Topilo Topnost kot masni delež CBD v nasičeni raztopini (w/w (%))
Povprečje topnosti v obliki masnega deleža (w/w (%))
RSD (%)
Propilenglikol 44,68 43,84 1,7
43,47 43,36 95% Propilenglikol–
5% voda (w/w)
22,20 21,25 5,7
21,67 19,89 90% propilenglikol–
10% voda (w/w)
7,81 7,89 12,9
8,95 6,92 85% propilenglikol–
15% voda (w/w)
2,00 (samo ena meritev) / /
CBD je bil v čistem propilenglikolu dobro topen (780,56 mg CBD/g topila). Kljub temu je že majhen dodatek vode topnost močno znižal (slika 14).
Pri 5% masnem deležu vode v propilenglikolu je bila topnost CBD 269,89 mg/g topila. Ob 15%
(w/w) dodatku vode, je bila topnost CBD samo še 20,37 mg/g topila. To je bilo pričakovano, glede na zelo slabo topnost CBD v vodi (4).
34 Slika 14. Vpliv masnega deleža vode na topnost CBD.
4.3.3 Topnost CBD v ostalih topilih
Topnost CBD smo v triacetinu določili v treh poskusih, medtem ko smo jo v ostalih topilih določili samo enkrat. Rezultati so predstavljeni v preglednici IX.Pri določenih topilih nismo dosegli nasičene raztopine (npr. trietil citrat). Do tega je prišlo, ker smo dodali premalo CBD in po 48 h stresanja ni bilo več prisotne suspenzije, ampak le raztopina. Poznamo torej le količino topljenca, pri kateri je snov zagotovo še topna. Vrednost, prikazana v tabeli je najverjetneje manjša od meje topnosti (<).
Pri nekaterih zmeseh glicerola in vode je bila topnost CBD nižja od najnižje koncentracije, ki je še v linearnem območju, zato pri njih nismo mogli določiti topnosti. To smo označili z BLQ (pod mejo določljivosti).
Pri topilih iz te skupine smo topnost določali pri temperaturi 26 °C, izjema je le triacetin, ki smo mu topnost določili pri 25 °C.
35 Preglednica IX: Topnost CBD v ostalih topilih
Topilo Topnost kot masni delež CBD v nasičeni raztopini (w/w (%))
Topnost v mg CBD/g topila
95% glicerol–5%
voda (w/w)
BLQ BLQ
80% glicerol–20%
voda (w/w)
BLQ BLQ
Trietil citrat >53,97 >1172,69
PEG 400 > 56,83 > 1316,53
95% PEG 400–5%
voda (w/w)
> 44,17 > 791,09
90% PEG 400–
10% voda (w/w)
> 48,65 > 947,42
Triacetin 58,82 Povprečje =
57,15 % RSD = 2,7 %
1333,61 55,73
56,89
100% glicerol je bil preveč viskozen za določanje topnosti CBD z našo metodo. Zato smo poskusili določiti topnost CBD v 95% (w/w) glicerolu in 5% (w/w) vodi. Pri tem je bila topnost CBD tako nizka, da je nismo mogli določiti.
Topnost CBD v trietil citratu je bila višja od 1172,69 mg CBD/g topila. Zaradi dobrega raztapljanja je to topilo potencialno uporabno pri izdelavi tekočih formulacij s CBD.
PEG 400 je brezbarvna, viskozna tekočina, topnost CBD v njej je bila višja od 1316,53 mg/g topila. Tudi 10% (w/w) dodatek vode k PEG 400 topnosti CBD ni znižal bistveno, saj je bila topnost vseeno višja od 947,42 mg/g topila.
Triacetin je brezbarvna, viskozna tekočina, v kateri je bil CBD dobro topen (1333,61 mg CBD/g topila).
36
4.3.4 Laboratorijska topila
Od laboratorijskih topil smo topnost določili v 96% etanolu, metanolu, izooktanu, acetonu, izopropanolu, DMSO, 1-butanolu, DMF, cikloheksanu, diklorometanu in dietiletru. Rezultati topnosti so navedeni v preglednici X.
Preglednica X: Topnost CBD v laboratorijskih topilih
Topilo Topnost kot masni delež CBD v nasičeni raztopini (w/w (%))
Povprečje topnosti v obliki masnega deleža (w/w (%))
T (°C)
Etanol (96%) 79,20 78,93
(RSD = 1,1 %)
25,5 77,96
79,63
Metanol 82,69 82,49
(RSD = 0,7 %)
26 82,94
81,84
Izooktan 25,50 / 25,5
Aceton 84,59 / 27
Izopropanol 74,05 / 27
DMSO 81,15 81,30 26,5
DMSO 81,45
1-Butanol 74,55 / 27
DMF 81,18 / 27
Cikloheksan 65,43 / 27
Diklorometan 74,72 75,44 27
Diklorometan 76,16 26
Dietileter 82,40 / 26
CBD je bil zelo dobro topen v večini laboratorijskih topil, od tega najbolje v acetonu (5490,01 mg CBD/g topila), metanolu (4711,02 mg CBD/g topila) in dietiletru (4681,82 mg CBD/g topila) (slika 15).
37
Aceton, metanol, dietileter, DMSO, DMF in etanol, v katerih je topnost najvišja, imajo funkcionalne skupine, ki lahko delujejo kot akceptorji vodikovih vezi. Molekula CBD vsebuje resorcinolno funkcionalno skupino, ki lahko deluje kot donor vodikovih vezi. Tvorba vodikovih vezi bi lahko pojasnila tako visoke topnosti.
Z izračunom iz topnosti (ob upoštevanju molskih mas topila in CBD) ugotovimo, da je v nasičeni raztopini CBD v acetonu in dietiletru razmerje med molekulami CBD in molekulami topila približno 1 : 1. V nasičeni raztopini CBD v metanolu sta na molekulo CBD prisotni približno 2 molekuli metanola. Razlog za tako visoke topnosti v laboratorijskih topilih je lahko tudi nizko tališče CBD (67 °C) (4).
Topnosti CBD v diklorometanu, 1-butanolu, izopropanolu in cikloheksanu so bile znotraj intervala 1800–3100 mg CBD/g topila. Od izbranih laboratorijskih topil je bila topnost najnižja v izooktanu, pri katerem ni presegala niti 500 mg CBD/g topila.
Slika 15. Topnost CBD v laboratorijskih topilih.
38
Temperature, pri katerih smo določali topnost pri posameznem topilu, so bile v intervalu 25–
27 °C. Ker razlike v temperaturi niso bile velike, smo predpostavljali, da niso bistveno vplivale na interpretacijo rezultatov. Pri nekaterih topilih smo topnost določili le v 1 poskusu, kar zmanjša zanesljivost podatka. To smo večinoma storili pri topilih, ki so manj pomembna za rokovanje s CBD in smo podatek pridobivali le za orientacijo.
4.4 Opis vloge topil v zdravilih
Z rezultati topnosti lahko delno pojasnimo vlogo nosilnih topil v registriranih zdravilih s CBD.
Epidyolex je raztopina, ki vsebuje 100 mg/mL CBD. Vsak mL raztopine vsebuje 79 mg brezvodnega etanola in 736 mg rafiniranega sezamovega olja (9). Večinski del vehikla je sezamovo olje, etanol pa ima vlogo sotopila, saj je v njem CBD bolje topen. Glede na to, da sezamovo olje spada med LCT olja (topnost CBD v njih je približno 380–410 mg CBD/mL topila pri 25 °C), sklepamo, da bi lahko pripravili 100 mg/mL raztopino tudi v čistem sezamovem olju. Morda je pri temperaturi, nižji od 25 °C topnost CBDtoliko slabša, da bi se CBD lahko oboril, če ne bi bilo dodatka sotopila.
Sativex oralno pršilo vsebuje 25 mg/mL CBD in 27 mg/mL Δ9-THC v obliki dveh ekstraktov.
Vsebuje zmes brezvodnega etanola in propilenglikola v enakem razmerju (12). CBD je v propilenglikolu pri 26,5 °C dobro topen, ampak zdravilo Sativex se shranjuje v hladilniku na 2–8 °C. Pri tako nizkih temperaturah shranjevanja pa je lahko topnost CBD pomembno nižja.
Etanol ima tako vlogo sotopila. V pršilu so prisotni še Δ9-THC in druge spojine, ki se morda v samem propilenglikolu tudi ne bi raztopile.
4.5 Zmes glicerola in etanola
Zmes glicerol–etanol–voda naj bi tvorila raztopino v vseh razmerjih, a pri dodatku CBD smo opazili razslojevanje (55). Pri določanju topnosti smo najprej zatehtali glicerol in 96% etanol ter ju združili v centrifugirki. Zmes smo nato vorteksirali 3 min in pri tem dobili na videz homogeno zmes brez ločitve faz. Nato smo dodali presežno količino CBD za določanje topnosti.
39
Centrifugirko smo nato spet vorteksirali in pri tem je prišlo do ločitve faz (slika 16). Do tega bi lahko prišlo zaradi velike afinitete CBD do etanola, medtem ko glicerol slabše raztaplja CBD.
Analize smo izvedli pri zmeseh, ki so vsebovale 15–50 % (w/w) etanola v glicerolu. Pri vseh teh zmeseh je prišlo do ločitve etanolne faze od glicerolne. Etanolna faza je bila bogata s CBD, medtem ko je glicerolna vsebovala precej manj CBD. Zaradi ločitve faz bi bila meritev topnosti nesmiselna.
Slika 16. Levo in v sredini sta zmesi CBD v 70% glicerolu–28,17% etanolu–1,83% vodi. Desno je zmes CBD v 50%
glicerolu–48% etanolu–2% vodi. Pri vseh 3 zmeseh je prišlo do ločitve faz.
4.6 Zmes PEG 400–voda
PEG 400 se v formulacijah pogosto uporablja kot sotopilo. PEG 400 in voda naj bi se mešala v vseh razmerjih (56). Pri našem delu smo najprej v centrifugirko zatehtali PEG 400 in prečiščeno vodo in to zmes vorteksirali 3 min. S tem smo dobili na videz homogeno raztopino. Nato smo v centrifugirko zatehtali CBD in jo vorteksirali. Glede na masni delež vode v PEG 400 smo dobili različne zmesi. Pri 5% in 10% masnem deležu vode v PEG 400 je tudi po dodatku CBD ostala homogena zmes. Pri 20% in višjih masnih deležih vode v PEG 400 sta bili prisotni 2 ločeni fazi (slika 17). Zgornja faza je vsebovala PEG 400 in večino CBD, medtem ko je spodnja faza večinoma vsebovala vodo.
40
Do ločitve faz je verjetno prišlo zaradi velike afinitete CBD do PEG 400 in zelo slabe topnosti CBD v vodi. Zmesem, pri katerih je prišlo do ločitve faz, topnosti nismo določali.
Slika 17. Levo na sliki je homogena raztopina CBD v 90% PEG 400 in 10% vodi (w/w). Desno na sliki je CBD v 80%
PEG 400 in 20% vodi (w/w), prišlo je do ločitve faz.
41
4.7 Primerjava literaturnih podatkov topnosti CBD z rezultati
V literaturi smo poiskali podatke o topnosti CBD. Objavljenih je zelo malo podatkov. Viri 57, 58 in 59 so varnostni listi, njihove vrednosti so manj zanesljive, saj poleg njih ni navedenega postopka določanja in temperature. Vira 60 in 61 sta znanstvena članka, v katerih sta navedeni temperatura in metoda določanja topnosti. V preglednici XI so navedene obstoječe literaturne vrednosti topnosti CBD.