HPLC를 이용한 감초에서 glabridin의 분리

□화학공학의 이론과 응용 제8권 제1호 2002년□

□Theories and Applications of Chem. Eng., 2002, Vol. 8, No. 1'

여미순·권문주·노경호

초정밀분리기술센터, 인하대학교, 화학공학과

Separation of Glabridin from Licorice by HPLC

Mi Soon Yeo·Moon Ju Kwun·Kyung Ho Row

Center for Advanced Biosepration Technology and Dept. of Chem. Eng.,

Inha University, Inchon 402-751, Korea

□화학공학의 이론과 응용 제8권 제1호 2002년□

서론

□화학공학의 이론과 응용 제8권 제1호 2002년□

Licorice는 대략 6000년 전부터 약방식물로 쓰여져 왔다[1]. Licorice의 화학적 구조로는 굵은 뿌리와 주근으로 나눠 질 수 있는데 그 단맛으로 인해 천연의 약재로 사용되어졌다[2]. 그 효능으로는 해독작용, 비장의 기능과 기력을 돕고 종기를 제거하는 등 여러 가지 약을 고르게 조화시켜주는 역할을 한다. Licorice는 원산지에 따라 그 이름이 다른데 가장 많이 쓰이는 것으로 시베리아가 원산지인 Glycyrrhiza (family Lequminoae) Glycyrrhiza glabra L.을 사용하는데 우리는 중국 내몽고산의 G. uralensis를 사용했다. 자연 상태의 licorice는 여러 가지 flavonoids로 구성되어 있는데, 그 중 단맛을 내는 부분이 glycyrrhizin이다. 이 밖에도 Hispaglabridin B, Glabridin, 4*-O-Methylglabridin, 두 개의 chalcone, isoprenylchalcone derivative, Isoliquiritigenin, isoflavone, Formononetin 등이 있다.[3] 이 중 가장 많은 양을 차지하는 것은 glabridin으로 high performance liquid chromatogrphy (HPLC)를 이용하여 분석할 수 있다. 이 glabridin은 체내에서 인체에 해로운 low density lipoprotein (LDL)의 산화를 억제시키는 효과가 있다고 알려졌다. Low density lipoprotein (LDL)은  콜레스테롤을 온 몸에 전달시키는 역할을 하는데 이 LDL의 양이 많아져 산화가 일어나면 동맥 경화, 당뇨병, 성인병 등의 원인이 된다. 이를 방지하려면 콜레스테롤의 농도를 낮추어서 동맥에 지질이 침착되는 것을 막고 혈관세포의 기능을 유지시켜 줄 수 있다[3]. 감초는 한방에서나 민간약으로 아주 중요한 생약으로 널리 쓰이는데, 주로 모든 중독의 해독제로 이용되고 진해거담제, 완화제 등으로 쓰이고 있다. 감초에는 근육이나 조직의 급격한 긴장에 의하여 생기는 통증을 풀어주는 작용, 체중의 증가, 백혈구의 증가, 이뇨작용, 항염작용 등이 있다. 또한 소화성궤양 치료제 및 위궤양 치료제의 신약의 처방에도 들어가 있어 의약쪽으로 개발도 기대되어 진다. 이 밖에도 부신피질 호르몬과 유사한 glycyrrhizin의 배당체인 글루크론산이 함유되어 있어 장을 조절하고 대사를 완만하게 하며 신경을 편안하게 하는 작용을 한다. 감초는 한방에서나 민간약으로 아주 중요한 생약으로 널리 쓰이는데, 주로 모든 중독의 해독제로 이용된다. 본 연구에서는 중국 내몽고산이 원산지인 G. uralensis (감초, licorice)에서 유용물질인 glabridin을 얻기위해서 HPLC를 이용하여 추출 및 분리조건을 실험적으로 구하였다.

실험

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1. 감초의 추출 및 전처리

여기에서 사용된 licorice(감초, Fig. 1)는 중국 내몽고산으로  licorice root  60g을 무수 에탄올 500□로 1회 추출 후 whatman 5C(150nm)여과지로 1번 여과한다. 그 후 이 용액을 다시 ethylacetate로 200□씩 2회 추출한 다음 추출액을 감압농축 한 후 최종 용액을 20□로 만든다.

2. HPLC

HPLC 시스템으로는 210/215 Solvent Delivery System Delivery이 부착된 Varian 230 liquid chromatography (Varian Analytical Instruments. U.S.A.)을 사용하였다. Sample Injection은 autosampler Varian ProStar 410, Rheodyne injector (20□ sample loop)이 사용되었고, UV detector는 Varian ProStar 310으로 UV length는 230nm, 282nm Dual mode로 사용하였다. 이동상으로는 dichloromethane, 메탄올이 사용되었다.  HPLC용 column(Licroprep Si 60 15□, Merck, USA, 3.9□300mm)은 진공 펌프를 이용하여 채웠다. 이동상의 유속은 1.0ml/min으로 고정시켰다. Injection 양은 20□를 주입하였다.

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결과 및 토론

Licorice 의 성분인 glabridin은 인체내의 LDL(Low Density Lipoprotein)을 억제하는 데 중요한 역할을 한다. 각종 성인병의 원인이 되는 콜레스테롤의 전달을 억제하기 때문에 향후 상업성이 매우 높은 물질이다. 특히 감초는 우리 주변에서 손쉽게 구할 수 있는 약용식물이고 그 유용성은 glabridin이 지닌 항산화제의 역할 뿐 아니라 글리시리진, 플라보노이드, 와아이소, 글리시리진산, 사포닌, 쿠마린, 정유, 전분, 파이토스테롤, 탄닌 및 효소등을 함유하고 있으며 특히 감초의 주성분인 글리시리진은 자당보다 50배나 더 단맛을 내기 때문에 내기 때문에 식품쪽에서의 개발도 기대되고 있으며 일종의 사포닌 배당체로서 분해하여 기능을 회복시켜주며 약물중독, 간염, 두드러기, 피부염, 습진등에 유효하다. 이 실험에서는 glabridin을 분리하기위해서 HPLC를 이용하였으며 충진제는 Merck사의 Licroprep Si 60 (particle size 15□)를 사용하였다. 두 개의 UV 파장 230nm 및 282nm를 사용하였는데 두 파장에서 비슷한 시간대와 intensity의 peak가 나타났다. 두 개의 UV 파장에서 검출되는 것을 알 수 있다. HPLC의 분석에서 이동상 dichloromethane의 조성은 분석을 시작할 때에 100 vol%에서 시작하여 10분에서 90 vol%, 20분에서 80 vol%, 30분에서 70 vol% 로 변화를 주면서 각각의 단계에서 계단식으로 gradient를 주었다(Figs. 2 and 3). Methanol의 함량이 30 vol% 이상이면 검출이 잘 안되었다. 체류시간이 25분대에 나오는 peak를 포집하여 LC-MS에 의하여 glabridin으로 되는 것을 확인할 예정이다.

알림

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본 연구는 초정밀분리 기술 센터의 연구비지원에 의해서 수행되었습니다.

참고문헌

1. Timir, S., Eizenberg, M., Somjen, D., Izael, S., and Vaya, J., J. Steroid Bio. Mol. Biol., 70, 291(2001)

2. Hayashi, H., Hiraoka, N., Ikeshiro, Y., and Yamamoto, H., Plant Sci., 116, 233 (1996)

3. Vaya, J., Belinky, P., A., Aviram, M., Free Radic. Biol. Med., 97, 32 (1996)

4. Hansen, H., K., Hansen, S., H., Kraunsoe, M., and Petersen, G., M.., Euro. J. Pham. Sci., 9, 41 (1999)

Fig. 1 Chemical structure of glabridin (C20H20O4)

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Fig 2. Chromatogram of extraction solution containing licorice with step-gradient method (230 nm, mobile phase : dichloromethane / methanol)

Fig 3. Chromatogram of extraction solution containing licorice with step-gradient method

(282 nm, mobile phase : dichloromethane / methanol)