Распределение сапонинов в лекарственных растениях

 

Сырьевая база растений, содержащих сапонины

 

Синюха голубая растет по опушкам и вдоль лесных дорог в лесной и лесостепной зонах европейской части России и Западной Сибири.

Женьшень, заманиха, аралия, диоскорея ниппонская встречаются  в лесах Дальнего Востока (Приморский, Хабаровский края).

Солодки голая и уральская  часто образуют сплошные заросли в поймах и долинах рек в степных и пустынных районах европейской части России и Сибири. В этих же регионах, как сорняк, встречаются якорцы стелющиеся.

Синюха голубая не образует крупных зарослей, пригодных  для промышленных заготовок, в связи  с чем ее культивируют. Женьшень культивируют на Дальнем Востоке.

Ортосифон тычиночный импортируют  из стран тропической Азии.

В последние годы перспективным  является метод культуры тканей. Он заключается в выращивании на определенных питательных средах биомассы сырьевой части лекарственных растений. Полученная таким образом биомасса используется в дальнейшем для получения лекарственных препаратов.

В России метод культуры тканей был разработан и освоен на примере женьшеня. Культура тканей женьшеня под названием «Биоженьшень» используется для получения настойки.[4]

 

Физические, химические и биологические свойства сапонинов

 

Физические свойства. Сапонины - бесцветные или желтоватые аморфные вещества. В кристаллическом состоянии выделены гликозиды, имеющие в углеводной цепи до 4 моносахаридов. Оптически активны.

Гликозиды растворимы в  воде. Растворимость увеличивается  с возрастанием количества моносахаридов в углеводной цепи. В разведенных (60-70 %) спиртах растворяются на холоду; в более крепких (80-90 %) спиртах - только при нагревании, а при охлаждении выпадают в осадок. Нерастворимы в органических растворителях (ацетон, хлороформ, бензол).

Свободные сапогенины не растворяются в воде и хорошо растворимы в органических растворителях.

В зависимости от рН водных извлечений сапонины делят на:

• нейтральные - стероидные и тетрациклические тритерпеновые сапонины;
• кислые - пентациклические тритерпеновые сапонины. Их кислотность обусловлена наличием карбоксильных (-СООН) групп в структуре агликона или присутствием уроновых кислот в углеводной цепи.

Специфическим свойством  сапонинов является их способность  снижать поверхностное натяжение жидкостей (воды) и давать при встряхивании стойкую обильную пену. Такая поверхностная активность связана с наличием в молекулах сапонинов одновременно как гидрофильного, так и липофильного остатков.

Химические свойства обусловлены структурой агликона, наличием отдельных функциональных групп, а также присутствием гликозидной связи.

Сапонины гидролизуются  под влиянием ферментов и кислот. Производные кислот олеаноловой  и глицирретиновой гидролизуются  под воздействием щелочей.

При взаимодействии с  кислотными реагентами (сурьмы (III) хлорид, сурьмы (V) хлорид, железа (III) хлорид, кислота серная концентрированная и др.) образуют окрашенные продукты.

Кислые сапонины образуют нерастворимые комплексы с солями тяжелых металлов (Ва, Рb, Cu).

Сапонины способны образовывать комплексы с белками, стеринами, липидами, фенольными соединениями. В составе комплексов сапонины не обладают гемолитической и поверхностной активностью.

Сапонины, имеющие в  своей основе стероидное ядро, вступают в специфическую реакцию Либермана–Бурхарда.

Биологические свойства. Сапонины обладают гемолитической активностью. Они способны растворять липидную часть оболочки эритроцитов. В результате этого оболочка из полупроницаемой становится проницаемой. Гемоглобин свободно поступает в плазму крови и растворяется в ней. Образуется красный прозрачный раствор - «лаковая» кровь.

Гемолитической активностью  обладают только гликозиды. В связи  с этим сапонины не применяются для  внутривенного введения, т.к. вызывают анемию. При приеме внутрь, после  гидролиза в желудочно-кишечном тракте до агликонов, сапонины теряют гемолитическую активность.

Гемолиз эритроцитов  вызывают не все сапонины. Этим свойством  не обладают сапонины солодки.

Сапонины токсичны для  холоднокровных животных (рыбы, лягушки, круглые черви). Они нарушают функцию жабр, которые являются не только органом дыхания, но и регулятором солевого осмотического давления в организме. Сапонины парализуют или вызывают гибель холоднокровных животных даже в больших разведениях (1:1 000000).

Агликоны сапонинов  для холоднокровных животных не токсичны.[3]

 

Оценка качества сырья, содержащего сапонины. Методы анализа

 

Наличие сапонинов в  лекарственном растительном сырье  можно установить при помощи качественных реакций, которые проводят непосредственно  с сырьем или с водным извлечением из него.

Качественные реакции на сапонины основаны на их физических, химических и биологических свойствах.

Государственная фармакопея XI издания (вып. 2) рекомендует использовать качественные реакции для подтверждения подлинности для трех видов сырья.

1. Корневища с корнями  синюхи голубой. С водным извлечением  проводят реакцию пенообразования,  основанную на способности сапонинов  снижать поверхностное натяжение  жидкости (воды) и давать в отваре  стойкую обильную пену после  встряхивания.

2. Корни аралии маньчжурской (а. высокой). Метанольное извлечение хроматографируют в тонком закрепленном слое силикагеля (на пластинках «Силуфол») в системе растворителей хлороформ-метанол-вода (61:32:7). В качестве свидетеля используют раствор сапарала. Хроматограмму проявляют 20 % раствором кислоты серной и нагревают в сушильном шкафу (t = 105 °C) в течение 10 мин. Появляются пятна вишневого цвета.

3. Корни женьшеня.

а) Реакция с порошком корней женьшеня (на гликозиды). При  нанесении кислоты серной концентрированной на порошок корней женьшеня через 1-2 минуты появляется кирпично-красное окрашивание, переходящее в красно-фиолетовое, а затем - в фиолетовое.

б) Наличие панаксозидов доказывают при помощи разделения извлечения из корней женьшеня в тонком слое силикагеля и последующего проявления полученной хроматограммы раствором кислоты фосфорно-вольфрамовой при нагревании. Панаксозиды проявляются в виде розовых пятен.

Общих методов количественного определения сапонинов в лекарственном растительном сырье нет. Чаще всего используют методы:

1. Потенциометрический  метод. Метод основан на определении  изменения электродвижущей силы (ЭДС) в результате титрования. Метод используется для определения  суммы аралозидов в корнях аралии маньчжурской (а. высокой).

Этапы определения:

• подготовительный;
• экстракция аралозидов метиловым спиртом и их кислотный гидролиз;

 

• очистка от сопутствующих веществ - осаждение кислоты олеаноловой в результате смены растворителя (разбавление спиртового извлечения водой и охлаждение);
• растворение кислоты олеаноловой в горячей смеси метилового и изобутилового спиртов (1:1,5);
• количественное определение - титрование раствором натрия гидроксида (0,1 моль/л) в смеси метилового спирта и бензола:

Точку эквивалентности  определяют потенциометрически.

2. Спектрофотометрический метод. Метод основан на способности сапонинов и их окрашенных комплексов поглощать монохроматический свет при определенной длине волны. Метод предложен для определения содержания сапонинов в следующих видах сырья:

а) корневища с корнями диоскореи ниппонской. Проводят кислотный гидролиз сапонинов с последующим проведением реакции свободного агликона (диосгенин) с реактивом (пара-диметиламинобензальдегид). Образуется окрашенный комплекс;

б) корни солодки. Проводят осаждение кислоты глицирризиновой концентрированным раствором аммиака. Осадок растворяют и определяют оптическую плотность полученного раствора.

3. Гравиметрический метод  - определение экстрактивных веществ.  Метод основан на определении  сухого остатка после высушивания  суммы веществ, извлеченных из сырья соответствующим экстрагентом. Метод предложен для оценки качества сырья женьшеня, почечного чая, синюхи голубой, солодки.

В сырье астрагала шерстистоцветкового и заманихи высокой количественное содержание биологически активных веществ не определяют.[6]

 

Особенности сбора, сушки  и хранения сырья, содержащего сапонины

 

Заготовку сырья, содержащего  сапонины, проводят в период их максимального  накопления по правилам заготовки гликозидсодержащего  сырья. Особенностями заготовки  и сушки являются:

• корни солодки заготавливают с марта по ноябрь;
• корни солодки, корневища с корнями диоскореи ниппонской, траву якорцев стелющихся допускается сушить на солнце.

Хранится сырье по общему списку, сроки хранения индивидуальны  для каждого вида сырья. При переработке сапонинсодержащего сырья следует принимать меры предосторожности, поскольку при вдыхании возможно возникновение аллергических реакций.[6]

Пути использования  сырья, содержащего сапонины

 

Лекарственное растительное сырье, содержащее сапонины, используется для получения разнообразных лекарственных форм и препаратов.

I. Экстемпоральные лекарственные формы (отпускают без рецепта врача, приказ МЗСР РФ № 587 от 13.09.05).

1. Настои:

• листья почечного чая;
• трава астрагала шерстистоцветкового.

2. Отвары:

• корневища с корнями синюхи голубой;
• корни солодки.

3. Порошок корней солодки  сложный.

4. Сборы:

• сбор отхаркивающий № 2;
• сбор «Арфазетин» (входят корни аралии или корневища с корнями заманихи);
• сборы мочегонные, противоязвенные и т.д.

II. Экстракционные (галеновые) препараты.

1. Настойки:

• женьшеня, биомассы женьшеня;
• заманихи;
• аралии.

2. Экстракты:

• сухой экстракт корней солодки;
• густой экстракт корней солодки (входит в состав грудного эликсира).

III. Препараты, содержащие сумму сапонинов.

1. «Сапарал» - сумма аммонийных солей аралозидов.

2. «Полиспонин» - сумма  сапонинов диоскореи ниппонской.

3. «Трибуспонин» - сумма  сапонинов якорцев стелющихся.

IV. Препараты индивидуальных сапонинов.

1. «Глицирам» - аммонийная  соль глицирризиновой кислоты.

2. «Глидеринина мазь» (глидеринин выделен из экстракта корней солодки).

V. Полусинтетические препараты.

1. «Кортизон» (гормон  коры надпочечников) - получают на  основе стероидного сапогенина  диосгенина.

VI. Комплексные препараты.

1. «Амтерсол» (сироп, в  состав входит экстракт корней солодки).

2. Грудной эликсир.

3. Настойка биоженьшеня  с витаминами и минеральными  солями.

4. «Сафинор» (в состав  входит сапарал).

VII. Препараты на основе других групп биологически активных веществ.

1. «Ликвиритон» - спазмолитическое, противовоспалительное, антацидное средство.

2. «Флакарбин» - спазмолитическое, противовоспалительное, капилляроукрепляющее  средство.

Оба препарата получены на основе флавоноидов корней солодки. Применяются при язвенной болезни  желудка и двенадцатиперстной кишки, а также при гиперацидных гастритах.

Сапонины используют также в пищевой промышленности, в технике (для изготовления огнетушителей), в парфюмерии (как мягкие моющие средства).[5]

 

Медицинское применение сырья и препаратов, содержащих сапонины

 

Сапонины обладают широким спектром фармакологического действия.

1. Гипохолестеринемическое и противосклеротическое действие. Сапонины обладают способностью снижать уровень холестерина в крови, что приводит к снижению склеротических изменений в кровеносных сосудах, уменьшению их ломкости и т.д. Действие характерно для стероидных сапонинов диоскореи ниппонской и якорцев стелющихся.

2. Тонизирующее, стимулирующее, адаптогенное действие. Характерно для сапонинов женьшеня, заманихи высокой, аралии высокой. Их препараты применяют при переутомлении, усталости, гипотонии, как иммуномодуляторы.