超音波による大麻オイル / CBDナノエマルション

透明または半透明の大麻ナノエマルションを作ることは、非常に難しい課題です。超音波乳化装置は、カンナビノイドを封入した透明で長期間安定なナノエマルションを製造するための、非常に効率的な技術です。超音波でナノ乳化したCBD、CBGまたはTHCは、生体利用率が大幅に高くなります。

超音波プローブを使用したCBDナノエマルションの作製

超音波キャビテーションは、ナノサイズ領域の優れたエマルションを調製するための、非常に効果的な乳化方法です。濁りのあるエマルション（マイクロエマルション、約150–100nm）を超音波処理すると、CBDの液滴サイズが約10nmの極めて小さな液滴にまで縮小するため、半透明、または澄んだ透明な状態になります。これにより、エマルションの安定性が大幅に向上します。超音波で製造したエマルションは、乳化剤や界面活性剤を添加しなくても安定性を保つことがよくあります。
大麻オイルでは、ナノ乳化によってカンナビノイドの吸収と生体利用率が向上し、経口投与時により強い効果が得られます。そのため、従来のCBD製剤と比較して、ナノエマルションでは大麻製品の投与量を減らしながら同じ効果を得ることができます。

大麻オイルエマルションは、チンキ剤、カプセル、ローション、電子タバコ用ベイプカートリッジなど、大麻、ヘンプ、THCまたはCBDをベースとした製品向けの、マイクロメートルサイズまたはナノサイズのカンナビノイド懸濁液です。THCやCBDなどのカンナビノイドは親油性（＝疎水性）です。そのため、水性製剤にカンナビノイドを分散させるには、強いせん断が必要です。カンナビノイドは水には溶けませんが、油脂などの非極性溶媒にはよく溶けます。カンナビノイドと水が混和しないという性質を克服するには、適切な乳化技術が必要です。強力な超音波キャビテーションは、微細で安定したエマルション（o/w、w/o、w/o/w、o/w/o、マイクロエマルションおよびナノエマルション）を製造するための、広く知られた確立済みの技術です。

油： オリーブ油、ココナッツ油、MCT油などの植物油は、大麻の活性成分が消化器系に吸収されるのを助けます。CBDやTHCなどのカンナビノイドは、油脂がなければほとんど吸収されません。最適な吸収を実現するため、大麻抽出物は通常、油に乳化した後、さらに加工してエマルションにします。
乳化剤： 粉末、顆粒、液体の形態で入手できるレシチンは、食品や医療製品に適した乳化剤です。大麻オイルエマルションでは、レシチンは最も一般的な乳化剤の一つです。ほかにも、アラビアガムやデンプンベースの乳化剤が良好な効果をもたらします。

超音波処理による大麻エマルションの調製方法

安定したCBDナノエマルションを調製するには、ポリソルベート80とレシチンの混合物が非常に有効です。どちらの添加剤も食品グレードのものを容易に入手できるため、割高なプレミックスを購入する必要はありません。

• ポリソルベート80：Alkest TW 80、Scattics、Canarcel、Poegasorb 80、Montanox 80、Tween 80とも呼ばれます
• レシチン: Lipoidは高品質のレシチンを製造するメーカーです。

 
CBDナノエマルションの配合レシピ
 
2wt%のCDBナノエマルション（水中油型）には、2wt%のCBDオイル、2wt%のポリソルベート 80、1wt%のレシチン、95wt%の水を使用します。
5wt%のCDBナノエマルション（水中油型）には、5wt%のCBDオイル、3.3wt%のポリソルベート 80、1.7wt%のレシチン、90wt%の水を使用します。
 

必要な超音波エネルギー：約300–400Ws/gの超音波処理エネルギーを、振幅40–70マイクロメートルで投入します。超音波処理装置UP200HtまたはUP400Stは、バッチあたり最大5Lの乳化に適しています。
 

超音波によるCBDナノエマルション作製の段階別手順：

1. 油の混合：調製にあたり、約10mLの大麻オイル（例：CBDオイル、has oil BHO）と40mLのオリーブ油をあらかじめ混合してください！
2. 水中油型ナノエマルション：大麻オイルエマルションを調製するには、約100mLの水を入れたビーカーを用意します。乳化剤として、約10–15グラムの液状大豆レシチンを加えます。水は室温にしてください。超音波処理中の温度を制御するため、水を入れたビーカーを水浴に置きます。UP400Stのソノトロードを、ビーカー内の水に浸します。超音波処理の振幅を50%に設定します。室温の水100mLを超音波処理しながら、大麻オイルとオリーブ油の混合物をゆっくり注ぎ、ナノエマルションを形成します。より良好なエマルションを得るには、スポイトまたはシリンジを使用して、あらかじめ混合した油をソノトロードの真下の水中に加えます。

フローセルを使用する大規模な設備では、Hielscher MultiphaseCavitator InsertMPC48を使用して、超音波ソノトロードの下にある超音波キャビテーション領域にCBDオイルを直接注入します。 MultiphaseCavitator InsertMPC48 は、ナノエマルションの超音波インライン製造に使用され、CBDオイルと水の混合物を均一にナノ乳化することを保証します。

超音波ナノエマルションにおけるキャリアオイルの役割

キャリアオイルは、超音波によるCBDナノエマルションの調製において重要な成分です。
安定したナノエマルションを作るには、CBDオイルを水相全体に均一に分散させる必要があります。ここでキャリアオイルが役立ちます。キャリアオイルは通常、CBDオイルよりも水と混和しやすい、軽くて粘度の低い油です。CBDオイルを希釈し、水相に分散しやすくするために使用されます。
キャリアオイルは、ナノエマルションの安定性にも関与します。使用するキャリアオイルの種類は、ナノエマルションの液滴サイズと安定性に影響する可能性があります。例えば、ある油は小さな液滴の安定化により適している場合があり、別の油は時間の経過に伴う液滴の合一を防ぐのにより適している場合があります。
キャリアオイルは、機能上の役割に加え、最終製品の官能特性にも影響する可能性があります。ナノエマルションの質感、色、香りに影響することがあります。
全体として、キャリアオイルは超音波によるCBDナノエマルションの調製において重要な成分です。CBDオイルを水相に分散させるのを助け、ナノエマルションを安定化し、最終製品の官能特性に影響する可能性があります。

超音波によるCBDナノエマルションに適したキャリアオイルの一覧

上記の例では、超音波で調製する大麻オイルナノエマルションのキャリアオイルとしてオリーブ油を使用しています。オリーブ油以外にも、一般的に使用される選択肢がいくつかあります。CBDナノエマルションに最適なキャリアオイルは、目標とする液滴サイズ、安定性、最終製品の官能特性など、いくつかの要因によって異なる場合があります。以下に、CBDナノエマルションに一般的に使用されるキャリアオイルと、その特性の一部を示します。

• MCT（中鎖トリグリセリド）油： MCT油は、ココナッツ油に由来する、軽くて無色、無味の油です。非常に安定性が高く、保存期間が長く、小さな液滴の形成を助けることができるため、CBDナノエマルションによく選ばれます。
• ヒマワリ油： ヒマワリ油は、不飽和脂肪酸を豊富に含み、味に癖のない油です。小さな液滴の形成を助けることができ、酸化安定性も高いため、CBDナノエマルションに適しています。
• ヘンプシード油： ヘンプシード油は、オメガ3脂肪酸とオメガ6脂肪酸を豊富に含むため、CBD製品でよく使用されるキャリアオイルです。CBDナノエマルションのキャリアオイルとして使用できますが、ほかの油ほど安定していない場合があり、より大きな液滴が形成される可能性があります。
• グレープシード油： グレープシード油は、不飽和脂肪酸を豊富に含む、軽くて無味の油です。小さな液滴の形成を助けることができ、酸化安定性も高いため、CBDナノエマルションに適しています。

最終的に、キャリアオイルの選択は、製品の具体的な要件と目標とする官能特性によって決まります。乳化剤の選択や処理条件（超音波処理中のエネルギー投入量など）も、最終的なナノエマルションの特性に大きな影響を与える可能性があることに留意する必要があります。

超音波処理装置UP400Stで調製した、ヘンプオイルの水中油型ナノエマルションの幅の狭い分布曲線。

CBDのリポソームエマルション

超音波処理は、医薬品および化粧品用の小胞としてリポソーム化CDBまたはリポソーム化THCを製造するための、推奨される方法です。リポソームは、薬物の活性成分を運ぶ脂質ベースのナノキャリアであり、CBDやTHCなどの活性物質の生体利用率と治療効果を向上させます。カンナビノイドは非常に繊細な分子であるため、酸化による分解だけでなく、さまざまな酵素による分解も受けやすい性質があります。CBDまたはTHCをリポソーム内にナノ封入すると、カンナビノイドの分解を防ぐことができます。超音波処理によって、カンナビノイドをリポソームに効果的に封入できます。
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THC/CBDナノエマルションの安定性

長期間安定した水中油型（o/w）ナノエマルションを製造するには、適切な界面活性剤を使用するか、親油性の生理活性化合物をキャリアオイル内に封入するリポソームを形成する必要があります。大麻オイル用のキャリアオイルは、食品グレードであるべきであり、最終製品の外観、味、安定性を損なうものであってはなりません。ココナッツ油（MCT）とオリーブ油は、カンナビノイドに適したキャリアオイルです。キャリアオイルは、エマルションのオストワルド熟成を防ぐのに役立つ可能性があるため、物理化学的に安定したエマルションを作るうえで非常に重要な要因です。オストワルド熟成は、液滴の粗大化によってエマルションを不安定化する駆動力です。長鎖トリグリセリドのナノエマルションは、オストワルド熟成に対して長期間安定しています。オリーブ油とココナッツ油は長鎖トリグリセリドを含むため、どちらもTHCまたはCBDに適したキャリアオイルです。

ナノ乳化用の超音波装置

超音波乳化装置を使用して、バッチ方式または連続方式でCBDナノエマルションを製造できます。Hielscherの超音波ホモジナイザーは、安定したCBDナノエマルションを製造するための強力な乳化装置です。超音波による大麻オイルエマルション（o/w）の製造は、簡単で迅速な工程であり、最適な結果が得られることが魅力です。
Hielscher Ultrasonicsは、強力で信頼性の高い超音波システムを提供する業界をリードするサプライヤーです。実験室用装置や卓上装置から、厳しい条件下で大量の材料を処理する本格的な産業用装置まで、全範囲を網羅しています。Hielscherの超音波装置の一般的な用途には、食品・飲料分野および製薬・化粧品産業における乳化、均質化、抽出があります。