Óleo de Cannabis / CBD Nanoemulsão por ultra-sons
Produzir nanoemulsões de canábis claras e translúcidas é um verdadeiro desafio. Os emulsionantes ultra-sónicos são uma técnica altamente eficiente para produzir nanoemulsões claras e estáveis de longa duração que encapsulam canabinóides. Ultrasonically nano-emulsionado CBD, CBG ou THC têm uma biodisponibilidade significativamente maior.
Fazer nano-emulsões de CBD com uma sonda de ultra-sons
A cavitação ultra-sónica é um método de emulsificação muito eficaz para preparar emulsões superiores na gama nano. A sonicação de emulsões com turbidez (micro-emulsões, aprox. 150 a 100nm) torna-as translúcidas ou claras e transparentes, porque reduz o tamanho das gotículas CBD para gotículas diminutas na gama de aprox. 10nm. Este facto aumenta significativamente a estabilidade da emulsão. As emulsões produzidas por ultra-sons são frequentemente auto-estáveis sem adição de um emulsionante ou surfactante.
No caso do óleo de canábis, a nanoemulsificação melhora a absorção e a biodisponibilidade dos canabinóides, produzindo assim um efeito mais profundo quando administrado por via oral. Por conseguinte, quando comparadas com as formulações convencionais de CBD, as nanoemulsões permitem uma dosagem mais baixa do produto de canábis e a obtenção dos mesmos efeitos.
As emulsões de óleo de cannabis são suspensões de canabinóides de tamanho micron ou nanométrico para produtos à base de cannabis, cânhamo, THC ou CBD, tais como tinturas, cápsulas, loções e cartuchos de vapor para cigarros electrónicos. Os canabinóides, como o THC, o CBD, etc., são lipofílicos (= hidrofóbicos). Por conseguinte, requerem um cisalhamento intenso para dispersar o canabinóide em formulações à base de água. Os canabinóides não são solúveis em água, mas apresentam uma boa solubilidade em solventes não polares, como óleos e gorduras. É necessária uma técnica de emulsificação adequada para ultrapassar a imiscibilidade dos canabinóides na água. A cavitação ultra-sónica intensa é uma técnica bem conhecida e bem estabelecida para produzir emulsões finas e estáveis (o/w, w/o, w/o/w, o/w/o, micro e nanoemulsões).
Os nanoemulsionadores ultra-sónicos permitem produzir nanoemulsões de cannabis claras e saborosas. A imagem mostra o ultrasonicador UP400ST (400W)
Óleo: Os óleos vegetais, como o azeite, o óleo de coco ou o óleo MCT, ajudam a absorção das substâncias activas da canábis no sistema digestivo. Os canabinóides, como o CBD e o THC, dificilmente podem ser absorvidos sem óleo ou gordura. Para conseguir uma absorção óptima, os extractos de canábis são geralmente emulsionados em óleo e depois transformados numa emulsão.
Emulsionante: A lecitina, que está disponível em pó, grânulos e na forma líquida, é um emulsionante adequado para produtos alimentares e médicos. Para as emulsões de óleo de canábis, a lecitina é um dos emulsionantes mais comuns. Outros emulsionantes que produzem bons efeitos são a goma-arábica ou os emulsionantes à base de amido.
Como preparar uma emulsão de canábis com sonicação
Para preparar nano-emulsões estáveis de CBD, uma mistura de Polissorbato 80 e Lecitina funciona muito bem. Não há necessidade de comprar pré-misturas demasiado caras, uma vez que ambos os aditivos estão facilmente disponíveis em qualidade alimentar.
- Polissorbato 80: também conhecido como Alkest TW 80, Scattics, Canarcel, Poegasorb 80, Montanox 80, Tween 80
- Lecitina: A Lipoid é um fabricante de lecitina de alta qualidade.
Receitas para a formulação de nanoemulsões de CBD
Para nanoemulsão de CDB a 2wt% (óleo em água), utilizar: 2wt% de óleo de CDB, 2wt% de polissorbato 80, 1wt% de lecitina, 95wt% de água
Para nanoemulsão de CDB a 5wt% (óleo em água), utilizar: 5wt% de óleo de CDB, 3,3wt% de polissorbato 80, 1,7wt% de lecitina, 90wt% de água
Necessidade de energia ultra-sónica: aprox. 300 a 400Ws/g de energia de sonicação a amplitudes de 40 a 70 microns. Os ultrasonicators UP200Ht ou UP400St são dispositivos de emulsificação adequados para até 5L por lote.
Protocolo passo-a-passo para fazer uma nanoemulsão ultrassónica de CBD:
- Mistura de óleo: Para a preparação, pré-misturar cerca de 10mL de óleo de canábis (por exemplo, óleo CBD, óleo BHO) com 40mL de azeite!
- Nanoemulsão de óleo em água: Para preparar a emulsão de óleo de canábis, pega num copo com cerca de 100 ml de água. Como emulsionante, adiciona cerca de 10-15 gramas de lecitina de soja líquida. A água deve estar à temperatura ambiente. Colocar o copo de água num banho de água para controlar a temperatura durante a sonicação. Mergulhar o sonotrodo do UP400St no copo com água. Para a sonicação, ajustar para 50% de amplitude. Verter lentamente a mistura de óleo de canábis/azeite nos 100 ml de água à temperatura ambiente enquanto se procede à sonicação da água para formar uma nanoemulsão. A fim de melhorar a emulsão, adicionar a pré-mistura de óleo na água logo abaixo do sonotrodo usando um conta-gotas ou seringa.
Para configurações de maior escala utilizando uma célula de fluxo, o Hielscher MultiPhaseCavitator InsertMPC48 é utilizado para injetar o óleo CBD diretamente na área de cavitação ultra-sónica por baixo do sonotrodo ultrassónico. Inserção do Cavitador MultifásicoMPC48 é utilizado para a produção ultrassónica em linha de nanoemulsões e assegura a nanoemulsificação uniforme do óleo CBD em misturas de água.
O papel dos óleos transportadores para nanoemulsões ultra-sônicas
Os óleos transportadores são um componente importante na preparação de nanoemulsões ultra-sónicas de CBD.
Para criar uma nanoemulsão estável, o óleo CBD precisa de ser disperso uniformemente na fase aquosa. É aqui que entram os óleos veiculares. Os óleos veiculares são normalmente óleos mais leves e menos viscosos que são mais miscíveis com a água do que o óleo CBD. São utilizados para diluir o óleo CBD e facilitar a sua dispersão na fase aquosa.
Os óleos veiculares também desempenham um papel na estabilidade da nanoemulsão. O tipo de óleo veicular utilizado pode afetar o tamanho das gotículas e a estabilidade da nanoemulsão. Por exemplo, certos óleos podem ser melhores a estabilizar pequenas gotículas, enquanto outros podem ser melhores a prevenir a coalescência de gotículas ao longo do tempo.
Para além do seu papel funcional, os óleos veiculares podem também ter um impacto nas propriedades sensoriais do produto final. Podem afetar a textura, a cor e o aroma da nanoemulsão.
Em geral, os óleos transportadores são um componente importante na preparação de nanoemulsões ultra-sónicas de CBD. Eles ajudam a dispersar o óleo CBD na fase aquosa, estabilizar a nanoemulsão, e pode impactar as propriedades sensoriais do produto final.
Lista de bons óleos transportadores para nanoemulsões ultrassônicas de CBD
No nosso exemplo acima, utilizamos o azeite como óleo transportador para a nanoemulsão de óleo de canábis preparada por ultra-sons. Para além do azeite, existem várias outras opções que também são normalmente utilizadas. O melhor óleo veicular para as nanoemulsões de CBD pode depender de alguns factores, como o tamanho de gota desejado, a estabilidade e as propriedades sensoriais do produto final. Aqui estão alguns óleos veiculares comuns utilizados para nanoemulsões de CBD e algumas das suas propriedades:
- Óleo MCT (triglicéridos de cadeia média): O óleo MCT é um óleo leve, incolor e sem sabor, derivado do óleo de coco. É uma escolha popular para nanoemulsões de CBD porque é altamente estável, tem um longo prazo de validade e pode ajudar a produzir pequenas gotículas.
- Óleo de girassol: O óleo de girassol é um óleo de sabor neutro com elevado teor de ácidos gordos insaturados. É uma boa escolha para nanoemulsões de CBD porque pode ajudar a produzir pequenas gotículas e tem uma elevada estabilidade oxidativa.
- Óleo de sementes de cânhamo: O óleo de semente de cânhamo é um óleo de transporte popular para produtos de CBD porque é rico em ácidos gordos ómega 3 e ómega 6. Pode ser utilizado como óleo veicular para nanoemulsões de CBD, mas pode não ser tão estável como outros óleos e pode produzir gotículas maiores.
- Óleo de grainha de uva: O óleo de semente de uva é um óleo leve e insípido, com elevado teor de ácidos gordos insaturados. É uma boa escolha para nanoemulsões de CBD porque pode ajudar a produzir pequenas gotículas e tem uma elevada estabilidade oxidativa.
Em última análise, a escolha do óleo veicular dependerá dos requisitos específicos do produto e das propriedades sensoriais desejadas. É importante notar que a escolha do emulsionante e as condições de processamento (como a entrada de energia durante a ultra-sons) também podem ter um impacto significativo nas propriedades da nanoemulsão final.
Curva de distribuição estreita da nanoemulsão de óleo de cânhamo em água preparada com o ultrasonicador UP400St.
A nano-emulsificação ultra-sónica é utilizada para produzir nanoemulsões estáveis de CBD com biodisponibilidade superior.
Emulsão de óleo de cannabis utilizando o azeite como óleo de base.
Emulsões lipossomais de CBD
Ultrasonification é o método preffered para produzir CDB lipossomal ou THC lipossomal como vesículas farmacêuticas e cosméticas. Os lipossomas são nanocarreadores à base de lípidos para componentes de fármacos activos, que melhoram a biodisponibilidade e os efeitos terapêuticos das substâncias activas, como o CBD ou o THC. Uma vez que os canabinóides são moléculas realmente delicadas, são susceptíveis de degradação por oxidação, bem como de degradação por diferentes enzimas. O nanoencapsulamento do CBD ou do THC em lipossomas evita a degradação dos canabinóides. A sonicação pode encapsular eficazmente os canabinóides em lipossomas.
Clique aqui para ler mais sobre o encapsulamento lipossomal de substâncias activas!
Estabilidade da nanoemulsão THC/CBD
A fim de produzir nanoemulsões óleo em água (o/w) estáveis a longo prazo, é necessário utilizar um tensioativo adequado ou formar lipossomas que encapsulem os compostos bioactivos lipofílicos num óleo de transporte. No caso do óleo de canábis, o óleo de transporte deve ser de qualidade alimentar e não deve interferir com o aspeto, o sabor ou a estabilidade do produto final. O óleo de coco (MCT) e o azeite são bons óleos veiculares para os canabinóides. Os óleos veiculares são um fator muito importante para criar uma emulsão fisico-quimicamente estável, uma vez que podem ajudar a prevenir a emulsão contra o amadurecimento de Ostwald. O amadurecimento de Ostwald é a força motriz que desestabiliza uma emulsão através do engrossamento das gotículas. As nanoemulsões de triglicéridos de cadeia longa são estáveis a longo prazo contra o amadurecimento de Ostwald. O azeite e o óleo de coco contêm triglicéridos de cadeia longa, pelo que tanto o azeite como o óleo de coco são óleos transportadores adequados para o THC ou o CBD.
Equipamento de ultra-sons para nanoemulsificação
É possível produzir uma nanoemulsão de CBD em lote ou em modo contínuo utilizando uma máquina de emulsificação ultra-sónica. Homogeneizadores ultra-sônicos Hielscher são emulsificantes poderosos para produzir nano-emulsões CBD estáveis. A produção ultra-sônica de emulsões de óleo de cannabis (o / w) é um procedimento fácil e rápido, que convence por ótimos resultados.
A Hielscher Ultrasonics é o principal fornecedor de sistemas de ultra-sons potentes e fiáveis. Abrange toda a gama, desde dispositivos de laboratório e de bancada até máquinas industriais completas para o processamento de grandes volumes em condições exigentes. As aplicações comuns das máquinas de ultra-sons Hielscher incluem a emulsificação, homogeneização e extração para alimentos e bebidas, bem como na indústria farmacêutica ou cosmética.
| Volume do lote de emulsão | Caudal de emulsão | Dispositivos recomendados |
|---|---|---|
| 0.5 a 1,5mL | n.d. | VialTweeter |
| 1 a 500mL | 10 a 200mL/min | UP100H |
| 10 a 2000mL | 20 a 400mL/min | UP200Ht, UP400ST |
| 0.1 a 20L | 0.2 a 4L/min | UIP2000hdT |
| 10 a 100L | 2 a 10L/min | UIP4000 |
| n.d. | 10 a 100L/min | UIP16000 |
| n.d. | maior | grupo de UIP16000 |
Extração por ultra-sons
A extração por ultra-sons é bem conhecida e é um processo estabelecido a longo prazo para extrair compostos valiosos de plantas. Por conseguinte, a sonificação é a técnica ideal para produzir óleos CBD de alta qualidade. Por cavitação ultra-sónica precisamente controlável, as células vegetais são perfuradas e o solvente é empurrado para dentro da célula, onde absorve compostos intracelulares, tais como canabinóides, terpenos, flavonóides, etc.
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Fatos, vale a pena conhecer
Nanoemulsões de THC e CBD
As nanoemulsões são também conhecidas como miniemulsões ou emulsões submicrónicas. As nanoemulsões são emulsões com um tamanho de gotícula entre 20 e 500 nm. Uma nanoemulsão é um sistema isotrópico termodinamicamente estável, que consiste em dois líquidos imiscíveis (por exemplo, óleo e água). Um dos dois líquidos imiscíveis é disperso muito finamente na segunda fase, de modo a formar uma fase única. A adição de emulsionantes, por exemplo, tensioactivos e co-surfactantes, estabiliza as emulsões, impedindo a coalescência das gotículas. O tamanho e a forma das partículas/gotas dispersas na fase contínua definem a principal diferença entre uma emulsão e uma nanoemulsão. O amadurecimento de Ostwald é o principal mecanismo de desestabilização nas nanoemulsões de THC ou CBD. O amadurecimento de Ostwald é um processo de degradação por difusão, o que significa que uma estrutura não homogénea, como uma emulsão, muda ao longo do tempo. As gotículas da emulsão aumentam com o tempo, à medida que as gotículas mais pequenas se dissolvem e depositam novamente o seu material nas gotículas maiores. O tipo de óleo tem uma grande influência na intensidade e na taxa de maturação de Ostwald. Isto significa que a escolha de um óleo adequado pode afetar significativamente a estabilidade da emulsão. As nanoemulsões mostram uma melhor entrega de ingredientes activos (por exemplo, medicamentos).
Sobre o Butane Hash Oil (BHO)
O óleo de haxixe é produzido por extração com solventes, por exemplo, extração por ultra-sons ou extração com C02 supercrítico assistida por ultra-sons. Para a produção de óleo de haxixe, é utilizado preferencialmente material vegetal seco e descarboxilado. Os seguintes líquidos são solventes frequentemente utilizados na extração de óleo de haxixe: etanol, clorofórmio, diclorometano, éter de petróleo, nafta, benzeno, butano, metanol, isopropanol e azeite. Os solventes não polares, como o benzeno, o clorofórmio e o éter de petróleo, não conseguem extrair os constituintes solúveis em água da marijuana ou do haxixe. Este facto ajuda a obter um óleo de haxixe mais potente. A extração de extractos de cannabis com solventes não polares produz um produto com melhor sabor do que a extração com solventes polares. A lavagem dos extractos com álcali pode melhorar o odor e o sabor do óleo de haxixe.
Guarda o óleo de haxixe num recipiente hermético e protege-o da exposição à luz. A exposição ao ar, ao calor e à luz faz com que o óleo perca o seu sabor e psicoactividade devido ao envelhecimento. A adição de antioxidantes à formulação do óleo de haxixe pode reduzir este efeito negativo.
Sobre os canabinóides
Existem pelo menos 113 tipos de canabinóides identificados na canábis. Os canabinóides são substâncias fitoquímicas activas com efeitos psicoactivos e/ou medicinais. O THC ou tetrahidrocanabinol é o principal composto psicoativo da canábis. O CBD ou canabidiol é outro ingrediente importante com efeitos terapêuticos. Os canabinóides são compostos lipofílicos e potencialmente ácido-lábeis. Os canabinóides são insolúveis em água, mas são muito solúveis em solventes não polares (por exemplo, gordura e óleo). Para melhorar a digestão dos canabinóides, os extractos de cannabis são misturados em óleos de base e depois processados por ultra-sons em nano-emulsões.