超声波PPT课件
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(3)热效应
和其它物理波一样,超声波在介质中的传播过程也是一个能量的传 播和扩散过程,即超声波在介质的传播过程中,其声能不断被介质的 质点吸收,介质将所吸收的能量全部或大部分转变成热能,从而导致 介质本身和药材组织温度的升高,增大了药物有效成分的溶解速度。 由于这种吸收声能引起的药物组织内部温度的升高是瞬间的,因此可 以使被提取的成分的生物活性保持不变。
从萝芙木跟中提取生物碱
用常规浸渍需要8小时才能将其中的生物碱全部提出,超声波提取只需 15分钟就可把生物碱全部提出。
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4.3超声波提取技术在提取黄铜类成份中的应 用
黄铜类成份提取常用水煎煮法、碱提酸沉法或乙醇、甲醇浸泡提取 ,用超声波提取方法可缩短提取时间,提高提取率,例如:
从黄芩根茎中提取黄芩甙
提取时间长,收率低;用超声波提取时间短,提出率高,例如:
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从黄柏中提取小檗碱
超声波提取30分钟的提出率比用饱和石灰水浸泡24小时的提出率高 18.26%。
从黄连根茎中提取黄连素
超声波提取30分钟,提出率可达到8.12%,与用浸泡法提取24小时提 出率相同。
从曼佗罗叶中提取曼佗罗碱
以煎煮法作对照,超声波提取30分钟,比常规煎煮提取3小时的提前 样品含碱量高9%。
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1、原理 (1)机械效应
超声波在介质中的传播可以使介质质点在其传播空间内产生振动, 从而强化介质的扩散、传播,这就是超声波的机械效应。超声波在传 播过程中产生一种辐射压强,沿声波方向传播,对物料有很强的破坏 作用,可使细胞组织变形,植物蛋白质变性;同时,它还可以给予介 质和悬浮体以不同的加速度,且介质分子的运动速度远大于悬浮体分 子的运动速度。从而在两者间产生摩擦,这种摩擦力可使生物分子解 聚,使细胞壁上的有效成分更快地溶解于溶剂之中。
超声波萃取
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1、原理 2、组成部件 3、超声波萃取的技术特点 4、应用 5、注意的问题
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超声波是频率在20KHz 以上的声波,它不能引起人的听觉,是一 种机械振动在媒质中的传播过程,具有聚束、定向、反射、透射等特 性,它在媒质中主要产生两种形式的振动即横波和纵波,前者只能在 固体中产生,而后者可在固、液、气体中产生。作为一种物理能量形 式,超声波广泛应用于金属探伤、水下定位、医学诊断与治疗、药学 、工业、化学与化工过程、环境保护、食品工业、生物工程等方面 。
4.1超声波提取技术在提取皂甙类成份中的应用
皂甙类成份常用水煎煮法或有机溶剂浸泡提取,超声波提取可大大 缩短提取时间,提高提取率,例如:
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从党参中提取党参皂甙
以浸渍法对照,超声波提取40分钟党参皂甙的提出率高出浸渍法(乙 醇冷浸48H)1倍多,且超声波提取的党参皂甙得到的粗品量是常规提取 方法的近2倍,纯度也高。
从穿山龙根茎中提取薯蓣皂甙
以70%乙醇浸泡48小时作对照,超声波提取30分钟,提出率是乙醇浸泡 的12倍,并且可大大节约药材(23%以上)。
从肉苁蓉提取肉苁蓉甙
甲醇提取时,超声波提取30分钟与常规浸提24小时和80℃回流5小时肉 苁蓉提取率相当
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4.2超声波提取技术在提取生物碱中的应用
常规法提取生物碱一般采用水溶液或碱性水溶液浸泡、煎煮,但是
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4.6超声波提取技术萜类、酯类物质提取分 析
萜类和酯类物质常用溶剂提取,提取时间往往很长,而提取率较低 。青蒿素是我国具有自主知识产权,并得到国际承认的抗疟特效药, 是世界卫生组织推荐药品,它是一种含过氧基团的倍半萜内酯,由于 过氧基团预热易分解,从而使青蒿素失去药性,因此一般在50℃以下 采用的石油醚冷浸或搅拌提取,提取率一般在60%左右,提取时间一 般在24—48小时;而采用循环超声波提取,青蒿素提取率可达到90% ,较常规提取法青蒿素回收率提高25%以上,提取时间缩短为30min。 石油醚回收率达到90%,较常规提取方法显著降低。
(2)超声波提取提高了药物有效成分的提取率,节省了原料药材,有利 于中药资源的充分利用,提高了经济效益。
(3)溶剂用量少,节约了溶剂。
(4)超声波提取是一个物理过程,在整个浸提过程中无化学反应发生, 不影响大多数药物有效成分的生理活性。
(5)提取物有效成分含量高,有利于进一步精制。
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4、超声波萃取在植物中的应用
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此外,超声波还可以产生许多次级效应,如乳化、扩散、击碎、化 学效应等,这些作用也促进了植物体中有效成分的溶解,促使药物有 效成分进入介质,并于介质充分混合,加快了提取过程的进行,并提
高了药物有效成分的提取率。
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2、组成部件
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3、超声波萃取的技术特点
(1)超声波提取时不需加热,避免了中药常规煎煮法、回流法长时间加 热对有效成分的不良影响,适用于对热敏物质的提取;同时,由于其不 需加热,因而也节省了能源。
以水煎煮法对照,超声波提取10分钟所得到的提出率就高于水煎煮 提取3小时的提出率。超声波提取40分钟,其提出率可达22.53%,是 目前大生产得率的1.7~2倍,节约药材30~40%。
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4.4超声波提取技术在提取蒽醌类成份中的 应用
蒽衍生物在植物体内存在形式复杂,常规都采用乙醇或稀碱性水溶 液提取,长时间受热会破坏其中的有效成份,影响成品药的疗效;使 用超声波提取技术,在提高提出率的同时,还可避免蒽醌类物质因久 煎破坏有效成份而失效(如何首乌,大黄,番污叶等),例如:
从大黄中提取大黄蒽醌类成份
以常规烈煮法对照,超声波提取10分钟比煎煮法提取3小时的提出率 还高,提出的有效成份结构没有改变.
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4.5超声波提取技术在提取有机酸类成份中 的应用
有机酸广泛存在于植物各部位,使用超声波提取技术可以得到较 好的效果。如用当归制备当归浸膏时,同传统制备方法相比较,使 用超声制备不仅提高了制备效率,还提高了总固体含量,有效成份 阿魏酸的含量也得到了提高。
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(2)空化效应
通常情况下,介质内部或多或少地溶解了一些微气泡,这些气泡在 超声波的作用下产生振动,当声压达到一定值时,气泡由于定向扩散 (rectieddiffvsion)而增大,形成共振腔,然后突然闭合,这就是超声 波的空化效应。这种气泡在闭合时会在其周围产生几千个大气压的压 力,形成微激波,它可造成植物细胞壁及整个生物体破裂,而且整个 破裂过程在瞬间完成,有利于有效成分的溶出。