تبلور کانابینوئیدها با فراصوت‌دهی
تبلور یکی از مراحل ضروری فرایند برای تولید ایزولهٔ بلوری CBD است. نانوتبلور فراصوتی (تبلور به کمک فراصوت) به‌طور گسترده برای تهیهٔ ایزوله‌های بلوری، مانند ایزولهٔ CBD، از محلول فوق‌اشباع به کار می‌رود. امواج فراصوت پرتوان با ایجاد تلاطم شدید، تشکیل بلورهای بی‌نقص CBD را تقویت می‌کنند. تبلور فراصوتی روشی سریع، بسیار کارآمد و با قابلیت کنترل دقیق برای تولید ایزولهٔ بلوری CDB است.
تبلور فراصوتی CBD
تبلور ایزولهٔ CBD فرایندی رسوبی است که طی آن مواد جامد CBD در یک حلال تشکیل می‌شوند. برای متبلور کردن CBD، مادهٔ حل‌شونده (یعنی روغن تقطیرشدهٔ CBD) باید در یک حلال حل شود و محلولی فوق‌اشباع تشکیل دهد. امواج فراصوت به‌عنوان محرکی خارجی عمل می‌کنند که تشکیل بذرهای بلوری (هسته‌زایی) را آغاز می‌کند و به تقویت و کنترل رشد بلورها کمک می‌کند.
حلال‌های معمول: پنتان یا هپتان.
فراصوت‌دهی چگونه تبلور CBD را تقویت می‌کند؟
فراصوت‌دهی روشی بسیار کارآمد برای ایجاد تلاطم است که محلولی فوق‌اشباع و همگن از عصارهٔ CBD در یک حلال ایجاد می‌کند. طی هم‌زدن شدید فراصوتی محلول فوق‌اشباع، بذرهای بلوری می‌توانند تشکیل شوند که سپس به‌عنوان نقاط رشد بلورهای CDB عمل می‌کنند. تلاطم فراصوتی انتقال جرم بین بذرهای بلوری اولیه و محلول فوق‌اشباع را تشدید می‌کند تا بلورها به‌سرعت و به‌طور یکنواخت رشد کنند. بنابراین، فراصوت‌دهی روشی بسیار کارآمد برای تقویت و کنترل تولید بلورهای CBD است.
راکتور مجهز به سونیکاتور UIP2000hdT برای تبلور فراصوتی کانابینوئیدها
پژوهش‌ها چه می‌گویند
«هنگامی که برای تبلور، فراصوت به یک محلول اعمال می‌شود، می‌تواند خواص محصولات بلوری را به‌طور چشمگیری تحت تأثیر قرار دهد. تابش فراصوت زمان القا و ناحیهٔ شبه‌پایدار را کاهش می‌دهد و نرخ هسته‌زایی را افزایش می‌دهد. به‌دلیل این اثرات، در مقایسه با تبلور متداول، معمولاً بلورهای کوچک‌تری با توزیع اندازهٔ باریک‌تر حاصل می‌شود. همچنین، تابش فراصوت می‌تواند موجب خردشدن بلورهای موجود شود که ناشی از برخورد بلورها یا خردشدن فراصوتی است.» [Kim and Suslick, 2018]
تبلور کانابینوئیدها همراه با هم‌زدن
تبلور فراصوتی (که با نام تبلور به کمک فراصوت نیز شناخته می‌شود) نوعی تبلور کنترل‌شده همراه با هم‌زدن است که به‌واسطهٔ تشکیل سریع بلورها بر اثر تلاطم شدید فراصوتی، از روش‌های متداول رسوب‌دهی برتر است. هم‌زدن و اختلاط فراصوتی، نیروهای جنبشی بالایی به مخلوط عصارهٔ CBD و حلال وارد می‌کند. بدین ترتیب، محلولی فوق‌اشباع تولید می‌شود که در آن، تلاطم فراصوتی سپس انتقال جرم را تقویت می‌کند و نرخ تبلور را افزایش می‌دهد. تبلور فراصوتی فرایندی سریع است که می‌توان آن را به‌دقت کنترل کرد. این امر رشد بلورهایی با اندازهٔ یکنواخت و حفظ مستمر استاندارد بالای کیفیت محصول را امکان‌پذیر می‌سازد. در تبلور فراصوتی، با تنظیم پارامترهای فراصوت‌دهی می‌توان بلورهای یکنواختی در اندازه‌های میکرونی یا نانویی متبلور کرد. با اعمال پارامترهای تثبیت‌شدهٔ فرایند، بلورها را تا اندازهٔ دلخواه رشد دهید. با به‌کارگیری تبلور فراصوتی، رسوب‌دهی بلورهای نانویی امکان‌پذیر می‌شود؛ این بلورها فراهمی زیستی بالاتری دارند و مشتریان به‌دلیل کارایی بیشتر و مزایای بارز برای سلامت، برای آن‌ها ارزش قائل‌اند. کنترل دقیق پارامترهای تبلور فراصوتی، نتایج تکرارپذیر/بازتولیدپذیر به دست می‌دهد. افزون بر این، تبلور فراصوتی کانابینوئیدها را می‌توان به‌صورت کاملاً خطی برای هر حجم تولیدی مقیاس‌افزایی کرد. از آنجا که تبلور فراصوتی به تولید ایزولهٔ CBD با کیفیت بالا می‌انجامد، فرایندهای پایین‌دستی مانند خالص‌سازی به حداقل می‌رسند.
دستگاه UP200St را می‌توان در راکتورهای شیمیایی همزن‌دار ادغام کرد تا تبلور تسریع و بهبود یابد.
- تبلور همراه با هم‌زدن
- هم‌تبلوری
- تبلور با ضدحلال
- تبلور سرمایشی
- تبلور از مذاب
- تبلور واکنشی / رسوب‌دهی
دستگاه‌های تبلور فراصوتی برای تولید ایزولهٔ CBD
Hielscher Ultrasonics با سال‌ها تجربه، شریک شما در فرایندهای تبلور فراصوتی با عملکرد بالا است. Hielscher Ultrasonics طیف گسترده‌ای از تجهیزات تبلور فراصوتی را برای پردازش ناپیوسته و پردازش پیوستهٔ درون‌خطی عرضه می‌کند. تجهیزات Hielscher Ultrasonics در تأسیسات فراوری مواد غذایی و دارویی سراسر جهان نصب شده‌اند و بالاترین استانداردهای کیفیت را برآورده می‌کنند. سامانه‌های تبلور فراصوتی Hielscher برای استانداردسازی فرایند، حفظ مستمر کیفیت بالای محصول و شیوه‌های صحیح تولید (GMP) مناسب‌اند و با اهداف شما برای دستیابی به استانداردهای برتر تولید همسو هستند.
- بلورهای میکرونی و نانویی (قابل تنظیم)
- کارایی بالا
- رشد بلور با کنترل دقیق
- رشد یکنواخت بلور
- شکل بی‌نقص
- فرایند تک‌گذر / تک‌ظرفی
- نتیجهٔ تکرارپذیر و بازتولیدپذیر
- کاربری آسان و ایمن
دامنه‌های بالا برای تبلور فراصوتی
فراصوت‌دهی با امواج فراصوت با دامنهٔ بالا، زمان القا را بیش از فراصوت‌دهی با امواج با دامنهٔ پایین کاهش داد. [Kim and Suslick, 2018] فراصوت‌دهی پرتوان در دامنه‌های بالا، ریزآشفتگی‌ها، نیروهای برشی و تلاطم شدید را به‌طور مداوم ایجاد می‌کند. این حرکت‌های میکروسکوپی و ماکروسکوپی در دوغاب فوق‌اشباع، به بهبود انتقال جرم و در پی آن افزایش نرخ تبلور می‌انجامند. پردازشگرهای فراصوتی صنعتی Hielscher Ultrasonics می‌توانند دامنه‌های بسیار بالایی ایجاد کنند. کارکرد پیوسته با دامنه‌هایی تا 200µm در عملیات 24/7 به‌آسانی امکان‌پذیر است. برای دامنه‌های حتی بالاتر، سونوتْرودهای فراصوتی سفارشی در دسترس‌اند.
تمامی تجهیزات برای استفادهٔ 24/7/365 تحت بار کامل ساخته شده‌اند و استحکام و قابلیت اطمینان آن‌ها، این تجهیزات را به نیروی کار پرتوان و بادوام فرایند تبلور فراصوتی شما تبدیل می‌کند. به این ترتیب، تجهیزات فراصوتی Hielscher ابزاری قابل‌اعتماد برای کار هستند که نیازهای تبلور فراصوتی شما را برآورده می‌کنند.
دامنه‌های قابل‌کنترل با دقت بالا برای تبلور برتر
تمامی پردازشگرهای فراصوتی Hielscher قابلیت کنترل دقیق دارند و ازاین‌رو ابزارهایی پرتوان، بادوام و قابل‌اعتماد در تحقیق و توسعه و تولید هستند. دامنه یکی از پارامترهای حیاتی فرایند است که بر کارایی و اثربخشی تبلور فراصوتی تأثیر می‌گذارد. تمامی پردازشگرهای Hielscher Ultrasonics امکان تنظیم دقیق دامنه را فراهم می‌کنند. پردازشگرهای فراصوتی صنعتی Hielscher می‌توانند دامنه‌های بسیار بالایی ایجاد کنند و شدت فراصوت موردنیاز کاربردهای دشوار را تأمین کنند. کارکرد پیوسته با دامنه‌هایی تا 200µm در عملیات 24/7 به‌آسانی امکان‌پذیر است.
تنظیم دقیق دامنه و پایش مداوم پارامترهای فرایند فراصوتی از طریق نرم‌افزار هوشمند، به شما امکان می‌دهد واکنش تبلور فراصوتی را به‌دقت تحت تأثیر قرار دهید. در هر نوبت فراصوت‌دهی، تمامی پارامترهای فراصوت به‌طور خودکار روی یک کارت SD داخلی ثبت می‌شوند تا بتوان هر نوبت را ارزیابی و کنترل کرد. فراصوت‌دهی بهینه برای کارآمدترین تبلور فراصوتی!
فراصوت‌دهی با دمای کنترل‌شده
در فرایندهای تبلور کانابینوئیدها، دما پارامتری حیاتی است که بر نتیجه و کیفیت بلورهای CBD تأثیر می‌گذارد. راکتورهای تبلور فراصوتی Hielscher به ژاکت خنک‌کننده مجهز هستند تا دمای فرایند در محدوده باقی بماند. افزون بر این، سامانه‌های تبلور فراصوتی ما دارای نرم‌افزار هوشمندی هستند که دمای فرایند را از طریق یک حسگر دمای قابل‌اتصال پایش می‌کند. کاربر می‌تواند در منوی کاربرپسند، حد بالا و پایین دما را تنظیم کند. به‌محض آنکه دمای فرایند از محدودهٔ تنظیم‌شده خارج شود، سونیکاتور متوقف می‌شود تا دما به ∆T ازپیش‌تنظیم‌شده بازگردد. این قابلیت، کنترل دقیق پارامتر مهم «دما» در فرایند تبلور را در اختیار شما می‌گذارد.
MultiPhaseCavitator برای بلورهای یکنواخت
MultiPhaseCavitator MPC48 یک قطعهٔ داخلی منحصربه‌فرد برای سلول جریان است که 48 کانولا برای تزریق مستقیم فاز دوم (یعنی محصول تقطیر CBD) به نقطهٔ داغ کاویتاسیون دارد. بدین ترتیب، مخلوطی بسیار یکنواخت از محصول تقطیر CBD و حلال، محلول فوق‌اشباع را تشکیل می‌دهد که هسته‌های بلورهای CBD در آن شکل می‌گیرند. قرارگیری در معرض فراصوت در راکتور، هسته‌زایی و رشد بلور با قابلیت کنترل دقیق را امکان‌پذیر می‌سازد. MultiPhaseCavitator فرایندهای تبلور را بسیار کارآمد می‌کند و به‌واسطهٔ کنترل دقیق، استانداردسازی فرایند را امکان‌پذیر می‌سازد. فرایند تولید با استانداردسازی بالا بخشی از شیوه‌های صحیح تولید (GMP) است و به تولید مستمر محصولاتی با بالاترین کیفیت کمک می‌کند.
راکتور فراصوتی مجهز به MultiPhaseCavitator برای بهبود تبلور فراصوتی
بالاترین کیفیت – طراحی و ساخت در آلمان
Hielscher، به‌عنوان کسب‌وکاری با مالکیت و مدیریت خانوادگی، بالاترین استانداردهای کیفیت را برای پردازشگرهای فراصوتی خود در اولویت قرار می‌دهد. تمامی سونیکاتورها در مقر اصلی ما در تلتو، نزدیک برلین در آلمان، طراحی و ساخته می‌شوند و به‌طور کامل آزمایش می‌شوند. استحکام و قابلیت اطمینان تجهیزات فراصوتی Hielscher، آن‌ها را به ابزارهایی پرتوان و بادوام در تولید شما تبدیل می‌کند. کارکرد 24/7 تحت بار کامل و در محیط‌های دشوار، ویژگی ذاتی پروب‌ها و راکتورهای فراصوتی با عملکرد بالای Hielscher است.
همین حالا با ما تماس بگیرید و نیازهای تبلور فراصوتی خود را با ما در میان بگذارید! ما مناسب‌ترین دستگاه تبلور فراصوتی و پیکربندی راکتور را به شما پیشنهاد خواهیم کرد!
با ما تماس بگیرید! / از ما بپرسید!
منابع / مراجع
- 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.
نکات دانستنی
پنتان به‌عنوان حلال
نرمال‌پنتان (شمارهٔ CAS: 109-6-0) یک حلال هیدروکربنی است که معمولاً برای تبلور کانابینوئیدهایی مانند CBD به کار می‌رود.
«نرمال‌پنتان از مسیرهای خوراکی یا استنشاقی سمیت حاد نداشت، محرک پوست یا چشم نبود و حساسیت پوستی ایجاد نکرد. در سطوح تا 20٬000 mg m(-3)، که تقریباً نصف حد پایین انفجار و بالاترین سطح ایمن در نظر گرفته‌شده برای آزمایش است، سمیت تجمعی نشان نداد. سمیت تکاملی ایجاد نکرد و جهش‌زا نبود. از این اطلاعات و دیگر اطلاعات موجود نتیجه گرفته می‌شود که نرمال‌پنتان نیازی به طبقه‌بندی از نظر خطرات بالقوهٔ سمی ندارد (طبق تعریف پیوست VI دستورالعمل مواد خطرناک اتحادیهٔ اروپا، 1993)، هرچند خواص فیزیکی آن نشان می‌دهند که هشدار دربارهٔ احتمال آسپیراسیون مناسب خواهد بود. همچنین، دلیلی برای کاهش حدود توصیه‌شدهٔ کنونی مواجههٔ شغلی وجود ندارد. در نهایت، اگرچه برخی مسائل ایمنی در ارتباط با اشتعال‌پذیری نرمال‌پنتان وجود دارند، نبود هرگونه سمیت قابل‌اثبات در سطوح بالای مواجههٔ آزمایشی نشان می‌دهد که خطر اثرات نامطلوب بر سلامت برای تمامی گروه‌های جمعیتی حداقل است.» (McKee et al. 1998)
Hielscher Ultrasonics هموژنایزرهای فراصوتی با عملکرد بالا را برای کاربردهای اختلاط، پراکنده‌سازی، امولسیون‌سازی و استخراج در مقیاس آزمایشگاهی، پایلوت و صنعتی تولید می‌کند.