Abstract
We have previously screened 150 medicinal plants on the inhibition of elastase and found a significant inhibitory effects of the extracts of Areca catechu L. on the aging and inflammation against the skin tissues. To isolate and identify the compounds having biological activity, we was further purified by each of the solvent fractions, silica gel column chromatography, preparative TLC and reversed-Phase HPLC. Peak in HPLC, which coincided with the inhibitory activity against elastase, was identified as Phenolic substance using various colorimetric methods, UV, and IR. $IC_{50}$/ values of phenolic substance purified from Areca catechu were 26.9 $\mu\textrm{g}$/$m\ell$ for porcine pancreatic elastase (PPE) and 60.8 $\mu\textrm{g}$/$m\ell$ for human neutrophil elastase (HNE). This Phenolic substance showed more potent activity than those of reference compounds, oleanolic acid (76.5 $\mu\textrm{g}$/$m\ell$ for PPE, 219.2 $\mu\textrm{g}$/$m\ell$ for HNE) and ursolic acid (31.0 $\mu\textrm{g}$/$m\ell$ for PPE, 118.6 $\mu\textrm{g}$/$m\ell$ for HNE). According to the Lineweaver-Burk Plots, the inhibition against both PPE and HNE by this phenolic substance was competitive with substrate. Phenolic substance from Areca catechu exhibited high free radical scavenging effect ($SC_{50}$/ : 6 $\mu\textrm{g}$/$m\ell$) and inhibited effectively hyaluronidase activity ($IC_{50}$/: 210 $\mu\textrm{g}$/$m\ell$). These results suggest that the Phenolic substance Purified from Areca catechu showed anti-aging effect by protecting connective tissue proteins.
Elastase (EC 3. 4. 4. 7)는 구조 단백질인 fibronectin, collagen 그리고 elastin을 포함한 다양한 단백질들을 분해한다. Elastase는 생체 염증 방어의 중요한 성분이며, $\alpha$$_1$-proteinase inhibitor ($\alpha$$_1$PI)와 같은 생체 내부에 있는 단백질 분해 효소 저해제들에 의해 조절된다. 그러나, 만성 염증의 결과, elastase와 $\alpha$$_1$PI 사이의 균형이 elastase 쪽으로 기울어지면 조직 파괴가 일어나게 된다. 본 연구자들은 이미 피부의 진피내에서 백혈구로부터 과다하게 분비되는 elastase를 저해하는 물질을 찾기 위하여, 150 여가지의 한방식물 추출물에 대해 elastase 저해활성을 스크리닝 (screening) 하여, 빈랑 (Areca catecheu) 추출물이 가장 높은 저해활성을 보여줌을 확인하였다. 본 연구에서는 유효성분을 찾기 위하여 빈랑을 90% 에탄올로 추출한 다음, 다양한 용매를 사용하여 분획하였고, 각 분획에 대해 elastase 저해활성을 측정하였다. 이 중 저해 활성이 뛰어난 분획은 silica gel 컬럼 크로마토그래피, Preparative TLC 그리고 역상 HPLC를 실시하였다. 역상 HPLC에서 elastase 저해 활성이 있는 peak은 성분을 확인할 수 있는 여러 가지 정색 반응과 UV, IR 스펙트럼을 통하여 phenol 성 물질임을 확인하였다. 빈랑으로부터 정제한 phenol 성 물질은 돼지 췌장 elastase (Porcine pancreatic elastase : PPE)와 사람 백혈구 elastase (Human neutrophil elastase ; HNE)에 대한 $IC_{50}$/ 값이 각각 26.9 $\mu\textrm{g}$/$m\ell$과 60.8 $\mu\textrm{g}$/$m\ell$로서, 기존에 elastase의 저해제로 알려진 oleanolic acid (각각 76.5 $\mu\textrm{g}$/$m\ell$, 219.2 $\mu\textrm{g}$/$m\ell$)와 ursolic acid (각각 31.0 $\mu\textrm{g}$/$m\ell$, 118.6 $\mu\textrm{g}$/$m\ell$)에 비하여 더 우수한 저해 활성을 나타내었으며, PPE와 HNE에 대하여 기질과 경쟁적으로 반응함을 알 수 있었다. 또한 빈랑으로부터 정제한 phenol 성 물질이 염증 과정 중에 발생하는 free radical을 소거할 수 있는지를 조사한 결과, free radical을 50% 소거시키는 농도값이 6 $\mu\textrm{g}$/$m\ell$로 표준물질인 비타민 C (19 $\mu\textrm{g}$/$m\ell$)나 butylated hydroxyl toluene (18.5 $\mu\textrm{g}$/$m\ell$)보다 우수한 효과를 나타내었다. 그리고 mast cell내에서 활성화되며 hyaluronic acid를 분해하는 hyaluronidase에 대한 저해를 조사한 결과, $IC_{50}$/ 값이 210 $\mu\textrm{g}$/$m\ell$로서 효과적인 저해 활성을 나타내었다 따라서, 본 연구에서 빈랑으로부터 분리한 phenol 성 물질은 피부 결합 조직을 구성하는 단백질들을 보호함으로써 피부 노화를 억제하는 효과를 나타낼 것으로 생각된다.
