진세노사이드 (Ginsenoside)의 추출방법은?

인삼 (파낙 스인삼 C.a. Meyer)은 아욱과에 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 등은 ginsenosides Rb1, Re, Rg1의 추출율을 평가지표로 사용하였으며, 직교시험법을 이용하여 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 실험실에서 진세노사이드를 추출하기 위한 전통적인 역류 작업은 80% 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

The medicinal material is packed in gauze or filter paper 그리고placed in 이Soxhlet 추출추출vessel. A certain amount 의extraction solvent is added to the flask, heated 그리고kept boiling. The solvent vapor condenses 그리고refluxes into the extraction vessel to come into contact 와the 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 인삼powder및 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 사용하였다extract ginsenosides Rh1 and Rh2 [11]. Luo et al. used ultrasonic-assisted supercritical fluid extraction to obtain ginsenosides 와a 높은yield [12]. Wood et al. used methanol and DMSO as modifiers 을supercritical fluid extraction 의ginsenosides에서American ginseng, extracted 90% 의the total saponins[9]. Wang et al. found that the yield 의ginsenosides extracted 에 의해supercritical fluid increased with increasing temperature [13].

1.2.2 폼 분리 방법

The foam 분리방법is a technique that uses the differences in the adsorption properties 의substances on the surface 의bubbles 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 사용flotation 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 추적saponins 에서American ginseng root [17].

초음파 보조 추출 1.2.3

Ultrasonic-assisted extraction is a process that applies the combined effects of cavitation, vibration, crushing, and agitation generated by ultrasound to 한의학 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].

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 et al. optimized the conditions for microwave-assisted extraction of ginseng saponins 사용response 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, 회신and Rb1 and seven other ginsenosides 에서ginseng roots 사용microwave-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].

고압 및 초고압 추출 1.2.5

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 새로운 방법

생체 모방 추출법 1.3.1

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 ginsenosides다.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 펄스전기장추출법을 이용하여 인삼으로부터 ginsenosides Rg1, Re, Rb1, Rc, Rb2, Rd를 추출하였고, 고온역류추출법과 마이크로파보조추출법을 비교하였다.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 등은 인삼 잎의 추출을 위하여 고체상 분산추출법을 이용하여 Rb2, Rc, Rd와 같은 8 종의 ginsenoside를 추출하여 고온역류법과 비교하였다.그 결과 고체상 분산 추출법이 수율이 높고, 시간이 적게 걸리며, 용매 소모량이 적었다 [31].

2분리 방법

2.1 고체-액체 분리

Ginsenosides are usually separated using solid-액체chromatography. 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 색 층 분석법on 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 preparativeliquid chromatography, and their structures can be determined by chemical and spectroscopic methods.

2.2 액-액 분리

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 흡착의the stationary phase to the sample from conventional column 색 층 분석법is avoided. Liquid-liquid partitioning mainly includes high-speed counter-current 색 층 분석법and 원심파티 션chromatography.

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)

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 새로운 방법

활성탄 선택흡착 2.3.1

쿠팡 등은 활성탄 선택흡착법을 이용하여 인삼꽃봉오리로부터 진세노사이드 Re를 분리, 정제하였다 [39].

강등 기술 2.3.2

인삼의 조성과 기능은 보통"분리-생리 검사"또는"생리 유도 분리"의 두 가지 방법 중 하나를 사용하여 연구된다.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

Some demulcent extracts can be prepared by column chromatography. For example, in order to prepare the Rb1 demulcent extract, the ginseng flower 버드extract 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-성능liquid 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].

면역흡착제 크로마토그래피 2.3.2.2

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

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.한약 추출 기술이 지속적으로 발전하면서 진세노사이드 추출 및 분리에 적합한 새로운 방법이 끊임없이 등장하고 있다.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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