KR101040628B1 - 초오 달인물 또는 추출물을 유효성분으로 함유하는 당뇨병성족부괴사의 예방 또는 치료용 약학 조성물 및 건강식품 조성물 - Google Patents

초오 달인물 또는 추출물을 유효성분으로 함유하는 당뇨병성족부괴사의 예방 또는 치료용 약학 조성물 및 건강식품 조성물 Download PDF

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Abstract

본 발명은 초오 달인물 또는 용매 추출물을 유효성분으로 함유하는 당뇨병성족부괴사의 예방 또는 치료용 약학 조성물 및 건강기능식품에 관한 것이다.
본 발명의 초오 달인물 또는 추출물은 당뇨병성족부괴사에 유용한 물질로서, 당뇨병 및 당뇨병과 관련된 합병증의 예방제 및 치료제로서 뛰어난 효능이 있다.
초오, 달인물, 용매 추출물, 당뇨병성족부괴사, 약학 조성물, 건강기능식품

Description

초오 달인물 또는 추출물을 유효성분으로 함유하는 당뇨병성족부괴사의 예방 또는 치료용 약학 조성물 및 건강식품 조성물{Pharmaceutical and health food composition for preventing or treating diabetic foot ulcer comprising decoction or extracts of aconitum jaluense as effective component}
본 발명은 초오 달인물 또는 용매 추출물을 유효성분으로 함유하는 당뇨병성족부괴사의 예방 또는 치료용 약학 조성물 및 건강기능식품에 관한 것이다.
당뇨병은 주요 대사성 증후군으로 2008년 통계 결과에 의하면 전 세계적으로 약 2억만 명의 당뇨병 환자가 보고되었으며, 우리나라의 경우 경제협력개발기구 (OECD)가 최근 30개 회원국 국민의 당뇨로 인한 사망률을 집계한 결과 인구 10만 명당 29명으로 멕시코에 이어 두 번째로 높았다. 1970년 총 인구의 1% 미만으로 추정되던 국내 당뇨병 환자는 지난 30년 동안 8배나 증가하여 약 400만 명으로 추정되고 있다.
당뇨병의 주원인으로는 인슐린저항성이 잘 알려져 있는데, 전체 당뇨병 환자의 90% 이상을 차지하고 있는 인슐린 비의존성 당뇨병은 간, 근육 및 지방조직의 인슐린 표적세포에서의 인슐린 저항성과 췌장 베타세포에서 분비되는 인슐린 분비 량의 부족에 의하는 것으로 알려져 있다. 또한, 지난 5월 미국의학회지 (JAMA)에 발표된 연구 결과 (JAMA. 2009;301(20):2129-2140)에 따르면 고열량 식사, 도시화로 인한 신체활동 감소, 과도한 스트레스, 부족한 수면시간 및 흡연인구의 증가가 아시아 당뇨 환자 증가의 원인으로 보고되었는데, 이는 유전요인과 환경요인의 복합적인 작용 등에 의한 것으로 볼 수 있으나 정확한 발병기전은 규명되지 못한 실정이다.
당뇨병 치료를 위한 약물요법으로 다양한 경구용 치료제가 사용되고 있으나 약물에 의한 부작용이 보고되고 있어 이에 대한 대체물질로서 천연물로부터 당뇨병 치료를 위한 안전한 물질 개발에 대한 연구가 요구되고 있는 실정이다.
한편, 당뇨병은 발병 이후 여러 가지 합병증으로 생명이 5~10년 단축된다고 보고되어 있다. 당뇨병성 합병증 가운데 당뇨병성족부괴사는 4% 정도에서 나타나는데, 초기 증상은 손이나 발의 감각 이상이며, 이후 통증 및 감각 상실과 함께 혈류장애가 나타난다. 이 상태가 지속되면 괴사와 감염이 나타나고 심한 경우 괴사 부위의 절단이 요구되는 위험한 합병증이다. 당뇨병성족부괴사의 치료방법으로는 외과적 수술에 의한 절단이 있으며, 아직까지 합병증의 발생을 지연하거나 예방할 수 있는 약물의 개발이 국내외 여러 연구기관에서 진행 단계에 있으며, 임상에 상용되는 궁극적인 치료제는 없다.
초오(aconitum jaluense; 초우, 초오 부자 등으로도 불림)의 크기는 10~15 ㎝의 길이에 2~3 ㎝의 두께를 가지고 있고 잔가지가 많이 달려있다. 표면은 짙은 갈색을 띄며, 말리면 검은색에 가깝게 변한다. 우리나라를 비롯하여 중국에 자생하 고 있다. 그러나 본 발명의 초오의 성분과 생리활성에 대한 연구는 전혀 보고된 바 없다.
한국특허등록 제0535322호에는 부추 추출물을 유효성분으로 함유하는 당뇨 질환의 예방 및 치료용 약학 조성물이 개시되어 있으며, 한국특허공개 제2009-0094614호에는 연잎에서 추출한 추출물을 함유한 당뇨성 예방 및 치료효능을 갖는 약학 조성물 및 건강식품이 개시되어 있으며, 한국특허공개 제2007-0024446호에는 과실 발효물 및 이를 함유하는 당뇨의 치료 또는 예방용 약학적 조성물이 개시되어 있으며, 한국특허공개 제2008-0000665호에는 디펩티딜 펩티다아제-Ⅳ 억제제가 개시되어 있다.
본 발명은 상기와 같은 요구에 의해 도출된 것으로서, 본 발명은 이와 같은 점들을 감안하여 초오의 달인물 및 무독성의 3가지 용매 추출물의 당뇨병성족부괴사에 대한 예방 또는 치료 효능을 규명함으로써 본 발명을 완성하였다.
상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명은 초오 달인물 또는 용매 추출물을 유효성분으로 함유하는 당뇨병성족부괴사의 예방 또는 치료용 약학 조성물을 제공한다.
또한, 본 발명은 초오 달인물 또는 용매 추출물을 유효성분으로 함유하는 당뇨병성족부괴사 예방 또는 개선용 건강기능식품을 제공한다.
본 발명에 따르면, 본 발명의 초오 추출물은 당뇨병성족부괴사 환자를 위한 예방제 및 치료제 개발과 관련한 기능성식품 및 약품 산업에 있어서 매우 유용하게 이용될 수 있다.
본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 초오 달인물(decoction) 또는 용매 추출물을 유효성분으로 함유하는 당뇨병성족부괴사의 예방 또는 치료용 약학 조성물을 제공한다.
본 발명의 약학 조성물에서, 상기 용매는 물과 메탄올, 에탄올, 부탄올 등과 같은 C1 내지 C4의 저급 알콜과 이들의 혼합용매 등을 포함한 다양한 유기용매일 수 있으며, 바람직하게는 메탄올이다.
본 발명의 약학 조성물은 기존에 당뇨병 치료제로 이용되는 약물, 예를 들면, 글리벤클라미드(Glibenclamide), 글리피지드(Glipizide), 글리퀴돈(Gliquidone) 등의 설포닐유레아(Sulfonylurea)계, 메트포르민(Metformin), 펜포르민(Phenformin) 등의 비구아니드(Biguanide)계, 미글리톨(Miglitol), 보글리보스(Voglibose) 등의 알파글루코시다아제(α-Glucosidase) 저해제, 트로글리타존(Troglitazone), 피오글리타존(Pioglitazone), 로지글리타존(Rosiglitazone) 등의 글리타존(Glitazone)계 및 레파글리니드(Repaglinide), 나테글리니드(Nateglinide) 등의 메글리티니드(Meglitinide)계 등을 추가로 포함할 수 있으며, 바람직하게는 글리타존(Glitazone)계의 로지글리타존 (Rosiglitazone)을 포함할 수 있다. 하기 실시예에서 알 수 있는 바와 같이, 초오 메탄올 추출물과 로지글리타존의 혼합물이 당뇨병성족부괴사 치료에 매우 효과적이었다.
본 발명은 또한, 초오 달인물 또는 용매 추출물을 유효성분으로 함유하는 당뇨병성족부괴사 예방 또는 개선용 건강기능식품을 제공한다.
본 발명의 건강기능식품에서, 상기 용매는 물과 메탄올, 에탄올, 부탄올 등과 같은 C1 내지 C4의 저급 알콜과 이들의 혼합용매 등을 포함한 다양한 유기용매일 수 있으며, 바람직하게는 메탄올이다.
이하, 본 발명을 더욱 상세히 설명한다.
본 발명의 초오 달인물은 건조시킨 초오에 물을 첨가하여 달여 낸 것을 말하며, 저농도 달인물은 적은 양의 초오를 많은 양의 물에 첨가하여 달여 낸 것을 말하며, 고농도 달인물은 많은 양의 초오를 적은 양의 물에 첨가하여 달여 낸 것을 말한다.
본 발명의 초오의 용매 추출물은 초오를 물과 메탄올, 에탄올, 부탄올 등과 같은 C1 내지 C4의 저급 알콜과 이들의 혼합용매로 추출하여 감압농축 및 건조하여 제조할 수 있다.
본 발명의 당뇨병성족부괴사의 예방 또는 치료용 약학 조성물은, 조성물 총 중량에 대하여 상기 추출물을 0.02 내지 50 중량%로 포함할 수 있다.
본 발명의 추출물을 포함하는 약학조성물은 약학적 조성물의 제조에 통상적으로 사용하는 적절한 담체, 부형제 및 희석제를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 추출물의 약학적 투여 형태는 이들의 약학적 허용 가능한 염의 형태로도 사용될 수 있고, 또한 단독으로 또는 타 약학적 활성 화합물과 결합뿐만 아니라 적당한 집합으로 사용될 수 있다.
본 발명에 따른 추출물을 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. 추출물을 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 셀룰로 즈, 미정질 셀룰로스, 폴리비닐 피롤리돈, 물, 메틸히드록시벤조에이트, 프로필히드록시벤조에이트, 탈크, 마그네슘 스테아레이트 및 광물유 등을 포함한 다양한 화합물 혹은 혼합물을 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 추출물에 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 단순 희석제인 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 추출물의 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 추출물은 1일 0.0001 내지 100 mg/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 범위을 한정하는 것은 아니다.
본 발명의 추출물은 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.
또한, 본 발명은 당뇨병성족부괴사의 예방 또는 개선 효과를 나타내는 상기 초오 달인물 또는 추출물 및 식품학적으로 허용 가능한 식품보조첨가제를 포함하는 건강기능식품을 제공한다. 상기 초오 추출물은 바람직하게는 메탄올 추출물이다. 상기 추출물을 첨가할 수 있는 식품으로는, 예를 들어, 각종 식품류, 음료, 껌, 차, 비타민 복합제, 건강 기능성 식품류 등이 있다.
또한, 당뇨병성족부괴사의 예방 또는 개선 효과를 목적으로 식품 또는 음료에 첨가될 수 있다. 이 때, 식품 또는 음료 중의 상기 추출물의 양은 전체 식품 중량의 0.01 내지 15 중량%로 가할 수 있으며, 건강 음료 조성물은 100 ㎖를 기준으로 0.02 내지 5 g, 바람직하게는 0.3 내지 1g의 비율로 가할 수 있다.
본 발명의 건강 기능성 음료 조성물은 지시된 비율로 필수 성분으로서 상기 추출물을 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; 디사 카라이드, 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, 글리시르히진 등) 및 합성 향미제(사카린, 아스파르탐 등)를 유리하게 사용할 수 있다. 상기 천연 탄수화물의 비율은 본 발명의 조성물 100 ㎖당 일반적으로 약 1 내지 20 g, 바람직하게는 약 5 내지 12 g이다.
상기 외에 본 발명의 추출물은 여러 가지 영양제, 비타민, 광물(전해질), 합성 풍미제 및 천연 풍미제 등의 풍미제, 착색제 및 중진제(치즈, 초콜릿 등), 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. 그 밖에 본 발명의 추출물들은 천연 과일 쥬스 및 과일 쥬스 음료 및 야채 음료의 제조를 위한 과육을 함유할 수 있다. 이러한 성분은 독립적으로 또는 조합하여 사용할 수 있으며, 이러한 첨가제의 비율은 그렇게 중요하진 않지만 본 발명의 추출물 100 중량부 당 0 내지 약 20 중량부의 범위에서 선택되는 것이 일반적이다.
이하, 본 발명을 실시예에 의해 상세히 설명한다. 단, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐, 본 발명의 내용이 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.
재료 및 방법
1. 초오 달인물 제조
1차 동물실험을 위한 시료 초오 저농도 달인물의 경우, 초오를 건조한 후 50 g을 취하여 생수 14 L를 첨가하여 약탕기에서 생수의 양이 10 L의 양이 될 때까지 달여 내었다.
2차 동물실험을 위한 시료 초오 고농도 달인물의 경우에는 건조한 초오 200 g을 취하여 생수 1.5 L를 첨가하여 약탕기에서 생수의 양이 1 L의 양이 될 때까지 달여 내었다.
2. 초오 추출물 제조
In vitro 분석과 3차 및 4차 동물실험을 위한 시료 가운데 국내산 및 중국산 초오 저급 알코올 추출물의 경우 국내산 및 중국산 초오 건조분말 각각 50 g을 취하여 메탄올 및 80% 에탄올 용액 각각 250 ml를 첨가하여 각각 2일씩 3회 반복 추출하였다.
국내산 및 중국산 초오 열수 추출물의 경우에는 국내산 및 중국산 초오 건조분말 각각 50 g을 취하여 증류수 1.5 L를 첨가하여 약탕기에서 150분씩 3회 반복 추출하였다. 상기의 추출물은 rotary evaporator를 이용하여 40℃에서 감압농축한 후 vacuum dry oven을 이용하여 40℃에서 24시간 건조시켜 분말로 만들어서 표 1과 같이 최종 시료를 얻었다.
표 1. 국내산 및 중국산 초오 추출물의 수율
추출물 용매 조시료 (g) 추출물 (g) 수율 (%)
XE 80% 에탄올 50 9.74 19.50
XW 열수 50 13.49 30.00
XM 메탄올 50 8.78 17.60
CXE 80% 에탄올 50 15.30 30.60
CXW 열수 50 20.87 41.70
CXM 메탄올 50 12.50 24.10
[추출물]
XE: 국내산 초오 80% 에탄올 추출물
XW: 국내산 초오 열수 추출물
XM: 국내산 초오 메탄올 추출물
CXE: 중국산 초오 80% 에탄올 추출물
CXW: 중국산 초오 열수 추출물
CXM: 중국산 초오 메탄올 추출물
3. 초오 저농도 달인물의 항당뇨 효능
상기 1에서 제조된 초오 저농도 달인물을 이용하여 비만형 당뇨병 모델마우스 (ob/ob mouse)에서의 항당뇨 효능을 검증하기 위한 1차 동물실험의 내용은 표 2와 같다.
표 2. 1차 동물 실험군 및 실험조건
실험군 실험조건
D 당뇨대조군 비만형당뇨병 모델마우스 (ob/ob mouse)에 생수공급
DA 약물대조군 비만형당뇨병 모델마우스 (ob/ob mouse)에 당뇨치료 약물 Acarbose를 100 mg/kg body weight의 농도로 공급
DXD 시료공급군 1 비만형당뇨병 모델마우스 (ob/ob mouse)에 초오 저농도 달인물을 30 mg/kg body weight의 농도로 공급
D3XD 시료공급군 2 비만형당뇨병 모델마우스 (ob/ob mouse)에 초오 저농도 달인물을 90 mg/kg body weight의 농도로 공급
[분석조건]
시료는 식수로 공급하였다.
체중은 1회/1주 간격으로 동일 시간대에 측정하였다.
혈당은 1회/2주 간격으로 동일 시간대에 비공복·14시간 공복·식후 1시간·식후 2시간 시점의 혈당을 측정하였다.
간독성 여부 판정을 위해 시험 종료 시 마우스 혈액을 채취하여 glutamate oxaloacetate transaminase (GOT) 및 glutamate pyruvate transaminase (GPT) 함량을 분석하였다.
4. 초오 고농도 달인물의 항당뇨 및 당뇨병성족부괴사 치료 효능
상기 3에서 비만형당뇨병 모델마우스에서 초오 저농도 달인물의 농도의존적인 항당뇨 효능증가 확인 후, 농도를 증가시켜서 인슐린비의존형당뇨병 모델마우스 (db/db mouse)에서의 항당뇨 및 당뇨병성족부괴사 치료 효능을 검증하기 위해 상기 1에서 제조된 초오 고농도 달인물을 이용한 2차 동물실험의 내용은 표 3과 같다.
표 3. 2차 동물 실험군 및 실험조건
실험군 실험조건
N 정상대조군 정상마우스에 생수공급
DF 당뇨 및
꼬리 상처유도
대조군		 인슐린비의존형당뇨병 모델마우스 (db/db mouse)에 꼬리 상처를 유도한 후 생수공급
DFR 당뇨 및
꼬리 상처유도
+ 약물공급군		 인슐린비의존형당뇨병 모델마우스 (db/db mouse)에 꼬리 상처를 유도한 후 당뇨치료 약물 Rosiglitazone을 20 mg/kg body weight의 농도로 공급
DFXD 당뇨 및
꼬리 상처유도
+ 시료공급군		 인슐린비의존형당뇨병 모델마우스 (db/db mouse)에 꼬리 상처를 유도한 후 초오 고농도 달인물을 5 mg/kg body weight의 농도로 공급
[분석조건]
시료는 경구투여 방법으로 공급하였다.
체중은 1회/1주 간격으로 동일 시간대에 측정하였다.
혈당은 1회/1주 간격으로 동일 시간대에 비공복·14시간 공복·식후 1시간·식후 2시간 시점의 혈당을 측정하였다.
꼬리 상처는 0.5 x 1.0 cm의 크기로 유도하였으며, 꼬리 사진은 1회/1주 간격으로 동일 시간대에 상처부위를 디지털 카메라로 촬영하였다.
간독성 여부 판정을 위해 시험 종료 시 마우스 혈액을 채취하여 GOT 및 GPT 함량을 분석하였다.
5. 초오 추출물의 in vitro 생리활성
상기 2에서 제조된 초오 메탄올, 80% 에탄올 및 열수 추출물의 항독성, 항산화, 및 항당뇨 효능을 검증하기 위한 in vitro 분석의 내용은 표 4와 같다.
표 4. 국내산 및 중국산 초오 추출물의 in vitro 생리활성
추출물 공통 분석내용
XE 국내산 초오
80% 에탄올 추출물
- 항독성: MTS cell proliferation assay

- 항산화: DPPH free radical scavenging capacity

- 항염증: Nitric oxide (NO) Assay

- 항응고: Fibrinolysis activity

- 항당뇨: α-Glucosidase inhibition
XW 국내산 초오
열수 추출물
XM 국내산 초오
메탄올 추출물
CXE 중국산 초오
80% 에탄올 추출물
CXW 중국산 초오
열수 추출물
CXM 중국산 초오
메탄올 추출물
[분석내용 선정기준]
공통 분석내용은 모든 추출물에 대해 수행하였으며, 항독성, 항산화, 항염증, 항응고 및 항당뇨 효능 검정을 위한 표적 분석을 수행하였다. 또한, 결과에서는 추출물의 효능이 나타난 분석 결과에 한하여 나타내었다.
6. 초오 추출물의 항당뇨 및 당뇨병성족부괴사 치료 효능
상기 5에서 우수 생리활성이 확인된 초오 메탄올 및 열수 추출의 항당뇨 및 당뇨병성족부괴사 치료 효능을 검증하기 위한 3차 동물실험의 내용은 표 5와 같다.
표 5. 3차 동물 실험군 및 실험조건
실험군 실험조건
N 정상대조군 정상마우스에 0.5% carboxymethylcellulose (CMC) 공급
D 당뇨대조군 인슐린비의존형당뇨병 모델마우스 (db/db mouse)에 0.5% CMC 공급
DF 당뇨 및
꼬리 상처유도
대조군		 인슐린비의존형당뇨병 모델마우스 (db/db mouse)에 꼬리 상처를 유도한 후 0.5% CMC 공급
DFR 당뇨 및
꼬리 상처유도
+ 약물공급군		 인슐린비의존형당뇨병 모델마우스 (db/db mouse)에 꼬리 상처를 유도한 후 당뇨치료 약물 Rosiglitazone을 30 mg/kg body weight의 농도로 공급
DFXM 당뇨 및
꼬리 상처유도
+ 시료공급군 1		 인슐린비의존형당뇨병 모델마우스 (db/db mouse)에 꼬리 상처를 유도한 후 초오 메탄올 추출물을 100 mg/kg body weight의 농도로 공급
DFXW 당뇨 및
꼬리 상처유도
+ 시료공급군 2		 인슐린비의존형당뇨병 모델마우스 (db/db mouse)에 꼬리 상처를 유도한 후 초오 열수 추출물을 300 mg/kg body weight의 농도로 공급
[분석조건]
시료는 경구투여 방법으로 공급하였다.
체중은 1회/1주 간격으로 동일 시간대에 측정하였다.
혈당은 1회/1주 간격으로 동일 시간대에 비공복·14시간 공복·식후 1시간·식후 2시간 시점의 혈당을 측정하였다.
꼬리 상처는 0.5 x 1.0 cm의 크기로 유도하였으며, 꼬리 사진은 1회/1주 간 격으로 동일 시간대에 상처부위를 디지털 카메라로 촬영하였다.
간독성 여부 판정을 위해 시험 종료 시 마우스 혈액을 채취하여 GOT 및 GPT 함량을 분석하였다.
7. 초오 메탄올 추출물과 Rosiglitazone 혼합물의 항당뇨 및 당뇨병성족부 괴사 치료 효능
상기 6에서 우수 효능이 확인된 초오 메탄올 추출물과 당뇨치료 약물인 Rosiglitazone 혼합물의 항당뇨 및 당뇨병성족부괴사 치료 효능을 검증하기 위한 4차 동물실험의 내용은 표 6과 같다.
표 6. 4차 동물 실험군 및 실험조건
실험군 실험조건
DFXMR 당뇨 및
꼬리 상처유도
+ 혼합시료공급군		 인슐린비의존형당뇨병 모델마우스 (db/db mouse)에 꼬리 상처를 유도한 후 초오 메탄올 추출물을 100 mg/kg body weight과 Rosiglitazone을 30 mg/kg body weight의 혼합물 공급
[분석조건]
시료는 경구투여 방법으로 공급하였다.
체중은 1회/1주 간격으로 동일 시간대에 측정하였다.
혈당은 1회/1주 간격으로 동일 시간대에 비공복·14시간 공복·식후 1시간 시점의 혈당을 측정하였다.
꼬리 상처는 0.5 x 1.0 cm의 크기로 유도하였으며, 꼬리 사진은 1회/1주 간격으로 동일 시간대에 상처부위를 디지털 카메라로 촬영하였다.
실시예 1: 본 발명의 초오 달인물 또는 추출물의 당뇨병 치료 효과
본 발명은 초오의 달인물 및 저급 알코올 추출물을 이용하여 당뇨병 모델마우스를 이용한 동물실험 및 in vitro 분석실험을 통해 혈당강하 및 당뇨병 상태에서의 상처치유 효능을 검증하고자 하였다.
1. 1차 동물실험
1차 동물실험에서 비만형당뇨병 상태에서 초오 저농도 달인물의 항당뇨 효능을 검정하였다 (표 7).
표 7. 초오 달인물 시료의 혈당강하 효능 비교
Groups
 Blood glucose levels (mg/dl)
Non-fasting 14hr fasting 1 hr
Postprandial		 2 hr
Postprandial
Normal 151.2±10.4 95.6±16.9 181.7±22.3 158.0±13.4
Diabetes mellitus
(ob/ob mice)		 234.0±64.7 119.2±14.0 390.8±64.6 322.3±74.3
Acarbose (ob/ob mice) 144.0±16.0 141.0±34.7 327.2±91.3 206.0±46.4
초오 저농도 달임물
(ob/ob mice)		 198.0±69.6 119.3±23.1 329.8±84.9 232.0±99.7
체중측정 및 체중변화량의 비교 결과, 실험시작 및 실험종료 시점의 체중 모두 당뇨 음성대조군에 비해 Acarbose를 공급한 양성대조군 및 시료공급군은 그룹간의 유의적인 차이 없이 체중 증가를 보였으며, 이때의 체중 증가는 마우스 성장 및 비만에 의한 것이라고 사료된다.
혈당측정 결과, 초오 저농도 달인물은 비만형당뇨병 모델마우스에서 식후의 급격한 혈당 상승을 저해하는 효능이 있다고 사료된다.
혈액 생화학 지표분석 결과, 초오 저농도 달인물은 간독성이 없는 안전한 물 질이며, 당뇨치료 약물 Acarbose보다 혈중 포도당 및 인슐린 함량 조절 효능이 우수한 물질이라고 사료된다.
2. 2차 동물실험
2차 동물실험에서 인슐린비의존형 당뇨병 상태에서 초오 고농도 달인물의 항당뇨 및 당뇨병성족부괴사 치료효능을 검정하였다.
체중측정 및 체중변화량의 비교 결과, 정상대조군은 실험시작 시점보다 실험종료 시점의 체중이 다소 증가하였으며, 꼬리에 상처를 유도한 당뇨대조군 및 시료공급군은 실험시작 시점보다 실험종료 시점의 체중이 감소하였다. 이는 주령이 증가하면서 급격한 혈당상승과 함께 체중 감소를 나타내는 db/db 마우스 특징에 의한 것으로 사료된다. 한편, Rosiglitazone을 공급한 약물대조군의 경우 시료공급군에 비해 체중감소 폭이 낮았는데 이는 섭취 시 체중증가의 부작용을 나타내는 약물의 특징 때문으로 사료된다.
혈당측정 결과, 초오 달인물은 혈당강하 효능이 있으나, 약물 Rosiglitazone을 공급한 경우와 비교한 결과에서는 효능이 낮았다.
혈액 생화학 지표 분석 결과, 초오 고농도 달인물은 간 독성 및 신장 독성이 없는 안전한 물질이라고 사료된다.
마우스 꼬리 사진 측정 결과, 초오 고농도 당뇨병 상태에서 상처치유 효능이 있는 것으로 사료된다 (도 1, 도 2, 도 3).
3. In vitro 분석실험
In vitro 분석을 통해 초오로부터 메탄올, 80% 에탄올 및 열수 등의 다양한 용매를 이용한 용매추출물의 항독성, 항산화, 항응고, 항염증, 항당뇨 및 당뇨병성합병증 관련 생리활성을 분석하였다 (표 8).
표 8. 국내산 초오 및 중국산 초오 용매 추출물 시료의 in vitro 생리활성 비교
항독성
(Cytotoxicity assay)		 항산화
(DPPH free radical scavenging capacity)		 항응고
(Fibrinolysis activity)		 항염증
(No assay)		 항당뇨
(α-Glucosidase activity)
저농도
(1-100 ug/ml)		 고농도
(0.1-1 mg/ml)		 농도(1-100 ug/ml) 농도(1-100 ug/ml) 농도(1-100 ug/ml 저농도
(1-100 ug/ml)		 고농도
(0.1-10 mg/ml)
초오
국내산		 독성 없음 독성 없음 효능 있음 효능 없음 효능 없음 효능 없음 효능 있음
초오
백두산		 독성 없음 독성 없음 효능 있음 효능 없음 효능 없음 효능 없음 다소 있음
항독성 활성 분석실험 결과, 1-100㎍/mL의 저농도에서는 모든 시료에서 세포독성을 보이지 않았으며, 100㎍/mL 이상 고농도에서도 역시 세포독성이 관찰되지 않았다.
항산화 활성 분석실험 결과, 초오 모든 용매 추출물은 100㎍/mL 농도에서 50% 이상의 항산화 활성을 보였으며, 특히 메탄올과 80% 에탄올 추출물의 경우 40㎍/mL에서부터 50% 이상의 항산화 활성을 보였고, 중국산 초오의 경우 메탄올과 80% 에탄올 추출물이 100㎍/mL 농도에서 항산화 활성을 보였다.
항응고 활성 분석실험 결과, 모든 시료에서 Fibrinolysis 활성을 보이지 않았다.
항염증 활성 분석실험 결과, 모든 시료에서 항염증 활성을 보이지 않았다.
항당뇨 활성 분석실험 결과, 1-100㎍/mL 농도에서는 모든 시료에서 유의적인 결과를 얻을 수 없었으나, 0.1-10㎎/mL 농도에서 초오 추출물의 경우 5㎎/mL 이상의 처리농도에서 50% 이상의 항당뇨 활성을 보였으며 중국산 초오 추출물은 농도 의존적으로 α-glucosidase의 활성이 감소하였으나 IC50을 넘지는 못하였다.
4. 3차 동물실험
3차 동물실험에서 초오의 열수 추출물 및 메탄올 추출물을 이용하여 인슐린비의존형 당뇨병 상태에서 항당뇨 및 당뇨병성족부괴사 치료효능을 검정하였다 (표 9).
표 9. 초오 용매 추출물 시료의 혈당강하 효능 비교
Groups
 Blood glucose levels (mg/dl)
Non-fasting 14hr fasting 1 hr
Postprandial		 2 hr
Postprandial
Normal 151.2±10.4 95.6±16.9 181.7±22.3 158.0±13.4
Diabetic foot ulcer
(db/db mice)		 633.7±67.2 502.0±59.2 688.3±97.5 573.6±55.4
Rosiglitazone(db/db mice)
20mg/kg body weight		 463.6±84.3 455.8±88.5 638.9±135.0 486.7±88.9
Rosiglitazone(db/db mice)
30 mg/kg body weight		 145.8±15.8 112.2±26.1 298.2±87.5 -
초오 메탄올 추출물
(db/db mice)		 510.4±70.8 337.9±103.3 617.5±63.5 -
초오 메탄올 추출물 및 Rosiglitazone의 혼합물
(db/db mice)		 249.5±82.7 165.3±63.8 410.4±112.5 -
체중측정 및 체중변화량의 비교 결과, 2차 동물실험에서 7주간 관찰한 결과 급격한 혈당상승에 의한 체중감소가 나타났던 점을 고려하여 3차 동물실험에서는 5주간 관찰하였으며, 그 결과 고혈당에 의한 체중의 손실 없이 모든 실험군에서 실 험시작 시점보다 실험종료 시점의 체중이 다소 증가하였으며, 특히, Rosiglitazone을 공급한 약물대조군의 경우 2차 동물실험과 같이 시료공급군에 비해 체중감소 폭이 낮았는데 이는 섭취 시 체중증가의 부작용을 나타내는 약물의 특징 때문으로 사료된다. 한편 6주 시작 시점부터 8주 완료 시점까지 약물 및 시료를 중단한 결과 모든 그룹에서 체중이 다소 감소하고 특히 양성대조군에서 감소 폭이 큰 것을 관찰할 수 있었는데, 이는 Rosiglitazone의 중단 및 혈당의 급격한 상승에 의한 것으로 사료된다.
혈당측정 결과, 초오 메탄올 추출물은 비 공복 상태의 혈당강하 및 시료공급 중단 후 급격한 혈당 상승을 저해하는 효능이 있다고 사료된다.
혈액 생화학 지표분석 결과, 초오의 열수 추출물 및 메탄올 추출물은 Rosiglitazone과 달리 간 독성이 없는 안전한 물질이며, 초오 메탄올 추출물은 혈중 포도당 농도를 저해하는 효능이 있는 물질이라고 사료된다.
마우스 꼬리 사진 측정 결과, 초오 메탄올 추출물은 당뇨병 상태에서 상처치유 효능이 있는 것으로 사료된다 (도 4 및 도 5).
5. 4차 동물실험
4차 동물실험에서 초오의 메탄올 추출물과 당뇨치료 약물 Rosiglitazone 혼합물의 인슐린비의존형 당뇨병 상태에서 항당뇨 및 당뇨병성족부괴사 치료효능을 검정하였다 (상기 표 9 참고).
체중측정 및 체중변화량의 비교 결과, 체중관찰 기간은 3차 동물실험에서 물 질의 효능이 최대가 되었던 4주 시점을 고려하여 4주간 관찰하였으며, 그 결과 3차 동물실험과 같이 고혈당에 의한 체중의 손실 없이 실험시작 시점보다 실험종료 시점의 체중이 다소 증가하였다. 그러나, 3차 동물실험에서 Rosiglitazone을 공급한 약물대조군의 경우보다 체중증가 폭이 낮은 것으로 보아 초오 메탄올 추출물과 당뇨치료 약물 Rosiglitazone 혼합물은 Rosiglitazone 섭취 시 나타나는 체중증가의 부작용을 낮추는 효능이 있다고 사료된다. 한편, 4주 시점부터 2주간 약물을 중단한 결과 체중이 다소 감소하는 것을 관찰할 수 있었으며, 이는 Rosiglitazone의 중단에 의한 것으로 사료된다.
혈당측정 결과, 초오 메탄올 추출물과 당뇨치료 약물 Rosiglitazone 혼합물은 Rosiglitazone에 의한 혈당강하 효능이 있을 뿐만 아니라, 초오 메탄올 추출물에 의한 시료공급 중단 후 급격한 혈당 상승을 저해하는 효능이 상보적으로 나타나는 우수한 물질이라고 사료된다.
마우스 꼬리 사진 측정 결과, 초오 메탄올 추출물과 당뇨치료 약물 Rosiglitazone 혼합물은 당뇨병 상태에서 상처치유 효능이 있을 뿐만 아니라 상처치유 기간을 단축시키는 효과가 있는 것으로 사료된다 (도 6 및 도 7).
하기에 본 발명의 추출물을 포함하는 약학조성물의 제제예를 설명하나, 본 발명은 이를 한정하고자 함이 아닌 단지 구체적으로 설명하고자 함이다.
제제예 1: 산제의 제조
초오 추출물 분말 20 mg
유당 100 mg
탈크 10 mg
상기의 성분들을 혼합하고 기밀포에 충진하여 산제를 제조한다.
제제예 2: 정제의 제조
초오 추출물 분말 10 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
초오 추출물 분말 10 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
초오 추출물 분말 10 mg
만니톨 180 mg
주사용 멸균 증류수 2974 mg
Na2HPO4·12H2O 26 mg
통상의 주사제의 제조방법에 따라 1 앰플당(2 ㎖) 상기의 성분 함량으로 제조한다.
제제예 5: 액제의 제조
초오 추출물 분말 20 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 갈색병에 충진하여 멸균시켜 액제를 제조한다.
제제예 6: 건강 음료의 제조
초오 추출물 분말 100 ㎎
비타민 C 15 g
비타민 E(분말) 100 g
젖산철 19.75 g
산화아연 3.5 g
니코틴산아미드 3.5 g
비타민 A 0.2 g
비타민 B1 0.25 g
비타민 B2 0.3g
물 정량
통상의 건강음료 제조방법에 따라 상기의 성분을 혼합한 다음, 고압용기를 이용하여 약 1시간동안 100℃와 130℃ 사이에서 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.
도 1은 2차 동물실험으로 음성대조군 마우스의 꼬리 사진이다.
도 2는 2차 동물실험으로 Rosiglitazone을 공급한 마우스의 꼬리 사진이다.
도 3은 2차 동물실험으로 초오 고농도 달인물을 공급한 마우스의 꼬리 사진이다.
도 4는 3차 동물실험으로 Rosiglitazone을 공급한 마우스의 꼬리 사진이다.
도 5는 3차 동물실험으로 초오 메탄올 추출물을 공급한 마우스의 꼬리 사진이다.
도 6은 4차 동물실험으로 초오 메탄올 추출물과 Rosiglitazone 혼합물을 공급한 마우스의 꼬리 사진이다.
도 7은 3차 및 4차 동물실험으로 Rosiglitazone, 초오 메탄올 추출물 및 초오 메탄올 추출물과 Rosiglitazone 혼합물을 공급한 마우스의 꼬리 사진이다.

Claims (9)

  1. 초오 달인물을 유효성분으로 함유하는 당뇨병성족부괴사의 예방 또는 치료용 약학 조성물.
  2. 초오 용매 추출물을 유효성분으로 함유하는 당뇨병성족부괴사의 예방 또는 치료용 약학 조성물.
  3. 제2항에 있어서, 상기 용매 추출물은 물, C1 내지 C4의 저급 알콜, 또는 이들의 혼합용매를 사용하여 추출한 것을 특징으로 하는 당뇨병성족부괴사의 예방 또는 치료용 약학 조성물.
  4. 제3항에 있어서, 상기 용매 추출물은 메탄올 추출물인 것을 특징으로 하는 당뇨병성족부괴사의 예방 또는 치료용 약학 조성물.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서, 아카보스(Acarbose) 또는 로지글리타존(Rosiglitazone)을 추가로 함유하는 것을 특징으로 하는 당뇨병성족부괴사의 예방 또는 치료용 약학 조성물.
  6. 초오 달인물을 유효성분으로 함유하는 당뇨병성족부괴사 예방 또는 개선용 건강기능식품.
  7. 초오 용매 추출물을 유효성분으로 함유하는 당뇨병성족부괴사 예방 또는 개선용 건강기능식품.
  8. 제7항에 있어서, 상기 용매 추출물은 물, C1 내지 C4의 저급 알콜, 또는 이들의 혼합용매를 사용하여 추출한 것을 특징으로 하는 당뇨병성족부괴사 예방 또는 개선용 건강기능식품.
  9. 제8항에 있어서, 상기 용매 추출물은 메탄올 추출물인 것을 특징으로 하는 당뇨병성족부괴사 예방 또는 개선용 건강기능식품.
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