Crystallization of Cannabinoids with Sonication
결정화는 결정질 CBD 분리물을 생산하기 위해 필요한 공정 단계입니다. 초음파 나노 결정화 (sono-crystallization)는 과포화 용액에서 분리 된 CBD와 같은 결정질 분리물을 제조하는 데 널리 사용됩니다. 고출력 초음파 주파수파에 의해 강렬한 교반은 깨끗한 CBD 결정의 형성을 촉진합니다. 초음파 결정화는 결정질 CDB 분리물 생산을 위한 정밀하게 제어 가능하고 매우 효율적이며 신속한 방법입니다.
초음파 CBD 결정화
CBD 분리 물의 결정화는 CBD 고형물이 용매에서 형성되는 침전 과정입니다. CBD를 결정화하기 위해서는 용질(즉, 증류된 CBD 오일)을 과포화 용액을 형성하는 용매에 용해시켜야 합니다. 초음파는 결정 씨앗의 형성 (핵 형성)을 시작하고 결정 성장을 촉진하고 제어하는 데 도움이되는 외부 자극으로 작용합니다.
일반적으로 사용되는 용매: 펜탄 또는 헵탄.
초음파는 어떻게 CBD 결정화를 촉진합니까?
초음파는 용매에서 CBD 추출물의 균일 한 과포화 용액을 생성하는 매우 효율적인 교반 방법입니다. 과포화 용액의 강렬한 초음파 교반 중에는 결정 씨앗이 형성되어 CDB 결정의 성장 지점으로 작용할 수 있습니다. 초음파 교반은 초기 결정 씨앗과 과포화 용액 사이의 질량 전달을 강화하여 결정이 빠르고 균일하게 성장하도록 합니다. 이것은 초음파 처리가 CBD 결정의 생산을 촉진하고 제어하는 매우 효율적인 기술임을 의미합니다.
초음파가 있는 반응기 UIP2000hdT 님 카나비노이드의 소노 결정화(sono-crystallization)
연구 결과
"초음파가 결정화를 위한 용액에 적용되면 결정질 제품의 특성에 상당한 영향을 미칠 수 있습니다. 초음파 조사는 유도 시간과 준안정 영역을 줄이고 핵 형성 속도를 증가시킵니다. 이러한 효과로 인해 일반적으로 기존 결정화와 비교할 때 더 좁은 크기 분포를 가진 더 작은 결정을 생성합니다. 또한, 초음파 조사는 결정 충돌 또는 초음파 분열에 의해 발생하는 기존 결정의 단편화를 유발할 수 있습니다." [김과 서슬릭, 2018]
카나비노이드의 교반 결정화
초음파 결정화 (sono-crystallization이라고도 함)는 제어 된 교반 결정화의 한 형태로, 강렬한 초음파 교반으로 인한 빠른 결정 형성에 의한 기존 침전 기술을 능가합니다. 초음파 교반 및 혼합은 CBD 추출물과 용매의 혼합물에 높은 운동력을 도입합니다. 이에 의해, 초음파 교반이 결정화 속도를 가속화하는 물질 전달을 촉진하는 과포화 용액이 생성됩니다. 초음파 결정화는 정밀하게 제어할 수 있는 빠른 공정입니다. 이를 통해 균일한 결정 크기와 지속적으로 높은 제품 품질 표준을 유지할 수 있습니다. 초음파 결정화는 균일 한 미크론 또는 나노 크기의 결정화를위한 초음파 매개 변수를 조정하여 허용합니다. 확립된 공정 매개변수를 적용하여 결정을 맞춤형 크기로 성장시킵니다. 초음파 결정화의 적용을 통해 나노 크기의 결정을 침전시킬 수 있게 되며, 이는 우수한 생체 이용률을 제공하고 더 높은 효율성과 뚜렷한 건강상의 이점으로 고객에게 가치를 부여합니다. 초음파 결정화 파라미터에 대한 정확한 제어는 반복 가능/재현 가능한 결과를 제공합니다. 또한, 카나비노이드의 초음파 결정화는 모든 생산량에 대해 완전히 선형 적으로 확장 될 수 있습니다. 초음파 결정화로 인해 고품질 CBD 분리가 생성됨에 따라 정제와 같은 다운 스트림 공정이 최소한으로 줄어 듭니다.
이 UP200세인트 교반 화학 반응기에 통합하여 결정화를 가속화하고 개선할 수 있습니다.
- 교반 결정화
- 공결정화(Co-crystallization)
- 무용제 결정화
- 냉각 결정화
- 용융 결정화
- 반응성 결정화/침전
CBD 분리 생산을 위한 초음파 결정화 장치
Hielscher 초음파는 고성능 초음파 결정화 공정을위한 장기적인 경험이 풍부한 파트너입니다. Hielscher 초음파는 배치 및 연속 인라인 처리를위한 광범위한 초음파 결정화 장비를 공급합니다. Hielscher 초음파의 장비는 전 세계 식품 및 제약 가공 시설에 설치되며 최고 품질 표준을 충족합니다. 공정 표준화, 지속적인 높은 제품 품질 및 GMP (Good Manufacturing Practices)에 적합한 Hielscher 초음파 결정화 시스템은 우수한 생산 표준의 목표와 일치합니다.
- 미크론 및 나노 크기의 결정(조정 가능)
- 고능률
- 정밀하게 제어된 결정 성장
- 균일한 결정 성장
- 깨끗한 형태
- Singe-Pass / One-Pot 공정
- 반복 가능하고 재현 가능한 결과
- 쉽고 안전한 작동
Sonocrystallization을 위한 높은 진폭
높은 진폭의 초음파를 사용한 초음파 처리는 낮은 진폭 파를 사용한 초음파 처리보다 유도 시간을 더 줄였습니다. [김과 서슬릭, 2018] 높은 진폭에서의 고출력 초음파는 일관되게 강렬한 미세 난기류, 전단력 및 교반을 생성합니다. 과포화 슬러리에서의 이러한 미시적 및 거시적 움직임은 물질 전달을 개선하고 그에 따른 결정화 속도를 증가시킵니다. Hielscher 초음파’ 산업용 초음파 프로세서는 매우 높은 진폭을 제공할 수 있습니다. 최대 200μm의 진폭을 24/7 작동에서 쉽게 연속적으로 실행할 수 있습니다. 더 높은 진폭을 위해 맞춤형 초음파 소노트로드를 사용할 수 있습니다.
모든 장비는 최대 부하에서 24/7/365 사용할 수 있도록 제작되었으며 견고성과 신뢰성으로 인해 초음파 결정화 공정의 주력 장비입니다. 따라서 Hielscher의 초음파 장비는 초음파 결정화 요구 사항을 충족하는 신뢰할 수있는 작업 도구입니다.
우수한 결정화를 위해 정밀하게 제어 가능한 진폭
모든 Hielscher 초음파 프로세서는 정밀하게 제어 가능하므로 R에서 신뢰할 수있는 작업 말입니다.&D 및 생산. 진폭은 초음파 결정화의 효율성과 효과에 영향을 미치는 중요한 공정 매개변수 중 하나입니다. 모든 Hielscher 초음파’ 프로세서를 사용하면 진폭을 정확하게 설정할 수 있습니다. Hielscher의 산업용 초음파 프로세서는 매우 높은 진폭을 제공하고 까다로운 응용 분야에 필요한 초음파 강도를 제공 할 수 있습니다. 최대 200μm의 진폭을 24/7 작동에서 쉽게 연속적으로 실행할 수 있습니다.
정확한 진폭 설정과 스마트 소프트웨어를 통한 초음파 공정 매개변수의 지속적인 모니터링은 초음파 결정화 반응에 정확하게 영향을 미칠 수 있는 가능성을 제공합니다. 모든 초음파 처리 실행 중에 모든 초음파 매개 변수가 내장 SD 카드에 자동으로 기록되므로 각 실행을 평가하고 제어 할 수 있습니다. 가장 효율적인 sono-crystallization을위한 최적의 초음파 처리!
온도 제어 초음파 처리
카나비노이드의 결정화 공정에서 온도는 CBD 결정의 결과와 품질에 영향을 미치는 중요한 공정 매개 변수입니다. Hielscher sono-crsytallization reators에는 공정 온도를 범위 내로 유지하기 위해 냉각 재킷이 장착되어 있습니다. 또한 당사의 초음파 처리(sono-crsytallization) 시스템은 플러그형 온도 센서를 통해 공정 온도를 모니터링하는 지능형 소프트웨어를 갖추고 있습니다. 사용자 친화적인 메뉴에서 사용자는 온도 상한 및 하한을 설정할 수 있습니다. 공정 온도가 설정 온도 범위를 초과하자마자 온도가 사전 설정된 ∆T로 돌아올 때까지 초음파기가 일시 중지됩니다. 이를 통해 중요한 공정 결정화 파라미터 "온도"를 정밀하게 제어할 수 있습니다.
균일한 크리스탈을 위한 MultiPhaseCavitator
MultiPhaseCavitator MPC48은 2단계(즉, CBD 증류액)를 캐비테이션 핫스팟에 직접 주입하기 위해 48개의 캐뉼라를 특징으로 하는 고유한 플로우 셀 인서트입니다. 이에 의해, CBD 증류 액과 용매의 매우 균일 한 혼합물은 CBD 결정의 핵이 형성되는 과포화 용액을 형성합니다. 초음파 반응기에서의 노출은 정밀하게 제어 가능한 핵 형성 및 결정 성장을 허용합니다. MultiPhaseCavitator는 결정화 공정을 매우 효율적으로 만들고 공정 표준화를 위한 정밀한 제어를 가능하게 합니다. 고도로 표준화된 제조 공정은 GMP(Good Manufacturing Practices)의 일부이며 최고 품질의 제품을 지속적으로 생산하는 데 도움이 됩니다.
초음파 반응기 MultiPhaseCavitator (멀티페이즈캐비테이터) 향상된 sono-crystallization을 위해
최고 품질 – 독일에서 설계 및 제조
가족 소유 및 가족 운영 기업인 Hielscher는 초음파 프로세서에 대한 최고 품질 표준을 우선시합니다. 모든 초음파기는 독일 베를린 근처의 Teltow에있는 본사에서 설계, 제조 및 철저한 테스트를 거쳤습니다. Hielscher의 초음파 장비의 견고 함과 신뢰성은 생산에서 일꾼이됩니다. 최대 부하 및 까다로운 환경에서 24/7 작동은 Hielscher의 고성능 초음파 프로브 및 반응기의 자연스러운 특성입니다.
지금 저희에게 연락하여 초음파 결정화 요구 사항에 대해 알려주십시오! 가장 적합한 초음파 결정화 장치 및 반응기 설정을 추천해 드립니다!
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문헌 / 참고문헌
- 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.
알아 둘 만한 가치가 있는 사실
용매로서의 펜탄
n-Pentane (CAS 번호 109-6-0)은 일반적으로 CBD와 같은 카나비노이드의 결정화에 적용되는 탄화수소 용매입니다.
"N-펜탄은 경구 또는 흡입 경로에 의해 급성 독성이 없었으며 피부나 눈에 자극을 주지 않았으며 피부 감작을 유발하지 않았습니다. 최대 20000mg m(-3) 수준에서는 누적 독성을 나타내지 않았으며, 이는 폭발 하한의 약 1/2이며 테스트하기에 안전한 것으로 간주되는 최고 수준입니다. 그것은 발달 독성을 유발하지 않았고 돌연변이 유발성이 아니었다. 이 정보와 기타 기존 정보로부터, n-펜탄은 물리적 특성이 흡인 가능성에 대해 경고하는 것이 적절하다는 것을 나타내지만, 잠재적인 독성 위험(1993년 EU 위험 물질 지침의 부록 VI에 의해 정의됨)에 대한 분류가 필요하지 않다는 결론을 내렸습니다. 또한, 현재의 직업적 노출 권고를 줄일 이유가 없습니다. 마지막으로, n-펜탄의 가연성과 관련된 몇 가지 안전 문제가 있지만, 높은 처리 수준에서 입증 가능한 독성이 없다는 것은 인구의 모든 부문에서 건강에 악영향을 미칠 위험이 최소화됨을 나타냅니다." (McKee 외. 1998)
Hielscher 초음파는 실험실, 파일럿 및 산업 규모에서 혼합 응용 분야, 분산, 유화 및 추출을위한 고성능 초음파 균질화기를 제조합니다.