Name: Drukkend warm Water extractie (PHWE) om te verkennen van natuurproducten chemie in het Undergraduate laboratorium in dienst (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2018-11-07T13:00:00.000+00:00
Duration: 9 min 48 s
Description: Leer drukkend warm water extractie (PHWE) voor natuurproductenchemie met een espressomachine. Deze methode extraheert eugenol uit kruidnagel en is ideaal voor onderwijs in het undergraduate laboratorium.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

De auteurs erkennen de School of Natural Sciences - chemie, Universiteit van Tasmanië en de School in de chemie, de Universiteit van Sydney voor financiële steun. B.J.D. en J.J. bedanken de Australische regering voor onderzoek Training programma beurzen.

Opmerking: Het is raadzaam dat alle procedures worden uitgevoerd in een zuurkast. Studenten dienen passende persoonlijke beschermingsmiddelen te allen tijde te dragen in het laboratorium en de veiligheidsinformatiebladen (SDS) dat elk reagens gekoppeld moeten worden geraadpleegd voordat gebruik.
1. PHWE van kruidnagel: isolatie van eugenol en acetyleugenol
<ol><li>Extractie van eugenol en acetyleugenol van kruidnagel
	<ol>
<li>Plaats grof gemalen kruidnagel (12,5 g) in een bekerglas van 250 mL.</li>
		<li>Zand (12,5 g) toevoegen aan de kruidnagel maalt en meng goed.</li>
		<li>Een portafilter (monster compartiment) verzamelen en laden van de mand met het gehele kruidnagel-zand mengsel. Licht comprimeren het monster met de stamper. Opmerking: Het mengsel niet te veel comprimeren of vloeistof zal stromen niet door.</li>
		<li>Plaats de portafilter in de espressomachine en plaats een schoon 250 mL-bekerglas eronder. Een 30% ethanol/H2O-oplossing aan het waterreservoir van de espressomachine toevoegen als het minder dan half vol is.</li>
		<li>Gebruik de espressomachine voor het verzamelen van 100 mL van het extract. Opmerking: Raadpleeg een instructeur als de machine lijkt te worden verstopt.</li>
		<li>Laat de portafilter klaar is vochtig en verwijder het uit de espressomachine. Let op: De maalt en metalen omgeving zullen warm zijn.</li>
		<li>Met behulp van een spatel, verwijder het teentje maalt uit de portafilter en weggooien in de Prullenbak.</li>
		<li>De residuele lichamen van de portafilter met H2O onder een kraan in de gootsteen spoelen en terug te sturen voor de volgende persoon te gebruiken.</li>
		<li>Koel de kruidnagel uitpakken in een ijsbad, totdat de temperatuur heeft verminderd tot ten minste 30 ° C.</li>
		<li>Plaats van het extract in een separatory trechter van 250 mL, voeg toe 30 mL hexaan en schud zachtjes.</li>
		<li>Plaats de scheitrechter in een ring-klem gemonteerd op de stand van een retort en laat de waterige en biologische lagen te scheiden dan verzamelen de waterige (onderste) laag terug in het bekerglas van 250 mL. Opmerking: Het kan duren tot 10 minuten voor de lagen om te scheiden. Studenten worden geadviseerd om het verrichten van oplosmiddelen optimalisatie van TLCs tijdens het wachten voor de eerste scheiding optreden (Zie stappen 1.2).</li>
		<li>De biologische (bovenste) laag (die het product bevat) overbrengen in een erlenmeyer van 250 mL schoon, en giet de onderlaag (waterige) terug in de trechter van de separatory.</li>
		<li>Pak de waterige laag nog eens twee keer met hexaan (2 x 30 mL).</li>
		<li>De (bovenste) organische lagen samenvoegen door de dezelfde kolf na elke extractie.</li>
		<li>Na de derde vloeistof-vloeistof extractie, giet het gecombineerde organische extract in de trechter van de separatory, en wassen met 100 mL H2O door schudden. Verzamelen van de (bovenste) organische laag in een erlenmeyer van 250 mL schoon en droog door toevoeging van MgSO4 en zwenken van de kolf.</li>
		<li>Het filteren van de daaruit voortvloeiende mengsel door gecanneleerde filterpapier vervat in een glazen trechter in een vooraf gewogen 250mL-rondbodemkolf. Opmerking: Het vaste residu (gehydrateerd MgSO4) kan worden weggegooid in de afvalstoffen.</li>
		<li>Het oplosmiddel (hexaan) verdampen uit de verzamelde filtraat met behulp van een rotatieverdamper (Bad watertemperaturen: 60 ° C, vacuüm druk: 350 mbar) en opnieuw wegen de kolf die de resulterende olie bevatten.</li>
	</ol></li>
	<li>Optimalisatie van dunne-laag chromatografie (TLC) oplosmiddel systeem Opmerking: Als een groep studenten zal worden een oplosmiddel systeem van 100:0 aceton: cyclohexaan tot toegewezen 0:100 aceton: cyclohexaan door de instructeur te identificeren van de verhouding waarmee de maximumresolutie van eugenol van acetyleugenol.<ol>
<li>Het verkrijgen van een TLC referentie oplossing van pure eugenol en acetyleugenol. Opmerking: De nodige TLC referentie oplossingen van pure eugenol en acetyleugenol werden voorbereid door lab technici voorafgaand aan de zitting van het lab.</li>
		<li>Markeer een basislijn ~1.5 cm vanaf de onderkant met een zacht potlood op een TLC-plaat. Mark uit drie even verdeelde punten.</li>
		<li>Gebruik een TLC spotter om ter plaatse een druppel van pure eugenol TLC referentie oplossing in één lane, een plek van zuivere acetyleugenol TLC referentie oplossing in de derde rijstrook en een plek voor elk in de tweede baan (de co plek).</li>
		<li>Controleren op de aanwezigheid van eugenol en acetyleugenol op de TLC-plaat bij het bekijken van de plaat onder een UV-lamp (254 nm) in de TLC kabinet bekijken. Opmerking: Moet er kleine (1-2 mm breed) zwarte vlekken op de plaat waar de TLC-standaardoplossingen werden gespot. Als geen spots of de vlekken vaag verschijnen, toepassing een andere plek van de passende oplossing voor TLC totdat een zwarte vlek onder UV-licht wordt waargenomen.</li>
		<li>Voeg 10 mL van de toegewezen oplosmiddel mengsel aan een schone, droge TLC jar. Opmerking: Zorg ervoor dat de oplosmiddelen hoogte in de pot niet ~ 1 cm overschrijden.</li>
		<li>Plaats de voorbereide TLC-plaat met pincet in de TLC kruik. Sluit het deksel van de pot. Opmerking: Het oplosmiddel moet liggen onder de basislijn van de TLC-plaat.</li>
		<li>Het toestaan van het oplosmiddel om te reizen van de TLC-plaat. Zodra het oplosmiddel ~ 1 cm van de bovenkant van de plaat is, de TLC-plaat uit de pot verwijderen met een pincet en markeer de regel van het oplosmiddel front met een potlood.</li>
		<li>Toestaan van het oplosmiddel te verdampen uit de TLC-plaat (~ 1 min), dan bekijken de TLC-plaat onder een UV-lamp (254 nm). Met behulp van een potlood, cirkel de zwarte vlekken op de TLC-plaat in acht genomen.</li>
		<li>Bereken de retentie factor (Rf) van eugenol en acetyleugenol door het verdelen van de afstand die is afgelegd door de verbinding door de afstand die is afgelegd door het oplosmiddel.</li>
		<li>Bereken het verschil tussen de Rf -waarden voor eugenol en acetyleugenol (ΔR-f).</li>
		<li>De resultaten delen met de rest van de klas. De waarden van de retentie overgenomen door medestudenten met andere oplosmiddelen ratio's opnemen.</li>
		<li>Bepaal welk oplosmiddel systeem best voor het analyseren van de ruwe eugenol oplossing en de daaropvolgende zuivering stappen. Opmerking: De beste TLC oplosmiddel verhouding zorgt voor de grootste scheiding tussen eugenol en acetyleugenol aangeduid door de grootste ΔRf -waarde. Als ΔRf wordt uitgezet tegen oplosmiddelen samenstelling, moet de grafiek lijken op een bell curve.</li>
	</ol></li>
	<li>Scheiding van eugenol en acetyleugenol door vloeistof-vloeistof extractie
	<ol>
<li>Hexaan (10 mL) toevoegen aan het ruwe eugenol-bevattende verkregen extract uit stap 1.1.17, en de daaropvolgende oplossing in een 250 mL separatory trechter giet.</li>
		<li>Spoel de Rondbodemkolf met hexaan (10 mL) en voeg dit toe aan de separatory trechter.</li>
		<li>Pak de hexaan-oplossing met 3 M waterige NaOH (2 x 25 mL) via vloeistof-vloeistof extractie. Verzamelen en combineren de waterige onder lagen in een conische kolf van 250 mL van elk extractie. Verzamelen van de organische laag in een conische kolf van 50 mL en droog door toevoeging van MgSO4 en zwenken van de kolf. Let op: NaOH is corrosief. Vermijd elk contact met de huid. Opmerking: Acetyleugenol blijft in de organische laag, terwijl eugenol nu in het alkalische waterig extract (onderste lagen is).</li>
		<li>Behouden de organische laag (organische oplossing A) voor een latere anayse van TLC.</li>
		<li>Swirl de erlenmeyer, waarin de alkalische waterige fractie uit stap 1.3.3 in een ijs-waterbad en voeg langzaam 10 M waterige HCl tot een witte emulsie ontstaat; Controleer het zuurgehalte met Congo rood papier, met behulp van een precisiepipet overbrengen van een daling van de oplossing op het papier van de pH (het moet wenden blauw). Let op: HCl is corrosief. Vermijd elk contact met de huid. Toevoeging van HCl kan leiden tot krachtige borrelen, HCl zorgvuldig moet worden toegevoegd de erlenmeyer op ijs te houden. Opmerking: Een totaal van 20-30 mL HCL (10 M van een waterige oplossing) worden vereist.</li>
		<li>Pak de melkachtig waterige emulsie met hexaan (2 x 30 mL), met behulp van vloeistof-vloeistof extractie in een scheiding van de kolf van 250 mL. Zorg ervoor dat de temperatuur van het waterig extract bij kamertemperatuur of hieronder voordat u toevoegt de hexaan. Het combineren van de twee hexaan-extracten in een conische kolf van schone 100 mL. Opmerking: De eugenol worden nu in de gecombineerde biologische (top) lagen (organische oplossing B).</li>
		<li>Toevoegen van MgSO4 te drogen organische oplossing B.</li>
		<li>Analyseren van organische oplossing A, organische oplossing B, pure eugenol TLC verwijzing en acetyleugenol TLC verwijzing door TLC met behulp van de geoptimaliseerde TLC oplosmiddel verhouding geïdentificeerd in de vorige sessie.</li>
		<li>Filtreer organische oplossing A en B door gecanneleerde filterpapier in aparte vooraf gewogen ronde onderkant flessen van 250mL. Gooi het vaste residu (gehydrateerd MgSO4) in het afval.</li>
		<li>Verwijder het oplosmiddel uit de ronde onderkant kolven met een rotatievacuümverdamper (Bad watertemperaturen: 60 ° C, vacuüm druk: 350 mbar).</li>
		<li>Voeg diethylether (5 mL) toe aan elk Rondbodemkolf en breng de gezuiverde acetyleugenol (organische oplossing A) en eugenol (organische oplossing B) in een flesje van het labelloze, preweighed met behulp van een trechter.</li>
		<li>Spoel de kolf met verdere diethylether (5 mL) in het flesje. Damp het oplosmiddel met een rotatievacuümverdamper (Bad watertemperaturen: 50 ° C, vacuüm druk 800 mbar) met een flacon bijlage. Opnemen van de opbrengst en de flacon adequaat etiket.</li>
		<li>Analyseren van organische oplossing A, organische oplossing B, pure eugenol TLC verwijzing en acetyleugenol TLC verwijzing door TLC met behulp van de geoptimaliseerde TLC oplosmiddel verhouding geïdentificeerd in de vorige sessie. Opmerking: Waterige oplossingen kunnen worden gegoten in de gootsteen voor verwijdering. Hexaan en ether afvalstoffen moet worden verwijderd in de niet-gechloreerde organische afval flessen.</li>
	</ol></li>
</ol>2. PHWE van Correa reflexa : isolatie van seselin en (+)-epoxysuberosin
<ol><li>
Sessie 1. PHWE van Correa reflexa
	<ol>
<li>Slijpen Correa reflexa bladeren (10 g) in een elektrische spice grinder en vervolgens het plantmateriaal grond overbrengen in een bekerglas van 250 mL. Opmerking: Slijpen 20-30 seconden moet duren.</li>
		<li>Voeg ~ 2 g grof zand aan de bekerglas plantmateriaal.</li>
		<li>Mix en pakje in de mand van de portafilter (monster compartiment). Het comprimeren van het monster met de stamper. Opmerking: Pak het monster niet te strak.</li>
		<li>Voeg ~ 300 mL 35% ethanol/H2O-oplossing aan de espresso machine tank.</li>
		<li>Plaats de portafilter in de espressomachine en plaats een schoon 250 mL-bekerglas eronder.</li>
		<li>Verzamelen van ~ 100 mL voor extract, ~ 1 minuut wachten en vervolgens verzamelen nogmaals 100 mL. Let op: De machine en de extracten zullen warm op dit punt.</li>
		<li>Dit mengsel in een ijsbad afkoelen en de ethanol met behulp van een rotatieverdamper verdampen (Bad watertemperaturen: ~ 40 ° C).</li>
		<li>Breng het waterig extract met separatory vultrechter en uittreksel met ethylacetaat (4 x 50 mL). Opmerking: Tijd kan nodig zijn om het toestaan van emulsies te scheiden tussen extracties uit te voeren.</li>
		<li>Combineren van de organische extracten, droog door het toevoegen van MgSO4 en wervelende de kolf, filteren met behulp van een glasfiltertrechter, en verdampen met behulp van een rotatieverdamper (Bad watertemperaturen: ~ 35 ° C) om het ruwe extract.</li>
		<li>Verkrijgen van een spectrum van de nucleaire magnetische resonantie (NMR) 1H (Zie de instructeur voor bijstand). 11
</li>
		<li>TLC analyses van het ruwe extract om een geschikt oplosmiddel systeem te isoleren van de verbindingen die zijn uitgepakt uit te voeren. Opmerking: TLC analyse is van overeenkomstige toepassing op de procedures die zijn beschreven in stap 1.2 uitgevoerd.</li>
	</ol>
</li>
	<li>
Sessie 2. Scheiding van seselin en (+)-epoxysuberosin door flash kolom-chromatografie11,19 Opmerking: Het volgende protocol impliceert het gebruik van flash kolom-chromatografie voor de scheiding van organische stoffen. Raadpleeg een instructeur om aan te tonen hoe pack een flash silicagel-kolom.<ol>
<li>Plaats de kolom (~ 30 mm diameter) in een klem gemonteerd op de stand van een retort. Plaats een erlenmeyer van 100 mL onder aan de kolom.</li>
		<li>Vullen van de kolom met silicagel (60 μm flash grade) tot een niveau van ~ 10 cm en voeg vervolgens hexanes (~ 100 mL) toe aan de kolom.</li>
		<li>Plaatsen van een glazen stop in de kolom, verwijder de kolom uit de klem en schud om een gier te verkrijgen. Plaats van de kolom in de klem en laat het mengsel te regelen.</li>
		<li>Open de kraan van de kolom en met behulp van een gas-adapter aangesloten op een persluchtleiding, leeg de kolom te laten ~ 2 mm oplosmiddel boven het bed van silica gel. Verwijderen van de gas-adapter en sluit de kraan.</li>
		<li>Gebruik de hexanes verzameld in de erlenmeyer (~ 5 mL) te wassen beneden een silica gel van de wanden van de kolom met een pipet van Pasteur voorzien van een rubber tussenschot.</li>
		<li>Herhaal stap 2.2.4 en vervolgens een klein laagje zand (~ 1 cm) toevoegen aan de kolom.</li>
		<li>Toevoegen van dichloormethaan (~ 1mL) aan op de maatkolf bevattende de ruwe extract uit stap 2.1.9. Zorgvuldig laden de daaropvolgende oplossing op de kolom met behulp van een pipet van Pasteur voorzien van een rubber tussenschot. Open de kraan van de kolom en het monster aan adsorberen op de silicagel.</li>
		<li>Herhaal stap 2.2.7 nog eens twee keer.</li>
		<li>Voeg zorgvuldig hexanes (~ 20 mL) toe aan de kolom. Herhaal stap 2.2.4.</li>
		<li>Voeg voorzichtig (~ 180 mL van een oplossing van het ethylacetaat/hexanes 15%). Open de kraan van de kolom en, met behulp van een gas-adapter aangesloten op een persluchtleiding, leeg de kolom te laten ~ 2 mm boven het bed van silica gel, het verzamelen van de breuken in reageerbuizen 10 mL oplosmiddel. Opmerking: Hiermee kunnen seselin worden geïsoleerd.</li>
		<li>Combineer de reageerbuis breuken met seselin in een kolf met ronde bodem van 250 mL en damp met behulp van een rotatieverdamper (Bad watertemperaturen: ~ 35 ° C). Opmerking: TLC analyse wordt gebruikt om dit te bepalen en wordt uitgevoerd door naar analogie met de procedures die zijn beschreven in stap 1,2.</li>
		<li>Voeg voorzichtig (~ 75 mL van een 25% ethylacetaat/hexanes-oplossing). Open de kraan van de kolom en, met behulp van een gas-adapter aangesloten op een persluchtleiding, leeg de kolom te laten ~ 2 mm boven het bed van silica gel, het verzamelen van de breuken in reageerbuizen 10 mL oplosmiddel. Nota: Dit zal toestaan (+)-epoxysuberosin worden geïsoleerd.</li>
		<li>Combineren van de reageerbuis breuken met (+)-epoxysuberosin in een 250 mL-ronde bodem kolf en verdampen met een rotatievacuümverdamper (Bad watertemperaturen: ~ 35 ° C). Opmerking: TLC analyse wordt gebruikt om dit te bepalen en wordt uitgevoerd door naar analogie met de procedures die zijn beschreven in stap 1,2.</li>
		<li>Monsters van de geïsoleerde bestanddelen worden geanalyseerd met behulp van NMR-spectroscopie. 11 Opmerking: NMR spectroscopie experimenten worden uitgevoerd door een lab technicus.</li>
	</ol>
</li>
</ol>

<ol><li>Newman, D. J., Cragg, G. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Natural+Products+as+Sources+of+New+Drugs+from+1981+to+2014%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Natural+Products%22%5BJournal%5D)">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/pubmed?term=((The+use+of+isolated+natural+products+as+scaffolds+for+the+generation+of+chemically+diverse+screening+libraries+for+drug+discovery%5BTitle%5D)+AND+%22Natural+Product+Reports%22%5BJournal%5D)">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/pubmed?term=((Underexplored+Opportunities+for+Natural+Products+in+Drug+Discovery%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Medicinal+Chemistry%22%5BJournal%5D)">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/pubmed?term=((Natural+product+isolation+-+how+to+get+from+biological+material+to+pure+compounds%5BTitle%5D)+AND+%22Natural+Product+Reports%22%5BJournal%5D)">Natural product isolation - how to get from biological material to pure compounds.</a> Natural Product Reports. 30, 525-545 (2013).</li>
<li>Sticher, O. Natural product isolation. 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/pubmed?term=((New+Method+for+the+Rapid+Extraction+of+Natural+Products%3A+Efficient+Isolation+of+Shikimic+Acid+from+Star+Anise%5BTitle%5D)+AND+%22Organic+Letters%22%5BJournal%5D)">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/pubmed?term=((Optimization+of+espresso+machine+parameters+through+the+analysis+of+coffee+odorants+by+HS-SPME-GC%2FMS%5BTitle%5D)+AND+%22Food+Chemistry%22%5BJournal%5D)">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/pubmed?term=((Practical+isolation+of+polygodial+from+Tasmannia+lanceolata%3A+a+viable+scaffold+for+synthesis%5BTitle%5D)+AND+%22Organic+Biomolecular+Chemistry%22%5BJournal%5D)">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="https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acs.jchemed.5b00476">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.publish.csiro.au/ch/ch15743">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="https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/slct.201602006">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/pubmed?term=((Extraction+of+carboxylic+acid-containing+diterpenoids+from+Dodonaea+viscosa+via+pressurised+hot+water+extraction%5BTitle%5D)+AND+%22Fitoterapia%22%5BJournal%5D)">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/pubmed?term=((Arbutin+Derivatives+Isolated+from+Ancient+Proteaceae%3A+Potential+Phytochemical+Markers+Present+in+Bellendena%2C+Cenarrhenes+and+Persoonia+Genera%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Natural+Products%22%5BJournal%5D)">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/pubmed?term=((Phytochemical+profile+of+the+rare%2C+ancient+clone+Lomatia+tasmanica+and+comparison+to+other+endemic+Tasmanian+species+L.+tinctoria+and+L.+polymorpha%5BTitle%5D)+AND+%22Phytochemistry%22%5BJournal%5D)">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="https://www.publish.csiro.au/CH/justaccepted/CH18265">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/pubmed?term=((ent-Labdane+Diterpenoids+from+Dodonaea+viscosa%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Natural+Products%22%5BJournal%5D)">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="https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S004040201731030X">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="https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/ed053p263">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="https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/jo00408a041">Rapid chromatographic technique for preparative separations with moderate resolution.</a> Journal of Organic Chemistry. , 2923-2925 (1978).</li>
</ol>

De auteurs hebben niets te onthullen.

De klassieke procedure voor het isoleren van eugenol van kruidnagel door stoomdestillatie is onderdeel van het programma laboratorium tussenliggende scheikunde aan de Universiteit van Sydney geweest voor decennia maar werd gemoderniseerd om PHWE methodologie in 2016 (Figuur 1) tewerk te stellen. 9 , 18 dit leverde een aantal voordelen. In de eerste plaats met behulp van huishoudelijke espressomachines in de labo-omgeving onmiddellijk...

De isolatie en identificatie van natuurlijke producten zijn van fundamenteel belang voor de wetenschappelijke gemeenschap en de samenleving meer in het algemeen. 1 Bioprospecting, het zoeken naar waardevolle organische moleculen in de natuur, blijft een onmisbaar proces in de ontdekking van nieuwe drug leads en potentiële therapeutische agenten. Geschat wordt dat vanaf 1981-2014 ~ 75% van alle goedgekeurde klein molecuul farmaceutische drugs werden natuurproducten, natuurlijke product afkomstige of natuurlijke product-geïnspireerd. 1 voorts natuurproducten beschikken over enorme structurele en chemische diversiteit. Om deze reden vertegenwoordigen zij ook waardevolle chemische steigers die direct kunnen worden gebruikt in de organische synthese of in de ontwikkeling van chirale ligand en katalysatoren. 2 , 3
Relatief tijdrovende procedures zoals maceratie Soxhlet extractie en stoomdestillatie hebben van oudsher de steunpilaar van onderzoek gericht op het isolement van secundaire metabolieten van planten. 4 modernere technieken van de extractie, met inbegrip van versnelde solvent extractie, hebben gericht op de vermindering van de winning keer en tot oprichting van groenere protocollen. 4 , 5 in 2015, een originele drukkend warm water-extractiemethode (PHWE) werd gemeld. 6 deze techniek gebruikt een ongewijzigde huishoudelijke espressomachine ter vergemakkelijking van de snelle en vooral efficiënte winning van shikiminezuur zuur van steranijs. Espressomachines zijn specifiek ontworpen en gebouwd om uittreksel van organische moleculen uit adequaat grond koffiebonen. Om dit, deze instrumenten warmte water bij temperaturen tot 96 ° C en druk van meestal 9 bar. 7 met dit in gedachten, het is misschien niet verrassend dat espressomachines kunnen worden gebruikt om natuurproducten efficiënt te extraheren uit een scala van plantaardig materiaal.
Latere studies waarbij allerlei soorten terrestrische planten hebben aangetoond dat de capaciteit van deze techniek PHWE efficiënt uitpakken van natuurlijke producten in een relatief brede polariteit scala. 6 , 8 , 9 , 10 , 11 , 12 , 13 , 14 , 15 voorts verbindingen met enigszins gevoelig functionele groepen, zoals aldehyden, epoxiden, glycosiden en potentieel epimerizable stereogenic centra werden meestal niet beïnvloed door het extractieproces. Het complementaire karakter van deze techniek ten opzichte van meer traditionele methoden is ook aangetoond. 12 , 16 deze PHWE methode heeft ook tewerkgesteld te isoleren multi gram hoeveelheden van natuurlijke producten, die zijn gebruikt voor het bereiden van roman natuurproduct derivaten en in ingewikkelde molecuul synthese meer in het algemeen. 8 , 11 , 17
Het was vastgesteld dat deze nieuwe PHWE methode zou kunnen dienen als een nuttig leermiddel die kan worden opgenomen in het undergraduate laboratorium. Dit is primair afgeleid van de snelle aard van deze techniek ten opzichte van de traditionele extractiemethoden die vaak onverenigbaar met de tijdsdruk undergraduate laboratoriumexperimenten is gekoppeld zijn. Bijgevolg is deze techniek verdrongen de traditionele undergraduate chemie laboratorium experiment, gericht op de winning van eugenol uit teentjes dienst stoomdestillatie op de Universiteit van Tasmanië. 9 , 18 sinds die tijd, variaties van dit experiment zijn overgenomen door andere universiteiten en een gemodificeerde experiment, gericht op de PHWE van kruidnagel nu functies in het programma van de laboratorium undergraduate scheikunde aan de Universiteit van Sydney (vide infra ).
Om aan te tonen de uitvoerbaarheid en de haalbaarheid van het gebruik van deze nieuwe benadering van de PHWE voor onderwijsdoeleinden, zijn twee protocollen ingediend als onderdeel van deze studie. Het eerste deel van dit verslag wijst op een experiment op de PHWE van eugenol en acetyleugenol van kruidnagel die deel van het programma van het tweede jaar undergraduate laboratorium aan de Universiteit van Sydney (Figuur 1 uitmaakt). Dit experiment dient om studenten kennismaken met chemie van natuurproducten terwijl de ontwikkeling van fundamentele praktische vaardigheden. Het tweede deel beschikt over een experiment op de PHWE van de endemische Australische plantensoorten Correa reflexa dat deel van het programma van de derdejaars undergraduate laboratorium aan de Universiteit van Tasmanië (Figuur 2 uitmaakt). Dit experiment is ontworpen om te simuleren van natuurproducten bioprospecting en versterking van de kern laboratoriumtechnieken. 11

<table><tbody><tr><td>espresso machines</td><td>Breville/Sunbeam</td><td>Breville espresso machine model 800ES / Sunbeam EM3820 Caf&eacute; Espresso II</td><td></td></tr><tr><td>rotary evporators</td><td>Buchi and Heidolph</td><td></td><td></td></tr><tr><td>cloves (plant material)</td><td>Dijon Food Pty Ltd</td><td></td><td>Kloven moeten worden gemalen in een keukenmachine voor studenten.</td></tr><tr><td>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><td>sand</td><td>Ajax</td><td>1199</td><td></td></tr><tr><td>ethanol</td><td>Redoc Chemicals</td><td>E95 F3</td><td></td></tr><tr><td>hexanes</td><td>Ajax</td><td>251</td><td></td></tr><tr><td>magnesium sulfate</td><td>Ajax</td><td>1548</td><td></td></tr><tr><td>diethyl ether</td><td>Merck</td><td>1009215000</td><td></td></tr><tr><td>silica on aluminium TLC plates</td><td>Merck</td><td>1055540001</td><td></td></tr><tr><td>eugenol</td><td>Merck</td><td>1069620100</td><td></td></tr><tr><td>eugenyl acetate</td><td>Aldrich</td><td>W246905</td><td></td></tr><tr><td>acetone</td><td>Redox Chemicals</td><td>Aceton13</td><td></td></tr><tr><td>cyclohexane</td><td>ChemSupply</td><td>CA019</td><td></td></tr><tr><td>silica gel 60</td><td>Trajan</td><td>5134312</td><td>40 - 63um (230-400mesh)</td></tr><tr><td>Congo red paper</td><td>ChemSupply</td><td>IS070-100S</td><td></td></tr><tr><td>32% hydrochloric acid</td><td>Ajax</td><td>256</td><td></td></tr></tbody></table>

drukkend warm water extractie (phwe) om te verkennen van natuurproducten chemie in het undergraduate laboratorium in dienst

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

Een onlangs ontwikkelde drukkend warm water (PHWE) extractiemethode die gebruik maakt van een ongewijzigde huishoudelijke espressomachine om natuurproducten onderzoek gebleken ook toepassingen als een effectieve pedagogisch instrument. Deze techniek is in het bijzonder gebruikt om tweede - en derdejaars studenten kennismaken met aspecten van de chemie van natuurproducten in het laboratorium. In dit verslag twee experimenten worden gepresenteerd: de PHWE van eugenol en acetyleugenol van kruidnagel en de PHWE van seselin en (+)-epoxysuberosin van de endemische Australische plantensoorten Correa reflexa. Deze experimenten door PHWE, het ruwe teentje extract, verrijkt met eugenol en acetyleugenol, op 4-9% w/w van kruidnagel is verkregen door tweedejaars studenten, seselin en (+)-epoxysuberosin werden geïsoleerd in opbrengsten van maximaal 1,1% w/w en 0,9% w/w van C. reflexa door derdejaars studenten. De voormalige oefening werd ontwikkeld als een vervanging voor het traditionele stoom distillatie experiment dat het verstrekken van een inleiding tot de extractie en afscheiding technieken, terwijl de laatstgenoemde activiteit geleid-onderzoek onderwijsmethoden featured in een poging om te simuleren natuurproducten bioprospecting. Dit is primair afgeleid van de snelle aard van deze techniek PHWE ten opzichte van traditionele extractiemethoden die vaak onverenigbaar met de tijdsdruk undergraduate laboratoriumexperimenten is gekoppeld zijn. Deze snelle en praktische PHWE-methode kan worden gebruikt om efficiënt isoleren van verschillende klassen van organische moleculen uit een aantal plantensoorten. Het complementaire karakter van deze techniek ten opzichte van meer traditionele methoden is ook eerder aangetoond.

PHWE van kruidnagel. Wanneer u probeert uit te voeren van de vloeistof-vloeistof extractie stap, tegengekomen studenten vaak emulsies (de toevoeging van pekel was meestal niet effectieve). In dit stadium, studenten werden instructies hebt ontvangen laat het mengsel in de scheitrechter staan terwijl ze de effecten van eluens samenstelling op de scheiding van eugenol en acetyleugenol onderzocht van TLC. Opgemerkt moet worden dat hexaan met heptaan of dichloormethaan in de vloeistof-vloeisto...

Hier, hanteren wij een drukkend warm water (PHWE) extractiemethode, die gebruik maakt van een ongewijzigde huishoudelijke espressomachine om studenten kennismaken met natuurproducten chemie in het laboratorium. Twee experimenten worden gepresenteerd: PHWE van eugenol en acetyleugenol van kruidnagel en PHWE van seselin en (+)-epoxysuberosin van de Australische plant Correa reflexa.

Drukkend warm Water extractie (PHWE) om te verkennen van natuurproducten chemie in het Undergraduate laboratorium in dienst

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

Deze techniek is een inherent praktische en efficiënte strategie voor de winning van natuurlijke producten in de isolatiechemie. En we denken dat het een nuttig en gratis extractie-instrument is. Omdat dit een snel stroomproces is, wordt het extract slechts voor een korte periode verwarmd en wordt de extractie van hardnekkige plantenpigmenten die de zuivering vaak bemoeilijken, geminimaliseerd.Wij denken dat deze techniek is zeer geschikt voor het mogelijk maken van chemo taxonomische bemonstering in aanvulling op medicinale chemie door het vergemakkelijken van bio prospectie dat is het zoeken naar waardevolle moleculen in de natuur. Visuele demonstratie van deze methode is belangrijk omdat een monstervoorbereiding in extractiestappen het meest effectief visueel wordt uitgelegd. Dit versterkt ook de eenvoud van de extractie en het juiste gebruik ervan in de undergraduate laboratoriumomgeving.Doe 12,5 gram grof gemalen kruidnagel in een bekerglas van 250 milliliter. Voeg 12,5 gram zand toe en meng goed. Verzamel vervolgens een portafilter en laad de mand met het hele kruidnagel- en zandmengsel.Gebruik een sabotage om het monster licht te comprimeren om ervoor te zorgen dat het niet

employing-pressurized-hot-water-extraction-phwe-to-explore-natural

Research

JoVE Journal

Chemistry

Scheikunde

Voorbijgaande heterologe expressie van biosynthetic enzymen in Nicotiana benthamiana bladeren kunt doorschakelen endogene leveringen van 2,3-oxidosqualene op de productie van nieuwe producten van hoogwaardige triterpene. Hierin is beschreven van een gedetailleerd protocol voor snelle (5 dagen) preparative-schaal productie van triterpenen en analogen met behulp van dit krachtige plantaardige platform.

Voorbijgaande expressie in Nicotiana Benthamiana verlaat voor de productie van de Triterpene op een voorbereidende schaal

Isothermische titratiecalorimetrie maatregelen warmtestroom vrijgelaten of geabsorbeerd in chemische reacties. Deze methode kan worden gebruikt voor enzym-katalyse kwantificeren. In deze paper, het protocol voor instrumentale setup, experiment loopt, en data-analyse wordt in het algemeen beschreven en toegepast op de karakterisering van enzymatische hydrolyse van ureum door jack bean urease.

Hot Biologische Katalyse: Isothermisch titratiecalorimetrie om enzymatische reacties karakteriseren

We beschrijven de vorming van chemische tuinen via injectie-experimenten die laboratoriumsimulaties mogelijk maken van natuurlijke chemische tuinsystemen die zich vormen bij onderwater hydrothermale bronnen.

Chemische Gardens als doorstroomreactoren simuleren Natural Hydrothermal Systems

Hier presenteren we een protocol voor directe, vroege guanidinylatiestad die een snelle totale synthese van aminoguanidine-bevattende kleine organische moleculen mogelijk maakt. Een geavanceerd synthetisch intermediair dat werd gebruikt bij de synthese van een bloedstollingsfactor XIa-remmer, werd bereid volgens dit protocol.

Een Direct, Early Stage Guanidinylation protocol voor de synthese van complexe-Aminoguanidine bevattende Natural Products

Dit werk geeft een protocol voor vloeistofverwerking en monsterintroductiemethode een microkanaal in situ time-of-flight secundaire ionen massaspectrometrie analyse van biomoleculen eiwit in een waterige oplossing.

In Situ karakterisering van gehydrateerde Eiwitten in Water door SALVI en ToF-SIMS

Dit protocol geeft de belangrijkste stappen voor de bioconjugatie van een cysteïne bevattend eiwit een maleïmide, zoals zuivering reagens, reactieomstandigheden, bioconjugaat zuivering en karakterisering bioconjugaat.

Eiwitsynthese Bioconjugaten<em&gt; via</em&gt; Cysteïne-maleïmide Chemistry

Dit document presenteert experimentele methode biobrandstoffen en biochemicaliën van canola olie gemengd met een fossiele bij aanwezigheid van een katalysator bij milde temperaturen te produceren. Gasvormige, vloeibare en vaste producten van een reactie-eenheid worden gekwantificeerd en gekarakteriseerd. Conversie en individuele product opbrengsten worden berekend en gerapporteerd.

Laboratorium productie van biobrandstoffen en Biochemicals uit een Koolzaadolie door middel van katalytisch kraken Conversion

Een eenvoudig en niet-destructieve techniek, die maatregelen het gemiddelde gehalte aan drug stoffen in geformuleerde geneesmiddelen met fluor met behulp van lage-veld fluor-19 (19F) tijdsdomein (TD) nucleaire magnetische resonantie (NMR) wordt hier gepresenteerd. De techniek kan worden toegepast voor de ontwikkeling en productie van drugs in de farmaceutische industrie.

Toepassing en methodologie van de niet-destructieve 19F tijdsdomein NMR techniek voor het meten van de inhoud in fluor-bevattende geneesmiddelen

Door in situ vloeistof Scanning elektronen microscopie presenteren we een procedure voor real-time beeldvorming en elementaire samenstelling analyse van böhmiet deeltjes in gedeïoniseerd water.

In Situ Karakterisering van böhmiet deeltjes in het Water met behulp van vloeibare SEM

Presenteren wij onze een apparaat op basis van hot-wire ontsteking in een hydrofoor behuizing en een bijbehorende methodologie om de minimale druk vereist voor het opwekken van duurzame verbranding in op basis van water emulsie explosieven te meten. Deze methode verbetert de karakterisering van het product als u wilt toestaan dat een hen meer om veilig te gebruiken tijdens het pompen en mengen van operaties.

Minimum druk van watergebaseerde emulsie explosieven branden

Leer drukkend warm water extractie (PHWE) voor natuurproductenchemie met een espressomachine. Deze methode extraheert eugenol uit kruidnagel en is ideaal voor onderwijs in het undergraduate laboratorium.

Drukkend warm Water extractie (PHWE) om te verkennen van natuurproducten chemie in het Undergraduate laboratorium in dienst

Meer video's verkennen