Tecnología de ultrasonido de Hielscher

Nanoemulsiones de aceite de cannabis por ultrasonidos

  • Los cannabinoides como el THC, CBD, etc., son sustancias lipofílicas (=hidrófobas), por lo que apenas se pueden dispersar en soluciones a base de agua.
  • Los homogeneizadores ultrasónicos constituyen una potente herramienta de emulsión y se utilizan ampliamente para producir nanoemulsiones estables de cannabinoides en agua o en cualquier fase acuosa.
  • La producción de emulsiones de cannabis en aceite (o/w) por ultrasonidos es un procedimiento fácil y rápido, que le convencerá por sus excelentes resultados.

Emulsión de aceite de Cannabis en agua

El procesador ultrasónico UP400St es adecuado para emulsificar hasta 5 litros. Cuando se utiliza con una celda de flujo, el UP400St es capaz de procesar, aproximadamente, entre 10-50 litros por hora.Las emulsiones de aceite de Cannabis se llevan a cabo para preparar suspensiones de cannabinoides procedentes de Cannabis, cáñamo, THC o CDB, como tinturas, cápsulas, cremas y cartuchos para cigarrillos electrónicos. Los cannabinoides no son solubles en agua, pero muestran una buena solubilidad en solventes no polares, tales como aceites y grasas. Para solventar la inmiscibilidad de los cannabinoides en agua, se requiere un método adecuado de emulsión. cavitación ultrasónica es una técnica bien conocida y establecida para conseguir emulsiones muy finas y estables (micro y nanoemulsiones de o/w, w/o, w/o/w y o/w/o).

Aceite: Los aceites vegetales, como el de oliva o coco, facilitan la absorción de las sustancias activas del cannabis por el sistema digestivo. Los cannabinoides como el CBD y el THC se absorben difícilmente sin aceites o grasas. Por tanto, para lograr una absorción óptima, los extractos de cannabis se suelen mezclar con aceite para, posteriormente, emulsionarlos.
Emulsionantes: La lecitina, que se puede encontrar en polvo, gránulos y en forma líquida, es un emulsionante aprobado para alimentos y productos médicos. Para emulsiones de aceite de cannabis, la lecitina es uno de los emulgentes más comunes. Otros emulsionantes que dan buenos resultados son la goma arábiga o agentes derivados del almidón.

Cómo preparar una emulsión de Cannabis con sonicación

Para preparar nano-emulsiones estables de CBD, una mezcla de Polisorbato 80 y Lecitina funciona muy bien. No hay necesidad de comprar premezclas demasiado caras, ya que ambos aditivos están fácilmente disponibles en calidad alimentaria.

  • Polisorbato 80también conocido/vendido como Alkest TW 80, Scattics, Canarcel, Poegasorb 80, Montanox 80, Tween 80
  • Lecitina: Lipoide es un fabricante de lecitina de alta calidad.

Para 2wt% de aceite CDB en el agua: 2wt% Aceite CBD, 2wt% Polisorbato 80, 1wt% Lecitina, 95wt% agua
Para 5wt% de aceite CDB en agua: 5wt% Aceite CBD, 3.3wt% Polisorbato 80, 1.7wt% Lecitina, 90wt% agua

Requerimiento de energía ultrasónica: aprox. 300 a 400Ws/g de energía de sonicación a amplitudes de 40 a 70 micras.

Paso a paso:

  1. Mezcla de aceite: Para la preparación, el aceite de hachís (p. ej. BHO) se premezclará con aceite de oliva antes de preparar la emulsión. Por lo tanto, aproximadamente 10 ml de aceite de hachís se mezclan con 40 ml de aceite de oliva.
  2. O/W-Emulsión: Para preparar la emulsión de aceite de cannabis, tome un vaso de precipitados con aprox. 100 ml de agua. Como emulsionante se añaden aprox. 10-15 gramos de lecitina de soja líquida. El agua debe tener temperatura ambiente. Colocar el vaso de agua en un baño de agua para controlar la temperatura durante la sonicación. El sonotrodo del UP400St se sumerge entonces en el vaso, a una amplitud del 50 %. Vierta lentamente la mezcla de aceite de oliva/aceite de hachís en los 100 mL de agua a temperatura ambiente y sonique el líquido para formar una emulsión. Se obtienen incluso mejores resultados, si el aceite se pipetea con un cuentagotas directamente bajo la punta.

Para configuraciones a gran escala, el uso de un InsertarMPC48 se recomienda inyectar el aceite CBD directamente en el área cavitaria.

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Nanoemulsiones

La cavitación acústica es conocida como un método fiable para preparar excelentes nanoemulsiones. Las emulsiones turbias (microemulsiones de, aproximadamente, 100-150 nm) ser vuelven claras y transparentes o translúcidas cuando se sonican, ya que se reduce significativamente el tamaño de los glóbulos hasta formar glóbulos diminutos de en torno a 10 nm. Por ello, la estabilidad de la emulsión aumenta también considerablemente. Las emulsiones generadas con ultrasonidos suelen ser autoestables sin necesidad de añadir emulgente o tensioactivo alguno.
Para el aceite de cannabis, producir una nanoemulsión tiene, aparte de la estabilidad, la ventaja añadida de que los cannabinoides se absorben más fácilmente, consiguiendo así efecto más intenso. Esto significa que el producto se puede administrar a una dosis menor, consiguiendo, sin embargo, los mismos efectos.

UP400St - potente extractor ultrasónico. (Haga clic para ampliar!)

Procesador de ultrasonidos UP400St para emulsiones de aceite CBD.

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Emulsión de aceite de cannabis - producida mediante emulsión por ultrasonidos con el procesador de 400 W UP400St (clic para ampliar!).

Emulsión de aceite de cannabis

Emulsiones de liposomas

La sonicación se utiliza ampliamente para producir liposomas de uso farmacéutico y cosmético. Los liposomas son nanotransportadores lipídicos de principios activos, que mejoran la biodisponibilidad y los efectos terapéuticos de sustancias activas como el CBD o THC. Los cannabinoides son moléculas muy delicadas, por lo que son propensos a degradarse por oxidación, así como por la acción de diferentes enzimas. Cuando se encapsulan en liposomas, se evita la degradación de los cannabinoides.
Mediante la ultrasonicación, es posible encapsular cannabinoides de forma efectiva en liposomas.
¡Haga clic aquí para leer más acerca de la encapsulación en liposomas de sustancias activas!

Estabilidad de la emulsión

Para producir nanoemulsiones de aceite en agua (o/w) de larga estabilidad, es preciso emplear un surfactante adecuado o formar liposomas para encapsular los compuestos bioactivos lipofílicos en un aceite base. Para el aceite de cannabis, el aceite portador debe ser apropiado para alimentos y no afectar al aspecto, sabor y estabilidad del producto final. Los aceites de coco y de oliva se usan comúnmente para la preparación de cannabinoides.
Los aceites portadores son un factor muy importante para crear una emulsión físicamente estable ya que pueden ayudar a prevenir la emulsión contra la maduración de Ostwald. La maduración de Ostwald es la fuerza motriz que desestabiliza una emulsión por el engrosamiento de las gotas. Las nanoemulsiones de triglicéridos de cadena larga son estables a largo plazo contra la maduración de Ostwald. El aceite de oliva y el aceite de coco contienen triglicéridos de cadena larga, por lo que tanto el aceite de oliva como el de coco son los aceites portadores preferidos.

Equipo ultrasónico

Hielscher Ultrasonics es el proveedor líder de sistemas ultrasónicos potentes y fiables – desde dispositivos de laboratorio y sobremesa hasta máquinas industriales completas para el procesamiento de grandes volúmenes bajo condiciones exigentes. Nuestros equipos de ultrasonidos se utilizan para la emulsificación, homogeneización y extracción en los alimentos. & bebidas, así como en las industrias farmacéutica & cosmética.

En la siguiente tabla encontrará algunas indicaciones sobre la capacidad de procesamiento aproximada de nuestros sonicadores:

Volumen del lote Tasa de flujo Dispositivos recomendados
0,5 a 1,5 mL n.a. VialTweeter
1 a 500 mL 10 a 200 mL/min. UP100H
10 a 2000 mL 20 a 400 mL/min. UP200Ht, UP400St
0,1 a 20 L 0,2 a 4 L/min UIP2000hdT
10 a 100 L 2 a 10 L/min UIP4000
n.a. 10 a 100 L/min UIP16000
n.a. mayor Grupo de UIP16000

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Información interesante

Nanoemulsiones

Las nanoemulsiones, también conocidas como miniemulsiones o microemulsiones, son emulsiones con un tamaño de glóbulo de entre 20-500 nm. Una nanoemulsión es un sistema isotrópico termodinámicamente estable, formado por dos líquidos inmiscibles (p. ej., aceite y agua). Uno de los dos líquidos inmiscibles se dispersa finamente en la segunda fase para formar una única fase. Se añaden emulsionantes, por ejemplo, surfactantes y cosurfactantes, para estabilizar las emulsiones y evitar así la coalescencia de las gotas o glóbulos. La principal diferencia entre una emulsión y una nanoemulsión radica en el tamaño y la forma de las partículas/glóbulos dispersados en la fase continua o dispersante. La maduración de Ostwald es el principal mecanismo de desestabilización de nanoemulsiones, que consiste en un proceso de degradación por difusión. Es decir, que una estructura no homogénea, como una emulsión, cambia con el tiempo. Los glóbulos de la emulsión van aumentando de tamaño a medida que las partículas más pequeñas se disuelven y transfieren su masa a las gotas o glóbulos más grandes.
La clase de aceite utilizado ejerce una gran influencia sobre la intensidad y velocidad en que sucede la maduración de Ostwald. Por ello, la selección del aceite adecuado afecta significativamente a la estabilidad de la emulsión.
Las nanoemulsiones dan como resultado una mejor absorción de los principios activos (p. ej., fármacos).

Sobre el aceite de hachís (BHO)

El aceite de hachís o marihuana se produce mediante la extracción con disolventes y, por ejemplo, ultrasonidos, extracción supercrítica por CO2 asistida por ultrasonidos, etc. Para producir aceite de hachís, preferiblemente seco, se emplea material vegetal descarboxilado. Como solventes, se utilizan con frecuencia los siguientes productos: cloroformo, diclorometano, éter de petróleo, nafta, benceno, butano, metanol, etanol, isopropanol y aceite de oliva. Cuando se utilizan solventes no polares, como éter de petróleo, cloroformo y benceno, los componentes solubles en agua de la marihuana o el hachís no se extraen, por lo que se obtiene así un aceite más concentrado. Los extractos de cannabis que han obtenido con solventes no polares presentan un mejor sabor que los extractos obtenidos con solventes polares. Por lo general, los extractos se lavan posteriormente con un álcali para mejorar el olor y el sabor.
El aceite de hachís se debe almacenar en un recipiente hermético y protegido de la luz. Cuando se expone al aire, al calor y a la luz (especialmente, si se ha formulado sin antioxidantes), el aceite pierde su sabor y psicoactividad debido a su envejecimiento.

Sobre los cannabinoides

Se han identificado, por lo menos, 113 tipos diferentes de cannabinoides en el cannabis. Los cannabinoides son fitosustancias activas que se utilizan por sus efectos psicoactivos y/o médicos. El THC o tetrahidrocannabinol es el principal compuesto psicoactivo del cannabis. El CBD o cannabidiol es otro componente importante que se utiliza por sus efectos terapéuticos. Los cannabinoides son compuestos lipofílicos y sensibles a los ácidos. Los cannabinoides son insolubles en agua, pero son muy solubles en solventes no polares (por ejemplo, grasas y aceites). Para mejorar la absorción de los cannabinoides, los extractos de cannabis se mezclan habitualmente con un aceite base o portador.