Comprendre les ratios plante/extrait dans les extraits botaniques

Les bonnes pratiques de fabrication actuelles (cGMP) des compléments alimentaires nécessitent l'établissement de paramètres de qualité pour chaque composant utilisé dans la fabrication d'un complément alimentaire afin de garantir que les spécifications d'identité, de pureté, de force, de composition et de limites sur les contaminants sont respectées. Les spécifications des ingrédients des extraits botaniques sont assurées en utilisant des méthodes d'analyse scientifiquement valides, dont les résultats sont consignés sur des certificats d'analyse (CoA). Cependant, les CoA incluent systématiquement des données supplémentaires qui ne se prêtent pas à la vérification par des méthodes d'analyse. Ces informations descriptives peuvent inclure des ratios plante/extrait, qui sont des ratios de la quantité d'article botanique utilisé dans la fabrication de l'extrait à la quantité d'extrait obtenu. Les ratios plante/extrait peuvent être trompeurs lorsque leur signification n'est pas clairement comprise.

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Rapports Plante/Extraitne décrivent pas complètement les extraits botaniques car d'autres facteurs importants influencent la composition des extraits finaux, tels que la qualité de la matière première de départ (telle que définie par les normes de la pharmacopée), le(s) solvant(s) d'extraction utilisé(s), la durée et la température d'extraction, et le pourcentage et le type d'excipients présents. D'autres descriptions qualitatives importantes peuvent inclure les "empreintes digitales" constituantes. Malgré ces problèmes, les ratios plante/extrait sont souvent utilisés comme mesure de la force de l'extrait pour les calculs de dosage. Cet article définit et clarifie la signification des ratios plante/extrait et leur utilisation appropriée dans la description et l'étiquetage des ingrédients des extraits botaniques et des produits finis les contenant.

1. Introduction

Les extraits botaniques sont composés de matières extraites obtenues à partir de matières premières d'origine botanique [United States Pharmacopeia (USP)]. Ils résultent de la dissolution de constituants végétaux solubles dans des solvants d'extraction et de leur séparation des matières végétales non dissoutes. Un extrait botanique a été défini comme "le mélange complexe à plusieurs composants obtenu après avoir utilisé un solvant pour dissoudre les composants du matériel botanique" (Dentali, 2013). Les extraits botaniques bruts (ceux sans excipients ajoutés) sont appelés extraits natifs ou authentiques. Des excipients sont souvent ajoutés aux extraits pour améliorer leurs caractéristiques de manipulation des matériaux, pour normaliser les concentrations de constituants et à d'autres fins fonctionnelles. Le terme "extrait botanique" désigne ici tous les types d'extraits, indépendamment de la relation entre les constituants identifiés et la bioactivité (puissance) de l'extrait.

Bien que les extraits botaniques puissent être soumis à un traitement supplémentaire pour enrichir le contenu d'une classe chimique particulière de constituants, une fois qu'ils ont été isolés en tant que fraction ou en tant que constituants uniques purifiés, ces articles et jus exprimés ne sont pas considérés comme des extraits botaniques. De plus, les extraits ne contiennent pas de constituants végétaux chimiquement modifiés, sauf lorsque les artefacts résultent de processus de chauffage ou d'extraction. De plus, aux fins du présent article, le terme végétal ou botanique est utilisé au sens large pour inclure les algues, les champignons et les lichens, ainsi que les produits végétaux tels que les exsudats ou les oléo-gommes-résines.

Les extraits botaniques peuvent être décrits, en partie, par le rapport plante à extrait de la matière brute de départ botanique (alias biomasse) à partir de laquelle ils ont été fabriqués, aux extraits natifs ou finis résultants. Les lignes directrices de l'Agence européenne des médicaments (EMA) [Agence européenne des médicaments (EMA), 2010] désignent le rapport entre la matière première et l'extrait authentique/natif comme le DER authentique (rapport médicament/extrait authentique)† et expliquent comment divulguer le pourcentage d'extrait authentique/natif avec le pourcentage d'excipients pour les extraits finis. Le DER est utilisé dans le cadre de la caractérisation de la résistance d'un extrait, c'est-à-dire la quantité de matière première utilisée pour fabriquer une unité d'extrait. Les monographies de plantes médicinales communautaires de l'EMA utilisent le DER, ainsi que les informations sur les solvants d'extraction, pour déterminer les équivalents bruts de matière végétale de départ lors de la comparaison des extraits et pour estimer les doses d'extraits en fonction des utilisations bien établies ou traditionnelles des plantes.

Les ratios Plante/Extrait peuvent permettre de déterminer les équivalents matières premières d'un extrait, bien que la composition chimique finale puisse varier en fonction de la qualité de la matière végétale de départ et des conditions d'extraction. Une comparabilité étroite des extraits, également connue sous le nom de leur phytoéquivalence (Australian Government. Department of Health, 2011), ne peut être déterminée sans une comparaison détaillée du ou des solvants et des procédés de fabrication utilisés, parfois complétée par des comparaisons complètes de la composition chimique des extraits. compositions.

Cet article donne d'abord un aperçu des extraits botaniques, y compris leurs différents types et formes, leur standardisation et leur catégorisation. Des sections supplémentaires expliquent le concept des ratios Plant/Extract et les idées fausses courantes. Sont également fournies des recommandations sur la façon d'appliquer le ratio Plante/Extrait dans l'étiquetage, et sa pertinence pour le dosage des équivalents de matière végétale.

2 extraits botaniques

Extraits botaniques, tels que définis dans le chapitre général de l'USP<565>Les extraits botaniques [United States Pharmacopeia (USP)] sont souvent utilisés comme ingrédients dans les compléments alimentaires. Les extraits botaniques conformes aux monographies USP pour les extraits botaniques doivent être obtenus à partir d'articles botaniques également conformes aux monographies USP correspondantes. Les extraits peuvent être fabriqués pour concentrer les constituants souhaités, réduire la teneur en constituants ou impuretés indésirables, améliorer la durée de conservation et produire un matériau cohérent pour tester les avantages revendiqués. Selon le type de matière végétale et la technologie d'extraction utilisée, avant l'extraction, la matière première brute peut être soumise à différents types de prétraitements, y compris la coupe et le broyage pour réduire la taille des particules et optimiser l'exposition de la surface, le dégraissage, etc.

La composition des extraits botaniques d'une même plante peut varier significativement en fonction du ou des solvants d'extraction utilisés, de la température et de la durée d'extraction, et des procédés utilisés pour sécher les extraits. D'autres sources de variation comprennent les mesures prises pour concentrer ou éliminer les constituants ou classes de constituants ciblés, et les composés formés lors de l'extraction ou d'un traitement ultérieur. Des variations supplémentaires dans la composition des extraits botaniques fabriqués à partir des mêmes espèces végétales et parties de plantes que les matières premières peuvent se produire en raison de facteurs génétiques, des conditions environnementales et des pratiques agricoles. La gestion des variations naturelles du matériau de départ et l'utilisation de procédures d'extraction standardisées peuvent servir à créer des extraits avec une composition cohérente. Des substances inertes appropriées (excipients) sont souvent ajoutées aux extraits via la granulation ou d'autres procédures pour agir comme supports ou diluants qui améliorent les caractéristiques de manipulation physique telles que la fluidité et la mixabilité. Les excipients peuvent également faciliter la production d'une poudre, réduire l'agglutination et améliorer l'homogénéité, la biodisponibilité, la stabilité et d'autres caractéristiques. Des excipients peuvent également être utilisés pour standardiser l'extrait à une teneur définie d'un ou plusieurs constituants.

Selon le chapitre général de l'USP<565>Extraits botaniques [United States Pharmacopeia (USP)], les extraits botaniques peuvent être classés en fonction de leur état physique en tant que formes liquides (par exemple, extraits fluides et teintures), semi-solides (mous) ou solides (sèches). Ces formes physiques sont définies dans le tableau 1.

3 Standardisation des extraits botaniques

Diverses organisations définissent différemment la normalisation des extraits botaniques

L'American Herbal Products Association (AHPA) (American Herbal Products Association, 2003), la principale organisation du commerce des plantes médicinales aux États-Unis, définit la normalisation comme "l'ensemble complet d'informations et de contrôles qui sert à optimiser la cohérence d'un lot à l'autre de un produit botanique. La normalisation est obtenue en réduisant la variation inhérente de la composition du produit naturel grâce à des pratiques d'assurance qualité appliquées aux processus agricoles et de fabrication. L'AHPA (American Herbal Products Association, 2021) souligne que, "[e] n fait, la normalisation - lorsqu'elle est correctement effectuée - implique bien plus que le simple contrôle du contenu d'un composé marqueur particulier… Elle comprend une grande variété de matières premières et des contrôles de processus, ainsi que l'utilisation d'une recette cohérente."

Les composés marqueurs sont des constituants qui peuvent ou non être associés à une activité thérapeutique et sont souvent utilisés comme témoins en cours de traitement. Ils peuvent également aider à démontrer l'identité lorsqu'ils sont spécifiques à la matière première botanique considérée. D'autre part, les niveaux de composés marqueurs peuvent ne pas varier proportionnellement avec d'autres composés de plus grande importance par rapport à l'activité thérapeutique, en raison de différences génétiques, de conditions de croissance ou de stabilité pendant le traitement et le stockage.

L'EMA catégorise les « extraits standardisés » comme ceux où les constituants identifiés sont censés représenter pleinement l'activité thérapeutique prouvée d'un extrait [Agence européenne des médicaments (EMA), 2010]. La relation entre les constituants identifiés et l'activité biologique d'un extrait n'est pas toujours claire. Awang (2004) a noté que l'identité des constituants responsables des activités biologiques d'un extrait de plante est rarement clairement établie, même avec des essais biologiques et des études cliniques, et de nombreux constituants peuvent être actifs à des degrés différents et à divers égards. Quelques exemples de constituants bioactifs dans les «extraits standardisés» comprennent les sennosides laxatifs de la feuille de séné, les flavonolignanes silymarines hépatoprotecteurs du fruit du chardon-Marie et les gingérols anti-nauséeux du rhizome de gingembre.

L'élimination des constituants indésirables, appelés marqueurs négatifs, des extraits est également considérée comme une forme de standardisation. Des exemples de marqueurs négatifs comprennent les thuyones neurotoxiques présentes dans la tanaisie et les alcaloïdes pyrrolizidines hépatotoxiques présents dans la consoude et d'autres herbes. Les composés marqueurs comprennent des constituants qui sont caractéristiques d'une espèce ou d'une variété particulière d'une plante, et sont donc utiles pour la normalisation mais peuvent ne pas être entièrement responsables de l'activité thérapeutique visée. Les exemples incluent le parthénolide dans la grande camomille et l'échinacoside dans Echinacea angustifolia et E. pallida.

Les essais biologiques d'extraits peuvent fournir une certaine mesure de l'activité thérapeutique, bien qu'ils soient rarement utilisés pour la normalisation. Un exemple classique est l'utilisation d'essais biologiques in vivo avec des grenouilles, des chats et des pigeons pour standardiser des extraits de digitaline (Dieuaide et al., 1935 ; Lehman, 1936). Dans un autre exemple, l'essai biologique est recommandé comme moyen d'assurer une activité pharmacologique (puissance) reproductible du médicament botanique au latex de sang de dragon (Croton lechleri) (US Department of Health and Human Services, 2012). Bien qu'ils puissent être utiles pour normaliser les extraits à une mesure de puissance, les défis de la normalisation basée sur les essais biologiques incluent le coût, la complexité et la démonstration de la relation avec les effets cliniquement pertinents chez l'homme.

La standardisation des constituants actifs ou marqueurs et des essais biologiques qui reflètent les mécanismes d'action sous-jacents ont été décrits par van Breemen et al. (2007). Hubbard et al. (2019) ont rapporté que les développements récents de la bioinformatique et de la technologie des essais biologiques ont permis de traiter un grand nombre de constituants phytochimiques dans un extrait de plante et la diversité potentielle de leurs effets biologiques. Cela permet un niveau de détail beaucoup plus élevé pour caractériser les caractéristiques qui pourraient être utilisées pour la standardisation des extraits de plantes.

4 Catégorisation des extraits botaniques

En plus de la classification des extraits selon qu'ils sont liquides, mous ou secs, la catégorie EMA susmentionnée des "extraits standardisés" est rejointe par deux autres catégories d'extraits, à savoir les "extraits quantifiés" et les "autres extraits", selon sur la relation entre les constituants connus et l'activité biologique de l'extrait [Agence européenne des médicaments (EMA), 2010]. Contrairement aux extraits standardisés désignés par l'EMA, dans les extraits quantifiés, les constituants identifiés expliquent en partie, mais pas entièrement, la bioactivité d'un extrait. Dans ce cas, et pour les "autres extraits" qui n'ont pas de relation entre les constituants identifiés et la bioactivité de l'extrait, l'ensemble de l'extrait est considéré comme la matière active.

Les extraits bruts peuvent être traités ultérieurement, ou une extraction sélective peut être effectuée au départ pour concentrer des classes particulières de composés phytochimiques ou pour diminuer la teneur en constituants indésirables, ou les deux. Extrait de feuille de gymnema contenant plus de 5,0 % d'acides gymnémiques sous forme d'extrait de gymnema purifié USP et d'extrait de ginkgo en poudre USP contenant 22,0 % de NLT et 27,0 % de flavonol NMT glycosides, et NLT 5,4 % et NMT 12,0 % de lactones terpéniques, sont des exemples d'extraits dans lesquels des constituants spécifiques sont améliorés. L'extrait déglycyrrhiziné de racine de réglisse et l'extrait décaféiné de feuille de thé vert avec une teneur concentrée en catéchines comme l'extrait de thé vert décaféiné en poudre USP représentent des extraits dans lesquels des constituants spécifiques ont été éliminés.

Ces extraits spécialisés se situent le long d'un continuum de complexité chimique allant d'extraits botaniques sélectifs et semi-purifiés ou de fractions d'extraits qui concentrent une classe phytochimique, à une classe isolée de constituants phytochimiques, à un seul composé (Figure 1). Selon le degré de purification chimique, ces deux derniers exemples peuvent ne plus être considérés comme des extraits. Des exemples de classes constitutives concentrées de composés comprennent des sennosides extraits de folioles de séné ou de gousses de séné (USP Sennosides) et des curcuminoïdes extraits de rhizome de curcuma (USP Curcuminoïdes).

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