La sarsasapogenina es una sapogenina esteroidea , que es la porción aglicosídica de una saponina vegetal . Lleva el nombre de la zarzaparrilla ( Smilax sp.), [2] una familia de plantas trepadoras que se encuentran en las regiones subtropicales. Fue una de las primeras sapogeninas en ser identificadas, [2] y el primer esteroide espirostano en ser identificado como tal. [3] La identificación de la estructura del espirostano, con su funcionalidad cetona espiro acetal, fue fundamental en el desarrollo de la degradación del marcador , que permitió la producción industrial de progesterona y otras hormonas sexuales. de los esteroides vegetales.
Nombres | |
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Nombre IUPAC (25 S ) -5β-espirostan-3β-ol | |
Nombre IUPAC preferido (2 S , 2 ′ R , 4a S , 4b S , 5 ′ S , 6a S , 6b R , 7 S , 9a S , 10a S , 10b R , 12a R ) -4a, 5 ′, 6a, 7-Tetrametiloctadecahidroespiro [nafto [2 ′, 1 ′: 4,5] indeno [2,1- b ] furan-8,2′-oxan] -2-ol | |
Identificadores | |
Modelo 3D ( JSmol ) | |
CHEMBL | |
ChemSpider | |
Tarjeta de información ECHA | 100.004.343 |
Número CE |
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PubChem CID | |
UNII | |
Tablero CompTox ( EPA ) | |
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Propiedades [1] | |
C 27 H 44 O 3 | |
Masa molar | 416,64 g / mol |
Punto de fusion | 199 a 199,5 ° C (390,2 a 391,1 ° F; 472,1 a 472,6 K) |
Solubilidad en etanol | soluble |
Salvo que se indique lo contrario, los datos se proporcionan para materiales en su estado estándar (a 25 ° C [77 ° F], 100 kPa). | |
Referencias de Infobox | |
La sarsasapogenina es inusual porque tiene un enlace cis entre los anillos A y B del núcleo de esteroides, a diferencia del enlace trans más habitual que se encuentra en otros esteroides saturados. Esta configuración 5β es biológicamente significativa, ya que una enzima específica, la sarsasapogenina 3β-glucosiltransferasa , se encuentra en varias plantas para la glicosilación de la sarsasapogenina. [4] La configuración ( S ) en C-25 también contrasta con otras sapogeninas de espirostano: el epímero con una configuración (25 R ) se conoce como smilagenina .
La sarsasapogenina se ha utilizado como material de partida para la síntesis de otros esteroides. [5] También ha atraído interés farmacéutico por derecho propio, [6] [7] [8] y se encuentra en el rizoma de Anemarrhena asphodeloides , llamado zhī mǔ (知母) en la medicina tradicional china , del cual se extrae comercialmente. [9]
Ocurrencia y aislamiento
La sarsasapogenina se encuentra como glucósido , con una o más unidades de azúcar unidas al grupo hidroxilo, conocido como saponina , en las raíces de muchas especies de plantas monocotiledóneas , en particular: [7]
Smilacaceae
- Smilax sp.
- Smilax regelii Kilip & CV Morton (zarzaparrilla hondureña)
- Smilax ornata Hook.f. (Zarzaparrilla de Jamaica, sinónimo de S. regelii )
- Molino Smilax aristolochiifolia . (Zarzaparrilla americana)
- Smilax aspera L. (zarzaparrilla española)
- Smilax glabra Roxb. (en chino, tǔfúlíng土 茯苓)
- Smilax febrifuga Kunth (zarzaparrilla ecuatoriana o peruana)
- Smilax regelii Kilip & CV Morton (zarzaparrilla hondureña)
Asparagáceas
- Espárragos sp.
Agavaceae
- Anemarrhena sp.
- Anemarrhena asphodeloides Bunge (en chino, zhī mǔ知母)
- Yucca sp.
- Yucca schidigera Roezl ex Ortges (yuca de Mojave)
- Yucca brevifolia Enulm. (Árbol de Joshua)
- Agave sp.
La saponina sarsasapogenina se puede extraer de la raíz en polvo seca con etanol al 95% . Después de eliminar la grasa de la goma resultante, el enlace glicosídico se hidroliza con ácido clorhídrico (aproximadamente 2 M) y el esteroide bruto resultante se recristaliza en acetona anhidra . Se informa que el rendimiento de sarsasapogenina pura de 225 kg de raíz de Smilax es de aproximadamente 450 gramos. [1]
Historia
La sarsasapogenina se aisló por primera vez en 1914 a partir de la raíz de zarzaparrilla. [2] Aunque se sabía que tenía tres átomos de oxígeno, de los cuales solo uno es un grupo hidroxilo, la estructura de la cadena lateral no quedó clara durante muchos años. Tschesche y Hagedorn propusieron una estructura de doble tetrahidrofurano no reactiva basada en estudios de degradación que indicaron un átomo de oxígeno de éter unido al C-16. [10] La verdadera naturaleza de la cadena lateral, una cetona espiro acetal , fue descubierta por Russell Marker en 1939, cuando logró abrir el anillo de pirano de seis miembros con anhídrido acético . [3] Marker descubrió que casi toda la cadena lateral podía dividirse en tres pasos, un proceso ahora conocido como degradación de Marker .
Marker fue capaz de convertir la sarsasapogenina en pregane-3,20-diol [11] (un análogo de la progesterona ) y testosterona . [12] Sin embargo, para la producción a gran escala de hormonas esteroides, resultó más conveniente utilizar diosgenina (extraída del ñame mexicano Dioscorea mexicana ) como material de partida, ya que contiene un doble enlace en el núcleo del esteroide. [13]
Interés farmacológico
La sarsasapogenina y su epímero C-25, la smilagenina, redujeron el azúcar en sangre y revirtieron el aumento de peso de los diabéticos en experimentos con ratones con un gen de diabetes mutante ( db ). [6] Ambos esteroides también detuvieron la disminución de los receptores muscarínicos de acetilcolina (mAChR) en modelos animales de la enfermedad de Alzheimer . [7] [8] En ambos casos, los efectos parecen ser específicos de la configuración 5β, el enlace cis entre los anillos A y B, ya que la diosgenina (con un doble enlace Δ 5 que puede hidrogenarse en el cuerpo) tenía actividad antidiabética mucho menor [6] (y ningún efecto significativo sobre los mAChRs [7] ), mientras que la tigogenina (el epímero 5α de la smilagenina) no mostró ningún efecto en ninguno de los estudios. [6] [7]
Referencias
- ↑ a b Jacobs, Walter A .; Simpson, James CE (1934), "Sobre sarsasapogenina y gitogenina" (PDF) , J. Biol. Chem. , 105 (3): 501–10.
- ^ a b c Poder, Frederick Belding; Salway, Arthur Henry (1914), "Examen químico de la raíz de zarzaparrilla", J. Chem. Soc., Trans. , 105 : 201–19, doi : 10.1039 / CT9140500201.
- ^ a b Marker, Russell E .; Rohrmann, Ewald (1939), "Esteroles. LIII. La estructura de la cadena lateral de Sarsasapogenin", J. Am. Chem. Soc. , 61 (4): 846–51, doi : 10.1021 / ja01873a020.
- ^ Paczkowski, Cezary; Wojciechowski, Zdzisław A. (1988), "La aparición de glucosiltransferasa dependiente de UDPG específica para sarsasapogenina en Asparagus officinalis ", Phytochemistry , 27 (9): 2743–47, doi : 10.1016 / 0031-9422 (88) 80654-X.
- ^ US 4057543 , Dryden, Jr., Hugh L. & Charles S. Markos, "Proceso para la preparación de γ-lactona del ácido 17β-hidroxi-3-oxo-17α-pregn-4-eno-21-carboxílico", publicado 1977-11-08, asignado a Searle & Co..
- ^ a b c d US 4680289 , Applezweig, Norman, "Tratamiento de la obesidad y la diabetes con sapogeninas", publicado el 14 de julio de 1987, asignado a Progenics Inc..
- ^ a b c d e US 6812213 , Xia, Zongqin; Yaer Hu & Ian Rubin et al., "Sapogeninas esteroides y sus derivados para el tratamiento de la enfermedad de alzheimer", publicado el 19 de diciembre de 2002, asignado a Phytopharm plc.
- ^ a b Hu, Yaer; Xia, Zongqin; Sun, Qixiang; Orsi, Antonia; Rees, Daryl (2005), "Un nuevo enfoque para la regulación farmacológica de la memoria: la sarsasapogenina mejora la memoria al elevar la baja densidad del receptor muscarínico de acetilcolina en cerebros de modelos de ratas con déficit de memoria", Brain Research , 1060 (1-2): 26 –39, doi : 10.1016 / j.brainres.2005.08.019 , PMID 16226729.
- ^ Zarzasapogenina (PDF) , Wilshire Tecnologías , recuperada 2010-03-07.
- ^ Tschesche, R .; Hagedorn, A. (1935), "Über neutrale Saponine, II. Mitteil .: Abbau eines Genins der neutralen Sapogenine zu einem Gallensäure-Derivat", Ber. Dtsch. Chem. Ges. , 68 : 1412–20, doi : 10.1002 / cber.19350680736.
- ^ Marker, Russell E .; Rohrmann, Ewald (1939), "Esteroles. LXXXI. Conversión de Sarsasapogenin en Pregnanediol-3 (α), 20 (α)", J. Am. Chem. Soc. , 61 (12): 3592–93, doi : 10.1021 / ja01267a513. Marker, Russell E .; Rohrmann, Ewald (1940), "Sterols. LXXXVIII. Pregnanediols from Sarsasapogenin", J. Am. Chem. Soc. , 62 (3): 518–20, doi : 10.1021 / ja01860a017.
- ^ Marker, Russell E. (1940), "Esteroles. CV. La preparación de testosterona y compuestos relacionados a partir de sarsasapogenina y diosgenina", J. Am. Chem. Soc. , 62 (9): 2543–47, doi : 10.1021 / ja01866a077.
- ^ Marker, Russell E .; Tsukamoto, Takeo; Turner, DL (1940), "Esteroles. C. Diosgenina", J. Am. Chem. Soc. , 62 (9): 2525–32, doi : 10.1021 / ja01866a072.