Peroxynitrite scavengers from Phellinus linteus

Abstract

Nitric oxide (NO·)는 L-arginine의 산화 반응에 의해 생성되는데 혈관, 신경계, 그리고 면역 신호 전달 기능 조절에 중요한 역할을 하며 생체 내에서 NO·가 superoxide (·O2 -)와 반응하여 peroxynitrite (ONOO-)를 생성한다. ONOO-는 NO·와 ·O2 -보다 독성이 더 강한 것으로 알려져 있으며, 염증, 감염 등과 같이 특정한 상태에서 대량 생성 되어 강한 조직 파괴력을 나타낼 뿐만 아니라 여러 노인성 질병과 밀접하게 관련된다고 알려져 있다. 또한, ONOO-는 세포 내 ONOO- 소거활성에 관여하는 효소계가 없기 때문에 그 소거활성물질을 찾는 것이 중요하다. 상황버섯은 소나무 비늘 버섯과 (Hymenochaetaceae)의 진흙 버섯 속 (Phellinus)의 균류를 지칭하는 버섯으로 tyrosinase 억제효과, 항암효과, 항염증효과 등이 알려져있다. 본 연구에서는 상황버섯의 MeOH 추출물과 MeOH 추출물에서 분획된 CH2Cl2, EtOAc, n-BuOH, 그리고 H2O 가용성 획분들의 peroxynitrite (ONOO-) 소거력을 측정하여 이들의 항산화 활성을 조사하였다. 상황버섯의 ONOO-소거 활성은 EtOAc 분획이 IC50가 8.64 ± 0.05 μg/mL로 가장 높은 활성을 나타냈으며, 그 다음으로 CH2Cl2 획분 (41.30 ± 0.08 μg/mL), MeOH 추출물 (48.86± 1.61 μg/mL), n-BuOH 획분 (86.82 ± 3.71 μg/mL), H2O 층 (180.47 ± 5.40 μg/mL)순으로 나타났으며, 이 결과로 상황버섯의 ONOO- 소거활성을 지닌 성분은 대부분 EtOAc 분획물에 존재함을 알 수 있었다. 이에 EtOAc 분획물을 대상으로 silica gel, Sephadex LH-20 그리고 RP-18 column chromatography를 수행하여 총 11개의 화합물을 얻었다. 이들 화합물은 fungisterol 과 5- dihydroergosterol 의 혼합화합물 (1), betulin 과 phthalic acid의 혼합화합물 (2), protocatechualdehyde (3), protocatechuic acid (4), cirsiumaldehyde (5), hispidin (6), caffeic acid (7), phelligridin D (8), uracil (9), gallic acid (10), 2,5-Dihydroxybenzoic acid (11), ferulic acid (12), 2,3-Dihydroxybenzaldehyde (13), arbutin (14), isoferulic acid (15), guanosine (16), 과 ellagic acid (17) 로서 분광학적 분석법 [IR, UV, EIMS, 1D (1HNMR, 13C-NMR) and 2D (DEPT, HMBC, HMQC) NMR]에 의해 결정하였다. 이들 중 화합물 1, 2, 4, 5, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17은 상황버섯에서는 처음으로 보고하는 것이다. ONOO- 소거 활성에서 분리된 화합물 3, 4, 6, 7, 8, 10 ~ 15, 17은 IC50가 각각 2.06 ± 0.10, 3.45 ± 0.57, 0.71 ± 0.05, 2.78 ± 0.36, 5.42 ± 0.26, 1.13 ± 0.02, 1.82 ± 0.17, 0.91 ± 0.19, 1.88 ± 0.07, 1.22 ± 0.37, 2.01 ± 0.02 μM로서 positive control인 penicillamine의 IC50 5.04 ± 0.06 μM과 비교시 강력한 억제 활성을 나타내었다. 화합물 5는 19.53 ± 0.75 μM로서 약한활성을 나타내었고 화합물 1, 2, 9, 16은 높은 농도에서도 활성이 나타나지 않았다. 상황버섯의 ONOO-소거 활성을 검색한 결과 강한 항산화 활성을 나타냈으며 이들 활성성분들은 앞으로 알츠하이머병, 류머티스성 관절염, 암 그리고 동맥경화와 같은 ONOO-와 관련이 깊은 질병에 대한 의약품 개발에 유용하게 이용될 수 있을 것이다.

Peroxynitrite (ONOO) is a cytotoxic species formed from nitric oxide and superoxide anion, which are highly implicated in the pathogenesis of oxidative stress-mediated diseases. The aim of this study was to investigate the scavenging effects of Phellinus linteus on authentic ONOO, and further phytochemical studies are planned that will attempt to identify the active principles. From the active EtOAc fraction, a mixture of fungisterol and 5-dihydroergosterol (1), a mixture of betulin and 1,2-benzenedicarboxylic acid bis(2S-methyl heptyl) ester (2), protocatechualdehyde (3), protocatechuic acid (4), cirsiumaldehyde (5), hispidin (6), caffeic acid (7), phelligridin D (8), uracil (9), gallic acid (10), 2,5-dihydroxybenzoic acid (11), ferulic acid (12), 2,3-dihydroxybenzaldehyde (13), arbutin (14), isoferulic acid (15), guanosine (16), and ellagic acid (17) were isolated, and their structures were characterized based on spectroscopic data. All compounds except 3, 6, and 7 were isolated for the first time from P. linteus. Compounds 3, 4, 8, 10,15, and 17 showed potent scavenging activity on ONOO, with IC50 values of 2.06 ± 0.10, 3.45 ± 0.57, 0.71 ± 0.05, 2.78 ± 0.36, 5.42 ± 0.26, 1.13 ± 0.02, 1.82 ± 0.17, 0.91 ± 0.19, 1.59 ± 0.09, 1.88 ± 0.07, 1.22 ± 0.37, and 2.01 ± 0.02 µM, respectively, as compared to the positive control, DL-penicillamine, with an IC50 value of 5.04 ± 0.06 µM.