KR101141355B1

KR101141355B1 - 알파-피넨을 유효 성분으로 함유하는 기억력 증진 및 인지 기능 장애 치료 및 예방을 위한 조성물

Info

Publication number: KR101141355B1
Application number: KR1020100017036A
Authority: KR
Inventors: 장정희; 이찬; 김창열; 이길용
Original assignee: 대구한의대학교산학협력단
Priority date: 2010-02-25
Filing date: 2010-02-25
Publication date: 2012-05-03
Also published as: KR20110097273A

Abstract

본 발명은 알파-피넨(α-pinene)을 유효성분으로 하는 기억력 증진 및 인지 기능 장애를 치료 및 예방하기 위한 조성물에 관한 것으로, 구체적으로 본 발명의 알파-피넨(α-pinene)은 스코폴라민으로 기억력 손상이 유도된 마우스를 이용한 물미로 실험(Morris water-maze test), Y-미로 실험(Y-maze test) 및 수동회피 실험(passive avoidance test)에서 기억력 증진효과를 나타냄으로써, 기억력 증진 및 인지 기능 장애에 효과적인 약학 조성물 및 건강기능식품을 제공할 수 있다.

Description

알파-피넨을 유효 성분으로 함유하는 기억력 증진 및 인지 기능 장애 치료 및 예방을 위한 조성물 {A Composition comprising α-pinene for preventing and treating cognitive dysfunction and improving memory}

본 발명은 알파-피넨(α-pinene)을 유효성분으로 함유하는 기억력 증진 및 인지 기능 장애의 예방 및 치료용 조성물에 관한 것이다.

[문헌 1] Kumar V, Abbas AK, Fausto N. Robbins and Cotran Pathologic Basis of Disease. 7th. Elsevier Saunders. pp.1386-1388, 2004.

[문헌 2] 대한치매학회. 치매, 임상적 접근. 아카데미아. pp.62-63, p.168, p.254, p.334, 2006.

[문헌 3] 서울대학교병원. 치매 노인 유병률 조사. 보건복지가족부. p.132, 2008.

[문헌 4] PM, KJ. Interactions between the amyloid and cholinergic mechanisms in Alzheimer's disease. Neurochem Int. 53 : pp.103-111, 2008.

[문헌 5] 대한정신의학회. 신경정신의학. 2nd. 중앙문화사. pp.507-509, 2007.

[문헌 6] Talesa VN. Acetylcholinesterase in Alzheimer's disease. Mechanisms of Ageing and Development. 122 : p.1961, 2001.

[문헌 7] Kasa P, Rakonczay Z, Gulya K. The cholinergic system in Alzheimer's disease. Progress in neurobiology. 52 : pp.511-535, 1997.

[문헌 8] 한국과학기술정보연구원. 치매치료제. pp.41-44, p.116, 2002.

[문헌 9] Morris R. Developments of a water-maze procedure for studying spatial learning in the rat. J Neurosci . 11 : pp.47-60, 1984.

[문헌10] Han CK et el ., SK-PC-B70M from Pulsatilla koreana improves scopolamine-induced impairments of memory consolidation and spatial working memory. Brain Res . 12 : pp.254-259, 2007.

[문헌11] Yamaguchi Y et el ., Effects of a novel cognitive enhancer, spiro[imidazo-[1,2-a]pyridine-3,2-indan]-2(3H)-one (ZSET1446), on learning impairments induced by amyloid-beta 1-40 in the rat. J Pharmacol., 317 : pp.1079-87, 2006.

[문헌12] Pitsikas N et el., Crocus sativus L. extracts antagonize memory impairments in different behavioural tasks in the rat. Behav Brain Res . 173 : pp.112-115, 2006.

[문헌13] Blokland A. Scopolamine-induced deficits in cognitive performance: A review of animal studies. Scopolamine review. pp.1-76, 2005.

치매는 일반적으로 인간의 인지기능, 지적능력, 감정 및 행동변화 등에서 뚜렷한 손상을 나타내는 복합 임상 증후군으로서, 기억력, 주의력, 언어기능, 시공간 능력 등의 대뇌피질 기능장애가 발생하여 일상, 사회생활을 영위하는데 큰 어려움을 겪게 되는 상태이다(Kumar V et el., Robbins and Cotran Pathologic Basis of Disease. Elsevier Saunders ., 7 : pp. 1386-1388, 2004). 치매라고 정의할 때는 기억력을 포함하여 다른 인지기능 중 한 가지 이상의 장애가 있는 경우를 말하며, 단순히 기억력만 떨어진 경우는 치매라고 하지 않는다(대한치매학회. 치매, 임상적 접근. 아카데미아. pp.62-63, 2006).

치매의 원인으로는 퇴행성 뇌질환인 알츠하이머병(Alzheimer's Disease)이나 파킨슨병(Parkinson's Disease)에서부터 뇌출혈, 대사성질환인 간성뇌병증, 윌슨병(Wilson's Disease), 감염성 질환인 신경매독, 후천성면역결핍증, 알코올과 같은 약물중독, 뇌외상 등 다양한 병인이 있으며, 어떤 형태로는 중추신경계에 구조적, 기능적 이상을 초래할 수 있는 질환은 치매를 유발할 수가 있다(서울대학교병원. 치매 노인 유병률 조사. 보건복지가족부. p.132, 2008). 그 중에서도 알츠하이머병에 의한 치매가 50 ~ 60 %로 가장 많으며, 뇌혈관 질환에 의한 치매가 그 다음이다.

현재 우리나라의 65세 이상 노인 중 치매 환자 수는 46만 명 정도이며, 2020년에는 70만 명, 2040년에는 200만 명에 이를 것으로 추정하고 있다(서울대학교병원. 치매 노인 유병률 조사. 보건복지가족부. p.132, 2008). 치매는 장기간의 치료를 요하는 점과 그 증상의 특성 때문에 생활 불편 정도가 암과 같은 다른 중증 질환보다도 심하며, 환자의 관리와 보호에 드는 신체적, 심리적, 경제적 부담 또한 크다. 노년인구의 급속한 증가속도와 치매 유병률 추이로 미루어 볼 때, 치매는 사회적, 국가적 해결책이 필요한 과제임이 분명하다.

기억 인지 장애는 알츠하이머 질환자들이 처음으로 겪는 증상이며 또한 가장 흔한 증상이다. 알츠하이머병의 초기에 환자들은 최근의 대화나 일의 내용을 자세하게 기억하지 못하는 최근 기억(recent memory) 장애를 겪게 되는데, 이는 해마의 신경세포가 손상되어 최근 기억을 저장하는 기능이 떨어진 데에서 기인한다. 하지만 이 시기에는 먼 과거에 있었던 사건들에 대한 과거 기억(remote long-term memory)은 상대적으로 잘 유지된다. 그러나 병이 점차 진행됨에 따라 장기기억의 저장과 관련된 대뇌피질이 손상되면서 이러한 과거의 기억도 점차 장애를 보이게 된다(대한치매학회. 치매, 임상적 접근. 아카데미아. p.254, 2006).

이러한 알츠하이머병의 증상은 베타-아밀로이드 (β-amyloid)의 침착에 의한 세포독성뿐만 아니라 콜린신경계통의 시냅스 장애와도 관련이 깊다(PM et el., Interactions between the amyloid and cholinergic mechanisms in Alzheimer's disease. Neurochem Int., 53 : pp. 103-111, 2008). 콜린신경계통의 기능장애는 알츠하이머 질환자의 기억과 인지 기능 장애에 기여하는 것으로 알려져 있다. 전뇌의 Meynert 기저핵(basal nucleus of Meynert) 콜린성 뉴런은 측두엽, 해마 그리고 편도체(amygdala)와 연관되어 기억과 인지 기능에 관계하게 되는데, 알츠하이머 질환자의 뇌에서는 측두엽에서 78%, 해마에서 60%, Meynert 기저핵에서는 67%까지 신경세포가 감소하는 것으로 알려져 있다(대한치매학회. 치매, 임상적 접근. 아카데미아. p.168, 2006. 대한정신의학회. 신경정신의학. 중앙문화사., pp.507-509, 2007). 뇌세포가 세포독성에 의해 손상을 입게 되면 어떠한 정보의 전달, 즉 신경전달물질의 대사에 장애가 있게 되며 이것이 기억인지장애를 일으키는 원인이 된다. 이미 많은 연구자들이 알츠하이머병에서 아세틸콜린(acetylcholine)과 이의 합성에 관계되는 효소(choline acetyltransferase)의 선택적인 감소를 꾸준히 보고하여 왔다. 더구나, 알츠하이머병 환자의 뇌에서는 정상적인 사람의 뇌기능에 비해 니코틴성 아세틸콜린 수용체(nicotinic acetylcholine receptor), 무스카린성 아세틸콜린 수용체(muscarinic acetylcholine receptor)의 감소뿐만 아니라 콜린의 재흡수와 아세틸콜린의 분비 기능 또한 저하되어 있다(PM et el., Interactions between the amyloid and cholinergic mechanisms in Alzheimer's disease. Neurochem Int., 53 : pp.103-111, 2008. Talesa VN. Acetylcholinesterase in Alzheimer's disease. Mechanisms of Ageing and Development ., 122 : pp.1961-1969, 2001. Kasa P et el., The cholinergic system in Alzheimer's disease. Progress in neurobiology. 52 : pp.511-535, 1997).

이러한 콜린신경계통의 장애를 반전시키기 위해 여러 가지 콜린성 약물이 개발되었으나, 그 중 현재까지 가장 효과적이고 많이 쓰이고 있는 것은 아세틸콜린분해효소 억제제(acetylcholinesterase Inhibitor :AchEI)이다. 현재 FDA의 승인을 얻어 시판되고 있는 것은 도네페질(donepezil), 리바스티그민(rivastigmine), 갈란타민(galanthamine)이 있으며, 이들 약물은 시냅스 틈에서 아세틸콜린의 분해를 억제하여 농도를 높여 줌으로써 치료효과를 나타낸다. 이들 약물은 초반에는 인지 기능이나 일상 생활의 호전을 보이나 9개월에서 1년 정도 지나면 투여 이전 상태로 돌아간다는 점에서 병의 진행을 근본적으로 막지는 못한다. 비교적 조기에 사용해야 효과를 볼 수 있으며, 중증 치매의 경우에는 효과가 미약하다. 공통적인 부작용으로 아세틸콜린의 증가로 인한 오심, 설사, 식욕감퇴, 현기증, 근육 경련, 수면 장애 등이 나타나고, 심각한 부작용으로는 실신을 동반하는 서맥이 있다(대한치매학회. 치매, 임상적 접근. 아카데미아. p.334, 2006, 한국과학기술정보연구원. 치매치료제. pp.41-44, 2002). 이외에도 신경세포의 손상을 억제하는 메만틴(memantine; NMDA 수용체 차단제), 신경세포 보호효과가 있는 은행잎 추출물 (ginko biloba), 중국 한약재에서 추출한 후페르진(huperzine A; 가역적 AchEI) 등이 있으며, 타우 단백, 베타아밀로이드 단백의 형성, 침착 억제, 항산화, 항염증효과 등 알츠하이머병의 병리기전과 연관하여 다양한 치료제 개발 연구가 이루어지고 있다.

현재 우리나라의 알츠하이머병 치료제의 경우 외국계열 회사가 98%의 점유율을 차지하고 있을 정도로 수입에 의존하는 바가 크다. 더욱이 한 회사가 시장의 80%를 차지하고 있어 사실상 독점하고 있다고 볼 수 있다(.한국과학기술정보연구원. 치매치료제. p.116, 2002). 이는 국가경쟁력 측면에서도 치매 치료분야의 성장이 시급함을 알 수 있다. 따라서 부작용이 적으면서 효과적인 항건망제제 및 기억력 개선제의 개발은 알츠하이머 질환자의 삶의 질 향상과 초기 병증 개선 및 치료에 상당한 도움을 줄 수 있으며, 또한 기억인지력의 장애를 겪는 건망증, 치매환자에게도 도움을 줄 수 있을 것으로 사료된다.

따라서 본 연구에서는 알파-피넨(α-pinene)의 기억력 증진 및 인지 기능 장애 치료 및 예방을 체계적으로 검토하고자, 스코폴라민(scopolamine)으로 기억력 손상을 유도한 실험동물을 사용하여 기억력을 측정하는 행동 실험으로 물-미로 실험(Morris water-maze test), Y-미로 실험(Y-maze test) 및 수동회피 실험(passive avoidance test)를 실시하였다.

본 연구에서 유효 성분으로 이용되는 알파-피넨(α-pinene)은 테르펜(terpene) 계열의 화합물이며, 알파피넨이 존재하는 대표적인 식물으로는 파슬리(Parsley, Petroselinum crispum), 소나무(Pinus densiflora), 약쑥(Artemisia vulgaris) 그리고 후추(Piper nigrum) 등이 있다.

이에 본 발명자들은 알파-피넨(α-pinene)을 함유하는 조성물이 스코폴라민으로 유도된 단기 기억력 손상에 대한 탁월한 기억력 증진 및 인지 기능 장애 치료 효과가 있음을 확인함으로써, 본 발명을 완성하게 되었다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 알파-피넨(α-pinene)을 유효성분으로 함유하는 기억력 증진 및 인지 기능 장애의 예방 및 치료용 약학조성물을 제공한다.

또한, 본 발명은 알파-피넨(α-pinene)을 유효성분으로 함유하는 기억력 증진 및 인지 기능 장애의 예방 및 개선용 건강 기능 식품을 제공한다.

상기 인지 기능 장애는 알츠하이머형 치매증, 뇌혈관성 치매증, 두부손상에 의한 치매를 포함하며, 바람직하게는 알츠하이머병 (Alzheimer's disease)을 포함한다.

상기 기억력 증진 및 인지 기능 장애에 대한 치료 또는 예방 기전은 아세틸콜린 합성 효소 및 수용체 발현을 증강시키고, 아세틸콜린 에스테라제를 저해하는 기전을 통하여 발휘됨을 특징으로 한다.

이하, 본 발명을 상세히 설명한다.

본 발명의 알파-피넨(α-pinene)은 알파피넨이 존재하는 대표적인 식물으로는 파슬리(Parsley, Petroselinum crispum), 소나무(Pinus densiflora), 약쑥(Artemisia vulgaris) 그리고 후추(Piper nigrum) 등의 추출물로부터 당업게의 통상적인 추출 및 분리방법에 의하여 분리가능하거나 상용으로 구입가능하다.

본 발명의 조성물은, 조성물 총 중량에 대하여 상기 화합물을 0.1 내지 50% 중량으로 포함된다.

그러나 상기와 같은 조성은 반드시 이에 한정되는 것은 아니고, 환자의 상태 및 질환의 종류 및 진행 정도에 따라 변할 수 있다.

본 발명의 알파-피넨(α-pinene)은 스코폴라민(scopolamine)으로 기억력 손상을 유도한 실험동물을 이용한 기억력 측정을 위한 행동 실험, 즉, 물-미로실험(Morris water-maze test), Y-미로실험(Y-maze test) 및 수동회피실험(passive avoidance test) 등의 동물 행동실험을 수행한 결과, 스코폴라민으로 유도된 단기 기억력 손상에 대한 탁월한 기억력 증진 및 인지 기능 장애 치료 효과가 있음을 확인하였으며, 본 발명의 알파-피넨(α-pinene)은 기억력 증진 및 인지 기능 장애의 예방 및 치료에 유용하다.

본 발명의 알파-피넨(α-pinene)을 포함하는 조성물은 통상의 방법에 따른 적절한 담체, 부형제 또는 희석제를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 알파-피넨(α-pinene)에 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 알파-피넨(α-pinene)을 포함하는 조성물은, 각각 통상의 방법에 따라 산제, 과립제, 정제, 캡슐제, 현탁액, 에멀젼, 시럽, 에어로졸 등의 경구형 제형, 외용제, 좌제 또는 멸균 주사용액의 형태로 제형화하여 사용될 수 있다.

상세하게는, 제제화할 경우에는 보통 사용하는 충진제, 증량제, 결합제, 습윤제, 붕해제, 계면활성제 등의 희석제 또는 부형제를 사용하여 조제될 수 있다. 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), 락토오스(lactose), 젤라틴 등을 섞어 조제될 수 있다. 또한, 단순한 부형제 이외에 마그네슘 스테아레이트, 탈크 같은 윤활제들도 사용될 수 있다. 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 및 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, 글리세로젤라틴 등이 사용될 수 있다.

본 발명에 따른 알파-피넨(α-pinene)은 환자의 나이, 성별, 체중에 따라 달라질 수 있으나, 일반적으로 0.01 내지 500 mg/㎏의 양, 바람직하게는 0.1 내지 100 mg/㎏의 양을 일일 1회 내지 수회로 나누어 투여할 수 있다. 또한 추출물의 투여량은 투여경로, 질병의 정도, 성별, 체중, 나이 등에 따라서 증감될 수 있다. 따라서 상기 투여량은 어떠한 면으로든 본 발명의 범위를 한정하는 것은 아니다.

본 발명의 알파-피넨(α-pinene)은 랫트, 마우스, 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 발명의 화합물은 독성 및 부작용이 거의 없으므로 예방 목적으로 장기간 복용 시에도 안심하고 사용할 수 있다.

또한, 본 발명은 상기 알파-피넨(α-pinene)을 유효성분으로 함유하는 기억력 증진 및 인지 기능 장애의 예방 및 개선용 건강 기능 식품을 제공한다.

따라서, 또한, 본 발명은 기억력 증진 및 인지 기능 장애의 예방 및 개선 효과를 갖는 상기 알파-피넨(α-pinene)을 유효성분으로 함유하는 식품 및 식품첨가제를 제공한다.

본 발명의 알파-피넨(α-pinene)을 포함하는 조성물은 기억력 증진 및 인지 기능 장애의 치료 및 예방을 위한 약제, 식품 및 음료 등에 다양하게 이용될 수 있다.

본 발명의 알파-피넨(α-pinene)을 첨가할 수 있는 식품으로는, 각종 식품류, 예를 들어, 음료, 껌, 차, 비타민 복합제, 건강보조 식품류 등이 있으며, 환제, 분말, 과립, 침제, 정제, 캡슐 또는 음료인 형태로 사용할 수 있다.

이때, 식품 또는 음료 중의 상기 알파-피넨(α-pinene)의 양은, 일반적으로 본 발명의 건강식품 조성물의 경우 전체 식품 중량의 0.01 내지 15 중량%로 가할 수 있으며, 건강 음료 조성물의 경우 100 ㎖를 기준으로 0.02 내지 10 g, 바람직하게는 0.3 내지 1 g의 비율로 가할 수 있다

본 발명의 건강 음료 조성물은 지시된 비율로 필수 성분으로서 상기 알파-피넨(α-pinene)을 함유하는 외에는 액체성분에는 특별한 제한점은 없으며 통상의 음료와 같이 여러 가지 향미제 또는 천연 탄수화물 등을 추가 성분으로서 함유할 수 있다. 상술한 천연 탄수화물의 예로는 모노사카라이드, 예를 들어, 포도당, 과당 등; 디사카라이드, 예를 들어 말토스, 슈크로스 등; 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 알파-피넨(α-pinene)은 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. 그밖에 본 발명의 조성물들은 천연 과일 쥬스 및 과일 쥬스 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 조성물 100 중량부 당 0 내지 약 20 중량부의 범위에서 선택되는 것이 일반적이다.

본 발명의 알파-피넨(α-pinene)은 스코폴라민으로 유발된 기억력 손상 및 인지 기능 장애에 대한 개선 효과를 확인함으로써, 기억력 증진 및 인지 기능 장애의 예방 및 치료를 위한 건강기능식품 및 약학조성물로 유용하게 이용할 수 있다.

도 1는 스코폴라민으로 기억력을 손상시킨 마우스에 대하여 알파-피넨(α-pinene)의 투여가 기억력 손상을 회복시킨다는 사실을 나타내는 물-미로 실험(Morris water-maze test) 결과이며,
도 2는 스코폴라민으로 기억력을 손상시킨 마우스에 대하여 알파-피넨(α-pinene)의 투여가 기억력 손상을 회복시킨다는 사실을 나타내는 Y-미로 실험(Y-maze test) 결과이며,
도 3는 스코폴라민으로 기억력을 손상시킨 마우스에 대하여 알파-피넨(α-pinene)의 투여가 기억력 손상을 회복시킨다는 사실을 나타내는 수동회피 실험(passive avoidance test) 결과이다.

이하, 본 발명을 하기 실시예 및 실험예에 의해 상세히 설명한다.

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

실시예 1. (1R,5R)-(+)-alpha-pinene

하기 구조식으로 표기되는 알파피넨(α-pinene)을 Sigma-Aldrich (St. Louis, USA)로부터 제공받아 문헌에 개시된 물성치와 비교하여 (1R,5R)-(+)-alpha-pinene으로 동정하였고 이를 corn oil에 10 mg/kg의 용량으로 용해시켜 하기 실험예의 시료로 사용하였다.

참고예 1. 실험 동물 준비

실험동물로는 체중 20-25g 전후의 C57/BL6 웅성 마우스 (8주령, 효창사이언스, 대구)를 일주일간 실험환경에 적응시켜 사용하였다. 시험군과 대조군을 각각 7마리씩 4개의 군으로 나누었다. 적응기간 및 실험기간 동안 10 mg/kg의 양의 알파-피넨(α-pinene)을 corn oil에 녹여 복강투여 하였다. 실험동물은 대구한의대학교 동물사육실 내에서 온도는 21-26℃, 습도는 40-60%로 유지하였고 낮 12시간 밤 12시간 주기로 하였다.

실험예 1. 스코폴라민으로 유도된 기억력 손상 억제 효과

상기 실시예에서 수득한 알파-피넨(α-pinene)의 스코폴라민으로 유도된 기억력 손상 억제 효과를 확인하기 위하여 기존문헌에 기재된 방법을 응용하여 하기와 같은 실험을 하였다. (Blokland A. Scopolamine-induced deficits in cognitive performance: A review of animal studies. Scopolamine review. pp.1-76, 2005)

스코폴라민은 아세틸콜린 수용체 길항제로 작용하여 기억력을 억제시키는 것으로 알려져 있다. 스코폴라민(S0929, Sigma-Aldrich Co., 미국)을 투여하기 5일전부터 알파-피넨(α-pinene)을 corn oil에 녹여 10 mg/kg의 용량으로 복강 투여하였다. 이후 스코폴라민 1 mg/kg을 복강으로 투여하여 기억력 손상을 유발하였으며, 물미로 실험(Morris water-maze test), Y-미로 실험(Y-maze test) 및 수동회피 실험(passive avoidance test)을 실시하였다.

1-1 물미로 실험

상기 실시예에서 수득한 알파-피넨(α-pinene)의 기억력에 대한 효과를 확인하기 위하여 기존문헌에 기재된 물미로 방법을 응용하여 하기와 같은 실험을 하였다. (Morris R. Developments of a water-maze procedure for studying spatial learning in the rat. J Neurosci. 11 : pp. 47-60, 1984. Han CK et el., SK-PC-B70M from Pulsatilla koreana improves scopolamine-induced impairments of memory consolidation and spatial working memory. Brain Res. 12 : pp.254-259, 2007)

물미로 실험(Morris water-maze test)은 알파-피넨(α-pinene)이 실험동물의 공간지각능력 및 단기, 장기 기억력의 회복(short and long-term memory recovery)에 도움을 주는지 알아보기 위한 실험이다. 실험장비는 원형의 수조(stainless steel, 지름 120 cm, 높이 45 cm)와 도피대(platform, 지름 10cm, 높이 30 cm)로 이루어진다. 수조의 물(온도 22± 2℃) 높이는 플랫폼 위 2 cm까지로 마우스가 도피대에 앉으면 몸이 물 밖으로 나올 수 있도록 하였다. 물미로 실험은 실험동물이 수조 주변의 표지물을 이용하여 도피대를 찾아가기 때문에 주변의 환경 변화가 없도록 표지물을 실험기간 동안 일정하게 유지 하였다. 실험동물이 도피대를 찾아가 20초 이상 머무르면 찾아갈 때까지 걸린 시간을 탈출잠복기(escape latency)로 하였으며, 이를 하루 3회 실시하여 나온 평균값을 평균 탈출잠복기(mean escape latency)로 하였다. 탈출잠복기는 수조 위 천정에 카메라를 설치하여 컴퓨터 프로그램(Ethovision 3.1, Noduls, 네덜란드)을 통해 관찰하여 기록하였다. 실험은 5일 동안 매일 3회 실시하였으며, 이때 실험동물을 수조에 넣는 위치를 매회 순차적으로 달리하여 우연에 의해 도피대를 찾아가는 가능성을 최소화 하였다. 만약, 실험동물이 120초 내에 도피대를 찾지 못하면 탈출 잠복기를 120초로 하였으며, 실험동물이 도피대에 앉으면 20초간 두어 주변의 단서를 다시 기억할 수 있도록 하였다.

실험결과, 도 1a에 나타내는 바와 같이 알파-피넨(α-pinene)을 투여한 실험군(Sco + α-pinene)은 스코폴라민만 단독으로 투여한 대조군(Sco)에 비하여 평균탈출시간이 넷째 날과 다섯째 날 유의하게 짧아져 정상군(Nor)과 유사한 수준으로 감소되었다. 대조군과 실험군의 평균탈출시간은 넷째 날 각각 57.6 ± 12.15 초와 21.2 ± 5.93 초로 36.4 초의 차이를 보이고 있다. 다섯째 날 대조군(Sco)과 실험군(Sco + α-pinene)이 각각 52.87 ± 5.03 초와 18.07 ± 3.65 초로 34.8 초의 차이를 보여 통계적으로 유의성 있는 알파피넨(α-pinene)의 투여가 공간인지기억력 회복효과를 나타냄을 보여 주었다. 특히, 정상군(Nor)과 실험군(Sco + α-pinene)의 경우 넷째 날 이후 안정화된 감소 그래프를 보여 실험기간 동안 장기 기억을 형성함을 볼 수 있다. 마지막날 각 그룹의 평균탈출잠복기(mean escape latency) 및 실제 이동한 경로를 도 2b와 도 2c에 각각 나타내었다.

1-2. Y-미로실험

상기 실시예에서 수득한 알파-피넨(α-pinene)의 기억력에 대한 효과를 확인하기 위하여 기존문헌에 기재된 Y-미로 방법을 응용하여 하기와 같은 실험을 하였다 (Yamaguchi Y et el ., Effects of a novel cognitive enhancer,spiro[imidazo-[1,2-a]pyridine-3,2-indan]-2(3H)-one (ZSET1446), on learning impairments induced by amyloid-beta 1-40 in the rat. J Pharmacol ., 317 : pp.1079-87, 2006)

Y-미로 실험 장치는 동일한 3개의 arm(가로 6 cm, 세로 28 cm, 높이 18 cm)으로 구성되어 있으며 각각은 서로 120°의 일정한 각도로 배치되어 있다. 마우스를 한쪽 arm 끝에 위치시킨 다음에 8분 동안 자유롭게 Y미로를 돌아다니도록 하였다. 각 arm에 들어간 횟수 및 순서를 측정하여 spontaneous alteration (%)을 평가하였다. alteration은 3개의 arm을 순차적으로 들어가는 경우, 즉 ABC, BCA, CAB 등으로 정의하였다. 따라서 % alteration은 하기 수학식 1로 계산하였다.

상기 Y-미로 실험결과, 도 2에 나타내는 바와 같이 정상군(Nor)과 스코폴라민만 단독으로 투여한 대조군(Sco), 대조군과 알파-피넨(α-pinene)을 동시에 투여한 실험군(Sco + α-pinene) 사이에 통계적으로 유의한 차이를 관찰 할 수 있었다. 즉, 스코폴라민만 복강으로 투여한 대조군(Sco)의 경우 기억력이 손상되어 변경 행동력 점수가 평균 51.92 ± 2.59%인 반면 정상군(Nor)은 평균 70.71 ± 1.88%를 기록하였다. 한편, 알파피넨(α-pinene)을 투여한 실험군(Sco + α-pinene)의 경우 69.62 ± 3.09%를 기록하여, 대조군과 통계적으로 유의한 인지기억력 향상을 보여 주었다.

1-3. 수동회피실험

상기 실시예에서 수득한 알파-피넨(α-pinene)의 기억력에 대한 효과를 확인하기 위하여 기존문헌에 기재된 수동회피실험을 응용하여 하기와 같은 실험을 하였다 (Pitsikas N et el., Crocus sativus L. extracts antagonize memory impairments in different behavioural tasks in the rat. Behav Brain Res . 173 : pp.112-115, 2006).

실험은 동일한 구조의 밝은 구획과 어두운 구획 (가로 25 cm, 세로 20 cm, 높이 20 cm)이 길로틴 문으로 연결되어 있는 장치에서 수행한다. 밝은 구획은 전구가 설치되어 있으며 어두운 구획은 전기자극을 줄 수 있도록 바닥에 2 mm 두께의 스테인레스 봉이 1 cm 간격으로 설치되어 있다. 실험동물을 밝은 구획에 넣고 10초의 적응시간 후 전구에 불이 들어오고 길로틴 문이 20초 동안 열려있게 된다. 실험동물이 어두운 구획으로 이동하면 문은 자동적으로 닫히게 되며 전기충격(0.5 mA, 5 sec)을 가하게 된다. 24시간 후에 실험동물을 다시 밝은 구획에 넣고 동일한 과정을 수행하여 실험동물이 밝은 구획에 머무는 시간(step-through latency time)을 최대 300초까지 측정한다.

실험결과 도 3에 나타내는 바와 같이 step-through latency time에서 정상군(Nor)의 경우에 293.54 ± 5.22 초를 기록하였고, 대조군은 32.69 ± 8.48 초를 기록하여 260.85초의 차이를 나타내어 통계적으로 유의한 차이를 보여 주었다. 이로보아 대조군에서 기억력 손상을 확실히 유발한 것으로 판단된다. 실험군(Sco + α-pinene)의 경우 step-through latency time에서 178.99 ± 15.63 초를 기록하여 대조군의 32.69 ± 8.48 초와 146.3 초의 차이를 보여주어 알파-피넨(α-pinene)의 투여가 손상된 기억력의 회복에 통계적으로 유의한 효과가 있음을 보여주었다.

제제예 1. 산제의 제조

알파-피넨(α-pinene) 300 mg

유당 100 mg

탈크 10 mg

상기의 성분들을 혼합하고 기밀포에 충진하여 산제를 제조한다.

제제예 2. 정제의 제조

알파-피넨(α-pinene) 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

알파-피넨(α-pinene) 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

알파-피넨(α-pinene) 300 mg

만니톨 180 mg

주사용 멸균 증류수 2974 mg

Na₂HPO₄12H₂O 26 mg

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

제제예 5. 액제의 제조

알파-피넨(α-pinene) 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

알파-피넨(α-pinene) 1000 ㎎

비타민 혼합물 적량

비타민 A 아세테이트 70 ㎍

비타민 E 1.0 ㎎

비타민 B₁0.13 ㎎

비타민 B₂0.15 ㎎

비타민 B₆0.5 ㎎

비타민 B₁₂0.2 ㎍

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

알파-피넨(α-pinene) 300 ㎎

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, 약 1시간동안 85℃에서 교반 가열한 후, 만들어진 용액을 여과하여 멸균된 2L용기에 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.

Claims

알파-피넨(α-pinene)을 유효성분으로 함유하는 기억력 증진 및 알츠하이머형 치매증의 예방 및 치료용 약학조성물.
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알파-피넨(α-pinene)을 유효성분으로 함유하는 기억력 증진 및 알츠하이머형 치매증의 예방 및 개선용 건강 기능 식품.
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