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문제 정의
- 본 연구에서는 가시오가피의 줄기에 함유되어 있는 오가피 배당체인 acanthoside-D에 대한 초임계 유체를 이용한 최적 추출조건을 제시하고자 한다.
제안 방법
- 50% 메탄올 수용액을 공용매로 사용하여 용매 유량을 0.5 ml/g, 1.0 ml/g, 1.5 ml/g으로 각각 변화시켜 추출효율을 비교하였다. 그 결과 0.
- 가시오갈피 시료를 에탄올과 물, 그리고 50% 메탄올 수용액을 공용매로 사용하여 초임계유체 추출실험을 수행하였다. 공용매의 유량은 경우 1.
- 0 ml/min을 최적조건으로 결정하였다. 데이터 저장시스템은 Autochrowin (ver. 2.0 이us, 영린기기)을 PC에 설치하여 사용하였으며, 분석용 HPLC 컬럼은 μ-Bondapak C18 (Merck Co.) 컬럼을 사용하였다.
- )를 사용하였다. 시료의 초임계 추출장치는 추출기 (300 mL), 재순환 냉각장치(MC-11, JeioTech), 액체펌프 (5, 500 psi, 100 mL/min, IlShin autoclave)를 사용하였고, 이산화탄소의 유량을 조절하기 위해 유압조절밸브 (6000 psi, TESCOM)를 사용하여 이산화탄소의 유량을 조절하였다. 이산화탄소의 유량측정은 Dry Test Gas Meter (CD-5, Shinagawa)를 사용하여 측정하였으며, 공용매의 주입을 위해 액체펌프 (500 kgf/cm2G, IlShin autoclave Co.
- 시료의 초임계 추출장치는 추출기 (300 mL), 재순환 냉각장치(MC-11, JeioTech), 액체펌프 (5, 500 psi, 100 mL/min, IlShin autoclave)를 사용하였고, 이산화탄소의 유량을 조절하기 위해 유압조절밸브 (6000 psi, TESCOM)를 사용하여 이산화탄소의 유량을 조절하였다. 이산화탄소의 유량측정은 Dry Test Gas Meter (CD-5, Shinagawa)를 사용하여 측정하였으며, 공용매의 주입을 위해 액체펌프 (500 kgf/cm2G, IlShin autoclave Co.)를 사용하였다. 가시오갈피 추출에 사용된 초임계유체 추출장치를 Fig.
- 오가피로부터 분리.정제된 (충북대학교 약학과) 정량용 acanthside-D 1 mg을 1 ml의 MeOH 용액에 용해하고 이것을 MeOH로 희석하여 0.1 mg/ml, 0.01 mg/ml, 0.001 mg/ml로 제조하여 검량선용 표준용액으로 하였고, HPLC를 각각의 표준용액을 취하여 3회 반복하여 HPLC chromatogram을 얻고 이로부터 농도와 peak 사이의 검량선을 작성하였다. 표준시료의 검량곡선과 전형적인 chromatogram을 각각 Fig.
- 초임계 이산화탄소를 이용하여 가시오갈피로부터 유용성분인 acanthoside-D를 추출하여 다음과 같은 결론을 유추하였다. 에탄올과 물, 그리고 50% 메탄올을 공용매로 사용하여 일정압력과 온도에서 추출한 결과물에서의 수율이 가장 높게 측정되었으며, 압력의 변화에 따른 acanthoside-D의 추출효율을 비교한 결과 300 bar에서 가장 높은 추출효율을 나타내었다.
- 0 ml/min으로 고정하였고, 추출온도는 30℃ 혹은 50℃로 유지하였으며, 4시간 동안 추출을 수행하였다. 추출된 시료를 HPLC분석을 통하여 각각의 peak를 비교하였으며, 이를 수율로 환산하였다. 수율은 초기에 추출기에 채운 건조된 오가피에 대한 추출된 acanthside-D의 중량비로 계산하였다.
- 추출된 시료의 농축을 위해 회전식 증발기 (LABOTHERM SW 200, Tesona Technics Co.)를 사용하여 농축을 수행하였고, 시료의 분석을 위해 M930 Solvent Deliver Pump, 486 검출기 (M 7200 Absorbance Detector, 영린기기), Recdyne Injection Valve (20 J1L, sample loop)로 구성된 HPLC를 사용하였다. 이동상으로는 water/acetonitrile/methan이을 80/14/6 (v/v%)의 비율로 사용하였고, 유속은 1.
대상 데이터
- 가시오갈피로부터 acanthoside-D를 추출하기 위해 초임계유체 추출장치 (IlShin autoclave Co.)를 사용하였다. 시료의 초임계 추출장치는 추출기 (300 mL), 재순환 냉각장치(MC-11, JeioTech), 액체펌프 (5, 500 psi, 100 mL/min, IlShin autoclave)를 사용하였고, 이산화탄소의 유량을 조절하기 위해 유압조절밸브 (6000 psi, TESCOM)를 사용하여 이산화탄소의 유량을 조절하였다.
- 국내에 자생하는 오갈피속 식물 중 가시오갈피를 한국가시오갈피재배협회에서 구입한 후 세말로 하여 건조기에 충분히 건조시킨 후 반지시저울로 정량하여 실험에 사용하였다. 초임계유체 용매로는 이산화탄소 (99.
- 99%, 대창가스)를 재순환 냉각장치 (MC-11, JEIO TECH)로 -5℃~-20℃까지 냉각하여 사용하였다. 대상물질의 추출효율을 비교하기 위해 에탄올 (99.99%, CARLO ERBA Co.) 과 물(de-ionized water) 그리고 50% 메탄올을 공용매로 사용하였다.
- 초임계유체 용매로는 이산화탄소 (99.99%, 대창가스)를 재순환 냉각장치 (MC-11, JEIO TECH)로 -5℃~-20℃까지 냉각하여 사용하였다. 대상물질의 추출효율을 비교하기 위해 에탄올 (99.
데이터처리
- 추출된 시료를 HPLC분석을 통하여 각각의 peak를 비교하였으며, 이를 수율로 환산하였다. 수율은 초기에 추출기에 채운 건조된 오가피에 대한 추출된 acanthside-D의 중량비로 계산하였다.
성능/효과
- 5 ml/g으로 각각 변화시켜 추출효율을 비교하였다. 그 결과 0.5 ml/g의 경우 0.00984%의 수율을 보였고, 1.0 ml/g의 경우 0.02940%의 수율을 보였으며, 1.5 ml/g의 경우 0.03470%의 수율을 나타내었다. 그러나 유량이 더 이상 증가할 경우 거의 변화가 없음을 실험결과를 통해 알 수 있었다.
- 에탄올과 물, 그리고 50% 메탄올을 공용매로 사용하여 일정압력과 온도에서 추출한 결과물에서의 수율이 가장 높게 측정되었으며, 압력의 변화에 따른 acanthoside-D의 추출효율을 비교한 결과 300 bar에서 가장 높은 추출효율을 나타내었다. 또한 50% 메탄올을 공용매로 하여 유량을 변화시킨 결과, 높은 유량에서 높은 수율을 나타내었으나 1.5 ml/g 이상의 유량에서는 수율의 변화가 없었다.
- 에탄올과 물, 그리고 50% 메탄올을 공용매로 사용하여 일정압력과 온도에서 추출한 결과물에서의 수율이 가장 높게 측정되었으며, 압력의 변화에 따른 acanthoside-D의 추출효율을 비교한 결과 300 bar에서 가장 높은 추출효율을 나타내었다. 또한 50% 메탄올을 공용매로 하여 유량을 변화시킨 결과, 높은 유량에서 높은 수율을 나타내었으나 1.
- 에탄올을 공용매로 하여 일정한 온도에서 압력을 300 bar, 250 bar, 200 bar로 각각 변화시켜 추출한 결과 300 bar에서 추출한 경우 0.01840%의 수율을 나타내었고, 250 bar의 경우 0.00096%의 수율을 보였으며, 200 bar의 경우 가장 낮은 0.00001%의 수율을 보였다. 추출된 시료를 HPLC 분석을 통하여 각각의 peak를 비교하였으며, 추출된 acanthoside-D와 각각의 조건에서 추출한 시료의 수율을 Table 1에 나타내었다.
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