Ultrazvuková extrakce kratomu

Ultrazvukové zpracování je vysoce účinná, jednoduchá a spolehlivá technika pro výrobu extraktů bohatých na alkaloidy z listů kratomu (Mitragyna speciosa). Sonikace uvolňuje z rostlinných buněk bioaktivní sloučeniny, jako jsou mitragynin a 7-hydroxymitragynin, takže je lze izolovat. Ultrazvuková extrakce poskytuje vyšší výtěžky při velmi krátké době extrakce.

Kratom a mitragynin

Mitragynin a 7-hydroxymitragynin jsou indolové alkaloidy rostliny Mitragyna speciosa, známé také jako kratom. Obě sloučeniny působí jako antagonisté opioidních receptorů a jsou známé svými účinky tlumícími bolest. 7-hydroxymitragynin je vysoce účinná látka tlumící bolest. Na rozdíl od mitragyninu, který je v listech kratomu přítomen hojně, se 7-hydroxymitragynin vyskytuje pouze v malém množství. Díky své vysoké účinnosti však 7-hydroxymitragynin tlumí i tu nejhorší bolest a je také známo, že zmírňuje abstinenční příznaky při vysazení opiátů.
Sušené listy kratomu obsahují přibližně 1–6 % mitragyninu a přibližně 0,01–0,04 % 7-hydroxymitragyninu. Kratom je přírodní rostlinná složka, kterou lze používat jako doplněk stravy nebo jako léčivo ve formě prášků, kapslí nebo tinktur k úlevě od bolesti, ke stimulaci nebo jako přírodní pomoc při odvykání od opioidů.
Bioaktivní sloučeniny kratomu, např. alkaloidy mitragynin a 7-hydroxymitragynin, jsou uloženy v buňkách rostliny kratomu. Aby se staly biologicky dostupnými a mohly uvolnit své psychoaktivní léčivé účinky, musí být buněčné stěny narušeny a bioaktivní sloučeniny musí být izolovány z nitra buněk. Ultrazvukové zpracování je vysoce účinná metoda extrakce rostlinných sloučenin, a proto je preferovanou technikou extrakce kratomu.

Ultrazvuková extrakce alkaloidů kratomu

Ultrazvuková extrakce je velmi účinná metoda k uvolnění klíčových psychoaktivních sloučenin mitragyninu a 7-hydroxymitragyninu (7-HMG) a také více než 40 dalších bioaktivních sloučenin, včetně přibližně 25 alkaloidů (např. ajmalicinu, mitrafyllinu, mitragynin-pseudoindoxylu, rynchofyllinu) z kratomu.
Nejpoužívanějšími sloučeninami Mitragyna speciosa (kratom) jsou alkaloidy mitragynin (MG) a 7-hydroxymitragynin, které jsou známé jako silné látky tlumící bolest. 7-hydroxymitragynin je antagonista opioidů, který pomáhá pacientům při odvykání od opioidů. Obě látky lze sonikací úspěšně uvolnit z buněčné matrice rostliny. Extrakty z kratomu lze ultrazvukem vyrábět s použitím alkoholu, vody nebo vodného ethanolu jako rozpouštědla. Volba rozpouštědla ovlivňuje účinky extraktu z kratomu.
Ethanol a vodný ethanol (tj. ethanol/voda) poskytují díky své polaritě nejvyšší výtěžky surového extraktu.

Jaké je ideální rozpouštědlo pro ultrazvukovou extrakci kratomu?

Ultrazvukové zpracování jako extrakční metoda je kompatibilní s jakýmkoli rozpouštědlem. Můžete si svobodně zvolit rozpouštědlo, které vám nejvíce vyhovuje. Pro optimální výsledky extrakce kratomu jsou však některá rozpouštědla k rozpouštění alkaloidů kratomu vhodnější.
Účinek extraktu z kratomu je ovlivněn rozpouštědlem, protože polární, resp. nepolární rozpouštědla selektivně rozpouštějí větší množství určitých sloučenin:

• Vodný ethanol: Vodným ethanolem se rozumí směs vody a ethanolu. Poměr vody a ethanolu lze přizpůsobit požadavkům. Použití vodného ethanolu jako rozpouštědla má oproti použití samotné vody nebo samotného ethanolu několik výhod. Zaprvé, přídavek ethanolu k vodě může zlepšit rozpustnost určitých bioaktivních sloučenin, které nejsou v samotné vodě příliš rozpustné, jako jsou některé fenolické sloučeniny a triterpenoidy. Zadruhé, použití vodného ethanolu může vést k vyšším výtěžkům extrakce ve srovnání se samotnou vodou nebo samotným ethanolem, protože dokáže extrahovat širší spektrum bioaktivních sloučenin.
  Pro kratom je dobrou volbou vyšší koncentrace ethanolu (60–80 %), protože vede k velmi účinné extrakci alkaloidů, jako je mitragynin, fenolických sloučenin, terpenů a triterpenoidů. Současně se extrahují i další ve vodě rozpustné rostlinné sloučeniny – výsledkem je extrakt plného spektra.
• Voda: Voda je běžným rozpouštědlem pro extrakci bioaktivních sloučenin z rostlin. Hlavní alkaloid kratomu mitragynin není rozpustný ve vodě, proto voda není pro extrakci kratomu ideální.
• Ethanol: Ethanol je velmi polární rozpouštědlo, které se běžně používá k extrakci mitragyninu, fenolických sloučenin, terpenů a triterpenoidů.
• Methanol nebo aceton: Methanol a aceton jsou nepolární rozpouštědla, která lze použít k extrakci kratomu. Methanol i aceton jsou však hořlavé a toxické, proto by se s nimi mělo zacházet opatrně.

Pro ultrazvukovou extrakci kratomu doporučujeme jako rozpouštědlo vodný ethanol. Směs vody a ethanolu potravinářské kvality je netoxické rozpouštědlo, které lze po extrakci snadno odstranit destilací nebo rotačním odpařováním.

Vzhledem ke specifické rozpouštěcí schopnosti různých rozpouštědel mohou extrakty z kratomu vykazovat odlišné vlastnosti. Extrakt z kratomu izolovaný čistým ethanolem nebo s vysokým podílem ethanolu vykazuje méně stimulační vlastnosti, zatímco relaxační účinky mitragyninu snižující úzkost jsou výraznější. Ultrazvukovou extrakci lze použít s různými druhy rozpouštědel a dává vám možnost vyrábět extrakty z kratomu s různými vlastnostmi.
Přečtěte si více o extrakci alkaloidů z rostlinného materiálu pomocí ultrazvukového přístroje se sondou!

Případová studie ultrazvukové extrakce kratomu

Výzkum již zkoumal a prokázal, že ultrazvukem asistovaná extrakce je postup, který zvyšuje účinnost extrakce a výtěžek uvolněného mitragyninu.
Orio et al. 2011 porovnávali různé extrakční techniky, jako je ultrazvukem asistovaná extrakce, mikrovlnami asistovaná extrakce a extrakce superkritickým oxidem uhličitým, s použitím methanolu, ethanolu, vody a binárních směsí. Ultrazvukový přístroj se sondou poskytl nejvyšší výtěžek mitragyninu. Protože ultrazvukové extrakční procesy lze lineárně převést do průmyslového měřítka, jde o nejúčinnější metodu výroby větších množství tohoto alkaloidu.

Zjistilo se, že počáteční lyofilizace spojená s ultrazvukovou extrakcí je nejúčinnější, pokud byla použita kombinace CHCl₃ : MeOH 1:4 (v/v) při pH 9,5. Nízká teplota extrakce mezi 25 a 45 °C pomáhá zabránit degradaci bioaktivních sloučenin.
Pro ultrazvukovou extrakci se 5 g rozemletých lyofilizovaných listů kratomu vloží do kádinky obsahující 200 mL CHCl3:CH3OH, 1:4(v/v), která je umístěna v ledové lázni, aby teplota během sonikace zůstala nízká. Vzorek se sonikuje ultrazvukovým homogenizátorem UP200Ht (200W, 26kHz; viz obrázek vlevo). UP200Ht je nastaven na 100% amplitudu a 50% cyklický režim a vzorek se sonikuje přibližně 4 min. Poté se extrakt z listů přefiltruje přes filtrační papír a filtrát se nechá vyschnout na odpařovací misce umístěné na vodní lázni.
Ultrazvuková extrakce poskytuje vysoce kvalitní extrakty a přesvědčuje vysokými výtěžky, rychlou dobou zpracování, bezpečným a snadným provozem, nízkými investičními náklady i šetrností k životnímu prostředí.

Přečtěte si více o ultrazvukové extrakci kava kava!
 

Ultrazvukové extraktory pro alkaloidy kratomu

Hielscher Ultrasonics je váš dlouholetý a zkušený dodavatel vysoce výkonných ultrazvukových extraktorů. Nabízíme celou škálu od malých ručních ultrazvukových přístrojů až po plně průmyslové ultrazvukové extraktory pro kontinuální inline zpracování a doporučíme vám ultrazvukový systém přizpůsobený požadavkům vašeho procesu.
Všechny naše ultrazvukové přístroje mohou pracovat v nepřetržitém provozu 24/7. V závislosti na surovině a objemu extrakce si můžete vybrat mezi vsádkovou sonikací a inline sonikací pomocí ultrazvukového průtokového reaktoru.
Portfolio ultrazvukových přístrojů a příslušenství (jako jsou sonotrody, Cascatrodes, boostery, průtokové cely, reaktory atd.) vám umožňuje sestavit uspořádání optimalizované pro cíle vašeho procesu.
Níže uvedená tabulka udává přibližnou zpracovatelskou kapacitu našich ultrazvukových extraktorů: