Kristalizacija kanabinoida sonikacijom
Kristalizacija je neophodan korak procesa za proizvodnju kristalnog CBD izolata. Ultrazvučna nano-kristalizacija (sono-kristalizacija) naširoko se koristi za pripremu kristalnih izolata kao što je CBD izolat iz prezasićene otopine. Ultrazvučnim frekvencijskim valovima velike snage, intenzivno miješanje potiče stvaranje netaknutih CBD kristala. Ultrazvučna kristalizacija je precizno kontrolirana, visoko učinkovita i brza metoda za proizvodnju kristalnog CDB izolata.
Ultrazvučna CBD kristalizacija
Kristalizacija CBD izolata je proces taloženja u kojem se krutine CBD-a stvaraju u otapalu. Kako bi se CBD kristalizirao, otopljena tvar (tj. destilirano CBD ulje) mora se otopiti u otapalu stvarajući prezasićenu otopinu. Ultrazvučni valovi djeluju kao vanjski podražaj koji pokreće stvaranje klica kristala (nukleacija) i pomaže u promicanju i kontroli rasta kristala.
Uobičajena otapala: pentan ili heptan.
Kako ultrazvučna obrada potiče CBD kristalizaciju?
Ultrasonication je visoko učinkovita metoda miješanja koja proizvodi homogenu prezasićenu otopinu CBD ekstrakta u otapalu. Tijekom intenzivnog ultrazvučnog miješanja prezasićene otopine mogu se formirati kristalne klice koje kasnije djeluju kao točke rasta za CDB kristale. Ultrazvučno miješanje intenzivira prijenos mase između početnih kristalnih klica i prezasićene otopine tako da kristali rastu brzo i ravnomjerno. To znači da je sonikacija vrlo učinkovita tehnika za promicanje i kontrolu proizvodnje CBD kristala.
Reaktor s ultrazvučnim uređajem UIP2000hdT za sono-kristalizaciju kanabinoida
Što istraživanje kaže
“Kada se ultrazvuk primijeni na otopinu za kristalizaciju, može značajno utjecati na svojstva kristalnih proizvoda. Ultrazvučno zračenje smanjuje vrijeme indukcije i metastabilnu zonu te povećava brzinu nukleacije. Zbog ovih učinaka općenito daje manje kristale s užom raspodjelom veličine u usporedbi s konvencionalnom kristalizacijom. Također, ultrazvučno zračenje može uzrokovati fragmentaciju postojećih kristala koja je uzrokovana sudarima kristala ili sonofragmentacijom.” [Kim i Suslick, 2018.]
Pomiješana kristalizacija kanabinoida
Ultrazvučna kristalizacija (također poznata kao sono-kristalizacija) oblik je kontrolirane kristalizacije uz miješanje, koja nadmašuje konvencionalne tehnike taloženja brzim stvaranjem kristala zbog intenzivnog ultrazvučnog miješanja. Ultrazvučno miješanje i miješanje uvodi visoke kinetičke sile u smjesu CBD ekstrakta i otapala. Time se proizvodi prezasićena otopina u kojoj naknadno ultrazvučno miješanje potiče prijenos mase koji ubrzava brzinu kristalizacije. Ultrazvučna kristalizacija je brz proces, koji se može precizno kontrolirati. To omogućuje rast ujednačene veličine kristala i kontinuirano visok standard kvalitete proizvoda. Ultrazvučna kristalizacija omogućuje podešavanje parametara sonikacije za kristalizaciju jednolikih mikronskih ili nano-veličine kristala. Uzgajajte kristale do prilagođene veličine primjenom utvrđenih parametara procesa. Primjenom sono-kristalizacije moguće je precipitirati kristale nano veličine, koji nude vrhunsku bioraspoloživost, a kupci ih cijene zbog veće učinkovitosti i izraženih zdravstvenih prednosti. Točna kontrola nad parametrima sono-kristalizacije daje ponovljive/reproducibilne rezultate. Nadalje, ultrazvučna kristalizacija kanabinoida može se potpuno linearno skalirati na bilo koji volumen proizvodnje. Budući da ultrazvučna kristalizacija rezultira visokokvalitetnim CBD izolatom, nizvodni procesi poput pročišćavanja svedeni su na minimum.
The UP200St može se integrirati u kemijske reaktore s miješanjem kako bi se ubrzala i poboljšala kristalizacija.
- miješana kristalizacija
- Kokristalizacija
- kristalizacija antiotapala
- Hlađenje kristalizacije
- Kristalizacija taline
- Reaktivna kristalizacija / taloženje
Ultrazvučni kristalizatori za proizvodnju CBD izolata
Hielscher Ultrasonics je vaš dugogodišnji iskusni partner za procese ultrazvučne kristalizacije visokih performansi. Hielscher Ultrasonics isporučuje širok raspon ultrazvučne opreme za kristalizaciju za šaržnu i kontinuiranu inline obradu. Oprema Hielscher Ultrasonics instalirana je diljem svijeta u pogonima za preradu hrane i lijekova i ispunjava najviše standarde kvalitete. Prikladni za standardizaciju procesa, stalnu visoku kvalitetu proizvoda i dobru proizvodnu praksu (GMP), Hielscher ultrazvučni kristalizacijski sustavi u skladu su s vašim ciljevima vrhunskih proizvodnih standarda.
- Kristali mikronske i nano veličine (podesivi)
- visoka efikasnost
- Precizno kontrolirani rast kristala
- Ujednačen rast kristala
- Iskonski oblik
- Singe-Pass / One-Pot proces
- Ponovljiv, reproducibilan ishod
- jednostavan i siguran za rukovanje
Visoke amplitude za sonokristalizaciju
Sonikacija s ultrazvučnim valovima visoke amplitude smanjila je vrijeme indukcije više od sonikacije s valovima niske amplitude. [Kim i Suslick, 2018.] Ultrazvučna obrada velike snage pri visokim amplitudama stvara dosljedno intenzivne mikroturbulencije, sile smicanja i uznemirenost. Ova mikro- i makro-kretanja u prezasićenoj suspenziji rezultiraju poboljšanim prijenosom mase i posljedičnim povećanim brzinama kristalizacije. Hielscher Ultrasonics’ industrijski ultrazvučni procesori mogu isporučiti vrlo visoke amplitude. Amplitude do 200 µm mogu se lako neprekidno izvoditi u radu 24/7. Za još veće amplitude dostupne su prilagođene ultrazvučne sonotrode.
Sva oprema napravljena je za korištenje 24/7/365 pod punim opterećenjem, a njena robusnost i pouzdanost čine je radnom konjom u vašem procesu sono-kristalizacije. To čini Hielscherovu ultrazvučnu opremu pouzdanim radnim alatom koji ispunjava vaše zahtjeve za sono-kristalizaciju.
Precizno kontrolirane amplitude za vrhunsku kristalizaciju
Svi Hielscher ultrazvučni procesori se mogu precizno kontrolirati i stoga su pouzdani radni konji u R&D i proizvodnja. Amplituda je jedan od ključnih parametara procesa koji utječu na učinkovitost i djelotvornost sono-kristalizacije. Sav Hielscher Ultrasonics’ procesori omogućuju precizno podešavanje amplitude. Hielscherovi industrijski ultrazvučni procesori mogu isporučiti vrlo visoke amplitude i isporučiti potrebni ultrazvučni intenzitet za zahtjevne primjene. Amplitude do 200 µm mogu se lako neprekidno izvoditi u radu 24/7.
Precizne postavke amplitude i stalno praćenje parametara ultrazvučnog procesa putem pametnog softvera daju vam mogućnost preciznog utjecaja na reakciju sono-kristalizacije. Tijekom svakog rada sonikacije, svi ultrazvučni parametri se automatski bilježe na ugrađenu SD-karticu, tako da se svaki rad može procijeniti i kontrolirati. Optimalna sonikacija za najučinkovitiju sono-kristalizaciju!
Sonikacija s kontroliranom temperaturom
Za procese kristalizacije kanabinoida, temperatura je ključni procesni parametar koji utječe na ishod i kvalitetu CBD kristala. Hielscher sono-kristalizacijski reatori opremljeni su rashladnim plaštom za održavanje temperature procesa u rasponu. Nadalje, naši sustavi za sono-kristalizaciju imaju inteligentni softver koji prati temperaturu procesa putem senzora temperature koji se može priključiti. U jednostavnom izborniku korisnik može postaviti gornju i donju granicu temperature. Čim temperatura procesa prijeđe postavljeni temperaturni raspon, ultrazvučni uređaj se zaustavlja dok se temperatura ne vrati na unaprijed postavljenu vrijednost ∆T. To vam daje preciznu kontrolu nad važnim parametrom procesa kristalizacije "temperatura".
MultiPhaseCavitator za jednolične kristale
MultiPhaseCavitator MPC48 jedinstveni je umetak protočne ćelije koji sadrži 48 kanila za ubrizgavanje druge faze (tj. CBD destilata) izravno u kavitacijsku vruću točku. Na taj način vrlo ujednačena mješavina CBD destilata i otapala tvori prezasićenu otopinu u kojoj će se formirati jezgre CBD kristala. Izlaganje u ultrazvučnom reaktoru omogućuje precizno kontroliranu nukleaciju i rast kristala. MultiPhaseCavitator čini procese kristalizacije vrlo učinkovitima i omogućuje zbog precizne kontrole standardizaciju procesa. Visoko standardizirani proizvodni proces dio je Dobre proizvođačke prakse (GMP) i pomaže u kontinuiranoj proizvodnji proizvoda najviše kvalitete.
Ultrazvučni reaktor sa Višefazni kavitator za poboljšanu sono-kristalizaciju
Najviša kvaliteta – Dizajnirano i proizvedeno u Njemačkoj
Kao tvrtka u obiteljskom vlasništvu, Hielscher daje prioritet najvišim standardima kvalitete za svoje ultrazvučne procesore. Svi ultrazvučni uređaji dizajnirani su, proizvedeni i temeljito testirani u našem sjedištu u Teltowu u blizini Berlina, Njemačka. Robusnost i pouzdanost Hielscherove ultrazvučne opreme čine je radnim konjem u vašoj proizvodnji. Rad 24/7 pod punim opterećenjem iu zahtjevnim okruženjima prirodna je karakteristika Hielscherovih ultrazvučnih sondi i reaktora visokih performansi.
Kontaktirajte nas sada i recite nam o svojim zahtjevima za sono-kristalizaciju! Preporučit ćemo vam najprikladniji ultrazvučni kristalizator i postavu reaktora!
Kontaktirajte 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 otapalo
n-pentan (CAS br. 109-6-0) je ugljikovodično otapalo koje se obično primjenjuje za kristalizaciju kanabinoida kao što je CBD.
„N-pentan nije bio akutno toksičan oralnim ili inhalacijskim putem, nije iritirao kožu ili oči i nije izazvao preosjetljivost kože. Nije pokazao kumulativnu toksičnost na razinama do 20000 mg m(-3), što je otprilike polovica donje granice eksplozivnosti i najviše razine koja se smatra sigurnom za ispitivanje. Nije uzrokovao razvojnu toksičnost i nije bio mutagen. Iz ovih i drugih postojećih informacija zaključuje se da n-pentan ne zahtijeva razvrstavanje za potencijalne toksične opasnosti (kao što je definirano u Aneksu VI EU Direktive o opasnim tvarima, 1993.), iako fizikalna svojstva pokazuju da bi bilo primjereno upozoriti za potencijal za aspiraciju. Nadalje, nema razloga za smanjivanje trenutnih preporuka za profesionalnu izloženost. Konačno, iako postoje neka sigurnosna pitanja koja se odnose na zapaljivost n-pentana, odsutnost bilo kakve dokazive toksičnosti pri visokim razinama tretmana ukazuje na to da je rizik od štetnih učinaka na zdravlje minimalan za sve segmente stanovništva.” (McKee i dr. 1998.)
Hielscher Ultrasonics proizvodi visokoučinkovite ultrazvučne homogenizatore za aplikacije miješanja, disperziju, emulzifikaciju i ekstrakciju u laboratorijskim, pilotskim i industrijskim razmjerima.