KR20130026742A

KR20130026742A - 모기 등 해충의 퇴치를 위해 은행나무에서 추출하는 천연살충성분 및 그의 제조방법.

Info

Publication number: KR20130026742A
Application number: KR1020110090096A
Authority: KR
Inventors: 정만호; 김수동; 장이현; 차세완; 고현정
Original assignee: (주)에스에이치제약
Priority date: 2011-09-06
Filing date: 2011-09-06
Publication date: 2013-03-14

Abstract

본 발명은 은행잎 또는 은행외종피로부터 추출물을 제조함에 있어서 잘게 마쇄된 은행잎 또는 은행외종피를 알콜용매로 추출 후 잔사를 제거하여 불순물을 제거한 후 30%±5%가 되게 농축하여 조엑기스로 만든 후 20~40배의 비극성용매로 분획분리 추출하여 천연살충성분을 얻은 후 이를 10~15배의 케톤용매에 녹여 10~15배의 활성탄을 가하여 실온에서 60~90분간 교반하고 불순물을 제거하여 최종적은 천연살균살충성분을 제조할 수 있다.
또한 상기의 방법으로 제조된 천연살충성분은 천연의 살충성분이어서 합성살충제의 남용을 막을 수 있고 인체나 환경에 영향을 주지 않는 커다란 이점이 있어 기존의 에어졸, 훈증제 등은 물론, 몸에 바르는 로션, 크림, 액제 등을 포함하여 액체에 투입하여 사용하기 위한 분말, 액상 등의 다양한 제형으로 합성살충제의 대용원료로서 유용하게 널리 사용될 수 있다.

Description

모기 등 해충의 퇴치를 위해 은행나무에서 추출하는 천연살충성분 및 그의 제조방법.{The preparations method of mosquito and harmful insect eradication such as a natural insecticide extracted from the ginkgo tree ingredient.}

본 발명은 현재 화학 살충제의 문제점인 인체의 유해성을 개선할 수 있는 천연살충제의 발명에 관하여 주요 살충성분을 천연물질로부터 추출하여, 기존의 에어졸, 훈증제 등은 물론, 몸에 바르는 로션, 크림, 액제 등을 포함하여 액체에 투입하여 사용하기 위한 분말, 액상 등의 다양한 제형으로 모기 등의 해충을 퇴치하기 위한 모든 제형의 제품에 적용할 수 있는 인체에 무해한 천연 살충제의 제조방법에 관한 것이다.

상기 본 발명에서 “천연살충제”라 함은, 흡혈에 의해 인체에 유해한 영향을 끼치는 모기, 벼룩, 진드기 등과, 불결한 환경에서 생활하며 병원체를 운반, 전파하는 파리, 바퀴벌레와 같은 각종 해충을 퇴치시키는 약제를 의미하는 것이다.

특히, 하절기에는 흡혈에 의한 인체의 유해함이 많은 계절이고, 그 흡혈 시 전염되는 전염병으로는 작은 빨간 집모기(culex triaeniorhymchus)에 의한 일본뇌염, 남미와 아프리카에서 발생하는 체체파리에 의한 수면병, 벼룩에 의한 흑사병 및 발진열, 진드기에 의한 쓰쓰가무시병 및 록키산 홍반열 등 많은 질병이 있으며, 이들 질병에 대한 방제로서는 우선 이들 해충에 의한 흡혈을 방지하는 것이 가장 중요하다.

흡혈방지를 위해 많이 사용되는 방법은 물리적으로는 해충의 침입을 차단하는 스크린 방법과 화학적인 기피제를 사용하는 방법이 있으나, 현재 야외 레져활동의 활성화로 인해 야외활동이 빈번해지고 있으므로 개인용 화학기피제를 이용하는 방법이 권장되고 있다.

현재 범용되고 있는 기피제는 많은 해충에 대해 일반적인 기피효과를 발휘하고 있으므로 이를 이용한 에어졸, 로션, 크림, 액제, 훈증제 등에 많이 사용되고 있다. 그러나 상기의 기피제를 사용하는 사람들은 기피성분에 의한 피부독성에 대해 우려를 가지고 있으며, 기피성분의 휘발에 따른 효력저하로 기피효력 유지기간이 짧다는 것에 대해 개선이 요구되고 있는 상황이다.

그 외에도 최근에는 해충으로부터 인체를 보호하기 위한 목적으로 화학합성물질인 N,N-디에틸-m-톨루아미드(N,N-diethyl-m-toluamide)를 사용해 왔고, 상기 N,N-디에틸-m-톨루아미드는 냄새가 불쾌하고 인체에 눈이나 점막 또는 피부에 해로운 문제점이 지적되고 있다.

식물체는 자신을 보호하고자 해충에 대해 기피제, 방어제, 독소 등의 화학적 방어물질을 생성하여 함유하고 있으며, 이중 식물성 살충성분을 이용한 역사는 16세기 중엽에 페르시아 지역에서 제충국 꽃 분말을 살충제로 사용하였다는 기록이 있으며, 특히 “은행나무에는 벌레가 꼬이지 않는다”라는 옛 말도 있듯이 선조들은 은행잎을 말려 퇴비로 사용하여 땅 속의 병충해를 박멸하는데 사용하였으며, 은행잎을 잘 말려서 그물망에 넣어 집안의 해충을 퇴치하는데 사용한 예도 있다.

한편 근래에 와서 화학합성 살충제의 지속적 남용으로 인해 특히 과일 및 채소 등과 관련하여서는 인체 및 환경에의 악영향이 심각한 문제로 야기됨으로써 이의 악영향을 최소화하기위해 안정성과 환경에 영향이 없는 천연살충제용 살충성분의 연구가 활발히 진행되고 있다.

인체에 무해하고 안정성이 높으며, 항균 및 살균효과를 갖는 해충기피제가 절실히 요구되고 있는 바, 세계적인 추세를 볼 때 신규 해충살충제 개발에 대한 자체기술의 확립은 우리나라의 천연자원으로부터 새로운 기능성 신소재를 개발하여 이를 체계화하는데 필수적인 선결과제이다. 그러나 천연물 유래 살충제 개발 분야에 있어서 국내의 연구동향을 살펴보면 아직까지 체계적인 연구가 거의 이루어져 있지 않고 있으며, 특히 국내에 자생하는 식물의 추출물을 이용한 위생해충에 대한 살충실험이나 기피효과에 대한 연구가 미흡한 실정이다.

본 발명은 모기 등 해충의 퇴치를 위해 은행나무에서 추출하는 천연살충성분 및 그의 제조방법에 관한 것이다.

상기 추출물은 은행잎이나 은행외종피에서 추출된 물질로서 해충에 대한 살충 효력이 있는 것이라면 특별히 제한을 두지 않는다.

본 발명은 은행나무로부터 추출물 분획을 제조함에 있어 잘게 마쇄된 은행잎 또는 은행외종피를 알콜 수용액으로 추출하여 얻어진 조엑기스를 적정의 농도로 농축한 후 농축액을 비극성 용매로 분획하여 분리한 후 다시 농축하여 케톤용매로 녹인 용액에 활성탄을 가해 불순물을 제거하여 최종적으로 천연살충성분을 추출하는 것을 특징으로 한다.

따라서 본 기술사상에서는 은행잎과 은행외종피에서 모기유충에 대해 살충활성을 나타내는 물질을 분리하여 이들의 살충력을 조사하고 이를 바탕으로 은행나무에서 천연성분을 추출한 식물체 유래 저독성 살충제를 개발하였다.

[도1]은 세계보건기구(WHO)의 규정대로 실시한 살충활성시험 결과이다.

본 발명은 모기 등 해충의 퇴치를 위해 은행나무에서 추출하는 천연살충성분 및 그의 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 은행잎 또는 은행외종피로부터 유효성분을 알콜수용액과 비극성용매로 추출하고 활성탄으로 처리하여 천연살충성분을 간단히 제조할 수 있는 방법에 관한 것이다.

은행나무는 예부터 약용, 식용으로 널리 이용되어 왔으며, 최근 뿌리, 껍질, 열매, 잎 등에 대한 의학적 유용성에 대한 연구가 되면서 여러 유용한 화합물이 규명되고 있다.

은행나무의 열매에는 페놀성 화합물계, 징코올, 빌로올, 징코올산, 청산 배당체, 각종 아미노산 등이 다량 함유되어 있는 것으로 밝혀서 있으며, 은행잎에는 방향족화합물로서 페놀성화합물, 플라보노이드배당체, 퀘르세틴, 이소퀘시트린, 루테오닌, 이소람네틴, 캄프페놀 등과 테르페노이드 화합물의 일종인 징코라이드, 빌로발라이드 등이 함유되어 있는 것으로 알려져 있다.

따라서, 본 발명자들은 “은행잎은 벌레가 먹지 않는다”라는 사실에 착안하여 노력한 결과 은행나무로부터 천연살충성분을 간단히 제조할 수 있는 방법을 개발하게 되어 본 발명을 완성하였다.

본 발명은 은행잎 또는 은행외종피로부터 살충성분을 간단하게 제조할 수 있는 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

이하, 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명은 은행잎 또는 은행외종피로부터 추출물을 제조함에 있어서 잘게 마쇄된 은행잎 또는 은행외종피를 알콜용매로 추출 후 잔사를 제거하여 불순물을 제거한 후 30%±5%가 되게 농축하여 조엑기스로 만든 후 20~40배의 비극성용매로 분획분리 추출하여 천연살충성분을 얻은 후 이를 10~15배의 케톤용매에 녹이고 10~15배의 활성탄을 가하여 실온에서 60~90분간 교반하고 불순물을 제거하여 최종적은 천연살균살충성분을 제조하는 것을 그 특징으로 한다.

이와 같은 본 발명을 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명은 은행잎 또는 은행외종피로부터 추출물을 제조하는 방법에 관한 것으로서 먼저 건조된 은행잎 또는 은행외종피를 잘게 마쇄하여 저급알콜의 수용액으로 추출한 후 세포잔사를 제거하고 그 상등액을 농축하여 30%±5%의 조엑기스를 만든 후 생성되는 침전물을 여과하고 20~40배의 비극성용매를 사용 분획, 분리하여 조분획을 얻는다.

여기서 사용되는 저급알콜로는 메탄올, 에탄올 또는 프로판올 등을 사용할 수 있으며, 이중 메탄올 또는 에탄올을 사용하는 것이 추출효율 면에서 바람직하고, 비극성 용매로는 헥산, 클로로포름, 에틸아세테이트 등을 사용할 수 있다.

다음으로 상기와 같이 얻어진 조분획을 감압농축하여 건조시킨 뒤 10~15배의 저급케톤에 녹여 10~15배의 활성탄을 가하고 실온에서 60~90분간 교반한 후 여과하여 감압건조시킴으로써 본 발명의 천연살충성분을 얻을 수 있게 된다.

여기서 상기 저급케톤으로는 아세톤 또는 메칠에틸케톤 등이 사용될 수 있으며 이중 아세톤을 사용하는 것이 원하는 분획의 수율면에서 가장 좋다.

이때 활성탄의 비율이 너무 적거나 교반시간이 짧으면 제거하고자 하는 페놀성 화합물 등의 불필요한 물질의 제거가 제대로 이루어지지 않으며, 활성탄의 비율이 너무 많거나 교반시간이 길어지게 되면 원하는 천연살충성분의 손실이 발생되므로 적당치 않다.

따라서, 상기와 같은 은행잎 또는 은행외종피로부터 천연살충성분을 분획하여 본 발명에 의해 제조되는 천연살충성분은 천연의 살충성분이어서 합성살충제의 남용을 막을 수 있고 인체나 환경에 영향을 주지 않는 커다란 이점이 있어 기존의 에어졸, 훈증제 등은 물론, 몸에 바르는 로션, 크림, 액제 등을 포함하여 액체에 투입하여 사용하기 위한 분말, 액상 등의 다양한 제형으로 합성살충제의 대용원료로서 유용하게 널리 사용될 수 있다.

이하, 본 발명을 실시예에 의거 상세히 설명하면 다음과 같은바, 본 발명이 실시예에 국한되는 것은 아니다.

은행잎과 은행외종피를 5일간 50℃의 열풍 건조기로 완전히 건조시킨 후 믹서로 마쇄하여 분말시료를 만들어 각각 실험에 사용하였다.

은행잎 건조분말 1,500g에 메탄올 3,000㎖에 침지시켜 암실에서 5일간 추출을 진행한 후 진공회전농축기로 농축하여 435.25g의 메탄올 조추출물을 얻었으며 추출수율은 29.02%이다.

은행외종피 건조분말 1,000g에 메탄올 3,000㎖에 침지시켜 암실에서 5일간 추출을 진행한 후 진공회전농축기로 농축하여 315.28g의 메탄올 조추출물을 얻었으며 추출수율은 31.53%이다.

두 추출물을 각각 4,000ppm으로 만들어 500㎖씩 사각팬에 담아 충체침지법으로 살충력 검정을 한 결과, 은행외종피 추출물과 은행잎 추출물의 LC₅₀은 각각 172ppm, 273ppm으로 은행외종피 추출물이 은행잎 추출물보다 강한 살충력을 가지는 것으로 나타났다.

두 추출물 20g을 각각 증류수 1L에 녹인 후 비극성 용매 800㎖를 넣어 잘 흔들어 섞어준 후 물층과 용매층으로 분리한 후 용매층을 따로 받고, 물층에 다시 용매를 투입하여 반복하여 2회 추출한 후 각 획분을 진공회전농축기로 40℃에서 농축한 후 각각의 추출 수율을 비교하였다.

비극성용매인 헥산, 클로로포름, 에틸아세테이트를 사용하여 분획 후 감압농축 한 결과 각각의 수율은 다음 [표1]과 같이 나타났다.

	헥산	클로로포름	에틸아세테이트
은행잎 추출물	38%	32%	11%
은행외종피 추출물	34%	27%	9%

각 추출물을 200ppm, 100ppm, 50ppm, 25ppm의 농도로 하여 모기유충에 충체침지법으로 살충력을 조사한 결과는 다음 [표2]와 같다.

추출물	Mortality
	Concentration (ppm)
	200	100	50	25
헥산 (leaves)	+++	++	+	-
클로로포름 (leaves)	+++	+++	++	+
에틸아세테이트 (leaves)	-	-	-	-
헥산 (seedcoats)	+++	++	+	-
클로로포름 (seedcoats)	+++	+++	++	+
에틸아세테이트 (seedcoats)	-	-	-	-

* Mortality <강한효과를 보임 +++, 유의성 있는 효과를 보임 ++, 효과를 보임 +, 효과 없음 ->

추출수율이 가장 높은 헥산과 약간의 차이가 나며 강한 살충효과를 가진 클로로포름 추출액을 사용하여 추가로 추출을 진행하여 얻어진 추출물 50g에 아세톤 500㎖를 가하여 충분히 용해한 후 활성탄 700g을 첨가하여 70분간 실온에서 교반한 후 여과 농축하여 천연살충성분 20g을 얻었다.

최종 정제된 천연살충성분을 가지고 세계보건기구(WHO)에서 정한 다음의 규정대로 살충활성을 시험하여 다음과 같은 반수치사량(LD₅₀)을 측정하여 다음 [표3]과 [도1]에 나타내었다.

<WHO에서 규정한 살충환경 테스트 방법>

1) 집파리 - 국부적용(Topical Application) : CO₂ gas로 마취시킨 파리를 micro applicator를 이용하여 시료용액 0.5㎕를 흉부에 살포

2) 모기 - 물먹임(Water feeding) : 시료를 아세톤 : 5% 수크로즈수용액을 1:9의 비율로 조재하여 면 patch에 적신 후 주어진 공간에서 아세톤을 날린 후 모기를 넣어 항온 배양

3) 독일바퀴 - 국부적용(Topical Application) : CO₂ gas로 마취시킨 바퀴벌레를 micro applicator를 이용하여 시료용액 1㎕를 흉부에 살포

4) 벼멸구, 점박이응애 - 국부적용(Topical Application) : CO₂ gas로 마취시킨 벼멸구, 점박이응애를 micro applicator를 이용하여 시료용액 0.1㎕를 흉부에 살포

실험해충	은행잎추출 살충물질(LD₅₀)	은행 외종피추출 살충물질(LD₅₀)
집파리	600	650
모기	4000	4200
독일바퀴	10	10
벼멸구	200	220
점박이응애	150	155

Claims

은행잎 또는 은행외종피를 저급알콜로 추출하고 비극성용매로 분획하여 활성탄 처리한 살충성 추출물 분획을 제조하는데 있어서, 유기용매추출은 잘게 마쇄된 은행잎 또는 은행외종피를 통상의 저급알콜의 수용액으로 추출하여 얻어진 조엑기스를 30%±5%가 되게 수용액 상으로 만든 후, 생성되는 불순물을 제거하고 다시 비극성용매로서 헥산, 클로로포름, 에칠아세테이트 중에 선택된 비극성용매를 20 내지 40배 투입하여 추출하는 방식으로 시행하여 천연살충성분의 조분획을 얻은 다음, 이를 활성탄 처리하되 저급케톤인 아세톤 또는 메칠에틸케톤 중에 선택된 10 내지 15배의 저급케톤에 녹여 10 내지 15배의 활성탄을 가해 실온에서 60 내지 90분간 교반하여 불순물을 제거하여 천연살충성분을 제조하는 것을 그 특징으로 하는 은행잎 또는 은행외종피로부터 추출한 천연살충성분분획의 제조방법.
상기 1항에 대해서, 저급알콜로서 메탄올, 에탄올, 프로판올 중에서 선택된 용매를 추출하고자 하는 은행잎 또는 은행외종피의 1.5 내지 3.5배를 투입하는 것을 특징으로 하는 은행나무 유래 천연살충성분.
상기 1항에 대해서, 비극성용매로서 헥산, 클로로포름, 에칠아세테이트 중에서 선택된 비극성용매를 저급알콜로 추출한 조주출물에 대해서 20 내지 40배를 투입하여 추출하는 것을 특징으로 하는 은행나무 유래 천연살충성분.
상기 1항에 대해서, 불필요한 페놀성 화합물 등의 제거를 위해 사용하는 저급케톤으로서 아세톤, 메칠에틸케톤 중에서 선택된 케톤용매를 10 내지 15배 투입하는 것을 특징으로 하는 은행나무 유래 천연살충성분.
상기 1항에 대해서, 불필요한 화합물 등의 제거를 위해 사용하는 활성탄을 10 내지 15배 투입하는 것을 특징으로 하는 은행나무 유래 천연살충성분.
상기 1항에 대해서, 은행잎추출물 또는 은행외종피추출물을 함유하는 천연살충제의 제형을 기존의 에어졸, 훈증제는 물론, 몸에 바르는 로션, 크림, 액제, 또는 액체에 투입하여 사용하기 위한 분말, 액상 등의 다양한 제형으로 살충제품에 포함하는 것을 특징으로 하는 은행나무 유래 천연살충성분.