[논문]단삼(丹蔘)으로부터 항균물질의 분리

한완수

단삼(丹蔘)으로부터 항균물질의 분리
Isolation of Antimicrobial Compounds from Salvia miltiorrhiza Bunge 원문보기

韓國藥用作物學會誌 = Korean journal of medicinal crop science, v.12 no.3, 2004년, pp.179 - 182

초록
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단삼(丹蔘)을 bioassay-directed fractionation에 의한 에탄올 추출물의 클로로포롬 분획물을 silica gel column chromatography, recycling preparative-HPLC 등을 실시하여 항균활성을 나타내는 2개의 화합물을 분리하여 이화학적 성상 및 spectra data (IR,$^1H-NMR,\;^{13}C-NMR$ 및 Mass)에 의해 각각 Cryptotanshinone과 dihydrotanshinone I으로 동정하였으며, 이들 화합물의 항균성 (MIC)은 각각 S. epidermidis에 대하며 $6.3,\;3.1\;{\mu}g/ml$와 S. pyogenes에 대해 $6.3\;{\mu}g/ml$로 비교적 높은 활성을 나타내어 항생제로서 개발 가능성을 보여주었다.

Abstract ▼ AI-Helper

Bioassay-directed fractionation of the dried roots of Salvia miltiorrhiza led to the isolation of abietane tanshinones, cryptotanshinone and dibydrotanshinone I. Their structures were elucidated using $^1H-\;and\;^{13}C-NMR$, UV, IR and mass spectral analyses. These compounds exhibited a ...

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

본 연구에서는 단삼에 함유된 성분들이 다양한 약리효능을 나타내는 것에 주목하여, 항생제 개발차원에서 단 삼의 에탄올 추출물에 항균효과를 지닌 물질이 함유되어 있는지의 여부를 검토하고자 하였다. 이를 위해 단삼의 EtOH 추출물로부터 2종의 tanshinones을 분리하고 이화 학적 성상 및 기기 분석적 방법으로 구조를 규명하여 항균효과를 검색하였기 에 그 결과를 보고하고자 한다.
여부를 검토하고자 하였다. 이를 위해 단삼의 EtOH 추출물로부터 2종의 tanshinones을 분리하고 이화 학적 성상 및 기기 분석적 방법으로 구조를 규명하여 항균효과를 검색하였기 에 그 결과를 보고하고자 한다.

제안 방법

농축하여 EtOH 엑스 35 g 을 얻었다. EtOH 엑스를 증류수에 현탁한 후 분액 여두에 옮겨 CHCL로 분획 한 후 CHCL층을 농축하여 얻어진 분획물(9 g)을 silica gel (230-400 mesh, ASTM, Art. 9385, 200 g, 6X80 on)이 충진된 컬럼에 넣어 n-hexane -CHCI3 (1:1), CHCL, CHCla-Me2CO (9:1), MezCO 그리고 MeOH을 순차적으로 이용하여 6개의 소분획을 얻었다. 이들 소분획 중에 생리활성이 강한 CHCL—MezCO (9:1) 용출액에 대하여 recycling preperative-HPLC [컬럼, JAIGEL-1H (GPC) ; 유속, 3.
125 /까지 2배씩 연속적으로 희석하였다. 각 균주는 단일 콜로니를 액체배지에 접종하고, 37℃ 배양기에서 18시간 배 양한 균주 104 CFU/를 접종하여 , 37 ℃ 배양기 에서 2시간 배양한 후, ELISA reader로 630 nm에서 배지의 탁도를 확인하였고, 순수 배양액의 흡광도 값과 같은 결과를 얻은 것을 최소억제농도 (Minimum inhibitory concentration, MIC)로 결정하였으며, 최소억 제농도 수치가 낮은 것을 항균효과가 높은 것으로 판정 하였다.
9385, 200 g, 6X80 on)이 충진된 컬럼에 넣어 n-hexane -CHCI3 (1:1), CHCL, CHCla-Me2CO (9:1), MezCO 그리고 MeOH을 순차적으로 이용하여 6개의 소분획을 얻었다. 이들 소분획 중에 생리활성이 강한 CHCL—MezCO (9:1) 용출액에 대하여 recycling preperative-HPLC [컬럼, JAIGEL-1H (GPC) ; 유속, 3.5 mVmin.; 용매, CHCh, 254 nm] 를 실시하여 순수물질 2개를 분리하였다.

대상 데이터

25 mm, 20X20 cm, Art 5715, Merck) 를 사용하였다. 구조동정 에사 용 된 UV 스펙트럼은 UV-2550 UVAHS spectrophotometer (Shimazu)를, 1H-NMR과 "C-NMR분석에 사용된 spectrometer는 Bruker DRX300 (Germany) 를 사용하였고, chemical shift는 ppm으로 나타내었다. 시료를 녹인용 매는 CDCL를 사용하였으며, UV lamp는 254 nm 파장에서 확인하였다.
균주의 배양에 사용된 배지는 Staphylococcus aureus 와 Staphylococcus epidemidis는 Brain heart infusion (Difco, USA)를 사용하였고, Escherichia coil, Samonella typhimurium, Pseudomonas aeruginosa는 Nutrient broth (Difco, USA)를 사용하였다.
본 실험에 사용된 단삼은 대전시내 소재 약재상에서 구입한 것을 우석대학교 한의과대학 주영승 교수로부터 정확한 감정을 받았고, 표본은 본 대학의 자연과학대학 생 . 의약화학과에 보관중이다.
구조동정 에사 용 된 UV 스펙트럼은 UV-2550 UVAHS spectrophotometer (Shimazu)를, 1H-NMR과 "C-NMR분석에 사용된 spectrometer는 Bruker DRX300 (Germany) 를 사용하였고, chemical shift는 ppm으로 나타내었다. 시료를 녹인용 매는 CDCL를 사용하였으며, UV lamp는 254 nm 파장에서 확인하였다.
항균력 시험용으로 사용된 균주는 gram 양성균으로 Staphylococcus aureus ATCC 25923, Staphylococcus epidermidis ATCC 12228, Staphylococcus pyogenes ATCC 19615, Enterococcus faecalis ATCC 25922를 사용하였고, gram 음성균으로는 Actinobacillus actinomycetemcomitans ATCC 43717 Escherichia coil ATCC 25922, Enterbacter cloacae ATCC 23350, Pseudomonas aeruginosa ATCC 27983, Citrobacter freundii ATCC 8090, Samonella typhimurium ATCC 14028을 사용하였다.

이론/모형

항균활성의 측정은 액체배지희석법을 이용하여 측정하였다. 시료를 각각 10% DMS에 용해시킨 후 96 well plate에 각 시료의 농도를 최고농도 100 /에서 최저농도 3.

성능/효과

9 Hz) 의 proton들이 coupling을 하고 있음을 추정할 수 있다. "C-NMR에서 184.8과 176.2에서 2개의 carbonyl carbon signal이 관찰되었으며, 8 126.7, 130.8, 128.7, 135.4, 134.1, 133.3, 120.7, 129.3, 125.5, 132.3의 10개의 signal들은 aromatic carbon들임을 확인할 수 있었다. 또한 3 82.
Dihydrotanshinone Ie 그람양성균인 S. epidermidis에대한 항균력 MIC이 3.1 g/mC로 가장 높았으며, E. faecolis 에 대한 MIC는 25 /i로서 낮은 항균력을 나타냈고, 다른 균주에서는 cryptotanshione 처럼 MIC 100 //g/m 이상으로 항균활성이 측정되지 않았다 (Table 1).
丹蔘을 bioassay - directed fractionation 에 의한 에탄올 추출물의 클로로포롬 분획물을 silica gel column chromatography, recycling preparative-HPLC 등을 실시하여 항균활성을 나타내는 2개의 화합물을 분리하여 이화학적 성상 및 spectra data (IR, 1H-NMR, 13C-NMR 및 Mass) 에 의해 각각 cryptotanshinone과 dihydrotanshinone I으로 동정 하였으며 , 이들 화합물의 항균성 (MIC) 은 각각 S. epidermidis에 대하여 6.3, 3.1 /와 S. pyogenes 에 대해 6.3 g/圳 비교적 높은 활성을 나타내어 항생제로서 개발 가능성을 보여주었다.
단삼의 클로로포롬 분획물에서 그람 양성세균인 S. epidermidis에 대한 항균력은 MIC가 12.5 〃g/n S. aureus와 S. pyogenes에 대한 항균력 MIC가 25 /으로 측정되었으며, 또한 E. eca/is에 대하여는 MIC가 50/으로 활성이 낮았다. 다른 그람 음성세균에서는 클로로포롬 분획물에 대한 항균력은 MIC가 100 /i 이상으로 항균활성이 측정되지 않았다.
이와 같이 항균활성이 확인된 클로로포롬 분획물중에 가장 높은 항균력을 나타나는 분획을 recycling preparative-HPLCS. 분리 한 후 동정 된 cryptotanshinone과 dihydrotanshinone I 을 실험 한 결과 cryptotanshinonee 그람양성 세균인 S. epidermidis 와 S. pyogenes에 대한 항균력이 MIC 6.3 g/mC로 측정되었으며, S. aureus에 대해서는 MIC가 12.5 /로 측정되 었다. 한편, E.
5은 oxygenated carbon (CHD으로 확인할 수 있다. 이상의 분광학적 결과를 문헌 (Ikeshiro et al., 1989; Sato et al., 1992)과 비교하여 화합물 (1) 은 cryptotanshinone으로 동정 하였다.
5 /로 측정되 었다. 한편, E. faecalise 대한 MIC가 50g/로서낮은 항균력을 나타났으며, 다른 균주에 대해서는 항균 활성을 거의 나타내지 않았다,
화합물 (1)은 황색 침상으로 EI-MS에서 분자량이 296 임을 확인할 수 있었으며 IR spectrum에서 1713 cn' 와 1621 cnT'에서 각각 C=0의 흡수로 추정되는 band가 관찰 되 었다. 1H-NMR spectrum에서 8 7.

참고문헌 (7)

Ikeshiro Y, Mase I, Tomita Y (1989) Abietane type diterpenoids from Salvia miltiorrhiza. Phytochemistry 28:3139-3141

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Kim JK (1989) Illustrated natural drugs encyclopedia. Seoul. Namsandang Pubilshers. p. 160
Oh DH, Ham SS, Park BK, Ahn C, Yu JY (1998) Antimicrobial activites of natural medicinal herbs on the food spoilage or foodborne disease microorganisms (in Korean). Korean J. Food Sci. Technol. 30:957-963
Okamura N, Sato M, Yagi A (1992) An application of HPLC for identification of abietane-type pigments from Salvia miltiorrhiza and their effects on post-hypoxic cardiac contractile force in rats. Planta Medica 58:571-573

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Onitsuka M, Fujiu M, Shinma N, Maruyama HB (1983) New platelet aggregation inhibitors from Tan-Shen ; Radix of Salvia miltiorrhiza Bunge. Chem. Pharm. Bull. 31:1670-1675

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Sato M, Sato T, Ose Y, Nagase H, Kito H, Sakai Y (1992) Modulating effect of tanshinones on mutagenic activity of Trp-P-1 and benzo[aJpyrene in Salmonella typhimurium. Mutation Res. 265:149-154

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Yagi A, Fujimoto K, Tanonaka K, Hirai K, Takeo S (1989) Possible active components of tan-shen (Salvia miItiorrhiza) for protection of the myocardium against ischemia-induced derangements. Planta Medica 55:51-54

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