Principi i karakteristike ultrazvučne ekstrakcije

Ultrazvučna ekstrakcija koristi mehaničke efekte, efekte kavitacije i toplotne efekte ultrazvučnih talasa za ekstrakciju bioloških aktivnih komponenti povećanjem brzine molekula medija i povećanjem prodorne moći medija.

Mehanički efekat

Širenje ultrazvučnih talasa u mediju može prouzrokovati vibriranje čestica medija u svom prostoru širenja, čime se povećava difuzija i širenje medija, što je mehanički učinak ultrazvučnih valova. Ultrazvučni talasi generišu neku vrstu radijacionog pritiska u procesu propagacije, koji se širi uzduž pravca zvučnih talasa, što ima snažno destruktivno dejstvo na materijal, koji može deformisati tkivo i denaturisati biljni protein. U isto vrijeme, može dati i medijum i suspenziju različitim ubrzanjima. Brzina molekula medija je mnogo brža od brzine molekula suspenzije. Na taj način se stvara trenje između ova dva elementa, koji mogu depolimerizovati biomolekule, tako da se aktivne komponente na ćelijskom zidu brže rastvaraju u rastvaraču.

Efekat kavitacije

Obično se neke mikromehurići rastvaraju manje ili više unutar medija. Ovi mehurići vibriraju pod djelovanjem ultrazvučnih valova. Kada zvučni pritisak dostigne određenu vrijednost, mjehurići se povećavaju uslijed usmjerene difuzije (pravocrtne difuzije), formirajući rezonantnu šupljinu. Onda se iznenada zatvori, to je efekat kavitacije ultrazvuka. Kada se mehur zatvori, stvara pritisak od nekoliko hiljada atmosfera oko njega, formirajući mikro šok, koji može izazvati pucanje ćelijskog zida biljke i čitavog organizma, a čitav proces rupture je završen u trenutku, što je povoljno za rastvaranje aktivnog sastojka.

Termički efekt

Kao i drugi fizički talasi, širenje ultrazvučnih talasa u mediju je takođe proces širenja i difuzije energije. To jest, za vrijeme širenja ultrazvučnih valova, akustična energija se kontinuirano apsorbira od strane čestica medija, a energija koju apsorbira medij je sve ili velika. Djelomična konverzija u toplinsku energiju dovodi do povećanja temperature samog medija i medicinskog tkiva, što povećava brzinu otapanja aktivnog sastojka lijeka. Kako je povećanje unutrašnje temperature tkiva lijeka uzrokovano apsorpcijom akustične energije trenutačno, biološka aktivnost ekstrahirane komponente može se održati konstantnom.

Pored toga, ultrazvuk može proizvesti i mnoge sekundarne efekte, kao što su emulzifikacija, difuzija, drobljenje, hemijski efekti, itd. Ovi efekti takođe promovišu rastvaranje aktivnih sastojaka u biljkama, promovišu ulazak aktivnih sastojaka u medij, i potpuno mešaju medij za ubrzavanje Provodi se proces ekstrakcije i povećava se brzina ekstrakcije aktivnog sastojka lijeka.

Karakteristike ekstrakcije ultrazvukom

Ultrazvučna ekstrakcija ne zahteva grejanje, čime se izbegavaju štetni efekti tradicionalne kineske medicine i dugotrajno zagrevanje aktivnih sastojaka, i pogodna je za ekstrakciju toplotno osetljivih materija. U isto vrijeme, štedi energiju jer ne zahtijeva grijanje.

Ultrazvučna ekstrakcija poboljšava brzinu ekstrakcije aktivnih sastojaka leka, štedi sirovine, olakšava punu upotrebu resursa tradicionalne kineske medicine i poboljšava ekonomske koristi.

Otapalo se koristi u maloj količini, štedeći otapalo.

Ultrazvučna ekstrakcija je fizički proces u kojem se ne odvija kemijska reakcija tokom cijelog procesa ispiranja i ne utiče na fiziološku aktivnost većine aktivnih sastojaka lijeka.

Ekstrakt ima visok sadržaj aktivnih sastojaka i pogodan je za dalje prečišćavanje.