KR100247459B1 - 항고혈압 효능을 갖고 있는, 알로에 아세틸만난을 함유하는 조성물 - Google Patents

Abstract

본 발명은 알로에 아세틸만난의 새로운 용도에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 알로에 아세틸만난을 함유하는 항고혈압 효능을 갖는 조성물에 관한 것이다.

알로에로부터 추출, 정제한 아세틸만난은 ACE(angiotensin converting enzyme) 활성에 대하여 IC₅₀=0.58mM을 나타내어 고혈압 치료 및 예방에 효과적이다.

Description

항고혈압 효능을 갖고 있는, 알로에 아세틸만난을 함유하는 조성물

본 발명은 알로에 아세틸만난의 새로운 용도에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 알로에 아세틸만난을 함유하는 항고혈압 효능을 갖는 조성물에 관한 것이다.

맛이 쓰고 빛나는 물질을 의미하는 아랍어 알로에(Alloeh)에서 기원한 알로에는 백합과의 다년생 식물로서, 열대지방 및 아열대지방을 중심으로 500여 종이 서식하고 있다. 건위효과, 완하효과, 항균 및 항진균 작용, 항종양 작용 외에도, 페놀계인 안트라퀴논(anthraquinone) 유도체들은 모발 유연작용, 자외선 차단작용, 비듬·가려움증 제거작용을 나타내며, 다당체 성분(분자량 10⁴~10⁶)은 보습효과, 피부세포 활성화작용을 나타낸다(Suga & Hirata, 98, 105, 1983).

이와 같이 알로에의 다양한 약리활성에도 불구하고, 과학적인 기능성 탐색 및 그 기능성에 근거한 활성성분의 동정 및 그 효능을 평가하는 방법이 확립되어 있지 않은 실정이다.

이에, 최근의 연구는 기능성 탐색과 그의 활성성분을 규명하고자 하는 방향으로 진행되고 있으며, 일례로, Akira 등(Akira Yaki, Itsuo Nishioka, 和漢醫藥會誌, 2, 518, 1985)은 알로에 약리작용연구의 일환으로 알로에 사포나리아(Aloe saponaria)와 알로에 아보레센스(Aloe aborescens)로부터 당단백질(glycoprotein)을 분리하였고, 이 물질을 항-브레디키니나제(anti-bradykininase) 물질로 보고하였다. 이 물질은, 혈압 조절 효소계인 리닌-안지오텐신(Renin-Angiotensin) 시스템과 칼리크레인-키닌(Kallikrein-Kinin) 시스템에서 통증의 원인이며, 혈압강화 물질인 브레디키닌을 불활성화시킴으로써 신체외상이나 화상시에 통증을 완화시키고, 혈압강하 요인을 제거하여 혈액의 원활한 공급을 통해 상처부위의 재생을 촉진시키는 것으로 보고되었다.

또한, 맥날리(Mcanalley)는 방사성에 의한 피부상처 치료와 바이러스성 감염에 대한 살균작용, 소화기관의 궤양 치료에 효과를 나타내는 물질로서, 알로에 겔성분을 착즙하여 pH를 3.0~3.5로 조절한 후, 알코올을 가하여 알로에 겔내 다당체 성분을 정제하였고, 이 다당체는 만노스(mannose)가 β(1→4) 결합으로 연결된 중합체로 2, 3, 6번 탄소의 알데히드기 중의 하나 이상이 아세틸화된, 분자량이 1만 달톤 이상인 만노스 다당체임을 밝히고, 이를 아세틸만난(acetylmannan)이라 명명하였다(한국특허 공고 93-1062호).

이 아세틸만난은, AZT(azidotimidine; 아지도티미딘)와 함께 후천성면역결핍증(AIDS) 환자에게 투여하는 경우, AZT 단독 투여시 나타나는 면역저하 현상을 개선할 수 있음이 확인되어, 미국 식품의약국(FDA)에서는 아세틸만난의 인체내 안전성을 인정하고 있다(Kahlon et al., Mol. Biother., 3, 127, 1991; ibid, 3, 214, 1991; Macanally, Acemannan(상품명 Carrisyn) for injection AIDS report, 1~80, 1993).

이러한 연구 동향에 부응하여, 본 발명자들도 알로에의 기능성 탐색 및 이의 활성성분을 규명하고자 연구를 거듭하던 중, 맥날리에 의해 분리, 동정된 아세틸만난이 인체내에서의 강력한 혈압상승효과를 나타내는 ACE(Angiotensin converting enzyme, 안지오텐신 전환효소)의 활성에 대하여 IC₅₀=0.58mM을 나타냄을 발견하고, 고혈압 치료 및 예방에 효과적일 것으로 기대되어 본 발명을 완성하게 되었다.

따라서, 본 발명의 목적은 알로에로부터 추출, 정제한 아세틸만난의 항고혈압 작용을 확인하고, 이를 함유하는 조성물을 제공하는 것이다.

제1도는 아세틸만난의 IR 스펙트럼이다.

제2도는 각종 농도의 알로에 아세틸만난의 ACE 활성 억제 효과를 보여주는 도면이다.

제3도는 Dixon식에 의한 알로에 아세틸만난의 ACE 저해활성을 보여주는 도면이다.

본 발명에 따른 항고혈압 효능을 갖는 조성물은 알로에로부터 추출한 아세틸 만난을 고혈압 억제에 유효한 양으로 함유함을 특징으로 한다.

아세틸만난은 만노스와 글루코스가 60:8의 몰비로 구성되고, 만노스가 β(1→4) 결합으로 연결된 중합체로서, 2, 3, 6번 탄소의 알데히드기 중의 하나 이상이 아세틸화된, 분자량이 10,000달톤 이상인 만노스 다당체이다.

ACE(Angiotensin converting enzyme)는 안지오텐신 I을 안지오텐신 Ⅱ로 전환시키는데, 안지오텐신 Ⅱ는 혈관 수축, 안도스테론(aldosterone)의 분비촉진 등 강력한 혈압 상승효과를 갖는다. 따라서 본태성 고혈압 환자의 경우 이 ACE를 저해하는 물질을 투여함으로써 치료가 가능하다. 아세틸만난의 ACE 저해활성은 Cushman의 방법(Cushman & Cheung, Biochem., 16, 5484, 1977)에 의해 IC₅₀=0.58mM, Ki=0.68mM이었으며, 따라서 고혈압 치료 및 예방에 효과적인 것으로 확인되었다.

알로에 자체가 고래로부터 식용되어 왔고, 뿐만아니라 미국 식품의약국(FDA)에서도 정제된 아세틸만난의 인체 안전성에 대하여 인정하고 있으므로, 별도의 독성시험 등을 통하지 않더라도, 알로에 아세틸만난의 인체안전성은 확보된 상태이다.

본 발명에서의 알로에 아세틸만난은 경구 또는 비경구 경로를 통해 인체에 투여될 수 있다. 본 발명의 항고혈압제인 알로에 아세틸만난은 투여목적, 투여경로등에 따라서 적합한 제형으로 만들 수 있으며, 예를 들면, 정제, 음료 및 건강보조 식품의 형태로 제제화될 수 있다. 제제화에 있어서 아세틸만난의 강압작용에 역효과를 미치지 아니하는 제약적으로 허용되는 각종의 부형제, 담체 또는 희석제 등을 사용할 수 있다. 어느 경우든지 섭취량이, 종래 대표적인 고혈압 치료제인 캡토프릴(Cushman & Cheung, Biochem., 16, 5484, 1977; Karanewky & Cushman, J. Med. Chem., 31, 4046, 1988; 미국특허 4,046,889호; 미국특허 4,105,776호; 미국특허 4,116,962호)과 동일한 효과를 얻기 위해서는, 매회 10㎎ 이상의 이세틸만난이 섭취되도록 하는 것이 바람직하다.

이하에서는 알로에로부터 아세틸만난을 분리, 정제하고, 실험예를 통해 아세틸만난의 ACE 저해활성을 확인하고자 한다.

1. 알로에 아세틸만난의 분리 및 정제 :

아세틸만난은 맥날리의 특허(한국특허 공고 93-1062호)에서 기술된 방법에 따라 분리, 정제하였다.

(주)김정문알로에의 김제농장에서 재배하고 있는 알로에 베라를 채취하여, 12시간 이내의 생잎을 3.5㎏을 물로 세척하고, 외피를 제거한 후, 내부의 겔을 호모게나이저로 20초간 균질화하고, 냉장고에서 2시간 동안 방치하였다.

8,000×g에서 20분간 원심분리하여 얻은 상등액에 6N의 HCl을 첨가하고 pH를 3.2로 조절한 후, 차가운 에탄올을 4배 부피로 첨가하여 다당류를 침전시키고, 다시 4,000×g에서 20분간 원심분리하였다.

에탄올 침전물을 동결건조한 후, 인산완충액(pH7.5)에 녹여서 단백분해효소(시그마사 제품)로 37℃에서 1시간 반응시킨 다음, 증류수에서 48시간 투석하였다.

투석처리한 용액을 분자량 10,000 이상을 거르는 한외여과막을 사용하여 농축하였고, 동결건조하여 백색 분말 0.9g을 얻었다.

[분석]

1㎎/㎖의 점도는 4.6mPa-s이었고, 융점은 304℃이었다.

아세틸기의 함량은 Hestrin법(J. Biochem., 180, 249, 1949)에 의해 23%로 확인되었으며, 만노스와 포도당은 HPLC로 정량한 결과, 만노스:포도당 = 60:8이었다.

IR 분석에 의해 O-H 스트레칭(stretching)은 3435/㎝에서, C-O-C 스트레칭은 1746/㎝과 1244/㎝에서 관찰되었으며, Cl-H의 존재를 알려주는 844/㎝의 피크에 의해 β-글리코시드 결합을 확인하였다. 도 1은 아세틸만난의 IR 스펙트럼이다.

이상의 결과는 맥날리의 특허에서의 결과와 일치하였다.

2. 아세틸만난의 ACE 저해활성 :

ACE 저해활성은 Cushman의 방법(Cushman & Cheung, Biochem., 16, 5484, 1977)에 따라 측정하였다.

[ACE의 조제]

토끼 허파의 아세톤 분말(시그마사 제품)을 10배 부피의 50mM의 붕산나트륨 완충액(pH 8.3)에 현탁하고, 4℃에서 균진화하여 ACE를 추출하고, 40,000×g에서 40분간 원심분리하여 상등액을 취하여, 이를 ACE용액이라 하였다. 효소활성의 1unit은 37℃에서 1분동안에 1μmol의 기질인 HHL(hippuryl-L-histidyl-L-leucine; 히푸릴-L-히스티딜-L-루신)을 분해하는 효소의 양으로 정의하였다. Unit수는 흡광도로부터 하기의 수학식 1에 의해 산출하였다.

[ACE 저해율의 측정]

상기에서 얻은 ACE용액 4.3×10^-3unit과, 아세틸만난을 0.1~1.0mM이 되도록 50mM의 붕산나트륨 완충액(pH8.3)에 녹이고, 기질인 6.5mM의 HHL을 첨가하고, 37℃에서 30분간 반응시켰다. 1N의 HCl 0.25㎖을 첨가하여 반응을 종결시키고, 초산에틸 1.5㎖를 가한 다음, 격렬하게 교반하여 히푸르산(hippuric acid)을 추출하였다. 이를 3,000rpm에서 원심분리하고, 초산에틸층 1.0㎖를 취하여 90℃로 30분간 중탕 가열하여 용매를 증발시켰다. 남은 잔사를 50mM의 붕산나트륨 완충액(pH8.3) 1㎖에 녹이고, 228nm에서 흡광도를 측정하였다. 저해율(%)은 아세틸만난을 첨가하지 않은 반응액의 흡광도에 대한 백분율로서 산출하였다. 그 결과를 도 2에 나타내었다. 도 2로부터 아세틸만난의 IC₅₀은 0.58mM임을 알 수 있었다.

[아세틸만난의 저해상수 측정]

아세틸만난 1mM에 대하여 기질 2.0, 3.0, 6.5mM로 혼합한 다음, [ACE 저해율 측정]에서와 동일한 조건으로 실험을 실시하였다. 결과를 Dixon식을 이용하여 저해상수 Ki를 구하였으며, 그 결과를 도 3에 나타내었다.

도 3으로부터 아세틸만난의 Ki는 0.68mM임을 알 수 있으며, 경쟁적 저해활성을 나타냄을 알 수 있다.

알로에로부터 추출, 정제한 아세틸만난은 ACE(angiotensin converting enzyme) 활성에 대하여 IC₅₀=0.58mM을 나타내어 고혈압 치료 및 예방에 효과적이다.

Claims (2)

1. 알로에로부터 추출한 아세틸만난(acetylmannan)을 고혈압 억제에 유효한 양으로 함유함을 특징으로 하는 조성물.
2. 제1항에 있어서, 아세틸만난을 매회 10㎎이상 섭취되도록 제제화함을 특징으로 하는 조성물.

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