KR100740566B1 - 페닐프로파노이드 계 화합물을 포함하는 항불안 및 기억력개선 효과를 나타내는 조성물 - Google Patents

Abstract

본 발명은 페닐프로파노이드계 화합물의 항불안 및 기억력 개선 효과에 관한 것으로서, 구체적으로 본 발명의 페닐프로파노이드(phenylpropanoid) 화합물인 신남 산(cinnamic acid), p-쿠마르 산(coumaric acid), 페룰릭 산(ferulic acid), 카페익 산(Caffeic acid) 및 시나핀 산(sinapic acid)으로부터 선택된 페닐프로파노이드계 화합물은 항불안 및 기억력 개선효과를 나타냄으로써 신경안정효과를 갖는 약학조성물, 건강기능식품으로 유용하게 사용될 수 있다.

페닐프로파노이드, 신남 산, p-쿠마르 산, 카페익 산, 페룰릭 산, 시나핀 산, 불안, 기억력, 약학조성물, 건강보조식품

Description

페닐프로파노이드 계 화합물을 포함하는 항불안 및 기억력 개선 효과를 나타내는 조성물{A composition comprising phenylpropanoid compounds showing anxiolytic and memory improving activity}

도 1는 마우스에서 5분 동안 상승된 십자미로 (elevated plus-maze)에서 신남 산(cinnamic acid)의 투여에 의해 닫혀 있는 공간 및 열려 있는 공간에서 머문 시간 및 횟수의 변화이며,

도 2은 마우스에서 5분 동안 상승된 십자미로 (elevated plus-maze)에서 p-쿠마르 산(coumaric acid)의 투여에 의해 닫혀 있는 공간 및 열려 있는 공간에서 머문 시간 및 횟수의 변화이고,

도 3는 마우스에서 5분 동안 상승된 십자미로 (elevated plus-maze)에서 카페익 산(caffeic acid)의 투여에 의해 닫혀 있는 공간 및 열려 있는 공간에서 머문 시간 및 횟수의 변화이며,

도 4는 마우스에서 5분 동안 상승된 십자미로 (elevated plus-maze)에서 페룰릭 산(ferulic acid)의 투여에 의해 닫혀 있는 공간 및 열려 있는 공간에서 머문 시간 및 횟수의 변화이고,

도 5은 마우스에서 5분 동안 상승된 십자미로 (elevated plus-maze)에서 시나핀 산(sinapic acid)의 투여에 의해 닫혀 있는 공간 및 열려 있는 공간에서 머문 시간 및 횟수의 변화이며,

도 6은 신남 산, p-쿠마르 산, 카페익 산, 페룰릭 산, 시나핀 산의 투여에 의한 근육이완효과를 와이어 실험에서 확인한 것이고,

도 7은 신남 산, p-쿠마르 산, 카페익 산, 페룰릭 산, 시나핀 산의 경구투여에 의한 기억력 개선 효과를 수동회피실험에서 확인한 것이며,

도 8은 시나핀 산의 복강투여에 의한 기억력 개선효과를 수동회피 실험에 의해 확인한 것이다.

본 발명은 페닐프로파노이드(phenylpropanoid)계 화합물인 신남 산(cinnamic acid), p -쿠마르 산(coumaric acid), 카페익 산(caffeic acid), 페룰릭 산(ferulic acid) 및 시나핀 산(sinapic acid) 등의 화합물의 불안증 및 기억력 개선효과에 관한 것이다.

최근 경제성장률이 하락하면서 불안을 느끼는 사람들이 늘어나고 이혼과 자녀문제 등 급격히 변하는 가족 관계와 관련하여 불안증 환자가 급증하고 있는 추세이다. 불안(anxiety)이란, 광범위하게 매우 불쾌한, 그리고 막연히 불안한 느낌으로, 관련된 신체 증상 (가슴 두근거림, 진땀 등)과 행동 증상 (과민성, 서성댐 등)을 동반하는 것이다( Robert. F. Schmidt. Human physiology, pp366, 1993; 민성 길. 최신 정신 의학, pp238-240, 1992; S. V. Argyropoulos, J. J. Sandford, et al., Pharmacol. Ther. 88, pp213-227, 2000). 불안증으로 병원에서 전문적인 정신과 상담치료를 받는 환자도 늘어나고 있으며, 2002년에는 항불안제의 매출도 약 200% 정도 늘어났다고 한다. 이처럼 불안증은 현대인의 정신질환 중 대부분을 차지한다고 해도 과언이 아니며, 많은 사람들이 이로 인해 고통을 받고 있다.

불안이 있을 때 뇌 전체는 각성 (arousal) 상태에 들어가며, 따라서 말초의 행동, 자율신경계, 감각, 지각 등에 지장이 나타난다. 주로 관계된 기관은 대뇌 변연계 (특히 해마와 대상회), 대뇌 피질 (전두엽, 측두엽), 시상하부, 상행망상체, 뇌하수체 등이고 말초에서는 갑상선과 부신 피질이다. 최근 뇌 영상 연구에 의하면 불안은 오른쪽 반구의 장애와 관련되며 기타 전두엽, 측두엽, 후두엽 장애와 관련되어 있다고 알려져 있다(Robert. F. Schmidt. Human physiology, pp366, 1993; 민성길. 최신 정신 의학, pp238-240, 1992).

불안에 대한 치료약물의 연구는 오래된 약물의 재평가 및 적응증의 확대뿐만 아니라 새로운 약물의 개발, 특히 세로토닌 재흡수 억제제 등의 개발에 관심이 모아지고 있다. 그러나 임상적으로 유효한 항불안 약물들은 항불안의 효과뿐만 아니라 진정, 금단 현상의 유발 등의 부작용 때문에 사용에 신중을 기해야 하는 단점이 있다고 할 수 있다. 이상적인 항불안약은 낮 시간에 지나친 졸음을 초래하지 않고 육체적 정신적 의존성을 일으키지 않으며 환자를 침착하게 만드는 것이다.

현재 상용되는 대표적 항불안제는 벤조디아제핀(benzodiazepine), 디아제팜(diazepam), 옥사제팜(oxazepam), 프라제팜(prazepam), 로라제팜(lorazepam), 알프 라조람(alprazolam), 헤라제팜(helazepam), 크로나제팜(clonazepam) 등이 있으며, 이들 약물들은 주로 진정 및 수면유도의 목적으로도 사용된다 (윤도준, 정신과약물의 부작용, 대한의사협회지, 38(10), pp1196-1202, 1995년 10월호). 벤조디아제핀(Benzodiazepine)은 가장 흔히 사용하는 항불안제로, 이 약물의 작용기전이 중추신경계에서 대표적 억제성 신경전달물질인 GABA 수용체의 친화력을 증가시켜 인접한 Cl- 통로를 더 자주 열어 Cl- 이온의 투과성을 상승시킨다고 밝혀져 있다. 이 벤조디아제핀은 효과가 즉각 나타나지만 습관성과 중독성이 단점으로 전문의의 치료에 따라 약을 사용하지 않으면 증상이 재발하거나 금단증상이 나타나며, 다른 부작용으로 졸음, 운동실조, 기립성 저혈압, 호흡억제, 두통, 만성수면장애, 간질환 등이 나타난다고 보고되고 있다 (Mary J. Mycek, Richard A, et al., Pharmacology, 2, pp89-93, 2000).

항불안 약물의 개발은 유용한 동물모델의 개발이 선행되어야 가능한 것으로 본 연구에서 이용하고자 하는 상승된 십자미로 시험은 불안과 연관된 행동을 확인하는 방법으로서 널리 이용되고 있는 시험 방법으로 랫트 및 마우스에서 검정된 모델이다(R G. Lister Psychopharmacology. 92, pp180-185, 1987; S. R. Handley, M. D. Tricklebank, Arch Pharmacol. 327, pp1-5, 1995).

또한, 의료기술의 발달로 인한 수명 연장으로 노인 인구가 증가하면서 퇴행성 신경의 질환인 치매 환자의 비율도 급증하고 있다. 치매는 개인적으로나 사회적으로 삶의 질을 크게 떨어뜨리고 본인과 주변의 사람들을 불행하게 만드는 질환으로 암, 심장질환, 뇌졸중에 이어 노인 사망의 네 번째 원인이 되고 있다. 치매는 크게 알츠하이머형 치매와 혈관성 치매로 나누는데, 알츠하이머형 치매는 서구에서 많이 관찰되는 치매의 형태로 뇌의 특정 부위에 베타 아밀로이드가 축적되어 콜린성 뉴런이 파괴되어 나타나는 병이다. 혈관성 치매는 고혈압, 뇌졸중, 고지혈증 등으로 인해 뇌로 가는 혈관의 이상으로 허혈 상태가 발생하여 해마 및 변연계통의 신경이 사멸하므로 나타나는 치매로 서구에서 보다는 동양에서 많이 나타나기 때문에 연구가 덜 되어있는 실정이다. 이들 두 치매의 형태가 원인은 다르지만 결과적으로 기억력 전달 신경물질로 알려진 아세틸콜린의 작용을 감소시켜 기억력에 손상을 가져온다는 부분에서는 동일한 기전을 가진다.

4급 아민 구조를 갖는 아세틸콜린은 신경전달물질이며 아세틸콜린에스테라아제 (axetylcholine esterase)는 아세틸콜린을 가수분해하여 콜린으로 만드는 작용을 한다. 치매 환자의 경우 신경전달물질인 아세틸콜린의 농도가 저하되며, 아세틸콜린에스테라아제를 억제할 경우 뇌의 아세틸콜린의 농도가 상승하여 치매환자의 증상이 개선되는 것이 보고되어 있다. FDA 승인을 받아 치매치료제로 개발되어 사용되고 있는 의약품은 타크린 (tacrine), 도네페질 (donepezil), 갈란타민(galanthamine), 리바스티그민 (rivastigmine) 네 가지가 있는데 이들은 모두 아세틸콜린에스테라아제 저해제이다.

페닐프로파노이드 계열의 화합물은 우리가 흔히 접하는 식품에 많이 함유되어 있어 활용가치가 높고 신경안정 및 기억력 개선 효과가 있다면 건강기능식품으로서의 개발 가능성이 있다고 생각된다.

본 발명자들은 페닐프로파노이드(phenylpropanoid) 계열 화합물 중 가장 기 본적인 구조를 가지고 있는 신남 산(cinnamic acid) 및 이의 유도체인 p-쿠마르 산(coumaric acid), 카페익 산(caffeic acid), 페룰릭 산(ferulic acid) 및 시나핀 산(sinapic acid)이 동물모델에서 탁월한 항불안 및 기억력 개선효과를 갖는다는 사실을 확인하고 본 발명을 완성하였다.

본 발명의 목적은 페닐프로파노이드계 화합물을 유효성분으로 함유하는 항불안 및 기억력 개선효과를 나타내는 약학조성물 및 건강기능식품을 제공하는 것이다.

상기 목적에 따라, 페닐프로파노이드계 화합물을 유효성분으로 포함하는 항불안, 건망증 및 치매의 개선 효과를 갖는 조성물을 제공한다.

본 발명은 하기 화학식 1 내지 5로 표기되는 신남 산(cinnamic acid), p-쿠마르 산(coumaric acid), 페룰릭 산(ferulic acid), 카페익 산(Caffeic acid) 및 시나핀 산(sinapic acid)으로부터 선택된 페닐프로파노이드계 화합물을 유효성분으로 포함하는 항불안 및 기억력 개선효과를 갖는 약학조성물을 제공한다.

(1) Cinnamic acid

(2) p-Coumaric acid

(3) Caffeic acid

(4) Ferulic acid

(5) Sinapic acid

또한, 본 발명은 상기 화학식 1 내지 5로 표기되는 신남 산(cinnamic acid), p-쿠마르 산(coumaric acid), 페룰릭 산(ferulic acid), 카페익 산(Caffeic acid) 및 시나핀 산(sinapic acid)으로부터 선택된 페닐프로파노이드계 화합물을 유효성분으로 포함하는 항불안, 기억력 개선 효과를 갖는 건강기능식품을 제공한다.

상기와 같은 본 발명의 화합물이 불안증 및 기억력 개선효과에 미치는 영향을 조사한 결과, 상승된 십자미로에서 운동성 변화 및 근육이완작용은 보이지 않으며 열린공간에 머무는 시간 및 횟수를 증가시키지 않아 불안증 개선효과를 확인할 수 있었고, 스코폴라민 유도 건망증 동물모델에서 수동회피실험으로 학습능력을 측정한 결과 유의적인 기억력 개선효과를 나타내며, 와이어 실험 등에서 부작용을 관찰할 수 없어 안전하고 효과적인 조성물로 사용할 수 있음을 확인할 수 있었다.

본 발명의 항불안 및 기억력 개선을 위한 약학조성물은, 조성물 총 중량에 대하여 상기 화합물을 0.02 내지 50 % 중량백분율로 포함한다.

본 발명의 화합물을 포함하는 조성물은 통상의 방법에 따른 적절한 담체, 부형제 또는 희석제를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 조성물에 포함될 수 있는 담체, 부형제 및 희석제로는 락토즈, 덱스트로즈, 수크로스, 솔비톨, 만니톨, 자일리톨, 에리스리톨, 말티톨, 전분, 아카시아 고무, 알지네이트, 젤라틴, 칼슘 포스페이트, 칼슘 실리케이트, 셀룰로즈, 메틸 셀룰로즈, 미정질 셀룰로스, 폴리비닐 피롤리돈, 물, 메틸히드록시벤조에이트, 프로필히드록시벤조에이트, 탈크, 마그네슘 스테아레이트 및 광물유를 들 수 있다.

본 발명의 화합물의 약학적 투여 형태는 이들의 약학적 허용가능한 염의 형태로도 사용될 수 있고, 또한 단독으로 또는 타 약학적 활성 화합물과 결합뿐만 아니라 적당한 집합으로 사용될 수 있다.

본 발명에 따른 화합물을 포함하는 약학조성물은, 각각 통상의 방법에 따라 산제, 과립제, 정제, 캡슐제, 현탁액, 에멀젼, 시럽, 에어로졸 등의 경구형 제형, 외용제, 좌제 및 멸균 주사용액의 형태로 제형화하여 사용될 수 있다. 화합물을 포함하는 조성물에 포함될 수 있는 담체, 부형제 및 희석제로는 락토즈, 덱스트로즈, 수크로스, 솔비톨, 만니톨, 자일리톨, 에리스리톨, 말티톨, 전분, 아카시아 고무, 알지네이트, 젤라틴, 칼슘 포스페이트, 칼슘 실리케이트, 셀룰로즈, 메틸 셀룰로즈, 미정질 셀룰로스, 폴리비닐 피롤리돈, 물, 메틸히드록시벤조에이트, 프로필히드록시벤조에이트, 탈크, 마그네슘 스테아레이트 및 광물유를 들 수 있다. 제제화할 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 상기 화합물에 적어도 하나 이상의 부형제 예를 들면, 전분, 칼슘카보네이트(calcium carbonate), 수크로스(sucrose) 또는 락토오스(lactose), 젤라틴 등을 섞어 조제된다. 또한 단순한 부형제 이외에 마그네슘 스테아레이트, 탈크 같은 윤활제들도 사용된다. 경구를 위한 액상 제제로는 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. 비경구 투여를 위한 제제에는 멸균된 수용액, 비수성용제, 현탁제, 유제, 동결건조 제제, 좌제가 포함된다. 비수성용제, 현탁제로는 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.

본 발명의 화합물의 바람직한 투여량은 환자의 상태 및 체중, 질병의 정도, 약물형태, 투여경로 및 기간에 따라 다르지만, 당업자에 의해 적절하게 선택될 수 있다. 그러나 바람직한 효과를 위해서, 본 발명의 화합물은 1일 0.0001 내지 100mg/kg으로, 바람직하게는 0.001 내지 100 mg/kg으로 투여하는 것이 좋다. 투여는 하루에 한번 투여할 수도 있고, 수회 나누어 투여할 수도 있다. 상기 투여량은 어떠한 면으로든 본 발명의 범위를 한정하는 것은 아니다.

본 발명의 화합물은 쥐, 생쥐, 가축, 인간 등의 포유동물에 다양한 경로로 투여될 수 있다. 투여의 모든 방식은 예상될 수 있는데, 예를 들면, 경구, 직장 또는 정맥, 근육, 피하, 자궁내 경막 또는 뇌혈관내(Intracerebroventricular) 주사에 의해 투여될 수 있다.

본 발명은 항불안 및 기억력 개선 효과를 나타내는 상기 화합물 및 식품학적으로 허용 가능한 식품보조 첨가제를 포함하는 건강보조식품을 제공한다. 본 발명의 페닐프로파노이드계 화합물을 첨가할 수 있는 식품으로는, 예를 들어, 각종 식품류, 음료, 껌, 차, 비타민 복합제, 건강 기능성 식품류 등이 있다.

또한, 항불안 및 기억력 개선 효과를 목적으로 식품 또는 음료에 첨가될 수 있다. 이 때, 식품 또는 음료 중의 상기 화합물의 양은 전체 식품 중량의 0.01 내지 15 중량%로 가할 수 있으며, 건강 음료 조성물은 100 ㎖를 기준으로 0.02 내지 5g, 바람직하게는 0.3 내지 1g의 비율로 가할 수 있다.

본 발명의 건강 기능성 음료 조성물은 지시된 비율로 필수 성분으로서 상기 화합물을 함유하는 외에는 다른 성분에는 특별한 제한이 없으며 통상의 음료와 같이 여러 가지 향미제 또는 천연 탄수화물 등을 추가 성분으로서 함유할 수 있다. 상술한 천연 탄수화물의 예는 모노사카라이드, 예를 들어, 포도당, 과당 등; 디사카라이드, 예를 들어 말토스, 슈크로스 등; 및 폴리사카라이드, 예를 들어 덱스트린, 시클로덱스트린 등과 같은 통상적인 당, 및 자일리톨, 소르비톨, 에리트리톨 등의 당알콜이다. 상술한 것 이외의 향미제로서 천연 향미제(타우마틴, 스테비아 추출물(예를 들어 레바우디오시드 A, 글리시르히진등) 및 합성 향미제(사카린, 아스파르탐 등)를 유리하게 사용할 수 있다. 상기 천연 탄수화물의 비율은 본 발명의 조성물 100 ㎖당 일반적으로 약 1 내지 20g, 바람직하게는 약 5 내지 12g이다.

상기 외에 본 발명의 화합물은 여러 가지 영양제, 비타민, 광물(전해질), 합성 풍미제 및 천연 풍미제 등의 풍미제, 착색제 및 중진제(치즈, 초콜릿 등), 펙트 산 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 화합물들은 천연 과일 주스 및 과일 주스 음료 및 야채 음료의 제조를 위한 과육을 함유할 수 있다. 이러한 성분은 독립적으로 또는 조합하여 사용할 수 있다. 이러한 첨가제의 비율은 그렇게 중요하진 않지만 본 발명의 화합물 100 중량부 당 0 내지 약 20 중량부의 범위에서 선택되는 것이 일반적이다.

이하, 본 발명을 하기 참고예 및 실험예에 의해 상세히 설명한다.

단, 하기 참고예 및 실험예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐, 본 발명의 내용이 하기 참고예 및 실험예에 의해 한정되는 것은 아니다.

참고예 1. 실험 동물준비

6주령의 ICR 마우스 (28 - 32 g)를 ㈜오리엔트(Seoul, Korea) 사에서 공급받아 경희대학교 약학대학의 크린 케이지에 약 7일간 적응시켜 사용하였으며, 물과 사료는 자유롭게 섭취하도록 하였고, 온도 (23 ± 2 ℃), 습도 (55 ± 10 %) 및 명암주기 (12 시간)는 자동으로 조절되도록 하였다.

참고예 2. 통계처리

모든 실험 결과는 일원변량분석(ANOVA; one way analysis of variance)를 이용하여 통계 처리하였고, 유의성이 인정될 경우 집단간평균비교시험(Student- Newman-Keuls Test)을 사용하여 p < 0.05 수준 이하에서 유의성 검정을 실시하였다.

실시예 1. 실험 시약준비

신남 산(cinnamic acid), p-쿠마르 산(coumaric acid), 페룰릭 산(ferulic acid), 카페익 산(Caffeic acid) 및 시나핀 산(sinapic acid)은 시그마 사(Sigma Chemical Co.; ST, Louis, MO, USA)사에서 구입하여 사용하였다. 기타 시약들은 시중에서 구입할 수 있는 최상급을 사용하였다.

실험예 1. 불안증 개선 측정

1-1. 상승된 십자미로 (elevated plus-maze) 실험

본 발명의 페닐프로파노이드 화합물의 항불안 효과를 확인하기위해 ICR 마우스를 이용하여 상승된 십자미로 (elevated plus-maze)실험을 실시하였다(S. R. Handley, M. D. Tricklebank, Arch Pharmacol., 327, pp1-5, 1995).

양성대조군으로는 디아제팜(diazepam; 1 mg/kg, i.p)을 실험 1시간 전에 투여하였고, 실험군인 신남 산과 p-쿠마르 산, 카페익 산, 페룰릭 산 및 시나핀 산은 각각 2, 4, 8, 16 mg/kg 용량으로 경구 투여하였다. 약물 투여는 실험 시작 1시간 전에 투여가 종료되도록 하였으며, 10% Tween-80을 5 ml/kg으로 경구 투여하여 음성대조군으로 사용하였다. 각 군은 10 - 12마리로 하였다.

약물 투여가 종료된 후 각 실험군의 행동변화 측정은 검정색의 아크릴로 제 작된 상승된 십자미로 (elevated plus-maze)를 이용하였다. 이 장치는 바닥에서 50 cm 높이에 설치된 십자형 (+) 미로로서, 4개의 통로 가운데 마주보는 2개 (길이 30 cm, 폭 7 cm)는 개방되어 있고, 크기가 동일한 다른 2개의 통로는 높이 20 cm의 벽으로 둘러싸여 있다. 중심 플랫폼은 가로 7 cm 및 세로 7 cm로 하였고, 미로의 중앙부 천장에 비디오카메라를 설치하여 동물의 행동을 기록하였으며 광도는 30 럭스(lux)로 조정하였다. 실험을 시작할 때 마우스는 미로의 중앙에서 열린 공간 쪽으로 머리를 향하게 하여 살며시 내려놓은 다음 미로를 자유롭게 탐색하도록 하였다. 행동은 5분간 관찰하였으며, 마우스가 열려 있는 공간과 닫혀 있는 공간에 머문 시간, 각 공간의 출입 횟수 및 총 이동거리 등을 EthoVision 프로그램(Noldus Information Technology, Wageningen, Netherlands)으로 각각 측정하여 항불안 효과를 확인하였다(S. Pellow, P. Chopin, S. J. Neurosci Methods, 14, pp149-167, 1985).

상승된 십자미로 (elevated plus-maze) 실험의 결과를 하기 도 1 내지 5에 나타내었다. 신남 산의 실험동물이 열려있는 공간에 머무는 시간의 백분율은 도 1에서 알 수 있는 바와 같이 열려있는 공간에 머무는 시간 및 횟수의 백분율이 대조군에서 각각 28.18 ± 1.28%, 41.14 ± 1.82%였으며, 양성 대조군인 디아제팜 투여군에서는 각각 50.37 ± 1.62%, 45.51 ± 2.13%로 음성대조군보다 유의성 있게 증가하여 불안증 개선효과를 가짐을 알 수 있었다(P < 0.05).

또한, 도 1 및 도 2에서 알 수 있는 바와 같이 신남 산과 p-쿠마르 산은 8mg/kg 투여군에서 열린 공간에 머무른 시간에 대한 백분율이 음성대조군에 비해 유의성있게 증가하였고(P < 0.05), 열린 공간에 들어간 횟수에 대한 백분율도 대조군에 비해 유의성있게 증가하여(P < 0.05), 본 발명의 화합물이 불안증 개선에 탁월한 효과를 가짐을 확인할 수 있었다. 그러나 뚜렷한 용량 의존성을 보이지는 않았고, 실험에 사용한 최대용량인 16mg/kg에서는 오히려 열린 공간에 머무는 시간이 감소하는 경향을 나타내었다.

반면, 도 3 및 도 4에서 보이는 바와 같이, 카페익 산과 페룰릭 산은 용량 의존적으로 열린 공간에 머무는 시간이 증가하는 경향을 보였으며, 특히 8mg/kg 및 16mg/kg에서 유의성 있게 증가함을 관찰할 수 있었고, 열린 공간에 들어간 횟수에 대한 백분율도 대조군에 비해 유의성있게 증가함을 관찰할 수 있었다 (P < 0.05).

시나핀 산은 도 5에서 알 수 있는 바와 같이 용량 의존적으로 증가하는 경향을 보였으며, 8 mg/kg에서 대조군에 비해 유의성있게 증가함을 관찰할 수 있었다. 열린 공간에 들어간 시간 및 횟수에 대한 백분율도 8 mg/kg에서 대조군에 비해 유의성있게 증가함을 관찰할 수 있었다 (P < 0.05). 본 발명의 페닐프로파노이드 화합물인 신남 산, p-쿠마르 산, 카페익 산 및 페룰릭 산 투여군의 항불안 활성은 양성 대조군으로 사용한 디아제팜(diazepam)보다 크지 않았으나, 시나핀 산 투여군의 항불안 활성은 열린공간에 들어간 횟수에 대한 백분율이 오히려 디아제팜 투여군 보다 높아 뛰어난 불안증 개선효과를 확인할 수 있었다.

1-2. 이동 활성(locomotor activity) 측정

약물의 효과가 단순한 운동성 변화에 의한 것인지 확인하기 위해 오픈 필드 테스트 (open field test)에서 마우스의 이동 활성(locomotor activity)을 측정하 였다.

이동활성은 자가 제조된 오픈 필드 테스트용 상자에서 측정하였다. 상자는 가로 41.5 cm, 세로 41.5 cm, 높이 43 cm가 되도록 만들었으며, 하나의 상자에서 한 마리씩 측정하였다. 신남 산, p-쿠마르 산, 카페익 산, 페룰릭 산 및 시나핀 산은 2, 4, 8, 및 16 mg/kg 용량으로 실험 1시간 전에 경구 투여하였으며 음성대조군으로 10% Tween-80을 5 ml/kg 용량으로 경구 투여하였다. 각 군은 10마리로 하였으며 Ethovision program (Noldus Information Technology, Wageningen, Netherlands)을 이용하여 총 이동거리를 측정하였다. 각 군은 10 마리로 하였다.

실험결과 하기 표 1에서 알 수 있는 바와 같이 음성대조군, 양성 대조군, 실험군 모두 유의성 있는 차이를 보이지 않아 실험동물간의 운동성에는 변화는 없는 것으로 확인되었다.

실험군	투여농도 (mg/kg)	운동성 측정 (cm)
음성대조군		1812.18 ± 74.77
양성대조군	1	1643,50 ± 107.32
신남 산	2	1676.80 ± 30.69
	4	1693.94 ± 45.83
	8	1777.80 ± 22.32
	16	1941.27 ± 50.33
p-쿠마르 산	2	1570.53 ± 103.61
	4	1653.47 ± 76.32
	8	1706.01 ± 38.88
	16	1675.85 ± 125.90
카페익 산	2	1858.60 ± 91.20
	4	1791.00 ± 43.24
	8	1746.94 ± 37.04
	16	1842.93 ± 78.21
피룰릭 산	2	1727.20 ± 85.66
	4	1751.47 ± 102.45
	8	1980.71 ± 138.75
	16	1881.30 ± 51.07
* 자료는 평균 ± 표준편차의 형식으로 표현하였고 그룹당 10마리를 사용했다.

1-3. 와이어 실험

신경안정 또는 항불안 효과를 갖는 약물들의 일반적인 부작용으로 알려져 있는 근육이완 작용이 관찰되는지 확인하기 위해 하기의 방법으로 와이어 실험을 실시하였다.

와이어실험은 ICR 마우스를 이용하여 양쪽에 기둥을 설치하고 바닥으로부터 20 cm의 높이로 하여 직경 1 mm의 와이어를 길이 15 cm로 하여 수평으로 설치하여 측정하였다. 먼저 마우스의 꼬리를 들어 와이어 위에서 마우스가 앞발로 와이어를 잡을 수 있도록 한 다음, 꼬리를 아래쪽으로 향하여 놓는다. 실험 측정은 마우스의 앞발을 와이어에 쥐게 한 후 적어도 한쪽 뒷발이 와이어를 쥐거나, 앞발로 10초 이상 와이어에 매달려 있으면 통과로 인정하였다.

음성대조군, 양성대조군 및 각 화합물 8 mg/kg 투여 실험군을 상승된 십자미로 (elevated plus-maze) 실험 완료 후, 5분 간격으로 두번의 와이어 테스트를 실시하여 2회의 평균값을 이용하였다(E. P. Bonetti, L. Pieri, Psychopharmacology (Berl), 78, pp8-18, 1982).

실험결과, 도 7에서 알 수 있는 바와 같이 양성대조군인 디아제팜 5 mg/kg 투여군에서 현저한 근육이완작용이 나타나는 것을 관찰할 수 있었다. 그러나, 본 발명의 페닐프로파노이드계 화합물의 8 mg/kg 투여군에서는 대조군에 비해 어떠한 유의성 있는 변화가 관찰되지 않아 부작용이 없는 보다 안전한 약물임을 확인할 수 있었다.

실험예 2. 기억력 개선 효과 측정

기억력 개선효과를 확인하기 위해 스코폴라민으로 유도된 건망증 동물 모델에 대한 수동회피시험을 실시하였다(박철형, J. Neuroscience Reasearch, 70, pp484-492, 2002).

쥐를 조명을 비춘 밝은 쪽 구획에 놓고 20초의 탐색시간 후 길로틴 문 (gillotin door)이 열려 어두운 구획으로 들어갈 수 있게 하였다. 이때 길로틴 문이 열린 후 40초 이내에 어두운 쪽으로 들어가지 않는 쥐는 실험에서 제외시켰다. 길로틴 문이 열린 후 쥐가 어두운 쪽으로 들어갈 때까지의 시간을 측정하였다. 일단 쥐가 어두운 쪽으로 들어가면 길로틴 문이 닫히고 0.5mA의 전기 충격이 3초 동안 격자 바닥을 통해 흐르게 되고 쥐는 이를 기억하게 된다.

학습이 끝나고 24시간이 경과한 후 실험을 실시하였다. 쥐가 20초의 탐색시간 후, 길로틴 문이 열리고 어두운 쪽으로 4발이 다 들어가는데 걸리는 시간 (latency time : 머무름 시간)을 300초까지 측정하였다. 걸리는 시간이 길수록 수동회피의 학습과 기억이 좋음을 나타낸다.

각 그룹은 10마리의 생쥐를 사용하였다. 신남 산, p-쿠마르 산, 카페익 산, 페룰릭 산 및 시나핀 산을 10% 트윈 80(Polyoxyethylenesorbitan monooleate : Sigma, U.S.A.)에 녹인 후, 각각 8mg/kg의 용량으로 경구투여 하였다. 양성 대조군은 도네페질(donepezil) 0.1 mg/kg을 투여하고 대조군에는 10% 트윈을 8mg/kg의 용량으로 경구투여 하였다. 약물투여 30분 후에 증류수에 녹인 스코폴라민을 1 mg/kg의 용량으로 복강 투여하고, 스코폴라민 투여 30분 후에 머무름 시간을 측정하였다.

모든 실험에서 대조군에 비해 스코폴라민만 투여한 그룹의 머무름 시간이 유의성 있게 감소한 것으로 보아 기억력 감퇴 모델이 제작되었음을 알 수 있었다. 실험결과 도 7 보이는 바와 같이 스코폴라민만 복강투여한 그룹의 머무름 시간이 14.50 ± 3.49초인데 반해 p-쿠마르 투여군에서 74.50 ± 24.81 (p < 0.05)초로 유의성 있는 증가를 보였으며, 양성대조군으로 사용한 도네페질(donepezil)보다 우수한 효과를 나타내어 본 발명의 화합물이 기억력 개선에 탁월한 효과를 가짐을 확인할 수 있었다. 또한, 시나핀 산을 복강 투여 2mg/kg, 4mg/kg에서 각각 104.64 ± 5.98, 163.64 ± 10.50 (p < 0.001)초로 유의적인 머무름 시간의 증가를 나타내었다. 따라서 본 발명의 페닐프로파노이드 계 화합물은 스코폴라민으로 유도한 동물에서 학습 및 기억력 개선에 탁월한 효과를 나타냄을 확인할 수 있었다.

실험예 3. 급성독성시험

마우스를 사용하여 페닐프로파노이드 계 화합물인 신남 산, p-쿠마르 산, 카페익 산, 페룰릭 산 및 시나핀 산의 안정성을 확인하기 위해 급성독성 시험을 실시하였다. 시험 결과, 모든 경우에서 그 투여 가능 용량인 2 g/kg에서 사망예를 전혀 관찰할 수 없었으며, 체중 증가, 사료 섭취량 등에서 전혀 유의한 이상을 발견할 수 없었다. 따라서 본 발명의 페닐프로파노이드계 화합물은 안전한 약물임을 알 수 있었다.

하기에 본 발명의 화합물을 함유하는 조성물의 제제예를 설명하나, 본 발명은 이를 한정하고자 함이 아닌 단지 구체적으로 설명하고자 함이다.

제제예 1. 산제의 제조

시나핀 산(sinapic acid) 300 mg

유당 100 mg

탈크 10 mg

상기의 성분들을 혼합하고 기밀포에 충진하여 산제를 제조한다.

제제예 2. 정제의 제조

신남 산(cinnamic acid) 300 mg

옥수수전분 100 mg

유당 100 mg

스테아린산 마그네슘 2 mg

상기의 성분들을 혼합한 후 통상의 정제의 제조방법에 따라서 타정하여 정제를 제조한다.

제제예 3. 캅셀제의 제조

시나핀 산(sinapic acid) 300 mg

결정성 셀룰로오스 3 mg

락토오스 14.8 mg

마그네슘 스테아레이트 0.2 mg

통상의 캡슐제 제조방법에 따라 상기의 성분을 혼합하고 젤라틴 캡슐에 충전하여 캡슐제를 제조한다.

제제예 4. 주사제의 제조

p-쿠마르 산 (p-coumaric acid) 300 mg

만니톨 180 mg

주사용 멸균 증류수 2974 mg

Na₂HPO_{4 ·}12H₂O 26 mg

통상의 주사제의 제조방법에 따라 1 앰플당(2㎖) 상기의 성분 함량으로 제조한다.

제제예 5. 액제의 제조

카페익 산(Caffeic acid) 300 mg

이성화당 10 g

만니톨 5 g

정제수 적량

통상의 액제의 제조방법에 따라 정제수에 각각의 성분을 가하여 용해시키고 레몬향을 적량 가한 다음 상기의 성분을 혼합한 다음 정제수를 가하여 전체를 정제수를 가하여 전체 100 ㎖로 조절한 후 갈색 병에 충진하여 멸균시켜 액제를 제조한다.

제제예 6. 건강 식품의 제조

페룰릭 산(ferulic acid) 1000 ㎎

비타민 혼합물 적량

비타민 A 아세테이트 70 ㎍

비타민 E 1.0 ㎎

비타민 B₁ 0.13 ㎎

비타민 B₂ 0.15 ㎎

비타민 B₆ 0.5 ㎎

비타민 B₁₂ 0.2 ㎍

비타민 C 10 ㎎

비오틴 10 ㎍

니코틴산아미드 1.7 ㎎

엽산 50 ㎍

판토텐산 칼슘 0.5 ㎎

무기질 혼합물 적량

황산제1철 1.75 ㎎

산화아연 0.82 ㎎

탄산마그네슘 25.3 ㎎

제1인산칼륨 15 ㎎

제2인산칼슘 55 ㎎

구연산칼륨 90 ㎎

탄산칼슘 100 ㎎

염화마그네슘 24.8 ㎎

상기의 비타민 및 미네랄 혼합물의 조성비는 비교적 건강식품에 적합한 성분을 바람직한 실시예로 혼합 조성하였지만, 그 배합비를 임의로 변형 실시하여도 무방하며, 통상의 건강식품 제조방법에 따라 상기의 성분을 혼합한 다음, 과립을 제조하고, 통상의 방법에 따라 건강식품 조성물 제조에 사용할 수 있다.

제제예 7. 건강 음료의 제조

시나핀 산(sinapic acid) 1000 ㎎

구연산 1000 ㎎

올리고당 100 g

매실농축액 2 g

타우린 1 g

정제수를 가하여 전체 900 ㎖

통상의 건강음료 제조방법에 따라 상기의 성분을 혼합한 다음, 약 1시간동안 85 ℃에서 교반 가열한 후, 만들어진 용액을 여과하여 멸균된 2 L 용기에 취득하여 밀봉, 멸균한 뒤 냉장 보관한 다음 본 발명의 건강음료 조성물 제조에 사용한다. 상기 조성비는 비교적 기호음료에 적합한 성분을 바람직한 실시예로 혼합 조성하였지만 수요계층이나, 수요국가, 사용용도 등 지역적, 민족적 기호도에 따라서 그 배합비를 임의로 변형 실시하여도 무방하다.

본 발명의 신남 산(cinnamic acid), p-쿠마르 산(coumaric acid), 페룰릭 산(ferulic acid), 카페익 산(Caffeic acid) 및 시나핀 산(sinapic acid)으로부터 선택된 페닐프로파노이드계 화합물은 상승된 십자미로에서 운동성 변화 및 근육이완작용은 보이지 않으며, 열린공간에 머무는 시간 및 횟수를 증가시켜 항불안 개선효과를 가지며 안전한 약물임을 확인할 수 있었고, 스코폴라민 유도 건망증 동물모델에서 수동회피실험으로 학습능력을 측정한 결과 유의적인 기억력 개선효과를 나타내어 항불안 및 기억력 개선용 약학조성물 및 건강기능식품으로 유용하게 이용될 수 있다.

Claims (5)

1. 신남 산(cinnamic acid) 또는 시나핀 산(sinapic acid) 화합물을 유효성분으로 포함하는 항불안 효과를 갖는 약학조성물.
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 신남 산(cinnamic acid) 또는 시나핀 산(sinapic acid) 화합물을 유효성분으로 포함하는 기억력 개선효과를 갖는 약학조성물.

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