포공영의 화학성분 및 알파글루코시데이즈 억제 활성

Abstract

당뇨는 현대인의 심각한 질병 중 하나이며, 만성 대사성 질환이다. 당 대사가 제대로 진행되지 않아 고혈당을 유발하고 이는 결국 많은 장기의 손상을 초래한다. 당뇨병은 두 가지 형태로 나뉘는데 인슐린 부족으로 인한 1형 당뇨와 비인슐린 의존성인 2형 당뇨로 나뉜다. 이중 2형 당뇨의 경우, 전체 당뇨병환자의 약 90%를 차지한다. 2형 당뇨의 치료법 중에 알파글루고시데이즈를 억제하는 방법이 있다. 이는 탄수화물을 소장에서 분해하여 흡수하는 것을 억제함으로써 결과적으로 혈당을 낮추는 것이다. 현재 사용되는 알파글루코시데이즈 억제제는 acarbose나 voglibose 등이 있다. 하지만 이들은 모두 설사와 같은 위장장애를 유발하는 부작용이 있다. 포공영은 다년생 국화과 (Compositae) 식물로, 기원식물로는 주로 민들레 (Taraxacum platycarpum)과 서양민들레 (T. officinale)가 있다. 민들레속 식물은 전세계에 널리 분포되어 있는데 특히 서양민들레의 경우 과거 유럽지역에 자생하던 식물이지만 현재는 동아시아 쪽에도 많이 분포되고 있다. 민들레의 전체부분은 예로부터 야채나 약재로 사용되어 왔는데 황달, 이담, 이뇨, 항당뇨, 항염증 등의 용도로 많이 사용하였다. 이를 토대로 많은 생리활성 연구와 식물화학적 연구가 진행, 보고 되었다. 특히 당뇨병과 관련된 연구로 phytosterols, sesquiterpene lactones, flavonoids 과 phenolic acids 등이 항당뇨활성과 관련된 화합물이라는 것이 보고되어 있다. 이에 본 연구는 서양민들레에 대해 식물화학적 연구를 진행하였고, 이들의 알파글루코시데이즈 억제활성을 확인하였다. 민들레 전체를 메탄올로 추출하여, 추출물을 극성별로 n-Hexane, CHCl3, EtOAc, n-BuOH 및 물 분획물로 나누고 CHCl3, EtOAc, n-BuOH 세 분획물에 대하여 여러 크로마토그래피법을 사용하여 분리를 실시하였다. 그 결과, 3종의 butyrolactones (1-3), 3종의 butaoates (4-6), 8종의 inositols (7-14), 14종의 flavonoids (15-28), 3종의 sesquiterpenes (29-31), 5종의 megasitgmanes (32-36) 그리고 10종의 기타화합물들(37-49)을 분리하였다. 분리된 49종의 화합물을 이들의 성상 및 각종 분광학적 방법을 통해 그 구조를 taraxiroside A-E (1-6), 1D-1,2-di-O-4-hydroxyphenylacetyl-chiro-inositol (7), 1D-1,3-di-O-4-hydroxyphenylacetyl-chiro-inositol (8), 1D-1,2,3-tri-O-4-hydroxyphenylacetyl-chiro-inositol (9), 1,2,5-tri-O-4-hydroxyphenyl acetyl-L-chiro-inositol (10), 1D-4,5,6-tri-O-4-hydroxyphenylacetyl-chiro-inositol (11), 1D-1,5-di-O-4-hydroxyphenylacetyl-chiro-inositol (12), 1,4-di-O-4-hydroxyphenylacetyl-neo-inositol (13), 1D-1,4-di-O-4-hydroxyphenylacetyl-chiro-inositol (14), phloridzin-5'-methylproline (15), chrysoeriol (16), 5,7,3ʹ-hydroxy-4ʹ,5ʹ-dimethoxy flavone (17), 5,7,4ʹ-hydroxy-3ʹ,5ʹ-dimethoxy flavone (18), luteolin (19), calquiquelignan D (20), tricin 4ʹ-O-[threo-β-guaiacyl-(7ʹʹ-O-methyl)-glyceryl] ether (21), tricin 4ʹ-O-[erythro-β-guaiacyl-(7ʹʹ-O-methyl)-glyceryl] ether (22), calquiquelignan E (23), phloridzin (24), luteolin-7-O-rutinoside (25), isorhamnetin 3-O-α-D-xylopyranosyl-(1→2)-β-D-glucopyranoside (26), luteolin-7-O-β-D-glucopyranosyl-(1′′′→6′′)-O-β-D-glucopyranoside (27), luteolin-7-O-β-D-glucopyranoside (28), 11β,13-dihydrotaraxinic acid 1′-O-β-D-glucopyranoside (29), taraxinic acid 1′-O-β-D-glucopyranoside (30), 3β-hydroxy-4αH-3-dihydrosantamarine-β-D-glucopyranoside (31), annuionone D (32), 3,4-dihydroxy-5,7-megastigmadien-9-one (33), komaroveside A (34), 6S,9R-roseoside (35), 6S,9S-roseoside (36), methyl 3,4-dihydroxycinnamate (37), 3-glycerindole (38), loliolide (39), epiloliolide (40), nicotinamide (41), adenosine (42), aesculetin-7-O-β-D-glucopyranoside (43), syringin (44), dihydrosyringin (45), lycoperodine-1 (46), methyl (S)-pyroglutamate (47), 5-(hydroxymethyl)furfural (48), phenylalanine (49) 으로 동정하였으며, 이중 화합물 1-9, 15 은 천연에서 처음으로 분리보고 되는 물질이다. 분리한 49종의 화합물에 대하여 알파글루고시데이즈 억제활성을 확인한 결과, 화합물 1-12, 15-19, 24 가 positive control인 acarbose (IC50 179.9 μM) 와 유사한 활성을 나타냈으며, 특히 화합물 9-11, 19, 24 는 더욱 우수한 억제활성을 보였다 (IC50 39.8- 86.7 μM). 이들의 억제 유형을 알아보기 위해 Lineweaver-Burk plot을 사용하였고 화합물 2, 19, 24 는 mixed-type 억제였으며 화합물 9-11은 acarbose와 같이 경쟁적 저해를 하였다.