Касторовое масло — это растительное масло, выжатое из бобов клещевины , семян растения Ricinus communis . [1] Семена на 40–60 процентов состоят из масла. [2] Это бесцветная или бледно-желтая жидкость с отчетливым вкусом и запахом. Температура кипения — 313 °C (595 °F), а плотность — 0,961 г/см3 . [ 3] Оно включает в себя смесь триглицеридов , в которой около 90 процентов жирных кислот — рицинолеаты . Другими важными компонентами являются олеиновая и линолевая кислоты .
Ежегодно производится около 270 000–360 000 тонн (600–800 миллионов фунтов) касторового масла для различных целей. [4] Касторовое масло и его производные используются в производстве мыла , смазочных материалов , гидравлических и тормозных жидкостей , красок , красителей , покрытий , чернил , морозостойких пластиков , восков и полиролей, нейлона и духов . [4]
Название, вероятно, произошло от путаницы между растением рода Ricinus , которое его производит, и другим растением, Vitex agnus-castus . [5] [6] Однако альтернативная этимология предполагает, что оно использовалось в качестве замены для castoreum . [7]
Использование касторового масла в качестве слабительного засвидетельствовано в папирусе Эберса , датируемом примерно 1550 г. до н. э. [8] , и применялось несколькими столетиями ранее. [9] Руководства по акушерству 19-го века рекомендовали касторовое масло и 10 капель лауданума для облегчения «ложных болей». [10]
Касторовое масло хорошо известно как источник рицинолевой кислоты , мононенасыщенной 18-углеродной жирной кислоты . Среди жирных кислот рицинолевая кислота необычна тем, что имеет гидроксильную функциональную группу на 12-м атоме углерода. Эта функциональная группа делает рицинолевую кислоту (и касторовое масло) более полярной , чем большинство жиров. Химическая реактивность спиртовой группы также позволяет проводить химическую дериватизацию , которая невозможна для большинства других масел семян.
Из-за содержания рицинолеиновой кислоты касторовое масло является ценным химическим сырьем, продаваемым по более высокой цене, чем другие растительные масла. Например, в июле 2007 года индийское касторовое масло продавалось по цене около 0,90 долл. США /кг (0,41 долл. США/фунт), [ необходима цитата ], тогда как американские соевое , подсолнечное и рапсовое масла продавались по цене около 0,30 долл. США/кг (0,14 долл. США/фунт). [11]
Касторовое масло применялось перорально для облегчения запоров или для опорожнения кишечника перед кишечной хирургией. [12] Слабительное действие касторового масла объясняется рицинолевой кислотой , которая вырабатывается путем гидролиза в тонком кишечнике . [12] Использование касторового масла при простом запоре не рекомендуется с медицинской точки зрения, поскольку это может вызвать сильную диарею . [12]
В пищевой промышленности пищевое касторовое масло используется в пищевых добавках, ароматизаторах, конфетах (например, полиглицерол полирицинолеат в шоколаде ), [13] как ингибитор плесени и в упаковке. Полиоксиэтилированное касторовое масло (например, Kolliphor EL ) [14] также используется в пищевой промышленности. [15] В Индии , Пакистане и Непале продовольственное зерно консервируют с помощью касторового масла. Оно предотвращает гниение риса , пшеницы и бобовых . Например, бобовый голубиный горох обычно доступен в масле для длительного хранения.
Касторовое масло использовалось в косметических продуктах, включаемых в кремы и как увлажняющее средство . Его часто комбинируют с оксидом цинка для образования смягчающего и вяжущего крема с цинком и касторовым маслом, который обычно используется для лечения опрелостей у младенцев . [16] [17]
По данным Американского онкологического общества , «имеющиеся научные данные не подтверждают утверждения о том, что нанесение касторового масла на кожу излечивает рак или любую другую болезнь» [18] .
Нет высококачественных исследований, доказывающих, что прием касторового масла приводит к созреванию шейки матки или стимуляции родов ; однако есть доказательства того, что его прием вызывает тошноту и диарею. [19] [20] Систематический обзор «трех испытаний с участием 233 женщин показал, что недостаточно исследований, чтобы показать влияние касторового масла на созревание шейки матки или стимуляцию родов или сравнить его с другими методами стимуляции. Обзор показал, что все женщины, принимавшие касторовое масло внутрь, чувствовали тошноту. Необходимы дополнительные исследования влияния касторового масла на стимуляцию родов». [19] [20] Касторовое масло по-прежнему используется для стимуляции родов в условиях, когда современные препараты недоступны; В обзоре фармакологических, механических и « дополнительных » методов индукции родов, опубликованном в 2024 году Американским журналом акушерства и гинекологии, говорится, что физиологический эффект касторового масла плохо изучен, но «учитывая желудочно-кишечную симптоматику, предполагалось, но не подтверждено, медиация простагландинов ». [21] Согласно «Лекарственные средства при беременности и лактации: справочное руководство по фетальному и неонатальному риску» (2008), касторовое масло не следует принимать внутрь или использовать местно недоношенным беременным женщинам. [22] Нет данных о потенциальной токсичности касторового масла для кормящих матерей. [22]
Поскольку дети обычно испытывают сильную неприязнь к вкусу касторового масла, некоторые родители наказывали детей, давая им определенную дозу. [23] [24] Врачи рекомендовали воздержаться от этой практики, поскольку не хотели принимать лекарства, связанные с наказанием. [25]
Большая доза касторового масла могла использоваться в качестве унизительного наказания для взрослых. Колониальные чиновники использовали его в Британской Индии (Индия) для борьбы с непокорными слугами. [26] Бельгийские военные чиновники прописывали большие дозы касторового масла в Бельгийском Конго в качестве наказания за то, что они были слишком больны, чтобы работать. [27] Касторовое масло также было инструментом наказания, излюбленным фалангистской , а затем франкистской Испанией во время и после Гражданской войны в Испании . [28] Его использование в качестве формы гендерного насилия для подавления женщин было особенно заметным. [28] [29] Это началось во время войны, когда националистические силы специально преследовали женщин-республиканцев, как солдат, так и гражданских лиц, которые жили в контролируемых республиканцами районах. [28] Принудительное употребление касторового масла происходило наряду с сексуальными нападениями, изнасилованиями, пытками и убийствами этих женщин. [28] [29] Его наиболее печально известное использование в качестве наказания имело место в фашистской Италии при Бенито Муссолини . Это был любимый инструмент, используемый чернорубашечниками для запугивания и унижения своих противников. [30] [31] [32] Политические диссиденты подвергались принудительному кормлению большими количествами касторового масла фашистскими отрядами, чтобы вызвать у жертв приступы сильной диареи. Говорят, что этот метод был изобретен Габриэле Д'Аннунцио или Итало Бальбо . [33] Эта форма пытки была потенциально смертельной, поскольку введение касторового масла часто сочеталось с избиениями дубинками, особенно по ягодицам , так что возникающая диарея не только приводила к опасному обезвоживанию, но и заражала открытые раны от побоев. Однако даже те жертвы, которые выживали, должны были терпеть унижение из-за слабительного эффекта, возникавшего в результате чрезмерного потребления масла. [34]
Касторовое масло используется в качестве биополиола в полиуретановой промышленности . Средняя функциональность (количество гидроксильных групп на молекулу триглицерида) касторового масла составляет 2,7, поэтому оно широко используется в качестве жесткого полиола и в покрытиях. [1] Одно из конкретных применений - в полиуретановом бетоне, где эмульсия касторового масла реагирует с изоцианатом (обычно полимерным метилендифенилдиизоцианатом ) и цементом и строительным заполнителем . Это наносится довольно толстым слоем в виде суспензии, которая является самовыравнивающейся. Эта основа обычно дополнительно покрывается другими системами для создания упругого пола. [35] Касторовое масло не является высыхающим маслом , что означает, что оно имеет низкую реакционную способность с воздухом по сравнению с такими маслами, как льняное масло и тунговое масло . Однако дегидратация касторового масла дает линолевые кислоты, которые действительно обладают сушильными свойствами. [1] В этом процессе группа ОН на рицинолевой кислоте вместе с водородом из следующего атома углерода удаляются, образуя двойную связь, которая затем имеет окислительные свойства сшивания и дает высыхающее масло. Оно считается жизненно важным сырьем. [36]
Касторовое масло может реагировать с другими материалами, образуя другие химические соединения, которые имеют многочисленные применения. [37] [38] [39] [40] Переэтерификация с последующим паровым крекингом дает ундециленовую кислоту , предшественник специализированного полимера нейлона 11 , и гептаналь , компонент в ароматизаторах. [41] Разложение касторового масла в сильном основании дает 2-октанол , как компонент ароматизатора, так и специализированный растворитель, и дикарбоновую кислоту себациновую кислоту . Гидрогенизация касторового масла насыщает алкены, давая восковую смазку. [1] Касторовое масло может быть эпоксидировано путем реакции ОН-групп с эпихлоргидрином для получения триглицидилового эфира касторового масла , который полезен в эпоксидной технологии. [42] Он доступен в продаже как Heloxy 505. [43]
Производство литиевой смазки потребляет значительное количество касторового масла. Гидрогенизация и омыление касторового масла дает 12-гидроксистеариновую кислоту, которая затем реагирует с гидроксидом лития или карбонатом лития , давая высокоэффективную смазку. [44]
Поскольку высокоочищенное и высушенное касторовое масло имеет относительно высокую диэлектрическую проницаемость (4,7), его иногда используют в качестве диэлектрической жидкости в высокопроизводительных высоковольтных конденсаторах .
Растительные масла, такие как касторовое масло, обычно являются непривлекательной альтернативой смазочным материалам на основе нефти из -за их плохой окислительной стабильности. [45] [46] Касторовое масло имеет лучшие низкотемпературные вязкостные свойства и высокотемпературную смазку, чем большинство растительных масел, что делает его полезным в качестве смазки в реактивных , дизельных и гоночных двигателях. [47] Вязкость касторового масла при 10 °C составляет 2420 сантипуаз , [48] но оно имеет тенденцию образовывать смолы в течение короткого времени, поэтому его полезность ограничена двигателями, которые регулярно ремонтируются, такими как гоночные двигатели. Компания по производству смазочных материалов Castrol получила свое название от касторового масла.
Касторовое масло было предложено в качестве смазки для велосипедных насосов, поскольку оно не разрушает натуральные резиновые уплотнители. [49]
Индейское красное масло, также называемое сульфированным (или сульфатированным) касторовым маслом, производится путем добавления серной кислоты к растительным маслам, в частности, касторовому маслу. [50] Это было первое синтетическое моющее средство после обычного мыла . Его используют в формулах смазок , смягчителей и помощников для окрашивания . [50]
Касторовое масло, как и менее дорогие в настоящее время растительные масла, может быть использовано в качестве сырья для производства биодизеля . Полученное топливо превосходно подходит для холодных зим из-за его исключительно низкой температуры помутнения и застывания . [51]
Инициативы по выращиванию большего количества клещевины для производства энергии, в отличие от других масличных культур, мотивированы социальными соображениями. Тропические фермеры, ведущие натуральное хозяйство, получат товарную культуру . [52]
Касторовое масло было предпочтительным смазочным материалом для роторных двигателей , таких как двигатель Gnome после того, как этот двигатель широко распространился в авиации в Европе в 1909 году. Оно использовалось почти повсеместно в роторных самолетах союзников в Первой мировой войне . Германии пришлось обходиться некачественным эрзац- маслом для своих роторных двигателей, что привело к низкой надежности. [53] [54] [55]
Двухтактные двигатели на метаноле со свечами накаливания, используемые в авиамоделировании , с момента их принятия любителями авиамоделирования в 1940-х годах использовали различные проценты касторового масла в качестве смазочного материала. Оно очень устойчиво к деградации, когда топливовоздушная смесь двигателя обедняется для максимальных оборотов двигателя. Однако липкие остатки все еще могут быть проблемой для силовых установок авиамоделирования, смазываемых касторовым маслом, однако обычно требуют в конечном итоге замены шарикоподшипников , когда остатки накапливаются в дорожках подшипников двигателя. Один британский производитель четырехтактных двигателей с золотниковым клапаном заявил, что «лак», создаваемый при использовании касторового масла в небольших процентах, может улучшить пневматическое уплотнение золотникового клапана, улучшая производительность такого двигателя с течением времени.
Семена клещевины содержат рицин , токсичный лектин . Нагревание в процессе экстракции масла денатурирует и дезактивирует лектин. Однако сбор клещевины может быть небезопасен. [56] В документе FAQ Международной ассоциации касторового масла говорится, что клещевина содержит аллергенное соединение под названием CB1A. Это химическое вещество описывается как практически нетоксичное, но способное воздействовать на людей с гиперчувствительностью. Аллерген можно нейтрализовать путем обработки различными щелочными агентами. Аллерген не присутствует в самом касторовом масле. [57]
на долгую историю использования касторового масла для индукции начала спонтанных родов, имеется мало доказательств, подтверждающих его эффективность, и его обычно связывают с побочными эффектами в виде тошноты, рвоты и диареи.