超音波抽出

超音波処理は、オクラトムの葉（Mitragyna speciosa）からアルカロイドを豊富に含む抽出物を製造するための、非常に効果的で簡単かつ信頼性の高い技術である。超音波処理は、ミトラギニンや7-ヒドロキシミトラギニンなどの生物活性化合物を植物細胞から遊離させ、単離することができます。超音波抽出は非常に短い抽出時間で高い収率を提供します。

クラトムとミトラギニン

ミトラギニンと7-ヒドロキシミトラギニンはミトラギナ・スペシオサ（別名クラトム）のインドールアルカロイドである。両化合物はオピオイド受容体拮抗薬として作用し、鎮痛作用で知られている。7-ヒドロキシミトラギニンは非常に強力な鎮痛物質である。クラトムの葉に多く含まれるミトラギニンとは異なり、7-ヒドロキシミトラギニンは少量しか含まれていない。しかし、その高い効力により、7-ヒドロキシミトラギニンは最悪の痛みを和らげ、アヘン剤の離脱症状を緩和することでも知られている。
乾燥したオキアミの葉には、約1～6%のミトラギニンと約0.01%のミトラギニンが含まれる。 – 00.04％の7-ヒドロキシミトラギニン。クラトムは天然の植物成分で、栄養補助食品として、または粉末、カプセル、チンキ剤などの医薬品として、痛みを和らげたり、刺激を与えたり、オピオイド離脱の自然な助けとして作用します。
オクラトムの生理活性化合物、例えばアルカロイドであるミトラギニンや7-ヒドロキシミトラギニンはオクラトムの細胞内に貯蔵されている。これらを生物学的に利用可能にし、精神作用のある薬効を放出させるためには、細胞壁を破壊し、細胞内部から生物活性化合物を分離する必要があります。超音波処理は植物性化合物の抽出に非常に有効な方法であり、そのためオクラトムの抽出技術として好まれています。

アルカロイドの超音波抽出

超音波抽出は、主要な精神活性化合物であるミトラギニンと7-ヒドロキシミトラギニン（7-HMG）だけでなく、約25種類のアルカロイド（例：アジュマリシン、ミトラフィリン、ミトラギニン・シュードインドキシル、リンコフィリン）を含む40種類以上の生物活性化合物をオキアミから放出するのに非常に効果的な方法です。
ミトラギナ・スペシオサ（オクラトム）の最も広く使用されている化合物は、アルカロイドのミトラギニン（MG）、7-ヒドロキシミトラギニンであり、これらは強力な鎮痛物質として知られている。7-ヒドロキシミトラギニンはオピオイド拮抗薬で、患者のオピオイド離脱を助ける。どちらの物質も超音波処理によって植物の細胞マトリックスからうまく放出される。クラトム抽出物は、溶媒としてアルコール、水または水性エタノールを用いて超音波処理で製造することができる。溶媒の選択は、クラトム抽出物の効果に影響する。
エタノールおよび水性エタノール（すなわち、エタノール/水）は、極性のため、最も高い生抽出物収率を与える。

超音波抽出に理想的な溶剤とは？

抽出法としての超音波法は、どんな溶媒にも適合する。あなたが最も好きな溶媒を自由に選ぶことができます。しかし、オクラトムの最適な抽出結果を得るためには、オクラトムのアルカロイドを溶解するのに適した溶媒があります。
極性溶媒と非極性溶媒はそれぞれ特定の化合物をより多く選択的に溶解するため、オクラトムエキスの効果は溶媒に影響される：

• 水性エタノール： 水性エタノールとは、水とエタノールの混合物を意味する。水とエタノールの比率は必要に応じて調整できる。溶媒として水性エタノールを使用することには、水やエタノールを単独で使用する場合と比べていくつかの利点がある。第一に、水にエタノールを加えることで、フェノール化合物やトリテルペノイドなど、水だけではあまり溶解しない特定の生理活性化合物の溶解度を向上させることができる。第二に、水性エタノールを使用すると、水やエタノール単独に比べて、より広範囲の生理活性化合物を抽出できるため、抽出収率が高くなる。
  ミトラギニン、フェノール化合物、テルペン、トリテルペノイドなどのアルカロイドを非常に効率的に抽出することができるため、オクラトムの場合は高濃度のエタノール（60～80％）が適している。同時に、他の水溶性植物化合物も抽出される。 – その結果、フルスペクトルエキスが得られる。
• 水だ： 水は植物から生理活性化合物を抽出するための一般的な溶媒である。オクラトムの主要アルカロイドであるミトラギニンは水溶性ではないので、オクラトムの抽出に水は適していません。
• エタノール： エタノールは非常に極性の高い溶媒で、ミトラギニン、フェノール化合物、テルペン、トリテルペノイドの抽出によく使われる。
• メタノールまたはアセトン： メタノールとアセトンはオクラトムの抽出に使用できる非極性溶媒である。しかし、メタノールとアセトンは可燃性で有毒であるため、使用には注意が必要です。

超音波オキアミ抽出には、溶媒として水性エタノールを推奨します。水と食品用エタノールの混合溶媒は無害で、抽出後、蒸留またはロート蒸発により簡単に除去できます。

異なる溶媒の特異的な溶解能力により、クラトム抽出物は異なる特性を示すことがある。純粋なエタノールまたは高いエタノール比率で単離されたクラトム抽出物は、ミトラギニンのリラックス効果や不安軽減効果がより顕著である一方、刺激性はより低い。超音波抽出は様々な種類の溶媒で使用でき、異なる特性を持つクラトム抽出物を製造する選択肢を提供します。
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超音波抽出のケーススタディ

超音波補助抽出は、抽出効率とミトラギニンの収率を向上させる方法として、すでに研究され、証明されている。
Orio et al. 2011は、メタノール、エタノール、水、二元混合物を用いて、超音波アシスト抽出、マイクロ波アシスト抽出、超臨界二酸化炭素抽出などの様々な抽出技術を比較した。プローブタイプの超音波抽出器は ミトラギニン最高収量.超音波抽出プロセスは工業生産まで直線的にスケールアップできるため、アルカロイドを大量に生産するには最も効果的な方法である。

最初の凍結乾燥と超音波抽出の組み合わせは、CHCl₃ :MeOH 1:4 (v/v)、pH 9.5で使用した。25～45℃の低い抽出温度は、生物活性化合物の分解を避けるのに役立つ。
超音波抽出のために、粉砕した凍結乾燥クラトムの葉5gを200mLのCHCl3:CH3OH, 1:4(v/v)を入れたビーカーに入れ、超音波処理中の温度を低く保つために氷浴に入れる。試料は超音波ホモジナイザーUP200Ht（200W、26kHz、左写真参照）で超音波処理する。UP200Htを100%振幅、50%サイクルモードに設定し、サンプルを約4分間超音波処理する。その後、葉エキスをろ紙でろ過し、ろ液を水浴上に置いた蒸発皿の上で乾燥させた。
超音波抽出は高品質の抽出物をもたらし、高い収率、迅速な処理時間、安全で簡単な操作、低い投資コスト、環境への優しさによって説得力がある。

 
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クラトム・アルカロイド用超音波抽出器

Hielscher Ultrasonics社は、高性能超音波抽出装置の長年の経験を持つサプライヤーです。小型のハンドヘルド超音波装置から、連続インライン処理用の完全工業用超音波抽出装置まで、あらゆる種類の超音波装置を提供し、お客様のプロセス要件に合わせた超音波システムを提案します。
当社の超音波処理装置はすべて、24時間365日の稼働が可能です。原料や抽出量に応じて、バッチ式超音波処理と超音波フロースルー反応器を使用したインライン式超音波処理のいずれかを選択できます。
超音波発生装置と付属品（ソノトロード、カスカトロード、ブースターホーン、フローセル、リアクターなど）のポートフォリオにより、お客様のプロセス目標に最適なセットアップを組み立てることができます。
下の表は、当社の超音波エクスタクタのおおよその処理能力を示しています：