Tổng quan về hợp chất saponin

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
VIỆN CNSH VÀ CNTP
BỘ MÔN CÔNG NGHỆ SINH HỌC

TIỂU LUẬN MÔN HỌC
KỸ THUẬT THU NHẬN CÁC CHẤT CÓ HOẠT TÍNH SINH HỌC TỪ
THỰC VẬT

Đề tài:

TỔNG QUAN VỀ HỢP CHẤT SAPONIN

Giảng viên hướng dẫn: PGS.TS ĐỖ THỊ HOA VIÊN
Sinh viên thực hiện:
Ngô Minh Sâm

20113254

Đinh Văn Quý

20113564

Đoàn Thị Phương Thảo

20113577

Tô Thị Nga

20113176

Lê Thị Hương

20112962


MỤC LỤC
I.

Giới thiệu chung về saponin. ....................................................................................... 4

II.

Phân loại và cấu trúc .................................................................................................... 5
1.

2.

III.

Saponin triterpenoid. ................................................................................................ 5
1.1.

Saponin triterpenoid pentacyclic ...................................................................... 5

1.2.

Saponin triterpenoid tetracyclic. ....................................................................... 8

Saponin steroid ......................................................................................................... 8
2.1.

Nhóm spirostan: ................................................................................................... 8

2.2.

Nhóm furostan:................................................................................................... 10

2.3.

Nhóm aminofurostan: ......................................................................................... 11

2.4.

Nhóm spirosolan: ................................................................................................ 12

2.5.

Nhóm solanidan: ................................................................................................. 12

2.6.

Các saponin steroid khác ..................................................................................... 13

Các phương pháp định tính. .................................................................................. 14

1.1. Dựa trên tính chất tạo bọt: ..................................................................................... 14
2.

Dựa trên tính chất phá huyết: ................................................................................ 14

3.

Dựa vào tính độc đối với cá: .................................................................................. 14

4.

Dựa vào khả năng tạo phức với Cholesterol: ....................................................... 15

5.

Dựa vào phản ứng tạo màu:................................................................................... 15

6.

Sắc lý lớp mỏng: ..................................................................................................... 15

7.

Xác định bằng quang phổ: ..................................................................................... 17

IV.

Các phương pháp định lượng. .............................................................................. 17

1.

Phương pháp cân: .................................................................................................. 17

2.

Phương pháp đo quang: ......................................................................................... 17

3.

Sắc ký lỏng cao áp: ................................................................................................. 18

V.

Hoạt tính sinh học của saponin ................................................................................. 18

VI.

MỘT SỐ SAPONIN CÓ HOẠT TÍNH ĐƯỢC SỬ DỤNG TRÊN THỰC TẾ ............... 20

1.

2.

Saponin trong cây nhân sâm – Saponin triterpenoide ......................................... 20
1.1.

Tổng quan về Nhân Sâm ................................................................................. 20

1.2.

Chiết tách và phân tích hàm lượng Ginsenosides từ nhân sâm .................. 22

Sapogenin steroid từ cây dứa mỹ (agave)- hecogenin: ................................................. 23
1.1.

Đặc điểm và phân bố: .......................................................................................... 23

1.2.

Thành phần hóa học: .......................................................................................... 24


VII.

1.3.

Ứng dụng: .......................................................................................................... 24

1.4.

Chiết xuất Hecogenin từ lá cây dứa mỹ: ............................................................... 25

MỘT SỐ SẢN PHẨM SAPONIN ĐƯỢC SỬ DỤNG TRÊN THỊ TRƯỜNG. .............. 26

1.

Ứng dụng trong nuôi trồng thủy sản. .................................................................... 26

2.

Ứng dụng trong y dược. ......................................................................................... 27

TÀI LIỆU THAM KHẢO ........................................................................................................ 28


I.

Giới thiệu chung về saponin.
Saponin hay saponoid là một nhóm glycosid lớn, Sapo tiếng la tinh có

nghĩa là sà phòng. Saponin có mặt trong cả các loài thực vật như một số cây
họ đậu: đậu tương, đậu Hà Lan và một số loài động vât như : hải sâm, cá sao,…
Cấu trúc saponin gồm 2 phần: Gốc đường – Glycon và gốc không đường
– Aglycon.

Hình 1 : Cấu trúc của saponin.

Dựa theo cấu trúc hoá học có thể chia ra: saponin triterpenoid và saponin
steroid.
Về các tính chất vật lý, hóa học:
-

Saponin đa số có vị đắng trừ một số như glycyrrhizin có trong cam

thảo bắc, abrusosid trong cam thảo dây, oslandin trong cây Polypodium vulgare
có vị ngọt.
-

Saponin tan trong nước, alcol nhưng rất ít tan trong aceton, ether hay

hexan do đó người ta dùng 3 dung môi này để tủa saponin. Saponin có thể bị tủa
bởi chì acetat, bari hydroxyd, ammoni sulfat.
-

Saponin khó bị thẩm tích, người ta dựa vào tính chất này để tinh chế

saponin trong quá trình chiết xuất.


-

Phần genin tức là sapogenin và dẫn chất acetyl sapogenin thường dễ

kết tinh hơn saponin.
-

Saponin triterpenoid thì có loại trung tính và loại acid, saponin

steroid thì có loại trung tính và loại kiềm.
Nhờ có cấu trúc hóa học đặc biêt, các saponin cũng cho thấy những tính chất
riêng, không giống với các nhóm chất có hoạt tính khác, được ứng dụng nhiều
trong việc đinh tính và định lượng:
-

Có khả năng tạo bọt lớn, có tác dụng nhũ hóa và tẩy sạch :

-

Phá vỡ tế bào hồng cầu ở ngay nồng độ rất loãng.

-

Làm thay đổi tính thấm của biểu mô đường hô hấp, gây độc cho

-

Làm kích ứng niệm mạc, gây ra một số hiện tượng như : hắt hơi,

cá.
đỏ mắt, … ngoài ra cũng được ứng dụng với tác dụng long đờm, lợi tiểu,…
-

Có thể tạo phức với Cholesterol cũng như một số steroid khác.

Tuy nhiên, có một số Saponin lại không thể hiện lên các tính chất trên
mà có thể kể đến như một số saponin trong thành phần của nấm Linh Chi

II.

Phân loại và cấu trúc
Các hợp chất saponin được phân loại thành hai nhóm khác nhau dựa

vào khung cấu trúc hóa học của các hợp chất :
1. Saponin triterpenoid.
Saponin triterpenoid có bản chất là các hợp chất triterpenoid gồm 6
nhóm hemitrerpen, tạo nên hai loại:
1.1.

Saponin triterpenoid pentacyclic

.Bao gồm các nhóm nhỏ: Olean, Ursan, Lupan, Hopan.
a. Nhóm olean:
Phần lớn các saponin triterpenoid trong tự nhiên đều thuộc nhóm này.


Hình 2: khung cấu trúc nhóm olean và β-amyrin.

Cấu trúc hóa học:
Phần Aglycon thường có 5 vòng và thường là dẫn chất của 3-hydroxy
olean 12 - ene, tức là – amyrin:
Mạch đường có thể nối vào tại vị trí C-3 theo dây nối acetal hoặc tại vị trí
C-28 bằng dây nối ester. Số lượng gốc đường có thể tới 10-11 gốc nếu kể cả 2
mạch hoặc tới 6 gốc riêng 1 mạch.
b. Nhóm ursan:
Nhóm Ursan có cấu trúc tương tự olean chỉ khác nhau ở nhóm Methyl ở
C-30 không đính vào vị trí C-20 mà đính vào C-19.

Hình 3: Khung cấu trúc nhóm Ursan và α – amyrin.


Các saponin nhóm ursan thường ít gặp hơn nhóm olean. Một số saponin
thường gặp như: Cinchona glycosid A, Cinchona glycosid B có trong cây canhki-na, asiaticosid có trong rau má,…
c. Nhóm lupan:

Hình 4: khung cấu trúc nhóm lupan.
Các chất trong nhóm Lupan cũng có cấu trúc triterpenoid đặc trưng. Tuy
nhiên, khác với các nhóm chất kể trên, Vòng E của nhóm lupan là vòng 5 cạnh.
C-20 ở ngoài vòng và thường có nối đôi ở vị trí C20 – C29.
d. Nhóm hopan:

Hình 5: Khung cấu trúc nhóm hopan.
Cấu trúc của nhóm hopan có các vòng A,B,C,D giống như các nhóm trên,
vòng E là vòng 5 cạnh giống nhóm Lupan, tuy nhiên nhóm C-22 ở ngoài vòng
và nhóm methyl gốc đính ở C-18 thay vì ở C-17.
Saponin đầu tiên được biết là chất mollugocin A có trong cỏ thảm Mollugo
hirta L

1.2.

Saponin triterpenoid tetracyclic.
Nhóm này được chia làm 3 nhóm nhỏ: Dammaran, lanostan, cucurbitan.

a. Nhóm Dammaran.
Đại diện của nhóm này có thể kể tới các saponin của nhân sâm.

Phần aglycon gồm 4 vòng và một mạch nhánh. Khi tác dụng bởi acid thì
mạch nhánh đóng vòng tạo thành vòng tetrahydropyran. Bằng các phương pháp
đặc biệt để cắt phần đường, người ta đã thu được các genin thật. Hai genin chính
là: protopanaxadiol và protopanaxatriol.
Phần đường nối vào OH ở cabon số 3 hoặc có khi thêm 1 mạch nữa nối vào
OH ở mạch nhánh.
Saponin triterpenoid tetracyclic nhóm damaran còn gặp trong hạt táo
(Ziziphus jujuba Mill.), rau đắng biển (Bacopa monnieri (L.) Wettst.

b. Nhóm Lanostan

Holothurin A, một trong những saponin có trong các loài hải sâm Holothuria spp. là một ví dụ của nhóm này.
Một nhóm phụ của nhóm lanostan là nhóm cycloartan có cấu trúc 9,19 cyclo
abrusosid A, B, C, D có trong cam thảo dây Abrus
precatorius là những saponin thuộc nhóm này
c. Nhóm Cucurbitan.

Phần lớn các saponin nhóm cucurbitan gặp trong họ Cucurbitaceae. Ở đây
nhóm CH3 góc thay vì ở vị trí C10 lại đính ở C9.

2. Saponin steroid

2.1.

Nhóm spirostan:

Xét 3 chất sapogenin làm ví dụ: sarsasapogenin, smilagenin, tigogenin.
Những chất này có 27 carbon như cholesterol, nhưng mạch nhánh từ C 20-27 tạo


thành 2 vòng có oxy (16,22 và 22,26 diepoxy), một vòng là hydrofuran (vòng E)
và một vòng là hydropyran (vòng F). Hai vòng này nối với nhau bởi 1 carbon
chung ở C-22. Mạch nhánh này được gọi là mạch nhánh spiroacetal.

Ba chất trên là 3 đồng phân. Smilagenin và tigogenin khác nhau do cấu hình
ở C-5. Còn sarsasapogenin và smilagenin thì khác nhau do cấu hình ở C-25.
Sarsasapogenin có nhóm methyl ở C-25 hướng axial có cấu hình tuyệt đối 25S,
smilagenin thì nhóm methyl ở C-25 hướng equatorial có cấu hình tuyệt đối 25R.


Các sapogenin nhóm này có nối vòng C và D trans (khác với glycosid tim).
Còn vòng A và B có thể là cis như ở chất sarsasapogenin và smilagenin hoặc có
thể

là

trans

như

ở

chất

tigogenin.

Công

thức

lập

thể

của

3

chất sarsasapogenin Smilagenin và tigogenin.
Nhóm OH ở C3 thường hướng , một số hướng  ví dụ các saponin của tỳ
giải.
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 nhất
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 C1. Mạch đường thường phân nhánh và phức tạp. Ví dụ digitonin là một
saponosid có trong cây digital, có mạch đường gồm 5 đơn vị đường và phân
nhánh.

2.2.

Nhóm furostan:

Nhóm này có cấu trúc tương tự như nhóm spirostan chỉ khác là vòng F bị
biến đổi.
Trường hợp thứ nhất: vòng F mở và nhóm alcol bậc một ở C-26 được nối
với đường glucose. Nếu glucose ở C-26 bị cắt (bởi enzym hoặc bởi acid) thì xảy
ra sự đóng vòng F thành vòng hydropyran và chuyển thành dẫn chất nhóm


spirostan. Ví dụ sarsaparillosid dưới tác dụng của enzym thủy phân cắt mạch
glucose ở C-26 sẽ chuyển thành parillin.
Trường hợp thứ hai: vòng F là vòng 5 cạnh do sự đóng vòng 22-25 epoxy ví
dụ avenacosid có trong yến mạch (Avena L. Họ Lúa - Poaceae) Avenacosid
A cũng có 2 mạch đường. Khi thủy phân cắt đường glucose ở C-26 thì cũng
chuyển thành dẫn chất nhóm spirostan.
Sarsaparillosid và avenacosid A đều có 2 mạch đường. Người ta gọi đây là
các bidesmosid (desmos = mạch).

2.3.

Nhóm aminofurostan:

Đối với nhóm này, vòng F mở như trường hợp sarsaparillosid nói ở trên
nhưng ở vị trí C-3 đính nhóm NH2. Ví dụ jurubin, là saponin có trong Solanum
paniculatum


2.4.

Nhóm spirosolan:

Nhóm này chỉ khác nhóm spirostan ở nguyên tử oxy của vòng F được thay
bằng NH. Một điểm cần chú ý là ở đây có isomer ở C-22 (khác với nhóm
spirostan). Ví dụ solasonin có trong cây cà Úc (= cà lá xẻ ) Solanum laciniatum có
cấu trúc (25R) 22 còn tomatin là các saponin có trong cây cà chua thì có cấu
trúc (25S) 22.

2.5.

Nhóm solanidan:

Solanin có trong mầm khoai tây thuộc nhóm này. Ở đây 2 vòng E và F cùng
chung 1C và 1N.


Những chất thuộc 3 nhóm aminofurostan, spirosolan và solanidan đều có
chứa N vừa mang tính alcaloid vừa mang tính glycosid nên được gọi là những
chất glycoalcaloid.

2.6.

Các saponin steroid khác

Ngoài những nhóm saponin steroid kể trên người ta còn gặp một số saponin
steroid có cấu trúc mạch nhánh khác ví dụ polypodosaponin và oslandin được
Jizba phân lập 1971 từ thân rễ cây Polypodium vulgare L. Oslandin là một
bidesmosid có vị ngọt. -spinasterol glycosid có trong cây chè Camelia
sinensis (L.) O. K.tze (Thea sinensis L.).

III.

Các phương pháp định tính.
Dựa vào những tính chất đặc trưng, Saponin có thể được phân tích định

tính, định lượng theo nhiều phương pháp khác nhau:
1.1.

Dựa trên tính chất tạo bọt:

Tạo bọt là tính chất đặc trưng nhất của saponin được tạo ra do phân tử
saponin lớn và có cùng một lúc một đầu ưa nước và một đầu kỵ nước. Sự tạo
bọt của saponin có sự khác nhau trong các môi trường pH khác nhau. Người ta
cũng dựa trên hiện tượng để phân biệt sơ bộ saponin steroid và saponin
triterpenoid.
Trong định tính saponin, người ta thường dựa vào chỉ số tạo bọt.
Chỉ số bọt là số ml nước để hoà tan saponin trong 1g nguyên liệu cho
một cột bọt cao 1cm sau khi lắc và đọc (tiến hành trong điều kiện qui định).
2. Dựa trên tính chất phá huyết:
Hầu hết saponin đều có tính phá huyết, tuy nhiên khả năng phá huyết
cũng khác nhau nhiều tùy loại saponin.
Người ta cho rằng tính phá huyết có liên quan đến sự tạo phức với
cholesterol và các ester của nó trong màng hồng cầu. Qua việc theo dõi tính
phá huyết của saponin người ta thấy rằng cấu trúc của phần aglycon có tác
dụng trực tiếp đến tính phá huyết nhưng phần đường cũng có ảnh hưởng.
Hồng cầu của các động vật khác nhau cũng bị tác động khác nhau đối
với một saponin. Hồng cầu cừu dễ bị phá huyết nên dùng tốt, có thể dùng máu
của súc vật có sừng khác, hoặc dùng máu thỏ thường dễ kiếm đối với các phòng

thí nghiệm.
3. Dựa vào tính độc đối với cá:
Cá là loài rất nhạy cảm với saponin, vì saponin có thể gây chết cá bằng
cơ chế ức chế hô hấp, ngăn cản quá trình vận chuyển oxy trong máu.
Ðể đánh giá nguyên liệu chứa saponin, người ta có thể dựa vào chỉ số
cá. Chỉ số cá cũng phải được tiến hành trong những điều kiện quy định về môi
trường, loài cá,…


4. Dựa vào khả năng tạo phức với Cholesterol:
Những saponin triterpenoid tạo phức kém hơn loại saponin steroid. Trong
loại steroid thì digitonin kết hợp với cholesterol gần như hoàn toàn, do đó
digitonin được dùng làm thuốc thử để định lượng cholesterol trong hoá sinh.
5. Dựa vào phản ứng tạo màu:
 Phản ứng Salkowski:
Dung dịch H2SO4 đậm đặc hòa tan các saponin và cho màu thay đổi từ
vàng, đỏ, lơ-xanh lá hay lơ-tím.
*Phản ứng Rosenthaler:
Saponin triterpenoid cho tác dụng với vanillin 1 % trong HCl và hơ nóng,
sẽ có màu hoa cà.
 Phản ứng Liebermann-Burchardt:
Lấy vài miligram sapogenin hoà nóng vào 1ml anhydrid acetic, cho thêm
1 giọt H2SO4 đậm đặc, nếu là dẫn chất steroid thì có màu lơ-xanh lá, còn dẫn
chất triterpenoid thì có màu hồng đến tía.
 Ngoài ra, saponin tác dụng với antimoin trichlorid trong dung dịch
chloroform rồi soi dưới đèn phân tích tử ngoại thì saponin triterpenoid có huỳnh
quang xanh còn saponin steroid thì vàng.
6. Sắc lý lớp mỏng:
Sau đây là một vài hệ dung môi dùng để khai triển trên các bản mỏng
silicagel-G.

 Saponin triterpenoid:
a) Chloroform-methanol-nước (65:35:10).
b) Ethyl acetat - acid acetic - nước (8:2:1).
c) n Butanol - ethanol (10:2).
 Saponin nhóm spirostan:
a) Chloroform - methanol - nước (65:35:10).
b) Chloroform - methanol (8:2).


c) n-Butanol bão hoà nước.
 Saponin kiềm:
a) Chloroform - ethanol -dd.ammoniac 1%/nước (2:2:1).
b) Ethanol-pyridin-nước (3:1:3).
Cách hiện màu:
Dựa vào tính phá huyết bằng cách tráng một lớp gelatin-máu (hoà tan 5
g gelatin trong 100ml dung dịch NaCl 9 ‰ ở 60°C, khi nguội đến 40°C thì thêm
máu bò đã loại fibrin) hoặc phun dung treo máu 2% đã loại fibrin lên bản mỏng.
Các thuốc thử dùng cho các loại saponin và sapogenin nêu dưới đây sau
khi phun cần phải sấy 10 phút ở 110°C rồi quan sát màu ở ánh sánh thường
hoặc ánh sáng tử ngoại (365nm): thuốc thử Carr-Price (SbCl3 bão hoà trong
chloroform); thuốc thử Liebermann-Burchardt (1ml H2SO4 + 20ml anhydrid
acetic + 50ml chloroform); thuốc thử Salkowski (dung dịch acid sulfuric 10%50% trong nước hoặc 5%-10% trong ethanol); acid phosphomolybdic 10% trong
ethanol, acid phosphotungstic 20% trong ethanol, dung dịch acid phosphoric
50% trong nước, vanillin sulfuric (vanillin 1% trong cồn tuyệt đối 100ml + acid
sulfuric 2ml).
 Saponin nhóm spirostan còn có thể hiện màu bằng thuốc thử Sannié
(dung dịch vanillin 1% trong cồn (a), anhydrid acetic + H2SO4 12:1 (b),
phun dung dịch (a) rồi sấy 120°C trong 3 phút sau đó phun dung dịch (b),
vết saponin có màu vàng.
 Ðối với nhóm spirostan và nhóm steroid alcaloid có thể dùng thuốc thử

Carr-Price để phân biệt các dẫn chất có nối đôi và không có nối đôi ở vị
trí C-5. Các dẫn chất D5 có màu đỏ ở 20°C và tím đỏ sau khi sấy 105°C.
Cũng có thể phân biệt 2 loại dẫn chất trên bằng thuốc thử Marquis (0,2ml
dung dịch formaldehyd 37% trong nước + 10ml H2SO4), chỉ có loại D5
cho phản ứng.
 Các saponin nhóm spirosolan và solanidan có thể phát hiện bằng thuốc
thử Dragendorff.


7. Xác định bằng quang phổ:
Các sapogenin triterpenoid trong H2SO4 đậm đặc có đỉnh hấp thu cực đại
trong vùng tử ngoại ở 310nm. Cực đại này không thể hiện với các saponin
steroid.
Phổ hồng ngoại của các sapogenin steroid đặc biệt có 4 pic đặc trưng
của mạch nhánh spiroacetal: pic thứ nhất ở 850 - 857 cm-1 đối với các chất 25
S hoặc 860 - 866 cm-1 đối với các chất 25 R. Pic thứ hai ở gần 900 (894-905),
pic thứ ba ở gần 915 (915-923), pic thứ tư ở gần 980 (980-987). Ðể phân biệt
sapogenin thuộc 25 R hoặc 25 S thì căn cứ vào cường độ hấp thu của pic thứ
hai và pic thứ ba: các chất 25 R thì pic thứ hai có cường độ hấp thụ mạnh hơn
pic thứ ba; đối với 25 S thì ngược lại.
IV. Các phương pháp định lượng.
1. Phương pháp cân:
Saponin được chiết xuất, tinh sạch rồi cân xác định khối lượng.
Cách tiến hành chiết như trình bày ở phần sắc ký lớp mỏng. Có khi người
ta thủy phân saponin, phần sapogenin rất ít tan trong nước được lọc hoặc được
hoà tan trong dung môi hữu cơ rồi đem bốc hơi dung môi hữu cơ và sấy trước
khi đem cân.
2. Phương pháp đo quang:
Phương pháp đo quang thường dùng định lượng riêng biệt các sapogenin
sau khi tách bằng sắc ký giấy hoặc sắc ký lớp mỏng.

Đối với nhóm triterpenoid có thể dùng thuốc thử vanillin-sulfuric để tạo
phản ứng màu. Ví dụ acid glycyrrhetic trong cam thảo cho phản ứng cho màu
tím.
Đối với nhóm spirostan, A. Akahori dùng aldehyd có nhân thơm + acid
phosphoric và đo quang ở 55nm để định lượng (50 g sapogenin + 500 g anis
aldehyd trong ethanol 99%, đun 10 phút ở 100°C để yên 1 giờ rồi đo mật độ
quang ở 550nm)
Các dẫn chất 5-sapogenin (ví dụ diosgenin) thì dùng thuốc thử FeCl3H3PO4 và đo quang ở 485nm (800mg FeCl3 trong 10ml nước (a), lấy 1ml (a)


thêm đủ 50ml với H3PO4 (b). 50 g diosgenin + 50ml (b) làm lạnh 5 phút trong
nước đá, thêm 0,5ml H2SO4, làm lạnh 10 phút rồi đặt trong tủ sấy ở nhiệt độ
70°C trong 9 phút. Sau khi làm lạnh 10 phút và để yên 60 phút đem đo ở 485nm)
3. Sắc ký lỏng cao áp:
Sắc ký lỏng cao áp là phương pháp hiện nay được sử dụng nhiều trong
định tính, định lượng các chất nói chung và saponin nói riêng. Người ta có thể
thực hiện định tính 1 thành phần hay đồng thời nhiều thành phần trong hỗn hợp.
Pha tĩnh đối với các saponin thường là pha đảo PR-18. Pha tĩnh cũng có
thể được dùng theo cơ chế rây phân tử.
Hệ dung môi sử dụng trong sắc ký là hỗn hợp nước – methanol – acetonitril
với các tỉ lệ khác nhau, có thể thêm dung dịch đệm.
Detector dùng để phát hiện gồm xác định chỉ sổ khúc xạ (RI-Refractive
Index), hay tán xạ bay hơi (ELSD- Evaporative Light Scattering Detector),
detector có nhiều ưu điểm nhất hiện nay là detector khối phổ (MS hay MS/MS
với kỹ thuật ion hóa ESI hay APCI).
Do các saponin ít có các nối đôi, nhất là nối đôi liên hợp nên thường chỉ có
hấp thu tử ngoại ở vùng sóng ngắn 210 -195nm nên việc sử dụng detector UV
(PDA-Photo Diode Array) tương đối hạn chế trong phân tích saponin.
Hoạt tính sinh học của saponin

V.

Saponin có nhiều lợi ích sức khỏe con người. Các nghiên cứu đã chứng
minh các tác dụng có lợi trên mức cholesterol trong máu, ung thư, sức khỏe
của xương và kích thích hệ miễn dịch. Mỗi saponin được nghiên cứu từ các loài
thực vật đều cho thấy những tác dụng riêng.
 Giảm Cholesterol
Saponin ràng buộc với muối mật và cholesterol trong đường ruột. Muối mật
hình thành các mixen nhỏ với cholesterol tạo thuận lợi cho sự hấp thụ của nó.
Saponin gây giảm cholesterol trong máu bằng cách ngăn chặn tái hấp thu của
nó.
 Giảm nguy cơ ung thư


Các nghiên cứu đã chỉ ra rằng saponin có tính chống ung thư và chống
gây đột biến hoạt động,có thể giảm nguy cơ ung thư ở người , bằng cách ngăn
chặn tế bào ung thư phát triển. Saponin gây ra phản ứng với cholesterol của
các tế bào ung thư, do đó hạn chế sự tăng trưởng và khả năng tồn tại của các
tế bào này. Ngoài ra, các nhà nghiên cứu còn phát hiện ra rằng saponin có thể
giúp ngăn ngừa ung thư ruột kết (“Saponin như chống chất gây ung thư” xuất
bản trên Tạp chí Dinh dưỡng (1995, 125, 717s-724S) của Mỹ) hoặc gây ra
apoptosis của bệnh bạch cầu tế bào bằng cách gây phân bào của các tế bào
gây ung thư.
 Tăng cường khả năng miễn dịch
Các saponin có thể chống lại nhiễm trùng bởi ký sinh trùng. Khi ăn vào
bụng của con người, saponin cũng giúp hệ thống miễn dịch chống lại và bảo vệ
vi khuẩn, virus xâm nhập cơ thể.
 Chất chống oxy hóa
Phần không đường của saponin cũng hoạt động trực tiếp như một chất
chống oxy hóa, có thể có tác động giảm nguy cơ mắc bệnh ung thư và tim mạch.

 Một số loài dược liệu và chế phẩm có chứa saponin với ứng dụng cụ thể có
thể kể đến như:
- Saponin trong viễn chí, cát cánh, cam thảo thuộc nhóm Olean với tác
dụng kích thích tiết niêm dịch ở khí quản giúp chữa ho,long đờm,kích thích sự
bài tiết nước bọt,bài tiết ở tuyến da và thông tiểu. Ngoài ra còn có tác dụng an
thần,nâng cao trí lực.
- Rau má,tì giải có chứa các hoạt chất saponin triterpenoid thuốc nhóm
ursan có tác dụng lợi tiểu,thông tiểu,…
- Thuốc bổ như nhân sâm,tam thất và 1 số cây thuốc học nhân sâm cũng
chứa hàm lượng lớn saponin, có tác dụng đại bổ nguyên khí, tăng sức lực, giữ
tinh lực khỏi hao tổn, ích huyết, an thần, tăng bài tiết,...
- Tăng sự thẩm thấu của tế bào, sự có mặt của saponin giúp các hoạt
chất có tính phân cực khác dễ hòa tan vs hấp thụ… ví dụ như digitonin trong lá
Digital.


- Một số saponin trong … có tác dụng chống viêm,một số có tác dụng
kháng khuẩn,kháng nấm và kháng virus.
- Saponin Steroid trong cây tật lê,cây Dioscorea làm thuốc trị suy các
tuyến sinh dục nam nữ
- Nhiều saponin có tác dụng ức chế hô hấp và tiêu diệt các loài nhuyễn
thể, thân mềm vì thế nên Saponin cũng được ứng dụng trong sản xuất một số
chế phẩm sử dụng dụng trong nuôi trồng thủy sản (tôm).
VI. MỘT SỐ SAPONIN CÓ HOẠT TÍNH ĐƯỢC SỬ DỤNG TRÊN THỰC TẾ
1.

Saponin trong cây nhân sâm – Saponin triterpenoide

1.1.

Tổng quan về Nhân Sâm

Nhân Sâm là loài cây sống lâu năm, cao khoảng 60cm, rễ chính phát
triển thành củ giống hình người.Nhân Sâm là cây mọc hoang, tuy nhiên cũng
được chủ động trồng ở các nước: Hàn Quốc, Triều Tiên, Việt Nam, Nga, Mỹ,
Trung Quốc,…[1].

Trong đông y, Nhân sâm là một vị thuốc quý, đứng đầu trong các vị
thuốc bổ. Nó có tác dụng đại bổ nguyên khí, giảm mệt mỏi, tác động tới hệ thần
kinh giúp an thần, tăng cường trí nhớ. Nhiều nghiên cứu khác cũng cho thấy
những tác động của nhân sâm lên huyết áp và tim, hệ hô hấp cũng như trong
việc bồi bổ cơ thể, tăng cường các quá trình chuyển hóa cơ bản trong cơ thể,
tăng cường sức chống đỡ bệnh tật.[1]


Tác dụng của nhân sâm đều được khẳng định bằng cả những nghiên
cứu trong y học hiện đai. Chính vì vậy, tại nhiều nước khác nhau, Nhân Sâm
cũng đã được sử dụng rất nhiều để làm thuốc cũng như bổ sung vào một số
loại thực phẩm chức năng khác nhau.
Thành phần các chất trong Nhân Sâm đã được chú ý nghiên cứu từ lâu.
Kết quả sơ bộ cho thấy, trong Nhân Sâm có chưa từ 25 đến 50 hợp chất
Saponin khác nhau, được gọi chung là Ginsenosides. Hiện nay, đã phát hiện
và định tên được hơn 150 Ginsenosides khác nhau.
Nhiều nghiên cứu về hàm lượng saponin trong nhân sâm cũng cho thấy:
Có 6% saponin trong nhân sâm Mỹ, trong tâm thất khoảng 12%, trong sâm
P.ginseng khoảng 1,5-2%.[2]

Cấu tạo hóa học chung của Ginsenosides trong nhân sâm.

Về Cấu tạo hóa học, hầu hết các ginsenosides có bộ khung Hydrocacbon
tương đối giống nhau, mang những đặc trung của hợp chất triterpenoid. Các
chất chỉ có sự sai khác tại các vị trí nhóm R1 và R2, có thể là nguyên tử Hydro
hoặc một hay một số gốc đường. Ngoài ra cũng có một số khác nhau khác tại
mạch nhánh bên ngoài vòng.


Một số Ginsenosides khác nhau và các gốc R1, R2 [3]
1.2.

Chiết tách và phân tích hàm lượng Ginsenosides từ nhân sâm

 Kỹ thuật tách Ginsenosides từ nhân sâm:
-

Dung môi chiết xuất được sửa dụng là MeOH với các nồng độ khác nhau.

-

Quy trình chiết xuất:
 Nhân sâm được nghiền thành bộ nhỏ và lấy một lượng chính xác là
5,00g.
 Mẫu chiết xuất được chiết hồi lưu ba lần bằng 60,00 ml MeOH 70%
(v/v) trong 30 phút.
Saponin được chiết ra từ nhân sâm và đi vào dung môi.
 Bốc hơi bớt khoảng 50ml dung môi rồi pha loãng thành 100,00 ml bằng
nước cất.
 Chuyển 5,00 ml dịch pha loãng vào cột C18ec SPE và tiến hành làm
sạch bằng hỗn hơn 10ml MeOH 30% và 10 ml H2O.
 Tiếp tục rửa lại bằng 20ml MeOH và pha loãng thành 25,0 ml bằng

MeOH.
Sau quá trình chiết, dịch thu được sẽ được đưa đi phân tích bằng các

phương pháp khác nhau.

 Phương pháp phân tích và kết quả.
Phương pháp được sử dụng: Sắc ký lớp mỏng (TLC)

Sử dụng pha động: chloroform-ethyl acetate-methanol-nước với tỷ lệ
15: 40: 22: 9 (v/v/v/v)
Phát hiện các tấm này được nhúng vào axit sulfuric 5% trong
ethanol, đun nóng ở 105°C trong 1 min và sau đó nhúng vào dung dịch
paraffin/hexane (1: 2) và phát hiện dưới UV 366 nm


Kết quả:

Kết quả phân tích mẫu đưa ra bởi Detector.
Kết quả phân tích đã cho ra được đầy đủ các thành phần Ginsenosides
khác nhau và hàm lượng cụ thể.
Phương pháp phân tích này được sử dụng cũng cho thấy nhiều lợi ích. Nó
tiến hành nhanh, đơn giản và chính xác hơn một số phương pháp như GC hay
HPLC [4].

2. Sapogenin steroid từ cây dứa mỹ (agave)- hecogenin:
1.1. Đặc điểm và phân bố:
- Chi Agave thuộc họ Dứa Mỹ-Agavaceae, có rất nhiều loài và được phân bố
ở nhiều nơi trên Thế giới: Mexico, Đông Phi, Ấn Độ,… Loài quan trọng nhất là
Agave sisalana Perr. và A.foucroydes Lem.
- Ở nước ta có loài Agave Americana L. gọi là cây thùa, cây dứa mỹ. Cây

nhập nội, trồng để làm cảnh nay đã trở thành cây mọc dại, trồng làm hàng rào,
được trồng ở nhiều nơi trong nước ta, nhiều nhất tại các tỉnh Bắc Ninh, Bắc Giang,
Hà Tây…
- Mỗi cây có thể mang hàng chục lá mọc từ gốc lên như cây dứa (thơm). Mép
lá có gai cứng bóng và cong, ngọn lá tận cùng bởi 1 gai nhọn. Cây chỉ ra hoa một
lần sau 5-15 năm tuổi và sau đó cây lụi đi. Khi ra hoa thì trục hoa mọc thẳng lên
từ giữa vòng lá. Trục hoa cao 4-6 m, đường kính khoảng 10cm, mang hàng nghìn
hoa rất đẹp giống giá đèn cắm nhiều nến. Đặc biệt cây có thể mọc được ở những
nơi đất khô cằn, có thể trồng để xanh hoá đồi trọc.


1.2. Thành phần hóa học:
- Lá của các loài Agave đều chứa đường khử, saccharose, chất nhầy, acid
ascorbic và các saponin steroid (hecogenin và tigogenin). Theo Wall thì 60% các
loài có chứa saponin. Đặc biệt từ một số loài như Agave Americana L., Agave
sisalana Perrine, A. foucroydes Lem. người ta đã chiết xuất được nhiều chất
saponin khi thủy phân cho sapogenin chính là hecogenin thuộc nhóm spirostan có
nhóm chức carbonyl ở C-12.
- Trong lá cây đã trưởng thành, theo Dawidar và Fayez (1961) có 0,17%
hecogenin , trong lá cây đã trổ hoa, hàm lượng có thể lên tới 0,23% trong lá non
và củ trên cán hoa có 0,07% hecogenin, nhưng hàm lượng tigogenin lại nhiều hơn.
Hecogenin được Marker chiết lần đầu tiên từ cây Hectia texensis S. Wats thuộc
họ Dứa (Bromeliaceae) vào năm 1943. Chỉ gần đây hecogenin mới được khai thác
từ dứa mỹ.

1.3. Ứng dụng:


- Lá có vị ngọt, hơi cay, tính bình. Ta thường dùng lá sắc uống chữa sốt, lợi tiểu.
Rễ và lá phơi khô, thái nhỏ ngâm rượu uống giúp sự tiêu hoá, chữa đau nhức, thấp

khớp.
Cách dùng, liều lượng: Ngày 2-5g lá khô dưới dạng thuốc sắc để uống, rễ thái
mỏng, sao hơi vàng ngâm rượu hay rượu thuốc. Dùng lá giã nát đắp lên vết
thương, vết loét.
- Trên Thế giới người ta sản xuất sợi từ các loài dứa mỹ chủ yếu là Agave sisalana
Perrine. Tại một số nước miền đông châu Phi , hàng năm có thể thu hoạch để chế
biến khoảng 10 vạn tấn sợi dứa bà dùng làm thảm chùi chân, bện dây thừng chạc,
dệt vải thô, bao tải..
Nước ép từ lá có chất ngọt, trước đây ở một số nước được nhân dân dùng cho lên
men thành một thứ rượu. Tại Mêhicô rượu này được nhân dân gọi là rượu puncơ
(punlque) nếu đem cất thì được rượu gọi là rượu mescal.
- Ở nhiều nước, dứa Mỹ được khai thác làm nguồn nguyên liệu chiết hecogenin,
để từ đó bán tổng hợp các thuốc steroid.
1.4. Chiết xuất Hecogenin từ lá cây dứa mỹ:
a.
Chiết xuất lớn:
Có thể cho dịch lá (là dư phẩm chế biến sợi ) vào bể chứa để lên men rồi
thu lấy chất lắng đọng như bùn giàu sapogenin (5-10%). Thủy phân thêm
bằng acid rồi chiết sapogenin bằng dung môi hữu cơ (heptan nóng hoặc
bằng butanol bão hòa nước) rồi đem đi tinh sạch.
- Năm 1974 Ngô Văn Thu và cộng sự (Dược học, 1974, 6, 4-7) đã chiết từ
50kg lá dứa mỹ thu hái ở vùng Thị Cầu (Bắc Ninh), chiết được 48g
sapogenin toàn phần và từ 48g sapogenin toàn phần này chiết được 14,6g
hecogenin (tính ra là 0,03% trên nguyên liệu lá tươi).
Chiết xuất lỏng-lỏng bằng cách thủy phân bằng acid:
Theo NGUGI SAMUEL GITAU, “OPTIMIZATION OF THE PROCESS
OF LABORATORY EXTRACTION OF HECOGENIN FROM SISAL
(Agave sisalana)”, 2012-10-15.
- Sử dụng acid sulfuric loãng 10% ở pH=1 để chiết.
 Lấy 100ml dịch lá cây dứa mỹ cho vào bình tam giác.

 Acid sulfuric loãng 10% được bổ sung cho đến khi đạt được pH1.0.
 Mẫu trong được đun nóng ở 150 ° C-250 ° C khoảng tám giờ một
ngày, sưởi ấm vào buổi tối . Thời gian tối đa cho thủy phân bằng axit
là 24 giờ 35 phút .Thêm nước cất trong khoảng thời gian để bổ sung
lượng nước bị mất do bay hơi.
b.