인삼사포닌의 화학구조 해석방법론

인삼 연구자들은 인삼 연구 과정에서 인삼 사포닌 혹은 진세노사이드라는 용어를 많이 접하게 된다. 일반인들도 인(홍)삼 제품 선전 문구에서 진세노사이드가 제품에 얼마만큼 함유되어 있다는 표시 문구를 본 적이 있을 것이다. 처음, 인삼에 사포닌과 같은 배당체가 함유되어 있을 것이라는 증거는 1854년 거리게스라는 미국 연구자가 독일 괴팅겐 대학에서 박사학위 논문(지도교수 프리드리히 뵐러) 내용을 미국 약학회지에 연구 결과를 발표하면서 알려졌다. 그는 형태가 없는 물질(무정형)의 인삼 배당체(사포닌)를 파나퀼론(분자식: C32H56O14)이라는 이름을 붙였다. 추가 산acid 분해 산물을 파나콘 panacon이라고 불렀다. 그 후 1900년도 초반부터 1930년까지 많은 일본 과학자들을 포함한 전 세계 연구자들이 인삼 사포닌을 분리하고 성분에 대한 그들 나름대로 다양한 이름을 붙였다(제2장). 또, 인삼 사포닌 순수 분리와 구조를 밝히려고 열심히 노력은 했지만, 그 당시 천연물에서 물질 분리 기술과 천연물 화학 구조 분석 장비가 개발되지 않아서 실패했다.

 

30년이 지난 뒤, 1960년 초 일본의 시바타 쇼지柴田 承二 교수는 처음에는 한약재의 하나인 시호柴胡 사포닌 연구를 수행했었다. 그러나, 정확한 이유는 모르겠지만, 그는 시호 연구를 포기하고 중간에 주제를 인삼 사포닌 연구로 방향 전환을 하였다. 그는 1900~1930년대 선배 일본 및 일본 외 다른 나라 과학자들이 지속적으로 시도했던 인삼 사포닌 분리 및 분석 방법을 발전시켰다. 시바타 교수가 인삼 사포닌 연구를 할 수 있도록 도움을 준 분석 방법들 중의 하나는, 1958년 독일 과학자 Stahl이 개발한 thin layer chromatography (TLC) 방법이다. TLC를 통하여 인삼 사포닌 성분들 혼합물을 그 특성에 따라 개별 사포닌으로 분리할 수 있도록 도움을 주었다. 또, 화학물질의 구조 규

 

명에 도움을 주는 다양한 첨단 분석 장비들을 활용하였다. 더 중요한 것은, 그가 발표한 논문들을 보면, 인삼 사포닌 화학 구조 규명을 위하여 제3장에 기술한 여러 화학물질을 국내외 연구자들로부터 제공받았거나, 성분 분석을 위하여 공동 연구를 수행하였다. 1962년, 시바타 쇼지 교수 그룹은 인삼에서 강산 가수분해 산물을 파낙사다이올 panaxadiol이라고 부르고, 그것의 화학구조를 세계에서 처음으로 제안하였다. 계속해서 10년에 걸쳐서 인삼에서 개별 인삼 사포닌을 분리 하였다. 이들을 그 특성에 따라 진세노사이드ginsenoside Rx라고 이름을 붙였다(제8장). 시바타 쇼지 교수는 학술지를 통하여 인삼 사포닌의 기본 골격 화학구조와 그것의 입체 화학 구조에 대한 시행착오를 거친 다음에 완전하게 인삼 사포닌 화학구조를 세상에 알렸다.

 

본 책을 통하여 저자가 독자들에게 꼭 하고 싶은 말이 있다. 우리가 인삼 사포닌(진세노사이드)을 이용하여 연구를 수행할 때, 우리는 인삼 사포닌 화학구조 보고 이 화학구조가 어떤 절차를 거쳐서 완전하게 얻어졌는지, 국적을 떠나서 해외 선배 인삼 연구자들의 보낸 긴 과정을 쉽게 놓칠 수 있다. 한 가지 중요한 사실은 시바타 쇼지 교수 그룹은 인삼 사포닌의 화학 구조를 밝히는데 10년 이상 투자한 땀과 노력의 결과다는 사실을 알았으면 한다. 시바타 쇼지 교수는 후배 과학자들에게 자신이 수행하는 연구에서 후세에게 무언가 가치 있는 것을 남기기 위해서는 시간이 걸리고 지름길은 없다는 것을 몸소 보여주었다. 모든 일들이 한 번에 이루어지는 법이 없다. 무언가 가치 있는 일을 달성하기 위해서는 장기간의 노력이 필요하다. 물론 운도 따라 주어야 한다. 아무리 장기간 기간 연구를 수행했더라도 운이 없다면 이마저도 남기기 어렵다(제16장).

[목 차]

제 1 장 인삼(식물) 사포닌과 관련된 용어

 

제 2 장 인삼 사포닌의 화학 구조 연구 역사

 

제 3 장 인삼 사포닌 화학 구조 해석 과정의 이해를 높이기 위한 길라잡이

 

제 4 장 인삼 사포닌 분리 및 사포닌 화학 구조 규명 연구의 시작

 

제 5 장 진짜 인삼 사포게닌 분리 및 인공 산물인 파낙사다이올이 만들어지는 이유 규명

 

제 6 장 Panaxadiol과 protopanaxadiol의 입체 화학 구조 해석 I

 

제 7 장 Panaxadiol과 protopanaxadiol 측쇄의 입체 화학 구조 해석 II

 

제 8 장 1966년 인삼에서 인삼 사포닌 분리 방법 개선 및 thin layer chromatography (TLC) 방법에 의한 개별 인삼 사포닌들 분리법 제시

 

제 9 장 Panaxatriol과 protopanaxatriol의 화학 구조 결정

 

제 10 장 인삼의 중성 사포닌의 부분적 가수분해 산물인 프로사포게닌의 당 결합 위치와 결합 한 당 성분 분석

 

제 11 장 진세노사이드 Rg1의 완전한 화학 구조 규명

 

제 12 장 인삼 사포닌 진세노사이드 Rb 그룹과 진세노사이드 Rg 그룹의 진짜 골격 화학 구조 및 입체 구조 동시 검증

 

제 13 장 토양 미생물에 의한 분해, 당 분해 효소 및 알카리 가수분해를 이용한 인삼 사포닌 구조 분석

 

제 14 장 Diol-type 인삼 사포닌의 화학 구조 해석 완성

 

제 15 장 Triol-type 인삼 사포닌의 화학 구조 해석 완성

 

제 16 장 시바타 쇼지 교수 그룹의 인삼 사포닌 화학 구조 해석 성공과 엘리아코프 박사 그룹의 인삼 사포닌 화학 구조 해석 실패 원인 분석

 

제 17 장 시바타 쇼지 교수가 개최한 국제 인삼 세미나

 

 

 

후 기