[논문]땃두릅 나무 줄기의 성분

권용수; 유지혜; 유남호; 김명조; 김현표; 양희정; 전완주

땃두릅 나무 줄기의 성분
Chemical Constituents of Oplopanax elatus Stem 원문보기

생약학회지, v.49 no.1, 2018년, pp.23 - 27

권용수 (강원대학교 약학대학) , 유지혜 (강원대학교 한방바이오연구소) , 유남호 (강원대학교 농업생명과학대학) , 김명조 (강원대학교 농업생명과학대학) , 김현표 (강원대학교 약학대학) , 양희정 (강원대학교 약학대학) , 전완주 (강원대학교 의학전문대학원)

Abstract ▼ AI-Helper

Five compounds were isolated from the water extract of Oplopanax elatus stem. On the basis of spectral data, the structure of isolated compounds were identified as scoparone (1), uracil (2), protocatechuic acid (3), syringin (4), and adenosine (5). Among the these compounds, scoparone (1), uracil (2...

주제어

표/그림 (2)

그림 Fig. 1. The structures of 1–5.
그림 Fig. 2. HPLC chromatogram of hot-water extracts of the stems of Oplonanax elatus.

AI 본문요약
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문제 정의

땃두릅나무 줄기만을 대상으로 한 연구로는 Wang 등이 줄기의 MeOH 추출물로부터 3-O-caffeoyl quinic acid, 1-Ocaffeoyl quinic aicd, rhein, syringin, sucrose, glucose 등 6종의 화합물을 분리 보고하였고,⁴⁾ Yang 등은 줄기의 CH2Cl2 추출물로부터 oploxynes A, oploxyns B, oplopandiol 및falcarindio 등 4종의 polyacetylene계열의 화합물을 분리하고, 항염증활성을 측정하여 보고하였다.⁵⁾ 이 연구는 땃두릅나무 줄기의 열수 추출물의 품질관리를 위한 지표성분을 설정하기 위하여 열수 추출물에 함유된 성분을 분리하였으며,그 결과 약간의 결과를 얻었기에 보고하고자 한다.
²⁾ 최근 Shikov 등은 땃두릅나무의 성분, 약리 등에 관한 문헌을 자세하게 정리하여 보고하였으며,³⁾ 이 보고에 따르면 땃두릅나무에는 정유, saponins, flavonoids, anthraquinones, polyactylenes 등 다양한 종류의 화합물이 뿌리, 근경, 잎, 줄기 등에 함유되어 있음을 알 수 있었다. 저자 등은 땃두릅나무의 뿌리와 줄기가 약용되고 있는 점에 주목하고 재료를 구하기기가 상대적으로 쉬운 줄기를 이용한 기능성 소재를 개발하기 위하여 땃두릅나무 줄기를 일반적으로 한약이나 식품으로 섭취하기 위하여 사용하는 방법인 열수를 이용하여 추출한 후 이를 대상으로 연구에 착수하였다. 땃두릅나무 줄기만을 대상으로 한 연구로는 Wang 등이 줄기의 MeOH 추출물로부터 3-O-caffeoyl quinic acid, 1-Ocaffeoyl quinic aicd, rhein, syringin, sucrose, glucose 등 6종의 화합물을 분리 보고하였고,⁴⁾ Yang 등은 줄기의 CH2Cl2 추출물로부터 oploxynes A, oploxyns B, oplopandiol 및falcarindio 등 4종의 polyacetylene계열의 화합물을 분리하고, 항염증활성을 측정하여 보고하였다.

제안 방법

Column은 Phenomenex사(USA)의 Capcell pak C18(4.6×250 mm)를 사용하여 30oC에서 이동상은 ACN:0.25% acetic acid를 이용하여 유속 1.23 ml/min으로 35분간 gradient법으로 용출시켜 측정하였다.
Ethyl acetate와 n-butyl alcohol가용성 분획 45 g을 Büchi MPLC를 이용하여 ODS(YMC gel ODS-A, 150 µm,400 g) column(50×5 cm)에 걸고 MeOH : H2O(50:50)을 용매로 용출시켜 chromatography를 실시하고 3개의 소분획(OPEB-1-1~OPEB-1-3)으로 나누었다.
MPLC는 Büchi사의 Büchi 682 chromatography pump system을 이용하여 실시하였으며, Flash column chromatography는 Telydyne Isco사의 CombiFalsh^®를 이용하여 실시하였다. HPLC 분석은 Waters사(USA)의 e2695 system을 이용하여 분석하였으며, detector는 Waters사(USA)의 2489 UV-Vis detector를 사용하여 260 nm에서 측정하였다. Column은 Phenomenex사(USA)의 Capcell pak C18(4.
MPLC는 Büchi사의 Büchi 682 chromatography pump system을 이용하여 실시하였으며, Flash column chromatography는 Telydyne Isco사의 CombiFalsh®를 이용하여 실시하였다.
기기 및 시약 − 1H 및 13C NMR spectra는 Bruker사의 AVANCE 600을 이용하여 측정하였다.
땃두릅나무(Oplopanax elatus)의 줄기를 산업화의 재료로 이용하기 위한 연구의 하나로 줄기로부터 표준품을 분리하기 위하여 연구에 착수하고 줄기의 물 추출물 중 ethyl acetate 가용성 분획과 n-butyl alcohol 가용성 분획으로부터 5종의 화합물을 각각 분리하고 ¹H- 및 ¹³C-NMR 등의 기기분석 자료를 이용하여 분리된 화합물의 구조를 동정하였으며 각각의 구조는 scoparone(1), uracil(2), protocatechuicacid(3), syringin(4) 및 adenosine(5)이었다. 이 화합물들 중scoparone(1), uracil(2), protocatechuic acid(3) 및 adenosine(5)은 이 식물로터는 처음으로 분리되었다.
23 ml/min으로 35분간 gradient법으로 용출시켜 측정하였다. 분리한 각 화합물의 retention time은 uracil 4.912분, adenosine 9.248분, protocatechuic acid는 13.544분, syringin 18.720분 및 scoparone 31.969분으로 나타났으며 이 결과를 추출물의 chromatogram과 비교하여 각 화합물의 위치를 결정하였다. TLC plate는 Merck사의 precoated Kieselgel 60 F254s(layer thickness 0.
소분획 OPEB-2-6(3.2 g)을 대상으로 Benzene:EtOAc:MeOH=7:2:1을 용매로 silica gel(Merck, 63-200 µm, 100 g) column(50×3.5 cm) chromatography를 실시하여 5개의 소분획(OPEB-2-6-1~OPEB-2-6-5)으로 나누었다.
소분획 OPEB-2-7(5.6 g)과 OPEB-2-8(5.0 g)을 합하여Büchi MPLC를 이용하여 silica gel(Merck, 63-200 µm,400 g) column(50×5 cm)에 걸고 EtOAc:MeOH:H2O=9:0.9:0.1을 용매로 용출시켜 chromatography를 실시하고 5개의소분획(OPEB-2-78-1~OPEB-2-78-5)으로 나누었다.
소분획 OPEB-2-78-5(4.5 g)를 대상으로 CHCl3:MeOH:H2O=4:1:0.1을 용매로 silica gel(Merck, 63-200 µm,100 g) column(50×3.5 cm) chromatography를 실시하여 5개의 소분획(OPEB-2-78-5-1~OPEB-2-78-5-5)으로 나누었다.
소분획 OPEB-2-78-5-2(1.8 g)을 Sephadex LH20 column(2×50 cm, Amersham, 70 g)에 걸고 MeOH:H2O=10:90을 용매로 용출시켜 6개의 소분획(OPEB-2-78-5-2-1~OPEB-2-78-5-2-6)으로 나누었다.
5 g을 얻었다. 얻어진 유기용매의 가용성 분획 중 ethyl acetate와 n-butyl alcohol 가용성 분획을 대상으로 표준품을 분리하기 위하여 두 분획을 더하여 화합물의 분리를 시작하였다. Ethyl acetate와 n-butyl alcohol가용성 분획 45 g을 Büchi MPLC를 이용하여 ODS(YMC gel ODS-A, 150 µm,400 g) column(50×5 cm)에 걸고 MeOH : H₂O(50:50)을 용매로 용출시켜 chromatography를 실시하고 3개의 소분획(OPEB-1-1~OPEB-1-3)으로 나누었다.
이 중 소분획 OPEB1-1(28 g)을 대상으로 silica gel(Merck, 63-200 µm, 500 g)column(50×6 cm)에 걸고 CHCl3:MeOH=9:1에서 CHCl3:MeOH:H2O=3:1:0.1까지 순차적으로 용출시켜 9개의 소분획으로 나누었다(OPEB-2-1~OPEB-2-9).

대상 데이터

Mass spectra는 ABSciex사의 API 3200 LC/MS/MS system을 이용하여 Electron spray ionization법을 이용하여 positive 또는 negative mode로 측정하였다. UV spectrum은 Jasco사의 V-539 UV/VIS spectrophotometer를 이용하여 측정하였다. IR spectra는 Jasco사의 FT/IR-4000을 이용하여 ATR법으로 측정하였다.
실험재료 − 연구에 사용한 땃두릅나무의 줄기는 화악산에서 2012년 채집하여 강원대학교 약학대학 권용수교수가 정확하게 감정한 후 실험에 사용하였으며, 확증표본은 강원대학교 약학대학 표본실(KNUPH-S-12-2)에 보관 중이다.

이론/모형

UV spectrum은 Jasco사의 V-539 UV/VIS spectrophotometer를 이용하여 측정하였다. IR spectra는 Jasco사의 FT/IR-4000을 이용하여 ATR법으로 측정하였다. MPLC는 Büchi사의 Büchi 682 chromatography pump system을 이용하여 실시하였으며, Flash column chromatography는 Telydyne Isco사의 CombiFalsh^®를 이용하여 실시하였다.
C NMR spectra는 Bruker사의 AVANCE 600을 이용하여 측정하였다. Mass spectra는 ABSciex사의 API 3200 LC/MS/MS system을 이용하여 Electron spray ionization법을 이용하여 positive 또는 negative mode로 측정하였다. UV spectrum은 Jasco사의 V-539 UV/VIS spectrophotometer를 이용하여 측정하였다.

성능/효과

22) 1H-NMR sepctrum의 δ 8.35와 7.04에서 각각 나타나는 singlet, δ 7.35에서 나타나는 NH2에 의한 singlet으로부터도 이 화합물이 purine계열의 화합물임을 알 수 있었고, 또한 δ 5.88에서 J=6.1Hz의 doublet이 나타나고 positive mode로 측정한 ESI Mass spectrum에서 분자량이m/z 268 [M+H]+로 나타나고 여기에서 pentose 한 분자가 떨어져서 생긴 fragmentation ion이 m/z 136에서 나타나는 것으로부터 이 화합물은 purine nucleoside임이 확실함을 알 수 있었으므로 이를 문헌23)과 비교하여 화합물 5를adeonosine으로 동정하였다.
Uracil과 adenosine은 세포내에 존재하는 1차 대사산물로 물에 열을 가하여 추출하는 과정에서 추출되어 분리된 것으로 생각되며, uracil은 보이차에서 분리되어 α-amylase를 억제하는 활성을 가지는 것으로 보고 되었으며,24 adenosine은 동충하초에 다량으로 함유되어 있어 동충하초의 활성성분으로 인정되어 이들의 함량이나 추출법 등에 관한 연구가 보고되었다.^25,26) 이상에서 분리한 화합물들을 땃두릅나무 줄기 열수 추출물의 품질관리를 위한 표준품으로 사용 가능성을 알아 보기 위하여 Fig. 2와 같이 HPLC 분석을 실시한 결과 이들 화합물은 화합물들을 땃두릅나무 줄기 열수 추출물의 품질관리를 위한 표준품으로 사용될 수 있음을 알 수 있었다.
화합물 1의 1H-NMR spectrum의 δ 7.87과 6.25에서 각각 나타나는 J=9.6Hz의 doublet, δ 7.11과 6.96에서 나타나는 각각의 singlet으로부터 이 화합물은 simple coumarin의 6번과 7번에 치환기가 존재하는 화합물임을 알 수 있었고, δ3.91과 3.87에서 나타나는 각각의 methoxyl기에 의한 signal들로부터 6번과 7번에 치환된 치환체는 methoxyl기 임을 알 수 있었다.
화합물 2의 1H-NMR spectrum을 보면 δ 10.99와 10.82에서 나타나는 각각의 broad singlet, δ 7.37과 5.44에서 각각 나타나는 J=7.4 Hz의 doublet이 나타날 뿐 다른 signal을 확인할 수 없었으므로 이 화합물의 모핵을 결정하기 위하여 IR spectrum을 측정한 결과 1713 cm-1에서 C=O의 흡수대가 나타나고, 1658, 1641 cm-1에서 NH에 의한 흡수대를 확인할 수 있었으며, 1416, 1232 cm-1에서 C-O에 의한 흡수대가 나타나므로 이 화합물은 pyrimidine계열의 화합물로 추정할 수 있었고, 13C-NMR spectrum의 δ 164.83와 151.98에서 두 개의 C=O에 의한 signal들이 나타나고 ESI-MS로 측정한 분자량이 m/z 111 [M-H]-에서 나타나므로 이를 문헌12)과 비교하여 화합물 2는 uracil로 동정하였다.

후속연구

이 화합물들 중scoparone(1), uracil(2), protocatechuic acid(3) 및 adenosine(5)은 이 식물로터는 처음으로 분리되었다. 본 연구의 결과로 얻어진 이 화합물들은 땃두릅나무의 물 추출물의 품질관리를 위한 표준물질로 사용할하는 것 뿐 아니라 기타 자원식물로서 이용될 수 있을 것으로 사료된다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	땃두릅나무란?	땃두릅나무(Oplopanax elatus)는 두릅나무과(Araliaceae)에 속하는 낙엽활엽 교목으로 우리나라의 지리산 이북의 고지대와 만주 등에 분포한다.1) 중국에서는 땃두릅나무의 뿌리 및 줄기를 자인삼(刺人參)이라하여 허약체질, 사지냉통,성기능 부전, 당뇨병 및 고혈압 등의 치료제로 이용하고 있다.
	땃두릅나무는 어디에 분포하는가?	땃두릅나무(Oplopanax elatus)는 두릅나무과(Araliaceae)에 속하는 낙엽활엽 교목으로 우리나라의 지리산 이북의 고지대와 만주 등에 분포한다.1) 중국에서는 땃두릅나무의 뿌리 및 줄기를 자인삼(刺人參)이라하여 허약체질, 사지냉통,성기능 부전, 당뇨병 및 고혈압 등의 치료제로 이용하고 있다.
	땃두릅나무의 뿌리 및 줄기에는 어떤 화합물이 함유되어 있나?	1) 중국에서는 땃두릅나무의 뿌리 및 줄기를 자인삼(刺人參)이라하여 허약체질, 사지냉통,성기능 부전, 당뇨병 및 고혈압 등의 치료제로 이용하고 있다.2) 최근 Shikov 등은 땃두릅나무의 성분, 약리 등에 관한 문헌을 자세하게 정리하여 보고하였으며,3) 이 보고에 따르면 땃두릅나무에는 정유, saponins, flavonoids, anthraquinones, polyactylenes 등 다양한 종류의 화합물이 뿌리, 근경, 잎, 줄기 등에 함유되어 있음을 알 수 있었다. 저자 등은 땃두릅나무의 뿌리와 줄기가 약용되고 있는 점에 주목하고 재료를 구하기기가 상대적으로 쉬운 줄기를 이용한 기능성 소재를 개발하기 위하여 땃두릅나무 줄기를 일반적으로 한약이나 식품으로 섭취하기 위하여 사용하는 방법인 열수를 이용하여 추출한 후 이를 대상으로 연구에 착수하였다.

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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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