KR100559263B1 - 표고버섯으로부터 에르고스테롤 에폭사이드 및생리학적으로 허용되는 이의 염을 제조하는 방법 - Google Patents
표고버섯으로부터 에르고스테롤 에폭사이드 및생리학적으로 허용되는 이의 염을 제조하는 방법 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 표고버섯으로부터 에르고스테롤 에폭사이드 및 생리학적으로 허용되는 이의 염을 제조하는 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 항암 다당류의 추출 공정을 거친 후의 표고버섯의 잔사와 항암 다당류의 추출을 위한 전처리 공정에서 버려지는 표고버섯의 저급 알코올 가용성 부위에 항암 효과, 미백 효과 및 항염증 활성이 있어 의약품 등의 원료로 널리 사용되는 에르고스테롤 에폭사이드가 다량 존재하고 있음을 발견하고 유기용매에 의한 추출, 농축 처리, 분획 및 정제의 과정을 거침으로써 높은 수율의 에르고스테롤 에폭사이드를 다량으로 제조할 수 있는, 표고버섯으로부터 에르고스테롤 에폭사이드 및 생리학적으로 허용되는 이의 염을 제조하는 방법에 관한 것이다.
표고버섯, 에르고스테롤 에폭사이드, 항암 다당류, 저급알코올 가용성 부위
Description
도 1a는 표고버섯 분말에서 분리된 에르고스테롤 에폭사이드의 프로톤 NMR 스펙트럼이고,
도 1b는 표고버섯 분말에서 분리된 에르고스테롤 에폭사이드의 카본 NMR 스펙트럼이며,
도 2는 본 발명에 따른 방법으로 표고버섯에서 에르고스테롤 에폭사이드를 분리하는 과정을 나타내는 분리도이다.
본 발명은 표고버섯으로부터 에르고스테롤 에폭사이드 및 생리학적으로 허용되는 이의 염을 제조하는 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 항암 다당류의 추출 공정을 거친 후의 표고버섯의 잔사와 항암 다당류의 추출을 위한 전처리 공정 에서 버려지는 표고버섯의 저급 알코올 가용성 부위에 항암 효과, 미백 효과 및 항염증 활성이 있어 의약품 등의 원료로 널리 사용되는 에르고스테롤 에폭사이드가 다량 존재하고 있음을 발견하고 유기용매에 의한 추출, 농축 처리, 분획 및 정제의 과정을 거침으로써 높은 수율의 에르고스테롤 에폭사이드를 다량으로 제조할 수 있는, 표고버섯으로부터 에르고스테롤 에폭사이드 및 생리학적으로 허용되는 이의 염을 제조하는 방법에 관한 것이다.
표고버섯(Lentinus edodes)은 담자균류 주름버섯목 느타리과에 속하는 버섯으로서 식물과 달리 엽록체에 의한 탄소동화작용을 할 수 없어서 풍토목이나 고목에 기생한다. 표고는 예로부터 향심, 마고, 참나무 버섯 등 여러 가지의 이름으로 불리어 왔으며, 중국에서는 샹구, 일본에서는 시이타케라고 한다. 표고를 영문으로 표현할 경우에는 오크 머쉬룸(oak mushroom)을 쓰거나 또는 표고의 일본어 발음인 시이타케(Shiitake)를 쓰기도 한다.
표고버섯의 원산지는 중국으로 추정되며, 오랜 옛날부터 그 독특한 맛과 향기로 중국, 한국, 일본 등 동양에서 즐겨 먹어 일찍부터 인공 재배에 대한 시도가 이루어진 버섯이다. 구아닐산이라는 핵산조미료를 함유하고 있어 특유의 향기와 감칠맛을 내며, 리다데민 성분은 콜레스테롤을 저하시키고 비타민 B1과 B2 및 D도 다량 함유하고 있으며, 렌티난(Lentinan)이라는 항암 성분이 들어있는 건강식품으로 혈중 콜레스테롤 저하, 항암 작용, 혈압 강하, 항바이러스 작용 등이 있어서, 생존을 위한 식품으로서의 기능뿐만 아니라 비교적 고급인 건강 보조제 또는 건강 식품으로 인식되어 소득 증가에 따라 해마다 소비가 증가하고 있는 추세이다.
에르고스테롤 에폭사이드(ergosterol epoxide)는 진균류의 스테롤의 일종인 에르고스테롤 유도체의 일종으로, 그 생리 활성이 보고된 것으로는 사람의 알러지 질환을 억제하는 면역 작용[Kreisel 등, 1990, Zentralbl Mikrobiol. 145; 393-396], 항산화작용[김상욱 등, 1999, Bull. Korean Chem. Soc. 20; 819-823], 인플루엔자 바이러스의 증식 억제작용[Lindequist 등, 1989, Pharmazie 44; 579-580], 클로렐라에서 분리한 에르고스테롤 에폭사이드가 TPA에 의한 발암 작용을 강력히 억제시킨다는 보고[Yasukawa 등, 1996, Biol. Pharm. Bull. 19; 573-576] 등이 있었다.
이에, 본 발명자는 표고버섯을 대상으로 항암 활성을 가진 물질을 찾기 위해서 연구 및 노력한 결과, 표고버섯의 추출물이 항암 활성을 나타냄을 관찰하고 활성에 따른 분획 및 유효 성분의 분리동정을 통하여 표고버섯의 항암 활성이 에르고스테롤 에폭사이드에 근거함을 밝히고, 상기 에르고스테롤 에폭사이드는 표고버섯의 면역증강 다당류 추출물을 제거하고 남은 분획과 면역증강 다당류의 정제시 버리는 메탄올, 에탄올 등의 저급알코올 가용성 부위에서 다량 존재함을 발견하여 이를 이용하여 의약품 등의 원료로 부가가치가 높은 고순도 에르고스테롤 에폭사이드를 다량으로 분리 및 정제할 수 있는 기술을 개발함으로써 본 발명을 완성하였다.
따라서, 본 발명은 항암 다당류의 추출 공정을 거친 후의 표고버섯의 잔사와 항암 다당류의 추출을 위한 전처리 공정에서 버려지는 표고버섯의 저급 알코올 가용성 부위에서 에르고스테롤 에폭사이드 및 생리학적으로 허용되는 이의 염을 분리하는 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명은 표고버섯 또는 표고버섯의 항암 다당류 추출 잔사를 유기용매로 추출하여 유기용매 추출물을 얻는 제 1 단계; 상기 유기용매 추출물을 농축하고 헥산과 물을 이용하여 분획하여 헥산층 추출물을 얻는 제 2 단계; 상기 헥산층 추출물을 헥산과 에틸아세테이트의 혼합용매에 용해시킨 후 실리카 겔 칼럼 크로마토그래피를 수행하여 활성 분획을 모으는 제 3 단계; 상기 활성 분획을 헥산과 에테르 혼합용매에 용해시킨 후 실리카 겔 칼럼 크로마토그래피를 수행하여 활성 분획을 모으는 제 4 단계; 및 상기 제 4 단계의 활성 분획을 석유에테르를 이용하여 재결정하고 고성능 액체 크로마토그래피(HPLC)를 이용하여 정제하여 다음 화학식 1로 표시되는 화합물 또는 생리학적으로 허용되는 이의 염을 얻는 제 5 단계를 포함하는 에르고스테롤 에폭사이드 또는 생리학적으로 허용되는 이의 염을 제조하는 방법을 그 특징으로 한다.
이와 같은 본 발명을 더욱 상세하게 설명하면 다음과 같다.
본 발명은 항암 다당류의 추출 공정을 거친 후의 표고버섯의 잔사와 항암 다당류의 추출을 위한 전처리 공정에서 버려지는 표고버섯의 저급 알코올 가용성 부위에 항암 효과, 미백 효과 및 항염증 활성이 있어 의약품 등의 원료로 널리 사용되는 에르고스테롤 에폭사이드가 다량 존재하고 있음을 발견하고 유기용매에 의한 추출, 농축 처리, 분획 및 정제의 과정을 거침으로써 높은 수율의 에르고스테롤 에폭사이드를 다량으로 제조할 수 있는, 표고버섯으로부터 에르고스테롤 에폭사이드 및 생리학적으로 허용되는 이의 염을 제조하는 방법에 관한 것이다.
본 발명의 에르고스테롤 에폭사이드 및 생리학적으로 허용되는 이의 염은 표고버섯에서 얻을 수 있으며, 특히 버섯의 면역증강다당류 분리과정에서 버려지는 알코올 가용성부위가 바람직하다.
본 발명에서 대상으로 하는 에르고스테롤 에폭사이드는 다음 화학식 1로 표현되는 물질이다. 또한, 생리학적으로 허용되는 이의 염은 화학식 1에 있어서의 수산기(-OH)로부터 유도되는 것으로서, 표고버섯 중에 포함되어 있는 것과 본 발명의 방법에 의해 얻어지는 에르고스테롤 에폭사이드를 염기성 매체 및/또는 염 기성 물질로 처리함으로써 형성되는 것 모두를 포함한다. 염의 종류는 통상적으로 의약 조성물, 화장료, 음식료 등에서 이용될 수 있는 것이라면 특별한 것에 한정되지 않는다.
[화학식 1]
본 발명의 표고버섯으로부터 에르고스테롤 에폭사이드 및 생리학적으로 허용되는 이의 염을 제조하는 방법은 표고버섯을 양건하고 분쇄한 후 유기용매로 추출하고 이 추출물을 농축한 후 크로마토그래피나 기타 다른 분리장치로 분리하여 에르고스테롤 에폭사이드를 정제하는 과정을 포함하여 구성된다. 바람직하게는 표고버섯의 면역증강 다당류 분리 공정에서 얻어지는 알코올 가용성부위를 농축 처리하고 얻어진 추출물 및/또는 추출액을 산성 매체 및/또는 산성 물질로 처리하는 단계를 포함하거나, 또는 염기성 매체 및/또는 염기성 물질로 처리하는 단계를 포함하여 구성된다.
표고버섯으로부터 에르고스테롤 에폭사이드 및 생리학적으로 허용되는 이의 염을 분리하는 방법의 각 단계를 나누어 설명한다.
먼저, 표고버섯을 수집하여 분쇄한 후 추출용매로 추출하는 단계이다.
추출은 물 및/또는 유기용매를 이용하여 실시할 수 있다. 추출 처리는 동일한 방법으로 반복 실시하여도 되고, 다른 추출 방법을 조합하여 실시하여도 되며, 다른 용매 등에서의 추출 처리를 조합하여도 된다. 추출 처리의 방법 및 조건은 특별히 제한되지는 않지만 유기 용매의 경우에는 친수성 유기용매 또는 소수성 유기용매 중 어느 하나를 사용할 수 있다.
친수성 유기용매는 조직으로의 침투성과 추출 효율이 우수하다는 장점이 있는데, 함수 친수성 용매를 이용하면 보다 바람직하다. 또한, 올레아놀산 및/또는 우르솔산의 용해성 면에서 우수한 클로로포름과 메탄올 및/또는 에탄올의 혼합액, 에탄올 및 아세트산에틸로 이루어지는 군에서 선택되는 1 종 또는 2 종 이상의 것이 바람직하다. 친수성 유기용매로 알코올, 클로로포름과 알코올의 혼합액, 아세톤으로 이루어지는 군에서 선택되는 1 종 또는 2 종 이상의 것을 바람직하게 사용할 수 있다. 추출 용매로 소수성 유기용매도 사용할 수 있다. 이러한 소수성 유기용매로는 아세트산에틸, 헥산, 디에틸에테르 및 클로로포름으로 이루어지는 군에서 선택되는 1 종 또는 2 종 이상의 것이 바람직하다.
또한, 물 및/또는 유기용매가 50 ℃ 이상, 바람직하게는 60 ℃ 이상인 경우에 용해성이 향상되고, 또한 세포가 팽창하기 때문에 바람직하게 추출되며, 가압 상태에서 추출 처리함으로써 더욱 바람직하게 추출될 수 있고, 추출 효율이 증진된다.
본 발명에 있어서, 추출 처리함으로써 얻어진 추출물 및/또는 추출액을 농축 처리 및/또는 분획·정제 처리함으로써 순도가 높은 에르고스테롤 에폭사이드 및 생리학적으로 허용되는 이의 염을 다량으로 얻을 수 있다. 농축 처리는 반복 실시하여도 되고, 다른 농축 처리를 조합하여도 된다. 마찬가지로 분획·정제 처리도 반복 실시하여도 되고, 다른 분획·정제 처리를 조합하여도 된다. 또한, 농축 처리를 실시한 후에 분획·정제 처리하여도 되고, 분획·정제 처리를 실시한 후에 농축 처리하여도 되며, 농축 처리한 후에 분획·정제 처리를 실시하고 다시 농축 처리할 수도 있다. 물론, 상술한 조합 이외의 조합이어도 된다.
농축 처리로는 물 및/또는 유기용매에 대한 용해성을 이용한 가용분 회수 처리 및/또는 불용분 회수 처리, 물-소수성 유기용매를 이용한 액-액 분배 처리, 재결정 처리, 재침전 처리, 냉각에 의해 생긴 석출물을 회수하는 처리 등을 들 수 있고, 분획·정제 처리로는 재결정, 재침전, 순상 및/또는 역상 크로마토그래피에 의한 정제, 탈색 처리, 탈취 처리 등을 들 수 있다.
추출 처리와 농축 처리 및/또는 분획·정제 처리의 조합은 특별히 제한되지는 않지만, 예컨대, 표고버섯을 물 및/또는 친수성 유기용매로 추출 처리한 후, 얻어진 추출액에 대하여 친수성 유기용매의 일부 또는 전부를 제거하고, 필요에 따라 물을 첨가하고 교반하여, 수층부에 석출된 수불용분을 회수함으로써 농축한다. 석출된 수불용분은 여과나 원심 분리 등에 의해 회수할 수 있는데, 회수 효율의 향상을 위해 필요에 따라 수용액에 대하여 물을 첨가·교반 등의 처리를 실시 할 수 있다. 또한, 표고버섯으로부터 얻어지는 추출액의 물 및/또는 친수성 유기용매를 제거한 건고 상태의 추출물에 대해서도, 상기와 마찬가지로 물을 첨가·교반 등의 처리를 실시하고, 여과 등에 의해 수불용분을 회수함으로써 농축 처리할 수 있다. 이들의 농축물을 순상 및/또는 역상 크로마토그래피 및/또는 재결정으로 분획·정제 처리함으로써, 순도가 높게 정제된 에르고스테롤 에폭사이드 및 생리학적으로 허용되는 이의 염을 얻을 수 있다.
본 발명의 제조방법에 의하면, 에르고스테롤 에폭사이드 및 생리학적으로 허용되는 이의 염은 합계하여 85 ∼ 100 %로 얻을 수 있다. 또한, 각 단계를 반복하면 에르고스테롤 에폭사이드 및 생리학적으로 허용되는 이의 염을 합친 순도가 90 ∼ 100 % 또는 95 ∼ 100 %의 고순도로 얻을 수 있다.
이하, 본 발명을 실시예에 의거하여 더욱 상세하게 설명하겠는바, 본 발명이 실시예에 한정되는 것은 아니다.
실시예 : 표고버섯으로부터 에르고스테롤 에폭사이드의 분리방법
표고버섯 분말 1 ㎏을 80 %의 에탄올 10 L에 3 일 동안 침지하여 추출하는 것을 2 회 반복하고 진공회전 농축기를 이용하여 농축하였다. 표고버섯 추출물을 헥산과 물을 이용하여 분획하였고, 이 중 헥산층 추출물을 헥산과 에틸아세테이트의 부피비가 99 : 1, 86 : 14, 74 : 26, 62 : 38, 50 : 50, 38 : 62, 26 : 74, 14 : 86 및 1 : 99로 에틸아세테이트의 농도를 점차적으로 높이면서 실리카 겔 칼럼 크로마토그래피를 실시하여 9 개의 분획물을 얻었다. 6 번째 분획물을 다시 헥산과 에테르의 부피피가 99 : 1, 80 : 20, 60 : 40, 40 : 60, 20 : 80 및 1 : 99로 에테르의 농도를 점차적으로 높이면서 실리카 겔 칼럼 크로마토그래피를 실시하여 6 개의 소분획물로 나누었으며, 이 중 4 번째 소분획물을 석유에테르를 이용하여 재결정하였고, 고성능 액체 크로마토그래피(HPLC)를 이용하여 정제한 결과 흰색 결정이 분리되었다. 도 1a의 프로톤 NMR 스펙트럼과 도 1b의 카본 NMR 스펙트럼을 통해 확인한 결과 흰색의 결정은 에르고스테롤 에폭사이드임이 확인되었다. 이러한 분리과정을 통하여 표고버섯 분말 1 kg에서 99 % 이상의 순도를 가진 에르고스테롤 에폭사이드 1.1 g을 추출하였고 상기의 과정을 그림으로 표현하면 도 2와 같다.
상술한 바와 같이 본 발명의 표고버섯으로부터 에르고스테롤 에폭사이드를 분리하는 방법은 항암 다당류의 추출 공정을 거친 후의 표고버섯의 잔사와 항암 다당류의 추출을 위한 전처리 공정에서 버려지는 표고버섯의 저급 알코올 가용성 부위에 항암 효과, 미백 효과 및 항염증 활성이 있어 의약품 등의 원료로 널리 사용되는 에르고스테롤 에폭사이드가 다량 존재하고 있음을 발견하고 이를 이용한 추출, 분획 및 정제의 과정을 거침으로써 다량의 에르고스테롤 에폭사이드를 효과적으로 분리 및 정제할 수 있다.
본 발명은 순도가 높은 에르고스테롤 에폭사이드 및 생리학적으로 허용되는 이의 염을 다량으로 얻을 수 있는 효과적인 방법이며, 또한 표고버섯의 면역증강 다당류 분리공정에서 얻어지는 저급알코올 가용성부위에서 얻을 수 있기 때문에 매우 낮은 비용으로 유용한 물질을 얻을 수 있게 된다.
Claims (2)
- 표고버섯 또는 표고버섯의 항암 다당류 추출 잔사를 유기용매로 추출하여 유기용매 추출물을 얻는 제 1 단계;상기 유기용매 추출물을 농축하고 헥산과 물을 이용하여 분획하여 헥산층 추출물을 얻는 제 2 단계;상기 헥산층 추출물을 헥산과 에틸아세테이트의 혼합용매에 용해시킨 후 실리카 겔 칼럼 크로마토그래피를 수행하여 활성 분획을 모으는 제 3 단계;상기 활성 분획을 헥산과 에테르 혼합용매에 용해시킨 후 실리카 겔 칼럼 크로마토그래피를 수행하여 활성 분획을 모으는 제 4 단계; 및상기 제 4 단계의 활성 분획을 석유에테르를 이용하여 재결정하고 고성능 액체 크로마토그래피(HPLC)를 이용하여 정제하여 다음 화학식 1로 표시되는 화합물 또는 생리학적으로 허용되는 이의 염을 얻는 제 5 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 에르고스테롤 에폭사이드 또는 생리학적으로 허용되는 이의 염을 제조하는 방법.[화학식 1]
- 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 단계의 유기용매는 80 % 에탄올인 것을 특징으로 하는 에르고스테롤 에폭사이드 또는 생리학적으로 허용되는 이의 염을 제조하는 방법.
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