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2009/12/04 - 한약 추출법에 대한 어떤 분의 오해
2010/01/19 - 한약 추출법에 대한 고민 1

 저번 글에 이어서..

 먼저, 추출 용매로 물을 쓰는 까닭은, 앞서 설명한 이유들도 있지만, 무엇보다도 '전통적으로' 물에 달여 먹어왔기 때문이오. 내가 십전대보탕을 투여하는 것은 예로부터 알려진 십전대보탕의 효능을 기대하기 때문이므로, 가능하면 예로부터 써왔던 용매를 쓰는 게 마땅하지 않겠소? 다른 용매를 썼다가 행여나 효능이 바뀌어버리면 대략 낭패일 것이오.

 그리고, 탕제를 끓일 때 옛날식 옹기 약탕기가 좋으냐, 일반적으로 많이 쓰는 대웅약탕기나 가압약탕기, 아니면 이러저런 새로 개발된 이상한 약탕기를 쓰는 게 좋으냐 하는 문제가 있소. 소햏은 어떤 종류의 약탕기를 쓰든지 큰 차이 없다는 입장이오. 이와 관련하여, 2007년에 한국한의학연구원에서 수행한 "한약자원 평가기술 구축" 보고서에 참고할만한 결과가 나와 있소.

 일반 약탕기, 가압약탕기 및 실험실 방식의 환류추출기를 이용해서 감초 등 몇 가지 약재를 추출해서 지표성분 함량을 측정한 실험인데.. 결과인즉슨, (당연하게도) 성분에 따라서 어느 것은 일반 약탕기에서, 어느 것은 환류추출기에서 가장 많이 추출되는 식으로 달라진다는 결과였소.

그림1. ⓒ 한국한의학연구원, 2007.


 이 그림은 추출방법에 따른 감초의 지표물질(글리시리진, 리퀴리틴) 함량 차이를 보여 주고 있소. 용매를 물로 했을 경우, 환류추출기>일반약탕기>가압약탕기 순으로 많은 함량이 추출됨을 알 수 있소.
 환류추출기 부분은 여섯 가지 각기 다른 용매로 추출한 결과를 비교해 볼 수 있는데, 맨 오른쪽의 70% 에탄올에서 함량이 압도적으로 높음을 볼 수 있소. 세포막이 파괴되어 세포내용물이 잘 추출된 까닭이라 할 수 있는데, 세포막을 위축시키는 100% 메탄올이나 100% 에탄올은 오히려 함량이 더 낮아지고 있소. 이처럼, 약탕기 종류보다는 세포막의 파괴 여부가 중요한 것이오. 추출하기 전에 70% 에탄올로 전처리를 한다면, 물로 추출했을 때도 훨씬 높은 함량을 보일 것이라 생각되오.


그림2. ⓒ 한국한의학연구원, 2007.


 이 그림은 황금(4년생)의 지표물질(바이칼린, 바이칼레인, 우고닌) 함량 차이 되겠소. 물 추출의 경우 일반약탕기>가압약탕기>환류추출기 순으로 많은 함량이 추출되오만, 큰 차이는 아니라 하겠소. 이 경우에도 역시 70% 에탄올 추출이 압도적인 우세를 보여주고 있소.

 왠지 70% 에탄올로 전처리만 하면 장땡이라는 방향으로 흐르고 있는데.. 꼭 70% 에탄올을 고집할 필요는 없겠소. 약재의 세포막을 파괴하면서 인체에 무해한 방법으로는 '물리적으로' 부수는 수도 있기 때문이오. 바로 미세분말ㅋ 요즘 유행하는 나노분말까지 갈 필요도 없고, 마이크로분말쯤만 돼도 세포는 형체를 알아볼 수 없이 부서지고, 안에 든 세포내용물도 잘 우러나올 것이오. 향후 70% 에탄올 전처리법과 마이크로분말법에 따른 성분 함량 비교도 해 보면 재미있을 것 같구료.

 아.. 벌써 퇴근시간이..
 나머지는 또 다음에 이어서 쓰겠소;;;




  1. 헌영 2010.01.29 23:53 신고

    쓰라고 해놓고 읽어보지도 못하는 현재상황...ㅎㅎ 조만간 정독하겠소!

  2. 헌영 2010.03.06 09:13 신고

    오늘에야 읽었소만... 아주 재밌게 잘봣소. 누구나 이해하기쉽게 잘 써줬구료.
    실제로 고방을 쓰시는 분들중엔 추말기로 가루를 내어 탕전하는 분들이 종종 있더구료.

  3. 인데스 2012.09.13 01:16 신고

    잘 보았소. 추출법만 해도 알아야 하고 해야할 실험들이 많을것 같구료. 궁금한것이 있으면 또 물어보겠소~ 이만 자야겠소~

  4. 이문원 2013.07.19 18:15 신고

    최고야 맞나? 나 이문원인데..환류추출기라는게 정확히 뭐지? 이게 지금 시판되는건가? 냉각수를 통과하는 방식의 추출기를 말하는건가? 내 메일 leemoonwon@leemoonwon.com 으로 연락 좀 줘

  5. 2013.12.15 00:04

    비밀댓글입니다

    • - 관리자 - 2013.12.16 09:46 신고

      원문은 '한국한의학연구원 웹사이트(www.kiom.re.kr) - 연구마당 - 연구보고서'에서 확인할 수 있습니다.
      위 포스트 말미에도 해당 링크를 추가했습니다.

  6. 곽동욱 2014.01.21 15:39 신고

    교수님 전에도 질문드렸던 동신대 곽동욱입니다. 환류추출기가 추출 후 용매를 제거 시켜주는 것이 맞나요??
    그리고 환류추출 후 탕제로 만드려면 물을 다시 부어주면 되는지 궁금합니다. 아울러 국가연구시설장비관리서비스 사이트에 환류추출기를 검색해 보았더니 관련 내용이 나오지 않는데 정확한 장비 명칭이 궁금합니다.

    • - 관리자 - 2014.01.21 16:45 신고

      0. 크게 '추출' 과정과 '농축 및 건조' 과정으로 구별하면 이해하기 쉽습니다.
      1. 환류추출이란, 용기 입구에 냉각장치를 부착하여, 가열된 증기가 다시 응결되어 용기 속으로 들어가게 하여, 처음의 용매 양이 일정하게 유지되도록 하는 추출방식입니다.
      2. 추출 후 용매를 제거하는 과정은 '농축 및 건조'입니다. 흔히 사용하는 장비로는 감압농축기, 동결건조기, 분무건조기 등이 있습니다.
      3. 동결건조나 분무건조가 잘 되면 추출물은 고체가 되어, 가루로 만들 수 있습니다. 그리고 여기에 원래의 용매를 가하면 다시 처음의 액상추출물처럼 만들 수 있습니다.
      4. 동결/분무건조한 한약 추출물 가루는 보통 흡습성질이 강하기 때문에 공기중에 노출되면 엿처럼 변하기 쉽습니다. 그래서 장기간 유통해야 하는 제약회사에서는 유당이나 전분 등을 첨가하여 공기중에서의 안정성을 유지시킵니다(흔히 말하는 부형제).
      5. 환류추출기는 맨틀(가열기), 플라스크, 환류냉각기, 냉각수공급장치로 이루어지는데, 보통 몇십~몇백만원짜리 세트이므로 국가연구시설..사이트에 기재될만한 고가 장비가 아닙니다. 대형 감압농축기나 동결건조기는 기종에 따라 몇천만원을 넘어가므로 국가연구시설..사이트에서 검색이 될 수 있습니다.
      (ps. 저는 교수가 아니므니다ㅋ)

  7. 곽동욱 2014.01.21 18:20 신고

    감사합니다~ 제 수준에서 많이 고민했던게 해결되었습니다.

관련 글 : 2009/12/04 - 한약 추출법에 대한 어떤 분의 오해

 한약 추출법에 대한 의견을 달라는 요청이 있은지 한 달도 더 되었소마는, 바쁘다는 핑계로 이제서야 한 마디 끄적여 볼까 하오. 현대과학적인 용어는 자제하겠소.

 먼저, 한약 추출법이란? 엄격하게는 정의가 좀 다르겠지만, '한약으로부터 약효물질을 끌어내어 복용이 가능한 상태로 만드는 법' 정도로 생각할 수 있겠소.
 그러므로, 전제조건을 두 가지로 잡을 수 있소. ① 약효물질 함량을 높임. ② 복용/흡수를 용이하게 함.

 여기서 말하는 약효물질이라 함은, '의도한' 생리활성을 일으키는 물질 되겠소. 아무런 생리활성이 없다면 당연히 약효물질이 아니고, '의도하지 않은' 생리활성을 일으킨다면 부작용물질이라 할 수 있겠소. 물론 약효물질과 부작용물질은 서로 무관한 것이 아니고, 어떤 목적으로 투약하느냐에 따라서 전환되는 개념 되겠소.
 그런데, 이 약효물질이라는 것은 (당연한 말이지만) 수없이 많은 종류가 있소. 수용성/지용성, 산성/염기성을 비롯한 물질특성 또한 천차만별일 것임이 자명한 일이오. 따라서, 물질의 특성에 따라 최적의 추출조건은 제각각이오. 수용성 물질? 물에 끓여. 지용성 물질? 기름에 끓여. 열에 약해? 저온으로 추출. 금속과 반응해? 옹기에 달여. 등등..
 그러므로 '가장 좋은 추출법'이란 없음.. 이러면 너무 허무하니까, 조금 더 생각을 해 보쇠다. (플롯 안 정해 놓고 마구 쓰는 거라 이야기가 산으로 갈지도 모르겠소;)

 일단은, 무슨 성분이 우리가 원하는 약효물질인지는 잘 모른다고 가정하고. 그렇다면 가능한 한 많은 물질을 끌어내는 게 유리하다고 치고.

 예컨대 세포 안에 있는 물질과 세포 밖에 있는 물질이 있소. 세포 밖에 있는 물질이야 용매에 닿으면 녹아나올 수 있겠지만, 세포 안에 있는 물질은 세포막을 파괴해야만 나올 것이오. 따라서, 일차적으로 세포막을 파괴하는 처리를 해야겠소.
 식물성 약재의 경우, 껍질(대추 등)이나 질긴 섬유질(감초 등)이 추출을 방해할 수 있으므로, 가능하면 분말로 갈아버리고(이 경우 세포벽도 어느 정도 파괴되므로 더 좋음), 최소한 잘게 자른 뒤에 추출하는 것이 좋소. 옛 문헌에 대추를 쪼개서[劈] 넣으라고 하는 게 다 이유가 있는 것이오.

 세포막을 파괴하는 데는 70% 에탄올이 유용하오. 살균소독용으로 70% 에탄올을 쓰는 이유가 바로 알코올이 세포막을 파괴하기 때문이오. 메탄올이 더 강력하겠지만, 메탄올 자체가 인체에 해로우므로 에탄올을 쓰고, 100%면 더 강력하겠지만, 이 경우 세포막이 파괴되기보다는 위축되므로 70% 농도가 가장 적합하다고 하오.
 따라서, 약재를 분말로 하여 70% 에탄올로 처리하면(몇 시간 담가둔다든지) 약효물질(을 비롯한 온갖 성분)이 추출될 최적의 상태가 되겠소. 이제 여기서 70% 에탄올을 제거하고(건조, 감압농축 등) 그냥 먹거나(산/환제), 물을 가하여 추출하면 되겠소(탕제).

실험실용 소형 감압농축기



 먼저 산/환제의 경우, 분말 상태의 약재를 그대로 복용하는 것인데, 한 첩 분량을 한 번에 복용하려고 들면 다소 무리요. 약량이 별로 많지 않은 사군자탕의 경우를 예로 들면, 한 첩 분량이 18.75g이오(1돈=3.75g 기준). 가루로 한 주먹은 될 텐데, 이걸 한 입에 털어넣기는..ㄷㄷ
 여기에는 약효와 관계없는 물질, 특히 섬유질이 많은 비중을 차지하고 있기 때문에 비효율적이오. 탕제 끓이고 남은 약찌꺼기의 양을 보면, 약재 중에서 섬유질이 얼마나 많은 부분을 차지하는지 알 수 있소. 따라서 산/환제보다는 탕제가 복용에 효율적임을 알 수 있소.

 탕제의 경우, 약효물질이 물 속에 있는 이러저런 이온들과 반응해서 다른 물질로 바뀌면 안 되는 것으로 간주하고. 물은 탈이온수 내지는 최소한 증류수를 씀이 마땅하겠소. 왜 하필 용매로 물을 쓰는가 하면, 어지간한 성분들을 그럭저럭 잘 녹여내면서도 인체에는 무해하기 때문이오. 성분에 따라서는 유기용매에 잘 녹는 것도 많소만, 대부분의 유기용매는 그 자체로 독성이 크므로 지양하는 것이오.
 추출용기의 재질은 일반적으로 주방에서 쓰이는 어떠한 재질이라도 무방하겠소. 쇠솥을 쓰지 말라는 기록이 있기도 하오만, 요즘은 옛날처럼 반응성이 있는(녹이 스는) 무쇠 재질은 거의 없고 스테인레스 등 안정한 재질이 쓰이므로, '金克木'이니 하는 소리는 귓등으로 흘려들어도 문제 없겠소.
 그럼 그냥 스뎅냄비에 넣고 끓이면 되느냐 하면, 또 이게 간단치만은 않소. 정유 등 휘발성분은 그냥 끓이면 다 날아가 버리므로, 이걸 붙잡기 위해 용기를 밀폐하고 냉각관을 설치하는 것이 바람직하오. 그러다 보면 결국은 실험실에서처럼 둥근플라스크에 환류냉각기를 달아서 끓이는 것과 하등 다를 바 없소만..
 온도는 어떻게 할 것이냐 하면, 끓이는 경우라면 온도를 어떻게 하든 별로 상관 없소. 기압이 일정하다면, 물은 언제나 100℃에서 끓기 때문이오. 물론 약재가 들어가 혼합물이 됐으니 끓는점이 1~2℃ 정도는 바뀔 수 있겠소만, 불을 센불로 하든 약한불로 하든 끓기만 한다면야 다를 게 없소.

 근데, 이거 쓰다 보니 너무 길어지는구료.. 아직 절반도 안 왔는데;;
 나머지는 좀 이따 이어서 쓰겠소.


  1. 윤주 2010.01.20 20:35 신고

    좀 이따 쓰시겠다고 해놓고 벌써 20일 ㅋㅋㅋㅋㅋㅋㅋ

    읽다보니 궁금해서 그런데
    옛날에 어디서 물에넣고 끓이면
    수용성물질뿐 아니라 지용성물질도 어느정도 빠져 나온다고 들은거 같은데
    맞나용?

    • - 관리자 - 2010.01.21 09:31 신고

      지용성 성분도 빠져나오긴 하지~
      예를 들어, 김치찌개 끓이면 돼지고기에 있던 지방이 일부 녹아서 둥둥 떠오르잖아?
      물에 지용성 물질이 녹는 거라기보다는, 100℃라는 온도에 의해서 액화되어 나오는 거겠지ㅋ

  2. 김다연 2013.06.14 19:19 신고

    저기요..뜬금없이 죄송한데 에탄올 70%에 담가둘 때 몇시간 정도가 좋아요?

  3. 김다연 2013.06.14 19:54 신고

    그리고 70%에탄올이랑 가루랑 비율이 얼마정도가 가장 좋을까요...빠른답변부탁드려요ㅠㅠ ㅠ너무급해서요...

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