Bài giảng về dược liệu chứa saponin: Khái niệm, cấu trúc và tính chất -Trường Đại học dược Hà Nội

10/18/2024 Dư c u c ứa saponin 1 Nội dung của bài giảng
1. Khái niệm về các hợp chất saponin.
2. Cấu trúc và Phân loại saponin: saponin triterpenoid, saponin steroid 3. Tính chất của saponin
4. Phương pháp định tính, định lượng saponin trong dược liệu.
5. Tác dụng sinh học và công dụng của các hợp chất saponin
6. Các dược liệu chứa saponin: Cam thảo, Ngưu tất, Rau
má, Thường xuân, Giảo cổ lam, Rau đắng biển, Nhân
sâm, Sâm Việt Nam, Tam thất
7. Nguồn nguyên liệu khai thác saponin steroid Oct 2024 Saponin 2 2 1 10/18/2024
Bài 1. Đại cương Saponin Oct 2024 Saponin 3 3 I. KHÁI NIỆM SAPONIN Oct 2024 Saponin 4 4 2 10/18/2024 Saponin •Nghĩa của từ sapo (latin) = “soap”
-> Các chất có tính chất tẩy rửa
-> Tạo bọt trong nước Oct 2024 Saponin 5 5 Một số đặc điểm
•Saponin giảm sức căng bề mặt, tạo bọt bền khi lắc với nước
•Có thể gây kích ứng niêm mạc, làm hắt hơi, đỏ mắt.
•Tính chất làm tan huyết khi tiếp xúc với hồng cầu ở nồng độ thấp
•Độc tính với động vật máu lạnh, đặc biệt là cá
•Đa số có ở trong thực vật Oct 2024 Saponin 6 6 3 10/18/2024 Một số ngoại lệ
•Một số saponin xuất hiện trong động vật: Hải sâm, Sao biến
•Một số saponin không có tính phá huyết
•Một số saponin không tạo phức với cholesterol
•Nhiều hợp chất khác có thể tạo bọt: glycosid tim,
protein động-thực vật, các terpen glycosid Oct 2024 Saponin 7 7
II. CẤU TRÚC VÀ PHÂN LOẠI Oct 2024 Saponin 8 8 4 10/18/2024
Một số quan điểm về phân loại saponin
1. Saponin trung tính, saponin acid và saponin kiềm
2. Theo quan điểm sinh tổng hợp (tham khảo sách về sinh tổng hợp)
3. Hiện nay phân loại saponin dựa vào cấu trúc của phần aglycon •Saponin triterpen •Saponin steroid •Saponin glycoalkaloid
-> Để cho đơn giản đưa các glycoalkaloid sang nhóm alcaloid. Oct 2024 Saponin 9 9 Phân loại theo cấu trúc SAPONIN SAPONIN Oct 2024 Saponin 10 10 5 10/18/2024 1. Nhóm cấu trúc triterpen Oct 2024 Saponin 11 11 Sinh tổng DAMMARAN hợp saponin triterpen trong thực vật OLEANAN Oct 2024 Saponin 12 12 6 10/18/2024 1.1 Triterpen - tetracylic •Dammaran •Lanostan •Tirucallan •Cucurbitan Oct 2024 Saponin 13 13 DAMMARAN
•Đáng chú ý nhất. Đại diện cho
saponin nhóm này là ở các loài Sâm (Panax spp.)
•Giảo cổ lam, Rau đắng biển
•Cấu hình A/B, B/C, C/D: trans Oct 2024 Saponin 14 14 7 10/18/2024
Một số saponin trong Nhân sâm
•Panax ginseng L. Oct 2024 Saponin 15 15 Biến thể dammaran
•Tuy có 5 vòng, nhưng có thể được
xem là một dạng biến đổi của khung dammaran.
•Tiêu biểu là các saponin khung
ocotillol trong Sâm Việt Nam (P. vietnamensis)
•Các saponin khung ocotillol có
nhiều tác dụng đáng chú ý: gây độc
tế bào ung thư, chống viêm Oct 2024 Saponin 16 16 8 10/18/2024 LANOSTAN
•Gặp trong động vật như Hải sâm
(Holothuria vagabunda, H. polii…), Stichopus japonicus...
•Các saponin có nguồn gốc động vật
này có tính phá huyết mạnh hơn
các saponin nguồn gốc thực vật
•Cấu dạng A/B, B/C, C/D: trans
•Abrusosid A có trong cây Cam thảo dây Oct 2024 Saponin 17 17 CURCUBITAN
•Phần lớn gặp ở họ Bầu bí
•Phần lớn ở dạng genin, một số ít ở dạng glycosid Oct 2024 Saponin 18 18 9 10/18/2024 1.2 Triterpen - pentacyclic Các saponin triterpen 5 vòng •Nhóm Olean •Nhóm Ursan •Nhóm Lupan •Nhóm Hopan Oct 2024 Saponin 19 19 OLEAN
•Phổ biến trong tự nhiên
•Phần lớn saponin triterpen năm
vòng thuộc nhóm này và thường
bắt nguồn từ -amyrin (3-hydroxy olean–12-en)
•Gặp ở trạng thái thiên nhiên trong
nhựa cây Manila elemi Oct 2024 Saponin 20 20 10 10/18/2024 Một số saponin khung •Acid oleanolic olean quan trọng •Hederagenin Oct 2024 Saponin 21 21 Cam thảo bắc
Glycyrrhiza spp. Fabaceae
•Glycyrrhizin/rễ Cam thảo bắc: điều trị viêm
gan mãn và ức chế virus herpes Oct 2024 Saponin 22 22 11 10/18/2024 Thường xuân
Hedera helix, Araliaceae
•Các saponin: hederagenin, acid oleanolic; flavonoid; polyphenol khác
•Cao khô lá thường xuân (Hederae helicis
folii extractum siccum), là thuốc tiêu nhầy,
chống co thắt và giảm ho Oct 2024 Saponin 23 23 KHUNG URSAN
•Ít gặp hơn, dẫn chất α-amyrin
•Asiaticosid/ Rau má: kháng khuẩn, tái tạo mô liên kết
•A/B, B/C, C/D: trans; D/E cis Oct 2024 Saponin 24 24 12 10/18/2024
Một số saponin khung ursan điển hình •Sapogenin khung ursan
•Acid ursolic có trong nhiều
dược liệu -> chống viêm mạnh
•Acid asiatic, madecassic là các sapogenin trong Rau má Oct 2024 Saponin 25 25 Rau má Centella asiatica
•Saponin chính: asiaticosid và madecassoside
•2 aglycon tương ứng là acid asiatic và acid madecassic Oct 2024 Saponin 26 26 13 10/18/2024 LUPAN
•A/B; B/C; C/D; D/E: trans
•Vòng E 5 cạnh, Ít gặp trong tự nhiên Oct 2024 Saponin 27 27 HOPAN
•A/B; B/C; C/D; D/E: trans
•Vòng E 5 cạnh, C22 ở ngoài vòng hướng alpha Oct 2024 Saponin 28 28 14 10/18/2024 2. Nhóm cấu trúc steroid
•Nhóm này có cấu trúc steroid - Khung cholestane 27C
•Ít nhóm thế trên khung trừ 3-OH hướng
beta; nối đôi có thể gặp ở vị trí C-5
•thường đóng vòng với các dị tố O hoặc N
(saponin chứa N) thành vòng E (5 cạnh) và vòng F (6 cạnh)
•2 nhóm là khung SPIROSTAN và khung FUROSTAN Oct 2024 Saponin 29 29 Sinh tổng hợp steroid trong thực vật Oct 2024 Saponin 30 30 15 10/18/2024 SPIROSTAN
•Spira-: xoắn, vặn; -stan: khung steroid •có C20- oxy: 27 tạo thành 2 vòng có
16,22:22,26-diepoxycholestan
-> Cấu tạo giống cholestane nhưng mạch
nhánh từ C20-C27 tạo thành 2 dị vòng có
oxy là vòng E (hydrofuran) và vòng F
(hydropyran), nối với nhau qua cầu 1 C
chung ở C22 -> gọi là mạch nhánh spiroacetal Oct 2024 Saponin 31 31 Các dạng đồng phân
•Có nhiều C* nhưng ảnh hưởng lập
thể nên đồng phân giảm.
•Đồng phân cis-trans (liên quan đến vòng A/B)
•Đồng phân cấu hình tuyệt đối ở C25 (S) và (R) Oct 2024 Saponin 32 32 16 10/18/2024
•Dioscin là saponin chủ yếu
trong các loài Dioscorea Diosgenin
-> Thủy phân ra diosgenin:
bán tổng hợp nhiều nhóm thuốc quan trọng Oct 2024 Saponin 33 33 Bán tổng hợp từ diosgenin Oct 2024 Saponin 34 34 17 10/18/2024 FUROSTAN
•Furo-: vòng E là furan; -stan: khung steroid
•Cấu trúc tương tự như spirostan nhưng có
vòng F mở, chỉ còn 5 vòng
•Vòng F mở và nhóm alcol bậc một ở C-26 được
nối với đường glucose.
•Nếu glucose ở C-26 bị cắt bởi enzym hoặc acid
thì sẽ xảy ra sự đóng vòng tạo thành vòng
hydropyran F, nghĩa là chuyển thành nhóm spirostan Oct 2024 Saponin 35 35 3. Phần đường
•Đặc điểm chung của phần đường ở các saponin:
có nhiều đơn vị đường, có thể liên kết đồng thời ở 1 hoặc nhiều vị trí
•Monodesmosid: mạch đường liên kết ở vị trí C-3;
vị trí C-6; vị trí C20 -> đa số saponin thuộc nhóm này
•Bidesmosid: Thường có một mạch đường ở C-3
& C-20 (saponin triterpen);
•Ở saponin steroid, mạch thứ hai ester hóa tại C-26.
•Tridesmosid: Hiếm gặp, như trong tubeimosid I Oct 2024 Saponin 36 36 18 10/18/2024
Liên kết O-glycosid hoặc pseudo-glycosid
•Đa số là liên kết O-glycosid; có thể bị thủy phân bằng
enzyme hoặc bằng acid vô cơ
•Một số là liên kết ester (pseudo-glycosid) -> dễ thủy phân hơn
•các saponin trong Rau má – asiaticosid và một số
saponin trong vỏ thân Ngũ gia bì chân chim.
•Nếu thủy phân bằng kiềm có thể sẽ thu được các
muối kiềm của acid acetic, formic, butyric, ferulic…
các saponin này có thể gọi là các ester saponin
•Ví dụ aescin trong Dẻ ngựa Aesculus hippocastanum L. Oct 2024 Saponin 37 37
Các đơn vị đường thông thường
•Đặc điểm chung của phần đường ở các saponin: có nhiều đơn vị đường, có thể liên kết
đồng thời ở 1 hoặc nhiều vị trí
•Các loại đường thông thường: D-glucose (Glc), D-galactose (Gal), L-arabinose (Ara), L-
rhamnose (Rha), D-xylose (Xyl), D-fucose (Fuc), acid D-glucuronic (GlcA), và đường amino.
•Thông thường saponin có 3-5 đường, có thể lên đến 11 đường.
•Có thể tạo thành mạch thẳng hoặc mạch nhánh.
•Phần aglycon có tác dụng quyết định đến các tính chất lý hóa, sinh học của saponin
nhưng phần đường cũng có ảnh hưởng đặc điểm của hợp chất (monodesmosid có tính
phá huyết cao trong khi bidesmosid không có hoặc thấp) Oct 2024 Saponin 38 38 19 10/18/2024
III. TÍNH CHẤT CỦA SAPONIN Oct 2024 Saponin 39 39 1. Tính chất vật lý
1. Thể chất: thường ở dạng vô định hình, một số saponin mạch đường ngắn có thể kết tinh được
2. Màu sắc: không màu đến màu trắng ngà
3. Mùi, vị: không mùi, Vị đắng (trừ glycyrrhizin, abrusosid A, osladin có vị ngọt) 4. Độ tan:
•Tan trong nước, cồn, hỗn hợp cồn-nước và các dung môi phân cực hòa tan tốt
saponin; Butanol chọn lọc hòa tan các saponin có mạch đường ngắn -> TB; aceton,
ether, hexan ít hòa tan saponin. Pb acetat, Ba(OH)2, (NH4)2SO4 làm tủa saponin
•Các sapongenin tan trong dung môi phân cực kém (benzen) và trung bình (CHCl3); dễ kết tinh Oct 2024 Saponin 40 40 20