超声波提取技术.doc

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1、超声波提取技术技术介绍：1.简介超声波提取（也称为超声波萃取）以其提取温度低、提取率高、提取时间短的独特优势被具有创新意识者应用于中药材和各种动、植物有效含量的提取，是替代传统剪切工艺方法实现高效、节能、环保式提取的现代高新技术手段。超声波提取有两层含义：超声技术的应用和药物中化学成分的提取。即利用超声波所产生的的空化等特殊作用，将药物中所含化学成分快速高效地提取出来的一项新的提取技术。2.原理超声波提取是利用超声波具有的机械效应，空化效应和热效应，通过增大介质分子的运动速度、增大介质的穿透力以提取生物有效成分

2、。机械效应：超声波在介质中的传播可以使介质质点在其传播空间内产生振动，从而强化介质的扩散、传播，这就是超声波的机械效应。超声波在传播过程中产生一种辐射压强，沿声波方向传播，对物料有很强的破坏作用，可使细胞组织变形，植物蛋白质变性；同时，它还可以给予介质和悬浮体以不同的加速度，且介质分子的运动速度远大于悬浮体分子的运动速度。从而在两者间产生摩擦，这种摩擦力可使生物分子解聚，使细胞壁上的有效成分更快地溶解于溶剂之中。空化效应：通常情况下，介质内部或多或少地溶解了一些微气泡，这些气泡在超声波的作用下产生振动，当声压达

3、到一定值时，气泡由于定向扩散（rectieddiffvsion）而增大，形成共振腔，然后突然闭合，这就是超声波的空化效应。这种气泡在闭合时会在其周围产生几千个大气压的压力，形成微激波，它可造成植物细胞壁及整个生物体破裂，而且整个破裂过程在瞬间完成，有利于有效成分的溶出。热效应：和其它物理波一样，超声波在介质中的传播过程也是一个能量的传播和扩散过程，即超声波在介质的传播过程中，其声能不断被介质的质点吸收，介质将所吸收的能量全部或大部分转变成热能，从而导致介质本身和药材组织温度的升高，增大了药物有效成分的溶解速度。

4、由于这种吸收声能引起的药物组织内部温度的升高是瞬间的，因此可以使被提取的成分的生物活性保持不变。3.特点：1）提取效率高：超声波独具的物理特性能促使植物细胞组织破壁或变形，使中药有效成分提取更充分，提取率比传统工艺显著提高达50—500%；2）.提取时间短：超声波强化中药提取通常在24—40分钟即可获得最佳提取率，提取时间较传统方法大大缩短2/3以上，药材原材料处理量大；3.）提取温度低：超声提取中药材的最佳温度在40—60℃，对遇热不稳定、易水解或氧化的药材中有效成分具有保护作用，同时大大节能能耗；4.）适应

5、性广：超声提取中药材不受成分极性、分子量大小的限制，适用于绝大多数种类中药材和各类成分的提取；5.）提取药液杂质少，有效成分易于分离、纯化；6.）提取工艺运行成本低，综合经济效益显著；7.）操作简单易行，设备维护、保养方便。影响因素：1.超声参数的影响在多次超声提取实验中，发现提取不同药材中的化学成分，因使用不同参数（如频率、声强度等）的超声对药材进行提取而有不同的结果。即使是提取同一药材，若选用的参数不当时，就会使药材中所需提出的成分提不出来或得不到好的结果。如在用超声提取穿山龙根茎中薯蓣皂甙时，其频率不同，

6、所得的提出率随频率的增加而增加，且以高颠率（1MHz）的超声提取后的浸出率最高而在用超声提取槐米中的芦丁成分时，其频率不同，所得的芦丁得率不同，其得率随频率的提高而减少。又如在用超声提取大黄根中蒽醌成分和从益母草中提取益母草生物碱成分时，发现在同一提取时间下，所提成分的提出率都随超声强度的增加而降低，甚至强度更大时，所得的提出率却接近于传统提取法所得的提出率，此种影响的机理有待于进一步研究探讨。但可看出超声参数在提取中选择适当与否是影响提取产率的关键，必须针对不同的药材选择适宜的超声参数。超声参数的选择范围是超

7、声设备质量的评价标准之一，我们还希望，在适当的参数下，超声设备没有工作噪音，且可达到提取的满意效果，也可用于大规模提取的生产中。关于大规模提取生产中的设备的类型已做详细介绍。2.超声提取时间的影响在传统的提取法中，提取时间的长短由提取的药材、产率等’情况而定，在超声提取中也是如此。通过实验，超声提取的产率不是随提取时间的无限延长而继续增加。如用超声提取黄连中的小檗碱成分，其得率随提取时间的增加，到一定时间有一峰值，再增加提取时间小檗碱得卒反而降低。而在用超声提取槐米中芦丁成分时，其得率随提取时间的增加而增加，以

8、提取50min的为最多。可见在超声提取过程中，提取时间的多少和次数应以将药材中所需成分完全地提取出来为标准，且以其含量的多少为条件，在实验中摸索不同药材应提取的最佳时间为宜。3.溶剂的选择和浓度、用量对提取的影响超声提取过程和传统提取法一样，在提取中必须结合欲提成分的性质，以便选择适宜的溶剂、浓度和用量。因为超声提取无需加热，提取过程中超声产生的热效应使溶剂升温不多，若用循环溶剂，温度