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.