KR100466031B1 - 콩버섯 유래의 신규한 항산화성 화합물 및 이를유효성분으로 포함하는 항산화성 조성물 - Google Patents

Abstract

본 발명은 콩버섯 유래의 신규한 항산화성 화합물 및 이를 유효성분으로 포함하는 항산화성 조성물에 관한 것으로, 콩버섯을 메탄올 추출한후 크로마토그래피를 이용하여 순수 분리정제하여 얻은 신규한 항산화성 화합물은 철에 의하여 야기되는 산화적 독성으로부터 신경세포를 보호하며 세포 독성이 없어 의약품, 화장품 및 식품분야에 활용하여 항산화성 조성물을 제조하는 뛰어난 효과가 있다.

Description

콩버섯 유래의 신규한 항산화성 화합물 및 이를 유효성분으로 포함하는 항산화성 조성물{Novel antioxidative compounds from Daldinia concentrica and antioxidative composition comprising it as an active material}

본 발명은 콩버섯 유래의 신규한 항산화성 화합물 및 이를 유효성분으로 포함하는 항산화성 조성물에 관한 것이다. 더욱 상세하게는, 본 발명은 콩버섯으로부터 순수하게 분리추출하여 얻은 항산화활성을 가지는 신규한 항산화성 화합물 및 이를 유효성분으로 포함하는 항산화성 조성물에 관한 것이다.

활성산소는 뇌혈관 장애로 인한 뇌졸중, 심근경색, 당뇨병성 혈관장애, 고지혈증, 급성염증, 류마티스 질환, 알콜성 간염, 동맥경화, 발암, 노화등을 비롯한 다양한 질환의 직접 혹은 간접적인 유발원인이 되고 있다. 활성산소 소거물질은 이들 질병을 경감 혹은 예방할 수 있는 것으로 보고되고 있으며 미생물 및 식물체로부터 다양한 활성산소 소거물질이 발견되었고 의약용 혹은 화장품 및 식품 첨가물로 사용되고 있다.

철은 휀톤(Fentone) 반응을 통하여 하이드록실 라디칼(hydroxyl radical,·OH)을 생성하며 이같이 생성된 하이드록실 라디칼은 지질 및 단백질의 과산화 및 디엔에이(DNA) 크로스린키지(cross linkage)를 야기하여 세포의 사멸을 야기한다.

각종 산화반응, 화학약품, 식품, 인체질환 및 방사선 등에 의해 슈퍼옥사이드(superoxide, ·O₂), 하이드록실라디칼(hydroxyl radical, ·OH) 및 과산화수소 (H₂O₂) 등과 같은 반응성이 큰 강한 활성산소와 유리라디칼(free radical)등이 생체내에 생성되면 이들에 의해서 불포화 지방산이 다량 함유된 세포막의 인지질이 산화되어 세포막에 지질 과산화물이 생성되게 된다. 세포막에 지질 과산화물이 축적되게 되면 세포막의 유동성과 기능성이 저하됨으로 세포의 전체적인 기능이 억제되고 세포의 구조도 변화하는 등 조직상에 국소적인 장해가 생기면서 각종 질환이 유발되게 되는 것이다. 따라서 인체내에 반응성이 큰 활성산소와 유리라디칼이 과량으로 축적되게 되면 뇌졸증, 심근경색, 당뇨병성 혈관장애, 고지혈증, 급성염증, 류마티스 질환, 알콜성 간염 등의 간장질환 등 각종 인체 질환을 일으키게 된다. 따라서 강력하면서도 독성이 없는 활성산소 소거물질은 각종 질병의 치료제 개발이나 노화방지용 화장품 첨가제 및 식품첨가제 등으로 매우 유용하게 활용될 것이다. 지금까지 항산화 화합물로는 BHT(butylated hydroxy toluene) 및 BHA(butylated hydroxyanisol) 등과 같은 합성 항산화제가 사용되어 왔으나 이들 BHT나 BHA는 항산화 활성은 우수하나 암 또는 기형을 유발할 수 있는 가능성이 매우 높아 계속적으로 사용할 수 없는 단점이 있었다. 따라서 천연물로부터 새로운 활성산소소거물질을 창출하여 독성이나 부작용이 전혀 없는 항산화제를 개발하는것이 요구되고 있다.

본 발명자들은 상기와 같은 점을 감안하여 각종 버섯 및 약용식물을 채집하여 조사하던 중 콩버섯을 메탄올 추출한 후 크로마토그래피를 이용하여 순수 분리정제하여 신규한 항산화성 화합물 달딘 A 및 달딘 B를 얻고 이들의 화학구조 및 물리화학적 특성을 규명한 뒤 신경세포 보호 활성을 조사함으로써 본 발명을 완성하였다.

따라서, 본 발명의 목적은 콩버섯으로부터 순수하게 분리정제하여 얻은 신경세포 보호활성을 가지는 신규한 항산화성 화합물을 제공함에 있다. 본 발명의 다른 목적은 콩버섯으로부터 순수하게 분리정제하여 얻은 신경세포 보호 활성을 가지는 신규한 항산화성 화합물을 유효성분으로 함유하는 항산화성 조성물을 제공함에 있다.

본 발명의 상기 목적은 콩버섯을 메탄올 추출한 후 크로마토그래피를 이용하여 순수 분리정제하여 신규한 항산화성 화합물을 얻고 이의 화학구조 및 물리화학적 특성을 규명한 뒤 신경세포 보호 활성을 조사함으로써 달성하였다.

이하 본 발명의 구성을 설명한다.

본 발명은 콩버섯을 마쇄한후 메탄올로 추출하고 크로마토그래피를 이용하여신규한 항산화성 화합물 달딘 A 및 B를 순수하게 분리정제하는 단계; 상기 단계에서 얻은 화합물 달딘 A 및 달딘 B의 화학구조 및 물리화학적 특성을 조사하는 단계; 상기 단계의 화합물 달딘 A 및 B의 신경세포 보호 활성을 조사하는 단계로 구성된다.

본 발명에 따른 신규한 신경세포 보호 항산화성 물질 달딘 A는 하기 화학식 1을 갖는다.

본 발명에 따른 신규한 신경세포보호 항산화성 물질 달딘 A의 물리화학적 특성은 다음과 같다.

성상: 무색의 유액

분자량: 294

분자식: C₁₅H₁₈O₆

선광도: [α]_D- 8.9 (c0.9, MeOH)

질량분선 스펙트럼 : HREIMSm/z294.1099 [M]⁺

EIMSm/z294 [M]⁺

자외선흡수스펙트럼 : UVλmax (MeOH)(logε)

210 (4.3) 245 (sh. 3.68), 270 (sh. 3.03) nm

적외선스펙트럼 : IR (KBr)νmax

2942, 2842, 1770, 1592, 1463, 1238, 1127 cm^-1

수소핵자기공명스펙트럼 : ppm (500 MHz)

¹H NMR (CDCl₃) : δ 6.56 (2H, s, H-2′,6′), 4.61 (1H, d,J= 6.6 Hz, H-2), 4.52 (1H, dd,J= 6.6, 9.6 Hz, H-8), 4.39 (1H, t,J= 9.0 Hz, H-4), 4.36 (1H, dd,J= 2.1, 9.6 Hz, H-8), 4.21 (1H, dd,J= 3.6, 9.0 Hz, H-4), 3.87 (6H, s, 3′,5′-OCH₃), 3.84 (3H, s, 4′-OCH₃), 3.45 (1H, dt,J= 3.6, 9.0 Hz, H-5), 3.14 (1H, m, H-1)

탄소핵자기공명스펙트럼 : ppm (125 MHz)

¹³C NMR (CDCl₃) : δ177.9 (C-6), 153.6 (C-3′, 5′), 138.0 (C-4′),134.5 (C-1′), 102.8 (C-2′, 6′), 86.1 (C-2), 70.2 (C-4), 69.8 (C-8), 60.7 (4′-OCH₃), 56.1 (3′, 5′-OCH₃), 48.4 (C-1), 46.0 (C-5)

본 발명에 따른 신규한 신경세포보호 항산화성 물질 달딘 B는 하기 화학식 2를 갖는다.

본 발명에 따른 신규한 신경세포보호 항산화성 물질 달딘 B의 물리화학적 특성은 다음과 같다.

성상: 무색의 유액

분자량: 212

분자식: C₁₁H₁₆O₄

선광도: [α]_D- 20 (c0.2, MeOH)

질량분선 스펙트럼 : HREIMSm/z212.1040 [M]⁺

EIMSm/z212 [M]⁺

자외선흡수스펙트럼 : UVλmax (MeOH)(logε)

210 (4.53) 245 (sh. 3.82), 268 (3.37) nm

적외선스펙트럼 : IR (KBr)νmax

3437, 2930, 1593, 1462, 1235, 1128 cm^-1

수소핵자기공명스펙트럼 : ppm (500 MHz)

¹H NMR (CDCl₃) : δ 6.61 (2H, s, H-2′,6′), 4.83 (1H, d,J= 6.36 Hz, H-1), 3.87 (6H, s, 3′,5′-OCH₃), 3.84 (3H, s, 4′-OCH₃), 1.45 (3H, d,J= 6.36 Hz, H-2)

탄소핵자기공명스펙트럼 : ppm (125 MHz)

¹³C NMR (CDCl₃) : δ153.2 (C-3′, 5′), 141.7 (C-1′), 137.0 (C-4′), 102.2(C-2′, 6′), 70.5 (C-1), 60.7 (4′-OCH₃), 56.1 (3′, 5′-OCH₃), 25.2 (C-2)

상기와 같은 물리화학적 특성 및 핵자기공명 스펙트럼의 해석으로부터 본 발명에 따른 화합물 달딘 A 및 B는 신규한 신경세포 보호 항산화성 화합물로 규명되었다.

본 발명에 따른 신규한 항산화성 화합물은 콩버섯(Daldinia) 속에 속하는 버섯자실체로부터 유기용매(알코올, 에테르, 아세톤등)에 의하여 추출, 초산에틸과 물의 분배, 컬럼크로마토그래피 등, 버섯성분의 분리 추출에 이용되는 공지의 방법을 단독 또는 적합하게 조합하여 용이하게 얻을 수가 있다. 조추출물은 필요에 따라서 상법에 따라서 더욱 정제할 수 있다.

본 발명에서 사용하는 크로마토그래피에는 실리카겔 컬럼 크로마토그래피 (silica gel column chromatography), 엘에이취-20 컬럼 크로마토그래피(LH-20 column chromatography), 얇은층 크로마토그래피(TLC; thin layer chromatography) 및 고성능 액체 크로마토그래피(high performance liquid chromatography) 등이 이용될 수 있다.

본 발명에 따른 신규한 화합물 달딘 A 및 B는 철에 의하여 유발된 뇌신경세포의 산화적 독성을 억제하는 작용을 가지며 다른 항산화 물질보다도 세포독성이 낮아서 생체내 항산화제로 유리하게 활용할 수 있다.

본 발명에 따른 신규한 화합물 달딘 A 및 B는 산화적 독성으로부터 신경세포를 보호하는 활성이 탁월할뿐만 아니라 안정도도 높아 항산화제로 식품, 음료 및 화장품등의 첨가제로 이용할 수 있다.

의약품에 적용할 경우에는 본 발명에 따른 화합물 달딘 A 및 달딘 B를 유효성분으로하여 상용되는 무기 또는 유기의 담체를 가하여 고체, 반고체 또는 액상의 형태로 경구투여제 혹은 비경구 투여제로 제제화할 수 있다.

경구투여을 위한 제재로서는 정제(錠劑), 환제(丸劑), 과립제(顆粒劑), 연·경 캡슐제, 산제, 세립제, 분제, 유탁제(乳濁濟), 시럽제, 펠렛제 등을 들 수 있다. 비경구 투여를 위한 제재로는 주사제, 점적제, 연고, 로션, 스프레이, 현탁제, 유제, 좌제(坐劑) 등을 들 수가 있다. 본 발명의 유효성분을 제제화하기 위하여는 상법에 따라서 실시하면 용이하게 제제화할 수 있으며 계면활성제, 부형제, 착색료, 향신료, 보존료, 안정제, 완충제, 현탁제, 기타 상용하는 보조제를 적당히 사용할 수 있다.

이하 본 발명의 구체적인 방법을 실시예를 들어 단계별로 설명하고자 하지만 본 발명의 권리범위는 이들 실시예에만 한정되는 것은 아니다.

실시예 1 : 화합물 달딘 A 및 달딘 B의 분리 및 정제

콩버섯 자실체 460g을 잘게 부순후 70% 메탄올에 2일간 침지하여 실온에서 추출하였다. 상기 메탄올 추출물을 감압농축한 후 남은 잔여물을 에틸아세테이트로 추출하고 상기 추출물을 감압농축하여 CHCl₃:MeOH를 전개용매로 하여 실리카겔 컬럼 크로마토그래피를 실시하였다. 위에서 얻은 활성분획을 농축한 후 메탄올을 전개용매로 하여 세파덱스 엘에이치-20 컬럼 크로마토그래피(Sephadex LH-20 column chromatography)를 수행하고 60% 메탄올을 이용하여 ODS 겔 컬럼 크로마토그래피를 수행하여 신규한 항산화성 화합물 달딘 A 5㎎ 및 달딘 B 3㎎을 분리하였다.

실시예 2 : 화합물 달딘 A 및 달딘 B의 물리화학적 특성 및 화학구조 분석

상기와 같이 얻은 화합물 달딘 A 및 달딘 B는 무색의 유액으로 획득되었으며 EI-mass 측정 결과 분자량이 달딘 A는 294로 달딘 B는 212로 나타났다. 고분해능 EI-mass 측정 결과 달딘 A의 분자식은 C₁₅H₁₈O₆, 달딘 B의 분자식은 C₁₁H₁₆O₄임을 결정할 수 있었다. UV 스펙트럼을 측정한 결과 달딘 A 및 B는 공히 210, 245, 270 nm에서 부근에서 극대흡수피크를 나타내었으며 IR 스펙트럼을 측정한 결과 달딘 A는 1770 cm^-1에서 카르보닐기(carbonyl group), 달딘 B는 3437 cm^-1에서 수산기에 기인하는 밴드가 관찰되었다. 달딘 A 및 달딘 B의 선광도는 각각 -8.9°와 -20°이었다.

달딘 A 및 B의 화학구조를 규명하기 위하여¹H,¹³C 및 DEPT를 포함한 1차원 NMR 및 COSY, HMBC를 포함한 2차원 NMR 스펙트럼을 측정하였다. 이들 NMR 데이타의 해석과 상기의 물리화학적 특성을 근거로 신규한 항산화성 화합물 달딘 A 및 B의 화학구조를 규명하였다.

실시예 3 : 화합물 달딘 A 및 B의 생물 활성 조사

임신 15일째되는 쥐의 태아로부터 분리한 대뇌피질 신경세포(cortical neuron)를 분리하여 12∼14일동안 배양한 후 산화적 독성에 의하여 신경세포의 사멸을 유도하는 FeSO₄(II)를 처리함과 동시에 뇌신경세포 보호 활성 물질인 달딘 A 및 B를 처리하고 24시간 후 신경세포의 사멸여부를 광학현미경으로 관찰하였다.

초대배양한 쥐의 대뇌피질 신경세포(primary mouse cortical neuron)에 50μM의 FeSO₄(II)를 처리함과 동시에 달딘 A 및 B를 처리하여 뇌신경세포 보호 활성을 조사한 결과, 달딘 A는 3μM에서 달딘 B는 5μM에서 50%의 신경세포 사멸 억제효과를 나타내었다. 신경세포의 사멸은 10μM의 뇌신경세포 보호물질에 의해서 완전히 저해되었음을 알 수 있었다. 본 발명 화합물은 초대배양 쥐의 대뇌피질 신경세포의 배양(primary mouse cortical neuronal culture)에 있어서 지금까지 보고된 다른 항산화성 물질들에 비해서 세포 독성이 현저히 낮았다.

이상, 상기 실시예를 통하여 설명한 바와 같이 본 발명의 화합물 달딘 A 및 달딘 B는 철 등에 의하여 야기되는 활성산소를 소거하는 항산화활성을 가지고 있어 산화적 독성으로부터 신경세포를 보호할뿐만 아니라 천연의 콩버섯으로부터 추출분리하여 세포 독성이 없으므로 의약품, 화장품 및 식품산업상 매우 유용한 발명인 것이다.

Claims (3)

1. 콩버섯 추출물로부터 분리된 하기 화학식 I로 표시되는 것을 특징으로 하는 화합물.

   [화학식 1]
2. 콩버섯 추출물로부터 분리된 하기 화학식 II로 표시되는 것을 특징으로 하는 화합물.

   [화학식 2]
3. 제 1항 또는 제 2항의 화합물을 유효성분으로 포함하는 것을 특징으로 하는 산화적 독성에 의한 신경세포 사멸 억제용 조성물.