Quelle est la méthode d’extraction du ginsénoside?

Le Ginseng («Panax»Ginseng C. Le temps de travailA. Meyer) est une herbe vivace de la famille des Araliaceae. C’est une médecine traditionnelle chinoise précieuse avec les effets de tonifier le qi et de produire du sang, de renforcer le positif et de dissiper le négatif. Les ginsénosides sont l’un des principaux ingrédients actifs du ginseng, représentant envirSur le4% de la masse totale du ginseng. Ils ont les effets de renforcer le système immunitaire humain, anti-âge, anti-fatigue, et le traitement des maladies cardiovasculaires, et sont maintenant devenus l’ingrédient principal dans certains médicaments à effet spécial. La technologie d’extractionet de séparation est cruciale pour l’extractionet la La concentrationefficaces deginsénosidesDu Le ginsenget la purification des préparations en éliminant autant d’impuretés que possible. Cet article passe en revue les méthodes d’extraction et de séparation des ginsénosides, dans le but de fournir une référence pour l’extraction et la séparation des ginsénosides.

1 méthodes d’extraction des ginsénosides

1.1 méthodes traditionnelles d’extraction

1.1.1 méthode d’ébullition

La méthode de décoction utilise principalement l’eau comme solvant d’extraction. Le matériel médicinal est chauffé et bouilli pendant un certain temps pour obtenir une décoction. Cela doit être répété plusieurs fois et est principalement utilisé pour extraire les meilleurs composants hydrosolubles des médicaments à base de plantes chinois. Il convient aux matériaux médicinaux dont les principes actifs sont solubles dans l’eau et non sensibles au chauffage. C’est l’une des méthodes d’extraction les plus anciennes et les plus couramment utilisées pour extraire les composants de la phytothérapie chinoise. Chen Ali et al. ont utilisé les taux d’extraction des ginsénosides Rb1, Re ReReet Rg1 comme indicateurs d’évaluation, et ont utilisé une méthode d’essai orthogonale pour optimiser les conditions d’extraction par ébullition du ginseng. Les résultats ont montré que le taux d’extraction le plus élevé des ginsénosides était obtenu en faisant bouillir 8 fois la masse de ginseng dans l’eau pendant 2 fois, chaque fois pendant 1 heure [1].

1.1.2 méthode de macération

La méthode de macération consiste à extraire les principes actifs des matériaux médicinaux par immersion dans un solvant à température ambiante ou dans des conditions chauffées selon le principe de dissout like. Zhang Chunhong et al. ont utilisé une méthode de macération avec une température d’extraction de 60 °C, un temps de macération de 2 h et un volume de solvant 10 fois plus élevé que le macérat pour extraire les ginsénosides, avec un rendement maximal total de saponine de 8,33 % [2]. Sun Guangzhi et al. ont déterminé le processus d’extraction optimal en étudiant les effets du solvant multiple, du temps d’extraction, du nombre d’extractions et de la fraction volumique du solvant sur le taux d’extraction du propanoyl ginsénosides [3].

1.1.3 méthode de Reflux

Dans la méthode de reflux, un solvant organique est utilisé comme solvant d’extraction. Le solvant volatil est distillé en chauffant la matière médicinale, puis condensé et retourné à l’extracteur pour poursuivre le cycle d’extraction jusqu’à ce que les principes actifs soient complètement extraits. Actuellement, l’opération traditionnelle au reflux pour l’extraction des ginsénosides en laboratoire consiste à reflux avec 80% de méthanol à (75 ± 1) °C pendant 3 h et à répéter 4 fois. Yan Guangjun et al. ont utilisé la teneur totale en ginsénosideRg1 et ginsenoside Re comme indice, et par la comparaison et l’analyse complète de plusieurs processus, il a été démontré que le processus d’extraction par reflux était le plus efficace [4]. Zhang Ling et al. ont étudié l’effet de différents procédés d’extraction sur la teneur en composants efficaces dans le ginseng et ont déterminé les conditions optimales du processus d’extraction pour l’extraction par reflux [5]. Hao Shaojun et al. ont utilisé la teneur en ginsénosides comme indice d’évaluation et ont utilisé la méthode d’essai orthogonale pour optimiser le processus d’extraction optimal [6]. Kim et al. ont utilisé l’extraction de saponines de type diol et triol comme indice pour optimiser le processus optimal pour la méthode de reflux d’éthanol [7].

1.1.4 méthode d’extraction Soxhlet

The medicinal material is packed in gauze or filter paper Et en plusplaced in Le conseil des ministresSoxhlet extraction extraction vessel. A certain amount De laextraction solvent is added to the flask, heated Et en pluskept boiling. The solvent vapor condenses Et en plusrefluxes into the extraction vessel to come into contact avecthe medicine. After that, the active ingredients dissolve in the solvent. After the solvent reaches a certain volume, the solvent that has dissolved the active ingredients is refluxed into the flask. the solvent is reheated and evaporated, and after cooling, it is re-exposed to the medicine to extract it in a cycle. Zhang Jing et al. took 2 g of ginseng powderEt 60 mL Lde méthanol ont été ajoutés. Après extraction dans un extracteur Soxhlet pendant 8 h, la teneur totale en saponine de ginseng a été mesurée par spectrophotométrie et a été de 3,27 % [8] [traduction]. Wood et al. ont utilisé la méthode d’extraction Soxhlet à une température de 80 à 90 °C pour extraire efficacement les ginsénosides [9]. Qu et al. ont placé 500 mg d’échantillon de ginseng américain dans un extracteur de Soxhlet et ont extrait des ginsénosides avec 70% d’éthanol [10].

1.2 méthodes modernes d’extraction

1.2.1 extraction par fluide supercritique

Un état monophasé formé lorsque la température et la pression dépassent le point critique d’une substance est appelé un fluide supercritique. Les fluides supercritiques ont une densité similaire à celle des liquides, une faible viscosité et une forte diffusivité, ce qui leur donne une solubilité relativement forte et permet une extraction efficace avec un transfert de masse rapide. Zhang Le et al. ont utilisé l’extraction de fluide supercritique pourextract ginsenosides Rh1 and Rh2 [11] [traduction]. Luo et al. used ultrasonic-assisted supercritical fluid extraction to obtain ginsenosides aveca hauteyield [12]. Wood et al. used methanol and DMSO as modifiers poursupercritical fluid extraction De laGinsénosides deAmerican ginseng, extracted 90% De lathe total Les saponines[9]. Wang et al. found that the yield De laginsenosides extracted Par:supercritical fluid increased with increasing temperature [13].

1.2.2 méthode de séparation de la mousse

The foam séparationLa méthodeis a technique that uses the differences in the adsorption properties De lasubstances on the surface De labubbles to separate them. Because ginseng saponins have the properties of a surfactant, they can produce stable foam when stirred or gas is passed in, so they can be separated and enriched En utilisantflotation separation technology. Xiu et al. used the foam separation method to separate and concentrate five types of saponins, including Rb1and Rb2 [14]. Zhang Dajia et al. used foam separation to isolate ginsenosides Rb1, Rb2, Rd, Rc, and Rf [15]. Wang Yutang et al. used dynamic foam flotation to isolate and enrich diol-type ginsenosides in ginseng extract [16]. Zhang et al. used foam flotation-solid phase extraction to isolate tracersaponins À partir deAmerican ginseng root [17].

1.2.3 extraction assistée par ultrasons

Ultrasonic-assisted extraction is a process that applies the combined effects of cavitation, vibration, crushing, and agitation generated by ultrasound to MÉDECINE TRADITIONNELLE CHINOISE (MTC) extraction to achieve efficient and rapid extraction. Zhang Chongxi et al. compared the traditional methods of water decoction, warm soaking, ethanol reflux, microwave-assisted extraction, and ultrasonic-assisted extraction, and the results showed that the ultrasonic method was the best [18]. Zhang Xianchen et al. used orthogonal design to determine the content of ginsenosides under different ultrasonic treatment conditions by colorimetry, and optimized the ultrasonic extraction process of ginsenosides [19]. Wu et al. found that ultrasonic-assisted extraction with water, methanol, and n-butanol as solvents at 38.5 kHz is three times faster than traditional extraction [20].

1.2.4 technologie d’extraction assistée par micro-ondes

L’extraction assistée par micro-ondes utilise des micro-ondes pour chauffer le solvant dans le système d’extraction, de sorte que les principes actifs de l’échantillon de plante extrait soient séparés et pénètrent dans le solvant en contact avec celui-ci. Cette technologie utilise principalement l’effet de chauffage par micro-ondes pour compléter le processus d’extraction et de séparation. L’énergie micro-ondes absorbée par la substance extraite provoque une élévation rapide de la température interne de la cellule, ce qui entraîne la rupture de la cellule et la dissolution des principes actifs dans le solvant.

Kwon et al. optimized the conditions for microwave-assisted extraction of ginseng saponins En utilisantresponse surface methodology [21]. Shu et al. investigated the effects of microwave intensity, extraction time and other factors on microwave-assisted extraction [22]. Shi et al. used microwave-assisted extraction to isolate seven types of ginsenosides, including Rg1, Re and Rb1 and seven other ginsenosides À partir deginseng roots En utilisantmicrowave-assisted extraction [23]. Wang et al. used pressurized microwave-assisted extraction to extract ginseng roots and American ginseng samples, and investigated the effects of extraction time, pressure, and solvent on the extraction yield [24]. Shi Wei et al. used microwave-assisted extraction technology to quickly and effectively extract and separate six ginsenosides, Rg1, Re, Rb1, Rc, Rb2, and Rd, from ginseng root [25].

1.2.5 extraction à haute et à ultra-haute pression

High-pressure and ultra-high-pressure (above 100 MPa) extraction applies hydrostatic pressure to a mixture of extraction solvent and traditional Chinese medicine. After the pressure inside and outside the plant cells reaches equilibrium, the pressure is quickly released, causing the cells to permeabilize. The active ingredients in the cells pass through the various membranes of the cells and are transferred to the extracellular extraction solution, thereby achieving the purpose of extracting the active ingredients. Supercritical extraction can achieve the highest extraction efficiency in the shortest time. If the operation is carried out properly, a pure extract can be obtained, and the extraction can be carried out at room temperature, which is conducive to the separation of thermally unstable substances.

High-pressure and supercritical extraction have been applied in the extraction of ginsenosides. Chen Ruizhan et al. used supercritical extraction to extract ginsenosides under the conditions of a solvent of 50% ethanol, a pressure of 500 MPa, extraction time of 2 min using the ultra-high pressure method [26]. Chen et al. used ultra-high pressure to extract ginsenosides at room temperature and optimized the extraction process conditions using the uniform design method [27]. Lee et al. compared the yields of total ginsenosides and ginsenoside metabolites under high-pressure extraction and thermal extraction conditions, and showed that the yield of high-pressure extraction was higher [28].

1.3 nouvelles méthodes

1.3.1 méthode d’extraction biomimétique

The biomimetic extraction method is based on the basic principles of drug metabolism and uses an in vitro simulation of the gastrointestinal system to extract ginsenosides....... Chen Xin et al. ont utilisé de la poudre ultrafine de ginseng comme matière première et ont extrait des ginsénosides avec des solvants biomimétiques et de l’eau comme solvant d’extraction [29] [en]. Les résultats ont montré que l’efficacité d’extraction des ginsénosides totaux, du ginsénoside Rg1 et du ginsénoside Re par la méthode d’extraction biomimétique était plus élevée que celle par la méthode d’extraction à l’eau, et le chromatogramme de l’extrait biomimétique a montré la production de nouveaux composants.

1.3.2 méthode d’extraction par champ électrique pulsé

La méthode d’extraction par champ électrique pulsé est une nouvelle méthode d’extraction qui a été appliquée en ingénierie alimentaire pour extraire des ingrédients actifs de matériaux biologiques. Hou et al. ont utilisé l’extraction par champ électrique pulsé pour extraire les ginsénosides Rg1, Re, Rb1, Rc, Rb2 et Rd du ginseng, et ont comparé la méthode avec l’extraction par reflux chaud et l’extraction assistée par micro-ondes. Les résultats ont montré que l’extraction par champ électrique pulsé avait le rendement le plus élevé et le temps le plus court [30].

1.3.3 extraction par dispersion en phase solide dans la matrice

Le procédé d’extraction par dispersion en phase solide consiste d’abord à mélanger l’échantillon avec un dispersant abrasif, puis à charger le mélange dans une colonne de verre, et enfin à éluer et à extraire avec un solvant approprié. Shi et al. ont utilisé l’extraction par dispersion en phase solide pour l’extraction des feuilles de ginseng, en extrayant 8 ginsénosides tels que Rb2, Rc et Rd, et en les comparant à la méthode du reflux à chaud. Les résultats ont montré que la méthode d’extraction par dispersion en phase solide avait un rendement plus élevé, prenait moins de temps et consommait moins de solvant [31].

2 méthodes de séparation

2.1 séparation solide-liquide

ginsénosides are usually separated using solid-liquidechromatography. The sample is extracted once or several times with methanol or ethanol, and then the extract is collected and combined and extracted by vacuum drying. The residue suspended in water is separated into fractions by different organic solvents, such as the n-hexane layer, ethyl acetate layer, n-butanol layer, and water layer. The n-hexane layer contains high molecular weight and oil-soluble impurities, while the other fractions are further separated into smaller parts by chromatographieon a macroporous resin column and a silica gel column using a gradient solvent system. The fractions are then subjected to further separation by normal-phase silica gel column chromatography, reversed-phase silica gel column chromatography, gel column chromatography, and gradient elution with different solvent systems. The separated substances can be purified by préparationliquid chromatography, and their structures can be determined by chemical and spectroscopic methods.

2.2 séparation liquide-liquide

Liquid-liquid partitioning technology relies on the different partitioning ratios of samples in immiscible solvents to separate them. Since there is no solid support, the problem of irreversible Adsorption dethe stationary phase to the sample from conventional column chromatographieis avoided. Liquid-liquid partitioning mainly includes high-speed counter-current chromatographieand centrifugepartitionchromatography.

2.2.1 chromatographie à contre-courant rapide (HSCCC)

La chromatographie à contre-courant à grande vitesse (HSCCC) est largement utilisée dans la préparation et la séparation des ginsénosides. Avant la séparation HSCCC, l’échantillon de ginseng est extrait avec des réactifs organiques, et la fraction de saponine est concentrée et enrichie en passant à travers une colonne de résine macroporeuse, une colonne C-18 en phase inverse et une colonne liquide à moyenne pression chromatographie. La sélection efficace des conditions HSCCCcomprend le choix d’un système de solvant à deux phases et la méthode d’élution de l’échantillon. Le choix de la phase mobile est particulièrement important. Les applications récentes de HSCCC à la séparation des ginsénosides dans les produits à base de ginseng ont abouti à l’isolement des ginsénosides Rb1 [32-34], Rg1 [32,34,37], Re [32,34,37], Rf [33], Rd [33-34], Rg3 [35], Rg5 [35], Rk1 [35], F4 [35] et Ro [36].

2.2.2 chromatographie à partition centrifuge (CPC)

Centrifugal partition chromatography (CPC) is a liquid-liquid separation chromatography without adsorption that operates in a continuous gravitational field. At present, the solvent system of chloroform-methanol-water has been successfully used in CPC to separate saponins. Wang et al. used CPC to separate ginsenosides Rc, Rb1, and Re from American ginseng using an ethyl acetate-n-butanol-water (1:1:2) solvent system [38].

2.3 nouvelles méthodes

2.3.1 adsorption sélective au charbon actif

Kuang et al. ont utilisé l’adsorption sélective au charbon actif pour séparer et purifier le ginsenoside Re des boutons de fleurs de ginseng [39].

2.3.2 technologie de démodulation

La composition et la fonction du ginseng sont habituellement étudiées selon l’une des deux méthodes suivantes: «essai biologique de séparation» ou «essai biologique de séparation». Afin de prouver que le composant extrait est biologiquement actif, un extrait sans le composant doit être préparé en tant qu’extrait dénaturé. Dans le processus de comparaison des activités biologiques, si l’activité biologique de l’extrait dénaturé est inférieure à celle de l’extrait original, cela signifie que le composant est une substance biologiquement active. Par conséquent, la méthode d’obtention de l’extrait démodifié est l’un des centres de recherche, y compris la chromatographie chimique et la chromatographie d’immunoaffinité.

2.3.2.1 chromatographie chimique

Some demulcent extracts can be prepared by column chromatography. For example, in order to prepare the Rb1 demulcent extract, the ginseng flower bourgeonextract is first separated through a macroporous resin column using water and aqueous ethanol as the eluent. The aqueous ethanol stream is then separated by reverse-phase high-La performanceliquid chromatography. The separation can be divided into three parts: the water part, the Rb1 part, and the other saponin part. The Rb1 part is removed, and the remaining water part and other saponin parts are combined to form the Rb1 demoulding extract. In order to improve efficiency, Liu et al. invented an online control chromatography technique to prepare the demoulding extract [40].

2.3.2.2 chromatographie immunoadsorbante

Immunoadsorbent chromatography is a chromatographiquemethod in which the stationary phase is a monoclonauxanticorpscontrethe target compound. It is an effective method for separating and enriching trace components from complex mixtures. The high selectivity of immunoaffinity chromatography for target composéscomes from the proteins cross-linked to the stationary phase. Tanaka et al. have prepared monoclonauxantibodies against ginsenosides Rb1 [41-43], Rg1 [44], Rd [45] and Re [46].

Par rapport à la méthode chromatographique chimique de préparation de l’extrait, la méthode chromatographique d’immunoaffinité augmente la sélectivité de l’analyse, réduit les étapes de préparation de l’échantillon et augmente le volume du support d’échantillon. Par contre, il réduit considérablement le temps nécessaire à la séparation chromatographique et le temps nécessaire pour choisir les conditions expérimentales optimales. Cependant, la méthode chromatographique d’immunoaffinité présente également quelques inconvénients, à savoir la complexité du procédé de préparation des anticorps monoclonaux et l’instabilité de la colonne d’immunoaffinité.

3 perspectives

Bien que les méthodes traditionnelles d’extraction et de séparation (décoction, reflux, etc.) aient chacune leurs propres avantages, elles présentent des limites telles que de longues durées d’extraction, une faible efficacité, une forte consommation de solvants et ne favorisent pas l’extraction de composants thermiquement stables ou volatils. Par conséquent, les gens ont cherché des méthodes plus efficaces et plus pratiques. Avec le développement continu de la technologie d’extraction de la médecine traditionnelle chinoise, de nouvelles méthodes appropriées pour l’extraction et la séparation des ginsénosides sont constamment émergent. Ils ont les avantâgesde temps d’extraction court, faible utilisation de solvant organique, sélectivité plus forte de l’extrait, et moins de pollution environnementale. Cela fournit une base pour le développement ultérieur et l’utilisation efficace des ginsénosides, et on pense que l’extraction, la séparation, et le développement ultérieur et l’utilisation des ginsénosides auront un avenir plus large.

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