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實驗室超聲波提取機的提取原理

更新時間: 2024-12-24  點擊次數(shù): 632次
  超聲波提取是利用超聲波縣有的機械效應(yīng),空化效應(yīng)和熱效應(yīng),通過增大介質(zhì)分子的運動速度、增大介質(zhì)的穿透力以提取生物有效成分。
 
  1、機械效應(yīng)
 
  超聲波在介質(zhì)中的傳播可以使介質(zhì)質(zhì)點在其傳播空間內(nèi)產(chǎn)生振動,從而強化介質(zhì)的擴散、傳播,這就是超聲波的機械效應(yīng)。超聲波在傳播過程中產(chǎn)生一種輻射斥強,沿聲波方向傳播,對物料有很強的破壞作用,可使細胞組織變形,植物蛋白質(zhì)變性;同時,它還可以給予介質(zhì)和懸浮體以不同的加速度,且介質(zhì)分子的運動速度遠大于懸浮體分子的運動速度。從而在兩各間產(chǎn)生摩擦,這種摩擦力可使生物分子解聚,使細胞壁上的有效成分更快地溶解于溶劑之中。
 
  2、空化效應(yīng)
 
  通常情況下,介質(zhì)內(nèi)部或多或少地溶解了一些微氣泡,這些氣泡在超聲波的作用下產(chǎn)生振動,當(dāng)聲壓達到一定值時,氣泡由于定向擴散(rectieddiffvsion)而增大,形成共振腔,然后突然閉合,這就是超聲波的空化效應(yīng)。這種氣泡在閉合時會在其周圍產(chǎn)生幾千個大氣壓的壓力,形成微激波,它可造成植物細胞壁及整個生物體破裂,而且整個破裂過程在瞬間完成,有利于有效成分的溶出。
 
  3、熱效應(yīng)
 
  和其它物理波一樣,超聲波在介質(zhì)中的傳播過程也是一個能量的傳播和擴散過程,即超聲波在介質(zhì)的傳播過程中,其聲能不斷被介質(zhì)的質(zhì)點吸收,介質(zhì)將所吸收的能量全部或大部分轉(zhuǎn)變成熱能,從而導(dǎo)致介質(zhì)本身和藥材組織溫度的升高,增大了藥物有效成分的溶解速度。由于這種吸收聲能引起的藥物組織內(nèi)部溫度的升高是瞬問的,因此可以使被提取的成分的生物活性保持不變。
 
  此外,超聲波還可以產(chǎn)生許多次級效應(yīng),如乳化、擴散、擊碎、化學(xué)效應(yīng)等,這些作用也促進了植物體中有效成分的溶解,促使藥物有效成分進入介質(zhì),并于介質(zhì)充分混合,加快了提取過程的進行,并提高了藥物有效成分的提取率。


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