식물 유래 사포닌의 계면활성제 특성

식물은 초식 동물과 질병에 대한 방어를 포함하여 생태학적 기능을 수행하는 거의 무제한의 화학 물질을 합성합니다. 이 식물의 주요 화합물에는 사포닌, 스테롤, 테르펜, 트리테르페노이드 사포닌, 스테로이드 및 피라졸론이 포함됩니다(Hostettmann and Marston 1995). 예를 들어, 사포닌은 많은 식물에서 발견되는 천연 화합물이며 다양한 생물학적 활동을 나타내고 약물 및 농화학 발견을 위한 중요한 자원을 나타내는 인간 식단의 중요한 구성 요소이기도 합니다.

중국의 여러 종은 Mussaenda pubescens(Rubiaceae), Bupleurum chinense, Clinopodium chinense var.를 포함하여 식물 유래 사포닌의 풍부한 공급원입니다. parviflorum 및 Clematis chinensis Osbeck(미나리과). Yucca Schidigera(Agavaceae family)는 또한 항바이러스, 이뇨, 저콜레스테롤혈증 및 면역 조절 활성을 갖는 사포닌을 함유하는 것으로 알려져 있습니다. 그들은 전통 의학에서 수천 년 동안 사용되었습니다. 생분해도가 높고 식물에서 자연적으로 생성되어 환경에 무해하고 인체에 부작용이 없어 친환경적이라는 평가도 받고 있다.

이들 화학물질은 표면활성, 미셀화, 발포, 세정력, 습윤, 유화, 분산, 수분결합 등 다양한 물리화학적 특성을 나타낸다. 일부는 또한 항염증, 항균, 항진균, 항산화, 항암, 콜레스테롤 저하 및 용혈 활성과 같은 광범위한 유용한 생물학적 활성을 갖는 것으로 보고됩니다.

의 물리화학적 및 생물학적 특성 식물 유래 사포닌 다양합니다. 사포닌의 물리화학적 특성은 분자 구조와 아글리콘의 특성에 따라 다릅니다. 따라서, 이러한 화합물의 합성에는 아글리콘에 대한 부착 방식 및 글리코실화 유형뿐만 아니라 구조적 구성 요소에 대한 지식이 필요합니다. 이러한 활성 화합물 중에는 친수성 탄수화물 사슬로 뒷받침되는 트리테르펜 또는 스테롤 백본을 포함하는 양친매성 배당체의 큰 계열인 사포닌이 있습니다. 사포닌에서 가장 흔한 당은 D-글루코스, D-갈락토스, D-글루쿠론산, D-갈락투론산, L-아라비노스, D-자일로스 및 D-과당입니다. 사포닌은 구조의 당 사슬 수에 따라 단당류, 이당류 또는 삼당류로 분류할 수 있습니다. 단당류는 일반적으로 C-3에 연결된 아글리콘에 당 사슬을 가지고 있습니다. 이당류 사포닌은 C-3에 에테르 결합, C-28에 대한 에스테르 결합(트리테르페노이드 아글리콘) 또는 C-3에 대한 에테르 결합(푸로스테놀 아글리콘)이 있는 1995개의 당 사슬을 가지고 있습니다. 아글리콘의 특성과 서로 다른 당 사슬과 결합이 연결되는 방식으로 인해 다양한 화합물이 생성됩니다. 또한 식물의 다른 부분에는 다른 구조의 사포닌이 포함될 수 있습니다. 아베나신, 소야사포닌 및 유카사포닌을 포함한 대부분의 사포닌은 트리테르페노이드 글리코알칼로이드입니다(Hostettmann and Marston 3). 이들의 백본은 C-XNUMX 위치에서 당 모이어티로 글리코실화되는 사이클릭 올레인 트리테르펜 또는 스테롤 구조로 구성됩니다.

표면 장력 감소

식물에서 추출한 사포닌은 표면 장력을 감소시키는 강력한 효과가 있습니다. 물에 녹은 후 투명하고 친수성이 높으며 식품에 사용되는 자당 지방산 에스테르와 글리세라이드의 효과는 HLB 이상입니다. Badi와 Khan은 아카시아, Sapindus mukorosi, Phyllanthusemblica, 사워 대추(Ziziphus spina christi) 및 Fructus aurantii(Citrus) aurantifolia 추출물을 사용하여 허브 샴푸를 준비하고 20명의 지원자의 모발 상태를 평가했습니다. 그 결과 한방샴푸는 5분 후 표면장력이 낮고 기포가 작으며 거품 안정성이 양호하여 세정 및 오염제거에도 효과적인 것으로 나타났다.

발포 특성

식물에서 추출한 사포닌은 계면활성제 활성으로 인해 이러한 화합물이 비누로도 알려져 있습니다. 그들은 표면 장력을 크게 줄이고 수용액의 거품성을 증가시킬 수 있기 때문에 훌륭한 계면활성제 공급원입니다. 식물 유래 사포닌의 계면활성제 특성에는 거품 형성, 유화 및 세제 능력이 포함됩니다. 이러한 특성은 비누 생산, 식품 및 제약 제제와 같은 산업 응용 분야에서 중요합니다. 수성 교반시 이들 화합물은 안정한 거품을 생성합니다. 이 속성은 극성이 높은 당 부분과 비극성 트리테르펜 또는 스테롤 백본에 기인합니다. 사포닌의 계면활성제 특성은 친유성 비극성 아글리콘과 친수성 극성 글리콘 모이어티로 구성된 이들 분자의 양친매성 구조에 기인합니다.

높은 점탄성, 용해도 및 빠른 흡착력은 안정적인 거품 형성에 유리합니다. 트리테르펜 구조의 사포닌은 점탄성 필름을 형성할 가능성이 더 높으므로 안정적인 거품과 에멀젼을 생성합니다. 다양한 식물원(사포닌, 황기, 동백나무 종자, 밤나무, Tribulus terrestris 및 Glycyrrhiza officinalis)의 사포닌 추출물의 거품 특성을 비교한 결과, 단일 사슬(동백나무 및 Aesculus) 및 이중 사슬 사포닌의 거품이 (사포닌 및 감초)은 감초보다 밀도가 높고 안정적이었다. 따라서 공기-물 계면에서 사포닌 필름의 높은 점탄성 및 전단력은 더 높은 기포 특성 및 안정성으로 이어지는 반면, 글리시리진 추출물로부터의 기포는 사포닌에 약간의 당 잔류물이 존재하기 때문에 불안정하고 이들 잔기 사이에 분자간 수소 결합이 거의 없어 사포닌 용해도가 떨어지고 인터페이스 네트워크가 약해집니다. Tribulus tribulus 사포닌은 계면 점탄성이 좋지 않아 거품 형성이 거의 없습니다. 동백나무의 조 사포닌 추출물(0.5%) 용액은 86.0분 후 우수한 거품 안정성(5%)을 나타냈으며, 이는 라우릴황산나트륨(93.6%)에 의해 달성된 것과 유사하였다. 사포닌 용액은 물의 표면 장력을 72mN/m에서 50mN/m로 감소시키고 습윤성을 나타낼 수 있습니다.

유화성

피토사포닌은 유화안정성이 좋아 특히 향료에 사용하면 자당지방산에스테르, 폴리글리세롤지방산에스테르와 같은 수준이다. 그것의 발포 및 유화 특성으로 인해 의약품 및 일부 화장품에서 첨가제로 널리 사용됩니다.

Brahimet al. 식물 종 Paronychia argentea 및 Spergularia marginata에서 조 사포닌 추출물을 연구하여 사포닌이 상당한 항산화 및 항균 활성을 가지고 있음을 발견했습니다. 독성이 없기 때문에 기존의 합성 항산화제보다 더 높은 농도로 첨가할 수 있습니다. 사포닌의 생물활성 특성은 막을 관통하는 양친매성 능력, 스테롤과 복합체를 형성하고 기공 형성을 유발하는 능력에 기인합니다(Roddick 1979; Roddick and Drysdale 1984). 이것이 주요 작용 메커니즘인 것으로 여겨지지만, 많은 사포닌은 효소 활성, 수송, 소기관 완전성, 산화환원 관련 기능 및 신호 전달과 같은 세포 과정에 추가적인 영향을 미칩니다. 일반적으로 그룹에 속하는 다른 속성에는 적혈구에 대한 용혈 활성, 콜레스테롤 결합 능력 및 쓴맛이 포함됩니다. 이러한 특성은 식물 종과 사포닌의 화학적 특성에 따라 유익하거나 해로울 수 있습니다.