Глава XIII. Сапонины

1. Понятие о сапонинах.

2. Строение и классификация.

3. Физико-химические свойства.

4. Выделение сапонинов.

5. Качественное обнаружение.

6. Количественное определение.

7. Биологическое действие.

Сапонины (от латинского названия растения Saponaria — мыль­нянка, из которой впервые в 1810 г были выделены эти вещества) -стероидные и тритерпеновые гликозиды, обладающие рядом харак­терных свойств: гемолитической и поверхностной активностью, ток­сичностью для холоднокровных животных. Водные растворы чистых сапонинов и извлечения из сырья, содержащего сапонины, при встря­хивании образуют пену, иногда долго не исчезающую, как от мыль­ных веществ.

Молекулы сапонинов, как и других гликозидов, состоят из угле­водной части и агликона, называемого сапогенином.

Строение и классификация

По структуре агликона сапонины разделяют на две группы, значительно отличающиеся по своим свойствам: стероидные и три­терпеновые сапонины. В основе стероидных сапонинов лежит ядро циклопентанпергидрофенантрена, т.е. они близки по структуре к сердечным гликозидам. Они часто встречаются в растениях совме­стно с сердечными гликозидами, например, у наперстянки, ландыша и др. растений.

Среди стероидных сапонинов известны гликозиды спиростаноло-вого типа с шестью циклами в стероидной части молекулы (1) и гли­козиды фуростаноловые, где кольцо F раскрыто, и боковая цепь в них содержит глюкозу (2).

(1) (2)

Наиболее характерным представителем стероидных агликонов является диосгенин, содержащийся в различных видах диоскореи (Dioscorea)

ДИОСГЕНИН

Тритерпеновые сапонины - сапонины, агликоны которых пред­ставлены пентациклическими или тетрациклическими тритерпеноидами. Большинство пентациклических тритерпеновых сапонинов, относится к четырем типам: а-амирину, р-амирину, лупеолу, фриделину:

а-АМИРИН Э- АМИРИН

ЛУПЕОЛ ФРВДЕЛИН

Наиболее широко распространены в природе производные (3-амирина. Примером может служить олеаноловая кислота — агликон сапонинов, выделенных из многих растений (аралия, патриния (вале­риана каменная), синюха и др.).

ОЛЕАНОЛОВАЯ КИСЛОТА

Производные а-амирина, в частности, урсоловая кислота и дру­гие производные, выделены из растений сем. вересковые , брусничные (толокнянка, брусника и др.), а также из ряда растений сем. кутровые.

УРСОЛОВАЯ КИСЛОТА

К тетрациклическим терпеноидам (производные даммарана) от­носятся сапонины женьшеня (например, даммарандиол) и др.

ДАММАРАН ДАММАРАНДИОЛ

Тритерпеновые сапонины широко распространены в природе. Особенно богаты ими представители семейств аралиевых, гвоздич­ных, синюховых, бобовых, розоцветных, конскокаштановых и др. В настоящее время известно более 200 гликозидов тритерпеновой структуры, причём большинство из них изучены учеными бывшего

Советского Союза (В.Г. Бухаров, Е.С. Кондратенко, Г.В. Лазурьев-ский, В.Я. Чирва, Э.П. Кемертелидзе и др.).

Стероидные сапонины содержатся в растениях различных се­мейств, но преимущественно в растениях семейства Лилейных, Дио-скорейных, Норичниковых, Лютиковых и др.

Содержание сапонинов колеблется в заметных пределах в зави­симости от органа растения, места и условий произрастания. В семе­нах обычно содержание их выше, чем в корнях (луковицах), а в кор­нях и корневищах их больше, чем в листьях. Растения одного вида, но заготовленные в различных местах, отличаются не только количест­венным содержанием, но и качественным составом.

Физико-химические свойства

Физико-химические свойства сапонинов зависят от строения са-погенинов и углеводных компонентов. Сапонины представляют со­бой, как правило, аморфные вещества. Кристаллические сапонины ха­рактерны для тех соединений, которые имеют в своем составе до 4-х моносахаридных остатков. Сахарные компоненты сапонинов могут содержать от 1 до 11 моносахаридов и их производных, соединенных между собой как линейно, так и с разветвлением цепи. Углеводная часть чаще всего находится при С-3.

При кислотном и ферментативном гидролизе сапонины расщеп­ляются на углеводную часть и агликон. Продукты ступенчатого, час­тичного гидролиза называются просапогенинами.

Сапонины - вещества, обладающие сильной поверхностной ак­тивностью, что связано с наличием в одной молекуле гидрофильного и гидрофобного остатка. Оптически активны. Сапогенины, как прави­ло, являются кристаллическими веществами с четкой температурой плавления.

Сапонины нерастворимы в органических растворителях. Раство­римы в этиловом и метиловом спиртах. Растворимость сапонинов в воде определяется в основном количеством моносахаридов и увели­чивается с их возрастанием. Гликозиды с 1 - 4 моносахаридными ос­татками обычно плохо растворимы в воде.

Прибавление этилового эфира или ацетона к спиртовым раство­рам сапонинов вызывает их осаждение, что используется в качестве метода очистки. Из водных растворов различные группы тритерпено-вых сапонинов могут осаждаться солями тяжелых металлов, гидро-ксидом бария и другими реактивами. Тритерпеновые сапонины спо­собны образовывать комплексы, нерастворимые в воде, с холестерином, дубильными веществами, белками. Соли затем разла­гают угольной или серной кислотами; холестериновые комплексы -

извлечением холестерина бензолом, толуолом и др.; белковые - из­влечением гликозидов подходящими органическими растворителями. Тритерпеновые сапонины могут быть нейтральными или кислыми соединениями. Кислотный характер сапонинов обуславливается карбок­сильными группами, находящимися как в сапогенине, так и в уроновых кислотах углеводной цепочки. Кислые сапонины образуют соли.