Выделение гликозидов
Методы выделения гликозидов из растений весьма разнообразны и зависят от природы гликозидов и их отношения к растворителям. Часто выделение связано с большими трудностями ввиду их легкой разлагаемости. Обычно при выделении гликозидов исключают применение кислот и щелочей, а также ферментов, разлагающих гликозиды. Для этой цели растение подвергают обработке спиртом в присутствии щелочных агентов (соды, поташа и др.) и затем извлечению подходящими растворителями (водой, спиртом, эфиром, хлороформом, дихлорэтаном, этилацетатом и др.) при соответствующей температуре. Иногда гликозиды переводят в нерастворимые, легко поддающиеся очистке соединения и затем их разлагают с целью выделения в чистом виде.
Измельченный растительный материал подвергают экстракции в диффузорах (перколяторах) и затем очистке, с целью удаления дубильных, красящих, слизистых, белковых и других веществ, получивших название «балластных».
Ввиду обычно малого содержания гликозидов в растениях, часто ограничиваются выделением не индивидуальных веществ, а их смесей в виде водных растворов, стандартизованных по биологическому действию на животных. Такие препараты получили название неогаленовых или новогаленовых. Обычно в 1 мл такого раствора содержится определенное количество гликозидов, выраженных в единицах действия (ЕД). Так, например, активность гликозидов сердечной группы выражают в лягушечьих (ЛЕД) или кошачьих (КЕД) единицах, характеризующих наименьшее количество вещества, проявляющее биологическое действие на животных. Естественно, в случае возможности выражения активности гликозидов в весовых единицах последние выражаются в граммах (или миллиграммах).
Особенно большие трудности возникают при исследовании растений с целью поисков гликозидов. При этом используют два основных направления: «свинцовый метод» или дифференциальную последовательную экстракцию. «Свинцовый метод» основан на выделении составных частей растения в виде свинцовых солей и разделении последних по их различной растворимости в тех или иных растворителях.
При дифференциальной экстракции производят последовательное извлечение растительного материала различными растворителями и химикатами и изучение каждого из экстрактов.
Выделение эфирных масел
Наиболее древний способ выделения эфирных масел - это метод гидродистилляции. Он основан на способности водяного пара извлекать крошечные легко летучие капельки эфирного масла из растения. Метод дистилляции до самого последнего времени оказывается предпочтительным для получения большинства эфирных масел. Хотя он достаточно прост, но применительно к каждому сырью требует искусного экспериментального подбора условий - температуры, давления, продолжительности процесса. Более высокие температуры и давление дают больший выход масла, однако иногда снижают качество продукта. Для использования в ароматерапии масло должно быть максимально полным, т. е. содержать как можно больше активных компонентов.
Для некоторых видов сырья предпочтительнее метод холодного прессования. Так, из кожуры плодов цитрусовых эфирные масла извлекают преимущественно этим способом. До 1930 г. их получали путем прессования кожуры в губку. В настоящее время обычно кожуру удаляют, смешивают с небольшим количеством воды, а затем подвергают давлению. Здесь важно не допустить нагревания продукта, так как при этом будут разрушены важные летучие соединения. Не менее важно чтобы фрукты, используемые как сырье, не были обработаны пестицидами, так как яд через кожуру плодов прямо попадает в масло.
Для некоторых видов сырья с низким содержанием эфирных масел для их экстракции используют метод анфлеража. Растительный материал, эмульгированный в центральном жире или растительном масле, передает в него ароматные компоненты в виде мазеподобного крема или масла. Метод анфлеража используют, например, для свежих бутонов жасмина, при работе с которыми гидродистилляция оказывается менее эффективной. Свежесобранные бутоны прессуют через свиной жир, помещенный между листами стекла. После определенного времени экстракции бутоны удаляют и добавляют свежее сырье. Такую процедуру осуществляют многократно до насыщения жира эфирными маслами. Затем для отделения эфирного масла от жира применяют спирт. Цена эфирного масла, извлекаемого таким способом, достаточно высока.
Относительно новым способом выделения ароматических веществ из растительного сырья является метод их экстрагирования органическими растворителями. Обычно для этой цели применяют гексан, петролейный эфир, четыреххлористый углерод, этанол и другие вещества. Так, из шалфея мускатного наряду с методом гидродистилляции для экстракции эфиромасличных компонентов используют способ экстракции органическими растворителями (в основном петролейный эфир) и получают так называемый конкрет. Последний позволяет извлечь из растения большее количество важных биологически активных веществ. Ароматерапевты предпочитают использовать в качестве растворителя-экстрагента этанол. Такой экстракт называют ризиноидом. Эту форму экстракции ароматического комплекса веществ используют в производстве, например, применительно к бархатцам.
Обычно эфирные масла, извлекаемые органическими растворителями, не используют внутрь во избежание проявления аллергической реакции и ослабления иммунной системы вследствие того, что растворители высокотоксичны, а отделение их от эфирного масла бывает неполным.
Выделение флавоноидов
Флавоноидные соединения в растительном сырье обнаруживают качественными реакциями в водных или спиртовых извлечениях. Наиболее часто применяют для этих целей цианидиновую реакцию, восстановление боргидридом натрия, цинковой пылью в кислой среде, реакции с железа (iii) хлоридом, цирконила (iv) хлоридом, раствором щелочи или методы хроматографии. Хроматографические методы широко используются не только для обнаружения флавоноидных соединений в различных видах растений, но и для характеристики их с помощью хромогенных реагентов. В качестве хромогенных реагентов применяют: пары аммиака, 10 % спиртовый раствор щелочи, 5 % раствор алюминия (iii) хлорида, 5 % раствор стибия (v) хлорида в четыреххлористом углероде, диазотированную сульфаниловую кислоту и др. Для флавоноидов не существует универсального метода выделения из растительного сырья, так как они очень сильно различаются по своей растворимости в воде и органических растворителях. В каждом конкретном случае прибегают к наиболее подходящему методу или сочетанию методов с учетом свойств выделяемых веществ, в том числе и возможных сопутствующих веществ, особенностей растительного сырья. Наиболее часто применяют избирательную экстракцию, осаждение солями тяжелых металлов и хроматографические методы.
Для удаления из растительного сырья липофильных веществ его обрабатывают петролейный эфиром или четыреххлористым углеродом. Затем проводят экстракцию флавоноидов одним из подходящих растворителей: этанолом, метанолом, горячей водой или смесью хлороформа со спиртом. Спирты разной концентрации и вода экстрагируют большинство флавоноидных соединений. Смесь хлороформа и спирта используется для экстракции в случаях, когда сырье содержит преимущественно метоксилированные флавоноиды. Полученные извлечения упаривают, очищают и используют для разделения. Упаривание, как правило, проводят в вакууме при возможно низкой температуре (40-70 °с). Для таких термолабильных соединений, как флаваноновые,- халконовые гликозиды, катехины и антоцианы, необходимо применение лиофилизации. Иногда для очистки и разделения флавоноидов используют методы осаждения разными солями свинца. Так, соединения, содержащие ортогидроксильные группы, образуют осадки с ацетатом свинца, а содержащие одиночные гидроксилы образуют осадки с основным ацетатом свинца. После разрушения свинцовых осадков-флавоноидов раствором сероводорода их можно получить в кристаллическом виде (производные лютеолина, апигенина и др.).
Выделение смол
Природные растительные смолы получают упариванием растительных соков, которые вытекают из растений естественным путем или при надрезании стеблей и стволов. Их можно экстрагировать из растительного сырья такими растворителями, как спирт и эфир.