Phytochemical investigation of the twigs of Corylopsis coreana afforded 10 phenolic compounds, bergenin (1), 6'-O-galloylbergenin (2), 3'-O-galloylbergenin (3), (-)-catechin (4), (-)-epicatechin (5), (-)-epicatechin-3-O-galloyl ester (6), 4-methoxy-3,-5-dihydroxybenzoic acid (7), gallic acid (8), 2,4,6-trimethoxyphenol-1-O-${\beta}-\small{D}$-glucopyranoside (9), and 2,4,6-trimethoxyphenol-1-O-${\beta}-\small{D}$-(6-O-galloyl)-glucopyranoside (10). Their structures were characterized by spectroscopic data and identified by comparing these data with those in the literatures. The compounds 3, 9 and 10 were isolated for the first time from this source. All the isolates (1-10) were tested for their cytotoxic activity against A549, SK-OV-3, SK-MEL-2, and HCT15 cell lines in vitro using the SRB bioassay. The compounds 5, 7 and 8 exhibited selective cytotoxic activity against SK-MEL-2 cell line.
Phytochemical investigation of the twigs of Corylopsis coreana afforded 10 phenolic compounds, bergenin (1), 6'-O-galloylbergenin (2), 3'-O-galloylbergenin (3), (-)-catechin (4), (-)-epicatechin (5), (-)-epicatechin-3-O-galloyl ester (6), 4-methoxy-3,-5-dihydroxybenzoic acid (7), gallic acid (8), 2,4,6-trimethoxyphenol-1-O-${\beta}-\small{D}$-glucopyranoside (9), and 2,4,6-trimethoxyphenol-1-O-${\beta}-\small{D}$-(6-O-galloyl)-glucopyranoside (10). Their structures were characterized by spectroscopic data and identified by comparing these data with those in the literatures. The compounds 3, 9 and 10 were isolated for the first time from this source. All the isolates (1-10) were tested for their cytotoxic activity against A549, SK-OV-3, SK-MEL-2, and HCT15 cell lines in vitro using the SRB bioassay. The compounds 5, 7 and 8 exhibited selective cytotoxic activity against SK-MEL-2 cell line.
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문제 정의
coreana)의 식물 화학적 연구에서는 phenyl propanoid derivatives, tannins, flavonoids, 및 terpenoids 등이 보고되어있고, 3,4) 그 중 일부는 항산화 활성과 항염증 작용을 나타내었다.5) 본 연구에서는 국내에 자생하는 천연자원들의 활성성분 연구의 일환으로 히어리나무(C. coreana)의 가지 부분에 대한 성분 연구를 진행하였다. 80% MeOH로 추출한 히어리나무(C.
분리된 화합물은 1H-NMR 과 13C-NMR data를 기존에 보고된 문헌과 비교하여 구조 동정 하였으며, SRB 측정법을 통해 화합물 각각의 세포독성을 측정하였다. 이 중에서 화합물 3, 9, 10 은 히어리나무(C. coreana)에서 처음 분리된 화합물로 확인되었고, 이에 대해 고찰하고자 한다.
제안 방법
coreana)의 가지 부분에 대한 성분 연구를 진행하였다. 80% MeOH로 추출한 히어리나무(C. coreana)가지 추출액을 극성별로 n-hexane, chloroform, ethyl acetate, n-butanol층으로 분획하였고 이 중 ethyl acetate 층으로부터 column chromatography 방법을 이용하여 총 10종의 화합물을 분리하였다. 분리된 화합물의 구조는 NMR, MS 데이터를 이용하여 결정하였으며, 기존에 보고된 문헌과 비교하여 확인하였다(Fig.
MeOH 농축액을 증류수 800 ml에 녹인 후에 n-hexane, chloroform, ethyl acetate, n-butanol을 이용해 순차적인 용매분획을 시행하여 각각 15, 3, 20, 50 g을 얻었다. Ethyl acetate 분획 15 g을 silica gel column(230-400 mesh, 360 g), chloroform/MeOH/water(5:1:0.1)조건으로 진행하였고, 9개의 소분획(A-I)을 얻었다. 소분획 B(670 mg)은 RP-C18 silica gel column(30%CH3CN)과 RP-C18 semi-prep HPLC(28% CH3CN)정제과정을 거쳐 화합물 7(9 mg)을 얻었다.
TLC는 Merck precoated silica gel F254 plates를 이용하였으며, RP TLC로는 RP-C18 F254s plates가 이용되었다. UV light를 이용하여 254 nm와 365 nm 파장에서 1차적으로 확인하고 anisaldehyde-sulfuric acid를 이용하여 발색 확인하였다.
− 분리된 화합물에 대한 세포독성측정을 위해 SRB 방법이 적용되었고, 한국화학연구원에서 수행되었다. 네 종류의 인간 암세포인 A549(폐암세포), SK-OV-3 (난소암세포), SK-MEL-2(피부암세포), HCT15(대장암세포) 에 대해 sulforhodamine B dye로 염색하여 흡광도를 측정하였고, 이 흡광도는 생존세포들의 수에 비례하게 나타난다. 대조군으로는 cisplatin이 사용되었다.
또한 δ 3.70의 singlet(3H, OCH3-4)을 통해 앞선 두 개의 methoxy group과 화학적 환경이 다른 하나의 methoxy group을 확인하였다.
분리된 화합물 1-10의 세포독성은 A549(폐암세포), SKOV-3(난소암세포), SK-MEL-2(피부암세포), HCT15(대장암 세포)에 대해 SRB 측정법을 적용하여 확인하였으며, 이때의 대조군은 cisplatin이 사용되었다. 그 결과 화합물 2-8, 10 이 4종류의 암세포에 대해 독성을 나타내었으며(IC50 1.
coreana)에서 처음으로 분리된 것으로 확인하였다. 분리된 화합물(1-10)에 대해 세포독성활성을 측정하였으며, 화합물 5, 7, 8이 강한 세포독성을 나타내었다(IC50 1.96-8.26 μM).
coreana)80% MeOH 추출물의 ethyl acetate 분획으로부터 분리된 10종의 화합물은 3종의 bergenin계 화합물, 3종의 flavonoids, 그리고 4종의 phenolic 화합물로 확인되었다. 분리된 화합물은 1H-NMR 과 13C-NMR data를 기존에 보고된 문헌과 비교하여 구조 동정 하였으며, SRB 측정법을 통해 화합물 각각의 세포독성을 측정하였다. 이 중에서 화합물 3, 9, 10 은 히어리나무(C.
coreana)가지 추출액을 극성별로 n-hexane, chloroform, ethyl acetate, n-butanol층으로 분획하였고 이 중 ethyl acetate 층으로부터 column chromatography 방법을 이용하여 총 10종의 화합물을 분리하였다. 분리된 화합물의 구조는 NMR, MS 데이터를 이용하여 결정하였으며, 기존에 보고된 문헌과 비교하여 확인하였다(Fig. 1). 분리된 화합물은 Sulforhodamine B(SRB)측정법에 의해 네 종류의 암세포에 대한 세포 독성을 측정하였다.
시약 및 기기 − 1H-NMR과 13C-NMR spectra는 Varian UNITY INOVA 500 NMR spectrometer를 이용하여 측정하였다.
이상의 spectroscopic data를 문헌12)과 비교하여 화합물 10의 구조를 2,4,6-trimethoxyphenol-1-O-β-D-(6- O-galloyl)-glucopyranoside로 확인하였다.
화합물 1의 1H NMR data와의 비교를 통해 화합물 3의 H-3′ 위치에서 δ 3.83이 δ 4.44로 downfield shift 하는 것을 확인하였고, 기존 문헌10)과의 비교를 통해 최종 적으로 gallic acid moiety가 C-3′위치에 결합된 3′-Ogalloylbergenin으로 확인하였다.
히어리나무(C .coreana) 80% MeOH 추출물을 용매 분획 하여 얻어진 ethyl acetate 층을 각종 chromatography 분리 기법으로 총 10종의 화합물을 분리하였고, 이들의 1 H NMR, 13C NMR, MS 데이터를 기존에 보고된 논문과 비교하여 동정하였으며, 각각 bergenin(1),7-9) 6′-O-galloylbergenin(2),3) 3′-O-galloylbergenin(3),10) (-)-catechin(4),13) (-)-epicatechin (5),14) (-)-epicatechin-3-O-galloylester(6),15) 4-methoxy-3,5-dihydroxybenzoic acid(7),16) gallic acid(8),17) 2,4,6-trimethoxyphenol-1-O-β-D-glucopyranoside(9),11) 2,4,6-trimethoxyphenol1-O-β-D-(6-O-galloyl)-glucopyranoside(10)12)로 확인되었다.
대상 데이터
Column chromatography에 이용된 충진제는 silica gel 60 (Merk Co., 70-230 mesh), RP-C18 silica gel(YMC GEL ODS-A, 12 nm, S-75 μm)과 sephadex LH-20(Pharmacia Co.)가 이용되었다.
IR spectra는 Bruker IFS-66/S FT-IR spectrometer를 이용하였다. FAB, HRFAB mass spectra는 JEOL JMS700 mass spectrometer를 이용하였다. Semi-preparative HPLC는 Gilson 306 pump와 Shodex refractive index detector를 함께 이용하였고, column으로는 J’sphere ODS-M80 column (250×10 mm I.
C-NMR spectra는 Varian UNITY INOVA 500 NMR spectrometer를 이용하여 측정하였다. IR spectra는 Bruker IFS-66/S FT-IR spectrometer를 이용하였다. FAB, HRFAB mass spectra는 JEOL JMS700 mass spectrometer를 이용하였다.
)가 이용되었다. TLC는 Merck precoated silica gel F254 plates를 이용하였으며, RP TLC로는 RP-C18 F254s plates가 이용되었다. UV light를 이용하여 254 nm와 365 nm 파장에서 1차적으로 확인하고 anisaldehyde-sulfuric acid를 이용하여 발색 확인하였다.
네 종류의 인간 암세포인 A549(폐암세포), SK-OV-3 (난소암세포), SK-MEL-2(피부암세포), HCT15(대장암세포) 에 대해 sulforhodamine B dye로 염색하여 흡광도를 측정하였고, 이 흡광도는 생존세포들의 수에 비례하게 나타난다. 대조군으로는 cisplatin이 사용되었다. A549, SK-OV-3, SK-MEL-2, HCT15 세포에 대한 cisplatin의 세포독성은 각각 IC50 1.
실험재료 − 연구에 이용된 히어리나무(C. coreana)의 가지는 2014년 6월 수원 성균관대학교 근교에서 채집하였고, 저자 중의 한 명인 이강노교수가 동정하였다.
추출 및 분리 − 히어리나무(C. coreana)의 가지(8 kg)는 80% MeOH 용매를 이용하여 추출되었고, 동시에 여과지에 여과되었다.
이론/모형
1). 분리된 화합물은 Sulforhodamine B(SRB)측정법에 의해 네 종류의 암세포에 대한 세포 독성을 측정하였다.
세포독성측정6)− 분리된 화합물에 대한 세포독성측정을 위해 SRB 방법이 적용되었고, 한국화학연구원에서 수행되었다.
성능/효과
주로 산기슭과 산중턱에 서식하며, 3월에서 4월에 개화하고 9월에 열매가 익는다.1) 내한성이 강해 영하 30oC 이하에서도 동해를 입지 않고 내건성 또한 우수해 건조한 토양에서도 잘 자란다. 전통적으로 감기, 몸살, 발열에 이 식물의 근피가 처방되어왔다.
그 결과 화합물 2-8, 10 이 4종류의 암세포에 대해 독성을 나타내었으며(IC50 1.96- 27.21 μM, Table I), 그중 화합물 5, 7, 8이 SK-MEL-2 세 포에 대해 각각 IC50 7.41, 8.26, 1.96 μM의 강한 세포독성을 나타내었고, 화합물 8이 SK-OV-3 세포에 대해 강한 세포독성을 나타내었다(IC50 4.03 μM).
또한 화합물 9에서 δ 62.8에 존재하던 glucose의 C-6′ peak이 화합물 10에서는 δ 63.7로 downfield shift 하는 것을 확인할 수 있었고, 이로부터 gallic acid moiety가 C-6′에 결합된 것을 추정할 수 있었다.
화합물 9의 1H NMR spectrum에서 δ 6.49 위치에 singlet (2H, H-3, H-5)으로 나타나는 phenolic proton과, δ 3.80 위치에 나타나는 singlet(6H, OCH3-2, OCH3-6)peak을 통해 화학적 환경이 같은 각각 2개의 phenolic proton과 methoxy group이 존재하고 있음을 확인할 수 있었다.
히어리나무(C. coreana)80% MeOH 추출물의 ethyl acetate 분획으로부터 분리된 10종의 화합물은 3종의 bergenin계 화합물, 3종의 flavonoids, 그리고 4종의 phenolic 화합물로 확인되었다. 분리된 화합물은 1H-NMR 과 13C-NMR data를 기존에 보고된 문헌과 비교하여 구조 동정 하였으며, SRB 측정법을 통해 화합물 각각의 세포독성을 측정하였다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
히어리나무의 식물 화학적 연구를 통해 어떤 물질들이 포함되어 있다고 보고되었는가?
2) 기존의 히어리나무(C. coreana)의 식물 화학적 연구에서는 phenyl propanoid derivatives, tannins, flavonoids, 및 terpenoids 등이 보고되어있고, 3,4) 그 중 일부 는 항산화 활성과 항염증 작용을 나타내었다. 5) 본 연구에서는 국내에 자생하는 천연자원들의 활성성분 연구의 일환으로 히어리나무(C.
히어리나무란?
히어리나무(Corylopsis coreana)는 조록나무과(Hamamelidaceae)에 속하며 한국에 널리 분포하고 있는 식물이다. 주로 산기슭과 산중턱에 서식하며, 3월에서 4월에 개화하고 9월에 열매가 익는다.
히어리나무의 생장에 관한 특징은 무엇인가?
히어리나무(Corylopsis coreana)는 조록나무과(Hamamelidaceae)에 속하며 한국에 널리 분포하고 있는 식물이다. 주로 산기슭과 산중턱에 서식하며, 3월에서 4월에 개화하고 9월에 열매가 익는다. 1) 내한성이 강해 영하 30o C 이하에서도 동해를 입지 않고 내건성 또한 우수해 건조한 토양에서도 잘 자란다. 전통적으로 감기, 몸살, 발열에 이 식물의 근 피가 처방되어왔다.
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