加入提取溶媒(水、乙 醇或其他有机溶剂等)到容器中,把中药材根据需要切成颗粒状或粉碎,放入提取溶媒中;将振子密封于不锈钢盒中投入容器中或使容器的外壁粘接换能器振子;启动超声波提取仪,振子向提取溶媒中发出超声波,超声波在提取溶媒中产生的机械作用和空化效应一方面可以有效破碎药材的细胞壁,使有效成分呈游离状态并且溶入提取溶媒中,另一方面可加速提取溶媒的分子运动,使药材中的有效成分和提取溶媒快速接触,相互混合、溶合。
超声的机械作用
超声波的机械作用主要是超声压强和辐射压强引起的。辐射压强可能引起两种效应:其一是在溶剂和悬浮体之间出现摩擦;其二是简单的骚动效应。这种骚动可使蛋白质变性,细胞组织变形。而辐射压将给予溶剂和悬浮体以不同的加速度,即溶剂分子的速度远大于悬浮体的速度,从而在它们之间产生摩擦,这力量足以断开两碳原子之键,使生物分子解聚。使细胞壁上的有效成分溶解于溶剂之中。
超声波空化效应
空化作用是超声提取的主动力。高频振荡信号,通过超声波提取仪转换成高频机械振荡(既超声波)而传播到介质中,由于大能量的超声波作用在液体里,当液体处于稀疏状态下时,液体会被撕裂成很多小的空穴(液体振动而产生数以万计的微小气泡),这些空��(气泡)在超声波纵向传播形成的负压区产生、生长,而在正压区迅速闭合,这些空穴一瞬间闭合,闭合时产生瞬间高压,即称为空化效应。这种空化效应可细化各种物质以及制造乳浊液,加速待测物中的有效成分进入溶剂,进一步提取可以增加有效成分提取率。
超声波热学机理
和其他形式的能一样,超声能也会转化为热能。生成热能的多少取决于介质对超声波的吸收。所吸收能量大部分或全部将转化为热能,从而导致组织温度升高。这种吸收声能而引起温度升高是稳定的,所以超声波可以在瞬间使内部温度升高,加速有效成分的溶解。
总之,超声波机械机制、超声波热学机理和空化作用是成为超声技术在中药提取应用中的三大理论依据。