Inhibitory Effects of Ethanolic Extracts from Aster glehni on Xanthine Oxidase and Content Determination of Bioactive Components Using HPLC-UV

This study aimed to establish an optimal extraction process and high performance liquid chromatography-ultraviolet (HPLC-UV) analytical method for determination of 3,5-dicaffeoylquinic acid (3,5-DCQA) as a part of materials standardization for the development of a xanthine oxidase inhibitor as a health functional food. The quantitative determination method of 3,5-DCQA as a marker compound was optimized by HPLC analysis using a Luna RP-18 column, and the correlation coefficient for the calibration curve showed good linearity of more than 0.9999 using a gradient eluent of water (1% acetic acid) and methanol as the mobile phase at a flow rate of 1.0 mL/min and a detection wavelength of 320 nm. The HPLC-UV method was applied successfully to quantification of the marker compound (3,5-DCQA) in Aster glehni extracts after validation of the method with linearity, accuracy, and precision. Ethanolic extracts of A. glehni (AGEs) were evaluated by reflux extraction at 70 and $80^{\circ}C$ with 30, 50, 70, and 80% ethanol for 3, 4, 5, and 6 h, respectively. Among AGEs, 70% AGE at $70^{\circ}C$ showed the highest content of 3,5-DCQA of $52.59{\pm}3.45mg/100g$ A. glehni. Furthermore, AGEs were analyzed for their inhibitory activities on uric acid production by the xanthine/xanthine oxidase system. The 70% AGE at $70^{\circ}C$ showed the most potent inhibitory activity with $IC_{50}$ values of $77.01{\pm}3.13{\sim}89.96{\pm}3.08{\mu}g/mL$. The results suggest that standardization of 3,5-DCQA in AGEs using HPLC-UV analysis would be an acceptable method for the development of health functional foods.

섬쑥부쟁이 에탄올 추출물의 잔틴산화효소 저해 효능 및 HPLC-UV를 이용한 유효성분의 함량 분석

섬쑥부쟁이로부터 고요산혈증 개선에 도움을 주는 기능성 식품 개발을 위하여 최적의 에탄올 추출물 탐색과 high performance liquid chromatography-ultraviolet(HPLC-UV) 분석방법에 의한 validation을 실시하였다. 지표성분으로 3,5-dicaffeoylquinic acid(3,5-DCQA)를 선정하여 표준화를 실시하였으며 검출법 확립을 위한 3,5-DCQA 정량분석은 Luna RP-18 칼럼($4.6{\times}250mm$, $5{\mu}m$)을 이용하여 1% 초산용액과 메탄올을 전개용매로 사용하였다. 용출은 1.0 mL/min의 유속으로 기울기 용출(gradient elution) 방법을 이용하였으며, 320 nm 파장에서 검출한 피크 면적을 이용하여 검량곡선을 작성하여 분석하였다. 본 연구에서 확립한 분석법으로 특이성, 직선성, 정밀성, 정확성, 회수율을 검색하였다. 3,5-DCQA의 검량선으로부터 상관계수($R^2$) 0.9999의 우수한 직선성과 intra-day와 inter-day 분석에서 90% 이상의 회수율과 5% 미만의 RSD를 나타내 정밀성과 정확성을 입증하였다. 검출한계는 $2.68{\mu}g/mL$였고 정량한계는 $8.11{\mu}g/mL$로 나타났다. 섬쑥부쟁이 에탄올 추출물(AGE)은 70과 $80^{\circ}C$에서 30, 50, 70, 80% 에탄올로 3, 4, 5, 6시간 동안 각각 추출하였으며, 지표물질의 검량곡선을 활용하여 각각의 AGE로부터 3,5-DCQA의 함량을 분석하였다. 본 시험법으로 분석한 3,5-DCQA의 함량은 $70^{\circ}C$에서 추출한 70% AGE가 $52.59{\pm}3.45mg/Aster$ glehni 100g의 함량을 나타내 가장 우수하게 나타났다. 그러나 섬쑥부쟁이 추출물에 함유된 5-caffeoylquinic acid(5-CQA)의 함량 비교분석은 에탄올 함량이나 추출 시간에 따른 함량 변화가 미미하게 나타났다. 또한, 다양한 AGE에 대하여 XOD 저해 효능을 검색하였을 때, 3,5-DCQA의 함량이 가장 높은 $70^{\circ}C$에서 추출한 70% AGE에서 우수한 효능을 나타내 기능성 원료 표준화를 위한 적합한 분석법임이 검증되었다. 따라서 본 연구를 통하여 확립된 3,5-DCQA의 분석법은 섬쑥부쟁이 에탄올 추출물로부터 개별인정형 건강기능식품 기능성 원료 개발을 위한 유용한 자료로 활용될 것으로 생각한다.