Introdução ao princípio, características e aplicação da extração ultra-sônica

Introdução ao princípio, características e aplicação da extração ultra-sônica

O ultra-som refere-se a ondas sonoras com frequências acima de 20 kHz, fora do alcance da audição humana.

Extração ultra-sônica tem sido amplamente utilizada no teste de qualidade de preparações de medicina tradicional chinesa (sistema de inspeção de drogas). Na Farmacopéia da República Popular da China, existem 232 variedades de tratamento ultra-sônico, e há uma tendência crescente.

Nos últimos anos, a aplicação da tecnologia ultra-sônica no processo de extração de preparações de medicina tradicional chinesa tem recebido cada vez mais atenção. A tecnologia ultra-sônica é um método e meio muito eficaz para a extração de ingredientes ativos de produtos naturais. Como uma nova tecnologia para a preparação de preparações de medicina tradicional chinesa, a extração ultra-sônica tem amplas perspectivas.

Extração ultra-sônica utiliza os efeitos mecânicos, efeitos de cavitação e efeitos térmicos de ondas ultra-sônicas para extrair componentes ativos biológicos, aumentando a velocidade das moléculas médias e aumentando o poder de penetração do meio.

1, o princípio da extração

(1) Efeito mecânico A propagação de ondas ultrassônicas no meio pode fazer com que as partículas do meio vibrem em seu espaço de propagação, fortalecendo assim a difusão e propagação do meio, que é o efeito mecânico das ondas ultra-sônicas. Ondas ultra-sônicas geram uma espécie de pressão de radiação no processo de propagação, que se propaga ao longo da direção das ondas sonoras, que tem um forte efeito destrutivo sobre o material, que pode deformar o tecido celular e desnaturar a proteína vegetal. Ao mesmo tempo, também pode dar ao meio e à suspensão diferentes acelerações. E a velocidade das moléculas médias é muito mais rápida que a velocidade das moléculas de suspensão. Desse modo, o atrito é gerado entre os dois, o que pode despolimerizar as biomoléculas, de modo que os componentes ativos na parede celular se dissolvam no solvente mais rapidamente.

(2) Efeito de cavitação Normalmente, algumas microbolhas são dissolvidas mais ou menos dentro do meio. Essas bolhas vibram sob a ação das ondas ultrassônicas. Quando a pressão sonora atinge um certo valor, as bolhas aumentam devido à difusão direcionada (rectieddiffvsion). Grande, formando uma cavidade ressonante e, em seguida, de repente, fechando, este é o efeito de cavitação da onda ultra-sônica. Quando a bolha é fechada, gera pressão de vários milhares de atmosferas em torno dela, formando um micro-choque, que pode causar a ruptura da parede celular da planta e de todo o organismo, e todo o processo de ruptura é completado em um instante favorável. para a dissolução do ingrediente ativo.

(3) Efeito térmico Como outras ondas físicas, a propagação de ondas ultra-sônicas em um meio é também um processo de propagação e difusão de energia. Isto é, durante a propagação das ondas ultra-sônicas, a energia acústica é continuamente absorvida pelas partículas do meio, e o meio absorverá. Toda ou a maior parte da energia é convertida em energia térmica, o que leva a um aumento na temperatura do próprio meio e do tecido medicinal, o que aumenta a taxa de dissolução do ingrediente ativo do fármaco. Como o aumento da temperatura interna do tecido da droga, causado pela absorção da energia acústica, é instantâneo, a atividade biológica do componente extraído pode ser mantida constante.

Além disso, o ultra-som também pode produzir muitos efeitos secundários, como emulsificação, difusão, esmagamento, efeitos químicos, etc. Esses efeitos também promovem a dissolução de ingredientes ativos nas plantas, promovem a entrada de ingredientes ativos no meio e misturam meio para acelerar O processo de extração é realizado e a taxa de extração do ingrediente ativo da droga é melhorada.

2, as características da extração ultra-sônica

(1) Não há necessidade de calor durante a extração ultra-sônica, evitando os efeitos adversos da ebulição da medicina tradicional chinesa e aquecimento de longa data sobre os ingredientes ativos, adequados para a extração de substâncias sensíveis ao calor; ao mesmo tempo, porque não requer aquecimento, também economiza Energia.

(2) extração ultra-sônica melhora a taxa de extração de ingredientes ativos da droga, economiza matérias-primas, facilita a plena utilização dos recursos da medicina tradicional chinesa e melhora os benefícios econômicos.

(3) O solvente é usado em pequena quantidade e o solvente é economizado.

(4) Extração ultra-sônica é um processo físico no qual nenhuma reação química ocorre durante todo o processo de lixiviação e não afeta a atividade fisiológica da maioria dos ingredientes ativos da droga.

(5) O extrato tem um alto teor de ingredientes ativos, o que é vantajoso para posterior purificação.

3. Aplicação da tecnologia ultra-sônica na extração de produtos naturais

Comparado com o método de decocção da água, o método de extração do Astragalus pelo método ultra-sônico mostrou que o tempo de extração foi encurtado em comparação com o método de decocção convencional, e a taxa de extração de baicalina foi aumentada. Extração ultra-sônica foi 10, 20, 40, 60 min. A taxa de extração foi maior que a extraída por ebulição por 3 horas.

Extração ultra-sônica de rutina, o principal ingrediente ativo do arroz glutinoso, mostrou que a taxa de extração de rutina obtida pelo tratamento ultra-sônico de arroz glutinoso por 30 minutos foi 47,56% maior que a extração com álcali quente. Em comparação com o método de imersão, a extração ultra-sônica foi de 40min e a rutina foi obtida. A taxa foi de 22,53%, enquanto o rendimento de 48h de imersão foi de apenas 12,23%. Extração ultra-sônica de glicosídeos de plantas é um método eficaz para economizar 30-40% de matérias-primas.

Os alcalóides são extraídos das raízes de Rauvolfia, que requer 43 h para impregnação convencional e 15 minutos para ultra-som, e todos os alcalóides podem ser criados. O método convencional requer 5 horas para extrair alcalóides da casca da Cinchona, e a ultra-sonografia pode ser completada por até 30 minutos. Leva 3 horas para extrair a base da mandala da folha da mandala pelo método convencional, e apenas 30 minutos pelo método ultra-sônico. Demora 3 horas para extrair as antraquinonas de ruibarbo por decocção, e apenas 10 minutos por método ultra-sônico, e o rendimento é alto.

Em suma, a extração ultra-sônica tem as características de economia de tempo, economia de energia, economia de material e alto rendimento.