초음파를 이용한 대마 오일 / CBD 나노에멀젼

맑고 반투명한 대마 나노에멀젼을 만드는 것은 매우 어려운 과제입니다. 초음파 유화기는 칸나비노이드를 캡슐화한 맑고 장기간 안정적인 나노에멀젼을 제조하는 데 매우 효율적인 기술입니다. 초음파로 나노유화한 CBD, CBG 또는 THC는 생체이용률이 현저히 더 높습니다.

초음파 프로브를 이용한 CBD 나노에멀젼 제조

초음파 캐비테이션은 나노 범위의 우수한 에멀젼을 제조하는 데 매우 효과적인 유화 방법입니다. 탁한 에멀젼(마이크로에멀젼, 약 150–100nm)을 초음파 처리하면 CBD 액적의 크기가 약 10nm 범위의 미세한 액적으로 줄어들어 반투명해지거나 맑고 투명해집니다. 이로 인해 에멀젼의 안정성이 크게 높아집니다. 초음파로 제조한 에멀젼은 유화제나 계면활성제를 첨가하지 않아도 자체적으로 안정성을 유지하는 경우가 많습니다.
대마 오일의 경우 나노유화는 칸나비노이드의 흡수와 생체이용률을 높여 경구 투여 시 더 강한 효과를 나타냅니다. 따라서 나노에멀젼은 기존 CBD 제형과 비교하여 대마 제품의 투여량을 줄이면서도 동일한 효과를 얻을 수 있게 합니다.

대마 오일 에멀젼은 팅크제, 캡슐, 로션, 전자담배용 베이프 카트리지와 같은 대마, 헴프, THC 또는 CBD 기반 제품에 사용되는 마이크로미터 또는 나노미터 크기의 칸나비노이드 현탁액입니다. THC, CBD 등의 칸나비노이드는 친유성(= 소수성)입니다. 따라서 칸나비노이드를 수성 제형에 분산시키려면 강한 전단이 필요합니다. 칸나비노이드는 물에 용해되지 않지만 오일과 지방 같은 비극성 용매에는 잘 용해됩니다. 칸나비노이드가 물과 섞이지 않는 특성을 극복하려면 적절한 유화 기술이 필요합니다. 강력한 초음파 캐비테이션은 입자 크기가 작고 안정적인 에멀젼(o/w, w/o, w/o/w, o/w/o, 마이크로에멀젼 및 나노에멀젼)을 제조하는 데 잘 알려져 있고 확립된 기술입니다.

오일: 올리브유, 코코넛 오일 또는 MCT 오일과 같은 식물성 오일은 대마의 활성 물질이 소화계에 흡수되도록 돕습니다. CBD와 THC 같은 칸나비노이드는 오일이나 지방 없이는 거의 흡수되지 않습니다. 최적의 흡수를 위해 대마 추출물은 대부분 오일에 유화한 다음 추가로 가공하여 에멀젼으로 만듭니다.
유화제: 분말, 과립 및 액체 형태로 제공되는 레시틴은 식품 및 의료용 제품에 적합한 유화제입니다. 레시틴은 대마 오일 에멀젼에 가장 흔히 사용되는 유화제 중 하나입니다. 그 밖에 좋은 효과를 내는 유화제로는 아라비아검이나 전분 기반 유화제가 있습니다.

초음파 처리를 이용한 대마 에멀젼 제조 방법

안정적인 CBD 나노에멀젼을 제조하는 데는 폴리소르베이트 80과 레시틴의 혼합물이 매우 효과적입니다. 두 첨가제 모두 식품 등급으로 쉽게 구할 수 있으므로 지나치게 비싼 사전 혼합물을 구매할 필요가 없습니다.

• 폴리소르베이트 80: Alkest TW 80, Scattics, Canarcel, Poegasorb 80, Montanox 80, Tween 80이라는 이름으로도 알려져 있습니다
• 레시틴: Lipoid는 고품질 레시틴 제조업체입니다.

 
CBD 나노에멀젼 배합을 위한 제조법
 
2wt% CDB 나노에멀젼(수중유형) 제조 시 사용: 2wt% CBD 오일, 2wt% 폴리소르베이트 80, 1wt% 레시틴, 95wt% 물
5wt% CDB 나노에멀젼(수중유형) 제조 시 사용: 5wt% CBD 오일, 3.3wt% 폴리소르베이트 80, 1.7wt% 레시틴, 90wt% 물
 

초음파 에너지 요구량: 진폭 40–70마이크로미터에서 약 300–400Ws/g의 초음파 처리 에너지. 초음파 처리 장치 UP200Ht 또는 UP400St는 배치당 최대 5L를 유화하는 데 적합한 장치입니다.
 

초음파 CBD 나노에멀젼 제조를 위한 단계별 프로토콜:

1. 오일 혼합물: 준비 단계에서 대마 오일(예: CBD 오일, 해시 오일 BHO) 약 10mL를 올리브유 40mL와 미리 혼합하십시오!
2. 수중유형 나노에멀젼: 대마 오일 에멀젼을 제조하려면 약 100mL의 물이 담긴 비커를 준비합니다. 유화제로 액상 대두 레시틴 약 10–15그램을 첨가합니다. 물은 실온이어야 합니다. 초음파 처리 중 온도를 제어할 수 있도록 물이 담긴 비커를 수조에 넣습니다. UP400St의 소노트로드를 비커의 물에 담급니다. 초음파 처리를 위해 진폭을 50%로 설정합니다. 나노에멀젼이 형성되도록 물을 초음파 처리하면서 대마 오일/올리브유 혼합물을 실온의 물 100mL에 천천히 붓습니다. 더 나은 에멀젼을 얻으려면 스포이트나 주사기를 사용하여 오일 예비 혼합물을 소노트로드 바로 아래의 물에 첨가합니다.

플로우 셀을 사용하는 대규모 설비에서는 Hielscher MultiPhaseCavitator InsertMPC48을 사용하여 초음파 소노트로드 아래의 초음파 캐비테이션 영역에 CBD 오일을 직접 주입합니다. MultiPhaseCavitator InsertMPC48은 나노에멀젼의 초음파 인라인 생산에 사용되며, 물 혼합물 내 CBD 오일의 균일한 나노유화를 보장합니다.

초음파 나노에멀젼에서 캐리어 오일의 역할

캐리어 오일은 초음파 CBD 나노에멀젼 제조에 중요한 구성 성분입니다.
안정적인 나노에멀젼을 만들려면 CBD 오일을 수상 전체에 균일하게 분산시켜야 합니다. 이때 캐리어 오일이 사용됩니다. 캐리어 오일은 일반적으로 CBD 오일보다 가볍고 점도가 낮으며 물과 더 잘 혼합되는 오일입니다. 캐리어 오일은 CBD 오일을 희석하고 수상에 더 쉽게 분산되도록 하는 데 사용됩니다.
캐리어 오일은 나노에멀젼의 안정성에도 영향을 줍니다. 사용하는 캐리어 오일의 종류는 나노에멀젼의 액적 크기와 안정성에 영향을 줄 수 있습니다. 예를 들어, 일부 오일은 작은 액적을 안정화하는 데 더 효과적일 수 있으며, 다른 오일은 시간이 지남에 따라 발생하는 액적의 합일을 방지하는 데 더 효과적일 수 있습니다.
캐리어 오일은 기능적 역할 외에도 최종 제품의 관능적 특성에 영향을 줄 수 있습니다. 나노에멀젼의 질감, 색상 및 향에 영향을 줄 수 있습니다.
전반적으로 캐리어 오일은 초음파 CBD 나노에멀젼 제조에 중요한 구성 성분입니다. 캐리어 오일은 CBD 오일을 수상에 분산시키고 나노에멀젼을 안정화하는 데 도움을 주며, 최종 제품의 관능적 특성에 영향을 줄 수 있습니다.

초음파 CBD 나노에멀젼에 적합한 캐리어 오일 목록

위의 예에서는 초음파로 제조하는 대마 오일 나노에멀젼의 캐리어 오일로 올리브유를 사용합니다. 올리브유 외에도 일반적으로 사용되는 다른 선택지가 여러 가지 있습니다. CBD 나노에멀젼에 가장 적합한 캐리어 오일은 원하는 액적 크기, 안정성 및 최종 제품의 관능적 특성과 같은 몇 가지 요인에 따라 달라질 수 있습니다. 다음은 CBD 나노에멀젼에 흔히 사용되는 캐리어 오일과 각 오일의 몇 가지 특성입니다.

• MCT(중쇄 트리글리세리드) 오일: MCT 오일은 코코넛유에서 유래한 가볍고 무색이며 맛이 없는 오일입니다. 안정성이 높고 보존 기간이 길며 작은 액적을 형성하는 데 도움을 줄 수 있어 CBD 나노에멀젼에 널리 사용됩니다.
• 해바라기유: 해바라기유는 불포화 지방산 함량이 높고 맛이 중성적인 오일입니다. 작은 액적을 형성하는 데 도움을 줄 수 있고 산화 안정성이 높아 CBD 나노에멀젼에 적합한 선택입니다.
• 대마씨유: 대마씨유는 오메가-3 및 오메가-6 지방산이 풍부하여 CBD 제품의 캐리어 오일로 널리 사용됩니다. CBD 나노에멀젼의 캐리어 오일로 사용할 수 있지만, 다른 오일만큼 안정적이지 않을 수 있으며 더 큰 액적을 형성할 수 있습니다.
• 포도씨유: 포도씨유는 불포화 지방산 함량이 높고 가벼우며 맛이 없는 오일입니다. 작은 액적을 형성하는 데 도움을 줄 수 있고 산화 안정성이 높아 CBD 나노에멀젼에 적합한 선택입니다.

궁극적으로 캐리어 오일의 선택은 제품의 구체적인 요구 사항과 원하는 관능적 특성에 따라 달라집니다. 유화제의 선택과 처리 조건(초음파 처리 중 에너지 투입량 등)도 최종 나노에멀젼의 특성에 상당한 영향을 미칠 수 있다는 점을 유의해야 합니다.

초음파 처리기 UP400St로 제조한 대마유 수중유형 나노에멀젼의 좁은 분포 곡선.

CBD의 리포솜 에멀젼

초음파 처리는 의약품 및 화장품용 소포 형태의 리포솜 CDB 또는 리포솜 THC를 생산하는 데 선호되는 방법입니다. 리포솜은 약물의 활성 성분을 위한 지질 기반 나노운반체로, CBD 또는 THC와 같은 활성 물질의 생체이용률과 치료 효과를 향상시킵니다. 칸나비노이드는 매우 민감한 분자이므로 산화뿐 아니라 다양한 효소에 의해서도 쉽게 분해됩니다. CBD 또는 THC를 리포솜에 나노캡슐화하면 칸나비노이드의 분해를 방지할 수 있습니다. 초음파 처리는 칸나비노이드를 리포솜에 효과적으로 캡슐화할 수 있습니다.
활성 물질의 리포솜 캡슐화에 대해 자세히 알아보려면 여기를 클릭하세요!
 

THC/CBD 나노에멀젼의 안정성

장기간 안정적인 수중유형(o/w) 나노에멀젼을 생산하려면 적절한 계면활성제를 사용하거나 친유성 생리활성 화합물을 캐리어 오일에 캡슐화하는 리포솜을 형성해야 합니다. 대마유에 사용하는 캐리어 오일은 식품 등급이어야 하며, 최종 제품의 외관, 맛 또는 안정성에 지장을 주어서는 안 됩니다. 코코넛유(MCT)와 올리브유는 칸나비노이드에 적합한 캐리어 오일입니다. 캐리어 오일은 에멀젼의 오스트발트 숙성을 방지하는 데 도움이 될 수 있으므로 물리화학적으로 안정적인 에멀젼을 만드는 데 매우 중요한 요소입니다. 오스트발트 숙성은 액적의 조대화를 통해 에멀젼을 불안정하게 만드는 구동력입니다. 장쇄 트리글리세리드 나노에멀젼은 오스트발트 숙성에 대해 장기간 안정적입니다. 올리브유와 코코넛유는 장쇄 트리글리세리드를 함유하므로 둘 다 THC 또는 CBD에 적합한 캐리어 오일입니다.

나노유화용 초음파 장비

초음파 유화기를 사용하면 배치식 또는 연속식으로 CBD 나노에멀젼을 생산할 수 있습니다. Hielscher 초음파 균질기는 안정적인 CBD 나노에멀젼을 생산하는 강력한 유화기입니다. 대마유 에멀젼(o/w)의 초음파 생산은 최적의 결과를 제공하는 쉽고 빠른 공정입니다.
Hielscher Ultrasonics는 강력하고 신뢰할 수 있는 초음파 시스템의 선도적인 공급업체입니다. 실험실용 및 탁상형 장비부터 까다로운 조건에서 대용량을 처리하는 본격적인 산업용 장비까지 전체 범위를 제공합니다. Hielscher 초음파 장비의 일반적인 응용 분야에는 식음료 산업뿐 아니라 제약 또는 화장품 산업에서의 유화, 균질화 및 추출이 포함됩니다.