Minyak Ganja / CBD Nanoemulsion oleh Ultrasonics
Membuat nanoemulsi ganja yang jelas dan tembus pandang adalah tantangan nyata. Pengemulsi ultrasonik adalah teknik yang sangat efisien untuk menghasilkan cannabinoid yang merangkum nanoemulsi yang jernih dan stabil lama. CBD, CBG atau THC yang diilmulsi nano secara ultrasonik memiliki ketersediaan hayati yang jauh lebih tinggi.
Buat CBD Nano-Emulsions menggunakan Probe Ultrasonik
Kavitasi ultrasonik adalah metode emulsifikasi yang sangat efektif untuk menyiapkan emulsi unggul dalam kisaran nano. Sonikasi emulsi dengan kekeruhan (mikro-emulsi, sekitar 150 hingga 100nm) membuatnya tembus cahaya atau jernih dan transparan, karena mengurangi ukuran tetesan CBD menjadi tetesan kecil dalam kisaran sekitar 10nm. Ini meningkatkan stabilitas emulsi secara signifikan. Emulsi yang diproduksi secara ultrasonik seringkali stabil sendiri tanpa penambahan pengemulsi atau surfaktan.
Untuk minyak ganja, emulsifikasi nano meningkatkan penyerapan cannabinoid dan ketersediaan hayati, sehingga menghasilkan efek yang lebih mendalam saat diberikan secara oral. Oleh karena itu, jika dibandingkan dengan formulasi CBD konvensional, nanoemulsi memungkinkan dosis produk ganja yang lebih rendah dan mencapai efek yang sama.
Emulsi minyak ganja adalah suspensi cannabinoid ukuran mikron atau nano untuk produk berbasis ganja, rami, THC- atau CBD seperti tincture, kapsul, lotion, dan kartrid vape rokok elektrik. Cannabinoid seperti THC, CBD dll bersifat lipofilik (= hidrofobik). Oleh karena itu mereka membutuhkan geser yang intens untuk membubarkan cannabinoid dalam formulasi berbasis air. Cannabinoid tidak larut dalam air, tetapi menunjukkan kelarutan yang baik dalam pelarut non-polar seperti minyak dan lemak. Ini membutuhkan teknik emulsifikasi yang sesuai untuk mengatasi ketidakbercampuran cannabinoid dalam air. Kavitasi ultrasonik yang intens adalah teknik yang terkenal dan mapan untuk menghasilkan emulsi berukuran halus dan stabil (o/w, w/o, w/o/w, o/w/o, mikro-emulsi dan nanoemulsi).
Pengemulsi nano ultrasonik memungkinkan untuk menghasilkan nanoemulsi ganja yang jernih dan lezat. Gambar menunjukkan UP400ST ultrasonicator (400W)
Minyak: Minyak nabati seperti minyak zaitun, minyak kelapa atau minyak MCT membantu penyerapan zat aktif ganja ke dalam sistem pencernaan. Cannabinoid seperti CBD dan THC hampir tidak dapat diserap tanpa minyak atau lemak. Untuk mencapai penyerapan yang optimal, ekstrak ganja sebagian besar diemulsi menjadi minyak dan kemudian diproses lebih lanjut menjadi emulsi.
Pengemulsi: Lesitin, yang tersedia dalam bentuk bubuk, butiran dan cair, adalah pengemulsi, yang cocok untuk makanan dan produk medis. Untuk emulsi minyak ganja, lesitin adalah salah satu pengemulsi yang paling umum. Pengemulsi lainnya, yang memberikan efek yang baik adalah pengemulsi berbahan dasar getah arab atau pati.
Cara Menyiapkan Emulsi Ganja dengan Sonikasi
Untuk menyiapkan nano-emulsi CBD yang stabil, campuran Polysorbate 80 dan Lecithin bekerja dengan sangat baik. Tidak perlu membeli pre-mix yang terlalu mahal karena kedua aditif tersebut mudah tersedia dalam kualitas food grade.
- Polisorbat 80: juga dikenal sebagai Alkest TW 80, Scattics, Canarcel, Poegasorb 80, Montanox 80, Tween 80
- Lekitin: Lipoid adalah produsen lesitin berkualitas tinggi.
Resep untuk Formulasi Nanoemulsi CBD
Untuk nanoemulsi CDB 2wt% (minyak dalam air) gunakan: minyak CBD 2wt%, Polysorbate 2wt% 80, 1wt% Lecithin, 95wt% air
Untuk nanoemulsi CDB 5wt% (minyak dalam air) gunakan: 5wt% minyak CBD, 3.3wt% Polysorbate 80, 1.7wt% Lecithin, 90wt% air
Kebutuhan energi ultrasonik: sekitar 300 hingga 400Ws / g energi sonikasi pada amplitudo 40 hingga 70 mikron. Ultrasonicators UP200Ht atau UP400St adalah perangkat pengemulsi yang cocok hingga 5L per batch.
Protokol Langkah demi Langkah untuk Membuat Nanoemulsi CBD Ultrasonik:
- Campuran Minyak: Untuk persiapan, premix sekitar 10mL minyak ganja (misalnya minyak CBD, memiliki minyak BHO) dengan 40mL minyak zaitun!
- Nanoemulsi Minyak dalam air: Untuk menyiapkan emulsi minyak ganja, ambil gelas kimia dengan sekitar 100mL air. Sebagai pengemulsi, tambahkan sekitar 10-15 gram lesitin kedelai cair. Air harus memiliki suhu kamar. Tempatkan gelas kimia air dalam bak air untuk mengontrol suhu selama sonikasi. Rendam sonotrode UP400St ke dalam gelas kimia dengan air. Untuk sonikasi, atur ke 50% amplitudo. Tuang perlahan campuran minyak ganja / minyak zaitun ke dalam 100mL air suhu kamar sambil sonikasi air untuk membentuk nanoemulsi. Untuk meningkatkan emulsi yang lebih baik, tambahkan premiks minyak ke dalam air tepat di bawah sonotrode menggunakan pipet atau jarum suntik.
Untuk pengaturan skala yang lebih besar menggunakan sel aliran, Hielscher MultiPhaseCavitator InsertMPC48 digunakan untuk menyuntikkan minyak CBD langsung ke area kavitasi ultrasound di bawah sonotrode ultrasonik. Sisipan MultiPhaseCavitatorMPC48 digunakan untuk produksi nanoemulsi inline ultrasonik dan memastikan nano-emulsifikasi seragam minyak CBD dalam campuran air.
Peran Minyak Pembawa untuk Nanoemulsi Ultrasonik
Minyak pembawa merupakan komponen penting dalam persiapan nanoemulsi CBD ultrasonik.
Untuk membuat nanoemulsi yang stabil, minyak CBD perlu didistribusikan secara merata di seluruh fase berair. Di sinilah oli pembawa masuk. Minyak pembawa biasanya lebih ringan dan kurang kental yang lebih larut dengan air daripada minyak CBD. Mereka digunakan untuk mengencerkan minyak CBD dan membuatnya lebih mudah untuk menyebar dalam fase berair.
Minyak pembawa juga berperan dalam stabilitas nanoemulsi. Jenis minyak pembawa yang digunakan dapat mempengaruhi ukuran tetesan dan stabilitas nanoemulsi. Misalnya, minyak tertentu mungkin lebih baik dalam menstabilkan tetesan kecil, sementara yang lain mungkin lebih baik dalam mencegah penggabungan tetesan dari waktu ke waktu.
Selain peran fungsionalnya, minyak pembawa juga dapat berdampak pada sifat sensorik produk akhir. Mereka dapat mempengaruhi tekstur, warna, dan aroma nanoemulsi.
Secara keseluruhan, minyak pembawa merupakan komponen penting dalam persiapan nanoemulsi CBD ultrasonik. Mereka membantu membubarkan minyak CBD dalam fase berair, menstabilkan nanoemulsi, dan dapat memengaruhi sifat sensorik produk akhir.
Daftar Minyak Pembawa yang Baik untuk Nanoemulsi CBD Ultrasonik
Dalam contoh kami di atas, kami menggunakan minyak zaitun sebagai minyak pembawa untuk nanoemulsi minyak ganja yang disiapkan secara ultrasonik. Selain minyak zaitun, ada beberapa pilihan lain yang biasa digunakan juga. Minyak pembawa terbaik untuk nanoemulsi CBD dapat bergantung pada beberapa faktor, seperti ukuran tetesan yang diinginkan, stabilitas, dan sifat sensorik produk akhir. Berikut adalah beberapa minyak pembawa umum yang digunakan untuk nanoemulsi CBD dan beberapa sifatnya:
- Minyak MCT (trigliserida rantai menengah): Minyak MCT adalah minyak ringan, tidak berwarna, dan tidak beraroma yang berasal dari minyak kelapa. Ini adalah pilihan populer untuk nanoemulsi CBD karena sangat stabil, memiliki umur simpan yang lama, dan dapat membantu menghasilkan tetesan kecil.
- Minyak bunga matahari: Minyak bunga matahari adalah minyak rasa netral yang tinggi asam lemak tak jenuh. Ini adalah pilihan yang baik untuk nanoemulsi CBD karena dapat membantu menghasilkan tetesan kecil dan memiliki stabilitas oksidatif yang tinggi.
- Minyak biji rami: Minyak biji rami adalah minyak pembawa yang populer untuk produk CBD karena kaya akan asam lemak omega-3 dan omega-6. Ini dapat digunakan sebagai minyak pembawa untuk nanoemulsi CBD, tetapi mungkin tidak stabil seperti minyak lain dan dapat menghasilkan tetesan yang lebih besar.
- Minyak biji anggur: Minyak biji anggur adalah minyak ringan tanpa rasa yang tinggi asam lemak tak jenuh. Ini adalah pilihan yang baik untuk nanoemulsi CBD karena dapat membantu menghasilkan tetesan kecil dan memiliki stabilitas oksidatif yang tinggi.
Pada akhirnya, pilihan minyak pembawa akan tergantung pada persyaratan spesifik produk dan sifat sensorik yang diinginkan. Penting untuk dicatat bahwa pilihan pengemulsi dan kondisi pemrosesan (seperti input energi selama ultrasonikasi) juga dapat berdampak signifikan pada sifat-sifat nanoemulsi akhir.
Kurva distribusi sempit dari nanoemulsi minyak rami dalam air yang disiapkan dengan ultrasonicator UP400St.
Nano-emulsifikasi ultrasonik digunakan untuk menghasilkan nanoemulsi CBD yang stabil dengan ketersediaan hayati yang unggul.
Emulsi minyak ganja menggunakan minyak zaitun sebagai minyak pembawa.
Emulsi Liposomal CBD
Ultrasonifikasi adalah metode yang lebih baik untuk menghasilkan CDB liposomal atau THC liposomal sebagai vesikel farmasi dan kosmetik. Liposom adalah pembawa nano berbasis lipid untuk komponen obat aktif, yang meningkatkan ketersediaan hayati dan efek terapeutik dari zat aktif seperti CBD atau THC. Karena cannabinoid adalah molekul yang sangat halus, mereka rentan terhadap degradasi oleh oksidasi serta degradasi oleh enzim yang berbeda. Enkapsulasi nano CBD atau THC dalam liposom, mencegah degradasi cannabinoid. Sonikasi dapat secara efektif merangkum cannabinoid menjadi liposom.
Klik di sini untuk membaca lebih lanjut tentang enkapsulasi liposom zat aktif!
Stabilitas Nanoemulsi THC/CBD
Untuk menghasilkan nanoemulsi oil-in-water (o/w) stabil jangka panjang, perlu menggunakan surfaktan yang sesuai atau untuk membentuk liposom yang merangkum senyawa bioaktif lipofilik menjadi minyak pembawa. Untuk minyak ganja, minyak pembawa harus memiliki kualitas makanan dan tidak boleh mengganggu penampilan, rasa, atau stabilitas produk akhir. Minyak kelapa (MCT) dan minyak zaitun adalah minyak pembawa yang baik untuk cannabinoid. Minyak pembawa adalah faktor yang sangat penting untuk membuat emulsi yang stabil secara fisikokimia karena dapat membantu mencegah emulsi terhadap pematangan Ostwald. Pematangan Ostwald adalah kekuatan pendorong yang mengacaukan emulsi dengan pengkasaran tetesan. Nanoemulsi trigliserida rantai panjang stabil jangka panjang terhadap pematangan Ostwald. Minyak zaitun dan minyak kelapa mengandung trigliserida rantai panjang, sehingga keduanya, minyak zaitun dan kelapa adalah minyak pembawa yang cocok untuk THC atau CBD.
Peralatan Ultrasonik untuk Nanoemulsifikasi
Anda dapat memproduksi nanoemulsi CBD dalam mode batch atau kontinu menggunakan mesin emulsifikasi ultrasonik. Homogenizer ultrasonik Hielscher adalah pengemulsi yang kuat untuk menghasilkan nano-emulsi CBD yang stabil. Produksi ultrasonik emulsi minyak ganja (o / w) adalah prosedur yang mudah dan cepat, yang meyakinkan dengan hasil yang optimal.
Hielscher Ultrasonics adalah pemasok terkemuka untuk sistem ultrasonik yang kuat dan andal. Ini mencakup berbagai macam mulai dari perangkat lab dan bench-top hingga mesin industri lengkap untuk pemrosesan volume besar dalam kondisi yang menuntut. Aplikasi umum atau mesin ultrasonik Hielscher meliputi emulsifikasi, homogenisasi dan ekstraksi untuk makanan dan minuman serta dalam industri farmasi atau kosmetik.
| Volume Batch Emulsi | Laju Aliran Emulsi | Direkomendasikan perangkat |
|---|---|---|
| 0.5 untuk 1.5mL | n.a. | VialTweeter |
| 1 hingga 500mL | 10-200mL/min | UP100H |
| 10-2000mL | 20 hingga 400mL/min | UP200Ht, UP400St |
| 0.1 hingga 20L | 0.2 sampai 4L/min | UIP2000hdT |
| 10 sampai 100L | 2-10L/min | UIP4000 |
| n.a. | 10 sampai 100L/menit | UIP16000 |
| n.a. | kristal yang lebbig | cluster UIP16000 |
Ekstraksi Ultrasonik
Ekstraksi ultrasonik terkenal dan proses jangka panjang yang ditetapkan untuk mengekstrak senyawa berharga dari tumbuhan. Oleh karena itu, sonifikasi adalah teknik yang ideal untuk menghasilkan minyak CBD berkualitas tinggi. Dengan kavitasi ultrasonik yang dapat dikontrol dengan tepat, sel-sel tumbuhan berlubang dan pelarut didorong ke dalam sel, di mana ia menyerap senyawa intraseluler seperti cannabinoid, terpene, flavonoid dll.
Baca lebih lanjut tentang Ekstraksi dari ganja!
Fakta-fakta yang Patut Diketahui
Nanoemulsi THC dan CBD
Nanoemulsi juga dikenal sebagai emulsi mini atau emulsi submikron. Nanoemulsi adalah emulsi dengan ukuran tetesan antara 20 dan 500nm. Nanoemulsi adalah sistem isotropik yang stabil secara termodinamika, yang terdiri dari dua cairan yang tidak dapat bercampur (misalnya minyak dan air). Salah satu dari dua cairan yang tidak dapat bercampur tersebar sangat halus ke fase kedua untuk membentuk fase tunggal. Penambahan pengemulsi, misalnya surfaktan dan ko-surfaktan menstabilkan emulsi dengan mencegah penggabungan tetesan. Ukuran dan bentuk partikel/tetesan yang tersebar dalam fase kontinu menentukan perbedaan utama antara emulsi dan nanoemulsi. Pematangan Ostwald adalah mekanisme destabilisasi utama dalam nanoemulsi THC atau CBD. Pematangan Ostwald adalah proses degradasi difusi, yang berarti bahwa struktur yang tidak homogen seperti emulsi berubah seiring waktu. Tetesan emulsi meningkat dari waktu ke waktu karena tetesan yang lebih kecil larut dan menyimpan kembali bahannya ke tetesan yang lebih besar. Jenis minyak memiliki pengaruh besar pada intensitas dan laju pematangan Ostwald. Artinya, pilihan oli yang sesuai dapat mempengaruhi stabilitas emulsi secara signifikan. Nanoemulsi menunjukkan peningkatan pengiriman bahan aktif (misalnya obat-obatan).
Tentang Butana Hash Oil (BHO)
Minyak hash diproduksi dengan ekstraksi pelarut, misalnya ekstraksi ultrasonik atau ekstraksi C02 superkritis yang dibantu ultrasonik. Untuk produksi minyak hash, lebih disukai bahan tanaman kering dan dekarboksilasi digunakan. Cairan berikut adalah pelarut yang sering digunakan untuk ekstraksi minyak hash: etanol, kloroform, diklorometan, petroleum eter, nafta, benzena, butana, metanol, isopropanol, dan minyak zaitun. Pelarut non-polar seperti benzena, kloroform dan petroleum eter, tidak dapat mengekstrak konstituen ganja atau ganja yang larut dalam air. Ini membantu untuk mendapatkan minyak hash yang lebih kuat. Ekstraksi ekstrak ganja dengan pelarut non-polar menghasilkan produk rasa yang lebih enak daripada ekstraksi dengan pelarut polar. Pencucian ekstrak dengan alkali dapat meningkatkan bau dan rasa minyak hash.
Simpan minyak hash dalam wadah kedap udara dan lindungi dari paparan cahaya. Paparan udara, kehangatan dan cahaya, menyebabkan minyak kehilangan rasa dan psikoaktivitasnya karena penuaan. Penambahan antioksidan pada formulasi minyak hash dapat mengurangi efek negatif ini.
Tentang Cannabinoid
Setidaknya ada 113 jenis cannabinoid yang diidentifikasi dalam ganja. Cannabinoid adalah zat fitokimia aktif dengan efek psikoaktif dan/atau medis. THC atau tetrahydrocannabinol adalah senyawa psikoaktif utama dalam ganja. CBD atau cannabidiol adalah bahan penting lainnya dengan efek terapeutik. Cannabinoid adalah senyawa lipofilik dan berpotensi asam-labil. Cannabinoid tidak larut dalam air, tetapi sangat larut dalam pelarut non-polar (misalnya lemak dan minyak). Untuk meningkatkan pencernaan cannabinoid, ekstrak ganja dicampur ke dalam minyak pembawa dan kemudian diproses secara ultrasonik menjadi nano-emulsi.