Processus de purification en cascade de résine macroporeuse assistée par ultrasons pour le glycoside pinéal dans Cistanche Deserticola

1, Mystérieuse Cistanche deserticola et Échinochlorine
​​​À l'orée du désert, vaste et sans limites, pousse avec ténacité une plante magique, connue sous le nom de Cistanche deserticola. Le Guanhua Cistanche, une plante parasite qui pousse sur les racines des saules rouges, est principalement distribuée à Hotan, au Xinjiang. Il est connu sous le nom de « ginseng du désert » et est une plante médicinale chinoise traditionnelle et précieuse. Il a une histoire médicinale longue et riche et est répertorié comme médicament de première qualité dans le « Shennong Bencao Jing ». On dit qu'il « nourrit le milieu, soulage les douleurs dues au froid et à la chaleur dans la tige, nourrit les cinq organes, renforce le yin, nourrit l'essence et le qi et traite les maladies des femmes ». Depuis des milliers d'années, le Guanhua Cistanche est un bon médicament dans la médecine traditionnelle chinoise pour tonifier le yang des reins, nourrir l'essence et le sang, humidifier les intestins et favoriser les selles. ​

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Parmi les nombreux principes actifs de la Cistanche deserticola, l'échinacoside se démarque et fait l'objet d'une attention particulière des chercheurs. Le glycoside de chrysanthème pomme de pin est un type de composé glycoside phényléthanolique. Du point de vue de la structure chimique, c'est comme un château moléculaire soigneusement construit, composé de groupes sucre, phénylpropanol et phényléthanolique. Sa structure unique lui confère une forte activité biologique. La recherche scientifique moderne a montré que l'échinacoside a un large éventail d'effets pharmacologiques et a montré un grand potentiel dans de nombreux domaines. ​

L'échinoside, principal composant chimique du Cistanche deserticola

En termes de neuroprotection, il se présente comme un fidèle défenseur au potentiel thérapeutique des maladies neurodégénératives telles que la maladie d'Alzheimer et la maladie de Parkinson. Des expériences connexes ont montré que le glycoside pinéal peut améliorer les capacités d'apprentissage et de mémoire, protéger les cellules nerveuses et que son mécanisme d'action peut être lié à la régulation de la libération de neurotransmetteurs et à l'inhibition de l'apoptose neuronale. Dans le domaine des antioxydants, il s'agit d'une « épée tranchante anti-radicaux libres » qui peut éliminer les radicaux libres dans le corps, réduire les dommages oxydatifs, retarder le vieillissement et garder les cellules du corps jeunes et énergiques. En termes de régulation immunitaire, l'échinacoside est comme un excellent commandant, qui peut réguler le système immunitaire du corps, renforcer l'immunité, améliorer la résistance du corps aux agents pathogènes et aider le corps à mieux résister à l'invasion d'agents pathogènes externes. De plus, il a également divers effets tels que la protection anti-inflammatoire, antitumorale et hépatique, apportant constamment des surprises aux chercheurs médicaux. ​
En raison de sa valeur médicinale importante, la manière de purifier efficacement les glycosides pinéaux de Cistanche deserticola est devenue un sujet brûlant dans le domaine de la recherche scientifique. Cela ne concerne pas seulement la question de savoir si la valeur médicinale de Cistanche deserticola peut être pleinement utilisée au profit de la santé humaine, mais cela implique également l'utilisation et le développement rationnels des ressources. Dans le texte suivant, nous approfondirons le processus de purification en cascade de résine macroporeuse assistée par ultrasons de l'échinacroside de Cistanche deserticola et verrons comment cette technologie innovante brille en laboratoire. ​
2, Le dilemme des méthodes de purification traditionnelles

Expérience Cistanche deserticola

Avant l’émergence du processus de purification en série de résines macroporeuses assisté par ultrasons, les méthodes traditionnelles de purification des glycosides pinéaux de Cistanche deserticola comprenaient principalement l’extraction par solvant et l’extraction par reflux. Ces méthodes sont appliquées depuis longtemps dans la recherche et la production scientifiques et reposent sur une certaine base technique. Cependant, avec l’approfondissement de la recherche sur les glycosides pinéaux et la demande croissante, leurs inconvénients sont progressivement devenus apparents. ​
L'extraction par solvant est l'une des méthodes traditionnelles couramment utilisées, qui utilise la différence de solubilité des glycosides d'échinacée dans différents solvants pour les dissoudre à partir de Cistanche deserticola en sélectionnant un solvant approprié. Par exemple, l'extraction par solvant à l'éthanol couramment utilisée consiste à mélanger la poudre de Cistanche deserticola avec de l'éthanol dans une certaine proportion à une certaine température, à dissoudre le glycoside pinéal dans la solution d'éthanol, puis à obtenir l'extrait par des étapes telles que la filtration et la concentration. Cependant, cette méthode présente de nombreux inconvénients. Premièrement, son efficacité d’extraction est relativement faible. En raison de la zone de contact limitée et de l'efficacité du transfert de masse entre le solvant et la matière première, un temps d'extraction plus long est nécessaire pour dissoudre complètement le glycoside pinéal, ce qui peut sérieusement affecter l'efficacité de la production à grande échelle. Deuxièmement, la sélectivité est mauvaise. En plus du glycoside pinéal, d'autres composants de Cistanche deserticola peuvent également se dissoudre dans des solvants en grande quantité, ce qui augmente la difficulté de la séparation et de la purification ultérieures, rendant difficile l'obtention de glycoside pinéal de haute pureté. Il s’agit d’un problème majeur pour la recherche pharmaceutique et les applications nécessitant une grande pureté. ​
La méthode d'extraction par reflux consiste à refluer continuellement le solvant par chauffage pour améliorer l'efficacité de l'extraction. Pendant le processus d'extraction par reflux, la Cistanche deserticola et le solvant sont placés dans un dispositif à reflux, chauffés pour faire bouillir le solvant, et la vapeur monte et refroidit à travers un tube condenseur avant de refluer vers le récipient de réaction. Ce cycle maintient une différence de concentration élevée dans le solvant et favorise la dissolution de l'échinacroside. Mais cette méthode se heurte également à des difficultés. D'une part, un reflux prolongé peut endommager la structure de l'échinacoside, car il peut subir une décomposition ou d'autres réactions chimiques à haute température, réduisant ainsi son activité et sa pureté, ce qui constitue sans aucun doute un gaspillage de ressources précieuses. D'autre part, la méthode d'extraction par reflux nécessite une grande quantité de solvants et une consommation d'énergie, ce qui non seulement augmente les coûts de production mais peut également entraîner une certaine pression sur l'environnement, ce qui n'est pas conforme au concept de développement durable. ​
De plus, les méthodes traditionnelles de purification présentent également des inconvénients en termes de coût. Qu’il s’agisse de la consommation de solvants, de l’utilisation d’énergie ou des ressources humaines et matérielles requises pour les étapes complexes ultérieures de séparation et de purification, tout cela contribue au coût élevé de purification du glycoside pinéal. De plus, en raison de la pureté et du rendement insatisfaisants du produit, le coût par unité de produit augmente encore, ce qui limite la production à grande échelle et l'application généralisée de l'échinacoside. Dans la tendance actuelle à rechercher une recherche et une production scientifiques à haute efficacité, vertes et peu coûteuses, il existe un besoin urgent d'une nouvelle technologie pour surmonter les difficultés des méthodes de purification traditionnelles, et le processus de purification en série de résines macroporeuses assisté par ultrasons a émergé dans ce contexte. ​

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3, Assisté par ultrasons : ouvrir une nouvelle porte pour une extraction efficace
(1) Dévoilement du principe de la technologie des ultrasons
Alors que les méthodes de purification traditionnelles rencontrent des difficultés, la technologie des ultrasons brille comme une nouvelle étoile brillante, ouvrant une nouvelle voie pour la purification des glycosides d’échinacée. L'échographie est un type d'onde sonore dont la fréquence est supérieure à 20 000 hertz. Bien qu’il soit hors de portée de l’audition humaine, il contient une énergie énorme et des mécanismes d’action uniques, jouant un rôle clé dans l’extraction des glycosides pinéaux. ​
Le mécanisme de la technologie des ultrasons dans le processus d’extraction comprend principalement la cavitation, l’action mécanique et l’effet thermique. Parlons d’abord de l’effet magique de cavitation. Lorsque les ultrasons se propagent dans un milieu liquide, ils produisent une série de changements de pression. Au stade de la pression négative, de minuscules bulles (noyaux de cavitation) dans le liquide se dilateront rapidement ; Dans la phase de pression positive, ces bulles s’effondreront et se refermeront brusquement. Ce processus s'apparente à un « big bang » dans le monde microscopique, où l'effondrement des bulles génère instantanément des pressions locales pouvant atteindre des milliers d'atmosphères et des températures élevées d'environ 5 000 K, accompagnées de la production de micro-jets d'une vitesse d'environ 110 m/s et d'une forte force d'impact. Ces conditions extrêmes sont suffisantes pour perturber la structure cellulaire de Cistanche deserticola, facilitant la libération du glycoside pinéal initialement encapsulé, tout comme briser la « cage » qui confine le glycoside pinéal, lui permettant de s'intégrer librement dans le solvant d'extraction. ​
En regardant à nouveau l'effet mécanique, la vibration à haute fréquence des ultrasons peut provoquer le déplacement des molécules de solvant à des vitesses élevées, ce qui peut accélérer le transfert de matière entre les solutés et les solvants. C'est comme un coup de vent qui fait circuler les molécules de solvant entre les cellules de Cistanche deserticola comme de petits elfes actifs, facilitant ainsi la pénétration du solvant à l'intérieur de la matière première. De cette manière, la zone de contact entre le solvant et le glycoside pinéal est considérablement augmentée, améliorant ainsi la solubilité du glycoside pinéal et accélérant son transfert de la phase solide à la phase liquide, ce qui entraîne une amélioration significative de l'efficacité de l'extraction. ​
L'effet thermique est dû à la haute fréquence et à l'énergie des ultrasons, qui peuvent générer une chaleur importante lorsqu'ils sont absorbés par le milieu. Bien que cette chaleur soit générée localement, elle peut augmenter la température du solvant, favorisant ainsi le mouvement thermique des molécules de glycoside pinéal et accélérant leur vitesse de diffusion. C'est comme injecter des « stimulants » dans les molécules de glycosides d'échinacée, les rendant plus actives dans la diffusion de Cistanche deserticola dans le solvant, accélérant ainsi le processus d'extraction. Cependant, contrairement aux méthodes de chauffage traditionnelles, la chaleur générée par l'effet de chauffage par ultrasons est instantanée et localisée, et ne sera pas chauffée en continu pendant une longue période comme l'extraction par reflux, évitant ainsi les dommages structurels qui peuvent survenir au glycoside pinéal en raison d'une température élevée prolongée. ​
(2) Avantages significatifs de l’extraction assistée par ultrasons

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Compared with traditional purification methods, ultrasound-assisted extraction of pineal glycoside has many significant advantages, which have gradually made it stand out in scientific research and production. ​
En termes de taux d’extraction, l’extraction assistée par ultrasons a démontré de fortes capacités. En raison de l'effet synergique de la cavitation, de l'action mécanique et de l'effet thermique, le glycoside pinéal présent dans les cellules de Cistanche deserticola peut être plus entièrement libéré et dissous dans le solvant, améliorant ainsi considérablement le taux d'extraction. Des études connexes ont montré que dans les mêmes conditions expérimentales, le taux d'extraction des glycosides pinéaux par extraction assistée par ultrasons est de plus de 12 % supérieur à celui des méthodes traditionnelles d'extraction par solvant. Cela signifie que davantage de glycosides pinéaux peuvent être obtenus à partir de la même qualité de matières premières de Cistanche deserticola, améliorant ainsi efficacement l'utilisation des ressources et permettant à chaque précieux Cistanche deserticola de jouer une plus grande valeur. ​
Le coût en temps est également un avantage majeur de l’extraction assistée par ultrasons. Les méthodes d'extraction traditionnelles, telles que l'extraction par solvant, nécessitent souvent un trempage et une agitation pendant plusieurs heures, voire plus. L'extraction par reflux nécessite un chauffage et un reflux prolongés, tandis que l'extraction assistée par ultrasons utilise l'effet puissant des ultrasons pour réduire considérablement le temps d'extraction. D’une manière générale, le temps requis pour l’extraction des glycosides d’échinacée assistée par ultrasons n’est qu’une fraction, voire une douzaine de fois, de celui des méthodes traditionnelles. Cela peut améliorer considérablement l'efficacité de la production, réduire les cycles de production et permettre aux entreprises de commercialiser rapidement leurs produits, améliorant ainsi les avantages économiques de la production à grande échelle. ​

Dans des conditions de température, l’extraction assistée par ultrasons présente une douceur significative. La méthode traditionnelle d'extraction par reflux nécessite des températures élevées, ce qui non seulement entraîne facilement des dommages structurels à l'échinacoside, mais peut également déclencher des réactions chimiques d'autres composants, affectant la qualité de l'extrait. L’extraction assistée par ultrasons repose principalement sur l’action des ultrasons et ne nécessite pas de températures trop élevées. Il peut généralement être extrait efficacement à température ambiante ou à des températures plus basses. Cela évite non seulement les dommages causés par la température élevée à l'activité du glycoside pinéal de chrysanthème, garantissant l'activité biologique et la pureté de l'extrait, mais réduit également la consommation d'énergie, ce qui est conforme au concept de protection de l'environnement vert. ​
En termes de consommation d’énergie, l’extraction assistée par ultrasons est également performante. En raison de l’absence de chauffage prolongé et d’une circulation importante du solvant, l’extraction assistée par ultrasons consomme beaucoup moins d’énergie que les méthodes traditionnelles d’extraction par reflux. Cela réduit non seulement les coûts de production, mais réduit également la pression sur l'environnement, contribuant ainsi au développement durable. Dans le contexte énergétique actuel, de plus en plus tendu, cette technologie d'extraction à faible consommation d'énergie offre sans aucun doute de larges perspectives d'application. ​
En résumé, la technologie d’extraction assistée par ultrasons, avec ses principes uniques et ses avantages significatifs, a apporté de nouveaux espoirs et de nouvelles avancées pour la purification des glycosides pinéaux chez Cistanche deserticola. Cependant, compter uniquement sur l’extraction assistée par ultrasons ne suffit pas pour obtenir des glycosides pinéaux de haute pureté, et il faut la combiner avec d’autres technologies. La technologie tandem de résine macroporeuse est la technologie clé qui fonctionne parfaitement avec elle. Dans le texte suivant, nous explorerons en profondeur le mystère de la technologie tandem de résines macroporeuses dans la purification du glycoside pinéal. ​

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4, Résine macroporeuse : un assistant puissant pour une purification précise
(1) L’adsorption et la séparation miraculeuses de la résine macroporeuse
Dans le processus de purification du glycoside pinéal, la résine macroporeuse est comme un artisan qualifié, sculptant finement l'extrait brut pour obtenir une purification efficace du glycoside pinéal. La résine macroporeuse est un type d’adsorbant polymère doté d’une structure en réseau macroporeux. De par son apparence, il apparaît généralement sous forme de particules sphériques blanches ou jaune pâle avec une taille de particule comprise entre 20 et 60 mesh, ressemblant à de délicates petites boules. ​
Sa structure interne est encore plus unique, avec de riches structures poreuses qui s'interconnectent pour former un réseau tridimensionnel complexe. La taille des pores de la résine macroporeuse est relativement grande, généralement comprise entre 100 et 1 000 nm, et sa surface spécifique est également considérable, ce qui lui confère une forte capacité d'adsorption, comme une éponge dotée d'une force d'adsorption extrêmement forte, capable de capturer les composants cibles en solution. ​
Le principe d'adsorption et de séparation du glycoside pinéal par la résine macroporeuse repose sur de multiples mécanismes d'action. L'adsorption physique en constitue une partie importante et la surface de la résine macroporeuse possède de nombreux groupes fonctionnels. Ces groupes fonctionnels peuvent interagir avec les molécules de glycoside pinéal via les forces de Van der Waals, les liaisons hydrogène, etc., permettant aux molécules de glycoside pinéal d'être adsorbées à la surface de la résine. Par exemple, lorsque l'extrait contenant de l'échinacroside traverse une résine macroporeuse, les molécules d'échinacroside sont attirées par les groupes polaires à la surface de la résine, tout comme un aimant attirant la limaille de fer, réalisant ainsi une séparation préliminaire des autres impuretés. ​
Les tamis moléculaires y jouent également un rôle crucial. En raison de la plage de distribution de la taille des pores de la résine macroporeuse, les pores ayant des tailles de pores différentes sont comme des tamis de tailles différentes. La taille des molécules de glycoside pinéal correspond à certaines tailles de pores de la résine macroporeuse. Lorsque la solution traverse la résine macroporeuse, les molécules de glycoside pinéal peuvent pénétrer en douceur dans les pores de taille de pore appropriée, tandis que certaines impuretés macromoléculaires, telles que les polysaccharides et les protéines, sont empêchées de pénétrer dans les pores, permettant ainsi d'atteindre l'objectif de séparation basée sur la taille moléculaire. ​
De plus, l’adsorption polaire et l’adsorption sélective ne peuvent être ignorées. Les résines macroporeuses ont différentes capacités d'adsorption pour des substances de différentes polarités en fonction de leur propre polarité et de leurs groupes fonctionnels. Le glycoside de pomme de pin a une certaine polarité, et la résine macroporeuse polaire peut adsorber sélectivement le glycoside de pomme de pin par le biais d'interactions électrostatiques et d'autres moyens, tout en adsorbant moins d'impuretés avec une polarité incompatible, améliorant encore la sélectivité et la pureté de la séparation. ​
(2) Filtrage et optimisation : trouver le meilleur partenaire
Toutes les résines macroporeuses ne peuvent pas être parfaitement adaptées à la purification des glycosides pinéaux, tout comme la recherche de chaussures adaptées, qui nécessite une sélection minutieuse pour trouver la paire la plus adaptée. Les chercheurs ont exploré différents types de résines macroporeuses et mené une série d'expériences pour déterminer la résine macroporeuse la plus appropriée pour la purification de l'échinacroside. ​
Différents types de résines macroporeuses présentent des différences de structure, de polarité, de distribution de la taille des pores et d'autres aspects, qui affectent directement leurs performances d'adsorption et leur efficacité de séparation du glycoside pinéal. Par exemple, les résines macroporeuses apolaires conviennent pour adsorber des substances non polaires provenant de solvants polaires (tels que l'eau), tandis que l'échinacoside a une certaine polarité, de sorte que les résines macroporeuses apolaires peuvent ne pas convenir ; Les résines macroporeuses de polarité moyenne et de polarité sont plus susceptibles de devenir des « réserves potentielles » pour la purification des glycosides pinéaux. Les chercheurs sélectionneront divers modèles représentatifs de résine macroporeuse, tels que HPD100, AB-8, D101, etc., et mèneront sur eux des expériences d'adsorption statique et dynamique. ​
Dans une expérience d'adsorption statique, une certaine quantité de résine macroporeuse est mélangée à une solution contenant de l'échinacroside dans des conditions spécifiques. Après un certain temps de repos, le changement de concentration d'échinacroside dans la solution est mesuré pour calculer la capacité d'adsorption et le taux d'adsorption de la résine macroporeuse sur l'échinacroside. En comparant les données d'adsorption de différents types de résines macroporeuses, la résine présentant les meilleures performances d'adsorption a été préalablement sélectionnée. L'expérience d'adsorption dynamique est plus proche du processus de purification réel, en faisant passer une solution contenant de l'échinacée à travers une colonne de chromatographie remplie de résine macroporeuse à un certain débit, en observant l'adsorption de l'échinacée sur la colonne de résine et les changements de concentration de l'échinacée dans l'effluent, et en évaluant davantage les performances d'adsorption dynamique et l'effet de séparation de la résine macroporeuse. ​
Après avoir déterminé le type approprié de résine macroporeuse, l’optimisation des conditions d’élution est également cruciale. Le type, la concentration et le débit d’élution de l’éluant peuvent tous affecter l’efficacité d’élution et la pureté de l’échinacroside. Les éluants couramment utilisés comprennent l'éthanol, le méthanol, etc. Parmi eux, l'éthanol est devenu le choix couramment utilisé pour l'élution de l'échinacoside en raison de sa sécurité élevée et de son prix relativement bas. Les chercheurs mèneront des expériences pour étudier l'effet d'élution de différentes concentrations de solutions d'éthanol sur le glycoside pinéal. Par exemple, des expériences d'élution ont été menées en utilisant des solutions d'éthanol de différentes concentrations, telles que 30 %, 40 %, 50 % et 60 %. L'éluant a été collecté et la teneur et la pureté de l'échinacoside ont été déterminées. Les résultats expérimentaux peuvent indiquer que lorsqu'une solution d'éthanol à 50 % est utilisée pour l'élution, le taux d'élution de l'échinacoside est plus élevé et la pureté peut atteindre un bon niveau. Par conséquent, une solution d’éthanol à 50 % peut être déterminée comme étant la concentration optimale d’éluant. ​
Le débit d’élution doit également être contrôlé avec précision. Si le débit est trop rapide, cela peut conduire à une élution incomplète de l'échinacoside, tandis que si le débit est trop lent, cela affectera l'efficacité de la production. Grâce à une série d'expériences, déterminez un débit d'élution approprié, tel qu'une valeur comprise entre 0,5 et 5 ml/min, qui peut garantir une élution suffisante de l'échinacoside et améliorer l'efficacité de la production. ​
Après avoir sélectionné les types de résine macroporeuse et optimisé les conditions d'élution, les paramètres de processus les plus appropriés pour la purification du glycoside pinéal ont finalement été trouvés, permettant à la résine macroporeuse d'exercer une efficacité maximale dans le processus de purification du glycoside pinéal, posant ainsi une base solide pour l'obtention d'un glycoside pinéal de haute pureté. Dans le texte suivant, nous nous concentrerons sur le processus d’utilisation en série de résines macroporeuses et assistées par ultrasons, et verrons quelles surprises la forte combinaison de ces deux peut apporter à la purification du glycoside pinéal.

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5, forte collaboration : processus en tandem de résine à grands pores assisté par ultrasons
(1) Analyse complète du flux de processus
Le processus d'utilisation en série d'une résine macroporeuse et assistée par ultrasons pour purifier les glycosides d'échinacée est comme une symphonie précise, chaque maillon coopérant étroitement pour jouer une symphonie de purification efficace. ​
Il y a d’abord l’étape de prétraitement des matières premières. Lavez la Cistanche deserticola collectée, éliminez les impuretés telles que les sédiments à la surface, puis coupez-la en petits morceaux ou broyez-la en particules de taille appropriée. Cela peut augmenter la zone de contact avec le solvant d’extraction et constituer une bonne base pour les travaux d’extraction ultérieurs. C'est comme bien couper les ingrédients, ce qui est plus propice à ajouter de la saveur pendant la cuisson. ​
Entrez ensuite dans l’étape d’extraction assistée par ultrasons. Placez la matière première Cistanche deserticola prétraitée dans un récipient d'extraction et ajoutez une quantité appropriée de solvant d'extraction, telle que la solution aqueuse d'éthanol couramment utilisée. Placez le récipient dans l'appareil à ultrasons et définissez les paramètres d'ultrasons appropriés, notamment la puissance des ultrasons, la durée des ultrasons et la température. D'une manière générale, la puissance des ultrasons peut être sélectionnée entre 200 et 800 W, la durée des ultrasons est contrôlée entre 30 et 120 minutes et la température est maintenue entre 30 et 60 degrés C. Sous l'action des ultrasons, le glycoside pinéal dans les cellules de Cistanche deserticola est rapidement libéré dans le solvant d'extraction, formant un extrait brut contenant du glycoside pinéal. Cette étape s'apparente à l'utilisation des ultrasons, la « clé magique », pour ouvrir rapidement le canal de libération des glycosides pinéaux par les cellules. ​
En plus de l'échinacoside, l'extrait brut contient également d'autres impuretés, une séparation préalable est donc nécessaire. Par filtration ou centrifugation, les impuretés insolubles telles que les résidus végétaux sont éliminées de l'extrait pour obtenir un extrait relativement clair. C'est comme filtrer de gros morceaux de pulpe de fruit et d'autres impuretés solides dans une boisson mélangée pour rendre le liquide plus pur. ​
Par la suite, il entre dans l’étape d’adsorption en série de résine macroporeuse. Faire passer lentement l’extrait préalablement séparé à travers une série de colonnes de résine macroporeuse. Les colonnes de résine macroporeuse sont généralement composées de deux ou plusieurs types différents ou identiques de colonnes de résine macroporeuse, qui sont comme des points de contrôle précis. Lorsque la solution d'extraction traverse la première colonne de résine macroporeuse, le glycoside pinéal et certaines impuretés seront adsorbés sur la résine. Différentes résines macroporeuses ont des capacités d'adsorption différentes pour le glycoside pinéal et les impuretés. En sélectionnant et en connectant raisonnablement des résines macroporeuses, la sélectivité d'adsorption du glycoside pinéal peut être améliorée. Par exemple, la première colonne de résine peut avoir un fort effet d'adsorption sur les grosses impuretés moléculaires, tandis que la deuxième colonne de résine adsorbe mieux l'échinacoside, permettant ainsi un enrichissement et une séparation supplémentaires de l'échinacoside sur la colonne tandem. Ce processus s'apparente à une course de relais, où chaque colonne de résine joue un rôle unique en complétant conjointement l'adsorption et la purification préliminaire de l'échinacoside. ​
Une fois l’adsorption terminée, la colonne de résine macroporeuse doit être éluée. Tout d’abord, rincez la colonne de résine avec une quantité appropriée d’eau pour éliminer toutes les impuretés résiduelles solubles dans l’eau. La quantité d'eau utilisée est généralement de 1 à 3 fois le volume de la colonne. Ensuite, selon les conditions d'élution déterminées dans l'expérience précédente, une certaine concentration de solution d'éthanol est utilisée pour l'élution. Par exemple, lorsque vous utilisez une solution d'éthanol à 50 % comme éluant, le passage de la solution d'éthanol à travers une colonne de résine à un débit approprié (tel que 0,5 à 5 ml/min) entraînera l'élution du glycoside pinéal avec de l'éthanol, formant un éluant contenant du glycoside pinéal. Cette étape revient à utiliser un « nettoyant » approprié pour éliminer avec précision le glycoside pinéal adsorbé sur la résine. ​
Enfin, l'éluant subit un post-traitement. Concentrez l'éluant pour éliminer la majeure partie du solvant, et des méthodes telles que la concentration sous vide peuvent être utilisées pour accélérer l'évaporation du solvant à des températures plus basses afin d'éviter la perte d'échinacroside due aux températures élevées. La solution concentrée est ensuite séchée, par exemple par séchage par pulvérisation et lyophilisation, pour finalement obtenir des produits d'échinacine de haute pureté. Le séchage par pulvérisation revient à transformer l'éluant en minuscules gouttelettes, qui peuvent être rapidement séchées en poudre sous l'action de l'air chaud ; La lyophilisation est le processus consistant à congeler d'abord la solution en un solide, puis à sublimer directement la glace sous vide pour obtenir de l'échinacoside séché. ​
(2) Force des témoins des données expérimentales
Afin de vérifier la supériorité du procédé tandem de résine macroporeuse assisté par ultrasons, les chercheurs ont mené une série d'expériences rigoureuses et l'ont comparé aux méthodes de purification traditionnelles. Les données expérimentales constituent une preuve solide, démontrant pleinement la force puissante de ce procédé innovant. ​
Dans une expérience comparative, les chercheurs ont utilisé un processus tandem de résine macroporeuse assisté par ultrasons, une extraction par solvant traditionnelle combinée à un seul processus de purification de résine macroporeuse et une méthode simple d'extraction par solvant pour purifier l'échinacroside dans Cistanche deserticola. Dans le même dosage de matière première et dans les mêmes conditions expérimentales, la pureté et le taux de récupération de l'échinacoside dans les produits obtenus par trois méthodes ont été déterminés. ​
Les résultats expérimentaux ont montré que la pureté du glycoside pinéal obtenu par la méthode simple d'extraction par solvant n'était que de [11] % et que le taux de récupération n'était que de [5] %. En raison de la faible efficacité d’extraction et de la difficulté de séparer efficacement les impuretés, la pureté et le rendement du produit ne sont pas idéaux. Bien que l'extraction par solvant traditionnelle combinée à un seul processus de purification de résine macroporeuse ait amélioré la pureté et le taux de récupération de l'échinacroside dans une certaine mesure, avec une pureté de [12] % et un taux de récupération de [8] %, il reste encore place à l'amélioration. ​
Lors de l'utilisation du procédé tandem de résine macroporeuse assisté par ultrasons, la pureté de l'échinacoside est considérablement augmentée jusqu'à [18] %, et le taux de récupération est également aussi élevé que [13] %. Par rapport à l'extraction par solvant traditionnelle combinée à un seul processus de purification de résine macroporeuse, la pureté a augmenté de [8] points de pourcentage et le taux de récupération a augmenté de [6] points de pourcentage ; Par rapport à la méthode simple d'extraction par solvant, la pureté a augmenté de [10] points de pourcentage et le taux de récupération a augmenté de [8] points de pourcentage. Ces différences significatives dans les données indiquent que le procédé tandem de résine macroporeuse assisté par ultrasons présente des avantages significatifs en termes d’amélioration de la pureté et du taux de récupération de l’échinacoside. ​
Du point de vue de la production réelle, la haute efficacité du procédé tandem de résine macroporeuse assisté par ultrasons a également apporté d’énormes avantages économiques. Étant donné que ce processus peut améliorer la pureté du produit et le taux de récupération, cela signifie qu'avec le même apport de matière première, davantage de produits glycosides pinéaux de haute pureté peuvent être obtenus, réduisant ainsi le coût de production par unité de produit. Parallèlement, le temps d'extraction plus court et la consommation d'énergie réduite réduisent encore davantage la consommation d'énergie et les coûts de temps dans le processus de production, rendant ce processus plus compétitif dans la production à grande échelle. ​
Ces données expérimentales démontrent pleinement l'excellente performance du procédé en cascade de résine macroporeuse assisté par ultrasons dans la purification de l'échinacroside de Cistanche deserticola, fournissant une base théorique et pratique solide pour sa large application dans la recherche scientifique et la production industrielle. Dans le texte suivant, nous explorerons les défis auxquels ce processus peut être confronté dans ses applications pratiques et ses perspectives de développement futur. ​