¿Cuál es el método de extracción de ginsenósido?
El Ginseng. (PanaxEl ginseng.C.A. Meyer) is a perennial herb in elfamily Araliaceae. It is a traditional precious Chinese medicine conthe effects detonifying qi yproducing blood, strengthening the positive ydispelling the negative. Ginsenosides are one dethe main active ingredients in ginseng, accounting paraabout 4% dethe total mass deginseng. They have the effects deenhancing the human immune system, anti-aging, anti-fatigue, ytreating cardiovascular diseases, and have now become the main ingredient in some special effect medicines. Extractieland separacióntechnology is crucial to the efficient Extracción de extracciónand Concentración concentracióndeGinsenósidos deginseng and the purification of preparations porremoving as many impurities as possible. This paper reviews the reported Extracción de extracciónand separation methods of ginsenosides, conthe aim of providing a reference for the extraction and separation of ginsenosides.
1 métodos de extracción para ginsenósidos
1.1 métodos tradicionales de extracción
Método de ebulli
The decoction métodomainly uses water as the extraction solvent. The medicinal material is heated and boiled for a certain period of time to obtain a decoction. This needs to be repeated many times and is mainly used to extract the better water-soluble components of Chinese herbal medicines. It is suitable for medicinal materials whose active ingredients are soluble in water and not sensitive to heating. It is one of the earliest and most commonly used extraction methods for extracting Chinese herbal medicine components. Chen Ali et al. used the extraction rates of ginsenosides Rb1, Re, and Rg1 as the evaluation indicators, and used an orthogonal test method to optimize the boiling extraction conditions of ginseng. The results showed that the highest extraction rate of ginsenosides was obtained by boiling 8 times the mass of ginseng in water for 2 times, each time for 1 hour [1].
1.1.2 método de maceración
El método de maceración consiste en extraer los principios activos de los materiales medicinales sumergiéndolos en un disolvente a temperatura ambiente o bajo condiciones de calor de acuerdo con el principio de igual disuelve como. Zhang Chunhong et al. utilizaron un método de maceración con una temperatura de extracción de 60 °C, un tiempo de macerde 2 h, y un volumen de disolvente de 10 veces la cantidad de macerpara extraer ginsenósidos, con un rendimiento total máximo de saponina de 8,33% [2]. Sun Guangzhi et al. determinaron el proceso óptimo de extracción mediante la investigación de los efectos del disolvente múltiple, el tiempo de extracción, el número de extracciones y la fracción de volumen de disolvente sobre la tasa de extracción de propanilo ginsenósidos [3].
Método de reflujo 1.1.3
En el método de reflujo, un solvente orgánico se utiliza como disolvente de extracción. El disolvente volátil se destila calentando el material medicinal, y luego se condensa y se devuelve al extractor para continuar el ciclo de extracción hasta que los principios activos se extraen por completo. En la actualidad, la operación tradicional de reflujo para extraer ginsenósidos en el laboratorio es reflujo con 80% de metana (75 ± 1) °C durante 3 h y repetir 4 veces. Yan Guangjun et al. utilizaron el contenido total de ginsenósido Rg1 y ginsenósido ER como índice, y mediante comparación y análisis comprensivo de varios procesos, se demostró que el proceso de extracción por reflujo fue el más efectivo [4]. Zhang Ling et al. estudiaron el efecto de diferentes procesos de extracción sobre el contenido de componentes efectivos en ginseng y determinaron las condiciones óptimas del proceso de extracción para la extracción por ref[5]. Hao Shaojun et al. utilizaron el contenido de ginsenósidos como índice de evaluación y utilizaron el método de prueba ortogonal para optimizar el proceso óptimo de extracción [6]. Kim et al. utilizaron la extracción de saponinas tipo diol y tipo triol como índice para optimizar el proceso óptimo para el método de etanol de reflujo [7].
1.1.4 método de extracción de Soxhlet
The medicinal material is packed in gauze or filter paper and placed in the Soxhlet extraction extraction vessel. A certain amount of extraction solvent is added to the flask, heated and kept boiling. The solvent vapor condenses and refluxes into the extraction vessel to come into contact with the 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 powderSe añadió 60 mLde metanol. Después de la extracción en un extractor de Soxhlet durante 8 h, el contenido total de saponina de ginseng se midió por espectrofotometría y se encontró que era de 3,27% [8]. Wood et al. utilizaron el método de extracción de Soxhlet a 80 a 90 °C para extraer eficazmente los ginsenósidos [9]. Qu et al. colo500 mg de muestra de ginseng americano en un extractor Soxhlet y ginsenósiextraído con 70% de etanol [10].
1.2 métodos modernos de extracción
Extracción de fluido supercrítico 1.2.1
Un estado monofásico formado cuando la temperatura y la presión exceden el punto crítico de una sustancia se denomina fluido supercrítico. Los fluidos supercríticos tienen una densidad similar a la de los líquidos, baja viscoy fuerte difusividad, lo que les da una solubilidad relativamente fuerte y permite una extracción eficiente con una rápida transferencia de masa. Zhang Le et al. usaron la extracción de fluido supercrítico para extraer ginsenósidos Rh1 y Rh2 [11]. Luo et al. usaron extracción de fluido supercrítico asistido por ultrasonido para obtener ginsenósidos con un alto rendimiento [12]. Wood et al. usaron metany DMSO como modificadores para la extracción de fluido supercrítico de ginsenósidos del ginseng americano, extraído el 90% del total de saponinas [9]. Wang et al. encontraron que el rendimiento de los ginsenósidos extraídos por fluido supercrítico aumentó con el aumento de la temperatura [13].
1.2.2 método de separación de espuma
El método de separación de espuma es una técnica que utiliza las diferencias en las propiedades de adsorde sustancias en la superficie de las burbujas para separarlas. Debido a que las saponinas de ginseng tienen las propiedades de un surfac, pueden producir espuma estable cuando se Agia o se pasa gas, por lo que se pueden separar y enriquecer usando la tecnología de separación por flotación. Xiu et al. utilizaron el método de separación de espuma para separar y concentrar cinco tipos de saponinas, incluyendo Rb1y Rb2 [14]. Zhang Dajia et al. utilizaron la separación de espuma para aislar ginsenósirb1, Rb2, Rd, Rc y Rf [15]. Wang Yutang et al. usaron flotación dinámica de espuma para aislar y enriquecer ginsenóside tipo diol en extracto de ginseng [16]. Zhang et al. usaron la extracción en fase sólida de flotación de espuma para aislar saponinas de la raíz de ginseng americano [17].
1.2.3 extracción por ultrasonidos
Ultrasonic-assisted extraction is a process that applies the combined effects of cavitation, vibration, crushing, and agitation generated by ultrasound to traditional Chinese medicine 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 tecnología de extracción asistida por microondas
La extracción asistida por microondas utiliza microondas para calentar el disolvente en el sistema de extracción, de modo que los ingredientes activos en la muestra de la planta que se extrae se separan y entran en contacto con el disolvente. Esta tecnología utiliza principalmente el efecto de calentamiento por microondas para completar el proceso de extracción y separación. La energía de microondas absorbida por la sustancia extrahace que la temperatura interna de la célula aumente rápidamente, lo que resulta en la ruptura de la célula y la disolución de los principios activos en el solvente.
Kwon et al. optimilas condiciones para la extracción asistida por microondas de saponinas de ginseng utilizando la metodología de superficie de respuesta [21]. Shu et al. investigaron los efectos de la intensidad de microondas, el tiempo de extracción y otros factores en la extracción asistida por microondas [22]. Shi et al. utilizaron la extracción asistida por microondas para aislar siete tipos de ginsenósidos, incluyendo Rg1, Rey Rb1 y otros siete ginsenósidos de las raíces de ginseng utilizando la extracción asistida por microondas [23]. Wang et al. utilizaron la extracción asistida por microondas a presión para extraer las raíces de ginseng y las muestras de ginseng americano, e investigaron los efectos del tiempo de extracción, la presión y el disolvente en el rendimiento de extracción [24]. Shi Wei et al. utilizaron la tecnología de extracción asistida por microondas para extraer rápida y eficazmente y separar seis ginsenósidos, Rg1, Re, Rb1, Rc, Rb2, y Rd, de raíz de ginseng [25].
1.2.5 extracción a alta y ultrapresión
La extracción de alta y ultra-alta presión (por encima de 100 MPa) aplica presión hidrostática a una mezcla de disolvente de extracción y medicina tradicional China. Después de que la presión dentro y fuera de las células de la planta alcanza el equilibrio, la presión se libera rápidamente, haciendo que las células se permeabilize. Los principios activos en las células pasan a través de las diversas membranas de las células y son transferidos a la solución de extracción extracelular, logrando así el propósito de extraer los principios activos. La extracción supercrítica puede alcanzar la mayor eficiencia de extracción en el menor tiempo posible. Si la operación se lleva a cabo correctamente, se puede obtener un extracto puro, y la extracción se puede llevar a cabo a temperatura ambiente, que es propicio para la separación de sustancias térmicamente inestables.
La extracción de alta presión y la extracción supercrítica se han aplicado en la extracción de ginsenósidos. Chen Ruizhan et al. usaron la extracción supercrítica para extraer ginsenósidos bajo las condiciones de un solvente de etanol al 50%, una presión de 500 MPa, tiempo de extracción de 2 min usando el método de ultra-alta presión [26]. Chen et al. utilizaron presión ultra alta para extraer ginsenósidos a temperatura ambiente y optimilas condiciones del proceso de extracción utilizando el método de diseño uniforme [27]. Lee et al. compararon los rendimientos de los ginsenósidos totales y los metabolide los ginsenósidos bajo condiciones de extracción a alta presión y de extracción térmica, y mostraron que el rendimiento de extracción a alta presión era mayor [28].
1.3 nuevos métodos
1.3.1 método de extracción biomimética
El método de extracción biomimética se basa en los principios básicos del metabolismo de drogas y utiliza una simulación in vitro del sistema gastrointestinal para extraer ginsenósidos. Chen Xin et al. utilizaron polvo ultrafino de ginseng como materia prima y extraen ginsenósicon disolventes biomiméticos y agua como disolvente de extracción [29]. Los resultados mostraron que la eficiencia de extracción de ginsenósidos totales, ginsenósidos Rg1 y ginsenósidos Repor el método de extracción biomimética fue mayor que por el método de extracción con agua, y el cromatograma del extracto biomimético mostró la producción de nuevos componentes.
1.3.2 método de extracción por campo eléctrico pulsado
The pulsed electric field extraction method is a new extraction method that has been applied in food engineering to extract active ingredients desdebiological materials. Hou et al. used pulsed electric field extraction to extract ginsenosides Rg1, Re, Rb1, Rc, Rb2, and Rd desdeginseng, and compared the method with hot reflux extraction and microwave-assisted extraction. The results showed that pulsed electric field extraction had the highest yield and the shortest time [30].
1.3.3 extracción por dispersión en fase sólida de matriz
El proceso de extracción por dispersión en fase sólida consiste en mezclar primero la muestra con un dispersante abrasivo, luego cargar la mezcla en una columna de vidrio, y finalmente eluy extraer con un solvente apropiado. Shi et al. usaron la extracción de dispersión en fase sólida para la extracción de hojas de ginseng, extrextrayendo 8 ginsenósicomo Rb2, Rc y Rd, y comparándolo con el método de reflujo caliente. Los resultados mostraron que el método de extracción por dispersión en fase sólida tuvo un mayor rendimiento, tomó menos tiempo y consumimenos disolvente [31].
2 métodos de separación
2.1 separación sólido-líquido
Los ginsenósidos se suelen separar usando cromatode sólidos líquidos. La muestra se extrae una o varias veces con metanol o etanol, y luego el extracto se recoge y se combina y se extrae por secado al vacío. El residuo suspendido en agua se separa en fracciones por diferentes solventes orgánicos, tales como la capa de n-hexano, capa de acetato de etilo, capa de n-butanol, y capa de agua. La capa de n-hexano contiene un alto peso molecular e impurezas soluen aceite, mientras que las otras fracciones se separan en partes más pequeñas por cromatoen una columna de resina macropory una columna de gel de sílice utilizando un sistema de disolvente gradiente. Las fracciones son luego sometidas a una mayor separación por cromatode columna de gel de síen fase normal, cromatode columna de gel de síen fase reversa, cromatode columna de gel de gel, y elugradiente con diferentes sistemas de disolventes. Las sustancias separadas pueden ser purificadas por cromatolíquida preparativa, y sus estructuras pueden ser determinadas por métodos químicos y espectroscópicos.
2.2 separación líquido-líquido
La tecnología de particionado líquido-líquido se basa en las diferentes relaciones de particionado de muestras en disolventes inmiscibles para separarlos. Dado que no hay soporte sólido, se evita el problema de adsorirreversible de la fase estaciona a la muestra de cromatode columna convencional. La división líquilíquido incluye principalmente cromatode contracorriente de alta velocidad y cromatode partición centrífuga.
2.2.1 cromatode contracorriente de alta velocidad (HSCCC)
La cromatode contra-corriente de alta velocidad (HSCCC) es ampliamente utilizada en la preparación y separación de ginsenósidos. Antes de la separación HSCCC, la muestra de ginseng se extrae con reactivos orgánicos, y la fracción de saponina se concentra y se enriqupasando a través de una columna de resina macropor, una columna de C-18 de fase inversa, y una cromatode columna líquida de presión media. La selección efectiva de las condiciones HSCCCincluye la selección de un sistema de disolvente de dos fases y el método de elución de la muestra. La elección de la fase móvil es particularmente importante. Aplicaciones recientes de HSCCC a la separación de ginsenósidos en productos de ginseng han resultado en el aislamiento de los ginsenósirb1 [32-34], Rg1 [32, 34, 37], Re [32, 34, 37], Rf [33], Rd [33-34], Rg3 [35], Rg5 [35], Rk1 [35], F4 [35] y Ro [36].
2.2.2 cromatografía por partición centrífuga (CCP)
La cromatode partición centrífuga (CPC) es una cromatode separación líquido-líquido sin adsorque opera en un campo gravitacional continuo. En la actualidad, el sistema de disolvente cloroform-methanol-agua se ha utilizado con éxito en la CPC para separar saponinas. Wang et al. usaron CPC para separar los ginsenósirc, Rb1, y Re del ginseng americano usando un sistema de disolvente de acetato de etilo -n-butanol-agua (1:1:2) [38].
2.3 nuevos métodos
2.3.1 adsorselectiva por carbón activo
Kuang et al. utilizaron carbón activado adsorselectiva para separar y puriel ginsenósido Re de brotes de flores de ginseng [39].
2.3.2 tecnología de demodulación
The composition and function of ginseng Generalmente se estudian usando uno de dos métodos: "bioensayo de separación" o "bioensayo guiado de separación". Con el fin de demostrar si el componente extraído es biológicamente activo, un extracto sin el componente debe ser preparado como un extracto demodificado. En el proceso de comparar las actividades biológicas, si la actividad biológica del extracto demodificado es menor que la del extracto original, significa que el componente es una sustancia biológicamente activa. Por ello, el método de obtención del extracto demodificado es uno de los focos de investigación, incluyendo cromatoquímica y cromatode inmunoafin.
Cromatografía química
Some demulcent extracts can be prepared by column chromatography. For example, in order to prepare the Rb1 demulcent extract, the ginseng flower La Budextract is first separated through a macroporous resin column usandowater and aqueous ethanol as the eluent. The aqueous ethanol stream is then separated by reverse-phase high-rendimientoLíquido líquido líquido líquido líquido líquido líquido líquido líquido líquido líquido líquido líquidochromatography. 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 cromatocromatocromatografíatechnique to prepare the demoulding extract [40].
2.3.2.2 cromatode inmunoadsorción
La cromatoinmunoadsorbente es un método cromatográfico en el cual la fase estaciones un anticuerpo monomonomonoclonalcontra el compuesto objetivo. Es un método eficaz para separar y enriquecer componentes traza de mezclas complejas. La alta selectividad de la cromatode inmunoafinpara los compuestos objetivo proviene de las proteínas reticula la fase estacionaria. Tanaka et al. han preparado anticuerpos monocloncontra ginsenósidos Rb1 [41-43], Rg1 [44], Rd [45] y Re [46].
Comparado con el método químico cromatográfico para preparar el extracto, el método de inmunoafincromatográfico aumenta la selectividad del análisis, reduce los pasos de preparación de la muestra, y aumenta el volumen del portador de muestra. Por otra parte, reduce en gran medida el tiempo necesario para la separación cromatográfica y el tiempo necesario para seleccionar las condiciones experimentales óptimas. Sin embargo, el método de inmunoafincromatográfica también tiene algunas desventajas, a saber, la complejidad del proceso de preparación de anticuerpos monoclony la inestabilidad de la columna de inmunoafin.
3 perspectivas
Aunque los métodos tradicionales de extracción y separación (decocción, reflujo, etc.) tienen sus propias ventajas, tienen limitaciones como tiempos de extracción largos, baja eficiencia, alto consumo de disolvente, y no son propipara la extracción de componentes térmicamente estables o volátiles. Por lo tanto, la gente ha estado buscando métodos más eficientes y convenientes. Con el continuo desarrollo de la tecnología de extracción de la medicina tradicional China, constantemente están surgiendo nuevos métodos adecuados para la extracción y separación de los ginsenósidos. Tienen las ventajas de corto tiempo de extracción, bajo uso de disolventes orgánicos, mayor selectividad del extracto y menos contaminación ambiental. Esto proporciona una base para el desarrollo posterior y el uso eficiente de los ginsenósidos, y se cree que la extracción, la separación, y el desarrollo posterior y la utilización de los ginsenósidos tendrá un futuro más amplio.
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