Illóolaj-minőség – Egy illóolajvizsgáló szemével

Kulisszák mögött

Mit rejt egy növény illata?

Már a tanulmányaim kezdetén is nagyon foglalkoztatott a kérdés, hogy vajon hogyan vizsgálják meg, hogy milyen hatóanyagokat tartalmaz egy gyógynövény? Különösen izgatott az aromás növények kutatása. Hogyan tudjuk megvizsgálni egy növény illatát vagy az illóolajának az összetételét? Gyógynövénykutatóként bepillantást nyerhettem a növényanalitika rejtelmeibe. Nézzünk be egy kicsit a kulisszák mögé: hogyan vizsgálják az illóolajokat, mit jelent a sokszor emlegetett GC/MS és hogyan olvashatunk ki valódi információt egy vizsgálati jegyzőkönyvből?

A vizsgálati folyamat

A mintától a kémiai ujjlenyomatig

Az illó komponensek vizsgálata gázkromatográfiás (GC: Gas Chromatography) méréssel történik, a detektálás pedig leggyakrabban tömegspektrométerrel (MS: Mass Spectrometry). Egy GC/MS-készülék részei általánosságban:

A GC/MS-készülék felépítése és fő egységei — A GC/MS-rendszer fő részei a mintavevőtől a tömegspektrométerig.

Mintavétel

A gőztér illékony molekulái

A folyamat egyik legérdekesebb része a mintavétel, ami történhet szilárd fázisú mikroextrakciós gőztéranalízissel (HS-SPME: headspace-Solid Phase Micro Extraction). A minta lehet friss vagy szárított növényi rész, nagyon kis mennyiségű illóolaj, porított fűszernövény, tulajdonképpen bármi, ami illó komponenseket tartalmaz. A módszer nagy előnye, hogy kis mintamennyiség szükséges és nem kell oldószereket alkalmazni a kivonáshoz. A hőálló üvegcsébe helyezett mintát a készülék felmelegíti, így az illó molekulák a gőztérbe, az ún. headspace-be kerülnek. Ebből a gőztérből vesz mintát a fiber szál, vagyis egy speciális bevonattal ellátott mintavevő szál, amely megköti az illó molekulákat, amik az üvegcse gőzterében keringenek.

HS-SPME mintavétel üvegcsével, mintavevő szállal és laboratóriumi eszközökkel — HS-SPME mintavétel

Elválasztás

Az injektálástól a kolonnáig

Ezután az injektálás következik: a fiber szál beszúródik a készülék forró kamrájába, ahol a hő (akár 250°C) hatására az illékony molekulák leválnak a szálról. Egy nagy tisztaságú vívőgáz (általában hélium) segítségével beáramolnak a kapilláris oszlopba, azaz a kolonnába. A kolonnát úgy képzeljük el, mint egy nagyon hosszú (30–60 m), feltekert, rendkívül vékony csövet. A cső belső fala egy speciális réteggel van bevonva, amihez a molekulák különböző módon kötődnek, így eltérő sebességgel haladnak végig és lépnek át a detektorba. Így a keverék összetevői szépen sorban elválnak egymástól.

Az eltérő molekulák különböző időben jutnak el a detektorhoz.

Detektálás

Csúcsok a kromatogramon

A detektor, esetünkben a tömegspektrométer érzékeli, hogy azonos molekulák léptek át. Minél több, annál nagyobb csúcsot rajzol a kromatogramra. Minden egyes csúcs egy-egy illó molekulát jelöl. A retenciós idő (t_R) azt jelzi, hogy a készülékbe való injektálástól számítva hány perc elteltével lépett az adott komponens a detektorba.

Egy tömegspektrum csúcsokkal és jelölt tömeg-töltés értékekkel — Egy komponens tömegspektruma

Azonosítás

A molekula kémiai ujjlenyomata

A tömegspektrométerben a molekulák elektromos töltést kapnak, azaz ionizálódnak és apró darabokra, ún. fragmentumokra esnek szét. A detektor megméri a töredékek súlyát. Minden molekulára jellemző, hogy milyen fragmentumokra esik szét, ez adja a komponens tömegspektrumát, ami olyan, mint egy kémiai ujjlenyomat. Ezt hasonlítja össze a készülék az adatbázisában megtalálható könyvtárral és próbálja beazonosítani a molekulát.

GC/MS-szoftverfelület, amely egy mért spektrumot adatbázis-találattal vet össze — Adatbázis-alapú komponensazonosítás

A vizsgálati jegyzőkönyv

Hogyan olvassuk a kapott eredményt?

A beazonosított illó molekulák nevei, a retenciós idejük (perc) és a komponensek százalékos aránya fog szerepelni táblázatos formában egy vizsgálati jegyzőkönyvben, valamint kromatogramot is találhatunk benne. A képen pl. egy borsmenta illóolaj vizsgálati jegyzőkönyvét láthatjuk. A táblázatból kiolvasható, hogy a fő komponens a mentol, amely a legnagyobb százalékos arányban (28,2%) van jelen a mért illóolajban, amit a menton követ közel ugyanolyan (27,8%) aránnyal. A minor komponensek közül kiemelhetjük az izomentont, amely 9,8%-át alkotja az illóolajnak, valamint az eukaliptolt (1,8-cineol), amely 8,4%-át.

28,2%mentol

27,8%menton

9,8%izomenton

8,4%1,8-cineol

Borsmenta illóolaj GC/MS-vizsgálati jegyzőkönyve kromatogrammal és komponenstáblázattal — Borsmenta illóolaj vizsgálati jegyzőkönyvének részlete.

Minőségi viszonyítás

Mit mond a Gyógyszerkönyv?

A mért arányok önmagukban még nem mondanak el mindent: szükség van megbízható viszonyítási pontokra is.

A borsmenta illóolaj Menthae piperitae aetheroleum néven hivatalos a VIII. Magyar Gyógyszerkönyvben (Ph.Hg.VIII.). Ebben szerepel a borsmenta illóolaj gázkromatográfiás profilja, amely megadja, hogy az egyes komponensek az alábbi százalékos értékek közé kell, hogy essenek ahhoz, hogy kijelenthessük róluk, hogy az adott illóolaj megfelel a gyógyszerkönyvi előírásoknak: mentol (30–55%), menton (14–32%), izomenton (1,5–10%), eukaliptol (3,5–14%), limonén (1–5%), mentofurán (1–9%), mentil-acetát (2,8–10%). A Gyógyszerkönyv meghatároz szigorú felső korlátokat bizonyos komponensekre, amik toxikusak vagy irritálóak lehetnek. A borsmenta illóolaj esetén ezek a komponensek az alábbiak: izopulegol (max. 0,2%), pulegon (max. 4,0%), karvon (max. 1,0%). A pulegon egy potenciálisan toxikus komponens, így fontos, hogy ne tartalmazza túl magas arányban a borsmenta illóolaj. A karvon a fodormenta illóolaj fő alkotóeleme, így a túl magas aránya egy borsmenta illóolaj esetén a desztillált növényfajok keveredésének gyanújára adhat okot. A Gyógyszerkönyv azt is megjegyzi, hogy „a cineoltartalom limonéntartalomhoz viszonyított aránya legalább 2 legyen”. Ha mindezt összevetjük a vizsgálati jegyzőkönyvben szereplő borsmenta illóolajjal, azt látjuk, hogy az összetétele több lényeges ponton illeszkedik a gyógyszerkönyvi profilhoz. Egy eltérés azonban látható: a mentoltartalom 1,8%-kal elmarad a Gyógyszerkönyvben meghatározott alsó határtól. A mentol a borsmenta fő illó hatóanyaga, ez felelős a hűsítő és a fájdalomcsillapító hatásért. A jegyzőkönyv alapján ugyanakkor nem látható olyan szennyeződésre, bomlástermékre vagy jelentős összetételbeli rendellenességre utaló adat, amely a termék tisztaságát megkérdőjelezné.

Biztonság és azonosság

Miért fontosak a határértékek?

Szakirodalmi profil

Ha megnézzük, hogy mit ír Robert Tisserand és Rodney Young az ikonikus Essential Oil Safety című könyvükben, akkor azt látjuk, hogy a borsmenta illóolaj rengeteg szakirodalmi adaton alapuló általános összetételét az alábbiak szerint írja le: mentol (19–54%), menton (8–32%), mentil-acetát (2–11%), neomentol (3–10%), eukaliptol (3–10%), mentofurán (0–9%), izomenton (2–9%), terpinén-4-ol (0–5%), pulegon (0–5%), limonén (1–5%) stb. Ebbe a profilba is beleilleszkedik a bemutatott borsmenta illóolaj.

Nemzetközi szabvány

Mit jelent az ISO szabvány?

Számos illóolajra létezik ISO Standard, azaz a Nemzetközi Szabványügyi Szervezet által kiadott szabvány. Ez egy világszerte elfogadott szigorú követelményrendszer, amely pontosan meghatározza, hogy mit nevezhetünk tiszta, valódi illóolajnak és annak milyen fizikai, kémiai tulajdonságokkal kell rendelkeznie. Az ISO Standardok jelentik a valódi, tudományos igazodási pontot, nem pedig a márkák által kitalált, jogilag nem szabályozott kifejezések (pl. terápiás tisztaságú). A borsmenta illóolaj összetétele a hivatalos ISO standard szerint így áll össze (megkülönbözteti az amerikai (US) és az azon kívüli (non-US) illóolajat, az alábbiakban a non-US adatait láthatjuk): mentol (32–49%), menton (13–28%), mentil-acetát (2–8%), neomentol (2–6%), eukaliptol (3–8%), mentofurán (1–8%), izomenton (2–8%), pulegon (0,5–3%), limonén (1–3%), béta-kariofillén (1–3,5%), szabinén-hidrát (0,5–2%).

Tudatos illóolaj-használat

A növényi csoda és a kémiai valóság találkozása

A GC/MS vizsgálati jegyzőkönyv abban segít, hogy az illóolajokról ne csupán az illatuk, a márkájuk vagy a hozzájuk kapcsolt ígéretek alapján alkossunk képet. Valójában betekintést ad az illóolaj „lelkébe”: megmutatja, milyen molekulák alkotják, milyen arányban vannak jelen, mennyire tekinthető tisztának, természetesnek és biztonságosan használhatónak az adott illóolaj.

A tudatos illóolaj-használó számára a vizsgálati jegyzőkönyv egy fontos kapaszkodó, amely átláthatóbbá teszi az illóolajok minőségét. Az illóolajok világa egyszerre növényi csoda és kémiai valóság. Minél jobban értjük ezt a kettősséget, annál tudatosabban, felelősebben és biztonságosabban tudjuk használni őket a mindennapokban.

A cikk szerzője Szögi-Tatár Bernadett

Tovább a HerbaTherapy illóolajokhoz