Сапонины (от лат. sapo-мыло), группа растительных гликозидов, водные растворы которых образуют стойкую мыльную пену. обладают гемолитической активностью и являются ядами для животных, дышащих жабрами. К сапонинам также относят гликозиды стероидов и тритерпеноидов морских организмов.
Сапонины - бесцветные или желтоватые кристаллы, или аморфные вещества с высокой температурой плавления (плавятся с разложениям); хорошо раств. в воде, плохо - в холодном этаноле, лучше - в горячем и в метаноле, не растворим в бензоле. хлороформе и диэтиловом эфире.
При кислотном или ферментативном гидролизе сапонины расщепляются на углеводную составляющую и агликон (сапогенин). В зависимости от природы сапогенина сапонины подразделяют на стероидные и тритерпеновые.
Стероидные сапонины в качестве сапогенинов содержат обычно производные спиростана (ф-ла I) или фуростана (II).
Спиростановые сапогенины, за редким исключением, содержат 27 атомовуглерода. Благодаря присутствию хи-рального центра С-25 производные спиростана образуют изомеры (25R) и (25S), или изо- и нео-изомеры (соотв. группа СН3 ориентирована экваториально и аксиально). Смилагенин (III) и сарсасапогенин (IV)-типичные представители агликонов этого типа; их структуры находятся в подвижном равновесии:
В растениях возможно совместное присутствие (25R)-и (25S)-спиростанов, количественное 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.
Например, для хиспигенина (V) характерна обращенная конфигурация хирального центра С-22; трилленогенин (VI) является производным 18-норспиростана. Агликоны сапонинов ряда спиростана обычно получают гидролизом спиростановых сапонинов или выделяют из растений в своб. виде.
У большинства спиростановых сапонинов 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. Кол-во моносахаридных остатков в молекулах сапонинов - от одного до шести. Обычно в состав углеводных цепей входят остатки D-глюкозы, D-галактозы, D-ксилозы, L-рамнозы и L-арабинозы. Известны сапонины, 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 сапонины [напр., дигитонин (VII); Glc-глюкоза, Gal-галактоза, Xyl-ксилоза] способны образовывать труднораств. комплексы с холестерином или др. 3b-гидроксистероидами.
Сапонины 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 спироста-новым сапонины, например в случае перехода от протодиосцина (IX) к диосцину (X).
Др. тип фуростановых сапогенинов представлен нуатигенином (XI) и его гликозидами, например акулеатизидом А (XIa).
Сапогенины спиростанового типа, особенно диосгенин (XII), - основной полупродукт в производстве стероидных препаратов (см. Kopтuкоиды). Для спиростановых сапонины характерно гемолитич., канцеролитич., фунгистатич. и гипохолестеринемич. действие. У фуростановых сапонины гемолитич. активность выражена гораздо слабее. Установлено, что фуростановые сапонины, в отличие от спиростановых, не осаждают холестерин из спиртовых растворов.
Абсолютное большинство стероидных сапонинов продуцируется высшими растениями. Наиболее богаты ими семейства амараллисовых (Amaryllidaceae), диоскорейных (Dioscoreaceae), лилиевых (Liliaceae). Известно ок. 200 сапогенинов ряда спиростана и примерно такое же кол-во 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 (ф-ла XIII; X = Н, R = СН3; СН3-29 отсутствует). В природе широко распространены сапонины, сапогенинами которых являются амирины (напр., β-амирин, ф-ла XIII, X = ОН, R = Н; в положении 12-13 двойная связь).
В бахчевых культурах содержатся сапонины тритерпенового ряда (их идентифицировано св. 50), обладающие горьким неприятным вкусом. Сапогенины этих сапонинов - кукурбитацины (см., например, формулу XIV - кукурбитацин А).
Сапонины-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; Деканосидзе Г. Е., Чирва В. Я., Сергиенко Т. В., Биологическая роль, распространение и химическое строение тритерпеновых гликозидов, Тб., 1984; Химия спиростанолов, 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.
