석류 추출물 Polyphenol을 검사하는 방법?

학명:Punica granatum L. is a plant in the family Punicaceae. It is a dual-purpose plant that is used for both medicine and food. It is native to countries in Asia Minor such as Iran and Afghanistan, and has a cultivation history of nearly 2,000 years in China. 이Compendium of Materia Medica records the efficacy of pomegranate in “stopping diarrhea, bloody diarrhea, prolapse, and vaginal discharge in menopause.” Its roots, leaves, flowers, fruits, peels, and seeds can all be used in medicine.

Pomegranate extract contains polyphenols with physiological activities such as antioxidant, anti-aging, anti-cancer, antibacterial, skin-moisturizing and beauty-enhancing, blood pressure lowering and prevention of cardiovascular and cerebrovascular diseases [1-2]. Its main ingredients include ellagic acid, punicalagin, gallic acid, etc. Pomegranate is a traditional medicinal herb with similar properties to food, and its medicinal and edible value is being increasingly valued. However, as a medicinal plant, it is particularly important to select the appropriate pharmacological ingredients. Selecting the best process to extract specific targetcomponents has always been the focus of pharmaceutical research. With the development of science and technology, analytical instruments are constantly being improved, so that more information about compounds and an increase in the types of compounds that can be analysed can be obtained based on the selectivity and sensitivity of the tests. A review of the extraction processes and testing methods for pomegranate polyphenols in recent years is provided below.

1 추출법 연구

1.1 용매 추출법

The solvent extraction method for pomegranate polyphenols간단하고 안정적이며 신뢰할 수 있으며 대부분의 중국 약재의 추출에 적합합니다.그러나 유기용제는 비용이 많이 들고 오염이 심하여 그 소비량이 많다.이 방법은 일반적으로 메탄올, 에탄올, 아세톤, 에틸 아세테이트를 용매로 사용한다.이러한 유기용매는 폴리페놀에 대한 용해도가 좋고 화학반응을 거치지 않으며 분리하기 쉽다.Jia 등 3)은 20% 에탄올을 용매로 사용하였고, 액체 대 물질 비율을 1:20, 추출온도를 50 °C로 1 h 동안 가하여 22.86%의 폴리페놀 수율을 얻었다.Sun 등 (4)은 50% 에탄올을 용매로 사용하였으며, 액체 대 물질 비율을 25:1로하고, 추출온도를 70 °C로 1.5시간 동안 가하여 16.28%의 폴리페놀 수율을 얻었다.Wang 등 5)은 신장의 석류껍질로부터 총 폴리페놀에 대한 추출용매를 스크리닝하였고, 그 결과 폴리페놀의 수율은 메탄올>에탄올 >물 >에 틸 아세 테이트.

초음파 보조 추출법 1.2

초음파 보조 추출은 가열을 요구하지 않으며 추출률이 높고 추출 시간이 짧으며 간단하고 작동하기 쉽고 대부분의 중국 약용 성분의 추출에 적합합니다.그러나 초음파기기의 안전성 확보가 어려운 실정이다.Zhao 등 6)은 반응표면방법론을 이용하여 석류껍질로부터 폴리페놀을 초음파 추출하기 위한 공정조건을 최적화하고 이를 흔들 추출과 비교하였다.추출시간은 35분 (흔들 추출시간의 1/7), 에탄올 부피분율은 59%, 초음파파워는 90 W, 추출수율은 최대 321.26 mg/g 이었다.Wang et 알다.(7)은 2 factor universal rotary regression combined design을 이용한 초음파 보조추출법을 이용하여 석류껍질 폴리페놀의 추출공정을 최적화하였다:에탄올 농도 50%, 물질-액비 1:25, 초음파 시간 30분, 초음파 power 360 W, 석류껍질 폴리페놀의 수율은 최대 (21.22± 0.06)% 이었다.

1.3 마이크로파 보조 추출

마이크로파 보조 추출은 에너지 절약이 가능하고, 오염 발생이 적으며, 열효율이 높고, 건조 등 전처리가 필요 없어 공정 간소화 및 투자 절감 효과가 있다.'친환경 추출공정'으로 불리며 식물에서 알리자린을 추출하고 고분자 및 그 첨가제의 공정 모니터링 및 품질관리를 수행하는 데 사용된다.그러나이 장비는 가격이 비싸고 유지보수가 불편하다.송 등 8)은 최적의 추출조건 (40% 에탄올, 추출력 242 W, 추출시간 60초, 물질-액비 1:5)에서 폴리페놀 함량이 19.548 g/100 g인 조추출물을 얻었다.류 등 9명은 마이크로파 추출법을 이용해 석류 껍질에서 폴리페놀을 추출했다.그리고 직교검정을 이용하여 최적의 추출공정을 30% 에탄올 용액, 물질-액비 1:20, 추출력 300 W, 추출온도 60 °C, 추출시간 100초, 최대 26.91%의 폴리페놀 수율로 결정하였다.

초임계 유체 추출 1.4

초임계유체 추출은 초임계유체를 용매로 사용하여 추출 및 분리하는 방법이다.이 방법은 거의 상온에서 작동하며 열에 민감한 천연 제품의 추출 및 분리 및 휘발성 물질의 분리에 특히 적합합니다.그것은 또한 고체 물질의 분리 및 추출에 적합합니다.공통 용매는 CO2로 낮은 점도, 높은 확산성, 고밀도 및 강한 용해성 등의 우수한 특성을 가지고 있습니다.Feng 등 [10]은 석류껍질에서 갈산을 추출하기 위해 초임계 CO2 추출, 초음파 추출, 마이크로파 추출 및 맥적추출을 비교한 결과 각각 0.396%, 0.311%, 0.271% 및 0.498%의 함량을 보였다.초임계 CO2 추출이 상대적으로 추출효율이 높다는 것을 알 수 있다.

1.5 효소법

효소법은 온화한 추출조건, 높은 선택성, 높은 추출율, 에너지 절약 및 환경보호, 간단하고 실현 가능한 공정 등의 장점이 있으나 추출조건에 대한 요구가 비교적 엄격하며 효소의 종류 결정 및 최적 pH, 온도, 농도의 결정이 비교적 엄격하다.왕 등 11명은 효소법을 이용해 석류껍질에 들어있는 폴리페놀을 연구했다.다양한 농도의 cellulase, pectinase, 복합효소, 효소가수분해시간, 효소가수분해온도 및 효소가수분해물의 pH 가 폴리페놀의 수율에 미치는 영향을 조사하기 위해 단일인자 연구를 수행하였다.공정 모수를 최적화하기 위해 2 수준 일반화 회전 회귀 결합 설계를 사용하였다.그 결과 폴리페놀의 수율에 영향을 미치는 인자는 효소가수분해 시간>효소농도>pH >효소가수분해온도, 복합효소의 품질농도 0.25 mg/mL, 효소가수분해시간 150분, 온도 50 °C, 효소가수분해물의 pH 6.0일 때 폴리페놀 수율이 (23.87±0.08)%에 도달함을 확인하였다.추출율은 용매법에 비해 16.84% 높게 나타났다.

검출 방법에 대한 연구 2

2.1 Furfuraldehyde 법

폴리페놀을 결정하는 폴린 페놀법의 원리는 페놀성 히드록실기의 환원, 페놀성 히드록실기의 수 및 산화시약과 형성된 유색 화학 물질의 양이 일정 범위 내에서 선형적으로 관련된다는 것이다.이 방법은 시약 소모가 적고 조작이 편리하며 감도가 높고 안정성이 좋은 장점이 있지만 시약 준비가 더 번거롭다.

Nan et al. [12] used gallic acid as a standard to determine the polyphenol content of guava leaves. When the Folin reagent was diluted 10 times, 40% Na2CO3, the reaction time was 7 min, and the reaction temperature was 50 °C, there was a good linear relationship between the polyphenol content and the absorbance within 0–500 mg. Du et al. [13] used this method to determine the polyphenol content in pomegranate peel. The reagent concentration was 0.6 mol/L, 0.150 g/mL Na2CO3, and the reaction was carried out in the dark at 25 °C for 50 min. The detection wavelength was 765 nm. There was a good linear relationship between the concentration of gallic acid and the absorbance value in the range of 1–6 mg/L. Zhu et al. [14] used gallic acid as a standard to determine the polyphenol content of pomegranate peel. 1.00 mL of Fering reagent, 3.00 mL of 10.0 g/100 mL Na2C03, reaction temperature 25 °C, reaction time 120 min, measuring wavelength 672 nm, in the range of 10-100 μg/mL, the concentration of gallic acid has a good linear relationship with absorbance.

2. 2 Spectrophotometry

분광광도법은 매우 구체적이고, 간단하고 빠르며, 재현성이 좋지만, 매우 정확하지는 않다.한약재에 함유된 대부분의 활성 성분의 정성 및 정량 분석에 적합하다.Wang 등 [15]은 자외선 분광광도법을 이용하여 석류 껍질의 총 탄닌 함량을 측정하였다.대조물질로는 Gallic acid를 사용하였으며, 검출파장은 760 nm 이었다.좋은 선형 관계 가 있었에 0.2526흡 광도 0.0502의 범위에로 μ g/mL (r = 0.9996)다.Yang 등 16)은 자외선 분광광도법을 이용하여 석류와 석류껍질의 주성분인 갈산의 함량을 측정하였다.

그 결과의 내용을 알 수 있었다gallic acid in pomegranate peel was slightly higher than that in pomegranate. Wang [17] used spectrophotometry to determine the hydrolyzed polyphenol content in pomegranate seed extract, and found that there was a good linear relationship between the concentration of pyrogallic acid and the absorbance in the range of 0.014 to 0.07 mg/mL (r = 0.999 2). The hydrolyzed polyphenol content in pomegranate seed extract was 7.55%. Zhang et al. [18] used the casein method to determine the tannin content in pomegranate peel. The results showed that the tannin content had a good linear relationship in the range of 1.02–6.12 g/mL (r = 0.9993), the recovery rate of the sample was 97.4%, and the RSD was 1.21% (n = 6). Zhou et al. [19] compared the polyphenol yields of pomegranate peel using different extraction methods by measuring the polyphenol content by the ferric tartrate colorimetric method. The results showed that the microwave-assisted extraction of pomegranate peel polyphenols in an ethanol-ammonium sulfate aqueous two-phase system had a higher yield.

2.3 고성능 모세관 전기영동

이 방법은 높은 열 효율, 빠른 분리 속도, 높은 선택성, 간단한 기기 등의 특징을 가지고 있습니다.그러나 주입량이 작고, 준비성이 떨어지며, 감도가 낮고, 시료 조성에 따라 전기영동이 달라질 수 있다는 점 때문에 분리 재현성에 영향을 받는다.Zhou 등 (20)은 코팅되지 않은 모세관 컬럼, 30 mmol/L ammonium butanolate-30 mmol/L dipotassium phosphate (20:9)의 완충용액, 20 kV의 분리전압, 254 nm의 검출파장, 25 °C의 컬럼 온도, 25 mbar 및 5.0 s의 주입조건을 사용하였다.석류껍질 추출물 중 ellagic acid의 함량을 확인하였다.ellagic acid의 검출농도는 0.039 8~0.318 4 mg/mL 범위였으며, 농도는 최고면적과 양호한 선형관계를 보였다 (r = 0.999 3).이 방법은 정확하고 신뢰할 수 있어 석류약재의 품질관리에 적합하다.

고성능 액체 크로마토그래피 2.4

고성능 액체 크로마토그래피 (HPLC)는 민감하고 빠르며 정확합니다.원칙적으로 끓는점이 높고 열안정성이 떨어지며 상대분자량이 ≥400인 유기화합물을 분리, 분석할 때 사용할 수 있다.그러나 주사 전에 샘플을 전처리 할 필요가 있습니다.Liu 등 (21-22)은 역상 고성능 액체 크로마토그래피 (RP-HPLC)를 이용하여 석류껍질과 주스에 함유되어 있는 갈릭산, 엘라직산, 푸니칼라긴 및 엘라직산의 함량을 동시에 확인하였다.주입 양의 갈리아 산,을 침전물이 산성, punicalin 그리고 침전물이 산은의 범위에 있었0.020-0.320 μ g, 0.038-0.608 μ g, 0.074~1.184 μ g, 0.039~0.624 μ g,고 된 농도과 좋은 선형 관계를 보여주는 각 피크 지역 (r은 0.999 7, 997 1, 997 8, 그리고 0.999 4, 각각)다.그것은 석류 주스와 석류 껍질의 네 가지 폴리 페놀 성분에 대한 검출 방법으로 사용할 수 있습니다.Ding et al. [23]은 HPLC를 통해 석류껍질 추출물 중 ellagic acid의 함량을 측정하였다.

최적의 탐지 조건에서 침전물이 산성 즐거운 선형 관계의 최고 범위 안에 있는 지역과 5.36-171.40 μ g/mL, 그래서 그것의 내용을 결정하는 데 사용 될 수 있는 침전물이 산성에 석류 추출 껍질을 벗 겨라.Lei 등 [24]은 HPLC를 이용하여 석류잎 추출물을 경구 투여한 후 쥐의 혈장 내 ellagic acid의 함량을 확인하였다.그 결과 쥐의 ellagic acid는 2 구획 모델에 따라 분포되었으며, 경구 혈중 농도가 낮고, 대부분이 위를 통해 흡수되며, 정점에 이르는 시간이 짧고, 빠른 흡수, 빠른 분포 및 제거가 가능한 것으로 나타났다.석류잎에서 엘라직산의 흡수는 엘라직산 자체보다 컸다.

Luo 등 25)은 RP-HPLC를 이용하여 석류껍질의 질effercent tablet 추출물의 punicalin과 ellagic acid의 함량을 동시에 확인하였다.Punicalin은 0.098-0.610 mg/mL 범위에서 양호한 선형관계를 보였으며 (r = 0.999 1), ellagic acid는 0.011~0.060 mg/mL (r = 0.999 8)에서 양호한 선형관계를 보였다.이 방법은 정확하고 간단하며 특수성이 강하다.석류 껍질에서 추출한 질effercent 정제의 품질 관리 방법을 확립한다.Li 등 [26]은 석류껍질의 탄닌 성분인 푸니칼라긴을 RP-HPLC를 이용하여 측정한 결과, 푸니칼라긴의 양이 많음 (10%)으로 나타났으며, 이는 2005년판 People&에서 규정한 탄닌 질량분율 10% 이하라는 기준과 일치하였다#39;s 중화민국 약전.Parida Abliz 등 [27]은 HPLC를 이용하여 신장 석류 껍질의 갈산 함량을 측정한 결과 9-90 mL 범위에서 좋은 선형을 보여이 방법이 정확하고 신뢰성이 있음을 알 수 있었다.

2.5 액체크로마토그래피-질량분석기

액체 크로마토그래피-질량 분석기 (LC-MS)는 액체 크로마토그래피 (LC)의 강력한 분리 및 분석 기능과 질량 분석기 (MS)의 민감한 식별 및 구조 분석 기능을 결합하여 신뢰할 수 있고 정확한 상대 분자 질량 및 구조 정보를 제공합니다.Xu 등 [28]은 LC-MS를 이용하여 천연 석류주스의 주요 폴리페놀을 확인하였다.예비 분석 그 결과 석류 주스는 침전물이 산을 포함, punicalin, apigenin, apigenin-7-O-β-D-glucopyranoside,는, 3, 3', 4',5,7-pentahydroxyflavanone, 및 3,3', 4', 5, 7-pentahydroxyflavanone-6-D-glucopyranoside다.Begoia Cerda 등 [29]은 쥐에서 주요 석류 폴리페놀 성분인 punicalagin의 생체이용성 및 대사산물을 검출하기 위한 HPLC-MS-MS 분석기법을 확립하였다.엘라기타닌의 혈장 흡수에 대한 첫 보고였다.

2. 6 다른

Tang 등 (30)은 complexometric method를 이용하여 석류껍질 속의 탄닌 (tannins)의 함량을 측정한 결과 석류껍질 품종별로 다양한 폴리페놀 물질의 함량이 현저한 차이가 있음을 발견하였다.Wang 등 (31)은 프러시안블루법을 이용하여 석류 등 8 종류의 과일에 함유된 폴리페놀의 함량을 알아보았다.그 결과 추출물의 폴리페놀과 탄닌의 함량은 항산화특성과 양의 상관관계를 보였다.Zeng 등 32)은 석류껍질에 함유되어 있는 총 탄닌 함량을 알아보기 위하여 phosphomolybdic acid-casein 법을 이용하였다.이 방법은 강한 특이성, 간단하고 쉬운 조작, 안정적인 결과 및 양호한 재현성의 특성을 가지고 있습니다.지 등 (33)은 석류껍질 추출물에서 ellagic acid와 punicalin의 두 성분을 동시에 검출하기 위하여 모세관 전기영동을 이용하였다.HPLC와 비교하여 t-test를 실시한 결과 두 집단의 자료간의 차이는 통계적으로 유의하지 않았으며, 두 방법의 상관계수가 모두 >0.998로 나타나 정확도가 양호함을 알 수 있었다.

3 요약

현재 석류 폴리페놀을 추출하는 방법에는 용매추출, 초음파 보조추출, 마이크로파 보조추출, 초임계 유체 추출법, 효소법 등 여러 가지가 있다.그 중 용매추출법은 석류 폴리페놀을 추출하는 전통적인 방법으로 가장 널리 사용되고 있다.공정은 비교적 간단하고 안정적이며 신뢰할 수 있지만 유기용매가 많이 소비되어 비용이 많이 들고 오염이 많이 된다.초음파보조추출법은 용매방법보다 시간과 에너지를 절약하며 추출속도가 높고 추출속도가 빠르며 널리 응용할 수 있다.초임계 유체 추출은 우수한 이송특성, 강한 투과성, 높은 추출율, 온화한 운전조건을 가지고 있다.열에 민감한 물질을 분리하는 데 특히 적합하지만, 큰 일회성 자본 투자, 낮은 제품 수율, 그리고 몇 가지 성분의 추출에만 적용 가능한;마이크로파 보조 추출은 에너지, 노동 및 시간을 절약하고 환경 친화적이며 지속 가능한 기술입니다;효소반응은 매우 특이하고 조건이 온화하며 추출률이 높고 친환경적이고 에너지를 절약하며 발전잠재력이 크다.물론 석류 폴리페놀을 추출, 분리, 정화하는 최적의 방법을 찾기 위해서는 더 많은 연구가 필요하다.

At present, the main methods for determining the polyphenol content of pomegranates include the Folin phenol method, spectrophotometry, high-performance capillary electrophoresis, HPLC, RP-HPLC, and LC-MS. The Folin phenol method is highly sensitive, but less specific; the spectrophotometry method is highly specific, fast and stable, and has good reproducibility, but is less sensitive; the high-performance capillary electrophoresis method has high column efficiency, fast separation, a small injection volume, low reagent consumption; HPLC has the characteristics of high pressure, high efficiency, high speed, high sensitivity, and a wide range of applications. However, due to the limitations of column efficiency, it is commonly used to simultaneously quantify one or two components and is not suitable for simultaneously determining multiple components; LC-MS technology has become one of the most important separation and identification methods today due to its powerful analysis and identification capabilities. It plays an even more important role in the field of analytical chemistry, but its equipment is expensive and requires highly trained operators, so it is not yet widely available.

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