Ультразвуковая экстракция кратома

Обработка ультразвуком – высокоэффективный, простой и надёжный метод получения богатых алкалоидами экстрактов из листьев кратома (Mitragyna speciosa). Обработка ультразвуком высвобождает из растительных клеток биоактивные соединения, такие как митрагинин и 7-hydroxymitragynine, что позволяет их выделить. Ультразвуковая экстракция обеспечивает более высокий выход за очень короткое время экстракции.

Кратом и митрагинин

Митрагинин и 7-hydroxymitragynine – индольные алкалоиды Mitragyna speciosa, также известной как кратом. Оба соединения действуют как антагонисты опиоидных рецепторов и известны своим обезболивающим действием. 7-hydroxymitragynine – вещество с очень сильным обезболивающим действием. В отличие от митрагинина, который в большом количестве присутствует в листьях кратома, 7-hydroxymitragynine содержится лишь в небольших количествах. Однако благодаря своей высокой активности 7-hydroxymitragynine снимает даже самую сильную боль и также известен способностью облегчать симптомы отмены опиатов.
Высушенные листья кратома содержат приблизительно 1–6% митрагинина и приблизительно 0,01 – 0,04% 7-hydroxymitragynine. Кратом – натуральный растительный ингредиент, который можно использовать в качестве пищевой добавки или лекарственного средства в форме порошков, капсул или настоек для облегчения боли, стимуляции или как натуральное вспомогательное средство при отмене опиоидов.
Биоактивные соединения кратома, например алкалоиды митрагинин и 7-hydroxymitragynine, содержатся в клетках растения кратом. Чтобы сделать их биодоступными и обеспечить проявление их психоактивного лечебного действия, необходимо разрушить клеточные стенки и выделить биоактивные соединения из внутреннего содержимого клеток. Обработка ультразвуком – высокоэффективный метод экстракции растительных соединений и поэтому является предпочтительным методом экстракции кратома.

Ультразвуковая экстракция алкалоидов кратома

Ультразвуковая экстракция – очень эффективный метод высвобождения из кратома основных психоактивных соединений митрагинина и 7-hydroxymitragynine (7-HMG), а также более 40 других биоактивных соединений, включая около 25 алкалоидов (например, аймалицин, митрафиллин, псевдоиндоксил митрагинина, ринхофиллин).
Наиболее широко используемые соединения Mitragyna speciosa (кратома) – алкалоиды митрагинин (MG) и 7-hydroxymitragynine, известные как вещества с сильным обезболивающим действием. 7-hydroxymitragynine – антагонист опиоидов, который помогает пациентам отказаться от опиоидов. Оба вещества можно успешно высвободить из клеточного матрикса растения посредством обработки ультразвуком. Экстракты кратома можно получать с помощью ультразвука, используя в качестве растворителя спирт, воду или водный раствор этанола. Выбор растворителя влияет на действие экстракта кратома.
Этанол и водный раствор этанола (то есть этанол/вода) обеспечивают самый высокий выход неочищенного экстракта благодаря своей полярности.

Какой растворитель идеально подходит для ультразвуковой экстракции кратома?

Обработка ультразвуком как метод экстракции совместима с любым растворителем. Вы можете выбрать растворитель, который вам больше всего подходит. Однако для достижения оптимальных результатов экстракции кратома некоторые растворители лучше подходят для растворения его алкалоидов.
Растворитель влияет на действие экстракта кратома, поскольку полярные и неполярные растворители избирательно растворяют большее количество определённых соединений соответственно:

• Водный раствор этанола: Водный раствор этанола представляет собой смесь воды и этанола. Соотношение воды и этанола можно регулировать в соответствии с требованиями. Использование водного раствора этанола в качестве растворителя имеет несколько преимуществ перед использованием только воды или только этанола. Во-первых, добавление этанола в воду может улучшить растворимость некоторых биоактивных соединений, которые плохо растворяются в одной лишь воде, например некоторых фенольных соединений и тритерпеноидов. Во-вторых, использование водного раствора этанола может обеспечить более высокий выход экстракции по сравнению с использованием только воды или только этанола, поскольку он позволяет извлекать более широкий спектр биоактивных соединений.
  Для кратома хорошим выбором является более высокая концентрация этанола (60–80%), поскольку она обеспечивает очень эффективную экстракцию алкалоидов, таких как митрагинин, а также фенольных соединений, терпенов и тритерпеноидов. Одновременно извлекаются и другие водорастворимые растительные соединения – в результате получается экстракт полного спектра.
• Вода: Вода – распространённый растворитель для экстракции биоактивных соединений из растений. Основной алкалоид кратома, митрагинин, не растворяется в воде, поэтому вода не является идеальным растворителем для экстракции кратома.
• Этанол: Этанол – очень полярный растворитель, который широко используется для экстракции митрагинина, фенольных соединений, терпенов и тритерпеноидов.
• Метанол или ацетон: Метанол и ацетон – неполярные растворители, которые можно использовать для экстракции кратома. Однако и метанол, и ацетон огнеопасны и токсичны, поэтому их следует использовать с осторожностью.

Для ультразвуковой экстракции кратома мы рекомендуем водный раствор этанола в качестве растворителя. Смесь воды и пищевого этанола – нетоксичный растворитель, который можно легко удалить после экстракции посредством дистилляции или ротационного выпаривания.

Благодаря специфической растворяющей способности разных растворителей экстракты кратома могут обладать различными свойствами. Экстракт кратома, полученный с использованием чистого этанола или смеси с высокой долей этанола, обладает менее выраженными стимулирующими свойствами, тогда как расслабляющее и снижающее тревожность действие митрагинина проявляется сильнее. Ультразвуковая экстракция позволяет использовать различные виды растворителей и даёт возможность получать экстракты кратома с разными свойствами.
Узнайте больше об экстракции алкалоидов из растительного сырья с помощью ультразвукового аппарата зондового типа!

Исследование ультразвуковой экстракции кратома

В исследованиях уже изучена и доказана эффективность экстракции с использованием ультразвука как процесса, повышающего эффективность экстракции и выход высвобождаемого митрагинина.
Orio et al. 2011 сравнили различные методы экстракции, такие как экстракция с использованием ультразвука, экстракция с использованием микроволн и экстракция сверхкритическим диоксидом углерода, применяя метанол, этанол, воду и бинарные смеси. Ультразвуковой аппарат зондового типа обеспечил самый высокий выход митрагинина. Поскольку процессы ультразвуковой экстракции можно линейно масштабировать до промышленного производства, это наиболее эффективный метод получения больших количеств данного алкалоида.

Установлено, что предварительная сублимационная сушка в сочетании с ультразвуковой экстракцией наиболее эффективна при использовании смеси CHCl₃ : MeOH 1:4 (v/v) при pH 9,5. Низкая температура экстракции в диапазоне от 25 до 45°C помогает избежать разложения биоактивных соединений.
Для ультразвуковой экстракции 5 g измельчённых листьев кратома, высушенных методом сублимационной сушки, помещают в химический стакан, содержащий 200 mL CHCl3:CH3OH, 1:4(v/v). Стакан помещают в ледяную баню, чтобы поддерживать низкую температуру во время обработки ультразвуком. Образец обрабатывают ультразвуком с помощью ультразвукового гомогенизатора UP200Ht (200W, 26kHz; см. изображение слева). На UP200Ht устанавливают амплитуду 100% и импульсный режим с долей времени включения 50%, затем образец обрабатывают ультразвуком приблизительно 4 min. После этого экстракт листьев фильтруют через фильтровальную бумагу, а фильтрат оставляют высыхать в выпарительной чашке, помещённой на водяную баню.
Ультразвуковая экстракция позволяет получать высококачественные экстракты и привлекает высоким выходом, коротким временем обработки, безопасной и простой эксплуатацией, низкими инвестиционными затратами, а также экологичностью.

 
Узнайте больше об ультразвуковой экстракции кава-кава!
 

Ультразвуковые экстракторы для алкалоидов кратома

Hielscher Ultrasonics – ваш поставщик высокопроизводительных ультразвуковых экстракторов с многолетним опытом. Предлагая полный ассортимент – от небольших ручных ультразвуковых аппаратов до полностью промышленных ультразвуковых экстракторов для непрерывной обработки в потоке, – мы порекомендуем вам ультразвуковую систему, соответствующую требованиям вашего процесса.
Все наши ультразвуковые аппараты могут работать в режиме 24/7. В зависимости от сырья и объёма экстракции вы можете выбрать обработку ультразвуком в периодическом режиме или в потоке с использованием ультразвукового проточного реактора.
Ассортимент ультразвуковых аппаратов и принадлежностей (таких как сонотроды, Cascatrode, бустерные рупоры, проточные ячейки, реакторы и т. д.) позволяет собрать установку, оптимизированную для целей вашего процесса.
Приведённая ниже таблица даёт представление о приблизительной производительности наших ультразвуковых экстракторов: