Introducción al principio, características y aplicación de la extracción ultrasónica.

Introducción al principio, características y aplicación de la extracción ultrasónica.

El ultrasonido se refiere a ondas de sonido con frecuencias superiores a 20 kHz, fuera del rango de audición humana.

La extracción ultrasónica se ha utilizado ampliamente en las pruebas de calidad de las preparaciones de medicina tradicional china (sistema de inspección de drogas). En la Farmacopea de la República Popular de China, hay 232 variedades de tratamiento ultrasónico, y hay una tendencia creciente.

En los últimos años, la aplicación de tecnología ultrasónica en el proceso de extracción de preparaciones de medicina tradicional china ha recibido cada vez más atención. La tecnología ultrasónica es un método muy efectivo y un medio para la extracción de ingredientes activos de productos naturales. Como una nueva tecnología para la preparación de preparaciones de medicina tradicional china, la extracción ultrasónica tiene amplias perspectivas.

La extracción ultrasónica utiliza los efectos mecánicos, los efectos de cavitación y los efectos térmicos de las ondas ultrasónicas para extraer componentes biológicos activos al aumentar la velocidad de las moléculas del medio y aumentar el poder de penetración del medio.

1, el principio de extracción

(1) Efecto mecánico La propagación de ondas ultrasónicas en el medio puede hacer que las partículas del medio vibren en su espacio de propagación, fortaleciendo así la difusión y propagación del medio, que es el efecto mecánico de las ondas ultrasónicas. Las ondas ultrasónicas generan un tipo de presión de radiación en el proceso de propagación, que se propaga a lo largo de la dirección de las ondas de sonido, lo que tiene un fuerte efecto destructivo sobre el material, que puede deformar el tejido celular y desnaturalizar la proteína de la planta. Al mismo tiempo, también puede dar al medio y a la suspensión diferentes aceleraciones. Y la velocidad de las moléculas medias es mucho más rápida que la velocidad de las moléculas en suspensión. De este modo, se genera fricción entre los dos, lo que puede despolimerizar las biomoléculas, de modo que los componentes activos en la pared celular se disuelven en el disolvente más rápidamente.

(2) Efecto de cavitación Normalmente, algunas microburbujas se disuelven más o menos dentro del medio. Estas burbujas vibran bajo la acción de ondas ultrasónicas. Cuando la presión del sonido alcanza un cierto valor, las burbujas aumentan debido a la difusión dirigida (difusión rectificada). Grande, formando una cavidad resonante y luego cerrándose repentinamente, este es el efecto de cavitación de la onda ultrasónica. Cuando la burbuja se cierra, genera presión de varios miles de atmósferas a su alrededor, formando un micro shock, que puede causar la ruptura de la pared celular de la planta y de todo el organismo, y todo el proceso de ruptura se completa en un instante, lo cual es favorable para la disolución del ingrediente activo.

(3) Efecto térmico Al igual que otras ondas físicas, la propagación de ondas ultrasónicas en un medio también es un proceso de propagación y difusión de energía. Es decir, durante la propagación de ondas ultrasónicas, la energía acústica es continuamente absorbida por las partículas del medio, y el medio la absorberá. Toda o la mayor parte de la energía se convierte en energía térmica, lo que conduce a un aumento de la temperatura del medio mismo y del tejido medicinal, lo que aumenta la velocidad de disolución del ingrediente activo del medicamento. Dado que el aumento de la temperatura interna del tejido del fármaco causado por la absorción de la energía acústica es instantánea, la actividad biológica del componente extraído puede mantenerse constante.

Además, el ultrasonido también puede producir muchos efectos secundarios, como emulsificación, difusión, trituración, efectos químicos, etc. Estos efectos también promueven la disolución de ingredientes activos en plantas, promueven la entrada de ingredientes activos en el medio y mezclan completamente medio para acelerar El proceso de extracción se lleva a cabo y se mejora la velocidad de extracción del ingrediente activo del medicamento.

2, las características de la extracción ultrasónica

(1) No es necesario calentar durante la extracción ultrasónica, evitando los efectos adversos de la ebullición de la medicina tradicional china y el calentamiento prolongado sobre los ingredientes activos, adecuados para la extracción de sustancias sensibles al calor; Al mismo tiempo, debido a que no requiere calefacción, también ahorra energía.

(2) La extracción ultrasónica mejora la tasa de extracción de los ingredientes activos de la droga, ahorra materias primas, facilita la plena utilización de los recursos de la medicina tradicional china y mejora los beneficios económicos.

(3) El disolvente se usa en una pequeña cantidad y el disolvente se guarda.

(4) La extracción ultrasónica es un proceso físico en el que no se produce reacción química durante todo el proceso de lixiviación y no afecta la actividad fisiológica de la mayoría de los ingredientes activos del medicamento.

(5) El extracto tiene un alto contenido de ingredientes activos, lo cual es ventajoso para una mayor purificación.

3. Aplicación de tecnología ultrasónica en la extracción de productos naturales.

En comparación con el método de decocción de agua, el método de extracción de astrágalo por método ultrasónico mostró que el tiempo de extracción se acortó en comparación con el método de decocción convencional, y se aumentó la velocidad de extracción de baicalina. La extracción ultrasónica fue de 10, 20, 40, 60 min. La velocidad de extracción fue mayor que la extraída por ebullición durante 3 horas.

La extracción ultrasónica de rutina, el principal ingrediente activo en el arroz glutinoso, mostró que la tasa de extracción de rutina obtenida por tratamiento ultrasónico del arroz glutinoso durante 30 minutos fue 47.56% mayor que la de la extracción con álcali caliente. En comparación con el método de inmersión, la extracción ultrasónica fue de 40 minutos y se obtuvo rutina. La tasa fue del 22.53%, mientras que el rendimiento de 48 h de remojo fue solo del 12.23%. La extracción ultrasónica de glucósidos de las plantas es un método efectivo para ahorrar 30-40% de las materias primas.

Los alcaloides se extraen de las raíces de Rauvolfia, que requiere 43 h para la impregnación convencional, y 15 min para la ultrasonicación, y todos los alcaloides pueden elevarse. El método convencional requiere 5 horas para extraer alcaloides de la corteza de Cinchona, y la ultrasonicación se puede completar hasta por 30 minutos. Se tarda 3 horas en extraer la base de mandala de la hoja de mandala por el método convencional, y solo 30 minutos por el método ultrasónico. Se requieren 3 horas para extraer las antraquinonas del ruibarbo por decocción, y solo 10 minutos por método ultrasónico, y el rendimiento es alto.

En resumen, la extracción ultrasónica tiene las características de ahorro de tiempo, ahorro de energía, ahorro de material y alto rendimiento.