Dầu cần sa / Nhũ tương nano CBD bằng siêu âm

Tạo ra nhũ tương nano cần sa trong, cho ánh sáng xuyên qua là một thách thức thực sự. Sử dụng thiết bị nhũ hóa siêu âm là một kỹ thuật có hiệu quả cao để tạo ra nhũ tương nano trong, ổn định lâu dài, bao bọc các cannabinoid. CBD, CBG hoặc THC được nhũ hóa nano bằng siêu âm có sinh khả dụng cao hơn đáng kể.

Tạo nhũ tương nano CBD bằng đầu dò siêu âm

Xâm thực siêu âm là một phương pháp nhũ hóa rất hiệu quả để tạo ra các nhũ tương vượt trội ở kích thước nano. Xử lý siêu âm các nhũ tương đục (vi nhũ tương, khoảng 150 đến 100nm) làm cho chúng trở nên trong mờ hoặc trong suốt, vì quá trình này làm giảm kích thước giọt CBD xuống thành các giọt cực nhỏ ở khoảng 10nm. Điều này làm tăng đáng kể độ ổn định của nhũ tương. Nhũ tương được tạo ra bằng siêu âm thường tự ổn định mà không cần bổ sung chất nhũ hóa hoặc chất hoạt động bề mặt.
Đối với dầu cần sa, nhũ hóa nano cải thiện khả năng hấp thu và sinh khả dụng của các cannabinoid, nhờ đó tạo ra tác dụng mạnh hơn khi dùng qua đường uống. Vì vậy, so với các công thức CBD thông thường, nhũ tương nano cho phép dùng sản phẩm cần sa ở liều thấp hơn mà vẫn đạt được tác dụng tương đương.

Nhũ tương dầu cần sa là các huyền phù chứa cannabinoid có kích thước micromet hoặc nanomet, dành cho các sản phẩm từ cần sa, cây gai dầu, THC hoặc CBD như cồn thuốc, viên nang, sữa dưỡng da và hộp chứa tinh dầu cho thuốc lá điện tử. Các cannabinoid như THC, CBD, v.v. có tính ưa lipid (= kỵ nước). Vì vậy, chúng cần lực cắt mạnh để phân tán cannabinoid trong các công thức nền nước. Cannabinoid không tan trong nước, nhưng tan tốt trong các dung môi không phân cực như dầu và chất béo. Cần có kỹ thuật nhũ hóa phù hợp để khắc phục tính không hòa lẫn của cannabinoid trong nước. Xâm thực siêu âm cường độ cao là kỹ thuật đã được biết đến rộng rãi và ứng dụng từ lâu để tạo ra các nhũ tương ổn định với kích thước giọt nhỏ (o/w, w/o, w/o/w, o/w/o, vi nhũ tương và nhũ tương nano).

Dầu: Các loại dầu thực vật như dầu ô liu, dầu dừa hoặc dầu MCT hỗ trợ sự hấp thu các hoạt chất của cần sa trong hệ tiêu hóa. Các cannabinoid như CBD và THC rất khó được hấp thu nếu không có dầu hoặc chất béo. Để đạt được khả năng hấp thu tối ưu, các chất chiết xuất cần sa chủ yếu được nhũ hóa vào dầu rồi tiếp tục được xử lý thành nhũ tương.
Chất nhũ hóa: Lecithin, có ở dạng bột, hạt và lỏng, là chất nhũ hóa phù hợp cho thực phẩm và các sản phẩm y tế. Đối với nhũ tương dầu cần sa, lecithin là một trong những chất nhũ hóa phổ biến nhất. Các chất nhũ hóa khác mang lại hiệu quả tốt là gôm arabic hoặc các chất nhũ hóa gốc tinh bột.

Cách điều chế nhũ tương cần sa bằng xử lý siêu âm

Để điều chế nhũ tương nano CBD ổn định, hỗn hợp Polysorbate 80 và lecithin mang lại hiệu quả rất tốt. Không cần mua các hỗn hợp trộn sẵn có giá quá cao vì cả hai chất phụ gia đều dễ dàng tìm mua ở chất lượng dùng cho thực phẩm.

• Polysorbate 80: còn được gọi là Alkest TW 80, Scattics, Canarcel, Poegasorb 80, Montanox 80, Tween 80
• Lecithin: Lipoid là nhà sản xuất lecithin chất lượng cao.

 
Công thức pha chế nhũ tương nano CBD
 
Đối với nhũ tương nano CDB 2wt% (dầu trong nước), sử dụng: 2wt% dầu CBD, 2wt% Polysorbate 80, 1wt% lecithin, 95wt% nước
Đối với nhũ tương nano CDB 5wt% (dầu trong nước), sử dụng: 5wt% dầu CBD, 3,3wt% Polysorbate 80, 1,7wt% lecithin, 90wt% nước
 

Năng lượng siêu âm cần thiết: khoảng 300 đến 400Ws/g năng lượng xử lý siêu âm ở biên độ từ 40 đến 70 micromet. Các thiết bị siêu âm UP200Ht hoặc UP400St là những thiết bị nhũ hóa phù hợp cho thể tích lên đến 5L mỗi mẻ.
 

Quy trình từng bước để tạo nhũ tương nano CBD bằng siêu âm:

1. Hỗn hợp dầu: Để chuẩn bị, trộn trước khoảng 10mL dầu cần sa (ví dụ: dầu CBD, dầu hash BHO) với 40mL dầu ô liu!
2. Nhũ tương nano dầu trong nước: Để chuẩn bị nhũ tương dầu cần sa, lấy một cốc có mỏ chứa khoảng 100mL nước. Thêm khoảng 10–15 gam lecithin đậu nành dạng lỏng làm chất nhũ hóa. Nước cần ở nhiệt độ phòng. Đặt cốc nước vào bể nước để kiểm soát nhiệt độ trong quá trình xử lý siêu âm. Nhúng đầu siêu âm của UP400St vào cốc chứa nước. Để xử lý siêu âm, đặt biên độ ở mức 50%. Từ từ rót hỗn hợp dầu cần sa/dầu ô liu vào 100mL nước ở nhiệt độ phòng, đồng thời xử lý siêu âm nước để tạo thành nhũ tương nano. Để tạo nhũ tương tốt hơn, dùng ống nhỏ giọt hoặc bơm tiêm đưa hỗn hợp dầu đã trộn sẵn vào nước ngay bên dưới đầu siêu âm.

Đối với các hệ thống quy mô lớn hơn sử dụng buồng dòng chảy, Hielscher MultiPhaseCavitator InsertMPC48 được sử dụng để đưa dầu CBD trực tiếp vào vùng xâm thực siêu âm bên dưới đầu siêu âm. MultiPhaseCavitator InsertMPC48 được sử dụng để sản xuất nhũ tương nano bằng siêu âm trong dòng chảy và bảo đảm quá trình nhũ hóa nano đồng đều của dầu CBD trong hỗn hợp với nước.

Vai trò của dầu nền đối với nhũ tương nano tạo bằng siêu âm

Dầu nền là một thành phần quan trọng trong quá trình điều chế nhũ tương nano CBD bằng siêu âm.
Để tạo ra nhũ tương nano ổn định, dầu CBD cần được phân tán đồng đều trong toàn bộ pha nước. Đây là lúc dầu nền phát huy vai trò. Dầu nền thường là các loại dầu nhẹ hơn, có độ nhớt thấp hơn và có khả năng trộn lẫn với nước tốt hơn dầu CBD. Chúng được dùng để pha loãng dầu CBD và giúp dầu CBD dễ phân tán hơn trong pha nước.
Dầu nền cũng đóng vai trò đối với độ ổn định của nhũ tương nano. Loại dầu nền được sử dụng có thể ảnh hưởng đến kích thước giọt và độ ổn định của nhũ tương nano. Ví dụ, một số loại dầu có thể ổn định các giọt nhỏ tốt hơn, trong khi các loại khác có thể ngăn các giọt hợp nhất theo thời gian tốt hơn.
Ngoài vai trò chức năng, dầu nền còn có thể tác động đến các đặc tính cảm quan của sản phẩm cuối cùng. Chúng có thể ảnh hưởng đến kết cấu, màu sắc và hương thơm của nhũ tương nano.
Nhìn chung, dầu nền là một thành phần quan trọng trong quá trình điều chế nhũ tương nano CBD bằng siêu âm. Chúng giúp phân tán dầu CBD trong pha nước, ổn định nhũ tương nano và có thể tác động đến các đặc tính cảm quan của sản phẩm cuối cùng.

Danh sách các loại dầu nền tốt cho nhũ tương nano CBD tạo bằng siêu âm

Trong ví dụ ở trên, chúng tôi sử dụng dầu ô liu làm dầu nền cho nhũ tương nano dầu cần sa được điều chế bằng siêu âm. Ngoài dầu ô liu, còn có một số lựa chọn khác cũng thường được sử dụng. Dầu nền tốt nhất cho nhũ tương nano CBD có thể phụ thuộc vào một số yếu tố, chẳng hạn như kích thước giọt, độ ổn định và các đặc tính cảm quan mong muốn của sản phẩm cuối cùng. Dưới đây là một số loại dầu nền thường được sử dụng cho nhũ tương nano CBD cùng một số đặc tính của chúng:

• Dầu MCT (triglyceride chuỗi trung bình): Dầu MCT là loại dầu nhẹ, không màu và không vị, có nguồn gốc từ dầu dừa. Đây là lựa chọn phổ biến cho nhũ tương nano CBD vì có độ ổn định cao, thời hạn bảo quản dài và có thể giúp tạo ra các giọt nhỏ.
• Dầu hướng dương: Dầu hướng dương là loại dầu có vị trung tính, chứa nhiều axit béo không bão hòa. Đây là lựa chọn tốt cho nhũ tương nano CBD vì có thể giúp tạo ra các giọt nhỏ và có độ ổn định oxy hóa cao.
• Dầu hạt gai dầu: Dầu hạt gai dầu là loại dầu nền phổ biến cho các sản phẩm CBD vì giàu axit béo omega-3 và omega-6. Loại dầu này có thể được sử dụng làm dầu nền cho nhũ tương nano CBD, nhưng có thể không ổn định bằng các loại dầu khác và có thể tạo ra các giọt lớn hơn.
• Dầu hạt nho: Dầu hạt nho là loại dầu nhẹ, không vị, chứa nhiều axit béo không bão hòa. Đây là lựa chọn tốt cho nhũ tương nano CBD vì có thể giúp tạo ra các giọt nhỏ và có độ ổn định oxy hóa cao.

Cuối cùng, việc lựa chọn dầu nền sẽ phụ thuộc vào các yêu cầu cụ thể của sản phẩm và các đặc tính cảm quan mong muốn. Cần lưu ý rằng việc lựa chọn chất nhũ hóa và các điều kiện xử lý (chẳng hạn như năng lượng đầu vào trong quá trình xử lý siêu âm) cũng có thể ảnh hưởng đáng kể đến các đặc tính của nhũ tương nano cuối cùng.

Đường cong phân bố hẹp của nhũ tương nano dầu gai dầu trong nước được tạo bằng thiết bị siêu âm UP400St.

Nhũ tương liposome của CBD

Xử lý siêu âm là phương pháp được ưu tiên để tạo ra CDB dạng liposome hoặc THC dạng liposome dưới dạng các túi dùng trong dược phẩm và mỹ phẩm. Liposome là các chất mang nano có nền lipid dành cho các hoạt chất dược phẩm, giúp cải thiện sinh khả dụng và tác dụng điều trị của các hoạt chất như CBD hoặc THC. Vì cannabinoid là các phân tử rất nhạy cảm, chúng dễ bị phân hủy do oxy hóa cũng như do các enzyme khác nhau. Bao gói nano CBD hoặc THC trong liposome giúp ngăn ngừa sự phân hủy của cannabinoid. Xử lý siêu âm có thể bao gói hiệu quả cannabinoid vào liposome.
Nhấp vào đây để đọc thêm về việc bao gói hoạt chất trong liposome!
 

Độ ổn định của nhũ tương nano THC/CBD

Để tạo ra nhũ tương nano dầu trong nước (o/w) ổn định lâu dài, cần sử dụng chất hoạt động bề mặt phù hợp hoặc tạo các liposome bao gói các hợp chất có hoạt tính sinh học ưa lipid vào dầu nền. Đối với dầu cần sa, dầu nền cần đạt chất lượng dùng cho thực phẩm và không được ảnh hưởng đến vẻ ngoài, hương vị hoặc độ ổn định của sản phẩm cuối cùng. Dầu dừa (MCT) và dầu ô liu là những dầu nền tốt cho cannabinoid. Dầu nền là yếu tố rất quan trọng để tạo ra nhũ tương ổn định về mặt lý hóa vì chúng có thể giúp bảo vệ nhũ tương khỏi hiện tượng chín Ostwald. Hiện tượng chín Ostwald là động lực gây mất ổn định nhũ tương thông qua sự lớn lên của các giọt. Nhũ tương nano triglyceride chuỗi dài có khả năng chống lại hiện tượng chín Ostwald trong thời gian dài. Dầu ô liu và dầu dừa chứa triglyceride chuỗi dài, vì vậy cả dầu ô liu và dầu dừa đều là dầu nền phù hợp cho THC hoặc CBD.

Thiết bị siêu âm để nhũ hóa nano

Bạn có thể tạo nhũ tương nano CBD ở chế độ theo mẻ hoặc liên tục bằng máy nhũ hóa siêu âm. Máy đồng nhất siêu âm Hielscher là thiết bị nhũ hóa mạnh mẽ để tạo ra nhũ tương nano CBD ổn định. Sản xuất nhũ tương dầu cần sa (o/w) bằng siêu âm là quy trình dễ thực hiện và nhanh chóng, mang lại kết quả tối ưu đầy thuyết phục.
Hielscher Ultrasonics là nhà cung cấp hàng đầu về các hệ thống siêu âm mạnh mẽ và đáng tin cậy. Danh mục sản phẩm bao quát đầy đủ từ thiết bị phòng thí nghiệm và thiết bị để bàn đến máy công nghiệp hoàn chỉnh để xử lý thể tích lớn trong các điều kiện khắt khe. Các ứng dụng phổ biến của máy siêu âm Hielscher bao gồm nhũ hóa, đồng nhất và chiết xuất cho ngành thực phẩm và đồ uống cũng như ngành dược phẩm hoặc mỹ phẩm.