Krystalizacja kannabinoidów za pomocą sonikacji
Krystalizacja jest niezbędnym etapem procesu w celu wytworzenia krystalicznego izolatu CBD. Ultradźwiękowa nanokrystalizacja (sono-krystalizacja) jest szeroko stosowana do przygotowania krystalicznych izolatów, takich jak izolat CBD z przesyconego roztworu. Dzięki falom ultradźwiękowym o wysokiej mocy, intensywne mieszanie sprzyja tworzeniu się nieskazitelnych kryształów CBD. Krystalizacja ultradźwiękowa jest precyzyjnie kontrolowaną, wysoce wydajną i szybką metodą produkcji krystalicznego izolatu CDB.
Ultradźwiękowa krystalizacja CBD
Krystalizacja izolatu CBD to proces wytrącania, w którym CBD tworzy ciała stałe w rozpuszczalniku. W celu krystalizacji CBD, substancja rozpuszczona (tj. destylowany olej CBD) musi zostać rozpuszczona w rozpuszczalniku tworzącym przesycony roztwór. Fale ultradźwiękowe działają jako bodziec zewnętrzny, który inicjuje tworzenie się ziaren kryształów (zarodkowanie) i pomaga promować i kontrolować wzrost kryształów.
Zazwyczaj stosowane rozpuszczalniki: pentan lub heptan.
W jaki sposób ultradźwięki promują krystalizację CBD?
Ultradźwięki to wysoce skuteczna metoda mieszania, która wytwarza jednorodny przesycony roztwór ekstraktu CBD w rozpuszczalniku. Podczas intensywnego mieszania ultradźwiękowego przesyconego roztworu mogą tworzyć się nasiona kryształów, które następnie działają jako punkty wzrostu kryształów CDB. Mieszanie ultradźwiękowe intensyfikuje przenoszenie masy między początkowymi nasionami kryształów a przesyconym roztworem, dzięki czemu kryształy rosną szybko i równomiernie. Oznacza to, że sonikacja jest bardzo skuteczną techniką promowania i kontrolowania produkcji kryształów CBD.
Reaktor z urządzeniem ultradźwiękowym UIP2000hdT do sonokrystalizacji kannabinoidów
Co mówią badania
"Kiedy ultradźwięki są stosowane do roztworu w celu krystalizacji, może to znacząco wpłynąć na właściwości produktów krystalicznych. Promieniowanie ultradźwiękowe zmniejsza czas indukcji i strefę metastabilną oraz zwiększa szybkość zarodkowania. Ze względu na te efekty, generalnie daje mniejsze kryształy o węższym rozkładzie wielkości w porównaniu z konwencjonalną krystalizacją. Ponadto promieniowanie ultradźwiękowe może powodować fragmentację istniejących kryształów, która jest spowodowana zderzeniami kryształów lub sonofragmentacją." [Kim i Suslick, 2018].
Mieszana krystalizacja kannabinoidów
Krystalizacja ultradźwiękowa (znana również jako sono-krystalizacja) jest formą kontrolowanej krystalizacji mieszanej, która przewyższa konwencjonalne techniki strącania poprzez szybkie tworzenie się kryształów w wyniku intensywnego mieszania ultradźwiękowego. Ultradźwiękowe mieszanie i mieszanie wprowadza wysokie siły kinetyczne do mieszaniny ekstraktu CBD i rozpuszczalnika. W ten sposób powstaje przesycony roztwór, w którym następnie mieszanie ultradźwiękowe sprzyja przenoszeniu masy, co przyspiesza szybkość krystalizacji. Krystalizacja ultradźwiękowa jest szybkim procesem, który można precyzyjnie kontrolować. Umożliwia to wzrost jednolitego rozmiaru kryształu i stale wysoki standard jakości produktu. Krystalizacja ultradźwiękowa pozwala na dostosowanie parametrów sonikacji do krystalizacji jednolitych kryształów o wielkości mikronów lub nano. Wzrost kryształów do dostosowanej wielkości poprzez zastosowanie ustalonych parametrów procesu. Dzięki zastosowaniu sonokrystalizacji możliwe staje się wytrącanie nanokryształów, które oferują doskonałą biodostępność i są cenione przez klientów za wyższą wydajność i wyraźne korzyści zdrowotne. Dokładna kontrola nad parametrami sonokrystalizacji daje powtarzalne/odtwarzalne wyniki. Ponadto, ultradźwiękowa krystalizacja kannabinoidów może być w pełni liniowo skalowana do dowolnej wielkości produkcji. Ponieważ krystalizacja ultradźwiękowa daje wysokiej jakości izolat CBD, dalsze procesy, takie jak oczyszczanie, są ograniczone do minimum.
The UP200St można zintegrować z mieszanymi reaktorami chemicznymi w celu przyspieszenia i poprawy krystalizacji.
- Krystalizacja z mieszaniem
- Współkrystalizacja
- Krystalizacja zapobiegająca rozpuszczaniu
- Chłodzenie krystalizacji
- Krystalizacja stopu
- Reaktywna krystalizacja / wytrącanie
Ultradźwiękowe krystalizatory do produkcji izolatu CBD
Hielscher Ultrasonics jest długoterminowym, doświadczonym partnerem w zakresie wysokowydajnych procesów krystalizacji ultradźwiękowej. Hielscher Ultrasonics dostarcza szeroką gamę urządzeń do krystalizacji ultradźwiękowej do przetwarzania wsadowego i ciągłego w linii produkcyjnej. Sprzęt firmy Hielscher Ultrasonics jest instalowany na całym świecie w zakładach przetwórstwa spożywczego i farmaceutycznego i spełnia najwyższe standardy jakości. Odpowiednie do standaryzacji procesów, ciągłej wysokiej jakości produktów i dobrych praktyk produkcyjnych (GMP), ultradźwiękowe systemy krystalizacji firmy Hielscher są zgodne z celami najwyższych standardów produkcji.
- Kryształy o rozmiarach mikro i nano (regulowane)
- wysoka wydajność
- Precyzyjnie kontrolowany wzrost kryształów
- Jednolity wzrost kryształów
- Nieskazitelny kształt
- Proces jednoprzebiegowy / jednogarnkowy
- Powtarzalny, odtwarzalny wynik
- Łatwa i bezpieczna obsługa
Wysokie amplitudy dla sonokrystalizacji
Sonikacja falami ultradźwiękowymi o wysokiej amplitudzie skróciła czas indukcji bardziej niż sonikacja falami o niskiej amplitudzie. [Kim i Suslick, 2018] Ultradźwięki o dużej mocy przy wysokich amplitudach generują stale intensywne mikro-turbulencje, siły ścinające i mieszanie. Te mikro- i makro-ruchy w przesyconej zawiesinie skutkują lepszym przenoszeniem masy, a następnie zwiększoną szybkością krystalizacji. Hielscher Ultrasonics’ Przemysłowe procesory ultradźwiękowe mogą dostarczać bardzo wysokie amplitudy. Amplitudy do 200 µm mogą być łatwo stale uruchamiane w trybie 24/7. Dla jeszcze wyższych amplitud dostępne są niestandardowe sonotrody ultradźwiękowe.
Wszystkie urządzenia są przeznaczone do pracy w trybie 24/7/365 pod pełnym obciążeniem, a ich solidność i niezawodność sprawiają, że jest to koń roboczy w procesie krystalizacji sono. Dzięki temu sprzęt ultradźwiękowy firmy Hielscher jest niezawodnym narzędziem pracy, które spełnia wymagania dotyczące krystalizacji sono.
Precyzyjnie kontrolowane amplitudy dla doskonałej krystalizacji
Wszystkie procesory ultradźwiękowe Hielscher są precyzyjnie sterowane, a tym samym niezawodne w R&D i produkcji. Amplituda jest jednym z kluczowych parametrów procesu, które wpływają na wydajność i skuteczność sonokrystalizacji. Wszystkie Hielscher Ultrasonics’ pozwalają na precyzyjne ustawienie amplitudy. Przemysłowe procesory ultradźwiękowe firmy Hielscher mogą dostarczać bardzo wysokie amplitudy i zapewniać wymaganą intensywność ultradźwięków w wymagających zastosowaniach. Amplitudy do 200 µm mogą być łatwo stale uruchamiane w trybie 24/7.
Precyzyjne ustawienia amplitudy i stałe monitorowanie parametrów procesu ultradźwiękowego za pomocą inteligentnego oprogramowania dają możliwość precyzyjnego wpływania na reakcję sonokrystalizacji. Podczas każdego przebiegu sonikacji wszystkie parametry ultradźwiękowe są automatycznie rejestrowane na wbudowanej karcie SD, dzięki czemu każdy przebieg może być oceniany i kontrolowany. Optymalna sonikacja dla najbardziej wydajnej sono-krystalizacji!
Sonikacja z kontrolą temperatury
W procesach krystalizacji kannabinoidów temperatura jest kluczowym parametrem procesu, który wpływa na wynik i jakość kryształów CBD. Urządzenia do sono-krystalizacji firmy Hielscher są wyposażone w płaszcz chłodzący, który utrzymuje temperaturę procesu w odpowiednim zakresie. Co więcej, nasze systemy sono-krystalizacji są wyposażone w inteligentne oprogramowanie, które monitoruje temperaturę procesu za pomocą podłączanego czujnika temperatury. W przyjaznym dla użytkownika menu użytkownik może ustawić górny i dolny limit temperatury. Gdy tylko temperatura procesu przekroczy ustawiony zakres temperatur, ultradźwiękowiec zatrzymuje się, aż temperatura powróci do wstępnie ustawionego ∆T. Daje to precyzyjną kontrolę nad ważnym parametrem procesu krystalizacji "temperaturą".
Kawitator wielofazowy dla jednolitych kryształów
MultiPhaseCavitator MPC48 to unikalna wkładka do komory przepływowej z 48 kaniulami do wstrzykiwania drugiej fazy (tj. destylatu CBD) bezpośrednio do kawitacyjnego hot-spotu. W ten sposób wysoce jednorodna mieszanina destylatu CBD i rozpuszczalnika tworzy przesycony roztwór, w którym tworzą się jądra kryształów CBD. Ekspozycja w reaktorze ultradźwiękowym pozwala na precyzyjnie kontrolowane zarodkowanie i wzrost kryształów. MultiPhaseCavitator sprawia, że procesy krystalizacji są wysoce wydajne i pozwalają na precyzyjną kontrolę standaryzacji procesu. Wysoce znormalizowany proces produkcyjny jest częścią dobrych praktyk produkcyjnych (GMP) i pomaga w ciągłym wytwarzaniu produktów najwyższej jakości.
Reaktor ultradźwiękowy z Kawitator wielofazowy dla ulepszonej sonokrystalizacji
Najwyższa jakość – Zaprojektowany i wyprodukowany w Niemczech
Jako firma rodzinna, Hielscher priorytetowo traktuje najwyższe standardy jakości dla swoich procesorów ultradźwiękowych. Wszystkie ultradźwięki są projektowane, produkowane i dokładnie testowane w naszej siedzibie w Teltow koło Berlina w Niemczech. Solidność i niezawodność sprzętu ultradźwiękowego firmy Hielscher sprawiają, że jest to koń roboczy w Twojej produkcji. Praca 24/7 pod pełnym obciążeniem i w wymagających środowiskach jest naturalną cechą wysokowydajnych sond ultradźwiękowych i reaktorów firmy Hielscher.
Skontaktuj się z nami teraz i powiedz nam o swoich wymaganiach dotyczących krystalizacji sono! Polecimy Ci najbardziej odpowiedni krystalizator ultradźwiękowy i konfigurację reaktora!
Skontaktuj się z nami! / Zapytaj nas!
Literatura / Referencje
- 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.
Fakty, które warto znać
Pentan jako rozpuszczalnik
n-Pentan (nr CAS 109-6-0) to rozpuszczalnik węglowodorowy, który jest zwykle stosowany do krystalizacji kannabinoidów, takich jak CBD.
"n-pentan nie wykazywał ostrej toksyczności po podaniu doustnym lub inhalacyjnym, nie działał drażniąco na skórę lub oczy i nie wywoływał uczulenia skóry. Nie wykazywał toksyczności kumulacyjnej na poziomach do 20000 mg m(-3), co stanowi w przybliżeniu połowę dolnej granicy wybuchowości i najwyższy poziom uważany za bezpieczny do testowania. Nie wywoływał toksyczności rozwojowej i nie był mutagenny. Na podstawie tych i innych istniejących informacji stwierdza się, że n-pentan nie wymaga klasyfikacji ze względu na potencjalne zagrożenie toksyczne (zgodnie z definicją w załączniku VI do dyrektywy UE w sprawie substancji niebezpiecznych z 1993 r.), chociaż właściwości fizyczne wskazują, że właściwe byłoby ostrzeżenie o możliwości aspiracji. Ponadto nie ma powodu, aby zmniejszać obecne zalecenia dotyczące narażenia zawodowego. Wreszcie, chociaż istnieją pewne kwestie bezpieczeństwa związane z łatwopalnością n-pentanu, brak jakiejkolwiek widocznej toksyczności na wysokich poziomach leczenia wskazuje, że ryzyko niekorzystnych skutków zdrowotnych jest minimalne dla wszystkich segmentów populacji". (McKee et al. 1998)
Hielscher Ultrasonics produkuje wysokowydajne homogenizatory ultradźwiękowe do mieszania, dyspersji, emulgowania i ekstrakcji na skalę laboratoryjną, pilotażową i przemysłową.