모란은 항염증작용, 항알레르기작용, 항균작용, 중추억제, 위액분비억제, 진경작용 등의 약리활성이 있을 뿐 아니라 항산화작용, 미백작용 등이 보고되면서 화장품 원료, 미용식품으로 다양하게 활용 가능성이 탐색되고 있다. 모란의 뿌리, 잎 및 꽃에서 추출용매와 온도, 시간에 따른 추출액 중 성분의 함량 변화를 비교하였다. Paeoniflorin과 paeonol을 지표성분으로 하여 두 성분의 함량을 동시에 정량분석하기 위한 HPLC 분석법을 설정하고 분석 배치마다 검량선과 QC용 검체를 사용하여 시스템적합성을 확인하면서 시료 분석을 실시하였다. Paeonol은 뿌리에서만 검출되었고 잎과 꽃에서는 검출되지 않았으며, paeoniflorin은 잎, 꽃에서의 농도가 뿌리에서보다 높았다. 추출용매와 섞을 때 뿌리의 절도는 구입 당시의 조각을 그대로 사용할 때보다 적당한 크기로 분쇄한 후 사용할 때 두 성분 모두 높은 농도로 추출되었다. 추출용매로는 30% 1,3-butylene glycol을 사용할 때 농도가 가장 높았다. 추출온도와 시간은 고온, 장시간 일수록 농도가 높아지는 경향을 보였으나 75℃, 4 h 이상에서는 농도 상승이 완만했으며, paeonol은 8 h까 지 지속적으로 농도가 상승하는 경향을 보였다. 뿌리, 잎, 꽃의 배합 비율은 2+2+1g/0.5kg로 할 때 두 지표성분의 함량 기준에 도달 가능하다고 판단하였다. 최종적으로 원재료를 2+2+1g/0.5kg로 배합하고 30% 1,3-butylene glycol을 추출용매로 사용하여 75℃에서 4 h 동안 추출하는 방법이 두 지표성분의 활성 농도 기준과 원재료 및 제조공정상의 비용을 함께 고려할 때 적절한 조건이라고 판단하였고, 이 조건에서 10 kg 규모까지 추출액 제조 단위를 스케일업 하였다.

We have tested the stability of paeoniflorin, a new cosmetic ingredient, extracted from the roots of Paeoniae lactiflora. The stability of aqueous paeoniflorin solution at pH 3, 5 and 7 varied by adding buffer solution was tested at 0℃, 25℃, 40℃, and 65℃. The test was performed with or without UV light. The solution of paeoniflorin was stable at pH 3.0, however, the recovery rate of paeoniflorin was 40% at pH 7.0. The stability of paeoniflorin solution was decreased as the pH of paeoniflorin solution was increased by pH 7.0. The effect of storage temperature of paeoniflorin solution shows that the stability of paeoniflorin solution was decreased as the temperature was increased. The stability of paeoniflorin was rather good under UV light than the condition given above 40℃. The stability of paeoniflorin in W/O emulsions shows similar pattern to that of aqueous solution.

주(主) 재배품종인 의성종과 영천종의 유효성분을 HPLC 및 TLC로 분석한 결과 주(主)성분인 paeoniflorin 함량은 의성종이 영천종보다 높으며 albiflorin과 oxypaeoniflorin의 함량을 두 재배종에서 비교하면 의성종은 albiflorin 함량이 많고 영천종은 oxypaeoniflorin의 함량이 많았다. 생산지에 따른 paeoniflorin의 함량차이는 2.15% 에서 4.08% 의 범위였고 의성과 거창의 것은 비슷하였으며 영천의 것이 가장 낮았다. 18종의 재배종들은 품종에 따라 다양한 paeoniflorin 함량 차이를 보이며 작약성분분석의 HPLC 크로마토그랍을 albiflorin, oxypaeoniflorin 및 paeoniflorin 피크를 기준으로 비교해본 결과 크게 3가지 패턴으로 분류할수 있었다. 이 세가지 유형은 의성종 패턴 9종, 영천종 패턴 4종 풍기표준종패턴 5종 이었다. 수확시기에 따른 작약의 paeoniflorin의 함량변화를 조사한 결과 3월과 9월에 수확한 것이 낮았으며 5월과 11월에 수확한 작약의 paeoniflorin 함량이 높았다.

The root extracts of Paeonia lactiflora cv. ‘Red Charm’ has been studied by many groups, however, little attention has been paid to its flower petal. Paeonia is the genus in the Paeoniaceae family. ‘Red Charm’ Paeonia is a soft-stemmed herbaceous peony hybrid of P. officinalis and P. lactiflora. We previously showed the flower petal extract of Red Charm might have anti-oxidant and anti-inflammatory activities, however, it was not clear which components might be involved in this activity. Bioinformatics analysis previously indicated these extracts have potential anti-oxidant materials. One of them is identified as paeoniflorin, which is major component in root extract of Red Charm. In this study, we compared paeoniflorin and oxypaeoniflorin using DPPH assays to measure its anti-oxidant activities. Oxypaeoniflorin showed higher levels of radical scavenging activity, similar to ascorbic acid control, whereas paeoniflorin did not. Furthermore, nitric oxide assay showed they have similar anti-inflammatory effects. Taken together, these results suggest oxypaeoniflorin may play a more important role in the anti-oxidant activity of the flower petal and root extracts of Red Charm, compared to paeoniflorin. Further studies may be able to provide a platform to develop potential dual effects therapeutics for oxidant-mediated and inflammation-mediated disease in the near future.

중국에서 재배되는 목단의 품종 중 화형의 연화정도가 다른 대표적인 6개 품종의 뿌리에 대해 채취시기에 따른 paeonol과 paeoniflorin의 함량을 조사하였다. 6개 품종의 뿌리에서 paeonol의 양은 계절에 관계없이 거의 일정하여 변화가 없었다. 반면 paeoniflorin은 개화기인 5월에 가장 높은 값을 보이다가 6월에 감소, 7월에는 증가, 8월에 다시 감소하다가 9월에는 증가하는 경향을 보였다. 비교한 6개의 품종중 화형의 형태가 단순한 종류가 복잡한 종류에 비해 약리성분을 많이 함유하고 있었다. 단판형화관인 Dan Feng과 만첩형 화관의 Wu Long Feng Sheng의 채취시기에 따른 부위별 약리성분의 분포정도를 비교하였다. Paeonol은 두 품종 모두 뿌리를 제외한 잎과 줄기에 미량으로 존재하며 채취시기가 달라져도 변화가 없었다. Paeoniflorin은 뿌리와 잎 두 부분에 다량으로 존재하여 뿌리에서의 분포양이 계절적으로 증감을 반복하는 반면, 잎은 성장이 가장 왕성한 5월에 가장 높게 분포하고 시기가 지날수록 감소하였다.

작약의 양질약재 생산을 위한 기초 자료를 얻고자 건조과정중 박피시간별 절단과 무절단 그리고 열풍건조 온도를 달리하여 시험한 결과를 요약하면 다음과 같다. 박피시간이 길어질수록 건조시간은 통뿌리보다 절단한 것이 건조온도가 단축되었으며, 30℃에서 60℃까지의 건조온도에서 건조온도가 상승할수록 온도상승의 효과는 감소하였다. 작약의 주 약용성분인 paeoniflorin 함량은 무박피 절단형태로 열풍온도 30℃에서 건조한 작약이 3.48%로 가장 높은 함량을 유지하였고, 120분 박피후 통뿌리로 60℃에 열풍건조한 작약은 2.29%로 건조과정중 많은 양이 손실되어 가장 낮게 나타났다. 건조작약의 외부색택은 통뿌리로 60℃에서 열풍건조했을 때 흑갈색으로 변하는 정도가 가장 심했다. 따라서 작약 수확후 건조과정 중 건조시간 단축과 약효성분 그리고 색택면에서 건조전의 처리 방법은 무박피 절단형태가 장시간 박피 원형형태보다 우수한 것으로 판단된다.

도입한 작약 92계통중 12계통은 조기 고사하거나 생육이 불량하였고 80계통 중 65계통의 개화하였다. 조기개화계통으로는 9616, 9646, 9671등이 있었고 만기개화계통으로는 9632, 9638, 9658등이 있었다. 9651, 9655, 9662, 9677등은 절화용으로 좋았다. 9645, 9653은 semi-double형으로 독특하였고 9635는 백색과 황색의 겹꽃으로 아름다웠다. 9637, 9645, 9670은 키 큰 화단용으로 좋을 뿐 아니라 뿌리수량이 매우 높아 다수성 계통으로 평가되었다. 9613, 9628, 9635, 9642, 9655, 9680은 paeoniflorin 고함량 계통이었다. 이런 다수성 계통 및 Paeoniflorin 고함량 계통은 약용작약품종의 육종자원으로도 이용될 수 있을 것이며 9637, 9645, 9676, 9677등은 수량과 약효성분이 적절하여 관상용과 약용을 겸한 겸용품종으로 이용 가능성을 보였다.

작약 정식후 1년생은 일반관리법으로 재배하고 2년생부터 3년생 및 4년생까지 1년에 4회씩 지상부 병해에 적용약제를 살포하여 정상생육한 작약과 6, 7, 8, 9월 하순에 2년 및 3년동안 연속 고사한 작약을 10월 상순에 수확하여 수량과 paeoniflorin 함량을 조사하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 경장, 경직경 및 주당 줄기수는 고사시기가 빠를수록 정상생육에 비해 감소하는 경향이었다. 주당 화뢰수는 정상생육한 3, 4년생이 각각 11.5개, 16.2개인데 비해 6월 하순 고사구는 각각 5.2개, 4.6개로 현저히 적었고, 측화수도 6월, 7월 하순 고사구가 정상생육에 비해 현저히 감소하였다. 재배년수별 지상부 고사시기에 따른 주근장 및 주근경은 3년생의 경우 정상생육이 각각 44.2cm, 20.7mm 인데 비해 6 월 하순고사구가 각각 38.7cm, 18.2mm 로 가장 많이 감소하였다. 상품성이 우수한 뿌리 굵기 10mm 이상의 뿌리수는 3, 4년 정상생육한 작약이 26.0개, 40.0개인데 비해 고사시기가 빠를수록 점차 감소하여 2, 3 년 연속 6월 하순에 고사한 작약은 각각 21.1개 , 33.2개로 가장 적었다. 건근수량은 3년 연속 고사한 4년생 작약에서 6월 하순 고사가 1,007kg/10a로 가장 낮았고, 정상생육구에서는 1,603kg/10a으로 유의적으로 높았다. paeoniflorin 함량은 3년생과 4년생 간에는 차이가 없었고, 고사시기가 빠를수록 증가하여 6월 하순 고사구가 가장 높았다. 뿌리굵기별 paeoniflorin 함량은 뿌리가 굵을수록 감소하였다.

작약 식재후(植載後) 1년생은 일반관리법으로 재배하고 2년생부터 4년생 까지 3년간은 지상부 병해(病害)에 약제(藥劑)를 전혀 살포하지 않고 조기고사된 작약과 1년에 4회씩 3년간 적용약제를 살포하여 정상생육한 작약을 7월 25일부터 10월 25일까지 한 달 간격으로 4회 수확하여 조사한 결과 약제무방제에 따른 조기고사의 경우 건근수량(乾根收量)이 7월 하순경에 일찍 수확한 것은 1,126kg/10a 로 10월 하순 수확 1,177kg/10a에 비해 차이가 없으면서 paeoniflorin 함량이 가장 높았고, 약제방제에 따른 정상생육의 경우 수확 시기를 조정하여 10월 하순에 늦게 수확하는 것이 paeoniflorin 함량은 7, 8월 수확보다 낮았지만 건근수량(乾根收量)은 1,650kg/10a로 7월 수확 1,242kg/10a 에 비해 33% 증수(增收)되었다. 따라서 고품질 다수확을 위해서 는 작약 지상부병해에 약제를 살포하지 않고 일찍 고사시킬 것이 아니라 약제방제를 철저히 하여 지상부 생육을 10월 하순까지 유지하는 것이 필수적이었다.

작약(芍藥)의 화뇌제거시기가 생육(生育), 건근수량(乾根收量) 및 Paeoniflorin함량(含量)에 미치는 영향을 구명코자 시험연구한 결과는 다음과 같다. 1. 작약 재배시(栽培時) 화뇌제거에 따른 경장은 무제거에 비하여 7~9cm정도 제거된 만큼 짧아졌으며, 경수와 경직경은 차이가 없었다. 2. 화뇌제거에 따른 뿌리수와 생근중은 제거시기가 빠를수록 증가하였으며 , 건근수량은 화뢰크기가 10mm정도 될 때 제거한 것이 1,647/10a으로 무제거에 비하여 27% 증수되어 가장 많았다. 3. 화뇌제거시기별 paeoniflorin 함량은 뿌리굵기 5mm와 10mm에서는 무제거와 일정한 경향이 없었고, 15mm이상부터는 화뢰를 일찍 제거한 것이 화뢰 무제거보다 증가되었다. 4. 잎, 줄기의 paeoniflorin 함량은 잎이 줄기보다 높았으며, 생육초기에 높고 후기로 갈수록 낮아졌는데, 화뢰를 제거한 것이 무제거에 비하여 높았다.

직약 건조시 양질의 약재를 생산하기 위한 기초자료를 얻고자 뿌리굵기에 따라 박피정도를 달리하여 시험한 결과를 요약하면 다음과 같다. 1 작약의 뿌리는 굵기별로 건조하는 것이 건조시간 단축효과가 있었는데, 기계박피시 적정건조 시간은 5~10mm가 20시간, 10~15mm가 39시간, 15~20mm가 48시간, 20mm 이상이 56시간이었고, 5mm이하는 무박피로 건조하는데 11시간, 노두(蘆頭)는 무박피상태에서 절단 건조할 경우 4시간이 소요되었다. 2. 작약 건조시 가는 뿌리일수록 무박피와 박피간의 건조소요시간의 차이가 적었고, 박피율은 증가하여 수량 손실이 않았으므로 뿌리굵기 10mm 이하는 세척하여 무박피상태로 그 이상은 표피부분만 제거 하고 건조하는 것이 건조시간 단축 및 수량면에서 효율 적인 박피방법이었다. 3. 작약 뿌리 표피부분은 금기에 관계없이 두께가 0.3mm정도인데 무제거 건조가 제거후 건조에 비하여 paeoniflorin함량은 높았으나 건조시간이 장시간 소요되었다. 4. paeoniflorin함량은 뿌리굵기 5mm이하가 6.15%로 가장 높았고, 15~20mm까지는 굵기가 굵어 질수록 함량이 감소하였으나, 20mm이상에서는 다시 약간 증가하였고, 표피와 피층부분의 껍질은 많이 제거될수록 함량이 감소하였다.

한국산 재배작약(Paeonia lactiflora Pall.)에서 작약근의 주 활성물질로 평가되는 paeoniflorin과 albiflorin을 분리하였고. 국내 재배작약 10계통간에 paeoniflorin 과 albiflorin의 함량을 정량적으로 분석 한 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 한국산 재배작약으로 부터 silicagel column chromatography를 실시하여 paeoniflorin 과 albiflorin을 분리하였고, 그 화학적 구조를 분광학적 방법 (UV, FT-IR, 1H·13C-NMR)으로 확인 하였으며, HPLC 상대순도는 각각 98%, 93%였다. 2. 국내 재배작약 10계통의 paeoniflorin함량을 조사한 결과 1.56%~4.04%의 범위를 나타내었으며, 이들 중 의성 9호가 1.56%로 가장 낮았고, 밀양 4호가 4.04%로 가장 높은 양상을 나타내어 재배 계통간에 차이가 있음을 확인하였다. 3. 국내 재배작약 10계통의 albiflorin함량은 의성 4호가 0.04%로 가장 낮은 함량을 나타내었고, 풍기 27호가 1.98%로 가장 높아 계통간 차이가 뚜렸하였고, 조사된 10계통 중 풍기 계통은 0.10%~1.98%로 기타 계통보다 함량이 월등히 높았다.

Peony is a medicinal herb which have utilized widely as chineses medicine. The paeoniflorin is the predominant component In peony root, monoterpene glucoside containing pinane structure. The effective components were extracted with the cold water from the intact peony roots, and effectively extracted with 70% ethanol from the dry powder of peony roots. The changes of paeoniflorin contents were investigated during the drying process of peony roots and processing of peony extract by the heat-treatment. Air-drying was the best condition for the preservation of paeoniflorin content among the drying processes of peony roots. But convective drying at 6 was recommended for the drying process of peony roots in large scale. The paeoniflorin in peony extracts was not destroyed by the treatment at 6 and 8 for 5 hrs, but destroyed 30%, 28% and 40% of paeoniflorin by treatment at 10 for 5 hrs, 115 and 121 for 10 minutes, respectively. The paeoniflorin was continueously extracted for 4 hrs from the dry pieces of peony roots(0.50.50.5cm) in boiling water but destroyed gradually after 4 hrs at 10. Paeoniflorins in 70% ethanol extracts of peony root were not destroyed at all in the process of concentration to dry powder at 60"C on vacuum.cuum.

다년생(多年生) 약용작물(藥用作物)인 작약(芍藥) (P. lactiflora Pall.) 분주묘(分株苗) 2, 3, 4, 5년생(年生)에 따라 변화하는 생육특성(生育特性) 및 근수량(根收量), 병해(病害) 발생정도(發生程度), Paeoniflorin 성분(成分)의 함량변이(含量變異)를 조사하여 작약근(芍藥根)의 상품적 가치를 증가시키는 품질 규격화를 위한 기초자료를 얻고자 의성작약(義城芍藥)을 공시품종(供試品種)으로 하여 시험을 실시하였던 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 재배년수(栽培年數) 경과에 따라 경장(莖長)과 지하부의 주근장(主根長) 및 주근경(主根莖)은 2~3년생(年生)에서 급격히 신장되어 3년생(年生)에서 거의 완료되었으며 경수(莖數)는 2, 3, 4, 5년생이 각각 4.6개, 9.5개, 11.7개, 13.3개로 많아졌다. 2. 10a당 근(根)수량은 3년생(年生) 1,302kg에 비해 4년생(年生)이 26%증수되었으며 5년생(年生)은 뿌리의 부패현상(腐敗現象) 등(等)으로 4년생(年生)과 비슷한 수량을 나타내어 수량면(收量面)에서 적정(適定) 재배년수(栽培年數)는 4년이었다. 3. 지상부 병해(病害) 발생정도는 재배년수(栽培年數)가 경과함에 따라 병해(病害) 발생도 증가하였으며 점무늬병의 발생이 가장 심했다. 4. 주(主) 약용성분(藥用成分)인 Paeoniflorin은 1994년에는 재배년수(栽培年數)가 경과함에 따라 함량(含量)이 증가하여 4년근(年根)이 4.06%로 가장 높았고, 1995년에는 일정한 경향없이 3년근(年根)이 3.14%로 가장 높은 함량(含量)을 나타냈다. 5. 열풍(熱風)으로 건조시(乾燥時) 뿌리 갈변(褐變)은 재배년수(栽培年數)가 경과할수록 심했으며 3년근(年根)이 수량(收量) 및 색택(色澤)의 품질면(品質面)에서 가장 좋았다.

경북 영천군 고경면 작약 재배농가의 정식 4년차인 의성품종(Paeonia lactiflora Pall.)을 1993년 6월 17일 수확하고, 굵기가 27mm 이상인 뿌리를 선별하여 paeoniflorin 추출방법 및 HPLC 분석조건에 대한 조사결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 초음파추출 및 환류추출법에 의한 작약근 추출물의 HPLC chromatogram은 상호간의 차이가 없었으며, 두 추출법 모두에서 paeoniflorin retention time이 10.2분대에 peak가 존재하였다. 2. 환류추출법에 의한 paeoniflorin 추출은 60min., 1회로 충분하였다. 3. 초음파추출에서 추출시간이 1hr.∼2hr. 까지의 paeoniflorin함량은 동일시간의 환류추출보다 각각 0.28%, 0.32% 낮게 평가되었고 3hr.∼4hr.의 추출에서는 두 방법간에 차이가 없었다. 4. 초음파 추출법은 분석작업이 용이함으로 다수계통의 상대적 비교시에는 환류추출법보다 효과적이다. 5. 작약추출물 중 paeoniflorin, albiflorin을 HPLC를 이용하여 분석할 때 높은 감도를 보이는 가장 효과적인 UV Detector 파장은 각각 240nm, 254nm이고, 동시정량시에는 254nm가 비교적 안정적이었다.

경북 영천군 독농가가 재배한 정식 4년차인 의성종과 밀양종(P. lactiflora Pall.에 속하는 지방종)작약을 공시재료로 하여 생육시기별로 paeoniflorin 및 내용성분을 조사하고 수확기별로 약근수량을 조사한 결과를 요약해 보면 1. 개화기인 5월에 저장근 건물비율은 약 23%로 가장 낮았고, 수축율은 47%로 가장 높아 서로 상반된 양상을 나타내었으며, 6월 이후는 이들 특성의 변화가 없어 안정적이었다. 2. 전 생육기간 중 내용성분의 변화가 가장 큰 시기는 개화기인 5월이었으며, 약근에 함유된 paeoniflorin, 조단백, 조섬유 및 조회분은 공통적으로 개화기인 5월에 함량이 일시적으로 증가하였고, 총당 및 조지방은 변화가 적었다. 3. Paeoniflorin은 5월 시기에 6.37%로 가장 높았으며 6월 이후 변화없이 안정된 경향을 보였고, 의성종과 밀양종의 품종간 차이는 뚜렷하여 밀양종이 약 2% 높았다. 4. 전 생육기간 중 내용성분의 변화가 심하였던 전기(2∼5월)와 안정적인 후기(6∼10월)의 특성간 상관관계 중 전·후기 모두 정의 유의상관을 가진 것은 전분과 건물중, 조섬유와 paeoniflorin이며 부의 유의상관을 가진 특성은 전분과 조섬유, 전분과 paeoniflorin, 전분과 건물중 이었다. 5. 경장, 주당경수, 건전경비율은 이병으로 인한 고사로 8월보다 10월 수확기에서 현저히 낮았으며, 약근수와 길이도 근부현상이 심하여 10월 수확기에서 감소되었다. 6. 4년생 작약의 수확적기는 8∼9월이 적당하며 지상부 고사가 심하면 수확기를 앞당기는 것이 수량 및 품질면에서 더욱 안정적이다.