HÓA hợp CHẤT THIÊN NHIÊN SAPONIN

Giáo trình Hóa học các Hợp chất Tự nhiên
CÁC HỢP CHẤT SAPONIN
I. KHÁI NIỆM
Saponin là một nhóm hợp chất tự nhiên thường gặp trong thực vật.
Chữ “sapo” có nghĩa là xà phòng. Người ta biết khoảng 500 loài thuộc 80 họ
thực vật có saponin. Một loài động vật cũng có saponin như : hải sâm, cá sao.
Saponin có những tính chất đặc trưng sau:
- Tạo bọt nhiều và bền khi lắc với nước vì có hoạt tính bề mặt cao, do
phân tử saponin có một đầu ưa nước, một đầu kị nước. Tính chất này
làm cho saponin có tính chất giống xà phòng: tính nhũ hóa và tẩy sạch.
- Làm vỡ hồng cầu ngay trong nồng độ rất loãng, tính chất này người ta
gọi là tính phá huyết. Người ta cho rằng tính phá huyết có liên quan đến
sự tạo phức giữa saponin và cholesterol và các ether của cholesterol
trong màng hồng cầu. Nhưng có một số trường hợp chỉ số phá huyết và
khả năng tạo phức với cholesterol không tỉ lệ thuận với nhau nên phải
xét đến ảnh hưởng của saponin trên các thành phần khác của màng
hồng cầu. Qua việc theo dõi tính phá huyết, người ta thấy rằng cấu trúc
của phần aglycol có tác dụng trực tiếp đến tính phá huyết còn phần
đường có ảnh huởng đến mức độ phá huyết. Hồng cầu của các động vật
khác nhau cũng bị ảnh hưởng khác nhau đối với một loại saponin.
Hồng cầu của cừu dễ bị phá nhất nên được dùng tốt để tính chỉ số phá
huyết.
- Saponin có thể làm chết cá (hoặc một số động vật máu lạnh khác) ở
nồng độ rất thấp. Tính chất này được giải thích do saponin làm tăng
hoạt tính thấm của biểu mô đường hô hấp làm mất chất điện giải cần
thiết.
- Saponin còn có tính đặc biệt nữa là tính tạo phức với cholesterol hoặc
một số chất 3-β-hydroxy steroid khác. Đôi khi nguời ta dùng tính chất
này để tách Saponin, hoặc ngược lại dùng saponin để tách các chất 3-β-
hydroxy steroid khác.
Saponin có vị đắng, khó chịu, thường ở dạng vô định hình, rất khó

tinh chế. Do đó trước đây, các saponin trong cây thường được mô tả ở dạng
sapogenin. Người ta phân lập được các saponin có trên 10 đơn vị đường trong
phân tử, có điểm chảy và toàn bộ cấu trúc xác định (kể cả dây nối giữa các
đơn vị đường).
Saponin tan trong nước, cồn loãng, khó tan trong cồn cao độ, rất ít
tan trong aceton, không tan trong ether và hexan. Do đó có thể dùng 3 dung
môi này để tủa saponin trong quá trình chiết xuất.
146
Giáo trình Hóa học các Hợp chất Tự nhiên
Các saponin đều là chất quang hoạt, phần lớn các sapogenin steroid
là tả truyền, saponin trierpenoid là hữu truyền.
Điểm chảy của các saponin thường cao hơn 200
o
C. Các saponin
thường hay được chuyển thành các dẫn chất acetyl dễ kết tinh hơn, có điểm
chảy và năng suất quay cực cố định hơn. Trong một số trường hợp, khi muốn
tinh chế saponin hoặc sapogenin, người ta chuyển hóa chúng thành các acetyl
sau đó desacetyl hóa.
Saponin có thể được tủa bởi chì actat, barium hydroxyd, amonium
sulfat. Có thể dùng tính tạo tủa này để phân lập saponin. Saponin có loại acid,
trung tính và kiềm.
PHÂN LOẠI
Trước đây, KOBERT chia saponin làm 2 loại: trung tính và acid căn
cứ vào tính tạo tủa. Saponin trung tính thì tủa bởi Barium hydroxid và chì
acetat, Còn saponin acid thì tan được trong kiềm, bị tủa bởi chì acetat trung
tính và amonium sulfat.
Xu hướng hiện nay, người ta chia làm 2 loại dựa theo cấu trúc hóa
học: saponin steroid và saponin triterpenoid.
II.1. Saponin triterpenoid
Phần genin loại này có 30 carbon, gồm saponin triterpenoid

pentacyclic và saponin triterpenoid tetracyclic.
- Saponin triterpenoid pentacyclic : loại này được chia làm các nhóm
olean, ursan, lupan, hopan.
• Nhóm olean: Phần lớn các saponin triterpenoid trong tự nhiên
đều thuộc nhóm này. Phần aglycon thường có 5 vòng và thường
là dẫn xuất của 3-β-hydroxy olean 12-ene, tức là β-amyrin.
R
1
R
4
R
2
R
3
R
5
HO
1
2
3
4 5
6
7
8
9
10
11
12
13
14

15
16
17
18
19
20
21
22
23 24
25
26
27
28
29
30
Olean β-amyrin
R
1
=R
2
=R
3
=R
4
=R
5
=CH
3
147
Giáo trình Hóa học các Hợp chất Tự nhiên

Thí dụ một vài aglycon:
- Acid oleanolic : R
1
=R
2
=R
4
=R
5
=CH
3

R
3
= COOH
- Hederagenin: R
1
=CH
2
OH
R
2
=R
4
=R
5
=CH
3
R
3

=COOH
- Gypsogenin: R
1
=CHO
R
2
=R
4
=R
5
=CH
3
R
3
=COOH
Phần đường có thể nối vào C
3
theo dây nối acetal, đôi khi phần
đường nối vào C
28
theo dây nối ester. Gần đây người ta cô lập được saponin có
10-11 đơn vị đường.
• Nhóm ursan
Cấu trúc nhóm ursan tương tự như nhóm olean. Chỉ khác là nhóm
methyl ở vị trí C-30 không gắn vào vị trí C-20 mà vào vị trí C-19. Các
sapogenin của nhóm ursan thường là những dẫn chất của 3-β-hydroxy ursan-
12-ene tức α-amyrin. Những saponin của nhóm này thường ít gặp hơn nhóm
olean.
HO
Ursan α-amyrin

• Nhóm lupan:
Cấu trúc nhóm lupan có các vòng A, B, C, D giống như các nhóm
trên, chỉ khác vòng E có 5 cạnh, C-20 ngoài vòng.
148
Giáo trình Hóa học các Hợp chất Tự nhiên
• Nhóm hopan:
Cấu trúc nhóm hopan có các vòng A, B, C, D giống như các nhóm
trên, chỉ khác vòng E có 5 cạnh, C-22 ngoài vòng và nhóm methyl gắn ở C-18
thay vì C-17
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21

22
23
24
25
26
27
28
29
30
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
21
22

23
24
25
26
27
20
28
29
30
A
B
C D
E
Hupan Hopan
- Saponin triterpenoid tetracyclic : gồm 3 nhóm chính: Dammaran,
lanostan và cucurbitan
• Nhóm dammaran: Đại diện là các saponin của nhân sâm. Phần
aglycon gồm 4 vòng và một mạch nhánh. Phần đường nối vào –
OH ở C-3 hoặc nối vào nhóm –OH ở mạch nhánh
• Nhóm lanostan: Đại diện cho nhóm này là các saponin của loài
hải sâm. Các saponin của động vật này có tác dụng phá huyết rất
mạnh, mạnh hơn các saponin có nguồn gốc thực vật, người ta
cho rằng chúng tiết ra các saponin ít tan trong nước để làm vũ
khí tự vệ, cũng tạo bọt như các saponin trong thực vật, khi thủy
phân thu được các sapoenin và đường.
1
2
3
4
5

6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28 29
30
1
2
3
4 5
6
7

8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
Dammaran Lanostan
• Nhóm cucurbitan:
149
Giáo trình Hóa học các Hợp chất Tự nhiên
Phần lớn các saponin nhóm cucurbitan gặp trong họ Cucurbitaceae
(họ Bầu bí). Ở đây nhóm CH
3

ở vị trí C-10 sẽ gắn vào vị trí C-9.
1
2
3
4 5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28 29
30
Cucurbitan

Những chất cucurbitacin là những chất đắng. Phần lớn các chất này
tồn tại trong cây ở dạng tự do, một số ít ở dạng glycosid.
II.2. Saponin steroid
Phần genin của saponin steroid có 27C, là dẫn chất của khung
cholestan. Gồm có 3 nhóm: spirostan, furostan và nhóm saponin steroid
alcaloid.
• Nhóm spirostan:
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23

24
25
26
27
O
O
Spirostan
Nhóm spirostan hiện nay được chú ý nhiều vì là nguồn nguyên liệu
quan trọng để bán tổng hợp các thuốc steroid. Hai sapogenin quan trọng là
diosgenin (có chủ yếu trong các loài Dioscorea) và hecogenin (có chủ yếu
trong các loài Agave)
Ở dạng glycosid, phần đường được nối vào –OH ở C-3, một số ít
trường hợp ở C-1.
150
Giáo trình Hóa học các Hợp chất Tự nhiên
O
HO
O
O
HO
O
O
Diosgenin Hecogenin
• Nhóm furostan:
Nhóm này có cấu trúc tương tự nhóm spirostan, chỉ khác là vòng F
bị biến đổi, thường là sự mở vòng.
• Nhóm saponin steroid alcaloid: là những hợp chất vừa có tính
alcaloid vừa có tính saponin gồm có nhóm spirosolan và nhóm solanidan.
- Nhóm spirosolan:
Chỉ khác nhóm spirostan ở nguyên tử oxy ở vòng F được thay bằng

NH. Một điểm cần chú ý nữa là ở đây có isomer ở C-22, thí dụ như salasodin
có trong cây cà Úc (Solanum laciniatum) có cấu trúc 22α còn tomatodin là các
saponin có trong cây cà chua thì có cấu trúc (25 S) 22β
O
HO
N
O
HO
N
CH
3
CH
3
H
H
Solasodin Tomatidin
 Nhóm solanidan:
Đại diện cho nhóm này là solanidin được ly trích từ khoai
tây dưới dạng glycosid là solanin. Solanidin có nhân steroid
giống như tất cả các chất trong các nhóm trên nhưng phần
mạch nhánh có biến đổi. Hai vòng E và F có chung một
carbon và N.
151
Giáo trình Hóa học các Hợp chất Tự nhiên
N
HO
Solanidin
II. PHƯƠNG PHÁP CHIẾT SAPONIN
Do đặc điểm cấu trúc saponin trong phân tử thường có chuỗi đường
dài nên chúng có tính phân cực mạnh, dễ hút ẩm, thường tồn tại ở dạng dẻo,

sệt, khó kết tinh. Do đó, việc chiết xuất hợp chất saponin ra khỏi cây cỏ là vấn
đề tương đối phức tạp so với một số hợp chất tự nhiên khác.
Tùy thuộc vào tính chát hóa học của hợp chất saponin và các chất đi
kèm có trong cây để chọn phương pháp thích hợp.
Cũng như một số lớn các hợp chất khác có trong thực vật, muốn
chiết xuất saponin thực sự có trong tự nhiên thì nguyên liệu phải được làm khô
nhanh, bảo quản cẩn thận. Tuy nhiên một số trường hợp trong sản xuất, người
ta lại ủ nguyên liệu để enzym có sẵn trong cây hoạt động để tăng hoạt chất
mong nuốn. Ví dụ để chiết xuất diosgenin, 2 tác giả Blunden và Hardman
dùng phương pháp ủ để tăng saponin steroid có trong củ tươi Dioscorea
belizensis lên từ 5-10%. Hardman và Brain cũng đã dùng phương pháp ủ củ
Dioscorea deltoidea và hạt của Trigonella foenunggraecum để làm tăng hiệu
suất của saponin lên.
Trong một loài thực vật, saponin thường tồn tại một hỗn hợp gồm
nhiều chất khác nhau. Rất nhiều trường hợp các saponin này chỉ khác nhau do
cấu trúc mạch đường, do đó việc tách chiết các saponin riêng biệt rất khó.
Phương pháp chủ yếu để tách riêng các saponin là sắc ký cột với pha tĩnh là
silicagel, celluloze, polyamid. Người ta cũng thường dùng phương pháp sắc ký
gel (gel chromatography).
III.1. Chiết xuất saponin triterpen
III.1.1. Loại mỡ
Nguyên liệu trước khi chiết cần được loại mỡ bằng một số dung môi
hữu cơ: ether dầu hỏa, benzen, ether etylic…
Quá trình loại mỡ có thể được tiến hành theo phương pháp sau đây:
Loại mỡ trước khi chiết:
152
Giáo trình Hóa học các Hợp chất Tự nhiên
Bột nguyên liệu được loại mỡ bằng cách đun hoàn lưu hay chiết
soxhlet với dung môi loại mỡ. Dung môi hòa tan mỡ được tách riêng ra, bã
nguyên liệu được làm khô dung môi trước khi cho vào dụng cụ chiết kế tiếp.

Loại mỡ sau khi chiết:
Để tránh sử dụng một lượng lớn dung môi hữu cơ, người ta có thể
loại mỡ sau khi chiết bằng cách lắc với dung môi loại mỡ. Bằng cách này
lượng dung môi loại mỡ sẽ ít hơn nhiều so với cách loại mỡ trực tiếp trên
nguyên liệu.
Lọai mỡ bằng phương pháp đông lạnh:
Trong một số trường hợp chiết xuất lớn và dịch chiết nhiều mỡ, có
thể dùng phương pháp đông lạnh rồi hớt lớp mỡ đóng váng trên bề mặt. Sau
đó, thu hồi dung môi chiết. Để đảm bảo sạch mỡ, có thể lắc với dung môi loại
mỡ nếu thấy cần thiết.
III.1.2. Chiết xuất
Thông thường, hợp chất saponin có tính phân cực mạnh nên dung
môi dùng để chiết saponin là các dung môi phân cực như: nước, cồn, methanol
(thường dùng trong phòng thí nghiệm)
Nước là dung môi hòa tan saponin rất tốt, nhưng có nhược điểm là:
ngoài saponin, nước còn hòa tan nhiều tạp chất trong cây như chất màu, nhựa,
tinh bột, tanin, đường, muối vô cơ… Do đó sẽ gây khó khăn trong quá trình
tinh chế. Ngoài ra trong môi trường nước sẽ có một số saponin phân hủy do
men (ví dụ như saponin của Hedera helix, Gypsophyla paniculata)
Dung môi thường dùng để chiết saponin là cồn 40-90%. Hầu hết các
saponin đều tan tốt trong cồn và trong môi trường này khống chế được sự hoạt
động của các men. Tuy nhiên, khi dùng cồn làm dung môi chiết cần lưu ý một
số trường hợp của các saponin acid trong phân tử có chứa nhóm carboxyl,
dưới tác dụng của cồn sẽ chuyển thành dẫn xuất alkyl ester.
III.1.3. Loại các tạp chất
Trong dịch chiết thu được, ngoài saponin còn lẫn nhiều tạp chất đi kèm,
do đó phải từng bước loại dần các tạp chất để thu được một hỗn hợp thành
phần saponin tương dối cao gọi là “hỗn hợp saponin thô”.
Loại chlorophyl:
Nếu dịch chiết có chlorophyl thì loại bằng cách lắc dịch chiết với

các dung môi kém phân cực như cyclohexan, tetraclorur carbon…
Trường hợp các saponin bền với nhiệt, có thể loại chlorophyl bằng
cách chiết cây với nước sôi 100
0
C, trong điều kiện này chlorophyl không tan
trong dịch nước.
153
Giáo trình Hóa học các Hợp chất Tự nhiên
Loại các hợp chất ít phân cực:
Để loại các tạp chất kém phân cực như các chất màu, các hợp chất
phenolic ta lắc dịch chiết với dung môi hữu cơ sau: choroform, ether, ethyl
acetat.
Loại các chất phân cực mạnh:
Dịch chiết sau khi loại tạp ít phân cực sẽ được thu hồi dung môi, sau
đó lắc với n-buthanol. Lớp n-buthanol sẽ chứa một lượng lớn saponin, còn lớp
nước chủ yếu chứa các tạp chất phân cực mạnh như đường tự do, muối vô
cơ…
III.1.3. Tủa hợp chất saponin thô
Tùy theo dung môi chiết và tùy thuộc vào bản chất của saponin để
chọn chất kết tủa thích hợp:
Bảng 27: Một số chất dùng để chiết saponin
Dung môi chiết Chất kết tủa Ghi chú
Nước Chì acetat trung tính Saponin acid
Nước Chì acetat baz Saponin rung tính
EtOH, MeOH Aceton
EtOH, MeOH Ether
EtOH 50-90% Metyletyl ceton
EtOH 90-96% Cholesterol Saponin steroid

154

Giáo trình Hóa học các Hợp chất Tự nhiên
Sơ đồ tổng quát chiết xuất saponin triterpen
155
NGUYÊN
LIỆU
Loại mỡ
DM chứa dầu béo
NL đã loại
mỡ
Dịch chiết
Dịch cyclohexan
(chứa chlorophyl)
Dịch chiết đã loại
chlorophyl
Dịch CHCl
3
(chứa các
hợpchất phân cực yếu)
Dịch chiết đã loại hợp
chất hữu cơ phân cực
yếu
Dịch nước
(chứa hợp chất
phân cực mạnh)
Dịch n-buthanol
(chứa saponin)
Dịch MeOH
Hỗn hợp saponin
thô
Chiết bằng dung

môi (nước, cồn,
MeOH)
Thu hồi còn 1/3 thể tích
(lắc với cyclohexan)
Lắc với CHCl
3
Thu hồi đến cắn
+H
2
O, lắc với n-
buthanol
Thu hồi chân
không
Hòa tan cắn với MeOH
Tủa bằng ester
Giáo trình Hóa học các Hợp chất Tự nhiên
Sơ đồ chiết xuất saponin triterpen từ cây Ngũ gai bì chân chim
(Schefflera octophylla-Araliaceae)
156
Bột nguyên liệu
Dịch chiết MeOH
Cắn
Dịch nước
Dịch chiết đã loại tạp
Dịch n-
buthanol
Cắn
Dịch MeOH
Hỗn hợp saponin
thô

Cô giảm áp
Lắc với n-hexan (loại nhựa, chất màu )
Lắc với CHCl
3
(loại chất màu)
Lắc với n-buthanol
Hòa tan với MeOH
Tủa bằng ether
Dịch nước
Giáo trình Hóa học các Hợp chất Tự nhiên
Sơ đồ chiết saponin triterpen từ Ngưu tất (Achyranthes
bidentata Blume)
157
Bột nguyên liệu
Dịch chiết MeOH
Cao toàn phần
H
2
O
Lắc với n-BuOH
Hòa với MeOH
Tủa Ether
Cô
MeOH
Dịch pha n-BuOH Dịch nước
Đường và các hợp
chất tự do khác
Cắn
Tủa Dịch
Hỗn hợp Saponin thô Sterol

Bã
Giáo trình Hóa học các Hợp chất Tự nhiên
III.2. Chiết xuất saponin steroid
Quá trình chiết các saponin steroid cũng tương tự như các saponin
triterpen gồm có các bước cơ bản: loại chất béo, chiết bằng dung môi phân
cực, loại tạp…
Tuy nhiên, các hợp chất saponin steroid thường được ứng dụng
nhiều trong công nghiệp bán tổng hợp chất corticoid dưới dạng sapogenin (Ví
dụ như: diosgenin, hecogenin, tigogenin ) vì thế trong quá trình chiết xuất
người ta kết hợp thêm giai đoạn thủy phân để thu nhận các sapogenin cần
thiết.
III.2.1. Chiết dưới dạng sapogenin
Bột nguyên liệu sau khi loại mỡ được chiết bằng dung môi phân cực
(EtOH, MeOH). Cắn thu được sau khi thu hồi dịch chiết được tinh chế tiếp để
thu nhận saponin tinh khiết hoặc thủy phân bằng acid để thu nhận sapogenin.

Sơ đồ chiết dưới dạng saponin
158
Bột dược liệu
DL đã loại mỡ
Dịch chiết
Cắn
Saponin tinh khiết
Tủa genin Dịch thủy phân
Loại mỡ
Phơi khô
Chiết bằng cồn
Thu hồi dung môi
Thủy phân acid
Tinh chế

Lọc
Giáo trình Hóa học các Hợp chất Tự nhiên
III.2.2. Chiết dưới dạng sapogenin
Sơ đồ chiết dưới dạng sapogenin
Trong thực tế, saponin có khả năng tự thủy phân do men có sẵn
trong nguyên liệu. Do đó, trong nguyên liệu ngoài dạng saponosid còn có một
số tồn tại ở dạng sapogenin. Khi dùng dung môi phân cực để chiết saponin thì
phần genin không tan sẽ nằm lại trong nguyên liệu, do đó hiệu suất chiết sẽ
giảm. Để khắc phục tình trạng trên, trước tiên, người ta thủy phân trực tiếp
saponin trong nguyên liệu, sau đó dùng dung môi kém phân cực (benzen,
CHCl
3
, n-hexan, xylen…) để chiết tách các genin ra khỏi nguyên liệu. Với
phương pháp này, hiệu suất sẽ tăng lên rõ rệt.
159
Bột nguyên liệu
Bã nguyên liệu
Dịch chiết
Cắn
Dịch acid
Sapogenin
Làm khô
Chiết bằng dung môi hữu
cơ
Thu hồi dung môi
Thủy phân bằng acid (HCl, H
2
SO
4
)

Lọc, ép bã
Tinh chế
Giáo trình Hóa học các Hợp chất Tự nhiên
III.2.3. Làm giàu saponin trong nguyên liệu thực vật
Nhằm mục đích nâng cao hiệu suất trong việc chiết xuất diosgenin,
một số tác giả đã nghiên cứu phương pháp làm giàu diosgenin từ nguyên liệu
thực vật trước khi đem chiết xuất.
Nhóm nghiên cứu của Harmam đã nhận xét rằng, hàm lượng
saponin tăng lên đáng kể khi cho lên men nguyên liệu trước khi chiết. Nhóm
này cũng tiến hành những thí nghiệm, nằm nâng cao hiệu suất chiết sapogenin
bằng cách cho vào môi trường ủ men những chất kích thích tố thực vật hoặc
những chất thúc đẩy quá trình sinh tổng hợp steroid.

Sơ đồ chiết diosgenin từ Dioscorea floribunda
160
Bột dược liệu
Bã nguyên liệu
Dịch chiết
Cắn
Dịch thủy phân
(đường)
Diosgenin
Phơi khô
Chiết nóng bằng n-hexan
Thu hồi dung môi
Ủ với dung dịch (100ml H
2
O + 1ml squalen)
ở 36
o

C/24h +HCN 2N (hồi lưu 24h)
Kết tinh bằng n-hexan
Giáo trình Hóa học các Hợp chất Tự nhiên
A. Racennixenco theo dõi quá trình ủ men của D. deltoidea nhận
thấy có sự chuyển hóa saponin loại furostan phân cực lớn (tan trong nước)
sang loại spirostan phân cực ít (không tan trong nước) do loại bỏ glucose ở vị
trí C-22 và đóng vòng F.
Trong nguyên liệu, các saponin có thể tồn tại ở một dạng chủ yếu là
furostan hay spirostan hoặc có thể tồn tại song song hai dạng với hàm lượng
bằng nhau Do đó, khi chiết xuất cần phải tiến hành khảo sát xem saponin tồn
tại trong nguyên liệu ở dạng nào để có phương pháp xử lý và chiết xuất thích
hợp
Sơ đồ chiết Diosgenin từ các nguồn nguyên liệu khác nhau
(Viện nguyên liệu Hà Nội)
161
Sản phẩm
giàu furostan
Nguyên
liệu
Nguyên liệu chứa
khung spirostan
Nguyên liệu chứa
khung furostan
Sản phẩm
giàu spirostan
Bột dược liệu
đã thủy phân
Diosgenin
Chiết bằng
nước nóng

Thủy phân
acid
Ủ men 38-40
o
Ủ men 38-40
o
Nước 6-10 lần
Chiết bằng
DMHC
SKLM
(TT Ehlich)
Giáo trình Hóa học các Hợp chất Tự nhiên
III.3. Chiết xuất saponin steroid alcaloid (còn gọi là gluco-alcaloid)
Sơ đồ tổng quát chiết saponin steroid alcaloid
Các hợp chất thuộc nhóm này vừa có tính chất của một glycosid,
vừa có tính chất của một alcaloid vì thế trong quá trình chiết có thể lợi dụng 2
tính chất này.
162
Chiết bằng cồn, MeOH
Thu hồi dung môi
Hòa tan trong CH
3
COOH 5%
Kiềm hóa bằng NH
4
OH (pH=12)
Lọc
Dịch chiết
Cắn
Dịch acid

Tủa glucoalcaloid
Bột nguyên liệu
Giáo trình Hóa học các Hợp chất Tự nhiên
Sơ đồ chiết solasodin từ quả S.Xanthocarpum Schard ed Wendl
Cũng tương tự như saponin steroid, các saponin steroid cũng thường
được xử lý ở dạng genin, do đó quá trình chiết thường có giai đoạn thủy phân.
Để đạt hịêu suất cao, người ta thường tiến hành thủy phân trực tiếp nguyên
liệu, sau đó chiết bằng dung môi kém phân cực, tinh chế tương tự như tinh chế
hợp chất alcaloid.
163
Ngấm kiệt
CH
3
COOH 5%, MeOH 80%
Benzen-ether
Kiềm hóa bằng NH
4
OH 25%
Tinh chế
Dịch chiết
Dịch chiết đã lọai béo
Bột quả
Tủa glucoalcaloid thô
Tủa glucoalcaloid
Giáo trình Hóa học các Hợp chất Tự nhiên
Sơ đồ chiết solasodin từ Solanum lacinatum
164
Bột nguyên liệu
Dịch acid (đường) Bã (solasodin chlohydrat)
Dịch xylen (solasodin baz)

Dịch xylen tạp
Dịch acid (solasodin acetat)
Tủa solasodin kỹ thuật
Solasodin tinh khiết
HCl 5% / isopropanol
Hồi lưu 2h
Lọc, ép bã
Kiềm hóa bằng NaOH 20%
Chiết bằng Xylen
Kết tinh trong isopropanol
Kiềm hóa bằng NH
4
OH 25%
Lọc tủa
Tinh chế bằng than hoạt
Lắc với CH
3
COOH/isopropanol/H
2
O
Giáo trình Hóa học các Hợp chất Tự nhiên
Phương pháp tinh chế hợp chất saponin:
Tủa saponin thu được bằng các phương pháp chiết xuất trên, tuy đã
qua nhiều giai đoạn loại tạp nhưng vẫn chưa tinh khiết (thường gọi là saponin
thô). Muốn có được hỗn hợp saponin tinh khiết cần phải tiếp tục tinh chế. Tùy
theo tạp chất đi kèm trong các tủa thô để lựa chọn phương pháp tinh chế thích
hợp.
Sau đây là một số phương pháp dùng để tinh chế saponin:
- Tinh chế bằng than hoạt:
Dung dịch cồn saponin được đun với than hoạt, sau đó lọc lấy dịch lọc.

Bằng phương pháp này có thể loại được một số chất màu, nhựa,…
- Tinh chế bằng cột trao đổi ion:
Cho hỗn hợp saponin thô qua cột trao đổi ion (Amberlit, Dowex,…) sẽ
loại được các tạp chất vô cơ.
- Tinh chế bằng phương pháp tạo bọt:
Dựa vào tính chất dễ tạo bọt của saponin trong dung dịch nước, người
ta dùng một luồng khí trơ sục vào dung dịch nước của saponin thô. Sau đó
tách riêng lớp bọt bền trên bề mặt ra khỏi dung dịch, ở lớp bọt bền sẽ chứa
một lượng lớn saponin. Bằng phương pháp này, Research đã chiết được 97%
saponin từ nguyên liệu.
- Phương pháp dựa vào độ hòa tan:
Dựa vào độ hòa tan khác nhau giữa các saponin và tạp chất đi kèm để
tách chúng ra khỏi nhau. Ví dụ, các tạp chất đường tự do, muối vô cơ tan
nhiều trong nước, saponin tan nhiều trong n-buthanol. Lớp buthanol sẽ chứa
saponin. Có thể lặp lại quá trình này vài lần để thu được saponin tinh khiết
hơn.
- Phương pháp kết tủa:
Để tinh chế hỗn hợp saponin thô, người ta dùng phương pháp hòa tan
saponin thô trong methanol, sau đó tủa với ether ethylic khan theo tỷ lệ 1 thể
tích methanol và 10 thể tích ether. Có thể lặp lại quá trình này vài lần để thu
được saponin tinh khiết hơn.
- Phương pháp tạo phức với cholesterol:
Lợi dụng khả năng tạo phức với cholesterol của một số saponin để
trong ethanol tác dụng với dung dịch cholesterol trong ethanol nóng (50-60
o
C)
sẽ tạo phức ở dạng tủa. Lọc lấy tủa phức, phá phức bằng các hòa tan tủa trong
pyridin. Thu hồi dịch pyridin đến cắn. Hòa cắn trong methanol, sau đó tủa
dịch methanol bằng ether ethylic sẽ thu được hỗn hợp saponin tinh khiết.
165

Giáo trình Hóa học các Hợp chất Tự nhiên
Sơ đồ phương pháp tạo phức với cholesterol
- Phương pháp tạo dẫn xuất
Để tinh chế saponin, người ta có thể tạo các dẫn xuất của hợp chất này
(ví dụ: methyl hóa, ethyl hóa…) sau đó lợi dụng tính chất đặc trưng của các
dẫn xuất để tách chúng ra khỏi hỗn hợp.
166
Tủa saponin thô
Dịch EtOH
Dịch cồn Tủa phức
Dịch pyridin
Cắn
Dịch MeOH
Tủa saponin
EtOH
Dung dịch cholesterol/cồn
Pyridin
Thu hồi dung môi
MeOH
Ether
Giáo trình Hóa học các Hợp chất Tự nhiên
Sơ đồ phương pháp tạo dẫn xuất
Phương pháp kết tinh lại
Thông thường các hợp chất saponin có chuỗi đường dài nên rất khó kết
tinh. Tuy nhiên cũng có một số ít saponin có khả năng kết tinh được, đặc biệt
là các ester sapogenin, trong trường hợp này có thể dùng phương pháp kết
tinh.
Phương pháp sắc ký cột
Đây là phương pháp hữu hiệu để tinh chế hỗn hợp saponin. Phương
pháp sắc ký cột không những thích hợp để tinh chế mà còn hiệu quả trong việc

tách các đơn chất, đặc biệt là saponin triterpen.
Một số chất nhồi cột và dung môi thường dùng để tinh chế và tách
saponin:
Chất nhồi cột: silicagel, acid alumin, cellulose, polyamid…
Dung môi rửa cột: tùy theo bản chất của saponin để chọn dung môi
phân cực hay kém phân cực. một số hỗn hợp dung môi thường dùng là:
n-buthanol bão hòa nước
167
5 mg saponin
Dịch phản ứng
Cắn
Dẫn xuất methyl saponin
+ 5ml MeOH
+ 2ml diazomethan
Để yên 1h ở nhiệt độ
phòng
Thu hồi dung môi
Kết tinh lại
Methyl hóa
5 mg saponin
Dịch phản ứng
Cắn
Dẫn xuất acetyl saponin
+ 1ml pyridin khan
+ 0,2ml anhydric
acetic
Để yên 39h /t
o
phòng
+10ml nước đá lạnh

Lọc
Rửa tủa bằng nước cho hết acid
Kết tinh trong CHCl
3
-
MeOH(1:1)
Acethyl hóa
Giáo trình Hóa học các Hợp chất Tự nhiên
n-buthanol-EtOH-NH
4
OH 20% (7:2:5)
n-buthanol-EtOH-H
2
O(10:2:5)
n-buthanol-AcOH-NH
4
OH (4:1:5)
isopropanol-H
2
O-acid formic (70:24:6)
n-buthanol-pyridin-H
2
O (3:1:3)
CHCl
3
-MeOH-H
2
O (61:32:7)
EtOAc-MeOH-H
2

O (100:17:13)
Ngoài các cột dựa trên nguyên tắc hấp phụ, sau này người ta còn dùng
các cột dựa trên nguyên tắc lọc gel để tách các chất.
Các chất nhồi cột thường dùng để tinh chế saponin là Sephadex LH20
(rửa cột bằng MeOH) và Sephadex LH20 (rửa cột bằng MeOH) và Sephadex
LH50 (rửa cột bằng nước).
168