超聲波提取的原理

超聲波提取的原理

超聲波（頻率介于20kHz~1MHz）是一種機械波，需要能量載體——介質來進行傳播。

超聲波提取的原理是利用超聲波具有的空化效應、機械效應和熱效應，通過增大介質分子的運動速度、增大介質的穿透力以提取樣品的化學成分。下面以中藥材為例說明:

（1）空化效應：通常介質內部或多或少地溶解了一些微氣泡，這些氣泡在超聲波的作用下產生振動，當聲壓達到一定值時，氣泡由于定向擴散而增大，形成共振腔，然后突然閉合，這就是超聲波的空化效應。這種氣泡在閉合時會在其周圍產生幾千個大氣壓的壓力，形成微激波，它可造成植物細胞壁及整個生物體破裂，而且整個破裂過程在瞬間完成，有利于有效成分的溶出。

（2）機械效應：超聲波在介質中的傳播可以使介質質點在其傳播空間內產生振動，從而強化介質的擴散、傳播，這就是超聲波的機械效應。超聲波在傳播過程中產生一種輻射壓強，沿聲波方向傳播，對物料有很強的破壞作用，可使細胞組織變形，植物蛋白質變性;同時，它還可以給予介質和懸浮體以不同的加速度，且介質分子的運動速度遠大于懸浮體分子的運動速度。從而在兩者間產生摩擦，這種摩擦力可以使生物分子解聚，使細胞壁上的有效成分更快的溶解于溶劑之中。

（3）熱效應：和其它物理波一樣，超聲波在介質中的傳播過積是一個能量的傳播和擴散過程，即超聲波在介質的傳播過程中，其聲音不斷被介質的質點吸收，介質將所吸收的能量全部或大部分轉變成熱能，從而導致介質本身和藥材組織溫度的升高，增大了藥物有效成分的溶解速度。由于這種吸收聲能引起的藥物組織內部溫度的升高是瞬間的，因此可以使被提取的成分的生物活性保持不變。