Ultralydsekstraktion af kratom

Ultralydsbehandling er en yderst effektiv, enkel og pålidelig teknik til at fremstille alkaloidrige ekstrakter fra kratomblade (Mitragyna speciosa). Sonikering frigiver bioaktive forbindelser såsom mitragynine og 7-hydroxymitragynine fra plantecellerne, så de kan isoleres. Ultralydsekstraktion giver højere udbytter på meget kort ekstraktionstid.

Kratom og mitragynine

Mitragynine og 7-hydroxymitragynine er indolalkaloiderne i Mitragyna speciosa, også kendt som kratom. Begge forbindelser virker som opioidreceptorantagonister og er kendt for deres smertelindrende virkninger. 7-hydroxymitragynine er et meget potent smertestillende stof. I modsætning til mitragynine, som findes i rigelige mængder i kratomblade, findes 7-hydroxymitragynine kun i små mængder. På grund af sin høje potens lindrer 7-hydroxymitragynine imidlertid selv de værste smerter og er også kendt for at lindre opiatabstinenssymptomer.
Tørrede kratomblade indeholder ca. 1–6% mitragynine og ca. 0,01 – 0,04% 7-hydroxymitragynine. Kratom er en naturlig plantebaseret ingrediens, der kan anvendes som kosttilskud eller lægemiddel i form af pulver, kapsler eller tinkturer til at lindre smerter, stimulere eller fungere som en naturlig hjælp ved opioidafvænning.
De bioaktive forbindelser i kratom, f.eks. alkaloiderne mitragynine og 7-hydroxymitragynine, er lagret i kratomplantens celler. For at gøre dem biotilgængelige og frigøre deres psykoaktive medicinske virkninger skal cellevæggene nedbrydes, og de bioaktive forbindelser skal isoleres fra cellernes indre. Ultralydsbehandling er en yderst effektiv metode til ekstraktion af planteforbindelser og er derfor den foretrukne teknik til ekstraktion af kratom.

Ultralydsekstraktion af kratomalkaloider

Ultralydsekstraktion er en meget effektiv metode til at frigive de centrale psykoaktive forbindelser mitragynine og 7-hydroxymitragynine (7-HMG) samt mere end 40 andre bioaktive forbindelser, herunder omkring 25 alkaloider (f.eks. ajmalicine, mitraphylline, mitragynine pseudoindoxyl, rhynchophylline), fra kratom.
De mest anvendte forbindelser fra Mitragyna speciosa (kratom) er alkaloiderne mitragynine (MG) og 7-hydroxymitragynine, som er kendt som potente smertestillende stoffer. 7-hydroxymitragynine er en opioidantagonist, som hjælper patienter med at blive afvænnet fra opioider. Begge stoffer kan med succes frigives fra plantens cellematrix ved sonikering. Kratomekstrakter kan fremstilles med ultralyd ved brug af enten alkohol, vand eller vandig ethanol som opløsningsmiddel. Valget af opløsningsmiddel påvirker kratomekstraktets virkninger.
Ethanol og vandig ethanol (dvs. ethanol/vand) giver de højeste råekstraktudbytter på grund af deres polaritet.

Hvad er det ideelle opløsningsmiddel til ultralydsekstraktion af kratom?

Ultralydsbehandling som ekstraktionsmetode er kompatibel med ethvert opløsningsmiddel. Du kan frit vælge det opløsningsmiddel, du foretrækker. For at opnå optimale resultater ved ekstraktion af kratom er nogle opløsningsmidler dog bedre til at opløse kratomalkaloider.
Kratomekstraktets virkning påvirkes af opløsningsmidlet, da polære og upolære opløsningsmidler hver især selektivt opløser større mængder af bestemte forbindelser:

• Vandig ethanol: Vandig ethanol betegner en blanding af vand og ethanol. Forholdet mellem vand og ethanol kan tilpasses kravene. Anvendelsen af vandig ethanol som opløsningsmiddel har flere fordele i forhold til anvendelsen af vand eller ethanol alene. For det første kan tilsætning af ethanol til vand forbedre opløseligheden af visse bioaktive forbindelser, som ikke er særlig opløselige i vand alene, såsom visse phenolforbindelser og triterpenoider. For det andet kan anvendelsen af vandig ethanol give højere ekstraktionsudbytter sammenlignet med vand eller ethanol alene, da den kan ekstrahere et bredere spektrum af bioaktive forbindelser.
  Til kratom er en højere ethanolkoncentration (60–80%) et godt valg, da den giver en meget effektiv ekstraktion af alkaloider såsom mitragynine samt phenolforbindelser, terpener og triterpenoider. Samtidig ekstraheres også andre vandopløselige planteforbindelser – hvilket resulterer i et fuldspektrumekstrakt.
• Vand: Vand er et almindeligt opløsningsmiddel til ekstraktion af bioaktive forbindelser fra planter. Det primære kratomalkaloid mitragynine er ikke vandopløseligt, så vand er ikke ideelt til ekstraktion af kratom.
• Ethanol: Ethanol er et meget polært opløsningsmiddel, der ofte anvendes til ekstraktion af mitragynine, phenolforbindelser, terpener og triterpenoider.
• Methanol eller acetone: Methanol og acetone er upolære opløsningsmidler, der kan anvendes til ekstraktion af kratom. Methanol og acetone er imidlertid begge brandfarlige og giftige, så de bør anvendes med forsigtighed.

Til ultralydsekstraktion af kratom anbefaler vi vandig ethanol som opløsningsmiddel. En blanding af vand og ethanol af fødevarekvalitet er et ugiftigt opløsningsmiddel, som let kan fjernes efter ekstraktionen ved destillation eller rotationsfordampning.

På grund af forskellige opløsningsmidlers specifikke opløsningsevne kan kratomekstrakter have forskellige egenskaber. Kratomekstrakt isoleret med ren ethanol eller en høj ethanolandel har mindre stimulerende egenskaber, mens mitragynines afslappende og angstdæmpende virkninger er mere udtalte. Ultralydsekstraktion kan anvendes med forskellige typer opløsningsmidler og giver dig mulighed for at fremstille kratomekstrakter med forskellige egenskaber.
Læs mere om ekstraktion af alkaloider fra plantemateriale med et ultralydsapparat med sonde!

Casestudie om ultralydsekstraktion af kratom

Forskningen har allerede undersøgt og påvist, at ultralydsassisteret ekstraktion er en fremgangsmåde, som øger ekstraktionseffektiviteten og udbyttet af frigivet mitragynine.
Orio et al. 2011 sammenlignede forskellige ekstraktionsteknikker såsom ultralydsassisteret ekstraktion, mikrobølgeassisteret ekstraktion og ekstraktion med superkritisk kuldioxid ved brug af methanol, ethanol, vand og binære blandinger. Ultralydsapparatet med sonde gav det højeste udbytte af mitragynine. Da ultralydsekstraktionsprocesser kan opskaleres lineært til industriel produktion, er det den mest effektive metode til at fremstille større mængder af alkaloidet.

En indledende frysetørring kombineret med ultralydsekstraktion har vist sig at være mest effektiv, når der blev anvendt en kombination af CHCl₃ : MeOH 1:4 (v/v) ved pH 9,5. En lav ekstraktionstemperatur mellem 25 og 45°C hjælper med at undgå nedbrydning af de bioaktive forbindelser.
Til ultralydsekstraktionen anbringes 5 g af de pulveriserede, frysetørrede kratomblade i et bægerglas med 200 mL CHCl3:CH3OH, 1:4(v/v), som placeres i et isbad for at holde temperaturen lav under sonikeringen. Prøven sonikeres med en ultralydshomogenisator UP200Ht (200W, 26kHz; se billedet til venstre). UP200Ht indstilles til 100% amplitude og 50% cyklisk drift, og prøven sonikeres i ca. 4 min. Derefter filtreres bladekstraktet gennem et filterpapir, og filtratet får lov til at tørre i en inddampningsskål placeret på et vandbad.
Ultralydsekstraktion giver ekstrakter af høj kvalitet og udmærker sig ved høje udbytter, kort behandlingstid, sikker og enkel betjening, lave investeringsomkostninger samt miljøvenlighed.

 
Læs mere om ultralydsekstraktion af kava kava!
 

Ultralydsekstraktorer til kratomalkaloider

Hielscher Ultrasonics er din leverandør med mange års erfaring inden for højtydende ultralydsekstraktorer. Vi tilbyder hele sortimentet fra små håndholdte ultralydsapparater til fuldt industrielle ultralydsekstraktorer til kontinuerlig inlinebehandling og anbefaler dig et ultralydssystem, der er tilpasset dine proceskrav.
Alle vores ultralydsapparater kan køre i 24/7-drift. Afhængigt af dit råmateriale og ekstraktionsvolumen kan du vælge mellem batchsonikering og inlinesonikering med en ultralydsgennemstrømningsreaktor.
Sortimentet af ultralydsapparater og tilbehør (såsom sonotroder, Cascatrodes, boosterhorn, flowceller, reaktorer osv.) giver dig mulighed for at sammensætte en opstilling, der er optimeret til dine procesmål.
Tabellen nedenfor giver dig en indikation af vores ultralydsekstraktorers omtrentlige behandlingskapacitet: