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반하(Pinellia ternata)에서의 [6]-gingerol 함량과 멜라닌 저해 활성에 영향을 미치는 원산지 판별 마커로의 활용
류형원 ( Hyung Won Ryu ),안주현 ( Ju Hyeon An ),원효준 ( Hyo Jun Won ),서수경 ( Soo-kyung Seo ),김두영 ( Doo-young Kim ),구창섭 ( Chang-sub Ku ),오세량 ( Sei-ryang Oh ) 한국응용생명화학회(구 한국농화학회) 2016 Journal of Applied Biological Chemistry (J. Appl. Vol.59 No.4
반하(Pinellia ternata Breitenbach)는 천남성과(Araceae)의 약용식물로 동아시아 일대가 원산지이며, 유럽과 북아메리카 일부지역에도 널리 분포하고 있는 식물이다. 반하의 괴경(tuber)은 약재로 사용되어 구토, 염증, 외상을 치료하는 목적으로 사용되고 있다. 보고된 약리학적 작용으로는 항경련, 항종양, 살충, 세포독성 등이 있는 것으로 알려져 있다. 반하는 약리학적으로 유용한 약용식물로 잘 알려져 있음에도 불구하고, 원산지를 판별할 수 있는 신뢰성이 있고 표준화된 방법이 없는 실정이다. 이를 위한 한국산과 중국산 반하를 판별할 수 있는 유의적인 화합물을 탐색하기 위해 UPLC-PDA와 QTof-MS에 기반을 둔 대사체 표지법을 이용하였다. 한국산으로부터 원산지 판별 화합물로 예상되는 화합물을 반복적인 역상 칼럼크로마토그래피에 기반을 둔 활성유도 분획법을 통해 분리하였다. 그리고, NMR과 MS를 포함한 물리화학적, 분광학적 정보의 결과를 토대로 [6]- gingerol이라는 화합물의 구조를 동정하였다. [6]-gingerol은 원산지를 판별할 수 있는 능력과 melanin 생합성 저해 활성을 지닌 기능성 화장품 소재로서 가치가 있다고 판단되어짐에 따라 유효성분 원산지 판별 화합물로 Fingerprint법에 의해 선정되었다. 더욱이, 한국산과 중국산 반하 유래 [6]-gingerol의 함량 비교를 위해, 유효성이 검증된 분석법을 이용하여 이에 대한 검량곡선을 작성하여 그 함량을 비교하였다. 이것은 한국산 반하판별을 위한 화합물 선정과 성공적인 유효성 검증을 다룬 최초의 보고이다. Pinellia ternata Breitenbach, the natural medicinal plant of the Araceae family, is a perennial plant originated from the East Asia, but also widely distributed in Europe and North America. Its tuber is used as traditional medicine for treatment of various diseases such as vomiting, inflammation, and traumatic injury. Pharmacological studies revealed that P. ternata possesses anticonvulsant, anti-tumor, insecticidal, and cytotoxic activities. Despite being well-known as the useful medicinal plant, there is no reliable, standardized method for origin discrimination. Ultra performance liquid chromatography-photodiode array detector and quadrupole time of flight-mass spectrometry based metaboliteprofiling was applied to explore significant metabolite for origin discrimination between Korean and Chinese P. ternata. One compound was isolated from Korean P. ternata using repeated ODS column chromatography by bioactivity guided fractionation, and determined as [6]-gingerol according to the results of spectroscopic data including nuclear magnetic resonance and MS. This compound was selected as cosmeceutical biomarker by fingerprints, and it was associated to melanin inhibitory effect determining its origin authenticity. Furthermore, the calibration curve of biomarker was prepared using validated method for the comparison of content between Korean and Chinese P. ternata. This is the report to address the selection and successful validation of the discriminant metabolite for confirmation of Korean P. ternata.
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TDU-GC/MS를 이용한 한국품종 참당귀 국산 판별 기법
이미나 ( Mi-na Lee ),김윤석 ( Yoon-suk Kim ),김원일 ( Won-il Kim ),김정규 ( Jeong-gyu Kim ),권오경 ( Oh-kyung Kwon ) 한국응용생명화학회(구 한국농화학회) 2020 Journal of Applied Biological Chemistry (J. Appl. Vol.63 No.1
한약재의 불법 유통을 방지하기 위해 신속 정확한 원산지 판별방법 개발이 필요함에 따라 TDU-GC/MS를 이용하여 한국품종당귀와 외국품종 당귀를 판별함과 동시에 한국품종 당귀의 재배지가 한국인지를 판별할 수 있는 기법을 연구하였다. 당귀추출물을 열탈착 시킨 후 냉각응축시스템에서 응축시켜 일시에 GC/MS로 분석한 결과 국산 품종 당귀(참당귀)는 TIC의 RT 26.9-27.2에서 coumarin 유도체인 decursin과 decursinol peak가 확인되었다. 중국 품종 당귀(중당귀)의 경우 RT 17.2 부근에서 ligustilide의 peak가 검출되었다. 국산 품종 참당귀 원산지에 따른 휘발성분의 차이를 알아보기 위하여 twister로 흡착하여 TDU-GC/MS로 m/z 40-400 amu 범위에서 mass spectrum을 측정하였다. 참당귀의 국내 및 중국 재배 시료 TIC는 전반적으로 같은 경향을 냈으나 TIC를 부분 scan한 결과 RT 15.4-16.1에서 국내 및 중국 재배의 peak pattern 차이를 확인할 수 있었다. Peak A (RT 15.54)과 B (RT 16.05)의 비율은 국내 재배는 0.0-0.2, 중국 재배의 경우 0.5-2.8으로서 TDU-GC/MS의 TIC peak pattern 비교를 통한 원산지 판별 가능성을 확인하였다. The objective of this study was to develop a fast and accurate method of variety discrimination and geographical discrimination origin of Korean angelica (Korean variety, Angelica gigas Nakai) by using TDU-GC/MS. Two peaks of decursin and decursinol, which are coumarin derivatives were identified in the range of Total Ion Chromatogram (TIC) RT 26.9-27.2 of the Korean angelica by GC/MS analysis at the time of condensation in a refrigerated condensation system after thermal desorption of sample extracts. In case of Chinese angelica (Chinese variety), ligustilide peak was detected at the RT 17.2. In order to investigate the difference of volatile components according to the geographical origin of Korean variety, the mass spectra were measured by TDU-GC/MS at the range of m/z 40-400 amu. The TIC of domestic cultivation and Chinese cultivation of the Korean variety, Angelica gigas Nakai showed the same tendency as a whole. However, in partial scans of TIC, two peaks detected at 15.54 and 16.05 of RT showed different peak patterns between Korean angelica (Korean variety) cultivated in Korea and in China. The ratio of Peak A (RT 15.54) and B (RT 16.05) was 0.0- 0.2 for domestic cultivation and 0.5-2.8 for Chinese cultivation, confirming the possibility of discriminating origin by comparing the TIC peak pattern of TDU-GC/MS.
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