I. Princípio da Extração Ultrassónica de Medicamentos Tradicionais Chineses: Dominado pelo "Efeito de Cavitação"
O mecanismo de extração ultrassónica dos medicamentos tradicionais chineses tem origem no efeito de cavitação induzido pelo ultrassom num meio líquido, o que o diferencia dos métodos de extração tradicionais, como a decocção e o refluxo. Quando o ultrassom (tipicamente com uma frequência de 20 kHz) atua sobre uma mistura de medicamento tradicional chinês e solvente, gera um grande número de bolhas microscópicas ("bolhas de cavitação") com diâmetros de vários micrómetros no interior do líquido. Estas bolhas expandem-se e comprimem-se continuamente em resposta à vibração das ondas ultrassónicas. Quando a pressão atinge um valor crítico, as bolhas colapsam instantaneamente, libertando uma intensa energia e pressão de onda de choque. Este ambiente extremo perturba rapidamente a estrutura das paredes celulares do material herbal chinês, como a celulose e a hemicelulose, rompendo a "barreira" celular e expondo diretamente os componentes ativos (por exemplo, alcaloides, flavonoides, saponinas) no interior das células ao solvente. Isto encurta significativamente o caminho para a dissolução dos componentes. O colapso das bolhas também impulsiona o líquido circundante a formar microfluxos de alta velocidade, produzindo efeitos intensos de agitação e impacto. Isto impede a formação de uma "barreira de diferença de concentração" entre o solvente e a superfície das partículas de ervas chinesas — um fenómeno na extração tradicional, onde os componentes ativos dissolvidos na superfície criam uma camada de alta concentração que dificulta a dissolução adicional dos componentes internos. A perturbação do microfluxo causada pelo ultrassom remove rapidamente a solução de alta concentração da superfície, permitindo que o solvente fresco entre continuamente em contacto com o interior do material herbal, aumentando assim a eficiência da dissolução.

II. Efeitos Auxiliares: Sinergia da Vibração Mecânica e dos Efeitos Térmicos

Para além do efeito de cavitação, a vibração mecânica e os efeitos térmicos do ultrassom também contribuem para melhorar a eficiência da extração.

Fragmentação Física por Vibração Mecânica: Durante a propagação, o ultrassom gera vibrações mecânicas periódicas nas partículas sólidas do material fitoterápico chinês, à semelhança de uma "moagem microscópica". Estas vibrações podem criar fissuras no interior das partículas e até dispersar partículas maiores em pó mais fino (sem provocar uma fragmentação excessiva que levaria a dificuldades de filtração), aumentando ainda mais a área de contacto entre o material fitoterapêutico e o solvente. Isto proporciona mais "caminhos" para a dissolução dos componentes ativos.

Regulação por Efeitos Térmicos Suaves: À medida que o ultrassom se propaga pelo meio, parte da sua energia é convertida em calor, provocando um ligeiro aumento da temperatura do sistema (tipicamente controlável entre os 40 e os 60 °C). Este aumento gradual da temperatura não só melhora a velocidade de movimentação das moléculas do solvente, aumentando a sua capacidade de penetração e dissolução, como também evita a destruição de componentes ativos sensíveis ao calor (por exemplo, polissacarídeos, óleos voláteis) que pode ocorrer nos métodos tradicionais de decocção a altas temperaturas (por exemplo, acima de 100 °C). Desta forma, equilibra-se a eficiência com a estabilidade dos componentes.