본 연구에서는 물사과 가지 추출물 및 용매 분획물의 항산화 활성과 세포보호효과를 검색하고 유효성분 을 분리하여 화학구조를 규명하였다. 물사과 가지 추출물 및 용매 분획물의 DPPH 및 ABTS+ 라디칼 소거 활성 을 측정한 결과, 에틸아세테이트 및 부탄올 분획물에서 우수한 라디칼 소거 활성이 있음을 확인하였다. 또한 H2O2로 유도된 세포 손상에 대한 세포보호효과를 확인한 결과, 20 μg/mL의 농도에서 추출물 및 에틸아세테이 트 분획물에서 보호효과가 나타남을 확인하였다. 항산화 활성이 좋은 에틸아세테이트 분획물에서 유효성분을 찾고자 medium pressure liquid chromatography (MPLC)를 실시하여 2개의 화합물을 분리하였으며 1H 및 13C NMR 데이터 분석 및 문헌 비교를 통하여 화학구조를 동정하였다; pinocembrin (1), desmethoxymatteucinol (2). 분리된 화합물에 대한 DPPH 및 ABTS+ 라디칼 소거 활성을 측정한 결과, 화합물 1, 2 모두 농도의존적으로 우수한 라디칼 소거 활성이 나타났다. 100 μM의 농도에서 화합물 1, 2는 H2O2로 유도된 세포 손상에 대하여 세포보호효과를 나타냈다. 이러한 연구 결과를 바탕으로 물사과 가지 추출물은 천연 항산화 소재로써 활용 가능할 것이라 사료된다.