Aceite de Cannabis / Nanoemulsión de CBD por Ultrasonidos

Hacer nanoemulsiones de cannabis transparentes y translúcidas es todo un reto. Los emulsionantes ultrasónicos son una técnica muy eficaz para producir nanoemulsiones claras y estables durante mucho tiempo que encapsulan cannabinoides. El CBD, el CBG o el THC nanoemulsionados por ultrasonidos tienen una biodisponibilidad significativamente mayor.

Hacer nanoemulsiones de CBD con una sonda ultrasónica

La cavitación ultrasónica es un método de emulsificación muy eficaz para preparar emulsiones superiores en el rango nano. La sonicación de emulsiones con turbiedad (microemulsiones, aprox. de 150 a 100 nm) las hace translúcidas o claras y transparentes, porque reduce el tamaño de las gotas de CBD a gotas diminutas en el rango de aprox. 10 nm. Esto aumenta significativamente la estabilidad de la emulsión. Las emulsiones producidas por ultrasonidos suelen ser autoestables sin necesidad de añadir un emulsionante o tensioactivo.
En el caso del aceite de cannabis, la nanoemulsificación mejora la absorción y biodisponibilidad de los cannabinoides, produciendo así un efecto más profundo cuando se administra por vía oral. Por lo tanto, en comparación con las formulaciones convencionales de CBD, las nanoemulsiones permiten una dosis menor del producto de cannabis y lograr los mismos efectos.
El ultrasonicador UP400St es un emulsionador ultrasónico adecuado para la emulsificación de CBD de hasta 5L. El UP400St con un reactor de celda de flujo ultrasónico produce aprox. 10 a 50L de nanoemulsión de CBD por hora.
Las emulsiones de aceite de cannabis son suspensiones de cannabinoides de tamaño micrométrico o nanométrico para productos a base de cannabis, cáñamo, THC o CBD, como tinturas, cápsulas, lociones y cartuchos para cigarrillos electrónicos. Los cannabinoides como el THC, el CBD, etc. son lipofílicos (= hidrofóbicos). Por lo tanto, requieren un cizallamiento intenso para dispersar el cannabinoide en formulaciones a base de agua. Los cannabinoides no son solubles en agua, pero muestran una buena solubilidad en disolventes no polares como aceites y grasas. Se requiere una técnica de emulsificación adecuada para superar la inmiscibilidad de los cannabinoides en el agua. La cavitación ultrasónica intensa es una técnica conocida y bien establecida para producir emulsiones estables de tamaño fino (o/w, w/o, w/o/w, o/w/o, microemulsiones y nanoemulsiones).

n este vídeo hacemos una nanoemulsión de aceite de cáñamo rico en CBD en agua utilizando un ultrasonicador Hielscher UP400St. A continuación medimos la nanoemulsión utilizando un NANO-flex DLS. Los resultados de las mediciones muestran una distribución del tamaño de las partículas muy estrecha y pesada en volumen en el rango de 9 a 40 nanómetros. El 95% de todas las partículas son inferiores a 28 nanómetros.

Nanoemulsión de CBD - ¡Produce una nanoemulsión translúcida utilizando un homogeneizador ultrasónico UP400St!

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La disolución ultrasónica y la nanoemulsificación permiten diseñar emulsiones de cannabis claras y sabrosas.

Los nanoemulsionadores ultrasónicos permiten producir nanoemulsiones de cannabis claras y sabrosas. La imagen muestra el ultrasonicador UP400ST (400W)

Aceite: Los aceites vegetales como el aceite de oliva, el aceite de coco o el aceite MCT ayudan a la absorción de las sustancias activas del cannabis en el sistema digestivo. Los cannabinoides como el CBD y el THC difícilmente pueden absorberse sin aceite o grasa. Para lograr una absorción óptima, los extractos de cannabis se emulsionan en aceite y luego se procesan en una emulsión.
Emulsionantes: La lecitina, disponible en polvo, gránulos y forma líquida, es un emulsionante adecuado para productos alimenticios y médicos. Para las 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 los emulsionantes a base de almidón.

Cómo preparar una emulsión de Cannabis con sonicación

Para preparar nanoemulsiones de CBD estables, funciona muy bien una mezcla de Polisorbato 80 y Lecitina. No es necesario comprar premezclas caras, ya que ambos aditivos se pueden adquirir fácilmente en calidad alimentaria.

 
Recetas para la formulación de nanoemulsiones de CBD
 
Para una nanoemulsión de 2wt% de CDB (aceite en agua) utilice: 2wt% aceite de CBD, 2wt% Polisorbato 80, 1wt% Lecitina, 95wt% agua
Para una nanoemulsión de CDB al 5wt% (aceite en agua) utilizar: 5 % en peso de aceite de CBD, 3,3 % en peso de polisorbato 80, 1,7 % en peso de lecitina, 90 % en peso de agua.
 

Necesidad de energía ultrasónica: aprox. 300 a 400 Ws/g de energía de sonicación con amplitudes de 40 a 70 micras. Los ultrasonicadores UP200Ht o UP400St son dispositivos emulsionadores adecuados para hasta 5L por lote.
 

Protocolo paso a paso para hacer una nanoemulsión de CBD por ultrasonidos:

  1. Mezcla de aceite: ¡Para la preparación, premezcle aprox. 10mL de aceite de cannabis (por ejemplo, aceite CBD, tiene aceite BHO) con 40mL de aceite de oliva!
  2. Nanoemulsión de aceite en agua: Para preparar la emulsión de aceite de cannabis, toma un vaso de precipitados con aprox. 100mL de agua. Como emulsionante, añade unos 10-15 gramos de lecitina de soja líquida. El agua debe estar a temperatura ambiente. Colocar el vaso de precipitados en un baño maría para controlar la temperatura durante la sonicación. Sumergir el sonotrodo del UP400St en el vaso de precipitados con agua. Para la sonicación, ajustar al 50% de amplitud. Vierte lentamente la mezcla de aceite de cannabis y aceite de oliva en los 100 ml de agua a temperatura ambiente mientras sonicas el agua para formar una nanoemulsión. Para mejorar la emulsión, añade la premezcla de aceite en el agua justo debajo del sonotrodo utilizando un cuentagotas o una jeringuilla.

 

Para configuraciones a mayor escala utilizando una celda de flujo, se utiliza el MultiPhaseCavitator InsertMPC48 de Hielscher para inyectar el aceite de CBD directamente en el área de cavitación ultrasónica bajo el sonotrodo ultrasónico. Inserto multifásico CavitatorMPC48 se utiliza para la producción en línea por ultrasonidos de nanoemulsiones y garantiza la nanoemulsificación uniforme del aceite de CBD en mezclas de agua.

El vídeo muestra la emulsificación altamente eficaz del aceite. El procesador ultrasónico utilizado es un ultrasonicador Hielscher UP400St, ideal para preparar lotes medianos de nanoemulsiones de cannabis de alta calidad.

Video: UP400St - Homogeneizador ultrasónico de 400 vatios para nanoemulsiones

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El papel de los aceites portadores en las nanoemulsiones ultrasónicas

Los aceites portadores son un componente importante en la preparación de nanoemulsiones de CBD por ultrasonidos.
Para crear una nanoemulsión estable, el aceite de CBD debe dispersarse uniformemente en la fase acuosa. Aquí es donde entran en juego los aceites portadores. Los aceites portadores suelen ser aceites más ligeros, menos viscosos y más miscibles con el agua que el aceite de CBD. Se utilizan para diluir el aceite de CBD y facilitar su dispersión en la fase acuosa.
Los aceites portadores también influyen en la estabilidad de la nanoemulsión. El tipo de aceite portador utilizado puede afectar al tamaño de las gotas y a la estabilidad de la nanoemulsión. Por ejemplo, ciertos aceites pueden ser mejores para estabilizar las gotas pequeñas, mientras que otros pueden ser mejores para evitar la coalescencia de las gotas con el tiempo.
Además de su papel funcional, los aceites portadores también pueden influir en las propiedades sensoriales del producto final. Pueden afectar a la textura, el color y el aroma de la nanoemulsión.
En general, los aceites portadores son un componente importante en la preparación de nanoemulsiones de CBD por ultrasonidos. Ayudan a dispersar el aceite de CBD en la fase acuosa, estabilizan la nanoemulsión y pueden influir en las propiedades sensoriales del producto final.

Lista de buenos aceites portadores para nanoemulsiones de CBD por ultrasonidos

En nuestro ejemplo anterior, utilizamos aceite de oliva como aceite portador para la nanoemulsión de aceite de cannabis preparada por ultrasonidos. Además del aceite de oliva, hay otras opciones que también se utilizan habitualmente. El mejor aceite portador para las nanoemulsiones de CBD puede depender de algunos factores, como el tamaño de gota deseado, la estabilidad y las propiedades sensoriales del producto final. Estos son algunos de los aceites portadores más utilizados para las nanoemulsiones de CBD y algunas de sus propiedades:

  • Aceite MCT (triglicéridos de cadena media): El aceite MCT es un aceite ligero, incoloro y sin sabor derivado del aceite de coco. Es una opción popular para las nanoemulsiones de CBD porque es muy estable, tiene una larga vida útil y puede ayudar a producir pequeñas gotas.
  • Aceite de girasol: El aceite de girasol es un aceite de sabor neutro y alto contenido en ácidos grasos insaturados. Es una buena opción para las nanoemulsiones de CBD porque puede ayudar a producir pequeñas gotitas y tiene una gran estabilidad oxidativa.
  • Aceite de cáñamo: El aceite de cáñamo es un aceite portador popular para los productos de CBD porque es rico en ácidos grasos omega-3 y omega-6. Puede utilizarse como aceite portador para nanoemulsiones de CBD, pero puede no ser estable con otros aceites y producir gotas más grandes. Puede utilizarse como aceite portador para nanoemulsiones de CBD, pero puede no ser tan estable como otros aceites y producir gotas más grandes.
  • Aceite de pepitas de uva: El aceite de semilla de uva es un aceite ligero, sin sabor y rico en ácidos grasos insaturados. Es una buena opción para las nanoemulsiones de CBD porque puede ayudar a producir pequeñas gotas y tiene una gran estabilidad oxidativa.

En última instancia, la elección del aceite portador dependerá de los requisitos específicos del producto y de las propiedades sensoriales deseadas. Es importante señalar que la elección del emulsionante y las condiciones de procesado (como el aporte de energía durante la ultrasonicación) también pueden tener un impacto significativo en las propiedades de la nanoemulsión final.

La nanoemulsión de aceite de cáñamo y agua preparada por sonicación muestra una distribución estrecha de nanodropletas

Curva de distribución estrecha de la nanoemulsión de aceite de cáñamo en agua preparada con el ultrasonicador UP400St.

La nanoemulsificación ultrasónica da lugar a emulsiones nanopotenciadas

La nanoemulsificación ultrasónica se utiliza para producir nanoemulsiones estables de CBD con una biodisponibilidad superior.

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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 utilizando aceite de oliva como aceite portador.

Emulsiones liposomales de CBD

La ultrasonificación es el método preferido para producir CDB liposomal o THC liposomal como vesículas farmacéuticas y cosméticas. Los liposomas son nanotransportadores basados en lípidos para componentes activos de fármacos, que mejoran la biodisponibilidad y los efectos terapéuticos de las sustancias activas como el CBD o el THC. Dado que los cannabinoides son moléculas realmente delicadas, son propensas a la degradación por oxidación, así como a la degradación por diferentes enzimas. La nanoencapsulación de CBD o THC en liposomas evita la degradación de los cannabinoides. La sonicación puede encapsular eficazmente los cannabinoides en liposomas.
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Estabilidad de la nanoemulsión de THC/CBD

Para producir nanoemulsiones de aceite en agua (o/w) estables a largo plazo, es necesario utilizar un tensioactivo adecuado o formar liposomas que encapsulen los compuestos bioactivos lipofílicos en un aceite portador. En el caso del aceite de cannabis, el aceite portador debe tener calidad alimentaria y no debe interferir con el aspecto, el sabor o la estabilidad del producto final. El aceite de coco (MCT) y el aceite de oliva son buenos aceites portadores para los cannabinoides. Los aceites portadores son un factor muy importante para crear una emulsión fisicoquímicamente 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 mediante el engrosamiento de las gotas. Las nanoemulsiones de triglicéridos de cadena larga son estables a largo plazo frente a 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 aceite de coco son aceites portadores adecuados para el THC o el CBD.

Equipos ultrasónicos para nanoemulsificación

Puede producir una nanoemulsión de CBD en modo discontinuo o continuo utilizando una máquina de emulsificación por ultrasonidos. Los homogeneizadores ultrasónicos de Hielscher son potentes emulsionadores para producir nanoemulsiones de CBD estables. La producción ultrasónica de emulsiones de aceite de cannabis (o/w) es un procedimiento fácil y rápido, que convence por sus óptimos resultados.
Hielscher Ultrasonics es el proveedor líder de sistemas de ultrasonidos potentes y fiables. Abarca toda la gama, desde dispositivos de laboratorio y de sobremesa hasta máquinas industriales completas para el procesamiento de grandes volúmenes en condiciones exigentes. Entre las aplicaciones habituales de las máquinas de ultrasonidos de Hielscher se incluyen la emulsificación, homogeneización y extracción para alimentos y bebidas, así como en la industria farmacéutica o cosmética.

El vídeo muestra la emulsificación altamente eficaz de aceite. El procesador ultrasónico utilizado es un ultrasonicador Hielscher UP400St, ideal para preparar lotes de tamaño medio de emulsiones de alta calidad.

Haga nanoemulsiones estables con el Hielscher Ultrasonics UP400St (400 vatios)

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

Volumen del lote de emulsión Caudal de emulsión 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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Extracción ultrasónica

La extracción por ultrasonidos es un proceso bien conocido y establecido desde hace mucho tiempo para extraer valiosos compuestos de productos botánicos. Por lo tanto, la sonificación es la técnica ideal para producir aceites de CBD de alta calidad. Mediante la cavitación ultrasónica controlable con precisión, las células vegetales se perforan y el disolvente se introduce en la célula, donde absorbe compuestos intracelulares como cannabinoides, terpenos, flavonoides, etc.

La extracción botánica ultrasónica proporciona mayores rendimientos. El Hielscher UIP2000hdT, 2000 vatios homogeneizador es lo suficientemente potente como para extraer lotes de 10 litros a 120 litros fácilmente.

Extracción ultrasónica de productos botánicos - Lote de 30 litros / 8 galones

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Más información extracción del cannabis!
 

Información interesante

Nanoemulsiones de THC y CBD

Las nanoemulsiones también se conocen como miniemulsiones o emulsiones submicrónicas. Las nanoemulsiones son emulsiones con un tamaño de gota de entre 20 y 500 nm. Una nanoemulsión es un sistema isótropo termodinámicamente estable formado por dos líquidos inmiscibles (por ejemplo, aceite y agua). Uno de los dos líquidos inmiscibles se dispersa muy finamente en la segunda fase para formar una única fase. La adición de emulsionantes, por ejemplo tensioactivos y co-tensioactivos, estabiliza las emulsiones impidiendo la coalescencia de las gotas. El tamaño y la forma de las partículas/gotas dispersas en la fase continua definen la principal diferencia entre una emulsión y una nanoemulsión. La maduración de Ostwald es el principal mecanismo de desestabilización en las nanoemulsiones de THC o CBD. La maduración de Ostwald es un proceso de degradación por difusión, lo que significa que una estructura no homogénea como una emulsión cambia con el tiempo. Las gotas de la emulsión aumentan con el tiempo a medida que las gotas más pequeñas se disuelven y redepositan su material en las gotas más grandes. El tipo de aceite influye mucho en la intensidad y la velocidad de la maduración de Ostwald. Esto significa que la elección de un aceite adecuado puede afectar significativamente a la estabilidad de la emulsión. Las nanoemulsiones mejoran la administración de principios activos (por ejemplo, fármacos).

Sobre el aceite de hachís (BHO)

El aceite de hachís se produce mediante extracción con disolventes, por ejemplo, extracción ultrasónica o extracción supercrítica de C02 asistida por ultrasonidos. Para la producción de aceite de hachís se utiliza preferentemente material vegetal seco y descarboxilado. Los siguientes líquidos son disolventes de uso frecuente para la extracción de aceite de hachís: etanol, cloroformo, diclorometano, éter de petróleo, nafta, benceno, butano, metanol, isopropanol y aceite de oliva. Los disolventes no polares, como el benceno, el cloroformo y el éter de petróleo, no pueden extraer los componentes hidrosolubles de la marihuana o el hachís. Esto ayuda a obtener un aceite de hachís más potente. La extracción de extractos de cannabis con disolventes no polares produce un producto de mejor sabor que la extracción con disolventes polares. El lavado de los extractos con álcali puede mejorar el olor y el sabor del aceite de hachís.
Guarde el aceite de hachís en un recipiente hermético y protéjalo de la exposición a la luz. La exposición al aire, al calor y a la luz, hace que el aceite pierda su sabor y psicoactividad debido al envejecimiento. La adición de antioxidantes a la formulación del aceite de hachís puede reducir este efecto negativo.

Sobre los cannabinoides

Hay al menos 113 tipos identificados de cannabinoides en el cannabis. Los cannabinoides son sustancias fitoquímicas activas con efectos psicoactivos y/o medicinales. El THC o tetrahidrocannabinol es el principal compuesto psicoactivo del cannabis. El CBD o cannabidiol es otro ingrediente importante con efectos terapéuticos. Los cannabinoides son compuestos lipofílicos y potencialmente lábiles a los ácidos. Los cannabinoides son insolubles en agua, pero son muy solubles en disolventes no polares (por ejemplo, grasa y aceite). Para mejorar la digestión de los cannabinoides, los extractos de cannabis se mezclan con aceites portadores y luego se procesan por ultrasonidos en nanoemulsiones.

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