Princíp ultrazvukovej extrakcie

Princíp extrakcie ultrazvukom

Ultrazvuk (frekvencia medzi 20 kHz a 1 MHz) je mechanická vlna, ktorá vyžaduje, aby sa médium na prenos energie šírilo.

Princíp extrakcie ultrazvukom je použitie kavitačného efektu, mechanického účinku a tepelného účinku ultrazvukových vĺn na extrakciu chemického zloženia vzorky zvýšením rýchlosti pohybu molekúl média a zvýšením prenikajúcej sily média. Nasleduje príklad čínskej bylinnej medicíny:

(1) Kavitačný účinok Vo všeobecnosti sú niektoré mikrobublinky rozpustené viac alebo menej vo vnútri média. Tieto bubliny vibrujú pôsobením ultrazvukových vĺn. Keď akustický tlak dosiahne určitú hodnotu, bubliny sa zvyšujú v dôsledku smerovanej difúzie, ktorá vytvára rezonančnú dutinu. A potom sa náhle zatvorí, to je kavitačný efekt ultrazvuku. Keď je bublina uzavretá, vytvára okolo nej tlak niekoľko tisíc atmosfér, vytvárajúc mikro-šok, ktorý môže spôsobiť prasknutie steny rastlinnej bunky a celého organizmu a celý proces roztrhnutia je dokončený v okamihu, čo je priaznivé na rozpustenie aktívnej zložky.

(2) Mechanický účinok Šírenie ultrazvukových vĺn v médiu môže spôsobiť, že častice média vibrujú v ich rozmnožovacom priestore, čím sa zvýši difúzia a šírenie média, čo je mechanický účinok ultrazvukových vĺn. Ultrazvukové vlny vytvárajú určitý druh radiačného tlaku v procese šírenia, ktorý sa šíri v smere zvukových vĺn, čo má silný deštruktívny účinok na materiál, ktorý môže deformovať bunkové tkanivo a denaturovať rastlinný proteín. Zároveň môže dávať médiu a suspenzii rôzne zrýchlenia. Rýchlosť molekúl média je oveľa rýchlejšia ako rýchlosť suspenzných molekúl. Tým dochádza k treniu medzi týmito dvoma, ktoré môžu depolymerizovať biomolekuly, takže aktívne zložky na bunkovej stene sa rozpúšťajú rýchlejšie v rozpúšťadle.

(3) Tepelný efekt Podobne ako iné fyzikálne vlny, aj šírenie ultrazvukových vĺn v médiu je tiež procesom šírenia a šírenia energie. To znamená, že počas šírenia ultrazvukových vĺn je akustická energia kontinuálne absorbovaná časticami média a médium ju absorbuje. Všetka alebo väčšina energie sa premení na tepelnú energiu, čo vedie k zvýšeniu teploty samotného média a medicínskeho tkaniva, čo zvyšuje rýchlosť rozpúšťania účinnej zložky liečiva. Pretože zvýšenie vnútornej teploty liečivového tkaniva spôsobené absorpciou akustickej energie je okamžité, biologická aktivita extrahovanej zložky sa môže udržiavať konštantná.