Comment extraire et purifier le Ginkgo Flavone?

La Chine est riche en ressources végétales. L’extraction Et etla purification des rhizomes et des feuilles des plantes naturelles peuvent donner des composés avec une variété d’activités biologiques, qui sont d’une grande importance pour le développement de la Chine et#39; S l’industrie alimentaire, pharmaceutique et des produits de santé. Le principal ingrédient actif dans l’extrait de ginkgo bilobaest les flavonoïdes de ginkgo biloba, qui ont une variété de fonctions, telles que la récupération des radicaux libres, l’anti-oxydation et l’amélioration de la circulation cardiovasculaire et cérébrovasculaire. Parce qu’il est dérivé d’un produit naturel et a une excellente activité biologique, il est largement utilisé dans de nombreux domaines tels que les cosmétiques, les produits de santé et la médecine. La recherche sur l’extraction et l’applicationfonctionnelle des flavonoïdes de ginkgo bilobaa toujours été l’un des points chauds dans la recherche de produits naturels [1]. De nombreux articles ont passé en revue l’état de recherche des extraits de ginkgo biloba, tels que Xu Fang [1], Chen Xijuan [2], etc. [3] ont décrit les progrès de la recherche sur la structure chimique, l’application clinique pharmacologique, le processus d’extraction, etc. Cependant, les généralisations sur la purification et le raffinement, les propriétés et les relations structure-activité des flavonoïdes de ginkgo biloba ne sont pas assez systématiques.

This paper systematically compares the advantages and disadvantages De laginkgo biloba flavonoid extraction methods, analyzes the current research status De laginkgo biloba flavonoid membraneseparation, resin method, and column chromatography separation and purification techniques, and provides an outlook on the development of ginkgo biloba flavonoid extraction and purification techniques.

1 méthodes d’extraction des flavonoïdes de ginkgo biloba

Selon les méthodes d’alimentation en énergie (telles que les micro-ondes et les ultrasons), les systèmes (tels que les solvants et les fluides supercritiques) et d’autres substances auxiliaires utilisées dans le procédé d’extraction, les méthodes d’extraction des flavonoïdes de ginkgo biloba comprennent principalement l’extraction par solvant, les méthodes enzymatiques, les méthodes à micro-ondes, les méthodes à ultrasons et les méthodes à fluide supercritique.

1.1 extraction au solvant

La méthode d’extraction au solvant est actuellement la méthode la plus utilisée pour extraire les flavonoïdes de ginkgo biloba [4]. La plupart des solvants utilisés pour l’extraction dans la littérature utilisent un système polaire éthanol-eau. Par exemple, Xue Zhibin [5] a utilisé 70% d’éthanol comme solvant d’extraction à 80 °C pendant 3,0 h, et la pureté totale des flavonoïdes a atteint 16,13%. Jia Changying [6] et d’autres ont constaté que l’influence des conditions d’extraction au solvant d’éthanol est la suivante: > de rapport liquide à liquide; Temps d’extraction > Température d’extraction. Le système éthanol-eau, en tant que solvant, présente les avantages d’une faible toxicité et d’un traitement facile des résidus par rapport à d’autres solvants hautement polaires tels que l’acétone. L’extraction au solvant est pratique et facile à utiliser, mais elle présente des inconvénients tels que le faible taux d’extraction, le long temps de fonctionnement et les déchets matériels.

1.2 méthode d’extraction enzymatique

Depuis leactive ingredients in plants are mostly found in the rhizomes and leaves, and the main structural components of the rhizomes and leaves are the three major elements – cellulose, hemicellulose and lignin – all of which are polymeric high-molecular compounds with stable and dense crystalline regions, the tight structure of the three major elements makes it more difficult to extract the active ingredients from plants. Le conseil des ministresuse of mild biological enzyme technology to break down the structure of the three major elements to improve the extraction of active ingredients is a new technology developed in recent years for plant extraction [7].

Les flavonoïdes de Ginkgo biloba se trouvent principalement dans les cellules des feuilles de Ginkgo biloba. Le composant principal de la paroi cellulaire des feuilles de ginkgo biloba est la cellulose. L’utilisation de la cellulase pour détruire la structure de la paroi cellulaire permet aux flavonoïdes des cellules de se dissoudre plus facilement dans les solvants [8]. Par conséquent, la technologie des bioenzymes a également été progressivement utilisée dans la technologie de purification des flavonoïdes de ginkgo biloba. Dans le processus de purification, la cellulase est utilisée pour d’abord dégrader la cellulose dans la paroi cellulaire et libérer les flavonoïdes dans la paroi cellulaire, ce qui peut augmenter considérablement le taux d’extraction des flavonoïdes de ginkgo biloba. De plus, à la fin de la purification, la bioenzyme peut être détruite par une élévation instantanée de la température, etc., et aucune substance toxique ne restera dans le produit cible.

A propos de nousMeilin [9] et d’autres ont utilisé une méthode d’extraction par cellulase des flavonoïdes totaux de ginkgo biloba, ce qui a augmenté le rendement des flavonoïdes totaux de 18,92 % par rapport à la méthode d’extraction à l’éthanol. CHEN Shuo [10] a utilisé une méthode de cellulase pour extraire les flavonoïdes de ginkgo biloba, en ajoutant du maltose comme base de sucre pour favoriser la transglycosylationdu groupe des glycosides flavonoïdes, en convertissant aglycon en un glycoside plus polaire, permettant ainsi une plus grande partie de l’ingringrédient actif de se dissoudre dans l’extrait. Le rendement a été augmenté de 102% par rapport aux mêmes conditions sans l’enzyme. La méthode enzyme-assistée peut considérablement améliorer le taux d’extraction, et est favorable à l’environnement et sûre. L’extrait résultant peut être utilisé dans des applications alimentaires et de suppléments nutritionnels.

1.3 extraction assistée par micro-ondes

La technologie d’extraction assistée par micro-ondes présente les avantages d’un nombre réduit de sous-produits, d’une vitesse plus rapide et d’un rendement plus élevé, et a été largement utilisée dans l’extraction des flavonoïdes [11,12]. Xu Chunming [13] et d’autres ont utilisé une méthode de solvant d’éthanol à micro-ondes pour extraire les flavonoïdes totaux des feuilles de ginkgo, et ont obtenu les conditions optimales d’extraction: à une température de 70 °C, un rapport liquide/matière de 1:25, une fraction volumique d’éthanol de 70%, une puissance de 300 W et un temps de micro-ondes de 60 S. Dans ces conditions, le taux d’extraction total des flavonoïdes peut atteindre 2,698%. Cependant, les hautes températures des micro-ondes peuvent endommager la structure des flavonoïdes et causer plus d’impuretés à se dissoudre. Lorsque la puissance est élevée et que la température est élevée, le solvant peut facilement s’évaporer, provoquant une certaine pollution. Par conséquent, la méthode d’extraction par micro-ondes doit être encore optimisée en termes de puissance d’extraction et de température, par exemple en contrôlant la température tout en maintenant l’effet de la puissance par micro-ondes.

1.4 méthode d’extraction assistée par ultrasons

Huo Yinquan [14] utiliséTechnologie ultrasonique pour extraire les flavonoïdes de ginkgo biloba....... On a utilisé de l’éthanol à 70% comme solution d’extraction et la puissance ultrasonique était de 100 W. L’extraction de l’éthanol assistée par ultrasons a été effectuée à un temps d’extraction de 50 min et un rapport liquide/matériau de 30:1. Le taux d’extraction des flavonoïdes de ginkgo biloba était de 3,51%. GAO Han [15] a d’abord effectué une échographie de 21,66 minutes, suivie d’une extraction de 2 h à 39,34 °C, et la pureté des flavonoïdes du produit était de 40,62 mg/g. La méthode d’extraction par solvant assistée par ultrasons ne nécessite pas de températures élevées et est facile à contrôler [16], mais elle est sujette à la formation de trous ultrasoniques et le coût de fabrication de l’équipement est élevé.

Les ultrasons et les micro-ondes utilisent des ondes d’énergie à méso-échelle comme sources d’énergie pour extraire rapidement les ingrédients actifs des plantes. Leur profondeur de pénétration a un effet significatif sur l’extraction des matières végétales. Huang Lili [17] a étudié l’influence de l’échelle dans l’extraction des composants efficaces des feuilles de ginkgo biloba à l’aide des micro-ondes et des ultrasons. La profondeur de pénétration des micro-ondes et des ultrasons a été déterminée par analyse théorique, et la gamme d’échelle des deux méthodes a été déterminée. En comparant les trois facteurs de densité de puissance des micro-ondes, le temps de rayonnement et le rapport matériel-liquide, on a constaté qu’en dessous de 50 ℃, le taux d’extraction des ultrasons était significativement plus élevé que celui de l’extraction assistée par micro-ondes.

1.5 méthode d’extraction supercritique du CO2

He Kuo [18] a utilisé la méthode d’extraction supercritique du CO2 pour obtenir un taux d’extraction de 3,27 % et une pureté de 64,7 %; Han Yuqian [19] et d’autres ont utilisé la méthode d’extraction supercritique du CO2 dans les mêmes conditions, et le taux d’extraction des flavonoïdes de ginkgo biloba obtenus par extraction à l’éthanol n’était que de 2,56 %, avec une fraction en masse de 27,1 %, tandis que le taux d’extraction des flavonoïdes obtenu par la méthode supercritique du CO2 a été augmenté à 3,95 %, et la fraction en masse des flavonoïdes a été augmentée à 35,28 %. L’utilisation de CO2 supercritique pour extraire des flavonoïdes de ginkgo peut considérablement améliorer l’efficacité d’extraction [20], mais en raison du coût élevé de l’équipement d’extraction industrielle, il n’est toujours pas adapté à la purification à grande échelle des flavonoïdes de ginkgo biloba.

En outre, d’autres produits chimiques peuvent être ajoutés pendant le processus d’extraction des flavonoïdes de ginkgo biloba pour augmenter le rendement. Par exemple, l’ajout d’un tensioactif au système peut augmenter la solubilité et le taux de dissolution de la substance active et augmenter le rendement de la substance active. Cependant, le résidu de l’additif chimique ajouté peut contaminer le produit actif cible des flavonoïdes de ginkgo biloba et n’est pas largement utilisé.

2 méthodes de La Purificationdes flavonoïdes de ginkgo biloba

The flavonoid content of the Extrait de feuille de ginkgoObtenu en utilisant la méthode d’extraction décrite ci-dessus est faible, et ne répond pas aux normes correspondantes de l’industrie, en particulier les normes pharmaceutiques. Une purification supplémentaire est nécessaire pour augmenter la pureté des flavonoïdes. Les méthodes les plus couramment utilisées pour purifier les flavonoïdes de ginkgo sont la séparation membranaire, la chromatographie par résine macroporeuse et par résine polyamide.

2.1 séparation des membranes

La séparation membranaire est une technologie de purification relativement mature et stable, et il a également été utilisé dans l’étude de la purification des flavonoïdes de ginkgo biloba. XU Zhihong [21] a utilisé une membrane PVDF-PVP maison pour affiner et purifier l’extrait de feuille de ginkgo biloba, et a finalement augmenté la pureté des flavonoïdes de 21,3% à 34,8%. Comme la membrane a été préparée en utilisant une méthode d’oxydation, le pH et la pression du système ont un certain effet sur l’effet d’extraction, et une augmentation du pH entraînera une détérioration de l’effet de purification.

ZHU Minghang [22] a utilisé une méthode de membrane d’ultrafiltration pour purifier les flavonoïdes de ginkgo biloba et a constaté qu’une membrane d’ultrafiltration avec un MWCO (10 000 Dalton) avait le meilleur effet, augmentant la pureté des flavonoïdes de ginkgo de 24% à 68% en masse. La température a été le facteur qui a le plus affecté l’effet de purification. En contraste, Yan Yanping [23] a utilisé une technique de séparation par membrane en trois étapes pour purifier l’extrait brut de flavonoïde de ginkgo biloba par ultrafiltration, augmentant la pureté des flavonoïdes de 24% à 99,2%. La séparation de Membrane présente les avantages de la consommation basse d’énergie, de la mise à l’échelle facile d’équipement, du processus simple, de l’économie d’énergie et du coût bas. Le produit qui en résulte a une grande pureté et est facile à étendre industriellement.

2.2 méthode de résine macroporeuse

Due to the characteristics of macroporous resin, such as high physical and chemical stability, large adsorption capacity, good selectivity and easy regeneration, research on the further purification of ginkgo leaf extract using macroporous resin has attracted increasing attention. According to the different polarities of flavonoid glycosides and flavonoid aglycones, macroporous resin is widely used to purify Les flavonoïdesusing ethanol-water solutions of different concentrations. Wu Meilin [24] [traduction] used AB-8 macroporous adsorption resin at pH = 5, a flow rate of 1.0 mL/min, and 70% ethanol as the eluent to purify the total flavonoids from ginkgo leaves, increasing the purity to 26%. Wu Hao [25] [traduction] used S-8 macroporous resin to purify crude flavonoid powder, achieving a purity of 48.03%. Ni Lijun [26] found that the content of flavonoids in ginkgo leaves has a significant effect on the purification of ginkgo leaves using macroporous resin.

Trois lots de feuilles de ginkgo ayant des teneurs en flavonoïdes de 1,0%, 0,8% et 0,6% ont été sélectionnés. On a constaté que les paramètres du procédé pour la teneur en flavonoïdes de 0,6 % étaient les plus sensibles. La teneur en flavonoïdes de l’extrait est positivement corrélée avec la concentration d’éthanol et le volume d’élution, et le rendement de l’extrait est négativement corrélé avec le volume d’élution. Un meilleur procédé de purification des flavonoïdes de ginkgo biloba A été obtenu. Lorsque la teneur en flavonoïdes du ginkgo biloba brut est maintenue à environ 1%, l’extrait est élué avec 2 fois la masse d’éthanol à 15% pour obtenir un extrait de ginkgo biloba qui répond aux exigences de la pharmacopée chinoise. Sun Shengwu [27] a établi une méthode de notation complète fondée sur le spectre caractéristique de l’extrait de feuilles de ginkgo flavonoïde et la teneur totale en glycoside de Le flavonolpour évaluer la qualité de l’extrait de feuilles de ginkgo. L’extrait de feuille de ginkgo a été purifié à l’aide de résine macroporeuse AB-8, et élué avec 25% et 75% d’éthanol successivement à un pH du système de 5,0. Fournir de nouvelles idées pour l’évaluation de la qualité de l’extrait de ginkgo biloba.

2.3 chromatographie en résine Polyamide

Wang Yonggang [28] a utilisé une élution à 70% d’éthanol, et après purification et élution avec de la résine de polyamide, la pureté des flavonoïdes pourrait atteindre 63,8%. ZHANG Jing [29] a utilisé la purification de résine de polyamide et a utilisé 30% d’élution d’éthanol, ce qui a augmenté la pureté des flavonoïdes à 55%. Par rapport à la résine macroporeuse, la résine de polyamide a une sélectivité plus forte dans la purification des flavonoïdes de ginkgo biloba et a un meilleur effet de séparation et de purification. Cependant, en tant qu’adsorbant, la résine de polyamide a un taux d’élution lent, et les polyamides de faible poids moléculaire sont sujets à la moisissure et se mélangent au produit, ce qui entraîne une qualité instable ou diminuée du produit.

De plus, la chromatographie sur colonne sur gel de silice, les résines échangeuses d’ions, les systèmes biphasés liquide ionique/sel et les méthodes de complexation-dissociation des métaux sont également couramment utilisées pour la purification des flavonoïdes de ginkgo.

3 perspectives

China is rich in plant resources, and the development of plant extraction technology is of great significance for increasing the efficient use of our resources. Global demand for Ginkgo biloba extract is increasing, and there are higher requirements for the purity De Ginkgobiloba flavonoids. At present, there are many extraction and purification technologies for Ginkgo biloba flavonoids [30,31], which can basically meet the needs of the pharmaceutical, food and other industries. In addition, The ability of ginkgo biloba flavonoids to scavenge free radicals is closely related to their phenolic hydroxyl groups, which act as active hydrogen donors. The phenolic hydroxyl groups of ginkgo biloba flavonoids have strong reducing power and are easily oxidized, and they are unstable during extraction, purification and storage [32,33]. In future research, appropriate techniques can be considered, such as reducing the contact between the extract and oxygen in the air or adding antioxidants, to eliminate the effects of structural instability. The application of ginkgo biloba extract in the pharmaceutical industry not only requires that the flavonoid content of ginkgo biloba reach a certain value, but also has strict requirements for other by-products. For example, the content of ginkgoic acid, which has toxic side effects, should be low.

La technologie précise de séparation et d’analyse de l’extrait de ginkgo biloba mérite également des recherches plus approfondies [34]. Avec le développement de la collaboration technologique interdisciplinaire, la technologie d’extraction et de purification des flavonoïdes de ginkgo biloba va progressivement s’améliorer et se perfectionner.

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