مقدمة لمبدأ وخصائص وتطبيق الاستخراج بالموجات فوق الصوتية

مقدمة لمبدأ وخصائص وتطبيق الاستخراج بالموجات فوق الصوتية

يشير الموجات فوق الصوتية إلى موجات صوتية بترددات أعلى من kHz 20 ، خارج نطاق السمع البشري.

تم استخدام استخراج بالموجات فوق الصوتية على نطاق واسع في اختبار جودة الاستعدادات الطب الصيني التقليدي (نظام فحص المخدرات). في دستور الأدوية لجمهورية الصين الشعبية ، يوجد 232 نوعًا من العلاج بالموجات فوق الصوتية ، وهناك اتجاه متزايد.

في السنوات الأخيرة ، تلقى تطبيق التكنولوجيا بالموجات فوق الصوتية في عملية استخراج الاستعدادات الطب الصيني التقليدي المزيد والمزيد من الاهتمام. تقنية الموجات فوق الصوتية هي وسيلة فعالة للغاية لاستخراج المكونات النشطة من المنتجات الطبيعية. كتكنولوجيا جديدة لإعداد الاستعدادات الطب الصيني التقليدي ، استخراج بالموجات فوق الصوتية لديها آفاق واسعة.

يستخدم الاستخراج بالموجات فوق الصوتية التأثيرات الميكانيكية وتأثيرات التجويف والتأثيرات الحرارية للموجات فوق الصوتية لاستخراج المكونات النشطة البيولوجية عن طريق زيادة سرعة الجزيئات المتوسطة وزيادة قوة اختراق الوسيلة.

1 ، مبدأ الاستخراج

(1) التأثير الميكانيكي: يمكن أن يؤدي انتشار الموجات فوق الصوتية في الوسط إلى اهتزاز الجزيئات المتوسطة في مساحة انتشارها ، وبالتالي تعزيز انتشار وانتشار الوسط ، وهو التأثير الميكانيكي للموجات فوق الصوتية. تولد الموجات فوق الصوتية نوعًا من ضغط الإشعاع في عملية التكاثر ، التي تنتشر على طول اتجاه الموجات الصوتية ، والتي لها تأثير مدمر قوي على المادة ، والتي يمكن أن تشوه أنسجة الخلية وتفسد البروتين النباتي. في نفس الوقت ، يمكن أيضًا إعطاء تسارع مختلف للوسيط ونظام التعليق. وسرعة الجزيئات المتوسطة أسرع بكثير من سرعة جزيئات التعليق. وبالتالي ، يتم إنشاء احتكاك بين الاثنين ، والذي يمكن أن يزيل بلمرة الجزيئات الحيوية ، بحيث تذوب المكونات النشطة على جدار الخلية في المذيب بسرعة أكبر.

(2) تأثير التجويف عادةً ، يتم إذابة بعض الفقاعات الصغيرة داخل الوسيط. هذه الفقاعات تهتز تحت تأثير الموجات فوق الصوتية. عندما يصل ضغط الصوت إلى قيمة معينة ، تزداد الفقاعات بسبب الانتشار الموجه (المستطيل). كبيرة ، وتشكيل تجويف الرنانة ، ثم إغلاق فجأة ، وهذا هو تأثير التجويف من الموجات فوق الصوتية. عندما تغلق الفقاعة ، فإنها تولد ضغطًا من عدة آلاف من الأجواء المحيطة بها ، مما يشكل صدمة دقيقة ، والتي يمكن أن تتسبب في تمزق جدار الخلية النباتية والكائن الحي بأكمله ، وإتمام عملية التمزق بأكملها في لحظة ، وهو أمر مواتٍ لحل المادة الفعالة.

(3) التأثير الحراري: مثل الموجات الفيزيائية الأخرى ، فإن انتشار الموجات فوق الصوتية في وسط ما هو أيضًا عملية لانتشار الطاقة ونشرها. أي أثناء انتشار الموجات فوق الصوتية ، يتم امتصاص الطاقة الصوتية بشكل مستمر من قبل جزيئات الوسط ، وسوف يمتصها المتوسط. يتم تحويل كل أو معظم الطاقة إلى طاقة حرارية ، مما يؤدي إلى زيادة في درجة حرارة الوسط نفسه والأنسجة الطبية ، مما يزيد من معدل انحلال المكون النشط للدواء. نظرًا لأن الزيادة في درجة الحرارة الداخلية للأنسجة الدوائية الناتجة عن امتصاص الطاقة الصوتية تكون فورية ، يمكن الحفاظ على النشاط البيولوجي للمكون المستخرج ثابتًا.

بالإضافة إلى ذلك ، يمكن أن ينتج الموجات فوق الصوتية أيضًا العديد من التأثيرات الثانوية ، مثل الاستحلاب والانتشار والتكسير والتأثيرات الكيميائية ، إلخ. كما تعمل هذه التأثيرات أيضًا على حل المكونات النشطة في النباتات ، وتعزيز إدخال المكونات النشطة في الوسط ، وتخلط بشكل كامل بين وسيلة للتسريع تتم عملية الاستخراج ويتم تحسين معدل الاستخراج للمكون النشط للعقار.

2 ، وخصائص استخراج بالموجات فوق الصوتية

(1) لا حاجة للحرارة أثناء الاستخراج بالموجات فوق الصوتية ، وتجنب الآثار الضارة للغليان الطب الصيني التقليدي والتدفئة لفترة طويلة على المكونات النشطة ، ومناسبة لاستخراج المواد الحساسة للحرارة ؛ في الوقت نفسه ، لأنه لا يحتاج إلى التدفئة ، فإنه يوفر أيضًا الطاقة.

(2) الاستخراج بالموجات فوق الصوتية يحسن معدل استخراج المكونات الفعالة للدواء ، ويحفظ المواد الخام ، ويسهل الاستخدام الكامل لموارد الطب الصيني التقليدي ، ويحسن الفوائد الاقتصادية.

(3) يتم استخدام المذيب بكمية صغيرة ، ويتم حفظ المذيب.

(4) الاستخراج بالموجات فوق الصوتية هو عملية فيزيائية لا يحدث فيها تفاعل كيميائي خلال عملية الترشيح بأكملها ولا تؤثر على النشاط الفسيولوجي لمعظم المكونات الفعالة للدواء.

(5) يحتوي المستخلص على نسبة عالية من المكونات النشطة ، وهو مفيد لمزيد من التنقية.

3. تطبيق تكنولوجيا الموجات فوق الصوتية في استخراج المنتجات الطبيعية

مقارنة مع طريقة الإستخلاص بالماء ، أظهرت طريقة استخلاص استراغالوس بالطريقة فوق الصوتية أنه تم تقصير وقت الاستخراج مقارنة مع طريقة الاستخلاص بالماء التقليدية ، وزاد معدل الاستخلاص للبيكالين. كان استخراج بالموجات فوق الصوتية 10 ، 20 ، 40 ، 60 دقيقة. كان معدل الاستخراج أعلى من معدل الاستخلاص بالغليان لمدة 3 ساعات.

أظهر الاستخراج بالموجات فوق الصوتية للروتين ، وهو العنصر النشط الرئيسي في الأرز الدبق ، أن معدل استخراج الروتين الذي تم الحصول عليه عن طريق العلاج بالموجات فوق الصوتية من الأرز الدبق لمدة 30 دقيقة كان أعلى بنسبة 47.56 ٪ من معدل استخراج القلوي الساخن. مقارنة مع طريقة الغمر ، كان استخراج بالموجات فوق الصوتية 40 دقيقة ، وتم الحصول على روتين. وكان المعدل 22.53 ٪ ، في حين أن العائد من 48h تمرغ كان 12.23 ٪ فقط. يعد استخراج الجليكوسيدات بالموجات فوق الصوتية من النباتات طريقة فعالة لتوفير 30-40 ٪ من المواد الخام.

يتم استخراج قلويدات من جذور Rauvolfia ، والتي تتطلب 43 ساعة للتشريب التقليدية ، و 15 دقيقة للموجات فوق الصوتية ، ويمكن رفع جميع قلويدات. تتطلب الطريقة التقليدية 5 ساعات لاستخراج قلويدات من لحاء سينشونا ، ويمكن الانتهاء من الموجات فوق الصوتية لمدة تصل إلى 30 دقيقة. يستغرق استخراج قاعدة الماندالا من ورقة الماندالا 3 ساعات بالطريقة التقليدية ، و 30 دقيقة فقط بالطريقة فوق الصوتية. يستغرق استخراج 3 ساعات من الجمرة الخبيثة من راوند ديكوتيون ، و 10 دقائق فقط بالموجات فوق الصوتية ، والعائد مرتفع.

باختصار ، يتميز الاستخراج بالموجات فوق الصوتية بخصائص توفير الوقت وتوفير الطاقة وتوفير المواد والإنتاجية العالية.