Сапонини - какво е това? Определение и свойства на материята

Сапонините - какво е това? .. Този въпрос и много от "загадките", произтичащи от него, ще се опитаме да разгледаме тук. Тази статия ще определи тяхната класификация, съществуващите видове, значението на термина, качествените параметри с физична и химична природа и др.

въведение

Веществата сапонини са органични съединения типове, принадлежащи към групата на гликозидите, получени от растения и притежаващи повърхностно активен набор от свойства. Те са широко разпространени в природата и могат да бъдат открити в растителните органи, започвайки от стъблото и завършващи с плод или цвете. Основните структурни елементи са представени от въглехидратната част и агликона.

Тази група вещества може да включва гликозиди, съдържащи стероиден алкалоиден азот. Съществуват редица сърдечни гликозиди, но те не притежават биологичните свойства, характерни за веществата вътре в растенията, и поради това се разглеждат на отделно ниво.

Свойства на физическата природа

Свойствата на сапонините, от физическа гледна точка, са представени от пълна липса на цвят, а също и описаните вещества могат да имат жълтеникав оттенък. Това е аморфен тип вещество, което няма специфична температура, при която започва да се топи. Такива съединения се разтварят във вода и различни алкохоли и не се разлагат в органични разтворители.

Тяхната специфичност е способността да се намали напрежението на повърхността на всякакви течности, по-специално вода. Отговаряйки на въпроса какво представлява - сапонините, също така е важно да знаем за съществуването на агликони или сапогенини. Най-често те са вещества с кристална форма и имат ясна индикация за температурата, при която започва процесът на топене. Отсъства хемолитична активност.

Химични свойства

Химичните свойства на сапонините се определят от параметрите на структурата на агликона, наличието на отделен набор от функционални групи и наличието на връзка с гликозидна природа.
При сапонините се отличава неутрална и кисела структура на съединението. Индексът на киселинност определя общия брой на съществуващите -СООН групи в рамките на агликоновата структура. Важно е също да се определи колко уронови киселини присъстват в въглехидратната верига.

Всички сапонини се хидролизират в присъствието на киселина или ензим от всякакъв вид и някои видове могат да образуват соли, разтворими и неразтворими.

Съществуващи видове

Класификацията на сапонините, в зависимост от характеристиките на структурата и разположението на атомите, отличава стероидните и тритерпеновите групи. Първите се синтезират поради холестерол и включват двадесет и седем въглеродни атома. Тритерпеновата група се образува директно от сквален. Тяхното общо явление на циклизация се осъществява без загуба на атоми С.

Стероидна структура

Определението за сапонини е тясно свързано с тяхната структурна форма. Техните стероидни представители съдържат вещества, произведени от спиростан или фуростан. Поради факта, че повечето от тях са получени от алкохоли с 3-та позиция, която съдържа хидроксил, те се наричат ​​спиро или фуростанолови гликозиди.

Представителите на спиростаноловите сапогенини често имат 27 въглеродни атома. Въглехидратният компонент на молекулата е включен в 3-хидроксил и може да има монозахариди: D-глюкоза, D-ксилоза, L-раммоза, L-арабиноза, галактуронова и глюкуронова киселини. Някои представители на сапонините имат остатъци от D-хиновози, D-апиоза и D-фукоза.

Един от най-важните представители на такива гликозиди е диосцин. Той се образува от сапогенни диосгенинови молекули и разклонена верига от три гликозидни вещества едновременно. Dioscin може да се намери в коренището на растенията Dioscorea.

Образуваният от него диосгенин се използва широко във фармацевтичната област на изследване и лечение на заболявания. Той служи като производно за създаване на различни кортикоидни лекарства.

Фуростанол и сапонини, получени от него, най-често включват въглеродни вериги и D-глюкозни остатъци. Процесът на разцепване на захарта, под въздействието на определени ензими, както и на киселини, в крайна сметка води до образуването на спиростанол сапонини. Фурастанолите не проявяват преципитиращ ефект върху холестеролните молекули, имат висока степен на хидрофилност и по-ниски нива на повърхностна активност в сравнение със спиростанолите.

Стероидните гликозиди притежават редица свойства, които им позволяват да предпазват растенията от различни патогени.

Тритерпенова структура

Отговаряйки на въпроса за сапонините - какво е то, важно е да знаете за наличието на редица вещества, които се наричат ​​тритерпени.
Тритерпеновите сапонини притежават тридесет въглеродни атома и тяхната химична структура има огромен брой вариации. Тритерпеноидите включват повече от 30 групи. Те могат да се класифицират според броя на пръстените в структурата на агликоната:

• Тетрацикличната група съдържа четири пръстена, образувани от въглерод и съдържащи се в агликона.
• Пентацикличната група има пет въглеродни пръстена в структурата на агликона.

Тритерпенови пентациклични гликозиди

Тритерпенови пентациклични сапонини включват около седемдесет семейства. Такива агликони са разделени на два типа групи, които са получени за по-нататъшното формиране на различни структури. Най-честите: aleanan, ursalan, lupan. Тетрацикличните съединения на сапонините са включени в групите на dammaranes, cycloartans, lanostanov, cucurbinates и др.

Концепцията за гликоалкалоиди

Сред сапонините има гликоалкалоиди, вещества с различен набор от свойства. Тяхната основна характеристика е заключена във фунгицидни, моллюзидни, инсектицидни и антитуморни ефекти върху организма.

Различни растения могат да съдържат сапонини, чийто специфичен вид зависи от алкалоида, който субектът търси. Например, съединенията на гликоалкалоидите могат да бъдат намерени най-често при представители на семейство Solanaceae растителни организми като картофи или домати. Те също се съдържат в представителите. семейство на лилията.

В съответствие със структурата на агликона стероидните алкалоиди се разделят на спиро-соланови и соланиданови алкалоиди. Азотният атом в такива вещества действа като вторичен или третичен верижен фрагмент. Спиросолан е аналог на спиростан, съдържащ сам по себе си азот. Соланидите притежават азот само в индолизиращия фрагмент на структурата. Съществува въглехидратна съставка на редица гликоалкалоиди, които имат свое собствено тривиално име.

Друг соланидин гликозид е хаконин. Нейният гликозиден фрагмент (β-хакотриоза) се образува от две рамнозни молекули и един монозахарид, глюкоза.

Процес на биосинтеза

За да отговорим на въпроса какво е - сапонини, трябва да се запознаете с процеса на тяхното формиране.

Биосинтезата на сапонина протича в съответствие с инструкциите на изопреноидния път, по време на който се образуват тритерпени и стероиди. Има връзка на три единици изопрен и пет въглеродни атома, които се комбинират в главата опашка, която се нарича 15-въглероден фарнезил дисулфат. Две молекули от това вещество се комбинират и образуват 30-въглероден сквален. Полученото вещество (сквален) започва да се окислява до оксид-оксален, което служи като обща отправна точка за повечето реакции при циклизирането на процесите на биосинтеза на тритерпеноидите. Полученият оксид сквален започва да циклизира, но само след излагане на епоксидното отваряне и протониране. В крайна сметка се образуват карбокации.

Процесът на неутрализация протича с отстраняване на протони, при което се образува форма на двойна връзка или циклопропанов пръстен. При взаимодействие с Н20 се създава хидроксилна група. Конкретизирането на стереохимията и формата на скелета се определя от множеството циклази, участващи в реакцията.

Физиологично въздействие

Сапонините засягат организмите по най-различни начини. Ако вземем предвид нивото на хемолитична активност, си струва да се отбележи тяхната способност да създават комплексно образуване с молекули холестерол. По време на този процес се създават пори, които се намират в кухината на двойния слой на клетъчната мембрана, например вътре в еритроцитите. Тази структура води до явлението хемолиза, което се случва при инжектиране във вените. Той позволява хемоглобинът да проникне свободно в кръвната плазма. Важно е да се знае, че само гликозис имат хемолитична активност, но за човешкото тяло или животни те са токсични, ако се прилагат директно в кръвта. Пероралното приложение намалява увреждането на сапонините.

Въпросните вещества са силно токсични за животни с хриле. Сапонините нарушават функционалните способности на хрилете, които, в допълнение към осъществяването на дихателната функция, участват в регулирането на солевия метаболизъм и контролните показатели в организма. осмотично налягане. Сапонините причиняват парализа и смърт на студенокръвните жители на водните обекти. Агликоните не са токсични за такива животни.

Сапонините влияят върху пропускливостта на растителните клетки. Част от тяхната концентрация може да ускори покълването на семената, както и отглеждането и развитието на растенията. Използването на високи концентрации може да има обратен ефект върху споменатите процеси. Също така, тези вещества имат дразнещо действие върху човешките очи, носа и устната кухина. В зависимост от тяхната концентрация, те могат да предизвикат увеличаване на работата на всяка жлеза в организма или да доведат до отравяне, диария, повръщане и гадене.

Има вещества сапонини с кардиотонични и невротрофични свойства, сред които могат да се отбележат: аралозид, календулозид, патризид и клематозидни съединения. Растителните сапонини могат да имат лечебен ефект.

Методи за работа

Способността за образуване на пяна позволява на сапонините да намерят използването им като детергенти за пожарогасители. Емулгиращите свойства им позволяват да се използват за стабилизиране дисперсна система емулсии или суспензии. Те винаги се използват при производството на различни продукти от сладкарската промишленост, както и при използването им за варене на бира. Фармакологичното действие на сапонините им позволява да се използват като средство за: отхрачване, отстраняване на урина, поддържане на тонуса на тялото, като успокоително или като ваксина.

За да обобщим, можем да кажем, че сапонините са такива вещества, чието основно съдържание е концентрирано в растителните организми. Те могат да имат както полезни, така и отрицателни ефекти върху организма. Може да е токсичен и да доведе до смъртта на много живи същества. Те са широко използвани в медицината и се изучават подробно от биохимичната област на науката.