Олія канабісу / наноемульсія CBD за допомогою ультразвуку
Отримання прозорих і напівпрозорих наноемульсій канабісу – справжній виклик. Ультразвукові емульгатори забезпечують високоефективний спосіб отримання прозорих, тривало стабільних наноемульсій, що інкапсулюють канабіноїди. CBD, CBG або THC, наноемульговані за допомогою ультразвуку, мають значно вищу біодоступність.
Виготовляйте наноемульсії CBD за допомогою ультразвукового зонда
Ультразвукова кавітація – дуже ефективний метод емульгування для отримання високоякісних емульсій у нанодіапазоні. Ультразвукова обробка каламутних емульсій (мікроемульсій, приблизно від 150 до 100nm) робить їх напівпрозорими або прозорими й чистими, оскільки зменшує розмір крапель CBD до надзвичайно дрібних крапель розміром приблизно 10nm. Це значно підвищує стабільність емульсії. Емульсії, отримані за допомогою ультразвуку, часто залишаються стабільними самі по собі без додавання емульгатора або поверхнево-активної речовини.
Для олії канабісу наноемульгування покращує всмоктування та біодоступність канабіноїдів, завдяки чому вони мають більш виражену дію за перорального застосування. Тому, порівняно зі звичайними препаратами CBD, наноемульсії дають змогу знизити дозування продукту канабісу й досягти тих самих ефектів.
Емульсії олії канабісу – це суспензії канабіноїдів мікронного або нанометрового розміру для продуктів на основі канабісу, конопель, THC або CBD, як-от настоянки, капсули, лосьйони та картриджі для електронних сигарет. Канабіноїди, як-от THC, CBD тощо, є ліпофільними (= гідрофобними). Тому для диспергування канабіноїду в препаратах на водній основі потрібна інтенсивна зсувна дія. Канабіноїди не розчиняються у воді, проте добре розчиняються в неполярних розчинниках, як-от олії та жири. Щоб подолати незмішуваність канабіноїдів із водою, потрібен відповідний метод емульгування. Інтенсивна ультразвукова кавітація – добре відомий і перевірений метод отримання дрібнодисперсних стабільних емульсій (o/w, w/o, w/o/w, o/w/o, мікро- та наноемульсій).
Ультразвукові наноемульгатори дають змогу отримувати прозорі та смачні наноемульсії канабісу. На зображенні показано ультразвуковий гомогенізатор UP400ST (400W)
Олія: Рослинні олії, як-от оливкова, кокосова або олія MCT, сприяють всмоктуванню активних речовин канабісу в травній системі. Канабіноїди, як-от CBD і THC, майже не засвоюються без олії або жиру. Для досягнення оптимального всмоктування екстракти канабісу здебільшого емульгують в олії, а потім додатково переробляють на емульсію.
Емульгатор: Лецитин, доступний у вигляді порошку, гранул і рідини, є емульгатором, придатним для харчових і медичних продуктів. Для емульсій олії канабісу лецитин є одним із найпоширеніших емульгаторів. Інші емульгатори, що дають хороші результати, – гуміарабік або емульгатори на основі крохмалю.
Як приготувати емульсію канабісу за допомогою ультразвукової обробки
Для приготування стабільних наноемульсій CBD дуже добре підходить суміш полісорбату 80 і лецитину. Немає потреби купувати готові суміші за завищеними цінами, оскільки обидві добавки легко доступні в харчовій якості.
- Полісорбат 80: також відомий як Alkest TW 80, Scattics, Canarcel, Poegasorb 80, Montanox 80, Tween 80
- Лецитин: Lipoid – виробник високоякісного лецитину.
Рецептури наноемульсій CBD
Для наноемульсії CDB 2wt% (олія у воді) використовуйте: 2wt% олії CBD, 2wt% полісорбату 80, 1wt% лецитину, 95wt% води
Для наноемульсії CDB 5wt% (олія у воді) використовуйте: 5wt% олії CBD, 3,3wt% полісорбату 80, 1,7wt% лецитину, 90wt% води
Потреба в ультразвуковій енергії: приблизно від 300 до 400Ws/g енергії ультразвукової обробки за амплітуд від 40 до 70 мікронів. Ультразвукові гомогенізатори UP200Ht або UP400St придатні для емульгування партій об’ємом до 5L.
Покроковий протокол виготовлення наноемульсії CBD за допомогою ультразвуку:
- Олійна суміш: для приготування попередньо змішайте приблизно 10mL олії канабісу (наприклад, олії CBD, has oil BHO) із 40mL оливкової олії!
- Наноемульсія типу «олія у воді»: щоб приготувати емульсію олії канабісу, візьміть хімічний стакан із приблизно 100mL води. Як емульгатор додайте приблизно 10–15 грамів рідкого соєвого лецитину. Вода має бути кімнатної температури. Помістіть стакан із водою у водяну баню, щоб контролювати температуру під час ультразвукової обробки. Занурте сонотрод UP400St у стакан із водою. Для ультразвукової обробки встановіть амплітуду 50%. Повільно вливайте суміш олії канабісу та оливкової олії у 100mL води кімнатної температури, одночасно обробляючи воду ультразвуком для утворення наноемульсії. Щоб отримати кращу емульсію, додавайте попередньо змішану суміш олій у воду безпосередньо під сонотродом за допомогою піпетки або шприца.
У масштабніших установках із проточною коміркою Hielscher MultiPhaseCavitator InsertMPC48 використовується для введення олії CBD безпосередньо в зону ультразвукової кавітації під ультразвуковим сонотродом. MultiPhaseCavitator InsertMPC48 використовується для ультразвукового виробництва наноемульсій у потоці та забезпечує рівномірне наноемульгування олії CBD у сумішах із водою.
Роль олій-носіїв в ультразвуковому приготуванні наноемульсій
Олії-носії є важливим компонентом у приготуванні наноемульсій CBD за допомогою ультразвуку.
Для створення стабільної наноемульсії олію CBD потрібно рівномірно диспергувати по всьому об’єму водної фази. Саме для цього потрібні олії-носії. Олії-носії зазвичай легші, менш в’язкі та краще змішуються з водою, ніж олія CBD. Їх використовують для розведення олії CBD та полегшення її диспергування у водній фазі.
Олії-носії також впливають на стабільність наноемульсії. Тип використовуваної олії-носія може впливати на розмір крапель і стабільність наноемульсії. Наприклад, певні олії можуть краще стабілізувати дрібні краплі, тоді як інші можуть краще запобігати коалесценції крапель із часом.
Окрім своєї функціональної ролі, олії-носії також можуть впливати на органолептичні властивості кінцевого продукту. Вони можуть впливати на текстуру, колір і аромат наноемульсії.
Загалом олії-носії є важливим компонентом у приготуванні наноемульсій CBD за допомогою ультразвуку. Вони допомагають диспергувати олію CBD у водній фазі, стабілізувати наноемульсію та можуть впливати на органолептичні властивості кінцевого продукту.
Перелік хороших олій-носіїв для ультразвукового приготування наноемульсій CBD
У наведеному вище прикладі ми використовуємо оливкову олію як олію-носій для наноемульсії олії канабісу, приготовленої за допомогою ультразвуку. Крім оливкової олії, є ще кілька варіантів, які також широко використовуються. Вибір найкращої олії-носія для наноемульсій CBD може залежати від кількох чинників, зокрема бажаного розміру крапель, стабільності та органолептичних властивостей кінцевого продукту. Ось деякі поширені олії-носії, які використовують для наноемульсій CBD, та деякі їхні властивості:
- Олія MCT (середньоланцюгових тригліцеридів): Олія MCT – це легка, безбарвна олія без смаку, яку отримують із кокосової олії. Вона є популярним вибором для наноемульсій CBD, оскільки має високу стабільність, тривалий термін зберігання та може сприяти утворенню дрібних крапель.
- Соняшникова олія: Соняшникова олія – це олія з нейтральним смаком і високим вмістом ненасичених жирних кислот. Вона є хорошим вибором для наноемульсій CBD, оскільки може сприяти утворенню дрібних крапель і має високу окиснювальну стабільність.
- Олія з насіння конопель: Олія з насіння конопель є популярною олією-носієм для продуктів із CBD, оскільки багата на жирні кислоти омега-3 та омега-6. Її можна використовувати як олію-носій для наноемульсій CBD, але вона може бути менш стабільною, ніж інші олії, і може спричиняти утворення більших крапель.
- Олія з виноградних кісточок: Олія з виноградних кісточок – це легка олія без смаку з високим вмістом ненасичених жирних кислот. Вона є хорошим вибором для наноемульсій CBD, оскільки може сприяти утворенню дрібних крапель і має високу окиснювальну стабільність.
Зрештою, вибір олії-носія залежатиме від конкретних вимог до продукту та бажаних органолептичних властивостей. Слід зазначити, що вибір емульгатора та умов обробки (наприклад, кількості енергії, що підводиться під час ультразвукової обробки) також може істотно впливати на властивості кінцевої наноемульсії.
Вузька крива розподілу наноемульсії конопляної олії у воді, виготовленої за допомогою ультразвукового гомогенізатора UP400St.
Ультразвукове наноемульгування застосовують для отримання стабільних наноемульсій CBD із вищою біодоступністю.
Емульсія олії канабісу з використанням оливкової олії як олії-носія.
Ліпосомальні емульсії CBD
Ультразвукова обробка є методом, якому надають перевагу для отримання ліпосомального CDB або ліпосомального THC у формі фармацевтичних і косметичних везикул. Ліпосоми – це наноносії на основі ліпідів для активних компонентів лікарських засобів, які покращують біодоступність і терапевтичні ефекти таких активних речовин, як CBD або THC. Оскільки канабіноїди є дуже чутливими молекулами, вони схильні до руйнування внаслідок окиснення, а також під дією різних ферментів. Наноінкапсуляція CBD або THC у ліпосоми запобігає руйнуванню канабіноїдів. Ультразвукова обробка дає змогу ефективно інкапсулювати канабіноїди в ліпосоми.
Натисніть тут, щоб дізнатися більше про ліпосомальну інкапсуляцію активних речовин!
Стабільність наноемульсій THC/CBD
Для отримання тривало стабільних наноемульсій типу «олія у воді» (o/w) необхідно використовувати відповідну поверхнево-активну речовину або формувати ліпосоми, які інкапсулюють ліпофільні біоактивні сполуки в олію-носій. Для олії канабісу олія-носій має бути харчової якості й не повинна впливати на зовнішній вигляд, смак або стабільність кінцевого продукту. Кокосова олія (MCT) та оливкова олія є добрими оліями-носіями для канабіноїдів. Олії-носії є дуже важливим чинником створення фізико-хімічно стабільної емульсії, оскільки вони можуть допомогти запобігти оствальдівському дозріванню емульсії. Оствальдівське дозрівання є рушійною силою, яка дестабілізує емульсію через укрупнення крапель. Наноемульсії довголанцюгових тригліцеридів тривалий час стійкі до оствальдівського дозрівання. Оливкова та кокосова олії містять довголанцюгові тригліцериди, тому обидві є відповідними оліями-носіями для THC або CBD.
Ультразвукове обладнання для наноемульгування
Ви можете отримувати наноемульсію CBD у періодичному або безперервному режимі за допомогою установки для ультразвукового емульгування. Ультразвукові гомогенізатори Hielscher – це потужні емульгатори для отримання стабільних наноемульсій CBD. Ультразвукове отримання емульсій олії канабісу (o/w) – це проста й швидка процедура, яка переконує оптимальними результатами.
Hielscher Ultrasonics є провідним постачальником потужних і надійних ультразвукових систем. Асортимент охоплює повний спектр обладнання: від лабораторних і настільних пристроїв до повномасштабних промислових установок для обробки великих об’ємів у складних умовах. Типові сфери застосування ультразвукових установок Hielscher включають емульгування, гомогенізацію та екстракцію у виробництві харчових продуктів і напоїв, а також у фармацевтичній і косметичній промисловості.
| Об’єм партії емульсії | Об’ємна витрата емульсії | Рекомендовані пристрої |
|---|---|---|
| 0,5 до 1,5mL | n.a. | VialTweeter |
| 1 до 500mL | 10 до 200mL/min | UP100H |
| 10 до 2000mL | 20 до 400mL/min | UP200Ht, UP400St |
| 0,1 до 20L | 0,2 до 4L/min | UIP2000hdT |
| 10 до 100L | 2 до 10L/min | UIP4000 |
| n.a. | 10 до 100L/min | UIP16000 |
| n.a. | більша | кластер із UIP16000 |
Ультразвукова екстракція
Ультразвукова екстракція – це добре відомий і давно усталений процес вилучення цінних сполук із рослинної сировини. Тому ультразвукова обробка є ідеальним методом виробництва високоякісних олій CBD. Завдяки ультразвуковій кавітації, якою можна точно керувати, у рослинних клітинах утворюються отвори, а розчинник проникає всередину клітини, де поглинає внутрішньоклітинні сполуки, як-от канабіноїди, терпени, флавоноїди тощо.
Дізнайтеся більше про екстракцію з канабісу!
Факти, які варто знати
Наноемульсії THC та CBD
Наноемульсії також відомі як мініемульсії або субмікронні емульсії. Наноемульсії – це емульсії з розміром крапель від 20 до 500nm. Наноемульсія – це термодинамічно стабільна ізотропна система, яка складається з двох взаємно незмішуваних рідин (наприклад, олії та води). Одну з двох взаємно незмішуваних рідин дуже тонко диспергують у другій фазі для утворення єдиної фази. Додавання емульгаторів, наприклад поверхнево-активних речовин і допоміжних поверхнево-активних речовин, стабілізує емульсії, запобігаючи коалесценції крапель. Розмір і форма частинок/крапель, диспергованих у неперервній фазі, визначають основну відмінність між емульсією та наноемульсією. Оствальдівське дозрівання є основним механізмом дестабілізації наноемульсій THC або CBD. Оствальдівське дозрівання – це дифузійний процес деградації, тобто неоднорідна структура, наприклад емульсія, змінюється з часом. Краплі емульсії з часом збільшуються, оскільки менші краплі розчиняються, а їхня речовина повторно осаджується на більших краплях. Тип олії має значний вплив на інтенсивність і швидкість оствальдівського дозрівання. Це означає, що вибір відповідної олії може істотно впливати на стабільність емульсії. Наноемульсії забезпечують поліпшену доставку активних інгредієнтів (наприклад, лікарських засобів).
Про бутанову гашишну олію (BHO)
Гашишну олію отримують шляхом екстракції розчинником, наприклад ультразвукової екстракції або надкритичної екстракції C02 за сприяння ультразвуку. Для виробництва гашишної олії переважно використовують суху декарбоксильовану рослинну сировину. Для екстракції гашишної олії як розчинники часто використовують такі рідини: етанол, хлороформ, дихлорметан, петролейний ефір, лігроїн, бензен, бутан, метанол, ізопропанол та оливкову олію. Неполярні розчинники, як-от бензен, хлороформ і петролейний ефір, не можуть екстрагувати водорозчинні складники марихуани або гашишу. Це допомагає отримати гашишну олію з потужнішою дією. Екстрагування екстрактів канабісу неполярними розчинниками дає продукт із кращим смаком, ніж екстрагування полярними розчинниками. Промивання екстрактів лугом може поліпшити запах і смак гашишної олії.
Зберігайте гашишну олію в герметичній тарі та захищайте її від впливу світла. Вплив повітря, тепла та світла призводить до втрати смаку й психоактивності олії внаслідок старіння. Додавання антиоксидантів до складу гашишної олії може зменшити цей негативний ефект.
Про канабіноїди
У канабісі ідентифіковано щонайменше 113 типів канабіноїдів. Канабіноїди – це активні фітохімічні речовини з психоактивною та/або лікувальною дією. THC, або тетрагідроканабінол, є основною психоактивною сполукою канабісу. CBD, або канабідіол, є ще одним важливим інгредієнтом із терапевтичною дією. Канабіноїди є ліпофільними та потенційно кислотолабільними сполуками. Канабіноїди нерозчинні у воді, але дуже добре розчиняються в неполярних розчинниках (наприклад, у жирі та олії). Для поліпшення перетравлення канабіноїдів екстракти канабісу змішують з оліями-носіями, а потім за допомогою ультразвукової обробки перетворюють на наноемульсії.