KR100377430B1 - Pharmaceutical composition with abnormal drug metabolism containing sulfur-containing amino acid and changed drug dynamics - Google Patents

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KR100377430B1 KR10-1998-0039975A KR19980039975A KR100377430B1 KR 100377430 B1 KR100377430 B1 KR 100377430B1 KR 19980039975 A KR19980039975 A KR 19980039975A KR 100377430 B1 KR100377430 B1 KR 100377430B1
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Abstract

본 발명은 황함유 아미노산 또는 그 유도체의 단백결핍, 결핵, 암, 소화기계 질환, AIDS, 절식/기아, 당뇨병동에서 유발되는 비정상적인 약물대사를 교정하고, 변화된 역물동력학을 교정하는 용도 및 이 황함유 아미노산 또는 그 유도체를 유효성분으로 함유하고 통상의 보조제를 함유하는 약학적 조성물에 관한 것이며, 본 발명의 조성물을 사람 또는 동물에 투여함으로서 유발된 비정상적인 약물대사를 교정하고 변화된 악물동력학을 교정할 수 있다.The present invention relates to the use of sulfur-containing amino acids or derivatives thereof to correct abnormal drug metabolism caused by protein deficiency, tuberculosis, cancer, digestive system diseases, AIDS, fasting / hunger, diabetes mellitus, and to change the reverse hydrodynamics The present invention relates to a pharmaceutical composition containing an amino acid or a derivative thereof as an active ingredient and a conventional adjuvant, and correcting abnormal drug metabolism caused by administering the composition of the present invention to a human or an animal, and correcting modified bad kinetics. .

Description

황함유 아미노산 또는 그 유도체의 약물대사효소의 이상발현 및 변화된 약물동력학 교정용 용도 및 이 황함유 아미노산 또는 그 유도체를 유효성분으로 함유하는 약학적 조성물Use for abnormal expression of pharmacokinase and modified pharmacokinetics of sulfur-containing amino acids or derivatives thereof and pharmaceutical compositions containing the sulfur-containing amino acids or derivatives thereof as active ingredients

현재 전 세계적으로 특히 아프리카 및 아시아의 많은 사람들이 영양결핍상태에 있으며 또한 영양결핍은 결핵, 암, 소화기계질환 및 AIDS 등을 포함한 여러 질병상태에서도 발생한다. 사람이나 동물에 단백-열량을 결핍할 경우에 치료제의 약물역학 (pharmacokinetics) 및 약물동력학 (pharmacodynamics)이 변화하는 것으로 나타났다 (Kim and Lee, 1993, Kim et al., 1993). 변화된 생리적 상태인 단백질 결핍식이를 한 경우나 절식이 일어났을 때 간을 비롯한 주요장기의 약물대사효소 발현이 현저히 변화될 수 있으며, 이러한 변화로 인하여 약물역학적 지표가 변화될 수 있다. 따라서 조직중 약물대사효소의 발현 및 조직손상을 정상화 또는 최소화하는 의약물을 투여하므로써 분자적인 조절을 정상화시키고, 궁극적으로 대사정상화를 이룩할 때 환자에게 개선된 약물요법을 제공할 수 있을 것이다.Many people in the world, especially in Africa and Asia, are malnourished, and malnutrition also occurs in many disease states, including tuberculosis, cancer, digestive system diseases, and AIDS. The deficiency of protein-calories in humans or animals has been shown to change the pharmacokinetics and pharmacodynamics of therapeutic agents (Kim and Lee, 1993, Kim et al., 1993). In the case of a protein deficiency diet, or a fasting, a change in the physiological state may significantly change the expression of major metabolic enzymes in the liver and other major organs, and these changes may change the pharmacodynamic indicators. Therefore, by administering a drug that normalizes or minimizes the expression and metabolism of drug metabolism in tissues, it may be possible to normalize molecular regulation and ultimately provide improved drug therapy to patients when metabolic normalization is achieved.

본 발명과 관련된 연구에 따르면 만성적으로 저단백식이를 투여한 동물에서는 약물역학적으로 변화가 일어나는 것으로 나타났다 (Kim and Lee, 1993, Kim et al., 1993). 이러한 변화는 약물독성의 증가, 약물투여간격의 변화, 및 약물상호작용의 증가를 일으킬 뿐만 아니라, 효소발현의 변화로 인하여 조직중 산화적인 스트레스의 증가 및 세포/조직손상을 증가시킬 수 있다 (Daniel, 1993). 또한 절식/기아 또는 이와 유사한 병적 상태인 당뇨병 (Kim et al., 1998)에서도 투여약물에 의한 독성발현이 현저히 증가함을 알 수 있다. 해독화효소의 유도 또는 억제는 약물역학적인 변화를 일으키고, 임상적으로 사용되는 약물의 약물역학에 영향을 준다. 따라서 약물의 용량을 결정할 때에 이러한 변화가 고려되어야 하며, 임상적으로 환자에게 약물을 투여할 때 반영되어야 한다.Studies related to the present invention have shown a pharmacodynamic change in animals chronically fed a low protein diet (Kim and Lee, 1993, Kim et al., 1993). These changes not only lead to increased drug toxicity, changes in drug intervals, and increased drug interactions, but can also increase oxidative stress and cell / tissue damage in tissues due to changes in enzyme expression (Daniel , 1993). In addition, it can be seen that toxic expression by the administered drug is significantly increased in fasting / hunger or similar pathological diabetes (Kim et al., 1998). Induction or inhibition of detoxification enzymes causes pharmacodynamic changes and affects the pharmacodynamics of the drug used clinically. Therefore, these changes should be taken into account when determining the dose of the drug and should be reflected when administering the drug to patients clinically.

따라서 본 발명의 목적은 약물대사가 일어나는 간조직을 비롯한 주요 장기에서 여러 시토크롬 P450의 별현변화(예: 유도, 억제), 이차해독화효소인 마이크로소말 에폭사이드 하이드롤라제(microsomal epoxide hydrolase: mEH) 및 글루타치온 S-트란스페라제(glutathione S-transferase: GST)등 해독화효소의 발현변화를 교정하는 황함유 아미노산 또는 그 유도체의 용도 및 이 황함유 아미노산 또는 그 유도체를 유효성분으로 함유하는의약조성물을 제공하는 것이다.Therefore, an object of the present invention is to change the manifestation of various cytochrome P450 in major organs including hepatic tissue where drug metabolism occurs (eg, induction, inhibition), microsomal epoxide hydrolase (mEH), a secondary detoxification enzyme. And use of sulfur-containing amino acids or derivatives thereof to correct expression changes of detoxification enzymes such as glutathione S-transferase (GST) and pharmaceutical compositions containing the sulfur-containing amino acids or derivatives thereof as an active ingredient. To provide.

본 발명의 다른 목적은 단백-열량 결핍상태 및 기아/절식상태에서 약물대사효소의 발현변화를 극복하여 대사효소발현의 변화로 인한 조직손상, 산화적인 스트레스를 극복하고, 약물대사교란을 정상화하므로써 약물동력학적인 변화를 교정하는 황함유 아미노산 또는 그 유도체의 용도 및 이 황함유 아미노산 또는 그 유도체를 유효성분으로 함유하는 의약조성물을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to overcome the changes in metabolic enzyme expression in protein-caloric deficiency and starvation / fasting state to overcome tissue damage, oxidative stress caused by metabolic enzyme expression, and to normalize drug metabolic disturbance. The present invention provides a use of a sulfur-containing amino acid or a derivative thereof to correct kinetic changes, and a pharmaceutical composition containing the sulfur-containing amino acid or a derivative thereof as an active ingredient.

본 발명의 또다른 목적은 황함유 아미노산 또는 그 유도체를 투여함으로서 단백-열량 결핍상태 및 기아/절식상태에서 약물대사효소의 발현변화를 극복하여 대사효소발현의 변화로 인한 조직손상, 산화적인 스트레스를 극복하고, 약물대사교란을 정상화하므로써 약물동력학적인 변화를 교정하는 용도 및 이 황함유 아미노산 또는 그 유도체를 유효성분으로 함유하는 의약조성물을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to administer the sulfur-containing amino acids or derivatives thereof to overcome the changes in the expression of metabolic enzymes in protein-caloric deficiency and starvation / fasting state, thereby preventing tissue damage and oxidative stress caused by changes in metabolic enzyme expression. To overcome and to normalize pharmacokinetic disturbances by normalizing drug metabolism disturbances, and to provide a pharmaceutical composition containing the sulfur-containing amino acids or derivatives thereof as an active ingredient.

도 1은 간조직중 시토크롬 P450의 발현을 나타낸다.1 shows the expression of cytochrome P450 in liver tissue.

도 2는 저단백질식이투여에 의한 시토크롬 P450발현변화에 미치는 시스테인, 시스틴 또는 메티오닌 보충공급의 효과를 나타낸다.Figure 2 shows the effect of cysteine, cystine or methionine supplementation on the changes in cytochrome P450 expression by low protein diet.

도 3은 mEH 단백질 발현을 나타낸다.3 shows mEH protein expression.

도 4는 저단백식이투여에 의한 mEH 및 rGSTA2 mRNA 발현증가를 나타낸다.Figure 4 shows the increase in mEH and rGSTA2 mRNA expression by low protein diet.

도 5는 절식동물에 4-메틸티아졸을 투여할 때 mEH mRNA 발현을 나타낸다.5 shows mEH mRNA expression when 4-methylthiazole is administered to fasted animals.

도 6은 시스테인 또는 메티오닌이 4-메틸티아졸에 의한 조직독성에 미치는 효과를 나타내었다.Figure 6 shows the effect of cysteine or methionine on histotoxicity by 4-methylthiazole.

도 7은 Azosemide 및 그 대사체인 M1의 혈장농도를 나타내었다.Figure 7 shows the plasma concentration of Azosemide and its metabolite M1.

본 발명은 황함유 아미노산 또는 그 유도체를 투여함으로서 영양결핍상태에 있는 사람이나 동물 또는 결핵, 암, 소화기계 질환 및 AIDS 환자에게 발생하는 영양결핍 등 단백질 공급제한 또는 단백질대사교란에 의하여 발생할 수 있는 약물대사효소의 이상발현을 정상화하고, 세포내 산화환원준위의 변화로 발생하는 이상약물대사를 정상화할 수 있는 용도 및 이 황함유 아미노산 또는 그 유도체를 유효성분으로 함유하는 의약조성물을 제공하는 것이다. 실험적으로 랫트에 저단백질 (5% 단백함유 사료)을 함유한 사료를 4주간 투여할 때 간조직중 시토크롬 P450, mEH 및 GST의 발현이 변화한다. 저단백식이를 투여할 때 유황을 함유한 아미노산 및 그 유도체에 의하여 단백질 합성이 변화되는데, 이것은 단백질 공급제한에 의하여 유발되는 간조직중 해독화효소발현의 변화가 세포내의 산화적인 스트레스와 관련이 있는 것이다.The present invention is a drug that can be caused by protein supply restriction or protein metabolism disturbance such as malnutrition that occurs in people or animals in tuberculosis, tuberculosis, cancer, digestive diseases and AIDS patients by administering sulfur-containing amino acids or derivatives thereof. It is to provide a use for normalizing abnormal expression of metabolic enzymes, normalizing abnormal drug metabolism caused by changes in intracellular redox level, and a pharmaceutical composition containing the sulfur-containing amino acid or derivative thereof as an active ingredient. Experimental expression of cytochrome P450, mEH and GST changes in liver tissues when rats were fed low-protein (5% protein-containing diet) for 4 weeks. When a low-protein diet is administered, protein synthesis is altered by sulfur-containing amino acids and their derivatives, which are associated with oxidative stress in the cells due to changes in detoxification enzyme expression in liver tissues caused by protein supply restriction. will be.

본 발명은 단백-열량 결핍상태 및 기아/절식상태에서 약물대사효소의 발현변화를 극복하여 대사효소발현의 변화로 인한 조직손상, 산화적인 스트레스를 극복하고, 약물대사교란을 정상화하므로써 약물동력학적인 변화를 교정하는 황함유 아미노산 또는 그 유도체의 용도 및 이 화합물을 유효성분으로 함유하는 의약조성물에 관한 것이다. 본 발명에서는 일차적으로 단백열량결핍으로 유발되는 약물대사효소 발현의 변화가 시스테인(cysteine), 시스틴(cystine) 및 메티오닌(methionine), 시스테이트(cysteate), N-아세틸시스테인(N-acetylcysteine), 호모시스테인(homexcysteine), 호모시스테이트(homocysteate)등의 유황을 함유한 아미노산 및 관련된 구조의 화합물을 보충공급함으로써 정상화되는 지를 관찰하였다. 이차 포합약물대사계중 특히 mEH, rGSTA2의 유도증가는 유전자내 항산화인자 (ARE)를 매개하여 일어난다. 따라서 단백질공급제한에 의한 세포내의 산화적 스트레스의 증가가 궁극적으로 mEH의 발현을 변화시키고, 이러한 대사효소계의 교란이 황함유 아미노산 및 항산화약물인 비타민 C/E의 투여에 의하여 정상화되는지를 관찰하였다. 실험적으로 5% 단백질을 함유한 사료를 투여한 동물에서 시토크롬(cytochrome) P450 및 mEH 유전자의 차별적 발현변화와, 변화된 대사효소발현이 황함유 의약물에 의하여 정상화되는지를 관찰하였다.The present invention overcomes changes in the expression of drug metabolism enzymes in protein-caloric deficiency and starvation / fasting state, overcomes tissue damage, oxidative stress caused by metabolic enzyme expression changes, and normalizes drug metabolic disturbances. The present invention relates to the use of sulfur-containing amino acids or derivatives thereof and a pharmaceutical composition containing the compound as an active ingredient. In the present invention, the changes in the expression of drug metabolism enzymes caused by protein deficiency are mainly cysteine, cystine and methionine, cysteate, N-acetylcysteine, and homocysteine. (x) was observed to normalize by supplementing sulfur-containing amino acids such as homexcysteine and homocysteate and compounds of related structures. Induction of mEH and rGSTA2 in secondary conjugated drug metabolism, in particular, is mediated by intracellular gene antioxidant (ARE). Therefore, it was observed that the increase of intracellular oxidative stress due to protein supply ultimately altered the expression of mEH and that the metabolic enzyme disruption was normalized by the administration of sulfur-containing amino acids and the antioxidant vitamin C / E. Experimentally, the differential expression of cytochrome P450 and mEH genes and the metabolic enzyme expression in rats fed 5% protein were normalized by sulfur-containing drugs.

저단백식이를 투여할 때 간조직 중 P450 1A2, 2C11, 2E1 및 3A1/2 발현이 감소하였으나 P450 2B2발현은 증가하였다. 시스테인(Cysteine), 시스틴(cystine) 또는 메티오닌(methionine) 또는 그 유도체와 같은 황함유 아미노산류를 보충공급할 때는 변화된 시토크롬(cytochrome) P450 발현이 대부분 정상화되었다. 반대로 단백질대사를 교란시킨 동물에서 mEH와 rGSTA2 발현은 오히려 상승되었고 이들 유전자의 mRNA도 현저히 증가하였다. 예컨데 mEH 유전자는 생체내에서 화합물을 대사하면서 생성되는 반응성 산소라디칼의 자극에 의하여 전사적으로 활성화된다 (Kim and Cho, 1996). 본 발명과 관련된 연구에서는 단백질결핍에 의하여 mEH mRNA수준이 현저히 증가하는 것을 발견하였다. 따라서 단백질 공급제한이 간세포내에서 산화적 스트레스를 유발할 것으로 추정한다. 본 발명의 의약조성물을 투여할 때 단백질 및 mRNA발현변화가 정상적인 수준으로 완전히 또는 부분적으로 회복되었다. 단백질을 5%로 낮춘 식이를 4주간 투여한 동물군에 시스테인, 시스틴 또는 메티오닌 또는 그 유도체를 1주간 보충적으로 공급하였을 때 증가된 mRNA 수준은 정상상태로 회복되었다. 단백질결핍에 의한 mEH 단백질 및 mRNA 유도증가와 유도된 효소발현을 황함유의약물로 정상화시킬 수 있는 현상은 단백질결핍이 간조직에서 산화적 스트레스를 유발한다는 가설을 지지한다. 간세포에서 일어나는 약물의 산화적 대사는 해독화에 중요한 역할을 하는 GSH의 고갈을 일으키고 자유 라디칼(free radical)로 인한 조직손상의 감수성을 증가시킬 수 있다. 본 발명과 관련된 연구에 따르면 시스테인, 시스틴, 메티오닌뿐만 아니라 시스테이트, N-아세틸시스테린, 호모시스테이트(이하 황함유 아미노산류) 및 비타민 C/E을 보충공급할 때 P450 및 mEH 발현변화가 회복되는 것으로 나타났다. 이상의 결과를 종합할 때, 단백질 결핍식이를 투여한 동물에서는 주요 시토크롬 P450의 발현과 해독화 phase II 효소가 서로 상반되게 발현되나, 본 발명의 의약조성물을 투여할 경우 간조직 중의 대사효소발현이 정상화되었으며 약물동력학적인 변화도 교정되었다.The expression of P450 1A2, 2C11, 2E1 and 3A1 / 2 in liver tissues was decreased when the low protein diet was administered, but P450 2B2 expression was increased. When supplemented with sulfur-containing amino acids such as cysteine, cystine or methionine or derivatives thereof, the altered cytochrome P450 expression was largely normalized. In contrast, mEH and rGSTA2 expressions were elevated in the animals with protein metabolism and mRNAs of these genes were significantly increased. For example, the mEH gene is transcriptionally activated by stimulation of reactive oxygen radicals produced by metabolizing compounds in vivo (Kim and Cho, 1996). In studies related to the present invention, the protein deficiency was found to significantly increase the mEH mRNA level. Therefore, it is assumed that protein supply restriction causes oxidative stress in hepatocytes. When administering the pharmaceutical composition of the present invention, changes in protein and mRNA expression were fully or partially restored to normal levels. Increased mRNA levels were restored to normal levels when supplemented with cysteine, cystine or methionine or its derivatives for one week in animals that received a diet lowered to 5% protein for 4 weeks. The increase in mEH protein and mRNA induction due to protein deficiency and the ability to normalize the expression of enzymes with sulfur-containing drugs supports the hypothesis that protein deficiency causes oxidative stress in liver tissue. Oxidative metabolism of drugs in hepatocytes can lead to depletion of GSH, which plays an important role in detoxification, and increase the susceptibility to tissue damage due to free radicals. Studies related to the present invention show that P450 and mEH expression changes are restored when supplemented with cysteine, cystine, methionine, as well as cystate, N-acetylcysteine, homocystate (hereinafter sulfur-containing amino acids) and vitamin C / E. Appeared to be. In conclusion, the expression and detoxification of the major cytochrome P450 phase II enzymes in animals treated with a protein-deficient diet are opposite to each other. Pharmacokinetic changes were also corrected.

본 발명에서는 또한, 황함유 아미노산 또는 그 유도체에 비타민 C 또는 비타민 E와 같은 항산화물질을 병용하면 그 효과가 증강되는 것이 발견되었다.In the present invention, it has also been found that the use of an antioxidant such as vitamin C or vitamin E in combination with sulfur-containing amino acids or derivatives thereof enhances the effect.

본 발명의 황함유 아미노산 또는 그 유도체는 일일 0.1mg 내지 1000mg/kg(체중)을 투여한다.Sulfur-containing amino acids or derivatives thereof of the present invention are administered from 0.1 mg to 1000 mg / kg body weight per day.

본 발명에서는 또한 상용량의 비타민 C 및 비타민E에서 선택된 1종이상의 비타민을 병용함으로서 그 효과를 증강시킬 수 있다.In the present invention, it is also possible to enhance the effect by using at least one vitamin selected from vitamin C and vitamin E in normal doses.

본 발명에서는 의약에 통상으로 사용되는 부형제, 보조제, 용해보조제, 항산화제, 안정화제, 방부제 등을 첨가하여 제제화 할 수 있다.In the present invention, excipients, adjuvants, solubilizers, antioxidants, stabilizers, preservatives and the like which are commonly used in medicine can be added and formulated.

제제실시예 1Formulation Example 1

상기의 성분을 통상의 방법으로 혼합하고 캡슐에 충진하여 캡슐제를 제조한다.The above ingredients are mixed in a conventional manner and filled into capsules to prepare capsules.

제제실시예 2Formulation Example 2

상기의 성분을 통상의 캡슐제의 제조방법에 따라 캡슐에 충진하여 캡슐제를 제조한다.The above ingredients are filled into capsules according to a conventional method for preparing capsules to prepare capsules.

실시예 3Example 3

상기의 성분을 혼합하고 통상의 방법으로 타정하여 정제를 제조한다.The above components are mixed and compressed in a conventional manner to prepare tablets.

실시예 4Example 4

상기의 성분을 정제수에 용해하고 전체를 100ml로 한후 갈색병에 충진하여 액제를 제조한다.Dissolving the above components in purified water, making the whole to 100ml and filling into a brown bottle to prepare a liquid.

실험예 1Experimental Example 1

단백질 공급제한에 의한 시토크롬 P450의 발현변화Expression Changes of Cytochrome P450 by Protein Supply Restriction

본 발명에서는 웅성 Sprague-Dawley rat (180-220 g)를 두군으로 나누어 각각 23% 카제인을 함유하는 정상사료와 5% 카제인을 함유하는 단백결핍사료를 4주간 투여하였다. 사료성분은 표 1에 명시하였다.In the present invention, male Sprague-Dawley rats (180-220 g) were divided into two groups, and normal diet containing 23% casein and protein deficiency feed containing 5% casein were administered for 4 weeks. Feed ingredients are listed in Table 1.

[표 1]TABLE 1

정상단백질 또는 저단백식이의 조성 (per kg diet).Composition of normal protein or low protein diet (per kg diet).

1 염류혼합물(g/kg): Ca(칼슘 카보네이트), 300; K(디포타슘 포스페이트), 322.5; Mg(황산마그네슘), 102; P(모노칼슘 포스페이트), 75; Na(소디움 클로라이드), 167.5; Fe(페릭 시트레이트), 27; I(포타슘 아이오다이드), 0.8; Zn(염화 아연), 0.25; Cu(황산구리), 0.3; Mn(망간 설페이트) 5 로 이루어진 염류혼합물.1 salt mixture (g / kg): Ca (calcium carbonate), 300; K (dipotassium phosphate), 322.5; Mg (magnesium sulfate), 102; P (monocalcium phosphate), 75; Na (sodium chloride), 167.5; Fe (ferric citrate), 27; I (potassium iodide), 0.8; Zn (zinc chloride), 0.25; Cu (copper sulfate), 0.3; Salt mixture consisting of Mn (manganese sulfate) 5.

2 지용성 비타민혼합물: 아세트산 토코페롤(Vit. E), 5g; 메나디은(Vit. K), 200mg; 옥수수유, 200mg으로 이루어진 지용성 비타민 혼합물.2 fat soluble vitamin mixture: tocopherol acetate (Vit. E), 5 g; Menadiene (Vit. K), 200 mg; Corn oil, fat-soluble vitamin mixture consisting of 200 mg.

3 비타민 A, D혼합물: 비타민 A, 0.1(850 I.U.); 비타민 D, 0.01(85 I.U.).3 Vitamin A, D Blend: Vitamin A, 0.1 (850 I. U.); Vitamin D, 0.01 (85 I.U.).

4 수용성 비타민혼합물: 염화콜린, 2000; 티아민 하이드로클로라이드, 10; 리보플라빈, 20; 니코틴산, 120; 피리독신, 10; 칼슘 판토테네이트, 100; 바이오틴. 0.05; 폴릭산, 44: 이노시톨, 5000; 파라-아미노벤조산, 100으로 이루어진 물에녹는 비타민 혼합물.4 water soluble vitamin mixture: choline chloride, 2000; Thiamine hydrochloride, 10; Riboflavin, 20; Nicotinic acid, 120; Pyridoxine, 10; Calcium pantothenate, 100; Biotin. 0.05; Folic acid, 44: inositol, 5000; A water-soluble vitamin mixture consisting of para-aminobenzoic acid, 100.

각 사료를 투여한 동물로부터 간조직을 절제하여 조직을 웨어링 블렌더(Waring blender)로 분쇄한 후 마이크로솜(microsome) 분획을 분리하였다. 이때 랫트를 치사시키기 16시간 전에 절식시켰다. 간조직을 세절한 후 2배 용량의 0.1 M Tris-KCl buffer (0.1 M Tris, 0.1 M KCl, 1 mM EDTA, pH 7.4)를 가하고 오스테라이져 블렌더(Osterizer blender)를 이용하여 조직을 분쇄하였다. 분쇄된 조직은 고속원심분리기로 8,000g에서 30분, 10,000g에서 30분 원심분리한 후 그 상등액만을 취하여 100,000g에서 초원심분리시켜 침전인 마이크로좀(microsomes)과 상등액인 사이토졸(cytosol)을 분리하였다. 마이크로좀(Microsomes)을 50 mM Tris buffer (50 mM Tris, 20% glycerol, 1mM EDTA, pH 7.4)에 재분산시킨후 분주하여 사용하기 전까지 -70℃에서 보관하였다. 모든 조작은 4℃ 이하에서 실시하고, 단백질은 Lowry 방법 (1951)으로 정량하였다.Liver tissues were excised from animals fed each feed, and the tissues were crushed with a waring blender and microsome fractions were isolated. The rats were fasted 16 hours before the rats were killed. After the liver tissue was cut, two-fold doses of 0.1 M Tris-KCl buffer (0.1 M Tris, 0.1 M KCl, 1 mM EDTA, pH 7.4) were added, and the tissues were pulverized using an Osterizer blender. The pulverized tissue was centrifuged at 8,000g for 30 minutes and 10,000g for 30 minutes with a high-speed centrifuge, and then the supernatant was taken and ultracentrifuged at 100,000g to obtain precipitated microsomes and the supernatant cytosol. Separated. Microsomes were redispersed in 50 mM Tris buffer (50 mM Tris, 20% glycerol, 1 mM EDTA, pH 7.4), and stored at −70 ° C. until dispensed. All manipulations were carried out at 4 ° C. or lower, and proteins were quantified by the Lowry method (1951).

Mighty Small II SE 250전기영동장치를 사용하여 Laemli방법 (1970)에 따라 Microsomes은 7.5%, cytosol은 12%의 gel로써 전기영동하였다.Mighty Small II SE 250 electrophoresis device was used for electrophoresis with 7.5% microsomes and 12% gels according to Laemli method (1970).

면역화학적 분석법을 이용하여 변화된 단백질의 양을 측정하였다 (Kim et al., 1996). Nitrocellulose (NC) 종이에 전기영동이 끝난 겔을 전이시킨후 amido black으로 염색하여 전이 여부를 확인하고 물에 간단히 씻어 5% 탈지유에 넣어 37℃에서 1시간 동안 배양하였다. mEH 및 GST의 면역화학적 분석은 각각 anti-rat P450 2E1, mEH 및 GST 항체를 1:1000의 비율로 인산완충생리식염액에 회석하여 비닐백에 넣어 봉한 후 밤새 흔들어 주면서 결합시키고, biotin결합 이차항체를 넣어 1시간 흔들어준 후 발색을 위해 streptavidin-horseradish peroxidase를 넣어 1시간 정도 반응시켰다. 단, 모든 과정에서 다음 단계로 넘어가기전 인산완충생리식염 트윈(tween)액으로 3회, 인산완충생리식염액로 1회 세척하였다. 인산완충생리식염액 9ml, 4-클로로-1-나프톨 3 ml와 30% 과산화수소수 150μl를 가하여 발색시키고 색이 나오기 시작하면 즉시 증류수에 넣어 반응을 중지시킨 후 건조하였다. 시토크롬 P450의 immunoblot을 실시하기 위하여 마우스단클론항체 anti-rat P450 1A1/2, 2B1/2, 2E1, 2C11 및 3A1/2 항체를 사용하였고, 2차항체로 goat anti mouse-IgG를 이용하였다. 5-브로모-4-클로로-3-인돌포스페이트와 니트로블루 테트라졸륨으로 발색하였다.Immunochemical assays were used to determine the amount of protein changed (Kim et al., 1996). After electrophoresis was transferred to nitrocellulose (NC) paper, the gel was stained with amido black to confirm the transition, and then simply washed with water and incubated at 37 ° C for 1 hour in 5% skim milk. Immunohistochemical analysis of mEH and GST was performed by diluting anti-rat P450 2E1, mEH and GST antibodies in phosphate buffered saline solution in a ratio of 1: 1000, sealing them in a plastic bag, sealing them, and shaking them overnight. After shaking for 1 hour, streptavidin-horseradish peroxidase was added for 1 hour for color development. However, before proceeding to the next step in all processes were washed three times with phosphate buffered saline tween solution, once with phosphate buffered saline solution. 9 ml of phosphate buffered saline solution, 3 ml of 4-chloro-1-naphthol and 150 μl of 30% hydrogen peroxide solution were added. When color began to appear, the mixture was immediately placed in distilled water to stop the reaction and dried. To carry out immunoblot of cytochrome P450, mouse monoclonal antibodies anti-rat P450 1A1 / 2, 2B1 / 2, 2E1, 2C11 and 3A1 / 2 antibodies were used, and goat anti mouse-IgG was used as a secondary antibody. Color development was performed with 5-bromo-4-chloro-3-indolephosphate and nitroblue tetrazolium.

5% 단백질을 함유한 사료를 투여한 동물군은 4주후에 급격한 성장저해가 나타났다. 저단백질식이군은 23%단백질식이투여군인 정상동물군과 비교할 때 체중이 현저히 감소하였다. 이를 표 2에 나타내었다.Animals fed the feed containing 5% protein showed rapid growth inhibition after 4 weeks. The low protein diet group lost weight significantly compared to the normal animal group, a 23% protein diet group. This is shown in Table 2.

[표 2]TABLE 2

단백결핍동물의 체중변화 및 사료섭취량Changes in body weight and feed intake of protein-deficient animals

값 = 평균 ±S.D. (n=6).Value = mean ± S.D. (n = 6).

5% 또는 23% 카제인을 함유한 식이를 4주간 랫트에 투여한 후 P450 1A2, 2B1/2, 2C11, 2E1 및 3A1/2 발현을 관찰하기 위하여 간조직의 microsomal 단백질을 전기영동하여 면역화학적 분석을 실시하였다. 그 결과를 도 1에 나타내었다. 도 1 을 살펴보면, 단백질을 5%로 결핍시킨 식이를 4주간 투여한 동물은 P450 1A2량이 대조군에 비하여 90% 감소하였다. P450 2C11도 단백결핍으로 현저히 억제되었으며, 반면 저단백을 함유한 사료를 4주간 투여한 동물군에서P450 2B2발현은 정상동물군에 비하여 8배 증가하였고, P450 2E1 및 3A1/2은 40%-50%로 억제되었음을 알 수 있었다.Immunohistochemical analysis was performed by electrophoresis of microsomal proteins in liver tissue to observe the expression of P450 1A2, 2B1 / 2, 2C11, 2E1 and 3A1 / 2 after a diet containing 5% or 23% casein in rats for 4 weeks. Was carried out. The results are shown in FIG. Referring to Figure 1, the animals administered with a diet deficient in 5% protein for 4 weeks, P450 1A2 amount was reduced by 90% compared to the control group. P450 2C11 was also significantly inhibited by protein deficiency, whereas P450 2B2 expression was 8-fold higher in animals treated with low-protein feeds for 4 weeks, compared with 40% -50 in P450 2E1 and 3A1 / 2. It turned out that it was suppressed by%.

실험예 2Experimental Example 2

단백질 공급제한에 의한 효소발현변화에 미치는 시스테인(cysteine), 시스틴(cystine) 및 메티오닌(methionine) 보충공급의 효과Effects of Cysteine, Cystine, and Methionine Supplementation on Changes of Enzyme Expression by Protein Restriction

23% 카제인 식이군 (정상식이군)에 시스테인, 시스틴 또는 메티오닌을 250mg/kg의 용량으로 1일 2회씩 (1일 500 mg/kg) 일주일간 투여하였을 때 간 시토크롬 P450발현은 변화되지 않았다. 단 시스테인, 시스틴 또는 메티오닌은 500 mg/kg(250 mg/kg x 2, po)의 용량으로 마지막 일주일간 경구투여하였다. 시스테인은 수용액으로 경구투여하였고 시스틴과 메티오닌은 0.1% 카르복시메틸 셀룰로오스 수용액에 현탁하여 투여하였다. 단백질을 5%로 결핍시킨 식이를 4주간 투여한 동물군 (단백질결핍군)에 시스테인, 시스틴 또는 메티오닌을 단백질 결핍기간의 마지막 일주일간 250 mg/kg 용량으로 1일 2회씩 투여하였을 때 P450발현이 완전히 또는 부분적으로 정상화되었다. 단백질을 5%로 결핍시킨 식이를 4주간 투여한 동물군에 시스테인, 시스틴 또는 메티오닌을 일주일간 보충공급하였을 때 P450 1A2 발현이 정상식이 투여군에 비하여 각각 60%, 20%억제되었고, 단백결핍군에 의한 90%억제결과에 비하여 현저히 개선되었다. 그러나 시스테인, 시스틴 또는 메티오닌은 변화된 P450 2B2발현은 정상화시키지 못하였다. 단백결핍군에서 P450 2C11발현은 현저히 감소되었고, 시스테인, 시스틴 또는 메티오닌의 보충공급으로 일부 회복되었다. 단백질을 5%로 결핍시킨 식이를 4주간 투여한 동물군은 P450 2E1발현이 약 60% 감소되었고, 시스테인 보충공급에 의하여 완전히 정상화되었다. 감소된 P450 3A1/2발현은 시스테인에 의하여 부분적으로 정상화되었다. 따라서 시스테인, 시스틴 또는 메티오닌 보충공급은 감소된 P450발현을 대부분 정상상태로 개선시켰다. 메티오닌은 시스테인 보다는 약하나 변화된 P450발현을 회복시켰다. 이를 면역화학적으로 분석하여 도 2에 나타내었다. 그밖에 황을 함유한 약물인 시스테이트, N-아세틸시스테인(N-acetylcysteine), 호모시스테인(homocysteine), 호모시스테이트(homocysteate)와 지용성 비타민; 아세트산 토코페롤(Vit. E), 메나디온(Vit. K), 옥수수유 및 수용성 비타민; 염화콜린, 티아민 하이드로클로라이드, 리보플라빈, 니코틴산, 피리독신, 칼슘 판토테네이트, 바이오틴, 폴릭산, 이노시톨, 파라-아미노벤조산에 의하여서도 이러한 개선효과가 관찰되었다. 이러한 시스테이트, N-아세틸시스테인, 호모시스테인 및 호모시스테이트 공급이 단백대사교란에 의한 P450 및 mEH 변화에 미치는 효과를 표 3에 나타내었다. 또한 비타민 C/E공급이 단백대사교란에 의한 P450 및 mEH 변화에 미치는 효과를 표 4에 나타내었다.Liver cytochrome P450 expression did not change when 23% casein diet group (normal diet group) received cysteine, cystine or methionine twice daily (500 mg / kg per day) at a dose of 250 mg / kg. However, cysteine, cystine or methionine were administered orally for the last week at a dose of 500 mg / kg (250 mg / kg × 2, po). Cysteine was orally administered in aqueous solution, and cystine and methionine were suspended in 0.1% carboxymethyl cellulose solution. P450 expression occurred when animals were given a 5% protein-deficient diet for 4 weeks (protein deficiency) when cysteine, cystine or methionine were administered twice daily at 250 mg / kg for the last week of protein deficiency. Normally or partially normalized. When weekly supplementation of cysteine, cystine or methionine was given to animals that were fed a diet deficient in 5% protein for 4 weeks, P450 1A2 expression was inhibited by 60% and 20%, respectively, compared to the normal diet group. Compared with the 90% suppression result. However, cysteine, cystine or methionine did not normalize the altered P450 2B2 expression. P450 2C11 expression was significantly reduced in the protein deficient group and partially recovered by supplementation with cysteine, cystine or methionine. Animals that received diets depleted at 5% protein for 4 weeks had approximately 60% reduction in P450 2E1 expression and were fully normalized by cysteine supplementation. Reduced P450 3A1 / 2 expression was partially normalized by cysteine. Thus, cysteine, cystine or methionine supplementation improved most of the reduced P450 expression to steady state. Methionine recovered weaker but altered P450 expression than cysteine. This is shown in Figure 2 by immunochemical analysis. Other sulfur-containing drugs such as cystate, N-acetylcysteine, homocysteine, homocysteate and fat-soluble vitamins; Tocopherol acetate (Vit. E), menadione (Vit. K), corn oil and water soluble vitamins; This improvement has also been observed with choline chloride, thiamine hydrochloride, riboflavin, nicotinic acid, pyridoxine, calcium pantothenate, biotin, polyacid, inositol, para-aminobenzoic acid. Table 3 shows the effect of these citrate, N-acetylcysteine, homocysteine and homocysteine on the changes of P450 and mEH by protein metabolism. In addition, Table 4 shows the effects of vitamin C / E on the changes of P450 and mEH caused by protein metabolism.

저단백질 식이를 투여한 동물에 황함유 의약물을 1일 0.1 mg/kg-1000 mg/kg의 용량으로 일주일간 투여하였을때 간조직 중의 변화된 P450 level이 완전히 또는 부분적으로 정상화되었다.Changes in the level of P450 in liver tissues were fully or partially normalized when the sulfur-containing drug was administered for a week at a dose of 0.1 mg / kg-1000 mg / kg per day to animals fed a low protein diet.

[표 3]TABLE 3

값 = 대조 퍼센트의 평균값Value = average of the control percentages

[표 4]TABLE 4

비타민 C/E공급이 단백대사교란에 의해 P450 및 mEH 변화에 미치는 효과Effects of Vitamin C / E Supply on Changes of P450 and mEH by Protein Metabolism

값 = 대조퍼센트의 평균±S.D.(n=3).Value = mean ± S.D. Of control percent (n = 3).

비타민 C/E는 1일 각 200mg/kg의 용량으로 7일간 경구투여하였다.Vitamin C / E was orally administered for 7 days at a dose of 200 mg / kg each day.

실험예 3Experimental Example 3

단백질 공급제한에 의한 mEH유도발현 및 황함유 의약조성물 보충공급의 효과Effect of mEH-induced Expression and Supplementation of Sulfur-Containing Pharmaceutical Compositions by Protein Restriction

단백질을 5%로 감소시킨 식이를 랫트에 투여하였을 때 간조직중 mEH발현이 유도증가되었다 (약 3배). 이러한 mEH 유전자 발현의 현저한 상승은 저단백식이가 간세포내에서 산화적인 스트레스를 유발할 가능성을 제시한다. 시스테인을 1회 250mg/kg의 용량으로 1일 2회 일주일간 경구투여하였을 때 mEH의 중가는 완전히 정상화되었다.Administration of rats with a 5% protein reduction induced an increase in mEH expression in liver tissues (approximately 3 fold). This marked rise in mEH gene expression suggests that a low protein diet may cause oxidative stress in hepatocytes. When cysteine was administered orally twice a day at a dose of 250 mg / kg once, the weight of mEH was completely normalized.

mEH 단백질의 유도가 mEH mRNA발현을 수반하는지를 Northern blot분석으로 관찰하였다 (도 4). Total RNA는 Puissant and Houdebine (1970)의 방법으로 간조직으로부터 분리하였다. 분리한 Total RNA는 시료회석용완충액 (50% formamide,2.2M formaldehyde in 1x MOPS)에 넣어 용해시켰다. RNA를 변성(denaturation)시킨 후 1% 아가로스겔(agarose gel)에 loading하고 MOPS buffer를 완충액으로하여 전기영동하였다. 전기영동이 끝난 후 겔에 존재하는 분획화된 RNA를 모세관 현상을 이용하여 12시간 이상 니트로셀룰로오스(NC)지에 전이시켰으며, 전이된 NC지를 80℃의 진공 오븐에서 2시간 동안 건조하였다. 실험에 사용한 cDNA 시료에 동위원소를 붙이는 방법으로는 random prime labeling 기술을 이용하였다. 변성된 10ng mEH 및 rGSTA2 cDNA에 dATP, dGTP, dTTP, [α-32P] dCTP, random prime buffer와 Klenow fragment를 가하여 25℃에서 1시간 반응시킨 후 반응정지 완충액을 가하여 반응을 중지시켰다. 이 반응액을 Sephadex 50 column에 loading한 후 원심분리하여 표식된 시료(probe)를 얻었다. Hybridization은 50% deionized formamide, 5x Denhardt's solution (0.1% Ficoll, 0.1% polyvinylpyrrolidine, 0.1% bevine serum albumin), 0.5% SDS, 0.5mg/ml ssDNA, 5x SSPE (1xSSPE: 0.15M NaCl, 10nM NaH2PO4, 1mM Na2EDTA, pH 7.4)를 함유한 hybridization buffer에 NC지를 넣어 42℃에서 2시간 prehybridization시켰다. 표식된 시료를 가하고 42℃에서 18시간 동안 반응시킨 후 2x SSC / 0.1% SDS 및 0.1x SSC / 0.1% SDS로 상온에서 15분간 각 2회씩 세척하고, 0.1x SSC / 0.1% SDS로 55℃에서 1시간 동안 세척하였다. Hybridization이 끝난 NC지를 Kodak X-Omat AR film에 -70℃에서 피폭시킨 후 현상하였다. 현상된 필름(film)은 micro computer Imaging Device을 이용하여 정량하였다.It was observed by Northern blot analysis whether the induction of mEH protein was accompanied by mEH mRNA expression (FIG. 4). Total RNA was isolated from liver tissue by Puissant and Houdebine (1970). The isolated total RNA was dissolved in a sample buffer buffer (50% formamide, 2.2M formaldehyde in 1x MOPS). RNA was denatured and loaded onto 1% agarose gel and electrophoresed using MOPS buffer as a buffer. After electrophoresis, fractionated RNA present in the gel was transferred to nitrocellulose (NC) paper for more than 12 hours using a capillary phenomenon, and the transferred NC paper was dried in a vacuum oven at 80 ° C. for 2 hours. The method of attaching isotopes to the cDNA sample used in the experiment was used a random prime labeling technique. DATP, dGTP, dTTP, [α- 32 P] dCTP, random prime buffer and Klenow fragment were added to the denatured 10ng mEH and rGSTA2 cDNA and reacted at 25 ° C for 1 hour. The reaction solution was loaded on a Sephadex 50 column and centrifuged to obtain a labeled sample. Hybridization consists of 50% deionized formamide, 5x Denhardt's solution (0.1% Ficoll, 0.1% polyvinylpyrrolidine, 0.1% bevine serum albumin), 0.5% SDS, 0.5mg / ml ssDNA, 5x SSPE (1xSSPE: 0.15M NaCl, 10nM NaH 2 PO 4 , 1mM Na 2 EDTA, pH 7.4) in the hybridization buffer containing NC paper was prehybridized at 42 ℃ for 2 hours. The labeled sample was added and reacted at 42 ° C. for 18 hours, followed by washing twice at room temperature with 2 × SSC / 0.1% SDS and 0.1x SSC / 0.1% SDS for 15 minutes each, at 55 ° C with 0.1x SSC / 0.1% SDS. Wash for 1 hour. After hybridization, NC paper was exposed to Kodak X-Omat AR film at -70 ℃ and developed. The developed film was quantified using a micro computer imaging device.

5%의 저단백질을 함유한 사료를 투여한 동물의 간조직중 mEH mRNA는 대조군에 비하여 약 20배 유도증가하였다. 단백질결핍동물군에 마지막 일주일간 시스테인, 시스틴 또는 메티오닌을 보충공급할 때 유도증가된 mEH mRNA수준은 정상상태로 회복되었다. 메티오닌도 같은 용량을 같은 기간동안 투여할 때 현저히 증가된 mEH를 정상으로 회복시켰으나, 시스테인 또는 시스틴에 비하여 그 효과가 약하였다. 그밖에 시스테이트, N-아세틸시스테인, 호모시스테인 또는 호모시스테이트의 공급에 의하여도 mEH 유도가 정상상태로 회복되었다. 정상식이를 한 동물군에 황을 함유한 아미노산을 보충공급할때는 효소발현은 변화하지 않았다. 따라서 이들 황함유 의약물은 교란된 대사효소의 발현만을 정상으로 회복시키는 것으로 나타났다. 단백결핍으로 인한 간조직중의 mEH 유도를 면역화학적으로 분석하였다. 23% 또는 5% 카제인 식이투여군에 시스테인, 시스틴 또는 메티오닌을 보충공급하였을 때 단백결핍으로 유도된 mEH 발현이 정상화되었다. 이것을 도 3에 나타내었다.MEH mRNA was increased by about 20-fold in liver tissues of animals fed the diet containing 5% low protein. Induced increased mEH mRNA levels returned to normal when the protein deficient animals were supplemented with cysteine, cystine or methionine for the last week. Methionine also restored a significantly increased mEH to normal when the same dose was administered over the same period, but its effect was weaker than that of cysteine or cystine. In addition, mEH induction was restored to normal state by the supply of cystate, N-acetylcysteine, homocysteine or homocysteine. Enzyme expression did not change when supplemented with amino acids containing sulfur in the normal diet. Thus, these sulfur-containing drugs have been shown to restore normal expression of disturbed metabolic enzymes. Induction of mEH in liver tissue due to protein deficiency was immunochemically analyzed. The 23% or 5% casein diet group was supplemented with cysteine, cystine or methionine to normalize protein deficiency-induced mEH expression. This is shown in FIG. 3.

23% 또는 5% 카제인 식이투여동물의 간조직으로부터 total RNA를 분리하여 Northern blotting을 실시하였다. 5%단백질을 투여하는 4주중의 마지막 일주일간 시스테인, 시스틴 또는 메티오닌을 보충공급할 때 각 mRNA발현이 정상상태로 회복되었다. 이것을 도 4에 나타내었다.Northern blotting was performed by separating total RNA from liver tissue of 23% or 5% casein diet animals. Each mRNA expression returned to normal when supplemented with cysteine, cystine or methionine during the last week of 4 weeks of 5% protein administration. This is shown in FIG. 4.

실험예 4Experimental Example 4

절식에 의한 대사 교란에 미치는 황함유의약조성물의 효과Effect of Sulfur-Containing Pharmaceutical Compositions on Metabolic Disturbance by Fasting

절식모델에서는 P450에 의한 대사활성화로 생성된 반응성 산소라디칼이 mEH 및 rGSTA2 발현을 증가시킨다. 절식모델에서 시스테인을 3일간 투여하면서 간독성 물질인 4-메틸티아졸을 30mg/kg의 용량으로 1회 투여하였을 때 mEH 및 rGSTA2 mRNA수준을 관찰하였다. 황함유의약조성물은 절식에 의하여 발생한 4-메틸티아졸에 의한 mEH, rGSTA2의 유도를 억제하였다. 또한 정상동물에서와는 달리 P450 2E1이 유도된 절식상태에서 4-메틸티아졸을 투여하였을 때 조직손상이 관찰되었다. 반면 절식동물에 시스테인을 3일간 투여하였을 때 4-메틸티아졸에 의한 조직손상이 관찰되지 않았다. 아세톤 또는 isoniazid 등 약물투여로 P450 2E1이 유도발현된 동물에서 4-메틸티아졸이 유발한 조직손상도 황함유 의약물에 의하여 방어되었다. 따라서 황함유 의약물은 절식 또는 약물에 의한 대사효소의 발현증가로 발생할 수 있는 과도한 대사를 제어하므로 대사정상화 작용을 나타내었다.In the fasting model, reactive oxygen radicals produced by metabolic activation by P450 increase mEH and rGSTA2 expression. In the fasting model, mEH and rGSTA2 mRNA levels were observed when cysteine was administered for 3 days when 4-methylthiazole, a hepatotoxic substance, was administered at a dose of 30 mg / kg. Sulfur-containing pharmaceutical composition inhibited the induction of mEH and rGSTA2 by 4-methylthiazole generated by fasting. Unlike normal animals, tissue damage was observed when 4-methylthiazole was administered in a fasted state induced by P450 2E1. On the other hand, when cysteine was administered to the fasted animals for 3 days, tissue damage by 4-methylthiazole was not observed. 4-methylthiazole-induced tissue damage in P450 2E1-induced animals such as acetone or isoniazid was also prevented by sulfur-containing drugs. Therefore, the sulfur-containing drug showed metabolic normalization because it controls excessive metabolism that may occur due to fasting or increased expression of metabolic enzymes by drugs.

16시간 절식 또는 72시간 절식한 후 4-메틸티아졸 30mg/kg을 투여하고 mEH mRNA 발현을 Northern blotting으로 분석하였다. 72시간 절식한 후 4-메틸티아졸에 의하여 유도된 mEHH mRNA 수준은 시스테인 또는 메티오닌 공급에 의하여 정상화되었다. 이를 도 5에 나타내었다.After fasting for 16 hours or 72 hours, 30 mg / kg of 4-methylthiazole was administered and mEH mRNA expression was analyzed by Northern blotting. After 72 hours of fasting, mEHH mRNA levels induced by 4-methylthiazole were normalized by cysteine or methionine feed. This is shown in FIG. 5.

간조직을 10% 포르말린에 넣었다가 파라핀으로 포매시켜 고정하였다. 간을 5㎛의 두께로 잘라 슬라이드로 만들어 hematoxylin과 eosin으로 염색시켜 100 또는 450 배율로 관찰하였다. 시스테인 또는 메티오닌으로 전처치하였을 때 4-메틸티아졸에 의하여 유도된 조직괴사가 관찰되지 않았다. 이를 도 6에 나타내었다. 도 6에서 A, B 및 C는 다음과 같다.Liver tissue was fixed in 10% formalin and embedded in paraffin. The liver was cut to a thickness of 5 μm, made into slides, stained with hematoxylin and eosin, and observed at 100 or 450 magnification. Tissue necrosis induced by 4-methylthiazole was not observed when pretreated with cysteine or methionine. This is shown in FIG. 6. 6, A, B and C are as follows.

A. 72시간 절식한 동물에 4-메틸티아졸을 30 mg/kg의 용량으로 투여한 후 24시간 후에 얻은 간조직은 괴사되었다.A. The liver tissue obtained after 24 hours after 4-methylthiazole was administered at a dose of 30 mg / kg to a 72-hour fasted animal was necrotic.

B. 시스테인을 3일간 투여한 절식동물군에 4-메틸티아졸을 동일용량으로 투여한 렛트로부터 얻은 간은 괴사되지 않았다.B. Liver obtained from rats treated with the same dose of 4-methylthiazole in the fasted animal group administered with cysteine for 3 days was not necrotic.

C. 메티오닌을 3일간 투여한 절식랫트에 4-메틸티아졸을 투여하였을 때 간독성이 소실되었다.C. Hepatotoxicity was lost when 4-methylthiazole was administered to fasted rats treated with methionine for 3 days.

실험예 5Experimental Example 5

본 발명에서는 웅성 Sprague-Dawley rats (115 - 146 g)을 세군으로 나누어 23% 카제인을 함유하는 정상사료 (treatment I, n=17), 5% 카제인을 함유하는 단백결핍사료 (treatment II, n=11)를 4 주간 투여하였다. 5% 카제인을 함유한 단백결핍사료를 4 주간 투여하고 시스테인을 250 mg/kg의 용량으로 1 일 2 회씩 (1 일 500 mg/kg) 3 주째부터 1 주간 투여하였다 (treatment III, n=11). 4주가 끝나는 날에 azosemide, 10 mg/kg을 각 주에 1 분간 intravenous infusion으로 투여하고 혈장 및 뇨중 azosemide 및 그 대사체인 M1을 분석하여 pharmacokinetic parameters를 측정하였다. Azosemide의 플라즈마 농도-곡선의 면적 (AUC)은 시스테인 투여에 의해 현저히 감소하였다. 이는 단백결핍 상태로 저하된 azosemide의 대사가 거의 정상수준으로 회복되었기 때문이다. 이는 total body clearance (CL), renal clearance (CLR) 및 nonrenal clearance (CLNR)가 단백결핍 상태보다 빨라졌고 그 대사제인 M1 뇨중 배설 (AUCm1)의 증가로 알 수 있다. 소변으로 배설되는 azosemide의 양 (XU,0-8 hr)도 단백결핍 상태보다 감소하였다. 이를 도 7 및 표 5에 나타내었다. 도 7은 Azosemide의 혈장농도는 다음 동물모델 (rat)에 Azosemide를 10 mg/kg의 용량으로 1분간 정맥투여한 후 위의 시간에서 측정하였다.In the present invention, male Sprague-Dawley rats (115-146 g) are divided into three groups, normal feed containing 23% casein (treatment I, n = 17), protein deficiency feed containing 5% casein (treatment II, n = 11) was administered for 4 weeks. Protein deficiency feed containing 5% casein was administered for 4 weeks and cysteine was administered twice a day (500 mg / kg per day) at a dose of 250 mg / kg for 1 week from the third week (treatment III, n = 11) . At the end of 4 weeks, azosemide, 10 mg / kg, was administered intravenous infusion for 1 minute each week, and pharmacokinetic parameters were measured by analyzing plasma and urine azosemide and its metabolites, M1. The plasma concentration-curve area (AUC) of Azosemide was significantly reduced by cysteine administration. This is because the metabolism of azosemide, which was reduced to protein deficiency, was restored to almost normal level. This is indicated by the increase in total body clearance (CL), renal clearance (CL R ) and nonrenal clearance (CL NR ) than protein deficiency and the increase of metabolite M1 urinary excretion (AUC m1 ). The amount of azosemide excreted in urine (X U , 0-8 hr ) was also lower than that of protein deficiency. This is shown in Figure 7 and Table 5. Figure 7 is the plasma concentration of Azosemide was measured at the above time after 1 minute intravenous administration of Azosemide at a dose of 10 mg / kg in the following animal model (rat).

표 5의 Azosemide의 혈장농도는 다음 동물모델 (rat)에 Azosemide를 10 mg/kg의 용량으로 1분간 정맥투여한 후 측정하였다.The plasma concentrations of Azosemide in Table 5 were measured after intravenous administration of Azosemide at a dose of 10 mg / kg for 1 minute in the following animal model (rat).

정상군 (treatment I, ●, n=17); 단백열량결핍군 (treatment II, ■, n=11): cysteine을 보충공급한 단백열량결핍군 (treatment III, ○, n=11).Normal group (treatment I, n, 17); Protein caloric deficiency group (treatment II, n = 11): Protein caloric deficiency group supplemented with cysteine (treatment III, ○, n = 11).

[표 5]TABLE 5

aTreatment I was significantly different (p < 0.05) from II and III a Treatment I was significantly different (p <0.05) from II and III

bTreatment II was significantly different (p < 0.05) from I and III b Treatment II was significantly different (p <0.05) from I and III

cTreatment III was significantly different (p < 0.05) from I and II c Treatment III was significantly different (p <0.05) from I and II

dTreatment I was significantly different (p < 0.05) from III d Treatment I was significantly different (p <0.05) from III

eTreatment II was significantly different (p < 0.05) from III e Treatment II was significantly different (p <0.05) from III

본 발명의 의약조성물을 사람 또는 동물에 투여함으로서 영양결핍상태에 있는 사람이나 동물의 결핵, 암, 소화기계 질환 및 AIDS 환자에게 발생하는 영양결핍등 단백질 공급제한 또는 단백질 대사교란에 의하여 발생할 수 있는 약물대사효소의 이상발현을 정상화 하고, 세포내 산화환원준위의 변화로 발생하는 이상약물대사를 정상화 할 수 있다.Drugs that may be caused by protein supply restriction or protein metabolism disturbances such as tuberculosis, cancer, gastrointestinal disease, and AIDS patients in tuberculosis, cancer, digestive system diseases and AIDS patients in humans or animals in malnutrition by administering the pharmaceutical composition of the present invention to humans or animals It can normalize the abnormal expression of metabolic enzymes and normalize the abnormal drug metabolism caused by the change of intracellular redox level.

종합하면, 본 발명의 의약적조성물을 투여함으로서 간조직중의 cytochrome P450 및 mEH 발현을 관찰하였고, 변화된 약물대사효소발현이 본 발명의 황을 함유한 의약저성물에 의하여 정상화되는 것을 관찰하였다. 단백질을 5%로 낮춘 식이를 동물에 투여할 경우 cytochrome P450 1A2, P450 3A1/2 및 P450 2E1효소발현이 현저히 억제되었으나, P450 2B2는 발현이 증가되었다. 5% 단백질을 함유한 사료를 투여한 동물군에서는 급격한 성장저해가 일어났으며, 단백결핍식이를 공급한 동물군에서 투여한 약물의 혈중유효약물농도가 증가되었다. 본 발명에서 기술한 황함유 의약조성물의 보충공급에 의하여 간조직중 감소된 P450량이 대부분 정상화되었다. Cysteine, cystine 또는 methionine의 보충공급이 단백결핍군의 체중을 회복하지는 못하였으나, 대부분의 변화된 cytochrome P450 발현 및 약물동력학적 변화를 정상화시켰다. 그외 cysteate, N-acetylcysteine, homocysteine, homocysteate에 의해서도 유사한 효과가 나타났다. 또한 황함유 의약물은 절식 또는 유기용매투여에 의하여 유발되는 대사증가, 산화적 스트레스증가에 의한 조직손상을 방어하는 것으로 나타났다. 그러나 이들 의약조성물은 정상식이를 투여한 동물의 대사에는 영향을 미치지 않았으므로 대사이상을 일으키는 상황에서만 선택적인 교정작용을 갖는다.In summary, the expression of cytochrome P450 and mEH in liver tissues was observed by administration of the pharmaceutical composition of the present invention, and the altered drug metabolic enzyme expression was normalized by the sulfur-containing pharmaceutical composition of the present invention. When diets lowered to 5% were administered to animals, expression of cytochrome P450 1A2, P450 3A1 / 2 and P450 2E1 enzymes was significantly inhibited, but P450 2B2 expression was increased. Rapid growth inhibition occurred in the animals fed the diet containing 5% protein, and the serum concentrations of the drug were increased in the animals fed the protein-deficient diet. The amount of P450 reduced in liver tissue was largely normalized by supplementation of the sulfur-containing pharmaceutical composition described in the present invention. Supplementation of cysteine, cystine or methionine did not restore body weight in the protein deficient group, but normalized most of the altered cytochrome P450 expression and pharmacokinetic changes. Similar effects were also observed with cysteate, N-acetylcysteine, homocysteine and homocysteate. In addition, sulfur-containing drugs have been shown to protect against tissue damage caused by metabolic and oxidative stress caused by fasting or organic solvent administration. However, these pharmaceutical compositions did not affect the metabolism of animals fed a normal diet, so they have a selective corrective action only in situations that cause metabolic abnormalities.

저단백질 식이를 한 동물에 황함유 의약물을 1일 0.1 mg/kg-1000 mg/kg의 용량으로 일주일간 투여하였을때 간조직 중의 변화된 P450 발현이 완전히 또는 부분적으로 정상화되었다. 본 발명에 근거하여 약물이상대사의 교정제로써 cysteine, systein, methionine, cysteate, N-acetylcysteine, homocysteine, homocysteate, vitamin C/E의 용도에 관하여 특허를 청구한다. 이중에서 vitamin C와 E는 세포내 cysteine의 이용을 경감시켜서 cysteine의 필요량을 간접적으로 줄이므로 실험예에서 보인 바와 같이 황함유의약물과 복합의약물로 사용이 가능하다.Altered P450 expression in liver tissues was fully or partially normalized when a low-protein diet was administered for one week at a dose of 0.1 mg / kg-1000 mg / kg of sulfur-containing medication to animals. Based on the present invention, claims are made for the use of cysteine, systein, methionine, cysteate, N-acetylcysteine, homocysteine, homocysteate, vitamin C / E as a corrective agent for drug metabolism. Among them, vitamin C and E indirectly reduce the required amount of cysteine by reducing the use of intracellular cysteine, so it can be used as a sulfur-containing drug and a combination drug as shown in the experimental example.

참고문헌references

Claims (1)

시스테인, 시스틴, 메티오닌, 시스테이트, N-아세틸시스테인, 호모시스테인 및 호모시스테이트에서 선택된 1종 이상의 황함유 아미노산을 유효성분으로 함유하며, 통상의 약제학적으로 허용되는 부형제, 보조제, 항산화제, 용해보조제에서 선택된 보조성분을 함유하고 통상의 약제학적으로 허용되는 방법으로 제형화한, 결핵, 암, 기아 및 소화기계질환에서 선택되는 단백결핍 및 단백결핍을 수반하는 질환에서 유발되는 사이토크롬 P450, 클루타치온 S-트랜스페라제 및 마이크로소말 에폭사이드 하이드롤라제에서 선택되는 약물대사효소의 비정상적인 변화를 교정하는 황함유 아미노산을 함유하는 약학적 조성물.It contains at least one sulfur-containing amino acid selected from cysteine, cystine, methionine, cystate, N-acetylcysteine, homocysteine and homocystate as an active ingredient, and a conventional pharmaceutically acceptable excipient, adjuvant, antioxidant, dissolution aid Cytochrome P450, Klutachi, caused by diseases involving protein deficiency and protein deficiency selected from tuberculosis, cancer, hunger and digestive system diseases, containing adjuvant selected in the art and formulated in conventional pharmaceutically acceptable methods A pharmaceutical composition containing sulfur-containing amino acids that correct for abnormal changes in drug metabolases selected from on S-transferase and microsomal epoxide hydrolase.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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