Prof.Dr.Luis Carlos Figueira de Carvalho

Introdução

Saponinas são glicosídeos de esteroides ou de terpenos policíclicos. Esse tipo de estrutura, que possui uma parte com característica lipofílica (triterpenos ou esteróide) e outra parte hidrofílica (açúcares), determina a propriedade de redução da tensão superficial da água e suas ações detergentes e emulsificante. Considerado o segundo maior bioma brasileiro, o cerrado apresenta uma rica biodiversidade, estimada em 160.000 espécies de plantas, fungos e animais (Ratter, Ribeiro & Bridgewater, 1997). Kliplin, Machado (2005) destacam que o Cerrado possui a mais rica flora dentre as savanas do mundo com alto nível de endemismo. Ratter e colaboradores (1997) afirmam existir neste bioma cerca de 800 espécies arbóreas e um elevado grau de destruição. Dentre as espécies brasileiras, destaca-se a aroeira (Myracrodruon urundeuva Fr. All.), popularmente conhecida como aroeira preta, aroeira do sertão.
Pertencente a família Anacardiaceae, a Myracrodruon urundeuva Fr. All. também, denominada por Astronium urundeuva Fr. All. (Queiroz, Moraes, Nascimento, 2002), é uma espécie tropical dióica, popularmente conhecida como aroeira-do-campo, aroeira-preta ou urundeuva, que ocorre nas regiões Nordeste, Sudeste e Centro-Oeste (Almeida, et al., 1998). Sua utilização se aplica ao fornecimento de madeira, como planta medicinal e na indústria de curtimento de couro (Andrade, et al., 2000). A madeira, muito utilizada na construção civil, apresenta grande resistência mecânica e é praticamente imputrescível (Queiroz, Moraes & Nascimento, 2002).
Seu potencial farmacológico e uso popular surgem como uma alternativa terapêutica. Atribuído, sobretudo a folhas e cascas, as propriedades medicinais da aroeira-do-sertão se aplicam ao tratamento das afecções urinárias, respiratórias, ação antiinflamatória e cicatrizante (Andrade, et al., 2000). As cascas da aroeira são consideradas balsâmicas e hemostáticas e são muito utilizadas contra as doenças das vias respiratórias e do aparelho urinário (Santos, et al. 2007). O uso medicinal aponta indicação como antiinflamatório, antidiarréico, cicatrizante, antiulcerogênico, anti-
histamínico, e analgésico (Andrade, et al., 2000; Almeida, et al., 1998; Albuquerque, Rodrigues, Viana, 2006).
Apesar das propriedades farmacológicas, a aroeira preta também é conhecida pelo alto poder sensibilizante e irritante capaz de ocasionar alergias, reações urticantes, eczemas e dermatites, frequentemente relatados por indivíduos que tem contado com a espécie (Diógenes, Matos, 1999). Partículas de madeira (serragem) da aroeira, muito explorada na construção civil, pela sua resistência mecânica, alta densidade e durabilidade (Lorenzi,1992), costumam provocar irritações cutâneas em muitos trabalhadores (Diogenes, Matos, 1999). O potencial tóxico-irritante das plantas da família Anacardiaceae tem sido atribuído, principalmente, à presença de derivados fenólicos encontrados em suas espécies tais como taninos, saponinas, terpenos e alcalóides (Pell, 2004).
Tendo em vista que poucos estudos foram realizados a fim de melhor entendimento das atividades biológicas e a capacidade de causar dermatites por contato para a espécie M. urundeuva, este trabalho visou avaliar o efeito tóxico do extrato metanólico desta espécie através do ensaio in vitro de atividade hemolítica de eritrócitos, Além disto, o estudo serviu para julgar a viabilidade de uso do teste de ação hemolítica e sua aplicação para avaliação preliminar da toxicidade de plantas.
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 aglicona ou sapogenina e uma parte hidrofílica constituída por um ou mais açúcares. A espuma formada é estável pela ação de ácidos minerais diluídos, diferenciando-a daquela dos sabões comuns. Essa propriedade é a mais característica desse grupo de compostos, da qual deriva o seu nome (do latim sapone = sabão).
Outras propriedades físico-químicas e biológicas encontradas, mas nem sempre presentes em todas as saponinas, são:
 - Elevada solubilidade em água
 -Ação spbre 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 esteróides: razão pela qual frequentemente apresentam ação antifúngica e hipocolesterolemiante.
3. Terminologia e Classificação.
As saponinas podem ser classificadas de acordo com o núcleo fundamental da aglicona ou, ainda, pelo seu caráter ácido, básico ou neutro. Quanto à aglicona, denominam-se saponinas esteroidais e saponinas triterpênicas. No grupo das saponinas esteroidais podem ser considerados também os glicosídeos nitrogenados esteroidais, que são tratados por alguns autores como um grupo à parte (alcalóides). O caráter ácido pode ser devido à presença de um grupamento carboxila na aglicona ou na cadeia de açúcares (por exemplo, ácidos glicurônico e galacturônico), ou ambos. O caráter básico decorre da presença de nitrogênio, em geral sob forma de uma amina secundária ou terciária, como nos glicosídeos nitrogenados esteroidais. Outra classificação refere-se ao número de cadeias de açúcares ligadas na aglicona. Assim, saponinas monodesmosídicas possuem uma cadeia de açúcares, enquanto que 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, frequentemente, as saponinas bidesmosídicas não apresentam as atividades biológicas relatadas para as saponinas monodesmosídicas. As saponinas apresentam um número variável de monossacarídeos ligados entre si em cadeia linear ou como uma cadeia ramificada. Os monossacarídeos encontrados mais comumente são: D-glicose, D- galactose, L-raminose, L-arabinose, D-xilose, D-fucose e os ácidos glicurônico e galacturônico. As ligações interglicosídicas podem ser alfa ou beta e os monossacarídeos podem ocorrer na forma de piranose ou furanose.

4. Características Químicas
A variação estrutural das agliconas pode ser mais facilmente entendida considerando a classificação em saponinas esteroidais e saponinas triterpênicas.
4.1 Saponinas esteroidais neutras
Nas saponinas esteroidais, a aglicona é formada por um esqueleto de 27 carbonos dispostos num sistema tetracíclico. Biogeneticamente, formam-se via pirofosfato de isopentenila originando o óxido de esqualeno que cicliza numa 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 cicloartenol, após clivagem oxidativa de três metilas, forma, entre outros compostos, os esteróides e os cardenolídeos (Abe et al., 1993; Lichtenthaler etal., 1997).Essas saponinas apresentam duas estruturas básicas comuns: o espirostano (16,22:22,26-diepóxi-colestano) e o furostano (16,22-epóxi-colestano). O espirostano é o cetal de 16,26-di-hidróxi-22-colestanona, enquanto que o hemiacetal correspondente, furostano-22,26-diol é estável apenas quando o grupo hidroxila em C-26 está ligado a um açúcar. Quando esse é cindido, ocorre
espontaneamente a cetalização formando o derivado espirostano (figura 1). As saponinas do tipo espirostano possuem núcleo espirocetal em C-22 e podem ser divididas nas séries 25R (metila em posição α; série normal) ou 25S (metila em posição β; série iso). As zz saponinas de núcleo furostano apresentam cadeia lateral com ligação osídica na hidroxila em C-26. São menos freqüentes e, por hidrólise, transformam-se em estruturas do tipo espirostano través do fechamento do anel.

4.2. Saponinas esteroidais básicas
As saponinas de caráter básico pertencem ao grupo dos alcalóides esteroidais, que são característicos do gênero Solanum (família Solanaceae). Possuem nitrogênio
no anel F e são conhecidos dois tipos de estruturas: espirosolano (quando o nitrogênio é secundário) e solanidano (quando o nitrogênio é terciário). Os compostos com núcleo espirosolano podem existir nas configurações 22R,25R (exemplo, solasodina encontrada na batata-inglesa) ou 22S,25S .

Nos compostos com núcleo solanidano, o nitrogênio pertence aos dois anéis E e F, simultaneamente, sendo também conhecidos como indolizidinas. Os solanidanos têm a configuração 22R,25S, estando a metila do carbono 25 em posição equatorial. Diferentes substituintes, geralmente hidroxilas, caracterizam os diversos compostos desses dois grupos de esteróides. As ligações osídicas normalmente ocorrem na hidroxila em C-3 sendo que, naquelas de tipo furostano, há ligação dupla entre os carbonos 5 e 6.

4.3. Saponinas triterpênicas
As saponinas mais freqüentemente encontradas na natureza possuem 30 átomos de carbono e núcleo triterpênico. Esse núcleo tem a mesma origem do esqueleto esteroidal até a formação do óxido de esqualeno. No entanto, este último, ao ciclizar
numa conformação cadeira-cadeira-cadeira-barco e, de acordo com dois tipos diferentes de rearranjos, pode originar os triterpenos tetracíclicos e os triterpenos pentacíclicos (Abe et al., 1993). 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. Nessas saponinas, a estereoquímica entre os anéis A/B, B/C e CID é trans, e entre D/E é eis. As saponinas do tipo lupeol diferem, daquelas citadas acima, na estereoquírnica entre os anéis DIE, que é trans.Além disso, o quinto anel (E) possui cinco carbonos, não sendo hexagonal como nas outras demais saponinas. triterpênicas.

5. Ocorrência e Distribuição
As saponinas esteroidais e triterpênicas apresentam uma distribuição diferenciada no reino vegetal.As saponinas esteroidais neutras são encontradas quase que exclusivamente em monocotiledôneas, principalmente nas famílias Liliaceae, Dioscoreaceae e Agavaceae. Os gêneros Smilax, Dioscorea, Agave e Yucca são especialmente ricos nessas saponinas. Em dicotiledôneas, a ocorrência dessas saponinas é bastante rara, tendo sido isoladas na família Scrophulariaceae, mais especificamente nos gêneros Digitalis e Trigonella.
As saponinas esteroidais básicas ou alcaloídicas são encontradas principalmente no gênero Solanum, pertencente a família Solanaceae.
As saponinas triterpênicas encontram-se predominantemente em dicotiledôneas, principalmente nas famílias Sapindaceae, Hippocastanaceae, Sapotaceae, Polygalaceae, Caryophyllaceae, Primulaceae e Araliaceae
6. Detecção, Identificação e obtenção.
6.1. Detecção no vegeta
A detecção de saponinas no vegetal é realizada a partir de suas propriedades químicas e físico-químicas: pela reação com ácidos minerais, aldeídos aromáticos ou sais de metais produzindo compostos corados, 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 sangüíneas, como 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. Apesar de outras substâncias presentes nos vegetais também apresentarem ação hemolítica (alguns taninos, por exemplo) ou existirem saponinas que não são hemolíticas, esse teste é bastante útil quando aplicado em conjunto com outros.
6.2 Métodos de extração e purificação
Sendo glicosídeos, e 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 hidrólise, durante o processo extrativo, ou hidrotermólise, 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, através de maceração, decocção, percolação ou extração exaustiva sob refluxo. Freqüentemente, o extrato hidroalcoólico assim obtido é submetido à purificação, após eliminação do conteúdo alcoólico, através da partição com solvente pouco polar (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, tem sido também utilizada como técnica de purificação, a precipitação fracionada através da 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, diálise, cromatografia de troca iônica ou extração seletiva utilizando a formação de sal, quando na presença de saponinas de reação ácida, bem como métodos cromatográficos,
utilizando resinas sintéticas (Amberlite®), gel de sílica ou géis de exclusão molecular, tipo Sephadex® (Hostettmann e Marston, 1995).
6.3. Isolamento e análise
De modo geral, as saponinas ocorrem na forma de misturas complexas, com variações quanto ao numero de açúcares presente para uma aglicona específica e/ou abrangendo variações quanto às agliconas e os açúcares presentes, o que torna seu isolamento um processo bastante trabalhoso. Assim, são utilizados diversos tipos de processos cromatográficos e, em não se obtendo substâncias suficientemente puras para análise estrutural, são também empregados métodos de derivatização, como acetilação, metilação e benzoilização. As saponinas isolçadas são, então, caracterizadas através de hidrólise e análise espectroscópica. Eventualmente, é utilizada a hidrólise do extrato bruto, que é realizada sem processo moroso de isolamento dos constituintes individuais, permitindo caracterizar as agliconas e açúcares presentes. Dependendo dos objetivos, essa hidrólise, juntamente com a análise cromatográfica, pode ser suficiente para caracterização de uma droga ou extrato vegetal. De acordo com o tipo de saponinas presentes, a hidrólise pode ser enzimática, em meio ácido, ou alcalino, ou mesmo por hidrotermólise e possíveis reações de degradação, ver Hostettmann e Marston (1995).
7. Propriedades Biológicas
O comportamento anfifílico das saponinas e a capacidade de formar complexos com esteróides, proteínas e fosfolipídeos de membranas determinam um número variado de propriedades biológicas para essas substâncias, destacando-se a ação sobre membranas celulares, alterando a sua permeabilidade, ou causando sua destruição. Relacionadas com essa ação sobre membranas, estão as atividades hemolítica, ictiotóxica e molusquicida, freqüentemente observadas. Para algumas saponinas também foi relatada ação espermicida; o mecanismo proposto até agora para essa ação seria a ruptura da membrana plasmática da célula do espermatozóide. Atividade anti-helmíntica foi apontada para um número significativo de saponinas; no
entanto, a irritação causada nas mucosas tem impedido o desenvolvimento de aplicações práticas (Jentsch et al., 1961).
A complexação com colesterol, propriedade também freqüentemente observada, originou um número significativo de trabalhos objetivando avaliar o uso de saponinas na dieta com o objetivo de reduzir os níveis de colesterol sérico. Um dos primeiros trabalhos data de 1971, demonstrando a redução de colesterol no sangue e tecidos pela adição de saponinas à dieta de frangos (Cheeke, 1971). Posteriormente, foi relatada a redução de lipídeos e colesterol no fígado de camundongos através de dieta contendo saponinas da alfafa, Medicago sativa L. (Reshef et aI., 1976). Também para extratos de ginseng (Panax ginseng C.A.Mey.) foi demonstrada, em coelhos, a redução das concentrações de colesterol e triglicerídeos (Moon et aI., 1984). Efeitos semelhantes foram descritos também para as saponinas deCalendula officinalis L. (calêndula) e Beta vulgaris L. (beterraba) (Lutomski, 1983).
A atividade antiinflamatória dessa classe de substâncias é conhecida há longo tempo para as saponinas de Aesculus hippocastanum L. (castanheira-daíndia, cuja mistura de saponinas é conhecida como escina) e Glycyrrhiza glabra L.(alcaçuz, cuja saponina principal é a glicirrizina). Mais recentemente, essa ação foi descrita em modelos animais também para as saponinas de Akebia quinata (Houtt.) Decne., Bupleurum chinense DC., Bupleurum falcatum L.,Eryngium planum L., Hedera helix L., Hydrocotyle vulgaris L., entre outras espécies.
A atividade antiviral de saponinas tem sido investigada intensamente na última década, destacando-se as atividades verificadas para substâncias isoladas de Glycyrrhiza glabra L., Gymnema sylvestre (Retz.) R.Br.ex Schult.), Anagallis arvensis L., Calendula arvensis L., Bupleurum falcatum L., Guettarda platypoda DC., entre outras.
É de se ressaltar que muitas das propriedades apontadas anteriormente foram detectadas em testes in vitro ou em modelos animais, sendo indispensável para propiciar o desenvolvimento de aplicações terapêuticas, na maioria dos casos, a avaliação de aspectos farmacocinéticos relativos à absorção, metabolização,
eliminação (em muitos ensaios, a avaliação preliminar foi realizada por via i.p.!), ensaios pré-clínicos quanto à toxicidade, bem como ensaios clínicos em todas suas fases, já que, na maioria dos casos, nem mesmo aqueles ensaios de fase I para determinação da dose em humanos foram desenvolvidos.
8. Emprego Farmacêutico
As saponinas são componentes importantes para a ação de muitas drogas vegetais, destacando-se aquelas tradicionalmente utilizadas como expectorantes e diuréticas. Exemplos de drogas de uso tradicional são Polygala senega L. (polígala), Primula veris L. (prímula), Grindelia robusta Nutt. (grindélia) e Hedera helix L. (hera) como expectorantes e Smilax spp. (salsaparilha), Hemiaria glabra L., Betula pendula Roth e Equisetum arvense L. como diuréticas. No entanto, os mecanismos dessas atividades não estão completamente elucidados. Alguns autores argumentam que a irritação no trato respiratório aumentaria o volume do fluido respiratório, hidratando a secreção brônquica. O muco teria, então, sua viscosidade diminuída. Outra possibilidade seria devida à atividade superficial das saponinas, também originando menor viscosidade e maior facilidade de expulsão do muco. Já a atividade diurética , seria devida à irritação do epitélio renal causada pelas saponinas, ou ainda devida aos flavonóides, geralmente também presentes nessas drogas, ou mesmo pela presença de teores elevados de potássio.
Outros empregos farmacêuticos destacados são como adjuvantes para aumentar a absorção de outros medicamentos através do aumento da solubilidade ou interferência nos mecanismos de absorção e, como adjuvante para aumentar a resposta imunológica.
Como substâncias isoladas, são poucas as saponinas utilizadas, destacando-se a glicirrizina e o seu derivado hemi-succinato sódico do ácido glicirrético, conhecido como carbenoxolona, além do asiaticosídeo, obtido de Centella asiatica (L.) Urb. Mais recentemente, como fármaco investigacional tem se destacado a utilização da saponina isolada de Quillaja saponaria Molina, QS-21, como adjuvante imunológico.

9. Drogas Vegetais Classicas

ALCAÇUS

Nome científico: Glycyrrhiza glabra L.

Família botânica: Fabaceae

Parte utilizada: raízes e rizomas

Monografias farmacopéicas: F. Bras. III, Ph. Eur. II

As saponinas triterpênicas são consideradas os principais componentes, apresentando teor variável, de acordo com a variedade e procedência, entre 2 a 15% (Hartke e Mutschler, 1988). A saponina predominante é a glicirrizina (ácido glicirrízico). Essa saponina apresenta sabor cerca de 50 vezes maior que a sacarose. Ao sofrer hidrólise, o heterosídeo fornece uma aglicona, o ácido glicirrético (ou glicirretínico) que não possui sabor doce, mais duas moléculas de ácido D-glicurônico. O ácido glicirrético (ácido 3β-hidróxi-ll-oxo-olean-12-eno-29óico) é um triterpeno pentacíclico do tipo β-amirina, caracterizado pela presença de uma cetona α,β insaturada no anel C. O ácido glicirrético existe comercialmente nas formas estereoisômeras 18α-(configuração trans entre os anéis D/E) e 18β-(configuração eis entre os anéis D/E) devido à sua isomerização durante a hidrólise da glicirrizina.A droga vegetal é caracterizada, ainda, pela presença de glicosídeos de flavanonas, flavonóis e isoflavonas, destacando-se o teor elevado da flavanona liquiritina e da chalcona isoliquiritigenina, esta última determinando a coloração amarela da droga 

GISENG

Nome científico: Panax ginseng C.A.Mey.

Família botânica: Araliaceae

Parte utilizada: rizomas e raízes dessecadas

Monografias farmacopéicas: OAB 1990, Chinesa 1990, Ph. Franç. X, DAB 10., Ph. Jap. 12., 1991 e Ph. Helv. VI

CALÊNDULA

Nome científico: Calendula officinalis L.

Família botânica: Asteracea

Parte utilizada: flores

Monografia farmacopéicas: Ph. Franç. X

CENTELA

Nome científico: Centella asiatica (L.) Urb.

Sinonímia científica: Hydrocotyle asiatica L.

Família botânica: Apiaceae

Parte utilizada: raiz

Monografias farmacopéicas: Chinesa 1990, F. Bras. IV

Referências
SARKER, S.D; NAHAR, L.; Química para estudantes de Farmácia: Química Geral, Orgânica e de Produtos Naturais.Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2009.
SIMÕES, C. M. O.; SCHENKEL, E. P.; GOSMANN, G.; et al, Farmacognosia: da Planta ao medicamento. 9ed. Porto Alegre/Florianópolis Ed.Unive