Масло от канабис / CBD наноемулсия чрез ултразвук
Получаването на бистри, полупрозрачни наноемулсии от канабис е истинско предизвикателство. Ултразвуковите емулгатори са високоефективно средство за получаване на бистри, дълготрайно стабилни наноемулсии, които капсулират канабиноиди. CBD, CBG или THC, наноемулгирани чрез ултразвук, имат значително по-висока бионаличност.
Получаване на CBD наноемулсии с ултразвукова сонда
Ултразвуковата кавитация е много ефективен метод за емулгиране, позволяващ получаването на висококачествени емулсии в нанодиапазона. Ултразвуковата обработка на мътни емулсии (микроемулсии, приблизително 150 до 100nm) ги прави полупрозрачни или бистри и прозрачни, тъй като намалява размера на CBD капките до миниатюрни капки с размер около 10nm. Това значително увеличава стабилността на емулсията. Емулсиите, получени чрез ултразвук, често са стабилни сами по себе си, без добавяне на емулгатор или повърхностноактивно вещество.
При маслото от канабис наноемулгирането подобрява абсорбцията и бионаличността на канабиноидите, като по този начин осигурява по-силен ефект при перорално приложение. Следователно в сравнение с конвенционалните CBD формулации наноемулсиите позволяват по-ниска доза на продукта от канабис при постигане на същите ефекти.
Емулсиите от масло от канабис представляват суспензии на канабиноиди с микронни или нанометрични размери за продукти на основата на канабис, коноп, THC или CBD, като тинктури, капсули, лосиони и патрони за електронни цигари. Канабиноидите като THC, CBD и др. са липофилни (= хидрофобни). Затова е необходимо интензивно срязване, за да се диспергира канабиноидът във формулации на водна основа. Канабиноидите не са разтворими във вода, но имат добра разтворимост в неполярни разтворители като масла и мазнини. Необходима е подходяща техника за емулгиране, за да се преодолее несмесимостта на канабиноидите с вода. Интензивната ултразвукова кавитация е добре позната и утвърдена техника за получаване на фино диспергирани, стабилни емулсии (o/w, w/o, w/o/w, o/w/o, микро- и наноемулсии).
Ултразвуковите наноемулгатори позволяват получаването на бистри и вкусни наноемулсии от канабис. На снимката е показан ултразвуковият апарат UP400St (400W)
Масло: Растителните масла като зехтин, кокосово масло или MCT масло подпомагат абсорбцията на активните вещества от канабиса в храносмилателната система. Канабиноидите като CBD и THC трудно се абсорбират без масло или мазнина. За постигане на оптимална абсорбция екстрактите от канабис обикновено се емулгират в масло и след това се обработват допълнително до получаване на емулсия.
Емулгатор: Лецитинът, който се предлага като прах, гранули и в течна форма, е емулгатор, подходящ за хранителни и медицински продукти. При емулсиите от масло от канабис лецитинът е един от най-често използваните емулгатори. Други емулгатори, които дават добри резултати, са гума арабика или емулгатори на основата на нишесте.
Как да приготвите емулсия от канабис чрез ултразвукова обработка
За приготвяне на стабилни CBD наноемулсии сместа от полисорбат 80 и лецитин дава много добри резултати. Не е необходимо да купувате предварително приготвени смеси на завишени цени, тъй като и двете добавки са леснодостъпни с качество за хранителни цели.
- Полисорбат 80: известен също като Alkest TW 80, Scattics, Canarcel, Poegasorb 80, Montanox 80, Tween 80
- Лецитин: Lipoid е производител на висококачествен лецитин.
Рецепти за формулиране на CBD наноемулсии
За 2wt% CDB наноемулсия (масло във вода) използвайте: 2wt% CBD масло, 2wt% полисорбат 80, 1wt% лецитин, 95wt% вода
За 5wt% CDB наноемулсия (масло във вода) използвайте: 5wt% CBD масло, 3,3wt% полисорбат 80, 1,7wt% лецитин, 90wt% вода
Необходима ултразвукова енергия: приблизително 300 до 400Ws/g енергия за ултразвукова обработка при амплитуди от 40 до 70 микрона. Ултразвуковите апарати UP200Ht или UP400St са подходящи устройства за емулгиране на до 5L на партида.
Протокол стъпка по стъпка за получаване на CBD наноемулсия чрез ултразвук:
- Маслена смес: За приготвянето предварително смесете приблизително 10mL масло от канабис (напр. CBD масло, has oil BHO) с 40mL зехтин!
- Наноемулсия масло във вода: За приготвяне на емулсията от масло от канабис вземете лабораторна чаша с приблизително 100mL вода. Добавете приблизително 10–15 грама течен соев лецитин като емулгатор. Водата трябва да бъде със стайна температура. Поставете чашата с вода във водна баня, за да контролирате температурата по време на ултразвуковата обработка. Потопете сонотрода на UP400St в чашата с вода. За ултразвуковата обработка задайте амплитуда 50%. Бавно излейте сместа от масло от канабис и зехтин в 100mL вода със стайна температура, като същевременно обработвате водата с ултразвук, за да образувате наноемулсия. За получаване на по-добра емулсия добавяйте предварително приготвената маслена смес във водата непосредствено под сонотрода с помощта на капкомер или спринцовка.
При инсталации с по-голям мащаб, използващи проточна клетка, Hielscher MultiphaseCavitator InsertMPC48 се използва за инжектиране на CBD маслото директно в зоната на ултразвукова кавитация под ултразвуковия сонотрод. MultiphaseCavitator InsertMPC48 се използва за ултразвуково производство на наноемулсии в поточна линия и осигурява равномерно наноемулгиране на CBD масло в смеси с вода.
Ролята на маслата носители при ултразвуковите наноемулсии
Маслата носители са важен компонент при приготвянето на CBD наноемулсии чрез ултразвук.
За създаване на стабилна наноемулсия CBD маслото трябва да бъде равномерно диспергирано в цялата водна фаза. Тук се намесват маслата носители. Маслата носители обикновено са по-леки масла с по-нисък вискозитет, които се смесват с вода по-добре от CBD маслото. Те се използват за разреждане на CBD маслото и за улесняване на диспергирането му във водната фаза.
Маслата носители играят роля и за стабилността на наноемулсията. Видът на използваното масло носител може да повлияе на размера на капките и стабилността на наноемулсията. Например някои масла може да стабилизират по-добре малките капки, докато други може да предотвратяват по-добре сливането на капките с течение на времето.
Освен функционалната си роля маслата носители могат да влияят и върху органолептичните свойства на крайния продукт. Те могат да повлияят на текстурата, цвета и аромата на наноемулсията.
Като цяло маслата носители са важен компонент при приготвянето на CBD наноемулсии чрез ултразвук. Те подпомагат диспергирането на CBD маслото във водната фаза, стабилизират наноемулсията и могат да влияят върху органолептичните свойства на крайния продукт.
Списък на добри масла носители за CBD наноемулсии, получени чрез ултразвук
В примера по-горе използваме зехтин като масло носител за наноемулсията от масло от канабис, приготвена чрез ултразвук. Освен зехтина има няколко други възможности, които също се използват често. Най-доброто масло носител за CBD наноемулсии може да зависи от няколко фактора, като желания размер на капките, стабилността и органолептичните свойства на крайния продукт. Ето някои често използвани масла носители за CBD наноемулсии и част от техните свойства:
- MCT масло (със средноверижни триглицериди): MCT маслото е леко, безцветно масло без вкус, получено от кокосово масло. То е популярен избор за CBD наноемулсии, тъй като е много стабилно, има дълъг срок на годност и може да подпомогне получаването на малки капки.
- Слънчогледово масло: Слънчогледовото масло има неутрален вкус и високо съдържание на ненаситени мастни киселини. То е добър избор за CBD наноемулсии, тъй като може да подпомогне получаването на малки капки и има висока окислителна стабилност.
- Масло от конопено семе: Маслото от конопено семе е популярно масло носител за CBD продукти, тъй като е богато на омега-3 и омега-6 мастни киселини. То може да се използва като масло носител за CBD наноемулсии, но може да не е толкова стабилно, колкото други масла, и може да води до образуване на по-големи капки.
- Масло от гроздови семки: Маслото от гроздови семки е леко масло без вкус с високо съдържание на ненаситени мастни киселини. То е добър избор за CBD наноемулсии, тъй като може да подпомогне получаването на малки капки и има висока окислителна стабилност.
В крайна сметка изборът на масло носител ще зависи от специфичните изисквания към продукта и желаните органолептични свойства. Важно е да се отбележи, че изборът на емулгатор и условията на обработка (като вложената енергия по време на ултразвуковата обработка) също могат да окажат значително влияние върху свойствата на крайната наноемулсия.
Тясна крива на разпределение на наноемулсия от конопено масло във вода, приготвена с ултразвуковия апарат UP400St.
Ултразвуковото наноемулгиране се използва за получаване на стабилни CBD наноемулсии с превъзходна бионаличност.
Емулсия от масло от канабис със зехтин като масло носител.
Липозомни емулсии на CBD
Ултразвуковата обработка е предпочитаният метод за получаване на липозомен CDB или липозомен THC под формата на фармацевтични и козметични везикули. Липозомите са наноносители на липидна основа за активни лекарствени компоненти, които подобряват бионаличността и терапевтичните ефекти на активни вещества като CBD или THC. Тъй като канабиноидите са много чувствителни молекули, те са склонни към разграждане чрез окисление, както и чрез различни ензими. Нанокапсулирането на CBD или THC в липозоми предотвратява разграждането на канабиноидите. Ултразвуковата обработка може ефективно да капсулира канабиноидите в липозоми.
Щракнете тук, за да прочетете повече за липозомното капсулиране на активни вещества!
Стабилност на THC/CBD наноемулсиите
За получаване на дълготрайно стабилни наноемулсии масло във вода (o/w) е необходимо да се използва подходящо повърхностноактивно вещество или да се образуват липозоми, които капсулират липофилните биоактивни съединения в масло носител. За маслото от канабис маслото носител трябва да бъде с качество за хранителни цели и не трябва да влияе неблагоприятно на външния вид, вкуса или стабилността на крайния продукт. Кокосовото масло (MCT) и зехтинът са добри масла носители за канабиноиди. Маслата носители са много важен фактор за създаването на физикохимично стабилна емулсия, тъй като могат да помогнат за предпазването ѝ от узряване на Оствалд. Узряването на Оствалд е движещата сила, която дестабилизира емулсията чрез нарастване на капките. Наноемулсиите с дълговерижни триглицериди са дълготрайно устойчиви на узряване на Оствалд. Зехтинът и кокосовото масло съдържат дълговерижни триглицериди, така че и зехтинът, и кокосовото масло са подходящи масла носители за THC или CBD.
Ултразвуково оборудване за наноемулгиране
Можете да произвеждате CBD наноемулсия в партиден или непрекъснат режим с помощта на ултразвукова машина за емулгиране. Ултразвуковите хомогенизатори Hielscher са мощни емулгатори за получаване на стабилни CBD наноемулсии. Ултразвуковото производство на емулсии от масло от канабис (o/w) е лесна и бърза процедура, която впечатлява с оптимални резултати.
Hielscher Ultrasonics е водещият доставчик на мощни и надеждни ултразвукови системи. Компанията предлага пълната гама от лабораторни и настолни устройства до пълноценни промишлени машини за обработка на големи обеми при взискателни условия. Обичайните приложения на ултразвуковите машини Hielscher включват емулгиране, хомогенизиране и екстракция за храни и напитки, както и във фармацевтичната или козметичната промишленост.
| Обем на партидата емулсия | Дебит на емулсията | Препоръчителни устройства |
|---|---|---|
| 0,5 до 1,5mL | n.a. | VialTweeter |
| 1 до 500mL | 10 до 200mL/min | UP100H |
| 10 до 2000mL | 20 до 400mL/min | UP200Ht, UP400St |
| 0,1 до 20L | 0,2 до 4L/min | UIP2000hdT |
| 10 до 100L | 2 до 10L/min | UIP4000 |
| n.a. | 10 до 100L/min | UIP16000 |
| n.a. | по-голям | група от UIP16000 |
Ултразвукова екстракция
Ултразвуковата екстракция е добре познат и отдавна утвърден процес за извличане на ценни съединения от растителни суровини. Затова ултразвуковата обработка е идеалната техника за получаване на висококачествени CBD масла. Чрез прецизно контролируема ултразвукова кавитация растителните клетки се перфорират и разтворителят се вкарва в клетката, където поема вътреклетъчни съединения като канабиноиди, терпени, флавоноиди и др.
Прочетете повече за екстракцията от канабис!
Полезни факти
THC и CBD наноемулсии
Наноемулсиите са известни също като миниемулсии или субмикронни емулсии. Наноемулсиите са емулсии с размер на капките между 20 и 500nm. Наноемулсията е термодинамично стабилна изотропна система, която се състои от две несмесващи се течности (напр. масло и вода). Едната от двете несмесващи се течности е много фино диспергирана във втората фаза, за да се образува една-единствена фаза. Добавянето на емулгатори, напр. повърхностноактивни вещества и съпътстващи повърхностноактивни вещества, стабилизира емулсиите, като предотвратява сливането на капките. Размерът и формата на частиците/капките, диспергирани в непрекъснатата фаза, определят основната разлика между емулсия и наноемулсия. Узряването на Оствалд е основният механизъм на дестабилизация в THC или CBD наноемулсиите. Узряването на Оствалд е дифузионен процес на разграждане, което означава, че нехомогенна структура като емулсия се променя с течение на времето. Капките на емулсията нарастват с времето, тъй като по-малките капки се разтварят и материалът им се отлага отново върху по-големите капки. Видът на маслото оказва голямо влияние върху интензивността и скоростта на узряване на Оствалд. Това означава, че изборът на подходящо масло може значително да повлияе на стабилността на емулсията. Наноемулсиите осигуряват подобрена доставка на активни съставки (напр. лекарствени вещества).
За бутановото хашишово масло (BHO)
Хашишовото масло се получава чрез екстракция с разтворител, напр. ултразвукова екстракция или подпомагана с ултразвук екстракция със свръхкритичен C02. За производството на хашишово масло за предпочитане се използва сух, декарбоксилиран растителен материал. Следните течности са често използвани разтворители за екстракция на хашишово масло: етанол, хлороформ, дихлорометан, петролеев етер, лигроин, бензен, бутан, метанол, изопропанол и зехтин. Неполярните разтворители като бензен, хлороформ и петролеев етер не могат да извличат водоразтворимите съставки на марихуаната или хашиша. Това спомага за получаването на хашишово масло с по-силно действие. Екстракцията на екстракти от канабис с неполярни разтворители дава продукт с по-добър вкус, отколкото екстракцията с полярни разтворители. Промиването на екстрактите с основа може да подобри мириса и вкуса на хашишовото масло.
Съхранявайте хашишовото масло в херметически затворен съд и го предпазвайте от излагане на светлина. Излагането на въздух, топлина и светлина води до загуба на вкус и психоактивност на маслото вследствие на стареене. Добавянето на антиоксиданти към формулацията на хашишовото масло може да намали този отрицателен ефект.
За канабиноидите
В канабиса са идентифицирани поне 113 вида канабиноиди. Канабиноидите са активни фитохимични вещества с психоактивни и/или медицински ефекти. THC, или тетрахидроканабинол, е основното психоактивно съединение в канабиса. CBD, или канабидиол, е друга важна съставка с терапевтични ефекти. Канабиноидите са липофилни и потенциално киселинно лабилни съединения. Канабиноидите са неразтворими във вода, но са много добре разтворими в неполярни разтворители (напр. мазнини и масла). За подобряване на усвояването на канабиноидите екстрактите от канабис се смесват с масла носители и след това се обработват с ултразвук до получаване на наноемулсии.