KR101432012B1

KR101432012B1 - 항비만용 조성물

Info

Publication number: KR101432012B1
Application number: KR1020130017419A
Authority: KR
Inventors: 최상윤; 김상희; 최인욱
Original assignee: 한국식품연구원
Priority date: 2013-02-19
Filing date: 2013-02-19
Publication date: 2014-08-21

Abstract

본 발명은 벤즈아미드 유도체를 유효 성분으로 포함하는 항비만 조성물에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 3,5-디메톡시(4-메톡시페닐)벤즈아미드를 포함하는 비만의 예방 또는 치료용 의약 조성물, 또는 비만의 예방 또는 개선용 식품 조성물에 관한 것이다. 본 발명의 벤즈아미드 유도체는 제니스테인이나 레스베라트롤에 비해 우수한 항비만 활성을 나타낸다.

Description

항비만용 조성물{COMPOSITION FOR ANTI-OBESITY}

본 발명은 벤즈아미드 유도체를 유효 성분으로 포함하는 항비만 조성물에 관한 것이다.

산업의 발달과 더불어 인스턴트 음식물 섭취와 육식 위주의 식생활로의 변화는 비만 인구 증가의 주요 원인이 되고 있다. 비만은 과다한 지방 섭취로 인한 호르몬의 변화 및 불균형적인 에너지 대사로 인한 지방세포(adipocyte) 분화에 의하여 유발된다. 체내에서의 지방생성(adipogenesis)은 지방전구세포(preadipocyte)로부터 지방세포가 분화되어 지방이 축적되는 과정으로서, 성숙한 지방세포는 섬유아세포(fibroblast)와 같은 미성숙 지방세포로부터 분화되어 궁극적으로 세포 내에 지방 방울(lipid droplet)을 형성하게 된다.

비만은 심장질환, 암, 고혈압, 당뇨, 퇴행성관절염을 일으키는 주요한 요인으로서, 세계비만연맹은 현재의 비만 인구 증가추세라면 향후 20년 안에 전세계 인구의 3분의 1이 비만 환자(체질량지수 30 kg/m²)가 될 것이라고 경고하고 있다. 국내의 경우 체질량지수가 25 kg/m²이상인 비만 인구는 2008년 기준으로 30.7%에 이르고, 특히 체질량지수 30 kg/m²이상인 고도비만 인구 비율이 1998년 2.3%에서 2008년 4.1%로 2배 가까이 증가하였다.

현재 전세계의 항비만 소재 시장 규모는 2000억 달러를 상회하고 있고, 비만 인구의 증가로 매년 급성장할 것으로 전망되고 있다. 하지만 현재 사용되고 있는 대표적인 항비만제인 '올리스타트(orlistat)', '시부트라민(sibutramine)', '설트랄린(sertraline)' 등은 각종 부작용이 보고되고 있어, 이를 대체할 항비만 물질 연구 개발이 활발히 이루어지고 있다.

지방은 지방산과 글리세롤로 이루어져 있으며, 세포에 의한 지방산 합성의 초기 단계에서 필수적인 역할을 담당하는 효소인 아세틸-CoA 카르복실라아제(ACC)는 아세틸-CoA의 카르복실화를 유도하여 말로닐-CoA의 생산을 촉진시킨다. 지방산 합성은 지방산 합성효소(FAS)라는 분자량이 250 kDa인 효소에 의하여 말로닐-CoA를 원료로 사용하여 진행된다. 따라서 FAS와 ACC 저해물질은 지방 생산을 감소시켜 비만을 억제하는 효과를 기대할 수 있다.

PPAR-γ(퍼옥시좀 증식체 활성화 수용체 감마)는 글리타존 수용체로 알려져 있으며, 지방산 저장과 글루코오스 대사를 조절한다. PPAR-γ에 의해 활성화된 유전자는 지방 흡수를 촉진하여 비만을 유발하므로, PPAR-γ를 억제하는 물질은 항비만 효과를 나타낸다.

항비만 천연물질과 관련하여 콩류에 함유된 이소플라빈인 제니스테인(genistein)의 항비만 효과가 보고된바 있다. 또한, 포도 등에 함유된 레스베라트롤(resveratrol)의 항비만 효과도 보고된바 있다. 레스베라트롤은 천연에 존재하는 스틸베노이드의 일종으로서, 일부 식물체에서 박테리아나 균류와 같은 병원균의 공격에 대항하기 위하여 자연적으로 생합성되는 피토알렉신이다. 레스베라트롤의 생리활성으로는 항산화, 항암, 심혈관 보호효과 등이 알려져 있으며, 항비만 효과 역시 보고된바 있다(한국 등록특허공보 제0681439호, 한국 공개특허공보 제2012-0003693호 등).

상술한 바와 같이, 항비만에 효과적인 여러 연구 결과들이 있지만, 아직도 비만 및 이의 관련 질병으로 고통받고 있는 사람들에게는 더 효과적인 항비만 조성물의 개발이 절실히 요구되고 있는 실정이다.

이에 본 발명자들은 상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 예의 연구를 거듭한 결과, 특정 구조의 벤즈아미드 유도체가 제니스테인이나 레스베라트롤 보다 개선된 항비만 효과를 나타냄을 발견하여 본 발명을 완성하기에 이르렀다.

본 발명의 조성물은 제니스테인이나 레스베라트롤에 비해 우수한 항비만 활성을 나타내는바, 비만의 예방 또는 치료용 의약 조성물 및 비만의 예방 또는 개선용 식품 조성물로 사용할 수 있다.

도 1은 3,5-디메톡시(4-메톡시페닐)벤즈아미드의 3T3-L1 세포의 지방세포로의 분화 억제 효과를 나타낸 그래프이다. 그래프 중 None은 호르몬 혼합물(10 μg/mL 인슐린, 0.5 μM 덱사메타손, 0.5 mM IBMX)과 3,5-디메톡시(4-메톡시페닐)벤즈아미드(DMB), 제니스테인(Gen), 레스베라트롤(Res)을 처리하지 않은 샘플이고, Induction은 호르몬 혼합물은 처리하고, 3,5-디메톡시(4-메톡시페닐)벤즈아미드(DMB), 제니스테인(Gen), 레스베라트롤(Res)을 처리하지 않은 샘플이다.
도 2는 3,5-디메톡시(4-메톡시페닐)벤즈아미드 처리 후 오일 레드 오로 염색한 3T3-L1 세포의 이미지이다. 이미지 중 None은 호르몬 혼합물(10 μg/mL 인슐린, 0.5 μM 덱사메타손, 0.5 mM IBMX)과 3,5-디메톡시(4-메톡시페닐)벤즈아미드(DMB), 제니스테인(Gen), 레스베라트롤(Res)을 처리하지 않은 샘플이고, Induction은 호르몬 혼합물은 처리하고, 3,5-디메톡시(4-메톡시페닐)벤즈아미드(DMB), 제니스테인(Gen), 레스베라트롤(Res)을 처리하지 않은 샘플이다.
도 3은 로시글리타존에 기인한 3T3-L1 세포의 PPAR-γ 활성에 대한 3,5-디메톡시(4-메톡시페닐)벤즈아미드의 억제 효과를 나타낸 그래프이다. 그래프 중 None은 로시글리타존이 처리되지 않은 샘플이고, Rosi는 로시글리타존이 처리된 샘플을 나타낸다.
도 4는 3,5-디메톡시(4-메톡시페닐)벤즈아미드의 3T3-L1 세포 내 FAS 및 ACC 발현 억제 효과를 나타낸 그래프이다. 그래프 중 N은 호르몬 혼합물(10 μg/mL 인슐린, 0.5 μM 덱사메타손, 0.5 mM IBMX)과 3,5-디메톡시(4-메톡시페닐)벤즈아미드(DMB)를 처리하지 않은 샘플이고, IN은 호르몬 혼합물은 처리하고, 3,5-디메톡시(4-메톡시페닐)벤즈아미드(DMB)를 처리하지 않은 샘플이다.

이하, 본 발명을 상세히 설명하기로 한다. 다만, 본 발명은 다양한 형태로 변경되어 구현될 수 있으며, 여기에서 설명하는 구현예에 한정되는 것은 아니다.

일 구현예에서, 본 발명은 하기 화학식 I로 나타내는 벤즈아미드 유도체를 유효 성분으로 포함하는 비만의 예방 또는 치료용 의약 조성물에 관한 것이다:

[화학식 I]

식 중, 치환기 R1 및 R2는 벤젠 고리 상의 서로 다른 위치에 존재하며, 각각 탄소수 1 내지 3의 알콕시기로부터 선택되며, 치환기 R1 및 R2가 모두 메톡시기인 것이 바람직하다.

바람직한 구현예에서, 본 발명은 하기 화학식 I'으로 나타내는 3,5-디메톡시(4-메톡시페닐)벤즈아미드를 유효 성분으로 포함하는 비만의 예방 또는 치료용 의약 조성물에 관한 것이다:

[화학식 I']

.

본 발명에 따른 의약 조성물은, 각각 통상적인 방법에 따라 산제, 과립제, 정제, 캡슐, 현탁액, 에멀젼, 시럽, 에어로졸 등의 경구형 제형, 외용제, 좌제 멸균 주사용액, 사전 충전식 주사(pre-filled syringe) 용액제의 형태 또는 동결건조(lyophilized)된 형태로 제형화할 수 있으나, 이에 제한되지는 않는다.

제형화할 경우에는 보통 사용하는 충진제, 증량제, 결합제, 습윤제, 붕해제, 계면활성제 등의 희석제 또는 부형제를 사용하여 제조될 수 있다. 경구 투여를 위한 고형 제제에는 정제, 환제, 산제, 과립제, 캡슐제 등이 포함되며, 이러한 고형 제제는 상기 유효 성분에 적어도 하나 이상의 부형제, 예컨대, 전분, 칼슘 카르보네이트, 수크로오스, 락토오스, 젤라틴 등을 혼합하여 제조할 수 있다. 또한, 단순한 부형제 이외에도 마그네슘 스테아레이트, 탈크와 같은 윤활제도 사용될 수 있다.

경구 투여를 위한 액상 제제로는 현탁제, 내용액제, 유제, 시럽제 등이 해당되는 데, 통상적으로 사용되는 단순 희석제인 물, 액체 파라핀 이외에 다양한 부형제, 예컨대 습윤제, 감미제, 방향제, 보존제 등이 함께 포함될 수 있다. 비경구 투여를 위한 제제에는 멸균된 수용액, 비수성 용제, 현탁제, 유제, 동결건조 제제, 좌제 등이 포함된다.

본 발명의 의약 조성물의 바람직한 투여량은 환자의 상태 및 체중, 비만의 정도, 질병의 종류, 약물 형태, 투여 경로 및 기간에 따라 적절하게 선택될 수 있다. 본 발명의 조성물은 유효 성분이 1 일 0.2 내지 200 ㎎/㎏으로 투여되도록 하는 것이 최적의 효능을 위해 바람직하다. 투여는 하루에 한번 투여할 수도 있고 수회 나누어 투여할 수도 있으나, 이에 한정되지 않는다.

본 발명의 의약 조성물은 비만의 예방 또는 치료에 이용될 수 있다. 또한, 본 발명의 의약 조성물은 비만 및 비만과 관련된 대사성 질환의 예방 또는 치료에 이용될 수 있다. 상기 대사성 질환은 고지혈증, 지방간, 동맥경화, 심혈관 질환 또는 상기 질환들이 동시다발적으로 발생하는 대사증후군으로 구성된 군으로부터 선택된 하나 이상의 질환일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.

다른 구현예에서, 본 발명은 하기 화학식 I로 나타내는 벤즈아미드 유도체를 포함하는 비만의 예방 또는 개선용 식품 조성물에 관한 것이다:

[화학식 I]

바람직한 구현예에서, 본 발명은 하기 화학식 I'으로 나타내는 3,5-디메톡시(4-메톡시페닐)벤즈아미드를 포함하는 비만의 예방 또는 개선용 식품 조성물에 관한 것이다:

[화학식 I']

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본 발명의 식품 조성물은, 비제한적으로 각종 음료, 껌, 차, 과자, 비타민 복합체, 건강 보조식품 등의 형태로 제조될 수 있다.

본 발명의 식품 조성물의 바람직한 섭취량은 섭취자의 상태 및 체중, 비만의 정도, 식품 형태, 섭취 기간에 따라 다르며 적절하게 선택될 수 있다. 본 발명의 조성물은 유효 성분이 1 일 0.2 내지 200 ㎎/㎏으로 섭취되도록 하는 것이 최적의 효과를 위해 바람직하다.

본 발명의 벤즈아미드 유도체는 항비만 활성이 알려진 제니스테인 및 레스베라트롤과 유사한 구조를 가지며, 제니스테인 및 레스베라트롤 보다 우수한 항비만 활성을 나타낸다. 구체적으로, 본 발명의 벤즈아미드 유도체는 3T3-L1 세포의 분화를 억제하고, PPAR-γ 활성을 억제하며, ACC 및 FAS의 발현량을 크게 감소시켜 우수한 항비만 효과를 달성할 수 있다.

하기의 실시예를 통하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다. 그러나 하기 실시예는 본 발명의 내용을 구체화하기 위한 것일 뿐 실시예에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니다.

[실시예]

3,5- 디메톡시(4-메톡시페닐)벤즈아미드의 합성

3,5-디메톡시(4-메톡시페닐)벤즈아미드는 통상의 화학 합성 방법을 통해서 제조될 수 있으며, 합성 방법에 특별한 제한이 있는 것은 아니다. 이용가능한 합성 방법의 일례는 하기와 같다.

3,5-디메톡시벤조산을 트리클로로 아세토니트릴, 트리페닐포스핀과 함께 CH₂Cl₂에 용해시킨 후, 아르곤 기체 하에서 6 시간 동안 교반하였다. 여기서 p-아니시딘을 첨가한 후 12 시간 동안 교반하고 물을 첨가한 다음 에틸 아세테이트로 추출하였다. 추출물을 브라인(brine)으로 세척하고 MgSO₄로 수분을 제거한 후 농축하였다. 실리카 컬럼 크로마토그래피를 이용하여 3,5-디메톡시(4-메톡시페닐)벤즈아미드를 수득하였다.

¹H-NMR(CDCl₃) δ: 8.11 (s, 1H), 7.51 (d, 2H), 6.94 (d, 2H), 6.84 (m, 2H), 6.55 (t, 1H), 3.78 (s, 3H), 3.76 (s, 6H). EIMS m/z 287 (M⁺, 74)

지방세포 분화 억제 효과 측정

3,5-디메톡시(4-메톡시페닐)벤즈아미드가 지방세포 분화에 미치는 영향을 측정하였다. 3T3-L1 세포를 10% FBS가 함유된 DMEM 배지를 사용하여 37℃, 5% CO₂ 조건에서 배양하였다. 배양한 3T3-L1 세포를 48 웰 플레이트에 가득 채운 후, 호르몬 혼합물(10 μg/mL 인슐린, 0.5 μM 덱사메타손, 0.5 mM IBMX)을 48 시간 동안 처리한 후 인슐린이 포함된 DMEM 배지로 교환하였다. 각각의 샘플을 3,5-디메톡시(4-메톡시페닐)벤즈아미드, 제니스테인, 레스베라트롤 각각 12.5, 25, 50 μM로 8 일간 처리하면서 지방세포로의 분화를 관찰하였다. 분화가 완료된 후 세포를 PBS로 2회 세척한 후 3.7% 포름알데히드로 고정시켰다. 1 시간 동안 오일 레드 오 염료(Oil Red O dye)와 함께 배양한 후 이소프로판올을 첨가하였다. 10 nm에서의 흡광도를 측정하여 트리글리세리드의 양을 측정하였다. 이상의 방법에 따라서 3,5-디메톡시(4-메톡시페닐)벤즈아미드가 지방세포 분화에 미치는 영향을 제니스테인 및 레스베라트롤과 비교하여 측정한 결과를 도 1에 나타내었고, 3,5-디메톡시(4-메톡시페닐)벤즈아미드 처리한 3T3-L1 세포 이미지를 도 2에 나타내었다.

도 1 및 도 2에 나타난 바와 같이, 3,5-디메톡시(4-메톡시페닐)벤즈아미드(DMB)가 농도 의존적으로 3T3-L1 세포의 지방세포로의 분화를 억제하고, 특히 이의 효과는 동일 농도의 제니스테인(Gen), 레스베라트롤(Res) 보다 우수함을 확인하였다.

PPAR -γ 억제 효과 측정

3,5-디메톡시(4-메톡시페닐)벤즈아미드가 3T3-L1세포의 PPAR-γ에 미치는 영향을 PPAR-γ 전사 인자 어세이 키트(cat 10006855; Cayman Chemical사 제조)를 이용하여 측정하였다. 3T3-L1 세포에 로시글리타존(rosiglitazone) 80 μM과 12.5, 25, 50 μM 농도의 3,5-디메톡시(4-메톡시페닐)벤즈아미드를 처리한 뒤, 세포 추출물을 dsDNA 서열이 코팅된 플레이트에 넣고 PPAR-γ 항체와 이차 항체를 차례로 반응시켰다. 반응시킨 후 검출 시약을 첨가하여 450 nm에서 흡광도를 측정하였다. 측정 결과, 도 3에 나타난 바와 같이, 3,5-디메톡시(4-메톡시페닐)벤즈아미드가 로시글리타존에 기인한 PPAR-γ의 활성을 농도 의존적으로 억제함을 확인하였다.

FAS 및 ACC 발현에 미치는 영향 측정

3,5-디메톡시(4-메톡시페닐)벤즈아미드가 비만을 억제하는 주요한 인자인 FAS(지방산 합성효소)와 ACC(아세틸-CoA 카르복실라아제)와 같은 지방산 대사와 관련된 단백질 발현에 미치는 영향을 측정하였다. 12.5, 25, 50 μM의 3,5-디메톡시(4-메톡시페닐)벤즈아미드를 처리한 3T3-L1세포를 냉각된 PBS로 2회 세척한 후 용해 버퍼[50 mM Tris-HCl, 1% Triton X-100, 0.5% 소듐 데옥시콜레이트, 150 mM NaCl, 1 mM EDTA, 1 mM PMSF, 1 mM 소듐 오르토바나데이트, 1 mM NaF 및 0.2% 프로테아제 저해제 혼합물(cocktail), pH 7.2]로 용해(lysis)시켰다. 수집된 단백질은 14,000 rpm에서 5 분간 원심분리하여 상등액을 취한 후 단백질을 정량하였다. 30 ㎍의 단백질을 10% SDS-PAGE에 로딩하여 전기영동한 후 니트로셀룰로오스 멤브레인에 옮기고 ACC 항체(1:500 희석) 또는 FAS 항체(1:1000 희석)와 반응시켜 ECL(증강 화학발광)로 검출하였다. 또한, 액틴(actin)을 사용하여 단백질이 동량 로딩되었는지를 확인하였다.

3,5-디메톡시(4-메톡시페닐)벤즈아미드가 3T3-L1 세포에서의 FAS 및 ACC 발현량에 미치는 영향을 측정한 ECL 결과를 도 4에 나타내었다. 도 4에 나타난 바와 같이, 3,5-디메톡시(4-메톡시페닐)벤즈아미드는 3T3-L1 세포 내의 FAS 및 ACC 생성량을 농도 의존적으로 감소시킴을 확인하였다.

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하기 화학식 I'으로 나타내는 3,5-디메톡시(4-메톡시페닐)벤즈아미드를 유효 성분으로 포함하는 비만의 예방 또는 치료용 의약 조성물:
[화학식 I']

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하기 화학식 I'으로 나타내는 3,5-디메톡시(4-메톡시페닐)벤즈아미드를 포함하는 비만의 예방 또는 개선용 식품 조성물:
[화학식 I']

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