한국약용작물학회

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Korean Journal of Medicinal Crop Science - Vol. 22 , No. 2

[ ARTICLE ]
Korean Journal of Medicinal Crop Science - Vol. 22, No. 2, pp.91-97
Abbreviation: Korean J. Medicinal Crop Sci.
ISSN: 1225-9306 (Print) 2288-0186 (Online)
Print publication date 2014
Received 2 Jan 2014 Revised 13 Jan 2014 Reviewed 22 Jan 2014 Reviewed 7 Feb 2014 Accepted 8 Feb 2014
DOI: https://doi.org/10.7783/KJMCS.2014.22.2.91

안동지역 약용작물의 표고별 지표성분 분석
안희정*, ; 정구민**
*경북안동농업기술약용작물개발센터
**안동대학교 식품생명공학

Analysis of Index Components in Medicinal Crops of Andong Area Cultivated at Different Altitude
Hui Jeong An*, ; Koo Min Chung**
*Department of Medicinal Crops, Andong Agrotechnology Center, Pungsan 997-1, Korea.
**Department of Food Science and Biotechnology, Andong University, Andong 760-749, Korea.
Corresponding Author : (Phone) +82-10-6647-7411 (E-mail) hui2018@naver.com


© The Korean Society of Medicinal Crop Science
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The contents of index components in 5 medicinal crops cultivated at different heights in Andong area. The contents of allantoin in Dioscorea batatas Decne and catalpol in Rehmannia glutinosa Liboschitz were not different by cultivation heights (100 ~ 200m). But the contents of index components in Astragalus membranaceus and Angelica acutiloba Kitagawa were higher in samples cultivated at elevated heights. At 700 m of heights, the contents of formononetin and astragaloside I in Astragalus membranaceus were 1.20 and 201.2µg/g, respectively. The contents of decursin and nodakenin in Angelica acutiloba Kitagawa were 68.3 and 4.20 mg/g, respectively. Thus Astragalus membranaceus and Angelica acutiloba Kitagawa are recommended to be cultivated in higher altitude.


Medicinal Crops, Height, Liquid Chromatography-Mass Spectrometry

서 언

산약 (Dioscorea batatas Decne), 황기 (Astragalus membranaceus), 지황 (Rehmannia glutinosa Liboschitz), 일 당귀 (Angelica acutiloba Kitagawa)와 한약재로 가장 많이 사용되는 감초 (Glycyrrhiza uralensis Fisch)는 안동지역 의 기후와 토양에 적합한 약용작물이다. 안동은 남부내륙형 기후로 한서의 차가 심하고 강수량이 적으며 (Korea Meteorological Administration, 2012), 안동댐과 임하댐 건설 후 연교차가 심하고 안개 끼는 날이 많다. 또한 토양특성은 대부분 미사질양토와 사질양토로 되어 있다 (Kim, 2010). Cho (2011)는 안동지역을 주요산약 재배지인 제 2권역으로 구 분하였는데, 산약은 준평지 지역에서 잘 자라는 약용작물로 경북북부 지역의 어느 곳에서나 재배가 가능한 주요 생산 물이다. 산약은 다년생 초본 덩굴식물로 4월에 파종하여 11월 에 수확하는 작물로 뿌리줄기를 말하며, 혈액응고에 의한 관 상동맥치료 (Au et al., 2004), 면역증가 (Choi et al., 2003), 항산화효과 (Farombi et al., 1999; Choi and Hwang, 2002) 등 다양한 효능을 가지고 있다. 황기는 주로 강원도 정선과 태백, 경상북도 영주, 충청북도 제천 등에서 재배되고 있다 (Kim and Kim, 1997; Min and Lee, 2008; Yin et al., 2009). 강장제, 이뇨제, 지한제 등의 민간약으로 사용되며, 한 방에서는 보증익기탕, 황기건증탕, 십전대보탕, 팔보회춘탕, 청 서익기탕 등 수많은 처방에 황기가 포함된다 (Kim et al., 1996). 지황은 한방에서 포제방법에 따라 성미와 효능이 다르 기 때문에 구별해서 이용하며, 생지황은 청열생진, 양혈지 혈의 효능이 있고 건지황은 청열양혈, 자음생진, 숙지황은 자 음보혈, 익정진수의 효능이 있다 (Takagi et al., 1982; Tang and Eisenbrand, 1992; Zhang et al., 2008). 생지황의 지표 성분으로 알려진 catalpol은 Jiang 등 (2008)의 연구에서 치매 치료에 효과가 있다고 하였다. 당귀는 한방에서 빈혈치료와 혈 액순환 장애로 인한 어혈증과 혈전증, 반신불수 등에 처방되 는 중요한 생약재로 사용되고 있다 (Kano, 1981; Yamada, 1992). 대한약전에 의하면 감초의 지표성분은 liquiritin, liquiritigenin, glycyrrhizin이나, 감초를 열처리 하면 liquiritin, glycyrrhizin의 함량은 감소한다고 하였다 (Choi et al., 2005; Lim et al., 2010). Liquiritigenin은 항산화작용 (Zou et al., 1996), 항치매 (Hatano et al., 1991; Pan et al., 2000), 항균 (Hwang et al., 1998), 항혈관신생 (Kobayashi et al., 1995), 항피부암 (Konoshima et al., 1989), 카드뮴 유발독성제거 (Kim et al., 2004)등의 활성을 가진 화합물이며, 감초의 약효 성분인 glycyrrhizin은 항바이러스 (Pompei et al., 1979), 항 간염 (Kiso et al., 1984), 항암 (Mirsalis et al., 1993)등의 효과가 있는 것으로 알려져 있다.

한약의 기능성은 원료에 함유된 성분에 의해 나타나는 것으 로 지표성분에 대한 정성 및 정량분석을 통해 확인할 수 있는 것이다 (Kim and Ryu, 2002). 한약의 지표성분의 함량은 식 물 종, 수확 및 채취시기, 재배환경, 수치 등에 의해 변할 수 있고 (Kim and Ryu, 2002), 한약별로 국산 및 중국산에 따 라 같은 종간에도 함량의 분포가 넓게 나타나는 것으로 나타 났다 (Lee, 2006).

따라서 본 연구는 LC-MS/MS를 이용하여 안동시에서 집중 육성하고 있는 산약, 황기, 지황, 일당귀의 재배고지에 따른 지 표물질을 조사하였고, 표고별 작물의 함량차이를 알아보고자 하였다.


재료 및 방법
1. 약용작물의 실험재료

본 연구에 사용된 산약 (Dioscorea batatas Decne), 황기 (Astragalus membranaceus), 지황 (Rehmannia glutinosa Liboschitz), 일당귀 (Angelica acutiloba Kitagawa), 감초 (Glycyrrhiza uralensis Fisch)는 안동시 약용작물센터에서 공동 으로 분양하였으며, 경북 안동 일원에서 2012년 4월에 재배된 약용작물이다. 산약은 표고 100, 150, 200 m에서 재배되었고, 황기는 표고 150, 250, 700 m, 지황은 표고 100, 150, 200 m, 일당귀는 표고 100, 300, 700 m, 감초는 표고 200 m 에서 재배되었다. 산약은 단마 (마 1호) 영여자를 심어 11월에 수확하였고, 황기는 아성 (수원 5호) 품종으로 2 ~ 3 년생 포 기에서 채종하여 4월에 파종하여 11월에 1년생을 수확하였다. 지황의 품종은 고려지황으로 전년도 채종한 종자를 비가림 하 우스에서 60일 육묘한 후, 파종하여 11월에 수확하였다. 일당 귀는 진일 (수원 7호) 품종으로 1년간 육묘 후 정식하여 11월 에 수확하였으며, 감초는 만주감초 (몽고감초)로 1년생 실생묘 를 정식하여 11월에 수확하였다. 지황 표고 200 m 고지의 토 질은 모래참흙이었으며, 다른 작물의 표고별 토질은 대부분 사 질양토 (사양토)이었다. 시비량 및 재배법은 농촌진흥청의 표준재배법 (RDA, 2010)에 준하였다. 산약의 생산량은 1033 Kg/10a (100 m), 969 Kg/10a (150 m), 970 Kg/10a (200 m)이었고, 황기 생산량은 280 Kg/10a (150 m), 287 Kg/ 10a (250 m), 293 Kg/10a (700 m), 지황 생산량은 752 Kg/ 10a (100 m), 682 Kg/10a (150 m), 756 Kg/10a (200 m), 당귀 생산량은 330 Kg/10a (100 m), 330 Kg/10a (300 m), 352 Kg/10a (700 m)이었다. 각 시료는 취락시료채취 (Cluster Sampling) 방법으로 300평 단위에서 모집단을 6개의 취락으로 나누고 그 속에서 몇 개를 랜덤 (Random)으로 선정하는 방법 을 사용하였고, 3회 반복 채취하였다. 실험용 시료는 뿌리 와 줄기를 물로 세척한 후 0.5㎜로 세절하고 60°C에서 건조 (OF-22GW, Jeio Tech Co., Daejeon, Korea)하고 마쇄 (FM909T, Hanil, Wonju, Korea)하여 100 mesh체로 분말화한 다음 실험에 사용하였고, 생지황은 생시료로 실험에 사용하 였다. 수분함량은 자동수분 측정기 (MB45, Ohaus, Swizerland) 로 105°C에서 측정하였다.

2. 약용작물의 지표물질 표준품

시험재료인 산약 등 5종의 지표물질 표준품은 ChromaDexTM 사 (Irvine, CA, USA) 제품을 사용하였고, 순도는 catapol 99.7%, decursin 59.4%, nodakenin 90.0%, allantoin 98.0%, liquritigenin 91.6%, glycyrrhizic acid 75.1%, formononetin 90.8%, astragalosideⅠ98.6%이었다. 표준품의 농도는 0.1- 100µg/mL가 되도록 조제하여 표준용액으로 하였고, 기기에서 측정할 수 있는 피크의 측정한계를 파악할 수 있는 신호대 잡 음비 (S/N)는 3을 검출한계 (Limit of Detection), 10을 정량 한계 (Limit of Quantification)로 하였을 때의 농도로 구 하였다. 모든 실험은 3회 반복하여 평균값과 표준편차를 구하 였다.

3. 약용작물의 LC-MS/MS 분석조건

물질 추출에 사용한 acetonitrile과 methanol은 HPLC급 고 순도 용매로 Merck KGaA (Darmstadt, Germany)에서 구입 하여 사용하였다. 시료분석을 위한 LC-MS/MS는 RSLC (Ultimate 3000 Rapid Seperation LC, Dionex, Thermo Fisher Scientific, Sunnyvale, CA, USA)와 질량분석기 (API-3200, AB SCIEX, Frammgham, MA, USA)로 구성된 것을 사용하였다. LC-MS/MS의 분석조건은 Tables 1-3과 같다.

1. Allantoin 함량분석

산약 시료는 5 g을 취하여 Hwang (2003)의 연구방법에 준 하여 MeOH 500 mL를 넣고 혼합한 후, 80°C에서 24시간 동 안 초음파 (Powersonic 410, Hwasin, Korea) 추출하였다. 추 출액을 filter paper No.4 로 여과한 후 여과액을 40°C에서 감압농축 (BUCHI V-805, Buchi, Germany)하고 농축액을 250 mL 증류수에 용해시킨 다음, n-hexane, dichloromethane, ethyl acetate층으로 단계적으로 3회씩 용매 분획하였다. Ethyl acetate에서 분리된 수층을 감압농축하고 MeOH에 용해하여 지표물질인 allantoin 함량을 질량분석기 API-3200으로 측정하 였다.

2. Catalpol 함량분석

생지황 시료는 10 g을 취하여 Zhu 등 (2003)의 연구방법에 따라 30% MeOH 500 mL를 넣고 혼합한 후 2시간 동안 초 음파 추출하였다. 추출액을 filter paper No. 2로 여과한 후 14000 rpm에서 10분간 원심분리한 상징액을 syringe filter (0.45µm)로 여과하여 실험에 사용하였다. 생지황의 표준물질인 catalpol 함량을 질량분석기 API-3200으로 측정하였다.

3. Formononetin, AstragalosideⅠ 함량분석

황기 시료는 3 g을 취하여 Hong (2010)의 방법에 준하여 70% EtOH 30 mL를 넣고 1시간 동안 초음파 추출하고, 24시 간 상온에서 추출하였다. 추출액을 filter paper No. 4로 여과 한 후 여과액을 40°C에서 진공농축하고 농축액을 250 mL 증 류수에 용해시킨 다음, n-hexane, ethyl acetate, butanol층으로 단계적으로 3회씩 용매 분획하였다. Ethyl acetate 분획층을 감 압농축 하고 MeOH에 용해하여 분리한 물질의 지표물질인 formononetin 함량을 질량분석기 API-3200으로 측정하였다.

Astragaloside Ⅰ함량은 Hong (2010)의 방법에 의하여 시료 3 g에 100% MeOH 30 mL를 가하여 2시간 초음파추출하 고 filter paper No. 4로 여과한 후 여과액을 syringe filter (0.45µm)로 재여과하여 질량분석기 API-3200으로 측정하였다.

4. Decursin, Nodakenin 함량분석

당귀 시료는 5 g을 취하여 50% EtOH 500 mL를 넣고 혼 합한 후 6시간 동안 초음파 추출하였다 (Lee et al., 2000). 생약의 품질관리를 위한 표준품의 분리방법 (KFDA, 2009) 에 준하여 이 추출액을 filter paper No. 4로 여과한 후 여 과액을 농축하고 농축액을 250 mL 증류수에 용해시킨 다음, dichloromethane으로 3회 용매 분획하여 얻어진 분리층을 감 압 농축하여 지표물질인 decursin 함량을 측정하였고, 수층을 n-butanol로 3회 용매 분획하고 감압 농축하여 nodakenin 함 량을 질량분석기 API-3200으로 측정하였다. 각 물질은 MeOH 에 용해하여 실험에 사용하였다.

5. Liquiritigenin, Glycyrrhizin 함량분석

감초 시료는 5 g을 취하여 Lee 등 (2009)의 방법에 준하여 2M HCl 500 mL를 가하여 90°C에서 1시간 동안 환류 (MSDM 604, Dongseo Science, Korea)하여 liquiritin, liquiritin apioside를 liquiritigenin으로 가수분해하였다. 이 가수분해액을 filter paper No. 4로 여과한 후, 여액에 dichloromethane 500 mL 가하여 40°C에서 1시간 환류추출하고 3회 반복 용매 분획하였다. 분리층을 감압농축하고 MeOH에 용해하여 분리 한 물질의 지표물질인 liquiritigenin 함량을 질량분석기 API- 3200으로 측정하였다.

Glycyrrhizin 함량은 천연물 의약품의“기준및 시험방법” (KFDA, 2008)에 따라 감초시료 1 g에 70% EtOH 가하여 1 시간 초음파 추출하고 filter paper No. 4로 여과한 후 여과액 을 syringe filter (0.45µm)로 재여과하여 질량분석기 API- 3200으로 측정하였다.

4. 통계분석

통계분석은 Statistical Analysis System (ver. 9.1, SAS Inc., Cary, NC, USA)를 이용하여 one-way ANOVA 검정을 행하였으며, 평균간의 유의성 비교는 Duncan의 다중비교법 (p < 0.05)으로 유의차를 검정하였다.


결과 및 고찰
1. 직선성, 검출한계 및 정량한계

8종의 표준 지표물질에 대한 ion chromatograms을 Fig.1에 나타내었다. 본 실험의 검출한계 (LOD)는 0.001 ~ 0.042µg/ mL이고, 정량한계 (LOQ)는 0.003 ~ 0.14µg/mL 수준으로 나 타났다. Allantoin의 각 농도 (0.0184, 0.9, 8.9, 19.1µg), Catalpol의 각 농도 (0.9, 9.3, 18.3, 28.3µg), Formononetin 의 각 농도 (0.09, 0.413, 12.7, 22.9µg), AstragalosideⅠ의 각 농도 (1.0, 32.8, 58.6, 100µg), Decursin의 각 농도 (0.1, 0.633, 10.9, 20.6, 30.0µg), Nodakenin의 각 농도 (0.1, 1.0, 9.8, 19.7, 30.2µg), Liquritigenin의 각 농도 (0.076, 1.0, 10.9, 19.2µg), Glycyrrhizin의 각 농도 (0.89, 11.1, 19.3, 30.1µg)를 측정하여 표준검량선에서 1차 회귀식을 얻은 R2값 은 0.9988, 0.9995, 0.9950, 0.9984, 0.9985, 0.9998, 0.9950, 0.9965로 양호한 직선성을 나타내었다 (Table 4).

2. 산약과 지황의 지표성분 함량

산약의 지표성분인 allantoin의 함량 (Table 5)은 표고 100 m에서 10.63 mg/g, 150 m에서 6.37 mg/g, 200 m에서 9.02 mg/g로 나타나 표고에 따른 성분함량에는 일정한 경향이 없었다. 생지황의 표고별 catalpol 함량 (Table 5)은 100 m에서 23.57mg/g, 150 m에서 23.20mg/g, 200 m에서 20.18mg/g으로 표고에 따른 통계적 차이는 없는 것으로 판단된다.

3. 황기의 지표성분 함량

Table 5에서 황기의 isoflavonoids성분인 formononetin의 함량은 표고 150 m에서 0.80, 250 m에서 1.00, 700 m에 서 1.20µg/g으로 나타났고, 황기의 triterpenoids 성분인 astragalosideⅠ의 함량은 150 m에서 179.1, 250 m에서 197.0, 700 m에서 201.2µg/g으로 나타났다. 황기의 formononetin과 astragalosideⅠ의 함량은 표고가 높을수록 상대적으로 높아짐 을 알 수 있었다. Im 등 (2010)의 HPLC에 의한 황기의 산 지별 함량분석에서 formononetin의 함량은 제천 0.049%, 정선 0.048%, 영주 0.02%, 태백 0.021%, 중국산 0.05%으로 본 실험보다 formononetin의 함량이 상대적으로 높게 나타났다.

4. 일당귀의 지표성분 함량

표고별 일당귀의 decursin 함량 (Table 5)은 100 m에서 12.5mg/g (1.25%), 300 m에서 50.6mg/g (5.06%), 700 m에 서 68.3 mg/g (6.83%)이고, nodakenin 함량은 100 m에서 3.60 mg/g (0.36%), 300 m에서 3.90mg/g (0.39%), 700 m에서 4.20mg/g (0.42%)으로 나타나 표고가 높을수록 유의적으로 증 가하는 경향을 나타냈다. Lim 등 (2010)의 HPLC에 의한 국 내 유통 당귀 생약재 2009년 생산품 (서울약령시장, 제천약 초시장, 정선 등) 37점을 분석한 결과, decursin 함량은 4.07 ~ 8.98%, nodakenin 함량은 0.25 ~ 0.68%로 나타나, 본 실험의 표고 100 m의 decursin 함량이 상대적으로 적었고, 표고 300 m와 700 m의 decursin 함량과 표고 100 m, 300 m, 700 m의 nodakenin 함량은 중간정도로 나타났다.

5. 감초의 지표성분 함량

본 실험에서 200 m 고지의 감초는 liquiritigenin 함량이 16.4mg/g (1.64%), glycyrrhizin 함량은 27.0mg/g (2.70%)으 로 나타나 품질평가 기준에 적합한 것으로 생각된다 (Table 5). HPLC 분석에서 Lee 등 (2009)은 가수분해후 liquiritigenin이 0.58 ~ 1.73%라고 하였고, Ryu 등 (2011)은 감초의 glycyrrhizin 함량이 200 m에서 0.40 ~ 0.87%, 400 m에서 1.26 ~ 1.65%, 750 m에서 1.30 ~ 1.76%로 표고별 함량의 차이가 있는 것으로 나타났다.

6. 토양특성과 기후

산약, 황기, 지황, 당귀는 산간지역이 많은 안동시에서 집중 육성하고 있는 5대 약용작물에 속하며 안동시에서 공동으로 분양한 것으로 표고별 시료를 구입하여 실험에 사용하였다. 본 연구에 사용된 약용작물의 시비량 및 재배여건은 농촌진흥청 의 표준재배법 (RDA, 2010)에 준하였고, 시료의 채취는 취락 시료채취 방법으로 동일하였다. 산약의 allantoin 함량은 표고 에 따른 성분함량에는 일정한 경향이 없었고, 지황의 catalpol 함량도 표고에 따른 통계적 차이는 없는 것으로 나타났다. 안 동의 황기와 당귀의 재배토질은 사양토이었는데, 주요 황기 재 배지인 충북 제천, 강원 정선, 경북 영주지역의 황기의 토성별 분포에서 사양토 68.3%, 양토식양토 13.2%, 미사질양토 5.3% 로 황기는 주로 사양토에서 재배되는 것으로 나타났다 (An et al., 2010). 기상청 (KMA)의 국내기후 평년값자료 (30년)에 의하면 년평년값 평균기온이 서울 12.5, 제천 10.2, 영주 11.3, 안동 11.9°C, 최고평균기온은 서울 17.0, 제천 16.6, 영주 17.7, 안동 18.0°C, 최저평균기온은 서울 8.6, 제천 6.6, 영주 5.7, 안동 4.4°C, 평균 강수량합은 서울 1450.5, 제천 1387.8, 영주 1290.9, 안동 1066.4 m로 나타나, 안동이 평년일교차 (13.6°C)가 크고 강수량은 적은 것으로 나타났다. 황기는 서늘 한 산간지대에서 재배하는 것이 뿌리의 생육이 좋고 품질도 양호하며, 일당귀는 일교차가 크고 일사량이 많은 산간 고랭 지에서 재배가 유리하다 (RDA, 2010). 본 실험에서 황기의 formononetin과 astragalosideⅠ의 함량은 표고가 높을수록 상 대적으로 높아짐을 알 수 있었고, 일당귀의 decursin과 nodakenin 함량도 표고가 높을수록 유의적으로 증가하는 경향 을 나타냈다. 표고 700 m에서 황기의 formononetin이 1.20 ug/g, astragaloside Ⅰ가 201.2 µg/g으로 제일 높게 나타 났고, 700 m에서 일당귀의 decursin이 68.3mg/g, nodakenin이 4.20mg/g으로 제일 높게 나타났다. 이 결과로 보아 황기와 일 당귀는 비교적 지대가 높고 (250, 300 m 이상) 일교차가 큰 지역 (16°C 이상)에서 재배하는 것이 좋을 것이며, 마와 지황 은 낮은 지대에서 재배하여도 무방하다고 판단된다. 표고 200 m의 감초는 liquiritigenin 함량이 16.4mg/g, glycyrrhizin 함량은 27.0mg/g으로 나타났다.


감사의 글

본 연구는 안동시 농업기술 약용작물센터의 지원에 의해 수 행된 연구결과로 이에 감사드립니다. 홍성대 과장님, 심일호 과장님, 김연태 계장님, 김순섭 계장님, 정도호 선생님께 감사 의 마음을 전합니다.


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Figure and Tables

Fig. 1. 
LC-MS/MS Wchromatogram of medicinal crops.

Xaxis is time (min) and Yaxis is intensity (cps).



Table 1. 

Experimented conditions of LC and LC-MS/MS.

LC condition

HPLC Ultimate 3000 Rapid Seperation LC
Column YMC-Triart C18/S-3 µm/12 nm (100 × 2.0 mm I.D.)
Column 25°C
oven
Flow Rate 0.2 mL/min or 0.4 mL/min
Injection 5 µL
Mobile A: water, B: acetonitrile
phase Gradient: B(40 ~ 80%), refer to Table2
MS/MS condition

MS/MS API Curtain gas (psi) 20
3200
Ion source ESI Collision gas (psi) 5
Detection mode Positive Ion spray voltage (V) 5500*
negative -3500
Source temperature (°C) 400 Declustering potential (V) refer to Table2
Dwell time (ms) 200 Entrance potential (V)
Ion source gas (GS1) (psi) 50 Collision energy (V)
Ion source gas (GS2) (psi) 50 Collision cell exit potential (V)
Positive ion is 1500 to 5500V, Negative ion is -1500 to -3500V.

Table 2. 

Optimized parameters of LC-MS/MS.


Compound Flow rate (mL/min) Gradient B (%) DP* EP* CE* CXP*

Allantoin 0.2 80 –30 –7.0 –16 –2
Catalpol 0.2 70 –4 –2.0 –10 –2
Formononetin 0.4 80 76 4.0 45 20
Astragaloside 0.2 50 –95 –10.0 –130 0
Decursin 0.4 50 71 8.0 25 4
Nodakenin 0.4 60 –40 –5.5 –20 –2
Liquritigenin 0.2 80 56 3.5 33 4
Glycyrrhizin 0.2 40 –105 –8.0 –52 –4
DP; Declustering Potential, EP; Entrance Potential, CE; Collision Energy, CXP; Collision Cell Exit Potential.

Table 3. 

MS/MS parameters for detection of medicinal crops.


Compound Ion fragmenta Parent ions (m/z) Fragment ions (m/z) Retention time (min)

Allantoin [M-H+] 156.848 96b/113/58 1.13
Catalpol [M-H+] 360.925 198/169/96 0.12
Formononetin [M+H+] 269.000 196/115/88 0.76
AstragalosideI [M-H+] 867.092 59/825/807 3.43
Decursin [M+H+] 329.007 229/213/55 6.40
Nodakenin [M-H+] 406.889 226/59/210 0.67
Liquritigenin [M+H+] 256.997 136/147/81 1.30
Glycyrrhizin [M-H+] 821.024 350/70/85 1.53
Ion fragmentation monitored using electro-spray ionization mode and optimized by multiple raction monitoring (MRM) by fluid infusion analysis.
Bold number corresponds to the most intense and most stable fragmented ion and used for quantification of residual concentration.

Table 4. 

LOD and LOQ for component detection of medicinal crops.


Compound LOD (µg/mL) LOQ (µg/mL) R2

Allantoin 0.014 0.05 0.9988
Catalpol 0.042 0.14 0.9995
Formononetin 0.004 0.01 0.9950
Astragaloside 0.025 0.08 0.9984
Decursin 0.012 0.04 0.9985
Nodakenin 0.001 0.003 0.9998
Liquiritigenin 0.013 0.04 0.9950
Glycyrrhizin 0.04 0.13 0.9965

Table 5. 

The comparison of index compounds contents on dried medicinal crop of different altitude.


Cultivation Compound name Height (m)

Dioscorea batatasDecne Allantoin (mg/g) 100 10.63 ± 0.041)a2)
150 6.37 ± 0.06c
200 9.02 ± 0.01b

Rehmannia glutinosaLiboschitz Catalpol (mg/g) 100 23.57 ± 0.44a
150 23.20 ± 0.20
200 20.18 ± 0.24a

Astragalous membranaceus Formononetin (µg/g) 150 00.80 ± 0.01b
250 01.00 ± 0.01a
700 01.20 ± 0.01a

AstragalosideĬ (µg/g) 150 179.1 ± 0.41b
250 197.0 ± 0.41a
700 201.2 ± 0.48a

Angelica acutilobaKitagawa Decursin (mg/g) 100 12.5 ± 0.18c
300 050.6 ± 0.14b
700 68.3 ± 0.12a

Nodakenin (mg/g) 100 3.60 ± 0.01b
300 03.90 ± 0.02a
700 04.20 ± 0.01a

Glycyrrhiza uralensis Fisch Liquiritigenin (mg/g) 200 016.4 ± 0.01

Glycyrrhizin (mg/g) 200 27.0 ± 0.13
Mean ± standard deviation (n = 3).
Mean separation within column by Duncan’s multiple range test at p < 0.05.