초록 ▼

□ 연구개발 목표 및 내용
￭ 최종 목표
고려 인삼 및 홍삼에 다량 존재하는 진세노사이드를 순수 분리 정제하는 방법과 산․열처리 및 효소를 이용하여 소량 존재하는 진세노사이드를 전환 및 분리정제하는 방법 연구
￭ 전체 내용
[ 진세노사이드 제조 방법과 난이도에 따른 그룹핑 한 연차별로 생산공정 효율화 연구]
◦고려인삼에서 500 그람 단위 조사포닌 제조 기술 확립 (1차년도)
◦각 진세노사이드별로 실리카 및 ODS 용매 조건 최적화 (각 연차별).
◦ 기 확보된 재조합 효소를 활용한 반응 조건

□ 연구개발 목표 및 내용
￭ 최종 목표
고려 인삼 및 홍삼에 다량 존재하는 진세노사이드를 순수 분리 정제하는 방법과 산․열처리 및 효소를 이용하여 소량 존재하는 진세노사이드를 전환 및 분리정제하는 방법 연구
￭ 전체 내용
[ 진세노사이드 제조 방법과 난이도에 따른 그룹핑 한 연차별로 생산공정 효율화 연구]
◦고려인삼에서 500 그람 단위 조사포닌 제조 기술 확립 (1차년도)
◦각 진세노사이드별로 실리카 및 ODS 용매 조건 최적화 (각 연차별).
◦ 기 확보된 재조합 효소를 활용한 반응 조건 최적화을 통한 약효가 가장 크게 알려진 Rg3(S), F2, C-K, Rh2(S), Rg2(S), Rh1(S), F1 의 표준품 제조 (1차년도)
◦ 현재 홍삼에서 무시되고 있는 홍삼사포닌 [Rg3(R), Rh2(R), Rk1, Rg5, Rk2, Rh3, Rg2(R), Rh1(R), Rg4, Rg6, Rk3, Rh4] 의 산처리 후 부분정제를 통한 Recycling prep HPLC를 활용한 고순도 분취 (200 mg) (2차년도)
◦수삼에 있는 열에 약한 malony-ginsenoside (mRb1, mRb2, mRc, mRd)의 분석 최적화 (3차년도)
◦고려인삼 및 고려홍삼에만 존재하는 희귀 사포닌 Ro, Ra1, Ra2, Ra3, Rs1, Rs2, Rs3, Rs4, Rs5 제조 방법 및 분석 조건 최적화 (3차년도)
◦진세노사이드 50종에 대한 분자량 LC/MS/MS 프로파일 검증 (각 연차별)

[인삼에서 조사포닌 제조 기술 확립 및 98% 순도로 분취]
인·홍삼에 다량 함유되어 있으며 추후 다른 표준품의 원료가 될 수 있는 메이저 진세노사이드 (Rb1, Rb2, Rb3, Rc, Rd, Re, Rg1) 의 10 그람 단위 얻기 위한 시작점으로 인삼 세근 5 kg을 세분하여 70% EtOH을 10 vol.으로 2번 추출하여 수집 후, 농축 증발시킨 후, 수용성 부분과 지용성 부분을 나눈다. 수용성 부분은 HP 20 다공성 수지를 이용하여 인삼 다당류들을 모두 제거하면 약 5% 정도의 조사포닌들 (Rb1, Rb2, Rb3, Rc, Rd, Re, Rg1, Rg2, Rg3 의 합) 얻은 후 실리카 컬럼을 통해서 1차 분취한 후, ODS prep-HPLC 이용하여 모두 98% 순도로 분리함.

[특이 효소를 이용한 희귀 미량 진세노사이드로 전환]
진세노사이드의 당들을 선택적으로 떼어낼 수 있는 재조합 글라이코시다제를 생산하여 메이저 진세노사이드들을 희귀 미량 진세노사이드들 [GypXVII, C-Mc1, C-O, C-Mx1, F2, GypLXXV, C-Mc, C-Y, C-Mx, 20(S)-Rg3, 20(S)-Rh2, protopanaxadiol(PPD), F1, 20(S)-Rg2, 20(S)-Rh1, protopanaxatriol(PPT)] 로 맞춤형으로 전환이 가능 하고,산·효소 복합 처리 기술을 통하여 홍삼, 발효인삼, 발효홍삼의 지표성분으로 쓰일 수 있는 희귀 미량 진세노사이드들 (C-K, Rk1, Rg5, Rk2,Rh3, Rg4, Rg6, Rk3, Rh4 등)의 혼합물을 생산할 수 있음.

[(Recyclying) Prep HPLC를 이용한 순도 98% 이상 40여종의 진세노사이드 획득]
50-90% 이상으로 부분 정제된 진세노사이드들을 (recycling) prep HPLC를 활용하여 순도 98% 이상 분취 및 그람 단위 생산을 할 수 있음.

[순도 98%급 생산을 위한 크로마토그래피 최적화]
◦ 효소전환을 통해서 얻은 순도 70% 급의 진세노사이드들의 10 그람/2주 단위 실제 생산 (1차년도)
◦ 순상과 역상을 번갈아가며 최적의 용매 조건 탐색됨.
◦ 순상은 클로로포롬:메탄올 비율 조절, 역상은 아세토나이트릴:물 비율 조절하여 최적 조건으로 탐색됨

□ 연구개발성과
- 고기능성 고부가가치의 진세노사이드들의 다양한 재조합효소 또는 산․열처리 의한 자유로운 전환기술을 통해서 다양한 진세노사이드 확보에 가능성을 보였고, 40여종 진세노사이드의 고순도 정제기술 및 양산 그리고 정확한 분석이라는 핵심기술을 확보함으로써, 전량 수입에 의존하는 인삼 홍삼의 진세노사이드 표준품 40여종을 그람 단위로 국산화 및 중국으로부터 수입대체가 가능해졌고, 본 기술의 완성으로 40여종 진세노사이드 중에 기존에는 원하는 양을 확보 또는 구매조차 할 수 없던 진세노사이드들도 효능 평가 또는 기능성 연구가 용이하게 되었음.

□ 연구개발성과 활용계획 및 기대 효과
[경제적 측면]
- 98% 진세노사이드 표준품은 아직 초고가로 판매되거나 제조가 어려워서 전혀 유통이 되지 않고 있는 실정이어서 이들을 g 단위 양산케 되면서 대한민국을 넘어서 전 세계 진세노사이드 표준품 시장에서도 경쟁력이 있게 되었음.
[기술적 측면]
- 98% 표준품 진세노사이드의 대량 생산은 전임삼 및 비임상을 매우 순조롭게 진행할 수 있게 하며, 추후 100 그람단위 1 kg 단위 양산 시스템을 가능케 하여 진세노사이드의 임상 실험에 들어가는 일을 가능케 할 것이며 경제적인 약값에 부합하게 되면 비로서 천연물 유래 신약으로 거듭날 수 있을 것임.

(출처 : 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 5
• 가. 대상기술의 개요 및 개발 필요성 ... 5
• 1) 인삼 및 진세노사이드의 특성 ... 5
• 2) 대상기술 개발의 필요성 ... 7
• 3) 국내 관련기술의 현황 ... 7
• 4) 국외 관련기술의 현황 ... 10
• 나. 대상기술 개발의 최종 목표 ... 10
• 2. 연구개발과제의 수행 과정 및 수행내용 ... 12
• 2-1) Thin layer chromatography (TLC) 분석 방법 ... 12
• 2-2) 토탈 진세노사이드 HPLC 분석방법 개발 ... 12
• 2-3) PPD ,PPT Type 조사포닌 대량 생산 ... 14
• 2-4) 직접 분취를 통한 PPD Type ginenosides (Rb1, Rc, Rb2, Rb3, Rd), PPT Type ginenosides(Rg1, Re, Rf) 최적의 생산 공정 확립 및 10g 단위 생산 ... 15
• 2-5) 재조합 효소 반응 조건 최적화을 통한 Rg3(S), F2, C-K, Rh2(S), PPDol Rg2(S),Rh1(S), F1, PPTol의 생물전환 및 10 그람 단위 생산 ... 17
• 2-6) 재조합 효소 반응 조건 최적화을 통한 Gypenoside LXVII, Gypenoside LXXV,C-O, C-Y, C-Mc1, C-Mc, C-Mx1, C-Mx의 생물전환 및 그람 단위 생산 ... 22
• 2-7) 산·열처리를 통한 진세노사이드 Rg3(S), Rg3(R), Rk1, Rg5, Rh2(S), Rh2(R), Rk2,Rh3, Rg2(S), Rg2(R), Rg6, Rg4, Rh1(S), Rh1(R), Rk3, Rh4 전환 및 고순도 생산 ... 25
• 2-8) Malonyl ginsenoside 제조 (m-Rb1, m-Rb2, m-Rc, m-Rd) ... 30
• 2-9) ginsenoside Ra1, Ra2, Ra3, Rs1, Rs2, Rs3, Ro 제조 ... 35
• 2-10 진세노사이드 분자량 및 구조 분석 진세노사이드 LC/MS 분석 ... 38
• 3. 연구개발과제의 수행 결과 및 목표 달성 정도 ... 51
• (1) 정성적 연구개발성과 ... 51
• (2) 정량적 연구개발성과 ... 53
• 4. 연구개발성과의 관련 분야에 대한 기여 정도 ... 55
• 5. 연구개발성과의 관리 및 활용 계획 ... 57
• 1. 추친체계 ... 57
• 2. 연구개발성과의 활용방안 ... 58
• 6. 참고문헌 ... 60
• 끝페이지 ... 62