KR102611611B1 - 도라지에서 추출된 도라지 사포닌 농축물을 함유하는 약학적 조성물의 제조방법 - Google Patents
도라지에서 추출된 도라지 사포닌 농축물을 함유하는 약학적 조성물의 제조방법 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 도라지에서 추출된 도라지 사포닌 농축물을 함유하는 약학적 조성물의 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 도라지 뿌리의 피층으로부터 추출한 플라티코딘 D가 다량으로 함유된 약학적 조성물을 생성하여 항염증, 항암, 통증완화 효과 등이 우수한 약제를 제조할 수 있도록 하는 도라지에서 추출된 도라지 사포닌 농축물을 함유하는 약학적 조성물의 제조방법에 관한 것이다.
본 발명에 따르면 도라지 뿌리로부터 도라지 사포닌을 다량 함유한 추출물을 수득하고, 이 수득된 추출물로부터 2종 이상의 한외 여과막을 이용하여 여과를 함으로써 미생물학적으로 위생적이며, 특히 플라티코딘 D의 함유량을 증가시킨 도라지 사포닌을 농축 생산할 수 있는 효과가 있다.
본 발명에 따르면 도라지 뿌리로부터 도라지 사포닌을 다량 함유한 추출물을 수득하고, 이 수득된 추출물로부터 2종 이상의 한외 여과막을 이용하여 여과를 함으로써 미생물학적으로 위생적이며, 특히 플라티코딘 D의 함유량을 증가시킨 도라지 사포닌을 농축 생산할 수 있는 효과가 있다.
Description
본 발명은 도라지에서 추출된 도라지 사포닌 농축물을 함유하는 약학적 조성물의 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 도라지 뿌리의 피층으로부터 추출한 플라티코딘 D가 다량으로 함유된 약학적 조성물을 생성하여 항염증, 항암, 통증완화 효과 등이 우수한 약제를 제조할 수 있도록 하는 도라지에서 추출된 도라지 사포닌 농축물을 함유하는 약학적 조성물의 제조방법에 관한 것이다.
도라지(Platycodon grandiforumA. DC)는 동아시아 지역에 자생 또는 재배되는 초롱꽃과(Campanualaceae)에 속하는 다년생 초본류로서, 주로 뿌리가 전통적인 생약재 및 식품으로 활용되고 있다.
도라지의 주 함유성분으로는 탄수화물(당)이 90% 이상을 차지하고, 그 외 단백질, 지방, 회분 등이 있다. 탄수화물은 포도당, 과당, 설탕, 케스토스 등 이당류 혹은 삼당류가 대부분을 차지하고, 이눌린(inulin), 플라티코디닌(platycodinin ; 과당 10분자 정도의 다당류) 등의 다당류가 보고되고 있다. 그 외에 트리테르페노이드사포닌(triterpenoid saponin)[플라티코딘(platycodin) A, C, D, D2, 폴리갈라신(polygalacin) D, D2 등 24 종류가 보고되고 있음] 약 2% 정도 존재하고 있는데, 이들 사포닌 성분들은 도라지의 다양한 약리효능의 유효성분으로 주목받고 있다.
그 밖에도 도라지에는 α-스피나스테롤(α-spinasterol), Δ7-스티그마스테롤(Δ7-stigmasterol), α-스피나스테릴-β-D-글루코사이드(α-spinasteryl-β-D-glucoside) 등 스테로이드(steroid) 화합물이 약 0.03 % 정도 함유되어 있다.
도라지는 주로 거담, 진해작용, 기침 및 기관지염의 치료제로 사용되어 왔으며, 항염증 효과[참고: Biol. Pharm, Bull., 11, p.2114, 2008; Eur. J. Pharmacol., 537, p.1, 2006; Life sci., 76, p.2315, 2005], 항암 효과[Int. J.Cancer, 261, p.2674, 2008; Cancer Lett., 261, p.98, 2008], 통증완화효과[참고: Am.J. Chin. Med., 32, p.257, 2004; Planta Med., 68, p.794, 2002], 소화효소분비 억제효과[참고 : Arch.Pharm. Res., 27, p.1048, 2004], 콜레스테롤 대사 개선효과[Eur. J. Pharmacol., 537, p.1, 2006; J.Food Sci., 73, p.195, 2008], 간기능 보호 및 개선 효과[Lee, K..J. et. al., Toxicol. Lett. 147, 271-282, 2004 ; Food and Chemical Toxicology, 47, 2749~2754, 2009 ; Ann Nutri Metab 58, 224~231, 2011], 면역기능 조절 활성 효과[Ahn, K.S. et al., Life Sci. 76, 2315-2328, 2005] 등의 약리효능이 있는 것으로 알려져 있다.
또한 뇌신경세포 보호 효과[Yoo Ki-Yeon etal., Neurosci. lett. 444(1), 97-101 (2008)], 항비만 효과[Zhao, H. L. et al., J. Food. Sci.73(8), H195-H200, (2008)] 등이 보고되고 있다. 특히, 플라티코딘 D는 길경(도라지의 뿌리로 만든 약재)의 주요 약리성분을 가지는 사포닌으로서, 항세포사멸(anti-apoptosis, 대한민국 특허등록 제10-0564927호), 항비만(anti-obesity, 대한민국 특허등록 제10-0750333호), 항염증(anti-inflammation, 대한민국 특허등록 제10-0696647호)의 효능이 알려져 있어, 약물학적 가치가 큰 단일성분(Hahn J., Nutr., 130, p.2760, 2000)으로 알려져 있다.
이와 같은 천연물로부터의 약리활성을 나타내는 화합물들을 효율적으로 분리하기 위하여 많은 연구자들이 이들의 추출, 분리, 정제 과정에 대한 여러 방법들을 개발, 보고하고 있는 실정이다.
일반적으로 천연물 성분 분리는 여러 종류의 고체 정치상과 액체 이동상을 이용한 칼럼 크로마토그래피법을 이용하고 있다. 그러나 이 방법은 한 번에 분리할 수 있는 양에 제한이 있고, 장비의 가격과 고체 정지상의 주기적인 교체의 이유로 분리 양에 비해 비용이 많이 들어 대량 분리, 생산 방식의 공업화에 어려움이 있다.
[참고문헌 1] Yoo Ki-Yeon. et al., Neurosci. lett. 444([0011] 1), 97-101, (2008)
[참고문헌 2] Zhao, H. L. et al., J. Food Sci. 73(8), H195-H200, (2008)
[참고문헌 3] Lee, K. J. et al., Toxicol. Lett. 147, 271-282, (2004)
[참고문헌 4] Ahn, K. S. et al., Life Sci. 76, 2315-2328, (2005)
[참고문헌 5] Lee, K. J. et al., Food Chem. Toxicol. 47, 2749~2754, (2009)
[참고문헌 6] Zhang, L. et al., Molecules 12(4), 832-841, (2007)
전술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 물과 유기용매의 적절한 배합으로 도라지 사포닌의 추출량을 극대화하여 대량으로 추출하고, 이들 추출물에서부터 한외여과막을 이용하여 플라티코딘 D를 다량으로 함유하는 도라지 사포닌을 대량으로 농축할 수 있도록 하는 도라지에서 추출된 도라지 사포닌 농축물을 함유하는 약학적 조성물의 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한 도라지로부터 플라티코딘 D를 다량으로 함유하는 도라지 사포닌을 간단하고 경제적인 방법으로 단시간에 수득하고, 약리효과를 극대화할 수 있는 농도로 농축할 수 있도록 하는 도라지에서 추출된 도라지 사포닌 농축물을 함유하는 약학적 조성물의 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
전술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 본 발명은 도라지 사포닌 농축물을 함유하는 약학적 조성물의 제조방법으로써, 도라지 뿌리 중에서 코르크층으로 형성된 피층을 건조시키고 분쇄하여 분말 상태로 준비하는 제1단계와; 도라지 분말에 물, 유기용매, 물과 유기용매의 혼합물 중 어느 하나로 이루어진 용매를 투입하여 도라지 추출물을 생성하는 제2단계와; 상기 도라지 추출물을 냉각시키는 제3단계와; 상기 도라지 추출물을 마이크로필터를 통과시켜 불용성 물질을 제거하는 제4단계와; 상기 불용성 물질이 제거된 도라지 추출물을 분자량 한계가 20,000 이상인 제1 한외 여과막을 통과시켜 미생물 및 거대 분자를 제거하는 제5단계와; 상기 미생물과 거대분자가 제거된 추출물을 분자량 한계가 1,000 이상인 제2 한외 여과막을 통과시켜 저분자물질과 물을 제거하여 도라지 사포닌 농축물을 생성하는 제6단계와; 상기 도라지 사포닌 농축물을 60℃ 내지 80℃의 범위에서 감압 가열하여 농축시키는 제7단계와; 상기 도라지 사포닌 농축물을 건조하여 분말로 만들고, 상기 분말이 함유된 약학적 조성물을 제조하는 제8단계;를 포함한다.
상기 도라지 사포닌 농축물에는 데아피오플라티코사이드 E(Deapioplatycoside E), 플라티코사이드 E(Platycoside E), 플라티코딘 D3(Platycodin D3), 폴리갈라신 D2(Polygalacin D2), 폴리갈라신 D(Polygalacin D), 플라티콘산 A(Platyconic acid A), 데아피오플라티코딘 D2(Deapioplatycodin D2), 플라티코딘 D2(Platycodin D2), 데아피오플라티코딘 D(Deapioplatycodin D), 플라티코딘 D(Platycodin D), 2"-O-아세틸-데아피오폴리갈라신 D2(2"-O-acetyl-deapiopolygalacin D2), 2"-O-아세틸-폴리갈라신 D2(2"-O-acetyl-polygalacin D2) 및 플라티콘산 A 메틸에스테르(Platyconic acid A methyl ester), 플라티코디게닌(Platycodigenin), 폴리갈라신산(Polygalacic acid), 플라티코게닌산 A 락톤(Platycogenic acid A lactone), 플라티코게닌산 A 락톤 3-O-글루코피라노사이드(Platycogenic acid A lactone 3-O-glucopyranoside), 플라티코디게닌 3-O-글루코피라노사이드 28-메틸에스테르(Platycodigenin 3-O-glucopyranoside 28-methyl ester) 및 플라티코디게닌 3-O-라미나리비오사이드 28-메틸에스테르(Platycodigenin 3-O-laminaribioside 28-methyl ester) 중의 하나 이상의 사포닌계 화합물이 함유되는 것을 특징으로 한다.
상기 제8단계에서 말토덱스트린을 첨가하는 것을 특징으로 한다.
상기 제2단계에서 상기 도라지 분말에 투입되는 용매의 부피는 상기 도라지 분말의 부피의 5배 내지 10배인 것을 특징으로 한다.
상기 제2단계에서 투입되는 용매는 물 100%인 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면 도라지 뿌리로부터 도라지 사포닌을 다량 함유한 추출물을 수득하고, 이 수득된 추출물로부터 2종 이상의 한외 여과막을 이용하여 여과를 함으로써 미생물학적으로 위생적이며, 특히 플라티코딘 D의 함유량을 증가시킨 도라지 사포닌을 농축 생산할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 제조방법의 과정을 나타낸 순서도.
도 2a, 2b, 및 2c는 본 발명의 실시예에 따른 제조방법으로 제조된 추출물과 정제 농축 단계에서의 크로마토그램.
도 2a, 2b, 및 2c는 본 발명의 실시예에 따른 제조방법으로 제조된 추출물과 정제 농축 단계에서의 크로마토그램.
이하에서 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 "도라지에서 추출된 도라지 사포닌 농축물을 함유하는 약학적 조성물의 제조방법"을 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 제조방법의 과정을 나타낸 순서도이며, 도 2a, 2b, 및 2c는 본 발명의 실시예에 따른 제조방법으로 제조된 추출물과 정제 농축 단계에서의 크로마토그램이다.
본 발명에서 제조대상이 되는 "도라지에서 추출된 플라티코딘 D를 다량으로 함유하는 약학적 조성물"(이하, '조성물'이라 함)은 항염증, 항암효과, 통증완화효과, 소화효소분비, 콜레스테롤대사 개선효과, 간기능보호 및 개선효과, 면역기능조절활성, 뇌신경세포보호, 항비만, 항세포사멸 등 약리작용을 가지는 도라지 추출물이다.
이러한 목적을 가진 약리학적 효능을 갖는 조성물을 제조하기 위해서 본 발명에서는 물, 유기용매 또는 이들의 혼합물을 용매로 하여 도라지 뿌리로부터 도라지 추출물을 수득하고, 얻어진 도라지 추출물을 2종 이상의 한외여과막을 이용하여 고농도의 도라지 사포닌 농축물을 수득하고, 고농도 도라지 사포닌 농축물을 건강기능식품 또는 약학적 조성물로서 용이하게 사용할 수 있도록 건조하여 분말로 제조하는 공정을 사용한다. 이러한 공정을 사용하여 고농도의 도라지 사포닌 화합물을 대량으로 추출하여 농축 및 건조하는 생산 방법을 제공한다.
이하에서는 도 1을 참조하여 본 발명의 조성물 제조방법을 설명한다.
먼저 건조된 도라지를 분쇄하여 분말 상태로 만든다.(102) 여기서 도라지 분말은 도라지 뿌리 전체 또는 코르크 층으로 형성된 피층을 분리한 후 얇게 썰어 건조한 것을 사용하는 것이 바람직하다. 분말 상태의 도라지를 사용하는 경우, 추출시 용출되는 함량이 증가되는 장점이 있다.
다음으로, 준비된 도라지 분말에 용매(물, 유기용매, 이의 혼합물 중의 하나)를 투입한다.(S104) 유기용매로는 메탄올, 에탄올, 부탄올 등의 탄소수 1 내지 4의 저급 알코올이 사용될 수 있는데, 5% 내지 100% 농도의 용액을 사용한다. 도라지 분말의 내부에 포함된 물질이 용매의 내부로 추출되는데, 본 발명에서는 이를 도라지 추출물 이라고 정의한다.
용매는 건조된 도라지 분말의 1배 내지 30배 부피량(w.v%), 바람직하게는 5배 내지 10배 부피량(w.v%)을 가한다. 도라지 분말과 용매의 혼합물을 10℃ 내지 90℃의 온도, 바람직하게는 50℃의 온도에서 추출이 이루어지도록 한다. 또한 1시간 내지 24시간 동안, 바람직하게는 6시간 내지 24시간 동안 냉침 추출, 열수 추출, 초음파 추출, 환류 추출, 가열 추출법 중 어느 하나의 추출방법으로 1회 내지 5회에 걸쳐서 추출한다. 바람직하게는 50℃의 온도에서의 추출로 1회 내지 3회 추출한다.
위의 과정으로 얻어진 도라지 추출물을 냉각시킨다.(S106)
이와 같은 과정으로 만들어진 도라지 추출물의 90% 이상은 분자량 1,000 이하의 저분자당(1당~5당)이다. 그리고 도라지 추출물 고형분의 2% 이하가 도라지 사포닌이며, 이중 플라티코딘 D는 도라지 추출물 고형분의 0.65%를 넘지 못한다. 따라서 이러한 약리 효능을 가지고 있지 않은 저분자당을 제거하고 약리 효능을 가진 도라지 사포닌을 농축할 필요가 있다.
도라지 추출물 내에 존재할 수 있는 소량의 식물 세포벽 성분이나 셀룰로오스(cellulose) 등의 불용성 물질의 제거를 위하여 공극의 크기가 1㎛ 정도인 마이크로필터를 이용하여 필터링한다.(S108)
다음으로, 불용성 물질이 제거된 도라지 추출물을 한외여과막을 투과시켜 존재가능한 미생물과 불용성 물질, 거대분자 및 저분자당과 물을 제거하면서 농축한다. 바람직하게는 도라지 사포닌의 분자량 특성을 이용하여 분자량 한계가 20,000이상인 제1 한외 여과막을 투과하여 도라지 추출물내에 존재하는 위해할 수 있는 미생물과 불용성 물질 및 거대 분자를 제거한 여액을 얻는다.(S110)
일반적으로 대부분의 미생물은 0.45㎛의 공극 크기(pore size)의 멤브레인(membrane)을 통과시키면 모두 제거된다. 따라서, 1차적으로 MWCO 20,000인 여과막을 통과하게 되면 모든 미생물은 제거되므로, 미생물에 의한 식품 위해 요소를 충분히 제거할 수 있다.
MWCO 20,000은 생화학적인 면에서 제품의 품질의 변화 등을 일으킬수 있는 효소(많은 효소중에서 가장 작은 효소의 분자량은 15,000, 그외 효소 단백질은 분자량이 거의 대부분 50,000 이상에서 수십만에 이르는 거대 분자임)의 대부분을 제 거할 수 있는 공극 크기이다.
따라서, MWCO 20,000인 한외 여과막을 통과시켜 여액을 사용한다는 것은 미생물과 불필요한 효소 단백질을 제거한다는 것을 의미한다. 또한, 불용성 물질 뿐만 아니라 분자량이 20,000 이상인 그외 거대 분자가 제거되므로, 목표로 하는 기능성분(본 발명에서는 Platycodin D가 기준임)의 상대적 농축 정도(순도)가 증가한다.
이는 1종의 한외 여과막을 사용하여 정제 농축하였을 때 가능한 농축 정제 정도의 한계를 2종의 여과막을 사용하여 더 높게 끌어 올리는 것이며, 3종 또는 4종 이상의 여과막을 사용할 필요없이 2종이라는 최소한의 여과막으로 공정을 단순화시키고 생산성을 향상시키는 효과를 얻을 수 있다.
따라서, 건강기능식품 등의 제품의 제형화시에 사용될 수 있는 도라지 추출정제 농축물의 함유량을 기존보다 농축된 비율 만큼 적게(기능성분 섭취 함량을 기존과 동일하게 한다는 전제 조건일 경우) 사용할 수 있으며, 이를 통해 소비자의 1회 섭취량을 적게 하여 휴대 및 보관, 섭취가 기존보다 용이한 제품을 제조할 수 있게 된다.
이 여액을 도라지 사포닌의 분자량 특성을 이용하여 분자량 한계가 1,000 이상인 제2 한외 여과막을 투과하여 도라지 추출물에 존재하는 불필요한 대부분의 단당류, 2당류, 3당류 등을 물 또는 용매 성분과 함께 제거한다. 제2 한외 여과막의 분자량 한계가 1,000 이상이기 때문에 도라지 추출물 농축물 내에 존재하는 도라지 사포닌 역시 분자량이 1,000 이상이 된다.(S112)
분자량 1,000의 여과막을 사용하는 것은 여과막을 통과한 여액(분자량 1,000이하의 물질만 통과된 상태)은 버리고, 통과되지 못하고 계속 걸러져서 모인 잔류물(retentate)에는 분자량이 1,000이상인 모든 물질이 남는다.
분자량 20,000의 여과막을 사용하는 것은 미생물 및 거대 분자를 제거하기 위하여 여과막을 통과한 여액(분자량 20,000 이하의 물질만 통과된 상태)을 모아 사용하는 것이며, 분자량 20,000의 여과막을 투과한 여액을 분자량 1,000의 여과막 비투과 농축물(retentate)로 농축한다.
그러므로, 분자량 1,000의 여과막 만을 사용하면 분자량 20,000이상의 거대분자 물질 모두와 미생물 등이 함께 여과막에 모이게 되므로, 농축 정제시 기능성분의 농축의 한계가 낮아 Platycodin D의 함량이 15mg/g DM 이상으로 농축되기가 어렵다.
그러나 본 발명에서와 같이 2종의 여과막을 사용하게 되면, 분자량 20,000과 1,000사이의 물질만 제2 한외 여과막에 모이게 되므로 기능성분의 함량이 상대적으로 높아지게 되어 농축의 한계가 높아지며, Platycodin D의 함량이 22mg/g DM 이상으로도 농축이 가능하게 된다.
마이크로필터를 통과하면서 불용성 물질이 제거되고, 2종 이상의 한외 여과막을 통과하면서 미생물, 거대 분자, 저분자당 및 물이 제거된 상태를 도라지 사포닌 농축물이라고 정의한다.
이와 같은 과정을 거친 도라지 사포닌 농축물에 포함된 사포닌계 화합물은 데아피오플라티코사이드 E(Deapioplatycoside E), 플라티코사이드 E(Platycoside E), 플라티코딘 D3(Platycodin D3), 폴리갈라신 D2(Polygalacin D2), 폴리갈라신 D(Polygalacin D), 플라티콘산 A(Platyconic acid A), 데아피오플라티코딘 D2(Deapioplatycodin D2), 플라티코딘 D2(Platycodin D2), 데아피오플라티코딘 D(Deapioplatycodin D), 플라티코딘 D(Platycodin D), 2"-O-아세틸-데아피오폴리갈라신 D2(2"-O-acetyl-deapiopolygalacin D2), 2"-O-아세틸-폴리갈라신 D2(2"-O-acetyl-polygalacin D2) 및 플라티콘산 A 메틸에스테르(Platyconic acid A methyl ester), 플라티코디게닌(Platycodigenin), 폴리갈라신산(Polygalacic acid), 플라티코게닌산 A 락톤(Platycogenic acid A lactone), 플라티코게닌산 A 락톤 3-O-글루코피라노사이드(Platycogenic acid A lactone 3-O-glucopyranoside), 플라티코디게닌 3-O-글루코피라노사이드 28-메틸에스테르(Platycodigenin 3-O-glucopyranoside 28-methyl ester) 및 플라티코디게닌 3-O-라미나리비오사이드 28-메틸에스테르(Platycodigenin 3-O-laminaribioside 28-methyl ester) 중의 하나 이상이다.
다음 단계에서는 이와 같은 농축물을 감압 가열하면서 다시 한 번 농축과정을 거친다.(S114) 바람직하게는 60℃내지 80℃의 온도에서 농축하여 농축물의 당도(brix)를 10 내지 30이 되도록 하는 것이 바람직하며, 농축 과정에서 도라지 사포닌의 손실을 최소화하기 위하여 과도한 가열은 삼가는 것이 좋다.
마지막으로 도라지 사포닌 농축물을 건강기능식품 또는 약학적 조성물로써 용이하게 사용할 수 있도록 분말상태로 만든다.(S116)
건조하기에 최적의 농도로 농축된 도라지 사포닌 농축물은 분무 건조 또는 동결 건조 등의 방법을 통하여 용이하게 수분을 제거할 수 있다. 또한, 고농도로 농축된 도라지 사포닌 농축물은 건조 상태 및 보관이 용이하게 하기 위하여 적당량의 말토덱스트린 등을 혼합하여 건조될 수 있다.
분무 건조시에 말토덱스트린을 첨가하면 끈적임이 감소하고, 분무건조시의 수율이 증가(분무건조기 내에 늘어붙는 성분이 감소됨)한다. 또한, 건조 후의 분말의 성상이 말토덱스트린을 섞지 않은 경우보다는 보송보송한 상태로 이루어지기 때문에 보관 및 2차 가공이 용이해지는 장점이 있다.
이와 같은 과정을 통해 도라치 추출물이 분말로 제조되어 건강기능식품 또는 약학적 조성물의 원료로써 용이하게 사용될 수 있다.
이하에서는 전술한 과정을 통해 제조된 도라지 사포닌으로부터 플라티코딘 D를 다량으로 추출하여 약학적 조성물을 제조한 실시예를 설명한다.
참고예1 : HPLC(High Performance Liquid Chromatography) 분석
도라지 사포닌의 성분을 확인하기 위한 HPLC에는 펌프와 자동주입기, UV 검출기(Jasco, Japan)를 사용하였으며, 분석 방법은 다음과 같다.
참고 문헌 : 길경함유 Platycodin D의 분리 및 분석, 김영학, 강원대학교 산업과학대학원 생약자원개발학과 생약자원개발학전공, 석사학위 논문, 2013
표 1의 조건으로 Platycodin D 함량 측정
| HPLC system : JASCO LC-4000 series(Japan) |
| Detector : DAD 210nm |
| Column : C18 column(Zorbax C18, 150 x 4.6mm, 3.5㎛) |
| Column Temperature : 30℃ |
| Mobile Phase : Solvent A : Water, Solvent B : Acetonitrile 0 min : 20% B, 20min :35% B, 30min : 50% B 31 min :20% B, 42min : 20% B |
| Flow rate : 0.6㎖/min |
| Injection vol. : 20㎕ |
실시예1 : 도라지 추출물의 제조
도라지 분말 100g에 증류수 1,000㎖를 가하고, 50℃에서 8시간 동안 1회 추출한 후 냉각시켜 도라지 추출물을 얻었다.
또한 도라지 분말 100g에 유기용매(에탄올)와 물을 단계적으로 혼합하여 각각 1,000㎖가 되도록 가하고, 수욕상에서 8시간 동안 1회 추출한 후 냉각시켜 도라지 추출물을 얻었다. 본 발명에서는 유기용매를 20%에서 100%까지 20% 단위로 증가시키면서 시료를 제조하였다.
여기서 도라지 분말은 도라지 뿌리를 얇게 썰어 건조한 것으로 사용하였으며, 추출시 용출되는 함량을 증가시키기 위하여 분말로 하여 추출하였으며, 불용성 물질의 이행을 막기 위하여 추출포를 사용하여 1차 여과하여 추출액을 사용하였다.
각각의 도라지 추출물의 고형분 함량은 약 6brix 내외로 도라지 원물 고형분의 약 80%까지 최대 추출되었다. 이 때 도라지 사포닌의 지표성분인 플라티코딘 D의 함량은 표 2와 같다.
| 시료명 | 물 | 유기용매 | Platycodin D(ppm) |
| PGE-1 | 0% | 100% | 366 |
| PGE-2 | 20% | 80% | 371 |
| PGE-3 | 40% | 60% | 378 |
| PGE-4 | 60% | 40% | 394 |
| PGE-5 | 80% | 20% | 420 |
| PGE-6 | 100% | 0% | 479 |
실시예2 : 한외여과막을 이용한 도라지 추출물로부터 도라지 사포닌 농축물의 제조
상기 실시예1에서 얻은 도라지 추출물 중 가장 함량이 많았던 시료 PGE-6으로서, 물 100%를 용매로 사용한 경우임을 확인하였다. 시료 PGE-6의 추출에서는 도라지로부터 고형분의 약 80%까지 추출되었으나, 이 추출물에는 90% 이상이 분자량 1,000 이하의 저분자당(1당~5당)이다. 이러한 저분자당을 제거하고, 불용성 물질과 물을 제거하기 위해 마이크로필터와 2종 이상의 한외여과막(MWCO 20,000 및 1,000)을 사용하여 도라지 추출물을 농축하였다.
농축된 결과는 아래의 표 3과 같다.
| 시료명 | 시료 | 농축전 | 농축후 | ||
| Brix | Platicodin D 함량(ppm) | Brix | Platicodin D 함량(ppm) | ||
| PGC-1 | 2배 농축액 | 6 Brix | 479 | 7 Brix | 716 |
| PGC-2 | 4배 농축액 | 6 Brix | 479 | 8 Brix | 1,323 |
| PGC-3 | 6배 농축액 | 6 Brix | 479 | 10 Brix | 1,915 |
| PGC-4 | 8배 농축액 | 6 Brix | 479 | 12 Brix | 2,534 |
| PGC-5 | 10배농축액 | 6 Brix | 479 | 14 Brix | 3,127 |
표 3에서 나타내는 바와 같이, 플라티코딘 D가 약 2.5배 이상 농축되는 것을 확인할 수 있었으며, HPLC로 분석한 크로마토그램(도 2a, 2b, 2c, 참조)을 보면 그 외 다른 도라지 사포닌들도 마찬가지로 플라티코딘 D와 같은 양상으로 농축되는 것을 확인하였다.
도 2a는 용매 추출 후 농축 과정을 거치지 않은 상태에서 측정한 값이며, 도 2b는 MWCO 1,000인 한외 여과막 만을 사용 정제 농축한 분말을 측정한 값이며, 도 2c는 MWCO 20,000 및 MWCO 1,000 인 한외 여과막 2종을 순차적으로 사용 정제 농축한 분말을 측정한 값이다.
MWCO가 1,000인 한외 여과기 만을 사용하여 농축하였을 경우보다는 MWCO가 20,000인 제1 한외 여과막을 1차 사용하고, 2차로 MWCO가 1,000인 제2 한외 여과막을 사용한 경우가 저분자 당류와 물이 제거될 뿐만 아니라 HPLC의 크로마토그램에서 보이는 바와 같이 retention time 2분대의 물질이 다량 제거되는 것을 확인하였고, Platycodin D의 농축 정도가 훨씬 높아진 것(약15mg/g Dm에서 약 22mg/g DM 으로)을 확인하였다.
실시예3 : 도라지 사포닌 농축물의 분무 건조
상기 실시예2에서 얻은 도라지 사포닌을 가열 감압 농축기에서 60℃이하에서 분무 건조하기 용이한 25brix로 농축한 다음, 분무 건조하였다. 이 분무 건조한 분말을 HPLC로 분석하여 농축 후 도라지 사포닌 농축물의 플라티코딘 D 함량과 당도로 비교해 본 결과 함량의 변화는 거의 없는 것으로 확인되었다. 도라지 사포닌은 트리테르페노이드(triterpenoid) 성분으로 당류가 결합된 형태로 존재하며, 이들 사포닌은 열에 비교적 안정하므로 동결 건조 또는 분무 건조의 방식으로 용이하게 분말화 될 수 있다. 이러한 산업장비를 활용한 실험을 반복하여 보았을 때, 최종 분말에서 플라티코딘 D의 함량을 1~3%(w/w)까지 농축된 것을 얻었다.
상기 실시예에서 볼 수 있듯이 도라지로부터 약리 효능이 있는 도라지 사포닌을 효과적으로 추출 농축 및 분말화 할 수 있으며, 분말화 할 때 말토덱스트린 등을 적당량 혼합하여 건조하게 되면 건조 수율 향상 및 보존성이 향상되어 분말의 2차 가공시의 제형성이 향상될 수 있다.
이 분말화 한 농축물은 건강기능식품, 약학적 조성물에 필요한 충분한 효능을 나타낼 수 있는 농도(0.1중량% 내지 20중량%)로 농축이 가능하므로, 정제, capsule, 과립 등의 형태로 다양하게 제형화할 수 있다. 또한 소량 섭취로도 충분한 효능을 발휘할 수 있는 원료로써 활용할 수 있는 충분한 가치가 있으며, 상기의 방법으로 지속적이며 반복적인 방법으로 계속해서 제품을 생산할 수 있으므로 경제적으로 대량 생산이 가능한 방법을 확립하게 되었다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였지만, 상술한 본 발명의 기술적 구성은 본 발명이 속하는 기술 분야의 당업자가 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 하고, 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
Claims (5)
- 도라지 사포닌 농축물을 함유하는 약학적 조성물의 제조방법으로써, 도라지 뿌리 중에서 코르크층으로 형성된 피층을 건조시키고 분쇄하여 분말 상태로 준비하는 제1단계와;
도라지 분말에 물, 유기용매, 물과 유기용매의 혼합물 중 어느 하나로 이루어진 용매를 투입하여 10℃ 내지 90℃의 온도에서 6시간 내지 24시간 동안 1회 내지 5회에 걸쳐서 도라지 추출물을 생성하는 제2단계와;
상기 도라지 추출물을 냉각시키는 제3단계와;
상기 도라지 추출물을 공극의 크기가 1㎛인 마이크로필터를 통과시켜 불용성 물질을 제거하는 제4단계와;
상기 불용성 물질이 제거된 도라지 추출물을 분자량 한계가 20,000 이상인 제1 한외 여과막을 통과시켜 미생물 및 거대 분자를 제거하는 제5단계와;
상기 미생물과 거대분자가 제거된 추출물을 분자량 한계가 1,000 이상인 제2 한외 여과막을 통과시켜 저분자물질과 물을 제거하여 도라지 사포닌 농축물을 생성하는 제6단계와;
상기 도라지 사포닌 농축물을 60℃ 내지 80℃의 범위에서 감압 가열하여 농축시키는 제7단계와;
상기 도라지 사포닌 농축물을 건조하여 분말로 만들고, 상기 분말에 말토덱스트린을 첨가하고, 상기 분말이 함유된 약학적 조성물을 제조하는 제8단계;를 포함하며,
상기 제2단계에서 상기 도라지 분말에 투입되는 용매의 부피는 상기 도라지 분말의 부피의 5배 내지 10배인 것을 특징으로 하는, 도라지에서 추출된 도라지 사포닌 농축물을 함유하는 약학적 조성물의 제조방법. - 제1항에 있어서,
상기 도라지 사포닌 농축물에는 데아피오플라티코사이드 E(Deapioplatycoside E), 플라티코사이드 E(Platycoside E), 플라티코딘 D3(Platycodin D3), 폴리갈라신 D2(Polygalacin D2), 폴리갈라신 D(Polygalacin D), 플라티콘산 A(Platyconic acid A), 데아피오플라티코딘 D2(Deapioplatycodin D2), 플라티코딘 D2(Platycodin D2), 데아피오플라티코딘 D(Deapioplatycodin D), 플라티코딘 D(Platycodin D), 2"-O-아세틸-데아피오폴리갈라신 D2(2"-O-acetyl-deapiopolygalacin D2), 2"-O-아세틸-폴리갈라신 D2(2"-O-acetyl-polygalacin D2) 및 플라티콘산 A 메틸에스테르(Platyconic acid A methyl ester), 플라티코디게닌(Platycodigenin), 폴리갈라신산(Polygalacic acid), 플라티코게닌산 A 락톤(Platycogenic acid A lactone), 플라티코게닌산 A 락톤 3-O-글루코피라노사이드(Platycogenic acid A lactone 3-O-glucopyranoside), 플라티코디게닌 3-O-글루코피라노사이드 28-메틸에스테르(Platycodigenin 3-O-glucopyranoside 28-methyl ester) 및 플라티코디게닌 3-O-라미나리비오사이드 28-메틸에스테르(Platycodigenin 3-O-laminaribioside 28-methyl ester) 중의 하나 이상의 사포닌계 화합물이 함유되는 것을 특징으로 하는, 도라지에서 추출된 도라지 사포닌 농축물을 함유하는 약학적 조성물의 제조방법. - 삭제
- 삭제
- 제1항에 있어서,
상기 제2단계에서 투입되는 용매는 물 100%인 것을 특징으로 하는, 도라지에서 추출된 도라지 사포닌 농축물을 함유하는 약학적 조성물의 제조방법.
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| KR20100086923A (ko) | 2009-01-23 | 2010-08-02 | (주) 비엔씨바이오팜 | 도라지 추출물 또는 도라지 사포닌 화합물을 함유하는 ｃ형 간염의 예방 또는 치료용 약학적 조성물 |
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2023
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