Ultrazvuková extrakcia kratomu

Sonikácia je vysoko účinná, jednoduchá a spoľahlivá technika na výrobu extraktov bohatých na alkaloidy z listov kratomu (Mitragyna speciosa). Sonikácia uvoľňuje z rastlinných buniek bioaktívne zlúčeniny, ako sú mitragynín a 7-hydroxymitragynín, aby ich bolo možné izolovať. Ultrazvuková extrakcia poskytuje vyššie výťažky za veľmi krátky čas extrakcie.

Kratom a mitragynín

Mitragynín a 7-hydroxymitragynín sú indolové alkaloidy rastliny Mitragyna speciosa, známej aj ako kratom. Obe zlúčeniny pôsobia ako antagonisty opioidných receptorov a sú známe svojimi účinkami na zmiernenie bolesti. 7-hydroxymitragynín je veľmi silná látka tlmiaca bolesť. Na rozdiel od mitragynínu, ktorý sa v listoch kratomu nachádza vo veľkom množstve, sa 7-hydroxymitragynín vyskytuje iba v malých množstvách. Vďaka svojej vysokej účinnosti však 7-hydroxymitragynín zmierňuje aj tú najhoršiu bolesť a je tiež známy tým, že zmierňuje abstinenčné príznaky pri vysadení opiátov.
Sušené listy kratomu obsahujú približne 1–6% mitragynínu a približne 0,01 – 0,04% 7-hydroxymitragynínu. Kratom je prírodná rastlinná zložka, ktorá sa môže používať ako výživový doplnok alebo liečivo vo forme práškov, kapsúl či tinktúr na zmiernenie bolesti, stimuláciu alebo ako prírodná pomoc pri vysadení opioidov.
Bioaktívne zlúčeniny kratomu, napr. alkaloidy mitragynín a 7-hydroxymitragynín, sú uložené v bunkách rastliny kratomu. Aby sa stali biologicky dostupnými a mohli sa prejaviť ich psychoaktívne liečivé účinky, je potrebné narušiť bunkové steny a izolovať bioaktívne zlúčeniny z vnútra buniek. Sonikácia je vysoko účinná metóda extrakcie rastlinných zlúčenín, a preto je uprednostňovanou technikou extrakcie kratomu.

Ultrazvuková extrakcia alkaloidov kratomu

Ultrazvuková extrakcia je veľmi účinná metóda na uvoľňovanie kľúčových psychoaktívnych zlúčenín mitragynínu a 7-hydroxymitragynínu (7-HMG), ako aj viac než 40 ďalších bioaktívnych zlúčenín vrátane približne 25 alkaloidov (napr. ajmalicínu, mitrafylínu, pseudoindoxylu mitragynínu, rynchofylínu) z kratomu.
Najpoužívanejšími zlúčeninami rastliny Mitragyna speciosa (kratom) sú alkaloidy mitragynín (MG) a 7-hydroxymitragynín, ktoré sú známe ako silné látky tlmiace bolesť. 7-hydroxymitragynín je antagonista opioidov, ktorý pomáha pacientom pri vysadení opioidov. Obe látky možno úspešne uvoľniť z bunkovej matrice rastliny sonikáciou. Extrakty kratomu možno vyrábať ultrazvukom s použitím alkoholu, vody alebo vodného roztoku etanolu ako rozpúšťadla. Výber rozpúšťadla ovplyvňuje účinky extraktu kratomu.
Etanol a vodný roztok etanolu (t. j. etanol/voda) poskytujú vďaka svojej polarite najvyššie výťažky surového extraktu.

Aké je ideálne rozpúšťadlo na ultrazvukovú extrakciu kratomu?

Sonikácia ako extrakčná metóda je kompatibilná s akýmkoľvek rozpúšťadlom. Môžete si slobodne vybrať rozpúšťadlo, ktoré vám najviac vyhovuje. Na dosiahnutie optimálnych výsledkov extrakcie kratomu sú však niektoré rozpúšťadlá vhodnejšie na rozpúšťanie alkaloidov kratomu.
Rozpúšťadlo ovplyvňuje účinok extraktu kratomu, pretože polárne a nepolárne rozpúšťadlá selektívne rozpúšťajú väčšie množstvá príslušných špecifických zlúčenín:

• Vodný roztok etanolu: Vodný etanol znamená zmes vody a etanolu. Pomer vody k etanolu možno prispôsobiť požiadavkám. Použitie vodného etanolu ako rozpúšťadla má oproti použitiu samotnej vody alebo samotného etanolu niekoľko výhod. Po prvé, pridanie etanolu do vody môže zlepšiť rozpustnosť určitých bioaktívnych zlúčenín, ktoré sú v samotnej vode málo rozpustné, ako sú niektoré fenolové zlúčeniny a triterpenoidy. Po druhé, použitie vodného etanolu môže viesť k vyšším výťažkom extrakcie v porovnaní so samotnou vodou alebo samotným etanolom, pretože dokáže extrahovať širšie spektrum bioaktívnych zlúčenín.
  Pri kratome je vyššia koncentrácia etanolu (60–80%) dobrou voľbou, pretože vedie k veľmi účinnej extrakcii alkaloidov, ako je mitragynín, fenolových zlúčenín, terpénov a triterpenoidov. Zároveň sa extrahujú aj ďalšie rastlinné zlúčeniny rozpustné vo vode – výsledkom je plnospektrálny extrakt.
• Voda: Voda je bežným rozpúšťadlom na extrakciu bioaktívnych zlúčenín z rastlín. Hlavný alkaloid kratomu, mitragynín, nie je rozpustný vo vode, takže voda nie je ideálna na extrakciu kratomu.
• Etanol: Etanol je veľmi polárne rozpúšťadlo, ktoré sa bežne používa na extrakciu mitragynínu, fenolových zlúčenín, terpénov a triterpenoidov.
• Metanol alebo acetón: Metanol a acetón sú nepolárne rozpúšťadlá, ktoré možno použiť na extrakciu kratomu. Metanol aj acetón sú však horľavé a toxické, preto by sa mali používať opatrne.

Na ultrazvukovú extrakciu kratomu odporúčame ako rozpúšťadlo vodný etanol. Zmes vody a potravinárskeho etanolu je netoxické rozpúšťadlo, ktoré možno po extrakcii ľahko odstrániť destiláciou alebo rotačným odparovaním.

Vzhľadom na špecifickú rozpúšťaciu schopnosť rôznych rozpúšťadiel môžu mať extrakty kratomu odlišné vlastnosti. Extrakt kratomu izolovaný čistým etanolom alebo zmesou s vysokým podielom etanolu vykazuje menej stimulačných vlastností, zatiaľ čo relaxačné účinky mitragynínu a jeho účinky znižujúce úzkosť sú výraznejšie. Ultrazvukovú extrakciu možno vykonávať s rôznymi druhmi rozpúšťadiel, čo vám umožňuje vyrábať extrakty kratomu s rôznymi vlastnosťami.
Prečítajte si viac o extrakcii alkaloidov z rastlinného materiálu pomocou sondového ultrazvukového prístroja!

Prípadová štúdia ultrazvukovej extrakcie kratomu

Výskum už preskúmal a potvrdil extrakciu podporovanú ultrazvukom ako postup, ktorý zvyšuje účinnosť extrakcie a výťažok uvoľneného mitragynínu.
Orio a kol. 2011 porovnávali rôzne extrakčné techniky, ako sú extrakcia podporovaná ultrazvukom, extrakcia podporovaná mikrovlnami a extrakcia superkritickým oxidom uhličitým, pričom používali metanol, etanol, vodu a binárne zmesi. Sondový ultrazvukový prístroj poskytol najvyšší výťažok mitragynínu. Keďže procesy ultrazvukovej extrakcie možno lineárne škálovať až na priemyselnú výrobu, ide o najúčinnejšiu metódu výroby väčších množstiev tohto alkaloidu.

Zistilo sa, že počiatočná lyofilizácia spojená s ultrazvukovou extrakciou je najúčinnejšia pri použití kombinácie CHCl₃ : MeOH 1:4 (v/v) pri pH 9,5. Nízka teplota extrakcie medzi 25 a 45°C pomáha predchádzať degradácii bioaktívnych zlúčenín.
Na ultrazvukovú extrakciu sa 5 g lyofilizovaných listov kratomu rozomletých na prášok vloží do kadičky obsahujúcej 200 mL CHCl3:CH3OH, 1:4(v/v). Kadička sa umiestni do ľadového kúpeľa, aby sa počas sonikácie udržiavala nízka teplota. Vzorka sa sonikuje ultrazvukovým homogenizátorom UP200Ht (200W, 26kHz; pozri obrázok vľavo). UP200Ht sa nastaví na 100% amplitúdu a režim s 50% pracovným cyklom a vzorka sa sonikuje približne 4 min. Potom sa extrakt z listov prefiltruje cez filtračný papier a filtrát sa nechá vysušiť v odparovacej miske umiestnenej na vodnom kúpeli.
Ultrazvuková extrakcia poskytuje vysokokvalitné extrakty a presviedča vysokými výťažkami, krátkym časom spracovania, bezpečnou a jednoduchou obsluhou, nízkymi investičnými nákladmi, ako aj šetrnosťou k životnému prostrediu.

 
Prečítajte si viac o ultrazvukovej extrakcii kava kava!
 

Ultrazvukové extraktory na alkaloidy kratomu

Hielscher Ultrasonics je váš dodávateľ vysokovýkonných ultrazvukových extraktorov s dlhoročnými skúsenosťami. Ponúkame kompletný sortiment od malých ručných sonikátorov až po plne priemyselné ultrazvukové extraktory na kontinuálne prietokové spracovanie a odporučíme vám ultrazvukový systém prispôsobený požiadavkám vášho procesu.
Všetky naše sonikátory môžu pracovať v nepretržitej prevádzke 24/7. V závislosti od vašej suroviny a objemu extrakcie si môžete vybrať medzi vsádzkovou sonikáciou a sonikáciou v prietoku pomocou ultrazvukového prietokového reaktora.
Sortiment sonikátorov a príslušenstva (ako sú sonotródy, Cascatrodes, zosilňovacie nadstavce, prietokové cely, reaktory atď.) vám umožňuje zostaviť zostavu optimalizovanú pre ciele vášho procesu.
Nasledujúca tabuľka poskytuje prehľad o približnej spracovateľskej kapacite našich ultrazvukových extraktorov: