сапонины
САПОНИНЫ (от лат. sapo — мыло)
группа растит. гликозидов, водные растворы которых образуют стойкую мыльную пену; обладают гемолитич. активностью и являются ядами для животных, дышащих жабрами. К С. также относят гли-козиды стероидов и тритерпеноидов морских организмов.
С. — бесцв. или желтоватые кристаллита, или аморфные вещества с высокой температурой плавления (плавятся с разл.); хорошо раств. в воде, плохо — в холодном этаноле, лучше — в горячем и в метаноле, не раств. в бензоле, хлороформе и диэтиловом эфире.
При кислотном или ферментативном гидролизе С. расщепляются на углеводную составляющую и агликон (сапо-генин). В зависимости от природы сапогенина С. подразделяют на стероидные и тритерпеновые.
Стероидные С. в качестве сапогенинов содержат обычно производные спиростана (формула I) или фуростана (II).
Спиростановые сапогенины, за редким исключением, содержат 27 атомов углерода. Благодаря присутствию хи-рального центра С-25 производные спиростана образуют изомеры (25R) и (25S), или изо- и нео-изомеры (соотв. группа CH3 ориентирована экваториально и аксиально). Смилаге-нин (III) и сарсасапогенин (IV)-типичные представители агликонов этого типа; их структуры находятся в подвижном равновесии:
В растениях возможно совместное присутствие (25R)- и (25S)-спиростанов, количеств. соотношение которых может меняться во время хранения. Большое разнообразие изомерных пар сапогенинов обусловлено количеством, конфигурацией и взаимным расположением заместителей (обычно атом О, группа ОН), степенью ненасыщенности стероидного ядра и стереохимией колец А и В.
Известно лишь неск. прир. спиростанов, скелет которых имеет структурные и стереохим. отличия от скелета соед. I.
Напр., для хиспигенина (V) характерна обращенная конфигурация хирального центра С-22; трилленогенин (VI) является производным 18-норспиростана. Агликоны С. ряда спиростана обычно получают гидролизом спиростановых С. или выделяют из растений в своб. виде.
У большинства спиростановых С. углеводный остаток связан с сапогенином через гидроксил при С-3. Вместе с тем встречаются гликозиды с углеводным компонентом при атомах С-1, С-2, С-5, С-6, С-11 или С-24. Количество моносахаридных остатков в молекулах С. — от одного до шести. Обычно в состав углеводных цепей входят остатки D-глю-козы, D-галактозы, D-ксилозы, L-рамнозы и L-арабинозы. Известны С., содержащие остатки D-хиновозы, D-апиозы и D-фукозы. Молекула может содержать также алкоксикарбонильные группы. Ацильная группа (остатки уксусной, бензойной, 2-гидрокси-2-метилглутаровой, серной кислот) может находиться как в сапогенной, так и в углеводной частях молекулы.
Некоторые спиростановые С. [напр., дигитонин (VII); Glc-глюкоза, Gal-галактоза, Xyl-ксилоза] способны образовывать труднораств. комплексы с холестерином или др. 3β-гидроксистероидами.
С. ряда фуростана имеют в своей основе скелет соед. II. Как правило, они содержат углеводную цепь при С-3 и остаток D-глюкозы при С-26. Исключение составляет афромонтозид (VIII; Rha-рамноза). Отщепление остатка сахара от С-26 под действием кислот или ферментов приводит к спиростановым С., напр. в случае перехода от протодиосцина (IX) к диосцину (X).
Др. тип фуростановых сапогенинов представлен нуати-генином (XI) и его гликозидами, напр. акулеатизидом А (XIa).
Сапогенины спиростанового типа, особенно диосгенин (XII),-осн. полупродукт в производстве стероидных препаратов (см. кортикоиды). Для спиростановых С. характерно гемолитич., канцеролитич., фунгистатич. и гипохолестеринемич. действие. У фуростановых С. гемолитич. активность выражена гораздо слабее. Установлено, что фуростановые С., в отличие от спиростановых, не осаждают холестерин из спиртовых растворов.
Абс. большинство стероидных С. продуцируется высшими растениями. Наиб. богаты ими семейства амараллисовых (Amaryllidaceae), диоскорейных (Dioscoreaceae), лилиевых (Liliaceae). Известно ок. 200 сапогенинов ряда спиростана и примерно такое же количество их гликозидов. Доказано строение более 80 гликозидов фуростанового типа.
Биосинтез спиростанов в растениях осуществляется из холестерина и, вероятнее всего, проходит через промежут. стадию образования фуростанов.
Тритерпеновые сапогенины являются обычно производными олеанана (XIII; X и R = Н) или урсана (формула XIII; X = Н, R = CH3; CH3-29 отсутствует). В природе широко распространены С., сапогенинами которых являются амирины (напр., β-амирин, формула XIII, X = OH, R = Н; в положении 12–13 двойная связь).
В бахчевых культурах содержатся С. тритерпенового ряда (их идентифицировано св. 50), обладающие горьким неприятным вкусом. Сапогенины этих С. — кукурбитацины (см., напр., формулу XIV-кукурбитацин А).
С. — пенообразователи в огнетушащих составах, а также для пива и др. напитков; компоненты мн. лек. настоек и препаратов (сердечных, мочегонных, отхаркивающих и ДР∙)∙
Лит.: Физер Л., Физер М., Стероиды, пер. с англ., М., 1964; Деканосид-зе Г. Е., Чирва В. Я., Сергиенко Т. В., Биологическая роль, распространение и химическое строение тритерпеновых гликозидов, Тб., 1984; Химия спиро-станолов, М., 1986; Строение и биологическая активность стероидных гликозидов ряда спиростана и фуростана, Киш., 1987; Пасешниченко В. А., Биосинтез и биологическая активность растительных терпеноидов и стероидов, М., 1987; Tschesche R., Wulff G., в кн/ Fortschr. Chem. Org. Naturstoff, Bd 30, Bonn, 1973.
М. Б. Горовиц
Химическая энциклопедия