KR101453609B1

KR101453609B1 - 조팝나무잎으로부터 분리된 신규 헤미테르펜 글루코사이드 화합물 및 이의 항산화 및 항염 용도

Info

Publication number: KR101453609B1
Application number: KR1020120106002A
Authority: KR
Inventors: 이민원; 박상희
Original assignee: 중앙대학교 산학협력단
Priority date: 2012-09-24
Filing date: 2012-09-24
Publication date: 2014-10-28
Also published as: KR20140043258A

Abstract

본 발명은 조팝나무 잎 추출물로부터 분리된 신규 헤미테르펜 글루코사이드 화합물에 관한 것이다. 본 발명의 화합물은 강력한 자유라디칼 소거 활성을 가짐으로써 항산화 활성을 나타내며, NO (nitric oxide)의 생성을 억제하는 강력한 항염증 활성을 가지므로, 항산화 활성과 항염증 활성이 요구되는 의약품, 화장품, 기능성 식품 등의 활성성분으로 유용하게 사용될 수 있다.

Description

조팝나무잎으로부터 분리된 신규 헤미테르펜 글루코사이드 화합물 및 이의 항산화 및 항염 용도{Novel Hemiterpene Glucoside Compounds Isolated from the Leaves of Spiraea prunifolia and Anti-Oxidative and Anti-Inflammatory Use Thereof}

본 발명은 조팝나무잎으로부터 분리된 신규 헤미테르펜 글루코사이드 화합물 및 이의 항산화 및 항염 용도에 관한 것이다.

조팝나무(Spiraea prunifolia)는 장미목 장미과의 낙엽관목으로 함북(咸北)을 제외한 우리나라 전역에 야생하는 식물이다. 꽃이 만발한 식물체의 모양이 튀긴 좁쌀을 붙인 것 같이 보인다고 하여 조팝나무라 한다. 어린순은 나물로 이용하고, 뿌리는 목상산(木常山)이라 하여 한방에서 약재로 이용한다. 해열 및 수렴의 효과가 있어 학질, 감모발열, 신경통, 인후종통(咽喉腫痛), 설사 및 대하 등의 증상에 치료제로 쓰인다. 대표적인 처방으로는 절학칠보음(截??七寶飮), 상산음(常山飮)이 있다. 기존의 꼬리조팝나무속(Spiraea) 식물에 관한 성분 연구를 통해 Spirein, 및 Spiradine A-G 등의 다이테르펜 알칼로이드(diterpene alkaloid)와 카페인산(caffeic acid), p-쿠마르산(p-coumaric acid), 신남산(cinnamic acid) 등의 페놀산류가 함유되어 있다고 보고된 바 있다.

자유 라디칼(free radical)은 화학적으로 반응성이 매우 큰 화학물질로서, 인체 내에서는 여러 가지 원인 즉, 자외선, 방사선, 배기가스, 담배연기, 스트레스 등의 외부적 요인과 체내의 미토콘드리아 및 백혈구의 대사과정에 의해서 생성되어, 다단계의 연쇄반응을 통하여 세포막의 구성성분인 지질의 과산화를 일으키게 된다. 자유라디칼은 대부분 활성 산소종(Reactive Oxygen Species, ROS)으로, 그 종류로는 수퍼옥사이드 라디칼(super oxide radical), 과산화수소(H2O2), 하이드록시 라디칼(hydroxy radical), 단일상태의 산소(singlet oxygen) 등이 있다. 이들에 의해 일어나는 지질의 과산화는 라디칼, 과산화물, 알데히드(aldehyde) 및 에폭사이드(epoxide)의 다양한 활성 산소종을 발생시키고, DNA, RNA, 단백질, 세포막 및 세포 구조에 손상을 입힌다. 또한, 이러한 활성 산소종들은 암, 조직 손상, 노화, 피부 노화 등의 주원인으로 생각되고 있다. 예를 들어, 세포를 구성하는 막지질의 과산화는 세포막의 구조와 유동성 변화, 세포질 물질의 투과성 증가, 라이소좀 효소의 누출, 막효소와 운반 단백질의 불활성화, 지질과 단백질의 공유가교결합의 생성, 단백질 사슬 절단, DNA 손상, 돌연변이 등을 유발시키게 된다. 또한, 피부 구성 세포막의 과산화와 진피 구성 단백질들의 변형에 의해 피부 노화를 유발하는 것으로 알려져 있다. 이러한 현상을 예방하고 억제하기 위하여 활성 산소종을 소거할 수 있는 항산화제 혹은 항염증제를 사용한다. 기존에는 항산화제로서 BHT(2,6-di-tertibutyl-4-methylphenol), BHA (2-tert0butyl-4-methoxyphenol), PG(3,4,5-terhydroxy benzoic acid propyl ester) 등의 물질이 많이 사용되었다. 그러나, 식생활과 생활수준의 향상에 따라 이러한 합성 항산화제에 대해 소비자들이 거부감을 일으키는 등의 단점이 있다. 특히, 그 중에서도 종래에 가장 널리 이용되고 있는 합성 항산화제인 BHT는 50㎎/㎏/day 이상 섭취 시 암이 유발된다는 보고가 있다.

산화질소(Nitric oxide, NO)는 여러 조직과 세포들에서 L-아르기닌(L-arginine)으로부터 산화질소 합성효소(nitric oxide synthase, NOS)에 의해 합성되며 혈관확장, 신경전달, 혈액응고, 면역기능 조절 등의 역할을 하는 것으로 알려져 있다. NOS는 크게 cNOS와 iNOS의 두 가지 그룹으로 나눌 수 있다. 즉, 신경(neuronal), 혈관내피(endothelial) NOS는 cNOS에 속하며 이는 Ca² ⁺-calmodulcin 의존성이며 평상시에도 지속적으로 NO를 분비하고 있어 항상성을 조절한다. 반면에 iNOS(inducible NOS)는 IFN-γ, IL(interleukin)-1, TNF(tumor necrosis factor)-α 등의 사이토카인(cytokine)이나 박테리아의 LPS(lipopolysaccharide)에 의해서 활성화되며 연개반응을 통해 장시간 동안 대량의 NO를 생성하게 된다. 이 NO는 대식세포(macrophage)의 세포독성활성(cytotoxic activity)에 큰 영향을 미치므로 미생물이나 종양세포로부터 숙주를 방어하는 중요한 역할을 하고 있다. 하지만, 과생성된 NO에 의해서 류마티스 관절염 같은 염증반응이 악화시키므로 유해한 작용을 나타내게 된다[Kharitonov, S., Yates, D., Robbins, R.A., Logan-Sinclair, R., Shinebourne, E.A. and Barnes, P.J., Increased nitric oxide in exhaled air of asthmatic patients. Lancet, 343, 133-5 (1994); Epe, B., Ballmaier, D., Roussyn, I., Brivida, K. and Sied, H., DNA damage by peroxynitrite characterized with DNA repair enzyme. Nucleic Acids Res., 24, 4105-10 (1996)]. 위와 같이 자극된 iNOS는 대식세포(macrophage)와 간세포(hepatocytes)에 존재하게 되며, 염증이 다른 병원균들과 관여하는 동안 NO 생성은 현저하게 증가하고, 세포독성을 나타나게 된다. 더욱이 정상적인 NO의 자유 라디칼(free radical)과 과산화질소를 생성하기 위한 산소(oxygen)와의 커다란 반응으로 산화력의 상실을 야기할 수 있는 강력한 전-산화제 분자(pro-oxidant molcule)인 NO를 만든다. 그러므로 염증성 자극의 반응에서 NO 생성의 저해는 염증성 질병에서 치료적 방법으로 사용될 수 있다[Hobbs. A., Higgs, A. and Moncada, S., Inhibition of nitric oxide synthase as a potential therapeutic target. Annu. Rev. Pharmacol. Toxicol., 39, 191-220 (1999); Sautebin, L., Prostaglandins and nitric oxide as molecular targets for anti-inflammatory therapy. Fitoterapia, 71, S48-57 (2000)].

본 명세서 전체에 걸쳐 다수의 논문 및 특허문헌이 참조되고 그 인용이 표시되어 있다. 인용된 논문 및 특허문헌의 개시 내용은 그 전체로서 본 명세서에 참조로 삽입되어 본 발명이 속하는 기술 분야의 수준 및 본 발명의 내용이 보다 명확하게 설명된다.

대한민국 공개특허 제10-2011-0078736호

본 발명자들은 천연물로부터 항산화능 및 항염활성을 갖는 활성 화합물을 발굴하기 위해 연구 노력하였다. 그 결과, 조팝나무 잎 추출물로부터 카페오일(caffeoyl)기를 갖는 헤미테르펜 글루코사이드(hemiterpene glucoside)의 신규 화합물을 분리하였고, 이 화합물들이 DPPH 라디칼 소거능이 우수하여 항산화 활성을 가지며, LPS 자극된 Raw 264.7 세포에서 NO (nitric oxide) 생성을 억제하는 항염 활성을 가짐을 실험적으로 확인하여 본 발명을 완성하였다.

따라서, 본 발명의 목적은 신규의 헤미테르펜 글루코사이드 화합물을 제공하는 데에 있다.

본 발명의 다른 목적은 신규의 헤미테르펜 글루코사이드 화합물을 유효성분으로 포함하는 항산화 용도 또는 항염 용도의 조성물을 제공하는 데에 있다.

본 발명의 목적 및 장점은 하기의 발명의 상세한 설명, 청구의 범위 및 도면에 의해 보다 명확하게 된다.

본 발명의 일 양태에 따르면, 본 발명은 카페오일기를 갖는 헤미테르펜 글루코사이드 화합물로서, 하기 화학식 1 내지 화학식 4 중 어느 하나의 화학식으로 표시되는 화합물을 제공한다.

상기 화학식 1 내지 화학식 4 중 어느 하나의 화학식으로 표시되는 화합물은 조팝나무(Spiraea prunifolia) 잎 추출물로부터 분리 및 동정된 신규한 헤미테르펜 글루코사이드 화합물로서, 화학식 1의 화합물은 1-O-카페오일-6-O-(4′-히드록시-2′-메틸렌-부티르오일)-β-D-글루코피란노사이드이고, 화학식 2의 화합물은 1,2-O-다이카페오일-6-O-(4′-히드록시-2′-메틸렌-부티르오일)-β-D-글루코피란노사이드이며, 화학식 3의 화합물은 1-O-카페오일-6-O-(4′-카페오일-2′-메틸렌-부티르오일)-β-D-글루코피란노사이드이고, 화학식 4의 화합물은 1-O-카페오일-6-O-(4′-카페오일-3′-히드록시-2′-메틸렌-부티르오일)-β-D-글루코피란노사이드이다.

본 발명에서 조팝나무 잎 추출물은 천연물로부터 추출물을 추출하는 당업계에 공지된 통상적인 방법에 따라, 즉, 통상적인 온도, 압력의 조건 하에서 통상적인 용매를 사용하여 제조할 수 있다.

본 발명의 조팝나무 잎 추출물을 추출하기 위한 추출 용매로는 추출공정에서 일반적으로 사용할 수 있는 용매를 사용할 수 있으며, 둘 이상의 서로 다른 용매를 순차적으로 사용하여 추출할 수도 있다. 본 발명의 추출용매는 바람직하게는, 물, 탄소수 1-4개의 무수 또는 함수 저급 알코올(메탄올, 에탄올, 프로판올, 부탄올), 아세톤, 에틸아세테이트, 부틸아세테이트, 디클로로메탄(CH₂Cl₂), 클로로포름, 헥산(Hexane) 및 1,3-부틸렌 글리콜로 구성된 군으로부터 선택되는 용매를 사용할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.

본 발명의 조팝나무 잎 추출물은 상기 용매에 의해 추출한 추출물을 추가적으로 더욱 정제하여 분리한 분획물도 포함하는 의미이다. 상기 추가적 분리는 바람직하게는 컬럼 크로마토그래피를 행하여 수행하며, 보다 바람직하게는 액체 컬럼 크로마토그래피를 이용한 크기배제(size-exclusion) 크로마토그래피, 이온교환(ion-exchange) 크로마토그래피, 분배 크로마토그래피, 친화성 크로마토그래피 또는 이들 크로마토그래피의 조합을 이용하여 분리 정제할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

본 발명에서 상기 화학식 1 내지 화학식 4 중 어느 하나의 화학식으로 표시되는 헤미테르펜 글루코사이드 화합물은 천연 추출물로부터 단일 화합물을 분리 및 정제하는 통상적인 방법에 의해 얻을 수 있다. 예컨대, 실리카겔 또는 셀라이트(celite)겔 컬럼을 이용한 여과(filtration), 액체 컬럼 크로마토그래피를 이용한 크기배제(size-exclusion) 크로마토그래피, 이온교환(ion-exchange) 크로마토그래피, 분배 크로마토그래피, 친화성 크로마토그래피 또는 이들 크로마토그래피의 조합을 이용하여 분리 정제할 수 있다.

상기 추출물로부터 분리된 단일 화합물은 MALDI-TOF MS (Matrix-Assisted Laser Desorption Ionization-Time Of Flight Mass Spectroscopy), EI MS (Electron Ionization Mass Spectroscopy), CI (Chemical Ionization Mass Spectroscopy), FABI (Fast Atom Bombardment Ionization), ESI-MS (Electrospray Ionization Mass Spectrometry)와 같은 질량분석법과, 적외선 분광법(IR Sectrum), 핵자기공명법(NMR, Nuclear Magnetic Resonance), CD (Circular Dichroism) 등의 방법을 이용하여 그 구조를 동정하여 확인할 수 있다.

본 발명의 다른 일 양태에 따르면, 본 발명은 상기 화학식 1 내지 화학식 4 중 어느 하나의 화학식으로 표시되는 헤미테르펜 글루코사이드 화합물을 유효성분으로 포함하는 항산화용 조성물을 제공한다.

본 발명의 바람직한 일 구현예에 의하면, 상기 항산화용 조성물은 자유라디칼 소거 활성을 갖는다.

본 발명의 헤미테르펜 글루코사이드 화합물은 자유라디칼 소거능이 매우 뛰어나므로 항산화 용도로 사용될 수 있다.

본 발명의 또 다른 일 양태에 따르면, 본 발명은 상기 화학식 1 내지 화학식 4 중 어느 하나의 화학식으로 표시되는 헤미테르펜 글루코사이드 화합물을 유효성분으로 포함하는 항염증용 조성물을 제공한다.

본 발명의 바람직한 일 구현예에 의하면 상기 항염증용 조성물은 NO (nitric oxide)의 생성을 억제하는 활성을 갖는다.

본 발명의 항산화용 조성물 또는 항염증용 조성물은 약제학적 조성물의 형태로 제조될 수 있으며, 구체적으로 (a) 상기 화학식 1 내지 화학식 4 중 어느 하나의 화학식으로 표시되는 헤미테르펜 글루코사이드 화합물의 약제학적 유효량; 및 (b) 약제학적으로 허용되는 담체를 포함하는 약제학적 조성물의 형태로 제공될 수 있다.

본 발명의 약제학적 조성물에 포함되는 약제학적으로 허용되는 담체는 제제 시에 통상적으로 이용되는 것으로서, 락토스, 덱스트로스, 수크로스, 솔비톨, 만니톨, 전분, 아카시아 고무, 인산 칼슘, 알기네이트, 젤라틴, 규산 칼슘, 미세 결정성셀룰로스, 폴리비닐피롤리돈, 셀룰로스, 물, 시럽, 메틸 셀룰로스, 메틸히드록시벤조에이트, 프로필히드록시벤조에이트, 활석, 스테아르산 마그네슘 및 미네랄 오일등을 포함하나, 이에 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 약제학적 조성물은 상기성분들 이외에 윤활제, 습윤제, 감미제, 향미제, 유화제, 현탁제, 보존제 등을 추가로 포함할 수 있다. 적합한 약제학적으로 허용되는 담체 및 제제는 Remington's Pharmaceutical Sciences (19th ed., 1995)에 상세히 기재되어 있다.

본 발명의 약제학적 조성물의 적합한 투여량은 제제화 방법, 투여 방식, 환자의 연령, 체중, 성, 병적 상태, 음식, 투여 시간, 투여 경로, 배설 속도 및 반응 감응성과 같은 요인들에 의해 다양하게 처방될 수 있다. 한편, 본 발명의 약제학적 조성물의 경구 투여량은 바람직하게는 1일 당 0.001-100mg/kg (체중)이다. 본 발명의 약제학적 조성물은 경구 또는 비경구로 투여할 수 있고, 비경구로 투여되는 경우, 정맥내 주입, 피하 주입, 근육 주입, 복강 주입, 경피 투여 등으로 투여할 수 있다. 본 발명의 약제학적 조성물은 적용되는 질환의 종류에 따라, 투여 경로가 결정되는 것이 바람직하다. 본 발명의 약제학적 조성물에서 유효성분의 농도는 치료 목적, 환자의 상태, 필요기간 등을 고려하여 결정할 수 있으며 특정 범위의 농도로 한정되지 않는다.

본 발명의 약제학적 조성물은 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있는 방법에 따라, 약제학적으로 허용되는 담체 및/또는 부형제를 이용하여 제제화함으로써 단위 용량 형태로 제조되거나 또는 다용량 용기내에 내입시켜 제조될 수 있다. 이때 제형은 오일 또는 수성 매질중의 용액, 현탁액 또는 유화액 형태이거나 엑스제, 분말제, 과립제, 정제 또는 캅셀제 형태일 수도 있으며, 분산제 또는 안정화제를 추가적으로 포함할 수 있다.

본 발명의 항산화용 조성물 또는 항염증용 조성물은 화장품학적 조성물의 형태로 제공될 수 있다.

본 발명의 화장품학적 조성물은 당업계에서 통상적으로 제조되는 어떠한 제형으로도 제조될 수 있으며, 예를 들어, 용액, 현탁액, 유탁액, 페이스트, 겔, 크림, 로션, 파우더, 비누, 계면활성제-함유 클린싱, 오일, 분말 파운데이션, 유탁액 파운데이션, 왁스 파운데이션 및 스프레이 등으로 제형화될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 보다 상세하게는, 유연 화장수, 영양 화장수, 로션, 영양 크림, 마사지 크림, 에센스, 아이 크림, 클렌징 크림, 클렌징 포옴, 클렌징 워터, 팩, 스프레이 또는 파우더의 제형으로 제조될 수 있다.

본 발명의 제형이 페이스트, 크림, 로션, 또는 겔인 경우에는 담체 성분으로서 동물성유, 식물성유, 왁스, 파라핀, 전분, 트라칸트, 셀룰로오스 유도체, 폴리에틸렌 글리콜, 실리콘, 벤토나이트, 실리카, 탈크 또는 산화아연 등이 이용될 수 있다.

본 발명의 제형이 파우더 또는 스프레이인 경우에는 담체 성분으로서 락토스, 탈크, 실리카, 알루미늄 히드록시드, 칼슘 실리케이트 또는 폴리아미드 파우더가 이용될 수 있고, 특히 스프레이인 경우에는 추가적으로 클로로플루오로히드로카본, 프로판/부탄 또는 디메틸 에테르와 같은 추진체를 포함할 수 있다.

본 발명의 제형이 용액 또는 유탁액인 경우에는 담체 성분으로서 용매, 용해화제 또는 유탁화제가 이용되고, 예컨대 물, 에탄올, 이소프로판올, 에틸 카보네이트, 에틸 아세테이트, 벤질 알코올, 벤질 벤조에이트, 프로필렌 글리콜, 1,3-부틸글리콜 오일, 글리세롤 지방족 에스테르, 폴리에틸렌 글리콜 또는 소르비탄의 지방산 에스테르가 있다.

본 발명의 제형이 현탁액인 경우에는 담체 성분으로서 물, 에탄올 또는 프로필렌 글리콜과 같은 액상의 희석제, 에톡실화 이소스테아릴 알코올, 폴리옥시에틸렌 소르비톨 에스테르 및 폴리옥시에틸렌 소르비탄 에스테르와 같은 현탁제, 미소결정성 셀룰로오스, 알루미늄 메타히드록시드, 벤토나이트, 아가 또는 트라칸트 등이 이용될 수 있다.

본 발명의 제형이 계면-활성제 함유 클린징인 경우에는 담체 성분으로서 지방족 알코올 설페이트, 지방족 알코올 에테르 설페이트, 설포숙신산 모노에스테르, 이세티오네이트, 이미다졸리늄 유도체, 메틸타우레이트, 사르코시네이트, 지방산 아미드 에테르 설페이트, 알킬아미도베타인, 지방족 알코올, 지방산 글리세리드, 지방산 디에탄올아미드, 식물성유, 라놀린 유도체 또는 에톡실화 글리세롤 지방산 에스테르 등이 이용될 수 있다.

본 발명의 화장품학적 조성물에 포함되는 성분은 유효성분으로서 상기 헤미테르펜 글루코사이드 화합물 및 담체 성분 이외에, 화장품학적 조성물에 통상적으로 이용되는 성분들을 포함하며, 예컨대 항산화제, 안정화제, 용해화제, 비타민, 안료 및 향료와 같은 통상적인 보조제를 포함할 수 있다.

본 발명의 상기 항산화용 조성물 또는 항염증용 조성물은 기능성 식품 조성물의 형태로 제공될 수 있다.

본 발명의 기능성 식품 조성물은 식품 제조 시에 통상적으로 첨가되는 성분을 포함하며, 예를 들어, 단백질, 탄수화물, 지방, 영양소 및 조미제를 포함한다. 예컨대, 드링크제로 제조되는 경우에는 상기 설명된 헤미테르펜 글루코사이드 화합물의 유효성분 이외에 향미제 또는 천연 탄수화물을 추가 성분으로서 포함시킬 수 있다. 예를 들어, 천연 탄수화물은 모노사카라이드(예컨대, 글루코오스, 프럭토오스 등); 디사카라이드(예컨대, 말토스, 수크로오스 등); 올리고당; 폴리사카라이드(예컨대, 덱스트린, 시클로덱스트린 등); 및 당알코올(예컨대, 자일리톨, 소르비톨, 에리쓰리톨 등)을 포함한다. 향미제로서 천연 향미제(예컨대, 타우마틴, 스테비아 추출물 등) 및 합성 향미제(예컨대, 사카린, 아스파르탐 등)을 이용할 수 있다.

상기 설명된 본 발명의 특징과 이점을 요약하면 다음과 같다:

(ⅰ) 본 발명은 조팝나무 잎 추출물로부터 분리된 신규 헤미테르펜 글루코사이드 화합물을 제공한다.

(ⅱ) 본 발명의 신규의 헤미테르펜 글루코사이드 화합물은 강력한 항산화 활성 및 항염증 활성을 가지므로, 항산화 활성과 항염증 활성이 요구되는 의약품, 화장품, 기능성 식품 등의 활성성분으로 유용하게 사용될 수 있다.

도 1은 본 발명의 신규 헤미테르펜 글루코피란노사이드 화합물, 1-O-카페오일-6-O-(4′-히드록시-2′-메틸렌-부티르오일)-β-D-글루코피란노사이드, 1,2-O-다이카페오일-6-O-(4′-히드록시-2′-메틸렌-부티르오일)-β-D-글루코피란노사이드, 1-O-카페오일-6-O-(4′-카페오일-2′-메틸렌-부티르오일)-β-D-글루코피란노사이드, 1-O-카페오일-6-O-(4′-카페오일-3′-히드록시-2′-메틸렌-부티르오일)-β-D-글루코피란노사이드의 DPPH 라디칼 소거능을 측정한 결과이다. Vit.C는 비타민 C이다.
도 2는 본 발명의 신규 헤미테르펜 글루코피란노사이드 화합물, 1-O-카페오일-6-O-(4′-히드록시-2′-메틸렌-부티르오일)-β-D-글루코피란노사이드, 1,2-O-다이카페오일-6-O-(4′-히드록시-2′-메틸렌-부티르오일)-β-D-글루코피란노사이드, 1-O-카페오일-6-O-(4′-카페오일-2′-메틸렌-부티르오일)-β-D-글루코피란노사이드, 1-O-카페오일-6-O-(4′-카페오일-3′-히드록시-2′-메틸렌-부티르오일)-β-D-글루코피란노사이드의 LPS-자극된 RAW 264.7 대식세포(macrophage cell)에서 NO (nitric oxide) 생성에 미치는 영향을 측정한 결과를 보여준다. L-NMMA은 NO 합성효소(nitric oxide synthase) 억제자인 N-메틸아르기닌(N-methylarginine) 이다.

이하, 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하고자 한다. 이들 실시예는 오로지 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명의 요지에 따라 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되지 않는다는 것은 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에 있어서 자명할 것이다.

실시예

실시예 1 : 조팝나무 잎 추출물 및 카페오일 헤미테르펜 글라이코사이드(caffeoyl hemiterpene glycoside ) 화합물의 분리

조팝나무 잎(5.5 kg)을 80％ 아세톤으로 실온에서 3회 추출하여 여과한 후 그 추출액을 감압 농축하여 추출물 373g을 얻었다. 추출물은 Sephadex LH-20 (2 kg, 10 X 80 cm) 레진(resin)에 물에서부터 메탄올의 함량을 10％씩 올려 100％ 까지 농도를 높이는 이동상 조건으로 총 9개의 서브-분획(subfraction)으로 나누었다. 그 중 분획 8 (8.1g)과 분획 7 (12.2g), 분획 6 (17.5g)을 MCI-gel CHP20P (600g, 5 X 60 cm)과 ODS (600g, 5 X 60 cm) 레진(resin)에 물-메탄올 농도구배 시스템을 이용하여, 신규한 화합물 1-O-카페오일-6-O-(4′-히드록시-2′-메틸렌-부티르오일)-β-D-글루코피란노사이드[1-O-caffeoyl-6-O-(4′-hydroxy-2′-methylene-butyroyl)-β-D-glucopyranoside], 1,2-O-다이카페오일-6-O-(4′-히드록시-2′-메틸렌-부티르오일)-β-D-글루코피란노사이드[1,2-O-dicaffeoyl-6-O-(4′-hydroxy-2′-methylene-butyroyl)-β-D-glucopyranoside], 1-O-카페오일-6-O-(4′-카페오일-2′-메틸렌-부티르오일)-β-D-글루코피란노사이드[1-O-caffeoyl-6-O-(4′-caffeoyl-2′-methylene-butyroyl)-β-D-glucopyranoside], 1-O-카페오일-6-O-(4′-카페오일-3′-히드록시-2′-메틸렌-부티르오일)-β-D-글루코피란노사이드[1-O-caffeoyl-6-O-(4′-caffeoyl-3′-hydroxy-2′-methylene-butyroyl)-β-D-glucopyranoside]를 얻었다.

실시예 2: 분리한 화합물의 구조 동정

(1) 화합물 1 : 1-O-카페오일-6-O-(4′-히드록시-2′-메틸렌-부티르오일)-β-D-글루코피란노사이드의 구조 동정

조팝나무 잎 추출물로부터 분리한 항산화 및 항염 활성을 갖는 화합물 1의 화합물 구조 분석 데이터는 아래와 같으며, 화합물 1은 1-O-카페오일-6-O-(4′-히드록시-2′-메틸렌-부티르오일)-β-D-글루코피란노사이드으로 동정되었다.

① ¹H-NMR (600 MHz, CD3OD)

Caffeoyl moiety [δ 7.66 (1H, d, J = 15.9, H-3"), δ 7.06 (1H, d, J = 1.8, H-5"), δ 6.97 (1H, dd, J = 8.4, 1.8, H-9"), δ 6.78 (1H, d, J = 8.4, H-8"), δ 6.30 (1H, d, J = 15.9, H-2")]; Hemiterpene moiety [δ 6.25 (1H, d, J = 1.5, H-5'a), δ 5.69 (1H, d, J = 1.5, H-5'b), δ 3.67 (2H, t, J = 6.6, H-4'), δ 2.53 (2H, t, J = 6.6, H-3')]; Glucopyranosyl moiety [δ 5.56 (1H, d, J = 7.8, H-1), δ 4.48 (1H, dd, J = 12.0, 1.8, H-6a), δ 4.28 (1H, dd, J = 12.0, 5.4, H-6b), δ 3.40 ~ 3.48 (3H, m, H-2, 3, 4), δ 3.67 (1H, m, H-5)]

② ³C-NMR (150 MHz, CD3OD)

Caffeoyl moiety [δ 166.2 (C-1"), δ 148.5 (C-7"), δ 147.0 (C-3"), δ 145.4 (C-6"), δ 126.1 (C-4"), δ 121.9 (C-9"), δ 115.1 (C-8"), δ 113.8 (C-5"), δ 112.8 (C-2")], Hemiterpene moiety [δ 166.7 (C-1'), δ 137.1 (C-2'), δ 126.7 (C-5'), δ 60.2 (C-4'), δ 34.9 (C-3')], Glucopyranosyl moiety [δ 94.3 (C-1), δ 76.4 (C-3), δ 74.7 (C-5), δ 72.5 (C-2), δ 69.9 (C-4), δ 63.3 (C-6)]

③ HR-FAB-MS m/z ; 439.1240 [M-H]- (calculated for C20H23O11, 439.1240)

[화학식 1]

(2) 화합물 2: 1,2-O-다이카페오일-6-O-(4′-히드록시-2′-메틸렌-부티르오일)-β-D- 글루코피란노사이드

조팝나무 잎 추출물로부터 분리한 항산화 및 항염활성을 갖는 화합물 2의 화합물 구조 분석 데이터는 아래와 같으며, 화합물 2는 1,2-O-다이카페오일-6-O-(4′-히드록시-2′-메틸렌-부티르오일)-β-D-글루코피란노사이드으로 동정되었다.

① ¹H-NMR (600 MHz, CD3OD)

Caffeoyl moiety [δ 7.58 (2H, d, J = 15.6, H-3", 3"'), δ 7.02 (2H, d, J = 1.8, H-5", 5"'), δ 6.96 (2H, dd, J = 8.4, 1.8, H-9", 9"'), δ 6.76 (2H, dd, J = 8.4, H-8", 8"'), δ 6.28 (1H, d, J = 15.6, H-2"), δ 6.19 (1H, d, J = 16.2, H-2"')]; Hemiterpene moiety [δ 6.28 (1H, d, J = 1.2, H-5'a), δ 5.70 (1H, d, J = 1.2, H-5'b), δ 3.69 (2H, t, J = 6.6, H-4'), δ 2.56 (2H, t, J = 6.6, H-3')]; Glucopyranosyl moiety [δ 5.79 (1H, d, J = 8.4, H-1), δ 5.06 (1H, dd, J = 8.4, H-2'), δ 4.53 (1H, dd, J = 12.0, 2.4, H-6a), δ 4.33 (1H, dd, J = 12.0, 6.0, H-6b), δ 3.70 ~ 3.78 (2H, m, H-3, 5), δ 3.55 (1H, t, J = 9.6, H-4)]

② ¹³C-NMR (150 MHz, CD3OD)

Caffeoyl moiety [δ 166.9 (C-1"), δ 165.6 (C-1"'), δ 148.6 (C-7"), δ 148.3 (C-7"'), δ 147.5 (C-3"), δ 146.4 (C-3"'), δ 145.4 (C-6"), δ 145.3 (C-6"'), δ 126.2 (C-4"), δ 126.0 (C-4"'), δ 122.0 (C-9"), δ 121.7 (C-9"'), δ 115.1 (C-8", 8"'), δ 113.9 (C-5"), δ 113.7 (C-5"'), δ 113.1 (C-2"), δ 112.2 (C-2"')]; Hemiterpene moiety [δ 166.8 (C-1'), δ 137.1 (C-2'), δ 126.7 (C-5'), δ 60.2 (C-4'), δ 34.9 (C-3')]; Glucopyranosyl moiety [δ 92.4 (C-1), δ 74.9 (C-3), δ 74.6 (C-5), δ 72.6 (C-2), δ 70.1 (C-4), δ 63.1 (C-6)]

③ HR-FAB-MS m/z ; 601.1556 [M-H]- (calculated for C29H29O14, 601.1557)

[화학식 2]

(3) 화합물 3: 1-O-카페오일-6-O-(4′-카페오일-2′-메틸렌- 부티르오일 )-β-D-글 루코피란노사이 드

조팝나무 잎 추출물로부터 분리한 항산화 및 항염활성을 갖는 화합물 3의 구조 분석 데이터는 아래와 같으며, 화합물 3은 1-O-카페오일-6-O-(4′-카페오일-2′-메틸렌-부티르오일)-β-D-글루코피란노사이드으로 동정되었다.

① ¹H-NMR (600 MHz, CD3OD)

Caffeoyl moiety [δ 7.63 (1H, d, J = 15.9, H-3"), δ 7.50 (1H, d, J = 15.9, H-3"'), δ 7.03 (2H, dd, J = 8.4, 1.8, H-5", 5"'), δ 6.93 (2H, dd, J = 8.4, 1.8, H-9", 9"'), δ 6.76 (2H, dd, J = 8.4, 3.3, H-8", 8"'), δ 6.28 (1H, d, J = 15.9, H-2"), δ 6.21 (1H, d, J = 15.9, H-2"')]; Hemiterpene moiety [δ 6.27 (1H, d, J = 1.2, H-5'a), δ 5.72 (1H, d, J = 1.2, H-5'b), δ 4.33 (2H, m, H-4'), δ 2.71 (2H, t, J = 6.0, H-3')]; Glucopyranosyl moiety [δ 5.57 (1H, d, J = 7.8, H-1), δ 4.52 (1H, dd, J = 12.0, 1.8, H-6a), δ 4.34 (1H, m, H-6b), δ 3.69 (1H, m, H-5), δ 3.42 ~ 3.47 (3H, m, H-2, 3, 4)]

② ¹³C-NMR (150 MHz, CD3OD)

Caffeoyl moiety [δ 167.7 (C-1"), δ 166.1 (C-1"'), δ 148.4 (C-7"), δ 148.1 (C-7"'), δ 147.0 (C-3"), δ 145.6 (C-3"'), δ 145.4 (C-6"), δ 145.3 (C-6"'), δ 126.3 (C-4"), δ 126.2 (C-4"'), δ 121.9 (C-9"), δ 121.6 (C-9"'), δ 115.1 (C-8", 8"'), δ 113.9 (C-5"), δ 113.8 (C-5"'), δ 113.6 (C-2"), δ 112.9 (C-2"')]; Hemiterpene moiety [ δ 166.5 (C-1'), δ 136.8 (C-2'), δ 127.1 (C-5'), δ 62.4 (C-4'), δ 31.4 (C-3')]; Glucopyranosyl moiety [δ 94.2 (C-1), δ 76.5 (C-3), δ 74.7 (C-5), δ 72.5 (C-2), δ 70.0 (C-4), δ 63.4 (C-6)]

③ HR-FAB-MS m/z ; 601.1561 [M-H]- (calculated for C29H29O14, 601.1557)

[화학식 3]

(4) 화합물 4 : 1-O-카페오일-6-O-(4′-카페오일-3′-히드록시-2′-메틸렌-부티르오일)-β-D- 글루코피란노사이드

조팝나무 잎 추출물로부터 분리한 항산화 및 항염활성을 갖는 화합물 4의 구조 분석 데이터는 아래와 같으며, 화합물 4은 1-O-카페오일-6-O-(4′-카페오일-3′-히드록시-2′-메틸렌-부티르오일)-β-D-글루코피란노사이드로 동정되었다.

① 1H-NMR (600 MHz, CD3OD)

Caffeoyl moiety [δ 7.63 (1H, d, J = 15.9, H-3"), δ 7.55 (1H, d, J = 15.6, H-3"'), δ 7.04 (2H, dd, J = 12.0, 1.8, H-5", 5"'), δ 6.93 (2H, dd, J = 8.4, 1.8, H-9", 9"'), δ 6.76 (2H, t, J = 8.4, H-8", 8"'), δ 6.28 (1H, d, J = 15.9, H-2"), δ 6.25 (1H, d, J = 15.6, H-2"')]; Hemiterpene moiety [δ 6.41 (1H, br s, H-5'a), δ 6.06 (1H, br s, H-5'b), δ 4.81 (1H, t, J = 4.8, H-3'), δ 4.28 (2H, d, J = 5.4, H-4')]; Glucopyranosyl moiety [δ 5.57 (1H, d, J = 7.8, H-1), δ 4.56 (1H, dd, J = 12.0, 2.4, H-6a), δ 4.32 (1H, dd, J = 12.0, 6.0, H-6b), δ 3.74 (1H, m, H-5), δ 3.58 (1H, t, J = 9.0, H-3'), δ 3.47 ~ 3.53 (2H, m, H-2, 4)]

② ¹³C-NMR (150 MHz, CD3OD)

Caffeoyl moiety [δ 167.7 (C-1"), δ 166.1 (C-1"'), δ 148.4 (C-7"), δ 148.1 (C-7"'), δ 147.0 (C-3"), δ 145.8 (C-3"'), δ 145.4 (C-6"), δ 145.3 (C-6"'), δ 126.4 (C-4"), δ 126.1 (C-4"'), δ 121.9 (C-9"), δ 121.6 (C-9"'), δ 115.1 (C-8", 8"'), δ 113.9 (C-5"), δ 113.8 (C-5"'), δ 113.5 (C-2"), δ 112.9 (C-2"')]; Hemiterpene moiety [δ 165.5 (C-1'), δ 140.2 (C-2'), δ 126.2 (C-5'), δ 68.0 (C-3'), δ 66.9 (C-4')]; Glucopyranosyl moiety [δ 94.2 (C-1), δ 76.4 (C-3), δ 74.6 (C-5), δ 72.6 (C-2), δ 70.0 (C-4), δ 63.2 (C-6)]

③ HR-FAB-MS m/z; 617.1505 [M-H]- (calculated for C29H29O15, 617.1506)

[화학식 4]

실시예 3: DPPH 라디칼 소거능 측정

DPPH (200 mM) 용액 180 ㎕에 각 농도별로 샘플 20 ㎕을 첨가하여 30분간 방치 후 518 nm에서 흡광도를 측정하였다. 각 샘플의 DPPH 라디칼 소거능은 [1-(sample O.D.- blank O.D.) / (control O.D. - blank O.D.)] X 100 으로 구하였다. 도 1의 결과에서 보여지는 바와 같이, 본 발명의 신규 헤미테르펜 글루코사이드 화합물인, 1-O-카페오일-6-O-(4′-히드록시-2′-메틸렌-부티르오일)-β-D-글루코피란노사이드, 1,2-O-다이카페오일-6-O-(4′-히드록시-2′-메틸렌-부티르오일)-β-D-글루코피란노사이드, 1-O-카페오일-6-O-(4′-카페오일-2′-메틸렌-부티르오일)-β-D-글루코피란노사이드, 1-O-카페오일-6-O-(4′-카페오일-3′-히드록시-2′-메틸렌-부티르오일)-β-D-글루코피란노사이드는 양성대조군인 비타민 C(Vit. C) 보다 우수한 DPPH 라디칼 소거능을 보여주었다(도 1 참조). 하기 표 1에는 본 발명의 화합물의 DPPH 라디칼 소거능의 IC₅₀ 값을 측정한 결과를 나타내었다.

실시예 4: NO (Nitric Oxide) 생성 억제 활성 측정

본 발명의 신규 헤미테르펜 글루코사이드 화합물이 대식세포(macrophage cell)에서 LPS (lipopolysaccharide)에 의해 유도되는 NO (nitric oxide)의 생성을 억제하는 활성이 있는 지를 측정하였다. RAW 264.7 대식세포(macrophage cell)에서 LPS를 처리하여 NO 합성 효소(NO synthase enzyme)을 발현시키고, 생성된 NO의 양을 Griess의 방법으로 측정하였다. Griess 시약 (1％ 설파닐아민, 0.1％ N-(1-나프틸)-에틸렌 디아민 디하이드로클로라이드, 2.5％ H₃PO₄)은 NO를 산화시켜 NO₂로 변화시키며 생성된 NO₂는 540 nm에서 흡광도를 측정하여 그 농도를 NaNO₂의 검량선을 이용하여 구하였다. 즉, RAW 264.7 대식세포를 DMEM 배지 1㎖ 당 5 X 10⁴세포가 되도록 배양한 다음, 1 ㎖ 당 1 X 10⁴세포의 농도로 희석하여, 96 웰에 160 ㎕씩 넣고 2 시간 동안 배양하여, 세포가 부착되도록 한 다음, LPS (1㎍/㎖) 20 ㎕, 양성대조군(positive control)로서 L-NMMA (N-Methylarginine)를 포함한 각각의 시료를 20㎕씩 넣고 20시간 배양시킨 후, 배양액에 생성되어 있는 NO의 양을 Griess reagent를 이용하여 정량하였다.

도 2에서 보여지는 바와 같이, 본 발명의 신규 헤미테르펜 글루코사이드 화합물인, 1-O-카페오일-6-O-(4′-히드록시-2′-메틸렌-부티르오일)-β-D-글루코피란노사이드, 1,2-O-다이카페오일-6-O-(4′-히드록시-2′-메틸렌-부티르오일)-β-D-글루코피란노사이드, 1-O-카페오일-6-O-(4′-카페오일-2′-메틸렌-부티르오일)-β-D-글루코피란노사이드, 1-O-카페오일-6-O-(4′-카페오일-3′-히드록시-2′-메틸렌-부티르오일)-β-D-글루코피란노사이드는 양성대조군인 L-NMMA (N-Methylarginine; NO 합성효소 억제자)과 비교하여 유사하거나 동등한 정도의 NO 생성 억제 활성을 보였다(도 2 참조).

하기 표 2에는 본 발명의 화합물의 NO 생성 억제 활성의 IC₅₀ 값을 측정한 결과를 나타내었다.

이상으로 본 발명의 특정한 부분을 상세히 기술하였는 바, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 이러한 구체적인 기술은 단지 바람직한 구현 예일 뿐이며, 이에 본 발명의 범위가 제한되는 것이 아닌 점은 명백하다. 따라서, 본 발명의 실질적인 범위는 첨부된 청구항과 그의 등가물에 의하여 정의된다고 할 것이다.

Claims

카페오일기를 갖는 헤미테르펜 글루코사이드 화합물로서, 하기 화학식 1 내지 화학식 4 중 어느 하나의 화학식으로 표시되는 화합물.
[화학식 1]

[화학식 2]

[화학식 3]

[화학식 4]
제 1 항에 있어서, 상기 화학식 1 내지 화학식 4 중 어느 하나의 화학식으로 표시되는 화합물은 조팝나무(Spiraea prunifolia) 잎 추출물로부터 분리된 것임을 특징으로 하는 화합물.
삭제
삭제
삭제
제 1 항 또는 제 2 항에 기재된 화합물을 유효성분으로 포함하는 화장품 조성물.
삭제
제 1 항 또는 제 2 항에 기재된 화합물을 유효성분으로 포함하는 항염증용 조성물.
제 8 항에 있어서, 상기 항염증용 조성물은 NO (nitric oxide) 생성을 억제하는 활성을 갖는 것을 특징으로 하는 조성물.
제 8 항에 있어서, 상기 조성물은 항염증용 약제학적 조성물인 것을 특징으로 하는 조성물.
제 8 항에 있어서, 상기 조성물은 항염증용 화장품 조성물인 것을 특징으로 하는 조성물.
제 8 항에 있어서, 상기 조성물은 항염증용 기능성 식품 조성물인 것을 특징으로 하는 조성물.