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문제 정의
- 그 중 예로부터 천연염재로 사용되어 온 황벽, 황련 및 애기똥풀은 알칼로이드 성분인 베르베린이라는 황색 천연염료를 함유하고 있다. 따라서 본 연구에서는 생리활성성분으로 알려진 알칼로이드계 색소성분을 함유한 대표적인 염기성 염료인 황벽, 황련 및 애기똥풀을 이용하여 향기성분을 분석함으로써 방향성 소재 개발 뿐만 아니라 방진드기 소재 개발에 활용하고자 한다.
제안 방법
- 시료 처리: 황벽, 황련 및 애기똥풀 각 30 g을 취하여 3 l의 테들러백에 넣고 고순도 질소 2 l를 채운 다음 32 oC 오븐에서 2일 동안 보관하였으며, 공시험을 위하여 고순도 질소 2 l를 채운 다음 시료와 동일한 조건으로 처리하였다.
- 향기 성분 분석: 향 분석은 열탈착 가스크로마토 질량분석기(TD GC/MS, GC:agilent 6890N, G1530N 및 2975 MASS)를 이용하여 Table 1의 조건으로 분석하였다.
대상 데이터
- 본 연구에서 사용한 황벽, 황련 및 애기똥풀은 2013년 제천 제원약초에서 구입한 것을 실험에 사용하였다.
성능/효과
- 1. 황벽은 hydrocarbone류 20종, alcohol류 2종, aldehyde류 9종, ketone류 2종, ether류 3종, carboxylic acid류 1종 및 heterocyclic류 1종 등 총 38종의 화합물이 분리, 확인되었다. 황련은 hydrocarbone류 18종, alcohol류 1종, aldehyde류 1종, ketone류 3종, ester류 1종 및 carboxylic acid류 1종 등 총 25종의 화합물이 분리, 확인되었다.
- 2. 황벽, 황련 및 애기똥풀 모두 monoterpene hydrocarbon 류의 향기 성분이 가장 많이 확인되었으며 그 피크 면적(%)은 각각 64.16%, 95.02% 및 92.05%이었다. monoterpenoid는 일반적으로 휘발성이고 해충들에게 빨리 침투할 수 있는 친유성 성분들로서 해충들의 생리적인 기능에 지장을 초래하여 살충효과를 나타냄을 문헌[58]을 통하여 알 수 있었다.
- 3. 황벽은 황련 및 애기똥풀과 달리 aldehyde류가 많이 확인되었으며 총 9종의 aldehyde류가 확인되었다.
- 4. 황벽, 황련 및 애기똥풀 모두 sesquiterpene hydrocarbon 류의 trans-caryophyllene을 확인할 수 있었다.
- 5. 황벽과 황련은 N-vinyl-2-oxazolidone과 같이 분자 내에 질소를 가진 화합물이 확인되었다.
- Table 3에서도 알 수 있듯이 피크 면적(%)이 10% 이상의 향기 주성분으로는 αpinene이 12.07%, 2-β-pinene이 15.23%, 1-phellandrene이 11.45%, γ-3-carene이 22.18%, 1-limonene이 15.65%로 모두 monoterpene hydrocarbon류이었다.
- 황련은 hydrocarbone류 18종, alcohol류 1종, aldehyde류 1종, ketone류 3종, ester류 1종 및 carboxylic acid류 1종 등 총 25종의 화합물이 분리, 확인되었다. 그리고 애기똥풀은 hydrocarbone류 14종, alcohol류 1종, aldehyde류 3종, ketone류 2종, ether류 1종, ester류 1종, carboxylic acid류 1종 및 heterocyclic류 1종 등 총 24종의 화합물이 확인되었다.
- 또한 15.87분대의 γ-terpinene과 16.41분대의 α-terpinolene 등의 monoterpene hydrocarbon 류는 황벽, 황련 그리고 애기똥풀 모두에서 확인되었지만 15.68분대의 nonane, 3-methyl-5-propyl-, 16.02분대의 hexane, 2,2,5,5-tetramethyl-heptane, 2,2-dimethyl- 그리고 16.12분대의 decane, 2,5,9-trimethyl- 등의 alkane hydrocarbon류는 황련에서만 확인되었다.
- 05%로 높게 나타났다. 또한 황벽은 황련 및 애기똥풀과는 달리 aldehyde가 26.14%로 상대적으로 높게 나타났음을 알 수 있었다.
- 애기똥풀은 α-thujene, α-pinene 및 camphene 등의 monoterpene hydrocarbon류 11종, toluene 및 2,3-dibicyclo[2.2.2]oct-5- ene, 1-methyl-4-(1-methylethyl)- 등의 alkene hydrocarbon 류 2종 그리고 trans-caryophyllene의 sesquiterpene hydrocarbon 류 1종 등 hydrocarbon류가 14종, furfuryl alcohol 등의 alcohol류 1종, 3-methylbutanal, pentanal 및 hexanal 등의 aldehyde류 3종, acetophenone 및 piperitone oxide 등의 ketone류 2종, propylene oxide의 ether류 1종, acetic acid의 carboxylic acid류 1종 그리고 acetic acid, methyl ester의 ester류 1종 등 총 24종의 향기성분이 동정되었다.
- 이상과 같이 황벽, 황련 및 애기똥풀에 공통적으로 함유된 주된 향기성분은 α-thujene, α-pinene, camphene, sabinene, 2-β-pinene, β-myrcene, 1-phellandrene, γ-3-carene, dllimonene, γ-terpinene 및 α-terpinolene 등 11종의 monoterpene hydrocarbon류이었다.
- 황련은 α-thujene, α-pinene 및 camphene 등의 monoterpene hydrocarbon류 12종, nonane, 3-methyl-5-propyl- 및 hexane, 2,2,5,5- tetramethyl- 등의 alkane hydrocarbon류 3종 및 toluene의 alkene hydrocarbon류 1종, 2-heptyne, 1-methoxy-의 alkyne hydrocarbon류 1종, 그리고 trans-caryophyllene의 sesquiterpene hydrocarbon류 1종 등 hydrocarbon류가 18종 ion al의 alcohol 류 1종, hexanal의 aldehyde류가 1종, acetone, piperitone oxide 및 N-vinyl-2-oxazolidene 등의 ketone류 3종, benzoic acid의 carboxylic acid류 1종 그리고 5-hydroxy-2-decenoic acid lactone의 ester류 1종 등 총 25종의 향기성분이 동정되었다.
- 황벽은 hydrocarbone류 20종, alcohol류 2종, aldehyde류 9종, ketone류 2종, ether류 3종, carboxylic acid류 1종 및 heterocyclic류 1종 등 총 38종의 화합물이 분리, 확인되었다. 황련은 hydrocarbone류 18종, alcohol류 1종, aldehyde류 1종, ketone류 3종, ester류 1종 및 carboxylic acid류 1종 등 총 25종의 화합물이 분리, 확인되었다. 그리고 애기똥풀은 hydrocarbone류 14종, alcohol류 1종, aldehyde류 3종, ketone류 2종, ether류 1종, ester류 1종, carboxylic acid류 1종 및 heterocyclic류 1종 등 총 24종의 화합물이 확인되었다.
- 황벽, 황련 및 애기똥풀에서 확인된 향기 성분의 그룹별 조성은 Table 5와 같다. 황벽, 황련 그리고 애기똥풀 모두 monoterpene hydrocarbone류가 64.16%, 95.02% 및 92.05%로 높게 나타났다. 또한 황벽은 황련 및 애기똥풀과는 달리 aldehyde가 26.
- 황벽은 α-thujene, α-pinene 및 camphene 등의 monoterpene hydrocarbon류 12종, pentane, hexane 및 heptane 등의 alkane hydrocarbon류 7종, 그리고 trans-caryophyllene의 sesquiterpene hydrocarbon류 1종 등 hydrocarbon류가 20종, 1-penten-3-ol 및 furfuryl alcohol 등의 alcohol류 2종, acetaldehyde, propanal 및 butanal 등의 aldehyde류 9종, piperitone oxide 및 N-vinyl-2-oxazolidene 등의 keton e류 2종, oxirane, phenyl, limonene epoxide 및 1,3-cyclohexadiene, 2-methyl-5-(1-methylethyl)-, monoepoxide 등의 ether류 3종, hexanoic acid 등의 carboxylic acid류 1종, 그리고 2-ethylfuran 등의 heterocyclic류 1종 등 총 38종의 향기성분이 동정되었다.
후속연구
- 이상과 같이 본 연구에 사용된 황벽, 황련 및 애기똥풀은 항료의 원료 및 방충 효과를 나타내는 monoterpene을 다량 함유하고 있으므로 방향성 소재 개발 및 집먼지진드기에 대한 살충작용에 영향을 미칠 것으로 사료되며 그에 대한 연구를 계속 진행하고 있다.
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