JP6026639B2 - フジバカマ属の抽出物を含有する骨代謝疾患の予防及び治療用組成物及びその製造方法 - Google Patents

フジバカマ属の抽出物を含有する骨代謝疾患の予防及び治療用組成物及びその製造方法 Download PDF

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Description

本発明は、フジバカマ属の抽出物を有効成分とする肥満及び骨代謝疾患の予防及び治療用組成物に関する。本発明の組成物は、肥満及び骨代謝疾患の予防及び治療のための健康機能食品、及び医薬品の製造に活用されうる。
骨多孔症は、骨の量と質との減少によって、骨が弱くなって骨折が起こりやすい状態を言う。骨多孔症は、閉経期以後の女性で特に頻繁に発生し、これは、エストロゲンの分泌減少によって、骨の量が顕著に減少する疾患である。骨量の減少は、個人差、または他のさまざまな原因によって、その程度の差があるが、病的に過多に骨の量が減少して一定値以下に低下すれば、小さな衝撃にも骨折しやすくなる。骨多孔症は、その症状自体よりは、骨の弱化による各種骨折、特に、大腿骨骨折または脊椎骨折などによって、長期間活動を制限されて健康な生活を営むことができず、結果的に、老人層の死亡原因の15%になると知られている。
過度な破骨細胞(osteoclast)の活性によって誘発された骨疾患の治療や予防の目的として内因性調節因子の以外にも、多様な物質が研究されている。このような目的として現在使われている薬物は、一定の薬理作用を表わしているが、さまざまな副作用と服用上の難点とを有していることが知られていて、新たな作用及び薬物構造を有しながら、毒性と副作用とが少なく、骨多孔症の予防または治療に効果的な新物質の開発が要求されている。また、このような新物質は、民間療法で昔から使われた毒性のない天産物から発見される可能性が高いために、天産物から新薬を創出しようとする試みが活発に進められている。
今まで、骨多孔症に関する研究は、骨を吸収する破骨細胞と骨を形成する造骨細胞(osteoblast)との間の不均衡に焦点を合わせて進められた。しかし、骨多孔症は、骨に関与する細胞以外に、骨髄(bone marrow)由来の脂肪細胞にも大きく影響されるということと関連して、続けて研究が進められている。
骨量のほとんどは、12歳〜18歳に生成され、この際、骨の形成と共に、ホルモン、環境的な影響を受ける。この期間にホルモン配列の変化や骨吸収の促進は、骨量を減少させて、骨折の危険性が高くなる。重要な点は、幼い時代の骨折は骨格の不十分による骨構造の変化と肥満とを導ける身体の構成成分の変化と関わるということである。老化による骨喪失は、脂肪と骨との関係に重要な影響力がある。老化の平凡な特徴は、脂肪による骨髄の流入である。造骨細胞と脂肪細胞(adipocyte)は、同じ前駆体を有し、間葉幹細胞(mesenchymal stem cells)から由来する。骨髄で脂肪細胞の数字は、間葉幹細胞から造骨細胞の分化は減り、脂肪細胞への分化を高め、老化と共に増加する。造骨細胞が形成されるときに伴われる脂肪細胞の阻害は、脂肪細胞の形成を抑制するか、存在する脂肪細胞を造骨細胞に切り替えることによって、骨多孔症の予防と治療との目標になりうる。結論的に、脂肪(fat)と骨(bone)との関係は、老化と関連した骨の喪失を病理生理学的に理解可能にし、骨多孔症の治療と診断とに新たな接近を提供する。
したがって、造骨細胞と脂肪細胞との関係は、老化と関連した骨多孔症を治療し、予防するための標的として利用されうると認識され、造骨細胞の分化を高め、脂肪細胞の分化は低める物質を探し、それを機能性食品として開発しようとする努力が多く進められている。特に、このような物質は、抗肥満効果を表わし、骨細胞分化の増加のための骨折などの骨疾患にも直接に作用することができるので、さらに重要な食薬品/医薬品の素材である。
一方、大韓民国内に分布するフジバカマ属(Eupatorium spp.)は、フジバカマ(E.japonicum)、サワヒヨドリ(E.lindleyanum)、ヒヨドリバナ(E.makinoi var.oppisitifolium)、西洋フジバカマ(E.rugosum)が主に知られており、水辺の湿った草地でよく育つ宿根性多年草であって、食用、観賞用または薬用として使われ、発表、散寒、透疹の効能があり、脱抗、発疹しない麻疹、リウマチ性の腰痛、風邪による咳嗽の治療に使われたが、いまだに肥満及び骨多孔症を含む骨代謝疾患に対する効果については知られていない。
本発明の目的は、毒性のない天産物で由来した肥満及び骨代謝疾患の予防及び治療用組成物を提供し、これより健康機能食品及び医薬品を製造することである。
本発明の肥満及び骨代謝疾患の予防及び治療用組成物は、フジバカマ属の抽出物を有効成分として含有することを特徴とする。
本発明の肥満及び骨代謝疾患の予防及び改善用健康機能食品は、フジバカマ属の抽出物を有効成分として含有することを特徴とする。
本発明のフジバカマ属は、フジバカマ、サワヒヨドリ、ヒヨドリバナ、西洋フジバカマ、及びこれらの同属近縁植物から選択された何れか1つ以上の植物であり、望ましくは、フジバカマである。前記フジバカマの全草、葉、茎または花を抽出物の製造に使い、望ましくは、韓国の気候を基準に7月〜9月に採取されたものが活性に優れている。
本願で定義される抽出物は、精製水を含んだ水、炭素数1〜4の低級アルコール、非極性溶媒、またはこれらの混合溶媒に可溶したフジバカマ属の抽出物を意味する。
以下、本発明を詳しく説明する。
本発明のフジバカマ属の抽出物は、下記のように製造可能である。
本発明のフジバカマ属の抽出物は、フジバカマ属の植物の全草、茎または花を陰干しして磨砕した後、乾燥された試料の重量の約1〜50倍、望ましくは、約10〜40倍分量の水、炭素数1〜4の低級アルコール、非極性溶媒、またはこれらの混合溶媒から選択された溶媒であって、20〜110℃、望ましくは、80〜100℃で約1〜6時間、望ましくは、2〜4時間撹拌抽出、熱湯抽出、冷浸抽出、還流冷却抽出、超音波抽出、または超臨界抽出などの抽出方法を使って、望ましくは、熱湯抽出した後、収得した抽出液を濾過、減圧濃縮または乾燥して、本発明の生薬抽出物が得られる。
前記非極性溶媒としては、ジクロロメタン、クロロホルム、ジエチルエーテル、酢酸エチル、ヘキサン、または超臨界流体のうち何れか1つ以上が使われる。
また、前記混合溶媒としてアルコール水溶液が使われる場合、水と前記低級アルコールとの混合比が5(v/v)%〜99.9%(v/v)であるアルコール水溶液が使われる。望ましくは、70〜99.9(v/v)%のメタノールまたはエタノール水溶液を溶媒として使う。また、前記メタノールまたはエタノール水溶液で溶媒抽出して抽出物を得た後、ヘキサンで溶媒分画したヘキサン分画物、さらに、そのヘキサン分画物をジクロロメタンで再び溶媒分画した分画物で、造骨細胞分化増大活性及び脂肪細胞分化抑制活性がさらに優れている。
本発明の肥満及び骨代謝疾患の予防及び治療用組成物は、造骨細胞分化増大活性及び脂肪細胞分化抑制活性を表わし、組成物総重量に対して、前記フジバカマ属の抽出物を0.1〜50%重量で含む。
しかし、前記のような組成は、必ずしもこれに限定されるものではなく、患者の状態及び疾患の種類、及び進行程度によって変わる。
本発明のフジバカマ属の抽出物を含む肥満及び骨代謝疾患の予防及び治療用組成物は、通常、薬学組成物の製造に使う適切な担体、賦形剤及び希釈剤をさらに含みうる。
本発明による抽出物を含む組成物は、それぞれ通常の方法によって、散剤、顆粒剤、錠剤、カプセル剤、懸濁液、エマルジョン、シロップ、エアロゾルなどの経口用剤形、外用剤、座剤、及び滅菌注射溶液の形態で剤形化して使われ、抽出物を含む組成物に含まれる担体、賦形剤及び希釈剤としては、ラクトース、デキストロース、スクロース、ソルビトール、マンニトール、キシリトール、エリスリトール、マルチトール、澱粉、アカシアゴム、アルギン酸塩、ゼラチン、リン酸カルシウム、ケイ酸カルシウム、セルロース、メチルセルロース、微晶質セルロース、ポリビニルピロリドン、水、ヒドロキシ安息香酸メチル、ヒドロキシ安息香酸プロピル、タルク、ステアリン酸マグネシウム及び鉱物油が挙げられる。製剤化する場合には、普通使う充填剤、増量剤、結合剤、湿潤剤、崩解剤、界面活性剤などの希釈剤または賦形剤を使って調剤される。経口投与のための固型製剤には、錠剤、丸剤、散剤、顆粒剤、カプセル剤などが含まれ、このような固型製剤は、前記抽出物に少なくとも1つ以上の賦形剤、例えば、澱粉、酢酸カルシウム(calcium carbonate)、スクロース(sucrose)またはラクトース(lactose)、ゼラチンなどを混ぜて調剤される。また、単純な賦形剤以外に、ステアリン酸マグネシウムタルクのような潤滑剤も使われる。経口のための液状製剤としては、懸濁剤、内用液剤、乳剤、シロップ剤などが該当するが、よく使われる単純希釈剤である水、リキッドパラフィン以外にさまざまな賦形剤、例えば、湿潤剤、甘味剤、芳香剤、保存剤などが含まれうる。非経口投与のための製剤には、滅菌された水溶液、非水性溶剤、懸濁剤、乳剤、凍結乾燥製剤、座剤が含まれる。非水性溶剤、懸濁剤としては、プロピレングリコール(propylene glycol)、ポリエチレングリコール、オリーブオイルのような植物性油、オレイン酸エチルのような注射可能なエステルなどが使われる。座剤の基剤としては、ハードファット(witepsol)、マクロゴール、トウイーン(tween)61、カカオ脂、ラウリン脂、グリセロゼラチンなどが使われる。
本発明の抽出物の望ましい投与量は、患者の状態及び体重、疾病の程度、薬物形態、投与経路及び期間によって異なるが、当業者によって適切に選択されうる。しかし、望ましい効果のために、本発明の抽出物は、1日0.01mg/kg〜10g/kgで、望ましくは、1mg/kg〜1g/kgで投与することが望ましい。投与は、1日に1回投与することもでき、数回分けて投与することができる。したがって、前記投与量は、如何なる面でも、本発明の範囲を限定するものではない。
本発明の組成物は、ラット、マウス、家畜、人間などの哺乳動物に多様な経路で投与される。投与のあらゆる方式は、予想されうるが、例えば、経口、直腸または静脈、筋肉、皮下、子宮内硬膜または脳血管内(intracerebroventricular)注射によって投与される。
本発明は、造骨細胞分化増大活性及び脂肪細胞分化抑制活性を表わすフジバカマ属の抽出物及び食品学的に許容可能な食品補助添加剤を含む肥満及び骨代謝疾患の予防及び改善用健康機能食品を提供する。
本発明の健康機能食品は、各種食品類、ガム、お茶、ビタミン複合剤、健康補助食品類などがあり、粉末、顆粒、錠剤、カプセルまたは飲料である形態で使うことができる。
本発明のフジバカマ属の抽出物自体は、毒性及び副作用はほとんどないので、予防目的として長期間服用時にも、安心して使うことができる。
本発明の前記抽出物が、肥満及び骨代謝疾患の予防及び改善を目的として食品または飲料に添加されるとき、食品または飲料中の前記抽出物の量は、一般的に本発明の健康食品組成物は、全体食品重量の0.01〜15重量%で加え、健康飲料組成物は、100mlを基準に0.02〜10g、望ましくは、0.3〜1gの比率で加えることができる。
本発明の健康飲料組成物は、指示された比率で必須成分として前記抽出物を含有することの以外に、液体成分には特別な制限点はなく、通常の飲料のようにさまざまな香味剤または天然炭水化物などを追加成分として含有することができる。前述した天然炭水化物の例は、モノサッカライド、例えば、葡萄糖、果糖などのジサッカライト、例えば、マルトース、スクロースなどのポリサッカライド、例えば、デキストリン、シクロデキストリンのような通常の糖及びキシリトール、ソルビトール、エリスリトールなどの糖アルコールである。前述したものの以外の香味剤として、天然香味剤(タウマチン、ステビア抽出物(例えば、レバウディオサイドA、グリチルリチンなど)及び合成香味剤(サッカリン、アスパルテームなど)を有利に使うことができる。前記天然炭水化物の比率は、本発明の組成物100ml当たり一般的に約1〜20g、望ましくは、約5〜12gである。
前記成分以外に、本発明の健康機能食品は、さまざまな営養剤、ビタミン、鉱物(電解質)、合成風味剤及び天然風味剤などの風味剤、着色剤及び重鎮剤(チーズ、チョコレートなど)、ペクチン酸及びその塩、アルギン酸及びその塩、有機酸、保護性コロイド増粘剤、pH調節剤、安定化剤、防腐剤、グリセリン、アルコール、炭酸飲料に使われる炭酸化剤などを含有することができる。その他に、本発明の健康機能食品は、天然フルーツジュース及びフルーツジュース飲料及び野菜飲料の製造のための果肉を含有することができる。このような成分は、独立して、または組み合わせて使うことができる。このような添加剤の比率は、そんなに重要ではないが、本発明の組成物100重量部当たり0〜約20重量部の範囲で選択されることが一般的である。
本発明のフジバカマ属の抽出物は、脂肪細胞の分化に関連した遺伝子であるPPARγ、AP2、CD36、adiponectin C/EBPα、LPL活性を阻害し、造骨細胞の分化に関連した遺伝子であるALP、osterix、RUNX2活性を高め、卵巣切除による骨多孔症動物モデルでは、骨密度(BMD)の増加と骨髄内の脂肪細胞とを減少させて、肥満と老化とによる骨喪失による骨多孔症の予防、改善及び治療効果を有する健康機能食品及び医薬品として使われる。
大韓民国京畿道楊州市の紺岳山で収穫する前のフジバカマの写真である。 C3H10T1/2細胞株でフジバカマの全草と各部位別抽出物とを骨細胞分化培地で9日間処理した後、ALP活性に及ぼす影響を示す写真である。 C3H10T1/2細胞株でフジバカマの全草と各部位別抽出物とを脂肪細胞 分化培地で9日間処理した後、脂肪細胞分化阻害効果を示す写真である。 C3H10T1/2細胞株でフジバカマの葉抽出物を骨細胞分化培地で9日間処理した後、造骨細胞の分化に関連した遺伝子の相対的なmRNA発現量を示すグラフである。 C3H10T1/2細胞株でフジバカマの茎抽出物を骨細胞分化培地で9日間処理した後、造骨細胞の分化に関連した遺伝子の相対的なmRNA発現量を示すグラフである。 C3H10T1/2細胞株でフジバカマの花抽出物を骨細胞分化培地で9日間処理した後、造骨細胞の分化に関連した遺伝子の相対的なmRNA発現量を示すグラフである。 C3H10T1/2細胞株でフジバカマの全草を骨細胞分化培地で10日間処 理した後、造骨細胞の分化に関連した遺伝子の相対的なmRNA発現量を示すグラフである。 C3H10T1/2細胞株でフジバカマの抽出物を脂肪細胞分化培地で10日間処理した後、脂肪細胞の分化に関連した遺伝子の相対的なmRNA発現量を示すグラフである。 C3H10T1/2細胞株でフジバカマの抽出物を脂肪細胞分化培地で10日間処理した後、脂肪細胞の分化に関連した遺伝子の相対的なmRNA発現量を示すグラフである。 C3H10T1/2細胞株でフジバカマの抽出物を脂肪細胞分化培地で10日間処理した後、脂肪細胞の分化に関連した遺伝子の相対的なmRNA発現量を示すグラフである。 C3H10T1/2細胞株でフジバカマの全草抽出物を脂肪細胞分化培地で10日間処理した後、脂肪細胞の分化に関連した遺伝子の相対的なmRNA発現量を示すグラフである。 C3H10T1/2細胞株で月別に採取したフジバカマの茎抽出物を骨細胞分化培地で9日間処理した後、ALP stainingした写真である。 C3H10T1/2細胞株でフジバカマの茎抽出物を骨細胞分化培地で9日間処理した後、ALP stainingした写真である。 Primary mesenchymal stem cellsでフジバカマの茎抽出物を骨細胞分化培地で9日間処理した後、ALP stainingした写真である。 C3H10T1/2細胞株で9月に採取したフジバカマの茎抽出物を6種の溶媒に分画して造骨細胞分化培地で9日間処理した後、ALP stainingした写真である。 C3H10T1/2細胞株でフジバカマの茎抽出物のDCM fraction層を造骨細胞分化培地で9日間処理した後、ALP stainingした写真である。 C3H10T1/2細胞株でフジバカマの茎抽出物を骨細胞分化培地で9日間処理した後、造骨細胞の分化に関連した遺伝子の相対的なmRNA発現量を示すグラフである。 Primary mesenchymal stem cellsでフジバカマの茎抽出物を骨細胞分化培地で9日間処理した後、造骨細胞の分化に関連した遺伝子の相対的なmRNA発現量を示すグラフである。 C3H10T1/2細胞株でフジバカマの茎抽出物のDCM fraction層を造骨細胞分化培地で9日間処理した後、造骨細胞の分化に関連した遺伝子の相対的なmRNA発現量を示すグラフである。 C3H10T1/2細胞株で月別に採取したフジバカマの茎抽出物を脂肪細胞分化培地で9日間処理した後、オイルレッドO染色(Oil red O staining)した写真である。 C3H10T1/2細胞株でフジバカマの茎抽出物を脂肪細胞分化培地で9日間処理した後、オイルレッドO染色した写真である。 C3H10T1/2細胞株で9月に採取したフジバカマの茎抽出物を6種の溶媒に分画して脂肪細胞分化培地で9日間処理した後、オイルレッドO染色した写真である。 C3H10T1/2細胞株でフジバカマの茎抽出物のDCM fraction層を脂肪細胞分化培地で9日間処理した後、オイルレッドO染色した写真である。 C3H10T1/2細胞株でフジバカマの茎抽出物を脂肪細胞分化培地で9日間処理した後、脂肪細胞の分化に関連した遺伝子の相対的なmRNA発現量を示すグラフである。 Primary mesenchymal stem cellsでフジバカマの茎抽出物を脂肪細胞分化培地で9日間処理した後、脂肪細胞の分化に関連した遺伝子の相対的なmRNA発現量を示すグラフである。 C3H10T1/2細胞株でフジバカマの茎抽出物のDCM fraction層を脂肪細胞分化培地で9日間処理した後、脂肪細胞の分化に関連した遺伝子の相対的なmRNA発現量を示すグラフである。 卵巣切除を利用した白ラットモデルで9月に採取したフジバカマの茎抽出物が有する体重変化量に関するグラフである。 卵巣切除を利用した白ラットモデルで9月に採取したフジバカマの茎抽出物が有する骨密度(BMD)変化に関するグラフである。 卵巣切除を利用した白ラットモデルで9月に採取したフジバカマの茎抽出物が有する組織学的分析のためのH&E stainingした結果である。
本発明の肥満及び骨代謝疾患の予防及び治療用組成物は、フジバカマ属の抽出物を有効成分として含有することを特徴とする。
本発明の肥満及び骨代謝疾患の予防及び改善用健康機能食品は、フジバカマ属の抽出物を有効成分として含有することを特徴とする。
以下、本発明を実施例及び実験例によって詳しく説明する。
但し、下記の実施例及び実験例は、本発明を例示するものであり、本発明の内容が、これに限定されるものではない。
製造例1:フジバカマ部位別抽出物の製造
本発明に使われたフジバカマ属の植物は、大韓民国京畿道楊州市の紺岳山で直接収穫したものであって、フジバカマであった(図1)。
9月に収穫したフジバカマを全草と部位別(花、葉、茎)とに分けて、常温で2日間完全に乾燥させた後、きれいに粉砕してフジバカマ粉末試料を得た後、各部位別粉末試料10g当たり99.9(v/v)%のメタノール200mlを入れた後、振盪培養器(shaking incubator)で120rpm、40℃で24時間抽出し、上澄み液をワットマン(Whatman)No.1フィルターペーパー(filter paper)で濾過し、残ったフジバカマ試料に再び99.9%のメタノールを試料10g当たり200mlを入れた後、再び24時間抽出して、前記のような方法で濾過した。濾液を回転式真空蒸発器(rotary vacuum evaporator)で45℃で減圧濃縮して、溶媒を完全に飛ばしたフジバカマの全草及び各部位別メタノール抽出物を得た。
実験例1:フジバカマ部位別抽出物のC3H10T1/2細胞で造骨細胞分化上昇効果の測定
(1)ALP(alkaline phosphatase)染色
マウスの胚芽線維母細胞で起源したC3H10T1/2細胞株は、一般的に骨母細胞と脂肪細胞とを含んだ多様な細胞血統に分化することができる多能性幹細胞株である。C3H10T1/2細胞株は、10% FBS、1%ペニシリン(penicillin)とストレプトマイシン(streptomycine)とが添加されたDMEM培地で37℃、5% CO環境で培養された。Cellは、6well plateに2.5×10/mlの濃度で骨細胞分化のための10mM グリセロリン酸(glycerophosphate)と50μg/mlアスコルビン酸(ascorbic acid)とを含有した培地と共に培養し、3日ごとに培地を交換し、20μg/ml、40μg/mlのフジバカマの全草と部位別抽出物と共に総9日間分化させた後、5−Bromo−4−chloro−3−indolyl phosphate/nitro blue tetrazolium(BCI/NBT)を用いてALP stainingを行った。ALP染色結果を図2に示した。
その結果、全草、葉、茎と花抽出物で濃度依存的にALP活性が高くなることが分かり、そのうち、葉が最も高いALP活性を示した。
(2)リアルタイムRT−PCR(realtime RT−PCR)を通じる造骨細胞分化因子発現量の分析
C3H10T1/2細胞を3日ごとに培地を交換し、フジバカマの全草と各部位別抽出物5μg/ml、20μg/mlとを総9日間処理した後、リアルタイムRT−PCRを通じて造骨細胞の形成の重要な要因であるALP.osterix、COlIのmRNA発現量を確認して、図4ないし図7に示した。
その結果、全草の場合、造骨細胞の分化に関連した遺伝子のうちから5μg/mlの濃度でOsterixのmRNAの発現が対照群(ctrl)に比べて高く、20μg/mlの濃度では、ALP、COlIで対照群(ctrl)に比べてmRNAの発現がさらに高く(図7)、葉の場合、5μg/mlの濃度では、対照群と差が大きくなかったが、20μg/mlの濃度では、ALPのmRNAの発現が著しく高かった(図4)。
茎の場合、5μg/mlの濃度でALP mRNAの発現がさらに高く、20μg/mlの濃度では、ALP、COlIのmRNA発現量が対照群に比べて高く(図5)、花の場合には、ALPのmRNA発現量が対照群に比べて高かった(図6)。
実験例2:フジバカマ部位別抽出物のC3H10T1/2細胞で脂肪細胞分化抑制効果の測定
(1)オイルレッドO染色法(Oil red O staining)による脂肪細胞分化阻害の測定
C3H10T1/2細胞は、2.5×10/mlの濃度で脂肪細胞分化のための1uMデキサメタゾン(dexamethasone)、5μg/mlインシュリン(insulin)と20nM PPARγとを含有した培地と5μg/ml、20μg/mlのフジバカマ部位別抽出物を入れて、9日間培養した。培地を収去し、4%ホルムアルデヒド(formaldehyde)で細胞を固定させて、0.5% Oil red Oで染色して、その結果を図3に示した。
図3の結果を見れば、全草、葉、茎と花いずれも濃度依存的に脂肪細胞の分化を抑制させたことが分かった。そのうち、花の脂肪細胞抑制効果が最も高かった。
(2)リアルタイムRT−PCRを通じる脂肪細胞分化因子発現量の分析
C3H10T1/2細胞に脂肪細胞分化物質を含有した培地とフジバカマの全草、部位別(葉、茎、花)抽出物を総10日間処理した後、リアルタイムRT−PCRを通じて脂肪細胞の形成の重要な要因によって、PPARγ、AP2、CD36、adiponectin C/EBPα、LPLの相対的なmRNA発現量を確認して、図8ないし図11に示した。
図8ないし図11の結果を見れば、全草、葉、茎と花抽出物いずれもPPARγ、AP2、CD36、adiponectin C/EBPα、LPL活性を濃度依存的に阻害したことが分かった。
製造例2:採取時期によるフジバカマ抽出物の製造
大韓民国京畿道楊州市の紺岳山で5月から9月まで毎月同じ時期に収穫したフジバカマの茎を常温で2日間完全に乾燥させた後、きれいに粉砕してフジバカマ粉末試料を得た後、粉末試料10g当たり99.9(v/v)%のメタノール200mlを入れた後、振盪培養器で120rpm、40℃で24時間抽出し、上澄み液をワットマンNo.1フィルターペーパーで濾過し、残ったフジバカマ試料に再び99.9%のメタノールを試料10g当たり200mlを入れた後、再び24時間抽出して、前記のような方法で濾過した。濾液を回転式真空蒸発器で45℃で減圧濃縮して、溶媒を完全に飛ばした採取時期によるフジバカマの茎のメタノール抽出物を得た。
製造例3:フジバカマ抽出物の溶媒分画物の製造
製造例2のフジバカマの茎のメタノール抽出物のうち、9月に採取した試料を極性が異なる溶媒を用いて段階的に分画した。メタノール抽出物とヘキサン、水を1:20:20の比率で混合して抽出分画した後、濃縮してヘキサン分画物を得た。
水層分画は、分画濾斗で再びジクロロメタン、酢酸エチル、ブタノールに分画して、これよりそれぞれジクロロメタン、酢酸エチル、ブタノール及び水層分画物を得た後、濃縮し、それを凍結乾燥して使った。
実験例3:フジバカマの採取時期と溶媒分画とによるC3H10T1/2細胞とPrimary mesenchymal stem細胞とで造骨細胞分化上昇効果の測定
(1)ALP染色
実験例1の(1)の方法を利用するが、試料として製造例2の5月から9月に採取したフジバカマの茎のメタノール抽出物、製造例3の溶媒分画物を試料として使い、ALP染色結果を図12、図13、図14、図15及び図16に示した。
その結果、月別に採取した茎抽出物で9月に採取した茎抽出物のALP活性が最も高いことが分かり(図12)、6種の溶媒分画物では、ジクロロメタン(dichloromethane、DCM)層で最も高いALP活性を示した(図15)。
また、DCM層を5μg/ml、10μg/ml、20μg/mlの濃度別に処理時、濃度依存的にALP活性が高くなった(図16)。
(2)リアルタイムRT−PCRを通じる造骨細胞分化因子発現量の分析
C3H10T1/2細胞とPrimary mesenchymal stem cellとを3日ごとに培地を交換し、5μg/ml、20μg/ml、40μg/mlのフジバカマの茎抽出物と6種の溶媒fraction層と共に総9日間処理した後、リアルタイムRT−PCRを通じて造骨細胞の形成の重要な要因であるALP.osterix、RUNX2のmRNA発現量を確認して、図17、図18及び図19に示した。
その結果、9月に採取した茎抽出物は、C3H10T1/2細胞で造骨細胞の分化に関連した遺伝子のうちから20μg/ml、40μg/mlの濃度でALP、OsterixのmRNAの発現が対照群(ctrl)に比べて高く、5μg/ml、20μg/ml、40μg/mlの濃度では、RUNX2のmRNAの発現が対照群(ctrl)に比べてさらに高かった(図17)。
9月に採取した茎抽出物のPrimary mesenchymal stem細胞では、造骨細胞の分化に関連した遺伝子のうちから20μg/ml、40μg/mlの濃度でALP、OsterixのmRNAの発現が対照群(ctrl)に比べて高く、5μg/ml、20μg/mlの濃度でALP、Col1、RUNX2のmRNAの発現が対照群(ctrl)に比べてさらに高かった(図18)。
9月に採取した茎抽出物のDCM fraction層は、C3H10T1/2細胞で造骨細胞の分化に関連した遺伝子のうちから5μg/ml、10μg/ml、20μg/mlの濃度でALPのmRNAの発現が対照群(ctrl)に比べて高く、5μg/ml、10μg/mlの濃度では、Osterix、RUNX2のmRNAの発現が対照群(ctrl)に比べてさらに高かった(図19)。
実験例4:フジバカマの採取時期と溶媒分画とによるC3H10T1/2細胞とPrimary mesenchymal stem細胞とで脂肪細胞分化抑制効果の測定
(1)オイルレッドO染色法による脂肪細胞分化阻害の測定
C3H10T1/2細胞は、2.5×10/mlの濃度で脂肪細胞分化のための1uMデキサメタゾン、5μg/mlインシュリンと20nM PPARγとを含有した培地と5μg/ml、20μg/ml、40μg/mlのフジバカマの茎抽出物と6種の溶媒fraction層と共に総9日間分化させた。培地を収去し、4%ホルムアルデヒドで細胞を固定させて、0.5% Oil red Oで染色して、その結果を図20、図21、図22及び図23に示した。
その結果、月別に採取した茎抽出物で、9月に採取した茎抽出物の脂肪細胞分化抑制が、最も高いことが分かり(図20)、6種の溶媒fraction層では、ジクロロメタン(DCM)層で最も高い脂肪細胞抑制を示した(図22)。また、DCM層を5μg/ml、10μg/ml、20μg/mlの濃度別に処理時、濃度依存的に脂肪細胞分化が抑制された(図23)。
(2)リアルタイムRT−PCRを通じる脂肪細胞分化因子発現量の分析
C3H10T1/2細胞とPrimary mesenchymal stem cellとを3日ごとに培地を交換し、5μg/ml、20μg/ml、40μg/mlのフジバカマの茎抽出物とDCM fraction層と共に総9日間処理した後、リアルタイムRT−PCRを通じて脂肪細胞の形成の重要な要因であるALP.osterix、RUNX2のmRNA発現量を確認して、図24、図25及び図26に示した。
その結果、9月に採取した茎抽出物は、C3H10T1/2細胞で脂肪細胞の分化に関連した遺伝子のうちから5μg/ml、20μg/ml、40μg/mlの濃度でPPARγ、AP2、CD36のmRNAの発現が対照群(ctrl)に比べて低く、20μg/ml、40μg/mlの濃度では、adiponectin C/EBPα、LPLのmRNAの発現が対照群(ctrl)に比べてさらに低かった(図24)。
9月に採取した茎抽出物のPrimary mesenchymal stem細胞では、脂肪細胞の分化に関連した遺伝子のうちから5μg/ml、20μg/ml、40μg/mlの濃度でPPARγ、AP2、adiponectinのmRNAの発現が対照群(ctrl)に比べて低かった(図25)。
9月に採取した茎抽出物のDCM fraction層は、C3H10T1/2細胞で脂肪細胞の分化に関連した遺伝子のうちから5μg/ml、10μg/ml、20μg/mlの濃度でPPARγ、adiponectinのmRNAの発現が対照群(ctrl)に比べて低く、10μg/ml、20μg/mlの濃度では、ap2のmRNAの発現が対照群(ctrl)に比べてさらに低かった(図26)。
実験例5:卵巣切除(ovariectomy)を利用した骨多孔症動物モデルでの骨密度(BMD)と組織学的分析
(1)実験動物の飼育と卵巣切除術
11週齢の雌SD ratsを大韓バイオリンクで購入して、1週間の順化期間を有した。12週齢になった時、卵巣切除術を施行し、1週間の回復期を有した。実験期間中の実験動物は、一匹ずつ一ケージで飼育し、環境条件は、室内温度24±2℃、相対湿度55±10%、照明時間12時間に調節した。飼料と水は、自在に摂取可能にした。
実験動物は、3グループに、卵巣切除をしていない群(sham)10匹、卵巣切除をした群(ovx−control)10匹、卵巣切除後、9月に採取したフジバカマの茎抽出物を50mg/kg飲ませた群(ovx+SEE 50mg/kg)10匹に分けて実験を進行した。卵巣切除術は、ゾレチルとロムプンとを用いて痲酔をさせた後、皮膚を除毛、切開して卵巣を除去後、縫合する方法で行った。実験の試料は、製造例2の9月に収穫したフジバカマの茎のメタノール抽出物を利用し、それを総6週間経口投与し、体重は毎日測定した。
その結果、卵巣切除によるエストロゲン分泌減少によって、卵巣切除をしたグループ(ovx)が卵巣切除をしていないグループ(sham)に比べて体重が増加する傾向を示し、フジバカマの茎抽出物を投与したグループ(ovx+SEE 50mg/kg)は、卵巣切除をしたグループ(ovx−control)に比べて体重が減少する傾向を示した(図27)。
(2)骨密度(BMD)の測定
実験動物が19週齢になった時、大腿部(Femur)と硬骨(tibia)とを分離し、大腿部は、骨密度の測定に使われた。骨密度は、pDEXA(Forearm:X−Ray、NORLAND、Bone Densitometer、USA)を用いて測定した。
その結果、卵巣切除をしたグループ(ovx−control)の骨密度(BMD)が卵巣切除をしていないグループ(sham)に比べて有意差があるように減少することを示した。卵巣切除後、フジバカマの茎抽出物を投与したグループ(ovx+SEE50mg/kg)の骨密度(BMD)は、卵巣切除グループ(ovx−control)に比べて有意差があるように増加することを示した(図28)。
(3)組織学的分析(H&E staining)
各動物から分離した硬骨は、10%ホルムアルデヒドで固定をさせた後、脱石灰化(decalcificatio)を経てパラフィンブロック(paraffin block)を製造した。5μmの厚さでパラフィンブロックを切除して、hematoxylin&eosin(H&E)を行った。
その結果、骨髄内の脂肪細胞の量が、卵巣切除をしたグループ(ovx+control)が卵巣切除をしていないグループ(sham)に比べて増加することを観察し、フジバカマの茎抽出物を投与したグループ(ovx+SEE 50mg/kg)の骨髄内の脂肪細胞の量は、卵巣切除をしたグループ(ovx+control)に比べて減少することを示した(図29)。
以下、本発明の抽出物を含有する組成物の製剤例を説明するが、本発明は、これを限定するためのものではなく、単に具体的に説明するためのものである。
製剤例1.散剤の製造
製造例1の全草抽出物20mg
乳糖100mg
タルク10mg
前記成分を混合し、気密布に充填して散剤を製造する。
製剤例2.錠剤の製造
製造例2の9月に収穫した茎抽出物10mg
トウモロコシ澱粉100mg
乳糖100mg
ステアリン酸マグネシウム2mg
前記成分を混合した後、通常の錠剤の製造方法によって打錠して錠剤を製造する。
製剤例3.カプセル剤の製造
製造例2の9月に収穫した茎抽出物10mg
結晶性セルロース3mg
ラクトース14.8mg
ステアリン酸マグネシウム0.2mg
通常のカプセル剤の製造方法によって、前記成分を混合し、ゼラチンカプセルに充電してカプセル剤を製造する。
製剤例4.注射剤の製造
製造例3のジクロロメタン分画物10mg
マンニトル180mg
注射用滅菌蒸溜水2974mg
NaHPO、12HO 26mg
通常の注射剤の製造方法によって、1アンプル当たり(2ml)前記成分含量で製造する。
製剤例5.液剤の製造
製造例1の全草抽出物20mg
異性化糖10g
マンニトル5g
精製水適量
通常の液剤の製造方法によって、精製水にそれぞれの成分を加えて溶解させ、レモン香を適量加えた後、前記成分を混合した後、精製水を加えて全体を精製水を加えて全体100mlに調節した後、褐色瓶に充填して滅菌させて液剤を製造する。
製剤例6.健康食品の製造
製造例1の全草抽出物1,000mg
ビタミン混合物適量
ビタミンAアセテート70μg
ビタミンE 1.0mg
ビタミンB1 0.13mg
ビタミンB2 0.15mg
ビタミンB6 0.5mg
ビタミンB12 0.2μg
ビタミンC 10mg
ビオチン10μg
ニコチン酸アミド1.7mg
葉酸50μg
パントテン酸カルシウム0.5mg
無機質混合物適量
硫酸第一鉄1.75mg
酸化亜鉛0.82mg
炭酸マグネシウム25.3mg
第一リン酸カリウム15mg
第二リン酸カリウム55mg
クエン酸カリウム90mg
炭酸カルシウム100mg
塩化マグネシウム24.8mg
前記ビタミン及びミネラル混合物の組成比は、比較的健康食品に適した成分を、望ましい実施例で混合組成したが、その配合比を任意に変形実施しても良く、通常の健康食品の製造方法によって、前記成分を混合した後、顆粒を製造し、通常の方法によって健康食品組成物の製造に使うことができる。
製剤例7.健康飲料の製造
製造例2の9月に収穫した茎抽出物1,000mg
クエン酸1,000mg
オリゴ糖100g
梅濃縮液2g
タウリン1g
精製水を加えて全体900ml
通常の健康飲料の製造方法によって、前記成分を混合した後、約1時間85℃で撹拌加熱した後、作られた溶液を濾過して、滅菌された2L容器に取得して密封滅菌した後、冷蔵保管した後、本発明の健康飲料組成物の製造に使う。
前記組成比は、比較的嗜好飲料に適した成分を、望ましい実施例で混合組成したが、需要階層、需要国家、使用用途など、地域的、民族的嗜好度によって、その配合比を任意に変形実施してもよい。

Claims (10)

  1. フジバカマの葉の抽出物を有効成分として含有する骨代謝疾患の予防及び治療用組成物。
  2. 造骨細胞分化増大活性及び脂肪細胞分化抑制活性を同時に有することを特徴とする請求項1に記載の骨代謝疾患の予防及び治療用組成物。
  3. 請求項1又は2に記載の骨代謝疾患の予防及び治療用組成物の製造方法であって、
    韓国の気候を基準に7月〜9月に採取されたフジバカマの葉を抽出し、前記抽出物を得る工程を含むことを特徴とする骨代謝疾患の予防及び治療用組成物の製造方法
  4. 前記抽出物は、精製水を含んだ水、炭素数1〜4の低級アルコール、またはこれらの混合溶媒から選択された溶媒に可溶した抽出物であることを特徴とする請求項に記載の骨代謝疾患の予防及び治療用組成物の製造方法
  5. 前記溶媒は、炭素数1〜4の低級アルコールの混合比が5(v/v)%〜100(v/v)%であるアルコール水溶液またはアルコールであることを特徴とする請求項4に記載の骨代謝疾患の予防及び治療用組成物の製造方法
  6. 前記抽出物は、70〜99.9(v/v)%のメタノールまたはエタノール水溶液で溶媒抽出して得た抽出物であることを特徴とする請求項5に記載の骨代謝疾患の予防及び治療用組成物の製造方法
  7. 前記抽出物は、70〜99.9(v/v)%のメタノールまたはエタノール水溶液で溶媒抽出した後、ヘキサンで溶媒分画して得たヘキサン分画物であることを特徴とする請求項6に記載の骨代謝疾患の予防及び治療用組成物の製造方法
  8. 前記ヘキサン分画物をジクロロメタンで溶媒分画して得たジクロロメタン分画物であることを特徴とする請求項7に記載の骨代謝疾患の予防及び治療用組成物の製造方法
  9. フジバカマの葉の抽出物を有効成分として含有する骨代謝疾患の予防及び改善用健康機能食品。
  10. 前記健康機能食品の形態は、粉末、顆粒、錠剤、カプセル、または飲料形態であることを特徴とする請求項9に記載の骨代謝疾患の予防及び改善用健康機能食品。
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