식물체의 플라보노이드 성분 함량 분석에 필요한 적정 가수분해 조건을 구명하기 위하여 은행잎을 이용하여 중심합성법으로 설계한 산 가수분해 시간과 HCl 농도에 따라 myricetin, quercetin, kaempferol 함량을 HPLC로 분석하고, SAS의 반응표면분석법으로 산 가수분해 조건의 최적화를 시도하였다. HCl 0.5~2.5 M, 0.5~2.5시간 범위 내에서 10개의 구간을 잡아서 최적화한 결과 1.5~1.9 M의 HCl 농도와 1.4~2.0시간의 가수분해 조건에서 myricetin, quercetin, kaempferol 성분이 가장 높았다. Superimposing하여 구한 식물체의 플라보노이드의 적정 가수분해 조건은 HCl 1.5 M, 1.5시간이었으며, 이 조건에서 구한 플라보노이드 함량의 예측치와 측정치는 95% 이상 일치하였다. 본 연구에서 구한 적정 가수분해 조건을 이용하여 녹차잎, 무화과잎, 상동나무잎의 플라보노이드 함량을 분석하여 보았다.
식물체의 플라보노이드 성분 함량 분석에 필요한 적정 가수분해 조건을 구명하기 위하여 은행잎을 이용하여 중심합성법으로 설계한 산 가수분해 시간과 HCl 농도에 따라 myricetin, quercetin, kaempferol 함량을 HPLC로 분석하고, SAS의 반응표면분석법으로 산 가수분해 조건의 최적화를 시도하였다. HCl 0.5~2.5 M, 0.5~2.5시간 범위 내에서 10개의 구간을 잡아서 최적화한 결과 1.5~1.9 M의 HCl 농도와 1.4~2.0시간의 가수분해 조건에서 myricetin, quercetin, kaempferol 성분이 가장 높았다. Superimposing하여 구한 식물체의 플라보노이드의 적정 가수분해 조건은 HCl 1.5 M, 1.5시간이었으며, 이 조건에서 구한 플라보노이드 함량의 예측치와 측정치는 95% 이상 일치하였다. 본 연구에서 구한 적정 가수분해 조건을 이용하여 녹차잎, 무화과잎, 상동나무잎의 플라보노이드 함량을 분석하여 보았다.
Acidic hydrolysis conditions prior to HPLC analysis of plant flavonoids was investigated by response surface methodology (RSM), using leaves of Ginkgo biloba L. Ten hydrolysis conditions using 0.5-2.5 M HCl and 0.5-2.5 hr hydrolysis time were chosen to form a central composite rotatable design (CCRD...
Acidic hydrolysis conditions prior to HPLC analysis of plant flavonoids was investigated by response surface methodology (RSM), using leaves of Ginkgo biloba L. Ten hydrolysis conditions using 0.5-2.5 M HCl and 0.5-2.5 hr hydrolysis time were chosen to form a central composite rotatable design (CCRD), and optimization by RSM was achieved by measuring myricetin, quercetin, and kaempferol levels by HPLC. Optimum hydrolysis condition was 1.5 M HCl for 1.5 hr. The levels of flavonoids obtained under the condition were in good agreement with predicted maximum values, with yields of more than 95%. These optimum hydrolysis condition was applied to analysis of flavonoid content in the leaves of Camellia sinensis, Ficus carica, and Sageretia theezans.
Acidic hydrolysis conditions prior to HPLC analysis of plant flavonoids was investigated by response surface methodology (RSM), using leaves of Ginkgo biloba L. Ten hydrolysis conditions using 0.5-2.5 M HCl and 0.5-2.5 hr hydrolysis time were chosen to form a central composite rotatable design (CCRD), and optimization by RSM was achieved by measuring myricetin, quercetin, and kaempferol levels by HPLC. Optimum hydrolysis condition was 1.5 M HCl for 1.5 hr. The levels of flavonoids obtained under the condition were in good agreement with predicted maximum values, with yields of more than 95%. These optimum hydrolysis condition was applied to analysis of flavonoid content in the leaves of Camellia sinensis, Ficus carica, and Sageretia theezans.
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문제 정의
따라서 본 연구에서는 플라보노이드 함량이 풍부한 은행잎을 이용하여 식물체 중에 존재하는 myricetin, quercetin, kaempferol 배당체와 같은 주된 플라보노이드 성분의 함량을 신속하고 정확하게 HPLC 방법으로 분석하는데 필요한 적정 가수분해 조건을 반응표면분석법(response surface methodology, RSM)으로 조사하였으며, 나아가 수종의 식물에 대하여 구한 적정 가수분해 조건을 적용하여 플라보노이드 함량을 분석하고 그 타당성을 검토하여 보고하는 바이다.
제안 방법
이때, 독립변수 Xi 와 Xj 에 대한 종속변수 Y (myricetin, quercetin, kaempferol) 값은 2차 회귀식으로 나타내었다. 가수분해 조건의 최적화는 각각의 반응변수에 대한 목표값을 설정하여 그 범위를 만족시키면서 합성된 만족도를 최대화하는 인자의 최적조합으로 결정하였다.
산 가수분해 최적 조건을 설정하기 위하여 반응표면분석법을 적용하였다(13). 독립변수로 HC1 농도(XD와 가수분해 시간(X2)을 설정하여 각각 5단계(-2, -1, 0, 1. 2)로 부호화하여 중심합성계획에 따라 실험을 진행하였다. 예비실험과 선행 연구결과를 고려하여 Table 1과 같이 중심합성실험을 설계하였으며, 각 조건에 따른 각각의 플라보노이드 함량을 HPLC를 이용하여 분석하였다.
예비실험과 선행 연구결과를 고려하여 Table 1과 같이 중심합성실험을 설계하였으며, 각 조건에 따른 각각의 플라보노이드 함량을 HPLC를 이용하여 분석하였다. 독립변수에 따른 종속변수는 각각 myricetin 함량(Y#, quercetin 함량(#, kaempferol 함량(Y3)으로 정하였다.
산 가수분해처리는 Hertog 등(5, 6)에 의한 방법을 변형하여 사용하였다. 시료 0.
2)로 부호화하여 중심합성계획에 따라 실험을 진행하였다. 예비실험과 선행 연구결과를 고려하여 Table 1과 같이 중심합성실험을 설계하였으며, 각 조건에 따른 각각의 플라보노이드 함량을 HPLC를 이용하여 분석하였다. 독립변수에 따른 종속변수는 각각 myricetin 함량(Y#, quercetin 함량(#, kaempferol 함량(Y3)으로 정하였다.
, Kyoto, Japan)로 분석하였다. 이동상은 2% acetic acid 수용액과 50% acetonitrile/0.5% acetic acid 수용액의 혼합용액 (7:3)으로 하여 분 당 1 mL의 유속으로 TSK gel ODS-100Z column (TOSOH Co., Ltd., Toigo, Japan)에서 UV detector (370nm)를 사용하여 분석하였다.표준물질로서 myricetin, quercetin, kaempferole- 사용하여 각각의 03125, 0.
이어서 본 연구에서 얻은 적정 산 가수분해 조건을 녹차잎, 무화과잎, 상동나무잎의 플라보노이드 함량의 분석에 적용하여 보았다. 대개 이들 조직 중에 배당체로 존재하는 플라보노이드 화합물들이 산 가수분해 처리에 의하여 거의 완전하게 각각의 aglycone으로 분해되는 것을 HPLC 크로마토그램으로 관찰할 수 있었다(HPLC 크로마토그램 생략).
, Toigo, Japan)에서 UV detector (370nm)를 사용하여 분석하였다.표준물질로서 myricetin, quercetin, kaempferole- 사용하여 각각의 03125, 0.625, 1.25, 2.5, 5.0 mg% 농도에서 구한 크로마토그램상의 면적 값과의 회귀곡선으로부터 각시료 중의 플라보노이드의 함량을 구하였다. 분석에 사용한 각 표준물질의 회귀식은 다음과 같다.
대상 데이터
Louis, MO, USA)의 제품을 사용하였으며, 그 외 분석용으로 사용한 methanol, acetonitrile, acetic acid, ethyl acetate, HC1 등은 일급 시약(Duksan, Seoul, Korea)을 사용하였다. 녹차 (Camellia sinensis)는 (주) 아모레 퍼시픽의 설록차(작설, 2009)를 사용하였고, 무화과(Ficus carica) 잎과 상동나무잎(Sageretia theezans)은 각각 2008년도 8월경에 경북대학교와 제주도에서 채취하여 그늘에서 말린 것을 냉장 보관하여 사용하였다.
본 실험에 사용한 은행잎은 2007년 7월 중순 경 팔공산에서 채취하여 이틀 동안 그늘에서 말린 것을 20-40 mesh의 크기로 분쇄하여 사용하였다. 실험에 사용한 myricetin, quercetin, kaempferol 은 Sigma Chemical Co.
분쇄하여 사용하였다. 실험에 사용한 myricetin, quercetin, kaempferol 은 Sigma Chemical Co. (St. Louis, MO, USA)의 제품을 사용하였으며, 그 외 분석용으로 사용한 methanol, acetonitrile, acetic acid, ethyl acetate, HC1 등은 일급 시약(Duksan, Seoul, Korea)을 사용하였다. 녹차 (Camellia sinensis)는 (주) 아모레 퍼시픽의 설록차(작설, 2009)를 사용하였고, 무화과(Ficus carica) 잎과 상동나무잎(Sageretia theezans)은 각각 2008년도 8월경에 경북대학교와 제주도에서 채취하여 그늘에서 말린 것을 냉장 보관하여 사용하였다.
데이터처리
산 가수분해 조건에 따른 myricetin, quercetin, kaempferol 함량의 회귀식은 SAS (Statistical Analysis System) software (Version 9.1, SAS Institute INC., Cary, NC, USA, 2003)의 반응표면 분석법으로 구하였다. 이때, 독립변수 Xi 와 Xj 에 대한 종속변수 Y (myricetin, quercetin, kaempferol) 값은 2차 회귀식으로 나타내었다.
이론/모형
5 g에 50% MeOH 수용액으로 Table 1과 같이 조제한 소정 농도의 HC1 용액 50 mL을 가하고, 95℃에서 환류냉각하면서 소정의 시간 동안 가수분해하였다. 산 가수분해 최적 조건을 설정하기 위하여 반응표면분석법을 적용하였다(13). 독립변수로 HC1 농도(XD와 가수분해 시간(X2)을 설정하여 각각 5단계(-2, -1, 0, 1.
성능/효과
2에서와 같이 정상점을 중심으로 타원형으로 나타났다. Myricetin에 대한 가수분해 조건의 영향은 가수분해 시간에 유의한 영향을 받고 있었으며, HC1 농도에 대한 영향은 낮은 것으로 나타났다(Table 4). 또한 quercetin 함량에 대한 가수 분해의 회귀 식은 ^ 값이 0922이고, 5% 이내의 범위에서 유의 성이 인정되었으며, 예측된 정상점에서 최대값은 268.
46 시간으로 나타났다. 각각의 산 가수분해 조건에 따른 kaonpferol 함량은 Fig. 4와 같이 산의 농도가 높을수록 증가하다가 가수분해 시간이 길고 산의 농도가 증가하면 감소하는 것으로 나타났다. lOiempferol 함량에 대한 가수분해 조건의 영향은 산의 농도와 가수분해 시간에 대하여 모두 유의하지 않아서두 조건의 영향이 비교적 낮은 것으로 추정된다.
보았다. 대개 이들 조직 중에 배당체로 존재하는 플라보노이드 화합물들이 산 가수분해 처리에 의하여 거의 완전하게 각각의 aglycone으로 분해되는 것을 HPLC 크로마토그램으로 관찰할 수 있었다(HPLC 크로마토그램 생략). 녹차잎, 무화과잎, 상동나무잎의 myricetin, quercetin, kaempferol 함량을 Table 7에 나타내었다.
Quercetin에 대한 가수분해 조건의 영향은 산 농도와 가수분해 시간에 유의하며, 가수분해 시간이 산 농도보다 유의성이 높으므로 가수분해 시간의 영향이 큰 것으로 추정된다. 한편 kaempferol 함량에 대한 가수분해의 회귀식은 R2 값이 0.8085이고, 10% 이내의 범위에서 유의성이 인정되지 않았으며, 예측된 정상점에서의 최대값은 288.43 mg%이었으며, 이때의 가수분해 조건은 1.55 M HC1, 1.46 시간으로 나타났다. 각각의 산 가수분해 조건에 따른 kaonpferol 함량은 Fig.
후속연구
본 실험에서 얻은 적정 산 가수분해 조건에서 은행잎의 플라보노이드 함량의 예측치와 실제 측정치를 Table 6에 나타내었다. Myricetin을 포함하여 quercetin, kaempferol과 같은 플라보노이드 함량의 즉정치가 동일 조건에서의 예측치와 비교하여 95% 이상 일치하였으므로 본 연구에서 구한 적정 산 가수분해 조건이 은행잎을 비롯하여 여러 식물체에 적합하게 사용될 수 있을 것으로 사료되었다.
따라서 여러가지 식물체에 적합한 플라보노이드 배당체의 가수분해 조건을 확립하는 연구가 필요하다. Herrtog 등(5, 6)은 과채류의 플라보노이드를 분석할 경우에 1.
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