KR100732322B1

KR100732322B1 - 피에이취에프 과다 또는 세포내 칼슘 과다와 관련한질병을 치료하기 위한 상어 연골에서 유래한 조제물

Info

Publication number: KR100732322B1
Application number: KR1020007000327A
Authority: KR
Inventors: 팡피터케이티; 샨재클린제이; 치우캄더블유
Original assignee: 에프엑스 라이프 싸이언스즈 인터내셔널 게엠베하
Priority date: 1997-07-11
Filing date: 1998-07-09
Publication date: 2007-06-25
Also published as: US7358342B2; EP1012163A4; CN1263534A; US20070231404A1; US7906150B2; CA2295519C; JP2001509513A; AU8379098A; EP1012163A1; KR20010021764A; CA2295519A1; WO1999002548A1; CN1288165C; US20040234617A1; HK1026708A1

Abstract

상어 연골 추출물은 부갑상선 고혈압 인자(PHF)의 길항제인 것으로 밝혀져 왔다. 이를 토대로, 상어 연골 추출물은 PHF 활성 과다와 관련한 이상 상태를 치료하기 위해 사용될 수 있다. 이러한 질환은 고혈압과 세포내 칼슘 증가와 관련한 그 밖의 질환을 포함한다. 상어 연골 추출물을 제조하는 방법 및 이를 투여하는 방법이 개시되어 있다.

Description

피에이취에프 과다 또는 세포내 칼슘 과다와 관련한 질병을 치료하기 위한 상어 연골에서 유래한 조제물 {A Preparation Derived from Shark Cartilage for Treatment of Diseases Related to Excessive PHF or Excessive Intracellular Calcium}

본 발명은 상어 연골에서 유도된 항-부갑상선 고혈압 인자(항PHF)에 관한 것이다. 본 발명의 화합물은 고혈압과, 세포내 칼슘 증가와 관련한 그 밖의 질병(예: 비인슐린 의존성 진성 당뇨병; 죽상경화증; 응혈성 심부전; 암(유방암, 결장암, 신장암 및 백혈병 포함); 염증성 장질환 그리고 천식)의 치료에 사용할 수 있다.

일반적으로, 고혈압이란 동맥수축-이완기혈압의 명목치가 140/90 mmHg 이상으로 상승하는 것으로 정의된다. 고혈압과 관련한 질병으로는 죽상경화증, 고혈압성 신장 부전증, 뇌일혈, 응혈성 심장마비, 및 심근경색이 있다. 여러 가지 치료 방법이 동맥혈압을 낮추는데 유효한 것으로 밝혀져 왔으나, 아직도 진성 고혈압의 병인은 원인불명으로 남아있다. 고혈압에 대한 유전적 소인은 일반적으로 인정되고 있으나, 고혈압의 치료에 효과적인 것으로 알려져 있는 약품의 종류가 많고 이들 약품이 서로 다른 약리학적 반응을 유도함으로써 작용한다는 사실은 진성 고혈압의 일차적인 원인이 여러 가지임을 의미하는 것이다.

많은 연구 결과, 한 가지 이상의 순환 인자가 고혈압의 발생 또는 유지에 관련되어 있음을 알 수 있었다[참조: Wright et al., A Hypertensive Substance Found in the Blood of Spontaneously Hypertensive Rats; Life Sci. 1984; 34: 1521-1528; Dahl et al., Humoral Transmission of Hypertension; Evidence from Parabiosis; Circ. Res. 1969; 24/25 (Supp. 1); 21-23; Greenberg et al., Evidence for Circulating Factors as a Cause of Venous Hypertrophy in Spontaneously Hypertensive Rats; Am. J. Physiol. 1981; 241:H421-H430; Tobian et al., A Circulating Humoral Pressor Agent in Dahl S Rats with Salt Hypertension; Clin. Sci. 1979; 57:345s-347s; Zidek et al., Humoral Factors in the Pathogenesis of Primary Hypertension; Klin. Wochenschr. 1985; 63 (Supp., II) D;94-96; Hirata et al., Hypertension Producing Factor in the Serum of Hypertensive Dahl Salt-Sensitive Rats; Hypertension. 1984; 6:709-710]. 예를 들면, 개체연결 및 교차순환 실험에서 고혈압에 걸린 동물의 혈액에 노출된 정상혈압의 동물에서 혈압의 상승을 유도할 수 있었다. 자발적인 고혈압에 걸린 쥐(SHR)에서 얻은 적혈구 관련 인자를 피하 주사한 정상혈압의 위스타-교토(WKY) 쥐에서 고혈압이 나타났고, 고혈압에 걸린 염분에 민감한 다알쥐(Dahl rats)에서 얻은 혈청을 주사한 정상 혈압의 염분에 민감하지 않은 다알쥐에서 혈압이 상승하였다.

또한, 세포내 칼슘 농도를 증가시키는 고혈압에 걸린 쥐와 고혈압에 걸린 사람에게 존재하는 순환 인자에 대한 연구 보고서도 있다[참조: Banos et al., Two Factors Associated with increased Uptake of Calcium in Platelets from Essential Hypertensive Patients; Clin. Exp. Hypertens. 1987: 9:1515-1530; Zideck et al., Effect of Plasma from Hypertensive Subjects on Ca Transport in Permeabilized Human Neutrophils; Clin. Sci. 1988; 74:53-56; Linder et al., Effects of a Circulating Factor in Patients with Essential Hypertension on Intracellular Free Calcium in Normal Platelets; N.Eng. J. Med. 1987; 316:509- 513; Bruschi et al., Cytoplasmic Free Ca is Increased in the Platelets of Spontaneously Hypertensive Rats and Essential Hypertensive Patients; Clin. Sci. 1985; 68:179-184; Wright et al., Stimulation of Aortic Tissue Calcium Uptake by an Extract of Spontaneously Hypertensive Rat Erythrocytes Possessing Hypertensive Properties; Can. J. Physiol. Pharmacol. 1986; 64:1515-1520]. 혈관의 수축은 세포내 칼슘의 수준에 의해 영향을 받기 때문에, 혈압을 상승시키는 인자와 세포내 칼슘을 증가시키는 인자가 서로 관련되어 있을 것이다. 어떤 형태의 고혈압에서는 칼슘 조절 호르몬이 관여하고 있다는 증거가 제시되었다[참조: L.M. Resnick, Am. J. Med. 82 (Supp. 1B), 16(1987)]. 부갑상선 호르몬(PTH)이 칼슘 조절 호르몬이다. 진성 고혈압 환자의 30 퍼센트 이상이 면역반응성 부갑상선 호르몬(ir-PTH)의 수준이 높아지는 집단으로 분류된다[참조: Lara호 et al., Kidney Int. 34, (Supp. 35), S162 (1988)]. SHR 쥐에서도 PTH 수준이 증가하는 것이 보고된 바 있다[참조: McCarron et al., Hypertension 3 (Supp. 1), 1162 (1981)]. 그리고, 부갑상선 과잉증 환자들에서 가끔 고혈압이 나타나고 이들의 고통이 부갑상선 절제술에 의해 대부분의 경우 치료할 수 있었다[참조: Hellstrom et al., Brit. J. Urol. 30. 13 (1958)]. SHR 쥐에서도 부갑상선 절제술의 같은 결과를 얻었다[참조: Schleiffer et al., Jap. Circ. J. 45, 1272 (1981)]. 여러 가지 연구에 의하면, PTH를 외부에서 투여한 포유동물과 그 밖의 척추동물에서 혈압이 낮아지지만 PTH는 진성 고혈압의 발생에 기여하는 것으로 밝혀졌다[참조: Pang et al., Gen. Comp. Endocrinol. 41, 135 (1980)]. PTH의 혈관확장 작용은 과"칼슘" 혈증 효과가 나타나는 부위에서 얻은 추출한 분자의 소정 부위와도 관련된다[참조: Pang et al., Endocrinology, 112, 284 (1983)]. 또한, PTH는 L형 칼슘 채널을 통하여(참조: Wang et al., FEBS, Vol. 282, No. 2, pp. 331-334 (1991)] 칼슘이 혈관의 평활근으로 유입되는 것을 억제하는 것으로 밝혀졌다[참조: Pang et al., Life Sci. 42, 1395 (1988)]. 이와 같은 역설은 PTH 수준이 상승된 고혈압 환자에서 혈청 이온화 칼슘 수준이 낮아지는 사실로도 알 수 있다[ 참조: Resnick et al., New Engl, J. Med., 309, 888 (1983); Hvarfner et al., Acta Med. Scand. 219, 461 (1986)]. PTH가 일차적으로 높아지면 혈청 이온화 칼슘수준도 상승할 것으로 예상된다.

Am. J. Hypertens., 2, 26-31 (1989)에 보고된 연구에 의하면 SHR 쥐의 혈액에 순환 인자가 존재하는 것을 확인할 수 있다. 이들 연구에서, SHR 쥐에서 추출한혈장을 주사하거나 순간 투여(bolus injection)하여 정상혈압의 쥐에게 주입하면 WKY 쥐와 SD 쥐의 혈압이 상승하는 것으로 관찰되었다. 또한, 완충제 매질에서 SHR 혈장의 농도가 증가함에 따라 쥐의 꼬리 동맥 부분에 의한 ⁴⁵Ca 섭취가 용량에 의존적으로 늘어나는 것으로 시험관내 실험에서 나타났다. 이와 같은 실험 결과로부터, 혈압의 상승과 세포내 칼슘 섭취의 증가가 모두 시스템에 존재하는 SHR 혈장의 양에 대하여 용량에 의존적임을 분명히 알 수 있다. 이상하게도, 혈압 상승과 세포내 칼슘 섭취 증가가 늦고 더디게 나타나는 반면에, 노르에피네프린, 안지오텐신 Ⅱ 및 바소프레신과 같은 내생성 혈압 상승제는 투여후 매우 빠르게 혈압을 상승시키는 것으로 나타났다. 내생성 혈압 상승제가 약 1-2 분 이내에 혈압을 상승시키고 세포내 칼슘 섭취를 증가시키는 반면에, 갑상선 고혈압 인자는 20-30 분이 걸린다. 상기 연구의 다른 결과를 보면, SHR 혈장 주사를 멈추고 정상 혈압의 쥐에서 추출한 혈장으로 대체하였을 때 관찰된 혈압이 매우 빠르게 기준선으로 떨어지는 것을 알 수 있었다. 이와 같은 혈압 감소가 단순 용적 효과를 저해하였다. 이와 관련한 실험에서, 고혈압에 걸린 사람에서 추출한 투석시킨 혈장을 정상 혈압의 SD 쥐에게 주사하였더니 고혈압을 유발하였다. 이들 대상에서 얻은 혈장도 쥐의 꼬리 동맥에서 칼슘 섭취를 증가시켰다. 그러나, 정상 혈압인 환자에서 추출한 투석시킨 혈장을 주사하였을 때에는 혈압이 크게 상승하지 않았다.

순환 인자의 근원은 알려져 있지 않지만, 고혈압에 걸린 쥐에서 PTH가 증가한다는 사실은 부갑상선을 연구 대상으로 지목할만한다. SHR 쥐를 대상으로 부갑상선 절제술을 하면 혈압이 떨어지고, 부갑상선 절제술을 받은 SHR 쥐에서 추출한 혈장은 정상 혈압의 쥐에서는 혈압을 상승시키지 않았다. 이와는 반대로, SHR 쥐에서 추출한 부갑상선을 정상 혈압의 스프래그-다울리(Sprague-Dawley)(SD) 쥐에게 이식하였더니 혈압이 상승하고, 다른 정상 혈압의 쥐에게 혈장을 주사하였을 때 나타났던 것처럼 혈장 내의 인자가 발견되었다[Pang and Lewanczuk, Amer. J. Hypertens. 2, 898 (1989)].

상기 연구에 따르면, 부갑상선이 순환 인자의 근원으로 밝혀지고, 일명 "부갑상선 고혈압 인자" 또는 PHF가 혈압 상승의 원인 물질로 제시된다.

부갑상선에서 유래되는 순환 인자의 분리와 정제는 진성 고혈압을 앓고 있는 SHR 쥐와 많은 사람들에서 실행되었으며, 이는 현재는 포기한 1989년 3월 22일에 출원한 특허 출원 제 327,450호의 일부 계속 출원인 1990년 11월 21일에 출원된 관련 특허 출원 제 603,745호의 요지이기도 하다. 관련 특허 출원 내용은 부갑상선 고혈압 인자의 정제를 포함하는 개시 내용이 본 발명의 참조로서 포함되어 있다.

앞서 언급한 관련 특허 출원에서 설명된 바와 같이, PHF는 세포외 칼슘 섭취를 조절하고 식이성 칼슘 수준의 증가에 의해 억제될 수 있다. 또한, PHF를 분리하고, PHF에 대해 증가된 항체를 이용하는 PHF의 스크리닝 방법도 설명되어 있다. PHF는 분자량이 약 2,700 달톤이고 정상 혈압의 쥐에게 투여하였을 때 혈압의 상승을 지연시키는 성질을 가진다. 여기서, 혈압의 상승이 혈관의 평활근에 의한 세포외 칼슘 섭취증가와 일시적으로 연관된다. 그리고, 생체 검정 데이터에 따르면, 사람과 쥐의 인자가 실질적으로 유사함을 알 수 있다.

혈관 이상비대증은 진성 고혈압을 비롯한 많은 심장 혈관 질병의 병리생리학과 연관되어 있다. 혈관 평활근의 증식은 혈관 이상비대증과 혈관 긴장도(vascular tone)가 증가하는 원인이다. PHF는 세포내 칼슘 조절과 무관한 메커니즘을 통하여 혈관의 평활근 세포 증식을 증가시키는 것으로 알려져 있다(참조: Shan et al., Abstract in 17th Scientific Meetings of the International Society of Hypertension, Amsterdam, 7-11 June 1998).

PHF의 길항제가 본 발명의 발명가들에 의해 밝혀졌다. 본 발명가들은 놀랍게도, 본 기술분야에서 종양의 맥관형성을 억제하는 물질이 함유되어 있고[참조: Lee et al., Science, vol. 221, pp. 1185-1187, (1983)], 항-염증 성분이 함유되어 있는 것으로 알려진[Schinitsky 미국 특허 제 4,473,551호] 상어 연골이 PHF의 길항제로서 작용하여 혈압을 내리고 세포내 칼슘 조절에 작용하는 것을 발견하였다. 또한, 상어 연골 추출물이 SHR 쥐나 WKY 쥐에서 PHF에 의해 유발된 VSMC 증식을 억제하는 것을 발견하였다. 이와 관련하여, 본 발명에 따른 상어 연골 추출물은 고혈압과 그밖에 세포내 칼슘 증가로 인한 질병을 치료하는 데에 유용할 것으로 기대된다.

본 발명자들은 상어 연골에서 얻은 추출물이 혈압을 낮추는 데에 효과가 있음을 발견하였다. 상어 연골 추출물은 부갑상선 고혈압 인자 활성을 활성화시키지 않고 부갑상선 고혈압 인자 부위에 결합하는 부갑상선 고혈압 인자 길항제를 함유하는 것으로 생각된다.

상어 연골 추출물은 세척하여 건조시킨 후 미세 분말로 가공한 상용의 상어 연골을 더 정제하여 얻을 수 있다. 건조시켜 분말화한 상어 연골을 먼저 4-120℃( 바람직하게는 95℃)의 온도에서 2-4시간(바람직하게는 2시간) 동안 물로 일차 추출한다. 용매에 대한 용질의 비율은 1:8과 1:12이다. 이렇게 해서 얻은 현탁액을 40- 60℃(바람직하게는 50℃)으로 냉각시킨 후, 약 5200 내지 5700 rpm으로 원심 분리하여 현탁액을 상청액 1과 펠릿으로 나눈다. 약 8% 고체를 함유하는 상청액 1은 4- 8℃에서 냉각조에 방치하고, 펠릿은 이차 추출한다. 이차 추출에서, 펠릿을 4-120 ℃(바람직하게는 95℃)의 온도에서 2-4시간(바람직하게는 2시간) 동안 물로 추출한다. 용매에 대한 용질의 비율은 출발 물질에 대하여 1:4 내지 1:6이다. 이렇게 해서 얻은 현탁액을 다시 40-60℃(바람직하게는 50℃)으로 냉각시키고 5200 내지 5700 rpm으로 원심 분리하여 상청액 2와 펠릿으로 나눈다. 약 3% 고체를 함유하는 상청액 2에 일차 추출로 얻은 상청액 1을 붓고 분무 건조시켜 본 발명에 따른 정제된 상어 연골 추출물을 얻는다.

본 발명의 추출물을 비경구, 국부, 경구 또는 직장을 통하여 투여하거나 흡입시켜 온혈 포유 동물에 투약한다. 추출물을 제약학적인 관행으로 종래의 부형제, 결합제, 방부제, 안정화제, 착색제, 약품 등으로 불리는 성분들과 복합시켜 비경구 또는 경구 투약 형태로 조제할 수 있다.

비경구적 투약의 경우, 1-10㎖의 주사액을 하루에 한 번 내지 네 번에 거쳐 정맥주사, 근육주사 또는 피하주사로 주입한다. 주사액은 페놀과 같은 방부제나 에틸렌디아민테트라아세트산(EDTA)과 같은 용해제를 선택적으로 첨가한 수용성 살균등장액이나 현탁액에 용해시킨 본 발명에 따른 상어 연골 추출물을 함유한다. 본 발명에 사용되는 허용 가능한 부형제와 용매로는 물, 링거액, 염화나트륨 등장액이 있다. 또한, 종래에는 용매나 현탁 매질로서 살균한 고정 오일 사용하고 있다. 주사액의 제조에서 합성 모노글리세라이드, 디글리세라이드, 지방산(예: 올레산)이 고정 오일로 사용된다.

직장을 통한 투약의 경우, 추출물을 코코아 버터나 폴리에틸렌 글리콜과 같이 적당한 비자극성 부형제와 혼합하여 좌약 형태로 제조할 수 있다.

국부 투약인 경우, 추출물을 고약, 젤리, 용액, 현탁액 또는 피부에 접착시키는 반창고의 형태로 제조할 수 있다.

분말형 에어로졸인 경우, 추출물을 캡슐 당 약 0.1 내지 50 mg의 속도로 매사추세츠주 베드포드의 피손스(Fisons)사에서 구입한 Spinhaler 터보-흡입기를 이용하여 투여한다. 이 때, 일반 사람의 경우는 하루에 1 개 내지 8 개의 캡슐을 투여한다. 액상 에어로졸인 경우, 추출물을 한 번 "흡입"에 약 100 내지 1000 ㎍의 비율로 투여하거나, 분사 가스의 표준 부피의 분출을 활성화한다. 액상 에어로졸은 치료 대사의 건강 상태, 환자의 체중 및 에어로졸의 입도 분포에 따라 투여량이 다르겠지만, 하루에 1 번 내지 8 번의 "흡입" 비율로 투약한다. 액상 에어로졸의 분사 가스로는 플루오르화 탄화수소나 이소부탄을 이용한다.

하루 투여량은 특정 화합물의 활성, 치료 대상의 연령, 체중, 성별 및 건강상태, 질병의 종류와 경중, 투여 횟수와 경로에 따라 체중 kg 당 약 0.01 내지 약 200 mg(바람직하게는 kg 당 1 내지 10mg)로 정해진다. 잘 알려진 바와 같이, 활성 성분의 양은 캐리어 물질과 합하여 한 번의 투여량이 되도록 할 수 있고, 치료 대상과 투여 방식에 따라 달라질 수 있다.

또한, 상어 연골 추출물은 소정의 질병 치료에 효과적인 것으로 알려진 약물과 결합할 수 있다. 예를 들면, 고혈압을 치료하기 위하여, 상어 연골 추출물을 칼슘 채널 저지제(예: 베라파밀, 니페디핀 및 딜티아젬)와 같은 기지의 고혈압 억제약물과 복합적으로 사용할 수 있다.

진성 고혈압의 치료 외에도, 본 발명의 추출물은 일차 증상으로 고혈압을 동 반하는 다른 질병의 치료에도 이용할 수 있다. 가령, 비인슐린 의존성 당뇨병을 자주 고혈압을 동반한다. 이와 반대로, 고혈압이 글루코오스 내성을 약화시키기도 한다. 그러므로, 상어 연골 추출물은 고혈압을 포함하여 세포내 칼슘 증가와 관련한 질병의 치료에 유용할 것으로 기대된다.

본 발명은 상어 연골 추출물로부터 얻은 활성 성분의 분리, 동정 및 합성을 포함한다.

다음의 몇 가지 실시예는 예시적인 것으로서 본 발명을 한정하기 위한 것은 아니며, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 당업자에 의해 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다.

실시예 1
상어 연골의 추출

상어 연골을 씻어서 말린 다음에 분말로 가공한 것을 구입한다. 건조시켜 분말화한 상어 연골을 먼저 85℃ 내지 90℃의 온도에서 2시간 동안 물로 추출한다. 용매에 대한 용질의 비율은 1:8이다. 이렇게 해서 얻은 현탁액을 50℃로 냉각시킨 후, 5200 rpm(3246g)으로 원심 분리하여 상청액과 펠릿으로 나눈다. 약 8% 고체를 함유하는 상청액은 4℃에서 냉각조에 방치하고, 펠릿은 이차 추출한다. 이차 추출에서, 펠릿을 95℃에서 3시간 동안 물로 추출한다. 용매에 대한 용질의 비율은 출발 물질에 대하여 1:4.8이다. 이렇게 해서 얻은 현탁액을 다시 50℃로 냉각시키고 5200 rpm(3245 xg)으로 원심 분리하여 상청액과 펠릿으로 나눈다. 약 3% 고체를 함유하는 상청액에 일차 추출로 얻은 상청액을 붓고 분무 건조시켜 본 발명에 따른 정제된 상어 연골 추출물을 얻는다.

실시예 2

SHR 쥐와 SD 쥐에서 상어 연골 추출물(1 mg/kg)의 순간 주입 효과

여섯 마리의 자발적인 고혈압에 걸린 쥐(SHR)와 세 마리의 SD 쥐에게 DF I - 40으로 명명된 상어 연골 추출물을 정맥 주사한다. 그리고, 다섯 마리의 자발적인 고혈압에 걸린 쥐(SHR)와 세 마리의 SD 쥐에게 DF Ⅱ-40으로 명명된 상어 연골 추출물을 정맥 주사한다. 상어 연골 추출물은 체중 kg당 40 mg의 양만큼 투약한다. 주사한 후 90분 동안 혈압을 측정한다. 도 1에 나타낸 바와 같이, 상어 연골 추출물은 SD 쥐에서는 아무런 효과를 나타내지 않았으나 SHR 쥐에서는 혈압을 떨어뜨렸다.

실시예 3

SHR 쥐와 SD 쥐에 대한 상어 연골 추출물의 경관(gavage) 투여 효과

SHR 쥐 세 집단에 배치 DF Ⅱ-53으로부터 세 가지 서로 다른 양의 상어 연골 추출물(10, 20 및 40 mg/kg)을 경관 주입한다. 11 마리의 쥐에게는 10 mg/체중kg의 상어 연골 추출물을 투여하고, 4 마리의 쥐에게는 20 mg/체중kg의 상어 연골 추출물을 투여하고, 4 마리의 쥐에게는 30 mg/체중kg의 상어 연골 추출물을 투여한다. 투여 후 90분 동안 혈압을 측정한다. 도 2, 2b, 2c에 나타낸 바와 같이, 모든 쥐에서 투여량에 따른 혈압 감소가 나타났다. 투여량(20-40 mg/체중kg)이 많을수록 혈압의 감소율이 커서 약 50-60 분에서 최대 감소율을 나타냈다(도 2a). 50-60 분 후에는, 혈압이 쥐의 혈압 조절 기구 때문에 수시로 변동한다.

실시예 4

상어 연골 추출물의 유무에 따른 SD 쥐의 혈압에 대한 PHF의 영향

일곱 마리의 SD 쥐에게 PHF 1 ㎖ 당량을 정맥내(IV) 순간 주입한다. 여섯 마리의 SD 쥐에게는 PHF 1 ㎖ 당량을 정맥내(IV) 순간 주입하고, 10 분 후에 상어 연골 추출물(DF Ⅱ-53)을 40 mg/kg(체중)의 양만큼 투여한다. 투여 후 90분 동안 혈압을 측정한다. 도 3에 나타낸 바와 같이, PHF는 느리게 혈압을 상승시켰으며 상어 연골 추출물은 이 반응에 반대로 작용한다.

실시예 5

상어 연골 추출물의 유무에 따른 혈관 평활근 세포(VSMC) 증식에 대한 PHF의 영향

수컷의 웨스트 교토(WKY) 쥐 또는 자발적 고혈압에 걸린 쥐(SHR)(체중 100-200 g)의 꼬리 동맥을 절제하여 차갑게 한 탈 Ca 및 탈 Mg 행크스 균형염류용액(Gibco, Grand Island, NY)에 담근다. 꼬리 동맥을 CaCl₂(0.2 mM)을 함유한 HBSS 효소 용액 Ⅱ와 Ⅰ에 두 번 침지시킨다. 이 때, 침지 작용이 각각 1 시간 동안 지속된다. HBSS 효소 용액 Ⅰ은 CaCl2(0.2 mM), 콜라겐분해효소/디스파아제(1.5 ㎎/㎖)(Boehringer Mannheim GrnbH, West Germany), 엘라스타아제(Ⅰ형, 0.5 ㎎/㎖)(Sigma Chemical Co., St. Louis, MO), 트립신 저해제(Ⅰ형, 1 mg/㎖)(Sigma Chemical Co.) 및 소의 혈청 알부민(BSA)(탈지방산, 2 mg/㎖)(Sigma Chemical Co.)을 함유한다. 콜라겐분해효소 함유된 HBSS 효소 용액 Ⅱ(Ⅱ형, 1 mg/㎖)(Sigma Chemical Co.), 트립신 저해제(0.3 mg/㎖)(Sigma Chemical Co.) 및 소의 혈청 알부민(BSA)(2 mg/㎖)을 함유한다. 그런 다음, 세포 현탁액을 10% FCS를 함유한 DMEM 매질에 담긴 96개의 바닥이 평평한 웰 조직 배양 플레이트에 주입하고 공기에 5% CO2를 함유한 습한 대기 중에 37℃로 36 시간 동안 배양시켜서 세포가 플레이트의 바닥에 부착되게 한다. 매질을 FCS 0.4%를 함유하는 DMEM으로 바꾸어 주어 세포 휴지 상태를 2-4일간 지속시킨다. 이와 같은 방법으로 세포는 G0-G1기의 중간으로 동기화된다. PHF와 상어 연골 추출물을 10% FCS를 함유하는 DMEM에 용해시킨다. PHF 단독 또는 PHF와 상어 연골 혼합물을 휴지기의 세포에 첨가한다. 36 시간 동안 배양시킨 후, 세포를 3H-티미딘(0.2 mg/㎖)으로 맥동시키고 다시 24 시간 동안 배양시킨다. 그런 다음, 매질을 제거하고 세포를 HBSS로 세척한 후, 실온에서 0.1% 트립신으로 15-30분 동안 배양시킨다. 그리고, 세포를 세포 회수기를 이용하여 여과지 위에 회수한다. 세포에 조사하는 방사선량은 액체섬광계수기를 이용하여 결정한다. 도 4에 나타낸 바와 같이, PHF는 WKY 쥐에서 VSMC 세포 증식을 자극한다. 도 5는 WKY 쥐에서 VSMC에 대한 PHF의 자극 효과가 상어 연골 추출물에 의해 억제되는 것을 나타낸다. 도 6은 상어 연골 추출물이 SHR 쥐의 VSMC 증식을 억제하는 것을 보여준다.

실시예 6

상어 연골 추출물의 화학적 조성

(1) 단백질 함량의 결정

전체 단백질 함량은 BCA 방법을 이용하여 결정한다. BCA 단백질 분석 시약을 PIRRCE에서 구입한다. BCA 단백질 분석 시약 키트를 갖는 BSA(소의 혈청 알부민) 표준 용액을 이용하여 기지 농도의 단백질 표준 곡선을 얻을 수 있다. 24 개의 유리관을 표준 시료의 3 행 7 열로 배열하고, 다른 네 개의 유리관을 분광광도계 보정용으로 설정한다. 유리관의 첫 번째 행에 각각 95 가지 90, 80, 70, 60, 50, 40, 30 ㎕의 0.9% 염화나트륨을 첨가한다. 이와 같은 과정을 두 번째와 세 번째행에도 똑같이 수행한다. 그리고, 0.9% 염화나트륨을 함유하는 유리관의 첫 번째 행에는 (키트를 갖고 2 ㎎/㎖의 농도를 갖는) 다섯 가지 10, 20, 30, 40, 50, 60, 70 ㎕의 표준 단백질을 가한다. 이와 같은 과정을 두 번째와 세 번째행에도 똑같이 수행한다. 시약 A 50중량부와 시약 B 1중량부의 혼합물인 반응 시약 2 ㎖를 각 유리관에 첨가한다. 모든 시료를 잘 섞고 37℃에서 30 분 동안 배양시킨다. 그리고, 분광광도계(모델 PU 8620 UV/VIS/NIR, 필립스)로 562 nm에서 흡광도를 측정하여 단백질을 결정한다. 표준 단백질의 각 농도의 평균치를 계산하고 회귀 라인 5번, 약리학 계산 시스템 4.2A 버전의 분석을 이용하여 표준 곡선을 작성한다. 이 표준 곡선은 각 미지 시료의 단백질 농도를 결정하는 데에 이용된다.

이차 증류(DD)수에서 상어 연골 추출 용액 1%를 제조한다. 그리고, 표준 곡선을 이용하여 시료 용액의 단백질 농도(㎎/㎖)를 계산하고 다음 식으로부터 상어 연골 단백질 함량을 백분율로 계산한다:

단백질 %(w/w) = 시료 단백질 농도(㎎/㎖) ×희석 계수(2.5)/시료 농도(10 ㎎/㎖) ×100.

표준 곡선과 상어 연골 시료의 정확한 데이터를 얻기 위하여, 표준 곡선 작성과 상어 연골 추출 단백질 함량 결정 과정을 동시에 수행하고, 반응 시약을 표준 단백질 시료와 상어 연골 시료의 모든 유리관에 마지막으로 첨가한다.

단백질 함량은 상어 연골 추출물 16 배치 전체에서 15.11(2.79 %)이다.

(2) 뮤코다당질의 함량 결정

P. Whiteman(Biochem. J, 131:351-357, 1973)과 E. Gold(Analytical Biochemistry 99; 183-188, 1979)의 방법을 이용한다. 표준 시료 황산 콘드로이틴 C를 Sigma chemical Co., Cat No. C-4384와 Lot No. 21H0103에서 구입한다. 50 ㎖의 DD수에 10 mg의 황산 콘드로이틴 C나 상어 연골 추출물을 용해시켜서 표준 용액 또는 시료 용액을 제조한다. 반응 시약은 20 mg의 Aleian Blue 8GX를 20 ㎖ 완충액(500 ㎖ 물에 5.07 g의 염화마그네슘과 3.4 g의 아세트산나트륨을 녹여 제조)에 용해시켜 얻는다. 1 ㎖ 중에 40-200 ㎍ 범위에 있는 일련의 상어 연골 추출물 시료를 50 ㎖짜리 플라스틱관에 각각 가한다. 그리고, 이들 플라스틱관에 반응 시약을 1 ㎖씩 첨가한다. 혼합물을 교반하면서 2 시간 동안 실온에서 평형시킨다. 95% 에탄올 20 ㎖를 첨가한 후, 원심 분리한다. 상청액을 따로 분리한 후, 0.2M 염화칼슘 3 ㎖를 침전물에 가한다. 그리고, 620 nm에서 침전물의 염화칼슘 용액의 분광도를 측정하여 뮤코다당질 함량을 결정한다.

뮤코다당질 함량은 상어 연골 추출물 6 개의 배치에서 50.33(2.25 %)이다.

(3) 콘드로이틴 C의 분리와 결정

L. Roden et al., Methods in Enzymology (1972), Vol. 28, Complex Carbohydrates part B, ed. by V. Ginsburg의 방법을 이용한다. Amberlite IR-120 Plus를 Sigma Chemical Co., Cat No. IR-120 Plus로부터 구입한다. 아세트산칼슘 완충액은 62.5 g의 아세트산칼슘에 1.2L DD수를 가하여 만든다. pH는 35.5 ㎖의 차가운 아세트산을 이용하여 4.5로 조절한다. 상어 연골 추출물 2 g를 2L 짜리 유리 플라스크에서 400 ㎖의 아세트산칼슘 완충액에 첨가한다. 시료 용액을 37℃의 수조에서 20 분 동안 가열한 후, 실온으로 냉각시킨다. 실온에서 세게 교반시키면서 시료 용액에 에탄올(100%, 116.25 ㎖)을 매우 천천히 가한다. 플라스크를 4℃에서 3 시간 동안 방치한 후, 4℃에서 15분 동안 원심 분리(11,000 rpm, 19,000 g)한다. 침전물을 DD수에 용해시키고 동결 건조한다. 상청액은 실온으로 데워서 세게 교반시키면서 80 ㎖의 에탄올(100%)에 천천히 가한다. 그리고, 천천히 교반시키면서 플라스크를 다시 밤새도록 4℃로 방치한다. 용액을 4℃에서 15분 동안 11,000 rpm으로 원심 분리한다. 이차 침전물을 DD수에 용해시키고 동결 건조한다. 상청액은 실온으로 데워서 세게 교반시키면서 100 ㎖의 에탄올(100%)을 천천히 가한다. 천천히 교반시키면서 플라스크를 다시 밤새도록 4℃로 방치한 후, 15분 동안 11,000 rpm으로 원심 분리한다. 삼차 침전물에 DD수(125 ㎖)를 가하고, Amberlite IR-120 Plus(Na+형) 칼럼(2.5 ×16cm, 약 60 g의 Amberlite IR-120 Plus)에 가한다. 칼럼을 75 ㎖의 DD수로 세척한다. 1.168 g의 NaCl을 첨가하여 용액을 절대 에탄올의 염 3 부피(600 ㎖)로 0.1M 용액을 만들고 세게 교반시키면서 첨가한다. 다시, 플라스크를 밤새도록 4℃로 방치한 후, 15분 동안 4℃에서 11,000 rpm으로 원심 분리한다. 마지막 침전물을 DD수에 용해시키고 동결 건조한다. 마지막 침전물의 중량은 황산 콘드로이틴 C의 양을 나타낸다.

황산 콘드로이틴 C의 함량은 상어 연골 추출물 2 개의 배치에서 5.9(1.98 %)이다.

도 1은 SHR 쥐와 SD 쥐에서 상어 연골 추출물의 정맥내(IV) 순간 주입 결과를 보여준다. 도 1에 나타낸 바와 같이, 상어 연골 추출물은 SD 쥐에서는 아무런 효과를 나타내지 않았으나 SHR 쥐에서는 혈압을 감소시킨다.

도 2는 SHR 쥐에서 상어 연골 추출물의 경관 투여 결과를 보여준다. 도 2에 나타낸 바와 같이, 상어 연골 추출물은 모든 쥐에서 혈압을 감소시킨다.

도 2a와 도 2b는 혈압이 투여량에 의존적으로 감소하고 약 50-60 분에서 최대 감소치에 도달하는 것을 보여준다.

도 3은 PHF가 혈압을 느리게 상승시키고 상어 연골 추출물이 이 반응에 반대로 작용하는 것을 보여준다.

도 4는 PHF가 WKY 쥐의 VSMC 증식을 투여량에 의존적으로 자극하는 것을 증명한다. 투여량이 0.625x10^-3, 1.25x10^-3 및 2.5x10^-3 흡수 단위일 때, PHF는 세포증식을 각각 120(8.5%)(P<0.05, n=16), 137.91(12%)(P<0.01, n=16) 및 181.9(14.3%)(P<0.05, n=16)만큼 증가시킨다.

도 5는 상어 연골 추출물이 존재하는 경우, WKY 쥐의 VSMC 증식에 대한 PHF의 영향을 보여준다. 투여량이 50 g/㎖일 때, 상어 연골 추출물은 PHF에 의해 유발된 VSMC 증식을 크게 억제한다.

도 6은 SHR 쥐의 VSMC 증식에 대한 상어 연골 추출물의 영향을 보여준다. 투여량이 5,50 및 500 g/㎖일 때, 상어 연골 추출물은 투여량에 의존적으로 VSMC 증식을 억제한다.

Claims

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세척하여 건조시킨 후 분말화한 상어 연골을 물로 4-120℃의 온도에서 2-4 시간 동안 추출하는 단계와;

상기 단계에서 얻은 현탁액을 40-60℃로 냉각시키는 단계와;

냉각시킨 현탁액을 5200 내지 5700 rpm으로 원심 분리하여 현탁액을 상청액 1과 펠릿으로 분리하는 단계와;

상청액 1을 냉각조에서 4-8℃의 온도로 방치하는 단계와;

펠릿을 4-120℃의 온도에서 2-4 시간 동안 물로 이차 추출하는 단계와;

상기 단계에서 얻은 현탁액을 40-60℃로 냉각시키는 단계와;

냉각시킨 현탁액을 5200 내지 5700 rpm으로 원심 분리하여 현탁액을 상청액 2와 펠릿으로 분리하는 단계와;

상청액 1에 상청액 2를 붓는 단계와; 그리고

상기 단계에서 얻은 현탁액을 분무 건조하여 상어 연골 추출물을 얻는 단계를 거쳐 얻는 부갑상선 고혈압 인자 (PHF) 활성을 억제하는 상어 연골 추출물.
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제 2 항의 상어 연골 추출물과 제약학적으로 허용되는 캐리어를 포함하는 PHF 길항성 제제(PHF antagonistic agent).
제 2 항의 상어 연골 추출물과, 항고혈압 물질과, 제약학적으로 허용되는 캐리어를 포함하는 PHF 길항성 제제(PHF antagonistic agent).
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세척하여 건조시킨 후 분말화한 상어 연골을 물로 4-120℃의 온도에서 2-4 시간 동안 추출하는 단계와;

상기 단계에서 얻은 현탁액을 40-60℃로 냉각시키는 단계와;

냉각시킨 현탁액을 5200 내지 5700 rpm으로 원심 분리하여 현탁액을 상청액 1과 펠릿으로 분리하는 단계와;

상청액 1을 냉각조에서 4-8℃의 온도로 방치하는 단계와;

펠릿을 4-120℃의 온도에서 2-4 시간 동안 물로 이차 추출하는 단계와;

상기 단계에서 얻은 현탁액을 40-60℃로 냉각시키는 단계와;

냉각시킨 현탁액을 5200 내지 5700 rpm으로 원심 분리하여 현탁액을 상청액 2와 펠릿으로 분리하는 단계와;

상청액 1에 상청액 2를 붓는 단계와; 그리고

상기 단계에서 얻은 현탁액을 분무 건조하여 상어 연골 추출물을 얻는 단계를 포함하는 부갑상선 고혈압 인자의 활성을 억제하는 상어 연골 추출물을 제조하는 방법.
제 10 항에 있어서, 상기 추출 단계를 95℃에서 2 시간 동안 수행하는 방법.
제 10 항에 있어서, 상기 원심 분리 단계에서 디캔터 원심 분리기를 이용하는 방법.
제 10 항에 있어서, 고체 함량이 8-10%에 이를 때까지 최종 상청액을 농축시키는 단계를 부가적으로 포함하는 방법.
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제 2 항에 있어서, 5-30% 단백질, 15-80% 뮤코다당질, 및 1-20% 황산 콘드로이틴 C를 포함하는 상어 연골 추출물.
제 2 항의 상어 연골 추출물을 유효 성분으로 포함하는 고혈압 치료를 위한 제약학적 조성물.
제 16항에 있어서, 고혈압 환자에게 투여되어야 할 상기 상어 연골 추출물의 유효량은 0.1-20mg/kg(체중)인 것을 특징으로 하는 고혈압 치료를 위한 제약학적 조성물.
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인슐린 비의존성 진성 당뇨병(non-insulin-dependent diabetes mellitus), 죽상경화증(atherosclerosis), 고혈압성 신장 부전증(hypertensive renal failure), 뇌졸중(stroke), 울혈성 심부전(congestive heart failure), 심근경색(myocaridal infarction), 암(cancer), 유방암(breast cancer), 결장암(colon cancer), 신장암(kidney cancer), 백혈병(leukemia), 염증성 장 질환(inflammatory bowel disease), 천식(asthma), 협심증(angina pectoris), 부정맥(arrhythmia), 편두통(migraine) 또는 심근병증(cardiomyopathy)을 치료하기 위한 제 2 항의 상어 연골 추출물을 유효 성분으로 포함하는 제약학적 조성물.
제 7 항에 있어서, 고혈압(hypertension), 인슐린 비의존성 진성 당뇨병(non-insulin-dependent diabetes mellitus), 죽상경화증(atherosclerosis), 고혈압성 신장 부전증(hypertensive renal failure), 뇌졸중(stroke), 울혈성 심부전(congestive heart failure), 심근경색(myocaridal infarction), 암(cancer), 유방암(breast cancer), 결장암(colon cancer), 신장암(kidney cancer), 백혈병(leukemia), 염증성 장 질환(inflammatory bowel disease), 천식(asthma), 협심증(angina pectoris), 부정맥(arrhythmia), 편두통(migraine) 또는 심근병증(cardiomyopathy)을 치료하기 위한 것을 특징으로 하는 PHF 길항성 제제(PHF antagonistic agent).