UPLC-QTOF/MS를 활용해 방풍, 식방풍 및 표준생약 시료를 분석했다. 50% 메탄올로 추출한 시료를 음이온 모드에서 분석한 결과, 방풍과 식방풍의 질량분석 크로마토그램이 구별됨을 확인했다. 방풍과 식방풍의 차이를 나타내는 대사체를 찾기 위해 UPLC-QTOF-MS 분석 후 다변량 통계분석을 진행했고, PCA score plot을 이용해 방풍과 식방풍 샘플이 잘 구별되는 군집 경향을 확인했다. S-plot에서의 각 포인트는 방 풍, 식방풍의 MS 분석 데이터에서 RT- \( \mathrm { ~m } / \mathrm { z } \)를 표현한다.
<h1>결과 및 고찰</h1> <p>최근, 대사체분석 및 미지의 물질을 정확한 질량값을 찾고자 할 때 사용되는 UPLC-QTOF/MS를 이용하여 방풍, 식방풍 및 표준생약 시료를 분석하였다. 50 \( \% \) \( \mathrm { MeOH } \)을 이용하여 추출한 시료를 Negative ion mode에서 분석한 결과, 방풍과 식방풍의 질량분석 크로마토그램은 뚜렷하게 구분되는 것을 확인할 수 있었다(Fig. 1). 방풍의 크로마토그램에서 나타나는 6분대, 8.3분 대의 피크가 식방풍의 크로마토그램에서는 각각 아주 작은 피크를 나타내거나, 피크가 검출되지 않았다. 반면에 식방풍의 크로마토그램에서 확인된 7.3분대의 피크는 방풍의 BPI 크로마토그램에서는 나타나지 않았다. 방풍과 식방풍을 구별하는 대사체들을 확인하기 위해서 UPLC-QTOF-MS 분석을 진행하여 얻은 방풍( \(n = 10) \), 식방풍( \( n =10) \) 데이터에 대하여 다변량 통계분석을 진행하였다(Fig. 2).</p> <p>방풍과 식방풍 사이의 군집 경향을 확인하기 위해 PCA score plot을 구하였으며 \(( \mathrm { R } ^ { 2 } \mathrm { X } =0.724 \), \( \mathrm { R } ^ { 2 } \mathrm { Y } =0.0681 \), \( \left . \mathrm { Q } ^ { 2 } =0.778 \right ) \), 방풍과 식방풍의 개별 샘플들이 각각 중첩되지 않고 잘 구분되는 것을 확인할 수 있었다. PLS-DA score plot \(( \mathrm { R } ^ { 2 } \mathrm { X } =0.723 \), \( \mathrm { R } ^ { 2 } \mathrm { Y } =0.0679 \), \( \mathrm { Q } ^ { 2 } =0.998) \) 도 PCA score plot과 동 일하게 방풍, 식방풍 개별 샘플들이 서로 중첩되지 않고 잘 구분되었다. 방풍과 식방풍의 차이를 구분하는 세부적인 대사체를 확인하기 위해 OPLS-DA \(( \mathrm { R } ^ { 2 } \mathrm { X } =0.716 \), \( \mathrm { R } ^ { 2 } \mathrm { Y } =0.0749 \), \( \mathrm { Q } ^ { 2 } =0.998) \) 를 통해 얻어진 S-plot을 구하였다.</p> <p>S-plot은 score plot 에서의 대사체와 그룹 간의 공분산(covariance)과 상관관계(correlation)를 나타내며, S-plot의 중심축을 벗어난 성분들은 그룹을 구분 짓게 한다. S-plot에서 p(corr) 값의 높고 낮음은 두 집단을 구별하는 유의미한 값을 나타낸다. 이러한 특징으로 인해 인삼의 연근판별, 인삼의 가공별 대사체 분석, 생육조건별 인삼의 대사체 분석, 홍차의 등급 분류 등 다양한 대사체 분석에 사용되고 있다. 방풍과 식방풍의 S-plot에서 각 포인트는 방풍, 식방풍의 MS 분석 데이터에서 RT- \( \mathrm { ~m } / \mathrm { z } \)를 나타낸다. S-plot에서 우측 상단은 방풍에서 증가하는 성분을 나타낸다. 방풍에서 유의성을 나타내는 6개의 성분 중 5-O-methylvisammioside 8.28min, 452.1661 \( \mathrm { ~m } / \mathrm { z } \))이 가장 높은 유의성을 나타내는 것으로 확인되었다 \( ( \mathrm { VIP } =17.8005) \). 반면에 S-plot의 좌측 하단은 식방풍에서 증가하는 성분을 나타내는데, peucedanol (7.37 min, 263.0919 \( \mathrm { ~m } / \mathrm { z } \))이 가장 높은 유의성을 나타내는 것을 확인하였다 \( ( \mathrm { VIP } =23.0209) \).</p>