지식나눔

천연물질 추출에서의 물과 메탄올 사용이유

말린 식물로부터 약용 천연 물질을 추출할 때에 순수한 물보다는 물과 메탄올 또는 그 혼합용매를 사용하는 이유가 무엇인가요?
  • 천연물질추출
  • 에탄올
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답변 3
  • 답변

    이배훈님의 답변

    석유 petroleum ether: 지방, 수지, 정유, chlorophyll이 추출된다. 경우에 따라 배
    당체 alkaloid의 일부가 용출
    에틸 diethyl ether: 석유 ether에 난용성인 물질인 alkaloid, 배당체, 수지, 식물색소,
    tannin등이 추출된다.
    - CHCl3 (클로르 포름): 주로 탄성 gum 같은 물질이 용출된다.
    - 알코올 (메탄올/에탄올): saponin, 당, 점액, 단백질, 염류

    알코올 추출은 메탄올/에탄올로 추출하는 것이 일반적.
    메탄올은 식물조직체에서 생리 활성 물질의 추출에 가장 많이 사용하는 용매이며,
    다양한 성분의 추출에 용이하고, 추출 후 분리 정제시 편리함.  
    통상 메탄올로 추출하는 것이 정석. 메탄올 추출물은 바로 농축하여, 동결건조를 하면 메탄올 추출 건조 분말 획득. 에탄올 추출은 메탄올 추출에 비해 선택성이 높다.
    메탄올에 비해 포괄적인 성분에 대해서 추출은 다소 부족.
     당성분이나 사포닌처럼, 추출 대상에 따라 에탄올이 사용되기도 한다.
     

    메탄올/에탄올/과 물의 조성에 따라 추출하고자 하는 물질(단백질과 다당류)등이  용해 또는 침전으로 분리가 용이하게 됩니다. 여기서 물과 메탄올을 섞은 것은 아마도 친수성과 소수성을 가미해 원하는 추출물의 용해도를 증가시키기 위한 목적 같군요.

     
    석유 petroleum ether: 지방, 수지, 정유, chlorophyll이 추출된다. 경우에 따라 배
    당체 alkaloid의 일부가 용출
    에틸 diethyl ether: 석유 ether에 난용성인 물질인 alkaloid, 배당체, 수지, 식물색소,
    tannin등이 추출된다.
    - CHCl3 (클로르 포름): 주로 탄성 gum 같은 물질이 용출된다.
    - 알코올 (메탄올/에탄올): saponin, 당, 점액, 단백질, 염류

    알코올 추출은 메탄올/에탄올로 추출하는 것이 일반적.
    메탄올은 식물조직체에서 생리 활성 물질의 추출에 가장 많이 사용하는 용매이며,
    다양한 성분의 추출에 용이하고, 추출 후 분리 정제시 편리함.  
    통상 메탄올로 추출하는 것이 정석. 메탄올 추출물은 바로 농축하여, 동결건조를 하면 메탄올 추출 건조 분말 획득. 에탄올 추출은 메탄올 추출에 비해 선택성이 높다.
    메탄올에 비해 포괄적인 성분에 대해서 추출은 다소 부족.
     당성분이나 사포닌처럼, 추출 대상에 따라 에탄올이 사용되기도 한다.
     

    메탄올/에탄올/과 물의 조성에 따라 추출하고자 하는 물질(단백질과 다당류)등이  용해 또는 침전으로 분리가 용이하게 됩니다. 여기서 물과 메탄올을 섞은 것은 아마도 친수성과 소수성을 가미해 원하는 추출물의 용해도를 증가시키기 위한 목적 같군요.

     

    감사합니다

  • 답변

    이경인님의 답변

    여러가지 이유가 복합적으로 작용한다고 볼 수 있습니다.
    이론적으로 추출 용매로서 가져야할 다양한 조건(점도, 끓는점, 극성, 목적 성분에 대한 용해도, 독성, 가격 등)이 있는데, 현존하는 용매 중 메탄올만큼 적당함을 보이는 용매가 없다는 것이 가장 큰 이유일 것입니다.
    윗분의 자료처럼 용매의 종류에 따라 추출되는 성분의 종류가 달라지게 되는데, 식물의 추출물에서 유효성분들 중 다수의 성분들이 메탄올이나 물+메탄올 용매에 일정 수준이상 추출 수율을 나타내게 됩니다. 기본적으로 생리활성을 나타낼 수 있는 대다수의 유효성분들이 극단적인 극성을 나타내거나 반대로 비극성에 가까운 성분들은 아니라는 것이 메탄올과 같이 중간 극성을 기준으로 일부 비극성 및 극성 성분 영역까지 커버할 수 있는 용매의 활용성을 증대시키는 요인이라고 보시면 될 것 같습니다. 게다가 적당한 가격과 농축 등으로 쉽게 제거될 수 있는 용매 특성, 추출 성분들과의 비반응성, 그리고 무엇보다도 다른 용매와의 혼용성 등 다양한 조건에서 우수한 특성을 가지는 것이 이유라고 보여집니다.
    여러가지 이유가 복합적으로 작용한다고 볼 수 있습니다.
    이론적으로 추출 용매로서 가져야할 다양한 조건(점도, 끓는점, 극성, 목적 성분에 대한 용해도, 독성, 가격 등)이 있는데, 현존하는 용매 중 메탄올만큼 적당함을 보이는 용매가 없다는 것이 가장 큰 이유일 것입니다.
    윗분의 자료처럼 용매의 종류에 따라 추출되는 성분의 종류가 달라지게 되는데, 식물의 추출물에서 유효성분들 중 다수의 성분들이 메탄올이나 물+메탄올 용매에 일정 수준이상 추출 수율을 나타내게 됩니다. 기본적으로 생리활성을 나타낼 수 있는 대다수의 유효성분들이 극단적인 극성을 나타내거나 반대로 비극성에 가까운 성분들은 아니라는 것이 메탄올과 같이 중간 극성을 기준으로 일부 비극성 및 극성 성분 영역까지 커버할 수 있는 용매의 활용성을 증대시키는 요인이라고 보시면 될 것 같습니다. 게다가 적당한 가격과 농축 등으로 쉽게 제거될 수 있는 용매 특성, 추출 성분들과의 비반응성, 그리고 무엇보다도 다른 용매와의 혼용성 등 다양한 조건에서 우수한 특성을 가지는 것이 이유라고 보여집니다.
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  • 답변

    김상태님의 답변

    천연물은 불용성과 수용성으로 유효성분이 존재하기에 이런 물질을 용해도나 농도 안정성을 고려해서 처음 물질 추출시 멘탄올을 농도규배로 추출하는 이유가 우선 불용성과 친수성 수용성을 분리하기 위해 우선 사용하는데 또한 식물은 주로 프라보노이드게열의 엽록소와 정유같은 것이 혼재되어 이를 제거하야 하므로 주로 메탄올같은 극성 용매로 분리하여 여기에 녹은 성분과 비극성이 불용성을 일차 분리하여 물질을 분리함 그래서 메탄올로 80%정도에서 시작하여 비극성용매인 헥산  부탄올같은 것을 이용하여 분리함
    천연물은 불용성과 수용성으로 유효성분이 존재하기에 이런 물질을 용해도나 농도 안정성을 고려해서 처음 물질 추출시 멘탄올을 농도규배로 추출하는 이유가 우선 불용성과 친수성 수용성을 분리하기 위해 우선 사용하는데 또한 식물은 주로 프라보노이드게열의 엽록소와 정유같은 것이 혼재되어 이를 제거하야 하므로 주로 메탄올같은 극성 용매로 분리하여 여기에 녹은 성분과 비극성이 불용성을 일차 분리하여 물질을 분리함 그래서 메탄올로 80%정도에서 시작하여 비극성용매인 헥산  부탄올같은 것을 이용하여 분리함
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