KR101449670B1 - 흰진달래 추출물을 유효성분으로 포함하는 당뇨병 또는 당뇨병성 합병증의 예방 또는 치료용 조성물 - Google Patents
흰진달래 추출물을 유효성분으로 포함하는 당뇨병 또는 당뇨병성 합병증의 예방 또는 치료용 조성물 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 흰진달래 (Rhododendron mucronulatum for. albiflorum) 추출물 또는 분획물을 유효성분으로 포함하는 당뇨병 또는 당뇨병성 합병증의 예방 또는 치료용 조성물에 관한 것이다. 본 발명의 흰진달래 추출물 및 이의 분획물은 우수한 알도즈 환원효소 억제 효능이 있어, 당뇨병 또는 당뇨병성 합병증의 예방 또는 치료용 조성물로 유용하게 이용될 수 있다.
Description
본 발명은 흰진달래 추출물 또는 분획물을 유효성분으로 포함하는 당뇨병 또는 당뇨병성 합병증의 예방 또는 치료용 조성물에 관한 것이다.
당뇨병은 대표적인 만성 성인병의 하나로, 우리나라의 당뇨병 환자는 전체 인구의 약 5% 정도로 최소한 250만 명으로 추정되고 있다. 선진국의 경우에 당뇨병 환자 수가 매년 급증하고 있으며, 우리나라도 생활수준의 향상과 더불어 생활양식이 서구화되면서 점차적으로 환자의 수가 증가하고 있다.
당뇨병은 발생하는 기전에 따라 크게 두 가지로 나눌 수 있다. 첫째, 인슐린 의존형 당뇨병 (제1형 당뇨병, Insulin dependent diabetes mellitus, IDDM)은 당뇨병 환자의 약 10%를 차지하며, 대개 20세 이하의 어린 연령층에 발병하므로 유전성인 것으로 보이며, 일명 소아당뇨병 (juvenile onset diabetes)이라고 한다. 인슐린 의존형 당뇨병은 특정한 HLA(human lymphocyte antigen)과 바이러스 감염 등으로 췌장의 랑게르한스섬의 베타세포가 파괴되어 인슐린의 분비가 정상적으로 이루어지지 않아 발병하는 당뇨병으로, 일반적으로 체중이 감소하고 케톤증 (Ketonacidosis)이 되기 쉽다. 인슐린 투여로 치료가 가능하고 급성 형태가 많으며, 여아에게 발생빈도가 높고, 성인보다 어린이에게 주로 나타난다. 둘째, 인슐린 비의존형 당뇨병 (제2형 당뇨병, Noninsulin dependent diabetes mellitus NIDDM)은 40세 이후에 주로 발병하여 성인형 당뇨병 (adult onset diabetes)이라고도 한다. 운동부족과 비만, 과식, 스트레스 등으로 인하여 근육이나 지방조직 등 말초조직에서 인슐린에 대한 감수성이 둔화되어, 당 대사 장애가 4~5년 이상 오랜 기간 지속하여 발병하게 된다. 제 2형 당뇨병은 식사요법과 운동요법으로 체중을 줄이면 50~80%는 치유가 되며, 인슐린을 투여하지 않아도 생명에는 지장이 없을 정도이다. 이 외에 영양실조 관련 당뇨병 (제 3형 당뇨병)이 있으며, 이것은 제 3세계, 특히 열대지방에서 나타나는 젊은이 당뇨병으로 유아기에 영양실조의 병력을 가진 경우에 나타나는 당뇨병으로, 앞서 두 형태의 당뇨병과 약간 다른 모습을 보여, 세계보건기구는 이를 독립된 형으로 분리하였다.
당뇨병 치료의 가장 중요한 목표는 혈당치를 가능한 정상 수치에 가깝게 조절하는 것인데, 공복혈당과 함께 식, 후 혈당 조절이 당뇨병 증세의 개선과 합병증의 예방 및 치료에 있어서 중요하며, 치료방법으로 약물요법, 식이요법 및 운동 요법이 있다(Ref. Jenkins, D.J.A., Woever et al., starchy food and glycemic index, Diabetes care, 11, pp149-159, 1988).
당뇨병성 합병증이란, 당뇨성 망막병증(diabetic retinopathy), 당뇨성 백내장(diabetic cataract), 당뇨성 신증(diabetic nephropathy), 당뇨성 신경병증(diabetic neuropathy), 심장병, 암 또는 골다공증 등을 포함하는 개념으로, 당뇨병이 원인이 되어 발생하는 질병이다. 만성 당뇨성 신증은 혈액 투석 치료 및 말기 신부전의 가장 중요한 원인이 되고 있으며, 당뇨성 백내장과 망막증은 실명을 초래하고 결국엔 죽음에 이르게 한다. 미국의 경우 25 ~ 74세 연령대의 실명의 원인이 당뇨병이며, 당뇨 발병 후 15 ~ 20년이 지나면 60%가 실명으로 이어진다.
이러한 당뇨병성 합병증을 유발하는 기전으로는 크게 단백질의 비효소적 당화반응(nonenzymatic glycation of protein), 폴리올 경로(polyol pathway) 및 산화적 스트레스(oxidative stress) 등으로 설명되고 있다.
단백질의 비효소적 당화반응(nonenzymatic glycation of protein)이란, 단백질의 리신 잔기 등의 아미노산 그룹과 환원당이 효소 작용 없는 축합반응, 즉 밀리아드 반응에 의한 것으로, 이 반응의 결과로 최종당화산물(advanced glycation endproducts, AGEs)이 생성된다. 단백질의 비효소적 당화반응은 (1) 단백질의 리신 잔기 등의 아미노산기와 환원당의 알데히드 또는 케톤이 효소 작용 없이 친핵성 첨가 반응을 하여 초기 단계 산물인 쉬프염기(Schiff base)를 형성하고, 상기 쉬프염기와 인접한 케토아민 어닥트(ketoamine adduct)가 서로 축합하여 가역적인 아마도리(Amadori)형의 조기 당화산물이 생성되는 단계 및 (2) 고혈당 상태가 지속되어 가역적인 아마도리형의 조기 당화산물이 분해되지 않고 재배열(rearrangement)되어 비가역산물인 최종 당화산물이 생성되고, 이렇게 생성된 최종 당화산물들이 단백질 또는 지질 등과 결합 또는 교차결합(cross-linking)하여 비가역적인 당화 단백질 또는 당화지질 등의 산물이 생성되는 단계로 나눌 수 있다. 가역적인 아마도리형의 조기 당화산물과 달리 최종 당화산물은 비가역적인 반응 산물이므로, 일단 생성되면 혈당이 정상으로 회복되어도 분해되지 않고, 최종 당화산물이 결합한 단백질 또는 지질의 생존기간 동안 조직에 축적되어 조직의 구조와 기능을 비정상적으로 변화시켜 조직 곳곳에서 합병증을 유발시킨다(Vinson, J. A. et al., 1996, J. Nutritinal Biochemistry 7: 559-663; Smith, P. R. et al., 1992, Eur. J. Biochem., 210: 729-739). 예를 들면, 포도당과 여러 종류의 단백질이 반응하여 생성된 최종당화산물 중 하나인 당화 알부민은 만성 당뇨성 신증을 일으키는 중요한 요인으로 작용한다. 당화 알부민은 당화가 진행되지 않은 정상 알부민에 비해 더 용이하게 신사구체 세포 내로 유입되고, 고농도의 포도당은 메산지움 세포를 자극하여 세포외 기질(extracellular matrix) 합성을 증가시킨다. 과도하게 유입된 당화 알부민과 증가된 세포 외 기질로 인하여 신사구체의 섬유화가 야기된다. 이와 같은 기전으로 신사구체가 계속 손상 받게 되어 혈액투석 또는 장기이식 등의 극단적인 치료방법을 쓸 수밖에 없는 단계에 이르게 되는 것이다. 또한, 만성 당뇨로 인하여 동맥벽에서는 콜라겐이, 신사구체에서는 기저막성 단백질이 최종당화산물과 결합되어 조직에 축적됨이 보고된바 있다(Brownlee, M., et al., 1986, Sciences, 232, 1629-1632). 이처럼 비효소적 단백질 당화반응에 의하여 기저막, 혈장 알부민, 수정체 단백질, 피브린, 콜라겐 등의 단백질에서 당화가 일어나며, 생성된 최종당화산물이 조직의 구조와 기능을 비정상적으로 변화시켜 당뇨성 망막병증 (diabetic retinopathy), 당뇨성 백내장(diabetic cataract), 당뇨성 신증(diabetic nephropathy), 당뇨성 신경병증(diabetic neuropathy) 등의 만성 당뇨병성 합병증을 유발시킨다.
폴리올 경로란 (1) 알도즈 또는 케토오스로부터 알도즈 환원효소(aldose reductase, AR) 작용에 의해 환원되어 솔비톨을 형성하는 단계 및 (2) 솔비톨이 솔비톨 탈수소효소에 의해 산화되어 과당을 생성하는 단계로 이루어지는 과정이다. 정상상태에서는 알도즈 환원효소가 포도당에 대하여 친화력이 매우 낮지만, 고혈당 상태에 의하여 폴리올 경로의 첫 번째 효소인 알도즈 환원효소가 과도하게 활성화되어, 이로 인해 과도한 고혈당이 솔비톨과 과당으로 전환되어 조직에 축적되어 삼투압의 균형이 깨져 합병증이 유발된다. 즉, 증가한 삼투압으로 인하여 수분이 유입되어 당뇨성 망막병증(diabetic retinopathy), 당뇨성 백내장(diabetic cataract), 당뇨성 신경병증(diabetic neuropathy) 등으로 진행된다(김응진 외, 당뇨병학, 대한 당뇨병학회, 고려의학, 483쪽; Soulis-Liparota, T., et al., 1995, Diabetologia, 38: 357-394). 최종당화산물이 사람의 미세혈관 내피세포에서 폴리올 경로의 주효소인 알도즈 환원효소를 활성화시키는 것이 보고된바 있다(Nakamura, N., et al., 2000, Free Radic Biol. Med., 29: 17-25). 이때 과당은 포도당에 비하여 단백질의 비효소적 당화반응의 속도가 약 10배 정도 빠르다. 따라서 고농도의 과당이 단백질과 결합하여 결국은 최종 당화산물의 형성을 가속화시킨다. 이와 같이, 비효소적 당화반응, 폴리올 경로 및 산화적 스트레스(oxidative stress) 작용 기전들이 서로 연관되어 당뇨병성 합병증을 유발시킨다. 고혈당 상태에서 최종당화산물이 생성되는 과정에서 지질대사 이상이 일어나고 동시에 생성되는 유해한 산소 자유라디칼에 대한 방어시스템 기능이 저하되어 산화적 스트레스가 유발된다고 보고된바 있다(Yokozawa, T., et al, 2001, J. of Trad. Med., 18: 107-112). 따라서, 당뇨병성 합병증의 발병을 지연하거나 예방 또는 치료하기 위해서는 최종 당화산물 형성의 억제가 매우 중요한 것으로 밝혀졌다(Brownlee, M., et al., 1988, N. Engl. Med., 318, 1315-1321).
따라서, 당뇨병 및 당뇨병성 합병증의 치료제를 찾기 위하여, 알도즈 환원효소 억제제에 대한 연구가 계속되고 있다.
한편, 흰진달래 (Rhododendron mucronulatum for. albiflorum)는 진달래의 변이종으로, 진달래류 중 흰색의 꽃이 피는 것을 말한다. 높이 2∼3m까지 자라며, 잎은 길이 4∼7cm, 나비 2cm로 타원 모양이고 어긋난다. 잎의 양쪽 끝은 날카롭고 가장자리는 밋밋하다. 잎 표면에 사마귀처럼 생긴 비늘조각이 있고 전체에는 줄 모양의 비늘조각이 있다. 꽃은 잎보다 먼저 피는데, 4∼5월에 가지 끝에서 흰색으로 핀다. 열매는 삭과로 타원형이고 10월 무렵에 익는다.
그러나 아직까지 흰진달래의 화학적인 성분 및 생물학적인 활성에 대해서 밝혀진 바가 없으며, 특히, 추출물 또는 분획물이 당뇨병 또는 당뇨병성 합병증의 예방 또는 치료 효과를 가지고 있다는 것에 관해서는 보고된 바가 없다.
이에 본 발명자들은 새로운 당뇨병 치료 약물을 개발하기 위해 연구를 수행한 결과, 흰진달래 추출물 및 분획물이 생체 안전성을 가지고, 알도즈 환원효소 억제 효능이 있어, 당뇨병 또는 당뇨병성 합병증에 대한 우수한 치료 효과가 있음을 확인함으로써 본 발명을 완성하였다.
본 발명은 흰진달래 추출물 또는 분획물을 유효성분으로 포함하는 당뇨병 또는 당뇨병성 합병증의 예방 또는 치료용 약학적 조성물에 관한 것이다.
본 발명은 흰진달래 추출물 또는 분획물을 유효성분으로 포함하는 당뇨병 또는 당뇨병성 합병증의 예방 또는 개선용 식품 조성물에 관한 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 흰진달래 추출물 또는 분획물을 유효성분으로 포함하는 당뇨병 또는 당뇨병성 합병증의 예방 또는 치료용 약학적 조성물을 제공한다.
또한 본 발명은 흰진달래 추출물 또는 분획물을 유효성분으로 포함하는 당뇨병 또는 당뇨병성 합병증의 예방 또는 개선용 식품 조성물을 제공한다.
본 발명의 흰진달래 추출물 및 분획물은 우수한 알도즈 환원효소 억제 효능이 있어, 당뇨병 또는 당뇨병성 합병증의 예방 또는 치료용 조성물로 유용하게 이용될 수 있다.
본 발명은 토사자, 흰진달래 추출물 또는 분획물을 유효성분으로 포함하는 당뇨병 또는 당뇨병성 합병증의 예방 또는 치료용 조성물을 제공한다.
상기 조성물은 약학적 조성물 또는 식품 조성물을 포함한다.
이하, 본 발명에 대하여 보다 상세히 설명한다.
본 발명에 따른 흰진달래 추출물 및 분획물은 하기와 같이 수득될 수 있다. 흰진달래를 물로 세척하여 이물질을 제거한 후 그늘에서 건조하고 분쇄한다. 흰진달래는 재배한 것 또는 시판되는 것 등 제한 없이 사용할 수 있다. 분쇄된 흰진달래 분말에 적당한 양의 용매를 첨가하여 완전히 침지되도록 한다. 흰진달래 분말은 물, 탄소수 1내지 4의 알코올 또는 이들의 혼합용매로부터 선택된 용매를 이용하여 추출하며, 바람직하게는 메탄올로 추출한다. 추출 시 실온에서 함침하거나 가온할 수 있다. 상기 추출액을 여과하고, 농축하여 최종 추출물을 수득한다. 상기 추출물을 증류수에 현탁시킨 후 n-헥산, 디클로로메탄, 에틸아세테이트 및 n-부탄올로 순차적으로 분획하고, 각 분획물을 농축하여 헥산 분획물, 디클로로메탄 분획물, 에틸아세테이트 분획물, 부탄올 분획물 및 물 분획물을 수득한다.
본 발명에 따른 흰진달래 추출물 및 이의 분획물은 우수한 알도즈 환원효소 억제 효능을 가지고 있다. 따라서, 본 발명의 흰진달래 추출물 및 이의 분획물은 당뇨병 또는 당뇨병성 합병증의 예방 또는 치료용 조성물로 유용하게 이용될 수 있다.
상기 당뇨병성 합병증은 당뇨성 망막병증, 당뇨성 백내장, 당뇨성 신증, 당뇨성 신경병증, 심장병, 암, 골다공증 및 아테롬성 동맥경화 등을 포함하나 이에 한정되지 않는다.
본 발명의 조성물은 흰진달래 추출물 또는 분획물과 함께 당뇨병 또는 당뇨병성 합병증의 예방 또는 치료 효과를 갖는 공지의 유효성분을 1종 이상 함유할 수 있다.
본 발명의 조성물은 약학적 조성물의 제조에 통상적으로 사용하는 적절한 담체, 부형제 및 희석제를 더 포함할 수 있다. 또한 통상의 방법에 따라 산제, 과립제, 정제, 캡슐제, 현탁액, 에멀젼, 시럽, 에어로졸 등의 경구형 제형, 외용제, 좌제 및 멸균 주사용액의 형태로 제형화하여 사용될 수 있다. 당해 기술 분야에 알려진 적합한 제제는 문헌 (Remington's Pharmaceutical Science, 최근, Mack Publishing Company, Easton PA)에 개시되어 있는 것을 사용하는 것이 바람직하다. 포함될 수 있는 담체, 부형제 및 희석제로는 락토오스, 덱스트로오스, 수크로오스, 솔비톨, 만니톨, 자일리톨, 에리트리톨, 말티톨, 전분, 아카시아 고무, 알지네이트, 젤라틴, 칼슘 포스페이트, 칼슘 실리케이트, 셀룰로오스, 메틸 셀룰로오스, 미정질 셀룰로오스, 폴리비닐 피롤리돈, 물, 메틸히드록시 벤조에이트, 프로필히드록시 벤조에이트, 탈크, 마그네슘 스테아레이트 및 광물유 등이 있다. 상기 조성물을 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 조성물에 적어도 하나 이상의 부형제 예를 들면, 전분, 칼슘카보네이트 (calcium carbonate), 수크로오스, 락토오스, 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 발명에서 사용되는 용어 "투여"는 임의의 적절한 방법으로 개체에게 소정의 본 발명의 조성물을 제공하는 것을 의미한다.
본 발명의 약학적 조성물의 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 조성물은 1일 5 내지 20 mg/kg의 양으로 투여할 수 있다. 상기 조성물의 투여는 하루에 한번 투여할 수도 있고, 수 회 나누어 투여할 수도 있다.
본 발명의 약학적 조성물은 개체에게 다양한 경로로 투여될 수 있다. 투여의 모든 방식은 예상될 수 있는데, 예를 들면, 경구, 직장 또는 정맥, 근육, 피하, 자궁 내 경막 또는 뇌혈관 내(intracerebroventricular) 주사에 의해 투여될 수 있다.
본 발명의 조성물은 당뇨병의 예방 또는 치료를 위하여 단독으로, 또는 수술, 방사선 치료, 호르몬 치료, 화학 치료 및 생물학적 반응 조절제를 사용하는 방법들과 병용하여 사용할 수 있다.
본 발명에서, ‘건강기능식품’이란 질병의 예방 및 개선, 생체방어, 면역, 병후의 회복, 노화 억제 등 생체조절기능을 가지는 식품을 말하는 것으로, 장기적으로 복용하였을 때 인체에 무해하여야 한다.
본 발명의 조성물은 당뇨병 또는 당뇨병성 합병증의 예방 또는 개선을 목적으로 건강기능식품에 첨가될 수 있다. 본 발명의 조성물을 식품 첨가물로 사용할 경우, 상기 조성물을 그대로 첨가하거나 다른 식품 또는 식품 성분과 함께 사용될 수 있고, 통상적인 방법에 따라 적절하게 사용될 수 있다. 유효성분의 혼합양은 사용 목적 (예방, 건강 또는 치료적 처치)에 따라 적합하게 결정될 수 있다. 일반적으로, 식품 또는 음료의 제조 시에 본 발명의 조성물은 원료에 대하여 15중량 % 이하, 바람직하게는 10 중량 % 이하의 양으로 첨가된다. 그러나, 건강 및 위생을 목적으로 하거나 또는 건강 조절을 목적으로 하는 장기간의 섭취의 경우에는 상기 범위 이하일 수 있으며, 안전성 면에서 아무런 문제가 없기 때문에 유효성분은 상기 범위 이상의 양으로도 사용될 수 있다.
상기 식품의 종류에는 특별한 제한은 없다. 상기 물질을 첨가할 수 있는 식품의 예로는 육류, 소시지, 빵, 초콜릿, 캔디류, 스낵류, 과자류, 피자, 라면, 기타 면류, 껌류, 아이스크림류를 포함한 낙농제품, 각종 수프, 음료수, 차, 드링크제, 알코올 음료 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 포함할 수 있다. 상술한 천연 탄수화물은 포도당, 과당과 같은 모노사카라이드, 말토스, 수크로오스와 같은 디사카라이드, 및 덱스트린, 사이클로덱스트린과 같은 천연 감미제나, 사카린, 아스파르탐과 같은 합성 감미제 등을 사용할 수 있다. 상기 천연 탄수화물의 비율은 본 발명의 조성물 100 ml 당 일반적으로 약 0.01 내지 10 g, 바람직하게는 약 0.01 내지 0.1 g 이다.
상기 외에 본 발명의 조성물은 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, 탄산 음료에 사용되는 탄산화제 등을 포함할 수 있다. 그 밖에 본 발명의 조성물은 천연 과일주스, 과일주스 음료 및 야채 음료의 제조를 위한 과육을 포함할 수 있다. 이러한 성분은 독립적으로 또는 조합하여 사용할 수 있다. 이러한 첨가제의 비율은 크게 중요하진 않지만 본 발명의 조성물 100 중량부 당 0.01 내지 0.1 중량부의 범위에서 선택되는 것이 일반적이다.
이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예, 실험예 및 제조예를 제시한다. 그러나 하기의 실시예, 실험예 및 제조예는 본 발명을 보다 쉽게 이해하기 위하여 제공되는 것일 뿐, 실시예, 실험예 및 제조예에 의해 본 발명의 내용이 한정되는 것은 아니다.
실시예
1.
흰진달래
추출물 및
분획물의
제조
흰진달래2.3 kg을 건조한 뒤 분쇄하였다. 분쇄한 흰진달래 분말을 메탄올 (6 L × 5)을 이용하여 3시간 동안 65-75℃에서 교반 추출하였다. 이를 여과하고, 진공 건조하여, 흰진달래 메탄올 추출물(255.1 g)을 수득하였다. 상기 흰진달래 메탄올 추출물을 증류수에 현탁시킨 후 n-헥산, 디클로로메탄, 에틸아세테이트 및 n-부탄올로 순차적으로 분획한 뒤, 각 분획물을 농축하여 헥산 분획물(21.5 g), 디클로로메탄 분획물(3 g), 에틸아세테이트 분획물(27.0 g), 부탄올 분획물(22.4 g)을 수득하였다.
실시예
2.
흰진달래
추출물 및
분획물로부터
플라보노이드의 분리
실시예 1에서 수득한 흰진달래 에틸아세테이트 분획물로부터 CHCl3/MeOH 용매를 이용하여 실리카겔 컬럼 크로마토그래피를 통해, 유효성분인 플라보노이드를 분리하였다.
보다 구체적으로는, 흰진달래 에틸아세테이트 하위 분획물 (subfractions) 10-11 (CHCl3/MeOH = 95:5)에서 화합물 1을 분리하였고, 흰진달래 에틸아세테이트 하위 분획물 57-61에서 화합물 4를 분리하였다. 흰진달래 에틸아세테이트 하위 분획물 28-33을 메탄올 등용매 분리방법을 이용한 세파덱스 LH-20으로 재 크로마토그래피하여, 화합물 2 및 5를 분리하였다. 흰진달래 에틸아세테이트 하위 분획물 37-40 및 95-104를 상기와 같은 방식으로 재크로마토그래피한 후, 메탄올을 이용하여 재결정화하여 화합물 3 및 6을 수득하였다.
분리한 화합물의 화학구조를 확인하기 위하여 1H-NMR, 13C-NMR 및 EI-MS, FAB-MS를 수행하였다. 1H-NMR 및 13C-NMR결과를 각각 표 1 및 표 2에 나타내었다.
No. | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
H-6 | 6.18 (d, 1.8) | 6.22 (d, 2.0) | 6.18 (d, 1.7) | 6.21 (d, 1.9) | 6.18 (d, 2.0) | 6.21 (d, 1.5) |
H-8 | 6.42 (d, 1.8) | 6.42 (d, 2.0) | 6.40 (d, 1.7) | 6.39 (d, 1.9) | 6.37 (d, 2.0) | 6.37 (d, 1.5)- |
H-2′ | 8.04 (d, 8.9)- | 7.76 (d, 9.0) | 7.55 (dd, 8.5, 20) | 7.26 (dd, 8.5, 2.1) | 7.24 (s) | 6.89 (s) |
H-3′ | 6.92 (d, 8.9) | 6.91 (d, 9.0) | - | - | - | - |
H-5′ | 6.92 (d, 8.9) | 6.91 (d, 9.0) | 6.89 (d, 8.5) | 6.88 (d, 8.4) | - | - |
H-6′ | 8.04 (d, 8.9) | 7.76 (d, 9.0) | 7.67 (d, 2.0) | 7.30 (d, 2.1) | 7.24 (s) | 6.89 (s) |
H-1′′ | - | 5.30 (d, 1.7) | - | 5.26 (d, 1.7) | - | 5.20 (d, 1.7) |
H-2′′ | - | 4.63 (dd, 1.7, 3.2) | - | 3.98 (dd, 1.7, 3.0) | - | 3.99 (dd, 1.7, 3.6) |
H-3′′ | - | 3.98 (dd, 3.2, 9.3) | - | 3.52 (dd, 3.0, 9.1) | - | 3.56 (dd, 3.6, 9.5) |
H-4′′ | - | 3.08~3.18 (m) | - | 3.15~3.23 (m) | - | 3.14~3.18 (m) |
H-5′′ | - | 3.08~3.18(m) | - | 3.15~3.23 (m) | - | 3.14~3.18 (m) |
H-6′′ | - | 0.80 (d, 6.0) | - | 0.82 (d, 6.1) | - | 0.85 (d, 6.0) |
5-OH | 12.48 (s) | 12.62 (s) | 12.49 (s) | 12.66 (s) | 12.50 (s) | 12.69 (s) |
No. | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
C-2 | 146.8 | 156.5 | 145.0 | 156.2 | 146.8 | 157.5 |
C-3 | 135.6 | 134.2 | 135.7 | 134.2 | 135.8 | 134.3 |
C-4 | 175.9 | 177.7 | 175.8 | 177.7 | 175.7 | 177.8 |
C-5 | 160.7 | 161.3 | 161.0 | 161.3 | 160.7 | 161.3 |
C-6 | 99.4 | 101.8 | 98.2 | 98.7 | 98.1 | 98.6 |
C-7 | 163.9 | 164.2 | 164.0 | 164.2 | 163.9 | 164.1 |
C-8 | 93.5 | 93.7 | 93.3 | 93.3 | 93.2 | 93.5 |
C-9 | 158.1 | 157.2 | 156.1 | 157.3 | 156.0 | 156.4 |
C-10 | 103.0 | 104.1 | 103.0 | 104.1 | 103.0 | 104.0 |
C-1′ | 123.6 | 120.5 | 121.9 | 121.1 | 120.8 | 119.6 |
C-2′ | 129.5 | 130.6 | 115.0 | 115.4 | 107.2 | 108.0 |
C-3′ | 115.4 | 115.3 | 148.0 | 115.6 | 145.7 | 145.8 |
C-4′ | 159.2 | 160.0 | 147.0 | 148.4 | 135.9 | 136.4 |
C-5′ | 115.4 | 115.3 | 115.6 | 145.2 | 145.7 | 145.8 |
C-6′ | 129.5 | 130.6 | 120.0 | 120.1 | 107.2 | 108.0 |
C-1′′ | - | 98.7 | - | 101.8 | - | 102.0 |
C-2′′ | - | 71.1 | - | 70.3 | - | 70.4 |
C-3′′ | - | 70.5 | - | 70.6 | - | 70.5 |
C-4′′ | - | 70.3 | - | 71.2 | - | 71.3 |
C-5′′ | - | 70.1 | - | 70.0 | - | 70.0 |
C-6′′ | - | 17.4 | - | 17.5 | - | 17.5 |
상기 실험 결과를 토대로, 분리한 화합물 1 내지 6을 각각 캠퍼롤, 아프젤린, 케르세틴, 케르시트린, 미리세틴, 미리시트린으로 동정하였다. 상기 화합물은 일반적으로 진달래속 식물에서 분리되는 다양한 플라보노이드의 일종이었다. 그러나 지금까지 흰진달래의 피토케이컬 성분의 분리는 이루어진 적이 없었으며, 흰진달래 추출물이 상기 플라보노이드 6종을 포함하고 있다는 것은 밝혀지지 않았었다.
수득한 화합물 1 내지 6의 화학식 및 특성을 하기에 나타내었다.
캠퍼롤 (Kaempferol, C15H10O6): yellow powder;
EI-MS m/z: 286 [M]+;
1H-NMR (500 MHz, DMSO-d6): 표 1 참고;
13C-NMR (125 MHz, DMSO-d6): 표 2 참고;
아프젤린 (Afzelin, C21H20O10): brown powder;
FAB-MS m/z: 433 [M+1]+;
1H-NMR (500 MHz, DMSO-d6): 표 1 참고;
13C-NMR (125 MHz, DMSO-d6): 표 2 참고;
케르세틴 (Quercetin, C15H10O7): yellow powder;
EI-MS m/z: 302 [M]+;
1H-NMR (500 MHz, DMSO-d6): 표 1 참고;
13C-NMR (125 MHz, DMSO-d6): 표 2 참고;
케르시트린 (Quercitrin, C21H20O11): yellow powder;
FAB-MS m/z: 449 [M+1]+;
1H-NMR (500 MHz, DMSO-d6): 표 1 참고;
13C-NMR (125 MHz, DMSO-d6): 표 2 참고;
미리세틴 (Myricetin, C15H10O8): yellow powder;
EI-MS m/z: 318 [M]+;
1H-NMR (500 MHz, DMSO-d6): 표 1 참고;
13C-NMR (125 MHz, DMSO-d6): 표 2 참고;
미리시트린 (Myricitrin, C21H20O12): yellow powder;
FAB-MS m/z: 465 [M+1]+;
1H-NMR (500 MHz, DMSO-d6): 표 1 참고;
13C-NMR (125 MHz, DMSO-d6): 표 2 참고;
실험예
1.
흰진달래
추출물 및
분획물의
알도즈
환원효소 억제 효능 검증
상기 실시예 1에서 제조한 흰진달래 추출물 및 분획물의 알도즈 환원효소 억제 효능을 확인하기 위하여, 하기와 같은 실험을 수행하였다.
Sprague-Dawley 랫트 (무게 250~280g)으로부터 랫트의 수정체를 분리하고, 사용시까지 냉동상태로 보관하였다. 상기 수정체를 균질화하고, 10000rpm, 4℃에서 20분 동안 원심분리한 후, 상등액을 효소로 이용하기 위해 분리하였다. 알도즈 환원효소의 활성은 DL-글리세르알데하이드를 기질로 이용하여 340 nm 에서 4분 간격으로, β-NADPH의 흡수가 감소하는 것을 이용하여 측정하였다. 어세이 혼합물은 0.1 M 포타슘 포스페이트 완충액 (pH 7.0), 0.1 M 소듐 포스페이트 완충액 (pH 6.2), 1.6 mM NADPH 및 샘플 (1.0 mg)을 포함하고 있다. 양성 대조군으로 TMG(Tetramethylene glutaric acid)를 이용하였으며, 비교군으로 일반 진달래의 메탄올 추출물을 이용하였다. 흰진달래 추출물 및 분획물의 알도즈 환원효소 억제 효능을 각각 표 3 및 표4에 나타내었다.
농도 (μg/ml) |
AR 저해 (%) |
IC50 (μg/ml) |
|
흰 진달래 메탄올 추출물 |
5 | 78.92 | 1.07 |
1 | 47.95 | ||
일반 진달래 메탄올 추출물 |
5 | 71.98 | 1.29 |
1 | 45.93 | ||
TMG | 5 | 78.48 | 0.96 |
1 | 58.96 |
분획물 | 농도 (μg/ml) |
AR 저해 (%) |
IC50 (μg/ml) |
n-Hexane | 10 5 1 |
64.87 51.06 46.54 |
3.32 |
CH2Cl2 | 10 5 1 |
59.25 25.13 23.32 |
8.76 |
EtOAc | 1 0.5 0.1 |
78.49 69.56 43.13 |
0.15 |
n-BuOH | 10 5 1 |
80.93 69.16 35.94 |
2.00 |
TMG c | 5 1 0.5 |
78.48 58.96 32.16 |
0.96 |
표 3에 나타낸 바와 같이, 흰진달래 메탄올 추출물은 일반 진달래 메탄올 추출물에 비해 우수한 알도즈 환원 효소 억제 효과를 나타냄을 확인하였다.
또한, 표 4에 나타낸 바와 같이, 흰진달래 분획물 중 에틸아세테이트 분획물이 가장 우수한 알도즈 환원 효소 억제 효과를 나타냄을 확인하였다.
상기 실험 결과를 통하여, 흰진달래 추출물 및 분획물은 일반 진달래 추출물에 비하여 우수한 알도즈 환원 효소 억제 효능을 가지고 있으며, 이러한 활성을 통하여 알도즈 환원 효소의 기능 이상에 의해 발생하는 당뇨병 또는 당뇨병성 합병증 치료제로 이용될 수 있음을 확인하였다.
실험예
2.
흰진달래
추출물로부터 분리한 플라보노이드의 정량
상기 실시예 2에서 분리한 화합물 1 내지 6이 흰진달래 추출물에 얼마나 포함되어 있는지, 역상 시스템(reverse phase system) HPLC를 이용하여 정량 분석을 수행하였다. 역상 컬럼 (Discovery C18, 5 μm, 250 × 4.6 mm, Supelco Analytical, USA)을 이용하였으며, 이동상에서 그래디언트 용매 시스템 (water:acetonitrile, v/v)을 이용하였다.
대조군으로 일반 진달래 추출물을 이용하였다. 그 결과를 표 5에 나타내었다.
플라보노이드 화합물 | ||||||
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | |
흰 진달래 | 83.47± 1.74 |
3520.11± 37.74 |
109.26± 7.39 |
17729.03± 293.90 |
157.19± 1.35 |
20997.24± 377.44 |
일반 진달래 |
4.06± 0.08 |
4949.07± 18.04 |
12.14± 0.53 |
15979.25± 10.36 |
42.68± 1.84 |
21846.47± 53.11 |
표 5에 나타낸 바와 같이, 흰진달래 추출물에 포함된 주요 플라보노이드는 화합물 4와 화합물 6임을 확인하였으며, 흰진달래 추출물과 일반 진달래 추출물의 성분비가 상이함을 확인하였다.
상기 실험 결과를 통하여, 흰진달래 추출물은 일반 진달래 추출물과 상이한 성분을 포함하고 있어, 알도즈 환원 효소의 활성 정도가 상이하며, 더욱 우수한 당뇨병 또는 당뇨병성 합병증의 치료제로 이용될 수 있음을 확인하였다.
이하 본 발명의 상기 조성물을 함유하는 약학적 조성물 및 건강기능식품의 제제예를 설명하나, 본 발명을 한정하고자 함이 아닌 단지 구체적으로 설명하고자 함이다.
제제예
1. 약학적 조성물의 제조
1-1. 산제의 제조
흰진달래 추출물 또는 분획물 20 mg
유당 100 mg
탈크 10 mg
상기의 성분들을 혼합하고 기밀포에 충진하여 산제를 제조한다.
1-2. 정제의 제조
흰진달래 추출물 또는 분획물 10 mg
옥수수전분 100 mg
유당 100 mg
스테아린산 마그네슘 2 mg
상기의 성분들을 혼합한 후 통상의 정제의 제조방법에 따라서 타정하여 정제를 제조한다.
1-3. 캡슐제의 제조
흰진달래 추출물 또는 분획물 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.
1-4. 주사제의 제조
흰진달래 추출물 또는 분획물 10 mg
만니톨 180 mg
주사용 멸균 증류수 2974 mg
Na2HPO42H2O 26 mg
통상의 주사제의 제조방법에 따라 1 앰플당 (2 ml) 상기의 성분 함량으로 제조한다.
1-5. 액제의 제조
흰진달래 추출물 또는 분획물 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 ml로 조절한 후 갈색병에 충진하여 멸균시켜 액제를 제조한다.
제제예
2. 식품 조성물의 제조
2-1. 건강식품의 제조
흰진달래 추출물 또는 분획물100 mg
비타민 혼합물 적량
비타민 A 아세테이트 70 μg
비타민 E 1.0 mg
비타민 B1 0.13 mg
비타민 B2 0.15 mg
비타민 B6 0.5 mg
비타민 B12 0.2 μg
비타민 C 10 mg
비오틴 10 μg
니코틴산아미드 1.7 mg
엽산 50 μg
판토텐산 칼슘 0.5 mg
무기질 혼합물 적량
황산제1철 1.75 mg
산화아연 0.82 mg
탄산마그네슘 25.3 mg
제1인산칼륨 15 mg
제2인산칼슘 55 mg
구연산칼륨 90 mg
탄산칼슘 100 mg
염화마그네슘 24.8 mg
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.
2-2. 건강음료의 제조
흰진달래 추출물 또는 분획물100 mg
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 1시간 동안 85 ℃에서 교반 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.
Claims (8)
- 흰진달래 분말을 물, 탄소수 1 내지 4의 알코올 및 이들의 혼합 용매로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상의 용매로 추출한 흰진달래 추출물의 에틸아세테이트 분획물을 유효성분으로 포함하는 당뇨병성 합병증의 예방 또는 치료용 약학적 조성물.
- 삭제
- 제1항에 있어서, 상기 흰진달래 추출물의 에틸아세테이트 분획물은
(a) 흰진달래 분말을 물, 탄소수 1 내지 4의 알코올 및 이들의 혼합 용매로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상의 용매로 추출하는 단계; 및
(b) 상기 (a) 단계의 추출물을 물에 현탁시킨 후, 헥산, 디클로로메탄, 에틸아세테이트 및 부탄올로 순차적으로 분획하는 단계;를 통하여 수득되는 것을 특징으로 하는 당뇨병성 합병증의 예방 또는 치료용 약학적 조성물.
- 삭제
- 제1항에 있어서, 상기 당뇨병성 합병증은 당뇨성 망막병증, 당뇨성 백내장, 당뇨성 신증, 당뇨성 신경병증으로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상인 것을 특징으로 하는 당뇨병성 합병증의 예방 또는 치료용 약학적 조성물.
- 제1항에 있어서, 상기 흰진달래 추출물의 에틸아세테이트 분획물은 알도즈 환원 효소 (aldose reductase) 억제 활성을 갖는 것을 특징으로 하는 당뇨병성 합병증의 예방 또는 치료용 약학적 조성물.
- 흰진달래 분말을 물, 탄소수 1 내지 4의 알코올 및 이들의 혼합 용매로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상의 용매로 추출한 흰진달래 추출물의 에틸아세테이트 분획물을 유효성분으로 포함하는 당뇨병성 합병증의 예방 또는 개선용 식품 조성물.
- 삭제
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