น้ำมันหอมระเหยจากพืช ประโยชน์หลากหลาย และวิธีสกัด

Last Updated on 11 พฤศจิกายน 2022 by siamroommate

น้ำมันหอมระเหย หรือ ethereal oil หรือ essential oil เป็นน้ำมันที่พืชผลิตขึ้นตามธรรมชาติเก็บไว้ตามส่วนต่างๆ เช่น กลีบดอก ใบ เปลือกผล ราก และเปลือกของลำต้น เป็นต้น เมื่อน้ำมันที่อยู่ในส่วนประกอบของพืชได้รับความร้อน อนุมูลเล็กๆของน้ำมันหอมเหล่านี้จะระเหยมาเป็นกลุ่มไอรอบๆ ทำให้ได้รับกลิ่นหอม และช่วยดึงดูดแมลงให้มาผสมเกสรดอกไม้ ป้องกันการทำลายจากศัตรูและรักษาความชุ่มชื้นแก่พืช พืชชนิดหนึ่งอาจให้น้ำมันหอมหลายชนิดตามองค์ประกอบทางเคมีและพันธุกรรมที่แตกต่างกันไป

นอกจากนี้ส่วนต่างๆของพืชอาจให้น้ำมันหอมที่แตกต่างกัน ไม้ในสกุล Citrus เป็นตัวอย่างที่ดีที่สุด ทั้งใบ ดอก และผล ของพืชหลายชนิดในสกุลนี้ให้น้ำมันหอมที่มีกลิ่นเฉพาะ รวมทั้งสภาพแวดล้อมมีผลต่อการเจริญเติบโตของพืชและมีผลต่อองค์ประกอบของน้ำมันหอมระเหย นอกจากนั้นยังวิธีทางกายภาพในการแยกน้ำมันหอมระเหยได้แก่ วิธีการสกัดโดยต้มในน้ำ การกลั่นด้วยไอน้ำ การกลั่นที่อุณหภูมิและความดันไอต่ำ (hydrodiffusion) การบีบกด (expression) และการสกัดน้ำมันหอมโดยใช้สารเคมีที่เป็นตัวทำละลาย ซึ่งมีผลต่อองค์ประกอบทางเคมีด้วยเช่นกัน การสกัดน้ำมันหอมพืชต่างชนิดกัน ทำให้ได้น้ำมันหอมระเหยไม่เหมือนกัน ถึงแม้จะใช้ส่วนของพืชเหมือนกัน และองค์ประกอบบางชนิดอาจมีการเปลี่ยนแปลงในระหว่างการสกัด ความแตกต่างดังกล่าวอาจมีเพียงเล็กน้อย แต่มีความสำคัญต่อคุณภาพของน้ำมันหอม เช่น งานวิจัยของ Abou-Jawdah และคณะ (2002) ได้สกัดสารจากพืช 9 ชนิด พบว่าในพืชชนิดเดียวกัน ประสิทธิภาพของน้ำมันหอมระเหยที่สกัดด้วย petroleum ether สามารถยับยั้งการเจริญของเชื้อรา 8 ชนิด ได้ดีกว่าน้ำมันหอมระเหยที่สกัดด้วย methanol

ส่วนของพืชที่มีน้ำมันหอมระเหย	ตัวอย่างพืช
ฐานรองดอกหรือดอก	neroli, rose, ylang-ylang, chamomilem
ยอดดอก	clary sage, lavender, marJoram, yarrow
ใบ	gernium, violet, eucalyptus, tea tree
แผ่นใบและกิ่งอ่อน	cyprees, petigrain, rosemary, myrtle
ลำต้นเหนือดิน	basil, chamomile maroc, peppermint, spearmint
ต้นหญ้า	lemongrass, palmarosa, fingergrass
เมล็ด	fennel, coriander, angelica, dill
ผลหรือเปลือกผล	bergamot, juniper, lemon, mandarin
เนื้อไม้หรือเปลือกต้น	sandalwood, cedarwood, amyris,ho-wood
ลำต้นใต้ดินและราก	ginger, vetiver, spikenard, valerian
เรซินหรือกัม	frankincense, myrrh, elemi, galbanham

น้ำมันหอมระเหยเป็นส่วนผสมของสารหอมที่ระเหยได้ (fragrant volatile compounds) ซึ่งได้จากพืชโดยกระบวนการทางกายภาพ ตามปกติไม่มีสี แต่เมื่อตั้งทิ้งไว้นานๆ อาจถูกออกซิไดซ์ ทำให้สีเข้มขึ้น ดังนั้น จึงควรเก็บไว้ในขวดสีชาที่ปิดสนิท เก็บไว้ในที่แห้งและเย็น โดยทั่วไปน้ำมันหอมระเหยไม่ละลายน้ำ ละลายในกรดอ่อนได้เล็กน้อย ละลายได้ดีในแอลกอฮอล์ น้ำมันพืช ไขมัน (fats) และไขแข็ง (waxes) ในธรรมชาติจะพบอยู่ในรูปของเม็ดน้ำมันเล็กๆ (droplet) ในเซลล์ของพืช ซึ่งทำหน้าที่เป็นตัวควบคุม (regulators) หรือเร่ง (catalysts) การเจริญเติบโตในพืช โดยช่วยให้พืชปรับตัวเข้ากับสิ่งแวดล้อม ตัวอย่างเช่น ต้น Myrrh และ Frankincense ในทะเลทรายซึ่งสร้างน้ำมันหอมระเหยในการต้านทานต่อความร้อนจากแสงแดดและปรับอากาศรอบต้นให้ชุ่มชื่น น้ำมันหอมระเหยอาจพบในส่วนที่มีโครงสร้างที่เป็นต่อม เช่น ขนต่อม (glandular hair) เซลล์น้ำมัน (oil cell) หรือท่อน้ำมัน (oil dust) หรือท่อส่งผ่านน้ำมัน

องค์ประกอบทางเคมีของน้ำมันหอมระเหย
องค์ประกอบทางเคมีของน้ำมันหอมระเหยค่อนข้างซับซ้อน และเปลี่ยนแปลงตามระยะเวลาในการปลูก ฤดูกาล และช่วงเวลาที่เก็บเกี่ยวพืช เช่นงานวิจัยของ Wudeneh และคณะ (2004) ซึ่งกล่าวถึงปริมาณของน้ำมันหอมระเหยที่สกัดได้จาก Valeriana officinalis ที่เก็บเกี่ยวหลังจาก 8 และ 14 เดือน พบปริมาณของน้ำมันหอมระเหยไม่เท่ากัน คือ อายุ 14 เดือน มีปริมาณมากกว่าร้อยละ 0.5 ส่วนปริมาณของสารประกอบทางเคมีแต่ละชนิดที่พบไม่แน่นอน โดยพบปริมาณของ valernal ในพืชอายุ 8 เดือน มากกว่า 14 เดือน นอกจากนั้นส่วนของพืชที่นำมาศึกษา ชนิดของดิน ภูมิอากาศและภูมิประเทศที่ปลูกพืช มีผลต่อปริมาณของน้ำมันหอมระเหยด้วย โดยอาจแบ่งน้ำมันหอมระเหยตามชนิดขององค์ประกอบใหญ่ๆ ได้ดังนี้
1. hydrocarbon volatile oils ได้แก่ limonene ซึ่งพบได้ในน้ำมันจากมินต์ ส้มกระวาน และ p-cymene ซึ่งพบในน้ำมันจากเมล็ดผักชี
2. alcohol volatile oils ได้แก่ น้ำมันจากมินต์ น้ำมันสน ดอกส้ม และดอกกุหลาบ ตัวอย่างของ alcohol ที่มักพบ เช่น geraniol, citronellol, menthol, และ α-terpineol เป็นต้น
3. aldehyde volatile oils ได้แก่ น้ำมันจากส้ม มะนาว และตะไคร้หอม ตัวอย่างของ aldehyde ที่พบ ได้แก่ geranial, neral และ citronellal เป็นต้น
4. ketone volatile oils ได้แก่ menthone, carvone, camphor เป็นต้น
5. phenol volatile oils ได้แก่ eugenol, thymol, carvacrol เป็นต้น น้ำมันหอมระเหยในกลุ่มนี้ ได้แก่ น้ำมันกานพลู, thyme oil, creosole, pine tar และ juniper tar
6. phenolic ether volatile oils ได้แก่ น้ำมันโป๊ยกั๊กซึ่งพบสาร anethole น้ำมันจันทน์เทศ และน้ำมัน sassafras พบสาร safrole เป็นต้น
7. oxide volatile oils ได้แก่ cineole (eucalyptol) ซึ่งพบในน้ำมันยูคาลิปตัส
8. ester volatile oils ได้แก่ allyl isothiocyanate พบในน้ำมันมัสตาด (mustard oil)

นอกจากนี้ในน้ำมันหอมระเหยบางชนิดยังมีหมู่ sulfur ได้แก่ sulfide, disulfide และ trisulfide รวมอยู่ในสารประกอบด้วย โดยองค์ประกอบทางเคมีเหล่านี้เป็นเอกลักษณ์เฉพาะของน้ำมันหอมระเหย

วิธีสกัดน้ำมันหอมระเหยจากพืชสมุนไพร
การสกัดสารสำคัญจากพืชสมุนไพรทำได้หลายวิธี โดยทั่วไปการสกัดเบื้องต้นไม่ว่าสกัดด้วยวิธีการใด หรือใช้ตัวทำละลายใด องค์ประกอบที่ได้เป็นของผสมหรือสารสกัดอย่างหยาบ (crude extract) ซึ่งเป็นสิ่งที่สกัดออกมาจากสมุนไพรโดยใช้น้ำยาสกัดหรือตัวทำละลายอินทรีย์ (organic solvent) สารสกัดอย่างหยาบนี้ เป็นของผสมขององค์ประกอบทางเคมีของสมุนไพร ซึ่งมีทั้งองค์ประกอบที่มีฤทธิ์ทางเภสัชวิทยา (pharmacologically active constituents) มักเรียกว่า สารสำคัญ (active principles) และองค์ประกอบที่ไม่มีฤทธิ์ทางเภสัชวิทยา (pharmacologically inactive constituents) ซึ่งเรียกว่าสารไม่สำคัญ (inert substances) ชนิดและสัดส่วนขององค์ประกอบในสารสกัดจะแปรเปลี่ยนไปตามสภาพของการผลิตสมุนไพรและสภาวะที่ใช้ในการสกัด โดยมีงานวิจัยของชาวบราซิล ที่ได้กล่าวถึงอิทธิพลของสภาวะที่ใช้ในการสกัดสารออกจากเหง้าของขมิ้นชันด้วย supercritical CO2 ความดัน 30 Mpa ให้ปริมาณสารสกัดสูงกว่าใช้ความดัน 25 Mpa เท่ากับร้อยละ 22.58 และ 13.42 ตามลำดับ นอกจากนั้น ยังพบปริมาณสารสกัดมากขึ้นเมื่อทำการสกัดร่วมกับตัวทำละลายอินทรีย์ (organic solvent)

1. Enfleurage
Enfleurage เป็นวิธีสกัดที่เก่าแก่ มักใช้กับกลีบดอกไม้ซึ่งมีน้ำมันหอมระเหยปริมาณน้อย โดยอาศัยหลักการที่ไขมันและน้ำมันสามารถดูดซับและจับกับน้ำมันหอมระเหยได้ ซึ่งมี 2 วิธีคือ
1.1 cold enfleurage
โดยการใช้ส่วนผสมของไขมันจากหมูและวัว เคลือบลงบนกระจกทั้ง 2 ด้าน โปรยดอกไม้ลงบนกระจกทับกันประมาณ 30-40 ชั้น น้ำมันหอมระเหยจากดอกไม้ถูกดูดซับไว้ด้วยไขมัน ทิ้งไว้ประมาณ 1-3 วัน จึงเก็บดอกไม้ออกและกลับด้านกระจก โปรยดอกไม้สดลงไปอีก อาจทำซ้ำถึง 30 ครั้ง สารสกัดที่ได้เรียกว่า pomades ซึ่งมีราคาสูงขึ้นเมื่อผ่านกรรมวิธีนี้หลายครั้ง โดยที่ pomades No.30 หมายถึง การเปลี่ยนดอกไม้ 30 ครั้ง
1.2 hot enfleurage
โดยการใช้น้ำมันหรือไขมันจากพืชหรือสัตว์ เช่น olive oil, paraffin oil หรือ paraffin wax ที่หลอมละลาย สกัดโดยนำส่วนของพืชมาใส่ลงในน้ำมันที่มีอุณหภูมิ 50-70 องศาเซลเซียส หรือเอาบรรจุลงถุง แช่ถุงลงในน้ำมันนี้ เปลี่ยนส่วนของพืชหลายๆครั้ง ซึ่งโดยทั่วๆไป ปริมาณของพืชที่ใช้ 5-10 เท่าของน้ำหนักน้ำมันที่ใช้สกัด วิธีนี้ใช้ไม่ได้กับสารที่ระเหยง่ายหรือไม่คงตัวเมื่อถูกกับความร้อน

pomades ที่ได้นำมาสกัดด้วย ethanol เพื่อให้ได้น้ำมันหอมระเหยที่ต้องการ โดยใส่ลงใน mixer แล้วแยกออกโดยการทำให้เย็น โดยการกรอง หรือ centrifuge จากนั้นทำให้บริสุทธิ์ขึ้นโดยใช้การกลั่นหรือสกัดด้วย petroleum ether การเตรียมน้ำมันหอมระเหยโดยวิธีนี้เหมาะสำหรับการนำไปเตรียมเป็นตำรับครีม ขี้ผึ้ง น้ำมันถูนวด และน้ำมันสำหรับอาบน้ำ

2. การบีบ (mechanical expression)
การบีบใช้สำหรับพืชที่มีถุงน้ำมันอยู่ใต้เปลือก ซึ่งมีองค์ประกอบที่สลายตัวด้วยความร้อน ตัวอย่างเช่น น้ำมันจากผิวส้ม ผิวมะนาว โดยนำเปลือกส้มมาบีบจะได้ water in oil emulsion จากนั้นนำไปปั่นเหวี่ยงเพื่อแยกน้ำมันหอมระเหยออกอีกครั้ง

3. การกลั่น (distillation)
การกลั่นเป็นวิธีที่นิยมมากที่สุดเพราะง่าย ประหยัด ได้น้ำมันหอมระเหยปนมากับน้ำแยกเป็น 2 ชั้น ซึ่งแยกออกได้ง่าย จะได้น้ำมันหอมระเหยและน้ำปรุง (aromatic water, floral waterหรือ hydrosol) วิธีการกลั่นอาจแบ่งได้เป็น

3.1 การกลั่นด้วยน้ำหรือการต้มกลั่น (hydrodistillation)
การกลั่นด้วยน้ำหรือการต้มกลั่น เป็นกระบวนการต้มสารตัวอย่างกับน้ำ มักใช้กับพืชแห้งและสารในพืชไม่สลายเมื่อถูกความร้อน เช่น การกลั่นน้ำมันสน เป็นต้น วิธีนี้สารตัวอย่างต้องอยู่ในน้ำเดือดหรือลอยอยู่บางส่วน สารตัวอย่างที่ผสมกับน้ำจะถูกให้ความร้อนโดยตรง เมื่อสารตัวอย่างเดือดระเหยกลายเป็นไอแล้วควบแน่นกลับมาเป็นของเหลวอยู่ในภาชนะรองรับ
3.2 การกลั่นด้วยไอน้ำ (steam distillation)
การกลั่นด้วยไอน้ำนิยมใช้กับพืชสด เช่น การกลั่นน้ำมันมินต์ โดยระหว่างการกลั่นจะใช้อุณหภูมิสูง องค์ประกอบบางชนิดอาจถูกย่อยสลายได้ การกลั่นวิธีนี้จะผ่านไอน้ำไปบนสมุนไพรซึ่งบรรจุไว้ใน flask โดยที่ไอน้ำพาน้ำมันหอมระเหยไปยัง condenser แล้วกลั่นตัวเป็นของเหลว เมื่อทิ้งไว้น้ำมันจะแยกตัวออกจากน้ำ
3.3 การกลั่นแบบ destructive distillation
วิธีนี้ นิยมใช้ในการกลั่นน้ำมันจากพืชวงศ์ Pinaceae และ Cupressaceae โดยการนำพืชมาเผาในที่อากาศไม่เพียงพอ เกิดการสลายตัวได้สารระเหยออกมา ซึ่งแยกได้เป็น 2 ชั้น คือ ชั้นน้ำซึ่งประกอบด้วย methyl alcohol และ crude acetic acid กับชั้นของน้ำมันดิน (tarry liquid) เช่น pine tar หรือ juniper tar แล้วแต่ชนิดของพืชที่ใช้

4. การสกัดด้วยตัวทำละลาย (solvent extraction)
การสกัดด้วยตัวทำละลาย เป็นการสกัดโดยใช้ตัวทำละลายที่เหมาะสม ตัวทำละลายอินทรีย์ที่ใช้ในการสกัดพืช ซึ่งโดยทั่วไปนิยมใช้ hexane และ petroleum ether สกัดสารประกอบไม่มีขั้ว (non polar component) ที่มีอยู่ในพืชสมุนไพร เช่นพวกไขมัน (lipids) สเตียรอยด์ (steroids) เทอร์พีนอยด์ (terpenoids) เป็นต้น ในขณะที่ chloroform และ ether จัดเป็นตัวทำละลายที่มีขั้ว (polarity) ปานกลาง ใช้สกัดองค์ประกอบที่ไม่มีขั้ว (non polar component) ไปจนถึงมีขั้วปานกลาง ส่วน methanol เป็นตัวทำละลายที่ใช้ในการสกัดสารสำคัญที่มีขั้ว (polar active component) เช่นเดียวกับ ethanol

การสกัดด้วยวิธีนี้สกัดแยกตัวทำละลายออกโดยเครื่องมือนี้เรียกว่า rotary evaporator ซึ่งสารละลายดังกล่าวสามารถนำไปทำให้บริสุทธิ์โดยการล้างกับแอลกอฮอล์หลายๆครั้ง ได้สารหอมเรียก absolute วิธีนี้ได้น้ำมันหอมระเหยที่มีกลิ่นคงเดิม เพราะไม่เกิดการสลายตัว เหมาะสำหรับพืชที่ทนความร้อนสูงไม่ได้ เช่น มะลิ ไวโอเล็ต

5. การสกัดด้วยคาร์บอนไดออกไซด์ (carbondioxide extraction)
วิธีนี้ได้น้ำมันหอมระเหยที่มีกลิ่นหอมมาก โดย ก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ภายใต้ความดันสูง สามารถกลายสภาพกึ่งเหลวกึ่งก๊าซเรียกว่า supercritical state ซึ่งมีคุณสมบัติในการละลายสูง (solvent properties) สามารถสกัดสารหอมออกมาได้มาก ข้อดีคือ ไม่ใช้ความร้อน ดังนั้นสารหอมต่างๆไม่สลายตัว

สารละลาย	จุดเดือด (องศาเซลเซียส) ที่ 760 มม.ปรอท
methylene chloride	-24
ethyl chloride	12.5
pentane	36
isopentane	27-31
petroleum ether	30-70
diethyl ether	35
dichloromethane	40.5
acetone	58
chloroform	61
tetrahydrofuran	66
hexane	69
ethyl acetate	77
carbon tetrachloride	77.5
ethanol	78.5
benzene	80
cyclohexane heptane	81 98.5
methyl glycol	124.5
ethyl glycol	135
isoamyl acetate	142.5

องค์ประกอบทางเคมีในน้ำมันหอมระเหย
การวิเคราะห์สารหอมระเหย (volatile compound) โดยทั่วไปนิยมวิเคราะห์โดยใช้เครื่องแก๊สโครมาโตกราฟฟี (gas chromatography) ที่เชื่อมต่อกับ fast scan mass spectrometer ซึ่งความถูกต้องของการวิเคราะห์ขึ้นกับปัจจัยหลายประการ เช่น ความเข้มข้นของสารหอมระเหย ซึ่งส่วนใหญ่สารหอมระเหยมีความเข้มข้นระดับต่ำ (ppm, 1x 10-6; ppb, 1×10-9; ppt, 1×10-12) นอกจากนี้ยังขึ้นกับความซับซ้อนของสารหอมระเหยด้วย ซึ่งเทคนิคแก๊สโครมาโตกราฟฟี-แมสสเปกโตรมิทรี(GC-MS) นี้ ใช้ในการแยกสารผสมที่สามารถเปลี่ยนเป็นแก๊สได้ที่อุณหภูมิหนึ่ง เมื่อสารถูกเปลี่ยนให้อยู่ในแก๊สเฟสแล้ว จะผ่านเข้าไปยังคอลัมน์ที่บรรจุด้วยเฟสคงที่โดยอาศัยการพาไปของเฟสเคลื่อนที่ หรือ carrier gas คอลัมน์ทำหน้าที่แยกสารผสมออกเป็นสารประกอบแต่ละชนิด หลังจากนั้นจึงทำการแยกเอาแก๊สที่เป็นตัวพาคือ แก๊สฮีเลียม (helium gas)หรือโฮโดรเจนออกไปจากแก๊สผสมโดยใช้เครื่องแยกโมเลกุล (molecule separator)

โดยอาศัยหลักการแพร่ผ่านเมมเบรน (teflon membrane หรือ porous glass) ซึ่งทำให้สารตัวอย่างมีความเข้มข้นมากขึ้น เครื่องแยกโมเลกุลนี้ต้องมีอุณหภูมิสูงกว่าอุณหภูมิคอลัมน์เล็กน้อยเพื่อให้สารยังคงเป็นไออยู่ถ้าคอลัมน์เป็นแบบ capillary column อัตราการไหลของแก๊สจะต่ำมาก จึงต้องใช้อินเตอร์เฟสต่อระหว่างเครื่อง gas chromatography กับเครื่อง mass spectrometer ซึ่งทำหน้าที่เป็นเครื่องตรวจวัด (detector)

เครื่อง gas chromatography ประกอบด้วย ตู้อบ (oven) สำหรับให้ความร้อนและควบคุมอุณหภูมิคอลัมน์ ตัวฉีดสาร (injector) เครื่องตรวจวัด (detector) เครื่องจดบันทึก (recorder) และคอลัมน์(column) โดยคอลัมน์ที่ใช้ใน gas chromatography แบ่งออกเป็น packed column และ capillary column ซึ่ง packed column อาจใช้เป็นท่อแก้วหรือท่อโลหะบรรจุวัสดุรองรับ (solid support) ที่เคลือบด้วยของเหลวชั้นบางๆเรียกว่า เฟสคงที่ (stationary phase) หรือ สารดูดซับ (adsorbent)สำหรับcapillary column เป็นท่อแก้วหรือท่อโลหะที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางเล็กมาก (0.1-0.7 มิลลิเมตร) ไม่มีสารบรรจุภายในท่อ แต่ผนังภายในท่อเคลือบด้วยของเหลว เพื่อทำหน้าที่ในการแยกสารผสมออกจากกัน

เครื่อง mass spectrometer เป็นเครื่องตรวจสอบที่มีความจำเพาะสูง สามารถใช้ตรวจสอบโครงสร้างและมวลโมเลกุลของสารประกอบ รวมถึงการพิสูจน์เอกลักษณ์ของสาร โดยการเปรียบเทียบกับกราฟมาตรฐานในฐานข้อมูล (library) และสามารถใช้ในการหาปริมาณสารต่างๆ ได้อย่างถูกต้องและประหยัดเวลา เมื่อสารผ่านคอลัมน์ของ gas chromatography จะเข้าสู่เครื่องตรวจ mass spectrometer ซึ่งโมเลกุลของสารจะเกิดการสูญเสียอิเล็กตรอนกลายเป็นไอออนโมเลกุล (molecule ion, M+) โดย mass spectrometer ทำการแยกและวัดมวลของไอออนด้วยการใช้อัตราส่วนของมวลต่อประจุ (m/z)

โดยทั่วไปแล้วไอออนมีประจุ +1 (z=1) ดังนั้นค่า m/z จึงมีค่าเท่ากับมวลของไอออน การทำให้โมเลกุลของสารเกิดการแตกตัวเป็นไอออนต้องใช้พลังงานสูง เช่น electron impact โดยอาศัยลำอิเล็กตรอนที่ผลิตจากธาตุ tungsten ซึ่งเป็น filament วิ่งชนไอออนของตัวอย่าง ลำอิเล็กตรอนมีพลังงานอยู่ในช่วง 20-75 eV ส่วนมากมักใช้พลังงาน 70 eV เพราะเป็นพลังงานที่เพียงพอสำหรับทำให้โมเลกุลแตกตัวเป็นไอออน โมเลกุลทั่วไปเมื่อเกิดกระบวนการไอออนไนเซชันจะมีพลังงานถ่ายโอน (transfer) ไปยังไอออนโมเลกุล ไอออนโมเลกุลที่มีพลังงานมากพอก็จะแตกตัวเป็นไอออนย่อย(fragment ion) ต่อไปเรื่อยๆ จนกว่าพลังงานจะน้อยลงจนกระทั่งไม่สามารถแตกตัวต่อได้อีก จากนั้น ตัวผลักประจุ (repeller) จะเร่งไอออนที่เกิดขึ้นให้มีความเร็วสูงขึ้นเพื่อเข้าสู่ส่วนแยกไอออน

การแยกไอออนใช้เครื่องวิเคราะห์มวล (mass analysis) โดยอาศัยความแตกต่างของมวลต่อประจุ เมื่อไอออนออกจากส่วนแยกไอออนจะเข้าสู่ส่วนตรวจไอออน (electron multiplier) และเครื่องขยายสัญญาณ(amplifier) ข้อมูลที่ได้แสดงออกมาในรูปที่เป็น total ion chromatogram (TIC)

ประโยชน์น้ำมันหอมระเหยจากพืช
น้ำมันหอมระเหยมีบทบาทต่อมนุษย์หลายรูปแบบ เช่น สุคนธบำบัด (aromatherapy) โดยการนำไปใช้ในการปลอบประโลม ทำให้จิตใจสงบ หรือมีผลในการบำบัดต่อผู้ป่วย ในตำรายาพื้นบ้านน้ำมันหอมระเหยมีความสำคัญในการรักษาโรค ดังนั้นจึงนิยมนำไปใช้ประโยชน์ทางการแพทย์อย่างแพร่หลาย

น้ำมันหอมระเหยมีศักยภาพในการต้านการเกิดมะเร็งได้ โดยจากการวิจัยของ Ammon และ Wahl (1991) รายงานว่า สารสกัดที่ได้จากเหง้าขมิ้นชันสามารถรักษาอาการอักเสบและโรคที่เกิดเรื้อรังได้หลังจากนั้นต่อมาได้มีผู้ศึกษาเพิ่มเติมอีก โดยสารสกัดจากขมิ้นชันที่ความเข้มข้นร้อยละ 0.8 และ 1.6 สามารถยับยั้งการเจริญเติบโตของเนื้องอกในลำไส้ใหญ่ของหนูได้ พร้อมทั้งยังใช้เป็นสารยับยั้งกลไกทางเคมีที่นำไปสู่การเกิดมะเร็งด้วย

นอกจากนี้ น้ำมันหอมระเหยจากใบของ Pittosporum undulatum ยังสามารถต้านการแข็งตัวของเลือดได้ ซึ่งเมื่อวิเคราะห์ด้วยเครื่อง gas chromatography-mass spectrometer พบว่ามีส่วนประกอบของ monoterpenes, sesquiterpenes และ alkanes โดยพวก sesquiterpenes นั้น มีสารประกอบที่เป็นตัวหลัก ได้แก่ calamenene (ร้อยละ 41.4), farnesol (ร้อยละ10.9), spathulenol (ร้อยละ5.6) เป็นต้น

ปัญหาที่สำคัญมากทางด้านการเกษตร คือ ปัญหาแมลงรบกวนผลผลิตหลังการเก็บเกี่ยว จึงมีการทดสอบนำน้ำมันหอมระเหยที่สกัดได้จาก Evodia rutaecarpa ต้านการเจริญเติบโตของ Sitophilus zeamais ในระยะตัวเต็มวัย และ Tribolium castaneum ในระยะตัวอ่อนและตัวเต็มวัย แมลงทั้ง 2 ชนิด ทำลายข้าวทั้งเมล็ดและผลิตภัณฑ์จากข้าว ซึ่งน้ำมันหอมระเหยที่สกัดได้นั้นมีความสามารถในการต้านต่อ S. zeamais ได้ดีกว่า T. castaneum เมื่อนำค่า LD50 ของทั้ง 2 ชนิดมาเปรียบเทียบกันซึ่งต่อมาในปี 2002 ได้มีผู้ทำการทดสอบประสิทธิภาพของน้ำมันหอมระเหยจากใบของ Chenopodium ambrosioides สำหรับป้องกันเมล็ดข้าวจากการถูกทำลายโดยแมลง 6 ชนิด ได้แก่
– Callosobruchus chinensis
– Callosobruchus maculatus
– Acanthoscelides obtectus
– Sitophilusgranarius
– Sitophilus zeamais
– Prostephanus truncatus

พบว่าปริมาณของน้ำมันหอมระเหยเพียง 0.2 ไมโครลิตร สามารถฆ่าแมลง 4 ชนิดได้ ร้อยละ 80-100 ภายใน 24 ชั่วโมง ยกเว้น C. maculatus และ S. zeamais ที่สามารถฆ่าได้เพียงร้อยละ 20 และ 5 ตามลำดับ

นอกจากนี้ ยังมีรายงานการวิจัยอีกมากมายถึงประโยชน์ในน้ำมันหอมระเหยที่สกัดจากส่วนต่างๆ ของพืช ซึ่งมีทั้งความสามารถในการบำบัดรักษาอาการของผู้ป่วยที่เป็นโรคเบาหวาน โรคหัวใจ และโรคความดันโลหิตสูง พร้อมทั้งสามารถต้านต่อเชื้อไวรัสที่เป็นสาเหตุของโรคเอดส์ ต้านเชื้อปรสิต หรือเชื้อราที่ก่อโรคทั้งในคนและสัตว์ โดยเฉพาะประสิทธิภาพของสารประกอบเคมีในน้ำมันหอมระเหยต่อการยับยั้งการเจริญเติบโตของเชื้อแบคทีเรีย และการเกิดปฏิกิริยาออกซิเดชันซึ่งในปัจจุบันมีผู้ให้ความสนใจเป็นอย่างมาก เนื่องจากสามารถประยุกต์และปรับปรุงใช้ในการป้องกันการเสื่อมเสียของผลิตภัณฑ์อาหารได้