3. 생약의특성과연구방법

3. 생약의특성과연구방법

Herbs Bupleurum Radix Pinelliae Tuber Scutellariae Radix Zizyphi Radix Ginseng Radix Glycyrrhizae Radix Zingiberis Rhizoma 小柴胡湯 Chronic hepatitis Bronchitis Common cold Pneumonitis enterogastritis Additive/Synergic effects Reduce the harmful effects Chemical constituents Saikosaponins, PTHs, Baicalin, Baicalein, Polysaccharides, Ginsenosides, Glycyrrhizin, liquiritin, Gingerol, 생약의약효의특성? 동일한생약일지라도처방의구성, 투여량의증감, 조제방법에따라약효차이

생약의특성 1. 기원에따른활성성분의차이, 산지와생육조건에따른활성성분의차이 è 근연동식물들이대체생약으로무비판적사용 è 기원이같은생약일지라도다른용도로사용 è 약리학적인품질평가법의부재, 교역의확대로생육조건, 품종으로서의특성이무시됨 한, 중, 일 3 국의공정서상생약의기원식물차이로인한혼란야기 기원식물이다른생약은모두 86 종 ( 과 5 종, 속 32 종, 종 49 종 ) 생약명공정서기원식물비고 독활 KP Aralia cordata (Araliaceae, 두릅나무과 ) CP Angelica pubscens (Apiaceae, 미나리과 ) 과가다른경우 지실 KP Poncirus trifoliata ( 탱자나무속 ) 속이다른경우 CP Citrus auratium ( 귤속 ) 천궁 KP Cnidium officinalis ( 천궁속 ) 속이다른경우 CP Ligusticum chuanxiong ( 기름당귀속 ) 당귀 KP Angelica gigas ( 참당귀 ) 종이다른경우 CP Angelica sinensis ( 당귀 ) JP Angelica acutiloba ( 일당귀 )

생약의특성 2. 약효검증의어려움 è 고전적인대중요법과경험에근거하기에현대약물학적인해석의어려움 예 ) 갈근의경우 해기퇴열 [ 解肌退熱 ]/ 기육을풀어주고열을내린다 투발마진 [ 透發麻疹 ]/ 피부의마진을치료 생진지갈 [ 生津止渴 ]/ 진액을내어갈증을멈춤 승양지사 [ 升陽止瀉 ]/ 양기를올려설사를멈춤현대적해석 : 해열, 진경, 소염, 숙취해소 ( 간보호 ) 3. 성분간상호작용으로인한활성일때활성에관여하는성분규명의어려움 4. 화학적다양성 (chemical diversity), 생리활성의다양성 (pharmacological diversity) Þ 신약의모델 (pharmacophore) 이나 합성의약품의선도화합물 (lead) 5. 풍부한자원

Dietary Supplement (Neutraceutical) 식이보충제 Botanical Drug Product ( 생약제제, 천연물신약 ) Ginkgo biloba ( 은행잎 ) Cosmetic ( 화장품 ) NCE (New Chemical Entity) PAF antagonist

Limited information from a purely chemical specification Herbal substance not present in the extract 98% Ginkgo-Extract Extract 2% Ginkgolides 3% Flavonoides 25% Bilobalid 3% Extract not specified 69%

생약의연구방법 (1) 서지학적연구 (2) 생물학적특성연구 (3) 약효평가 (4) 약효성분규명 (5) 구조와활성상관관계규명 (6) 품질평가법의설정 (7) 재배학적연구

(1) 서지학적연구 - 동서양의고문서기록, 본초서, 전승의약등을조사고찰 - 명칭, 이명 ( 異名 ), 기원, 내력, 사용법및유사생약에대한연구 Ethnopharmacology, Ethnobotany.. (2) 생물학적특성연구 - 각국의산물지 ( 産物誌 ), 생물상에대한조사연구 - 분류학적인위치, 분포및생태학적인특성연구

(3) Chemotaxonomy ( 화학분류학 ) - 단일종또는종사이의유연관계와진화계통을규명하기위하여화학적구성성분을활용하는연구분야 1) 화학분류학에사용되는화합물 - 이차대사산물 ; 알칼로이드, 색소, 독소, 방향성물질 2) 소나무과 (Pinaceae) 와측백나무과 (Cupressaceae) - 동일한나자식물문소나무목에속하는근연식물이지만천연에서대량으로보고되는 abietic acid 의경우소나무과에서만발견됨 3) Steroidal saponin과 cardiac glycoside - 마과, 협죽도과, 박주가리과, 현삼과, 백합과등비교적한정된과에분포 - 박주가리과의경우두성분군을모두함유한종과어느한쪽성분군만을함유한종으로구분됨 ;

(4) 약효평가 - 문헌상에기재된약효를현대의약학적으로풀이 - 생약의정확한약효와안전성을기대 - 생약의오용, 남용을방지 (5) 약효성분의규명 - 활성성분의화학적구조를결정 - 함유성분을밝힘 - 화학적품질평가법을위한기초확립

(6) 구조 - 활성상관관계의구명 - 활성성분의화학구조와생리활성간의관계를밝힘 - 보다우수한신약의창제의기초적연구 - QSAR (Quantitative Structure-Activity Relationship) (7) 품질평가법의설정 - 정성, 정량적인평가법의설정 - 품질이우수한생약의확보 - 생약제제의품질관리 (8) 재배학적인연구 (8) 재배학적인연구 - 활성성분의함량의균일화 - 수요에따른적시공급가능 - 위물의혼입을방지

4. 생약성분의연구와전망

Aspirin HO HO HO O OH O OH HO O OH H 3 C O O OH O O N N CH 3 CH 3 salicin salicylic acid acetylsalicylic acid (=aspirin) antipyrine Khellin 혈관확장제 cromoglycate Dicoumarol 항혈액응고제 warfarin Morphine 진통제 dextromethrophan Cocaine 국소마취제 procaine Atropine 부교감신경차단제 homatropine (-)-ephedrine 각성제 methamphetamine Eserine cholinesterse 억제제 neostigmine

마황 (Ephedra sinica Stapf) 과 Ephedrine P 마황 : 발한해열, 기관지확장작용 P Ephedrine - 1885 년일본의長井長義가최초로분리 - 중추신경흥분, 각성작용 - 기관지천식, 기관지염, 감기에처방 P Amphetamine은마황의 minor compound P 1892년 ephedrine 합성 P 1893 년 methamphetamine 합성 - Philopon (philo: love, pon: work) 또는 Hiropon - 대뇌피질, 중추를자극하여각성효과 수험생들의필수약 - 과량복용시환각, 환청, 망각증상 - 마약류로지정되어엄격한규제를받음 OH H N Ephedrine NH 2 Amphetamine H N Methanphetamine

Structures of New Drugs Developed from Natural Products 1. Arteether (Artmotil ) - 항말라리아 - artemisinin from Artemisia annuna 2. Galantamine (Reminyl ) AChE 저해 ( 치매치료 ) - from Galanthus woronowii 3. Nitisinone (Orfadin ) Type 1 Tyrosinemia - leptospermone from Callistemon citrinus 4. Tiotropium (Spiriva) - Chronic obstructive pulmonary disease - Atropine from Atropa belladonna 5. Vinflunine anti-cancer - Vinblastine from Catharanthus roseus 6. Exatecan anti-cancer - Camptothecan from Camptotheca acuminata 7. Calanoside A anti-hiv - Dipyranocoumarin from Calophyllum langigerum

5. 생약의기재 - 생약명및기원 : 한자명, 라틴명 ( 학명, 과명속명, 종명 ).. - 동류및유사생약 : 학명, 성분, 약효, 형태 - 사용부위 : 근, 근경, 종자, 과실, 전초, 엽, 껍질, 화류, 심재.. - 제법및생산과정 : 조제법, 채취법및시기 - 산지 : 원산지, 주산지, 재배지.. - 성상 : 외부및내부형태학적특성 - 성분 : 유효성분, 지표성분및함량 - 순도 : 순도시험, 이물질 - 약효 : 약리활성, 생물활성 - 용법및용량 - 저장법

생약및 기원, 동류및유사생약 기원 유럽감초 Glycyrrhiza glabra L., 만주감초 Glycyrrhiza uralensis Fisch. 또는기타동속식물의뿌리와주출경 ( 走出莖 ) 을그대로 ( 껍질이붙어있는감초 ) 또는주피를제거 ( 껍질벗긴감초 ) 한것이다. 콩과 Leguminosae 중국 G. glabra, G. uralensis, 사용부위 脹果甘草 ( 창과감초 ) Glycyrrhiza inflata Bat. 의뿌리와주출경을쓴다. Glycyrrhiza : 희랍어 glycys ( 甘味 ) 와 rhiza ( 根 ) 의합성어이며뿌리가달다. glabra : 탈모한, 다소매끈한 건조한것은정량할때 glycyrrhizin 2.0% 이상을함유한 다. 주요성분

성상 껍질이붙어있는감초는바깥면이어두운갈색 ~ 적갈색이며세로의주름이있고때때로피목, 싹 눈및비늘잎이붙어있다. 껍질벗긴감초는바깥 면이엷은황색이고섬유성이다. 가로로자른면 은피층과목부의경계가거의분명하고방사상 의구조를나타내며, 때로는방사상으로찢어진 곳이있다. 횡단면을현미경으로보면껍질이붙 어있는감초에는황갈색이고여러개의코르크 층과그안쪽에는 1~3 층의세포층으로된코르 크피층이있다.

II. 생약의생산

1. 채취 1.1) 생약채취 ( 수확 ) 의적기 - 유효성분함량이가장높은시기 - 생약의품질이가장좋은시기 - 외관상모양이잘갖추어진시기 1.2) 채취 ( 수확 ) 시고려해야할사항 - 기원 ( 학명, 과명 ), 약용부위, 상태 ( 잘익은, 채익지않은 ) - 조제과정 ( 코르크피를벗긴다, 탈지 ) - 채약시기, 제조방법의특징및조건

ginkgolide A ginkgolide B Seasonal and sexual variation of the secondary metabolites, such as ginkgolide A and B in the leaves of Ginkgo biloba

지역에따른차이 현삼 (Scrophularia Radix) 1 - OK현삼 #3 [modif ied by 1] KD501-K5-1 70% EtOH UV_VIS_4 2,949 2 - OK현삼 #9 [modif ied by 1] KD501-C1-1 70% EtOH UV_VIS_4 mau WVL:280 nm 2,000 1 3 2 4 1,000 2 중국산시료국산시료 1-117 min -0.0 1.3 2.5HO 3.8 OH 5.0 6.3 7.5 8.8 10.0 11.3 12.5 13.8 15.0 16.3 17.5 18.8 20.0 COOH O C O H O O O OH HO HO OH R R=H harpagoside (HS) (1) R=OCH 3 8-O-(E-p-methoxycinnamoyl) harpagide (HG) (2) R=H trans-cinnamic acid (CA) (3) R R=OCH 3 p-methoxycinnamic acid (MCA) (4)

1.3) 생약채취의일반원칙 1. 피류 - 원식물의형성층이가장활발하게활동하는시기 2. 근및근경류 식물의활동이거의끝난가을 3. 엽및가지류 광합성이가장활발한시기 4. 화류 수분기직전또는기간 5. 과실류 성숙기또는그직전 6. 종자류 완숙한것, 일반적으로개열직전 7. 삼출물 삼출이가장많을때

근및근경류 가을 : 식물의활동이거의끝난시기 ( 예외 ; 초여름 (7~8 월 ) 반하 ) 봄 : 근피, 활동이시작되기전, 지골피 특별한시기 고삼 (7~9 월 ), 원지 (5~7 월 ), 스코폴리아근 (5~6 월 ) 맥문동 (5 월 ), 겐티아나근 ( 여름 ) 당귀, 천궁, 작약 ( 가을, 초겨울 )

엽류 광합성이가장활발한때 개화혹은개화직전, 열매나씨가익기전 새로난잎을수회채취 - 다엽, 코카엽 과실류 성숙기또는그전후 대부분완숙한열매를채취 미숙과 : 후추, 자실, 지실, 소두구, 복분자 전초류 개화직전의것 차전초, 당약 : 개화기에채취

화류 수분기 ( 授粉期 ) 직전또는수분할때 시나화 : 채피지않은것 santonin 의함량이개화전 3% 이상이지만개화후급격히감소 제충국, 카모밀라, 감국 : 꽃필때 사프란 : 암술, 꽃가루가부착하지않은것을채취하기위하여매일아침 새로핀꽃에서채취

2. 재배 생약재배의장점 품질을확보 필요한양을수시로공급 교배혼입에의한생리적변이억제 재배방법의개선필요 토양조건, 비료의선정, 병충해대책, 증식의조건, 수분량, 파종시기 재배적지선정, 유효성분함량향상

3. 건조 * 곰팡이, 세균, 효소의작용, 화학적또는물리적변질에서생약을 보호하며, 관리에편리한형태로만들기위한과정 * 생약의제조는원료단계의식물또는동물은적당한처리와간단 한가공을거쳐의약품단계로관리하기위한전처리과정 * 약효물질의변질, 분해, 휘산, 충해등을방지 - 외관등을좋게하여의약품으로서의가치를높임 - 상당기간저장에견딜수있도록함

Effect of drying temperature Effect of drying time (80 ) 0.45 0.40 0.35 0.30 0.25 0.20 0.15 0.10 0.05 0.00 열풍건조 음건 0.35 0.30 0.25 0.20 0.15 0.10 0.05 HS HG CA MCA 0.00 2hr 4hr 6hr 8hr HS HG CA MCA HO OH O C O O H O HO HO O OH OH Heat COOH Heat COH volatile oxygen R oxygen R R harpagoside cinnamic acid cinnamaldehyde

3.1) 생약건조방법 - 풍건 ( 風乾 ) : 바람에말림 - 양건 ( 陽乾 ) : 햇빛아래에서말림 - 음건 ( 陰乾 ) : 그늘에서말림 - 화건 ( 火乾 ) : 열을가하여말림 - 증건 ( 蒸乾 ) : 쪄서말림

3.2) 건조과정에서유의해야할생약 당약 ( 當藥 ), 용담 ( 龍膽 ) : 음건 - 태양광선에의하여유효성분 ( 고미질 ) 이분해될우려 사프란 : 음건또는단시간내에화건 - 햇빛에퇴색될우려 디기탈리스 : 60 이하에서화건 - 수분이 80% 이상이되면효소에의하여유효성분이분해됨 정유함유생약 : 풍건, 가열건조 (40 ~ 60 이하 ) 키나 : 양건또는화건 (70 이하 ) - 습한상태로낮은온도에서오랫동안건조하면알칼로이드가분해될우려 - 수분함량이 10% 이하가될때까지

전분또는점액질을많이함유한다육질생약 : 증건법 ( 예산약 -250 쪽 ) 수증기로찌거나끓는물속에담가전분을호화 ( 糊化 ) 시킴 완전히건조시킬수있고, 질도단단해짐 충해, 산화, 분해등을막을수있다 울금, 봉출, 산약, 천궁, 백합, 황정, 지황, 홍삼, 일당귀, 다엽, 토사자 엽류, 전초류생약 : 풍건, 또는음건 갈변 ( 褐變 ) 하기쉬우므로신속히건조시킬것 (chlorophyllase, 산성 물질 ) 과실류, 종자류생약 : 양건, 음건

3.3) 특수가공생약 ( 법제 ) 부자 괴근을생석회에묻혀서건조하거나또는세로로쪼개서소금에절인다음쪄서껍질을벗긴다 - 맹독성 alkaloid의독성완화 패모 인경의외피를제거하고석회를뿌린다 - 맹독성 alkaloid 의독성완화 법제 : 원생약을약으로처리하는과정

3.4) 생약의보관 주목적은변질방지 수분, 광선, 온도, 효소, 미생물 (aflatoxin), 곤충 광선 생약을변색 Anthocyan 색소를분해시켜갈색으로변화 배당체의분해 Coumarin 은광선에의하여구조변환

훈증제 : 미생물, 곤충의피해방지 상온에서휘발하기쉬워야함 인체에무해할것 ( 사용량에서 ) 생약의치료효과를변하게하면안됨 분석시험에지장이있으면안됨 이황화탄소 (CS 2 ), 클로로포름 (CHCl 3 ), 사염화탄소 (CCl 4 ), methyl bromide 저장조건 온도 15 이하, 습도 50% 이하

4. 품질 - 정확한기원의생약의확보 (Authentification) - 자원채집시기와방법, 세척, 건조, 보관 - 이물 ( 異物,adulterant) 이가능한적어야함 ; 유기성이물, 무기성이물 * 유기성이물 다른약용부위, 다른식물혼입 * 무기성이물 ( 흙 ) - 산불용성회분측정으로평가가능

4.1) 생약에함유되는이물 (adulterant) 1) 고의로위물을첨가 (sophistication) 예 ) 생강분말 + 밀가루, 매운맛을내기위해고추가루첨가, 황련가루 + 황백가루 2) 혼재물 (admixture)- 뿌리등에붙어있는소량의토사 4) 낮은품질의것으로대체하는경우 (deterioration) 5) 손상을현저히입은생약을사용하는경우 (spoilage) * 위물 (substitution) 본래생약과전혀다른물질

Misidentification EU: Development of end-stage renal disease in association with the use of weight-reducing pill containing powdered herbs à Stephania tetrandra ( 방기 ) had been inadvertently substituted with Aristolochia fangchi ( 광방기 ), a botanical known to contain toxic aristolochic acid, because of the close similarity of the Chinese names. FDA issued an alert for the use of aristolochic acid 생약명기원식물산지 방기 광방기 방기 Stephania tetrandra (Menispermaceae 댕댕이덩굴속 ) Aristolochia fangchii (Aristolochia 쥐방울덩굴속 ) Sinomenium acutum (Menispermaceae 댕댕이덩굴속 ) Northern China Southern China Korea, Japan

III. 생약의품질평가

생약의품질평가 übotanical/morphological ümicroscopic Evaluation üchemical Analysis übioassay ügenetic Analysis

생약시험법 이물 회분및산불용성회분 건조감량 정유정량법 엑스함량

이물 ( 異物 ) 생약중에우연또는고의로혼입한유사물등은당연히제거 되어야하며, 본래생약에붙어있는약용이외의부분, 예를 들면과실류의과병, 근경및근에붙어있는지상부및잔뿌 리등은어느정도혼입을피할수없다. - 위물, 혼재물등등 검체 25 ~ 500 g 을달아얇게펴서생약중의이물을육안 또는 10 배의확대경을사용하여골라내어무게를달아이물 ( 異物 ) 의양 (%) 으로한다

건조감량 본래건조하여저장하지만 ( 건조는 60 이하애서보관은밀폐용기 ) 이지만, 그중에는흡습성인것, 고의로흡습된것등이있음 비교적흡습성이높은생약의경우수분함량상한치설정 건조감량시험법 ; 검체 2 ~ 6 g 을미리무게를단칭량병에넣어그무게를정밀히달아 105 에서 5 시간건조하여데시케이터 (silica gel) 에서방냉하여그무게를정밀하게단다. 이것을 105 로건조하여 1 시간마다무게를달아항량이되었을때의감량을건조감량 (%) 로한다. 건조시간의규정이있을때는규정한시간동안건조한다음무게를정밀하게달아그감량을건조감량 (%) 으로한다. 예 : 디기탈리스의건조감량은 5.0% 이하 규정량보다수분이많은것은조제시건조가불충분하거나보존중에흡습된것.

회분및산불용성회분 - 생약을강열연소 (500-550 ) 할때남는회분은생약중의무기물에해당하며, 생 약의고유한값으로여김. - 대부분산에잘녹지만산에녹지않는회분을산불용성회분이라함 ( 토사등 ). 회분측정법 미리백금제, 석영제또는사기제도가니를 500 ~ 550 로 1 시간강열하여방냉한다음그 무게를정밀히단다. 분석용검체 2 ~ 4 g 을담아앞의도가니에넣어그무게를정밀하게달 고, 500 ~ 550 로 4 시간이상강열하여탄화물이남지않을때까지회화한다. 방냉한후 그무게를달고, 잔류물을다시회화하여방냉한후무게를달아회분량 (%) 으로한다 산불용성회분측정법 회분에묽은염산 25 ml을조심하여넣고 5 분간가만히끓여불용물을정량용여과지를써서 여과하여취하고열탕으로잘씻어잔류물을여과지와함께건조한다음회분의항과같은조작 으로무게를미리단백금제, 석영제또는사기제도가니에서 3 시간강열하여데시케이터 (silica gel) 에서방냉한다음그무게를정밀하게달아산불용성회분량 (%) 으로한다. 생약고유의무기물함량 = 회분 - 산불용성회분

정유정량법 - 생약은일반적으로밀폐용기에저장하지만, 정유등과같이휘발하기쉬운 성분을함유한것은기밀용기에저장. - 특히, 정유함유생약의경우그함량이품질과약효에밀접한관계가있 으므로, 정유함량측정법과그함량의하한치를설정함. 밀폐용기 : 고체형태의이물질이들어가는것을방지하고내용의약품이손실되지않도록보호할수있는용기기밀용기 : 액체상태, 고체형태및수분이침입하지않고, 내용의약품을손실, 풍화, 조해, 증발로부터보호할수있는용기밀봉용기 : 기체또는미생물의침입을방지할수있는용기 엑스함량측정법 - 엑스함량이효력에중요한의미를갖는다고생각되는 38종의생약에대해엑스조제법과하한치설정 - Et 2 O엑스, 묽은 EtOH엑스, 물엑스의 3종의엑스규정

1. 형태학적품질평가 외부형태학적평가법 ; 전형생약 (Botanical/Morphological Evaluation) 내부형태학적평가법 ; 전형생약및분말생약 (Microscopic Evaluation) Medicinal Plant Garden Collection of herbs

1-1 외부형태에의한평가 관능적평가방법 - 시각, 후각, 미각, 촉각, 청각등 5 감각을이용 - 주관적인관찰로평가및판정 - 오랜경험과숙련이필요함 - 객관성이결여됨 - 각생약의특유한형태, 크기, 색깔, 냄새, 맛 - 조제가공수치과정에서생기는특이성구별 약전의성상항 - 판정기준이되는특징적요소를기재 - 현미경으로관찰하는것을제외하고는대략의기준을나타냄 - 형상, 크기, 색깔, 꺽임, 꺽임면의상태, 냄새, 맛등의순서로기재 - 확대경으로관찰하는것도있다 - 전형생약의관찰을원칙으로함 ( 절단생약은전형생약의기준에준함 ) - 평가기준의요점을표시하지만, 참고사항에그칠뿐, 적부판정기준아님 - 표준품과비교대조할필요가있음

1-2 내부형태에의한평가 현미경을사용하여평가하는법 - 내부구조및세포내함유물을현미경학적으로관찰 - 관찰대상 : 생약을구성하고있는세포와조직 - 전형생약및절단생약, 외견이유사한위품, 혼재물및위물을판정 - 가루생약, 생약제제 ( 환제 ) 모두에사용가능함 내부형태적평가의특성및문제점 - 혼입생약의식별과순도 - 산지나수확시기 - 확실한내부구조가없는수지, 유액, 엑스류, 초미세분말은불가능

Photomicrographs of the transverse section of the rhizomes A, a quarter of the whole transverse section; B, the transverse section of the vascular bundle; C1, the outer part of the transverse section; C2, the inner part of the transverse section Sasa borealis Sasa kurilensis Sasa quelpaertensis Sasa charatacea

Anatomical Characteristics of Rhizomes of Sasa species from Korea and Japan Elements Sasa senanensis Species S. S. S. S. S. borealis kurilensis quelpaertensis charatacea senanensis Thickness of cuticle (mm) 5~15 2~5 1~3 4~8 5~10 Diameter of epidermal cell (mm) 5~10 7~15 5~10 10~15 5~10 7~15 5~10 10~15 5~10 10~15 Thickness of cortex (mm) 250~310 150~180 65~85 90~105 90~110 Ratio of the thickness of cortex to rhizome radius (%) 10.6~20.1 5.4~9.0 2.3~4.2 1.5~2.1 1.6~2.4 Number of cell layers in cortex 8~12 9~11 3~5 4~6 3~4 Diameter of cortical parenchyma cell (mm) Diameter of parenchyma cell of stele (mm) Thickness of vascular bundle sheath (mm) Number of cell layers in vascular bundle sheath 20~50 15~30 15~25 15~30 15~30 10~45 20~55 25~55 20~55 15~35 25~50 90~105 35~55 45~65 105~130 3~5 8~10 4~6 4~6 9~12 Number of vascular bundle 80~100 90~100 70~80 120~140 140~150 Diameter of vessels (mm) 10~55 8~35 8~50 10~60 15~70

2. 이화학적품질평가 확인및순도 ( 정성 ) 시험 ; 생약의동정및진위감별, 이물검출목적 정량시험 ; 생약의품질 ( 良, 不 ) 판단

2-1. 정성시험 ( 확인및순도시험 ) 확인시험 ; 특징적성분에대한정색반응, 침전반응이용 1) Akaloid 침전반응 ; Mayer 시약 ( 침전반응 ), Dragendorff 시약 발색반응 ; I 2 시약 2) Flavonoid; Mg-HCl 에의한정색반응 3) Anthraquinone; Alkali 에의한정색반응 4) Saponin; 물을넣어서흔들때의기포반응 5) Phenol; Fe 2 Cl 2 에의한정색반응 6) Triterpenoid, Steroid; Libermann-Burchard 반응

순도시험 ; 위화물의혼입검출, 분말생약, 엑스류생약및생약제제에유리 박층크로마토그래피를이용한확인및순도시험일반화 1. 매우간단하고단시간에평가가능, 비교적분리능이좋고다양한시약및가열, 자외선조사등의방법적용가능 à 일차적평가법으로효율적 ( 천연물관련공정서에 TLC 를이용한감별법수록 ) 2. Rf 값, 발색, 정색반응으로확인 3. 반정량적, 확인이불가능한경우도있음 생약명 자외선 Rf값 정색시약 정색 계피 254; 자색 0.40 2,4-디니트로페닐히드라진시액 황갈색 마황 0.35 2% 닌히드린에탄올용액 적자색 산초 365; 회적색 ~ 적색 0.70 육두구 0.60 요오드증기 황색

우황청심원 원료단방생약 (26 종 ) 및그함량 (1 환 3.75 g 중 ) 산 약 : 282 mg (7.5%) 방 풍 : 60 mg (1.6%) 감 초 : 202 mg (5.4%) 백 출 : 60 mg (1.6%) 인 삼 : 97 mg (2.6%) 시 호 : 50 mg (1.3%) 포 황 : 100 mg (2.7%) 길 경 : 50 mg (1.3%) 신 곡 : 100 mg (2.7%) 행 인 : 50 mg (1.3%) 대두황권 : 70 mg (1.87%) 복 령 : 50 mg (1.3%) 계 피 : 70 mg (1.87%) 천 궁 : 50 mg (1.3%) 작 약 : 60 mg (1.6%) 우 황 : 14 mg (0.4%) 맥문동 : 60 mg (1.6%) 아 교 : 70 mg (1.9%) 황 금 : 60 mg (1.6%) 영양각 : 35 mg (0.9%) 당 귀 : 60 mg (1.6%) 영묘향 : 15 mg (0.4%) 용뇌 : 41 mg (1.1%) 백렴 : 30 mg (0.8%) 건강 : 30 mg (0.8%) 꿀 : 1600 mg (42.6%)

건강우황청심원 Normal phase TLC 가로방향 : Hexane:EtOAc=1:1 세로방향 : CHCl 3 :MeOH=10:1 발색시약 : 아니스알데히드황산시액 감초우황청심원 Normal phase TLC 가로방향 : EtOAc:water:Formic acid:acetic acid=15:1:2:1 세로방향 : CHCl 3 :MeOH:Acetic acid:water=25:25:3:2 발색시약 : 10% 황산시액 작약우황청심원 Normal phase TLC 가로방향 : EtOAc:EtOH:Acetic acid=10:2:1 세로방향 : CHCl 3 :MeOH:Acetic acid:water=75:25:3:2 발색시약 : 아니스알데히드황산시액 용뇌우황청심원 Normal phase TLC 가로방향 : CH 2 Cl 2 :EtOAc=5:1 세로방향 : CHCl 3 :MeOH=9:1 발색시약 : 아니스알데히드황산시액

당귀우황청심원포황우황청심원 Normal phase TLC 가로방향 : Hexane:EtOAc=2:1 세로방향 : CHCl 3 :MeOH=10:1 발색조건 : UV 365nm Normal phase TLC 가로방향 : Hexane:EtOAc=1:1 세로방향 : CHCl 3 :MeOH=10:1 발색조건 : 10% 황산시액 황금 우황청심원 신곡 우황청심원 Normal phase TLC 가로방향 : EtOAc:EtOH:Acetic acid=5:2:1 세로방향 : CHCl 3 :MeOH:Acetic acid:water=50:25:3:2 발색조건 : 10% FeCl 3 시액 Normal phase TLC 가로방향 : BuOH:water:Acetic acid=5:3:1 세로방향 : CHCl 3 :MeOH:Acetic acid:water=35:25:3:2 발색조건 : 닌히드린시액

시호 우황청심원 Normal phase TLC 가로방향 : BuOH:water:Acetic acid=10:2:1 세로방향 : CHCl 3 :MeOH:Acetic acid:water=75:25:3:2 발색조건 : 아니스알데히드황산시액 복령 Normal phase TLC 가로방향 : Hexane:EtOAc=1:1 세로방향 : CHCl 3 :MeOH=10:1 발색조건 : 아니스알데히드황산시액 우황청심원 방풍우황청심원 Normal phase TLC 가로방향 : Hexane:EtOAc=2:1 세로방향 : CHCl 3 :MeOH=10:1 발색조건 : UV 365nm 행인 Normal phase TLC 가로방향 : Hexane:EtOAc=5:1 세로방향 : CHCl 3 :MeOH=8:1 발색조건 : 10% 황산시액 우황청심원

천궁 우황청심원 계피 우황청심원 Normal phase TLC Normal phase TLC 가로방향 : Hexane:EtOAc=8:1 세로방향 : Petroleum ether:chcl 3 =1:9 발색조건 : UV 365nm 가로방향 : Hexane:EtOAc=5:1 세로방향 : Petroleum ether:chcl 3 =1:9 발색시약 : DNPH 시액 대두황권 우황청심원 Normal phase TLC 가로방향 : Hexane:EtOAc=5:1 세로방향 : Petroleum ether:chcl 3 =1:9 발색조건 : 아니스알데히드황산시액

2-2 정량시험 Botanical Drugs A group of active constituents General features Specific features Chromagraphic + multicomponent fingerprint quantitation The new QC for botanical drugs

생약의이화학적품질평가 ( 정량 ) 법

팔미지황환 원료단방생약및그함량 (1 환 200 mg 중 ) 숙지황 : 29.65 mg (14.8%) 산약 : 14.80 mg (7.4%) 산수유 : 14.80 mg (7.4%) 택사 : 11.10 mg (5.6%) 복령 : 11.10 mg (5.6%) 목단피 : 11.10 mg (5.6%) 계지 : 3.70 mg (1.85%) 정제부자 : 3.70 mg (1.85%)

1. Loganin; 2. Cinnamaldehyde; 3. Cinnamic acid; 4. Paeonol 2 3 4 210 nm 1 230 nm 254 nm 280 nm 0 10 Minutes 20 30 4 A 사 B 사 C 사조제 1 2 3 210 nm 0 20 Minutes 40 60 4 A 사 B 사 C 사조제 1 2 3 230 nm 0 20 40 60 Minutes

1. Loganin; 2. Cinnamaldehyde; 3. Cinnamic acid; 4. Paeonol 4 A사 B사 C사조제 1 2 3 254 nm 0 20 Minutes 40 60 4 A 사 B 사 C 사조제 1 2 3 280 nm 0 20 40 60 Minutes 시제품팔미지황환 Loganin : 0.70 ~ 1.13 mg/g Cinnamaldehyde : 0.06 ~ 0.12 mg/g Cinnamic acid : 0,10 ~ 0.25 mg/g Paeonol : 0.94 ~ 2.23 mg/g 조제팔미지황환 Loganin : 1.52 mg/g Cinnamaldehyde : 0.12 mg/g Cinnamic acid : 0.31 mg/g Paeonol : 2.43 mg/g

기원 오두 Aconitum carmichaeli Debeaux. 의자근 ( 子根 ) - 미나리아재비과 Ranunculaceae

Diterpene alkaloid 약 0.5%: 식물의종류, 산지에따라서 alkaloid 의종류, 함량이다른경우가많다. aconitine 계 ( 맹독성 ): aconitine, hypaconitine, mesaconitine 등 급성독성 (LD 50, mg/kg, mouse, i.v.), aconitine (0.22), mesaconitine (0.27), hypaconitine (0.50) H 3 CO OH H OCH 3 O R 1 N O O OH R 2 H O OCH H 3 3 CO aconitine, R 1 =C 2 H 5, R 2 =OH mesaconitine, R 1 =CH 3, R 2 =OH hypaconitine, R 1 =CH 3, R 2 =H O N H H atisine OH HO HO NH HO HO N OH O N H COOH OH HO higenamine coryneine OH yokonoside

aconitine 중독에의한사망원인은심장방실결절 (A.V. node) 의심계동 ( 心悸動 ) 소실에의한심한부 정맥으로, 뇌나신체각기관에도달하는혈액량이부족하게되므로심장이짓눌리는느낌또는의식이희 미해지거나어지러움을느끼다가중독후 24 시간이내에사망한다. hydrolysis aconine benzoylaconine Aconine 의독성은 aconitine 의 1/4000~1/2000

팔미지황환에함유된 Diterpene 계열알칼로이드의확인 Diterpene 계열알칼로이드 26.8 Aconitine 19.6 Mesaconitine 23.4 Hypaconitine 0 5 10 15 20 25 30 Diterpene 계열알칼로이드의가수분해물 Aconitine 가수분해물 Mesaconitine 가수분해물 Hypaconitine 가수분해물 M-H M 14.2 19.8 A-H A 17.5 27.2 H-H H 18.7 23.6 0 5 10 15 20 25 30

Diterpene 계열알칼로이드의확인 정제하지않은부자 M 19.5 M-H H-H 14.1 18.4 H 23.2 A 26.9 정제부자 M-H H-H H 14.1 18.4 23.4 0 5 10 15 20 25 30 조제팔미지황환 ( 생부자 ) M-H 14.1 M-H 14.1 M 19.6 H 23.4 조제팔미지황환 ( 염부자 ) H 23.6 0 5 10 15 20 25 30

제조회사별팔미지황환의 Diterpene 계열알칼로이드확인 mau 80 A사 60 40 M-H 20 14.1 0 0 5 10 15 20 25 30 mau 80 B사 60 40 20 0 0 5 10 15 20 25 30 mau 80 60 40 20 0 C 사 0 5 10 15 20 25 30 à Aconitine 계열성분이없음을확인

2-3 생물학적품질평가 - 생물학적검정법 (Bioassay); 약효에대한객관적데이터표기 - 생물학적검정평가법확립과운영의한계유효성분의함량으로약효를간접적으로판단예 ) 생물학적검정법의예 - 디기탈리스의강심작용 - 맥각의혈관수축작용 (ergotoxine과비교, 계관법 ) - 창출및백출중추억제작용 - 황련의 berberine alkaloid 항균작용 - 길경, 세네가, 원지의거담작용및용혈작용