생약은 천연물이기 때문에 산지, 기후, 재배조건, 경작기간 및 건조방법 등에 따라 그 품질이 서로 다르다. 그러나 생약을 의약품으로 사용할 경우에는 품질을 적정하게 유지하여 안전성·유효성을 확보하여야 하는 것이 의약품이 갖추어야 할 필수사항이다. 생약의 품질평가는 오감에 의한 관능검사와 생약의 특성에 따른 건조감량, 회분시험, 함유성분의 확인 및 함량시험 등 이화학적 평가를 하고 있다. 근년에는 중국산 한약재의 수입이 급증하여 동일명칭의 생약이라도 한국 및 중국에서 사용하는 기원식물이 다른 경우도 있어 유사생약 및 이명 등에 의한 혼란과 위품의 혼입 등으로 과학적인 품질관리 필요성이 대두되고 있는 실정이다. 본 연구에서는 생약의 품질평가에 근적외선 ...
생약은 천연물이기 때문에 산지, 기후, 재배조건, 경작기간 및 건조방법 등에 따라 그 품질이 서로 다르다. 그러나 생약을 의약품으로 사용할 경우에는 품질을 적정하게 유지하여 안전성·유효성을 확보하여야 하는 것이 의약품이 갖추어야 할 필수사항이다. 생약의 품질평가는 오감에 의한 관능검사와 생약의 특성에 따른 건조감량, 회분시험, 함유성분의 확인 및 함량시험 등 이화학적 평가를 하고 있다. 근년에는 중국산 한약재의 수입이 급증하여 동일명칭의 생약이라도 한국 및 중국에서 사용하는 기원식물이 다른 경우도 있어 유사생약 및 이명 등에 의한 혼란과 위품의 혼입 등으로 과학적인 품질관리 필요성이 대두되고 있는 실정이다. 본 연구에서는 생약의 품질평가에 근적외선 분광분석법을 이용하여 보다 신속하고 과학적인 방법을 개발하고자 하였다. 현재 생약의 회분함량 및 건조감량시험은 분석시간이 많이 요구되기 때문에 근적외선 분광분석법을 적용하여 신속, 간편하고 비파괴적으로 분석하는 연구를 수행하였다. 또 서로 다른 종의 생약은 각기 다른 성분들의 함유하고 있어 스펙트럼이 달라지는 점을 기본 원리로 하여 외형상 구분하기 어려운 생약을 확인할 수 있는 가능성을 검토하였으며, 서로 같은 종의 생약이라도 산지나 재배조건에 따라 성분이나 외형이 달라지는 점을 이용하여 생약의 원산지 판별 연구를 시도하였다. 이 연구에는 본 연구실에서 개발한 근적외선 분광기를 사용하였으며 이로부터 얻은 주요 연구결과는 다음과 같다. 녹용의 회분함량 및 건조감량시험에 대하여 부분최소자승회귀 분석을 이용하여 분석모델을 개발하였다. 회분함량시험 모델은 표준오차 1.43 %, 건조감량시험 모델은 표준오차 0.35% 였다. 개발한 분석모델을 바리데이션하였을 때 정확한 모델을 찾는 데는 더 많은 연구를 수행해야 할 것으로 고려되지만 현재 사용하고 있는 규격시험방법과 비교하면 정밀성은 우수한 것으로 나타났다. 관능검사로 판별이 어려운 생약의 확인시험에 SIMCA법을 적용하였다. 구기자와 산수유, 당귀와 천궁을 대상 생약으로 모델을 만들고 모델에 사용하지 않은 새로운 검체로 모델을 검증한 결과 100% 정확한 판별율을 얻었다. 또한 국내산과 수입산 당귀의 원산지 판별에 SIMCA법을 적용하였다. 분석 모델을 만들고 검증한 다음 실제 새로운 검체에 적용시킨 결과 100% 정확한 판별율을 얻었다. 이상의 연구결과는 근적외선 분광분석법이 생약의 품질관리에 있어 정량 뿐만 아니라 유사 생약 판별, 원산지 판별 등에 응용될 수 있는 가능성을 보여 주었다. 따라서 본 연구의 결과는 생약의 품질관리에 실제 적용이 가능할 것으로 사료되며 다른 여러 가지 생약에 대한 응용 등 향후 추진될 연구의 기초 자료가 될 수 있을 것으로 생각된다.
생약은 천연물이기 때문에 산지, 기후, 재배조건, 경작기간 및 건조방법 등에 따라 그 품질이 서로 다르다. 그러나 생약을 의약품으로 사용할 경우에는 품질을 적정하게 유지하여 안전성·유효성을 확보하여야 하는 것이 의약품이 갖추어야 할 필수사항이다. 생약의 품질평가는 오감에 의한 관능검사와 생약의 특성에 따른 건조감량, 회분시험, 함유성분의 확인 및 함량시험 등 이화학적 평가를 하고 있다. 근년에는 중국산 한약재의 수입이 급증하여 동일명칭의 생약이라도 한국 및 중국에서 사용하는 기원식물이 다른 경우도 있어 유사생약 및 이명 등에 의한 혼란과 위품의 혼입 등으로 과학적인 품질관리 필요성이 대두되고 있는 실정이다. 본 연구에서는 생약의 품질평가에 근적외선 분광분석법을 이용하여 보다 신속하고 과학적인 방법을 개발하고자 하였다. 현재 생약의 회분함량 및 건조감량시험은 분석시간이 많이 요구되기 때문에 근적외선 분광분석법을 적용하여 신속, 간편하고 비파괴적으로 분석하는 연구를 수행하였다. 또 서로 다른 종의 생약은 각기 다른 성분들의 함유하고 있어 스펙트럼이 달라지는 점을 기본 원리로 하여 외형상 구분하기 어려운 생약을 확인할 수 있는 가능성을 검토하였으며, 서로 같은 종의 생약이라도 산지나 재배조건에 따라 성분이나 외형이 달라지는 점을 이용하여 생약의 원산지 판별 연구를 시도하였다. 이 연구에는 본 연구실에서 개발한 근적외선 분광기를 사용하였으며 이로부터 얻은 주요 연구결과는 다음과 같다. 녹용의 회분함량 및 건조감량시험에 대하여 부분최소자승회귀 분석을 이용하여 분석모델을 개발하였다. 회분함량시험 모델은 표준오차 1.43 %, 건조감량시험 모델은 표준오차 0.35% 였다. 개발한 분석모델을 바리데이션하였을 때 정확한 모델을 찾는 데는 더 많은 연구를 수행해야 할 것으로 고려되지만 현재 사용하고 있는 규격시험방법과 비교하면 정밀성은 우수한 것으로 나타났다. 관능검사로 판별이 어려운 생약의 확인시험에 SIMCA법을 적용하였다. 구기자와 산수유, 당귀와 천궁을 대상 생약으로 모델을 만들고 모델에 사용하지 않은 새로운 검체로 모델을 검증한 결과 100% 정확한 판별율을 얻었다. 또한 국내산과 수입산 당귀의 원산지 판별에 SIMCA법을 적용하였다. 분석 모델을 만들고 검증한 다음 실제 새로운 검체에 적용시킨 결과 100% 정확한 판별율을 얻었다. 이상의 연구결과는 근적외선 분광분석법이 생약의 품질관리에 있어 정량 뿐만 아니라 유사 생약 판별, 원산지 판별 등에 응용될 수 있는 가능성을 보여 주었다. 따라서 본 연구의 결과는 생약의 품질관리에 실제 적용이 가능할 것으로 사료되며 다른 여러 가지 생약에 대한 응용 등 향후 추진될 연구의 기초 자료가 될 수 있을 것으로 생각된다.
The quality of herbal medicines varies according to the habitat, climate, duration of cultivation and drying method since the herbal medicines are natural products. But it is necessary that herbal medicines reasonably maintain the good quality and assure the safety and effectiveness. There are major...
The quality of herbal medicines varies according to the habitat, climate, duration of cultivation and drying method since the herbal medicines are natural products. But it is necessary that herbal medicines reasonably maintain the good quality and assure the safety and effectiveness. There are major two categories in the quality control of herbal medicines ; one is a morphologic assessment and the other is the physicochemical test. Morphologic assessment is determined by examining the appearance of samples by human five senses and the physico-chemical test is performed regarding to loss on drying, total ash content, identification of components and quantitative analysis of index component by properties of individual herbal medicines. Recently, many herbal medicines are imported from foreign country such as China and shows many conflict problems. Some herbal medicine use the same name eventhough different species such as Angelicae Radix. There are also some difficulty to distinguish the country origin due to similar morphology and effectiveness. Therefore, it is essential that quality control of herbal medicines is performed on the basis of scientific analysis and technique. The quality control of herbal medicines using those existing analytical methods such as total ash content and loss on drying requires so many time-consuming steps for sample preparation. Therefore, there is the strong demand for more precious and rapid instrumental technique. In this paper, Near-Infrared spectroscopy which is an excellent alternative and rapid analytical method was applied to the quality assessment of herbal medicines. The spectrum in the range of near-infrared shows the fingerprint pattern of each herbal medicine according to their own constituents and this properties are applied to the identification of different herbal species having similar appearances, and to the discrimination of geographical origin using near-infrared spectroscopy in this paper. The near-infrared spectrometer developed by our laboratory was used in this study, and the result are as follows. Partial least squares regression (PLSR) was applied to determine ash content and loss on drying of deer antler (Cervus elaphus). Both the ash content and the loss on drying prediction results showed the good correlation with the reference method with a standard error of prediction (SEP) of 1.43% and 0.35%, respectively. Soft independence modeling of class analogies (SIMCA) was used to identify some herbal medicines that are very similar to the naked eye even though they are classified to different species. The SIMCA model applied to Lycii Fructus : Corni Fructus and Angelicae gigantis Radix : Cnidii Rhizoma was developed in this study and each herbal medicine was identified with 100% accuracy based on this model. Moreover SIMCA was applied to develop discrimination of Angelicae Radix according to geographical origin. The result with 100% accuracy was performed applied to the unknown sample with this SIMCA model. The overall results sufficiently demonstrate that NIR spectroscopy can be used for the determination of the quantitative analysis of herbal medicines, the identification of similar herbal medicines and discrimination of the geographical origin and so on. Therefore this paper considered as a draft for further study help to fulfill the on-line quality assessment on various herbal medicines using NIR spectroscopy in the combined with chemometrics techniques.
The quality of herbal medicines varies according to the habitat, climate, duration of cultivation and drying method since the herbal medicines are natural products. But it is necessary that herbal medicines reasonably maintain the good quality and assure the safety and effectiveness. There are major two categories in the quality control of herbal medicines ; one is a morphologic assessment and the other is the physicochemical test. Morphologic assessment is determined by examining the appearance of samples by human five senses and the physico-chemical test is performed regarding to loss on drying, total ash content, identification of components and quantitative analysis of index component by properties of individual herbal medicines. Recently, many herbal medicines are imported from foreign country such as China and shows many conflict problems. Some herbal medicine use the same name eventhough different species such as Angelicae Radix. There are also some difficulty to distinguish the country origin due to similar morphology and effectiveness. Therefore, it is essential that quality control of herbal medicines is performed on the basis of scientific analysis and technique. The quality control of herbal medicines using those existing analytical methods such as total ash content and loss on drying requires so many time-consuming steps for sample preparation. Therefore, there is the strong demand for more precious and rapid instrumental technique. In this paper, Near-Infrared spectroscopy which is an excellent alternative and rapid analytical method was applied to the quality assessment of herbal medicines. The spectrum in the range of near-infrared shows the fingerprint pattern of each herbal medicine according to their own constituents and this properties are applied to the identification of different herbal species having similar appearances, and to the discrimination of geographical origin using near-infrared spectroscopy in this paper. The near-infrared spectrometer developed by our laboratory was used in this study, and the result are as follows. Partial least squares regression (PLSR) was applied to determine ash content and loss on drying of deer antler (Cervus elaphus). Both the ash content and the loss on drying prediction results showed the good correlation with the reference method with a standard error of prediction (SEP) of 1.43% and 0.35%, respectively. Soft independence modeling of class analogies (SIMCA) was used to identify some herbal medicines that are very similar to the naked eye even though they are classified to different species. The SIMCA model applied to Lycii Fructus : Corni Fructus and Angelicae gigantis Radix : Cnidii Rhizoma was developed in this study and each herbal medicine was identified with 100% accuracy based on this model. Moreover SIMCA was applied to develop discrimination of Angelicae Radix according to geographical origin. The result with 100% accuracy was performed applied to the unknown sample with this SIMCA model. The overall results sufficiently demonstrate that NIR spectroscopy can be used for the determination of the quantitative analysis of herbal medicines, the identification of similar herbal medicines and discrimination of the geographical origin and so on. Therefore this paper considered as a draft for further study help to fulfill the on-line quality assessment on various herbal medicines using NIR spectroscopy in the combined with chemometrics techniques.
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