Saponin được chú ý rất nhiều bởi các nhà khoa học trên toàn thế giới,bởi cấu trúc đặc biệt của nó và tác dụng sinh học đa dạng.Nhiều tác dụng dược lí đáng chú ý từ dịch chiết,từ các nhó
Trang 2NỘI DUNG CHỦ YẾU 1
Chương I: ĐẠI CƯƠNG VỀ SAPONIN 1
1 Định nghĩa 1
2 Phân loại 1
2.1 Saponin triterpenoid: 5
2.1.1 Saponin triterpenoid pentacyclic 5
a Nhóm olean : 5
b Nhóm ursan : 6
c Nhóm lupan : 7
d Nhóm hopan: 7
2.1.2 Saponin triterpenoid tetracyclic 8
a Nhóm dammaran : 8
b Nhóm lanostan: 8
c Nhóm cucurbitan: 9
2.2 Saponin steroid: 9
2.2.1 Nhóm spirostan: 9
2.2.2 Nhóm furostan: 11
2.2.3 Nhóm aminofurostan: 13
2.2.4 Nhóm spirosolan: 14
2.2.5 Nhóm solanidan: 14
2.2.6 Một số saponin steroid có cấu trúc mạch nhánh khác 14
CHƯƠNG II: MỘT SỐ DƯỢC LIỆU CÓ CHỨA SAPONIN 15
1 NHÂN SÂM 15
1.1 Tên khoa học 15
Trang 31.2 Nguồn gốc 15
1.3 Thành phần hoá học chính 15
1.4 Lợi ích của saponin trong nhân sâm: 16
2 BỒ KẾT 17
2.1 Bộ phận dùng: 17
2.2 Thành phần hóa học: 18
2.3 Quả bồ kết: 18
3 RAU MÁ 19
3.1 Thành phần 19
3.2 Tác dụng 20
4 NGƯU TẤT 20
4.1 Mô tả 20
4.2 Bộ phận dùng 20
4.3 Nơi sống và thu hái 21
4.4 Thành phần hoá học 21
4.5 Tính vị, tác dụng 21
4.6 Công dụng 21
5 NGŨ GIA BÌ CHÂN CHIM (Cortex Schefflerae octophyllae) 21
5.1 Thành phần hóa học: 21
5.2 Công dụng 22
CHƯƠNG III ĐỊNH TÍNH SAPONIN TRONG DƯỢC LIỆU 22
1 Chiết xuất tạo dich chiết 23
2 Các phản ứng xác định saponin 24
2.1 Tính chất tạo bọt 25
Trang 42.2 Phản ứng kobet 25 2.3 Phản ứng Liebermann( dùng kẹp ống nghiêm) 25
KẾT LUẬN 26
Trang 5PHẦN MỞ ĐẦU
1 Nội dung nghiên cứu:
Dược liệu có chứa saponin là môn học giúp sinh viên nắm được cấu trúc hoá học của saponin
Nguồn gốc,đặc điểm,phân bố,thành phần hóa học chính,cách thu hái,tác dụng và công dụng của một số dược liệu có chứa saponin
Định tính các dược liệu có chứa saponin
Ứng dụng của dược liệu có chứa saponin trong đời sống thực tiễn
2 Lý do:
Với trình độ ngày càng phát triển thì nhu cầu về chăm sóc sức khỏe của con người ngày càng được nâng lên rõ rệt.Trên thế giới,trong chăm sóc sức khỏe ,việc phòng và điều trị bệnh hiện nay và ngay cả tương lai đã và đang ngày càng chú trọng hơn đến việc dùng các sản phẩm có nguồn gốc tự nhiên
Nhiều bài thuốc cổ truyền đã được phát triển, nhiều hợp chất, nhóm chất có tác dụng sinh học quý giá đã được phát hiện,nghiên cứu và ứng dụng vào thực tế
Saponin được chú ý rất nhiều bởi các nhà khoa học trên toàn thế giới,bởi cấu trúc đặc biệt của nó và tác dụng sinh học đa dạng.Nhiều tác dụng dược lí đáng chú ý từ dịch chiết,từ các nhóm hoạt chất hay hoạt chất tinh khiết được chứng minh như hạ đường huyết,hạ cholesreol,tăng cường miễn dịch,chống viêm,chống mệt mỏi,chống ung thư…được kiểm chứng.Đã có rất nhiều dạng thuốc được sản xuất và sử dụng trên khắp mọi nơi trên thế giới
Vì vậy việc nghiên cứu về cấu trúc của Saponin đang ngày càng được quan tâm
Các nghiên cứu mới tiếp tục đưa ra được những Saponin Damamran mới và tác dụng sinh học của chúng.Cần thiết có sự tập hợp và hệ thống hóa kiến thức về Saponin,cũng như liên hệ giữa cấu trúc và tác dụng của chúng trong thực vật
3 Mục đích nghiên cứu:
Sau khi hoàn thành môn học các dược liệu có chứa saponin sinh viên phải:
Trang 61 Trình bày được các kiến thức chung định nghĩa,cấu trúc hóa học,phân loại,côngdụng… củ saponin.
2 Trình bày được tên,bộ phận dùng,thành phần,công dụng…của một số dược liệu cóchứa saponin
3 Trình bày được cách định tính dược liệu có chứa saponin
4 Ứng dụng của saponin trong thực tiễn
4 Phương pháp nghiên cứu:
-Phương pháp nghiên cứu thành phần saponin của bồ kết
-Phương pháp dựa trên tính tạo bọt
-Phương pháp xác định cấu trúc hóa học các hợp chất
-Phương pháp dựa trên phản úng liberman( xác định la loại saponin nào)
-Phương pháp dựa trên phản ứng Salkowshi- Kobert
-Chiết xuất và định tính thành phần saponin
-Quy trình chiết suất quả bồ kết
-Phương pháp sử dụng máy tính để soan thảo văn bản
-Phương pháp trình bày semina, trình chiếu bằng powerpoint
-Chiết xuất và định tính thành phần saponin bằng phương pháp sắc ký lớp mỏng (SKLM)
sử dụng trong nghiên cứu hoá học cây thuốc
Trang 8NỘI DUNG CHỦ YẾU Chương I
Đại cương về Saponin
1 Định nghĩa
Saponin còn gọi là saponosid là một nhóm glycosid lớn, gặp rộng rãi trong thực
vật.Saponin có trong nhiều loài thực vật, cả thực vật hoang dại lẫn thực vật gieo trồng
sapogenin, bao gồm saponin trung tính và saponin acid)
Cấu trúc hóa học cơ bản của nhóm saponin trung tính là steroid (a) còn của nhóm saponin acid là triterpenoid (b) Hợp chất saponin đang có trên thị trường hiện nay chủ yếu lấy từ cây Quillaja (Quillaja saponaria) và cây Yucca (Yuccaschidigera), các cây này mọc nhiều ở vùng nóng và khô của Bắc và Trung Mỹ, Chilê và Mexico Để thu được saponin củacây Quillaja, người ta đem gỗ và vỏ cây đun sôi trong các tank lớn, lọc lấy nước rồi cô đặc bằng cách bốc hơi Còn để thu hoạch saponin của cây Yucca, người ta đem thân cây ngâm nước hoặc sấy khô Nếu làm theo kỹ thuật sấy khô thì thân cây sau khi sấy đem nghiền thành bột, đó là bột saponin yucca Nếu làm theo kỹ thuật ngâm nước thì thân cây sau khi ngâm nước được ép lấy dịch, đó là “dịch chiết yucca” (thực chất là dịch ép bằng cơ giới chứkhông phải là dịch chiết bằng dung môi) Do tính chất hoạt động về mặt và tẩy rửa, saponin
là tác nhân tạo bọt rất tốt cho các dung dịch cần có bọt bền Dịch chiết của Yucca và
Quillaja được dùng trong công nghệ đồ uống để gây bọt cho nước uống Cũng do đặc tính
Trang 9hoạt động bề mặt, dịch chiết của các cây này còn được dùng trong công nghiệp tách quặng, làm chất nhũ hóa trong chế tạo phim ảnh và mỹ phẩm như son môi và shampoo.
Trong mỹ phẩm, ngoài tính chất làm mềm mượt tóc và da, saponin trong cây Yucca và Quillaja còn có tác dụng diệt nấm và diệt khuẩn (Cheek, 2000) Bột hay dịch chiết của cây Yucca và Quillaja không phải chỉ có saponin mà còn có những hóa thực vật khác, đó là oligosaccharide, phenol, stilbene, resveratrol Saponin giữ nhiều vài trò, các oligosaccharide
có vai trò là prebiotic, phenol, stilbene, resveratrol có vai trò của các chất chống oxy hóa (resveratrol cũng rất giầu trong nho và là một chất chống oxy hóa mạnh, rất tốt đối với việc ngăn ngừa các bệnh tim mạch và ung thư)
Saponin hay Saponin glycosid là những hoạt chất quan trọng của các hợp chất
Glycosid thường gặp trong giới thực vật Mỗi Saponin đều gồm 2 phần: Sapogenin(aglycon)
và đường Phần Sapogenin có thể là một chất steroid hay tritecpenoid Phần đường thường
là Glucoza,galactoza,pentoza, hay metyl pentoza Ngày nay người ta biết tới khoảng 500 loài thuộc hơn 80 họ thực vật có Saponin
Một vài động vật cũng có saponin như các loài hải sâm, cá ao Saponin có 1 số tính chất đặc trưng sau
Tất cả các saponin đều dễ tạo thành bọt bền vững khi lắc với nước Với các chất béo
và nước tạo thành nhũ Tính chất này làm cho saponin giống với xà phòng nên tiền tố sapo
có nghĩa là xà phòng
Có tác dụng phá huyết mạnh khi tiêm vào mạch máu Đó cũng là tính đặc trưng của saponin Nguyên nhân phá huyết có nhiều cách giải thích trong đó có thể giải thích do sự tạo phức giữa saponin với cholesterol và cholesterol este hóa của màng hồng cầu, nhưng lại thấy có nhiều trường hợp chỉ số phá huyết và khả năng tạo phức với cholesterol không tỉ lệ thuận với nhau vì vậy phải xét đến khả năng tạo phức của saponin với các thành phần khác của màng hồng cầu Qua 2 việc theo dõi tính phá huyết người ta thấy rằng cấu trúc của phầnsapogenin có tác dụng trực tiếp đến tính phá huyết còn phần đường có ảnh hưởng đến mức
độ phá huyết Hồng cầu của các loài động vật khác nhau cũng bị ảnh hưởng khác nhau đối với 1 loại saponin Hồng cầu cừu dễ bị phá huyết nhất nên dùng tốt để tính chỉ số phá huyết,nếu không có máu cừu thì có thể dùng máu của động vật có sừng khác
Trang 10Saponin có thể làm chết nhanh 1 số động vật máu lạnh, trong đó có cá ở những nồng
độ rất thấp Điều đó có thể giải thích được là do saponin làm tăng tính thấm ở biểu mô đường hô hấp và làm mất các chất điện giải cần thiết
Saponin có tính chất đặc biệt khác là tính tạo phức với cholesterol hoặc 1 số chất hydroxysteroid khác Đôi khi người ta lợi dụng tính chất này để tách saponin hoặc ngược lại
β-Trên đây là 1 số tính chất đặc trưng của saponin, tuy vậy 1 vài tính chất trên không thể hiện ở 1 số saponin như sarsaparillosid, jurubin thì không có tính phá huyết cũng như tính tạo phức với cholesterol Các ginsenosid nhóm damaran có tác dụng phá huyết yếu hơn nhóm molean Vì saponin có phân tử lớn nên khó bị thẩm tích, người ta dựa vào tính chất này để tinh chế saponin Saponin có vị đắng, khó chịu, thường ở dạng vô định hình, rất khó tinh chế, do đó trước đây saponin có trong cây thường được mô tả ở dạng sapogenin Gần đây đã có các quá trình phân lập được các saponin có trên 10 đơn vị đường trong phân tử
mà có điểm chảy xác định và toàn bộ cấu trúc (kể cả dây nối giữa các đơn vị đường) cũng được xác định Saponin tan trong nước, cồn metylic và etylic loãng, khó tan trong cồn cao
độ, rất ít tan trong axeton, không tan trong n-hexan do đó có thể dùng 3 dung môi đó để kết tủa saponin trong quá trình chiết xuất
Các saponin đều là các chất quang hoạt, phần lớn các sapogeninsteroid thì tả truyền còn sapogenintriterpenoid thì hữu truyền Điểm chảy của saponin thường cao, từ 200ºC trở lên và có thể trên 300ºC Các saponin thường hay chuyển thành dẫn chất acetyl dễ kết tinh hơn, có điểm chảy xác định và năng suất quay cực cố định hơn Có nhiều trường hợp khi muốn tinh chế saponin hoặc sapogenin ,người ta chuyển các chất sang dẫn chấ t acetyl ,sau
đó lại deacetyl hóa Những sapogenin có nhóm oxo thì còn được chuyển sang các dẫn chất dinitrophenylhydrazon có điểm chảy xác định
Tuy vậy một vài tính chất trên không thể hiện ở một vài saponin
Ví dụ: sarsaparillosid thì không có tính phá huyết cũng như tính tạo phức với
cholesterol
Saponin đa số có vị đắng trừ một số như glycyrrhizin có trong cam thảo bắc, abrusosidtrong cam thảo dây, oslandin trong cây Polypodium vulgare có vị ngọt
Trang 11Saponin tan trong nước, alcol, rất ít tan trong aceton, ether, hexan do đó người ta 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 quátrình chiết xuất
Phần genin tức là sapogenin và dẫn chất acetyl sapogenin thường dễ kết tinh hơn saponin
Saponin triterpenoid thì có loại trung tính và loại acid, saponin steroid thì có loại trungtính và loại kiềm
Dựa theo cấu trúc hoá học có thể chia ra: saponin triterpenoid và saponin steroid
Cấu trúc hoá học
SAPONINTriterpenoid Steroid
2.1 Saponin triterpenoid:
Phần genin của loại này có 30 carbon cấu tạo bởi 6 nhóm hemiterpen
Người ta chia làm 2 loại: Saponin triterpenoid pentacyclic và saponin triterpenoid tetracyclic
2.1.1 Saponin triterpenoid pentacyclic: loại này chia ra các nhóm: olean, ursan, lupan,
hopan
a Nhóm olean :
Phần lớn các saponin triterpenoid trong tự nhiên đều thuộc nhóm này Phần aglycon thường
có 5 vòng và thường là dẫn chất của 3- hydroxy olean 12 - ene, tức là amyrin
Trang 12b -amyrinR1= R2= R3= R4= R5= CH3
- Acid oleanolic:
- Hederagenin:
- Gypsogenin:
Trang 13Mạch đường có thể nối vào 3 theo dây nối acetal, có khi mạch đường nối vào
C-28 theo dây nối ester Gần đây người ta phân lập được các saponin có đến 10-11 đơn vị đường nếu kể cả 2 mạch, riêng một mạch có thể đến 6 đơn vị đường
Ursan Cinchona glycosid A
Ursan 3- β-hydroxyursan- 12-ene=α- amyrin
Trang 14d Nhóm hopan:
Cấu trúc của nhóm hopan có các vòng A,B,C,D giống như các nhóm trên, chỉ khácvòng E là vòng 5 cạnh, C-22 ở ngoài vòng và nhóm methyl góc đính ở C-18 thay vì ở C-17 Saponin đầu tiên được biết là chất mollugocin A có trong cỏ thảm Mollugo hirtaL.Hopan
Trang 152.1.2 Saponin triterpenoid tetracyclic: có 3 nhóm chính: dammaran, lanostan, cucurbitan
a Nhóm dammaran :
Ðại diện là các saponin của nhân sâm Phần aglycon gồm 4 vòng và một mạch nhánh.Khi tác dụng bởi acid thì mạch nhánh đóng vòng tạo thành vòng tetrahydropyran Bằng cácphương pháp đặc biệt để cắt phần đường, người ta đã thu được các genin thật Hai geninchính là: protopanaxadiol và protopanaxatriol Phần đường nối vào OH ở cabon số 3 hoặc
có khi thêm 1 mạch nữa nối vào OH ở mạch nhánh
Saponin triterpenoid tetracyclic nhóm damaran còn gặp trong hạt táo (Ziziphus jujubaMill.), rau đắng biển (Bacopa monnieri (L.) Wettst
dammaran
b Nhóm lanostan:
Holothurin A, một trong những saponin có trong các loài hải sâm -Holothuria spp là một ví dụ của nhóm này
Trang 16Một nhóm phụ của nhóm lanostan là nhóm cycloartan có cấu trúc 9,19 cyclo (9β) lanostan Các saponin abrusosid A, B, C, D có trong cam thảo dây Abrus precatorius là những saponin thuộc nhóm này.
S p i r o s t a n
F u r o s t a n
A m i n o f u r o s t a n
S p i r o s o l a n
S o l a n i d a n
Trang 17Những chất này có 27 carbon như cholesterol, nhưng mạch nhánh từ C 20-27 tạothành 2 vòng có oxy (16,22 và 22,26 diepoxy), một vòng là hydrofuran (vòng E) và mộtvòng là hydropyran (vòng F) Hai vòng này nối với nhau bởi 1 carbon chung ở C-22 Mạchnhánh này được gọi là mạch nhánh spiroacetal
Ba chất trên là 3 đồng phân Smilagenin và tigogenin khác nhau do cấu hình ở C-5.Còn sarsasapogenin và smilagenin thì khác nhau do cấu hình ở C-25 Sarsasapogenin cónhóm methyl ở C-25 hướng axial có cấu hình tuyệt đối 25S, smilagenin thì nhóm methyl ởC-25 hướng equatorial có cấu hình tuyệt đối 25R Các sapogenin nhóm này có nối vòng C
và D trans (khác với glycosid tim)
Còn vòng A và B có thể là cis như ở chất sarsasapogenin và smilagenin hoặc có thể làtrans như ở chất tigogenin
Công thức lập thể của 3 chất sarsasapogenin, Smilagenin và tigogenin.Nhóm spirostanhiện nay được chú ý nhiều vì là nguồn nguyên liệu quan trọng để bán tổng hợp các thuốcsteroid Hai sapogenin quan trọng nhất là diosgenin (có chủ yếu trong các loài Dioscorea)
và hecogenin (có chủ yếu trong các loài Agave)
Trang 18Ở dạng glycosid phần đường được nối vào OH ở C-3, một số ít trường hợp ở C1 Mạch đường thường phân nhánh và phức tạp
Ví dụ digitonin là một saponosid có trong cây digital, có mạch đường gồm 5 đơn vị đường và phân nhánh
2.2.2 Nhóm furostan:
Nhóm này có cấu trúc tương tự như nhóm spirostan chỉ khác là vòng F bị biến đổi.Trường hợp thứ nhất: vòng F mở và nhóm alcol bậc một ở C-26 được nối với đườngglucose Nếu glucose ở C-26 bị cắt (bởi enzym hoặc bởi acid) thì xảy ra sự đóng vòng Fthành vòng hydropyran và chuyển thành dẫn chất nhóm 10 spirostan
Ví dụ sarsaparillosid dưới tác dụng của enzym thủy phân cắt mạch glucose ở C-26 sẽchuyển thành parillin
Trang 19Trường hợp thứ hai: vòng F là vòng 5 cạnh do sự đóng vòng 22-25 epoxy ví dụavenacosid có trong yến mạch (Avena L Họ Lúa - Poaceae) Avenacosid A cũng có 2 mạchđường Khi thủy phân cắt đường glucose ở C-26 thì cũng chuyển thành dẫn chất nhómspirostan Sarsaparillosid và avenacosid A đều có 2 mạch đường Người ta gọi đây là cácbidesmosid (desmos = mạch)
Trang 212.2.6 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 câyPolypodium vulgare L Oslandin là một bidesmosid có vị ngọt α-spinasterol glycosid cótrong cây chè Camelia sinensis (L.) O K.tze (Thea sinensis L.)