Kratomi ultraheliekstraktsioon

Ultraheli töötlus (sonikeerimine) on väga tõhus, lihtne ja töökindel meetod alkaloidirikaste ekstraktide valmistamiseks kratomi lehtedest (Mitragyna speciosa). Sonikeerimine vabastab taimerakkudest bioaktiivsed ühendid, nagu mitragüniin ja 7-hüdroksümitragüniin, et neid saaks isoleerida. Ultraheliekstraktsioon annab kõrgema saagise väga lühikese ekstraktsiooniaja jooksul.

Kratom ja mitragüniin

Mitragüniin ja 7-hüdroksümitragüniin on Mitragyna speciosa ehk kratomi indoolalkaloidid. Mõlemad ühendid toimivad opioidiretseptorite antagonistidena ja on tuntud oma valu leevendava toime poolest. 7-hüdroksümitragüniin on väga tugevatoimeline valu vaigistav aine. Erinevalt mitragüniinist, mida kratomi lehtedes leidub rohkesti, esineb 7-hüdroksümitragüniini vaid väikestes kogustes. Siiski leevendab 7-hüdroksümitragüniin oma tugeva toime tõttu isegi kõige ägedamat valu ning on tuntud ka opiaatide võõrutusnähtude leevendajana.
Kuivatatud kratomi lehed sisaldavad ligikaudu 1-6% mitragüniini ja ligikaudu 0,01 – 0,04% 7-hüdroksümitragüniini. Kratom on looduslik taimne koostisosa, mida võib kasutada toidulisandina või ravimina pulbrite, kapslite või tinktuuride kujul valu leevendamiseks, stimuleerimiseks või looduslikuks abiks opioidide võõrutusel.
Kratomi bioaktiivsed ühendid, nt alkaloidid mitragüniin ja 7-hüdroksümitragüniin, on talletatud kratomitaime rakkudes. Selleks et muuta need biosaadavaks ja vabastada nende psühhoaktiivne ravitoime, tuleb rakuseinad lõhkuda ning bioaktiivsed ühendid raku sisemusest isoleerida. Ultraheli töötlus (sonikeerimine) on taimsete ühendite ekstraheerimiseks väga tõhus meetod ja seetõttu eelistatud kratomi ekstraktsioonitehnika.

Kratomi alkaloidide ultraheliekstraktsioon

Ultraheliekstraktsioon on väga tõhus meetod peamiste psühhoaktiivsete ühendite mitragüniini ja 7-hüdroksümitragüniini (7-HMG) ning enam kui 40 muu bioaktiivse ühendi, sealhulgas umbes 25 alkaloidi (nt ajmaliitsiin, mitrafülliin, mitragüniinpseudoindoksüül, rünhofülliin) vabastamiseks kratomist.
Mitragyna speciosa (kratomi) enim kasutatavad ühendid on alkaloidid mitragüniin (MG) ja 7-hüdroksümitragüniin, mis on tuntud tugevatoimeliste valu vaigistavate ainetena. 7-hüdroksümitragüniin on opioidi antagonist, mis aitab patsientidel opioididest võõrduda. Mõlemad ained on sonikeerimise abil edukalt vabastatavad taime rakumaatriksist. Kratomi ekstrakte saab ultraheli abil valmistada, kasutades lahustina kas alkoholi, vett või vesilahust etanooli. Lahusti valik mõjutab kratomi ekstrakti toimeid.
Etanool ja vesietanool (st etanool/vesi) annavad oma polaarsuse tõttu kõrgeima toorekstrakti saagise.

Milline on ideaalne lahusti kratomi ultraheliekstraktsiooniks?

Ultraheli töötlus (sonikeerimine) ekstraktsioonimeetodina sobib kasutamiseks mis tahes lahustiga. Võite valida lahusti, mis teile kõige rohkem meeldib. Kratomi optimaalsete ekstraktsioonitulemuste saavutamiseks lahustavad mõned lahustid kratomi alkaloide siiski paremini.
Kratomi ekstrakti toimet mõjutab lahusti, kuna polaarsed ja mittepolaarsed lahustid lahustavad selektiivselt vastavalt rohkem teatud ühendeid:

• Vesietanool: Vesilahus etanool tähendab vee ja etanooli segu. Vee ja etanooli suhet saab nõuetele vastavalt kohandada. Vesilahuse etanooli kasutamisel lahustina on mitu eelist võrreldes ainult vee või ainult etanooli kasutamisega. Esiteks võib etanooli lisamine veele parandada teatud bioaktiivsete ühendite lahustuvust, mis ei lahustu ainuüksi vees hästi, näiteks mõned fenoolsed ühendid ja triterpenoidid. Teiseks võib vesilahuse etanooli kasutamine anda suuremaid ekstraktsioonisaagisi kui ainult vesi või ainult etanool, kuna sellega saab ekstraheerida laiemat valikut bioaktiivseid ühendeid.
  Kratomi puhul on etanooli suurem kontsentratsioon (60–80%) hea valik, sest see tagab väga tõhusa selliste alkaloidide nagu mitragüniin, ning fenoolsete ühendite, terpeenide ja triterpenoidide ekstraheerimise. Samal ajal ekstraheeritakse ka muud vees lahustuvad taimeühendid – tulemuseks on täisspektriekstrakt.
• Vesi: Vesi on levinud lahusti bioaktiivsete ühendite ekstraheerimiseks taimedest. Kratomi peamine alkaloid mitragüniin ei lahustu vees, mistõttu vesi ei sobi kratomi ekstraheerimiseks ideaalselt.
• Etanool: Etanool on väga polaarne lahusti, mida kasutatakse tavaliselt mitragüniini, fenoolsete ühendite, terpeenide ja triterpenoidide ekstraheerimiseks.
• Metanool või atsetoon: Metanool ja atsetoon on mittepolaarsed lahustid, mida saab kasutada kratomi ekstraheerimiseks. Metanool ja atsetoon on aga mõlemad tuleohtlikud ja mürgised, mistõttu tuleb neid kasutada ettevaatusega.

Kratomi ultraheliekstraktsiooniks soovitame lahustina vesilahuse etanooli. Vee ja toiduainete kvaliteediga etanooli segu on mittetoksiline lahusti, mille saab pärast ekstraheerimist hõlpsasti eemaldada destilleerimise või rotatsioonaurustamisega.

Erinevate lahustite spetsiifilise lahustusvõime tõttu võivad kratomi ekstraktid omada erinevaid omadusi. Puhta etanooli või suure etanoolisisaldusega lahustiga eraldatud kratomi ekstrakt on vähem stimuleeriva toimega, samas kui mitragüniini lõõgastav ja ärevust vähendav toime on selgemini väljendunud. Ultraheliekstraktsiooni saab kasutada erinevat tüüpi lahustitega ning see annab võimaluse toota erinevate omadustega kratomi ekstrakte.
Loe lähemalt alkaloidide ekstraheerimisest taimsest materjalist sondtüüpi ultrahelitöötluse seadmega!

Juhtumiuuring: kratomi ultraheliekstraktsioon

Uuringutes on ultraheliga toetatud ekstraktsiooni juba uuritud ja tõestatud kui meetodit, mis suurendab ekstraktsiooni tõhusust ning vabanenud mitragüniini saagist.
Orio et al. 2011 võrdlesid erinevaid ekstraktsioonitehnikaid, nagu ultraheliga toetatud ekstraktsioon, mikrolainetega toetatud ekstraktsioon ja ülekriitilise süsinikdioksiidiga ekstraktsioon, kasutades metanooli, etanooli, vett ja binaarseid segusid. Sondtüüpi ultraheliseade andis suurima mitragüniini saagise. Kuna ultraheliekstraktsiooni protsesse saab lineaarselt suurendada tööstuslikule tootmisele, on see kõige tõhusam meetod alkaloidi suuremate koguste tootmiseks.

Esmane külmkuivatamine koos ultraheliekstraktsiooniga osutus kõige tõhusamaks, kui kasutati CHCl₃ : MeOH 1:4 (v/v) kombinatsiooni pH 9,5 juures. Madal ekstraktsioonitemperatuur vahemikus 25–45°C aitab vältida bioaktiivsete ühendite lagunemist.
Ultraheliekstraktsiooniks pannakse 5 g pulbristatud külmkuivatatud kratomi lehti keeduklaasi, mis sisaldab 200 mL CHCl3:CH3OH, 1:4(v/v), ning mis asetatakse jäävanni, et hoida temperatuur ultraheli töötluse ajal madal. Proovi töödeldakse ultraheli homogenisaatoriga UP200Ht (200W, 26kHz; vt pilti vasakul). UP200Ht seatakse 100% amplituudile ja 50% tsüklirežiimile ning proovi töödeldakse ultrahelega ligikaudu 4 min. Seejärel filtreeritakse lehtede ekstrakt läbi filterpaberi ning filtraadil lasti kuivada aurustusnõus, mis asetati veevannile.
Ultraheliekstraktsioon annab kvaliteetseid ekstrakte ning veenab suurte saagiste, kiire töötlusaja, ohutu ja lihtsa kasutuse, väikese investeerimiskulu ning keskkonnasõbralikkusega.

Loe lähemalt kava kava ultraheliekstraktsioonist!
 

Ultraheli ekstraktorid kratomi alkaloidide jaoks

Hielscher Ultrasonics on teie pikaajalise kogemusega kõrgjõudlusega ultraheli ekstraktorite tarnija. Pakume kogu valikut väikestest käeshoitavatest sonikaatoritest kuni täielikult tööstuslike ultraheli ekstraktoriteni pidevaks in-line töötluseks ning soovitame teile teie protsessinõuetele sobiva ultraheli süsteemi.
Kõiki meie sonikaatoreid saab kasutada ööpäevaringses 24/7 töörežiimis. Sõltuvalt teie toorainest ja ekstraheerimismahust saate valida perioodilise (batch) ultraheli töötluse ja in-line ultraheli töötluse vahel, kasutades ultraheli läbivoolureaktorit.
Sonikaatorite ja lisatarvikute (nagu sonotroodid, Cascatrode’id, võimendussarvad, läbivoolukambrid, reaktorid jne) valik võimaldab teil kokku panna teie protsessieesmärkidele optimeeritud seadistuse.
Alljärgnev tabel annab ülevaate meie ultraheli ekstraktorite ligikaudsest töötlusvõimsusest: