Olej z konopi indyjskich? Nanoemulsja CBD firmy Ultrasonics
Tworzenie klarownych, półprzezroczystych nanoemulsji konopi indyjskich jest prawdziwym wyzwaniem. Emulgatory ultradźwiękowe są wysoce wydajną techniką wytwarzania klarownych, długotrwale stabilnych nanoemulsji enkapsulujących kannabinoidy. Ultradźwiękowo nanoemulgowane CBD, CBG lub THC mają znacznie wyższą biodostępność.
Tworzenie nano-emulsji CBD za pomocą sondy ultradźwiękowej
Kawitacja ultradźwiękowa jest bardzo skuteczną metodą emulgowania w celu przygotowania doskonałych emulsji w zakresie nano. Sonikacja emulsji o mętności (mikroemulsje, ok. 150 do 100 nm) czyni je półprzezroczystymi lub przezroczystymi i przezroczystymi, ponieważ zmniejsza rozmiar kropli CBD do maleńkich kropelek w zakresie ok. 10 nm. Zwiększa to znacznie stabilność emulsji. Emulsje wytwarzane ultradźwiękowo są często samostabilne bez dodatku emulgatora lub środka powierzchniowo czynnego.
W przypadku oleju z konopi indyjskich nanoemulsyfikacja poprawia wchłanianie i biodostępność kannabinoidów, zapewniając tym samym głębszy efekt po podaniu doustnym. Dlatego też, w porównaniu z konwencjonalnymi preparatami CBD, nanoemulsje pozwalają na niższą dawkę produktu z konopi indyjskich i osiągnięcie tych samych efektów.
Emulsje olejowe z konopi indyjskich to zawiesiny kannabinoidów o mikronowej lub nano-rozmiarze do produktów na bazie konopi indyjskich, THC lub CBD, takich jak nalewki, kapsułki, płyny i wkłady do e-papierosów. Kannabinoidy, takie jak THC, CBD itp. są lipofilowe (= hydrofobowe). Dlatego też wymagają intensywnego ścinania w celu rozproszenia kannabinoidów w preparatach na bazie wody. Kannabinoidy nie rozpuszczają się w wodzie, ale wykazują dobrą rozpuszczalność w niepolarnych rozpuszczalnikach, takich jak oleje i tłuszcze. Wymaga to odpowiedniej techniki emulgowania, aby przezwyciężyć niemieszalność kannabinoidów w wodzie. Intensywna kawitacja ultradźwiękowa jest dobrze znaną i ugruntowaną techniką wytwarzania drobnych, stabilnych emulsji (o/w, w/o, w/o/w, o/w/o, mikro- i nanoemulsji).
Ultradźwiękowe nanoemulgatory pozwalają na produkcję klarownych i smacznych nanoemulsji z konopi indyjskich. Zdjęcie przedstawia ultradźwiękowy UP400ST (400W)
Olej: Oleje roślinne, takie jak oliwa z oliwek, olej kokosowy lub olej MCT, wspomagają wchłanianie substancji czynnych konopi indyjskich do układu pokarmowego. Kannabinoidy, takie jak CBD i THC, nie mogą być wchłaniane bez oleju lub tłuszczu. Aby osiągnąć optymalne wchłanianie, ekstrakty z konopi indyjskich są najczęściej emulgowane w oleju, a następnie dalej przetwarzane w emulsję.
Emulgator: Lecytyna, dostępna w postaci proszku, granulek i płynu, jest emulgatorem, który nadaje się do produktów spożywczych i medycznych. W przypadku emulsji oleju z konopi indyjskich, lecytyna jest jednym z najczęściej stosowanych emulgatorów. Inne emulgatory, które dają dobre efekty to guma arabska lub emulgatory na bazie skrobi.
Jak przygotować emulsję z konopi indyjskich za pomocą sonikacji?
Aby przygotować stabilne nano-emulsje CBD, bardzo dobrze sprawdza się mieszanka polisorbatu 80 i lecytyny. Nie ma potrzeby kupowania drogich premiksów, ponieważ oba dodatki są łatwo dostępne w jakości spożywczej.
- Polisorbat 80: znany również jako Alkest TW 80, Scattics, Canarcel, Poegasorb 80, Montanox 80, Tween 80
- Lecytyna: Lipoid jest producentem wysokiej jakości lecytyny.
Przepisy na formułowanie nanoemulsji CBD
Dla nanoemulsji 2wt% CDB (olej w wodzie) użyj: 2wt% oleju CBD, 2wt% polisorbatu 80, 1wt% lecytyny, 95wt% wody.
Dla 5wt% nanoemulsji CDB (olej w wodzie) użyj: 5wt% oleju CBD, 3,3wt% polisorbatu 80, 1,7wt% lecytyny, 90wt% wody.
Zapotrzebowanie na energię ultradźwiękową: ok. 300 do 400Ws/g energii sonikacji przy amplitudzie od 40 do 70 mikronów. Ultradźwięki UP200Ht lub UP400St są odpowiednimi urządzeniami emulgującymi do 5 litrów na partię.
Protokół krok po kroku do wytwarzania ultradźwiękowej nanoemulsji CBD:
- Mieszanka oleju: W celu przygotowania należy wstępnie wymieszać ok. 10 ml oleju z konopi indyjskich (np. oleju CBD, oleju haszyszowego BHO) z 40 ml oliwy z oliwek!
- Olej w wodzie - nanoemulsja: Aby przygotować emulsję oleju z konopi indyjskich, weź zlewkę z około 100 ml wody. Jako emulgator dodaj około 10-15 gramów płynnej lecytyny sojowej. Woda powinna mieć temperaturę pokojową. Umieścić zlewkę z wodą w łaźni wodnej w celu kontrolowania temperatury podczas sonikacji. Zanurzyć sonotrodę UP400St w zlewce z wodą. W przypadku sonikacji ustaw amplitudę na 50%. Powoli wlać mieszaninę oleju z konopi indyjskich i oliwy z oliwek do 100 ml wody o temperaturze pokojowej podczas sonikacji wody w celu utworzenia nanoemulsji. Aby uzyskać lepszą emulsję, należy dodać premiks olejowy do wody tuż pod sonotrodą za pomocą zakraplacza lub strzykawki.
W przypadku konfiguracji na większą skalę z wykorzystaniem celi przepływowej, Hielscher MultiPhaseCavitator InsertMPC48 służy do wstrzykiwania oleju CBD bezpośrednio w obszar kawitacji ultradźwiękowej pod sonotrodą ultradźwiękową. MultiPhaseCavitator InsertMPC48 jest używany do ultradźwiękowej produkcji nanoemulsji na linii produkcyjnej i zapewnia jednolitą nanoemulsyfikację oleju CBD w mieszaninach wodnych.
Rola olejów nośnikowych dla nanoemulsji ultradźwiękowych
Oleje nośnikowe są ważnym składnikiem w przygotowywaniu ultradźwiękowych nanoemulsji CBD.
Aby stworzyć stabilną nanoemulsję, olej CBD musi być równomiernie rozproszony w fazie wodnej. W tym miejscu pojawiają się oleje nośnikowe. Oleje nośnikowe to zazwyczaj lżejsze, mniej lepkie oleje, które są bardziej mieszalne z wodą niż olej CBD. Stosuje się je w celu rozcieńczenia oleju CBD i ułatwienia jego dyspersji w fazie wodnej.
Oleje nośnikowe również odgrywają rolę w stabilności nanoemulsji. Rodzaj zastosowanego oleju nośnikowego może wpływać na wielkość kropli i stabilność nanoemulsji. Na przykład, niektóre oleje mogą być lepsze w stabilizowaniu małych kropelek, podczas gdy inne mogą być lepsze w zapobieganiu koalescencji kropelek w czasie.
Oprócz roli funkcjonalnej, oleje nośnikowe mogą mieć również wpływ na właściwości sensoryczne produktu końcowego. Mogą one wpływać na teksturę, kolor i aromat nanoemulsji.
Ogólnie rzecz biorąc, oleje nośnikowe są ważnym składnikiem w przygotowywaniu ultradźwiękowych nanoemulsji CBD. Pomagają one zdyspergować olej CBD w fazie wodnej, stabilizują nanoemulsję i mogą wpływać na właściwości sensoryczne produktu końcowego.
Lista dobrych olejów nośnikowych dla ultradźwiękowych nanoemulsji CBD
W naszym powyższym przykładzie używamy oliwy z oliwek jako oleju nośnikowego dla ultradźwiękowo przygotowanej nanoemulsji oleju z konopi indyjskich. Oprócz oliwy z oliwek istnieje również kilka innych powszechnie stosowanych opcji. Najlepszy olej nośnikowy do nanoemulsji CBD może zależeć od kilku czynników, takich jak pożądana wielkość kropli, stabilność i właściwości sensoryczne produktu końcowego. Oto kilka popularnych olejów nośnikowych stosowanych w nanoemulsjach CBD i niektóre z ich właściwości:
- Olej MCT (średniołańcuchowy trójgliceryd): Olej MCT to lekki, bezbarwny i bezsmakowy olej pozyskiwany z oleju kokosowego. Jest to popularny wybór dla nanoemulsji CBD, ponieważ jest bardzo stabilny, ma długi okres trwałości i może pomóc w produkcji małych kropelek.
- Olej słonecznikowy: Olej słonecznikowy to olej o neutralnym smaku, który jest bogaty w nienasycone kwasy tłuszczowe. Jest to dobry wybór dla nanoemulsji CBD, ponieważ może pomóc w produkcji małych kropelek i ma wysoką stabilność oksydacyjną.
- Olej z nasion konopi: Olej z nasion konopi jest popularnym olejem nośnikowym dla produktów CBD, ponieważ jest bogaty w kwasy tłuszczowe omega-3 i omega-6. Może być stosowany jako olej nośnikowy dla nanoemulsji CBD, ale może nie być tak stabilny jak inne oleje i może wytwarzać większe kropelki.
- Olej z pestek winogron: Olej z pestek winogron to lekki, bezsmakowy olej o wysokiej zawartości nienasyconych kwasów tłuszczowych. Jest to dobry wybór dla nanoemulsji CBD, ponieważ może pomóc w produkcji małych kropelek i ma wysoką stabilność oksydacyjną.
Ultimately, the choice of carrier oil will depend on the specific requirements of the product and the desired sensory properties. It’s important to note that the choice of emulsifier and processing conditions (such as the energy input during ultrasonication) can also have a significant impact on the properties of the final nanoemulsion.
Wąska krzywa dystrybucji nanoemulsji oleju konopnego w wodzie przygotowanej za pomocą ultrasonografu UP400St.
Nanoemulsyfikacja ultradźwiękowa jest wykorzystywana do produkcji stabilnych nanoemulsji CBD o doskonałej biodostępności.
Emulsja olejowa z konopi indyjskich z oliwą z oliwek jako olejem nośnikowym.
Liposomalne emulsje CBD
Ultradźwięki są preferowaną metodą produkcji liposomalnego CDB lub liposomalnego THC jako pęcherzyków farmaceutycznych i kosmetycznych. Liposomy są nanonośnikami na bazie lipidów dla aktywnych składników leków, które poprawiają biodostępność i efekty terapeutyczne substancji czynnych, takich jak CBD lub THC. Ponieważ kannabinoidy są naprawdę delikatnymi cząsteczkami, są podatne na degradację przez utlenianie, a także na degradację przez różne enzymy. Nanokapsułkowanie CBD lub THC w liposomach zapobiega degradacji kannabinoidów. Sonikacja może skutecznie kapsułkować kannabinoidy w liposomach.
Kliknij tutaj, aby dowiedzieć się więcej o liposomalnej enkapsulacji substancji aktywnych!
Stabilność nanoemulsji THC/CBD
W celu wytworzenia długotrwale stabilnych nanoemulsji typu olej w wodzie (o/w), konieczne jest zastosowanie odpowiedniego środka powierzchniowo czynnego lub utworzenie liposomów, które zamykają lipofilowe związki bioaktywne w oleju nośnikowym. W przypadku oleju z konopi indyjskich olej nośnikowy powinien mieć jakość spożywczą i nie powinien zakłócać wyglądu, smaku ani stabilności produktu końcowego. Olej kokosowy (MCT) i oliwa z oliwek są dobrymi olejami nośnikowymi dla kannabinoidów. Oleje nośnikowe są bardzo ważnym czynnikiem w tworzeniu fizykochemicznie stabilnej emulsji, ponieważ mogą one pomóc w zapobieganiu dojrzewania Ostwalda. Dojrzewanie Ostwalda jest siłą napędową, która destabilizuje emulsję poprzez zgrubienie kropli. Długołańcuchowe nanoemulsje triglicerydowe są długotrwale stabilne przed dojrzewaniem Ostwalda. Oliwa z oliwek i olej kokosowy zawierają długołańcuchowe trójglicerydy, dzięki czemu zarówno oliwa z oliwek, jak i olej kokosowy są odpowiednimi olejami nośnikowymi dla THC lub CBD.
Sprzęt ultradźwiękowy do nanoemulsyfikacji
Nanoemulsję CBD można wytwarzać w trybie wsadowym lub ciągłym za pomocą ultradźwiękowej maszyny do emulgowania. Homogenizatory ultradźwiękowe Hielscher są silnymi emulgatorami do produkcji stabilnych nanoemulsji CBD. Ultradźwiękowa produkcja emulsji oleju z konopi indyjskich (o/w) jest łatwą i szybką procedurą, która przekonuje optymalnymi wynikami.
Hielscher Ultrasonics jest wiodącym dostawcą wydajnych i niezawodnych systemów ultradźwiękowych. Obejmuje on pełen zakres od urządzeń laboratoryjnych i stołowych do pełnych maszyn przemysłowych do przetwarzania dużych ilości w wymagających warunkach. Typowe zastosowania maszyn ultradźwiękowych Hielscher obejmują emulgowanie, homogenizację i ekstrakcję żywności i napojów, a także w przemyśle farmaceutycznym lub kosmetycznym.
| Objętość partii emulsji | Szybkość przepływu emulsji | Polecane urządzenia |
|---|---|---|
| 0.5-1,5 mL | b.d. | VialTweeter |
| 1 do 500mL | 10-200mL/min | UP100H |
| 10 do 2000mL | 20-400mL/min | UP200Ht, UP400St |
| 0.1 do 20L | 0.2 do 4L/min | UIP2000hdT |
| 10-100L | 2 do 10L/min | UIP4000 |
| b.d. | 10-100L/min | UIP16000 |
| b.d. | większe | klaster UIP16000 |
ekstrakcja ultradźwiękowa
Ekstrakcja ultradźwiękowa jest dobrze znanym i długotrwałym procesem ekstrakcji cennych związków z roślin. Dlatego też sonifikacja jest idealną techniką do produkcji wysokiej jakości olejów CBD. Dzięki precyzyjnie kontrolowanej kawitacji ultradźwiękowej komórki roślinne są perforowane, a rozpuszczalnik jest wpychany do komórki, gdzie absorbuje związki wewnątrzkomórkowe, takie jak kannabinoidy, terpeny, flawonoidy itp.
Przeczytaj więcej o ekstrakcja z konopi indyjskich!
Fakty, które warto znać
Nanoemulsje THC i CBD
Nanoemulsje są również znane jako miniemulsje lub emulsje submikronowe. Nanoemulsje to emulsje o wielkości kropli od 20 do 500 nm. Nanoemulsja to termodynamicznie stabilny układ izotropowy, który składa się z dwóch niemieszających się cieczy (np. oleju i wody). Jedna z dwóch niemieszających się cieczy jest bardzo drobno zdyspergowana w drugiej fazie w celu utworzenia pojedynczej fazy. Dodatek emulgatorów, np. środków powierzchniowo czynnych i współśrodków powierzchniowo czynnych, stabilizuje emulsje, zapobiegając koalescencji kropelek. Rozmiar i kształt cząstek/kropel rozproszonych w fazie ciągłej określa główną różnicę między emulsją a nanoemulsją. Dojrzewanie Ostwalda jest głównym mechanizmem destabilizacji nanoemulsji THC lub CBD. Dojrzewanie Ostwalda jest procesem degradacji dyfuzyjnej, co oznacza, że niejednorodna struktura, taka jak emulsja, zmienia się w czasie. Kropelki emulsji zwiększają się z czasem, gdy mniejsze kropelki rozpuszczają się i ponownie osadzają swój materiał na większych kropelkach. Rodzaj oleju ma duży wpływ na intensywność i szybkość dojrzewania Ostwalda. Oznacza to, że wybór odpowiedniego oleju może znacząco wpłynąć na stabilność emulsji. Nanoemulsje wykazują lepsze dostarczanie składników aktywnych (np. leków).
Informacje o butanowym oleju haszyszowym (BHO)
Olej haszyszowy produkowany jest w procesie ekstrakcji rozpuszczalnikiem, np. ekstrakcji ultradźwiękowej lub wspomaganej ultradźwiękami ekstrakcji nadkrytycznym C02. Do produkcji oleju haszyszowego stosuje się najlepiej suchy, dekarboksylowany materiał roślinny. Następujące ciecze są często stosowanymi rozpuszczalnikami do ekstrakcji oleju haszyszowego: etanol, chloroform, dichlorometan, eter naftowy, benzyna ciężka, benzen, butan, metanol, izopropanol i oliwa z oliwek. Rozpuszczalniki niepolarne, takie jak benzen, chloroform i eter naftowy, nie są w stanie wyekstrahować rozpuszczalnych w wodzie składników marihuany lub haszyszu. Pomaga to uzyskać silniejszy olej haszyszowy. Ekstrakcja ekstraktów z konopi indyjskich rozpuszczalnikami niepolarnymi daje produkt o lepszym smaku niż ekstrakcja rozpuszczalnikami polarnymi. Przemywanie ekstraktów alkaliami może poprawić zapach i smak oleju haszyszowego.
Olej haszyszowy należy przechowywać w szczelnym pojemniku i chronić przed światłem. Ekspozycja na powietrze, ciepło i światło powoduje, że olej traci swój smak i psychoaktywność z powodu starzenia się. Dodanie przeciwutleniaczy do oleju haszyszowego może zmniejszyć ten negatywny efekt.
Informacje o kannabinoidach
W konopiach indyjskich występuje co najmniej 113 zidentyfikowanych rodzajów kannabinoidów. Kannabinoidy to aktywne substancje fitochemiczne o działaniu psychoaktywnym i/lub medycznym. THC lub tetrahydrokannabinol jest głównym związkiem psychoaktywnym w konopiach indyjskich. CBD lub kannabidiol to kolejny ważny składnik o działaniu terapeutycznym. Kannabinoidy są związkami lipofilowymi i potencjalnie kwasolubnymi. Kannabinoidy są nierozpuszczalne w wodzie, ale są bardzo dobrze rozpuszczalne w niepolarnych rozpuszczalnikach (np. tłuszczach i olejach). Aby poprawić trawienie kannabinoidów, ekstrakty z konopi indyjskich są mieszane z olejami nośnikowymi, a następnie przetwarzane ultradźwiękowo w nano-emulsje.