有關saponin之敘述，下列何者錯誤？

本題觀念：

本題主要考查 Saponin（皂苷） 的基本化學結構、分類、理化性質及其生合成路徑。皂苷是一類廣泛存在於植物中的配醣體（Glycosides），其名稱源自拉丁文 "Sapo"（肥皂），因其水溶液經振盪後會產生如肥皂般的持久性泡沫而得名。

選項分析

• A. 振盪後產生持續性的泡沫：正確。

  • 這也是皂苷（Saponin）名稱的由來。皂苷分子結構中包含親脂性的苷元（Sapogenin）與親水性的醣基（Glycone），具有界面活性劑（Surfactant）的特性，因此降低水的表面張力，振盪後會產生持久性的泡沫（Persistent foam）。這是鑑別皂苷最簡易的初步試驗之一。

• B. sapogenin 通常為steroids 及diterpenoids 兩類：錯誤。

  • Sapogenin（皂苷元） 主要分為兩大類：
    1. 甾體皂苷 (Steroidal saponins)：骨架為 27 個碳（C27），通常具有螺旋甾烷（Spirostan）結構。常見於單子葉植物（如：山藥 Dioscorea）。
    2. 三萜類皂苷 (Triterpenoid saponins)：骨架為 30 個碳（C30），通常為五環三萜（Pentacyclic triterpenoids）或四環三萜。常見於雙子葉植物（如：人參 Ginseng、甘草 Glycyrrhiza）。
  • 題目中提到的 Diterpenoids (二萜類) 是 20 個碳的化合物（如紫杉醇），並非皂苷元的主要分類。因此本敘述錯誤，應將 diterpenoids 改為 triterpenoids。

• C. 醣基主要接在 sapogenin 之第3位碳上：正確。

  • 大多數的 Sapogenin 在 C-3 位置具有一個羥基（-OH group）。醣基（Sugar moiety）通常透過醚鍵（Ether linkage）連接於此位置，形成 Monodesmosidic saponin（單醣鏈皂苷）。
  • 若在其他位置（如三萜類的 C-28 或甾體類的 C-26）也接有醣基，則稱為 Bidesmosidic saponin（雙醣鏈皂苷）。但 C-3 仍是主要的連接位點。

• D. sapogenin 之生合成主要經由 mevalonic acid 路徑：正確。

  • Sapogenin 不論是甾體類（Steroidal）還是三萜類（Triterpenoidal），其生合成皆源自 Isoprenoid pathway（異戊二烯路徑）。
  • 起始原料為 Acetyl-CoA，經由 Mevalonic acid (MVA) 合成 Isopentenyl pyrophosphate (IPP)，再聚合形成 Squalene (C30)。Squalene 經過環化反應後，分別形成三萜類或經脫去三個甲基形成甾體類骨架。

答案解析

本題要求選出錯誤的敘述。選項 (B) 將 Sapogenin 的主要分類錯誤地描述為 Steroids 與 Diterpenoids。事實上，Sapogenin 的兩大主要分類應為 Steroids (甾體類) 與 Triterpenoids (三萜類)。Diterpenoids (二萜) 並非皂苷元的主要結構類型。

因此，正確答案為 (B)。

核心知識點

考生應掌握以下 Saponin 重點：

1. 定義與性質：
   • 兩親性（Amphiphilic），具界面活性，振盪產生持久泡沫。
   • 具溶血作用（Hemolysis），破壞紅血球（一般不宜注射）。
   • 可與 Cholesterol 形成不溶性複合物。
   • 對黏膜有刺激性（Sternutatory，催嚏性）。
2. 化學結構分類：
   • Steroidal (C27)：中性皂苷，主要分布於單子葉植物。代表藥物：知母、麥門冬、山藥（Diosgenin，類固醇荷爾蒙合成原料）。
   • Triterpenoid (C30)：酸性皂苷，主要分布於雙子葉植物。代表藥物：人參（Ginsenosides, Dammarane type）、甘草（Glycyrrhizin, Oleanane type）、桔梗、遠志。
3. 鑑別反應：
   • Liebermann-Burchard Test：區分 Steroid (藍綠色) 與 Triterpenoid (紅紫色)。
   • 泡沫試驗 (Foam test)。
   • 溶血試驗 (Hemolytic test)。

參考資料

1. Pharmacognosy, Trease and Evans: Chapter on Saponins (Classification into Steroidal and Pentacyclic Triterpenoid).
2. Medicinal Natural Products: A Biosynthetic Approach, Paul M. Dewick: Biosynthesis via Mevalonate pathway.
3. PubMed/NIH Bookshelf: "Saponins" - Structure and Classification (Steroid C27 vs Triterpenoid C30). Link