115年:藥學二(第1次)
有關saponins 之敘述,下列何者錯誤?
A具清潔劑特性( detergent properties )
B有溶血作用
C在水中會形成膠體溶液( colloidal solution )
Dsapogenins 之乙醯化( acetylation )產物,通常較不具結晶性
詳細解析
本題觀念:
本題考查生藥學中皂苷 (Saponins) 的物理化學性質。皂苷是一類廣泛存在於植物中的配醣體,具有獨特的表面活性、溶血性及溶解度特性。考生需掌握其作為界面活性劑的表現、對紅血球的影響、在水中的狀態,以及其去醣基(Aglycone,即 Sapogenin)的化學衍生物特性。
選項分析
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A. 具清潔劑特性(detergent properties):正確。
- 「Saponin」一詞源自拉丁文 Sapo(肥皂)。由於皂苷分子結構中同時具有親水性的醣基與疏水性的非醣基(Sapogenin),使其成為天然的界面活性劑(surfactant)。在水中振搖時會產生持久性的泡沫,具有類似肥皂或清潔劑的乳化油脂與清潔能力。
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B. 有溶血作用:正確。
- 皂苷大多能破壞紅血球膜的通透性,導致血紅素外洩,產生溶血現象(Hemolysis)。這是因為皂苷會與細胞膜上的膽固醇(cholesterol)結合形成不可溶的複合物,破壞膜結構。因此皂苷通常不宜直接注射進入血液,但口服時因吸收差或被水解,毒性較低。
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C. 在水中會形成膠體溶液(colloidal solution):正確。
- 皂苷分子量大且具兩親性(Amphiphilic),在水中溶解時傾向形成膠束(Micelles),呈現膠體溶液的狀態。這也是其具有高表面活性與起泡性的物理基礎。
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D. sapogenins 之乙醯化(acetylation)產物,通常較不具結晶性:錯誤(此為本題答案)。
- 解析:Sapogenin(皂苷元/非醣基)是皂苷經酸水解後得到的產物。在生藥成分的純化與鑑定過程中,Sapogenin 往往呈現無定形或含有焦油狀雜質,不易純化。將 Sapogenin 進行乙醯化(Acetylation)是標準的化學處理手段,其生成的乙醯化衍生物(Sapogenin acetate)通常具有良好的結晶性(crystalline),熔點明確,更利於純化分離與結構鑑定。因此,選項敘述「通常較不具結晶性」與事實相反。
答案解析
本題要求選出錯誤的敘述。 選項 A、B、C 均為皂苷典型的物理化學性質。選項 D 描述錯誤,因為 Sapogenin 的乙醯化產物通常是結晶性良好的固體,這一特性常被用於皂苷元的純化與鑑定(例如 Diosgenin acetate 即為良好的結晶)。故正確答案為 D。
核心知識點
考生應總結並熟記以下 皂苷 (Saponins) 的關鍵特性:
- 物理性質:
- 起泡性:水溶液振搖產生持久泡沫(泡沫試驗)。
- 溶解度:可溶於水(形成膠體)、熱乙醇;難溶於乙醚、氯仿、苯等非極性有機溶劑(但 Sapogenin 溶於有機溶劑)。
- 辛辣味:大多具苦味及辛辣味(甘草皂苷例外,具甜味)。
- 刺激性:對黏膜(眼、鼻)具刺激性,為噴嚏粉成分。
- 化學/生物性質:
- 溶血性:破壞紅血球(與膜上膽固醇結合)。
- 結構分類:
- Steroidal (類固醇類):27C,中性,主要分布於單子葉植物。
- Triterpenoid (三萜類):30C,酸性/中性,主要分布於雙子葉植物。
- 沉澱反應:
- 酸性皂苷可用乙酸鉛(Lead acetate)沉澱。
- 中性皂苷可用氫氧化鋇(Barium hydroxide)沉澱。
- 水解產物:
- Saponin Sapogenin (Aglycone) + Sugar。
- Sapogenin 易溶於有機溶劑,常透過乙醯化形成結晶以利純化。
參考資料
- Trease and Evans' Pharmacognosy, 16th Edition. Chapter on Saponins (General properties).
- Tyler's Pharmacognosy. Saponin Glycosides section.
- Hostettmann, K., & Marston, A. (1995). Saponins. Cambridge University Press. (Confirming acetylation for crystallization).