Ultrazvučna ekstrakcija kratoma

Ultrazvučna obrada je vrlo efikasna, jednostavna i pouzdana tehnika za proizvodnju ekstrakata bogatih alkaloidima iz listova kratoma (Mitragyna speciosa). Sonikacija oslobađa bioaktivne spojeve poput mitragynina i 7-hidroksimitragynina iz biljnih ćelija kako bi se mogli izolirati. Ultrazvučna ekstrakcija daje veće prinose u vrlo kratkom vremenu ekstrakcije.

Kratom i mitragynin

Mitragynin i 7-hidroksimitragynin su indolski alkaloidi biljke Mitragyna speciosa, poznate i kao kratom. Oba spoja djeluju kao antagonisti opioidnih receptora i poznati su po svojim analgetskim učincima. 7-hidroksimitragynin je vrlo potentna tvar za ublažavanje bolova. Za razliku od mitragynina, kojeg u listovima kratoma ima u velikim količinama, 7-hidroksimitragynin se nalazi samo u malim količinama. Međutim, zbog svoje visoke potentnosti 7-hidroksimitragynin ublažava čak i najjače bolove i poznat je i po tome što olakšava simptome ustezanja od opijata.
Suhi listovi kratoma sadrže cca 1-6% mitragynina i cca 0,01 – 0,04% 7-hidroksimitragynina. Kratom je prirodna biljna sirovina koja se može koristiti kao dodatak prehrani ili kao farmaceutski proizvod u obliku praškova, kapsula ili tinktura za ublažavanje bolova, stimulaciju ili kao prirodna pomoć kod ustezanja od opioida.
Bioaktivni spojevi kratoma, npr. alkaloidi mitragynin i 7-hidroksimitragynin, pohranjeni su u ćelijama biljke kratoma. Da bi postali bioraspoloživi i da bi se oslobodili njihovi psihoaktivni ljekoviti učinci, ćelijski zidovi moraju se razgraditi, a bioaktivni spojevi moraju se izolirati iz unutrašnjosti ćelije. Ultrazvučna obrada je vrlo djelotvorna metoda za ekstrakciju biljnih spojeva i stoga je preferirana tehnika ekstrakcije kratoma.

Ultrazvučna ekstrakcija alkaloida kratoma

Ultrazvučna ekstrakcija je vrlo efikasna metoda za oslobađanje ključnih psihoaktivnih spojeva mitragynina i 7-hidroksimitragynina (7-HMG), kao i više od 40 drugih bioaktivnih spojeva, uključujući oko 25 alkaloida (npr. ajmalicin, mitrafilin, mitragynin pseudoindoksil, rinhofilin), iz kratoma.
Najčešće korišteni spojevi biljke Mitragyna speciosa (kratom) su alkaloidi mitragynin (MG) i 7-hidroksimitragynin, koji su poznati kao potentne tvari za ublažavanje bolova. 7-hidroksimitragynin je antagonist opioida, koji pomaže pacijentima pri ustezanju od opioida. Obje tvari mogu se uspješno osloboditi iz ćelijskog matriksa biljke sonikacijom. Ekstrakti kratoma mogu se ultrazvučno proizvoditi koristeći kao otapalo alkohol, vodu ili vodeni etanol. Izbor otapala utječe na učinke ekstrakta kratoma.
Etanol i vodeni etanol (tj. etanol/voda) zbog svoje polarnosti daju najviše prinose sirovog ekstrakta.

Koje je idealno otapalo za ultrazvučnu ekstrakciju kratoma?

Ultrazvučna obrada kao metoda ekstrakcije kompatibilna je sa svakim otapalom. Slobodni ste odabrati otapalo koje vam se najviše sviđa. Međutim, za optimalne rezultate ekstrakcije kratoma neka otapala bolje otapaju alkaloide kratoma.
Na učinak ekstrakta kratoma utječe otapalo, jer polarna i nepolarna otapala selektivno otapaju veće količine određenih spojeva:

• Vodeni etanol: Vodeni etanol označava smjesu vode i etanola. Omjer vode i etanola može se prilagoditi zahtjevima. Upotreba vodenog etanola kao otapala ima nekoliko prednosti u odnosu na upotrebu same vode ili samog etanola. Prvo, dodavanje etanola vodi može poboljšati topljivost određenih bioaktivnih spojeva koji se slabo otapaju u samoj vodi, poput nekih fenolnih spojeva i triterpenoida. Drugo, upotreba vodenog etanola može rezultirati većim prinosima ekstrakcije u odnosu na samu vodu ili sam etanol, jer može ekstrahirati širi spektar bioaktivnih spojeva.
  Za kratom je viša koncentracija etanola (60-80%) dobar izbor jer rezultira vrlo efikasnom ekstrakcijom alkaloida poput mitragynina, fenolnih spojeva, terpena i triterpenoida. Istovremeno se ekstrahiraju i drugi biljni spojevi topljivi u vodi – što rezultira ekstraktom punog spektra.
• Voda: Voda je uobičajeno otapalo za ekstrakciju bioaktivnih spojeva iz biljaka. Glavni alkaloid kratoma mitragynin nije topljiv u vodi, pa voda nije idealna za ekstrakciju kratoma.
• Etanol: Etanol je vrlo polarno otapalo koje se obično koristi za ekstrakciju mitragynina, fenolnih spojeva, terpena i triterpenoida.
• Metanol ili aceton: Metanol i aceton su nepolarna otapala koja se mogu koristiti za ekstrakciju kratoma. Međutim, metanol i aceton su zapaljivi i otrovni, pa ih treba koristiti s oprezom.

Za ultrazvučnu ekstrakciju kratoma preporučujemo vodeni etanol kao otapalo. Smjesa vode i etanola prehrambene kvalitete je neotrovno otapalo koje se nakon ekstrakcije može lako ukloniti destilacijom ili rotacijskim uparavanjem.

Zbog specifične sposobnosti otapanja različitih otapala, ekstrakti kratoma mogu imati različita svojstva. Ekstrakt kratoma izoliran čistim etanolom ili visokim udjelom etanola pokazuje slabija stimulirajuća svojstva, dok su opuštajući učinci mitragynina, koji smanjuju anksioznost, izraženiji. Ultrazvučna ekstrakcija može se koristiti s različitim vrstama otapala i daje vam mogućnost proizvodnje ekstrakata kratoma s različitim svojstvima.
Saznajte više o ekstrakciji alkaloida iz biljnog materijala pomoću ultrazvučnog uređaja sa sondom!

Studija slučaja ultrazvučne ekstrakcije kratoma

Istraživanja su već ispitala i dokazala da je ultrazvučno potpomognuta ekstrakcija postupak koji povećava efikasnost ekstrakcije i prinos oslobođenog mitragynina.
Orio i sur. 2011. uporedili su različite tehnike ekstrakcije, poput ekstrakcije potpomognute ultrazvukom, ekstrakcije potpomognute mikrovalovima i ekstrakcije superkritičnim ugljik-dioksidom, koristeći metanol, etanol, vodu i binarne smjese. Ultrazvučni uređaj sa sondom dao je najviši prinos mitragynina. Budući da se procesi ultrazvučne ekstrakcije mogu linearno povećati do industrijske proizvodnje, to je najefikasnija metoda za proizvodnju većih količina alkaloida.

Početno liofiliziranje u kombinaciji s ultrazvučnom ekstrakcijom pokazalo se najefikasnijim kada je korištena kombinacija CHCl₃ : MeOH 1:4 (v/v) pri pH 9,5. Niska temperatura ekstrakcije između 25 i 45°C pomaže da se izbjegne razgradnja bioaktivnih spojeva.
Za ultrazvučnu ekstrakciju, 5 g usitnjenih liofiliziranih listova kratoma stavlja se u čašu s 200 mL CHCl3:CH3OH, 1:4(v/v), koja se postavlja u ledenu kupelj kako bi se temperatura tokom sonikacije održala niskom. Uzorak se sonicira ultrazvučnim homogenizatorom UP200Ht (200W, 26kHz; vidi sliku lijevo). UP200Ht je podešen na 100% amplitude i 50% ciklusnog načina rada, a uzorak se sonicira cca 4 min. Nakon toga se ekstrakt listova filtrira kroz filter papir, a filtratu je dopušteno da se osuši na posudi za uparavanje postavljenoj na vodenu kupelj.
Ultrazvučna ekstrakcija daje visokokvalitetne ekstrakte i uvjerava visokim prinosima, kratkim vremenom obrade, sigurnim i jednostavnim radom, niskim troškovima ulaganja te ekološkom prihvatljivošću.

Saznajte više o ultrazvučnoj ekstrakciji kave kave!
 

Ultrazvučni ekstraktori za alkaloide kratoma

Hielscher Ultrasonics je vaš dugogodišnje iskusan dobavljač visokoučinkovitih ultrazvučnih ekstraktora. Nudimo cijeli raspon, od malih ručnih ultrazvučnih uređaja do potpuno industrijskih ultrazvučnih ekstraktora za kontinuiranu inline obradu, a mi ćemo vam preporučiti ultrazvučni sistem prilagođen zahtjevima vašeg procesa.
Svi naši ultrazvučni uređaji mogu raditi u neprekidnom pogonu 24/7. Ovisno o vašoj sirovini i zapremini ekstrakcije, možete birati između šaržne sonikacije i inline sonikacije pomoću ultrazvučnog protočnog reaktora.
Portfolio ultrazvučnih uređaja i pribora (kao što su sonotrode, Cascatrode, booster sonotrode, protočne ćelije, reaktori itd.) omogućuje vam da sastavite postavku optimiziranu za ciljeve vašeg procesa.
Tabela ispod daje vam okvirnu informaciju o približnom kapacitetu obrade naših ultrazvučnih ekstraktora: