Kristallisering av cannabinoider med ultraljudsbehandling
Kristallisering är ett nödvändigt processsteg för att producera kristallint CBD-isolat. Ultraljud nano-kristallisering (sono-kristallisering) används ofta för att förbereda kristallina isolat såsom CBD isolera från en övermättad lösning. Genom högeffektiga ultraljudsfrekvensvågor främjar intensiv agitation bildandet av orörda CBD-kristaller. Ultraljud kristallisering är en exakt kontrollerbar, mycket effektiv och snabb metod för produktion av kristallina CDB isolat.
Ultraljud CBD kristallisering
Kristallisering av CBD-isolat är en nederbördsprocess där CBD-fasta ämnen bildas i ett lösningsmedel. För att kristallisera CBD måste solutten (dvs. destillerad CBD-olja) lösas upp i ett lösningsmedel som bildar en övermättad lösning. Ultraljud vågor fungerar som en extern stimulans som initierar bildandet av kristallfrön (nukleation) och hjälper till att främja och kontrollera kristalltillväxt.
Vanligtvis använda lösningsmedel: pentan eller heptan.
Hur främjar ultraljud CBD-kristallisering?
Ultraljud är en mycket effektiv agitation metod som producerar en homogen övermättad lösning av CBD extrakt i ett lösningsmedel. Under den intensiva ultraljud omrörning av den övermättade lösningen, kristall frön kan bildas som därefter fungerar som tillväxtpunkter för CDB kristaller. Ultraljud agitation intensifierar massöverföringen mellan inledande kristallfrön och den övermättade lösningen så att kristallerna växer snabbt och enhetligt. Detta innebär att ultraljudsbehandling är en mycket effektiv teknik för att främja och kontrollera produktionen av CBD-kristaller.
Reaktor med ultraljud UIP2000hdT för sonokristallisering av cannabinoider
Vad forskning säger
" När ultraljud appliceras på en lösning för kristallisering kan det påverka egenskaperna hos de kristallina produkterna avsevärt. Ultraljud bestrålning minskar induktionstiden och metastable zon och ökar kärnan. På grund av dessa effekter ger det i allmänhet mindre kristaller med en smalare storleksfördelning jämfört med konventionell kristallisering. Ultraljud bestrålning kan också orsaka fragmentering av befintliga kristaller som orsakas av kristall kollisioner eller sonofragmentering." [Kim och Suslick, 2018]
Rörd kristallisering av cannabinoider
Ultraljud kristallisering (även känd som sono-kristallisering) är en form av kontrollerad rörd kristallisering, som utmärker konventionella nederbörd tekniker genom snabb kristallbildning på grund av intensiv ultraljud agitation. Ultraljud omrörning och blandning introducerar höga kinetiska krafter i blandningen av CBD extrakt och lösningsmedel. Därmed produceras en övermättad lösning där därefter ultraljud agitation främjar massöverföringen som påskyndar kristalliseringshastigheten. Ultraljud kristallisering är en snabb process, som kan kontrolleras exakt. Detta möjliggör tillväxt av enhetlig kristallstorlek och en kontinuerligt hög produktkvalitetsstandard. Ultraljud kristallisering möjliggör genom justering av ultraljudsbehandling parametrar för kristallisering av enhetliga mikron- eller nano-storlek kristaller. Odla kristaller till skräddarsydd storlek genom att tillämpa etablerade processparametrar. Genom tillämpning av sonokristallisering blir det möjligt att fälla ut kristaller i nanostorlek, som erbjuder överlägsen biotillgänglighet och värderas av kunder för högre effektivitet och uttalade hälsofördelar. Den exakta kontrollen över sonokristalliseringsparametrarna ger repeterbara/reproducerbara resultat. Dessutom kan ultraljud kristallisering av cannabinoider slutföras linjärt skalas till någon produktionsvolym. Eftersom ultraljud kristallisering resulterar i högkvalitativ CBD isolera, nedströmsprocesser såsom rening reduceras till ett minimum.
De UP200St kan integreras i omrörda kemiska reaktorer för att påskynda och förbättra kristalliseringen.
- Rörd kristallisering
- Samkristallisering
- Kristallisering mot lösningsmedel
- Kylande kristallisering
- Smält kristallisering
- Reaktiv kristallisering / nederbörd
Ultraljud kristalliserare för CBD isolera produktion
Hielscher Ultrasonics är din långsiktiga erfarna partner för högpresterande ultraljud kristalliseringsprocesser. Hielscher Ultrasonics levererar ett brett utbud av ultraljud kristallisering utrustning för batch och kontinuerlig inline bearbetning. Hielscher Ultrasonics utrustning installeras över hela världen i livsmedels- och läkemedelsbearbetningsanläggningar och uppfyller högsta kvalitetsstandarder. Hielscher ultraljud kristalliseringssystem är lämpliga för processstandardisering, kontinuerlig hög produktkvalitet och god tillverkningssed (GMP), och är i linje med dina mål om överlägsna produktionsstandarder.
- Kristaller i mikron- och nanostorlek (justerbara)
- hög effektivitet
- Exakt kontrollerad kristalltillväxt
- Enhetlig kristalltillväxt
- Orörd form
- Singe-Pass / Process med en kruka
- Repeterbart, reproducerbart resultat
- Enkelt och säkert att använda
Höga amplituder för sonocrystallization
Ultraljudsbehandling med hög amplitud ultraljud vågor minskade induktionstid mer än ultraljudsbehandling med låg amplitud vågor. [Kim och Suslick, 2018] Hög effekt ultraljud vid höga amplituder genererar konsekvent intensiva mikro-turbulenser, shear krafter och agitation. Dessa mikro- och makrorörelser i det övermättade slammet resulterar i förbättrad massöverföring och efterföljande ökade kristalliseringshastigheter. Hielscher ultraljud’ industriella ultraljud processorer kan leverera mycket höga amplituder. Amplituder på upp till 200μm kan enkelt köras kontinuerligt i 24/7 drift. För ännu högre amplituder finns anpassade ultraljudssonotrodes.
All utrustning är byggd för 24/7/365 användning under full belastning och dess robusthet och tillförlitlighet gör den till arbetshästen i din sono-kristalliseringsprocess. Detta gör Hielschers ultraljudsutrustning till ett pålitligt arbetsredskap som uppfyller dina krav på sonokristallisering.
Exakt kontrollerbara amplituder för överlägsen kristallisering
Alla Hielscher ultraljud processorer är exakt kontrollerbara och därigenom pålitliga arbetshästar i R&D och produktion. Amplituden är en av de avgörande processparametrarna som påverkar effektiviteten och effektiviteten av sonokristallisering. Alla Hielscher ultraljud’ processorer möjliggör den exakta inställningen av amplituden. Hielschers industriella ultraljud processorer kan leverera mycket höga amplituder och leverera den nödvändiga ultraljud intensiteten för krävande applikationer. Amplituder på upp till 200 μm kan enkelt köras kontinuerligt i 24/7 drift.
Exakta amplitudinställningar och permanent övervakning av ultraljud process parametrar via smart programvara ger dig möjlighet att påverka sono-kristallisering reaktion exakt. Under varje ultraljudsbehandling körning registreras alla ultraljud parametrar automatiskt på ett inbyggt SD-kort, så att varje körning kan utvärderas och kontrolleras. Optimal ultraljudsbehandling för mest effektiva sono-kristallisering!
Temperaturkontrollerad ultraljudsbehandling
För kristalliseringsprocesser av cannabinoider är temperaturen en avgörande processparameter som påverkar resultatet och kvaliteten på CBD-kristaller. Hielscher sono-crsytallization reators är utrustade med en kylmantel för att hålla processtemperaturen inom räckhåll. Dessutom har våra sono-crsytallization-system intelligent programvara som övervakar processtemperaturen via en pluggbar temperatursensor. I den användarvänliga menyn kan användaren ställa in en övre och lägre temperaturgräns. Så snart processtemperaturen överskrider det inställda temperaturområdet pausar ultraljudspumpen tills temperaturen är tillbaka i det förinställt ∆T. Detta ger dig exakt kontroll över den viktiga processkristalliseringsparametern "temperatur".
MultiPhaseCavitator för enhetliga kristaller
MultiPhaseCavitator MPC48 är en unik flödescellinsats med 48 kanyler för att injicera den andra fasen (dvs. CBD-destillatet) direkt i cavitational hot-spot. Därmed bildar en mycket enhetlig blandning av CBD-destillat och lösningsmedel den övermättade lösningen, där CBD-kristallens kärnor kommer att bildas. Exponeringen i ultraljudsreaktorn möjliggör exakt kontrollerbar nukleation och kristalltillväxt. MultiPhaseCavitator gör kristalliseringsprocesser mycket effektiva och möjliggör på grund av den exakta kontrollen för processstandardisering. En mycket standardiserad tillverkningsprocess är en del av Good Manufacturing Practices (GMP) och hjälper till att producera kontinuerligt produkter av högsta kvalitet.
Ultraljudsreaktor med MultiPhaseCavitator för förbättrad sonokristallisering
Högsta kvalitet – Designad och Tillverkad i Tyskland
Som ett familjeägt och familjeägt företag prioriterar Hielscher högsta kvalitetsstandarder för sina ultraljudsprocessorer. Alla ultrasonicators är designade, tillverkade och noggrant testade i vårt huvudkontor i Teltow nära Berlin, Tyskland. Robusthet och tillförlitlighet hielschers ultraljud utrustning gör det ett arbete häst i din produktion. 24/7 drift under full belastning och i krävande miljöer är en naturlig egenskap hos Hielschers högpresterande ultraljud sonder och reaktorer.
Kontakta oss nu och berätta om dina krav på sonokristallisering! Vi kommer att rekommendera dig den mest lämpliga ultraljud kristalliserare och reaktor setup!
Kontakta oss! / Fråga oss!
Litteratur / Referenser
- 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.
Fakta Värt att veta
Pentane som lösningsmedel
n-Pentane (CAS nr 109-6-0) är ett kolvätelösningsmedel, som vanligtvis appliceras för kristallisering av cannabinoider som CBD.
"n-pentane var inte akut giftigt genom orala eller inandningsvägar, det var inte en hud- eller ögonirritant och inducerar inte hudsensibilisering. Den uppvisade inte kumulativ toxicitet vid nivåer upp till 20000 mg m(-3), vilket är ungefär hälften av den nedre sprängämnesgränsen och den högsta nivå som anses säker att testa. Det inducerar inte utvecklingstoxicitet och var inte mutagena. Av denna och annan befintlig information dras slutsatsen att n-pentan inte kräver klassificering av potentiella toxiska faror (enligt definitionen i bilaga VI till EU:s direktiv om farliga ämnen från 1993), även om de fysiska egenskaperna tyder på att det skulle vara lämpligt att varna för potentialen för aspiration. Vidare finns det ingen anledning att minska de nuvarande yrkesexponeringsrekommendationerna. Slutligen, även om det finns vissa säkerhetsfrågor relaterade till n-pentanes brandfarlighet, tyder frånvaron av påvisbar toxicitet vid höga behandlingsnivåer på att risken för negativa hälsoeffekter är minimal för alla delar av befolkningen." (McKee o.a. 1998)
Hielscher Ultrasonics tillverkar högpresterande ultraljudshomogenisatorer för blandning av applikationer, spridning, emulgering och utvinning på labb, pilot och industriell skala.