人蔘중 Ginsenoside 의定量에關한硏究 Studies on the Quantitative Analysis of Ginsenosides in Panax Ginseng 보건연구사신태하 Abstract This study was carried out investigate content of the ginsenosides in ginseng such as main root, lateral root, rizoma cultivated for the northern district, the middle district, the southern district of Chung-Buk, 1998. These ginseng were collected twice in the first half of the year and the latter half of the year, and analyzed by TLC and HPLC. The Results are as flow: 1. The content of ginsenoside in lateral root collected in three district showed relatively higher content than that of main root and rizoma. 2. The content of ginsenoside in lateral root showed higher 2.6 times in the southern district, 2.48 times in the middle district and 2.23 times in the northern district than that of main root and rizoma. 3. The content of crude saponin in all of main root, lateral root and rizoma showed 11.9% of mean(limits : 2.0% and over), 11.3% in the southern district, 10.84% in the middle district and 13.74% in the northern district, 4. In the result of additional test included in examination items into the industrial law of ginseng, the content of ashes were 4.5% of mean(limits : below 5.0%), 4.7% in the southern and northern district respectively, 4.1% in the middle district, and the content of 50% ethanol extractions were 42.3% of mean(limits : over 18.0%), 41.5% in the southern district, 39.5% in the middle district, 46.0%in the northern district. Therefore, these results showed that the quality of ginseng cultivated in Chung-Buk was excellent. Ⅰ. 緖論人蔘은오가피과 (Araliaceae) 植物로東洋에서數千年동안補血强壯劑로利用해온 " 神秘의靈藥 " 으로불려져왔으며오늘날까지使用되고있는韓國의代表的인藥用植物이며天然資源이다. 人蔘은극히制限된環境에서자라는植物로다른作物에比하여生育期間이길고栽培方法또한特殊하고까다로워지금까지우리나라를비롯한中國, 日本, 美國, 캐나다, 유럽일부地域에局限되어栽培되고있다. 특히우리나라는氣候風土가人蔘의自生과栽培地로알맞아藥效가卓越한高麗人蔘 (Panax genus C. A. Meyer) 은國際人蔘市場에서가장高品質의人蔘으로認定받아高價로販賣되고있는우리나라의貴重한特産物이다. 우리道는內陸山間地域으로高溫障害, 寒害등의災害가적고土性이대부분壤土내지埴壤土로人蔘栽培에適合하며土壤의 ph 等化學成分도比較的適合하고 1
人蔘의生育期間도다른地域에比해길어天惠의條件을갖춘地域이다. 道內人蔘栽培面積은 2,235ha 로全國對比 25% 程度占有하고있어全國第一의栽培地로손꼽힌다. 人蔘의사포닌成分은 1964 年日本의시바다博士가人蔘屬 (Panax genus) 植物에만含有된特異한模型의配當체란뜻으로진세노사이드 (Ginsenoside) 라고하였으며박층크로마토그래프 (TLC) 에서分離된移動距離의差異에따라 Ginsenoside-Ro, -Ra, -Rb1, -Rb2, -Rc, -Rd, -Re, -Rf, -Rg1 -Rg2, -Rg3 및 -Rh1 로命名하였다. 最近에는韓藥材로서뿐만아니라一般醫藥品成分과混合한合成醫藥品으로도널리利用되고있다. 人蔘成分에對하여現代科學的인方法으로效能을廣範圍하게硏究한結果體力增進, 肝臟保護, 血壓調節, 抗癌, 抗糖尿, 老化抑制, 腦機能强化, 胃腸機能强化等의藥理效能이立證되고있으며, 第 7 回國際人蔘심포지엄에서는人蔘의藥理的效能等을科學的으로立證한 37 篇의口頭論文과 80 篇의포스터論文이紹介되었으며그中에서癌을豫防하며男性의陰莖勃起不全을治療할수있다는硏究結果가發表되어특히注目을끌었다. 이러한高麗人蔘의진세노사이드各成分別藥理效能은表 1. 과같다. 따라서本調査硏究는忠淸北道內에서栽培되는人蔘을南部, 中部, 北部地域으로選定採取하여人蔘의主要成分인진세노사이드含量및規格基準等을分析하여道內栽培人蔘의品質水準을把握하고追後他地域및外國産人蔘成分에對한調査硏究의基礎資料로活用하고자實施하였다. Table 1. 高麗人蔘의藥理作用成分名藥理作用 G-R0 G-Rb1 G-Rb2 G-Rc G-Rd G-Re 抗炎症作用, 血小板凝集抑制, 抗트롬빈作用및선용活性化作用, 平滑筋細胞增殖抑制作用, 抗肝炎作用, 血管擴張作用中樞抑制및精神安靜作用, 中樞性攝食抑制作用, 攻擊性行動抑制, 鎭痛作用, 抗痙攣作用, 高콜레스테롤低下作用, 抗不安作用, 콜레스테롤生合成促進作用, 骨髓細胞의 DNA, RNA, 蛋白質및脂質合成促進作用, 蛋白質合成促進作用, 神經細胞生存促進作用, 아세칠콜린放出促進作用, 記憶力改善作用, 血小板凝集抑制作用, 脂質過酸化抑制作用, 血管擴張作用, 콜레스테롤代謝促進作用, 抗炎症作用, 肝傷害保護作用, 貪食機能活性化作用糖및脂肪代謝促進, 抗糖尿作用, 脂肪分解抑制作用, 窒素代謝平衡維持作用, 高콜레스테롤低下및抗動脈硬化作用, 코티코스테론分泌促進作用, 蛋白質脂質合成促進作用, 癌毒素호르몬의拮抗作用, 肝細胞增殖및 DNA 合成促進, 免疫調節作用, 鎭痛作用, 콜레스테롤代謝促進作用鎭痛作用, 코티코스테론分泌促進作用, 肝血淸콜레스테롤, RNA, 合成促進作用, 骨髓細胞의 DNA, RNA, 蛋白質, 脂質合成促進作用, 腎臟사구체肥大抑制副腎皮質刺戟호르몬, 코티코스테론分泌促進作用, 腎臟사구체肥大抑制 副腎皮質刺戟호르몬, 코티코스테론分泌促進, 骨髓細胞의 DNA, RNA, 蛋白質, 脂質 2
合成促進作用, 鎭痛作用, 平滑筋細胞增殖抑制, 血管擴張作用, 콜레스테롤代謝促進作用, 肝傷害保護作用, 抗高溫스트레스作用 G-Rf G-Rg G-Rg2 G-Rg3 痛症抑制作用, 脂質過酸化抑制作用, 알코올誘導腦發育障害防禦作用免疫機能增强作用, 血小板凝集抑制, 抗트롬빈, 記憶및學習機能增進作用, 코티코스테로이드受容체活性化作用, 蛋白質合成促進作用, 抗疲勞作用, 抗스트레스作用, 中樞興奮作用, 血管擴張作用, 高溫環境및內因性發熱物質等有害刺戟防禦作用, 스트레스性性行動障害改善作用, 抗腎炎作用및腎血流量增大作用, 神經細胞生存率促進作用, 콜레스테롤代謝促進作用, 抗炎症作用, 肝細胞增殖및 DNA 合成促進, 肝障害保護作用, 副腎皮質刺戟호르몬分泌促進作用血小板凝集抑制, 抗트롬빈, 선용活性化作用, 記憶減退改善, 平滑筋細胞增殖抑制作用, 아세칠콜린誘導카테콜아민分泌抑制및細胞內칼슘抑制作用癌細胞轉移抑制作用, 血小板凝集抑制및抗血栓作用, 肝傷害抑制作用, 血管弛緩作用, 抗癌劑의耐性抑制作用 G-Rh1 肝傷害抑制作用, 腫瘍細胞分化促進, 血小板凝集抑制및선용活性化作用 G-Rh2 癌細胞增殖抑制作用, 癌細胞再分化誘導促進作用, 癌細胞浸潤抑制作用, 腫瘍增殖抑制作用, 抗癌劑의抗癌活性增大作用 Ⅱ. 實驗材料및方法 1. 對象試料本實驗에使用된試料는 1998 年上半期및下半期에道內南部, 中部, 北部地域에서栽培한 5 年根人蔘 ( 水蔘 ) 을各各 2 回씩採取하여分析하였다. 2. 實驗機器및條件가. High Performance Liquid Chromatography (Waters Assoc. U. S. A.) 나. Model 510 HPLC Pump 다. Model U6K Universal Injector 라. Model 410 Differential Refractometer 마. Model 746 Data Module 바. Column ; μ-bondapak-nh2(3.0 mm 300 mm, 5 μm ) 사. Mobile Phase ; Acetonitrile : Water : Butanol(80:20:10 v/v%)) 아. Flow Rate ; 1.0ml /min 3. 試藥및標準品가. 試藥 Acetonitrile, n-butyl Alcohol, Methyl Alcohol, Ethyl Acetate (HPLC 用 ), Purified Water, Sulfuric Acid - ( 特級 ) 나. 標準品 3
gensenoside-rb1, -Rb2, -Rc, -Rd, -Re, -Rf, -Rg1 ( 人蔘煙草硏究院 ) 4. 實驗方法가. 試料調製購入한水蔘을물로洗滌하여흙을除去한後 80 에서 1 時間乾燥한다음 60 에서 4 日間乾燥하였다. 乾燥된試料는粉碎機를利用하여藥典 3 호체를通過하는粉末로調製하였다. 나. 檢液및標準液調製粉末試料約 5g 을正確히달아둥근플라스크에넣고 80% 메탄올溶液 150 ml를加하여물中湯에서還流抽出한다음濾過한다. 殘溜物에 80% 메탄올溶液 100 ml를加하여抽出濾過를 2 回反復한後濾液을모아減壓濃縮한다. 蒸溜水 50 ml로濃縮物을녹인다음분액여두에넣고에테르 50 ml씩으로 2 회反復抽出除去한다. 물층을물포화부탄올溶液으로 50 ml씩 4 回抽出하고물포화부탄올층을合하여蒸溜水 30 ml씩으로 2 回씻는다. 물포화부탄올층을減壓濃縮하고濃縮物을메탄올 5 ml에녹여檢液으로使用하였다. 진세노사이드標準品 7 個 (Rb1, Rb2, Rc, Rd, Re, Rf, Rg1) 成分各 10 mg 씩을메탄올 2ml에同時에溶解시켜標準液으로使用하였다. 粉末 5g 80% 메탄올還流抽出 3 回 濾過濾液 減壓濃縮 濃縮物 蒸溜水 50 ml + 에테르 50 ml (2 回 ) 분액여두抽出除去물층 물포화부탄올 50 ml 4 回抽出 蒸溜水 30ml 2 回洗滌 물포화부탄올층減壓濃縮殘溜物 메탄올 5 ml 檢液 4
Figure 1. 人蔘試料의前處理過程圖다. 진세노사이드確認試驗 ( 박층크로마토그라프法 : TLC) 檢液과標準液을各各실리카겔板에点適하고 n-부탄올 : 초산에틸 : 물 (5:1:4, v/v) 의混合液을展開시킨다음 30% 황산溶液을噴霧하고 110 에서 10 分間加溫하여發色시킨다. 檢液과標準液의 Rf 값 ( 移動距離 ) 과色相을對照하여確認하였다. 라. 진세노사이드定量試驗試料前處理로만들어진檢液을멤브레인필터 (0.45 μm ) 에濾過하고濾液을고속액체크로마토그라프에注入하여分析하였다. HPLC 機器의分析條件은表 2. 와같다. Table 2. HPLC-RI 法機器作動條件 Column : μ-bondapak-nh2 (3.0mm 300mm, 5 μm ) Detector : Differential Refractometer Mobile Phase : Aetonitrile - Water - Butanol (80:20:10 v/v%) Flow Rate : 1.0ml /min Amount : 20μl Ⅲ. 結果및考察 1. 진세노사이드確認試驗진세노사이드成分確認試驗은박층크로마토그라프法으로檢液및標準液의 Rf 값및色相을對照하여試驗한結果表 3., 그림. 2 와같이標準液과同一하게나타나對象試料의진세노사이드成分을確認하였다. Table 3. 人蔘中진세노사이드 Rf 값 成分 : G-Rb1,Rb2 G-Rc G-Rd G-Re G-Rf G-Rg1 Rf값 : 0.25 0.39 0.51 0.59 0.62 0.71 原點으로부터斑點의移動距離 *. Rf = ------------------------------- 原點으로부터溶媒의移動距離 Figure 2. 人蔘의진세노사이드박층크로마토그라프形態 2. 成分分析結果가. 진세노사이드含量試料部位의地域別진세노사이드含有量分析結果南部地域에서는전체에서 3.22%, 主. 枝根에서 2.54%, 側根이 6.51% 로나타났으며, 中部地域에서는전체에서 3.19%, 主. 枝根에서 2.55%, 側根이 6.31% 로나타났으며, 北部地域에서는전체에서 3.04%, 主. 枝根에서 2.73%, 側根이 6.09% 로分析되어地域別진세노사이드造成패턴은매우良好한것으로 5
나타났다 ( 표 4.). 이들試料의진세노사이드造成패턴은그림 3 과같다. 진세노사이드含量은同一地域의同一年根일지라도人蔘의크기, 무게, 土壤化學成分, 人蔘포의位置에따라진세노사이드各成分이서로다르기때문에한地域에서의人蔘含量을그地域의전체含量으로볼수없으며代表性을갖추기위해서는同一한時期, 同一條件으로栽培한同等한條件의人蔘을여러地域에서採取하여各地域別試料의分析이必要하다. 따라서本調査硏究에使用한各地域別試料들은모두同一한條件의試料가아니므로分析데이터에서의多少의含量差異는이에따른影響이매우클것으로思料된다. Table 4. 成分分析結果表 ( 單位 : %) 區分 灰分 50% Ginsenoside 粗사포닌에탄올抽出物 Rb1 Rb2 Rc Rd Re Rf Rg1 Ginseno side 合計 全體 4.7 41.5 11.13 0.38 0.53 0.47 0.57 0.79 0.30 0.18 3.223.22 南部 主, 枝根 4.1 34.1 13.69 0.35 0.12 0.18 0.67 0.75 0.31 0.16 2.542.54 側根 4.4 50.6 20.10 0.97 1.20 0.80 1.57 1.48 0.33 0.16 6.516.51 全體 4.1 39.5 10.84 0.40 0.42 0.49 0.51 0.89 0.36 0.12 3.193.19 中部 主, 枝根 4.0 30.6 13.48 0.38 0.14 0.22 0.63 0.71 0.33 0.14 2.552.55 側根 4.3 54.3 20.30 0.96 0.93 0.82 1.65 1.46 0.31 0.18 6.316.31 全體 4.7 46.0 13.74 0.33 0.47 0.45 0.48 0.82 0.33 0.16 3.043.04 北部 主, 枝根 4.9 40.6 15.87 0.35 0.16 0.19 0.75 0.79 0.32 0.17 2.732.73 側根 4.3 52.0 22.02 0.86 0.91 0.79 1.61 1.44 0.31 0.17 6.096.09 나. 粗사포닌, 灰分, 50% 에탄올抽出物人蔘産業法에서人蔘品質評價의尺度가되는項目은粗사포닌, 灰分, 50% 에탄올抽出物로規程하고있는데첫째, 粗사포닌分析結果는試料전체部位에서南部 11.13%, 中部 10.84%, 北部 13.74% 로平均 11.90% 로基準 (2.0% 以上 ) 보다매우높은含量을나타내었다. 둘째, 灰分分析結果는試料전체部位에서南部 4.7%, 中部 4.1%, 北部 4.7% 로平均 4.5% 로基準 (5.0% 以下 ) 에適合하게나타냈다. 셋째, 50% 에탄올抽出物의分析結果는試料전체部位에서南部 41.5%, 中部 39.5%, 北部 46.0% 로平均 42.3% 로人蔘産業法의基準 (18.0% 以上 ) 보다매우높은含量을나타내道內人蔘의成分含量이優秀함을알수있었다 ( 그림 4,5,6). Ⅳ. 結論忠淸北道南部, 中部, 北部地域에서栽培한 5 年根人蔘을 1998 年上半期및下半期에各各 2 回씩採取하여主根, 側根, 枝根의진세노사이드含量을分析하여다음과같은結果를얻었다. 1. 調査地域및人蔘部位別진세노사이드含量은南部, 中部, 北部모두側根 ( 微細한뿌리 ) 에서가장높은含量을나타내었다. 2. 人蔘部位別진세노사이드含量은主根, 側根, 枝根중側根이가장높았으며, 主. 枝根보다側根이南部約 2.6 配, 中部約 2.48 配, 北部가約 2.23 配높게나타났다. 6
3. 人蔘전체部位의粗사포닌含量은平均 11.9%( 基準 /2.0% 以上 ) 이었으며南部는 11.3%, 中部 10.84%, 北部가 13.74% 로나타났다. 4. 人蔘産業法中人蔘류品質檢査項目에包含되어있는追加試驗에서灰分의含量은平均 4.5% ( 基準 /5.0% 以下 ) 이었고南部와北部에서各各 4.7%, 中部에서 4.1% 를나타내었고, 50% 에탄올 抽出物含量은 平均 42.3%( 基準 /18.0% 以上 ) 이었으며南部 41.5%, 中部 39.5%, 北部 46.0% 로 나타났다. 따라서調査地域에서採取한試料의含量分析結果모든試料에서基準보다훨씬良好한 成績으로나타나忠淸北道內에서栽培되는人蔘의品質이優秀한것으로思料된다. 參考文獻 1. 原色圖鑑東洋傳統藥物 2. 原色天然藥物大事典 3. 人蔘成分分析法 ( 韓國人蔘煙草硏究院 ) 4. 最新高麗人蔘 ( 韓國人蔘煙草硏究院 ) 5. Simultaneous determination of ginsenosides and saikosaponins by High-performance liquid chromatography Kanazawa H; Nagata Y; Matsushima Y; Tomoda M; Takai N J chromatogr, 1990 May 16,507:, 327-32 6. HPLC separation and quantitative determination of ginsenosides from Panax ginseng, Panax quinque folium and from ginseng drug preparations. 2nd communication. Swoldati F; Sticher O Planta Med, 1980 August 148-57 7. Quantitative analysis of ginsenosides in fresh Panax ginseng YIPTT; Lau CN; But pp; Kong YC An J Chin Med, 1985, B:1-4,77-88 8. Hydrolysis of ginsenosides in artificial gastric fluid monitored by high-performance liquid chromatography. Pitta P; Mauri P; Rava A J chromatogram, 1986 Jul 18, 362:2, 291-7 9. Ando, T., tanaka, O. and Shibata, S: Syoyakugaku Zasshi, 25(1), 28(1971) 10. Shiji, S.: Proceedings of International Ginseng Symposium, The Central Research Institute office of Monopoly, Republic of Korea, Seoul, p. 65(1974) 11. Sanada, S., Kondo, N., Ssoji, T., Tanaka, O., and Shibata, S.: Chem. Pharm. Bull., 22(10), 2407(1974). 7