진세노사이드 (Ginsenoside)의 추출방법은?

인삼 (파낙 스인삼 C다. A. Meyer)Araliaceae에 속하는 다년생 초본이다.기를 보양하고 혈액을 만들어 양기를 강화하고 음기를 없애는 효능이 있는 전통적인 귀한 한약재이다.진세노사이드는 인삼의 주요 활성 성분 중 하나로 인삼 전체 질량의 약 4%를 차지한다.그것들은 인체면역계통을 증강하고 노화방지, 피로방지, 심혈관질병을 치료하는 등 효능이 있으며 현재 일부 특수효과약품의 주요성분으로 되였다.추출 및 분리 기술은의 효율적인 추출과 농도에 중요합니다ginsenosides인삼으로부터 그리고 가능한 한 많은 불순물을 제거하여 조제의 정화.본 논문은 보고된 진세노사이드의 추출 및 분리 방법을 검토하여 진세노사이드의 추출 및 분리에 참고할 수 있는 자료를 제공하는 것을 목적으로 한다.

ginsenosides에 대한 추출 방법 1

1.1전통적인 추출 방법

1.1.1 끓이는 방법

decocti에방법은 주로 물을 추출용매로 사용한다.약재를 가열하여 일정 기간 끓이면 해독을 얻는다.이를 여러 번 반복해야 하며 주로 한약재의 수용성 성분이 더 좋은 것을 추출하는 데 사용된다.활성성분이 물에 잘 녹고 가열에 민감하지 않은 약재에 적합하다.한약재 성분을 추출하는 데 가장 먼저, 그리고 가장 일반적으로 사용되는 추출 방법 중 하나입니다.천알리 등은의 추출율을 이용했다ginsenosides Rb1, 회신및 Rg1평가지표로, 그리고 직교시험법을 사용하여 인삼의 비등 추출조건을 최적화하였다.그 결과, 8배 질량의 인삼을 물에 2회, 1시간 [1]씩 끓여서 가장 높은 진세노사이드 추출률을 얻었다.

마트레이더법 1.1.2

마타이징 방법은 약재를 like 용해 like 용해 원리에 따라 상온 또는 가열된 조건에서 용매에 담가 약재에서 활성 성분을 추출하는 것이다.장춘홍 등은 추출온도 60 °C, 교반시간 2시간, 교반액의 10배의 용매량으로 교반법을 사용하여 ginsenosides를 추출하였으며, 최대 총 사포닌 수율이 8.33% [2] 이었다.손광지 등은 용매다수, 추출시간, 추출횟수, 용매의 부피분율이 propanoyl ginsenosides의 추출율에 미치는 영향을 조사하여 최적의 추출공정을 결정하였다 [3].

역류법 1.1.3

역류법에서는 유기용매를 추출용매로 사용한다.약재를 가열하여 휘발성 용매를 증류하여 제거한 후, 응축되어 추출기로 돌아와 활성 성분이 완전히 추출될 때까지 추출 주기를 계속한다.현재,에 대한 전통적인 역류 작동실험실에서 진세노사이드를 추출하고 있습니다80% 메탄올을 (75 ± 1) °C에서 3 h 동안 역류하고 4회 반복하는 것이다.양광준 등은 ginsenosideRg1과 ginsenoside Re의 총 함량을 지수로 사용하였으며, 여러 공정을 비교 및 종합적으로 분석하여 역류 추출 공정이 가장 효과적인 것으로 나타났다 [4].장링 등은 다양한 추출공정이 인삼의 유효성분 함량에 미치는 영향을 연구하고 역류 추출을 위한 최적의 추출공정 조건을 결정하였다 [5].Hao Shaojun 등은 ginsenosides의 함량을 평가 지수로 사용하였으며 직교 검정법을 사용하여 최적의 추출 과정을 최적화하였다 [6].Kim 등은 ethanol 역류법에 대한 최적공정을 최적화하기 위해 diol-type과 triol-type 사포닌의 추출을 지수로 사용하였다 [7].

Soxhlet 추출법 1.1.4

약재는 거즈나 여과지에 포장하여 Soxhlet 추출 추출용기에 담는다.일정량의 추출용매를 플라스크에 넣고 가열하여 계속 끓인다.용제 증기는 약품과 접촉하기 위해 추출 용기에 응축되고 환류됩니다.그 후, 활성 성분이 용매에 용해된다.용매가 일정 부피에 도달하면 활성 성분을 녹인 용매를 플라스크에 환류시킨다.용매를 다시 가열하여 증발시키고, 냉각시킨 후 다시 약품에 노출시켜 순환하여 추출한다.장징 등이 차지했다인삼가루 2 g및 60 mL의 메탄올을 첨가 하였다.Soxhlet 추출기에서 8시간 동안 추출한 후, 전체 인삼 사포닌 함량을 분광광도법으로 측정한 결과 3.27% [8]로 나타났다.Wood 등은 진세노사이드 (ginsenoside)를 효과적으로 추출하기 위해 80~90 °C에서 Soxhlet 추출법을 사용하였다 [9].Qu 등은 Soxhlet 추출기에 미국 인삼 샘플 500 mg을 넣고 70% 에탄올 [10]로 진세노사이드 (ginsenosides)를 추출했다.

1.2 현대적 추출방법

초임계 유체 추출 1.2.1

온도와 압력이 물질의 임계점을 넘을 때 형성되는 단상 상태를 초임계유체라고 한다.초임계유체는 액체와 비슷한 밀도와 낮은 점도, 강한 확산성을 가지고 있어 비교적 강한 용해도를 가지며 빠른 물질전달로 효율적인 추출이 가능하다.장 르 등은에 초임계 유체 추출을 사용하였다ginsenosides Rh1 및 Rh2를 추출합니다[11].Luo 등은 초음파를 이용한 초임계 유체 추출을 통해 높은 수율 [12]의 진세노사이드를 얻었다.Wood 등은 미국산 인삼에서 ginsenoside의 초임계 유체 추출을 위한 수정제로 methanol과 DMSO를 사용하여 전체 사포닌의 90%를 추출하였다 [9].Wang 등은 초임계 유체에 의해 추출되는 진세노사이드의 수율이 온도가 증가함에 따라 증가함을 발견하였다 [13].

1.2.2 폼 분리 방법

거품분리법은 기포 표면에 존재하는 물질의 흡착특성 차이를 이용해 분리하는 기술이다.왜냐하면인삼 사포닌은 계면활성제의 성질을 가지고 있다, 그들은 저거나 가스가 통과 될 때 안정적인 거품을 생성 할 수 있으므로 부유 분리 기술을 사용하여 분리 및 농축할 수 있습니다.수 등은 발포분리법을 이용하여 Rb1, Rb2 [14] 등 5 종류의 사포닌을 분리, 농축하였다.Zhang Dajia 등은 폼 분리를 이용하여 ginsenosides Rb1, Rb2, Rd, Rc 및 Rf를 분리하였다 [15].왕유탕 등은 인삼 추출물 [16]에서 다이올 형태의 진세노사이드를 분리, 농축하기 위해 동적 폼 부직포를 사용하였다.장 등은 미국 인삼 뿌리에서 미량의 사포닌을 분리하기 위해 발포부유-고체상 추출법을 사용하였다 [17].

초음파 보조 추출 1.2.3

초음파 보조 추출은 초음파로 생성된 캐비테이션, 진동, 파쇄, 동요 등의 복합적인 효과를 한의학 추출에 적용하여 효율적이고 신속한 추출을 달성하는 공정입니다.장종시 등은 전통적인 방법인 물 탈지, 온찜질, 에탄올 역류, 마이크로파 보조 추출, 초음파 보조 추출 등을 비교하였고, 그 결과 초음파 방식이 가장 우수하였다 [18].Zhang Xianchen 등은 직교설계를 이용하여 다음과 같은 결과를 도출하였다초음파 처리에 따른 ginsenosides의 함량색법별로 조건을 정하고, ginsenosides [19]의 초음파 추출 공정을 최적화했다.Wu 등은 물, 메탄올, n-butanol을 38.5 kHz에서 용매로 사용하여 초음파를 이용한 추출이 기존의 추출보다 3배 빠르다는 것을 발견하였다 [20].

마이크로파 보조 추출 기술 1.2.4

마이크로파 보조 추출은 마이크로파를 이용하여 추출 시스템에서 용매를 가열하여 추출하려는 식물 시료에 있는 활성 성분이 분리되어 용매에 접촉한 상태로 들어가게 된다.이 기술은 주로 마이크로파 가열 효과를 이용해 추출과 분리 과정을 완성한다.추출된 물질이 흡수한 마이크로파 에너지는 세포의 내부 온도를 급격히 상승시켜 세포가 파열되고 활성 성분이 용매에 녹게 된다.

Kwon 등은 다음을 위한 조건을 최적화했습니다전자레인지를 이용한 인삼 사포닌 추출반응 표면 방법론 [21]을 사용합니다.Shu 등은 마이크로파 보조 추출에 마이크로파 강도, 추출 시간 및 기타 요인이 미치는 영향을 조사하였다 [22].Shi 등은 전자파를 이용한 추출법을 이용하여 인삼뿌리에서 Rg1, Re, Rb1등 7 종의 진세노사이드와 7 종의 다른 진세노사이드를 전자파를 이용한 추출법 [23]을 이용하여 분리하였다.Wang 등은 가압 마이크로파 보조 추출법을 이용하여 인삼뿌리와 미국인삼 시료를 추출하고, 추출시간, 압력, 용매 등이 추출수율에 미치는 영향을 조사하였다 [24].쉬웨이 등은 전자파를 이용한 추출 기술을 이용해 인삼뿌리에서 Rg1, Re, Rb1, Rc, Rb2, Rd 등 6가지 진세노사이드를 빠르고 효과적으로 추출해 분리했다 [25].

고압 및 초고압 추출 1.2.5

고압 및 초고압 (100 MPa 이상) 추출은 추출 용매와 한약의 혼합물에 정수압을 가한다.식물세포내외의 압력이 평형상태에 도달한후 압력은 신속히 방출되여 세포가 투과되게 한다.세포내의 활성성분은 세포의 여러 세포막을 통과하여 세포외 추출액으로 옮겨지고, 이를 통해 활성성분을 추출하는 목적을 달성하게 된다.초임계 추출은 최단 시간 내에 최고의 추출 효율을 얻을 수 있습니다.조업을 적절히 수행할 경우 순수한 추출물을 얻을 수 있으며, 상온에서 추출을 수행할 수 있어 열적으로 불안정한 물질의 분리에 도움이 된다.

고압과 초임계 추출이 있었다ginsenosides의 추출에 적용됩니다.천루이잔 등은 초고압법 [26]을 이용하여 50% 에탄올의 용매, 압력 500 MPa, 추출시간 2분의 조건에서 초임계 추출법을 이용하여 진세노사이드를 추출하였다.첸 등은 초고압을 이용해 상온에서 진세노사이드를 추출하고 균일설계법 [27]을 이용해 추출공정 조건을 최적화했다.Lee 등은 고압추출과 열추출 조건에서 총 ginsenoside와 ginsenoside 대사산물의 수율을 비교한 결과, 고압추출의 수율이 더 높게 나타났다 [28].

1.3 새로운 방법

생체 모방 추출법 1.3.1

생체 모방 추출 방법은 약물 대사의 기본 원리를 기반으로 하며의 체외 시뮬레이션을 사용합니다진세노사이드 (ginsenosides)를 추출하는 위장 시스템다.천신 등은 인삼 초미분말을 원료로 사용하고 생체 모방 용매와 물을 추출 용매로 하여 진세노사이드 (ginsenoside)를 추출했다 [29]..그 결과 생모방 추출법에 의한 총 ginsenosides, ginsenoside Rg1 및 ginsenoside Re의 추출효율이 물 추출법에 의한 추출효율보다 높게 나타났으며, 생모방 추출물의 크로마토그램을 통해 새로운 성분의 생산이 가능함을 알 수 있었다.

펄스 전기장 추출법 1.3.2

펄스 전기장 추출법은 식품공학에서 생물학적 소재로부터 활성 성분을 추출하기 위해 적용되고 있는 새로운 추출법이다.Hou 등은 펄스 일렉트릭 (pulsed electric)을 사용하였다field 추출하여 ginsenosides Rg1, Re, Rb1, Rc, Rb2,그리고 인삼에서 Rd를 추출하고, 고온 역류 추출과 전자레인지 보조 추출로 방법을 비교했다.그 결과 펄스 전기장 추출이 가장 높은 수율을 보였고 [30] 시간도 가장 짧았다.

1.3.3 μsolid-phase dispersion 추출

고체상 분산추출의 공정은 먼저 시료를 연마분산제로 혼합한 후, 혼합물을 유리 컬럼에 적재하고, 마지막으로 적절한 용매를 이용하여 용출하여 추출하는 것이다.Shi 등은을 위해 고체상 분산추출을 사용하였다인삼 잎 추출, Rb2, Rc, Rd 등의 8가지 진세노사이드 추출,그리고 그것을 뜨거운 역류 방법과 비교하고 있습니다.그 결과 고체상 분산 추출법이 수율이 높고, 시간이 적게 걸리며, 용매 소모량이 적었다 [31].

2분리 방법

2.1 고체-액체 분리

진세노사이드는 일반적으로 고체-액체 크로마토그래피를 이용하여 분리된다다.메탄올이나 에탄올로 시료를 한 번 또는 여러 번 추출한 후 추출물을 채취하여 혼합하여 진공 건조시키는 방법으로 추출한다.물에 떠 있는 잔류물은 n-헥산 층, 에틸아세테이트 층, n-부탄올 층, 물 층 등의 다른 유기 용매에 의해 분획으로 분리된다.n-hexane 층은 높은 분자량과 유수용성 불순물을 포함하고 있으며, 다른 분획들은 대성 수지 컬럼과 구배 용매 시스템을 이용한 실리카 겔 컬럼에서 크로마토그래피에 의해 더 작은 부분으로 분리된다.그 후 분획물은 다른 용매계를 이용한 노멀-상 실리카겔 컬럼 크로마토그래피, 역-상 실리카겔 컬럼 크로마토그래피, 겔 컬럼 크로마토그래피, 구배 용출에 의해 추가로 분리된다.분리된 물질은 준비 액체 크로마토그래피로 정제할 수 있으며, 화학적 및 분광학적 방법으로 구조를 확인할 수 있다.

2.2 액-액 분리

액-액 분할 기술은 불순물 용매에서 시료의 서로 다른 분할 비율에 의존하여 분리합니다.고체의 지지물이 없기 때문에 기존의 컬럼 크로마토그래피로부터 고정상물이 시료에 비가역적으로 흡착되는 문제를 피할 수 있다.액체-액체 분할에는 주로 고속대전류크로마토그래피와 원심분할크로마토그래피가 있다.

2.2.1 고속 반류 크로마토그래피 (HSCCC)

고속 반류 크로마토그래피 (HSCCC)는 진세노사이드의 준비 및 분리에 널리 사용된다.HSCCC분리 전에 인삼 시료를 유기시약으로 추출하고, 사포닌 분획은 대성 수지 컬럼, 역상 C-18 컬럼 및 중압 액체 컬럼 크로마토그래피를 통과하여 농축하고 농축한다.HSCCC 조건의 효과적인 선택에는 2 상 용매계의 선택과 시료를 용출하는 방법이 있다.이동 단계의 선택은 특히 중요합니다.최근 인삼제품 중 ginsenosides의 분리에 HSCCC를 적용한 결과 ginsenosides Rb1 [32-34], Rg1 [32, 34, 37], 회신[32, 34, 37], Rf [33], Rd [33-34], Rg3 [35], Rg5 [35], Rk1 [35], F4 [35], Ro [36] 가 분리되었다.

2.2.2원심 분할 크로마토그래피 (CPC)

원심분리 크로마토그래피 (Centrifugal 파티 션chromatography, CPC)는 연속적인 중력장에서 동작하는 흡착이 없는 액체-액체 분리 크로마토그래피이다.현재 클로로포름-메탄올-물의 용매 시스템은 CPC에서 성공적으로 사용되어 사포닌을 분리하고 있다.왕 등은 CPC를 이용해 분리했다ginsenosides Rc, Rb1 및 Re에틸아세트-n-부탄올-물 (1:1:2) 용매계 [38]를 이용한 미국 인삼으로부터.

2.3 새로운 방법

활성탄 선택흡착 2.3.1

Kuang 등은 활성탄 선택흡착을 이용하여 분리하고인삼 꽃봉오리로부터 진세노사이드 Re를 정화합니다[39]다.

강등 기술 2.3.2

이[식품영양학] 인삼의 성분과 기능보통 두 가지 방법 ("separation-bioassay"또는"bioassay-guided separation") 중 하나를 사용하여 연구한다.추출된 성분이 생물학적으로 활성 여부를 증명하기 위해서는이 성분이 없는 추출물을 탈질 추출물로 준비할 필요가 있다.생물학적 활성을 비교하는 과정에서 탈지 추출물의 생물학적 활성이 원추출물보다 낮다면, 이는 해당 성분이 생물학적으로 활성 물질임을 의미한다.따라서 탈지 추출물을 얻는 방법은 화학적 크로마토그래피와 면역친화성 크로마토그래피 등 연구의 중점 중의 하나이다.

화학 크로마토그래피 2.3.2.1

일부 탈질 추출물은 컬럼 크로마토그래피로 제조할 수 있다.예를 들어, Rb1 탈질 추출물을 준비하기 위해서는 먼저 물과 수용액 에탄올을 용출물로 사용하여 대성 수지 컬럼을 통해 인삼꽃봉오리추출물을 분리한다.그런 다음 수용액 에탄올 스트림은 역상 고성능 액체 크로마토그래피에 의해 분리된다.분리는 세 부분으로 나눌 수 있습니다:물 부분,의Rb1 부분, 그리고 다른 사포닌 부분.Rb1 부분은 제거되고, 남은 물 부분과 다른 사포닌 부분을 결합하여 Rb1 탈질 추출물을 형성한다.효율을 높이기 위해 Liu 등은 탈질 추출물을 준비하는 온라인 제어 크로마토그래피 기술을 발명하였다 [40].

면역흡착제 크로마토그래피 2.3.2.2

면역흡착제 크로마토그래피 (Immunoadsorbent chromatography)는 크로마토그래피 방법으로, 고정상은 표적 화합물에 대한 단일클론항체이다.복잡한 혼합물로부터 미량 성분을 분리하고 농축하는 데 효과적인 방법입니다.표적 화합물에 대한 면역 친화성 크로마토그래피의 높은 선택성은 고정상과 교차 연결된 단백질에서 나온다.다나카 등은 단일클론 (monoclonal)을 준비했다ginsenosides Rb1 [41-43], Rg1 [44], Rd [45] 및 Re [46]에 대한 항체.

추출물을 준비하는 화학적 크로마토그래피 방법과 비교하여 면역친화성 크로마토그래피 방법은 분석의 선택성을 높이고, 시료 준비 단계를 줄이며, 시료 운반체의 부피를 증가시킨다.반면 크로마토그래피 분리에 필요한 시간과 최적의 실험 조건을 선택하는 데 필요한 시간을 크게 단축시킵니다.그러나 면역친화성 크로마토그래피법은 단일클론항체 준비과정의 복잡성과 면역친화성 컬럼의 불안정성이라는 단점도 가지고 있다.

3 전망

기존의 추출 및 분리 방법 (decoction, reflux 등)은 각각 장점이 있지만 추출 시간이 길고 효율이 낮으며 용매 소비량이 많고 열적으로 안정하거나 휘발성 성분의 추출에는 도움이 되지 않는 등의 한계가 있다.따라서 사람들은보다 효율적이고 편리한 방법을 찾아 왔다.전통 한약 추출 기술의 지속적인 발전과 함께, 추출에 적합한 새로운 방법 및진세노사이드 (ginsenosides)의 분리는 끊임없이 나타나고 있다다.이들은 추출시간이 짧고 유기용매 사용량이 적으며 추출물의 선택성이 강하고 환경오염이 적은 장점이 있다.이를 통해 진세노사이드를 더욱 개발하고 효율적으로 이용할 수 있는 기반이 마련되었으며, 진세노사이드의 추출, 분리, 그리고 진세노사이드의 추가 개발 및 이용은보다 넓은 미래를 가질 것으로 생각된다.

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