Determinazione delle saponine nello zucchero. Meccanismi molecolari dell'azione membranotropica delle saponine

Le saponine sono composti chimici ottenuti dalle piante. Si tratta di sostanze dalle molteplici proprietà utilizzate in medicina, in particolare hanno effetto diuretico e antinfiammatorio, oltre ad accelerare la digestione dei grassi. Tuttavia, alcuni di questo gruppo di composti hanno proprietà altamente tossiche.

Cosa sono le saponine

Sono incluse le saponine nei farmaci steroidei e l'industria utilizza le loro forti proprietà schiumogene per la produzione di detergenti.

In natura sono presenti in varie parti delle piante: radici, foglie, steli e fiori. Si ottengono da molte specie, tra cui radice e fiori di primula, corteccia e semi di ippocastano, radice di liquirizia, fiori di verbasco, camomilla, viola, verga d'oro, radice di liquirizia, oltre a aloe vera, grano, riso e soia. In combinazione con l'acqua inizia a schiumare.

Saponine steroidee

Le saponine steroidee in medicina lo sono parte degli espettoranti e dei diuretici. Fanno anche parte di alcuni agenti antinfiammatori, antivirali e antibatterici, nonché di farmaci antiprotozoari e antifungini.

Nel corpo umano, la quantità di escreto succhi digestivi nello stomaco, nella bile e nei succhi intestinali che facilita la pulizia del corpo dalle tossine e dalle tossine. Aumentano anche la quantità di muco protettivo e alcuni studi hanno dimostrato la loro capacità di ridurre i livelli di colesterolo cattivo. Accelerano il metabolismo dei grassi e facilitano l'assorbimento dei nutrienti forniti all'organismo insieme al cibo, soprattutto dall'intestino al sangue.

Hanno anche un limitato effetto diuretico. I glicosidi steroidei, che presentano forti proprietà schiumogene a contatto con l'acqua, vengono utilizzati come farmaci espettoranti.

Le saponine trovano impiego nella sintesi degli ormoni, inclusi testosterone e corticosteroidi. Utilizzato come forma di integratore per gli atleti che può influenzare i livelli di testosterone.

Additivi biologicamente attivi, che li contengono, si basano, di regola, sulla radice di saponaria, liquirizia, fieno greco, nonché su piante meno conosciute, come i ghiaccioli o il tribulus terrestris.

Saponine steroidee - Effetti collaterali

Nonostante i numerosi benefici per il corpo, saponine steroidee può causare effetti collaterali. Il più pericoloso di loro è emolisi degli eritrociti. Le cellule danneggiate “perdono” l’emoglobina nel plasma sanguigno, un processo che può portare all’anemia e danneggiare gravemente il midollo osseo.

Le saponine, introdotte nell'organismo in grandi quantità, sono tossiche e possono causare danni al cervello e al midollo spinale. Pertanto, le iniezioni con queste sostanze dovrebbero essere evitate.

Inoltre, le saponine possono essere presenti negli alimenti. Generalmente, sono un componente dell'alimentazione animale(per loro sono innocui), ma possono contaminare carne e latte, e in questa forma sono già a disposizione dell'uomo. Contengono non solo erbe, ma anche caffè, tè o halva, così come molte piante commestibili, tra cui: barbabietole, asparagi, soia, spinaci o avena.

Si tratta di sostanze difficilmente assorbibili dal tratto gastrointestinale. Può portare a infiammazioni intestinali. Sono inibitori di alcuni enzimi, quindi causano disordini gastrointestinali e in alcune situazioni può causare convulsioni e paralisi degli arti, che portano a uno stato pericoloso per la vita.

Il processo di trattamento termico a cui vengono sottoposti gli alimenti disattiva parzialmente le saponine steroidee. In medicina, invece, sono stati registrati avvelenamenti da chicchi germogliati e non purificati.

Saponine in cosmetologia

Le saponine vengono utilizzate anche nei cosmetici. Creme e balsami per uso esterno non hanno solo proprietà antinfiammatorie, ma anche ridurre il gonfiore, migliorare la circolazione sanguigna nei tessuti e il loro apporto di ossigeno in modo che la pelle acquisisca un aspetto bello e sano.

A causa della capacità di formare soluzioni acquose schiumose, la loro azione porta ad una diminuzione della tensione superficiale. Ciò aumenta la permeabilità della pelle, che assorbe meglio altri nutrienti che fanno parte dei cosmetici. Ecco perché le saponine vengono aggiunte a saponi, gel per il viso, struccanti, tonici e liquidi per il bagno e la doccia.

Le saponine (saponizidi) sono un ampio gruppo di composti macromolecolari naturali di natura glicosidica che presentano attività superficiale ed emolitica (detergenti), nonché tossicità per gli animali a sangue freddo.

Il termine "saponina" o "saponizide" fu proposto per la prima volta nel 1819 da Malone per una sostanza isolata da Schreider nel 1811 dalla saponaria.

Le soluzioni acquose di saponine formano, quando vengono agitate, un'abbondante schiuma stabile (come il sapone), per cui queste sostanze prendono il nome di saponine (dal lat. sapo- sapone).

La molecola di saponina è costituita da una porzione di carboidrati e da un aglicone chiamato sapogenina. La porzione di carboidrati può contenere da 1 a 11 monosaccaridi. I più comuni sono il D-glucosio, il D-galattosio, l'L-ramnosio, l'L-arabinosio, il D-xilosio, l'L-fruttosio, nonché gli acidi D-glucuronico e D-galatturonico.

Classificazione delle saponine

Dipende da strutture agliconiche le saponine si dividono in steroide E triterpene.

Steroide Le saponine, a loro volta, si dividono in:

1. Spirostanolo(caratterizzato dalla presenza di un gruppo spiro-chetale di 8 atomi di carbonio e di un anello chiuso F);

2. Furostanolo(dove l'anello F è aperto e la catena laterale contiene glucosio).

Come risultato dell'idrolisi, i glicosidi furostanolo possono essere convertiti in glicosidi spirostanolo. A seconda dell'orientamento dell'anello F rispetto al resto della molecola degli agliconi, questi ultimi si dividono in spirostanoli della serie “normale” e della serie “iso”.

Il rappresentante più caratteristico degli agliconi steroidei è la diosgenina, che è contenuta nei rizomi con radici di Dioscorea nipponica:

Diosgenina

Attualmente sono noti circa 150 glicosidi steroidei, di cui più di 100 sono spirostanolo e 40 sono furostanolo.

Gli agliconi delle saponine steroidee hanno sempre un gruppo OH in C 3 , e talvolta nelle posizioni C 1 , C 2 , C 5 e C 12. Molte saponine steroidee hanno un doppio legame in posizione 5-6. Le saponine steroidee sono 3-O-glicosidi.

Saponine triterpeniche a seconda di numero di cicli nella composizione dell'aglicone sono divisi in tetraciclici e pentaciclici.

A saponine tetracicliche includere derivati dammarana (damarandiolo), cicloartan (cicloartenolo) e lanostano:

Il sottogruppo dammaran comprende le saponine del ginseng - panaxosidi (ginsenosidi); al gruppo dei cicloartani - saponine dai fiori lanosi dell'astragalo - dasiantosidi.

A pentaciclico comprendono saponine, derivati ​​di:

1) ursana :

-ACIDO URSOLICAMIRINO

2) oleana :

-ACIDO GLICIRRETICO AMIRIN

(acido C-28-COOH-oleanolico)

I derivati ​​​​oleani si trovano nelle radici di liquirizia, aralia, nei rizomi con radici cianotiche, ecc.

3) lupana :

LUPEOLO

Derivati ​​del lupan - betulina, acido betulinico isolato dalla betulla.

4) hopana e così via.:

GOPAN

Le sapogenine delle saponine triterpeniche hanno sempre un gruppo OH in C 3 , talvolta nelle posizioni C 16 , C 21 , C 22 , C 24 ; i gruppi carbossilici possono essere a C 28 , C 29 (acidi ursolico, oleanolico e glicirretinico); carbonile - a C 11. Il doppio legame si trova spesso nella posizione 12-13.

Le saponine triterpeniche possono essere neutre o acide, il carattere acido è dovuto al gruppo carbossilico nell'aglicone o alla presenza di acidi uronici nella porzione carbossilica. I gruppi idrossilici possono essere acilati con acidi acetico, propionico, angelico e altri.

La porzione carboidratica può essere attaccata all'aglicone in corrispondenza dei gruppi ossidrile o carbossile; può essere lineare e ramificato.

Acido oleanolico

Abbastanza diffuse sono le piante contenenti saponine triterpeniche (famiglie dei cianotici, degli aster, dei chiodi di garofano, dell'agnello, della valeriana, dell'aralia, delle leguminose). I glicosidi triterpenici sono costituiti da un aglicone (genina) di natura triterpenica e da una porzione di carboidrati. A seconda della natura dell'aglicone, possono appartenere alle serie - o -amirin, lupanov, hopane, dammarane, lanostane e holostanov. Nella composizione della parte carboidratica sono stati trovati i seguenti monosaccaridi: D-glucosio, 3- DI-metile- DI-glucosio, D-galattosio, D-xilosio, D-chinovoza, l-arabinosio, l-ribosio, D-fucoso, l ramnosio, lissosio e D-acido glucuronico e altri. Formano una o due catene di carboidrati con struttura lineare o ramificata. Attualmente sono state proposte diverse varianti della classificazione dei glicosidi triterpenici, tenendo conto di alcune caratteristiche della porzione carboidratica. Quindi, le sostanze contenenti una catena di carboidrati nel gruppo carbossilico dell'aglicone, L.G. Mzhelskaya e N.K. Abubakirov (1968) propone di chiamarli acilosidi. Esistono glicosidi bisdesmoside e monodesmoside. La composizione di alcuni glicosidi comprende residui di acidi organici (ad esempio angelico, tiglinico, cinnamico, acetico, ecc.), che esterificano principalmente gliconi.

Per molto tempo è stato impossibile stabilire la struttura completa dei glicosidi triterpenici a causa della mancanza di queste sostanze nella loro forma pura. Negli anni '60, sotto la guida di N.K. Kochetkov, furono sviluppati metodi analitici e preparativi per la separazione di miscele piuttosto complesse di glicosidi. Grazie a ciò è stato possibile stabilire la struttura dei glicosidi triterpenici ad alto peso molecolare, chiamati oligosidi. Il primo rappresentante di questa classe di sostanze era il gypsoside.

I risultati della scuola chimica sovietica hanno permesso di dare una base scientifica allo studio dei glicosidi e di assumere una posizione di leadership nel mondo in questo campo della chimica dei composti naturali. Quindi, se nel 1960 in letteratura veniva descritta la struttura di soli quattro glicosidi triterpenici, dopo 20 anni il loro numero si avvicinava a 200 e più di 150 di essi furono studiati da scienziati sovietici. La maggior parte di questi composti contengono come agliconi ederagenina, gipsogenina, acidi oleanolico ed echinocistico appartenenti alla serie β-amirina.

Si può considerare accertato che la presenza di glicosidi triterpenici nelle piante di alcune famiglie può fungere da tratto chemiotassonomico. Le famiglie più ricche di queste sostanze sono le seguenti: chiodi di garofano, ranuncoli, leguminose, araliaceae, Asteraceae, sapindaceae, ecc.

1.1.3. Caratteristiche della parte glucidica. La composizione della parte di carboidrati comprende i seguenti zuccheri: D-glucosio, D-galattosio, l- ramnosio, l-arabinosio, D-xilosio, l-fruttosio, D-glucuronico e D-acido galatturonico. Molte saponine contengono diversi residui di monosaccaridi nella porzione di carboidrati. La porzione carboidrato spesso si attacca al gruppo ossidrile nell'atomo di carbonio CON-3 anelli UN scheletro di carbonio. Alcuni glicosidi triterpenici hanno una catena di carboidrati attaccata a un atomo di carbonio. CON-28 fino O Legame -acil glicosidico. In base al numero di molecole di monosaccaridi, le saponine, come i glicosidi, si dividono in monosidi, biosidi, triosidi, tetrazidi, pentosidi e oligosidi. Le saponine triterpeniche hanno fino a 10 o più residui monosaccaridi che possono formare due catene di zuccheri. La catena dello zucchero può essere lineare (per la maggior parte dei glicosidi) o ramificata (ad esempio per l'araloside IN).

1.1.4. Caratteristiche fisico-chimiche. Sostanze amorfe o cristalline incolori, raramente giallastre (principalmente saponine steroidee). Le saponine sono otticamente attive. La solubilità dipende dal numero di residui monosaccaridi: a 4 o più sono altamente solubili in acqua; a 2-4 - scarsamente solubile in acqua, ma bene in metanolo. Ridurre la tensione superficiale. Facilmente idrolizzato da enzimi e acidi.

1.1.5. Glicosidi triterpenici nell'organismo produttore.È stato dimostrato che i glicosidi triterpenici sono localizzati negli organi e nei tessuti vitali. Si trovano in grandi quantità in foglie, fiori, semi, frutti, radici, radici e steli.

Il modello generale di localizzazione dei glicosidi nelle foglie delle piante del genere Edera. Questi composti si trovano principalmente nella polisade del mesofillo fogliare e nelle cellule epidermiche lungo le nervature principali. All'interno della cellula sono localizzati sulla superficie dei cloroplasti sotto forma di macchie di varie dimensioni. Secondo Pedersen, i glicosidi triterpenici sono concentrati prevalentemente nello strato esterno della corteccia della radice delle piantine di erba medica. È dimostrato che il contenuto e la velocità di biosintesi dei glicosidi triterpenici variano ampiamente a seconda dell'età e dello stato fisiologico dell'organismo produttore. Quindi, il livello di glicosidi nell'erba medica Medicago sativa L. è significativamente correlato alla cultivar, al tempo di raccolta e alla proporzione di foglie nella massa totale della pianta. Nell'erba medica di tre periodi di raccolta, il contenuto di glicosidi era 1,55; 3,04 e 2,97% e la concentrazione nelle foglie era maggiore che negli steli (rispettivamente 2,26-3,43 e 1,11-1,33%).

Con lo sviluppo del girasole aumenta il contenuto di triterpenoidi nelle foglie superiori, mentre diminuisce in quelle inferiori e nelle radici.

Uno schema leggermente diverso è stato rivelato da M.K. Yavorskaya e A.D. Khomenko (1973), il quale scoprì che la concentrazione di glicosidi nelle foglie di barbabietola da zucchero cambia in modo insignificante durante l'ontogenesi. Il livello più alto di queste sostanze è stato trovato nei piccioli delle piante di 45 giorni e man mano che crescono diminuisce gradualmente.

Fluttuazioni significative nel contenuto di triterpenoidi si osservano nei semi di una pianta tropicale. Balanites aegiziaca durante i primi nove giorni di germinazione. La concentrazione massima di sapogenine si nota entro il quinto giorno di germinazione dei semi, la minima entro il nono.

Dati interessanti sono stati ottenuti studiando il contenuto di singoli triterpenoidi e steroidi nei fiori di calendula. Calendula officinalis in sei fasi del loro sviluppo: dal bocciolo (5 giorni) all'appassimento del fiore (27 giorni). A partire dal 12° giorno di sviluppo i sepali sono stati studiati separatamente dal fiore stesso. È dimostrato che durante l'intero periodo di sviluppo del fiore fino alla sua piena maturità, aumenta il contenuto di tutte le forme di triterpenoidi e steroli. La biosintesi dei glicosidi liberi dell'amirina, dell'eritrodiolo e dell'acido oleanolico, nonché del sitosterolo, dello stigmasterolo e dell'isofucosterolo avviene sia nel fiore stesso che nelle piante verdi. Quando il fiore appassisce, la concentrazione di triterpenoidi e steroli diminuisce. Gli autori ritengono che ciò sia dovuto al movimento dei glicosidi dell'acido oleanolico nella parte radicale della pianta. I fiori di calendula contengono cinque glicosidi dell'acido oleanolico, per la cui biosintesi è stato utilizzato l'acido acetico come precursore.

Studiando la velocità di biosintesi dei triterpenoidi in vari organi della calendula officinalis, si è constatato che l'inclusione di 1-14 O-acetato in triterpenoidi era (%): radici 0,023, foglie 0,14, fiori 0,51. Un alto tasso di biosintesi dei glicosidi triterpenici è stato riscontrato nelle piante giovani e nei semi di calendula in germinazione. È interessante notare che nell'embrione vengono sintetizzati solo i triterpenoidi dell'acido oleanolico e nei cotiledoni solo i gruppi ursanoici e lupanici. Come hanno dimostrato ulteriori studi, la formazione di una catena di carboidrati nel C-3-atomi di acido oleanolico si verificano indipendentemente dal fatto che il gruppo COOH nella posizione sia libero o glicosilato C-17 .

La biosintesi dei triterpepoidi nelle piante è fortemente influenzata dall'intensità della luce e si riscontra una relazione diretta tra l'intensità della fotosintesi e la velocità di sintesi dei triterpepoidi. Esiste competizione tra acidi grassi e triterpenoidi per il precursore che si forma durante la fotosintesi.

Nel corpo degli oloturi sono state notate fluttuazioni significative nel contenuto dei glicosidi triterpenici. È stato dimostrato, ad esempio, che la più alta concentrazione di glicosidi nel Holoturia leucospilota B. è stato trovato nella ghiandola e nelle uova di Cuvier. Man mano che questi ultimi maturano, il livello dei glicosidi aumenta e nelle uova il massimo si verifica tra maggio e luglio e nella ghiandola di Cuvier tra marzo e luglio.

V.S. Levin e V.A. Stonik ha studiato il cambiamento nel livello dei glicosidi triterneni in Cucumaria traudatrix a seconda dell'età dell'animale e della stagione dell'anno. È stato stabilito che la quantità di glicosidi nei giovani individui immaturi è relativamente piccola. Durante il periodo di crescita degli oloturi prima di raggiungere la maturità sessuale, aumenta bruscamente e con l'ulteriore crescita degli animali rimane quasi costante. Il contenuto di glicosidi nelle pareti corporee degli oloturi Cucumaria truffatriceè rimasto allo stesso livello da dicembre a maggio, mentre nelle gonadi è diminuito notevolmente. Gli autori non escludono la possibilità della partecipazione dei glicosidi al processo di riproduzione.

I glicosidi negli oggetti studiati sono miscele complesse di sostanze molto simili nella struttura. Molto spesso, la differenza sta nella lunghezza della catena dei carboidrati lungo il gruppo ossidrile. Quando si passa dai glicosidi semplici a quelli più complessi, viene allungato di un monosaccaride, mentre O-la parte aciloside in tutti i composti è la stessa (o completamente assente). Sulla base di una grande quantità di materiale fattuale, è stato suggerito che la biosintesi della catena di carboidrati nel gruppo ossidrile della genina procede a causa del suo allungamento graduale e nel gruppo carbossilico aglicoilico mediante l'aggiunta una tantum di un intero frammento.

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Saponine (saponisidi) glicosidi (eterosidi), derivati ​​degli steroidi e dei triterpenoidi, con attività emolitica e di superficie e tossicità per gli animali a sangue freddo.

Il nome "saponina" (dal lat. "sapo"- sapone) apparve per la prima volta nel 1819, quando dalla saponaria (pianta della famiglia dei chiodi di garofano) fu isolata una sostanza che con l'acqua forma abbondante schiuma.

Classificazione delle saponine

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Secondo la struttura del loro aglicone (sapogenina), le saponine si dividono in due gruppi: steroidei e triterpenici.

Saponine steroidee

Le sapogenine di queste saponine sono derivati ​​del ciclopentanperidrofenantrene, così come gli agliconi dei glicosidi cardiotonici. Tuttavia, le saponine steroidee non hanno un effetto cardiotonico, poiché non hanno un anello lattonico in C 17 e numerosi altri gruppi funzionali.

Le sapogenine di tutte le saponine steroidee hanno:

• in C 3 l'anello A ha un gruppo ossidrile (-OH);
• in posizione 16-17 - gruppo spirochetale dovuto all'ossidazione della catena laterale;
• in posizione 5-6 - doppio legame (-CH=CH-);
• nelle posizioni C 10 e C 13 - gruppi metile (-CH 3).

La parte carboidrata della molecola steroide saponina è attaccata alla posizione C 3 dell'aglicone e può contenere da 1 a 9 monosaccaridi (glucosio, galattosio, ramnosio, acido galatturonico, ecc.). I monosaccaridi possono formare sia catene lineari che ramificate. Ad esempio, lo steroide saponina dioscina (Dioscorea nipponica, Tribulus terrestris) è costituito da diosgenina aglicone, a cui è attaccato un trioso ramificato:

Le saponine steroidee sono rare e si trovano prevalentemente nelle piante dei climi tropicali. Nelle famiglie della dioscorea, norichnikovyh, asparagi, amarilli, le saponine steroidee si trovano spesso insieme ai glicosidi cardiotonici (digite, mughetto, ecc.).

Saponine triterpeniche hanno la formula generale (C 5 H 8) 6 e, a seconda del numero di anelli della struttura agliconica, si dividono in pentaciclici e tetraciclici.

UN) tetraciclico - contengono 4 anelli nella struttura dell'aglicone e sono divisi in derivati ​​di dammaran (dammarandiolo), cicloartan (cicloartenolo), zufan. Questo gruppo è basato su Dammaran. I derivati ​​del dammarano vengono facilmente ossidati per formare eterocicli (panaxdiolo e panaxtriolo). Composti di struttura simile sono stati trovati nel ginseng (Panax ginseng), nel ramoscello alto (Oplopanax elatus) e nella betulla (Betula spp.).

B) Pentaciclico — contengono 5 anelli nella struttura aglicone. In questo gruppo si distinguono i derivati ​​​​ursani ( alfa-amirin), oleanana ( beta-amirin), lupana (lupeol), hopana. Da un punto di vista medico, i più importanti sono i derivati ​​​​dell'urano e dell'oleano, che differiscono tra loro nella disposizione dei sostituenti - gruppi metilici (-CH 3) nelle posizioni 19 e 20 dell'anello E.

Alfa- l'amirina è la base vari composti presenti in Orthosiphon stamineus, Orthosiphon stamineus, Potentilla erecta e altri. Il rappresentante più importante è l'acido ursolico (28-carbossi- alfa-amirina). L'acido ursolico si trova in molte piante (mirtillo rosso - Vaccinium vitis-idaea, mirtillo palustre - Oxycoccus palustris, ecc.) E si presenta sia sotto forma di glicosidi che di aglicone libero.

Beta-amirin è alla base dei seguenti composti:

• acido oleanolico (28-carbossi- beta-amirina). L'acido oleanolico e i suoi derivati ​​sono agliconi delle saponine dell'alta aralia (Aralia elata), della cianosi blu (Polemonium caeruleum), dell'ippocastano (Aesculus hippocastanum), della primula primaverile (Primula veris), della calendula officinalis (Calendula officinalis), della patrinia media (Patrinia intermedia ) e altri
• acido glicirretinico (11-osso-29-carbossi- beta-amirina). L'acido glicirretico è un aglicone dell'acido glicirrizico (nella posizione C 3 è attaccata una catena di carboidrati composta da due molecole di acido glucuronico). L'acido glicirrizico si trova nella liquirizia (Glycyrrhiza glabra) e nella liquirizia degli Urali (G. uralensis).

La parte carboidratica delle saponine triterpeniche può attaccarsi all'aglicone in varie posizioni:

• nella posizione C 3 a causa del gruppo ossidrile (-OH);
• in posizione C 28 a causa del gruppo carbossilico (-COOH) (in questo caso il legame dell'aglicone con lo zucchero è detto acilglicosidico);
• due catene di carboidrati possono essere legate alla sapogenina (a causa del gruppo ossidrile in posizione C 3 e del gruppo carbossilico in posizione C 28). In questo caso le saponine vengono classificate come diglicosidi.

Le saponine triterpeniche possono essere neutre o acide. Le proprietà acide sono dovute alla presenza dei gruppi carbossilici della sapogenina e della parte carboidrata della molecola. I gruppi idrossilici possono essere acilati con acidi acetico, tiglinico, propionico, angelico e altri.

La parte carboidratica dei saponisidi triterpenici può contenere da 1 a 11 monosaccaridi (glucosio, galattosio, ramnosio, arabinosio, fruttosio, acido glucuronico e galatturonico). Può essere lineare e ramificato (ad esempio, negli aralosidi - saponine ad alto contenuto di aralia). La ramificazione della catena dei carboidrati avviene dal primo residuo zuccherino associato all'aglicone.

Distribuzione delle saponine nel regno vegetale

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Distribuzione delle saponine nel mondo vegetale, localizzazione nelle piante. Influenza delle condizioni di vita e dell'ontogenesi sull'accumulo delle saponine

Nel mondo vegetale, le saponine triterpeniche sono più ampiamente distribuite. Si trovano in piante di quasi 70 famiglie. I più ricchi di saponine triterpeniche sono rappresentanti delle famiglie Araliaceae (Araliaceae), chiodi di garofano (Caryophyllaceae), cianotiche (Polemoniaceae), legumi (Fabaceae), fonte (Polygalaceae), Compositae (Asteraceae), labiales (Lamiaceae), ecc.

Le saponine steroidee sono molto meno comuni e si trovano principalmente nelle piante delle famiglie Dioscoreaceae (Dioscoreaceae), Liliaceae (Liliaceae), Orchidaceae (Scrophulariaceae), Zygophyllaceae, Ranunculaceae e Amaryllis (Amaryllidaceae). Le saponine steroidee spesso accompagnano i glicosidi cardiotonici nelle piante (specie di digitale, mughetto, adone primaverile).

Le piante che accumulano saponine triterpeniche non contengono quelle steroidee e viceversa.

Nelle piante, le saponine si trovano solitamente nella linfa cellulare di quasi tutti gli organi in forma disciolta.

Le saponine si trovano in tutti gli organi vegetali:

• nell'erba (astragalo dai fiori lanosi - Astragalus dasyanthus, equiseto campestre - Equisetum arvense, tribulus strisciante - Tribulus terrestris);
• in foglie (tè ai reni - Orthosiphon stamineus);
• in semi (ippocastano - Aesculus hippocastanum);
• negli organi sotterranei (Dioscorea nipponskaya - Dioscorea nipponica, cianosi blu - Polemonium caeruleum, alta esca - Oplopanax elatus, liquirizia nuda - Glycyrrhiza glabra e s. Uralskaya - G. uralensis, ginseng - Panax ginseng, alta aralia (A. Manchurian) - Aralia elata). Negli organi sotterranei si accumula la maggiore quantità di saponine.

Presumibilmente, le saponine prendono parte ai processi biochimici nelle piante:

• a basse concentrazioni accelerano la germinazione dei semi, la crescita e lo sviluppo delle piante, mentre ad alte concentrazioni, al contrario, rallentano. Pertanto, le saponine svolgono il ruolo di ormoni della crescita delle piante;
• le saponine influenzano la permeabilità delle membrane delle cellule vegetali, che è associata alla loro attività superficiale.

L'accumulo di saponine è influenzato dalle fasi dell'ontogenesi vegetale. La quantità massima di saponine nelle materie prime è contenuta nelle seguenti fasi:

• germogliamento e inizio fioritura (orthosiphon staminato e astragalo a fiore lanoso);
• alla fine della stagione di crescita, quando la biomassa dei materiali vegetali medicinali è massima (liquirizia, cianosi, esca, aralia, ginseng, dioscorea);
• durante il periodo della fruttificazione (ippocastano).

• la cianosi selvatica blu raggiunge la sua massima produttività entro il 5-6o anno di vita e in cultura entro il 2o-3o anno. Allo stesso tempo, il contenuto di saponine negli organi sotterranei è allo stesso livello;
• si consiglia di raccogliere il ginseng coltivato nel 5-6o anno, perché. le radici crescono rapidamente fino a 3 anni e poi la loro crescita rallenta, e dai 13 anni si nota una diminuzione della biomassa radicale. Ciò è dovuto alla graduale morte delle radici laterali.

L'influenza dei fattori ambientali sull'accumulo di saponine è strettamente specifica. Tra questi, è difficile identificare modelli comuni a tutte le piante. Notiamo solo alcuni punti:

• le piante della famiglia delle Araliaceae sono endemiche dell'Estremo Oriente, dove si è sviluppato uno speciale regime climatico e pedologico;
• tipica della liquirizia è la dipendenza dell'accumulo di acido glicirrizico dal tipo di terreno e dalla sua salinità. Maggiore è la salinità, minore è l'acido glicirrizico contenuto nelle radici di liquirizia. L’aumento dell’umidità del suolo contribuisce all’accumulo di acido glicirrizico.

Base di materie prime vegetali contenenti saponine

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La cianosi blu cresce lungo i margini delle foreste e lungo le strade forestali nelle zone forestali e steppiche della parte europea della Russia e della Siberia occidentale.

Ginseng, esca, Aralia, Dioscorea nipponica si trovano nelle foreste dell'Estremo Oriente (Primorsky, Territori di Khabarovsk).

La liquirizia nuda e gli Urali formano spesso boschetti continui nelle pianure alluvionali e nelle valli fluviali nelle regioni steppiche e desertiche della parte europea della Russia e della Siberia. Nelle stesse regioni, come un'erbaccia, si trovano affluenti striscianti.

La cianosi blu non forma grandi boschetti adatti alla raccolta industriale, in relazione alla quale viene coltivata. Il Ginseng è coltivato in Estremo Oriente.

Lo stame orthosiphon viene importato dai paesi dell'Asia tropicale.

Negli ultimi anni, il metodo della coltura dei tessuti è stato promettente. Consiste nel coltivare la biomassa della parte grezza delle piante medicinali su determinati terreni nutritivi. La biomassa così ottenuta verrà utilizzata in futuro per ottenere medicinali.

In Russia il metodo della coltura tissutale è stato sviluppato e perfezionato sull'esempio del ginseng. Per produrre una tintura viene utilizzata una coltura tissutale di ginseng chiamata "Bioginseng".

Proprietà fisiche delle saponine

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Proprietà fisiche delle saponine

Le saponine sono sostanze amorfe incolori o giallastre. I glicosidi sono stati isolati allo stato cristallino, avendo fino a 4 monosaccaridi nella catena dei carboidrati. Otticamente attivo.

I glicosidi sono solubili in acqua. La solubilità aumenta all'aumentare del numero di monosaccaridi nella catena dei carboidrati. Negli alcoli diluiti (60-70%) si sciolgono al freddo; in alcoli più forti (80-90%) - solo quando riscaldati e quando raffreddati precipitano. Insolubile nei solventi organici (acetone, cloroformio, benzene).

Le sapogenine libere sono insolubili in acqua e facilmente solubili in solventi organici.

A seconda del pH degli estratti acquosi, le saponine si dividono in:

• neutre - saponine triterpeniche steroidee e tetracicliche;
• saponine triterpeniche acide - pentacicliche. La loro acidità è dovuta alla presenza di gruppi carbossilici (-COOH) nella struttura degli agliconi o alla presenza di acidi uronici nella catena dei carboidrati.

Una proprietà specifica delle saponine è la loro capacità di ridurre la tensione superficiale dei liquidi (acqua) e di dare, se agitate, una schiuma abbondante e persistente. Tale attività superficiale è associata alla presenza di residui sia idrofili che lipofili nelle molecole di saponina.

Proprietà chimiche delle saponine

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Le proprietà chimiche sono determinate dalla struttura dell'aglicone, dalla presenza di singoli gruppi funzionali e dalla presenza di un legame glicosidico.

Le saponine vengono idrolizzate sotto l'influenza di enzimi e acidi. I derivati ​​​​degli acidi oleanolico e glicirretinico vengono idrolizzati sotto l'influenza degli alcali.

Quando interagiscono con reagenti acidi (cloruro di antimonio (III), cloruro di antimonio (V), cloruro di ferro (III), acido solforico concentrato, ecc.) formano prodotti colorati.

Le saponine acide formano complessi insolubili con sali di metalli pesanti (Ba, Pb, Cu).

Le saponine sono in grado di formare complessi con proteine, steroli, lipidi, composti fenolici. Come parte dei complessi, le saponine non hanno attività emolitica e superficiale.

Le saponine, che sono basate su un nucleo steroideo, entrano in una specifica reazione di Lieberman-Burchard.

Proprietà biologiche delle saponine

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Le saponine hanno attività emolitica. Sono in grado di sciogliere la parte lipidica della membrana eritrocitaria. Di conseguenza, il guscio diventa permeabile da semipermeabile. L'emoglobina entra liberamente nel plasma sanguigno e si dissolve in esso. Si forma una soluzione rossa trasparente: sangue "lacca".

Solo i glicosidi hanno attività emolitica. A questo proposito, le saponine non vengono utilizzate per la somministrazione endovenosa, perché. causare anemia. Se assunte per via orale, dopo l'idrolisi nel tratto gastrointestinale in agliconi, le saponine perdono la loro attività emolitica.

Non tutte le saponine causano l'emolisi degli eritrociti. Le saponine della liquirizia non hanno questa proprietà.

Le saponine sono tossiche per gli animali a sangue freddo (pesci, rane, nematodi). Interrompono la funzione delle branchie, che non sono solo un organo respiratorio, ma anche un regolatore della pressione osmotica del sale nel corpo. Le saponine paralizzano o causano la morte degli animali a sangue freddo anche in grandi diluizioni (1:1.000.000).

Gli agliconi delle saponine non sono tossici per gli animali a sangue freddo.

Valutazione della qualità delle materie prime contenenti saponine. Metodi di analisi

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La presenza di saponine nelle materie prime delle piante medicinali può essere stabilita mediante reazioni qualitative che vengono effettuate direttamente con le materie prime o mediante estrazione acquosa dalle stesse.

Reazioni qualitative

Le reazioni qualitative alle saponine si basano sulle loro proprietà fisiche, chimiche e biologiche.

L'edizione XI della Farmacopea di Stato (numero 2) raccomanda l'uso di reazioni qualitative per confermare l'autenticità di tre tipi di materie prime.

1. Rizomi con radici blu cianotiche. Con un estratto acquoso si realizza una reazione schiumogena, basata sulla capacità delle saponine di ridurre la tensione superficiale di un liquido (acqua) e di dare una schiuma abbondante e stabile nel decotto dopo agitazione.
2. Radici di Aralia Manchurian (a. alta). L'estratto metanolo viene cromatografato in un sottile strato fisso di gel di silice (su piastre Silufol) nel sistema solvente cloroformio-metanolo-acqua (61:32:7). La soluzione saparale viene utilizzata come testimone. Il cromatogramma viene sviluppato con una soluzione di acido solforico al 20% e riscaldato in forno (t = 105 °C) per 10 minuti. Appaiono macchie color ciliegia.
3. Radici di ginseng.

a) Reazione con polvere di radice di ginseng (per glicosidi). Quando si applica l'acido solforico concentrato sulla polvere di radice di ginseng, dopo 1-2 minuti appare un colore rosso mattone, che diventa rosso-viola e poi viola.

b) La presenza di panaxosidi viene dimostrata separando l'estratto dalle radici di ginseng in un sottile strato di gel di silice e quindi sviluppando il cromatogramma risultante con una soluzione di acido fosfotungstico quando riscaldata. I panaxosidi appaiono come macchie rosa.

Quantificazione

Non esistono metodi generali per la determinazione quantitativa delle saponine nei materiali vegetali medicinali. I metodi più comunemente utilizzati sono:

1. Potenziometrico metodo. Il metodo si basa sulla determinazione della variazione della forza elettromotrice (EMF) come risultato della titolazione. Il metodo viene utilizzato per determinare la quantità di aralosidi nelle radici dell'aralia della Manciuria (a. alta).

Passaggi di definizione:

• preparatorio;
• estrazione degli aralosidi con alcool metilico e loro idrolisi acida;

• purificazione da sostanze correlate - precipitazione dell'acido oleanolico a seguito del cambio del solvente (diluizione dell'estratto alcolico con acqua e raffreddamento);
• dissoluzione dell'acido oleanolico in una miscela calda di alcoli metilico e isobutilico (1:1,5);
• quantificazione — titolazione con una soluzione di idrossido di sodio (0,1 mol/l) in una miscela di alcol metilico e benzene:

Il punto equivalente è determinato potenziometricamente.

1. Spettrofotometrico metodo. Il metodo si basa sulla capacità delle saponine e dei loro complessi colorati di assorbire la luce monocromatica ad una determinata lunghezza d'onda. Il metodo si propone per determinare il contenuto di saponine nei seguenti tipi di materie prime:

a) rizomi con radici di Nippon Dioscorea. Viene effettuata l'idrolisi acida delle saponine, seguita dalla reazione dell'aglicone libero (diosgenina) con un reagente ( paio-dimetilamminobenzaldeide). Si forma un complesso colorato;

b) radici di liquirizia. L'acido glicirrizico viene precipitato con una soluzione concentrata di ammoniaca. Il precipitato viene sciolto e viene determinata la densità ottica della soluzione risultante.

1. Gravimetrico metodo- determinazione delle sostanze estrattive. Il metodo si basa sulla determinazione del residuo secco dopo aver essiccato la quantità di sostanze estratte dalla materia prima con l'apposito estraente. Il metodo è proposto per valutare la qualità delle materie prime di ginseng, tè ai reni, cianosi blu, liquirizia.

Nelle materie prime dell'astragalo dai fiori lanosi e ad alto richiamo, il contenuto quantitativo di sostanze biologicamente attive non è determinato.

Caratteristiche della raccolta, essiccazione e stoccaggio delle materie prime contenenti saponine

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La raccolta delle materie prime contenenti saponine viene effettuata durante il periodo del loro massimo accumulo secondo le regole per l'approvvigionamento di materie prime contenenti glicosidi. Le caratteristiche della raccolta e dell'essiccazione sono:

• le radici di liquirizia si raccolgono da marzo a novembre;
• radici di liquirizia, rizomi con radici di Nippon Dioscorea, erbe di tribulus strisciante vengono lasciati essiccare al sole.

Le materie prime vengono immagazzinate secondo l'elenco generale, i periodi di conservazione sono individuali per ciascun tipo di materia prima. È necessario adottare precauzioni durante la lavorazione di materie prime contenenti saponine, poiché possono verificarsi reazioni allergiche se inalate.

Modi di utilizzo delle materie prime contenenti saponine

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I materiali vegetali medicinali contenenti saponine vengono utilizzati per ottenere una varietà di forme di dosaggio e preparati.

IO. Forme farmaceutiche estemporanee(dimesso senza prescrizione medica, ordinanza del Ministero della Salute della Federazione Russa n. 587 del 13.09.05).

1. Infusi:

• foglie di tè ai reni;
• erba astragalo lanoso.

1. Decotti:

• rizomi con radici blu cianotiche;
• radici di liquirizia.

1. La polvere di radice di liquirizia è complessa.
2. Commissioni:

• raccolta espettoranti n. 2;
• collezione "Arfazetin" (sono incluse radici di aralia o rizomi con radici esche);
• diuretico, antiulcera, ecc.

II. Preparazioni estrattive (galeniche).

1. Tinture:

• ginseng, biomassa di ginseng;
• adescare;
• aralia.

1. Estratti:

• estratto secco di radici di liquirizia;
• estratto denso di radici di liquirizia (parte dell'elisir del seno).

III. Preparati contenenti la quantità di saponine.

1. Il saparal è la somma dei sali di ammonio degli aralosidi.
2. La "Polisponina" è la somma delle saponine della Nippon Dioscorea.
3. "Tribusponin" - la somma delle saponine del Tribulus terrestris.
4. IV. Preparazioni di singole saponine.
5. Glycyram è il sale di ammonio dell'acido glicirrizico.
6. "Unguento alla gliderinina" (gliderinina isolata dall'estratto di radice di liquirizia).
7. v. Farmaci semisintetici.
8. "Cortisone" (un ormone della corteccia surrenale) - è ottenuto sulla base dello steroide sapogenina diosgenina.
9. VI. preparazioni complesse.
10. "Amtersol" (sciroppo, contiene estratto di radice di liquirizia).
11. Elisir del seno.
12. Tintura di Bioginseng con vitamine e sali minerali.
13. "Safinor" (comprende saparal).

VII. Preparati a base di altri gruppi di sostanze biologicamente attive.

1. "Liquiriton" - antispasmodico, antinfiammatorio, antiacido.
2. "Flakarbin" - agente antispasmodico, antinfiammatorio, rinforzante capillare.

Entrambi i preparati derivano dai flavonoidi della radice di liquirizia. Sono utilizzati per l'ulcera peptica dello stomaco e del duodeno, nonché per la gastrite iperacida.

Le saponine vengono utilizzate anche nell'industria alimentare, nella tecnologia (per la fabbricazione di estintori), in profumeria (come detergenti delicati).

Uso medico di materie prime e preparati contenenti saponine

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Le saponine hanno una vasta gamma di azioni farmacologiche.

1. Ipocolesterolemico E antisclerotico azione. Le saponine hanno la capacità di abbassare il livello di colesterolo nel sangue, il che porta ad una diminuzione dei cambiamenti sclerotici nei vasi sanguigni, ad una diminuzione della loro fragilità, ecc. L'azione è tipica delle saponine steroidee della Nippon Dioscorea e del Tribulus terrestris.
2. Tonico, stimolante, adattogeno azione. È tipico delle saponine del ginseng, zamaniha alta, aralia alta. I loro farmaci sono usati per superlavoro, affaticamento, ipotensione, come immunomodulatori.
3. espettorante azione. Le saponine aumentano la secrezione delle ghiandole del tratto respiratorio superiore. Ciò porta alla liquefazione dell'espettorato, che ne facilita l'evacuazione. Questa azione è tipica delle saponine della liquirizia e del blu cianotico.
4. Diuretico l'azione è tipica delle materie prime del tè ai reni e dell'astragalo lanoso, che vengono utilizzate per l'edema di origine cardiaca.
5. Polmone lassativo l'azione è caratteristica delle radici di liquirizia.
6. Corticotropo azione (simile all'azione del cortisone e di altri ormoni della corteccia surrenale). Il metabolismo del sale marino è regolato, si manifestano effetti antinfiammatori e antiallergici. È tipico delle materie prime di liquirizia, utilizzate per l'asma, l'eczema, la dermatite.
7. Sedativo l'azione è tipica del blu cianotico grezzo.
8. Ipotensivo l'azione negli stadi iniziali dell'insufficienza cardiovascolare è mostrata dalle sostanze biologicamente attive dell'astragalo lanoso.
9. Antiulcera l'azione si manifesta nella collezione, che comprende materie prime di blu cianosi e cudweed palustre.

Le saponine sono glicosidi privi di azoto che formano una schiuma stabile quando agitati in acqua. Le saponine prendono il nome dal latino "sapo", che significa sapone. Le prime saponine furono isolate nel 1819 dalla saponaria, un membro della famiglia dei chiodi di garofano. La molecola della saponina, come ogni altra cosa, è costituita da una parte di carbonio: un monosaccaride e un aglicone chiamato sapogenina. Sono altamente solubili in acqua e alcool e non contengono zolfo.

Distribuzione delle saponine

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Le saponine si trovano sia nelle piante che negli animali. Le piante contengono saponine nelle radici, ad esempio cianosi, primula, dioscorea, nelle foglie di digitale e nei fiori di verbasco, allo stato disciolto nella linfa cellulare. Nel mondo animale sono ricchi di saponine le sanguisughe, le api e il serpente dagli occhiali.

Classificazione delle saponine

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Secondo la struttura chimica dell'aglicone, le saponine si dividono in steroidi e triterpeni.
Saponine steroidee.
Le saponine steroidee appartengono al gruppo dei glicosidi naturali, caratterizzati da una significativa attività emolitica. Le saponine steroidee si trovano in varie piante, ma principalmente nelle piante della famiglia delle leguminose, ranuncolo, giglio, dioscorea. Durante lo studio dell'azione biologica delle saponine steroidee, è stato rivelato un significativo effetto fungicida, antitumorale e citostatico. Abbassano la pressione sanguigna, normalizzano la frequenza cardiaca, rallentano e approfondiscono la respirazione. Il farmaco polisponina, ottenuto dalla Dioscorea, viene utilizzato per i pazienti con. Le saponine steroidee sono il materiale di partenza per la sintesi degli ormoni steroidei.
saponine triterpeniche.
La maggior parte delle saponine triterpeniche hanno un effetto emolitico. Distruggono la membrana dei globuli rossi e rilasciano emoglobina. Le saponine triterpeniche hanno un sapore amaro, irritano la mucosa della faringe, dello stomaco e dell'intestino, provocano vomito e aumentano le secrezioni bronchiali. Le saponine sono prescritte per la tosse secca e l'espettorato fluido. Le saponine triterpeniche di diverse piante hanno effetti farmacologici diversi. Le saponine della liquirizia hanno attività estrogenica, le saponine dell'eleuterococco aumentano la resistenza dell'organismo, i panaxosidi della radice di ginseng hanno un effetto adattogeno. Le saponine triterpeniche dell'acido oleico, presenti nelle radici dell'Aralia della Manciuria, sono utilizzate per alleviare lo stress, migliorare la contrazione del miocardio e sono utilizzate nelle condizioni astenonevrotiche.
Le saponine triterpeniche sono ampiamente utilizzate nell'industria alimentare e leggera. La radice di liquirizia viene utilizzata per produrre birra e bevande gassate, nonché per macerare mele e mirtilli rossi e per preparare l'halva. La schiuma delle saponine triterpeniche non contiene alcali ed è ampiamente utilizzata per lavare i vestiti che non perdono struttura e colore. L'industria tessile utilizza le saponine triterpeniche per il fissaggio del colore e l'industria degli incendi per la formazione di schiuma nei prodotti antincendio.