Строение сапонинов, их классификация

 

В основе классификации сапонинов лежит структура агликона. В зависимости от химического строения агликона все сапонины классифицируют на стероидные и тритерпеновые.

1. Стероидные сапонины (стеролы) - производные циклопентанпергидрофенантрена. По своему строению близки к сердечным гликозидам и часто их сопровождают в растениях (наперстянки, ландыш майский, адонис весенний).

Все стероидные сапогенины в своей структуре имеют:

- в 3 положении - гидроксильную (- ОН) группу;

- в 10 и 13 положениях - метильные (-СНз) группы;

- в положении 5-6 - двойную (-СН=СН-} связь;

- в положении 16-17 - спирокетальную группировку.

В зависимости от ориентации спирокетального кольца стероидные сапонины подразделяются на соединения «нормального» и «изо» - ряда.

Нормальный ряд изо-ряд

Углеводная часть молекулы стероидных сапонинов присоединяется в положении 3 агликона и может содержать 1-9 моносахаридов (глюкоза, галактоза, ксилоза, арабиноза, галактуроновая и глюкуроновая кислоты).

Моносахариды могут образовывать как линейные, так и разветвленные цепи. Например, стероидный сапонин диосцин из диоскореи ниппонской и якорцев стелющихся) состоит из агликона диосгенина, к которому присоединяется разветвленная триоза:

 

 

диосцин

 

2. Тритерпеновые сапонины - имеют общую формулу (С₅Н₈)₆, в зависимости от количества колец в структуре агликона, делятся на 2 группы:

а) тетрациклические - содержат в структуре агликона 4 кольца.

В основе этой группы лежит даммаран. Производные даммарана легко окисляются с образованием гетероциклов (панаксадиол и панаксатриол). Эти соединения обнаружены в женьшене, заманихе высокой, березе.

даммаран

 

панаксадиол панаксатриол

 

б) пентациклические – содержат в структуре агликон, состоящий из пяти колец.

Пентациклические агликоны можно подразделить на 4 группы:

Ø производные урсана (альфа-амирин),

Ø олеанана (бета-амирин),

Ø лупана (лупеол),

Ø гопана.

С медицинской точки зрения, наиболее важными являются производные альфа-амирина и бета-амирина, которые отличаются между собой расположением заместителей – метильных (-СН₃) групп в положениях 19 и 20 кольца Е.

α-амирин (урсан) β-амирин (олеанан)

 

Альфа-амирин лежит в основе различных соединений, которые содержатся в почечном чае (ортосифон тычиночный), лапчатке прямостоячей.

Наиболее важным представителем является урсоловая кислота (28-карбокси-α-амирин). Урсоловая кислота обнаружена во многих растениях (бруснике обыкновенной, клюкве трехлепестной), причем встречается в виде гликозидов, так и свободного агликона.

Бета-амирин лежит в основе следующих веществ:

Ø олеаноловая кислота (28-карбокси-β-амирин).

Олеаноловая кислота является агликоном сапонинов (аралозидов) аралии манчжурской, синюхи голубой, каштана конского, первоцвета весеннего, календулы ле­карственной, патринии средней.

Ø глицирретиновая кислота (11-оксо-29-карбокси-β-амирин).

Глицирретиновая кислота является агликоном глицирризиновой кислоты (в 3 положении присоединяется углеводная цепь из двух молекул глюкуроновой кислоты). Глицирризиновая кислота содержится в солодке голой и солодке уральской.

 

 

урсоловая кислота олеаноловая кислота

 

 

глицирретиновая кислота глицирризиновая кислота

 

 

Углеводная часть тритерпеновых сапонинов может присоединяться к агликону в различных положениях:

- в 3 положении за счет гидроксильной (-ОН) группы;

в 28 положении за счет карбоксильной (-СООН) группы (при этом связь агликона с сахаром называется ацилгликозидной).

- с сапогенином могут быть связаны две углеводные цепи (за счет гидроксильной группы в 3 положении и карбоксильной группы в 28 положении в этом случае сапонины относятся к дигликозидам.

Углеводная часть тритерпеновых гликозидов может содержать 1-11 моносахаридов (глюкоза, галактоза, рамноза, арабиноза, фруктоза, глюкуроновая и галактуроновая кислоты). Она может быть линейной и разветвленной, например, у аралозидов - сапонинов аралии манчьжурской. Разветвление углеводной цепи происходит от первого сахарного остатка, связанного с агликоном.