[논문]고성능 액체 크로마토그래피를 이용한 고삼 중의 oxymatrine 분석에 관한 연구

양승권; 윤영자; 남궁미옥

고성능 액체 크로마토그래피를 이용한 고삼 중의 oxymatrine 분석에 관한 연구
Determination of oxymatrine in Sophora Radix by High Performance Liquid Chromatography 원문보기

분석과학 = Analytical science & technology, v.17 no.4, 2004년, pp.289 - 294

양승권 (숭실대학교 화학과) , 윤영자 (숭실대학교 화학과) , 남궁미옥 (숭실대학교 화학과)

초록
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고성능 액체 크로마토그래피를 이용하여 고삼 중의 oxymatrine을 분석하였다. acetonitrile을 포함하는 완충용액과 $C_{18}$컬럼을 이용한 역상 크로마토그래피를 수행하였다. Oxymatrine의 분리는 215 nm에서 UV흡수가 관측되었다. 고삼 중의 oxymatrine의 추출은 다양한 용매와 다양한 추출방법을 사용한 결과, 마쇄한 고삼의 최적의 추출 효율은 $80^{\circ}C$에서 50% ethanol로 5시간 동안 환류가열 하였을 때 가장 높은 효율을 보였다. 대부분의 추출 방법은 복잡한 전처리를 필요로 하지만, 본 연구에서는 승화 추출법으로 복잡한 전처리를 제외시킨 추출법을 고안하였다. 승화 추출은 높은 진공 ($1{\times}10^{-3}$ torr) 과 높은 온도 ($200^{\circ}C$)에서 수행되었다. 승화 추출법을 사용한 추출 효율은 다른 추출 방법들과 비교해서 전처리 과정을 거치지 않은 장점은 있었으나 추출 효율이 좀 낮았다.

Abstract ▼ AI-Helper

A high performance liquid chromatographic method was designed for the quantitative analysis of oxymatrine in Sophora Radix. The separation of oxymatrine was performed by reversed-phase chromatography with a $C_{18}$ column and a buffered aqueous solution containing acetonitrile, and monitored by UV absorption at 215 nm. Extraction of oxymatrine in Sophora Radix was carried out using various solvents and extraction methods. The optimum extraction efficiency for the crushed Sophora Radix was achieved by reflux at $80^{\circ}C$ in 50% ethanol for five hours. Most extraction methods used to complicate pretreatments. In this study, sublimation was employed for a extraction method without going through complicate pretreatments. Sublimation was carried out under high vacuum ($1{\times}10^{-3}$ torr) and at high temperature ($200^{\circ}C$). Extraction efficiency using Sublimation was found to be inferior to other extraction methods.

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

본 연구에서는 고삼 (苦參, Sophorae Radix)중의 oxymatrine을 HPLC로 분석하는 최적의 조건을 찾고 추출 방법, 추출용매, 추출시간에 따른 함량 변화를 연구하고, 천연물 추출에 있어서 필요로 하는 전처리 과정을 줄일 수 있는 방법을 연구하는데 그 주된 목적이 있었다. 본 연구를 통하여 얻은 결론은 다음과 같이 요약될수 있다.
이에 본 연구에서는 고삼의 자원식물로서의 가치를 검토하고자 HPLC에 의해 고삼 중의 quinolizidine alkaloid의 한 종류인 oxymatrine의 함량을 정량 분석하였다. 고삼중의 oxymatrine을 HPLC로 분석하는 최적의 조건을 찾고 추출방법, 추출용매, 추출시간에 따른 함량 변화를 연구하였고, 시약을 정제할 때 사용하는 승화법을 바탕으로 각 성분들의 승화 온도가 다르다는 점에서 고삼에 포함된 성분을 승화법으로 1×10^-3 torr의 진공에서 고온에서 추출하였다.
고삼중의 oxymatrine을 HPLC로 분석하는 최적의 조건을 찾고 추출방법, 추출용매, 추출시간에 따른 함량 변화를 연구하였고, 시약을 정제할 때 사용하는 승화법을 바탕으로 각 성분들의 승화 온도가 다르다는 점에서 고삼에 포함된 성분을 승화법으로 1×10^-3 torr의 진공에서 고온에서 추출하였다. 이에 천연물 추출에 있어서 필요로 하는 전처리 과정을 줄일 수 있는 방법을 연구조사 하였다.

제안 방법

(7) 표준물질의 크로마토그램 머무름 시간과 비교하여 정량분석한다.
2) 고삼 중의 oxymatrine을 추출해 낼 수 있는 최적 조건을 알아보았다. 분쇄한 고삼을 50% ethanol로 80 ℃에서 5시간 환류가열 하였을 때 가장 높은 oxymatrine 함량을 보였으며, 이 때의 고삼 중 oxymatrine 함량은 일반적인 추출법인 초음파 추출보다 0.
용매의 기포 제거를 위한 Ultrasonicator는 Branson사 제품이며, 증류수 제조는 Millipore사의 MillQ-Academic system을 사용하였다. HPLC column으로 GL science의 ODS-2 inertsil (4.6 mm×250 mm, 5 μm)를 사용하고 검출기는 파장 215 nm에서 oxymatrine을 검출하였다.
이에 본 연구에서는 고삼의 자원식물로서의 가치를 검토하고자 HPLC에 의해 고삼 중의 quinolizidine alkaloid의 한 종류인 oxymatrine의 함량을 정량 분석하였다. 고삼중의 oxymatrine을 HPLC로 분석하는 최적의 조건을 찾고 추출방법, 추출용매, 추출시간에 따른 함량 변화를 연구하였고, 시약을 정제할 때 사용하는 승화법을 바탕으로 각 성분들의 승화 온도가 다르다는 점에서 고삼에 포함된 성분을 승화법으로 1×10^-3 torr의 진공에서 고온에서 추출하였다. 이에 천연물 추출에 있어서 필요로 하는 전처리 과정을 줄일 수 있는 방법을 연구조사 하였다.
분쇄한 고삼 1.0 g을 진공장치에서 1×10^-3 torr에서 24시간 동안 50 ℃로 하여 수분을 제거하고, 50 ℃에서 150 ℃까시 24시간 동안 온도를 올려서 승화온도가 낮은 물질을 제거한 후, 50 ℃에서 200 ℃까지 24시간 동안 천천히 온도를 올린 후, 200 ℃에서 시간을 달리하여 얻은 추출물을 메탄올에 녹여, 표준물질의 크로마토 그램 머무름 시간과 비교하여 정량분석하였다. 분석한결과 Fig.
분쇄한 고삼 2.0 g을 100% H₂O로 추출용매 200 mL 를 가하여 1, 2, 3시간동안 각각 달임 추출한 후 얻어진 용액의 농축액을 separatory funnel liquid-liquid 추출법으로 전처리하여 표준물질의 크로마토그램 머무름 시간과 비교하여 정량분석하였다. 분석한 결과 Fig.
분쇄한 고삼 2.0 g을 아래의 4가지 추출용매 200 mL 를 가하여 2, 3, 4, 5, 6시간동안 각각 환류가열하여 추출한 후 얻어진 용액의 농축액을 separatory funnel liquid-liquid 추출법으로 전처리하여 표준물질의 크로마토그램 머무름 시간과 비교하여 정량분석하였다. Fig.
분쇄한 고삼 2.0 g을 아래의 4가지 추출용매 50 mL 를 가하여 40 ℃에서 20분씩 3회 초음파 추출한 후 얻어진 용액의 농축액을 separatory funnel liquid-liquid 추출법으로 전처리하여 표준물질의 크로마토그램 머무름 시간과 비교하여 정량분석하였다. Fig.
표준검정곡선을 위하여 oxymatrine을 10, 50, 100, 200, 450 mg/L의 농도별로 조제하여 동일한 조건으로 HPLC로 분석하여 각각에 대한 검정곡선을 얻었다. oxymatrine은 감응도 (Y)와 표준물함량 (X)과의 직선의 관계식은 Fig.

대상 데이터

Oxymatrine 표준품은 Waco사에서 구입하였고, 추출후 전처리에 사용된 HCl과, K₂CO₃는 Aldirich사, CH₂Cl₂는 J. T. Baker사의 특급시약을 각각 사용하였고, 실험에 사용한 모든 용매는 J. T. Baker사의 HPLC용 특급 시약을 사용하였으며, 모든 용액의 제조에는 탈 이온수 (비저항 18.2 MΩ․cm^-1, Millipore)를 사용하였다.
실험에 사용한 HPLC는 영린기기의 Autochro2000 (v1.0) data module software를 사용하고 JASCO사의 PU980 pump, UV 975 detector, Model 7125 Manual Injector가 부착된 것을 사용하였다.
실험에 사용한 고삼은 서울 경동시장에서 구입한 것을 깨끗이 씻어 그늘에서 말린 후 분쇄하여, 데시케이터 (실리카 겔)에서 보관하며 사용하였다.
용매의 기포 제거를 위한 Ultrasonicator는 Branson사 제품이며, 증류수 제조는 Millipore사의 MillQ-Academic system을 사용하였다. HPLC column으로 GL science의 ODS-2 inertsil (4.
추출시 사용한 진공장치는 Edwards vacuum pump와 ULVAC사의 ULK-06A diffusion pump를 사용하였고, 기기 모형도는 Fig. 1 과 같다.

이론/모형

Kazuki Saito의 lupine alkaloid 분석을 기초로 하여 시료의 전처리로 서로 섞이지 않는 두 용매에 대한 용질의 상대적 용해도 차이를 이용해서 추출하는 separatory funnel liquid-liquid 추출법을 사용하였다. 시험방법을 간단히 기술하면 다음과 같다.

성능/효과

1) 고삼 중의 oxymatrine을 신속하고 편리하게 분석할 수 있는 최적의 분석조건은 acetonitrile : 5 mM potassium phosphate buffer (pH 6.0)의 부피비가 10 : 90으로 혼합한 용리액에서 가장 양호한 분리가 이루어 졌다.
3) 추출성분들의 승화 온도가 다르다는 점을 이용한 승화추출에서 비록 0.32%의 추출효율을 보였지만, separatory funnel liquid-liquid 추출법과 같은 복잡한 전 처리 과정을 생략할 수 있었다. 승화 추출할 때, 가장 주의해야 할 점은 온도제어이다.
50% EtOH로 5시간 동안 환류가열하여 추출한 검액을 HPLC로 분리하여 머무름시간이 7.8분인 oxymatrine 피크를 받아 GC-MS (GC; Hewlett-Packard HP6890, Mass; Autospec Micromass. U.K)로 확인한 결과, Fig. 7을 보면 oxymatrine으로 확인할 수 있었다.
4를 보면 100% H₂O는 4시간, 25% EtOH는 2시간, 50% EtOH는 5시간, 75% EtOH는 4시간 추출하였을 때, 추출효율이 가장 좋았다. 각 추출용매에서 가장 추출효율이 좋았던 때를 비교해본 결과 50% EtOH로 5시간 추출 하였을 때, oxymatrine의 함량이 0.75%로 가장 추출 효율이 좋았다
0 g을 100% H₂O로 추출용매 200 mL 를 가하여 1, 2, 3시간동안 각각 달임 추출한 후 얻어진 용액의 농축액을 separatory funnel liquid-liquid 추출법으로 전처리하여 표준물질의 크로마토그램 머무름 시간과 비교하여 정량분석하였다. 분석한 결과 Fig. 5를 보면 2시간 동안 달였을 때, oxymatrine의 함량이 0.13%로 추출효율이 가장 좋았다.
0 g을 진공장치에서 1×10^-3 torr에서 24시간 동안 50 ℃로 하여 수분을 제거하고, 50 ℃에서 150 ℃까시 24시간 동안 온도를 올려서 승화온도가 낮은 물질을 제거한 후, 50 ℃에서 200 ℃까지 24시간 동안 천천히 온도를 올린 후, 200 ℃에서 시간을 달리하여 얻은 추출물을 메탄올에 녹여, 표준물질의 크로마토 그램 머무름 시간과 비교하여 정량분석하였다. 분석한결과 Fig. 6을 보면 8시간동안 승화추출 하였을 때, oxymatrine의 함량이 0.32%로 추출효율이 가장 높았다
2) 고삼 중의 oxymatrine을 추출해 낼 수 있는 최적 조건을 알아보았다. 분쇄한 고삼을 50% ethanol로 80 ℃에서 5시간 환류가열 하였을 때 가장 높은 oxymatrine 함량을 보였으며, 이 때의 고삼 중 oxymatrine 함량은 일반적인 추출법인 초음파 추출보다 0.18%의 높은 0.75%였다.

후속연구

그런 다음 유리관을 교체한 후, 50 ℃에서 200 ℃까지 24시간 동안 천천히 온도를 올린 후, 승화시켜 oxymatrine을 추출할 수 있 었다. 보다 세밀한 온도제어를 해 준다면, 좀 더나은 추출효율을 얻을 수 있을 것으로 기대된다.

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Matrine and oxymatrine by Subhuti Dharmananda, Ph. D, Director, Institute for Traditional Medicine, Portlane, Oregon.

저자의 다른 논문 :

표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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