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

Le médicament est emballé dans une gaze ou du papier filtre et placé dans le récipient d’extraction Soxhlet. Une certaine quantité de solvant d’extraction est ajoutée à la fiole, chauffée et maintenue en ébullition. La vapeur de solvant se condense et reflux dans le récipient d’extraction pour entrer en contact avec le médicament. Après cela, les ingrédients actifs se dissolvent dans le solvant. Lorsque le solvant atteint un certain volume, le solvant qui a dissous les principes actifs est porté à reflux dans la fiole. Le solvant est réchauffé et évaporé, et après refroidissement, il est réexposé au médicament pour l’extraire dans un cycle. Zhang Jing et al. ont pris 2 g de poudre de ginseng et 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 pourExtrait de ginsénosides Rh1 et Rh2[11] [traduction]. Luo et al. ont utilisé l’extraction de fluide supercritique assistée par ultrasons pour obtenir des ginsénosides avec un rendement élevé [12]. Wood et al. ont utilisé le méthanol et le DMSO comme modificateurs pour l’extraction par fluide supercritique des ginsénosides du ginseng américain, extrait 90% des saponines totales [9]. Wang et al. ont constaté que le rendement de ginsénosides extraits par fluide supercritique augmentait avec l’augmentation de la température [13].

1.2.2 méthode de séparation de la mousse

La méthode de séparation par mousse est une technique qui utilise les différences dans les propriétés d’adsorption des substances à la surface des bulles pour les séparer. Comme les saponines à ginseng ont les propriétés d’un tensioactif, elles peuvent produire une mousse stable lorsqu’elles sont agitées ou que du gaz est passé, de sorte qu’elles peuvent être séparées et enrichies à l’aide de la technologie de séparation par flottation. Xiu et al. ont utilisé la méthode de séparation par mousse pour séparer et concentrer cinq types de saponines, y compris Rb1et Rb2 [14]. Zhang Dajia et al. ont utilisé la séparation par mousse pour isoler les ginsénosides Rb1, Rb2, Rd, Rc et Rf [15]. Wang Yutang et al. ont utilisé la flottation en mousse dynamique pour isoler et enrichir les ginsénosides de type diol dans l’extrait de ginseng [16]. Zhang et al. ont utilisé une extraction en flottaison de mousse en phase solide pour isoler les saponines traces de la racine de ginseng américain [17].

1.2.3 extraction assistée par ultrasons

L’extraction assistée par ultrasons est un processus qui applique les effets combinés de la cavitation, de la vibration, de l’écrasement et de l’agitation générés par les ultrasons à l’extraction de médecine traditionnelle chinoise pour obtenir une extraction efficace et rapide. Zhang Chongxi et al. ont comparé les méthodes traditionnelles de décoction de l’eau, de trempage à chaud, de reflux d’éthanol, d’extraction assistée par micro-ondes et d’extraction assistée par ultrasons, et les résultats ont montré que la méthode ultrasonique était la meilleure [18]. Zhang Xianchen et al. ont utilisé la conception orthogonale pour déterminer le contenu des ginsénosides dans différentes conditions de traitement ultrasonique par colorimétrie, et ont optimisé le processus d’extraction ultrasonique des ginsénosides [19]. Wu et al. ont constaté que l’extraction assistée par ultrasons avec de l’eau, du méthanol et du n-butanol comme solvants à 38,5 kHz est trois fois plus rapide que l’extraction traditionnelle [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. ont optimisé les conditions pour l’extraction assistée par micro-ondes des saponines de ginseng à l’aide de la méthode de la surface de réponse [21]. Shu et al. ont étudié les effets de l’intensité des micro-ondes, du temps d’extraction et d’autres facteurs sur l’extraction assistée par micro-ondes [22]. Shi et al. ont utilisé l’extraction assistée par micro-ondes pour isoler sept types de ginsénosides, y compris Rg1, Re et Rb1 et sept autres ginsénosides des racines de ginseng à l’aide de l’extraction assistée par micro-ondes [23]. Wang et al. ont utilisé une extraction assistée par micro-ondes sous pression pour extraire des racines de ginseng et des échantillons de ginseng d’amérique, et ont étudié les effets du temps d’extraction, de la pression et du solvant sur le rendement d’extraction [24]. Shi Wei et al. ont utilisé la technologie d’extraction assistée par micro-ondes pour extraire et séparer rapidement et efficacement six ginsénosides, Rg1, Re, Rb1, Rc, Rb2, et Rd, de la racine de ginseng [25].

1.2.5 extraction à haute et à ultra-haute pression

L’extraction haute pression et ultra-haute pression (au-dessus de 100 MPa) applique une pression hydrostatique à un mélange de solvant d’extraction et de médecine traditionnelle chinoise. Une fois que la pression à l’intérieur et à l’extérieur des cellules végétales atteint l’équilibre, la pression est rapidement libérée, ce qui entraîne la perméabilisation des cellules. Les principes actifs dans les cellules passent à travers les différentes membranes des cellules et sont transférés à la solution d’extraction extracellulaire, atteignant ainsi l’objectif d’extraction des principes actifs. L’extraction supercritique permet d’obtenir la plus grande efficacité d’extraction dans les plus brefs délais. Si l’opération est effectuée correctement, un extrait pur peut être obtenu et l’extraction peut être effectuée à température ambiante, ce qui favorise la séparation des substances thermiquement instables.

L’extraction à haute pression et supercritique a été appliquée dans l’extraction des ginsénosides. Chen Ruizhan et al. ont utilisé l’extraction supercritique pour extraire les ginsénosides dans les conditions d’un solvant à 50% d’éthanol, une pression de 500 MPa, un temps d’extraction de 2 min en utilisant la méthode d’ultra-haute pression [26]. Chen et al. ont utilisé une pression ultra-élevée pour extraire les ginsénosides à température ambiante et ont optimisé les conditions du procédé d’extraction en utilisant la méthode de conception uniforme [27]. Lee et al. ont comparé les rendements des ginsénosides totaux et des métabolites du ginsénoside dans des conditions d’extraction à haute pression et d’extraction thermique, et ont montré que le rendement de l’extraction à haute pression était plus élevé [28].

1.3 nouvelles méthodes

1.3.1 méthode d’extraction biomimétique

La méthode d’extraction biomimétique est basée sur les principes de base du métabolisme des médicaments et utilise une simulation in vitro du système gastro-intestinal pour extraire les ginsénosides. 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

Les ginsénosides sont généralement séparés par chromatographie solide-liquide. L’échantillon est extrait une ou plusieurs fois avec du méthanol ou de l’éthanol, puis l’extrait est recueilli, combiné et extrait par séchage sous vide. Les résidus en suspension dans l’eau sont séparés en fractions par différents solvants organiques, tels que la couche de n-hexane, d’acétate d’éthyle, de n-butanol et d’eau. La couche de n-hexane contient des impuretés de poids moléculaire élevé et solubles dans l’huile, tandis que les autres fractions sont ensuite séparées en parties plus petites par chromatographie sur une colonne de résine macroporeuse et une colonne de gel de silice à l’aide d’un système de solvant à gradient. Les fractions sont ensuite soumises à une séparation ultérieure par chromatographie sur colonne de gel de silice en phase normale, chromatographie sur colonne de gel de silice en phase inverse, chromatographie sur colonne de gel et élution par gradient avec différents systèmes de solvant. Les substances séparées peuvent être purifiées par chromatographie liquide préparatoire et leurs structures peuvent être déterminées par des méthodes chimiques et spectroscopiques.

2.2 séparation liquide-liquide

La technologie de séparation liquide-liquide repose sur les différents rapports de séparation des échantillons dans des solvants non miscibles pour les séparer. Comme il n’y a pas de support solide, le problème de l’adsorption irréversible de la phase stationnaire sur l’échantillon de la chromatographie classique sur colonne est évité. Le cloisonnement liquide-liquide comprend principalement la chromatographie à contre-courant à grande vitesse et la chromatographie à partitioncentrifuge.

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)

La chromatographie par séparation centrifuge (CPC) est une chromatographie de séparation liquido-liquide sans adsorption qui fonctionne dans un champ gravitationnel continu. Actuellement, le système de solvant chloroforme-méthanol-eau a été utilisé avec succès dans le CPC pour séparer les saponines. Wang et al. ont utilisé le CPC pour séparer les ginsénosides Rc, Rb1 et Re du ginseng américain à l’aide d’un système de solvant acétate d’éthyle n-butanol eau (1:1:2) [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

Certains extraits démuldants peuvent être préparés par chromatographie sur colonne. Par exemple, pour préparer l’extrait démuldant Rb1, l’extrait de bourgeon de fleur de ginseng est d’abord séparé à travers une colonne de résine macroporeuse en utilisant de l’eau et de l’éthanol aqueux comme éluant. Le flux d’éthanol aqueux est ensuite séparé par chromatographie liquide haute La performanceen phase inverse. La séparation peut être divisée en trois parties: la partie eau, la partie Rb1, et l’autre partie saponine. La partie Rb1 est retirée, et la partie restante d’eau et d’autres parties de saponine sont combinées pour former l’extrait de démoulage Rb1. Afin d’améliorer l’efficacité, Liu et al. ont inventé une technique de chromatographie de contrôle en ligne pour préparer l’extrait de démoulage [40].

2.3.2.2 chromatographie immunoadsorbante

La chromatographie immunoadsorbante est une méthode chromatographique dans laquelle la phase stationnaire est un anticorps monoclonauxdirigé contre le composé cible. C’est une méthode efficace pour séparer et enrichir les composants traces de mélanges complexes. La sélectivité élevée de la chromatographie d’immunoaffinité pour les composés cibles provient des protéines réticulées à la phase stationnaire. Tanaka et al. ont préparé des anticorps monoclonaux contre les ginsénosides Rb1 [41-43], Rg1 [44], Rd [45] et 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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