Кристализација канабиноида соникацијом
Кристализација је неопходан процесни корак за производњу кристалног CBD изолата. Ултразвучна нанокристализација (сонокристализација) широко се користи за добијање кристалних изолата, као што је CBD изолат, из презасићеног раствора. Интензивно мешање изазвано ултразвучним таласима велике снаге подстиче формирање беспрекорних CBD кристала. Ултразвучна кристализација је прецизно контролисана, високо ефикасна и брза метода за производњу кристалног CDB изолата.
Ултразвучна кристализација CBD-а
Кристализација CBD изолата је процес таложења у којем се у растварачу формира чврсти CBD. Да би CBD кристалисао, растворена супстанца (тј. дестиловано CBD уље) мора се растворити у растварачу тако да се формира презасићени раствор. Ултразвучни таласи делују као спољашњи стимулус који покреће формирање кристалних клица (нуклеацију) и помаже у подстицању и контроли раста кристала.
Растварачи који се обично користе: пентан или хептан.
Како ултразвучна обрада подстиче кристализацију CBD-а?
Ултразвучна обрада је високо ефикасна метода мешања којом се добија хомогени презасићени раствор CBD екстракта у растварачу. Током интензивног ултразвучног мешања презасићеног раствора могу се формирати кристалне клице које затим делују као тачке раста CDB кристала. Ултразвучно мешање интензивира пренос масе између почетних кристалних клица и презасићеног раствора, тако да кристали расту брзо и равномерно. То значи да је соникација веома ефикасна техника за подстицање и контролу производње CBD кристала.
Реактор са ултразвучним уређајем UIP2000hdT за сонокристализацију канабиноида
Шта кажу истраживања
„Када се ултразвук примени на раствор ради кристализације, може значајно утицати на својства кристалних производа. Ултразвучно озрачивање скраћује индукционо време, сужава метастабилну зону и повећава брзину нуклеације. Због ових ефеката, у поређењу са конвенционалном кристализацијом, обично даје мање кристале са ужом расподелом величина. Такође, ултразвучно озрачивање може изазвати фрагментацију постојећих кристала, која настаје услед судара кристала или сонофрагментације.“ [Kim and Suslick, 2018]
Кристализација канабиноида уз мешање
Ултразвучна кристализација (позната и као сонокристализација) представља облик контролисане кристализације уз мешање, који надмашује конвенционалне технике таложења брзим формирањем кристала захваљујући интензивном ултразвучном мешању. Ултразвучно мешање уноси велике кинетичке силе у смешу CBD екстракта и растварача. Тиме се добија презасићени раствор у којем ултразвучно мешање затим подстиче пренос масе који повећава брзину кристализације. Ултразвучна кристализација је брз процес који се може прецизно контролисати. То омогућава раст кристала уједначене величине и одржавање стално високог стандарда квалитета производа. Подешавањем параметара соникације, ултразвучна кристализација омогућава кристализацију уједначених кристала микронских или нанометарских величина. Узгајајте кристале до жељене величине применом утврђених процесних параметара. Применом сонокристализације постаје могуће таложење кристала нанометарских величина, који пружају супериорну биорасположивост и које купци цене због веће ефикасности и изражених користи за здравље. Прецизна контрола параметара сонокристализације даје поновљиве/репродуктивне резултате. Осим тога, ултразвучна кристализација канабиноида може се у потпуности линеарно скалирати на било који обим производње. Пошто се ултразвучном кристализацијом добија висококвалитетни CBD изолат, накнадни процеси, као што је пречишћавање, своде се на минимум.
Уређај UP200St може се интегрисати у хемијске реакторе са мешањем ради убрзавања и побољшања кристализације.
- Кристализацију уз мешање
- Кокристализацију
- Кристализацију антирастварачем
- Кристализацију хлађењем
- Кристализацију из растопа
- Реактивна кристализација / таложење
Ултразвучни кристализатори за производњу CBD изолата
Hielscher Ultrasonics је ваш партнер са дугогодишњим искуством у ултразвучним процесима кристализације високих перформанси. Hielscher Ultrasonics испоручује широк асортиман опреме за ултразвучну кристализацију за шаржну и континуалну проточну обраду. Опрема компаније Hielscher Ultrasonics инсталирана је широм света у погонима прехрамбене и фармацеутске индустрије и испуњава највише стандарде квалитета. Погодни за стандардизацију процеса, постојано висок квалитет производа и добру произвођачку праксу (GMP), Hielscher системи за ултразвучну кристализацију усклађени су са вашим циљевима постизања врхунских производних стандарда.
- Кристали микрометарских и нанометарских величина (подесиво)
- Висока ефикасност
- Прецизно контролисан раст кристала
- Уједначен раст кристала
- Беспрекоран облик
- Процес у једном пролазу / једној посуди
- Поновљив, репродуцибилан резултат
- Једноставно и безбедно руковање
Високе амплитуде за соно-кристализацију
Соникација ултразвучним таласима високе амплитуде скратила је индукционо време више него соникација таласима ниске амплитуде. [Kim and Suslick, 2018] Соникација ултразвуком велике снаге при високим амплитудама ствара постојано интензивне микротурбуленције, силе смицања и мешање. Ова микро- и макрокретања у презасићеној суспензији доводе до побољшаног преноса масе и последичног повећања брзине кристализације. Индустријски ултразвучни процесори компаније Hielscher Ultrasonics могу да остваре веома високе амплитуде. Амплитуде до 200µm могу се лако одржавати непрекидно у режиму рада 24/7. За још више амплитуде доступне су ултразвучне сонотроде израђене по мери.
Сва опрема је израђена за употребу 24/7/365 под пуним оптерећењем, а њена робусност и поузданост чине је ослонцем вашег процеса соно-кристализације. То чини Hielscher ултразвучну опрему поузданим радним алатом који испуњава ваше захтеве за соно-кристализацију.
Прецизно подесиве амплитуде за врхунску кристализацију
Сви Hielscher ултразвучни процесори омогућавају прецизну контролу и зато су поуздан ослонац у истраживању и развоју и у производњи. Амплитуда је један од кључних процесних параметара који утичу на ефикасност и делотворност соно-кристализације. Сви процесори компаније Hielscher Ultrasonics омогућавају прецизно подешавање амплитуде. Hielscher индустријски ултразвучни процесори могу да остваре веома високе амплитуде и обезбеде потребан интензитет ултразвука за захтевне примене. Амплитуде до 200µm могу се лако одржавати непрекидно у режиму рада 24/7.
Прецизно подешавање амплитуде и стално праћење параметара ултразвучног процеса помоћу паметног софтвера омогућавају вам да прецизно утичете на реакцију соно-кристализације. Током сваког циклуса соникације сви ултразвучни параметри аутоматски се бележе на уграђеној SD картици, тако да се сваки циклус може оценити и контролисати. Оптимална соникација за најефикаснију соно-кристализацију!
Соникација са контролисаном температуром
У процесима кристализације канабиноида температура је кључни процесни параметар који утиче на исход и квалитет CBD кристала. Hielscher реактори за соно-кристализацију опремљени су расхладним плаштом који одржава процесну температуру у задатом опсегу. Поред тога, наши системи за соно-кристализацију имају интелигентан софтвер који прати процесну температуру помоћу прикључивог температурног сензора. У менију једноставном за коришћење корисник може да подеси горњу и доњу температурну границу. Чим процесна температура изађе из подешеног температурног опсега, ултразвучни уређај паузира рад док се температура не врати у унапред подешени ∆T. То вам омогућава прецизну контролу над важним параметром процеса кристализације – „температуром“.
MultiPhaseCavitator за уједначене кристале
MultiPhaseCavitator MPC48 је јединствен уметак за проточну ћелију са 48 канила за убризгавање друге фазе (тј. CBD дестилата) директно у кавитационо жариште. Тако веома хомогена смеша CBD дестилата и растварача формира презасићени раствор у којем ће се образовати језгра CBD кристала. Излагање ултразвуку у ултразвучном реактору омогућава прецизну контролу нуклеације и раста кристала. MultiPhaseCavitator чини процесе кристализације веома ефикасним и захваљујући прецизној контроли омогућава стандардизацију процеса. Високо стандардизован производни процес део је добре произвођачке праксе (GMP) и помаже у континуираној производњи производа највишег квалитета.
Ултразвучни реактор са MultiPhaseCavitator за побољшану сонокристализацију
Највиши квалитет – пројектовано и произведено у Немачкој
Као предузеће у породичном власништву којим управља породица, Hielscher даје приоритет највишим стандардима квалитета за своје ултразвучне процесоре. Сви ултразвучни уређаји пројектују се, производе и темељно испитују у нашем седишту у Телтову близу Берлина, у Немачкој. Робусност и поузданост ултразвучне опреме Hielscher чине је поузданим ослонцем у вашој производњи. Рад 24/7 под пуним оптерећењем и у захтевним условима природна је одлика ултразвучних сонди и реактора високих перформанси компаније Hielscher.
Контактирајте нас сада и реците нам своје захтеве за сонокристализацију! Препоручићемо вам најприкладнији ултразвучни кристализатор и конфигурацију реактора!
Контактирајте нас! / Питајте нас!
Литература / Референце
- 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.
Чињенице које вреди знати
Пентан као растварач
n-Пентан (CAS бр. 109-6-0) је угљоводонични растварач који се обично користи за кристализацију канабиноида као што је CBD.
„n-пентан није испољавао акутну токсичност при оралном уносу или удисању, није изазивао иритацију коже или очију и није изазивао сензибилизацију коже. Није испољавао кумулативну токсичност при концентрацијама до 20.000 mg m(-3), што је приближно половина доње границе експлозивности и највиша концентрација која се сматрала безбедном за испитивање. Није изазивао развојну токсичност и није био мутаген. На основу ових и других постојећих података закључује се да n-пентан не захтева класификацију у погледу потенцијалних токсичних опасности (како су дефинисане у Анексу VI Директиве ЕУ о опасним супстанцама, 1993), иако физичка својства указују на то да би било прикладно упозорити на могућност аспирације. Такође, нема разлога за снижавање важећих препоручених граница професионалне изложености. На крају, иако постоје одређени безбедносни проблеми повезани са запаљивошћу n-пентана, одсуство било какве доказиве токсичности при високим нивоима изложености током испитивања указује на то да је ризик од штетних ефеката по здравље минималан за све делове популације.” (McKee et al. 1998)
Hielscher Ultrasonics производи ултразвучне хомогенизаторе високих перформанси за мешање, дисперговање, емулговање и екстракцију у лабораторијским, пилотским и индустријским размерама.