恒(heng)奧(ao)德儀器15升容(rong)積(ji)超聲(sheng)波提取儀的(de)操(cao)作(zuo)原(yuan)理

主要基(ji)於超(chao)聲(sheng)波在(zai)液(ye)體(ti)介質中(zhong)傳播(bo)時產(chan)生(sheng)的(de)多(duo)種物(wu)理效(xiao)應(ying)，這些效應協(xie)同(tong)作(zuo)用(yong)以加(jia)速和(he)提高目標成(cheng)分(fen)的(de)提取效率(lv)。核心原(yuan)理包(bao)括(kuo)機(ji)械(xie)效(xiao)應(ying)、空(kong)化(hua)效應和熱(re)效(xiao)應(ying)。‌

‌機(ji)械(xie)效(xiao)應(ying)‌：超聲(sheng)波在(zai)介(jie)質中(zhong)傳(chuan)播(bo)時，會(hui)使(shi)介質質(zhi)點產(chan)生(sheng)高速(su)振(zhen)動(dong)和(he)加(jia)速(su)度（可達(da)重(zhong)力加速(su)度的(de)數(shu)千(qian)倍），這種機(ji)械(xie)振(zhen)動(dong)能破壞細(xi)胞結(jie)構，促(cu)進(jin)有(you)效成(cheng)分(fen)從藥材基體(ti)中釋放並(bing)溶解於溶劑中。‌

‌空(kong)化(hua)效應‌：超聲(sheng)波在(zai)液(ye)體(ti)中形(xing)成(cheng)微(wei)小(xiao)氣泡(pao)（空(kong)穴(xue)），這些氣泡(pao)在聲(sheng)壓(ya)作(zuo)用(yong)下(xia)迅(xun)速膨(peng)脹並閉合，產(chan)生(sheng)瞬間高壓(ya)（可達(da)數(shu)千(qian)大(da)氣壓(ya)）和沖擊(ji)波，從而擊(ji)穿(chuan)細(xi)胞壁，加(jia)速(su)成(cheng)分(fen)溶出(chu)。‌

‌熱效應(ying)‌：超聲(sheng)波能量(liang)被(bei)介(jie)質(zhi)吸(xi)收(shou)後部(bu)分(fen)轉化(hua)為熱(re)能，使(shi)局(ju)部(bu)溫度(du)瞬(shun)時升高，增(zeng)大(da)目標成(cheng)分(fen)的(de)溶解度和擴散(san)速率(lv)，同時低溫條(tiao)件(jian)（如(ru)65°C以下(xia)）有(you)助(zhu)於(yu)保持(chi)生(sheng)物(wu)活性(xing)。‌

這些效應共同實現高(gao)效、低(di)溫的(de)提取過程(cheng)，適(shi)用(yong)於多(duo)種中藥材和化(hua)合物(wu)。‌

原(yuan)理

超聲(sheng)波提取是利(li)用(yong)超聲(sheng)波具有(you)的(de)機(ji)械(xie)效(xiao)應(ying)，空(kong)化(hua)效應和熱(re)效(xiao)應(ying)，通過增(zeng)大(da)介(jie)質(zhi)分(fen)子(zi)的(de)運動速(su)度、增大(da)介(jie)質(zhi)的(de)穿(chuan)透(tou)力以提取生物(wu)有效(xiao)成(cheng)分(fen)。 [2]

機(ji)械(xie)效(xiao)應(ying)

超聲(sheng)波在(zai)介(jie)質中(zhong)的(de)傳(chuan)播(bo)可(ke)以使(shi)介質質(zhi)點在(zai)其傳播(bo)空(kong)間內產(chan)生(sheng)振(zhen)動(dong)，從而強(qiang)化(hua)介(jie)質(zhi)的(de)擴(kuo)散(san)、傳播(bo)，這就是超聲(sheng)波的(de)機(ji)械(xie)效(xiao)應(ying)。超(chao)聲(sheng)波在(zai)傳(chuan)播(bo)過程(cheng)中產(chan)生(sheng)壹種輻(fu)射壓(ya)強(qiang)，沿(yan)聲(sheng)波方(fang)向傳播(bo)，對物(wu)料有很強(qiang)的(de)破壞作(zuo)用(yong)，可使(shi)細胞組織(zhi)變形(xing)，植物(wu)蛋(dan)白質變(bian)性(xing)；同時，它還可(ke)以給(gei)予介(jie)質(zhi)和懸(xuan)浮體(ti)以不(bu)同的(de)加(jia)速度，且介(jie)質(zhi)分(fen)子(zi)的(de)運動速(su)度遠大(da)於(yu)懸(xuan)浮體(ti)分子(zi)的(de)運動速(su)度。從而在(zai)兩者間產(chan)生(sheng)摩擦(ca)，這種摩擦力可使(shi)生物(wu)分子(zi)解聚，使(shi)細胞壁上(shang)的(de)有(you)效成(cheng)分(fen)更(geng)快(kuai)地(di)溶解於溶劑之中(zhong)。

空(kong)化(hua)效應

通常情(qing)況(kuang)下(xia)，介(jie)質(zhi)內部(bu)或多(duo)或少(shao)地(di)溶解了(le)壹(yi)些(xie)微氣泡(pao)，這些氣泡(pao)在超(chao)聲(sheng)波的(de)作(zuo)用(yong)下(xia)產(chan)生(sheng)振(zhen)動(dong)，當聲(sheng)壓(ya)達(da)到壹(yi)定值時，氣泡(pao)由於(yu)定向擴散(san)（rectieddiffvsion）而增大(da)，形(xing)成(cheng)共振(zhen)腔(qiang)，然(ran)後(hou)突(tu)然(ran)閉(bi)合(he)，這就是超聲(sheng)波的(de)空(kong)化(hua)效應。這種氣泡(pao)在閉(bi)合時會(hui)在其(qi)周(zhou)圍產(chan)生(sheng)幾(ji)千(qian)個大(da)氣壓(ya)的(de)壓(ya)力，形(xing)成(cheng)微(wei)激(ji)波，它可(ke)造(zao)成(cheng)植(zhi)物(wu)細胞壁及(ji)整個生物(wu)體(ti)破裂(lie)，而且(qie)整個破裂(lie)過程(cheng)在瞬間完(wan)成(cheng)，有(you)利(li)於有(you)效(xiao)成(cheng)分(fen)的(de)溶出(chu)。

熱效應(ying)

和其它物(wu)理波壹(yi)樣(yang)，超聲(sheng)波在(zai)介(jie)質中(zhong)的(de)傳(chuan)播(bo)過程(cheng)也(ye)是壹個能量(liang)的(de)傳(chuan)播(bo)和(he)擴散(san)過程(cheng)，即(ji)超聲(sheng)波在(zai)介(jie)質的(de)傳(chuan)播(bo)過程(cheng)中，其聲(sheng)能不斷(duan)被(bei)介(jie)質(zhi)的(de)質(zhi)點吸(xi)收(shou)，介質(zhi)將(jiang)所吸(xi)收(shou)的(de)能量(liang)全(quan)部(bu)或大(da)部(bu)分(fen)轉變(bian)成(cheng)熱(re)能，從而導致(zhi)介質本身和藥材組織(zhi)溫度(du)的(de)升高，增(zeng)大(da)了(le)藥(yao)物(wu)有效(xiao)成(cheng)分(fen)的(de)溶解速度。由於(yu)這種吸(xi)收(shou)聲(sheng)能引起(qi)的(de)藥(yao)物(wu)組織(zhi)內部(bu)溫度(du)的(de)升高是瞬間的(de)，因(yin)此(ci)可(ke)以使(shi)被(bei)提取的(de)成(cheng)分(fen)的(de)生(sheng)物(wu)活性(xing)保持(chi)不(bu)變(bian)。