The methanol extract of the seed of Myristica fragrans (myristicaceae) demonstrated a potent inhibition on the proliferation of cultured human tumor cells such as A549 (non small cell lung), SK-OV-3 (ovary), SK-MEL-2(melanoma), XF498 (central nerve system) and HCT-15(colon). The MeOH extract was fra...
The methanol extract of the seed of Myristica fragrans (myristicaceae) demonstrated a potent inhibition on the proliferation of cultured human tumor cells such as A549 (non small cell lung), SK-OV-3 (ovary), SK-MEL-2(melanoma), XF498 (central nerve system) and HCT-15(colon). The MeOH extract was fractionated into three portions by serial solvent partition i,e., EtOAc soluble part, BuOH soluble part and remaining water layer. Among them, the EtOAc soluble part of the extract demonstrated a potent inhibition on the proliferation of cultured human tumor cells, Bioassay-guided fractionation of the EtOAc soluble part led to the isolation of six lignan constituents, i.e., safrole(1), machilin A (2), licarin B (3), macelignan (4), mesodihydroguaiaretic acid (5) and myristargenol A (6) as well as a large amount of myristic acid as active ingredients. Structures of the isolated active components (1-6) were established by chemical and spectroscopic means.
The methanol extract of the seed of Myristica fragrans (myristicaceae) demonstrated a potent inhibition on the proliferation of cultured human tumor cells such as A549 (non small cell lung), SK-OV-3 (ovary), SK-MEL-2(melanoma), XF498 (central nerve system) and HCT-15(colon). The MeOH extract was fractionated into three portions by serial solvent partition i,e., EtOAc soluble part, BuOH soluble part and remaining water layer. Among them, the EtOAc soluble part of the extract demonstrated a potent inhibition on the proliferation of cultured human tumor cells, Bioassay-guided fractionation of the EtOAc soluble part led to the isolation of six lignan constituents, i.e., safrole(1), machilin A (2), licarin B (3), macelignan (4), mesodihydroguaiaretic acid (5) and myristargenol A (6) as well as a large amount of myristic acid as active ingredients. Structures of the isolated active components (1-6) were established by chemical and spectroscopic means.
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문제 정의
1,2) 한편, 저자 등은 A549 (인체유래 비소세포폐암주) 등 5종의 인체유래 암세포주를 대상으로 하여 시험관 내 (in Vitro) 세포증식저해효과를 지표로 하여 300 여종의 생약재 추출물들의 항암효능을 검색하여 본 결과 육두구(Myristicae Semen)의 MeOH 추출물이 농도 의존적으로 비교적 양호한 항암효과를 보여주고 있음을 알 수 있었다. 이에 저자등은 육두구의 methanol 추출물을 상법에 따라 용매분획을 실시하고 얻은 각 분획물에 대한 세포독성을 측정한 후, 유의성 있는 활성 을 나타낸 ethylacetate분획을 각종 chromatography를 통하여 정제한 결과 최종적으로 6종의 활성성분을 분리하였으며 본보에서는 이들 항암활성성분의 이화학적 성상 및 기기분석 자료를 통한 화학구조의 규명 및 각 화합물들의 인체 유래 암세포주에 대한 시험관 내 (in vitro) 세포증식저해효과를 보고하고자 한다.
제안 방법
사용하였다. 선광도는 JASCO DIP-4 digital polarimeter를 사용하였고, low resolution MS (70 eV)는 JEOL사의 JMS- DX 303 mass spectrometer를 사용하였으며, column packing 용 silica gel은 Kiesel gel 60 (Merck)를 사용하였고, TLC plate는 Kiesel gel 60F254 (Merck)을 사용하였다. 발색 시 약은 10% H2SO4을 사용하였으며 UV는 254 nm, 365 nm에서 확인하였다.
발색 시 약은 10% H2SO4을 사용하였으며 UV는 254 nm, 365 nm에서 확인하였다. 세포독성 실험은 sulforhodamin B(SRB) bioassay 방법을 응용하여 수행하였다.3) 실험에 사용한 암세포주들은 A549 (non small cell lung carcinoma), SK-OV-3 (ademon- carcinoma, ovary malignant ascites), SK-MEL-2 (malignant melanoma, metastasis to skin of thigh), XF-498 (central nerve system tumor) 및 HCT-15 (colon adenocarcinoma)이며 모두 human origin tumor cell line들로써, 미국 국립암연구소(NCI)로부터 분양받아 한국화학연구원에서 계대배양 중인 것을 사용하였다.
대하여 농도 의존적으로 양호한 세포증식 저해효과를 나티내었다. 육두구(肉苣蔻, Myristicae Semen)의 MeOH 추출물을 활성유도 분획법 (Bioactivity-directed fractionation)에 따라 chromatography로 정제한 결과 safrole (1) 및 5종의 lignan 화합물을 활성성분으로 분리 정제하였다. 분리된 화합물들은 각각 물리화학적 성상과 기기 분석 (1H-NMR, 13C-NMR) 소견을 종합한 결과, machilin A (2), licarin B (3), macelignan (4), meso-dihydroguaiaretic acid (5), myristargenol A (6)로 확인 동정되었다.
화합물의 분리 - EA 분획 128 g을 silica gel column chromatography (n-hexane : EA = 20:l, 10:1, 5:1, 1:1)를 실시하여 9개의 분획 (Ml~M9)으로 나누었으며, 이중 M2 (4g)분획을 silica gel column chromatography (n-hexane :EA)를 반복하여 미황색 유상물질 1.23g (화합물 1)을 얻었다. 한편 M4 (36 g)분획은 silica gel column chromatography (n-hexane:EA = 20:l, 10:1, 5:1, 1:1)를 통하여 재차 4개의 소분획 (M41 ~M44)으로 나누었다.
대상 데이터
세포독성 실험은 sulforhodamin B(SRB) bioassay 방법을 응용하여 수행하였다.3) 실험에 사용한 암세포주들은 A549 (non small cell lung carcinoma), SK-OV-3 (ademon- carcinoma, ovary malignant ascites), SK-MEL-2 (malignant melanoma, metastasis to skin of thigh), XF-498 (central nerve system tumor) 및 HCT-15 (colon adenocarcinoma)이며 모두 human origin tumor cell line들로써, 미국 국립암연구소(NCI)로부터 분양받아 한국화학연구원에서 계대배양 중인 것을 사용하였다.
기기 및 시약 - NMR은 Bracked AM-300과 AMX 500 을 사용하였다. 선광도는 JASCO DIP-4 digital polarimeter를 사용하였고, low resolution MS (70 eV)는 JEOL사의 JMS- DX 303 mass spectrometer를 사용하였으며, column packing 용 silica gel은 Kiesel gel 60 (Merck)를 사용하였고, TLC plate는 Kiesel gel 60F254 (Merck)을 사용하였다.
선광도는 JASCO DIP-4 digital polarimeter를 사용하였고, low resolution MS (70 eV)는 JEOL사의 JMS- DX 303 mass spectrometer를 사용하였으며, column packing 용 silica gel은 Kiesel gel 60 (Merck)를 사용하였고, TLC plate는 Kiesel gel 60F254 (Merck)을 사용하였다. 발색 시 약은 10% H2SO4을 사용하였으며 UV는 254 nm, 365 nm에서 확인하였다. 세포독성 실험은 sulforhodamin B(SRB) bioassay 방법을 응용하여 수행하였다.
실험재료 - 본 실험에 사용된 생약재 육두구 (Myrsticae Semen)는 2003년 10월에 시중 건재상에서 구입하여 국민대학교 김영균 교수의 감정 후 실험에 사용하였으며 표품은 한국화학연구원 (표본번호 KR0197-2003)에 보관되어 있다.
성능/효과
한방에서는 주로 위경, 대장경에 작용한다고 알려져 있으며 미량에서는 입맛을 돋우고 건위작용을 나타내며 비위가 허하여 설사할 때, 소화가 안되며 헛배가 부르고 아플 때, 토할 때 등에 쓰인다.1,2) 한편, 저자 등은 A549 (인체유래 비소세포폐암주) 등 5종의 인체유래 암세포주를 대상으로 하여 시험관 내 (in Vitro) 세포증식저해효과를 지표로 하여 300 여종의 생약재 추출물들의 항암효능을 검색하여 본 결과 육두구(Myristicae Semen)의 MeOH 추출물이 농도 의존적으로 비교적 양호한 항암효과를 보여주고 있음을 알 수 있었다. 이에 저자등은 육두구의 methanol 추출물을 상법에 따라 용매분획을 실시하고 얻은 각 분획물에 대한 세포독성을 측정한 후, 유의성 있는 활성 을 나타낸 ethylacetate분획을 각종 chromatography를 통하여 정제한 결과 최종적으로 6종의 활성성분을 분리하였으며 본보에서는 이들 항암활성성분의 이화학적 성상 및 기기분석 자료를 통한 화학구조의 규명 및 각 화합물들의 인체 유래 암세포주에 대한 시험관 내 (in vitro) 세포증식저해효과를 보고하고자 한다.
13C-NMR spectrum에서 모두 10개의 carbon signal만이 나타나고 있어 화합물 5 역시 화합물 2와 마찬가지로 분자내 대칭구조를 가진 meso 화합물로 추정할 수 있었으며 1H-NMR 과 13C-NMR data를 문헌11,12)값과 비교하여 본 결과 mesodihydroguaiaretic acid와 일치함을 알 수 있었다.
86에서 관찰되었다. 13C-NMR spectrum에서는 총 20개의 carbon signal이 관찰되었으며 각각의 signal을 문헌6,7,8)치와 비교하여 본 결과 화합물 3은 licarin B로 동정할 수 있었다.
4) 화합물 2는 미황색 oiP상 물질로서 EI-MS (M+, 326), 1H-NMR과 13C-NMR data를 통해 이 화합물의 분자식은 추정할 수 있었다. 한편 13C-NMR spectrum 에서는 모두 10개의 carbon signal만이 나타나고 있어 화합물 2는 분자내 대칭구조를 가진 meso 화합물로 추정할 수 있었으며 1H-NMR과 13C-NMR data를 문헌5)과 비교분석한 결과 machilin A [(2RS, 3SR)-2,3-dimethyl-l,4-dipiperonyl- butarme]로 동정되었다.
육두구(肉苣蔻, Myristicae Semen)의 MeOH 추출물을 활성유도 분획법 (Bioactivity-directed fractionation)에 따라 chromatography로 정제한 결과 safrole (1) 및 5종의 lignan 화합물을 활성성분으로 분리 정제하였다. 분리된 화합물들은 각각 물리화학적 성상과 기기 분석 (1H-NMR, 13C-NMR) 소견을 종합한 결과, machilin A (2), licarin B (3), macelignan (4), meso-dihydroguaiaretic acid (5), myristargenol A (6)로 확인 동정되었다. 한편 분리된 화합물 (L6) 들을 각각 A549 (비소세포폐암주), SK-OV-3 (난소암주), SK-MEL-2 피부종양주), XF-498 (중추신경계종양 주) 및 HCT-15 (직장종양주) 등 5종의 human tumor cells에 대한 시험관내 세포증식저해 효과를 검색하여 본 결과대조 약제로 사용한 doxorubicin 에 버금가는 양호한 효과를 나타내었다.
04)가 새롭게 나타난 점을 제외하고는 전체적으로 유사한 pattern을 나타내고 있으므로 7번 혹은 7번 위치의 carbon에 hydroxy기가 치환되어 있음을 추측할 수 있었다. 한편 COSY, HMBC, HMQC 등 spectral data를 종합하여 본 결과 hydroxy peak (δ 4.04)와 결합하고 있는 carbon (δ 77.4)은 H-6, H-7, H-8 및 H-9와 각각 correlation을 보여주어 hydroxy기가 7번 위치에 치환되어 있음을 확인할 수 있었으며 spectral data를 문헌치와 정밀 비교분석하여 본 결과 화합물 6은 myristargenol A로 최종 확인할 수 있었다.13)
분리된 화합물들은 각각 물리화학적 성상과 기기 분석 (1H-NMR, 13C-NMR) 소견을 종합한 결과, machilin A (2), licarin B (3), macelignan (4), meso-dihydroguaiaretic acid (5), myristargenol A (6)로 확인 동정되었다. 한편 분리된 화합물 (L6) 들을 각각 A549 (비소세포폐암주), SK-OV-3 (난소암주), SK-MEL-2 피부종양주), XF-498 (중추신경계종양 주) 및 HCT-15 (직장종양주) 등 5종의 human tumor cells에 대한 시험관내 세포증식저해 효과를 검색하여 본 결과대조 약제로 사용한 doxorubicin 에 버금가는 양호한 효과를 나타내었다..
한편, 분리 정제된 각 화합물(1-6)를 각각 SRB 방법으로 A549 (비소세포폐암주), SK-OV-3 (난소암주), SK-MEL-2 (피부종양주), XF-498 (중추신경계종양주) 및 HCT-15 (직장종양주) 등 5종의 human tumor cells에 대한 시험관내 세포 증식저해 효과를 검색하여 본 결과 모든 화합물들이 각각의 암세포주에 대하여 농도의존적으로 우수한 세포증식저해 효과를 보여주었으며 특히 화합물 2-6의 경우에는 각각의 암세포주에 대한 ED50 (50% 세포증식저해 효과를 나타내는 농도) 치가 모두 5.0 ㎍/ml 이하의 수치를 나타내고 있어 우수한 항암제로의 개발 가능성을 시사하고 있다 (Table Ⅰ).
화합물 1 은 미황색 oil로 MS, 1H-NMR spectrum 및 l3C-NMR spectrum을 검토하고 표품과 비교한 결과 safrole로 동정하였다.4) 화합물 2는 미황색 oiP상 물질로서 EI-MS (M+, 326), 1H-NMR과 13C-NMR data를 통해 이 화합물의 분자식은 추정할 수 있었다.
화합물 4는 무색 결정으로 M+가 m/z 328(C20H24O4)에서 나타났으며 1H-MR과 13C-NMR data가 화합물 2의 그것들과 유사하였으나 화합물 2의 경우 5 5.82에서 2개의 methy lenedioxy 기가 관찰되고 있는 반면 화합물 4의 경우에는 하나의 methylenedioxy기 (δ 5.95)와 methoxy기(δ 3.87)가 따로따로 나타나고 있어 화합물 2의 두 개의 methylene- dioxy기 중 하나가 개열된 구조임을 추정할 수 있었으며 기타 1H- NMR과 13C-NMR data를 종합하여 문헌치와 비교하여 본 결과 화합물 4는 본 식물로부터 분리된 바 있는 macelignan 과 일치함을 알 수 있었다.9,10,11)
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