Kanabinoīdu kristalizācija, izmantojot apstrādi ar ultraskaņu
Kristalizācija ir nepieciešams procesa posms kristāliska CBD izolāta iegūšanai. Ultraskaņas nanokristalizāciju (sonokristalizāciju) plaši izmanto kristālisku izolātu, piemēram, CBD izolāta, iegūšanai no pārsātināta šķīduma. Lieljaudas ultraskaņas viļņu izraisīta intensīva maisīšana veicina nevainojamu CBD kristālu veidošanos. Ultraskaņas kristalizācija ir precīzi vadāma, ļoti efektīva un ātra metode kristāliska CDB izolāta iegūšanai.
CBD kristalizācija ar ultraskaņu
CBD izolāta kristalizācija ir izgulsnēšanas process, kurā šķīdinātājā veidojas cietas CBD daļiņas. Lai kristalizētu CBD, šķīdināmā viela (t. i., destilēta CBD eļļa) jāizšķīdina šķīdinātājā, veidojot pārsātinātu šķīdumu. Ultraskaņas viļņi darbojas kā ārējs stimuls, kas ierosina kristalizācijas dīgļu veidošanos (nukleāciju) un palīdz veicināt un kontrolēt kristālu augšanu.
Parasti izmantotie šķīdinātāji: pentāns vai heptāns.
Kā apstrāde ar ultraskaņu veicina CBD kristalizāciju?
Apstrāde ar ultraskaņu ir ļoti efektīva maisīšanas metode, kas nodrošina viendabīgu, pārsātinātu CBD ekstrakta šķīdumu šķīdinātājā. Pārsātinātā šķīduma intensīvas maisīšanas laikā ar ultraskaņu var veidoties kristalizācijas dīgļi, kas pēc tam darbojas kā CDB kristālu augšanas centri. Maisīšana ar ultraskaņu pastiprina masas pārnesi starp sākotnējiem kristalizācijas dīgļiem un pārsātināto šķīdumu, tādējādi kristāli aug ātri un vienmērīgi. Tas nozīmē, ka apstrāde ar ultraskaņu ir ļoti efektīvs paņēmiens CBD kristālu iegūšanas veicināšanai un kontrolei.
Reaktors ar ultraskaņas ierīci UIP2000hdT kanabinoīdu sonokristalizācijai
Ko liecina pētījumi
“Ja kristalizācijas nolūkā šķīdumu apstrādā ar ultraskaņu, tā var būtiski ietekmēt kristālisko produktu īpašības. Ultraskaņas iedarbība saīsina indukcijas laiku, samazina metastabilo zonu un palielina nukleācijas ātrumu. Šo efektu dēļ salīdzinājumā ar tradicionālo kristalizāciju parasti iegūst mazākus kristālus ar šaurāku izmēru sadalījumu. Turklāt ultraskaņas iedarbība var izraisīt esošo kristālu fragmentāciju, ko rada kristālu sadursmes vai sonofragmentācija.” [Kim and Suslick, 2018]
Kanabinoīdu kristalizācija maisot
Ultraskaņas kristalizācija (pazīstama arī kā sonokristalizācija) ir kontrolētas kristalizācijas maisot veids, kas pārspēj tradicionālos izgulsnēšanas paņēmienus ar ātru kristālu veidošanos, pateicoties intensīvai maisīšanai ar ultraskaņu. Maisīšana un sajaukšana ar ultraskaņu rada lielus kinētiskos spēkus CBD ekstrakta un šķīdinātāja maisījumā. Tādējādi tiek iegūts pārsātināts šķīdums, kurā maisīšana ar ultraskaņu pēc tam veicina masas pārnesi, kas palielina kristalizācijas ātrumu. Ultraskaņas kristalizācija ir ātrs process, ko var precīzi kontrolēt. Tas ļauj audzēt vienāda izmēra kristālus un pastāvīgi uzturēt augstu produkta kvalitātes standartu. Pielāgojot apstrādes ar ultraskaņu parametrus, ultraskaņas kristalizācija ļauj iegūt vienāda izmēra mikrometru vai nanometru mēroga kristālus. Audzējiet vajadzīgā izmēra kristālus, izmantojot noteiktos procesa parametrus. Izmantojot sonokristalizāciju, iespējams izgulsnēt nanometru mēroga kristālus, kas nodrošina izcilāku biopieejamību un ko klienti novērtē augstākas efektivitātes un izteiktu veselības ieguvumu dēļ. Precīza sonokristalizācijas parametru kontrole nodrošina atkārtojamus/reproducējamus rezultātus. Turklāt kanabinoīdu ultraskaņas kristalizāciju var pilnībā lineāri mērogot līdz jebkuram ražošanas apjomam. Tā kā ultraskaņas kristalizācijā iegūst augstas kvalitātes CBD izolātu, turpmākie procesi, piemēram, attīrīšana, tiek samazināti līdz minimumam.
Šo UP200St var integrēt ķīmiskajos reaktoros ar maisīšanu, lai paātrinātu un uzlabotu kristalizāciju.
- Kristalizāciju maisot
- Kokristalizāciju
- Kristalizāciju ar antišķīdinātāju
- Kristalizāciju atdzesējot
- Kristalizāciju no kausējuma
- Reaktīvā kristalizācija / izgulsnēšana
Ultraskaņas kristalizatori CBD izolāta ražošanai
Hielscher Ultrasonics ir jūsu partneris ar ilggadēju pieredzi augstas veiktspējas ultraskaņas kristalizācijas procesos. Hielscher Ultrasonics piedāvā plašu ultraskaņas kristalizācijas iekārtu klāstu apstrādei partijās un nepārtrauktai apstrādei plūsmā. Hielscher Ultrasonics iekārtas ir uzstādītas pārtikas un farmaceitiskās ražošanas uzņēmumos visā pasaulē un atbilst augstākajiem kvalitātes standartiem. Hielscher ultraskaņas kristalizācijas sistēmas ir piemērotas procesu standartizācijai, nemainīgi augstas produktu kvalitātes nodrošināšanai un labas ražošanas prakses (GMP) ievērošanai, tādējādi atbilstot jūsu mērķiem sasniegt izcilus ražošanas standartus.
- Mikrometru un nanometru izmēra kristāli (regulējami)
- Augsta efektivitāte
- Precīzi kontrolēta kristālu augšana
- Vienmērīga kristālu augšana
- Nevainojama forma
- Vienas caurplūdes / viena trauka process
- Atkārtojams, reproducējams rezultāts
- Vienkārša un droša lietošana
Lielas amplitūdas sonokristalizācijai
Apstrāde ar lielas amplitūdas ultraskaņas viļņiem samazināja indukcijas laiku vairāk nekā apstrāde ar mazas amplitūdas viļņiem. [Kim and Suslick, 2018] Lieljaudas apstrāde ar ultraskaņu pie lielām amplitūdām rada pastāvīgi intensīvu mikroturbulenci, bīdes spēkus un maisīšanu. Šīs mikroskopiskās un makroskopiskās kustības pārsātinātajā suspensijā uzlabo masas pārnesi un līdz ar to palielina kristalizācijas ātrumu. Hielscher Ultrasonics rūpnieciskie ultraskaņas procesori spēj nodrošināt ļoti lielas amplitūdas. Amplitūdas līdz 200µm var viegli uzturēt nepārtrauktā 24/7 darbības režīmā. Vēl lielākām amplitūdām ir pieejamas individuāli pielāgotas ultraskaņas sonotrodes.
Visas iekārtas ir konstruētas darbam ar pilnu slodzi 24/7/365 režīmā, un to izturība un uzticamība padara tās par jūsu sonokristalizācijas procesa darba zirgiem. Tādējādi Hielscher ultraskaņas iekārtas ir uzticams darba rīks, kas atbilst jūsu sonokristalizācijas prasībām.
Precīzi kontrolējamas amplitūdas izcilai kristalizācijai
Visi Hielscher ultraskaņas procesori ir precīzi kontrolējami un tādēļ ir uzticami darba zirgi pētniecībā, izstrādē un ražošanā. Amplitūda ir viens no izšķirošajiem procesa parametriem, kas ietekmē sonokristalizācijas efektivitāti un rezultativitāti. Visi Hielscher Ultrasonics procesori ļauj precīzi iestatīt amplitūdu. Hielscher rūpnieciskie ultraskaņas procesori spēj nodrošināt ļoti lielas amplitūdas un prasīgiem lietojumiem nepieciešamo ultraskaņas intensitāti. Amplitūdas līdz 200µm var viegli uzturēt nepārtrauktā 24/7 darbības režīmā.
Precīzi amplitūdas iestatījumi un pastāvīga ultraskaņas procesa parametru uzraudzība ar viedas programmatūras palīdzību ļauj precīzi ietekmēt sonokristalizācijas reakciju. Katrā apstrādes reizē visi ultraskaņas parametri tiek automātiski ierakstīti iebūvētā SD kartē, lai katru apstrādes reizi varētu novērtēt un kontrolēt. Optimāla apstrāde ar ultraskaņu visefektīvākajai sonokristalizācijai!
Apstrāde ar ultraskaņu kontrolētā temperatūrā
Kanabinoīdu kristalizācijas procesos temperatūra ir izšķirošs procesa parametrs, kas ietekmē rezultātu un CBD kristālu kvalitāti. Hielscher sonokristalizācijas reaktori ir aprīkoti ar dzesēšanas apvalku, lai uzturētu procesa temperatūru noteiktajā diapazonā. Turklāt mūsu sonokristalizācijas sistēmās ir vieda programmatūra, kas uzrauga procesa temperatūru, izmantojot pieslēdzamu temperatūras sensoru. Ērti lietojamajā izvēlnē lietotājs var iestatīt augšējo un apakšējo temperatūras robežu. Tiklīdz procesa temperatūra iziet ārpus iestatītā temperatūras diapazona, ultraskaņas ierīce aptur darbību, līdz temperatūra atkal ir iepriekš iestatītajā ∆T diapazonā. Tas ļauj precīzi kontrolēt svarīgo kristalizācijas procesa parametru „temperatūra”.
MultiPhaseCavitator vienmērīgiem kristāliem
MultiPhaseCavitator MPC48 ir unikāls plūsmas šūnas ieliktnis ar 48 kanilēm otrās fāzes (t. i., CBD destilāta) ievadīšanai tieši kavitācijas karstajā punktā. Tādējādi ļoti viendabīgs CBD destilāta un šķīdinātāja maisījums veido pārsātinātu šķīdumu, kurā veidosies CBD kristālu kodoli. Iedarbība ultraskaņas reaktorā nodrošina precīzi kontrolējamu kristālu kodolu veidošanos un kristālu augšanu. MultiPhaseCavitator padara kristalizācijas procesus ļoti efektīvus un, pateicoties precīzai kontrolei, ļauj standartizēt procesu. Augsti standartizēts ražošanas process ir labas ražošanas prakses (GMP) sastāvdaļa un palīdz pastāvīgi ražot visaugstākās kvalitātes produktus.
Ultraskaņas reaktors ar MultiPhaseCavitator uzlabotai sonokristalizācijai
Visaugstākā kvalitāte – projektēts un ražots Vācijā
Hielscher kā ģimenes īpašumā esošs un ģimenes vadīts uzņēmums par prioritāti izvirza visaugstākos kvalitātes standartus saviem ultraskaņas procesoriem. Visas ultraskaņas iekārtas tiek projektētas, ražotas un rūpīgi pārbaudītas mūsu galvenajā mītnē Teltovā netālu no Berlīnes, Vācijā. Hielscher ultraskaņas iekārtu izturība un uzticamība padara tās par nenogurstošu palīgu jūsu ražošanā. Darbība 24/7 režīmā ar pilnu slodzi un prasīgos apstākļos ir Hielscher augstas veiktspējas ultraskaņas zonžu un reaktoru pašsaprotama īpašība.
Sazinieties ar mums jau tagad un pastāstiet par savām sonokristalizācijas prasībām! Mēs ieteiksim jums vispiemērotāko ultraskaņas kristalizatoru un reaktora konfigurāciju!
Sazinieties ar mums! / Uzdodiet mums jautājumus!
Literatūra / atsauces
- 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.
Noderīgi fakti
Pentāns kā šķīdinātājs
n-pentāns (CAS Nr. 109-6-0) ir ogļūdeņražu šķīdinātājs, ko parasti izmanto tādu kanabinoīdu kā CBD kristalizācijai.
“n-pentānam nebija akūtas toksiskas iedarbības, to uzņemot iekšķīgi vai ieelpojot; tas nekairināja ādu vai acis un neizraisīja ādas sensibilizāciju. Tas neuzrādīja kumulatīvu toksicitāti koncentrācijā līdz 20 000 mg m(-3), kas ir aptuveni puse no apakšējās sprādzienbīstamības robežas un augstākā koncentrācija, kuru uzskatīja par drošu testēšanai. Tas neizraisīja attīstības toksicitāti un nebija mutagēns. Pamatojoties uz šo un citu pieejamo informāciju, tiek secināts, ka n-pentāns nav jāklasificē kā potenciāli toksiski bīstams (kā noteikts ES Bīstamo vielu direktīvas VI pielikumā, 1993), lai gan tā fizikālās īpašības norāda, ka būtu lietderīgi brīdināt par aspirācijas iespējamību. Turklāt nav pamata samazināt pašreizējās ieteicamās arodekspozīcijas robežvērtības. Visbeidzot, lai gan pastāv daži ar n-pentāna uzliesmojamību saistīti drošības jautājumi, tas, ka pat pie augstiem iedarbības līmeņiem nav konstatēta pierādāma toksicitāte, liecina, ka nelabvēlīgas ietekmes uz veselību risks ir minimāls visām iedzīvotāju grupām.” (McKee et al. 1998)
Hielscher Ultrasonics ražo augstas veiktspējas ultraskaņas homogenizatorus sajaukšanai, disperģēšanai, emulģēšanai un ekstrakcijai laboratorijas, pilotražošanas un rūpnieciskā mērogā.