[논문]LC-MS에 의한 사철쑥에 존재하는 페놀성 화합물의 정성분석

누그로호 아궁; 임상철; 박희준

[국내논문] LC-MS에 의한 사철쑥에 존재하는 페놀성 화합물의 정성분석
Qualitative Analysis of Phenolic Substances in Artemisia capillaris by LC-MS 원문보기

생약학회지, v.43 no.4 = no.171, 2012년, pp.302 - 307

누그로호 아궁 (상지대학교 대학원 응용식물과학과) , 임상철 (상지대학교 대학원 응용식물과학과) , 박희준 (상지대학교 제약공학과)

Abstract ▼ AI-Helper

The herb of Artemisia capillaris in Chinese medicine is used to treat hepatic diseases. In this research, qualitative analysis was performed using a UPLC/Q-TOF-ESI-MS/MS method for rapid identification of phenolic substances from A. capillaris: three caffeoylquinic acids (chlorogenic acid, 3,5-di-O-caffeoylquinic acid, and 4,5-di-O-caffeoylquinic acid), three flavonoids (hyperoside, isorhamnetin 3-O-robinobioside and quercetin) and three prenylated coumarins (6,8-diprenylumbelliferone, cedrelopsin and osthol) were identified. The three prenylated coumarins have not been reported from A. capillaris.

Keyword

AI 본문요약
AI-Helper

* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.

문제 정의

지역적으로 이용되고 있는 인진호에 대한 식물화학적 연구의 재검토가 요청되고 있다. 이에 본 연구에서는 신속한 동정법인 UPLC-Q-TOF-ESI-MS/MS를 이용하여 caffeoylquinic acid, flavonoid, 및 coumarin 화합물 9종이 확인되었으며, 이 중 3종의 coumarin 화합물이 사철쑥으로부터 새로이 확인되었으므로 이를 보고한다.

제안 방법

UPLC 조건 − 컬럼으로서 Acquity UPLC@BEH C18(1.7 µm, 2.1×50 mm)를 사용하였다.
이를 여과한 후 진공농축기를 이용하여 감압하에 농축하였다. 이를 계속해서 동결건조하여 분말성의 추출물을 얻었다. 수득량으로서 잎 추출물은 1.
05% TFA MeOH-CH₃CN(60:40)의 용매를 사용하였다. 이동상 프로그래밍으로서, 0분(A 100%, B 0%), 4분(A 85%, B 15%), 20분(A 65%, B 35%), 30분(A 0%, B 100%), 35분(A 100%, B 0%)으로 용매구배의 방법으로 전개하였다. 흐름속도는 0.
Q-TOF MS는 Waters사의 Synapt G2이었다. TOF MS 분석은 full scan mode를 이용하였으며 positive ion mode로 측정하였다. ESI source의 조건은 다음과 같다: ESI capillary(3.
1에 사철쑥 MeOH 추출물의 UPLC로 전개하여 얻은 chromatogram을 나타내었다. 그 중 9종 피크의 MS 데이트를 얻었으며 MS¹과 MS²를 이용하여 화합물을 동정하고자 하였다. 화합물 1은 chlorogenic acid로서 [M+Na]⁺가 m/z 377.

대상 데이터

식물재료 − 원주시 근교에 자생하는 사철쑥(Artemisia capillaris, Compositae)의 지상부 중 잎과 줄기를 나누어 채집하였다.
기기 및 시약 − UPLC/Q-TOF-ESI-MS/MS 분석에서 HPLC는 Agilent Technologies사(USA)의 Agilent Technologies 1200 series를 사용하였다. MS detector로 사용된 Q-TOF MS(quadrupole time-of-flight mass spectrometer) 방식의 Waters사(USA)의 Synapt G2 제품을 사용하였다. UPLC 분리를 위해 사용된 용매로서 HPLC 급의 acetonitrile과 MeOH 및 H₂O는 J.
MS detector로 사용된 Q-TOF MS(quadrupole time-of-flight mass spectrometer) 방식의 Waters사(USA)의 Synapt G2 제품을 사용하였다. UPLC 분리를 위해 사용된 용매로서 HPLC 급의 acetonitrile과 MeOH 및 H₂O는 J.T. Baker사로부터 구입하여 사용하였다.
1×50 mm)를 사용하였다. 이동상으로 A 용매로 0.05% trifluoroacetic acid(TFA)-H₂O를 사용하였고, B 용매로 0.05% TFA MeOH-CH₃CN(60:40)의 용매를 사용하였다. 이동상 프로그래밍으로서, 0분(A 100%, B 0%), 4분(A 85%, B 15%), 20분(A 65%, B 35%), 30분(A 0%, B 100%), 35분(A 100%, B 0%)으로 용매구배의 방법으로 전개하였다.

이론/모형

기기 및 시약 − UPLC/Q-TOF-ESI-MS/MS 분석에서 HPLC는 Agilent Technologies사(USA)의 Agilent Technologies 1200 series를 사용하였다.
사철쑥의 페놀성 화합물 분석을 신속히 동정하기 위한 방법을 개발하기 위하여 UPLC/Q-TOF-ESI-MS/MS 방법으로 분석하였다. 그 결과, 3종의 caffeoylquinic acid(chlorogenic acid, 3,5-di-O-caffeoylquinic acid and 4,5-di-O-caffeoylquinic acid), 3종의 플라보노이드(hyperoside, isorhamnetin 3-Orobinobioside and quercetin)와 3종의 prenylated coumarins(6,8-diprenylumbelliferone, cedrelopsin and osthol)이 동정되었다.

성능/효과

그 외에도 p-hydroxyacetophenone, chlorogenic acid 등이 함유되어 있다.⁵⁾ 최근 사철쑥 성분 분석에서 HPLC-UV 방법으로 표준화합물 scopolin, chlorogenic acid, 2,4-dihydroxy-6-methoxyacetophenone 4-glucoside, hyperoside, isorhamnetin 3-O-robinobioside, scoparone 등을 표준 화합물로 이용하여 정량 및 validation이 보고되었으며, 이 보고에서는 수거한 사철쑥 식물 재료마다 편차가 매우 큰 것으로 확인되었다.¹⁾
36 g이었다. 백분수득률은 잎 추출물은 15.4%, 줄기 추출물은 8.50%, 뿌리 추출물은 3.6%로 계산되었다.
표준품과 HPLC 분석결과 동일한 retention time을 나타내었으므로 화합물 3은 3,5-di-O-caffeoylquinic acid이다.¹²⁾ 화합물 5의 mass fragmentation 양상도 dicaffeoylquinic acid로 예상되었다. 통상 4,5-di-O-caffeoylquinic acid는 3,5-diO-caffeoylquinic acid보다 늦은 retention time에서 나타나므로 표준품과 비교하여 화합물 5는 4,5-di-O-caffeoylquinic acid로 동정되었다.
그러므로, 이 화합물은 사철쑥 중에서 알려진 hyperoside로 동정되었다.¹⁴⁾ 화합물 4는 [M+H]⁺의 피크가 625.1732에서 나타났고 base peak가 [isorhamnetin+H]⁺에 해당하는 m/z 317.0659에서 나타났으므로 isorhamnetin disaccharide로 예상되었다. 화합물 4의 구조에서 L-rhamnose가 탈리된 분열이온인 m/e 501.
본 연구에서 사철쑥 메탄올 추출물을 UPLC/TOF-ESI-MS/MS로 분석한 결과 이미 보고된 chlorogenic acid, hyperoside, isorhamnetin 3-O-robinobioside가 확인되나^1,5) 새로이 coumarin 성분으로서 3종의 prenylated coumarin이 검출 및 동정된 것은 특기할만하였다. 그러므로, 본 실험에서와 같이 UPLC/TOF-ESI-MS/MS에 의한 분석법으로 연구한다면 한국산 사철쑥을 정성적으로 평가하여 품질을 차별화하는데 유용할 것으로 생각된다.
사철쑥의 페놀성 화합물 분석을 신속히 동정하기 위한 방법을 개발하기 위하여 UPLC/Q-TOF-ESI-MS/MS 방법으로 분석하였다. 그 결과, 3종의 caffeoylquinic acid(chlorogenic acid, 3,5-di-O-caffeoylquinic acid and 4,5-di-O-caffeoylquinic acid), 3종의 플라보노이드(hyperoside, isorhamnetin 3-Orobinobioside and quercetin)와 3종의 prenylated coumarins(6,8-diprenylumbelliferone, cedrelopsin and osthol)이 동정되었다. 이 중 3종의 prenylated coumarin 성분은 지금껏 사철쑥에서 알려진 바 없다.

후속연구

새로이 coumarin 성분으로서 3종의 prenylated coumarin이 검출 및 동정된 것은 특기할만하였다. 그러므로, 본 실험에서와 같이 UPLC/TOF-ESI-MS/MS에 의한 분석법으로 연구한다면 한국산 사철쑥을 정성적으로 평가하여 품질을 차별화하는데 유용할 것으로 생각된다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	인진호는 어떻게 이용되고 있는가?	) 전초를 지칭하고 있으나 한국에서는 더위지기 전초를 이용하고 있다. 인진호는 한방에서 매우 잘 알려진 생약으로 간보호, 이뇨, 진통, 지방소화제, 피부염증 치료제 등으로 이용되고 있다.1) 사철쑥의 약리작용으로 항비만활성,2) 소염작용3) 등이 이미 보고된 바 있다.
	사철쑥의 성분 중 간독성을 예방하는 것은?	1) 사철쑥의 약리작용으로 항비만활성,2) 소염작용3) 등이 이미 보고된 바 있다. 더욱이, 사철쑥에서 분리된 hyperoside가 마우스에서 사염화탄소로 유도된 간독성을 예방한다고 보고되었다.4)
	전기분무법 이용을 통해 물질분석은 어떻게 발전하였는가?	질량분석기에서 분자의 기화에 따른 이온화를 위하여 전기분무법(electrospray ionization, ESI)에 의한 이온화 방식이 이용되고 있다. ESI 방식에 따른 이온화가 가능함에 따라 고분자량을 가지는 화합물 및 기화가 용이하지 않았던 화합물까지도 분자이온 확인이 가능하여 물질분석에 크게 기여하게 되었다. 또, 최근에는 이온들을 연속으로 질량분해하여 MS/MS spectrum을 얻는 tandem mass spectrometry 방식에 의한 질량 검출법이 사용되고 있다.

참고문헌 (21)

Kim, S. K., Woo, M. H., Lee, J. H., Choi, J. S. and Min, B. S. (2010) Quantitative determination of bioactive compounds in some Artemisia capillaris by high-performance liquid chromatography. Nat. Prod. Sci. 16: 233-238.
Hong, J. H., Hwang, E. Y., Kim, H. J., Jeong, Y. J. and Lee, I. S. (2009) Artemisia capillaris inhibits lipid accumulation in 3T3-L1 adipocytes and obesity in C57BL/6J mice fed a high fat diet. J. Med. Food 12: 736-745.

원문보기 상세보기
Kim, E. K., Han, M. J., Song, M. Y., Lee, J. H., Lv, N., Choi, K. B.., Ryu, D. G., Kim, K. S., Park, J. W. and Park, B. H. (2007) Inhibitory effect of Artemisia capillaris extract on cytokine-induced nitric oxide formation and cytotoxicity of RINm5F cells. Int. J. Mol. Med. 19: 535-540.
Choi, J. H., Kim, D. W., Yun, N., Choi, J. S., Islam, M. N., Kim, Y. S. and Lee, S. M. (2011) Protective effects of hyperoside against carbon tetrachloride-induced liver damage in mice. J. Nat. Prod. 74: 1055-1060 (2011).

상세보기
Kwon, Y.S. 2006. Pharmacognosy, Dongmyungsa, Seoul, pp. 469-471.
Park, M. S., Nam, B. M. and Chung, G. Y. (2011) Taxonomic identities of Artemisia capillaris Thunb. and A. scoparia Waldst.. Korean J. Pl. Taxon. 41: 1-9.

원문보기 상세보기
Park, M. S. and Chung, G. Y. (2012) A palynological study of the genus Artemisia (Asteraceae) in Korea. Kor. J. Pl. Taxon. 42: 24-39.

원문보기 상세보기
Ren, M. T., Li, H. J., Sheng, L. S., Liu, P. and Li, P. (2009) Rapid analysis of constituents of Radix Cyathulae using hydrophilic interaction reverse phase LC-MS. J. Sep. Sci. 32: 3988-3995.

상세보기
Su, S., Guo, J., Duan, J. A., Wang, T., Qian, D., Shang, E. and Tang, Y. (2010) Ultra-performance liquid chromatography- tandem mass spectrometry analysis of the bioactive components and their metabolites of Shaofu Zhuyu decoction active extract in rat plasma. J. Chromatogr. B 878: 355-362.

상세보기
Wu, T. S., Tsang, Z. J., Wu, P. L., Lin, F. W., Li, C.Y., Teng, C. M. and Lee, K. H. (2001) New constituents and antiplatelet aggregation and anti-HIV principles of Artemisia capillaries. Bioorg. Med. Chem. 9: 77-83.

상세보기
Wang, X., Sun, H., Lv, H., Wu, Z., Wang, P., Liu, L. and Cao, H. (2008) Analysis of the constituents in the rat plasma after oral administration of Yin Chen Hao Tang by UPLC/Q-TOFMS/ MS. J. Pharm. Biomed. Anal. 46: 477-490.

상세보기
Lai, J. P., Lim, Y. H., Shen H. M. and Ong, C. N. (2007) Identification and characterization of major flavonoids and caffeoylquinic acids in three Compositae plants by LC/DADAPCI/ MS. J. Chromatogr. B 848: 215-225.

상세보기
Clifford, M. N., Knight, S. and Kuhnert, N. (2005) Discriminating between the six isomers of dicaffeoylquinic acid by LC-MSn. J. Agric. Food Chem. 53: 3821-3832.

상세보기
Liu, P., Yang, B. and Kallio, H. (2010) Characterization of phenolic compounds in Chinese hawthorn (Crataegus pinnatifida Bge. var. major) fruit by high performance liquid chromatography-electrospray ionization mass spectrometry. Food Chem. 121: 1188-1197.

상세보기
Hitotsuyanagi, Y., Kojima, H., Ikuta, H., Takeya, K. and Itokawa, H. (1996) Identification and structure-activity relationship studies of osthol, a cytotoxic principle from Cnidium monnieri. Bioorg. Med. Chem. Lett. 6: 1791-1794.

상세보기
Yuan, Z., Xu, H., Wang, K., Zhao, Z. and Hu, M. (2009) Determination of osthol and its metabolites in a phase I reaction system and the Caco-2 cell model by HPLC-UV and LC-MS/MS. J. Pharm. Biomed. Anal. 49: 1226-1232.

상세보기
Sajjadi, S. E., Zeinvand, H. and Shokoonhinia, Y. (2009) Isolation and identification of osthol from the fruits and essential oil composition of the leaves of Prangos asperula Boiss. Res. Pharm. Sci. 4: 19-23.
Um, B.H., Lobstein, A., Weiniger, B., Spiegel, C., Yice, F. and Rakotoarison, O., Andriantsihaina, R. and Anton, R. (2003) New coumarins from Cedrelopsis greviei. Fitoterapia 74: 638-642.

상세보기
Patre, R. E., Parameswaran, P. S., Tilve, S. G. (2011) Synthesis of the naturally occurring prenylated coumarins balsamiferone and cedrelopsin by domino reactions. ARKIVOC ix: 68-76.
Rao, G. V., Rao, K. S., Annamalai, T. and Mukhopadhyay, T. (2009) New coumarin diol from plant, Chloroxylon swietenia DC. Indian J. Chem. 48B: 1042-1044.
Kwon, O. S., Choi, J. S., Islam, M. N., Kim, Y. S. and Kim, H.P. (2011) Inhibition of 5-lipoxygenase and skin inflammation by the aerial parts of Artemisia capillaris and its constituents. Arch. Pharm. Res. 34: 1561-1569.

원문보기 상세보기

저자의 다른 논문 :

표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

내보내기 구분	파일저장 인쇄 메일전송
구성항목	기본정보 상세정보 관리번호, 논문명, 저널/프로시딩명, 저자 , 발행년, 권, 호, 시작페이지, 끝페이지, 발행기관 관리번호, 논문명, 대등논문명, 저자 , 저널/프로시딩명, 발행기관, 발행년, 발행언어, 권, 호, 시작페이지, 끝페이지, ISBN, ISSN, 주제분야, 키워드, 초록(한글), 초록(영문), 저자(소속기관)
저장형식	Text(ASCII format) Excel format RefWorks Direct Export RIS format (for Reference Manager, ProCite, EndNote), Scholar's Aids, Mendeley
메일정보	받는사람 (필수) @ 보내는사람 (선택) @ 제목 내용 KISTI 검색결과 이메일 서비스
안내	총 건의 자료가 검색되었습니다. 다운받으실 자료의 인덱스를 입력하세요. (1-10,000) 검색결과의 순서대로 최대 10,000건 까지 다운로드가 가능합니다. 데이타가 많을 경우 속도가 느려질 수 있습니다.(최대 2~3분 소요) 다운로드 파일은 UTF-8 형태로 저장됩니다. 파일의 내용이 제대로 보이지 않을실 때는 웹브라우저 상단의 보기 -> 인코딩 -> 자동선택 여부를 확인하십시오. ~ Text(ASCII format) Excel format

연합인증