מיצוי אולטרסוני של קראטום

טיפול באולטרסאונד הוא טכניקה יעילה ביותר, פשוטה ואמינה להפקת תמציות עשירות באלקלואידים מעלי קראטום (Mitragyna speciosa). סוניקציה משחררת מתאי הצמח תרכובות פעילות ביולוגית כגון mitragynine ו-7-hydroxymitragynine, כך שניתן לבודד אותן. מיצוי אולטרסוני מספק תפוקות גבוהות יותר בזמן מיצוי קצר מאוד.

קראטום ו-mitragynine

Mitragynine ו-7-hydroxymitragynine הם אלקלואידים אינדוליים של Mitragyna speciosa, הידוע גם בשם קראטום. שתי התרכובות פועלות כאנטגוניסטים לקולטנים אופיואידיים וידועות בהשפעותיהן משככות הכאב. 7-hydroxymitragynine הוא חומר משכך כאבים בעל עוצמה גבוהה מאוד. בניגוד ל-mitragynine, המצוי בשפע בעלי קראטום, 7-hydroxymitragynine נמצא רק בכמויות קטנות. עם זאת, בשל עוצמתו הגבוהה, 7-hydroxymitragynine מקל אפילו על הכאבים החמורים ביותר, וידוע גם כמקל על תסמיני גמילה מאופיאטים.
עלי קראטום מיובשים מכילים כ-1–6% mitragynine וכ-0.01 – 0.04% של 7-hydroxymitragynine. קראטום הוא רכיב צמחי טבעי שניתן להשתמש בו כתוסף תזונה או כתכשיר תרופתי בצורת אבקות, כמוסות או טינקטורות לשיכוך כאבים, להמרצה או כסיוע טבעי בגמילה מאופיואידים.
התרכובות הפעילות ביולוגית של קראטום, למשל האלקלואידים mitragynine ו-7-hydroxymitragynine, מאוחסנות בתאי צמח הקראטום. כדי להפוך אותן לזמינות ביולוגית ולאפשר להשפעותיהן הרפואיות הפסיכואקטיביות לבוא לידי ביטוי, יש לפרק את דופנות התאים ולבודד את התרכובות הפעילות ביולוגית מתוך התאים. טיפול באולטרסאונד הוא שיטה יעילה ביותר למיצוי תרכובות צמחיות, ולכן הוא טכניקת המיצוי המועדפת לקראטום.

מיצוי אולטרסוני של אלקלואידים מקראטום

מיצוי אולטרסוני הוא שיטה יעילה מאוד לשחרור התרכובות הפסיכואקטיביות העיקריות mitragynine ו-7-hydroxymitragynine (7-HMG), וכן יותר מ-40 תרכובות נוספות הפעילות ביולוגית, ובהן כ-25 אלקלואידים (למשל ajmalicine, mitraphylline, mitragynine pseudoindoxyl, rhynchophylline), מקראטום.
התרכובות הנפוצות ביותר בשימוש מתוך Mitragyna speciosa (קראטום) הן האלקלואידים mitragynine (MG) ו-7-hydroxymitragynine, הידועים כחומרים משככי כאבים רבי עוצמה. 7-hydroxymitragynine הוא אנטגוניסט אופיואידי, המסייע למטופלים להיגמל מאופיואידים. ניתן לשחרר בהצלחה את שני החומרים ממטריצת תאי הצמח באמצעות סוניקציה. ניתן להפיק תמציות קראטום באמצעות אולטרסאונד תוך שימוש באלכוהול, במים או באתנול מימי כממס. בחירת הממס משפיעה על השפעותיה של תמצית הקראטום.
אתנול ואתנול מימי (כלומר, אתנול/מים) מספקים את התפוקות הגבוהות ביותר של תמצית גולמית בשל הקוטביות שלהם.

מהו הממס האידיאלי למיצוי אולטרסוני של קראטום?

טיפול באולטרסאונד כשיטת מיצוי מתאים לשימוש עם כל ממס. באפשרותכם לבחור את הממס המועדף עליכם. עם זאת, לקבלת תוצאות מיצוי מיטביות של קראטום, יש ממסים המתאימים יותר להמסת אלקלואידים של קראטום.
השפעתה של תמצית הקראטום מושפעת מהממס, שכן ממסים קוטביים וממסים לא קוטביים ממיסים באופן בררני כמויות גדולות יותר של תרכובות מסוימות, כל סוג ממס בהתאם לתכונותיו:

• אתנול מימי: אתנול מימי הוא תערובת של מים ואתנול. ניתן להתאים את היחס בין המים לאתנול לדרישות. לשימוש באתנול מימי כממס יש כמה יתרונות על פני שימוש במים או באתנול בלבד. ראשית, הוספת אתנול למים יכולה לשפר את המסיסות של תרכובות ביו־אקטיביות מסוימות שאינן מסיסות היטב במים בלבד, כגון תרכובות פנוליות מסוימות וטריטרפנואידים. שנית, שימוש באתנול מימי יכול להניב תפוקות מיצוי גבוהות יותר בהשוואה למים או לאתנול בלבד, מכיוון שהוא יכול למצות מגוון רחב יותר של תרכובות ביו־אקטיביות.
  עבור קראטום, ריכוז גבוה יותר של אתנול (60–80%) הוא בחירה טובה, שכן הוא מאפשר מיצוי יעיל מאוד של אלקלואידים כגון מיטרגינין, וכן של תרכובות פנוליות, טרפנים וטריטרפנואידים. במקביל, ממוצות גם תרכובות צמחיות אחרות המסיסות במים – וכך מתקבלת תמצית בעלת ספקטרום מלא.
• מים: מים הם ממס נפוץ למיצוי תרכובות ביו־אקטיביות מצמחים. מיטרגינין, האלקלואיד העיקרי בקראטום, אינו מסיס במים, ולכן מים אינם אידאליים למיצוי קראטום.
• אתנול: אתנול הוא ממס קוטבי מאוד המשמש בדרך כלל למיצוי מיטרגינין, תרכובות פנוליות, טרפנים וטריטרפנואידים.
• מתנול או אצטון: מתנול ואצטון הם ממסים לא קוטביים שניתן להשתמש בהם למיצוי קראטום. עם זאת, הן מתנול והן אצטון דליקים ורעילים, ולכן יש להשתמש בהם בזהירות.

למיצוי אולטרסוני של קראטום, אנו ממליצים על אתנול מימי כממס. תערובת של מים ואתנול בדרגת מזון היא ממס לא רעיל, שניתן להסיר בקלות לאחר המיצוי באמצעות זיקוק או אידוי סיבובי.

בשל יכולת ההמסה הייחודית של ממסים שונים, תמציות קראטום עשויות להתאפיין בתכונות שונות. תמצית קראטום שבודדה באמצעות אתנול טהור או תערובת בעלת שיעור גבוה של אתנול מתאפיינת בתכונות ממריצות פחות, בעוד שההשפעות המרגיעות ומפחיתות החרדה של מיטרגינין בולטות יותר. ניתן להשתמש במיצוי אולטרסוני עם סוגים שונים של ממסים, וכך לייצר תמציות קראטום בעלות תכונות שונות.
קראו עוד על מיצוי אלקלואידים מחומר צמחי באמצעות מכשיר אולטרסוני עם גשושית!

חקר מקרה של מיצוי אולטרסוני של קראטום

מחקרים כבר בחנו והוכיחו שמיצוי בסיוע אולטרסאונד הוא הליך המגביר את יעילות המיצוי ואת תפוקת המיטרגינין המשתחרר.
Orio ועמיתיו, 2011, השוו בין שיטות מיצוי שונות כגון מיצוי בסיוע אולטרסאונד, מיצוי בסיוע גלי מיקרו ומיצוי בפחמן דו־חמצני במצב על־קריטי, תוך שימוש במתנול, באתנול, במים ובתערובות בינאריות. המכשיר האולטרסוני עם הגשושית הניב את התפוקה הגבוהה ביותר של מיטרגינין. מכיוון שניתן להגדיל את קנה המידה של תהליכי מיצוי אולטרסוני באופן ליניארי עד לייצור תעשייתי, זוהי השיטה היעילה ביותר לייצור כמויות גדולות יותר של האלקלואיד.

נמצא כי ייבוש ראשוני בהקפאה בשילוב מיצוי אולטרסוני הוא היעיל ביותר כאשר נעשה שימוש בתערובת CHCl₃ : MeOH ביחס 1:4 (v/v) ב-pH 9.5. טמפרטורת מיצוי נמוכה, בין 25 ל-45°C, מסייעת למנוע את פירוק התרכובות הביו־אקטיביות.
למיצוי האולטרסוני, מניחים 5 g של עלי קראטום שנטחנו לאבקה לאחר ייבוש בהקפאה בכוס כימית המכילה 200 mL של CHCl3:CH3OH, 1:4(v/v), ומניחים את הכוס באמבט קרח כדי לשמור על טמפרטורה נמוכה במהלך הסוניקציה. הדגימה עוברת סוניקציה באמצעות הומוגנייזר אולטרסוני UP200Ht ‏(200W, 26kHz; ראו תמונה משמאל). מכוונים את UP200Ht למשרעת של 100% ולמצב פעולה מחזורי של 50%, והדגימה עוברת סוניקציה במשך כ-4 דקות. לאחר מכן מסננים את תמצית העלים דרך נייר סינון ומניחים לתסנין להתייבש בצלחת אידוי המונחת על אמבט מים.
מיצוי אולטרסוני מניב תמציות באיכות גבוהה ומצטיין בתפוקות גבוהות, בזמן עיבוד קצר, בתפעול בטוח וקל, בעלות השקעה נמוכה ובידידותיות לסביבה.

 
קראו עוד על מיצוי אולטרסוני של קאווה קאווה!
 

מכשירי מיצוי אולטרסוניים לאלקלואידים של קראטום

Hielscher Ultrasonics היא הספקית המנוסה שלכם למכשירי מיצוי אולטרסוניים בעלי ביצועים גבוהים. אנו מציעים את מלוא המגוון, ממכשירים אולטרסוניים קטנים המוחזקים ביד ועד למכשירי מיצוי אולטרסוניים תעשייתיים לחלוטין לעיבוד רציף בקו, ונמליץ לכם על מערכת אולטרסונית המותאמת לדרישות התהליך שלכם.
ניתן להפעיל את כל המכשירים האולטרסוניים שלנו ברציפות, 24/7. בהתאם לחומר הגלם ולנפח המיצוי שלכם, תוכלו לבחור בין סוניקציה באצווה לבין סוניקציה בקו באמצעות ריאקטור אולטרסוני בזרימה רציפה.
מגוון המכשירים האולטרסוניים והאביזרים שלנו (כגון סונוטרודות, Cascatrodes, מגברי משרעת, תאי זרימה, ריאקטורים וכו') מאפשר לכם להרכיב מערך המותאם באופן מיטבי ליעדי התהליך שלכם.
הטבלה שלהלן מספקת לכם אומדן לכושר העיבוד של מכשירי המיצוי האולטרסוניים שלנו: