क्रैटम का अल्ट्रासोनिक निष्कर्षण

अल्ट्रासोनिकेशन क्रैटम की पत्तियों (Mitragyna speciosa) से एल्कलॉइड से भरपूर अर्क बनाने की एक अत्यधिक प्रभावी, सरल और विश्वसनीय तकनीक है। सोनिकेशन पादप कोशिकाओं से mitragynine और 7-hydroxymitragynine जैसे जैवसक्रिय यौगिकों को मुक्त करता है, ताकि उन्हें अलग किया जा सके। अल्ट्रासोनिक निष्कर्षण बहुत कम निष्कर्षण समय में अधिक उपज प्रदान करता है।

क्रैटम और mitragynine

Mitragynine और 7-hydroxymitragynine, Mitragyna speciosa के इंडोल एल्कलॉइड हैं; इस पौधे को क्रैटम के नाम से भी जाना जाता है। दोनों यौगिक ओपिऑइड रिसेप्टर प्रतिपक्षी के रूप में कार्य करते हैं और अपने दर्द निवारक प्रभावों के लिए जाने जाते हैं। 7-hydroxymitragynine एक अत्यंत शक्तिशाली दर्द निवारक पदार्थ है। क्रैटम की पत्तियों में प्रचुर मात्रा में मौजूद mitragynine के विपरीत, 7-hydroxymitragynine केवल थोड़ी मात्रा में पाया जाता है। हालांकि, अपनी उच्च प्रभावशीलता के कारण, 7-hydroxymitragynine अत्यंत गंभीर दर्द में भी राहत देता है और अफीमजन्य पदार्थों का सेवन छोड़ने पर होने वाले लक्षणों को कम करने के लिए भी जाना जाता है।
क्रैटम की सूखी पत्तियों में लगभग 1–6% mitragynine और लगभग 0.01 – 0.04% 7-hydroxymitragynine होता है। क्रैटम एक प्राकृतिक वानस्पतिक घटक है, जिसका उपयोग दर्द से राहत देने, उत्तेजना प्रदान करने या ओपिऑइड का सेवन छोड़ने में प्राकृतिक सहायता देने के लिए पाउडर, कैप्सूल या टिंचर के रूप में आहार अनुपूरक अथवा औषधि के तौर पर किया जा सकता है।
क्रैटम के जैवसक्रिय यौगिक, जैसे कि एल्कलॉइड mitragynine और 7-hydroxymitragynine, क्रैटम के पौधे की कोशिकाओं में संचित रहते हैं। उन्हें जैवउपलब्ध बनाने और उनके मनःसक्रिय औषधीय प्रभावों को प्रकट करने के लिए कोशिका भित्तियों को तोड़ना और कोशिका के भीतर से जैवसक्रिय यौगिकों को अलग करना आवश्यक है। अल्ट्रासोनिकेशन वानस्पतिक यौगिकों के निष्कर्षण की एक अत्यधिक प्रभावी विधि है और इसलिए यह क्रैटम निष्कर्षण की पसंदीदा तकनीक है।

क्रैटम एल्कलॉइड का अल्ट्रासोनिक निष्कर्षण

अल्ट्रासोनिक निष्कर्षण क्रैटम से प्रमुख मनःसक्रिय यौगिकों mitragynine और 7-hydroxymitragynine (7-HMG) के साथ-साथ 40 से अधिक अन्य जैवसक्रिय यौगिकों को मुक्त करने की एक बहुत प्रभावी विधि है। इनमें लगभग 25 एल्कलॉइड (जैसे ajmalicine, mitraphylline, mitragynine pseudoindoxyl, rhynchophylline) शामिल हैं।
Mitragyna speciosa (क्रैटम) के सबसे व्यापक रूप से उपयोग किए जाने वाले यौगिक एल्कलॉइड mitragynine (MG) और 7-hydroxymitragynine हैं, जो शक्तिशाली दर्द निवारक पदार्थों के रूप में जाने जाते हैं। 7-hydroxymitragynine एक ओपिऑइड प्रतिपक्षी है, जो रोगियों को ओपिऑइड का सेवन छोड़ने में मदद करता है। सोनिकेशन द्वारा दोनों पदार्थों को पौधे के कोशिकीय मैट्रिक्स से सफलतापूर्वक मुक्त किया जा सकता है। विलायक के रूप में अल्कोहल, पानी या जलीय एथेनॉल का उपयोग करके क्रैटम के अर्क अल्ट्रासोनिक विधि से तैयार किए जा सकते हैं। विलायक का चयन क्रैटम के अर्क के प्रभावों को प्रभावित करता है।
एथेनॉल और जलीय एथेनॉल (अर्थात एथेनॉल/पानी) अपनी ध्रुवीयता के कारण कच्चे अर्क की उच्चतम उपज देते हैं।

क्रैटम के अल्ट्रासोनिक निष्कर्षण के लिए आदर्श विलायक क्या है?

निष्कर्षण विधि के रूप में अल्ट्रासोनिकेशन किसी भी विलायक के साथ संगत है। आप अपनी सबसे अधिक पसंद का विलायक चुनने के लिए स्वतंत्र हैं। हालांकि, क्रैटम के निष्कर्षण के इष्टतम परिणामों के लिए कुछ विलायक क्रैटम एल्कलॉइड को घोलने में बेहतर होते हैं।
विलायक क्रैटम के अर्क के प्रभाव को प्रभावित करता है, क्योंकि ध्रुवीय और अध्रुवीय विलायक अपने-अपने विशिष्ट यौगिकों को चयनात्मक रूप से अधिक मात्रा में घोलते हैं:

• जलीय एथेनॉल: जलीय एथेनॉल का अर्थ पानी और एथेनॉल का मिश्रण है। पानी और एथेनॉल का अनुपात आवश्यकताओं के अनुसार समायोजित किया जा सकता है। विलायक के रूप में जलीय एथेनॉल के उपयोग के, केवल पानी या केवल एथेनॉल के उपयोग की तुलना में, कई लाभ हैं। पहला, पानी में एथेनॉल मिलाने से कुछ ऐसे जैवसक्रिय यौगिकों की विलेयता बढ़ सकती है जो केवल पानी में बहुत अधिक घुलनशील नहीं होते, जैसे कुछ फीनॉलिक यौगिक और ट्राइटरपेनॉइड। दूसरा, जलीय एथेनॉल के उपयोग से केवल पानी या केवल एथेनॉल की तुलना में अधिक निष्कर्षण उपज मिल सकती है, क्योंकि यह अधिक व्यापक प्रकार के जैवसक्रिय यौगिकों का निष्कर्षण कर सकता है।
  क्रैटम के लिए एथेनॉल की अधिक सांद्रता (60–80%) एक अच्छा विकल्प है, क्योंकि इससे mitragynine जैसे एल्कलॉइड, फीनॉलिक यौगिकों, टरपीन और ट्राइटरपेनॉइड का अत्यंत कुशल निष्कर्षण होता है। साथ ही, पानी में घुलनशील अन्य पादप यौगिक भी निष्कर्षित होते हैं – जिससे पूर्ण स्पेक्ट्रम वाला अर्क प्राप्त होता है।
• पानी: पौधों से जैवसक्रिय यौगिकों के निष्कर्षण के लिए पानी एक सामान्य विलायक है। क्रैटम का मुख्य एल्कलॉइड mitragynine पानी में घुलनशील नहीं है, इसलिए क्रैटम के निष्कर्षण के लिए पानी आदर्श नहीं है।
• एथेनॉल: एथेनॉल एक अत्यंत ध्रुवीय विलायक है, जिसका उपयोग सामान्यतः mitragynine, फीनॉलिक यौगिकों, टरपीन और ट्राइटरपेनॉइड के निष्कर्षण के लिए किया जाता है।
• मेथेनॉल या एसीटोन: मेथेनॉल और एसीटोन अध्रुवीय विलायक हैं, जिनका उपयोग क्रैटम के निष्कर्षण के लिए किया जा सकता है। हालांकि, मेथेनॉल और एसीटोन दोनों ज्वलनशील और विषैले हैं, इसलिए इनका उपयोग सावधानी से किया जाना चाहिए।

अल्ट्रासोनिक क्रैटम निष्कर्षण के लिए हम विलायक के रूप में जलीय एथेनॉल की अनुशंसा करते हैं। पानी और खाद्य-ग्रेड एथेनॉल का मिश्रण एक अविषैला विलायक है, जिसे निष्कर्षण के बाद आसवन या घूर्णी वाष्पीकरण द्वारा आसानी से हटाया जा सकता है।

विभिन्न विलायकों की विशिष्ट घुलन क्षमता के कारण क्रैटम के अर्क अलग-अलग गुण प्रदर्शित कर सकते हैं। शुद्ध एथेनॉल या एथेनॉल के उच्च अनुपात से पृथक किया गया क्रैटम अर्क कम उत्तेजक गुण दर्शाता है, जबकि mitragynine के शिथिलता लाने वाले और चिंता कम करने वाले प्रभाव अधिक स्पष्ट होते हैं। अल्ट्रासोनिक निष्कर्षण का उपयोग विभिन्न प्रकार के विलायकों के साथ किया जा सकता है और यह आपको अलग-अलग गुणों वाले क्रैटम अर्क बनाने का विकल्प देता है।
प्रोब-प्रकार के अल्ट्रासोनिकेटर का उपयोग करके पादप सामग्री से एल्कलॉइड के निष्कर्षण के बारे में अधिक पढ़ें!

अल्ट्रासोनिक क्रैटम निष्कर्षण का केस अध्ययन

अनुसंधान में अल्ट्रासोनिक-सहायता प्राप्त निष्कर्षण की जांच पहले ही की जा चुकी है और इसे ऐसी प्रक्रिया के रूप में प्रमाणित किया गया है, जो निष्कर्षण दक्षता और मुक्त हुए mitragynine की उपज बढ़ाती है।
Orio et al. 2011 ने मेथेनॉल, एथेनॉल, पानी और द्विघटकीय मिश्रणों का उपयोग करते हुए अल्ट्रासाउंड-सहायता प्राप्त निष्कर्षण, माइक्रोवेव-सहायता प्राप्त निष्कर्षण और अतिक्रांतिक कार्बन डाइऑक्साइड निष्कर्षण जैसी विभिन्न निष्कर्षण तकनीकों की तुलना की। प्रोब-प्रकार के अल्ट्रासोनिकेटर से mitragynine की सर्वाधिक उपज प्राप्त हुई। चूंकि अल्ट्रासोनिक निष्कर्षण प्रक्रियाओं का पैमाना रैखिक रूप से बढ़ाकर औद्योगिक उत्पादन तक ले जाया जा सकता है, इसलिए यह इस एल्कलॉइड का अधिक मात्रा में उत्पादन करने की सबसे प्रभावी विधि है।

अल्ट्रासोनिक निष्कर्षण के साथ प्रारंभिक फ्रीज़-ड्राइंग को सबसे अधिक कुशल तब पाया गया, जब CHCl₃ : MeOH 1:4 (v/v) के संयोजन का उपयोग pH 9.5 पर किया गया। 25 और 45°C के बीच का कम निष्कर्षण तापमान जैवसक्रिय यौगिकों के विघटन से बचने में मदद करता है।
अल्ट्रासोनिक निष्कर्षण के लिए, फ्रीज़-ड्राइंग द्वारा सुखाई गई और पीसकर चूर्ण बनाई गई क्रैटम की पत्तियों की 5 g मात्रा को एक बीकर में रखा जाता है, जिसमें 200 mL CHCl3:CH3OH, 1:4(v/v) होता है। सोनिकेशन के दौरान तापमान कम रखने के लिए इस बीकर को बर्फ के स्नान में रखा जाता है। नमूने का सोनिकेशन अल्ट्रासोनिक होमोजेनाइज़र UP200Ht (200W, 26kHz; बाईं ओर चित्र देखें) से किया जाता है। UP200Ht को 100% आयाम और 50% चक्र मोड पर सेट किया जाता है और नमूने का लगभग 4 min तक सोनिकेशन किया जाता है। इसके बाद, पत्तियों के अर्क को फ़िल्टर पेपर से छाना जाता है और निस्यंद को जल स्नान पर रखी वाष्पीकरण तश्तरी में सूखने दिया जाता है।
अल्ट्रासोनिक निष्कर्षण से उच्च गुणवत्ता वाले अर्क प्राप्त होते हैं और यह उच्च उपज, कम प्रसंस्करण समय, सुरक्षित और आसान संचालन, कम निवेश लागत तथा पर्यावरण के अनुकूल होने के कारण प्रभावशाली है।

 
कावा कावा के अल्ट्रासोनिक निष्कर्षण के बारे में अधिक पढ़ें!
 

क्रैटम एल्कलॉइड के लिए अल्ट्रासोनिक निष्कर्षक

Hielscher Ultrasonics उच्च प्रदर्शन वाले अल्ट्रासोनिक निष्कर्षकों का आपका दीर्घानुभवी आपूर्तिकर्ता है। छोटे, हाथ में पकड़े जाने वाले अल्ट्रासोनिकेटरों से लेकर निरंतर इनलाइन प्रसंस्करण के लिए पूरी तरह औद्योगिक अल्ट्रासोनिक निष्कर्षकों तक की संपूर्ण शृंखला उपलब्ध कराते हुए, हम आपकी प्रक्रिया की आवश्यकता के अनुरूप अल्ट्रासोनिक प्रणाली की अनुशंसा करेंगे।
हमारे सभी अल्ट्रासोनिकेटर 24/7 चलाए जा सकते हैं। अपने कच्चे माल और निष्कर्षण आयतन के आधार पर, आप बैच सोनिकेशन और अल्ट्रासोनिक प्रवाह रिएक्टर का उपयोग करके इनलाइन सोनिकेशन के बीच चयन कर सकते हैं।
अल्ट्रासोनिकेटरों और सहायक उपकरणों (जैसे सोनोट्रोड, Cascatrodes, बूस्टर हॉर्न, प्रवाह सेल, रिएक्टर आदि) की शृंखला से आप अपनी प्रक्रिया के लक्ष्यों के लिए अनुकूलित व्यवस्था तैयार कर सकते हैं।
नीचे दी गई तालिका हमारे अल्ट्रासोनिक निष्कर्षकों की अनुमानित प्रसंस्करण क्षमता का संकेत देती है: