Olio di Cannabis / CBD Nanoemulsione da Ultrasonics

È possibile produrre una nanoemulsione CBD in modalità batch o continua utilizzando una macchina di emulsione ad ultrasuoni. Gli omogeneizzatori ad ultrasuoni Hielscher sono potenti emulsionanti per produrre nano-emulsioni CBD stabili. La produzione ad ultrasuoni di emulsioni di olio di cannabis (o/n) è una procedura facile e veloce, che convince per i risultati ottimali.

Olio di Cannabis o Emulsione CBD

Il processore ad ultrasuoni UP400St è un emulsionatore adatto per l'emulsificazione di CBD fino a 5L. La UP400St con un reattore a celle a flusso ultrasonico produce circa 10 - 50L di nanoemulsione CBD all'ora.
Le emulsioni di olio di cannabis sono sospensioni di cannabinoidi di dimensioni micron o nano-size per prodotti a base di cannabis, canapa, THC o CBD come tinture, capsule, lozioni e cartucce di vape di sigarette elettroniche. I cannabinoidi come il THC, CBD ecc. sono lipofili (= idrofobici). Pertanto richiedono un'intensa cesoiatura per disperdere il cannabinoide in formulazioni a base d'acqua. I cannabinoidi non sono solubili in acqua, ma mostrano una buona solubilità in solventi non polari come oli e grassi. Richiede una tecnica di emulsificazione adeguata per superare l'immiscibilità dei cannabinoidi in acqua. L'intensa cavitazione ultrasonica è una tecnica ben nota e consolidata per produrre emulsioni stabili e di piccole dimensioni (o/w, w/o, w/o, w/o/w, o/w/o, micro e nanoemulsioni).

Olio: Gli oli vegetali come l'olio d'oliva, l'olio di cocco o l'olio MCT favoriscono l'assorbimento dei principi attivi della cannabis nell'apparato digerente. I cannabinoidi come il CBD e il THC difficilmente possono essere assorbiti senza olio o grasso. Per ottenere un assorbimento ottimale, gli estratti di cannabis vengono per lo più emulsionati in olio e successivamente trasformati in un'emulsione.
Emulsionante: La lecitina, disponibile in polvere, granuli e sotto forma liquida, è un emulsionante, adatto per alimenti e prodotti medici. Per le emulsioni di olio di cannabis, la lecitina è uno degli emulsionanti più comuni. Altri emulsionanti, che danno buoni effetti sono emulsionanti a base di gomma arabica o di amido.

Come preparare un'emulsione di cannabis con sonicazione

Per preparare nano-emulsioni CBD stabili, un mix di polisorbato 80 e lecitina funziona molto bene. Non è necessario acquistare premiscele a prezzi eccessivamente elevati, in quanto entrambi gli additivi sono facilmente disponibili per uso alimentare.

Per il 2wt% CDB nanoemulsione (olio in acqua) utilizzare: 2wt% olio CBD, 2wt% polisorbato 80, 1wt% lecitina, 95wt% acqua
Per il 5wt% CDB nanoemulsione (olio in acqua) utilizzare: 5wt% olio CBD, 3.3wt% polisorbato 80, 1.7wt% lecitina, 90wt% acqua

Fabbisogno energetico ad ultrasuoni: circa 300-400W/g di energia di sonicazione ad ampiezze da 40 a 70 micron.

Passo dopo passo:

  1. Miscela d'olio: Per la preparazione, premix circa 10mL di olio di hashish (es. BHO) con 40mL di olio d'oliva!
  2. Olio-in-acqua-nanoemulsione: Per preparare l'emulsione di olio di cannabis, prendere un bicchiere con circa 100mL di acqua. Come emulsionante, aggiungere circa 10-15 grammi di lecitina di soia liquida. L'acqua dovrebbe avere temperatura ambiente. Mettere il becher in un bagno d'acqua per controllare la temperatura durante la sonicazione. Immergere il sonotrodo della UP400St nel becher con acqua. Per la sonicazione, impostare l'ampiezza al 50%. Versare lentamente la miscela olio di hashish/olio di oliva nei 100mL di acqua a temperatura ambiente mentre sonicando l'acqua si forma una nanoemulsione. Per migliorare un'emulsione migliore, aggiungere la premiscela di olio nell'acqua proprio sotto il sonotrodo utilizzando un contagocce o una siringa.

 

Per configurazioni su larga scala, utilizzare un Hielscher InsertMPC48 per iniettare l'olio CBD direttamente nell'area cavitazionale sotto il sonotrodo ad ultrasuoni.

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CBD Nano-emulsioni CBD

La cavitazione ultrasonica è un metodo di emulsificazione molto efficace per preparare emulsioni superiori nella gamma nano. La sonicazione di emulsioni con torbidità (microemulsioni, da 150 a 100 nm circa) le rende traslucide o chiare e trasparenti, in quanto riduce la dimensione delle gocce di CBD a gocce minuscole nell'intervallo di circa 10 nm. Questo aumenta significativamente la stabilità dell'emulsione. Le emulsioni prodotte ad ultrasuoni sono spesso autostabili senza aggiunta di emulsionante o tensioattivo.
Per l'olio di cannabis, la nanoemulsione migliora l'assorbimento dei cannabinoidi (biodisponibilità) e produce un effetto più profondo. Quindi dosi più basse di prodotti a base di cannabis possono dare gli stessi effetti.

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Emulsione di olio di cannabis - prodotto da emulsificazione ad ultrasuoni con il processore da 400W UP400St.

Emulsione di olio di cannabis

Emulsioni liposomiali di CBD

L'ultrasonificazione è il metodo preffered per produrre CDB liposomiale o THC liposomiale come vescicole farmaceutiche e cosmetiche. I liposomi sono nanocarriere a base lipidica per i componenti attivi dei farmaci, che migliorano la biodisponibilità e gli effetti terapeutici dei principi attivi come il CBD o il THC. Poiché i cannabinoidi sono molecole molto delicate, sono inclini alla degradazione per ossidazione e alla degradazione da parte di diversi enzimi. Nano-incapsulamento di CBD o THC nei liposomi, previene la degradazione dei cannabinoidi. La sonicazione può efficacemente incapsulare i cannabinoidi in liposomi.
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Stabilità della nanoemulsione THC/CBD

Per produrre nanoemulsioni stabili a lungo termine, è necessario utilizzare un tensioattivo adatto o formare liposomi che racchiudono i composti lipofili bioattivi in un olio vettore. Per l'olio di cannabis, l'olio vettore dovrebbe avere qualità alimentare e non dovrebbe interferire con l'aspetto, il gusto o la stabilità del prodotto finale. L'olio di cocco (MCT) e l'olio d'oliva sono buoni oli da trasporto per i cannabinoidi. Gli oli veicolanti sono un fattore molto importante per creare un'emulsione fisico-chimicamente stabile in quanto possono aiutare a prevenire la maturazione dell'emulsione contro Ostwald. La maturazione di Ostwald è la forza motrice che destabilizza un'emulsione da gocciolamento grossolano. Le nanoemulsioni di trigliceridi a catena lunga sono stabili a lungo termine contro la maturazione di Ostwald. L'olio d'oliva e l'olio di cocco contengono trigliceridi a catena lunga, cosicché sia l'olio d'oliva che l'olio di cocco sono un olio adatto per trasportare il THC o il CBD.

Apparecchiature ad ultrasuoni per nanoemulsificazione

Hielscher Ultrasonics è il fornitore leader per sistemi a ultrasuoni potenti e affidabili. Copre l'intera gamma, dai dispositivi da laboratorio e da banco alle macchine industriali complete per la lavorazione di grandi volumi in condizioni difficili. Le applicazioni comuni o le macchine ad ultrasuoni Hielscher comprendono l'emulsificazione, l'omogeneizzazione e l'estrazione per alimenti e bevande, nonché nell'industria farmaceutica o cosmetica.

La tabella seguente fornisce un'indicazione della capacità di lavorazione approssimativa dei nostri ultrasuoni:

Emulsione Batch Volume dell'emulsione Portata dell'emulsione Dispositivi raccomandati
0,5-1,5 mL n.a. VialTweeter
1 - 500mL 10 - 200mL/min UP100H
10 - 2000mL 20 - 400mL/min UP200Ht, UP400St
0,1 - 20L 0,2 - 4L/min UIP2000hdT
10 - 100L 2 - 10L/min UIP4000
n.a. 10 - 100L/min UIP16000
n.a. più grande cluster di UIP16000

estrazione ad ultrasuoni

L'estrazione ad ultrasuoni è ben nota ed è un processo consolidato a lungo termine per estrarre preziosi composti da piante. Pertanto, la sonificazione è la tecnica ideale per produrre oli CBD di alta qualità. Grazie alla cavitazione ultrasonica controllabile con precisione, le cellule vegetali vengono perforate e il solvente viene spinto nella cellula, dove assorbe i composti intracellulari come cannabinoidi, terpeni, flavonoidi, ecc.

L'estrazione ad ultrasuoni è ampiamente utilizzata per la produzione di estratti botanici come il CBD dalla cannabis e dalla canapa. L'ecografia è altamente efficiente e rapida.

Estrazione ad ultrasuoni di sostanze botaniche come il CBD dalla cannabis

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Particolarità / Cose da sapere

Nanoemulsioni THC e CBD

Le nanoemulsioni sono note anche come miniemulsione o emulsione submicronica. Le nanoemulsioni sono emulsioni con dimensioni delle gocce comprese tra 20 e 500 nm. Una nanoemulsione è un sistema isotropo termodinamicamente stabile, che consiste in due liquidi immiscibili (es. olio e acqua). Uno dei due liquidi immiscibili viene disperso finemente nella seconda fase in modo da formare un'unica fase. L'aggiunta di emulsionanti, ad esempio tensioattivi e co-surfattanti, stabilizza le emulsioni impedendo la coalescenza delle gocce. La dimensione e la forma delle particelle/gocce disperse nella fase continua definisce la differenza principale tra un'emulsione e una nanoemulsione. La maturazione di Ostwald è il principale meccanismo di destabilizzazione nelle nanoemulsioni di THC o CBD. La maturazione di Ostwald è un processo di degrado per diffusione, il che significa che una struttura disomogenea come un'emulsione cambia nel tempo. Le goccioline di emulsione aumentano nel tempo man mano che le goccioline più piccole si dissolvono e riposizionano il loro materiale sulle goccioline più grandi. Il tipo di olio influisce notevolmente sull'intensità e sulla velocità di maturazione di Ostwald. Ciò significa che la scelta di un olio adatto può influire significativamente sulla stabilità dell'emulsione. Le nanoemulsioni mostrano una migliore veicolazione di principi attivi (ad es. farmaci).

Circa l'olio di hashish al butano (BHO)

L'olio di hashish è prodotto mediante estrazione con solventi, ad esempio estrazione ad ultrasuoni o estrazione supercritica ultrasonica di C02. Per la produzione di olio di hashish, preferibilmente secco, viene utilizzato materiale vegetale decarbossilato. I seguenti liquidi sono frequentemente utilizzati per l'estrazione dell'olio di hashish: etanolo, cloroformio, diclorometano, etere di petrolio, nafta, benzene, butano, metanolo, isopropanolo e olio d'oliva. I solventi non polari come il benzene, il cloroformio e l'etere di petrolio non possono estrarre i componenti idrosolubili della marijuana o dell'hashish. Questo aiuta ad ottenere un olio di hashish più potente. L'estrazione di estratti di cannabis con solventi non polari produce un prodotto dal gusto migliore rispetto all'estrazione con solventi polari. Il lavaggio degli estratti con alcali può migliorare l'odore e il sapore dell'olio di hashish.
Conservare l'olio di hashish in un contenitore ermetico e proteggerlo dall'esposizione alla luce. L'esposizione all'aria, al calore e alla luce, fa sì che l'olio perda il suo sapore e la sua psicoattività a causa dell'invecchiamento. L'aggiunta di antiossidanti alla formulazione dell'olio di hashish può ridurre questo effetto negativo.

Informazioni sui cannabinoidi

Ci sono almeno 113 tipi di cannabinoidi identificati nella cannabis. I cannabinoidi sono sostanze fitochimiche attive con effetti psicoattivi e/o medici. Il THC o tetraidrocannabinolo è il composto psicoattivo primario della cannabis. Il CBD o cannabidiolo è un altro importante ingrediente con effetti terapeutici. I cannabinoidi sono composti lipofili e potenzialmente acido-labili. I cannabinoidi sono insolubili in acqua, ma sono molto solubili in solventi non polari (ad esempio grassi e olio). Per migliorare la digestione dei cannabinoidi, mescolare gli estratti di cannabis in olii portatori.