Масло каннабиса / наноэмульсия CBD с помощью ультразвука
Получение прозрачных, полупрозрачных наноэмульсий каннабиса представляет собой непростую задачу. Ультразвуковые эмульгаторы позволяют высокоэффективно получать прозрачные, длительно стабильные наноэмульсии, инкапсулирующие каннабиноиды. CBD, CBG или THC, наноэмульгированные с помощью ультразвука, обладают значительно более высокой биодоступностью.
Получайте наноэмульсии CBD с помощью ультразвукового зонда
Ультразвуковая кавитация – очень эффективный метод эмульгирования для получения превосходных эмульсий в нанодиапазоне. Обработка ультразвуком мутных эмульсий (микроэмульсий, приблизительно 150–100nm) делает их полупрозрачными или прозрачными, поскольку уменьшает размер капель CBD до мельчайших капель размером приблизительно 10nm. Это значительно повышает стабильность эмульсии. Эмульсии, полученные с помощью ультразвука, часто сохраняют стабильность сами по себе, без добавления эмульгатора или поверхностно-активного вещества.
Для масла каннабиса наноэмульгирование улучшает всасывание и биодоступность каннабиноидов, обеспечивая тем самым более выраженный эффект при пероральном приёме. Поэтому по сравнению с обычными составами CBD наноэмульсии позволяют снизить дозировку продукта из каннабиса и достичь тех же эффектов.
Эмульсии масла каннабиса представляют собой суспензии каннабиноидов микронного или наноразмера для продуктов на основе каннабиса, конопли, THC или CBD, таких как настойки, капсулы, лосьоны и картриджи для электронных сигарет. Каннабиноиды, такие как THC, CBD и т. д., липофильны (= гидрофобны). Поэтому для диспергирования каннабиноида в составах на водной основе необходим интенсивный сдвиг. Каннабиноиды не растворяются в воде, но хорошо растворяются в неполярных растворителях, таких как масла и жиры. Для преодоления несмешиваемости каннабиноидов с водой требуется подходящий метод эмульгирования. Интенсивная ультразвуковая кавитация – хорошо известный и давно применяемый метод получения мелкодисперсных стабильных эмульсий (o/w, w/o, w/o/w, o/w/o, микро- и наноэмульсий).
Ультразвуковые наноэмульгаторы позволяют получать прозрачные наноэмульсии каннабиса с приятным вкусом. На фотографии показан ультразвуковой аппарат UP400St (400W)
Масло: Растительные масла, такие как оливковое, кокосовое или масло MCT, способствуют всасыванию активных веществ каннабиса в пищеварительной системе. Каннабиноиды, такие как CBD и THC, практически не усваиваются без масла или жира. Для достижения оптимального всасывания экстракты каннабиса обычно эмульгируют в масле, а затем дополнительно перерабатывают в эмульсию.
Эмульгатор: Лецитин, доступный в виде порошка, гранул и жидкости, является эмульгатором, подходящим для пищевых и медицинских продуктов. Для эмульсий масла каннабиса лецитин – один из наиболее распространённых эмульгаторов. Другие эмульгаторы, дающие хорошие результаты, – гуммиарабик или эмульгаторы на основе крахмала.
Как приготовить эмульсию каннабиса с помощью обработки ультразвуком
Для приготовления стабильных наноэмульсий CBD очень хорошо подходит смесь полисорбата 80 и лецитина. Нет необходимости покупать готовые смеси по завышенным ценам, поскольку обе добавки легко доступны в пищевом качестве.
- Полисорбат 80: также известен как Alkest TW 80, Scattics, Canarcel, Poegasorb 80, Montanox 80, Tween 80
- Лецитин: Lipoid – производитель высококачественного лецитина.
Рецептуры наноэмульсий CBD
Для наноэмульсии CDB с содержанием 2wt% (масло в воде) используйте: 2wt% масла CBD, 2wt% полисорбата 80, 1wt% лецитина, 95wt% воды
Для наноэмульсии CDB с содержанием 5wt% (масло в воде) используйте: 5wt% масла CBD, 3,3wt% полисорбата 80, 1,7wt% лецитина, 90wt% воды
Требуемая ультразвуковая энергия: приблизительно 300–400Ws/g энергии обработки ультразвуком при амплитудах 40–70 микрон. Ультразвуковые аппараты UP200Ht или UP400St подходят для эмульгирования партий объёмом до 5L.
Пошаговый протокол получения наноэмульсии CBD с помощью ультразвука:
- Масляная смесь: для приготовления предварительно смешайте приблизительно 10mL масла каннабиса (например, масла CBD, гашишного масла BHO) с 40mL оливкового масла!
- Наноэмульсия «масло в воде»: для приготовления эмульсии масла каннабиса возьмите химический стакан с приблизительно 100mL воды. В качестве эмульгатора добавьте приблизительно 10–15 граммов жидкого соевого лецитина. Вода должна быть комнатной температуры. Поместите стакан с водой в водяную баню, чтобы контролировать температуру во время обработки ультразвуком. Погрузите сонотрод UP400St в стакан с водой. Для обработки ультразвуком установите амплитуду 50%. Медленно вливайте смесь масла каннабиса и оливкового масла в 100mL воды комнатной температуры, одновременно обрабатывая воду ультразвуком для образования наноэмульсии. Чтобы получить более качественную эмульсию, добавляйте предварительно приготовленную масляную смесь в воду непосредственно под сонотродом с помощью пипетки или шприца.
В более масштабных установках с проточной ячейкой Hielscher MultiphaseCavitator InsertMPC48 используется для введения масла CBD непосредственно в зону ультразвуковой кавитации под ультразвуковым сонотродом. MultiphaseCavitator InsertMPC48 используется для ультразвукового производства наноэмульсий в потоке и обеспечивает равномерное наноэмульгирование масла CBD в смесях с водой.
Роль масел-носителей в получении наноэмульсий с помощью ультразвука
Масла-носители – важный компонент при получении наноэмульсий CBD с помощью ультразвука.
Для создания стабильной наноэмульсии масло CBD необходимо равномерно диспергировать по всему объёму водной фазы. Именно для этого используются масла-носители. Масла-носители обычно представляют собой более лёгкие, менее вязкие масла, которые лучше смешиваются с водой, чем масло CBD. Они используются для разбавления масла CBD и облегчения его диспергирования в водной фазе.
Масла-носители также влияют на стабильность наноэмульсии. Тип используемого масла-носителя может влиять на размер капель и стабильность наноэмульсии. Например, одни масла могут лучше стабилизировать мелкие капли, тогда как другие могут лучше предотвращать слияние капель с течением времени.
Помимо своей функциональной роли, масла-носители могут также влиять на органолептические свойства конечного продукта. Они могут влиять на текстуру, цвет и аромат наноэмульсии.
В целом масла-носители – важный компонент при получении наноэмульсий CBD с помощью ультразвука. Они помогают диспергировать масло CBD в водной фазе, стабилизировать наноэмульсию и могут влиять на органолептические свойства конечного продукта.
Список подходящих масел-носителей для получения наноэмульсий CBD с помощью ультразвука
В приведённом выше примере мы используем оливковое масло в качестве масла-носителя для наноэмульсии масла каннабиса, приготовленной с помощью ультразвука. Помимо оливкового масла, есть несколько других вариантов, которые также широко используются. Выбор наилучшего масла-носителя для наноэмульсий CBD может зависеть от нескольких факторов, таких как желаемый размер капель, стабильность и органолептические свойства конечного продукта. Ниже приведены некоторые распространённые масла-носители, используемые для наноэмульсий CBD, и некоторые их свойства:
- Масло MCT (среднецепочечные триглицериды): Масло MCT – лёгкое, бесцветное масло без вкуса, получаемое из кокосового масла. Это популярный выбор для наноэмульсий CBD, поскольку оно обладает высокой стабильностью, имеет длительный срок хранения и может способствовать получению мелких капель.
- Подсолнечное масло: Подсолнечное масло – масло с нейтральным вкусом и высоким содержанием ненасыщенных жирных кислот. Оно хорошо подходит для наноэмульсий CBD, поскольку может способствовать получению мелких капель и обладает высокой окислительной стабильностью.
- Масло семян конопли: Масло семян конопли – популярное масло-носитель для продуктов CBD, поскольку оно богато жирными кислотами омега-3 и омега-6. Его можно использовать в качестве масла-носителя для наноэмульсий CBD, но оно может быть менее стабильным, чем другие масла, и может приводить к образованию более крупных капель.
- Масло виноградных косточек: Масло виноградных косточек – лёгкое масло без вкуса с высоким содержанием ненасыщенных жирных кислот. Оно хорошо подходит для наноэмульсий CBD, поскольку может способствовать получению мелких капель и обладает высокой окислительной стабильностью.
В конечном счёте выбор масла-носителя будет зависеть от конкретных требований к продукту и желаемых органолептических свойств. Важно отметить, что выбор эмульгатора и условий обработки (например, количества подводимой энергии при обработке ультразвуком) также может существенно влиять на свойства конечной наноэмульсии.
Узкая кривая распределения капель наноэмульсии конопляного масла в воде, приготовленной с помощью ультразвукового аппарата UP400St.
Ультразвуковое наноэмульгирование используется для получения стабильных наноэмульсий CBD с превосходной биодоступностью.
Эмульсия масла каннабиса с использованием оливкового масла в качестве масла-носителя.
Липосомальные эмульсии CBD
Обработка ультразвуком – предпочтительный метод получения липосомального CDB или липосомального THC в виде фармацевтических и косметических везикул. Липосомы – наноносители на основе липидов для активных компонентов лекарственных средств, которые улучшают биодоступность и терапевтические эффекты активных веществ, таких как CBD или THC. Поскольку каннабиноиды представляют собой очень чувствительные молекулы, они подвержены разрушению вследствие окисления, а также под действием различных ферментов. Наноинкапсуляция CBD или THC в липосомы предотвращает разрушение каннабиноидов. Обработка ультразвуком позволяет эффективно инкапсулировать каннабиноиды в липосомы.
Нажмите здесь, чтобы узнать больше о липосомальной инкапсуляции активных веществ!
Стабильность наноэмульсий THC/CBD
Для получения длительно стабильных наноэмульсий «масло в воде» (o/w) необходимо использовать подходящее поверхностно-активное вещество или формировать липосомы, которые инкапсулируют липофильные биоактивные соединения в масло-носитель. Для масла каннабиса масло-носитель должно быть пищевого качества и не должно отрицательно влиять на внешний вид, вкус или стабильность конечного продукта. Кокосовое масло (MCT) и оливковое масло хорошо подходят в качестве масел-носителей для каннабиноидов. Масла-носители – очень важный фактор для создания физико-химически стабильной эмульсии, поскольку они могут помогать предотвращать оствальдовское созревание эмульсии. Оствальдовское созревание – движущая сила, которая дестабилизирует эмульсию за счёт укрупнения капель. Наноэмульсии длинноцепочечных триглицеридов обладают длительной устойчивостью к оствальдовскому созреванию. Оливковое масло и кокосовое масло содержат длинноцепочечные триглицериды, поэтому и оливковое, и кокосовое масло подходят в качестве масел-носителей для THC или CBD.
Ультразвуковое оборудование для наноэмульгирования
Вы можете получать наноэмульсию CBD в периодическом или непрерывном режиме с помощью ультразвуковой установки для эмульгирования. Ультразвуковые гомогенизаторы Hielscher – мощные эмульгаторы для получения стабильных наноэмульсий CBD. Ультразвуковое получение эмульсий масла каннабиса (o/w) – простая и быстрая процедура, обеспечивающая оптимальные результаты.
Hielscher Ultrasonics – ведущий поставщик мощных и надёжных ультразвуковых систем. Ассортимент охватывает весь диапазон от лабораторных и настольных устройств до полноценных промышленных установок для обработки больших объёмов в сложных условиях. Типичные области применения ультразвуковых аппаратов Hielscher включают эмульгирование, гомогенизацию и экстракцию при производстве пищевых продуктов и напитков, а также в фармацевтической и косметической промышленности.
| Объём партии эмульсии | Расход эмульсии | Рекомендуемые устройства |
|---|---|---|
| 0,5–1,5mL | Не применимо | VialTweeter |
| 1–500mL | 10–200mL/min | UP100H |
| 10–2000mL | 20–400mL/min | UP200Ht, UP400St |
| 0,1–20L | 0,2–4L/min | UIP2000hdT |
| 10–100L | 2–10L/min | UIP4000 |
| Не применимо | 10–100L/min | UIP16000 |
| Не применимо | больше | кластер аппаратов UIP16000 |
Ультразвуковая экстракция
Ультразвуковая экстракция – хорошо известный и давно применяемый процесс извлечения ценных соединений из растительного сырья. Поэтому обработка ультразвуком – идеальный метод получения высококачественных масел CBD. Благодаря точно контролируемой ультразвуковой кавитации в растительных клетках образуются отверстия, а растворитель проталкивается внутрь клетки, где поглощает внутриклеточные соединения, такие как каннабиноиды, терпены, флавоноиды и т. д.
Узнайте больше об экстракции из каннабиса!
Полезные сведения
Наноэмульсии THC и CBD
Наноэмульсии также известны как миниэмульсии или субмикронные эмульсии. Наноэмульсии – это эмульсии с размером капель от 20 до 500nm. Наноэмульсия представляет собой термодинамически стабильную изотропную систему, состоящую из двух несмешивающихся жидкостей (например, масла и воды). Одна из двух несмешивающихся жидкостей очень тонко диспергируется во второй фазе, чтобы образовать единую фазу. Добавление эмульгаторов, например поверхностно-активных веществ и вспомогательных поверхностно-активных веществ, стабилизирует эмульсии, предотвращая слияние капель. Размер и форма частиц/капель, диспергированных в непрерывной фазе, определяют основное различие между эмульсией и наноэмульсией. Оствальдовское созревание – основной механизм дестабилизации наноэмульсий THC или CBD. Оствальдовское созревание – процесс диффузионного разрушения, при котором неоднородная структура, такая как эмульсия, изменяется с течением времени. Капли эмульсии увеличиваются со временем, поскольку более мелкие капли растворяются, а их вещество вновь осаждается на более крупных каплях. Тип масла существенно влияет на интенсивность и скорость оствальдовского созревания. Это означает, что выбор подходящего масла может значительно повлиять на стабильность эмульсии. Наноэмульсии обеспечивают улучшенную доставку активных ингредиентов (например, лекарственных средств).
О бутановом гашишном масле (BHO)
Гашишное масло получают путём экстракции растворителем, например ультразвуковой экстракции или сверхкритической экстракции C02 с ультразвуковой поддержкой. Для производства гашишного масла предпочтительно использовать сухое декарбоксилированное растительное сырьё. В качестве растворителей для экстракции гашишного масла часто используют следующие жидкости: этанол, хлороформ, дихлорметан, петролейный эфир, лигроин, бензол, бутан, метанол, изопропанол и оливковое масло. Неполярные растворители, такие как бензол, хлороформ и петролейный эфир, не могут извлекать водорастворимые компоненты марихуаны или гашиша. Это помогает получить гашишное масло с более сильным действием. Получение экстрактов каннабиса с помощью неполярных растворителей даёт продукт с лучшим вкусом, чем экстракция полярными растворителями. Промывание экстрактов щёлочью может улучшить запах и вкус гашишного масла.
Храните гашишное масло в герметичной ёмкости и защищайте его от воздействия света. Воздействие воздуха, тепла и света приводит к потере вкуса и психоактивности масла вследствие старения. Добавление антиоксидантов в состав гашишного масла может уменьшить этот отрицательный эффект.
О каннабиноидах
В каннабисе выявлено не менее 113 типов каннабиноидов. Каннабиноиды – активные фитохимические вещества с психоактивными и/или медицинскими эффектами. THC, или тетрагидроканнабинол, – основное психоактивное соединение каннабиса. CBD, или каннабидиол, – ещё один важный компонент с терапевтическими эффектами. Каннабиноиды – липофильные и потенциально кислотолабильные соединения. Каннабиноиды нерастворимы в воде, но очень хорошо растворяются в неполярных растворителях (например, в жире и масле). Для улучшения переваривания каннабиноидов экстракты каннабиса смешивают с маслами-носителями, а затем с помощью ультразвука перерабатывают в наноэмульсии.