超声提取
九个复韵母-吹塑纸版画
2023年3月20日发(作者：8种会致流产)中药提取技术中的超声提取
中药提取技术是中医药现代化中药保障。传统的中药提取技术具有自身超声
提取技术是新兴中药提取技术。文章主要阐述了超声提取技术的优缺点、提取技
术过程，分析了影响超声提取产率的主要因素。
标签：中药；超声提取
目前科学研究声学频率在10-4HZ～1014HZ范围内，而人的耳朵能分辨声音
的频率在20～20kHZ范围内，频率>20kHZ的声波称为超声波。超声波穿透性
好，在不透明的固体中穿透厚度可达几十米，特别在固体和液体中传播时，衰减
很小；超声波的波长比较短，衍射效应不明显，一般可认为超声波沿直线传播，
所以其传播的方向性好；能流密度与频率的平方成正比，故超声波的能流密度比
一般声波大得多。
1超声提取技术的优缺点
1.1超声提取技术的优点中药多以植物药为主，植物细胞具有细胞壁，而超
声提取技术可以破壁，从而使提取率大大增强；采取超声提取技术提取中药材可
以有效缩短提取时间，其通常在24～40min即可获得最佳提取率，所以提取效
率高[1]；超声提取在一定程度上可以保护氧化的药材、易水解或遇热不稳定的
药材中有效成分；适用于绝大多数种类中药材和各类成分的提取，适应性广[2]；
提取药液中所含的杂质较少，其药用的有效成分易于进一步分离、纯化；超声提
取技术设备保养、维护方便，操作简单，运行成本低，经济效益明显。
1.2超声提取技术的缺点目前超声提取的产物，其药理作用的机理和在人体
的代谢过程还需要进一步研究；超声提取技术的具体机理在某些方面还不是很清
楚，其提取效率除了受频率等已知因素的影响外，还受其他一些未知因素的影响，
这也是需要进一步研究的问题；目前的超声提取技术主要方式是通过水将超声波
间接作用于所要提取的中药材，所以还需要解决相关的工程技术问题，探索新的
提取方式。
2超声提取技术过程
超声之所以可以提取中药，与超声对药材的作用有关。超声对药材的作用主
要有空化效应、湍动效应、界面效应、聚能效应、机械效应及热效应，其中空化
效应是最重要的，也是其他效应产生的基础[3]。空化效应中的微射流可以在液
一固界面或液体内部产生冲击作用，能对固体的表面产生粉碎的效应。因此，超
声波的空化效应对液--液萃取、液--固提取等化工分离工艺都有加强的效应，这
也正是超声可应用于中药提取中的原因[4]。超声提取与固一液相间运动及介质
形态变化有关，其发生在周边环境中和固体内部，是动量、质量传递偶合的过程。
2.1浸润、渗透阶段在这个阶段，干药材浸润在溶剂中，在超声的作用下，
促使溶剂很快地渗透到药材细胞内，从而增强浸润效果，同时由于提取溶剂含有
一定量的杂质和气体，而这些杂质和气体通过超声空化作用提高了细胞壁的通透
性，让溶剂能有效地进入细胞内，加速了溶剂浸润、渗透速度。
2.2解吸、溶解阶段在这个阶段，主要也是利用超声的空化作用，增大溶质
的溶解度，使得溶质过饱和，使溶剂直接在细胞内克服各成分间的亲和力，促使
植物细胞中的后含成分快速地转入到溶剂之中[5]。
2.3扩散、置换阶段在这个阶段，在超声的作用下，提供传质的推动力，并
且促进溶剂流动和细胞内浓度差间的扩散，同时由于细胞破裂，越过了药材组织
障碍，能使细胞内外差在短时间内达到平衡，充分将细胞中物质置换出来，从而
达到提高提取率的目的。
3影响超声提取产率的主要因素
影响超声提取产率的主要因素有超聲设备的参数、提取时间、溶剂的浓度和
温度3个方面。
3.1超声设备参数针对同一种药材中的某一相同成分采取不同功率的超声
设备进行提取，最终提取的结果因超声设备功率不同而不同。由此可见超声设备
参数是影响提取产率的因素之一。对于固定的超声波设备和固定的频率来说，功
率和声强在一定程度上呈正比关系，功率越大，声强越大，随着功率逐渐增大，
单位时间内超声产生的空化事件增多，从而有利于药物的提取，但同时功率如果
太大，反而减少能量的传递，从而影响提取率[6]。如从芝麻叶提取黄酮成分时，
在料液比为1∶20，乙醇浓度80%，提取时间为30min，超声设备功率在250～
400w范围内，随着功率的提高，提取率逐渐升高，在350W时达到最高，随后
随着功率继续增大，提取率逐渐下降。
3.2提取时间每个药材的最高提取率所需要的时间各不相同。一般随着提取
时间的增加，提取率逐渐增加，部分药材可能再增加时间后，提取率增加的幅度
逐渐减少，甚至再增加时间后提取率反而下降[7]。如从仙人掌中提取多糖时，
当逐渐增加提取时间时，提取率随之逐渐增加，在15min时达到最高，再增加
提取时间后，提取率反而呈下降趋势。
3.3溶剂浓度和温度溶剂浓度和温度是影响提取产率的重要因素。不同药材
最佳提取率所需要的溶剂浓度和温度各不相同。如从甘草中提取甘草酸时，在乙
醇浓度在20%～30%范围内，随着浓度升高，提取率逐渐下降，在乙醇浓度在
30%～40%范围内，随着浓度升高，提取率逐渐升高，在40%浓度时，提取率最
高，然后随着乙醇浓度的升高，提取率又逐渐下降，由此可见40%的乙醇浓度是
提取甘草酸的最佳浓度。
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