CÁC HỢP CHẤT SAPONIN CN Lê Thị Thủy Bộ Môn Y sở II I Đặt vấn đề Với trình độ ngày phát triển nhu cầu chăm sóc sức khỏe người ngày nâng lên rõ rệt Trên giới, chăm sóc sức khỏe , việc phòng điều trị bệnh tương lai ngày trọng đến việc dùng sản phẩm có nguồn gốc tự nhiên Nhiều thuốc cổ truyền phát triển, nhiều hợp chất, nhóm chất có tác dụng sinh học quý giá phát hiện, nghiên cứu ứng dụng vào thực tế Saponin ý nhiều nhà khoa học toàn giới, cấu trúc đặc biệt tác dụng sinh học đa dạng Nhiều tác dụng dược lí đáng ý từ dịch chiết, từ nhóm hoạt chất hay hoạt chất tinh khiết chứng minh hạ đường huyết, hạ cholesreol, tăng cường miễn dịch, chống viêm, chống mệt mỏi, chống ung thư…được kiểm chứng Đã có nhiều dạng thuốc sản xuất sử dụng khắp nơi giới Việc nghiên cứu cấu trúc Saponin ngày quan tâm Các nghiên cứu tiếp tục đưa Saponin Damamran tác dụng sinh học chúng Cần thiết có tập hợp hệ thống hóa kiến thức Saponin, liên hệ cấu trúc tác dụng chúng thực vật II Tổng quan Đại cương Saponin Saponin gọi saponosid nhóm glycosid lớn, gặp rộng rãi thực vật Saponin có nhiều loài thực vật, thực vật hoang dại lẫn thực vật gieo trồng Có hai loại saponin, saponin acid (triterpenoid saponin) saponin trung tính (steroid saponin) Saponin acid có mặt chủ yếu thực vật gieo trồng saponin trung tính có mặt chủ yếu thực vật hoang dại, đặc biệt thảo dược Nhóm đậu đậu tương, đậu Hà lan, cỏ luzern… số cỏ có tính chất tạo bọt rễ sà phòng (soap root), vỏ sà phòng (soap bark)… giầu saponin Saponin thủy phân cho glycon (gốc đường, bao gồm glucose, arabinose, xylose acid glucoronic) aglycon (gốc sapogenin, bao gồm saponin trung tính saponin acid) (Sapa et al., 2009).[1] Cấu trúc hóa học nhóm saponin trung tính steroid (a) nhóm saponin acid triterpenoid (b) Hợp chất saponin có thị trường chủ yếu lấy từ Quillaja (Quillaja saponaria) Yucca (Yucca schidigera), mọc nhiều vùng nóng khô Bắc Trung Mỹ, Chilê Mexico Để thu saponin Quillaja, người ta đem gỗ vỏ đun sôi tank lớn, lọc lấy nước cô bốc Còn để thu hoạch saponin Yucca, người ta đem thân ngâm nước sấy khô Nếu làm theo kỹ thuật sấy khô thân sau sấy đem nghiền thành bột, bột saponin yucca Nếu làm theo kỹ thuật ngâm nước thân sau ngâm nước ép lấy dịch, “dịch chiết yucca” (thực chất dịch ép giới dịch chiết dung môi) Do tính chất hoạt động mặt tẩy rửa, saponin tác nhân tạo bọt tốt cho dung dịch cần có bọt bền Dịch chiết Yucca Quillaja dùng công nghệ đồ uống để gây bọt cho nước uống Cũng đặc tính hoạt động bề mặt, dịch chiết dùng công nghiệp tách quặng, làm chất nhũ hóa chế tạo phim ảnh mỹ phẩm son môi shampoo Trong mỹ phẩm, tính chất làm mềm mượt tóc da, saponin Yucca Quillaja có tác dụng diệt nấm diệt khuẩn (Cheek, 2000) Bột hay dịch chiết Yucca Quillaja có saponin mà có hóa thực vật khác, oligosaccharide, phenol, stilbene, resveratrol Saponin giữ nhiều vài trò, oligosaccharide có vai trò prebiotic, phenol, stilbene, resveratrol có vai trò chất chống oxy hóa (resveratrol giầu nho chất chống oxy hóa mạnh, tốt việc ngăn ngừa bệnh tim mạch ung thư) Saponin hay Saponin glycosid hoạt chất quan trọng hợp chất Glycosid thường gặp giới thực vật Mỗi Saponin gồm phần : Sapogenin(aglycon) đường Phần Sapogenin chất steroid hay tritecpenoid Phần đường thường Glucoza,galactoza,pentoza, hay metyl pentoza Ngày người ta biết tới khoảng 500 loài thuộc 80 họ thực vật có Saponin[3] Một vài động vật có saponin loài hải sâm, cá ao Saponin có số tính chất đặc trưng sau • Tất saponin dễ tạo thành bọt bền vững lắc với nước Với chất béo nước tạo thành nhũ Tính chất làm cho saponin giống với xà phòng nên tiền tố sapo có nghĩa xà phòng • Có tác dụng phá huyết mạnh tiêm vào mạch máu Đó tính đặc trưng saponin Nguyên nhân phá huyết có nhiề cách giải thích giải thích tạo phức saponin với cholesterol cholesterol este hóa màng hồng cầu, lại thấy có nhiều trường hợp số phá huyết khả tạo phức với cholesterol không tỉ lệ thuận với phải xét đến khả tạo phức saponin với thành phần khác màng hồng cầu Qua việc theo dõi tính phá huyết người ta thấy cấu trúc phần sapogenin có tác dụng trực tiếp đến tính phá huyết phần đường có ảnh hưởng đến mức độ phá huyết Hồng cầu loài động vật khác bị ảnh hưởng khác loại saponin Hồng cầu cừu dễ bị phá huyết nên dùng tốt để tính số phá huyết, máu cừu dùng máu động vật có sừng khác • Saponin làm chết nhanh số động vật máu lạnh, có cá nồng độ thấp Điều giải thích saponin làm tăng tính thấm biểu mô đường hô hấp làm chất điện giải cần thiết • Saponin có có tính chất đặc biệt khác tính tạo phức với cholesterol số chất β-hydroxysteroid khác Đôi người ta lợi dụng tính chất để tách saponin ngược lại Trên số tính chất đặc trưng saponin, vài tính chất số saponin sarsaparillosid,jurubin tính phá huyết tính tạo phức với cholesterol Các ginsenosid nhóm damaran có tác dụng phá huyết yếu nhóm molean Vì saponin có phân tử lớn nên khó bị thẩm tích, người ta dựa vào tính chất để tinh chế saponin Saponin có vị đắng,khó chịu, thường dạng vô định hình, khó tinh chế, trước saponin có thường mô tả dạng sapogenin Gần có trình phân lập saponin có 10 đơn vị đường phân tử mà có điểm chảy xác định toàn cấu trúc (kể dây nối đơn vị đường) xác định Saponin tan nước, cồn metylic etylic loãng, khó tan cồn cao độ, tan axeton, không tan nhexan dùng dung môi để kết tủa saponin trình chiết xuất Các saponin chất quang hoạt ,phần lớn sapogeninsteroid tả truyền sapogenintriterpenoid hữu truyền Điểm chảy saponin о о thường cao, từ 200 C trở lên 300 C Các saponin thường hay chuyển thành dẫn chất acetyl dễ kết tinh hơn, có điểm chảy xác định suất quay cực cố định Có nhiều trường hợp muốn tinh chế saponin sapogenin ,ngườita chuyển chất sang dẫn chấ t acetyl ,sau lại deacetylhóa Những sapogenin có nhóm oxo chuyển sang dẫn chất dinitrophenylhydrazon có điểm chảy xác định Tuy vài tính chất vài saponin Ví dụ: sarsaparillosid tính phá huyết tính tạo phức với cholesterol Saponin đa số có vị đắng trừ số glycyrrhizin có cam thảo bắc, abrusosid cam thảo dây, oslandin Polypodium vulgare có vị Saponin tan nước, alcol, tan aceton, ether, hexan người ta dùng dung môi để tủa saponin Saponin bị tủa chì acetat, bari hydroxyd, ammoni sulfat Saponin khó bị thẩm tích, người ta dựa vào tính chất để tinh chế saponin trình chiết xuất Phần genin tức sapogenin dẫn chất acetyl sapogenin thường dễ kết tinh saponin Saponin triterpenoid có loại trung tính loại acid, saponin steroid có loại trung tính loại kiềm Về mặt phân loại, dựa theo cấu trúc hoá học chia ra: saponin triterpenoid saponin steroid.[2] Cấu trúc hoá học 2.1 Saponin triterpenoid: Phần genin loại có 30 carbon cấu tạo nhóm hemiterpen Người ta chia làm loại: Saponin triterpenoid pentacyclic saponin triterpenoid tetracyclic 2.1.1 Saponin triterpenoid pentacyclic: loại chia nhóm: olean, ursan, lupan, hopan.[4] a - Nhóm olean : Phần lớn saponin triterpenoid tự nhiên thuộc nhóm Phần aglycon thường có vòng thường dẫn chất 3- hydroxy olean 12 - ene, tức amyrin Một vài aglycon làm ví dụ (công thức A): - Acid oleanolic: R1 = R2 = R4 = R5 = -CH3, R3 = -COOH - Hederagenin: R2 = R4 = R5 = -CH3 , R1 = -CH2OH , R3 = -COOH - Gypsogenin: R2 = R4 = R5 = -CH3 , R1 = -CHO , R3 = -COOH Mạch đường nối vào C-3 theo dây nối acetal, có mạch đường nối vào C-28 theo dây nối ester Gần người ta phân lập saponin có đến 10-11 đơn vị đường kể mạch, riêng mạch đến đơn vị đường b - Nhóm ursan : Cấu trúc nhóm ursan tương tự nhóm olean khác nhóm methyl C-30 không đính vào vị trí C-20 mà lại đính vị trí C-19 Các sapogenin nhóm ursan thường dẫn chất 3- hydroxy ursan 12-ene, tức -amyrin Những saponin nhóm gặp nhóm olean Cinchona glycosid A, Cinchona glycosid B có canh-ki-na, asiaticosid có rau má saponin nhóm Ursan Cinchona glycosid A c - Nhóm lupan : Cấu trúc nhóm lupan có vòng A,B,C,D giống nhóm trên, khác vòng E vòng cạnh, C-20 vòng thường có nối đôi vị trí 20-29 Lấy ví dụ saponin có rễ Ô rô Acanthus iliciformis Linn.: [a-L - arabinofuranosyl (1-4) b-D glucoropyranosid (1-3)]-3-bhydroxy-lup-20(29) ene (IIIa) Một số saponin có ngũ gia bì chân chim thuộc nhóm d - Nhóm hopan: Cấu trúc nhóm hopan có vòng A,B,C,D giống nhóm trên, khác vòng E vòng cạnh, C-22 vòng nhóm methyl góc đính C-18 thay C-17 Saponin biết chất mollugocin A có cỏ thảm Mollugo hirta L Hopan 2.1.2 Saponin triterpenoid tetracyclic: có nhóm chính: dammaran, lanostan, cucurbitan.[5] a - Nhóm dammaran : dammaran Ðại diện saponin nhân sâm Phần aglycon gồm vòng mạch nhánh Khi tác dụng acid mạch nhánh đóng vòng tạo thành vòng tetrahydropyran Bằng phương pháp đặc biệt để cắt phần đường, người ta thu genin thật Hai genin là: protopanaxadiol protopanaxatriol Phần đường nối vào OH cabon số có thêm mạch nối vào OH mạch nhánh Saponin triterpenoid tetracyclic nhóm damaran gặp hạt táo (Ziziphus jujuba Mill.), rau đắng biển (Bacopa monnieri (L.) Wettst b - Nhóm lanostan: Holothurin A, saponin có loài hải sâm Holothuria spp ví dụ nhóm Một nhóm phụ nhóm lanostan nhóm cycloartan có cấu trúc 9,19 cyclo (9β) lanostan Các saponin abrusosid A, B, C, D có cam thảo dây Abrus precatorius saponin thuộc nhóm c Nhóm cucurbitan Phần lớn saponin nhóm cucurbitan gặp họ Cucurbitaceae Ở nhóm - CH3 góc thay vị trí C10 lại đính C9 2.2 Saponin steroid: 2.2.1 Nhóm spirostan: Ta xét chất sapogenin làm ví dụ: sarsasapogenin, smilagenin, tigogenin Những chất có 27 carbon cholesterol, mạch nhánh từ C 20-27 tạo thành vòng có oxy (16,22 22,26 diepoxy), vòng hydrofuran (vòng E) vòng hydropyran (vòng F) Hai vòng nối với carbon chung C-22 Mạch nhánh gọi mạch nhánh spiroacetal Ba chất đồng phân Smilagenin tigogenin khác cấu hình C-5 Còn sarsasapogenin smilagenin khác cấu hình C25 Sarsasapogenin có nhóm methyl C-25 hướng axial có cấu hình tuyệt đối 25S, smilagenin nhóm methyl C-25 hướng equatorial có cấu hình tuyệt đối 25R Các sapogenin nhóm có nối vòng C D trans (khác với glycosid tim) Còn vòng A B cis chất sarsasapogenin smilagenin trans chất tigogenin Công thức lập thể chất sarsasapogenin, Smilagenin tigogenin Nhóm spirostan ý nhiều nguồn nguyên liệu quan trọng để bán tổng hợp thuốc steroid Hai sapogenin quan trọng diosgenin (có chủ yếu loài Dioscorea) hecogenin (có chủ yếu loài Agave) Ở dạng glycosid phần đường nối vào OH C-3, số trường hợp C1 Mạch đường thường phân nhánh phức tạp Ví dụ digitonin saponosid có digital, có mạch đường gồm đơn vị đường phân nhánh 2.2.2 Nhóm furostan: Nhóm có cấu trúc tương tự nhóm spirostan khác vòng F bị biến đổi Trường hợp thứ nhất: vòng F mở nhóm alcol bậc C-26 nối với đường glucose Nếu glucose C-26 bị cắt (bởi enzym acid) xảy đóng vòng F thành vòng hydropyran chuyển thành dẫn chất nhóm 10 spirostan Ví dụ sarsaparillosid tác dụng enzym thủy phân cắt mạch glucose C-26 chuyển thành parillin Trường hợp thứ hai: vòng F vòng cạnh đóng vòng 22-25 epoxy ví dụ avenacosid có yến mạch (Avena L Họ Lúa - Poaceae) Avenacosid A có mạch đường Khi thủy phân cắt đường glucose C-26 chuyển thành dẫn chất nhóm spirostan Sarsaparillosid avenacosid A có mạch đường Người ta gọi bidesmosid (desmos = mạch) 2.2.3 Nhóm aminofurostan: Ở vòng F mở trường hợp sarsaparillosid nói vị trí C-3 đính nhóm - NH2 Ví dụ: jurubin saponin có Solanum paniculatum 2.2.4 Nhóm spirosolan: Nhóm khác nhóm spirostan nguyên tử oxy vòng F thay NH Một điểm cần ý có isomer C-22 (khác với nhóm spirostan) Ví dụ solasonin có cà Úc (= cà xẻ ) Solanum laciniatum có cấu trúc (25R) 22α tomatin saponin có cà chua có cấu trúc (25S) 22β 2.2.5 Nhóm solanidan: Solanin có mầm khoai tây thuộc nhóm Ở vòng E F chung 1C 1N 11 Những chất thuộc nhóm aminofurostan, spirosolan solanidan có chứa N vừa mang tính alcaloid vừa mang tính glycosid nên gọi chất glycoalcaloid 2.2.6 Ngoài nhóm saponin steroid kể người ta gặp số saponin steroid có cấu trúc mạch nhánh khác ví dụ polypodosaponin oslandin Jizba phân lập 1971 từ thân rễ Polypodium vulgare L Oslandin bidesmosid có vị α-spinasterol glycosid có chè Camelia sinensis (L.) O K.tze (Thea sinensis L.) III Kết luận Saponin nhóm glycosid lớn, gặp rộng rãi thực vật, có số động vật hải sâm, cá Có số tính chất sau: -Tính tạo bọt nhiều lắc với nước Tính phá huyết Ðộc với động vật máu lạnh Kích ứng niêm mạc gây hắt hơi, đỏ mắt, có tác dụng long đờm, lợi tiểu -Có thể tạo phức với cholesterol với chất 3-b-hydroxysteroid khác -Saponin đa số có vị đắng trừ số glycyrrhizin có cam thảo bắc, abrusosid cam thảo dây, có vị -Saponin tan nước, alcol, tan aceton, ether, hexan Do người ta dùng dung môi để tủa saponin -Saponin bị tủa chì acetat, bari hydroxyd, ammoni sulfat -Saponin khó bị thẩm tích, người ta dựa vào tính chất để tinh chế saponin trình chiết xuất - Saponin có tác dụng long đờm, chữa ho Saponin hoạt chất dược liệu chữa ho viễn chí, cát cánh, cam thảo, thiên môn, mạch môn - Một số dược liệu chứa saponin có tác dụng thông tiểu rau má, tỳ giải, thiên môn, mạch môn, - Saponin có mặt số vị thuốc bổ tăng cường sinh lực nhân sâm , tam thất, ngũ gia bì, đinh lăng số thuộc họ nhân sâm khác - Saponin làm tăng thấm tế bào; có mặt saponin làm cho hoạt chất khác dễ hoà tan hấp thu, ví dụ trường hợp digitonin Digital - Một số có tác dụng chống viêm saponin cam thảo, ngưu tất, cỏ xước Một số có tác dụng kháng khuẩn, kháng nấm, ức chế hoạt động virut saponin cam thảo, cà chua, mầm khoai tây 12 - Một số có tác dụng chống ung thư thực nghiệm - Nhiều saponin có tác dụng diệt loài thân mềm (nhuyễn thể) - Digitonin dùng để định lượng cholesterol.Saponin đậu nành giống phytate, hành xử chất anti-oxidants để bảo vệ tế bào thể khỏi bị hư hại tác dụng gốc tự Nó có khả trực tiếp ngăn cản phát triển ung thư kết tràng đồng thời làm giảm lượng cholesterol máu.Saponin nhân sâm làm tăng chuyển hóa lipid, Theo thí nghiệm, nhân sâm ngăn ngừa phát sinh cholesterol cao thỏ, mà ngăn ngừa hình thành xơ vữa động mạch Như vậy, saponin có nhiều loại dược liệu quý, ứng dụng chữa bệnh nhiều có vai trò lớn TÀI LIỆU THAM KHẢO file:///C:/Users/Home/Downloads/Tap%20chi%20TACN-Yucca.pdf http://duoclieu.net/Dlieuhoc/glycosidch2.html Đỗ Tất Lợi - Những thuốc vị thuốc Việt Nam 2003 http://www.duoclieu.org/2012/01/saponin-triterpenoid-pentacyclic.html http://www.duoclieu.org/2012/01/saponin-triterpenoid-tetracyclic.html 13 [...]... dùng 3 dung môi này để tủa saponin -Saponin có thể bị tủa bởi chì acetat, bari hydroxyd, ammoni sulfat -Saponin khó bị thẩm tích, người ta dựa vào tính chất này để tinh chế saponin trong quá trình chiết xuất - Saponin có tác dụng long đờm, chữa ho Saponin là hoạt chất chính trong các dược liệu chữa ho như viễn chí, cát cánh, cam thảo, thiên môn, mạch môn - Một số dược liệu chứa saponin có tác dụng thông... tỳ giải, thiên môn, mạch môn, - Saponin có mặt trong một số vị thuốc bổ tăng cường sinh lực như nhân sâm , tam thất, ngũ gia bì, đinh lăng và một số cây thuộc họ nhân sâm khác - Saponin làm tăng sự thấm của tế bào; sự có mặt của saponin sẽ làm cho các hoạt chất khác dễ hoà tan và hấp thu, ví dụ trường hợp digitonin trong lá Digital - Một số có tác dụng chống viêm như saponin cam thảo, ngưu tất, cỏ xước... ức chế hoạt động của virut như saponin cam thảo, lá cà chua, mầm khoai tây 12 - Một số có tác dụng chống ung thư trên thực nghiệm - Nhiều saponin có tác dụng diệt các loài thân mềm (nhuyễn thể) - Digitonin dùng để định lượng cholesterol .Saponin trong đậu nành giống như phytate, hành xử như chất anti-oxidants để bảo vệ tế bào cơ thể chúng ta khỏi bị hư hại do tác dụng các gốc tự do Nó cũng còn có khả... sâm, cá sao Có một số tính chất sau: -Tính tạo bọt nhiều khi lắc với nước Tính phá huyết Ðộc với động vật máu lạnh Kích ứng niêm mạc gây hắt hơi, đỏ mắt, có tác dụng long đờm, lợi tiểu -Có thể tạo phức với cholesterol hoặc với các chất 3-b-hydroxysteroid khác -Saponin đa số có vị đắng trừ một số như glycyrrhizin có trong cam thảo bắc, abrusosid trong cam thảo dây, có vị ngọt -Saponin tan trong nước,... (25R) 22α còn tomatin là các saponin có trong cây cà chua thì có cấu trúc (25S) 22β 2.2.5 Nhóm solanidan: Solanin có trong mầm khoai tây thuộc nhóm này Ở đây 2 vòng E và F cùng chung 1C và 1N 11 Những chất thuộc 3 nhóm aminofurostan, spirosolan và solanidan đều có chứa N vừa mang tính alcaloid vừa mang tính glycosid nên được gọi là những chất glycoalcaloid 2.2.6 Ngoài những nhóm saponin steroid kể trên... ngăn cản sự phát triển ung thư kết tràng và đồng thời làm giảm lượng cholesterol trong máu .Saponin trong nhân sâm làm tăng chuyển hóa lipid, Theo các thí nghiệm, nhân sâm có thể ngăn ngừa sự phát sinh cholesterol cao ở thỏ, vì vậy mà ngăn ngừa được sự hình thành xơ vữa động mạch Như vậy, saponin có rất nhiều trong các loại dược liệu quý, được ứng dụng trong chữa bệnh rất nhiều có vai trò rất lớn TÀI LIỆU... Ngoài những nhóm saponin steroid kể trên người ta còn gặp một số saponin steroid có cấu trúc mạch nhánh khác ví dụ polypodosaponin và oslandin được Jizba phân lập 1971 từ thân rễ cây Polypodium vulgare L Oslandin là một bidesmosid có vị ngọt α-spinasterol glycosid có trong cây chè Camelia sinensis (L.) O K.tze (Thea sinensis L.) III Kết luận Saponin là một nhóm glycosid lớn, gặp rộng rãi trong thực vật,... trường hợp sarsaparillosid nói ở trên nhưng ở vị trí C-3 đính nhóm - NH2 Ví dụ: jurubin là saponin có trong Solanum paniculatum 2.2.4 Nhóm spirosolan: Nhóm này chỉ khác nhóm spirostan ở nguyên tử oxy của vòng F được thay bằng NH Một điểm cần chú ý là ở đây có isomer ở C-22 (khác với nhóm spirostan) Ví dụ solasonin có trong cây cà Úc (= cà lá xẻ ) Solanum laciniatum có cấu trúc (25R) 22α còn tomatin là các. .. glucose ở C-26 sẽ chuyển thành parillin Trường hợp thứ hai: vòng F là vòng 5 cạnh do sự đóng vòng 22-25 epoxy ví dụ avenacosid có trong yến mạch (Avena L Họ Lúa - Poaceae) Avenacosid A cũng có 2 mạch đường Khi thủy phân cắt đường glucose ở C-26 thì cũng chuyển thành dẫn chất nhóm spirostan Sarsaparillosid và avenacosid A đều có 2 mạch đường Người ta gọi đây là các bidesmosid (desmos = mạch) 2.2.3 Nhóm... file:///C:/Users/Home/Downloads/Tap%20chi%20TACN-Yucca.pdf 2 http://duoclieu.net/Dlieuhoc/glycosidch2.html 3 Đỗ Tất Lợi - Những cây thuốc và vị thuốc Việt Nam 2003 4 http://www.duoclieu.org/2012/01 /saponin- triterpenoid-pentacyclic.html 5 http://www.duoclieu.org/2012/01 /saponin- triterpenoid-tetracyclic.html 13