KR20010111159A - 알러지 유발성분을 배제한 옻나무 추출물 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 알러지 유발성분이 배제된 옻나무 (Rush verniciflua) 추출물, 그의 제조방법 및 용도에 관한 것으로, 구체적으로 본 발명의 알러지 유발성분이 배제된 옻나무 추출물은 옻나무를 고온 열처리하는 단계 (제 1 단계) 및 상기 제 1단계의 고온 열처리한 옻나무를 물 또는 유기용매를 이용하여 추출하는 단계 (제 2 단계)로 구성되는 제조방법에 의하여 제조되며, 상기 옻나무 추출물은 알러지 유발성분인 우루시올 (urushiol)계 화합물을 포함하지 않고 항산화활성, 항암활성 및 간기능 개선 기능 등 그 효능이 탁월하여 건강보조식품, 의약품, 화장품 첨가물, 식품 및 음료로서 널리 이용될 수 있다.

Description

알러지 유발성분을 배제한 옻나무 추출물 {Allergen-removed-extract of Rush verniciflua}
본 발명은 알러지 유발성분이 배제된 옻나무 (Rush verniciflua) 추출물, 그의 제조방법 및 용도에 관한 것으로, 구체적으로 본 발명의 알러지 유발성분이 배제된 옻나무 추출물은 옻나무를 고온 열처리하는 단계 (제 1 단계) 및 상기 제 1단계의 고온 열처리한 옻나무를 물 또는 유기용매를 이용하여 추출하는 단계 (제 2 단계)로 구성되는 제조방법에 의하여 알러지 유발성분인 우루시올 (urushiol)계 화합물이 배제된 옻나무 추출물을 제공한다. 또한 알러지 유발성분이 배제된 옻나무 추출물의 항암제, 항미생물제, 항산화제, 항지질과산화제, 간기능개선제, 숙취해소제로서의 새로운 용도를 제공한다.
옻나무(Rhus verniciflua)는 옻나무과에 속하는 낙엽교목으로 중국이 원산지이며 한국, 일본, 중국 등 주로 동남아시아에서 재배되고 있다. 예로부터 옻나무는 여러 분야에서 유용하게 사용되어 왔는데, 옻나무의 수액인 옻은 일종의 식물생리상 분비물로서 주로 수피의 2차 사부조직 (secondary phloem)내에 존재하며, 공업용 또는 약용으로 이용되고 열매에서는 밀초를 채취한다(이창복, 대한식물도감, 향문사, 1982).
옻이 지닌 내구성 등의 특성을 이용하여 오래전부터 기물을 보전하는 천연도료로 이용해 왔다. 옻액은 공기와 접촉하면 효소 반응에 의해 견고하게 굳어지면서다른 도료와는 달리 3차원 구조의 고분자인 도막(塗膜)을 형성하여 오랫동안 그 광택을 유지하며, 각종 산과 알카리에도 부식되지 않으며, 내염성, 내열성 및 방수, 방부, 방충의 효과가 뛰어나다 (목영수, 옻의 특성과 연구. 과학과 기술 7, 37. 1974). 상기한 바와 같은 옻도막의 우수한 물성 때문에 옻은 칠기공예 뿐 아니라 산업공예, 산업응용, 식용, 약용에 이르기까지 다방면에 활용되고 있으며 비행기, 선박, 해저광케이블 등의 특수 외장도료로도 응용이 가능하다.
동양에서는 옛부터 옻을 약용으로 사용하여 왔으며 여성의 생리기이상, 위장약, 구충제, 혈액순환, 노화방지 등의 처방제로 옻을 이용한 여러 민간요법이 전래되고 있다 (한국식물보전, 한국자원식물연구소, 1990; 세계유용식물사전, 일본 평범사, 1989). 특히 우리나라는 옻나무를 옻닭, 옻오리 등에 이용하여 한방의학과 민간요법에서 중풍, 고혈압 등 몸보신 및 약용으로 애용하고 있다(신약, 김일훈저, 발행처:나무, 1986).
그러나 옻나무는 상기와 같은 좋은 약효가 있음에도 불구하고 옻액이 동물의 피부에 닿으면 알러지를 일으키는 성질이 있어 옻나무에 대한 이용을 극히 제한하고 있다.
옻의 해독 방법으로는 옻을 들기름에 푸는 방법, 봉숭아 씨, 대황 뿌리 등과 섞어 알약을 만드는 방법 등이 있으며, 닭 또는 오리와 같이 조화시킬 경우 그 부작용이 감소한다는 것도 동의보감, 약초의 성분과 이용, 신약 등에 알려져 왔으나그 감소효과가 적어 옻에 대한 일반인의 기피현상을 제거하지는 못하였다.
지금까지 옻나무에 대한 주된 연구는 옻의 알러지 성분 연구와 생옻의 정제에 관한 것이다. 옻나무의 화학성분에 대한 연구는 담쟁이옻나무를 포함한 옻나무과 식물(Anacardiceae)의 수액의 알러지 성분을 중심으로 옻나무의 화학성분에 대한 연구가 수행되어 왔는데 (Yoshida, J. Chem. Soc. 43:472, 1883; Majima et al., Ber. 55:172, 1922; Hill et al., J. Am. Chem. Soc. 56:2736, 1934; Symes and Dawson, J. Am. Chem. Soc. 76:2959, 1954; Sunthankar and Dawson, J. Am. Chem. Soc., 76:5070, 1954; Markiewitz and Dawson, J. Org. Chem. 30:1610, 1965; Corbett and Billets, J. Org. Chem. 30:1610, 1965; Craig et al., J. Pharm. Sci. 67:483, 1978; Tyman, Chem. Soc. Rev. 8:499, 1979; Yamauchi et al., J. Chromatog. 198:49, 1980; Ma et al., J. Chromatog. 200:163, 1980; Watson et al., J. Pharm. Sci. 70:785, 1981; ElSohly et al., J. Nat. Prod. 45:532, 1982; Adawadkar and ElSohly, Phytochemistry 22:1280, 1983; Fourie and Snyckers, J. Natl. Prod. 47:1057, 1984; Oshima et al., J. Chem. Soc. Chem. Commun. 10:630, 1985), 한국산 옻나무에 대해서는 옻나무 수액의 알레르기 유도물질에 대한 연구(정대교 등, 농사시험연구논문집 33:675, 1990), 옻성분 고함유의 식물체를 선발하는 연구(현정오 등, 한국임학회지 82:122, 1993)가 있다.
현재까지 옻나무 속 (Genus)에서 발견된 화합물로는 피세틴 (Fisetin), 푸스틴 (Fustin), 아가티스플라본 (Agathisflavone), 에이코산디온산 (Eicosanedioic acid), 유로페틴 (Europetein), 부테인 (Butein), 코릴아긴 (Corilagin), 3',4'-디하이드록시플라본(3',4'-Dihydroxyflavone), 란타베튠산 (Lantabetulic acid), 마이리세틴 (Myricetin), 시린틴 (Syringtin), 세미알라트산 (Semialatic acid), 팔라시트린 (Palasitrin), 설푸레틴 (Sulfuretin), 3-펜타데실-1,2-벤젠디올(3-pentadecyl-1,2-benzenediol), 데메톡시카누긴 (Demethoxykanugin), 오발리테논 (Ovalitenone), 세미모론산 (Semimornic acid), 2-(3,4-디하이드록시벤질)-2,6-디하이드록시-3(2H)-벤조푸라논 (2-(3,4-Dihydroxybenzyl)-2,6-dihydroxy-3(2H) -benzofuranone), 메수아페론 에이 (Mesuaferrone A), 레소카엠페롤 (Resokaempferol), 로이폴린 (Rhoifolin), 루스플라바논 (Rhusflavanone), 수세다네아플라본 (Succedaneaflavanone), 피세틴; 7-0-β-D-글루코피라노사이드 (7-0-β-D-Giucopyranoside), 빌라바놀 (Bhilawanol), 탄닌 (Tannin), 하이드로아라콜 (Hydrolaccol), 스텔라시아닌 (Stellacyanin), 쿠에세틴 (Quercetin) 및 시나린 (cynarine)이 밝혀진 바 있다 (Buckking ham,. 7, 761(1994)). 이들 성분은 주로 후라보노이드계 물질로서 피세틴 및 푸스틴과 같은 후라보노이드는 혈관이나 모세혈관을 보호하는 작용이 있다고 알려져 있다 (Beretz, A., and Cagenave, J.P., (1988)).
한편 옻의 주생산국인 한국, 일본, 중국에서의 옻성분에 대한 주된 연구분야는 옻칠을 위한 옻의 정제기술과 옻수액의 성분분석 등에 불과하며, 옻칠의 사용역시 아직 생활공예나 예술의 영역을 벗어나지 못하고 있는 실정이다. 대한민국 특허 제 0251526 호 (1999.1.21 출원, 2000.1.12 등록)에 의하면, 알러지를 유발하는 성분으로 알려져 있는 화합물인 우루시올계 화합물을 포함한 옻나무 추출물이 항암효과가 우수하다. 그러나 상기 발명의 옻나무 추출물은 알러지를 유발하는 화합물을 포함하고 있어 미량으로도 옻나무 알러지에 민감한 사람은 부작용이 나타날 수 있고 일반인에게도 기호도가 상당히 떨어지는 등 여러 문제점을 안고 있다.
상기한 바와 같이 옻은 인체 건강증진에 좋은 원료로 이용이 가능함에도 불구하고 알러지 유발성분이 있어 복용할 수 없거나 미량밖에는 복용할 수 없는 바, 옻에서 알러지 유발성분만을 제거하여 누구나 마음놓고 음용할 수 있는 옻나무 추출물을 제조하였고, 이와같이 알러지 유발성분을 제거한 옻나무 추출물이 항암, 항산화 및 간기능개선(숙취해소) 활성을 갖고 있어 식품첨가물, 의약품, 화장품 첨가물, 음료 및 건강보조식품 등에 사용될 수 있음을 알아내어 본 발명을 완성하였다.
본 발명의 목적은 천연 생약재인 옻나무로부터 알러지 유발성분을 배제한 옻나무 추출물을 제공하는 것이다.
본 발명은 옻나무를 고온 열처리한 후 용매로 추출하는 것을 특징으로 하는 알러지 유발성분이 배제된 옻나무 추출액의 제조방법을 제공한다.
또한 본 발명은 알러지 유발성분이 배제된 옻나무 추출물의 항암제, 살균제,항산화제, 항지질과산화제, 간기능개선제 및 숙취해소제 등의 용도를 제공하는 것이다.
도 1은 우루시올계 화합물의 액체 크로마토그래피(HPLC)의 스펙트럼이고,
도 2는 본 발명의 우루시올계 화합물이 배제된 액체 크로마토그래피(HPLC)의 스펙트럼이고,
도 3은 본 발명의 옻나무 추출물에서 분리동정한 화합물 2,4-디하이드록시 벤조산의 수소 핵자기공명 스펙트럼이고,
도 4는 본 발명의 옻나무 추출물에서 분리동정한 화합물 2,4-디하이드록시 벤조산의 탄소핵자기공명 스펙트럼이고,
도 5은 본 발명의 옻나무 추출물에서 분리동정한 화합물 2,4-디하이드록시 벤조산의 질량분석 스펙트럼이고,
도 6는 본 발명의 옻나무 추출물에서 분리동정한 화합물 2,4-디하이드록시 벤조산의 적외선 스펙트럼이고,
도 7는 본 발명의 옻나무 추출물에서 분리동정한 화합물 2,4-디하이드록시 벤조산의 자외선 스펙트럼이고,
도 8은 옻나무 추출물의 숙취효과 활성을 나타내는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여,
본 발명은 알러지 유발성분을 배제한 옻나무 추출물을 제공한다.
알러지 유발성분이 배제된 옻나무 추출물은 다음과 같은 방법으로 제조된다.
옻나무를 고온 열처리하는 단계 (제 1 단계) 및 상기 제 1 단계의 고온 열처리한 옻나무를 물 또는 유기용매를 이용하여 추출하는 단계 (제 2 단계)로 구성되는 제조방법에 의해 알러지 유발성분이 배제된 옻나무 추출물을 얻는다.
이하 본 발명을 상세히 설명한다.
본 발명에서 사용되는 옻나무 원료는 옻나무 전체가 사용될 수 있으며, 바람직하기로는 내피를 포함한 수피, 근피를 포함한 뿌리, 및/또는 과피를 포함한 또는 제거한 종자를 이용한다. 수피, 목재부와 뿌리는 3cm 내지 10cm 길이로 절단하는 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 5cm 길이로 절단하는 것이 바람직하다. 옻나무는 음지에서 2주일 내지 6개월간 건조 하는 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 3개월동안 건조하는 것이다.
상기 옻나무 원료를 가마솥 등에서 간접적으로 100 내지 240℃의 온도에서10분 내지 50분간 볶는것이 바람직하다. 이때 상기 옻나무는 180℃에서, 30분간 볶는 것이 더욱 바람직하다. 또한 옻나무의 목재부를 이용하는 경우에는 직접 구워서 사용할 수도 있다. 상기와 같이 가열하여 알러지 유발물질을 배제시킨 후 여기에 물 또는 유기용매를 사용하여 추출한다.
추출물을 얻기 위해 물을 사용하는 경우에는 물을 가하고 80 내지 120℃에서 가열하는 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 100℃에서 끓이는 것이다. 또한 끓이는 시간은 12시간 내지 2시간이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 6시간동안 가열하여 갈색 또는 노란색의 옻나무 추출물을 얻는다.
유기용매를 사용하는 경우에는 메탄올, 에탄올을 포함하는 알코올, 아세톤, 헥산, 에틸아세테이트, 부탄올 등의 유기용매를 가하여 열추출 내지 실온방치 추출로 갈색 또는 노란색의 옻나무 추출물을 얻는다. 특히 유기용매를 추출용매로 사용한 경우에는 추출액을 여과하여 감압 농축한 후 농축액의 동량 내지 2배량의 물을 가하여 교반하고 수용성 물질만을 수득하여 갈색 및 노란색의 추출물을 얻는다.
또한 본 발명의 옻나무 추출물은 고농축 액기스(엿) 또는 과립형으로 얻을 수 도 있다.
이때, 상기 제조방법으로 얻어진 옻나무 추출물을 대상으로 실리카겔 흡착 크로마토그래피로 정제한 다음 질량분석 스펙트럼, 탄소 및 수소 핵자기공명 스펙트럼 고성능 액체크로마토그래피의 스펙트럼 결과로부터 본 발명의 옻나무 추출물은 알러지 유발물질로 알려져 있는 우루시올계 화합물인 3-펜타데실카테콜, 3-[8'(Z)-펜타데세닐]카테콜, 3-[8'(Z), 11'(Z)-펜타데카디에닐]카테콜 및 3-[8'(Z), 11'(Z), 13'-펜타데카트리에닐]카테콜을 포함하지 않는 것을 확인하였다. (도 1및도 2참조)
또한, 본 발명은 알러지 유발물질이 배제된 옻나무 추출물로부터 하기 화학식 1로 표시되는 2,4-디하이드록시 벤조산을 얻는 방법을 제공한다.
옻나무를 솥에서 볶거나 가스버너 등으로 구운 후, 물 또는 알코올 등으로 추출하여 얻은 추출물을 헥산 (n-hexane), 에틸아세테이트 (EtOAc), 부탄올 (BuOH) 순으로 분획하였다. 최종적으로 얻어진 부탄올 분획을 대상으로 클로로포름(CHCl3) :메탄올 (MeOH)를 용매로 실리카겔 흡착 크로마토그래피 (silica gel colum chromatography)를 실시한 다음 ODS (octadecylsilicate)(MeOH : 증류수 = 40 : 60) 및 실리카겔 흡착 크로마토그래피 (EtOAc : MeOH = 19 : 1)를 하여 화학식 1의 화합물을 정제한다.
본 발명의 화합물의 물리 화학적 성질은 질량분석 스펙트럼, 적외선 흡수스펙트럼, 탄소 및 수소 핵자기 공명 스펙트럼 등으로 조사하여 상기 화합물이 2,4-디하이드록시 벤조산 (2,4-dihydroxybenzoic acid)임을 확인하였다.
또한, 본 발명은 상기의 화학식 1의 2,4-디하이드록시 벤조산을 포함하는 옻나무 추출물, 옻나무 뿌리 추출물, 옻종자 추출물, 수피, 내피 및 목재부 추출물을 유효성분으로 하는 항암제용 조성물, 항산화제용 조성물, 항지질과산화제용 조성물, 살균제용 조성물, 항간염바이러스 및 간기능개선제(숙취해소)용 조성물을 제공한다.
본 발명은 상기 2,4-디하이드록시 벤조산을 함유한 옻나무 추출물의 항암활성을 조사하기 위하여 에스 알 비 법 등을 사용하여 전립선(Prostate) 암 세포주, 백혈병(Leukemia) 암 세포주, 결장(Colon) 암 세포주, 위(Renal) 암 세포주, 폐(Lung) 암 세포주 등의 성장 억제 정도를 측정하였다.
또한, 항미생물 활성을 조사하기 위하여 고바야시(Kobayashi, et al., Biosci. Biotech. Biochem., 58: 133-134, 1994) 등의 방법에 따라 조사하였다. 곰팡이 균주로는 아스페리길루스 아와모리 (Asperigillus awamori), 클라도스포리움 허바룸 (Cladosporium herbarum), 페니실리움 옥살리쿰(Penicillium oxalicum)을 사용하고, 세균균주로는 바실루스 섭틸루스 (Bacillus subtillis)와 에스체리시아 콜라이 (Escherichia coli)를 사용하여 성장저해 활성을 측정하였다.
또한, 자유라디칼 (Free radical)인 1,1-디페닐-2-피크릴하이드라질(1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl, DPPH)을 사용하여 항산화활성을 측정(Blois, Nature,188: 1199, 1958; Choi, et al., Kor. J. Phamacogn, 24: 299-303, 1993) 하였고, 페릭 티오시아네이트(Ferric thiocyanate)를 이용하여 지질과산화억제활성 측정 (Nakatani와 Nikuzaki, Agric. Biol. Chem. 1987: 2727-2732; Tae et al., Kor. Agri. Chem. Biotec. 1996: 506-511)하였다.
또한, 간염 바이러스에 대한 활성은 브렌트 및 존(Brent and John, Antiviral Research, 19: 55-70, 1992)의 방법에 준하여 조사 하였다.
또한, 간기능활성을 조사하기 위하여 라자(Raza H, et al., J Biochem Mol Toxicol., 14(3):131-139, 2000)등의 방법에 따라 조사하였다.
또한, 상기 조성물의 숙취해소 작용에 대한 활성조사는 베르그메이어 (Bergmeyer, 3rd ed. 598-606, 1984)의 방법에 준하여 조사하였다.
그 결과 본 발명의 옻나무 추출물은 항암, 항미생물, 항산화, 항지질과산화, 간염바이러스 활성 및 간기능개선 (숙취해소) 작용 활성을 나타내는 것을 확인하였다.
본 발명의 옻나무 추출물에 대하여 독성시험을 다음과 같이 실시하였다. 구체적으로 상기 추출액을 마우스 (군당 5마리)이 각각 투여한 다음 14일동안 관찰하여 사망률을 측정하였다. 이때 농도 단계별로 상기 조성물을 투여한 경우 50% 치사량은(LD50) 12g/kg 이상인 것으로 매우 안전한 물질임을 알 수 있었다.
본 발명의 추출물이 치료용 약제 및 식품으로 이용되기 위해서는 약제학적 및 식품학적 분야에서 공지의 방법에 의하여 제조될 수 있으며, 그 자체 또는 약학적 및 식품학적으로 허용되는 담체(carrier), 부형제(forming agent), 희석제(diluent)등과 혼합하여 분말, 과립, 정제, 캡슐제 또는 주사제 등의 제형으로 제조되어 사용될 수 있다. 또한, 이들을 경구 또는 비경구로 투여용 제제와 같은 단위투여형 또는 수회투여형 제제로 제형화하여 항암, 항미생물, 항산화, 항지질과산화 및 간기능개선(숙취해소)을 위한 치료 및 예방제로 사용할 수 있다.
본 발명에 따른 유효성분의 투여량은 체내에서 활성성분의 흡수도, 물활성화율 및 배설속도, 환자의 연령, 성별 및 상태, 치료할 질병의 중증정도 등에 따라 적절히 선택되나, 일반적으로 성인에게 1일에 체중 1kg당 옻나무 추출물을 10내지 100mg의 양으로 1회 내지 수회로 나누어 투여할 수 있다.
따라서, 본 발명에 의한 옻나무 추출물은 식품첨가제, 의약품, 건강보조식품, 음료 및 화장품 첨가제로 이용될 수 있다.
이하 본 발명을 실시예에 의하여 상세히 설명한다.
하기 실시예는 본 발명을 구체적으로 예시하는 것이며, 본 발명의 내용이 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.
<실시예 1> 옻나무 추출물의 제조
본 발명은 강원도 횡성군 일대에서 재배한 참옻나무(Rhus verniciflua) 수피(내피포함) 또는 목재부를 5cm길이로 절단하여 실온 음지에서 3개월 동안 건조한 후, 도끼를 이용하여 잘게 부순 다음, 칩 제조기나 톱밥 제조기를 이용하여 목재칩이나 톱밥을 제조한 후 옻나무 4Kg을 취하고, 여기에 180℃에서 30분간 갈색으로 변색이 될 때까지 솥에서 볶음 다음 여기에 물을 40 L 더 가하고 100℃에서 6시간 다시 가열하여 갈색 및 노란색의 추출액을 얻었다.
본 발명에 의한 옻나무 추출물의 알러지 유발성분의 존재여부를 알아보기 위해 LiChrosorb RP-18(4.6×250 mm, Merck사) 컬럼 (메탄올:증류수=85:15)을 이용하여 분석시간 60분동안 UV 검출기로 285 nm에서 우루시올계 화합물 및 본 발명의 화합물을 분석하였다.
도 1은 옻 수액으로부터 얻은 우루시올계 화합물의 고성능 액체 크로마토그래피 스펙트럼 결과로, 우루시올계 화합물 중 분석피크 (retention time) 54.952분은 3-[8'(Z), 11'(E), 13'(Z)-펜타데카트리에닐]카테콜 (m/z: 314)이고, 56.419분은 3-[8'(Z), 11'(E)-펜타데카디에닐]카테콜 (m/z: 316), 57.819분은 3-[8'(Z)-펜타데세닐]카테콜 (m/z: 318), 61.345분은 3-펜타데실카테콜 (m/z: 320)으로 나타났다. 상기와 동일한 분석조건에서 상기 실시예 1에 의한 옻나무 추출물의 스펙트럼 결과를 보면 알러지를 유발하는 우루시올계 화합물이 완전히 배제되어 있음을 알 수 있었다.
<실시예 2> 옻나무 추출물의 제조
상기 실시예에서 추출용매로 물을 사용하는 대신 메탄올 4 L를 사용하여 실온에서 168 시간 동안 방치하여 추출하여 갈색 또는 노란색의 추출액을 얻었다. 이때, 상기 추출용매를 사용할 경우에는 메탄올 추출물을 여과하여 감압 농축한 후 농축액의 동량의 물을 가하여 교반하고 수용성 물질만을 수득하여 갈색 또는 노란색의 추출액을 얻었으며 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 분석하여 상기 추출액이 알러지 유발성분을 포함하지 않는 것을 알 수 있었다.
<실시예 3> 옻나무 추출물의 제조
상기 실시예 1의 옻나무 수피 대신 수피를 제거한 옻나무를 가스버너를 이용하여 목재부를 구운 후 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 추출하여 갈색 또는 노란색의 독성이 없는 추출액을 얻었다.
<실시예 4> 옻종자 추출물의 제조
상기 실시예 1의 방법에 따라 옻종자 또는 과피를 포함한 옻종자를 마쇄기를 이용하여 분쇄한 후 옻종자 2Kg을 180℃에서 30분간 갈색으로 변색이 될 때까지 솥에서 볶음 다음 여기에 용매인 물을 40 L 가하고 100℃에서 6시간 다시 가열하여 갈색 및 노란색의 추출액을 얻었고, 상기의 옻종자를 솥에서 볶지않고 여기에 용매인 물을 40 L 가하고 100℃에서 6시간 다시 가열하여 갈색 및 노란색의 추출액을 얻었다.
<실시예 5> 옻나무 뿌리 추출물의 제조
실시예 1과 동일한 방법으로 옻나무 뿌리를 이용하여 갈색 및 노란색의 추출물을 얻었다.
<실시예 6> 옻나무 추출물으로부터 활성 물질의 분리 및 정제
상기 실시예 1에서 얻은 추출액을 여과하여 얻은 여과액 30L를 감압 농축하여 농축물 28.1g을 증류수로 희석한 후 헥산 (n-hexane), 에틸아세테이트 (EtOAc), 부탄올 (BuOH), 물층 (H2O)순으로 분획하여 각각 134mg, 1.49g, 0.9g 및 24.1g의 분획물을 얻었다. 이중 부탄올 분획 0.9g을 대상으로 클로로포름:메탄올 (CHCl3: MeOH)을 용매로 실리카겔 컬럼 크로마토그래피(silica gel column chromatography; 7734, Marck)를 이용하여 4개의 소분획으로 나눈 다음 이 소분획 중 3을 대상으로 ODS (MeOH : Water = 40 : 60) 및 실리카겔 컬럼 크로마토그래피(silica gel column chromatography; 9385, Marck, EtOAc : MeOH = 19 : 1)를 실시하여 흰색 분말인 2,4-디하이드록시벤조산 (2,4-dihydroxybenzoic acid)을 75mg 얻었다.
분자량 : 154[M]+;
분자식 : C7H6O4;
1H-NMR(200MHz, DMSO-d 6 ), δ 7.60(1H, d, J=8.4Hz, H-6), 6.20(1H, dd,J=2.0 and 8.4Hz, H-5), 6.13(1H, d, J=2.0Hz, H-3) (도 3참조);
13C-NMR(50MHz, DMSO-d 6 ), δ174.18 (COOH), 164.12(C-2), 162.65(C-4), 132.44(C-1), 110.73(C-3), 106.75(C-5), 102.49(C-6) (도 4참조);
EI-MS(rel. int., m/z), 154(M+, 33), 136(M+-H2O, 49), 110(M+-COO, 100) (도 5참조);
IRνmaxKBrcm-1: 3400-3200(-COOH), 1649(C=O), 1520, 1480(aromatic C=C) (도 6참조);
UVλmaxMeOHnm(logε): UV, λmax(MeOH, nm) 257.5, 294 (도 7참조)
TLC (에틸아세테이트:메탄올=9:1, 실리카 Kieselgel 60F254, Merck사) Rf=0.2
용해도 : 메탄올, 아세톤 등에 잘 녹는다.
<실험예 1> 항암활성 조사
본 발명에 의한 옻나무 추출물의 항암활성을 조사하기 위하여, 실시예 1 내지 실시예 5에서 얻은 추출액을 이용하여 인체 암세포에 대한 항암활성을 에스알비 (SRB법, Skehan, et al., Proc. Am. Assoc. Cancer Res., 30: 612, 1989) 방법으로 조사하였다. 이때 암 세포주로는 전립선 (Prostate)암 세포주인 PC-3, 결장 (Colon)암 세포주인 HCT-15와 SW-620, 위 (Renal)암 세포주인 ACHN, 폐 (Lung)암세포주인 A549, 백혈병 (Leukemia)암 세포주인 MOLT-4F를 사용하였다.
상기 암 세포주는 10% 소태아 혈청이 포함된 RPMI 1640배지를 사용하여 배양하고, 배양된 세포는 일주일에 한번 또는 두 번 정도 분주하여 유지하였다. 항암활성을 측정하는데 사용하는 세포 농도는 3,000-6,000개/ml이었으며, 상기 방법에 사용한 모든 시약은 100% 디메틸설폭사이드 (Dimethylsulfoxide, DMSO)에 녹이고 이를 단계적으로 희석하여 시료의 농도를 10, 3, 1, 0.3, 0.1 ㎍/ml로 맞추었다. 세포의 수를 측정하여 일정한 농도로 96-웰 플레이트에 분주하고 하루가 경과한 다음 세포가 나타내는 기본적인 흡광도를 나타내는데 필요한 Tz (Time/Zero) 플레이트로서 시료를 처리할 플레이트와 동일한 세포 농도를 가진 다른 플레이트를 50% TCA를 사용하여 고정하였다. 그리고 시료를 처리할 플레이트는 시료의 최종 농도를 0.1% DMSO로 맞추어 5가지 시료 농도로 처리하였다. Tz 플레이트는 1시간이 경과하면 수돗물 (Tap water)로 세척하고, 시료를 처리한 플레이트는 2일이 경과한 다음 50% TCA를 웰당 50㎕씩 처리하여 고정하고 역시 1시간이 경과하면 수도물로 세척하였다. 세척한 플레이트는 상온에서 건조시키고, 그 후 0.4% SRB 용액 (1% 아세트산에 용해되어 있는 용액)을 웰 당 100 ㎕씩 가한 다음 30분이 경과하면 1% 아세트산 용액으로 세척하였고 이를 다시 상온에서 건조 시켰다. 다음 10 mM 트리스 염기 (pH 10.5)를 웰 당 100 ㎕씩 가하여 다시 용해시키고, 효소면역측정법 (Enzyme-linked immunosorbent assay, ELISA)으로 ELISA 해독기를 사용하여 540 nm에서 흡광도를 측정하였다. 이 때 GI50(㎍/ml)은 암세포의 성장을 50% 억제하는 화합물의 농도를나타낸다.
그 결과 표 1에서 나타낸 바와 같이, 헥산분획이 4종의 암세포주에 대해 성장을 억제하는 활성을 나타냄을 확인하였다. 특히 백혈병 암세포주인 MOLT-4F에 높은 활성을 나타내었다. 이 때 비교군으로 아드리아마이신(Adriamycin)을 사용하였다.
각 용매분획의 인체 암세포주에 대한 항암활성
분획/표준화합물 항암 활성 (GI50: μg/ml)
전림선암세포주 PC-3 결장암 세포주 HCT-15 결장암 세포주 SW-620 위암세포주 ACHN 폐암세포주 A549 백혈병세포주 MOLT-4F 평균
실시예 1의 추출물 > 30 > 30 > 30 > 30 > 30 > 30 > 30
실시예 1의 추출물의헥산 분획 > 30 > 30 16.19 19.31 20.54 13.11 21.53
실시예 1의 추출물의에틸아세테이트 분획 > 30 > 30 > 30 > 30 > 30 > 30 > 30
실시예 1의 추출물의부탄올 분획 > 30 > 30 > 30 > 30 > 30 > 30 > 30
실시예 1의 추출물의물 분획 > 30 > 30 > 30 > 30 > 30 > 30 > 30
실시예 2의 추출물 > 30 > 30 > 30 > 30 > 30 > 30 > 30
실시예 3의 추출물 > 30 > 30 > 30 > 30 > 30 > 30 > 30
실시예 4의 추출물 > 30 > 30 > 30 > 30 > 30 > 30 > 30
실시예 5의 추출물 > 30 > 30 > 30 > 30 > 30 > 30 > 30
아드리아마이신 0.16 0.19 < 0.03 0.14 < 0.03 0.07 0.10
<실험예 2> 항미생물활성 조사
실시예 1에 의한 옻나무 추출물이 나타내는 항미생물 활성은 고바야시(Kobayashi, et al., Biosci. Biotech. Biochem., 58: 133-134, 1994) 등의 포자발아시험 (spore germination test) 방법에 따라 조사하였다. 곰팡이 균주로는 아스페리길루스 아와모리 (Asperigillus awamori), 클라도스포리움 허바룸(Cladosporium herbarum), 페니실리움 옥살리쿰 (Penicillium oxalicum)을 사용하였고, 이들 곰팡이 배양용 PDB 슬란트 (Slant)에 곰팡이 포자발아 저해시험용 배지 2 ml를 첨가하여 유리봉으로 상기 곰팡이 포자를 분리시키고 이를 다시 가제로 여과하였다. 그 여과액을 얻어 96 웰 플레이트에 100 ㎕씩 분주하고 현미경으로 관찰하면서 시야에 50개의 포자가 관찰될 때까지 희석하였다. 상기의 시료를 4∼1000ppm 농도까지 제조하여 상기 웰에 가하고 27℃에서 24시간 동안 암배양한 후 현미경으로 포자발아가 저해되는 활성을 측정하였다.
또한, 세균균주로는 바실루스 섭틸리스 (Bacillus subtilis)와 에스체리시아 콜라이 (Escherichia coli)를 사용하고, 이들 세균주들을 NB배지 10 ml에 이식하여 27℃에서 12시간 동안 진탕배양한 후 바실루스 섭틸리스는 106/ml, 에스체리시아 콜라이는 107/ml이 되도록 NB배지로 희석한다. 그 다음 96 웰 플레이트에 100 ㎕씩 분주하고 상기의 시료를 4∼1000 ppm 농도까지 제조하여 상기 웰에 가하고 27℃에서 24시간 동안 암배양 후 현탁도를 기준으로 세균 성장저해 활성 (MIC50)을 측정한다.
그 결과 표 2에서 나타난 바와 같이, 페니실리움 옥살리쿰 (Penicillium oxalicum) 곰팡이 균주에서 전반적으로 약한 활성을 보였으나 헥산 분획, 에틸아세테이트 분획에서 에스체리시아 콜라이 (Escherichia coli) 세균주의 성장을 억제하는 활성을 나타내었다.
각 용매분획의 항미생물 활성
분획/표준화합물 항미생물 활성 (MIC: ㎍/ml)
곰팡이 균주 세균 균주
아스페리길루스아와모리 클라도스포리움허바룸 페니실리움옥살리쿰 바실루스섭틸리스 에스체리시아콜라이
실시예 1의추출물 > 1000 > 1000 1000 > 1000 > 1000
실시예 1의추출물의헥산 분획 > 1000 > 1000 500 > 1000 250
실시예 1의추출물의에틸아세테이트 분획 > 1000 > 1000 >1000 > 1000 500
실시예 1의추출물의부탄올 분획 > 1000 > 1000 >1000 > 1000 > 1000
실시예 1의추출물의 물 분획 > 1000 > 1000 >1000 > 1000 > 1000
실시예 2의추출물 > 1000 > 1000 >1000 > 1000 > 1000
실시예 3의추출물 > 1000 > 1000 > 1000 > 1000 > 1000
실시예 4의추출물 > 1000 > 1000 > 1000 > 1000 250
실시예 5의추출물 > 1000 > 1000 >1000 > 1000 > 1000
<실험예 3> 항산화활성 조사
실시예 1에 의한 옻나무 추출물의 항산화 활성을 조사하기 위하여 자유 라디칼 (Free radical)인 1,1-디페닐-2-피크릴하이드라질(1,1-diphenyl-2-picryl hydrazyl, DPPH)을 사용한 항산화활성 측정방법 (Blois, Nature, 188: 1199, 1958; Choi, et al., Kor. J. Phamacogn, 24: 299-303, 1993)을 이용하였다. 유리 시험관에 4ml의 메탄올을 넣고 시료 화합물을 농도 별 (1.5∼30 ㎕)로 첨가한 다음 상기DPPH (0.15 mM) 용액을 1 ml 첨가하여 실온에서 30분간 반응시키고 517 nm에서 흡광도를 측정하였다. 이 때 RC50(㎍/ml)은 화합물을 첨가하지 않은 대조군의 값을 50% 감소시키는 화합물의 농도를 나타낸다.
그 결과 표 3에서 나타낸 바와 같이, 에틸아세테이트분획, 부탄올 분획에서 강한 항산화 활성이 보였고 물 분획 및 옻나무 추출물에서도 비교군인 알파-토코페롤(α-Tocoperol)만큼의 항산화 활성을 보였다.
각 용매분획의 항산화활성
분획/표준화합물 항산화 활성 (RC50: ㎍/ml)(DPPH 라디칼 제거 활성)
실시예 1의 추출물 12
실시예 1의 추출물의 헥산 분획 > 50
실시예 1의 추출물의에틸아세테이트 분획 4
실시예 1의 추출물의부탄올 분획 6
실시예 1의 추출물의물 분획 19
실시예 2의 추출물 12
실시예 3의 추출물 12
실시예 4의 추출물 8
실시예 5의 추출물 8
α-토코페롤 12
<실험예 4> 항지질과산화활성 조사
실시예 1에 의한 옻나무 추출물의 항지질과산화 활성은 쥐 간의 마이크로좀을 이용한 오카와 (Ohkawa, et al., Anal. Biochem., 95: 351, 1979) 등의 방법에따라 조사하였다. 먼저 쥐의 간에서 마이크로좀을 분획하고 분리하여 100 ml 트리스-염산 완충용액 (pH 7.4)에 현탁시켰다. 얻어진 마이크로솜 분획 0.3%와 농도별 화합물을 혼합하여 그 혼합액에 500 μM FeSO4·7H2O를 첨가하고 37℃에서 30분 동안 진탕반응 시킨다음 20% TCA (3M 트리클로로아세트산 : 2.5M 염화암모니움=1:1)를 첨가하여 반응을 정지시켰다. 상기 반응을 통해 화합물의 농도에 따라 생성되는 지질과산화물인 말로디알데히드 (Malondialdehyde, MDA)는 티오바빅튤릭산 (Thiobarbituric acid, TBA)과 반응하게 되는데, 지질과산화 반응은 이 TBA 반응산물을 측정하여 하기 수학식 1로부터 지질과산화 저해 활성(%)을 계산하였다.
상기 수학식 1에서,T는 화합물을 첨가한 과산화 반응이 일어난 시험군,B는 과산화 반응이 이루어 지지않는 대조군 및C는 화합물을 첨가하지 않은 과산화 반응이 일어난 시험군에서 나타난 흡광도를 각각 530 nm에서 측정하여 얻은 값이다. 그 결과를 비교군인 알파-토코페롤 (α-Tocoperol)의 항지질과산화 활성값과 비교하여 나타내었다.
그 결과 표 3에 나타난 바와 같이, 에틸아세테이트 분획은 알파-토코페롤과 비교할만한 강한 항지질과산화 활성을 보였고 부탄올 분획에서도 약간의 활성을 보였다.
각 용매분획의 항지질과산화 활성
분획/표준화합물 항지질과산화 활성(RC50: ㎍/ml)
실시예 1의 추출물 > 100
실시예 1의 추출물의헥산 분획 > 100
실시예 1의 추출물의에틸아세테이트 분획 5
실시예 1의 추출물의부탄올 분획 49
실시예 1의 추출물의물 분획 > 100
실시예 2의 추출물 80
실시예 3의 추출물 > 100
실시예 4의 추출물 20
실시예 5의 추출물 15
α-토코페롤 3.1
<실험예 5> 간염바이러스에 대한 활성 조사
실시예 1에 의한 옻나무 추출물의 항바이러스 활성은 세포의 형태 및 세포의 성장억제를 관찰하여 조사하였고, 옻나무 추출물이 나타내는 간염 바이러스에 대한 활성은 브렌트 및 존 (Brent and John, Antiviral Research, 19: 55-70, 1992)의 방법에 준하여 조사하였다. 간염 바이러스에 감염된 세포를 24 웰 플레이트에 접종하여(접종농도: 2 x 104세포/웰/2 ml) 24시간동안 반응시킨 다음, 배지를 0.01% 중성 적색 염색시약(Netural red dye)을 포함한 인산 완충용액 2 ml로 교체하고 본 발명의 시료를 농도별(0 - 50ppm)로 첨가하여 2시간동안 반응시켰다. 다음 이를 인산 완충용액으로 세척하고 1% 아세트산(Glacial acetic acid)을 포함한 50% 에탄올 용액으로 고정하여 30분 동안 가볍게 진탕하였다. 다음 현미경으로 세포의 형태가변화하고 세포의 성장이 억제됨을 관찰하였다.
그 결과 표 4에서 나타난 바와 같이, 헥산 분획 12∼25μg에서, 에틸아세테이트 분획의 25∼40μg에서 50% 성장억제 활성을 나타냄을 확인하였다.
용매분획의 간염 바이러스에 대한 성장 억제 활성
분획/표준화합물 간염 바이러스에 대한 성장 억제 활성(GI50: ㎍/ml)
HepG2 Hep3B HeLa
실시예 1의 추출물 30 > 50 40
실시예 1의 추출물의헥산 분획 25 30 12.5
실시예 1의 추출물의에틸아세테이트 분획 30 40 25
실시예 1의 추출물의부탄올 분획 > 50 > 50 > 50
실시예 1의 추출물의물 분획 > 50 > 50 > 50
실시예 2의 추출물 30 > 50 30
실시예 3의 추출물 30 > 50 40
실시예 4의 추출물 40 > 50 50
실시예 5의 추출물 30 50 40
<실험예 6> 간기능개선 작용에 대한 활성 조사
실시예 1의 옻나무 추출물의 간기능개선 작용은 해당 시료가 체내에서 독성물질을 해독하는 능력과 간의 기능을 관찰하여 조사하였다. 간의 주요 해독작용 중 하나인 글루타치온-S-트란스포라제(Glutathione-S-transferase, GST)의 활성을 측정하여 해당 시료의 체내에서 독성 물질을 해독하는 능력과 간의 기능을 증진정도를 조사하였다. 0.2mM의 1-크로로-2,4-디니트로벤젠(1-chloro-2,4-dinitrobenzen) 1ml에 5mM의 글루타치온(glutathione), 0.1mM의 GST, 0.25mM의 PBS(pH6.5)를 첨가하고 37℃에서 5분간 배양 후 340nm에서 흡광도를 대조구로 하였다. 상기 제조된시료에 옻나무 추출물을 농도별로 첨가한 후 다시 37℃에서 5분간 배양한 다음 340nm에서 흡광도를 측정하여 간기능 개선 작용에 대한 활성을 측정하였다. 그 결과 표 5에서 나타난 것과 같이 기존의 숙취음료인 컨디션, 여명808, 리셉션과 비교할만큼 뛰어난 간기능개선 효과가 있음을 나타내었다.
옻나무 추출물의 간염 간기능개선 효과 활성
표준화합물 간기능개선 효과 활성 (RC50: ㎍/ml)
컨디션 여명808 리셉션 실시예 1의추출물 실시예 2의추출물 실시예 3의 추출물 실시예 4의추출물 실시예 5의추출물
GST 141 178 182 282 267 279 225 259
<실험예 7> 숙취해소 작용에 대한 활성 조사
실시예 1에 의한 옻나무 추출물이 나타내는 숙취해소 효과에 대한 활성은 베르그메이어 (Bergmeyer, 3rd ed. 598-606, 1984)의 방법에 준하여 조사하였다. 각 4주령의 랫드 (rat) 처리구당 7마리씩 음용수만 제공하고 24시간 절식시킨 후 랫트당 10000ppm의 옻나무 추출물 4ml 경구 투여하고 30분 째에 시판용 소주 (25% 알콜) 4ml를 강제투여하고 4시간째에 심장으로부터 채혈된 혈액에서 혈중알콜농도를 측정하였다.
도 6에 나타낸 바와 같이, 추출액을 투여하지 않은 대조구의 경우에는 혈중알콜농도가 0.112%였으나 추출액 투여시 혈중알콜농도가 0.009로 떨어지는 것을 확인하여 본 발명에 의한 옻나무 추출물은 숙취해소제로 유용하게 사용될 수 있음을알았다.
<실험예 8> 마우스에 대한 경구투여 급성 독성실험
한편 실시예 1에 의한 옻나무 추출물의 급성독성을 알아보기 위하여 하기와 같은 실험을 수행하였다.
마우스를 사용하여 급성독성실험을 실시하였다. 군당 5 마리씩의 동물에 실시예 1로부터 얻어진 옻나무 추출물을 각각 200배 농축하여 단회 경구 투여하였다. 시험물질 투여 후 동물의 폐사 여부, 임상증상 및 체중변화 등을 14 일동안 관찰하고 혈액학적 검사와 혈액생화학적 검사를 실시하였으며 부검하여 육안으로 복강장기와 흉강장기의 이상여부를 관찰하였다. 시험 결과, 시험물질을 투여한 모든 동물에서 특기할 만한 임상증상은 없었고 폐사된 동물도 없었으며, 또한 체중변화, 혈액검사, 혈액생화학 검사, 부검소견 등에서도 독성변화는 관찰되지 않았다. 이상의 결과 실험된 화합물은 모두 랫트에서 12 g/㎏까지 독성변화를 나타내지 않으며 경구 투여 최소치사량 (LD50)은 12g/㎏ 이상인 매우 안전한 물질로 판단되었다.
상기에서 볼 수 있듯이, 본 발명의 알러지 유발성분을 배제한 옻나무 추출물은 항산화, 항암 활성, 항지질과산화, 항미생물, 항간염바이러스 및 간기능개선(숙취해소) 효능이 탁월하고 더욱이 이들 효과를 동시에 나타낼 수 있으므로 안전하고효과적인 항산화제, 항암제, 항바이러스제, 항간염바이러스제 및 간기능개선제로 유용하게 사용될 수 있다. 또한 본 발명은 옻나무 추출물에 알러지 유발성분을 제거하여 일반인의 기호도를 높일 수 있어 앞으로 건강보조식품, 의약품, 화장품 첨가물, 식품 및 음료 등의 다양한 산업적 응용분야에 널리 응용될 수 있다.

Claims (12)

  1. 옻나무를 고온 열처리하는 단계 (제 1 단계) 및 상기 제 1단계의 고온 열처리한 옻나무를 물 또는 유기용매를 이용하여 추출하는 단계 (제 2 단계)로부터 얻은 알러지 유발성분이 배제된 옻나무 추출물.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 제 1 단계의 고온 열처리는 100 내지 240℃의 온도에서 10 내지 50분간 직접 또는 간접적으로 처리하여 얻는 것을 특징으로 하는 알러지 유발성분이 배제된 옻나무 추출물.
  3. 제 1항에 있어서, 유기용매는 알코올, 아세톤, 헥산, 에틸아세테이트 및 부탄올로 이루어진 그룹에서 선택되어지는 것을 특징으로 하는 알러지 유발성분이 배제된 옻나무 추출물.
  4. 제 1항에 있어서, 알러지 유발성분은 우루시올계 화합물인 것을 특징으로 하는 알러지 유발성분이 배제된 옻나무 추출물.
  5. 제 1항에 있어서, 2,4-디하이드록시벤조산이 포함되는 것을 특징으로 하는 알러지 유발성분이 배제된 옻나무 추출물.
  6. 제 1항의 옻나무 추출물을 유효성분으로 하는 항암제용 조성물.
  7. 제 1항의 옻나무 추출물을 유효성분으로 하는 살균제용 조성물.
  8. 제 1항의 옻나무 추출물을 유효성분으로 하는 항산화제용 조성물
  9. 제 1항의 옻나무 추출물을 유효성분으로 하는 항지질과산화제용 조성물.
  10. 제 1항의 옻나무 추출물을 유효성분으로 하는 항바이러스제용 조성물.
  11. 제 1항의 옻나무 추출물을 유효성분으로 하는 간기능개선제용 조성물.
  12. 제 1항의 옻나무 추출물을 유효성분으로 하는 숙취해소제용 조성물.
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