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

Forfatterne bekrefter den School of Natural Sciences - kjemi, University of Tasmania og School of Chemistry, Universitetet i Sydney for økonomisk støtte. B.J.D. og JJ takke den australske regjeringen for forskning Training Program Scholarships.

Merk: Det anbefales at alle prosedyrer er utført i avtrekksvifte. Studenter må ha riktig personlig verneutstyr til alle tider i laboratoriet og HMS-Datablad (SDS) tilknyttet hvert reagens må konsulteres før bruk.
1. PHWE av cloves: isolering av eugenol og acetyleugenol
<ol><li>Utvinning av eugenol og acetyleugenol fra nellik
	<ol>
<li>Plass coarsely bakken cloves (12.5 g) i en 250-mL kanne.</li>
		<li>Legge til sand (12.5 g) fedd sliper og bland godt.</l...

<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>

Klassisk fremgangsmåten for å isolere eugenol fra fedd av damp destillasjon har vært en del av programmet mellomliggende kjemi laboratorium ved University of Sydney i flere tiår, men ble modernisert for å ansette PHWE metodikk i 2016 (figur 1). 9 , 18 dette gitt et antall fordelene. Først utnytte husholdning espressomaskiner i laboratoriemiljø umiddelbart fascinert og engasjert studenter ved å illustrere anvendelsen av en ikk...

Isolasjon og identifikasjon av naturlige produkter er av grunnleggende betydning for det vitenskapelige miljøet og samfunnet generelt. 1 Bioprospecting, Søk etter verdifulle organiske molekyler som finnes i naturen, forblir en uunnværlig prosess i oppdagelsen av nye stoffet kunder og potensielle terapeutiske agenter. Det anslås at fra 1981-2014, ~ 75% av alle godkjente små molekyl legemidler var naturlige produkter, naturlig produkt-avledet eller naturlig produkt-inspirert. 1 videre naturlige produkter har enorme strukturelle og kjemiske mangfoldsdirektoratet. Derfor representerer de også verdifulle kjemiske stillaser som kan brukes direkte i Organisk syntese eller utvikling av chiral ligander og katalysatorer. 2 , 3
Relativt tidkrevende prosedyrer som maserasjon, Soxhlet utvinning og damp destillasjon har tradisjonelt vært bærebjelke i forskningen fokusert på isolasjon av sekundær metabolitter fra planter. 4 mer moderne utvinning teknikker, inkludert akselerert løsemiddel utvinning, har fokusert på å redusere utvinning ganger og etablere grønnere protokoller. 4 , 5 i 2015, en opprinnelige trykksatt varmtvann utvinning (PHWE) metoden ble rapportert. 6 denne teknikken ansatt en uendret husholdning espressomaskin til rette for rask og spesielt effektiv utvinning av shikimic syre fra stjerneanis. Espressomaskiner er spesielt utviklet og konstruert for å trekke ut organiske molekyler fra riktig bakken kaffebønner. Å oppnå dette, disse instrumenter varme vann ved temperaturer opp til 96 ° C og presset av vanligvis 9 bar. 7 med dette i tankene er det kanskje ikke overraskende at espressomaskiner kan brukes til å effektivt pakke naturlige produkter fra en rekke plantemateriale.
Studier som involverer en rekke bakkesendte plantearter har vist kapasiteten til denne PHWE teknikken å effektivt pakke naturlige produkter over et relativt bredt polaritet spekter. 6 , 8 , 9 , 10 , 11 , 12 , 13 , 14 , 15 videre forbindelser som inneholder noe følsom funksjonelle grupper, som aldehyder, epoksider, glykosider og potensielt epimerizable stereogenic sentre var vanligvis upåvirket av utpakkingen. Utfyllende natur denne teknikken i forhold til mer tradisjonelle metoder har også blitt demonstrert. 12 , 16 dette PHWE metoden har også vært ansatt å isolere flere gram mengder av naturlige produkter, som har blitt brukt til å forberede romanen naturprodukt derivater og komplekse molekyl syntese mer generelt. 8 , 11 , 17
Det ble oppdaget at denne nye PHWE-metoden kan tjene som et nyttig pedagogisk verktøy som kunne innarbeides i undergraduate laboratoriet. Hovedsakelig avledet fra rask natur denne teknikken i forhold til tradisjonelle utvinning metodene som er ofte inkompitabel med tidspress forbundet med lavere laboratorieforsøk. Derfor fortrengt denne teknikken tradisjonell undervisning kjemi laboratory eksperimentet fokusert på utvinning av eugenol fra fedd ansette damp destillasjon på University of Tasmania. 9 , 18 siden den gangen-varianter av dette eksperimentet har blitt adoptert av andre universiteter og en modifisert eksperimentet fokuserer på PHWE av cloves nå funksjoner i programmet undergraduate kjemi laboratorium ved University of Sydney (vide infrarød ).
For å vise de praktiske og gjennomførbarheten ved å bruke denne nye PHWE tilnærming til undervisning formål, er to protokollene presentert som en del av denne studien. Den første delen av denne rapporten belyser et eksperiment på PHWE eugenol og acetyleugenol fra fedd som er en del av programmet andre år undergraduate laboratorium ved University of Sydney (figur 1). Dette eksperimentet tjener til å introdusere elevene til naturprodukter kjemi samtidig utvikle grunnleggende praktiske ferdigheter. Den andre delen har et eksperiment på PHWE av endemisk australske plantearter Correa reflexa som er en del av programmet tredje års undervisning laboratorium ved University of Tasmania (figur 2). Dette eksperimentet er utformet for å simulere naturprodukter bioprospecting og forsterke kjernen laboratorium teknikker. 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

En nylig utviklet trykksatt varmtvann utvinning (PHWE) metode som benytter en uendret husholdning espressomaskin for å lette naturprodukter forskning har også funnet programmer som en effektiv pedagogisk verktøy. Denne teknikken er spesielt brukt å introdusere andre - og tredje-års studenter til aspekter av naturprodukter kjemi i laboratoriet. I denne rapporten presenteres to eksperimenter: PHWE eugenol og acetyleugenol fra nellik og PHWE av seselin og (+)-epoxysuberosin fra endemisk australske plantearter Correa reflexa. Ved å bruke PHWE i disse eksperimentene, råolje fedd ekstrakt, beriket eugenol og acetyleugenol, ble oppnådd i 4-9% w/w fra fedd av andre år studenter og seselin (+)-epoxysuberosin ble isolert gir opptil 1,1% w/w og 0,9% w/w fra C. reflexa av tredje års studenter. Tidligere øvelsen ble utviklet som en erstatning for tradisjonell steam destillasjon eksperiment gir en introduksjon til utvinning og separasjon teknikker, mens sistnevnte aktiviteten kjennetegnet guidet henvendelse undervisningsmetoder å simulere naturlige produkter bioprospecting. Hovedsakelig avledet fra rask natur av denne PHWE teknikk i forhold til tradisjonelle utvinning metoder som er ofte inkompitabel med tidspress forbundet med lavere laboratorieforsøk. Denne rask og praktisk PHWE-metoden kan brukes effektivt isolere ulike klasser av organiske molekyler av en rekke plantearter. Utfyllende natur denne teknikken i forhold til mer tradisjonelle metoder har også vist tidligere.

PHWE av cloves. Når du prøver å utføre væske-flytende utvinning trinnet, møtte studenter ofte emulsjoner (tillegg av saltlake ikke var vanligvis effektiv). På dette stadiet, studentene ble bedt om å la blandingen stå i skiller trakten mens de utforsket effekten av eluent komposisjon på separasjon av eugenol og acetyleugenol av TLC. Det bør bemerkes at Heksan kan erstattes med enten heptane eller diklormetan i væske-flytende utvinning trinn. 9 elevene bl...

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

Her, brukes en trykksatt varmtvann utvinning (PHWE) metode, som benytter en uendret husholdning espressomaskin å innføre studenter til naturprodukter kjemi i laboratoriet. Presenteres to eksperimenter: PHWE eugenol og acetyleugenol fra nellik og PHWE av seselin og (+)-epoxysuberosin av australske anlegget Correa reflexa.

Ansette trykksatt varmtvann utvinning (PHWE) for utforske naturprodukter kjemi i Undergraduate laboratoriet

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

Denne teknikken representerer en iboende praktisk og effektiv strategi for utvinning av naturlige produkter i isolasjonskjemi. Og vi tror det er et nyttig og gratis ekstraksjonsverktøy. Fordi dette er en rask strømningsprosess, oppvarmes ekstraktet bare i en kort periode, og ekstraksjon av intractable plantepigmenter som ofte kompliserer rensing minimeres.Vi tror at denne teknikken er godt egnet til å muliggjøre kjemo taksonomiske prøvetaking i tillegg til medisinsk kjemi ved å legge til rette for bio prospektering som er søket etter verdifulle molekyler i naturen. Visuell demonstrasjon av denne metoden er viktig da et eksempelforberedelse i utvinningstrinn er mest effektivt forklart visuelt. Dette forsterker også enkelheten i utvinningen og riktig bruk i lavere laboratoriemiljø.Legg 12,5 gram grovmalte nellik i et 250 milliliter beger. Tilsett 12,5 gram sand og bland godt. Deretter samler du et portafilter og legger kurven med hele fedd- og sandblandingen.Bruk en sabotasje til å komprimere prøven lett og sørge for ikke å komprimere den for mye som ville hindre at væske strømmer. Legg portafilteret inn i espressomaskinen og legg et klart 250 milliliter beger under den. Tilsett en løsning som inneholder 30 prosent etanol i vann til vanntanken.Bruk espressomaskinen til å samle 100 milliliter av ekstraktet. La portafilteret dryppe ferdig, og fjern det deretter fra espressomaskinen. Bruk en slikkepott til å fjerne nellikskvernene fra portafilteret og kast dem i en fast avfallsbeholder.Skyll ut eventuelle gjenværende faste stoffer med vann fra springen i vasken. Overfør begeret som inneholder nellikekstraktene til et isbad og la det avkjøles til temperaturen redusert til minst 30 grader celsius. Hell det avkjølte ekstraktet i en 250 milliliter separatoritrakt i en røykhette.Tilsett 30 milliliter heksan og bland ved å riste forsiktig. Plasser separatoritrakten i en ringklemme som er montert på et retortstativ og la de vandige og organiske lagene skilles. Det kan ta opptil 10 minutter før lagene skilles, så vi anbefaler at du utfører løsningsmiddeloptimalisering av TLCer mens du venter.Samle vandig laget tilbake i 250 milliliter beger. Overfør det organiske laget som inneholder produktet til en ren 250 milliliter konisk kolbe. Hell deretter den vandige ansiktspakken i separatoritrakten.Trekk ut det vandige laget to ekstra ganger med heksan. Bruk 30 milliliter heksan hver gang. Kombiner de organiske lagene i samme 250 milliliter koniske kolbe etter hver ekstraksjon.Etter den tredje flytende ekstraksjon hell det kombinerte organiske ekstraktet i separatoritrakten. Vask det organiske ekstraktet ved å tilsette 100 milliliter vann og rist kraftig. Samle det organiske laget i en ren 250 milliliter konisk kolbe.Og tørk den deretter ved å tilsette magnesiumsulfat og virvlende. Filtrer den tørkede blandingen gjennom riflet filterpapir som finnes i en glasstrakt inn i den runde bunnkolben. Bruk en roterende fordamper til å fordampe oppløsningsvæsken fra den oppsamlede filtratet.Vei deretter kolben som inneholder den resulterende oljen. Tilsett 10 milliliter heksan til den runde bunnkolben som inneholder den rå eugenolholdige ekstraktet. Hell den resulterende løsningen i en 250 milliliter separatory trakt.Skyll den runde bunnkolben med 10 milliliter heksan og legg denne til separatoritrakten. Trekk ut heksanoppløsningen to ganger med tre molarqueous natriumhydroksid via flytende flytende ekstraksjon. Bruk 25 milliliter natriumhydroksid for hver ekstraksjon.Samle vandige lag fra hver ekstraksjon og kombinere dem i en 250 milliliter konisk kolbe. Samle det organiske laget i en 50 milliliter konisk kolbe. Tørk den deretter ved å tilsette magnesiumsulfat til kolben og virvle den.Filtrer oppløsningen gjennom riflet filterpapir som finnes i en glasstrakt i en forhåndsveid 100 milliliter rund bunnkolbe. Kast de faste rester og bruk deretter en roterende fordamper til å fjerne oppløsningsvæsken. Etter dette veier den runde bunnkolben som nå inneholder den resulterende oljen på en topppannebalanse.Deretter plasserer du den koniske kolben som inneholder de kombinerte vandige lagene i et isvannbad. Virvle kolben mens du sakte legger til en 10 molaroppløsning av saltsyre til en hvit emulsjon dannes. Bruk en pipette til å overføre en dråpe av denne løsningen til Kongo rødt papir for å teste sin surhet.Papiret skal bli blått. Etter dette overfører den melkeaktige vandige emulsjonen til en 250 milliliter som skiller kolbe. Pass på at emulsjonen er ved romtemperatur og utfør deretter flytende væskeekstraksjon to ganger ved hjelp av 30 milliliter heksan per ekstraksjon.Kombiner de to heksanekstraktene i en ren konisk flaske på 100 milliliter. Tilsett magnesiumsulfat for å tørke løsningen. Filtrer oppløsningen gjennom riflet filterpapir som finnes i en glasstrakt inn i den forhåndsveiede 100 milliliterr runde bunnkolben.Bruk deretter en roterende fordamper til å fjerne oppløsningsvæsken. Etter dette veier den runde bunnkolben som nå inneholder den resulterende oljen på en topppannebalanse. Bruk en elektrisk krydderkvern slipe 10 gram correa reflexa blader i 20 til 30 sekunder.Overfør bakken plantematerialet til et 250 milliliter beger. Tilsett ca. to gram grov sand. Bland sand og plantemateriale sammen og overfør det deretter til kurven på et portafilter.Bruk en sabotasje til å komprimere prøven lett og sørge for å ikke komprimere den for mye. Tilsett ca 300 milliliter med 35 prosent etanol i vann til espressomaskintanken. Legg portafilteret i espressomaskinen og legg et 250 milliliter beger under den.Deretter samler ca 100 milliliter ekstrakt. Vent i omtrent ett minutt og samle ytterligere 100 milliliter ekstrakt. Overfør denne blandingen til et isbad for å avkjøles.Bruk en roterende fordamper med en vannbadtemperatur på 40 grader celsius for å fordampe etanol. Deretter overfører vandig ekstrakt til en separat trakt. Trekk ut løsningen to ganger med etylacetat ved hjelp av 50 milliliter etylacetat per ekstraksjon.Kombiner de organiske ekstraktene. Tilsett magnesiumsulfat og virvle kolben for å tørke løsningen. Bruk deretter en sentrert glasstrakt til å filtrere løsningen og bruke en roterende fordamper for å oppnå det råekstraktet.I denne prosedyren studentene er tildelt en TLC løsemiddel forholdet mellom aceton og cyclohexane og utstyrt med rene standarder for eugenol og acetyl-eugenol. TLC-analyse utføres og effekten av løsningsmiddelsammensetning på retensjonsfaktoren vurderes. De optimale løsemiddelsammensetningene er sett å typisk variere mellom fem og 20 prosent aceton cyclohexane.Med en delta oppbevaring faktor på 0,1 til 0,2. De forskjellige syrebaserte egenskapene til de to store organiske molekylene utnyttes deretter til å skille dem ved flytende flytende ekstraksjon. Vanligvis eugenol ble isolert i et utbytte på 45 til 65 prosent av råolje ekstrakt mens acetyl-eugenol ble isolert i et utbytte på fem til 10 prosent.Studentene benyttet deretter den optimaliserte eluanten til å bestemme suksessen til deres flytende væskeutvinning ved sammenligning av sine ekstrakter til de rene referanseprøvene av TLC. Avanserte studenter deretter utsette halvparten av sin isolerte råolje til flash kolonne kromatografi. Mens fullstendig separasjon av eugenol fra acetyl-eugenol er sjelden oppnådd på grunn av deres nære oppbevaring faktorer, noen brøkdeler som inneholder ren eugenol er generelt samlet.Etter denne prosedyren kan metoder som kjernemagnetisk resonansspektroskopi og gasskromatografi massespektrometri utføres karakterisert de isolerte forbindelsene. Ikke glem, arbeid med varme væsker, relativt høyt trykk og korrosive væsker kan være farlig, slik at forholdsregler som bruk av personlig verneutstyr bør tas.

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

Hot Biological Katalyse: Isotermisk Titrering Calorimetry å karakter enzymatiske reaksjoner

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

Kjemiske Gardens som Gjennomstrømning Reaktorer simulere Natur Hydrotermale Systems

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

Vann i olje emulsjoner: Et nytt system for Montering Vannløselige Klorofyll bindende proteiner med Hydrofobe Pigmenter

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

En direkte, Early Stage Guanidinylation protokoll for syntese av komplekse aminoguanidin holdig Natural Products

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

In Situ Karakterisering av Hydratiserte Proteiner i vann ved Salvi og 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

Syntese av Protein Bioconjugates<em&gt; via</em&gt; Cystein-maleimide kjemi

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

Laboratory produksjon av biodrivstoff og biokjemikalier fra en rapsolje gjennom Catalytic Cracking Conversion

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

Syntese av en vann-løselig metall-organisk kompleks rekke

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

Programmet og metoder for ikke-destruktiv 19F gang-domene NMR teknikken å måle innholdet i fluor inneholder legemidler

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

In Situ Karakterisering av Boehmite partikler i vann med flytende 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 ...