Лекарственные растение сырье содержащие сапонины

Методы выделения сапонинов из лекарственного растительного сырья

Выделение сапонинов из растительного сырья включает следующие стадии:

1 стадия. Получение суммарной фракции сапонинов

Экстрагируют сапонины из сырья обычно полярными растворителями:

— метанолом или этанолом различной концентрации (50%-70%);

— 0,9% раствором хлорида натрия;

!(Сырье предварительно обезжиривают петролейным или диэтиловым эфиром, гексаном, трихлорметаном, метиленхлоридом. Необходимость этой операции связана с удалением из растительного сырья жироподобных веществ, прежде всего стеринов, с которыми большинство гликозидов способны образовывать нерастворимые в водных спиртах комплексные соединения)

2 стадия. Очистка его от сопутствующих веществ

а) сапониновые фракции очищают переосаждением:

• c помощью свойства сапонинов хорошо растворяться в горячих концентрированных спиртах, и выпадать в осадок – при охлаждении спирта;
• основаны на способности сапонинов образовывать нерастворимые в воде или водном спирте соли с бария гидрооксидом или свинца ацетатом, комплексы с холестеролом, таннидами, белками. Полученные соли разлагают кислотой серной, холестероловые комплексы разрушают экстрагированием холестерина бензолом или эфиром, таниновые – экстоакцией водной суспензии цинка оксида, белковые – экстракцией сапонинов полярными органическими растворителями.

б) сапониновые фракции очищают гельфильтрацией или хроматографическими методами.

3 стадия. Разделение суммы сапонинов на индивидуальные гликозиды.

При выделении и разделении сапонинов методом колоночной хроматографии в качестве сорбента используют оксид алюминия, силикагель, активированный уголь, полиамид.

Методы качественного анализа сапонинов

Для обнаружения сапонинов в извлечении из растительного сырья пользуются реакциями, основанными на физических, химических и биологических свойствах этих веществ.

физические методы анализа:

биологические методы анализа:

• проба на пенообразование,
• определение угла вращения

• реакция Либермана-Бурхарда (для стероидных сапонинов);
• проба Лафона;
• реакция Сальковского;
• реакция Санье;
• реакции осаждения

(с холестерином, солями бария и магния, с солями меди, ацетатом свинца)

Методы количественного определения сапонинов в сырье

Для количественного определения сапонинов в растительном сырье применяют следующие методы:

1) Биологические методы, основанные на биологических свойствах сапонинов (определение гемолитического, рыбьего индексов).

Гемолитический индекс (HI) — это наименьшая концентрация извлечения из сырья, которая вызывает полный гемолиз эритроцитов, рассчитанная на единицу исследуемого вещества.

Из настоя растительного сырья на изотоническом растворе (0,9% раствор NaCl) в концентрации 1:10 готовят ряд разведений различной концентрации, затем к каждому разведению добавляют по 1 мл взвеси эритроцитов (2% свежей дефебринированной бараньей крови в изотоническом растворе) и встряхивают. Через определенное время (через сутки) наблюдают результаты гемолиза и рассчитывают результат.

• Различные сапонины при одинаковой концентрации имеют разный гемолитический индекс;
• Положительный результат гемолитической пробы еще не является доказательством наличия сапонинов, т. к. гемолиз дают и другие растительные вещества (например, эфирные масла, кислоты, спирты)
• Сапонины могут находиться в растении в комплексе со стеролами и не проявлять гемолитической активности до разрушения этого комплекса.

2) Физический метод, основанный на физических свойствах сапонинов (определение пенного числа).

Пенное число – наименьшая концентрация сапонинов в извлечении, вызывающая образование стойкой пены в течение 1 мин.

3) Физико-химические методы: Общих физико-химических методов для определения содержания сапонинов не существует.

• гравиметрический метод (осаждение и взвешивание осадка);
• титрометрический (в том числе потенциометрическое титрование);
• колориметрический;
• спектрометрический.

Источник

Справочные материалы

Сапонины (от лат. sapo – мыло) – природные соединения тритерпеновой или стероидной природы, большинство из которых проявляют поверхностную или гемолитическую активность и токсичны для холоднокровных животных.

Сапонины преимущественно имеют гликозидную природу.

В зависимости от строения агликона (сапогенина) делятся на стероидные и тритерпеновые сапонины.

Стероидные сапонины относят к С₂₇ стеролам, производным циклопентанпергидрофенантрена; боковая цепочка их подверглась метаболическим изменениям с образованием спирокетальной системы спиростанолового (I) и фуростанолового (II) типов.

К стероидным относятся сапонины диоскореи ниппонской

Тритерпеновые сапонины с общей формулой С₃₀Н₄₈ делят на пентациклические и тетроциклические.

Среди тетрациклических сапонинов нами будут рассмотрены производные даммарана

Сапонины данного типа содержит корень Женьшеня.

Пентациклические сапонины можно разделить на 4 типа:

Наиболее широко в природе распространены производные β-амирина.

R=COOH – олеаноловая кислота

Примерами сапонинов, производных β-амирина, служат глицирризиновая кислота (из корней солодки голой), аралозиды (из корней аралии маньчжурской)

Корни Аралии маньчжурской

Корни солодки голой

По количеству моносахаридов сапонины можно подразделить на монозиды, биозиды, триозиды, пентозиды и олигозиды, т.е. углеводная часть сапонинов содержит от 1 до11 моносахаридов и их производных. Наиболее часто встречаются D-глюкоза, D-галактоза, D- ксилоза, L-рамноза, L-арабиноза, D-галактуроновая и D-глюкороновая кислоты и др. Углеводная часть может быть линейной или разветвленной. Стероидные сапонины обычно имеют 1 – 5 сахаров и представляют собой 3 – О- гликозиды. Тритерпеновые сапонины могут иметь 2, (редко 3) углеводные цепи – в положении С₃ и С₂₈ (иногда в С₁₆). Углеводная цепочка тритерпеновых сапонинов содержать до 10 и более моносахаридов.

Характеристика физико-химических свойств сапонинов

1. Бесцветные или желтоватые аморфные вещества без четкой температуры плавления (в кристаллическом виде получены сапонины, которые имеют в своем составе до 4 моносахаридных остатков).
2. Сапонины обладают высокой поверхностной активностью. Это обусловлено наличием как гидрофильных, так и гидрофобных остатков в молекуле. (Водные растворы их при встряхивании образуют густую пену, так как понижают поверхностное натяжение жидкости).
3. Водные растворы стероидных сапонинов имеют нейтральные рН среды.
4. Тритерпеновые гликозиды бывают нейтральными и кислыми (последнее обусловлено наличием карбоксильной группы в агликоне или присутствием уроновых кислот в углеводной цепи).
5. Практически не растворимы в органических растворителях (хлороформ, бензол, диэтиловый эфир, петролейный эфир, ацетон).
6. Растворимы в 50% — 70% растворах этилового или метилового спирта и в горячих концентрированных спиртах.
7. Тритерпеновые сапонины с 1 – 4 моносахаридными остатками обычно плохо растворимы в воде. Растворимость в воде повышается с увеличением сахарных остатков в молекуле сапонина.
8. Оптически активные вещества.
9. Легко гидролизуются ферментами и кислотами. Для тритерпеновых гликозидов, имеющих О – ацилгликозидные связи, возможен щелочной гидролиз.
10. Вызывают гемолиз эритроцитов (сапонины образуют комплексы с холестеролом мембран эритроцитов, их липидная оболочка растворяется, и гемоглобин из эритроцитов переходит в плазму крови, делая ее ярко-красной и прозрачной «лаковая кровь»). Сапогенины не проявляют гемолитическую активность.
11. Токсичны для холоднокровных (сапонины, образуя комплекс с белками жаберного аппарата, вызывают нарушение его функционирования и, как следствие, гибель рыб).
12. Многие сапонины способны образовывать комплексы с фенолами, липидами, белками, высшими спиртами и стеринами.
13. Кислые тритерпеновые сапонины образуют комплексы с солями Pb, Cu, гидрооксидами Ва, Мg; Образуют окрашенные продукты (полиены) с кислотными реагентами (концентрированная кислота серная, уксусные ангидрид, сурьма треххлористая, кислота фосфорно-молибденовая и др.)

Кроме того, сапонины способны образовывать устойчивые комплексы между собой и с другими природными соединениями, поэтому их физико-химические свойства могут изменяться в широких пределах.

Источник

Тема 8. Сапонины

Сапонинами (сапонизидами) называют большую группу природных высокомолекулярных соединений гликозидного характера, обладающих поверхностной и гемолитической активностью (детергенты), а также токсичностью для холоднокровных животных.

Термин «сапонин» или «сапонизид» был впервые предложен в 1819 г. Мэлоном для вещества, выделенного Шрайдером в 1811 г. из мыльнянки.

Водные растворы сапонинов образуют при встряхивании обильную стойкую пену (подобно мыльной), в результате чего эти вещества получили название сапонинов (от лат. sapo — мыло).

Молекула сапонина состоит из углеводной части и агликона, называемого сапогенином. Углеводная часть может содержать от 1 до 11 моносахаридов. Наиболее часто встречаются D-глюкоза, D-галактоза, L-рамноза, L-арабиноза, D-ксилоза, L-фруктоза, а также D-глюкуроновая и D-галактуроновая кислоты.

Классификация сапонинов

В зависимости от строения агликона сапонины делят на стероидные и тритерпеновые.

Стероидные сапонины, в свою очередь, подразделяются на:

1. Спиростаноловые (характеризуются наличием спиро-кетальной группировки из 8 углеродных атомов и замкнутого кольца F);

2. Фуростаноловые (где кольцо F раскрыто, и боковая цепь содержит глюкозу).

В результате гидролиза фуростаноловые гликозиды могут превращаться в спиростаноловые. В зависимости от ориентации кольца F относительно остальной части молекулы агликона последние подразделяют на спиростанолы «нормального» ряда и «изо»-ряда.

Наиболее характерным представителем стероидных агликонов является диосгенин, содержащийся в корневищах с корнями диоскореи ниппонской:

Диосгенин

В настоящее время известно около 150 стероидных гликозидов, из них более 100 спиростаноловых и 40 — фуростаноловых.

Агликоны стероидных сапонинов всегда имеют ОН-группу у С₃, и иногда в положениях С₁, С₂, С₅ и С₁₂. У многих стероидных сапонинов в положении 5-6 имеется двойная связь. Стероидные сапонины представляют собой 3-О-гликозиды.

Тритерпеновые сапонины в зависимости от количества циклов в составе агликона подразделяются на тетрациклические и пентациклические.

К тетрациклическим сапонинам относятся производные даммарана(дамарандиол), циклоартана(циклоартенол) и ланостана:

ПРОТОПАНАКСАДИОЛ (С-6-ОН-протопанаксатриол)

К подгруппе даммарана относятся сапонины женьшеня — панаксозиды(гинзенозиды); к группе циклоартана — сапонины астрагала шерстистоцветкового — дазиантозиды.

К пентациклическим относятся сапонины, производные:

-АМИРИН УРСОЛОВАЯ КИСЛОТА

-АМИРИН ГЛИЦИРРЕТИНОВАЯ КИСЛОТА

(С-28-СООН-олеаноловая кислота)

Производные олеанана находятся в корнях солодки, аралии, в корневищах с корнями синюхи и др.

Производные лупана — бетулин, бетулиновая кислота выделены из березы.

4) гопана и др.:

Сапогенины тритерпеновых сапонинов всегда имеют ОН-группу у С₃, иногда в положениях С₁₆, С₂₁, С₂₂, С₂₄; карбоксильные группы могут быть у С₂₈, С₂₉ (урсоловая, олеаноловая и глицирретиновая кислоты); карбонильные — у С₁₁. Двойная связь часто встречается в положении 12-13.

Тритерпеновые сапонины могут быть нейтральными и кислыми, кислотный характер обусловлен карбоксильной группой в агликоне или присутствием уроновых кислот в углеводной части. Гидроксильные группы могут быть ацилированы уксусной, пропионовой, ангеликовой и другими кислотами.

Углеводная часть может присоединяться к агликону по гидроксильной или карбоксильной группам; она может быть линейной и разветвленной.

Источник