[논문]두릅 추출물의 기능성 원료 표준화를 위한 HPLC 분석법 검증

안은미; 최송암; 최지영

doi:10.11002/kjfp.2017.24.6.795

두릅 추출물의 기능성 원료 표준화를 위한 HPLC 분석법 검증
HPLC analytical method validation of Aralia elata extract as a functional ingredients 원문보기

한국식품저장유통학회지 = Korean journal of food preservation, v.24 no.6, 2017년, pp.795 - 801

안은미 (대구한의대학교 바이오산업융합학부) , 최송암 (주)두웰바이오) , 최지영 (주)두웰바이오)

초록
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개별인정형 건강기능식품 기능성 원료로 개발한 두릅추출물의 표준화를 위해 항고혈압활성 효과를 가지고 있는 기능성분 HE를 지표성분으로 설정하고, HPLC/UV 방법을 이용하여 기능성분 분석법을 확립하며 그에 따른 유효성 검증을 실시하고자 하였다. 유효성 검증 결과, 본 시험법에서 표준용액의 피크유지시간과 두릅추출물의 피크유지시간이 일치하였다. 검량선의 결정 계수(R2)는 0.9999 이상의 높은 직선성을 보여 분석에 적합함을 알 수 있었으며, 검출 한계는 $12.0{\mu}g/mL$, 정량한계는 $36.5{\mu}g/mL$로 두릅 추출물 중의 HE 함량분석을 위한 충분한 한계 수준으로 확인되었다. 정확성에서 $98.8{\pm}0.865-104.7{\pm}2.536%$로 높은 수준의 HE 회수율을 보였으며, 평균 분석오차는 0.013%로서 기준인 10% 이내를 만족하였다. 또한 반복성에서는 평균 $101.5{\pm}0.4%$로 RSD 0.4%를 나타내었고, 실험실내 정밀성에서 RSD 0.2%, 완건성에서 RSD 0.2%를 나타내어 모두 적합함을 확인하였다. 한편, 제주산 두릅추출물 중에는 기능성 지표성분인 HE가 4.88% 함유되어 있는 것으로 확인되었다. 이상의 실험 결과, 두릅추출물의 항고혈압활성 기능성분인 HE의 HPLC/UV 분석방법은 특이성, 직선성, 정확성, 정밀성, 반복성, 완건성 등의 모든 항목에서 validation 기준에 적합한 시험 방법으로 확인되었다.

Abstract ▼ AI-Helper

Aralia elata Seemann (AE) has long been used as a folk medicine for the treatment of various diseases including diabetes mellitus, anti-arthritic, and anti-gastric ulcer agent in Korea, Japan, and China. This study was performed to establish a simple and reliable HPLC/UV analytical method for determination of most active anti-hypertensive compound, a 3-O-${\alpha}$-L-rhamnopyranosyl($1{\rightarrow}$2)-${\alpha}$-L-arabinopyranosyl hederagenin 28-O-${\beta}$-D-xylopyranosyl($1{\rightarrow}6$)-${\beta}$-D-glucopyranosylester (HE) for the standardization of the shoot extract of AE as a health functional food ingredient. The quantitative analytical method of HE was optimized by HPLC analysis using reverse-phase C18 column at $40^{\circ}C$ with $H_2O$ and acetonitrile (70:30, v/v) as an isocratic mobile phase at a flow rate of 1.0 mL/min and detection wavelength of UV 205 nm. This HPLC/UV analytical method showed good specificity and high linearity in the tested range of 0.03125-2.0mg/ml with excellent coefficient of determination ($R^2$) of 0.9999. The limit of detection and limit of quantification were $12.0{\mu}g/mL$ and $36.5{\mu}g/mL$, respectively. Relative standard deviation (RSD) values of data from intra- and inter-day precision were less than 0.2% and 0.1%, respectively. These results indicate that the established HPLC/UV analytical method is very simple, specific, precise, accurate, and reproducible and thus can be useful for the quantitative analysis of HE as a functional anti-hypertensive compound in AE extract.

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

본 연구는 두릅나무 순의 다양한 생리 활성 기능 중 항고 혈압 활성이 있는 것으로 보고된 결과(12,13)를 토대로 이를 이용한 혈압조절용 개별인정형 건강기능식품의 기능성 원료로의 개발을 목적으로 기능성 성분인 3-O-α-Lrhamnopyranosyl(1→2)-α-L-arabinopyranosyl hederagenin28-O-β-D-xylopyranosyl(1→6)-β-D-glucopyranosyl ester(HE)를 지표성분으로 설정하여(Fig. 1), 두릅 추출물의 표준화 및 규격화를 위하여 HE의 분석법을 확립하며 그에 따른 유효성 검증을 실시하고자 하였다.

제안 방법

또한 UV 흡광이 나타나는 저파장으로 검출 하는 경우에는 다른 화합물들에 의한 간섭으로 인하여 원하는 성분을 특이적으로 검출하는 데 한계가 있다. 그러나 본 연구에서는 추가적인 검출기를 사용하지 않고 HPLC/UV 분석방법을 적용하여 두릅나무 순 추출물 중에 함유된 기능 성분인 triterpenoid saponin계열의 HE에 대한 효율적인 정량분석법을 확립하고 그 유효성을 검증하였다.

대상 데이터

본 실험에 사용한 두릅은 2016년 6월 제주도에서 자생하는 두릅나무의 순을 채취하여 제주대학교 생물학과 김문홍 교수가 동정하여 확인된 것을 사용하였다. 채취한 두릅을잘 건조하고 분쇄한 후 시료 중량의 10배량의 70% 발효 에탄올(Samchun, Pyeongtaek, Korea) 용매를 첨가한 후 50℃에서 약 12시간씩 2회 가열 추출하였다.
분석에 사용한 HE표준품은 두릅나무의 순으로부터 분리 정제하고 Varian Unity Inova 400FT NMR(California, USA)을 이용하여 구조를 확인한 순도 99.0%(HPLC)를 사용하였다. HPLC 분석 및 시료 조제에 사용한 용매 및 이동상은 모두 HPLC급으로 J.

이론/모형

HPLC 분석법 검증을 위하여 식품의약품안전처의 “의약품 등 시험방법 밸리데이션 가이드라인(17,18)을 근거로 특이성(specificity), 직선성 및 범위(linearity and range), 정확성(accuracy), 반복성(repeatability), 실험실내 정밀성(intermediate precision) 및 완건성(robustness)을 조사하였고, 직선성 검증을 통해 얻은 검량선의 기울기와 표준편차를 통해 검출한계(LOD) 및 정량한계(LOQ)를 조사하였으며 이를 이용하여 두릅추출물 중 기능성 지표성분인 HE의 함량을 분석하였다.

성능/효과

이상의 분석결과, 본 연구의 기기분석법과 유효성검증을 통해 두릅순의 지표물질인 triterpenoid saponin 계열의 성분을 정량분석하는 데 있어 추가적인 기기의 설비 없이도 일반 적인 검출기인 HPLC/UV법을 적용하여 간편하게 HE를 정량할 수 있는 분석방법을 개발하여 그 타당성을 검증하였다. 따라서 이러한 결과를 토대로 건강기능식품 기능성 원료로서 두릅나무 순 추출물의 지표성분인 HE의 분석이 가능함을 확인하였다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	두릅나무에서 특유이 향과 약간 쓴 맛이 나는 부위는?	그 중에도 비교적 질기지 않은 새순은 봄에 채취하여 식용으로 사용되고 있다. 두릅 나무의 어린순과 줄기는 특유의 향과 약간 쓴 맛이 있어 기호식품으로 각광받고 있는 가운데 식용 가능한 야생 식물들의 새로운 식품학적 가치가 인정되면서 농가소득 증대를 위한 대체작물로 생산량이 점차 증가하고 있는 추세이다. 두릅의 주요 성분은 oleanolic acid, sitosterol, choline, hederagenin, congmuyanosides A, C, D, echinocystic acid, palmitic acid, linoleic acid, methyl eicosanoate, 3,4-dihydroxybenzoic acid 등 다양한 성분 연구뿐만 아니라 뿌리, 과실, 수피 등의 당뇨병, 신장병, 급성간염, 류마티스성 관절염, 위암, 위장장애에 관한 다양한 연구들도 보고된바 있다(3-11).
	두릅나무의 민간 용도는?	두릅나무(Aralia elata Seem.)은 두릅나무과에 속하는 낙엽 활엽 관목으로 전국 산지에 자생하며 예로부터 민간에서 식용, 약용으로 이용해 왔다. 그 중에도 비교적 질기지 않은 새순은 봄에 채취하여 식용으로 사용되고 있다.
	두릅나무에 함유된 성분은?	두릅 나무의 어린순과 줄기는 특유의 향과 약간 쓴 맛이 있어 기호식품으로 각광받고 있는 가운데 식용 가능한 야생 식물들의 새로운 식품학적 가치가 인정되면서 농가소득 증대를 위한 대체작물로 생산량이 점차 증가하고 있는 추세이다. 두릅의 주요 성분은 oleanolic acid, sitosterol, choline, hederagenin, congmuyanosides A, C, D, echinocystic acid, palmitic acid, linoleic acid, methyl eicosanoate, 3,4-dihydroxybenzoic acid 등 다양한 성분 연구뿐만 아니라 뿌리, 과실, 수피 등의 당뇨병, 신장병, 급성간염, 류마티스성 관절염, 위암, 위장장애에 관한 다양한 연구들도 보고된바 있다(3-11).

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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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