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; SIndustries alimentaires, pharmaceutiques et de 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.

Cet article compare systématiquement lesAvantages et inconvénients des méthodes d’extraction des flavonoïdes de ginkgo biloba, analyse l’état actuel de la recherche sur la séparation des flavonoïdes par membranedu ginkgo biloba, la méthode de résine et les techniques de séparation et de purification par chromatographie sur colonne, et donne un aperçu du développement des techniques d’extraction et de purification des flavonoïdes du ginkgo biloba.

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, laMéthodes d’extraction des flavonoïdes de ginkgo bilobaL’invention concerne principalement l’extraction par solvant, les procédés enzymatiques assistés, les procédés à micro-ondes, les procédés à ultrasons et les procédés à fluide supercritique.

1.1 extraction au solvant

La méthode d’extraction au solvant est actuellement la plus utiliséeProcédé d’extraction des 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

Étant donné que les principes actifs des plantes se trouvent principalement dans les rhizomes et les feuilles, et que les principaux composants structuraux des rhizomes et des feuilles sont les trois éléments principaux - cellulose, héicellulose et lignin - qui sont tous des composés polymères à haute moléculaire avec des régions cristallines stables et denses, la structure serrée des trois éléments principaux rend plus difficile l’extraction des principes actifs des plantes. L’utilisation d’une technologie enzymatique biologique légère pour décomposer la structure des trois éléments principaux pour améliorer l’extraction des ingrédients actifs est une nouvelle technologie développée ces dernières années pour l’extraction des plantes [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 unMéthode assistée par la cellulase pour extraire la totalité des flavonoïdes de ginkgo biloba, ce qui a augmenté le rendement en 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 assistée par micro-ondes pourExtraire les flavonoïdes totaux des feuilles de ginkgo, et 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 micro-ondes 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 les 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 àLa Purificationà grande échelle des flavonoïdes de ginkgo biloba.

En outre, d’autres produits chimiques peuvent êtreAjouté pendant le processus d’extraction des flavonoïdes de ginkgo bilobaPour 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 Purification des flavonoïdes de ginkgo biloba

Le conseil des ministresTeneur en flavonoïdes de l’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 de Membrane est une technologie relativement mûre et stable de purification, et elle a également été employée dansEtude de la purification des flavonoïdes du 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 unProcédé à membrane d’ultrafiltration pour purifier les flavonoïdes de ginkgo bilobaEt 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

En raison des caractéristiques de la résine macroporeuse, telles que la stabilité physique et chimique élevée, la grande capacité d’adsorption, la bonne sélectivité et la régénération facile, la recherche sur la suitePurification de l’extrait de feuille de ginkgoL’utilisation de résine macroporeuse a attiré une attention croissante. Selon les différentes polarités des glycosides flavonoïdes et des aglycones flavonoïdes, la résine macroporeuse est largement utilisée pour purifier les flavonoïdes en utilisant des solutions d’éthanol-eau de différentes concentrations. Wu Meilin [24] [traduction] a utilisé la résine d’adsorption macroporoso AB-8 à pH = 5, un débit de 1,0 mL/min, et l’éthanol à 70% comme éluant pour purifier la quantité totale de flavonoïdes des feuilles de ginkgo, augmentant la pureté à 26%. Wu Hao [25] [traduction] a utilisé de la résine macroporeuse S-8 pour purifier la poudre brute de flavonoïde, obtenant une pureté de 48.03%. Ni Lijun [26] a constaté que la teneur en flavonoïdes dans les feuilles de ginkgo a un effet significatif sur la purification des feuilles de ginkgo à l’aide de résine macroporeuse.

troisLots de feuilles de ginkgo avec 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%. Comparé à la résine macroporeuse, la résine de polyamide a une sélectivité plus forte dans lePurification des flavonoïdes de ginkgo biloba et a une meilleure séparationEt effet 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

La Chine est riche en ressources végétales, et le développement de la technologie d’extraction des plantes est d’une grande importance pour accroître l’utilisation efficace de nos ressources. La demande mondiale pour l’extrait de Ginkgo biloba augmente, et il y aExigences plus élevées pour la pureté des flavonoïdes de Ginkgo biloba....... À l’heure actuelle, il existe de nombreuses technologies d’extraction et de purification des flavonoïdes de Ginkgo biloba [30,31], qui peuvent essentiellement répondre aux besoins des industries pharmaceutique, alimentaire et autres. En outre, la capacité des flavonoïdes de ginkgo biloba à piéger les radicaux libres est étroitement liée à leurs groupes phénoliques hydroxyle, qui agissent comme des donneurs d’hydrogène actifs. Les groupes hydroxyle phénoliques des flavonoïdes de ginkgo biloba ont un fort pouvoir réducteur et sont facilement oxydés, et ils sont instables pendant l’extraction, la purification et le stockage [32,33]. Dans les recherches futures, des techniques appropriées peuvent être envisagées, telles que la réduction du contact entre l’extrait et l’oxygène dans l’air ou l’ajout d’antioxydants, pour éliminer les effets de l’instabilité structurale. L’application de l’extrait de ginkgo biloba dans l’industrie pharmaceutique exige non seulement que la teneur en flavonoïdes de ginkgo biloba atteint une certaine valeur, mais a également des exigences strictes pour les autres sous-produits. Par exemple, la teneur en acide ginkgoïque, qui a des effets secondaires toxiques, devrait être faible.

La séparation précise etTechnologie d’analyse d’extrait de ginkgo bilobaMérite également des recherches plus poussées [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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