Ултразвучна екстракција кратома

Ултразвучна обрада је веома ефикасна, једноставна и поуздана техника за добијање екстраката богатих алкалоидима из листова кратома (Mitragyna speciosa). Соникација ослобађа биоактивна једињења, као што су митрагинин и 7-хидроксимитрагинин, из биљних ћелија, што омогућава њихово изоловање. Ултразвучна екстракција обезбеђује веће приносе за веома кратко време екстракције.

Кратом и митрагинин

Митрагинин и 7-хидроксимитрагинин су индолни алкалоиди биљке Mitragyna speciosa, познате и као кратом. Оба једињења делују као антагонисти опиоидних рецептора и позната су по дејству ублажавања бола. 7-хидроксимитрагинин је веома потентна супстанца за ублажавање бола. За разлику од митрагинина, који је обилно заступљен у листовима кратома, 7-хидроксимитрагинин се налази само у малим количинама. Међутим, захваљујући својој високој потентности, 7-хидроксимитрагинин ублажава чак и најјаче болове, а познат је и по ублажавању симптома апстиненције од опијата.
Осушени листови кратома садрже приближно 1–6% митрагинина и приближно 0,01 – 0,04% 7-хидроксимитрагинина. Кратом је природни биљни састојак који се може користити као додатак исхрани или као лек у облику праха, капсула или тинктура за ублажавање бола, стимулацију или као природна помоћ при одвикавању од опиоида.
Биоактивна једињења кратома, нпр. алкалоиди митрагинин и 7-хидроксимитрагинин, налазе се у ћелијама биљке кратом. Да би постала биорасположива и испољила своја психоактивна лековита дејства, ћелијски зидови морају се разорити, а биоактивна једињења изоловати из унутрашњости ћелија. Ултразвучна обрада је веома делотворна метода за екстракцију биљних једињења и стога је пожељна техника за екстракцију кратома.

Ултразвучна екстракција алкалоида кратома

Ултразвучна екстракција је веома ефикасна метода за ослобађање кључних психоактивних једињења митрагинина и 7-хидроксимитрагинина (7-HMG), као и више од 40 других биоактивних једињења, укључујући око 25 алкалоида (нпр. ајмалицин, митрафилин, митрагинин псеудоиндоксил, ринхофилин), из кратома.
Најчешће коришћена једињења биљке Mitragyna speciosa (кратом) су алкалоиди митрагинин (MG) и 7-хидроксимитрагинин, који су познати као потентне супстанце за ублажавање бола. 7-хидроксимитрагинин је антагонист опиоида који помаже пацијентима да се одвикну од опиоида. Обе супстанце могу се успешно ослободити из ћелијског матрикса биљке соникацијом. Екстракти кратома могу се добити ултразвучном обрадом уз употребу алкохола, воде или воденог раствора етанола као растварача. Избор растварача утиче на дејства екстракта кратома.
Етанол и водени раствор етанола (тј. етанол/вода) дају највеће приносе сировог екстракта захваљујући својој поларности.

Који је идеалан растварач за ултразвучну екстракцију кратома?

Ултразвучна обрада као метода екстракције компатибилна је са било којим растварачем. Слободно можете изабрати растварач који вам највише одговара. Међутим, за оптималне резултате екстракције кратома, неки растварачи су погоднији за растварање алкалоида кратома.
Растварач утиче на дејство екстракта кратома јер поларни и неполарни растварачи селективно растварају веће количине одређених једињења, сваки у складу са својом поларношћу:

• Водени раствор етанола: Водени раствор етанола представља смешу воде и етанола. Однос воде и етанола може се прилагодити захтевима. Употреба воденог раствора етанола као растварача има неколико предности у односу на употребу само воде или само етанола. Прво, додавање етанола води може побољшати растворљивост одређених биоактивних једињења која су слабо растворљива у самој води, као што су нека фенолна једињења и тритерпеноиди. Друго, употреба воденог раствора етанола може дати веће приносе екстракције у поређењу са самом водом или самим етанолом, јер може екстраховати шири спектар биоактивних једињења.
  За кратом је виша концентрација етанола (60–80%) добар избор јер омогућава веома ефикасну екстракцију алкалоида као што је митрагинин, фенолних једињења, терпена и тритерпеноида. Истовремено се екстрахују и друга биљна једињења растворљива у води – чиме се добија екстракт пуног спектра.
• Вода: Вода је уобичајен растварач за екстракцију биоактивних једињења из биљака. Главни алкалоид кратома, митрагинин, није растворљив у води, па вода није идеална за екстракцију кратома.
• Етанол: Етанол је веома поларан растварач који се често користи за екстракцију митрагинина, фенолних једињења, терпена и тритерпеноида.
• Метанол или ацетон: Метанол и ацетон су неполарни растварачи који се могу користити за екстракцију кратома. Међутим, и метанол и ацетон су запаљиви и токсични, па их треба користити опрезно.

За ултразвучну екстракцију кратома препоручујемо водени раствор етанола као растварач. Смеша воде и етанола прехрамбеног квалитета је нетоксичан растварач који се након екстракције може лако уклонити дестилацијом или ротационим испаравањем.

Због специфичне способности различитих растварача да растварају једињења, екстракти кратома могу имати различита својства. Екстракт кратома изолован чистим етанолом или смешом са високим уделом етанола показује мање изражена стимулативна својства, док су опуштајућа дејства митрагинина и његова дејства која смањују анксиозност израженија. Ултразвучна екстракција може се примењивати са различитим врстама растварача и омогућава вам производњу екстраката кратома са различитим својствима.
Прочитајте више о екстракцији алкалоида из биљног материјала помоћу ултразвучног уређаја са сондом!

Студија случаја ултразвучне екстракције кратома

Истраживањима је већ испитана и доказана екстракција потпомогнута ултразвуком као поступак који повећава ефикасност екстракције и принос ослобођеног митрагинина.
Orio и сарадници су 2011. упоредили различите технике екстракције, као што су екстракција потпомогнута ултразвуком, екстракција потпомогнута микроталасима и екстракција суперкритичним угљен-диоксидом, користећи метанол, етанол, воду и бинарне смеше. Ултразвучни уређај са сондом дао је највећи принос митрагинина. Пошто се поступци ултразвучне екстракције могу линеарно увећавати до размера индустријске производње, то је најефикаснија метода за производњу већих количина овог алкалоида.

Утврђено је да је почетна лиофилизација у комбинацији са ултразвучном екстракцијом била најефикаснија када је коришћена комбинација CHCl₃ : MeOH 1:4 (v/v) при pH 9,5. Ниска температура екстракције између 25 и 45°C помаже да се избегне разградња биоактивних једињења.
За ултразвучну екстракцију, 5 g лиофилизованих листова кратома уситњених у прах ставља се у лабораторијску чашу која садржи 200 mL смеше CHCl3:CH3OH, 1:4(v/v), а која се поставља у ледено купатило како би се током соникације одржавала ниска температура. Узорак се соницира ултразвучним хомогенизатором UP200Ht (200W, 26kHz; видети слику лево). UP200Ht се подешава на амплитуду од 100% и циклични режим рада од 50%, а узорак се соницира приближно 4 min. Након тога, екстракт листова се филтрира кроз филтер-папир, а филтрат се оставља да се осуши у посуди за испаравање постављеној на водено купатило.
Ултразвучном екстракцијом добијају се висококвалитетни екстракти, а овај поступак се истиче високим приносима, кратким временом обраде, безбедним и једноставним радом, ниским инвестиционим трошковима и еколошком прихватљивошћу.

 
Прочитајте више о ултразвучној екстракцији каве каве!
 

Ултразвучни екстрактори за алкалоиде кратома

Hielscher Ultrasonics је ваш добављач ултразвучних екстрактора високих перформанси са дугогодишњим искуством. Нудимо комплетан асортиман, од малих ручних ултразвучних уређаја до потпуно индустријских ултразвучних екстрактора за континуирану обраду у протоку, и препоручићемо вам ултразвучни систем прилагођен захтевима вашег процеса.
Сви наши ултразвучни уређаји могу да раде у режиму 24/7. У зависности од сировине и запремине екстракције, можете изабрати шаржну соникацију или соникацију у протоку помоћу ултразвучног проточног реактора.
Асортиман ултразвучних уређаја и прибора (као што су сонотроде, Cascatrodes, појачивачи амплитуде, проточне ћелије, реактори итд.) омогућава вам да саставите поставку оптимизовану за циљеве вашег процеса.
Табела у наставку даје преглед приближног капацитета обраде наших ултразвучних екстрактора: