[논문]순무(Brassica rapa) 뿌리로부터 이차대사산물의 분리 및 동정

방면호; 이대영; 한민우; 정해곤; 정태숙; 최명숙; 이경태; 백남인

doi:10.5010/jpb.2009.36.1.064

순무(Brassica rapa) 뿌리로부터 이차대사산물의 분리 및 동정
Isolation and identification of secondary metabolites from the roots of Brassica rapa 원문보기

Journal of plant biotechnology = 식물생명공학회지, v.36 no.1, 2009년, pp.64 - 67

방면호 (경희대학교 피부생명공학센터) , 이대영 (경희대학교 생명공학원 및 식물대사연구센터) , 한민우 (경희대학교 피부생명공학센터) , 정해곤 (강화군 특화작목연구소) , 정태숙 (한국생명공학연구원) , 최명숙 (경북대학교 식품영양학과) , 이경태 (경희대학교 약학대학) , 백남인 (경희대학교 생명공학원 및 식물대사연구센터)

초록
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순무 뿌리로부터 활성 물질을 분리 동정하기 위하여 80% MeOH 수용액으로 추출하고 이를 여과, 감압 농축하여 MeOH 추출물을 얻었다. 이를 EtOAc 분획, n-BuOH 분획, $H_2O$ 분획으로 나누었으며, EtOAc분획과 n-BuOH 분획에 대해 silica gel 및 ODS column chromatography를 실시하여 4종의 이차대사산물을 분리 정제하였다. $^1H-NMR,\;^{13}C-NMR$, DEPT spectrum 및 mass spectrum등을 통하여 4- (methoxymethyl)phonol(1), ${\alpha}$- methoxy-2, 5- furandimethanel (2), phenyl-${\beta}$-glucopyranoside(3) 및 2-phenylethyl-${\beta}$-D -glucopyranoside (4)로 구조를 결정하였다. 이 화합물들은 순무에서는 처음 분리되었다.

Abstract ▼ AI-Helper

In order to identify secondary metabolites, the root of Brassica rapa was extracted with 80% aqueous MeOH, and the concentrated extract was partitioned with EtOAc, n-BuOH and $H_2O$. From the EtOAc and n-BuOH fractions, four secondary metabolites were isolated through the repeated silica gel and octadecyl silica gel (ODS) column chromatographies. From the result of spectroscopic data including NMR and MS, the chemical structures of the compounds were determined as 4-(methoxymethyl)phenol (1), ${\alpha}$-methoxy-2,5-furandimethanol (2), phenyl-${\beta}$-D-glucopyranoside (3), and 2-phenylethyl-${\beta}$-D-glucopyranoside (4). They were isolated for the first time from Brassica rapa.

AI 본문요약
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문제 정의

2004). 그러나 예비실험 결과 순무에는 이 외에도 다양한 성분이 존재하는 것으로 확인되어, 순무로부터 이 차대 사산 물을 분리하고 구조동정하기 위하여 이 실험을 수행하였다.

제안 방법

이를 EtOAc분획, n-BuOH분획, H20분획으로 나누었으며, EtOAc분획과 n-BuOH분획에 대해 silica gel 및 ODS column chromatography를 실시하여 4종의 이차대사산물을 분리 정제하였다.1H-NMR, 13C-NMR, DEPT spectrum 및 mass spectrum등을 통하여 4-(methoxymethyl)phenol(l), a-methoxy-2, 5-furandimethanol(2), phenyl-^-D-glucopyranoside(3) 및 2-phenylethyl-P-D-glucopyranoside(4)S 구조를 결정하였다. 이 화합물들은 순무에서는 처음 분리되었다.
EtOAc분획 (15 g) 에 대하여 silica gel column chromatography (c.c., (p 5 x 22 cm, w-hexane-EtOAc = 10 : 1 5 : 1 —> 3 : 1:1-* CHCb-MeOH t 1 : 1)를 실시하여 18개의 분획물 (BRE-1 ~BRE-18)을 얻었다. 이 중에서 BRE-11 (1.
Thin layer chromatography (TLC)는 Kieselgel 60 F254와 RP-18 F254S (Merck, Darmstadt, Germany)를 사용하였고, 실험에 이용한 모든 시약은 특급시약을사용하였다. NMR 스펙트럼은 Varian Inova AS 400 (Varian, California, LA)으로 측정하였고, IR spectrume Perkin model 599B (Perkin-Elmer, Massachusetts, NY)로 측정하였다. 녹는점은 Fisher-John's Melting Point Apparatus (Fisher Scientific, Miami, FL)로 측정하였으며, 비선광도는 Polarimeter Jasco-1000 (Jasco, Tokyo, Japan) S, EI-MS와 FAB-MS는 JMS-700 (JEOL, Tokyo, Japan)으로 측정하였다.
NMR 스펙트럼은 Varian Inova AS 400 (Varian, California, LA)으로 측정하였고, IR spectrume Perkin model 599B (Perkin-Elmer, Massachusetts, NY)로 측정하였다. 녹는점은 Fisher-John's Melting Point Apparatus (Fisher Scientific, Miami, FL)로 측정하였으며, 비선광도는 Polarimeter Jasco-1000 (Jasco, Tokyo, Japan) S, EI-MS와 FAB-MS는 JMS-700 (JEOL, Tokyo, Japan)으로 측정하였다.
EtOAc 분획과 n-BuOH 분획에 대하여 TLC를 이용하여 함유성분을 추정한 결과 이전에 보고되었던것과는 다른 성분이 다수 존재함을 확인하였다. 따라서 각 분획으로부터 silica ge과 ODS column chromatography 를 반복하여 4종의이차대 사산물을 분리하였다.
구분하고 세절하였다. 속부분을 MeOH 80% 수용액 (18 I X 5)으로 두 차례 걸쳐 추출한 후 여과지로 여과를 하였다. 얻어 진여 액을 45℃에서 감압농축하여 MeOH 추출물을 얻었다.
순무 (8. mpa)로부터 이차대사산물을 동정하기 위하여 순무의뿌리를 80% MeOH 용액으로 실온에서 하루 동안 추출하기를 2번반복하였다. 용매 극성의 차이에 따라 계통 분획 하여, EtOAc, w-BuOH 및 H₂O 분획을 얻었다.
순무 뿌리 (생체 중 61 kg)를 속부분 (48 kg) 과 껍질 부분 (13 kg)으로 구분하고 세절하였다. 속부분을 MeOH 80% 수용액 (18 I X 5)으로 두 차례 걸쳐 추출한 후 여과지로 여과를 하였다.
순무 뿌리로부터 활성 물질을 분리 동정 하기 위하여 80% MeOH 수용액으로 추출하고 이를 여과, 감압 농축하여 MeOH추출물을 얻었다. 이를 EtOAc분획, n-BuOH분획, H20분획으로 나누었으며, EtOAc분획과 n-BuOH분획에 대해 silica gel 및 ODS column chromatography를 실시하여 4종의 이차대사산물을 분리 정제하였다.
얻어 진여 액을 45℃에서 감압농축하여 MeOH 추출물을 얻었다. 얻어진 MeOH 추출물을 EtOAc (3 / * 2)/H₂O(3 I)로 분배 추출하였고, 다시 각층을 n-BuOH(3 I x 2)/H₂O(3.2 /)로 분배 추출 하였다. 각 층을 감압 농축하여 EtOAc (15 g), n-BuOH (46 g) 및 H₂O 분획을 얻었다.
얻었다. 이를 EtOAc분획, n-BuOH분획, H20분획으로 나누었으며, EtOAc분획과 n-BuOH분획에 대해 silica gel 및 ODS column chromatography를 실시하여 4종의 이차대사산물을 분리 정제하였다.1H-NMR, 13C-NMR, DEPT spectrum 및 mass spectrum등을 통하여 4-(methoxymethyl)phenol(l), a-methoxy-2, 5-furandimethanol(2), phenyl-^-D-glucopyranoside(3) 및 2-phenylethyl-P-D-glucopyranoside(4)S 구조를 결정하였다.
13C-NMR spectrum (100 MHz, CD3OD)에서는 총 8개의 signal이 관측되었다. 저자장 영역에서는 산소 및 탄소가 결합한 olefine quaternary carbon signal 이 각각 8c 156.52 (C-1) 와 & 130.05 (C-4)에서 관측되었고, olefine methine carbon signal 4개가 각각 2개씩 겹쳐져서 6c 132.99 (C-3, 5) 와 6c 118.31 (C-2, 6)에서 관측되었다 또한 산소가 치환된영역에서는 oxygenated-methyleneS}- methoxy carbon signal0] 각각 8c 76.10과 5c 58.18에서 관측되었다 이상의 결과를 종합하여 이화합물을 4-(methoxymethyl)phenoL로 동정하였고 문헌과 비교하여구조를 확인하였다 (Lee et al. 2007; Taguchi et al. 1981).
19) carbon signal이 확인 되었다. 치환기가 furan 고리에 결합한 위치를 결정하기 위하여 gHMBC 실험을 수행하였다. Hemiacetal protone signal (8h 5.
화합물 1 (yellowish crystals)은 IR spectrum에서 OH에 의한 흡수 peak (3560 cm』)를 관찰 하였고, EI-MS를 측정하였을 때, mh 138[M]+의 분자이온 peak가 관측되어 분자량을 138 로 결정하였다. *H-NMR spectrum (400 MHz, CD3OD)에서, 6H 7.

대상 데이터

31 (3H, s, OCH₃)에서 각각산소가 치환된 methylene기와 methy!기가 확인되었다. 13C-NMR spectrum (100 MHz, CD3OD)에서는 총 8개의 signal이 관측되었다. 저자장 영역에서는 산소 및 탄소가 결합한 olefine quaternary carbon signal 이 각각 8c 156.
본 실험에 사용한 순무 (Brassica rapa L.)는 일본재래계와 유럽품종계가 교잡된 품종으로 원추모양인 뿌리의 겉이 자색을 나타내는 적순무만을 실험에 사용하였다. 2007년 5월 강화군 농업기술센터로부터 제공받았고, 강화군 강화특화작목연구소 정해곤 박사가 동정하였으며 표본시료 (KHW-070429)는 경희대학교 생명공학원 천연물화학실에 보관되어 있다.
, (p 5 x 22 cm, w-hexane-EtOAc = 10 : 1 5 : 1 —> 3 : 1:1-* CHCb-MeOH t 1 : 1)를 실시하여 18개의 분획물 (BRE-1 ~BRE-18)을 얻었다. 이 중에서 BRE-11 (1.7 g) 분획에 대하여 silica gel c.c. (<p 4.5 x 13 cm, hexane-EtOAc = 7 : 1)를 실시하여, 16개의 분획물 (BRE11-1 ~ BREH-16)을 얻었다. 그 중 BRE11-5 (137 mg) 분획을 ODS c.

성능/효과

용매 극성의 차이에 따라 계통 분획 하여, EtOAc, w-BuOH 및 H₂O 분획을 얻었다. EtOAc 분획과 n-BuOH 분획에 대하여 TLC를 이용하여 함유성분을 추정한 결과 이전에 보고되었던것과는 다른 성분이 다수 존재함을 확인하였다. 따라서 각 분획으로부터 silica ge과 ODS column chromatography 를 반복하여 4종의이차대 사산물을 분리하였다.
05 (C-4) 5개가 관측되었다. 결합한 당은 6C 103.31 (CJ)에서 관즉된 anomeric carbon signal 외에 다른 당 유래 signal 의 chemical shiR로부터 D-glucopyranose로 동정하였다. 이상의 결과를 종합하여 화합물 3은 phenyl-/?-D-glucopyranoside5.
순무에서 얻은 각 추출물 및 분획물의 TLC 검토 결과 위화합물 외 에도 phenyl 기 나 fiiran 구조를 갖는 화합물이 다수 존재하는 것으로 확인되었다. 추후 관련 화합물에 대한 분리, 분석 연구를 통하여 순무에서의 대사산물의 동태를 규명하고자 한다.
34, H-7)이 관측 되었다. 이상의 결과를 종합하여 구조를 동정하고 각종 데이터를 문헌 값과 비교하여 화합물 4를 2-phenylethyl-^-D-glucopyranosidee. 동정하였다 (Piao et al.
31 (CJ)에서 관즉된 anomeric carbon signal 외에 다른 당 유래 signal 의 chemical shiR로부터 D-glucopyranose로 동정하였다. 이상의 결과를 종합하여 화합물 3은 phenyl-/?-D-glucopyranoside5. 구조동정 하였다 (Yoneda et al.
화합물 3 (yellowish crystals)는 IR spectrum의 측정 결과, 이중결합 (1644 cm」)과 수산기 (3410 cm」)의 존재를 확인하였으며, FAB-MS를 측정하였을 때, m/z 257[M나{「의 peak가 관측되어 분자량을 256으로 결정하였다. *H-NMR spectrum (400 MHz, CD3OD)에서, SH 7.
화합물 4 (colorless solid)는 IR spectrum의 측정 결과, 3391 cm'에서 OH에 의한 흡수 및 1655 cm」에서 이중결합에서 기인한 peak를관찰 하였고, FAB-MS를 측정하였을 때, m/z 285[M+H「의 peak 가 관측되었다. *H-NMR spectrum400 MHz, C₅D5N)에서, 1치환 benzene ring에서 유래하는 8h 7.

후속연구

순무에서 얻은 각 추출물 및 분획물의 TLC 검토 결과 위화합물 외 에도 phenyl 기 나 fiiran 구조를 갖는 화합물이 다수 존재하는 것으로 확인되었다. 추후 관련 화합물에 대한 분리, 분석 연구를 통하여 순무에서의 대사산물의 동태를 규명하고자 한다.

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