Cristalização de canabinoides por sonicação

A cristalização é uma etapa necessária do processo para produzir isolado cristalino de CBD. A nanocristalização ultrassónica (sonocristalização) é amplamente utilizada para preparar isolados cristalinos, como o isolado de CBD, a partir de uma solução sobressaturada. Através de ondas ultrassónicas de alta potência, a agitação intensa promove a formação de cristais de CBD de forma impecável. A cristalização ultrassónica é um método que permite um controlo preciso, altamente eficiente e rápido para a produção de isolado cristalino de CDB.

Cristalização ultrassónica de CBD

A cristalização do isolado de CBD é um processo de precipitação no qual se formam sólidos de CBD num solvente. Para cristalizar o CBD, o soluto (isto é, óleo de CBD destilado) deve ser dissolvido num solvente, formando uma solução sobressaturada. As ondas ultrassónicas atuam como um estímulo externo que inicia a formação de germes cristalinos (nucleação) e ajuda a promover e controlar o crescimento dos cristais.
Solventes habitualmente utilizados: pentano ou heptano.

Como promove a sonicação a cristalização de CBD?

A sonicação é um método de agitação altamente eficiente que produz uma solução sobressaturada homogénea do extrato de CBD num solvente. Durante a agitação ultrassónica intensa da solução sobressaturada, podem formar-se germes cristalinos que, posteriormente, atuam como pontos de crescimento dos cristais de CDB. A agitação ultrassónica intensifica a transferência de massa entre os germes cristalinos iniciais e a solução sobressaturada, de modo que os cristais crescem rápida e uniformemente. Isto significa que a sonicação é uma técnica muito eficiente para promover e controlar a produção de cristais de CBD.

O que diz a investigação

“Quando se aplicam ultrassons a uma solução para cristalização, estes podem afetar significativamente as propriedades dos produtos cristalinos. A irradiação ultrassónica reduz o tempo de indução e a zona metaestável e aumenta a taxa de nucleação. Devido a estes efeitos, produz geralmente cristais mais pequenos com uma distribuição de tamanhos mais estreita em comparação com a cristalização convencional. Além disso, a irradiação ultrassónica pode causar a fragmentação de cristais existentes, provocada por colisões entre cristais ou por sonofragmentação.” [Kim and Suslick, 2018]

Cristalização de canabinoides sob agitação

A cristalização ultrassónica (também conhecida como sonocristalização) é uma forma de cristalização controlada sob agitação que supera as técnicas convencionais de precipitação pela rápida formação de cristais devido à agitação ultrassónica intensa. A agitação e a mistura ultrassónicas introduzem forças cinéticas elevadas na mistura de extrato de CBD e solvente. Deste modo, produz-se uma solução sobressaturada na qual, posteriormente, a agitação ultrassónica promove a transferência de massa que acelera a taxa de cristalização. A cristalização ultrassónica é um processo rápido que pode ser controlado com precisão. Isto permite o crescimento de cristais de tamanho uniforme e um padrão de qualidade do produto continuamente elevado. A cristalização ultrassónica permite, através do ajuste dos parâmetros de sonicação, a cristalização de cristais uniformes de dimensão micrométrica ou nanométrica. Faça crescer cristais até ao tamanho pretendido aplicando parâmetros de processo estabelecidos. A aplicação da sonocristalização torna possível precipitar cristais de dimensão nanométrica, que oferecem uma biodisponibilidade superior e são valorizados pelos clientes pela sua maior eficiência e pelos seus benefícios acentuados para a saúde. O controlo exato dos parâmetros de sonocristalização proporciona resultados repetíveis/reprodutíveis. Além disso, a cristalização ultrassónica de canabinoides pode ser escalada de forma inteiramente linear para qualquer volume de produção. Como a cristalização ultrassónica resulta num isolado de CBD de elevada qualidade, os processos subsequentes, como a purificação, são reduzidos ao mínimo.

Cristalizadores ultrassónicos para a produção de isolado de CBD

A Hielscher Ultrasonics é o seu parceiro com muitos anos de experiência em processos de cristalização ultrassónica de elevado desempenho. A Hielscher Ultrasonics fornece uma vasta gama de equipamentos de cristalização ultrassónica para processamento por lotes e processamento contínuo em linha. Os equipamentos da Hielscher Ultrasonics estão instalados em unidades de processamento alimentar e farmacêutico em todo o mundo e cumprem os mais elevados padrões de qualidade. Adequados à normalização dos processos, à manutenção contínua de uma elevada qualidade do produto e às Boas Práticas de Fabrico (GMP), os sistemas de cristalização ultrassónica da Hielscher estão alinhados com os seus objetivos de padrões de produção superiores.

Amplitudes elevadas para a sonocristalização

A sonicação com ondas ultrassónicas de amplitude elevada reduziu o tempo de indução mais do que a sonicação com ondas de amplitude baixa. [Kim and Suslick, 2018] A sonicação de alta potência a amplitudes elevadas gera de forma consistente microturbulências intensas, forças de cisalhamento e agitação. Estes micromovimentos e macromovimentos na suspensão sobressaturada resultam numa melhor transferência de massa e num subsequente aumento das taxas de cristalização. Os processadores ultrassónicos industriais da Hielscher Ultrasonics podem fornecer amplitudes muito elevadas. É possível trabalhar facilmente com amplitudes de até 200µm de forma contínua em operação 24/7. Para amplitudes ainda mais elevadas, estão disponíveis sonotrodos ultrassónicos personalizados.
Todos os equipamentos são construídos para utilização 24/7/365 em plena carga, e a sua robustez e fiabilidade fazem deles instrumentos de trabalho incansáveis no seu processo de sonocristalização. Isto torna os equipamentos ultrassónicos da Hielscher ferramentas de trabalho fiáveis que satisfazem os seus requisitos de sonocristalização.

Amplitudes controláveis com precisão para uma cristalização superior

Todos os processadores ultrassónicos da Hielscher são controláveis com precisão e, por isso, instrumentos de trabalho fiáveis e incansáveis em I&D e na produção. A amplitude é um dos parâmetros cruciais do processo que influenciam a eficiência e a eficácia da sonocristalização. Todos os processadores da Hielscher Ultrasonics permitem definir a amplitude com precisão. Os processadores ultrassónicos industriais da Hielscher podem fornecer amplitudes muito elevadas e a intensidade ultrassónica necessária para aplicações exigentes. É possível trabalhar facilmente com amplitudes de até 200µm de forma contínua em operação 24/7.
A definição precisa da amplitude e a monitorização permanente dos parâmetros do processo ultrassónico através de software inteligente permitem-lhe influenciar com precisão a reação de sonocristalização. Durante cada ciclo de sonicação, todos os parâmetros ultrassónicos são registados automaticamente num cartão SD integrado, para que cada ciclo possa ser avaliado e controlado. Sonicação ideal para a sonocristalização mais eficiente!

Sonicação com temperatura controlada

Nos processos de cristalização de canabinoides, a temperatura é um parâmetro crucial do processo que influencia o resultado e a qualidade dos cristais de CBD. Os reatores de sonocristalização da Hielscher estão equipados com uma camisa de arrefecimento para manter a temperatura do processo dentro do intervalo. Além disso, os nossos sistemas de sonocristalização dispõem de software inteligente que monitoriza a temperatura do processo através de um sensor de temperatura conectável. No menu de fácil utilização, o utilizador pode definir um limite superior e um limite inferior de temperatura. Assim que a temperatura do processo excede o intervalo de temperatura definido, o sonicador faz uma pausa até que a temperatura regresse ao ∆T predefinido. Isto permite-lhe controlar com precisão o importante parâmetro do processo de cristalização “temperatura”.

O MultiPhaseCavitator para cristais uniformes

O MultiPhaseCavitator MPC48 é um elemento de inserção único para células de fluxo, com 48 cânulas para injetar a segunda fase (isto é, o destilado de CBD) diretamente no ponto de máxima atividade de cavitação. Deste modo, uma mistura altamente uniforme de destilado de CBD e solvente forma a solução sobressaturada na qual se formarão os núcleos dos cristais de CBD. A exposição no reator ultrassónico permite uma nucleação e um crescimento dos cristais controláveis com precisão. O MultiPhaseCavitator torna os processos de cristalização altamente eficientes e, graças ao controlo preciso, permite a normalização dos processos. Um processo de fabrico altamente normalizado faz parte das Boas Práticas de Fabrico (GMP) e ajuda a produzir continuamente produtos da mais elevada qualidade.

A mais elevada qualidade – Concebidos e fabricados na Alemanha

Enquanto empresa de propriedade e gestão familiares, a Hielscher dá prioridade aos mais elevados padrões de qualidade para os seus processadores ultrassónicos. Todos os sonicadores são concebidos, fabricados e rigorosamente testados na nossa sede em Teltow, perto de Berlim, na Alemanha. A robustez e a fiabilidade dos equipamentos ultrassónicos da Hielscher fazem deles instrumentos de trabalho incansáveis na sua produção. A operação 24/7 em plena carga e em ambientes exigentes é uma característica natural das sondas e dos reatores ultrassónicos de elevado desempenho da Hielscher.

Contacte-nos agora e diga-nos quais são os seus requisitos de sonocristalização! Recomendaremos o cristalizador ultrassónico e a configuração do reator mais adequados para si!