보고서 정보
주관연구기관 |
덕성여자대학교 산학협력단 |
연구책임자 |
신승원
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보고서유형 | 최종보고서 |
발행국가 | 대한민국 |
언어 |
한국어
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발행년월 | 2006-11 |
과제시작연도 |
2006 |
주관부처 |
식품의약품안전청 |
사업 관리 기관 |
식품의약품안전청 Korea Food & Drug Administration |
등록번호 |
TRKO201000015127 |
과제고유번호 |
1470001372 |
사업명 |
독성연구개발 |
DB 구축일자 |
2013-04-18
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키워드 |
강활.생리활성성분.동시분석법.유전체 발현.생체지표유전자.Ostericum koreanum Maximowicz.bioactive components.simultaneous analysis.gene expression profile.biomarker gene.
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초록
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강활 (Umbelliferae)은 뿌리를 체표(體表)에 외습(外襲)한 풍한습사(風寒濕邪)로 인한 감기, 몸살, 두통, 지체산통, 관절동통, 옹저창독 등에 주로 사용되며, 대한약전에는 한국강활 (Ostericum koreanum), 중국강활 (Notopterigyum incisum), 관엽강활 (N. frobesii) 등이 기원으로 수록되어 있다. 본 연구에서는 강원도 진부산 남강활(Ostericum koreanum)의 ethanol Ex를 제조하고, 또한 methanol Ex 의 butanol fraction으로부터 coumarin
강활 (Umbelliferae)은 뿌리를 체표(體表)에 외습(外襲)한 풍한습사(風寒濕邪)로 인한 감기, 몸살, 두통, 지체산통, 관절동통, 옹저창독 등에 주로 사용되며, 대한약전에는 한국강활 (Ostericum koreanum), 중국강활 (Notopterigyum incisum), 관엽강활 (N. frobesii) 등이 기원으로 수록되어 있다. 본 연구에서는 강원도 진부산 남강활(Ostericum koreanum)의 ethanol Ex를 제조하고, 또한 methanol Ex 의 butanol fraction으로부터 coumarin glycoside인 prim-O-glucopyranosyl-cimifugin(1), marmesinin(2), $3\prime$-hydroxy marmesinin(3) 및 scopolin(4)을 분리하였으며, 또한 chloroform fraction으로부터 coumarin aglycone인 isoimperatorin(5), imperatorin(6), oxypeucedanin(7) 및 bisabolangelone(8)을 분리하고, 정유 분획으로부터는 $\alpha$-pinene(9), sabinene(10), m-cresol(11) 및 osthole(12)을 분리하여 MS, $H^1-NMR,\;C^{13}-NMR $ 의 spectrum을 표준품의 data와 비교하여 구조를 확인하였다. 이렇게 준비된 강활 ethanol 70% 추출물 및 정제된 단일 성분의 약리 효과를 탐색하고, 신경 및 면역세포에서 확립된 세포주에서 유전체가 반응하는 표적유전자를 발굴하였다. 약리활성은 Raw 세포주에서 LPS 자극에 의한 NO 생성이 70% ethanol 추출물에 의해 현저하게 감소하였고, 생쥐를 이용한 in vivo 실험에서도 같은 결과를 관찰하였다. 그러나 각각의 정제성분은 그러한 효능이 관찰되지 않았다. 또한 70% ethanol 추출물은 LPS 자극에의한 cytokine (TNF-$\alpha$, IL-1beta, IL-6)의 생성을 억제하기도 하였다. Neuro 세포주에서도 70% ethanol 추출물이 LPS 자극에의한 $PGE_2$ 생성을 억제하였으며, 각각의 정제성분도 억제하는 경향을 보였다. 이에 따라 70% ethanol 추출물에 대한 Raw 및 Neuro 세포주에서 transcriptome DB를 구축하고, 표적유전자를 발굴하였다. 또한 강활의 주요 구성 성분인 coumarin 계열의 성분에 대한 transcriptome DB도 구축하였고, 각각에 해당하는 표적유전자를 발굴하였다. 대표적인 표적유전자로는 Nuclear receptor subfamily 4, group A, member 2 (Nr4a2), Chemikine (C-C motif) receptor-like 2 (Ccrl2), Interleukin 6 (Il6) 등이 있다. 그리고 강활에서 추출 분리된 4종의 지표성분(isoimperatorin, imperatorin, peucedanin 및 bisabolangelone) 에 대한 동시분석법을 개발하였다. HPLC-UV법을 이용하여 이들 성분에 대한 분리분석 및 동시 정량분석을 수행하였다. 또한, 정량분석은 내부표준물질법을 사용하여 수행였으며, 이 방법으로 지표성분의 일내 정량 및 일간 정량결과를 얻었다. 이들 지표성분의 확인을 위하여 전자분무이온화-탄뎀질량분석법을 사용하여 분석하였다. 본 연구에서 개발된 분석법의 타당성을 조사하기 위하여 감도, 특이성, 재현성 및 완건성에 대한 실험을 수행하였다. 개발된 분석법을 기반으로 국내산 및 중국산 15종의 강활시료에 대하여 지표성분들의 함량분석을 수행하였으며, 이러한 profiling 분석법은 강활의 채집시기 및 산지를 구분하는데 적용할 수 있을 것이다.
Abstract
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Ostericum koreanum (Umbelliferae) is a perennial herb used in traditional Korean medicines for treatment of the common cold and for relief of rheumatic pains or headaches the herb imparts a pungent and warm sensation. From the dried roots of this plants, twelve pure compounds, oxypeucedanin, isoimpe
Ostericum koreanum (Umbelliferae) is a perennial herb used in traditional Korean medicines for treatment of the common cold and for relief of rheumatic pains or headaches the herb imparts a pungent and warm sensation. From the dried roots of this plants, twelve pure compounds, oxypeucedanin, isoimperatorin, imperatorin, prim-O-glucopyranosyl-cimifugin, marmesinin, 3'-hydroxy marmesinin, scopolin, m-cresol, osthole, sabinene, bisabolangelone, and $\alpha$-pinene were isolated. Their structure were elucidated by spectral analysis methods (MS, UV, IR,$\;^1H$ and$\;^{13}C-NMR$). We investigated pharmacological effects of 70% ethanol extract and other individual components purified from the Ostericum. We employed Raw and Neuro-2A cell lines to understand the effects on immune and inflammation function. We observed that NO production by LPS stimulation in Raw cell line was strongly reduced at 70% ethanol extract treatment. The same effects were observed in mice experiments. However, none of the individual components showed the effect. In addition, 70% ethanol extract inhibited the production of cytokines including TNF-$\alpha$, IL-1beta, IL-6 by LPS stimulation at Raw cell line. The 70% ethanol extract inhibited the PGE2 production by LPS stimulation, and other individual components showed the same trend. Based on these observations, we screened genome-wide biomarkers of 70% ethanol extract on both Raw and Neuro-2A cell lines, and did the same things for the coumarin components. We established transcriptome DB for 70% extract and coumain components. We isolated biomarker genes including Nuclear receptor subfamily 4, group A, member 2 (Nr4a2), Chemikine (C-C motif) receptor-like 2 (Ccrl2), and Interleukin 6 (Il6). Also the simutaneous analytical method of marker compounds (oxypeucedanin, isoimperatorin, imperatorin, and bisabolangelone) isolated from Ostericum koreanum has been developed by using HPLC-UV technique. These marker-compounds have been successfully separated from intereference extracted from matrix in HPLC chromatogram. Quantification of these compounds was performed by internal standard method. Moreover, biological active compounds have been identified by electrospray ionization tandem mass spectrometry (ESI/MS). In ESI-MS/MS spectra, these compounds produced characteristic ions through collisional-induced dissociation. The analytical method for simultaneous determination of biological active compounds was validated with sensitivity, accuracy, precision, recovery and stability. This method has been successfully applied for the quality control of Ostericum koreanum extracts. On the basis of developed method, 15 samples collected from domestic and China have been analyzed for the determination of marker compounds. Furthermore, this method will be helpful for the discriminating the sample origin and knowing the collection season of sample.
목차 Contents
- 용역연구사업 연구결과보고서 ...1
- 표지 ...2
- 제출문 ...4
- 목차 ...5
- I. 연구개발결과 요약문 ...7
- 연구결과보고서 요약문 ...7
- Summary ...8
- II. 총괄연구개발과제 연구결과 ...9
- 제1장 총괄연구개발과제의 최종 연구개발 목표 ...9
- 제2장 총괄연구개발과제의 최종 연구개발 내용 및 방법 ...22
- 제3장 총괄연구개발과제의 최종 연구개발 결과 ...40
- 제4장 총괄연구개발과제의 연구결과 고찰 및 결론 ...58
- 제5장 총괄연구개발과제의 연구성과 ...60
- 제7장 참고문헌 ...63
- 제8장 첨부서류 ...68
- III. 제1세부연구개발과제 연구결과 ...69
- 제1장 세부연구개발과제의 최종 연구개발 목표 ...70
- 제2장 세부연구개발과제의 최종 연구개발 내용 및 방법...79
- 제3장 세부연구개발과제의 최종 연구개발 결과 ...86
- 제4장 세부연구개발과제의 연구결과 고찰 및 결론 ...100
- 제5장 세부연구개발과제의 연구성과 ...102
- 제7장 참고문헌 ...105
- 제8장 첨부서류 ...106
- IV. 제2세부연구개발과제 연구결과 ...107
- 제1장 세부연구개발과제의 최종 연구개발 목표 ...108
- 제2장 세부연구개발과제의 최종 연구개발 내용 및 방법...110
- 제3장 세부연구개발과제의 최종 연구개발 결과 ...116
- 제4장 세부연구개발과제의 연구결과 고찰 및 결론 ...176
- 제5장 세부연구개발과제의 연구성과 ...178
- 제7장 참고문헌 ...180
- 제8장 첨부서류 ...181
- V. 제3세부연구개발과제 연구결과 ...182
- 제1장 세부연구개발과제의 최종 연구개발 목표 ...183
- 제2장 세부연구개발과제의 최종 연구개발 내용 및 방법...187
- 제3장 세부연구개발과제의 최종 연구개발 결과 ...195
- 제4장 세부연구개발과제의 연구결과 고찰 및 결론 ...214
- 제5장 세부연구개발과제의 연구성과 ...216
- 제7장 참고문헌 ...218
- 제8장 첨부서류 ...221
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