利用加压热水提取 (phwe) 在本科实验室中探索天然产物化学

在这里, 我们采用加压热水萃取 (phwe) 的方法, 该方法采用未经修改的家用浓缩咖啡机, 在实验室向本科生介绍天然产物化学。本研究给出了两种实验: 丁香丁香丁香的丁香酚和乙酰血药醇, 以及澳大利亚植物科雷亚反射的西林和 (+) 环氧亚核苷的 phwe。

这种技术代表了在隔离化学中提取天然产品的内在实用和高效的策略。我们认为这是一个有用和免费的提取工具。由于这是一个快速流动的过程，提取物只加热很短的时间，并提取难以解决的植物色素，往往使纯化复杂化。

我们认为，这项技术非常适合通过促进生物探矿，即寻找自然界中有价值的分子，使化学分类学取样以及药用化学。此方法的可视化演示非常重要，因为提取步骤中的样品制备在视觉上得到最有效的解释。这也强化了提取的简单性及其在本科实验室环境中的适当使用。

将 12.5 克粗糙的丁香放入 250 毫升烧杯中。加入12.5克沙子，混合好。接下来，收集一个波特过滤器，并加载篮子与整个丁香和沙子混合物。

使用篡改轻轻压缩样品，确保不要压缩太多，从而防止液体流动。将波特过滤器装入咖啡机，并在其下方放置一个透明 250 毫升的烧杯。将含有30%乙醇的溶液加入水箱。

使用咖啡机，收集100毫升的提取物。让波特过滤器完成滴水，然后将其从咖啡机中取下。用铲子将丁香研磨从波特过滤器中清除，然后丢弃到固体废物容器中。

用水槽中的自来水冲洗掉任何残留的固体。将含有丁香提取物的烧杯转移到冰浴中，让它冷却，直到温度降至至少30摄氏度。在烟气罩中，将冷却的提取物倒入 250 毫升分离漏斗中。

加入30毫升六烷，轻轻摇动混合。将分离漏斗放在安装在蒸馏支架上的环夹中，使水层和有机层分离。层最多可能需要 10 分钟才能分离，因此我们建议您在等待时对 TTC 进行溶剂优化。

将水层收集回 250 毫升烧杯中。将含有产品的有机层转移到干净的 250 毫升锥形烧瓶中。然后将水面包倒入分离漏斗中。

用六烷再提取水层两次。每次使用 30 毫升六烷。每次提取后，将有机层组合到相同的 250 毫升锥形烧瓶中。

第三次液体萃取后，将组合的有机萃取物倒入分离漏斗。通过加入100毫升水并剧烈摇晃来清洗有机提取物。将有机层收集到干净的 250 毫升圆锥烧瓶中。

然后通过添加硫酸镁和旋转来干燥它。通过玻璃漏斗中所含的长笛滤纸将干燥的混合物过滤到圆形底部烧瓶中。使用旋转蒸发器，从收集的滤物中蒸发溶剂。

然后称重含有由此产生的油的烧瓶。在含有含有提取物的粗欧根醇的圆形底部烧瓶中加入10毫升六烷。将所得溶液倒入 250 毫升分离漏斗中。

用 10 毫升六烷冲洗圆形底瓶，并将其添加到分离漏斗中。通过液体萃取，用三种摩尔水氢氧化钠两次提取六烷溶液。每次萃取使用 25 毫升氢氧化钠。

从每次萃取中收集水层，并将它们组合在一个 250 毫升的圆锥形烧瓶中。将有机层收集在50毫升圆锥烧瓶中。然后通过将硫酸镁加入烧瓶并旋转它来干燥它。

通过玻璃漏斗中含的长笛滤纸将溶液过滤到预重 100 毫升的圆形底部烧瓶中。丢弃固体残留物，然后使用旋转蒸发器去除溶剂。在此之后，称量圆底烧瓶，现在包含顶部平底锅平衡上产生的油。

接下来，将包含水层组合的圆锥烧瓶放入冰水浴中。旋转烧瓶，同时缓慢地加入10摩尔盐酸溶液，直到形成白色乳液。使用移液器将一滴溶液转移到刚果红纸上，以测试其酸度。

纸应该变成蓝色。在此转移后，乳白色水乳液到250毫升分离烧瓶。确保乳液处于室温，然后使用每提取30毫升六烷进行两次液体抽吸。

将两种六烷提取物混合到一个干净的 100 毫升锥形烧瓶中。加入硫酸镁干燥溶液。通过玻璃漏斗中所含的长笛滤纸将溶液过滤到预重的 100 毫升圆形底部烧瓶中。

然后使用旋转蒸发器去除溶剂。在此之后，称量圆底烧瓶，现在包含顶部平底锅平衡上产生的油。使用电动香料研磨机研磨10克科雷亚反射叶20至30秒。

将地面植物材料转移到 250 毫升烧杯中。加入大约两克粗砂。将沙子和植物材料混合在一起，然后将其转移到一个波特过滤器的篮子中。

使用篡改轻轻压缩样品，确保不要压缩太多。将大约300毫升的35%乙醇加入浓缩咖啡机水箱。将波特过滤器装入咖啡机，并在咖啡机下方放置一个 250 毫升的烧杯。

然后收集大约100毫升的提取物。等待约一分钟，然后收集另外100毫升提取物。将混合物转移到冰浴中冷却。

使用水浴温度为 40 摄氏度的旋转蒸发器蒸发乙醇。接下来将水性提取物转移到分离漏斗。每提取一次，使用50毫升乙酸乙酯提取两次溶液。

将有机提取物组合在一起。加入硫酸镁，在烧瓶中旋转以干燥溶液。然后使用居中玻璃漏斗过滤溶液，并使用旋转蒸发器获得原油提取物。

在这个程序中，学生被分配丙酮和环丙烷的TLC溶剂比，并提供给纯标准的欧根醇和乙酰-欧根醇。进行TLC分析，考虑溶剂成分对保留系数的影响。最佳溶剂组合物通常介于 5% 至 20% 的丙酮环氧烷之间。

增量保留系数为 0.1 到 0.2。然后利用两种主要有机分子的不同酸基特性，通过液体萃取来分离它们。通常，在45%至65%的粗提取物的产量中分离，而乙酰-欧根醇的分离产量为5%至10%。

然后，学生利用优化的洗液剂，通过将提取的液体与TLC的纯参考样品进行比较，确定其液体提取的成功率。然后，高级学生将一半孤立的原油进行闪光柱色谱。虽然由于乙酰-尤根醇的紧密保留因素，很少实现将雌激素与乙酰-eugenol完全分离，但通常收集一些含有纯雌激素的馏分。

按照这个程序，可以执行核磁共振光谱和气相色谱质谱法等方法，对分离的化合物进行特征化。不要忘记，使用热液体、相对高的压力和腐蚀性液体可能很危险，因此应采取佩戴个人防护设备等预防措施。