Analysis of Mitragynine and Other Alkaloids in Mitragyna speciosa Plants Using Supercritical Fluid Chromatography

Význam tématu

Analýza alkaloidů z rostliny Mitragyna speciosa (kratom) je klíčová vzhledem k psychoaktivním a toxickým účinkům těchto sloučenin na lidský organismus. Regulační opatření FDA, včetně zadržení dovozu produktů obsahujících kratom, poukazují na nutnost spolehlivých a citlivých metod pro detekci a kvantifikaci hlavních alkaloidů, zejména mitragyninu a jeho diastereoisomerů.

Cíle a přehled studie / článku

Studie se zaměřila na ověření výkonnosti superkritické fluidní chromatografie (SFC) s detekcí vlnovým spektrem (DAD) pro rychlé a efektivní rozlišení osmi hlavních indolových a oxindolových alkaloidů v extraktech z listů M. speciosa. Výsledky metody byly porovnány s běžnými UHPLC/DAD a GC/MS postupy.

Použitá metodika a instrumentace

Extrakt z listů rostliny M. speciosa byl připraven methanolem. Analytická metoda SFC využívala systém Agilent 1260 SFC/LC s DAD detektorem. Jako mobilní fáze sloužil superkritický CO₂ modifikovaný methanolem (10 mM octanu amonného), kolona Agilent Rx-Sil (2,1×50 mm, 1,8 μm), teplota 25 °C, tlak 180 bar a průtok 0,5 mL/min. Pro srovnání byly použity také metody UHPLC/DAD a GC/MS popsané ve zdroji.

Hlavní výsledky a diskuse

SFC metoda dosáhla úplné separace všech osmi alkaloidů, včetně tří párů diastereoisomerů, během 7 minut s maximálním podílem 15 % methanolu. Mitragynin byl dobře oddělen od speciogyninu a speciociliatinu. UHPLC/DAD poskytla pouze částečné rozlišení některých stereoisomerů a nenabídla separaci paynantheinu a 3-isopaynantheinu. GC/MS se ukázala jako omezená vlivem vysokých teplot a nevhodného rozlišení na polymerové kolóně; diastereoisomery nebyly dostatečně odlišitelné ani s analýzou hmotnostních spekter.

Přínosy a praktické využití metody

• Rychlá analýza: celkový běh do 7 minut.
• Snížená spotřeba organického rozpouštědla.
• Vysoké rozlišení diastereoisomerů bez potřeby složitých derivatizačních postupů.
• Možnost kombinace s UV nebo masově-selektivní detekcí pro kvantifikaci a potvrzení identity sloučenin.

Budoucí trendy a možnosti využití

• Integrace hmotnostní spektrometrie (MS/MS) pro zvýšení selektivity a citlivosti kvantifikace.
• Rozšíření aplikace SFC na další přírodní matrice a doplňky stravy.
• Optimalizace metod z hlediska zelené chemie a úspory energií.
• Vývoj standardizovaných sad referenčních látek pro více než osm identifikovaných alkaloidů.

Závěr

Superkritická fluidní chromatografie prokázala výrazné výhody při analýze indolových a oxindolových alkaloidů z M. speciosa. Metoda umožňuje plnou separaci klíčových psychoaktivních složek rychleji a s menší ekologickou zátěží než tradiční UHPLC a GC přístupy.

Reference

1. Jansen K.L., Prast C.J. Ethnopharmacology of kratom and the Mitragyna alkaloids. J. Ethnopharmacol. 23, 115–119 (1988).
2. Vicknasingam B. et al. The informal use of ketum (Mitragyna speciosa) for opioid withdrawal in the northern states of peninsular Malaysia and implications for drug substitution therapy. Int. J. Drug Policy. 21, 283–288 (2010).
3. Kikura-Hanajiri R. et al. Simultaneous analysis of mitragynine, 7-hydroxymitragynine, and other alkaloids in the psychotropic plant kratom (Mitragyna speciosa) by LC-ESI-MS. Forensic Toxicol. 27, 67–74 (2009).
4. Lee C.M., Trager W.F., Beckett A.H. Corynantheidine-type alkaloids—II: Absolute configuration of mitragynine, speciociliatine, mitraciliatine and speciogynine. Tetrahedron. 23, 375–385 (1967).
5. Adkins J.E., Boyer E.E., McCurdy C.R. Mitragyna speciosa, a psychoactive tree from Southeast Asia with opioid activity. Curr. Trends Med. Chem. 11, 1165–1175 (2011).
6. FDA Import Alert 54-15. Detention without physical examination of dietary supplements and bulk dietary ingredients that are or contain Mitragyna speciosa or kratom. Published Date 11/07/2014.
7. Wang M. et al. Comparison of three chromatographic techniques for the detection of mitragynine and other indole and oxindole alkaloids in Mitragyna speciosa (kratom) plants. J. Sep. Sci. 37, 1411–1418 (2014).
8. Avula B. et al. Identification and Characterization of Indole and Oxindole Alkaloids from Leaves of Mitragyna speciosa Korth (Kratom) using Liquid Chromatography-Accurate Q-TOF Mass Spectrometry. J. AOAC Int. (in press).