생약학회지 Kor. J. Pharmacogn. 46(1) : 84 92 (2015) 식물성한약의 Tyrosinase 활성저해효과검색 (1) 황형칠 1 박종철 2 강민구 3 강옥화 1* 권동렬 1 * 1 원광대학교약학대학한약학과, 원광한약연구소, 2 국립순천대학교한약자원학과 3 우석대학교약학대학약학과 Screening of Tyrosinase Inhibitory Activity of Plant Oriental Medicines (1) Hyeong-Chil Hwang 1, Jong-Cheol Park 2, Minku Kang 3, Ok-Hwa Kang 1*, and Dong-Yeul Kwon 1 * 1 Department of Oriental Pharmacy, College of Pharmacy, Wonkwang Oriental medicines Research Institute, Wonkwang University, Iksan, Jeonbuk 570-749, Korea 2 Department of Oriental Medicine Resources, Sunchon National University, Suncheon, Jeonnam 540-742, Korea 3 Department of Pharmacy, College of Pharmacy, Woosuk University, Wanju-Gun, Jeonbuk 565-701, Korea. Abstract Tyrosinase is a key enzyme to control the biosynthesis of melanin pigments and has two enzyme activities, namely of 1-tyrosine hydroxylase and of 1-dopa oxidase. Thus, tyrosinase is regarded as a target in skin-whitening and therapeutic intervention of local hyperpigmentation diseases. We have tested tyrosinase inhibitory activity on the water extracts of 50 species oriental medicinal plant. Among them, five medicinal plants, Linderae Radix, Clematidis Radix, Cinnamomi Cortex Spissus, Fritillariae Thunbergii Bulbus and Bulbus Fritillariae Cirrhosae were investigated strong inhibition effect. Five medicinal plants were fractionated using organic solvents (methylene chloride, ethyl acetate, n-butanol, water). Cinnamomi Cortex Spissus (ethyl acetate fraction) was investigated strong inhibition effect. Tyrosinase inhibitory activity below IC 50 40 µg/ml is confirmed in five herbal plants that are Linderae Radix, Clematidis Radix, Cinnamomi Cortex Spissus, Fritillariae Thunbergii Bulbus and Bulbus Fritillariae Cirrhosae. Tyrosinase inhibitory levels (IC 50 µg/ml) of each plants were 15.56, 35.02, 25.14, 15.20 and 39.77. We also investigate the effect of effective plant's fraction. in dose of 100 µg/ml, Cinnamomi Cortex Spissus (P-36) EtOAc fraction significant inhibitory effect over 50%. Clematidis Radix (P-35) and Cinnamomi Cortex Spissus (P-36) MC fraction inhibit tyrosinase each 36.60% and 43.21%. inhibitory rates of Fritillariae Thunbergii Bulbus (P-40) EtOAc and H 2 0 fraction are 31.40% and 31.51%. Bulbus Fritillariae Cirrhosae (P-45) BuOH fraction regulate tyrosinase activity to 37.71%. We examined tyrosinase inhibitory activity of natural products and these results suggest that several herbs have potential as a new whitening material. Key words Plant Oriental Medicine, Tyrosinase Inhibitory Activity, Whitening 모든사람들이맑고투명한하얀피부를원하지만피부색은인종, 성별, 연령, 건강상태와스트레스정도와계절에따라서도다르다. 피부의색은멜라닌세포에서생성되는멜라닌색소의양과분포에의해결정된다. 진피의혈관속에있는헤모글로빈과피하조직의카로틴과같은색소의양그리고피부의두께등에의해서도영향을받는다. 멜라닌은페놀류가산화효소에의해산화되어유도된갈색또는흑색고분자색소의총칭으로동 식물계에널리분포하고있으며생체안에서는빛을흡수하는역할을한다. 멜라닌은일차적으로피부에서자외선을흡수하거나산란시켜피 * 교신저자 (E-mail):sssimi@wku.ac.kr, kangokhwa@hanmail.net (Tel): +82-63-850-6802, +82-63-850-6802 부내의세포나조직들이자외선에의해손상되는것을방지해준다. 멜라닌은모든파장의빛을흡수하고피부내에서활성산소를소거하는기능이탁월하나때로는멜라닌자체가활성산소를발생시키기도하여멜라닌구조내의카테콜이나퀴논에의하여다른물질을환원시키거나산화시키기도한다. 자외선으로부터피부가장시간노출되면표피세포인 keratinocyte 에서 melanin 의생성을촉진시키게됨으로서색소침착으로인한기미와주근깨등의피부트러블을발생시키게된다. Melanin 이란피부의색조를결정하는주요인자로서검은색소와단백질의복합체로존재한다. 주로인체의피부에존재하며자외선에대응하여피부를보호하고, 84
Vol. 46, No. 1, 2015 85 아민, 유리기, 금속이온등과같은세포독성물질을제거하는역할을수행한다. 그러나체내, 외적인여러요인으로과도하게 melanin 이생성되면각질형성세포에전달되고피부상피층에축적되어과색소침착을일으키며그로인한기미, 주근깨를형성시키게된다. 1) 멜라닌색소침착은피부표피에있는멜라닌색소의증가에의해일어나는데, 멜라닌 (melanin) 은페놀류의고분자물질로서, 피부외각층표피내기저층에존재하는멜라닌세포 (melanocyte) 에서그구성성분인 tyrosine 이 tyrosinase 라는효소에의해합성된다. 멜라닌형성에는 tyrosinase 를포함하여 TRP-1(DHICA oxidase) 와 TRP-2(dopachrome tautomerase) 와같은효소들이관여한다고알려져있다. 이세가지유전자는유전자구조가유사하여 tyrosinase gene family 라고불리며 tyrosinase 에대한항체를사용하여클로닝되었으므로유사한 epitope 를갖고있을것으로추정할수있다. 현재까지보고된 melanin 중합체의생합성을억제하는미백제로는 arbutin, 2) kojic acid 3) 등과같은 tyrosinase 활성저해제, 활성산소종 (reactive oxygen species) 을소거하는 ascorbic acid 및유도체, coenzyme Q10 등 4) 이미백효과가있는것으로알려져있으나피부안전성, 제형안정성등의문제로사용되지않거나제한된양만사용되고있다. 이러한문제점을개선시키기위하여최근에는천연물로부터미백연구가활발히진행되고있으며녹차로부터 delphimidin C-2-3,3'-di-O-gallate, procyanidin B-2-3,3'- digallate 등 5) 이, 감초로부터 formononetin, glabrene, glabridin, glabrol 등 6) 이 tyrosinase 의활성을억제하는물질로보고된바있다. 오래전부터율무, 오이등의천연물이피부미백을목적으로사용되었다. 비타민유도체와태반추출물그리고 1990 년대에자외선이피부노화를촉진한다는것이밝혀지고멜라닌세포에서의멜라닌생성메커니즘이일부밝혀지고또새로운미백원료로아르부틴코지산, 아스코르빈산인산, 에스테르마그네슘등이개발되어 UV-White 라는새로운미백제가사용되고있다. 이와같이다양한성분의미백화장품소재가개발되고있다. 7) 본논문은현대인들의관심이높은미백효과와관련된 tyrosinase 저해효과를 50 종의식물성한약재추출물, 그리고활성이우수한 5 종한약추출물의분획물 20 종을대상으로실험하여천연물유래미백물질을규명하고자하였다. 재료및방법 재료 본실험에사용한식물성한약 50 종은 2010 년 3 월세화당한약도매 ( 광주계림동 ) 에서구입하였고순천대한약자원학과 ( 박종철교수 ) 에서감정한것을사용하였으며, 표준품은순천대학교한약자원학과약효분석학실험실의표본실에보관하였다 (Table I). 시약및기기 Tyrosinase(Sigma Chemical Co., St. Table I. The list of plant oriental medicines Type No. Korean name Scientific name Used part Plant oriental medicines P-1 갈근 Pueraria lobata Ohwi Root P-2 결명자 Cassia obtusifolia Linné Seed P-3 계피 Cinnamomum cassia Blume Stem's cortex P-4 과루인 Trichosanthes kirilowii Maximowicz Fruit P-5 국화 Chrysanthemum morifolium Ramat. Flower P-6 내복자 Raphanus sativus Linné Seed P-7 당삼 Codonopsis pilosula Nannfeldt Root P-8 대조 Zizyphus jujuba Miller var. inermis Rehder Fruit P-9 마황 Ephedra sinica Stapf. Aerial part P-10 만형자 Vitex rotundifolia Linné fil. Fruit P-11 맥아 Hordeum vulgare Linné Germinatus P-12 목통 Akebia quinata Decaisne Stem P-13 박하 Mentha arvensis Linné var. piperascens Malinvaud Aerial part P-14 방풍 Saposhnikovia divaricata Schiskin Root P-15 백두구 Amomum cadamomum Linné Fruit P-16 백부자 Acotinitum koreanum Raymond Tuber P-17 백자인 Thuja orientalis Linné Seed P-18 백편두 Dolichos lablab Linné Seed P-19 복분자 Rubus coreanus Miquel Fruit
86 Kor. J. Pharmacogn. Table I. Continued Type No. Korean name Scientific name Used part Plant P-20 부자 Aconitum carmichaeli Debeaux Root oriental P-21 비해 Dioscorea tokora Makino Rhizome medicines P-22 산두근 Sophora tonkinensis Gapnep. Root P-23 산수유 Cornus officinalis Siebold et Zuccarini Fruit P-24 산조인 Zizyphus jujuba Miller Seed P-25 삼백초 Saururus chinensis(lour.) Baill Aerial part P-26 생강 Zingiber officinale Roscoe Rhizome P-27 세신 Asiasarum sieboldi F. Maekawa Root P-28 소회향 Foeniculum vulgare Miller Fruit P-29 시호 Bupleurum falcatum Linné Root P-30 아출 Curcuma zedoaria Roscoe Rhizome P-31 영지 Ganoderma lucidum Karsten Fungi P-32 오약 Lindera strichnifolia Villars Root P-33 용안육 Dimocarpus longan Lour. Fruit P-34 우슬 Achyranthes japonica Nakai Root P-35 위령선 Clematis mandshurica Maximowicz Root P-36 육계 Cinnamomum cassia Blume Cortex P-37 육종용 Cistanche deserticola Y. C. Ma Aerial part P-38 인진호 Artemisia capillaris Thunberg Aerial part P-39 자완 Aster tataricus Linné fil. Root P-40 전호 Anthriscus sylvestris(l.) Hoffm. Radix P-41 죽여 Phyllostachys nigra Munro var. henonis Stapf. Stem's Cortex P-42 지실 Poncirus trifoliata Rafinesqul Fruit P-43 진피 Citrus unshiu Marcow. Pericarpium P-44 천마 Gastrodia elata Blume Tuber P-45 천패모 Fritillaria cirrhosa D. Don Bulb P-46 초과 Amomum tsao-ko Crevost et Lemaire Fruit P-47 통초 Tetrapanax papyriferus K. Koch Stem P-48 하고초 Prunella vulgaris Linné var. lilacina Nakai Flower Stem P-49 향부자 Cyperus rotundus Linné Root P-50 황백 Phellodendron amurense Ruprecht Cortex Louis. U.S.A.) 와 tyrosin(sigma Chemical Co., St. Louis. U.S.A.) 을사용하였으며, 기타추출및활성측정시약은 1 급시약을사용하였다. 동결건조기 (Eyela, Japan) 와 microplate reader(emax, U.S.A.) 을사용하였다. 추출물제조및분획 한약재각 5g 을적당히세절한후증류수로 3 시간열탕한후추출하였다. 증류수추출액을여과한후농축하여동결건조하였다. 1 차실험에서 tyrosinase 저해효과가 100 µg/ml 농도에서 70% 이상의우수한효과를보인 5 종한약을이용하여각 1.2 kg 을메탄올 (MeOH) 3 kg 으로추출하여회전식감압농축기를이용하여농축하였다. 각각의 MeOH 농축물을 10% MeOH 에현탁시 킨후분획여두에넣고메틸렌클로라이드 (MC), 에틸아세테이트 (EtOAc), 부탄올 (n-buoh) 순으로계통분획을실시하였다 (Fig. 1). Tyrosinase 저해효과측정 50 종의식물성한약의물추출물을대상으로각각한약추출물 3~4 mg 에 50 mm K- phosphate Buffer 를 1.5~2 ml 넣고완전용해시킨후각각의농도별 (1000, 500, 250, 100, 50 µg/ml) 시료로준비하였다. 기질농도로 L-tyrosine(100 unit, Sigma, U.S.A) 0.3 mg/ml 를 potassium phosphate buffer(0.1 M, ph 6.8) 로완전히녹이고 tyrosinase 는 125 unit/ml 농도로준비하였다. 96 well plate 에 0.1 M 인산염완충액 (ph 6.5) 220 µl 와시료액 20 µl
Vol. 46, No. 1, 2015 87 그리고 tyrosinase(150 U/mL~200 U/mL) 액 20 µl 를순서대로넣었다. 이용액에 1.5 mm tyrosin 액 40 µl 를넣고 37 o C 에서 10~15 분동안반응시켰다. 그리고이것을 ELISA reader 를이용하여 490 nm 에서흡광도를측정하였다. 공시료액으로시료액대신 0.1 M 인산염완충액 (ph 6.5) 을넣었다. 양성대조군은 kojic acid 를사용하였다. 8) 시료첨가구의흡광도 Inhibition activity (%) = {1 } 100 비첨가구의흡광도 결과및고찰 식물성한약물추출물의 Tyrosinase 저해효과 Tyrosinase 는인체내의멜라닌생합성경로에서가장중요한초기속도결정단계에관여하는효소로서많은미백성분이이효소를억제하는작용기전을가지고있다. 이시험은시험관내에서 tyrosinase 의활성을저해하는정도를평가 하는방법이다. 9) 현재까지천연물로부터분리된 tyrosinase 활성억제물질로는감초에서분리된 formononetin, glabrene, glabridin, glabrol, 우바우르시의 arbutin, 상백피의 oxyresveratrol, dihydromoriin, artocarbene, 4-prenyloxyresveratrol, 누룩곰팡이의 secondary metaabolite인 kojic acid 등이있으며, 이중 arbutin과 kojic acid는현재미백을목표로한기능성화장품에첨가제로이용되고있다. 10) 또대표적인화합물로 phenolic compound, flavonoid, glycolic acid, ferulic acid, isoflavonoids 등이알려져있다. 3,11) 본연구는현재국내에서유통되고있는한약중에서빈용되는식물성한약 50종을물추출한후각각의추출물에대하여 tyrosinase 저해효과를검색하여부작용이없는천연물에서유래한미백물질을규명하고자하였다. 50종의식물성한약은물추출물로 tyrosinase 저해효과를검색한결과를 Table II에요약하였다. 또 5종의활성이강한한약의유기용매분획물을대상으로하여 tyrosinase 저해효과 Table II. The tyrosinase inhibitory effect of aqueous extracts of plant oriental medicines No. Korean name Crude drug name P-1 갈근 Puerariae Radix 10.20 24.08 31.46 56.01 P-2 결명자 Cassiae Semen 1.62 1.71 2.29 4.55 P-3 계피 Cinnamomi Cortex -6.83-20.37-22.19-20.58 P-4 과루인 Trichosanthis Semen -5.24-9.67-8.95-1.60 P-5 국화 Chrysthanthemi indicae Flos -1.36 4.60 5.46 7.46 P-6 내복자 Raphani Semen -0.96-8.88 1.07 1.99 P-7 당삼 Codonopsis Pilosulae Radix 0.62-1.77-2.25 4.00 P-8 대조 Zizyphi Fructus -1.42-2.92 10.13 10.46 P-9 마황 Ephedrae Herba -6.28-8.60 13.22 32.73 P-10 만형자 Viticis Fructus -10.99-35.81-24.19-23.04 P-11 맥아 Hordei Fructus Germinatus -8.25-11.59-31.11-71.19 P-12 목통 Akebiae Caulis -4.85-11.34-23.03-39.83 P-13 박하 Menthae Herba 1.12 1.71 6.32 7.92 P-14 방풍 Saposhnikoviae Radix -3.49-3.54-1.45 0.55 P-15 백두구 Amomi Cardamomi Fructus 8.93-1.81 8.40 5.76 P-16 백부자 Aconiti Koreani Tuber 1.45 4.65 5.53 6.67 P-17 백자인 Thujae Semen -19.23-22.42-38.57-68.57 P-18 백편두 Dolichoris Semen 2.71 5.97 7.56 10.15 P-19 복분자 Rubi Fructus -1.61 0.50 3.16 9.02 P-20 부자 Aconiti Lateralis Radix Preparata -34.03-36.31-19.32-10.08 P-21 비해 Tokoro Rhizoma -29.44-23.61-40.18-11.56 P-22 산두근 Sophorae Subprostratae Radix Et Rhizom 14.76 38.35 52.82 59.90 P-23 산수유 Corni Fructus 0.84-6.91 6.13-8.49 P-24 산조인 Zizyphi Semen -29.44-41.01-59.89-110.22 P-25 삼백초 Saurusus Herba 21.25 19.42 6.59 3.31
88 Kor. J. Pharmacogn. Table II. Continued No. Korean name Crude drug name P-26 생강 Zingiberis Rhizoma Crudus -4.34-2.52 5.40 7.32 P-27 세신 Asiasari Radix -10.54-21.79-7.68-6.79 P-28 소회향 Foeniculi Fructus -19.41-39.50-79.70-146.24 P-29 시호 Bupleuri Radix -11.29-25.41-16.20-10.39 P-30 아출 Zedoariae Rhizoma -21.10-21.99-17.44-25.12 P-31 영지 Ganoderma 29.94 30.90 31.71 21.18 P-32 오약 Linderae Radix 51.46 76.61 92.05 91.81 P-33 용안육 Longanae Arillus -0.22 2.16-0.75 1.35 P-34 우슬 Achyranthis Radix 11.77 14.14 5.65 3.12 P-35 위령선 Clematidis Radix 7.65 23.53 56.47 84.47 P-36 육계 Cinnamomi Cortex Spissus 20.72 33.98 75.02 90.28 P-37 육종용 Cistanchis Herba -17.31-30.78-60.83-103.94 P-38 인진호 Artemisiae Capillaris Herba 7.68 10.08 11.88 22.18 P-39 자완 Asteris Radix 0.08 2.57 3.57 8.68 P-40 절패모 Fritillariae Thunbergii Bulbus 40.21 68.21 94.05 98.21 P-41 죽여 Bambusae Caulis In Taeniam 5.28-1.35-15.85-35.65 P-42 지실 Aurantii Fructus Immaturus 15.04 15.42 23.38 34.88 P-43 진피 Citri Unshii Pericarpium 4.42 7.24 9.63 12.85 P-44 천마 Gastrodiae Rhizoma 0.49 2.15 5.91 6.23 P-45 천패모 Bulbus Fritillariae Cirrhosae 0.68 14.66 57.54 78.47 P-46 초과 Amomi Tsao-Ko Fructus 0.35 0.10 5.14 9.08 P-47 통초 Tetrapanacis Medulla -23.16-25.61-46.43-88.54 P-48 하고초 Prunellae Spica 12.99 10.48 4.76-9.26 P-49 향부자 Cyperi Rhizoma 4.64 9.61 7.88 7.48 P-50 황백 Phellodendri Cortex 1.70-1.62 2.33 8.56 를측정하였다. Table II 의결과식물성한약 50 종의물추출물중 tyrosinase 저해효과가갈근 (P-1) 56%, 마황 (P-9) 33%, 산두근 (P-22) 56%, 오약 (P-32) 92%, 위령선 (P-35), 육계 (P-36) 90%, 절패모 (P-40) 98%, 지실 (P-42) 35%, 천패모 (P-45) 79% 로 tyrosinase 활성저해효과를나타내었다. 특히, 가장좋은효과를보인절패모는이전의연구에서절패모에탄올추출물에서세포독성이아주적게나타났으며, 세포수준의실험결과멜라닌생성에대하여우수한억제효과를나타내었다. 12) 그러나절패모에탄올추출물은일반적으로멜라닌합성의주효소로알려진 tyrosinase 의활성은억제하지않았으며, 멜라닌합성관련효소인 tyrosinase, TRP-1 과 TRP-2 의단백질발현에도영향을미치지않은것으로나타났다. 12) 따라서절패모에탄올추출믈의멜라닌생성억제작용은일반적인경로인 tyrosinase 효소억제기전을경유하지않는또다른경로를통하여멜라닌합성이조절되고있음을시 사해주고있다. 추후멜라닌합성의과정에관여하는다른기전에대한자세한연구가필요할것으로사료된다. 또한, IC50 40 µg/ml 이하억제활성을보이는식물성한약은오약 (P-32), 위령선 (P-35), 육계 (P-36), 절패모 (P-40), 천패모 (P- 45) 등 5종으로확인되었다 (Table III). 5종한약중 tyrosinase 저해효과가강한한약인오약 ( 烏藥 ) 은기 ( 氣 ) 를소통시키고기체 ( 氣滯 ) 를소제 ( 消除 ) 하는효능이있는이기약 ( 理氣藥 ) 에속하며, 13) 녹나무과에속한상록관목인오약의근경을건조한것으로, 동의보감에는성질은따뜻하며맛이맵고독이없다. 모든기병 ( 氣病 ) 과냉병 ( 冷病 ) 을낫게하며중악 ( 中惡 ) 으로명치아래가아픈것, 주오 ( 主 ) 와헛것에들린것을낫게하고방광과신 ( 腎 ) 의냉기 ( 冷氣 ) 가등심으로치미는것을낫게한다. 곽란 ( 亂 ) 과반위 ( 反胃 ), 구토, 설사, 이질, 옹종 ( 擁腫 ), 옴, 문둥병을낫게하고오줌이술술자주나가는것, 부인의혈, 기로오는통증등을낫게하며어린이뱃속의여러가지충을죽인다
Vol. 46, No. 1, 2015 89 Table III. The tyrosinase inhibitory effect (<IC 50 40 µg/ml)of aqueous extracts of plant oriental medicines No. Korean name Crude drug name IC 50 (µg/ml) P-62 오약 Linderae Radix 15.56±0.47 P-35 위령선 Clematidis Radix 35.02±1.13 P-36 육계 Cinnamomi Cortex Spissus 25.14±1.27 P-40 절패모 Fritillariae Thunbergii Bulbus 15.20±0.27 P-45 천패모 Bulbus Fritillariae Cirrhosae 39.77±0.78 하였다. 14) 성분으로는 linderenol, linderene, linderenone, bilindestenolide, higenamine, magnoflorine 등이있으며, 약리작용으로건위정장 ( 健胃整腸 ), 장관평활근의운동을촉진시킨다. 15) 임상응용으로는배꼽주위의동통, 장명등의한통 ( 寒痛 ) 증상 ( 신경성위장염, 장관유착으로인한경도의통과장애등에서볼수있다 ) 에적용되며, 소장 hernia, 부고환염등으로통증이배꼽주변까지방산 ( 放散 ) 하는경우에사용하고, 허한 ( 虛寒 ) 으로인한빈뇨, 기체로인한월경통에사용한다. 16) 오약 (P-32) 의 tyrosinase 저해효과를나타내는 IC50 µg/ml 값은 15.56이었다 (Table III). 위령선 ( 靈仙 ) 은미나리아재비과에속한다년생낙엽성만경식물인으아리와위령선의근과근경을건조한것으로, 동의보감에서는여러가지풍을없애며 5장의작용을잘하게하며뱃속에냉으로생긴체기, 가슴에있는담수 ( 痰水 ), 징가 ( 痂 ), 현벽 ( 癖 ), 방광에있는오랜고름과궂은물, 허리와무릎이시리고아픈것을낫게한다. 오래먹으면온역과학질에걸리지않는다하였다. 14) 성분으로는 anemonin, anemol 등이있으며, 약리작용으로목구멍에걸린뼈를내려가게해주며, 식초추출물은생선뼈에대하여연화작용을나타낸다. 또한피부진균의성장을억제하고, 해열진통작용이있으며항이뇨작용과요산을녹이는작용으로통풍에효과가있다. 15) 임상응용으로는사지관절통 관절의운동장애 수족마비등의증상을수반하는만성관절류머티즘에사용한다. 16) 위령선 (P-35) 의 tyrosinase 저해효과를나타내는 IC50 µg/ml 값은 35.02이었다 (Table III). 육계 ( 肉桂 ) 는녹나무과에속한상록교목인육계의수피를건조한것으로, 동의보감에는성질은몹시열하며맛은달고매우며조금독이있다. 신 ( 腎 ) 을잘보하므로 5장이나하초에생긴병을치료하는약으로쓴다. 수족소음경에들어간다. 빛이자주빛이면서두터운것이좋다. 겉껍질을긁어버리고쓴다하였다. 14) 성분으로는 cinnamaldehyde, cinnamyl acetate, phenylpropyl acetate, cinnamic acid, cinnzeylanine, cinnzeylanol 등이있으며, 약리작용으로 cinnamaldehyde는부신에직접작용하여혈중 catecholamine 의농도를상승시키며, 혈압강하, 심박수감소, 혈당상승을유발한다. 15) 임상응용으로는양허 ( 陽虛 ), 내한 ( 內寒 ), 신기허약 ( 腎氣虛弱 ) 을치 ( 治 ) 한다. 허한 ( 虛寒 ) 으로인한복통, 식욕 부진, 상복부팽만, 구토, 설사등에건위작용을이용한다. 월경지연 ( 月經遲延 ), 하복부냉통등의부인과증상에활혈통경진통 ( 活血通經鎭痛 ) 의효능을이용해서쓴다. 16) 육계 (P- 36) 의 tyrosinase 저해효과를나타내는 IC50 µg/ml 값은 25.14이었다 (Table III). 천패모 ( 川貝母 ) 는백합과에속한다년생초본인천패모, 암자패모, 감숙패모또는능사패모의인경을건조한것으로, 동의보감에는성질은평하고맛은맵고쓰며독이없다. 담을삭게하고심과폐를눅여준다. 폐위 ( 肺 ) 로기침하고폐옹 ( 肺癰 ) 으로피고름을뱉는것을낫게하며속이답답한것을없애고갈증을멎게하며쇠붙이에다친것과악창을낫게한다. 연교와같이쓰면목에생긴영류 ( 瘤 ) 를낫게한다하였다. 14) 성분으로는 nerticine, verticinone, verticilline, apoverticine, fritilline, fritillarine, peimisine, peimiphine, peiminoside, dongbeinine, dongberine 등이있으며, 약리작용으로물추출물은기관지확장작용과함께기관지점막의분비를억제한다. 15) 임상응용으로는주로만성 Fig. 1. Procedures of fraction of the extracts of oriental medicines.
90 Kor. J. Pharmacogn. 해수로써인건 번열 담소 혈담 식욕부진등의폐음허 ( 肺陰虛 ) 의증상이있을때쓰인다. 폐결핵 만성기관지염등의해수에잘쓰인다. 16) 절패모 (P-40) 와천패모 (P-45) 의 tyrosinase 저해효과를나타내는 IC50 µg/ml 값은각각 15.20, 39.77 이었다 (Table III). 5 종한약추출물의분획물을이용한 Tyrosinase 저해효과 50 종의한약물추출물에대한 tyrosinase 저해효과를측정한결과에서오약 (P-32), 위령선 (P-35), 육계 (P-36), 절패모 (P-40), 천패모 (P-45) 등 5 종이우수한효과를보였다 (Table III). 이한약들에대해서 MeOH 을용매로하여다시추출하여분획을실시하였다 (Fig. 1). 그분획물들을이용하여 tyrosinase 저해효과를측정하였다 (Table IV-VIII). 그결과 100 µg/ml 농도에서 50% 이상의 tyrosinase 저해효과를나타낸육계 (P-36) 는물추출물에서 90.28% 의강한저해효과를나타냈으며, EtOAc 분획물에서 51.43% 의활성을보여다른분획층에비해유의적인활성을나타내지용성분획층에활성이있는것으로보여진다. 또한 100 µg/ml 농도에서 30% 이상 50% 이하의 Table IV. The tyrosinase inhibitory effect of organic solvents fractions of Linderae Radix Crude name Fractions MeOH ext. 4.12 5.07 7.56 8.89 MC fr. 1.24 3.10 10.46 12.00 Linderae Radix EtOAc fr. 2.36 14.56 17.36 22.45 Bu-OH fr. 1.02 4.27 10.26 12.36 H 2 0 fr. 1.25 5.32 8.95 11.39 Table V. The tyrosinase inhibitory effect of organic solvents fractions of Clematidis Radix Crude name Fractions MeOH ext. 1.41 5.26 8.23 10.19 MC fr. 9.68 13.96 21.75 36.60 Clematidis Radix EtOAc fr. 5.25 10.27 14.36 18.06 Bu-OH fr. 8.32 15.94 20.88 24.13 H 2 0 fr. 1.89 3.26 9.97 10.19 Table VI. The tyrosinase inhibitory effect of organic solvents fractions of Cinnamomi Cortex Spissus Crude name Cinnamomi Cortex Spissus Fractions MeOH ext. 7.94 8.25 9.78 24.13 MC fr. 5.17 14.20 33.17 43.21 EtOAc fr. 3.14 17.36 29.18 51.43 Bu-OH fr. 9.56 10.06 14.46 23.61 H 2 0 fr. 3.40 5.53 10.43 22.77 Table VII. The tyrosinase inhibitory effect of organic solvents fractions of Fritillariae Thunbergii Bulbus Crude name Fritillariae Thunbergii Bulbus Fractions MeOH ext. 11.11 15.40 17.56 21.68 MC fr. 2.67 5.58 7.31 8.33 EtOAc fr. 14.03 17.92 22.86 31.40 Bu-OH fr. 4.28 6.39 15.60 18.41 H 2 0 fr. 2.75 6.43 15.45 31.51
Vol. 46, No. 1, 2015 91 Table VIII. The tyrosinase inhibitory effect of organic solvents fractions of Bulbus Fritillariae Cirrhosae Crude name Bulbus Fritillariae Cirrhosae Fractions MeOH ext. 7.50 14.23 19.50 28.20 MC fr. -6.98-3.97-2.92 2.77 EtOAc fr. 2.77 6.95 12.32 15.74 Bu-OH fr. 1.57 4.82 30.91 37.71 H 2 0 fr. -22.53-27.27-28.11-30.42 tyrosinase 저해효과를나타낸한약은위령선 (P-35) 은물추출물에서 84.47%, MC 분획물에서 36.60% 를, 육계 (P-36) 는물추출물에서 90.28% 의강한저해활성을, MC 분획물에서는 43.21% 를나타냈다. 절패모 (P-40) 는물추출물에서 98.21% 로식물성한약재중가장강한활성을나타냈는데, EtOAc 분획물에서 31.40%, H 2 0 분획물에서 31.51% 로물추출물에비해분획물에서약한활성을보인것은절패모에함유된성분상호간의작용에의한것으로사료된다. 천패모 (P-45) 는물추출물에서 78.47%, BuOH 분획물에서 37.71% 의 tyrosinase 저해효과를보였다. 결 본논문은현대인들의관심이높은미백효과와관련된 tyrosinase 저해효과를 50 종의식물성한약재를대상으로실험하였다. 50 종의식물성한약은물추출물과 5 종의활성이강한한약의유기용매분획물을대상으로하여 tyrosinase 저해효과를측정하였다. 1. 식물성한약 50 종을물추출한후각각의추출물에대하여 tyrosinase 저해효과를검색하였다. IC50 40 µg/ml 이하억제활성을보이는식물성한약은오약, 위령선, 육계, 절패모, 천패모등 5 종이었다. 2. Tyrosinase 저해효과가우수한식물성한약 5 종에대하여 MeOH 추출물을대상으로유기용매분획을진행하였고, 그분획물을실험재료로하여각각의 tyrosinase 저해효과를검색하였다. 그결과 100 µg/ml 농도에서 50% 이상의 tyrosinase 저해효과를나타낸한약은육계의 EtOAc 분획물이었다. 또한 100 µg/ml 농도에서 30% 이상 50% 이하의 tyrosinase 저해효과를나타낸한약은위령선의 MC 분획물, 육계의 MC 분획물, 절패모의 EtOAc 분획물과 H 2 O 분획물, 천패모의 BuOH 분획물등이었다. 이상의결과를토대로 tyrosinase 저해활성이우수한식물성한약을밝혔으며, 계속적연구로써활성성분연구가이루어진다면새로운천연미백제를개발할수있으리라기대된다. 론 인용문헌 1. Chen, J., Wei, S. C. and Marshall, M. R. (1991) Inhibition mechanism of kojic acid on polyphenol oxidase. J. Agric. Food Chem. 39: 1897-1901. 2. Chakraborty, A. K., Funasaka, Y., Komoto, M. and Tehihasi, M. (1998) Effect of arbutin on melanogenic proteins in human. Pigment Cell Res. 11: 206-212. 3. Cabanes, J. S., Chazarra, S. and Garcia-Carmona, F. (1994) Kojic acid, a cosmetic skin whitening agent, is a slow binding inhibitor of catecholase activity of tyrosinase. J. Pharm. Pharmacol. 46: 982-985. 4. Fujiware, Y., Sahashi, Y., Artro, M., Hasegawa, S., Akimoto, K., Ninomiya, S., Sakaguchi, Y. and Seyama, Y. (2004) Effect of simultaneous administration of vitamin C, L-cysteine and vitamin E on the melanogenesis. Biofactors 21: 415-419. 5. Woo, H. S., Choi, H. J., Han, H. S., Park, J. H., Son, J. H., An, B. J., Son, G. M. and Choi, C. (2009) Isolation of Polyphenol from Green Tea by HPLC and Its Physiological Activities. Korean J. Food Sci. Technol. 35: 1199-1203. 6. No, J. K., Soung, D. Y., Kim, Y. J., Shim, K. H., Jun, Y. S., Rhee, S. H., Yokozawa, T. and Chung, H. Y. (1999) Inhibition of tyrosinase by green tea components. J. Life Sci. 65: 241-246. 7. Park, S. K., Park, S, J., Jin, T. Y., Kim, K. R. and Jang, M. Y. (2009) Cosmetology 121-122, daekyung, Daejeon. 8. Ishihara, Y., Oka, M., Tsunakawa, M., Tomita, K., Hatori, M., Yamamoto, H., Kamei, H., Miyaki, T., Konishi, M. and Oki, T. (1991) Melanostatin, a new melanin synthesis inhibitor. Production, isolation, chemical properties, structure and biological activity. J. Antibiotics 44: 25-27. 9. Prota, G. (1990) Recent advances in the chemistry of melanogenesis in mammals. J. Invest. Dermatol. 75: 122-128. 10. Kim, J. J., Lee, J. S., Kim, S. Y., Kim, J. A., Chung, S. R., Jang, T. S. and Lee, S. H. (2001) Inhibitory effect of hydrolysable tannins isolated from the Euphorbia helioscopia on mushroom tyrosinase activity in vitro. Yakhak Hoeji 45: 214-219. 11. Jung, S. W., Lee, N. K., Kwun, M. J. and Han, D. S. (1995)
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