Ултразвукова екстракция на кратом

Ултразвуковата обработка е високоефективна, проста и надеждна техника за получаване на екстракти, богати на алкалоиди, от листа на кратом (Mitragyna speciosa). Ултразвуковата обработка освобождава биоактивни съединения като митрагинин и 7-hydroxymitragynine от растителните клетки, така че те да могат да бъдат изолирани. Ултразвуковата екстракция осигурява по-високи добиви за много кратко време на екстракция.

Кратом и митрагинин

Митрагининът и 7-hydroxymitragynine са индоловите алкалоиди на Mitragyna speciosa, известна също като кратом. И двете съединения действат като антагонисти на опиоидните рецептори и са известни с обезболяващите си ефекти. 7-hydroxymitragynine е силно действащо обезболяващо вещество. За разлика от митрагинина, който присъства в изобилие в листата на кратом, 7-hydroxymitragynine се среща само в малки количества. Въпреки това, поради силното си действие, 7-hydroxymitragynine облекчава дори най-силната болка и е известен също с това, че облекчава симптомите на опиатна абстиненция.
Изсушените листа на кратом съдържат приблизително 1–6% митрагинин и приблизително 0,01 – 0,04% 7-hydroxymitragynine. Кратомът е естествена растителна съставка, която може да се използва като хранителна добавка или лекарствено средство под формата на прахове, капсули или тинктури за облекчаване на болка, за стимулиране или като естествено помощно средство при отказване от опиоиди.
Биоактивните съединения на кратома, например алкалоидите митрагинин и 7-hydroxymitragynine, се съхраняват в клетките на растението кратом. За да станат бионалични и да проявят психоактивните си лечебни ефекти, клетъчните стени трябва да бъдат разрушени, а биоактивните съединения трябва да бъдат изолирани от вътрешността на клетките. Ултразвуковата обработка е високоефективен метод за екстракция на растителни съединения и поради това е предпочитаната техника за екстракция на кратом.

Ултразвукова екстракция на алкалоиди от кратом

Ултразвуковата екстракция е много ефективен метод за освобождаване от кратом на основните психоактивни съединения митрагинин и 7-hydroxymitragynine (7-HMG), както и на повече от 40 други биоактивни съединения, включително около 25 алкалоида (например аймалицин, митрафилин, митрагинин псевдоиндоксил, ринхофилин).
Най-широко използваните съединения на Mitragyna speciosa (кратом) са алкалоидите митрагинин (MG) и 7-hydroxymitragynine, които са известни като силно действащи обезболяващи вещества. 7-hydroxymitragynine е опиоиден антагонист, който помага на пациентите да се откажат от опиоидите. И двете вещества могат успешно да бъдат освободени от клетъчната матрица на растението чрез ултразвукова обработка. Екстракти от кратом могат да бъдат получени чрез ултразвукова обработка с използване на алкохол, вода или воден етанол като разтворител. Изборът на разтворител влияе върху ефектите на екстракта от кратом.
Етанолът и водният етанол (т.е. етанол/вода) осигуряват най-високи добиви на суров екстракт поради своята полярност.

Кой е идеалният разтворител за ултразвукова екстракция на кратом?

Ултразвуковата обработка като метод за екстракция е съвместима с всеки разтворител. Можете свободно да изберете разтворителя, който предпочитате. Въпреки това, за оптимални резултати при екстракцията на кратом някои разтворители са по-подходящи за разтваряне на алкалоидите на кратома.
Ефектът на екстракта от кратом се влияе от разтворителя, тъй като полярните и неполярните разтворители селективно разтварят по-големи количества от съответните специфични съединения:

• Воден етанол: Воден етанол означава смес от вода и етанол. Съотношението между водата и етанола може да се регулира според изискванията. Използването на воден етанол като разтворител има няколко предимства пред използването само на вода или само на етанол. Първо, добавянето на етанол към водата може да подобри разтворимостта на определени биоактивни съединения, които не са много разтворими само във вода, като някои фенолни съединения и тритерпеноиди. Второ, използването на воден етанол може да доведе до по-високи добиви при екстракция в сравнение с използването само на вода или само на етанол, тъй като той може да извлича по-широк спектър от биоактивни съединения.
  За кратом по-високата концентрация на етанол (60–80%) е добър избор, тъй като води до много ефективна екстракция на алкалоиди като митрагинин, фенолни съединения, терпени и тритерпеноиди. Едновременно с това се извличат и други водоразтворими растителни съединения – така се получава пълноспектърен екстракт.
• Вода: Водата е широко използван разтворител за екстракция на биоактивни съединения от растения. Основният алкалоид на кратома, митрагининът, не е водоразтворим, затова водата не е идеална за екстракция на кратом.
• Етанол: Етанолът е силно полярен разтворител, който често се използва за екстракция на митрагинин, фенолни съединения, терпени и тритерпеноиди.
• Метанол или ацетон: Метанолът и ацетонът са неполярни разтворители, които могат да се използват за екстракция на кратом. Въпреки това и метанолът, и ацетонът са запалими и токсични, затова трябва да се използват с повишено внимание.

За ултразвукова екстракция на кратом препоръчваме воден етанол като разтворител. Сместа от вода и етанол за хранителни цели е нетоксичен разтворител, който може лесно да бъде отстранен след екстракцията чрез дестилация или ротационно изпаряване.

Поради специфичната разтваряща способност на различните разтворители екстрактите от кратом могат да проявяват различни свойства. Екстрактът от кратом, изолиран с чист етанол или с висок дял на етанол, проявява по-слаби стимулиращи свойства, докато релаксиращите и намаляващите тревожността ефекти на митрагинина са по-изразени. Ултразвуковата екстракция може да се използва с различни видове разтворители и ви дава възможност да произвеждате екстракти от кратом с различни свойства.
Прочетете повече за екстракцията на алкалоиди от растителен материал с ултразвуков апарат със сонда!

Практическо изследване на ултразвуковата екстракция на кратом

Научните изследвания вече са проучили и доказали екстракцията с помощта на ултразвук като процедура, която повишава ефективността на екстракцията и добива на освободения митрагинин.
Orio и съавт. през 2011 г. сравняват различни техники за екстракция, като екстракция с помощта на ултразвук, екстракция с помощта на микровълни и екстракция със свръхкритичен въглероден диоксид, като използват метанол, етанол, вода и бинарни смеси. Ултразвуковият апарат със сонда осигурява най-висок добив на митрагинин. Тъй като процесите на ултразвукова екстракция могат да бъдат линейно мащабирани до промишлено производство, това е най-ефективният метод за получаване на по-големи количества от алкалоида.

Установено е, че предварителното лиофилизиране, съчетано с ултразвукова екстракция, е най-ефективно при използване на комбинация от CHCl₃ : MeOH 1:4 (v/v) при pH 9,5. Ниската температура на екстракция между 25 и 45°C помага да се избегне разграждането на биоактивните съединения.
За ултразвуковата екстракция 5 g стрити на прах лиофилизирани листа на кратом се поставят в лабораторна чаша, съдържаща 200 mL CHCl3:CH3OH, 1:4(v/v), която се поставя в ледена баня, за да се поддържа ниска температура по време на ултразвуковата обработка. Пробата се обработва с ултразвуков хомогенизатор UP200Ht (200W, 26kHz; вижте изображението вляво). UP200Ht се настройва на 100% амплитуда и 50% цикличен режим, а пробата се обработва с ултразвук приблизително 4 min. След това екстрактът от листата се филтрира през филтърна хартия, а филтратът се оставя да изсъхне в изпарителна паничка, поставена на водна баня.
Ултразвуковата екстракция осигурява висококачествени екстракти и се отличава с високи добиви, кратко време за обработка, безопасна и лесна работа, ниски инвестиционни разходи, както и с екологичност.

 
Прочетете повече за ултразвуковата екстракция на кава кава!
 

Ултразвукови екстрактори за алкалоиди от кратом

Hielscher Ultrasonics е вашият доставчик с дългогодишен опит в областта на високопроизводителните ултразвукови екстрактори. Предлагаме пълната гама от малки ръчни ултразвукови апарати до изцяло промишлени ултразвукови екстрактори за непрекъсната обработка в поток и ще ви препоръчаме ултразвукова система, съобразена с изискванията на вашия процес.
Всички наши ултразвукови апарати могат да работят в режим 24/7. В зависимост от суровината и обема на екстракция можете да изберете между ултразвукова обработка на партиди и ултразвукова обработка в поток с ултразвуков проточен реактор.
Гамата от ултразвукови апарати и принадлежности (като сонотроди, Cascatrode, усилватели на амплитудата, проточни клетки, реактори и др.) ви позволява да сглобите конфигурация, оптимизирана за целите на вашия процес.
Таблицата по-долу ви дава представа за приблизителния капацитет за обработка на нашите ултразвукови екстрактори: