تبلور القنّبيات بالمعالجة بالموجات فوق الصوتية
التبلور خطوة ضرورية في العملية لإنتاج معزول CBD البلوري. ويُستخدم التبلور النانوي بالموجات فوق الصوتية (التبلور الصوتي) على نطاق واسع لتحضير المعزولات البلورية، مثل معزول CBD، من محلول فوق مشبع. وبفعل الموجات فوق الصوتية عالية القدرة، يعزز التحريك المكثف تكوّن بلورات CBD سليمة الشكل. والتبلور بالموجات فوق الصوتية طريقة قابلة للتحكم الدقيق، وعالية الكفاءة، وسريعة لإنتاج معزول CDB البلوري.
تبلور CBD بالموجات فوق الصوتية
تبلور معزول CBD هو عملية ترسيب تتكوّن فيها مواد CBD الصلبة في مذيب. ولبلورة CBD، يجب إذابة المذاب (أي زيت CBD المقطّر) في مذيب لتكوين محلول فوق مشبع. وتعمل الموجات فوق الصوتية كمحفز خارجي يبدأ تكوّن بذور البلورات (التنوي)، ويساعد على تعزيز نمو البلورات والتحكم فيه.
المذيبات المستخدمة عادةً: البنتان أو الهيبتان.
كيف تعزز المعالجة بالموجات فوق الصوتية تبلور CBD؟
المعالجة بالموجات فوق الصوتية طريقة تحريك عالية الكفاءة تنتج محلولًا متجانسًا فوق مشبع من مستخلص CBD في مذيب. وأثناء التحريك المكثف للمحلول فوق المشبع بالموجات فوق الصوتية، يمكن أن تتكوّن بذور بلورية تعمل لاحقًا كنقاط نمو لبلورات CDB. ويكثف التحريك بالموجات فوق الصوتية انتقال الكتلة بين البذور البلورية الأولية والمحلول فوق المشبع، بحيث تنمو البلورات بسرعة وبانتظام. وهذا يعني أن المعالجة بالموجات فوق الصوتية تقنية عالية الكفاءة لتعزيز إنتاج بلورات CBD والتحكم فيه.
مفاعل مزوّد بجهاز معالجة بالموجات فوق الصوتية UIP2000hdT لتبلور القنّبيات بالموجات فوق الصوتية
ما تقوله الأبحاث
«عند تطبيق الموجات فوق الصوتية على محلول بغرض التبلور، يمكن أن تؤثر تأثيرًا كبيرًا في خصائص المنتجات البلورية. ويقلل التشعيع بالموجات فوق الصوتية زمن الحث ومنطقة شبه الاستقرار، ويزيد معدل التنوي. وبفضل هذه التأثيرات، فإنه ينتج عمومًا بلورات أصغر ذات توزيع أحجام أضيق مقارنةً بالتبلور التقليدي. كما يمكن أن يسبب التشعيع بالموجات فوق الصوتية تفتت البلورات الموجودة، نتيجة تصادم البلورات أو التفتيت بالموجات فوق الصوتية.» [Kim and Suslick, 2018]
تبلور القنّبيات مع التحريك
التبلور بالموجات فوق الصوتية (المعروف أيضًا بالتبلور الصوتي) هو شكل من أشكال التبلور مع التحريك المتحكم فيه، ويتفوق على تقنيات الترسيب التقليدية بتكوّن البلورات بسرعة نتيجة التحريك المكثف بالموجات فوق الصوتية. ويُدخل التحريك والخلط بالموجات فوق الصوتية قوى حركية كبيرة في مزيج مستخلص CBD والمذيب. وبذلك يتكوّن محلول فوق مشبع يعزز فيه التحريك بالموجات فوق الصوتية لاحقًا انتقال الكتلة، مما يسرّع معدل التبلور. والتبلور بالموجات فوق الصوتية عملية سريعة يمكن التحكم فيها بدقة. وهذا يتيح نمو بلورات ذات حجم موحد والحفاظ باستمرار على مستوى عالٍ من جودة المنتج. ويسمح ضبط معلمات المعالجة بالموجات فوق الصوتية بتكوين بلورات موحدة ذات أحجام ميكرونية أو نانوية. أنمِ البلورات بالحجم المطلوب من خلال تطبيق معلمات العملية المعتمدة. ويتيح تطبيق التبلور بالموجات فوق الصوتية ترسيب بلورات نانوية الحجم توفر توافرًا حيويًا أفضل، ويقدّرها العملاء لكفاءتها الأعلى وفوائدها الصحية الواضحة. ويعطي التحكم الدقيق في معلمات التبلور بالموجات فوق الصوتية نتائج قابلة للتكرار وإعادة الإنتاج. علاوةً على ذلك، يمكن زيادة نطاق تبلور القنّبيات بالموجات فوق الصوتية خطيًا بالكامل إلى أي حجم إنتاج. ولأن التبلور بالموجات فوق الصوتية ينتج معزول CBD عالي الجودة، تُخفض العمليات اللاحقة، مثل التنقية، إلى الحد الأدنى.
يمكن دمج الجهاز UP200St في المفاعلات الكيميائية المزودة بالتحريك لتسريع التبلور وتحسينه.
- التبلور مع التحريك
- التبلور المشترك
- التبلور باستخدام مضاد المذيب
- التبلور بالتبريد
- التبلور من المصهور
- التبلور التفاعلي / الترسيب
أجهزة التبلور بالموجات فوق الصوتية لإنتاج معزول CBD
Hielscher Ultrasonics شريككم ذو الخبرة الطويلة في عمليات التبلور عالية الأداء بالموجات فوق الصوتية. وتوفر Hielscher Ultrasonics مجموعة واسعة من معدات التبلور بالموجات فوق الصوتية للمعالجة على دفعات وللمعالجة المستمرة ضمن خط الإنتاج. وتُركّب معدات Hielscher Ultrasonics في منشآت معالجة الأغذية والمستحضرات الصيدلانية حول العالم، وتلبي أعلى معايير الجودة. وتلائم أنظمة التبلور بالموجات فوق الصوتية من Hielscher توحيد العمليات، والحفاظ المستمر على جودة عالية للمنتج، وممارسات التصنيع الجيدة (GMP)، بما يتوافق مع أهدافكم لتحقيق معايير إنتاج متفوقة.
- بلورات ذات أحجام ميكرونية ونانوية (قابلة للضبط)
- كفاءة عالية
- نمو بلوري متحكم فيه بدقة
- نمو بلوري منتظم
- شكل خالٍ من العيوب
- عملية بمرور واحد / في وعاء واحد
- نتائج قابلة للتكرار وإعادة الإنتاج
- تشغيل سهل وآمن
سعات اهتزاز عالية للتبلور بالموجات فوق الصوتية
قللت المعالجة بموجات فوق صوتية ذات سعة اهتزاز عالية زمن الحث بدرجة أكبر من المعالجة بموجات ذات سعة اهتزاز منخفضة. [Kim and Suslick, 2018] تولّد المعالجة بالموجات فوق الصوتية عالية القدرة عند سعات اهتزاز عالية اضطرابات دقيقة شديدة، وقوى قص، وتحريكًا مكثفًا بصورة مستمرة. وتؤدي هذه الحركات الدقيقة والكبيرة في المعلّق فوق المشبع إلى تحسين انتقال الكتلة، ومن ثم زيادة معدلات التبلور. ويمكن لمعالجات الموجات فوق الصوتية الصناعية من Hielscher Ultrasonics توفير سعات اهتزاز عالية جدًا. ويمكن بسهولة التشغيل المستمر بسعات اهتزاز تصل إلى 200µm على مدار 24/7. وللحصول على سعات اهتزاز أعلى، تتوفر سونوترودات مخصصة للموجات فوق الصوتية.
جميع المعدات مصممة للاستخدام على مدار 24/7/365 تحت الحمل الكامل، وتجعلها متانتها وموثوقيتها ركيزة للعمل في عملية التبلور بالموجات فوق الصوتية لديكم. وهذا يجعل معدات الموجات فوق الصوتية من Hielscher أداة عمل موثوقة تلبي متطلباتكم للتبلور بالموجات فوق الصوتية.
سعات اهتزاز قابلة للتحكم الدقيق لتحقيق تبلور متفوق
جميع معالجات الموجات فوق الصوتية من Hielscher قابلة للتحكم الدقيق، مما يجعلها أدوات عمل موثوقة في البحث والتطوير والإنتاج. وتُعد سعة الاهتزاز إحدى معلمات العملية الأساسية التي تؤثر في كفاءة التبلور بالموجات فوق الصوتية وفعاليته. وتتيح جميع معالجات Hielscher Ultrasonics ضبط سعة الاهتزاز بدقة. ويمكن لمعالجات الموجات فوق الصوتية الصناعية من Hielscher توفير سعات اهتزاز عالية جدًا، وتوفير شدة الموجات فوق الصوتية المطلوبة للتطبيقات ذات المتطلبات العالية. ويمكن بسهولة التشغيل المستمر بسعات اهتزاز تصل إلى 200µm على مدار 24/7.
تتيح لكم إعدادات سعة الاهتزاز الدقيقة والمراقبة المستمرة لمعلمات عملية المعالجة بالموجات فوق الصوتية عبر برنامج ذكي التأثير بدقة في تفاعل التبلور بالموجات فوق الصوتية. وأثناء كل دورة معالجة بالموجات فوق الصوتية، تُسجّل جميع معلمات الموجات فوق الصوتية تلقائيًا على بطاقة SD مدمجة، بحيث يمكن تقييم كل دورة والتحكم فيها. معالجة مثلى بالموجات فوق الصوتية لتحقيق أعلى كفاءة في التبلور بالموجات فوق الصوتية!
معالجة بالموجات فوق الصوتية مع التحكم في درجة الحرارة
في عمليات تبلور القنّبيات، تُعد درجة الحرارة معلمة أساسية في العملية تؤثر في النتائج وجودة بلورات CBD. وتُجهّز مفاعلات التبلور بالموجات فوق الصوتية من Hielscher بغلاف تبريد للحفاظ على درجة حرارة العملية ضمن النطاق. علاوةً على ذلك، تتميز أنظمة التبلور بالموجات فوق الصوتية لدينا ببرنامج ذكي يراقب درجة حرارة العملية عبر مستشعر حرارة قابل للتوصيل. وفي القائمة سهلة الاستخدام، يمكن للمستخدم تحديد حد أعلى وحد أدنى لدرجة الحرارة. وبمجرد أن تتجاوز درجة حرارة العملية نطاق درجات الحرارة المحدد، يتوقف جهاز المعالجة بالموجات فوق الصوتية مؤقتًا حتى تعود درجة الحرارة إلى ∆T المحددة مسبقًا. وهذا يمنحكم تحكمًا دقيقًا في «درجة الحرارة»، وهي معلمة مهمة في عملية التبلور.
MultiPhaseCavitator لبلورات موحدة
MultiPhaseCavitator MPC48 قطعة إدخال فريدة لخلية التدفق، تضم 48 قنية لحقن الطور الثاني (أي ناتج تقطير CBD) مباشرةً في البؤرة الساخنة للتجويف. وبذلك يشكّل مزيج شديد التجانس من ناتج تقطير CBD والمذيب المحلول فوق المشبع الذي ستتكوّن فيه نوى بلورات CBD. ويتيح التعرض للموجات فوق الصوتية داخل المفاعل التحكم الدقيق في التنوي ونمو البلورات. ويجعل MultiPhaseCavitator عمليات التبلور عالية الكفاءة، ويتيح توحيد العمليات بفضل التحكم الدقيق. وتُعد عملية التصنيع ذات المستوى العالي من التوحيد جزءًا من ممارسات التصنيع الجيدة (GMP)، وتساعد على إنتاج منتجات بأعلى جودة باستمرار.
مفاعل بالموجات فوق الصوتية مزوّد بـ MultiPhaseCavitator لتحسين التبلور بالموجات فوق الصوتية
أعلى جودة – تصميم وتصنيع في ألمانيا
بوصفها شركة مملوكة لعائلة وتديرها العائلة، تعطي Hielscher الأولوية لأعلى معايير الجودة في معالجاتها بالموجات فوق الصوتية. وتُصمّم جميع أجهزة المعالجة بالموجات فوق الصوتية وتُصنّع وتُختبر بدقة في مقرنا الرئيسي في Teltow بالقرب من برلين، ألمانيا. وتجعل متانة معدات الموجات فوق الصوتية من Hielscher وموثوقيتها منها ركيزة للعمل في إنتاجكم. ويُعد التشغيل على مدار 24/7 تحت الحمل الكامل وفي البيئات ذات المتطلبات العالية سمة أصيلة لمسابير الموجات فوق الصوتية ومفاعلاتها عالية الأداء من Hielscher.
اتصلوا بنا الآن وأخبرونا بمتطلباتكم للتبلور بالموجات فوق الصوتية! سنوصيكم بجهاز التبلور بالموجات فوق الصوتية وتجهيز المفاعل الأنسب لكم!
اتصلوا بنا! / اسألونا!
الأدبيات / المراجع
- Kim, Hyo Na; Suslick, Kenneth (2018): The Effect of Ultrasound on Crystals – Sonocrystallization and Sonofragmentation. Crystals 2018, 8, 28.
- Gielen, Bjorn; Jordens, Jeroen; Thomassen, Leen C. J.; Braeken, Leen; Van Gerven, Tom (2017): Agglomeration Control during Ultrasonic Crystallization of an Active Pharmaceutical Ingredient. Crystals 7, 40. 2017.
- Antunes, ABD; De Geest, BG; Vervaet, C.; Remon, JP (2013): Solvent-free drug crystal engineering for drug nano- and micro suspensions. European Journal of Pharmaceutical Sciences, 48(1-2), 2013. 121-129.
- R. McKee, E. Frank, J. Heath, D. Owen, R. Przygoda, G. Trimmer, F. Whitman (1998): Toxicology of n-pentane (CAS no. 109-66-0). Journal of Applied Toxicolicology Nov-Dec 1998;18(6):431-42.
حقائق جديرة بالمعرفة
البنتان كمذيب
n-Pentane (رقم CAS 109-6-0) مذيب هيدروكربوني يُستخدم عادةً لتبلور القنّبيات مثل CBD.
«لم يكن n-pentane ذا سمية حادة عبر الفم أو الاستنشاق، ولم يكن مهيجًا للجلد أو العينين، ولم يسبب تحسس الجلد. ولم يُظهر سمية تراكمية عند مستويات تصل إلى 20,000 mg m(-3)، وهو ما يعادل تقريبًا نصف الحد الأدنى للانفجار وأعلى مستوى اعتُبر آمنًا للاختبار. ولم يسبب سمية نمائية، ولم يكن مطفّرًا. واستنادًا إلى هذه المعلومات وغيرها من المعلومات المتاحة، يُستنتج أن n-pentane لا يتطلب تصنيفًا من حيث مخاطر السمية المحتملة (كما يحددها الملحق VI من توجيه الاتحاد الأوروبي بشأن المواد الخطرة، 1993)، رغم أن الخصائص الفيزيائية تشير إلى أن التحذير من احتمال دخوله إلى الجهاز التنفسي عند البلع سيكون مناسبًا. كذلك، لا يوجد سبب لخفض توصيات التعرض المهني الحالية. وأخيرًا، رغم وجود بعض مسائل السلامة المتعلقة بقابلية n-pentane للاشتعال، فإن غياب أي سمية قابلة للإثبات عند مستويات المعالجة العالية يشير إلى أن خطر الآثار الصحية الضارة ضئيل لدى جميع شرائح السكان.» (McKee et al. 1998)
تصنّع Hielscher Ultrasonics مجانسات عالية الأداء بالموجات فوق الصوتية لتطبيقات الخلط والتشتيت والاستحلاب والاستخلاص على النطاق المخبري والتجريبي والصناعي.