Kannabinoidide kristallisatsioon ultraheli töötlusega
Kristallisatsioon on vajalik protsessietapp kristallilise CBD isolaadi tootmiseks. Ultraheli nanokristallisatsiooni (sonokristallisatsiooni) kasutatakse laialdaselt kristalliliste isolaatide, näiteks CBD isolaadi, valmistamiseks üleküllastunud lahusest. Suure võimsusega ultraheli sagedusega lainete abil soodustab intensiivne segamine puhaste CBD kristallide teket. Ultraheli kristallisatsioon on täpselt reguleeritav, väga tõhus ja kiire meetod kristallilise CDB isolaadi tootmiseks.
CBD ultraheli kristallisatsioon
CBD isolaadi kristallisatsioon on sadestusprotsess, mille käigus moodustuvad lahustis CBD tahked osakesed. CBD kristalliseerimiseks tuleb lahustuv aine (st destilleeritud CBD õli) lahustada lahustis, moodustades üleküllastunud lahuse. Ultraheli lained toimivad välise stiimulina, mis käivitab kristallituumade teket (nukleatsioon) ning aitab soodustada ja juhtida kristallide kasvu.
Sageli kasutatavad lahustid: pentaan või heptaan.
Kuidas ultraheli töötlus soodustab CBD kristallisatsiooni?
Ultraheli töötlus on väga tõhus segamismeetod, mis annab CBD ekstrakti homogeense üleküllastunud lahuse lahustis. Üleküllastunud lahuse intensiivse ultraheliga segamise ajal võivad tekkida kristallituumad, mis toimivad seejärel CDB kristallide kasvupunktidena. Ultraheli segamine tugevdab massiülekannet algsete kristallituumade ja üleküllastunud lahuse vahel, nii et kristallid kasvavad kiiresti ja ühtlaselt. See tähendab, et sonikeerimine on väga tõhus meetod CBD kristallide tootmise soodustamiseks ja juhtimiseks.
Reaktor ultraheli sonikaatoriga UIP2000hdT kannabinoidide sonokristallisatsiooniks
Mida ütleb uuring
„Kui ultraheli rakendatakse kristallisatsiooniks mõeldud lahusele, võib see oluliselt mõjutada kristalsete saaduste omadusi. Ultraheli kiiritus lühendab induktsiooniaega ja metastabiilset tsooni ning suurendab nukleatsioonikiirust. Nende mõjude tõttu tekivad tavaliselt väiksemad kristallid kitsama suurusjaotusega võrreldes tavapärase kristallisatsiooniga. Samuti võib ultraheli kiiritus põhjustada olemasolevate kristallide fragmenteerumist, mille põhjuseks on kristallide kokkupõrked ehk sonofragmentatsioon.” [Kim and Suslick, 2018]
Segamisega kristallisatsioon kannabinoididega
Ultraheli kristallisatsioon (tuntud ka kui sonokristallisatsioon) on kontrollitud segamisega kristallisatsiooni vorm, mis ületab tavapäraseid sadestamismeetodeid kiire kristallide tekke poolest tänu intensiivsele ultraheliga segamisele. Ultraheliga segamine ja seguldamine toob CBD ekstrakti ja lahusti segusse suuri kineetilisi jõude. Nii tekib üleküllastunud lahus, milles ultraheliga segamine seejärel soodustab massiülekannet, mis kiirendab kristallisatsioonikiirust. Ultraheli kristallisatsioon on kiire protsess, mida saab täpselt reguleerida. See võimaldab kasvatada ühtlase suurusega kristalle ning tagab järjepidevalt kõrge tootekvaliteedi. Ultraheli kristallisatsioon võimaldab ultraheli töötluse parameetreid kohandades kristalliseerida ühtlase mikromeetri- või nanomeetrisuurusega kristalle. Kasvatage kristalle soovitud suuruseni, rakendades väljakujunenud protsessiparameetreid. Sonokristallisatsiooni rakendamisel on võimalik sadestada nanosuuruses kristalle, mis pakuvad suuremat biosaadavust ning mida kliendid hindavad suurema tõhususe ja selgemini väljendunud tervisemõju tõttu. Sonokristallisatsiooni parameetrite täpne kontroll annab korratavaid/reprodutseeritavaid tulemusi. Lisaks saab kannabinoidide ultraheli kristallisatsiooni täielikult lineaarselt skaleerida mis tahes tootmismahuni. Kuna ultraheli kristallisatsioon annab kvaliteetse CBD isolaadi, on järgnevad protsessid, näiteks puhastamine, viidud miinimumini.
Sonikaatorit UP200St saab integreerida segamisega keemilistesse reaktoritesse, et kristallisatsiooni kiirendada ja parandada.
- Segamisega kristallisatsioon
- Kaaskristallisatsioon
- Antilahustiga kristallisatsioon
- Jahutuskristallisatsioon
- Sulatiskristallisatsioon
- Reaktiivne kristallimine / sadestamine
Ultraheli kristallisaatorid CBD isolaadi tootmiseks
Hielscher Ultrasonics on teie pikaajalise kogemusega partner suure jõudlusega ultraheli kristallimisprotsessides. Hielscher Ultrasonics pakub laia valikut ultraheli kristallimisseadmeid perioodiliseks ja pidevaks in-line töötluseks. Hielscher Ultrasonicsi seadmed on paigaldatud üle kogu maailma toidu- ja farmaatsiatööstuse tootmisüksustesse ning vastavad kõrgeimatele kvaliteedistandarditele. Hielscheri ultraheli kristallimissüsteemid sobivad protsesside standardiseerimiseks, pidevalt kõrge tootekvaliteedi tagamiseks ja head tootmistava (GMP) järgimiseks ning on kooskõlas teie eesmärkidega saavutada tipptasemel tootmisstandardid.
- Mikron- ja nanosuuruses kristallid (reguleeritav)
- Kõrge efektiivsus
- Täpselt kontrollitud kristallide kasv
- Ühtlane kristallide kasv
- Veatu kuju
- Ühekordse läbiviigu / One-Pot protsess
- Korratav, reprodutseeritav tulemus
- Lihtne ja ohutu kasutada
Suured amplituudid sonokristallimiseks
Suure amplituudiga ultrahelilainetega ultraheli töötlus (sonikeerimine) vähendas induktsiooniaega rohkem kui väikese amplituudiga lainetega töötlus. [Kim and Suslick, 2018] Suure võimsusega ultraheli töötlus suurtel amplituudidel tekitab järjepidevalt intensiivseid mikroturbulentse voolamise nähtusi, nihkejõude ja segamist. Need mikro- ja makroliikumised üleküllastunud suspensioonis parandavad massiülekannet ning suurendavad seeläbi kristallimiskiirust. Hielscher Ultrasonicsi tööstuslikud ultraheliprotsessorid suudavad tagada väga suured amplituudid. Kuni 200 µm amplituude on võimalik hõlpsasti pidevalt kasutada ööpäevaringses 24/7 töös. Veelgi suuremate amplituudide jaoks on saadaval kohandatud ultraheli sonotroodid.
Kõik seadmed on ehitatud 24/7/365 kasutuseks täiskoormusel ning nende vastupidavus ja töökindlus teevad neist teie sonokristallimisprotsessi tööhobused. See muudab Hielscheri ultraheliseadmed usaldusväärseks töövahendiks, mis täidab teie sonokristallimise nõuded.
Täpselt reguleeritavad amplituudid parema kristallimise saavutamiseks
Kõik Hielscheri ultraheliprotsessorid on täpselt reguleeritavad ja seega töökindlad tööhobused nii teadus- ja arendustegevuses kui ka tootmises. Amplituud on üks olulisemaid protsessiparameetreid, mis mõjutavad sonokristallimise efektiivsust ja tulemuslikkust. Kõik Hielscher Ultrasonicsi protsessorid võimaldavad amplituudi täpset seadistamist. Hielscheri tööstuslikud ultraheliprotsessorid suudavad tagada väga suured amplituudid ning annavad nõudlike rakenduste jaoks vajaliku ultraheli intensiivsuse. Kuni 200 µm amplituude on võimalik hõlpsasti pidevalt kasutada ööpäevaringses 24/7 töös.
Täpsed amplituudi seaded ja ultraheli protsessiparameetrite pidev jälgimine nutika tarkvara abil annavad teile võimaluse mõjutada sonokristallimise reaktsiooni täpselt. Iga ultraheli töötluse (sonikeerimise) tsükli ajal salvestatakse kõik ultraheli parameetrid automaatselt sisseehitatud SD-kaardile, nii et iga tsüklit saab hinnata ja kontrollida. Optimaalne ultraheli töötlus kõige efektiivsemaks sonokristallimiseks!
Temperatuuriga kontrollitud ultraheli töötlus
Kannabinoidide kristallimisprotsessides on temperatuur oluline protsessiparameeter, mis mõjutab CBD kristallide tulemust ja kvaliteeti. Hielscheri sonokristallimisreaktorid on varustatud jahutusmantliga, et hoida protsessi temperatuur vahemikus. Lisaks on meie sonokristallimissüsteemides intelligentne tarkvara, mis jälgib protsessi temperatuuri ühendatava temperatuurianduri kaudu. Kasutajasõbralikus menüüs saab kasutaja seada temperatuuri ülemise ja alumise piiri. Kui protsessi temperatuur ületab seatud temperatuurivahemiku, peatub ultrahelitöötleja (sonikaator) seni, kuni temperatuur on tagasi eelseatud ∆T-s. See annab teile täpse kontrolli olulise kristallimisprotsessi parameetri „temperatuur“ üle.
MultiPhaseCavitator ühtlaste kristallide jaoks
MultiPhaseCavitator MPC48 on ainulaadne läbivoolukambri sisend, millel on 48 kanüüli teise faasi (st CBD destillaadi) süstimiseks otse kavitatsioonilisse kuumpunkti. Nii moodustab CBD destillaadi ja lahusti ülimalt ühtlane segu üleküllastunud lahuse, milles hakkavad tekkima CBD kristallide tuumad. Ultraheli reaktoris toimuv mõjutus võimaldab täpselt juhitavat nukleatsiooni ja kristallide kasvu. MultiPhaseCavitator muudab kristallimisprotsessid väga tõhusaks ning võimaldab täpse juhtimise tõttu protsesside standardimist. Kõrgelt standardiseeritud tootmisprotsess on osa head tootmistava (GMP) ning aitab pidevalt toota kõrgeima kvaliteediga tooteid.
Ultraheli reaktor koos MultiPhaseCavitatoriga täiustatud sonokristallimiseks
Kõrgeim kvaliteet – kavandatud ja toodetud Saksamaal
Perekonnale kuuluva ja perekonna juhitava ettevõttena seab Hielscher oma ultraheli protsessoritele kõrgeimad kvaliteedistandardid. Kõik sonikaatorid kavandatakse, toodetakse ja testitakse põhjalikult meie peakorteris Teltowis Berliini lähedal Saksamaal. Hielscheri ultraheliseadmete töökindlus ja usaldusväärsus muudavad need teie tootmises tööhobuseks. Pidev töö 24/7 täiskoormusel ja nõudlikes tingimustes on Hielscheri suure jõudlusega ultraheli sondide ja reaktorite loomulik omadus.
Võtke meiega kohe ühendust ja rääkige meile oma sonokristallimise nõuetest! Soovitame teile sobivaimat ultraheli kristallisaatorit ja reaktori seadistust!
Võtke meiega ühendust! / Küsige meilt!
Kirjandus / viited
- 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.
Teada väärt fakte
Pentaan lahustina
n-Pentaan (CAS nr 109-6-0) on süsivesinikest lahusti, mida kasutatakse tavaliselt kannabinoidide, näiteks CBD kristallimiseks.
„n-pentaan ei olnud suukaudsel ega sissehingamisel ägedalt toksiline, see ei ärritanud nahka ega silmi ega põhjustanud naha sensibiliseerumist. See ei avaldanud kumulatiivset toksilisust tasemetel kuni 20 000 mg m(-3), mis on ligikaudu pool alumisest plahvatuspiirist ja kõrgeim testimiseks ohutuks peetav tase. See ei põhjustanud arengutoksilisust ega olnud mutageenne. Sellest ja muust olemasolevast teabest järeldub, et n-pentaani ei ole vaja potentsiaalsete toksiliste ohtude tõttu klassifitseerida (nagu on määratletud EL-i ohtlike ainete direktiivi 1993. aasta VI lisas), kuigi füüsikalised omadused näitavad, et oleks asjakohane hoiatada aspiratsiooniohu eest. Lisaks puudub põhjus praegusi kutsealase kokkupuute soovitusi vähendada. Lõpuks, kuigi n-pentaani süttivusega seondub mõningaid ohutusprobleeme, viitab ilmsete toksiliste mõjude puudumine suurtel töötlemistasemetel sellele, et kahjulike tervisemõjude risk on minimaalne kõigi elanikkonnarühmade jaoks.” (McKee et al. 1998)
Hielscher Ultrasonics toodab suure jõudlusega ultraheli homogenisaatoreid segamiseks, dispergeerimiseks, emulgeerimiseks ja ekstraheerimiseks labori-, pilootmahu- ja tööstusskaalal.