KR100585445B1

KR100585445B1 - 혼합 생약재를 이용한 골질환 예방 및 치료용 약제 조성물

Info

Publication number: KR100585445B1
Application number: KR1020050052513A
Authority: KR
Inventors: 신준식; 김영옥
Original assignee: 신준식
Priority date: 2005-06-17
Filing date: 2005-06-17
Publication date: 2006-06-07
Also published as: WO2006135121A1

Abstract

본 발명은 혼합 생약재를 이용한 골질환 예방 및 치료용 약제 조성물에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 흑두, 대두, 약콩 및 백편두로 구성된 군으로부터 선택된 1종 이상; 녹각, 우슬, 숙지황, 황정, 사인 및 하수오로 구성된 군으로부터 선택된 3종 이상; 및 토사자, 호로파, 구기자, 속단 및 백출로 구성된 군으로부터 선택된 2종 이상을 특정 비율로 혼합 추출함으로써 골다공증, 퇴행성 골질환 및 류마티스 관절염과 같은 골질환 예방 또는 치료에 유효한 혼합 생약재 추출물을 함유하는 골질환 예방 및 치료용 조성물에 관한 것이다.

혼합 생약재, 골질환

Description

혼합 생약재를 이용한 골질환 예방 및 치료용 약제 조성물{Bone disease drug composition using herb medicines}

도 1a는 실시예 1의 물 추출물을 투여하지 않은 백서(대조군)의 대퇴 골조직의 단면을 나타낸 것이다.

도 1b는 실시예 1의 물 추출물을 투여한 백서의 대퇴 골조직의 단면을 나타낸 것이다.

도 1c는 골다공증이 유도되지 않은 sham 그룹의 대퇴 골조직의 단면을 나타낸 것이다.

도 1d는 양성 대조군(libial)을 투여한 백서의 대퇴 골조직의 단면을 나타낸 것이다.

도 2는 실시예 1의 물 추출물을 골다공증이 유도된 백서에 투여하였을 때 난소 제거된 백서, 골다공증이 유도되지 않은 sham 그룹의 골밀도 변화를 비교한 그래프이다.

골조직의 2/3는 주로 칼슘 포스페이트로 이루어진 무기물이고, 1/3은 주로 콜라겐으로 이루어진 유기물질로 구성되어 있다. 골조직에는 뼈 선조세포(osteoproenitor cells), 조골세포(osteoblast), 파골세포(Osteoclast), 골내세포(Osteocyte) 등이 있는데, 파골세포는 기원이 다른 별개의 세포이고 나머지는 활성 상태가 다를 뿐 같은 세포이다.

이 중 골을 재생하는 조골세포는 골의 표면에 위치하며, 골 형성에 필요한 콜라겐 섬유(collagen fiber)를 합성 분비한다. 또한, 조골세포의 세포막에는 중성 및 알칼리성 포스파타제(phosphatase)가 많이 분포하고 있으며, 이들에 의해 PO^-3 ₄/Ca⁺²가 침착되어 뼈의 석회화(calcification)가 이루어진다.

에스트로겐(Estrogen)은 조골 세포의 증식을 촉진하고. 알코올 또는 글루코코티코이드 호르몬(glucocorticoid hormone)은 조골 세포의 증식을 억제하여 골다 공증을 유발한다. 실제로 많은 골 형성을 촉진시키는 물질이 조골세포의 증식을 유도함이 알려져 있다. 예를 들면 GH(growth hormone), IGF-1(insulin like growth factor I), TGF-b(transforming growth factor beta) 등은 조골세포의 증식을 촉진하는 성장인자이다.

스테로이드 호르몬, PTH(parathyroid hormones), 글루코코티코이드, 성자 인자들(FGF, TGF-beta), 파골 세포의 발생에 관여하는 사이토카인들은 RANK(receptor for activator of nuclear factor-kB) 리간드, TNF-알파, IL-, IL-6, IL-11, M-CSF, PGE 등이 있다. RANKL과 RANK 수용체 그리고 RANK의 활동을 방해하는 중립 수용체인 OPG(osteoprotegerin)은 생쥐 실험에서 파골 세포의 형성을 조절한다. 이들 사이토카인들의 생산은 호르몬에 의해 직, 간접으로 억제되거나 조절된다.

골 재흡수를 억제하는 약물로서 비스포스포네이트(Bisphosphonate)는 피로포스페이트(pyrophosphate) 유사체로 하이드록시아파타이트(hydroxyapatite)와 결합하여 파골 세포에 의한 골 재흡수를 억제한다. 약물로는 에티드로네이트(etidronate), 파미드로네이트(pamidronate)가 있는데 상용량에서 골화 억제 작용을 유발하지는 않는다. 에티드로네이트는 고인산혈증을 유발하지만 다른 비스포스포네이트는 저인산혈증을 유발하고 파미드로네이트는 20% 환자에서 미열이 발생한다. 또한, 에스트로젠 계통의 물질로서 이 약물들은 장기 투여할 경우 암, 담석, 혈전증 등의 부작용이 나타나는 것으로 알려져 있다.

에스트로겐은 조골세포 내에서 ER α(estrogen receptor α) 혹은 ER β 수 용체와 결합한 후 핵으로 이동하여 골대사에 관여하는 국소인자 유전자의 ERE α (estrogen receptor response element)를 인지하여 전사 활성을 조절한다. 폐경 후 에스트로겐 분비의 저하는 조골세포에서 국소인자의 발현 저하를 유도하고 그 결과 파골 세포 작용의 상대적인 증가로 인한 골 흡수 증가와 함께 골다공증을 유발시킨다.

에스트로겐 수용체 조절인자를 변형시킨 물질이 Pfizer, Inc(New York City, USA)에서 현재 2단계 임상 시험 중에 있다. 드롤록시펜(Droloxifene)이라는 이 약은 뼈에 중요한 랄록시펜(raloxifene)[Evista]을 개선한 것이다. 이런 에스트로겐 수용체 조절 물질들은 뼈, 심장, 유방에도 작용이 있으나 방광 등에는 상관이 없다.

그러나, 골다공증은 약물의 단기 투여만으로는 치료할 수 없으며 약물의 장기투여가 필수적이다. 따라서, 장기 투여시 부작용이 없고 에스트로겐을 대신할 수 있는 우수한 약효를 갖는 새로운 물질을 개발하고자 하였으며 현재 에스트로겐 대체물질로 부각되고 있는 것 중의 하나가 이소플라본(soybean isoflavone) 등의 식물 에스트로겐(phytoestrogen)이다.

식물 에스트로겐은 1946년 베네트 등에 의해 최초로 보고되었다. 식물 에스트로겐으로 알려진 물질에는 비배당체인 다이드제인(daidzein), 제니스테인(genistein), 글리시틴(glycitin)과 이들에 당이 결합된 배당체 등 지금까지 12종류가 밝혀져 있다. 다이드제인과 제니스테인 등은 에스트로겐과 유사한 구조를 가지고 있어 세포내 에스트로겐 수용체와 결합하여 에스트로겐 효과뿐만 아니라 항 에스트로겐 효과를 동시에 나타내는 것으로 밝혀졌다.

따라서, 에스트로겐 투여에 의한 여러 가지 부작용을 유발하지 않는 장점 때문에 골다공증 예방에 에스트로겐 대체물질로 관심받고 있다. 에스트로겐이 골 흡수 억제제이기에 골 형성 촉진제와 병합 투여하면 이상적일 수 있으며 아직 골 형성 촉진제로 효과와 안정적으로 입증된 약재가 거의 없다.

골다공증 예방에 서양에서는 대두가 널리 소비되고 있고 한의학이나 민간요법에서는 두충, 홍화, 약콩(쥐눈이콩)이 사용되어 왔으며, 골다공증의 치료제로는 주로 칼슘, 에스트로겐, 칼시토닌, 비타민 D 등이 사용되고 있다.

1995년 미국의 FDA에서 폐경 후의 골다공증의 치료제로 인정받은 알렌드로네이트가 1998말부터 우리나라에서 사용되기 시작하였고, 1997년 말 FDA에서 폐경 후 골다공증 예방약으로 랄록시펜이 판매됨으로써 골다공증 약물 치료제의 선택범위가 넓어지고 있다.

뼈는 단단하기만 한 조직이 아니고, 일생동안 지속적으로 변화하는 활동적인 조직이다. 육안으로는 뼈는 외부의 피질골(치밀골)과 내부의 소주골(해면골, 스폰지뼈)로 구분하는데, 피질골은 물리적인 강도가 강하여 신체를 보호하고 지지하는 역할을 하고, 소주골은 충격을 흡수하거나 칼슘의 변화를 일정하게 유지하는 역할을 주로 한다. 뼈가 성장이 중단된 후에도 오래된 뼈는 파괴되어 없어지고(골 흡수) 새로운 뼈가 없어진 곳을 메우는 고정(골 형성)이 일생동안 반복되며 이러한 현상을 뼈의 재형성이라 한다. 골 흡수와 골 형성이 균형을 이루어야 골의 정상적인 형태가 유지되고 혈액 속의 칼슘농도가 일정하게 유지되는데 혈액에 칼슘이 부족하게 되면 이를 보충하기 위하여 골 흡수가 증가되어 뼈의 칼슘을 혈액으로 방출하게 되며, 골 흡수가 지속되면 뼈가 약해지게 되어 골다공증이 발생한다.

골다공증은 총 골량이 줄어들어 작은 충격에도 쉽게 골절이 생기는 일종의 노화현상으로 누구나 나이가 들면 피할 수 없으나, 특히 폐경기 이후 여성들에게 빈발하며, 갑상선, 부갑상선의 기능항진, 만성 신부전 및 부신피질호르몬의 투여에 의하여 발생되기도 한다. 의학적으로는 뼈의 콜라겐과 칼슘이 모두 감소되어 뼈의 강도가 약해진 것이며 골다공증이 생기면 골의 양이 감소되어 가벼운 사고에 의해서도 골절이 발생함으로써, 특히 여성에게서 골반골절 및 척추골절은 치명적이라 할 수 있겠다. 골반골절이 일어나게 되면 1년 내에 30%의 환자가 사망하며 척추골절로 숨질 확률은 골반골절보다 1.4배 높은 것으로 밝혀졌고, 세계적으로 매년 120만 명의 여성이 골다공증으로 인한 골절을 경험하고 있다. 이러한 심각성 때문에 미국을 비롯한 선진각국은 일찍부터 골다공증의 원인 규명 및 치료제 개발에 많은 노력을 기울이고 있으며, 우리나라도 현재 많은 과학자들이 관심을 가지고 연구를 진행하고 있다. 골다공증에 의한 골절의 위험도를 결정하는 가장 중요한 요소는 골밀도이기에 골밀도의 측정은 매우 중요하다

골밀도의 변화는 소주골의 골밀도는 폐경 전에 비해 폐경 후에 약 3배가량 빠르게 소실되며 폐경 직후는 1년에 5% 이상 소실된다. 폐경 후에는 여성의 골밀도가 급격히 감소하여 남녀간의 차이가 더욱 심하며 남성의 경우 최대 골밀도의 20 ∼ 30% 소실되고 여성의 경우는 40 ∼ 50% 소실된다.

현재 여러 가지 골다공증 치료방법 및 치료제가 지속적으로 연구되고 있긴 하지만, 위장관, 간, 신장 등의 부작용에 대한 개선은 아직 만족스럽지 못하였다.

따라서, 부작용이 없고, 골다공증을 비롯한 골질환 치료제로서 한약재의 이용이 절실한 상태이다.

이에, 본 발명자들은 골다공증, 류마티스성 관절염, 퇴행성 관절염, 허리, 목의 디스크질환에 사용될 수 있는 한방제제에 관하여 오랜 연구를 한 결과, 흑두, 대두, 약콩 및 백편두로 구성된 군으로부터 선택된 1종 이상; 녹각, 우슬, 숙지황, 황정, 사인 및 하수오로 구성된 군으로부터 선택된 3종 이상; 및 토사자, 호로파, 구기자, 속단 및 백출로 구성된 군으로부터 선택된 2종 이상을 특정 비율로 혼합 추출한 추출물이 만성 골질환(골다공증, 류마티스 관절염)과 퇴행성 골질환에 관련하여 골세포 증식과, 분화유도에 골 형성 및 골조직의 분해를 억제함으로써 골질환의 예방 및 치료에 매우 효과적임을 알게 됨으로써 본 발명을 완성하게 되었다.

따라서, 본 발명은 흑두, 대두, 약콩 및 백편두로 구성된 군으로부터 선택된 1종 이상 100 중량부; 녹각, 우슬, 숙지황, 황정, 사인 및 하수오로 구성된 군으로부터 선택된 3종 이상 100 ~ 650 중량부; 및 토사자, 호로파, 구기자, 속단 및 백출로 구성된 군으로부터 선택된 2종 이상 80 ~ 350 중량부의 혼합 생약재 추출물을 유효성분으로 함유하는 골질환 예방 및 치료용 조성물을 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명은 흑두, 대두, 약콩 및 백편두로 구성된 군으로부터 선택된 1종 이상 100 중량부; 녹각, 우슬, 숙지황, 황정, 사인 및 하수오로 구성된 군으로부터 선택된 3종 이상 100 ~ 650 중량부; 및 토사자, 호로파, 구기자, 속단 및 백출로 구성된 군으로부터 선택된 2종 이상 80 ~ 350 중량부의 혼합 생약재 추출물을 유효성분으로 함유하는 골질환 예방 및 치료용 조성물을 그 특징으로 한다.

이와 같은 본 발명을 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명은 흑두, 대두, 약콩 및 백편두로 구성된 군으로부터 선택된 1종 이상; 녹각, 우슬, 숙지황, 황정, 사인 및 하수오로 구성된 군으로부터 선택된 3종 이상; 및 토사자, 호로파, 구기자, 속단 및 백출로 구성된 군으로부터 선택된 2종 이상을 특정 비율로 혼합 추출함으로써 골다공증, 퇴행성 골질환 및 류마티스 관절염과 같은 골질환 예방 또는 치료에 유효한 혼합 생약재 추출물을 함유하는 골질환 예방 및 치료용 조성물에 관한 것이다.

흑두, 대두, 약콩 또는 백편두는 이미 골다공증에 치료 효과가 있다는 것이 알려져 있으나, 이를 단독으로 사용할 경우에는 설사, 소화불량한 문제점이 있어 본 발명자들은 다른 생약재와 혼합 사용하거나, 우슬을 함께 사용하여 이러한 문제점을 해결하려고 노력하여 왔고, 그 결과 다음과 같은 생약재를 특정 함량으로 혼합 사용함으로써 골질환 예방 및 치료 효능을 극대화시킬 수 있었다.

녹용(Cervi Cornu Pantotrichum)은 사슴(매화록, 마록) 및 동속근연동물의 골화되지 않은 유각을 잘라 건조한 것이다. 부드러운 뿔이 나는 것을 녹용으로 명명하고 골질화된 노각이 자연적으로 탈각된 것이 녹각이다. 여러 아미노산 중에 프롤린, 리신, 세린의 함량이 높고 성호르몬인 에스트로겐, 에스트라네디올(estranediol), 스핑고마이엘린 장고사이드(sphingomyeline ganghoside)를 함유하고 있으며 신체조직의 성장을 촉진하고 망상내피 세포계와 백혈구가 성장을 자극한다. 특히, 노인과 어린이의 신체대사를 촉진시키고 여성의 성기능을 촉진한다. 약리작용으로 적혈구와 헤모글로빈의 생성을 촉진하고 면역 증강 작용을 하고 혈장내 테스토스테론의 양을 높인다. 인체의 작업능률 향상과 항스트레스 작용을 한다. 녹용 인지질은 노쇠한 생쥐의 뇌와 간조직의 지질과산화와 심장의 리포퓨신(lipofuscin), 혈청 중 콜레스테롤과 트리글리세라이드를 낮추고 뇌와 간조직의 SOD 함량을 높이는 작용이 있다.

우슬(Achyranthes japonica)은 '본초경집주'에 "그 줄기에 마디가 있어 소의 무릎과 비슷하므로 이름 붙였다"라고 되어 있으며 소염 진통작용이 강하다. 소염작용은 부신 피질을 통해서 발현되는 것이 아니라 면역기능을 높이고, 생쥐의 대식세포를 활성화시키며 미세순환을 개선하고 염증 병변의 흡수를 촉진해서 발생되는 것이다. 성분으로는 트리테르페노이드(triterpenoids), 폴리사카라이드(polysaccharides), 글리코펩타이드(glycopeptides) 등으로 구성되어있고, 그 이외에 엑디스테론(ecdysterone), 하이드록시 엑디스테론(hydroxyl ecdysterone), 루브로스테론(rubrosterone), 이노코스테론(inokosterone) 등으로 이루어져 있는데 엑이스테론은 혈당소를 높이고 인슐린과 길항한다.

하수오(Polygoni Multiflori Radix)는 현재 우리나라에서는 박주가리과 식물이 유통되고 있어 이에 대한 검토가 필요하다. 성분으로는 레시틴(lecitin)과 하이드록시안트라퀴논(hydroxyanthraquinone) 유도체로 크리소파놀(chrysophanol), 에모딘(emodin), 파이시온(physcion), 퀘스틴(questin)이 있고 최근에는 폴리고니미틴(Polygonimitin) B, C가 분리되었다. 약리작용으로는 조혈작용이 있고 골수 조혈간 세포수를 증가시키고 면역증강 작용이 있다. 하수오의 면역계에 대한 작용은 흉선과 T세포의 기능을 촉진하는 기전으로 이루어진 것으로 생각된다. 혈중 지질 강하, 항 노화 작용이 있다. 하수오의 보간 기전은 과산화지질의 생산과 과산화지질의 간세포 파괴의 기전을 억제하는 것이다. 심박동수가 완만해지고 관상 동맥 혈류량이 증가하여 심근허혈에 대한 보호작용이 있다. 응용으로는 고지혈증, 불면, 정신분열증, 백일해, 좌골신경통, 학질, 사마귀 등에 사용한다.

황정(Polygonati Rhizoma)은 백합과에 속하며 뿌리에는 점액질, 점분 및 당분을 함유하며 그 효능이 숙지황과 비슷하다. 주로 비경(脾經)과 폐경(肺經)에서 작용을 해 비장을 보하고 폐를 윤택하게 한다. 비장과 위장의 기허증(氣虛症)이나 온몸이 나른하고 무기력한 증상을 완하시킨다. 현대 약리학 연구에 의하면 황정에는 다당(多糖), 아미노산, 니코틴산 등 인체에 유익한 성분이 함유돼 있는 것으로 밝혀졌다. 이들 성분은 인체의 영양상태를 개선하고 면역력과 혈관의 유연성을 높이는데 모두 중요한 역할을 하는 물질들이다. 근래에 이르러서는 황정이 고혈압이나 관상동맥, 심장병, 백혈구 감소증, 재생불량성 빈혈 등의 질환에 효과가 있는 것으로 밝혀져 그 치료에 응용되고 있다. 이는 심혈관 질환과 당뇨병에 대한 뚜렷한 예방과 치료 효과가 있다는 것을 알 수 있다.

숙지황(Pehmanniae Radix Preparata)은 현삼과에 딸린 여러해살이 약용식물로 그 뿌리를 한방에서 약재로 쓰는데, 날것을 생지황, 말린 것을 건지황이라 하며, 숙지황 중 특히 술에 담갔다가 쪄서 말리기를 9번 되풀이하여 만든 것은 구지황이라 하여 그 약효를 으뜸으로 친다. 맛은 달면서도 쓴맛이 돌고 따뜻한 성질이 있어 혈을 보(補)하고 정(精:생명이 발생하고 활동하는 데 기본이 되는 물질)을 보충해서 허리와 무릎이 시리고 아픈 증상이나 월경이상, 어지럼증 등을 치료하고 머리를 검게 하는 효능이 있다.

사인(Amomi Semen)은 진통작용이 있는 것으로 알려져 있다.

본 발명에서는 이러한 녹각, 우슬, 숙지황, 황정, 사인 및 하수오 중에서 선택된 3 종 이상의 생약재를 상기 흑두, 대두, 약콩 및 백편두로 구성된 군 중에서 선택된 1종의 생약재 100 중량부에 대하여 100 ~ 650 중량부를 혼합하여 사용하는 것이 바람직하다. 만일 100 중량부 미만일 경우에는 효과가 미비하며, 650 중량부 초과하면 발열하는 문제가 있다.

또한, 토사자(Cuscuta chinensis)는 실새삼이라고도 하며 동속식물의 건조된 성숙 종자이며 림프조직의 교체율을 증가시키고 면역기능을 개선시키며 혈당대사를 증가시킨다. 주로 간과 신장을 보호하며 눈을 밝게 해주고, 양기(陽氣)를 도우며 신장 기능을 튼튼하게 해주는 약재로 알려져 있다.

구기자(Lycii Fructus)는 성분으로 베타인(betain), 제아키산틴 (zeaxanthin), 파이살레인(physalein)과 카로틴(carotene), 니코틴산(nicotinic acid)과 비타민 C를 포함하는 여러 가지 비타민이 있다. 구기자의 다당질은 중요한 면역조절작용이 있으며 항암작용이 있고 노인들의 저하된 cAMP를 높이고 cAMP/cGMP의 비율과 혈장의 테스토스테론(testosterone)의 회복을 유도하여 뇌기능과 체력을 증가시킨다. 리포퓨신(Lipofuscin) 수치를 낮추고 생쥐 피부의 하이드록시프롤린(hydroxyproline)의 함량을 증가시킨다. 간세포에 지방이 쌓이는 것을 억제하며 베타인(Betaine)은 간세포의 재생을 촉진시키며, 혈당 강하작용이 있다.

호로파(Trigonellae Semen)는 장미목 콩과에 속하며 종자에는 매우 적은 양의 정유가 들어 있으며, 이 정유에는 약 40개의 성분, 즉 여러 종류의 알칼로이드, 단백질, 지방 등이 들어 있다. 성질이 따뜻하고 독이 없어 아프리카, 중동, 인도 등지에서는 옛부터 방광과 신장의 병을 치료하는 데 이용했고 식은땀이 흐르거나 배가 찬 사람을 치료하는 데에도 이용해 오고 있다. 오늘날은 몸 속의 혈당과 인슐린의 균형을 유지하는 데 효과가 있으며 체중 조절에도 효과가 있는 것으로 알려져 활발히 연구되고 있다.

속단(Dipsaci Radix)은 산토끼꽃(Dipsacus asperoides C.Y.)을 사용하기도 하는데 가을에 채취하여 수염뿌리를 제거하고 약한 불에 말려 건조한다. 성분으로는 수크로오스, 다우코스테롤(daucosterol), b-스티그마스테롤(b-stigmasterol), 트리테르페노이달 사포닌(triterpenoidal saponin) 및 헤데라게닌(hederagenin), 우르솔 알데하이드(ursol aldehyde)와 우르솔산(ursolic acid) 등 을 함유하고 있다. 약리작용으로는 백혈구수를 증가시키며 자궁 흥분 작용이 있고 폐렴쌍구균에 억제 작용이 있다. 일부에게서는 전신소양, 피부발적, 구진 등의 증상이 출현한다는 보고가 있다.

백출(Atractylodis Rhizoma Alba)은 삽주의 뿌리를 한방에서 이르는 말로, 소화관 및 피하조직에서 일어나는 수분대사(水分代謝)의 부전(不全)에 대하여 이뇨(利尿),발한(發汗) 작용을 하며, 동통, 위장염, 부종에 효험이 있다. 민간에서는 혈압강하제로도 쓰인다.

본 발명에서 상기 혼합 생약재 외에 상기 흑두, 대두, 약콩 및 백편두로 구성된 군 중에서 선택된 1종의 생약재 100 중량부에 대하여 토사자, 호로파, 구기자, 속단 및 백출로 구성된 군으로부터 선택된 2종 이상을 80 ~ 350 중량부를 함께 혼합하여 사용하는 것이 바람직하다. 만일 80 중량부 미만일 경우에는 효과가 미비하며, 350 중량부 초과하면 발열하는 문제가 있다.

또한, 맥문동을 추가적으로 혼합할 수도 있는데, 이때 맥문동은 상기 흑두, 대두, 약콩 및 백편두로 구성된 군 중에서 선택된 1종의 생약재 100 중량부에 대하여 20 ~ 50 중량부를 사용할 수 있다.

특히, 본 발명은 약콩 100 중량부에, 우슬, 녹각, 호로파, 황정, 하수오 및 숙지황이 280 ~ 450 중량부, 토사자, 구기자 및 속단이 120 ~ 250 중량부를 포함하는 혼합 추출물이 바람직하다.

더욱 바람직하기로는 약콩 100 중량부에 우슬 80 ~ 120 중량부, 녹각 80 ~ 120 중량부, 호로파 30 ~ 50 중량부, 황정 30 ~ 50 중량부, 하수오 30 ~ 50 중량 부, 숙지황 30 ~ 50 중량부, 토사자 50 ~ 100 중량부, 구기자 50 ~ 100 중량부 및 속단 30 ~ 50 중량부를 포함하는 혼합 추출물이 좋다.

또한, 본 발명은 약콩 100 중량부에, 우슬 30 ~ 250 중량부, 숙지황 20 ~ 100 중량부, 녹각 30 ~ 200 중량부, 황정 20 ~ 100 중량부, 토사자 50 ~ 200 중량부 및 속단 30 ~ 150 중량부를 포함하는 생약재 혼합 추출물이 바람직하다.

한편, 상기한 생약재들을 다음과 같은 방법에 의하여 단순 추출하거나, 보다 활성이 우수한 혼합 생약재 추출물을 효율적으로 분리하는 과정을 더욱 상세히 살펴보면 다음과 같다.

상기에서 제시된 혼합 생약재를 물, 저급 알코올(바람직하게는 메탄올, 에탄올, 부탄올), 초산에틸, 방향족 탄화수소 및 염화탄화수소 중에서 선택된 용매에 넣고, 100 ∼ 130 ℃에서 5 ∼ 10 시간동안 중탕하고 여과 추출한다. 이때, 수용액의 사용량은 혼합 생약재 부피의 2 ∼ 5 배 정도가 적당하다.

상기에서 분리된 추출액을 40 ∼ 60 ℃의 조건 하에서 감압 농축한 후, 가열 또는 동결건조하여 추출액을 분말 상태로 만든다.

한편, 상기 생약성분은 각각 분말화하거나, 또는 각각 단독으로 추출하여 엑기스를 얻고 이들 엑기스를 혼합하거나 또는 필요한 생약성분을 합하고 함께 추출하여도 좋다.

상기에서 얻어진 혼합 생약재 추출물에 대하여 조골세포 증식 효과 및 골밀도 등을 확인한 결과, 다음 실시예에서 나타나는 바와 같이 우수한 효과를 나타내었다. 따라서, 본 발명은 상기 추출방법에 의해서 얻어진 혼합 생약재 추출물 을 유효성분으로 함유하는 골질환 예방 및 치료용 의약품 또는 건강식품으로 사용 가능하다.

의약품으로 제조 시, 본 발명의 혼합 생약재 추출물은 임상 투여 시에 경구 또는 비경구로 투여가 가능하며 일반적인 의약품 제제의 형태로 제공될 수 있다.

본 발명의 혼합 생약재 추출물은 실제 임상 투여시에 경구 또는 비경구의 여러 가지 제형으로 투여될 수 있는데, 제제화할 경우에는 보통 사용하는 충진제, 증량제, 결합제, 습윤제, 붕해제, 계면활성제 등의 희석제 또는 부형제를 사용한다.

경구투여를 위한 고형제제에는 정제, 환제, 산제, 과립제, 캅셀제 등이 포함되며, 이러한 고형제제는 리그난과 락톤 화합물 및 그의 유도체에 적어도 하나 이상의 부형제, 예를 들면 전분, 칼슘 카보네이트, 수크로스 또는 락토오스, 젤라틴 등을 섞어 조제한다. 또한, 단순한 부형제 이외에 마그네슘 스트레이트, 탈크 같은 윤활제들도 사용한다. 경구투여를 위한 액상 제제로는 현탁제, 내용액제, 유제, 시럽제 등이 해당되는데, 흔히 사용되는 단순 희석제인 물, 액체 파라핀 이외에 여러 가지 부형제, 예를 들면 습윤제, 감미제, 방향제, 보존제 등이 포함될 수 있다.

비경구 투여를 위한 제제에는 멸균된 수용액, 비수용성 용제, 현탁제, 유제, 동결건조제, 좌제가 포함된다. 비수용성제, 현탁용제로는 프로필렌글리콜, 폴리에틸렌글리콜, 올리브 오일과 같은 식물성 기름, 에틸올레이트와 같은 주사 가능한 에스테르 등이 사용될 수 있다. 좌제의 기제로는 위텝솔, 마크로골, 트윈 61, 카카오지, 라우린지, 글리세롤젤라틴 등이 사용될 수 있다.

본 발명에 따른 유효성분의 제제 내 함유량은 체내에서의 활성 성분의 흡수도, 불활성화율, 배설속도, 사용자의 연령, 성별 및 상태 등에 따라 적절히 선택할 수 있다. 본 발명의 혼합 생약재 추출물의 경우, 10 ∼ 500 ㎎/㎏이고, 바람직하게는 50 ∼ 300 ㎎/㎏이며, 하루 1 ∼ 3회 투여할 수 있다.

또한, 본 발명은 혼합 생약재 추출물을 유효성분으로 하는 만성 골질환(골다공증, 류마티스 관절염)과 퇴행성 골질환에 관련하여 골세포 증식과 분화유도에 골형성 및 골조직의 분해를 억제함으로써 골질환의 예방 및 치료에 매우 효과적인 건강식품을 포함한다.

건강식품이란, 상기 혼합 생약재 추출물을 일반 식품에 첨가하거나, 캅셀화, 분말화, 현탁액 등으로 제조한 식품으로, 이를 섭취할 경우 건강상 특정한 효과를 가져오는 것을 의미하나, 일반 약품과는 달리 식품을 원료로 하여 약품의 장기복용시 발생할 수 있는 부작용 등이 없는 장점이 있다.

이하, 본 발명은 다음 실시예에 의거하여 더욱 상세히 설명하겠는바, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.

실시예 1

약콩 120 g, 우슬 120 g, 녹각 120 g, 토사자 80 g, 구기자 80 g, 호로파 40 g, 속단 40 g, 하수오 40 g, 황정 40 g 및 숙지황 40 g을 물로 2 ~ 5배의 부피로 배합하고 환류조건하에서 120 ℃, 5시간 중탕한 다음 여과하여 여액을 제조하고 이 를 감압 농축하여 100 ml 되게 한 후 동결 건조시켜서 약 135 g의 동결건조 중량을 얻었다(이하, 물 추출물이라 함).

상기와 같은 일련의 건조 과정에서 수득되는 물 추출물은 각각 후술하는 바와 같이 골다공증에 좋은 효과를 가지고 있기에 물 추출물은 본 발명의 조성물에서 유효성분으로 사용될 수 있다.

실시예 2

약콩 90 g, 우슬 90 g, 녹각 90 g, 토사자 60 g, 구기자 60 g, 호로파 30 g, 속단 30 g, 하수오 30 g, 황정 30 g 및 숙지황 30 g을 상기 실시예 1과 같은 방법으로 물로 추출하였다.

실시예 3

약콩 60 g, 우슬 60 g, 녹각 60 g, 토사자 40 g, 구기자 40 g, 호로파 20 g, 속단 20 g, 하수오 20 g, 황정 20 g 및 숙지황 20 g을 상기 실시예 1과 같은 방법으로 물로 추출하였다.

실시예 4

약콩 120 g, 우슬 120 g, 녹각 120 g, 토사자 80 g, 구기자 80 g, 호로파 40 g, 속단 40 g, 하수오 40 g, 황정 40 g, 숙지황 40 g, 사인 20 g 및 백출 40 g을 상기 실시예 1과 같은 방법으로 물로 추출하였다.

실시예 5

약콩 120 g, 우슬 80 g, 녹각 120 g, 토사자 80 g, 호로파 40 g, 속단 40 g, 하수오 40 g 및 숙지황 40 g을 상기 실시예 1과 같은 방법으로 물로 추출하였다.

실시예 6

약콩 120 g, 우슬 80 g, 토사자 80 g, 구기자 80 g, 호로파 40 g, 속단 40 g, 하수오 40 g 및 숙지황 40 g을 분말화하여 분말을 얻고, 물로 추출하였다.

실시예 7

약콩 120 g, 우슬 80 g, 녹각 120 g, 토사자 80 g, 구기자 80 g, 호로파 40 g, 속단 40 g, 하수오 40 g, 황정 40, 숙지황 40 g, 백출 40 g 및 맥문동 40 g을 분말화하여 분말을 얻고, 물로 추출하였다.

실험예 1: 조골 세포 증식 분석

(1-1) 조골 세포의 세포 배양

뼈의 구성 성분인 조골세포와 유사한 성질을 나타내는 MG-63 세포주를 서울대학교 의과대학 암 연구소의 한국세포주은행으로부터 분양받아 실험에 사용하였다.

MG-63은 10% FBS, 페니실린 100 U/ml, 스트렙토마이신 100 ㎍/ml를 포함하는 DMEM 배지(Gibco BRL,미국)를 사용하였으며, 습식조건에서 37 ℃로 5% CO₂를 포함하는 배양기(incubator)에서 배양하였다. 배지는 1주일에 3회 교환하였고, 1주일에 1회 계대 배양하였다.

(1-2) 추출물 농도에 따른 세포증식 실험 MTT 실험

상기 (1-1)에서 배양한 MG-63 세포주를 96-웰 플레이트에 접종하고, 상기 실시예 1의 혼합 생약재 추출물(보골단)을 건조약재당 1 ㎍/ml의 농도가 되도록 각 농도별로 6개의 웰에 첨가하였다. 대조군으로 추출물을 첨가하지 않은 것으로 사용하였고 MG-63 세포주에서의 비교군으로서는 현재 골다공증 치료제로 주로 사용되고 있는 리비알을 사용하였다.

상기에서 세포주를 37 ℃ 배양기에서 3일간 배양하고, 여기에 MTT(3-(4,5-dimethylthiazol-2-YL)-2,5-diphenyltetrazolium bromid; Triazoly Blue)를 0.05 mg/ml 농도로 가하여 같은 조건에서 4시간 더 배양하였다. 생성된 포르마잔(formazan) 결정을 DMSO로 용해시켜 엘리자(ELISA reader)로 550 nm에서의 흡광도를 측정하였다.

세포증식율(%)은 추출물을 첨가하지 않은 대조군 웰의 흡광도에 대한 추출물 첨가 웰의 흡광도의 비(%)로서 계산하였다.

그 결과, 본 발명의 혼합 생약재 추출물은 MG-63과 같은 조골세포 유사 세포 에 대한 우수한 증식율을 나타내었고, 종래 골다공증 치료제로 사용되고 있는 리비알(Libial)에 비하여 조골세포 증식율이 더 우수하였다. 따라서, 본 발명의 혼합 생약재 추출물은 골다공증 치료 또는 예방과 관련된 약물 및 건강식품에 유용하게 사용될 수 있음을 확인하였다.

본 발명의 혼합 생약재 추출물이 조골세포(osteoblast)의 증식에 미치는 알아본 결과, 조골세포에 대하여 우수한 증식 효과가 있음을 확인하였다. 또한, 종래 골다공증 치료제로 사용되어 있는 리비알에 비하여 조골세포 증식율이 더 우수하였다[표 1].

실시예 1 추출물을 처리한 MG-63 세포주의 증식효과

구분	농도	증식율(% control)
대조군	0	100
리비알	10⁹M	162.41±38.57**
	10⁸M	143.54±34.12
	10⁷M	157.1± 8.42*
	10⁶M	108.6±33.46
대조군	0	100
Daidzein	10⁹M	108.92±13.41*
	10⁸M	138.64±23.76
	10⁷M	122.6±31.05**
	10⁶M	140.21±8.42
대조군	0	100
RM	0.001 mg/ml	156.8±18.23*
	0.01 mg/ml	163.2±8.60
	0.1 mg/ml	86.1±29.72*
대조군	0	100
실시예 1	0.001 mg/ml	165.9±12.55**
	0.01 mg/ml	172.5±6.32*
	0.1 mg/ml	158.46±28.74
1. 실험값은 mean±S.D.로 계산된 것. ; p< 0.05 *; p< 0.1 2. MG-63 세포주는 한 개의 well당 1x10⁴의 개수로 만듦. 24시간 후에 각각의 농도를 처리하였음. 3. 흡광도는 550 nm에서 측정.

실험예 2: 골다공증 모델의 동물 실험 난소 적출 흰쥐에 대한 동물 실험

골다공증 억제 효과를 관찰하기 위해서 폐경기 이후 타입 I 골다공증이 발생하는 SD(Sprague-Dawley)계 암컷 흰쥐를 난소적출 실험하고 소주골의 면적의 변화를 측정하였다. 실험재료로는 10주령 체중 200 ∼ 220 g 정도의 흰쥐 암컷을 사용하고 양쪽 난소 적출술을 실시하는데 정상군은 난소 적출을 제외한 모든 수술을 행한 그룹이며, 대조군은 상기 실시예 1의 추출물을 투여하지 않고, 투여군은 실시예 1의 추출물을 3000 mg/kg을 1일 1회 경구 투여하여 10주 동안 사육하였다.

1) 약물 투여에 의한 체중 및 조직 무게의 변화 측정

상기 방법에 의해 난소가 적출된 후 약물이 투여된 실험동물의 체중을 매주 측정하고 일정기간 투여 후 조직 무게를 측정하여 난소 적출을 제외한 모든 수술을 행한 정상군 및 난소를 적출하여 본페로니 다중비교법(boneferroni multiple comparison method)으로 약물 투여를 하지 않은 대조군의 체중 및 조직 무게와 비교하였다[표 2].

그 결과, 약물 투여시 대조군과 비교하여 체중의 변화와 조직 무게의 차이가 없었다. 즉, 체중의 변화나 조직 무게의 변화를 나타낼 만큼 큰 호르몬의 변화는 없는 것으로 간주되어 본 발명의 추출물은 안전한 약물로 사료된다.

약물 투여에 의한 실험동물의 체중 변화(g)

주령	Sham	대조군	리비알	실시예 1 추출물
8	184.31±2.39	180.97±12.4	182±3.578	182.45±3.38
9	208.6±6.45	200.46±8.79	194.6±12.95	196.4±27.63
10	213.43±7.21	208.53±6.49	202.68±24.37	208.82±7.64
11	226.32±9.15	223.49±16.85	223.52±8.72*	216.43±3.59**
12	241.64±14.1	241.68±12.11*	246.2±206	233.5±8.14
13	246.1±8.59**	258.66±6.57	259.47±6.33	249.66±22.1
14	249.67±31.57	253.94±4.37	271.34±1.25	263.43±2.84
15	256.47±6.53	269.6±8.52	286.7±9.56	279.34±13.85
16	258.93±16.37	306.61±5.33*	302.1±8.65	298.65±4.31*
17	276.1±7.68*	322.97±23.64	320.11±8.64	318.41±5.63
18	286.61±12.4	337.7±18.65	328.16±3.84	323.36±5.49
1. 8주는 수술 전, 9주는 약물투여 시작 2. 본페로니 다중비교법으로 10주와 비교, ; p<0.05, *; p<0.01

2) 병리조직학적 관찰

채취한 대퇴 골조직을 10% 포르마린 용액에 고정한 수 포름산 os에서 탈회를 실시하였다. 골조직의 관찰 부위를 수술칼로 절단한 뒤 20 ∼ 100% 알코올과 아세톤에 이르는 단계별 탈수 과정을 거쳐 자일렌으로 수세하고 파라핀 포매를 실시하였다. 파라핀 포매된 골조직을 마이크롬으로 5 ㎛로 절단하고 헤마톡실린 및 에오신(hematoxyline and eosin, H&E) 염색과 고모리(gomori) 염색을 실시하고, 광학 현미경으로 확인하였다[도 1a~도 1d].

3) 형태계측학적 분석

각 군이 경골에서 다음과 같은 방법에 의해 형태계측학적 분석을 실시하였다. 광학 현미경내의 메타뷰 프로그램을 이용하여 경골내에서 각 소주골(trabecular)의 면적을 자동적으로 계산하고 이것으로 소주골의 면적을 구하였다. 각 경골의 근위부에서 성장판의 직하부의 부분 중 가로변의 길이가 성장판 길이의 약 2/3 정도의 길이로 기준 면적 2×10⁶ ㎛²인 직사각형 내부의 골소주의 개수를 구한 다음 평균 면적에 개수를 곱하여 각각의 골 표본의 소주골 면적을 구한 후 통계 처리하였다[표 3].

약물 투여에 따른 경골의 소주골 면적(TBA)의 변화

구분	TBA(x10⁴ ㎛²)	% of 대조군
대조군	63.32 ± 4.59	100
Sham	96.74 ± 3.46	152.8
리비알	79.7 ± 25.63	125.9*
실시예 1	87.36 ± 15.91	138*
* 실시예 1에 따라 3000 mg/kg의 생약재 추출물을 10주간 경구투여함.

본 발명의 혼합 생약재 추출물의 투여는 대조군에 비해 약 138%의 소주골의 면적을 증가시켰다. 따라서, 본 발명의 혼합 생약재 추출물은 골다공증의 예방 및 치료에 효과적으로 사용될 수 있음을 알 수 있다.

실험예 3: 골다공증 예방 및 치료 효과 확인

난소절제술을 한 후 바로 상기 실시예 1의 추출물을 투여하면서 8주째, 난소절제술 후 아무 처치 없이 8주째, 난소절제술 후 아무 처치 없이 8주된 후 실시예 1의 추출물 투여 8주째, 난소절제술 후 아무 처치 없이 8주된 후 아무 처치 없이 8주째 등 여러 그룹의 대상(쥐)을 준비하였다. 이들 대상그룹과 비교를 위해 정상군을 준비하였다.

골섭취도는 연부조직에 의한 감쇄효과가 적은 척추에서 측정하였다. Tc-99m MDP 74 MBq를 정맥주사한 후 2시간째에 128 ×128 매트릭스 크기로 1분 동안 전면상으로 정적영상을 얻었다.

영상에서 각각의 관심영역을 그리고 픽셀당 카운트 수를 구하였다.

각각에서 얻어진 골섭취도는 평균표준편차로 나타내었다.

각 그룹들과 정상군을 서로 비교하여 그 차이를 비교하였다. 또한, 골다공증이 발생한 후에는 실시예 1의 추출물을 투여한 군과 투여하지 않은 군간의 차이도 비교하여 보았다. 통계 분석 방법은 t-test를 사용하였다.

골다공증 예방 효과 확인(난소 절제 후 약물 투여 비교)

구분		평균	표준편차	P
spine	정상군	3.07	0.93	0.458
spine	실시예 1의 추출물	3.49	1.21	0.458

골다공증 치료 효과 확인(난소 절제 8주 후 약물 투여 비교)

구분		평균	표준편차	P
spine	정상군	7.46	2.64	0.326
spine	실시예 1의 추출물	7.79	1.59	0.326

난소절제술 후 아무 처치 없이 8주된 쥐에서 8주 동안 실시예 1의 추출물을 투여한 쥐나 투여하지 않은 쥐 모두 정상 쥐와 비교하여 골섭취도는 유의하게 증가되어 있었다.

실험예 4: 흰쥐에 대한 경구투여 급성 독성실험

8주령의 특정병원체부재(specific pathogen-free, SPF) SD계 흰쥐를 사용하여 급성 독성실험을 실시하였다. 그룹당 5마리씩의 흰쥐에 본 발명의 혼합 생약재 추출물(실시예 1 ~ 3)을 각각 0.5% 메틸셀룰로오즈 용액에 현탁하여 1 g/kg/ml의 용량으로 1회 단회 경구 투여하였다. 시험 물질 투여 후 동물의 폐사여부, 임상증상, 체중의 변화를 관찰하고 혈액검사와 혈액생화학적 검사를 실시하였으며, 부검하여 육안으로 복강장기와 흉강장기의 이상여부를 관찰하였다.

그 결과, 시험물질을 투여한 모든 동물에서 특기할 만한 임상증상이나 폐사된 동물은 없었으며, 체중변화, 혈액검사, 혈액생화학 검사, 부검소견 등에서도 독성변화는 나타내지 않았다(LD₅₀9000 mg/kg 이상)

실험예 5 :경골의 골밀도와 골함량의 측정

10주간의 사육 후 Lunar사의 랫트 전용 골밀도 측정기인 PIXIMUS를 이용하여 경골의 골밀도(bone mineral denxity, BMD)와 골무기질 함량(bone mineral contents, BMC)을 측정하였다. 골함량의 단위는 g으로 나타내었고, 골밀도는 g/cm²로 나타내었다[표 6, 도 2].

약물 투여에 따른 경골의 골함량(BMC)와 골밀도(BMD)의 변화

구분	BMC(g)	p-value	BMD(g/cm²)	p-value
Sham	0.31650±0.00750	0.00052	0.20365±0.00424	0.00163
리비알	0.31100±0.01412	0.00567	0.19126±0.00418	0.03599
대조군	0.26782±0.00636	0.5	0.17589±0.00316	0.5
실시예 1	0.30738±0.01790	0.0157	0.18384±0.00669	0.29884

제조예 1: 분말 및 캅셀제의 제조

본 발명의 혼합 생약재 추출물 10 ㎎을 락토오스 14.8 ㎎, 결정성 셀룰로오스 3 ㎎, 스테아린산 마그네슘 0.2 ㎎과 함께 섞었다. 혼합물을 적당한 장치를 사용하여 No.5 젤라틴 캅셀에 채웠다.

제조예 2 : 주사액제의 제조

본 발명의 혼합 생약재 추출물 10 ㎎, 만니톨 180 ㎎, Na₂HPO₄ㆍ12H₂O 26 ㎎ 및 증류수 2974 ㎎을 혼합하여 주사제를 제조하였다. 상기 용액을 병에 넣고 20 ℃에서 30분간 가열하여 멸균 처리하였다.

제조예 3: 건강식품(정제, 캅셀 또는 음료)의 제조

1일 복용 기준으로 본 발명의 혼합 생약재 추출물 0.2 g, 분말비타민 E, 젖산철, 산화아연, 니코틴산 아미드, 비타민 A, 비타민 B1 및 비타민 B2를 혼합하여 제조하였다.

상기 건강식품의 구성성분은 다음과 같다(사람 1일 복용량 기준).

혼합 생약재 추출물 300 mg

인삼 추출물 100 mg

녹차 추출물 100 mg

비타민 C 100 mg

분말비타민 E 120 mg

젖산철 2 mg

산화아연 2 mg

니코틴산아미드 20 mg

비타민 A 5 mg

비타민 B1 2 mg

비타민 B2 2 mg

옥수수전분 200 mg

스테아린산 마그네슘 20 mg

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 혼합 생약재 추출물은 조골 세포(osteoblast)를 증식시키고 실험 동물군에서 골밀도를 증가시키고 소주골의 면적을 증가시키는 것으로 나타남으로써 관절염, 골다공증, 디스크 등의 골질환 예방 및 치료에 매우 유용하게 사용될 수 있다. 또한, 독성이 전혀 없으므로 건강 보조 식품으로도 널리 이용될 수 있다.

Claims

약콩 100 중량부, 우슬 80 ~ 120 중량부, 녹각 80 ~ 120 중량부, 호로파 30 ~ 50 중량부, 황정 30 ~ 50 중량부, 하수오 30 ~ 50 중량부, 숙지황 30 ~ 50 중량부, 토사자 50 ~ 100 중량부, 구기자 50 ~ 100 중량부 및 속단 30 ~ 50 중량부의 혼합 생약재 물 추출물을 유효성분으로 함유하는 것을 특징으로 하는 골다공증 예방 및 치료용 조성물.
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