Aula saponinas

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Aula saponinas 
1. INTRODUÇÃO 
As saponinas são metabólitos muito comuns no reino vegetal. Quanto à sua natureza 
química, são glicosídeos de esteroides ou de terpenos policíclicos que apresentam como 
característica a propriedade de, em solução aquosa, formar espuma abundante e 
apresentar ação detergente e emulsificante. Essa propriedade decorre de suas estruturas, 
que possuem uma parte com característica lipofílica (triterpeno ou esteroide) e outra parte 
hidrofílica (açúcares), o que determina seu caráter anfifílico, capaz de baixar a tensão 
superficial da água. 
São substâncias de elevada massa molecular (600 a 2.000). De modo geral, elas ocorrem 
em misturas complexas devido à presença concomitante de estruturas com um número 
variado de açúcares, produtos da sua formação ou degradação na planta ou, ainda, à 
presença de diversas agliconas. A cadeia de açúcares pode ser linear ou ramificada, e uma 
das dificuldades na elucidação estrutural desses compostos está justamente em determinar 
os carbonos das ligações interglicosídicas. Por essas razões, o isolamento de saponinas, 
bem como sua elucidação estrutural, pode ser bastante difícil. Esse é um dos motivos 
pelos quais o conhecimento sobre a química e as propriedades biológicas das saponinas 
desenvolveu-se mais tarde do que as outras classes de metabólitos e tem relação com a 
evolução das técnicas cromatográficas e espectroscópicas. 
Apesar de tais dificuldades, ao longo do tempo, esse grupo de substâncias sempre tem 
sido alvo de interesse farmacêutico, seja como adjuvante em formulações, componente 
ativo em drogas vegetais ou, ainda, como matéria-prima para a síntese de esteroides. 
2. PROPRIEDADES GERAIS 
As saponinas em solução aquosa formam espuma persistente e abundante. Essa atividade 
provém, como nos outros detergentes, do fato de apresentarem na sua estrutura, como já 
referido, uma parte lipofílica, denominada agliconas ou sapogeninas, e uma parte 
hidrofílica, constituída por um ou mais açúcares. O número de unidades de açúcar pode 
chegar a 12, o que se definiria como uma saponina oligosídica. A espuma formada é 
estável à ação de ácidos minerais diluídos, diferenciando-a daquela dos sabões comuns. 
Outras propriedades físico-químicas e biológicas encontradas, mas nem sempre presentes 
em todas as saponinas, são: 
• Elevada solubilidade em água e em solventes polares: as saponinas são geralmente 
bem solúveis em misturas de água com metanol ou etanol e insolúveis em 
solventes de baixa polaridade como éter, clorofórmio ou éter de petróleo. A 
solubilidade em água das saponinas costuma aumentar de acordo com o número 
de unidades de açúcar que as compõe, e as saponinas com uma unidade de açúcar 
podem ser solúveis em dissolventes menos polares como o acetato de etila, que 
pode ser usado para extração de compostos de baixa polaridade como as 
sapogeninas; 
• Ação sobre membranas: muitas saponinas são capazes de causar desorganização 
das membranas das células sanguíneas (ação hemolítica) ou das células das 
brânquias em peixes (ação ictiotóxica); 
• Complexação com esteroides: razão pela qual as saponinas frequentemente 
apresentam ação antifúngica e hipocolesterolemiante. 
Existem saponinas que não apresentam a maioria dessas propriedades mencionadas, 
como as saponinas de Glycyrrhiza glabra L., que não possuem atividade hemolítica. 
3. TERMINOLOGIA E CLASSIFICAÇÃO 
As saponinas podem ser classificadas de acordo com o núcleo fundamental da aglicona 
ou, ainda, conforme seu caráter ácido, básico ou neutro. Assim, quanto à aglicona, há as 
saponinas esteroides e as triterpênicas. No grupo das saponinas esteroides, podem ser 
considerados também os glicosídeos nitrogenados esteroides, que são tratados por alguns 
autores como um grupo à parte. 
O caráter ácido pode ser devido à presença de um grupamento carboxila na aglicona ou 
na cadeia de açúcares (p. ex., ácidos glicurônico e galacturônico) ou ambos. Esses dois 
últimos açúcares conferem acidez às saponinas isoladas de espécies do gênero 
Glycyrrhiza, por exemplo. Já o caráter básico decorre da presença de nitrogênio, em geral 
sob a forma de uma amina secundária ou terciária, como nos glicosídeos nitrogenados 
esteroides. 
Outra classificação refere-se ao número de cadeias de açúcares ligadas na aglicona. 
Assim, saponinas monodesmosídicas possuem uma cadeia de açúcares, enquanto as 
saponinas bidesmosídicas têm duas cadeias de açúcares – a maioria com ligação éter na 
hidroxila em C-3, e a outra com ligação éster. Essa diferenciação é importante, já que, em 
geral, as saponinas bidesmosídicas não apresentam as atividades biológicas relatadas para 
as saponinas monodesmosídicas. Menos frequentes são as saponinas tridesmosídicas, 
como as que ocorrem em espécies de Chenopodium e Astragalus. 
O número de cadeias de açúcares também influi na solubilidade desses compostos. 
Saponinas monodesmosídicas têm baixa solubilidade em água, enquanto as saponinas 
bidesmosídicas apresentam maior hidrossolubilidade. As saponinas apresentam um 
número variável de monossacarídeos ligados entre si em cadeia linear ou como uma 
cadeia ramificada. Os açúcares encontrados mais comumente são: D-glicose, D-
galactose, L-ramnose, L-arabinose, D-xilose, Dfucose e os ácidos D-glicurônico e D-
galacturônico. 
As ligações interglicosídicas podem ser α ou β, e os monossacarídeos podem ocorrer na 
forma de piranose ou furanose (Fig. 19.1). Note que, quando a hidroxila do carbono 
anomérico (C-1) dos açúcares da série D se encontra no plano superior, ela receberá a 
configuração β, mas quando o açúcar pertence à série L, e a hidroxila também se encontra 
no plano superior, a configuração será α. 
 
 
4. CARACTERÍSTICAS QUÍMICAS 
 
A. SAPONINAS ESTEROIDES NEUTRAS 
Nas saponinas esteroides, a aglicona é formada por um esqueleto de 27 carbonos 
dispostos em um sistema tetracíclico. Biogeneticamente, formam-se via pirofosfato de 
isopentenila, originando o óxido de esqualeno, que cicliza em uma conformação cadeira-
barco-cadeira-barco formando o cicloartenol (em algas e plantas verdes) ou o lanosterol 
(em fungos e organismos não fotossintéticos) após vários rearranjos do tipo 1,2. Nessa 
rota biogenética, o derivado cicloarteno, depois da clivagem oxidativa de três metilas, 
forma, entre outros, os esteroides e os cardenolídeos . As saponinas esteroides apresentam 
duas estruturas básicas comuns: o espirostano e o furostano. 
 
 
 
 
B. SAPONINAS ESTEROIDES BÁSICAS 
As saponinas de caráter básico pertencem ao grupo dos alcaloides esteroides, que são 
característicos do gênero Solanum (família Solanaceae). Possuem nitrogênio no anel F e 
são 538 conhecidos dois tipos de estruturas: espirossolano (quando o nitrogênio é 
secundário) e solanidano (quando o nitrogênio é terciário). 
 
 
Nos compostos com núcleo solanidano, o nitrogênio pertence aos dois anéis E e F, 
simultaneamente, sendo também conhecidos como indolizidinas. 
 
 
Vários substituintes, em geral hidroxilas, caracterizam os diversos compostos desses dois 
grupos de esteroides. Os açúcares estão geralmente ligados na hidroxila em C-3, sendo 
que, naquelas de tipo furostano, também se encontram açúcares em C-26. Às vezes, há 
ligação dupla entre os carbonos 5 e 6. 
C. SAPONINAS TRITERPÊNICAS 
As saponinas mais frequentemente encontradas na natureza possuem 30 átomos de 
carbonos e núcleo triterpênico. Pode originar os triterpenos tetracíclicos e os triterpenos 
pentacíclicos (ver Fig. 19.2). Os triterpenos pentacíclicos podem ser divididos em três 
grupos principais, segundo seu esqueleto: β-amirina, α-amirina e lupeol. As saponinas do 
tipo β-amirina (conhecidas também como oleananos) apresentam duas metilas em C-20. 
Aquelas do tipo α-amirina (ou ursanos) apresentam uma metila em C-20 e outra em C-
19. As saponinas do tipo lupeol diferem daquelas citadas anteriormente na estereoquímica 
entre os anéis D/E, que étrans. Além disso, o quinto anel (E) possui cinco carbonos, não 
sendo hexagonal como nas outras saponinas triterpênicas. 
 
 
Substituintes no núcleo básico, como hidroxilas, carboxilas e metoxilas, diferenciam os 
compostos identificados nesse grupo. Os açúcares estão geralmente ligados na hidroxila 
em C-3 542 (como ligação éter) ou na carboxila em C-28 (como ligação éster). Quando 
ocorre ligação dupla, ela é, em geral, entre C-12 e C-13, nos grupos de oleananos, de 
ursanos e do lupeol. Outros tipos de núcleos mais raramente encontrados incluem: 
friedelano, taraxastano e hopano. Dentre as saponinas tetracíclicas incluem-se aquelas 
com núcleo damarano, encontradas em Panax ginseng C.A.Mey. e de distribuição mais 
restrita. 
5. OCORRÊNCIA E DISTRIBUIÇÃO 
As saponinas esteroides e triterpênicas apresentam uma distribuição diferenciada no reino 
vegetal. As saponinas esteroides neutras são encontradas quase exclusivamente em 
monocotiledôneas. Em dicotiledôneas, a ocorrência dessas saponinas é bastante rara. 
As saponinas esteroides básicas ou alcaloídicas são encontradas principalmente no gênero 
Solanum, pertencente à família Solanaceae. Já as saponinas triterpênicas encontram-se 
predominantemente em dicotiledôneas. 
 
 
6. DETECÇÃO, IDENTIFICAÇÃO E OBTENÇÃO 
A detecção de saponinas no vegetal é realizada a partir de suas propriedades químicas e 
físico-químicas, em especial pela diminuição da tensão superficial e/ou pela ação 
hemolítica. Esses testes podem ser realizados qualitativa ou quantitativamente. 
O teste de ação superficial é realizado com o extrato aquoso obtido a partir do decocto do 
vegetal. Após agitação enérgica do extrato filtrado em tubo de ensaio, a formação de 
espuma, que não desaparece com a adição de um ácido mineral diluído, indica a presença 
de saponinas. 
A ação hemolítica pode ser determinada tanto em tubo de ensaio contendo uma solução 
tamponada de células sanguíneas quanto em placa cromatográfica, após migração dos 
diferentes extratos vegetais em teste. No primeiro caso, a presença de solução 
avermelhada, após centrifugação, caracteriza a liberação de hemoglobina das células. Na 
cromatografia em camada delgada (CCD), o aparecimento de halos esbranquiçados sobre 
fundo avermelhado homogêneo caracteriza hemólise. 
O perfil cromatográfico das saponinas, estabelecido por CCD ou cromatografia a líquido 
de alta eficiência (CLAE) e ultracromatografia a líquido de alta eficiência (UPLC), pode 
ser utilizado como um método de identificação de drogas ou extratos vegetais, para 
análise quantitativa. 
A utilização de espectrometria de massas acoplada ou não à CLAE é uma ferramenta 
importante para a identificação das saponinas. 
Sendo glicosídeos, portanto, substâncias polares, as saponinas são geralmente solúveis 
em água e pouco solúveis em solventes apolares. O extrato aquoso apresenta como 
vantagem, além do custo menor, a ausência de lipídeos e clorofila. No entanto, como 
desvantagens devem ser consideradas as possibilidades de contaminação microbiana 
(favorecida pela presença de açúcares em meio aquoso), hidrólise (durante o processo 
extrativo, ou termólise, no caso de extração a quente), bem como a baixa estabilidade 
desses extratos. 
Por essas razões, de modo geral, são utilizados álcoois, etanol ou metanol, ou misturas 
hidroalcoólicas para a extração, por meio de maceração, decocção, percolação ou 
extração exaustiva sob refluxo. 
Frequentemente, o extrato hidroalcoólico assim obtido é submetido à purificação, após 
eliminação do conteúdo alcoólico, por meio da partição com solventes de baixa 
polaridade (diclorometano ou clorofórmio) para a retirada de compostos apolares, seguida 
da partição com n-butanol para a eliminação de açúcares livres, aminoácidos e ácidos 
orgânicos, entre outras substâncias hidrofílicas que ficam na fase aquosa, obtendo-se uma 
fração purificada de saponinas na fase butanólica. Tradicionalmente, também tem sido 
usada como técnica de purificação a precipitação fracionada pela adição do extrato 
concentrado de saponinas a solventes de menor polaridade, como éter etílico ou acetona, 
provocando sua precipitação por redução da solubilidade. Outros métodos de purificação 
incluem a complexação com colesterol, a diálise, a cromatografia de troca iônica ou a 
extração seletiva utilizando a formação de sal, quando na presença de saponinas de reação 
ácida, bem como os métodos cromatográficos, utilizando resinas sintéticas (Amberlite), 
gel de sílica ou géis de exclusão molecular, tipo Sephadex. 
7. PROPRIEDADES BIOLÓGICAS 
Atividades hemolítica, ictiotóxica e molusquicida → O comportamento anfifílico das 
saponinas e a capacidade de formar complexos com esteroides, proteínas e fosfolipídeos 
de membranas celulares, alterando a sua permeabilidade ou causando sua destruição. 
Ação hipocolesterolemiante → Aumento da excreção do colesterol, pela formação de 
complexo com as saponinas administradas por via oral, ou, ainda, pelo aumento da 
eliminação fecal de ácidos biliares, conduzindo a uma utilização maior do colesterol para 
a síntese dessas substâncias. Outra proposta de mecanismo leva em consideração também 
as propriedades irritantes das saponinas. Com a formação de complexos entre as 
saponinas e o colesterol das membranas das células da mucosa intestinal, ocorreria uma 
esfoliação, com perda de função e redução da área de absorção. 
A atividade anti-inflamatória, anti-edematôgenica a partir de diferentes modelos que 
exploram a ação antiexsudativa e interferência na permeabilidade vascular. Além de 
atividades antiviral e antitumoral. 
8. EMPREGO FARMACÊUTICO 
Utilizadas como expectorantes e diuréticas. 
Por outro lado, as saponinas encontram uso crescente na indústria de cosméticos, como 
tensoativos naturais (p. ex., em produtos de higiene para crianças, loções, xampus e 
alimentos). Outros empregos farmacêuticos destacados são como adjuvantes para 
aumentar a absorção de outros medicamentos mediante aumento da solubilidade ou 
interferência nos mecanismos de absorção e como adjuvante para aumentar a resposta 
imunológica. 
A presença de saponinas na erva-mate tem sido associada à inibição da aterosclerose e 
redução das concentrações séricas de triglicerídeos e de colesterol, mostrando efeitos 
hipolipidêmicos. Também decorre da presença de saponinas a utilização de seus extratos 
em produtos como sabões e xampus, alimentos e bebidas. 
As saponinas são utilizadas industrialmente sobretudo em cosméticos e em produtos 
alimentícios. Na área farmacêutica, têm sido valorizadas pelas propriedades expectorante 
e anti-edematôgenica e, ainda, como adjuvantes potentes na produção de vacinas. 
Destaca-se, ainda, a utilização como matéria-prima para a semissíntese de hormônios 
esteroides. 
Algumas plantas medicinais, utilizadas na produção de medicamentos, que se destacam 
pelo elevado teor de saponinas são: o alcaçuz (Glycyrrhiza glabra L.), a centela (Centella 
asiática (L.) Urb.), o ginseng (Panax ginseng C.A.Mey.) e a quilaia (Quillaja saponaria 
Molina).