The antifungal activity of cork tree extract against three plant pathogenic fungi (Colletrotrichum gloeosporiodes (Penz.) Penz. & Sacc., Pythium ultimum Trow. and Botrytis cinerea Pers.) was investigated antifungal active substances were identified. Cork tree extract showed concentration-dependent antifungal activity against three plant pathogenic fungi. The cork extract had antifungal activity in a concentration-dependent manner, and in particular, showed the most vigorous antifungal activity against Botrytis cinerea. In cork tree extract, the incidence of strawberry powdery mildew fungus after 7 days of treatment was significantly lower as the treatment concentration increased. Control value against strawberry powdery mildew fungus was 49% of cork tree extract, 69% of berberine chloride, and 67% of berberine bromine, which was lower than 80.5% of Rifzol, a representative antifungal compound, but showed strong antifungal activity. The isolated compound and berberine derivative showed similar effects to Rifzol at the treatment concentration (75 μg/ml), and a concentration of at least 10 μg/ml of fresh weight showed a preventive effect against strawberry powdery mildew fungus. Fractions showing antifungal activity were obtained by TLC, and each fraction was examined for the antifungal activity to obtain fractions showing antifungal activity against three types of pathogenic fungi. The compound isolated through TLC analysis was analyzed by HPLC equipped with an ODS column to obtain the main peak presumed to be berberine, which was confirmed as a berberine through 1H NMR analysis. The results of this study are expected to be utilized as biological pesticides with strong antifungal activity against plant powdery mildew etc.

본 연구의 목적은 예로부터 약재로 사용되어 온 황백의 대표적인 지표물질 berberine 및 palmatine의 동시 분석법을 개발 및 검증하고 지표물질들의 항산화 효능을 평가하여 해당 물질들에 대한 기초자료를 제공하고자 하였다. 표 준물질들의 동시 분석법은 특이성, 직선성, 정확성, 정밀성, 검출한계 및 정량한계를 측정하여 신뢰성을 검증하였으며, 지표물질들의 항산화 활성은 FRAP 활성, reducing power 및 아질산염 소거능 실험으로 측정하였다. HPLCPDA를 이용하여 berberine과 palmatine의 혼합용액을 분 석하였을 때, 두 물질이 간섭 없이 선택적으로 분리되었 음을 확인하였다. Berberine 및 palmatine의 검량선의 상관 계수 값은 모두 0.9999로 우수한 직선성을 보여 분석에 적합함을 알 수 있었고 정확성과 정밀성은 농도를 알고 있는 황백 시료에 인위적으로 저농도, 중농도, 고농도의 표준물질 혼합용액을 첨가하여 계산하였다. 정밀성과 정확성은 일간실험 및 일내실험으로 확인하였다. Berberine 의 일간 및 일내 정밀성은 1.27-1.93%, 0.12-0.56%의 수준으로 나타났고, palmatine의 일간 및 일내 정밀성은 0.19- 2.89%, 0.36-1.52%로 % 이하의 우수한 정밀성을 나타냈으며, berberine의 일간 및 일내 정확성은 98.43-100.73%, 99.56-101.45%로 나타났고 palmatine의 일간 및 일내 정확성은 93.20-100.60%, 92.39-97.10%로 나타났다. Berberine 과 palmatine의 검출한계는 각각 0.32 μg/mL, 0.35 μg/mL 로 확인되었고 정량한계는 0.97 μg/mL, 1.06 μg/mL로 확인되었다. 분석법 검증결과, 확립된 분석법은 특이성, 직 선성, 정밀성, 정확성, 검출한계 및 정량한계가 모두 우수한 분석법임을 검증할 수 있었다. 항산화 활성은 FRAP 활성, reducing power 및 berberine과 palmatine 모두 농도 의존적으로 활성이 증가하는 것을 확인할 수 있었다. 이상의 결과를 종합하여 볼 때 황백은 추후 항산화에 도움을 주는 소재로의 적용 및 항염증 효과로 인한 피부 기능 개선 제품의 소재로서 활용도가 넓을 것으로 사료되며, 황백 내에 존재하는 항산화물질인 berberine 및 palmatine의 동시분석법을 통하여 성분의 함량을 분석하여 효능을 확인할 수 있을 것으로 사료된다.

Berberine has been used clinically for more than a decade to treat various diseases, has been shown to be effective in osteoblast differentiation, and is a potential treatment option for osteoporosis. However, compared with existing osteoporosis drugs, berberine is somewhat less effective. This study aimed to identify a new compound with efficacy superior to that of berberine. The osteogenic activities of various berberine derivatives were evaluated via cell differentiation in C2C12 preosteoblast cell lines. Alkaline phosphatase (ALP) staining assay and structure– activity relationship demonstrated that compound 2b had a potent osteogenic effect. Furthermore, compound 2b dose dependently increased ALP activity and showed no toxicity at the effective concentration, indicating its efficacy. Additionally, compound 2b upregulated BMP2-induced transcriptional activity in a promoter activity assay using ALP, BSP, and OC promoters.

황백(Cortex Phellodendri: CP)은 황벽나무(Phellodendron amurense)의 건조된 수피로부터 얻어진다. 이 수피는 한국의 전통 한약제로서 설사, 황달, 무릎과 발의 통증, 요도관 및 피부 감염증에 폭넓게 사용되어 왔다. 이들 기능성성분의 분리 및 정제는 박층 크로마토크래피, 컬럼 액체 크로마토크래피 및 HPLC와 같은 여러 분석법들이 동양의 약초연구에 이용되어 왔다. 본 연구는 CP로부터 berberine을 분리하기 위해 향류분배 크로마토크래피법(CPC)으로 효과적으로 수행하였다. 두 용매의 CPC 최적조성은 n-butanol: acetic acid: water(4:1:5 v/v/v)이었다. 이동상의 유속은 1,000 rpm 회전력에서 상승법으로 분당 3 mL 속도로 전개시켰다. CPC에서 분리된 분획분은 prep-HPLC로 정제하였다. 1H-NMR 스펙트럼은 4.10과 4.20 ppm에서 3H(－OCH3), 6.10 ppm에서 2H의 (－OCH2O－) proton signal의 공명이 관찰되었다. 2개의 방향족 proton은 이중결합 패턴을 보였다. H-11과 H-12 doublet은 각각 7.98과 8.11에서 나타났다. 13C-NMR 스펙트럼에서는 C2와 C3의 methylenedioxy group(－OCH2O－), C9과 C10에 methoxy group(－OCH3)이 4개의 치환된 형태로 보였다. 분리․정제된 berberine의 화학구조는 1H, 13C-NMR, ESI-MS 데이터 분석으로 확인하였다.

It has been established that berberine has strong antimicrobial effects. Little is known however regarding the antimicrobial activity of berberine against endodontic pathogenic bacteria or its cytotoxicity in human oral tissue cells. The antibacterial properties of berberine were tested against 5 strains of Enterococcus faecalis and type strains of Aggregatibacter actinomycetemcomitans, Prevotella nigrescens, Prevotella intermedia, and Tannerella forsythia, which are involved in endodontic infections. Antimicrobial activity was evaluated through minimum inhibitory concentration (MIC) and minimum bactericidal concentration (MBC) measurements. The viability of normal human gingival fibroblast (NHGF) cells after exposure to berberine was measured using a methyl thiazolyl tetrazolium (MTT) assay. The data showed that berberine has antimicrobial effects against A. actinomycetemcomitans with an MIC and MBC of 12.5 μg/ml and 25 μg/ml, respectively. In the cytotoxicity studies, cell viability was maintained at 66.1% following exposure to 31.3 μg/ml berberine. Overall, these findings suggest that berberine has antimicrobial activity against the tested bacteria. Nevertheless, lower concentrations in combination with other reagents will need to be tested before these in vitro results can be translated to clinical use.

황련은 염증, 항균, 고혈압 및 항암 작용을 지닌 중요한 전통 한약재이다. 황련 뿌리 메탄올 추출성분은 CPC와 HPLC 방법으로 정제하였다. CPC의 최적 용매 조건은 n-butanol:acetic acid:water(4:1:5)이었다. Berberine(16.8 ㎎)은 CPC와 HPLC 방법에 의하여 효과적으로 분리하였다. 이 물질의 화학적 구조는 1H, 13C-NMR과 ESI-MS 데이터 분석에 의하여 확인되었다.