Sonikasyon ile Kannabinoidlerin Kristalizasyonu
Kristal CBD izolatı üretmek için kristalizasyon gerekli bir işlem adımıdır. Ultrasonik nano-kristalizasyon (sono-kristalizasyon), aşırı doymuş bir çözeltiden CBD izolatı gibi kristal izolatlar hazırlamak için yaygın olarak kullanılır. Yüksek güçlü ultrason dalgalarının oluşturduğu yoğun çalkalama, kusursuz CBD kristallerinin oluşumunu destekler. Ultrasonik kristalizasyon, kristal CDB izolatı üretimi için hassas biçimde kontrol edilebilen, yüksek verimli ve hızlı bir yöntemdir.
Ultrasonik CBD Kristalizasyonu
CBD izolatının kristalizasyonu, bir çözücü içinde katı CBD’nin oluştuğu bir çöktürme işlemidir. CBD’yi kristalize etmek için çözünen madde (yani damıtılmış CBD yağı), aşırı doymuş bir çözelti oluşturacak şekilde bir çözücüde çözündürülmelidir. Ultrasonik dalgalar, kristal tohumlarının oluşumunu (çekirdeklenme) başlatan ve kristal büyümesini desteklemeye ve kontrol etmeye yardımcı olan harici bir uyarıcı görevi görür.
Genellikle kullanılan çözücüler: pentan veya heptan.
Ultrasonikasyon CBD Kristalizasyonunu Nasıl Destekler?
Ultrasonikasyon, CBD ekstraktının bir çözücü içinde homojen, aşırı doymuş bir çözeltisini oluşturan yüksek verimli bir çalkalama yöntemidir. Aşırı doymuş çözeltinin yoğun ultrasonik karıştırılması sırasında kristal tohumları oluşabilir; bunlar daha sonra CDB kristalleri için büyüme noktaları görevi görür. Ultrasonik çalkalama, başlangıçtaki kristal tohumları ile aşırı doymuş çözelti arasındaki kütle aktarımını yoğunlaştırır, böylece kristaller hızlı ve homojen biçimde büyür. Bu, sonikasyonun CBD kristallerinin üretimini desteklemek ve kontrol etmek için çok verimli bir teknik olduğu anlamına gelir.
Kannabinoidlerin sono-kristalizasyonu için UIP2000hdT ultrasonik sonikatörlü reaktör
Araştırmalar Ne Diyor?
“Kristalizasyon amacıyla bir çözeltiye ultrason uygulandığında, kristal ürünlerin özelliklerini önemli ölçüde etkileyebilir. Ultrasonik ışınlama, indüksiyon süresini ve metastabil bölgeyi azaltır, çekirdeklenme hızını artırır. Bu etkiler nedeniyle, geleneksel kristalizasyonla karşılaştırıldığında genellikle daha dar bir boyut dağılımına sahip daha küçük kristaller elde edilir. Ayrıca ultrasonik ışınlama, kristal çarpışmalarının veya sonofragmantasyonun neden olduğu mevcut kristallerin parçalanmasına yol açabilir.” [Kim and Suslick, 2018]
Kannabinoidlerin Karıştırmalı Kristalizasyonu
Ultrasonik kristalizasyon (sono-kristalizasyon olarak da bilinir), yoğun ultrasonik çalkalamanın sağladığı hızlı kristal oluşumu sayesinde geleneksel çöktürme tekniklerinden üstün olan kontrollü karıştırmalı kristalizasyonun bir türüdür. Ultrasonik karıştırma, CBD ekstraktı ve çözücü karışımına yüksek kinetik kuvvetler uygular. Böylece aşırı doymuş bir çözelti üretilir; ardından bu çözeltide ultrasonik çalkalama, kristalizasyon hızını artıran kütle aktarımını destekler. Ultrasonik kristalizasyon, hassas biçimde kontrol edilebilen hızlı bir işlemdir. Bu, kristallerin homojen boyutta büyümesini ve ürün kalitesi standardının sürekli yüksek olmasını mümkün kılar. Ultrasonik kristalizasyon, sonikasyon parametrelerinin ayarlanmasıyla homojen mikron veya nano boyutlu kristallerin kristalizasyonuna olanak tanır. Yerleşik işlem parametrelerini uygulayarak kristalleri ihtiyaca göre belirlenen boyuta kadar büyütün. Sono-kristalizasyon uygulamasıyla, üstün biyoyararlanım sunan ve daha yüksek etkinlikleri ve belirgin sağlık yararları nedeniyle müşteriler tarafından değer verilen nano boyutlu kristallerin çöktürülmesi mümkün hale gelir. Sono-kristalizasyon parametrelerinin hassas kontrolü, tekrarlanabilir/yeniden üretilebilir sonuçlar verir. Ayrıca kannabinoidlerin ultrasonik kristalizasyonu, her türlü üretim hacmine tamamen doğrusal olarak ölçeklendirilebilir. Ultrasonik kristalizasyon yüksek kaliteli CBD izolatı elde edilmesini sağladığından, saflaştırma gibi sonraki işlemler en aza indirilir.
UP200St sonikatörü, kristalizasyonu hızlandırmak ve iyileştirmek için karıştırmalı kimyasal reaktörlere entegre edilebilir.
- Karıştırmalı kristalizasyon
- Ko-kristalizasyon
- Antisolvent kristalizasyonu
- Soğutmalı kristalizasyon
- Eriyik kristalizasyonu
- Reaktif kristalizasyon / çöktürme
CBD İzolatı Üretimi için Ultrasonik Kristalizatörler
Hielscher Ultrasonics, yüksek performanslı ultrasonik kristalizasyon işlemleri için uzun yıllara dayanan deneyime sahip iş ortağınızdır. Hielscher Ultrasonics, kesikli ve sürekli hat içi işleme için geniş bir ultrasonik kristalizasyon ekipmanı yelpazesi sunar. Hielscher Ultrasonics ekipmanları dünya çapındaki gıda ve ilaç işleme tesislerinde kuruludur ve en yüksek kalite standartlarını karşılar. İşlem standardizasyonuna, sürekli yüksek ürün kalitesine ve İyi Üretim Uygulamalarına (GMP) uygun olan Hielscher ultrasonik kristalizasyon sistemleri, üstün üretim standartlarına ulaşma hedeflerinizle uyumludur.
- Mikron ve nano boyutlu kristaller (ayarlanabilir)
- Yüksek verimlilik
- Hassas biçimde kontrol edilen kristal büyümesi
- Homojen kristal büyümesi
- Kusursuz şekil
- Tek geçişli / Tek kapta işlem
- Tekrarlanabilir, yeniden üretilebilir sonuç
- Kolay ve güvenli kullanım
Sono-kristalizasyon için Yüksek Genlikler
Yüksek genlikli ultrason dalgalarıyla sonikasyon, düşük genlikli dalgalarla sonikasyona kıyasla indüksiyon süresini daha fazla azaltmıştır. [Kim and Suslick, 2018] Yüksek genliklerde yüksek güçlü ultrasonikasyon, sürekli olarak yoğun mikro türbülanslar, kesme kuvvetleri ve çalkalama oluşturur. Aşırı doymuş bulamaçtaki bu mikro ve makro hareketler, kütle aktarımının iyileşmesini ve ardından kristalizasyon hızlarının artmasını sağlar. Hielscher Ultrasonics endüstriyel ultrasonik işlemcileri çok yüksek genlikler sağlayabilir. 200µm’ye kadar olan genliklerde 24/7 çalışma kolaylıkla ve kesintisiz biçimde sürdürülebilir. Daha da yüksek genlikler için özel olarak uyarlanmış ultrasonik sonotrotlar mevcuttur.
Tüm ekipmanlar tam yük altında 24/7/365 kullanım için üretilmiştir ve sağlamlıkları ile güvenilirlikleri, onları sono-kristalizasyon işleminizde ağır işlerin üstesinden gelen ekipmanlar haline getirir. Bu da Hielscher ultrasonik ekipmanlarını, sono-kristalizasyon gereksinimlerinizi karşılayan güvenilir bir çalışma aracı yapar.
Üstün Kristalizasyon için Hassas Biçimde Kontrol Edilebilen Genlikler
Tüm Hielscher ultrasonik işlemcileri hassas biçimde kontrol edilebilir ve bu nedenle Ar-Ge ve üretimde ağır işlerin üstesinden gelen güvenilir ekipmanlardır. Genlik, sono-kristalizasyonun verimliliğini ve etkinliğini etkileyen kritik işlem parametrelerinden biridir. Tüm Hielscher Ultrasonics işlemcileri, genliğin hassas biçimde ayarlanmasına olanak tanır. Hielscher endüstriyel ultrasonik işlemcileri çok yüksek genlikler sağlayabilir ve zorlu uygulamalar için gereken ultrasonik şiddeti sunar. 200µm’ye kadar olan genliklerde 24/7 çalışma kolaylıkla ve kesintisiz biçimde sürdürülebilir.
Hassas genlik ayarları ve ultrasonik işlem parametrelerinin akıllı yazılım aracılığıyla sürekli izlenmesi, sono-kristalizasyon reaksiyonunu hassas biçimde etkilemenize olanak tanır. Her sonikasyon çalışması sırasında tüm ultrasonik parametreler yerleşik bir SD karta otomatik olarak kaydedilir; böylece her çalışma değerlendirilebilir ve kontrol edilebilir. En verimli sono-kristalizasyon için optimum sonikasyon!
Sıcaklık Kontrollü Sonikasyon
Kannabinoidlerin kristalizasyon işlemlerinde sıcaklık, CBD kristallerinin elde edilme sonucunu ve kalitesini etkileyen kritik bir işlem parametresidir. Hielscher sono-kristalizasyon reaktörleri, işlem sıcaklığını belirlenen aralıkta tutmak için bir soğutma ceketiyle donatılmıştır. Ayrıca sono-kristalizasyon sistemlerimiz, takılabilir bir sıcaklık sensörü aracılığıyla işlem sıcaklığını izleyen akıllı yazılıma sahiptir. Kullanıcı, kullanıcı dostu menüde bir üst ve bir alt sıcaklık sınırı ayarlayabilir. İşlem sıcaklığı ayarlanan sıcaklık aralığını aşar aşmaz, ultrasonik sonikatör sıcaklık önceden ayarlanmış ∆T’ye geri dönene kadar duraklar. Bu, önemli kristalizasyon işlem parametresi olan “sıcaklık” üzerinde hassas kontrol sağlar.
Homojen Kristaller için MultiPhaseCavitator
MultiPhaseCavitator MPC48, ikinci fazı (yani CBD distilatını) doğrudan kavitasyonun yoğunlaştığı bölgeye enjekte etmek için 48 kanül içeren benzersiz bir akış hücresi ek parçasıdır. Böylece CBD distilatı ile çözücünün son derece homojen karışımı, CBD kristallerinin çekirdeklerinin oluşacağı aşırı doymuş çözeltiyi meydana getirir. Ultrasonik reaktörde ultrasona maruz bırakma, hassas biçimde kontrol edilebilen çekirdeklenmeye ve kristal büyümesine olanak tanır. MultiPhaseCavitator, kristalizasyon işlemlerini yüksek verimli hale getirir ve hassas kontrol sayesinde işlem standardizasyonuna olanak tanır. Yüksek düzeyde standartlaştırılmış bir üretim süreci, İyi Üretim Uygulamalarının (GMP) bir parçasıdır ve sürekli olarak en yüksek kalitede ürünler üretilmesine yardımcı olur.
Sono-kristalizasyonun iyileştirilmesi için MultiPhaseCavitator içeren ultrasonik reaktör
En Yüksek Kalite – Almanya’da Tasarlanmış ve Üretilmiştir
Aile mülkiyetinde olan ve aile tarafından yönetilen bir işletme olarak Hielscher, ultrasonik işlemcileri için en yüksek kalite standartlarına öncelik verir. Tüm ultrasonik sonikatörler, Almanya’da Berlin yakınlarındaki Teltow’da bulunan merkezimizde tasarlanır, üretilir ve kapsamlı biçimde test edilir. Hielscher ultrasonik ekipmanlarının sağlamlığı ve güvenilirliği, onları üretiminizde ağır işlerin üstesinden gelen ekipmanlar haline getirir. Tam yük altında ve zorlu ortamlarda 24/7 çalışma, Hielscher yüksek performanslı ultrasonik problarının ve reaktörlerinin doğal bir özelliğidir.
Hemen bizimle iletişime geçin ve sono-kristalizasyon gereksinimlerinizi bize anlatın! Size en uygun ultrasonik kristalizatörü ve reaktör kurulumunu önereceğiz!
Bizimle İletişime Geçin! / Bize Sorun!
Literatür / Kaynaklar
- 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.
Bilinmesi Gerekenler
Çözücü Olarak Pentan
n-Pentan (CAS no. 109-6-0), genellikle CBD gibi kannabinoidlerin kristalizasyonunda kullanılan bir hidrokarbon çözücüdür.
“n-pentan, ağız veya solunum yoluyla alındığında akut toksisite göstermemiş, cilt veya göz tahrişine neden olmamış ve cilt duyarlılığı oluşturmamıştır. Alt patlama sınırının yaklaşık yarısına karşılık gelen ve test edilmesi güvenli kabul edilen en yüksek düzey olan 20.000 mg m(-3) düzeyine kadar kümülatif toksisite göstermemiştir. Gelişimsel toksisite oluşturmamış ve mutajenik olmamıştır. Bu ve mevcut diğer bilgilerden, fiziksel özellikleri aspirasyon olasılığı konusunda uyarıda bulunmanın uygun olacağını gösterse de, n-pentanın potansiyel toksik tehlikeler açısından (AB Tehlikeli Maddeler Direktifi, 1993, Ek VI’da tanımlandığı şekilde) sınıflandırılmasının gerekmediği sonucuna varılmıştır. Ayrıca mevcut mesleki maruziyet önerilerini azaltmak için bir neden yoktur. Son olarak, n-pentanın yanıcılığıyla ilgili bazı güvenlik sorunları bulunmasına rağmen, yüksek uygulama düzeylerinde gösterilebilir herhangi bir toksisitenin bulunmaması, olumsuz sağlık etkileri riskinin nüfusun tüm kesimleri için çok düşük olduğunu göstermektedir.” (McKee et al. 1998)
Hielscher Ultrasonics, laboratuvar, pilot ve endüstriyel ölçekte karıştırma uygulamaları, dispersiyon, emülsifikasyon ve ekstraksiyon için yüksek performanslı ultrasonik homojenizatörler üretir.