Dendranthema spp are distributed in various regions in Korea. This report is the quantitative results of phenolic compounds on the 5 resources collected from all over the country. It was known that it has phenolic compounds, as an anticoagulant activities and immunoadjuvant activity of contribute to...
Dendranthema spp are distributed in various regions in Korea. This report is the quantitative results of phenolic compounds on the 5 resources collected from all over the country. It was known that it has phenolic compounds, as an anticoagulant activities and immunoadjuvant activity of contribute to the cardiovascular effects. This was used for quantitative analysis of chlorogenic acid(CA), 3,5-Dicaffeoylquinic acid(3,5-DCA), 4,5-Dicaffeoylquinic acid(4,5-DCA) and linarin, with UPLC-PDA and LC-IT-TOF-MS. Extraction efficiency of compounds was compared by using ultrasonic extraction and reflux extraction with different extraction conditions (methods and time). In 50% MeOH extracs (30 mins) of Dendranthema zawadskii (Herb.) Tzvelev (SDZ), Dendranthema zawadskii var. yezoense (Maek.) Y.M.Lee & H.J.Choi (NDZ), Dendranthema zawadskii (Herb.) Tzvelev var. teuisectum (Kitag.) J. H. Pak (GDZ), Dendranthema careanum (H. $L{\acute{e}}v$. & Vaniot) Vorosch. (HDC) and Dendranthema zawadskii var. tenuisectum Kitag (PDZ), chlorogenic acid contents were 1.14‰, 6.95‰, 7.27‰, 1.47‰ and 2.64‰, 3,5-dicaffeoylquinic acid contents were 3.30‰, 5.60‰, 10.81‰, 2.67‰ and 1.50‰, 4,5-dicaffeoylquinic acid contents were 0.74‰, 1.93‰, 3.36‰, 0.61‰ and 0.43‰ and linarin contents were 3.90‰, 10.15‰, 0.15‰, 0.73‰ and 0.21‰, respectively.
Dendranthema spp are distributed in various regions in Korea. This report is the quantitative results of phenolic compounds on the 5 resources collected from all over the country. It was known that it has phenolic compounds, as an anticoagulant activities and immunoadjuvant activity of contribute to the cardiovascular effects. This was used for quantitative analysis of chlorogenic acid(CA), 3,5-Dicaffeoylquinic acid(3,5-DCA), 4,5-Dicaffeoylquinic acid(4,5-DCA) and linarin, with UPLC-PDA and LC-IT-TOF-MS. Extraction efficiency of compounds was compared by using ultrasonic extraction and reflux extraction with different extraction conditions (methods and time). In 50% MeOH extracs (30 mins) of Dendranthema zawadskii (Herb.) Tzvelev (SDZ), Dendranthema zawadskii var. yezoense (Maek.) Y.M.Lee & H.J.Choi (NDZ), Dendranthema zawadskii (Herb.) Tzvelev var. teuisectum (Kitag.) J. H. Pak (GDZ), Dendranthema careanum (H. $L{\acute{e}}v$. & Vaniot) Vorosch. (HDC) and Dendranthema zawadskii var. tenuisectum Kitag (PDZ), chlorogenic acid contents were 1.14‰, 6.95‰, 7.27‰, 1.47‰ and 2.64‰, 3,5-dicaffeoylquinic acid contents were 3.30‰, 5.60‰, 10.81‰, 2.67‰ and 1.50‰, 4,5-dicaffeoylquinic acid contents were 0.74‰, 1.93‰, 3.36‰, 0.61‰ and 0.43‰ and linarin contents were 3.90‰, 10.15‰, 0.15‰, 0.73‰ and 0.21‰, respectively.
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문제 정의
의 연구논문이 있으나 그 외 동속종을 있음에도 불구하고 동속종에 대한 연구는 미미하다. 그러므로 구절초와 동속종에 대한 비교 분석연구가 이루어 져서 구절초의 동속종에 활용 가치를 높이고자 함에 있다. 따라서 본 연구에서는 지표 물질을 바탕으로 국내에서 수집한 산구절초, 남구절초, 가는잎구절초, 한라구절초, 포천구절초 5종을 대상으로 이 중 phenol성 화합물인 linarin, chlorogenic acid(CA), 3,5-dicaffeoylquinic acid(3,5-DCA), 4,5-dicaffeoylquinic acid(4,5-DCA)의 함량을 UPLC를 이용해 비교분석 하였으며, 국내 자생하는 5종의 구절초에 대한 품질관리 기초정보를 제시하고자 하였다.
그러므로 구절초와 동속종에 대한 비교 분석연구가 이루어 져서 구절초의 동속종에 활용 가치를 높이고자 함에 있다. 따라서 본 연구에서는 지표 물질을 바탕으로 국내에서 수집한 산구절초, 남구절초, 가는잎구절초, 한라구절초, 포천구절초 5종을 대상으로 이 중 phenol성 화합물인 linarin, chlorogenic acid(CA), 3,5-dicaffeoylquinic acid(3,5-DCA), 4,5-dicaffeoylquinic acid(4,5-DCA)의 함량을 UPLC를 이용해 비교분석 하였으며, 국내 자생하는 5종의 구절초에 대한 품질관리 기초정보를 제시하고자 하였다.
제안 방법
CA, 3,5-DCA, 4,5-DCA와 linarin을 각각 1.27 mg, 1.13 mg, 2.26 mg, 2.01 mg을 취해 MeOH를 10 mL가하여 stock solution을 조제하였다. 이 stock solution을 혼합 희석하여, CA는 127.
90‰로 가장 추출효율이 좋았다. 따라서 시료 전처리 조건은 50% 메탄올을 사용하여 30분간 환류 추출하는 것으로 설정하였다(Table IV).
0349을 순차적으로 확인하였으며 phenyl propanoid의 절편이 떨어지는 것을 확인하여 두개의 caffeic acid가 quinic acid와 연결된 구조임을 추정하였다. 또한 [M+H]+분자량 593.1834, 447.1259, 285.0668로 rutinoside와 acacetin의 절편을 확인하여 linarin 임을 검증하였다(Fig. 2). 산구절초와 같은 조건으로 국내자생인 남구절초, 가는잎구절초, 한라구절초, 포천구절초를 LC-ITTOF-MS로 확인결과 모든 시료에서 4종의 phenol성 화합물이 동일한 패턴의 분자량을 확인하였다.
0 g을 정확히 달아 50% MeOH 50 mL을 넣고 30 분간 환류 추출한 다음 여과하고 50% MeOH로 정확하게 50 mL로 하여 검액으로 하였다. 분석조건 설정에서 시료는 산구절초만 사용하였고, 추출용매는 MeOH, 50% MeOH, EtOH을 사용하였으며, 추출조건은 초음파추출과 환류추출 각각 30분, 60분, 30분(2반복)을 실시하였다. 함량실험은 위의 설정된 조건에서 산구절초, 남구절초, 가는잎구절초, 한라구절초, 포천구절초를 모두 사용하였으며, 모든 실험은 3회 반복실험을 실시하였다.
산구절초는 대한민국약전외한약(생약)규격집(이하 KHP)에서 생약으로 구분되어 있으며 산구절초에서 확인한 페놀성 지표성분이 구절초 동속 4종에서도 같이 확인 되었고 산구절초보다 높은 함량을 보이는 동속종도 확인 하였다. 약용작용으로 사용될 수 있는 페놀성 화합물과 플라보노이드계 화합물을 확인한 구절초 동속 5종의 약용가치로서의 가능성과 국내자생인 구절초의 기초정보를 제시하였다.
직선성(Linearity), 검출한계(LOD), 정량한계(LOQ)는 CA, 3,5-DCA, 4,5-DCA, linarin 모두에 대하여 검증을 실시하였다. 산구절초에서 4종의 phenol성 화합물을 UPLC-PDA를 이용해 확인 하였고, 분석 조건에 따라 4종의 화합물에 대하여 서로 다른 농도범위에서 검량선을 작성한 결과 상관계수(r2)가 0.
초고속액체크로마토그래프(UPLC, Waters, Acquity, USA)와 액체크로마토그래프 질량분석기(LC-IT-TOF-MS, Shimadzu, Japan)를 사용하였으며 분석조건은 Table I과 같다. 각각의 성분에 대하여 linarin은 [M+H]+593.
분석조건 설정에서 시료는 산구절초만 사용하였고, 추출용매는 MeOH, 50% MeOH, EtOH을 사용하였으며, 추출조건은 초음파추출과 환류추출 각각 30분, 60분, 30분(2반복)을 실시하였다. 함량실험은 위의 설정된 조건에서 산구절초, 남구절초, 가는잎구절초, 한라구절초, 포천구절초를 모두 사용하였으며, 모든 실험은 3회 반복실험을 실시하였다.
대상 데이터
& Vaniot) Vorosch. (HDC))에서 수집하였으며, 목포대학교 한약자원학과 김휘 교수에게 동정을 받은 후 사용하였다. 식물표본은 한약진흥재단 한약자원본부(TKMVP-00000107~00000127)에 보관하였다.
그러므로 동속 5종 구절초의 페놀성 화합물에 합을 비교해본 결과 산구절초 5.18‰를 나타내며, 남구절초는 14.48‰, 가는잎구절초는 21.44‰의 합을 보였고 한라구절초와 포천구절초 각각 4.75‰, 4.57‰를 나타냈다.
또한 각각의 peak에 대하여 ›1.34, ›1.27, ›1.72, ›2.21으로 우수한 분리도를 보여주었다(Fig. 3).
본 연구는 국내 자생 중인 5종의 구절초를 비교 분석 하여 지표성분(CA, 3,5-DCA, 4,5-DCA, linarin)을 LC-IT-TOFMS와 UPLC-PDA로 확인하였으며, 50% MeOH로 환류 30분에서 추출하여 함량을 비교 분석 결과 항산화 효능으로 알려진 페놀성 화합물인 CA는 1.1‰~7.27‰, 3,5-DCA는 1.50‰~10.81‰, 4,5-DCA는 0.43‰~3.36‰의 범위의 함량을 나타냈으며, 특히 남구절초와 가는잎구절초에서 높음 함량을 보였다.
본 연구에 사용된 구절초의 CA함량은 최소1.14‰에서 최대 7.27‰이며 3,5-DCA와 4,5-DCA도 각각 최소 1.50‰, 0.43‰, 최대 10.81‰, 3.36‰를 나타냈으며, linarin은 최소 0.15‰에서 최대 10.15‰로 분석되었다(Fig. 4).
분석조건은 산구절초 시료를 대상으로 하였으며, 추출용매는 MeOH, 50% MeOH, EtOH을 가지고 초음파 30분간 추출하여 시험해본 결과 50% 메탄올에서 CA, 3,5-DCA, 4,5-DCA, linarin은 각각 0.67‰, 1.71‰, 0.29‰, 1.08‰로 효율이 좋으며(Table III) 추출조건은 50% 메탄올을 추출용매로 하여 초음파추출과 환류추출 각각 30분, 60분, 30분(2반복)을 실시한 결과 표 와 같이 환류 30분 추출하였을 때 지표성분 각각 1.14‰, 3.30‰, 0.74‰, 3.90‰로 가장 추출효율이 좋았다.
15‰의 범위에서 동속 5종 구절초에서 모두 검출되었다. 산구절초는 대한민국약전외한약(생약)규격집(이하 KHP)에서 생약으로 구분되어 있으며 산구절초에서 확인한 페놀성 지표성분이 구절초 동속 4종에서도 같이 확인 되었고 산구절초보다 높은 함량을 보이는 동속종도 확인 하였다. 약용작용으로 사용될 수 있는 페놀성 화합물과 플라보노이드계 화합물을 확인한 구절초 동속 5종의 약용가치로서의 가능성과 국내자생인 구절초의 기초정보를 제시하였다.
직선성(Linearity), 검출한계(LOD), 정량한계(LOQ)는 CA, 3,5-DCA, 4,5-DCA, linarin 모두에 대하여 검증을 실시하였다. 산구절초에서 4종의 phenol성 화합물을 UPLC-PDA를 이용해 확인 하였고, 분석 조건에 따라 4종의 화합물에 대하여 서로 다른 농도범위에서 검량선을 작성한 결과 상관계수(r2)가 0.993~1로 우수한 직선성을 나타냈으며, 검출한계(LOD), 정량한계(LOQ)을 확인하였다(Table II).
2). 산구절초와 같은 조건으로 국내자생인 남구절초, 가는잎구절초, 한라구절초, 포천구절초를 LC-ITTOF-MS로 확인결과 모든 시료에서 4종의 phenol성 화합물이 동일한 패턴의 분자량을 확인하였다.
설정한 분석조건에서 각 피크의 특이성(Specificity)은 UPLC-PDA에서 UV spectrum과 UV max값으로 확인하였으며, LC-IT-TOF-MS로 분자이온의 분자량이 355.0943, 163.0367[M+H]+분자량에서 caffeic acid와 quinic acid가 결합한 CA를 확인하였고, 3,5-DCA와 4,5-DCA은 [M+H]+분자량 499.1232, 319.0622, 163.0349을 순차적으로 확인하였으며 phenyl propanoid의 절편이 떨어지는 것을 확인하여 두개의 caffeic acid가 quinic acid와 연결된 구조임을 추정하였다. 또한 [M+H]+분자량 593.
재현성(Repeatability) 및 피크분리도를 표준품 4종을 5회 연속 실험하여 측정한 결과 각 피크의 유지시간과 피크면적의 재현성(상대표준편차)은 CA (53.41 µg/mL) 3.14분에 0.46%, 0.06%이며, 3,5-DCA (56.35 µg/mL) 8.31분, 0.52%, 0.09%이고, 4,5-DCA (55.37 µg/mL)는 9.24분, 0.86%, 0.12%이고, lianrin(30.38 µg/mL)은 12.08분 0.33%, 0.01%를 나타냈다.
57‰를 나타냈다. 페놀성 화합물이 높은 남구절초와 가는잎구절초를 산구절초와 비교한 결과 각각 2.8배, 4.2배 높은 페놀성 화합물을 함유였으며 한라구절초와 포천구절초는 산구절초와 비교하여 미미한 차이를 확인하였으나 5종의 구절초에서 항산화 효능이 있는 페놀성 화합물을 모두 확인하였다. 또한 Kim20)은 구절초에서 추출한 flavonoid계의 linarin이 항염증 작용과 간보고작용 및 해열작용이 있음을 보고하였고, 5종의 구절초에서 모두 linarin이 검출되었고, 특히 남구절초에서 함량이 높음을 확인하였다.
36‰의 범위의 함량을 나타냈으며, 특히 남구절초와 가는잎구절초에서 높음 함량을 보였다. 항염증 작용과 간보고 작용에 효능이 있는 linarin은 0.15‰~10.15‰의 범위에서 동속 5종 구절초에서 모두 검출되었다. 산구절초는 대한민국약전외한약(생약)규격집(이하 KHP)에서 생약으로 구분되어 있으며 산구절초에서 확인한 페놀성 지표성분이 구절초 동속 4종에서도 같이 확인 되었고 산구절초보다 높은 함량을 보이는 동속종도 확인 하였다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
구절초의 특징은?
구절초(Chrysanthemi Zawadskii Herba)는 국화과(Compositae)의 산국속(Dendrnthema, Chrysantherum)의 다년생 초본으로 예로부터 부인병(婦人病), 위장병(胃腸病), 건위(健胃), 신경통(神經痛), 냉증(冷症)1) 등에 사용되어 온 한약재로서 주성분은 linarin, chlorogenic acid, 3,5-o-dicaffeoylquinic acid, 4,5-o-dicaffeoylquinic acid 등으로 알려져 있고, 주요성분인 linarin은 생리활성 작용으로 항염증 작용과 해열작용 및 간 보호 작용이 있다고 보고되었고, chlorogenic acid는 항산화,2) 항균,3) 항발암성 활성,4) 3,5-o-dicaffeoylquinic acid, 4,5-o-dicaffeoylquinic acid는 진해, 거담, 항염증 활성5) 등이 보고되었다. 구절초 메탄올추출물도 항산화 활성6) 및 플라보노이드 함량7) 암 전이 억제 효과,8) 항균성9) 등이 보고되고 있다.
구절초란?
구절초(Chrysanthemi Zawadskii Herba)는 국화과(Compositae)의 산국속(Dendrnthema, Chrysantherum)의 다년생 초본으로 예로부터 부인병(婦人病), 위장병(胃腸病), 건위(健胃), 신경통(神經痛), 냉증(冷症)1) 등에 사용되어 온 한약재로서 주성분은 linarin, chlorogenic acid, 3,5-o-dicaffeoylquinic acid, 4,5-o-dicaffeoylquinic acid 등으로 알려져 있고, 주요성분인 linarin은 생리활성 작용으로 항염증 작용과 해열작용 및 간 보호 작용이 있다고 보고되었고, chlorogenic acid는 항산화,2) 항균,3) 항발암성 활성,4) 3,5-o-dicaffeoylquinic acid, 4,5-o-dicaffeoylquinic acid는 진해, 거담, 항염증 활성5) 등이 보고되었다. 구절초 메탄올추출물도 항산화 활성6) 및 플라보노이드 함량7) 암 전이 억제 효과,8) 항균성9) 등이 보고되고 있다.
구절초와 구절초 동속종의 연구가 필요한 이유는?
현재 국내에는 14여종의 구절초 동속종이 자생하고 있는 반면 KHP에 두 가지 기원 식물만이 수재되어 있고, 구절초에 대한 동시분석법17) 및 항산화,7) 항균성물질9)등의 연구논문이 수재되어 있으며, 또한 남구철초의 항산화 효과6)의 연구논문이 있으나 그 외 동속종을 있음에도 불구하고 동속종에 대한 연구는 미미하다. 그러므로 구절초와 동속종에 대한 비교 분석연구가 이루어 져서 구절초의 동속종에 활용 가치를 높이고자 함에 있다. 따라서 본 연구에서는 지표 물질을 바탕으로 국내에서 수집한 산구절초, 남구절초, 가는잎구절초, 한라구절초, 포천구절초 5종을 대상으로 이 중 phenol성 화합물인 linarin, chlorogenic acid(CA), 3,5-dicaffeoylquinic acid(3,5-DCA), 4,5-dicaffeoylquinic acid(4,5-DCA)의 함량을 UPLC를 이용해 비교분석 하였으며, 국내 자생하는 5종의 구절초에 대한 품질관리 기초정보를 제시하고자 하였다.
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