Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Сибирский государственный медицинский университет Федерального агентства по здравоохранению и социальному развитию»

(ГОУ ВПО СибГМУ Росздрава)

Кафедра фармакогнозии с курсами ботаники и экологии

УТВЕРЖДЕНО

на заседании кафедры

протокол №___ от «___»__________2009 г

Заведующий кафедрой, профессор

______________ С.Е.Дмитрук

Для студентов 3 курса фармацевтического факультета

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

на практическое занятие по фармакогнозии

Тема: Количественное определение эфирных масел в лекарственном растительном сырье. Анализ эфирных масел

Составила:

Профессор Г.И. Калинкина

Томск – 2009

I. Учебные цели

При выполнении данного практического занятия студент должен:

• Изучить методы получения эфирных масел, органолептические и физико-химические свойства эфирных масел.

• Сформировать чувство ответственности за результат проведенного анализа, так как в практической работе заключение провизора-аналитика по качеству анализируемого средства (препарата), в данном случае эфирномасличного сырья и эфирного масла, является основанием для его реализации населению. Неграмотное или недобросовестное проведение анализа может привести к выдаче сертификата качества на недоброкачественное сырье или эфирное масло, использование которого нанесет вред здоровью пациента.

В результате изучения темы студенты должны:

«иметь представление»:

- о фармакопейных методах и приборах для количественного определения эфирных масел в лекарственном растительном сырье, их характеристике, преимуществах и недостатках;

- о разнообразии эфирных масел, выделенных из ЛРС, по органолептическим и физико-химическим свойствам, по химическому составу и фармакологическим свойствам;

- о фракционном анализе эфирных масел и методах идентификации его отдельных компонентов (методы БХ, ТСХ, ГЖХ, ВЭЖХ).

«знать» :

- классификацию эфирных масел по химическому составу терпеноидов;

- физико-химические свойства эфирных масел, на которых основаны методы их получения из растительного сырья;

- объяснение схемы анализа эфирных масел на подлинность, чистоту и доброкачественность по ГФ XI: качественные реакции, физико-химические константы, методы их определения, аналитическое значение:

- обоснование правила хранения эфирных масел.

- объяснение и обоснование методов количественного определения эфирных масел в растительном сырье: принцип и выбор метода, достоинства и недостатки, аппаратура.

«уметь»:

- собрать (подготовить) прибор для определения эфирного масла в ЛРС (выбрать колбу, холодильник, приемник, нагревательный прибор; подсоединить холодильник к водопроводу);

- подготовить ЛРС для проведения анализа (измельчить, просеять, загрузить в колбу;

- подсоединить колбу с сырьем к холодильнику, определить правильность размещения приемника в колбе;

- пользоваться нормативной документацией (ФС) на ЛРС для выбора метода, определения условий и времени перегонки эфирного масла;

- рассчитать содержание эфирного масла в анализируемом ЛРС;

- провести анализ эфирного масла согласно НД по органолептическим (цвет, вкус, запах), физико-химическим (показатель преломления, кислотное и эфирное число) свойствам, качественным реакциям на содержание примесей спирта и жирного масла.

«иметь опыт (навык)»:

- пользоваться ручными весами.

II. Методические указания студентам по подготовке к занятию

Для подготовки к занятию студенты используют материалы лекции, учебника и Государственной фармакопеи ХI издания. Студент должен быть готов ответить на вопросы теоретического обоснования методов и методик, используемых для анализа ЛРС, содержащего эфирные масла, и эфирных масел.

Вопросы для подготовки к занятию

1. Понятие об эфирных маслах.

2. Классификация эфирных масел.

3. Физико-химические свойства эфирных масел.

4. Методы получения эфирных масел из растительного сырья. Какой метод используется для получения эфирных масел, применяемых в медицине? Почему?

5. Методы количественного определения эфирных масел в растительном сырье: принцип и выбор метода, достоинства и недостатки, аппаратура.

6. Анализ эфирных масел на подлинность, чистоту и доброкачественность по ГФ XI: качественные реакции, физико-химические константы, методы их определения, аналитическое значение.

7. Фракционный анализ эфирных масел и методы идентификации его отдельных компонентов (методы БХ, ТСХ, ГЖХ, ВЭЖХ).

8. Правила хранения эфирномасличного сырья и эфирных масел.

Литература для подготовки к занятию

Основная:

1. Муравьева Д.А.,. Самылина И.А., Яковлев Г.П. Фармакогнозия. – М.: Медицина, 2002. – 656 с.

Дополнительная:

1. Курс лекций по теме занятия.

2. Государственная фармакопея СССР.X-е изд. – М, 1968. – 1079с.

3. Государственная фармакопея СССР. Вып.1. / МЗ СССР. – 11-е изд., доп. – М: Медицина, 1987. – С. 191,287–291.

4. Государственная фармакопея СССР. Вып.2. Общие методы анализа. Лекарственное растительное сырье / МЗ СССР. – 11-е изд., доп. – М: Медицина, 1989. – С. 226,325.

5. Калинкина, Г.И. Методы фармакогностического анализа лекарственного растительного сырья. – В 2-х ч.. Ч.II. Химический анализ.: Учеб. пособ. / Г.И. Калинкина, Н.В. Исайкина, Н.Э.Коломиец – Томск, 2008. – 54 с.

Тестовые задания для самоконтроля готовности к занятию

Выберите один правильный ответ:

1. Эфирными маслами называют

А) легко летучие, пахучие жидкости, способные перегоняться с водяным паром

Б) легко летучие, пахучие жидкости, способные растворяться в воде

В) легко летучие, пахучие жидкости, способные растворяться в органических растворителях.

2. Классификация эфирных масел основана на строении

А) терпеноидов, входящих в их состав

Б) органических кислот, входящих в их состав

В) фенолов, входящих в их состав.

3. Эфирные масла - это

А) легко летучие жидкости

Б) аморфные вещества

В) кристаллические вещества

4. Эфирные масла, применяемые в медицине, получают методом

А) перегонки с водяным паром

Б) экстракцией органическим растворителем

В) мацерации

Г) механическим.

5. Количественное определение эфирных масел в растительном сырье проводят методом

А) перегонки с водяным паром.

Б) титрования.

В) гравиметрическим (осаждения).

6. При хранении эфирномасличного сырья при температуре выше 18 С содержание в нем эфирного масла

А) увеличивается

Б) уменьшается

В) не изменяется.

7. Подлинность эфирных масел определяют:

А) путем сравнения цвета, вкуса и запаха со стандартным образцом того же наименования

Б) по цвету

В) по запаху.

8. К физико-химическим константам эфирных масел относится

А) показатель преломления

Б) растворимость

В) кислотное число.

9. Примесь жирного масла в эфирном масле определяют

А) по наличию жирного пятна на фильтровальной бумаге после испарения эфирного масла

Б) по показателю преломления

В) по запаху и вкусу.

10. При наличии в эфирном масле примеси спирта показатель преломления

А) увеличивается.

Б) уменьшается.

В) не изменяется.

11. При наличии в эфирном масле примеси жирного масла показатель преломления

А) увеличивается

Б) уменьшается

В) не изменяется.

12. При нарушении правил хранения эфирных масел их подвижность (консистенция)

А) увеличивается

Б) уменьшается

В) не изменяется.

13. При нарушении правил хранения эфирных масел их плотность

А) увеличивается

Б) уменьшается

В) не изменяется.

Ответы на тестовые задания:

1-А; 2-А; 3-А; 4-А; 5-А; 6-А; 7-А; 8-А; 9-А; 10-Б; 11-А; 12- Б; 13-А.

III. Работа на занятии

ЗАДАНИЕ 1. Количественное определение эфирного масла в растительном сырье (ГФ XI, вып. 1, с. 290)

1. Изучите методику количественного определения эфирного масла в лекарственном растительном сырье, изложенную в общей фармакопейной статье (ОФС) «Определение эфирного масла в лекарственном растительном сырье».

2. Проведите определение содержания эфирного масла в одном из предложенных объектов в соответствии с методикой 1 ОФС. Составьте схему методики, запишите ее в виде таблицы, объясняя каждый этап определения. Зарисуйте прибор, используемый для количественного определения эфирного масла:

Этап методики

Что происходит на данном этапе?

Объяснение

Подготовительный

Измельчение сырья до размера…мм

Навеска сырья массой…..

Степень измельчения и навеска сырья указана в ст…ГФ ХI

Экстракция

Объем взятой воды –

Время перегонки –

Время перегонки эфирного масла указано в ст…ГФ ХI

Количественное определение

Объем полученного эфирного масла –

Расчет содержания эфирного масла –

3. Сделайте заключение о соответствии сырья требованиям ст…ГФ ХI.

Объекты исследования:

1. Побеги багульника болотного (ГФ XI, вып. 2, с. 226);

2. Трава тысячелистника (ГФ XI, вып. 2, с. 325).

Определение содержания эфирного масла проводят путем его перегонки с водяным паром из сырья с последующим измерением объема. В ГФ XI приведены 4 метода определения содержания эфирного масла. Выбор метода зависит от свойств эфирного масла. Наиболее часто используют методы 1 и 2. Сырье, содержащее эфирное масло, которое при перегонке претерпевает изменения, образует эмульсию, легко загустевает или имеет плотность, близкую к единице, анализируют методами 3 или 4. Масса сырья, степень его измельчения, время перегонки, метод и возможные растворители указаны в соответствующей нормативной документации на лекарственное сырье, с которой вы должны предварительно ознакомиться.

Метод 1 (метод Гинзберга)

Для определения эфирного масла используют прибор, изображенный на рисунке 1. ГФ XI, вып. 1, с. 290.

Методика. Навеску измельченного сырья помещают в широкогорлую круглодонную или плоскодонную колбу вместимостью 1000 мл, приливают 300 мл воды и закрывают резиновой пробкой с обратным шариковым холодильником. В пробке укрепляют металлические крючки, на которые при помощи тонкой проволоки подвешивают градуированный приемник так, чтобы конец холодильника находился над воронкообразным расширением приемника, не касаясь его. Приемник должен свободно помещаться в горле колбы, не касаясь стенок, и отстоять от уровня воды не менее чем на 50 мм. Колбу с содержимым нагревают и кипятят в течение времени, указанного в соответствующей нормативной документации на лекарственное растительное сырье. Объем масла в градуированной части приемника замеряют после окончания перегонки и охлаждения прибора до комнатной температуры. Содержание эфирного масла в объемно-весовых процентах (X) в пересчете на абсолютно-сухое сырье вычисляют по формуле:

Х =

V  100  100

, где

m  (100 – W)

V

– объем эфирного масла, в миллилитрах;

m

– масса сырья, в граммах;

W

– потеря в массе при высушивании сырья, в процентах.

ЗАДАНИЕ 2. Анализ эфирных масел

1. Изучите методики определения качества эфирных масел по органолептическим свойствам и физико-химическим показателям по методикам, изложенным в общей фармакопейной статье (ОФС) ГФ XI, вып. 1, с. 287–288.

2. Проведите определение качества предложенного образца эфирного масла по органолептическим свойствам и физико-химическим показателям в соответствии с методиками ГФ XI, вып. 1, с. 287–288.

3. Составьте схему методик, запишите их в виде таблицы, объясняя каждый этап определения.

Показатель качества эфирного масла

Методика определения

Результат анализа и заключение о соответствии эф. масла

требованиям НД

1. Подлинность:

- цвет и прозрач-ность;

- запах;

- вкус.

Путем сравнения со стандартным образцом того же наименования.

Нанесением

на фильтровальную бумагу.

2.Чистота (нали-чие примесей):

- спирта;

- жирных;

- мин. Масел.

3. Показатель преломления.

4. Химические константы:

-кислотное число;

-эфирное число.

3. Сделайте заключение о соответствии эфирного масла требованиям соответствующей НД.

Объекты исследования:

1. Пихтовое масло (ВФС 42-2109-92);

2. Мятное масло (ГФ Х, статья 477, с. 488);

3. Эвкалиптовое масло (ГФ Х, статья 475, с. 486).

1. Определение подлинности образца эфирного масла (ГФ XI, вып. 1, с. 287)

а) Определение цвета и прозрачности анализируемого образца, проводят путем сравнения его со стандартным образцом того же наименования (при его отсутствии сравнение проводят с описанием внешних признаков эфирного масла в НД).

б) Определение запаха

2 капли масла наносят на полоску фильтровальной бумаги длиной 12 см и шириной 5 см. Через каждые 15 минут сравнивают запах испытуемого образца с запахом контрольного образца, нанесенного таким же образом на другую полоску фильтровальной бумаги. В течение одного часа запах должен быть одинаков.

в) Определение вкуса анализируемого образца проводят путем прикладывания к языку полоски фильтровальной бумаги с нанесенной на нее каплей эфирного масла.

2. Определение посторонних примесей (чистота)

а) Определение примеси спирта

2-3 капли эфирного масла наносят на воду, налитую на часовое стекло и наблюдают. На черном фоне не должно быть заметного помутнения вокруг капель масла;

1 мл эфирного масла наливают в пробирку, закрывают рыхлым комочком ваты, в середину которого помещен кристалл фуксина, и доводят до кипения. При наличии спирта пары его растворяют фуксин и вата окрашивается в фиолетово-розовый цвет.

б) Определение примеси жирных и минеральных масел

1 каплю эфирного масла наносят на фильтровальную бумагу: при наличии примеси жирного масла после испарения эфирного масла остается жирное пятно.

3. Определение показателя преломления

Показатель преломления определяют при помощи рефрактометра.

 Показатель преломления – это отношение скорости распространения света в воздухе к скорости распространения света в испытуемом растворе. Перед определением рефрактометр необходимо проверить с помощью воды, показатель преломления которой равен 1,3330 при 20°С.

4. Определение химических констант (ГФ ХI, вып. 1, с. 191)

а) Определение кислотного числа

 Кислотное число – это количество миллиграммов КОН, необходимое для нейтрализации свободных кислот в 1 г исследуемого вещества. Обычно количество кислот в эфирном масле незначительно, но при длительном хранении в результате окислительных процессов количество свободных кислот в эфирном масле увеличивается.

Методика. 1мл эфирного масла помещают в колбу вместимостью 250 мл и растворяют в 10 мл 95% этилового спирта, предварительно нейтрализованного по фенолфталеину 0,1 моль/л раствором NaOH (если нужно нагревают с обратным холодильником на водяной бане до полного растворения). Прибавляют 1–2 капли раствора фенолфталеина и титруют при постоянном перемешивании 0,1 моль/л NaOH до появления розового окрашивания, не исчезающего в течение 30сек. 1 мл 0,1 моль/л NaOH соответствует 5,61 мг КОН.

Кислотное число К_ч вычисляют по формуле:

К_ч=

V  5,61

, где

m

V

– объем раствора NaOH (0,1 моль/л), израсходованный на титрование, в миллилитрах;

m

– масса навески эфирного масла, в граммах; в данной методике объем эфирного масла (1 мл)

5,61

– количество миллиграммов КОН, соответствующее 1 мл раствора NаОН (0,1 моль/л).

б) Определение эфирного числа (ГФ XI, вып. 1, с. 288)

 Эфирное число – это количество миллиграммов КОН, пошедшее на омыление сложных эфиров, содержащихся в 1 г эфирного масла.

Эфирное число определяют в растворе, полученном после определения кислотного числа. К этому раствору прибавляют 10 мл спиртового раствора КОН (0,5 моль/л), соединяют колбу с воздушным холодильником (диаметр трубки 1 см, длина 70-100 см) и нагревают на водяной бане в течение 1 часа с момента закипания спиртового раствора. По окончании омыления в колбу добавляют 20 мл воды и избыток КОН титруют раствором хлористоводородной кислоты (0,5 моль/л) до обесцвечивания раствора (индикатор фенолфталеин).

Эфирное число (X₁) вычисляют по формуле:

X₁ =

V  28,05

, где

m

V

– количество миллилитров раствора хлористоводородной кислоты (0,5 моль/л), израсходованное на титрование исследуемого вещества;

m

– навеска масла, в граммах;

28,05

– количество миллиграммов КОН, соответствующее 1 мл раствора КОН (0,5 моль/л).

Полученные данные занести в протокол анализа эфирного масла и сравнить с требованиями ФС на данное эфирное масло, сделать заключение о его качестве (соответствие требованиям нормативного документа).

IV. Учебно-материальное обеспечение

Литература:

1.Государственная фармакопея СССР. X-е изд. – М.: Медицина, 1968. – 1079 с.

2. Государственная фармакопея СССР. Вып. 1. / МЗ СССР. – 11-е изд., доп. – М.: Медицина, 1987. – С. 191, 287–291.

3. Государственная фармакопея СССР. Вып. 2. Общие методы анализа. Лекарственное растительное сырье / МЗ СССР. – 11-е изд., доп. – М: Медицина, 1989. – С. 226, 325.

4. Калинкина, Г.И., Исайкина, Н.В., Коломиец, Н.Э. Методы фармакогностического анализа лекарственного растительного сырья. – Ч. II. Химический анализ: Учебное пособие. – Томск, 2008. – 54 с.

5. Фармакопейные статьи на анализируемые лекарственное сырье (Трава тысячелистника, Побеги багульника и др.) и эфирные масла (мятное, эвкалиптовое, пихтовое).

6. Образец протокола анализа (лекарственного сырья, эфирного масла).

Материальное обеспечение:

Наглядные пособия

1. Таблица «Классификация терпеноидов».

2. Схема лабораторной установки «Получение эфирного масла методом перегонки с водяным паром».

3. Схема «Анализ эфирных масел».