Metody izolacji saponin

Opracowanie metody izolacji saponin z pędów Polyscias filicifolia Bailey mnożonych w kulturze in vitro

Rośliny lecznicze budzą duże zainteresowanie ze względu na występujące w nich metabolity wtórne. Związki te wykazują silne działanie farmakologiczne, jednak ich synteza chemiczna jest nieopłacalna. Coraz powszechniej wykorzystuje się hodowle komórek, tkanek i organów roślinnych do pozyskiwania tych cennych substancji.

Rośliny z rodziny Araliaceae
Badany przeze mnie gatunek Polyscias filicifolia L.H. Bailey z rodziny Araliaceae, jest krzewem występującym w naturalnych warunkach w subtropikalnej i tropikalnej strefie klimatycznej. Polyscias filicifolia (tak jak inne rośliny z rodziny Araliaceae: Panax ginseng, Eleutherococcus senticosus, Aralia manshurica) z powodu swego działania farmakologicznego cieszy się coraz większym zainteresowaniem w świecie nauki.

Najbardziej znanym przedstawicielem rodziny Araliaceae jest żeń-szeń (Panax ginseng). Wyciągi z korzenia żeń-szenia obniżają poziom cholesterolu, podnoszą poziom adrenaliny i noradrenaliny w surowicy krwi. Badania na zwierzętach wykazały, że wyciągi mają działanie przeciwbólowe, ochronne w stosunku do komórek wątroby, immunomodulujące, podnoszące sprawność i wytrzymałość organizmu. Związki odpowiedzialne za jego działanie to dobrze znane saponiny triterpenowe typu damaranu.

Zastosowanie Polyscias filicifolia
W krajach Dalekiego Wschodu Polyscias filicifolia jest stosowany jako zamiennik Panax ginseng. Wielokierunkowe badania farmakologiczne wykazały, że ekstrakty z Polyscias filicifolia mają działanie adaptogenne, antymutagenne i przeciwbakteryjne. Gatunek ten został również wprowadzony do Farmakopei Wietnamskiej jako surowiec immunostymulujący. W 1996 roku na rynek rosyjski został wprowadzony preparat „Vitagmal” stosowany jako suplement diety, zawierający między innymi wyciąg z biomasy Polyscias filicifolia pozyskiwanej w kulturze zawiesinowej in vitro. Preparat ten ma działanie tonizujące, przeciwstresowe i immunomodulujące.

Badania nad Polyscias filicifolia
W Polsce Polyscias filicifolia jest rośliną mało znaną, podobnie jak pokrewne mu gatunki z rodzaju Polyscias. Rodzaj Polyscias uważa się za bogate źródło saponin triterpenowych o aglikonach typu oleanu (β-amaryny), takich jak kwas oleanolowy i hederagenina. Uważa się, że związki te warunkują działanie farmakologiczne gatunków z rodzaju z Polyscias. W gatunkach Polyscias fructicosa, Polyscias scutellaria i Polyscias amplifolia występują saponiny, których geniną jest kwas oleanolowy. W gatunkach Polyscias fulva, Polyscias dichroostachya jako aglikon występuje głównie hederagenina. Udowodniono, że saponiny pochodne kwasu oleanolowego z gatunku P. amplifolia mają działanie cytotoksyczne w stosunku do komórek raka jajnika. Inną grupą związków stwierdzonych w gatunkach z rodzaju Polyscias są poliacetyleny.

Dotychczas badania nad Polyscias filicifolia skoncentrowane były na analizie właściwości biologicznych ekstraktów z pominięciem określenia związków chemicznych odpowiadających za to działanie i w piśmiennictwie brak jest danych o składzie fitochemicznym tego gatunku.

Metoda mikrorozmnażania P. filicifolia
Ze względu na trudności z uzyskaniem materiału roślinnego do badań fitochemicznych w Katedrze i Zakładzie Biologii i Botaniki Farmaceutycznej AM w Warszawie opracowano metodę mikrorozmnażania P. filicifolia na drodze somatycznej embriogenezy. Celem moich badań było opracowanie szybkiej metody mnożenia in vitro pędów P. filicifolia, a następnie analiza fitochemiczna uzyskanego tą drogą materiału roślinnego.

W pierwszym etapie pracy ustaliłam, że do efektywnego mnożenia pędów konieczne jest zastosowanie pożywek zawierających dodatek dwóch cytokinin: benzyloaminopuryny (BAP) i kinetyny (KIN). Ponadto stwierdziłam, że pożywka Linsmaiera i Skooga (LS) jest lepsza niż pożywka Murashiga i Skooga (MS), ponieważ zapewnia uzyskanie stabilnych wskaźników mnożenia podczas kolejnych pasaży.

Frakcje saponinowe, uzyskane z pędów namnożonych in vitro, rozdzielałam metodą chromatografii kolumnowej, a następnie metodą preparatywnej chromatografii cienkowarstwowej. Wyizolowałam jeden saponozyd, którego hydroliza kwaśna i analiza MS potwierdziły, iż aglikonem jest kwas oleanolowy.

tekst:
Justyna Sikorska
Zdobywczyni III miejsca w konkursie studenckich prac naukowych na Ogólnopolskim Kongresie Naukowym Młodej Farmacji – Warszawa 2006
Piśmiennictwo u autorki.