ज्या अणूंमध्ये कार्बनचे अणू पाचच्या पटीतील संख्येनुसार असतात आणि जवळजवळ प्रत्येक वनस्पती तसेच काही प्राणिमात्र आपल्या अंतरंगात ज्यांना निर्मितात अशा पदार्थांना टर्पिन म्हणतात.
ह्या अणूंमध्ये कार्बनशिवाय केवळ हायड्रोजन आणि कधीकधी ऑक्सिजन इतकीच मूलद्रव्ये असतात. टर्पेंटाइन ह्या वनस्पतिजन्य पदार्थांच्या केल्या गेलेल्या प्रथम अभ्यासापासून त्यासारख्या पदार्थांना टर्पिने संबोधिले जाऊ लागले. अल्कलॉइडे ह्या सजीवनिर्मित पदार्थ समूहाप्रमाणेच टर्पिन वर्गातील द्रव्यांनासुद्धा नावे देण्याची प्रथा आहे. सर्वसाधारणपणे ज्या वनस्पतीमध्ये ह्यांची निर्मिती झाली त्या वनस्पतीच्या शास्त्रीय नावानुसार ही नावे दिली जातात.
टर्पिनांचे वर्गीकरण त्यात असलेल्या कार्बनच्या अणूंच्या-परमाणूंच्या संख्येनुसार केले जाते . पाच कार्बनयुक्त पदार्थांना हेमि-, दहा कार्बनयुक्त पदार्थांना मोनो-, पंधरा कार्बनयुक्त पदार्थांना सेस्क्वि- , वीस कार्बनयुक्त पदार्थांना डाय-, पंचवीस कार्बनयुक्त पदार्थांना सेस्टर – आणि तीस कार्बनयुक्त पदार्थांना ट्राय- टर्पिने असे संबोधिले जाते.
रसायनशास्त्रामध्ये ह्या पाच कार्बनी सांगाड्याच्या एककाला ‘आयसोप्रीन नियम’ असे म्हटले जाते आणि विशेषत: टर्पिनांच्या अभ्यासात त्याचे खूप महत्त्व आहे. पाच कार्बनयुक्त आयसोप्रीन हा पदार्थ वनस्पती सर्वांत प्रथम निर्मितात.
आयसोप्रीनमधील दुहेरी बंधामुळे त्याच्या दोन अणूंचे मीलन सहज शक्य होऊन पाच अधिक पाच अशी दहा कार्बनधारी शृंखला बनते. आयसोप्रीनच्या अणूमध्ये चार कार्बनच्या शृंखलेला जिथे पाचवा कार्बन जुळतो त्या भागाला आयसोप्रीनचे ‘शीर्ष किंवा मस्तक’ मानले आणि जिथे ही शृंखला संपते त्याला ‘पुच्छ किंवा शेपूट’ म्हटले तर वनस्पतींमध्ये एंझाइमांच्या मदतीने दोन आयसोप्रीन अणू ‘शीर्ष-पुच्छ’ असे जोडले जातात. प्रत्येक वनस्पतींत असलेली एंझाइमे वेगवेगळी असल्याने दहा ते तीस कार्बनधारी शृंखलेला ते विविध प्रकाराने वाकवू शकतात. त्यामुळेच विविध वनस्पतीतून विविध टर्पिने तयार होतात. अर्थातच त्यांची रासायनिक रचना एकमेकांपासून भिन्न असते.
दोन आयसोप्रीन मिळून बनलेल्या शीर्ष-पुच्छ जोडणीने बनलेल्या दहा कार्बन शृंखलेला जिरॅनिल म्हटले जाते. अनेक वनस्पतींतील सुगंधी द्रव्ये ह्या जिरॅनिलपासून बनतात. सुगंध (essence) ह्या शब्दावरून ह्या प्रकारच्या द्रव्यांना सुगंधी द्रव्ये (essential oils) म्हटले जाते. अशी जवळजवळ १०,००० वेगवेगळी द्रव्ये ज्ञात आहेत आणि सु. ३८ वेगवेगळ्या रासायनिक रचनांमध्ये त्यांची विभागणी केली गेली आहे. आपल्याला सुपरिचित असलेले मेंथॉल, कापूर , संत्र्याच्या सालात असलेले लिमोनिन, गवती चहातील सिट्रल ही सर्व द्रव्ये मोनोटर्पिने वर्गातील आहेत. मोनोटर्पिनांच्या रासायनिक रचनेत सहा किंवा पाच कार्बनयुक्त अशी एक किंवा तीन वलये (rings) आढळतात.
वनस्पतीच्या अंतरंगात जिरॅनिलबरोबर आणखी एका आयसोप्रीन अणूचा शीर्ष-पुच्छ संयोग झाला की, १५ कार्बनधारी फार्नेसॉल बनते. ह्या अणूतील शृंखलेला वनस्पतीत असलेली एंझाइमे अशा प्रकारे मुडपतात की, त्यातील दोन बंधाची आंतररेणवीय रासायनिक प्रक्रिया होऊन नवा पदार्थ तयार होतो. फार्नेसॉलपासून अशा पध्दतीनेच पंधरा कार्बनधारी सेस्क्विटर्पिने बनतात. सहा किंवा पाच कार्बनयुक्त अशा दोन ते चार वलयांनी ह्यांची रासायनिक रचना बनते. आजपर्यंत रासायनिक अभ्यास पूर्ण झालेली अशी साधारणत: ५,००० सेस्क्विटर्पिने ज्ञात आहेत. ही द्रव्ये बहुधा घन स्वरूपातच वनस्पतींपासून विलग केली जातात आणि त्यांचा उपयोग औषधउद्योगात मोठ्या प्रमाणात केला जातो. दोन जिरॅनिल अणू एकत्र येऊन वीस कार्बनधारी जिरॅनिलजिरॅनिऑल बनते आणि त्यापासून वर उल्लेखिलेल्या पद्धतीनेच वनस्पती डायटर्पिनांची निर्मिती करतात .
ह्यांच्या रासायनिक रचनेत पाच किंवा सहा कार्बनयुक्त अशी तीन ते पाच वलये असतात. कर्करोगावर गुणकारी टेक्सॉल, द्राक्षाचा आकार वाढावा म्हणून वापरले जाणारे जिबरेलिक अम्ल तसेच अफूच्या झाडात बनणारे कॅनाबिनॉल ही सर्व डायटर्पिने आहेत. ज्ञात डायटर्पिनांची संख्या साधारणत: २,००० आहे त्यांचाही उपयोग औषधविज्ञानात मोठ्या प्रमाणात केला जातो . सेस्टरटर्पिने फारच कमी संख्येने उपलब्ध आहेत. सेस्टर ह्या ग्रीक शब्दाचा अर्थ ‘अडीच’ (२.५) असा आहे. त्यावरूनच वीस अधिक पाच अशा पंचवीस कार्बनधारी पदार्थांना सेस्टरटर्पिने म्हटले जाऊ लागले. सेस्टरटर्पिनांमधील रासायनिक रचना इतर प्रकारच्या टर्पिनांपेक्षा खूप भिन्न आढळल्या आहेत.
दोन फार्नेसॉल अणूंच्या शीर्ष-पुच्छ संयोगातून वनस्पतींमध्ये स्क्वॅलिन बनते आणि त्यापासूनच तीस कार्बनधारी, पाच ते सहा वलयी ट्रायटर्पिने बनतात. सर्व प्रकारच्या वनस्पतींमध्ये टर्पिनांच्या निर्मितीसाठी अशा विविध प्रक्रिया होत असल्याने टर्पिनांचा रासायनिक अभ्यास अतिशय उपयुक्त आणि तितकाच आव्हानात्मक ठरला आहे.
खाली दिलेले उदाहरण (आ. ३) वनस्पतींच्या अंतर्गत होणाऱ्या अनके प्रक्रियांची एक उदाहरण दाखवून देते. ह्यात निव्वळ इलेक्ट्रॉनांच्या हालचालीच होत नाहीत तर काही हायड्रोजन अणू किंवा काही अणूसमूह (groups) आपापल्या मूळच्या जागा सोडून शेजारील कार्बन अणूवर स्थलांतरित होतात. ह्या उदाहरणातील सर्व प्रक्रिया प्रत्येक वनस्पतीत होतातच असे नाही. त्यामुळेच विविध वनस्पतीनी उत्पादित केलेल्या टर्पिनांच्या रासायनिक रचना भिन्न होतात.
बहुधा सर्व मोनोटर्पिने कोठी तापमानाला (room temperature) द्रव स्वरूपात असतात आणि हवेत लवकर उडून जातात. कापूरासारखी जी काही थोडी मोनोटर्पिने घन स्वरूपात असतात त्यांचा विलय बिंदू हवेच्या तापमानापेक्षा थोडासाच अधिक असतो. ह्या उलट इतर प्रकारातील टर्पिने घन स्वरूपात असतात आणि त्यांचे विलय बिंदू त्यातील कार्बन अणूंच्या प्रमाणात वाढत जातात. ट्रायटर्पिनांचे विलय बिंदू १५०० से. पेक्षा अधिक असतात.
काही टर्पिनांची आण्विक रचना केवळ एकेरीबंधी )single bonded) आहे म्हणजेच ज्यामध्ये दोन किंवा तीन बंध नाहीत अशा पदार्थांच्या इंग्लिश नावाच्या शेवटी एन ) — an) हा प्रत्यय लावला जातो. ज्यात दोन बंध आहेत )double bonds) त्यांच्या नावापुढे इन ) — en) , तीन बंध )triple bonds) असलेल्या पदार्थांना येन ) — yne), कीटोन )=O ) असलेल्या पदार्थांना ऑन )—on), आल्डिहाइड )—CHO) असलेल्या पदार्थांना अल ) — al ) तर हायड्रॉक्सी ) — OH) असलेल्या पदार्थांना ) — ol) असे प्रत्यय लावले जातात. अशा पद्धतीच्या नामकरणामुळे त्या त्या पदार्थांच्या गुणधर्मांची स्थूल कल्पना येऊ शकते. वनस्पतींपासून टर्पिने विलग करण्याच्या पूर्वापार पद्धतीत आता खूप विविधता आली आहे. सुगंधी द्रव्ये हवेत उडून जाण्याची शक्यता असल्याने त्यांचे विलगीकरण अतिशय कौशल्याचे असते.
टर्पिनांच्या निष्कर्षणाकरिता बाष्पीय ऊर्ध्वपातन (Steam Distillation), विद्रावक निष्कर्षण(Solvent Extraction) अशा पूर्वी वापरात असलेल्या पद्धतींबरोबर आता कार्बन डाय-ऑक्साइड निष्कर्षण (CO2 Extraction), भिजवण (Maceration), सुगंध संसेचन (Enfleurage), शीत दाब निष्कर्षण (Cold Press Extraction) आणि जलीय ऊर्ध्वपातन (Water Distillation). अशा अनेक पद्धती विकसित झाल्या आहेत. प्रत्येक टर्पिनाची रासायनिक रचना आणि त्यांची रासायनिक क्रियाशक्ती अतिशय भिन्न असल्याने प्रत्येक प्रकारची सुगंधी तेले वेगळे करण्यासाठी वेगवेगळी पद्धत अवलंबावी लागते. इतर वर्गातील उपयुक्त टर्पिने आता प्रयोगशाळेतसुद्धा निर्मिली जातात .
समीक्षक – भालचंद्र भणगे