Kristalizacija kanabinoidov z ultrazvočnim razbijanjem
Kristalizacija je nujen procesni korak za proizvodnjo kristalnega izolata CBD. Ultrazvočna nanokristalizacija (sono-kristalizacija) se pogosto uporablja za pripravo kristalnih izolatov, kot je izolat CBD, iz prenasičene raztopine. Z visoko močnimi ultrazvočnimi frekvenčnimi valovi intenzivno vznemirjanje spodbuja nastanek neokrnjenih kristalov CBD. Ultrazvočna kristalizacija je natančno nadzorovana, zelo učinkovita in hitra metoda za proizvodnjo kristalnega izolata CDB.
Ultrazvočna kristalizacija CBD
Kristalizacija izolata CBD je proces obarjanja, pri katerem se trdne snovi CBD tvorijo v topilu. Za kristalizacijo CBD je treba topilo (tj. Destilirano CBD olje) raztopiti v topilu, ki tvori prenasičeno raztopino. Ultrazvočni valovi delujejo kot zunanji dražljaj, ki sproži nastanek kristalnih semen (nukleacija) in pomaga spodbujati in nadzorovati rast kristalov.
Običajno se uporabljajo topila: pentan ali heptan.
Kako ultrasonication spodbuja kristalizacijo CBD?
Ultrasonication je zelo učinkovita metoda mešanja, ki proizvaja homogeno prenasičeno raztopino ekstrakta CBD v topilu. Med intenzivnim ultrazvočnim mešanjem prenasičene raztopine lahko nastanejo kristalna semena, ki nato delujejo kot točke rasti kristalov CDB. Ultrazvočno mešanje intenzivira prenos mase med začetnimi kristalnimi semeni in prenasičeno raztopino, tako da kristali rastejo hitro in enakomerno. To pomeni, da je ultrazvočno razbijanje zelo učinkovita tehnika za spodbujanje in nadzor proizvodnje kristalov CBD.
Reaktor z ultrazvočnim aparatom UIP2000hdT za sonokristalizacijo kanabinoidov
Kaj pravijo raziskave
"Ko se ultrazvok nanese na raztopino za kristalizacijo, lahko pomembno vpliva na lastnosti kristalnih produktov. Ultrazvočno obsevanje zmanjša čas indukcije in metastabilno območje ter poveča hitrost nukleacije. Zaradi teh učinkov na splošno daje manjše kristale z ožjo porazdelitvijo velikosti v primerjavi s konvencionalno kristalizacijo. Tudi ultrazvočno obsevanje lahko povzroči fragmentacijo obstoječih kristalov, ki jo povzročajo trki kristalov ali sonofragmentacija. [Kim in Suslick, 2018]
Mešana kristalizacija kanabinoidov
Ultrazvočna kristalizacija (znana tudi kot sono-kristalizacija) je oblika nadzorovane mešane kristalizacije, ki odlikuje konvencionalne tehnike obarjanja s hitrim nastajanjem kristalov zaradi intenzivnega ultrazvočnega vznemirjanja. Ultrazvočno mešanje in mešanje uvaja visoke kinetične sile v mešanico ekstrakta CBD in topila. S tem nastane prenasičena raztopina, v kateri nato ultrazvočno mešanje spodbuja prenos mase, ki pospešuje hitrost kristalizacije. Ultrazvočna kristalizacija je hiter proces, ki ga je mogoče natančno nadzorovati. To omogoča rast enotne velikosti kristalov in stalno visok standard kakovosti izdelkov. Ultrazvočna kristalizacija omogoča s prilagajanjem parametrov ultrazvočne razbijanje za kristalizacijo enakomernih mikronskih ali nano-velikih kristalov. Gojite kristale do prilagojene velikosti z uporabo uveljavljenih procesnih parametrov. Z uporabo sonokristalizacije je mogoče oboriti nano-velike kristale, ki ponujajo vrhunsko biološko uporabnost in jih kupci cenijo zaradi večje učinkovitosti in izrazitih koristi za zdravje. Natančen nadzor nad parametri sonokristalizacije daje ponovljive/ponovljive rezultate. Poleg tega se lahko ultrazvočna kristalizacija kanabinoidov popolnoma linearno prilagodi kateremu koli obsegu proizvodnje. Ker ultrazvočna kristalizacija povzroči visokokakovosten izolat CBD, se nadaljnji procesi, kot je čiščenje, zmanjšajo na minimum.
T UP200St se lahko vgradi v mešane kemične reaktorje za pospešitev in izboljšanje kristalizacije.
- mešana kristalizacija
- Kokristalizacija
- Kristalizacija proti topilu
- Hladilna kristalizacija
- Kristalizacija taline
- Reaktivna kristalizacija / obarjanje
Ultrazvočni kristalizatorji za proizvodnjo izolata CBD
Hielscher Ultrasonics je vaš dolgoletni izkušen partner za visoko zmogljive ultrazvočne kristalizacijske procese. Hielscher Ultrasonics ponuja široko paleto ultrazvočne kristalizacijske opreme za serijsko in kontinuirano inline obdelavo. Oprema Hielscher Ultrasonics je nameščena po vsem svetu v obratih za predelavo hrane in farmacevtskih izdelkov in izpolnjuje najvišje standarde kakovosti. Primerni za standardizacijo procesov, stalno visoko kakovost izdelkov in dobre proizvodne prakse (GMP), Hielscher ultrazvočni kristalizacijski sistemi so v skladu z vašimi cilji vrhunskih proizvodnih standardov.
- Kristali mikronske in nanovelikosti (nastavljivi)
- visoka učinkovitost
- Natančno nadzorovana rast kristalov
- Enakomerna rast kristalov
- Neokrnjena oblika
- Postopek Singe-Pass / One-Pot
- Ponovljiv in ponovljiv izid
- enostaven in varen za uporabo
Visoke amplitude za sonokristalizacijo
Sonication z ultrazvočnimi valovi visoke amplitude je skrajšal čas indukcije bolj kot ultrazvočna razbijanje z nizkimi amplitudnimi valovi. [Kim in Suslick, 2018] Ultrasonication visoke moči pri visokih amplitudah ustvarja dosledno intenzivne mikroturbulence, strižne sile in vznemirjenost. To mikro- in makro gibanje v prenasičeni gnojevki ima za posledico izboljšan prenos mase in posledično povečano hitrost kristalizacije. Hielscher Ultrasonics’ Industrijski ultrazvočni procesorji lahko zagotovijo zelo visoke amplitude. Amplitude do 200 μm se lahko enostavno neprekinjeno izvajajo v 24/7 delovanju. Za še višje amplitude so na voljo prilagojene ultrazvočne sonotrode.
Vsa oprema je izdelana za uporabo 24/7/365 pri polni obremenitvi, zaradi svoje robustnosti in zanesljivosti pa je delovni konj v vašem procesu sonokristalizacije. Zaradi tega je Hielscherjeva ultrazvočna oprema zanesljivo delovno orodje, ki izpolnjuje vaše zahteve za sonokristalizacijo.
Natančno nadzorovane amplitude za vrhunsko kristalizacijo
Vsi Hielscher ultrazvočni procesorji so natančno nadzorovani in s tem zanesljivi delovni konji v R&D in produkcija. Amplituda je eden ključnih procesnih parametrov, ki vplivajo na učinkovitost in uspešnost sonokristalizacije. Vsi Hielscher ultrazvočni’ Procesorji omogočajo natančno nastavitev amplitude. Hielscherjevi industrijski ultrazvočni procesorji lahko zagotovijo zelo visoke amplitude in zagotovijo zahtevano ultrazvočno intenzivnost za zahtevne aplikacije. Amplitude do 200 μm se lahko enostavno neprekinjeno izvajajo v 24/7 delovanju.
Natančne nastavitve amplitude in stalno spremljanje ultrazvočnih procesnih parametrov s pametno programsko opremo vam omogočajo, da natančno vplivate na reakcijo sonokristalizacije. Med vsakim ultrazvočnim razbijanjem se vsi ultrazvočni parametri samodejno zabeležijo na vgrajeno SD kartico, tako da se lahko vsaka vožnja oceni in nadzoruje. Optimalna ultrazvočna razbijanje za najučinkovitejšo sonokristalizacijo!
Ultrazvočno nadzorovano temperaturo
Za procese kristalizacije kanabinoidov je temperatura ključni procesni parameter, ki vpliva na izid in kakovost kristalov CBD. Hielscher sono-crsytallization reatorji so opremljeni s hladilnim plaščem, ki ohranja temperaturo procesa v območju. Poleg tega so naši sistemi za sono-krizalizacijo opremljeni z inteligentno programsko opremo, ki spremlja procesno temperaturo prek priključnega temperaturnega senzorja. V uporabniku prijaznem meniju lahko uporabnik nastavi zgornjo in spodnjo temperaturno mejo. Takoj, ko procesna temperatura preseže nastavljeno temperaturno območje, se ultrazvočni aparat ustavi, dokler se temperatura ne vrne na vnaprej nastavljeno ∆T. To vam omogoča natančen nadzor nad pomembnim parametrom kristalizacije procesa "temperatura".
Večfazni kavitator za enakomerne kristale
MultiPhaseCavitator MPC48 je edinstven vložek pretočne celice s 48 kanilami za injiciranje druge faze (tj. CBD destilata) neposredno v kavitacijsko vročo točko. Tako zelo enakomerna mešanica CBD destilata in topila tvori prenasičeno raztopino, v kateri se oblikujejo jedra kristalov CBD. Izpostavljenost v ultrazvočnem reaktorju omogoča natančno nadzorovano nukleacijo in rast kristalov. MultiPhaseCavitator omogoča visoko učinkovitost procesov kristalizacije in zaradi natančnega nadzora omogoča standardizacijo procesov. Visoko standardiziran proizvodni proces je del dobrih proizvodnih praks (GMP) in pomaga pri neprekinjeni proizvodnji izdelkov najvišje kakovosti.
Ultrazvočni reaktor z Večfazni kavitator za izboljšano sonokristalizacijo
Najvišja kakovost – Zasnovano in izdelano v Nemčiji
Kot družinsko in družinsko podjetje Hielscher daje prednost najvišjim standardom kakovosti za svoje ultrazvočne procesorje. Vsi ultrazvočni aparati so zasnovani, izdelani in temeljito preizkušeni na našem sedežu v Teltowu blizu Berlina v Nemčiji. Robustnost in zanesljivost Hielscherjeve ultrazvočne opreme je delovni konj v vaši proizvodnji. 24/7 delovanje pri polni obremenitvi in v zahtevnih okoljih je naravna značilnost Hielscherjevih visoko zmogljivih ultrazvočnih sond in reaktorjev.
Kontaktirajte nas zdaj in nam povejte o svojih zahtevah po sonokristalizaciji! Priporočamo vam najprimernejši ultrazvočni kristalizator in nastavitev reaktorja!
Kontaktirajte nas! / Vprašajte nas!
Literatura / Reference
- 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.
Dejstva, ki jih je vredno vedeti
Pentan kot topilo
n-Pentan (CAS št. 109-6-0) je ogljikovodikovo topilo, ki se običajno uporablja za kristalizacijo kanabinoidov, kot je CBD.
"N-pentan ni bil akutno strupen pri peroralnih ali inhalacijskih poteh, ni dražil kože ali oči in ni povzročal preobčutljivosti kože. Ni pokazal kumulativne toksičnosti pri ravneh do 20000 mg m(-3), kar je približno polovica spodnje meje eksplozivnosti in najvišja raven, ki se šteje za varno za testiranje. Ni povzročil toksičnosti za razvoj in ni bil mutagen. Na podlagi teh in drugih obstoječih informacij je bilo ugotovljeno, da n-pentana ni treba razvrstiti glede na potencialne strupene nevarnosti (kot je opredeljeno v Prilogi VI k Direktivi EU o nevarnih snoveh iz leta 1993), čeprav fizikalne lastnosti kažejo, da bi bilo primerno opozoriti na možnost vdihavanja. Poleg tega ni razloga za zmanjšanje sedanjih priporočil za poklicno izpostavljenost. Nazadnje, čeprav obstajajo nekatera varnostna vprašanja v zvezi z vnetljivostjo n-pentana, odsotnost kakršne koli dokazljive toksičnosti pri visokih ravneh obdelave kaže, da je tveganje škodljivih učinkov na zdravje minimalno za vse segmente prebivalstva. (McKee et al. 1998)
Hielscher Ultrasonics proizvaja visoko zmogljive ultrazvočne homogenizatorje za mešanje, disperzijo, emulgacijo in ekstrakcijo v laboratorijski, pilotni in industrijski ravni.