Кристалізація каннабіноїдів за допомогою ультразвукової обробки
Кристалізація є необхідним етапом процесу для отримання кристалічного CBD-ізоляту. Ультразвукова нанокристалізація (соно-кристалізація) широко використовується для підготовки кристалічних ізолятів, таких як CBD-ізолят, із пересиченого розчину. Під дією хвиль високої потужності ультразвукової частоти інтенсивне перемішування сприяє утворенню бездоганних кристалів CBD. Ультразвукова кристалізація є точно контрольованим, високоефективним і швидким методом виробництва кристалічного CDB-ізоляту.
Ультразвукова кристалізація CBD
Кристалізація CBD-ізоляту є процесом осадження, під час якого тверді речовини CBD утворюються в розчиннику. Для кристалізації CBD розчинена речовина (тобто дистильована CBD-олія) повинна бути розчинена в розчиннику, утворюючи пересичений розчин. Ультразвукові хвилі діють як зовнішній стимул, який ініціює утворення кристалічних зародків (нуклеацію) і допомагає сприяти та контролювати ріст кристалів.
Зазвичай використовувані розчинники: пентан або гептан.
Як ультразвукова обробка сприяє кристалізації CBD?
Ультразвукова обробка є високоефективним методом перемішування, який створює однорідний пересичений розчин екстракту CBD у розчиннику. Під час інтенсивного ультразвукового перемішування пересиченого розчину можуть утворюватися кристалічні зародки, які згодом діють як точки росту для CDB-кристалів. Ультразвукове перемішування інтенсифікує масоперенесення між початковими кристалічними зародками та пересиченим розчином, так що кристали ростуть швидко та однорідно. Це означає, що ультразвукова обробка є дуже ефективним методом сприяння та контролю виробництва кристалів CBD.
Реактор з ультразвуковим пристроєм UIP2000hdT для соно-кристалізації каннабіноїдів
Що кажуть дослідження
«Коли ультразвук застосовується до розчину для кристалізації, він може суттєво впливати на властивості кристалічних продуктів. Ультразвукове опромінення зменшує індукційний час і метастабільну зону та збільшує швидкість нуклеації. Завдяки цим ефектам, порівняно з традиційною кристалізацією, зазвичай отримують менші кристали з вужчим розподілом розмірів. Також ультразвукове опромінення може спричинити фрагментацію існуючих кристалів, яка викликана зіткненнями кристалів або сонофрагментацією». [Kim and Suslick, 2018]
Перемішувана кристалізація каннабіноїдів
Ультразвукова кристалізація (також відома як соно-кристалізація) є формою контрольованої перемішуваної кристалізації, яка перевершує традиційні техніки осадження завдяки швидкому утворенню кристалів через інтенсивне ультразвукове перемішування. Ультразвукове перемішування та змішування вносить високі кінетичні сили в суміш екстракту CBD і розчинника. Таким чином, створюється пересичений розчин, у якому згодом ультразвукове перемішування сприяє масоперенесенню, що прискорює швидкість кристалізації. Ультразвукова кристалізація є швидким процесом, який можна точно контролювати. Це забезпечує ріст однорідного розміру кристалів і постійно високий стандарт якості продукту. Ультразвукова кристалізація дозволяє завдяки налаштуванню параметрів ультразвукової обробки здійснювати кристалізацію однорідних мікро- або нанорозмірних кристалів. Вирощуйте кристали до заданого розміру, застосовуючи встановлені параметри процесу. Завдяки застосуванню соно-кристалізації стає можливим осаджувати нанорозмірні кристали, які пропонують вищу біодоступність і цінуються клієнтами за вищу ефективність та виражену користь для здоров’я. Точний контроль над параметрами соно-кристалізації дає відтворювані/повторювані результати. Крім того, ультразвукова кристалізація каннабіноїдів може бути повністю лінійно масштабована до будь-якого обсягу виробництва. Оскільки ультразвукова кристалізація призводить до отримання CBD-ізоляту високої якості, подальші процеси, такі як очищення, зводяться до мінімуму.
Пристрій UP200St може бути інтегрований у перемішувані хімічні реактори для прискорення та покращення кристалізації.
- Перемішувана кристалізація
- Спільна кристалізація
- Кристалізація з антирозчинником
- Кристалізація охолодженням
- Кристалізація з розплаву
- Реактивна кристалізація / осадження
Ультразвукові кристалізатори для виробництва CBD-ізоляту
Hielscher Ultrasonics – ваш досвідчений партнер на довгострокову перспективу для високоефективних процесів ультразвукової кристалізації. Hielscher Ultrasonics постачає широкий спектр обладнання для ультразвукової кристалізації для партійної та безперервної потокової обробки. Обладнання Hielscher Ultrasonics встановлено по всьому світу на підприємствах харчової та фармацевтичної промисловості та відповідає найвищим стандартам якості. Підходящі для стандартизації процесу, безперервної високої якості продукції та належної виробничої практики (GMP), системи ультразвукової кристалізації Hielscher відповідають вашим цілям щодо найвищих стандартів виробництва.
- Кристали мікро- та нанорозміру (регульовані)
- Висока ефективність
- Точно контрольоване зростання кристалів
- Рівномірне зростання кристалів
- Ідеальна форма
- Процес Singe-Pass / One-Pot
- Повторюваний, відтворюваний результат
- Простота та безпека в експлуатації
Високі амплітуди для сонокристалізації
Ультразвукова обробка хвилями високої амплітуди зменшувала індукційний час більше, ніж ультразвукова обробка хвилями низької амплітуди. [Kim and Suslick, 2018] Потужна ультразвукова обробка при високих амплітудах створює послідовно інтенсивні мікротурбулентності, зсувні сили та перемішування. Ці мікро- та макрорухи в пересиченій суспензії призводять до покращення масопереносу та подальшого збільшення швидкості кристалізації. Промислові ультразвукові процесори Hielscher Ultrasonics можуть забезпечувати дуже високі амплітуди. Амплітуди до 200µm можна легко підтримувати в режимі безперервної роботи 24/7. Для ще вищих амплітуд доступні індивідуальні ультразвукові сонотроди.
Усе обладнання розроблене для роботи 24/7/365 під повним навантаженням, а його надійність та стабільність роблять його «робочою конячкою» у вашому процесі сонокристалізації. Це робить ультразвукове обладнання Hielscher надійним інструментом, який відповідає вашим вимогам щодо сонокристалізації.
Точно контрольовані амплітуди для найкращої кристалізації
Усі ультразвукові процесори Hielscher точно контрольовані та, отже, є надійними «робочими конячками» у сфері R&D та виробництва. Амплітуда є одним із ключових параметрів процесу, які впливають на ефективність та дієвість сонокристалізації. Усі процесори Hielscher Ultrasonics дозволяють точно встановлювати амплітуду. Промислові ультразвукові процесори Hielscher можуть забезпечувати дуже високі амплітуди та надавати необхідну ультразвукову інтенсивність для складних застосувань. Амплітуди до 200µm можна легко підтримувати в режимі безперервної роботи 24/7.
Точні налаштування амплітуди та постійний моніторинг параметрів ультразвукового процесу за допомогою розумного програмного забезпечення дають вам можливість точно впливати на реакцію сонокристалізації. Під час кожного циклу ультразвукової обробки всі ультразвукові параметри автоматично записуються на вбудовану SD-картку, щоб кожен цикл можна було оцінити та проконтролювати. Оптимальна ультразвукова обробка для найефективнішої сонокристалізації!
Ультразвукова обробка з контролем температури
Для процесів кристалізації каннабіноїдів температура є критичним параметром процесу, який впливає на результат та якість кристалів CBD. Реактори для сонокристалізації Hielscher (sono-crsytallization reators) обладнані охолоджувальною сорочкою для підтримання температури процесу в заданому діапазоні. Крім того, наші системи сонокристалізації (sono-crsytallization systems) мають інтелектуальне програмне забезпечення, яке моніторить температуру процесу через змінний температурний датчик. У зручному меню користувач може встановити верхню та нижню межі температури. Як тільки температура процесу виходить за межі встановленого температурного діапазону, ультразвуковий апарат зупиняється, доки температура не повернеться до попередньо встановленого ∆T. Це дає вам точний контроль над важливим параметром кристалізації – «температурою».
MultiPhaseCavitator для рівномірних кристалів
MultiPhaseCavitator MPC48 – це унікальна вставка для проточної комірки, що має 48 канюль для введення другої фази (тобто дистиляту CBD) безпосередньо в гарячу точку кавітації. Таким чином, утворюється високооднорідна суміш дистиляту CBD і розчинника, яка є пересиченим розчином, у якому формуються зародки кристалів CBD. Експозиція в ультразвуковому реакторі дозволяє точно контролювати нуклеацію та ріст кристалів. MultiPhaseCavitator робить процеси кристалізації надзвичайно ефективними та, завдяки точному контролю, дозволяє стандартизувати процес. Високо стандартизований виробничий процес є частиною Настановами належної виробничої практики (GMP) і допомагає безперервно виробляти продукти найвищої якості.
Ультразвуковий реактор з MultiPhaseCavitator для покращеної соно-кристалізації
Найвища якість – розроблено та виготовлено в Німеччині
Як сімейний бізнес, Hielscher надає пріоритет найвищим стандартам якості для своїх ультразвукових процесорів. Усі ультразвукові обробники розробляються, виготовляються та ретельно тестуються в нашій штаб-квартирі в Тельтові поблизу Берліна, Німеччина. Надійність та стабільність роботи ультразвукового обладнання Hielscher роблять його «робочою конячкою» у вашому виробництві. Робота 24/7 під повним навантаженням та в складних умовах є природною характеристикою високопродуктивних ультразвукових зондів та реакторів Hielscher.
Зв’яжіться з нами зараз і розкажіть нам про ваші вимоги до соно-кристалізації! Ми порекомендуємо вам найбільш підходящий ультразвуковий кристалізатор та конфігурацію реактора!
Зв’яжіться з нами! / Запитайте нас!
Література / Джерела
- 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.
Факти, які варто знати
Пентан як розчинник
н-Пентан (CAS no. 109-6-0) – це вуглеводневий розчинник, який зазвичай застосовується для кристалізації каннабіноїдів, таких як CBD.
«н-пентан не був гостро токсичним при пероральному або інгаляційному шляхах надходження, не був подразником шкіри чи очей і не викликав сенсибілізації шкіри. Він не виявляв кумулятивної токсичності при рівнях до 20 000 mg m(-3), що становить приблизно половину нижньої межі вибухонебезпечності та найвищий рівень, який вважається безпечним для тестування. Він не викликав токсичності для розвитку та не був мутагенним. На основі цієї та іншої наявної інформації зроблено висновок, що н-пентан не потребує класифікації за потенційними токсичними ризиками (як визначено в Додатку VI Директиви ЄС про небезпечні речовини, 1993), хоча фізичні властивості вказують на те, що було б доречно попередити про потенційну аспірацію. Крім того, немає причин знижувати поточні рекомендації щодо професійного впливу. Нарешті, хоча існують певні питання безпеки, пов’язані з горючістю н-пентану, відсутність будь-якої демонстрованої токсичності при високих рівнях обробки вказує на те, що ризик несприятливих впливів на здоров’я є мінімальним для всіх сегментів населення». (McKee et al. 1998)
Hielscher Ultrasonics виробляє високопродуктивні ультразвукові гомогенізатори для застосувань у змішуванні, диспергуванні, емульгуванні та екстракції на лабораторному, пілотному та промисловому рівнях.