Name: employing pressurized hot water extraction (phwe) to explore natural products chemistry in the undergraduate laboratory
Uploaded: 2018-11-07T13:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Employing Pressurized Hot Water Extraction PHWE to Explore Natural Products Chemistry in the Undergraduate Laboratory at JoVE.com

يعترف أصحاب مدرسة العلوم الطبيعية-الكيمياء، جامعة تاسمانيا ومدرسة للكيمياء، جامعة سيدني للدعم المالي. B.J.D. وج. ج. أشكر "الحكومة الأسترالية" "بحوث التدريب برنامج المنح الدراسية".

ملاحظة: فمن المستحسن أن يتم تنفيذ كافة الإجراءات في غطاء دخان. يجب على الطلاب ارتداء معدات الوقاية الشخصية المناسبة في جميع الأوقات في المختبر ويجب استشارة كشوف بيانات السلامة (SDS) المرتبطة بكل كاشف قبل الاستخدام.
1-فو قرنفل: عزل الاوجينول وأسيتيليوجينول
<ol><li>ا...

<ol>
	<li>Newman, D. J., Cragg, G. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Natural+Products+as+Sources+of+New+Drugs+from+1981+to+2014.">Natural Products as Sources of New Drugs from 1981 to 2014.</a> Journal of Natural Products. 79, 629-661 (2016).</li><li>Barnes, E. C., Kumar, R., Davis, R. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+use+of+isolated+natural+products+as+scaffolds+for+the+generation+of+chemically+diverse+screening+libraries+for+drug+discovery.">The use of isolated natural products as scaffolds for the generation of chemically diverse screening libraries for drug discovery.</a> Natural Product Reports. 33, 372-381 (2016).</li><li>DeCorte, B. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Underexplored+Opportunities+for+Natural+Products+in+Drug+Discovery.">Underexplored Opportunities for Natural Products in Drug Discovery.</a> Journal of Medicinal Chemistry. 59, 9295-9304 (2016).</li><li>Bucar, F., Wube, A., Schmid, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Natural+product+isolation+-+how+to+get+from+biological+material+to+pure+compounds.">Natural product isolation - how to get from biological material to pure compounds.</a> Natural Product Reports. 30, 525-545 (2013).</li><li>Sticher, O. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Natural+product+isolation.">Natural product isolation.</a> Natural Product Reports. 25, 517-554 (2008).</li><li>Just, J., Deans, B. J., Olivier, W. J., Paull, B., Bissember, A. C., Smith, J. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=New+Method+for+the+Rapid+Extraction+of+Natural+Products:+Efficient+Isolation+of+Shikimic+Acid+from+Star+Anise.">New Method for the Rapid Extraction of Natural Products: Efficient Isolation of Shikimic Acid from Star Anise.</a> Organic Letters. 17, 2428-2430 (2015).</li><li>Caprioli, G., Cortese, M., Cristalli, G., Maggi, F., Odello, L., Ricciutelli, M., Sagratini, G., Sirocchi, V., Tomassoni, G., Vittori, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Optimization+of+espresso+machine+parameters+through+the+analysis+of+coffee+odorants+by+HS-SPME-GC/MS.">Optimization of espresso machine parameters through the analysis of coffee odorants by HS-SPME-GC/MS.</a> Food Chemistry. 135, 1127-1133 (2012).</li><li>Just, J., Jordan, T. B., Paull, B., Bissember, A. C., Smith, J. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Practical+isolation+of+polygodial+from+Tasmannia+lanceolata:+a+viable+scaffold+for+synthesis.">Practical isolation of polygodial from Tasmannia lanceolata: a viable scaffold for synthesis.</a> Organic Biomolecular Chemistry. 13, 11200-11207 (2015).</li><li>Just, J., Bunton, G. L., Deans, B. J., Murray, N. L., Bissember, A. C., Smith, J. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Extraction+of+Eugenol+from+Cloves+Using+an+Unmodified+Household+Espresso+Machine:+An+Alternative+to+Traditional+Steam+Distillation.">Extraction of Eugenol from Cloves Using an Unmodified Household Espresso Machine: An Alternative to Traditional Steam Distillation.</a> Journal of Chemical Education. 93, 213-216 (2016).</li><li>Deans, B. J., Bissember, A. C., Smith, J. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Practical+Isolation+of+Asperuloside+from+Coprosma+quadrifida+via+Rapid+Pressurised+Hot+Water+Extraction.">Practical Isolation of Asperuloside from Coprosma quadrifida via Rapid Pressurised Hot Water Extraction.</a> Australian Journal of Chemistry. 69, 1219-1222 (2016).</li><li>Deans, B. J., Just, J., Chetri, J., Burt, L. K., Smith, J. N., Kilah, N. L., de Salas, M., Gueven, N., Bissember, A. C., Smith, J. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Pressurized+Hot+Water+Extraction+as+a+Viable+Bioprospecting+Tool:+Isolation+of+Coumarin+Natural+Products+from+Previously+Unexamined+Correa+(Rutaceae).">Pressurized Hot Water Extraction as a Viable Bioprospecting Tool: Isolation of Coumarin Natural Products from Previously Unexamined Correa (Rutaceae).</a> ChemistrySelect. 2, 2439-2443 (2017).</li><li>Deans, B. J., Olivier, W. J., Girbino, D., Bissember, A. C., Smith, J. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Extraction+of+carboxylic+acid-containing+diterpenoids+from+Dodonaea+viscosa+via+pressurised+hot+water+extraction.">Extraction of carboxylic acid-containing diterpenoids from Dodonaea viscosa via pressurised hot water extraction.</a> Fitoterapia. 126, 65-68 (2018).</li><li>Deans, B. J., Kilah, N. L., Jordan, G. J., Bissember, A. C., Smith, J. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Arbutin+Derivatives+Isolated+from+Ancient+Proteaceae:+Potential+Phytochemical+Markers+Present+in+Bellendena,+Cenarrhenes+and+Persoonia+Genera.">Arbutin Derivatives Isolated from Ancient Proteaceae: Potential Phytochemical Markers Present in Bellendena, Cenarrhenes and Persoonia Genera.</a> Journal of Natural Products. 81, 1241-1251 (2018).</li><li>Deans, B. J., Tedone, L., Bissember, A. C., Smith, J. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Phytochemical+profile+of+the+rare,+ancient+clone+Lomatia+tasmanica+and+comparison+to+other+endemic+Tasmanian+species+L.+tinctoria+and+L.+polymorpha.">Phytochemical profile of the rare, ancient clone Lomatia tasmanica and comparison to other endemic Tasmanian species L. tinctoria and L. polymorpha.</a> Phytochemistry. 153, 74-78 (2018).</li><li>Deans, B. J., Skierka, B., Karagiannakis, B. W., Vuong, D., Lacey, E., Smith, J. A., Bissember, A. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Siliquapyranone:+a+Tannic+Acid+Tetrahydropyran-2-one+Isolated+from+the+Leaves+of+Carob+(Ceratonia+siliqua)+by+Pressurised+Hot+Water+Extraction.">Siliquapyranone: a Tannic Acid Tetrahydropyran-2-one Isolated from the Leaves of Carob (Ceratonia siliqua) by Pressurised Hot Water Extraction.</a> Australian Journal of Chemistry. 71, (2018).</li><li>Olivier, W. J., Kilah, N. L., Horne, J., Bissember, A. C., Smith, J. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=ent-Labdane+Diterpenoids+from+Dodonaea+viscosa.">ent-Labdane Diterpenoids from Dodonaea viscosa.</a> Journal of Natural Products. 79, 3117-3126 (2016).</li><li>Rihak, K. J., Bissember, A. C., Smith, J. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Polygodial:+A+viable+natural+product+scaffold+for+the+rapid+synthesis+of+novel+polycyclic+pyrrole+and+pyrrolidine+derivatives.">Polygodial: A viable natural product scaffold for the rapid synthesis of novel polycyclic pyrrole and pyrrolidine derivatives.</a> Tetrahedron. 74, 1167-1174 (2018).</li><li>Ntamila, M. S., Hassanali, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Isolation+of+Oil+of+Clove+and+Separation+of+Eugenol+and+Acetyl+Eugenol.">Isolation of Oil of Clove and Separation of Eugenol and Acetyl Eugenol.</a> Journal of Chemical Education. 53, 263 (1976).</li><li>Still, W. C., Kahn, M., Mitra, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Rapid+chromatographic+technique+for+preparative+separations+with+moderate+resolution.">Rapid chromatographic technique for preparative separations with moderate resolution.</a> Journal of Organic Chemistry. , 2923-2925 (1978).</li></ol>

الإجراء التقليدي لعزل الاوجينول من القرنفل بالتقطير بالبخار كان جزءا من برنامج مختبر الكيمياء المتوسطة في جامعة سيدني لعقود ولكن تم تحديثها باستخدام منهجية فو عام 2016 (الشكل 1). 9 , 18 هذا مستحقات رقم. أولاً، استخدام آلات اسبرسو الأسر المعيشية ?...

عزل وتحديد المنتجات الطبيعية ذات أهمية أساسية للمجتمع العلمي والمجتمع عموما. 1 التنقيب البيولوجي، البحث عن قيمة الجزيئات العضوية الموجودة في الطبيعة، وتظل عملية لا غنى عنها في اكتشاف خيوط جديدة من المخدرات والعقاقير العلاجية المحتملة. ويقدر، من عام 1981-2014، كانت ~ 75 ٪ من جميع العقاقير الصيدلانية المعتمدة جزيء صغير المنتجات الطبيعية، الطبيعية المستمدة من المنتجات الطبيعية أو المنتجات المستوحاة. 1 علاوة على ذلك، تمتلك المنتجات الطبيعية الهائلة التنوع الهيكلي والكيميائية. لهذا السبب، فإنها تمثل أيضا قيمة السقالات الكيميائية التي يمكن استخدامها مباشرة في توليف العضوية أو في وضع يغاندس مراوان والمواد الحفازة. 2 , 3
تقليديا، كانت إجراءات الوقت كثيفة نسبيا مثل تعطن واستخراج سوكسهليت والتقطير بالبخار الدعامة الرئيسية للبحوث التي تركز على عزل نواتج الأيض الثانوية من النباتات. 4 تقنيات الاستخراج الحديثة، بما في ذلك استخراج المذيبات المعجلة، ركزت على تخفيض أوقات الاستخراج ووضع بروتوكولات أكثر اخضرارا. 4 , 5 في عام 2015، ذكر طريقة استخراج (فو) ماء الساخن مضغوط الأصلي. 6 توظيف هذه التقنية آلة اسبرسو منزلية غير معدلة لتيسير استخراج حمض شيكيميك سريعة وفعالة لا سيما من الينسون. صممت آلات اسبرسو تحديداً وإجراء هندسة عكسية لاستخراج الجزيئات العضوية من حبوب البن الأرضي على نحو ملائم. ولتحقيق هذا، وهذه الصكوك تسخين الماء عند درجات حرارة تصل إلى 96 درجة مئوية وفي الضغوط من شريط 9 عادة. 7 مع وضع هذا في الاعتبار، ربما لا غرابة أن اسبرسو آلات يمكن أن تستخدم بكفاءة استخراج المنتجات الطبيعية من بين مجموعة من المواد النباتية.
قد أثبتت الدراسات اللاحقة التي تشمل مجموعة متنوعة من أنواع النباتات الأرضية قدرة هذه التقنية فو على كفاءة استخراج المنتجات الطبيعية عبر مجموعة واسعة نسبيا من الأقطاب. 6 , 8 , 9 , 10 , 11 , 12 , 13 , 14 , 15 وعلاوة على ذلك، المركبات المحتوية على المجموعات الوظيفية حساسة نوعا ما، مثل الألدهيدات، ايبوكسيدات، جليكوسيدات، ويحتمل أن تكون ستيريوجينيك ابيميريزابل مراكز كانت تتأثر عادة بعملية الاستخراج. كما تجلى الطابع التكميلي لهذا الأسلوب مقارنة بالأساليب التقليدية. 12 , 16 أيضا وقد استخدم "فو هذا" الأسلوب لعزل كميات غرام متعددة من المنتجات الطبيعية، التي استخدمت لتحضير مشتقات المنتجات الطبيعية الرواية وفي تركيب جزيء معقدة أكثر عموما. 8 , 11 , 17
اعتبر أن هذا الأسلوب فو جديدة يمكن أن تخدم كأداة تعليمية مفيدة يمكن إدراجها في المختبرات الجامعية. هذا مستمد أساسا من الطابع السريع لهذه التقنية بالنسبة لأساليب الاستخراج التقليدية التي غالباً ما تكون غير متوافق مع ضيق الوقت المرتبطة بتجارب المختبرات الجامعية. ونتيجة لذلك، هذا الأسلوب محل التجربة مختبر الكيمياء الجامعية التقليدية تركز على استخراج الاوجينول من القرنفل توظيف التقطير بالبخار في جامعة تسمانيا. 9 , 18 ومنذ ذلك الوقت، الاختلافات في هذه التجربة اعتمدتها جامعات أخرى وتجربة تعديل التركيز على فو القرنفل الآن الميزات في برنامج مختبر الكيمياء الجامعية في جامعة سيدني (راجع أدناه ).
من أجل البرهنة على إمكانية التطبيق العملي والجدوى من توظيف هذا النهج فو جديدة لأغراض تعليمية، تعرض اثنين من البروتوكولات كجزء من هذه الدراسة. الجزء الأول من هذا التقرير يسلط الضوء على تجربة على فو الاوجينول وأسيتيليوجينول من القرنفل وجزء من برنامج السنة الثانية المختبرات الجامعية في جامعة سيدني (الشكل 1). ويقدم هذه التجربة لتعريف الطلاب على كيمياء المنتجات الطبيعية أثناء تطوير المهارات العملية الأساسية. ويضم الجزء الثاني تجربة على فو الأنواع النباتية الأسترالية المتوطنة محدبة كوريا الذي جزء من برنامج السنة الثالثة المختبرات الجامعية في جامعة تسمانيا (الشكل 2). تم تصميم هذه التجربة لمحاكاة المنتجات الطبيعية التنقيب البيولوجي وتعزيز التقنيات المختبرية الأساسية. 11

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" style="width:1069px;" width="1070">
	<tbody>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;width:216px;">espresso machines</td>
			<td style="width:167px;">Breville/Sunbeam</td>
			<td style="width:520px;">Breville espresso machine model 800ES / Sunbeam EM3820 Caf&#233; Espresso II</td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;width:216px;">rotary evporators</td>
			<td style="width:167px;">Buchi and Heidolph</td>
			<td style="width:520px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;">cloves (plant material)</td>
			<td>Dijon Food Pty Ltd</td>
			<td></td>
			<td>Cloves must be ground in a food processor for students.</td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;">Correa reflexa (plant material)</td>
			<td>sample obtained in Tasmania</td>
			<td>Sample collected from mature shrubs in the Thomas Crawford Reserve at the University of Tasmania</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;width:216px;">sand</td>
			<td style="width:167px;">Ajax</td>
			<td style="width:520px;">1199</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;">ethanol</td>
			<td>Redoc Chemicals</td>
			<td>E95 F3</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;">hexanes</td>
			<td>Ajax</td>
			<td>251</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;">magnesium sulfate</td>
			<td>Ajax</td>
			<td>1548</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;">diethyl ether</td>
			<td>Merck</td>
			<td>1009215000</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;">silica on aluminium TLC plates</td>
			<td>Merck</td>
			<td>1055540001</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;">eugenol</td>
			<td>Merck</td>
			<td>1069620100</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;">eugenyl acetate</td>
			<td>Aldrich</td>
			<td>W246905</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;">acetone</td>
			<td>Redox Chemicals</td>
			<td>Aceton13</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;">cyclohexane</td>
			<td>ChemSupply</td>
			<td>CA019</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;">silica gel 60</td>
			<td>Trajan</td>
			<td>5134312</td>
			<td style="width:167px;">40 - 63um (230-400mesh)</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Congo red paper</td>
			<td>ChemSupply</td>
			<td>IS070-100S</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">32% hydrochloric acid</td>
			<td>Ajax</td>
			<td>256</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

employing pressurized hot water extraction (phwe) to explore natural products chemistry in the undergraduate laboratory

قد أيضا العثور على أسلوب استخراج (فو) وضعت مؤخرا ماء الساخن مضغوط الذي يستخدم آلة اسبرسو منزلية غير معدلة لتيسير البحث بالمنتجات الطبيعية التطبيقات كأداة تعليمية فعالة. على وجه التحديد، قد استخدمت هذا الأسلوب لإدخال الطلاب الجامعيين في السنة الثانية والثالثة إلى جوانب كيمياء المنتجات الطبيعية في المختبر. ويرد في هذا التقرير، تجربتين هما: فو الاوجينول وأسيتيليوجينول من القرنفل وفو سيسيلين و (+)-ابوكسيسوبيروسين من الأنواع النباتية المتوطنة الأسترالية محدبة كوريا. عن طريق استخدام فو في هذه التجارب، حصل استخراج النفط الخام القرنفل، أثرت في الاوجينول وأسيتيليوجينول، في 4-9% w/w من القرنفل من الطلاب الجامعيين في السنة الثانية وسيسيلين (+)-ابوكسيسوبيروسين كانت معزولة في غلة تصل إلى 1.1% w/w و 0.9% w/w من جيم-محدبة من طلاب السنة الثالثة. ممارسة السابقة قد وضعت كبديل لتوفير مدخل إلى تقنيات الاستخراج والانفصال، بينما النشاط الأخير ظهرت أساليب التدريس توجيه التحقيق في محاولة لمحاكاة التجربة تقطير البخار التقليدية المنتجات الطبيعية التنقيب البيولوجي. هذا مستمد أساسا من الطابع السريع لهذه التقنية فو بالنسبة إلى أساليب الاستخراج التقليدية التي غالباً ما تكون غير متوافق مع ضيق الوقت المرتبطة بتجارب المختبرات الجامعية. يمكن استخدام هذا الأسلوب فو السريع والعملي لكفاءة عزل فئات مختلفة من الجزيئات العضوية من مجموعة من الأنواع النباتية. كما تبين سابقا الطبيعة التكميلية لهذا الأسلوب مقارنة بالأساليب التقليدية.

فو قرنفل. عند محاولة تنفيذ الخطوة استخراج السائل والسائلة، التي غالباً ما تصادف مستحلبات (إضافة محلول ملحي كان عادة غير فعالة) الطلاب. في هذه المرحلة، كانت تعليمات الطلاب للسماح الخليط على الوقوف في قمع فصل حين قاموا باستكشاف آثار تكوين الوينت على الفصل بين الاوجينول وأس...

Watch this Scientific Journal Video about Employing Pressurized Hot Water Extraction PHWE to Explore Natural Products Chemistry in the Undergraduate Laboratory at JoVE.com

Employing Pressurized Hot Water Extraction PHWE to Explore Natural Products Chemistry in the Undergraduate Laboratory

هنا، نحن نوظف أسلوب استخراج (فو) ماء الساخن مضغوط، الذي يستخدم آلة اسبرسو منزلية غير معدلة لتعريف الطلاب الجامعيين بكيمياء المنتجات الطبيعية في المختبر. يتم عرض تجربتين هما: فو الاوجينول وأسيتيليوجينول من القرنفل وفو سيسيلين و (+)-ابوكسيسوبيروسين من النباتات الأسترالية محدبة كوريا.

استخدام الماء الساخن المضغوط استخراج (فو) استكشاف كيمياء المنتجات الطبيعية في المختبرات الجامعية

A recently developed pressurized hot water extraction (PHWE) method which utilizes an unmodified household espresso machine to facilitate natural products ...

هذه التقنية تمثل استراتيجية عملية وفعالة بطبيعتها لاستخراج المنتجات الطبيعية في الكيمياء العزل. ونعتقد أنها أداة استخراج مفيدة ومجانية. لأن هذه هي عملية تدفق سريع، يتم تسخين استخراج فقط لفترة قصيرة واستخراج أصباغ النبات المستعصية التي غالبا ما تعقد تنقية يتم تقليل.ونحن نعتقد أن هذه التقنية مناسبة تماما لتمكين أخذ العينات الكيميائية التصنيفية بالإضافة إلى الكيمياء الطبية عن طريق تسهيل التنقيب البيولوجي الذي هو البحث عن جزيئات قيمة في الطبيعة. المرئية توضيحية من هذا الأسلوب مهم كما إعداد عينة في خطوات الاستخراج يتم شرحها بصرياً بشكل أكثر فعالية. وهذا يعزز أيضا بساطة استخراج واستخدامها المناسب في بيئة مختبر المرحلة الجامعية.ضع 12.5 جرام من القرنفل المطحون الخشن في كوب 250 ملليلتر. إضافة 12.5 غرام من الرمال واخلط جيدا. المقبل، وجمع portafilter وتحميل السلة مع القرنفل بأكملها والرمال خليط.استخدام تلاعب لضغط طفيفة على العينة مع التأكد من عدم ضغط عليه أكثر من اللازم مما من شأنه أن يمنع السوائل من التدفق. تحميل portafilter في آلة اسبرسو ووضع واضحة 250 ملليمتر منقار تحته. إضافة محلول يحتوي على 30 في المئة الإيثانول في الماء إلى خزان المياه.باستخدام آلة إسبرسو، وجمع 100 ملليلتر من استخراج. دع portafilter ينتهي من يقطر ثم قم بإزالته من آلة الإسبريسو. استخدام ملعقة لإزالة القرنفل يطحن من portafilter والتخلص منها في حاوية النفايات الصلبة.شطف أي المواد الصلبة المتبقية مع مياه الصنبور في الحوض. نقل القارص التي تحتوي على مستخلصات القرنفل إلى حمام جليدي والسماح لها تبرد حتى تنخفض درجة الحرارة إلى ما لا يقل عن 30 درجة مئوية. في غطاء الدخان، صب استخراج المبردة في قمع فاصل 250 ملليلتر.إضافة 30 ملليلتر من الهيكسين ويخلط عن طريق هز بلطف. ضع القمع الفاصل في مشبك حلقة مثبت على حامل معوج، واسمح لفصل الطبقات مائي وعضوية. يمكن أن يستغرق ما يصل إلى 10 دقيقة لفصل الطبقات لذلك نوصي بتنفيذ تحسين المذيبات من TLCs أثناء الانتظار.جمع طبقة مائي مرة أخرى إلى 250 ملليمتر منقار. نقل الطبقة العضوية التي تحتوي على المنتج إلى قارورة مخروطية 250 ملليلتر نظيفة. ثم صب حزمة الوجه مائي في قمع فاصل.استخراج طبقة مائي مرتين إضافية مع الهيكسان. باستخدام 30 ملليلتر من الهيكسين في كل مرة. الجمع بين الطبقات العضوية في نفس 250 ملليلتر قارورة مخروطية بعد كل استخراج.بعد استخراج السائل الثالث صب استخراج العضوية مجتمعة في قمع فاصل. غسل مستخلص العضوية بإضافة 100 ملليلتر من الماء وتهتز بقوة. جمع طبقة العضوية في قارورة مخروطية 250 ملليلتر نظيفة.ثم جففه بإضافة كبريتات المغنيسيوم ودوامة. تصفية الخليط المجفف من خلال ورقة مرشح مخدّر الواردة في قمع الزجاج في قارورة القاع الجولة. باستخدام المبخر الدوار ، يتبخر المذيب من الترشيحات التي تم جمعها.ثم وزن قارورة تحتوي على النفط الناتج. إضافة 10 ملليلتر من الهيكسان إلى قارورة أسفل جولة تحتوي على الأوجينول الخام التي تحتوي على استخراج. صب الحل الناتج في قمع فاصل 250 ملليلتر.شطف قارورة أسفل مستديرة مع 10 ملليلتر من الهيكسين وإضافة هذا إلى قمع فاصل. استخراج محلول الهيكسان مرتين مع ثلاثة هيدروكسيد الصوديوم المائي المولي عن طريق استخراج السائل السائل. باستخدام 25 ملليلتر من هيدروكسيد الصوديوم لكل عملية استخراج.جمع الطبقات مائي من كل استخراج والجمع بينها في قارورة مخروطية 250 ملليلتر. جمع طبقة العضوية في قارورة مخروطية 50 ملليلتر. ثم جففه بإضافة كبريتات المغنيسيوم إلى القارورة ويحوم عليه.تصفية الحل من خلال ورقة مرشح مخدد الواردة في قمع الزجاج في 100 ملليلتر قبل وزن قارورة أسفل مستديرة. تخلص من البقايا الصلبة ثم استخدم المبخر الدوار لإزالة المذيب. بعد هذا تزن قارورة أسفل الجولة التي تحتوي الآن على النفط الناتجة على توازن عموم أعلى.المكان التالي قارورة المخروطية التي تحتوي على طبقات مائي مجتمعة في حمام الماء المثلج. دوامة قارورة في حين يضيف ببطء حل 10 المول من حمض الهيدروكلوريك حتى يتم تشكيل مستحلب أبيض. استخدام ماصة لنقل قطرة من هذا الحل على ورقة حمراء الكونغو لاختبار حموضة لها.يجب أن تتحول الورقة إلى اللون الأزرق. بعد هذا نقل مستحلب مائي حليبي إلى 250 ملليلتر فصل قارورة. تأكد من أن مستحلب في درجة حرارة الغرفة ومن ثم إجراء استخراج السائل السائل مرتين باستخدام 30 ملليلتر من الهيكسان لكل استخراج.الجمع بين اثنين من مستخلصات الهيكسان في قارورة مخروطية 100 ملليلتر نظيفة. إضافة كبريتات المغنيسيوم لتجفيف الحل. تصفية الحل من خلال ورقة مرشح مخدد الواردة في قمع الزجاج في 100 ملليلتر قبل وزن قارورة أسفل مستديرة.ثم استخدام المبخر الدوار لإزالة المذيبات. بعد هذا تزن قارورة أسفل الجولة التي تحتوي الآن على النفط الناتجة على توازن عموم أعلى. باستخدام طاحونة التوابل الكهربائية طحن 10 غراما من أوراق كوريا ريفكا لمدة 20 إلى 30 ثانية.نقل المواد النباتية الأرض إلى منقار 250 ملليلتر. إضافة ما يقرب من غرامين من الرمال الخشنة. اخلطي الرمل و المواد النباتية معاً ثم قم بنقلها إلى سلة البورتافلت.استخدام تلاعب لضغط طفيفة العينة مع التأكد من عدم ضغط عليه أكثر من اللازم. إضافة حوالي 300 ملليلتر من 35 في المئة الإيثانول في الماء إلى خزان آلة إسبرسو. تحميل portafilter في آلة إسبرسو ووضع منقار 250 ملليلتر تحته.ثم جمع ما يقرب من 100 ملليلتر من استخراج. الانتظار لمدة دقيقة واحدة تقريبا ثم جمع آخر 100 ملليلتر من استخراج. نقل هذا الخليط إلى حمام الجليد لتبرد.استخدام المبخر الدوارة مع درجة حرارة حمام مائي من 40 درجة مئوية لتبخر الإيثانول. نقل المقبل استخراج مائي إلى قمع فصلي. استخراج الحل مرتين مع خلات الإيثيل باستخدام 50 ملليلتر من خلات الإيثيل لكل استخراج.الجمع بين مستخلصات العضوية. إضافة كبريتات المغنيسيوم ودوامة قارورة لتجفيف الحل. ثم استخدم قمع الزجاج المركز لتصفية الحل واستخدام المبخر الدوارة للحصول على استخراج الخام.في هذا الإجراء يتم تخصيص الطلاب نسبة المذيبات TLC من الأسيتون والسيكلوهيكسان وتقدم مع معايير نقية من الأوجينول وأسيتيل-الأوجينول. يتم إجراء تحليل TLC ويتم النظر في آثار تكوين المذيبات على عامل الاحتفاظ. وينظر إلى تكوينات المذيبات المثلى تتراوح عادة بين خمسة و 20 في المئة الأسيتون cyclohexane.مع معامل الاحتفاظ دلتا من 0.1 إلى 0.2. ثم يتم استغلال الخصائص المختلفة القائمة على الحمض من اثنين من الجزيئات العضوية الرئيسية لفصلها عن طريق استخراج السائل السائل. وعادة ما تم عزل الأوجينول في عائد من 45 إلى 65 في المئة من استخراج الخام في حين تم عزل الأسيتيل يوجينول في عائد من خمسة إلى 10 في المئة.ثم استخدم الطلاب eluant الأمثل لتحديد نجاح استخراج السائل السائل من خلال مقارنة مقتطفاتهم إلى عينات مرجعية نقية من قبل TLC. الطلاب المتقدمين ثم تخضع نصف النفط الخام المعزولة إلى اللوني العمود فلاش. في حين أن الفصل الكامل للأوجينول من أسيتيل-أوجينول نادرا ما يتحقق بسبب عوامل الاحتفاظ بهم قريبة، يتم جمعها عموما بضعة أجزاء تحتوي على الأوجينول النقي.بعد هذا الإجراء، يمكن تنفيذ أساليب مثل التحليل الطيفي بالرنين المغناطيسي النووي وقياس الطيف الكتلي الكروماتوغرافيا للغاز تتميز بالمركبات المعزولة. لا تنس، العمل مع السوائل الساخنة، الضغوط العالية نسبيا والسوائل المسببة للتآكل يمكن أن تكون خطرة لذلك ينبغي اتخاذ الاحتياطات مثل ارتداء معدات الحماية الشخصية.

Research

JoVE Journal

Chemistry

Employing Pressurized Hot Water Extraction (PHWE) to Explore Natural Products Chemistry in the Undergraduate Laboratory

Hot Biological Catalysis: Isothermal Titration Calorimetry to Characterize Enzymatic Reactions

الساخنة البيولوجية الحفز: متساوي الكالوري المعايرة لوصف التفاعلات الإنزيمية

Isothermal titration calorimetry (ITC) is a well-described technique that measures the heat released or absorbed during a chemical reaction, using it as ...

Chemical Gardens as Flow-through Reactors Simulating Natural Hydrothermal Systems

حدائق الكيميائية كما تدفق من خلال المفاعلات محاكاة الأنظمة الحرارية المائية الطبيعية

Here we report experimental simulations of hydrothermal chimney growth using injection chemical garden methods. The versatility of this type of experiment ...

Water in Oil Emulsions: A New System for Assembling Water-soluble Chlorophyll-binding Proteins with Hydrophobic Pigments

الماء في مستحلب النفط: نظام جديد لتجميع البروتينات ملزم الكلوروفيل المياه القابلة للذوبان مع أصباغ مسعور

Chlorophylls (Chls) and bacteriochlorophylls (BChls) are the primary cofactors that carry out photosynthetic light harvesting and electron transport. ...

A Direct, Early Stage Guanidinylation Protocol for the Synthesis of Complex Aminoguanidine-containing Natural Products

والمباشر، المرحلة المبكرة بروتوكول Guanidinylation لتوليف مجمع تحتوي على أمينوغوانيدين المنتجات الطبيعية

The guanidine functional group, displayed most prominently in the amino acid arginine, one of the fundamental building blocks of life, is an important ...

In Situ Characterization of Hydrated Proteins in Water by SALVI and ToF-SIMS

In Situ Characterization of Hydrated Proteins in Water by SALVI and ToF-SIMS

في الموقع توصيف المطفأ البروتينات في المياه التي SALVI وTOF-سيمز

This work demonstrates in situ characterization of protein biomolecules in the aqueous solution using the System for Analysis at the Liquid Vacuum ...

Synthesis of Protein Bioconjugates via Cysteine-maleimide Chemistry

Synthesis of Protein Bioconjugates via Cysteine-maleimide Chemistry

تخليق البروتين Bioconjugates<em&gt; عبر</em&gt; سيستين-maleimide الكيمياء

The chemical linking or bioconjugation of proteins to fluorescent dyes, drugs, polymers and other proteins has a broad range of applications, such as the ...

Laboratory Production of Biofuels and Biochemicals from a Rapeseed Oil through Catalytic Cracking Conversion

إنتاج المختبر من الوقود الحيوي والمواد الكيميائية الحيوية من زيت بذور اللفت من خلال التحفيز تكسير التحويل

The work is based on a reported study which investigates the processability of canola oil (bio-feed) in the presence of bitumen-derived heavy gas oil ...

Synthesis of a Water-soluble Metal&#8211;Organic Complex Array

Synthesis of a Water-soluble MetalÃƒÆ’Ã‚Â¢ÃƒÂ¢Ã¢â‚¬Å¡Ã‚Â¬ÃƒÂ¢Ã¢â€šÂ¬Ã…â€œOrganic Complex Array

توليف مجموعة معقدة للذوبان في الماء المعدنية العضوية

We demonstrate a method for the synthesis of a water-soluble multimetallic peptidic array containing a predetermined sequence of metal centers such as ...

Application and Methodology of the Non-destructive 19F Time-domain NMR Technique to Measure the Content in Fluorine-containing Drug Products

Application and Methodology of the Non-destructive 19F Time-domain NMR Technique to Measure the Content in Fluorine-containing Drug Products

التطبيق ومنهجية تقنية الرنين المغناطيسي المجال الوقت غير مدمرة 19و لقياس المحتوى الموجود في المنتجات الدوائية التي تحتوي على الفلور

Here, we describe a protocol developed by our group that uses low-field fluorine-19 (19F) time-domain (TD) nuclear magnetic resonance (NMR) to measure the ...

In Situ Characterization of Boehmite Particles in Water Using Liquid SEM

In Situ Characterization of Boehmite Particles in Water Using Liquid SEM

في الموقع توصيف الجسيمات بويهميتي في المياه باستخدام SEM السائل

In situ imaging and elemental analysis of boehmite (AlOOH) particles in water is realized using the System for Analysis at the Liquid Vacuum Interface ...