KR100977078B1 - 여주로부터 카란틴을 추출하는 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 여주 열매를 클로로포름, 에테르, 메틸렌클로라이드 또는 헥산을 포함하는 비극성 유기용매로 탈지시킨 후, 탈지된 여주 열매를 건조하여 비극성 용매를 제거하는 단계(a); 상기의 탈지 건조된 여주 열매를 물 또는 메탄올 및 에탄올을 포함하는 저급알코올 용매 또는 이들의 혼합 용매에 침지한 뒤, 0~100℃, 0.5~5atm으로 가압 추출하여 추출물을 수득하는 단계(b); 상기에서 수득된 추출물을 농축한 후, 이를 증류수에 녹여 현탁시키고, 여과하여 불용물을 제거하는 단계(c); 불용물이 제거된 현탁액을 비이온성 수지에 흡착시킨 후, 증류수로 1차 용출하여, 당과 무기염을 제거시키고, 10~99% 에탄올 혹은 메탄올로 2차 용출하는 단계(d);를 포함하는 것을 특징으로 하는 여주로부터 카란틴을 추출하는 방법으로, 카란틴을 최대 60중량%로 추출할 수 있다.

고농도, 당뇨, 여주, 카란틴

Description

여주로부터 카란틴을 추출하는 방법{Method for extraction of charantin from Momordica charantin}

본 발명은 여주로부터 카란틴을 고농도로 추출하는 방법에 관한 것이다.

여주(Momordica charantin)는 비터메론(bitter melon)이라고 불리는 쌍떡잎식물에 속하는 박목 박과의 덩굴성 한해살이풀로, 줄기는 가늘고 길이는 1∼3m이며 덩굴손으로 다른 물건을 감아서 올라간다. 열매는 긴 타원형으로 혹 같은 것이 돋아 있는 것이 특징이고, 황적색으로 익으면 불규칙하게 갈라져서 홍색 육질로 싸인 종자가 나오는데, 어린 열매와 홍색 종피(種皮)는 식용으로, 종자는 약용으로 사용한다.

여주는 주로 남아메리카, 인도 및 동남아 등의 열대지방에서 자생 또는 재배되고, 중국 및 서구에서는 요리로 활용될 뿐만 아니라 민간용법으로 다이어트와 면역기능 강화 등에 활용되고 있다. 또한, 최근에는 당뇨병의 치료에도 사용될 수 있음이 보고된바 있다(Miura T. et al., J. Nutr. Sci. Vitaminol., 47(5), 340-344, 2001; Grover JK. et al., J. Ethnopharmacol., 76(3), 233-238, 2001).

카란틴(charantin)은 분자량이 약 9.7kDa 정도의 펩타이드성 물질로, 인슐린을 분비하는 췌장의 기능을 활발하게 하는 지용성 성분이다.

카란틴은 인슐린 분비에 결정적인 역할을 하는 베타 세포를 활성화시키고, 그 자체에 함유되어 있는 식물 인슐린은 혈당을 조절한다. 또한, 체내에 불필요한 지방의 연소 및 항암효과가 있는 공액리놀린산(conjugated linoleic acid)과 식물 스테롤 성분인 스티그마스타디에놀(5,25-stigmastadienol)이 다량으로 함유되어 있어 성인병 특히, 인슐린 내성과 관련된 당뇨병에 효과가 있다.

그런데, 종래에 여주로부터 카란틴을 고농도로 추출하고자 하는 방법에 대한 기술 개발이 미미하여 구체적으로 개발된 것이 없다.

이에 본 발명은 여주로부터 카란틴을 고농도로 추출하는 방법을 개발하여 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 여주 열매를 클로로포름, 에테르, 메틸렌클로라이드 또는 헥산을 포함하는 비극성 유기용매로 탈지시킨 후, 탈지된 여주 열매를 건조하여 비극성 용매를 제거하는 단계(a); 상기의 탈지 건조된 여주 열매를 물 또는 메탄올 및 에탄올을 포함하는 저급알코올 용매 또는 이들의 혼합 용매에 침지한 뒤, 0~100℃, 0.5~5atm으로 가압 추출하여 추출물을 수득하는 단계(b); 상기에서 수득된 추출물을 농축한 후, 이를 증류수에 녹여 현탁시키고, 여과하여 불용물을 제거하는 단계(c); 불용물이 제거된 현탁액을 비이온성 수지에 흡착시킨 후, 증류수로 1차 용출하여, 당과 무기염을 제거시키고, 10~99% 에탄올 혹은 메탄올로 2차 용출하는 단계(d);를 포함하는 것을 특징으로 하는 여주로부터 카란틴을 추출하는 방법을 제공한다.

이하, 본 발명의 과제 해결 수단을 각 단계별로 세분하여 하기에서 더욱 상세히 설명하고자 한다.

단계(a); 여주 열매를 클로로포름, 에테르, 메틸렌클로라이드 또는 헥산을 포함하는 비극성 유기용매로 탈지시킨 후, 탈지된 여주 열매를 건조하여 비극성 용매를 제거하는 단계

단계(a)는 여주 열매를 클로로포름, 에테르, 메틸렌클로라이드 또는 헥산을 포함하는 비극성 유기용매로 탈지시킨 후, 탈지된 여주 열매를 건조하여 비극성 용매를 제거하는 단계이다.

여주 열매를 클로로포름, 에테르, 메틸렌클로라이드 또는 헥산을 포함하는 비극성 유기용매로 탈지시키면, 여주 열매에 포함된 비극성의 불순물들이 제거되기 때문에 카란틴을 고농도로 추출할 수 있다.

한편, 여주 열매는 건조한 후, 클로로포름, 에테르, 메틸렌클로라이드 또는 헥산을 포함하는 비극성 유기용매로 탈지시키는 것이 좋은데, 건조되지 않은 여주 열매는 수분 함량이 높아 카란틴 추출 수율이 낮기 때문이다.

또한, 건조된 여주 열매를 10~200메쉬로 분쇄한 후, 클로로포름, 에테르, 메틸렌클로라이드 또는 헥산을 포함하는 비극성 유기용매로 탈지시키는 것이 좋은데, 분말화된 여주 열매는 표면면적이 넓어서 비극성의 불순물을 제거하는데 효과적일 뿐만 아니라 카란틴 추출 수율도 증가시킬 수 있기 때문이다. 이때 사용되는 분쇄기는 당업계에서 사용되는 분쇄기라면 어느 것을 사용하여도 무방하나 바람직하게는 핀밀(pin mill) 또는 볼밀(ball mill) 분쇄기가 좋다.

단계(b); 상기의 탈지 건조된 여주 열매를 물 또는 메탄올 및 에탄올을 포함하는 저급알코올 용매 또는 이들의 혼합 용매에 침지한 뒤, 0~100℃, 0.5~5 atm 으로 가압 추출하여 추출물을 수득하는 단계

단계(b)는 상기 단계(a)로부터 수득한 탈지 건조된 여주 열매를 물 또는 메탄올 및 에탄올을 포함하는 저급알코올 용매 또는 이들의 혼합 용매에 침지한 뒤, 0~100℃, 0.5~5atm으로 가압 추출하여 추출물을 수득하는 단계이다.

물 또는 메탄올 및 에탄올을 포함하는 저급알코올 용매 또는 이들의 혼합 용매는 여주 열매에 함유된 카란틴을 포함한 극성 성분들을 용출시킨다.

침지는 여주 열매 1kg 당 물 또는 메탄올 및 에탄올을 포함하는 저급알코올 용매 또는 이들의 혼합 용매 1~30중량부를 첨가하고, 0℃ 내지 60℃ 조건에서 수행하는 것이 좋은데, 용매를 1중량부 미만으로 첨가하는 경우, 추출 수율이 낮아지고, 30중량부를 초과하여 첨가하는 경우, 30중량부 이하로 첨가하는 것과 별 차이가 없어 효율성이 떨어지기 때문이고, 침지 조건이 0℃ 내지 60℃ 경우 카란틴의 추출 수율이 가장 높기 때문이다.

한편, 가압추출은 물 또는 메탄올 및 에탄올을 포함하는 저급알코올 용매 또는 이들의 혼합 용매로 여주 열매에 함유된 카란틴을 포함한 극성 성분들을 용출시키는데 있어서, 활성성분을 효율적으로 추출할 수 있도록 한다. 가압추출은 0~100℃, 0.5~5atm 조건에서 수행하는 것이 가장 효율적이다. 가압시간은 바람직하게 10분~5시간이 좋은데, 10분 미만으로 수행하는 경우, 추출 수율이 낮아지고, 5시간을 초과하여 수행하는 경우, 불순물이 섞이기 때문에 효율적이지 못하다.

단계(c); 상기에서 수득된 추출물을 농축한 후, 이를 증류수에 녹여 현탁시 키고 , 여과하여 불용물을 제거하는 단계

단계(c)는 상기 단계(b)에서 수득한 추출물을 농축한 후, 이를 증류수에 녹여 현탁시키고, 여과하여 불용물을 제거하는 단계이다.

단계(b)로부터 수득한 추출물은 일 예로 감압공정을 통해 농축시키는 것이 좋다.

한편, 불용물을 제거하기 전에, 레진이나 활성탄을 이용하여 탄닌류나 엽록소류 및 당류를 제거하는 전처리 단계를 거치는 것이 좋은데, 카란틴을 제외한 불순물을 제거하여 카란틴을 고농도로 추출할 수 있기 때문이다.

단계(d); 불용물이 제거된 현탁액을 비이온성 수지에 흡착시킨 후, 증류수로 1차 용출하여, 당과 무기염을 제거시키고, 10~99% 에탄올 혹은 메탄올로 2차 용출시키 는 단계

단계(d)는 상기 단계(c)에서 수득한 불용물이 제거된 현탁액을 비이온성 수지에 흡착시킨 후, 증류수로 1차 용출하여, 당과 무기염을 제거시키고, 10~99% 에탄올 혹은 메탄올로 2차 용출시켜 고농도의 카란틴을 수득하는 단계이다.

단계(c)로부터 수득한 현택액에는 카란틴을 제외한 많은 불순물들이 함유되어 있는데, 컬럼 크로마토그래피를 통해 극성도가 다른 용매들을 흘려보냄으로써 고농도의 카란틴을 추출할 수 있다.

먼저 현탁액을 컬럼 크로마토그래피용 비이온성 수지에 흡착시킨 후, 증류수를 컬럼에 흘려보내면서 비이온성 수지에 흡착되어 있는 당과 무기염을 1차 용출시 킨다. 그 후, 증류수보다 극성도가 낮은 10~99% 에탄올 혹은 메탄올을 컬럼에 흘려보내면서 비인온성 레진에 흡착되어 있는 카란틴을 용출시킴으로써 고농도의 카란틴 분획을 수득할 수 있는 것이다.

이상, 상기에서 살펴본 바와 같이, 본 발명의 여주로부터 카란틴을 추출하는 방법은 카란틴을 최대 60중량%로 추출할 수 있다.

본 발명에서의 방법을 통해 고농도로 추출된 카란틴은 식품에 기능성 성분으로 첨가할 경우, 고농도로 농축되었기 때문에 카란틴의 효능을 극대화할 수 있으며, 의약품, 화장품 제조시에도 유용하게 사용될 수 있다.

이하, 본 발명의 내용을 하기 실시예를 들어 더욱 상세히 설명하지만, 본 발명의 권리범위가 하기 실시예에만 한정되는 것은 아니고, 이와 등가의 기술적 사상의 변형까지를 포함한다.

< 실시예 1> 여주 열매로부터 본 발명의 방법에 의해 카란틴 추출

건조된 여주 열매를 핀밀(pin mill) 분쇄기를 사용하여 100 메쉬로 분쇄한 다음, 여주 열매 분말 3kg에 클로로포름을 9ℓ 첨가하여 탈지시켰고, 탈지된 여주 열매를 건조하여 클로로포름을 완전히 제거하였다. 클로로포름이 제거된 여주 열매 분말 1kg을 메탄올과 에탄올이 혼합된 용매 2ℓ에 30℃ 조건에서 3시간 동안 침지하였고, 침지를 3회 반복하였다. 침지를 한 후, 60℃에서 3atm으로 1시간 동안 가압공정을 실시하였고, 가압공정을 통해 얻어진 추출물을 활성탄을 이용하여 탄닌류나 엽록소류, 일부 당류를 제거한 후, 감압농축하고, 농축 엑기스를 2중량부의 증류수에 녹여 현탁시켜 불용물을 여과하였다. 불용물이 제거된 현탁액을 다시 감압농축한 후 컬럼 크로마토그래피용 비이온성 수지(Amberlite XAD-2)에 흡착시킨 후, 컬럼 크로마토그래피를 수행하였다. 먼저, 증류수를 컬럼에 흘려보내면서 비이온성 수지에 흡착되어 있는 당과 무기염을 1차 용출시켰고, 그 다음에 80% 에탄올을 흘려보내어 비이온성 수지에 흡착되어 있는 카란틴을 2차 용출시켜 카란틴 분획을 수득하였다.

수득된 카란틴 분획은 카란틴 59.6 중량%를 함유하고 있었다.

Claims (4)

1. 건조된 여주 열매를 핀밀(pin mill) 또는 볼밀(ball mill) 분쇄기를 사용하여 10~200 메쉬로 분쇄한 후, 클로로포름, 에테르, 메틸렌클로라이드 또는 헥산을 포함하는 비극성 유기용매로 탈지시킨 후, 탈지된 여주 열매를 건조하여 비극성 용매를 제거하는 단계(a);

   상기의 탈지 건조된 여주 열매를 메탄올 및 에탄올을 포함하는 저급알코올 용매에 침지한 뒤, 0~100℃, 0.5~5atm으로 가압 추출하여 추출물을 수득하는 단계(b);

   상기에서 수득된 추출물을 농축한 후, 이를 증류수에 녹여 현탁시키고, 여과하여 불용물을 제거하는 단계(c);

   불용물이 제거된 현탁액을 비이온성 수지에 흡착시킨 후, 증류수로 1차 용출하여, 당과 무기염을 제거시키고, 10~99% 에탄올 혹은 메탄올로 2차 용출하는 단계(d);를 포함하는 것을 특징으로 하는 여주로부터 카란틴을 추출하는 방법
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,

   침지는,

   용매를 탈지 건조된 여주 열매 1kg 당 1~30중량부 첨가하여, 0℃ 내지 60℃의 온도 조건에서 수행하는 것을 특징으로 하는 여주로부터 카란틴을 추출하는 방법
4. 제1항에 있어서,

   단계 (c) 중, 여과하여 불용물을 제거하기 전에,

   레진이나 활성탄을 이용하여 탄닌류나 엽록소류, 및 당류를 제거하는 전처리 단계를 거치는 것을 특징으로 하는 여주로부터 카란틴을 추출하는 방법