Chaenomeles sinensis Koehne (Rosaceae) is a deciduous tree and is distributed in China, Korea and Japan. In previous studies on the fruits of C. sinensis, some triterpenoid compouds such as oleanolic acid, tormentic acid were reported. In an ongoing investigation into biologically active compounds f...
Chaenomeles sinensis Koehne (Rosaceae) is a deciduous tree and is distributed in China, Korea and Japan. In previous studies on the fruits of C. sinensis, some triterpenoid compouds such as oleanolic acid, tormentic acid were reported. In an ongoing investigation into biologically active compounds from natural products, the methanol extract of the stems of C. sinensis was investigated. By means of the repeated column chromatography using silica gel, Sephadex LH-20, LiChroprep RP-18, betulin (1), tormentic acid (2), 1-${\beta}$-D-glucopyranosyl-3,4,5-trimethoxybenzene (3), lyoniresinol-2a-O-${\alpha}$-L-rhamnopyranoside (4) were isolated. The chemical structures of compounds 1-4 were determined by the basis of physico-chemical properties and spectroscopic methods such as 1D and 2D NMR. For the isolated compounds (1-4), the inhibitory activity of IL-6 production in TNF-${\alpha}$ stimulated MG-63 cell was examined. Among the isolates, betulin (1), 1-${\beta}$-D-glucopyranosyl-3,4,5-trimethoxybenzene (3), lyoniresinol-2a-O-${\alpha}$-L-rhamnopyranoside (4) showed inhibitory effects on IL-6 production in TNF-${\alpha}$ stimulated MG-63 cell.
Chaenomeles sinensis Koehne (Rosaceae) is a deciduous tree and is distributed in China, Korea and Japan. In previous studies on the fruits of C. sinensis, some triterpenoid compouds such as oleanolic acid, tormentic acid were reported. In an ongoing investigation into biologically active compounds from natural products, the methanol extract of the stems of C. sinensis was investigated. By means of the repeated column chromatography using silica gel, Sephadex LH-20, LiChroprep RP-18, betulin (1), tormentic acid (2), 1-${\beta}$-D-glucopyranosyl-3,4,5-trimethoxybenzene (3), lyoniresinol-2a-O-${\alpha}$-L-rhamnopyranoside (4) were isolated. The chemical structures of compounds 1-4 were determined by the basis of physico-chemical properties and spectroscopic methods such as 1D and 2D NMR. For the isolated compounds (1-4), the inhibitory activity of IL-6 production in TNF-${\alpha}$ stimulated MG-63 cell was examined. Among the isolates, betulin (1), 1-${\beta}$-D-glucopyranosyl-3,4,5-trimethoxybenzene (3), lyoniresinol-2a-O-${\alpha}$-L-rhamnopyranoside (4) showed inhibitory effects on IL-6 production in TNF-${\alpha}$ stimulated MG-63 cell.
* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.
문제 정의
2) 모과는 술을 빚기도 하고 신진대사와 소화촉진 작용을 도우며 특히 기침의 약제로 유용하고 또한 피로회복과 피부미용효과가 있으며 조혈작용을 한다.3) 지금까지 모과나무에 대한 연구는 열매에 대한 성분 연구가 주로 이루어졌으며 maslinic acid, tormentic acid 등의 triterpenoid 및 flavonoid3,5) 화합물들이 이미 보고되었으나 모과나무 줄기에 대한 연구는 전혀 이루어지지 않아 줄기부위에 대한 식물화학적 성분 탐색과 동시에 국내 자생식물로부터 생리활성 물질탐색에 대한 연구의 일환으로 본 실험을 진행하였다. 모과나무 줄기의 메탄올 추출물이 IL-6 유리에 영향을 미치는 것이 관찰되어 이들 분획으로부터 활성물질의 정제를 시도하였다.
제안 방법
모과나무의 BuOH frac. 10g을 HP-20을 이용하여 컬럼 크로마토그라피를 실시하였다. 처음 사용한 전개용매는 MeOH : Water = 0% ~ 100% MeOH 순으로 극성을 높여 주면서 용출시키고 각각의 분획들은 TLC pattern에 따라 유사한 것들을 합쳐 3개의 sub-frac.
23-26) 세포는 TNF-α에 의해서 damage를 받게 되면 이때 IL-6가 세포 밖으로 방출되게 되는데 본 실험에서는 모과나무 줄기의 메탄올 추출물로부터 분리한 화합물 (1-4)에 대해 세포 독성이 없는 농도에서 MG-63 세포주를 이용하여 TNF-α에 의해 유도된 IL-6의 저해활성을 검색하였다.
MG-63 cell 에서 IL-6의 유리 확인 − 세포주는 10% FBS (fetal bovine serum)가 포함된 DMEM (Dulbecco's Modified Eagle Medium) 배지를 사용하여 37℃, 5% CO2 incubator에서 culture dish에 증식시킨 MG-63 세포를 24-well plate에 적정수의 세포(3×104)를 500 µl씩 접종한 후 하루 동안 배양하고 배지를 교체하였다.
Sub-Fraction D-11를 MeOH : Water : Isopropanol = 1 : 6 : 0.1 → 3 : 1 : 0.1 용매조건으로 RP-18을 이용하여 컬럼 크로마토그라피를 실시하였다.
Sub-Fraction D-6을 Hexane: Ethyl acetate = 15:1 → 1:1 용매조건으로 Silica gel 60 (40-63 mesh)을 이용하여 컬럼 크로마토그라피를 실시하였고 silica gel 60 F254, RP-18 F254 TLC pattern으로 확인하여 분리된 정도에 따라 7 개의 분획으로 나누었다.
1 용매조건으로 RP-18을 이용하여 컬럼 크로마토그라피를 실시하였다. 각각의 silica gel 60 F254, RP-18 F254 TLC pattern으로 확인하여 분리된 정도에 따라 12개의 분획으로 나누었다. 그 중10번째 분획D-11-10 분획을 MeOH : Water : Isopropanol = 2:1:0.
12g)을 MeOH : Water = 4:6 → 6:4 용매조건으로 HP-20을 이용하여 컬럼 크로마토그라피를 실시하였다. 각각의 silica gel 60 F254, RP-18 F254 TLC pattern으로 확인하여 분리된 정도에 따라 5개의 분획으로 나누었다. 분획들 중 B-3-2 (1.
1을 용매조건으로 하여 silica gel을 이용한 컬럼 크로마토그라피를 실시하였다. 각각의 silica gel 60 F254, RP-18 F254 TLC pattern으로 확인하여 분리된 정도에 따라 7개의 분획으로 나누었다.
3) 지금까지 모과나무에 대한 연구는 열매에 대한 성분 연구가 주로 이루어졌으며 maslinic acid, tormentic acid 등의 triterpenoid 및 flavonoid3,5) 화합물들이 이미 보고되었으나 모과나무 줄기에 대한 연구는 전혀 이루어지지 않아 줄기부위에 대한 식물화학적 성분 탐색과 동시에 국내 자생식물로부터 생리활성 물질탐색에 대한 연구의 일환으로 본 실험을 진행하였다. 모과나무 줄기의 메탄올 추출물이 IL-6 유리에 영향을 미치는 것이 관찰되어 이들 분획으로부터 활성물질의 정제를 시도하였다. Human interleukin(hIL)-6는 cytokine의 일종으로 일부는 림프구 계통의 세포가 생성하며 면역조절 및 조혈작용을 조절하는 것으로 알려져 있다.
분획들 중 B-3-3 (4.04 g)을 CHCl3 : MeOH : Water = 5:1:0.1 → 1:1:0.1을 용매조건으로 하여 silica gel을 이용한 컬럼 크로마토그라피를 실시하였다.
여기에 TNF(Tumor Necrosis Factor)-α와 세포독성이 없는 농도의 sample을 처리한 후 37℃ incubator에서 배양한 후 24시간과 48시간 뒤 각각 70 µl씩 배지를 채취하여 냉동 보관하였다.
대상 데이터
1% DMSO와 TNF-α(50 ng/ml)가 들어갔을 때 IL-6의 유리정도(%)를 control로 하였으며 실험의 표준물질로는 dexamethasone을 사용하였다.
실험재료 − 본 실험에 사용한 모과나무 (Chaenomeles sinensis Koehne.)줄기는 조선대학교 약초원에서 채집하여 감정한 후 사용하였으며 일부는 표준품으로 조선대학교 약학대학 표본실에 보관하고 있다.
이론/모형
시약 및 기기 − 융점측정기는 Fisher Scientific (Model 307N0043, Canada)를 사용하였고 선광도는 AUTOPOL® Automatic Polarimeter (Rudolph Research Flangers, NJ07836)를 사용하였으며 IR 스펙트럼은 JASCO FT/IR-300E (JASCO Co., Japan)를 사용하였다.
성능/효과
1) 모과나무는 전남, 전북, 경북, 충북, 경기도에 야생하고 높이 10 m에 달하며, 나무껍질이 조각으로 벗겨져서 흰무늬 형태로 되며 열매는 이과(梨果)로 타원형 또는 달걀을 거꾸로 세운 모양이고 길이 10∼20 cm, 지름 8∼15 cm이며 목질이 발달해 있다.
9월에 황색으로 익으며 향기가 좋으나 신맛이 강하다.2) 모과는 술을 빚기도 하고 신진대사와 소화촉진 작용을 도우며 특히 기침의 약제로 유용하고 또한 피로회복과 피부미용효과가 있으며 조혈작용을 한다. 3) 지금까지 모과나무에 대한 연구는 열매에 대한 성분 연구가 주로 이루어졌으며 maslinic acid, tormentic acid 등의 triterpenoid 및 flavonoid3,5) 화합물들이 이미 보고되었으나 모과나무 줄기에 대한 연구는 전혀 이루어지지 않아 줄기부위에 대한 식물화학적 성분 탐색과 동시에 국내 자생식물로부터 생리활성 물질탐색에 대한 연구의 일환으로 본 실험을 진행하였다.
당의 anomeric proton peak로 예상되는 δ 4.72, 4.65 (1H, brs, Rha H-1), aliphatic proton 영역에서 나타나는 δ 1.20, 1.31(3H, d, J = 6.0 Hz, Rha-Me)이 관찰되었고 δ 3.34 (3H, s, 5-OMe), δ 3.73 (6H, s, 3',5'-OMe), δ 3.85 (3H, s, 3-OMe)의 peaks로 4개의 methoxy 그룹이 존재함을 알 수 있었다.
또한 13C-NMR스펙트럼에서 30개의 carbon signal이 나타나고 있는 것으로 보아 triterpenoid 계열의 화합물임을 예상할 수 있으며, δ 1.68에서 methyl 기 피크와 δ 4.58, 4.68에서 methylene proton이 doublet으로 나타나 lupeol-type triterpene 계열 화합물임을 예상할 수 있었다.
또한 당의 anomeric proton peak로 예상되는 δ 4.71 (1H, d, J = 8.0Hz, Glc, H-1) 및 13C-NMR 스펙트럼에서 δ 60 ~ δ 76부근에 나타난 피크로 1개의 당이 존재함을 추정하였고 δ 3.68 (6H, s, 3,5-OMe) 및 δ 3.66 (3H, s, 4-OMe)의 피크로 3개의 methoxy가 존재함을 알 수 있었다.
분리된 화합물 1-4에 대해 MG-63 세포에서 IL-6의 유리에 미치는 영향을 검토한 결과 화합물 1,3,4 에 대한 IL-6유리억제는 45.2%, 26.9%, 24.9% 로 다소 미약한 것으로 나타났으며 화합물 2는 IL-6 유리억제 활성이 거의 없는 것으로 나타났다(Table I, Fig. 2).
분획과 n-BuOH 분획으로부터 betulin (1), tormentic acid (2), 1-β-Dglucopyranosyloxy-3,4,5-trimethoxybenzene (3), ± lyoniresinol-2a-O-α-L-rhamnopyranoside (4)를 분리 동정하였다. 분리된 화합물 1-4에 대해 MG-63 세포에서 IL-6의 유리에 미치는 영향을 검토한 결과 화합물 1,3,4 에 대한 IL-6의 유리억제는 다소 미약한 것으로 나타났으며 화합물 2는 IL-6 유리억제 활성이 거의 없는 것으로 나타났다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
모과나무란?
모과나무 (Chaenomeles sinensis Koehne)는 장미과 (Rosaceae)에 속하는 낙엽 교목으로서 중국 원산지로 한국, 일본 등지에 분포한다.1) 모과나무는 전남, 전북, 경북, 충북, 경기도에 야생하고 높이 10 m에 달하며, 나무껍질이 조각으로 벗겨져서 흰무늬 형태로 되며 열매는 이과(梨果)로 타원형 또는 달걀을 거꾸로 세운 모양이고 길이 10∼20 cm, 지름 8∼15 cm이며 목질이 발달해 있다.
모과나무의 특징은?
모과나무 (Chaenomeles sinensis Koehne)는 장미과 (Rosaceae)에 속하는 낙엽 교목으로서 중국 원산지로 한국, 일본 등지에 분포한다.1) 모과나무는 전남, 전북, 경북, 충북, 경기도에 야생하고 높이 10 m에 달하며, 나무껍질이 조각으로 벗겨져서 흰무늬 형태로 되며 열매는 이과(梨果)로 타원형 또는 달걀을 거꾸로 세운 모양이고 길이 10∼20 cm, 지름 8∼15 cm이며 목질이 발달해 있다. 9월에 황색으로 익으며 향기가 좋으나 신맛이 강하다.
cytokine은 표적세포가 TNF α에 의해서 damage를 받게 되면 어떻게 되나?
대부분의 cytokine은 표적세포의 세포표면 수용기를 통하여 작용하고 호르몬과 유사하며 항세포증식 작용, 항미생물 작용, 항종양 작용 등이 있어 감염, 염증, 자가면역질환, 종양치료제로 사용되고 있다.23-26) 세포는 TNFα에 의해서 damage를 받게 되면 이때 IL-6가 세포 밖으로 방출되게 되는데 본 실험에서는 모과나무 줄기의 메탄올 추출물로부터 분리한 화합물 (1-4)에 대해 세포 독성이 없는 농도에서 MG-63 세포주를 이용하여 TNF-α에 의해 유도된 IL-6의 저해활성을 검색하였다.
참고문헌 (26)
박종희 (2002) 한약백과 도감(상), 245, 신일상사, 서울.
김태정 (1996) 한국의 자원식물 II, 179, 서울대학교 출판부, 서울.
노승배, 장은하, 임광식 (1995) 모과로부터 산성 트리테르펜의 분리 및 동정. 약학회지. 39: 610-615.
Lee, S. H., Paek, S. H., Kim, S., Kim, B.-K. and Shin, K. H. (2004) Triterpenoids from Orostachys japonicus. Nat. Prod. Sci. 10: 306-309.
Gao, H., Wu, L., Kuroyanagi, M., Harada, K., Kawahara, N., Nakane, T., Umehara, K., Hirasawa, A. and Nakamura, Y. (2003) Antitumor-promoting constituents from Chaenomeles sinensis Koehne and their activities in JB6 mouse epidermal cells. Chem. Pham. Bull. 51: 1318-1321.
Akihisa, T., Ghosh, P., Thakur, S., Oshikiri, S., Tamura, T. and Matsumoto, T. (1988) $24{\beta}$ -methylcholesta-5, 22E, 25-trien- 3 $\beta$ -ol and $24{\alpha}$ -ethyl- $5{\alpha}$ -cholest-22E-en- $3{\beta}$ -ol from Clerodendrum fragrans. Phytochemistry 27: 241-244.
Khan, R. A., Singh, A. K. and Agrawal, P. K.(1997) Sitosterol sucroside from the suckers of Mentha arvensis. Phytochemistry 46: 1295-1296.
Hui, W.-H. and Li, M.-M. (1976) Triterpenoids of the sterms of six Castanopsis species of Hong Kong. Phytochemistry 15: 427-429.
Hwang, B. Y., Chai, H.-B., Leonardus, B. S., Kardono, S. R., Farnsworth, N. R., Cordell, G. A., Pezzuto, J. M. and Kinghorn, A. D. (2003) Cytotoxic triterpenes from the twigs of Celtis philippinensis. Phytochemistry 62: 197-201.
Mohamed, I. E., Nur, B. E., Choudhary, M. I. and Khan, S. N.(2009) Bioactive natural products from two Sudanese medicinal plants Diospyros mespiliformis and Croton zambesicus. Rec. Nat. Prod. 3: 198-203.
Jang, D. S., Kim, J. M., Lee, G. Y., Kim, J.-H. and Kim, J. S. (2006) Ursane-type triterpenoids from the aerial parts of Potentilla discolor. Agric. Chem. Biotechnol. 49: 48-50.
Rocha, G. G., Simoes, M., Lucio, K. A., Oliveira, R. R., Kaplan, M. A. C. and Gattass, C. R. (2007) Natural triterpenoids from Cecropia lyratiloba are cytotoxic to both sensitive and multidrug resistant leukemia cell lines. Bioorg. Med. Chem. 15: 7355-7360.
,Taniguchi, S., Imayoshi, Y., Kobayashi, E. Takamatsu, Y., Ito, H., Hatano, T., Sakagami, H., Tokuda, H., Nishino, H., Sugita, D., Shimura, S. and Yoshida, T. (2002) Production of bioactive triterpenes by Eriobotrya japonica. Phytochemistry 59: 315-323.
Andrianaivoravelona, J. O., Terreaux, C., Sahpaz, S., Rasolondrananitra, J. and Hostettmann, K. (1999) A phenolic glycoside and N-(p-coumaroyl)-tryptamine from Ravensara anisata. Phytochemistry 52: 1145-1148.
Graikou, K., Aligiannis, N., Chinou, I., Skaltsounis, A.-L., Tillequin, F. and Litaudon M. (2005) Chemical constituents from Croton insularis. Helvetica Chimica Acta 88: 2654- 2660.
Yahagi, T., Yamashita, Y., Daikonnya, A., Wu, J.-b. and Kitanaka, S. (2010) New Feruloyl tyramine glycoside from Stephania hispidula. Chem. Pharm. Bull. 58: 415-417.
Siddiqui, S., Hafeez, F., Begum, S. and Siddiqui, B. S. (1998) A New Pentacyclic triterpene from the leaves of Nerium oleander. J. Nat. Prod. 51: 229-233
Kaneda, N., Kinghorn, A. D., Farnsworth, N. R., Tuchinda, P., Udchachon, J., Santisuk, T. and Reutrakul, V. (1990) Two diarylheptanoids and a lignan from Casuarina Junghuhniana. Phytochemistry 29: 3366-3368
Mysliwice, J., Kretowski, A., Topolska, J., Stepien, A. and Kinalska, I. (2002) The influence of corticosteroids on IL-6/ IL-6R system in patients with graves ophthalmopathy. Pol. Arch. Med. Wewn. 108: 739-744.
Ragab, A. A., Nalepka, J. L., Bi, Y. and Breenfield, E. M. (2002) Cytokine synergistically induce osteoblast differentiation support by immortalized or normal calvarial cells. Am. J. Physiol. Cell. Physiol. 283: 679-687.
Joo, S. S., Kang, H. C., Lee, M. W., Choi, Y. W. and Lee, D. I. (2003) Inhibition of IL-6 in osteoblast-like cell by isoflavones extracted from Sophorae fructus. Arch Pham Res. 26: 1029-1035.
Kim, J. H., Cho, Y. H., Park, S. M., Lee, K. E., Lee, J. J., Lee, B. C., Pyo, H. B., Song, K. S., Park, H. D. and Yun, Y. P. (2004) Antioxidants and inhibitor of matrix metalloproteinase- 1 expression from leaves of Zostera marina L. Arch. Pharm. Res. 27: 177-183.
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.