KR102384459B1 - Method for obtaining aglycone from glycosides using light - Google Patents

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KR102384459B1
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신남철
최승오
노일근
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Abstract

Disclosed is a method for obtaining aglycone in a high yield economically and without additional reaction by irradiating glycoside, which is a plant-derived active ingredient and is bound to aglycone, the non-sugar portion, in a form of a glycoside bond, with light; and hydrolyzing the same. The method for obtaining aglycone according to the present invention comprises the following steps of: (a) preparing a solution containing glycoside; (b) hydrolyzing the glycoside bond by irradiating the solution containing the glycoside with light.

Description

광선을 이용하여 배당체로부터 아글리콘을 수득하는 방법{METHOD FOR OBTAINING AGLYCONE FROM GLYCOSIDES USING LIGHT}METHOD FOR OBTAINING AGLYCONE FROM GLYCOSIDES USING LIGHT

본 발명은 식물 유래의 활성 성분으로서, 비당 부분인 아글리콘과 글리코시드(glycoside) 형태로 결합되어 있는 배당체에 광선을 조사하여 가수분해시킴으로써, 경제적이고 부가반응 없이 고수율의 아글리콘을 수득하는 방법에 관한 것이다. The present invention is a plant-derived active ingredient, which is an economical and economical method of obtaining aglycone in high yield without additional reaction by irradiating light to a glycoside bound in the form of aglycone and glycoside, which is a non-sugar part, to hydrolysis. is about

식물 유래의 활성 성분으로는 사포닌, 플라보노이드, 폴리페놀, 알칼로이드, 색소, 향 및 고분자 물질들이 잘 알려져 있다. As active ingredients derived from plants, saponins, flavonoids, polyphenols, alkaloids, pigments, fragrances and polymers are well known.

분석 과학의 혁신적 발달로 식물 유래의 활성 성분의 분리가 가능하고, 분자 구조의 확인이 용이하게 되었다. 이 물질들이 인체에 미치는 효과에 대해서는 이미 많이 보고 되고 있다. Innovative developments in analytical science have made it possible to isolate plant-derived active ingredients and to facilitate the identification of molecular structures. The effects of these substances on the human body have already been reported a lot.

그러나 식물 유래의 활성 성분의 실제 활용을 위해서 해결해야 할 문제점은 식물 유래의 활성 성분의 낮은 생체 이용률이다. 생체 이용률을 증가시키기 위해서는 이러한 식물 유래의 활성 성분들의 작용기전을 파악할 필요가 있다.However, a problem to be solved for practical utilization of plant-derived active ingredients is low bioavailability of plant-derived active ingredients. In order to increase the bioavailability, it is necessary to understand the mechanism of action of these plant-derived active ingredients.

식물 유래의 활성 성분은 위장관 또는 피부의 세포막을 통해 흡수된다. 궁극적으로는 생체 내 세포에 도달하여 세포막의 신호 수용체에 결합되거나, 세포막의 단백질에 결합되거나, 세포막을 통과하여 세포질 내의 단백질과 결합하거나, 핵막 또는 핵질의 구성물에 결합하여 작용한다. 또한 대부분의 식물 유래의 활성 성분들은 생체에 흡수되기 전에 위산과 대장내의 미생물에 의해 아글리콘이 만들어지며, 상기 아글리콘이 생체에 흡수되는 것이다.Active ingredients of plant origin are absorbed through the gastrointestinal tract or cell membranes of the skin. Ultimately, it reaches a cell in vivo and acts by binding to a signal receptor on the cell membrane, binding to a protein in the cell membrane, passing through the cell membrane and binding to a protein in the cytoplasm, or by binding to the nuclear membrane or constituents of the nucleolus. In addition, most plant-derived active ingredients produce aglycone by gastric acid and microorganisms in the large intestine before they are absorbed into the body, and the aglycone is absorbed into the body.

그러므로 식물 유래의 활성 성분의 생체 이용률을 높이기 위한 첫 번째 관문은 지질로 이루어진 세포막을 침투해야 하는 것이다.Therefore, the first gateway to increase the bioavailability of plant-derived active ingredients is to penetrate the cell membrane made of lipids.

글리코시드 형태의 분자는 비당 부분인 아글리콘과 당 부분으로 구성되어 있다. 상기 글리코시드 형태의 분자가 세포막 침투를 용이하게 하면서 생물 활성을 유지시키는 방법이 바로 아글리콘화하는 것이다. 여기서 아글리콘화하는 것은 아글리콘을 분리하여 추출하거나, 수득하거나, 제조하는 것을 의미한다.Glycoside molecules are composed of aglycone and sugar moieties. Aglyconization is a method for maintaining biological activity while facilitating cell membrane penetration of the glycosidic molecule. Here, to aglyconize means to isolate, extract, obtain, or prepare aglycone.

식물 유래의 활성 성분 중 생체 이용률을 높여야 효과가 나타나는 성분은 사포닌, 플라보노이드, 알칼로이드, 색소들이다. 이들의 대부분은 식물 내에서 1 ~ 3개의 여러 가지 단당류들이 β-1,4 결합된 글리코시드 형태로 존재한다. 당이 결합된 물질은 당의 여러 하이드록시기 그룹으로 인해 분자 전체의 극성이 높아지며 분자량도 커지고 분자의 입체적 모양이 복잡해져서 세포막 침투를 저해하는 입체 저항성을 갖게 된다. 이에 따라 당이 결합된 물질은 전체적으로 세포막 침투를 어렵게 하여 결국은 생체 이용률을 저하시키는 요인이 된다. Among the plant-derived active ingredients, the ingredients to be effective when bioavailability is increased are saponins, flavonoids, alkaloids, and pigments. Most of them exist in the form of β-1,4-linked glycosides of 1 to 3 different monosaccharides in plants. Substances bound to sugars have steric resistance that inhibits cell membrane penetration as the polarity of the entire molecule increases due to the various hydroxyl groups of the sugar, the molecular weight increases, and the three-dimensional shape of the molecule becomes complicated. Accordingly, the sugar-bound material makes it difficult to penetrate the cell membrane as a whole, and eventually becomes a factor that lowers the bioavailability.

그래서 식물 유래의 활성 성분을 아글리콘으로 만들어 생체 이용률을 증가시키는 것이 중요하다.Therefore, it is important to increase bioavailability by making plant-derived active ingredients into aglycones.

식물 유래의 활성 성분의 생체 이용률을 증가시키는 방법으로는 분리한 활성 성분을 nm 크기의 리포좀 또는 50 ~ 100nm 크기의 나노좀 형태로 만들어 인지질에 의한 세포막 흡수 또는 피부 흡수를 용이하게 하는 방법이 소개되어 있다. As a method of increasing the bioavailability of plant-derived active ingredients, a method for facilitating cell membrane absorption or skin absorption by phospholipids by making the separated active ingredients in the form of liposomes with a size of nm or nanosomes with a size of 50 to 100 nm has been introduced. there is.

그리고 β-1,4 결합을 가수분해시키는 베타 글루코시다제를 이용하기 위해 베타 글루코시다제 생성균에 발효시키거나, 베타 글루코시다제를 분리하여 효소를 발효시키는 방법도 잘 알려져 있다. 그리고 산 가수분해법도 소개되어 있다.Also, in order to use beta-glucosidase that hydrolyzes β-1,4 bond, a method of fermenting beta-glucosidase-producing bacteria or separating beta-glucosidase to ferment the enzyme is also well known. And acid hydrolysis is also introduced.

생체의 물질 흡수 및 세포막 통과에 가장 중요한 물성은 분자의 크기가 최대 600달톤 이하여야 하고, 분자의 전체적인 극성이 너무 높지 않아야 하며, 분자의 입체적인 저항성이 낮아야 한다. 이러한 원리에 의해 활성 성분의 당 부분을 가수분해시키는 것이 바람직하다. The most important physical properties for material absorption and passage through cell membranes are that the molecular size should be less than 600 Daltons, the overall polarity of the molecule should not be too high, and the steric resistance of the molecule should be low. It is preferable to hydrolyze the sugar moiety of the active ingredient according to this principle.

기존의 리포좀 및 나노좀의 제조 기술은 아직도 그 크기가 세포막을 통과하기에는 너무 큰 것이 한계점이다. The limitation of existing liposome and nanosome manufacturing technology is that the size is still too large to pass through the cell membrane.

베타글루코시다제 생성균을 이용한 발효법으로 아글리콘을 제조하는 방법은 종균 발효, 본 발효 등을 위해 시설물의 멸균과 배양시간, 이후 발효균 제거, 및 발효균이 분비한 베타글루코시다제 및 기타 분비물의 제거 등의 정제 과정에서 고비용과 장시간이 소요되는 단점이 있어서 비경제적이다.The method for producing aglycone by fermentation using beta-glucosidase-producing bacteria includes sterilization and incubation time of facilities for seed fermentation, main fermentation, removal of fermented bacteria, and removal of beta-glucosidase and other secretions secreted by fermenting bacteria, etc. It is uneconomical because of the disadvantages of high cost and long time in the purification process.

분리된 베타글루코시다제를 이용한 효소 발효법은 미생물 발효법 보다는 다소 경제적이나 베타글루코시다제의 고가로 인하여 경제성 있는 방법이 될 수 없다. Enzymatic fermentation using isolated beta-glucosidase is somewhat more economical than microbial fermentation, but cannot be an economical method due to the high price of beta-glucosidase.

산 가수분해법은 고농도의 산과 고열을 사용하는 방법으로, 반응장치의 부식성, 부반응 및 안전성에 문제점이 있다.The acid hydrolysis method uses a high concentration of acid and high heat, and has problems in corrosion, side reactions, and safety of the reactor.

따라서, 경제성과 안정성을 가지며, 부가반응 없이 고수율의 아글리콘을 수득하는 방법이 필요한 실정이다.Therefore, there is a need for a method for obtaining aglycone in high yield without additional reaction having economical efficiency and stability.

본 발명의 목적은 대량 생산 시에도 경제적이고 안정적으로 아글리콘을 수득하는 방법을 제공하는 것이다.It is an object of the present invention to provide a method for obtaining aglycone economically and stably even in mass production.

또한 본 발명의 목적은 부가반응 없이 고수율의 아글리콘을 수득하는 방법을 제공하는 것이다. It is also an object of the present invention to provide a method for obtaining aglycone in high yield without addition reaction.

또한 본 발명의 목적은 생체 이용률을 증가시킬 수 있는 아글리콘을 수득하는 방법을 제공하는 것이다. It is also an object of the present invention to provide a method for obtaining an aglycone capable of increasing bioavailability.

또한 본 발명의 목적은 광선과 산란체를 이용함으로써, 반응 시간과 에너지를 절약하고 친환경적으로 아글리콘을 수득하는 방법을 제공하는 것이다. It is also an object of the present invention to provide a method for saving a reaction time and energy and obtaining an aglycone in an environmentally friendly manner by using a light ray and a scatterer.

또한 본 발명의 목적은 일반 식품 뿐만 아니라 건강 기능 식품, 천연물 신약까지 다양한 분야에 응용될 수 있는 아글리콘을 수득하는 방법을 제공하는 것이다. It is also an object of the present invention to provide a method for obtaining aglycone that can be applied to various fields from general food as well as health functional food to natural new drug.

본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있고, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 이해될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.The objects of the present invention are not limited to the above-mentioned objects, and other objects and advantages of the present invention not mentioned may be understood by the following description, and will be more clearly understood by the examples of the present invention. It will also be readily apparent that the objects and advantages of the present invention may be realized by the means and combinations thereof indicated in the appended claims.

본 발명에 따른 아글리콘을 수득하는 방법은 (a) 배당체를 포함하는 용액을 마련하는 단계; 및 (b) 상기 배당체를 포함하는 용액에 광선을 조사하여 글리코시드(glycoside) 결합을 가수분해시키는 단계;를 포함한다.A method for obtaining an aglycone according to the present invention comprises the steps of (a) preparing a solution containing glycoside; and (b) hydrolyzing a glycoside bond by irradiating light to the solution containing the glycoside.

상기 (b) 단계에서, 자외선 또는/및 가시광선을 40 ~ 150W의 광에너지로 조사할 수 있다.In the step (b), ultraviolet light or/and visible light may be irradiated with light energy of 40 to 150W.

상기 (b) 단계에서, 공기, 공기 기포, 에멀젼, 유리 입자 및 플라스틱 입자 중 1종 이상의 산란체를 투입할 수 있다.In step (b), one or more scatterers among air, air bubbles, emulsion, glass particles, and plastic particles may be introduced.

상기 (a) 단계에서, 배당체를 포함하는 용액을 pH 2 ~ 5로 형성할 수 있다.In step (a), a solution containing glycosides may be formed at a pH of 2 to 5.

상기 배당체는 사포닌계 배당체, 플라보노이드계 배당체, 폴리페놀계 배당체 및 알칼로이드계 배당체 중 1종 이상을 포함할 수 있다.The glycoside may include at least one of saponin-based glycosides, flavonoid-based glycosides, polyphenol-based glycosides, and alkaloid-based glycosides.

본 발명에 따른 아글리콘을 수득하는 방법은 광선을 이용하여 배당체를 가수분해시킴으로써, 반응 시간과 에너지를 절약할 수 있고 친환경적인 이점이 있다.The method for obtaining aglycone according to the present invention uses light to hydrolyze glycosides, thereby saving reaction time and energy and has the advantage of being environmentally friendly.

특히 본 발명의 아글리콘을 수득하는 방법은 산란체를 이용하고 반응액의 pH를 약산으로 조절함으로써, 부가반응 없이 고수율의 아글리콘을 수득할 수 있다.In particular, in the method of obtaining aglycone of the present invention, aglycone in high yield can be obtained without addition reaction by using a scatterer and adjusting the pH of the reaction solution with a weak acid.

이에 따라 대량 생산 시에도 경제적이고 안정적이며, 생체 이용률을 증가시키는 효과를 제공한다.Accordingly, it is economical and stable even during mass production, and provides the effect of increasing bioavailability.

본 발명의 아글리콘을 수득하는 방법은 일반 식품 뿐만 아니라 건강 기능 식품, 천연물 신약까지 다양한 분야에 응용될 수 있다.The method for obtaining the aglycone of the present invention can be applied to various fields, including general food, health functional food, and natural new drug.

상술한 효과와 더불어 본 발명의 구체적인 효과는 이하 발명을 실시하기 위한 구체적인 사항을 설명하면서 함께 기술한다.In addition to the above-described effects, the specific effects of the present invention will be described together while describing specific details for carrying out the invention below.

도 1은 광선 및 산 용액을 이용하여 플라보노이드계 배당체인 루틴의 가수분해 반응을 비교한 TLC 결과이다.
도 2는 광선의 투과율을 상대적으로 측정하는 장치의 평면도이다.
도 3은 산란체 종류에 따른 각 방향의 조도의 총 합(T)을 나타낸 그래프이다.
도 4는 용액의 pH에 따른 반응기의 부식 상태를 보여준다.
도 5는 자외선 조사 및 약산성 조건에서 루틴의 가수분해 반응을 비교한 TLC 결과이다.
1 is a TLC result comparing the hydrolysis reaction of rutin, a flavonoid-based glycoside, using light and an acid solution.
2 is a plan view of an apparatus for relatively measuring the transmittance of light.
3 is a graph showing the total sum (T) of illuminance in each direction according to the type of scatterer.
4 shows the corrosion state of the reactor according to the pH of the solution.
5 is a TLC result comparing the hydrolysis reaction of rutin under UV irradiation and weakly acidic conditions.

전술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 후술되며, 이에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 상세한 설명을 생략한다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 도면에서 동일한 참조부호는 동일 또는 유사한 구성요소를 가리키는 것으로 사용된다.The above-described objects, features and advantages will be described below in detail with reference to the accompanying drawings, and accordingly, those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains will be able to easily implement the technical idea of the present invention. In describing the present invention, if it is determined that a detailed description of a known technology related to the present invention may unnecessarily obscure the gist of the present invention, the detailed description will be omitted. Hereinafter, preferred embodiments according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the drawings, the same reference numerals are used to indicate the same or similar components.

또한 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 상기 구성요소들은 서로 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성요소 사이에 다른 구성요소가 "개재"되거나, 각 구성요소가 다른 구성요소를 통해 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있는 것으로 이해되어야 할 것이다. In addition, when it is described that a component is “connected”, “coupled” or “connected” to another component, the components may be directly connected or connected to each other, but other components are “interposed” between each component. It should be understood that “or, each component may be “connected,” “coupled,” or “connected,” through another component.

이하에서는, 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 광선을 이용하여 배당체로부터 아글리콘을 수득하는 방법을 설명하도록 한다.Hereinafter, a method for obtaining aglycone from glycosides using light according to some embodiments of the present invention will be described.

본 발명은 천연물의 배당체(글리코시드)의 글리코시드 결합을 광선으로 가수분해시킴으로써, 비당 부분인 아글리콘을 분리하여 소량의 사용으로도 인체 이용률을 극대화시킬 수 있는 아글리콘의 수득 방법을 제공한다.The present invention provides a method for obtaining aglycone that can maximize human utilization even with a small amount of use by separating aglycone, a non-sugar moiety, by hydrolyzing the glycosidic bond of a glycoside (glycoside) of a natural product.

본 발명의 아글리콘을 수득하는 방법은 배당체를 포함하는 용액을 마련하는 단계 및 상기 배당체를 포함하는 용액에 자외선 또는/및 가시광선을 조사하여 글리코시드 결합을 가수분해시키는 단계를 포함한다. The method for obtaining an aglycone of the present invention includes the steps of preparing a solution containing the glycoside and irradiating the solution containing the glycoside with ultraviolet light or/and visible light to hydrolyze the glycosidic bond.

구체적으로, 식물 유래의 활성 성분인 사포닌계 배당체, 플라보노이드계 배당체, 폴리페놀계 배당체 및 알칼로이드계 배당체 중 1종 이상을 포함하는 용액에 35 ~ 120Kcal/mole 범위의 백색광선 내지 자외선을 40 ~ 150W의 광에너지로 조사하여 글리코시드 결합을 가수분해시킨다. Specifically, in a solution containing at least one of saponin-based glycosides, flavonoid-based glycosides, polyphenol-based glycosides, and alkaloid-based glycosides, which are plant-derived active ingredients, white light or ultraviolet light in the range of 35 to 120 Kcal/mole is applied at 40 to 150 W It is irradiated with light energy to hydrolyze glycosidic bonds.

상기 가수분해시키는 단계에서는 불활성 산란체를 투입하여 액체 상태에서 빛 투과도에 의한 에너지 감소를 최소화시켜 빛의 전달을 보다 용이하게 할 수 있다.In the hydrolyzing step, an inert scattering material may be added to minimize energy reduction due to light transmittance in a liquid state, thereby making it easier to transmit light.

또한 글리코시드 결합을 완전히 분해시켜 가수분해의 효율성을 향상시키고, 반응기의 부식을 최소화하기 위해, 반응액을 pH 2~5의 약산성으로 형성할 수 있다.In addition, in order to completely decompose the glycosidic bond to improve the efficiency of hydrolysis and to minimize corrosion of the reactor, the reaction solution may be formed in a slightly acidic pH of 2-5.

상기 가수분해 단계는 대략 30분 이상, 1시간 이상, 바람직하게는 1시간 내지 3시간 동안 수행될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.The hydrolysis step may be performed for about 30 minutes or more, 1 hour or more, preferably 1 hour to 3 hours, but is not limited thereto.

글리코시드 결합은 하나의 탄수화물(당) 분자가 다른 분자(다른 탄수화물일 수도 있고, 아닐 수도 있음)에 공유결합으로 연결되는 화학적 결합의 한 형태를 말하며 O-, N-, S-와 C-글리코시딕 결합(glycosidic Bond)이 있다.A glycosidic bond is a form of chemical bond in which one carbohydrate (sugar) molecule is covalently linked to another molecule (which may or may not be another carbohydrate). O-, N-, S- and C-glycosidic bonds There is a glycosidic bond.

결합 종류의 예는 다음과 같다.Examples of binding types are:

O- 글리코시딕 결합 (진세노사이드 Rb1, 루틴)O-glycosidic bond (ginsenoside Rb1, rutin)

N- 글리코시딕 결합 (아데노신)N-glycosidic bond (adenosine)

S- 글리코시딕 결합 (글루코시놀레이트)S-glycosidic bond (glucosinolate)

C- 글리코시딕 결합 (4-β-D-글루코피라노실벤조산(Glucopyranosylbenzoic acid))C-glycosidic bond (4-β-D-Glucopyranosylbenzoic acid)

이 중에서 C- 글리코시딕 결합은 가수분해가 곤란한 결합으로서 글리코시드 결합으로는 적합하지 않다. 글리코시드 결합물의 가수분해는 물분자가 작용하여 일어나는 분해 반응으로서 기본 원리는 하기 [반응식 1]과 같다.Among them, the C-glycosidic bond is difficult to hydrolyze and is not suitable as a glycosidic bond. Hydrolysis of glycosidic bonds is a decomposition reaction that occurs due to the action of water molecules, and the basic principle is as follows [Scheme 1].

[반응식 1][Scheme 1]

Figure 112021071363715-pat00001
Figure 112021071363715-pat00001

본 발명에서는 결합된 당을 가수분해시키기 위해, 글루코시드 결합에너지 및 물의 수소원자 결합에너지와 유사하거나 상회하는 에너지의 빛을 조사한다. In the present invention, in order to hydrolyze the bound sugar, light of an energy similar to or exceeding that of the glucoside binding energy and the hydrogen atom binding energy of water is irradiated.

본 발명에서 광선을 이용하여 가수분해시키는 이유는 다음과 같다.The reason for hydrolysis using light in the present invention is as follows.

종래 가수분해 방법으로 강산 또는 약산을 촉매로 이용한 가열반응이 알려져 있다. 강산 가열반응은 대개 염산과 황산을 2N 이상의 농도로 사용하는데 이의 장점은 빠른 반응 속도이지만 단점으로 안전성, 반응기 부식 및 부반응을 지적하고 있다. 약산의 장점은 안전하며, 반응기의 부식을 완화시킬 수 있는 장점을 갖지만, 단점은 반응 속도가 느리다는 것이다.As a conventional hydrolysis method, a heating reaction using a strong acid or a weak acid as a catalyst is known. The strong acid heating reaction usually uses hydrochloric acid and sulfuric acid at a concentration of 2N or higher, which has the advantage of a fast reaction rate, but points out safety, reactor corrosion, and side reactions as disadvantages. The advantage of the weak acid is that it is safe and can mitigate the corrosion of the reactor, but the disadvantage is that the reaction rate is slow.

따라서, 본 발명에서는 빠른 반응속도를 만족하고 안전성 및 반응기 부식의 문제점을 모두 해결하며 부반응을 최소화시키는 방법으로서 광선 반응을 가수분해에 적용시키는 것이다. Therefore, in the present invention, photoreaction is applied to hydrolysis as a method of satisfying a fast reaction rate, solving both safety and reactor corrosion problems, and minimizing side reactions.

광선을 이용하여 글리코시드 결합을 분해시키기 위한 결합 에너지는 다음과 같다. The binding energy for breaking the glycosidic bond using light is as follows.

글리코시드 결합을 이루는 C-O, C-N, C-S 및 C-C 결합 에너지는 각각 86, 73, 62, 및 83Kcal/mole 이고, 파장 길이는 각각 332nm, 392nm, 461nm(청색광) 및 344nm로서 가시광선과 자외선 사이에 있다.The C-O, C-N, C-S and C-C bond energies forming the glycosidic bond are 86, 73, 62, and 83 Kcal/mole, respectively, and the wavelength lengths are 332 nm, 392 nm, 461 nm (blue light) and 344 nm, respectively, between visible light and ultraviolet light.

C-O 결합이 86Kcal/mole로 다른 결합에 비해 높은 에너지 수준이고 청색광과 자외선 사이의 에너지이다. 그리고 가수분해 시 필요한 물의 첫 번째 수소의 결합 에너지는 120Kcal/mole로서 238nm의 자외선 영역에 있다(UV-Visible Spectroscopy 참조).The C-O bond is 86 Kcal/mole, which is a high energy level compared to other bonds, and is the energy between blue light and ultraviolet light. And the binding energy of the first hydrogen required for hydrolysis is 120 Kcal/mole, which is in the ultraviolet region of 238 nm (see UV-Visible Spectroscopy).

글리코시드 결합의 특징으로서 산성에서의 글리코시드 결합 에너지는 60 ~ 120℃에서 약 35Kcal/mole 수준으로 감소된다. As a characteristic of glycosidic bonds, the glycosidic bond energy in acid is reduced to a level of about 35 Kcal/mole at 60-120 °C.

이 35Kcal/mole은 816nm의 광으로서 적색 내지 적외선 영역이다.This 35 Kcal/mole is 816 nm light in the red to infrared region.

그러므로 청색광을 포함하는 일반 백색광 가시광선 내지 자외선 영역에서 글리코시드를 가수분해 시킬 수 있다. Therefore, it is possible to hydrolyze glycosides in the visible to ultraviolet region of general white light including blue light.

가수분해 시킬 에너지 양을 계산해 보면 에너지의 환산식에서 1J = 0.239 cal, 1eV = 1.602 × 10-19 J, 1eV/atom = 23.06Kcal/mole, 1Wh = 60 × 60J = 3.6KJ = 3.6 × 0.239 = 0.86Kcal/mole 이다.If we calculate the amount of energy to be hydrolyzed, 1J = 0.239 cal, 1eV = 1.602 × 10 -19 J, 1eV/atom = 23.06Kcal/mole, 1Wh = 60 × 60J = 3.6KJ = 3.6 × 0.239 = 0.86Kcal /mole.

그러므로 35Kcal/mole은 40.7W 이고, 120Kcal/mole은 139.5W 이므로, 자외선 내지 가시광선을 조사하여 글리코시드 결합을 가수분해 시킬 수 있다.Therefore, 35Kcal/mole is 40.7W and 120Kcal/mole is 139.5W, so it is possible to hydrolyze the glycosidic bond by irradiating ultraviolet or visible light.

본 발명의 특성상 가수분해는 반응기 내에서 이루어져야 하므로 광선의 반응기 투과도와 분산도를 고려하지 않을 수 없다.Due to the nature of the present invention, hydrolysis must be performed in a reactor, so it is inevitable to consider the reactor transmittance and dispersion of light.

글리코시드 결합에너지와 유사하거나 상회하는 수준의 빛 에너지를 반응액 내에 골고루 침투시키기 위해, 산란체로 기포, 투명한 각이 있는 유리구슬 또는 플라스틱 구(Bead) 등을 광선의 산란체로 활용하는 것이 바람직하다.In order to evenly penetrate light energy at a level similar to or higher than the glycosidic binding energy into the reaction solution, it is preferable to use bubbles, transparent angled glass beads, or plastic beads as scatterers of light as scatterers.

예를 들어, 가수분해시키는 단계에서, 공기, 공기 기포, 에멀젼, 유리 입자 및 플라스틱 입자 중 1종 이상의 산란체를 투입할 수 있다. 이 중에서도 기포 크기가 1 ~ 15mm인 공기, 리놀레익산이 0.2%, 0.3%인 에멀젼, 직경이 1 ~ 3mm인 유리구슬, 직경이 1 ~ 3mm이고 각이 형성된 유리 결정 중 1종 이상의 산란체를 투입하는 것이 바람직하다. 특히 기포 크기가 1 ~ 15mm인 공기 산란체를 투입하는 것이 보다 바람직하고, 기포 크기가 1000 ~ 5000 ㎛인 공기 산란체를 투입하는 것이 보다 바람직하다.For example, in the hydrolyzing step, one or more scatterers among air, air bubbles, emulsion, glass particles, and plastic particles may be introduced. Among them, one or more scatterers among air with a bubble size of 1 to 15 mm, an emulsion containing 0.2% and 0.3% linoleic acid, glass beads with a diameter of 1 to 3 mm, and glass crystals with a diameter of 1 to 3 mm. It is preferable to put In particular, it is more preferable to introduce an air scattering body having a bubble size of 1 to 15 mm, and it is more preferable to input an air scattering body having a bubble size of 1000 to 5000 μm.

그리고 배당체를 포함하는 용액의 pH를 2 ~ 5로 조정함으로써, 부반응 없이 가수분해 반응을 더욱 촉진시키고, 동시에 스테인리스 반응기의 부식을 방지할 수 있다. And the pH of the solution containing the glycoside is 2 to 5 By adjusting, it is possible to further accelerate the hydrolysis reaction without side reactions and at the same time prevent corrosion of the stainless steel reactor.

만일 반응물이 강산성을 띠는 경우 석영이나 유리 재질의 반응기를 사용할 수 밖에 없기 때문에, 대량 생산 시 매우 비경제적인 단점이 있다. 또한 반응물이 강산성을 띠는 경우 부가반응으로 부산물이 많이 생성되기 때문에 반응률이 낮은 단점이 있다. 또한 광반응으로 가수분해시키면 반응기의 산화와 부식이 우려될 수 있다.If the reactant has a strong acidity, since a reactor made of quartz or glass has no choice but to be used, it is very uneconomical for mass production. In addition, if the reactant has a strong acidity, there is a disadvantage in that the reaction rate is low because a lot of by-products are generated by the addition reaction. In addition, if the photoreaction is hydrolyzed, there may be concerns about oxidation and corrosion of the reactor.

이러한 단점을 해결하기 위해, 본 발명에서는 스테인리스 재질의 반응기를 사용하면서 반응물의 pH를 약산으로 유지하였다. In order to solve this drawback, in the present invention, the pH of the reactant was maintained as a weak acid while using a stainless steel reactor.

용질의 농도 관련하여, 천연물인 배당체의 용해도는 종류마다 상이하다. 글리코시드는 극성이 높아 극성 용매인 물, 메탄올, 에탄올에서는 비교적 용해도가 높다. 하지만 아글리콘은 극성이 상대적으로 낮아 극성 용매에서는 용해도가 감소될 수 있다. 이러한 점을 고려하면 용질의 농도는 대략 1 ~ 15%, 바람직하게는 1 ~ 10%, 보다 바람직하게는 1 ~ 5%로 할 수 있다.With respect to the concentration of the solute, the solubility of the natural glycoside is different for each type. Since glycosides are highly polar, they have relatively high solubility in polar solvents such as water, methanol, and ethanol. However, aglycone has a relatively low polarity, so solubility may decrease in polar solvents. Considering this point, the concentration of the solute may be approximately 1 to 15%, preferably 1 to 10%, more preferably 1 to 5%.

본 발명의 가수분해를 이용한 아글리콘의 수득 방법은 공정이 매우 간단하고 반응 시간이 짧은 이점이 있으며, 반응 결과의 확인은 표준품을 이용하여 TLC 또는 HPLC로 즉시 확인할 수 있다.The method for obtaining aglycone using hydrolysis of the present invention has the advantage that the process is very simple and the reaction time is short, and the reaction result can be confirmed immediately by TLC or HPLC using a standard product.

이와 같이 광선을 이용하여 배당체로부터 아글리콘을 수득하는 방법에 대하여 그 구체적인 실시예를 살펴보면 다음과 같다.A detailed example of the method for obtaining aglycone from glycosides using light rays as described above is as follows.

1. 루틴을 이용한 가수분해 비교 1. Comparison of hydrolysis using rutin

하기 구조식 1과 같이, 루틴은 아글리콘인 퀘르세틴(quercetin)이 O-글리코시드 결합을 하고 있는 배당체이다.As shown in Structural Formula 1 below, rutin is a glycoside in which quercetin, an aglycone, has an O-glycosidic bond.

[구조식 1][Structural Formula 1]

Figure 112021071363715-pat00002
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루틴 1% 용액(에탄올50%, 증류수 50%)를 반응액으로 하였다.A 1% solution of rutin (50% ethanol, 50% distilled water) was used as the reaction solution.

루틴 10mg을 1ml의 용매(에탄올 : 증류수 = 50 : 50)에 용해하여 5개의 10ml 유리 바이알에 각각 2ml씩 넣었다. 10 mg of rutin was dissolved in 1 ml of a solvent (ethanol: distilled water = 50: 50), and 2 ml each was placed in 5 10 ml glass vials.

R은 루틴 표준품, 1번은 대조 반응액으로 미반응, 2번은 258nm 파장의 산요 UV 램프로 3시간 동안 조사, 3번은 6N 염산을 투입하고 마개를 막은 후 60℃에서 3시간 동안 항온조에서 반응, 4번은 0.5N 염산을 pH 3으로 조정한 후 마개를 막고 60℃에서 3시간 동안 항온조에서 반응, 5번은 0.5N 염산을 pH 3으로 조정한 후 60W 백열등으로 조사하여 3시간 동안 반응시켰다. R is a standard standard standard, No. 1 is unreacted as a control reaction solution, No. 2 is irradiated with a Sanyo UV lamp with a wavelength of 258 nm for 3 hours, No. 3 6N hydrochloric acid is added and the stopper is closed and reacted in a constant temperature bath at 60 ° C for 3 hours, 4 In No. 5, 0.5N hydrochloric acid was adjusted to pH 3, then the stopper was closed and reacted in a thermostat at 60° C. for 3 hours. In No. 5, 0.5N hydrochloric acid was adjusted to pH 3 and irradiated with a 60W incandescent lamp to react for 3 hours.

별도로 만들어 둔 루틴-에탄올 용액 1% 와 퀘르세틴-에탄올 용액 1%를 표준액으로 사용하여 박층 크로마토그래피를 실시하였다.Thin-layer chromatography was performed using separately prepared rutin-ethanol solution 1% and quercetin-ethanol solution 1% as standard solutions.

박층 크로마토그래피 이동상은 n-부탄올 : 아세트산 : 물 : 포름산 = 7 : 1 : 1 : 0.25으로 하였다(HPTLC, Research Journal of Pharmacognosy (RJP) 2(4), 2015: 49-55에 의한 루틴, 퀘르세틴 및 리퀴리티닌 Cocculus hirsutus의 동시 평가의 최근 진행상황).Thin-layer chromatography mobile phase was n-butanol : acetic acid : water : formic acid = 7 : 1 : 1 : 0.25 (HPTLC, Research Journal of Pharmacognosy (RJP) 2(4), 2015: Rutin, quercetin and quercetin according to Recent progress in the simultaneous evaluation of liqueritinin Cocculus hirsutus).

반응이 종료된 후 유리 모세관으로 샘플을 채취하여 박층 크로마토그래피를 실시하였다.After the reaction was completed, a sample was collected through a glass capillary and thin layer chromatography was performed.

전개가 완료된 TLC 판을 258nm UV 광 하에서 사진을 찍었다.The developed TLC plate was photographed under 258 nm UV light.

도 1은 광선 및 산 용액을 이용하여 플라보노이드계 배당체인 루틴의 가수분해 반응을 비교한 TLC 결과이다.1 is a TLC result comparing the hydrolysis reaction of rutin, a flavonoid-based glycoside, using light and an acid solution.

도 1을 참조하면, 2번의 UV 조사 샘플은 루틴이 거의 감소하고, 퀘르세틴과 당이 생성되었다. 3번의 강산 샘플은 루틴이 감소하고, 퀘르세틴과 당이 생성되었으며, 부가반응이 진행되었다. 4번의 약산 샘플은 루틴이 약간 감소하고, 퀘르세틴이 약간 생성되었다. 5번의 약산 및 백색광 조사 샘플은 루틴이 상당량 감소하였고, 퀘르세틴이 상당히 생성되었으며, 당이 약간 생성되었다.Referring to FIG. 1 , in the UV irradiation sample twice, rutin was almost reduced, and quercetin and sugar were generated. In the three strong acid samples, rutin decreased, quercetin and sugar were generated, and an addition reaction proceeded. The weak acid sample No. 4 had a slight decrease in rutin and a slight production of quercetin. Sample 5 of weak acid and white light had a significant decrease in rutin, significant production of quercetin, and a small amount of sugar.

당과 같은 극성 물질들은 TLC에서 전개가 안되고, 밑에 남아 있기 때문에 당의 생성 여부를 확인할 수 있다.Polar substances such as sugars do not develop in TLC and remain underneath, so it can be checked whether sugar is formed.

Rf = 물질의 이동거리/이동상 이동거리일 때, Rf (루틴) = 0.6 이고, Rf (퀘르세틴) = 0.86 이다. 루틴은 당이 있어서 물질의 이동거리가 상대적으로 짧고, 퀘르세틴은 당이 없어서 물질의 이동거리가 상대적으로 길다.When Rf = the movement distance of the substance/the movement distance of the mobile phase, Rf (routine) = 0.6 and Rf (quercetin) = 0.86. Rutin has a relatively short movement distance due to the presence of sugar, and quercetin does not have sugar, so the movement distance of a substance is relatively long.

이를 통해, 강산을 이용한 가수분해 방법보다 UV 단독, 또는 약산성에서 백색광을 조사하는 방법이 부가반응도 적고 반응 완결의 정도도 높으므로, 아글리콘을 수득하는데 더 효율적인 것을 확인할 수 있다.Through this, it can be confirmed that the method of irradiating white light in UV alone or weak acidity is more efficient in obtaining aglycone than the hydrolysis method using a strong acid because the addition reaction is small and the degree of reaction completion is high.

2. 광선 산란체에 의한 광선의 투과량 측정2. Measurement of transmittance of light by a light scatterer

도 2는 광선의 투과율을 상대적으로 측정하는 장치의 평면도이다.2 is a plan view of an apparatus for relatively measuring the transmittance of light;

장치는 4각 유리 반응기(10) 내부에 기포 발생기(20)가 배치되고, 기포 발생기(20)를 기준으로 유리 반응기(10) 측면에는 블랙박스(30)가 배치된다. 각각의 블랙박스 크기는 대략 40 ~ 150mm인 길이를 가지며, 하나의 블랙박스에는 광원이 배치되고, 광원(40)이 배치되지 않은 3개의 블랙박스의 측면에는 라이트 미터(light meter, 50)가 배치되어 있다. In the device, a bubble generator 20 is disposed inside a quadrilateral glass reactor 10 , and a black box 30 is disposed on the side of the glass reactor 10 with respect to the bubble generator 20 . Each black box has a length of about 40 to 150 mm, a light source is disposed in one black box, and a light meter 50 is disposed on the sides of the three black boxes in which the light source 40 is not disposed. has been

도 2에 도시된 빛 산란 측정장치를 이용하여 직진, 좌, 우 및 위 방향에서 조도계로 빛의 양을 측정하였다. 전체 반응기에 미치는 빛의 양을 각 방향의 조도를 총합(T)으로 하고, 직진 방향, 좌향, 우향, 상향의 조도를 S, L, R, U로 하였다.The amount of light was measured with an illuminometer in straight, left, right, and up directions using the light scattering measuring device shown in FIG. 2 . The amount of light applied to the entire reactor was taken as the sum total (T) of the illuminance in each direction, and the illuminances in the straight direction, left, right, and upward directions were S, L, R, and U.

빛의 산란양(SC)은 L, R, U의 합으로 하였다.The amount of light scattering (SC) was defined as the sum of L, R, and U.

산란체는 공기, 평균 크기가 7 ~ 15mm(어항 기포 발포기)인 공기 기포, 3 ~ 10mm(부직포 이용)인 공기 기포, 1 ~ 5mm(신터드 글래스 이용), 리놀레익산이 0.1%, 0.2%, 0.3%인 에멀젼, 유리구슬 직경이 1mm, 2mm, 3mm인 것과 각이 있는 유리 크리스탈 직경이 2mm 인 것을 사용하였다. The scatterers are air, air bubbles with an average size of 7 to 15 mm (fishbowl foaming machine), air bubbles 3 to 10 mm (using non-woven fabric), 1 to 5 mm (using sintered glass), linoleic acid 0.1%, 0.2 %, 0.3% emulsions, glass beads with diameters of 1 mm, 2 mm, and 3 mm, and angled glass crystals with diameters of 2 mm were used.

반응기 내의 용액은 증류수 200ml로 고정하였다.The solution in the reactor was fixed with 200 ml of distilled water.

유리구슬과 유리 크리스탈의 경우는 200ml을 넣고 빈 공간은 물로 채웠다.In the case of glass beads and glass crystals, 200ml was added and the empty space was filled with water.

리놀레익산 에멀젼의 경우는 농도 별로 호모게나이져(균질기)를 이용하여 물 에멀젼을 만들어 사용하였다.In the case of the linoleic acid emulsion, a water emulsion was used by using a homogenizer (homogenizer) for each concentration.

실험 결과는 하기 표 1과 같다.The experimental results are shown in Table 1 below.

[표 1][Table 1]

Figure 112021071363715-pat00003
Figure 112021071363715-pat00003

<총 빛의 전달도> <Total light transmittance>

4개 방향에서 측정된 조도의 합(T)은 공기, 공기 기포 및 0.1% 리놀레익산 에멀젼이 10,000 이상으로 제일 높았다. The sum (T) of roughness measured in four directions was the highest in air, air bubbles, and 0.1% linoleic acid emulsion with a value of 10,000 or more.

물의 경우에는 조도의 합이 약 85% 정도였다.In the case of water, the sum of illuminance was about 85%.

유리구슬의 경우에는 공기에 비해 약 40% 정도 밖에 빛이 전달되지 않았다. 유리구슬의 직경에 반비례하여 약간의 상관성이 있었다.In the case of glass beads, only about 40% of light was transmitted compared to air. There was a slight correlation in inverse proportion to the diameter of the glass beads.

유리 크리스탈의 경우 같은 직경의 유리구슬에 비해 약 60% 정도 높게 빛 전달이 되었다.In the case of the glass crystal, the light transmission was about 60% higher than that of the glass bead of the same diameter.

리놀레익산 에멀젼의 경우 농도에 반비례하여 빛 전달이 감소되었다.In the case of linoleic acid emulsion, light transmission was reduced in inverse proportion to the concentration.

<빛 산란도><Light scattering degree>

직진 방향이 아닌 좌, 우, 상향의 조도 합을 산란양으로 계산하였다. The sum of illuminances in the left, right, and upward directions rather than in the straight direction was calculated as the scattering amount.

공기는 빛 산란양이 제일 적었다. 공기 기포가 빛 산란도가 제일 높았고, 기포의 크기가 작을수록 더 높은 산란양을 보였다. Air has the least amount of light scattering. The air bubble had the highest light scattering degree, and the smaller the bubble size, the higher the scattering amount.

그 다음으로 유리 크리스탈, 유리구슬, 0.1% 이상의 리놀렌산 에멀젼 순이었다.It was followed by glass crystals, glass beads, and an emulsion of 0.1% or more linolenic acid.

물의 경우에는 빛의 산란양이 매우 낮았다.In the case of water, the amount of light scattering was very low.

도 3은 산란체 종류에 따른 각 방향의 조도의 총 합(T)을 나타낸 그래프이다.3 is a graph showing the total sum (T) of illuminance in each direction according to the type of scatterer.

도 3을 참조하면, 빛의 직진성을 저해하며 반응기 내에 빛을 산란시키는 방법으로는 움직이는 작은 기포를 사용하는 것이 가장 바람직하다. 고형 산란체로는 유리 크리스탈과 같이 각이 있는 투명한 산란체가 그 다음으로 추천된다. 빛을 흡수하는 물, 리놀렌산, 유리구슬은 빛의 전달이나 산란양이 다소 낮았다.Referring to FIG. 3 , it is most preferable to use small moving bubbles as a method of inhibiting the straightness of light and scattering light in the reactor. As a solid scatterer, an angled transparent scatterer such as a glass crystal is recommended next. Light-absorbing water, linolenic acid, and glass beads showed somewhat lower light transmission or scattering.

3. 스테인리스 반응기의 산성 용액에서의 안정성 시험3. Stability Test in Acidic Solution of Stainless Steel Reactor

광 조사 조건에서 pH에 따른 내식성을 확인하기 위해 다음과 같이 실험하였다. In order to confirm the corrosion resistance according to pH under light irradiation conditions, the following experiments were conducted.

별도로 제작한 10ml 용량의 SUS 304 재질의 비이커와 SUS 316 재질의 비이커에 에틸아세테이트 5ml를 넣고 0.5N HCl과 0.5N NaOH로 pH 1 ~ 7로 조정한 샘플을 제조하였다. 5ml of ethyl acetate was put into a separately prepared 10ml beaker made of SUS 304 and a beaker made of SUS 316, and a sample adjusted to pH 1-7 with 0.5N HCl and 0.5N NaOH was prepared.

각 비이커에 직경 400 ~ 600㎛의 소다-라임 글래스 비드 0.5g씩을 넣고 유리판으로 비이커를 막고 20W 자외선을 유리판 위에 설치하였다. 180분 동안 조사한 후 각 비이커의 부식상태를 관찰하였다.0.5 g of soda-lime glass beads having a diameter of 400 to 600 μm were put into each beaker, the beaker was closed with a glass plate, and 20 W ultraviolet rays were installed on the glass plate. After irradiation for 180 minutes, the corrosion state of each beaker was observed.

도 4는 용액의 pH에 따른 반응기의 부식 상태를 보여준다.4 shows the corrosion state of the reactor according to the pH of the solution.

도 4에서 윗줄이 SUS 304 이고, 아랫줄이 SUS 316 이다.In FIG. 4 , the upper row is SUS 304 and the lower row is SUS 316 .

SUS 304 재질의 비이커는 대부분 부식이 되었고, SUS 316 재질의 비이커는 pH 1에서만 부식이 된 것으로 관찰되었다. 이는 SUS 316 재질의 비이커는 상대적으로 안정적이고, pH 2 ~ 5에서 사용이 가능하다는 것을 의미한다.Most of the beakers made of SUS 304 were corroded, and it was observed that the beakers made of SUS 316 were corroded only at pH 1. This means that the beaker made of SUS 316 is relatively stable and can be used at pH 2 ~ 5.

4. 자외선 조사 및 약산성 조건에서의 가수분해 실험4. Hydrolysis experiment under UV irradiation and weakly acidic conditions

루틴 1% 용액(에탄올50%, 증류수 50%)를 반응액으로 하였다.A 1% solution of rutin (50% ethanol, 50% distilled water) was used as the reaction solution.

루틴 500mg을 50ml의 용매(에탄올 : 증류수 = 50 : 50)에 용해하여 100ml 용량의 SUS 316 반응기(컵)에 넣었다. 0.5N 염산 용액을 pH 3으로 조정하고 각이 있는 유리 크리스탈(직경 2mm) 10g을 넣었다. 마그네틱 바를 반응기 안에 넣고 교반하였다. 오스람 130W 자외선 램프를 SUS 316 반응기 상방 15cm 위에 설치하였다. 30분 후, 1시간 후 및 2시간 후에 200㎕씩 샘플을 취하고 유리 모세관으로 채취된 샘플을 박층 크로마토그래피를 실시하였다. 500 mg of rutin was dissolved in 50 ml of a solvent (ethanol: distilled water = 50: 50) and put into a 100 ml SUS 316 reactor (cup). A 0.5N hydrochloric acid solution was adjusted to pH 3, and 10 g of an angled glass crystal (diameter 2 mm) was added. A magnetic bar was placed in the reactor and stirred. An OSRAM 130W UV lamp was installed 15 cm above the SUS 316 reactor. After 30 minutes, after 1 hour, and after 2 hours, 200 μl of each sample was taken, and thin layer chromatography was performed on the sample collected through a glass capillary tube.

별도로 만들어 둔 표준품 루틴-에탄올 용액 1%를 표준액으로 사용하였다.A separately prepared standard rutin-ethanol solution 1% was used as a standard solution.

반응 종결 후 SUS 316 반응기 내부를 육안으로 관찰하였다. After completion of the reaction, the inside of the SUS 316 reactor was visually observed.

나머지 채취된 각 샘플에서 50㎕를 취하여 이동상 액 (0.5% 아세트산/아세토니트릴) 950㎕에 희석하여 HPLC 시료로 사용하였다.50 μl of each remaining sample was taken and diluted in 950 μl of mobile phase solution (0.5% acetic acid/acetonitrile) to be used as an HPLC sample.

표준액으로 루틴 1% 이동상 액과 퀘르세틴 1% 이동상 액을 만들어 시료와 같이 50㎕를 취하여 이동상 액 (0.5% 아세트산/아세토니트릴) 950㎕에 희석하여 HPLC 표준액으로 사용하였다.As standard solutions, a 1% mobile phase solution of rutin and a 1% mobile phase of quercetin were prepared, and 50 μl of the same as the sample was diluted in 950 μl of the mobile phase (0.5% acetic acid/acetonitrile) and used as the HPLC standard solution.

동일한 분석을 3회 실시하여 평균 측정치를 산출하였다. The same analysis was performed in triplicate to yield an average measurement.

HPLC 운전조건(고성능 액체 크로마토그래피 방법인 Int J Pharm Investig를 통해 Nelumbo nucifera 에서 루틴, 이소퀘르세틴, 및 퀘르세틴 플라보노이드의 동시 측정. 2017 Apr-Jun ; 7(2): 94100)HPLC operating conditions (Simultaneous measurement of rutin, isoquercetin, and quercetin flavonoids in Nelumbo nucifera by Int J Pharm Investig, a high-performance liquid chromatography method. 2017 Apr-Jun; 7(2): 94100)

기기 : Shimadzu LC-2030 C Prominence-i (일본) 시스템, 4차 저압 구배 용매 전달(Quaternary low-pressure gradient solvent delivery) LC-2030 펌프, LC-2030 자외선 (UV) 검출기, Instrument: Shimadzu LC-2030 C Prominence-i (Japan) system, quaternary low-pressure gradient solvent delivery LC-2030 pump, LC-2030 ultraviolet (UV) detector,

컬럼 : Kinetex XB-C18 컬럼 (100 A°, 100 mm × 4.6 mm, 2.6 ㎛ 기공 크기). Column: Kinetex XB-C18 column (100 A°, 100 mm × 4.6 mm, 2.6 μm pore size).

이동상 : 용액 A ; 0.5% 아세트산 용액 B ; 아세토니트릴Mobile phase: solution A; 0.5% acetic acid solution B; acetonitrile

이동상 전처리 : 0.45 ㎛ 기공 크기 필터를 통한 탈기 및 여과. Mobile phase pretreatment: degassing and filtration through a 0.45 μm pore size filter.

기울기 : 1단계 : 용액 B 18% (0.01분) 내지 18.5%(7분), 2단계 : 9분 후에 용액 B 35%로 증가. Slope: Step 1: Solution B 18% (0.01 min) to 18.5% (7 min), Step 2: Increase to Solution B 35% after 9 min.

10분 되었을 때 최초의 비율로 돌아옴. 다른 시료 주입 전까지 5분 간 유지함. 유속 : 1.0ml/min, 시료양 : 5㎕, 컬럼 온도 : 26℃, UV 검출기 : 356nm.Return to original rate at 10 minutes. Hold for 5 minutes until another sample injection. Flow rate: 1.0 ml/min, sample amount: 5 μl, column temperature: 26°C, UV detector: 356 nm.

도 5는 자외선 조사 및 약산성 조건에서 루틴의 가수분해 반응을 비교한 TLC 결과이다. 도 5에서 R은 루틴 표준품이고, 0.5는 30분 동안 반응한 것, 1은 1시간 동안 반응한 것, 2는 2시간 동안 반응한 것이다.5 is a TLC result comparing the hydrolysis reaction of rutin under UV irradiation and weakly acidic conditions. In FIG. 5, R is a rutin standard, 0.5 is a reaction for 30 minutes, 1 is a reaction for 1 hour, and 2 is a reaction for 2 hours.

반응 수율은 생성물인 퀘르세틴 기준으로 2시간 후에 46.8%로 계산되었다.The reaction yield was calculated to be 46.8% after 2 hours based on the product, quercetin.

[표 2][Table 2]

Figure 112021071363715-pat00004
Figure 112021071363715-pat00004

반응 수율(%)의 계산식은 다음과 같다. The formula for calculating the reaction yield (%) is as follows.

퀘르세틴 기준 : 퀘르세틴 분석치/루틴 표준액 5㎕ 중의 루틴 함량(5㎍) × 100Quercetin standard: quercetin assay value / rutin content in 5 μl of rutin standard solution (5 μg) × 100

루틴 기준 : (루틴 표준액 5㎕ 중의 루틴 함량 - 루틴 분석치)/루틴 표준액 5㎕ 중의 루틴 함량 × 100Routine standard: (Routine content in 5 μl of routine standard solution - routine assay value)/Routine content in 5 μl of routine standard solution × 100

결과적으로, SUS 316 반응기 내부를 관찰하였을 때 검은색 녹 내지 부식 흔적이 전혀 발견되지 않는 안전한 방법임이 증명되었다. 그리고 2시간 후 루틴 기준 95.6%는 매우 높은 반응 수율을 나타내며, 이는 어떠한 방법으로도 실현할 수 없는 아주 획기적인 수치라는 것이 확인되었다.As a result, when the inside of the SUS 316 reactor was observed, it was proved to be a safe method in which no traces of black rust or corrosion were found. And after 2 hours, it was confirmed that 95.6% of the rutin standard shows a very high reaction yield, which is a very epoch-making figure that cannot be realized by any method.

이처럼 본 발명의 광선, 약산성 및 산란체를 이용하여 배당체로부터 아글리콘을 수득하는 방법은 광의 효율을 극대화시켜 글리코시드 결합 상태로 있는 식물 유래 활성 성분을 가수분해시키는 것으로, 부가반응 없이 고수율의 아글리콘을 제조할 수 있다. As such, the method of obtaining aglycone from glycosides using the light, weak acid, and scatterer of the present invention is to hydrolyze the plant-derived active ingredient in a glycosidic bond state by maximizing the efficiency of light. Recon can be crafted.

이러한 방법은 대량 생산 시에 경제성과 안정성을 모두 확보할 수 있으며, 생체 이용률이 크게 향상되는 효과가 있다.In this method, both economical efficiency and stability can be secured during mass production, and bioavailability is greatly improved.

또한 모든 천연물의 배당체에 적용될 수 있는 방법이어서 다양한 분야에 적용 가능한 이점이 있다.Also, since it is a method that can be applied to glycosides of all natural products, it has the advantage of being applicable to various fields.

이상과 같이 본 발명에 대해서 예시한 도면을 참조로 하여 설명하였으나, 본 명세서에 개시된 실시예와 도면에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술사상의 범위 내에서 통상의 기술자에 의해 다양한 변형이 이루어질 수 있음은 자명하다. 아울러 앞서 본 발명의 실시 예를 설명하면서 본 발명의 구성에 따른 작용 효과를 명시적으로 기재하여 설명하지 않았을 지라도, 해당 구성에 의해 예측 가능한 효과 또한 인정되어야 함은 당연하다.As described above, the present invention has been described with reference to the illustrated drawings, but the present invention is not limited by the embodiments and drawings disclosed in this specification, and a variety of It is obvious that variations can be made. In addition, although the effects according to the configuration of the present invention have not been explicitly described and described while describing the embodiments of the present invention, it is natural that the effects predictable by the configuration should also be recognized.

10 : 유리 발생기
20 : 기포 발생기
30 : 블랙박스
40 : 광원
50 : 라이트 미터
10 : Glass Generator
20: bubble generator
30: black box
40: light source
50: light meter

Claims (5)

(a) 배당체를 포함하는 용액을 마련하는 단계; 및
(b) 상기 배당체를 포함하는 용액에 광선을 조사하여 글리코시드(glycoside) 결합을 가수분해시키는 단계를 포함하고,
상기 배당체는 사포닌계 배당체, 플라보노이드계 배당체, 폴리페놀계 배당체 및 알칼로이드계 배당체 중 1종 이상을 포함하며,
상기 (b) 단계에서, 자외선 또는 가시광선을 40 ~ 150W의 광에너지로 조사하는 아글리콘을 수득하는 방법.
(a) preparing a solution containing the glycoside; and
(b) irradiating a solution containing the glycoside with light to hydrolyze the glycoside bond,
The glycoside comprises at least one of saponin-based glycosides, flavonoid-based glycosides, polyphenol-based glycosides and alkaloid-based glycosides,
In the step (b), a method of obtaining an aglycone irradiating ultraviolet or visible light with a light energy of 40 ~ 150W.
삭제delete 제1항에 있어서,
상기 (b) 단계에서, 공기, 공기 기포, 에멀젼, 유리 입자 및 플라스틱 입자 중 1종 이상의 산란체를 투입하는 아글리콘을 수득하는 방법.
According to claim 1,
In the step (b), air, air bubbles, emulsions, glass particles, and a method of obtaining an aglycone in which one or more scatterers of plastic particles are introduced.
제1항에 있어서,
상기 (a) 단계에서, 배당체를 포함하는 용액을 pH 2~5로 형성하는 아글리콘을 수득하는 방법.
According to claim 1,
In the step (a), a method for obtaining aglycone to form a solution containing the glycoside to pH 2-5.
삭제delete
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