Inhibitory Effect of Hot-Water Extract of Paeonia japonica on Oxidative Stress and Identification of Its Active Components

백작약 열수추출물의 산화적 스트레스 억제효과 및 유효성분 동정

This study was carried out to investigate the antioxidative activity and to identify the active components of hot-water extract of Paeoniajaponica (PJ), which was a main ingredient of a herb mixture preparation recently established as a potent candidate of radioprotector in our laboratory. The water extract was fractionated with CHCl$_3$, EtOAc and n-BuOH. The extract and its fractions showed very low activity in hydroxyl radical scavenging test. In lipid peroxidation test, the extract, EtOAc and water fractions showed moderate inhibition with the ratio above 50%. In DPPH radical scavenging test, the extract, EtOAc and water fraction showed high activity with the ratio above 80%, especially. EtOAc fraction scavenged the radicals as much as synthetic antioxidant (BHA), even at low concentration. It is suggested that mai or partition for antioxidative activity of Paeonia japonica was EtOAc fraction. Subsequently, two active compounds (PJE021-1 and JE024-1) from EtOAc fraction were isolated by using MCI gel and silica gel column chromatography The two compounds inhibited remarkedly the $H_2O$$_2$-induced DNA damage in human peripheral blood lymphocytes, measured by single-cell gel electrophoresis (SCGE). PJE021-1 protected the cells to almost negative control level, dose-dependently. PJE024-1 exhibited a potent inhibition with the ratio of 71% at even low concentration (0.5 $\mu\textrm{g}$/$m\ell$). Finally, their chemical structures were identified as gallic acid (PJE021-1) and (＋)-catechin (PJE024-1), respectively, on the basis of the speculation of spectral and physical data.

백작약(Paeonia japonim)의 열수추출물로부터 산화적 스트레스에 대한 억제 효과를 나타내는 유효 성분을 규명하고자 하였다. 열수추출물은 총매의 극성도에 따라 4종의 분획물(CHCl$_3$, EtOAc, n-BuOH, water)로 구분하였다. 항산화활성 시험 중 hydroxyl 라디칼 소거 시험에서는 열수추출물 및 각 용매 분획물은 모두 아주 낮은 활성을 보였다. 지질 과산화 시험에서는 열수추출물과 EtOAc 및 물 층 분획물이 50%(50 $\mu\textrm{g}$/$m\ell$ 농도에서 ) 이상의 억제활성을 보였다. DPPH 라디칼 소거 시험에서는 열수추출물과 EtOAc 및 n-BuOH 분획물이 80% 이상의 높은 활성을 보였으며, 특히 EtOAc 분획물은 50과 100 $\mu\textrm{g}$/$m\ell$의 농도에서 BHA와 거의 동등한 전자 공여능(EDA값)을 나타내었다. 따라서, EtOAc 분획물에서 2종의 단일 물질을 분리하였다. 분리된 단일 물질인 PJE021-1과 PJE024-l은 10 $\mu\textrm{g}$/$m\ell$의 농도에서 BHA보다 높은 DPPH 라디칼 소거 활성을 나타냈다. PJE021-1은 $H_2O$$_2$에 의한 DNA의 산화적 손상에 대해 최고농도50 $\mu\textrm{g}$/$m\ell$에서 $H_2O$$_2$처리구에 비해 93%의 경감 효과를 나타냈고, PJE024-1은 0.5 $\mu\textrm{g}$/$m\ell$의 낮은 농도에서 71%의 경감 효과를 나타냈다. 이상의 결과로부터 이 2종의 단일 물질이 산화적 스트레스 억제 유효 성분임을 확인하였다. 이 단일 물질은 분광학적기기 분석과 물리적 특성을 분석한 결과 gallic acid(PJE021-1)와 (＋)-catechin(PJE024-1)으로 동정되었다. 상기의 결과로부터 백작약은 산화적 스트레스에 대한 경감제로서의 가능성이 시사되었다.