超聲輔助萃取也稱超聲波萃取,在實驗室樣品前處理過程中的應(yīng)用非常廣泛,最常見的是超聲波清洗儀。不銹鋼水槽的底部安裝有多個超聲波換能器,產(chǎn)生的高頻聲波被水吸收,在專用清洗劑的配合下,可有效去除玻璃器皿表面上沾的污漬,已經(jīng)成為分析實驗室必不可少的設(shè)備之一。許多實驗室將超聲波清洗儀的功能擴展為超聲波提取儀。在燒杯或大試管中加入固體樣品和有機提取劑,放在超聲波清洗儀中超聲振蕩一定時間,然后分離出提取劑完成樣品提取。由于超聲波清洗儀的超聲波能量是分散在水中,加之燒杯、試管等容器的隔離,固體樣品和萃取劑內(nèi)部的超聲能量會所衰減。
超聲波清洗器超聲波是一種高頻率的聲波,利用超聲空化作用產(chǎn)生的能量,用溶劑將各類食品中殘留農(nóng)藥提取出來將樣品放在超聲波清洗機利用超聲波來促進(jìn)提取適合液態(tài)樣品,或經(jīng)過其他方法溶劑提取后的液態(tài)基質(zhì);適用溶劑包括甲醇,乙醇,丙酮,二氯甲烷,苯等,簡便,提取溫度低、提取率高,提取時間短。
超聲波輔助提取原理:
超聲波的機械效應(yīng):超聲波在介質(zhì)中的傳播可以使介質(zhì)質(zhì)點在其傳播空間內(nèi)產(chǎn)生振動,從而強化介質(zhì)的擴散、傳播,這就是超聲波的機械效應(yīng)。超聲波在傳播過程中產(chǎn)生一種輻射壓強,沿聲波方向傳播,對物料有很強的破壞作用,可使細(xì)胞組織變形,植物蛋白質(zhì)變性;同時,它還可以給予介質(zhì)和懸浮體以不同的加速度,且介質(zhì)分子的運動速度遠(yuǎn)大于懸浮體分子的運動速度。從而在兩者間產(chǎn)生摩擦,這種摩擦力可使生物分子解聚,使細(xì)胞壁上的有效成分更快地溶解于溶劑之中。
超聲波的空化效應(yīng):通常情況下,介質(zhì)內(nèi)部或多或少地溶解了一些微氣泡,這些氣泡在超聲波的作用下產(chǎn)生振動,當(dāng)聲壓達(dá)到一定值時,氣泡由于定向擴散而增大,形成共振腔,然后突然閉合,這就是超聲波的空化效應(yīng)。這種氣泡在閉合時會在其周圍產(chǎn)生幾千個大氣壓的壓力,形成微激波,它可造成植物細(xì)胞壁及整個生物體破裂,而且整個破裂過程在瞬間完成,有利于有效成分的溶出。
超聲波的熱效應(yīng):和其它物理波一樣,超聲波在介質(zhì)中的傳播過程也是一個能量的傳播和擴散過程,即超聲波在介質(zhì)的傳播過程中,其聲能不斷被介質(zhì)的質(zhì)點吸收,介質(zhì)將所吸收的能量全部或大部分轉(zhuǎn)變成熱能,從而,導(dǎo)致介質(zhì)本身和藥材組織溫度的升高,增大了藥物有效成分的溶解速度。由于這種吸收聲能引起的藥物組織內(nèi)部溫度的升高是瞬間的,因此可以使被提取的成分的生物活性保持不變。此外,超聲波還可以產(chǎn)生許多次級效應(yīng),如,乳化、擴散、擊碎、化學(xué)效應(yīng)等,這些作用也促進(jìn)了植物體中有效成分的溶解,促使藥物有效成分進(jìn)入介質(zhì),并于介質(zhì)充分混合,加快了提取過程的進(jìn)行,并提高了藥物有效成分的提取率。
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