Ulei de canabis / nanoemulsie CBD prin ultrasunete

Obținerea unor nanoemulsii de canabis limpezi și translucide reprezintă o adevărată provocare. Emulgatoarele cu ultrasunete sunt o tehnică foarte eficientă pentru producerea unor nanoemulsii limpezi, stabile pe termen lung, care încapsulează canabinoizi. CBD, CBG sau THC nanoemulsionate cu ultrasunete au o biodisponibilitate semnificativ mai mare.

Realizați nanoemulsii de CBD folosind o sondă cu ultrasunete

Cavitația ultrasonică este o metodă de emulsionare foarte eficientă pentru prepararea unor emulsii superioare în domeniul nano. Sonicarea emulsiilor tulburi (microemulsii, aprox. 150 până la 100nm) le face translucide sau limpezi și transparente, deoarece reduce dimensiunea picăturilor de CBD la picături minuscule în domeniul de aprox. 10nm. Aceasta crește semnificativ stabilitatea emulsiei. Emulsiile produse cu ultrasunete sunt adesea autostabile, fără adăugarea unui emulgator sau a unui surfactant.
În cazul uleiului de canabis, nanoemulsionarea îmbunătățește absorbția și biodisponibilitatea canabinoizilor, producând astfel un efect mai profund atunci când este administrat oral. Prin urmare, comparativ cu formulările convenționale de CBD, nanoemulsiile permit o dozare mai redusă a produsului de canabis, obținând aceleași efecte.

Emulsiile de ulei de canabis sunt suspensii de canabinoizi de dimensiuni micrometrice sau nanometrice pentru produse pe bază de canabis, cânepă, THC sau CBD, cum ar fi tincturi, capsule, loțiuni și cartușe de vaporizare pentru țigări electronice. Canabinoizii precum THC, CBD etc. sunt lipofili (= hidrofobi). Prin urmare, necesită o forfecare intensă pentru dispersarea canabinoidului în formulări pe bază de apă. Canabinoizii nu sunt solubili în apă, dar prezintă o bună solubilitate în solvenți nepolari, precum uleiurile și grăsimile. Este necesară o tehnică de emulsionare adecvată pentru a depăși nemiscibilitatea canabinoizilor în apă. Cavitația ultrasonică intensă este o tehnică binecunoscută și bine stabilită pentru producerea de emulsii fine și stabile (o/w, w/o, w/o/w, o/w/o, micro- și nanoemulsii).

În acest videoclip preparăm o nanoemulsie de ulei de cânepă bogat în CBD în apă folosind un sonicator Hielscher UP400St. Apoi măsurăm nanoemulsia cu un NANO-flex DLS. Rezultatele măsurării indică o distribuție foarte îngustă a dimensiunilor particulelor, ponderată volumic, în intervalul de la 9 la 40 nanometri. 95 la sută dintre particule au dimensiuni sub 28 nanometri.

Ulei: Uleiurile vegetale, precum uleiul de măsline, uleiul de cocos sau uleiul MCT, facilitează absorbția substanțelor active din canabis în sistemul digestiv. Canabinoizii precum CBD și THC pot fi absorbiți cu greu fără ulei sau grăsime. Pentru a obține o absorbție optimă, extractele de canabis sunt de cele mai multe ori emulsionate în ulei și apoi procesate în continuare într-o emulsie.
Emulgator: Lecitina, disponibilă sub formă de pulbere, granule și lichid, este un emulgator adecvat pentru produse alimentare și medicale. Pentru emulsiile de ulei de canabis, lecitina este unul dintre cei mai răspândiți emulgatori. Alți emulgatori care dau rezultate bune sunt guma arabică sau emulgatorii pe bază de amidon.

Cum se prepară o emulsie de canabis prin sonicare

Pentru prepararea unor nanoemulsii stabile de CBD, un amestec de Polisorbat 80 și lecitină funcționează foarte bine. Nu este nevoie să cumpărați premixuri supraevaluate, deoarece ambii aditivi sunt ușor de procurat în calitate alimentară.

Polisorbat 80: cunoscut și ca Alkest TW 80, Scattics, Canarcel, Poegasorb 80, Montanox 80, Tween 80
Lecitină: Lipoid este un producător de lecitină de înaltă calitate.

Rețete pentru formularea nanoemulsiilor de CBD

Pentru o nanoemulsie CDB de 2wt% (ulei în apă) utilizați: 2wt% ulei CBD, 2wt% Polisorbat 80, 1wt% lecitină, 95wt% apă
Pentru o nanoemulsie CDB de 5wt% (ulei în apă) utilizați: 5wt% ulei CBD, 3,3wt% Polisorbat 80, 1,7wt% lecitină, 90wt% apă

Necesarul de energie ultrasonică: aprox. 300 până la 400Ws/g de energie de sonicare la amplitudini de 40 până la 70 microni. Ultrasonicatoarele UP200Ht sau UP400St sunt dispozitive de emulsionare adecvate pentru până la 5L per lot.

Protocol pas cu pas pentru realizarea unei nanoemulsii CBD cu ultrasunete:

Amestecul de uleiuri: Pentru preparare, preamestecați aprox. 10mL de ulei de canabis (de ex. ulei CBD, has oil BHO) cu 40mL de ulei de măsline!
Nanoemulsie ulei-în-apă: Pentru a prepara emulsia de ulei de canabis, luați un pahar Berzelius cu aprox. 100mL de apă. Ca emulgator, adăugați aprox. 10–15 grame de lecitină lichidă din soia. Apa trebuie să fie la temperatura camerei. Așezați paharul cu apă într-o baie de apă pentru a controla temperatura în timpul sonicării. Imersați sonotroda UP400St în paharul cu apă. Pentru sonicare, setați amplitudinea la 50%. Turnați încet amestecul de ulei de canabis/ulei de măsline în cei 100mL de apă la temperatura camerei, sonicând în același timp apa, pentru a forma o nanoemulsie. Pentru a obține o emulsie mai bună, adăugați preamestecul de ulei în apă chiar sub sonotrodă, folosind o pipetă picurătoare sau o seringă.

Pentru instalații la scară mai mare care utilizează o celulă de flux, MultiphaseCavitator InsertMPC48 de la Hielscher este utilizat pentru a injecta uleiul CBD direct în zona de cavitație ultrasonică de sub sonotroda cu ultrasunete. MultiphaseCavitator InsertMPC48 este utilizat pentru producția inline cu ultrasunete a nanoemulsiilor și asigură nanoemulsionarea uniformă a amestecurilor de ulei CBD în apă.

Videoclipul prezintă emulsionarea foarte eficientă a uleiului. Procesorul ultrasonic utilizat este un sonicator Hielscher UP400St, ideal pentru prepararea loturilor de dimensiuni medii de nanoemulsii de canabis de înaltă calitate.

Rolul uleiurilor purtătoare în nanoemulsiile obținute cu ultrasunete

Uleiurile purtătoare sunt o componentă importantă în prepararea nanoemulsiilor de CBD cu ultrasunete.
Pentru a crea o nanoemulsie stabilă, uleiul CBD trebuie dispersat uniform în întreaga fază apoasă. Aici intervin uleiurile purtătoare. Uleiurile purtătoare sunt de obicei uleiuri mai ușoare, mai puțin vâscoase, care sunt mai miscibile cu apa decât uleiul CBD. Ele sunt utilizate pentru a dilua uleiul CBD și pentru a-l face mai ușor de dispersat în faza apoasă.
Uleiurile purtătoare joacă, de asemenea, un rol în stabilitatea nanoemulsiei. Tipul de ulei purtător utilizat poate influența dimensiunea picăturilor și stabilitatea nanoemulsiei. De exemplu, anumite uleiuri pot fi mai eficiente în stabilizarea picăturilor mici, în timp ce altele pot fi mai eficiente în prevenirea coalescenței picăturilor în timp.
Pe lângă rolul lor funcțional, uleiurile purtătoare pot avea și un impact asupra proprietăților senzoriale ale produsului final. Ele pot influența textura, culoarea și aroma nanoemulsiei.
În ansamblu, uleiurile purtătoare sunt o componentă importantă în prepararea nanoemulsiilor de CBD cu ultrasunete. Ele contribuie la dispersarea uleiului CBD în faza apoasă, stabilizează nanoemulsia și pot influența proprietățile senzoriale ale produsului final.

Lista uleiurilor purtătoare potrivite pentru nanoemulsiile de CBD obținute cu ultrasunete

În exemplul nostru de mai sus, folosim uleiul de măsline ca ulei purtător pentru nanoemulsia de ulei de canabis preparată cu ultrasunete. Pe lângă uleiul de măsline, există și alte câteva opțiuni utilizate în mod obișnuit. Cel mai bun ulei purtător pentru nanoemulsiile de CBD poate depinde de câțiva factori, cum ar fi dimensiunea dorită a picăturilor, stabilitatea și proprietățile senzoriale ale produsului final. Iată câteva uleiuri purtătoare utilizate frecvent pentru nanoemulsiile de CBD și unele dintre proprietățile lor:

Ulei MCT (trigliceride cu lanț mediu): Uleiul MCT este un ulei ușor, incolor și fără gust, obținut din uleiul de cocos. Este o alegere populară pentru nanoemulsiile de CBD deoarece este foarte stabil, are un termen lung de valabilitate și poate contribui la producerea unor picături mici.
Ulei de floarea-soarelui: Uleiul de floarea-soarelui este un ulei cu gust neutru, bogat în acizi grași nesaturați. Este o alegere bună pentru nanoemulsiile de CBD deoarece poate contribui la producerea unor picături mici și are o stabilitate oxidativă ridicată.
Ulei de semințe de cânepă: Uleiul de semințe de cânepă este un ulei purtător popular pentru produsele CBD deoarece este bogat în acizi grași omega-3 și omega-6. Poate fi utilizat ca ulei purtător pentru nanoemulsiile de CBD, dar este posibil să nu fie la fel de stabil ca alte uleiuri și poate produce picături mai mari.
Ulei din semințe de struguri: Uleiul din semințe de struguri este un ulei ușor, fără gust, bogat în acizi grași nesaturați. Este o alegere bună pentru nanoemulsiile de CBD deoarece poate contribui la producerea unor picături mici și are o stabilitate oxidativă ridicată.

În cele din urmă, alegerea uleiului purtător va depinde de cerințele specifice ale produsului și de proprietățile senzoriale dorite. Este important de reținut că alegerea emulgatorului și condițiile de procesare (cum ar fi aportul de energie în timpul ultrasonicării) pot avea, de asemenea, un impact semnificativ asupra proprietăților nanoemulsiei finale.

Nanoemulsia de ulei de cânepă / apă preparată prin sonicare prezintă o distribuție îngustă a nanopicăturilor

Curbă de distribuție îngustă a unei nanoemulsii de ulei de cânepă în apă, preparată cu ultrasonicatorul UP400St.

Emulsii lipozomale de CBD

Ultrasonicarea este metoda preferată pentru producerea de CDB lipozomal sau THC lipozomal sub formă de vezicule farmaceutice și cosmetice. Lipozomii sunt nanopurtători pe bază de lipide pentru componentele medicamentoase active, care îmbunătățesc biodisponibilitatea și efectele terapeutice ale substanțelor active precum CBD sau THC. Deoarece canabinoizii sunt molecule foarte delicate, aceștia sunt predispuși la degradare prin oxidare, precum și la degradare de către diferite enzime. Nanoîncapsularea CBD sau THC în lipozomi previne degradarea canabinoizilor. Sonicarea poate încapsula eficient canabinoizii în lipozomi.
Faceți clic aici pentru a citi mai multe despre încapsularea lipozomală a substanțelor active!

Căutați ajutor pentru găsirea emulgatorului / surfactantului optim pentru produsul dumneavoastră pe bază de ulei de canabis? Luați legătura cu DrRich, un consultant specializat în emulgatori pentru nanoemulsii stabile de CBD! Descărcați aici mai multe informații!

Stabilitatea nanoemulsiilor de THC/CBD

Pentru a produce nanoemulsii ulei-în-apă (o/w) stabile pe termen lung, este necesar să se utilizeze un surfactant adecvat sau să se formeze lipozomi care încapsulează compușii bioactivi lipofili într-un ulei purtător. În cazul uleiului de canabis, uleiul purtător trebuie să fie de calitate alimentară și nu trebuie să afecteze aspectul, gustul sau stabilitatea produsului final. Uleiul de cocos (MCT) și uleiul de măsline sunt uleiuri purtătoare bune pentru canabinoizi. Uleiurile purtătoare sunt un factor foarte important pentru crearea unei emulsii stabile din punct de vedere fizico-chimic, deoarece pot contribui la protejarea emulsiei împotriva maturării Ostwald. Maturarea Ostwald este forța motrice care destabilizează o emulsie prin creșterea dimensiunii picăturilor. Nanoemulsiile de trigliceride cu lanț lung sunt stabile pe termen lung împotriva maturării Ostwald. Uleiul de măsline și uleiul de cocos conțin trigliceride cu lanț lung, astfel încât atât uleiul de măsline, cât și cel de cocos sunt uleiuri purtătoare adecvate pentru THC sau CBD.

Echipamente cu ultrasunete pentru nanoemulsionare

Puteți produce o nanoemulsie de CBD în regim discontinuu (batch) sau continuu folosind o mașină de emulsionare cu ultrasunete. Omogenizatoarele cu ultrasunete Hielscher sunt emulgatoare puternice pentru producerea unor nanoemulsii stabile de CBD. Producția cu ultrasunete a emulsiilor de ulei de canabis (o/w) este o procedură ușoară și rapidă, care convinge prin rezultate optime.
Hielscher Ultrasonics este furnizorul lider de sisteme cu ultrasunete puternice și fiabile. Acoperă întreaga gamă, de la dispozitive de laborator și de banc până la mașini industriale complete pentru procesarea unor volume mari în condiții solicitante. Aplicațiile frecvente ale mașinilor cu ultrasunete Hielscher includ emulsionarea, omogenizarea și extracția pentru industria alimentară și a băuturilor, precum și în industria farmaceutică sau cosmetică.

Tabelul de mai jos vă oferă o indicație privind capacitatea aproximativă de procesare a ultrasonicatoarelor noastre:

Volumul lotului de emulsie	Debitul emulsiei	Dispozitive recomandate
0,5 până la 1,5mL	n.a.	VialTweeter
1 până la 500mL	10 până la 200mL/min	UP100H
10 până la 2000mL	20 până la 400mL/min	UP200Ht, UP400St
0,1 până la 20L	0,2 până la 4L/min	UIP2000hdT
10 până la 100L	2 până la 10L/min	UIP4000
n.a.	10 până la 100L/min	UIP16000
n.a.	mai mare	cluster de UIP16000

Subiecte conexe

Extracția cu ultrasunete

Extracția cu ultrasunete este un proces binecunoscut și stabilit de mult timp pentru extragerea compușilor valoroși din plante. Prin urmare, sonicarea este tehnica ideală pentru producerea uleiurilor CBD de înaltă calitate. Prin cavitația ultrasonică controlabilă cu precizie, celulele vegetale sunt perforate, iar solventul este împins în celulă, unde absoarbe compuși intracelulari precum canabinoizi, terpene, flavonoide etc.

Extracția cu ultrasunete a compușilor vegetali oferă randamente mai mari. Omogenizatorul Hielscher UIP2000hdT, de 2000 wați, este suficient de puternic pentru a realiza cu ușurință extracția în loturi de la 10 litri la 120 litri.

Citiți mai multe despre extracția din canabis!

Informații utile

Nanoemulsii de THC și CBD

Nanoemulsiile sunt cunoscute și sub denumirea de miniemulsii sau emulsii submicronice. Nanoemulsiile sunt emulsii cu o dimensiune a picăturilor între 20 și 500nm. O nanoemulsie este un sistem izotrop stabil din punct de vedere termodinamic, care constă din două lichide nemiscibile (de ex. ulei și apă). Unul dintre cele două lichide nemiscibile este dispersat foarte fin în cea de-a doua fază pentru a forma o singură fază. Adăugarea de emulgatori, de ex. surfactanți și co-surfactanți, stabilizează emulsiile prin prevenirea coalescenței picăturilor. Dimensiunea și forma particulelor/picăturilor dispersate în faza continuă definesc principala diferență dintre o emulsie și o nanoemulsie. Maturarea Ostwald este principalul mecanism de destabilizare în nanoemulsiile de THC sau CBD. Maturarea Ostwald este un proces de degradare prin difuzie, ceea ce înseamnă că o structură neomogenă, cum ar fi o emulsie, se modifică în timp. Picăturile emulsiei cresc în timp, pe măsură ce picăturile mai mici se dizolvă și își redepun materialul pe picăturile mai mari. Tipul de ulei are o influență majoră asupra intensității și vitezei maturării Ostwald. Aceasta înseamnă că alegerea unui ulei adecvat poate influența semnificativ stabilitatea emulsiei. Nanoemulsiile prezintă o eliberare îmbunătățită a ingredientelor active (de ex. medicamente).

Despre uleiul de hașiș extras cu butan (BHO)

Uleiul de hașiș se produce prin extracție cu solvenți, de ex. extracție cu ultrasunete sau extracție cu C02 supercritic asistată de ultrasunete. Pentru producerea uleiului de hașiș se utilizează de preferință material vegetal uscat, decarboxilat. Următoarele lichide sunt solvenți utilizați frecvent pentru extracția uleiului de hașiș: etanol, cloroform, diclorometan, eter de petrol, nafta, benzen, butan, metanol, izopropanol și ulei de măsline. Solvenții nepolari, precum benzenul, cloroformul și eterul de petrol, nu pot extrage constituenții solubili în apă ai marijuanei sau hașișului. Acest lucru ajută la obținerea unui ulei de hașiș mai puternic. Extracția extractelor de canabis cu solvenți nepolari produce un produs cu gust mai bun decât extracția cu solvenți polari. Spălarea extractelor cu alcalii poate îmbunătăți mirosul și gustul uleiului de hașiș.
Păstrați uleiul de hașiș într-un recipient ermetic și protejați-l de expunerea la lumină. Expunerea la aer, căldură și lumină face ca uleiul să își piardă gustul și psihoactivitatea din cauza îmbătrânirii. Adăugarea de antioxidanți în formularea uleiului de hașiș poate reduce acest efect negativ.

Despre canabinoizi

Există cel puțin 113 tipuri identificate de canabinoizi în canabis. Canabinoizii sunt substanțe fitochimice active cu efecte psihoactive și/sau medicale. THC sau tetrahidrocanabinolul este principalul compus psihoactiv din canabis. CBD sau canabidiolul este un alt ingredient important cu efecte terapeutice. Canabinoizii sunt compuși lipofili și potențial labili în mediu acid. Canabinoizii sunt insolubili în apă, dar sunt foarte solubili în solvenți nepolari (de ex. grăsimi și ulei). Pentru a îmbunătăți digestia canabinoizilor, extractele de canabis sunt amestecate în uleiuri purtătoare și apoi procesate cu ultrasunete în nanoemulsii.