Introduktion til princippet, karakteristika og anvendelsen af ​​ultralydsekstraktion

Introduktion til princippet, karakteristika og anvendelsen af ​​ultralydsekstraktion

 

Ultralyd refererer til lydbølger med frekvenser over 20 kHz, uden for det menneskelige høreområde.

Ultralydsekstraktion er blevet brugt i vid udstrækning i kvalitetstestning af traditionelle kinesiske medicinpræparater (lægemiddelinspektionssystem). I Folkerepublikken Kinas farmakopé er der 232 varianter af ultralydsbehandling, og der er en stigende tendens.

I de seneste år har anvendelsen af ​​ultralydsteknologi i udvindingsprocessen af ​​traditionelle kinesiske medicinpræparater fået mere og mere opmærksomhed. Ultralydsteknologi er en meget effektiv metode og et middel til udvinding af aktive ingredienser fra naturlige produkter. Som en ny teknologi til fremstilling af traditionelle kinesiske medicinpræparater har ultralydsekstraktion brede perspektiver.

Ultralydsekstraktion udnytter de mekaniske effekter, kavitationseffekter og termiske effekter af ultralydsbølger til at udtrække biologiske aktive komponenter ved at øge hastigheden af ​​mediummolekylerne og øge mediets gennemtrængende kraft.

1, princippet om udvinding

(1) Mekanisk effekt Udbredelsen af ​​ultralydsbølger i mediet kan få mediepartiklerne til at vibrere i deres udbredelsesrum og derved styrke diffusionen og udbredelsen af ​​mediet, som er den mekaniske effekt af ultralydsbølger. Ultralydsbølger genererer en slags strålingstryk i udbredelsesprocessen, som forplanter sig i retning af lydbølger, hvilket har en stærk destruktiv effekt på materialet, som kan deformere cellevævet og denaturere planteproteinet. Samtidig kan det også give mediet og affjedringen forskellige accelerationer. Og hastigheden af ​​mellemmolekylerne er meget hurtigere end suspensionsmolekylernes hastighed. Derved dannes der friktion mellem de to, som kan depolymerisere biomolekylerne, så de aktive komponenter på cellevæggen hurtigere opløses i opløsningsmidlet.

(2) Kavitationseffekt Normalt er nogle mikrobobler opløst mere eller mindre inde i mediet. Disse bobler vibrerer under påvirkning af ultralydsbølger. Når lydtrykket når en vis værdi, øges boblerne på grund af den rettede diffusion (rectieddiffvsion). Stor, danner et resonanshulrum, og lukker så pludseligt, dette er kavitationseffekten af ​​ultralydsbølgen. Når boblen lukkes, genererer den et tryk på flere tusinde atmosfærer omkring sig, hvilket danner et mikrochok, som kan få plantecellevæggen og hele organismen til at briste, og hele brudprocessen afsluttes på et øjeblik, hvilket er gunstigt for opløsningen af ​​det aktive stof.

(3) Termisk effekt Ligesom andre fysiske bølger er udbredelsen af ​​ultralydsbølger i et medium også en energiudbredelse og -diffusionsproces. Det vil sige, at under udbredelsen af ​​ultralydsbølger absorberes den akustiske energi kontinuerligt af mediets partikler, og mediet vil absorbere den. Hele eller det meste af energien omdannes til varmeenergi, hvilket fører til en stigning i temperaturen af ​​selve mediet og det medicinske væv, hvilket øger opløsningshastigheden af ​​lægemidlets aktive ingrediens. Da stigningen i den indre temperatur af lægemiddelvævet forårsaget af absorptionen af ​​den akustiske energi er øjeblikkelig, kan den biologiske aktivitet af den ekstraherede komponent holdes konstant.

Derudover kan ultralyd også producere mange sekundære effekter, såsom emulgering, diffusion, knusning, kemiske effekter osv. Disse effekter fremmer også opløsningen af ​​aktive ingredienser i planter, fremmer indtrængen af ​​aktive ingredienser i mediet og blander mediet fuldt ud for at accelerere Ekstraktionsprocessen udføres og ekstraktionshastigheden af ​​den aktive ingrediens i lægemidlet forbedres.

2, karakteristika af ultralydsudvinding

(1) Ingen grund til at opvarme under ultralydsekstraktion, undgå de negative virkninger af kogning af traditionel kinesisk medicin og langvarig opvarmning på de aktive ingredienser, egnet til ekstraktion af varmefølsomme stoffer; på samme tid, fordi det ikke kræver opvarmning, sparer det også energi.

(2) Ultralydsekstraktion forbedrer ekstraktionshastigheden af ​​aktive ingredienser i lægemidlet, sparer råmaterialer, letter den fulde udnyttelse af traditionel kinesisk medicinressourcer og forbedrer økonomiske fordele.

(3) Opløsningsmidlet bruges i en lille mængde, og opløsningsmidlet gemmes.

(4) Ultralydsekstraktion er en fysisk proces, hvor der ikke forekommer nogen kemisk reaktion under hele udvaskningsprocessen og ikke påvirker den fysiologiske aktivitet af de fleste af de aktive ingredienser i lægemidlet.

(5) Ekstraktet har et højt indhold af aktive ingredienser, hvilket er fordelagtigt til yderligere oprensning.

3. Anvendelse af ultralydsteknologi ved udvinding af naturlige produkter

Sammenlignet med vandafkogsmetoden viste ekstraktionsmetoden for Astragalus ved ultralydsmetoden, at ekstraktionstiden blev forkortet sammenlignet med den konventionelle afkogsmetode, og ekstraktionshastigheden af ​​baicalin blev øget. Ultralydsekstraktion var 10, 20, 40, 60 min. Ekstraktionshastigheden var højere end den, der blev ekstraheret ved kogning i 3 timer.

Ultralydsekstraktion af rutin, den vigtigste aktive ingrediens i glutinøs ris, viste, at ekstraktionshastigheden af ​​rutin opnået ved ultralydsbehandling af glutinøs ris i 30 minutter var 47,56% højere end den for varm alkaliekstraktion. Sammenlignet med nedsænkningsmetoden var ultralydsekstraktion 40 minutter, og rutin blev opnået. Satsen var 22,53%, mens udbyttet af 48 timers iblødsætning kun var 12,23%. Ultralydsudvinding af glykosider fra planter er en effektiv metode til at spare 30-40% af råvarerne.

Alkaloider udvindes fra rødderne af Rauvolfia, hvilket kræver 43 timer til konventionel imprægnering og 15 minutter til ultralydbehandling, og alle alkaloider kan hæves. Den konventionelle metode kræver 5 timer at udvinde alkaloider fra barken af ​​Cinchona, og ultralydbehandling kan gennemføres i op til 30 minutter. Det tager 3 timer at udtrække mandalabasen fra mandalabladet ved den konventionelle metode og kun 30 minutter ved ultralydsmetoden. Det tager 3 timer at udvinde antraquinonerne fra rabarber ved afkog, og kun 10 minutter ved ultralydsmetode, og udbyttet er højt.

Kort sagt har ultralydsudvinding karakteristika for tidsbesparelse, energibesparelse, materialebesparelse og højt udbytte.