SAPONİNLER SAPONİNLERİN YAPILARI VE BİYOSENTEZLERİ... 2

Transkript

1 SAPONİNLER SAPONİNLERİN YAPILARI VE BİYOSENTEZLERİ AGLİKONLARIN YAPILARI STEROİDAL AGLİKONLAR TRİTERPENİK AGLİKONLAR OZLARIN YAPILARI EKSTRAKSİYON, TEŞHİS VE MİKTAR TAYİNİ EKSTRAKSİYON TEŞHİS MİKTAR TAYİNİ BİYOLOJİK VE FARMAKOLOJİK ÖZELLİKLER STEROİT RMON YARI SENTEZİ İÇİN BAŞLANGIÇ MADDELERİ SAPOGENOLLER DİOSGENİN KAYNAKLARI HEKOGENİN KAYNAKLARI SMİLAGENİN VE SARSAPOGENİN KAYNAKLARI DİĞER HAREKET MADDELERİ SPİROSOLAN TİPİ STEROİDAL ALKALOİTLER HAYVANSAL KAYNAKLAR SAPONİN TAŞIYAN BAŞLICA DROGLAR ESAS OLARAK ANTİENFLAMATUAR ETKİLİ DROGLAR FLEBOLOJİ VE PROKTOLOJİDE KULLANILAN SAPONİNLER ÖKSÜRÜK TEDAVİSİNDE KULLANILAN DROGLAR DERMATOLOJİDE KULLANILAN DROGLAR ADAPTOJENLER DETERJAN OLARAK KULLANILAN CARYOPHYLLACEAE DROGLARI SAPONİN TAŞIYAN DİĞER DROGLAR

2 Saponinler saponozit saponin heteroziti saponin genel isim Latince sapo onis= sabun kelimelerinden türer. Saponinlerin çoğunda hemolitik özellik mevcuttur ve özellikle balık gibi soğukkanlı hayvanlar için toksiktirler. İnsanlarda ise bu etki ancak parenteral kullanımda görülür. TANIM: Sulu çözeltileri çalkalandığında kalıcı köpük veren, balık kurbağa gibi soğuk kanlı hayvanlar üzerinde toksik etki gösteren, acı lezzetli, antifungal/antibiyotik etkili, kolesterol ile kompleks oluşturan, steroidal veya triterpenik yapıda aglikon taşıyan yüksek molekül ağırlıklı O-heterozitlerdir. Steroit ilaçların yarı sentezinde başlangıç maddesi olarak ilaç sanayinde kullanımları vardır. 1 Saponinlerin yapıları ve biyosentezleri Asetilkoenzim-A üzerinden oluşan mevalonik asit yolağından sentezlenmektedirler. Burada ana-ara ürün GPP den meydana gelen skualen dir. Skualen-2,3epoksit in siklizasyonu ile steroidal veya triterpenik yapılar oluşur. Skualen-2,3 epoksitin; ℵ sandalye-sandalye- sandalye-kayık siklizasyonu sonrası pentasiklik(β-amirin) veya tetrasiklik(dammarenol) triterpenler ℵ sandalye-kayık-sandalye-kayık siklizasyonu soncu ise sikloartenol veya lanasterol meydana gelir. Saponinler aglikonlarının yapılarına göre 2 gruba ayrılır. 1. Steroidal saponinler: Monokotil Angiospermlerde görülürler. 2. Triterpenik saponinler: Deniz canlılarında ve Dikotil Angiospermlerde bulunurlar. 1.1 Aglikonların yapıları Steroidal aglikonlar Steroidal aglikonların hepsi, 6 halkadan oluşan 27C lu bir yapı taşırlar. 22 nolu C atomunun spiro yapısı nedeniyle bu tip hekzasiklik iskelet genellikle spirostan olarak adlandırılır. Taze bitki materyalinde 26 nolu pozisyondaki hidroksil grubunun glikozidik bir bağ oluşturması sonucu halka pentasiklik hale gelip furostan adını alır. Furostan yapısı sadece glikozit olarak görülü ve kolayca hidroliz olarak spirostan türevine dönüşür A H B O F E 13 D O C SPIROSTAN H D E 22 O FUROSTAN Neosapogenin: 25 S-spirostan Izoneosapogenin: 25 R-spirostan 2

3 Yapısal farklılıklar 25.C daki konfigürasyon iki seri oluşturacak şekilde çeşitlilik gösterebilir. o Neosapogeninler 25-S o İzoneosapogenin 25-R D ve E halkaları her zaman cis birleşmiştir. 5-6 arası çifte bağ oluşabilir veya redüklenmiş olabilir. 5. C da hidrojen atomu α ise A ve B halkaları trans (örn. Digitogenin), 5. C da hidrojen atomu β ise A ve B halkaları cis (örn. Smilagenin) bağlıdır. 3. pozisyonda her zaman bir OH grubu bulunur Triterpenik aglikonlar En sık görülen triterpenik sapogeninler(=sapogenoller) pentasiklik bileşiklerdir. En çok rastlanılan yapılar; Oleananlar β-amirin türevleri olarak da bilinirler. Ursanlar α-amirin türevleri olarak da bilinirler. Aglikondan veya oz zincirinden, düşük molekül ağırlıklı alifatik ve aromatik asitlerle esterleşmiş glikozitlere ester saponinler denir. H COOH H COOH R OLEANAN OH OH URSAN 1.2 Ozların yapıları Saponinlerde sıklıkla görülen şekerler(=ozlar); D-glukoz, D-galaktoz, L-arabinoz, L-ramnoz, D-ksiloz, D-fukoz D-glukuronik asit triterpenik saponinlerde görülür. Saponozitlerde (=saponin glikozitlerinde) şeker kısmı sıklıkla, 10 taneye kadar monosakkarit taşıyan, bir yada iki, düz veya dallanmış oligosakkaritlerden oluşur. Şeker grupları aglikona eter veya ester bağı ile bağlanırlar. Triterpenik veya steroidal saponinlerde, aglikonun 3. pozisyonundaki OH grubu üzerinden tek oz veya oz zinciri taşıyan yapıya monodesmozit saponin denir. (ester bağıyla bağlanır) Triterpenik saponinlerde aglikonun 28. pozisyonundan bağlı bir oz veya oz zinciri daha var ise bu yapıya da bisdesmozidik saponin denir(ester bağıyla bağlanır). Bu yapılar kolaylıkla hidroliz olarak monodesmozit saponinlere dönüşürler. Steroidal saponinlerde ikinci oz veya oz zinciri, 26. pozisyondaki hidroksil grubundan eter bağı ile bağlanmıştır. Çok nadir olarak da üçüncü bir oz grubu bağlanmış olabilir, bu yapıya ise tridesmozidik saponin denir. 3

4 2 Ekstraksiyon, teşhis ve miktar tayini 2.1 Ekstraksiyon Saponozitler suda kolay çözündükleri için bitkiler su ile kaynatılarak saponozit taşıyan ham ekstreler elde edilir. Ancak sulu ortamda bisdesmozidik saponinler hidroliz olacağı için saf metanol daha uygundur. Ardından partisyon sağlanarak saponinler ayrılır. Ayırımda kromotografik yöntemler de kullanılır. 2.2 Teşhis Hemoliz edici özelliklerinden yararlanılır. Saponin veya saponin taşıyan bir drog ile hemoliz sonrasında, eritrosit süspansiyonu süzüntüsünün absorbansındaki değişim ölçülür. Diğer yöntemde ise kalıcı köpük oluşturma yeteneklerinden faydalanılır. Renk reaksiyonları ise şunlardır. 1. Aromatik aldehitler(anisaldehit, vanilin vs.) ve aldehitlerin mineral asit çözeltileri saponin aglikonları ile renkli ürünler verirler. 2. Liebermann-Burchard reaksiyonu: Doymamış ve hidroksilli triterpen ve steroitler, asetik anhidrt ve sülfürik asit ile kırmızı, mavi veya yeşil renk verirler. Terpenoit saponinler pembe veya mor Steroit saponinler mavi-yeşil renk verdiklerinden bu iki grubun birbirinden ayrımı mümkündür. Yukarıdaki iki teşhis reaksiyonundan başka, Seryum-IV-sülfat, demir III tuzları, inorganik asitler, antimon-iii-klorür, Ehrlich reaktifi, karbazol da teşhis reaksiyonların da kullanılan reaktiflerdir. 2.3 Miktar tayini Spektrofotometrik, kolorimetrik veya HPLC ile miktar tayinler yapılır. Saponozit taşıyan droglarda, miktar tayinin yanında köpürme indeksi ve hemoliz indeksi tayini de önemlidir. Köpürme indeksi:16 mm çapında ve 16 cm boyunda bir tüpte, 15 saniye yatay çalkalanıp 15 dakika dinlenmeye bırakıldığında 1 cm yüksekliğinde köpük meydansa getiren 10 ml saponozit çözeltisinin dilüsyon dercesine denir. Hemoliz indeksi: Toplam 2 ml lik bir çözelti içindeki eritrositleri tam hemoliz etmek için gerekli saponozit miktarının dilüsyon derecesine denir. 3 Biyolojik ve farmakolojik özellikler Saponinlerin bir kısmı in-vivo olarak bitkileri mikrobiyal hastalıklardan korurlar. Örneğin yulafın bazı mantarlara karşı direnci, monodesmozitlerin esterleri olan avenasinlerden kaynaklanır. Saponinlerin hemolitik etkileri, eritrosit membranındaki steroller ile etkileşmelerinden ileri gelmektedir. Monodesmozitler, bisdesmozitlerden daha hemolitiktirler ve oz zincirinin uzunluğu arttıkça hemolitik etki azalmaktadır. 4

5 Genel olarak saponozitlerin etkileri iki grup altında incelenir. I. Non-spesifik etkiler 1. Ekspektoran ve antitüssif etki Mukoza membranlarında iritasyon yaparak bronşiyal salgılara su geçişini artırırlar. Buna bağlı olarak solunum sistemindeki sıvı ve mukusun viskozitesi artar ve atılması kolaylaşır. 2. Antimikrobiyal aktivite Bitki dokusu hasar görünce açığa çıkan enzimler, bisdesmozidik saponinleri monodesmozidik türevlerine çevirirler ve bu saponinler de bitkideki hasarlı bölgeyi muhtemel bir enfeksiyona karşı korur. Antimikrobiyal aktiviteyi üç gruba ayırmak mümkündür. i. Fungusidal aktivite: ii. Triterpen saponinlerin gram+ bakterilere karşı aktivitesi iii. Antiviral aktivite 3. Piskisidal aktivite: Saponin taşıyan pek çok bitki balıklar için toksiktir. Balıklarda ölüm, saponinlerin solungaç kapilerlerinde yaratıkları hasarla oluşur. II. Spesifik etkiler 1. Sitotoksik ve antitümör aktivite 2. Mollusisidal aktivite: Salyangozlara karşı olan toksik etkiye denir. Monodesmozidik saponinlerde görülür. Şistozomiazis hastalığının tedavisi için bir alternatiftir. (Şistozomiazis, özellikle tatlı sularda yaşayan salyangoz benzeri canlılardan insana geçen ve mesanede küçük venlere yerleşen parazitlerin sebep olduğu ve kansere kadar risk taşıyan bir hastalık.) 3. Spermisidal ve kontraseptif etki 4. Antifertilite etki: Spermatozonları etkisiz hale getirici etki. 5. İnsektisit ve antifeedant etki 6. Antihelmintik etki 7. Diüretik etki 8. Kolesterol metabolizmasına etki 9. Kardiyovasküler etki: antiaritmik, vazodilatör, hipotansif, kardiyotonik 10. Antienflamatuar, antieksudatif, antiödem etki: Aesculus hippocastanum dan elde edilen eskinbir saponin karşımı olup, bozuk kapiler permeabiliteyi düzelterek antienflamatuar etki gösterir. 11. Kapiler frajilite, venöz stasis/ venöz yetmezliğe etki: Ruscus aculeatus rizomlarının ekstreleri, taşıdıkları ruskogenin/neoruskogenin adlı saponinlerden dolayı hemoroit tedavisinde kullanılır. 12. Antiülser etki: Bu amaçla en çok kullanılan drog Radix Liquiritae dir. 13. Analjezik etki 14. Antipiretik etki 15. İmmünomodülatör etki: Quillaja saponaria (Rosaceae) dan elde edilen quillaja saponinleri ve Ginseng droğu bu amaçla kullanılır. 16. Adaptojenik etki: Bu amaçla en çok Panax ginseng bitkisi kullanılır(ginsengin asıl etkisi budur). 17. Sedatif etki 18. Antihepatotoksik etki 19. Diğer etkiler: Hemostatik, hipoglisemik, antialerjik, fibrinolitik, uterokontraktif 5

6 4 Steroit hormon yarı sentezi için başlangıç maddeleri 4.1 Sapogenoller Steroit hormon yarı sentezinde kullanılan başlangıç maddeleri, steroidal yapıdaki sapogeninler olup en çok: diosgenin, hekogenin, smilagenin ve sarsapogenin kullanılır Diosgenin kaynakları Dioscorea (Dioscoreaceae) türlerinin yumruları bu amaçla kullanılır. Bu bitkinin kültürü Meksika, Hindistan ve Çin de yapılır. Diosgenin eldesi için Dioscorea türlerinin yetiştirilemediği yerlerde Costus speciosus (Zingiberaceae) ve Ballanites aegyptiaca (Zygophyllaceae) kullanılabilir Hekogenin kaynakları Hekogenin, diosgenin den 5.C daki doymuşluk ve 12. C unda okso grubunun bulunması ile ayrılır. C halkasındaki sübstitüsyon nedeni ile hekogenin C-11 sübstitüe steroitlerin sentezi için uygun bir başlangıç maddesidir. Hekogenin eldesinde, Agave sisalana ve A.fourcroydes (Amaryllidaceae) kültürlerinden elde edilen lateks kullanılır Smilagenin ve Sarsapogenin kaynakları Bu aglikonlar Smilax türlerinin(liliaceae) köklerinde bulunan saponinlerin ana yapılarıdırlar. Bu amaçla Smilax aristolochiaefolii, S.regelii, S.ferifuga türleri kullanılır. 4.2 Diğer hareket maddeleri Soya yağının sabunlaşmayan kısmında bulunan Stigmasterol ve Sitosterol den hareketle, yan zincirin eliminasyonu sonucunda Androstan türevlerine geçilir. Diğer bir kaynak ise ana maddesi Sitosterol olan pamuk yağıdır Spirosolan tipi steroidal alkaloitler Steroidal alkaloitler, Solanaceae familyasının ve özellikle Solanum türlerinin karakteristik maddeleridirler. İki grup ana yapı taşırlar.: Spirosolanlar ve Solanidan lar. Bu amaçla kullanılacak türler: Solanum aviculare, S. Laciniatum, S. khasianum dur Hayvansal kaynaklar Mezbaha hayvanlarının safrasından elde edilen 24 C lu safra asitleri (kolik asit ve deoksikolik asit) ve yine aynı kaynaktan elde edilen yağ (kolesterol kaynağı) 6

7 5 Saponin taşıyan başlıca droglar 5.1 Esas olarak antienflamatuar etkili droglar Bitki Türkçe si Familya Drog Glycyrrhiza glabra Meyan Fabaceae Radix* Liquiritiae (=meyan kökü) Etken madde Glisirizin** (=glisirizik asit) Etki/Kullanılış Antiülser, ekspektoran, antienflamatuar, ses kısıklığı ted.de*** Türkiye de kullanılan varyeteler: G.glabra var. glabra Muş, Urfa, Siirt, Erzincan,Van, Erzurum var. violaceae Maraş var. glandulifera Doğu ve Güneydoğu Anadolu *Ticarette iki tip drog vardır. R.Liquiritiae mundata(=kabuğu soyulmuş) R.Liquiritae naturalis(=kabuğu soyulmamış) ** Bir monodesmozit olan glisirizin, hidroliz ile glisiretik asit(oleanan iskeleti taşıyan karboksilik asit) ve 2 mol D-glukuronik asit verir. Glisiretik asidin süksinik asit ile oluşturduğu ester olan Na karbenoksolon, antienflamatuar ve antiülser etkilidir. ***Succus Liquiritiae: meyan kökünün sıcak su ile tüketilmesi ile elde edilir. Pastil halinde ekspektoran ve ses kısıklığını giderici olarak kullanılır. Aesculus hippocastanum At kestanesi Hippocastanaceae Semen hippocastani Eskin* (=essin) *Protoessigenol, barringtogenol esterleri karşımı olan saponin. Heterozit yapısındadır. 5.2 Fleboloji ve proktolojide kullanılan saponinler Antienflamatuar, antiödem, entiedkzudatif Vasküler protektif, venöz Ruscus Tavşan Rizom ve Ruskogenin, Liliaceae tonik olarak akut aculeatus memesi kökler neoruskogenin hemoroit tedavisinde kull. Ranunculus ficaria Basur otu Ranunculaceae Kökler 5.3 Öksürük tedavisinde kullanılan droglar Hederagenin, oleanolik asit glikozitleri Akut hemoroit ve diğer rektum rahatsızlıklarının semptomatik ted Öksürüğün Polygala Poligala Polygalaceae Radix senegae Senegin-II, III, semptomatik senega (=poligala kökü) IV tedavisinde kull. Hedera helix Primula veris (=P.officinalis) Duvar sarmaşığı Çuha çiçeği Araliaceae Folia hedera Primulaceae Radix primulae Hederasaponin- C Primulik asit Nemlendirici, kaşıntı giderici ve zayıflama amacıyla kull. Öksürüğün semptomatik tedavisinde 7

8 5.4 Dermatolojide kullanılan droglar Bitki Türkçe si Familya Drog Centella asiatica Mimosa tenuifolia Calendula officinalis Şehir ginsengi Kadife çiçeği Apiaceae Mimosaceae Asteraceae Çiçek ve kapitulumlar Etken madde Asiatikozit A ve B Mimonozit A-C Saponin Etki/Kullanılış Ameliyat yaralarının ve küçük yanıkların tedavisinde kull. yanık tedavisinde analjezik ve doku onarımına yardımcı olarak Ufak yaralarda, nemlendirici ve kaşıntı giderici, çocuk bezi tahrişlerinde kullanılır. 5.5 Adaptojenler Panax ginseng Ginseng Araliaceae Radix ginseng Protopanaksadiol, protopanaksatriol, SSS stimülanı, hafıza güçlendirici, stres ve halsizliğe karşı direnç artıcı, anabolik ve adaptojen Ginseng olarak adı geçen drog Kore Ginsengi dir. Piyasada iki tür ginseng bulunur; 1- Beyaz ginseng=kurutulmuş ve çoğunlukla soyulmuş kök 2- Kırmızı ginseng= kök önceden buharla muamele edilerek kızıl-kahve bir renk alır. Bitkiden elde edilen saponinler dammaran serisinden tetrasiklik aglikonların glikozitidirler. Drogta bulunan saponinlere Japonlar Ginsenozit, Ruslar Panaksozit derler. Kökte bulunan diğer etkili maddelere ise Panaksan lar denir. Ginseng adıyla satılan diğer bir bitki ise Eleutherococcus senticosus (Sibirya ginsengi, Araliaceae)dur. 5.6 Deterjan olarak kullanılan CARYOPHYLLACEAE drogları Şampuanlarda (saçın Cortex Kilaya saponinler yağlanmasını Quillaja Caryophyllaceae Quillaja (=kilayik ve önlemek için), saponaria (=panama gipsogenik asit köpürtücü ajan kabuğu) türevleri) olarak meşrubatlarda. Saponaria officinalis Gypsophila sp. Sabun otu Caryophyllaceae Çöven Caryophyllaceae Radix saponariae rubrae Radix saponariae albae Triterpenik saponozit Gipsogenin (=pentasiklik triterpen tipi aglikon) Temizleyici ve emülgatör olarak kullanılır. Helva yapımında, kozmetolojide temizleyici. Türkiye de çöven başlıca 5 türden elde edilir: 1. G. arrosti var. nebulosa Konya, Isparta, Burdur, Uşak 2. G. eriocalyx Çorum, Çankırı, Ankara, Kırşehir, Sivas 3. G.bicolor Van gölü 4. G.perfoliata var. anatolica Niğde 5. G. venusta Ankara, Çankırı, Erzurum, Kayseri, Konya, Malatya Ayrıca Gypsophila paniculata dan elde edilen triterpen karışımı Gypsophila Saponin deterjan sanayinde ve yangın söndürücülerde kalıcı köpük verici ajan olarak kullanılır. 8

9 5.7 Saponin taşıyan diğer droglar Asteraceae Toprak üstü Taş ve lipit Krizantelin A,B kısım düşürücü Antienflamatuar, Silcan Liliaceae antiseptik ve Radix Sarsaparillozit* diüretik. Frengi, sarsaparillae (=sarsaponozit), romatizma, (=saparna Smilasaponozit böbrek kökü) rahatsızlıkları, ekzema ted.de. Chrysanthellum indicum Smilax spec. Türkiye de; S.aspera ve S.excelsa Sarsaparillozit primer heterozittir ve bidezmozidk furostanol yapısındadır. Ancak bitkide bulunan glukozidaz enzimi ile yapıdaki glukoz ayrılmakta ve monodesmozidik spirostanol yapısındaki parrilin oluşmaktadır. Parrilin E.coli, A.niger ve C.albicans a karşı yüksek aktivite gösterir. 9