KR100638895B1 - 대황탄추출물을 유효성분으로 함유하는 약학적 조성물 및 건강기능식품 - Google Patents
대황탄추출물을 유효성분으로 함유하는 약학적 조성물 및 건강기능식품 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 대황탄추출물 및 이를 유효성분으로 포함하는 당뇨합병증 예방 또는 치료용 약학적 조성물과 기능성 식품에 관한 것이다.
본 발명에 따른 대황탄추출물은 대황을 수치하여 대황탄을 제조한 다음, 제조된 대황탄을 분쇄하고 건조하여 알콜 또는 알콜 수용액으로 추출한 후, 추출된 추출액을 여과하고 감압 농축하여 얻어지는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 당뇨합병증의 예방 또는 치료용 약학적 조성물 및 기능성 식품은 상기 대황탄추출물을 유효성분으로 함유하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 노화방지 또는 지연용 약학적 조성물 및 기능성 식품은 상기 대황탄추출물을 유효성분으로 함유하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 대황탄 추출물은 당뇨합병증 유발 원인 인자 중의 하나인 최종당화산물의 생성을 효과적으로 억제하므로, 당뇨합병증의 예방 및 치료를 위한 약학적 조성물 및 노화방지를 위한 기능성 식품 등으로 응용될 수 있다.
대황탄 추출물, 최종당화산물, 당뇨합병증
Description
도 1은 본 발명에 따른 대황탄 추출물의 최종당화산물 생성억제 효과를 나타낸 그래프이고,
도 2는 대조군인 아미노구아니딘·HCl의 최종당화산물 생성억제 효과를 나타낸 그래프이다.
본 발명은 대황탄 추출물 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 구체적으로는 당뇨합병증을 유발하는 인자 중의 하나인 최종당화산물의 생성을 억제하여 당뇨합병증의 예방 및 치료에 효과적인 대황탄 추출물 및 이를 이용한 당뇨합병증 예방 또는 치료용 약학적 조성물과 기능성 식품에 관한 것이다.
당뇨병은 전 세계적으로 중요한 성인병 중의 하나로서, 최근 우리나라에서도 급속한 경제 성장과 더불어 당뇨병 유병율이 7-8％에 달하며, 60-70대의 경우 중요 한 사망원인이 되고 있다. 당뇨병에 의한 사망원인 중 하나인 당뇨합병증은, 당뇨병에 걸린 후 10-20년이 지나면 체내 거의 모든 기관이 손상을 받아 당뇨성 망막병증(retinopathy), 당뇨성 백내장(cataract), 당뇨성 신증(nephropathy), 당뇨성 신경병증(Neuropathy) 등으로 나타난다. 특히, 만성 당뇨성 신증은 혈액 투석 치료 및 말기 신부전의 가장 중요한 원인이 되고 있으며, 당뇨성 백내장은 실명까지 초래한다.
이러한 당뇨합병증을 유발하는 기전으로는 크게 단백질의 비효소적 당화반응(nonenzymatic glycation of proein), 폴리올 경로(polyol pathway) 및 산화적 스트레스(oxidative stress) 등으로 설명되고 있다.
단백질의 비효소적 당화반응(nonenzymatic glycation of protein)이란, 단백질의 리신 잔기 등의 아미노산 그룹과 환원당이 효소 작용 없이 축합반응 즉 밀리아드 반응에 의한 것으로, 이 반응의 결과로 최종당화산물(advanced glycation endproducts, AGEs)이 생성된다. 단백질의 비효소적 당화반응은 (1)단백질의 리신 잔기 등의 아미노산 그룹과 환원당의 알데히드 또는 케톤이 효소 작용 없이 친핵성 첨가 반응을 하여 초기 단계 산물인 쉬프염기(schiff base)를 형성하고, 상기 쉬프염기와 인접한 케토아민 어닥트(ketoamine adduct)가 서로 축합하여 가역적인 아마도리형의 조기당화산물이 생성되는 단계와 (2) 고혈당 상태가 지속되어 가역적인 아마도리형의 조기당화산물이 분해되지 않고 재배열(rearrangement)되고 단백질과 교차결합(cross-linking)하여 비가역적인 최종당화산물이 생성되는 단계로 나눌 수 있다.
가역적인 아마도리형의 조기당화산물과 달리 최종당화산물은 비가역적인 반응 산물이므로, 일단 생성되면 혈당이 정상으로 회복되어도 분해되지 않고 단백질 생존기간동안 조직에 축적되어 조직의 구조와 기능을 비정상적으로 변화시킨다(Vinson, J. A. et al., 1996, J. Nutritinal Biochemistry 7: 559-663; Smith, P. R. et al., 1992, Eur. J. Biochem., 210: 729-739).
예를 들면, 포도당과 여러 종류의 단백질과 반응하여 생성된 최종당화산물 중 하나인 당화 알부민은 만성 당뇨성 신증을 일으키는 중요한 요인으로 작용한다. 당화 알부민은 당화가 진행되지 않은 정상 알부민에 비해 더 용이하게 신사구체 세포 내로 유입되고, 고농도의 포도당은 메산지움 세포를 자극하여 세포외 기질(extracellular matrix)합성을 증가시킨다. 과도하게 유입된 당화 알부민과 증가된 세포외 기질로 인하여 신사구체의 섬유화가 야기된다. 이와 같은 기전으로 신사구체가 계속 손상 받게 되어 혈액투석 또는 장기이식 등의 극단적인 치료방법을 쓸 수밖에 없는 단계에 이르게 되는 것이다. 또한, 만성 당뇨로 인하여 동맥벽에서는 콜라겐이, 신사구체에서는 기저막성 단백질이 최종당화산물과 결합되어 조직에 축적됨이 보고된 바 있다(Brownlee, M., et al., 1986, Sciences, 232, 1629-1632).
이처럼 비효소적 단백질 당화반응에 의하여 기저막, 혈장 알부민, 수정체 단백질, 피브린, 콜라겐 등의 단백질에서 당화가 일어나며, 생성된 최종당화산물이 조직의 구조와 기능을 비정상적으로 변화시켜 당뇨성 망막병증(retinopathy), 당뇨성 백내장(cataract), 당뇨성 신증(nephropathy), 당뇨성 신경병증(Neuropathy) 등 의 만성 당뇨합병증을 유발시킨다.
또한, 고혈당 상태에서 최종당화산물이 생성되는 과정에서 지질대사에 이상이 일어나고 동시에 생성되는 유해한 산소 자유라디칼에 대한 방어시스템 기능이 저하되어 산화적 스트레스가 유발된다고 보고된 바 있다(Yokozawa, T., et al, 2001, J. of Trad. Med., 18: 107-112). 이처럼 비효소적 당화반응과 산화적 스트레스(oxidative stress) 작용 기전이 서로 연관되어 있다.
폴리올 경로란 (1)알도스나 케토스로부터 알도스환원효소(AR)작용에 의해 환원되어 솔비톨을 형성하는 단계 및 (2) 솔비톨이 솔비톨탈수소효소에 의해 산화되어 과당을 생성하는 단계로 이루어지는 과정이다. 고혈당에 의하여 폴리올 경로가 활성화되고, 이로 인해 솔비톨과 과당이 과도하게 생성되고 조직에 축적되어 삼투압이 증가된다. 증가된 삼투압으로 인하여 수분이 인입되어 당뇨성 망막병증(retinopathy), 당뇨성 백내장(cataract), 당뇨성 신경병증(Neuropathy) 등으로 진행된다(당뇨병학, 김응진 외, 대한 당뇨병학회, 고려의학, 483쪽; Soulis-Liparota, T., et al., 1995, Diabetologia, 38: 357-394).
최종당화산물이 사람의 미세혈관 내피세포에서 폴리올 경로의 주효소인 알도스환원효소(AR)를 활성화시키는 것이 보고된 바 있다(Nakamura, N., et al., 2000, Free Radic Biol. Med., 29: 17-25). 정상상태에서는 알도스환원효소가 포도당에 대하여 친화력이 매우 낮지만, 고농도의 포도당에서는 알도스환원효소가 활성화되어 과도하게 포도당을 솔비톨로 환원시키고, 이 솔비톨이 솔비톨탈수소효소에 의해 과당으로 전환된다. 이 과당은 포도당에 비하여 단백질의 비효소적 당화반응의 속 도가 약 10배 정도 빠르다. 따라서, 고농도의 과당이 단백질과 결합하여 결국은 최종당화산물의 형성을 가속화시킨다.
이와 같이 비효소적 당화반응, 폴리올 경로 및 산화적 스트레스(oxidative stress) 작용 기전들이 서로 연관되어 당뇨합병증을 유발시킨다. 따라서, 당뇨합병증의 발병을 지연하거나 예방 또는 치료하기 위해서는 최종당화산물의 형성을 억제하는 것이 매우 중요하다(Brownlee, M., et al., 1988, N. Engl. Med., 318, 1315-1321).
일단 당뇨병이 발생되어 혈당이 금방 떨어지지 않으면 당뇨합병증 예방제를 복용하여 당뇨합병증을 예방하여야 한다. 현재, 단백질 당화 억제제로 유일한 합성제제인 아미노구아니딘·HCl(aminoguanidine·HCl)은 친핵성 히드라진(hydrazine)으로 아마도리 산물과 결합하여 단백질과의 교차결합을 방지함으로써 최종당화산물의 생성을 억제하여 합병증으로 진전되는 것을 지연 또는 방지한다(Brownlee, M., et al., 1986, Sciences, 232, 1629-1632; Edelstein, D. et al., 1992, Diabetes, 41, 26-29). 아미노구아니딘·HCl은 당뇨합병증의 예방 및 치료에 가장 유망한 합성 의약품으로 제 3상 임상실험까지 진행되었으나, 장기간 투여시 독성이 유발되는 문제점이 있어 보다 안전한 약제의 개발이 요망되고 있다.
이에 본 발명자들은 대황탄 알코올 추출물이 최종당화산물의 생성을 억제하여 당뇨합병증의 치료 및 예방에 사용될 수 있음을 발견하여 본 발명을 완성하였다.
이에 본 출원인은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 당뇨합병증의 원인, 처방 및 치료법 등에 대한 계속적인 연구를 하였으며, 본 발명은 당뇨합병증 유발 원인 중의 하나인 최종당화산물의 생성을 억제하는 효과를 갖는 대황탄 추출물을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 다른 목적은 상기 대황탄 추출물을 유효성분으로 포함하는 당뇨합병증의 예방 및 치료용 또는 노화방지 및 지연용 약학적 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 상기 대황탄 추출물을 유효성분으로 포함하는 당뇨합병증 예방 및 치료용 또는 노화방지 및 지연용 기능성 식품을 제공하는 것이다.
상기 본 발명의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 대황탄추출물은 대황을 수치하여 대황탄을 제조한 다음, 제조된 대황탄을 분쇄하고 건조하여 알콜 또는 알콜 수용액으로 추출한 후, 추출된 추출액을 여과하고 감압 농축하여 얻어지는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 당뇨합병증의 예방 또는 치료용 약학적 조성물 및 기능성 식품은 상기 대황탄추출물을 유효성분으로 함유하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 노화방지 또는 지연용 약학적 조성물 및 기능성 식품 은 상기 대황탄추출물을 유효성분으로 함유하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 사용되는 대황은 신농본초경 하품(神農本草經 下品)에 기록된 이래 지금까지 임상에 광범위하게 쓰이고 있다. 이러한 대황은 마디풀과에 속하며, 종대황(Rheum palmatum), 당고특대황(R. tanguticum), 약용대황(R. officinale), 종대황(R. undulatum), 장군풀(Rheum. corearum) 등의 뿌리 줄기를 건조한 것이다.
대황은 금문대황계와 종대황계로 분리되며, 금문대황, 장군풀, 당고특대황(唐古特大黃), 약용대황이 금문대황계에 속하며, 여기에 속하는 대황은 약용가치가 높고 우수한 것으로 알려져 있다. 대한약전과 중국약전에는 장엽대황(R. palmatum), 장군풀(R. corearum), 당고특대황(R. tanguticum), 약용대황(R. officinale) 또는 이들의 중간잡종의 뿌리 줄기로 정의하고 있다. 일본약전에서는 위의 대황 이외에 장군풀(R. corearum)이 추가되었다.
대황은 고(苦), 한(寒)하며 비(脾), 위(胃), 간(肝), 심(心), 대장경(大腸經)으로 들어가 사화해독(瀉火解毒), 청열청혈(淸熱淸血), 활혈거어(活血祛瘀), 청열조습(淸熱燥濕), 청열공하(淸熱攻下)의 효능을 나타낸다. 그리고 수치방법은 사용되는 보료 및 제조방법이 다양하여 원하는 약효에 맞추어 주대황(酒大黃), 초대황(炒大黃), 대황초탄(大黃炒炭), 숙대황(熟大黃), 외대황(猥大黃) 등으로 제조하여 사용하고 있다.
대황의 주성분은 안트라퀴논(anthraquinone) 유도체로써, 안트라퀴논의 총량은 3 ~ 5 %이다. 안트라퀴논은 두가지 상태로 존재하는데, 일부는 유리상태로 존재 하고 대부분은 당류와 결합한 안트라센글리코사이드(anthracene glycoside)를 이룬다.
결합상태인 안트라센글리코사이드(anthracene glycoside)는 사하작용의 주성분으로 주로 안트라퀴논글리코사이드(anthraquinone glycoside)와 디안트론글리코사이드(dianthron glycoside)가 있다. 디안트론글리코사이드(dianthron glycoside)에는 센노사이드(sennoside A～F)가 있으며, 주요 사하성분이다. 또한 유리상태의 배당체인 에모딘(emodin), 알로에에모딘(aloe-emodin), 레인(rhein), 크리소파놀(chrysophanol), 픽시온(physion) 등이 있다.
대황의 약리효과에 관한 연구를 보면, 대황의 에탄올추출물이 2.2.25 cell line에서 HBsAg와 HBeAg를 현저하게 분비하였으며(Liu, N.. Y., et al., 2004, Zhong Yao Cai, 27(6): 419-421), 물추출물과 알콜추출물이 세포외 간세포에서 LPO의 생산을 현저하게 억제하였고(Wu, Y., et al., 1996, Zhongguo Zhong Yao Za zhi,, 21(4): 240-242), 소화기 기능에 대한 효능(Zhou, Z, 1989, Zhongguo Zhong Yao Za zhi,, 14(8): 501-512)이 보고된 바 있다.
대황은 고한(苦寒)하고 사하(瀉下)하는 효능이 있는데 이를 탄(炭)하면, 약재 고유의 성질은 변하지 않고, 맛은 달라진다. 즉 대황 고유의 청열(淸熱)성질이 보존되고 사하작용은 없어지므로 청혈지열(淸熱止血) 작용이 우수하여 이열증(裏熱證), 지혈제 등에 사용된다.
대황을 탄하여 얻어지는 대황탄에는 안트라퀴논글리코사이드(anthraquinone glycoside)와 디안트론글리코사이드(dianthron glycoside)가 대부분은 분해되어 거 의 존재하지 않으나, 유리상태의 배당체인 에모딘(emodin), 알로에에모딘(aloe-emodin), 레인(rhein), 크리소파놀(chrysophanol), 픽시온(physion) 등의 함량은 증가함이 증명되었다.
이와같은 주성분들은 수치방법에 따라 화학적으로 특이하게 변화하여 고유의 약효를 유발한다.
대황탄의 주효능이라고 할 수 있는 지혈작용은 주로 크리소파놀(chrysophanol)에 의한 것으로 여겨지며, 대황 및 대황 함유 북방주사액이 집토기의 사염화탄소에 의해 유발된 간손상을 회복시켜 괴사되는 병소의 수를 감소시키는 효능이 우수하며, 대황 catechin 등이 임파육종에 대하여 비교적 강한 효능이 있음이 보고 되었다(한약약리학, 2001, 김호철, 집문당, 176).
이하, 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.
I. 대황탄 추출물
본 발명에 따른 대황탄추출물은 대황을 수치하여 대황탄을 제조한 다음, 제조된 대황탄을 분쇄하고 건조하여 알콜 또는 알콜 수용액으로 추출한 후, 추출된 추출액을 여과하고 감압 농축하여 얻어진다.
상기의 대황탄추출물의 제조방법은 대황을 수치하여 대황탄을 제조하는 대황탄 제조단계와; 제조된 대황탄을 분쇄하고 건조하여 알콜 또는 알콜 수용액으로 추출하는 추출단계와; 추출된 추출액을 여과한 후 감압 농축하는 농축단계로 이루어진다.
대황탄 추출물의 제조방법을 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.
1. 대황탄 제조단계(수치)
대황탄은 대황을 수치한 것으로서, 제조방법은 다음과 같다.
깨끗한 대황을 솥에서 센불(300~330℃)로 짙은 연기와 약재에서 불꽃이 보일 정도로 초탄한다. 그리고, 약재 표면이 흑색, 내부는 심갈색이 될 때, 물을 조금 뿌려 약재의 불꽃을 끄고 꺼내어 건조한다. 이때 초탄하는 시간은 약 10 분정도가 소요되었다.
여기서 생약의 수치(processing 또는 preparation)란 생약내 독성 성분의 약화 등 특별한 효능을 위하여 다양한 방법으로 여러가지 보조재료를 첨가하여 가공하는 것으로서, 대표적인 예로는 독성이 강한 한약재인 부자(Aconiti tuber)를 아코니틴(aconitine), 하이파코니틴(hypaconitine), 메사코니틴(mesaconitine) 등의 독성성분을 감량 또는 제거하기 위하여 일정한 방법으로 가공하는 것이다.
2. 추출단계
먼저 대황탄을 분쇄하여 분말로 만든 후 전기 건조기에서 건조한다. 상기 분말의 5배 ~ 10배(w/v)량의 30 - 100 ％의 메틸알콜, 에틸알콜 또는 그 알콜 수용액중 어느 하나를 가하여 상온에서 2-5회 연속 추출한다.
3. 농축단계
상기 추출액을 여과한 후 감압 상태에서 농축한다. 이때, 구성성분의 분해 및 가수분해를 방지할 수 있도록 농축 시 온도를 45℃ 이하로 유지한다.
본 발명의 대황탄 추출물은 시험관내 실험에서, 소혈청알부민(bovine serum albumin;BSA)의 당화를 억제하는 것을 확인하였고, 최종당화산물의 생성 50％ 억제 농도 즉 IC50이 20.07±1.76 μg/ml로 우수한 생성 억제 효과를 나타내었다.
II. 대황탄추출물을 유효성분으로 함유하는 약학적 조성물
본 발명은 대황탄 추출물을 유효성분으로 포함하는 당뇨합병증의 예방 또는 치료용 약학적 조성물, 또는 노화방지 또는 지연용 약학적 조성물에 관한 것으로서, 상기 약학적 조성물은 임상투여시에 경구투여가 가능하며, 일반적인 의약품제제의 형태로 사용될 수 있다.
즉, 본 발명의 약학적 조성물은 실제 임상투여 시 여러 가지 제형으로 투여될 수 있는데, 제제화 할 경우에는 보통 사용하는 충진제, 증량제, 결합제, 습윤제, 붕해제, 계면활성제 등의 희석제 또는 부형제를 사용하여 조제된다. 경구투여를 위한 고형제제에는 정제, 환제, 산제, 과립제, 캡슐제 등이 포함되며, 이러한 고형제제는 하나 이상의 화학식 1의 화합물에 적어도 하나 이상의 부형제 예를 들면, 전분, 칼슘 카보네이트(Calcium carbonate), 수크로스 (Sucrose) 또는 락토오스(Lactose), 젤라틴 등을 섞어 조제된다.
또한 단순한 부형제 이외에 마그네슘 스티레이트 탈크 같은 윤활제들도 사용된다. 경구를 위한 액상제제로는 현탁제, 내용액제, 유제, 시럽제 등이 해당되는데 흔히 사용되는 단순희석제인 물, 리퀴드 파라핀 이외에 여러 가지 부형제, 예를 들면 습윤제, 감미제, 방향제, 보존제 등이 포함될 수 있다.
비경구투여를 위한 제제에는 멸균된 수용액, 비수성용제, 현탁제, 유제, 동결건조제제, 좌제가 포함된다. 비수성용제, 현탁용제로는 프로필렌글리콜(Propylene glycol), 폴리에틸렌 글리콜, 올리브 오일과 같은 식물성 기름, 에틸올레이트와 같은 주사 가능한 에스테르 등이 사용될 수 있다. 좌제의 기제로는 위텝솔(witepsol), 마크로골, 트윈(tween) 61, 카카오지, 라우린지, 글리세로제라틴 등이 사용될 수 있다.
III. 대황탄 추출물을 유효성분으로 함유하는 기능성 식품
본 발명은 대황탄 추출물을 유효성분으로 포함하는 당뇨합병증의 예방 또는 치료용 기능성 식품; 또는 노화방지 및 지연용 기능성 식품에 관한 것으로서, 상기 기능성 식품은 최종 제품의 상품성과 소비자 기호도에 따라 다른 식품소재를 첨가할 수 있다.
이러한 대황탄 추출물을 식품 첨가물로 사용할 경우, 상기 대황탄 추출물을 그대로 첨가하거나 다른 식품 또는 식품 성분과 함께 사용될 수 있고, 통상적인 방법에 따라 적절하게 사용될 수 있다.
유효 성분의 혼합양은 사용 목적(예방, 건강 또는 치료적 처치)에 따라 적합하게 결정될 수 있다. 일반적으로, 식품 또는 음료의 제조시에 본 발명의 혼합 생약재는 원료에 대하여 15 중량% 이하, 바람직하게는 1O 중량% 이하의 양으로 첨가된다. 그러나, 건강 및 위생을 목적으로 하거나 또는, 건강 조절을 목적으로 하는 장기간의 섭취의 경우에는 상기 양은 상기 범위 이하일 수 있으며, 안전성 면에서 아무런 문제가 없기 때문에 유효성분은 상기 범위 이상의 양으로도 사용될 수 있다.
상기 식품의 종류에는 특별한 제한은 없다. 상기 물질을 첨가할 수 있는 식품의 예로는 육류, 소세지, 빵, 쵸코렛, 캔디류, 스넥류, 과자류, 피자, 라면, 기타 면류, 껌류, 아이스크림류를 포함한 낙농제품, 각종 스프, 음료수, 차, 드링크제, 알코올 음료 및 비타민 복합제 등이 있으며, 통상적인 의미에서의 기능성 식품을 모두 포함한다.
본 발명의 기능성 식품은 통상의 음료와 같이 여러 가지 향미제 또는 천연 탄수화물 등을 추가 성분으로서 함유할 수 있다. 상술한 천연 탄수화물은 포도당, 과당과 같은 모노사카라이드, 말토스, 슈크로스와 같은 디사카라이드, 및 데스트린, 사이클로덱스트린과 간은 폴리사카라이드, 자일리톨, 소르비톨, 에리트리톨 등의 당알콜이다. 감미제로서는 타우마틴, 스테비아 추출물과 같은 천연 감미제나, 사카린, 아스파르탐과 같은 합성 감미제 등을 사용할 수 있다. 상기 천연 탄수화물의 비율은 본 발명의 조성물 100㎖당 일반적으로 약 0.01 ~ 0.04g, 바람직하게는 약 0.02 ~ 0.03g 이다.
상기 외에 본 발명의 조성물은 여러가지 영양제, 비타민, 전해질, 풍미제, 착색제,펙트산 및 그의 염, 알긴산 및 그의 염, 유기산, 보호성 콜로이드 증점제, pH 조절제, 안정화제, 방부제, 글리세린, 알콜, 탄산 음료에 사용되는 탄산화제 등을 함유할 수 있다. 그밖에 본 발명의 조성물은 천연 과일쥬스, 과일쥬스 음료 및 야채 음료의 제조를 위한 과육을 함유할 수 있다. 이러한 성분은 독립적으로 또는 조합하여 사용할 수 있다. 이러한 첨가제의 비율은 중요하진 않지만 본 발명의 조성물 100중량부 당 0.Ol ~ 0.l 중량부의 범위에서 선택되는 것이 일반적이다.
최종당화산물이 생성되는 과정에서 지질대사에 이상이 일어나고, 동시에 생성되는 유해 산소 자유라디칼에 대한 방어시스템 기능이 저하되어 산화적 스트레스가 유발된다고 보고한 바 있고, 한편, 산화적 스트레스는 안정한 상태로 체내에 존재하던 산소가 효소계, 환원대사, 화학약품, 공해물질, 광화학 반응과 같은 환경적 및 생화학적 요인 등에 의해 반응성이 큰 활성산소로 전환되어 인체의 세포구성 성분인 단백질, 지질 및 DNA 등을 비가역적으로 파괴되는 것으로서, 최종당화산물의 생성을 억제하는 경우 산화적 스트레스의 유발 비율이 줄어들 것으로 판단된다.
이하, 본 발명을 다음의 실시예 및 실험예에 의해 보다 상세히 설명한다. 단, 하기 실시예 및 실험예는 본 발명의 내용을 예시하는 것일 뿐 발명의 범위가 실시예 및 실험예에 의해 한정되는 것은 아니다.
[실시예 1] 대황탄 추출물의 제조
깨끗한 대황을 미리 달구어진 솥(300～330℃)에서 짙은 연기와 약재에서 불꽃이 보일 정도로 초탄하였다. 약재 표면이 흑색, 내부는 심갈색이 될 때, 물을 조금 뿌려 약재의 불꽃을 끄고 꺼내어 건조하였다. 초탄하는 시간은 10 분정도가 소요되었다.
이렇게 제조한 대황탄 8.02g을 분말로 만든 후 전기건조기(약 90 ℃)에서 1 시간 건조하였다. 분말상태의 대황에 80％의 에틸알콜 수용액 25ml(에틸알콜: 증류 수 = 80 : 20)을 가하여 상온에서 24 시간 동안 추출하였다. 에틸알콜 추출액을 여과지로 여과한 후, 동일한 방법으로 5회 반복하여 추출하였다. 모든 추출액을 모아 감압 상태에서 농축하였다. 이때 구성성분의 분해 및 가수분해를 방지하기 위하여 워터베이스(water bath)를 40 ~ 45℃로 유지하였다. 감압농축으로 에틸알콜을 완전히 제거한 후 동결건조기에서 수분을 완전히 건조하였다. 건조 결과 0.85g의 추출물을 획득하였다(수득율: 10.6%).
[실험예 1] 대황탄 추출물의 시험관내에서 최종당화산물 생성억제 효능분석
단백질원(原)으로 소혈청알부민(bovine serum albumin, 이하 BSA라고 한다: 미국 시그마 제품)을 택하였다. BSA을 10㎎/㎖의 농도가 되도록 50mM 인산 완충 용액(phosphate buffer; pH 7.4)에 가하여 제조하였다. 당원(原)으로는 0.1 M 과당과 0.1 M글루코스가 혼합된 액을 사용하였다. 제조된 BSA 용액에 과당과 글루코스 혼합액을 가하였다. 대황탄 추출물을 시료군으로 하여 증류수에 용해한 후, 이를 상기 BSA 와 당의 혼합액에 첨가하고 37℃에서 30일간 배양하였다.
이때 0.02% 소디움아자이드(sodium azide)를 항박테리아제로서 첨가하였다. 대조군은 BSA와 당 혼합액을 배양한 것이며, 시험군과 대조군의 공시험군(blank)은 각각 조제한 후 배양하지 않은 것이다. 한편 효능의 우수함을 비교할 수 있는 지표인 양성 대조군으로서 아미노구아니딘·HCl을 사용하였다. 모든 배양액은 4 개씩 준비하여 최대한 오차를 피하였으며, 배양 직전에 질소가스(순도: 99.999%)를 충진하여 오염을 방지하였다. 30일 후 배양액에서 생성된 최종당화산물의 함량을 분석 하여 그 결과를 나타내었다. 최종당화산물은 형광, 갈색을 띠고 있으며 교차결합을 할 수 있는 물리화학적인 특성을 지니고 있을 뿐 아니라 세포막 수용체가 인지할 수 있는 배위자를 지니고 있다. 이러한 특성을 지닌 최종당화산물의 양을 spectrofluorometer(Excitation: 350nm, Emission: 450nm)로 측정하여 그 생성 억제 정도를 분석하였다.
[실험예 2] 대황탄 추출물의 최종당화산물 생성억제 효능
실시예 1에서 제조된 대황탄의 80% 에틸알콜 추출물을 10㎍/㎖, 25㎍/㎖, 50㎍/㎖의 농도로 조제한 후, 상기 실험예 1에 기재한 방법으로 37℃에서 30일동안 배양하였다. 30일 후 배양액에서 생성된 최종당화산물의 양을 spectrofluorometer (Excitation: 350nm, Emission: 450nm)로 측정하고 그 결과를 표 1과 도 1에 나타내었다.
생성억제율은 하기의 식으로 계산된다.
생성억제율(%)= 100 -(시료군의 형광강도-시료 공시험군의 형광강도)/(대조군의 형광강도-대조군 공시험군의 형광강도)×100
[비교예 1] 아미노구아니딘·HCl의 최종당화산물 생성억제 효능
아미노구아니딘·HCl을 증류수에 용해하여 27.5㎍/㎖, 55㎍/㎖, 110㎍/㎖, 550㎍/㎖의 농도로 조제한 후 상기 실험예 1에 기재한 방법으로 37℃에서 30일동안 배양하였다. 30일 후 배양액에서 생성된 최종당화산물의 양을 spectrofluorometer (Excitation: 350nm, Emission: 450nm)로 측정하고 그 결과를 표 1과 도 2에 나타내었다.
표 1에서 보인대로 대황탄 추출물은 10㎍/㎖, 25㎍/㎖, 50㎍/㎖에서 각각 최종당화산물 생성억제 효과가 34.37 ％, 59.29 ％, 89.58 ％ 이였으며, IC50은 20.67㎍/㎖로 나타났다. 이는 양성대조군인 아미노구아니딘·HCl(34.90㎍/㎖)보다 우수한 효능임을 알 수 있다.
상기에서 살펴본 바와같이, 본 발명의 대황탄 추출물은 양성대조군인 아미노 구아니딘·HCl에 비하여 월등히 낮은 저농도에서 당뇨합병증 유발 원인 중의 하나인 최종당화산물의 생성을 억제함으로서, 최종당화산물의 생성에서 기인되는 당뇨합병증 즉, 당뇨성 망막병증(retinopathy), 당뇨성 백내장(cataract), 당뇨성 신증(nephropathy), 당뇨성 신경병증(Neuropathy) 등의 예방 및 치료를 위한 약학적 조성물 및 기능성 식품으로 응용될 수 있다. 또한, 최종당화산물의 생성을 억제하는 경우 산화적 스트레스의 유발 비율이 줄어들어, 산화적 스트레스에 의한 노화의 방지 및 지연용 약학적 조성물 및 기능성 식품으로 응용될 수 있다.
Claims (8)
- 대황을 수치하여 대황탄을 제조한 다음, 제조된 대황탄을 분쇄하고 건조하여 알콜 또는 알콜 수용액으로 추출한 후, 추출된 추출액을 여과하고 감압 농축하여 얻어지는 대황탄추출물을 유효성분으로 함유하는 당뇨합병증의 예방 또는 치료용 약학적 조성물.
- 제 1항에 있어서,상기 대황탄은 대황을 300 ~ 330℃의 온도에서 10분간 초탄한 것을 특징으로 하는 대황탄추출물을 유효성분으로 함유하는 당뇨합병증의 예방 또는 치료용 약학적 조성물.
- 제 1항에 있어서,상기 알콜 또는 알콜 수용액은 30 ~ 100%의 메틸알콜, 에틸알콜 또는 그 알콜 수용액 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 대황탄추출물을 유효성분으로 함유하는 당뇨합병증의 예방 또는 치료용 약학적 조성물.
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- 대황을 수치하여 대황탄을 제조한 다음, 제조된 대황탄을 분쇄하고 건조하여 알콜 또는 알콜 수용액으로 추출한 후, 추출된 추출액을 여과하고 감압 농축하여 얻어지는 대황탄추출물을 유효성분으로 함유하는 노화방지 또는 지연용 약학적 조성물.
- 대황을 수치하여 대황탄을 제조한 다음, 제조된 대황탄을 분쇄하고 건조하여 알콜 또는 알콜 수용액으로 추출한 후, 추출된 추출액을 여과하고 감압 농축하여 얻어지는 대황탄추출물을 유효성분으로 함유하는 당뇨합병증 예방 또는 개선용 건강기능식품.
- 대황을 수치하여 대황탄을 제조한 다음, 제조된 대황탄을 분쇄하고 건조하여 알콜 또는 알콜 수용액으로 추출한 후, 추출된 추출액을 여과하고 감압 농축하여 얻어지는 대황탄추출물을 유효성분으로 함유하는 노화방지 또는 지연용 건강기능식품.
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