Кристализация на канабиноиди чрез ултразвукова обработка
Кристализацията е необходим технологичен етап за получаване на кристален CBD изолат. Ултразвуковата нанокристализация (сонокристализация) се използва широко за получаване на кристални изолати, като CBD изолат, от преситен разтвор. Чрез ултразвукови вълни с висока мощност интензивното разбъркване стимулира образуването на безупречни CBD кристали. Ултразвуковата кристализация е прецизно контролируем, високоефективен и бърз метод за производство на кристален CDB изолат.
Ултразвукова кристализация на CBD
Кристализацията на CBD изолат е процес на утаяване, при който в разтворител се образува твърда фаза на CBD. За да кристализира CBD, разтваряното вещество (т.е. дестилирано CBD масло) трябва да се разтвори в разтворител, като се образува преситен разтвор. Ултразвуковите вълни действат като външен стимул, който инициира образуването на кристални зародиши (нуклеация) и подпомага стимулирането и контролирането на растежа на кристалите.
Обичайно използвани разтворители: пентан или хептан.
Как ултразвуковата обработка стимулира кристализацията на CBD?
Ултразвуковата обработка е високоефективен метод за разбъркване, който създава хомогенен преситен разтвор на CBD екстракта в разтворител. По време на интензивното ултразвуково разбъркване на преситения разтвор могат да се образуват кристални зародиши, които впоследствие служат като центрове за растеж на CDB кристалите. Ултразвуковото разбъркване интензифицира масопреноса между първоначалните кристални зародиши и преситения разтвор, така че кристалите растат бързо и равномерно. Това означава, че ултразвуковата обработка е много ефективна техника за стимулиране и контролиране на производството на CBD кристали.
Реактор с ултразвуков апарат UIP2000hdT за сонокристализация на канабиноиди
Какво показват изследванията
„Когато към разтвор се прилага ултразвук за кристализация, той може значително да повлияе на свойствата на кристалните продукти. Ултразвуковото облъчване намалява индукционното време и метастабилната зона и увеличава скоростта на нуклеация. Поради тези ефекти то обикновено води до получаване на по-малки кристали с по-тясно разпределение по размер в сравнение с конвенционалната кристализация. Освен това ултразвуковото облъчване може да предизвика раздробяване на съществуващи кристали вследствие на сблъсъци между кристалите или сонофрагментация.“ [Kim and Suslick, 2018]
Кристализация на канабиноиди с разбъркване
Ултразвуковата кристализация (известна още като сонокристализация) е форма на контролирана кристализация с разбъркване, която превъзхожда конвенционалните техники за утаяване чрез бързо образуване на кристали вследствие на интензивно ултразвуково разбъркване. Ултразвуковото разбъркване и смесване въвежда високи кинетични сили в сместа от CBD екстракт и разтворител. Така се получава преситен разтвор, в който впоследствие ултразвуковото разбъркване стимулира масопреноса, който ускорява кристализацията. Ултразвуковата кристализация е бърз процес, който може да се контролира прецизно. Това позволява растеж на кристали с еднакъв размер и поддържане на постоянно висок стандарт за качество на продукта. Чрез регулиране на параметрите на ултразвуковата обработка ултразвуковата кристализация позволява получаването на еднородни кристали с микрометрови или нанометрови размери. Получавайте кристали с размер според вашите изисквания чрез прилагане на установени технологични параметри. Прилагането на сонокристализация позволява утаяването на кристали с нанометрови размери, които осигуряват превъзхождаща бионаличност и са ценени от клиентите заради по-високата ефективност и ясно изразените ползи за здравето. Точният контрол върху параметрите на сонокристализацията осигурява повторяеми/възпроизводими резултати. Освен това ултразвуковата кристализация на канабиноиди може да бъде мащабирана напълно линейно до всякакъв производствен обем. Тъй като ултразвуковата кристализация дава висококачествен CBD изолат, последващите процеси, като пречистването, се свеждат до минимум.
Уредът UP200St може да бъде интегриран в химични реактори с разбъркване за ускоряване и подобряване на кристализацията.
- Кристализация с разбъркване
- Съвместна кристализация
- Кристализация с антиразтворител
- Кристализация чрез охлаждане
- Кристализация от стопилка
- Реакционна кристализация / утаяване
Ултразвукови кристализатори за производство на CBD изолат
Hielscher Ultrasonics е вашият партньор с дългогодишен опит във високопроизводителните процеси на ултразвукова кристализация. Hielscher Ultrasonics предлага широка гама оборудване за ултразвукова кристализация за периодична и непрекъсната обработка в технологичната линия. Оборудването на Hielscher Ultrasonics е инсталирано в предприятия за преработка на храни и фармацевтично производство по целия свят и отговаря на най-високите стандарти за качество. Подходящи за стандартизация на процесите, постоянно високо качество на продукта и добри производствени практики (GMP), системите за ултразвукова кристализация на Hielscher съответстват на вашите цели за превъзхождащи производствени стандарти.
- Кристали с микрометрови и нанометрови размери (регулируеми)
- Висока ефективност
- Прецизно контролиран растеж на кристалите
- Равномерен растеж на кристалите
- Безупречна форма
- Процес с еднократно преминаване / в един съд
- Повторяем, възпроизводим резултат
- Лесна и безопасна работа
Високи амплитуди за сонокристализация
Обработката с ултразвукови вълни с висока амплитуда намалява индукционното време повече от обработката с вълни с ниска амплитуда. [Kim and Suslick, 2018] Ултразвуковата обработка с висока мощност при високи амплитуди генерира постоянно интензивни микротурбуленции, сили на срязване и разбъркване. Тези микро- и макродвижения в преситената суспензия водят до подобрен масопренос и последващо увеличаване на скоростта на кристализация. Индустриалните ултразвукови процесори на Hielscher Ultrasonics могат да осигуряват много високи амплитуди. Амплитуди до 200µm могат лесно да се поддържат непрекъснато при работа в режим 24/7. За още по-високи амплитуди се предлагат ултразвукови сонотроди, изработени по индивидуални изисквания.
Цялото оборудване е създадено за използване в режим 24/7/365 при пълно натоварване, а неговата здравина и надеждност го превръщат в основна работна сила във вашия процес на сонокристализация. Това прави ултразвуковото оборудване на Hielscher надежден работен инструмент, който отговаря на вашите изисквания за сонокристализация.
Прецизно контролируеми амплитуди за превъзхождаща кристализация
Всички ултразвукови процесори на Hielscher могат да се контролират прецизно и затова са надеждна работна сила в научноизследователската и развойната дейност и в производството. Амплитудата е един от решаващите технологични параметри, които влияят върху ефективността и резултатността на сонокристализацията. Всички процесори на Hielscher Ultrasonics позволяват прецизно задаване на амплитудата. Индустриалните ултразвукови процесори на Hielscher могат да осигуряват много високи амплитуди и необходимия ултразвуков интензитет за взискателни приложения. Амплитуди до 200µm могат лесно да се поддържат непрекъснато при работа в режим 24/7.
Прецизните настройки на амплитудата и постоянният мониторинг на параметрите на ултразвуковия процес чрез интелигентен софтуер ви дават възможност да влияете прецизно върху реакцията на сонокристализация. По време на всеки цикъл на ултразвукова обработка всички ултразвукови параметри се записват автоматично на вградена SD карта, така че всеки цикъл да може да бъде оценен и контролиран. Оптимална ултразвукова обработка за най-ефективна сонокристализация!
Ултразвукова обработка с контрол на температурата
При процесите на кристализация на канабиноиди температурата е решаващ технологичен параметър, който влияе върху резултата и качеството на CBD кристалите. Реакторите на Hielscher за сонокристализация са оборудвани с охлаждаща риза, за да поддържат температурата на процеса в определен диапазон. Освен това нашите системи за сонокристализация разполагат с интелигентен софтуер, който следи температурата на процеса чрез включваем температурен сензор. В удобното за работа меню потребителят може да зададе горна и долна температурна граница. Щом температурата на процеса надхвърли зададения температурен диапазон, ултразвуковият апарат спира временно, докато температурата се върне към предварително зададената ∆T. Това ви осигурява прецизен контрол върху важния технологичен параметър на кристализацията „температура“.
MultiphaseCavitator за еднородни кристали
MultiphaseCavitator MPC48 е уникална вложка за проточна клетка с 48 канюли за инжектиране на втората фаза (т.е. CBD дестилата) директно в зоната на най-интензивна кавитация. Така силно хомогенна смес от CBD дестилат и разтворител образува преситения разтвор, в който ще се образуват зародишите на CBD кристалите. Въздействието в ултразвуковия реактор позволява прецизно контролируеми нуклеация и растеж на кристалите. MultiphaseCavitator прави процесите на кристализация високоефективни и благодарение на прецизния контрол позволява стандартизация на процеса. Високата степен на стандартизация на производствения процес е част от добрите производствени практики (GMP) и спомага за постоянното производство на продукти с най-високо качество.
Ултразвуков реактор с MultiphaseCavitator за подобрена сонокристализация
Най-високо качество – проектирано и произведено в Германия
Като семейно предприятие, управлявано от семейството, Hielscher поставя на първо място най-високите стандарти за качество на своите ултразвукови процесори. Всички ултразвукови апарати се проектират, произвеждат и изпитват щателно в нашата централа в Телтов близо до Берлин, Германия. Здравината и надеждността на ултразвуковото оборудване на Hielscher го превръщат в основна работна сила във вашето производство. Работата в режим 24/7 при пълно натоварване и във взискателни условия е естествена характеристика на високопроизводителните ултразвукови сонди и реактори на Hielscher.
Свържете се с нас сега и ни разкажете за вашите изисквания за сонокристализация! Ще ви препоръчаме най-подходящия ултразвуков кристализатор и конфигурация на реактора!
Свържете се с нас! / Попитайте ни!
Литература / Източници
- 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.
Полезни факти
Пентанът като разтворител
n-Пентанът (CAS № 109-6-0) е въглеводороден разтворител, който обикновено се използва за кристализация на канабиноиди като CBD.
„n-Пентанът не проявява остра токсичност при перорален прием или вдишване, не дразни кожата или очите и не предизвиква кожна сенсибилизация. Той не проявява кумулативна токсичност при нива до 20 000 mg m(-3), което е приблизително половината от долната граница на взривяемост и най-високото ниво, считано за безопасно за изпитване. Той не предизвиква токсичност за развитието и не е мутагенен. Въз основа на тази и друга налична информация се заключава, че n-пентанът не изисква класифициране за потенциални токсични опасности (съгласно определенията в приложение VI на Директивата на ЕС за опасните вещества, 1993), въпреки че физичните му свойства показват, че би било уместно да се предупреждава за възможността за аспирация. Освен това няма причина да се намаляват настоящите препоръчителни стойности за професионална експозиция. Накрая, въпреки че съществуват някои въпроси относно безопасността, свързани със запалимостта на n-пентана, липсата на каквато и да било доказуема токсичност при високи нива на експозиция показва, че рискът от неблагоприятни последици за здравето е минимален за всички групи от населението.“ (McKee et al. 1998)
