发布时间：2022-03-22 03:54:39 热度：0
超声波提取，也叫超声波萃取，是一种应用超声技术提取被分析物质的化学成分的分离技术，被广泛用于药物、中草药、食品、农业、环境、工业原材料等样品中化学成分的提取工艺中。今天程诚小编就给大家简单介绍下超声波提取法的相关知识。
一、超声波提取的原理
超声波（频率介于20kHz~1MHz）是一种机械波，需要能量载体——介质来进行传播。
超声波提取的原理是利用超声波具有的空化效应、机械效应和热效应，通过增大介质分子的运动速度、增大介质的穿透力以提取样品的化学成分。下面以中药材为例说明:
（1）空化效应：通常介质内部或多或少地溶解了一些微气泡，这些气泡在超声波的作用下产生振动，当声压达到一定值时，气泡由于定向扩散而增大，形成共振腔，然后突然闭合，这就是超声波的空化效应。这种气泡在闭合时会在其周围产生几千个大气压的压力，形成微激波，它可造成植物细胞壁及整个生物体破裂，而且整个破裂过程在瞬间完成，有利于有效成分的溶出。
（2）机械效应：超声波在介质中的传播可以使介质质点在其传播空间内产生振动，从而强化介质的扩散、传播，这就是超声波的机械效应。超声波在传播过程中产生一种辐射压强，沿声波方向传播，对物料有很强的破坏作用，可使细胞组织变形，植物蛋白质变性;同时，它还可以给予介质和悬浮体以不同的加速度，且介质分子的运动速度远大于悬浮体分子的运动速度。从而在两者间产生摩擦，这种摩擦力可以使生物分子解聚，使细胞壁上的有效成分更快的溶解于溶剂之中。
（3）热效应：和其它物理波一样，超声波在介质中的传播过积是一个能量的传播和扩散过程，即超声波在介质的传播过程中，其声音不断被介质的质点吸收，介质将所吸收的能量全部或大部分转变成热能，从而导致介质本身和药材组织温度的升高，增大了药物有效成分的溶解速度。由于这种吸收声能引起的药物组织内部温度的升高是瞬间的，因此可以使被提取的成分的生物活性保持不变。
二、超声波提取的特点
超声波作用于液液、液固两相，多相体系，表面体系以及膜具面体系，会产生一系列的物理化学作用，并在微环境内产生各种附加效应如湍动效应、微扰效应、界面效应和聚能效应等，这些特点是其些常规手段不易获得的。
与常规的萃取技术相比，超声波萃取技术快速、价廉、高效。
与索氏提取相比，其主要优点有：
（1）成穴作用，增强了系统的极性，提高萃取效率，使之达到或超过索氏提取的效率。
（2）超声波萃取允许添加共萃取剂，以进一步增大溶剂的极性。
（3）适合不耐热的被测成分的萃取。
（4）操作时间比索氏提取短，通常仅需24~40min。
超声波提取和超临界流体萃取(SFE)比较：
（1）仪器设备简单，萃取成本低得多.
（2）可提取多种化合物，无论其极性如何，因为超声波萃取可用溶剂很多。SFE主要用CO2作萃取剂，基本上仅适合非极性物质的萃取。
超声波萃取和微波辅助萃取比较：
（1）在某些情况下，比微波辅助萃取速度快。
（2）酸消解中，超声波萃取比常规微波辅助萃取安全。
（3）超声波提取的适应性广，不受目标成分的极性、分子量大小的限制。
（4）提取液杂质少，待测成分易于分离、纯化。超声波提取可以不用或者少用提取剂，减少溶剂对环境的污染。
三、超声波提取设备和操作方法
超声波提取机由超声波电源、超南换能器和提取容器三部分街槽的底部或槽的两侧，上部敞口。
操作方法：在提取容器中加入适量的水作为传导介质，样品粉碎，称量，视其性质，有的需要用提取剂浸泡。将容器放入提取容器的槽中，开启超声波发生器，按照设定的条件超声一定时间后，停止超声，冷却至室温。连续超声提取也是一种很高效的提取方法，可以用于各种分析目的。
程诚小编结语：由于超声波提取具有提取温度低、提取率高、提取时间短的特点，对天然产物和生物活性成分的提取尤具优势。超声波提取不但在工业上有广泛的应用前景。在分析上已经成为多种样品前处理的重要手段。
