Ультразвукова екстракція кратому

Ультразвукова обробка є високоефективним, простим і надійним методом отримання екстрактів, багатих на алкалоїди, з листя кратому (Mitragyna speciosa). Ультразвукова обробка вивільняє біоактивні сполуки, такі як мітрагінін і 7-гідроксимітрагінін, з рослинних клітин, що дозволяє їх ізолювати. Ультразвукова екстракція забезпечує вищу вихідну кількість продукту за дуже короткий час екстракції.

Кратом і мітрагінін

Мітрагінін і 7-гідроксимітрагінін є індольними алкалоїдами Mitragyna speciosa, також відомої як кратом. Обидві сполуки діють як антагоністи опіоїдних рецепторів і відомі своїми знеболювальними ефектами. 7-гідроксимітрагінін є високоефективною знеболювальною речовиною. На відміну від мітрагініну, який міститься в листі кратому в великих кількостях, 7-гідроксимітрагінін зустрічається лише в невеликих кількостях. Однак, завдяки своїй високій ефективності, 7-гідроксимітрагінін полегшує навіть найсильніший біль і також відомий тим, що полегшує симптоми абстиненції від опіатів.
Сушене листя кратому містить приблизно 1-6% мітрагініну та приблизно 0,01 – 0,04% 7-гідроксимітрагініну. Кратом є природним ботанічним інгредієнтом, який можна використовувати як дієтичну добавку або як фармацевтичний засіб у формі порошків, капсул або настоянок для полегшення болю, стимуляції або як природний засіб для подолання опіатної залежності.
Біоактивні сполуки кратому, наприклад, алкалоїди мітрагінін і 7-гідроксимітрагінін, зберігаються в клітинах рослини кратому. Щоб зробити їх біодоступними та вивільнити їхні психоактивні лікувальні ефекти, клітинні стінки повинні бути розруйновані, а біоактивні сполуки повинні бути ізольовані з внутрішнього середовища клітини. Ультразвукова обробка є високоефективним методом екстракції ботанічних сполук і тому є бажаним методом екстракції кратому.

Ультразвукова екстракція алкалоїдів кратому

Ультразвукова екстракція є дуже ефективним методом вивільнення ключових психоактивних сполук мітрагініну та 7-гідроксимітрагініну (7-HMG), а також більш ніж 40 інших біоактивних сполук, включаючи близько 25 алкалоїдів (наприклад, аймайліцин, мітрафілін, мітрагінін псевдоіндоксил, рінхофілін) з кратому.
Найбільш поширеними сполуками Mitragyna speciosa (кратому) є алкалоїди мітрагінін (MG) та 7-гідроксимітрагінін, які відомі як потужні знеболювальні речовини. 7-гідроксимітрагінін є опіоїдним антагоністом, який допомагає пацієнтам відмовитися від опіоїдів. Обидві речовини можуть бути успішно вивільнені з клітинної матриці рослини за допомогою ультразвукової обробки. Екстракти кратому можуть бути отримані за допомогою ультразвукової обробки з використанням алкоголю, води або водного розчину етанолу як розчинника. Вибір розчинника впливає на ефекти екстракту кратому.
Етанол і водний розчин етанолу (тобто етанол/вода) дають найвищий вихід сирого екстракту завдяки їхній полярності.

Який ідеальний розчинник для ультразвукової екстракції кратому?

Ультразвукова обробка як метод екстракції сумісна з будь-яким розчинником. Ви вільні вибрати розчинник, який вам найбільше подобається. Однак для оптимальних результатів екстракції кратому деякі розчинники краще підходять для розчинення алкалоїдів кратому.
Ефект екстракту кратому залежить від розчинника, оскільки полярні та неполярні розчинники вибірково розчиняють більше специфічних сполук відповідно:

• Водний розчин етанолу: Водний етанол означає суміш води та етанолу. Співвідношення води до етанолу можна регулювати відповідно до вимог. Використання водного етанолу як розчинника має кілька переваг порівняно з використанням лише води або лише етанолу. По-перше, додавання етанолу до води може покращити розчинність певних біоактивних сполук, які погано розчиняються у воді, таких як деякі фенольні сполуки та тритерпеноїди. По-друге, використання водного етанолу може забезпечити вищі виходи екстракції порівняно з водою або етанолом окремо, оскільки воно дозволяє екстрагувати ширший спектр біоактивних сполук.
  Для кратому вища концентрація етанолу (60-80%) є хорошим вибором, оскільки вона забезпечує дуже ефективну екстракцію алкалоїдів, таких як мітрагінін, фенольних сполук, терпенів і тритерпеноїдів. Водночас екстрагуються й інші водорозчинні рослинні сполуки, що дає екстракт повного спектра.
• Вода: Вода є поширеним розчинником для екстракції біоактивних сполук із рослин. Основний алкалоїд кратому, мітрагінін, не розчиняється у воді, тому вода не є ідеальним розчинником для екстракції кратому.
• Етанол: Етанол є дуже полярним розчинником, який зазвичай використовується для екстракції мітрагініну, фенольних сполук, терпенів і тритерпеноїдів.
• Метанол або ацетон: Метанол і ацетон є неполярними розчинниками, які можна використовувати для екстракції кратому. Однак метанол і ацетон є легкозаймистими та токсичними, тому їх слід використовувати з обережністю.

Для ультразвукової екстракції кратому ми рекомендуємо водний етанол як розчинник. Суміш води та етанолу харчового класу є нетоксичним розчинником, який можна легко видалити після екстракції шляхом дистилляції або роторного випаровування.

Через специфічну розчинну здатність різних розчинників екстракти кратому можуть мати різні властивості. Екстракт кратому, ізольований за допомогою чистого етанолу або з високим вмістом етанолу, демонструє менш стимулюючі властивості, тоді як розслаблюючі, тривожно-зніжуючі ефекти мітрагініну є більш вираженими. Ультразвукову екстракцію можна використовувати з різними видами розчинників, що дає вам можливість виробляти екстракти кратому з різними властивостями.
Дізнайтеся більше про екстракцію алкалоїдів із рослинної сировини за допомогою ультразвукового гомогенізатора зондового типу!

Приклад застосування ультразвукової екстракції кратому

Дослідження вже вивчили та довели ефективність ультразвукової екстракції як процедури, яка підвищує ефективність екстракції та вихід вивільненого мітрагініну.
Orio et al. 2011 порівняли різні методи екстракції, такі як ультразвукова екстракція, мікрохвильова екстракція та екстракція надкритичним діоксидом вуглецю, використовуючи метанол, етанол, воду та бінарні суміші. Ультразвуковий гомогенізатор зондового типу дав найвищий вихід мітрагініну. Оскільки процеси ультразвукової екстракції можна лінійно масштабувати до промислового виробництва, це найефективніший метод для виробництва більших кількостей алкалоїду.

Початкове ліофілізоване висушування в поєднанні з ультразвуковою екстракцією виявилося найбільш ефективним, коли використовувалася комбінація CHCl₃ : MeOH 1:4 (v/v) при pH 9,5. Низька температура екстракції між 25 і 45°C допомагає уникнути деградації біоактивних сполук.
Для ультразвукової екстракції 5 г подрібненого ліофілізованого листя кратому поміщають у склянку, що містить 200 mL CHCl3:CH3OH, 1:4(v/v), яку поміщають у крижану ванну, щоб підтримувати низьку температуру під час ультразвукової обробки. Зразок обробляють ультразвуком за допомогою ультразвукового гомогенізатора UP200Ht (200W, 26kHz; див. малюнок ліворуч). UP200Ht встановлено на 100% амплітуду та 50% циклічний режим, і зразок обробляють ультразвуком приблизно 4 хв. Після цього екстракт листя фільтрують через фільтрувальний папір, а фільтрат висушують на випарній чашці, розміщеній на водяній бані.
Ультразвукова екстракція забезпечує екстракти високої якості та переконує високими виходами, коротким часом обробки, безпечною та простою експлуатацією, низькими інвестиційними витратами, а також екологічністю.

Дізнайтеся більше про ультразвукову екстракцію кави-кави!
 

Ультразвукові екстрактори для алкалоїдів кратому

Hielscher Ultrasonics – ваш досвідчений постачальник високоефективних ультразвукових екстракторів. Пропонуючи повний асортимент від малих ручних ультразвукових гомогенізаторів до повністю промислових ультразвукових екстракторів для безперервної інлайн-обробки, ми порекомендуємо вам ультразвукову систему, адаптовану до вимог вашого процесу.
Усі наші ультразвукові гомогенізатори можуть працювати в режимі 24/7. Залежно від вашої сировини та обсягу екстракції, ви можете обрати між батч-сонікацією та інлайн-сонікацією з використанням ультразвукового проточного реактора.
Портфель ультразвукових гомогенізаторів та аксесуарів (таких як сонотроди, Cascatrodes, підсилювальні рупори, проточні комірки, реактори тощо) дозволяє зібрати установку, оптимізовану для досягнення цілей вашого процесу.
Наведена нижче таблиця дає уявлення про приблизну продуктивність наших ультразвукових екстракторів: