Three triterpenoids, one sterol glycoside and a phenylpropanoid glycoside were isolated from the n -BuOH soulble fraction of Paulownia coreana twigs. On the basis of spectral data, the structure of isolated compounds were identified as pomolic acid ( 1 ), euscaphic acid ( 2 ), arjunic acid ( 3 ), daucosterol ( 4 ), and syringin ( 5 ), respectively. All compounds are isolated from this plant for the first time. 실험재료 −연구에 사용한 오동나무( P. coreana )의 어린가지는 강원대학교 구내에 식재되어 있는 것을 2013년 8월 채취한 후 저자 중의 한 명인 권용수교수가 감정하여 음건하고 세절하여 사용하였으며, 확증표본(KNUPH-T-13-01)은 강원대학교 약학대학 표본실에 보관중이다. 기기 및 시약 − ¹ H-NMR 및 ¹³ C-NMR spectra는 Bruker 사의 AVANCE 600을 이용하여 측정하였다. Mass spectrum 은 AB Sciex 사의 API 3200 LC/MS/MS system과 JEOL 사의 JMS-700을 이용하여 negative 또는 positive mode로 측정하였다. UV/Vis spectrophotometer는 Jasco사의 V-530을 사용하였다. Flash column chromatograhpy는 Teledyne Isco사의 CombiFlash ^® Retrieve ^TM 를 이용하였고 column은 RediSep을 이용하였다. 각 분획의 추출용매 및 column chromatography용 용매는 특급시약을 사용하였다. TLC plate 는 Merck사의 precoated Kieselgel 60 F254s(layer thickness 0.25 mm, 20×20 cm, Merck Art. No. 5715), RP-18 F254s를 사용하였으며, column chromatography의 충진제는 Merck사의 Kieselgel 60(63-200 μm 또는 40-63 μm) 및 YMC gel ODS-A(150 μm)를 사용하였다. TLC spot 발색은 254 nm UV 및 20% 황산용액을 사용하였다. 추출 및 분리 −채집하여 음건한 오동나무( P. coreana )의 어린가지 4.2 kg을 세절하여 MeOH 12 L에 넣은 후 실온에서 1주일간 추출한 후 여과하여 여액을 감압농축기를 이용하여 농축하여 MeOH 엑스(350g)를 얻었다. 얻어진 MeOH 추출물을 증류수에 현탁시켜 n -hexane으로 분획하여 n -hexane 분획 14.6 g을 얻었고, 남은 물층에 chloroform을 가하고 분획하여 chloroform 가용성 분획 11.6 g을 얻었으며, 다시 남은 물층에 n -BuOH을 가하고 분획하여 n -BuOH 가용성 분획 51.6 g을 얻었으며, 남은 물층은 제거하였다. 얻어진 이들 분획 중 양이 가장 많은 n -BuOH 가용성 분획으로부터 화합물을 분리하기 위하여 연구에 착수하였다. n -BuOH 가용성 분획(50 g)을 silica gel(Merck, 63-200 μm, 1kg) column(15×50 cm)에 걸어 CHCl ₃ :MeOH:H ₂ O=30:40:1을 용매로 용출시켜 7 개의 소분획(Fr. A~Fr. G)을 얻었다. 소분획 Fr. A(1.1 g)을 대상으로 silica gel (Merck, 63-200 μm,100 g) column(5×50 cm)에 걸고 n -hexane:EtOAc=4:1을 용매로 용출시켜 5 개의 소분획(Fr.A-1~Fr.A-5)으로 나누었다. 이 중 소분획 Fr.A-3을 다시 n -hexane:EtOAc=5:1 을 용매로 silica gel column(Merck, 40-63 μm,40g, 3×20 cm) 을 실시하여 화합물 1 (32.1 mg)을 얻었다. 소분획 Fr. B(3.8 g) 을 silica gel column(Merck, 63-200 μm,100 g, 5×50 cm)에 걸고 CHCl ₃ :MeOH=19:1을 용매로 용출시켜 10 개의 소분획(Fr. B-1~Fr. B-10)으로 나누었다. 이들 소분획 중 Fr. B-7을 MeOH로 재결정을 실시하여 화합물 2 (88.4 mg)를 얻었다. 또한, Fr. B-3(0.6 g)을 대상으로 n -hexane:EtOAc=15:1을 용매로 flash column chromatography(CombiFlash ^® Retrieve ^TM , RediSep flash column 40 g)를 실시하여 8 개의 소분획(Fr. B-3-1~Fr. B-3-8)으로 나누었고, 이들 소분획 중 Fr. B-3-5 (0.07 g)을 대상으로 MeOH:H ₂ O=90:10을 용매로 flash column chromatography(CombiFlash ^® Retrieve ^TM , RediSep ODS flash column(40 g)를 실시하여 화합물 3 (21 mg)과 4 (11.6 mg)를 각각 얻었다. Fr. D(6.1 g)을 silica gel column(Merck, 63-200 μm, 500 g, 10×50 cm)에 걸고 CHCl ₃ :MeOH=4:1을 용매로 용출시켜 7개의 소분획(Fr. D-1~Fr. D-7)으로 나누었다. 소분획 Fr. D-4(2.6 g)을 대상으로 MeOH:H ₂ O=40:60을 용매로 flash column chromatography (CombiFlash ^® Retrieve ^TM , RediSep ODS flash column 130 g)를 실시하여 화합물 5 (840 mg)을 얻었다. 화합물 1 −White powder; ¹ H-NMR (600 MHz, pyridine- d₅ ) δ: 0.92 (3H, s, 25-CH ₃ ), 1.00 (3H, s, 23-CH ₃ ), 1.08 (3H, s, 26-CH ₃ ), 1.11 (3H, d, J =6.5 Hz, 30-CH ₃ ), 1.22 (3H, s, 24-CH ₃ ), 1.43 (3H, s, 29-CH ₃ ), 1.69 (3H, s, 27-CH ₃ ), 2.13 (1H, ddd, J =4.4, 11.6, 10.9 Hz, H-16β), 2.30 (1H, ddd, J =4.4, 13.5, 13.5 Hz, H-15β), 3.02 (1H, br s, H-18), 3.09 (1H, ddd, J =4.4,13.2,13.2 Hz, H-16α), 3.42 (1H, dd, J =5.0,11.1 Hz, H-3), 5.59 (1H, t-like, H-12); ¹³ C-NMR (150 MHz, pyridine- d₅ ) δ: 181.22 (C-28), 140.41 (C-13), 28.54 (C-12), 78.71 (C-3), 73.18 (C-19), 56.36 (C-5), 55.08 (C-18), 8.77 (C-17), 48.26 (C-9), 42.85 (C-20), 42.58 (C-14), 40.85 (C-8), 39.88 (C-4), 39.51 (C-1), 38.96 (C-22), 37.86 (C-10), 34.07 (C-7), 9.77 (C-15), 29.28 (C-23), 28.56 (C-2), 27.63 (C-21), 27.42 (C-29), 26.86 (C-16), 25.18 (C-27), 24.52 (C-11), 19.44 (C-6), 17.69 (C-26), 17.28 (C-24), 17.00 (C-30), 16.09 (C-25); ESI-MS (negative mode), m/z 471 [M-H] ^- 화합물 2 −Amorphous white powder; ¹ H-NMR (600 MHz, pyridine- d₅ ) δ: 0.91 (3H, s, 23-CH ₃ ), 0.99 (3H, s, 25-CH ₃ ), 1.12 (3H, s, 26-CH ₃ ), 1.13 (3H, d, J =6.2 Hz, 30-CH ₃ ), 1.27 (3H, s, 24-CH ₃ ), 1.42 (3H, s, 29-CH ₃ ), 1.65 (3H, s, 27-CH ₃ ), 1.76 (1H, t, J =11.9 Hz, H-1α), 1.90 (1H, dd, J =4.2,12.0 Hz, H-1β), 2.34 (1H, ddd, J =4.2,13.6,13.6 Hz, H-15β), 3.05 (1H, s, H-18), 3.12 (1H, ddd, J =4.6, 12.9, 13.2 Hz, H-16α), 3.76 (1H, d, J =2.5 Hz, H-3β), 4.31 (1H, ddd, J =2.8,4.1,11.4 Hz, H-2β), 5.59 (1H, s, H-12); ¹³ C-NMR (150 MHz, pyridine- d₅ ) δ: 180.67 (C-28), 139.95 (C-13), 127.99 (C-12), 79.35 (C-3), 72.68 (C-19), 66.11 (C-2), 54.59 (C-18), 48.76 (C-5), 48.28 (C-17), 47.64 (C-9), 42.88 (C-14), 42.37 (C-1), 42.18 (C-20), 40.59 (C-8), 38.80 (C-10), 38.50 (C-22), 33.52 (C-7), 29.46(C-23), 29.25(C-15), 27.07(C-29), 26.94(C-21), 26.38(C-16), 24.64 (C-27), 24.08 (C-11), 22.28 (C-24), 18.60 (C-6), 17.27 (C-26), 16.79 (C-25), 16.63 (C-30); EIMS, m/z (rel. int.) 488 [M] ⁺ (7.7), 470 [M-H ₂ O] ⁺ (5.7), 442 [M-(COOH+H)] ⁺ (36.8), 424 (18.1), 409 (7.3), 370 (12.2), 264 [D/E ring (a)] ⁺ (12.5), 246 (31.7), 218 (32.7), 201 (37.2), 146 (100). 화합물 3 −Amorphous white powder; ¹ H-NMR, (600 MHz, pyridine- d₅ ) δ: 0.99 (3H, s, 26-CH ₃ ), 1.04 (3H, s, 25-CH ₃ ), 1.05 (3H, s, 24-CH ₃ ), 1.08 (3H, s, 30-CH ₃ ), 1.15 (3H, s, 29-CH ₃ ), 1.24 (3H, s, 23-CH ₃ ), 1.60 (3H, s, 27-CH ₃ ), 2.22 (1H, ddd, J =4.4,12.4,12.4 Hz, H-1α), 2.80 (1H, ddd, J =4.3, 14.1,12.4 Hz, H-16α), 3.35 (1H, d, J =9.5Hz, H-3α), 3.57 (1H, br d, J =4.3 Hz, H-19β), 3.59 (1H, br s, H-18β), 4.07 (1H, ddd, J =4.4,9.4,11.0 Hz, H-2β), 5.52 (1H, t-like, H-12); ¹³ C-NMR (150 MHz, pyridine- d₅ ) δ: 180.91 (C-28), 144.93 (C-13), 123.15 (C-12), 83.87 (C-3), 81.23 (C-19), 68.61 (C-2), 56.05 (C-5), 48.44 (C-9), 42.21 (C-14), 40.09 (C-8), 39.88 (C-4), 38.71 (C-10), 35.73 (C-20), 33.66 (C-22), 33.33 (C-7), 29.34 (C-29), 29.15 (C-15, C-21), 28.85 (C-23), 28.39 (C-16), 24.86 (C-27), 24.81 (C-30), 24.29 (C-11), 19.03 (C-6), 17.59 (C-25, C-26), 16.80 (C-24); EIMS, m/z (rel. int.) 488[M] ⁺ (7.6), 470 (M-H ₂ O) ⁺ (16.3), 452 (M-2H ₂ O) ⁺ (3.2), 442 [M-(COOH-H)] ⁺ (8.4), 424 [M-(COOH-H+H ₂ O)] ⁺ (7.5), 264 [D/E ring(a)] ⁺ (73.7), 246 (a-H ₂ O) ⁺ (96.1), 231 (a-H ₂ O-CH ₃ ) ⁺ (51.1), 219 (a-COOH) ⁺ (16.9), 201 [a-(COOH+H ₂ O)] ⁺ (100) 화합물 4 −Amorphous white powder; ¹ H-NMR (600 MHz, pyridine- d₅ ) δ: 0.67 (3H, s, 18-CH ₃ ), 0.88 (3H, d, J =6.8 Hz, 26-CH ₃ ), 0.89 (3H, d, J =6.8 Hz, 27-CH ₃ ), 0.91 (3H, t, J =7.3 Hz, 29-CH ₃ ), 0.95 (3H, s, 19-CH ₃ ), 1.00 (3H, d, J =6.4 Hz, 21-CH ₃ ), 2.49 (1H, br t, J =11.2 Hz, H-4 _a ), 2.74 (1H, dd, J =13.2, 2.1Hz, H-4 _b ), 3.96 (1H, m, H-5'), 3.99 (1H, m, H-3), 4.07 (1H, t, J =8.0 Hz, H-2'), 4.29 (1H, t, J = 8.9Hz, H-3'), 4.31 (1H, t, J =8.8 Hz, H-4'), 4.43 (1H, dd, J =11.8, 5.3 Hz, H-6' _a ), 4.58 (1H, dd, J =11.8, 2.0 Hz, H-6' _b ), 5.07 (1H, d, J =7.7 Hz, H-1'), 5.36 (1H, br t, J =2.4 Hz, H-6); ¹³ C-NMR (150 MHz, pyridine- d₅ ) δ: 140.94 (C-5), 121.94 (C-6), 102.60 (C-1'), 78.63 (C-5'), 78.50 (C-3), 78.13 (C-3'), 75.36 (C-2'), 71.72 (C-4'), 62.87 (C-6'), 56.86 (C-14), 56.28 (C-17), 50.37 (C-9), 46.07 (C-24), 42.51 (C-13), 39.98 (C-4), 39.36 (C-12), 37.51 (C-1), 36.95 (C-10), 36.42 (C-20), 34.24 (C-22), 32.20 (C-7), 32.09 (C-8), 30.28 (C-2), 30.04 (C-25), 29.50 (C-16), 28.57 (C-23), 26.42 (C-15), 24.54 (C-15), 23.42 (C-28), 21.31 (C-11), 20.00 (C-26), 19.45 (C-19), 19.24 (C-21), 19.04 (C-27), 12.18 (C-29), 12.01 (C-18); ESI-MS (positive mode), m/z 599 [M+Na] ⁺ . 화합물 5 −Amorphous white powder; ¹ H-NMR (600 MHz, DMSO- d₆ ) δ: 6.73 (2H, s, H-2, H-6), 6.47 (1H, d, J =15.9 Hz, H-7), 6.34 (1H, dt, J =5.2, 15.9 Hz, H-8), 4.91 (1H, d, J =7.2 Hz, H-1'), 4.11 (2H, t-like, J =4.0 Hz, H-9), 3.77 (6H, s, OC H ₃ ×2); ¹³ C-NMR (150 MHz, DMSO- d₆ ) δ: 135.18 (C-3, C-5), 134.35 (C-4), 133.08 (C-7), 130.64 (C-1), 128.92 (C-8), 104.95 (C-2, C-6), 103.05 (C-1'), 77.67 (C-5'), 77.02 (C-3'), 74.66 (C-2'), 70.42 (C-4'), 61.93 (C-9), 61.38 (C-6'), 56.83 (O C H ₃ ×2); ESI-MS (negative mode), m/z 371 [M-H] ^- 화합물 1 의 ¹ H-NMR spectrum을 보면 δ0.92, 1.00, 1.08, 1.22, 1.43 및 1.69에서 6개의 methyl기에 의한 singlet signal 을 확인할 수 있고, δ1.11에서 또 다른 하나의 methyl기가 J =6.5 Hz의 doublet으로 나타나는 것을 확인할 수 있어 이 화합물을 ursane계 triterpenoid계열의 화합물로 추정할 수 있었으며, δ3.02에서 나타나는 H-18의 signal이 broad singlet 으로 나타나고, δ3.09에서 16번의 α proton이 J =4.4,13.2, 13.2 Hz의 double triplet으로 나며 ¹³ C-NMR spectrum의 δ73.18에서 C-19의 signal이 나타나 ursolic acid의 signal보다 약 43 ppm 저자장 shift하므로 이 화합물은 ursane계열의 19번 위치에 hydroxyl기가 치환되어 있는 화합물임을 알수 있었다. 12 , 13) 또한, LC-ESI MS로 측정한 분자량의 값이 m/z 471 [M-H] ⁺ 에서 나타나는 것을 확인하였다. 이러한 결과와 문헌 14) 을 비교하여 화합물 1 은 pomolic acid로 그 구조를 동정하였다. Pomolic acid는 다양한 식물에 함유되어 있기 때문에 활성에 관한 연구도 매우 다양하게 이루어지고 있지만 cytotoxicity, 15 - 17) foam cell 형성 억제활성 18 , 19) 과 관련된 연구의 결과들이 주로 발표되었으며, nematicidal acitiity 20) 나 anti-HIV acitivity 21) 에 관한 연구 결과도 발표되었다. 화합물 2 의 ¹ H-NMR spectrum에서도 δ0.91, 0.99, 1.12, 1.27, 1.42 및 1.65에서 6개의 methyl기에 의한 singlet signal 을 확인 할 수 있었을 뿐 아니라 δ1.13에서 J =6.2 Hz의 doublet으로 나타나는 methyl기의 signal을 확인할 수 있었고, δ3.05에서 H-18의 signal이 singlet으로 나타나고 δ3.12 에서 H-16α signal이 J =4.6, 12.9, 13.2Hz의 double doublet 으로 나타타므로 이 화합물도 화합물 1 과 동일하게 C-19 위치에 치환기가 존재하는 물질임을 알 수 있었다. 그러나 화합물 2 는 화합물 1 과 다르게 1번의 proton들이 δ1.76에서 J =11.9 Hz의 triplet, δ1.90에서 J =4.2, 12.0 Hz의 double triplet으로 나타나고, 2번의 proton이 δ4.31에서 2.8, 4.1, 11.4 Hz의 double doublet으로 나타났다. 또한, δ3.76에서 3번의 proton이 J =2.5 Hz의 doublet으로 나타나는 것을 확인 할 수 있었다. ¹³ C-NMR spectrum의 δ22.28에서 C-24 methyl기가 나타나는데 반하여 화합물 1 의 C-1 signal은 δ17.28에서 나타나므로 5 ppm 저자장 이동되었음을 알 수 있었으며 이는 화합물 2 의 3번에 치환된 hydroxyl기는 α(axial)로 결합되어 있음을 알 수 있었다. C-2의 signal이 δ66.11에서 나타나 화합물 1 의 2번 탄소의 signal보다 37.55 ppm 저자장 이동된 것으로부터 화합물 2 는 2번 탄소에도 hydroxyl기가 치환되어 있음을 알 수 있었으며 3번 proton 이 ¹ H-NMR specturm의 δ3.76에서 J =2.5 Hz의 비교적 적은 값의 doublet으로 나타나므로 2번 탄소에 치환된 hydroxyl 기도 α(axial)로 결합되어 있음을 알 수 있었다. 12 , 13) EI-MS 로 측정한 MS spectrum에서 분자량이 m/z 488에서 나타나화합물 1 의 분자량보다 한 개의 hydroxyl기만큼 많음을 알 수 있었으므로 위의 사실과 일치함을 알 수 있었다. 이들 결과와 문헌 22) 을 비교하여 화합물 2 는 euscaphic acid로 동정하였다. 이 화합물도 pomolic acid와 마찬가지로 다양한 식물에 함유되어 있어 항염증활성, 23 , 24) 동맥경화억제활성, 25) 항암활성 증강작용 26) 등의 활성이 보고되었다. 화합물 3 은 ¹ H-NMR spectrum의 δ0.99, 1.04, 1.05, 1.08, 1.15, 1.24 및 1.60에서 angular methyl기에 의한 singlet들이 나타나므로 화합물 1 과 2 와는 다른 oleanane계열의 triterpenoid 화합물임을 알 수 있었다. 또한, EI-MS로 측정한 분자량이 m/z 488[M] ⁺ 에서 나타나 화합물 2 와 동일한 분자량을 가지고 있음을 알 수 있었다. ¹ H-NMR spectrum의 δ3.35에서 H-3가 J =9.5Hz의 doublet으로 나타나고, δ3.57에서 H-19가 J =4.3 Hz의 doublet으로 나타나며, δ4.07에서 H-2가 J =4.4,11.0, 9.4Hz의 double triplet으로 나타났다. 또한, ¹³ C-NMR spectrum의 δ83.87에서 C-3, δ81.23에서 C-19 그리고 δ68.61 에서 C-2의 signal들이 나타나므로 이 화합물도 2, 3 및 19번 위치에 OH가 결합되어 있음을 알 수 있었다. ¹³ C-NMR spectrum의 δ16.80에서 24번의 methyl기의 signal이 나타나는 것으로부터 3번의 OH는 β로 결합하고 있음을 알 수 있었으며 3번의 proton이 ¹ H-NMR의 δ3.35에서 J =9.5 Hz의 doublet으로 나타나 비교적 큰 값의 coupling constant를 가지므로 2번 탄소의 OH는 α로 결합하고 있음을 알 수 있었다. EI-MS spectrum의 분자량이 m/z 488에서 나타나고 retro Diels-Alder반응에 의하여 생성된 fragmentation ion 중 D/E ring에 의한 fragmentation ion이 m/z 264에서 나타나난 것으로부터도 위의 사실을 확인할 수 있었다. 또한, HSQC, HMBC 및 NOESY 등의 분석을 통하여 구조를 확인하였다. 이러한 사실과 문헌 14 , 27) 을 비교하여 화합물 3 은 arjunic acid로 동정하였다. Arjunic acid의 활성으로는 항염증, 28 , 29) 세포독성, 29 , 30) 및 항산화 31) 활성이 보고되었다. 화합물 4 는 ¹ H- 및 ¹³ C-NMR spectrum과 MS spectrum의 data를 문헌 32) 과 비교하여 daucosterol로 동정하였으며 이 화합물은 박 등이 참오동나무( Paulownia tomentosa )의 줄기로부터 분리, 보고한 바 있다. 33) 화합물 5 의 ¹ H-NMR spectrum을 보면 δ6.73에서 proton 2개에 해당하는 singlet이 나타나고, δ6.47 에서 나타나는 J =15.9Hz의 doublet, δ6.34에서 나타나는 J =15.9, 5.2의 doublet-triplet 및 δ4.11에서 나타나는 J =4.0 Hz의 triplet 모양의 signal과 더불어 δ3.77에서 두 개의 methoxyl기에 의한 signal이 나타났다. 이 결과로부터 이 화합물은 3,4,5번에 치환기가 존재하는 trisubstituted phenylpropanoid계열의 화합물임을 알 수 있었으며 2번과 6번의 치환기는 methoxyl기임을 알 수 있었다. 또한, ¹ H-NMR spectrum의 δ4.91에서 나타나는 J =7.2 Hz의 doublet으로부터 이 화합물에는 한 개의 당이 β로 결합하고 있음을 알 수 있었으며, 결합된 당의 종류는 가수분해 후 TLC분석을 통하여 D-glucose임을 알 수 있었다. 당의 결합위치는 4번 또는 9번에 결합되어 있으므로 이들 두 탄소의 ¹³ C-NMR shift 를 비교한 결과 C-4는 δ134.35에서 나타나고, C-9는 δ61.93 에서 나타났다. 이 chemical shift를 문헌 34) 과 비교한 결과 당은 4번 위치에 결합되어 있음을 알 수 있었다. 위의 사실을 문헌 35) 과 비교하여 화합물 5 는 syringin으로 동정할 수 있었으며, 이 화합물은 참오동나무( P. tomentosa )의 수피로 부터 분리, 보고된바 있다. 36) Syringin의 활성으로는 세포독성, 37) 수면유도, 38) 신경보호 39) 및 항염증 40) 등이 보고되어 졌다. 오동나무 가지의 함유 성분을 밝히고 이들의 구조를 동정하여 자원화 가능성을 알아보기 위하여 연구에 착수하고 MeOH 추출물의 n -BuOH 가용성 분획으로부터 5종의 화합물을 분리하였으며, 각종 기기분석을 통하여 분리된 화합물의 구조를 동정한 결과 분리된 화합물의 구조는 각각 pomolic acid ( 1 ), euscaphic acid ( 2 ), arjunic acid ( 3 ), daucostero ( 4 ) 및 syringin ( 5 )임을 알 수 있었으며 이들 성분은 이 식물로부터는 처음으로 분리된 것이었다. 또한, 본 연구를 통해 분리된 화합물들이 다양한 활성을 가지므로 오동나무 가지는 약용 자원화를 위한 자원으로서 사용할 가치가 있는 것으로 생각된다.