삼백초(Saururus chinensis)로부터 AMPK 활성화 화합물의 분리와 구조분석

Abstract

최근 경제발전에 따른 생활수준의 향상으로 인하여 위생환경이 개선되고 식생활의 향상으로 섭취 열량 또한 급속한 증가가 이루어지고 있다. 그러나 과도한 음식으로 섭취 열량이 증가하는 반면 운동 부족 등으로 소비되는 열량이 적어 비만이 증가하는 경향을 보이고 있다. AMP-activated protein kinase (AMPK) 효소는 세포 및 개체의 에너지 대사를 조절하는 효소로서 대사과정의 필수적인 조절자이다. 최근의 많은 연구는 운동을 모방한 효과를 보일 수 있는 AMPK 활성화 물질이 항비만, 항당뇨 및 대사증후군 질환의 강력한 약물 목표점으로 사용될 수 있음을 제시하고 있다. 본 연구자는 새로운 AMPK 활성화 물질을 천연물로부터 발굴하려는 탐색과정에서 삼백근 뿌리 추출물이 분화된 근육전구세포인 C2C12 세포주에서 AMPK 효소를 활성화 함을 발견하였다. 활성물질로서 리그난계 화합물 골격을 갖는 11종의 화합물을 크로마토그래피와 고압액체크로마토그래피 (HPLC)를 사용하여 분리하였다. 분광학적인 방법을 이용하여결정한 화합물의 구조는 sauchinone (1), di-O-methyltetrahydrofuriguaicinB (2), rel-(7R,8R,7'-R,8'-R)-3',4'Methylenedioxy-3,4,5,5'-teramethoxy-7,7'-epoxylignan (3), saucerneol D (4), saucerneol E (5), machilin D (6), manassantin B (7), manassantin A (8), 4-O-demethylmanassantin B (9), 1,3-Benzodioxole-5-methanol,a-[1-[2,6-dimethoxy-4-(2-propenyl)phenoxy]ethyl]-7-methoxy-, (R*,R*)- (9CI) (10), 1,3-Benzodioxole-5-methanol,a-[1-[2,6-dimethoxy-4-(2-propenyl)phenoxy]ethyl]-7-methoxy-, acetate, (R*,R*)- (9CI) (11)로 확인하였고, 그 중 화합물 10과 11은 삼백초에서 처음 분리하였고, 화합물 11은 합성된 화합물로 보고되었으나 천연물에서는 처음으로 분리하였다. 화합물 4, 7과 8은 AMPK 효 소를 활성화 하였다.|The recent increase in obesity due to high calorie foods and sedentary lifestyles has led to an increase in the prevalence of type 2 diabetes and other metabolic disorders. AMP-activated protein kinase (AMPK), a heterotrimeric enzyme complex that works as a fuel gauge to regulate cellular and whole body energy homeostasis, may act as a key player in metabolic control. Many studies indicate that AMPK activators, which mimic or potentiate the exercise-related effects, are regarded as potential candidates for development of anti-obesity, anti-diabetic agents as well as drugs for the treatment of other metabolic diseases. In our program to search new AMPK activators from plants, we found that a total extract of S. chinensis activated AMPK enzyme in differentiated C2C12 cells. As the active constituents, sauchinone (1), di-O-methyltetrahydrofuriguaicin B (2), rel-(7R,8R,7'-R,8'-R)-3',4'Methylenedioxy-3,4,5,5'-teramethoxy-7,7'-epoxylignan (3), saucerneol D (4), saucerneol E (5), machilin D (6), manassantin B (7), manassantin A (8), 4-O-demethylmanassantin B (9), 1,3-Benzodioxole-5-methanol,a-[1-[2,6-dimethoxy-4-(2-propenyl)phenoxy]ethyl]-7-methoxy-, (R*,R*)-(9CI) (10),1,3-Benzodioxole-5-methanol,a-[1-[2,6-dimethoxy-4-(2-propenyl)phenoxy]ethyl]-7-methoxy-, acetate, (R*,R*)- (9CI) (11) were isolated from this extract. Compounds 10 and 11 were isolated from this plant for the first time. This is the first report of compound 11 isolated from natural product. Among isolates, compounds 4, 7, and 8 showed a strong stimulation on AMPK enzyme.