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超聲波提取，中藥萃取

超聲波提取（也稱(chēng)為超聲波萃取）技術(shù)已廣泛用于醫(yī)藥、食品、油脂、化工等各個(gè)領(lǐng)域以其提取溫度低、提取率高、提取時(shí)間短的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)被具有創(chuàng)新意識(shí)者應(yīng)用于中藥材和各種動(dòng)、植物有效含量的提取，是替代傳統(tǒng)剪切工藝方法實(shí)現(xiàn)高效、節(jié)能、環(huán)保式提取的現(xiàn)代高新技術(shù)手段。

超聲波提取有兩層含義：超聲技術(shù)的應(yīng)用和藥物中化學(xué)成分的提取。即利用超聲波所產(chǎn)生的的空化等特殊作用，將藥物中所含化學(xué)成分快速高效地提取出來(lái)的一項(xiàng)新的提取技術(shù)。[2] 

超聲波提取分離主要是依據(jù)物質(zhì)中有效成分和有效成分群體的存在狀態(tài)、極性、溶解性等設(shè)計(jì)的一項(xiàng)學(xué)科。

合理利用超聲波振動(dòng)的方法進(jìn)行提取的新工藝，使溶劑快速地進(jìn)入固體物質(zhì)中，將其物質(zhì)所含的有機(jī)成分盡可能完全地溶于溶劑之中，得到多成分混合提取液。

利用超聲波技術(shù)來(lái)強(qiáng)化提取分離過(guò)程，可有效提高提取分離率，縮短提取時(shí)間、節(jié)約成本、甚至還可以提高產(chǎn)品的質(zhì)量和產(chǎn)量。[1] 

原理

超聲波提取是利用超聲波具有的機(jī)械效應(yīng)，空化效應(yīng)和熱效應(yīng)，通過(guò)增大介質(zhì)分子的運(yùn)動(dòng)速度、增大介質(zhì)的穿透力以提取生物有效成分。[3] 

超聲波提取機(jī)械效應(yīng)

超聲波在介質(zhì)中的傳播可以使介質(zhì)質(zhì)點(diǎn)在其傳播空間內(nèi)產(chǎn)生振動(dòng)，從而強(qiáng)化介質(zhì)的擴(kuò)散、傳播，這就是超聲波的機(jī)械效應(yīng)。超聲波在傳播過(guò)程中產(chǎn)生一種輻射壓強(qiáng)，沿聲波方向傳播，對(duì)物料有很強(qiáng)的破壞作用，可使細(xì)胞組織變形，植物蛋白質(zhì)變性；同時(shí)，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(yùn)動(dòng)速度遠(yuǎn)大于懸浮體分子的運(yùn)動(dòng)速度。從而在兩者間產(chǎn)生摩擦，這種摩擦力可使生物分子解聚，使細(xì)胞壁上的有效成分更快地溶解于溶劑之中。

超聲波提取空化效應(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(dòng)，當(dāng)聲壓達(dá)到一定值時(shí)，氣泡由于定向擴(kuò)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(shí)會(huì)在其周?chē)a(chǎn)生幾千個(gè)大氣壓的壓力，形成微激波，它可造成植物細(xì)胞壁及整個(gè)生物體破裂，而且整個(gè)破裂過(guò)程在瞬間完成，有利于有效成分的溶出。

超聲波提取熱效應(yīng)

和其它物理波一樣，超聲波在介質(zhì)中的傳播過(guò)程也是一個(gè)能量的傳播和擴(kuò)散過(guò)程，即超聲波在介質(zhì)的傳播過(guò)程中，其聲能不斷被介質(zhì)的質(zhì)點(diǎn)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)部溫度的升高是瞬間的，因此可以使被提取的成分的生物活性保持不變。

優(yōu)點(diǎn)

編輯

1.提取效率高：超聲波獨(dú)具的物理特性能促使植物細(xì)胞組織破壁或變形，使中藥有效成分提取更充分，提取率比傳統(tǒng)工藝顯著提高達(dá)50—500%；

2.提取時(shí)間短：超聲波強(qiáng)化中藥提取通常在24—40分鐘即可獲得**提取率，提取時(shí)間較傳統(tǒng)方法大大縮短2/3以上， 藥材原材料處理量大；

3.提取溫度低：超聲提取中藥材的**溫度在40—60℃，對(duì)遇熱不穩(wěn)定、易水解或氧化的藥材中有效成分具有保護(hù)作用，同時(shí)大大節(jié)能能耗；

4.適應(yīng)性廣：超聲提取中藥材不受成分極性、分子量大小的限制，適用于絕大多數(shù)種類(lèi)中藥材和各類(lèi)成分的提取；

5.提取藥液雜質(zhì)少，有效成分易于分離、純化；

6.提取工藝運(yùn)行成本低，綜合經(jīng)濟(jì)效益顯著；

7.操作簡(jiǎn)單易行，設(shè)備維護(hù)、保養(yǎng)方便。

用途

1.可作生物和植物細(xì)胞破碎；

2.可作生物和植物有效成份萃取；

3.可作中草藥有效成份的低溫提取；

4.可作BCR元素形態(tài)萃取；

5.低能量狀態(tài)可激活細(xì)菌；

6.高能量狀態(tài)可殺死活細(xì)菌；

7.可用于DNA提取和DNA剪切；

8.可用于基因?qū)耄?/span>

9.可用于原酒的催陳處理；

10.可用于打破植物種子的休眠狀態(tài)，以提高出芽率和早熟期；

11.可用于兩項(xiàng)不同質(zhì)的溶液聚合。

超聲波提取中藥和天然藥物

在容器中加入提取溶媒（水、乙醇或其他有機(jī)溶劑等），將中藥材根據(jù)需要粉碎或切成顆粒狀，放入提取溶媒中；容器的外壁粘接換能器振子或?qū)⒄褡用芊庥诓讳P鋼盒中投入容器中；開(kāi)啟超聲波發(fā)生器，振子向提取溶媒中發(fā)出超聲波，超聲波在提取溶媒中產(chǎn)生的‘空化效應(yīng)’和機(jī)械作用一方面可有效地破碎藥材的細(xì)胞壁，使有效成分呈游離狀態(tài)并溶入提取溶媒中，另一方面可加速提取溶媒的分子運(yùn)動(dòng)，使得提取溶媒和藥材中的有效成分快速接觸，相互溶合、混合。