KR20020034258A

KR20020034258A - 홍조류로부터 분리한 신규한 화합물 및 그 제조방법

Info

Publication number: KR20020034258A
Application number: KR1020000064349A
Authority: KR
Inventors: 최원철; 정해영; 최재수; 박혜진
Original assignee: 최원철; 정해영; 최재수
Priority date: 2000-10-31
Filing date: 2000-10-31
Publication date: 2002-05-09

Abstract

본 발명은 홍조류로부터 분리한 신규한 화합물 및 그 제조방법에 관한 것으로, 본 발명은 홍조류인 보라우무(Symphyocladia latiuscula)의 메탄올 추출물을 CH₂Cl₂로 분배하여 얻은 분획을 용출용매 CH₂Cl₂-MeOH를 사용하여 Si 겔 컬럼에서 크로마토그라피로 정제하여 신규화합물인 (2R)-2-(2,3,6-트리브로모-4,5-디하이드록시벤질)-사이클로헥사논을 얻었고 활성이 있는 2,3,6-트리브로모-4,5-디하이드록시벤질알콜을 획득하였으며 상기 화합물들은 DPPH 라디칼 제거능이 우수한 뛰어난 효과가 있다.

Description

홍조류로부터 분리한 신규한 화합물 및 그 제조방법{Novel compound isolated from Symphyocladia latiuscula and process for preparation thereof}

본 발명은 홍조류로부터 분리한 신규한 화합물 및 그 제조방법에 관한 것이다. 더욱 상세하게는, 본 발명은 홍조류로부터 메탄올을 사용하여 추출한 추출물에서 분리한 DPPH 라디칼 제거능이 우수한 화합물 및 그 제조방법에 관한 것이다.

홍조류 보라우무(Symphyocladia latiuscula,하베이 Yamada)는 로도메라세아에(Rhodomelaceae)과(family)에 일원이며 Ceramiales 목에 속하며 이전에는 브로모페놀이 분리되는 종으로 식물화학적 연구보고가 있었다. 그리고 홍조류 보라우무의 메탄올 추출물은 1,1-디페닐-2-피크릴하이드라질(DPPH) 라디칼 상에서 항산화활성이 있음이 보고되었다(Park, H. J.; Choi, J.S.; Chung,H. Y. J. Korean Fisheries Soc. 1998, 31, 927-932). 또 메탄올 추출물인 2,3,6-트리브로모-4,5-디하이도록시벤질메틸에테르는 비활성 화합물, 콜레스테롤과 함께 활성소의 하나로 분리되었다는 보고가 있다(Park, H. J.; Chung, H. Y.; Kim J.; Choi, J. S. j. Fish. Sci. Tech. 1999, 2, 1-7).

본 발명자들은 상기 기재한 홍조류로부터 추출분리된 종래 물질과는 이화학적 성질이 전혀 다르면서 우수한 항산화활성을 나타내는 화합물을 홍조류의 메탄올 추출물로 분리하고 그 구조를 결정함으로서 본 발명을 완성하였다.

따라서, 본 발명의 목적은 홍조류 보라우무 (Symphyocladia latiuscula)의 메탄올 추출물로부터 항산화활성이 우수한 신규한 화합물 (2R)-2-(2,3,6-트리브로모-4,5-디하이드록시벤질)-사이클로헥사논과 항산화 활성이 있는 2,3,6-트리브로모 -4,5-디하이드록시벤질알콜을 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은 상기 화합물의 (2R)-2-(2,3,6-트리브로모-4,5-디하이드록시벤질)-사이클로헥사논과 2,3,6-트리브로모-4,5-디하이드록시벤질알콜의 제조방법을 제공함에 있다.

본 발명의 상기 목적은 홍조류 보라우무(Symphyocladia latiuscula) 의 잎부분에 메탄올을 가하여 추출물을 얻고 상기 추출물을 CH₂Cl₂-MeOH 농도기울기에 따라 Si 겔 컬럼크로마토그라피로 정제하여 화합물 2종을 얻고 두 화합물 각각의 DPPH의 라디칼 제거능을 조사하고 UV, IR 스펙트럼,¹H-,¹³C-NMR 분석 및 COSY, HMQC 및 HMBC 분석을 통하여 상기 두 화합물의 구조와 분자량을 각각 결정하여 상기 2종의 화합물은(2R)-2-(2,3,6-트리브로모-4,5-디하이드록시벤질)-사이클로헥사논과 2,3,6-트리브로모-4,5-디하이드록시벤질알콜로 동정함으로서 달성하였다.

이하, 본 발명의 구성을 설명한다.

본 발명은 홍조류 보라우무(Symphyocladia latiuscula)에 메탄올을 공급하고 환류시킨 후 진공상태에서 농축건조시키고 n-헥산, CH₂Cl₂, EtOAc 및 n-BuOH로 순차 분배한 후 CH₂Cl₂-MeOH 농도기울기에 따라 분획 22개를 얻고, 이 분획 중에서 브로모페놀 화합물 (I), (Ⅱ)을 분리하는 단계; 상기 분리된 화합물(I)의 DPPH 라디칼 제거능을 조사하는 단계; 상기 화합물 (I)의 UV, IR 스펙트럼,¹H-,¹³C-NMR 분석 및 COSY, HMQC, HMBC 데이터 분석을 통하여 구조와 분자식을 결정하는 단계; 상기 분리된 화합물 (Ⅱ)의 DPPH 라디칼 제거능을 조사하는 단계 및; 상기 화합물 (Ⅱ)의 UV, IR 스펙트럼,¹H-,¹³C-NMR 분석 및 COSY, HMQC, HMBC 데이터 분석을 통하여 구조와 분자식을 결정하는 단계로 구성된다.

이하, 본 발명의 구체적인 방법을 실시예를 들어 상세히 설명하고자 하지만 본 발명의 권리범위는 이들 실시예에만 한정되는 것은 아니다.

실시예 1: 적조류의 메탄올 추출물 제조

보라우무(Symphyocladia latiuscula)의 엽상체 잎을 부산 청사포에서 1998년 1월에 수집한 후 국립부경대학교 해양생물학과의 실험실에 보관하였다.

해초조직(580g, 건조중량)을 메탄올로 3시간 동안 환류시켰다(9L × 3). 전체 여과는 40℃ 온도의 진공내에서 메탄올 추출물(148g)을 공급하고 건조시켜 농축하였고 이 추출물을 희석수에 부유시켰으며 n-헥산, CH₂Cl₂, EtOAc 및 n-BuOH로 순차적으로 연속해서 분배하였다. 이중 CH₂Cl₂분획(21g)은 DPPH 라디칼에 대해 강한 제거활성을 나타내므로, CH₂Cl₂분획(21g)은 22 서브분획을 얻기 위해 CH₂Cl₂-MeOH(농도기울기)로 용출하는 Si 겔 컬럼에 적용하였다. 이때, 컬럼 크로마토그라피는 Si 겔(Merck, 70 ∼ 230)을 사용하여 실행하였다.

실험결과, 분획 4(1.2g)를 CH₂Cl₂-MeOH(10:1)로 용출하는 Si 겔 컬럼상에서 좀더 크로마토그라피하여 화합물 (I)을 6.5mg 얻었고 분획 12(0.8g)에서도 CH₂Cl₂-MeOH(5:1)로 용출하는 Si 겔 컬럼상에서 크로마토그라피하여 화합물 (Ⅱ)를 2.5mg 얻었다.

실험예 1: 화합물 (I)의 DPPH 라디칼 제거능 조사

상기 실시예 1에서 얻은 화합물(I)의 DPPH 라디칼 소거효과는 Blois에 의해 처음 수행된 방법(Biois, M. S.Nature1958, 26, 1199-1200)에 따라 측정되었다. 다양한 샘플 농도(1.5 ∼ 45μM)의 MeOH 용액 4mm을 DPPH 메탄올 용액(1.5 × 10^-1M) 1.0mL에 첨가하였다. 서서히 혼합하고 30분 동안 상온에서 방치하였다가 분광광도계를 이용하여 520nm에서 OD(optical density) 값을 측정하였다. 각 샘플의 항산화 활성은 IC₅₀으로 나타냈고(50%의 DPPH 라디칼 형성을 저해하는데 요구되는 ㎍/mL 또는 μM) log dose 저해 커브로 계산되었다. 이때, L-아스코르브산 및 DPPH는 씨그마사(Sigma. St. Louis, MO)로부터 구입하였다.

실험결과, 화합물 (I)은 DPPH 라디칼 제거활성을 나타냈으며 IC₅₀값이 8.5μM이였다. 이 값은 L-아스코르브산(IC₅₀=15.3)보다 2배 강한 라디칼 제거활성이였다.

실험예 2: 화합물 (I)의 동정

본 실험예에서는 상기 실시예 1에서 얻은 화합물 (I)의 구조와 분자식을 결정하기 위해 다양한 분석을 행하였다. 광학회전은 미타무라-리켄 광학계(Mitamura-Riken polarimeter)로 측정하였고 UV와 IR 스펙트럼은 베리안 케리 UV-가시광선 분광광도계(varian carry UV-visible spectrophotometer)와 퍼킨 엘머 FT-IR(Perkin Elmer FT-IR) 분광광도계를 각각 사용하여 기록하였다. LR과 HRFABMS 데이터는 JEOL JMS-HX110/110A 분광광도계를 사용하여 기록하였다.¹H-와¹³C-NMR 스펙트럼은 브러커 DMX 600(Bruker DMX 600)과 베리안 UNITY plus 300(Varian UNITY plus 300) 분광광도계로 측정하였다. COSY, HMQC 및 HMBC 스펙트럼은 펄스필드 기울기(pulsed field gradient)를 이용한 브루커 DMX 600을 사용하여 기록하였다.

실험결과, 화합물 1은 비결정의 백색분말이며 분자식은 NMR과 MS 데이터[(M + H)⁺:ㅿ-1.7mmu, C₁₃H₁₄O₃ ⁷⁹Br₃에 대해 m/z 454.8476 ; ㅿ + 1.1mmu, C₁₃H₁₄O₃ ⁷⁹Br₂ ⁸¹Br에대해 m/z 456.8484;ㅿ + 0.7mmu, C₁₃H₁₄O₃ ⁷⁹Br₂에 대해 m/z 458.8459]에 근거하여 C₁₃H₁₃O₃Br₃로 결정하였다. IR 스펙트럼은 3485(OH), 1702(CO) 및 1664(방향족 C=C)cm^-1에서 흡광밴드를 나타냈다. COSY, HMQC 및 HMBC 데이터 분석은 또한 사이클로헥산일 그룹의 증거를 제공하였고 화합물 1에 대해 예상되는 모든 연결을 확립하였다. 벤질메틸렌 양성자(H-7, δ_H3.50, 3.19)는 δc 211.7에서 카보닐카본과 방향족 환의 δc 132.5(C-1'), 112.1(C-2'),117.5(C-6')에서 쿼터너리 카본과의 상관성을 나타냈다. δ_H2.80(m, H-2)에서 메틴 양성자는 카보닐카본과 벤질메틸렌 양성자와 상관성을 나타냈고, 사이클로펙사노일 그룹은 C-7과 연결됨을 알 수 있었다. 결론적으로 C-2의 원자배치는 그들의 ORD 스펙트럼에 위해 작성하였다. 화합물 1의 ORD 스펙트럼은 228nm에서 양성 코톤(Cotton) 효과를 나타냈고, 옥탄공식(dctant rule)에 의하면 2R 배치를 점유함을 나타냈다. 화학적 위치는 각각의 잔기 용매피크(CDCl₃에 대해 δH 7.26과 δc 77.0이고 CD₃OD에 대해 δ_H3.30과 δc 49.0)를 나타냈다. 따라서, 화합물 1의 구조는 (2R)-2-(2,3,6-트리브로모-4,5-디하이도록시벤질)-사이클로헥사논으로 결정하였다. 본 발명 (2R)-2-(2,3,6-트리브로모-4,5-디하이도록시벤질)-사이클로헥사논의 구조식은 일반식(I)에 나타낸 바와 같으며 실험데이터들은 하기와 같았다.

비결정질 백색분말; [α]_D ²²+ 7.27°(c0.11, MeOH);

ORD(c2.0 × 10^-2, MeOH)[θ] (nm)-2,500(222), 0(224), +15,000(228); UVλ_max(MeOH)(logε236(s, 4.09), 260(s, 3.34), 287(s, 3.30), 296(3.41)nm; IR(KBr)ν 3486, 2932, 1702, 1664, 1459, 1392, 1328, 1258, 1247, 1179, 1157, 1127, 903, 862, 695cm^-1;¹H NMR(CDCl₃, 600MHZ)δ 1.57(1H, td,J=12.1, 3.3Hz, H-4), 1.61(1H, td,J=12.6, 3.1Hz, H-3), 1.70(1H, td,J=13.2, 3.6Hz, H-5), 1.85(1H, d,J=13.2Hz, H-4), 1.89(1H, m, H-3), 2.08(1H, septet,J=2.9Hz, H-5), 2.39(1H, td, J=9.4, 5.6Hz, H-6), 2.48(1H, d, J=9.4Hz, H-6), 2.80(1H, m, H-2), 3.19(1H, dd,J=14.5, 10.4Hz, H-7), 3.50(1H, dd,J=14.5, 3.8Hz, H-7);¹³C NMR(CDCl₃, 125MHZ)25.3(C-4), 27.8(C-5), 32.7(C-3), 36.9(C-7), 42.0(C-6), 50.1(C-2), 112.1(C-2'), 112.9(C-3'), 117.5(C-6'), 132.5(C-1'), 140.4(C-4'), 140.6(C-5'), 211.7(C-1);

실험예 3: 화합물(Ⅱ)의 라디칼 제거능 조사

본 실험예에서는 상기 실험예 1과 동일하게 실시예 1에서 얻은 화합물(Ⅱ)의 DPPH 라디칼 제거효과를 Blois에 의해 처음 수행된 방법(Biois, M. S.Nature1958, 26, 1199-1200)에 따라 측정하였다.

실험결과, 화합물 (Ⅱ)의 DPPH 라디칼 제거활성은 IC₅₀값이 7.5μM이였다. 이값은 실험예 1의 화합물 (I)의 값과 마찬가지로 L-아스코르브산(IC₅₀=15.3)보다 2배 강한 라디칼 제거활성이였다.

실험예 4: 화합물 (Ⅱ)의 동정

실시예 1에서 얻은 화합물 (Ⅱ)의 구조와 분자식을 결정하기 위해 실험예 2와 동일한 분석실험을 행하였다.

실험결과, 화합물 (Ⅱ)는 비결정질 백색분말이였고 실험데이터는 하기와 같았다. 따라서, 화합물 (Ⅱ)는 분광기 데이터에 근거하여 2,3,6-트리브로모-4,5-디하이드록시벤질 알콜로 동정되었고 구조식은 일반식(Ⅱ)에 나타낸 바와 같았다.

¹H NMR(CD₃OD, 300MHz)δ4.99(2H, S, H-7); 13C NMR(CD₃OD, 75MHz)δ74.5(C-7), 114.2(C-2), 115.2(C-3), 119.7(C-6), 129.4(C-1), 144.6(C-4), 146.6(C-5).

(상기 식(Ⅱ) 중, R은 H이다)

이상, 상기 실시예와 실험예를 통하여 설명한 바와 같이, 본 발명은 홍조류 보라우무(Symphyocladia latiuscula)의 메탄올 추출물을 CH₂Cl₂로 분배하여 얻은 분획을 용출용매 CH₂Cl₂-MeOH를 사용하여 Si 겔 컬럼에서 크로마토그라피로 정제하여 1종의 신규 화합물 (2R)-2-(2,3,6-트리브로모-4,5-디하이드록시벤질)-사이클로헥사논과 항상화 할성이 있는 2,3,6-트리브로모-4,5-디하이드록시벤질알콜을 얻었으며 상기 화합물들은 DPPH 라디칼 제거능이 우수한 뛰어난 효과가 있으므로 생리활성 물질 제조산업상 매우 유용한 발명인 것이다.

Claims

홍조류 보라우무로부터 메탄올 추출한 추출물을 CH₂Cl₂로 분배하여 얻은 분획을 용출용매 CH₂Cl₂-MeOH를 사용하여 Si 겔 컬럼에서 크로마토그라피로 정제하여 얻은 것을 특징으로 하는 홍조류로부터 분리한 신규한 화합물 제조방법.
제 1항 기재의 방법에 의해 얻을 수 있는 백색 결정이며 DPPH 라디칼 제거능이 있고 하기 일반식(I)으로 표시되는 (2R)-2-(2,3,6-트리브로모-4,5-디하이드록시벤질)-사이클로헥사논.
하기 일반식(Ⅱ)로 표시되는 2,3,6-트리브로모-4,5-디하이드록시벤질알콜을유효성분으로 함유함을 특징으로 하는 항산화활성 조성물.

(상기 식(Ⅱ) 중, R은 H이다)