Isolasjon og identifikasjon av naturlige produkter er av grunnleggende betydning for det vitenskapelige miljøet og samfunnet generelt. ¹ Bioprospecting, Søk etter verdifulle organiske molekyler som finnes i naturen, forblir en uunnværlig prosess i oppdagelsen av nye stoffet kunder og potensielle terapeutiske agenter. Det anslås at fra 1981-2014, ~ 75% av alle godkjente små molekyl legemidler var naturlige produkter, naturlig produkt-avledet eller naturlig produkt-inspirert. ¹ videre naturlige produkter har enorme strukturelle og kjemiske mangfoldsdirektoratet. Derfor representerer de også verdifulle kjemiske stillaser som kan brukes direkte i Organisk syntese eller utvikling av chiral ligander og katalysatorer. ^{2 , 3}

Relativt tidkrevende prosedyrer som maserasjon, Soxhlet utvinning og damp destillasjon har tradisjonelt vært bærebjelke i forskningen fokusert på isolasjon av sekundær metabolitter fra planter. ⁴ mer moderne utvinning teknikker, inkludert akselerert løsemiddel utvinning, har fokusert på å redusere utvinning ganger og etablere grønnere protokoller. ^{4 , 5} i 2015, en opprinnelige trykksatt varmtvann utvinning (PHWE) metoden ble rapportert. ⁶ denne teknikken ansatt en uendret husholdning espressomaskin til rette for rask og spesielt effektiv utvinning av shikimic syre fra stjerneanis. Espressomaskiner er spesielt utviklet og konstruert for å trekke ut organiske molekyler fra riktig bakken kaffebønner. Å oppnå dette, disse instrumenter varme vann ved temperaturer opp til 96 ° C og presset av vanligvis 9 bar. ⁷ med dette i tankene er det kanskje ikke overraskende at espressomaskiner kan brukes til å effektivt pakke naturlige produkter fra en rekke plantemateriale.

Studier som involverer en rekke bakkesendte plantearter har vist kapasiteten til denne PHWE teknikken å effektivt pakke naturlige produkter over et relativt bredt polaritet spekter. ^{6 , 8 , 9 , 10 , 11 , 12 , 13 , 14 , 15} videre forbindelser som inneholder noe følsom funksjonelle grupper, som aldehyder, epoksider, glykosider og potensielt epimerizable stereogenic sentre var vanligvis upåvirket av utpakkingen. Utfyllende natur denne teknikken i forhold til mer tradisjonelle metoder har også blitt demonstrert. ^{12 , 16} dette PHWE metoden har også vært ansatt å isolere flere gram mengder av naturlige produkter, som har blitt brukt til å forberede romanen naturprodukt derivater og komplekse molekyl syntese mer generelt. ^{8 , 11 , 17}

Det ble oppdaget at denne nye PHWE-metoden kan tjene som et nyttig pedagogisk verktøy som kunne innarbeides i undergraduate laboratoriet. Hovedsakelig avledet fra rask natur denne teknikken i forhold til tradisjonelle utvinning metodene som er ofte inkompitabel med tidspress forbundet med lavere laboratorieforsøk. Derfor fortrengt denne teknikken tradisjonell undervisning kjemi laboratory eksperimentet fokusert på utvinning av eugenol fra fedd ansette damp destillasjon på University of Tasmania. ^{9 , 18} siden den gangen-varianter av dette eksperimentet har blitt adoptert av andre universiteter og en modifisert eksperimentet fokuserer på PHWE av cloves nå funksjoner i programmet undergraduate kjemi laboratorium ved University of Sydney (vide infrarød ).

For å vise de praktiske og gjennomførbarheten ved å bruke denne nye PHWE tilnærming til undervisning formål, er to protokollene presentert som en del av denne studien. Den første delen av denne rapporten belyser et eksperiment på PHWE eugenol og acetyleugenol fra fedd som er en del av programmet andre år undergraduate laboratorium ved University of Sydney (figur 1). Dette eksperimentet tjener til å introdusere elevene til naturprodukter kjemi samtidig utvikle grunnleggende praktiske ferdigheter. Den andre delen har et eksperiment på PHWE av endemisk australske plantearter Correa reflexa som er en del av programmet tredje års undervisning laboratorium ved University of Tasmania (figur 2). Dette eksperimentet er utformet for å simulere naturprodukter bioprospecting og forsterke kjernen laboratorium teknikker. ¹¹