KR101164908B1 - 천문동 추출물 또는 이의 분획물을 유효성분으로 함유하는 암 치료 또는 암 전이 억제용 조성물 - Google Patents

천문동 추출물 또는 이의 분획물을 유효성분으로 함유하는 암 치료 또는 암 전이 억제용 조성물 Download PDF

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Abstract

본 발명은 천문동(Asparagus cochinchinensis) 추출물을 유효성분으로 함유하는 암 치료 또는 암 전이 억제용 조성물에 관한 것으로, 더욱 구체적으로, 천문동 추출물 또는 이의 분획물은 암세포에 대한 세포독성 효과가 뛰어나고, 세포이동 및 세포침투 억제에 의한 암 전이 억제 활성이 우수하여, 탁월한 항암 효과를 가지므로 암 치료 또는 암 전이 억제를 위한 조성물의 유효성분으로서 유용하게 사용될 수 있다.
천문동(Asparagus cochinchinensis), 세포독성, 전이, 세포이동, 세포침투

Description

천문동 추출물 또는 이의 분획물을 유효성분으로 함유하는 암 치료 또는 암 전이 억제용 조성물{The composition for the treatment of cancers or inhibition of metastasis containing the extracts or fractions of Asparagus cochinchinensis as active ingredient}
본 발명은 천문동 추출물 또는 이의 분획물을 유효성분으로 함유하는 암 치료 또는 암 전이 억제용 조성물에 관한 것이다.
암이란 다양한 원인에 의해 세포의 분열과 사멸 간의 균형이 파괴됨으로써 계속적인 분열과 증식에 의해 발생한 비정상적인 세포의 집단을 의미하며, 종양 또는 신생물이라고도 한다. 일반적으로 장기, 백혈구, 뼈, 림프절 등을 포함한 100 가지 이상의 신체의 여러 부분에 발병하며, 주변조직으로 침윤하는 현상 및 다른 기관으로 이동하는 전이를 통해 심각한 증상으로 발전한다(WHO, 2006). 암 발생의 원인으로는 화학물질, 바이러스, 세균, 전리방사선 등의 환경적 또는 외적 요인과 선천성 유전자 변이 등의 내적 요인을 들 수 있다(Klaunig & Kamendulis, Annu Rev Pharmacol Toxicol ., 44:239-267, 2004). 이 중 만성염증과 암 발생 사이의 연관성이 최근 대두되면서 이를 입증하는 많은 자료들이 보고되고 있다. 감염과 만성 염증이 전체 암 발생 원인의 25%를 차지하며, 만성염증과 활성산소종 관련 질환을 가진 환자에서 암 발병 위험이 훨씬 높은 것으로 알려져 있다. 염증 반응을 조절하는 다양한 매개인자들 즉, 사이토카인과 자유라디칼, 성장인자 등이 종양억제유전자의 돌연변이나, DNA 메틸화, 전사후 변형 등과 같은 유전적, 후생유전적 변화를 유도함으로써, 정상적인 세포 항상성을 유지하는데 필수적인 경로를 변화시키고, 나아가 암을 발생, 진전시키는 것으로 추측된다(Hussain & Harris, Int J Cancer., 121(11):2373-2380, 2007).
암은 우리나라 사망원인 1위로서 27%를 차지하며, 이 중 간암은 폐암에 이어 두 번째로 발생 빈도가 높은 암으로서 사망률이 높은 악성종양이다. 간암은 사회적 활동력과 영향력이 높은 40~50대 남자 사망원인 1위인 질병으로 경제적으로 매우 큰 부담요인으로 작용하고 있다. 또한 사망원인 7위인 간질환은 넓은 의미에서 간암 발달 과정의 초기 과정에 포함된다고 할 수 있다(2006년, 통계청). 간암의 주원인은 70%의 압도적 비율을 차지하고 있는 B형 간염으로서, 간염보균자는 비보균자에 비해 간암발병위험이 100배 이상 높은 것으로 알려져 있다. 따라서 만성염증에서 발전된 암 발생의 모델로서 간암을 대상으로 한 연구들이 수행되고 있다. 그러나 현재까지 간암의 발생 기작에 대해서는 매우 단편적인 연구가 진행되었을 뿐, 명확한 규명이 이루어지지 않아, 현실적으로 치료나 진단에 많은 어려움을 겪고 있으며, 효과적으로 간암을 예방하고 치료하기 위한 연구가 요구된다.
초기에 발견된 암일 경우 수술, 방사선 치료, 화학적 요법 등의 치료법이 있으나 그 부작용 또한 큰 문제로 대두되고 있으며, 말기 암이나 전이된 암의 경우 특별한 치료법 없이 시한부 인생으로 삶을 마감하는 상황이다. 이에 따라, 암 치료를 위한 새로운 접근 방법으로, 독성이 비교적 낮은 천연물로부터 부작용이 적고 효능이 뛰어난 발암 억제제 및 암 치료제를 개발하기 위한 연구가 진행되고 있다. 다양한 기초 및 임상 연구에 따르면, 한방처방은 면역기능 강화 및 종양 성장억제 등에 의한 항암효과가 있으며, 화학적 요법과 방사선 치료 등에서 흔히 관찰되는 조혈, 면역기능 억제 등의 부작용이 크게 감소되는 것으로 나타났다.
한약재 천문동(天門冬, Asparagi Tuber)은 백합과(Liliaceae) 비짜루속(Asparagus)에 속하는 다년생 초본인 천문동(Asparagus cochinchinensis (Lour.) Merr.)의 괴근으로, 자음(滋陰), 윤조(潤燥), 청폐(肺), 생진(生津) 등의 효능이 있어 호흡기질환과 피부질환에 주로 사용되고(Cooperation teaching materials compilation committee, 2005), 민속주(民俗酒)의 부원료로도 이용할 수 있는 약재이다. 원산지는 중국이며 한반도 중부 이남의 바닷가에 분포하는데, 중국 자생종의 종자가 해류에 밀려와 우리나라의 해안가에 군락을 이루는 것으로 추정되며, 분자생물학적 실험에 의해 간접적으로 입증되고 있다. 한방에서 천문동의 약성에 대해서는 맛이 달고 쓰며 성질은 몹시 찬 것으로 알려져 있다. 동의보감에는 천문동이 폐기능을 도와주고, 기침이나 천식, 중풍, 이뇨 작용 등 다양한 질환에 사용된 다고 기술되어 있다(중약대사전, 1986; 운곡본초학, 2004; 중화인민공화국 약전, 2005). 그러나 천문동 추출물에 대한 항암 및 암 전이 억제 효과는 아직까지 알려진 바가 없다.
이에, 본 발명자들은 독성 및 부작용이 없는 천연물 유래의 암 치료제 또는 암 전이 억제용 약제를 개발하기 위해 연구하던 중, 천문동 추출물로부터 수득한 분획물은 암세포에 대해 유의한 세포독성을 나타내고, 천문동 추출물 또는 이의 분획물은 세포이동 및 세포침투를 억제하여 암 전이를 억제하는 효능이 있으므로 본 발명의 천문동 추출물 또는 이의 분획물이 항암 및 암 전이 억제용 조성물로 유용하게 사용될 수 있음을 확인함으로써 본 발명을 완성하였다.
본 발명의 목적은 천문동 추출물 또는 이의 분획물을 유효성분으로 함유하는 암 치료 또는 암 전이 억제용 조성물을 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 천문동(Asparagus cochinchinensis) 추출물을 유효성분으로 함유하는 암 전이 억제용 조성물을 제공한다.
또한, 본 발명은 천문동 추출물을 추가적으로 유기용매로 추출하여 제조된 유기용매 분획물을 유효성분으로 함유하는 암 치료 또는 암 전이 억제용 조성물을 제공한다.
또한, 천문동 추출물 또는 이의 분획물을 유효성분으로 함유하는 암 또는 암 전이의 예방 및 개선용 건강기능식품을 제공한다.
아울러, 본 발명은 천문동 추출물 또는 이의 분획물을 유효성분으로 함유하는 암 또는 암 전이 예방 및 개선용 기능성 사료첨가제를 제공한다.
본 발명의 천문동(Asparagus cochinchinensis) 추출물 또는 이의 분획물은 간암세포에 대한 현저한 세포독성을 나타내고, 세포이동 및 세포침투 억제에 의한 암 전이 억제 활성이 뛰어나, 탁월한 항암 효과를 가지므로 암 치료 또는 암 전이 억제를 위한 조성물의 유효성분으로서 유용하게 사용될 수 있다.
이하, 본 발명에서 사용한 용어를 설명한다.
본 발명에서 사용되는 용어 "예방"은 본 발명의 조성물의 투여로 암을 억제시키거나 진행을 지연시키는 모든 행위를 의미한다.
본 발명에서 사용되는 용어 "치료" 및 "개선"은 본 발명의 조성물의 투여로 암이 호전 또는 이롭게 변경되는 모든 행위를 의미한다.
본 발명에서 사용되는 용어 "투여"는 임의의 적절한 방법으로 개체에게 소정의 본 발명의 조성물을 제공하는 것을 의미한다.
본 발명에서 사용되는 용어 "개체"는 본 발명의 조성물을 투여하여 암이 호전될 수 있는 질환을 가진 인간, 원숭이, 개, 염소, 돼지 또는 쥐 등 모든 동물을 의미한다.
본 발명에서 사용되는 용어 "약학적으로 유효한 양"은 의학적 치료에 적용 가능한 합리적인 수혜 또는 위험 비율로 질환을 치료하기에 충분한 양을 의미하며, 이는 개체의 질환의 종류, 중증도, 약물의 활성, 약물에 대한 민감도, 투여 시간, 투여 경로 및 배출비율, 치료기간, 동시에 사용되는 약물을 포함한 요소 및 기타 의학 분야에 잘 알려진 요소에 따라 결정될 수 있다.
이하, 본 발명을 상세히 설명한다.
본 발명은 천문동(Asparagus cochinchinensis) 추출물을 유효성분으로 함유하는 암 전이 억제용 조성물을 제공한다.
또한, 본 발명은 천문동 추출물의 분획물을 유효성분으로 함유하는 암 치료 또는 암 전이 억제용 조성물을 제공한다.
상기 암은 간암, 대장암, 위암, 전립선암, 유방암, 신장암, 뇌종양, 폐암, 자궁암, 결장암, 방광암, 혈액암 및 췌장암으로 구성되는 군으로부터 선택되는 어느 하나인 것이 바람직하고 간암인 것이 더욱 바람직하나 이에 한정하지 않는다.
상기 천문동 추출물은 하기의 단계들을 포함하는 제조방법에 의해 제조되는 것이 바람직하나 이에 한정하지 않는다:
1) 천문동(Asparagus cochinchinensis)에 추출용매를 가하여 추출하는 단계;
2) 단계 1)의 추출물을 식힌 후 여과하는 단계; 및
3) 단계 2)의 여과한 추출물을 감압 농축한 후 건조하는 단계.
상기 방법에 있어서, 단계 1)의 천문동은 재배한 것 또는 시판되는 것 등 제한 없이 사용할 수 있다. 상기 천문동은 건조된 뿌리를 이용하는 것이 바람직하나 이에 한정하지 않는다.
상기 추출용매는 물, 알코올 또는 이들의 혼합물을 사용하는 것이 바람직하 다. 상기 알코올로는 C1 내지 C4 저급 알코올을 이용하는 것이 바람직하고, 저급 알코올로는 에탄올 또는 메탄올을 이용하는 것이 바람직하며, 70% 에탄올을 이용하는 것이 더욱 바람직하나 이에 한정하지 않는다. 추출 방법으로는 열수추출, 침지추출, 환류냉각추출 및 초음파추출 등을 이용할 수 있으며, 열수추출 방법으로 1회 내지 5회 추출하는 것이 바람직하며, 3회 반복 추출하는 것이 더욱 바람직하나 이에 한정하지 않는다. 상기 추출용매는 건조된 천문동 뿌리 중량에 2 내지 10배 첨가하여 추출하는 것이 바람직하다. 추출온도는 50 내지 100℃인 것이 바람직하고 50 내지 60℃인 것이 더욱 바람직하나 이에 한정하지 않는다. 또한, 추출시간은 1 내지 4시간인 것이 바람직하며, 2시간이 더욱 바람직하나 이에 한정하지 않는다.
상기 방법에 있어서, 단계 3)의 감압농축은 진공감압농축기 또는 진공회전증발기를 이용하는 것이 바람직하나 이에 한정하지 않는다. 또한, 건조는 감압건조, 진공건조, 비등건조, 분무건조 또는 동결건조하는 것이 바람직하나 이에 한정하지 않는다.
본 발명의 구체적인 실시예에서, 천문동 뿌리를 물로 세척한 후, 그늘 및 실온에서 7일간 건조시켰다. 건조된 천문동 뿌리를 분쇄하여 추출용기에 넣고, 추출용매로 50 ~ 60℃에서 2시간 동안 추출하였다. 천문동 추출물을 수득한 후, 거름종이 등을 이용하여 고형분을 제거하고 현탁액을 원심분리하여 상층액을 감압 여과하였다. 상기 추출액을 감압농축하고 동결건조시켜 천문동 추출물을 제조하였다.
상기 천문동 추출물의 분획물은 천문동 추출물에 추가로 유기용매를 가하여 유기용매 분획물을 제조하는 단계를 포함하는 제조방법에 의해 제조되는 것이 바람직하나 이에 한정하지 않는다.
상기 방법에 있어서, 상기 유기용매는 n-헥산, 메틸렌클로라이드, 에틸아세테이트 또는 n-부탄올인 것이 바람직하나 이에 한정하지 않는다. 상기 분획물은 상기 천문동 추출물로부터 분획 과정을 1 내지 5회, 바람직하게는 3회 반복하여 수득할 수 있고, 분획 후 감압 농축하는 것이 바람직하나 이에 한정하지 않는다.
본 발명의 구체적인 실시예에서, 상기 천문동 추출물을 증류수에 현탁시킨 후, n-헥산, 메틸렌클로라이드, 에틸아세테이트, n-부탄올 및 물 순으로 계통 분획하고, 각 용매 분획물을 감압 농축하여 천문동 추출물로부터 분획물을 제조하였다.
본 발명자들은 천문동 추출물 또는 이의 분획물의 세포독성을 확인하기 위하여, 인간 간암세포주에 상기 70% 에탄올 추출물 또는 이의 분획물을 농도별(0, 25, 50, 100, 200 또는 400 ㎍/㎖)로 처리하고 흡광도를 측정하여 세포생존율을 알아보았다. 그 결과, 에틸아세테이트 분획물(IC50=72.22±0.34), 메틸렌클로라이드 분획물(IC50=112.68±9.10) 또는 n-부탄올 분획물(IC50=21.01±1.37)에서 현저한 세포독성 효과를 나타냈고, 특히, n-부탄올의 세포독성 활성이 가장 뛰어난 것으로 확인되었다. 이에 비해, 천문동 70% 에탄올 추출물 또는 이의 물 분획물은 세포사멸에 대한 영향이 없었고, 400 ㎍/㎖ 이상 농도의 천문동 추출물에서 세포사멸을 유도함을 확인하였다(도 1 참조).
본 발명자들은 천문동 추출물 또는 이의 분획물의 세포이동 억제 효과를 확 인하기 위하여, PMA에 의해 세포이동이 증가된 인간 간암세포주에 천문동 70% 에탄올 추출물 또는 이의 분획물(100 또는 200 ㎍/㎖)을 처리하여 핵 염색법을 통해 세포이동을 알아보았다. 그 결과, PMA 처리에 의해 현저하게 증가된 세포이동이 천문동 추출물 또는 분획물에 의해 억제되는 것으로 나타났다(도 2 참조). 또한, 천문동 추출물을 0, 12.5, 25, 50, 100, 200 또는 400 ㎍/㎖ 농도로 처리하여, 농도별 세포이동 억제 효과를 확인한 결과, PMA 처리에 의해 현저하게 증가된 세포이동이 상기 추출물의 25 ~ 400 ㎍/㎖ 농도에서 농도의존적으로 억제되었다(도 3 참조).
본 발명자들은 세포이동 억제효과를 나타낸 천문동 추출물 및 이의 분획물의 세포침투 억제 효과를 확인하기 위하여, 인간 간암세포주에 천문동 70% 에탄올 추출물 또는 이의 물 분획물(0, 25, 50, 100, 200 또는 400 ㎍/㎖)을 처리하여, 암 침윤 및 전이 과정에서 기저막의 주요성분 제4형 콜라겐(type Ⅳ collagen)을 분해하는 단백질 가수분해 효소인 메트릭스메탈로프로테아제(matrix metalloproteinase, MMP)-2 및 MMP-9의 활성을 젤라틴 자이모그래피(gelatin zymography)를 통해 측정하였다. 그 결과, MMP-2 및 MMP-9 모두 PMA 처리에 의해 활성이 증가되었으나, 천문동 추출물 또는 물 분획물에 의해 농도의존적으로 활성이 억제되었다(도 4 참조).
따라서, 본 발명의 천문동 추출물은 세포이동 및 세포침투를 억제하므로, 암의 예방 및 치료용 조성물의 유효성분으로서 유용하게 사용될 수 있고, 상기 추출물의 분획물은 암세포 사멸을 통한 세포독성 효과가 있고 세포이동 및 세포침투를 억제하므로, 암 치료 또는 암 전이 억제용 조성물의 유효성분으로서 유용하게 사용될 수 있다.
본 발명의 약학적 조성물은 각각 통상의 방법에 따라 산제, 과립제, 정제, 캡슐제, 현탁액, 에멀젼, 시럽 등의 경구형 제형, 외용제, 좌제 및 멸균 주사용액의 형태로 제형화하여 사용될 수 있다.
경구투여를 위한 고형제제에는 산제, 과립제, 정제, 캡슐제, 연질캅셀제, 환 등이 포함된다. 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 제제로는 각각 통상의 방법에 따라 산제, 과립제, 정제, 캡슐제, 멸균된 수용액, 액제, 비수성용제, 현탁제, 에멀젼, 시럽, 좌제, 에어로졸 등의 외용제 및 멸균 주사제제의 형태로 제형화하여 사용될 수 있으며, 바람직하게는 크림, 젤, 패취, 분무제, 연고제, 경고제, 로션제, 리니멘트제, 파스타제 또는 카타플라스마제의 피부 외용 약학적 조성물을 제조하여 사용할 수 있으나, 이에 한정하지 않는다. 비수성용제, 현탁제로는 프로필렌글리콜(propylene glycol 약학폴리에틸렌 글리콜약학올리브 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 발명에 따른 약학적 조성물은 통상적으로 사용되는 담체, 부형제, 붕해제, 감미제, 활택제, 향미제 및 희석제등을 추가로 포함할 수 있다. 상기 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. 상기 붕해제로는 전분글리콜산나트륨, 크로스포비돈, 크로스카멜로스나트륨, 알긴산, 카르복시메틸셀룰로오스 칼슘, 카르복시 메틸셀룰로오스 나트륨, 키토산, 구아검, 저치환도히드록시프로필셀룰로오스, 마그네슘 알루미늄 실리케이트, 폴라크릴린 칼륨 등이 있다.
또한, 본 발명에 따른 약학적 조성물은 약제학적으로 허용가능한 첨가제를 추가적으로 포함할 수 있으며, 이때 약제학적으로 허용가능한 첨가제로는 전분, 젤라틴화 전분, 미결정셀룰로오스, 유당, 포비돈, 콜로이달실리콘디옥사이드, 인산수소칼슘, 락토스, 만니톨, 엿, 아라비아고무, 전호화전분, 옥수수전분, 분말셀룰로오스, 히드록시프로필셀룰로오스, 오파드라이, 전분글리콜산나트륨, 카르나우바 납, 합성규산알루미늄, 스테아린산, 스테아린산마그네슘, 스테아린산알루미늄, 스테아린산칼슘, 백당, 덱스트로스, 소르비톨, 탈크 등이 사용될 수 있다. 본 발명에 따른 약제학적으로 허용가능한 첨가제는 상기 약학적 조성물에 대해 0.1 ~ 90 중량부 포함되는 것이 바람직하다.
본 발명의 약학적 조성물은 상기 성분에 추가로 동일 또는 유사한 기능을 나타내는 유효성분을 1종 이상 함유할 수 있다. 본 발명의 조성물은, 조성물 총 중량에 대하여 상기 본 발명의 분획물을 0.0001 내지 10 중량%로, 바람직하게는 0.001 내지 1 중량%를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 약학적 조성물은 경구 또는 비경구 투여할 수 있으며, 비경구 투여시 피부 외용 또는 복강내주사, 직장내주사, 피하주사, 정맥주사, 근육내 주사 또는 흉부내 주사 주입방식을 선택하는 것이 바람직하다.
본 발명의 조성물의 투여량은 환자의 체중, 연령, 성별, 건강상태, 식이, 투여시간, 투여방법, 배설율 및 질환의 중증도에 따라 그 범위가 다양하며, 일일 투여량은 천문동 추출물의 양을 기준으로 0.0001 내지 100 ㎎/㎏이고, 바람직하게는 0.001 내지 10 ㎎/㎏이며, 하루 1 ~ 6 회 투여될 수 있다.
본 발명의 조성물은 암 치료 또는 암 전이 억제를 위하여 단독으로, 또는 수술, 방사선 치료, 호르몬 치료, 화학 치료 및 생물학적 반응 조절제를 사용하는 방법들과 병용하여 사용할 수 있다.
또한, 본 발명은 약학적으로 유효한 양의 상기 추출물 또는 이의 분획물을 개체에 투여하는 단계를 포함하는 암 또는 암 전이의 예방 및 치료 방법을 제공한다.
상기 개체는 척추동물이고 바람직하게는 포유동물이며, 그보다 바람직하게는 쥐, 토끼, 기니아피크, 햄스터, 개, 고양이와 같은 실험동물이고, 가장 바람직하게는 침팬지, 고릴라와 같은 유인원류 동물이다.
상기 투여방법은 경구 또는 비경구 투여할 수 있으며, 비경구 투여시 복강내주사, 직장내주사, 피하주사, 정맥주사, 근육내 주사, 자궁내 경막 주사, 뇌혈관 내(intracerebroventricular) 주사 또는 흉부내 주사에 의해 투여될 수 있다.
상기 약학적으로 유효한 양이란 0.0001 내지 100 ㎎/㎏이고, 바람직하게는 0.001 내지 10 ㎎/㎏이며, 이에 한정하지 않는다. 투여량은 특정 환자의 체중, 연령, 성별, 건강상태, 식이, 투여기간, 투여방법, 제거율, 질환의 중증도 등에 따라 변화될 수 있다.
상기 암은 간암, 대장암, 위암, 전립선암, 유방암, 신장암, 뇌종양, 폐암, 자궁암, 결장암, 방광암, 혈액암 및 췌장암으로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나인 것이 바람직하고, 간암인 것이 더욱 바람직하나 이에 한정하지 않는다.
본 발명의 천문동(Asparagus cochinchinensis) 추출물 또는 이의 분획물은 간암세포주에 대하여 현저한 세포독성을 나타내고, 세포이동을 억제하며, 세포침투에 관여하는 핵심적 효소인 MMP-2 및 MMP-9의 활성을 감소시키므로, 암 또는 암 전이의 예방 및 치료를 위해 유용하게 사용될 수 있다.
또한, 천문동 추출물 또는 이의 분획물을 유효성분으로 함유하는 암 또는 암 전이의 예방 및 개선용 건강기능식품을 제공한다.
상기 암은 간암, 대장암, 위암, 전립선암, 유방암, 신장암, 뇌종양, 폐암, 자궁암, 결장암, 방광암, 혈액암 및 췌장암으로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나인 것이 바람직하고 간암인 것이 더욱 바람직하나 이에 한정하지 않는다.
본 발명의 천문동 추출물 또는 이의 분획물을 그대로 첨가하거나 다른 식품 또는 식품 성분과 함께 사용될 수 있고, 통상적인 방법에 따라 적절하게 사용될 수 있다.
상기 식품의 종류에는 특별한 제한은 없다. 상기 천문동 추출물 또는 이의 분획물을 첨가할 수 있는 식품의 예로는 육류, 소시지, 빵, 초콜릿, 캔디류, 스넥류, 과자류, 피자, 라면, 기타 면류, 껌류, 아이스크림류를 포함한 낙농제품, 각종 스프, 음료수, 차, 드링크제, 알코올음료 및 비타민 복합제 등이 있으며, 통상적인 의미에서의 건강식품을 모두 포함한다.
본 발명의 건강음료 조성물은 통상의 음료와 같이 여러 가지 향미제 또는 천연 탄수화물 등을 추가 성분으로서 함유할 수 있다. 상술한 천연 탄수화물은 포도당, 과당과 같은 모노사카라이드, 말토스, 슈크로스와 같은 디사카라이드, 및 덱스트린, 사이클로덱스트린과 같은 폴리사카라이드, 자일리톨, 소르비톨, 에리트리톨 등의 당알콜이다. 감미제로서는 타우마틴, 스테비아 추출물과 같은 천연 감미제나, 사카린, 아스파르탐과 같은 합성 감미제 등을 사용할 수 있다. 상기 천연 탄수화물의 비율은 본 발명의 조성물 100 ㎖당 일반적으로 약 0.01 ~ 0.04 g, 바람직하게는 약 0.02 ~ 0.03 g 이다.
상기 외에 본 발명의 천문동 추출물 또는 이의 분획물은 여러 가지 영양제, 비타민, 전해질, 풍미제, 착색제, 펙트산 및 그의 염, 알긴산 및 그의 염, 유기산, 보호성 콜로이드 증점제, pH 조절제, 안정화제, 방부제, 글리세린, 알코올, 탄산음료에 사용되는 탄산화제 등을 함유할 수 있다. 그 밖에 천연 과일주스, 과일주스 음료 및 야채 음료의 제조를 위한 과육을 함유할 수 있다. 이러한 성분은 독립적으로 또는 혼합하여 사용할 수 있다. 이러한 첨가제의 비율은 크게 중요하진 않지 만 본 발명의 조성물 100 중량부당 0.01 ~ 0.1 중량부의 범위에서 선택되는 것이 일반적이다.
본 발명의 천문동(Asparagus cochinchinensis) 추출물 또는 이의 분획물은 간암세포주에 대하여 현저한 세포독성을 나타내고, 세포이동을 억제하며, 세포침투에 관여하는 핵심적 효소인 MMP-2 및 MMP-9의 활성을 감소시키므로, 암 또는 암 전이의 예방 및 개선용 건강기능식품에 유용하게 사용될 수 있다.
아울러, 본 발명은 천문동 추출물 또는 이의 분획물을 유효성분으로 함유하는 암 또는 암 전이 예방 및 개선용 기능성 사료첨가제를 제공한다.
상기 암은 간암, 대장암, 위암, 전립선암, 유방암, 신장암, 뇌종양, 폐암, 자궁암, 결장암, 방광암, 혈액암 및 췌장암으로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나인 것이 바람직하고 간암인 것이 더욱 바람직하나 이에 한정하지 않는다.
상기 사료첨가제는 가금류, 가축 등에게 꾸준히 섭취하게 함으로써 암 또는 암 전이를 예방할 수 있고, 이미 발생한 암 또는 암 전이를 치료할 수 있다.
본 발명의 사료첨가제에는 상기 천문동 추출물 또는 이의 분획물이 0.1 ~ 20% 중량부, 지방분해효소(lipase)가 0.001 ~ 0.01% 중량부, 제3인산칼슘이 1 ~ 20% 중량부, 비타민E가 0.01 ~ 0.1% 중량부, 효소분말이 1 ~ 10% 중량부, 유산균이 0.1 ~ 10% 중량부, 바실러스(bacillus) 배양액이 0.01 ~ 10% 중량부 및 포도당은 20 ~ 90% 중량부로 구성되어 있는 것이 바람직하나, 특별히 이에 한정하지 않으며, 천문동 추출물 이의 분획물이 유효량으로 첨가되어 있다면, 본 발명의 사료첨가제 로서 이용 가능하다.
상기 유효량이란, 가금류, 가축 등이 꾸준히 섭취하게 함으로써 암 또는 암 전이를 예방하거나, 이미 발생한 암 또는 암 전이를 치료할 수 있는 양을 의미한다. 또한, 첨가에 의한 이익을 넘는 악영향이 생기지 않는 양이 바람직하다.
또한 상기 사료첨가제는 추가적으로 가금류 및 가축 등에 허용되는 담체를 함유할 수 있다. 본 발명에 있어서는 상기 사료첨가제를 그대로 또는 공지의 담체, 안정제 등을 가할 수 있으며, 필요에 따라 비타민, 아미노산류, 미네랄 등의 각종 양분, 항산화제, 항생물질, 항균제 및 기타의 첨가제 등을 가할 수도 있으며, 그 형상으로서는 분체, 과립, 펠릿, 현탁액 등의 적당한 상태일 수 있다. 본 발명의 사료첨가제를 공급하는 경우는 가금류 및 가축 등에 대하여 단독으로 또는 사료에 혼합하여 공급할 수 있다.
본 발명의 천문동(Asparagus cochinchinensis) 추출물 또는 이의 분획물은 간암세포주에 대하여 현저한 세포독성을 나타내고, 세포이동을 억제하며, 세포침투에 관여하는 핵심적 효소인 MMP-2 및 MMP-9의 활성을 감소시키므로, 암 또는 암 전이의 예방 및 개선용 기능성 사료첨가제에 유용하게 사용될 수 있다.
이하, 본 발명을 실시예 및 제조예에 의해 상세히 설명한다.
단, 하기 실시예 및 제조예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐, 본 발명의 내용이 하기 실시예 및 제조예에 한정되는 것은 아니다.
< 실시예 1> 천문동 추출물의 제조
전라북도 계화도에서 채집한 천문동(Asparagus cochinchinensis)의 뿌리를 건조한 후 분쇄하였다. 상기 방법으로 준비한 천문동 100 g을 1 ℓ의 70% 에탄올수용액(70% EtOH), 100% 에탄올(100% EtOH), 100% 메탄올(100% MeOH) 또는 물(H2O)에 침지하여 교반한 다음, 열을 가해 50 내지 60℃를 유지하는 추출온도에서 2시간 동안 환류 추출하고 여과지에 여과하였다. 상기 추출액을 50 내지 55℃에서 농축기를 사용하여 감압 농축한 후, 동결 건조시켜 천문동 70% 에탄올, 100% 에탄올, 100% 메탄올 및 물 추출물을 제조하였다.
그 결과, 각각 70% 에탄올(15 g), 100% 에탄올(15 g), 100% 메탄올(14 g), 물(17 g)의 천문동 용매 추출물을 수득하였다.
< 실시예 2> 천문동 추출물로부터 분획물의 제조
<2-1> n- 헥산 분획물
상기 천문동 추출물로부터 분획물을 제조하기 위하여, 상기 <실시예 1>의 방법에 따라 11.4 ㎏의 건조된 천문동 뿌리로부터 70% 에탄올 추출물 1,760 g을 수득하였다. 상기 추출물 1,760 g을 5 ℓ의 물(H2O)에 현탁한 후, 다시 현탁액과 동량의 n-헥산(n-hexane, Hx)을 가하고 물층과 Hx층으로 분리되도록 방치하였다. 화학평형이 이루어진 후 Hx층을 분리하고 다시 새로운 동량의 Hx를 부어서 물층과 Hx층 으로 분리되도록 방치하였다. 상기 층분리 과정을 3회 반복하여 수득한 Hx층을 감압 농축하여 Hx 분획물(0.9 g)을 수득하였다.
<2-2> 계통 분획물
상기 실시예 <2-1>과 동일한 방법으로 Hx 분획물을 분리하고 남은 물층에 용매의 극성에 따라 메틸렌클로라이드(methylene chloride, dichloromethane, MC), 에틸아세테이트(ethyl acetate, EA), n-부탄올(n-butanol, BuOH), 물(H2O) 순으로 계통 분획 추출하여, 천문동 메틸렌클로라이드, 에틸아세테이트, n-부탄올 및 물 분획물을 제조하였다.
그 결과, 각각 MC(3 g), EA(3 g), BuOH(29 g) 및 H2O(680 g) 천문동 분획물을 수득하였다.
< 실시예 3> 세포 독성 실험
인간 간암세포주 HepG2를 (American Type Culture Collection, ATCC HB-8065, USA)로부터 구입하여 열로 비활성화된 10% 우태아혈청(fetal bovine serum, FBS) 100 units/㎖ 페니실린, 100 ㎍/㎖ 스트렙토마이신을 첨가한 DMEM 배지로 37℃, 5% CO2 환경에서 배양하였다. 시료의 세포독성을 확인하고자 Cell Counting Kit-8(CCK-8) 검사를 실시하였다. 96 웰 플레이트에서 24시간 동안 배양된 HepG2 세포에 천문동 추출물 또는 이의 분획물을 농도별(0, 25, 50, 100, 200, 400 ㎍/ ㎖)로 처리하고 24시간 동안 배양하였다. 배양한 후, 배지를 제거하고 10%의 CCK-8이 첨가된 신선한 배지를 각 웰에 가하고 추가로 2시간 동안 37℃에서 반응시킨 뒤, SpectaMax 340 reader(Molecular Devices, USA)를 이용하여 450 ㎚에서의 흡광도를 측정하여 대조군과의 비교를 통해 세포생존율을 계산하였다.
그 결과, 도 1에 나타낸 바와 같이 EA(IC50=72.22±0.34 ㎍/㎖), MC(IC50=112.68±9.10 ㎍/㎖) 및 BuOH(IC50=21.01±1.37 ㎍/㎖) 분획물에서 세포독성 효과를 보였으며, 특히 BuOH 분획물의 세포독성이 가장 뛰어난 것으로 나타났다. 천문동 에탄올 추출물은 최고농도인 400 ㎍/㎖에서 세포독성을 나타냈으며, Hx 분획물과 H2O 분획물은 세포 독성이 거의 없음을 확인할 수 있었다(도 1).
< 실시예 4> 핵 염색을 통한 세포이동 확인
천문동 추출물 및 이의 분획물의 세포이동 억제효과를 확인하기 위해, 핵 염색법을 실시하였다. 48-well microchemotaxis chamber(Neuro Probe, MD)의 아래쪽 플레이트에 200 nM의 PMA 및, 12.5, 25, 50, 100, 200 또는 400 ㎍/㎖ 농도의 시료를 처리하고, 0.1% 젤라틴으로 코팅된 위쪽 플레이트에 세포를 넣어주었다. 8시간 후에 위쪽과 아래쪽 플레이트의 중간에 위치한 필터막(filter membrane)의 아래쪽 면을 Diff-Quick solution(Dade Behring, DE)으로 염색하여 현미경으로 관찰하였다.
그 결과, 도 2에서 나타난 바와 같이, 포르볼 12-미리스테이트 13-초산 염(phorbol 12-myristate 13-acetate, PMA)(Sigma-Aldrich Inc., MO)처리에 의해 현저하게 증가된 세포이동이 100 또는 200 ㎍/㎖의 천문동 추출물 또는 이의 분획물에 의해 억제되었다(도 2). 또한, 세포이동 억제효과를 나타낸 천문동 에탄올 추출물의 농도별 세포이동 억제 효과를 확인한 결과, 도 3에서 나타난 바와 같이, PMA 처리에 의해 현저하게 증가된 세포이동이 상기 천문동 에탄올 추출물의 농도(25 ~ 400 ㎍/㎖)에 의존적으로 억제되었다(도 3).
< 실시예 5> 세포침투 관련 효소의 활성 분석
세포이동 억제효과를 나타낸 천문동 에탄올 추출물 및 물 분획물의 세포침투 억제 효과를 확인하기 위해, 단백질 가수분해 효소인 메트릭스메탈로프로테아제(matrix metalloproteinase, MMP)-2와 MMP-9의 활성을 젤라틴 자이모그래피(gelatin zymography)를 이용하여 측정하였다. 24 웰 플레이트에서 24시간 동안 배양된 HepG2 세포에 200 nM의 PMA 및 12.5, 25, 50, 100, 200 또는 400 ㎍/㎖ 농도의 시료를 처리하고 24시간 동안 배양한 후, 배지를 수득하여 센트리콘(centricon)으로 시료를 농축하였다. 농축된 시료의 단백질을 Bio-Rad Protein assay kit(Hercules, CA)로 정량하여 non reducing sample buffer{0.5 M Tris-HCl, pH 6.8, 5% SDS, 20% 글리세롤, 1% 브로모페놀블루(bromophenol blue}와 동량으로 혼합한 후, 미리 준비된 1.5 ㎎/㎖의 젤라틴이 포함된 10% SDS-PAGE 겔(gel)에 로딩(loading)하였다. 전기영동이 끝난 후, 2.5%(v/v) Triton X-100 용액으로 겔의 SDS를 제거하여, zymogram development solution(50 mM Tris-HCl, pH 7.6, 5 mM CaCl2)에 넣고 18시간 동안 37℃에서 반응시켰다. 0.1% Coomassie brilliant blue G250(in 45%(v/v) 메탄올 / 10%(v/v) 아세트산)으로 겔을 염색을 한 후, 10%(v/v) 아세트산 / 20%(v/v) 메탄올로 탈색하였다. MMP에 의한 분해 영역은 파란 바탕 위의 흰 밴드로서 관찰되었으며, 밴드의 세기(intensity)는 Multi Gauge software version 3.0(Fuji Photo Film Co., LTd, Japan)으로 측정하였다.
그 결과, 도 4에서 나타난 바와 같이, MMP-2 및 MMP-9 모두 PMA 처리에 의해 활성이 증가되었으나, 천문동 에탄올 추출물 또는 물 분획물에 의해 농도의존적으로 활성이 억제되었다.
<제조예 1> 약학적 제제의 제조
<1-1> 산제의 제조
본 발명의 실시예 <2-2>의 에틸아세테이트 분획물 2 g
유당 1 g
상기의 성분을 혼합하고 기밀포에 충진하여 산제를 제조하였다.
<1-2> 정제의 제조
본 발명의 실시예 <2-2>의 에틸아세테이트 분획물 100 ㎎
옥수수전분 100 ㎎
유 당 100 ㎎
스테아린산 마그네슘 2 ㎎
상기의 성분을 혼합한 후, 통상의 정제의 제조방법에 따라서 타정하여 정제를 제조하였다.
<1-3> 캡슐제의 제조
본 발명의 실시예 <2-2>의 부탄올 분획물 100 ㎎
옥수수전분 100 ㎎
유 당 100 ㎎
스테아린산 마그네슘 2 ㎎
상기의 성분을 혼합한 후, 통상의 캡슐제의 제조방법에 따라서 젤라틴 캡슐에 충전하여 캡슐제를 제조하였다.
<1-4> 환의 제조
본 발명의 실시예 <2-2>의 부탄올 분획물 1 g
유당 1.5 g
글리세린 1 g
자일리톨 0.5 g
상기의 성분을 혼합한 후, 통상의 방법에 따라 1 환 당 4 g이 되도록 제조하였다.
<1-5> 과립의 제조
본발명의 실시예 <2-2>의 부탄올 분획물 150 ㎎
대두 추출물 50 ㎎
포도당 200 ㎎
전분 600 ㎎
상기의 성분을 혼합한 후, 30% 에탄올 100 ㎎을 첨가하여 섭씨 60℃에서 건조하여 과립을 형성한 후 포에 충진하였다.
< 제조예 2> 식품의 제조
본 발명의 천문동 추출물을 포함하는 식품들을 다음과 같이 제조하였다.
<2-1> 밀가루 식품의 제조
본 발명의 <실시예 1>의 70% 에탄올 추출물 0.5~5.0 중량부를 밀가루에 첨가하고, 이 혼합물을 이용하여 빵, 케이크, 쿠키, 크래커 및 면류를 제조하였다.
<2-2> 스프 및 육즙( gravies )의 제조
본 발명의 <실시예 1>의 70% 에탄올 추출물 0.1~5.0 중량부를 스프 및 육즙에 첨가하여 건강 증진용 육가공 제품, 면류의 수프 및 육즙을 제조하였다.
<2-3> 그라운드 비프(ground beef)의 제조
본 발명의 <실시예 1>의 70% 에탄올 추출물 10 중량부를 그라운드 비프에 첨가하여 건강 증진용 그라운드 비프를 제조하였다.
<2-4> 유제품( dairy products )의 제조
본 발명의 <실시예 1>의 100% 에탄올 추출물 5~10 중량부를 우유에 첨가하고, 상기 우유를 이용하여 버터 및 아이스크림과 같은 다양한 유제품을 제조하였다.
<2-5> 선식의 제조
현미, 보리, 찹쌀, 율무를 공지의 방법으로 알파화시켜 건조시킨 것을 배전한 후 분쇄기로 입도 60 메쉬의 분말로 제조하였다.
검정콩, 검정깨, 들깨도 공지의 방법으로 쪄서 건조시킨 것을 배전한 후 분쇄기로 입도 60 메쉬의 분말로 제조하였다.
본 발명의 <실시예 1>의 100% 에탄올 추출물을 진공 농축기에서 감압농축하고, 분무, 열풍건조기로 건조하여 얻은 건조물을 분쇄기로 입도 60 메쉬로 분쇄하여 건조분말을 얻었다.
상기에서 제조한 곡물류, 종실류 및 <실시예 1>의 100% 에탄올 추출물을 다음의 비율로 배합하여 제조하였다.
곡물류(현미 30 중량부, 율무 15 중량부, 보리 20 중량부),
종실류(들깨 7 중량부, 검정콩 8 중량부, 검정깨 7 중량부),
본 발명의 <실시예 1>의 100% 에탄올 추출물(3 중량부),
영지(0.5 중량부),
지황(0.5 중량부)
< 제조예 3> 음료의 제조
<3-1> 건강음료의 제조
액상과당(0.5%), 올리고당(2%), 설탕(2%), 식염(0.5%), 물(75%)과 같은 부재료와 본 발명의 실시예 <2-2>의 에틸아세테이트 분획물 5 g을 균질하게 배합하여 순간 살균을 한 후 이를 유리병, 패트병 등 소포장 용기에 포장하여 제조하였다.
<3-2> 야채 주스의 제조
본 발명의 실시예 <2-2>의 에틸아세테이트 분획물 5 g을 토마토 또는 당근 주스 1,000 ㎖에 가하여 야채 주스를 제조하였다.
<3-3> 과일 주스의 제조
본 발명의 실시예 <2-2>의 에틸아세테이트 분획물 1 g을 사과 또는 포도 주스 1,000 ㎖ 에 가하여 과일 주스를 제조하였다.
< 제조예 4> 사료첨가제의 제조
본 발명자들을 실시예 <2-2>의 부탄올 분획물을 유효성분으로 하여 하기와 같은 조성으로 사료첨가제를 제조하였다.
<사료첨가제의 조성>
본 발명의 실시예 <2-2>의 부탄올 분획물: 0.1 ~ 20% 중량부,
지방분해효소(Lipase): 0.001 ~ 0.01% 중량부,
제 3 인산칼슘: 1 ~ 20% 중량부,
비타민 E: 0.01 ~ 0.1% 중량부,
효소 분말: 1 ~ 10% 중량부,
유산균: 0.1 ~ 10% 중량부,
바실러스(Bacillus) 배양액: 0.01 ~ 10% 중량부, 및
포도당: 20 ~ 90% 중량부.
상기와 같이, 본 발명의 천문동 추출물 또는 이의 분획물은 항암 또는 암 전이 억제에 탁월한 효과가 있으므로 암 치료 또는 암 전이 억제에 관련된 약제, 또는 암 또는 암 전이 개선용 기능성 건강식품 및 기능성 사료첨가제의 개발 및 생산에 유용하게 이용될 수 있다.
도 1은 천문동 추출물 또는 이의 분획물의 세포독성을 비교한 그래프이다:
EtOH-E : 70% 에탄올 추출물;
Hx-E : n-헥산 분획물;
MC-E : 메틸렌클로라이드 분획물;
EA-E : 에틸아세테이트 분획물;
BuOH-E : n-부탄올 분획물; 및
H2O-E : 물 분획물.
도 2는 천문동 추출물 또는 이의 분획물의 세포이동 억제 효과를 핵 염색을 통해 나타낸 그림이다.
도 3은 천문동 에탄올 추출물의 농도별 세포이동 억제 효과를 핵 염색을 통해 나타낸 그림이다:
PMA : 포르볼 12-미리스테이트 13-초산염(phorbol 12-myristate 13-acetate); 및
EtOH-E : 70% 에탄올 추출물.
도 4는 천문동 에탄올 추출물 또는 이의 물 분획물의 농도별 세포침투 억제 효과를 나타낸 그림이다.

Claims (9)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 천문동 에탄올 추출물을 추가적으로 유기용매로 추출하여 제조된 유기용매 분획물을 유효성분으로 함유하는 간암 전이 억제용 약학적 조성물.
  6. 제 5항에 있어서, 상기 유기용매는 n-헥산, 메틸렌클로라이드, 에틸아세테이트 또는 n-부탄올인 것을 특징으로 하는 간암 전이 억제용 약학적 조성물.
  7. 삭제
  8. 천문동 에탄올 추출물을 추가적으로 유기용매로 추출하여 제조된 유기용매 분획물을 유효성분으로 함유하는 간암 전이의 예방 및 개선용 건강기능식품.
  9. 천문동 에탄올 추출물을 추가적으로 유기용매로 추출하여 제조된 유기용매 분획물을 유효성분으로 함유하는 간암 전이의 예방 및 개선용 기능성 사료첨가제.
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JP2007512219A (ja) * 2003-12-19 2007-05-17 ミン・キ・オンコロジー・チャイニーズ・メディシンズ・インコーポレイテッド 肺癌の治療のための漢方製剤及びその製造方法

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