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

Os autores reconhecem a escola de ciências naturais - química, Universidade da Tasmânia e a escola de química, Universidade de Sydney, para apoio financeiro. B.J.D. e J.J. agradecem ao governo australiano para bolsas de programa de formação de pesquisa.

Nota: É aconselhável que todos os procedimentos são realizados em uma coifa. Os alunos devem usar equipamento de protecção adequado em todos os momentos no laboratório e fichas de dados de segurança (SDS) associadas com cada reagente devem ser consultadas antes do uso.
1. PHWE de cravo: isolamento do eugenol e acetyleugenol
<ol><li>Extração de eugenol e acetyleugenol de dentes
	<ol>
<li>Lugar grosseira solo cravo (12,5 g) em um copo de 250 mL.</li>
...

<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>

O procedimento clássico para isolar o eugenol do cravo por destilação a vapor tem sido parte do programa de laboratório de química intermediária na Universidade de Sydney há décadas, mas foi modernizado para empregar a metodologia PHWE em 2016 (Figura 1). 9 , 18 isso forneceu um número de benefícios. Em primeiro lugar, utilizar máquinas de café expresso doméstico no ambiente do laboratório imediatamente fascinado e envo...

O isolamento e identificação de produtos naturais são de fundamental importância para a comunidade científica e sociedade em geral. 1 bioprospecção, a busca de valiosas moléculas orgânicas encontradas na natureza, continua a ser um processo indispensável na descoberta de novas drogas de pistas e potenciais agentes terapêuticos. Estima-se que, de 1981-2014, ~ 75% de todos os medicamentos aprovados pequena molécula eram produtos naturais, natural natural ou produto derivado produto inspirado. 1 além disso, produtos naturais possuem enorme diversidade estrutural e química. Por esta razão, eles também representam andaimes químicos valiosos que podem diretamente ser usados em síntese orgânica ou no desenvolvimento de ligantes quirais e catalisadores. 2 , 3
Tradicionalmente, os procedimentos relativamente demorada como destilação a vapor, extração de Soxhlet e maceração são o sustentáculo da investigação centrada-se o isolamento de metabólitos secundários de plantas. 4 mais modernas técnicas de extração, incluindo extração solvente acelerada, concentraram-se na redução de tempos de extração e estabelecer protocolos mais verdes. 4 , 5 em 2015, um método de extração (PHWE) de água quente sob pressão original foi relatado. 6 esta técnica empregada uma máquina de espresso doméstica sem modificações para facilitar a extração particularmente eficiente e rápida de ácido xiquímico de anis estrelado. Máquinas de café expresso foram especificamente concebidas e projetadas para extrair as moléculas orgânicas dos feijões de café chão adequadamente. Para conseguir este, estes instrumentos aquecer a água a temperaturas acima de 96 ° C e a pressões de tipicamente 9 bar. 7 com isto em mente, talvez não é surpreendente que as máquinas de café expresso podem ser utilizadas para extrair eficientemente produtos naturais de uma gama de material vegetal.
Estudos posteriores envolvendo uma variedade de espécies de plantas terrestres têm demonstrado a capacidade desta técnica de PHWE para extrair eficientemente produtos naturais através de uma gama relativamente ampla de polaridade. 6 , 8 , 9 , 10 , 11 , 12 , 13 , 14 , 15 além disso, compostos contendo grupos funcionais um pouco sensíveis, tais como aldeídos, epóxidos, glicosídeos e potencialmente epimerizable estereogênico centros eram normalmente não afetados pelo processo de extração. Também foi demonstrada a natureza complementar desta técnica em relação a métodos mais tradicionais. 12 , 16 método este PHWE também tem sido empregado para isolar quantidades multi gramas de produtos naturais, que têm sido utilizados para preparar derivados de romance produto natural e na síntese da molécula complexa em geral. 8 , 11 , 17
Identificou-se que este novo método PHWE poderia servir como uma ferramenta de ensino úteis que poderia ser incorporada no laboratório de graduação. Isto principalmente deriva da natureza rápida desta técnica em relação os métodos de extração tradicional que muitas vezes são incompatíveis com as restrições de tempo associadas com experimentos de laboratório de graduação. Por conseguinte, esta técnica suplantou o experimento de laboratório de química graduação tradicional focado na extração do eugenol do cravo empregando destilação a vapor para a Universidade da Tasmânia. 9 , 18 desde aquela época, variações desta experiência foram adoptadas por outras universidades e um experimento modificado, focando a PHWE de cravo agora recursos no programa de laboratório de química de graduação na Universidade de Sydney (vide infra ).
Para demonstrar a praticidade e a viabilidade de empregar esta nova abordagem PHWE para fins pedagógicos, dois protocolos são apresentados como parte deste estudo. A primeira parte deste relatório destaca uma experiência sobre a PHWE de eugenol e acetyleugenol de cravo, que faz parte do programa de graduação laboratório segundo ano na Universidade de Sydney (Figura 1). Esta experiência serve para introduzir os alunos à química de produtos naturais durante o desenvolvimento de habilidades práticas fundamentais. A segunda parte apresenta uma experiência sobre a PHWE da espécie endêmica vegetal australiano Correa reflexa , que faz parte do programa de graduação laboratório terceiro ano na Universidade da Tasmânia (Figura 2). Esta experiência é projetada para simular a bioprospecção de produtos naturais e reforçar as técnicas de laboratório do núcleo. 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

Um método de extração (PHWE) recentemente desenvolvidos água quente sob pressão que utiliza uma máquina de espresso doméstica sem modificações para facilitar a pesquisa de produtos naturais também tem encontrado aplicações como instrumento de ensino eficaz. Especificamente, esta técnica tem sido usada para apresentar aspectos da química de produtos naturais no laboratório com estudantes de segundo e terceiro anos. Neste relatório, são apresentados dois experimentos: o PHWE de eugenol e acetyleugenol de dentes e o PHWE de seselin e (+)-epoxysuberosin das espécies de plantas endêmicas de australiano Correa reflexa. Empregando o PHWE nesses experimentos, o extrato bruto de cravo, enriquecido de eugenol e acetyleugenol, obteve-se em 4-9% w/w de cravo por estudantes de segundo ano e seselin e (+)-epoxysuberosin foram isolados em rendimentos de até 1,1% w/w e 0,9% w/w de C. reflexa por alunos do terceiro ano. O exercício anterior foi desenvolvido como um substituto para o experimento de destilação de vapor tradicional fornecendo uma introdução às técnicas de extração e separação, enquanto a última atividade contou com métodos de ensino guiado-inquérito em um esforço para simular Bioprospecção de produtos naturais. Isto principalmente deriva da natureza rápida desta técnica de PHWE em relação a métodos de extração tradicional que muitas vezes são incompatíveis com as restrições de tempo associadas com experimentos de laboratório de graduação. Este método PHWE rápido e prático pode ser usado para isolar eficientemente a várias classes de moléculas orgânicas de uma variedade de espécies de plantas. A natureza complementar desta técnica em relação a métodos mais tradicionais também tem sido demonstrada anteriormente.

PHWE de dentes. Ao tentar executar a etapa de extração líquido-líquido, os alunos frequentemente encontraram emulsões (a adição de salmoura normalmente não foi eficaz). Nesta fase, os alunos foram instruídos a deixar a mistura repousar na ampola de decantação, enquanto eles exploraram os efeitos da composição de eluente na separação de eugenol e acetyleugenol do TLC. Note-se que hexano pode ser substituído com heptano ou diclorometano na etapa de extração líquido-líqui...

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

Aqui, nós empregamos um método de extração (PHWE) de água quente sob pressão, que utiliza uma máquina de espresso domésticas não modificado para introduzir estudantes de química de produtos naturais no laboratório. Dois experimentos são apresentados: PHWE de eugenol e acetyleugenol de cravos e PHWE de seselin e (+)-epoxysuberosin da planta australiana Correa reflexa.

Empregando a extração de água quente sob pressão (PHWE) para explorar a química de produtos naturais no laboratório de graduação

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

Esta técnica representa uma estratégia inerentemente prática e eficiente para a extração de produtos naturais em química isolada. E achamos que é uma ferramenta de extração útil e gratuita. Por se trata de um processo de fluxo rápido, o extrato só é aquecido por um curto período e a extração de pigmentos vegetais intratáveis que muitas vezes complicam a purificação é minimizada.Achamos que essa técnica é adequada para permitir a amostragem taxonômica de quimioterapia, além da química medicinal, facilitando a biospeciculação que é a busca de moléculas valiosas na natureza. A demonstração visual deste método é importante, pois a preparação da amostra em etapas de extração são mais efetivamente explicadas visualmente. Isso também reforça a simplicidade da extração e seu uso adequado no ambiente laboratorial de graduação.Coloque 12,5 gramas de cravo-da-terra grosseiramente em um béquer de 250 mililitros. Adicione 12,5 gramas de areia e misture bem. Em seguida, pegue um portafiltro e carregue a cesta com toda a mistura de cravo e areia.Use uma adulteração levemente para comprimir levemente a amostra, certificando-se de não comprimi-la muito, o que impediria o fluxo de fluidos. Coloque o portafiltro na máquina de café expresso e coloque um béquer claro de 250 mililitros abaixo dele. Adicione uma solução contendo 30% de etanol na água ao reservatório de água.Usando a máquina de expresso, colete 100 mililitros do extrato. Deixe o portafilter terminar pingando e, em seguida, remova-o da máquina de café expresso. Use uma espátula para remover as moagens de cravo do filtro de porta e descarte-as em um recipiente de resíduos sólidos.Enxágüe todos os sólidos residuais com água da torneira na pia. Transfira o béquer contendo os extratos de cravo para um banho de gelo e deixe esfriar até que a temperatura reduzida para pelo menos 30 graus celsius. Em um capô de fumaça, despeje o extrato resfriado em um funil separador de 250 mililitros.Adicione 30 mililitros de hexano e misture tremendo suavemente. Coloque o funil separador em um grampo de anel que é montado em um suporte de réplica e permita que as camadas aquosas e orgânicas separem. Pode levar até 10 minutos para que as camadas se separem, por isso recomendamos que você realize a otimização de solventes de TLCs enquanto espera.Colete a camada aquosa de volta no béquer de 250 mililitros. Transfira a camada orgânica que contém o produto para um frasco cônico limpo de 250 mililitros. Em seguida, despeje o pacote facial aquoso no funil separador.Extrair a camada aquosa duas vezes adicionais com hexano. Usando 30 mililitros de hexano cada vez. Combine as camadas orgânicas nos mesmos frascos cônicos de 250 mililitros após cada extração.Após a terceira extração líquida despeje o extrato orgânico combinado no funil separador. Lave o extrato orgânico adicionando 100 mililitros de água e tremendo vigorosamente. Colete a camada orgânica em um frasco cônico limpo de 250 mililitros.E depois secá-lo adicionando sulfato de magnésio e girando. Filtre a mistura seca através de papel filtro fluted contido em um funil de vidro no frasco fundo redondo. Usando um evaporador rotativo, evaporar o solvente do filtrado coletado.Em seguida, pese o frasco contendo o óleo resultante. Adicione 10 mililitros de hexano ao frasco fundo redondo contendo o extrato de eugenol bruto. Despeje a solução resultante em um funil separador de 250 mililitros.Enxágüe o frasco fundo redondo com 10 mililitros de hexano e adicione isso ao funil separador. Extrair a solução de hexano duas vezes com três hidróxido de sódio aquoso molar através da extração líquida líquida. Utilizando 25 mililitros de hidróxido de sódio para cada extração.Colete as camadas aquosas de cada extração e combine-as em um frasco cônico de 250 mililitros. Colete a camada orgânica em um frasco cônico de 50 mililitros. Em seguida, seque-o adicionando sulfato de magnésio ao frasco e rodopiando-o.Filtre a solução através de papel filtro fluted contido em um funil de vidro em um frasco traseiro redondo de 100 mililitros. Descarte o resíduo sólido e use um evaporador rotativo para remover o solvente. Depois disso, pese o frasco fundo redondo que agora contém o óleo resultante em um equilíbrio de panela superior.Em seguida, coloque o frasco cônico que contém as camadas aquosas combinadas em um banho de água gelada. Gire o frasco enquanto adiciona lentamente uma solução molar de 10 molares de ácido clorídrico até formar uma emulsão branca. Use uma pipeta para transferir uma gota desta solução para o papel vermelho do Congo para testar sua acidez.O papel deve ficar azul. Depois disso, transfira a emulsão aquosa leitosa para um frasco de separação de 250 mililitros. Certifique-se de que a emulsão está em temperatura ambiente e, em seguida, realize a extração líquida líquida duas vezes usando 30 mililitros de hexano por extração.Combine os dois extratos de hexano em um frasco cônico limpo de 100 mililitros. Adicione sulfato de magnésio para secar a solução. Filtre a solução através de papel filtro fluted contido em um funil de vidro no frasco traseiro redondo de 100 mililitros.Em seguida, use um evaporador rotativo para remover o solvente. Depois disso, pese o frasco fundo redondo que agora contém o óleo resultante em um equilíbrio de panela superior. Usando um moedor de especiarias elétrico moer 10 gramas de folhas de correa reflexa por 20 a 30 segundos.Transfira o material da planta terrestre para um béquer de 250 mililitros. Adicione aproximadamente dois gramas de areia grosseira. Misture a areia e o material da planta e, em seguida, transfira-o para a cesta de um portafiltro.Use uma adulteração levemente para comprimir levemente a amostra, certificando-se de não comprimi-la muito. Adicione cerca de 300 mililitros de 35% de etanol na água ao tanque da máquina de café expresso. Coloque o portafiltro na máquina de café expresso e coloque um béquer de 250 mililitros abaixo dele.Em seguida, coletar aproximadamente 100 mililitros de extrato. Espere cerca de um minuto e colete outros 100 mililitros de extrato. Transfira essa mistura para um banho de gelo para esfriar.Use um evaporador rotativo com uma temperatura de banho de água de 40 graus celsius para evaporar o etanol. Em seguida, transfira o extrato aquoso para um funil seperatório. Extrair a solução duas vezes com acetato etílico utilizando 50 mililitros de acetato etílico por extração.Combine os extratos orgânicos. Adicione sulfato de magnésio e gire o frasco para secar a solução. Em seguida, use um funil de vidro centrado para filtrar a solução e use um evaporador rotativo para obter o extrato bruto.Neste procedimento, os alunos são alocados uma razão de solvente TLC de acetona e ciclohexano e fornecidos com padrões puros de eugenol e acetil-eugenol. A análise tlc é realizada e os efeitos da composição do solvente no fator de retenção são considerados. As composições de solventes ideais são vistas tipicamente variando entre 5 e 20% de ciclohexano de acetona.Com um fator de retenção delta de 0,1 a 0,2. As diferentes propriedades baseadas em ácido das duas principais moléculas orgânicas são então exploradas para separá-las por extração líquida líquida. Tipicamente, o eugenol foi isolado em um rendimento de 45 a 65 por cento do extrato bruto, enquanto acetil-eugenol foi isolado em um rendimento de cinco a 10%.Os alunos então utilizaram o eluante otimizado para determinar o sucesso de sua extração líquida líquida em comparação com seus extratos com as amostras de referência puras da TLC. Estudantes avançados então submetem metade de seu óleo bruto isolado à cromatografia da coluna flash. Embora a separação completa do eugenol do acetil-eugenol raramente seja alcançada devido aos seus fatores de retenção próximos, algumas frações contendo eugenol puro são geralmente coletadas.Após este procedimento, métodos como espectroscopia de ressonância magnética nuclear e espectrometria de massa cromatografia a gás podem ser realizados caracterizando os compostos isolados. Não se esqueça, trabalhar com líquidos quentes, pressões relativamente altas e líquidos corrosivos pode ser perigoso, por isso precauções como o uso de equipamentos de proteção individual devem ser tomadas.

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

Catálise Biológica a Quente: Calorimetria de Titulação Isotérmica para Caracterizar Reações Enzimáticas

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

Química

Chemical Gardens as Flow-through Reactors Simulating Natural Hydrothermal Systems

Jardins químicos como Fluxo através Reatores simulando Naturais sistemas hidrotérmicos

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

Emulsões água em óleo: Um novo sistema para a montagem de proteínas de ligação de clorofila solúveis em água com pigmentos hidrofóbicos

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

Um direto, Early Stage Guanidinylation Protocolo para a Síntese de complexos contendo aminoguanidina Produtos Naturais

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

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In Situ Caracterização de Proteínas hidratadas em água por SALVI e 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

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Síntese de Bioconjugados de proteínas<em&gt; via</em&gt; Química cisteína-maleimida

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

Produção Laboratório de Biocombustíveis e Bioquímicos de um óleo de colza por meio de Craqueamento Catalítico Conversão

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

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Síntese de uma matriz de complexo de metal-orgânicos solúveis em água

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

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Aplicação e metodologia da técnica não-destrutiva 19F no domínio do tempo NMR para medir o teor em flúor-contendo produtos de droga

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

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In Situ Caracterização de partículas boemita na água usando o líquido 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 ...