KR100286447B1 - 항암 및 항염증 효과를 갖는 우분 추출물 및 그 제조방법 - Google Patents

항암 및 항염증 효과를 갖는 우분 추출물 및 그 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 우분을 탄소수 1∼4개의 알콜, 일반식 R1COR2(R1및 R2는 독립적으로 탄소수 1∼3개의 알킬이다)로 나타내어지는 케톤, 아세토니트릴, 물 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 극성 용매로 추출하는 단계를 포함하는 방법에 의하여 제조되는 우분 추출물 및 그 우분 추출물의 항암제, 항암 보조제 또는 항염증제로서의 용도에 관한 것이다.

Description

항암 및 항염증 효과를 갖는 우분 추출물 및 그 제조방법
[산업상 이용 분야]
본 발명은 우분(牛糞) 추출물에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 세포 증식 억제 및 항산화 작용에 의한 항암 효과와 혈소판 응집 억제 작용에 의한 항염증 효과를 가짐으로써 항암제, 항암 보조제 또는 항염증제로 유용하게 사용될 수 있는 우분 추출물에 관한 것이다.
[종래기술]
암이라 함은 악성 종양을 총칭하는 것으로서, 세포의 일부가 이상 증식을 시작하는 것으로 주위의 정상 조직을 침윤하여 증식을 계속하여 세포의 정상 기능을 파괴하는 상태를 말한다. 이상 증식은 유전자 발현의 변이에 의하여 세포가 모든 제어 기구를 벗어나는 것으로부터 기인한다.
암을 치료하기 위하여 현재까지 개발된 항암제는 암 세포와 정상 세포의 증식력의 차이를 목표로 공격하는 화학 항암제와 체내의 면역력을 부활시켜 암 세포를 구축하는 면역계 항암제(생체 반응 수식 물질)로 대별된다. 그 중 화학 항암제는 일종의 세포독성 물질로서, 암 세포가 정상 세포에 비하여 증식 활성이 강한 점을 이용하여 효과를 발휘하는 것이다. 즉 세포 증식 억제 작용을 하는 화학 항암제를 인체에 투여하면 증식 활성이 강한 암 세포가 정상 세포 보다 더욱 치명적인 영향을 받게 된다.
현재까지 개발된 화학 항암제는 다섯 가지로 나뉜다: 알킬화제, 대사 길항 물질, 항암 항생 물질, 식물 유래 항암제 및 기타. 알킬화제는 핵산 또는 단백질의 수소를 알킬화하여 항암 효과를 발휘하는 약제이고, 대사 길항 물질은 퓨린 또는 피리미딘의 길항 저해제로 DNA의 합성을 저해하여 항암 효과를 나타내는 것이며, 항암 항생 물질 및 식물 유래 항암 물질은 각각 미생물 및 식물로부터 유래된 항암제이고, 기타로는 L-아스파라기나제 또는 시스플라틴(백금계 화합물) 등을 들 수 있다.
상기한 바와 같이, 세포 증식 억제 작용에 의한 화학 항암제로서 미생물 및 식물로부터 유래된 것은 알려져 있으나, 동물로부터 유래한 항암제는 지금까지 알려진 바 없다.
한편 종래로부터 동물의 배설물은 민간에서 여러 가지 질병의 치료 목적으로 사용되어 왔다. 즉 인분(人糞)은 전통적으로 창상 또는 어혈 등의 치료 목적으로 사용되어 왔으며, 우분은 해독 또는 화상의 치료 목적으로 사용되어 왔다. 동물의 세계에서도 몸에 상처를 입은 동물이 우분을 먹는다는 사실이 알려져 있다. 이와 같이 동물의 배설물이 전통적으로 약용으로 널리 사용되어 왔음에도 불구하고, 지금까지 현대 과학적으로는 이에 대한 자세한 연구 결과가 밝혀지지 않은 실정이다. 더욱이 동물의 배설물이 항암제 또는 항암 보조제로 사용될 수 있다는 사실은 전혀 알려진 바 없다.
따라서 본 발명자들은 상기한 사실들에 착안하여 우분의 생리 활성에 대한 과학적인 연구를 지속한 결과, 일정한 방법에 의해 제조된 우분 추출물이 강력한 세포 증식 억제 및 항산화 작용에 의한 항암 효과 및 혈소판 응집 억제 작용에 의한 항염증 효과를 갖는다는 새로운 사실을 발견하여 본 발명을 완성하기에 이르렀다.
본 발명은 세포 증식 억제 및 항산화 작용에 의한 항암 효과 및 혈소판 응집 억제 작용에 의한 항염증 효과를 가짐으로써 항암제, 항암 보조제 또는 항염증제로 유용하게 사용될 수 있는 우분 추출물 및 그 제조방법을 제공하기 위한 것이다.
도 1a는 실시예 1로부터 얻은 우분 추출물의 실리카겔 박층 크로마토그래피의 분석 결과를 나타내는 도면;
도 1b는 실시예 2로부터 얻은 우분 추출물의 실리카겔 박층 크로마토그래피의 분석 결과를 나타내는 도면;
도 2a는 실시예 1로부터 얻은 우분 추출물의 항암 효과의 측정 결과를 나타내는 그래프; 및
도 2b는 실시예 2로부터 얻은 우분 추출물의 항암 효과의 측정 결과를 나타내는 그래프.
본 발명은 우분을 탄소수 1∼4개의 알콜, 일반식 R1COR2(R1및 R2는 독립적으로 탄소수 1∼3개의 알킬이다)로 나타내어지는 케톤, 아세토니트릴, 물 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 극성 용매로 추출하는 단계를 포함하는 방법에 의하여 제조되는 우분 추출물을 제공한다. 상기 우분 추출물은 상기 단계로부터 얻은 물질을 수포화(water-saturated) 부탄올, 에틸아세테이트 및 에틸에테르로 이루어진 군으로부터 선택되는 비극성 유기 용매로 재추출하는 단계를 더욱 포함하는 방법에 의해 제조되는 것이 바람직하며, 상기 우분은 소 또는 물소의 대변인 것이 바람직하다.
본 발명은 활성 성분으로서 상기 우분 추출물을 포함하는 항암제를 제공한다. 상기 항암제는 상기 우분 추출물을 1회 투여량 100∼500mg으로 포함하고, 경구에 의해 1일 3회 정도 투여되는 것이 바람직하다. 본 발명은 또한 활성 성분으로서 유효량의 상기 우분 추출물을 포함하는 항염증제를 제공한다. 상기 항염증제는 상기 우분 추출물을 1회 투여량 100∼500mg으로 포함하고, 경구에 의해 1일 3회 정도 투여되는 것이 바람직하다.
본 발명은 우분을 탄소수 1∼4개의 알콜, 일반식 R1COR2(R1및 R2는 독립적으로 탄소수 1∼3개의 알킬이다)으로 나타내어지는 케톤, 아세토니트릴, 물 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 극성 용매로 추출하는 단계를 포함하는 우분 추출물의 제조방법을 제공한다. 상기 제조방법에 있어서, 상기 단계로부터 얻은 물질을 수포화 부탄올, 에틸아세테이트 및 에틸에테르로 이루어진 군으로부터 선택되는 비극성 유기 용매로 재추출하는 단계를 더욱 포함하는 것이 바람직하다.
이하 본 발명을 상세히 설명하면 하기와 같다.
본 발명에 있어서, "우분"이라 함은 소과(科) 동물의 대변(大便)을 의미하는 것이다. 상기 소과 동물은 동물 분류 체계상 소과에 속하는 모든 동물을 포함하는 개념으로서, 본 발명에서는 소 또는 물소가 더욱 바람직하다.
본 발명에 따른 우분 추출물을 제조하기 위해서는, 먼저 신선한 우분을 채취하고 그것을 저급 알콜, 저급 케톤, 아세토니트릴, 물 및 이들의 혼합물과 같은 극성 용매로 추출하게 된다. 상기 저급 알콜은 탄소수 1∼4개의 알콜로서, 바람직하게는 메탄올 또는 에탄올이다. 상기 저급 케톤은 일반식 R1COR2로 나타내어지는 것으로서, R1및 R2는 독립적으로 탄소수 1∼3개의 알킬이고, 바람직하게는 아세톤(R1=R2=CH3) 또는 메틸에틸 케톤(R1=CH3, R2=C2H5)이다.
본 발명에서는 상기 추출 단계만으로 우분 추출물을 제조하기도 하고, 또는 상기 추출 단계로부터 얻은 물질을 물에 현탁시킨 후 수포화 부탄올, 에틸아세테이트, 에틸에테르와 같은 비극성 유기 용매로 재추출함으로써 제조한다.
본 발명에 따른 우분 추출물은 소가 섭취한 사료 성분으로부터 유래되는 여러 성분들을 함유한다. 이러한 성분들은 사료내에 함유되어 있던 성분이 원래의 형태로 또는 변화된 형태로 존재한다. 이러한 변화는 소가 섭취한 사료 성분이 소의 위장관을 통과하면서 여러 가지 소화액, 효소 또는 장내 세균의 영향으로 대사됨으로써 생성된 것이다. 또한 본 발명의 우분 추출물에는 소의 소화기관에서 분비된 여러 가지 소화액 성분도 존재한다.
상기와 같이 제조된 우분 추출물은 세포 증식 억제 및 항산화 작용에 의한 항암 효과 및 혈소판 응집 억제 작용에 의한 항염증 효과를 가지는 바, 항암제, 항암 보조제 또는 항염증제로 유용하게 사용될 수 있다. 즉 활성 성분으로서 상기 우분 추출물을 포함하는 항암제, 항암 보조제 또는 항염증제를 제조할 수 있게 된다. 상기 약제들은 경구 투여되는 것이 바람직한 바, 상기 우분 추출물을 약제학적으로 허용되는 담체와 함께 배합하여 약제학적 분야에서 통상적인 정제, 경질 또는 연질 캅셀제, 액제 또는 현탁제 등의 경구투여용 제제로 제형화될 수 있다. 사용 가능한 담체로는 약제학적 분야에서 통상적인 것으로서, 결합제, 활택제, 붕해제, 부형제, 가용화제, 안정화제, 현탁화제, 색소, 향료 등을 들 수 있다. 상기 약제들은 1회 투여량 100∼500mg으로 1일 3회 정도 투여되는 것이 바람직한 바, 상기의 경우 목적하는 항암 효과 또는 항염증 효과를 충분히 거둘 수 있기 때문이다.
[실시예]
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 기술한다. 그러나, 이것은 본 발명의 구성 및 작용을 보다 상세하게 설명하기 위한 것일 뿐 본 발명의 범위를 제한하고자 하는 것은 아니다.
[실시예 1] 우분 추출물의 제조
신선한 우분 10kg에 메탄올 10ℓ를 가하고 60℃에서 1시간 동안 가온 환류하였다. 이렇게 하여 얻은 물질을 여과하고, 그 여액을 감압하여 유기 용매를 제거한 다음, 수포화 부탄올로 추출하여 비극성 성분 분획 2.5g을 얻고 이것을 여과 건조하여 분말을 얻었다. 이렇게 하여 얻은 우분 추출물을 이동상을 클로로포름/메탄올=50/1로 하는 실리카겔 박층 크로마토그래피를 이용하여 분석하였고, 그 결과를 도 1a에 나타내었다. 상기 도 1a에서 ① 반점은 스티그마스타놀(C29H52O)을, ② 반점은 베타시토스테롤(C29H50O)을 각각 나타내는 것이다.
[실시예 2] 우분 추출물의 제조
신선한 우분 10kg에 무수 에탄올 10ℓ를 가하고 2시간 동안 잘 저어 준 다음 방치하였다. 이렇게 하여 얻은 물질을 찌꺼기 및 침전물을 여과시키고, 그로부터 얻은 여액을 감압 농축하고 건조하여 저분자 분획 분말 3.0g을 얻었다. 이렇게 하여 얻은 우분 추출물을 이동상을 클로로포름/메탄올=50/1로 하는 실리카겔 박층 크로마토그래피를 이용하여 분석하였고, 그 결과를 도 1b에 나타내었다. 상기 도 1b에서 ① 반점은 스티그마스타놀(C29H52O)을, ② 반점은 베타시토스테롤(C29H50O)을 각각 나타내는 것이다.
[시험예 1] 세포독성 측정 시험
본 발명에 따른 우분 추출물의 세포독성을 하기하는 바와 같이 적혈구의 용혈 정도로써 평가하고자 하였다. 흰쥐로부터 분리한 적혈구에 실시예 1로부터 얻은 추출물을 첨가하여 37℃에서 각각 30, 60 및 120분 동안 배양하였다. 각 시간대별로 배양물을 400㎕씩 취하여 그 상징액에 용혈 검출시약을 가한 다음 540nm에서 흡광도를 측정하여 용혈 정도를 측정하였다. 용혈 정도(%)는 하기와 같이 정의되는 것이다.
* 용혈 정도(%) = (상징액의 흡광도 / 100% 용혈된 적혈구의 흡광도) × 100
실시예 1의 우분 추출물의 용혈 정도와 비교하기 위하여, 어떠한 처리도 하지 않은 적혈구(대조군)와 메나디온(menadione)으로 처리한 적혈구의 용혈 정도를 각각 측정하였다. 메나디온은 적혈구의 용혈을 유발함으로써 세포독성을 나타내는 것으로 알려진 화학물질이다. 상기한 용혈 정도로 나타낸 세포독성 측정결과를 표 1에 나타내었다. 표 1에 나타낸 바와 같이, 메나디온은 배양 시간에 따라 적혈구 용혈에 의한 세포독성이 현저히 증가하였으나 실시예 1로부터 얻은 추출물은 고농도인 50μg/㎖에서도 적혈구 용혈을 일으키지 않았으며 대조군과 유의적인 차이를 보이지 않았다. 따라서 본 발명에 따른 우분 추출물은 세포독성이 매우 작음을 알 수 있었다.
세포독성 시험결과
시간(분) 0 30 60 120
실시예 2의 추출물 처리군 0.0 2.3±0.2 2.1±0.5 2.6±1.9
대조군 0.0 0.3 1.7 1.5
메나디온 처리군 0.0 1.6±1.3 2.3±0.4 65.3±4.8
[시험예 2] 티미딘 도입량 측정방법에 의한 항암 효과 측정
실시예 1 및 실시예 2로부터 얻은 우분 추출물의 항암 효과를 하기하는 바와 같은 티미딘 도입량 측정방법을 이용하여 측정하였다. DMEM (Dulbecco's Modified Eagle's Medium, Gibco사 제품) 13.8g을 탈이온수 1ℓ에 용해시키고 탄산나트륨과 염산 용액을 사용하여 pH를 7.4로 조정한 다음, 10% 송아지 혈청, 1×10-7M 인슐린 및 겐타마이신 50 mg/ℓ를 가하여 밀리포어 여과기로 제균하여 배양액을 제조하였다. 이 배양액에 서울대학교 암연구소로부터 분양받은 인체 간암 세포주 sk-Hep-1을 T 플라스크 면적 25cm2당, 1×106세포의 비율로 접종하여 탄산가스 5%를 유지하는 37℃의 배양기내에서 48시간 배양하였다.
이 배양물을 24 웰(well) 배양용기에 옮겨 1일 동안 계대 배양한 후, 실시예 1 및 실시예 2로부터 얻은 우분 추출물을 각각 1∼200㎍/㎖가 되도록 가하였다. 실시예 1 및 실시예 2로부터 얻은 추출물을 처리하고 12시간이 경과한 후에3H로 표지된 티미딘을 1μCi/㎖의 농도가 되도록 처리하였다. 다시 12시간이 경과한 후 각 웰로부터 배지를 제거하고, 메탄올을 사용하여 세포를 고정시키고 PBS(phosphate buffered saline)로 세척하고, 10% 트리클로로아세트산으로 2회 세척하여 미반응 방사선 티미딘을 제거하였다. 세포를 1M 수산화나트륨으로 용해시키고 1M 염산으로 중화시킨 후, DNA에 도입된 방사능을 섬광계수기(Pharnmacia 1024)로 측정하였다.
그 결과를 도 2a 및 도 2b에 각각 도시하였다. 도 2a는 실시예 1로부터 얻은 우분 추출물을 사용한 경우의 결과를 나타낸 그래프이고, 도 2b는 실시예 2로부터 얻은 우분 추출물을 사용한 경우의 결과를 나타낸 그래프로서, 가로축은 시료의 농도를, 세로축은 티미딘 도입량을 나타내는 것이다.
상기 도면에 나타낸 바와 같이, 실시예 1 및 실시예 2로부터 얻은 우분 추출물은 1㎍/㎖ 이상의 농도에서 방사선 티미딘 도입량을 현저하게 감소시키는 것으로 나타나 간암 세포주 sk-Hep-1의 세포 증식을 억제하는 것을 확인할 수 있다. 따라서 본 발명에 따르는 우분 추출물은 상기 시험예에서 나타낸 바와 같이 암 세포의 증식을 현저하게 억제시키므로 항암제 또는 항암 보조제로 유용하게 사용할 수 있다.
[시험예 3] 혈소판 응집 억제 작용 측정방법에 의한 항염증 효과 측정
실시예 1로부터 얻은 추출물의 항염증 효과를 하기와 같은 혈소판 응집 억제 작용 측정방법을 이용하여 측정하였다. 흰쥐의 혈액으로부터 얻은 혈소판을 1㎖당 3×108개의 혈소판이 포함되도록 농도를 조절한 후, 이것을 489㎕씩 혈소판 응집 측정용 용기에 넣고 37℃에서 1분간 배양하였다. 여기에 실시예 1로부터 얻은 추출물을 메탄올로 희석한 용액 2.5㎕를 가하고 3분 후에 트롬빈 용액 8㎕를 가한 후 혈소판 응집 측정기를 이용하여 혈소판 응집 억제 작용을 측정하였다. 그 결과를 표 2에 나타내었다. 표 2에 나타낸 바와 같이, 실시예 1로부터 얻은 추출물은 매우 낮은 농도에서 혈소판 응집을 강력하게 억제하였다.
혈소판 응집 억제 작용 측정방법에 의한 항염증 효과
실시예 2의 추출물의 농도(μg/㎖) 1.25 2.5 5.0
혈소판 응집 억제도(%) 42.6 57.4 54.3
따라서 본 발명에 따르는 우분 추출물은 상기 시험예에서 나타낸 바와 같이 혈소판 응집을 현저하게 억제시키므로 항염증제로 유용하게 사용할 수 있다.
본 발명에 따른 우분 추출물은 세포 증식 억제 및 항산화 작용에 의한 항암 효과 및 혈소판 응집 억제 작용에 의한 항염증 효과를 가짐으로써 항암제, 항암 보조제 또는 항염증제로 유용하게 사용될 수 있다.

Claims (9)

  1. 우분을 탄소수 1∼4개의 알콜, 일반식 R1COR2(R1및 R2는 각각 독립적으로 탄소수 1∼3개의 알킬이다)로 나타내어지는 케톤, 아세토니트릴, 물 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 극성 용매로 추출하는 단계를 포함하는 방법에 의하여 제조되는 우분 추출물.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 단계로부터 얻은 물질을 수포화 부탄올, 에틸아세테이트 및 에틸에테르로 이루어진 군으로부터 선택되는 비극성 유기 용매로 재추출하는 단계를 더욱 포함하는 방법에 의해 제조되는 우분 추출물.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 우분이 소 또는 물소의 대변인 것인 우분 추출물.
  4. 활성 성분으로서 제 1 항 내지 제 3 항의 우분 추출물 중 어느 것을 포함하는 항암제.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 우분 추출물을 1회 투여량 100∼500mg으로 포함하고, 경구에 의해 1일 3회 정도 투여되는 것인 항암제.
  6. 활성 성분으로서 제 1 항 내지 제 3 항의 우분 추출물 중 어느 것을 포함하는 항염증제.
  7. 제 6 항에 있어서, 상기 우분 추출물을 1회 투여량 100∼500mg으로 포함하고, 경구에 의해 1일 3회 정도 투여되는 것인 항염증제.
  8. 우분을 탄소수 1∼4개의 알콜, 일반식 R1COR2(R1및 R2는 독립적으로 탄소수 1∼3개의 알킬이다)으로 나타내어지는 케톤, 아세토니트릴, 물 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 극성 용매로 추출하는 단계를 포함하는 우분 추출물의 제조방법.
  9. 제 8 항에 있어서, 상기 단계로부터 얻은 물질을 수포화 부탄올, 에틸아세테이트 및 에틸에테르로 이루어진 군으로부터 선택되는 비극성 유기 용매로 재추출하는 단계를 더욱 포함하는 우분 추출물의 제조방법.
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