Ultrasonik Yöntemle Kenevir Yağı / CBD Nanoemülsiyonu
Berrak, yarı saydam kenevir nanoemülsiyonları hazırlamak gerçek bir zorluktur. Ultrasonik emülgatörler, kannabinoidleri kapsülleyen, berrak ve uzun süre kararlı nanoemülsiyonlar üretmek için son derece verimli bir tekniktir. Ultrasonik olarak nanoemülsifiye edilmiş CBD, CBG veya THC, belirgin ölçüde daha yüksek biyoyararlanıma sahiptir.
Ultrasonik Prob Kullanarak CBD Nanoemülsiyonları Hazırlayın
Ultrasonik kavitasyon, nano aralıkta üstün emülsiyonlar hazırlamak için çok etkili bir emülsifikasyon yöntemidir. Bulanık emülsiyonların (mikroemülsiyonlar, yaklaşık 150–100nm) sonikasyonu, CBD damlacık boyutunu yaklaşık 10nm aralığındaki çok küçük damlacıklara indirdiği için onları yarı saydam veya berrak ve saydam hâle getirir. Bu, emülsiyon kararlılığını belirgin ölçüde artırır. Ultrasonik olarak üretilen emülsiyonlar, emülgatör veya yüzey aktif madde eklenmeden çoğu zaman kendiliğinden kararlıdır.
Kenevir yağı için nanoemülsifikasyon, kannabinoidlerin emilimini ve biyoyararlanımını iyileştirerek ağız yoluyla uygulandığında daha güçlü bir etki oluşturur. Dolayısıyla nanoemülsiyonlar, geleneksel CBD formülasyonlarıyla karşılaştırıldığında daha düşük kenevir ürünü dozajına olanak tanır ve aynı etkileri sağlar.
Kenevir yağı emülsiyonları; tentürler, kapsüller, losyonlar ve elektronik sigara buharlaştırıcı kartuşları gibi kenevir, endüstriyel kenevir, THC veya CBD bazlı ürünler için mikron veya nano boyutlu kannabinoid süspansiyonlarıdır. THC, CBD vb. kannabinoidler lipofiliktir (= hidrofobiktir). Bu nedenle kannabinoidin su bazlı formülasyonlarda disperse edilmesi için yoğun kesme gereklidir. Kannabinoidler suda çözünmez, ancak sıvı ve katı yağlar gibi apolar çözücülerde iyi çözünürlük gösterir. Kannabinoidlerin suyla karışmazlığını aşmak için uygun bir emülsifikasyon tekniği gerekir. Yoğun ultrasonik kavitasyon, küçük boyutlu, kararlı emülsiyonlar (o/w, w/o, w/o/w, o/w/o, mikroemülsiyonlar ve nanoemülsiyonlar) üretmek için iyi bilinen ve yerleşik bir tekniktir.
Ultrasonik nanoemülgatörler, berrak ve lezzetli kenevir nanoemülsiyonları üretmeye olanak tanır. Görselde UP400ST (400W) sonikatörü gösterilmektedir
Yağ: Zeytinyağı, Hindistan cevizi yağı veya MCT yağı gibi bitkisel yağlar, kenevirin etkin maddelerinin sindirim sisteminde emilmesine yardımcı olur. CBD ve THC gibi kannabinoidler, sıvı veya katı yağ olmadan çok zor emilir. En uygun emilimi sağlamak için kenevir ekstraktları çoğunlukla yağ içinde emülsifiye edilir ve ardından ileri işlemle bir emülsiyona dönüştürülür.
Emülgatör: Toz, granül ve sıvı formda bulunan lesitin, gıda ve tıbbi ürünler için uygun bir emülgatördür. Kenevir yağı emülsiyonlarında lesitin, en yaygın emülgatörlerden biridir. İyi sonuç veren diğer emülgatörler, Arap zamkı veya nişasta bazlı emülgatörlerdir.
Sonikasyonla Kenevir Emülsiyonu Nasıl Hazırlanır
Kararlı CBD nanoemülsiyonları hazırlamak için Polisorbat 80 ve lesitin karışımı çok iyi sonuç verir. Her iki katkı maddesi de gıda sınıfı kalitede kolayca temin edilebildiğinden, aşırı pahalı ön karışımlar satın almaya gerek yoktur.
- Polisorbat 80: Alkest TW 80, Scattics, Canarcel, Poegasorb 80, Montanox 80, Tween 80 adlarıyla da bilinir
- Lesitin: Lipoid, yüksek kaliteli lesitin üreticisidir.
CBD Nanoemülsiyonlarının Formülasyonu İçin Reçeteler
2wt% CDB nanoemülsiyonu (su içinde yağ) için şunları kullanın: 2wt% CBD yağı, 2wt% Polisorbat 80, 1wt% lesitin, 95wt% su
5wt% CDB nanoemülsiyonu (su içinde yağ) için şunları kullanın: 5wt% CBD yağı, 3,3wt% Polisorbat 80, 1,7wt% lesitin, 90wt% su
Ultrasonik enerji gereksinimi: 40–70 mikron genliklerde yaklaşık 300–400Ws/g sonikasyon enerjisi. UP200Ht veya UP400St sonikatörleri, parti başına 5L’ye kadar hacimler için uygun emülsifikasyon cihazlarıdır.
Ultrasonik CBD Nanoemülsiyonu Hazırlamak İçin Adım Adım Protokol:
- Yağ Karışımı: Hazırlık için yaklaşık 10mL kenevir yağını (ör. CBD yağı, has oil BHO) 40mL zeytinyağıyla önceden karıştırın!
- Su İçinde Yağ Nanoemülsiyonu: Kenevir yağı emülsiyonunu hazırlamak için yaklaşık 100mL su içeren bir beher alın. Emülgatör olarak yaklaşık 10–15 gram sıvı soya lesitini ekleyin. Su oda sıcaklığında olmalıdır. Sonikasyon sırasında sıcaklığı kontrol etmek için su içeren beheri bir su banyosuna yerleştirin. UP400St sonikatörünün sonotrodunu su içeren behere daldırın. Sonikasyon için genliği %50 olarak ayarlayın. Bir nanoemülsiyon oluşturmak üzere suya sonikasyon uygularken, kenevir yağı/zeytinyağı karışımını oda sıcaklığındaki 100mL suya yavaşça dökün. Daha iyi bir emülsiyon elde etmek için yağ ön karışımını bir damlalık veya şırınga kullanarak suya, sonotrodun hemen altına ekleyin.
Akış hücresi kullanılan daha büyük ölçekli kurulumlarda, CBD yağını doğrudan ultrasonik sonotrodun altındaki ultrasonik kavitasyon bölgesine enjekte etmek için Hielscher MultiPhaseCavitator InsertMPC48 kullanılır. MultiPhaseCavitator InsertMPC48 nanoemülsiyonların ultrasonik hat içi üretiminde kullanılır ve su karışımlarındaki CBD yağının homojen nanoemülsifikasyonunu sağlar.
Ultrasonik Nanoemülsiyonlarda Taşıyıcı Yağların Rolü
Taşıyıcı yağlar, ultrasonik CBD nanoemülsiyonlarının hazırlanmasında önemli bir bileşendir.
Kararlı bir nanoemülsiyon oluşturmak için CBD yağının sulu fazın tamamında homojen olarak disperse edilmesi gerekir. Taşıyıcı yağlar burada devreye girer. Taşıyıcı yağlar genellikle CBD yağına göre suyla daha fazla karışabilen, daha hafif ve daha az viskoz yağlardır. CBD yağını seyreltmek ve sulu fazda disperse edilmesini kolaylaştırmak için kullanılırlar.
Taşıyıcı yağlar, nanoemülsiyonun kararlılığında da rol oynar. Kullanılan taşıyıcı yağın türü, nanoemülsiyonun damlacık boyutunu ve kararlılığını etkileyebilir. Örneğin bazı yağlar küçük damlacıkları kararlı hâle getirmede daha iyi olabilirken, diğerleri zaman içinde damlacıkların birleşmesini önlemede daha iyi olabilir.
Taşıyıcı yağlar, işlevsel rollerine ek olarak nihai ürünün duyusal özelliklerini de etkileyebilir. Nanoemülsiyonun dokusunu, rengini ve aromasını etkileyebilirler.
Genel olarak taşıyıcı yağlar, ultrasonik CBD nanoemülsiyonlarının hazırlanmasında önemli bir bileşendir. CBD yağının sulu fazda disperse edilmesine yardımcı olur, nanoemülsiyonu kararlı hâle getirir ve nihai ürünün duyusal özelliklerini etkileyebilirler.
Ultrasonik CBD Nanoemülsiyonları İçin İyi Taşıyıcı Yağların Listesi
Yukarıdaki örneğimizde, ultrasonik olarak hazırlanan kenevir yağı nanoemülsiyonu için taşıyıcı yağ olarak zeytinyağı kullanıyoruz. Zeytinyağının yanı sıra yaygın olarak kullanılan başka seçenekler de vardır. CBD nanoemülsiyonları için en iyi taşıyıcı yağ; istenen damlacık boyutu, kararlılık ve nihai ürünün duyusal özellikleri gibi birkaç faktöre bağlı olabilir. CBD nanoemülsiyonlarında yaygın olarak kullanılan bazı taşıyıcı yağlar ve özelliklerinden bazıları şunlardır:
- MCT (orta zincirli trigliserit) yağı: MCT yağı, Hindistan cevizi yağından elde edilen hafif, renksiz ve tatsız bir yağdır. Son derece kararlı olması, uzun raf ömrüne sahip olması ve küçük damlacıklar üretmeye yardımcı olabilmesi nedeniyle CBD nanoemülsiyonları için popüler bir seçenektir.
- Ayçiçek yağı: Ayçiçek yağı, doymamış yağ asitleri bakımından zengin, nötr bir tada sahip bir yağdır. Küçük damlacıklar üretmeye yardımcı olabilmesi ve yüksek oksidatif kararlılığa sahip olması nedeniyle CBD nanoemülsiyonları için iyi bir seçenektir.
- Kenevir tohumu yağı: Kenevir tohumu yağı, omega-3 ve omega-6 yağ asitleri bakımından zengin olması nedeniyle CBD ürünleri için popüler bir taşıyıcı yağdır. CBD nanoemülsiyonları için taşıyıcı yağ olarak kullanılabilir, ancak diğer yağlar kadar kararlı olmayabilir ve daha büyük damlacıklar oluşturabilir.
- Üzüm çekirdeği yağı: Üzüm çekirdeği yağı, doymamış yağ asitleri bakımından zengin, hafif ve tatsız bir yağdır. Küçük damlacıklar üretmeye yardımcı olabilmesi ve yüksek oksidatif kararlılığa sahip olması nedeniyle CBD nanoemülsiyonları için iyi bir seçenektir.
Sonuç olarak taşıyıcı yağ seçimi, ürünün özel gereksinimlerine ve istenen duyusal özelliklere bağlı olacaktır. Emülgatör seçiminin ve işleme koşullarının da (ultrasonikasyon sırasında verilen enerji gibi) nihai nanoemülsiyonun özellikleri üzerinde belirgin bir etki yaratabileceğini dikkate almak önemlidir.
UP400St sonikatörüyle hazırlanan su içinde kenevir yağı nanoemülsiyonunun dar dağılım eğrisi.
Ultrasonik nanoemülsifikasyon, üstün biyoyararlanıma sahip kararlı CBD nanoemülsiyonları üretmek için kullanılır.
Taşıyıcı yağ olarak zeytinyağı kullanılan kenevir yağı emülsiyonu.
CBD’nin Lipozomal Emülsiyonları
Ultrasonikasyon, farmasötik ve kozmetik veziküller olarak lipozomal CDB veya lipozomal THC üretmek için tercih edilen yöntemdir. Lipozomlar, CBD veya THC gibi etkin maddelerin biyoyararlanımını ve terapötik etkilerini iyileştiren, etkin ilaç bileşenleri için lipit bazlı nanotaşıyıcılardır. Kannabinoidler çok hassas moleküller olduklarından, hem oksidasyonla hem de farklı enzimler tarafından bozunmaya yatkındır. CBD veya THC’nin lipozomlar içinde nanokapsüllenmesi, kannabinoidlerin bozunmasını önler. Sonikasyon, kannabinoidleri lipozomlar içine etkili bir şekilde kapsülleyebilir.
Etkin maddelerin lipozomal kapsüllenmesi hakkında daha fazla bilgi edinmek için buraya tıklayın!
THC/CBD Nanoemülsiyonlarının Kararlılığı
Uzun süre kararlı su içinde yağ (o/w) nanoemülsiyonları üretmek için uygun bir yüzey aktif madde kullanmak veya lipofilik biyoaktif bileşikleri bir taşıyıcı yağ içine kapsülleyen lipozomlar oluşturmak gerekir. Kenevir yağı için taşıyıcı yağ, gıda kalitesinde olmalı ve nihai ürünün görünümünü, tadını veya kararlılığını olumsuz etkilememelidir. Hindistan cevizi yağı (MCT) ve zeytinyağı, kannabinoidler için iyi taşıyıcı yağlardır. Taşıyıcı yağlar, emülsiyonu Ostwald olgunlaşmasına karşı korumaya yardımcı olabileceklerinden, fizikokimyasal olarak kararlı bir emülsiyon oluşturmak için çok önemli bir faktördür. Ostwald olgunlaşması, damlacıkların irileşmesi yoluyla bir emülsiyonun kararlılığını bozan itici güçtür. Uzun zincirli trigliserit nanoemülsiyonları, Ostwald olgunlaşmasına karşı uzun süre kararlıdır. Zeytinyağı ve Hindistan cevizi yağı uzun zincirli trigliseritler içerir; bu nedenle hem zeytinyağı hem de Hindistan cevizi yağı, THC veya CBD için uygun taşıyıcı yağlardır.
Nanoemülsifikasyon İçin Ultrasonik Ekipman
Bir ultrasonik emülsifikasyon makinesi kullanarak kesikli veya sürekli modda CBD nanoemülsiyonu üretebilirsiniz. Hielscher ultrasonik homojenizatörleri, kararlı CBD nanoemülsiyonları üretmek için güçlü emülgatörlerdir. Kenevir yağı emülsiyonlarının (o/w) ultrasonik üretimi, en uygun sonuçlarıyla ikna edici olan kolay ve hızlı bir işlemdir.
Hielscher Ultrasonics, güçlü ve güvenilir ultrasonik sistemlerin lider tedarikçisidir. Zorlu koşullarda büyük hacimlerin işlenmesi için laboratuvar ve masaüstü cihazlarından tamamen endüstriyel makinelere kadar tüm ürün yelpazesini kapsar. Hielscher ultrasonik makinelerinin yaygın uygulamaları arasında gıda ve içecekler için ve ayrıca ilaç veya kozmetik endüstrisinde emülsifikasyon, homojenizasyon ve ekstraksiyon yer alır.
| Emülsiyon Parti Hacmi | Emülsiyon Debisi | Önerilen Cihazlar |
|---|---|---|
| 0,5–1,5mL | Uygulanamaz | 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 |
| Uygulanamaz | 10–100L/min | UIP16000 |
| Uygulanamaz | daha yüksek | Küme hâlinde UIP16000 |
Ultrasonik Ekstraksiyon
Ultrasonik ekstraksiyon, bitkisel materyallerden değerli bileşiklerin ekstrakte edilmesi için iyi bilinen ve uzun süredir yerleşik bir işlemdir. Bu nedenle sonikasyon, yüksek kaliteli CBD yağları üretmek için ideal tekniktir. Hassas biçimde kontrol edilebilen ultrasonik kavitasyonla bitki hücrelerinde delikler açılır ve çözücü hücrenin içine itilir; burada kannabinoidler, terpenler, flavonoidler vb. hücre içi bileşikleri bünyesine alır.
Şu konuda daha fazla bilgi edinin: kenevirden ekstraksiyon!
Bilinmesi Gerekenler
THC ve CBD Nanoemülsiyonları
Nanoemülsiyonlar, miniemülsiyon veya submikron emülsiyon olarak da bilinir. Nanoemülsiyonlar, damlacık boyutu 20 ile 500nm arasında olan emülsiyonlardır. Bir nanoemülsiyon, birbiriyle karışmayan iki sıvıdan (ör. yağ ve su) oluşan, termodinamik olarak kararlı izotropik bir sistemdir. Birbiriyle karışmayan iki sıvıdan biri, tek bir faz oluşturmak üzere ikinci faz içinde çok ince biçimde disperse edilir. Emülgatörlerin, örneğin yüzey aktif maddelerin ve yardımcı yüzey aktif maddelerin eklenmesi, damlacıkların birleşmesini önleyerek emülsiyonları kararlı hâle getirir. Sürekli fazda disperse edilen parçacıkların/damlacıkların boyutu ve şekli, bir emülsiyon ile bir nanoemülsiyon arasındaki temel farkı belirler. Ostwald olgunlaşması, THC veya CBD nanoemülsiyonlarında başlıca kararsızlaşma mekanizmasıdır. Ostwald olgunlaşması, difüzyona bağlı bir bozunma sürecidir; bu, emülsiyon gibi homojen olmayan bir yapının zaman içinde değiştiği anlamına gelir. Daha küçük damlacıklar çözünüp maddelerini daha büyük damlacıkların üzerine yeniden biriktirdikçe emülsiyon damlacıkları zaman içinde büyür. Yağ türü, Ostwald olgunlaşmasının şiddeti ve hızı üzerinde büyük etkiye sahiptir. Bu, uygun bir yağ seçiminin emülsiyon kararlılığını belirgin ölçüde etkileyebileceği anlamına gelir. Nanoemülsiyonlar, etkin bileşenlerin (ör. ilaçların) daha iyi iletilmesini sağlar.
Bütan Haşiş Yağı (BHO) Hakkında
Haşiş yağı, çözücü ekstraksiyonuyla, örneğin ultrasonik ekstraksiyon veya ultrasonik destekli süperkritik C02 ekstraksiyonuyla üretilir. Haşiş yağı üretiminde tercihen kuru, dekarboksile edilmiş bitkisel materyal kullanılır. Şu sıvılar, haşiş yağı ekstraksiyonu için sık kullanılan çözücülerdir: etanol, kloroform, diklorometan, petrol eteri, nafta, benzen, bütan, metanol, izopropanol ve zeytinyağı. Benzen, kloroform ve petrol eteri gibi apolar çözücüler, marihuana veya haşişin suda çözünen bileşenlerini ekstrakte edemez. Bu, daha güçlü bir haşiş yağı elde edilmesine yardımcı olur. Kenevir ekstraktlarının apolar çözücülerle ekstraksiyonu, polar çözücülerle ekstraksiyona kıyasla daha iyi tada sahip bir ürün oluşturur. Ekstraktların alkaliyle yıkanması, haşiş yağının kokusunu ve tadını iyileştirebilir.
Haşiş yağını hava geçirmez bir kapta saklayın ve ışığa maruz kalmaktan koruyun. Hava, sıcaklık ve ışığa maruz kalma, yağın yaşlanma nedeniyle tadını ve psikoaktivitesini kaybetmesine yol açar. Haşiş yağı formülasyonuna antioksidan eklenmesi bu olumsuz etkiyi azaltabilir.
Kannabinoidler Hakkında
Kenevirde tanımlanmış en az 113 kannabinoid türü vardır. Kannabinoidler, psikoaktif ve/veya tıbbi etkileri olan etkin fitokimyasal maddelerdir. THC veya tetrahidrokannabinol, kenevirdeki başlıca psikoaktif bileşiktir. CBD veya kannabidiol, terapötik etkileri olan bir diğer önemli bileşendir. Kannabinoidler, lipofilik ve potansiyel olarak aside dayanıksız bileşiklerdir. Kannabinoidler suda çözünmez, ancak apolar çözücülerde (ör. katı ve sıvı yağlarda) çok iyi çözünür. Kannabinoidlerin sindirimini iyileştirmek için kenevir ekstraktları taşıyıcı yağlarla karıştırılır ve ardından ultrasonik olarak işlenerek nanoemülsiyonlara dönüştürülür.