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

המחברים להכיר את בית הספר למדעי הטבע - כימיה, אוניברסיטת של טסמניה ואת הספר לכימיה, אוניברסיטת סידני עבור תמיכה כספית. B.J.D., ג'יי ג'יי תודה הממשלה האוסטרלית על מחקר הכשרה תוכנית מלגות.

הערה: מומלץ כי כל הפרוצדורות מתבצעות בשכונה fume. התלמידים חייבים ללבוש ציוד מגן אישי המתאים בכל עת במעבדה, חייבים להתייעץ עם הסדינים נתוני בטיחות (מרחביות) המשויכים כל ריאגנט לפני השימוש.
1. PHWE ציפורן: בידוד של eugenol, acetyleugenol
<ol><li>מיצוי של eugenol, acetyleugenol של ציפורן</strong...

<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>

ההליך קלאסית לבידוד eugenol מן ציפורן מאת בקיטור כבר חלק מהתוכנית מעבדה ביניים כימיה ב אוניברסיטת סידני במשך עשרות שנים, אבל היה מודרניזציה להעסיק מתודולוגיה PHWE 2016 (איור 1). 9 , 18 זה מסופק עם הטבות מס. ראשית, ניצול מכונות אספרסו ביתיים בסביבת מעבדה...

בידוד וזיהוי של מוצרים טבעיים הם חשיבות היסוד מהקהילה המדעית והחברה יותר בדרך כלל. 1 Bioprospecting, החיפוש אחר בעל ערך מולקולות אורגניות בטבע, נשאר תהליך הכרחי על גילוי סמים של הפניות חדשות וכן סוכני טיפולית פוטנציאל. ההערכה היא כי, מ- 1981-2014, ~ 75% של כל מולקולה קטנה שאושרו תרופות היו מוצרים טבעיים, טבעי המוצר-derived והטבעי המוצר בהשראה. 1 יתר על כן, מוצרים טבעיים בעלי הגיוון האדיר מבניים וכימיים. מסיבה זו, הם מייצגים גם יקר פיגומים כימי שיכול לשמש ישירות סינתזה אורגנית או בפיתוח של זרזים של ליגנדים כיראלי. 2 , 3
באופן מסורתי, יחסית אינטנסיבית הליכים כגון השרייה, שאורכה, מיצוי Soxhlet בקיטור היה עמוד התווך של המחקר התמקד בידודו של מטבוליטים משניים מצמחים. 4 טכניקות החילוץ מודרני יותר, כולל חילוץ הממס מואצת, התמקדו הפחתת השאיבה פעמים ומיסוד פרוטוקולים ירוק יותר. 4 , 5 בשנת 2015, בלחץ מים חמים החילוץ (PHWE) שיטה מקורית דווח. 6 טכניקה זו מועסקים מכונת אספרסו ביתית שלא שונתה כדי להקל על החילוץ מהיר ויעיל במיוחד של חומצה shikimic של כוכב האניס. מכונות אספרסו יש כבר באופן ספציפי מעוצבים ומתוכננים לחלץ מולקולות אורגניות כראוי פולי קפה טחון. כדי להשיג את, אלה מכשירים חום מים בטמפרטורות עד 96 ° C ו- לחצים של בר 9 בדרך כלל. 7 . עם זאת, זה אולי לא מפתיע כי מכונות אספרסו יכול להיות מנוצל כדי לחלץ ביעילות מוצרים טבעיים מטווח של חומר צמחי.
מחקרים מאוחרים יותר הכוללים מגוון רחב של מיני צמחים יבשתי הוכיחו את הקיבולת של טכניקה זו PHWE לחלץ ביעילות מוצרים טבעיים על פני מגוון רחב יחסית קוטביות. 6 , 8 , 9 , 10 , 11 , 12 , 13 , 14 , 15 יתר על כן, תרכובות המכילות קבוצות פונקציונליות רגיש במידה מסוימת, כגון aldehydes, epoxides, glycosides פוטנציאל epimerizable stereogenic מרכזי לא הושפעו בדרך כלל על ידי תהליך החילוץ. הטבע משלימים של טכניקה זו ביחס שיטות מסורתיות יותר גם הוכח. 12 , 16 PHWE זו שיטה גם כבר מועסקים לבודד רב גרם כמויות של מוצרים טבעיים, אשר שימשו להכנת מוצר טבעי הרומן נגזרים, סינתזה מולקולה מורכבת באופן כללי יותר. 8 , 11 , 17
זה זוהה כי שיטה PHWE חדשה, יכול להוות כלי שימושי הוראה יכול לשלב במעבדה לתואר ראשון. זה נובע בעיקר מן הטבע מהירה של טכניקה זו ביחס שיטות החילוץ המסורתית לעיתים קרובות אינם תואמים אילוצי זמן המשויך שמוכר לתואר ראשון. כתוצאה מכך, טכניקה זו החליפה את הניסוי מעבדה כימיה לתואר ראשון מסורתי התמקדו החילוץ של eugenol מן ציפורן העסקת בקיטור ב אוניברסיטה של טסמניה. 9 , 18 מאז, וריאציות של ניסוי זה אומצו על ידי אוניברסיטאות אחרות ניסוי ששונה התמקדות PHWE של ציפורן עכשיו התכונות בתוכנית מעבדה כימיה לתואר ראשון ב אוניברסיטת סידני (וידאו אינפרא ).
כדי להדגים את המעשיות ואת הכדאיות של העסקת את הגישה PHWE החדשה הזו לצורכי הוראה, שני פרוטוקולים מוצגים במסגרת מחקר זה. החלק הראשון של דו ח זה מדגיש ניסוי על PHWE של eugenol, acetyleugenol של ציפורן, המהווה חלק של התוכנית שנה שנייה לתואר ראשון מעבדה ב אוניברסיטת סידני (איור 1). ניסוי זה משמש כדי להכיר סטודנטים לכימיה מוצרים טבעיים תוך פיתוח מיומנויות מעשיות היסוד. החלק השני כולל ניסוי על PHWE של מינים אנדמיים צמח אוסטרלי קוראה reflexa המהווה חלק של התוכנית מעבדה שנה שלישית לתואר ראשון באוניברסיטה של טסמניה (איור 2). הניסוי הזה נועד לדמות bioprospecting מוצרים טבעיים ולחזק וטכניקות מעבדה הליבה. 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

שיטת החילוץ (PHWE) שפותח לאחרונה בלחץ מים חמים אשר מנצל מכונת אספרסו ביתית שלא שונתה כדי להקל על מוצרים טבעיים המחקר מצא גם יישומים ככלי הוראה יעילה. באופן ספציפי, טכניקה זו שימש להכיר סטודנטים, שלישי-שנה שנייה את ההיבטים של מוצרים טבעיים כימיה במעבדה. בדו ח זה מוצגים שני ניסויים: PHWE של eugenol, acetyleugenol ציפורן, את PHWE של seselin, (+)-epoxysuberosin של מינים אנדמיים צמח אוסטרלי קוראה reflexa. על ידי שימוש PHWE בניסויים אלה, התמצית ציפורן גסה, מועשר eugenol, acetyleugenol, הושג ב- 4-9% w/w של ציפורן על-ידי סטודנטים שנה שנייה, seselin, (+)-epoxysuberosin היו מבודדים של התשואות של עד 1.1% w/w ו- 0.9% w/w מ Reflexa ג על ידי סטודנטים שנה ג'. התרגיל לשעבר פותחה כתחליף עבור הניסוי בזיקוק אדים מסורתי המספק מבוא טכניקות החילוץ והפרדה, בזמן הפעילות האחרון בהשתתפות שיטות הלימוד מונחה-חקירה במטרה לדמות bioprospecting מוצרים טבעיים. זה נובע בעיקר מן הטבע מהירה של טכניקה זו PHWE ביחס שיטות החילוץ המסורתית כי לעיתים קרובות אינם תואמים אילוצי זמן המשויך שמוכר לתואר ראשון. שיטה זו מהירה ומעשית PHWE ניתן לבודד ביעילות קורסים שונים של מולקולות אורגניות מתוך מגוון רחב של מיני צמחים. הטבע משלימים של טכניקה זו ביחס שיטות מסורתיות יותר גם הוכח בעבר.

PHWE ציפורן. כאשר מנסים לבצע את הצעד מיצוי נוזל-נוזל, התלמידים נתקלו לעתים קרובות אמולסיות (התוספת של מלח היה בדרך כלל לא יעיל). בשלב זה התלמידים הונחו כדי לאפשר את התערובת לעמוד בתוך המשפך הפרדת בזמן שהם חקרו את ההשפעות של הרכב eluent על ההפרדה של eugenol, acetyleugenol על ידי TLC. יצוין, שכ...

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

כאן, אנו מעסיקים שיטת החילוץ (PHWE) בלחץ מים חמים, אשר מנצל מכונת אספרסו ביתית שלא שונתה להכיר סטודנטים מוצרים טבעיים כימיה במעבדה. מוצגים שני ניסויים: PHWE של eugenol, acetyleugenol בין שיני PHWE של seselin, (+)-epoxysuberosin מצמח האוסטרלי reflexa קוראה.

העסקת החילוץ בלחץ מים חמים (PHWE) לחקור מוצרים טבעיים כימיה במעבדה לתואר ראשון

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

טכניקה זו מייצגת אסטרטגיה מעשית ויעילה מטבעה להפקת מוצרים טבעיים בכימיה של בידוד. ואנחנו חושבים שזה כלי חילוץ שימושי ומשלים. כי זה תהליך זרימה מהירה, התמצית מחוממת רק לתקופה קצרה ואת החילוץ של פיגמנטים צמחיים עקשנים אשר לעתים קרובות לסבך טיהור ממוזער.אנו סבורים כי טכניקה זו מתאימה היטב לאפשר דגימה כימותרפית-אירומונית בנוסף לכימיה הרפואית על ידי הקלת חיפוש ביולוגי שהוא החיפוש אחר מולקולות יקרות ערך בטבע. הדגמה חזותית של שיטה זו חשובה כמו הכנת מדגם בשלבי החילוץ מוסברים בצורה היעילה ביותר חזותית. זה גם מחזק את הפשטות של החילוץ ואת השימוש המתאים שלה בסביבת המעבדה לתואר ראשון.מניחים 12.5 גרם של ציפורן קרקע גסה לתוך מקור 250 מיליליטר. מוסיפים 12.5 גרם חול ומערבבים היטב. לאחר מכן, לאסוף portafilter טען את הסל עם כל הציפורן ואת תערובת החול.השתמש חבלה כדי לדחוס קלות את המדגם לוודא לא לדחוס אותו יותר מדי אשר ימנע נוזל זורם. טען את הפורטפילטר למכונת האספרסו והצב תחתיו מקור ברור של 250 מיליליטר. הוסף פתרון המכיל 30 אחוז אתנול במים למיכל המים.באמצעות מכונת אספרסו, לאסוף 100 מיליליטר של התמצית. תן לפורטפילטר לסיים לטפטף ולאחר מכן להסיר אותו ממכונת האספרסו. השתמש מרית כדי להסיר את הציפורן טוחן מן portafilter ולהשליך אותם לתוך מיכל פסולת מוצקה.יש לשטוף את כל שאריות המוצקים במי ברז בכיור. מעבירים את הפקעת המכילה את תמציות הציפורן לאמבט קרח ונותנים לה להתקרר עד שהטמפרטורה הופחתה ל-30 מעלות לפחות. במכסה המנוע של האדים, יוצקים את התמצית מקורר לתוך משפך הפרדה 250 מיליליטר.מוסיפים 30 מיליליטר של הקסאן ומערבבים על ידי טלטול בעדינות. מניחים את המשפך המפריד במלקחיים טבעתיים המותאמים לעמוד תחזור ומאפשרים להפריד בין השכבות המקוויות וה האורגניות. זה יכול לקחת עד 10 דקות עבור השכבות להפריד ולכן אנו ממליצים לך לבצע אופטימיזציה ממס של TLCs בזמן שאתה ממתין.לאסוף את השכבה המים בחזרה לתוך מקור 250 מיליליטר. מעבירים את השכבה האורגנית המכילה את המוצר לבקבוק חרוט נקי של 250 מיליליטר. ואז לשפוך את חבילת הפנים המים לתוך משפך ההפרדה.מוציאים את השכבה הממיקה פעמיים נוספות עם הקסאן. באמצעות 30 מיליליטר של הקסאן בכל פעם. ערבבו את השכבות האורגניות לאותה בקבוק חרוט של 250 מיליליטר לאחר כל מיצוי.לאחר מיצוי הנוזל השלישי יוצקים את התמצית האורגנית המשולבת לתוך המשפך המפריד. לשטוף את התמצית האורגנית על ידי הוספת 100 מיליליטר של מים ורעידות נמרצות. לאסוף את השכבה האורגנית לתוך בקבוק חרוט נקי 250 מיליליטר.ואז לייבש אותו על ידי הוספת מגנזיום גופרתי ומערבולת. מסננים את התערובת המיובשת באמצעות נייר סינון מחויט הכלול במשפך זכוכית לתוך הבקבוק התחתון העגול. באמצעות אידוי סיבובי, להתאדות את הממס מהסינון שנאסף.ואז לשקול את הבקבוק המכיל את השמן וכתוצאה מכך. הוסף 10 מיליליטר של הקסאן לבקבוק התחתון העגול המכיל את האאוגנול הגולמי המכיל תמצית. יוצקים את הפתרון שנוצר לתוך משפך הפרדה 250 מיליליטר.שוטפים את הבקבוק התחתון העגול עם 10 מיליליטר של הקסאן ומוסיפים את זה למשפך המפריד. מוציאים את תווי ההקסאן פעמיים עם שלושה נתרן הידרוקסידי מינורית חמנית באמצעות מיצוי נוזלי נוזלי. באמצעות 25 מיליליטר של נתרן הידרוקסיד עבור כל מיצוי.לאסוף את השכבות הממימיות מכל מיצוי ולשלב אותם בבקבוק חרוט 250 מיליליטר. לאסוף את השכבה האורגנית בבקבוק חרוט 50 מיליליטר. ואז לייבש אותו על ידי הוספת מגנזיום גופרתי לבקבוק ומערבולת אותו.סנן את הפתרון באמצעות נייר סינון מחויט הכלול במשפך זכוכית לבקבוק תחתון עגול במשקל 100 מיליליטר. השלך את השאריות המוצקות ולאחר מכן השתמש באידוי סיבובי כדי להסיר את הממס. לאחר מכן לשקול את הבקבוק התחתון העגול אשר מכיל כעת את השמן וכתוצאה מכך על איזון המחבת העליונה.לאחר מכן את הבקבוק חרוט המכיל את השכבות הממימיות המשולבות לתוך אמבט מי קרח. מערבלים את הבקבוק תוך הוספה איטית של 10 תווי חומצה הידרוכלורית עד שנוצר אמולסיה לבנה. השתמש פיפטה להעביר טיפה של פתרון זה על נייר אדום קונגו כדי לבדוק את החומציות שלה.הנייר צריך להפוך לכחול. לאחר מכן להעביר את אמולסיה מיקווי חלבי ל 250 מיליליטר הפרדת בקבוק. ודא כי אמולסיה הוא בטמפרטורת החדר ולאחר מכן לבצע מיצוי נוזלי נוזלי פעמיים באמצעות 30 מיליליטר של הקסאן לכל מיצוי.שלבו את שתי תמציות ההקסאן לבקבוק חרוט נקי של 100 מיליליטר. מוסיפים מגנזיום גופרתי לייבוש הפתרון. סנן את הפתרון באמצעות נייר סינון מחויט הכלול במשפך זכוכית לתוך הבקבוק התחתון העגול במשקל 100 מיליליטר.לאחר מכן השתמש באידוי סיבובי כדי להסיר את הממס. לאחר מכן לשקול את הבקבוק התחתון העגול אשר מכיל כעת את השמן וכתוצאה מכך על איזון המחבת העליונה. באמצעות מטחנה תבלינים חשמלית לטחון 10 גרם של עלי רפלקסה קוראה במשך 20 עד 30 שניות.מעבירים את חומר מפעל הקרקע ל-250 מיליליטר. מוסיפים בערך שני גרם של חול גס. מערבבים את החול ואת החומר הצמחי יחד ולאחר מכן להעביר אותו לתוך הסל של portafilter.השתמש שלא כדין כדי לדחוס קלות את הדגימה כדי לוודא שלא לדחוס אותה יותר מדי. מוסיפים כ-300 מיליליטר של 35 אחוז אתנול במים למיכל מכונת האספרסו. טען את הפורטפילטר למכונת האספרסו והצב תחתיו מקור של 250 מיליליטר.ואז לאסוף כ 100 מיליליטר של תמצית. לחכות כדקה ואז לאסוף עוד 100 מיליליטר של תמצית. מעבירים את התערובת לאמבטיה קרח כדי להתקרר.השתמש מאייד סיבובי עם טמפרטורת אמבט מים של 40 מעלות צלזיוס כדי לאדות את האתנול. לאחר מכן להעביר את תמצית מים משפך seperatory. לחלץ את הפתרון פעמיים עם אתיל אצטט באמצעות 50 מיליליטר של אתיל אצטט לכל מיצוי.ערבבו את התמציות האורגניות. מוסיפים מגנזיום גופרתי ומערבבים את הבקבוק כדי לייבש את הפתרון. לאחר מכן השתמש משפך זכוכית מרוכז כדי לסנן את הפתרון ולהשתמש אידוי סיבובי כדי להשיג את התמצית הגולמית.בהליך זה התלמידים מוקצים יחס ממס TLC של אצטון ו cyclohexane מסופק עם סטנדרטים טהורים של eugenol ו אצטיל-eugenol. ניתוח TLC מבוצע ואת ההשפעות של הרכב ממס על גורם השמירה נחשבים. הרכבים ממס אופטימלי נראים בדרך כלל לנוע בין חמישה ל 20 אחוז אצטון cyclohexane.עם גורם שימור דלתא של 0.1 עד 0.2. המאפיינים השונים המבוססים על חומצה של שתי המולקולות האורגניות העיקריות מנוצלים לאחר מכן כדי להפריד ביניהם על ידי מיצוי נוזלי נוזלי. בדרך כלל eugenol היה מבודד בתשואה של 45 עד 65 אחוזים של תמצית גולמי בעוד אצטיל-eugenol היה מבודד בתשואה של חמישה עד 10 אחוזים.לאחר מכן התלמידים ניצלו את eluant אופטימיזציה כדי לקבוע את ההצלחה של מיצוי נוזלי נוזלי שלהם בהשוואה של תמציות שלהם דגימות התייחסות טהורה על ידי TLC. תלמידים מתקדמים לאחר מכן כפוף מחצית הנפט הגולמי המבודד שלהם כדי להבהב כרומטוגרפיה עמודה. בעוד ההפרדה המוחלטת של eugenol מ אצטיל-eugenol מושגת לעתים רחוקות בשל גורמי השמירה הקרובים שלהם, כמה שברים המכילים eugenol טהור נאספים בדרך כלל.בעקבות הליך זה, ניתן לבצע שיטות כמו ספקטרוסקופיית תהודה מגנטית גרעינית וספקטרומטריית מסה כרומטוגרפיה גז אפיינו את התרכובות המבודדות. אל תשכח, עבודה עם נוזלים חמים, לחצים גבוהים יחסית ונוזלים קורוזיביים יכול להיות מסוכן ולכן אמצעי זהירות כגון לבישת ציוד מגן אישי יש לנקוט.

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

הביולוגי קטליזה חמה: Isothermal טיטרציה Calorimetry לאפיין תגובות אנזימטיות

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

כימית גנים כזרימה דרך מערכות הידרותרמיות טבעיות כורי מדמה

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

המים אמולסיות שמן: מערכת חדשה להרכבת חלבונים מסיסים במים כלורופיל מחייב עם פיגמנטים הידרופובי

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

ישיר, בשלבים מוקדמים Guanidinylation פרוטוקול לסינתזה של מוצרים טבעיים Aminoguanidine המכיל קומפלקס

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

באפיון באתרו של חלבונים מימה במים על ידי Salvi ו TOF-SIMS

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

סינתזה של חלבון Bioconjugates<em&gt; דרך</em&gt; כימיה ציסטאין-maleimide

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

הפקת מעבדה של דלק ביולוגי ביוכימיים מתוך שמן לפתית באמצעות מרת פיצוח קטליטי

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

סינתזה של מערך מורכב מתכת-אורגנית נמס במים

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

יישום, מתודולוגיה של הטכניקה NMR בתחום הזמן הרסניות 19F כדי למדוד את התוכן במוצרי תרופות המכילות פלואור

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

בחיי עיר איפיון חלקיקים Boehmite במים באמצעות נוזלי SEM

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