Načelo ultrazvučnog vađenja

Načelo ekstrakcije ultrazvukom

Ultrazvuk (frekvencija između 20 kHz i 1 MHz) je mehanički val koji zahtijeva širenje medija nositelja energije.

Princip ultrazvučne ekstrakcije je korištenje učinka kavitacije, mehaničkog učinka i toplinskog učinka ultrazvučnih valova za izvlačenje kemijskog sastava uzorka povećanjem brzine kretanja molekula medija i povećanjem prodorne moći medija. Slijedi primjer kineske biljne medicine:

(1) Učinak kavitacije Općenito, neke su mikromehurići otopljene više ili manje unutar medija. Ti mjehurići vibriraju pod djelovanjem ultrazvučnih valova. Kada zvučni tlak dosegne određenu vrijednost, mjehurići se povećavaju uslijed usmjerene difuzije, formirajući rezonantnu šupljinu. A onda se iznenada zatvori, to je učinak kavitacije ultrazvuka. Kada se mjehurić zatvori, stvara tlak od nekoliko tisuća atmosfera oko njega, stvarajući mikro-šok, koji može uzrokovati pucanje stanične stijenke biljke i cijelog organizma, a cijeli proces rupture završava u trenutku, što je povoljno za otapanje aktivnog sastojka.

(2) Mehanički učinak Širenje ultrazvučnih valova u mediju može uzrokovati vibriranje čestica medija u svom prostoru širenja, čime se povećava difuzija i širenje medija, što je mehanički učinak ultrazvučnih valova. Ultrazvučni valovi stvaraju neku vrstu radijacijskog tlaka u procesu širenja, koji se širi u smjeru zvučnih valova, što ima snažno destruktivno djelovanje na materijal, koji može deformirati tkivo i denaturirati biljni protein. U isto vrijeme, može također dati različita ubrzanja mediju i suspenziji. Brzina molekula medija je mnogo brža od brzine molekula suspenzije. Pri tome se stvara trenje između njih, koje mogu depolimerizirati biomolekule, tako da se aktivne komponente na staničnoj stijenci brže otapaju u otapalu.

(3) Toplinski učinak Kao i drugi fizički valovi, širenje ultrazvučnih valova u mediju također je proces širenja i difuzije energije. To jest, tijekom širenja ultrazvučnih valova, akustična energija se kontinuirano apsorbira od strane čestica medija, a medij će je apsorbirati. Sva ili većina energije pretvara se u toplinsku energiju, što dovodi do povećanja temperature samog medija i medicinskog tkiva, što povećava brzinu otapanja aktivnog sastojka lijeka. Kako je povećanje unutarnje temperature tkiva lijeka uzrokovano apsorpcijom akustične energije trenutačno, biološka aktivnost ekstrahirane komponente može biti konstantna.