초음파 크라톰 추출

초음파 처리는 크라톰 잎(Mitragyna speciosa)에서 알칼로이드가 풍부한 추출물을 생산하는 데 매우 효과적이고 간단하며 신뢰할 수 있는 기술입니다. 초음파 처리는 미트라기닌과 7-하이드록시미트라기닌 등의 생리활성 화합물을 식물 세포에서 방출하여 분리할 수 있게 합니다. 초음파 추출은 매우 짧은 추출 시간에 더 높은 수율을 제공합니다.

크라톰과 미트라기닌

미트라기닌과 7-하이드록시미트라기닌은 크라톰으로도 알려진 Mitragyna speciosa의 인돌 알칼로이드입니다. 두 화합물은 모두 오피오이드 수용체 길항제로 작용하며 진통 효과로 알려져 있습니다. 7-하이드록시미트라기닌은 효력이 매우 강한 진통 물질입니다. 크라톰 잎에 풍부하게 존재하는 미트라기닌과 달리, 7-하이드록시미트라기닌은 소량만 존재합니다. 그러나 7-하이드록시미트라기닌은 효력이 강해 가장 심한 통증까지 완화하며, 아편계 약물의 금단 증상도 완화하는 것으로 알려져 있습니다.
건조한 크라톰 잎에는 약 1–6%의 미트라기닌과 약 0.01 – 0.04%의 7-하이드록시미트라기닌이 함유되어 있습니다. 크라톰은 천연 식물성 원료로, 통증을 완화하거나 자극 효과를 내거나 오피오이드 금단을 자연적으로 돕기 위해 분말, 캡슐 또는 팅크 형태의 식이 보충제나 의약품으로 사용할 수 있습니다.
미트라기닌과 7-하이드록시미트라기닌 등의 알칼로이드를 비롯한 크라톰의 생리활성 화합물은 크라톰 식물의 세포에 저장되어 있습니다. 이 화합물이 체내에서 이용될 수 있게 하고 향정신성 약효를 발휘하게 하려면 세포벽을 파괴하고 세포 내부에서 생리활성 화합물을 분리해야 합니다. 초음파 처리는 식물성 화합물 추출에 매우 효과적인 방법이므로 선호되는 크라톰 추출 기술입니다.

크라톰 알칼로이드의 초음파 추출

초음파 추출은 크라톰에서 주요 향정신성 화합물인 미트라기닌과 7-하이드록시미트라기닌(7-HMG)을 비롯하여 약 25종의 알칼로이드(예: 아즈말리신, 미트라필린, 미트라기닌 슈도인독실, 린코필린)를 포함한 40종 이상의 다른 생리활성 화합물을 방출하는 데 매우 효과적인 방법입니다.
Mitragyna speciosa(크라톰)의 화합물 중 가장 널리 사용되는 것은 강력한 진통 물질로 알려진 알칼로이드인 미트라기닌(MG)과 7-하이드록시미트라기닌입니다. 7-하이드록시미트라기닌은 환자가 오피오이드를 끊는 데 도움을 주는 오피오이드 길항제입니다. 두 물질은 모두 초음파 처리를 통해 식물의 세포 기질에서 성공적으로 방출할 수 있습니다. 크라톰 추출물은 알코올, 물 또는 에탄올 수용액을 용매로 사용하여 초음파로 생산할 수 있습니다. 용매의 선택은 크라톰 추출물의 효과에 영향을 미칩니다.
에탄올과 에탄올 수용액(즉, 에탄올/물)은 그 극성으로 인해 가장 높은 조추출물 수율을 제공합니다.

초음파 크라톰 추출에 이상적인 용매는 무엇입니까?

추출 방법으로서 초음파 처리는 모든 용매와 호환됩니다. 가장 선호하는 용매를 자유롭게 선택할 수 있습니다. 그러나 최적의 크라톰 추출 결과를 얻으려면 크라톰 알칼로이드를 더 잘 용해하는 용매를 사용하는 것이 좋습니다.
극성 용매와 비극성 용매는 각각 특정 화합물을 선택적으로 더 많이 용해하므로, 용매는 크라톰 추출물의 효과에 영향을 미칩니다:

• 에탄올 수용액: 에탄올 수용액은 물과 에탄올의 혼합물을 의미합니다. 물과 에탄올의 비율은 요구 사항에 따라 조절할 수 있습니다. 에탄올 수용액을 용매로 사용하면 물이나 에탄올을 단독으로 사용할 때보다 여러 이점이 있습니다. 첫째, 물에 에탄올을 첨가하면 일부 페놀 화합물과 트리테르페노이드처럼 물만으로는 잘 녹지 않는 특정 생리활성 화합물의 용해도를 높일 수 있습니다. 둘째, 에탄올 수용액은 더 다양한 생리활성 화합물을 추출할 수 있으므로 물이나 에탄올을 단독으로 사용할 때보다 추출 수율이 높아질 수 있습니다.
  크라톰의 경우, 더 높은 농도의 에탄올(60–80%)을 선택하면 미트라기닌과 같은 알칼로이드, 페놀 화합물, 테르펜 및 트리테르페노이드를 매우 효율적으로 추출할 수 있습니다. 동시에 다른 수용성 식물 화합물도 함께 추출되어 전성분 추출물이 얻어집니다.
• 물: 물은 식물에서 생리활성 화합물을 추출하는 데 흔히 사용되는 용매입니다. 크라톰의 주요 알칼로이드인 미트라기닌은 수용성이 아니므로 물은 크라톰 추출에 이상적이지 않습니다.
• 에탄올: 에탄올은 극성이 매우 높은 용매로, 미트라기닌, 페놀 화합물, 테르펜 및 트리테르페노이드 추출에 흔히 사용됩니다.
• 메탄올 또는 아세톤: 메탄올과 아세톤은 크라톰 추출에 사용할 수 있는 비극성 용매입니다. 그러나 메탄올과 아세톤은 모두 인화성과 독성이 있으므로 주의해서 사용해야 합니다.

크라톰의 초음파 추출에는 에탄올 수용액을 용매로 사용할 것을 권장합니다. 물과 식품용 에탄올의 혼합물은 무독성 용매로, 추출 후 증류나 회전 증발로 쉽게 제거할 수 있습니다.

용매마다 용해 능력이 다르므로 크라톰 추출물은 서로 다른 특성을 나타낼 수 있습니다. 순수 에탄올이나 에탄올 비율이 높은 용매로 분리한 크라톰 추출물은 자극 특성이 더 약한 반면, 미트라기닌의 이완 및 불안 감소 효과는 더 뚜렷하게 나타납니다. 초음파 추출에는 다양한 종류의 용매를 사용할 수 있어 서로 다른 특성을 지닌 크라톰 추출물을 생산할 수 있습니다.
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크라톰 초음파 추출 사례 연구

연구를 통해 초음파 보조 추출이 추출 효율과 방출되는 미트라기닌의 수율을 높이는 공정임이 이미 조사되고 입증되었습니다.
Orio 등은 2011년에 메탄올, 에탄올, 물 및 이성분 혼합물을 사용하여 초음파 보조 추출, 마이크로파 보조 추출, 초임계 이산화탄소 추출 등 다양한 추출 기법을 비교했습니다. 프로브형 초음파 처리기를 사용했을 때 미트라기닌 수율이 가장 높았습니다. 초음파 추출 공정은 산업 생산 규모까지 선형적으로 확장할 수 있으므로 이 알칼로이드를 더 많은 양으로 생산하는 데 가장 효과적인 방법입니다.

초기 동결 건조와 초음파 추출을 병행하는 방법은 CHCl₃ : MeOH 1:4 (v/v) 혼합물을 pH 9.5에서 사용했을 때 가장 효율적인 것으로 나타났습니다. 25에서 45°C 사이의 낮은 추출 온도는 생리활성 화합물의 분해를 방지하는 데 도움이 됩니다.
초음파 추출을 위해 분쇄한 동결 건조 크라톰 잎 5 g을 CHCl3:CH3OH, 1:4(v/v) 200 mL가 담긴 비커에 넣고, 초음파 처리 중 온도를 낮게 유지하도록 비커를 얼음 수조에 놓습니다. 시료는 초음파 균질기 UP200Ht(200W, 26kHz; 왼쪽 사진 참조)로 초음파 처리합니다. UP200Ht를 진폭 100%, 사이클 모드 50%로 설정하고 시료를 약 4 min 동안 초음파 처리합니다. 그 후 잎 추출물을 여과지로 여과하고, 여과액을 물 수조 위에 놓인 증발 접시에서 건조합니다.
초음파 추출은 고품질 추출물을 제공하며, 높은 수율, 빠른 처리 시간, 안전하고 간편한 작동, 낮은 투자 비용 및 친환경성이 장점입니다.

 
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크라톰 알칼로이드용 초음파 추출기

Hielscher Ultrasonics는 고성능 초음파 추출기를 공급해 온 오랜 경험을 보유하고 있습니다. 소형 휴대용 초음파 처리기부터 연속 인라인 처리용 완전 산업용 초음파 추출기까지 전체 제품군을 제공하며, 고객의 공정 요구 사항에 맞춘 초음파 시스템을 추천해 드립니다.
당사의 모든 초음파 처리기는 24/7 가동할 수 있습니다. 원료와 추출량에 따라 배치 초음파 처리 또는 초음파 유통식 반응기를 이용한 인라인 초음파 처리 중에서 선택할 수 있습니다.
초음파 처리기와 액세서리 제품군(소노트로드, Cascatrodes, 부스터 혼, 플로우 셀, 반응기 등)을 활용하면 공정 목표에 최적화된 장치 구성을 갖출 수 있습니다.
아래 표는 당사 초음파 추출기의 대략적인 처리 용량을 보여 줍니다: