Vyšší odborná škola, střední škola, jazyková škola s právem státní jazykové zkoušky základní škola a mateřská škola MILLS, s.r.o. Čelákovice
Destilační stanovení seskviterpenických silic Diplomovaný farmaceutický asistent
Vedoucí práce:
Vypracovala:
PhDr. Miroslava Zachariášová
Ing. Kateřina Jetelová
Čelákovice 2016
Čestné prohlášení Prohlašuji, že jsem absolventskou práci vypracovala samostatně a všechny použité písemné i jiné informační zdroje jsem řádně ocitovala. Jsem si vědoma, že doslovné kopírování cizích textů v rozsahu větším než je krátká doslovná citace je hrubým porušením autorských práv ve smyslu zákona 121/2000 Sb., je v přímém rozporu s interním předpisem školy a je důvodem pro nepřipuštění absolventské práce k obhajobě.
V Praze, dne
_____________________________ podpis
2
Obsah Úvod .............................................................................................................................................. 5 1
Cíle práce ............................................................................................................................... 6
2
Teoretická část ...................................................................................................................... 7 2.1
Význam léčivých rostlin ................................................................................................. 7
2.2
Charakteristika léčivých, aromatických a kořeninových rostlin .................................... 7
2.2.1
Léčivé rostliny........................................................................................................ 8
2.2.2
Aromatické rostliny ............................................................................................... 8
2.2.3
Kořeninové rostliny ............................................................................................... 9
2.3
Hlavní účinné látky léčivých rostlin ............................................................................... 9
2.3.1
Alkaloidy, glykosidy, třísloviny, hořčiny .............................................................. 10
2.3.2
Silice .................................................................................................................... 11
2.3.2.1
Chemické složení silic ...................................................................................... 12
2.4
Lékové formy z rostlinných drog ................................................................................. 13
2.5
Získávání obsahových látek z rostlin ........................................................................... 15
2.5.1 2.5.1.1
Faktory ovlivňující extrakci .............................................................................. 15
2.5.1.2
Zařízení pro extrakci ........................................................................................ 16
2.5.1.3
Klasifikace extrakčních metod......................................................................... 16
2.5.2
2.6
Extrakční metody ................................................................................................ 15
Izolace silic........................................................................................................... 17
2.5.2.1
Stanovení silic podle ČsL 4 .............................................................................. 18
2.5.2.2
Stanovení silic podle ČL 2009 .......................................................................... 19
Heřmánek pravý .......................................................................................................... 19
2.6.1
Sběr a sušení ....................................................................................................... 20
2.6.2
Obsahové látky .................................................................................................... 20
2.6.3
Terapeutické účinky ............................................................................................ 21
2.6.4
Kontraindikace .................................................................................................... 21 3
2.7
2.7.1
Sběr a sušení ....................................................................................................... 23
2.7.2
Obsahové látky .................................................................................................... 23
2.7.3
Terapeutické účinky ............................................................................................ 23
2.7.4
Kontraindikace .................................................................................................... 24
2.8
3
Heřmánek římský ........................................................................................................ 22
Řebříček obecný .......................................................................................................... 24
2.8.1
Sběr a sušení ....................................................................................................... 25
2.8.2
Obsahové látky .................................................................................................... 25
2.8.3
Terapeutické účinky ............................................................................................ 25
2.8.4
Kontraindikace .................................................................................................... 26
Praktická část ...................................................................................................................... 27 3.1
Destilace s vodní parou ............................................................................................... 27
3.1.1
Vzorky .................................................................................................................. 27
3.1.2
Destilační přístroj ................................................................................................ 30
3.1.3
Postup destilace .................................................................................................. 32
3.1.4
Specifické podmínky destilace ............................................................................ 34
3.2
Laboratorní záznamy ................................................................................................... 35
3.3
Výsledky ...................................................................................................................... 36
3.3.1
Obsah silice v heřmánkovém květu .................................................................... 36
3.3.2
Obsah silice v květu heřmánku římského ........................................................... 36
3.3.3
Obsah silice v řebříčkové nati.............................................................................. 37
Diskuze ........................................................................................................................................ 38 Závěr............................................................................................................................................ 41 Summary ..................................................................................................................................... 42 Bibliografie .................................................................................................................................. 43 Přílohy ......................................................................................................................................... 45
4
Úvod Silice, dříve označované jako éterické oleje, jsou těkavé lipofilní látky, které rostlinám propůjčují charakteristickou vůni. Vznikají v rostlinách jako produkt sekundárního metabolismu. Seskviterpenické silice jsou odvozené od izoprenu a ve své molekule obsahují 15 uhlíků. Z hlediska léčebného využití pro člověka patří silice k hlavním účinným látkám léčivých rostlin. Z jejich přítomnosti lze usuzovat na konkrétní léčebné účinky. Používají se v terapii nemocí horních cest dýchacích jako expektorancia, dále jako karminativa, diuretika, močová a urogenitální antiseptika nebo dezinficiencia ústní dutiny. V aromaterapii se využívá jejich mírně sedativního účinku na nervovou soustavu. Čisté izolované pak slouží jako suroviny pro průmyslovou výrobu hromadně vyráběných léčivých přípravků. Další použití je v potravinářství, likérnictví a kosmetice. Stanovení obsahu seskviterpenických silic bude prováděno u následujících sušených rostlinných drog – heřmánkový květ (lat. Matricariae flos), květ heřmánku římského (lat. Chamomillae romanae flos) a řebříčková nať (lat. Millefolii herba). K získání silic ze sušených drog bude použita metoda popsaná v Českém lékopisu 2009 (dále ČL 2009), tj. destilace s vodní parou. Metoda bude prováděna na speciálním destilačním přístroji a podle postupu uvedeném v ČL 2009. Výsledný obsah silic bude vyjádřen v mililitrech na 1 kilogram sušené drogy. Cílem této práce je stanovit obsah silic u vybraných zástupců drog, zhodnotit naměřené hodnoty a posoudit, zda vzorky splní lékopisný požadavek na minimální obsah silic.
5
1
Cíle práce
Hlavním cílem absolventské práce je stanovit obsah seskviterpenických silic v sušených rostlinných drogách a zhodnotit, zda je splněn lékopisný požadavek na jejich minimální obsah. Za tímto účelem je stanovena hypotéza: „Analyzované vzorky drog obsahují alespoň minimální obsah silic daný Českým lékopisem 2009.“ Hypotéza je ověřována lékopisnou metodou, tj. destilací s vodní párou. Dílčí cíle: vybrat vhodné zástupce sušených rostlinných drog obsahující seskviterpenické silice stanovit obsah silic u vybraných zástupců podle metody ČL 2009 porovnat výsledky s ČL 2009
6
2
Teoretická část
2.1
Význam léčivých rostlin
Léčivé rostliny tvoří mezi užitkovými rostlinami početnou skupinu. Obsahují terapeuticky účinné látky, které se používají k léčbě. Ve farmaceutickém průmyslu nachází uplatnění zejména léčivé rostliny s obsahovými látkami, jejichž syntetická výroba by byla nákladná a obtížná nebo jejichž syntéza zatím není známa. Účinné látky se z rostlinného materiálu izolují různými způsoby, např. destilací s vodní parou, extrakcí rozpouštědly, macerací. Z důvodu velké spotřeby léčivých rostlin v průmyslové výrobě jsou pěstovány velkoplošně a organizovaně. Některé pěstební plochy se vyskytují i mimo evropský kontinent. Např. heřmánek s mnohostranným léčebným použitím se pěstuje až v Jižní Americe, protože evropští pěstitelé nestíhají pokrýt jeho spotřebu. V současné době se na světě průmyslově využívá asi 300 druhů léčivých rostlin. Vedle nich je ještě početná skupina léčivých rostlin, které jsou sbírány volně v přírodě. Jejich množství lze odhadnout na dalších cca 700 druhů. [22]
2.2
Charakteristika léčivých, aromatických a kořeninových rostlin
V České republice řadíme léčivé rostliny, spolu s aromatickými a kořeninovými rostlinami, do odvětví rostlinné výroby zvané speciální rostliny. Jedná se o skupinu rostlin, která se odlišuje od ostatních užitkových rostlin svým využitím, výrazně menšími pěstebními plochami a agrotechnikou včetně způsobu jejich zpracování. Samotná dělicí hranice mezi rostlinami léčivými, aromatickými a kořeninovými není ostrá. Zařazení do jednotlivých skupin vychází z převažujícího způsobu jejich použití.
7
2.2.1 Léčivé rostliny Léčivé rostliny se pěstují cíleně nebo se sbírají ve volné přírodě. Obsahují terapeuticky účinné látky používané v humánní a veterinární medicíně, nebo látky s širším uplatněním v kosmetice, potravinářství, likérnictví, aromaterapii apod. V kosmetice mohou být součástí parfémů, mýdel, vlasových a koupelových produktů. V aromaterapii se léčebně využívá jejich vůně formou masáží vonnými oleji nebo formou inhalační, tj. vdechování par vařící se vonné byliny. Drogou je usušená nebo jinak upravená léčivá rostlina, případně produkt jejího metabolismu. Drogu lze využít přímo k léčení nebo nepřímo jako průmyslovou surovinu k výrobě hromadně vyráběných léčivých přípravků. Drogou může být: celá rostlina - např. pukléřka islandská (lat. Lichen islandicus) část rostliny: - nať (lat. herba) - např. meduňka lékařská (lat. Melissa officinalis) - květ (lat. flos) - např. divizna velkokvětá (lat. Verbascum densiflorum) - list (lat. folium) - např. jitrocel kopinatý (lat. Plantago lanceolata) - plod (lat. fructus) - např. kmín kořenný (lat. Carum carvi) - kořen (lat. radix) - např. libeček lékařský (Levisticum officinale) produkt rostlinného metabolismu (silice, balzámy, oleje, apod.) - např. silice máty peprné (lat. Menthae piperitae etheroleum)
2.2.2 Aromatické rostliny Aromatické rostliny slouží k získávání vonných látek. Těmito látkami jsou především silice a kumariny. Silice se mohou izolovat z celých rostlin, např. santalovník bílý (lat. Santalum album), z květů, např. levandule lékařská (lat. Lavandula angustifolia), z listů, např. citronová tráva (lat. Cymbopogon stratus) nebo z plodů, např. bergamot (lat. Citrus bergamia). Silice se využívají především v parfumerii, kosmetice, potravinářství (látky vonné a chuťové) a farmacii (korigencia).
8
2.2.3 Kořeninové rostliny Kořeninové rostliny jsou čerstvé nebo sušené rostliny, případně jejich části, které obsahují aromatické látky, tj. látky čichově a chuťově výrazné. Jejich použitím lze upravovat chuť, vůni a vzhled potravinářských výrobků nebo v kuchyni připravovaných pokrmů. Kořeninové rostliny lze rozdělit podle původu: domácí (tradičně využívané) – např. kmín kořenný (lat. Carum carvi), majoránka zahradní (lat. Majorana hortensis) zdomácnělé (původní především ve Středomoří) – např. saturejka zahradní (lat. Satureja hortensis), tymián obecný (lat. Thymus vulgarit) cizokrajné (zejména tropické) – např. chilli (lat. Capsicum frutescens), skořicovník (lat. Cinnamomum sp.), vanilka (lat. Vanilla planifolia) [25]
2.3
Hlavní účinné látky léčivých rostlin
Účinné látky lze rozdělit do skupin podle jejich chemické charakteristiky. Právě poznání chemické struktury umožnilo cílené využití těchto látek ve výrobě léčiv. Ve fytoterapii se využívá spíše léčebný efekt celého komplexu účinných látek v rostlině. Z praktického hlediska lze účinné látky rozdělit na produkty primárního metabolismu a produkty sekundárního metabolismu. Produkty primárního metabolismu jsou pro rostlinu nezbytné a jsou zastoupeny látkami energetickými a stavebními, bez nichž rostlina strádá a poté hyne. Produkty sekundárního metabolismu nejsou pro rostlinu životně důležité a v případě jejich nedostatku nebo nepřítomnosti rostlina nestrádá. Produkty sekundárního metabolismu jsou z hlediska využití pro člověka důležitější. [10] K nejdůležitějším účinným látkám patří alkaloidy, glykosidy, třísloviny, hořčiny a silice jako produkty sekundárního metabolismu rostlin. Vedle nich mají nemalý význam i produkty primárního metabolismu, především sacharidy, tuky a organické kyseliny. 9
Kromě těchto látek jsou v rostlinách i další látky s nezastupitelnou funkcí jako léčiva, např. aminokyseliny, enzymy, peptidy, vitamíny.
2.3.1 Alkaloidy, glykosidy, třísloviny, hořčiny Spolu se silicemi, které jsou charakterizovány v samostatné kapitole, jsou tyto látky hlavními skupinami účinných látek léčivých rostlin. Z jejich přítomnosti lze usuzovat na konkrétní léčebné účinky rostliny. Čisté izolované pak slouží jako suroviny pro průmyslovou výrobu léčiv. Alkaloidy jsou chemicky různorodé organické dusíkaté sloučeniny. Dusík je vázán převážně v heterocyklu, někdy v postranním řetězci, ale vždy má aminový charakter. Nejjednodušší alkaloidy bývají označovány jako biogenní aminy nebo také protoalkaloidy. Biosynteticky pocházejí z aminokyselin. Podle jádra, od něhož jsou odvozeny, je můžeme dělit na fenylalkylaminy, alkaloidy izochinolinové, fenantrenové, indolové, chinolinové, imidazolové, pyridinové, piperidinové, tropanové, purinové, steroidní a diterpenové. Alkaloidy jsou prudce toxické, proto se v lidovém léčitelství využívají jen zřídka a pouze k zevní aplikaci. Častěji se alkaloidy používají k průmyslové výrobě léčiv. Terapeuticky se využívá především jejich analgetických, spasmolytických a antibakteriálních účinků. Příkladem alkaloidní rostliny je durman obecný (lat. Datura stramonuim). Glykosidy jsou organické látky, složené ze dvou částí – cukerné a necukerné (tj. aglykonu). Části jsou spojené glykosidickou vazbou. Tvoří nejednotnou skupinu látek a podle aglykonů se dělí na glykosidy fenolické, kumariny, flavonoidy, anthraglykosidy, kardioaktivní glykosidy, saponiny apod. Jsou to látky hořké, zpravidla toxické, vyskytující se v rostlině jako látky zásobní nebo ochranné. K léčbě se nejčastěji používají níže uvedené glykosidy. Flavonoidy - působí především proti lomivosti žilních stěn a hypertenzi. Jako antioxidanty chrání před nepříznivými účinky volných radikálů. Uplatňují se také jako účinná kardiotonika, např. hloh obecný (lat. Crataegus laevigata) nebo jako hepatoprotektiva, např. ostropestřec mariánský (lat. Silybum marianum). 10
Saponiny – jsou hlavní nositelé expektoračního účinku. Používají se při léčbě onemocnění horních cest dýchacích. Příkladem je prvosenka vyšší (lat. Primula elatior). Anthraglykosidy – působí na lidský organismus projímavě. Peristaltiku zvyšují přímým působením aglykonů na střevní stěnu. Často užívané jsou např. aloe (lat. Aloe sp.), sennový list nebo plod (lat. Cassia sp.). Třísloviny jsou bezdusíkaté organické látky různého složení. Díky schopnosti vytvářet nerozpustné sloučeniny s bílkovinami obsaženými v kůži mají výrazný stahující účinek. Nejsou příliš stálé a dlouhým skladováním ztrácí svou účinnost. Třísloviny urychlují hojení. Zevně se užívají při léčbě bércových vředů, hemoroidů nebo k výplachům ústní dutiny při paradentóze. Významným zástupcem je dub letní (lat. Quercus robur). Hořčiny jsou chemicky nejednotné organické látky s hořkou chutí. Někdy bývají označovány jako amara. Používají se ve formě extraktu nebo tinktury. V terapeutických dávkách podporují vylučování trávicích šťáv a napomáhají tak lepšímu trávení. Příkladem je zeměžluč okolíkatá (lat. Centaurium erythraea). [10, 11, 22]
2.3.2 Silice Silice, dříve nazývané éterické oleje, jsou směsi tvořené těkavými látkami. Díky těkavosti vyvolávají u rostlin charakteristickou vůni. Za běžné teploty jsou to bezbarvé nebo zbarvené tekutiny (např. modře zbarvená heřmánková silice). Chemicky mohou být odvozené od terpenů, seskviterpenů nebo fenylpropanových derivátů. Ve vodě jsou těžko rozpustné až nerozpustné. Rozpustné jsou v nepolárních rozpouštědlech jako např. v lihu, v éteru, v chloroformu. [2, 11] Vznikají v průběhu sekundárního metabolismu rostlin. Jejich význam pro rostliny zatím nebyl zcela objasněn. Mohou působit jako lákadlo pro hmyz, usměrňovat transpiraci (odpařování) v rostlinách nebo působit fytoncidně, tj. mají protipatogenní účinky. V rostlinách se mohou vyskytovat v různých orgánech např. v žláznatých trichomech 11
(např. meduňka lékařská, lat. Melissa officinalis), v siličných kanálcích plodů (např. fenykl obecný, lat. Foeniculum vulgaris) nebo v siličných buňkách (např. pepřovník černý, lat. Piper nigrum). [10, 11] V rostlině jsou silice rozloženy nerovnoměrně, proto se sbírají části rostliny, které jich obsahují nejvíce. U heřmánků pravého a heřmánku římského jsou sbíranými částmi květy (lat. flos). U řebříčku se jedná o celou nadzemní část, tj. nať (lat. herba). [7] Z rostlin se silice získávají nejčastěji destilací s vodní párou. Jedná se o šetrný postup oddělení silic od kapalné fáze, aby nedošlo k významnému ovlivnění jejich složení. Destilace s vodní párou probíhá ve vhodné aparatuře, která umožňuje získat silici proháněním vodní páry surovinou rostlinného původu. Takto získané silice mohou být dále upraveny např. deterpenací, deseskviterpenací nebo rektifikací. Jejich použití v terapii je rozsáhlé. Používají se k léčení nemocí horních cest dýchacích jako expektorancia, dále jako karminativa, diuretika, močová a urogenitální antiseptika, dezinficiencia ústní dutiny. V aromaterapii se využívá jejich mírně sedativního účinek na nervovou soustavu. [1, 9, 10]
2.3.2.1 Chemické složení silic Silice lze z chemického hlediska rozdělit do dvou skupin: 1. silice terpenické, jejichž základem je izopren 2. silice aromatické, odvozené od fenylpropanu Silice terpenické se dále dělí na následující skupiny: acyklické monoterpeny (např. levandulová silice, lat. Lavandulae etheroleum) monocyklické monoterpeny (např. mátová silice, lat. Menthae piperitae etheroleum) bicyklické monoterpeny (např. šalvějová silice, lat. Salviae etheroleum) seskviterpeny (např. heřmánková silice, lat. Matricariae etheroleum) 12
nespecifické terpeny (např. jitrocelová silice, lat. Plantaginis lanceolatae etheroleum) [2] Seskviterpeny obsahují 15 uhlíků v molekule. Největší význam z této skupiny mají azuleny. [11] Obrázek 1:
Izopren [www.cs.wikipedia.org, 12]
Obrázek 2:
Seskviterpen chamazulen [www.cs.wikipedia.org, 13]
2.4
Lékové formy z rostlinných drog
V domácnostech se léčivé rostliny používají nejčastěji ve formách macerátu, nálevu nebo odvaru. Ve farmaceutickém průmyslu se rostlinné drogy zpracovávají do lékových forem např. tinktur, extraktů, sirupů, aromatických vod, léčivých vín, léčivých olejů.
13
Macerát (lat. maceratio) – je výluh drogy za studena. Připravuje se z drog, jejichž obsahové látky se varem znehodnocují, např. drogy obsahující sliz. Rozmělněná droga se přelije vodou teplou 15 až 20 °C a nechá se 3 - 12 hodin stát za občasného promíchání při pokojové teplotě. Před použitím se macerát dobře zamíchá a přecedí. Nálev (lat. infusum) – je za tepla získaný výluh rostlin. Drcená nebo rozmělněná droga se přelije vroucí vodou, nádoba se přikryje, aby neunikaly vonné silice. Po 15 minutách se nálev scedí. Takto se připravuje nálev ze siličných drog. Odvar (lat. decoctum) – je za varu získaný vodný výluh rostlin. Rozmělněná droga se povaří 10 - 15 minut v přikryté nádobě. Poté se odvar odstaví a nechá volně vyluhovat až do zchladnutí. Takto se připravují výluhy z tvrdých rostlinných částí např. z kůry nebo kořenů. Tinktury (lat. tincturae) – jsou lihové výluhy rostlin. Extrakty (lat. extracta) – jsou zahuštěné vodné, lihové nebo éterové výtažky z rostlin. Podle konzistence se rozeznávají extrakty tekuté (extracta fluida) s obsahem vody nad 20 %, řídké (extracta tenua) s obsahem vody cca 10 - 20 %, husté (extracta spissa) s obsahem vody do 10 %. Po odpaření a rozpráškování odparku vznikají suché extrakty (extracta sicca). Sirupy (lat. sirupi) – jsou koncentrované roztoky cukru ve vodě, v ovocných šťávách nebo ve výluzích z rostlin. Aromatické vody (lat. aquae aromaticae) – jsou vodné nebo lihové roztoky rostlinných silic. Léčivá vína (lat. vina medicata) – jsou rostlinné výtažky získané vyluhováním ve vínu. Léčivé oleje (lat. olea medicata) – jsou rostlinné výtažky získané vyluhováním v rostlinném oleji. Používá se např. olej olivový, slunečnicový, řepkový. [10, 22]
14
Získávání obsahových látek z rostlin
2.5
2.5.1 Extrakční metody Extrakce neboli vyluhování je dělicí metoda, která využívá rozdílné rozpustnosti látek v rozpouštědlech. Při vyluhování se uplatňují dva mechanismy: difúze a perkolace. Při difúzi přechází obsahové látky z rozrušených buněk do vyluhovadla prostým rozpouštěním, které probíhá po koncentračním spádu. Rychlost vyluhování se řídí stejnými principy jako rychlost rozpouštění. Při perkolaci se obsahové látky rozpouští v neporušených rostlinných buňkách, tj. vyluhovadlo nejdříve proniká přes buněčnou membránu do buňky a vzniklý roztok poté přestupuje přes buněčnou membránu z buňky.
2.5.1.1 Faktory ovlivňující extrakci Vnějších faktorů, které ovlivňují extrakci obsahových látek z rostlin, je celá řada. Mezi nejvýznamnější patří stupeň rozdrobnění drogy, typ vyluhovadla a podíl drogy a vyluhovadla. 1) Stupeň rozdrobnění rostlinné drogy Při vyluhování se do výluhu kromě žádaných obsahových látek (tj. hlavní léčivé látky, podpůrné léčivé látky) dostávají i nežádoucí složky (tj. balastní látky, skeletové látky, ostatní příměsi). Proto je pro průběh extrakce velmi důležitý výchozí stupeň rozdrobnění drogy. Hlavní léčivé látky - jsou zodpovědné za výsledný terapeutický efekt (např. kardioglykosidy). Podpůrné léčivé látky – mohou zesilovat nebo zeslabovat účinky hlavních účinných látek (např. třísloviny). Balastní látky – jsou nežádoucí, protože jsou farmakologicky inaktivní. Mění permeabilitu buněčných membrán a ovlivňují účinek léčivých látek (např. sacharidy). Skeletové látky – patří k nim např. celulosa. 15
Další příměsy – jedná se např. o prach, těžké kovy, plísně.
2) Volba vyluhovadla Pro extrakci jsou dále důležité vlastnosti použitého vyluhovadla (rozpouštědla). Nejčastěji se používá voda nebo ethanol o koncentracích v rozmezí od 60 do 96 % (V/V). 3) Poměr drogy a vyluhovadla Podle povahy obsahových látek a typu získávaného výluhu se nejčastěji používají následující hmotnostní poměry: nálevy a odvary – 1:10 nálevy a odvary z drog obsahujících slizy - 1:20 tinktury - 1:5 tinktury z drog obsahujících separanda - 1:10 tekuté extrakty - 1:1
2.5.1.2 Zařízení pro extrakci K extrakcím se používají speciální extrakční nádoby: skleněné nebo porcelánové nálevnice (příprava nálevů a odvarů), širokohrdlé nádoby s víkem (příprava tinktur), perkolátory a další speciální zařízení (např. lisy, zařízení na zhušťování ve vakuu).
2.5.1.3 Klasifikace extrakčních metod Extrakční metody lze rozdělit ze dvou hledisek: 1) podle plynulosti vyluhování: Periodická metoda - droga a vyluhovadlo se do systému vkládají jednorázově a tvoří uzavřený systém. Poloha drogy a pohyb vyluhovadla se prakticky nemění. Příkladem je macerace.
16
Kontinuální metoda - přísun i odsun drogy a vyluhovadla jsou v systému plynulé. Droga a vyluhovalo se pohybují proti sobě. Příkladem je protiproudová extrakce. Periodicko-kontinuální metoda – přísun drogy je jednorázový, přísun a odsun vyluhovadla je kontinuální. Droga je fixována při pomalém průtoku vyluhovadla. Příkladem je perkolace. 2) podle techniky provedení: Macerace – droga a vyluhovadlo se vpraví do nádoby a při stanovené teplotě a po požadovanou dobu dochází k vyluhování účinných látek do vyluhovadla. Macerací se obvykle získávají nálevy a odvary. Maceraci dále rozdělujeme na jednostupňovou při obyčejné nebo zvýšené teplotě, dvou a více stupňovou při obyčejné nebo zvýšené teplotě, zrychlenou (např. vířivá extrakce, ultrazvuková extrakce). Perkolace – po určitou dobu probíhá macerace drogy vyluhovadlem, poté následuje pomalé protékání vyluhovadla drogou. Perkolací se připravují tinktury a extrakty. Do této skupiny patří i další metody jako např. reperkolace (probíhá ve třech perkolátorech), diakolace (průtok vyluhovadla se urychluje přetlakem) nebo evakolace (průtok vyluhovadla se urychluje podtlakem). Extrakce nadkritickými plyny - vyluhovadlem je stlačený plyn nejčastěji oxid uhličitý (při 7,4 MPa a teplotě 31 °C). Tento typ extrakce se používá např. k lipofilní extrakci heřmánku, dekofeinaci kávy a čajů, extrakci chmelu, odstranění pesticidů z kořene ženšenu. Metoda je šetrná, ale drahá. [26, 27]
2.5.2 Izolace silic Získání silic z rostlin je náročný proces. K jejich izolaci jsou používány především metody destilace s vodní parou, extrakce rozpouštědlem nebo extrakce na fluidním loži. Nejčastěji používanou metodou je destilace s vodní parou, která je popsána v lékopisu. Níže jsou uvedeny postupy stanovení silic ze dvou lékopisných monografií.
17
2.5.2.1 Stanovení silic podle ČsL 4 Stanovení silic se provádí destilací drogy s vodou za použití přístroje předepsaného v Československém lékopisu, 4. vydání z roku 1987 (dále ČsL 4). Destilace se provádí bez nebo s přidáním dekalinu. Dekalin se přidává tehdy, je-li silice částečně rozpustná ve vodě, ulpívá-li příliš ve chladiči nebo má-li vyšší hustotu než voda. Obsah silice se vyjadřuje v procentech (V/m), tj. objem silice ve 100 g sušené drogy. Přístroj je tvořen vzestupnou trubicí ukončenou v ohbí zábrusem se zátkou, chladičem, trubicí k zachycování destilátu se dvěma stupnicemi, postranní trubicí, výstupním kohoutem a zpětnou přepadovou trubicí. Zábrus se zátkou umožňuje spláchnutí ulpělé silice a čištění přístroje. Množství drogy navažované ke stanovení se řídí požadovaným obsahem silice v % (V/m). Při požadovaném obsahu silice: do 0,5 % se navažuje 20,0 g drogy do 1,0 % se navažuje 10,0 g drogy nad 1,0 % se navažuje 5,0 g drogy Pro oficinální drogy je navážka uvedena v lékopisné tabulce, současně s požadovaným nejnižším obsahem silice v % (V/m), stupněm rozdrobnění a postupem stanovení, prováděným buď s přídavkem dekalinu, nebo bez dekalinu. Pro heřmánkový květ (lat. Flos chamomillae) je navážka 20,0 g a nejnižší požadovaný obsah silice je 0,4 % (V/m). Stanovení se provádí s přídavkem dekalinu. Pro řebříčkovou nať (lat. Millefolii herba) je navážka 30,0 g a nejnižší požadovaný obsah silice je 0,15 % (V/m). Stanovení se také provádí s přídavkem dekalinu. Květ heřmánku římského (lat. Chamomillae romanae flos) není v lékopisné tabulce uveden. [24]
18
2.5.2.2 Stanovení silic podle ČL 2009 Stanovení obsahu silic v rostlinných drogách se provádí destilací s vodní párou na zvláštním přístroji. Destilát je jímán v kalibrované trubici, silice je zachycovaná v xylenu a vodná fáze se automaticky vrací zpět do destilační baňky. Přístroj se skládá z destilační baňky, kondenzační části přiléhající k destilační baňce zábrusem, vhodného tepelného zdroje a stojanu s kruhem pokrytým izolačním materiálem. Kondenzační část obsahuje odvětrávací trubici se zátkou, hruškovitě rozšířenou část o objemu 3 ml, trubici se stupnicí dělenou po 0,01 ml, kulovitou část o objemu asi 2 ml a trojcestný kohout. Hmotnost zkoušené drogy se obecně řídí, není-li uvedeno jinak, požadovaným obsahem silice v ml/kg (přepočteno na drogu vysušenou při 100 °C). Při požadovaném obsahu silice: do 5 ml/kg se navažuje 20,0 g drogy, do 10 ml/kg se navažuje 10,0 g drogy, nad 10 ml/kg se navažuje 5,0 g drogy. Pro heřmánkový květ (lat. Matricariae flos) je navážka 30,0 g a nejnižší požadovaný obsah silice je 4 ml/kg. Pro květ heřmánku římského (lat. Chamomillae romanae flos) je navážka 20,0 g a nejnižší požadovaný obsah silice je 7 ml/kg. Pro řebříčkovou nať (lat. Millefolii herba) je navážka 20,0 g a nejnižší požadovaný obsah silice je 2 ml/kg. [1]
2.6
Heřmánek pravý
Heřmánek pravý, syn. heřmánek lékařský (lat. Chamomilla recutita, syn. Matricaria recutita, Matricaria chamomilla) je jednoletá bylina z čeledi hvězdnicovité (lat.
19
Asteraceae). Roste po celém světě s výjimkou tropických a arktických oblastí. Patří mezi nejžádanější léčivé rostliny. Heřmánek pravý dorůstá výšky 20 - 40 cm. Má vzpřímený stonek se střídavými listy, které jsou dvakrát až třikrát peřenodílné, celokrajné, s plochými čárkovitými úkrojky. Květy jsou uspořádány v květenství zvaném úbor. Úbor tvoří obvodové bíle zbarvené květy a středové žlutě zbarvené květy. Květní lůžko je kuželovitě vyklenuté a duté, čímž se bylina liší od podobných druhů. Plodem je nažka bez chmýru. Kvete od května do září. Heřmánek pravý je přizpůsobivý a nenáročný, roste téměř na jakékoli půdě. Volně roste na polích, mladých úhorech, rumištích, sešlapávaných místech i podél cest. [5, 8, 10]
2.6.1 Sběr a sušení U heřmánku pravého jsou drogou květy, tj. úbory se stopkou do 2 cm. Úbory se sbírají nejlépe za suchého počasí třetí až pátý den po rozvití. Je to doba, kdy jsou jazykovité květy ve vodorovné poloze a středy květů jsou ještě nízké. Maximální výtěžek silice dávají květy v době plného rozvinutí, ale v tu dobu je nelze sklízet, protože by se při sušení rozpadaly. Po sběru by měly být úbory co nejdříve rozprostřeny, aby nedošlo k jejich zapaření. Úbory se suší v tenkých vrstvách ve stínu, na větraném místě. Při umělém sušení nesmí teplota překročit 40 °C. V průběhu sušení se droga nesmí obracet. [7]
2.6.2 Obsahové látky Heřmánek pravý obsahuje dva významné komplexy účinných látek – jeden tvoří silice (1 až 3 %) a druhý flavonoidní glykosidy. Hlavními složkami silice jsou chamazulen, bisabolol a spiroétery. Díky přítomnosti chamazulenu získává silice tmavě modrou barvu a výrazně voní. Další účinné látky jsou zastoupeny v mnohem menší míře a jedná se např. o oxykumarin herniarin, hořčiny, třísloviny a slizové látky. [5, 22]
20
2.6.3 Terapeutické účinky Heřmánek pravý má účinky antiemetické, protizánětlivé, uklidňující. Snižuje psychické napětí, dráždivost, úzkost, bolesti hlavy. Působí proti křečím, nadýmání a pomáhá proti bolestem při kolice. Podporuje sekreci trávicích šťáv a tím povzbuzuje chuť k jídlu. [5] Při zevním použití heřmánek pravý hojí rány a popáleniny, tlumí bolestivost. Používá se např. při léčbě hemoroidů nebo k výplachům očí. [8] Vhodnou lékovou formou pro vnitřní užívání jsou odvary nebo nálevy. Pokud se pro přípravu čaje použijí čerstvé květy heřmánku, doporučuje se jich dát třikrát více než sušených květů. Při zevní aplikaci se heřmánek pravý podává ve formě koupelí, obkladů, výplachů, kloktadel nebo inhalací. [4, 5] Grünwald et al. (2008) ve své publikaci uvádí, že v rámci klinické studie, které se zúčastnilo 161 pacientů se zánětlivými onemocněními kůže na rukou, předloktí a bércích, byly prokázány srovnatelné účinky masti z heřmánkového extraktu s mastí se syntetickými účinnými látkami, např. kortizonem.
2.6.4 Kontraindikace Heřmánek pravý je velmi univerzální drogou. Heřmánkový čaj se doporučuje pro kojící matky a je jednou z nejbezpečnějších bylin pro kojence. Navíc dětem pomáhá při kolikách, nadýmání nebo při růstu zubů. Přestože je heřmánek pravý bezpečnou drogou, požití velkého množství heřmánkového čaje může vyvolat zvracení. Při zevním podání se u citlivých osob může na kůži po dotyku s čerstvou rostlinou objevit alergická reakce. [5]
21
Obrázek 3:
2.7
Heřmánek pravý [www.avicenna.cz, 14]
Heřmánek římský
Heřmánek římský, syn. rmenec sličný, rmen sličný, rmen římský (lat. Chamaemelum nobile, syn. Anthemis nobilis) je vytrvalá bylina z čeledi hvězdnicovité (lat. Asteraceae). Pochází ze Středomoří a planě roste pouze v jihozápadní a severozápadní Evropě. V Anglii, Francii a Itálii je velmi oblíbený, protože se tam používá jako přísada při výrobě alkoholických nápojů. [17, 22] Dorůstá výšky zhruba 40 cm. Lodyha je jemně ochmýřená. Listy jsou dvakrát až třikrát peřenodílné s úzce čárkovitými a špičatými úkrojky. Květní úbory se skládají z květního lůžka, ze žlutých pětičetných květů uprostřed a z jednotlivých bílých jazykovitých květů poskládaných kolem. Lůžko je kuželovitě nebo kulovitě vyklenuté a je vyplněno dření. Plodem je trojboká lesklá nažka bez chmýru. Kvete od června do září. Patří k výrazně aromatickým bylinám. Nejlépe prospívá na půdách výživných, humusových a lehkých s dostatkem slunce. Roste na pustých místech, podél cest a na polích. [19, 21]
22
2.7.1 Sběr a sušení U heřmánku římského jsou drogou květy, tj. úbory. Úbory heřmánku římského se sbírají plně rozkvetlé, se stopkou nejvýše 1 cm dlouhou. Sbírají se jen za suchého počasí, bez rosy, nejlépe v poledne nebo odpoledne. Drogu je potřeba sušit co nejrychleji a ve stínu nebo v dobře větraných prostorách, aby nedošlo k zapaření. V případě zapaření bílé úbory zežloutnou nebo zhnědnou a sklizená surovina je tím zcela znehodnocena. [19, 20]
2.7.2 Obsahové látky Úbory heřmánku římského obsahují modrou silici (1 %), která je složením jen částečně podobná silici heřmánku pravého. Má nižší obsah chamazulenu a obsahuje zejména estery kyseliny angelikové a tiglinové. Terapeuticky významné jsou dále obsahy flavonoidů, zejména apigeninu, hořčin a tříslovin. [20, 22]
2.7.3 Terapeutické účinky Heřmánek římský se často používá místo heřmánku pravého při výskytu alergie, protože má podobné léčivé účinky, ale jinou kombinaci obsahových látek. Čaj z květů heřmánku římského má uklidňující účinky. Používá se při nespavosti a těžkých snech. Příznivě působí i u hyperaktivních dětí, které zklidňuje. Dále se využívá jeho spasmolytický účinek při žaludečních křečích, menstruačních bolestech nebo při zácpě způsobené stresem. Širší uplatnění si droga našla při zevním použití. Užívá se v nálevu, k výplachům nebo koupelím. Ve formě koupele zjemňuje a uvolňuje kůži spálenou na slunci nebo ošlehanou větrem. Zábal se používá k ošetření ran a ekzémů. [17, 20]
23
2.7.4 Kontraindikace Nedoporučuje se dlouhodobé užívání heřmánku římského. Při předávkování jsou nepříjemnými příznaky nevolnost a nervozita. U citlivých lidí se může po kontaktu se šťávou z rostliny vytvořit na kůži svědivá vyrážka. [17] Obrázek 4:
2.8
Heřmánek římský [www.cs.wikipedia.org, 15]
Řebříček obecný
Řebříček obecný (lat. Achillea millefolium) je vytrvalá bylina z čeledi hvězdnicovité (lat. Asteraceae). Je rozšířen v celém mírném pásu Evropy a Asie. Roste také v Severní Americe, v Austrálii a na Novém Zélandě, kam byl zavlečen. Díky své dostupnosti je často používán. Své jméno údajně dostal podle trojského hrdiny Achilla, který ho ve starověkém Řecku používal k ošetřování krvácejících rán u svých spolubojovníků. [17, 22]
24
Řebříček dorůstá výšky 40 - 80 cm. Stonek má pýřitý, podélně rýhovaný, uvnitř vyplněný světlou dření. Listy jsou střídavé, pýřité, dvakrát až třikrát peřenodílné, s čárkovitými úkrojky. Květenství je chocholičnaté, složené z drobných úborů. Květní lůžko je slabě vypouklé. Na obvodu lůžka jsou jazykovité květy s bílou nebo načervenalou korunou. Ve střední části lůžka jsou trubkovité květy s nažloutlou nebo slabě nahnědlou korunou. Plodem jsou podlouhlé, stříbrošedé nažky. Kvete od června do září. Na půdní podmínky není náročný, ale dává přednost sušší písčité nebo kamenité půdě. Roste na mezích, loukách, polích rumištích, u cest, na okrajích lesů od nížin po horské oblasti. [2, 4, 7, 9]
2.8.1 Sběr a sušení Pro léčebné účely se sbírá celá kvetoucí nať, případně pouze květenství. Nať nesmí obsahovat neolistěné a zdřevnatělé dolní části lodyh a nesmí být překvetlá. Sbírají se asi 30 cm dlouhé vršky. Nať se seřezává v červnu až září. Droga se musí sušit rychle a ve stínu, aby nedošlo k zapaření a zhnědnutí květů. Suší se maximálně při teplotě 35 °C, lépe nižší. [7, 10]
2.8.2 Obsahové látky Řebříček obecný obsahuje až 0,25 % silice. Významnými obsahovými látkami jsou alkaloidy (např. achillein, trigonellin) a flavonoidní glykosidy (např. apigenin, artementin). V menší míře řebříček obsahuje hořčiny a třísloviny. [4, 7, 9]
2.8.3 Terapeutické účinky Řebříček obecný zvyšuje krevní srážlivost, proto se používá při různých krvácivých stavech např. při nadměrné menstruaci. Dále zvyšuje vylučování žluči a tím zlepšuje 25
trávení, pomáhá při nechutenství. Spasmolytického účinku na orgány trávicího a urogenitálního ústrojí se využívá při žaludeční kolice, průjmu nebo nadýmání. Při zevní aplikaci řebříček působí protizánětlivě a podporuje hojení. Používá se ve formě koupelí na hnisavé rány, kožní vyrážky, hemoroidy. Jako kloktadlo příznivě působí při zánětech ústní dutiny. [7, 9]
2.8.4 Kontraindikace Vzhledem k tomu, že je působení této drogy poměrně silné, doporučuje se její podávání ve směsi s jinými drogami. Dále se řebříček nesmí podávat dlouhodobě. Při překročení doporučených dávek může vyvolat závratě a bolesti hlavy. [7, 9] Při zevní aplikaci se po opakovaném podávání zvyšuje citlivost kůže na světlo, což může vést k tzv. fotosenzibilitě, kdy se kůže působením ultrafialových paprsků poškodí. [17] Obrázek 5:
Řebříček obecný [www.avicenna.cz, 16]
26
3
Praktická část
K získání silic byla použita metoda popsaná v Českém lékopisu 2009 (dále ČL 2009), tj. destilace s vodní parou. Metoda byla prováděna na speciálním destilačním přístroji a podle postupu uvedeném v ČL 2009. Ke stanovení byly vybrány sušené rostlinné drogy z čeledi hvězdnicovité (lat. Asteraceae), heřmánek pravý (lat. Matricaria recutita), heřmánek římský (lat. Chamaemelum nobile) a řebříček obecný (lat. Achillea millefolium).
3.1
Destilace s vodní parou
3.1.1 Vzorky Silice byly získávány ze sušených rostlinných drog definovaných v ČL 2009. Heřmánkovým květem (lat. Matricariae flos) je usušený úbor druhu Matricaria recutita, syn. Chamomilla recutita. Rozkvetlý úbor se skládá z listenů vyrůstajících na spodní straně lůžka (tzv. zákrov), z kuželovitě vyklenutého dutého lůžka, z obvodových bílých jazykovitých květů a ze středových žlutých trubkovitých květů (na obrázku 6). Květem heřmánku římského (lat. Chamomillae romanae flos) je usušený úbor plnokvětých kulturních odrůd druhu Chamaemelum nobile. Květní úbory mají průměr 8 až 20 mm. Květní lůžko je plné. Bazální část lůžka je kryta zákrovem tvořeným dvěma nebo třemi řadami listenů. Květy jsou většinou matně bílé jazykovité, jen ve střední části je několik květů žlutých trubkovitých (na obrázku 7). Řebříčkovou natí (lat. Millefolii herba) jsou řezané usušené kvetoucí vrcholky druhu Achillea millefolium. Listy jsou zelené nebo šedozelené, pýřité, dvakrát až třikrát peřenodílné s čárkovitými úkrojky ukončenými bělavým hrotem. Květenství je chocholičnaté, koncové. Květní úbory jsou o průměru 3 až 5 mm. Lůžko má na obvodu čtyři nebo pět jazykovitých květů a ve střední části až dvacet trubkovitých květů. Zákrov je třířadý, listeny jsou kopinaté, pýřité, na okrajích s bělavým blanitým lemem. Stonky jsou pýřité, podélně rýhované, až 3 mm silné, uvnitř vyplněné světle zbarvenou dření (na obrázku 8).
27
Obrázek 6:
Heřmánkový květ (Matricariae flos) [vlastní foto]
Obrázek 7:
Květ heřmánku římského (Chamomillae romanae flos) [vlastní foto]
28
Obrázek 8:
Řebříčková nať (Millefolii herba) [vlastní foto]
V ČL 2009 je u každé z drog uvedeno množství pro destilaci, které vychází z požadovaného obsahu silice (ml/kg). Tabulka 1 zobrazuje navážky, které byly pro destilaci použity.
Tabulka 1:
Hmotnost rostlinných drog pro destilaci
Heřmánkový květ
Květ heřmánku římského
Řebříčková nať
Minimální obsah silice (ml/kg)
4
7
2
Množství drogy (g)
30,0
20,0
20,0
29
Sušené rostlinné drogy byly zakoupeny v lékárně a specializovaném obchodu. K destilaci silic byly použity následující sušené rostlinné drogy: LEROS: Heřmánek pravý květ GREŠÍK VALDEMAR: Heřmánek římský květ GREŠÍK VALDEMAR: Řebříčková nať
3.1.2 Destilační přístroj Stanovení obsahu silic v rostlinných drogách bylo prováděno destilací s vodní párou na přístroji popsaném níže. Přístroj funguje na následujícím principu: destilát je jímán v kalibrované trubici, silice je zachycována v xylenu a vodná fáze se vrací zpět do destilační baňky. Destilační přístroj se skládá z následujících částí: a) destilační baňky 1000 ml; b) kondenzační části; c) elektrického vařiče jako zdroje tepla. Kondenzační část (na obrázku 9) tvoří: vzestupná trubice (AB) a chladič (CD), do kterého je přiváděna a odváděna voda; trubice k zachycování silice: hruškovitě rozšířená část (E) o objemu 3 ml a dělená trubice se stupnicí po 0,01 ml (FG); trojcestný kohout (H); nálevka (I), kterou se přístroj plní destilovanou vodou; trubice (J), kterou se přidává předepsané množství xylenu.
30
Obrázek 9:
Nákres přístroje na stanovení silic v rostlinných drogách, kondenzační část [upraveno, www.verkon.cz, 23]
Obrázek 10:
Přístroj na stanovení silic v rostlinných drogách [vlastní foto]
31
3.1.3 Postup destilace Silice byly získány destilací s vodní parou podle následujícího postupu. Do destilační baňky jsem převedla předepsané množství destilační kapaliny, přidala několik kousků porézního porcelánu a připojila kondenzační část. Nálevkou (I) jsem do přístroje vlila destilovanou vodu tak, aby její hladina dosáhla bodu (K) (na obrázku 9). Do trubice (J) jsem pipetou přidala předepsané množství xylenu (na obrázku 9). Kapalinu v baňce jsem nechala zahřát k varu. Nastavila jsem předepsanou destilační rychlost. Destilační rychlost jsem optimalizovala pomocí hruškovitě rozšířené části (E) o objemu 3 ml (na obrázku 9). Během destilace jsem otočením trojcestného kohoutu vpravo (poloha kohoutu A na obrázku 11) vypustila vodu, aby hladina dosahovala dolní hranice hruškovité části (značka a na obrázku 12). Kohout jsem otočením vlevo vrátila do destilační polohy (poloha B na obrázku 11) a měřila jsem čas potřebný k naplnění hruškovité části (značka b na obrázku 12). Destilovala jsem 30 minut. Pak jsem zahřívání přerušila a po nejméně 10 minut jsem odečetla objem xylenu v dělené trubici (FG) (na obrázku 9). Do baňky jsem převedla předepsané množství drogy a pokračovala jsem v destilaci po předepsanou dobu a předepsanou rychlostí. Zahřívání jsem ukončila. Po 10 minutách jsem odečetla objem kapaliny v dělené trubici, od něhož jsem odečetla dříve zaznamenaný objem xylenu. Rozdíl objemu kapaliny a objemu xylenu vyjadřuje obsah silice ve zkoušené droze. Výsledek se přepočítá na obsah mililitrů v 1 kilogramu drogy.
32
Obrázek 11:
Trojcestný kohout destilačního přístroje [vlastní foto]
Obrázek 12:
Hruškovitě rozšířená část destilačního přístroje [vlastní foto]
33
3.1.4 Specifické podmínky destilace Oficinální rostlinné drogy mají předepsané specifické podmínky, na jejichž splnění závisí úspěšné provedení destilace. Podmínky jsou uvedeny v ČL 2009 pod příslušnými články. Níže jsou uvedeny specifické podmínky pro zkoušené drogy. Heřmánkový květ: K stanovení obsahu silice se použije 30 g drogy, 300 ml vody jako destilační kapaliny a 0,5 ml xylenu v dělené trubici. Destiluje se 4 hodiny rychlostí 3 až 4 ml/min. Květ heřmánku římského: K stanovení obsahu silice se použije 20 g drogy, 250 ml vody jako destilační kapaliny a 0,5 ml xylenu v dělené trubici. Destiluje se 3 hodiny rychlostí 3 až 3,5 ml/min. Řebříčková nať: Stanovení obsahu silice se provede s 20 g drogy a 500 ml směsi objemových dílů vody a ethylenglykolu (9+1) jako destilační tekutiny. Do dělené trubice se přidá 0,2 ml xylenu. Destiluje se 2 hodiny rychlostí 2 až 3 ml/min. Po proběhnutí doby destilace se baňka s drogou nahradí baňkou se směsí 0,4 ml xylenu a 50 ml vody. Destiluje se 15 minut. 10 minut po ukončení destilace se odečte celkový objem destilátu. Tabulka 2:
Chemikálie
Destilace
Podmínky destilace u vybraných druhů
Heřmánkový květ
Květ heřmánku římského
Řebříčková nať
Destilační kapalina
Voda
Voda
Voda s ethylenglykolem
Destilační kapalina (ml)
300,0
250,0
500,0
Xylen (ml)
0,5
0,5
0,2
Rychlost (ml/min)
3 až 4
3 až 3,5
2 až 3
Doba (hod.)
4
3
2
34
3.2
Laboratorní záznamy
Heřmánkový květ: Datum stanovení: 11. prosince 2015 Navážka drogy: 30,0 g Množství destilační kapaliny: 300,0 ml destilované vody Rychlost destilace: 3 ml/min. (= elektrický vařič na maximum) Množství xylenu: 0,5 ml Doba destilace: 4 hod. Postup: nejdříve jsem v baňce destilovala po dobu 30 minut pouze vodu s několika kousky porézního porcelánu (tzv. varné kaménky). Poté jsem destilaci přerušila a po 10 minutách jsem odečetla v dělené trubici objem xylenu. Do baňky jsem vložila 30 g drogy a destilovala jsem po dobu 4 hodin. Po ukončení destilace jsem po 10 minutové přestávce odečetla v dělené trubici objem destilátu. Květ heřmánku římského: Datum stanovení: 8. ledna 2016 Navážka drogy: 20,0 g Množství destilační kapaliny: 250,0 ml destilované vody Rychlost destilace: 3 ml/min. (= elektrický vařič na maximum) Množství xylenu: 0,5 ml Doba destilace: 3 hod. Postup: postupovala jsem stejně jako u heřmánkového květu. Řebříčková nať: Datum stanovení: 16. ledna 2016 Navážka drogy: 20,0 g Množství destilační kapaliny: 450,0 ml destilované vody + 50,0 ml ethylenglykolu Rychlost destilace: 3 ml/min. (= elektrický vařič na maximum) Množství xylenu: 0,2 ml Doba destilace: 2 hod.
35
Postup: nejdříve jsem v baňce destilovala po dobu 30 minut pouze směs vody a ethylenglykolu s několika kousky porézního porcelánu. Poté jsem destilaci přerušila a po 10 minutách jsem odečetla v dělené trubici objem xylenu. Do baňky jsem vložila 20 gramů drogy a destilovala jsem po dobu 2 hodin. Po proběhnutí doby destilace jsem baňku s drogou nahradila baňkou se směsí 0,4 ml xylenu a 50 ml vody. Destilovala jsem dalších 15 minut. Po ukončení destilace jsem po 10 minutách odečetla celkový objem destilátu.
3.3
Výsledky
3.3.1 Obsah silice v heřmánkovém květu U vzorku heřmánkového květu jsem destilací zjistila obsah silice 4,3 ml na 1 kg sušené drogy. Minimální obsah silice je lékopisem stanoven na hodnotu 4 ml na 1 kg sušené drogy. Lékopisný požadavek na obsah silice byl tedy u zkoušeného vzorku splněn. Průběžné výsledky získané během destilace jsou uvedeny v tabulce 3.
Tabulka 3:
Objem (ml)
Výsledky destilace heřmánkového květu
Xylen po 30 min. destilace
Směs xylenu a silice po 4 h destilace
Silice ve 30 g drogy
Silice v 1 kg drogy
0,66
0,79
0,13
4,33
3.3.2 Obsah silice v květu heřmánku římského U vzorku květu heřmánku římského jsem destilací zjistila obsah silice 7,5 ml na 1 kg sušené drogy. Minimální obsah silice je lékopisem stanoven na hodnotu 7 ml na 1 kg sušené drogy. Lékopisný požadavek na obsah silice byl tedy u zkoušeného vzorku splněn. Průběžné výsledky získané během destilace jsou uvedeny v tabulce 4.
36
Tabulka 4:
Výsledky destilace květu heřmánku římského
Xylen po 30 min. destilace
Směs xylenu a silice po 3 h destilace
Silice ve 20 g drogy
Silice v l kg drogy
0,45
0,60
0,15
7,50
Objem (ml)
3.3.3 Obsah silice v řebříčkové nati U vzorku řebříčkové nati jsem destilací zjistila obsah silice 9,5 ml na 1 kg sušené drogy. Minimální obsah silice je lékopisem stanoven na hodnotu 2 ml na 1 kg sušené drogy. Lékopisný požadavek na obsah silice byl tedy u zkoušeného vzorku splněn. Průběžné výsledky získané během destilace jsou uvedeny v tabulce 5.
Tabulka 5:
Objem (ml)
Výsledky destilace řebříčkové nati
Xylen po 30 min. destilace
Směs xylenu a silice po 2 h destilace
Silice ve 20 g drogy
Silice v 1 kg drogy
0,14
0,33
0,19
9,50
37
Diskuze Proběhlo stanovení sušených rostlinných drog z čeledi hvězdnicovité (lat. Asteraceae), heřmánku pravého (lat. Matricaria recutita), heřmánku římského (lat. Chamaemelum nobile) a řebříčku obecného (lat. Achillea millefolium), jejichž seskviterpenické silice byly získány destilací s vodní parou. Tato metoda byla zvolena, protože je uvedena v Českém lékopisu 2009 (dále ČL 2009) jako závazná pro hodnocení kvality siličných drog. Jedná se o šetrný postup oddělení silic od kapalné fáze, aby nedošlo k významnému ovlivnění jejich složení. Ve speciálním destilačním přístroji je destilát jímán v kalibrované trubici, silice je zachycovaná v xylenu a vodná fáze se automaticky vrací zpět do destilační baňky. K dispozici byla také obdobná metoda uvedená v Československém lékopisu, 4. vydání z roku 1987 (dále ČsL 4). Destilace drogy s vodou se zde provádí s přidáním dekalinu, protože získaná silice by příliš ulpívala ve chladiči. Pokud by byla takto získaná silice použita pro další analytické účely nebo průmyslové zpracování, je v ČL 2009 popsán způsob, jakým se oddělí její bezvodá část s xylenem. Pro naše stanovení obsahu získané silice již toto oddělování čisté silice nebylo potřeba provádět. Hlavním cílem práce bylo zjistit, jestli vzorky drog, koupené v lékárně nebo specializovaném obchodu, splní jakostní limit ČL 2009 na minimální obsah silice. Za tímto účelem byla stanovena hypotéza: „Analyzované vzorky drog obsahují alespoň minimální obsah silic daný Českým lékopisem 2009.“ Pomocí destilace s vodní párou byly stanovovány tři vzorky drog – heřmánkový květ (lat. Matricariae flos), květ heřmánku římského (lat. Chamomillae romanae flos) a řebříčková nať (lat. Millefolii herba). Na kalibrované stupnici destilačního přístroje byly naměřeny hodnoty silic uvedené v tabulce a grafu.
38
Tabulka 5
Obsah silic v sušených rostlinných drogách
Vzorek
Změřený obsah ml/kg
Minimální obsah ml/kg
Heřmánkový květ
4,3
4,0
Květ heřmánku římského
7,5
7,0
Řebříčková nať
9,5
2,0
Graf 2 Minimální a změřené obsahy silic u hodnocených drog (ml/kg)
Z výsledků vyplývá, že všechny analyzované drogy splnily požadavek minimálního obsahu silic dle ČL 2009. Tím byla potvrzena výchozí hypotéza: „Analyzované vzorky drog obsahují alespoň minimální obsah silic daný Českým lékopisem 2009.“ Nejnižší obsah vykazuje heřmánkový květ od firmy Leros zakoupený v lékárně. Květ heřmánku římského má vysoký obsah silice a normu splňuje. Společně s řebříčkovou natí byl zakoupen ve specializovaném obchodu a jsou od firmy Valdemar Grešík. Překvapivě nejvíce silice bylo získáno z řebříčkové nati, u které je norma nejnižší ze 39
všech (2 ml/kg). Obsah řebříčkové silice překročil více jak trojnásobně minimální požadované množství. Cesta od vypěstování léčivé rostliny až po finální produkt, tj. sušenou drogu je dlouhá a je zde řada operací, díky nimž může být ovlivněna výsledná kvalita. Může se jednat o výběr odrůdy, způsob pěstování, sklizeň, sušení, závěrečné zpracování apod. Velký vliv na kvalitu silic mají také podmínky skladování – ideálně se silice skladují ve vhodném obalu, ve kterém bude droga chráněna před světlem, teplem, vlhkem a kyslíkem. Při nedodržení skladovacích podmínek dochází k chemickým reakcím, zejména oxidaci, která mění složení a kvalitu silic. Při destilaci může mít na získaný obsah silice vliv také výchozí surovina neboli množství rostlinné biomasy (v našem případě celá nať nebo pouze květy rostliny). Závěrem lze konstatovat, že destilace s vodní párou prováděná ve školní laboratoři se speciálním destilačním přístrojem byla provedena správně, což potvrzují získaná množství silic z vybraných sušených rostlinných drog. Jedná se o jednoduchou a v praxi snadno proveditelnou techniku ověření kvality rostlinného materiálu.
40
Závěr Absolventská práce se zabývala rostlinnými silicemi a možnostmi stanovení jejich obsahu. V této práci bylo potvrzeno, že vybrané sušené rostlinné drogy splnily lékopisný požadavek na minimální obsah silice. Minimální obsah silice je uveden u oficinálních drog v Českém lékopisu 2009 (dále ČL 2009). Ke stanovení byli vybráni tři zástupci obsahující seskviterpenické silice - heřmánkový květ (lat. Matricariae flos), květ heřmánku římského (lat. Chamomillae romanae flos) a řebříčková nať (lat. Millefolii herba). K získání silic ze sušených drog byla použita metoda popsaná v ČL 2009, tj. destilace s vodní parou. Metoda byla prováděna na speciálním destilačním přístroji a podle postupu uvedeném v lékopisu. Výsledný obsah silic byl vyjádřen v mililitrech na 1 kilogram sušené drogy. Z heřmánkového květu (lat. Matricariae flos) od firmy Leros, zakoupeného v lékárně, bylo získáno 4,3 ml/kg silice. Vzorek vyhovuje požadavku ČL 2009, který požaduje minimálně 4 ml/kg silice. Květ heřmánku římského (lat. Chamomillae romanae flos) od firmy Grešík, byl zakoupen ve specializovaném obchodu. Obsah silice byl změřen na 7,5 ml/kg. To je dostatečné množství a květ heřmánku římského tak splnil požadavek na kvalitu (minimální obsah silice je 7 ml/kg). Obsah silice řebříčkové nati (lat. Millefolii herba) od firmy Grešík trojnásobně přesáhl požadované množství silice 2 ml/kg dané ČL 2009. Vzorek řebříčkové nati vykázal množství silice 9,5 ml/kg. Cíle práce vytyčené v úvodu byly splněny.
41
Summary The main aim of the assignment is to measure the amount of sesquiterpenic essential oils. The partial aims are to select samples for analysis (dried plant drugs) and to compare the results with the Czech Pharmacopeia 2009.
Sesquiterpenic essential oils are plant products coming from secondary metabolism of plants. Chemically, they are derived from isoprene. They contain 15 carbons in the molecule. The best known is chamazulene – it is the active substance of chamomile. Sesquiterpenic essential oils are coloured blue due to azulene. They occur in various plant organs – e.g. in the trichomes, in the fruits. Their importance for plants has not been explained yet. They may attract insects, regulate transpiration of plants or act against pathogens. They are very important in the therapy of human diseases. They help to prevent inflammation, bloating, spasm (menstrual, gastrin, intestinal). They calm nerves. They improve digestion. They have antibacterial and adstringent effects. Three representatives were selected – camomile (Matricariae flos), roman camomile (Chamomillae romanae flos) and milfoil (Millefolii herba). The essential oils were isolated by distillation. The sample was boiled with liquid in a retort, vapour went through a condensation part and essential oils were collected in the tube with scale. This method is described in the Pharmacopeia and it is necessary to follow it.
The amounts of essential oils were measured. In all cases the amounts exceed the minimal limits for content of essential oils. The minimal limits are mentioned in the Pharmacopeia. All samples of dried plant drugs achieved the quality from the view of content of seskviterpenic essential oils.
Key words: sesquiterpenic essential oils, camomile, roman camomile, milfoil, distillation
42
Bibliografie 1.
MINISTERSTVO ZDRAVOTNICTVÍ ČR. Český lékopis 2009. Praha: Grada, 2009. 3968 s. CD-ROM. ISBN 978-80-247-2994-7.
2.
MELICHAROVÁ, Eliška, POTRUSILOVÁ, Dana. Farmakognozie. 1. vyd. Brno: Institut pro další vzdělávání pracovníků ve zdravotnictví, 1993. 341 s. ISBN 80-7013-153-5.
3.
OPEKAR, František. Základní analytická chemie. 2. vyd. Praha: Karolinum, 2010. 203 s. ISBN 978-80-246-1775-6.
4.
GRÜNWALD, Jörg, JÄNICKE, Christof. Zelená lékárna. 1. české vydání Praha: Svojtka & Co. s.r.o., 2008. 408 s. ISBN 978-80-7352-600-9.
5.
FERRY-SWAINSON, Kate. Heřmánek. 1. české vydání Praha: Ottovo nakladatelství - Cesty, 2002. 80 s. ISBN 80-7181-655-8.
6.
JIRÁSEK, Václav, STARÝ, František. Atlas léčivých rostlin. Praha: Státní pedagogické nakladatelství, 1986. 135 s.
7.
KORBELÁŘ, Jaroslav, ENDRIS, Zdeněk. Naše rostliny v lékařství. 5. vydání Praha: Avicenum, 1981, 504 s.
8.
ZENTRICH, Josef, Antonín. Zentrichova encyklopedie fytoterapie I. 1. vydání Olomouc: Fontána, 2007. 408 s. ISBN 978-80-7336-389-5.
9.
ZENTRICH, Josef, Antonín. Zentrichova encyklopedie fytoterapie III. 1. vydání Olomouc: Fontána, 2014. 1288 s. ISBN 978-80-7336-771-8.
10.
TOMČÍKOVÁ, Lenka. Vybrané krytosemenné rostliny. 1. vydání Brno: Institut pro další vzdělávání pracovníků ve zdravotnictví v Brně, 1999. 396 s. ISBN 807013-284-1.
11.
POTUŽÁK, Miloš. Přednášky z farmakognosie. Praha: Vyšší odborná škola a Střední zdravotnická škola MILLS, s.r.o., 2006. 220 s.
12.
Isopren. [online]. [cit. 2016-03-05]. Dostupný z: http://cs.wikipedia.org/wiki/ Isopren
13.
Chamazulen. [online]. [cit. 2016-03-05]. Dostupný z: http://de.wikipedia.org/ wiki/Chamazulen
14.
Heřmánek pravý. [online]. [cit. 2016-03-05]. Dostupný z: http://avicenna.cz/ item/matricaria-recutita-hermanek-pravy
43
15.
Heřmánek římský. [online]. [cit. cs.wikipedia.org/wiki/Rmenec_sličný
16.
Řebříček obecný. [online]. [cit. 2016-03-05]. Dostupný z: http://avicenna.cz/ item/achillea-millefolium-rebricek-obecny
17.
VERMEULEN, Nico. Encyklopedie bylin a koření. 2. české vydání Dobřejovice: Rebo Productions CZ, s.r.o., 2001. 320 s. ISBN 80-7234-169-3.
18.
TREBEN, Maria. Zdraví z boží lékárny. 1. české vydání České Budějovice: DONA, 1991. 96 s. ISBN 80-900080-6-2
19.
KUČERA, Rudolf. Pěstování heřmánku římského. [online]. [cit. 2016-03-08]. Dostupný z: http://www.amagro.com/content/file/Uroda_6_2006.pdf
20.
KUČERA, Rudolf. Heřmánek římský a jeho pěstování. [online]. [cit. 2016-0308]. Dostupný z: http://www.florabohemia.cz/clanky/poradenstvi-ve-vyziverostlin-a-specialnich-plodin/hermanek-rimsky-doksan.html
21.
ŠÍDOVÁ, Kornélie. Heřmánek římský (Anthemis nobilis). [online]. [cit. 201603-08]. Dostupný z: http://hobby.idnes.cz/hermanek-rimsky-anthemis-nobilisdq7-/herbar.aspx?c=A100930_202829_herbar_kos
22.
STARÝ, František. Rostliny pro zdraví. Praha: AVENTINUM s.r.o.,2015. 224 s. ISBN 978-80-7442-059-7
23.
Přístroj na stanovení silic v rostlinných drogách, SIMAX. [online]. [cit. 2016-0310]. Dostupný z: http://www.verkon.cz/pristroje-na-stanoveni
24.
Československý lékopis ČSL 4. Čtvrté vydání, Praha: Avicenum zdravotnické nakladatelství, n.p., 1987.
25.
NEUGEBAUEROVÁ, Jarmila, NEČAS, Tomáš. Multimediální učební texty Léčivé a kořeninové rostliny. 1. vydání Brno: Mendelova zemědělská a lesnická univerzita, 2009. ISBN:978-80-7375-271-2 [online]. [cit. 2016-03-19]. Dostupný z: http://tilia.zf.mendelu.cz/ustavy/553/lakr/index.htm
26.
Extrakční metody a extrakční přípravky. [online]. [cit. 2016-03-21]. Dostupný z: www.pharminfo.cz/technologie/extrakcni_metody_a_extrakcni_pripravky
27.
Multimediální výukový materiál pro studenty VOŠ a SŠ zdravotnické Hradec Králové. Extrakce. [online]. [cit. 2016-03-21]. Dostupné z: http:// lat.zshk.cz/ vyuka/extrakce.aspx
44
2016-03-05].
Dostupný
z:
http://
Přílohy Příloha 1:
Silice z heřmánkového květu [vlastní foto]
Příloha 2:
Silice z květu heřmánku římského [vlastní foto]
Příloha 3:
Silice z řebříčkové nati [vlastní foto]
