KR20130100089A - 인삼으로부터 항암 면역증강 및 조혈촉진 효과가 있는 인삼 다당체를 정제하는 방법 및 상기 분석된 인삼 다당체를 포함하는 항암 면역증강 및 조혈촉진을 위한 조성물 - Google Patents
인삼으로부터 항암 면역증강 및 조혈촉진 효과가 있는 인삼 다당체를 정제하는 방법 및 상기 분석된 인삼 다당체를 포함하는 항암 면역증강 및 조혈촉진을 위한 조성물 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 인삼으로부터 항암 면역증강 및 조혈촉진 효과가 있는 인삼 다당체를 정제하는 방법 및 이에 따라 정제된 인삼 다당체의 특성을 규정하는 분석방법 그리고 특정한 구조적 특성을 가진 파낙산 성분이 포함한 인삼다당체 조성물에 관한 것으로, (1) 주근이 튼실한 수삼 또는 건삼을 물세척한 다음 70% 내지 100%의 고순도 에탄올에 담궈 에탄올을 순환시키면서 알콜 세척한 다음 거칠게 파쇄하는 단계; (2) 인삼 중량에 대하여 3 내지 24배의 물을 사용하여 80 내지 95℃에서 추출하는 단계; (3) 원심탈수기 혹은 필터프레스로 인삼 추출액과 인삼박을 분리하는 단계; (4) 초고속원심분리장치를 통과시켜 인삼 추출액 속에 부유하는 미립자와 거대탄수화물 및 단백질을 제거하는 단계; (5) 활성탄 및 백토필터를 통과시켜 인삼 추출액 속에 잔류하는 중금속 이온과 농약성분을 흡착시키는 단계; (6) 0.45㎛의 마이크로 멤브레인 여과기 또는 세라믹 여과기를 장착한 여과 시스템을 이용하여 비활성 탄수화물류의 거대분자량을 지닌 물질을 제거하는 단계; (7) 1K-달톤과 0.5K-달톤의 나노-멤브레인이 차례로 장착된 여과 시스템을 이용하여 통과되는 저분자 물질과 금속성 이온성분이 함유된 수용액을 충실히 폐기하여 정제된 파낙산 성분이 포함한 인삼다당체액을 수득하는 단계; 및 (8) 상기 수득된 인삼 추출액을 감압농축장치를 이용하여 당도계 측정값이 20Brix가 되도록 농축한 다음 초저온 동결건조장치 또는 분무건조 장치 그리고 유동층 건조장치를 사용하여 분말화하여 파낙산 성분이 포함한 인삼다당체 분말을 수득하거나 또는 상기에서 수득된 인삼 추출액을 감압농축장치를 이용하여 당도계 측정값이 65Brix이상 되도록 농축하여 파낙산 성분이 포함한 인삼다당체 농축액을 수득하는 단계를 포함하는 본 발명에 따르면 파낙산 성분이 포함한 인삼다당체의 정제방법에 따라 정제된 인삼 다당체의 다양한 물리, 화학적 특성과 구조적 특성을 하나의 공통분모가 되는 특성과 구조로 규명하고 정밀성과 정확성 그리고 재현성이 확보된 분석방법을 확립하고, 이를 기반으로 상용성이 확보된 생산방법을 이용하여 홍삼 및 사포닌 제품위주의 인삼산업 범위를 탈피하여 다양한 면역성 질환에 탁월한 효능을 지닌 인삼 다당체를 주성분으로 하는 새로운 인삼제품의 개발이 가능하며 대체의학과 보조의약품의 거대한 시장에서 가장 중요한 소재가 되는 생물학적 면역반응 조절제로서 인삼을 새롭게 인식시킴으로써 인삼산업의 시장을 동남아를 벗어나 전 세계적으로 확장시킬 수 있는 계기를 마련할 수 있을 것으로 기대된다.
Description
본 발명은 인삼으로부터 파낙산성분이 포함된 인삼다당체를 정제하는 방법 및 이에 따라 정제된 인삼 다당체의 물리적, 화학적 특성을 규정하는 분석방법 및 상기 분석된 파낙산 성분이 포함한 인삼다당체를 포함하는 항암 면역증강 및 조혈촉진을 위한 조성물에 관한 것이다.
발명의 배경이 되는 기술로는 인삼 또는 알콜추출 인삼으로부터 산성 다당체를 분리하는 방법으로 출원된 특허(출원번호 10-1993-23385)가 있다.
이하에서는 본 발명의 발명의 배경을 설명하고자 한다.
인삼은 일찍이 동양의학에서는 강장약(强壯藥) 또는 죽어가는 환자의 생명을 연장시키는 구급약으로 사용되어 왔고 회춘(回春) 또는 불로장생에 도움을 주는 영약(靈藥)으로 희구(希求)되어 왔다.
20세기에 접어들어 과학기술의 발달로 인하여 수천 년 동안 신비에 쌓여 있던 인삼의 화학적 순수분리가 본격적으로 추진되었으며 인삼 속 식물에만 특유하게함유되어 있는 사포닌 성분을 중심으로 화학구조와 효능, 효과에 대해 집중적으로 연구되었으며 사포닌 성분이 부각된 의료용 및 건강식품들이 개발되어 왔다. 하기 표 1에는 고려인삼의 화학성분을 나타내었다.
| 유 기 물 |
사 포 닌 (3 ~ 6 %) |
* 프로토파낙사디올계 사포닌(22종) * 프로토파낙사트리올계 사포닌(11종) * 올레아닐린계 사포닌(1종) |
| 함질소화합물 (12 ~ 16 %) |
* 단백질 * 아미노산 * 펩티드 * 핵산 * 알칼로이드 |
|
| 지용성 성분 (1 ~ 2 %) |
* 지질 * 지방산 * 정유 * 식물스테롤 * 유기산 * 페놀계 화합물 * 폴리아세칠렌 * 테르페노이드 |
|
| 비 타 민 (0.05 %) |
* 수용성 비타민 | |
| 탄수화물 (60 ~ 70 %) |
* 다당류 * 3당류 * 2당류 * 단당류 * 조 섬유 * 펙틴 |
|
| 무 기 질 | 회 분 (4 ~ 6 %) |
* 무기질 |
| 수 분 | 9 ~ 11 % | |
최근에는 사포닌 성분 이외의 비 사포닌 분획물에서도 여러 가지 약리활성이 있다는 것이 점차 밝혀짐에 따라 이러한 활성 분획물을 중심으로 한 약리활성탐색연구가 다각적으로 전개되고 있다. 물론, 인삼에서 발견되는 비 사포닌 물질 중에는 다른 생약이나 천연물에서 발견되는 생리활성 성분도 있지만 인삼 특유의 성분으로 약리활성을 나타내는 성분들도 최근 속속 밝혀지고 있어 인삼 사포닌 성분의 유효성과 함께 인삼 효능의 다양성을 이해하는 데 크게 기여하고 있다.
인삼의 수용성 추출물 중에는 여러 가지 형태의 당류들이 함유되어 있다. 포도당과 과당을 비롯한 단당류와 맥아당과 서당을 포함한 2당류, 3당류, 4당류, 5당류 및 많은 단당류들이 서로 결합하고 있는 다당류 역시 인삼에서 발견되고 있다(Ovodov et al. 1966).
인삼에서 분리된 다당류 성분인 인삼 펙틴물질은 산 가수분해함으로써 그 주요 구성성분이 갈락투론산, 글루코스, 갈락토스, 아라비노스이고 미량 구성성분은 자일로스, 라노스와 갈락투로난이라는 것이 밝혀졌다(Solov’eva et al. 1967 1969). 그런데 1960년대까지의 초기 연구에서는 고분자 물질인 인삼 다당류에 대한 화학적 연구가 거의 이루어지지 않았고 아울러 인삼 당류의 생리적 기능에 대한 연구도 거의 추진되지 않았다. 최근에는 생명과학의 발달로 탄수화물이 단순한 생체 구조 물질과 에너지원으로서 뿐만 아니라 생체기능의 신호 전달 물질로서도 중요한 역할을 한다는 것이 알려지면서 그 중요성이 재인식되고 있다. 특히 식물이나 미생물로부터의 다당류와 그 유도체들은 면역조절제 등으로 개발되고 있고 또한 올리고당은 소염제와 항균제 등의 의료용 제제 및 기능성 식품소재로서 개발연구도 활발히 전개되고 있다. 인삼의 다당체 성분과 그 유효성에 대한 연구는 이들 성분의 구조적 복잡성으로 인해 사포닌 연구에 비해 매우 늦게 추진되었다. 1984년 일본의 Hikino와 Tomoda 등이 한국산 고려인삼으로부터 다당체 성분인 파낙산 A, B, C, D 및 E를 분리하여 보고한 것이 최초이다(Tomoda et al. 1984, 1985, Konno et al. 1984). 그 후 계속해서 동 연구자들에 의해 지속적인 연구가 추진되어 파낙산(panaxan) F에서부터 U까지 총 21종의 파낙산이 분리되었다(Konno et al. 1985, 1987, Hikino et al. 1985, Oshima et al. 1985).
그런데 이들 다당체 성분들은 같거나 서로 다른 단당류들로 결합되어 있으며 주요 구성당은 다당체 종류에 따라 차이가 있으나 글루코스, 아라비노스, 갈락토스, 자일로스, 람노스 등이다. 그 중 파낙산 A는 글루코스(92.1%)와 소량의 펩티드(1.7%)로 구성되어 있으며 분자량이 약 14,000이고, 파낙산 B는 글루코스 95.9%, 펩티드 0.7%를 함유하고 있고 분자량이 약 1,800,000인 펩티도글리칸으로 화학적 부분 구조가 밝혀지고 있다(Tomoda et al. 1984, 1985).
이들 다당체 성분들의 생리활성으로는 실험적 당뇨병 유발물질인 알록산(alloxan) 처리로 유도되는 고혈당을 현저히 억제하는 저 혈당 효과(hypoglycemic effect)가 있다는 것이 동물 실험을 통해 밝혀지고 있다(Konno et al. 1984, Ng et al. 1985). Yang 등도 인삼에서 분리한 다당체 성분을 실험동물(랫트)에 투여한 결과(50-200 mg/kg, 복강, 피하 주사), 혈당 저하와 간의 글리코겐 함량의 감소와 인슐린 분비 촉진효과가 있다는 것을 보고 하였다(Yang et al. 1990).
또한, 인삼으로부터 분리된 다당체 성분은 면역기능을 증진시킨다는 보고들이 있다. 대부분 다당체 성분의 항 종양 활성은 직접적인 암세포에 대한 독성작용은 아니고 면역 조절작용에 의한 것으로 알려지고 있다. 현재 중국에서는 인삼의 다당체 분획이 임상에서 항암제로 쓰이고 있음에 착안하여 인삼뿌리와 잎으로부터 다당체 성분을 분리하여 그 약리 활성연구가 시도되고 있다. Wang 등은 정상 및 암 유발동물(마우스)에 인삼 다당체 성분을 경구 또는 복강 투여한 결과, 면역기능을 담당하고 있는 망내계(reticuloendothelial system)의 이물질 탐식 능을 증강시키고 항체생산을 촉진하는 효과가 있으며 이들 성분의 암환자에 대한 임상적 적용에서도 개선효과가 있다는 것을 보고하였다(Wang et al. 1985).
인삼의 뿌리와 잎에서 분리된 수용성 및 알칼리(0.5 M NaOH)가용성 다당체 분획물은 항보체 활성(anti-complementary activity)을 가지고 있으며 특히 이들 분획물 중에서 산성 다당체 분획 물이 가장 강한 활성을 나타내었다(Gao et al. 1989). 보체계는 면역, 염증, 알러지 반응에 중요한 역할을 하는데 항종양 효과를 가지고 있는 다당체는 항보체 활성을 가지고 있는 것으로 보고되고 있다(Okuda et al. 1972). 조 산성 다당체 함량은 잎에서 보다 뿌리에서 많고 그 화학적 특성은 서로 다르며 뿌리는 주로 펙틴과 글루칸을 반면에 잎에는 펙틴과 헤페로글리칸을 함유하고 있다(Gao et al. 1989). 그러나 이러한 산성 다당체의 화학적 구조는 밝혀지지 않았으며 그 후 보다 발전적 연구를 통해 최근에는 고려인삼의 수용성 추출물로부터 새로운 2종의 산성 다당체 성분, 즉 진세난(ginsenan) PA와 진세난(ginsenan) PB가 분리되었는데, 이들은 현저한 항보체 활성과 외부로부터 들어오는 이물질을 탐식함으로써 면역기능을 담당하고 있는 망내계의 활성을 증강시키는 효과가 있다(Tomoda et al. 1993).
이들 성분의 분자량은 각각 약 16,000과 5,500정도이며 화학 구조적 형태는 α-아라비노-β-3,6-갈락탄 유형과 람노갈락투로난 유형의 구조적 단위를 가지고 있다. 진센난 PA는 L-아라비노스, D-갈락토스, L-람노스, D-갈락투론산(11 : 22 : 1 : 6 : 1, molar 비율) 및 1.3% O-아세틸 기로 구성되어 있는데 진센난 PA의 분해산물들에 대한 탐식활성과 항보체 활성을 조사한 결과 성분 구성단위 중에서 아라미노스 단위가 면역활성에 상당히 중요한 영향을 미친다는 것이 밝혀졌다(Tomoda et al. 1994).
국내적으로도 암 면역과 관련하여 인삼 다당체 성분의 효능에 대한 연구가 관심 있게 추진되고 있다. 항암제인 사이클로포스파마이드(CY) 면역독성에 대해 마우스에 투여한 인삼 다당체 분획물은 CY처리로 일어나는 면역독성(용혈반 형성세포 수, 백혈구 수, 비장 무게 등의 감소)을 억제하는 효과가 있었다(Kim et al, 1990). 또한 인삼 다당체 성분 투여는 암세포(Sarcoma-180)이식 마우스의 암 발생을 억제하고 항체 생산과 관련된 용혈반 형성세포(PFC)의 증가와 망내계의 탐식 활성의 증강 효과 등을 보였으며 그 효과는 인삼의 산성 다당체 분획 물에서 강한 활성이 관찰되었다(Kim et al. 1990, 1991).
한편, 일본의 Okuda 등은 지난 10여 년간에 걸쳐 고려홍삼 중에 함유되어 있는 사포닌 이외의 생리활성 물질연구를 통해 고려홍삼의 물 추출물로부터 산성 다당체를 분리하였다. 이 성분의 화학적 구조는 몇 개의 아세톡시 기를 가지고 있는 펙틴과 유사한 α-1,4-폴리갈투로난 골격을 가지고 있는 것으로 밝혀졌다(Lee et al. 1990, Okuda 1990).
일반적으로 암에 걸리면 체중 감소가 일어나며 이러한 암환자의 체중감소는 암세포에서 분비되는 독소홀몬(Toxohormone-L)의 체지방 분해작용과 식욕감퇴 유발작용 때문인 것으로 알려지고 있는데 인삼의 산성 다당체 성분은 이러한 독소 홀몬의 작용을 억제하는 약리활성을 가지고 있다(Okuda et al. 1984, Okuda 1989). 또한, 이러한 산성 다당체 성분은 췌장의 리파제(지방분해효소) 활성과 콜레스테롤 에스트라제 활성억제 그리고 혈청 중성지질을 감소시키는 활성이 있음이 밝혀지고 있다. 이러한 작용은 당류나 지방이 장관에서 흡수되는 것을 억제 또는 지연시킬 수 있으므로 이른 바 비만 또는 고지혈증 예방에도 유효성이 있을 것으로 기대되고 있다(Okuda et al. 1993). 그런데 이러한 활성을 가지고 있는 산성 다당체 성분의 함량 분포는 인삼 종류별로는 백삼보다 홍삼에서(Okuda et al. 1990, 1992), 인삼의 크기 별로는 작은 뿌리보다는 굵은 뿌리 즉 미삼보다는 주근(동체 부위)에서 높다.
또한 조직 부위 별로는 사포닌은 주로 외피 층에 분포가 많고 내피 쪽의 중심부에는 거의 없는데 비해 산성 다당체 성분은 내부 안쪽 부위에도 상당히 많이 함유되어 사포닌 함량 분포와는 대조를 이루고 있다(Okuda et al. 1992).
최근 한 등(1992)은 알시안 불루 염색법(alcian blue dye)을 이용한 인삼 다당체의 분석방법을 확립하여 수삼, 백삼, 홍삼 중의 함량을 비교한 결과 수삼과 백삼에 비해 홍삼이 약 3배 정도 함량이 많았고 부위별로는 주근과 뇌두부에서 가장 높은 함량을 보고하였다. 예로부터 인삼부위 중 사포닌 함량이 많은 지상부를 약용으로 사용하지 않았고 또한 미삼의 경우도 주근에 비해 사포닌 함량이 2배 이상 있는데도 불구하고 민간이나 한방의학에서 주근을 주로 약용부위로 사용하여 왔다. 이는 인삼의 약용가치 기준이 사포닌의 절대 함량 이외의 또 다른 품질요인도 있음을 암시하고 있다. 이러한 점을 고려하면 주근에 많이 함유되어 있는 산성 다당체 성분의 약리활성은 기존의 인삼 약용 가치와 잘 부합된다는 학자들의 견해도 있어(Okuda et al. 1990), 다당체 성분은 인삼의 주요 유효성분으로 주목받고 있으며 앞으로 생리기능을 가진 다당체 성분에 대한 화학 및 생리활성에 대한 보다 많은 연구 추진이 기대되고 있다. 인삼 다당체 성분의 약리활성을 정리하면 다음 표 2와 같다.
| 다 당 체 성 분 | 약 리 활 성 | 관 련 문 헌 |
| 파낙산 A, B, C…U (21종 분리) |
항 당뇨 작용 * 고혈당 저하작용 |
Konno, Hikino, Tomoda 등 (1984, 1985, 1987) |
| 인삼 조 다당체 성분 (구조 미 규명) |
항 당뇨 작용 * 혈당 저하, 간의 글리코겐 저하작 용 및 인슐린 분비 촉진 면역 증강작용 * 망내계 기능 활성화 * 항체 생산 증가 * 마우스 암 발생 억제 * 암환 자의 임상증상 개선 |
Yang 등(1990) Ng 등(1985) Wang 등(1985) Kjm 등(1990, 1991) |
| 인삼 다당체 성분 (펙틴과 글루칸 결합, 진세난 PA, PB, S-ⅠA, S-ⅡA) |
면역 증강작용 * 항보체 활성화, 망내계의 탐식작 용 활성화 |
Gao 등(1989) Tomoda 등 (1993, 1994) |
| 인삼 뿌리 및 엽의 산성 다당체 분획 |
항 위궤양 효과 * 위병변 생성억제, 위산분비 및 펩 신 활성억제 |
Sun 등(1991, 1992) |
| 홍삼의 수용성 산성 다당체 성분 |
아미라제, 췌장 리파제의 활성 및 콜레스테롤 에스트라제의 활성 억제 * 비만 및 고지혈증 예방 Toxohormone-L의 지방 분해 및 식욕 감퇴작용의 억제 |
Okuda 등 1990) Lee 등(1980) |
인삼 혹은 홍삼의 지표성분인 사포닌 즉, 진세노사이드류는 단당류, 이당류 등의 결합범위가 88에서 1400사이 좁은 범위내에서 존재하기 때문에 물질의 특성을 규정할 수 있는 분석항목과 방법에 간단할 뿐만 아니라 물리적, 화학적 특성이 유사한 이성질체 구조를 가지고 있어 상용성있는 제조기술 또한, 매우 단순한 편이다.
그러나 인삼 다당체는 단당류, 2당류, 3당류 등의 결합범위가 적게는 분자량이 1,000에서 2,000,000사이에 광범위하게 존재하기 때문에 물리적, 화학적 특성이 고분자 결합도에 따라 매우 상이하게 나타나므로 인삼 다당체의 특성을 규정할 수 있는 분석항목과 방법이 이전까지 확립되지 않았으며 물리적, 화학적 특성이 각기 다른 인삼 다당체군에서 비활성 탄수화물과 활성을 지닌 인삼 다당체를 선택적으로 분리하여 고순도 정제할 수 있는 상용화 제조기술의 개발이 매우 어려운 실정이었다. 그럼에도 불구하고 인삼에서 존재하는 다당체의 성분이 지표물질인 사포닌 못지않게 생체내 면역체계에 작용하는 약리효과가 매우 탁월하다는 것이 많은 국내,외 연구진들에 의해 과학적으로 규명되어짐에 따라 삶의 질을 향상시키는 예방의학의 중요한 분야인 생물학적 면역반응 조절제 즉, B.R.M(Biological immune Response Modifier)의 핵심물질로 자리매김하고 있다.
수많은 연구자료 중에 원자력 의학원에서 연구 발표한 인삼 다당체의 효능을 간략히 기술하면 진산은 생체 면역 메카니즘에서 마크로파지의 IL-1, IL-12의 생성 능을 증가시키고 이 인자의 작용에 의해 Th Cell에서의 IL-2와 IFN-γ 등의 사이토킨의 생성 능이 높아짐과 동시에 각종 세포의 이들 사이토킨에 대한 반응성이 높아져, 세포 독성 T 세포, LAK 세포, NK 세포, 마크로파지 등의 활성이 증가된다.
또한, 골수세포를 증식시킴으로써 골수부전을 유발하는 각종 항암제나 방사선에 의한 부작용을 감소시킨다. 좀더 구체적으로 항암면역증강 효과를 살펴보면 우선, LAK세포 생성 능의 경우 마우스의 비장 세포를 진산 0.5㎍/㎖ 첨가 FCS-RPMI1640 배지에서 in vitro 배양한 것으로 종양세포 YAC-1에 대한 살해활성을 측정한 결과 대조군에 비해 10배 강하였다. 이외에도 국내, 외 많은 연구자료를 통하여 발표된 인삼 다당체가 가지는 효능을 살펴보면 천식, 아토피, AIDS, 패혈증, 세균성 간염 등 다양한 면역성 질환에 예방 및 치료효과가 우수한 것으로 밝혀지고 있어 인삼 다당체를 주성분으로 하는 새로운 인삼제품의 개발이 가능하므로 향후 대체의학 시장의 기능성 식품과 보조의약품분야에 인삼을 이용한 새로운 시장 창출이 기대된다. 그동안 인삼산업은 홍삼위주의 제품류와 사포닌 성분을 지표성분으로 하는 제품류 등이 대부분을 차지하고 있으며 전세계 수출시장에서 동남아시아 시장이 차지하는 비율이 95%이상일 정도로 대체의학 및 보조의약품의 중요한 소비시장인 북미지역과 EU지역에서는 철저히 외면당하고 있는 실정이다.
이에 본 발명자들은 특히 인삼의 비 사포닌 계열의 물질 중에 최근 대체의학에서 중요한 분야로 인식되고 있고 세계적으로 시장이 급성장 추세를 보이고 있는 생물학적 면역반응 조절제 분야에 탁월한 효능이 입증되고 있는 인삼 다당체인 파낙산을 인삼으로부터 고순도로 정제하고자 계속 연구를 진행하던 중 특정한 조건에서 추출, 탈수 및 정제함으로써 수득된 인삼 다당체의 여러 가지 분획물 중에 특징적인 다당체 분획 2 ~ 3종의 화학 구조를 규명하고 이러한 다당체 분획 물이 함유되어 있는 인삼 다당체를 주성분으로 하는 파낙산임을 분석 확인하고 이러한 파낙산이 항암 면역증강 및 조혈촉진 효과 등이 있어 암은 물론 면역성 질환에 대한 직, 간접적인 치유효과를 가짐을 발견함으로써 본 발명을 완성하였다.
본 발명의 목적은 인삼으로부터 항암 면역증강 및 조혈촉진 효과가 있는 파낙산성분이 포함된 인삼다당체를 정제하는 방법을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 다른 목적은 파낙산 성분이 포함한 인삼다당체의 화학적, 물리적 특성을 규정하는 분석방법을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 상기 인삼으로부터 정제된 다당체 파낙산을 포함하는 항암 면역증강 및 조혈촉진을 위한 조성물을 제공하기 위한 것이다.
상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에서는 하기 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 인삼으로부터 파낙산 성분이 포함된 인삼다당체를 정제하는 방법을 제공한다:
(1) 주근이 튼실한 수삼 또는 건삼을 물세척한 다음 70% 내지 100%의 고순도 에탄올에 담궈 에탄올을 순환시키면서 알콜 세척한 다음 거칠게 파쇄하는 단계;
(2) 인삼 중량에 대하여 3 내지 24배의 물을 사용하여 80 내지 95℃에서 추출하는 단계;
(3) 원심탈수기 혹은 필터프레스로 인삼 추출액과 인삼박을 분리하는 단계;
(4) 초고속원심분리장치를 통과시켜 인삼 추출액 속에 부유하는 미립자와 거대탄수화물 및 단백질을 제거하는 단계;
(5) 활성탄 및 백토필터를 통과시켜 인삼 추출액 속에 잔류하는 중금속 이온과 농약성분을 흡착시키는 단계;
(6) 0.45㎛의 마이크로 멤브레인 여과기 또는 세라믹 여과기를 장착한 여과 시스템을 이용하여 비활성 탄수화물류의 거대분자량을 지닌 물질을 제거하는 단계;
(7) 1K-달톤과 0.5K-달톤의 나노-멤브레인이 차례로 장착된 여과 시스템을 이용하여 통과되는 저분자 물질과 금속성 이온성분이 함유된 수용액을 충실히 폐기하여 정제된 파낙산 성분이 포함한 인삼다당체액을 수득하는 단계; 및
(8) 상기 수득된 인삼 추출액을 감압농축장치를 이용하여 당도계 측정값이 20Brix가 되도록 농축한 다음 초저온 동결건조장치 또는 분무건조 장치 또는 유동층 건조장치를 사용하여 분말화하여 파낙산 성분이 포함한 인삼다당체 분말을 수득하거나 또는 상기에서 수득된 인삼 추출액을 감압농축장치를 이용하여 당도계 측정값이 65Brix이상 되도록 농축하여 파낙산 성분이 포함한 인삼다당체 농축액을 수득하는 단계.
상기한 다른 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에서는 상기 방법에 따라 정제된 파낙산 성분이 포함한 인삼다당체를 수포화 부탄올법을 이용하여 조사포닌 함량을 측정함으로써 분석하는 방법을 제공한다.
또한, 상기한 다른 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에서는 상기 방법에 따라 정제된 파낙산 성분이 포함한 인삼다당체를 D.N.S(Dinitro salicylic acid) 시약을 사용한 D.N.S법으로 총당 함량을 측정함으로써 분석하는 방법을 제공한다.
또한, 상기한 다른 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에서는 상기 방법에 따라 정제된 파낙산 성분이 포함한 인삼다당체를 카바졸-황산법을 이용하여 산성 다당체 함량을 측정함으로써 분석하는 방법을 제공한다.
또한, 상기한 다른 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에서는 상기 방법에 따라 정제된 파낙산 성분이 포함한 인삼다당체를 GPC법(Gel Permeation Chromatography)을 이용하여 파낙산 성분이 포함한 인삼다당체의 분자량 분포를 측정함으로써 분석하는 방법을 제공한다.
상기한 다른 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에서는 상기 방법에 따라 정제된 특정한 구조적 특성을 지닌 파낙산 성분이 포함한 인삼다당체를 포함하는 항암 면역증강 및 조혈촉진 효과가 있는 파낙산 성분이 포함한 인삼다당체 조성물을 포함하며, 이러한 조성물로는 의약품 또는 가공된 식품을 예로 들 수 있다.
본 발명에 따르면 파낙산 성분이 포함한 인삼다당체의 정제방법에 따라 정제된 인삼 다당체의 다양한 물리, 화학적 특성과 구조적 특성을 하나의 공통분모가 되는 특성과 구조로 규명하고 정밀성과 정확성 그리고 재현성이 확보된 분석방법을 확립하고, 이를 기반으로 상용성이 확보된 생산방법을 이용하여 홍삼 및 사포닌 제품위주의 인삼산업 범위를 탈피하여 다양한 면역성 질환에 탁월한 효능을 지닌 인삼 다당체를 주성분으로 하는 새로운 인삼제품의 개발이 가능하며 대체의학과 보조의약품의 거대한 시장에서 가장 중요한 소재가 되는 생물학적 면역반응 조절제로서 인삼을 새롭게 인식시킴으로써 인삼산업의 시장을 동남아를 벗어나 전세계적으로 확장시킬 수 있는 계기를 마련할 수 있을 것으로 기대된다.
도 1은 파낙산 성분이 포함된 인삼다당체의 정제방법을 나타낸 것이다.
도 2는 파낙산 성분이 포함한 인삼다당체 추출물의 분석시험 시 사용되는 희석 비율을 나타낸 것이다.
도 3은 산성 다당체의 농도별 흡광도(O.D) 값을 나타낸 그래프이다.
도 4는 글루코오즈 농도별 흡광도(O.D) 값을 나타낸 그래프이다.
도 5는 다당체의 검량 곡선을 나타낸 것이다.
도 6은 산성 다당체의 분석 그래프이다.
도 7은 다당체의 총당량 분석 그래프이다.
도 8은 다당체의 조사포닌 분석 그래프이다.
도 9는 파낙산 성분이 포함된 인삼다당체의 제조공정별 GPC 분석 결과를 나타내었다.
도 10은 파낙산 성분이 포함된 인삼다당체의 GPC 분석 결과를 나타내었다.
도 2는 파낙산 성분이 포함한 인삼다당체 추출물의 분석시험 시 사용되는 희석 비율을 나타낸 것이다.
도 3은 산성 다당체의 농도별 흡광도(O.D) 값을 나타낸 그래프이다.
도 4는 글루코오즈 농도별 흡광도(O.D) 값을 나타낸 그래프이다.
도 5는 다당체의 검량 곡선을 나타낸 것이다.
도 6은 산성 다당체의 분석 그래프이다.
도 7은 다당체의 총당량 분석 그래프이다.
도 8은 다당체의 조사포닌 분석 그래프이다.
도 9는 파낙산 성분이 포함된 인삼다당체의 제조공정별 GPC 분석 결과를 나타내었다.
도 10은 파낙산 성분이 포함된 인삼다당체의 GPC 분석 결과를 나타내었다.
본 발명에서 사용되는 기술 용어 및 과학 용어에 있어서 다른 정의가 없다면, 이 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 통상적으로 이해하고 있는 의미를 갖는 것으로 해석될 수 있다.
본 발명의 인삼으로부터 파낙산 성분이 포함된 인삼다당체를 정제하는 방법은
(1) 주근이 튼실한 수삼 또는 건삼을 물세척한 다음 70% 내지 100%의 고순도 에탄올에 담궈 에탄올을 순환시키면서 알콜 세척한 다음 거칠게 파쇄하는 단계;
(2) 인삼 중량에 대하여 3 내지 24배의 물을 사용하여 80 내지 95℃에서 추출하는 단계;
(3) 원심탈수기 혹은 필터프레스로 인삼 추출액과 인삼박을 분리하는 단계;
(4) 초고속원심분리장치를 통과시켜 인삼 추출액 속에 부유하는 미립자와 거대탄수화물 및 단백질을 제거하는 단계;
(5) 활성탄 및 백토필터를 통과시켜 인삼 추출액 속에 잔류하는 중금속 이온과 농약성분을 흡착시키는 단계;
(6) 0.45㎛의 마이크로 멤브레인 여과기 또는 세라믹 여과기를 장착한 여과 시스템을 이용하여 비활성 탄수화물류의 거대분자량을 지닌 물질을 제거하는 단계;
(7) 1K-달톤과 0.5K-달톤의 나노-멤브레인이 차례로 장착된 여과 시스템을 이용하여 통과되는 저분자 물질과 금속성 이온성분이 함유된 수용액을 충실히 폐기하여 정제된 파낙산 성분이 포함한 인삼다당체액을 수득하는 단계; 및
(8) 상기 수득된 인삼 추출액을 감압농축장치를 이용하여 당도계 측정값이 20Brix가 되도록 농축한 다음 초저온 동결건조장치 또는 분무건조 장치 그리고 유동층 건조장치를 사용하여 분말화하여 파낙산 성분이 포함한 인삼다당체 분말을 수득하거나 또는 상기에서 수득된 인삼 추출액을 감압농축장치를 이용하여 당도계 측정값이 65Brix이상 되도록 농축하여 파낙산 성분이 포함한 인삼다당체 농축액을 수득하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 파낙산 성분이 포함된 인삼다당체의 정제방법의 단계 1에서 에탄올 세척은 50℃ 이하의 조건에서 수행하며, 인삼원료를 환류방식으로 2시간이상 세척하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 파낙산 성분이 포함된 인삼다당체의 정제방법의 단계 2에서 추출은 거칠게 파쇄된 인삼원료를 추출탱크에 투입하여 80~95℃범위의 온도에서 6시간이상 물 추출을 한 다음 거대 탄수화물과 단백질을 침전시키기 위하여 추출탱크의 이중자켓속으로 냉각수를 투입하여 인삼 추출액의 온도를 50℃이하로 급냉시킬 수 있다.
본 발명의 파낙산 성분이 포함된 인삼다당체의 정제방법의 단계 2에서는 수삼의 경우 수삼 중량에 대하여 3~6배 중량의 물을 투입하고, 건삼일 경우 12~24배 중량의 물을 투입하여 추출하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 파낙산 성분이 포함된 인삼다당체의 정제방법의 단계 4에서 초고속 원심분리 장치는 15,000rpm이상의 회전속도를 가지는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 파낙산 성분이 포함된 인삼다당체의 정제방법의 단계 6에서 인삼 추출액 속에 잔류하는 세균성 미생물과 거대 탄수화물 등을 99%이상 제거하는 것을 특징으로 하며, 단계 7에서는 인삼 추출액 속에 잔류하는 인삼 다당체 이외의 저분자 인삼성분과 금속성, 비금속성 무기질 이온성분을 90%이상 제거하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 파낙산 성분이 포함된 인삼다당체의 정제방법의 단계 8에서 파낙산 성분이 포함한 인삼다당체 추출액을 70℃이하의 열원에서 당도계 측정값이 20Brix정도 될 때까지 감압농축하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서는 파낙산 성분이 포함한 인삼다당체 고농축 액기스를 제조하기 위하여, 상기 단계 8에서 당도계 측정값이 65Brix이상으로 고농축하여 파낙산 성분이 포함한 인삼다당체의 고농축 액기스를 최종 제조할 수 있다.
본 발명에서는 상기 단계 4 및 단계 5를 동시에 수행하여 파낙산 성분이 포함한 인삼다당체를 정제할 수도 있다.
본 발명에서는 상기 방법에 따라 정제된 파낙산 성분이 포함한 인삼다당체를 수포화 부탄올법을 이용하여 조사포닌 함량을 측정하고, D.N.S(Dinitro salicylic acid) 시약을 사용한 D.N.S법으로 총당 함량을 측정하고, 카바졸-황산법을 이용하여 산성 다당체 함량을 측정하고, 또는 GPC법(Gel Permeation Chromatography)을 이용하여 파낙산 성분이 포함한 인삼다당체의 분자량 분포를 측정함으로써 파낙산 성분이 포함한 인삼다당체를 분석할 수 있다. 본 발명에 따라 분석된 인산 다당체 파낙체는 하기 표 3에 나타낸 바와 같은 판정기준을 갖는다.
| 분석항목 | 분석방법 | 판 정 기 준 |
| 조 사포닌 | 수포화 부탄올 법 | ★ 조 사포닌 함량 3% 이하 |
| 총 당 | D.N.S 법 | ★ 총 당 함량 50% 이상 |
| 산성 다당체 | Carbazole -sulfuric acid 법 |
★ 산성 다당체 함량 5% 이상 |
| 분자량 분포 | G P C 법 | ★ 분자량 3,500 이상에서 2,000,000이하의 고 분자 분포 면적이 전체 Peak면적의 30% 이상 이 되어야 하며 ★ 분자량 3,500 이상에서 2,000,000이하의 고 분자 분포를 나타내는 시간대인 retention time 20~23분, 23~26분, 26~30분대에 각각 1개 이상의 고분자 Peak 존재가 확인되어야 한다. |
또한, 본 발명에서는 상기 방법에 따라 GPC분석 결과 특정한 시간대에 나타나는 정제된 파낙산 성분이 포함한 인삼다당체를 포함하는 항암 면역증강 및 조혈촉진 효과를 지닌 파낙산 성분이 포함한 인삼다당체 조성물, 예를 들어 의약품 또는 가공된 식품을 제조할 수 있다.
본 발명에 따르면 파낙산 성분이 포함한 인삼다당체의 정제방법에 따라 정제된 인삼 다당체의 다양한 물리, 화학적 특성과 구조적 특성을 하나의 공통분모가 되는 특성과 구조로 규명하고 정밀성과 정확성 그리고 재현성이 확보된 분석방법을 확립하고, 이를 기반으로 상용성이 확보된 생산방법을 이용하여 홍삼 및 사포닌 제품위주의 인삼산업 범위를 탈피하여 다양한 면역성 질환에 탁월한 효능을 지닌 인삼 다당체를 주성분으로 하는 새로운 인삼제품의 개발이 가능하며 대체의학과 보조의약품의 거대한 시장에서 가장 중요한 소재가 되는 생물학적 면역반응 조절제로서 인삼을 새롭게 인식시킴으로써 인삼산업의 시장을 동남아를 벗어나 전 세계적으로 확장시킬 수 있는 계기를 마련할 수 있을 것으로 기대된다.
이하 본 발명을 하기 실시예 및 시험예에 의거하여 보다 상세하게 설명하고자 한다. 단, 하기 실시예 및 시험예는 본 발명을 예시하기 위한 것일 뿐 본 발명의 범위가 이들에 의해 한정되는 것은 아니다.
실시예
1
(단계 1) 원료 준비 및 세척공정
수삼 혹은 건삼을 주근 위주로 구입하여 세척기를 통하여 흐르는 물에 세척한다. 세척된 수삼 또는 건삼을 마대자루에 약 2~3Kg씩 소분하여 담아 샤워식 환류 세척장치에 투입한다.
샤워식 환류 세척장치에 순도 70% 내지 100%의 주정 알코올 수용액을 인삼이 든 마대자루 상층 부위까지 잠길 정도로 투입하여 약 2시간 동안 환류 세척한다. 이때 환류 세척은 상온 내지 50℃의 범위의 온도에서 수행한다.
환류 세척이 완료되면 주정 알코올 수용액을 제거한 다음 인삼을 파쇄기에 넣어 입자의 크기가 약 2~5㎜ 정도의 거친 입자로 파쇄하여 교반식 물 추출탱크에 투입한다.
(단계 2) 추출공정
교반식 물 추출탱크에 파쇄된 인삼의 투입이 완료되면 수삼의 경우 수삼 중량에 대하여 3~6배 중량의 물을 투입하고, 건삼일 경우 12~24배 중량의 물을 투입한다. 인삼과 물의 투입이 완료되면 추출온도를 80~95℃범위까지 승온시키면서 교반을 시작한다.
추출온도인 80~95℃까지 승온된 시점으로부터 추출시간을 6시간으로 하여 교반 추출을 수행한다.
추출이 완료되면 추출탱크의 이중 자켓 내부로 냉각수를 순환시켜 인삼 추출액의 온도를 50℃이하로 냉각시킨다.
(단계 3) 탈수공정
추출탱크의 밑부분에 있는 토출구를 원심탈수기 또는 필터프레스에 연결하여 추출탱크의 교반기를 서서히 운전하면서 추출액과 인삼박을 토출시킨다.
원심탈수기 혹은 필터프레스에 인삼 박과 추출액을 통과시키면서 추출액과 인삼박을 분리한다. 분리된 인삼박은 폐기하고 추출액은 초고속 원심분리 장치에 투입하기 위하여 1차 정제탱크에 모은다.
(단계 4) 1차 정제공정
인삼박이 제거된 인삼추출 액에 부유하고 있는 단백질, 탄수화물 등의 미립자를 제거하기 위하여 1차 정제탱크의 토출구 부분과 실린더 타입의 초고속 원심분리기를 연결한다. 초고속 원심분리기를 가동하여 회전속도가 15,000r.p.m이상 도달하였을 때 1차 정제탱크의 토출구를 개방하여 인삼 추출액이 초고속 원심분리기를 통과하도록 한다. 초고속 원심분리기를 통과한 투명하고 연한 갈색의 1차 인삼 정제액을 2차 정제탱크에 모은다.
1차 인삼정제 액의 유속이 급격히 감소할 경우 초고속 원심분리기의 가동을 멈추고 초고속 원심분리기를 통과하지 못하고 회전 실린더내 케이크 상태로 존재하는 고형 분을 완전히 제거한 다음 위와 같은 방법으로 반복하여 초고속 원심분리기를 가동한다.
(단계 5) 2차 정제공정
1차 인삼 정제액 속에 존재하는 유기성 화합물과 중금속 물질 등을 제거하기 위하여 팰렛 타입의 활성탄 여과장치와 백토 여과장치를 통과시킨다. 활성탄 여과장치를 통과한 2차 인삼정제 액에 활성탄 입자의 오염을 방지하기 위하여 1㎛ 크기의 여과 막을 통과시킨 후 3차 정제탱크에 모은다.
(단계 6) 3차 정제공정
3차 정제탱크는 2중 자켓 타입으로 2차 인삼 정제액이 정제과정 중에 온도가 올라가는 것을 방지하고 30℃이하를 유지하기 위하여 냉각수를 순환할 수 있는 구조로 제작되어야 한다.
3차 정제탱크에 들어있는 2차 인삼정제 액속에 존재하는 미생물과 분자량 2,000,000이상의 거대 고분자 물질을 제거하기 위하여 0.45㎛ 크기의 제균용 멤브레인이 장착된 마이크로 필터 시스템 혹은 세라믹 여과장치를 통과시킨다.
마이크로 필터 시스템을 통과하는 흡수액 부분의 1차 파낙산 성분이 포함된 인삼다당체 정제액은 4차 정제탱크에 모은다. 마이크로 필터 시스템을 통과하지 못하는 농축액 부분의 2차 인삼 정제액은 반복하여 마이크로 필터 시스템을 통과시켜 흡수되는 1차 파낙산 성분이 포함된 인삼다당체 정제액의 양을 늘리고 농축액의 농도가 증가하여 마이크로 여과 시스템에 부하가 걸릴 경우 3차 정제탱크에 순수 제조 장치에서 제조된 순수를 적당량 첨가하여 농축액의 농도를 낮추어 마이크로 필터 시스템을 가동한다.
마이크로 필터 시스템을 통과하는 흡수액의 양이 급격히 감소할 경우에는 마이크로 필터 시스템의 가동을 멈추고 통과하지 못한 농축액은 폐기하며 장착된 멤브레인 혹은 세라믹 필터내에 오염물질을 제거하기 위하여 가성소다 수용액으로 세척한다.
(단계 7) 4차 정제공정
4차 정제탱크는 2중 자켓 타입으로 1차 파낙산 성분이 포함된 인삼다당체 정제액이 정제과정 중에 온도가 올라가는 것을 방지하고 30℃이하를 유지하기 위하여 냉각수를 순환할 수 있는 구조로 제작되어야 한다.
4차 정제탱크에 들어있는 1차 파낙산 성분이 포함된 인삼다당체 정제액속에 존재하는 분자량 1,000이하의 저분자 물질을 제거하기 위하여 1k-달톤 크기의 멤브레인이 장착된 울트라 필터 시스템을 통과시킨다. 울트라 필터 시스템을 통과하지 못하는 농축액 부분의 2차 파낙산 성분이 포함된 인삼다당체 정제액은 5차 정제탱크에 모은다.
울트라 필터 시스템을 통과하는 흡수액 부분 중 일부는 폐기하고 나머지 일부분은 반복하여 울트라 필터 시스템을 통과시켜 농축되는 2차 파낙산 성분이 포함된 인삼다당체 정제액의 양을 늘리고 농축액의 농도가 증가하여 울트라 필터 시스템에 부하가 걸릴 경우 4차 정제탱크에 순수 제조 장치에서 제조된 순수를 적당량 첨가하여 농축액의 농도를 낮추어 울트라 필터 시스템을 가동한다.
울트라 필터 시스템을 통과하는 흡수액의 양이 급격히 감소할 경우에는 울트라 필터 시스템의 가동을 멈추고 장착된 멤브레인내에 오염물질을 제거하기 위하여 가성소다 수용액으로 세척한다.
(단계 8) 5차 정제공정
5차 정제탱크는 2중 자켓 타입으로 2차 파낙산 성분이 포함된 인삼다당체 정제액이 정제과정 중에 온도가 올라가는 것을 방지하고 30℃이하를 유지하기 위하여 냉각수를 순환할 수 있는 구조로 제작되어야 한다. 5차 정제탱크에 들어있는 2차 파낙산 성분이 포함된 인삼다당체 정제액속에 존재하는 중금속 이온과 무기염들을 제거하기 위하여 500 달톤 크기의 탈염용 멤브레인이 장착된 나노-여과 시스템(low pressure reverse-osmosis system)을 통과시킨다.
나노 여과 시스템을 통과하지 못하는 농축액 부분의 최종 파낙산 성분이 포함된 인삼다당체 정제액은 감압 농축장치에 모은다.
나노 여과 시스템을 통과하는 여과액 부분은 폐기하고 농축액의 농도가 증가하여 나노 여과 시스템에 부하가 걸릴 경우 5차 정제탱크에 순수 제조 장치에서 제조된 순수를 적당량 첨가하여 농축액의 농도를 낮추어 나노 여과 시스템을 가동한다.
나노 여과 시스템을 통과하는 흡수액의 양이 급격히 감소할 경우에는 나노 여과 시스템의 가동을 멈추고 장착된 멤브레인내에 오염물질을 제거하기 위하여 가성소다 수용액으로 세척한다.
(단계 9) 감압 농축공정
감압 농축장치에 들어있는 최종 파낙산 성분이 포함된 인삼다당체 정제액은 대개 8~10Brix 정도의 당 농도를 나타내며 이를 15~20Brix까지 농축하기 위하여 감압 농축장치의 내부온도가 70℃를 넘지 않는 범위에서 감압 농축을 실시한다.
이 때 감압 농축장치의 온도를 올리기 위해 농축탱크의 자켓에 투입되는 열원은 100℃ 이상의 스팀을 사용해서는 안 되며 90℃이하의 온수를 투입하여야 한다.
감압 농축공정이 완료된 15~20Brix의 최종 파낙산 성분이 포함된 인삼다당체 정제액을 드링크 타입의 최종 제품으로 가공하기 위해서는 -5℃의 냉동고에 보관하여 사용하며 냉동고에 보관기간이 6개월 이상 장기간일 경우에는 위와 같은 감압 농축공정을 통한 최종 파낙산 성분이 포함된 인삼다당체 정제액의 당 농도를 65Brix까지 고 농축하여 냉동고에 보관한다.
(단계 10) 동결건조
15~20Brix의 최종 파낙산 성분이 포함된 인삼다당체 정제액을 -70℃의 냉동고에 초저온 냉동하기 위하여 냉동고 규격에 적합하고 표면적이 넓은 선반에 소분하여 냉동고에 투입한다.
최종 파낙산 성분이 포함된 인삼다당체 정제액이 선반에 소분 되어 냉동고에 투입이 완료되면 -70℃까지 초저온으로 동결한다. 최종 파낙산 성분이 포함된 인삼다당체 정제액의 동결이 완료되면 동결건조기에 선반을 투입하여 -60℃에서 35℃까지 약 48시간 동안 서서히 승온시키면서 진공상태에서 건조한다.
건조가 완료되면 오염되지 않도록 주의하면서 고형화된 파낙산 성분이 포함된 인삼다당체를 밀(Mill)을 통하여 분말화하면 캅셀 또는 정제 형태의 최종 제품의 제조가 가능한 고순도 정제분말이 제조된다.
상기 고순도 정제분말은 최종 제품으로 성형되기까지 안전하게 보관하기 위하여 UV살균 등, 오존발생 살균기, 제습장치, 냉방장치가 갖추어진 장소에 보관한다.
실시예 2: 산성 다당체 비색측정법( Acidic Polysaccharides )에 의한 파낙산 성분이 포함한 인삼다당체의 분석
상기 실시예 1의 정제방법에 따라 정제된 파낙산 성분이 포함한 인삼다당체를 산성 다당체 비색측정법(Acidic Polysaccharides)으로 분석하였다.
추출분말 2~5g을 칭량하여 삼각플라스크에 넣고 증류수 50㎖(추출용매희석배수 값)를 첨가하여 녹인다.
80℃ 수욕에서 환류 냉각관을 이용하여 삼각플라스크를 1시간 중탕 가열함으로써 추출한다.(이때, 삼각플라스크를 끼운 환류 냉각관의 윗부분 입구부분을 밀봉하여야 한다.)
추출이 완료되면 삼각플라스크의 입구를 호일로 막고 방냉한다.
삼각플라스크내의 시료를 초고속원심분리튜브에 넣고 원심분리 조건을 회전 수 10.000rpm, 회전시간 20min, 냉각온도 4℃로 설정하여 원심분리한다.
원심분리된 시료의 상등 액 2㎖를 취하여 초고속원심분리튜브에 넣고 에탄올 8㎖를 첨가하여 침전물을 형성시킨다.
침전물 형성이 완료되면 원심분리 조건을 회전수 10.000rpm, 회전시간 10min, 냉각온도 4℃로 설정하여 다시 한번 원심분리 한다. 원심분리가 완료되면 상등액을 모두 제거하고 침전물에 증류수 2㎖을 첨가하여 녹인다.
시험관에 완전히 침전물이 녹은 시료액을 도 2와 같은 비율로 희석한다.(이때 증류수와 시료 액이 잘 혼합될 수 있도록 보르텍스 믹서(Vortex mixer)를 이용하여 교반한다.)
또 다른 시험관에 각각의 희석배수에 따라 희석된 시료 액을 0.5㎖씩 넣고 카바졸 시약(0.1wt% 에탄올) 0.25㎖을 첨가하여 보르텍스 믹서를 이용하여 혼합함으로써 측정시료를 제조한다.
또 다른 시험관에 각각의 희석배수에 따라 희석된 시료 액을 0.5㎖씩 넣고 에탄올 0.25㎖을 첨가하여 보르텍스 믹서를 이용하여 혼합함으로써 공시험 시료를 제조한다.
희석배수(X2, X4, X8, X16, X32, X64, X128)에 따라 제조된 측정시료와 공시험 시료에 H2SO4을 각각 3㎖씩 첨가한다.
H2SO4이 처리된 희석배수(X2, X4, X8, X16, X32, X64, X128)의 측정시료와 공시험 시료가 든 시험관을 85℃로 가열된 수욕에 5분간 중탕 가열한 후, 약 15분간 실온에서 방냉함으로써 흡광도 측정시료의 준비가 완료된다.
분광광도계를 측정 30분 전부터 가동하여 안정화하고 측정파장을 525㎚로 고정한 후 증류수를 넣은 석영셀을 투입하여 기본(reference) 값(O.D값 = 0)으로 설정한다.
각각의 희석배수로 희석된 측정시료와 공시험 시료를 석영셀에 담아 안정화된 분광광도계로 흡광도를 측정한다. 측정된 O.D 값을 시료농도 값으로 환산하기 위하여 산성 다당체 표준물질을 사용하여 위와 같은 조작을 반복함으로써 산성 다당체 농도 별 흡광도 값을 측정하여 산성 다당체 농도 값을 얻기 위한 계산식을 확정한다.
도 3은 산성 다당체의 농도별 흡광도(O.D)값을 나타낸 그래프이다.
*산성 다당체 함량(X축) 별로 측정된 O.D값(Y축)을 이용하여 1차 방정식을 구하면 Y = 0.0062X + 0.0044 가 된다.
측정시료의 O.D 값에서 공시험 시료의 O.D 값을 뺀 후 위의 방정식에 대입하여 시료 농도를 구하여 하기 수학식 1에 대입하여 산성 다당체 농도 값을 얻는다.(또한, 측정시료의 O.D 값에서 공시험 시료의 O.D 값을 뺀 O.D. 값에 160을 곱한 수치를 시료 농도 값으로 정하여 대입해도 무방하다.)
실시예 3: 총당( Total Saccharides )- D.N.S 분석법에 의한 파낙산 성분이 포함된 인삼다당체의 분석
추출분말 1~2g을 칭량하여 250㎖ 당화용 삼각플라스크에 넣고 증류수 50㎖를 첨가하여 녹인다. 36% HCl 원액 4㎖를 추출분말이 녹은 삼각플라스크에 첨가한다.
80℃ 수욕에서 환류 냉각관을 이용하여 삼각플라스크를 3시간 중탕 가열함으로써 산 분해시킨다.(이때, 삼각플라스크를 끼운 환류 냉각관의 윗부분 입구부분을 밀봉하여야 한다.)
산 분해가 완료되면 삼각플라스크의 입구를 호일로 막고 방냉한다.
삼각플라스크내에 36% NaOH(NaOH 36g을 소량의 증류수에 녹인 후 최종 100㎖로 맞춘 용액)를 약 4㎖ 투입한 후, 검량 pH 미터의 전극 센스를 시료 액에 담그고 1N-NaOH(NaOH 40g을 증류수에 녹여 1,000㎖ 표시선 까지 맞춘 용액)를 소량 가하면서 pH 값 7.0부근으로 시료 액을 중화시킨다.(너무 알칼리화 되면 1N-HCl을 넣어 다시 중성으로 만든다.)
100㎖ 메스플라스크에 삼각플라스크의 시료 액을 넣고 시료 액의 부피 선에서 100㎖ 표시 선까지 증류수로 채운다.(100㎖ 표시 선까지 증류수를 채우는 이유는 계산시 추출용매의 희석배수 값을 100으로 정하기 위함이다.)
감압여과기구와 여과지를 이용하여 메스플라스크의 시료 액을 여과함으로써 불용성 물질을 제거한다.
시험관에 여과된 시료 액을 도 2와 같은 비율로 희석한다.(이때 증류수와 시료 액이 잘 혼합될 수 있도록 보르텍스 믹서를 이용하여 교반한다.)
또 다른 시험관에 각각의 희석배수에 따라 희석된 시료 액을 1㎖씩 넣고 D.N.S 시약(디니트로 살리실산 시약 10g을 1N-NaOH 400㎖에 녹인 후 롯셀염(Rochelle salt) 300g을 넣고 80℃ 수욕에서 완전히 녹인 다음 증류수로 1,000㎖ 표시선 까지 채워 제조됨) 1㎖을 첨가하여 보르텍스 믹서를 이용하여 혼합한다.
희석배수(X2, X4, X8, X16, X32, X64, X128)에 따라 희석된 희석시료와 D.N.S시약이 혼합된 시험관을 끓는 물에 5분간 중탕 가열한 후, 방냉 시키고 각각의 시험관에 증류수 8㎖씩 첨가하여 보르텍스 믹서로 혼합함으로써 측정시료의 준비가 완료된다.
분광광도계를 측정 30분 전부터 가동하여 안정화하고 측정파장을 540㎚로 고정한 후 증류수를 넣은 석영셀을 투입하여 기본값(O.D값 = 0)으로 설정한다.
각각의 희석배수로 희석된 측정시료를 석영셀에 담아 안정화된 분광광도계로 흡광도를 측정한다. 측정된 O.D 값을 시료농도 값으로 환산하기 위하여 글루코우즈를 사용하여 위와 같은 조작을 반복함으로써 글루코우즈 농도 별 흡광도 값을 측정하여 글루코우즈 기준 시료 농도 값을 얻기 위한 계산식을 확정한다. 도 4는 글루코오즈 농도별 흡광도(O.D) 값을 나타낸 그래프이다.
글루코우즈 함량(X축) 별로 측정된 O.D값(Y축)을 이용하여 1차 방정식을 구하면 Y = 0.0007X 0.0141 이 된다.
측정시료의 O.D 값을 위의 방정식에 대입하여 시료 농도를 구하여 하기 수학식 2의 총당량 계산식에 대입하여 총당량 값을 얻는다.
실시예 4: 조사포닌 분석( 수포화부탄올법 )을 이용한 파낙산 성분이 포함된 인삼다당체의 분석
1~2g의 샘플을 취해 60ml 증류수로 녹여 분액깔대기에 옮겨 60ml 에테르로 지방을 추출한다. 60ml 수포화부탄올을 분액깔대기에 넣고 흔들어 분리시킨다: 상층 회수 (3회 반복)
회수한 부탄올 층을 모두 합해서 50ml 증류수로 한 번 세척한다: 상층회수
무게를 잰 플라스크에 회수한 액을 넣고 80℃ 증발기에서 감압 농축한다. 농축 후 105℃ 건조 오븐에서 15분간 건조한다. 건조기 안에서 완전히 식힌 후 무게를 측정한다. 하기 수학식 3의 계산식을 이용하여 조사포닌의 함량을 산출한다.
실시예 5: 분자량 분포 분석( Gel Permeation Chromatography )을 이용한 파낙산 성분이 포함된 인삼다당체산의 분석
채취한 시료 50.000mg을 시험관에 담고 증류수 5㎖를 첨가한 후, 보르텍스 믹서를 이용하여 완전히 녹인다. 용해된 시료를 주사기에 넣고 0.45㎛ 나일론 주사기 여과기에 통과시켜 GPC분석용 시료의 준비를 완료한다.
분석기기의 구성
1. 펌프 : Shimadzu LC-20AD
2. 삽입기 : Shimadzu SIL-20A
*3. 칼럼 오븐 : Shimadzu CTO-20A
4. 칼럼 : PSS Suprema 10000Å + 3000Å + 30Å
5. 탐색기 : ELSD
분 석 조 건
1. 유동율 : 1.0㎖/min
2. 삽입 부피 : 50㎕
3. 오븐 온도 : 40℃
4. 분석 시간 : 40 ~ 50min
검량 곡선(
Calibration
Curve
)과 함수(
Function
) 구하기
표준 시료로 PSS 덱스트란 1,400,000 333,000 164,000 35,600 8,100 908을 사용하여 상기 분석시료를 준비하는 방법과 동일하게 준비한다. 검량 곡선은 도 5에 나타내었다.
함수는f(x)=7.655291e-004*X^3-3.181748e-002*X^2+0.1386024*X+6.373336(X=x-T.LIMIT)
R^2=0.9999212 Dispersion=0.0093897 T.LIMIT=15min 이다. 검량 결과는 하기 표 4에 나타내었다.
| # | 시간(분) | 분자량 | 오차(%) | 활성 |
| 1 | 21.452 | 1400000 | -0.6085 | 이용가능함 |
| 2 | 24.375 | 333000 | 3.4946 | 이용가능함 |
| 3 | 25.431 | 164000 | -2.5961 | 이용가능함 |
| 4 | 27.732 | 35600 | -2.0459 | 이용가능함 |
| 5 | 29.925 | 8100 | 2.0257 | 이용가능함 |
| 6 | 33.246 | 908 | -0.4096 | 이용가능함 |
실시예 6: 인삼 다당체(파낙산 성분이 포함된 인삼다당체)의 분석 평가
A. 인삼 다당체의 분석항목별 평가기준은 하기 표 5에 나타낸 바와 같다.
| 분석항목 | 분석방법 | 판 정 기 준 |
| 조 사포닌 | 수포화 부탄올 법 | ★ 조 사포닌 함량 3% 이하 |
| 총 당 | D.N.S 법 | ★ 총 당 함량 50% 이상 |
| 산성 다당체 | Carbazole -sulfuric acid 법 |
★ 산성 다당체 함량 5% 이상 |
| 분자량 분포 | G P C 법 | ★ 분자량 3,500 이상에서 2,000,000이하의 고 분자 분포 면적이 전체 Peak면적의 30% 이상 이 되어야 하며 ★ 분자량 3,500 이상에서 2,000,000이하의 고분자 분포를 나타내는 시간대인 retention time 20~23분, 23~26분, 26~30분대에 각각 1 개 이상의 고분자 Peak 존재가 확인되어야 한다. |
B. 산성 다당체 분석 평가
시료 양(g)은 1회 2.042, 2회 2.006, 3회 2.013으로 하였다. 채취한 시료를 삼각플라스크에 담고 증류수 50㎖를 첨가하여 완전히 녹인다. 환류 냉각관(윗쪽 입구 밀봉)에 삼각플라스크를 끼우고 80℃의 수욕에서 1시간 동안 추출한다. 추출이 끝나면 방냉한 후 초고속 원심분리기의 운전조건을 10,000rpm, 20min, 4℃로 설정하여 시료 액을 원심 분리한다. 원심분리가 완료되면 상등액을 2㎖ 채취한 다음 에탄올 8㎖을 첨가하여 보르텍스 믹서로 혼합하여 침전물을 형성시킨다. 침전물 생성이 완료되면 초고속 원심분리기의 운전조건을 10,000rpm, 10min, 4℃로 설정하여 원심 분리한다.
원심분리가 완료되면 상등액을 제거하고 침전물에 증류수 2㎖을 첨가하여 침전물을 완전히 녹인다. 2㎖의 시료 액을 각각의 시험관에 정해진 희석배수(X2, X4, X8, X16, X32, X64)에 따라 희석한다. 또 다른 시험관에 각각의 희석시료액 0.5㎖씩 넣고 카바졸 용액 0.25㎖씩 첨가하여 흡광도 측정을 위한 샘플 시료액을 만든다. 또 다른 시험관에 각각의 희석시료액 0.5㎖씩 넣고 에탄올(99%↑) 0.25㎖씩 첨가하여 흡광도 측정을 위한 공시험 시료 액을 만든다.
각각의 희석배수에 따라 희석된 샘플 시료액과 공시험 시료 액에 진한 H2SO4 3㎖씩 첨가한다. 진한 H2SO4을 첨가한 시험관을 수욕에서 85℃의 물에 5분간 중탕 가열한 후 실온까지 방냉시킨 다음 보르텍스 믹서로 잘 혼합한다.
분광광도계의 측정파장을 525㎚로 하여 증류수가 든 석영셀을 넣고 측정하여 설정 기본값(O.D=0)로 조정한 후 석영셀에 시료를 담아 흡광도를 측정한다. 샘플 시료와 공시험 시료의 희석배수에 따른 O.D값은 하기 표 6와 같다.
| (1회) | ||||||
| 희 석 배 수 | X2 | X4 | X8 | X16 | X32 | X64 |
| Sample의 O.D값 | Max. | 1.871 | 1.482 | 0.994 | 0.683 | 0.397 |
| Blank의 O.D값 | 0.435 | 0.264 | 0.130 | 0.066 | 0.059 | 0.047 |
| 계산된 O.D값 | - | 1.607 | 1.352 | 0.928 | 0.624 | 0.350 |
| (2회) | ||||||
| 희 석 배 수 | X2 | X4 | X8 | X16 | X32 | X64 |
| Sample의 O.D값 | Max. | 1.968 | 1.513 | 1.005 | 0.752 | 0.424 |
| Blank의 O.D값 | 0.428 | 0.307 | 0.174 | 0.073 | 0.062 | 0.049 |
| 계산된 O.D값 | - | 1.661 | 1.339 | 0.932 | 0.690 | 0.375 |
| (3회) | ||||||
| 희 석 배 수 | X2 | X4 | X8 | X16 | X32 | X64 |
| Sample의 O.D값 | Max. | 1.959 | 1.520 | 0.973 | 0.728 | 0.399 |
| Blank의 O.D값 | 0.447 | 0.334 | 0.162 | 0.068 | 0.055 | 0.045 |
| 계산된 O.D값 | - | 1.625 | 1.358 | 0.905 | 0.673 | 0.354 |
시료의 희석배수에 따른 O.D값을 산성 다당체를 기준으로 하는 시료농도 값을 하기 수학식 4에 따라 계산하면 하기 표 7과 같다.
| (1회) | ||||||
| 희 석 배 수 | X2 | X4 | X8 | X16 | X32 | X64 |
| 시료농도 값 | - | 258.5 | 217.4 | 149.0 | 99.9 | 55.7 |
| (2회) | ||||||
| 희 석 배 수 | X2 | X4 | X8 | X16 | X32 | X64 |
| 시료농도 값 | - | 267.2 | 215.3 | 149.6 | 110.6 | 59.8 |
| (3회) | ||||||
| 희 석 배 수 | X2 | X4 | X8 | X16 | X32 | X64 |
| 시료농도 값 | - | 261.4 | 218.3 | 145.3 | 107.8 | 56.4 |
시료농도 값, 희석배수 그리고 추출용매 희석배수 값으로 하기 수학식 5에 따라 분석 시료의 산성 다당체 함량값을 구하여 하기 표 8에 나타내었다.
※ 계산 시 시료농도(㎍/㎖)의 값을 구할 경우 근사 값으로 O.D값에 160을 곱하여도 된다.
| 희 석 배 수 | 산성다당체(%)1회 | 산성다당체(%)2회 | 산성다당체(%)3회 |
| 2 | - | - | - |
| 4 | 2.53 | 2.67 | 2.60 |
| 8 | 4.26 | 4.29 | 4.34 |
| 16 | 5.84 | 5.97 | 5.77 |
| 32 | 7.83 | 8.82 | 8.57 |
| 64 | 8.74 | 9.54 | 8.96 |
| 평 균 값(회) | 5.97 | 6.36 | 6.23 |
| 총 평 균 값 | 6.19 | ||
※ 각 실험횟수에서 산성 다당체 값이 가장 적은 값과 가장 높은 값은 평균값 산출에서 제외함.
총 평균값에서 +5%되는 값 :6.50 %
총 평균값에서 -5%되는 값 :5.88 %
도 6에는 산성 다당체의 분석 그래프를 나타내었다.
C. 총 당량 분석 평가
시료 양(g)은 1회 2.061, 2회 2.000, 3회 2.057로 한다. 채취한 시료를 삼각플라스크에 담고 증류수 50㎖를 첨가하여 완전히 녹인다. 완전히 녹은 시료 액에 진한 HCl(36%) 4㎖을 넣는다. 산 분해를 위해 환류 냉각관(윗쪽 입구 밀봉)에 삼각플라스크를 끼우고80℃의 수욕에서 3시간 중탕 가열한다.
산 분해가 완료되면 삼각플라스크의 입구를 막은 채 방냉한 다음 36% NaOH를 4㎖ 넣고 1N-NaOH를 소량 투입하면서 pH 7부근으로 중화시킨다. 100㎖ 메스플라스크에 시료 액을 넣고 100㎖ 표시선까지 증류수를 채운다. 추출용매희석배수(계산식) 100㎖
삼각깔대기에 여과지를 접어 끼운 후 시료 액을 여과시켜 불용성 물질을 제거한다. 여과된 시료 액을 시험관에 정해진 희석배수(X2, X4, X8, X16, X32, X64, X128)에 따라 희석한다.
또 다른 시험관에 각각의 희석시료 액 1㎖씩 넣고 D.N.S시약 1㎖씩 첨가한다.
D.N.S시약을 첨가한 시험관을 끓는 물에 5분간 중탕 가열한 후 방냉시키고 증류수 8㎖씩 각각의 시험관에 첨가하여 보르텍스 믹서로 잘 혼합한다. 분광광도계의 측정파장을 540㎚로 하여 증류수가 든 석영cell을 넣고 측정하여 set reference값(O.D=0)로 조정한 후 석영cell에 시료를 담아 흡광도를 측정한다. 시료의 희석배수에 따른 O.D값은 하기 표 9와 같다.
| (1회) | |||||||
| 희석배수 | X2 | X4 | X8 | X16 | X32 | X64 | X128 |
| O.D값 | 2.126 | 1.356 | 0.899 | 0.495 | 0.312 | 0.162 | 0.088 |
| (2회) | |||||||
| 희석배수 | X2 | X4 | X8 | X16 | X32 | X64 | X128 |
| O.D값 | 2.119 | 1.337 | 0.909 | 0.518 | 0.308 | 0.153 | 0.079 |
| (3회) | |||||||
| 희석배수 | X2 | X4 | X8 | X16 | X32 | X64 | X128 |
| O.D값 | 2.130 | 1.345 | |||||
시료의 희석배수에 따른 O.D값을 글루코우즈를 기준으로 하는 시료농도 값을 하기 수학식 6에 따라 계산하면 하기 표 10과 같다.
| (1회) | |||||||
| 희석배수 | X2 | X4 | X8 | X16 | X32 | X64 | X128 |
| 시료농도값 | 3057.3 | 1957.3 | 1304.4 | 727.3 | 465.9 | 251.6 | 145.9 |
| (2회) | |||||||
| 희석배수 | X2 | X4 | X8 | X16 | X32 | X64 | X128 |
| 시료농도값 | 3047.3 | 1930.1 | 1318.7 | 760.1 | 460.1 | 238.7 | 133.0 |
| (3회) | |||||||
| 희석배수 | X2 | X4 | X8 | X16 | X32 | X64 | X128 |
| 시료농도값 | 3063.0 | 1941.6 | 1284.4 | 748.7 | 454.4 | 237.3 | 141.6 |
시료농도 값, 희석배수 그리고 추출용매 희석배수 값으로 하기 수학식 7을 이용하여 분석 시료의 총당량 값을 구하여 표 11에 나타내었다.
계산 시 O.D값 0.4부근이 정확하므로 X2, X64, X128은 제외하고 나머지 값으로 평균을 한다.
| 희 석 배 수 | 총당량(%)1회 | 총당량(%)2회 | 총당량(%)3회 |
| 2 | 29.67 | 30.47 | 29.78 |
| 4 | 37.99 | 38.60 | 37.76 |
| 8 | 50.63 | 52.75 | 49.95 |
| 16 | 56.46 | 60.81 | 58.24 |
| 32 | 72.33 | 73.62 | 70.69 |
| 64 | 78.12 | 76.39 | 73.83 |
| 128 | 90.59 | 85.12 | 88.10 |
| 평 균 값(회) | 54.35 | 56.45 | 54.16 |
| 총 평 균 값 | 54.99 |
||
총평균 값에서 +5%되는 값 : 57.74 %
총평균 값에서 -5%되는 값 : 52.24 %
도 7에는 총당량 분석 그래프를 나타내었다.
D. 조 사포닌 분석 평가
*채취한 시료 3.015g를 삼각플라스크에 담고 증류수 180㎖를 첨가하여 완전히 녹인다. 250㎖ 삼각플라스크를 준비하여 무게를 잰다.
180㎖에 완전히 녹은 시료 액을 3개의 250㎖ 분액깔대기에 각각 60㎖씩 소분한다. 60㎖ 시료 액이 든 삼각플라스크에 에테르 60㎖를 첨가하여 수회 흔들어 지방질을 추출한 후 층 분리시킨다. 분액깔대기내 에테르층과 시료 액층의 분리가 완료되면 에테르층을 제거한 후 시료 액층만 분액깔대기에 남긴다.
60㎖ 시료 액이 든 삼각플라스크에 수포화 부탄올 60㎖를 첨가하여 수회 흔들어 사포닌을 추출한 후 층 분리시킨다. 분액깔대기내 수포화 부탄올층과 시료 액층의 분리가 완료되면 수포화 부탄올층 (상층)을 회수하여 무게를 잰 250㎖ 삼각플라스크에 담고 시료 액은 다시 분액깔대기에 투입한다. 상기 과정을 총 3회 반복하여 250㎖ 삼각플라스크에 수포화 부탄올층 180㎖를 모은다.
사포닌 추출이 완료된 시료 액은 버리고 180㎖ 수포화 부탄올 층을 다시 분액깔대기에 투입한 후 증류수 50㎖을 투입하여 수포화 부탄올 층을 세척한다. 세척된 수포화 부탄올층 180㎖를 무게를 잰 삼각플라스크에 넣고 증발기에 삼각플라스크를 장착한 다음 욕조의 수온을 80℃로 설정하여 감압 농축한다. 감압 농축이 완료된 삼각플라스크를 105℃로 설정된 건조 오븐에 넣고 약 15분 정도 건조한 다음 건조기안에서 식힌 후 삼각플라스크의 무게를 다시 잰다. 조사포닌이 든 250㎖ 삼각플라스크의 무게를 잰다.
삼각플라스크의 무게 측정이 완료되면 하기 수학식 8 및 9를 이용하여 조사포닌의 함량을 산출하여 그 결과를 하기 표 12에 나타내었다.
| 삼각플라스크별 시료의 양(g) : 1.005 | |||
| 구 분 | 조사포닌 함량비(%) | 조사포닌 양(㎎/g) | 오차범위(±%) |
| 1번 삼각플라스크 | 2.59 | 25.87 | -4% |
| 2번 삼각플라스크 | 2.69 | 26.87 | 0% |
| 3번 삼각플라스크 | 2.79 | 27.86 | +4% |
| 평 균 값 | 2.69 | 26.87 | |
평균값에서 +5%되는 값 : 28.21 g
평균값에서 -5%되는 값 : 25.52 g
도 8은 조사포닌 분석 그래프이다.
E. 분자량 분포 분석 평가
1. 채취 시료양(mg) : 50.000 X 3회
| 분자량 분포 분석 결과표(1회) | |||
| Peak# | Ret. Time | Weight Average Molecular Weight | Area(%) |
| 1 | 19.62 | 2,567,504 | 1.95 |
| 2 | 21.54 | 1,357,533 | 0.40 |
| 3 | 25.04 | 214,761 | 3.81 |
| 4 | 26.99 | 60,650 | 17.58 |
| 5 | 29.04 | 14,641 | 16.41 |
| 6 | 30.88 | 4,148 | 4.07 |
| 7 | 32.38 | 1,555 | 18.55 |
| 8 | 35.13 | 328 | 36.46 |
| 9 | 37.71 | 120 | |
| Area(%) 합 계 | 100.00 | ||
| Peak 수 | (Mw 2,000,000 ~ 3,500사이의 면적률) |
5 | |
| Area(%) | 42.27 | ||
| 분자량 분포 분석 결과표(2회) | |||
| Peak# | Ret. Time | Weight Average Molecular Weight | Area(%) |
| 1 | 18.21 | 3,279,365 | 8.66 |
| 2 | 20.63 | 1,916,448 | 3.35 |
| 3 | 23.63 | 493,216 | 9.81 |
| 4 | 25.46 | 165,379 | 11.73 |
| 5 | 27.04 | 58,265 | 13.07 |
| 6 | 29.54 | 10,344 | 6.34 |
| 7 | 31.88 | 2,140 | 19.56 |
| 8 | 34.96 | 356 | 27.02 |
| 9 | 37.96 | 112 | 0.45 |
| Area(%) 합 계 | 100.00 | ||
| Peak 수 | (Mw 2,000,000 ~ 3,500사이의 면적률) |
5 | |
| Area(%) | 44.31 | ||
| 분자량 분포 분석 결과표(3회) | |||
| Peak# | Ret. Time | Weight Average Molecular Weight | Area(%) |
| 1 | 19.04 | 2,912,867 | 6.20 |
| 2 | 20.79 | 1,809,377 | 2.84 |
| 3 | 23.88 | 428,990 | 11.18 |
| 4 | 27.71 | 36,927 | 26.03 |
| 5 | 30.54 | 5,199 | 5.24 |
| 6 | 32.88 | 1,140 | 15.14 |
| 7 | 36.88 | 156 | 32.96 |
| 8 | 37.96 | 112 | 0.43 |
| Area(%) 합 계 | 100.00 | ||
| Peak 수 | (Mw 2,000,000 ~ 3,500사이의 면적률) |
4 | |
| Area(%) | 45.29 | ||
| 실험 반복횟수 | (Mw 2,000,000 ~ 3,500사이의 면적률) | |
| 실험 반복횟수 | Peak 수 | Area(%) |
| 1 | 5 | 42.27 |
| 2 | 5 | 44.31 |
도 9에는 파낙산 성분이 포함된 인삼다당체의 제조공정 별 GPC 분석 결과를 나타내었고, 도 10에는 파낙산 성분이 포함된 인삼다당체의 GPC 분석 결과를 나타내었다.
파낙산 성분이 포함된 인삼다당체의 분자량 분포측정을 위한 GPC 분석결과 동일한 인삼원료와 생산공정으로 생산되었기 때문에 3회 반복실험으로 하여도 파낙산의 분자량 분포패턴이 매우 유사함을 알 수 있으며 따라서, 본 실험방법이 파낙산 성분이 포함된 인삼다당체의 분자량 분포를 해석함에 있어 매우 적합한 분석방법이라고 판단된다.
본 발명에 따르면 파낙산 성분이 포함한 인삼다당체의 정제방법에 따라 정제된 인삼 다당체의 다양한 물리, 화학적 특성과 구조적 특성을 하나의 공통분모가 되는 특성과 구조로 규명하고 정밀성과 정확성 그리고 재현성이 확보된 분석방법을 확립하고, 이를 기반으로 상용성이 확보된 생산방법을 이용하여 홍삼 및 사포닌 제품위주의 인삼산업 범위를 탈피하여 다양한 면역성 질환에 탁월한 효능을 지닌 인삼 다당체를 주성분으로 하는 새로운 인삼제품의 개발이 가능하며 대체의학과 보조의약품의 거대한 시장에서 가장 중요한 소재가 되는 생물학적 면역반응 조절제로서 인삼을 새롭게 인식시킴으로써 인삼산업의 시장을 동남아를 벗어나 전 세계적으로 확장시킬 수 있는 계기를 마련할 수 있을 것으로 기대된다.
Claims (8)
- 하기 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 파낙산 성분이 포함된 인삼다당체를 정제하는 방법:
(1) 주근이 튼실한 수삼 또는 건삼을 물세척한 다음 70% 내지 100%의 고순도 에탄올에 담궈 에탄올을 순환시키면서 알콜 세척한 다음 거칠게 파쇄하는 단계;
(2) 인삼 중량에 대하여 3 내지 24배의 물을 사용하여 80 내지 95℃에서 추출하는 단계;
(3) 원심탈수기 혹은 필터프레스로 인삼 추출액과 인삼박을 분리하는 단계;
(4) 초고속원심분리장치를 통과시켜 인삼 추출액 속에 부유하는 미립자와 거대탄수화물 및 단백질을 제거하는 단계;
(5) 활성탄 및 백토필터를 통과시켜 인삼 추출액 속에 잔류하는 중금속 이온과 농약성분을 흡착시키는 단계;
(6) 0.45㎛의 마이크로 멤브레인 여과기 또는 세라믹 여과기를 장착한 여과 시스템을 이용하여 비활성 탄수화물류의 거대분자량을 지닌 물질을 제거하는 단계;
(7) 1K-달톤과 0.5K-달톤의 나노-멤브레인이 차례로 장착된 여과 시스템을 이용하여 통과되는 저분자 물질과 금속성 이온성분이 함유된 수용액을 충실히 폐기하여 정제된 파낙산 성분이 포함한 인삼다당체액을 수득하는 단계; 및
(8) 상기 수득된 인삼 추출액을 감압농축장치를 이용하여 당도계 측정값이 20Brix가 되도록 농축한 다음 초저온 동결건조장치 또는 분무건조 장치 또는 유동층 건조장치를 사용하여 분말화하여 파낙산 성분이 포함한 인삼다당체 분말을 수득하거나 또는 상기에서 수득된 인삼 추출액을 감압농축장치를 이용하여 당도계 측정값이 65Brix이상 되도록 농축하여 파낙산 성분이 포함한 인삼다당체 농축액을 수득하는 단계; 를 포함하되
상기 단계 2의 추출단계는 거칠게 파쇄된 인삼원료를 추출탱크에 투입하여 80~95℃범위의 온도에서 6시간이상 물 추출을 한 다음, 거대 탄수화물과 단백질을 침전시키기 위하여 추출탱크의 이중자켓속으로 냉각수를 투입하여 인삼 추출액의 온도를 50℃이하로 급냉시키는 단계와,
상기 단계 6의 비활성 탄수화물류의 거대분자량을 지닌 물질을 제거하는 단계는 항암 면역증강 및 조혈촉진 등의 활성을 지닌 파낙산 성분이 포함한 인삼다당체의 수득율을 높이기 위해 여과부하가 걸리지 않도록 정제수를 인삼 다당체 추출물에 혼합하여 여과장치를 통과시키는 단계와,
상기 단계 7의 파낙산 성분이 포함한 인삼다당체액을 수득하는 단계는 항암 면역증강 및 조혈촉진 등의 활성을 지닌 파낙산 성분이 포함한 인삼다당체의 수득율을 높이기 위해 여과부하가 걸리지 않도록 정제수를 인삼 다당체 추출물에 혼합하여 여과장치를 통과시켜 통과되지 않은 정제된 파낙산 성분이 포함한 인삼다당체액을 수득하는 단계와,
상기 단계 8에서 수득된 인삼 추출액을 감압농축장치를 이용하여 당도계 측정값이 20Brix가 되도록 농축할 때에는 파낙산 성분이 포함한 인삼다당체 추출액을 고온에서 열변성이 발생하지 않도록 70℃이하의 열원에서 감압 농축하는 것을 특징으로 하는 정제방법. - 제 1 항에 있어서,
상기 단계 1에서 에탄올 세척은 50℃ 이하의 조건에서 수행하며, 인삼원료를 환류방식으로 2시간이상 세척하는 것을 특징으로 하는 정제방법. - 제 1 항에 있어서,
상기 단계 2에서 수삼의 경우 수삼 중량에 대하여 3~6배 중량의 물을 투입하고, 건삼일 경우 12~24배 중량의 물을 투입하여 추출하는 것을 특징으로 하는 정제방법. - 제 1 항에 있어서,
상기 단계 4에서 초고속 원심분리 장치가 15,000rpm이상의 회전속도를 가지는 것을 특징으로 정제방법. - 제 1 항에 있어서,
상기 단계 6에서 인삼 추출액속에 잔류하는 세균성 미생물과 거대 탄수화물 등을 99%이상 제거하는 것을 특징으로 하는 정제방법. - 제 1 항에 있어서,
상기 단계 7에서 인삼 추출액 속에 잔류하는 인삼 다당체 이외의 저분자 인삼성분과 금속성, 비금속성 무기질 이온성분을 90%이상 제거하는 것을 특징으로 하는 정제방법. - 제 1 항에 있어서,
상기 단계 4 및 단계 5를 동시에 수행하는 것을 특징으로 하는 정제방법. - 제 1 항에 있어서,
상기 단계 6 및 단계 7을 동시에 수행하는 것을 특징으로 하는 정제방법.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020130101745A KR20130100089A (ko) | 2013-08-27 | 2013-08-27 | 인삼으로부터 항암 면역증강 및 조혈촉진 효과가 있는 인삼 다당체를 정제하는 방법 및 상기 분석된 인삼 다당체를 포함하는 항암 면역증강 및 조혈촉진을 위한 조성물 |
Applications Claiming Priority (1)
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| KR1020130101745A KR20130100089A (ko) | 2013-08-27 | 2013-08-27 | 인삼으로부터 항암 면역증강 및 조혈촉진 효과가 있는 인삼 다당체를 정제하는 방법 및 상기 분석된 인삼 다당체를 포함하는 항암 면역증강 및 조혈촉진을 위한 조성물 |
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|---|---|---|---|---|
| WO2018139898A1 (ko) * | 2017-01-26 | 2018-08-02 | (주)아모레퍼시픽 | 인삼열매 다당체를 포함하는 면역 증강용 조성물 |
-
2013
- 2013-08-27 KR KR1020130101745A patent/KR20130100089A/ko not_active Application Discontinuation
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