超声波提取仪中药材的优越性

超声波提取仪中药材的优越性,是基于超声波的特殊物理性质。(1)加速介质质点运动。高于20 KHz声波频率的超声波的连续介质(例如水)中传播时,根据惠更斯波动原理,在其传播的波阵面上将引起介质质点(包括药材重要效成分的质点)的运动,使介质质点运动获行巨大的加速度和动能。质点的加速度经计算一般可达重力加速度的二千倍以上。由于介质质点将超声波能量作用于药材中药效成分质点上而使之获得巨大的加速度和动能,迅速逸出药材基体而游离于水中。 (2)空化作用。超声波在液体介质中传播产生特殊的“空化效应”,“空化效应”不断产生无数内部压力达到上千个大气压的微气穴并不断“爆破”产生微观上的强大冲击波作用在中药材上,使其中药材成分物质被“轰击”逸出,并使得药材基体被不断剥蚀,其中不属于植物结构的药效成分不断被分离出来。加速植物有效成份的浸出提取。 (3)超声波的振动匀化(Sonication)使样品介质内各点受到的作用一致,使整个样品萃取更均匀。 综上所述,中药材中的药效物质在超声波场作用下不但作为介质质点获得自身的巨大加速度和动能,而且通过“空化效应”获得强大的外力冲击,所以能充分分离出来。 超声波提取中药材的原理
1、超声的空化效应
超声波技术应用于萃取、匀化,是基于惠更斯波动理论和超声波在液体连续介质中传播时的“空化效应”的作用 结果。
(1)惠更斯波动原理指出,波动(包括超源与波源的振动)在连续介质中传播时,在其波阵面上将引起介质质点 的运动,波源在介质中达到的每一点都将引起相邻质点的震动和成为新的波源。这种波源引起的波动使其传播路径上的 每一个质点都将获得加速度和动能。超声波可使介质质点加速度达重力加速度的千倍以上。介质质点在超声波作用下, 将每秒种数万次的高频振荡和每秒大于100m的巨大速度和动能作用于溶液分子内,迅速使溶液分子被激活。
(2)超声波在液体介质中产生的“空化效应”,不断产生无数内部压力达上千个大气压的微气穴,并不断“微爆” 产生微观上的强冲击波,作用在固-液或液-液分子上,使介质中的空气被“轰击”逸出,并促使介质细胞破裂和变形加速 介质分子中的物质逸出。
(3)超声波在介质中传播时的物理特性引发的机械振动、微射流、微声流等多级效应皆促使有效成分在溶液中扩 散。