中藥提取技術中的超聲提取

摘要：中藥提取技術是中醫藥現代化中藥保障。傳統的中藥提取技術具有自身超聲提取技術是新興中藥提取技術。文章主要闡述了超聲提取技術的優缺點、提取技術過程，分析了影響超聲提取產率的主要因素。

關鍵詞：中藥；超聲提取

目前科學研究聲學頻率在10-4HZ～1014HZ范圍內，而人的耳朵能分辨聲音的頻率在20～20 kHZ范圍內，頻率>20 kHZ的聲波稱為超聲波。超聲波穿透性好，在不透明的固體中穿透厚度可達幾十米，特別在固體和液體中傳播時，衰減很小；超聲波的波長比較短，衍射效應不明顯，一般可認為超聲波沿直線傳播，所以其傳播的方向性好；能流密度與頻率的平方成正比，故超聲波的能流密度比一般聲波大得多。

1超聲提取技術的優缺點

1.1超聲提取技術的優點 中藥多以植物藥為主，植物細胞具有細胞壁，而超聲提取技術可以破壁，從而使提取率大大增強；采取超聲提取技術提取中藥材可以有效縮短提取時間，其通常在24～40 min即可獲得最佳提取率，所以提取效率高[1]；超聲提取在一定程度上可以保護氧化的藥材、易水解或遇熱不穩定的藥材中有效成分；適用于絕大多數種類中藥材和各類成分的提取，適應性廣[2]；提取藥液中所含的雜質較少，其藥用的有效成分易于進一步分離、純化；超聲提取技術設備保養、維護方便，操作簡單，運行成本低，經濟效益明顯。

1.2超聲提取技術的缺點 目前超聲提取的產物，其藥理作用的機理和在人體的代謝過程還需要進一步研究；超聲提取技術的具體機理在某些方面還不是很清楚，其提取效率除了受頻率等已知因素的影響外，還受其他一些未知因素的影響，這也是需要進一步研究的問題；目前的超聲提取技術主要方式是通過水將超聲波間接作用于所要提取的中藥材，所以還需要解決相關的工程技術問題，探索新的提取方式。

2超聲提取技術過程

超聲之所以可以提取中藥，與超聲對藥材的作用有關。超聲對藥材的作用主要有空化效應、湍動效應、界面效應、聚能效應、機械效應及熱效應，其中空化效應是最重要的，也是其他效應產生的基礎[3]。空化效應中的微射流可以在液一固界面或液體內部產生沖擊作用，能對固體的表面產生粉碎的效應。因此，超聲波的空化效應對液--液萃取、液--固提取等化工分離工藝都有加強的效應，這也正是超聲可應用于中藥提取中的原因[4]。超聲提取與固一液相間運動及介質形態變化有關，其發生在周邊環境中和固體內部，是動量、質量傳遞偶合的過程。

2.1浸潤、滲透階段 在這個階段，干藥材浸潤在溶劑中，在超聲的作用下，促使溶劑很快地滲透到藥材細胞內，從而增強浸潤效果，同時由于提取溶劑含有一定量的雜質和氣體，而這些雜質和氣體通過超聲空化作用提高了細胞壁的通透性，讓溶劑能有效地進入細胞內，加速了溶劑浸潤、滲透速度。

2.2解吸、溶解階段 在這個階段，主要也是利用超聲的空化作用，增大溶質的溶解度，使得溶質過飽和，使溶劑直接在細胞內克服各成分間的親和力，促使植物細胞中的后含成分快速地轉入到溶劑之中[5]。

2.3擴散、置換階段 在這個階段，在超聲的作用下，提供傳質的推動力，并且促進溶劑流動和細胞內濃度差間的擴散，同時由于細胞破裂，越過了藥材組織障礙，能使細胞內外差在短時間內達到平衡，充分將細胞中物質置換出來，從而達到提高提取率的目的。

3影響超聲提取產率的主要因素

影響超聲提取產率的主要因素有超聲設備的參數、提取時間、溶劑的濃度和溫度3個方面。

3.1超聲設備參數 針對同一種藥材中的某一相同成分采取不同功率的超聲設備進行提取，最終提取的結果因超聲設備功率不同而不同。由此可見超聲設備參數是影響提取產率的因素之一。對于固定的超聲波設備和固定的頻率來說，功率和聲強在一定程度上呈正比關系，功率越大，聲強越大，隨著功率逐漸增大，單位時間內超聲產生的空化事件增多，從而有利于藥物的提取，但同時功率如果太大，反而減少能量的傳遞，從而影響提取率[6]。如從芝麻葉提取黃酮成分時，在料液比為1∶20，乙醇濃度80%，提取時間為30 min，超聲設備功率在250～400 w范圍內，隨著功率的提高，提取率逐漸升高，在350 W時達到最高，隨后隨著功率繼續增大，提取率逐漸下降。

3.2提取時間 每個藥材的最高提取率所需要的時間各不相同。一般隨著提取時間的增加，提取率逐漸增加，部分藥材可能再增加時間后，提取率增加的幅度逐漸減少，甚至再增加時間后提取率反而下降[7]。如從仙人掌中提取多糖時，當逐漸增加提取時間時，提取率隨之逐漸增加，在15 min時達到最高，再增加提取時間后，提取率反而呈下降趨勢。

3.3溶劑濃度和溫度 溶劑濃度和溫度是影響提取產率的重要因素。不同藥材最佳提取率所需要的溶劑濃度和溫度各不相同。如從甘草中提取甘草酸時，在乙醇濃度在20%～30%范圍內，隨著濃度升高，提取率逐漸下降，在乙醇濃度在30%～40%范圍內，隨著濃度升高，提取率逐漸升高，在40%濃度時，提取率最高，然后隨著乙醇濃度的升高，提取率又逐漸下降，由此可見40%的乙醇濃度是提取甘草酸的最佳濃度。

參考文獻：

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[7]李軍紅，劉淑芝，金日顯.中藥提取新技術研究概述[J].中國中醫藥信息雜志，2008，14（01）：99-101.

編輯/張燕