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

Los autores reconocen la Facultad de Ciencias naturales - química, Universidad de Tasmania y la escuela de química de la Universidad de Sydney para apoyo financiero. B.J.D. y J.J. gracias al gobierno australiano para becas de programa de formación de investigación.

Nota: Es recomendable que todos los procedimientos se llevan a cabo en una campana de humos. Los estudiantes deben usar equipo de protección personal en todo momento en el laboratorio y las hojas de seguridad (SDS) asociadas con cada reactivo deben ser consultadas antes de usar.
1. PHWE de clavos: aislamiento de eugenol y acetyleugenol
<ol><li>Extracción del eugenol y acetyleugenol de dientes
	<ol>
<li>Colocar groseramente molidos (12,5 g) en un vaso de pr...

<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>

El procedimiento clásico para aislar el eugenol de clavo por destilación de vapor ha sido parte del programa de laboratorio de química intermedia en la Universidad de Sydney por décadas pero fue modernizado para emplear metodología PHWE en 2016 (figura 1). 9 , 18 Esto proporcionó un número de beneficios. En primer lugar, cafeteras domésticas en el ambiente de laboratorio inmediatamente fascinado y participan a los estudiantes...

El aislamiento e identificación de los productos naturales son de fundamental importancia para la comunidad científica y la sociedad en general. 1 bioprospección, la búsqueda de moléculas orgánicas valiosas en la naturaleza, sigue siendo un proceso indispensable en el descubrimiento de nuevos contactos de drogas y agentes terapéuticos potenciales. Se estima que, desde 1981-2014, ~ 75% de fármacos de molécula pequeña aprobado todos productos naturales, natural naturales o derivados de productos producto-inspiraron. 1 además, productos naturales poseen gran diversidad estructural y química. Por este motivo, representan también andamios químicos valiosos que pueden ser utilizados directamente en síntesis orgánica o en el desarrollo de ligandos quirales y catalizadores. 2 , 3
Tradicionalmente, los procedimientos relativamente mucho tiempo como la maceración, extracción Soxhlet y destilación de vapor han sido el pilar de la investigación que se centró en el aislamiento de metabolitos secundarios de las plantas. 4 técnicas de extracción más modernas, incluyendo extracción acelerada con disolventes, se han centrado en reduciendo los tiempos de extracción y establecer protocolos más verde. 4 , 5 en el 2015, informó un método original de extracción (PHWE) de agua caliente a presión. 6 esta técnica emplea una máquina espresso hogar sin modificar para facilitar la extracción rápida y particularmente eficaz de Ácido shikímico de anís estrellado. Máquinas de café han sido específicamente diseñadas y diseñado para extraer las moléculas orgánicas de café debidamente molidos. Para lograr esto, estos instrumentos calentar agua a temperaturas hasta 96 ° C y a presiones de típicamente 9 bar. 7 con esto en mente, tal vez no es sorprendente que máquinas de café expreso pueden ser utilizadas para extraer eficientemente productos naturales de una gama de material vegetal.
Estudios posteriores que involucran una variedad de especies vegetales terrestres han demostrado la capacidad de esta técnica PHWE para extraer eficientemente productos naturales a través de una gama relativamente amplia de la polaridad. 6 , 8 , 9 , 10 , 11 , 12 , 13 , 14 , 15 además, compuestos que contienen grupos funcionales algo sensibles, tales como aldehídos, epóxidos, glucósidos y potencialmente epimerizable stereogenic centros eran generalmente inafectados por el proceso de extracción. También se ha demostrado el carácter complementario de esta técnica en relación con los métodos más tradicionales. 12 , 16 método PHWE este también se ha empleado para aislar cantidades de varios gramos de productos naturales, que han sido utilizados para preparar derivados de nuevos productos naturales y en la síntesis de la molécula compleja en términos más generales. 8 , 11 , 17
Se identificó que este nuevo método PHWE podría servir como herramienta de enseñanza útil que se podría incorporar en el laboratorio de pregrado. Esto deriva principalmente de la naturaleza rápida de esta técnica en relación con los métodos de extracción tradicionales que a menudo son incompatibles con las restricciones de tiempo asociadas con experimentos de laboratorio pregrado. En consecuencia, esta técnica suplantó el experimento de laboratorio de química licenciatura tradicional centrado en la extracción del eugenol de clavo empleando la destilación de vapor de la Universidad de Tasmania. 9 , 18 desde entonces, las variaciones de este experimento han sido adoptadas por otras universidades y un experimento modificado enfocando la PHWE de dientes ahora funciones en el programa de laboratorio de química Licenciatura en la Universidad de Sydney (vide infra ).
Para demostrar la funcionalidad y viabilidad de emplear este nuevo enfoque PHWE para fines de enseñanza, se presentan dos protocolos como parte de este estudio. La primera parte de este informe pone de relieve un experimento en el PHWE de eugenol y acetyleugenol de dientes que es parte del programa de laboratorio de pregrado de segundo año en la Universidad de Sydney (figura 1). Este experimento sirve para introducir a los estudiantes a la química de productos naturales en el desarrollo de habilidades prácticas fundamentales. La segunda parte presenta un experimento en el PHWE de las especies de plantas endémicas de Australia Correa reflexa que forma parte del programa de pregrado laboratorio de tercer año de la Universidad de Tasmania (figura 2). Este experimento está diseñado para simular la bioprospección de productos naturales y reforzar las técnicas de laboratorio core. 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

Un método de extracción (PHWE) recientemente desarrollado agua caliente a presión que utiliza una máquina de espresso hogar sin modificar para facilitar la investigación de productos naturales también ha encontrado aplicaciones como una herramienta de enseñanza eficaz. Específicamente, esta técnica se ha utilizado para introducir a estudiantes de segundo y tercer año en aspectos de la química de productos naturales en el laboratorio. En este informe, se presentan dos experimentos: el PHWE de eugenol y acetyleugenol de dientes y el PHWE de seselin y (+)-epoxysuberosin de las especies de plantas endémicas de Australia Correa reflexa. Empleando PHWE en estos experimentos, se obtuvo el extracto de clavo crudo, enriquecido en eugenol y acetyleugenol, en 4-9% w/w de dientes por estudiantes de segundo año y seselin y (+)-epoxysuberosin se aislaron en los rendimientos de hasta 1,1% w/w y 0,9% w/w de C. reflexa por estudiantes de tercer año. El ejercicio anterior fue desarrollado como un reemplazo para el experimento de destilación de vapor tradicional proporciona una introducción a las técnicas de extracción y separación, mientras que esta última actividad contó con métodos de enseñanza de investigación guiada en un esfuerzo por simular bioprospección en productos naturales. Esto deriva principalmente de la naturaleza rápida de esta técnica PHWE en relación con los métodos de extracción tradicionales que a menudo son incompatibles con las restricciones de tiempo asociadas con experimentos de laboratorio pregrado. Este método rápido y práctico de PHWE puede utilizarse para aislar eficientemente varias clases de moléculas orgánicas de una variedad de especies de plantas. El carácter complementario de esta técnica en relación con los métodos más tradicionales también se ha demostrado previamente.

PHWE de clavos. Al intentar realizar el paso de extracción líquido-líquido, los estudiantes encontraron a menudo emulsiones (la adición de la salmuera por lo general no era eficaz). En esta etapa, los estudiantes fueron instruidos para permitir la mezcla de soporte en el embudo mientras que exploraron los efectos de la composición del eluyente en la separación de eugenol y acetyleugenol por el TLC. Cabe señalar que hexano puede sustituirse con heptano o diclorometano en el paso de ...

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

Aquí, utilizamos un método de extracción (PHWE) de agua caliente a presión, que utiliza una máquina de espresso hogar sin modificar para introducir a estudiantes a la química de productos naturales en el laboratorio. Se presentan dos experimentos: PHWE de eugenol y acetyleugenol de dientes y PHWE de seselin y (+)-epoxysuberosin de la planta australiana Correa reflexa.

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

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

Esta técnica representa una estrategia intrínsecamente práctica y eficiente para la extracción de productos naturales en química aislada. Y creemos que es una herramienta de extracción útil y gratuita. Debido a que se trata de un proceso de flujo rápido, el extracto sólo se calienta durante un corto período y la extracción de pigmentos vegetales intratables que a menudo complican la purificación se minimiza.Creemos que esta técnica es adecuada para permitir el muestreo taxonómico quimio además de la química medicinal facilitando la bio prospección, que es la búsqueda de moléculas valiosas en la naturaleza. La demostración visual de este método es importante, ya que una preparación de muestra en los pasos de extracción se explica visualmente de forma más eficaz. Esto también refuerza la simplicidad de la extracción y su uso adecuado en el entorno de laboratorio de pregrado.Coloque 12,5 gramos de clavo de olor molido grueso en un vaso de precipitados de 250 mililitros. Añadir 12,5 gramos de arena y mezclar bien. A continuación, recoja un portafiltro y cargue la cesta con toda la mezcla de clavo de olor y arena.Utilice una manipulación para comprimir ligeramente la muestra asegurándose de no comprimirla demasiado, lo que evitaría que el líquido fluya. Cargue el portafiltro en la máquina de café exprés y coloque un vaso transparente de 250 mililitros debajo de ella. Añadir una solución que contenga 30 por ciento de etanol en agua al tanque de agua.Usando la máquina de café exprés, recoja 100 mililitros del extracto. Deje que el portafiltro termine de gotear y luego retírelo de la máquina de café exprés. Utilice una espátula para eliminar los molidos de clavo de olor del portafiltro y deséchelos en un contenedor de residuos sólidos.Enjuague los sólidos residuales con agua del grifo en el fregadero. Transfiera el vaso de precipitados que contiene los extractos de clavo de olor a un baño de hielo y déjelo enfriar hasta que la temperatura se reduzca a por lo menos 30 grados centígrados. En una campana de humo, vierta el extracto enfriado en un embudo separador de 250 mililitros.Agregue 30 mililitros de hexano y mezcle agitando suavemente. Coloque el embudo separador en una abrazadera de anillo que esté instalada en un soporte de réplica y deje que las capas acuosas y orgánicas se separen. Las capas pueden tardar hasta 10 minutos en separarse, por lo que le recomendamos que lleve a cabo la optimización de disolventes de los TLC mientras espera.Recoge la capa acuosa de nuevo en el vaso de precipitados de 250 mililitros. Transfiera la capa orgánica que contiene el producto a un matraz cónico limpio de 250 mililitros. A continuación, vierta el paquete de cara acuosa en el embudo separador.Extrae la capa acuosa dos veces más con hexano. Usar 30 mililitros de hexano cada vez. Combine las capas orgánicas en el mismo matraz cónico de 250 mililitros después de cada extracción.Después de la tercera extracción de líquido verter el extracto orgánico combinado en el embudo separador. Lavar el extracto orgánico añadiendo 100 mililitros de agua y agitando vigorosamente. Recoger la capa orgánica en un matraz cónico limpio de 250 mililitros.Y luego secarlo añadiendo sulfato de magnesio y remolino. Filtrar la mezcla seca a través de papel de filtro estriado contenido en un embudo de vidrio en el matraz inferior redondo. Con un evaporador rotatorio, evapore el disolvente del filtrado recogido.A continuación, pese el matraz que contiene el aceite resultante. Añadir 10 mililitros de hexano al matraz inferior redondo que contiene el extracto crudo de eugenol que contiene. Vierta la solución resultante en un embudo separador de 250 mililitros.Enjuague el matraz inferior redondo con 10 mililitros de hexano y agréguelo al embudo separador. Extraiga la solución de hexano dos veces con tres molares de hidróxido sódico acuoso mediante extracción líquida. Uso de 25 mililitros de hidróxido de sodio para cada extracción.Recoger las capas acuosas de cada extracción y combinarlas en un matraz cónico de 250 mililitros. Recoger la capa orgánica en un matraz cónico de 50 mililitros. A continuación, séquelo añadiendo sulfato de magnesio al matraz y arremolinado.Filtre la solución a través de papel de filtro estriado contenido en un embudo de vidrio en un matraz inferior redondo de 100 mililitros prepesado. Deseche el residuo sólido y luego utilice un evaporador rotatorio para eliminar el disolvente. Después de este peso el matraz inferior redondo que ahora contiene el aceite resultante en una balanza de la bandeja superior.A continuación, coloque el matraz cónico que contiene las capas acuosas combinadas en un baño de agua helada. Gire el matraz mientras agrega lentamente una solución molar de 10 molares de ácido clorhídrico hasta que se forme una emulsión blanca. Utilice una pipeta para transferir una gota de esta solución al papel rojo del Congo para probar su acidez.El papel debe ponerse azul. Después de esto transfiera la emulsión acuosa lechosa a un matraz separador de 250 mililitros. Asegúrese de que la emulsión está a temperatura ambiente y luego realice la extracción de líquido dos veces utilizando 30 mililitros de hexano por extracción.Combine los dos extractos de hexano en un matraz cónico limpio de 100 mililitros. Agregue sulfato de magnesio para secar la solución. Filtre la solución a través de papel de filtro estriado contenido en un embudo de vidrio en el matraz inferior redondo prepesado de 100 mililitros.A continuación, utilice un evaporador rotativo para retirar el disolvente. Después de este peso el matraz inferior redondo que ahora contiene el aceite resultante en una balanza de la bandeja superior. Usando un molinillo de especias eléctricas muele 10 gramos de hojas de correa reflexa durante 20 a 30 segundos.Transfiera el material de la planta de tierra a un vaso de precipitados de 250 mililitros. Añadir aproximadamente dos gramos de arena gruesa. Mezcle la arena y el material vegetal y luego transfieralo a la cesta de un portafiltro.Utilice una manipulación para comprimir ligeramente la muestra asegurándose de no comprimirla demasiado. Agregue alrededor de 300 mililitros de 35 por ciento de etanol en agua al tanque de la máquina de café exprés. Cargue el portafiltro en la máquina de café exprés y coloque un vaso de precipitados de 250 mililitros debajo de ella.A continuación, recoger aproximadamente 100 mililitros de extracto. Espere alrededor de un minuto y luego recoja otros 100 mililitros de extracto. Transfiera esta mezcla a un baño de hielo para enfriar.Utilice un evaporador rotativo con una temperatura de baño de agua de 40 grados centígrados para evaporar el etanol. A continuación, transfiera el extracto acuoso a un embudo seperatorio. Extraiga la solución dos veces con acetato de etilo utilizando 50 mililitros de acetato de etilo por extracción.Combine los extractos orgánicos. Añadir sulfato de magnesio y girar el matraz para secar la solución. A continuación, utilice un embudo de vidrio centrado para filtrar la solución y utilice un evaporador rotatorio para obtener el extracto crudo.En este procedimiento se asigna a los estudiantes una proporción solvente TLC de acetona y ciclohexano y se les proporciona estándares puros de eugenol y acetil-eugenol. Se realiza un análisis TLC y se tienen en cuenta los efectos de la composición del disolvente en el factor de retención. Las composiciones óptimas de disolvente se observan típicamente entre cinco y 20 por ciento de ciclohexano de acetona.Con un factor de retención delta de 0,1 a 0,2. Las diferentes propiedades a base de ácido de las dos moléculas orgánicas principales se explotan para separarlas por extracción líquida. Típicamente el eugenol se aisló en un rendimiento de 45 a 65 por ciento del extracto crudo, mientras que el acetil-eugenol se aisló en un rendimiento de cinco a 10 por ciento.A continuación, los estudiantes utilizaron el eluant optimizado para determinar el éxito de su extracción de líquido líquido mediante la comparación de sus extractos con las muestras de referencia puras por TLC. Los estudiantes avanzados entonces someten la mitad de su aceite crudo aislado a la cromatografía de columna flash. Mientras que la separación completa del eugenol del acetil-eugenol rara vez se logra debido a sus factores de retención cercanos, generalmente se recogen algunas fracciones que contienen eugenol puro.Después de este procedimiento, se pueden realizar métodos como la espectroscopia de resonancia magnética nuclear y la espectrometría de masas de cromatografía de gases caracterizando los compuestos aislados. No olvide que trabajar con líquidos calientes, presiones relativamente altas y líquidos corrosivos puede ser peligroso, por lo que se deben tomar precauciones como el uso de equipos de protección personal.

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

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Investigación

Química

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