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

Författarna erkänner skola av naturvetenskap - kemi, University of Tasmania och skolan för kemi, The University of Sydney för ekonomiskt stöd. B.J.D. och J.J. tackar den australiska regeringen för forskarstipendier Utbildning Program.

Obs: Det är tillrådligt att alla procedurer utförs i dragskåp. Studenter måste bära lämplig personlig skyddsutrustning vid alla tidpunkter i laboratoriet och säkerhetsdatablad (SDS) associerade med varje reagens måste rådfrågas före användning.
1. PHWE av kryddnejlika: isolering av eugenol och acetyleugenol
<ol><li>Utvinning av eugenol och acetyleugenol från kryddnejlika
	<ol>
<li>Placera grovt malda kryddnejlikor (12,5 g) i en 250 mL-bägare.<...

<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>

Det klassiska förfarandet för att isolera eugenol från kryddnejlika ångdestillation har varit en del av det mellanliggande kemi laboratorie programmet vid University of Sydney i decennier men moderniserades för att anställa PHWE metodik under 2016 (figur 1). 9 , 18 detta gett ett antal förmåner. För det första, utnyttja hushållens espressomaskiner i laboratoriemiljö omedelbart fascinerad och engagerade studenter genom att...

Isolering och identifiering av naturliga produkter är av grundläggande betydelse för forskarvärlden och samhället generellt. 1 Bioprospektering, sökandet efter värdefulla organiska molekyler som finns i naturen, förblir en nödvändig process i upptäckten av nya drug leads och potentiella terapeutiska medel. Det uppskattas att från 1981-2014 ~ 75% av alla godkända småmolekylära läkemedel var naturliga produkter, naturliga produkt-härledda eller naturlig produkt-inspirerade. 1 dessutom naturprodukter besitter enorma strukturella och kemiska mångfald. Av denna anledning representerar de också värdefulla kemiska ställningar som kan användas direkt i organisk syntes eller i utvecklingen av kirala ligander och katalysatorer. 2 , 3
Traditionellt, har relativt tidskrävande förfaranden såsom maceration, Soxhlet utvinning och ånga destillation varit stöttepelaren i forskning inriktad på isoleringen av sekundära metaboliter från växter. 4 mer moderna utvinning tekniker, inklusive accelererad vätskeextraktion, har fokuserat på att minska utvinning gånger och inrättande av grönare protokoll. 4 , 5 under 2015 rapporterades en originell metod för trycksatt varmvatten-utvinning (PHWE). 6 denna teknik anställd espressomaskin med omodifierade hushåll att underlätta snabb och särskilt effektiv utvinning av shikimic syra från star anis. Espressomaskiner har specifikt utformad och konstruerad för att extrahera organiska molekyler från lämpligt marken kaffebönor. För att uppnå detta, dessa instrument värma vatten vid temperaturer upp till 96 ° C och vid tryck på typiskt 9 bar. 7 med detta i åtanke, det är kanske inte förvånande att espressomaskiner kan utnyttjas effektivt extrahera naturliga produkter från en rad olika växtmaterial.
Senare studier som involverar en mängd terrestrial växtarter har visat kapacitet av denna PHWE teknik effektivt extrahera naturprodukter över ett relativt brett polaritet utbud. 6 , 8 , 9 , 10 , 11 , 12 , 13 , 14 , 15 vidare föreningar innehållande något känsliga funktionella grupper, såsom aldehyder, epoxider, glykosider och potentiellt epimerizable stereogenic centrerar var vanligen opåverkad av extraheringen. Den kompletterande karaktären av denna teknik i förhållande till mer traditionella metoder har också påvisats. 12 , 16 detta PHWE metod har också varit anställd att isolera flera gram kvantiteter av naturliga produkter som har använts för att förbereda nya naturprodukt derivat och komplex molekyl syntes mer generellt. 8 , 11 , 17
Det identifierades att detta nya PHWE-metoden skulle kunna fungera som ett användbart läromedel som kunde ingå i grundutbildning laboratorium. Detta härrör främst från den snabba typ av denna teknik i förhållande till de traditionella extraktionsmetoder som ofta är oförenligt med de tidsbrist som är associerad med grundutbildning laboratorieexperiment. Följaktligen, denna teknik ersatt det traditionella grundutbildningsprogram kemi laboratorie experiment fokuserade på utvinning av eugenol från kryddnejlika anställa steam-destillering vid University of Tasmania. 9 , 18 sedan den tiden, variationer av detta experiment har antagits av andra universitet och en modifierad experiment med fokus på PHWE av kryddnejlika nu funktioner i programmet grundutbildningsprogram kemi laboratorium vid University of Sydney (vide infra ).
För att demonstrera de praktiska och genomförbarhet sysselsätter denna nya PHWE strategi för undervisningsändamål, presenteras två protokoll som en del av denna studie. Den första delen av detta betänkande belyser ett experiment på PHWE av eugenol och acetyleugenol från kryddnejlika som är del av det andra års grundutbildningsprogram laboratorium programmet vid University of Sydney (figur 1). Detta experiment serverar att introducera studenterna till naturprodukter kemi samtidigt utveckla grundläggande praktiska färdigheter. Den andra delen har ett experiment på PHWE av det endemiska australiska växtart Correa reflexa som ingår i programmet tredje år grundutbildningsprogram laboratorium vid University of Tasmania (figur 2). Detta experiment är utformad för att simulera naturliga produkter Bioprospektering och stärka core laboratorietekniker. 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 nyligen utvecklad trycksatt varmvatten utvinning (PHWE) metod som utnyttjar en omodifierad hushållens espressomaskin för att underlätta naturprodukter forskning finns också program som ett verktyg för effektiv undervisning. Specifikt, har denna teknik använts för att introducera andra och tredje år studenter till aspekter av naturprodukter kemi i laboratoriet. I denna rapport presenteras två experiment: PHWE av eugenol och acetyleugenol från kryddnejlika och PHWE seselin och (+)-epoxysuberosin från de endemiska australiska växtarterna Correa reflexa. Genom att anställa PHWE i dessa experiment, den rå nejlika extrakt, berikad med eugenol och acetyleugenol, erhölls i 4-9% w/w från kryddnejlika av andra året grundutbildningsstudenter och seselin och (+)-epoxysuberosin isolerades i avkastning upp till 1,1% w/w och 0,9% w/w från C. reflexa av tredje årets studerande. Före detta utövande utvecklades som en ersättning för traditionella ånga destillation experimentet som ger en introduktion till utvinning och separation tekniker, medan den sistnämnda verksamheten med guidad-förfrågan undervisningsmetoder i ett försök att simulera naturliga produkter Bioprospektering. Detta härrör främst från den snabba typ av denna PHWE teknik i förhållande till traditionella extraktionsmetoder som ofta är oförenligt med de tidsbrist som är associerad med grundutbildning laboratorieexperiment. Denna snabba och praktiska PHWE metod kan användas för att effektivt isolera olika klasser av organiska molekyler från olika växtarter. Den kompletterande karaktären av denna teknik i förhållande till mer traditionella metoder har också visats tidigare.

PHWE av kryddnejlika. När du försöker utföra steget vätska-vätska utvinning, stött studenter ofta emulsioner (tillägg av saltlake vanligtvis inte var effektivt). I detta skede instruerades studenter att Låt blandningen stå i separertratten medan de utforskade effekterna av eluenten sammansättning på separation av eugenol och acetyleugenol av TLC. Det bör noteras att hexan kan ersättas med antingen heptan eller diklormetan i vätska-vätska utvinning steg. 9...

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

Här, anställer vi en trycksatt varmvatten utvinning (PHWE) metod, som använder en omodifierad hushållens espressomaskin för att introducera studenterna till naturprodukter kemi i laboratoriet. Två experiment presenteras: PHWE av eugenol och acetyleugenol från kryddnejlika och PHWE av seselin och (+)-epoxysuberosin från australiska växten Correa reflexa.

Anställa trycksatt varmvatten utvinning (PHWE) att utforska naturprodukter kemi i grundutbildningsprogram laboratoriet

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

Denna teknik utgör en inneboende praktisk och effektiv strategi för naturliga produkter utvinning i isolering kemi. Och vi tycker att det är ett användbart och gratis extraheringsverktyg. Eftersom detta är en snabb flödesprocess värms extraktet bara upp under en kort period och utvinning av svårbehandlade växtpigment som ofta försvårar reningen minimeras.Vi anser att denna teknik är väl lämpad för att möjliggöra kemoterapi taxonomiska provtagning utöver läkemedelskemi genom att underlätta bio prospektering som är sökandet efter värdefulla molekyler i naturen. Visuell demonstration av denna metod är viktigt som ett prov förberedelse i extraktion steg är mest effektivt förklaras visuellt. Detta förstärker också enkelheten i extraktionen och dess lämpliga användning i grundutbildningen laboratoriemiljö.Placera 12,5 gram grovmalda kryddnejlika i en 250 milliliter bägare. Tillsätt 12,5 gram sand och blanda väl. Därefter samla en portafilter och ladda korgen med hela kryddnejlika och sand blandningen.Använd en manipulation för att lätt komprimera provet att se till att inte komprimera den för mycket som skulle hindra vätska från att flöda. Ladda portafiltret i espressomaskinen och placera en klar 250 milliliter bägare under den. Tillsätt en lösning som innehåller 30 procent etanol i vatten till vattentanken.Använd espressomaskinen, samla 100 milliliter av extraktet. Låt portafilteret avsluta droppandet och ta sedan bort det från espressomaskinen. Använd en spatel för att ta bort kryddnejlika slipar från portafilter och kasta dem i en fast avfall behållare.Skölj ur eventuella kvarvarande fasta ämnen med kranvatten i diskhon. Överför bägaren som innehåller kryddnejpextrakten till ett isbad och låt den svalna tills temperaturen reduceras till minst 30 grader celsius. I en rökhuva häller du det kylda extraktet i en 250 milliliter separatorisk tratt.Tillsätt 30 milliliter hexan och blanda genom att skaka försiktigt. Placera separeringstratten i en ringklämma som är monterad på ett retortstativ och låt de vattenhaltiga och organiska lagren separera. Det kan ta upp till 10 minuter innan lagren separeras så vi rekommenderar att du utför lösningsmedelsoptimering av TLC medan du väntar.Samla in det vattenhaltiga lagret tillbaka till 250 milliliter bägaren. Överför det organiska skikt som innehåller produkten till en ren 250 milliliter konisk kolv. Häll sedan vattenhaltiga ansikte pack i separator tratt.Extrahera vattenskiktet ytterligare två gånger med hexan. Använda 30 milliliter av hexan varje gång. Kombinera de organiska lagren i samma konkolv på 250 milliliter efter varje extraktion.Efter den tredje vätskeextraktionen häller det kombinerade organiska extraktet i separateringstratten. Tvätta det ekologiska extraktet genom att tillsätta 100 milliliter vatten och skaka kraftigt. Samla upp det organiska skiktet i en ren konkolv på 250 milliliter.Och sedan torka den genom att lägga magnesiumsulfat och virvlande. Filtrera den torkade blandningen genom lycktfilterpapper som finns i en glastratt i den runda bottenkolven. Med hjälp av en rotationsförångare, förånga lösningsmedlet från det uppsamlade filtratet.Väg sedan kolven som innehåller den resulterande oljan. Tillsätt 10 milliliter hexan till den runda bottenkolven som innehåller det råa eugenolhaltigt extrakt. Häll den resulterande lösningen i en 250 milliliter separata tratt.Skölj den runda bottenkolven med 10 milliliter hexan och tillsätt detta i separatortratten. Extrahera hexanlösningen två gånger med tre molar vattenhaltiga natriumhydroxid via flytande vätskeutvinning. Använda 25 milliliter natriumhydroxid för varje extraktion.Samla upp vattenskikten från varje extraktion och kombinera dem i en 250 milliliter konisk kolv. Samla det organiska skiktet i en 50 milliliter konisk kolv. Torka den sedan genom att tillsätta magnesiumsulfat i kolven och virvlande den.Filtrera lösningen genom lysted filterpapper som finns i en glastratt i en förvägd 100 milliliter rund bottenkolv. Kassera den fasta återstoden använd sedan en roterande förångare för att avlägsna lösningsmedlet. Efter detta väga den runda bottenkolven som nu innehåller den resulterande oljan på en övre pan balans.Nästa plats den koniska kolven som innehåller de kombinerade vattenhaltiga lagren i ett isvattenbad. Snurra kolven medan du långsamt tillsätter en 10 molarlösning av saltsyra tills en vit emulsion bildas. Använd en pipettering för att överföra en droppe av denna lösning på Kongo rött papper för att testa dess surhet.Pappret ska bli blått. Efter denna överföring av den mjölkiga vattenhaltiga emulsionen till en 250 milliliter avskiljningskolv. Se till att emulsionen är i rumstemperatur och utför sedan vätskevätskas extraktion två gånger med hjälp av 30 milliliter hexan per extraktion.Kombinera de två hexanextrakten till en ren 100 milliliter konisk kolv. Tillsätt magnesiumsulfat för att torka lösningen. Filtrera lösningen genom lycktfilterpapper som finns i en glastratt i den förvägda rundbottenkolven på 100 milliliter.Använd sedan en roterande förångare för att avlägsna lösningsmedlet. Efter detta väga den runda bottenkolven som nu innehåller den resulterande oljan på en övre pan balans. Med hjälp av en elektrisk krydda kvarn mala 10 gram correa reflexa blad i 20 till 30 sekunder.Överför markväxtmaterialet till en 250 milliliterbägare. Tillsätt ungefär två gram grov sand. Blanda sanden och växtmaterialet tillsammans och överför det sedan i korgen på ett portafilter.Använd en manipulering för att lätt komprimera provet se till att inte komprimera det för mycket. Tillsätt ca 300 milliliter av 35 procent etanol i vatten till espressomaskinens tank. Ladda portafiltret i espressomaskinen och placera en 250 milliliter bägare under den.Samla sedan cirka 100 milliliter extrakt. Vänta i ungefär en minut sedan samla in ytterligare 100 milliliter extrakt. Överför denna blandning till ett isbad för att svalna.Använd en rotationsförångare med en vattenbadstemperatur på 40 grader celsius för att avdunsta etanolen. Nästa överföra vattenextrakt till en seperatorisk tratt. Extrahera lösningen två gånger med etylacetat med hjälp av 50 milliliter etylacetat per extraktion.Kombinera de organiska extrakten. Tillsätt magnesiumsulfat och snurra kolven för att torka lösningen. Använd sedan en centrerad glastratt för att filtrera lösningen och använd en roterande förångare för att få råextraktet.I detta förfarande studenter tilldelas en TLC lösningsmedel förhållandet aceton och cyclohexane och försedda med rena normer för eugenol och acetyl-eugenol. TLC-analys utförs och effekterna av lösningsmedelssammansättning på retentionsfaktorn beaktas. Den optimala lösningsmedel kompositioner ses för att typiskt varierar mellan fem och 20 procent aceton cyklohexan.Med en delta retention faktor på 0,1 till 0,2. De olika syrabaserade egenskaperna hos de två stora organiska molekylerna utnyttjas sedan för att separera dem genom flytande vätskeutvinning. Typiskt eugenol isolerades i en avkastning på 45 till 65 procent av rå extrakt medan acetyl-eugenol var isolerade i en avkastning på fem till 10 procent.Eleverna utnyttjade sedan den optimerade eluanten för att bestämma framgången för deras flytande vätskeextraktion genom jämförelse av deras extrakt till de rena referensproverna av TLC. Avancerade studenter sedan föremål hälften av deras isolerade råolja att blinka kolumnkromatografi. Medan den fullständiga separationen av eugenol från acetyl-eugenol sällan uppnås på grund av deras nära retentionsfaktorer, samlas några få fraktioner som innehåller ren eugenol i allmänhet in.Efter detta förfarande, metoder som kärnmagnetisk resonans spektroskopi och gas kromatografi masspektrometri kan utföras kännetecknas de isolerade föreningarna. Glöm inte, att arbeta med varma vätskor, relativt höga tryck och frätande vätskor kan vara farligt så försiktighetsåtgärder som att bära personlig skyddsutrustning bör vidtas.

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 biologisk katalys: Isotermiska Titrering Calorimetry för att karaktärisera enzymatiska reaktioner

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

Kemiska Gardens som Flow-through Reaktorer likna den naturliga Hydrotermala 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

Vatten i oljeemulsioner: Ett nytt system för montering Vattenlösliga klorofyllbindande proteiner med hydrofoba pigment

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 Direct, Early Stage Guanidinylation protokoll för syntes av komplexa aminoguanidin innehåller naturliga produkter

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 Hydratiserade proteiner i vatten av Salvi och 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

Syntesen av protein biokonjugat<em&gt; via</em&gt; Cystein-maleimid Chemistry

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

Laboratorium produktionen av biobränslen och biokemikalier från en rapsolja genom katalytisk krackning 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

Syntes av en vattenlösligt metall-organiskt komplex Array

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

Ansökan och metodik av oförstörande 19F tidsplanet NMR tekniken för att mäta innehållet i fluor-innehållande läkemedel

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 partiklar i vatten med flytande 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 ...