Phytochemical investigation of the 80% MeOH extract from the stems of Lagerstroemia indica resulted in the isolation of eighteen compounds; four norsesquiterpenes, fourteen phenolic derivatives. Their chemical structures were characterized by spectroscopic methods to be tachioside (1), isotachioside...
Phytochemical investigation of the 80% MeOH extract from the stems of Lagerstroemia indica resulted in the isolation of eighteen compounds; four norsesquiterpenes, fourteen phenolic derivatives. Their chemical structures were characterized by spectroscopic methods to be tachioside (1), isotachioside (2), 2,4,6-trimethoxyphenyl ${\beta}$-D-glucopyranoside (3), gallic acid 4-methyl ether (4), protocatechuic acid (5), gallic acid (6), vanillic acid (7), vanillin (8), 2-methoxy-5-hydroxymethyl-phenyl-1-O-(6"-galloyl)-${\beta}$-D-glucopyranoside (9), 2,4,6-trimethoxyphenol-1-O-${\beta}$-D-(6'-O-galloyl)-glucopyranoside (10), 4-hydroxy-3-methoxyphenyl-1-O-(6'-O-galloyl)-${\beta}$-D-glucopyranoside (11), vomifoliol (12), vomifoliol 9-O-${\beta}$-D-glucopyranoside (13), 6R,9R-3-oxo-${\alpha}$-ionol-9-O-${\beta}$-D-glucopyranoside (14), dihydrophaseic acid 4'-O-${\beta}$-D-glucopyranoside (15), ${\beta}$-hydroxypropiovanillone 3-O-${\beta}$-D-glucopyranoside (16), myrciaphenone A (17), and coumaric acid (18). Compounds 1-5 and 7-18 were isolated for the first time from this plant. Compounds 1-18 were investigated for their antioxidant properties using DPPH and ABTS radical scavenging capacity assay, $Fe^{2+}$ chelating, and FRAP assay. It was found that 4, 6, and 11 possessed the highest antioxidant capacities.
Phytochemical investigation of the 80% MeOH extract from the stems of Lagerstroemia indica resulted in the isolation of eighteen compounds; four norsesquiterpenes, fourteen phenolic derivatives. Their chemical structures were characterized by spectroscopic methods to be tachioside (1), isotachioside (2), 2,4,6-trimethoxyphenyl ${\beta}$-D-glucopyranoside (3), gallic acid 4-methyl ether (4), protocatechuic acid (5), gallic acid (6), vanillic acid (7), vanillin (8), 2-methoxy-5-hydroxymethyl-phenyl-1-O-(6"-galloyl)-${\beta}$-D-glucopyranoside (9), 2,4,6-trimethoxyphenol-1-O-${\beta}$-D-(6'-O-galloyl)-glucopyranoside (10), 4-hydroxy-3-methoxyphenyl-1-O-(6'-O-galloyl)-${\beta}$-D-glucopyranoside (11), vomifoliol (12), vomifoliol 9-O-${\beta}$-D-glucopyranoside (13), 6R,9R-3-oxo-${\alpha}$-ionol-9-O-${\beta}$-D-glucopyranoside (14), dihydrophaseic acid 4'-O-${\beta}$-D-glucopyranoside (15), ${\beta}$-hydroxypropiovanillone 3-O-${\beta}$-D-glucopyranoside (16), myrciaphenone A (17), and coumaric acid (18). Compounds 1-5 and 7-18 were isolated for the first time from this plant. Compounds 1-18 were investigated for their antioxidant properties using DPPH and ABTS radical scavenging capacity assay, $Fe^{2+}$ chelating, and FRAP assay. It was found that 4, 6, and 11 possessed the highest antioxidant capacities.
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문제 정의
22) 본 실험에서는 배롱나무로부터 분리한 화합물(1-18)의 항산화 활성을 탐색함으로써, 배롱나무의 화합물의 활용가치를 증대시키고자 하였다.
본 연구에서는 국내에 자생하는 천연자원으로부터 활성성분 연구의 일환으로, 배롱나무 가지 추출물에서 추가적으로 성분연구를 진행하였다. 배롱나무 80% MeOH추출물을 극성별 용매분획하고, 각각의 분획을 column chromatography법을 이용하여 18종의 화합물을 분리하였고, 구조는 1H, 13CNMR 그리고 MS를 이용하여 결정하였다.
제안 방법
2 g)을 RP-C18 silica gel column(40~100% MeOH)을 진행하였고, 그 중 E51을 Sephadex(80% MeOH)와 RP-C18 semi-prep HPLC(50% CH3CN) 정제과정을 거쳐 화합물 10(21 mg)과 19(10 mg)을 얻었다. Butanol분획 55 g을 HP-20을 진행하여 당부분을 제거한 B분획을 silica gel column(chloroform/MeOH=5:1)을 이용하여 4개로(B1-B4)으로 나누었다. B2(2.
MeOH 농축액을 증류수 800 ml에 녹인 후에 nhexane, chloroform, ethyl acetate, n-butanol을 이용해 순차적인 용매분획을 시행하여 각각 17, 9, 8, 55 g을 얻었다. Chloroform 분획 9 g을 silica gel column(230-400 mesh, 360 g), chloroform/MeOH(30:1~1:1) 조건으로 진행하였고, 4개의 소분획(C1-C4)을 얻었다. 소분획 C1(2.
DPPH 라디칼 소거능 − 각 시료의 전자공여능은 DPPH의 환원력을 이용하여 측정하였다.
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. 2,2- Diphenyl-1-picrylhydrazyl(DPPH), 2,2′-azinobis(3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonic acid) diammonium salt(ABTS), potassium persulfate, 2,4,6-tri(2-pyridyl)-striazine(TPTZ), iron(III) chloride hexa-hydrate(FeCl3.
기기 및 시약 -1H NMR과 13CNMR spectra는 Varian UNITY INOVA 500 NMR spectrometer를 이용하여 측정하였다. IR spectra는 Bruker IFS-66/S FT-IR spectrometer를 이용하였다.
본 연구에서는 국내에 자생하는 천연자원으로부터 활성성분 연구의 일환으로, 배롱나무 가지 추출물에서 추가적으로 성분연구를 진행하였다. 배롱나무 80% MeOH추출물을 극성별 용매분획하고, 각각의 분획을 column chromatography법을 이용하여 18종의 화합물을 분리하였고, 구조는 1H, 13CNMR 그리고 MS를 이용하여 결정하였다. 분리된 화합물의 항산화 활성을 확인하기 위해 2,2-,diphenyl-1-picrylhydrazyl (DPPH), 2,2′-azinobis(3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonic acid) diammonium salt(ABTS), Fe2+ chelating, ferric reducing antioxidant potential(FRAP)를 측정하였다.
배롱나무(L. Indica) 가지의 80% MeOH 추출물을 극성별 용매 분획을 통해 얻은 분획물을 각종 column chromatography법을 이용하여 총 18종의 화합물을 분리하였고, 이들은 기존 논문에 보고된 1H, 13C NMR, FAB MS 데이터를 비교하여 동정하였으며, 각각 tachioside(1),7) isotachioside(2),7) 2,4,6-trimethoxyphenyl β-D-glucopyranoside(3),8) gallic acid 4-methyl ether(4),9) protocatechuic acid(5),10) gallic acid(6),11) vanillic acid(7),12) vanillin(8),13) 2-methoxy-5-hydroxymethyl-phenyl-1-O-(6''-galloyl)-β-D-glucopyranoside(9),14) 2,4,6-tri-methoxyphenol-1-O-β-D-(6'-O-galloyl)-glucopyranoside (10),15) 4-hydroxy-3-methoxyphenyl-1-O-(6'-O-galloyl)-β-Dglucopyranoside(11),16) vomifoliol(12),17) vomifoliol 9-O-β-Dglucopyranoside(13),17) 6R, 9R- 3- oxo- α- ionol- 9- O- β- D- glucopyranoside(14),17) dihydrophaseic acid 4'-O-β-D-glucopyranoside (15),18) β-hydroxypropiovanillone 3-O-β-D-glucopyranoside (16),19) myrciaphenone A(17),20) 그리고 coumaric acid(18)21)로 확인하였다(Fig. 1)
배롱나무로부터 분리한 물질의 항산화능을 측정하기 위해 먼저, DPPH 실험을 실시하였다. DPPH는 안정화 라디칼 중 하나로 함황 아미노산과, aromatic amine 등에 의해서 환원되어 짙은 자색이 탈색되는 점을 이용하여, 수소 공여능 및 유리기 소거작용을 측정하는데 널리 이용되고 있는 방법 중 하나이다.
배롱나무의 가지 MeOH 추출물로부터 컬럼크로마토그래피를 실시하여 18종의 화합물을 분리하였고, spectroscopy법을 이용하여 구조 동정하였다. 이들 화합물 중 DPPH, ABTS, Fe2+ chelating, FRAP모두 유사한 결과를 나타내었는데, 화합물 4, 6, 11이 환원력 및 라디칼 소거능에서 가장 높은 활성을 나타내었으며, 이는 이러한 화합물들이 질병 치료에 효과적일 수 있는 물질이자 미백활성이 있을 것으로 사료되며, 기능성 화장품 소재 및 식품으로 사용 가능할 것으로 사료된다.
분리된 화합물의 항산화 활성을 확인하기 위해 2,2-,diphenyl-1-picrylhydrazyl (DPPH), 2,2′-azinobis(3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonic acid) diammonium salt(ABTS), Fe2+ chelating, ferric reducing antioxidant potential(FRAP)를 측정하였다.
소분획 E4(400 mg)을 Sephadex(80% MeOH)와 RP-C18 semi-prep HPLC(45% CH3CN) 정제과정을 거쳐 화합물 7(20 mg)을 얻었다. 소분획 E5(3.2 g)을 RP-C18 silica gel column(40~100% MeOH)을 진행하였고, 그 중 E51을 Sephadex(80% MeOH)와 RP-C18 semi-prep HPLC(50% CH3CN) 정제과정을 거쳐 화합물 10(21 mg)과 19(10 mg)을 얻었다. Butanol분획 55 g을 HP-20을 진행하여 당부분을 제거한 B분획을 silica gel column(chloroform/MeOH=5:1)을 이용하여 4개로(B1-B4)으로 나누었다.
추출 및 분리 − 배롱나무(L. indica)의 가지(5 kg)는 80% MeOH 용매를 이용하여 추출 및 여과하였다.
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 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.
CNMR spectra는 Varian UNITY INOVA 500 NMR spectrometer를 이용하여 측정하였다. IR spectra는 Bruker IFS-66/S FT-IR spectrometer를 이용하였다. FAB 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.
실험재료 − 연구에 사용된 배롱나무는 2012년 5월 충북 괴산에서 채취하였으며, 교신저자인 이강노 교수가 동정하여 사용하였다.
이론/모형
환원력은 일반적으로 전자나 수소, 산소 등의 전자의 이동이나 공여가 가능한 물질들과 관련이 높은 것으로 알려져 있으므로, 산화반응 촉매제로 작용하는 금속이온을 환원 시키는 효력을 측정하는 방법 중 하나인 FRAP 법을 이용하여 각 화합물들의 환원력을 측정하였다. 그 중 화합물 4, 6, 11이 가장 높은 환원력을 나타냈으며, 이는 Fe2+ chelating과도 유사한 결과를 나타내었다(Table I).
성능/효과
p>배롱나무(Lagerstroemia indica)는 부처꽃과(Lythraceae)에 속하며, 낙엽교목으로 원산지는 중국이고, 우리나라에는 관상용으로 이용되고 있다.1) 주로 충청도 이남 지역에서 자생하고, 나무껍질은 연한 홍자색이며 얇은 조각으로 떨어지고 흰무늬가 생긴다. 꽃은 7~9월에 홍색으로 피고, 잎은 타원형 또는 달걀을 거꾸로 세워 놓은 모양이다.
22) 또한, ABTS 라디칼 소거활성은 수용성 및 지용성 물질의 항산화 측정에 모두 적용할 수 있기 때문에 식품의 항산화 활성을 측정하는데 널리 사용되는 방법 중 하나로써, ABTS 라디칼이 시료의 항산화 물질에 의해 제거되면 특유의 색인 청록색이 탈색되는 점을 이용하였다.23) DPPH와 ABTS두 실험에서 화합물들의 소거능이 유사한 결과를 보였으며, 특히 화합물 4, 10, 11이 DPPH와 ABTS에서 높은 소거능을 나타냈다(Table I).
24) 각 추출물 모두 농도가 높을수록 chelating활성이 높았으며, 특히 화합물 4, 6, 11이 가장 높은 활성을 나타내었다(Table I).
2) 배롱나무는 한방에서 자미화(紫薇花), 자미근(紫薇根)으로 꽃과 뿌리를 썼으며 각각은 감기, 이뇨제로 사용하였다.3) 배롱나무에서 연구된 식물화학적 성분으로는 phenol성 화합물,4) triterpene,5) alkaloid6) 등이 있고, 그 중 몇몇 화합물은 항염증 및 항암활성을 나타내었다.
배롱나무의 가지 MeOH 추출물로부터 컬럼크로마토그래피를 실시하여 18종의 화합물을 분리하였고, spectroscopy법을 이용하여 구조 동정하였다. 이들 화합물 중 DPPH, ABTS, Fe2+ chelating, FRAP모두 유사한 결과를 나타내었는데, 화합물 4, 6, 11이 환원력 및 라디칼 소거능에서 가장 높은 활성을 나타내었으며, 이는 이러한 화합물들이 질병 치료에 효과적일 수 있는 물질이자 미백활성이 있을 것으로 사료되며, 기능성 화장품 소재 및 식품으로 사용 가능할 것으로 사료된다.
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