Konopljino olje / nanoemulzija CBD z ultrazvokom

Priprava bistrih, prosojnih konopljinih nanoemulzij je pravi izziv. Ultrazvočni emulgatorji so zelo učinkovita tehnika za pripravo bistrih, dolgotrajno stabilnih nanoemulzij, ki enkapsulirajo kanabinoide. Ultrazvočno nanoemulgirani CBD, CBG ali THC imajo znatno večjo biološko uporabnost.

Pripravite nanoemulzije CBD z ultrazvočno sondo

Ultrazvočna kavitacija je zelo učinkovita metoda emulgiranja za pripravo vrhunskih emulzij v nanometrskem območju. Sonikacija motnih emulzij (mikroemulzij, približno 150 do 100nm) jih naredi prosojne ali bistre in prozorne, saj zmanjša velikost kapljic CBD na drobne kapljice velikosti približno 10nm. To znatno poveča stabilnost emulzije. Ultrazvočno pripravljene emulzije so pogosto stabilne same po sebi, brez dodatka emulgatorja ali površinsko aktivne snovi.
Pri konopljinem olju nanoemulgiranje izboljša absorpcijo in biološko uporabnost kanabinoidov, kar pri peroralni uporabi povzroči izrazitejši učinek. Zato nanoemulzije v primerjavi z običajnimi formulacijami CBD omogočajo manjši odmerek konopljinega izdelka ob doseganju enakih učinkov.

Emulzije konopljinega olja so suspenzije kanabinoidov mikrometrskih ali nanometrskih velikosti za izdelke na osnovi konoplje, industrijske konoplje, THC ali CBD, kot so tinkture, kapsule, losjoni in vložki za uparjanje v elektronskih cigaretah. Kanabinoidi, kot so THC, CBD itd., so lipofilni (= hidrofobni). Zato je za dispergiranje kanabinoida v formulacijah na vodni osnovi potreben intenziven strig. Kanabinoidi niso topni v vodi, vendar se dobro topijo v nepolarnih topilih, kot so olja in maščobe. Za premagovanje nemešljivosti kanabinoidov z vodo je potrebna ustrezna tehnika emulgiranja. Intenzivna ultrazvočna kavitacija je dobro znana in uveljavljena tehnika za pripravo drobnih, stabilnih emulzij (o/w, w/o, w/o/w, o/w/o, mikroemulzij in nanoemulzij).

Olje: Rastlinska olja, kot so oljčno olje, kokosovo olje ali olje MCT, pomagajo pri absorpciji učinkovin konoplje v prebavnem sistemu. Kanabinoidi, kot sta CBD in THC, se brez olja ali maščobe le stežka absorbirajo. Za optimalno absorpcijo se konopljini izvlečki večinoma emulgirajo v olje in nato nadalje predelajo v emulzijo.
Emulgator: Lecitin, ki je na voljo v obliki prahu, zrnc in tekočine, je emulgator, primeren za živila in medicinske izdelke. Pri emulzijah konopljinega olja je lecitin eden najpogostejših emulgatorjev. Drugi emulgatorji, ki dajejo dobre rezultate, so arabski gumi ali emulgatorji na osnovi škroba.

Kako pripraviti konopljino emulzijo s sonikacijo

Za pripravo stabilnih nanoemulzij CBD se zelo dobro obnese mešanica polisorbata 80 in lecitina. Preplačanih predpripravljenih mešanic ni treba kupovati, saj sta oba dodatka zlahka dostopna v kakovosti za živila.

• Polisorbat 80: znan tudi kot Alkest TW 80, Scattics, Canarcel, Poegasorb 80, Montanox 80, Tween 80
• Lecitin: Lipoid je proizvajalec visokokakovostnega lecitina.

 
Recepture za formuliranje nanoemulzij CBD
 
Za 2wt% nanoemulzijo CDB (olje v vodi) uporabite: 2wt% olja CBD, 2wt% polisorbata 80, 1wt% lecitina, 95wt% vode
Za 5wt% nanoemulzijo CDB (olje v vodi) uporabite: 5wt% olja CBD, 3,3wt% polisorbata 80, 1,7wt% lecitina, 90wt% vode
 

Potrebna ultrazvočna energija: približno 300 do 400Ws/g energije sonikacije pri amplitudah od 40 do 70 mikrometrov. Sonikatorja UP200Ht ali UP400St sta primerni napravi za emulgiranje do 5L na šaržo.
 

Postopek priprave ultrazvočne nanoemulzije CBD po korakih:

1. Oljna mešanica: Za pripravo predhodno zmešajte približno 10mL konopljinega olja (npr. olje CBD, has oil BHO) s 40mL oljčnega olja!
2. Nanoemulzija olja v vodi: Za pripravo emulzije konopljinega olja vzemite čašo s približno 100mL vode. Kot emulgator dodajte približno 10–15 gramov tekočega sojinega lecitina. Voda naj ima sobno temperaturo. Čašo z vodo postavite v vodno kopel, da lahko med sonikacijo nadzorujete temperaturo. Sonotrodo naprave UP400St potopite v čašo z vodo. Za sonikacijo nastavite amplitudo na 50%. Mešanico konopljinega in oljčnega olja počasi vlivajte v 100mL vode pri sobni temperaturi, medtem ko vodo sonicirate, da nastane nanoemulzija. Za boljšo emulzijo predhodno pripravljeno oljno mešanico dodajajte v vodo neposredno pod sonotrodo s kapalko ali brizgo.

Pri sistemih večjega obsega, ki uporabljajo pretočno celico, se Hielscher MultiPhaseCavitator InsertMPC48 uporablja za vbrizgavanje olja CBD neposredno v območje ultrazvočne kavitacije pod ultrazvočno sonotrodo. MultiPhaseCavitator InsertMPC48 se uporablja za ultrazvočno proizvodnjo nanoemulzij v pretočnem sistemu in zagotavlja enakomerno nanoemulgiranje olja CBD v mešanicah z vodo.

Vloga nosilnih olj pri ultrazvočnih nanoemulzijah

Nosilna olja so pomembna sestavina pri pripravi ultrazvočnih nanoemulzij CBD.
Za pripravo stabilne nanoemulzije je treba olje CBD enakomerno dispergirati po celotni vodni fazi. Tu pridejo v poštev nosilna olja. Nosilna olja so običajno lažja, manj viskozna olja, ki se z vodo bolje mešajo kot olje CBD. Uporabljajo se za redčenje olja CBD in lažje dispergiranje v vodni fazi.
Nosilna olja imajo tudi vlogo pri stabilnosti nanoemulzije. Vrsta uporabljenega nosilnega olja lahko vpliva na velikost kapljic in stabilnost nanoemulzije. Nekatera olja so lahko na primer boljša pri stabilizaciji majhnih kapljic, druga pa pri preprečevanju zlivanja kapljic skozi čas.
Poleg svoje funkcionalne vloge lahko nosilna olja vplivajo tudi na senzorične lastnosti končnega izdelka. Vplivajo lahko na teksturo, barvo in aromo nanoemulzije.
Na splošno so nosilna olja pomembna sestavina pri pripravi ultrazvočnih nanoemulzij CBD. Pomagajo dispergirati olje CBD v vodni fazi, stabilizirajo nanoemulzijo in lahko vplivajo na senzorične lastnosti končnega izdelka.

Seznam dobrih nosilnih olj za ultrazvočne nanoemulzije CBD

V zgornjem primeru uporabljamo oljčno olje kot nosilno olje za ultrazvočno pripravljeno nanoemulzijo konopljinega olja. Poleg oljčnega olja obstaja še več drugih pogosto uporabljenih možnosti. Najboljše nosilno olje za nanoemulzije CBD je lahko odvisno od več dejavnikov, kot so želena velikost kapljic, stabilnost in senzorične lastnosti končnega izdelka. Tukaj je nekaj pogostih nosilnih olj za nanoemulzije CBD in nekaj njihovih lastnosti:

• Olje MCT (trigliceridi s srednje dolgimi verigami): Olje MCT je lahko olje brez barve in okusa, pridobljeno iz kokosovega olja. Je priljubljena izbira za nanoemulzije CBD, ker je zelo stabilno, ima dolg rok uporabnosti in lahko pomaga pri tvorbi majhnih kapljic.
• Sončnično olje: Sončnično olje je olje nevtralnega okusa z visoko vsebnostjo nenasičenih maščobnih kislin. Je dobra izbira za nanoemulzije CBD, ker lahko pomaga pri tvorbi majhnih kapljic in ima visoko oksidacijsko stabilnost.
• Olje konopljinih semen: Olje konopljinih semen je priljubljeno nosilno olje za izdelke CBD, ker je bogato z maščobnimi kislinami omega-3 in omega-6. Uporablja se lahko kot nosilno olje za nanoemulzije CBD, vendar morda ni tako stabilno kot druga olja in lahko tvori večje kapljice.
• Olje grozdnih pešk: Olje grozdnih pešk je lahko olje brez okusa z visoko vsebnostjo nenasičenih maščobnih kislin. Je dobra izbira za nanoemulzije CBD, ker lahko pomaga pri tvorbi majhnih kapljic in ima visoko oksidacijsko stabilnost.

Končna izbira nosilnega olja bo odvisna od posebnih zahtev izdelka in želenih senzoričnih lastnosti. Pomembno je upoštevati, da lahko tudi izbira emulgatorja in pogojev obdelave (kot je vnos energije med ultrazvočno obdelavo) znatno vpliva na lastnosti končne nanoemulzije.

Ozka porazdelitvena krivulja nanoemulzije konopljinega olja v vodi, pripravljene s sonikatorjem UP400St.

Liposomske emulzije CBD

Ultrazvočna obdelava je prednostna metoda za pripravo liposomskega CDB ali liposomskega THC v obliki farmacevtskih in kozmetičnih veziklov. Liposomi so nanonosilci na osnovi lipidov za aktivne sestavine zdravil, ki izboljšujejo biološko uporabnost in terapevtske učinke učinkovin, kot sta CBD ali THC. Ker so kanabinoidi zelo občutljive molekule, so nagnjeni k razgradnji zaradi oksidacije in različnih encimov. Nanoenkapsulacija CBD ali THC v liposome preprečuje razgradnjo kanabinoidov. Sonikacija lahko učinkovito enkapsulira kanabinoide v liposome.
Kliknite tukaj in preberite več o liposomski enkapsulaciji učinkovin!
 

Stabilnost nanoemulzij THC/CBD

Za pripravo dolgoročno stabilnih nanoemulzij olja v vodi (o/w) je treba uporabiti ustrezno površinsko aktivno snov ali oblikovati liposome, ki enkapsulirajo lipofilne bioaktivne spojine v nosilno olje. Pri konopljinem olju mora biti nosilno olje primerno za živila in ne sme posegati v videz, okus ali stabilnost končnega izdelka. Kokosovo olje (MCT) in oljčno olje sta dobri nosilni olji za kanabinoide. Nosilna olja so zelo pomemben dejavnik pri pripravi fizikalno-kemijsko stabilne emulzije, saj lahko pomagajo zaščititi emulzijo pred Ostwaldovim zorenjem. Ostwaldovo zorenje je gonilna sila, ki destabilizira emulzijo z večanjem kapljic. Nanoemulzije trigliceridov z dolgimi verigami so dolgoročno stabilne proti Ostwaldovemu zorenju. Oljčno olje in kokosovo olje vsebujeta trigliceride z dolgimi verigami, zato sta obe, oljčno in kokosovo olje, primerni nosilni olji za THC ali CBD.

Ultrazvočna oprema za nanoemulgiranje

Nanoemulzijo CBD lahko pripravite v šaržnem ali neprekinjenem načinu z uporabo naprave za ultrazvočno emulgiranje. Ultrazvočni homogenizatorji Hielscher so zmogljivi emulgatorji za pripravo stabilnih nanoemulzij CBD. Ultrazvočna priprava emulzij konopljinega olja (o/w) je preprost in hiter postopek, ki prepriča z optimalnimi rezultati.
Hielscher Ultrasonics je vodilni dobavitelj zmogljivih in zanesljivih ultrazvočnih sistemov. Pokriva celoten razpon od laboratorijskih in namiznih naprav do povsem industrijskih naprav za obdelavo velikih prostornin v zahtevnih pogojih. Med običajne uporabe ultrazvočnih naprav Hielscher sodijo emulgiranje, homogenizacija in ekstrakcija za živila in pijače ter v farmacevtski ali kozmetični industriji.