Kryštalizácia kanabinoidov so sonikáciou
Kryštalizácia je nevyhnutným procesným krokom na výrobu kryštalického izolátu CBD. Ultrazvuková nanokryštalizácia (sonokryštalizácia) sa široko používa na prípravu kryštalických izolátov, ako je izolát CBD, z presýteného roztoku. Vysokovýkonnými ultrazvukovými frekvenčnými vlnami intenzívne miešanie podporuje tvorbu nedotknutých kryštálov CBD. Ultrazvuková kryštalizácia je presne kontrolovateľná, vysoko účinná a rýchla metóda výroby kryštalického izolátu CDB.
Ultrazvuková kryštalizácia CBD
Kryštalizácia izolátu CBD je proces zrážania, pri ktorom sa v rozpúšťadle tvoria pevné látky CBD. Aby sa CBD kryštalizovalo, musí sa rozpustená látka (tj destilovaný CBD olej) rozpustiť v rozpúšťadle a vytvoriť presýtený roztok. Ultrazvukové vlny pôsobia ako vonkajší podnet, ktorý iniciuje tvorbu kryštálových semien (nukleáciu) a pomáha podporovať a kontrolovať rast kryštálov.
Typicky používané rozpúšťadlá: pentán alebo heptán.
Ako ultrazvuk podporuje kryštalizáciu CBD?
Ultrazvuk je vysoko účinná metóda miešania, pri ktorej vzniká homogénny presýtený roztok extraktu CBD v rozpúšťadle. Počas intenzívneho ultrazvukového miešania presýteného roztoku sa môžu vytvárať kryštálové semená, ktoré následne pôsobia ako rastové body pre kryštály CDB. Ultrazvukové miešanie zintenzívňuje prenos hmoty medzi počiatočnými kryštálovými semenami a presýteným roztokom, takže kryštály rastú rýchlo a rovnomerne. To znamená, že sonikácia je veľmi účinná technika na podporu a kontrolu produkcie kryštálov CBD.
Reaktor s ultrazvukom UIP2000hdT na sonokryštalizáciu kanabinoidov
Čo hovorí výskum
"Keď sa ultrazvuk aplikuje na roztok na kryštalizáciu, môže to výrazne ovplyvniť vlastnosti kryštalických produktov. Ultrazvukové ožarovanie skracuje čas indukcie a metastabilnú zónu a zvyšuje rýchlosť nukleácie. Vďaka týmto účinkom vo všeobecnosti poskytuje menšie kryštály s užšou distribúciou veľkosti v porovnaní s konvenčnou kryštalizáciou. Ultrazvukové ožarovanie môže tiež spôsobiť fragmentáciu existujúcich kryštálov, ktorá je spôsobená zrážkami kryštálov alebo sonofragmentáciou." [Kim a Suslick, 2018]
Miešaná kryštalizácia kanabinoidov
Ultrazvuková kryštalizácia (tiež známa ako sonokryštalizácia) je forma riadenej kryštalizácie za miešania, ktorá vyniká konvenčnými technikami zrážania rýchlou tvorbou kryštálov v dôsledku intenzívneho ultrazvukového miešania. Ultrazvukové miešanie a miešanie zavádza do zmesi CBD extraktu a rozpúšťadla vysoké kinetické sily. Tým sa vytvorí presýtený roztok, v ktorom následne ultrazvukové miešanie podporuje prenos hmoty, ktorý urýchľuje rýchlosť kryštalizácie. Ultrazvuková kryštalizácia je rýchly proces, ktorý je možné presne riadiť. To umožňuje rast jednotnej veľkosti kryštálov a trvalo vysoký štandard kvality produktu. Ultrazvuková kryštalizácia umožňuje úpravou parametrov sonikácie na kryštalizáciu rovnomerných kryštálov mikrónovej alebo nanoveľkosti. Pestujte kryštály na prispôsobenú veľkosť použitím stanovených procesných parametrov. Aplikáciou sonokryštalizácie je možné vyzrážať kryštály nanoveľkosti, ktoré ponúkajú vynikajúcu biologickú dostupnosť a zákazníci ich oceňujú pre vyššiu účinnosť a výrazné zdravotné výhody. Presná kontrola parametrov sonokryštalizácie poskytuje opakovateľné/reprodukovateľné výsledky. Okrem toho môže byť ultrazvuková kryštalizácia kanabinoidov úplne lineárne škálovaná na akýkoľvek objem výroby. Keďže ultrazvuková kryštalizácia vedie k vysokokvalitnému izolátu CBD, následné procesy, ako je čistenie, sa zredukujú na minimum.
Tá UP200St možno integrovať do miešaných chemických reaktorov na urýchlenie a zlepšenie kryštalizácie.
- Miešaná kryštalizácia
- Kokryštalizácia
- Kryštalizácia proti rozpúšťadlu
- Chladenie kryštalizácie
- Kryštalizácia taveniny
- Reaktívna kryštalizácia / zrážanie
Ultrazvukové kryštalizátory na výrobu izolátov CBD
Spoločnosť Hielscher Ultrasonics je váš dlhoročný skúsený partner pre vysokovýkonné ultrazvukové kryštalizačné procesy. Spoločnosť Hielscher Ultrasonics dodáva širokú škálu ultrazvukových kryštalizačných zariadení pre dávkové a kontinuálne inline spracovanie. Zariadenia spoločnosti Hielscher Ultrasonics sú inštalované po celom svete v potravinárskych a farmaceutických zariadeniach a spĺňajú najvyššie štandardy kvality. Ultrazvukové kryštalizačné systémy spoločnosti Hielscher, vhodné pre štandardizáciu procesov, nepretržitú vysokú kvalitu výrobkov a správnu výrobnú prax (GMP), sú v súlade s vašimi cieľmi vynikajúcich výrobných štandardov.
- Kryštály mikrónovej a nanoveľkosti (nastaviteľné)
- vysoká účinnosť
- Presne riadený rast kryštálov
- Rovnomerný rast kryštálov
- Nedotknutý tvar
- Proces Singe-Pass / One-Pot
- Opakovateľný, reprodukovateľný výsledok
- jednoduchá a bezpečná obsluha
Vysoké amplitúdy pre sonokalizáciu
Sonikácia ultrazvukovými vlnami s vysokou amplitúdou skrátila čas indukcie viac ako sonikácia s vlnami s nízkou amplitúdou. [Kim a Suslick, 2018] Vysokovýkonná ultrazvuková signalizácia pri vysokých amplitúdach vytvára konzistentne intenzívne mikroturbulencie, šmykové sily a miešanie. Tieto mikro- a makro pohyby v presýtenej suspenzii majú za následok lepší prenos hmoty a následné zvýšené rýchlosti kryštalizácie. Hielscher Ultrasonics’ Priemyselné ultrazvukové procesory môžu poskytovať veľmi vysoké amplitúdy. Amplitúdy až 200 μm je možné ľahko nepretržite prevádzkovať v prevádzke 24 hodín denne, 7 dní v týždni. Pre ešte vyššie amplitúdy sú k dispozícii prispôsobené ultrazvukové sonotródy.
Všetky zariadenia sú skonštruované pre použitie 24/7/365 pri plnom zaťažení a jeho robustnosť a spoľahlivosť z neho robia ťažného koňa vo vašom procese sonokryštalizácie. Vďaka tomu je ultrazvukové zariadenie Hielscher spoľahlivým pracovným nástrojom, ktorý spĺňa vaše požiadavky na sonokryštalizáciu.
Presne regulovateľné amplitúdy pre vynikajúcu kryštalizáciu
Všetky ultrazvukové procesory Hielscher sú presne ovládateľné, a tým aj spoľahlivé pracovné kone v R&D a výroba. Amplitúda je jedným z rozhodujúcich parametrov procesu, ktoré ovplyvňujú účinnosť a účinnosť sonokryštalizácie. Všetky ultrazvuky Hielscher’ Procesory umožňujú presné nastavenie amplitúdy. Priemyselné ultrazvukové procesory spoločnosti Hielscher môžu poskytovať veľmi vysoké amplitúdy a požadovanú intenzitu ultrazvuku pre náročné aplikácie. Amplitúdy až 200 μm je možné ľahko nepretržite prevádzkovať v prevádzke 24 hodín denne, 7 dní v týždni.
Presné nastavenie amplitúdy a trvalé monitorovanie parametrov ultrazvukového procesu pomocou inteligentného softvéru vám dáva možnosť presne ovplyvniť sonokryštalizačnú reakciu. Počas každého sonikácie sa všetky ultrazvukové parametre automaticky zaznamenávajú na vstavanú SD kartu, takže každý beh je možné vyhodnotiť a kontrolovať. Optimálna sonikácia pre najefektívnejšiu sonokryštalizáciu!
Sonikácia s riadenou teplotou
Pre procesy kryštalizácie kanabinoidov je teplota kľúčovým parametrom procesu, ktorý ovplyvňuje výsledok a kvalitu kryštálov CBD. Sono-crsytallizačné reátory Hielscher sú vybavené chladiacim plášťom, ktorý udržuje procesnú teplotu v rozsahu. Okrem toho sú naše sono-krystalizačné systémy vybavené inteligentným softvérom, ktorý monitoruje procesnú teplotu pomocou zásuvného teplotného senzora. V užívateľsky prívetivom menu si používateľ môže nastaviť hornú a dolnú hranicu teploty. Akonáhle procesná teplota prekročí nastavený teplotný rozsah, ultrazvuk sa pozastaví, kým sa teplota nevráti na prednastavenú ∆T. Získate tak presnú kontrolu nad dôležitým parametrom kryštalizácie procesu "teplota".
MultiPhaseCavitator pre rovnomerné kryštály
MultiPhaseCavitator MPC48 je jedinečná vložka prietokových buniek so 48 kanylami na vstreknutie druhej fázy (t. j. destilátu CBD) priamo do kavitačného horúceho miesta. Vysoko rovnomerná zmes CBD destilátu a rozpúšťadla tak vytvorí presýtený roztok, v ktorom sa vytvoria jadrá kryštálov CBD. Expozícia v ultrazvukovom reaktore umožňuje presne kontrolovateľnú nukleáciu a rast kryštálov. MultiPhaseCavitator robí kryštalizačné procesy vysoko efektívnymi a vďaka presnej kontrole umožňuje štandardizáciu procesov. Vysoko štandardizovaný výrobný proces je súčasťou správnej výrobnej praxe (GMP) a pomáha nepretržite vyrábať produkty najvyššej kvality.
Ultrazvukový reaktor s Viacfázový kavitátor pre lepšiu sonokryštalizáciu
Najvyššia kvalita – Navrhnuté a vyrobené v Nemecku
Ako rodinný a rodinný podnik uprednostňuje spoločnosť Hielscher pre svoje ultrazvukové procesory najvyššie štandardy kvality. Všetky ultrazvukové prístroje sú navrhnuté, vyrobené a dôkladne testované v našej centrále v Teltowe neďaleko Berlína v Nemecku. Robustnosť a spoľahlivosť ultrazvukového zariadenia Hielscher z neho robí ťažného koňa vo vašej výrobe. Prevádzka 24 hodín denne, 7 dní v týždni pri plnom zaťažení a v náročných prostrediach je prirodzenou charakteristikou vysokovýkonných ultrazvukových sond a reaktorov spoločnosti Hielscher.
Kontaktujte nás teraz a povedzte nám o svojich požiadavkách na sonokryštalizáciu! Odporučíme vám najvhodnejší ultrazvukový kryštalizátor a nastavenie reaktora!
Kontaktujte nás! / Opýtajte sa nás!
Literatúra / Referencie
- 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, ktoré stoja za to vedieť
Pentán ako rozpúšťadlo
n-Pentán (CAS č. 109-6-0) je uhľovodíkové rozpúšťadlo, ktoré sa zvyčajne používa na kryštalizáciu kanabinoidov, ako je CBD.
"N-pentán nebol akútne toxický orálnou alebo inhalačnou cestou, nedráždil kožu ani oči a nevyvolával kožnú senzibilizáciu. Nevykazoval kumulatívnu toxicitu pri hladinách do 20000 mg m(-3), čo je približne polovica dolného limitu výbušnosti a najvyššia úroveň považovaná za bezpečnú na testovanie. Nevyvolával vývojovú toxicitu a nebol mutagénny. Z týchto a ďalších existujúcich informácií sa dospelo k záveru, že n-pentán nevyžaduje klasifikáciu z hľadiska potenciálnych toxických nebezpečenstiev (ako sa vymedzuje v prílohe VI k smernici EÚ o nebezpečných látkach z roku 1993), hoci fyzikálne vlastnosti naznačujú, že by bolo vhodné varovať pred možnosťou vdýchnutia. Okrem toho nie je dôvod znižovať súčasné odporúčania týkajúce sa expozície na pracovisku. Nakoniec, hoci existujú určité bezpečnostné problémy týkajúce sa horľavosti n-pentánu, absencia akejkoľvek preukázateľnej toxicity pri vysokých úrovniach liečby naznačuje, že riziko nepriaznivých účinkov na zdravie je minimálne pre všetky segmenty populácie." (McKee a kol. 1998)
Spoločnosť Hielscher Ultrasonics vyrába vysokovýkonné ultrazvukové homogenizátory na miešanie, disperziu, emulgáciu a extrakciu v laboratórnom, pilotnom a priemyselnom meradle.