¿Cuál es el método de extracción de ginsenósido?

El Ginseng (PanaxGinseng C.A. Meyer) es una hierba perenne perteneciente a la familia Araliaceae. Es una preciosa medicina tradicional China cellos efectos de toniqi y producir sangre, fortalecer lo positivo y disipar lo negativo. Los ginsenósidos son uno de los principales ingredientes activos en el ginseng, representando alrededor del 4% de la masa total de ginseng. Tienen los efectos de mejorar el sistema inmunológico humano, anti-envejecimiento, anti-fatiga, y el tratamiento de enfermedades cardiovasculares, y ahora se han convertido en el ingrediente principal en algunos medicamentos de efecto especial. La tecnología de extracción y separación es crucial para la extracción eficiente y la concentración deginsenósidosDe El ginseng.y la purificación de las preparaciones mediante la eliminación de la mayor cantidad de impurezas como sea posible. Este artículo revisa los métodos reportados de extracción y separación de los ginsenósidos, con el objetivo de proporcionar una referencia para la extracción y separación de los ginsenósidos.

1 métodos de extracción para ginsenósidos

1.1 métodos tradicionales de extracción

Método de ebulli

El método de decocción utiliza principalmente agua como disolvente de extracción. El material medicinal se calienta y hierve durante un cierto período de tiempo para obtener una decocción. Esto debe repetirse muchas veces y se utiliza principalmente para extraer los mejores componentes solubles en agua de las hierbas medicinales chinas. Es adecuado para medicamentos cuyos ingredientes activos son solubles en agua y no sensibles al calentamiento. Es uno de los primeros y más comúnmente utilizados métodos de extracción para extraer componentes de la medicina herbal China. Chen Ali et al. utilizaron las tasas de extracción de los ginsenósidos Rb1, Rey Rg1 como los indicadores de evaluación, y utilizaron un método de prueba ortogonal para optimizar las condiciones de ebullide extracción de ginseng. Los resultados mostraron que la mayor tasa de extracción de ginsenósidos se obtuvo hirviendo 8 veces la masa de ginseng en agua durante 2 veces, cada vez durante 1 hora [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

El medicamento se envasa en gasa o papel de filtro y se coloca en el recipiente de extracción de Soxhlet. Se añade una cierta cantidad de disolvente de extracción al matraz, se calienta y se mantiene hirviendo. El vapor de disolvente se condensa y reflujo en el recipiente de extracción para entrar en contacto con el medicamento. Después de eso, los ingredientes activos se disuelven en el disolvente. Luego de que el disolvente alcanza cierto volumen, el disolvente que ha disuellos ingredientes activos se refluye en el frasco. El disolvente se recalenta y se evapora, y después de enfri, se vuelve a exponer al medicamento para extraerlo en un ciclo. Zhang Jing et al. tomaron 2 g de polvo de ginseng y se añadi60 mLde metan. 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 paraExtracto 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

La extracción asistida por ultrasonido es un proceso que aplica los efectos combinados de cavitación, vibración, aplasty agitación generada por ultrasonido a la extracción de la medicina tradicional China para lograr una extracción eficiente y rápida. Zhang Chongxi et al. compararon los métodos tradicionales de decocción de agua, remojo en caliente, reflujo de etanol, la extracción asistida por microondas, y la extracción asistida por ultrasonidos, y los resultados mostraron que el método ultrasónico era el mejor [18]. Zhang Xianchen et al. usaron diseño ortogonal para determinar el contenido de ginsenósidos bajo diferentes condiciones de tratamiento ultrasónico por colorimetría, y optimizaron el proceso de extracción ultrasónica de los ginsenósidos [19]. Wu et al. encontraron que la extracción asistida por ultrasonidos con agua, metany n-butanol como disolventes a 38.5 kHz es tres veces más rápida que la extracción tradicional [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 Re por 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

El método de extracción por campo eléctrico pulsado es un nuevo método de extracción que se ha aplicado en ingeniería de alimentos para extraer ingredientes activos de materiales biológicos. Hou et al. usaron la extracción de campo eléctrico pulsado para extraer ginsenósirg1, Re, Rb1, Rc, Rb2 y Rd del ginseng, y compararon el método con la extracción de reflujo caliente y la extracción asistida por microondas. Los resultados mostraron que la extracción por campo eléctrico pulsado tuvo el mayor rendimiento y el menor tiempo [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

La composición y función del ginseng generalmente se estudia 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

Algunos extractos demulentes pueden ser preparados por cromatode columna. Por ejemplo, con el fin de preparar el extracto demulcente Rb1, el extracto de capelo de flor de ginseng se separa primero a través de una columna de resina macroporutilizando agua y etanol acuoso como eluente. La corriente acude de etanol se separa por cromatolíquida de alto rendimiento en fase inversa. La separación se puede dividir en tres partes: la parte de agua, la parte Rb1, y la otra parte saponin. La parte Rb1 se elimina, y la parte de agua restante y otras partes de saponina se combinan para formar el extracto demoulding Rb1. Con el fin de mejorar la eficiencia, Liu et al. inventuna técnica de cromatode control en línea para preparar el extracto de demoulding [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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