1. Локализация эфирных масел в растениях
  2. Особенности сбора, сушки и хранения эфирномасличного сырья
  3. Распространение эфироносов в растительном мире
  4. Влияние условий среды и онтогенетических факторов на накопление эфирных масел в растениях
  5. Методы выделения (получения) эфирных масел из растительного сырья

Локализация эфирных масел в растениях

Имеются два основных варианта локализации (распределения) эфирных масел в растениях:

1) эфирное масло находится в растворенном или эмульгированном состоянии в протоплазме или клеточном соке, оно диффузно рассеяно по всем клеткам тканей.

NB! Кажущееся противоречие: эфирное масло нерастворимо или мало растворимо в воде. В растениях компоненты эфирного масла образуют комплексные соединения с полисахаридами. Комплексы растворимы в воде и относительно устойчивы.

2) эфирное масло отделяется от протоплазмы и выделяется в виде секрета.

Выделительные образования часто имеют диагностическое значение. Различают

  • экзогенные (наружные) и
  • эндогенные (внутренние) выделительные структуры.

Экзогенные выделительные структуры развиваются из эпидермальной ткани и представляют собой железистые «пятна», железистые волоски и железки.

Эндогенные выделительные структуры развиваются внутри тела растения и представляют собой секреторные клетки, секреторные вместилища и ходы (канальцы). Вместилища и ходы (канальцы) возникают схизогенно, лизигенно или схизолизигенно.

Локализацию эфирного масла при микроскопическом анализе сырья можно выявить с помощью реактива судан III, который окрашивает его в оранжево-красный цвет.

Особенности сбора, сушки и хранения эфирномасличного сырья

Сбор лекарственного растительного сырья проводят в период максимального накопления эфирного масла.

При сборе учитывают:

  1. локализацию эфирного масла и его химический состав;
  2. биологические особенности вида;
  3. динамику накопления эфирного масла в онтогенезе и в зависимости от условий внешней среды;
  4. физические свойства — летучесть эфирного масла и высокую химическую реакционную способность.

Сбор сырья проводят в сухую погоду после обсыхания росы. Исключение составляет заготовка плодов зонтичных. Растения из этого семейства (анис, кориандр, укроп, тмин, фенхель) скашивают по росе, чтобы не допустить осыпи плодов.

Если эфирное масло локализовано в экзогенных секреторных структурах, то сбор ведут в утренние часы — до 12-13 часов. Позднее растения разогреваются на солнце, и эфирное масло испаряется в атмосферу.

Если эфирное масло локализовано в эндогенных секреторных структурах, сырье можно собирать в любое время дня.

Сушка сырья естественная воздушно-теневая или искусственная. Температурный режим искусственной сушки при экзогенной локализации эфирного масла — 30-35 °С, при эндогенной — 35-40 °С. Если в составе эфирного масла преобладают сесквитерпеноиды и ароматические соединения, то допускается температура сушки до 45 °С, а иногда до 50 °С.

Сырье раскладывают толстым слоем. Сушка должна быть затянута во времени, так как в процессе сушки в растительном сырье продолжается процесс биосинтеза и накопления эфирного масла.

Отдельные виды сырья не сушат, а перерабатывают в свежем виде. Такие растения содержат мало эфирного масла, и оно накапливается экзогенно (например, лепестки розы).

Эфирномасличное сырье хранят. согласно требованиям ГФ XI, вып. 1, в изолированных помещениях отдельно от других видов сырья, т.к. оно легко отдает запах. В соответствии с приказом МЗ РФ N 377 от 13.11.96 сырье должно быть в таре плотно укупорено. Упаковка (ангро) — тюки из ткани, мешки тканевые или льно-джуто-кенафные. Цветки ромашки пакуют в ящики из гофрированного картона или из листовых древесных материалов, либо в мешки бумажные. Измельченное сырье фасуют в пачки картонные, пакеты целлофановые и т.д.

Сырье хранят при температуре 12-15 °С и влажности воздуха 30-40 %, в условиях защиты от света и от улетучивания. Срок годности сырья обычно от 1 до 3 лет.

Эфирные масла упаковывают в тару стеклянную или металлическую, заполняют до верха, запаивают. Хранят в прохладном, защищенном от света месте. Контролируют масла ежегодно.

Распространение эфироносов в растительном мире

Растения, содержащие эфирные масла (эфироносы), широко представлены в мировой флоре. Особенно богаты эфирными маслами растения тропиков и субтропиков (44 % от числа растений-эфироносов приходится на эти зоны).

В распределении растений прослеживается тенденция:

  1. с продвижением на юг увеличивается число эфироносов;
  2. на юге в растениях-эфироносах больше накапливается эфирного масла.

Это объясняется тем, что высокая солнечная радиация и сухость воздуха уменьшают давление в межклетниках тканей эфироносов, кислород воздуха с трудом проникает в ткани, снижаются белковый обмен и синтез углеводов и увеличивается синтез терпеноидов.

Растения тропиков и субтропиков на территории России в диком виде не произрастают и не могут культивироваться в открытом грунте (лимон, апельсин, мандарин, камфорный лавр). Их культивируют в странах ближнего зарубежья: в Средней Азии (Узбекистан, Туркмения, Таджикистан, Киргизия) и на Кавказе (Грузия, Азербайджан). Исключение составляют эвкалипты, их выращивают в России на Черноморском побережье Краснодарского края.

В медицинской практике используют средиземноморские растения (анис, кориандр, фенхель, укроп, тимьян, шалфей). Их культивируют в Краснодарском крае России и в странах ближнего зарубежья: Молдавии, Украине. Растения семейства зонтичных культивируют и в центральных черноземных областях России (Воронежской, Белгородской).

Эфироносы встречаются в умеренном климате: в лесной, лесостепной, степной зонах. На севере их меньше, чем на юге. В тундровой зоне из эфироносов растут лишь багульник болотный и чабрец, а в лесостепной — душица, чабрец, девясил, аир, тмин, хмель и многие другие.

Ареал растений очень разный. Он может быть ограничен только европейской частью у ели европейской, ромашки аптечной; занимает европейскую часть России и Сибирь — у девясила высокого, липы, ромашки пахучей, можжевельника, душицы, полыни горькой, тмина, тополя черного, чабреца, хмеля, сосны; европейскую часть, Сибирь и Дальний Восток — у багульника, березы, валерианы, тысячелистника, пихты сибирской. Только на Дальнем Востоке растет арника Шамиссо. Разорванный ареал у аира болотного: запад европейской части России; Восточная Сибирь и Дальний Восток.

Различны места обитания: береза, сосна, тополь — растения лесов, валериана, тмин, тысячелистник — растения лугов, багульник — растение болот.

Сырьевая база большинства дикорастущих растений-эфироносов России значительна и полностью обеспечивает потребности здравоохранения (сырье сосны, березы, можжевельника, багульника, душицы, чабреца, девясила, аира и др.).

Отдельные растения широко распространены, но растут рассеянно, крупных продуктивных зарослей не образуют, заготовка их в природе затруднена. Такие растения не только собирают в природе, но и культивируют. Это валериана, хмель, тмин, ромашка аптечная. Сырьевая база обеспечена за счет культивируемых и дикорастущих видов.

Мята перечная — гибридный вид, только культивируемое растение, в природе не встречается.

Арника горная — импортируемый вид, произрастает на Украине. Включена в Красную Книгу СССР. Для сохранения вида введены в культуру на Украине близкие виды: арника Шамиссо и арника облиственная.

Влияние условий среды и онтогенетических факторов на накопление эфирных масел в растениях

На накопление эфирного масла в растениях влияют факторы внешней среды:

  • географический,
  • почвенный,
  • климатический,
  • температурный и другие.
  1. Хамазулен в составе эфирного масла ромашки аптечной накапливается только в южных районах страны.
  2. У багульника болотного имеются три типа популяций:
    • с высоким содержанием эфирного масла и ледола в нем – в северной части лесной бореальной зоны;
    • с высоким содержанием эфирного масла и малым количеством ледола в нем – в южной части лесной бореальной зоны;
    • с низким содержанием эфирного масла и ледола в нем – в зоне смешанных лесов. В европейской части страны и на Урале в эфирном масле багульника преобладает ледол, а в Сибири — палюстрол.
  1. Мята перечная в условиях северо-западного Кавказа накапливает максимум эфирного масла в среднегорном поясе на высоте 1330 м над уровнем моря.

На количество и качество эфирного масла в растениях влияет онтогенетический фактор.

  1. Максимальное количество эфирного масла накапливается в цветках ромашки в период начала цветения, в побегах багульника в период плодоношения, в корневищах с корнями валерианы — осенью, когда отмирает надземная часть, а в культуре зависит от возраста — максимум накопления наблюдается осенью второго и третьего года жизни растений.
  2. В эфирном масле кориандра в период цветения преобладают дециловый и дециленовый альдегиды — запах растения неприятный, «клоповый», а в период зрелых плодов в эфирном масле накапливается линалоол — запах приятный, ароматный.

Эфирное масло накапливается чаще в надземной части растений:

  • в траве (душица, чабрец, тимьян, тысячелистник, полынь);
  • в листьях (шалфей, мята, эвкалипты);
  • в цветках (ромашка, тысячелистник);
  • в плодах (анис, фенхель, тмин, кориандр, можжевельник); в почках (береза, сосна, тополь);

реже — в подземных органах растений

Содержание эфирного масла в растительном сырье составляет от тысячных долей процента до 5 %.

Методы выделения (получения) эфирных масел из растительного сырья

Эфирные масла могут быть использованы как самостоятельные лекарственные средства. Для этого их выделяют из растительного сырья. Эту операцию обычно называют «получением» эфирных масел, т.е. получают как самостоятельный продукт.

Метод получения эфирного масла зависит от количества, состава, свойств эфирного масла и от морфолого-анатомических особенностей сырья.

1) Если в сырье содержится сравнительно много эфирного масла и масло термостабильное, то используют метод гидродистилляции.Различают:

  1. метод перегонки с водой;
  2. метод перегонки с водяным паром;
  3. метод перегонки с водяным паром при повышенном давлении;
  4. метод перегонки с водяным паром при пониженном давлении.

Используется аппаратура периодического или непрерывного действия.

2) Если компоненты эфирного масла термолабильны и подвергаются деструкции при гидродистилляции, то используют метод экстрагирования. Различают:

  1. экстракция низкокипящими растворителями (этиловый эфир, хлористый метил, петролейный эфир, ацетон и др.);
  2. экстракция сжиженным газом (пропан, бутан, углекислота);
  3. экстракция жирами:
    • мацерация цветочного сырья жирным маслом с нагреванием и без него;
    • анфлераж — выделяющееся эфирное масло из свежесобранного сырья (преимущественно из цветков) поглощается сорбентами (твердые высококачественные жиры либо активированный уголь).

Из 1 тонны лепестков розы получают методом анфлеража 700 г эфирного масла.

3) Если эфирное масло находится в больших количествах в крупных вместилищах (например, в околоплоднике цитрусовых), то используют метод прессования или выжимания, т.е. механический способ.