Jak wytwarza się kreatynę monohydratową? Proces produkcyjny, surowce i kontrola jakości

Podczas porównywania kreatyny monohydratu od różnych dostawców nazwa produktu może być identyczna, podczas gdy dane partii mogą się różnić.

Jedna próbka COA może wykazywać obecność kreatyny w ilości około 58 ppm, podczas gdy inna — zaledwie kilka ppm. Standardowy proszek o uziarnieniu 200 mesh może również mieć znacznie inną gęstość objętościową niż proszek o bardzo drobnej gradacji.

Zatem pytanie, które ma praktyczne znaczenie, dotyczy nie tylko sposobu produkcji kreatyny monohydratu. Przy zakupie warto także zrozumieć, które etapy procesu produkcyjnego mogą wpływać na właściwości końcowej partii.

Najlepiej udokumentowana droga przemysłowa zaczyna się od sarkozynianu sodu lub potasu oraz cyjanamidu. Opublikowane patenty opisują kolejno reakcję, krystalizację, oddzielenie, płukanie i suszenie, zanim materiał zostaje przetworzony do wymaganej wielkości cząstek.[1][2][3]

Z czego wytwarza się kreatynę monohydratową?

Kreatyna występuje naturalnie w organizmie oraz w produktach pochodzenia zwierzęcego, lecz komercyjna kreatyna monohydratowa przeznaczona na suplementy jest zazwyczaj produkowana syntetycznie, a nie wyodrębniana z mięsa.

Do produkcji przemysłowej najczęściej stosuje się sarkozynian sodu i cyjanamid jako surowce, o czym wspomniano w opublikowanych procesach.

Na przykład patent firmy BASF US6759553B1 opisuje reakcję sarkozynianu sodu lub potasu z cyjanamidem w układzie wodnym. Preferowanymi warunkami reakcyjnymi określonymi w tym patencie są warunki alkaliczne, szczególnie w zakresie pH 9–10, choć patent obejmuje szerszy zakres wartości pH.[1]

Wcześniejszy patent US5719319 również opisuje trasę z udziałem sarkozynianu i cyjanamidu.[2]

Nie oznacza to, że każda fabryka stosuje dokładnie ten sam przepis.

Jeden producent może zakupić sarkozynian sodu jako surowiec pośredni. Inny może go przygotować w etapie wstępnym.

Stężenie reakcji, kontrola pH, szybkość dozowania, wyposażenie do oczyszczania oraz systemy odzysku mogą się różnić.

Ta różnica ma istotne znaczenie przy analizie stwierdzeń dotyczących produkcji zamieszczanych w internecie. Chemia może być dobrze udokumentowana, jednak patent jednej firmy nie powinien być przedstawiany jako dokładna metoda produkcji kreatyny przez wszystkich jej producentów.

Vitaquest ’przegląd produkcji przemysłowej opisuje również sarkozynian sodu i cyjanamid jako główne surowce stosowane do wytwarzania komercyjnego kreatyny w postaci proszku.[4]

Jak wytwarza się monohydrat kreatyny?

Na poziomie fabrycznym proces ten może być skomplikowany. Z punktu widzenia kupującego jednak łatwiej jest śledzić go w trzech etapach: reakcji, izolacji kryształów oraz końcowej obróbki proszku. ’z jego punktu widzenia jednak łatwiej śledzić ten proces w trzech etapach: reakcja, izolacja kryształów oraz końcowe przetwarzanie proszku.

Najpierw zachodzi reakcja

Roztwór sarkozynianu sodu doprowadza się do wymaganych warunków reakcyjnych, a następnie wprowadza się cyjanamid.

W tym momencie zaczynają mieć znaczenie pH, temperatura, stężenie oraz czas trwania reakcji.

Patent firmy BASF określa szeroki zakres temperatur reakcji wynoszący 20–150 ℃ i zakres pH od 7 do 14, ale wskazuje węższe zakresy preferowane. W jednym z przykładów roztwór sarkozynianu sodu dostosowano do pH 9, ogrzano do 75 ℃, a roztwór cyjanamidu dodawano przez kilka godzin.[1]

Te liczby są przydatne do zrozumienia chemii, ale nie należy ich kopiować do specyfikacji dostawcy tak, jakby każda fabryka działała z wydajnością 75 ℃。

Nowszy chiński patent opisuje inną metodę obejmującą przygotowanie sarkozynianu sodu, regulację pH oraz reakcję z cyjanamidem przed krystalizacją.[3]

Ogólna chemia jest podobna, ale projekt zakładu nie musi być taki sam.

Następnie kreatynę należy wydzielić.

Zakończenie reakcji nie oznacza, że produkt jest gotowy.

Kreatyna nadal musi zostać oddzielona od ciekłego układu reakcyjnego.

Opublikowane metody zwykle polegają na ochłodzeniu roztworu aż do wytrącenia się kreatyny monohydratowej w postaci kryształów. W przykładzie firmy BASF mieszaninę reakcyjną ochładza się, wytrąconą kreatynę filtruje się, płucze wodą, a następnie suszy.[1]

Chiński patent opisuje separację faz ciecz–ciało stałe, płukanie, odwadnianie w wirówce oraz suszenie pod zmniejszonym ciśnieniem.[3]

Ta część produkcji zasługuje na większą uwagę niż zwykle przypisywana jej w broszkach dostawców.

Dobra reakcja to tylko część zadania. Kryształy nadal należy oddzielić od macierzystego roztworu i przepłukać przed suszeniem. Niektóre procesy mogą również wykorzystywać rekryształizację jako dodatkowy etap oczyszczania.[1]

Dla kupujących wyjaśnia to, dlaczego dwa produkty oba produkty mogą być nazywane kreatyną monohydratową, ale nadal wykazywać różne wyniki dotyczące zanieczyszczeń.

Od kryształów kreatyny do proszku kreatyny

Po wysuszeniu materiał nadal musi zostać przekształcony w stopień fizyczny zamawiany przez klienta.

To właśnie w tym momencie pojawiają się takie określenia jak: 80 mesh, 200 mesh, mikronizowany i ultra-cienki.

Młynienie lub mikronizacja zmienia wielkość cząstek. Nie zmienia automatycznie podstawowej czystości chemicznej.

Brzmi to oczywiste, ale jest to jedna z pierwszych rzeczy, które wprowadzają w błąd przy porównywaniu produktów zawierających kreatynę.

Różnicę tę można wyraźnie zaobserwować w rzeczywistych certyfikatach jakości dostawców.

Partia Natural Field o uziarnieniu 200 mesh wykazała gęstość objętościową 465 g/L oraz gęstość utrambowaną 880 g/L.

Supermikrograda od tego samego producenta wykazała gęstość objętościową 330 g/L oraz gęstość utrambowaną 510 g/L.

Jest to istotna różnica fizyczna.

Nie oznacza to, że jedna z tych grad nie jest chemicznie czystsza od drugiej. Oznacza jedynie, że proszki te niekoniecznie będą zachowywać się identycznie podczas napełniania, mieszania, pakowania lub tworzenia formuły.

Dlatego rozmiar cząstek i czystość chemiczna powinny być sprawdzane oddzielnie.

Zakupujący sourcingujący masa kreatyny monohydratu powinien więc przeanalizować zarówno specyfikacje dotyczące rozmiaru cząstek, jak i dane jakościowe dotyczące składu chemicznego, zamiast traktować je jako jeden parametr jakości.

Co informują nas DCD, DHT i kreatynina?

Właśnie w tym miejscu certyfikat zgodności (COA) kreatyny okazuje się znacznie bardziej przydatny niż proste stwierdzenie „czystość 99%”.

Sekcja dotycząca substancji pokrewnych może obejmować DCD, DHT, kreatyninę oraz nieokreślone zanieczyszczenia.

Dicyandiamid wymaga szczególnej uwagi, ponieważ w starszej literaturze patentowej dotyczącej kreatyny opisano reakcje konkurujące cyjanamidu w warunkach zasadowych, w tym dimeryzację do dicyandiamidu. [2]

To nie oznacza, że wynik badania DCD pozwala nam dokładnie określić, jak fabryka przeprowadziła konkretną partię.

Oznacza to jednak, że istnieje techniczny powód, aby przyjrzeć się temu wynikowi zamiast ignorować wszystko poza oznaczeniem stężenia (assay).

Inna partia o uziarnieniu 200 mesh od Natural Field wykazała zawartość DCD na poziomie 0,0003 %, kreatyniny na poziomie 0,0001 %, brak wykrytego DHT oraz łączną zawartość zanieczyszczeń na poziomie 0,002 %.

Oba przedsiębiorstwa poinformowały, że ich partie spełniają obowiązujące specyfikacje.

Jest to dobry przykład tego, dlaczego wolelibyśmy widzieć rzeczywiste wyniki badań zamiast jedynie ograniczenia, takie jak „NMT 0,01 %".

Specyfikacja wskazuje, gdzie przebiega granica akceptacji.

Wynik partii pokazuje, co faktycznie zmierzono.

Co powinniśmy sprawdzić w certyfikacie analizy (COA) kreatyny monohydratowej?

Zawartość substancji czynnej (assay) zwykle jest pierwszym parametrem, który zakupujący widzi, ale stanowi ona jedynie część naszej analizy COA. Na przykład: Dwa certyfikaty analizy (COA) dostarczone do kupujący określić zakres oznaczenia na poziomie 98,0 ––102,0 % w podstawie suchego materiału z odniesieniem do USP lub USP –NF. Zgłoszone wyniki wyniosły 100,14 % dla pierwszego certyfikatu analizy (COA) partii oraz 99,98 % dla drugiego certyfikatu analizy (COA) partii. Oba wyniki mieściły się w zakresach podanych w odpowiednich certyfikatach analizy (COA). Same wyższe wartości nie czynią jednej partii lepszym wyborem.

Sprawdzamy również, które substancje pokrewne zostały przebadane oraz jak ich wyniki porównują się z wymaganiami nabywcy. W przypadku kreatyny monohydratu mogą one obejmować DCD, DHT i kreatyninę. Taką samą staranność należy zachować przy sekcji metali ciężkich: poszczególne wyniki dla ołowiu, arsenu, kadmu i rtęci są bardziej przydatne do oceny niż ogólna deklaracja bez podania konkretnych danych liczbowych.

W przypadku zastosowań w żywności lub suplementach sprawdzamy wyniki badań mikrobiologicznych podane w certyfikacie zgodności partii. Mogą one obejmować całkowitą liczbę bakterii, drożdże i pleśnie oraz określone organizmy, takie jak Escherichia coli, Salmonella i Staphylococcus aureus. Następnie analizujemy właściwości fizyczne, w tym wielkość cząstek, gęstość pozorną i gęstość utrambowaną. Te dane pomagają producentowi ocenić, jak proszek będzie się zachowywał w trakcie produkcji; nie zastępują one badań zawartości substancji czynnej ani zanieczyszczeń.

DLACZEGO “Stopień USP ”Jest jedynie punktem wyjścia

Dostawcy “Stopień USP ”opis wskazuje, którą specyfikację należy zbadać. Nie odpowiada on na wszystkie pytania zakupowe. Dwie partie mogą spełniać deklarowane specyfikacje zawartości substancji czynnej, a jednocześnie wykazywać różne wyniki badań zanieczyszczeń lub inne właściwości fizyczne.

Następnym pytaniem jest, w jaki sposób materiał będzie wykorzystywany. Producent kapsułek może konieczność zwracania szczególnej uwagi na gęstość i przepływ. Klient posiadający wewnętrzne limity DCD lub kreatyniny potrzebuje wyników pomiarów dla konkretnej partii. Tam, gdzie klient lub rynek docelowy określa konkretne limity metali ciężkich, porównujemy te limity z certyfikatem analizy partii (COA) oraz wszelkimi dostępnymi niezależnymi raportami testowymi.

Dlatego FULIBAI żąda dokumentów dotyczących konkretnej partii przed potwierdzeniem, czy dana odmiana kreatyny monohydratowej spełnia wymagania klienta.

Badania prowadzone przez osoby trzecie

Certyfikat analizy dostawcy (COA) jest zwykle pierwszym dostępnym zakupowi dowodem.

W przypadku nowego źródła, większego zamówienia komercyjnego lub klienta z określonymi wymaganiami jakościowymi niezależna laboratorium może zapewnić dodatkowy poziom weryfikacji.

W przypadku kreatyny monohydratowej zakres badań może obejmować oznaczenie zawartości substancji czynnej (assay), związki pokrewne, metale ciężkie oraz mikrobiologię – w zależności od projektu.

Badania przeprowadzane przez stronę trzecią oraz weryfikacja jakości partii

Badania przeprowadzone przez niezależne laboratorium mogą zapewnić dodatkową weryfikację jakości kreatyny monohydratowej poza rutynowym certyfikatem analizy (COA) dostawcy.

Dla partii 20260820 próbkę kreatyny monohydratowej dostarczoną przez FULIBAI niezależnie przeanalizowała firma SGS. Badania obejmowały zanieczyszczenia pokrewne, zanieczyszczenia pierwiastkowe oraz parametry mikrobiologiczne przy zastosowaniu metod USP-NF oraz USP <233>.

Główne wyniki obejmowały:

- Kreatynina: 88 mg/kg

- Dicyandiamid (DCD): Nie wykryto

- Dihydrotriazyna (DHT): Nie wykryto

- Ołów (Pb): Nie wykryto

- Kadm (Cd): Nie wykryto

- Arsen (As): Nie wykryto

- Rtęć (Hg): Nie wykryto

- Ogólna liczba mikroorganizmów tlenowych: 35 CFU/g

- Ogólna liczba pleśni i drożdży: <10 CFU/g

- Staphylococcus aureus: Nie wykryto

- Salmonella: Nie wykryto

- Escherichia coli: Nie wykryto

Te wyniki zawierają dane niezależne od strony trzeciej, dotyczące konkretnej partii, obejmujące kluczowe zanieczyszczenia, metale ciężkie oraz parametry mikrobiologiczne. Dla zakupujących w dużych ilościach testy przeprowadzone przez stronę trzecią mogą być wykorzystywane w połączeniu z certyfikatem zgodności partii (COA) oraz specyfikacją produktu przy ocenie monohydratu kreatyny do produkcji suplementów.

Informacje o testach przeprowadzonych przez stronę trzecią oraz dokumentacja potwierdzająca jakość mogą zostać udostępnione uprawnionym klientom B2B na żądanie.

Kilka pytań, które zadamy przed zakupem

Oceniając źródło kreatyny, pytanie „Czy możecie dostarczyć kreatynę klasy USP?” samo w sobie nie wystarcza.

Chcielibyśmy również dowiedzieć się, jakie klasy wielkości cząstek są dostępne, czy certyfikat zgodności (COA) pochodzi z rzeczywistej partii, czy przeprowadzane są badania DCD/DHT/kreatyniny, w jaki sposób weryfikowana jest wielkość cząstek, czy w zakresie badań uwzględnione są poszczególne metale ciężkie i mikrobiologia oraz czy przed złożeniem zamówienia komercyjnego można dostarczyć próbkę reprezentatywną.

W przypadku materiału mikronizowanego przydatne mogą być również gęstość pozorna i gęstość utrambowana.

Zazwyczaj pytania te dostarczają nam znacznie więcej informacji o dostawcy niż stwierdzenie dotyczące czystości zamieszczone na stronie produktu.

Często zadawane pytania

1.Z jakich surowców wytwarza się zwykle kreatynę monohydratową?

Sodowa sól sarkozyny i cyjanamid są najczęściej dokumentowanymi surowcami wyjściowymi w komercyjnej produkcji kreatyny monohydratowej. W opisach patentów przemysłowych podano, że w procesie tych związków reaguje się w układach wodnych w kontrolowanych warunkach alkalicznych, a następnie kreatynę krystalizuje się i izoluje. [1][2]

2.Czy kreatyna mikronizowana jest czystsza niż kreatyna o rozmiarze cząstek 200 mesh?

Niekoniecznie. Mikronizacja to etap zmniejszania rozmiaru cząstek. Czystość należy oceniać osobno na podstawie wyników oznaczeń zawartości substancji czynnej oraz zanieczyszczeń. Różne rozmiary cząstek mogą również wykazywać różne gęstości pozorną i uciśnioną, nawet jeśli oba produkty spełniają swoje specyfikacje chemiczne.

Uwaga dla zakupujących kreatynę

Sposób wytwarzania stanowi przydatne tło informacyjne, ale to gotowa partia to rzeczywisty produkt, który nabywasz.

Dlatego zwracamy uwagę na obie strony produktu: dane chemiczne, takie jak zawartość substancji czynnej (assay), DCD, DHT i kreatynina, oraz dane fizyczne, takie jak rozmiar cząstek i gęstość.

Akreatyna Monohydrat w Wersji Bulk dostawca, który może dostarczyć aktualny certyfikat jakości (COA) dla danej partii, jasne specyfikacje fizyczne oraz niezależne badania w razie potrzeby, zapewnia nabywcy znacznie więcej informacji niż proste stwierdzenie „kreatyna 99%+”.

Skontaktuj się z zespołem FULIBAI w celu omówienia wymaganego rozmiaru cząstek, specyfikacji jakości, opakowania oraz wielkości zamówienia.

Źródła

1. BASF Aktiengesellschaft. Proces otrzymywania kreatyny lub monohydratu kreatyny. Amerykański patent US6759553B1. W patencie opisano syntezę z użyciem sarkozynianu sodu/potasu i cyjanamidu, warunki reakcji, krystalizację, filtrację, płukanie i suszenie. Źródło

2. SKW Trostberg AG. Proces otrzymywania kreatyny lub monohydratu kreatyny. Amerykański patent US5719319A. Omawia syntezę kreatyny z sarkozynianu i cyjanamidu oraz zagadnienia związane z reakcjami ubocznymi. Źródło

3. CN115260047A. Sposób otrzymywania monohydratu kreatyny. Opisano przygotowanie sarkozynianu sodu, reakcję z cyjanamidem, krystalizację, separację, płukanie, odwadnianie i suszenie. Źródło

4. Vitaquest International. Jak powstaje proszek kreatyny? Informacje dla marek suplementów. Zawiera omówienie komercyjnych surowców, krystalizacji, suszenia, mielenia i badań jakościowych z perspektywy branżowej. Źródło

5. Caloong Chemical. Proces wytwarzania kreatyny monohydratowej. Przegląd komercyjny produkcji kreatyny oraz zagadnień związanych z jej wytwarzaniem. Źródło