Cristalização de canabinóides com Sonicação

Cristalização é uma etapa de processo necessária para produzir um isolado cDB cristalino. A nano-cristalização ultrassônica (sono-cristalização) é amplamente utilizada para preparar isolados cristalinos, como o isolador de CBD de uma solução supersaturada. Por ondas de frequência de ultrassom de alta potência, a agitação intensa promove a formação de cristais CBD puros. A cristalização ultrassônica é um método precisamente controlável, altamente eficiente e rápido para a produção de CDB cristalino isolado.

Cristalização ultrassônica do CBD

CBD isolate is produced from CBD oil extractCristalização do isolado CBD é um processo de precipitação no qual os sólidos CBD formam-se em um solvente. Para cristalizar o CBD, o soluto (ou seja, óleo cbd destilado) deve ser dissolvido em um solvente formando uma solução supersaturada. Ondas ultrassônicas atuam como um estímulo externo que inicia a formação de sementes de cristal (nucleação) e ajuda a promover e controlar o crescimento cristalino.
Solventes tipicamente usados: pentane ou heptano.

Como a ultrassonicação promove a cristalização do CBD?

A ultrassônica é um método de agitação altamente eficiente que produz uma solução homogênea supersaturada do extrato de CBD em um solvente. Durante a intensa agitação ultrassônica da solução supersaturada, sementes cristalinas podem se formar que, posteriormente, atuam como pontos de crescimento para os cristais CDB. A agitação ultrassônica intensifica a transferência de massa entre as sementes de cristal iniciais e a solução supersaturada para que os cristais cresçam rápido e uniformemente. Isso significa que a sônica é uma técnica muito eficiente para promover e controlar a produção de cristais CBD.

Sono-crystallization of cannabinoids (e.g., CBD, THC)

Reator com ultrassônico UIP2000hdT para a sono-cristalização de canabinóides

O que a pesquisa diz

"Quando o ultrassom é aplicado a uma solução para cristalização, pode afetar significativamente as propriedades dos produtos cristalinos. A irradiação ultrassônica diminui o tempo de indução e a zona metastável e aumenta a taxa de nucleação. Devido a esses efeitos, geralmente produz cristais menores com uma distribuição de tamanho mais estreita quando comparado com a cristalização convencional. Além disso, a irradiação ultrassônica pode causar a fragmentação de cristais existentes que são causados por colisões de cristais ou sonofragmentação." [Kim e Suslick, 2018]

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Cristalização agitada de canabinoides

Cristalização ultrassônica (também conhecida como sono-cristalização) é uma forma de cristalização mesxida controlada, que prima técnicas convencionais de precipitação por formação rápida de cristais devido à intensa agitação ultrassônica. A agitação e mistura ultrassônica introduz altas forças cinéticas na mistura de extrato cbd e solvente. Assim, é produzida uma solução supersaturada na qual, posteriormente, a agitação ultrassônica promove a transferência em massa que acelera a taxa de cristalização. Cristalização ultrassônica é um processo rápido, que pode ser precisamente controlado. Isso permite o crescimento do tamanho uniforme do cristal e um padrão de qualidade de produto continuamente elevado. A cristalização ultrassônica permite pelo ajuste dos parâmetros de sônica para a cristalização de cristais uniformes de micron ou nano-tamanho. Cresça cristais em tamanho sob medida aplicando parâmetros de processo estabelecidos. Pela aplicação da sono-cristalização, torna-se possível precipitar cristais nano-tamanho, que oferecem biodisponibilidade superior e são valorizados pelos clientes por maior eficiência e benefícios pronunciados para a saúde. O controle exato sobre os parâmetros de sono-cristalização dá resultados repetitivos/reprodutíveis. Além disso, a cristalização ultrassônica dos canabinóides pode ser completamente dimensionada linearmente para qualquer volume de produção. Como a cristalização ultrassônica resulta em um isolado cbd de alta qualidade, processos a jusante, como purificação, são reduzidos ao mínimo.

The ultrasonicator UP200St improves the conversion rate in crstallization

o UP200St podem ser integrados em reatores químicos agitados para acelerar e melhorar a cristalização.

Ultrassônica promove

  • Cristalização mexida
  • Co-cristalização
  • Cristalização anti-solvente
  • Cristalização do resfriamento
  • Cristalização de derretimento
  • Cristalização/precipitação reativa

Cristalizadores ultrassônicos para produção isolada de CBD

Hielscher Ultrasonics é seu parceiro experiente de longo prazo para processos de cristalização ultrassônica de alto desempenho. Hielscher Ultrasonics fornece uma ampla gama de equipamentos de cristalização ultrassônica para processamento em lote e contínuo inline. O equipamento da Hielscher Ultrasonics é instalado em todo o mundo em instalações de processamento de alimentos e produtos farmacêuticos e cumpre os mais altos padrões de qualidade. Adequados para padronização de processos, alta qualidade contínua do produto e Boas Práticas de Fabricação (GMP), os sistemas de cristalização ultrassônica hielscher estão em consonância com seus objetivos de padrões de produção superiores.

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Vantagens dos Sistemas de Cristalização Canabinoide da Hielscher Ultrasonics

  • Cristais micron e nano-tamanho (ajustáveis)
  • alta eficiência
  • Crescimento de cristal precisamente controlado
  • Crescimento uniforme de cristal
  • Forma intocada
  • Processo Singe-Pass / One-Pot
  • Resultado repetível e reprodutível
  • Fácil e seguro para operar

Altas amplitudes para sonocristaização

A sonicação com ondas de ultrassom de alta amplitude diminuiu o tempo de indução mais do que a sônica com ondas de baixa amplitude. [Kim e Suslick, 2018] A ultrassônica de alta potência em altas amplitudes gera micro-turbulências consistentemente intensas, forças de cisalhamento e agitação. Esses micro e macro-movimentos no chorume supersaturado resultam em melhor transferência de massa e posterior aumento das taxas de cristalização. Hielscher Ultrasonics’ processadores ultrassônicos industriais podem fornecer amplitudes muito altas. Amplitudes de até 200μm podem ser facilmente executadas continuamente em operação 24/7. Para amplitudes ainda maiores, sonotrodes ultrassônicos personalizados estão disponíveis.
Todos os equipamentos são construídos para o uso 24/7/365 sob carga total e sua robustez e confiabilidade fazem dele o cavalo de trabalho em seu processo de sono-cristalização. Isso faz do equipamento ultrassônico da Hielscher uma ferramenta de trabalho confiável que preenche seus requisitos de sono-cristalização.

Amplitudes controláveis precisas para cristalização superior

Hielscher's industrial processors of the hdT series can be comfortable and user-friendly operated via browser remote control.Todos os processadores ultrassônicos Hielscher são precisamente controláveis e, portanto, cavalos de trabalho confiáveis em R&D e produção. A amplitude é um dos parâmetros de processo cruciais que influenciam a eficiência e eficácia da sono-cristalização. Todos os Ultrassônicos Hielscher’ os processadores permitem a configuração precisa da amplitude. Os processadores ultrassônicos industriais da Hielscher podem fornecer amplitudes muito altas e fornecer a intensidade ultrassônica necessária para aplicações exigentes. Amplitudes de até 200μm podem ser facilmente executadas continuamente em operação 24/7.
Configurações de amplitude precisas e o monitoramento permanente dos parâmetros do processo ultrassônico via software inteligente dão-lhe a possibilidade de influenciar a reação de sono-cristalização com precisão. Durante cada execução de sônica, todos os parâmetros ultrassônicos são automaticamente registrados em um cartão SD embutido, para que cada execução possa ser avaliada e controlada. Sonicação ideal para a mais eficiente sono-cristalização!

Sonicação controlada por temperatura

Para os processos de cristalização dos canabinóides, a temperatura é um parâmetro de processo crucial que influencia o resultado e a qualidade dos cristais CBD. Os reatores de sono-crstallização hielscher são equipados com uma jaqueta de resfriamento para manter a temperatura do processo ao alcance. Além disso, nossos sistemas de sono-crsytallização apresentam um software inteligente que monitora a temperatura do processo através de um sensor de temperatura plugável. No menu fácil de usar, o usuário pode definir um limite de temperatura superior e mais baixo. Assim que a temperatura do processo excede a faixa de temperatura definida, o ultrassonicador faz uma pausa até que a temperatura esteja de volta no ∆T pré-definido. Isso lhe dá um controle preciso sobre o importante parâmetro de cristalização do processo "temperatura".

O MultiPhaseCavitador para Cristais Uniformes

InsertMPC48 com 48 cânulas finas, que injectam a segunda fase de emulsão directamente para a zona de cavitação ultra-sónicaO MultiPhaseCavitator MPC48 é uma inserção de célula de fluxo única com 48 cânulas para injetar a segunda fase (ou seja, o destilado CBD) diretamente no ponto quente cavitacional. Assim, uma mistura altamente uniforme de destilado CBD e solvente forma a solução supersaturada, na qual os núcleos dos cristais CBD se formarão. A exposição no reator ultrassônico permite nucleação e crescimento de cristais precisamente controláveis. O MultiPhaseCavitator torna os processos de cristalização altamente eficientes e permite devido ao controle preciso para a padronização do processo. Um processo de fabricação altamente padronizado faz parte das Boas Práticas de Fabricação (GMP) e ajuda a produzir continuamente produtos da mais alta qualidade.

Ultrasonic reactor FC100L1K-1S with InsertMPC48

Reator ultrassônico com MultiPhaseCavitator para melhor sono-cristalização

Alta Qualidade – Projetado e fabricado na Alemanha

Como um negócio familiar e familiar, a Hielscher prioriza os mais altos padrões de qualidade para seus processadores ultrassônicos. Todos os ultrassonicadores são projetados, fabricados e completamente testados em nossa sede em Teltow, perto de Berlim, Alemanha. Robustez e confiabilidade do equipamento ultrassônico de Hielscher fazem dele um cavalo de trabalho em sua produção. A operação 24 horas por dia, 7 dias por semana, em ambientes exigentes, é uma característica natural das sondas e reatores ultrassônicos de alto desempenho da Hielscher.

Entre em contato conosco agora e nos fale sobre seus requisitos de sono-cristalização! Recomendaremos o cristalizador ultrassônico mais adequado e a configuração do reator!

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Literatura / Referências



Fatos, vale a pena conhecer

Pentane como Solvente

n-Pentane (CAS n. 109-6-0) é um solvente de hidrocarbonetos, que geralmente é aplicado para a cristalização de canabinóides como o CBD.
"n-pentane não era agudamente tóxico por vias orais ou de inalação, não era irritante de pele ou olho e não induzia a sensibilização da pele. Não apresentou toxicidade cumulativa em níveis de até 20000 mg m(-3), que é aproximadamente metade do limite explosivo inferior e o nível mais alto considerado seguro para testar. Não induziu toxicidade ao desenvolvimento e não era mutagênico. A partir desta e de outras informações existentes, conclui-se que o n-pentane não requer classificação para potenciais perigos tóxicos (conforme definido pelo anexo VI da Diretiva de Substâncias Perigosas da UE, 1993), embora as propriedades físicas indiquem que seria apropriado alertar para o potencial de aspiração. Além disso, não há razão para reduzir as recomendações atuais de exposição ocupacional. Finalmente, embora existam algumas questões de segurança relacionadas à inflamabilidade do n-pentane, a ausência de qualquer toxicidade demonstrativa em altos níveis de tratamento indica que o risco de efeitos adversos à saúde é mínimo para todos os segmentos da população." (McKee et al. 1998)

Ultrasonic high-shear homogenizers are used in lab, bench-top, pilot and industrial processing.

A Hielscher Ultrasonics fabrica homogeneizadores ultrassônicos de alto desempenho para aplicações de mistura, dispersão, emulsificação e extração em escala laboratoria, piloto e industrial.