KR101085219B1 - 뇌기능 개선 효능을 갖는 생약 추출물 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 뇌기능 개선 효능을 갖는 생약 추출물에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 독활, 목두채, 해동피, 속단, 우슬 및 위령선 중에서 선택된 1종 또는 2종 이상의 생약 추출물 또는 분획물이 신경세포 보호, 베타아밀로이드(beta-amyloid) 생성 억제 및 감퇴된 인지기능 증진에 유용한 효과가 있음을 밝힘으로써, 경도인지장애(MCI, Mild Cognitive Impairment) 또는 치매의 예방 및 치료 등의 뇌기능 개선 용도로 활용할 수 있는 생약 추출물에 관한 것이다.
뇌기능 개선, 독활, 목두채, 해동피, 속단, 우슬, 위령선, 신경세포 보호, 베타아밀로이드(beta-amyloid) 생성 억제, 인지기능 증진, 경도인지장애, 치매

Description

뇌기능 개선 효능을 갖는 생약 추출물{Herb extract which are effective on improvement of brain function}
본 발명은 뇌기능 개선 효능을 갖는 생약 추출물에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 독활, 목두채, 해동피, 속단, 우슬 및 위령선 중에서 선택된 1종 또는 2종 이상의 생약 추출물 또는 분획물이 신경세포 보호, 베타아밀로이드(beta-amyloid) 생성 억제 및 감퇴된 인지기능 증진에 유용한 효과가 있음을 밝힘으로써, 경도인지장애(MCI, Mild Cognitive Impairment) 또는 치매의 예방 및 치료 등의 뇌기능 개선 용도로 활용할 수 있는 생약 추출물에 관한 것이다.
우리나라는 물론 전 세계적으로 노인 인구가 증가하게 되면서 노인인구에 많은 각종 퇴행성 노인 질환들이 사회적, 경제적인 손실을 야기시키고 있다. 미국 치매협회와 국립노화연구원이 발표한 통계를 보면 4백만 명의 미국인이 치매를 앓고 있으며 일반적으로 60세 이후 치매가 발병하지만 드문 경우 50대부터 시작하며 65세 이후 전 미국인의 10.3%가 치매를 갖고 있으며, 치매를 치료하는데 쓰여지는 비용은 연간 미국에서 950억 달러의 막대한 비용이 사용되고 있다.
우리나라는 한국보건사회연구원의 보고서에서 고령화 현상으로 인해 치매인구가 급증하여 95년 치매 유병율은 65세 이상 노인 중 8.3%였으며, 2020년에는 이보다 0.7% 포인트 늘어난 9%로 추정되고 있다. 또한, 치매 유병율을 통계청이 밝힌 장래 추계인구에 적용한 결과, 2000년 치매 노인 수는 27만7천48명(65세 이상 노인인구의 8.3%), 2015년 52만7천68명(9%), 2020년 61만9천1백32명(9%)에 이를 것이라고 추정하고 있다. 치매질환은 환자 자신의 인간적인 삶을 황폐화시킬 뿐만 아니라 가족의 삶까지도 망가뜨리게 되는 질환이므로 심각한 사회적, 경제적 문제로 대두되고 있으므로 치료되어야 할 심각한 난치성 질환이다.
또한, 치매의 전단계인 경도인지 장애(MCI, Mild Cognitive Impairment)는 정상 노인에 비해서는 기억력 판단력 학습능력 등의 인지기능이 저하되어 있지만 임상적으로 치매의 기준에는 맞지 않는 상태를 일컫는다. 더구나 최근 임상 연구 결과에 의하면 경도 인지 장애 상태에 있는 환자들은 치매로 이행될 위험도가 매우 높음을 시사하고 있다. 이 영역에 속하는 환자는 정상 대조군이 매년 1 ∼ 2%의 비율로 치매로 전환되는데 비해 10 ∼ 15%의 비율로 치매 질환으로 이행된다. 따라서, 치매의 고위험군에 속하는 경도인지장애 환자에 대한 조기 치료는 치매의 예방 및 치료에 중요하다.
치매질환은 다양한 원인으로 발병할 수 있으나, 가장 대표적인 질병은 알쯔하이머병이며 이 질환의 특징으로는 베타아밀로이드(beta-amyloid) 단백질이 뇌세포 밖에 침착되고, 이로 인해 신경세포의 퇴화가 유발되면서 학습과 기억력이 현저하게 감퇴되는 증상이 나타난다는 것이다.
알쯔하이머병 치료제로서 처음으로 FDA공인을 받은 약인 1993년에 나온 타크린(tacrine)은 초기 및 중기에 알쯔하이머병 환자들의 뇌에서 생성되는 아세틸콜린이 분해되는 것을 억제함으로써 약 30% 정도의 환자에서 인지기능의 소실을 늦출 수 있었으나, 간과 관련된 부작용을 많이 일으키기 때문에 현재는 거의 사용되어지지 않고 있다. 1996년에 미국 FDA의 승인을 받은 아리셉트(aricept)는 아세틸콜린의 이용도를 높이는 작용을 하는 것으로 취침 전 하루에 한번 복용으로 가능하며 부작용으로는 오심과 설사, 피곤감 등이 있으나 이러한 부작용들은 심하지 않고 곧 없어진다. 그러나, 타크린과 아리셉트 그리고 그 이후에 개발된 레미닐 모두 알쯔하이머병 자체를 멈추거나 되돌이킬 수는 없으며, 얼마나 오랫동안 환자들이 이러한 약들을 복용해야 하는지 또 얼마나 오랫동안 효과가 있는지에 대해서는 아직 명확하지 않은 실정이다.
따라서, 부작용이 적으며, 효능이 좋은 새로운 치매치료제를 개발하는 것이 절실히 필요한 실정이다.
한편, 본 발명에서 사용하는 생약인 독활(Aralia cordata radix)은 두릅나무과에 속하며 땃두릅 또는 땅두릅이라고 하며 풍습으로 인한 허리와 대퇴부의 통증에 효력이 있다. 한방과 민간에서 근피(根皮)를 해열, 강장, 거담, 위암, 당뇨병 등에 약재로 쓴다. 목두채(Aralia elata cortex)는 두릅나무(Aralia elata)의 껍질로서 풍습성관절염에 진통, 소염작용을 나타내고 혈당을 내려 당뇨병에서 치료에 사용하며 신경쇠약, 정신분열증, 저혈압, 신경통, 두통, 산통, 해수(咳嗽), 대장염, 위암에도 사용하는 생약이다. 해동피(Kalopanax pictus cortex)는 엄 나무(Kalopanax pictus)의 껍질로서 풍습에 의한 사지의 저림, 허리와 무릎의 통증, 습진, 피부병 등의 증상을 개선하는 것으로 알려져 있다. 또한, 기침, 객담, 신장병, 당뇨병, 위염, 위궤양, 배뇨장애, 신경통, 류머티즘에도 효과가 있다. 속단(Dipsacus asper radix)은 천속단(Dipsacus asperoides)의 뿌리로서 풍습에 의한 무릎 통증과 타박상에 효과가 있다. 우슬(Achyranthes japonica radix)은 쇠무릎(Achyranthes japonica)의 뿌리로서 혈액순환을 돕고 어혈을 없애는 성질이 있어 한방과 민간에서 월경불순, 난산, 산후복통, 산후자궁무력증, 타박상, 부스럼 등에 쓴다. 위령선(Clematis mandshurica radix)은 미나리아재비과에 속하는 으아리(Clematis mandshurica)의 뿌리로서 순환기 계통에 작용하여 혈압을 내리고, 이뇨작용, 혈당하강작용, 진통작용, 항균작용이 있는 것으로 알려져 있다. 또한, 풍습을 제거하고 관절과 사지의 통증을 가라앉히고 근육마비와 타박상을 풀어 주는 효과가 있는 것으로 알려져 있다.
상기와 같은 생약재의 뇌기능 개선 효과에 대한 연구 보고는 아직까지 알려진 바 없다.
이에, 본 발명자들은 독성이 거의 없고 강력한 베타아밀로이드에 의한 신경세포 독성 보호작용 및 감퇴된 기억력 증진에 유용한 효과가 있는 치매 치료제를 개발하기 위하여 다양한 생약재를 스크리닝한 결과, 독활(Aralia cordata radix), 목두채(Aralia elata cortex), 해동피(Kalopanax pictus cortex), 속단(Dipsacus asper radix), 우슬(Achyranthes japonica radix) 또는 위령선(Clematis mandshurica radix)으로부터 신경세포 보호, 베타아밀로이드 생성 억제 및 감퇴된 기억력 증진에 유용한 추출물 및 분획물을 추출, 정제함으로써 본 발명을 완성하게 되었다.
따라서, 본 발명은 독활, 목두채, 해동피, 속단, 우슬 및 위령선 중에서 선택된 1종 또는 2종 이상의 추출물 또는 분획물의 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 독활, 목두채, 해동피, 속단, 우슬 및 위령선 중에서 선택된 1종 또는 2종 이상의 추출물 또는 분획물을 함유하는 뇌기능 개선제 및 건강식품을 제공하는데 또 다른 목적이 있다.
본 발명은 독활(Aralia cordata radix), 목두채(Aralia elata cortex), 해동피(Kalopanax pictus cortex), 속단(Dipsacus asper radix), 우슬(Achyranthes japonica radix) 및 위령선(Clematis mandshurica radix) 중에서 선택된 1종 또는 2종 이상의 생약 추출물, 분획물의 제조방법을 그 특징으로 한다.
또한, 상기 독활(Aralia cordata radix), 목두채(Aralia elata cortex), 해동피(Kalopanax pictus cortex), 속단(Dipsacus asper radix), 우슬(Achyranthes japonica radix) 및 위령선(Clematis mandshurica radix) 중에서 선택된 1종 또는 2종 이상의 생약 추출물 또는 분획물을 함유하는 뇌기능 개선제 및 건상식품을 포 함한다.
이와 같은 본 발명을 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.
본 발명은 독활, 목두채, 해동피, 속단, 우슬 및 위령선 중에서 선택된 1종 또는 2종 이상의 생약 추출물 또는 분획물이 신경세포 보호, 베타아밀로이드(beta-amyloid) 생성 억제 및 감퇴된 인지기능 증진에 유용한 효과가 있음을 밝힘으로써, 경도인지장애(MCI, Mild Cognitive Impairment) 또는 치매의 예방 및 치료 등의 뇌기능 개선 용도로 활용할 수 있는 생약 추출물에 관한 것이다.
본 발명은 상기의 생약으로부터 다음과 같은 방법에 의하여 보다 활성이 우수한 추출물 성분을 효율적으로 분리하는 것에 관한 것으로서 이를 더욱 상세히 살펴보면 다음과 같다.
우선, 독활, 목두채, 해동피, 속단, 우슬 및 위령선 중에서 선택된 1종 또는 2종 이상의 생약을 잘게 분쇄한 후 생약 중량 대비 약 5 ∼ 10 배량의 저급 알코올 수용액, 바람직하게는 메탄올 또는 에탄올을 넣고 2 ∼ 4회 용매 추출한 후 여과하여 감압 농축하여 추출액 내의 알코올을 완전 제거하며, 이로서 알코올 추출액내에 필요 이상으로 잔존하게 되는 알코올 성분을 제거시킴으로써 다음으로 수행되는 용매 분획이 수월하게 이루어질 수 있다. 원 생약 중량 대비 약 3 ∼ 5배량(v/w) 정도의 증류수로 추출물을 물에 완전히 녹이거나 현탁시킨다. 이때, 추출물을 물에 완전히 용해시키려면 많은 양의 물이 필요하거나 가열하여야 하지만, 취급의 불편이 수반되므로 추출물이 완전히 용해되지 않더라도 다음 단계를 수행할 수 있다. 이후 추출물의 현탁액과 동량의 수포화 저급 알코올을 넣어 약 10 ∼ 20 분간 30 ∼ 50 rpm 정도로 교반하고 정체시켜, 층을 분리한 뒤 수포화 저급 알코올 층을 여과, 감압 농축하여 활성 정제 분획을 얻는다. 이때 사용되는 수포화 저급 알코올은 저급 알코올의 포화수용액으로서 저급 알코올에 증류수를 가하고 교반시킨 후 정체시켜 증류수로 포화된 저급 알코올 층을 취한 것으로 예를 들면, 프로판올, 부탄올 등이 사용가능하며 층분리는 2 ∼ 3회 실시한다. 만일 저급 알코올 용매 분획을 얻음에 있어 소량의 저급 알코올을 사용하게 되면 정제 효율이 떨어져 엑기스의 수율 및 유효성분의 함량이 낮아지고, 과량의 저급 알코올을 사용하게 되면 정제 효율 대비 과다한 알코올 사용으로 경제성을 떨어뜨리게 된다. 따라서, 원생약 중량의 3 ∼ 5 배량(v/w)의 저급 알코올을 사용하는 것이 좋은데 상기에 기술된 양은 이 같은 정제 효율 및 경제성에 부합된다.
상기의 방법대로 제조된 생약 추출물 및 분획물의 활성을 검색한 결과, 신경 세포 보호 효능, 베타아밀로이드의 생성 억제 및 인지기능 향상 효과가 있었다.
또한, 동물 실험에서는 스코플라민(scopolamine) 및 약물을 투여하지 않은 대조군(control)군을 100%로 하고, 신경전달물질의 전달방해를 통해 기억력을 감퇴시킨다고 알려진 스코플라민(1 mg/kg)을 투여한 그룹을 0%로 하였을 때 스코플라민 투여후 한시간 뒤에 상기 부탄올 분획물의 기억력 증진을 평가한 결과 42 ∼ 50%로 유의성 있는 활성을 보여주었다.
따라서, 본 발명에 따른 상기 독활, 목두채, 해동피, 속단, 우슬 및 위령선중에서 선택된 1종 또는 2종 이상의 생약 추출물(또는 분획물)을 유효성분으로 함유하는 뇌기능 개선(경도인지장애와 치매 예방 및 치료)용 의약품 및 건강식품으로 사용 가능하다.
의약품으로 제조시, 본 발명의 생약 추출물(또는 분획물)은 임상 투여시에 경구 또는 비경구로 투여가 가능하며 일반적인 의약품 제제의 형태로 제공될 수 있다.
본 발명의 독활, 목두채, 해동피, 속단, 우슬 및 위령선 중에서 선택된 1종 또는 2종 이상의 생약 추출물(또는 분획물)은 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 사용하여 제조된다.
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 조제된다. 또한, 단순한 부형제 이외에 마그네슘 스테아레이트, 탈크 같은 윤활제들도 사용된다. 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 가능 한 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 생약 추출물(또는 분획물)의 경우, 1 ∼ 100 mg/kg 이고, 바람직하게는 20 ∼ 60 ㎎/㎏이며, 하루 1 ∼ 3회 투여할 수 있다.
또한, 본 발명은 독활, 목두채, 해동피, 속단, 우슬 및 위령선 중에서 선택된 1종 또는 2종 이상의 생약 추출물(또는 분획물)을 유효성분으로 하는 뇌기능 개선용 건강식품을 포함한다.
건강식품이란, 상기 생약 추출물(또는 분획물)을 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: 생약 추출물 및 분획물 제조
잘게 분쇄한 독활, 목두채, 해동피, 속단, 우슬 또는 위령선의 건조중량 2 kg을 14 L의 50% 에탄올 수용액에 4시간 동안 환류하면서 추출하였고 이 과정을 2 회 실시하여 생약 추출물을 획득하였다. 또한, 상기 생약 중 2종 생약(독활, 해동피), 3종 생약(목두채, 해동피, 우슬) 그리고 6종 모두를 동량으로 섞은 후 2 kg을 취하여 동일한 방법으로 추출하여 생약 복합 추출물을 획득하였다. 추출액을 여과한 후 증류기(rotary evaporator)로 50 ℃에서 감암 농축하여 에탄올 추출물을 획득하였다. 또한, 이 추출물에 물을 첨가하여 원 생약중량 대비 5배량(V/W) 정도가 되도록 현탁한 후 동량의 수포화 노말-부탄올과 혼합하여 분리장치(separation funnel)에 넣고, 교반 후 24시간 동안 방치하여 상층의 부탄올층만을 분리하였다. 2 ∼ 3회 더 재 분획하고, 증류기를 이용하여 부탄올 분획물을 농축하였다. 에탄올 추출물과 부탄올 분획물은 진공 오븐에서 용매를 완전히 제거하여 건조시킨 후에 분말화하여 -20 ℃에서 보관하여 사용하였다.
실시예 2: 베타아밀로이드에 의한 신경세포독성 저해율 측정
상기 실시예 1에서 얻어진 에탄올 추출물 및 노말 부탄올 분획물을 50% 에탄올에 용해시킨 후 최종농도 20 또는 10 ㎍/㎖이 되도록 세포 배지(MEM-α)에 희석하여 50 ㎕씩 세포에 전처리하였다(에탄올 최종농도 0.5%로 세포에 대한 vehicle effect 없음을 확인함). 사용된 세포는 SK-N-SH 인간 신경아세포종(neuroblastoma) 세포주로 96 웰 플레이트에 5 ×103 세포 농도로 분주하였다(각 그룹당 3 웰).
2시간이 지난 후 100% DMSO에 용해된 베타아밀로이드를 최종농도 40 μM이 되도록 세포에 처리하고, 48시간동안 배양시켰다(37 ℃, 5% CO2 incubator).
배양이 끝난 후 세포의 생존율을 측정하기 위해 MTT 용액(5 mg/㎖)을 각 웰당 25 ㎕씩 처리한 후, 4시간 동안 배양하여 MTT가 세포 내에서 포르마잔(formazan)을 형성하도록 했다. 그런 후 세포배지를 제거하고, 100% DMSO로 세포를 융해(lysis)시켜 ELISA로 550 nm에서 UV 흡광도를 측정하였다.
또한, 베타아밀로이드 및 약물을 넣지 않은 그룹을 대조군으로 하고, 이때의 세포생존율을 100%로 하였을 때 베타아밀로이드에 의한 세포독성을 베타아밀로이드(%)로, 상기 분획물로 인한 세포의 생존율(%)을 다음 표 1에 나타내었다(각 값은 3 웰의 평균을 구함).
구분 세포생존율(%)
에탄올 추출물
(20 ㎍/㎖)		 부탄올 분획물
(10 ㎍/㎖)
독활 82.4 ± 5.6 85.1 ± 6.3
목두채 80.5 ± 6.3 83.7 ± 5.7
해동피 84.7 ± 4.9 86.2 ± 6.2
속단 79.2 ± 5.7 81.4 ± 5.5
위령선 78.9 ± 9.2 81.8 ± 7.5
우슬 78.1 ± 3.7 79.1 ± 6.3
독활 + 해동피 83.4 ± 6.6 87.4 ± 6.1
목두채 + 해동피 + 우슬 81.1 ± 4.9 84.2 ± 7.8
6종 복합 생약 80.2 ± 6.8 80.6 ± 7.3
대조군 67.4 ± 5.3
상기 표 1에 나타낸 바와 같이, 에탄올 추출물(20 ㎍/㎖)이 베타아밀로이드의 독성으로 인한 세포 생존율이 78 ~ 85%로서 유의성있는 수준으로 향상시킴으로 베타아밀로이드에 의한 신경세포 독성을 강하게 억제함을 알 수 있었다. 특히, 노말-부탄올 분획물(10 ㎍/㎖)의 경우 세포생존율 값을 79 ~ 86% 로서 에탄올 추출 물보다 더 효과적임을 알 수 있다.
실시예 3: 수동회피 테스트(Passive Avoidance Test)
생체 내에서 독활, 목두채, 해동피, 속단, 우슬 또는 위령선의 추출물 및 분획물이 기억력과 학습 능력 증진에 효과가 있는지 알아보기 위하여 실시예 1의 추출물 및 부탄올 분획물의 수동회피 테스트(Passive Avoidance Test)를 실시하였다.
실험장치는 가로, 세로, 높이가 50, 15, 40 cm인 셔틀 박스(Shuttle box)를 이용하였다. 이 박스는 칸막이 문(guillotine door)을 이용하여 두개의 방으로 나뉘어져 있으며, 한쪽 방은 조명이 있어 밝은 방으로 만들고 나머지 한쪽 방은 검은 천으로 뒤덮여 어두운 방으로 만들어 두 방에서 조명의 효과를 달리할 수 있도록 하였다.
우선, 밝은 방에 쥐(Rat)를 넣고 조명을 켜며 칸막이 문을 열어주면 쥐는 어두운 곳을 찾아 들어가는 본능에 따라 20초 이내에 어두운 방으로 들어가며, 쥐가 어두운 방으로 이동하자마자 칸막이 문은 닫히게 된다. 이런 식으로 쥐가 밝은 방에서 어두운 방으로 들어가기까지의 시간을 도달시간(latency time)으로 측정하게 되는데 모든 쥐들이 20초 내에 들어가도록 하는 훈련과정(training trial)을 실험 첫날에 실시하였다.
그 다음날 위의 훈련을 거친 쥐들을 다시 밝은 방에 넣고 조명을 켜서 어두운 방으로 들어가도록 한다. 이때 어두운 방의 바닥에 설치된 전기 망(electronic grid)을 통해 3초간 0.8 mA의 전기자극을 주면 쥐들은 발바닥에 쇼크 를 받게 된다.
이러한 인식시행(acquisition trial)을 하고 24시간이 지난 후에 다시 쥐들을 밝은 방에 넣어 조명을 켜고 어두운 방으로 유도하였을 때 정상적인 쥐들은 전날의 쇼크를 기억하고 어두운 방으로 들어가는 것을 망설이게 된다. 이때의 도달시간 300초를 최대로 하여 다시 측정하였다.
위의 실험에서 스코플라민(scopolamine) 및 약물을 투여하지 않은 음성 대조군을 100%로 하고, 신경전달물질의 전달방해를 통해 기억력을 감퇴시킨다고 알려진 스코플라민(1 mg/kg)을 투여한 그룹을 0%로 하였을 때 스코플라민 투여후 한 시간 뒤에 독활, 목두채, 해동피, 속단, 우슬 또는 위령선의 추출물을 투여한 그룹의 기억력 증진효과를 측정하였다. 양성 대조군으로는 아리셉트(Aricept, 1 mg/kg)를 동일한 방법으로 투여하고 기억력 증진 효과를 측정하였다.
구분 인지기능 향상(%)
에탄올 추출물
(200 mg/kg)		 부탄올 분획물 (100 mg/kg)
독활 43.4 ± 9.2 47.1 ± 8.9
목두채 35.5 ± 7.7 49.7 ± 7.1
해동피 39.7 ± 9.4 44.2 ± 9.5
속단 40.2 ± 11.5 48.4 ± 8.8
위령선 36.9 ± 8.9 43.8 ± 10.2
우슬 38.1 ± 6.6 42.1 ± 8.6
독활 + 해동피 42.4 ± 7.2 48.7 ± 7.8
목두채 + 해동피 + 우슬 45.5 ± 6.7 45.1 ± 6.1
6종 복합 생약 40.1 ± 9.6 45.8 ± 6.4
양성대조군(아리셉트, 1 mg/kg) 35.2 ± 11.1
상기 표 2에 나타낸 바와 같이, 양성대조군인 아리셉트(Aricept)는 35%의 기억력 감퇴를 막아주는 효과를 보이고 있다. 실시예 1의 50% 에탄올 추출물(200 mg/kg)과 부탄올 분획물(100 mg/kg)은 각각 35 ~ 46%, 42 ~ 50%의 활성을 보여주었 다.
즉, 독활, 목두채, 해동피, 속단, 우슬 또는 위령선의 추출물 및 분획물이 뇌에서 아세틸콜린의 전달을 방해하는 스코플라민에 의한 기억력 감퇴를 막아주는 효과가 대조 약물인 아리셉트 보다 더 높음을 알 수 있었다.
이러한 결과들로 보아 독활, 목두채, 해동피, 속단, 우슬, 또는 위령선의 추출물과 분획물이 경도인지장애와 치매 질환과 같은 증상에서 나타나는 감퇴된 기억력을 증진시켜주는 효과가 있음을 알 수 있었다.
실시예 4 : 알파세크레타아제(α-secretase)의 활성 증가 확인
치매의 주요원인 물질인 베타아밀로이드는 전구체인 APP(amyloid protein precursor)가 알파세크레타아제에 의해 프로세스되어 만들어진다. 정상적인 경우 APP는 알파세크레타아제에 의해 프로세스되어 sAPPα(secreted Amyloid Precursor Protein α)가 된다. 베타아밀로이드는 신경세포의 괴사를 유발하는 등의 독성을 유도하는 반면, sAPPα는 신경세포의 증식을 촉진하는 등의 향신경성 활성(neurotrophic activity)를 가진다. 따라서, 알파세크레타아제의 활성은 치매의 예방과 치료에 중요하다.
상기 생약의 부탄올 분획물이 APP 프로세스 과정에 미치는 영향을 알아보기 위하여 APP를 대량 발현하는 W4 세포주를 이용하여 다음과 같은 실험을 수행하였다.
W4 세포주에 부탄올 분획물(20 ㎍/㎖)을 처리하여 12시간 배양한 후에 배양 액을 TCA로 농축하여 웨스턴 블랏팅을 한 후 밴드를 밀도법(densitometry)으로 정량하여 배양액 내의 sAPPα 양을 측정하였다. sAPPα는 베타아밀로이드 전구단백질(APP)을 알파세크레타아제가 분해하여 나오는 산물로 이 단백질의 양이 알파세크레타아제의 활성을 간접적으로 확인시켜준다. 이때, 양성 대조군으로는 알파세크레타아제의 활성 유도제인 PDBu(Phorbol 12,13-dibutyrate)을 1 mM로 처리한 세포의 배양액을 농축하여 사용하였다. 아무것도 처리하지 않은 세포 배양액(음성 대조군)의 sAPPα 양을 기준으로 각 실험군의 sAPPα 양을 비교하여 알파세크레타아제의 활성을 표시하였다(각 값은 3개 well의 평균치).
구분 sAPPα 밴드 밀도
(음성 대조군 대비 상대치)
독활 224 ± 36
목두채 217 ± 54
해동피 196 ± 47
속단 178 ± 41
위령선 201 ± 26
우슬 189 ± 43
독활 + 해동피 215 ± 51
목두채 + 해동피 + 우슬 221 ± 57
6종 복합 생약 193 ± 46
양성 대조군(PDBu 1 mM) 312 ± 56
상기 표 3에 나타낸 바와 같이, 독활, 목두채, 해동피, 속단, 우슬, 또는 위령선의 부탄올 분획물이 W4 세포주의 알파세크레타아제 활성을 증가시킴을 확인할 수 있었으며, 이는 알파세크레타아제의 활성 증가 및 이로 인한 sAPPα의 증가는 치매의 원인 물질인 베타아밀로이드 생성이 감소되었음을 의미한다. 참고로 알파세크레타아제 활성의 증가가 치매의 예방 및 치료에 기여한다는 사실은 이미 잘 알려져 있다[Lichtenthaler SF, Haass C., J Clin Invest., 2004 MAY; 113(10):1384-7].
실시예 5: 독성실험
ICR 마우스(body weight : 25 ∼ 30 g, 단위 용량 당 수컷 각각 5마리, BGI, Korea)에 대해 상기 실시예 1의 에탄올 추출물과 부탄올 분획물을 1.0 g/Kg, 500 mg/Kg, 250 mg/Kg 단위로 1주일간 총 7회 경구투여하고 투여 당일 30분 간격으로 육안 관찰하였다. 또한, 약물 투여 종료 후 2주간의 사망률 관찰, 일반증상 관찰, 체중측정을 하였고 부검하여 각 장기의 이상 유무를 확인하였다.
상기 실시예 1의 에탄올 추출물과 부탄올 분획물의 LD50은 1.0 g/Kg 이상으로 나타났으며 모든 용량에서 특이한 증상은 보이지 않았고 부검 결과 역시 대조군과 변화가 없었다.
제조예 1: 분말 및 캅셀제의 제조
상기 실시예 1의 에탄올 추출물과 부탄올 분획물 100 ㎎을 락토오스 14.8 ㎎, 결정성 셀룰로오스 3 ㎎, 마그네슘 스테아레이트 0.2 ㎎과 함께 섞었다. 혼합물을 적당한 장치를 사용하여 No.5 젤라틴 캅셀에 채웠다.
제제예 2: 연고제의 제조
상기 실시예 1의 에탄올 추출물과 부탄올 분획물을 이용하여 다음과 같은 조 성으로 연고제를 제조하였다.
[조성]
유효성분 5 g, 세틸팔미테이트 20 g, 세탄올 40 g, 스테아릴알코올 40 g, 미리스탄이소프로필 80 g, 모노스테아린산 소르비탄 20 g, 폴리솔베이트 60 g, 파라옥시안식향산 프로필 1 g, 파라옥시안식향산 메틸 1 g, 인산 및 정제수 적량
제제예 3: 주사제의 제조
상기 실시예 1의 에탄올 추출물과 부탄올 분획물을 이용하여 다음과 같은 조성으로 주사제를 제조하였다.
[조성]
유효성분 100 mg, 만니톨 180 mg, 인산일수소나트륨 25 mg, 주사용 정제수 2974 mg
제조예 4: 건강식품의 제조
1일 복용 기준으로 상기 실시예 1의 에탄올 추출물과 부탄올 분획물 0.3 g, 분말비타민 E, 젖산철, 산화아연, 니코틴산 아미드, 비타민 A, 비타민 B1 및 비타민 B2를 혼합하여 제조하였다.
상기 건강식품의 구성성분은 다음과 같다(사람 1일복용량 기준).
유효성분 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 독활, 목두채, 해동피, 속단, 우슬 및 위령선 중에서 선택된 1종 또는 2종 이상의 생약 추출물 또는 분획물은 신경세포를 보호하고, 베타아밀로이드의 생성을 억제하며 기억력 증진효과를 나타냄으로써 경도인지장애와 치매 관련 질환 등의 뇌기능 개선용 의약품 및 건강식품의 용도로 매우 유용하다.

Claims (7)

  1. 독활(Aralia cordata radix), 목두채(Aralia elata cortex), 해동피(Kalopanax pictus cortex), 우슬(Achyranthes japonica radix), 위령선(Clematis mandshurica radix) 중에서 선택된 1종 또는 2종 이상의 추출물 또는 이의 분획물을 함유하는 것을 특징으로 하는 경도인지장애 또는 치매 예방 및 치료용 약학 조성물.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 추출물은 독활(Aralia cordata radix), 목두채(Aralia elata cortex), 해동피(Kalopanax pictus cortex) 우슬(Achyranthes japonica radix), 위령선(Clematis mandshurica radix) 중에서 선택된 1종 또는 2종 이상을 탄소수 1 ~ 4의 알코올 수용액으로 추출하여 수득한 것을 특징으로 하는 경도인지장애 또는 치매 예방 및 치료용 약학 조성물.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 분획물은 독활(Aralia cordata radix), 목두채(Aralia elata cortex), 해동피(Kalopanax pictus cortex), 우슬(Achyranthes japonica radix), 위령선(Clematis mandshurica radix) 중에서 선택된 1종 또는 2종 이상을 탄소수 1 ~ 4의 알코올 수용액으로 추출하여 수득한 알코올 추출물을 감압 농축한 후 수포화 탄소수 1 ~ 4의 알코올로 층 분리하여 수득한 알코올 분획물인 것을 특징으로 하는 경도인지장애 또는 치매 예방 및 치료용 약학 조성물.
  4. 삭제
  5. 독활(Aralia cordata radix), 목두채(Aralia elata cortex), 해동피(Kalopanax pictus cortex), 우슬(Achyranthes japonica radix), 위령선(Clematis mandshurica radix) 중에서 선택된 1종 또는 2종 이상의 추출물 또는 이의 분획물을 함유하는 것을 특징으로 하는 뇌기능 개선용 건강식품.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 추출물은 독활(Aralia cordata radix), 목두채(Aralia elata cortex), 해동피(Kalopanax pictus cortex) 우슬(Achyranthes japonica radix), 위령선(Clematis mandshurica radix) 중에서 선택된 1종 또는 2종 이상을 탄소수 1 ~ 4의 알코올 수용액으로 추출하여 수득한 것을 특징으로 하는 뇌기능 개선용 건강식품.
  7. 제 5 항에 있어서, 상기 분획물은 독활(Aralia cordata radix), 목두채(Aralia elata cortex), 해동피(Kalopanax pictus cortex), 우슬(Achyranthes japonica radix), 위령선(Clematis mandshurica radix) 중에서 선택된 1종 또는 2종 이상을 탄소수 1 ~ 4의 알코올 수용액으로 추출하여 수득한 알코올 추출물을 감압 농축한 후 수포화 탄소수 1 ~ 4의 알코올로 층 분리하여 수득한 알코올 분획물인 것을 특징으로 하는 뇌기능 개선용 건강식품.
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