방통대, 농학과, 귀농 등 유용한 약용 식물학 핵심 요약 요점 정리 4. 약용식물의 성분과 화학분류

4. 약용식물의 성분과 화학분류

 

생합성 경로:

acetate-malonate 경로(C-2)
shikimic acid 경로(C-9)
mevalonic acid 경로(C-5)
amino acid 경로(alkaloid)

약용식물의 바이오테크놀로지

식물체가 가지고 있는 우수한 기능을 응용하는 기술을 총칭.
생리활성 성분의 대량생산이 가능.
약용식물의 생체 및 그 기능 조작과 그것에 관계되는 엔지니어링의 총칭

조직배양(Tissue culture) – 분화전능성, 전형성능

목적하는 식물을 대량으로, 단시간에 생산 가능
특정의 생리활성 물질의 대량 생산에도 이용 가능

 

클론(Clone) 증식
클론: 분주나 삽목같은 영양 증식에 의하여 증식한 자식물,
모식물과 같은 유전자 구성
칼루스를 증식시켜 식물체를 재분화 시키는 방법으로, 모식물과 똑 같은
유전자 구성을 갖는 클론의 자식물을 대량으로 증식 가능
도중에 돌연변이가 일어날 수 있음.

 

배양조직 세포에 의한 생리활성 물질의 생산
활성물질의 생산 수단
합성에 의한 생산이 불가능할 때
원료식물의 확보가 어려울 때

세포융합

 

Pectinase: pectin 분해
세포분산
Cellulase: 세포벽 용해
원형질체 확보
Polyethylene glycol, 전기자극:
원형질체 융합

Botanical/Morphological
Microscopic Evaluation
Chemical Analysis
Bioassay
Genetic Analysis

생약시험법
• 이물
• 회분및 산불용성 회분
• 건조감량
• 정유정량법
• 엑스함량

 

이물(異物)
• 생약 중에 우연 또는 고의로 혼입한 유사물 등은 당연
히 제거되어야 하며, 본래 생약에 붙어있는 약용이외
의 부분, 예를 들면 과실류의 과병, 근경 및 근에 붙
어있는 지상부 및 잔 뿌리 등은 어느 정도 혼입을 피
할 수 없다.
• 검체 25 ~ 500 g을 달아 얇게 펴서 생약 중의 이물을
육안 또는 10배의 확대경을 사용하여 골라내어 무게를
달아 이물 (異物) 의 양(%)으로 한다.

 

건조 감량
• 본래 건조하여 저장하지만(건조는 60이하에서 보관은 밀폐용기)
이지만, 그 중에는 흡습성인 것, 고의로 흡습된 것 등이 있음
• 비교적 흡습성이 높은 생약의 경우 수분함량 상한치 설정
• 건조감량 시험법; 검체 2 ~ 6 g을 미리 무게를 단 칭량병에 넣어
그 무게를 정밀히 달아 105 ℃ 에서 5시간 건조하여 데시케이터
(silica gel)에서 방냉하여 그 무게를 정밀하게 단다. 이것을
105 ℃ 로 건조하여 1시간 마다 무게를 달아 항량이 되었을 때의
감량을 건조 감량(%)로 한다.
• 건조 시간의 규정이 있을 때는 규정한 시간 동안 건조한 다음 무
게를 정밀하게 달아 그 감량을 건조 감량(%)으로 한다. 예 : 디
기탈리스의 건조 감량은 5.0% 이하
• 규정량보다 수분이 많은 것은 조제시 건조가 불충분하거나 보존
중에 흡습된 것.

 

회분 및 산불용성 회분
생약을 강열연소(500-550 ℃ )할 때 남는 회분은 생약중의 무기물에 해당
하며, 생약의 고유한 값으로 여김.
대부분 산에 잘 녹지만 산에 녹지 않는 회분을 산불용성회분이라 함.
회분측정법
미리 백금제, 석영제 또는 사기제 도가니를 500 ~ 550 ℃ 로 1시간 강열하여 방냉한
다음 그 무게를 정밀히 단다. 분석용 검체 2 ~ 4 g을 담아 앞의 도가니에 넣어 그
무게를 정밀하게 달고, 500 ~ 550 ℃ 로 4시간 이상 강열하여 탄화물이 남지 않을
때까지 회화한다. 방냉한 후 그 무게를 달고, 잔류물을 다시 회화하여 방냉한 후
무게를 달아 회분량(%)으로 한다
산불용성회분측정법
회분에 묽은 염산 25㎖을 조심하여 넣고 5분간 가만히 끓여 불용물을 정량용 여과
지를 써서 여과하여 취하고 열탕으로 잘 씻어 잔류물을 여과지와 함께 건조한 다음
회분의 항과 같은 조작으로 무게를 미리 단 백금제, 석영제 또는 사기제 도가니에
서 3시간 강열하여 데시케이터(silica gel)에서 방냉한 다음 그 무게를 정밀하게
달아 산불용성회분량(%)으로 한다.

 

정유 정량법
생약은 일반적으로 밀폐용기에 저장하지만, 정유 등과 같이 휘발
하기 쉬운 성분을 함유한 것은 기밀용기에 저장.
특히, 정유 함유 생약의 경우 그 함량이 품질과 약효에 밀접한 관
계가 있으므로, 정유함량 측정법과 그 함량의 하한치 설정함.

 

엑스함량 측정법
엑스함량이 효력에 중요한 의미를 갖는다고 생각되는 38종의 생약
에 대해 엑스조제법과 하한치 설정
Et2O엑스, 묽은 EtOH엑스, 물엑스의 3종의 엑스 규정

 

 

 

 

 

 

1. 형태학적 품질평가
외부형태학적 평가법; 전형생약 (Botanical/Morphological Evaluation)
내부형태학적 평가법; 전형생약 및 분말생약 (Microscopic Evaluation)

1-1 외부형태에 의한 평가
관능적 평가 방법
시각, 후각, 미각, 촉각, 청각 등 5관을 이용
주관적인 관찰로 평가 및 판정
오랜 경험과 숙련이 필요함
객관성이 결여됨
각 생약의 특유한 형태, 크기, 색깔, 냄새, 맛
사용 부위의 다양성
조제 가공 수치 과정에서 생기는 특이성

 

약전의 성상항
판정 기준이 되는 특징적 요소를 기재
현미경으로 관찰하는 것을 제외하고는 대략의 기준을 나타냄
형상, 크기, 색깔, 꺽임, 꺽임면의 상태, 냄새, 맛 등의 순서로 기재
확대경으로 관찰하는 것도 있다
전형 생약의 관찰을 원칙으로 함
평가 기준의 요점을 표시하지만, 참고사항에 그칠 뿐, 적부 판정 기준
아님
표준품과 비교 대조할 필요가 있음

 

1-2 내부형태에 의한 평가

현미경을 사용하여 평가하는 법
내부 구조는 조직학적으로 관찰
세포내 함유물은 현미화학적으로 관찰
생약의 기원 : 진위 및 품질을 판정
전형 생약, 가루 생약, 생약제제 (환제) 모두에 사용 가능함
관찰 대상 : 생약을 구성하고 있는 세포와 조직

 

내부 형태적 평가의 특성 및 문제점
혼입 생약의 식별과 순도
산지나 수확시기
세포내 함유물의 차이
문제점; 건조 가열 처리 과정에 의한 조직 변화 (예 : 숙지황)

 

 

 

 

2. 이화학적 품질평가
확인 및 순도(정성)시험; 생약의 동정 및 진위 감별, 이물 검출 목적
정량시험; 생약의 품질(良, 不) 판단

2-1. 정성시험 (확인 및 순도시험)
확인시험; 특징적 성분에 대한 정색반응, 침전반응 이용
1) Akaloid
Mayer 시약, Dragendorff 시약, I2시약
2) Flavonoid; Mg-HCl에 의한 정색반응
3) Anthraquinone; Alkali에 의한 정색반응
4) Saponin; 물을 넣어서 흔들 때의 기포반응
5) Phenol; FeCl3에 의한 정색반응
6) Triterpenoid, Steroid; Libermann-Burchard 반응

 

순도시험; 위화물의 혼입 검출
분말생약, 엑스류 생약 및 생약제제에 유리
박층크로마토그래피를 이용한 확인 및 순도시험 일반화
1. 매우 간단하고 단시간에 평가 가능, 비교적 분리능이 좋고 다양한 시약 및 가열,
자외선 조사 등의 방법 적용 가능
 일차적 평가법으로 효율적 (천연물 관련 공정서에 TLC를 이용한 감별법 수록)
2. 반정량적, 확인이 불가능한 경우도 있음
3. Rf값, 발색, 정색반응으로 확인

 

생약명	자외선	Rf값	정색시약	정색
계피	254; 자색	0.40	2,4-dinitrophenylhydrazine 시액	황갈색
마황	0.35	2% ninhydrin 에탄올 용액	적자색
산초	365; 회적색~적색	0.70
육두구	0.60	I2 vapor	황색

TLC를 이용한 감초함유 생약제제의 확인시험법

2-2 정량시험

생약의 이화학적 품질평가(정량)법 설정

2-3 생물학적 품질평가
생물학적 검정법 (Bioassay); 약효에 대한 객관적 데이터 표기
생물학적 검정평가법 확립과 운영의 한계
유효성분의 함량으로 약효를 간접적으로 판단
예) 생물학적 검정법의 예
디기탈리스의 강심작용 (강심배당체 함량 및 비둘기를 이용한 역가검정법)
맥각의 혈관수축 작용 (계관법)
창출 및 백출 중추억제 작용
황련의 berberine alkaloid 항미생물 작용
인진호의 이담작용