초록 ▼

우리나라도 어느덧 고령화 사회로 접어들면서 뇌혈관 질환 및 치매 둥 노인성 질환으로 인한 영향이 매우 심각하여졌다. 이에 대한 대처 및 예방 차원에서 한약재에서 그 실마리를 찾고자 하였다. 한국에서 예로부터 인삼 다음의 보익기제로 사용되었던 황기와 또한 뇌질환의 처방에 매우 많이 사용되는 한액재 중의 하나인 원지를 택하였다. 이를 수용성 EtOH로 상온에서 추출하고 각각의 엑스를 n-hexane, EtOAc, n-BuOH, H₂0로 계통분리하였다. 이 중에서 황기의 EtOH 추출물, EtOAc분획과 원지의 EtO

우리나라도 어느덧 고령화 사회로 접어들면서 뇌혈관 질환 및 치매 둥 노인성 질환으로 인한 영향이 매우 심각하여졌다. 이에 대한 대처 및 예방 차원에서 한약재에서 그 실마리를 찾고자 하였다. 한국에서 예로부터 인삼 다음의 보익기제로 사용되었던 황기와 또한 뇌질환의 처방에 매우 많이 사용되는 한액재 중의 하나인 원지를 택하였다. 이를 수용성 EtOH로 상온에서 추출하고 각각의 엑스를 n-hexane, EtOAc, n-BuOH, H₂0로 계통분리하였다. 이 중에서 황기의 EtOH 추출물, EtOAc분획과 원지의 EtOH 추출물과 n-BuOH분획의 효능올 우선 검색하였다. 그리고 검색을 위한 뇌졸중 유발 동물모델을 설정하기 위하여 여러조건을 실험한 결과, 양측경동맥 결찰군(bilateral)의 경우(20분 허혈 후 30분 재관류시) MDA와 lactate의 유의적인 차이가 있어 이를 항뇌졸증 검색모델 및 측정 parameter로 설정하였다. 이 결과 황기는 효능이 없고 원지의 추출물과 n-BuOH분획이 효능이 있음을 알 수 있었다. 그러므로 원지의 EtOH 추출물과 각 분획들을 30(㎎/kg), 100(㎎/kg), 300(㎎/kg), 600(mg/kg), 900 (mg/kg)용량에서 그 효능올 자세히 연구하였다.
즉 뇌내 ATP함량은 control인 sham군에 비하여 허혈 및 재관류 대조군은 뇌내 ATP 변동에서 유의성있는 감소를 나타내었다. 또한 원지분획 30mg/kg 용량 실험군에서는 n-BuOH 분획이 허혈 및 재관류로 인한 뇌내 ATP감소를 억제하여 정상수준으로 회복했으며, 100㎎/kg 용량 실험군에서는 n-Hexane, EtOAc 및 H₂O 분획에서 정상군 수준으로 회복하였다. 30mg/kg 용량 실험군에서는 EtoAc 및 n-BuOH 분획에서 대조군에 비해 유의성 있게 증가하였다. 원지분획 600mg/kg 용량 실험군에서는 모든 분획에서 각각의 300mg/kg 용량 실험군에서보다 높은 ATP 함량을 나타내었으며, 특히 n-BuOH 분획에서는 정상군에 비해서도 유의성있는 증가를 나타내었다. 900mg/kg 용량 실험군에서는 n-Hexane 분획과 n-BuOH 분획만이 허혈 및 재관류군에 비하여 유의성있는 차이를 보였다. 이상의 결과로 보아 원지추출물 분획 중 n-BuOH분획이 허혈 및 재관류로 인한 뇌내 ATP저하를 현저히 억제시킴을 알수 있었다.
뇌내 젖산량은 sham군에 비하여 허혈 및 재관류 대조군이 유의성있는 증가를 나타내었다. 또한 원지 30mg/kg 용량 실험군에서는 EtOH 추출물과 n-hexane 분획이 대조군에 비해 유의성있는 감소를 나타내었으며, 100mg/kg 용량 실험군에서는 EtOH 추출물 및 H₂O 분획에서 sham군 수준으로 감소하였고, 300mg/kg 용량 실험군에서는 모든 실험군에서 허혈 및 재관류 대조군에 비해 유의성 있게 감소하였으며 이 중 BuOH분획과 많0 분획에서는 sham군과 유사한 수치로 감소하였다. 원지분획 6OOmg/kg 용량 실험군에서는 BuOH 분획올 제외한 모든 한약분획에서 허혈 및 재관류 대조군에 벼해 유의성있는 감소를 나타내었다. 900mg/kg 용량 실험군에서는 n-Hexane 분획과 BuOH분획을 제외한 모든 군에서 sham군에 유사하게 감소하였다. 이상의 결과로 보아 허혈 및 재관류로 인한 뇌내 젖산 축적은 정제되지 않은 원지 EtOH 추출물이 현저히 억제시킴을 알수 있었다.
뇌내 지질과산화는 sham군에 비하여 허혈 및 재판류 대조군이 유의성있는 증가를 나타내었다. 또한 원지분획 30mg/kg 및 100mg/kg 용량 실험군에서는 모든 분획군에서 대조군과 차이가 없었다. 그러나 300mg/kg 용량 실험군에서 n-hexane 분획이 대조군과 마찬가지로 sham군에 비해 오히려 유의성있게 증가하였고 원지 EtOH 추출물 및 BuOH분획은 대조군에 비해 유의성 있는 감소를 나타내었다. 600mg/kg 용량 실혐군에서는 BuOH 분획군이 허혈 및 재관류 대조군에 비해 유의성있게 감소하였다. 9OOmg/kg 용량 실험군에서는 n-hexane, BuOH군에서 sham군에 유사하게 감소하였다. 이상의 결과로 보아 허혈 및 재관류로 인한 지질과산화의 증가가 원지 EtOH 추출물과 이것이 정제된 n-BuOH분획의 처치후 현저히 억제됨을 알수 있었다.
허혈 및 재관류로 병려조직적인 변화는 sham 군에 비하여 허혈 및 재관류 대조군에서 신경괴사, 출혈 등 심각한 뇌조직 손상이 니타났다. 원지 EtOH 추출물군은 대조군에 비하여 신경괴사를 현저히 억제하였으나, 여기서 정제된 n-hexane분획과 EtOAc 분획은 차이가 거의 없었으나, n-BuOH 분획은 신경괴사와 출혈을 현저하게 억제하였다.
위와같은 여러 parameter의 실험결과를 종합할 때 원지 중 n-BuOH분획이 뇌내 ATP를 현저하게 증가시켰고, 지질과산화의 양를 감소시켰고, 병리학적인 소견으로도 현저한 항뇌졸증 효과가 있음을 알 수 있었다.
황기와 원지를 감정한 후 각각 미세한 분말화한 후 각각 80% EtOH, 70% EtOH로 상온에서 1주일간 추출한 후 여과 농축하였다. 이러한 과정을 4회 반복하여 수용성 알콜 추출물을 얻었다. 이후 각각을 n-Hexane, EtOAc, n-BuOH, H₂O 분획으로 계통분리하였다. 이 중에서 n-BuOH분획과 n-Hexane 분획을 선택하여 물질들을 분리하였다. 각각의 분획들을 여러차례의 normal silica gel column chromatography, Sephadex LH20, Lobar column, preparative TLC등을 실시하여 단일화합물들을 분리, NMR, MS 등의 spectroscopic data들을 기초로 구조규명하였다.
n-Hexane 분획에서는 3,4,5-Trimethoxycinnamic acid ethyester, 2-Hydroxy-4,6-dimethoxybenzophenone, 1,2,3,6,7-Pentamethoxyxanthone, 1,7 -Dimethoxyxanthone, 1,2,3,7-Tetramethoxyxanthone를 분리, 구조를 규명하였다.
그리고 가장 효능이 우수하게 나타난 n-BuOH 분획에서는 α-D-(6-0-sinapolyl)glucopyranosyl-(1→2')-β-D-(3'-O-sinapolyI)-fructofuranoside, α-D-(6-0-(p-methoxybenzoyl)}-glucopyranosyl-(1→2')-β-D-(3'-0-(3''', 4''', 5'''-trimethoxycinnamoyI)}-fructo furanoside, α-D-(6-0-(p-hydroxybenzoyl)}-glucopyranosyl-(1→2')β-D-(3'-O-(3''',4''', 5'''-trimethoxycinnamoyl) }-fructofuranoside, α- D-glucopyranosyl-(1→2')-β-D-(1'-O-sinapoyl)-fructofuranoside, 1,5-anhydro-D-glucitol, ethyl-β-D-glucopyranoside를 각각 분리 구조를 규명하였다. 그라고 n-BuOH분획에서 분리된 oligosaccharide multi-ester로 추정되는 3종의 화합물들의 구조는 규명 중에 있다.
이 중에서 α-D-(6-0-sinapolyl)-glucopyranosyl-(1→2')-β-D-(3'-O-sinapolyl)-fructofuranoside α- D-{(6-0-(p-hydroxybenzoyl)}-glucopyranosyl-(1→2')-β-D-(3'-0-(3''',4"', 5'''-trimethoxycinnamoyl) }-fructofuranoside, ethyl-β- D-glucopyranoside는 Polygala속에서 처음분리하였으며, 1,5-anhydro-D-glucitol은 가수분해하지 않은 자연상태로서는 원지뿌리에서 처음으로 분리하였다. 그리고 n-Hexane에서 분리된 모든 화합물의 HMBC data는 처음으로 보고되었다.
그리고 황기의 EtOAc 분획에서는 3-0-β-D-xylopyranosyl-(2',3' -0-diacetyl)-6-0-β- D-glucopyranosyl-3β ,6α,25-tetrhydroxy-20(R),24(S)-epoxy-cycloartane(astragaloside I),3-O-β-D-xylopyranosyl-(2'O-acetyl)-6-0-β-D-glucopyranosyl-3β, 6α, 25-tetrahydroxy-20(R),24(S)-epoxy-cycloartane(astragaloside II), 3-0-β-D-xylopyranosyl-(2',4'-0-doacetyl_-6O-β-D-glucopyranosyl-3β, 6α, 25-tetrahydroxy-20(R),24(S)-epoxy-cycloartane(isoastragaloside I)를 분리 구조분석하였다. 이 화합물의 HMBC data도 처음으로 보고하였다.

Abstract ▼

Two traditional herbal medicine-Polygala tenuifolia, Astragalus membranaceus-which were used as tonics and one component of remedies for cerebral disease were selected. They were extracted with 70% EtOH and 80% EtOH at room temperature for 1 week respectively. This process was repeated four times .

Two traditional herbal medicine-Polygala tenuifolia, Astragalus membranaceus-which were used as tonics and one component of remedies for cerebral disease were selected. They were extracted with 70% EtOH and 80% EtOH at room temperature for 1 week respectively. This process was repeated four times . After filtrations and dry they were fractioned by n-Hexane, EtOAc and n-BuOH. So Alcohlic extract, n-Hexane, EtOAc, n-BuOH and H₂0 layers were obtained.
Cerebral ischemia insult was performed using bilateral carotid occlusion in Mongolian gerbils. The ATP in brain tissue was decreased in verhicle-treated ischemic gerbils. This decrease was prevented by n-BuOH layer treatment from EtOH extract of Polygalae radix. In contrast to what was seen with ATP, the lactate and lipid peroxide in brain tissue were both elevated in vehicle-treated ischmic gerbils. The elevation of lactate in brain tissue was prevented by EtOH extract of Polygalae radix and n-Hexane layer from EtOH extract of Polyagalae radix. The elevation of lipid peroxide in brain tissue was prevented by n-BuOH layer from EtOH extract of Polygalae radix and EtOH extract of Polygalae radix.
The histological observations show a preventive effect of n-BuOH layer treatment from EtOH extract of Polygalae radix with ischemia induced brain damage. With these all data it was concluded that the EtOH extract of polygalae radix and it's n-BuOH layer were effective aganist cerebral ischemia.
From the n-BuOH layer of EtOH extract of Polygalae radix 9 oligosaccharide multi-ester compounds were isolated and their sturctures were identified by analysis of spectroscopic evidences. Among them, α-D-(6-O-sinapolyI)-glucopyranosyl-(1→2')- β-D-(3'-O-sinapolyI)-fructofuranoside, α- D-{(6-0-(p-hydroxybenzoyI)}-glucopyranosyl-(1→2')-β-D-(3'-O-(3''', 4''', 5'''-trimethoxycinnamoyI) }-fructofuranoside, ethyl-β-D-glucopyranoside, 1,5-anhydro-D-glucitolwere first isolated from polygala genus. 5 compounds were isolated horn n-Hexane layer of EtOH extract of po1ygalae radix. The HMBC data of the isolated compounds were for the first time reported.
3 Saponines were isolated from EtOAc layer of astragali radix. Full data of NMR including HMBC and 1D-TOSCY experiment of these compounds were reported for the first tíme.

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제출문 ... 3
• 연구개발사업 최종보고서 요약문 ... 4
• Project Summery ... 5
• 총괄연구개발과제 연구결과 ... 7
• 1. 총괄연구개발과제의 최종 연구개발 목표 ... 7
• 2. 총괄연구개발과제의 최종 연구개발 내용 및 결과 ... 10
• 3. 총괄연구개발과재의 연구결과 고찰 및 결론 ... 15
• 4. 총괄연구개발과제의 연구성과 및 목표달성도 ... 17
• 5. 총괄연구개발과제의 활용계획 ... 19
• 6. 첨부서류 ... 20
• 제 1 세부연구개발과제 연구결과 ... 40
• 1. 제 1 세부연구개발과제의 최종 연구개발 목표 ... 40
• 2. 제 1 세부연구개발과채의 연구대상 및 방법 ... 40
• 3. 제 1 세부연구개발과제의 최종 연구개발결과 ... 40
• 4. 제 1 세부연구개발과제의 연구결과 고찰 및 결론 ... 47
• 5. 제 1 세부연구개발과제의 연구성과 및 목표달성도 ... 48
• 6. 제 1 세부연구개발과제의 활용계획 ... 51
• 7. 참고문헌 ... 51
• 제 2세부연구개발과제 연구결과 ... 108
• 1. 제 2세부연구개발과제의 최종 연구개발 목표 ... 109
• 2. 제 2세부연구개발과제의 연구대상 맞 방법 ... 109
• 3. 제 2세부연구개발과제의 최종 연구개발결과 ... 111
• 4. 제 2세부연구개발과제의 연구결과 고찰 및 결론 ... 116
• 5. 제 2세부연구개발과제의 연구성과 및 목표달성도 ... 118
• 6. 제 2세부연구개발과제의 활용계획 ... 119
• 7. 참고문헌 ... 119
• 끝페이지 ... 121