KR20030018167A - Large-scale purification method of lipoxygenase metabolites of unsaturated fatty acid - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: Provided is a large-scale purification method of lipoxygenase metabolites of unsaturated fatty acid which inhibits abnormal growth of skin cells and skin inflammation. CONSTITUTION: The large-scale purification method of lipoxygenase metabolites of unsaturated fatty acid comprises the steps of: dissolving unsaturated fatty acid; adding lipoxygenase to the solution; adding an organic solvent thereto to extract lipoxygenase metabolites of unsaturated fatty acid; reducing the lipoxygenase metabolites of unsaturated fatty acid contained in the extract; and purifying the lipoxygenase metabolites of unsaturated fatty acid by HPLC with normal phase column and a non-polar solvent as a elution buffer.

Description

불포화 지방산 리폭시지네이즈 대사체의 대량 정제 방법{Large-scale purification method of lipoxygenase metabolites of unsaturated fatty acid}Large-scale purification method of lipoxygenase metabolites of unsaturated fatty acid}

본 발명은 불포화 지방산 리폭시지네이즈 대사체의 대량 정제 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 피부 염증의 억제 및 피부 이상 증식 억제 효과가 있다고 알려진 불포화 지방산 리폭시지네이즈 대사체를 대량으로 분리, 정제할 수 있는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for mass purification of unsaturated fatty acid lipoxygenase metabolites, and more particularly, to separate and purify unsaturated fatty acid lipoxygenase metabolites known to have an effect of inhibiting skin inflammation and inhibiting abnormal skin growth. It's about how you can do it.

지방은 소화과정에서 글리세린(glycerin)과 지방산(fatty acid)으로 분해되는데, 이중 지방산은 종류가 다양하며, 각 종류마다 역할도 다르다고 알려져 있다. 지방산은 동물성 지방에 주로 많이 함유된 포화 지방산(saturated fatty acid)과 천연 식물성 기름에 함유된 불포화 지방산으로 나뉘어진다. 불포화 지방산(unsaturated fatty acid)은 지방산 분자식에서 수소원자 4-6개가 부족한 지방산을 말하며, 비타민 F 라고도 불리운다.Fats are broken down into glycerin and fatty acids during digestion. Among these, fatty acids are known to have various types and different roles. Fatty acids are divided into saturated fatty acids, which are mostly found in animal fats, and unsaturated fatty acids, which are found in natural vegetable oils. Unsaturated fatty acid refers to fatty acids that lack 4-6 hydrogen atoms in the fatty acid molecular formula, also called vitamin F.

이러한 불포화 지방산은 생식기능 작용, 갑상선 기능 향상에 효과적일 뿐만아니라, 전립선 이상(prostate gland trouble)에도 효과가 있다고 알려져 있다. 또한, 혈액 중의 과도한 콜레스테롤을 유화시키며 관절을 유연하게 해줄 뿐만 아니라, 관절염, 천식, 비듬, 피로, 편두통, 신장병 및 다리통증 등에 효과가 있다고 알려져 있다.Such unsaturated fatty acids are known to be effective in improving reproductive function and thyroid function as well as in prostate gland trouble. In addition, emulsification of excess cholesterol in the blood and soften the joints, as well as effective in arthritis, asthma, dandruff, fatigue, migraine, kidney disease and leg pain.

불포화 지방산 중에서도 특히 리놀레산(linoleic acid), 아라키돈산(arachidonic acid) 및 리놀렌산(linolenic acid)은 체내 세포 구조의 구성부분이고, 뇌와 신경이 정상적으로 유지되기 위한 필수 성분이며, 성호르몬과 부신호르몬의 합성 및 소장내 유익한 박테리아 번식 등에 없어서는 안되는 중요한 영양소이다. 또한, 평온한 두뇌활동, 신경활동 및 건강한 피부를 위해서도 필요한 영양소이다.Among the unsaturated fatty acids, linoleic acid, arachidonic acid and linolenic acid are part of the body's cellular structure, are essential components for the normal maintenance of brain and nerves, and synthesis of sex hormones and subsignal hormones. And intestinal beneficial bacteria propagation and the like. It is also a necessary nutrient for calm brain activity, nerve activity and healthy skin.

그러나, 이들 리놀레산, 아라키돈산 및 리놀렌산과 같은 불포화 지방산은 체내에서 합성되지 않으므로, 상기 지방산을 다량 함유한 식품을 통하여 반드시 섭취되어야 하며, 따라서 이들을 필수 불포화 지방산(essential unsaturated fatty acid)이라고도 한다.However, since these unsaturated fatty acids such as linoleic acid, arachidonic acid and linolenic acid are not synthesized in the body, they must be ingested through foods containing a large amount of these fatty acids, and thus they are also called essential unsaturated fatty acids.

한편, 이들 불포화 지방산의 대사체 중 일부는 피부 염증의 억제 및 피부 이상 증식 억제에 효과가 있다고 알려져 있으며, 여러 질병 치료제로서의 사용 가능성이 제안되고 있으나, 현재 유일하게 미국의 케이먼(Cayman)사에서만 소량 분리 방법으로 생산되어 고가에 판매되고 있는 실정이며, 이러한 소량 분리는 역상 컬럼(reverse phase column)에 의한 HPLC(high performance liquid chromatography)에 의해 수행되고 있다.On the other hand, some of these metabolites of unsaturated fatty acids are known to be effective in suppressing skin inflammation and inhibiting the growth of skin abnormalities, and the use as a therapeutic agent for various diseases has been proposed, but currently only a small amount from Cayman, USA It is produced by a separation method and sold at a high price, and such a small amount of separation is performed by high performance liquid chromatography (HPLC) by a reverse phase column.

일반적으로 크로마토그래피(chromatography)는 이동상(mobile phase)의 종류에 따라 LC(liquid chromatography)와 GC(gas chromatography)로 분류되며, 특히 LC는 고정상 지지체의 종류에 따라 순상(normal phase)과 역상(reverse phase)으로 분류된다. 순상 컬럼은 고정상(stationary phase)이 극성이고 이동상이 비극성인 것을 말하며, 고정상으로 실리카겔(silica gel)이나 알루미늄(alluminum) 등이 사용된다. 역상 컬럼은 고정상이 비극성, 이동상이 극성인 것을 말하고, 고정상으로 탄화수소 등이 사용된다.In general, chromatography is classified into liquid chromatography (LC) and gas chromatography (GC) according to the type of mobile phase, and in particular, LC is a normal phase and a reverse phase depending on the type of the stationary phase support. phase). The normal phase column refers to a stationary phase having a polarity and a mobile phase having a nonpolarity, and silica gel or aluminum is used as the stationary phase. The reversed phase column means that the stationary phase is nonpolar and the mobile phase is polar, and hydrocarbon or the like is used as the stationary phase.

종래 역상 컬럼을 사용한 HPLC로 불포화 지방산 대사체를 분리, 정제하는 경우, 분리되는 양은 1회에 약 0.5㎍ 미만으로 매우 소량이었다. 따라서, 분리하고자 하는 물질을 높은 수율로 얻기 위해서는 샘플을 컬럼에 주입한 후, 컬럼 과정을 여러번 반복하여야 하는 번거로움이 있었다.In the case of separating and purifying unsaturated fatty acid metabolites by HPLC using a conventional reversed phase column, the amount separated was very small, less than about 0.5 µg at a time. Therefore, in order to obtain a high yield of the material to be separated, there is a problem of repeating the column process several times after injecting a sample into the column.

따라서, 본 발명자들은 다양한 불포화 지방산 대사체들 중에서 피부 염증의 억제 및 피부 이상 증식 억제 등과 같이 다양한 효능이 제안되고 있는 불포화 지방산 리폭시지네이즈 대사체를 대량으로 분리, 정제할 수 있는 방법을 개발하기 위하여 연구하던 중, 최고의 수율 및 순도를 보이는 HPLC 조건을 얻을 수 있었으며, 이러한 조건으로 HPLC를 수행하는 단계를 포함하는 대량 정제 방법을 개발함으로써 본 발명을 완성하였다.Therefore, the present inventors have developed a method for separating and purifying a large amount of unsaturated fatty acid lipoxygenase metabolites, which have been proposed in various effects, such as suppressing skin inflammation and suppressing abnormal skin growth among various unsaturated fatty acid metabolites. During the study, HPLC conditions showing the best yield and purity were obtained, and the present invention was completed by developing a mass purification method including performing HPLC under these conditions.

따라서, 본 발명의 목적은 피부 염증의 억제 및 피부 이상 증식 억제 효과를 갖는 불포화 지방산 리폭시지네이즈 대사체를 대량으로 분리, 정제하는 방법을 제공하는 것이다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a method for large-scale separation and purification of unsaturated fatty acid lipoxygenase metabolites having the effect of inhibiting skin inflammation and inhibiting the growth of skin abnormalities.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은,In order to achieve the above object, the present invention,

1) 불포화 지방산을 용해시키는 단계;1) dissolving unsaturated fatty acids;

2) 상기 불포화 지방산 용해액에 리폭시지네이즈를 첨가하여 반응시키는 단계;2) reacting the unsaturated fatty acid solution by adding lipoxygenase;

3) 상기 반응액에 유기용매를 첨가하여 불포화 지방산 리폭시지네이즈 대사체를 추출하는 단계;3) extracting an unsaturated fatty acid lipoxygenase metabolite by adding an organic solvent to the reaction solution;

4) 상기 추출액에 포함된 불포화 지방산 리폭시지네이즈 대사체를 환원시키는 단계; 및4) reducing the unsaturated fatty acid lipoxygenase metabolite contained in the extract; And

5) 극성 고정상과 비극성 이동상으로 이루어지는 순상(normal phase)컬럼에서, 상기 환원된 불포화 지방산 리폭시지네이즈 대사체가 포함되어 있는 용액을 이동상으로 하고, 유출용매(elution buffer)로 비극성 용매를 사용하여 6-8㎖/분(minutes)의 유출속도로 HPLC를 수행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 불포화 지방산 리폭시지네이즈 대사체의 대량 정제 방법을 제공한다.5) In a normal phase column composed of a polar fixed phase and a nonpolar mobile phase, a solution containing the reduced unsaturated fatty acid lipoxygenase metabolite is used as a mobile phase, and a nonpolar solvent is used as an elution buffer. Provided is a method for mass purification of unsaturated fatty acid lipoxygenase metabolites, comprising performing HPLC at an effluent rate of -8 ml / minutes.

이하 본 발명을 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail.

본 발명에서 "불포화 지방산 리폭시지네이즈 대사체"라 함은 리폭시지네이즈 효소에 의해 불포화 지방산으로부터 대사된 대사체를 의미한다.As used herein, the term "unsaturated fatty acid lipoxygenase metabolite" refers to a metabolite metabolized from an unsaturated fatty acid by a lipoxygenase enzyme.

식품으로부터 공급된 불포화 지방산은 체내에서 탈포화(desaturation)와 장쇄화(elongation) 효소에 의해 대사된다. 옥수수 기름이나 홍화유에 의해 공급된 리놀레산(linoleic acid, 이하 'LA'라 함)은 체내에서 Δ6 탈포화 효소에 의해 γ-리놀렌산(γ-linolenic acid, 이하 'GLA'라 함)으로, 이는 다시 장쇄화 효소에 의해 디호모-γ-리놀렌산(dihomo-γ-linolenic acid, 이하 'DGLA라 함)으로 전환되고 다시 아라키돈산(arachidonic acid, 이하 'AA'라 함)으로 전환된다. GLA, AA는 LA와 같은 n-6계 불포화 지방산으로 LA의 식이 공급에 의해 체내에서 합성된다.Unsaturated fatty acids supplied from food are metabolized in the body by desaturation and elongation enzymes. Linoleic acid (hereinafter referred to as "LA") supplied by corn oil or safflower oil is called γ-linolenic acid (γ-linolenic acid, referred to as "GLA") by the Δ6 desaturating enzyme in the body. It is converted to dihomo-γ-linolenic acid (hereinafter referred to as DGLA) by a chain enzyme and then to arachidonic acid (hereinafter referred to as AA). GLA and AA are n-6 unsaturated fatty acids such as LA and are synthesized in the body by dietary supply of LA.

이러한 불포화 지방산은 인지질(phospholipid), 콜레스테롤(cholesterol) 및 스핑고리피드(sphingolipid) 등과 같은 지질 혼합체로 이루어진 표피 장벽의 지질 층상 구조를 유지하는데 필수적이다.Such unsaturated fatty acids are essential for maintaining the lipid layered structure of the epidermal barrier consisting of lipid mixtures such as phospholipids, cholesterol and sphingolipids.

본 발명은 상기 표피 장벽의 지질 층상 구조를 유지하는데 필수적이며 피부 염증의 억제 및 표피의 이상 증식을 억제하는 효과를 갖는, 불포화 지방산 리폭시지네이즈 대사체의 대량 정제 방법을 제공하는데 특징이 있다.The present invention is characterized in providing a method for mass purification of unsaturated fatty acid lipoxygenase metabolites which is essential for maintaining the lipid layered structure of the epidermal barrier and has the effect of inhibiting skin inflammation and inhibiting abnormal proliferation of the epidermis.

본 발명에 따른 불포화 지방산 리폭시지네이즈 대사체를 대량으로 정제하기 위해 우선 기질로 사용되는 불포화 지방산을 용해시키는 단계가 포함된다. 상기 기질로 사용되는 불포화 지방산은 LA, AA 및 DGLA로부터 선택되는 것이 바람직하나 이에 제한되는 것은 아니다. 불포화 지방산을 용해시키기 위한 용매로는 암모니움 하이드록사이드(ammonium hydroxide), 클로로포름(chloroform) 또는메탄올(methanol) 등이 사용될 수 있으며, 특히, 암모니움 하이드록사이드가 사용되는 것이 바람직하다.In order to purify the unsaturated fatty acid lipoxygenase metabolites according to the present invention in a large amount, a step of first dissolving the unsaturated fatty acid used as a substrate is included. The unsaturated fatty acid used as the substrate is preferably selected from LA, AA and DGLA, but is not limited thereto. As a solvent for dissolving unsaturated fatty acids, ammonium hydroxide, chloroform, methanol, and the like may be used, and in particular, ammonium hydroxide is preferably used.

상기 용해된 불포화 지방산은 리폭시지네이즈(lipoxygenase, 이하 'LOX'라 함)에 의해 중간 대사물질로 전환되며, 특히, 대두로부터 분리된 LOX를 사용하는 것이 바람직하다. 상기 LOX는 대두로부터 분리, 정제되는 과정에서 I-B형, I-S형, IV형 및 V형으로 나누어지며, 그 중 V형의 LOX를 사용하는 것이 가장 바람직하다.The dissolved unsaturated fatty acids are converted into intermediate metabolites by lipoxygenase (hereinafter referred to as 'LOX'), and in particular, it is preferable to use LOX isolated from soybean. The LOX is divided into type I-B, type I-S, type IV, and type V in the process of separating and purifying from soybean, and it is most preferable to use the type V LOX.

상기 LOX에 의해 불포화 지방산으로부터 생산된 중간 대사물질은 당업계에 공지된 일반적인 방법에 의해 추출된다. LOX에 의해 생성되는 중간 대사물질은 하이드로퍼옥시기(hydroperoxy, -OOH)가 붙은 대사체이므로 추출 과정에 유기용매가 사용되며, 에테르를 사용하는 것이 가장 바람직하다.Intermediate metabolites produced from unsaturated fatty acids by LOX are extracted by common methods known in the art. Since the intermediate metabolite produced by LOX is a metabolite having a hydroperoxy group (-OOH), an organic solvent is used in the extraction process, and ether is most preferably used.

상기에서 에테르에 의해 추출된, -OOH기가 붙은 중간 대사물질을 -OH기가 붙은 최종 대사물질로 분리하기 위해서는 환원제를 사용하여 환원시키는 과정이 필요하며, 환원제로는 트리페닐포스파인(triphenylphosphine)을 이용하는 것이 가장 바람직하다.In order to separate the intermediate metabolite with -OOH group extracted with ether from the final metabolite with -OH group, it is necessary to reduce it using a reducing agent, and as a reducing agent, triphenylphosphine is used. Most preferred.

본 발명에 따른 불포화 지방산 리폭시지네이즈 대사체의 대량 정제 방법에는, 상기 효소반응, 추출 과정 및 환원 과정 외에 컬럼에 의한 정제 과정이 포함되며, 구체적으로 순상 컬럼(normal phase column)에 의한 HPLC(high performance liquid chromatography)를 수행함으로써 불포화 지방산 리폭시지네이즈 대사체를 정제하는 것이 바람직하다. 순상 컬럼은 고정상이 극성이고 이동상이 비극성인 것을 말하며, 고정상으로는 실리카겔(silica gel), 알루미늄, 종이가 사용된다. 본발명에서는 고정상으로 실리카겔로 이루어진 μ포라실(μPorasil, Waters)을 사용하였으며, 상기 μ포라실은 다량의 샘플을 흡착할 수 있는 특징을 갖고 있기 때문에, 본 발명의 대량 정제 방법을 위한 컬럼 과정에서 고정상으로 사용된다.The mass purification method of an unsaturated fatty acid lipoxygenase metabolite according to the present invention includes a purification step by a column in addition to the enzyme reaction, extraction step and reduction step, and specifically, HPLC (normal phase column) It is desirable to purify unsaturated fatty acid lipoxygenase metabolites by performing high performance liquid chromatography. The normal phase column refers to the polarity of the stationary phase and the nonpolar phase of the mobile phase, and silica gel, aluminum, and paper are used as the stationary phase. In the present invention, μPorasil (Waters) made of silica gel was used as the stationary phase, and since the μPorasil has a feature of adsorbing a large amount of samples, the stationary phase in the column process for the mass purification method of the present invention. Used as

또한, 본 발명에 따른 대량 정제 방법에서는 유출 용매(elution buffer)로 비극성 용매, 구체적으로 헥산, 에탄올 및 아세트산의 혼합 용매가 사용되는 것이 바람직하며, 보다 구체적으로 984:16:1의 비율로 맞추어 사용되는 것이 바람직하다.In addition, in the mass purification method according to the present invention, it is preferable to use a non-polar solvent, specifically, a mixed solvent of hexane, ethanol and acetic acid as an elution buffer, and more specifically, to use it in a ratio of 984: 16: 1. It is preferable to be.

한편, 본 발명에 따른 대량 정제 방법은 HPLC 수행시 순상 컬럼을 사용하고, 6-8㎖/분(minutes)의 속도로 샘플을 유출시키는 것을 특징으로 한다. 기존의 역상 컬럼에 의한 소량 정제 방법에서는 1㎖/분(minutes)의 속도로 샘플을 유출시켰으나, 이 경우 1회에 0.5㎍ 미만의 낮은 수율을 얻는다는 문제점이 있었다. 반면, 본 발명에서와 같이 순상 컬럼을 사용하고, 6-8㎖/분(minutes)의 속도로 샘플을 유출시켰을 때는, 불포화 지방산 리폭시지네이즈 대사체를 보다 높은 수율로 얻을 수 있었다. 상기와 같은 속도로 유출시키면 고정상으로부터 다량의 샘플이 단시간에 유출될 수 있다는 잇점이 있다.On the other hand, the mass purification method according to the present invention is characterized by using a normal phase column when performing HPLC, and withdrawing the sample at a rate of 6-8 ml / minutes. In a small amount purification method using a conventional reversed phase column, the sample was discharged at a rate of 1 ml / minute, but in this case, there was a problem that a low yield of less than 0.5 μg was obtained at a time. On the other hand, when a normal column was used as in the present invention and the sample was flowed out at a rate of 6-8 ml / minute, unsaturated fatty acid lipoxygenase metabolites could be obtained in higher yield. Outflow at this rate has the advantage that large amounts of sample can be outflowed from the stationary phase in a short time.

본 발명에 따른 불포화 지방산 리폭시지네이즈 대사체의 대량 정제 방법으로 분리될 수 있는 대사체는 13-HODE(13-Hydroxy-9,11-Octadeca-Di-Enoic acid) 또는 15-HETrE(15-Hydroxy-8,11,14-Eicosa-Tetra-Enoic acid)일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니며, LOX에 의해 불포화 지방산으로부터 전환된 대사체라면 모두 포함될 수 있다.Metabolites that can be isolated by mass purification of unsaturated fatty acid lipoxygenase metabolites according to the present invention are 13-HODE (13-Hydroxy-9,11-Octadeca-Di-Enoic acid) or 15-HETrE (15- Hydroxy-8,11,14-Eicosa-Tetra-Enoic acid), but is not limited thereto, and any metabolite converted from an unsaturated fatty acid by LOX may be included.

상기에서, 13-HODE는 표피의 주요 구성 지방산인 LA가 15-LOX에 의해 전환되어 생산된 대사체로서, 표피의 이상 증식을 억제하는 생리 활성이 알려져 있다.In the above, 13-HODE is a metabolite produced by converting LA, which is a major constituent fatty acid of the epidermis, by 15-LOX, and is known to have a physiological activity that suppresses abnormal proliferation of the epidermis.

또한, 15-HETrE는 표피의 이상 증식과 염증을 억제하는 기능을 갖으며, DGLA로부터 15-LOX에 의해 생산된 대사체이다.In addition, 15-HETrE is a metabolite produced by 15-LOX from DGLA and has the function of inhibiting abnormal proliferation and inflammation of the epidermis.

본 발명의 실시예에서는 상기 대량 정제 방법에 의하여 DGLA 및 LA로부터 15-HETrE 및 13-HODE를 정제하였다. 기존 방법에 의해서는 1회 컬럼 정제 과정 결과 0.5㎍이 정제된 반면, 본 발명에 따른 방법에 의해서는 1회 컬럼 주입에 의하여 1㎎이상이 정제됨을 확인할 수 있었다.In the embodiment of the present invention, 15-HETrE and 13-HODE were purified from DGLA and LA by the mass purification method. In the conventional method, 0.5 µg was purified as a result of one column purification process, whereas by the method according to the present invention, 1 mg or more was purified by one column injection.

이하, 본 발명을 실시예에 의해 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail by way of examples.

단, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐, 본 발명의 내용이 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.However, the following examples are merely to illustrate the invention, but the content of the present invention is not limited to the following examples.

<실시예 1><Example 1>

15-HETrE의 대량 분리 및 정제Bulk Separation and Purification of 15-HETrE

1-1) 효소에 의한 화학 반응 과정1-1) Chemical reaction process by enzyme

Tris-HCl(0.1M Tris-HCl, 1mM phenol, pH 8.5) 완충용액 100㎖가 포함된 비이커를 얼음이 든 비이커에 위치시킨 후, Tris-HCl 완충용액 10㎖에 희석시킨 대두의 LOX(6㎎/10㎖)를 상기 Tris-HCl 완충용액이 포함된 비이커에 첨가하였다. 상기 용액은 교반기(stirring machine)를 이용하여 계속하여 혼합시켰다.A beaker containing 100 ml of Tris-HCl (0.1 M Tris-HCl, 1 mM phenol, pH 8.5) buffer was placed in a beaker with ice, and then LOX (6 mg) of soybean diluted in 10 ml of Tris-HCl buffer. / 10 mL) was added to the beaker containing the Tris-HCl buffer. The solution was continuously mixed using a stirring machine.

불포화 지방산인 DGLA 50㎎을 6㎖의 암모니움 하이드록사이드(ammoniumhydroxide)에 용해시켜 준비된 용해액을 상기 혼합액에 한방울씩 천천히 첨가하였고, 계속해서 교반기를 이용하여 공기 방울이 생기지 않도록 주의하면서 혼합시켰다. 이후, 45분 동안 계속해서 혼합시켜 DGLA의 중간 대사물질이 포함된 반응액을 얻었다.A solution prepared by dissolving 50 mg of unsaturated fatty acid DGLA in 6 ml of ammonium hydroxide was slowly added dropwise to the mixture, and mixed with care to avoid air bubbles using a stirrer. Thereafter, the mixture was mixed for 45 minutes to obtain a reaction solution containing an intermediate metabolite of DGLA.

1-2) 추출 과정1-2) Extraction Process

상기 실시예 1-1)에서 생산된 반응액의 pH를 염산을 사용하여 3.0으로 적정시켰고, 교반기로 10분 동안 계속 혼합하였다.The pH of the reaction solution produced in Example 1-1) was titrated to 3.0 using hydrochloric acid, and mixing was continued for 10 minutes with a stirrer.

pH가 3.0으로 적정된 용액을 분리 깔대기로 옮기고, 100㎖의 에테르를 첨가하여 여러번 흔들어줌으로써 에테르층과 물층이 분리되게 한 후, 상층에 형성된 에테르층을 다른 비이커에 옮기고, 남아있는 물층에 다시 동량의 에테르를 첨가하고 흔들어 주는 과정을 3회 반복하였다. 상기 3회의 추출에 의하여 모아진 300㎖의 에테르 용액을 분리 깔대기에 옮기고 100㎖의 증류수를 첨가하였다. 상기 증류수가 첨가된 깔대기를 세게 흔들어 에테르층과 물층이 분리되게 한 후, 하층인 물층을 제거하는 과정을 3회 반복하여 DGLA의 중간 대사물질이 포함된 추출액을 얻었다.Transfer the solution adjusted to pH 3.0 to a separatory funnel, separate the ether layer from the water layer by adding several hundred ml of ether and shake it several times, and then transfer the ether layer formed on the upper layer to another beaker, and then add the same amount to the remaining water layer. The ether was added and shaken three times. The 300 ml ether solution collected by the three extractions was transferred to a separatory funnel and 100 ml distilled water was added. After shaking the funnel to which the distilled water was added to separate the ether layer and the water layer, the process of removing the lower water layer was repeated three times to obtain an extract containing the intermediate metabolite of DGLA.

1-3) 환원 과정1-3) Reduction Process

상기 실시예 1-2)에서 준비된, DGLA의 중간 대사물질이 포함된 추출액을 얼음조(ice bath)에 장치된 비이커에 옮겨 담은 후, 트리페닐포스파인 100㎎을 첨가하였고, 얼음에서 30분 동안 방치하였다.The extract containing the intermediate metabolite of DGLA, prepared in Example 1-2), was transferred to a beaker installed in an ice bath, and then 100 mg of triphenylphosphine was added thereto, followed by 30 minutes on ice. It was left.

상기 추출액을 분리 깔대기로 옮긴 후, 100㎖의 포화 NaCl 용액을 첨가하면서 3회 세척하고, 회전 증발기(rotary evaporator)를 이용하여 용매를 증발시켰다. 상기 건조물을 100% 메탄올 1㎖에 용해시켜 최종 대사물질인 15-HETrE가 포함된 용액(50mg기질/1㎖)을 얻었다.The extract was transferred to a separatory funnel, washed three times with addition of 100 ml of saturated NaCl solution, and the solvent was evaporated using a rotary evaporator. The dried material was dissolved in 1 ml of 100% methanol to obtain a solution (50 mg substrate / 1 ml) containing 15-HETrE, the final metabolite.

1-4) 정제 과정1-4) Purification Process

상기 실시예 1-3)에서 생산된, 15-HETrE가 포함된 용액 중 100㎕(5mg 기질 portion)를 취하여 질소 가스에서 메탄올을 증발시켰다. 상기 메탄올이 증발된 산물에 100㎕의 유기용매 혼합액(헥산:에탄올:아세트산, 984:16:1, v/v/v)을 첨가하였고 순상 컬럼(normal phase column)에 전개시켰다. 컬럼 전개시 고정상으로는 μ포라실을, 유출 용매로는 헥산:에탄올:아세트산이 984:16:1의 비율로 혼합된 용매를 사용하였다.100 μl (5 mg substrate portion) of the 15-HETrE-containing solution produced in Example 1-3) was taken to evaporate methanol in nitrogen gas. 100 μl of an organic solvent mixture (hexane: ethanol: acetic acid, 984: 16: 1, v / v / v) was added to the product from which the methanol was evaporated and developed on a normal phase column. As the stationary phase, μphorasil was used as the stationary phase, and a solvent in which hexane: ethanol: acetic acid was mixed at a ratio of 984: 16: 1 was used as the effluent solvent.

한편, 최대의 수율 및 순도로 15-HETrE를 얻기 위하여 유출속도를 여러가지로 조절하여 HPLC를 수행하였으며, HPLC를 이용한 구체적인 대량 분리, 정제 조건은 다음과 같았다. 하기 조건에서 유출속도를 1, 3, 6 및 8㎖/분(minutes)으로 변화시켜 분리, 정제하였으며, 각 유출속도와 수득율의 관계를 하기 표 1에 기재하였다.Meanwhile, in order to obtain 15-HETrE with maximum yield and purity, HPLC was performed by variously adjusting the outflow rate, and specific mass separation and purification conditions using HPLC were as follows. The effluent was separated and purified by changing the effluent rate at 1, 3, 6 and 8 ml / minutes under the following conditions, and the relationship between each effluent rate and the yield was shown in Table 1 below.

Column: μ포라실(Porasil, Waters), 입자크기 10μm, 19mm ×30cm(Normalphase column)Column: μPorasil, Waters, particle size 10μm, 19mm × 30cm (Normalphase column)

용매: 헥산:에탄올:아세트산(984:16:1, v/v/v)Solvent: Hexane: Ethanol: Acetic acid (984: 16: 1, v / v / v)

유출속도: 1,3,6 및 8㎖/분(minutes), Run 100% isocraticOutflow rates: 1,3,6 and 8 ml / minutes, Run 100% isocratic

Guard column: Normal Phase cartridgeGuard column: Normal Phase cartridge

Sample loop: 100㎕Sample loop: 100 μl

Running Time: 60분Running Time: 60 minutes

유출속도(㎖/분(minutes))Outflow Rate (ml / minutes) 수득율Yield 1One < 20㎍<20 μg 33 340㎍340 µg 66 1.2mg1.2mg 88 1.1mg1.1mg

상기 표 1에서와 같이 6㎖/분(minutes)의 속도로 샘플을 유출시켰을때 15-HETrE를 최대의 수율로 얻을 수 있었으며, 유출속도를 8㎖/분(minutes)으로 하여도 6㎖/분(minutes)인 때와 수율에 있어서 큰 차이가 없음을 확인할 수 있었다. 그러나, 유출속도를 8㎖/분(minutes) 이상으로 올릴 경우 수득율이 감소하였다. 따라서, 6 내지 8㎖/분(minutes)의 유출 속도가 본 발명의 불포화 지방산 리폭시지네이즈 대사체를 최대의 순도 및 최대의 수율로 얻을 수 있는 최상의 조건임을 확인할 수 있었다.As shown in Table 1, 15-HETrE was obtained in the maximum yield when the sample was flowed out at a rate of 6 ml / minute, and the flow rate was 6 ml / minute even when the flow rate was 8 ml / minute. (minutes) and no significant difference in yield. However, yields decreased when the outflow rate was raised above 8 ml / minutes. Therefore, it was confirmed that the effluent rate of 6 to 8ml / minute was the best condition to obtain the unsaturated fatty acid lipoxygenase metabolite of the present invention in maximum purity and maximum yield.

<실시예 2><Example 2>

13-HODE의 대량 분리 및 정제Bulk Separation and Purification of 13-HODE

기질 지방산으로 LA를 사용하고 유출속도를 6㎖/분(minutes)만으로 조절한 것을 제외하고는 실시예 1에서와 같은 방법을 이용하여 13-HODE를 정제하였으며, 그 결과를 하기 표 2에 기재하였다.13-HODE was purified using the same method as in Example 1 except using LA as the substrate fatty acid and adjusting the outflow rate to 6 ml / minute, and the results are shown in Table 2 below. .

<비교예 1>Comparative Example 1

15-HETrE의 소량 분리 및 정제Small amount separation and purification of 15-HETrE

상기 실시예 1-1) 내지 1-3)과 같은 방법으로 최종 대사물질인 15-HETrE가 포함된 용액을 얻은 후, 역상 컬럼을 이용한 HPLC를 수행하여 15-HETrE를 정제하였으며, 그 결과를 하기 표 2에 기재하였다.After obtaining the solution containing the final metabolite 15-HETrE in the same manner as in Example 1-1) to 1-3), and purified by using a reverse phase column HPLC to purify the 15-HETrE, the results It is shown in Table 2.

구체적인 분리, 정제 조건은 다음와 같았다.Specific separation and purification conditions were as follows.

Column: 0.5㎛ ODS-C18, 4.6mm ×25cm(Reverse phase column; Beckman part No. 235329)Column: 0.5 μm ODS-C18, 4.6 mm × 25 cm (Reverse phase column; Beckman part No. 235329)

용매: 메탄올:0.08% 아세트산(74:26, v/v)Solvent: Methanol: 0.08% Acetic acid (74: 26, v / v)

유출속도: 1㎖/분(minutes), Run 100% isocraticOutflow rate: 1 ml / minute, Run 100% isocratic

Guard column: Reverse Phase cartridgeGuard column: Reverse Phase cartridge

Sample loop: 10㎕Sample loop: 10 μl

Running Time: 60분Running Time: 60 minutes

<비교예 2>Comparative Example 2

13-HODE의 소량 분리 및 정제Small amount separation and purification of 13-HODE

기질 지방산으로 LA를 사용한 것을 제외하고는 비교예 1에서와 같은 방법을 이용하여 13-HODE를 정제하였으며, 그 결과를 하기 표 2에 기재하였다.Except for using LA as the substrate fatty acid 13-HODE was purified using the same method as in Comparative Example 1, the results are shown in Table 2 below.

수득율Yield 실시예 1Example 1 1.2mg1.2mg 실시예 2Example 2 1.4mg1.4mg 비교예 1Comparative Example 1 0.5㎍0.5 µg 비교예 2Comparative Example 2 0.5㎍0.5 µg

상기 표 2에 나타낸 바와 같이, 기존 소량 정제 방법에 의하여 15-HETrE 및 13-HODE를 정제할 경우(비교예 1 및 2), 1회에 0.5㎍의 수득율을 보인 반면 본 발명의 대량 정제 방법에 따라 15-HETrE 및 13-HODE를 정제할 경우(실시예 1 및 2), 1회에 1㎎이상(각각 1.2 및 1.4mg)의 수득율을 보임을 확인할 수 있었다.As shown in Table 2, when 15-HETrE and 13-HODE were purified by the conventional small amount purification method (Comparative Examples 1 and 2), the yield was 0.5 µg at a time, whereas the mass purification method of the present invention Accordingly, when 15-HETrE and 13-HODE were purified (Examples 1 and 2), it was confirmed that the yield of 1 mg or more (1.2 and 1.4 mg, respectively) was shown at one time.

상기에서 상세히 기술한 바와 같이, 본 발명에서는 불포화 지방산 리폭시지네이즈 대사체를 대량 정제하는 방법을 제공하였다. 본 발명의 대량 정제 방법에 의하여, 피부 염증의 억제 및 피부 이상 증식 억제 효과가 있는 불포화 지방산 리폭시지네이즈 대사체를 대량으로 분리, 정제할 수 있다. 상기 대량 정제된 대사체는 연구의 특성상 다량이 요구되는 임상 관련 연구에 유용하게 이용될 수 있으며,다양한 질병 치료를 위한 신약 개발에도 이용될 수 있다.As described in detail above, the present invention provides a method for mass purification of unsaturated fatty acid lipoxygenase metabolites. By the mass purification method of this invention, unsaturated fatty acid lipoxygenase metabolites which have the effect of suppressing skin inflammation and suppressing abnormality of skin abnormality can be separated and purified in large quantities. The mass-purified metabolite may be usefully used for clinically relevant research requiring a large amount due to the nature of the research, and may be used to develop new drugs for treating various diseases.

Claims (8)

1) 불포화 지방산을 용해시키는 단계;1) dissolving unsaturated fatty acids; 2) 상기 불포화 지방산 용해액에 리폭시지네이즈를 첨가하여 반응시키는 단계;2) reacting the unsaturated fatty acid solution by adding lipoxygenase; 3) 상기 반응액에 유기용매를 첨가하여 불포화 지방산 리폭시지네이즈 대사체를 추출하는 단계;3) extracting an unsaturated fatty acid lipoxygenase metabolite by adding an organic solvent to the reaction solution; 4) 상기 추출액에 포함된 불포화 지방산 리폭시지네이즈 대사체를 환원시키는 단계; 및4) reducing the unsaturated fatty acid lipoxygenase metabolite contained in the extract; And 5) 극성 고정상과 비극성 이동상으로 이루어지는 순상(normal phase)컬럼에서, 상기 환원된 불포화 지방산 리폭시지네이즈 대사체가 포함되어 있는 용액을 이동상으로 하고, 유출용매(elution buffer)로 비극성 용매를 사용하여 6-8㎖/분(minutes)의 유출속도로 HPLC를 수행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 불포화 지방산 리폭시지네이즈 대사체의 대량 정제 방법.5) In a normal phase column composed of a polar fixed phase and a nonpolar mobile phase, a solution containing the reduced unsaturated fatty acid lipoxygenase metabolite is used as a mobile phase, and a nonpolar solvent is used as an elution buffer. A method for mass purification of unsaturated fatty acid lipoxygenase metabolites, comprising performing HPLC at an effluent rate of -8 ml / minutes. 제 1항에 있어서, 상기 불포화 지방산은 리놀레산, 아라키돈산 또는 디호모-γ-리놀렌산인 것을 특징으로 하는 불포화 지방산 리폭시지네이즈 대사체의 대량 정제 방법.The method of claim 1, wherein the unsaturated fatty acid is linoleic acid, arachidonic acid or dihomo-γ-linolenic acid. 제 1항에 있어서, 상기 불포화 지방산 용해는 암모니움 하이드록사이드, 클로로포름 또는 메탄올에 의한 것임을 특징으로 하는 불포화 지방산 리폭시지네이즈 대사체의 대량 정제 방법.The method of claim 1, wherein the unsaturated fatty acid dissolution is by ammonium hydroxide, chloroform or methanol. 제 1항에 있어서, 상기 리폭시지네이즈는 대두로부터 분리된 것을 특징으로 하는 불포화 지방산 리폭시지네이즈 대사체의 대량 정제 방법.The method of claim 1, wherein the lipoxygenase is isolated from soybeans. 제 1항에 있어서, 상기 유기용매는 에테르인 것을 특징으로 하는 불포화 지방산 리폭시지네이즈 대사체의 대량 정제 방법.The method for mass purification of unsaturated fatty acid lipoxygenase metabolites according to claim 1, wherein the organic solvent is an ether. 제 1항에 있어서, 상기 추출물의 환원은 트리페닐포스파인에 의한 것임을 특징으로 하는 불포화 지방산 리폭시지네이즈 대사체의 대량 정제 방법.The method for mass purification of unsaturated fatty acid lipoxygenase metabolites according to claim 1, wherein the reduction of the extract is by triphenylphosphine. 제 1항에 있어서, 상기 고정상은 실리카겔, 알루미늄 또는 종이인 것을 특징으로 하는 불포화 지방산 리폭시지네이즈 대사체의 대량 정제 방법.The method of claim 1, wherein the stationary phase is silica gel, aluminum or paper. 제 1항에 있어서, 상기 비극성 용매는 헥산, 에탄올 및 아세트산이 984:16:1의 비율로 혼합된 용매에 의한 것임을 특징으로 하는 불포화 지방산 리폭시지네이즈 대사체의 대량 정제 방법.2. The method of claim 1, wherein the nonpolar solvent is a solvent in which hexane, ethanol and acetic acid are mixed in a ratio of 984: 16: 1.
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