كيمياء الزيوت الطيارة 

تتكون الزيوت الطيارة من عدد كبير جدا من المركبات الكيميائية الطبيعية البسيطة والمعقدة ، صحيح أن مختبرات الأبحاث قد عزلت وتعرفت على الكثير من مكونات هذه الزيوت إلا أن الكثير منها لم يعرف حتى الآن. تركب الزيوت الطيارة أساسا من مزيج من المركبات الكيميائية المختلفة ، التي يمكن تقسيمها الى قسمين رئيسين :

1- أوليوبتين Oleoptene :

يشكل هذا القسم ، الجزء السائل من الزيت الطيار ويتكون من مركبات هيدروكربونية C, H) n). تكون الجزء الأساسي من الزيت العطري.

2- ستيروبتين Stearoptene :

يشمل هذا القسم مجموعة من المواد الصلبة المنتثرة في الجزء السائل من الزيت ، وتتكون من مركبات مؤكسجة مشتقة  من الهيدروكربونات المكونة للجزء السائل.

يعزى التأثير الطبي للزيت عادة الى المكونات المؤكسجة ، كما يعزى اليها الطعم والرائحة التي يتميز بها الزيت ، وبما انها تذوب بنسب قليلة في الماء فهي التي تعطي الطعم والرائحة لماء الورد مثلا ، وكذلك عصير الأناناس الذي تتأثر نكهته لحد كبير بوجود آثار من الاستر الايثيلي للمركب methyl-b-thiopropionic acid. تشكل المجموعة المؤكسجة عادة جزءاً كبيراً من مكونات الزيت العطري ، وقد يكون العكس أي تكون نسبة الجزء الهيدروكربوني مرتفعة الى 90 % او اكثر من مكونات الزيت العطري ، ويسمى في هذه الحالة زيت تربيني ، كما هو احلال في زيت الليمون والبرتقال ، زيت التربنتين ، زيت العرعر الكادي (يحتوي حوالي 85 % هيدروكربونات تربينية وسيسكوتربينية) ، زيت الفلفل ، زيت الزنجبيل وحشيشة الدينار حيث تتكون زيوتها في معظمها من الهيدروكربونات.

المجموعات العضوية المؤكسجة :

أهمها : الكحولات (R- OH)، الاسترات (R- COO- R)، الألدهيدات (R- CHO) ، الكيتونات (R= CO= R)، الفينولات (R- OH) ، الأوكسيدات والبيروكسيدات ، المواد الكبريتية ، اللاكتونات.

تقسم الزيوت العطرية على أساس نسب تلك المجموعات الأكسوجينية الموجودة فيها الى زيوت غنية بالمركبات الكحولية (نعناع ، منثول) ، زيوت غنية بالمركبات الفينولية (زعتر ، تيمول أو الكارفاكرول) ، زيوت غنية بالمركبات الألدهيدية ( القرفة ، الدهيد القرفة) ، زيوت كبريتية (الثوم ، الأليسين) .. وهكذا.

المركبات الهيدروكربونية Hydrocarbons :

تتكون المركبات الهيدروكربونية من وحدات ، كل وحدة ترتكب من 5 ذرات كربون، رمزها الكيميائي C5H8)n ، وتدعى ايزوبرين Isoprene أو 3 Methyl-1,3 - butadiene، تتجمع هذه الوحدات مع بعضها عند تكوين الزيوت الطيارة في النبات اما على صورة مركبات إليفاتية أو مركبات عطرية حلقية وعند تجميع الوحدات ينتج المركبات :

1- الترتبينات 2(Terpenes / (C5 H8:

مركبات ناتجة من اندماج وحدتين من الإيزوبرين ، بمعنى أنها تحتوي 10 ذرات كربون وعند اندماجها قد ينتج مركبات اليفاتية (سلسلة مفتوحة) مثالها الميرسين Myrcene الموجود في زيت حشيشة الدينار ، الأوسيمين Ocimene الموجود في زيت الريحان ، وقد ينتج من امتزاجها مركبات عطرية حلقية وهي إما مركبات ذات حلقة واحدة ومثالها الليمونين Limonene الموجود في زيت البرتقال والكراوية والشبث ، أو مركبات ذات حلقتين ومثالها البينين Pinene الموجود في زيوت الصنوبريات، والفيلاندرين Phellandrene، والسيمين Cymene.

2- السيسكوتربينات 3(Sesquiterpenes/ (C5 H8 :

تتكون من مركبات ناتجة من اندماج ثلاث وحدات من الإيزوبرين أي 15 ذرة كربون ، منها الاليفاتي الفارنسين Farnesene الموجود في زيت السترونيلا ، أو أحادي الحلقة كما في الزنجيبرين Zingiberene الموجود في زيت الزنجبيل ، أو ثنائي الحلقة كما في الكادينين Cadinene الموجود في زيت الكاد. أو ثلاثية الحلقة مثل السدرين Cedrene الموجود في زيت شجرة الارز اللبناني.

3- الديتربينات 4(Diterpenes / (C5 H8:

مركبات ناتجة من اندماج اربع وحدات من الإيزوبرين أي 20 ذرة كربون ، وهي كثيرة الانتشار في الزيوت الطيارة ، وتتميز الزيوت التي تحتوي ديتربينات بدرجة عالية من اللزوجة ، ومثالها مركب الكامفورين Camphorene.

4- عديد التربينات polyterpenes : وتنتج من تجمع العديد من وحدات مركب الايزوبرين.

المركبات المؤكسجة Oxygyne compounds :

مشتقات أكسوجينية للمواد الهيدروكربونية واليها يرجع الطعم ورائحة الزيت الطيار.

1- الكحولات R- OH) alcohols) :

تتميز بصقة عامة بالرائحة الجميلة مما جعلها تستخدم في صناعة العطور ، كما ان بعضها يتمتع بخواص مضادة لآلام الأعصاب. توجد بالطبيعة بحالة حرة او متحدة على شكل أسترات وهي كالفينولات تنتهي بمقطع OL.

تقسم المشتقات الكحولية في الزيوت الطيارة الى :

كحولات اليفاتية : منها الكحولات المشبعة ومثالها الايتانول والبروبانول ، وتوجد بكميات ضئيلة في الزيوت العطرية. الكحولات غير المشبعة ومثالها الجيرانيول Geraniol (زيت الورد ، زيت العتر) ، لينالول Linalool (زيت الكزبرة، البرجموت) السترونيلول Citronellol ويوجد دائما مع الجيرانيول في زيت الورد والعتر.

كحولات عطرية حلقية : توجد حرة أو في صورة أسترات ، منها ما هو أحادي الحلقة ومثالها المنثول Menthol الموجود في زيت النعناع ، ومنها ثنائي الحلقة ومثالها البورنيول Borneol الموجود في زيت الحصالبان ، وكحول القرفة Cinnamic alcohol الموجود في زيت قلف نبات القرفة.

2- الألدهيدات ( aldehyds (R- CHO : 

تعد الدهيدات المركبات الهيدركربونية اقل مكونات الزيوت الطيارة ثباتا ، وسرعان ما تتأكسد في الهواء متحولة إلى مشتق حمض الألدهيد ، تنقسم إلى :

الدهيدات غير حلقية : ومثالها السترونيلال Citronellal (زيت الستيرونيلا ، الورد) ، السيترال (=Citral neral=geranial) ويوجد في حشيشة الليمون.

الدهيدات حلقية : ومثالها الفيلاندرال (زيت الكافور) ، الدهيد السيناميك Cinnamic aldehyd الموجود في قلف نبات القرفة ، الدهيد كموني الموجود في زيت ثمار الكمون ، والبنزالدهيد Benz-aldehyd الموجود في زيت ثمار اللوز المر.

3- الخلونات أو الكيتونات ( Cetones ( R= CO= R:

الكيتونات مركبات فعالة جدا تنتج من نزع الهيدروجين من الأغوال الثانوية. كميتها في الزيوت العطرية قليلة

وتشتق في معظمها من التربينات ، تقسم عادة الى :

- كيتونات أليفاتية : نادرة في الزيوت الطيارة ، مثالها الهيبتنون الموجود في زيت حشيشة الليمون.

- كيتونات حلقية : منها احادية الحلقة مثل الكارفون Carvone في زيت الكراوية (50 %) كما يوجد في زيت الشبث والنعناع ، والمنتون Menthone الموجود في النعناع ، ومنها ثنائية الحلقة مثل الكامفور الموجود في زيت (الكافور ، المريمية ، القرفة) ، والتوجون Thujone الموجود في زيت المريمية.

4- الفينولات (Phenols (R- OH :

فحوم عطرية تحتوي على جذر هيدروكسيلي. لا توجد بشكل حر وإنما بشكل متحد دائما ، تتميز بالرائحة والنكهة القويتين ، وتعد من اهم مكونات العطور ، وتستعمل كمطهرات لما لها من تاثير قاتل على الميكروبات (تيمول ، كارفاكرول) ، بعضها له تأثير مخدر موضعي (أو جينول)  وبعضها الآخر طارد للريح (انيتول).

تقسم الفينولات عادة إلى :

أحادية الحلقة :  ومثالها التيمول ونظيره الكارفاكرول في زيت الزعتر ، الاوجينول في زيت القرنفل والقرفة. شافيكول الموجود في ثمار الفلفل. والانيتول الموجود في زيت ثمار الشمرة واليانسون.

ثنائية الحلقة : ومثالها الميريستيسين الموجود في زيت جوزة الطيب ، الكرفس ، الشبث ، الابيول الموجود في زيت ثمار البقدونس. تعد مركبات الانيتول والابيول والمريستيسين من مجموعة الاثيرات الفينولية.

5- الاسترات R- COO- R :

تنشأ الأسترات من اتحاد كحول وحمض مع فقدان الماء ، وهي أملاح الأحماض العضوية ، ان كثيراً من مكونات الزيوت العطرية التي يعزى إليها المفعول الطبي أو الطعم أو الرائحة المميزة للزيت هي استرات لأحماض أليفاتية او استرات لأحماض عطرية.

من امثلة السترات الليفاتية نذكر : اسيتات الليناليل linalyl acetate في زيت اللافند والبرجموت ، اسيتات الجيرانيول الموجود في زيت الورد والعطرة. ومن استرات الأحماض العطرية نجد بنزوات البنزيل benzyl benzoate في زيت التيبروز والمستعمل كمثبت ممتاز في صناعة العطور ، كما يوجد في بلسم بيرو Peru balsam وبلسم تولو Tolu balsam.

6- الاوكسيدات وفوق الاوكسيدات :

ومثالها المركب ثنائي الحلقة السينيول من الاوكسيدات الموجودة في زيت الكافور ، والمركب فوق الاوكسيدي الأسكاريدول في زيت الرمرام الطارد للديدان.

7- اللاكتونات lactons :

ومنها الامبيليفرون الموجود في ثمار بعض انواع الفصيلة الخيمية ، والبيرجابتين الموجود في ثمار البرجموت.

8- المركبات الكبريتية :

ترتبط بعض الزيوت الطيارة بالمركبات الكبريتية على شكل جليكوزيدات ، تتحلل بفعل الانزيمات المتخصصة بوجود الماء وتنفصل المادة الكبريتية ، مثالها جليكوزيد السنجرين في بذور الخردل الاسود والسينالبين في بذور الخردل الابيض.