The methanol (MeOH) extract of the rhizome of Alpinia officinarum Hance (Zingiberaceae) demonstrated a potent inhibition on the proliferation of cultured human tumor cell lines such as MES-SA (human uterine carcinoma cell line), MESSA/DX5 (multidrug resistant subline of MES-SA), HCT-15 (human colore...
The methanol (MeOH) extract of the rhizome of Alpinia officinarum Hance (Zingiberaceae) demonstrated a potent inhibition on the proliferation of cultured human tumor cell lines such as MES-SA (human uterine carcinoma cell line), MESSA/DX5 (multidrug resistant subline of MES-SA), HCT-15 (human colorectal adenocarcinoma cell line), HCT15/CL02 (multidrug resistant subline of HCT15). The MeOH extract was fractionated into four portions by serial solvent partition, ie., methylene chloride (CH2Cl2) soluble part, ethylacetate (EtOAc) soluble part, n-butanol (BuOH) soluble part and remaining water layer. Among them, the $CH_2Cl_2$ soluble part of the extract exhibited a most potent inhibition on the proliferation of tested tumor cell lines. Bioassay-guided fractionation of the $CH_2Cl_2$ soluble part led to the isolation of five diarylheptanoid and two flavonoid constituents, i. e., galangin (1), 7-(4"-hydroxy-3"-methoxyphenyl)-1-phenylhept-4-en-3-one (2), 1,7-diphenyl-5-hydroxy-3-heptanone (3), trans,trans-1-(3'-methoxy-4'-hydroxyphenyl)-7-phenyl-5-ol-4,6-dien-3-heptanone (4), 5-methoxy-7-(4"-hydroxy-3"-methoxyphenyl)-1-phenyl-3-heptanone (5), kaempferide (6), 5-hydroxy-7-(4"-hydroxy-3"-methoxyphenyl)-1-phenyl-3-heptanone (7). Structures of the isolated active components (1 - 7) were established by chemical and spectroscopic means.
The methanol (MeOH) extract of the rhizome of Alpinia officinarum Hance (Zingiberaceae) demonstrated a potent inhibition on the proliferation of cultured human tumor cell lines such as MES-SA (human uterine carcinoma cell line), MESSA/DX5 (multidrug resistant subline of MES-SA), HCT-15 (human colorectal adenocarcinoma cell line), HCT15/CL02 (multidrug resistant subline of HCT15). The MeOH extract was fractionated into four portions by serial solvent partition, ie., methylene chloride (CH2Cl2) soluble part, ethylacetate (EtOAc) soluble part, n-butanol (BuOH) soluble part and remaining water layer. Among them, the $CH_2Cl_2$ soluble part of the extract exhibited a most potent inhibition on the proliferation of tested tumor cell lines. Bioassay-guided fractionation of the $CH_2Cl_2$ soluble part led to the isolation of five diarylheptanoid and two flavonoid constituents, i. e., galangin (1), 7-(4"-hydroxy-3"-methoxyphenyl)-1-phenylhept-4-en-3-one (2), 1,7-diphenyl-5-hydroxy-3-heptanone (3), trans,trans-1-(3'-methoxy-4'-hydroxyphenyl)-7-phenyl-5-ol-4,6-dien-3-heptanone (4), 5-methoxy-7-(4"-hydroxy-3"-methoxyphenyl)-1-phenyl-3-heptanone (5), kaempferide (6), 5-hydroxy-7-(4"-hydroxy-3"-methoxyphenyl)-1-phenyl-3-heptanone (7). Structures of the isolated active components (1 - 7) were established by chemical and spectroscopic means.
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제안 방법
고량강(高良姜, Alpinia officinarum Hance)의 MeOH 추출물 및 MeOH추출물의 MC분획은 MES-SA, HCT-15 에 대하여 각각 농도 의존적으로 양호한 세포증식 저해효과를 나타내었다. 고량강의 MeOH 추출물을 활성유도분획법(bioactivity-guided fractionation)에 따라 활성물질을 추적하여 분리하였으며 분리된 각 화합물들은 각각 1H-NMR, 13CNMR 소견을 종합한 결과 2종의 flavonid 화합물 galangin (1), kaempferide (6)와 5종의 diarylheptanoid 화합물 7-(4"-hydroxy-3"-methoxyphenyl)-1-phenylhept-4-en-3-one (2), 1,7-diphenyl-5-hydroxy-3-heptanone (3), trans, trans-1-(3'-methoxy-4'-hydroxyphenyl)-7-phenyl-5-ol-4,6-dien-3-heptanone (4), 5-methoxy-7-(4"-hydroxy-3"-methoxyphenyl)-1-phenyl-3-heptanone (5), 5-hydroxy-7-(4"-hydroxy-3"-methoxyphenyl)-1-phenyl-3-heptanone (7)로 각각 동정되었다.
기기 및 시약 − 본 실험에 사용된 시약은 모두 특급(GR) 및 1급 시약을 사용하였으며, NMR spectra는 Brucker의 AM-300과 AMX 500을 이용하여 측정하였다.
발색 시약으로는 10% H2SO4을 사용하였으며, UV는 254 nm, 365 nm에서 확인하였다. 세포독성 실험은 sulforhodamine B (SRB) bioassay 방법을 응용하여 수행하였다. 실험에 사용한 암세포주들은 MES-SA (human uterine carcinoma cell line), MES-SA/ DX5 (multidrug resistant subline of MES-SA), HCT-15 (human colorectal adenocarcinoma cell line), HCT15/CL02 (multidrug resistant subline of HCT15)이며, 미국 국립암연구소(NCI)로부터 분양 받아 한국화학연구원에서 계대배양 중인 것을 사용하였다.
추출 및 분리 − 잘 건조된 고량강 (12 kg)을 methanol (MeOH)에 7일간 냉침 시킨 후 감압 농축하여 MeOH extract (980 g)을 얻었다. 이를 증류수에 현탁시킨 후 methylene chloride (MC), ethylacetate (EtOAc) 및 n-butanol (BuOH)을 이용하여 단계적으로 용매 분획하여 MC 분획물 (576 g), EtOAc 분획물 (62 g) 및 BuOH 분획물 (116 g)을 각각 얻었다.
화합물의 분리 − MC 분획물 500 g을 silica-gel column chromatography (n-hexane (hx):EtOAc = 8:1, 6:1, 4:1, 2:1, 1:1)를 실시하여 7개의 분획(Fr.1~Fr.7)으로 나누고, 이 중 Fr.3을 재결정하여 형광을 보이는 황록색 분말 화합물 1 (26 g)을 획득하였다.
대상 데이터
5 mm, Merck)을 사용하였다. 발색 시약으로는 10% H2SO4을 사용하였으며, UV는 254 nm, 365 nm에서 확인하였다. 세포독성 실험은 sulforhodamine B (SRB) bioassay 방법을 응용하여 수행하였다.
세포독성 실험은 sulforhodamine B (SRB) bioassay 방법을 응용하여 수행하였다. 실험에 사용한 암세포주들은 MES-SA (human uterine carcinoma cell line), MES-SA/ DX5 (multidrug resistant subline of MES-SA), HCT-15 (human colorectal adenocarcinoma cell line), HCT15/CL02 (multidrug resistant subline of HCT15)이며, 미국 국립암연구소(NCI)로부터 분양 받아 한국화학연구원에서 계대배양 중인 것을 사용하였다.
실험재료 − 본 실험에 사용된 고량강(Alpinia officinarum)은 2005년 3월, 대전광역시 소재의 한약재 시장에서 구입하여 실험에 사용하였으며, voucher specimen은 한국화학연구원에 보관되어있다.
성능/효과
13C-NMR spectrum에서 관찰된 20개의 carbon signal을 문헌10,11)치와 비교하여 본 결과 화합물 2는 diarylheptanoid 계열의 7-(4"-hydroxy-3"-methoxyphenyl)-1-phenylhept-4-en-3-one으로 동정되었다.
고량강 성분의 항암활성 − 한편, 분리 정제된 각 화합물(1 - 7)을 각각 sulforhodamine B 방법으로 MES-SA (인체 기원 자궁암 세포주), HCT-15 (인체기원 대장암세포주)에대한 시험관내 세포증식저해 효과를 검색하여 본 결과 대부분의 화합물들이 각각의 암세포주에 대하여 농도 의존적으로 우수한 세포증식저해 효과를 보였다.
고량강의 MeOH 추출물을 활성유도분획법(bioactivity-guided fractionation)에 따라 활성물질을 추적하여 분리하였으며 분리된 각 화합물들은 각각 1H-NMR, 13CNMR 소견을 종합한 결과 2종의 flavonid 화합물 galangin (1), kaempferide (6)와 5종의 diarylheptanoid 화합물 7-(4"-hydroxy-3"-methoxyphenyl)-1-phenylhept-4-en-3-one (2), 1,7-diphenyl-5-hydroxy-3-heptanone (3), trans, trans-1-(3'-methoxy-4'-hydroxyphenyl)-7-phenyl-5-ol-4,6-dien-3-heptanone (4), 5-methoxy-7-(4"-hydroxy-3"-methoxyphenyl)-1-phenyl-3-heptanone (5), 5-hydroxy-7-(4"-hydroxy-3"-methoxyphenyl)-1-phenyl-3-heptanone (7)로 각각 동정되었다.
고량강의 MeOH 추출물을 활성유도분획법(bioactivity-guided fractionation)에 따라 활성물질을 추적하여 분리하였으며 분리된 각 화합물들은 각각 1H-NMR, 13CNMR 소견을 종합한 결과 2종의 flavonid 화합물 galangin (1), kaempferide (6)와 5종의 diarylheptanoid 화합물 7-(4"-hydroxy-3"-methoxyphenyl)-1-phenylhept-4-en-3-one (2), 1,7-diphenyl-5-hydroxy-3-heptanone (3), trans, trans-1-(3'-methoxy-4'-hydroxyphenyl)-7-phenyl-5-ol-4,6-dien-3-heptanone (4), 5-methoxy-7-(4"-hydroxy-3"-methoxyphenyl)-1-phenyl-3-heptanone (5), 5-hydroxy-7-(4"-hydroxy-3"-methoxyphenyl)-1-phenyl-3-heptanone (7)로 각각 동정되었다. 한편 분리된 화합물 (1 - 7)을 각각 MES-SA, MES-SA/DX5, HCT-15, HCT15/CL02 등 4종의 인체기원 암세포주에 대한 시험 관내 세포증식저해 효과를 검색하여 본 결과 대조약제로 사용한 doxorubicin에 버금가는 양호한 효과를 나타내었다.
한편, 저자 등은 400 여종의 생약재 추출물을 대상으로 하여 HCT-15 (human colorectal adenocarcinoma cell line) 등 4종의 인체유래 암세포주의 증식을 저해하는 효과를 검색하여본 결과 고량강의 MeOH 추출물이 비교적 양호한 세포증식 저해효과를 나타내고 있음을 알 수 있었다. 이에 저자 등은 고량강의 추출물에 함유된 세포증식 저해성분을 분리 정제하고자 HCT-15 등 4종의 인체유래 암세포주에 대한 증식저해 효과를 지표로 하여 고량강 MeOH 추출물을 활성유도분획법 (activity guided fractionation)에 따라 정제한 결과 galangin (1)을 비롯한 총 7종의 활성성분을 분리하 였다.
. 화합물 2는 노란색의 유상물질로 1H-NMR과 13C-NMR data, MS data를 통하여 분자식이 C20H22O3임을 알 수 있었다. 13C-NMR spectrum에서 관찰된 20개의 carbon signal을 문헌10,11)치와 비교하여 본 결과 화합물 2는 diarylheptanoid 계열의 7-(4"-hydroxy-3"-methoxyphenyl)-1-phenylhept-4-en-3-one으로 동정되었다.
13C-NMR spectrum에서 관찰된 20개의 carbon signal을 문헌10,11)치와 비교하여 본 결과 화합물 2는 diarylheptanoid 계열의 7-(4"-hydroxy-3"-methoxyphenyl)-1-phenylhept-4-en-3-one으로 동정되었다. 화합물 3은 갈색의 무정형 분말로 MS data를 통하여 분자식이 C19H22O2임을 알 수 있었고, 1H-NMR spectrum에서 관찰된 10개의 aromatic proton의 chemical shift와 13C-NMR signal을 문헌11)치와 비교하여 본 결과 화합물 3은 1,7-diphenyl-5-hydroxy-3-heptanone의 구조로 동정하였다. 화합물 4는 분자식이 C20H20O4인 무색 유상물질로, 1H-NMR spectrum과 13C-NMR data를 각각 문헌치13)와 비교하여 본결과 trans, trans-1-(3'-methoxy-4'-hydroxyphenyl)-7-phenyl-5-ol-4,6-dien-3-heptanone으로 동정할 수 있었다.
화합물 4는 분자식이 C20H20O4인 무색 유상물질로, 1H-NMR spectrum과 13C-NMR data를 각각 문헌치13)와 비교하여 본결과 trans, trans-1-(3'-methoxy-4'-hydroxyphenyl)-7-phenyl-5-ol-4,6-dien-3-heptanone으로 동정할 수 있었다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
고량강은 무엇인가?
고량강 (高良姜, Alpinia officinarum Hance)는 생강과(Zingiberaceae)에 속하는 다년생 초본의 뿌리줄기로서 양강(良薑), 신강(身薑), 소신강(小身薑), 고신강(膏身薑)이라고도 일컬어진다. 고량강은 예로부터 복통, 구토, 설사 등에 효과가 있으며, 신장 기능 허약과 냉증으로 인한 정력 감퇴, 이질 등에 많이 사용되고 있는 생약재이다.
400여 종의 생약재 추출물을 대상으로 4종의 인체유래 암세포주의 증식을 저해하는 효과를 검색하여 본 결과, 고량강의 MeOH 추출물이 가지는 효과는?
한편, 저자 등은 400 여종의 생약재 추출물을 대상으로 하여 HCT-15 (human colorectal adenocarcinoma cell line) 등 4종의 인체유래 암세포주의 증식을 저해하는 효과를 검색하여본 결과 고량강의 MeOH 추출물이 비교적 양호한 세포증식 저해효과를 나타내고 있음을 알 수 있었다. 이에 저자 등은 고량강의 추출물에 함유된 세포증식 저해성분을 분리 정제하고자 HCT-15 등 4종의 인체유래 암세포주에 대한 증식저해 효과를 지표로 하여 고량강 MeOH 추출물을 활성유도분획법 (activity guided fractionation)에 따라 정제한 결과 galangin (1)을 비롯한 총 7종의 활성성분을 분리하 였다.
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