استخدمت الزيوت و المسستخلصات النباتات الطبية في الحضارات القديمة للعلاج من الأمراض، وكان العلماء المسلمين الفضل في استخراج وفي اختراع جهاز التقطير،ومعرفة خصائصها واستطباباتها، الزيوت والمستخلصات الطبيعية كانت سلعة رائجة حملتها القوافل مع الحرير إلى الآفاق البعيدة. ونشات مراكز للتوابل والزيوت العطريةما لها أهميةفي صناعة الدواء، ومواد التجميل، ومضادات الجراثيم . والصابون، والمواد الطلاء تستخرج الزيوت بالتقطير أو بإستخدام المذيبات العضوية أو بالكبس
مفهوم النباتات الطبية
تعتبر النباتات الطبية من المحاصيل غير التقليدية، استخدمها الانسان على مر العصور كأطعمة ، وأخرى كدواء ، ولاغراض متنوعة فتارة استخدمت كتوابل عند طهي الطعام ولعلاج امراض كثيرة تصيب الانسان او تخفف من اعراض المرض ….ومع التقدم العلمي والتكنولوجي اصبحت ذا أهمية كبيرة حيث ادخلت في الصناعات الدوائية باشكال مختلفة في الشرابات والغسول والمراهم والمعقمات وادواية التخدير بالاضافة لاستعمالها في الصناعات الغذائية كمواد حافظة ، ومنكهات وفاتحة شهية واخر ملونة ، كذلك تعطى هيئة مشروبات منشطة مثل القهوة والشاي.
المواد الفعالة فيأغلبأجزاءالنباتا الازهاروألاوراقوالجذوروالثماروالسيقانوالبذور
الأزهار : الوردوالياسمين.
الأوراق : مثلالقرفهوالنعناع
الثمار : مثل البرتقالوالليمون .
البذور : مثلجوزةالطيبوالهيل
الجذور : مثلالعرقسوسوالأيرس.
السيقان : مثلأعشابالصنوبروالصندل
جميعأجزاءالنبات : مثلحشيشةالليمون
المكونات الفعالة في النباتات الطبية
- الجليكوسيدات ديجوكسين مادة دوائية مصدرها نبتة ال- Digitalis ويستعمل لعلاج الفشل القلبي
- القلويدات …
- التانينات … مركبات نباتية متعددة الفينول ذات وزن جزيئي مرتفع توجد في العديد من النباتات ) اوراق – ثمار – ساق – لحاء …( و تتوضع عادة ضمن الفجوات ).
- الصابونيات …
- المواد الراتنجية Resins… هو مادة صمغيّة لزجة تنضحها بعض النباتات لاسيما الصنوبريات والبطميات
- الزيوت الطيارة Volatile oils. …
- المواد الدهنية Lipids
مصادرالزيوتالعطرية
مصادر الزيوت العطريّة في البراعم، أو الزهور، أو الجذور، أو الأوراق، القلف، أو الثمار، أو الدرنات . ويمكن استخراج مثلا زيت البرتقال من قشور ثمر البرتقال، وزيت الزهر من زهر البرتقال، ويستخرج زيت من ورق البرتقال. ومن أشهر مصادرها: زهر ليمون والورد والبنفسج والزنبق والنرجس والياسمين والخزامى والفل والقرنفل والكافور والنعناع والبصل والثوم والزعتر البري والينسون وجوزة الطيب والصندل، والشمر والينسون والريحان والعنبر والصندل
عمليةالتقطير
وهيأقدمالطرقوأشهرها، حيثيمررالبخارالمنطلقمنالمبخر مرتفعالحرارة على النباتاتالعطريةالمراداستخلاصها
فيقوم البخاربتكسير الخلايا النباتيّة وتحرير الزيت من أكياسهاداخل الخلايا النباتيّة، فيتصاعد البخار مختلطا ببخارالزيوت، ويمرّر داخل أنبوب حلزوني تحت التبريد –المكثّففيتكثف البخار ويتحوّل إلى سائل يحويالزيت والماء، يصب في الحاوية المصممة بحيثتسمح فتحاتها بفصل كل من الزيت الخفيف والزيتالثقيل عن الماء.
ملاحظات هامة حول عملية التقطير
– لابد من تقطيع النبات أوطحنه إلى أجزاء صغيرة حتى يتعرض أكبر جزء في خلاياه العطرية للتسخين و التطاير مع البخار.
– يفضل إجراء عملية التقطير بعد جمع النباتات مباشرة أو تقطيعه حتى لاتفقد الزيوت العطرية الأكثر تطايراً
– لاتستعمل الأواني الحديدية في تحضير الزيوت العطرية الغنية بالمواد الأكسجينية والتي ينتج عنها مواد ضارة قد تغير لون الزيت العطري وتستعمل عادة الأواني النحاسية المغطاة بالقصدير أو سبيكة من الحديد والصلب
الزيت العطري المحضر بهذه الطريقة ينتج مشبعا بالماء والذي لو ترك مع الزيت لسبب تغيراً كيميائيا في الزيت وربما يفقد الزيت صفاته لذا لابد من التخلص من الماء بإمراره من خلال عمود به كبريتات صوديوم لامائية
– ينتج أثناء تحضير الزيوت العطرية بالتقطير ناتج ثانوي يسمى الماء العطري وهو مياه مشبعة بالزيوت العطرية مثل ماء الورد وماء الزهر وماء النعناع وهذا يعني أن الناتج النهائي من عملية التقطير عبارة عن زيت عطري وماءعطري وبفصلهما نحصل على كل منهما على حده يمكن إستخلاص الزيت العطري المشبع بالماء بواسطة الإيثر ثم التخلص منالإيثر
جمع وتنقية الزيت
يجمع الزيت من فوق الماء بالتخلص من الماءبواسطة صنبور سفلى مثبت أسفل وعاء الجمع ويمرر على عمود زجاجى به مادةماصه للماء مثل كبريتات الصوديوم اللامائية للتخلص من قطرات الماء الدقيقة والتي تسبب فساد الزيت اثناء التخزين
تقدير بعض خواص الزيت الطيار للورد
الكثافة: يؤخذ 1 مل من الزيت النقى بواسطة ماصة دقيقة حجمها ا مل وتوزن بميزان حساس دقته 0.0001 جم فى جفنة جافة ونظيفة ومعلومة الوزن.
وجود ونسبة الزيت
تم تحليل عينة من زيت الورد النقى مثلا بواسطة جهاز التحليل الكروماتوجرافي الغازى والسائل GLC بإسستخدام كشاف من النوع FID والذى يعتمد على تأين المواد المفصولة
العمل المختبري
جمع الأزهار:
يتم جمع الأزهار حوالى 1000 زهرة على مرتين من الشجيرات النامية حديثا فى فترة الليل للمحافظة على كمية الزيوت الطيارة بها .
عملية التقطير للأزهار:
يتم تنظيف جهاز التقطير بالبخار الساخن ودفعات من الماء الساخن لإزالة أى آثار من زيوت من زيوت طيارة سابقة.
توضع الأزهار فى وعاء التقطير ويضاف لها حوالى 16 لتر ماء مقطر ويتم هرس الازهار يدويا للإسراع من خروج الزيت العطرى خلال عملية التقطير.
تضبط درجة الحرارة على 100º م كما يضبط معدل إرتفاع درجة الحرارة على الدرجة المتوسطة الخاصة بالجهاز.
الصفات الطبيعيه للزيوت
1 -الرائحة : تمتاز الزيوت الطيارة برائحة مميزة معظمها عطريه مقبولهولكل زيت رائحته الخاصه به
2 -القوام : كل الزيوت الطيارة سائلة عند درجه الحرارة العادية ما عدا زيتالورد وزيت الينسون فهما يتجمدان على درجة الحرارة أقل من ذلك.
3 -اللون : الزيوت الطيارة عديمه اللون عادة وبعضها اصفر فاتح جداوبعضهاأحمر خفيف بشرط دون ان يمر بعوامل التأكسد أو التحلل أوعوامل غيرطبيعيه أثناء عملية الاستخلاص.
4 -التطاير : الزيوت الطيارة تتطاير عند درجة الحرارة العادية وعند تر كهاعلى ورقة الترشيح حتى تجف تترك مكانها منطقة شفافة.
5 -الذوبان: تذوب الزيوت الطيارة بسهولة في معظم المذيباتالعضوية،ولكنها تذوب في الماءفتجعل الماء يكتسب طعم ورائحة الزيت دون اذابته الزيت بالماء.
6 -معامل الانكسارالضوئي : لكل الزيوت العطريه معامل انكسار عالي.
7 -الكثافة: كل الزيوت الطيارة اخف من الماء ما عدا ثالثة زيوت وهي:زيتالقرنفلزيت القرفه
طريقة التحليل الكروماتوجرافى
1 – يتم حقن 10 ميكروليتر من الجيرانيول القياسى فى فرن الجهاز.
2 – يتم الحصول على المنحنى الى يربط كمية الجيرانيول المتبخرة مع الزمن
منحنى الكمية – الزمن.
3 – يتم تقدير زمن الإحتباس Retention time : وهو يمثل قمة المنحنى.
4 – يتم حقن 10 ميكروليتر من زيت الورد الخام فى فرن الجهاز. ويتم الحصول على المنحنى الى يربط كمية الزيت الخام المتبخر معالزمنمنحنى الكمية – الزمن(ثم يتم تقدير زمن الإحتباس ) RT
5-يعتبر تطابق قيمتى ال RT دليلا على وجود الجيرانيول بالزيت الخام.
6 – يمكن تقديركمية الجيرانيول بالزيت العطرى بحساب المساحة تحت المنحنى .
Soxhlet extractor
هو جهاز معملي اخترعه فرانز فون سوكسلت عام 1879صمم الجهاز أصلا لإستخلاص الليبيدات من المواد الصلبة، ولكن سوكسلت ليس محدودا بإستخلاص الليبيدات. عادة ما يكون سوكسلت مطلوبا فقط عندما يكون المركب المرغوب محدود الذوبان في المذيب والشوائب غير ذائبة في هذا المذيب. إذا كان المركب المطلوب له ذوبانية عالية في المذيب إذن يمكن استعمال الترشيح البسيط لفصل المركب من المواد غير الذائبة.
جهاز سوكسلت
- توضع المادة الصلبة المحتوية على المركب المرغوب داخل أنبوبة مصنوعة من ورق ترشيح سميك والذي يوضع في الغرفة الرئيسية لجهاز سوكسلت. يركب جهاز سوكسلت في دورق يحتوي على مذيب الإستخلاص. ثم يركب المكثف.
- يسخن المذيب لإعادة الإذابة. يسافر بخار المذيب في ذراع تقطير، ثم يفيض إلى الغرفة المحتوية على المادة الصلبة المراد الإستخلاص منها. يضمن المكثف تبريد أي بخار للمذيب حيث يقطر على الغرفة المحتوية المادة الصلبة.
- تمتلئ الغرفة المحتوية على المادة الصلبة ببطء بالمذيب الدافئ. وذلك سوف يجعل بعض المادة المرغوبة تذوب في المذيب الدافئ. عندما تكاد أن تمتلئ غرفة سوكسلت، فأن الغرفة تفرغ تلقائيا بواسطة ذراع سيفون جانبية والمذيب يرجع مرة أخرى لدورق التقطير. ربما تترك هذه الدورة لتتكرر عدة مرات، تترك ساعات أو أيام.
الاستخلاص المائي الحار والبارد
المستخلص المائي الحار: نضع50 غم من المسحوق النباتي واضيف له 300 مل من الماء المقطر المغلي في وعاء سعة 600 مل. يوضع في الحاضنة الهزازة لمدة 48 ساعة ويرشح بعدها بأستعمال شاش معقم ثم وضع الراشح في جهاز الطرد المركزي بمعدل 2500 دورة / دقيقة ولمدة 10دقائق ثم عرض الراشح للتبخر بأستعمال جهاز المبخر الدوار Rotary Vacuum evaporater بدرجة حرارة 45م ˚ للحصول على المسحوق الجاف الذي يحفظ في الثلاجة بدرجة 4م ˚.
توصيات ورشة العمل
- انشاء مختبر مركزي متخصص في كليتنا لاجراء البحوث والدراسات العلميةفي مجالات العزل والتركيز والتنقية للمواد الطبية الفعالة ،ملحق معه بنك لحفظ الاصول الوراثية للاعشاب والنباتات الطبية المهمة في الصناعة الدوائية لتلافي ندرتها او تلاشيها في بيئة.
- استحداث الجزء العملي في التقنيات الدوائية الحيوية والذي مقر اصلا ضمن منهج طلبة الدراسات الاولية والعليا وهذا مهم في ترسيخ فهم الطالب للجزء النظري مع العملي سويا.