약초약품분석기술과 품질관리기술동향 -...

2005. 12

약초약품 분석기술과품질관리 기술동향

머 리 말

최근 동양권 나라뿐만 아니라 선진국에서도 많은 사람들이 보

조적, 대체 의약품을 많이 사용하고 있다. 호주에서는 2 0 0 0년도에

만 모든 의약품 소비액의 거의 4배가 되는 2 5억 호주달러의

C A M을 소비하였다고 보고되어있다. 이러한 현상은 전 세계인에

게 약초약품의 중요성을 인지시켜야 하고 그 영향과 효과에 대한

정확한 정보를 가지고 관리해야 한다는 것을 의미한다. 신장학자

들과 의사들에게 약초의 신장독성의 정보를 충분히 인지하여야

하고 생약 연구자들에게도 현재 가장 희망적인 생약 치료에서도

그에 대한 독성과 부작용에 대한 임상시험의 필요성을 강조하여

야 한다. 최근 보고에 의하면 약초식물 및 버섯류에서도 신장에

독성이 있다고 보고되어 있다. 이는 인간이나 동물에 신장 독성이

있으며 발암물질이다. 그 만큼 동서양을 막론하고 치료약제 및 건

강보조식품으로 널리 사용이 증가되고 있는 약초약품의 오남용으

로부터 오는 인류의 건강에 대한 유해를 방지하기위한 품질관리

는 더욱 중요하다고 본다. 약초약품 분석기술과 품질관리 기술동

향의 기술동향보고는 이러한 약초약품의 품질관리의 중요성을 알

리고 현재의 어려운 약초약품의 분석기술에 대한 최근 기술동향

을 조사하고 최신의 품질관리 기법을 조사 보고하고자 한다.

기술동향의 조사 방법은 최근 약초약품과 식품 및 식물의 시

료분석기술과 약초약품의 품질관리에 관련하여 각종 기술 잡지

에 보고 된 기술논문과 리뷰기사를 발췌하고 요약한다. 약초약품

의 분석기술과 품질관리의 최근 기술동향을 조사 보고함으로서

약초약품의 품질관리의 대중화의 중요성을 알리고 관련업계에

보편화시킴으로서 약초약품의 오남용과 이에 의한 독성과 부작

용을 줄이고 약초성분의 올바른 사용으로 인류건강에 이바지하

기를 바란다.

2 0 0 5년 1 2월

한국과학기술정보연구원

원 장

제1장기술의개요 ……………………………………………………………1

1. 기술의 배경 …………………………………………………………………1

2. 기술의 특징 …………………………………………………………………3

3. 약초약품의 부작용 및 독성 ………………………………………………5

4. 분석기술과 품질관리의 개황………………………………………………8

제2장약초약품연구개발동향 ……………………………………………11

1. 분석기술 현황………………………………………………………………1 1

2. 하이픈 연결한 분석기술 현황……………………………………………1 5

3. 특수 현장 분석기술의 현황………………………………………………2 0

4. 화학종 분석 기술의 현황…………………………………………………2 6

5. 식물페놀의 활성검정 사례를 통한 약초 정량분석의 전략 …………3 0

6. 약초약품의 분석과 화학지문 ……………………………………………4 0

7. 안정성 보증 방법 …………………………………………………………4 6

8. 약초약품의 품질관리………………………………………………………4 8

9. 품질분포와 인증……………………………………………………………5 2

제3장기술정보분석 ………………………………………………………5 5

i

목 차

1. 약초약품 관련 연구 동향…………………………………………………5 5

2. 약품동력학적 및 약품역학적인 약초약품의 연구 동향 ………………5 9

3. 약초약품의 지문기술 및 지문정보의 활용 동향 ………………………6 1

제4장결 론…………………………………………………………………6 3

1. 기술적인 측면………………………………………………………………6 3

2. 정책적인 측면………………………………………………………………6 4

참고문헌 ……………………………………………………………………6 7

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표 목차

<표 1-1> 약초제재사용에 의한 부작용 ……………………………………………………7

그림목차

<그림 3-1> 관련 특허 및 논문의 시계열 분포 …………………………………………5 6

<그림 3-2> 관련 논문의 상위 국가별 시계열 분포 ……………………………………5 7

<그림 3-3> 관련 특허의 상위 국가별 시계열 분포 ……………………………………5 7

<그림 3-4> 천연물 의약품 관련 특허의 국가별 분포 …………………………………5 8

<그림 3-5> 천연물 의약품 분석을 위한 분석기기별 분포 ……………………………5 9

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1

1. 기술의배경

가. 약초약품의역사( 1 )

극동 여러 나라에는 약초약품(Herbal Medicine; HM)의 긴 역

사가 있다. 특히 중국 사람들은 8 0 0 0년 이상 동안 여러 질병을 다

스리기 위해 약초를 사용하여왔다. 전통적인 약초약품은 중국, 한

국 및 일본뿐만 아니라 유럽 및 북미에 이르는 세계 여러 나라에

서 치료약으로, 대체 의약품 그리고 건강 보조약품으로 널리 사용

되어왔다. 그러한 약품들은 복합 혼합물로서, 일반적으로 몇 가지

에서 수 백 가지에 이르는 화학적으로 서로 다른 구성성분을 함

유하고 있다. 그러나 단지 한 가지 또는 몇 가지 화합물만이 이롭

거나 유해한 효과를 나타낸다. 생물학적으로 활성을 가진 화합물

은 대개 약제 효과에는 기여하지 못하는 많은 양의 단백질, 당류

그리고 탄닌 등으로 희석되어 있어 약초의 아주 적은 부분을 구

성한다. 이들은 또한 원료약품의 품질관리나 의약적인 제조를 지

극히 어렵게 한다. 따라서 약초약품의 보다 효과적이고 효율적으

제1장

기술의 개요

로 활용하기 위해서는 약초약품 확인과 활성 물질의 정성적, 정량

적인 분석을 통해 효능의 과학적인 검증과 이의 추출 및 제조방

법의 현대화와 표준화가 요구된다.

나. 약초약품의다성분및다양성

전통적으로 약초 약제의 성분은 종에 따라서 뿐만 아니라 채취

지역, 성장조건, 수확 시기, 처리 공정과 저장기간에 따라서도 변

하는 다양성을 갖고 있다. 약품 식물을 제조하는 데는 매우 순수

한 제품을 만드는 것이 항상 필요하지는 않다. 약초약품은 식물원

천의 각기 다른 제조의 차이 즉, 약초 차, 약초 재료의 처방 방법

및 재료의 혼합, 추출, 추축증류, 제조, 형태화, 달임 등에 따라 그

효능이 다르다고 한다. 이 약초 약재의 활성을 확인하기 위하여

선택된 유효한 활성성분의 분리 및 검증이 필요하다. 이런 관점에

서, 약초약품의 분석기술과 약초약품의 평가를 위한 방법론으로

W T O에 의해 규정된바 있다. 최근의 현대적 분석기술은 중국 약

전에 언급된 전통적인 중국 약품과 그들의 원료들의 품질관리에

도 사용될 수 가 있다.

다. 약초약품의품질관리의중요성

최근 동양권 나라뿐만 아니라 선진국에서도 많은 사람들이 보

조적, 대체 의약품(complementary and alternative medicine;

C A M )을 많이 사용하고 있다. 호주에서는 2 0 0 0년도에만 모든 의

2 약초약품 분석기술과 품질관리 기술동향

약품 소비액의 거의 4배가 되는 2 5억 호주달러의 C A M을 소비하

였다고 보고되어 있다.( 2 ) 따라서 신장학자들과 의사들에게 약초의

신장독성의 정보를 충분히 인지하여야 하고 생약 연구자들에게도

현재 가장 희망적인 생약 치료에서도 그에 대한 독성과 부작용에

대한 임상시험의 필요성을 강조하여야 한다. 약초 천연 그대로에

서 발생하는 신장독성 중에서 가장 많이 알려진 것은 식물에서

추출되는 알칼로이드인 Aristolochic acid(AA) 및 Aristolochic acid

n e p h r o p a t h y ( A A N )이다. 최근 보고에 의하면 특정한 견과류와 약

초식물 및 버섯류에서도 이러한 독성이 있다고 보고되어있다. 이

는 인간이나 동물에 신장 독성이 있으며 발암물질이다. 따라서 약

초약품의 오남용으로부터 오는 인류의 건강에 대한 유해를 방지

하기위한 품질관리는 더욱 중요하다고 본다.

2. 기술의특징

가. 끓는물로추출하는전통적인약초약품

전통적인 약초약품( H M )과 그 제조는 중국, 한국, 일본과 같은

많은 아시아 국가에서 수천 년 동안 널리 사용되어 왔다. 어떠한

분석 방법이라도 관심대상인 분석물의 적절한 분리가 필요하다.

동양의 HM 제조의 특징의 하나는 단일 약초든 복합적인 형태든

동양의 약초약품의 여러 약재를 모아서 제조하여 끓는 물로 추출

한다는 것이다. 이것은 서양약품의 것보다 동양약품의 품질관리

제1장 기술의 개요 3

가 어려우며 표준화가 어려운 이유 중의 하나이다.

나. 다중성분의상호상승효과의약초약품

일반적으로 단일 약초나 또는 HM 제조의 확인을 위하여 그리

고 약초제품의 조성의 평가를 위하여 약품, 약초나 약초 혼합물

에서 약품학적으로 활성이 있는 하나 또는 두개의 성분을 품질과

인증을 위해 선택한다. 일반적으로 약초약품은 다중의 구성성분

이 치료효과를 나타내기 때문에 이러한 종류의 분석적인 결정으

로는 약초제품의 완전한 그림을 나타낼 수가 없다.( 3 ) 그 다중의

구성성분( M u l t i - c o m p o n e n t )은 약효로서 상승효과를 나타내고 활

동성이 있는 부분으로 분리할 수가 없다. 더욱이 H M의 화학적인

구성성분은 채취지역, 방법과 처리방법 및 공정에 따라 그리고

다른 어떤 복합적인 변수에 따라 달라질 수가 있다. 약품학적 그

리고 치료학적 연구의 신뢰와 연속성과 재연성을 확보하고 활동

성의 화학성분의 생물학적 효과와 가능한 부작용의 효과를 이해

하기 위하여, 그리고 품질관리를 위하여 약초제품의 생물화학적

구성성분의 분리 확인을 통하여 성분을 결정하는 것이 매우 중요

하다.

다. 표준화되지않은약초약품

전통적인 중국 약품의 평가에서 또 하나의 문제는 많은 수의

연구가 한국 및 일본 저자에 의해 중국어로 발표된 경우에 일어


나는 용어에 관련된 문제다. 이 경우에 똑같은 또는 비슷한 약품

형식에 대하여 세 나라의 각 연구자들이 서로 다른 영문명을 사

용하여 혼란을 유도해 왔다. 세계보건기구가 지적한 바와 같이 세

계 많은 나라에서 널리 지속적으로 사용되고 지난 세기동안 인기

있게 사용되고 있음에도 불구하고 전통적인 약물이 여러 나라에

서 공식적으로 인정되지 못하고 있다.( 4 ) 그리하여 이 분야의 교

육, 훈련 및 연구의 관심과 지원을 받지 못해온 것이 사실이다.

안전과 효용에 관한 양적 및 질적인 자료도 세계적인 지원하기

위하여 필요한 수준을 만족시키기에는 너무나 멀다. 연구 자료의

부족은 물론 학문적 표준화의 부족으로 건강보호 정책에서 뿐만

아니라 전통적인 약의 평가를 위한 적절하고 수용할만한 연구방

법론 까지도 열악한 것이다.

3. 약초약품의부작용및 독성

가. 약물동력학적및약-역학적인상호작용

태평양 섬에서 카바식물 뿌리로 만드는 음료 또는 추출물인 카

바 카바는 수세기 동안 전통적으로 널리 사용되는 음료이다. 지난

수세기 동안 그의 신경완화와 진정제의 성질 때문에 서유럽 국가

에서도 역시 인기를 얻어왔었다. 최근에는 이 카바는 몇 가지 간

손상 병에 관계가 있다고 많은 나라에서 금지하게 되고, 사회적

음료와 약초 치료제로서 그 이점과 위험에 대해 새로운 논란을


불러왔다. 그만큼 H M의 부작용 및 독성을 방지하는 H M의 품질

관리의 중요성은 강조되어야 한다.

나. 중금속및불순물( 2 )

H M의 불순물 또는 오염의 문제 및 약품의 순도를 관대하게

통제하는 국가들에게는 문제가 되고 있다. 이는 노약자 어린이들

뿐만 아니라 국민에게 심각한 의료사고를 가져올 수가 있다.

1 9 7 3 ~ 2 0 0 3년 사이 1 3건의 어린이 중금속 사건이 싱가포르, 홍콩,

미국, 영국 그리고 아랍 에미리트에서 보고된 바 있다. 싱가포르

에서는 전통 한약 4 1종을 분석한 결과 신고 되지 않은 약품(코데

인)이 검출되었으며, 캘리포니아 한 약제 도매상의 2 6 0개 약제를

분석한 결과 3 2 %에서 신고 되지 않은 약물과 중금속이 발견되었

다. 이들은 Chlorpheniramine, Methyltestostosterone, Phenacetine, 납

및 수은이다. 때때로 이들은 토양오염으로부터 유래한다.

다. 약물-약초의신장독성( 2 )

약초에 의한 신장독성에 대한 문제는 문헌상에 자주 소개되고

있다. 더욱이 문제가 심각한 것은 약초약품의 오남용에 의한 신장

독성에 의한 만성 신장염은 늦게 나타나고 치료가 어렵다. 가장

흔한 예로서는 1 8 8 5년에 에페드린이 추출된 E p h e d r a이다. 미국에

서는 E p h e d r a가 체중감량제와 에너지 증강제로 널리 쓰여 지고

있다. <표 1 - 1 >에서는 순수한 약초를 먹고 발생하는 신장부작용을


열거하였다. 많은 약초들이 수세기동안 사용되어 왔으나 장기간

사용으로 인한 방치 할 수 없는 그리고 돌이킬 수 없는 신장의

손상이므로 약초약품의 철저한 분석과 예방이 중요하다. 약초 자


<표 1-1> 약초제재사용에 의한 부작용

약초의 제제표준사용지정/

환자 투약사항부작용과 결과

고양이 발톱

(Uncariatoentesa or

U. gulensis)

약초는 소염제로 사용,

루프스 e r y t h e m a t o s i s

환자가 복용

급성알레르기성 세포

간질, 신장염.

복용중지 후 회복

O K L O S ( c o l o n ,

k i d n e y , l i v e r ,

s p l e e n )

제조사의 권고사용으로

5일간 복용

혈관, 간세포 신장염,

설사, 복부고통,

혈료. 혈액투석으로 멈춤

Lel Cong Teng

( T r i p t e r y g i u y m

w i l o r d l i )

류마치스 관절염 등 염증

에 사용, 환자가

많은 량을 복용

심한은 구토, 설사,

H y p o v e l a e m i a .

A R F쇼크; 환자사망

감초( G l y c y r i t h i z a g l a b r a )

소화효과, 단기간 많은

량을 복용, 환자가 적은

량을 7년간 복용

칼륨과다 혈증,

대사성 알칼리 혈증

Hypo-reninemic, 알도스

테론부족. 환자사망

O d v a n ( C l e i s t a n t h u s

C o l l i n u s )

낙태약, 독초, 약이 아님,

잎 탕제로 복용

칼륨 과다혈증, 저혈압,

부정맥, ARF.

환자사망

Ting keung teng

(Erycibe henyl)

쿨린작용 약, 진정효과

3 0 g을 복용,

심한 저혈압, BUN,

크레아틴 증가,

대사성 산출혈증.

1일후 회복

약쑥( A r t e m i s i a

a b s i n t h i u m )정유

휘발성 성분이 진하고

복용하면 독성이 있음,

환자가 1 0 m l를 복용

간 대성 발작, 출혈성

심장마비, ARF.

1 7일만에 회복

ARF ; Acute renal failure(급성심장마비)

BUN ; Blood Urea Nitrogen(형 중 요소 질소)

체의 독성이나 불순물도 문제가 되지만 의약품의 복합적인 사용

에 의한 부작용이 문제가 될 수가 있다. 의약품의 복합적사용의

위험성은 두 약물의 상호작용 가능성에 기인한다.

4. 분석기술과품질관리의개황

가. 크로마토그래피와분광기술( 5 )

크로마토그래피와 분광기술의 발전으로 종전에는 조사가 안 되

었던 생물학적으로 활성성분이 될 수 있는 극미량의 식물 구성성

분의 분리와 구조적 분석이 가능해졌다. 더욱이 식물의 세포와 조

직 배양 그리고 유전자 조작은 희귀한 식물 및 그들이 생산하는

화학약품의 상업적인 생산을 위한 새로운 도구가 되고 있다. 약초

약품의 기기분석에는 크로마토그래피( c h r o m a t o g r a p h y )와 전기이

동( e l e c t r o p h o r e s i s )이 일반적으로 사용된다. 크로마토그래피와 전

기이동 기술, 특히 하이픈을 써서 크로마토그래피에 의해서 얻어

지는 화학지문을 약초약품의 품질관리 목적에 사용하는 경향이

늘고 있다. 이들의 기술은 약초약품의“화학일체”를 적절히 나타

낼 수가 있고, 약초제품의 증명과 확인을 위하여 사용할 수가 있

기 때문이다. 식물등가(phytoequivalence) 개념에 기준하여, 약초

약품의 크로마토그래피 지문은 약초약품의 품질관리의 문제를 다

루는데 깊게 그리고 광범위하게 이용될 수가 있다.


나. 새로운분석기술의활용( 5 )

약초약품의 품질관리를 위한 지문평가를 위하여 몇 가지의 고

전적 화학 측정( c h e m o m e t r i x )방법 즉, 정보 이론, 유사추정, 화학

적 유형인식, 특별 상호 분광관계 크로마토그래피(SCC), 다변이

결정 등과 같은 방법이 사용되어왔다. 이를 통해 약초약품의 크로

마토그래피 지도와 화학측량 평가의 조합이 약초약품 품질관리에

역량 있게 사용될 수 있다는 것을 보여주고 있다. 고성능 액체 크

로마토그래피(HPLC), 가스 크로마토그래피(GC), 모세관 전기이

동(CE), 박막 크로마토그래피(TLC) 등의 분석기술이 문서화에

이용된다. 식물등가의 개념은 약초제품의 일체성을 확인하기 위

하여 독일에서 처음 개발되었다. 이 개념에 따르면 약초제품의 화

학적인 성격은 치료적으로 증명된 참조제품과 비교해야 한다. 최

근 개발되어 사용되고 있는 고성능 액체 크로마토그래피와 다이

오드정렬 검출기(HPLC-DAD), 가스 크로마토그래피와 질량분광

기(GC-MS), 모세관 전기이동과 다이오드정렬 검출기( C E - D A D ) ,

HPLC-MS, HPLC-NMR등은 추가적인 정보를 주고 온라인 구조

확인을 위한 질량분석에 많은 도움을 주고 있다.

다. 화학지문으로접근하는약초약품( 6 )

중국 약초약품은 건강증진과 보조 치료약으로 세계적인 인기가

증가 되고 있는 추세다. 선택적 그리고 효과적인 분석방법은 H M

의 품질보증을 위해서 뿐만 아니라 식물자료의 증명을 위해서도


필요하다. 지난 3 0년 동안 의약 식물과 중국 전통약품의 제조를

분석하기 위해 크로마토그래피 기술과 전기영동 방법 등의 여러

가지 기술이 적용되어져왔으나 전 분야를 해결하는 완전무결한

방법은 아직 없다고 본다. 이러한 다성분의 약초약품의 품질관리

를 위해서 화학지문(chemical fingerprinting)의 필요성과 역할을

조명하고 유독 화합물의 측정과 자연적인 그리고 합성된 불순물

질의 확인에 관심과 지속적인 연구가 중요하다. 서로 다른 시료의

사전 처리와 추출 방법과 처리 공정도 중요하다고 본다.

라. 약초약품의정보( 3 )

약용 식물과 전통적인 중국 약품의 분리 방법에 대한 정보는

종합적인 CAMAG 서지목록 서비스( C C B S )와 같은 포괄적인 전

자 정보 서비스를 사용할 수 있다. 종합적인 CAMAG 서지목록

서비스( C C B S )는 2차원 TLC/HPLC 데이터베이스의 활용이 가능

하고, 1980년도 이후 발행된 C B S초록이 포함되어있다. 이와 비슷

한 A C D /크로마토그래피 적용 데이터베이스는 여러 회사가 제출

한 자료들의 요약이다. 또한 약초약품에 대한 종합적인 정보는

Cochrane Collaboration, MEDLINE EMBASE 데이터베이스를 이

용한다.

1 0 약초약품 분석기술과 품질관리 기술동향

1. 분석기술현황

가. 분석기술의개요

일반적으로 H M의 품질관리를 위한 분석방법은 TLC, HPLC,

GC-MS, LC-MS, NIR(Near Infrared) 및 분광광도계와 같은 기기

를 사용하여 감각검사와 분석검사를 한다. 대부분의 경우 약품의

제조는 몇 개 또는 많은 종류의 식물로부터 얻어진다. 전통적인

중국 약품의 관습에 따르면 독성 약초의 재료가 특정 치료의 처

방에도 쓰일 수가 있다. 독성 성분도 관심 대상인 약초의 기본적

인 활성 성분으로 작용할 수가 있다. 주요 구성 성분의 정량적이

고 선택적인 측정은 전통적인 약초약품 제조의 품질관리에 결정

적이다. 따라서 이 분야의 적정한 분리 방법의 개발에 많은 노력

이 있었다.

제2장 약초약품 연구개발 동향 1 1

제2장

약초약품 연구개발 동향

나. 박막크로마토그래피( T L C )( 5 )

T L C는 H M의 분석에 있어서 높은 다성분분석의 가능하며 한

판에 3 0점 이상의 시료를 동시에 검사할 수가 있다는 큰 장점이

있다. CAMAG 비디오 저장 시스템과 T L C Q A - U V의 도움으로

T L C에서 전개한 자료로부터 정량 및 정성의 정보를 얻을 수가

있다. HM의 지문을 만들기 위해 T L C를 사용하는 장점은 사용하

기 간편하고 속도가 빠르고, 감도가 높고, 시료준비가 비교적 간

단하다는 것이다. 현재 T L C의 발전된 기술로서 강압-흐름 2차원

크로마토그래피(FFPC), 회전 2차원 크로마토그래피(RPC), 과-압

박막 크로마토그래피( O P L C )가 H M의 휘발성성분 분석에 높은

분해능을 가지고 있다.

다. 가스크로마토그래피( G C )와약초약품의휘발성성분( 6 )

H M의 많은 약품학적 활성성분은 휘발성 성분이기 때문에 G C

에 의한 분석은 H M의 분석에서 매우 중요하다. GC는 식물의

모든 휘발성성분의 분석이 가능하다. 정성 및 정량분석에 효과적

인 GC 분석은 H M의 유효성분의 확인에 사용하는 합리적인 화

학지문을 제공한다. 휘발성 기름에 있는 유기화합물의 조성이나

상대적인 농도는 특정식물의 특성이며, 휘발성 기름에 있는 불순

물의 존재는 쉽게 검출된다. 휘발성 기름의 추출은 비교적 직선

적이고 표준화가 가능하여 그 성분들은 G C와 질량분광기( m a s s

S p e c t r o m e t r y；M S )와 조합한 G C - M S에서 쉽게 확인이 된다. 그


러나 G C는 극성물질이나 비 휘발성 물질의 시료 분석에는 편리

하지 않다는 약점을 가지고 있다.

라. 고성능액체크로마토그래피( H P L C )( 5 )

H P L C는 사용하기 간편하고, 휘발성 성분의 분석에도 제한이

없으며 시료화합물에 대한 안정성 때문에 H M의 분석에 매우 인

기 있는 분석방법 중의 하나이다. 일반적으로 H P L C는 거의 모든

식품 및 HM 의 다성분 화합물 중의 약리학적 활성성분의 분리

와 정량분석에 적합하고 분리능이 매우 우수하여 널리 사용된다.

빠르고 고감도인 H P L C방법으로 여러 종류 알칼로이드를 동시에

측정이 가능하다. 화학성분의 정성적인 분석과 구조 확인을 위해

서 이를 질량분광기와 자기공명기와 조합한 HPLC-MS, HPLC-

N M R도 효과적으로 사용 된다. 분리능력을 높이기 위해 전자-동

력학 모세관크로마토그래피(MECC), 고속역류 크로마토그래피

( H S C C C ) ,저압크기배제크로마토그래피(SEC), 역상 이온쌍 H P L C

(RP-IPC-HLPC), 강 음이온 교환( S A X - H P L C )이 개발되었다. 증

발 빛 산란 감지기 ( E L S D )를 겸비한 H P L C는 H M의 약품성분

의 분석에 활용되고 추세가 늘고 있다.

마. 푸리에변환이온사이클로트론공명분광계( F T I C R )( 5 )

푸리에변환 이온 사이클로트론(cyclotron) 공명 분광계( F T I C R )

는 매우 강력한 분석기술 중 하나로 발전되어왔다. 이 독특한 기


술로 고도의 정밀성을 가진 고분해능(high-resolution) 질량 분광

을 얻을 수가 있게 되었다. FTICR기기는 일상적인 분석의 기준

할 때 고분해능(0~150,000) 고정밀(0~2ppm) 분광이 가능하다.

이로서 분석된 화합물 성분의 조성의 확인이 가능하다. 액체크로

마토그래피와 조합하여 사용하면 고분해능 감지기로서의 분리기

술이 가능하여 매우 복잡한 복합물질의 검사에 사용될 수 있다.

이온 사이클로트론 공명(ICR) 분광계는 가스 상의 이온, 특히 이

온-분자 반응의 연구를 위해 사용되어왔다. 핵자기공명분광기

( N M R )나 적외선분광기( I R )와 같은 기술들과 I C R에 연계하여 사

용한경우의 중요한 특징은 광범위한 주파 대역폭으로 천천히 영

상주사( s c a n )가 된다는 점이다. 후리어(Fourier) 변환을 추가함으

로서 푸리에-변환이온사이클론공명( F T I C R )은 더 넓은 광대역과

더 좋은 신호-음의 비율로 더 빠른 영상주사( s c a n )기술이 되었다.

F T I C R에 미세- H P L C연결이 여러 화합물의 분석에 사용된다.

바. 전기이동( E P )( 6 )

모세관 전기이동( C E )은 1 9 8 0년대에 강력한 분리와 분석기기로

개발되어 화학연구 분야와 화학생산 업계 및 학계에 도입되어 매

우 폭발적으로 사용되어 왔다. 시료의 순도와 복잡성의 효율적인

문서화가 가능하고 간단한 무기물 이온에서 D N A까지 거의 모든

범위의 시료를 처리할 수가 있다. 모세관 대역 전기이동( C Z E ) ,

모세관 겔 전기이동(CGE) 및 모세관 등전집속 전기이동( C I E F )

등이 사용된다. 특히 C E는 적은 량의 시료로 빠르고 높은 분리능


력을 보이고 있어 최근 H M중의 알칼로이드( a l k a l o i d )와 훌래보노

이드( f l a v o n o i d )의 성분연구에 사용되고 있다. CE는 HM 중의 불

순물 및 독성물질의 검출에 그리고 저분자량의 성분의 혼합물의

선택적 분석에 높은 효율을 보이고 있다. 그러나 정밀도나 재연

성에 더하여 다량처리에 성능개발에 초점을 두고 있다.

사. 근적외분광법에의한다성분의비파괴분석( 5 )

근적외분광( N I R )법은 비파괴상태로 여러 성분을 신속하게 동

시 분석한다. 전처리가 필요치 않으며 실시간 결과를 볼 수 있다.

분석용 시약이나 폐액처리가 필요치 않으므로 적은 인원으로 많

은 검체를 분석할 수 있지만 미량분석이나 편차가 큰 검체에는

부적합하다. 곡류, 두류, 낙농제품, 음료, 양조 품, 과실류 등의 식

품 농산물의 구성성분을 분석한다. 미국의 곡물분석에는 N I R분석

법을 이용한다.

2. 하이픈연결한분석기술현황

가. GC-MS와기술약초약품( 6 )

질량분광기( M S )는 분자분석을 위한 가장 감도가 높고 선택적

인 방법이며 분자구조뿐만 아니라 분자량의 정보도 알려준다. 질

량분광기와 G C의 조합은 모세관 칼럼으로 H M의 성분을 분리하


여 높은 질의 화학지문을 만들어내는 높은 분해능을 가지고 있고

제약성분 연구에서 활성성분의 확인에 많이 활용되고 있다. GC-

M S는 다성분의 확인 방법으로서의 질량분광기( M S )와 크로마토

그래피( G C )의 분리방법으로서 양쪽의 장점을 가지고 있다. GC-

M S는 최초로 성공적인 질량분석기와 조합을 이룬 온라인 분석

기다.

나. LC-MS/MS기술( 6 )

L C - M S / M S기술을 사용하는 새로운 접근 방법이 전통 중국

약품에 존재하는 독성물질의 정성 및 정량 동시분석에 도입되었

다. 인돌 알칼로이드, 디테르페노이드(diterpenoid) 알칼로이드 및

부파디놀리드( b u f a d i e n o l i d e )가 약초식물 추출물에서 분리 측정되

었다. 이동상 시스템이 목표 화합물의 각 그룹에 대해 각각 최

적화 되었고, 추출을 위한 용매로도 사용되었다. 부/녀( p a r e n t /

daughter) 한 쌍 이상의 조각의 동시 조사가 가능한 3중 4극자

L C - M S시스템이 사용되었고 질량분석은 다중반응 조사( M R M )에

의해 수행되었다.

다. HPLC-DAD, HPLC-MS 등( 6 )

고성능 액체크로마토그래피-다이오드정렬 검출기( H P L C - D A D )

는 현재 세계적으로 모든 분석 실험에서 쓰이는 일반적이고 성능

이 높은 분석기술이다. UV 분광정보에 추가하여 H M에서 복합물


시료의 정성분석은 그 어느 때보다 쉬워졌다. HPLC-DAD는 전

자분사 질량 분광기의 도입과 L C와 M S와의 조합함으로서 약초

약품의 성분 분석에 새로운 길을 열었다. HPLC로 만든 H M의

성분의 화학지문은 이들 구성성분에 대한 완벽한 분리 추축과 보

다 많은 정보를 제공하고 온라인 질량 분석을 가능하게 하였다.

P L C - D A D - M S기술의 복합적 조합은 결정방법으로서의 D A D와

MS, 그리고 분리방법으로서 G C의 장점을 가지고 있다. LC-

D A D - M S는 식물 추출의 빠른 검출에 강력한 접근방법이 되고

있다.

라. CE의하이픈연결( 6 )

하이픈 연결법 개발에 있어서 CE 분석의 위치는 H P L C와 비

슷하다. 다이오드정렬 검출기, 질량분석기 및 자기 공명기와 온라

인 연결하여 개발한 사용하는 CE-DAD, CE-MS 및 C E - N M R와

같은 하이픈 CE 분석기술은 지난 세기에 출현되었지만 약초약품

의 시료에 급속도로 사용이 증가되고 있고 이에 대한 정성 정량

에 관련된 품질관리는 더욱더 강화되고 있다.

마. ELSD와조합한R P - H P L C( 6 )

증발 빛 산란 감지기( E L S D )를 겸비한 R P - H P L C를 U V와

비교하기 위해 Cimicifuga foetida에 있는 비 휘발성 테르펜을

분석하였다. 원료로부터 테르펜 추출을 위한 가장 좋은 조건으


로서 메탄올-물(8:2, v/v)이 선택 되었다. 아세틴, 27-디옥시아

세틴과 시미시후가시드(cimicifugosude) 글리코시드가 발견되었

고, 이에 의거하여 좋은 보정 곡선을 가지고 정량적으로 분석하

였다. Rhododendron dauricum L.의 활성 성분 이 모세관 전기영

동법과 전자화학 검출에 의해 분석되었다. 분석은 + 9 5 0 m V에서

좋은 감응을 가진 3 0 0㎛ 탄소 디스크 전극을 가지고 보락스

(borax) 완충액(pH 8.7)에서 1 6분 동안 수행되었다

바. TOF(Time of flight) 기술( 6 )

TOF(time of flight)기술을 겸비한 분석기술이 P o g o s t e m o n

cablin(cablin patchouli)의 분석에 성공적으로 도입되었다. 폴리에

틸렌으로 코팅한 모세관 칼럼 S O L G E W A X가 두 번째 키랄 칼

럼인 시클로덱스-B 칼럼에 연결되었고, 두 칼럼은 한 오븐에 내

장되었다. 성능을 비교하기 위해 같은 SOLGEWAX 칼럼을 사용

하는 G C - M S도 조사하였다. 같은 운전조건에서 GC 크로마토그램

에는 7 9개의 피크가 나타난 반면, GC로는 약 8 0 0개의 피크가 분

석되었다. 비록 T O F기기와 조합한 행렬지원 레이저탈리이온화

( M A L D I - T O F )기기로 질량자료를 정확하게 측정할 수가 있지만,

이것을 L C에 또는 M S - M S측정에 연결하는 것은 적합하지 않다.

ESI- TOF기기를 L S에 연결하기는 쉽지만 M S - M S에는 가능하

지 않다. 지난 수년 동안 4극자 T O F분석기의 조합으로 만들어진

이종기기는 L C와 또는 MS-MS 능력과의 연결이 가능하여 매우

성공적이었다. 질량정확도 1 0 p p m과 조합하여 1 0 , 0 0 0 p p m이상의 질


량 결정이 가능하다. TOF-MS는 원소 화학종 분석에서 매우 유

리한 분석기술로 스펙트럼에 나타나는 이온 수에 관계없이 정확

도와 분리능이 좋은 방법이다. 모세관 G C - I C P - T O F M S는 유기주

석과 유기주석화합물등 유기 중금속 분석에 매우 성공적이었다.

S E C - H P L C - I C P - T O F M S는 여러 가지 생물화학적 물질들인 사이

토솔( c y t o s o l )에서 금속 단백질과 Vitamin B12들을 분리 동정 하

였다

사. 2D 크로마토그래피( 5 )

2D 크로마토그래피는 시료중의 모든 성분들이 두 번의 분리를

통하여 완전분리가 이루어지고 1D GC에 비하여 분리능이 크게

높아지는 것이 장점이다. 종합적인 2D 크로마토그래피는 대단히

복잡한 조성을 가진 시료들 중에서 개개성분의 완전한 분리와 적

량을 위하여 최근에 개발된 기술이다. 특히 석유화학, 향료, 지방

산, polyhalogenated biphenyl등의 동족체, 이성체 또는 유사한 구

조를 가진 다양한 화물들로 구성된 시료분석에 사용되는 강력한

기술이다. 2D GC의 분리 효율을 높이기 위해서는 사용되는 모든

칼럼들이 각기 독립된 기능을 가진다. 기본적으로 2D GC에 의한

분석은 끓는점과 극성( p o l a r i t y )의 차이에 의해서 분리가 일어나므

로 직교성 분리(orthogonal separation)가 되는 시스템이다. 2D

G C - T O F M S로는 일반적으로 G C - M S로 분석이 불가능한 잔류농

약도 검출하였다. HS-SPME- 2D GC를 이용하여 마늘, 생강, 인

삼, 볶은 커피콩 등의 휘발성성분의 분리와 정량에 기술의 우수성


을 보여주었다. 2D LC의 강점은 펩티드의 분석 및 단백질의 분

해물분석에 있다.

3. 특수현장분석기술의현황

가. 속성현장분석기술의필요성( 5 )

미량의 화학독성물질의 분석에는 크로마토그래피(GC, HLPC등)

와 질량분광기(MS) 및 모세관 전기이동(Capillary Electrophoresis)

등을 기본으로 한 고전적인 분석방법과 이를 조합한 복합적인 방

법(GC-MS, GC-MS-MS, HLPC-MS)을 쓰고 있다. 이러한 고전

적인 방법은 충분히 신뢰할 수가 있으나 시료제조 등 준비과정에

많은 노력과 시간이 필요하고 결과를 얻기 위해서도 또한 많은

기다림의 시간이 필요하다. 또한 자료의 분석 및 해독에도 또한

많은 경험과 대단한 숙련성이 요구될 뿐만 아니라 현장에서 실시

간 분석과 결과를 얻기에는 어려움이 많다.

나. 검출장치( 5 )

(1) 바이오센서

화학적 및 생물학적 독성물질( C B A )은 화학 독성물질 검출 바

이오센서로서 효소, Acetylcholinesterase의 방해 작용에 기초를 두


고 있으며 다른 하나는 Organophosphate Hydrolase trosinase에 의

존하고 있다. 특정항원과 결합되어 인식되어 항체를 이용하는 면

역센서도 실용화되고 있어 PCB 검출 등에 이용되고 있다. 식품

안전 및 식물독소를 검출하고 모니터링하기위한 세포바이오센서

( D O X )를 완전자동화한 DOX-96 다계열 바이어센서시스템이 적

용되어 상품화되고 있다.

(2) 효소 광섬유-기준 생물 감지기

효소 광섬유-기준 생물 감지기(Bio sensor)는 문헌상에서 가장

많이 보고되는 광섬유-기준 생물 감지기의 한 형태다. 이는 특정

분석을 위해 효소가 가지고 있는 고유의 선택성을 감지에 쉽게

도입할 수 있기 때문이다. 이 감지기는 제품의 광학적인 성질 또

는 효소적인 반응의 상호작용에 기준하여 직접 또는 간접 감지

형태에서 공통적으로 작동한다. 효소적인 반응이 광학적인 성질

을 나타내는 제품이나 중재를 나타낼 때(흡수, 회절 또는 형광)

생물 감지기는 광학적인 변화를 직접 모니터 한다. 광섬유-기준

생물 감지기는 인지 요소의 성격에 따라 효소, 항독소 또는 항원,

핵산, 전 세포, 생물모방 등 다양한 형태가 개발되어 금속과 화학

약품에서부터 생리학적 재료에 이르는 광범위의 분석 물에 사용

되고 있다. 이는 지속적이고 안정적인 정량 및 정성적인 분석을

위한 가능성과 선택성, 정밀성이나 정확성에 대하여서는 아직 완

벽하게 검증되지 않아 경우에 따라 신뢰성이 떨어질 수가 있어

실제 선택에는 많은 검증이 필요하다고 본다.


다. 주요시스템( 5 )

(1) 킬달 장치

KHELTEK(FOSS Japan)에는 수작업 및 증류-적정 시스템을

내장한 것까지 여러 종류가 있다. 안정장치와 에러용 경보기능이

내장되어있으며, 칭량에서 데이터 해석까지 일괄관리가 가능하다.

고성능 적정시스템, 멀티 데스크 소프트웨어 및 자동 S a m p l i n g장

치를 가추고 있어 효율성이 높고 측정시간이 짧다. 킬달 장치의

대체법으로 등장한 것이 연소법인데 곡립, 견과류 기름종자의 공

정분석법에 활용한다. 시약을 사용하자 않고 분석이 매우 빠르다.

(2) 용매자비법

용매자비법(溶媒煮沸法)으로 S O X H E L E T ( A K D A K )는 용매을

증자(蒸煮)함으로서 신속히 추출한다. 가열부 및 제어부분이 방폭

형으로 되어있어 안전하고 추출 후 열간 추출, 가열추출, 고온추

출, 연속추출 중 한 가지 방법을 선택한다. 프로그래밍된 시간, 사

이클 수, 히터 온도 등에 따라 자동 추출되기 때문에 조작성의 간

편함과 시간단축 및 용매를 절감할 수가 있다. 건조는 불용성 가

스를 추출용 용기에 공급해 수행함으로서 추출물의 산화를 방지

할 수 있다.

(3) 고속 자동용매 추출법

고속자동 용매추출기인 ASE(Nihon Dionex, Japan)는 고온 고


압에서 용매를 추출한다. 유기용매를 시료실로 보내 온도와 압력

을 올려 추출한 후 추출물을 직접 클리닝한다. 시료를 정제하지

않고 G C나 H P L C에 연결하여 보통 2 4개의 시료를 신속히 측정하

는 장치가 개발되어 현재 널리 사용되고 있다. 이 방법은 다이옥

신 및 잔류농약 등의 분석에 주로 많이 사용된다.

(4) 초임계 추출법

유기용매를 사용하지 않는 초임계 추출법이 잔유농약이나 다이

옥신 분석에 각광을 받고 있다. 이 방법은 이산화탄소와 질소를

사용하므로 안전하고 경제적이다. 추출 및 크로마토그래피 기능

을 일체화한 분석기종으로 개발해 초임계 유체 분야의 확대에 대

응하여 활용하고 있다.

(5) “Lab-on-Chip" 방식

이 방법은 마이크로 칩이나“Lab-on-Chip" 방식을 활용한 높

은 선택성과 민감도를 가지는 탁월한 분석력으로 미량을 빠른 속

도로 검출할 수 있다. “Lab-on-Chip" 기술은 크고 복잡한 분석

장비를 현장형 휴대장비로 변환 시키는 역할을 하고 있다.

라. 이동식X -선분광기( X R F )의활용

(1) X-선분광기( 5 )

분석의 속도, 신뢰도, 정밀성과 정확도( 1 0 %이상), 미량검출을


위한 낮은 감지한계, 낮은 가격 등의 목적에 대해 가장 대중적인

방법은 현재 원자흡수분광기( A A S )와 연결된 플라스마-원자방출

분광기( I C P - A E S )이다. AAS와 I C P - A E S의 철저한 시료준비의

필요성에 의해 에너지 분산 X -선분광기(EDXRF) 쪽으로 관심이

쏠리고 있다. 이것은 현장 이동식에 적용할 수 있는 원자 분광기

중의 하나이며 다성분 능력, 경제성, 빠르고 쉬운 조작을 제공하

는 장점이 잘 알려져 있다. EDXRF는 다양한 시료의 현장분석을

위한 실용적인 가격-시간-효과의 분석기술로서 이 분야의 다른

전통적인 기술에 비해 월등한 장점을 가지고 있다. 중금속 및 독

성물질의 측정으로 그들의 분포와 측정대상 생태계의 위험도 분

석과 함께 오염수준의 연구가 가능하다.

(2) FPXRP분석기( 5 )

전통적인 S i ( L i )와 H P G e와 같은 고 결정능 극저온의 감지기는

이동식 기기로서는 적당하지 않다. 실내온도에서의 감지기술은

CdTePIN 또는 펠티어 냉각 P I N다이오드와 같은 극저온의 감지

기의 기술과 가까운 성능을 보이는 분광기로 발전되었고, 크기와

무게 면에서 많이 개선된 F P X R P는 현장에서 비파괴의 분석기로

이상적이다. FPXRP기술은 많은 환경시료의 형태에 실용적이고

효과적인 분석적 접근이 가능하고 특히 미량의 금속의 분석을 강

조한다.


(3) 변형 X R P분석기( 5 )

얇은 층에서 사전농축기술을 사용하여 W D X R F에 의한 미량

의 구리, 니켈 및 납의 자동측정이 연구되었고, 또 다른 연구는

상업용 용해성 커피의 성분을 분석하기 위해 중성자 활성 분석과

주사전자현미경( S E M )를 갖춘 감마분광기의 응용이었다. 빙하 얼

음, 눈, 물, 토양 등 시료의 성분 분석을 위해 다양한 X R F와

N A A의 잠재적인 기술이 고려되었다. 양자유도X -선방출( P I X E )

를 사용하여 강물에서 미량의 성분농도 분석도 수행되었다. 에너

지 분산 소형탐침 다성분분석기( E M M A )은 자연수나 산소하물

과 같은 수용액의 작은 시료의 미량성분을 측정하기 위한

XRFDML 기기이다. X-선 튜브 감마 원천에 의해 자극된 P I X E

와 XRF, TXRF와 전자현미경으로부터 X -선 방출은 혈액 원형

질, 물고기 조직, 나무성장 링, 대기압 에어로졸 시료의 분석에

사용된다. TXRF는 환경시료로 연구되었고 성분분석의 매우 효

과가 높다고 평가되고 있다. EDXRF는 쉽게 시료를 제조할 수가

있기 때문에 미량환경 분석에서 가장 널리 사용되는 기술로서 압

도적이다. 이 기술로 몇 가지의 금속에 대한 ppb 범위( n g / g )의

감지가 가능하다.

마. 근적외분광기( N I R )( 5 )

근적외분광( N I R )법은 비파괴상태로 여러 성분을 신속하게 동

시 분석한다. 이 분석법은 다 변량해석에 의한 교정 작업 없이 컴


퓨터기술과 C h e m o m e t r i c s에 의한 기술의 합작품으로 광학 부, 검

출부, 시료부, 소프트웨어로 구성되어있다.

바. 향후동향( 5 )

UV, IR, MS, NMR, 기본적인 용융점 분석 등의 표준 분석기술

이 수세기동안 지배적으로 사용되어왔다. 이들 기술은 현재 2 D ,

NMR, GC,-(EI/CI)-MSn, LC-API-MSn으로 부가적인 첨단 전자

적인 기술의 조합으로 다차원의 분리법( M u l t i d i m e n s i o n a l

c h r o m a t o g r a p h y )이 짝을 이룬 여러 시스템간의 기기복합화가 지

속적으로 개발되어 사용됨으로서 분석절차를 간단히 하고 시간과

노력을 줄일 뿐만 아니라 입체적이고 효율적인 분석방법이 되고

있다. LC-ESI-MS-MS, MS(TQ-MS-MS)은 몇 개의 화합물 조각

스캔에 이용된다. 이러한 기술은 미량의 불순물의 검출 및 정량화

와 합성경로의 확인 추적 등을 가능하게 한다.

4. 화학종분석기술의현황( 7 )

가. 원소의화학종분석의기술

어떤 화학 원소의 화학적, 물리적 및 형태학적 상태는 그 원소

의 생물활성도, 인체 유해물의 활성도, 독성, 생체이용률( b i o a v -

ailability), 이동, 섭취, 생물-지질학적 분포(b i o - g e o l o g i c a l


distribution), 환경영향(environmental impact) 등에 직접적인 영향

을 미친다. 따라서 원소의 물리학적 형태학적인 상태와 구성원소

의 확인 및 정확한 정량을 추구하는 원소의 화학종의 분석

(elemental speciation analysis)은 임상의학, 약물화학, 환경화학, 지

질학, 생물무기화학, 약초식물 등의 광범위한 분야에서 대단히 중

요하게 다루어지고 있다. HPLC와 같은 화학/물리적 분석기술과

함께 유도결합플라스마 질량분석(inductive-Coupled plasma mass

spectrometry, ICP-MS)과 같은 대단히 성능과 감도와 좋은 원자

분광법을 결합함으로서 화학종의 분리와 확인 그리고 신뢰도가

높은 미량의 정량분석을 동시에 할 수 있는 기술이 개발되고 있

다. 초기의 화학종 분석은 독성물질의 검출에서 시작하여 더욱 복

잡한 약초약품과 같은 다원소 시스템(multi-element system)의 화

학종의 분석에 깊이 활용되고 있다. 원소물질의 기조와 기능을 확

인함으로서 약초시물과 같은 다성분속의 활성 및 독성 원소 분석

과 생명과학에서도 활용되고 있다.

나. 유도결합플라스마질량분석기( I C P - M S )

유도결합플라스마 질량분석기( I C P - M S )는 높은 감도와 주기율

표상의 거의 모든 원소(할로겐원소와 희유가스 원소들은 제외)들

에 대한 검출한도가 매우 낮으며 광범위한 시료농도로 동위원소

들에 대한 정보를 얻을 수가 있고 매트릭스 효과가 거의 없으며

다성분 혼합물의 미량의 다원소를 동시에 분석할 수가 있으며 기

체, 액체, 고체의 시료들에 대한 정량적 결과를 얻을 수가 있다는


우수성 때문에 화학종 분석에 가장 많이 사용한다. 여기에 결합하

여 분석하는 기술로서는 HPLC, 모세관 영기영동(CE), 크기배제

크로마토그래피(SEC), 이온크로마토그래피(IC), 초임계 크로마토

그래피(SFC), GC 들의 조합으로 다차원 분리기술이다. 이로서

모든 원소와 동위원소 및 미지의 물질도 분리 측정할 수가 있다.

다. 마이크로파유도플라스마( M I P )윈

비금속과 할로겐 화합물은 I C P이온화가 어렵다는 약점 때문에

M I P가 I C P의 약점을 극복할 수가 있다. MIP는 전자밀도는 비슷

하나 전자온도가 ICP 경우보다도 더 높다는 사실이 실험적으로

밝혀지고 질소, 아르곤, 헬륨, 수소 공기 등의 지지기체( s u p p o r t

g a s )를 쓸 수 있다는 강점을 가지고 있다. 최초로 G C - M I P - A E S

시스템이 도입되어 마이크로파 플라스마가 탄소, 염소, 유황, 인

등의 함유 분자에 대한 동시 정량이 가능하고 분자이온들에 대한

정보도 얻을 수가 있다. 이로 인해 생물 및 H M은 물론 이들 속

에 미량 함유한 살충 성분과 독성물질인 비소, 수은, 주, 셀레늄

원소와 화합물의 분리 및 동정이 가능하다.

라. 분자질량분석을위한마이크로파유도플라스마( M I P )원

비금속과 할로RPS 화합물이 I C P에서 이온화가 어렵다는 제약

성 때문에 Microwave Induced Plasma(MIP)는 이를 극복하는데

많은 도움을 주고 있다. 여러 비금속화합물의 화학종들의 분석에


유용하여 할로겐화 지방족화합물과 지방족 탕화수소 화합물의 분

리 동종에 성능이 탁월하다. EI 이원화 원으로 얻은 질량 스펙트

럼이 매우 비슷한 정보를 제공할 경우는 EI 또는 CI 표준 질량스

펙트럼과 비교함으로서 분자들의 정보를 비교 확인 할 수가 있어

유기 화합물에서 1 3 ~ 5 0 p g까지 원자들을 검출할 수가 있다.

L C / P B - D G - M S시스템은 고리방향족 탄화수소, 스테로이드, 셀렌

아미노산(selenoamino acid), 유기 납 화합물, 유기 비소화합물 등

의 화학종 분석에 탁월하며 단일사슬(single stranded) DNA와

R N A조각( f r a g m e n t )중의 개개의 핵 염기( n u c l e o b a s e )의 검출에

이용되고 있으며 올리고마 사슬에 있는 개개의 염기를 나노 몰

농도까지 검출할 수가 있다. 원자 원과 분자 원을 각각 사용함으

로서 2개의 정보를 동시에 얻을 수 있는 M P T - G S G D - M S시스템

은 원소의 분리 동정이 더욱 정확할 수기 있다.

마. 전기분무이온화( E S I )

E S I는 시료 중의 금속 이온뿐만 아니라 유기 금속화합물, 합

성무기 화합물, 금속 함유 생물학적 시스템에서 직접화학종을

분석할 수가 있으나 조성과 표면활성도, 상대적 용매성( r e l a t i v e

solvophobicity), 가스 상의 친화도(gas phase affinity) 차이로 인한

ESI 결과가 달라지기 때문에 정량보다는 정성분석에 많이 이용된

다. ESI-FAIMS-MS시스템으로 단백질의 트립신 분해 산물, 유기

금속 화학요법제, 다른 조체의 단백질 그리고 요 중의 극미량의

약물 원소분석이 가능하다. ICP와 E S I를 함께 사용하면 두 이원


화의 장점을 이용하여 각각의 한계를 극복하는 상승효과를 나타

내어 I C P는 정량적인 결과를, ESI는 정성적인 결과를 이용하여

복잡한 조성의 다성분의 생물 및 식물의 활성성분의 검출 및 조

성을 정확히 분석할 수가 있다.

5. 식물페놀의활성검정사례를통한약초정량분석의전략( 8 )

가. 식물페놀

지난 3 0년 동안 역학적 연구는 특정 식이 습관, 식품 및 병의

발현과 관련하여 이루어져 왔다. 이와 동시에 많은 생물 활성물질

(bioactive compounds)들이 눈에 띄게 많아졌고 식물 화학적

(phytochemical) 및 기능성 식품(functional foods)의 용어가 이러

한 발전을 표현하기위해 도입되었다. 이러한 많은 양의 생물활성

물질들에는 식물성스테롤, 카로티노이드, ω- 3 -지방산, 인돌( i n d o l e s

benzophyrroles), 페놀과 같은 다양한 화학구조를 가진 범위의 물

질을 포함한다. 식물 페놀은 특유한 방향족 아미노산 합성경로를

통해 탄수화물로부터 합성되는 넓은 의미의 2차대사산물들을 포

함한다. 이것은 방향족 아미노산의 생합성 전구물이다. 식물계에

널리 편재해 있는 페놀계( p h e n o l i c )는 실제로 모든 식물과 과일

및 체소에서 주로 안토시안(anthcyamin) 페놀올리고머( o l i g o m e r )

등의 복합체의 형태로서 발견된다. 물질들은 이러한 약초의 분리

의 최종목적은 높은 생물활성을 가지면서 낮은 독성과 최적의 약


리활성을 가지는 물질의 화학종의 분리이다.

나. 시료의수집과저장

많은 경우 시료의 수집과 저장은 분석 상에서 그 중요성이 많

이 지적되고 강조되고 있다. 그럼에도 아직 이에 관련된 절차나

규정이 제정된 바가 없어 분석의 품질이나 결과의 신뢰도 면에

서 문제가 될 경우가 많다. 일반적으로 수집 방법에 따라 페놀의

회수율이 다르다. 그러므로 시료의 수집과 저장방법이 매우 중요

하다.

다. 활성검정

(1) 생물활성

현재 생물활성을 가진 성분을 분리하기 위하여 식물시료를 선택

하는데 있어서 그 기준이 되는 방식은 민속 식물학( e t h n o b o t a n y ) ,

화학 생태학(chemical ecology), 식물 해부학(plant anatomy)에 기

초를 두고 있다. 화학 분류학( c h e m o t a x o n o m y )자료로부터 유사한

식물은 같거나 또는 유사한 분자 구조를 갖는 활성 성분을 생성

한다는 점을 식물시료의 선택에 활용할 수가 있다. 식물로부터 식

물활성 성분들의 화학종의 분리는 생물검정에 의해 추적확인 할

수가 있다. 어떤 특정 시험관 내(in vitro)에서 생물검정( b i o a s s a y )

결과를 이용하여 천연 물질로 분리한 새로운 신약물질과 구조활


성(structure activity)의 상관관계를 규명함으로서 식물활성물질을

확인하고 새로운 약의 설계에 대한 실마리를 풀 수가 있다. 분리

는 일반적으로 H P L C에 의해 수행한다. 가장 흔한 분리는 전형적

으로 C18 역상담체(reversed phase)와 다양한 이동상을 이용한 칼

럼 크로마토그래피를 이용한다.

(2) 생물검정법( B i o a s s a y )

생물검정법은 분자적인 검정에서부터 생물전체를 검정하는 범

위를 포함한다. 생물검정 또는 생물검정유도물질분회( b i o a s s a y -

guided fractionation)를 이용하여 분리하며 이때 많은 요소들이 작

용할 수가 있다. 생물추출물들은 제한된 용해성을 가지고 있기 때

문에 용매의 선택이 중요하다. 다른 요소로서는 상승효과와 추출

과정동안의 화학적인 변화와 물질 특정농도에서 불활성화 등이

포함된다. 페놀에서 가장 많이 연구된 생물활성은 항산화성에 대

한 것이다. 페놀 또는 페놀화합물(쥬스 추출물)의 항산화 활성은

두 가지의 면에서 적용되고 있으며 그중의 하나는 페놀 또는 페

놀화합물에 의한 항산화력(antioxidative potential) 작용이고 또 하

나는 시험관내 또는 생체 내에서 나타내는 생리활성의 결정이라

는 측면이다. 각각의 분석방법에서 항산화 활성은 추출물의 복합

성분과의 분배현상에 의해 영향을 받는다.


라. 식물학적연구

(1) 시료의 조제

시료와 분석하고자하는 물질의 특성에 따라 시료제조방법이 달

라진다. 시료추출물에 관심 있는 모든 성분이 일정하게 다량 함유

되어 있어야 하고 모체성분이 손상되지 않아야한다. 화학적 변화

가 없는 정확한 추출을 위해서는 세심한 주의가 필요하다. 가수분

해, 산화과정, 이성질체화( i s o m e r i z a t i o n )라는 인위적인 변화를 가

져올 수가 있기 때문이다. 시료매트릭스에서 추출한 페놀화합물

의 분리는 선정과정이 중요하다. 전통적인 분리 방법에는 균질화,

여과/원심분리방법, 정수, 용매와 지방추출장치, SPE(solid

p o l y e l t c r o l y t e ) ,전기분해와 공간분석(space anaylsis)이 포함된다.

SFE(superficial fluid extraction), 고체상태 미소추출, 가압용액 또

는 유체추출(fluid extraction), 마이크로웨이브 추출, 막 추출

(membrane extraction)과 계면활성제 운점 추출(surfactant cloud

point extraction) 방법들은 용매의 사용을 줄이면서 자동화할 수

있는 새로운 요구를 만족할 수가 있다. 화학적 처리방법은 다양하

여 산성가수분해, 알칼리성 가수분해 방법이 다양하고 복잡한 복

합화( c o n j u g a t e d )구조의 식물 및 식물유도 상업적 가공품분리에

사용된다.

(2) 분석물의 회수

맑은 과일 쥬스와 포도주와 같은 용액상태의 시료는 원심분리,


여과 희석과 같은 처리를 필요치 않고 직접분석이 가능하다. 감귤

쥬스와 같이 탁한 쥬스도 페놀의 저(低) 용해성이나 여과 중간제

의 흡수손실과 같은 요인에 의해 페놀의 회수율이 저해되기는 하

지만 전처리 없이 직접 분리 할 수가 있다. 물을 첨가하여 추출하

는 경우는 커피와 차와 같은 경우이다. 액상추출법은 간단하면서

편리하여 대체 방법으로 널리 사용되고 있다. 신선한 시료를 냉동

건조 또는 자연 건조한 시료를 다양한 용매를 통해 전형적으로

추출하거나 극성을 조금씩 증가시켜 가면서 추출한다. 냉동시료

는 갈아서 가루로 만들거나 동결건조하거나 직접 추출할 수가 있

다. 시료처리 과정에서 생리화학적인( p h y s i c o c h e m i c a l )형태를 고려

하여야 한다.

(3) 추출물의 정화(Abstract Cleaning)

많은 추출물들은 추출이후 정량( q u a n t i f i c a t i o n )을 잠재적으로

방해하는 탄수화물과 지방 구성물질을 다량으로 함유하고 있다.

따라서 이러한 불순물을 대처하기위한 순차적인 추출( s e q u e n t i a l

extraction) 또는 액체-액체 분배(liquid-liquid partitioning) SEP방

법을 사용한다. 초콜릿을 분석하기 위한 순차적인 추출에는 시료

를 동결건조하고 분쇄하고 아세톤/초산(water/acetic acid)추출용

매를 사용하여 카테틴( c a t e c h i n )과 프로시아니딘( p r o c y a n i d i n )를

추출하기 전에 초음파 수조에서 해산을 탈지하여 사용한다. 시료

를 여과한 뒤에 진공 하에서 유기용매를 제거하는 방법을 사용한

다. 수성 잔유물은 더 이상의 정화( c l e a n i n g )없이 H P L C로 분석한


다. 역상 카트리지(reverse-phase cartridge)의 사용으로 메탄올로

페놀을 용출하기 전에 수성메탄올로 간섭물질인 당을 용출해 낼

수가 있다. SPE나 폴리아미드 칼럼 법을 이용하여 쥬스, 와인, 오

일과 같은 식물성분의 추출물의 순수 분리(clean up)와 초기 농축

과정( p r e c o n c e n t r a t i o n )을 동시에 진행 할 수가 있고, SPE형태에서

는 고유한 카트리지 형태에서 디스크 형태에 까지 흡수제의 범위

에 따라 사용한다. 페놀산은 연속된 역상카트리지와 이온교환 카

트리지와 조합기술을 사용하여 S P E에 의해 초기농축 후에 측정

한다.

(4) 정량( q u a n t i f i c a t i o n )

식물에서 페놀의 형태와 종류 및 농도는 매우 다양하다. 프라

보이드( f l a v o n o i d )는 오렌지쥬스의 경우 500 mg/L까지 높지만, 재

배된 버섯에서는 검출되지 않는다. 오렌지쥬스에서 플라보로이드

클리코시이드(flavonoid glycocide)는 대개 1 mg/L의 농도를 보이

는 polymethoxylated flavone보다 더 높은 농도로 존재한다. 모든

플라보놀(flavonol) 물질은 대부분 야채에서 검출되지 않지만 콩

에서는 1,840 mg/L로 다양하다. 적절한 표준물질( r e f e r e n c e

standard material)의 제한성이 정량과정에서 극복해야할 문제이

다. 대안으로 예비 수준의 크로마토그래피에서 분리된 관련화합

물을 참고시료로 사용할 수가 있다. 많은 경우에서는 정량은 하나

또는 그 이상의 적절히 참고물질( r e f e r e n c e )에 기준하여 측정된다.

두상화(flower head) 페놀산과 프라보노이드 물질들을 내부 표준


물질로 q u e r c e t i n과 c y n a r i n를 사용하여 H P L C F H로 정량한다. 유

효성( a v a i l a b i l i t y )과 표준참고 물질, 그리고 증명된 분석방법은 분

석결과의 신뢰성을 높인다. 페놀물질의 측정을 위한 전형적인 방

법은 페놀에 대한 다양한 선택성을 나타내는 시약중의 하나를 사

용하여 전체 페놀량을 발색법(colorimetric measurement)에 의해

측정하는 것이다. 모든 페놀들은 자외선 파장을 통과함으로서 분

광광도측정(spectrophotometric measurement)은 특이성이 부족하

고 페놀성의 과대평가할 위험성이 있다. 유도적인 분광계

(derivative spectrometry) 또는 T L C방법의 이용이 적당하다.

(5) 분석 장치

개개 페놀성분 화합물의 윤곽( p r o f i l i n g )과 동정( i d e n t i f y i n g )에서

전통적인 정량 법은 고성능크로마토그래피법( H P L C )으로 대부분

대체되었다. 많은 페놀의 제한된 휘발성은 그들의 분리를 위한 기

체크라마토그래피의 사용을 제한하여왔다. 그러나 적당히 유도화

로 가스크로마토그래피-질량분석기( G C - M S )의 조합으로 분석이

가능하다. 그러나 일반적으로 H P L C로 신뢰성 있는 분석결과를

얻는다. 복합물용출(compound elution)은 역상 크라마토그래피를

사용하며 극성화합물이 먼저 용출되어 나오고 그 다음으로 비극

성화합물이 용출된다.

(6) 검 출

H P L C에서 일반적인 검출은 U V흡수 또는 안토시아닌


(antocyanin) 경우 가시광선을 측정을 기초로 한다. 각각의 페놀

은 명확한 다른 파장에서 최대의 흡수율을 나타내기 때문에 동일

종류의 시료에서 동정도니 주 페놀성분조차도 최대 흡수율과 그

램 분자량의 흡수율(molar absorptivity)에서 중요한 차이를 나타

낸다는 것을 주목해야 한다. 다른 파장에서 검출과 이중파장의 검

출이 적용된 경우가 있지만 통상적으로 2 8 0 n m의 파장에서 검출

된다. 225nm의 낮은 파장의 검출이 이점이 있지만 R P L C에서는

이동상의 높은 자연방사선의 흡수로 인하여 적용이 매우 제한적

이다. 증발 광원 분산 검출(evaporative light scattering detection)

은 비 특이적인 보편 검출의 기회를 제공하며 대조적으로 전기화

학 격자검출(electrochemical array detection)은 페놀성분 화합물의

선택적인 검출과 높은 민감도를 가진 강력한 검출 방법이다. GC

나 H P L C기술에서 용출된 유효성분은 일반적으로 적절한 표준물

질( s t a n d a r d s )이 가지는 정체( r e t e n t i o n )자료에 대응하여 분석한다.

U V분광도가 일반페놀과 산화 형태의 페놀을 구별할 수가 있는

중요한 구조적 정보를 제공한다.

마. 화학적선별

H A L D I - M S와 고성능 크로마토그래피의 성능이 불루베리 안토

시아닌( a n t h o c y a n i n )에 대해 상대적인 비교 실험을 한 결과 두 기

술 모두 상대적으로 양적인 윤곽( p r o p i l e )을 제공하였다. HPLC는

안토시아닌 이성체를 구별할 수가 있었던 반면 M A L D I - M S는 서

로 다른 질량을 가진 안토시아닌 동정이 가능했고 분석속도가 더


빨랐다. EI질량 스펙트럼에서 분석물질의 단편화는 분자량, 원자

구조 그리고 치환 형태에 대한 충분한 정보를 제공하였다. 생물학

적 활성을 가진 천연물의 신속한 검출을 위한 LC-MS, LC-MS-

M S와 L C - N M R분석방법이 시도 되었고 식물 화학적 연구 분야

에서 다양한 시도를 통해 사과씨앗 추출물의 크로마토그램의 알

려지지 않은 피크에 대한 확인이 이루어졌다. 분리된 화합물의 동

정에 있어서 적절한 참고 기준물이 없는 경우는 분석이 매우 복

잡하며 이들 관련 기준물질을 합성하는데 많은 시간을 소모한다.

이차원 핵자기 분석법(2D NMR)는 참고물질이 없어도 구조분석

에 사용할 수가 있어도 많은 양의 화합물이 필요하다. 제한 된 감

도와 많은 량의 시료의 요구가 핵 자기분석법의 가장 큰 제한 요

소이다.

바. 항산화물질의분해산물

식물 페놀은 높은 활성을 보이고 있음에도 불구하고 그 반응

생성물에 관해서는 거의 관심을 얻지 못하고 있다. 어떤 페놀의

경우에는 합성페놀 항산화제의 유사 체와 이들의 자유 라디칼 화

학(free radical chemistry), 이성체( d i m e r )와 고도 올리고모( h i g h

o l i g o m e r )에 대한 퀴논( q u i n o n e )과 하이드로 퀴논( h y d r o q u i n o n e )

유도체들이 활성에 우세할 것으로 기대한다. 프라보노이드

( f l a v o n o i d )의 A - r i n g보다 전자가 풍부함으로 유기 페록시 라디칼

(organic peroxyl radical)은 플라보노이드 B - r i n g을 선택적으로 공

격한다. 디하이드로 플라보노이드( d i h y d r o f l a v o n o i d )의 경우에는


연속한 2개의 전자 산화 반응이 결과적으로 다른 퍼록시 라디칼

을 소거하여 퀴논을 생성하는 플라보노이드 퍼록시 라디칼을 생

성한다. 페놀은 전자친화성(electrophilic) 물질로서 아미노 유도체

들과 물을 포함한 핵친화성(nucleophilic) 물질과 반응한다. 하이드

로 퀴논과의 반응을 통하여 축합반응( c o n d e n s a t i o n )과 중합반응이

일어난다.

사. 정보과학과데이터베이스

과일과 야채에서 분리되어진 페놀의 범위는 매우 광범위하다고

판단되지만 알려진 전체 천연식물에 비교하면 아직도 매우 작은

양에 불구하고 많은 페놀류들이 분리되어지지 않은 채 남아있다.

강력한 생물학적 활성을 가진 화합물이 발견되어 그 활성이 증명

되고 확인되어 이와 관련된 화학 및 생물학적 정보의 축적은 하

나의 화학적 자료 저장소(chemical library)를 만들어 여러 천연식

물속의 생리활성적인 물질(bioactive substance)의 연구에 중요한

데이터베이스가 되어 약초약품의 생약성분의 활성연구에 많은 도

움이 될 것이다.


6. 약초약품의분석과화학지문( 6 )

가. 약초약품의분석기술과표준물질

(1) 통계학적 분석과 표준물질들

“반 고트”는 표준시료의 준비와 분석에서 오차를 정량화하고

보고하는 방법을 개발하였다. 토양의 금속오염이 관여하는 연구

에 사용하기 위한 표준 시료의 생산 공정이 검토되었다. 이 기술

을 구축하기 위하여 F P X R F시스템의 통계적 평가가 상세히 고려

되었고, 또한 정확성과 정밀성에서 원자흡수분광기( A A S )와 비교

하였다. 분류된 미량성분이 있는 강의 부유물질을 이용하여 여과

가 가능한 상 안에서( < 0 . 4 5㎛) 종 형성의 역학과 함께 입자에 대

한 성분의 기계적 결합이 조사 되었다. 배경측정과 불확실성이 연

구되었고, 이는 감지 한계를 줄이기 위해 사용되었다.

(2) 표준물질의 활용

식물성 성분의 분석 및 확인과 정량은 UV-VS, IR, MS, NMR

등의 최신기술을 활용할 수가 있으나 공인된 표준물질을 모두 입

수할 수가 없다는 것이 현실적인 어려움이다. 전통적인 H M과 다

양한 표준물질들에서 선택된 활성 화합물을 다루는 여러 가지의

연구 논문에서 소개된 바와 같이, 크로마토그래피와 전기적 이동

법은 민감한 감지 능력과 강력한 분리 효율로 인해 이 분야에서

사용되는 가장 중요한 기술이 되고 있다. HM의 지문은 중국 약


전에 언급된 전통적인 중국 약품의 원료들의 주요 활성성분의 표

준물질을 확립하여 이와 유사한 성분을 비교 확인 하는 확인 방

법으로서 유용하게 사용될 수 있다. 이러한 H M의 다성분의 다양

성 때문에 크로마토그래피의 지문기술과 표준물질의 활용은 식물

의 원료 물질의 품질평가에도 중요하게 사용되어진다.

나. 약초약품의화학지문

(1) 약초약품의 식물등가와 크로마토그래피 지문

지리학적 원천에 기준한 원료 H M의 확인은 최종 약품으로 만

들기 전에 원료약제의 효능, 성분의 인증과 품질 및 안전을 보증

하기위해 필수이다. 모든 H M의 품질시스템 중에서 특정 H M을

확인 할 수 있는 능력과 특히 유사한 성분과의 구별하는데 많은

관심이 집중되고 있다. 소위 식물등가( p h y t o e q u i v l a n e c e )를 나타내

는 H M의 크로마토그래피 지문이라 불리는 약초성분의 완벽한

그림을 얻기 위하여서는 크로마토그래피를 사용한다. HM은 다성

분 다변수 시스템으로서 약초의 유효성분의 식물등가를 나타내는

좋은 지문을 얻는 것은 몇 가지의 인자에 달려있다. HM의 시료

의 채취, 저장, 사전준비 방법, 추출하는 방법, 추출조건 등에 따

라 거의 모든 약리학적 활성성분의 분리 및 분석이 가능하다. 이

렇게 얻은 크로마토그래피의 지문의 정보를 분석하는 것은 품질

관리의 또 다른 한 단계이다.


(2) 약초약품의 지문의 정보내용

H M의 크로마토그래피 지문은 식물의 등가적 구성성분의 대부

분을 포함하므로 H M의 크로마토그래피 지문은 다변 시스템이다.

다변이라는 관점에서 볼 때 신호의 세기, 머무름 시간, 피크의 면

적, 겹쳐짐이 없는 피크의 높이가 모두 고려되어야 하기 때문에

크로마토그래피 정보의 평가와 계산은 매우 어렵다. 만일 크로마

토그래피의 지문정보의 내용이 유사한 유효성분과 이웃한 성분과

중복되면 정보의 계산이 복잡해지고 더 이상의 분석이 불가능해

질 때는 수직 분리방법을 쓰는 것이 일반적인 방법이다. HM의

다변성의 시스템에서 약효성분의 유사한 이웃과의 중복된 정보를

보다 정확하게 분석하기 위해서는 분리된 성분의 머무름 시간, 정

점의 강도, 정점의 넓이, 정점의 폭, 정점의 높이 등을 정확히 분

석 및 평가를 해야 한다. 각기 다른 환경과 조건에서 얻어진 지문

크로마토그래피를 질량적으로 비교하여 크로마토그래피 응신기능

( C R F )이 도입되어 사용되고 있다. 지문 인덱스로 불리는 이

C R F는 특성화된 지문 크로마토그래피를 위한 최적 실험적 조건

을 확인하기 위해 도입되었다.

(3) 크로마토그래피 지문의 표출

전통 H M의 제조에서 고성능액체 크로마토그래피( H P L C )지문

방법이 도입되었으며 Isatis indigotica Fort의 분석에서 빠르고 간

단하게 적용되었다. 이 예에서는 C1 8 역상 칼럼을 사용하였고 이

동상으로 물/메탄올 (96/4, v/v)이 일정한 유속( 1 . 0 m L / m i n )으로


사용되었으며, 260 nm에서 감지하였다. 이때 시료의 제조는 지문

분석의 가장 중요한 단계가 된다. PLC-ELSD(Evaporative Light

Scattering Detector)의 조합이 T M C의 지문을 위해 적용되었다.

고속 역류크로마토그래피( H S C C C )지문이 최근에 처음으로 적용

되었고 제조용 분리는 연속적으로 연결된 3개의 코일(총 부피는

300mL) 상에서 성공적으로 수행되었다. 이 조건에서 2 9개의 피크

가 성공적으로 감지되었다. 더욱이 중국 약초의 9개의 약재의 깨

끗한 화학지문을 얻을 수가 있었다.

(4) 역상 기울기 H P L C의 피크의 관리

역상 기울기 H P L C는 때로는 관리가 안 되는 유령봉우리( g o s t

p e a k )의 문제로 골치를 앓을 때가 많다. 특히, 사용하는 기기나

물질들의 품질이 안 좋거나 분석자가 그 기기의 기능상 민감성에

만족하지 못할 때는 더욱 그렇다. 만약, 기울기 H P L C에서 유령

봉우리가 나타나면 분석자는 분석을 관리하지 못하고 효율이 낮

고 시간과 비용이 많이 드는 유사방법론에 의존하게 된다. HPLC

의 유령봉우리에 대한 여러 가지 이유가 있지만 이의 출현의 원

인에는 한 가지 공통된 메커니즘이 있다. 이것은 이동상( m o b i l e

p h a s e )에 있는 적외선(UV) 흡수 유기불순물이 칼럼 상에서 화합

물에 들어가서 후에 이동상의 용리세기가 높을 때 용리된다는 것

이다. 이동상의 불순물의 근원은 범위가 넓다. 유령봉우리의 또

다른 원인은 이동상의 방출, 시료의 도입과 고정상( s t a t i o n a r y

p h a s e )효과의 물리적 또는 기계적 관점이다. 크로마토그램도 원천


이 다양한 유령봉우리를 가지고 있으며 분석하기가 무척 어렵다.

이들의 메커니즘에 초점을 문제의 해결이 급선무이고 유령봉우리

문제의 확인과 을 밝히고자 원인에 대한 치료가 분석의 품질에

무엇보다 중요하다.

(5) 약초약품 지문의 머무름 시간의 보정

크로마토그래피 지문확인은 같은 HM 또는 다른 원천으로부터

얻은 몇 개의 크로마토그래피 지문을 처리할 때의 첫 번째 임무

는 그들 사이에서 유사성과 차이를 평가하는 일이다. 피크 테일링

(peak tailing) 효과 및 머무름 시간 이동(shift of retention time)

의 원인은 복잡하지만 H M의 지문의 머무름 시간 이동의 보정은

고려되어야 한다. 크로마토그래피 지문 확인은 같은 분석을 위해

같은 종류의 칼럼을 쓰더라도 이 같은 현상이 발생되는 데 그 이

유로는 정지상의 퇴화, 이동상의 작은 변화에서, 감지기의 문제

및 칼럼의 과부하 등으로 머무름 시간이나 피크 높이의 다변성을

보여줄 수 있다. 머무름 시간 보정계수는 일반적으로 크로마토그

래피상의 큰 봉우리에 영향을 많이 받는다. HM의 유사 성분간의

지문을 정확히 평가하고 분석하기 위해서는 지문의 체류시간 이

동의 보정이 매우 중요하다. 이러한 효과에 대한 원인 규명에 따

른 지문의 올바른 분석과 평가에는 각 분석 간의 상호간의 관계

보정이 필요하다. HPLC-DAD, GC-MS등과 같은 분리기술로서

얻은 자료는 이러한 머무름 시간이동은 매우 분명하고 이해하기

가 쉽다.


(6) 크로마토그래피 지문의 평가

지리학적 원천에 기준한 H M의 확인은 품질의 보증, 안전, 그

리고 원료의 효능의 확인을 위하여 절대적으로 중요하다. 모든 품

질관리 시스템에서 H M의 화학지문은 특정 약초의 확인, 효능의

확인과, 이 성분간물질간의 가장 가까운 표준 종과의 높은 분별능

력이 있기 때문이다. HM의 지문 평가를 위해서는 몇 개의 고전

적 화학 측정(chemometrics) 방법 즉, 정보 이론, 유사추정, 화학

적 유형인식, 특별 상호 분광관계 크로마토그래피(SCC), 보조 창

요소분석(SFA), 다 변이 결정 등과 같은 방법을 이용한다. HM

의 분석 정점군의 정보의 내용이 중복되면 정보량의 분석이 복잡

해지고 이로 인해 잘못된 분석과 판단이 될 수 있다. 이때는 직접

분리방법을 쓰는 것이 일반적이며 이에 대한 지문평가의 기술이

매우 중요하다. 화학지문의 정확한 활용을 통해 H M의 크로마토

그래피 지도의 작성과 화학측량 평가의 조합이 약초약품 품질관

리에 역량 있게 사용될 수 있다. 일반적으로 한 분석에서 100 봉

우리가 넘는 복합물 시료로부터 일련의 분석 데이터를 판독하기

에는 쉽지 않다. 필요시엔 후리어 변환(Fourier transformation)이

나 잔물결( w a v e l e t )기법의 이용이 화학 지문의 확인 및 평가에

큰 도움이 될 수가 있다. 크로마토그래피 지문은 H M의 품질관리

를 위한 분석과 평가를 하기 전에 머무름 시간 보증을 적절히 하

여야 한다. 화학지문의 활용은 생물학적 분석과 연관되며 이의 정

확한 해득과 평가에는 많은 기술과 숙련이 필요하다.


7. 안전성보증방법

가. 한국의약제함유중금속허용기준( 3 )

최근 한의원에서 지은 한약에서 인체에 치명적인 영향을 미치

는 수은이 다량으로 검출돼 충격을 주고 있다. 지난 5개월 동안

개원의들이 환자로부터 넘겨받은 첩약 및 연고, 로션 등 6 0개 한

약에 대해 연구기관에 성분 분석을 의뢰한 결과, 60개 한약 중

3 4개 한약에서 검출되어서는 안 되는 중금속인 수은이 검출됐다

고 밝혔다. 한국의 경우 제조과정에서의 중금속 허용치는 있지만

아직까지 약재 내 중금속 허용기준은 마련돼 있지 않다. 따라서

사실상 이들 한의원에 대해서도 처벌할 수도 없다. 이들 한약재

에서는 생약, 즉 한약의 재료가 되는 약초 약재에서는 검출될 수

없는 a m p h e t a m i n e (뇌신경 흥분제), bisnorilidate(향정약품),

d i p h e n h y d r a m i n e (콧물 진정제), domperidone(위장기능촉진제) ,

e t h c h l o r n y n o l (신경안정제), labetalol(혈압 강하제), ketoconazole(항

진균제) 등 7개의 전문 의약품의 성분이 검출되기도 했다. 현재

우리나라 약제 내 중금속 허용 기준조차 전무한 실정에서 환자가

복용하고 있는 한약의 성분 중, 중금속·농약·스테로이드 호르

몬제·진통제 및 항생제 등이 섞여 있을 수 있어 이를 체계적으

로 관리할 한약의 품질관리가 시스템이 필요하다고 지적하고 있

다.


나. 약초약제의독성성분의추출( 1 1 )

H M에서 독성성분인 아리스토로치산(aristolochic acid) Ⅰ 및 I I

의 분석을 위하여 하나는 다이오드정렬 검출기( D A D )와 또 하나

는 M S에 조합하여 코스모실 5 C 1 8 - M A칼럼을 사용하는 두개의

H P L C가 개발되었다. ODS 하이퍼실 C 1 8칼럼을 사용하여 메탄올-

물(60:40 v/v)로 등 용매 (isocratic) 분리를 한 결과 5분 이내에

두개의 아리스토로치 산을 빠르게 성공적으로 분리하였다. C-18

대칭 칼럼이 전통 중국 약품에 기준한 메틸알코올 추출물에서 아

리스토로치산 I 분리에 매우 효과적으로 사용되었다. LC-UV와

L C - M S / A P C I (대기압화학이온화)라는 두 개의 분석적 방법이 직

선구배(linear gradient) 조건에서 사용되었다. 합성식욕감퇴제들이

질소 인 또는 질량선택 감지기와 결합한 G C기술에 의해 동시에

분리되었다. LC-MS/MS방법으로 전통적인 인도네시아 약초제품

에 있는 인체에 유해한 페닐부타존, 카페인 및 옥시펜부타존을 성

공적으로 분리·측정하였다.

다. 독성약초약제의확인및독성성분의표준화( 1 1 )

어떤 약초는 독성이 강하여 인체에 치명적으로 알려져 있어 사

용에 특별한 주의가 필요하다. 최근 아코닌 뿌리(aconine root)와

스티코노스(sticonos) 열매에서 용해 실리카겔 모세관 칼럼( f u s e d

silica colummn)을 사용하여 일반적으로 전통중국약제( T C M )에서


발견되는 독성성분인 아카노틴 , ( a c a n o t i n e ) ,하이포코노틴

(hypoconotine), 메사노코틴(mesanocotine), 스티리틴(strytine) 등

의 5가지의 독성성분이 검출되었다. 약초약품에서는 독성물질의

존재를 검출하여 독성약초로 분리하여 별도 관리하는 것이 무엇

보다 중요하다. 이를 위해 H M에서 독성물질의 존재를 검출하는

것은 환자의 안전을 위하여 매우 중요하다. 또한 이를 체계적으로

관리하기위해서는 HM 중에서 독성성분을 추출하여 이를 표준화

하고 이 독성성분이 함유한 식물을 분리하여 별도로 표준목록 화

하여 관리할 필요가 있다. 또한 한약조제에서 독성성분의 허용기

준치도 마련할 필요가 있다. 이들의 독성약초약품은 자격이 부여

된 감독 하에서 또는 자격이 있는 한약사가 조심스럽게 사용되어

야 한다.

8. 약초약품의품질관리

가. 약물동력학적작용및약품역학적인작용( 6 )

H M의 모든 연구는 약초의 활성성분을 총괄하여 약물동력학적

인 약초·약품 상호작용의 높은 이점과 함께 위험이 있다는 가설

을 유도한다. 이는 약효 성분이 넓은 범위로 억제작용을 하고 있

는 많은 다양한 효소가 현재 사용하고 있는 약효의 활성성분의

대다수의 신진대사에 책임이 있기 때문이다. HM의 유효성분의

정확 분리와 성분의 활성을 정확하게 분석하고 이해하기위해서는


유효성분의 유사성과 이의 차이를 분석·평가하는 것이 품질관리

의 첫 임무라고 볼 수가 있다. 어찌 되었든, 체계적으로 H M중의

특정 활성성분 또는 다른 유사약초 성분간의 약물동력학적 및

약-역학적인 (Pharmacokinetic and Pharmacodynamic)작용의 이해

를 통한 상호 약리 작용을 조사하는 연구는 아직 초기 단계에 있

으며 깊고 넓은 연구를 통해 H M의 활성성분에 대한 이해와 해

명이 약초약품 품질관리에 기초해야한다.

나. 시료의농축기술( 6 )

미량금속 환경 분석·측정에서 사전농축은 시간소모의 단계로

서 시료 준비에서 매우 중요하여 많은 노력이 필요하다. 특히 자

연수의 시료에서 미량의 성분농도는 대부분의 기술로는 직접검출

이 안된다. 그 이유는 관심성분이 매우 낮고, 기계의 감도가 충분

히 높지 못하며, 주요 혼합물 성분으로부터의 간섭, 대표시료로서

많은 물이 필요하기 때문이다. 이들의 단점을 보완하기위해 흐름

주사 방식의 이미노디아세틱산에틸셀루로스( I D A E C )세포막 사전

농축과 분리기술이 개발되었다. 1-(2-치아롤릴아조) - 2나프톨, 피

로리딘에디치오카바메이트, 암모니아염 N -나이트로소-페놀하이드

로옥살아민의 조합을 이용한 상호 투하에 의한 500~1,000 mL 물

의 금속을 자동 사전 농축방법이 개발되어 실용화 되고 있다. 분

석기술에 병목이 되고 있는 사전농축기술이 약초약품의 분설기술

의 발전과 품질관리에 크게 기여할 수가 있다.


다. 지문의유사성의판독기술( 3 )

크로마토그래피 지문의 구축은 H M의 품질평가에 목적이 있다.

H M의 품질관리의 기본적인 이유는 약초의 식물등가 개념에 근

거하고 이 개념을 진품의 약초약품의 확인에 적용하고 품질관리

에 이용하는 것이다. 일련의 크로마토그래피 지문들 간의 관계는

특정 참고물(참조의 표준；r e f e r e n c e )과 대상물의 사이의 상호관

계 지수(correlation coefficient)이나 일치계수( c o n g r u e n c e

c o e f f i c i e n t )로 나타나는 유사성과 차이를 비교함으로써 분석될 수

있다. 인식된 두 가지의 문제는 어떻게 합리적인 참고물을 얻고

또한 어느 정도의 수준으로 참고물과 유사한가이다. 크로마토그

래피 지문의 유사성과/또는 차이를 확인하는 것은 직관에 의한

평가방법에 의존한다. 참고 표준은 표준 추출로부터 또는 약초약

품의 비례 혼합으로 또는 어떤 수학적인 방법에 의한 컴퓨터 작

업으로 유도해 낼 수가 있다. 불완전한 분리, 봉오리 흐림( p e a k

tailing) 현상 등의 분리 축출의 어려움 점은 화학질량/컴퓨터 데

이터분석(chemometrics and/or computer data analysis)으로 극복

할 수가 있다. 약초 식물의 화학 지문을 분류를 정의 평가하는 데

는 K-nearest neighbor(KNN), 또는 soft-independent modeling of

class analogy(SIMCA)와 같은 화학적 형태 인식(chemical pattern

m o d e l i n g )방법을 고려할 수가 있다. 서로 다른 실험적인 환경에서

얻어진 지문인식 인덱스로 불리는 크로마토그래피 응신 기능

( C R F )이 H P L C지문의 최적의 평가에 사용되기도 한다. 이러한

방법은 실제로 중국의 전통 H M연구에 활용되고 있으나 화학지


문 인식 및 평가에는 쉽지는 않다.

라. 약초약품의지문과품질관리( 6 )

한두 개의 시료에 의한 결정은 약초제품의 완벽한 그림을 제공

하지 못하므로 거짓과 진실의 추출물을 확인하는 것은 분명히 실

패할 것이다. 거짓을 발견하기는 어렵지만 P C A (기본 성분의 분

석)를 지문에 적용하면 표준성격과 시료를 비교함으로써 그 차이

를 쉽게 확인할 수가 있을 것이다. HM의 생리학적 효과 및 가능

한 이에 관련된 부작용을 정확히 이해하고 판별하기 위해서는 약

초 식물의 식물등가적인 구성성분을 완전히 분리하여 약학적인

작용과 지료학적 효과의 규명과 재연성을 확인하는 것이 무엇보

다 H M의 품질관리의 요체이다. 그리고 이러한 H M의 다성분을

완벽한 분리하여 약의 효능성분과 부작용성분을 유사한 성분과의

유사성을 비교 평가를 통해 확인하는 화학지문의 기술이 H M의

품질관리의 관건이다. 어떻게 화학지문의 확대구축 할 수가 있는

가와 이를 어떻게 H M의 성분 확인과 평가에 활용할 수 있는가

에 우리의 연구에 초점을 두고 상호 밀접한 관계를 가지고 H M

의 품질관리가 발전되어야 한다.


9. 품질분포와인증

가. 하이픈자료의분석( 6 )

하이픈 연결된 기기로부터 얻은 자료들은 쌍방향 또는 2차원

적 자료(two way or 2-dimension data)라 불려진다. 이렇게 얻은

자료의 매트릭스는 규모가 커서 때로는 40 메가바이트를 넘을

때도 있다. 그러므로 이러한 방대한 자료를 분석 평가하는 것은

약초약품의 화학 지문평가의 현대적 분석화학에서의 풀어야할

또 하나의 도전이다. 일반적으로 일차원적 자료를 분석하는 데

는 어려움이 있다. 중첩된 크로마토그래피 봉우리에서 같은 성

분이 나타낸다고 해도 결론내리기가 어렵고, 서로 다른 추출물

에서 똑 같은 성분이 가지는 체류시간을 확인하기도 어렵다. 또

한 같은 성분이라도 해도 분석배경이 다르면 자료일치가 안 된

다. 하이픈(hyphenated) 분석적 방법으로 얻어진 자료는 분광과

크로마토그래피에서 얻어진 쌍방향의 자료이며 또한 입체적 자

료(dimensional data)라는 장점을 가지고 있어 추가적인 스펙트럼

의 정보를 제공한다. 이러한 분석적 어려움이 있는 크로마토그래

피의 일차원적 정보를 보다 높은 신뢰도로 분석할 수가 있으며

한 차원 높은 차원에서 H M의 품질을 관리할 수가 있다.

나. 2차원적자료의활용( 3 )

하이픈 크로마토그래피와 케모메트릭스( c h e m o m e t r i c )로부터 얻


어진 이차원적 데이터 매트릭스는 크로마토그래피와 분광학적 양

쪽 정보를 동시에 제공함으로서 관심대상의 성분의 실시간( o n e -

l i n e )수치적인 구조적 확인이 가능하다. 화학적 정보를 담은 이 자

료를 처리한다는 것은 현대 화학자들에게 큰 도전이다. 분광관계

크로마토그람( S C C )라고 불리는 기술이 크로마토그래피 정보 분

석에 적용되고 있다. 간단하여 똑같은 화학물질은 그들이 서로 다

른 크로마토그래피 칼럼에서 분리 되었다고 하여도 똑 같은 스펙

트럼을 가져야 한다는 이론에 근거한 것이다. 이 쌍방향 자료 매

트릭스는 온라인 시료의 구조 확인과 중복 피크의 비교 그리고

크로마토그래피 분리능력의 확장 등의 장점이 있어 H M의 품질

분포와 성분의 품질인증에 긍정적인 답을 줄 수가 있다.


1. 약초약품관련연구동향

가. 검색조건

본 분석에서는 의약품으로 사용되는 천연물1 )에 해당하는

CA(Chemical Abstracts) 시소러스 및 분석법 코드를 동시에 만족

하는 1 9 9 0년 이후 발행 자료로 검색범위를 정하였다. 특허의 경우

는 출원일 기준으로 1 9 9 0년 이후의 자료로 한정하였다. 최종 분석

대상은 특허 2 0 7건, 논문 3 7 6 1건이다.

나. 관련특허및논문의시계열분포

천연물 의약품에 대한 논문 및 특허 문헌의 시계열 분포를

<그림 3 - 1 >에 나타내었다. 그림에서 알 수 있듯이 관련 문헌의 발

표 건수가 점차 증가하고 있으며 논문의 경우 1 9 9 8년 이후의 건

수가 급격한 증가 추세를 보인다.

제3장 기술정보 분석 5 5

제3장

기술정보 분석

1) Natural products, Pharmaceutical

나. 국가별시계열변화추이

(1) 국가별 논문 발표 추이

발표 논문의 국가별 시계열 추이를 분석한 결과 <그림 3 - 2 >와

같이 중국이 가장 많은 논문을 발표하고 있으며, 일본 및 한국이

그 뒤를 따르고 있다. 중국의 경우 1 9 9 8년 이후 논문 발표 건수가

급격한 증가를 보이고 있으며, 일본과 한국의 경우 시간에 대하여

큰 증가·감소 추이는 보이지 않았다. 전체 구간에 대한 총 논문

수에서 중국이 차지하는 비중은 6 9 . 3 %로서 천연물 의약품 관련


<그림 3-1> 관련 특허 및 논문의 시계열 분포

연구의 대부분이 중국에 의해 이루어지고 있음을 알 수 있다.

(2) 국가별 특허 발표 추이

특허의 국가별 시계열 추이를 분석한 결과 <그림 3 - 3 >와 같이

중국이 가장 높은 활동도를 보이고 있음을 알 수 있다. 이는 논문


<그림 3-2> 관련 논문의 상위 국가별 시계열 분포

<그림 3-3> 관련 특허의 상위 국가별 시계열 분포

의 경우와 같은 경향으로 천연물 의약품과 관련한 연구는 중국

위주로 진행되고 있음을 알 수 있다.

논문의 경우와 비교하여 특이한 점은 중국이 차지하는 비중이

다소 낮다는 점이다. <그림 3 - 4 >에서 알 수 있듯이 천연물 의약품

과 관련된 특허의 경우 일본, 미국 등의 비중이 각각 2 1 %로서 상

대적으로 높다.

다. 천연물의약품분석을위한분석기기별분포

고성능 액체 크로마토그래피(HPLC), 박막 크로마토그래피

(TLC), 가스 크로마토그래피(GC), 모세관 전기이동(CE), 및 전

기영동, 전기이동( E P )을 위시한 CZE, 푸리에변환 이온 사이클로

트론공명 분광계( F T I C R )와 핵자기공명분광기( N M R )나 적외선분

광기( I R )와 같은 기술들이 분석의 기본기술이라 하겠다.

천연물 의약품 관련 논문에서 언급된 분석기기는 <그림 3 - 5 >와


<그림 3-4> 천연물 의약품 관련 특허의 국가별 분포

같은 분포를 보인다. 여러 분석기기 중에서 H P L C가 전체의 3 2 %

를 차지하여 가장 높은 비중을 보이며, TLC와 역상 H P L C가 각

각 1 1 %를 차지하고 있다. 질량분석기, 기체크로마토그래피, 원자

흡광분석기 등은 모두 10% 이하의 비중을 차지하였다.

2. 약품동력학적및 약품역학적인약초약품의연구동향

가. 다성분다변수의약초성분의분석( 8 )

약초약품들의 다성분의 약리적인 활성성분의 확인 및 이의 검

증은 매우 복잡하고 난해하다. 약초약품의 효능은 단일 성분 보다

는 서로 다른 약품과 상호작용의 가능성은 매우 높다는 학설이

지배적이다. 대부분의 한방 약초약품의 조제는 몇 가지 또는 여러


<그림 3-5> 천연물 의약품 분석을 위한 분석기기별 분포

가지 식물에서 조제하는 것이 통상적이다. 때로는 독성의 불순물

이 약초약품의 효능성분일 수도 있다. 독성 성분이 관심이 되는

약초 성분과의 활성성분의 활성으로 작용 할 수도 있다는 것이다.

약초 성분에서 활성성분 조성의 정량적 및 선택적인 결정은 전통

중국한약( T C M )조제에서 결정적으로 중요하다. 단일 성분에 의한

특징적인 증상도 있겠지만 약초의 다양한 성분과 제조과정상의

용매성분과의 상승작용도 있어 정확한 원인의 규명에는 신중한

다각적인 연구가 진행되고 있다.

나. 약품동력학적및약품역학적인연구( 5 )

약초약품의 오남용과 약초약품의 부작용으로 인한 불필요한 피

해를 줄이기 위해서는 다른 약품과 약초성분과의 약품동력학적

또는 약품역학적(pharmacokinetic and pharmacodynamic)인 상호

작용의 연구와 조사가 필수이다. 또한 약초약품과 합성약품과의

합성의 연구노력가능하리라 믿으나 이의 치료적인 시너지의 효과

는 매우 복잡하여 장기 연구과제가 될 수밖에는 없을 것 같다. 성

분의 약리적 활성 성분의 임상학적이고 과학적인 검증은 물론 이

러한 약효의 성분의 표준화와 표준물질의 확립은 약초약품의 품

질관리의 현대화를 위해 당연하고 시급하며 이에 대한 연구의 필

요성과 다각적인 활성화가 되고 있다.


3. 약초약품의지문기술및 지문정보의활용동향

가. 약초활성성분의확인분석( 3 )

H M은 식물원천의 각기 다른 제조의 차이 즉, 약초 종류 차이,

추출, 추축증류, 제조, 형태화, 달임 등을 확인하기 위하여 선택된

유효한 활성성분의 표준화가 무엇보다 중요하고 필요하다. 이런

관점에서, HM의 화학 지문 분석은 H M의 확인 및 평가를 위한

방법론으로 W T O에 의해서 승인이 된 바도 있다. 생물화학, 분자

생물학과 세포 생물학은 H M에서 정성적 분석뿐만 아니라 질량

적 분석과 이의 분석기술의 재연성과 연속성이 있는 신뢰할 수

있는 분석기술의 발전에서 매우 귀중한 연구 분야이다. HM의 화

학 지문은 중국 약전에 언급된 전통적인 H M과 그들의 원료들의

성분에 대한 확인과 평가를 위한 최첨단 분석기술과 지문확인 기

술은 이들의 품질관리의 기본이 되고 있어 더욱 연구와 발전이

기대된다.

나. 참고물질의데이터베이스( 3 )

식물등가( P h y t o e q u i v l a n e c e )를 나타내는 다성분 다변수의 약초

약품의 수적이나 질적으로 연구 논문을 강화함으로서 이 빨리 성

장하는 영역의 특성화를 밝힐 수가 있을 것이다. 참고물질의 데이

터베이스와 이에 근거한 약초약품의 화학지문에 대한 기본적인

정보가 천연물 화학과 분석화학의 발전의 가능성에 특히 유용할


수가 있다. 약초성분의 화학 지문의 데이터베이스는 생물학적 분

석과 확실히 접목되어 효과적인 분석과 지속적인 품질보증을 이

룰 수가 있을 것이다. 앞으로 T C M의 지문정보의 데이터베이스

구축과 지문정보와 약초성분의 효력과의 관계에 대한 연구는 약

초약품의 품질관리에 시급한 과제이기도 하다.


1. 기술적인측면

가. 모든 동양의학과 이에 관련된 동양의 약품은 학문적인 이

론과 실험적 근거에서가 아니라 오랫동안의 경험과 구전으

로 전해온 효험에 근거하였으므로 현재 세계에서 널리 활

용되고 있는 그 효능과 영향력에 비해 내용이 너무나 막연

하고 주먹구구식이기 때문에 이것을 현대적인 이론으로 체

계화하고 표준화 하여 이에 의거한 품질을 관리한다는 것

은 너무나 당연하고 시급하다고 본다.

나. 본 검토에서도 약간 언급된 바와 같이 동양의 약초약품의

품질관리는 우선 약초의 분류체계 및 학명의 국제적 통일

화가 시급하다. 이와 함께 약초의 채취에서 건조, 저장 및

약초약품 제조의 표준화가 시급하다. 이에 따라 화학, 제약,

약품, 전자 및 통신 공학과 통계 및 컴퓨터 공학 등의 범학

계적인 공동협력으로 약초약품의 분석 약효성분의 분리 및

표준화 및 독성물질의 확인 및 표준화 등 많은 시간과 노

제4장 결 론 6 3

제4장

결 론

력으로만이 약초약품의 현대화와 품질관리가 이루어질 것

으로 사료된다.

다. 약초약품의 품질관리의 초점은 어떻게 그 많은 약초제품의

유효한 성분의 합리적인 참조의 표준물질을 구축하느냐 하

고 또 하나는 그 표준물질과 확인하고자 하는 시료와 비교

하고 확인하는 평가기술이라고 본다. 전자는 많은 노력과

시간이 필요할 것이고 후자는 많은 경험이 필요할 것이라

생각한다. 이를 위해 분석기술의 깊고 넓은 개발에 근거한

최신 분석기술에 의한 약초약품의 화학지문정보의 확대연

구와 보다 폭넓은 활용이 중요하다고 본다.

2. 정책적인측면

가. 약초약품의 사용은 날로 늘어나고 이를 이용한 대체 약품

또는 건강보조식품이 날로 확산되어가고 있다. 그러나 이로

인한 독성 및 부작용이 또한 국민 건강을 해치고 있다는

것도 사실이다. 우리나라의 경우 제조과정에서의 중금속 허

용치는 있지만 아직까지 약재 내 중금속 허용기준은 마련

돼 있지도 않다. 중금속 기준이 마련돼 있지 않기 때문에

사실상 이들 한의원에 대해서도 처벌할 수도 없는 게 우리

의 현실이다. 약초약품의 중금속, 독성 및 부작용 물질들의

국가적 허용기준이 종합적인 약초약품의 품질관리 시스템


의 중요한 기준이 되는 만큼 이의 제정 및 관리가 시급하

다고 볼 수 있다.

나. 약초약품의 오남용으로 인한 불필요한 피해를 줄이기 위해

서는 다른 약초약품의 체취에서 건조 및 저장 및 판매의

유통과정 제조과정과의 투명화와 정부차원의 과정별 관리

체계가가 필요하다고 본다. 개인적으로 은밀한 제조할 수

있어 그 자체보다는 불순물과 부산물의 피해가 오히려 우

려된다고 본다. 이에 대한 홍보와 제조를 양성화하여 보다

과학적이고 통계적인 철저한 사회 전반의 시스템적인 품질

관리가 우선되어야 한다고 본다.

다. 동양의 신비한 약초약품의 효과를 보다 과학적이고 이론적

이며 실험적인 체계를 수립하여 서양의학과 동양의학이 서

로 보완적 관계 또는 시너지 효과로 그 이상인 상승적인

관계를 이룩하여 인류건강에 더욱 이바지할 수 있을 통합

적 기술 확대를 기대 한다. 이를 위해서는 국가적인 정책적

및 재정적인 지원과 강한 지도력이 뒷받침 하에서 업계 학

계의 자체적인 기술발전은 물론 통합적이고 체계적인 동서

양 공동의학 발전시스템이 구축되어야한다고 생각한다.

제4장 결 론 6 5

참고문헌

1. Traditional Chinese Medicine, Aldershot, Ashgat, 1999, 2002.

2. 약초약품- 신장에 이로운가 해로운가? 약초의 독성, 기술동향

분석, 한국정보기술연구원, 이재헌, 2004.

3. Recent Advances in analysis of Chinese Medicine plants and

Traditional Medicines, Jittca Moravcava, 2004.

4. Biology of Plant, 6th Edition, Freshman, New York, 1999,

pp.969~79, 1998.

6. 최신 식품분석기술, 첨단기술정보분석, 한국기술정보연구원, 최

번삼, 2004.

7. Quality Control of Herval Medicines, Yi-Zeng Liang, Peishan

Xie, Kelvin Chan, 2004.

8. 화학종 분석을 위한 플라스마 정량분석기술의 현황, 첨단기술

정보분석, 한국기술정보연구원, 엄태윤, 2004.

9. 식물과실 및 채소의 생물활성페놀의 정량분석전략, 기술동향분

석, 한국정보기술연구원 최 광태, 2004.

참고문헌 6 7

약초약품분석기술과품질관리기술동향2 0 0 5년 1 2월 1 5일 인쇄

2 0 0 5년 1 2월 2 0일 발행

발 행 처

서울특별시 동대문구청량리동 2 0 6 - 9

◯우 1 3 0 - 7 4 2

전화 : 3299-6114

등록 : 1991년 2월 1 2일 제5 - 2 5 8호

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이룸출판사

BA521 김형원·이혁재

저자소개

김 형 원

•(주) LG엔지니어링 기술담당 상무•(주) SK Chemical 수원중안연구소연구위원•현, 한국과학기술정보연구원 전문연구위원

이 혁 재

•한국과학기술기획평가원 선임연구원•현, 한국과학기술정보연구원 선임연구원

약초약품분석기술과 품질관리기술동향 -...

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