Uçucu Yağlarda Kalite-2

ilker-demirbolat

İlker Demirbolat

Farm. Kimya Uzm. | Farmasötik Kimya
  Bezmialem Vakıf Üniversitesi

Uçucu Yağlarda Kalite

7 Mayıs 2019

Uçucu yağların kalitesini pek çok parametre değiştirmektedir ve ne yazık ki son kullanıcının uçucu yağ kalitesini test edebilmesinin pek bir yolu yoktur. Çünkü kalitenin test edilmesi bazı analitik süreçler, ekipmanlar ve bu ekipmanları kullanmaya yetkin kişileri gerektirir.

Tüketicinin yapabileceği herhangi bir test yok mu?

Tabii ki var. Üniversitelerde öğrencilere anlatılan en temel analiz yöntemi ufak bir miktar uçucu yağın bir parça peçeteye damlatılması üzerine kuruludur. Saç kurutma makinesi ile peçete ısıtıldığında uçucu yağ buharlaşmalı ve geride bir kalıntı bırakmamalıdır. Bu yöntem, uçucu yağın herhangi bir sabit yağ ile karıştırılıp karıştırılmadığını gösterebilir. Fakat bazı uçucu yağlar (mür, vetiver v.b.) saç kurutma makinesinin sağladığı ısı ile buharlaşmazlar ya da narenciye yağları uçsa bile arkalarında renkli bir kalıntı bırakırlar. Bunun yanı sıra uçucu yağlar -ne yazık ki- sadece sabit yağlar ile tağşiş edilmemektedir.

Uçucu yağlarda kalitenin test edilmesi bazı analitik süreçler, ekipmanlar ve bu ekipmanları kullanmaya yetkin kişileri gerektirir.

Laboratuvarlarda bu yağlar nasıl kontrol ediliyor?

Konusunda uzman personel ve oldukça pahalı analitik ekipmanlar ile… Analitik ekipmanlar ve gerçekleştirilen testler bizlere her şekilde bir sonuç verirler. Lakin bu sonucu değerlendirerek anlamlandıracak yetkin kişiler, kalite kontrol sürecinin en temel basamağını oluştururlar. Uçucu yağların kalite kontrolünde kullanılan temel ekipmanlar ve testler aşağıdaki gibi özetlenebilir:

  • Yoğunluk
  • Kırılma indisi
  • Optik çevirme
  • İnce tabaka kromatografisi
  • İçerik analizi
  • Diğer safsızlıklar

Yoğunluk

Birim hacmin kütlesidir. Her ne kadar aynı uçucu yağın bileşimi partiden partiye ufak değişiklikler gösterse de yoğunlukları yaklaşık aynıdır. Çeşitli kurumlar saf uçucu yağlar için limit yoğunluk değerleri belirlemişlerdir. Örneğin Türk Farmakopesi’ne göre lavanta (Lavandula angustifolia Mill.) uçucu yağının yoğunluğu 0.878-0.892 g/mL aralığında olmalıdır. Bu değerler dışına çıkıldığında ürünün tağşiş edilmiş olma ihtimali artar ve Türk Farmakopesi’nin kalite kriterlerine uymadığı söylenebilir. Yoğunluk basitçe piknometre isimli cam şişeler ya da yoğunlukölçerler (dansitometre) ile hızlıca ölçülebilir.

Kırılma indisi

Sıvılar içlerinden geçen ışığı kırarlar. Her uçucu yağ -kimyasal bileşimi doğrultusunda- içinden geçen ışığı belirli oranlarda kırar ve yine çeşitli kurumlar saf uçucu yağlar için bu kırılma oranını tanımlayan kırılma indisi değerlerini belirlemiştir. Türk Farmakopesi’ne göre lavanta (Lavandula angustifolia Mill) yağı için bu değer 1.455-1.466 arasında olmalıdır. Kırılma indisi reflaktometre isimli cihazlar ile çok kısa bir süre içerisinde ölçülebilir. Örneğin yoğunluğu yaklaşık olarak aynı herhangi bir sabit yağ ile tağşiş edilmiş lavanta yağı, yoğunluk testinden geçebilirken kırılma indisi testinden sınıfta kalacaktır.

Optik çevirme

Sıvılar içlerinden geçen ışığı sadece kırmakla kalmaz aynı zamanda saat yönü veya tersi istikamette çevirirler de. Işığın sağa-sola çevrilmesi tuhaf bir tabir gelebilir ama bu çevrilmenin miktarını ölçebilen polarimetre isimli cihazlar ile laboratuvarımızdaki lavanta yağının kalitesi hakkında fikir edinebiliriz. Türk Farmakopesi lavanta (Lavandula angustifolia Mill.) yağının optik çevirme değerlerinin -12.5 derece ile -6.0 derece arasında olması gerektiğini söyler.

İnce tabaka kromatografisi

Absorban bir madde ile kaplanmış ince plakalar üzerine damlatılan uçucu yağların bu plakalarda sürüklenmeleri ve içeriğini oluşturan bileşiklerin birbirinden ayrılmaları temeline dayanan bir analiz metodudur. Bu yolla birbirinden ayrılan bileşikleri barındıran tabakalar mor ötesi ışıklar ile incelendiğinde bileşimlerindeki maddeler parlarlar. Aşağıda biberiye yağının ince tabaka kromatogramı görülmektedir. Biberiye yağının aynı plakada hareket ettirilen referans maddelerin tamamını barındırdığı açıkça görülmektedir.

İçerik analizi - Gaz kromatografisi kütle spektroskopisi
(GC-MS)

Gaz kromatografisi, gaz fazına geçen (buharlaşan) bileşiklerin birbirlerinden ayrılması suretiyle analiz edilmesini sağlayan bir tekniktir. Hemen aşağıda lavanta yağının tüm bileşimini gösteren GC kromatogramı bulunmaktadır.

Birbirinden ayrılan uçucu yağ bileşenleri kütle spektrometresi isimli bir cihaz ile tespit edilirler. Kütle spektrometreleri bileşikleri kendi içinde parçalayarak onlardan alt bileşikler oluşturur ve oluşan alt bileşiklerin kütlelerinden de yola çıkarak ana bileşiğin tanımlanması için parmak izlerini tespit eder.

Aşağıdaki şekil lavanta yağındaki linalol bileşiğinin GC-MS cihazında elde edilen parmak izidir.

Cihaz tarafından tespit edilen parmak izlerinden yola çıkarak, uçucu yağın hangi bileşenlerden oluştuğu anlaşılabilir. Kromatogram kullanılarak da bu bileşiklerin miktarları analiz edilebilir. Ayrıca yabancı bir maddenin var olup olmadığı ve varsa ne oranda uçucu yağa karıştırıldığı bile belirlenebilir.

Aşağıdaki resim izopropil miristat ile %80 oranında tağşiş edilmiş bir karanfil yağına ait kromatogramdır. İzopropil miristat renksiz, kokusuz ve uçucu bir bileşik olup uçucu yağların tağşiş edilmesinde sıklıkla kullanılır. Uçucu bir bileşik olduğu için de evde yapılacak peçete testi ile tespit edilemeyecektir.

Bazı durumlarda uçucu yağlar daha ucuz ve farklı bir uçucu yağ ile tağşiş edilirler. Bu gibi durumlarda analizi yapan kişinin uçucu yağ kompozisyonunu değerlendirip bunu açığa çıkartacak kadar konuya vakıf olması gereklidir.

Diğer safsızlıklar

Uçucu yağ üretiminde kullanılan bitkiler kültüre ediliyorlar ise muhtemelen zirai ilaçlarla ilaçlanıyorlardır da. Bu ilaçlar tavsiye edildiği şekilde kullanılmaz veya kullanımdan sonra gereken süre kadar beklenilmeden bitki toplanırsa, ilaçlar bitki üzerinde bozulmadan kalabilir. Zirai ilaçların büyük bir kısmı lipofilik (yağı sever) maddeler oldukları için distilasyon esansında bitki yüzeyinden buharlaşacak ve uçucu yağa geçeceklerdir. Benzeri analitik yöntemler ile bu pestisitlerin ne olduğu ve uçucu yağda ne oranda bulundukları tespit edilebilirler. Almanya ithalatını yaptığı tüm uçucu yağlarda pestisit kalıntısı ve pirolizidin alkaloidleri gibi yabancı maddelerin kontrolünü yapmakta ve limit dışı ürünleri satın almamaktadır.

Peki hidrosoller, onlar ne şekilde kontrol ediliyor?

Hidrosoller uçucu yağ üretimi esnasında açığa çıkan ve florentin kabında toplanan sudur. Bu sular uçucu yağın polar bileşiklerini az miktarda bünyelerinde barındırırlar. Hidrosol içerisinde çözünmüş madde miktarı çok az olduğu için bu ürünler yoğunluk, optik çevirme ve kırılma indisi testlerine tabii tutulmazlar. Su ile karışmayan bir çözücü ile hidrosolün uçucu bileşimi ekstrakte edildikten sonra GC-MS cihazı ile analiz edilir ve hidrosolü oluşturan uçucu bileşikler tespit edilir. Bu yolla hidrosol içeriğinde tağşiş olup olmadığı anlaşılabilir.

Hidrosollerde de tağşiş yapılıyor mu?

Tabii ki. Özellikle aromaterapiye olan ilginin artması ile hidrosoller daha fazla kullanılmaya başladığı için bu ürünlerde de tağşiş yapılmaktadır. En yaygın tağşiş örneği hidrosolün aşırı miktarda su ile seyreltilmesidir. Başka bir tağşiş yöntemi ise içme suyuna uçucu yağın kendisinin eklenmesi şeklindedir. Bu yöntemle su, hidrosol gibi kokmaktadır ama aslında uçucu yağın kendisini barındırmaktadır. Oysaki hidrosoller su içerisinde çözünmüş uçucu yağ değildir ve bileşimleri uçucu yağından tamamen farklıdır. Aşağıda ki şekil lavanta uçucu yağı ve lavanta hidrosolünün bileşimini göstermektedir.

Lavanta yağı linalil asetatca zengin bir yapıya sahip iken lavanta hidrosolü suda çözünmeyen linalil asetatı bünyesinde barındırmaz. Benzeri şekilde alfa ve beta pinenler, terpinenler ve kafur gibi bileşiklerde hidrosole geçmez veya eser miktarda bulunurlar. Lavanta yağı içme suyuna karıştırıldığında su, hidrosol gibi koksa bile içerikleri tamamen farklıdır ve aslında elde edilen ürün hidrosol değildir. Aşağıda lavanta yağı ve lavanta hidrosolünün uçucu bileşimleri ve bu uçucu maddelerin miktarları bulunmaktadır.

Lavanta Yağı Bileşimi
Yüzdesi
Alpha Pinene
0,415
Camphene
0,24
Myrcene
0,99
D-Limonene
0,688
Phellandrene
0,72
1,8-Cineole (Eucalyptol)
1,251
cis-Ocimene
5,712
trans-Ocimine
3,319
Amyl Ethyl Ketone
1,742
Hexyl Acetate
0,98
Amyl Vinyl Carbinyl AC
0,953
Ethylamylcarbinol
0,308
Hexyl Butyrate
0,697
Linalool
29,908
Lavanta Yağı Bileşimi
Yüzdesi
Linalyl Acetate
27,496
Caryophyllene
5,286
4-Terpineol
2,713
Lavandulyl Acetate
4,463
Farnesene
5,929
Lavandulol
0,714
Alpha Terpineol
0,784
Borneol
0,546
Beta-Copaene
0,658
Neryl Acetate
0,496
Geranyl Acetate
0,925
Geraniol
0,459
Cadinol
0,417
Diğer
1,191
Lavanta Hidrosolü Bileşimi
Yüzdesi
1,8-Cineole (Eucalyptol)
3,283
cis-Linalyl Oxide
1,662
trans-Linalyl Oxide
1,245
Camphor
7,800
Linalool
25,298
4-Terpineol
15,356
Crypton
0,944
Lavandulol
1,120
Alpha Terpineol
23,601
Borneol
7,696
Nerol
1,307
Geraniol
6,147
Cuminol
1,235
Carvone
3,306