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超声波在天然产物分离与提取中的应用目录摘要3关键词31.超声波提取的原理31.1 空化效应31.2 机械效应41.3 热效应42.超声提取技术的特点43.声波在天然产物活性成分提取中的应用53．1 在生物碱提取中的应用53.2 在黄酮类成分提取的应用53.3 在皂苷类成分提取的应用53.4 在萜类和挥发油提取的应用63.5 在有机酸类成分提取的应用63.6 在蛋白质、酶类成分提取的应用63.7 在油脂类成分提取的应用63.8 在维生素提取中的应用74.超声提取过程中应注意的问题74.1 选择合适的目标提取物及超声参数74.2 超声波对酶活性的影响74.3 超声波对提取物稳定性的影响85.展望85.1 超声提取过程基础理论的深化研究85.2 超声提取过程的强化研究85．3 超声提取实验设备的改进及工业化设备的研究与应用96.参考文献9摘要超声波作为一种天然产物活性成分的提取技术，具有操作简便快速、无须加热、不破坏活性物质结构、提取率高等优点。本文综述了超声波用于天然产物活性成分提取的原理以及在生物碱、蒽醌类、挥发油、皂苷、功能性多糖、黄酮类、维生素等活性成分提取中应用的研究进展，提出了超声波提取技术在工业化生产应用中应注意的问题。目的对超声提取技术的基本原理、特点及其在中药及天然产物提取中的应用和注意问题作一综述，并对该技术的前景作一展望。关键词：超声波；天然产物活性成分；提取；应用天然产物中含有许多对人体有益的活性成分，将其提取出来可以造福于人类，因而是当前食品、医药、化工等行业研究的热点之一。传统的水浸提法、压榨法、萃取法、沉淀法等方法存在提取效率低、得率较低、提取时间长等缺点，如机械压榨法难以将细胞完全有效破碎，而化学方法又容易造成活性物质的结构和性质等发生改变。所以一些新的提取技术不断被应用于天然产物活性成分的提取中。超声波是指频率为20千赫～50兆赫的电磁波，它是一种机械波，需要能量载体(Or质)来进行传播。超声波在工业应用方面，可以进行清洗、干燥、杀菌、雾化及无损检测等，是一种非常成熟且广泛应用的技术。应用超声波技术提取天然产物中的活性成分具有操作简便快速、无须加热、不破坏活性物质的结构以及提取率高等优点，可以加速提取目的物的扩散与溶解，有效地提高活性物质提取的得率和含量，是应用于天然产物活性成分提取的新技术之一。1.超声波提取的原理1.1 空化效应空化效应是超声提取的主要动力。液体中往往存在一些真空或含有少量气体或蒸汽的小泡，当一定频率的大量超声波作用在液体时，尺寸适宜的小泡能产生共振现象，它们在声波的稀疏阶段迅速胀大，在声波的压缩阶段又被绝热压缩，直至湮灭。小泡在湮灭过程中，能够产生几千摄氏度的高温和几千个大气压的高压冲击波，这就是空化现象。这种强烈的冲击作用能使物料破碎，也能造成生物细胞壁及整个生物体破裂，从而加速细胞内物质的释放、扩散及溶解。1.2 机械效应超声在传播过程中，会引起介质质点交替的压缩与伸张，构成了压力的变化，这种压力的变化将引起机械效应。对于中药提取过程，这种机械效应包括简单的骚动效应和溶剂与药材组织之间的摩擦。这种骚动效应可使蛋白质变性，细胞组织变形；而超声波引起的介质质点的加速度与超声波振动频率的平方成正比，有时超过过重力加速度的数万倍，由于溶剂和药材组织获得的加速度不同，即溶剂分子的速度远大于药材组织的速度，从而使它们之间产生摩擦，这种力量足以断开两碳原子之键，使生物分子解聚，使中药材中的有效成分溶解于溶剂之中。1.3 热效应由于介质吸收超声波以及介质内摩擦的消耗，分子产生剧烈振动，超声能转化为介质的内能，引起溶剂和药物组织温度升高，超声波在穿透溶剂和药物组织分界面时，温度上升更快，这是因为分界面上特性阻抗不同，产生反射形成驻波，引起分子间的相对摩擦而发热，因此，控制超声强度，可使药物组织内部温度瞬间升高，加速有效成分溶出。除了以上效应外，超声波还有许多次级效应，如击碎、乳化、扩散等效应，也都有利于植物中有效成分的转移。此外Maricela Toma等[1]人通过对50多种中药有效成分的超声提取研究发现，超声波在促进传质的同时还能促进水合，这也有助于中药有效成分的提取。2.超声提取技术的特点超声提取技术适用于天然产物，特别是我国传统中草药有效成分的提取，是中药制药彻底改变传统提取工艺的新方法、新工艺。与常规的煎煮法、水蒸馏法、溶剂浸提法相比，具有如下特点：提取温度低，避免了常规的煎煮法和回流法长时间加热对中药有效成分的不良影响，产物生物活性高，适合于热敏性物质的提取；适用性广，超声提取与目标提取物的性质(如极性)关系不大，绝大多数中药材的各类成分均可用超声提取；减少能耗，由于超声提取无需加热或加热温度低，提取时间短，因此能大大降低能耗，提高经济效益；此外超声波还