KR20020007710A - 테트로도톡신의 추출방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 테트로도톡신을 생물체로부터 추출하는 방법에 관한 것으로, 테트로도톡신을 함유하는 생물체 또는 생물체의 일부를 물에 넣고 가열 및 여과하는 공정, 여과액을 암베라이트 IRC-50에 흡착시키는 1차흡착공정, 흡착 완료된 암베라이트 IRC-50을 초산/물 혼합액에 넣어 흡착물질을 탈착시키는 1차탈착공정, 얻어진 1차탈착액을 활성탄에 흡착시키는 2차흡착공정, 활성탄에 흡착된 물질을 초산/알콜/물 혼합액에서 탈착시키는 2차탈착공정, 얻어진 2차탈착액을 감압농축 및 결정화하는 공정을 포함하며, 이에 의하면 의료용으로 적합한 고순도의 테트로도톡신을 고수율로 추출하는 것이 가능하게 된다.

Description

테트로도톡신의 추출방법 {METHOD FOR EXTRACING TETRODOTOXIN}

본 발명은 복어 등의 생물체로부터 고순도의 테트로도톡신(Tetrodotoxin)을 고수율로 추출하는 방법에 관한 것이다.

사람이 건강하게 장수하려면 신체의 모든 장기들이 자기 기능을 완활하게 수행하며 병에 걸리지 않도록 저항성을 높이고 병이 발병하여도 신속히 치료되어야 한다.

사람들이 나이 들면 늙고 병이 들어 죽는 것으로 알고 있던 오랜 옛날부터 불로장수를 희망하여 여러 가지 전설이 생겨났으며 우리 인간은 불로장수약을 오래전부터 연구하여 고려인삼, 녹용이나 만년버섯과 같은 약들을 연구하였고, 독에 대해서는 무서워만하고 그것을 건강을 위하여 이용하는 것에 대해서는 관심을 기울이지 않았다.

아무리 좋은 식품이라 하더라도 적당히 먹으면 보약이 되는 것이고 과하면 소화불량 등에 걸려 며칠씩 고생하게 되고 심지어 병원에 입원하거나 목숨까지 잃게 되는 경우가 있다. 독도 이와 마찬가지로 적당히 사용하면 유기체에 좋은 약이될 수 있는 것이다. 그 대표적인 예가 복독(Tetrodotoxin)이다.

복은 맛이 좋기 때문에 고대로부터 식생활에 많이 이용하였지만 독에 대한 개념이 부족하여 중독으로 희생되는 경우가 많았으며 심지어 독이 무서워서 복을 먹지 못하는 사람들이 부지기수였다.

과학이 발전된 현재 복은 맛이 달고 지방이 적으며 단백질이 풍부하고 인체에 유익한 여러 가지 비타민과 미량원소를 많이 함유하고 있기 때문에 사람의 건강에 아주 좋은 것으로 인식되어 널리 호평받고 있다. 그러나 현재에도 복에 의한 식중독으로 많은 사람이 희생되고 있는 실정이며, 그 원인은 복어독에 있다.

복어독은 여러 가지 생물체에서도 분리되는 것이나, 처음으로 복에서 분리되었기 때문에 복어독이라 불리우게 되었으며, 복어의 알, 간(liver),생식선(gonads), 창자(intestines) 및 껍질(skin)에 포함되어 있는 강력한 신경독소(neurotoxin)으로 테트로도톡신(Tetrodotoxin)이라 불리우며, 간단히 'TTX'라 약칭하기도 한다.

테트로도톡신은 신경섬유와 골격근세포의 소디움 컨덕턴스(sodium conductance)를 차단하여 신경-근 마비를 초래한다. 잘 알려진 임상증상은 섭취후 10-45분에 발현, 혀와 입안이 얼얼한 느낌을 주는 감각이상( paresthesias), 구토, 머릿속이 빈듯한 느낌, 어지러움, 적막한 느낌, 온몸에 힘이 빠지고 말초로부터 중심쪽으로 마비가 진행되어 6-24시간후 호흡근 마비로 사망 등이며, 치사량은 0.5-2mg정도이다.

테트로도톡신에 대한 연구는 독의 작용을 해명하는데에서 시작되었나 의료용으로 유용한 효능이 점차 밝혀지면서 그 용도가 날로 확대되는 추세에 있다. 밝혀진 효능을 예를들어 설명하면,

1. 진통제의 용도: 말기종양의 아픔멎이 완화제로 쓰며 신경통, 관절통, 타박손상을 비롯한 창상, 화상에 쓰며 극소마취제로 단독 또는 프로카인, 디자인, 리도카인 등과 함께 사용하며 효과가 신속하고 지속시간이 길고 후과가 없는 장점이 있다. 진통작용은 아편이나 몰핀의 1만배, 파파페린의 16만배 강한 것으로 알려져 있다.

2. 진정제의 용도: 피부소양감, 가려움증, 옴, 기침, 수면장애의 진정용으로 사용한다.

3. 진경제의 용도 : 위경련, 근육경련, 파상풍 등의 진경용으로 사용한다.

4. 항암 및 에이즈치료 용도 : 코암, 인두암, 간암, 식도암 등 각종 암과 에이즈치료 용도로 사용한다.

5. 각종 염증, 피부난치성 궤양에 사용한다.

6. 성기능제고용 : 남녀에 관계없이 성욕결핍에 사용한다.

7. 면역기능이 낮아진 환자에 사용한다. 면역기능에서 대탑식세포의 탐식능력을 높이고 말초혈액에서 티(T)-임파구총수를 높이고 항체가를 높이는 작용을 하는 것을 알려져 있다.

8. 신경생리학, 생물전기에서 시약으로 사용한다(세포막에서 나트륨 통로에 의한 신호차단).

9. 흥분제의 원료로서 습관성이 없는 장점이 있다.

10. 기타 유뇨, 나병, 임파결핵, 혈압강하제의 용도로 사용한다.

그러나, 테트로도톡신은 유효용량과 치사량이 매우 근접해 있기 때문에 잘 조절해서 쓰는 것이 매우 중요하다. 현재, 테트로도톡신은 상기한 바와 같이 다양한 용도에서 우수한 효과를 제공하기 때문에 국제시세로 같은 중량의 금값의 약 2만배에 상당하며, 따라서 테트로도톡신을 얻기 위하여 합성, 세균배양법, 유전자공할적 방법 등이 연구되고 있지만 아직 산업적으로 이용할 정도로 개발되어 있지 되지 않아 복어의 알이나 간에서 추출하여 얻고 있다.

본 발명의 목적은 테트로도톡신을 포함하는 생물체 또는 생물체의 특정부위로부터 고순도의 테트로도톡신을 고수율로 추출하는 방법을 제공하는데에 있다.

상기한 목적을 달성한 본 발명에 의하면, 테트로도톡신을 추출함에 있어서, 테트로도톡신을 함유하는 생물체 또는 생물체의 일부를 물에 넣고 가열 및 여과하는 공정, 여과액을 암베라이트 IRC-50에 흡착시키는 1차흡착공정, 흡착완료된 암베라이트 IRC-50을 초산/물 혼합액에 넣어 흡착물질을 탈착시키는 1차탈착공정, 얻어진 1차탈착액을 활성탄에 흡착시키는 2차흡착공정, 활성탄에 흡착된 물질을 초산/알콜/물 혼합액에서 탈착시키는 2차탈착공정, 얻어진 2차탈착액을 감압농축 및 결정화하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 테트로도톡신의 추출방법이 제공된다.

이하, 본 발명을 보다 상세하게 설명하기로 한다.

본 발명에 따르는 테트로도톡신의 추출 방법은 테트로도톡신을 포함하는 생물체 또는 생물체의 일부를 가열 및 여과하는 공정, 여과액을 2회에 걸친 흡착 및 탈착후에 감압농축 및 결정화하는 공정을 포함한다.

테트로도톡신은 하기 화학식 1의 구조를 갖는 물질로서 열에 강하며 끓여도 파괴되지 않는 특성이 있다.

따라서 테트로도톡신을 포함하는 생물체 또는 생물체의 일부를 가열하여 여과하면 생물체 또는 생물체의 일부에 포함되어 있는 테트로도톡신의 거의 전량이 용출되어 나온다.

암베라이트 IRC-50은 테트로도톡신의 흡착능력이 매우 우수하여, 상기 여과액중에 이를 투입하면 여과액중에 용존하고 있는 테트로도톡신이 거의 전량이 흡착된다.

다음, 테트로도톡신이 흡착된 암베라이트 IRC-50을 초산수용액에 넣으면 테트로도톡신이 용해되어 암베라이트 IRC-50로부터 탈착된다. 이때 초산수용액중 초산의 농도는 3-20% 정도가 적당하다.

테트로도톡신이 용해되어 있는 초산용액은 고순도의 테트로도톡신을 회수하기 위해서 활성탄으로 테트로도톡신을 다시 한 번 흡착시킨다.

다음, 테트로도톡신이 흡착된 활성탄을 초산/알콜/물 혼합액에 넣어서 테트로도톡신을 활성탄으로부터 용출(탈착)시킨다. 이때, 상기 초산/알콜/물 혼합액중 초산의 농도는 1-10%, 알콜의 농도는 30-55%가 적당하고, 알콜로는 에탄올을 사용하는 것이 바람직하다.

이와 같이 하여 얻은 용액을 감압농축 및 결정화하여 순수한 테트로도톡신을 고수율로 회수할 수 있게 된다.

본 발명은 테트로도독신을 포함하는 모든 생명체 또는 그 일부를 원료로 사용할 수 있으며, 특히 바람직한 종은 복어이다. 우리나라에서는 동서해안에 황복, 졸복, 좀복, 까치복 등이 서식하고 있으며, 복어에 들어있는 테트로도독신의 양은 알, 간, 껍질, 창자, 척수, 혈액, 근육, 눈, 아가미의 순서이다. 또한 복어에는 계절별로 테트로도독신의 함량에 차이가 있는데, 12월부터 4월 사이에 잡히는 복에서 특히 많이 함유되어 있다.

이상 설명한 바와 같은 본 발명의 특징 및 기타의 장점은 후술되는 실시예로부터 보다 명백하게 될 것이다. 단, 본 발명은 하기 실시예로 한정되는 것은 아니다.

[실시예]

복어 알 100㎏을 물에 넣고 가열한 후 여과하여 400리터의 여과액을 얻고, 여기에 암베라이트 IRC-50을 넣어 흡착시킨 후 3∼20% 초산수용액으로 탈착하였다. 얻어진 용액에 활성탄을 투입하여 흡착시킨 후, 활성탄을 꺼내어 초산1∼10%/ 에탄올 30∼55/물35∼69%로 이루어진 혼합용액에서 탈착시켰다. 얻어진 용액을 상법에 따라 감압농축하고 결정화하여 결정 1.5g을 얻었다. 얻어진 결정을 아래에 설명되는 방법으로 분석결과 테트로독신임이 확인되었다. 또한 얻어진 결정중에서 1mg을 0.5N 초산 50ml에 용해하고 50배로 희석하였다(2500배 희석). 희석액 0.5ml를 흰쥐 복강내에 주사하였더니 15-30분내에 희생되었다. 독력을 계산한 결과 5000Mu/mg이었다.

* 독력(Mu/mg)=(시료를 푼 용액의 ml수 ×희석회수)/주사액량

* 자외선 흡수 스펙트럼으로 분석결과 … 3410, 3350, 3230, 1663, 1605cm에서 특성흡수피크가 나타났으며, 또한 900-1400cm 구간과 1300-1313, 1288, 1193, 1162, 1132, 1091, 1090, 1050, 1028, 984cm에서 불련적인 흡수가 나타났다.

* 질량스펙트럼 분석결과 … 측정조건은 TTX의 양이온 FAB-MS, 가속전압 5KU, 이온화기체 Ar, 마르텍스 글리세린, 주사속도 1초/10배 질량단위, 분해능 4000, 사용장치 KRATOS MS 80이었고, 분석결과 분자량은 319이었다.

* 핵자기공명스펙트럼분석결과 : 특징 시그날(CD3COOD-D20속에서 2.2ⅡCD)(J=10PS)(-4α-Ⅱ, 5.71ⅡCD)(J=10PS) 4-Ⅱ였다.

* 원소분석결과 CnⅡ17N303D으로서, 실험값(%) : C40.38, Ⅱ5.49, N13.6; 계산값(%) : C40.66, Ⅱ5.49, N13.07이었다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면 의료용으로 적합한 고순도의 테트로도톡신을 고수율로 추출하는 것이 가능하게 된다.

Claims (4)

1. 테트로도톡신을 추출함에 있어서, 테트로도톡신을 함유하는 생물체 또는 생물체의 일부를 물에 넣고 가열 및 여과하는 공정, 여과액을 암베라이트 IRC-50에 흡착시키는 1차흡착공정, 흡착완료된 암베라이트 IRC-50을 초산/물 혼합액에 넣어 흡착물질을 탈착시키는 1차탈착공정, 얻어진 1차탈착액을 활성탄에 흡착시키는 2차흡착공정, 활성탄에 흡착된 물질을 초산/알콜/물 혼합액에서 탈착시키는 2차탈착공정, 얻어진 2차탈착액을 감압농축 및 결정화하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 테트로도톡신의 추출방법.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 생물체가 복어이고; 상기 생물체의 일부가 복어의 알, 간, 껍질, 창자, 척수, 혈액, 근육, 눈, 아가미 또는 이들의 혼합물인 것을 특징으로 하는 테트로도톡신의 추출방법.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 초산수용액중 초산의 농도가 3-20%인 것을 특징으로 하는 테트로도톡신의 추출방법.
4. 제 1 항에 있어서, 상기 초산/알콜/물 혼합액중 초산의 농도는 1-10%, 알콜의 농도는 30-55%인 것을 특징으로 하는 테트로도톡신의 추출방법.