学文网摘 要：本文基于超声波作用基本原理出发，探讨超声波和微波对重要提取的具体影响，以促进超声波和微波技术在中药提取中的应用价值得到有效发挥，进一步推进中药提取事业的现代化发展。
关键词：超声波；微波；中药提取；有效成分
超声波和微波技术是中药有效成分提取中的重要技术方式，在中药及天然植物研究生产领域内得到广泛应用，一定程度上提高了中药有效成分提取率，节约提取时间，优化分离与制备工艺效果，并且能够对中药有效成分进行科学化保护。此种情况下，加大力度探讨超声波和微波技术对中药有效成分提取的实际影响，具有一定重要性。
1 超声波作用基本原理
1.1 空化作用
在进行相关的超声波时，只有少量的小型气泡会发生相应的共振现象，在这些小型的气泡在一定的程度下会发生不断变大的现象，在相关的超声波压缩时，小型的气泡还会发生相应的破灭，这种破灭在一定程度上会导致小型气泡内部发生相关的温度升高和压强升高的现象。这种现象通常称为气化作用。
1.2 热效应
在相关的实践上可以知道相关的超声波的介入在一定程度上会导致相关的内摩擦发生消耗，这种消耗会导致相关的分子内部的运动速度变快，从而引起相关的温度升高。而且相关的实践可以表明，超声波的强度与相关的温度是一种正比的关系，这也就是说在相关超声波的强度不断增强的过程中会发生分子内部温度不断升高的过程。
1.3 机械作业
超声波可以使常温常压不能发生的化学反应在空化作用下发生，甚至使非常坚硬的固体被粉碎。控制一定的超声频率和强度，空化作用产生的极大压力造成生物细胞壁及整个生物体破裂，而且整个破碎过程在瞬间完成，同时超声波产生的振动作用加强了胞内物质的释放、扩散及溶解。被浸提的物质在被破碎瞬间生物活性保持不变，同时提高破碎速度和提取率。超声作用还可激活某些酶与细胞参与的生理化学过程，通过改变反应物的质量传输机制，提高酶的活性，加速细胞新陈代谢过程。
2 中药有效成分提取的影响因素分析
2.1 超声波强度
在中药有效成分提取过程中，超声波强度是一项重要的影响因素，相关研究实践表明，在超声波强度达到一定标准后会产生强烈的空化作用，从而对中药有效成分提取效果产生一定影响。由于不同的中药物质内所含的物质成分存在一定差异，因此即便是在相同的超声波强度下，也可能出现不同的药物提取率。为保证中药有效成分提取的有效性，应当进一步研究超声波强度对中药有效成分提取的实际影响，以推进中药提取事业的稳定发展。
2.2 超声波频率
就中药有效成分提取的实际情况来看，超声波频率对中药有效成分提取有着至关重要的影响，超声波基本原理与相应超声波之间存在密切的关联，通过超声波频率将其相关功能显示出来，超声波的频率与相关气化作用之间呈现反比例态势，此种情况下，在不加热条件在开展中药有效成分提取时，可以单纯通过相关超声波实现中药提取，由此可知超声波频率对于中药有效成分提取具有重要影响。
2.3 超声时间与提取率
在中药有效成分提取过程中，超声提取法操作便捷，无需加热，收率速度快，节约中药有效成分提取时间，提高整体工作效率。在中药有效成分提取工作中，超声提取时间与提取率对中药有效成分存在较大影响，并且逐渐受到中药提取行业相关人士的广泛关注。相关实践研究表明，中药有效成分提取率与超声作用时间存在密切联系，随着超声作用时间的增加，中药有效成分提取率也明显提高名，但超声提取时间达到一定标准后，若超声时间继续延长，其中药有效成分提取率的增加速度放缓。直至超声提取时间达到极限值后，中药有效成分提取率与超声作用时间呈反比例关系，随着超声提取时间的延长，中药有效成分提取率随之减小。为保证中药有效成分提取的有效性，应当结合不同超声作用体系合理选取超声参数，以确保中药有效成分提取工作的顺利高效开展。
2.4 溶剂浸渍时间
在中药有效成分提取工作中，将药材浸入一定溶剂内浸渍一段时间后，运用超声处理技术能够有效提取出植物中的大部分有效成分，切实提高有效成分在溶剂中的溶解度，从而切实提高中药有效成分提取率。微波技术与超声波技术在中药有效成分提取中均发挥着重要的应用价值，在天然产物的浸渍过程中能够有效提高中药收率，提高中药有效成分提取的时效性和可靠性。
2.5 微波作用
在中药有效成分提取过程中，微波技术是一种现代化的提取方式，具有良好的应用效果，因此微波作用也是影响中药有效成分提取率的一项重要因素。在中药有效成分提取中应用微波技术时，其能够将细胞壁和细胞膜进行溶解和破碎处理，从而在一定程度上提高中药有效成分提取率和有效部位提取率，受到中药有效成分提取行业人士的高度重视。微波加热过程中促使细胞内极性物质产生，微波能被水分子吸收，进而产生较大的热量，促进细胞内温度升高，进一步在液态水汽化压力作用下，细胞壁和细胞膜被冲破，并形成小的孔洞。待进一步加热处理后，细胞内部水分明显减少，细胞壁逐渐收缩，细胞表面出现不同程度的裂纹。先前液态水汽化压力下冲破细胞膜后所形成的微小孔洞导致细胞外液体进入到细胞内部，并释放出一定量的细胞产物，从而对中药有效成分提取产生较大影响。在中药有效成分提取过程中，应用微波技术提取中药有效成分时，应当全面衡量溶剂浸泡时间以及微波辐照剂量等因素对中药提取率的实际影响，以切实提高中药有效成分提取的有效性。
3 讨论
超声和微波技术在中药有效成分提取方法研究中的广泛运用，但这种联合技术的实际应用还多停留在实验室阶段，还有一些待解决的问题。超声波还有其他很多作用，如化学作用、生物作用等，其中一些已能用上述基本作用原理作初步说明，有一些至今还不能圆满解释，超声波的作用效果不仅取决于超声波的强度、频率、作用时间等，而且还应与被提取物的结构有一定关系，今后应对超声作用原理、药物结构与超声作用的关系作进一步研究，以便建立较为通用的模型，为不同提取对象、操作条件提供可靠的依据。
目前微波技术在药物辅助提取方面的研究仍处于初期阶段，微波辅助提取的机理似乎更依赖于被提取物的基体。在微波作用下，富含水的部分优先破壁，而含水少的细胞则比较滞后，甚至不被微波破壁，如果所提取的有效成分不在富含水的部位，微波提取则难以进行。在微波剂量、物料厚度、自由水和结合水的含量等对提取率的影响方面尚没有系统的研究，微波辅助提取设备也有待于进一步开发。
结束语
总而言之，超声波和微波技术对中药有效成分提取过程产生较大影响，通过对超声波技术和微波技术的科学化运用，有助于推进中药有效成分提取工作的顺利高效开展。在当前社会经济发展形势下，应当积极加强信息技术创新，对中药有效成分提取相关技术手段进行合理应用，从而推进中药提取事业的稳定持续发展。
参考文献
[1]王笃***，于娜娜.微波-超声波协同萃取技术在中药有效成分提取中的研究进展[J].化工中间体，2011，08（5）：5-9.
[2]徐忠，刘雪唯，罗秋影，赵丹，杨萍.微波辐射及超声波辐射对淀粉酶解性能的影响[J].农产品加工・学刊：下，2013（16）：66-68.
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