Kristalizacija kanabinoida uz pomoć ultrazvuka
Kristalizacija je neophodan korak procesa za proizvodnju kristalnog CBD izolata. Ultrazvučna nano-kristalizacija (sono-kristalizacija) se široko koristi za pripremu kristalnih izolata kao što je CBD izolat iz prezasićene otopine. Uz pomoć ultrazvučnih frekvencijskih valova velike snage, intenzivna agitacija potiče stvaranje čistih CBD kristala. Ultrazvučna kristalizacija je precizno kontrolisan, visoko efikasan i brz metod za proizvodnju kristalnog CDB izolata.
Ultrazvučna CBD kristalizacija
Kristalizacija CBD izolata je proces taloženja u kojem se CBD čvrste tvari formiraju u rastvaraču. Da bi se kristalizovao CBD, rastvor (tj. destilovano CBD ulje) mora biti rastvoren u rastvaraču stvarajući prezasićeni rastvor. Ultrazvučni valovi djeluju kao vanjski stimulans koji pokreće formiranje kristalnih sjemenki (nukleaciju) i pomaže u promicanju i kontroli rasta kristala.
Tipično korišteni rastvarači: pentan ili heptan.
Kako ultrazvuk potiče kristalizaciju CBD-a?
Ultrazvučna metoda je visoko efikasna metoda miješanja koja proizvodi homogenu prezasićenu otopinu CBD ekstrakta u rastvaraču. Tokom intenzivnog ultrazvučnog miješanja prezasićene otopine, mogu se formirati sjemenke kristala koje kasnije djeluju kao točke rasta CDB kristala. Ultrazvučno miješanje intenzivira prijenos mase između početnih kristalnih sjemenki i prezasićene otopine tako da kristali rastu brzo i ujednačeno. To znači da je sonikacija vrlo efikasna tehnika za promoviranje i kontrolu proizvodnje CBD kristala.
Reaktor sa ultrasonikatorom UIP2000hdT za sonokristalizaciju kanabinoida
Šta kaže istraživanje
“Kada se ultrazvuk primjenjuje na otopinu za kristalizaciju, može značajno utjecati na svojstva kristalnih proizvoda. Ultrazvučno zračenje smanjuje vrijeme indukcije i metastabilnu zonu i povećava brzinu nukleacije. Zbog ovih efekata, generalno daje manje kristale sa užom distribucijom veličine u poređenju sa konvencionalnom kristalizacijom. Također, ultrazvučno zračenje može uzrokovati fragmentaciju postojećih kristala koja je uzrokovana sudarima kristala ili sonofragmentacijom.” [Kim i Suslick, 2018.]
Mešana kristalizacija kanabinoida
Ultrazvučna kristalizacija (također poznata kao sono-kristalizacija) je oblik kontrolirane kristalizacije uz miješanje, koja nadmašuje konvencionalne tehnike precipitacije brzim formiranjem kristala uslijed intenzivnog ultrazvučnog miješanja. Ultrazvučno miješanje i miješanje uvodi visoke kinetičke sile u mješavinu CBD ekstrakta i rastvarača. Time se proizvodi prezasićena otopina u kojoj naknadno ultrazvučno miješanje pospješuje prijenos mase koji ubrzava brzinu kristalizacije. Ultrazvučna kristalizacija je brz proces, koji se može precizno kontrolisati. Ovo omogućava rast ujednačene veličine kristala i kontinuirano visok standard kvaliteta proizvoda. Ultrazvučna kristalizacija omogućava podešavanjem parametara sonikacije za kristalizaciju ujednačenih kristala mikrona ili nano-veličine. Uzgajati kristale do prilagođene veličine primjenom utvrđenih parametara procesa. Primjenom sono-kristalizacije, postaje moguće taložiti kristale nano veličine, koji nude vrhunsku biodostupnost i koje kupci cijene zbog veće efikasnosti i izraženih zdravstvenih koristi. Tačna kontrola parametara sono-kristalizacije daje ponovljive/reproducibilne rezultate. Nadalje, ultrazvučna kristalizacija kanabinoida može biti potpuna linearno skalirana na bilo koji obim proizvodnje. Kako ultrazvučna kristalizacija rezultira visokokvalitetnim CBD izolatom, nizvodni procesi kao što je prečišćavanje svedeni su na minimum.
The UP200St mogu se integrirati u miješane kemijske reaktore kako bi se ubrzala i poboljšala kristalizacija.
- Miješana kristalizacija
- Kokristalizacija
- Kristalizacija protiv rastvarača
- Kristalizacija hlađenja
- Kristalizacija topljenja
- Reaktivna kristalizacija / precipitacija
Ultrazvučni kristalizatori za proizvodnju CBD izolata
Hielscher Ultrasonics je vaš dugogodišnji iskusan partner za procese ultrazvučne kristalizacije visokih performansi. Hielscher Ultrasonics isporučuje široku paletu opreme za ultrazvučnu kristalizaciju za šaržnu i kontinuiranu inline obradu. Oprema kompanije Hielscher Ultrasonics instalirana je širom svijeta u prehrambenim i farmaceutskim postrojenjima i ispunjava najviše standarde kvalitete. Pogodni za standardizaciju procesa, kontinuirani visok kvalitet proizvoda i dobre proizvodne prakse (GMP), Hielscher ultrazvučni kristalizacijski sistemi su u skladu s vašim ciljevima vrhunskih standarda proizvodnje.
- Kristali mikrona i nano veličine (podesivi)
- visoka efikasnost
- Precizno kontrolisan rast kristala
- Ujednačen rast kristala
- Iskonski oblik
- Single-Pass / One-Pot proces
- Ponovljiv, ponovljiv ishod
- jednostavan i siguran za rad
Visoke amplitude za sonokristalizaciju
Sonikacija ultrazvučnim valovima velike amplitude smanjila je vrijeme indukcije više od ultrazvučne obrade valovima male amplitude. [Kim i Suslick, 2018.] Ultrazvuk velike snage pri velikim amplitudama stvara konzistentno intenzivne mikroturbulencije, smične sile i agitaciju. Ova mikro- i makro kretanja u prezasićenoj suspenziji rezultiraju poboljšanim prijenosom mase i naknadnom povećanom stopom kristalizacije. Hielscher Ultrasonics’ industrijski ultrazvučni procesori mogu isporučiti vrlo velike amplitude. Amplitude do 200 µm mogu se lako raditi u kontinuitetu u radu 24/7. Za još veće amplitude, dostupne su prilagođene ultrazvučne sonotrode.
Sva oprema je napravljena za 24/7/365 upotrebu pod punim opterećenjem, a njena robusnost i pouzdanost čine je radnim konjem u vašem procesu sono-kristalizacije. Ovo čini Hielscherovu ultrazvučnu opremu pouzdanim radnim alatom koji ispunjava vaše zahtjeve sono-kristalizacije.
Precizno kontrolirane amplitude za vrhunsku kristalizaciju
Svi Hielscher ultrazvučni procesori su precizno upravljivi i time pouzdani radni konji u R&D i proizvodnja. Amplituda je jedan od ključnih parametara procesa koji utiču na efikasnost i efektivnost sonokristalizacije. Svi Hielscher Ultrasonics’ procesori omogućavaju precizno podešavanje amplitude. Hielscherovi industrijski ultrazvučni procesori mogu isporučiti vrlo visoke amplitude i isporučiti potreban ultrazvučni intenzitet za zahtjevne primjene. Amplitude do 200 µm mogu se lako raditi kontinuirano u radu 24 sata dnevno.
Precizna podešavanja amplitude i trajno praćenje parametara ultrazvučnog procesa putem pametnog softvera daju vam mogućnost da precizno utičete na reakciju sonokristalizacije. Tokom svakog ispitivanja ultrazvukom, svi ultrazvučni parametri se automatski snimaju na ugrađenu SD karticu, tako da se svaka serija može procijeniti i kontrolirati. Optimalna sonikacija za najefikasniju sono-kristalizaciju!
Sonication kontrolirana temperatura
Za procese kristalizacije kanabinoida, temperatura je ključni procesni parametar koji utječe na ishod i kvalitetu CBD kristala. Hielscher sono-kritalizacijski reatori opremljeni su rashladnim omotačem kako bi se temperatura procesa održavala u rasponu. Nadalje, naši sistemi sono-kritalizacije sadrže inteligentni softver koji prati temperaturu procesa preko temperaturnog senzora koji se može priključiti. U korisničkom izborniku, korisnik može postaviti gornju i donju temperaturu. Čim temperatura procesa pređe zadati temperaturni raspon, ultrazvučni aparat pauzira dok se temperatura ne vrati na prethodno podešenu ∆T. Ovo vam daje preciznu kontrolu nad važnim parametrom kristalizacije procesa “temperatura”.
MultiPhaseCavitator za uniformne kristale
MultiPhaseCavitator MPC48 je jedinstveni umetak protočne ćelije sa 48 kanila za ubrizgavanje druge faze (tj. CBD destilata) direktno u kavitacionu vruću tačku. Na taj način, visoko ujednačena mješavina CBD destilata i rastvarača formira prezasićeni rastvor, u kojem će se formirati jezgra CBD kristala. Izlaganje u ultrazvučnom reaktoru omogućava precizno kontroliranu nukleaciju i rast kristala. MultiPhaseCavitator čini procese kristalizacije visoko efikasnim i omogućava preciznu kontrolu za standardizaciju procesa. Visoko standardiziran proizvodni proces dio je dobre proizvodne prakse (GMP) i pomaže u kontinuiranoj proizvodnji proizvoda najvišeg kvaliteta.
Ultrazvučni reaktor sa MultiPhaseCavitator za poboljšanu sono-kristalizaciju
Najviša kvaliteta – Dizajniran i proizveden u Njemačkoj
Kao porodično preduzeće koje vodi porodica, Hielscher daje prioritet najvišim standardima kvaliteta za svoje ultrazvučne procesore. Svi ultrasonikatori su dizajnirani, proizvedeni i temeljno testirani u našem sjedištu u Teltowu blizu Berlina, Njemačka. Robusnost i pouzdanost Hielscherove ultrazvučne opreme čine je radnim konjem u vašoj proizvodnji. 24/7 rad pod punim opterećenjem iu zahtjevnim okruženjima prirodna je karakteristika Hielscherovih ultrazvučnih sondi i reaktora visokih performansi.
Kontaktirajte nas sada i recite nam o vašim zahtjevima sono-kristalizacije! Preporučit ćemo vam najprikladniji ultrazvučni kristalizator i reaktor!
Kontaktiraj nas! / Pitajte nas!
Literatura / Reference
- 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.
Činjenice koje vrijedi znati
Pentan kao rastvarač
n-pentan (CAS br. 109-6-0) je ugljikovodični rastvarač, koji se obično primjenjuje za kristalizaciju kanabinoida kao što je CBD.
“n-pentan nije bio akutno toksičan oralnim ili inhalacijskim putem, nije bio nadražujući kožu ili oči i nije izazvao senzibilizaciju kože. Nije pokazao kumulativnu toksičnost na nivoima do 20000 mg m(-3), što je otprilike polovina donje granice eksplozivnosti i najvišeg nivoa koji se smatra sigurnim za testiranje. Nije izazvao razvojnu toksičnost i nije bio mutagen. Iz ovih i drugih postojećih informacija, zaključuje se da n-pentan ne zahtijeva klasifikaciju za potencijalne toksične opasnosti (kako je definirano Aneksom VI Direktive o opasnim tvarima EU, 1993.), iako fizička svojstva ukazuju da bi bilo prikladno upozoriti za potencijal za težnju. Nadalje, nema razloga za smanjenje trenutnih preporuka o profesionalnoj izloženosti. Konačno, iako postoje neki sigurnosni problemi u vezi sa zapaljivošću n-pentana, odsustvo bilo kakve dokazive toksičnosti pri visokim razinama tretmana ukazuje na to da je rizik od štetnih posljedica po zdravlje minimalan za sve segmente populacije.” (McKee et al. 1998.)
Hielscher Ultrasonics proizvodi ultrazvučne homogenizatore visokih performansi za primjene miješanja, disperzije, emulgiranja i ekstrakcije u laboratorijskim, pilotskim i industrijskim razmjerima.