KR101387631B1 - 참당귀 잎으로부터 데쿠시놀안젤레이트 함유 추출물을 제조하는 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 참당귀 잎으로부터 데쿠시놀안젤레이트 함유 추출물를 제조하는 방법에 관한 것으로, 1) 참당귀 잎을 물로 세척하여 이물질을 제거하고 수분함량이 0.1 내지 5% (w/W)가 되도록 건조 및 분쇄하는 단계; 2) 상기 분쇄된 시료에 노르말 헥산을 시료 중량에 대하여 5 내지 15배로 첨가하여 실온에서 1~4시간 동안 교반한 다음 초음파를 10 내지 40분간 처리하는 과정을 2 내지 4회 반복하여 지용성 성분을 제거하는 단계; 3) 상기 지용성 성분이 제거된 시료에 순도 95% 이상의 에탄올을 시료 중량에 대하여 10 내지 30배 첨가하고 1 내지 2시간 동안 교반한 다음 초음파로 10 내지 40분간 처리하고 여과하는 단계; 및 4) 상기 여과된 시료를 감압조건하에 진공농축 또는 50 내지 100℃에서 건조시켜 데쿠시놀안젤레이트 함유 추출물을 수득하는 단계를 포함한다.

Description

참당귀 잎으로부터 데쿠시놀안젤레이트 함유 추출물을 제조하는 방법{A method for the preparation of extract containing decursinol angelate from a leaf of Angelica gigas radix}

본 발명은 참당귀 잎으로부터 데쿠시놀안젤레이트 함유 추출물을 제조하는 방법에 관한 것이다.

참당귀(학명 Angelica gigas radix)는 미나리(Umbelliferae)과에 속하는 다년생 식물로서 한국을 비롯한 중국, 일본 등에 분포한다. 꽃이 흰색인 중국, 일본산 당귀와는 달리 한국산 당귀는 자주색을 띄는 것으로 특징으로 한다(J. pharm. Biomed. Anal., 46, 258, 2008.). 일반적으로 당귀는 뿌리를 채취 후 잔뿌리를 잘라 버리고 햇볕에 말린 것으로 한방에서는 빈혈증, 부인병, 임산부의 산후회복에 주로 쓰이며 이외에도 심한 기침, 부스럼 등에 효과가 있다고 알려져 있다(An illustrated book of the Korean flora, p433~434, 1991). 당귀의 대표적인 약리성분으로 데쿠신(decursin), 데쿠시놀안젤레이트(decursinol angelate) 등과 같은 쿠마린 계열의 물질이 알려져 있다(Biol. Pharm. Bull., 26, 1283, 2003). 참당귀의 에탄올추출물을 이용하여 항암효과를 연구한 결과 인체 간암세포주 HepG2의 경우 100ppm의 농도에서 72.1%, 자경경부암세포주 HeLa는 75.9%, 유방암세포주 MCF7는 74.6% 및 난소암세포주 SW626에 대해서는 48.6%의 암세포 성장억제 효과를 보고하였고(J. Korean Soc. Food Sci. Nutr., 29(1), 147~152, 2000) 데쿠시놀안젤레이트는 PI3K, ERK, NF-kB과정과 관련되는 함염증 작용을 통하여 암세포의 억제효과가 있는 것으로 보고하였으며(Cancer letter, 296, 35~42), 당귀로부터 추출된 데쿠시놀안젤레이트는 항종양 활성에 대하여 보고되었다(Archives of Pharmacal Research, 26(9), 727~730). 또한 참당귀 뿌리의 메탄올 추출물은 지질과산화물의 생성을 감소시키고 단백질산화를 유의적으로 억제하여 약물투여로 생성된 자유라디칼을 감소시켜 독성을 감소시키고 혈액내 빈혈지표를 줄이는 효과가 있어 화학요법에 의한 부작용을 경감시킬 수 있는 것으로 보고하였다(J. Korean Soc. Food Sci. Nutr., 33(7), 1112~1118, 2004). 또한 식품뿐만 아니라 의약품, 화장품에 첨가물로 쓰이는 항산화제인 BHT (Butyl Hydroxyl Toluene)과의 비교시험에서, 참당귀 뿌리추출물은 우수한 항산화 효과를 나타내어 이는 활성산소에 의한 피부노화, 주름, 트러블 등을 예방해 줄 것으로 보고하였고 (Biomed. Pharmacother., 53, 181), 티로시네이스 저해활성(Tyrosinase inhibition assay)과 멜라닌생성 저해활성 (Melanogenesis inhibition assay)로 참당귀 뿌리의 에탄올추출물을 이용하여 미백효과를 평가한 결과 그 효과가 매우 우수한 것으로 밝혀졌다(Food and Chemical Toxicology, 50, 2987~2995, 2012). 이러한 연구결과에 따라 당귀뿌리의 에탄올 추출물을 이용한 마이크로에멀젼 조성연구 등 화장품 소재화 및 제형개발 등의 연구가 이루어 졌다(Yakak Hoeji, 152~157, 2012). 또한 데쿠시놀안젤레이트를 포함하는 당귀 에탄올 추출물은 항알러지 효과(Environmental Toxicol. and Pharmacol., 30, 127~133)와 기억력 개선(J. of Ethanopharmacology, 출간중, 2012)를 보고하기도 하였다. 또한 당귀로부터 추출된 데쿠시놀안젤레이트와 데쿠신은 벼의 병원균에 대한 항균효과가 있다는 것을 보하였다 (Pesticide Biochem. and Physiol., 101, 118~124). 당귀추출물 제조에 있어서는 대부분 유기용매를 이용하였으며 당귀의 유용성분을 추출하기 위하여 마이크로웨이브 공정(Korean Soc. Food Sci. Nutr., 29(3), 442~447, 2000)과 초고압 추출공정(Korean J. Medicinal Crop Sci., 16(4), 255~260, 2008)을 연구하였고 (주)에이지아이는 한국특허 0775741에서 참당귀 뿌리로부터 탄수화물이 제거된 상태의 30% (w/w) 이상의 데쿠신을 함유하는 당귀 추출물의 제조방법 및 그 조성물을 제시하였고 또한 (주)에이지아이는 한국특허 0749233에서 참당귀 뿌리로부터 에탄올과 알칼리금속을 첨가하여 데커시놀의 함량을 10배 증가시키는 추출물의 제조방법 및 그 조성물을 제시하였다. 그리고 식품소재로 적용을 위하여 초미세 당귀분말 첨가시럽의 제조기술 개발(food Engeering Progress, 13(1), 44~49, 2009)을 보고한 바 있다.

이와 같이 당귀 뿌리를 대상으로 하는 추출은 많이 보고되었으나, 당귀 잎은 색소를 포함하는 다량의 지용성 성분이 함유되어 있어 균질화가 어렵고 이를 이용한 다양한 제형이 개발이 어려워 당귀 잎으로부터 데쿠시놀안젤레이트를 추출하고자 하는 연구는 아직까지 보고된 바 없다.

이에 본 발명자들은 당귀 잎에 노르말헥산(n-Hexane)을 처리하여 당귀 잎에 함유된 색소 등 지용성 성분을 제거한 후 추출함으로써 데쿠시놀안젤레이트를 높은 수율로 추출할 수 있음을 발견하여 본 발명을 완성하였다.

따라서, 본 발명에서 해결하고자 하는 기술적 과제는 기존에 폐기되던 당귀 잎을 원료로 이용하여 당귀 잎에 다량 함유된 색소와 지질의 함량을 최소화함으로써 참당귀 잎으로부터 데쿠시놀안젤레이트 함유 추출물을 제조하는 방법을 제공하기 위한 것이다.

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상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에서는 하기 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 참당귀 잎으로부터 데쿠시놀안젤레이트 함유 추출물을 제조하는 방법을 제공한다:

1) 참당귀 잎을 물로 세척하여 이물질을 제거하고 수분함량이 0.1 내지 5% (w/W)가 되도록 건조 및 분쇄하는 단계;

2) 상기 분쇄된 시료에 노르말 헥산을 시료 중량에 대하여 5 내지 15배로 첨가하여 실온에서 1~4시간 동안 교반한 다음 초음파를 10 내지 40분간 처리하는 과정을 2 내지 4회 반복하여 지용성 성분을 제거하는 단계;

3) 상기 지용성 성분이 제거된 시료에 순도 95% 이상의 에탄올을 시료 중량에 대하여 10 내지 30배 첨가하고 1 내지 2시간 동안 교반한 다음 초음파로 10 내지 40분간 처리하고 여과하는 단계; 및

4) 상기 여과된 시료를 감압조건하에 진공농축 또는 50 내지 100℃에서 건조시켜 용매를 완전히 제거하여 데쿠시놀안젤레이트 함유 추출물을 수득하는 단계.

이상에서 상술한 바와 같이, 본 발명에 따르면 현재까지 당귀 뿌리생산을 위한 부산물로서 활용성이 없는 당귀 잎으로부터 데쿠시놀안젤레이트를 수득할 수 있는 효과가 있다.

본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 전술한 발명의 내용과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니 된다.
도 1은 본 발명에 따른 참당귀 추출물을 제조하는 공정을 개략적으로 나타낸 흐름도이다.
도 2는 본 발명에 따른 참당귀 잎으로부터 추출된 추출물내 데쿠시놀안젤레이트 및 데쿠신 분석 GC-MS 크로마토그램을 나타낸 것이다.
도 3은 본 발명에 따른 참당귀 잎으로부터 추출된 추출물내 데쿠시놀안젤레이트의 GC-MS 분석을 통한 성분동정 결과를 나타낸 것이다.
도 4는 본 발명에 따른 참당귀 잎으로부터 추출된 추출물내 데쿠신의 GC-MS 분석을 통한 성분동정 결과를 나타낸 것이다.
도 5는 본 발명에 따른 참당귀 잎의 에탄올 추출물의 HPLC 크로마토그램을 나타낸 것이다.
도 6은 본 발명에 따른 함량을 높인 데쿠시놀안젤레이트의 HPLC 크로마토그램을 나타낸 것이다.
도 7은 본 발명에 따른 추출용매 및 추출방법별 추출물의 유효성분 함량 분석결과를 나타낸 것이다.

본 발명은 참당귀 잎으로부터 데쿠시놀안젤레이트 함유 추출물을 제조하는 방법에 관한 것으로, 구체적으로, 1) 참당귀 잎을 물로 세척하여 이물질을 제거하고 수분함량이 0.1 내지 5% (w/W)가 되도록 건조 및 분쇄하는 단계; 2) 상기 분쇄된 시료에 노르말 헥산을 시료 중량에 대하여 5 내지 15배로 첨가하여 실온에서 1~4시간 동안 교반한 다음 초음파를 10 내지 40분간 처리하는 과정을 2 내지 4회 반복하여 지용성 성분을 제거하는 단계; 3) 상기 지용성 성분이 제거된 시료에 순도 95% 이상의 에탄올을 시료 중량에 대하여 10 내지 30배 첨가하고 1 내지 2시간 동안 교반한 다음 초음파로 10 내지 40분간 처리하고 여과하는 단계; 및 4) 상기 여과된 시료를 감압조건하에 진공농축 또는 50 내지 100℃에서 건조시켜 데쿠시놀안젤레이트를 수득하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 다량의 지용성 성분이 함유되어 있어 균질화가 어려워 사용되지 않고 있던 당귀 잎을 노르말헥산 (n-Hexane)을 처리함으로써 당귀 잎에 함유된 색소 등 지용성 성분을 제거할 수 있다는 점에 착안하여 고안되었으며, 이러한 방법에 따라 추출된 추출물내 데쿠시놀안젤레이트 함량이 증가하였음을 확인하여 본 발명을 완성하였다.

본 발명에서는 데쿠시놀안젤레이트의 함량을 높인 당귀 추출물을 제조함에 있어 부산물로서 약재, 추출 원료물질로 활용되지 않는 당귀 잎을 추출물 제조용 원료로 한다.

본 발명에서는 참당귀 잎을 물로 세척하여 이물질을 제거하고 수분함량이 0.1 내지 5% (w/W)가 되도록 건조 및 분쇄하는데, 이 때 건조를 열풍건조기를 이용하여 40 내지 50℃, 바람직하게는 45℃에서 20 내지 30시간, 바람직하게는 24시간 동안 건조한다.

바람직하게, 본 발명에서는 상기 분쇄된 시료에 노르말 헥산을 시료 중량에 대하여 5 내지 15배, 더욱 바람직하게는 10배로 첨가하여 실온에서 1~4시간 동안 교반한 다음 초음파를 10 내지 40분간, 더욱 바람직하게는 30분간 처리한다. 이러한 과정을 바람직하게는 2 내지 4회, 더욱 바람직하게는 3회 반복하여 지용성 성분을 완전히 제거할 수 있다.

본 발명에 따르면, 상기 지용성 성분이 제거된 시료에 순도 95% 이상의 에탄올을 시료 중량에 대하여 10 내지 30배, 바람직하게는 20배로 첨가하고 1 내지 2시간 동안 교반한 다음 초음파로 10 내지 40분간 처리하고 여액을 회수한다.

본 발명에 따르면 상기 여과된 시료를 감압조건하에 진공농축 또는 50 내지 100℃, 바람직하게는 80℃에서 건조시킴으로써 용매를 완전히 제거하여 데쿠시놀안젤레이트 함유 추출물을 수득할 수 있다.

본 발명에 따라 참당귀 잎으로 추출된 데쿠시놀안젤레이트 함유 추출물내에는 데쿠시놀안젤레이트 및 데쿠신이 다량 함유되어 있다. 구체적으로, 본 발명에 따라 제조된 데쿠시놀안젤레이트 함유 추출물내에 데쿠시놀안젤레이트의 함량이 20% 이상이고 데쿠신의 함량이 1.0% 이상이다.

본 발명에 따라 수득된 데쿠시놀안젤레이트 함유 추출물내 데쿠시놀안젤레이트 및 데쿠신을 가스크로마토그래피-질량분석기 (GC-MS)를 이용하여 동정 및 확인할 수 있으며, 데쿠시놀안젤레이트는 데쿠신과 화학성분은 동일하나 구조에 차이가 있는 구조 이성질체로 데쿠시놀안젤레이트 및 데쿠신의 구조식은 하기 화학식 1 및 2와 같다.

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이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 실시예 등을 들어 상세하게 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명에 따른 실시예들은 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 하기 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 발명의 실시예들은 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해 제공되는 것이다.

<실시예 1>

도 1에서처럼 당귀 잎을 흐르는 수돗물로 세척하고 열풍건조기로 45℃에서 24시간 건조하여 수분함량이 5% 이하인 상태로 하여 분쇄기를 이용하여 참당귀 건조분말 시료를 제조하였다.

분쇄시료 무게의 10배에 해당하는 노르말헥산을 가한 후 실온에서 교반하여 1~4시간 동안 색소를 포함하는 지용성 성분을 추출하였다.

추출된 지용성 성분을 여과하여 제거한 후 다시 동량의 노르말헥산을 첨가하고 이 과정을 2회 반복하였다. 헥산이 제거된 추출물에 순도 95% 이상의 에탄올을 시료무게의 20배를 가하고 1시간 이상 교반 추출하여 여액을 회수하였다. 추출된 여액을 진공농축 또는 80℃에서 건조시켜 추출물을 획득하였다.

<실시예 2>

에탄올을 이용한 추출시 교반 추출 대신에 초음파로 30분간 추출하는 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법을 수행하여 추출물을 수득하였다.

<비교예 1>

노르말헥산을 이용한 색소를 포함하는 지용성 성분을 제거하는 단계를 수행하지 않는 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 과 동일한 방법으로 참당귀 잎으로부터 추출을 실시하였다.

<비교예 2>

노르말헥산을 사용하여 헥산을 제거한 추출물을 에탄올 대신 물을 사용하여 추출하는 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 참당귀 잎으로부터 추출을 실시하였다.

<비교예 3>

에탄올을 이용한 추출시 교반 추출 대신에 초음파로 30분간 추출하는 것을 제외하고는 상기 비교예 2와 동일한 방법을 수행하여 추출물을 수득하였다.

<시험예 1>

GC-MS를 이용하여 상기 추출물을 분석하였으며, 그 결과는 도 2에 나타내었다. 도 2에서 보는 바와 같이 TIC 크로마토그램을 얻었고 Mass fragment를 library와 비교한 결과 데쿠시놀 안젤레이트와 데쿠신으로 동정되었다. 도 3 및 4는 각각 본 발명에 따른 참당귀 잎으로부터 추출된 추출물내 데쿠시놀안젤레이트 및 데쿠신의 GC-MS 분석을 통한 성분동정 결과를 나타낸 것이다.

또한, HPLC 분석을 통하여 상기 에탄올 추출물에 함유된 데쿠시놀안젤레이트와 데쿠신 함량비율을 조사하여 도 5에 나타내었다. 도 5에서 보듯이, 데쿠시놀안젤레이트는 34.4분, 데쿠신은 34.0분에 검출되었으며, 에탄올 추출물의 200배액의 크로마토그램중 피크의 면적비율은 데쿠시놀안젤레이트가 23.5%, 데쿠신이 5.0%를 나타내었고 UV 330nm 파장에서 데쿠시놀안젤레이트의 흡광도는 0.209로 나타났다.

또한, 도 6에서와 같이 데쿠시놀안젤레이트 함량을 높인 당귀 추출물 150배액을 분석한 결과 데쿠시놀안젤레이트의 피크면적 비율이 74.2%, 데쿠신은 10.6%로 각각 3.16배, 2.12배 높아졌고 흡광도는 2.525를 나타내어 데쿠시놀안젤레이트의 함량이 크게 증가하였음을 알 수 있다.

<시험예 2>

상기 실시예 1 및 비교예 1에서 제조된 각 추출물내 성분 함량을 통상의 방법으로 측정하여 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다.

상기 표 1에서 보듯이, 본 발명의 공정에 의하여 제조한 실시예 1의 참당귀 추출물은 디쿠시놀안젤에이트의 함량비는 22.47%로 기존의 추출공정에 따른 비교예 1에서 수득한 추출물에서 디쿠시놀안젤에이트의 함량비가 2.01%인 것에 비하여 10배 이상 증가한 것을 알 수 있다.

<시험예 3>

상기 실시예 1 및 비교예 2에서 제조된 각 추출물내 성분 함량을 통상의 방법으로 측정하여 그 결과를 도 7에 나타내었다.

도 7에서 보듯이, 본 발명의 공정에 의하여 제조한 실시예 1의 참당귀 추출물내 데쿠시놀안젤에이트와 데쿠신의 함량은 기존의 추출공정에 따른 비교예 2에서 수득한 추출물내 데쿠시놀안젤에이트와 데쿠신의 함량에 비하여 현격하게 높음을 알 수 있었다.

또한, 추출방법에 따른 각 추출물내 성분 함량은 도 7에서 보듯이, 교반 추출이나 초음파 추출에 있어서 유의적인 차이는 없는 것을 알 수 있다.

이상에서 상술한 바와 같이, 본 발명에 따르면 현재까지 당귀 뿌리생산을 위한 부산물로서 활용성이 없는 당귀 잎으로부터 데쿠시놀안젤레이트 뿐만 아니라 데쿠신이 다량 함유된 추출물을 수득할 수 있으며, 이러한 데쿠시놀안젤에이트를 함유하는 추출물은 다양한 기능성 조성물, 특히 항암, 항산화, 항알러지, 혈행개선 또는 미백효과를 갖는 의약 조성물, 식품 조성물 및 화장품 조성물로서 이용될 수 있어 당분야에서 매우 유용하게 이용될 수 있을 것으로 기대된다.

Claims (7)

1. 하기 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 참당귀 잎으로부터 데쿠시놀안젤레이트 함유 추출물을 제조하는 방법:
   1) 참당귀 잎을 물로 세척하여 이물질을 제거하고 수분함량이 0.1 내지 5% (w/W)가 되도록 건조 및 분쇄하는 단계;
   2) 상기 분쇄된 시료에 노르말 헥산을 시료 중량에 대하여 5 내지 15배로 첨가하여 실온에서 1~4시간 동안 교반한 다음 초음파를 10 내지 40분간 처리하는 과정을 2 내지 4회 반복하여 지용성 성분을 제거하는 단계;
   3) 상기 지용성 성분이 제거된 시료에 순도 95% 이상의 에탄올을 시료 중량에 대하여 10 내지 30배 첨가하고 1 내지 2시간 동안 교반한 다음 초음파로 10 내지 40분간 처리하고 여과하는 단계; 및
   4) 상기 여과된 시료를 감압조건하에 진공농축 또는 50 내지 100℃에서 건조시켜 데쿠시놀안젤레이트 함유 추출물을 수득하는 단계.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 단계 (1)에서 건조를 열풍건조기를 이용하여 40 내지 50℃에서 20 내지 30시간 수행하는 것을 특징으로 하는 방법.
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 단계 (2)에서 노르말 헥산을 시료 중량에 대하여 10배로 첨가하는 것을 특징으로 하는 방법.
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 단계 (2)에서 초음파를 30분간 처리하는 것을 특징으로 하는 방법.
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