Ultrasone extractie van kratom

Ultrasone behandeling is een zeer effectieve, eenvoudige en betrouwbare techniek om alkaloïderijke extracten uit kratombladeren (Mitragyna speciosa) te produceren. Sonicatie maakt bioactieve verbindingen zoals mitragynine en 7-hydroxymitragynine vrij uit de plantencellen, zodat deze kunnen worden geïsoleerd. Ultrasone extractie levert hogere opbrengsten in een zeer korte extractietijd.

Kratom en mitragynine

Mitragynine en 7-hydroxymitragynine zijn de indoolalkaloïden van Mitragyna speciosa, ook bekend als kratom. Beide verbindingen werken als antagonisten van opioïdreceptoren en staan bekend om hun pijnstillende effecten. 7-hydroxymitragynine is een zeer krachtige pijnstillende stof. In tegenstelling tot mitragynine, dat overvloedig aanwezig is in kratombladeren, komt 7-hydroxymitragynine slechts in kleine hoeveelheden voor. Dankzij de hoge werkzaamheid verlicht 7-hydroxymitragynine echter zelfs de ergste pijn en staat het ook bekend om het verlichten van ontwenningsverschijnselen bij opiaten.
Gedroogde kratombladeren bevatten ongeveer 1–6% mitragynine en ongeveer 0,01 – 0,04% 7-hydroxymitragynine. Kratom is een natuurlijk plantaardig ingrediënt dat als voedingssupplement of geneesmiddel in de vorm van poeders, capsules of tincturen kan worden gebruikt om pijn te verlichten, te stimuleren of als natuurlijk hulpmiddel bij het ontwennen van opioïden te dienen.
De bioactieve verbindingen van kratom, bijvoorbeeld de alkaloïden mitragynine en 7-hydroxymitragynine, worden opgeslagen in de cellen van de kratomplant. Om ze biologisch beschikbaar te maken en hun psychoactieve medicinale effecten tot uiting te laten komen, moeten de celwanden worden afgebroken en moeten de bioactieve verbindingen uit het celinterieur worden geïsoleerd. Ultrasone behandeling is een zeer doeltreffende methode voor de extractie van plantaardige verbindingen en is daarom de voorkeurstechniek voor kratomextractie.

Ultrasone extractie van kratomalkaloïden

Ultrasone extractie is een zeer effectieve methode om de belangrijkste psychoactieve verbindingen mitragynine en 7-hydroxymitragynine (7-HMG), evenals meer dan 40 andere bioactieve verbindingen, waaronder ongeveer 25 alkaloïden (bijvoorbeeld ajmalicine, mitraphylline, mitragynine-pseudoindoxyl en rhynchophylline), uit kratom vrij te maken.
De meest gebruikte verbindingen van Mitragyna speciosa (kratom) zijn de alkaloïden mitragynine (MG) en 7-hydroxymitragynine, die bekendstaan als krachtige pijnstillende stoffen. 7-hydroxymitragynine is een opioïdantagonist die patiënten helpt bij het ontwennen van opioïden. Beide stoffen kunnen met succes door sonicatie uit de celmatrix van de plant worden vrijgemaakt. Kratomextracten kunnen ultrasoon worden geproduceerd met alcohol, water of waterige ethanol als oplosmiddel. De keuze van het oplosmiddel beïnvloedt de effecten van het kratomextract.
Ethanol en waterige ethanol (d.w.z. ethanol/water) leveren vanwege hun polariteit de hoogste opbrengsten aan ruw extract.

Wat is het ideale oplosmiddel voor ultrasone kratomextractie?

Ultrasone behandeling als extractiemethode is compatibel met elk oplosmiddel. U kunt vrij het oplosmiddel kiezen dat uw voorkeur heeft. Voor optimale resultaten bij kratomextractie zijn sommige oplosmiddelen echter beter geschikt om kratomalkaloïden op te lossen.
Het effect van het kratomextract wordt beïnvloed door het oplosmiddel, omdat polaire en apolaire oplosmiddelen elk selectief meer van bepaalde verbindingen oplossen:

• Waterige ethanol: Waterige ethanol is een mengsel van water en ethanol. De verhouding tussen water en ethanol kan aan de vereisten worden aangepast. Het gebruik van waterige ethanol als oplosmiddel heeft verschillende voordelen ten opzichte van het gebruik van uitsluitend water of ethanol. Ten eerste kan de toevoeging van ethanol aan water de oplosbaarheid verbeteren van bepaalde bioactieve verbindingen die in uitsluitend water niet goed oplosbaar zijn, zoals sommige fenolische verbindingen en triterpenoïden. Ten tweede kan het gebruik van waterige ethanol hogere extractieopbrengsten opleveren dan uitsluitend water of ethanol, omdat hiermee een breder scala aan bioactieve verbindingen kan worden geëxtraheerd.
  Voor kratom is een hogere ethanolconcentratie (60–80%) een goede keuze, omdat deze een zeer efficiënte extractie oplevert van alkaloïden zoals mitragynine, fenolische verbindingen, terpenen en triterpenoïden. Tegelijkertijd worden ook andere wateroplosbare plantaardige verbindingen geëxtraheerd – wat resulteert in een extract met het volledige spectrum aan verbindingen.
• Water: Water is een veelgebruikt oplosmiddel voor de extractie van bioactieve verbindingen uit planten. Het belangrijkste kratomalkaloïde, mitragynine, is niet wateroplosbaar, waardoor water niet ideaal is voor kratomextractie.
• Ethanol: Ethanol is een zeer polair oplosmiddel dat veel wordt gebruikt voor de extractie van mitragynine, fenolische verbindingen, terpenen en triterpenoïden.
• Methanol of aceton: Methanol en aceton zijn apolaire oplosmiddelen die kunnen worden gebruikt voor de extractie van kratom. Methanol en aceton zijn echter beide ontvlambaar en giftig en moeten daarom voorzichtig worden gebruikt.

Voor ultrasone kratomextractie adviseren wij waterige ethanol als oplosmiddel. Een mengsel van water en ethanol van voedingskwaliteit is een niet-giftig oplosmiddel dat na de extractie eenvoudig kan worden verwijderd door destillatie of verdamping met een rotatieverdamper.

Door het specifieke oplossend vermogen van verschillende oplosmiddelen kunnen kratomextracten uiteenlopende eigenschappen vertonen. Kratomextract dat met zuivere ethanol of een hoog ethanolaandeel wordt geïsoleerd, vertoont minder stimulerende eigenschappen, terwijl de ontspannende en angstverminderende effecten van mitragynine sterker tot uiting komen. Ultrasone extractie kan met verschillende soorten oplosmiddelen worden gebruikt en biedt u de mogelijkheid om kratomextracten met verschillende eigenschappen te produceren.
Lees meer over alkaloïdextractie uit plantaardig materiaal met een ultrasone sonicator met sonde!

Casestudy over ultrasone kratomextractie

Onderzoek heeft ultrasoon ondersteunde extractie al onderzocht en bewezen als een procedure die de extractie-efficiëntie en de opbrengst aan vrijgemaakt mitragynine verhoogt.
Orio et al. 2011 vergeleken verschillende extractietechnieken, zoals ultrasoon ondersteunde extractie, microgolfondersteunde extractie en extractie met superkritisch koolstofdioxide, met methanol, ethanol, water en binaire mengsels. De ultrasone sonicator met sonde leverde de hoogste opbrengst aan mitragynine. Omdat ultrasone extractieprocessen lineair kunnen worden opgeschaald naar industriële productie, is dit de meest effectieve methode om grotere hoeveelheden van het alkaloïde te produceren.

Voorafgaand vriesdrogen in combinatie met ultrasone extractie bleek het efficiëntst bij gebruik van een combinatie van CHCl₃ : MeOH 1:4 (v/v) bij pH 9,5. Een lage extractietemperatuur tussen 25 en 45°C helpt de afbraak van de bioactieve verbindingen te voorkomen.
Voor de ultrasone extractie wordt 5 g van de verpulverde, gevriesdroogde kratombladeren in een bekerglas met 200 mL CHCl3:CH3OH, 1:4(v/v) geplaatst. Het bekerglas wordt in een ijsbad geplaatst om de temperatuur tijdens de sonicatie laag te houden. Het monster wordt gesoniceerd met een ultrasone homogenisator UP200Ht (200W, 26kHz; zie afbeelding links). De UP200Ht wordt ingesteld op 100% amplitude en een cyclusmodus van 50%, en het monster wordt ongeveer 4 min gesoniceerd. Vervolgens wordt het bladextract door filtreerpapier gefilterd en laat men het filtraat drogen in een verdampingsschaal die op een waterbad is geplaatst.
Ultrasone extractie resulteert in hoogwaardige extracten en overtuigt met hoge opbrengsten, een korte verwerkingstijd, veilige en eenvoudige bediening, lage investeringskosten en milieuvriendelijkheid.

 
Lees meer over ultrasone extractie van kava kava!
 

Ultrasone extractoren voor kratomalkaloïden

Hielscher Ultrasonics is uw leverancier met jarenlange ervaring op het gebied van ultrasone extractoren met hoge prestaties. Met ons volledige assortiment, van kleine draagbare ultrasone sonicatoren tot volledig industriële ultrasone extractoren voor continue inlineverwerking, adviseren wij u een ultrasoon systeem dat op uw procesvereisten is afgestemd.
Al onze ultrasone sonicatoren kunnen 24/7 worden gebruikt. Afhankelijk van uw grondstof en extractievolume kunt u kiezen tussen sonicatie in batches en inlinesonicatie met een ultrasone doorstroomreactor.
Met het assortiment ultrasone sonicatoren en accessoires (zoals sonotrodes, Cascatrodes, boosterhoorns, doorstroomcellen, reactoren enz.) kunt u een opstelling samenstellen die voor uw procesdoelen is geoptimaliseerd.
De onderstaande tabel geeft u een indicatie van de geschatte verwerkingscapaciteit van onze ultrasone extractoren: