超聲提取，又稱(chēng)超聲提取，是一種利用超聲技術(shù)提取分析物質(zhì)的化學(xué)成分的分離技術(shù)。廣泛應用于藥品、中草藥、食品、農業(yè)、環(huán)境、工業(yè)原料等樣品中的化學(xué)成分提取工藝。今天，程成小編將簡(jiǎn)要介紹超聲提取方法的相關(guān)知識。

   

   1、超聲提取原理

超聲波(頻率介于20kHz~1MHz）是一種機械波，需要能量載體——介質(zhì)來(lái)進(jìn)行傳播。

   

超聲波提取的原理是利用超聲波的空化效應、機械效應和熱效應，通過(guò)增加介質(zhì)分子的運動(dòng)速度和穿透力，提取樣品的化學(xué)成分。以下是中草藥為例：

   

（1）空化效應：一些微氣泡通?；蚨嗷蛏偃芙庠诮橘|(zhì)中，在超聲波的作用下振動(dòng)。當聲壓達到一定值時(shí)，由于定向擴散，氣泡增大，形成共振腔，然后突然關(guān)閉，這就是超聲波的空化效應。當氣泡關(guān)閉時(shí)，它會(huì )產(chǎn)生成千上萬(wàn)的大氣壓和微激波，導致植物細胞壁和整個(gè)生物體破裂，整個(gè)破裂過(guò)程在瞬間完成，有利于有效成分的溶解。

   

（2）機械效應：超聲波在介質(zhì)中的傳播可以在其傳播空間中振動(dòng)介質(zhì)點(diǎn)，從而加強介質(zhì)的傳播和傳播，這就是超聲波的機械效應。超聲波在傳播過(guò)程中產(chǎn)生輻射壓力，沿聲波方向傳播，對材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(shí)，它還可以給介質(zhì)和懸浮體不同的加速度，介質(zhì)分子的運動(dòng)速度遠遠大于懸浮分子的運動(dòng)速度。因此，兩者之間的摩擦可以使生物分子聚集，使細胞壁上的有效成分更快地溶解在溶劑中。

   

（3）熱效應：與其他物理波一樣，超聲波在介質(zhì)中的過(guò)度傳播是一個(gè)能量傳播和擴散過(guò)程，即超聲波在介質(zhì)傳播過(guò)程中，其聲音不斷被介質(zhì)質(zhì)點(diǎn)吸收，介質(zhì)將吸收的能量全部或大部分轉化為熱能，導致介質(zhì)本身和藥材組織溫度升高，提高藥物有效成分的溶解速度。由于吸收聲能引起的藥物組織內部溫度的升高是瞬間的，因此提取成分的生物活性可以保持不變。

   2.超聲提取的特點(diǎn)

超聲波作用于液體、液體固體、多相系統、表面系統和膜表面系統，在微環(huán)境中產(chǎn)生湍動(dòng)效應、微干擾效應、界面效應、聚能效應等一系列物理化學(xué)作用，不易獲得。

   

超聲波提取技術(shù)比常規提取技術(shù)快速、便宜、高效。

   

與索氏提取物相比，其主要優(yōu)點(diǎn)是：

   

(1)成穴效果，增強系統極性，提高提取效率，達到或超過(guò)索氏提取效率。

   

(2)超聲提取允許添加共提取物，以進(jìn)一步提高溶劑的極性。

   

(3)適用于提取不耐熱的被測成分。

   

(4)操作時(shí)間比索氏提取物短，通常只需要24~40min。

   

超聲提取和超臨界流體提取(SFE)比較：

   

(1)儀器設備簡(jiǎn)單，提取成本低很多.

   

(2)無(wú)論其極性如何，都可以提取多種化合物，因為超聲提取有很多溶劑。SFE主要用CO2作為提取物，基本上只適用于非極性物質(zhì)的提取。

   

與微波輔助提取相比：

   

(1)在某些情況下，比微波輔助提取快。

   

(2)超聲波提取比常規微波輔助提取更安全。

   

(3)超聲提取適應性廣，不受目標成分的極性和分子量的限制。

   

(4)提取物雜質(zhì)少，待測成分易于分離純化。超聲提取物可以減少溶劑對環(huán)境的污染，而不需要或使用更少的提取物。

   3.超聲提取設備及操作方法

超聲波提取機由超聲波電源、超南換能器和提取容器三部分街槽的底部或兩側打開(kāi)。

   

操作方法：在提取容器中加入適量的水作為傳導介質(zhì)，破碎、稱(chēng)重樣品，根據其性質(zhì)，有些需要用提取物浸泡。將容器放入提取容器的罐中，打開(kāi)超聲波發(fā)生器，停止超聲波，并在設定條件下冷卻到室溫。連續的超聲提取也是一種非常有效的提取方法，可用于各種分析目的。

   

程成小結論：由于超聲提取具有提取溫度低、提取率高、提取時(shí)間短的特點(diǎn)，提取天然產(chǎn)品和生物活性成分具有特殊的優(yōu)勢。超聲提取物不僅在工業(yè)上具有廣闊的應用前景。它已成為各種樣品預處理的重要手段。

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