Esteroides y Triterpenos

ESTEROIDES Y TRITERPENOS
Tienen un origen biosintético común, pues parten del escualeno fosforilado (farnesilfarnesil pirofosfato), que sufre una oxidación, con formación de un epoxi que conduce a la
biosíntesis de triterpenos o esteroides, según el siguiente esquema:
La formación de esteroides, supone la desaparición de los metilos situados en los
Carbono C4; C8 y C14 y la presencia de un metilo en C13.
O
PP
ESCUALENO
(FARNESIL-FARNESISL PIROFOSFATO)
O
O
PP
2,3 EPOXI-2-3 DIHIDROESCUALENO
O
HO
HO
DAMMARANO
TEREPENOS TETRACÍCLICOS
HO
HO
COLESTANO
TERPENOS PENTACÍCLICOS
SAPONÓSIDOS
Son un grupo de sustancias naturales, de naturaleza heterosídica, que al estar dotados
de propiedades tensoactivas, forman una entidad propia y se desmarcan de la generalidad de
los heterósidos, estudiándose como si de un grupo diferente se tratase. Muchos de ellos
poseen, además, propiedades hemolíticas.
El término saponósido es sinónimo de saponina, utilizándose la raíz latina sapo (jabón)
como una clara referencia a la espuma que originan estas sustancias en el agua. Fue Bucholz
quien, en 1811, empleó este término para referirse por primera vez a tales compuestos.
Se encuentran muy repartidos en el Reino Vegetal, donde se localizan
fundamentalmente en las Angiospermas, siendo muy rara su presencia en las Gimnospermas.
CLASIFICACIÓN
Como todo heterósido, la molécula de un saponósido está constituida por dos fracciones:
una glucídica y otra no glucídica, conocida como sapogenina.
En un principio, se clasificó a los saponósidos atendiendo a su reactividad y no a su
estructura química ni a sus propiedades biológicas. Se dividieron, de esa manera en dos
grandes grupos: ácidos y neutros. En la actualidad, su clasificación está basada en la
naturaleza estructural de la genina y del heterósido en sí.
Según la estructura de la sapogenina, los saponósidos se clasifican en esteroídicos y
triterpénicos. Según la estructura del heterósido y atendiendo a si la sapogenina está ligada a
uno o dos restos glucídicos, los saponósidos se dividen en monodesmósidos o bidesmósidos,
respectivamente.
Saponósidos esteroídicos
La genina de estos saponósidos deriva de un esqueleto de 27C, con estructura
hexacíclica (derivados del espirostano) o pentacíclica (derivados del furostano).
En las sapogeninas espirostánicas, dependiendo de la configuración en C25 (S o R), se
incluyen dos series: 25S Neosapogenina y 25R Isosapogeninas.
Entre otras características de estas geninas esteroídicas, cabe señalar que la
configuración de los anillos B/C y C/D es trans, mientras que la de D/E, es cis.
Aunque el grado de hidroxilación es muy variable, existe siempre un OH en C3. También
es muy frecuente la presencia de una instauración en C5-C6.
21
20
18
12
19
11
13
C
1
9
2
A
3
10
B
14
8
7
5
4
17
6
Espirostano
D
15
26
21
O
E
26
23
22
25
27
O
19
16
20
18
12
24
11
13
O
16
1
9
2
10
3
14
8
15
7
5
4
23
22
17
6
Furostano
25
24
27
Saponósidos triterpénicos
Las geninas de este tipo de saponósidos son generalmente pentacíclicas, derivadas de
2,3-epoxi-2,3-dihidroescualeno. Las características más habituales del grupo son:
30
12
13
28
3
23
— Insaturación en C12-C13
— Diferente grado de oxidación en C18, C23 ó C30
— Presencia constante de OH en C3
— Los dos metilos en C4 los diferencia de los esteroides.
La parte glucídica de un saponósido corresponde, por lo general, a un oligósido (lineal o
ramificado) ligado a la sapogenina a través del hidroxilo en posición 3, mediante un puente de
éter (monodesmósidos). En otros saponósidos, además de ese oligósido, un azúcar simple, o
bien otro oligósido, puede estar unido a la sapogenina en otro punto diferente, a través de un
puente etéreo con un OH, o esterificado con un carboxilo presente en ella (bidesmósidos).
CH3
H3C
O
CH3 CH3 H
HO
CH3
H
OH
CH2
O
O
O
O
OH
OH
HO
HO
H
CH3
OH HO
OH
O O
Asiaticósido
OH OH
H3C CH3R
O
CH3 CH3
COOH
O
CH2 OH
OH
OO
H3C
OH
O
OH
HO
OH
CH2 OH
O
OH
HO
OH
O
OH
CH3 OH
O
Escina
CH3
HO
O
CH3
PROPIEDADES FÍSICO-QUÍMICAS.
Como ya se indicó antes, los saponósidos son un grupo de heterósidos que se
caracterizan por poseer propiedades tensoactivas y, como mucha frecuencia, propiedades
hemolíticas.
Por lo general son solubles en agua, con la que forman soluciones coloidales. Al agitar
las soluciones acuosas se forma espuma abundante y persistente. No son dializables, o lo
hacen con mucha dificultad. Aquellas saponinas con carácter ácido son solamente solubles en
agua cuando se encuentran en forma de sal, de tal modo que al añadir un ácido a la solución,
precipitan.
En solución acuosa, precipitan con subacetato de plomo. Con acetato de plomo,
precipitan sólo los saponósidos triterpénicos ácidos.
Son también solubles en alcohol y mezclas hidroalcohólicas. Insolubles en solventes
lipídicos, como éter, cloroformo, benceno, etc. Cuando se encuentran en solución alcohólica, la
progresiva adición de éter los hace precipitar.
Por hidrólisis, ya sea enzimática o ácida, el saponósido se rompe, desligándose la
sapogenina de los azúcares a los que estaba unida. La sapogenina libre es insoluble en agua y
soluble en solventes apolares, tales como cloroformo y éter etílico, pero también en alcohol.
Salvo excepciones, las sapogeninas pierden total o parcialmente la actividad que
poseían sus correspondientes saponósidos.
Cuando un saponósido está dotado de propiedades hemolíticas, éstas quedan anuladas
si se pone en contacto con lecitina o colesterol, con los que forman un complejo insoluble en
agua, alcohol y éter.
Ya que al agitar una solución acuosa con saponósidos se origina espuma, y a la
capacidad que muchos poseen de romper eritrocitos, están indicadas las determinaciones del
índice de espuma y el índice hemolítico, respectivamente.
Se puede poner de manifiesto la presencia de un saponósido en solución, mediante la
reacción de Liebermann (anhídrido acético en sulfúrico), que desarrollará una coloración un
otra según la naturaleza de la genina. También reaccionan con los saponósidos los aldehídos
aromáticos (vainillina sulfúrica) y el tricloruro de antimonio. Estos reactivos tienen aplicación,
además, como reveladores en cromatografía.
EXTRACCIÓN
De una manera general, se suele realizar un desengrasado previo del polvo de droga,
por tratamiento con n-hexano, ciclohexano etc.. Para la extracción de saponósidos de los
vegetales puede utilizarse agua, alcohol o mezclas hidroalcohólicas, debiendo tener cuidado de
posibles hidrólisis espontáneas que pueden ocurrir durante la ebullición de las soluciones
extractivas, cuando las moléculas son muy lábiles. Si la solución extractiva es acuosa, los
saponósidos pueden purificarse extrayéndolos de dicha solución con un solvente inmiscible,
como el n-butanol. Si la solución es alcohólica, pueden precipitarse por adición de éter etílico.
En cualquier caso, como arrastran muchas sustancias, es conveniente disolverlos en agua y
someter la solución a diálisis, o a cromatografía a través de geles.
Si se desean valorar los saponósidos presentes en una droga, puede muy bien recurrirse
a la determinación de los índices de espuma y hemolítico1, como ya se señaló, aunque éstos
solo hacen referencia al potencial tensoactivo y tóxico de la droga; equivaldría a la valoración
del poder curtiente en el caso de los taninos. La determinación de la riqueza en saponósidos
requiere la extracción y una purificación lo más exhaustiva posible de los mismos, y a
continuación recurrir a técnicas ya sean gravimétricas (pesando el material),
espectrofotométricas (según la intensidad del color desarrollado en presencia de un
determinado reactivo), cromatográficas (HPLC), por ejemplo.
1
Quality control methods for medicinal plant materials. WHO, 1998.
ACCIONES FARMACOLÓGICAS Y USOS
Como ocurre con otros productos vegetales, a los saponósidos se les supone agentes
protectores frente a los ataques producidos por hongos y bacterias en la planta. Tal valoración
se debe a las propiedades que muchas de estas sustancias poseen como antimicrobianos y
fungicidas. De diferentes drogas se han aislado saponósidos citotóxicos, antitumorales o
espermicidas. Todos estos efectos farmacológicos se achacan al poder hemolítico que
habitualmente acompaña, en mayor o menor grado, a este tipo de sustancias. Se cree que los
saponósidos interaccionan con los esteroles de la membrana del eritrocito, modificando su
permeabilidad, lo que conlleva la ruptura de la misma y liberación de hemoglobina.
Son extremadamente tóxicos para animales de sangre fría, especialmente para los
peces. Esta toxicidad es mínima o nula para el hombre, cuando se administra por vía oral, pero
se manifiesta si la administración del saponósido hemolítico se realiza por vía parenteral. Por
regla general, los triterpénicos ácidos y los bidesmósidos son muy poco tóxicos, mientras que
los neutros y los monodesmósidos son más hemolíticos (este efecto es menos acusado cuanto
mayor es el número de azúcares del oligósido ligado a la sapogenina).
Muchas drogas ricas en saponósidos fueron utilizadas tradicionalmente como antitusivas
y expectorantes; la raíz de regaliz es un ejemplo, pero sus acciones farmacológicas encuentran
hoy en día una mayor aplicación como antiinflamatorio y antiedematoso.
Otras aplicaciones incluyen su utilización como venotónicos y antihemorroidales (raíz y
rizomas de Rusco). Debido a la propiedad que los saponósidos tienen para unirse al colesterol,
algunas drogas se han empleado para inhibir la absorción del colesterol de la dieta. Las
populares raíces de Ginseng, acreditadas desde la antigüedad por la Medicina Tradicional
China como tónicas y reconstituyentes en una gran variedad de males, están catalogadas
dentro de un grupo ambiguo de drogas conocidas como adaptógenas. Ampliando el abanico
farmacológico, también se han descrito saponósidos con propiedades diuréticas,
inmunomoduladoras o antihepatotóxicas. Ocupan lugares destacados, además, en la
preparación de productos dermatológicos y cosméticos, y en confitería, como edulcorantes.
Cabe señalar, por último, la enorme repercusión que tienen, y tuvieron, algunas
sapogeninas como productos básicos en la fabricación de medicamentos esteroídicos
(diosgenias).