[논문]On-line Screening HPLC-ABTS를 이용한 강황으로부터 Curcuminoids의 생물활성 분석

최선도

doi:10.3839/jabc.2013.022

On-line Screening HPLC-ABTS를 이용한 강황으로부터 Curcuminoids의 생물활성 분석
Bioactivity Analysis of Curcuminoids from Turmeric using On-line Screening HPLC-ABTS 원문보기

Journal of applied biological chemistry, v.56 no.3, 2013년, pp.137 - 139

최선도 (Department of Chemical Engineering, Kangwon National University Samcheok Campus)

초록
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강황(Curcuma longa)으로부터 bisdemethoxycurcumin (BDMC), demethoxycurcumin (DMC) 및 curcumin의 생물 활성을 offline-ABTS 측정법과 on-line screening high-performance liquid chromatography (HPLC)-ABTS 측정법을 적용한 빠른 스크리닝을 통해 정량 및 성분 분리를 하였다. 이때, off-line-ABTS와 on-line screening HPLC-ABTS 비교는 미미한 오차를 보여주었다.

Abstract ▼ AI-Helper

Free radical scavengers in the bisdemethoxycurcumin (BDMC), demethoxycurcumin (DMC) and curcumin of turmeric (Curcuma longa) were screened, identified, quantified and isolation using coupled off-line-2,2'-azino-bis(3-ethylbenzthiazoline-6-sulphonic acid) (ABTS) and on-line screening high-performance liquid chromatography (HPLC)-ABTS assay. There was a very small margin of error between the off-line-ABTS method and the on-line screening HPLC-ABTS method.

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

하지만 강황으로부터 on-line screening HPLCABTS assay를 적용한 빠른 생리활성 평가의 연구는 매우 미미한 실정이다. 따라서 본 연구는 상용공정의 기초데이터를 실험적으로 구하여 비교하였다. 연구에 사용된 강황(turmeric) 시료는 중국 지방에서 재배되었으며 2012년 3월 (주)서룡상사/영천 현대약업사에서 수입 및 구매하여 한국한의학연구원 한의신약개발그룹에서 엄선된 시료를 사용하였다.

제안 방법

(USA) 용액을 사용하였으며 물은 3차 증류수(Waters, USA)를 사용하였다. Radical scavenging 활성분석을 위하여 ABTS 시험법을 사용했으며, 사용된 시약은 2,2-azinobis(3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonic acid (ABTS, C₁₈H₂₄N₆S₄)와 potassium per-sulfate를 사용하여 완전히 녹인 후, ABTS 시약과 충분히 교반 후 차광시켰다. 제조된 용액은 1 L 갈색병에 넣고 하루 정도 라디칼의 안정성을 위해 어두운 곳에서 보관한 뒤 사용하였다(Lee 등, 2012).
본 연구에서는 curcuminoids의 curcumin (MW=368), demethoxycurcumin (DMC, MW=338), bisdemethoxycurcumin (BDMC, MW=308)를 용매 추출하여(Lee 등, 2012), 빠른 생리활성 평가를 on-line screening high-performance liquid chromatography (HPLC)-2,2'-azino-bis(3-ethylbenzthiazoline-6-sulphonic acid) (ABTS) assay로 확인하였고 off-line-assay와 비교하여 활성이 우수한 curcumin (MW=368)을 고순도로 분리를 하였다.
시료의 균일성을 위하여 수분조절 용기(desiccator)에 보관하여 사용하였고 모든 시료들은 주입하기 전에 막 여과지(PVDF 0.2 µm, Waters co)를 이용하여 여과를 하였다.
18×550 mm Viper 550 mm, USA)가 연결되었고, 데이터 처리는 Dionex Co.의 PC에 설치된 Chromeleon data acquisition system (Dionex version 7.0.1.272)과 HPLC-DAD를 사용하여 정량 및 정성분석을 하였다. 분석에 사용된 컬럼은(RS-tech 4.
UV 검출기(DAD)의 파장범위를 200-450 nm로 적용하여 420 nm로 검출하였고 생물활성은 734 nm로 나타내었다. 이동상은 이성분계 A: H₂O/TFA(99.9/0.1 v/v), B: Acetonitrile(100 v/v)을 사용하여 (A:B 60:40 v/v)으로 50 min동안 일정용매조성법으로 실험하였다. Fig.
이때 최적의 추출 시간은 4h이었으며 선행연구 결과와 일치 하였다(Lee 등, 2013). 이러한 연구경향은 추출시간에 따른 생물활성을 on-line ABTS-assay와 off-line ABTS-assay를 비교하여 나타내었다(Table 2). 추출시간 증가에 따른 on-line ABTSassay (peak area negative mAU)는 5 h 45.
5%였다. 이후, 강황 건조분말 3g을 250 mL 비이커에 추출 용매 100% 메탄올을 각각 100 mL를 첨가하여 침적방법(dipping)을 적용하여 추출시간 1~5 h 동안 시행하여 물질의 변화를 확인하였다. Curcumin의 표준시료 2 mg을 고순도 메탄올 10 mL를 취하여 200 ppm의 표준원액을 제조하였다.

대상 데이터

0 mL/min, 주입부피는 10 µL, 컬럼오븐 온도 40℃로 고정하였다. UV 검출기(DAD)의 파장범위를 200-450 nm로 적용하여 420 nm로 검출하였고 생물활성은 734 nm로 나타내었다. 이동상은 이성분계 A: H₂O/TFA(99.
따라서 본 연구는 상용공정의 기초데이터를 실험적으로 구하여 비교하였다. 연구에 사용된 강황(turmeric) 시료는 중국 지방에서 재배되었으며 2012년 3월 (주)서룡상사/영천 현대약업사에서 수입 및 구매하여 한국한의학연구원 한의신약개발그룹에서 엄선된 시료를 사용하였다. 표준시료인 curcumin은 Sigma-Aldrich Co.
2 µm, Waters co)를 이용하여 여과를 하였다. 용매는 HPLC급(99.9%)으로 methanol, acetonitrile은 J.T. Baker Co. (USA)과 TFA은 Sigma-Aldrich Co. (USA) 용액을 사용하였으며 물은 3차 증류수(Waters, USA)를 사용하였다. Radical scavenging 활성분석을 위하여 ABTS 시험법을 사용했으며, 사용된 시약은 2,2-azinobis(3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonic acid (ABTS, C₁₈H₂₄N₆S₄)와 potassium per-sulfate를 사용하여 완전히 녹인 후, ABTS 시약과 충분히 교반 후 차광시켰다.
추출은 일정한 상온(25℃)에서 수행 하였으며 건조 분쇄된 시료는 입자를 체 거름(30 µm)으로 분별하여 시료로 사용하였고 이때 수분 함유량은 10.5%였다.
연구에 사용된 강황(turmeric) 시료는 중국 지방에서 재배되었으며 2012년 3월 (주)서룡상사/영천 현대약업사에서 수입 및 구매하여 한국한의학연구원 한의신약개발그룹에서 엄선된 시료를 사용하였다. 표준시료인 curcumin은 Sigma-Aldrich Co. (C1386, USA)에서 구입하였다. 시료의 균일성을 위하여 수분조절 용기(desiccator)에 보관하여 사용하였고 모든 시료들은 주입하기 전에 막 여과지(PVDF 0.

성능/효과

7297로 감소 하는 경향을 보여 최적의 생물활성 추출 시간은 4 h임을 확인 할 수 있었다(Inoue 등 2011). 따라서 전 처리한 추출액에 포함된 강황으로부터 on-line screening HPLC-ABTS-assay를 이용한 생물활성을 빠르게 screening하여 탐색하고 최적의 추출조건을 실험적으로 모색 할 수 있었다.
이러한 on-line screening HPLC-ABTS assay을 사용한 빠른 활성물질의 탐색은 선택적으로 유용성분의 고순도 획득 및 동시 분리·분석을 통해 효율적인 활성소재 확보를 위한 선택적 추출 및 분리의 가능성을 확인할 수 있었다.
또한 생물활성이 우수한 curcumin(# 3)을 선택적으로 분획하여 순도(99%)의 고순도 물질을 얻을 수 있었다(Jiang 등, 2012). 이러한 순수 물질은 이론값=계산값(Theoretical value)과 실험값(Experimental value)으로 상호 비교하여 실험값이 r² =0.999 이상으로 이론값과 매우 잘 일치되는 것을 확인 할 수 있었다(Fig. 2(B)).

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	강황이란 무엇인가?	강황(Curcuma longa 이하 turmeric)은 생약재로 널리 이용되고 식품첨가물로 잘 알려졌으며 카레의 주원료인 향신료 성분이다(Zhang, 등 2008; Choi, 2009). 또한 전통적으로 염증, 항산화, 항돌연변이성, 간 해독, 항암 및 혈소판 응집억제 등의 효능이 보고되었다(Singh 등, 2010; Zhao 등, 2011).
	강황은 전통적으로 어떤 효능을 가지고 있는가?	강황(Curcuma longa 이하 turmeric)은 생약재로 널리 이용되고 식품첨가물로 잘 알려졌으며 카레의 주원료인 향신료 성분이다(Zhang, 등 2008; Choi, 2009). 또한 전통적으로 염증, 항산화, 항돌연변이성, 간 해독, 항암 및 혈소판 응집억제 등의 효능이 보고되었다(Singh 등, 2010; Zhao 등, 2011). 본 연구에서는 curcuminoids의 curcumin (MW=368), demethoxycurcumin (DMC, MW=338), bisdemethoxycurcumin (BDMC, MW=308)를 용매 추출하여(Lee 등, 2012), 빠른 생리활성 평가를 on-line screening high-performance liquid chromatography (HPLC)-2,2'-azino-bis(3-ethylbenzthiazoline-6-sulphonic acid) (ABTS) assay로 확인하였고 off-line-assay와 비교 하여 활성이 우수한 curcumin (MW=368)을 고순도로 분리를 하였다.
	강황으로부터 on-line screening HPLC-ABTS assay를 적용한 빠른 활성물질의 탐색으로 무엇을 확인할 수 있는가?	본 연구에서는 curcuminoids의 curcumin (MW=368), demethoxycurcumin (DMC, MW=338), bisdemethoxycurcumin (BDMC, MW=308)를 용매 추출하여(Lee 등, 2012), 빠른 생리활성 평가를 on-line screening high-performance liquid chromatography (HPLC)-2,2'-azino-bis(3-ethylbenzthiazoline-6-sulphonic acid) (ABTS) assay로 확인하였고 off-line-assay와 비교 하여 활성이 우수한 curcumin (MW=368)을 고순도로 분리를 하였다. 이러한 on-line screening HPLC-ABTS assay을 사용한 빠른 활성물질의 탐색은 선택적으로 유용성분의 고순도 획득 및 동시 분리·분석을 통해 효율적인 활성소재 확보를 위한 선택적 추출 및 분리의 가능성을 확인할 수 있었다. 하지만 강황으로부터 on-line screening HPLCABTS assay를 적용한 빠른 생리활성 평가의 연구는 매우 미미한 실정이다.

참고문헌 (10)

Choi HY (2009) Isolation and Identification of Antimicrobial Compound from Ulgeum (Curcuma longa L.) J Korean Soc Food Sci Nutr 38, 1202-9.

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Zhang JS, Guan J, Yang FQ, Liu HG, Cheng XJ, and Li SP (2008) Qualitative and quantitative analysis of four species of Curcuma rhizomes using twice development thin layer chromatography. J Pharm & Bio Anal 48, 1024-8.

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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].

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