Az ultrahangos extrakció elvének, jellemzőinek és alkalmazásának bemutatása

Az ultrahangos extrakció elvének, jellemzőinek és alkalmazásának bemutatása

 

Az ultrahang az emberi hallástartományon kívül eső, 20 kHz feletti frekvenciájú hanghullámokra vonatkozik.

Az ultrahangos extrakciót széles körben alkalmazzák a hagyományos kínai orvoslás készítmények (gyógyszerellenőrző rendszer) minőségellenőrzésében. A Kínai Népköztársaság Gyógyszerkönyvében 232 fajta ultrahangos kezelés szerepel, és ez a tendencia növekvő tendenciát mutat.

Az utóbbi években egyre nagyobb figyelmet kapott az ultrahangos technológia alkalmazása a hagyományos kínai gyógyászati ​​készítmények extrakciós folyamatában. Az ultrahangos technológia nagyon hatékony módszer és eszköz a hatóanyagok természetes termékekből történő kinyerésére. A hagyományos kínai gyógyászati ​​készítmények előállításának új technológiájaként az ultrahangos extrakció széles kilátásokkal rendelkezik.

Az ultrahangos extrakció az ultrahanghullámok mechanikai hatásait, kavitációs hatásait és termikus hatásait használja fel a biológiailag aktív komponensek kinyerésére a közegmolekulák sebességének növelésével és a közeg áthatoló erejének növelésével.

1, a kitermelés elve

(1) Mechanikai hatás Az ultrahanghullámok terjedése a közegben a közeg részecskéinek rezgését okozhatja terjedési terükben, ezáltal erősíti a közeg diffúzióját és terjedését, ami az ultrahanghullámok mechanikai hatása. Az ultrahanghullámok a terjedés során egyfajta sugárzási nyomást generálnak, amely a hanghullámok iránya mentén terjed, ami erősen romboló hatással van az anyagra, ami deformálhatja a sejtszövetet és denaturálhatja a növényi fehérjét. Ugyanakkor eltérő gyorsulást is tud adni a közegnek és a felfüggesztésnek. És a közegmolekulák sebessége sokkal gyorsabb, mint a szuszpenziós molekulák sebessége. Ezáltal a kettő között súrlódás keletkezik, amely depolimerizálhatja a biomolekulákat, így a sejtfalon lévő aktív komponensek gyorsabban oldódnak az oldószerben.

(2) Kavitációs hatás Normális esetben néhány mikrobuborék többé-kevésbé feloldódik a közegben. Ezek a buborékok ultrahangos hullámok hatására vibrálnak. Amikor a hangnyomás elér egy bizonyos értéket, a buborékok az irányított diffúzió (rectieddiffvsion) miatt megnövekednek. Nagy, rezonáns üreget képező, majd hirtelen záródó, ez az ultrahanghullám kavitációs hatása. A buborék lezárásakor több ezer atmoszférájú nyomás keletkezik körülötte, mikrosokkot képezve, ami a növényi sejtfal és az egész szervezet felszakadását idézheti elő, és a teljes repedési folyamat egy pillanat alatt lezajlik, ami kedvező a hatóanyag oldódásának.

(3) Hőhatás Más fizikai hullámokhoz hasonlóan az ultrahanghullámok közegben való terjedése is energiaterjedési és diffúziós folyamat. Vagyis az ultrahanghullámok terjedése során az akusztikus energiát a közeg részecskéi folyamatosan elnyelik, a közeg pedig elnyeli. Az energia egésze vagy nagy része hőenergiává alakul, ami maga a közeg és a gyógyászati ​​szövet hőmérsékletének növekedéséhez vezet, ami növeli a gyógyszer hatóanyagának kioldódási sebességét. Mivel az akusztikus energia abszorpciója miatt a gyógyszerszövet belső hőmérsékletének emelkedése pillanatnyi, így a kivont komponens biológiai aktivitása állandó szinten tartható.

Ezenkívül az ultrahang számos másodlagos hatást is kiválthat, mint például emulgeálás, diffúzió, zúzás, kémiai hatások stb. Ezek a hatások elősegítik a hatóanyagok feloldódását a növényekben, elősegítik a hatóanyagok bejutását a táptalajba, és a közeg teljes keverését a gyorsítás érdekében.

2, az ultrahangos extrakció jellemzői

(1) Nem kell melegíteni az ultrahangos extrakció során, elkerülve a hagyományos kínai orvoslás forralás és hosszú távú melegítés káros hatásait a hatóanyagokra, alkalmas hőérzékeny anyagok kivonására; ugyanakkor, mivel nem igényel fűtést, energiát takarít meg.

(2) Az ultrahangos extrakció javítja a gyógyszer hatóanyagainak kivonási sebességét, nyersanyagokat takarít meg, megkönnyíti a hagyományos kínai orvoslás erőforrásainak teljes körű felhasználását, és javítja a gazdasági előnyöket.

(3) Az oldószert kis mennyiségben használjuk fel, és az oldószert megtakarítjuk.

(4) Az ultrahangos extrakció olyan fizikai folyamat, amelyben a teljes kilúgozási folyamat során nem megy végbe kémiai reakció, és nem befolyásolja a gyógyszer legtöbb hatóanyagának élettani aktivitását.

(5) A kivonat magas hatóanyag-tartalmú, ami előnyös a további tisztításhoz.

3. Ultrahangos technológia alkalmazása természetes termékek kinyerésében

Az Astragalus ultrahangos extrakciós módszere a vizes főzetes módszerrel összehasonlítva azt mutatta, hogy az extrakciós idő lerövidült a hagyományos főzési módszerhez képest, és megnőtt a baikalin extrakciós sebessége. Az ultrahangos extrakció 10, 20, 40, 60 perc volt. Az extrakciós sebesség nagyobb volt, mint a 3 órás forralással.

A rutin, a nyálkás rizs fő hatóanyagának ultrahangos extrakciója azt mutatta, hogy a nyálkás rizs 30 perces ultrahangos kezelésével kapott rutin extrakciós sebessége 47,56%-kal magasabb, mint a forró lúgos extrakcióé. Az immerziós módszerrel összehasonlítva az ultrahangos extrakció 40 perc volt, és rutint kaptunk. Az arány 22,53%, míg a 48 órás áztatás hozama csak 12,23%. A glikozidok ultrahangos extrakciója növényekből hatékony módszer a nyersanyagok 30-40%-ának megtakarítására.

Az alkaloidokat a Rauvolfia gyökereiből vonják ki, amihez a hagyományos impregnáláshoz 43 óra, az ultrahangos kezeléshez 15 perc szükséges, és az összes alkaloid felemelhető. A hagyományos módszerrel 5 óra szükséges az alkaloidok kinyeréséhez a Cinchona kérgéből, és az ultrahangos kezelés akár 30 percig is elvégezhető. Hagyományos módszerrel 3 óra, ultrahangos módszerrel pedig mindössze 30 perc a mandalalap kinyerése a mandala levélből. A rebarbarából az antrakinonok főzetes kinyerése 3 óra, ultrahangos módszerrel mindössze 10 perc, a hozam pedig magas.

Röviden, az ultrahangos extrakció jellemzői az időmegtakarítás, az energiatakarékosság, az anyagtakarékosság és a magas hozam.