Extracción de agua caliente a presión empleando (PHWE) para explorar la química de productos naturales en el laboratorio de pregrado

Esta técnica representa una estrategia intrínsecamente práctica y eficiente para la extracción de productos naturales en química aislada. Y creemos que es una herramienta de extracción útil y gratuita. Debido a que se trata de un proceso de flujo rápido, el extracto sólo se calienta durante un corto período y la extracción de pigmentos vegetales intratables que a menudo complican la purificación se minimiza.

Creemos que esta técnica es adecuada para permitir el muestreo taxonómico quimio además de la química medicinal facilitando la bio prospección, que es la búsqueda de moléculas valiosas en la naturaleza. La demostración visual de este método es importante, ya que una preparación de muestra en los pasos de extracción se explica visualmente de forma más eficaz. Esto también refuerza la simplicidad de la extracción y su uso adecuado en el entorno de laboratorio de pregrado.

Coloque 12,5 gramos de clavo de olor molido grueso en un vaso de precipitados de 250 mililitros. Añadir 12,5 gramos de arena y mezclar bien. A continuación, recoja un portafiltro y cargue la cesta con toda la mezcla de clavo de olor y arena.

Utilice una manipulación para comprimir ligeramente la muestra asegurándose de no comprimirla demasiado, lo que evitaría que el líquido fluya. Cargue el portafiltro en la máquina de café exprés y coloque un vaso transparente de 250 mililitros debajo de ella. Añadir una solución que contenga 30 por ciento de etanol en agua al tanque de agua.

Usando la máquina de café exprés, recoja 100 mililitros del extracto. Deje que el portafiltro termine de gotear y luego retírelo de la máquina de café exprés. Utilice una espátula para eliminar los molidos de clavo de olor del portafiltro y deséchelos en un contenedor de residuos sólidos.

Enjuague los sólidos residuales con agua del grifo en el fregadero. Transfiera el vaso de precipitados que contiene los extractos de clavo de olor a un baño de hielo y déjelo enfriar hasta que la temperatura se reduzca a por lo menos 30 grados centígrados. En una campana de humo, vierta el extracto enfriado en un embudo separador de 250 mililitros.

Agregue 30 mililitros de hexano y mezcle agitando suavemente. Coloque el embudo separador en una abrazadera de anillo que esté instalada en un soporte de réplica y deje que las capas acuosas y orgánicas se separen. Las capas pueden tardar hasta 10 minutos en separarse, por lo que le recomendamos que lleve a cabo la optimización de disolventes de los TLC mientras espera.

Recoge la capa acuosa de nuevo en el vaso de precipitados de 250 mililitros. Transfiera la capa orgánica que contiene el producto a un matraz cónico limpio de 250 mililitros. A continuación, vierta el paquete de cara acuosa en el embudo separador.

Extrae la capa acuosa dos veces más con hexano. Usar 30 mililitros de hexano cada vez. Combine las capas orgánicas en el mismo matraz cónico de 250 mililitros después de cada extracción.

Después de la tercera extracción de líquido verter el extracto orgánico combinado en el embudo separador. Lavar el extracto orgánico añadiendo 100 mililitros de agua y agitando vigorosamente. Recoger la capa orgánica en un matraz cónico limpio de 250 mililitros.

Y luego secarlo añadiendo sulfato de magnesio y remolino. Filtrar la mezcla seca a través de papel de filtro estriado contenido en un embudo de vidrio en el matraz inferior redondo. Con un evaporador rotatorio, evapore el disolvente del filtrado recogido.

A continuación, pese el matraz que contiene el aceite resultante. Añadir 10 mililitros de hexano al matraz inferior redondo que contiene el extracto crudo de eugenol que contiene. Vierta la solución resultante en un embudo separador de 250 mililitros.

Enjuague el matraz inferior redondo con 10 mililitros de hexano y agréguelo al embudo separador. Extraiga la solución de hexano dos veces con tres molares de hidróxido sódico acuoso mediante extracción líquida. Uso de 25 mililitros de hidróxido de sodio para cada extracción.

Recoger las capas acuosas de cada extracción y combinarlas en un matraz cónico de 250 mililitros. Recoger la capa orgánica en un matraz cónico de 50 mililitros. A continuación, séquelo añadiendo sulfato de magnesio al matraz y arremolinado.

Filtre la solución a través de papel de filtro estriado contenido en un embudo de vidrio en un matraz inferior redondo de 100 mililitros prepesado. Deseche el residuo sólido y luego utilice un evaporador rotatorio para eliminar el disolvente. Después de este peso el matraz inferior redondo que ahora contiene el aceite resultante en una balanza de la bandeja superior.

A continuación, coloque el matraz cónico que contiene las capas acuosas combinadas en un baño de agua helada. Gire el matraz mientras agrega lentamente una solución molar de 10 molares de ácido clorhídrico hasta que se forme una emulsión blanca. Utilice una pipeta para transferir una gota de esta solución al papel rojo del Congo para probar su acidez.

El papel debe ponerse azul. Después de esto transfiera la emulsión acuosa lechosa a un matraz separador de 250 mililitros. Asegúrese de que la emulsión está a temperatura ambiente y luego realice la extracción de líquido dos veces utilizando 30 mililitros de hexano por extracción.

Combine los dos extractos de hexano en un matraz cónico limpio de 100 mililitros. Agregue sulfato de magnesio para secar la solución. Filtre la solución a través de papel de filtro estriado contenido en un embudo de vidrio en el matraz inferior redondo prepesado de 100 mililitros.

A continuación, utilice un evaporador rotativo para retirar el disolvente. Después de este peso el matraz inferior redondo que ahora contiene el aceite resultante en una balanza de la bandeja superior. Usando un molinillo de especias eléctricas muele 10 gramos de hojas de correa reflexa durante 20 a 30 segundos.

Transfiera el material de la planta de tierra a un vaso de precipitados de 250 mililitros. Añadir aproximadamente dos gramos de arena gruesa. Mezcle la arena y el material vegetal y luego transfieralo a la cesta de un portafiltro.

Utilice una manipulación para comprimir ligeramente la muestra asegurándose de no comprimirla demasiado. Agregue alrededor de 300 mililitros de 35 por ciento de etanol en agua al tanque de la máquina de café exprés. Cargue el portafiltro en la máquina de café exprés y coloque un vaso de precipitados de 250 mililitros debajo de ella.

A continuación, recoger aproximadamente 100 mililitros de extracto. Espere alrededor de un minuto y luego recoja otros 100 mililitros de extracto. Transfiera esta mezcla a un baño de hielo para enfriar.

Utilice un evaporador rotativo con una temperatura de baño de agua de 40 grados centígrados para evaporar el etanol. A continuación, transfiera el extracto acuoso a un embudo seperatorio. Extraiga la solución dos veces con acetato de etilo utilizando 50 mililitros de acetato de etilo por extracción.

Combine los extractos orgánicos. Añadir sulfato de magnesio y girar el matraz para secar la solución. A continuación, utilice un embudo de vidrio centrado para filtrar la solución y utilice un evaporador rotatorio para obtener el extracto crudo.

En este procedimiento se asigna a los estudiantes una proporción solvente TLC de acetona y ciclohexano y se les proporciona estándares puros de eugenol y acetil-eugenol. Se realiza un análisis TLC y se tienen en cuenta los efectos de la composición del disolvente en el factor de retención. Las composiciones óptimas de disolvente se observan típicamente entre cinco y 20 por ciento de ciclohexano de acetona.

Con un factor de retención delta de 0,1 a 0,2. Las diferentes propiedades a base de ácido de las dos moléculas orgánicas principales se explotan para separarlas por extracción líquida. Típicamente el eugenol se aisló en un rendimiento de 45 a 65 por ciento del extracto crudo, mientras que el acetil-eugenol se aisló en un rendimiento de cinco a 10 por ciento.

A continuación, los estudiantes utilizaron el eluant optimizado para determinar el éxito de su extracción de líquido líquido mediante la comparación de sus extractos con las muestras de referencia puras por TLC. Los estudiantes avanzados entonces someten la mitad de su aceite crudo aislado a la cromatografía de columna flash. Mientras que la separación completa del eugenol del acetil-eugenol rara vez se logra debido a sus factores de retención cercanos, generalmente se recogen algunas fracciones que contienen eugenol puro.

Después de este procedimiento, se pueden realizar métodos como la espectroscopia de resonancia magnética nuclear y la espectrometría de masas de cromatografía de gases caracterizando los compuestos aislados. No olvide que trabajar con líquidos calientes, presiones relativamente altas y líquidos corrosivos puede ser peligroso, por lo que se deben tomar precauciones como el uso de equipos de protección personal.