超聲波萃取中藥材的*性,,是基于超聲波的特殊物理性質(zhì),。主要是主要通過壓電換能器產(chǎn)生的快速機(jī)械振動(dòng)波來減少目標(biāo)萃取物與樣品基體之間的作用力從而實(shí)現(xiàn)固--液萃取分離,。
?。?)加速介質(zhì)質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)。高于20 KHz聲波頻率的超聲波的連續(xù)介質(zhì)(例如水)中傳播時(shí),,根據(jù)惠更斯波動(dòng)原理,,在其傳播的波陣面上將引起介質(zhì)質(zhì)點(diǎn)(包括藥材重要效成分的質(zhì)點(diǎn))的運(yùn)動(dòng),使介質(zhì)質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)獲行巨大的加速度和動(dòng)能,。質(zhì)點(diǎn)的加速度經(jīng)計(jì)算一般可達(dá)重力加速度的二千倍以上,。由于介質(zhì)質(zhì)點(diǎn)將超聲波能量作用于藥材中藥效成分質(zhì)點(diǎn)上而使之獲得巨大的加速度和動(dòng)能,迅速逸出藥材基體而游離于水中,。
?。?)空化作用。超聲波在液體介質(zhì)中傳播產(chǎn)生特殊的“空化效應(yīng)",,“空化效應(yīng)"不斷產(chǎn)生無數(shù)內(nèi)部壓力達(dá)到上千個(gè)大氣壓的微氣穴并不斷產(chǎn)生微觀上的強(qiáng)大沖擊波作用在中藥材上,,使其中藥材成分物質(zhì)被“轟擊"逸出,并使得藥材基體被不斷剝蝕,,其中不屬于植物結(jié)構(gòu)的藥效成分不斷被分離出來,。加速植物有效成份的浸出提取。
?。?)超聲波的振動(dòng)勻化(Sonication)使樣品介質(zhì)內(nèi)各點(diǎn)受到的作用一致,,使整個(gè)樣品萃取更均勻。
綜上所述,,中藥材中的藥效物質(zhì)在超聲波場(chǎng)作用下不但作為介質(zhì)質(zhì)點(diǎn)獲得自身的巨大加速度和動(dòng)能,,而且通過“空化效應(yīng)"獲得強(qiáng)大的外力沖擊,所以能率并充分分離出來,。
超聲波萃取的特點(diǎn)
適用于中藥材有效成份的萃取,,是中藥制藥*改變傳統(tǒng)的水煮醇沉萃取方法的新方法,、新工藝。與水煮,、醇沉工藝相比,,超聲波萃取具有如下突出特點(diǎn):
(1)無需高溫,。在40℃-50℃水溫F超聲波強(qiáng)化萃取,,無水煮高溫,不破壞中藥 材中某些具有熱不穩(wěn)定,,易水解或氧化特性的藥效成份,。超聲波能促使植物細(xì)胞地破壁,提高中藥的療效,。
?。?)常壓萃取,安全性好,,操作簡(jiǎn)單易行,,維護(hù)保養(yǎng)方便。
?。?)萃取效率高,。超聲波強(qiáng)化萃取20~40分鐘即可獲佳提取率,萃取時(shí)間僅為水煮,、醇沉法的三分之一或更少,。萃取充分,萃取量是傳統(tǒng)方法的二倍以上,。據(jù)統(tǒng)計(jì),,超聲波在65~70ºC工作效率非常高。而溫度在65ºC度內(nèi)中草藥植物的有效成份基本沒有受到破壞,。加入超聲波后(在65度條件下),,植物有效成份提取時(shí)間約40分鐘。而蒸煮法的蒸煮時(shí) 間往往需要兩到三小時(shí),,是超聲波提取時(shí)間的3倍以上時(shí)間,。
(4)具有廣譜性,。適用性廣,,絕大多數(shù)的中藥材各類成份均可超聲萃取。
?。?)超聲波萃取對(duì)溶劑和目標(biāo)萃取物的性質(zhì)(如極性)關(guān)系不大,。因此,可供選擇的萃取溶劑種類多、目標(biāo)萃取物范圍廣泛,。
?。?)減少能耗。由于超聲萃取無需加熱或加熱溫度低,,萃取時(shí)間短,因此大大降低能耗,。
?。?)藥材原料處理量大,成倍或數(shù)倍提高,,且雜質(zhì)少,,有效成分易于分離、凈化,。
?。?)萃取工藝成本低,綜合經(jīng)濟(jì)效益顯著
超聲波是指頻率為20千赫~50兆赫左右的機(jī)械波,,需要能量載體—介質(zhì)—來進(jìn)行傳播,。超聲波在傳遞過程中存在著的正負(fù)壓強(qiáng)交變周期,在正相位時(shí),,對(duì)介質(zhì)分子產(chǎn)生擠壓,,增加介質(zhì)原來的密度;負(fù)相位時(shí),,介質(zhì)分子稀疏,、離散,介質(zhì)密度減小,。也就是說,,超聲波并不能使樣品內(nèi)的分子產(chǎn)生極化,而是在溶劑和樣品之間產(chǎn)生聲波空化作用,,導(dǎo)致溶液內(nèi)氣泡的形成,、增長(zhǎng)和爆破壓縮,從而使固體樣品分散,,增大樣品與萃取溶劑之間的接觸面積,,提高目標(biāo)物從固相轉(zhuǎn)移到液相的傳質(zhì)速率。在工業(yè)應(yīng)用方面,,利用超聲波進(jìn)行清洗,、干燥、殺菌,、霧化及無損檢測(cè)等,,是一種非常成熟且有廣泛應(yīng)用的技術(shù)。