Extracción ultrasónica de kratom
La ultrasonicación es una técnica muy eficaz, sencilla y fiable para producir extractos ricos en alcaloides a partir de hojas de kratom (Mitragyna speciosa). La sonicación libera compuestos bioactivos, como la mitraginina y la 7-hidroximitraginina, de las células vegetales para que puedan aislarse. La extracción ultrasónica proporciona mayores rendimientos en un tiempo de extracción muy breve.
Kratom y mitraginina
La mitraginina y la 7-hidroximitraginina son los alcaloides indólicos de Mitragyna speciosa, también conocida como kratom. Ambos compuestos actúan como antagonistas de los receptores opioides y son conocidos por sus efectos analgésicos. La 7-hidroximitraginina es una sustancia analgésica de gran potencia. A diferencia de la mitraginina, que está presente en abundancia en las hojas de kratom, la 7-hidroximitraginina solo se encuentra en pequeñas cantidades. Sin embargo, debido a su elevada potencia, la 7-hidroximitraginina alivia incluso los dolores más intensos y también es conocida por aliviar los síntomas de abstinencia de opiáceos.
Las hojas secas de kratom contienen aproximadamente un 1-6% de mitraginina y un 0,01 – 0,04% de 7-hidroximitraginina. El kratom es un ingrediente botánico natural que puede utilizarse como complemento alimenticio o como producto farmacéutico en forma de polvos, cápsulas o tinturas para aliviar el dolor, producir un efecto estimulante o servir como ayuda natural para la abstinencia de opioides.
Los compuestos bioactivos del kratom, por ejemplo, los alcaloides mitraginina y 7-hidroximitraginina, se almacenan en las células de la planta. Para que sean biodisponibles y ejerzan sus efectos medicinales psicoactivos, es necesario romper las paredes celulares y aislar los compuestos bioactivos del interior de las células. La ultrasonicación es un método muy eficaz para extraer compuestos botánicos y, por tanto, es la técnica preferida para la extracción de kratom.
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Extracción ultrasónica de alcaloides del kratom
La extracción ultrasónica es un método muy eficaz para liberar del kratom los principales compuestos psicoactivos, la mitraginina y la 7-hidroximitraginina (7-HMG), así como más de 40 compuestos bioactivos adicionales, entre ellos unos 25 alcaloides (por ejemplo, ajmalicina, mitrafilina, pseudoindoxilo de mitraginina y rincofilina).
Los compuestos más utilizados de Mitragyna speciosa (kratom) son los alcaloides mitraginina (MG) y 7-hidroximitraginina, conocidos como potentes sustancias analgésicas. La 7-hidroximitraginina es un antagonista opioide que ayuda a los pacientes a dejar los opioides. Ambas sustancias pueden liberarse eficazmente de la matriz celular de la planta mediante sonicación. Los extractos de kratom pueden producirse mediante ultrasonidos utilizando alcohol, agua o etanol acuoso como disolvente. La elección del disolvente influye en los efectos del extracto de kratom.
El etanol y el etanol acuoso (es decir, etanol/agua) proporcionan los mayores rendimientos de extracto bruto debido a su polaridad.
¿Cuál es el disolvente ideal para la extracción ultrasónica de kratom?
La ultrasonicación como método de extracción es compatible con cualquier disolvente. Puede elegir el disolvente que prefiera. Sin embargo, para obtener resultados óptimos en la extracción de kratom, algunos disolventes son más adecuados para disolver sus alcaloides.
El disolvente influye en el efecto del extracto de kratom, ya que los disolventes polares y no polares disuelven selectivamente mayores cantidades de determinados compuestos, respectivamente:
- Etanol acuoso: El etanol acuoso es una mezcla de agua y etanol. La proporción de agua y etanol puede ajustarse según las necesidades. El uso de etanol acuoso como disolvente presenta varias ventajas frente al uso de agua o etanol por separado. En primer lugar, añadir etanol al agua puede mejorar la solubilidad de ciertos compuestos bioactivos que son poco solubles en agua sola, como algunos compuestos fenólicos y triterpenoides. En segundo lugar, el uso de etanol acuoso puede proporcionar mayores rendimientos de extracción que el agua o el etanol por separado, ya que permite extraer una gama más amplia de compuestos bioactivos.
Para el kratom, una concentración elevada de etanol (60-80%) es una buena elección, ya que permite extraer con gran eficiencia alcaloides como la mitraginina, compuestos fenólicos, terpenos y triterpenoides. Al mismo tiempo, también se extraen otros compuestos vegetales hidrosolubles, lo que da lugar a un extracto de espectro completo. - Agua: El agua es un disolvente habitual para extraer compuestos bioactivos de las plantas. La mitraginina, el principal alcaloide del kratom, no es hidrosoluble, por lo que el agua no es ideal para la extracción de kratom.
- Etanol: El etanol es un disolvente muy polar que se utiliza habitualmente para extraer mitraginina, compuestos fenólicos, terpenos y triterpenoides.
- Metanol o acetona: El metanol y la acetona son disolventes no polares que pueden utilizarse para la extracción de kratom. Sin embargo, tanto el metanol como la acetona son inflamables y tóxicos, por lo que deben utilizarse con precaución.
Para la extracción ultrasónica de kratom, recomendamos utilizar etanol acuoso como disolvente. Una mezcla de agua y etanol de grado alimentario es un disolvente no tóxico que puede eliminarse fácilmente después de la extracción mediante destilación o rotaevaporación.
Debido a la capacidad específica de disolución de los distintos disolventes, los extractos de kratom pueden presentar propiedades diferentes. El extracto de kratom obtenido con etanol puro o con una proporción elevada de etanol presenta propiedades menos estimulantes, mientras que los efectos relajantes y reductores de la ansiedad de la mitraginina son más pronunciados. La extracción ultrasónica puede utilizarse con diversos tipos de disolventes y permite producir extractos de kratom con propiedades diferentes.
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Estudio de caso sobre la extracción ultrasónica de kratom
La investigación ya ha estudiado y demostrado que la extracción asistida por ultrasonidos es un procedimiento que aumenta la eficiencia de extracción y el rendimiento de mitraginina liberada.
Orio et al. 2011 compararon diversas técnicas de extracción, como la extracción asistida por ultrasonidos, la extracción asistida por microondas y la extracción con dióxido de carbono supercrítico, utilizando metanol, etanol, agua y mezclas binarias. El sonicador de sonda proporcionó el mayor rendimiento de mitraginina. Puesto que los procesos de extracción ultrasónica pueden escalarse linealmente hasta la producción industrial, este es el método más eficaz para producir mayores cantidades del alcaloide.
Se comprobó que una liofilización inicial combinada con la extracción ultrasónica era la opción más eficiente cuando se utilizaba una combinación de CHCl3 : MeOH 1:4 (v/v) a pH 9,5. Una temperatura de extracción baja, entre 25 y 45 °C, ayuda a evitar la degradación de los compuestos bioactivos.
Para la extracción ultrasónica, se colocan 5 g de hojas de kratom liofilizadas y pulverizadas en un vaso de precipitados que contiene 200 mL de CHCl3:CH3OH, 1:4(v/v), y se introduce el vaso en un baño de hielo para mantener baja la temperatura durante la sonicación. La muestra se somete a sonicación con un homogeneizador ultrasónico UP200Ht (200 W, 26 kHz; véase la imagen de la izquierda). El UP200Ht se configura con una amplitud del 100% y un modo de ciclo del 50%, y la muestra se somete a sonicación durante aproximadamente 4 min. A continuación, el extracto de las hojas se filtra a través de papel de filtro y el filtrado se deja secar en una cápsula de evaporación colocada sobre un baño de agua.
La extracción ultrasónica produce extractos de alta calidad y destaca por sus altos rendimientos, su rapidez de procesamiento, su funcionamiento seguro y sencillo, su bajo coste de inversión y su respeto por el medio ambiente.
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Extractores ultrasónicos para alcaloides del kratom
Hielscher Ultrasonics es su proveedor de extractores ultrasónicos de alto rendimiento con una amplia trayectoria. Ofrecemos una gama completa, desde pequeños sonicadores de mano hasta extractores ultrasónicos plenamente industriales para el procesamiento continuo en línea, y le recomendaremos un sistema ultrasónico adaptado a los requisitos de su proceso.
Todos nuestros sonicadores pueden funcionar en régimen 24/7. Según la materia prima y el volumen de extracción, puede elegir entre la sonicación por lotes y la sonicación en línea mediante un reactor ultrasónico de flujo continuo.
La gama de sonicadores y accesorios (como sonotrodos, Cascatrodes, amplificadores de amplitud, celdas de flujo, reactores, etc.) permite montar una configuración optimizada para los objetivos de su proceso.
La tabla siguiente ofrece una orientación sobre la capacidad aproximada de procesamiento de nuestros extractores ultrasónicos:
| Volumen del lote | Caudal | Equipos recomendados |
|---|---|---|
| 1 a 300 mL | 10 a 100 mL/min | UP50H |
| 1 a 500 mL | 10 a 200 mL/min | UP100H |
| 10 a 2000 mL | 20 a 400 mL/min | UP200Ht, UP400St |
| 0,1 a 20 L | 0,2 a 4 L/min | UIP2000hdT |
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Bibliografía / Referencias
- Orio, Laura; Alexandru, Lavinia; Cravotto, Giancarlo; Mantegna, Stefano; Barge, Alessandro (2012): UAE, MAE, SFE-CO2 and classical methods for the extraction of Mitragyna speciosa leaves. Ultrasonics Sonochemistry 19 (2012) 591–595.
- Hakim Mas Haris et al. (2013): An Optimised Recovery of Mitragynine from Mitrgyna Speciosa Using Freeze Drying and Ultrasonic-Assisted Extraction Method. The Experiment Vol. 15(3), 2013. 1077-1083.
Datos de interés
Kratom
El kratom es conocido por sus principales componentes psicoactivos, la mitraginina (MG) y la 7‐hidroximitraginina (7‐HMG), que se encuentran en las hojas de Mitragyna speciosa.
Kratom es un término tailandés que designa tanto el árbol como las técnicas de preparación para consumir sus hojas. Mitragyna speciosa Korth. es un árbol perennifolio de la familia del café (familia Rubiaceae ) originario del sudeste asiático.
Antagonistas opioides
Un agonista es un fármaco que activa determinados receptores del cerebro. Los opioides agonistas completos activan plenamente los receptores opioides del cerebro y producen el efecto opioide completo. Algunos ejemplos de agonistas completos son la heroína, la oxicodona, la metadona, la hidrocodona, la morfina y el opio, entre otros.
Un antagonista es un fármaco que bloquea los opioides al unirse a los receptores opioides sin activarlos. Los antagonistas no producen ningún efecto opioide y bloquean los opioides agonistas completos. Algunos ejemplos son la naltrexona y la naloxona. La naloxona se utiliza a veces para revertir una sobredosis de heroína.
Terpenos frente a terpenoides
Los terpenos son hidrocarburos puros basados en combinaciones de la unidad de isopreno, mientras que los terpenoides están modificados por oxidación. Esto significa que los terpenoides son compuestos relacionados con los terpenos que se distinguen por la presencia de un grupo funcional con oxígeno o por reordenamientos moleculares. Aunque los terpenos y los terpenoides son tipos de compuestos diferentes, ambos términos suelen utilizarse indistintamente en el lenguaje coloquial.