Как извлечь и очистить аромат гинкго?

Китай богат растительными ресурсами- да. Извлечение и очистка ризомов и листьев естественных растений может дать соединения с различными биологическими видами деятельности, которые имеют большое значение для развития China'sПищевая, фармацевтическая и медицинская промышленность- да. Основным активным ингредиентом экстракта гинкго билоба является флавоноиды гинкго билоба, которые имеют различные функции, такие как удаление свободных радикалов, антиокисление и улучшение сердечно-сосудистой и цереброваскулярной циркуляции. Поскольку он производится из натурального продукта и имеет превосходную биологическую активность, он широко используется во многих областях, таких как косметика, продукты здравоохранения и медицина. Исследования по экстракции и функциональному применению флавоноидов гинкго билоба всегда были одной из горячих точек в исследовании натуральных продуктов [1]. Многие документы рассмотрели состояние исследований экстрактов гинкго билоба, таких как сюй фан [1], чэнь сихуан [2] и т.д. [3] описали ход исследований химической структуры, фармакологического клинического применения, процесса экстракции и т.д. Однако обобщения по очищению и уточнению, свойствам и структурно-активным взаимосвязям флавоноидов гинкго билоба не являются достаточно систематическими.

В этом документе систематически сравниваютсяПреимущества и недостатки методов экстракции флавоноидов гинкго билоба, анализирует текущее состояние исследований по разделению флавоноидных мембран гинкго билоба, метод смолы и методы хроматографии колонок, а также дает прогноз развития методов экстракции и очистки флавоноидов гинкго билоба.

1 экстракция флавоноидов гинкго билоба

В соответствии с методами подачи энергии (такими как микроволновая печь и ультразвук), систем (таких как растворители и сверхкритические жидкости) и других вспомогательных веществ, используемых в процессе экстракции,Методы экстракции флавоноидов гинкго билобаВ основном речь идет о экстракции растворителей, ферментных методах, микроволновых методах, ультразвуковых методах и сверхкритических жидкостных методах.

1.1 экстракция растворителей

В настоящее время наиболее широко используется метод экстракции растворителейМетод извлечения флавоноидов гинкго билоба[4]. Большинство растворителей, используемых для экстракции в литературе, используют полярную систему этанола-воды. Например, Xue Zhibin [5] использовал 70% этанола в качестве растворителя для экстракции при 80 градусах на 3,0 ч, а чистота всех флавоноидов достигла 16,13%. Jia Changying [6] и другие пришли к выводу, что влияние условий экстракции этанола растворителя является следующим: объемная доля этанола > Соотношение жидкости к жидкости > Время извлечения > Температура экстракции. Система этанола-вода как растворитель имеет преимущества низкой токсичности и легкой остаточной обработки по сравнению с другими высокополярными растворителями, такими как ацетон. Экстракция растворителей удобна и проста в эксплуатации, но имеет такие недостатки, как низкая скорость экстракции, длительный срок эксплуатации и материальные отходы.

1.2 метод экстракции с использованием фермента

Поскольку активные ингредиенты растений в основном находятся в ризомах и листьях, а основными структурными компонентами ризомов и листьев являются три основных элемента — целлюлоза, гемицеллюлоза и лигнин — все они являются полимерными высокомолекулярными соединениями со стабильными и плотными кристаллическими областями, плотная структура трех основных элементов затрудняет извлечение активных ингредиентов из растений. Использование мягкой биологической ферментной технологии для разрушения структуры трех основных элементов с целью улучшения экстракции активных ингредиентов является новой технологией, разработанной в последние годы для экстракции растений [7].

Флавоноиды гинкго билоба чаще всего встречаются в клетках листьев гинкго билоба- да. Основным компонентом клеточной стенки листьев гинкго билоба является целлюлоза. Использование целлюлазы для разрушения структуры клеточной стенки позволяет флавоноидам в клетках легче растворяться в растворителях [8]. Таким образом, технология биофермента также постепенно используется в технологии очистки флавоноидов гинкго билоба. В процессе очистки целлюлаза используется для того, чтобы сначала разлагать целлюлозу в клеточной стенке и высвободить флавоноиды в клеточной стенке, что может значительно увеличить скорость экстракции флавоноидов гинкго билоба. Кроме того, в конце очистки биофермент может быть убит мгновенным повышением температуры и т.д., а токсичные вещества не останутся в целевом продукте.

У мейлин [9] и другие использовали aЦеллюлозный метод извлечения всех флавоноидов гинкго билоба, что повысило урожайность общих флавоноидов на 18,92% по сравнению с методом экстракции этанола. Чен шуо [10] использовал метод целлюлазы для экстракции флавоноидов гинкго билоба, добавляя солому в качестве сахарной основы для содействия трансгликозилированию группы флавоноидных гликозидов, преобразуя агликон в более полярный гликозид, тем самым позволяя большему количеству активного ингредиента растворяться в экстракте. Урожайность увеличилась на 102% по сравнению с теми же условиями без фермента. Метод с использованием фермента может значительно улучшить коэффициент извлечения, является экологически чистым и безопасным. Полученный экстракт может быть использован в пищевых продуктов и пищевых добавок приложений.

1.3 извлечение с помощью микроволн

Технология экстракции с помощью микроволн имеет преимущества уменьшения количества побочных продуктов, ускорения скорости и повышения урожайности и широко используется при экстракции флавоноидов [11,12]. Xu Chunming [13] и другие использовали метод использования этанола растворителя с микроволновой помощьюЭкстракт всех флавоноидов из листьев гинкго, и получили оптимальные условия экстракции: при температуре 70 градусов, соотношении жидкости к материалу 1:25, объемной доле этанола 70%, микроволновой мощности 300 вт и времени микроволновой связи 60 с. В этих условиях общий коэффициент экстракции флавоноидов может достигать 2,698%. Однако высокие микроволновые температуры могут повредить структуру флавоноидов и привести к образованию большего количества примесей. При высокой мощности и высокой температуре растворитель может легко испаряться, вызывая определенное загрязнение. Поэтому метод микроволновой экстракции нуждается в дальнейшей оптимизации с точки зрения экстракционной мощности и температуры, такой как контроль температуры при сохранении эффекта микроволновой мощности.

1.4 ультразвуковая экстракция

Использовано Huo Yinquan [14]Ультразвуковая технология для экстракции флавоноидов гинкго билоба- да. В качестве экстракционного раствора использовался 70% этанола, а ультразвуковая мощность — 100 вт. Экстракция этанола с помощью ультразвука производилась в течение 50 мин, а соотношение жидкости и материала - 30:1. Коэффициент экстракции флавоноидов гинкго билоба составил 3,51%. Гао хан [15] сначала сделал ультразвук в 21,66 мин, затем 2 ч экстракции при 39,34 гравюра, а чистота флавоноидов продукта составила 40,62 мг/г. Метод экстракции растворителей с помощью ультразвука не требует высоких температур и легко поддается контролю [16], однако он подвержен образованию ультразвуковой пористости, а затраты на производство оборудования высоки.

Как ультразвуковые, так и микроволны используют мезоскальные волны энергии в качестве источников энергии для быстрого извлечения растительных активных ингредиентов. Глубина их проникновения оказывает значительное влияние на добычу растительных материалов. Хуанг Лили [17] исследовал влияние масштаба при извлевании эффективных компонентов листьев гинкго билоба с помощью микроволновых и ультразвуковых волн. Глубина проникновения микроволн и ультразвука определялась теоретическим анализом, а также диапазоном измерений двух методов. Сравнивая три фактора: плотность микроволновой энергии, время излучения и соотношение материалоемкости и жидкости, было установлено, что ниже 50 градусов скорость экстракции ультразвука значительно выше, чем при экстракции с помощью микроволновой волны.

1.5 метод экстракции сверхкритического CO2

He Kuo [18] использовал метод сверхкритической экстракции CO2 для получения коэффициента экстракции 3,27% и чистоты 64,7%; Хан юкян [19] и другие использовали сверхкритический метод экстракции CO2 в тех же условиях, и коэффициент экстракции флавоноидов гинкго билоба, полученный с помощью экстракции этанола, составил всего 2,56%, а массовая доля — 27,1%, в то время как коэффициент экстракции флавоноидов, полученный методом сверхкритической концентрации CO2, был увеличен до 3,95%, а массовая доля флавоноидов — до 35,28%. Использование сверхкритического CO2 для экстракции флавоноидов гинкго может значительно повысить эффективность экстракции [20], но из-за высокой стоимости промышленного экстракционного оборудования, оно все еще не подходитШирокомасштабная очистка флавоноидов гинкго билоба.

Кроме того, могут быть и другие химические веществаДобавлено в процессе экстракции флавоноидов гинкго билобаЧтобы увеличить урожайность. Например, добавление поверхностного вещества в систему может повысить растворимость и коэффициент растворения активного вещества и увеличить выход активного вещества. Однако остатки добавляемой химической добавки могут загрязнять целевой активный продукт флуоноидов гинкго билоба и не широко используются.

2 методы очистки флавоноидов гинкго билоба

В настоящее времяСодержание флавоноидов в экстракте листьев гинкгоМетод экстракции, описанный выше, является низким и не соответствует отраслевым стандартам, особенно фармацевтическим стандартам. Необходима дальнейшая очистка для повышения чистоты флавоноидов. Наиболее распространенными методами очистки флавоноидов гинкго являются мембранная сепация, макропорисная смола и хроматография полиамидных смол.

2.1 отделение мембраны

Мембранная сепация является относительно зрелой и стабильной технологией очистки, и она также используется вИсследование очистки флавоноидов гинкго билобы- да. XU Zhihong [21] использовал домашнюю PVDF-PVP мембрану для очистки и очистки экстракта листьев гинкго билобы, и в конечном итоге увеличил чистоту флавоноидов с 21,3% до 34,8%. Поскольку мембрана была подготовлена с использованием метода окисления, pH и давление системы оказывают определенное воздействие на экстракционный эффект, а увеличение pH приведет к ухудшению эффекта очистки.

Чжу минган [22] использовал анУльтра-фильтрационная мембрана метод очистки гинкго билоба флавоноидовИ обнаружили, что ультра фильтрационная мембрана с mвтамо (10000 далтон) оказала наибольший эффект, увеличив чистоту гинкго флавоноидов с 24% до 68% по массе. Температура была фактором, который в наибольшей степени влияет на эффект очистки. С другой стороны, ян яньпин [23] использовал трехступенчатую технологию разделения мембран для очистки экстракта флавоноидной нефти гинкго билоба путем ультра-фильтрации, увеличив чистоту флавоноидов с 24% до 99,2%. Мембранная сепация имеет преимущества низкого потребления энергии, простоты масштабирования оборудования, простоты процесса, экономии энергии и низкой стоимости. Полученный продукт имеет высокую чистоту и легко масштабируется в промышленности.

2.2 метод макропористой смолы

Из-за характеристик макропориловой смолы, таких как высокая физическая и химическая стабильность, большая адсорбционная способность, хорошая селективность и простая регенерация, дальнейшие исследованияОчистка экстракта листьев гинкгоВсе больше внимания привлекает использование макропористой смолы. В соответствии с различными полярностями флавоноидных гликозидов и флавоноидных агликосов, макропористая смола широко используется для очистки флавоноидов с использованием этанол-водных растворов различных концентраций. У мейлин [24] использовал ab8 - макропористую адсорбционную смолу при pH = 5, скорость потока 1,0 мл/мин и 70% этанола в качестве средства для очистки всех флавоноидов от листьев гинкго, увеличив чистоту до 26%. У хао [25] использовал макропористую смолу S-8 для очистки сырого флавоноидного порошка, достигнув чистоты 48,03%. Ni Lijun [26] обнаружил, что содержание флавоноидов в листьях гинкго оказывает значительное влияние на очистку листьев гинкго с использованием макропористой смолы.

Три года назадПартии листья гинкго с содержанием флавоноидов 1,0%, 0,8% и 0,6%Были выбраны. Было установлено, что параметры процесса для содержания флавоноидов 0,6% являются наиболее чувствительными. Содержание флавоноидов в экстракте положительно коррелируется с концентрацией этанола и объемом выделения, а выход экстракта негативно коррелируется с объемом выделения. Улучшен процесс очистки флавоноидов гинкго билоба. Когда содержание флавоноидов в сыром гинкго билобе поддерживается на уровне около 1%, экстракт пропускается с 2 раза больше массы этанола 15%, чтобы получить экстракт гинкго билоба, который отвечает требованиям китайской фармакопеи. Сунь шенгву [27] установила комплексный метод подведения очков, основанный на характеристическом спектре экстракта листьев флавоноидов гинкго и общем содержании гликозидов флавонола для оценки качества экстракта листьев гинкго. Экстракт листья гинкго очищался с помощью макропористой смолы ab8 и пропускался с 25% и 75% этанола последовательно при pH системы 5,0. Предоставление новых идей для оценки качества экстракта гинкго билоба.

2.3 хроматография полиамидных смол

Ван юнган [28] использовал 70% этанола, а после очистки и элюции полиамидной смолой чистота флавоноидов может достичь 63,8%. Чжан цзинь [29] использовал полиамидную смолу для очистки и 30% этанола, что повысило чистоту флавоноидов до 55%. По сравнению с макропористой смолой, полиамидная смола имеет более высокую избирательность в областиОчистка флавоноидов гинкго билоба и имеет лучшее разделениеИ эффект очищения. Тем не менее, как адсорбент, полиамидные смолы имеют медленную скорость очищения, а небольшие полиамиды молекулярного веса подвержены плесени и смешиваются с продуктом, что приводит к нестабильности или снижению качества продукта.

Кроме того, для очистки флавоноидов гинкго широко используются хроматография колонны силикагеля, ионно-обменные смолы, ионно-жидкостные/солевые двухфазные системы и методы разделения металлических комплексов.

3. Перспективы на будущее

Китай богат растительными ресурсами, и развитие технологии экстракции растений имеет большое значение для повышения эффективности использования наших ресурсов. Глобальный спрос на экстракт гинкго билоба растет, и это такБолее высокие требования к чистоте флавоноидов гинкго билоба- да. В настоящее время существует множество технологий экстракции и очистки флавоноидов гинкго билоба [30,31], которые могут в основном удовлетворить потребности фармацевтической, пищевой и других отраслей промышленности. Кроме того, способность флавоноидов гинкго билоба собирать свободные радикалы тесно связана с их фенолическими гидроксильными группами, которые выступают в качестве активных доноров водорода. Фенолические гидроксиловые группы флавоноидов гинкго билоба имеют мощную понижающую силу и легко окисляются, а также нестабильны во время экстракции, очистки и хранения [32,33]. В ходе будущих исследований могут быть рассмотрены соответствующие методы, такие как уменьшение контакта между экстрактом и кислородом в воздухе или добавление антиоксидантов, для устранения последствий структурной нестабильности. Применение экстракта гинкго билоба в фармацевтической промышленности не только требует, чтобы содержание флавоноидов гинкго билоба достигло определенного значения, но и имеет строгие требования к другим побочным продуктам. Например, содержание гинкгоиновой кислоты, оказывающей токсичные побочные эффекты, должно быть низким.

Точное разделение иТехнология анализа экстракта гинкго билобаТакже заслуживает дальнейшего изучения [34]. С развитием междисциплинарного технологического сотрудничества технология извлечения и очистки флавоноидов гинкго билоба будет постепенно совершенствоваться и совершенствоваться.

Справочные материалы:

[1] сюй фан, ли цзе, мао юй и др. Прогресс в исследовании экстракта гинкго билоба [J]. Исследования и разработки в области продовольствия, 2013, 34(16): 124 — 127.

[2] чэнь сихуан, ван чэнчжан, е цзяньчжун. Научно-исследовательский прогресс в области химического состава и применения гинкго билобы [J]. Химическая инженерия биомассы, 2008, 42(4):57 — 62.

[3] тао фэн, ли сяньгрён, чжан цзе. Прогресс в исследовании методов экстракции и сепарации флавоноловых соединений [J]. Традиционная китайская медицина, 2008, 31(10): 1586 — 1589.

[4] ян гаоинг, чжан биронг, чжан мин и др. Исследование процесса экстракции всех флавоноидов из листьев гинкго билобы методом погружения в воду [J]. North Журнал по темеСоединенные Штаты америкиPharmacy, 2016, 31(6): 560-562.

[5] сюэ чжибин, чэн вэй. Оптимизация процесса экстракции флавоноидов гинкго билоба [J]. Anhui agriculture Science, 2011, 39(10):5751 — 5752.

[6] цзя чанкин, тан лихуа, чжан сяохуан и др. Оптимизация и кинетическое изучение процесса экстракции этанола флавоноидов гинкго билоба [J]. Сельскохозяйственная техника, 2012, 12(36): 90-90.

[7] ван х., ван з., цай м., и др. Синергический эффект целлюлазы Umcel9y-1 при экстракции всех флавоноидов из листьев гинкго [J]. Журнал аньхуйского сельскохозяйственного университета, 2017, 44(1): 22 — 26.

[8] PURI M., SHARMA D., BARROW C. J. фермент-экстракция биоактивов из растений [J]. Тенденции в биотехнологии, 2012, 30(1): 37 — 44.

[9] у мейлин, чжоу чунсан, чэнь лоншэн и др. Исследование по вопросу о ферзиматическом экстракции флавоноидов гинкго [J]. Исследования и разработки природных продуктов, 2004, 16(6):557-560.

[10]CHEN Shuo, XING Xinhui, HUANG Jianjun, В то же время- эл. - привет.Экстракция флавоноидов из листьев гинкго билоба с помощью фермента: эффект улучшения  Соединенные Штаты америки  Флавонол (флавонол)  - трансглицезиляция  Каталитические нейтрализаторы  По запросу:  Пенициллиевые декумбены Целлюлаза [J]. Фермент и микробные технологии, 2011, 48(1): 100 — 105.

[11] у хао, цон чжимин, ли сюсюй. Исследование о процессе ультразвуковой-микроволновой синергии экстракции флавоноидов и лактона B из листьев гинкго, Китай пивоварения, 2016, 35(10): 153-156.

[12] шэн вэй, тенг цзинтун, сюэ цзяньпин и др. Исследование по оптимизации ультразвуковой и микроволновой синергии извлечения общих флавоноидов из желтой хризантемы с использованием методики поверхностной реакции [J]. Наука и технологии пищевой промышленности, 2015, 36(8): 290-293.

[13] сюй чуньминь, ван юньин, ли тин и др. Микроволновая экстракция и биодоступность общих флавоноидов из листьев гинкго [J]. Лесная химическая промышленность, 2014, 34(4):131 — 136.

[14] HUO Yinqiang, YIN Jie, CHEN Xue. Ультразвуковая экстракция флавоноидов гинкго билоба и антибактериальные исследования [J]. Пищевая промышленность, 2012 (5):47 — 49.

[15] гао Хан, лю бенго - привет, бабуля. Хайхуан и др. Оптимизация ультразвуковой экстракции флавоноидов с использованием этанола из листьев гинкго  По запросу:  Ответ на вопрос  Общая площадь участка  Методология [C].  ITIME'09.  Международный симпозиум миээ по теме: IEEE, 2009, 1: 1154 — 1157.

[16] фан лей. Исследование по экстракции флавоноидов гинкго билоба с помощью ультразвука и экстракции in vitro против физических упражнений [J]. Исследования и разработки в пищевой промышленности, 2016, 37(17): 153 — 157.

[17] хуан Лили, ван лянфэн, цуй чжэньвэй. Сравнительное исследование по микроволновой и ультразвуковой экстракции флавоноидов гинкго в мезоскале [J]. Пищевая наука и технологии, 2017, 5: 188 — 193.

[18] хе ку. Исследование процесса экстракции сверхкритического CO2 флавоноидов гинкго [D]. Университет сихуа, 2006 год.

[19] хан юцянь, суй сяо. Исследование процесса экстракции активных ингредиентов из листьев гинкго [J]. Тонкие химикаты, 2000, (9): 505-506.

[20] лю вэнь, ли сухуан, ма данфэн. Условия для экстракции общего флавонола гликозидов из листьев гинкго билоба сверхкритическим CO2 [J]. Китайский журнал современной медицины, 2017, 27(3): 41 — 44.

[21] сюй Чжихон, что ты делаешь? 1. Ли - лей, У у у - фавен, et  al.  В настоящее время 3. Применение of  Модифицированные ПВДФ ультра-фильтрующие мембраны для дальнейшей очистки гинкго - билоба Извлечение [J]. Journal  С наружной оболочкой - наука, 2005, 255(1): 125-131.

[22] чжу - минган, Юнь, юнь, юнь! - янбин, Сианг (Китай) - вэньи. Очистка от загрязнения По имени гинкго  - билоба   Флавоноиды (флавоноиды)  По запросу:  На английском языке  - на мембране  Технология [J].

Опреснение и очистка воды, 2013, 51(19-21): 3847-3853.

[23] ниан янбинг. Метод очистки флавоноидов гинкго с использованием разделения мембран. Китай, 102302522A(P). 2012-01-04.

[24] У мейлин, чжоу чунсан, чжун шиан и др. Технологические исследования по очистке активных соединений гинкго с использованием макропористой адсорбционной смолы [J]. Zhongnan Pharmacy, 2005, 3(2): 75-77.

[25] [25]Wu Hao, Zong Zhimin, Shi Jinlong. Технологические исследования по разделению и очистке флавоноидов гинкго с использованием S-8 макропористой адсорбционной смолы [J]. Наука и техника о продовольствии, 2013(4):224 — 227.

[26] ни лиджун, ян вайтао, чжан лиго. Исследование влияния содержания флавоноидов гинкго билобы на состояние процесса очистки экстракта гинкго билобы макропористой смолой [J]. Исследование и разработка природных продуктов, 2017, 12:2097-2103.

[27] сун шенгбин, дин янпу, фэн юкан и др. Оптимизация процесса подготовки экстракта гинкго билоба с использованием макропористой смолы AB-8 на основе флавоноидных характерных хроматограмм и общего содержания флавоноидного гликозида [J]. Китайский журнал традиционной китайской медицины, 2017, 5:1134-1138.

[28] ван юнган. Процесс подготовки и исследования качества активной части общего эфира кетона гинкго [D]. Шаньдунский университет, 2010 год.

[29] чжан цзинь, хизар хаят, чжан сяомин и др. Отделение и очистка флавоноида от экстракта гинкго полиамидной смолой [J]. Наука и техника, 2010, 45(16): 2413-2419.

[30] ли баотонг, сюй юнся, ли хуан и др. Исследование по экстракции всех флавоноидов из листьев гинкго с помощью целлюлозно-микроволновой экстракции и ее антиоксидантных свойств [J]. Современная химическая промышленность, 2016 (3): 67 — 70.

[31] цзинь хуа, чжун фангли, ли сюпин и др. Исследование по вопросу о процессе деколонизации флавоноидов листьев абрикоса с помощью активированного угля [J]. Продовольственные исследования и разработки, 2017, 38(8): 85 — 88.

[32] чжан гуанхуй, Мэн цинхуа, лонг сюй и др. Оптимизация ультразвуковой экстракции флавоноидов из листьев гинкго билоба методом поверхностной реакции и ее антирадикальной активности [J]. Современная химическая промышленность, 2018(1): 17-19.

[33] сюй й, ван х, ван г и др. Влияние температуры и силы света на синтез флуоноидов гинкго билоба. Журнал центрального южного университета лесного хозяйства и технологии, 2016, 36(4): 30-34.

[34] яо синь, сюэ пин, ю даньхон и др. Определение пяти следовых кислот гинкго в экстракте гинкго билобы с помощью UPLC-MS/MS [J]. Китайский журнал экспериментальной фармакологии, 2017, 18: 174 — 179.