Cristalización de cannabinoides mediante sonicación

La cristalización es una etapa de proceso necesaria para producir aislado cristalino de CBD. La nanocristalización ultrasónica (sonocristalización) se utiliza ampliamente para preparar aislados cristalinos, como el aislado de CBD, a partir de una solución sobresaturada. Las ondas ultrasónicas de alta potencia generan una agitación intensa que favorece la formación de cristales de CBD de forma perfecta. La cristalización ultrasónica es un método rápido, altamente eficiente y controlable con precisión para producir aislado cristalino de CDB.

Cristalización ultrasónica de CBD

La cristalización del aislado de CBD es un proceso de precipitación en el que se forman sólidos de CBD en un disolvente. Para cristalizar el CBD, el soluto (es decir, el aceite de CBD destilado) debe disolverse en un disolvente para formar una solución sobresaturada. Las ondas ultrasónicas actúan como un estímulo externo que inicia la formación de semillas cristalinas (nucleación) y ayuda a favorecer y controlar el crecimiento de los cristales.
Disolventes utilizados habitualmente: pentano o heptano.

¿Cómo favorece la ultrasonicación la cristalización del CBD?

La ultrasonicación es un método de agitación altamente eficiente que produce una solución sobresaturada homogénea del extracto de CBD en un disolvente. Durante la intensa agitación ultrasónica de la solución sobresaturada, pueden formarse semillas cristalinas que posteriormente actúan como puntos de crecimiento para los cristales de CDB. La agitación ultrasónica intensifica la transferencia de masa entre las semillas cristalinas iniciales y la solución sobresaturada, de modo que los cristales crecen rápida y uniformemente. Por tanto, la sonicación es una técnica muy eficiente para favorecer y controlar la producción de cristales de CBD.

Qué dice la investigación

“Cuando se aplican ultrasonidos a una solución para su cristalización, pueden afectar significativamente a las propiedades de los productos cristalinos. La irradiación ultrasónica reduce el tiempo de inducción y la zona metaestable y aumenta la velocidad de nucleación. Debido a estos efectos, generalmente se obtienen cristales más pequeños con una distribución de tamaños más estrecha que con la cristalización convencional. Además, la irradiación ultrasónica puede provocar la fragmentación de los cristales existentes debido a colisiones entre cristales o a la sonofragmentación.” [Kim and Suslick, 2018]

Cristalización de cannabinoides con agitación

La cristalización ultrasónica (también conocida como sonocristalización) es una forma de cristalización con agitación controlada que supera a las técnicas convencionales de precipitación gracias a la rápida formación de cristales causada por la intensa agitación ultrasónica. La agitación y la mezcla ultrasónicas introducen elevadas fuerzas cinéticas en la mezcla de extracto de CBD y disolvente. Así se produce una solución sobresaturada en la que, posteriormente, la agitación ultrasónica favorece la transferencia de masa que acelera la velocidad de cristalización. La cristalización ultrasónica es un proceso rápido que puede controlarse con precisión. Esto permite obtener cristales de tamaño uniforme y mantener un alto nivel de calidad del producto. Mediante el ajuste de los parámetros de sonicación, la cristalización ultrasónica permite obtener cristales uniformes de tamaño micrométrico o nanométrico. Obtenga cristales del tamaño deseado aplicando parámetros de proceso establecidos. La sonocristalización permite precipitar cristales de tamaño nanométrico, que ofrecen una biodisponibilidad superior y son valorados por los clientes por su mayor eficacia y sus marcados beneficios para la salud. El control exacto de los parámetros de sonocristalización proporciona resultados repetibles/reproducibles. Además, la cristalización ultrasónica de cannabinoides puede escalarse de forma completamente lineal a cualquier volumen de producción. Dado que la cristalización ultrasónica produce aislado de CBD de alta calidad, los procesos posteriores, como la purificación, se reducen al mínimo.

Cristalizadores ultrasónicos para la producción de aislado de CBD

Hielscher Ultrasonics es su socio con una amplia trayectoria en procesos de cristalización ultrasónica de alto rendimiento. Hielscher Ultrasonics suministra una amplia gama de equipos de cristalización ultrasónica para el procesamiento por lotes y continuo en línea. Los equipos de Hielscher Ultrasonics están instalados en plantas de procesamiento alimentario y farmacéutico de todo el mundo y cumplen los más altos estándares de calidad. Adecuados para la estandarización de procesos, el mantenimiento de una alta calidad del producto y las buenas prácticas de fabricación (GMP), los sistemas de cristalización ultrasónica de Hielscher se ajustan a sus objetivos de alcanzar estándares de producción superiores.

Amplitudes elevadas para la sonocristalización

La sonicación con ondas ultrasónicas de alta amplitud redujo el tiempo de inducción más que la sonicación con ondas de baja amplitud. [Kim and Suslick, 2018] La ultrasonicación de alta potencia a amplitudes elevadas genera de forma constante intensas microturbulencias, fuerzas de cizallamiento y agitación. Estos movimientos a escala microscópica y macroscópica en la suspensión sobresaturada mejoran la transferencia de masa y, en consecuencia, aumentan las velocidades de cristalización. Los procesadores ultrasónicos industriales de Hielscher Ultrasonics pueden proporcionar amplitudes muy elevadas. Pueden mantenerse fácilmente amplitudes de hasta 200 µm de forma continua en funcionamiento 24/7. Para amplitudes aún mayores, se ofrecen sonotrodos ultrasónicos personalizados.
Todos los equipos están diseñados para un uso 24/7/365 a plena carga, y su robustez y fiabilidad los convierten en una herramienta de trabajo infatigable en su proceso de sonocristalización. Esto hace que los equipos ultrasónicos de Hielscher sean una herramienta de trabajo fiable que satisface sus requisitos de sonocristalización.

Amplitudes controlables con precisión para una cristalización superior

Todos los procesadores ultrasónicos de Hielscher pueden controlarse con precisión y, por tanto, son herramientas de trabajo fiables e infatigables en I+D y producción. La amplitud es uno de los parámetros de proceso fundamentales que influyen en la eficiencia y la eficacia de la sonocristalización. Todos los procesadores de Hielscher Ultrasonics permiten ajustar la amplitud con precisión. Los procesadores ultrasónicos industriales de Hielscher pueden proporcionar amplitudes muy elevadas y la intensidad ultrasónica necesaria para aplicaciones exigentes. Pueden mantenerse fácilmente amplitudes de hasta 200 µm de forma continua en funcionamiento 24/7.
Los ajustes precisos de la amplitud y la monitorización permanente de los parámetros del proceso ultrasónico mediante software inteligente le permiten influir con precisión en la reacción de sonocristalización. Durante cada ciclo de sonicación, todos los parámetros ultrasónicos se registran automáticamente en una tarjeta SD integrada, de modo que cada ciclo puede evaluarse y controlarse. ¡Sonicación óptima para una sonocristalización de máxima eficiencia!

Sonicación con control de temperatura

En los procesos de cristalización de cannabinoides, la temperatura es un parámetro de proceso fundamental que influye en el resultado y en la calidad de los cristales de CBD. Los reactores de sonocristalización de Hielscher están equipados con una camisa de refrigeración para mantener la temperatura del proceso dentro del intervalo previsto. Además, nuestros sistemas de sonocristalización incorporan software inteligente que monitoriza la temperatura del proceso mediante un sensor de temperatura enchufable. En el menú de fácil manejo, el usuario puede establecer un límite superior y otro inferior de temperatura. En cuanto la temperatura del proceso supera el intervalo de temperatura establecido, el sonicador se detiene hasta que la temperatura vuelve al ∆T preestablecido. Esto le proporciona un control preciso sobre la «temperatura», un parámetro importante del proceso de cristalización.

El MultiPhaseCavitator para obtener cristales uniformes

El MultiPhaseCavitator MPC48 es un inserto exclusivo para celdas de flujo que incorpora 48 cánulas para inyectar la segunda fase (es decir, el destilado de CBD) directamente en el punto de máxima actividad de cavitación. De este modo, una mezcla altamente uniforme de destilado de CBD y disolvente forma la solución sobresaturada en la que se formarán los núcleos de los cristales de CBD. La exposición en el reactor ultrasónico permite controlar con precisión la nucleación y el crecimiento de los cristales. El MultiPhaseCavitator hace que los procesos de cristalización sean altamente eficientes y, gracias a su control preciso, permite estandarizar el proceso. Un proceso de fabricación altamente estandarizado forma parte de las buenas prácticas de fabricación (GMP) y ayuda a producir de forma continua productos de la máxima calidad.

Máxima calidad – Diseñados y fabricados en Alemania

Como empresa de propiedad y gestión familiar, Hielscher da prioridad a los más altos estándares de calidad para sus procesadores ultrasónicos. Todos los sonicadores se diseñan, fabrican y prueban exhaustivamente en nuestra sede de Teltow, cerca de Berlín, Alemania. La robustez y la fiabilidad de los equipos ultrasónicos de Hielscher los convierten en herramientas de trabajo infatigables para su producción. El funcionamiento 24/7 a plena carga y en entornos exigentes es una característica inherente a las sondas y los reactores ultrasónicos de alto rendimiento de Hielscher.

¡Póngase en contacto con nosotros y cuéntenos sus requisitos de sonocristalización! ¡Le recomendaremos el cristalizador ultrasónico y la configuración del reactor más adecuados!