KR101485164B1

KR101485164B1 - 플라본 유도체를 유효성분으로 포함하는 전립선 비대증, 또는 탈모의 예방 또는 치료용 약학적 조성물

Info

Publication number: KR101485164B1
Application number: KR20120138796A
Authority: KR
Inventors: 한재홍; 김용웅
Original assignee: 중앙대학교 산학협력단
Priority date: 2012-12-03
Filing date: 2012-12-03
Publication date: 2015-01-26
Also published as: KR20140072348A

Abstract

본 발명은 플라본 유도체를 유효성분으로 포함하는 전립선 비대증, 또는 탈모의 예방 또는 치료용 약학적 조성물에 관한 것이다. 본 발명에 따른 플라본 유도체는 디하이드로테스토스테론(DHT, dihydrotestosterone)을 생성하는 스테로이드 5-알파-환원효소(5RD, steroid 5-alpha-reductase)에 대한 억제효과가 우수하므로, 스테로이드 5알파-환원효소와 관련된 증상 및 질병, 즉, 탈모, 전립선 비대증 등의 예방 또는 치료제에 유용하게 사용될 수 있다.

Description

플라본 유도체를 유효성분으로 포함하는 전립선 비대증, 또는 탈모의 예방 또는 치료용 약학적 조성물{Parmaceutical composition for preventing or treating benign prostate hyperplasia, or alopecia comprising flavone derivative}

본 발명은 플라본 유도체를 유효성분으로 포함하는 전립선 비대증, 또는 탈모의 예방 또는 치료용 약학적 조성물에 관한 것이다.

남성형 탈모란 남성 호르몬의 영향을 받아 유전적인 소인이 있는 사람에서 발생하는 두피의 모발 소실을 말하며, 사춘기 이후 점차 진행되어 50대의 남성과 60대의 여성에서는 약 50%에서 관찰된다. 남성형 탈모증은 주로 사춘기 이후에 시작되는데 이는 사춘기 이후에 혈중 테스토스테론이 증가되기 때문이다.

테스토스테론은 전립선, 외부 생식기, 피부 등에서 스테로이드 5-알파 환원효소(steroid 5-alpha reductase, 5RD)에 의하여 디하이드로테스토스테론 (dihydrotestosterone, DHT)으로 전환되는데, 이 DHT 가 모낭의 안드로젠 수용체와 결합하여 단백질 합성을 지연시킴으로써 모낭의 생장기가 단축되어 탈모가 유발되는 것으로 알려져 있다(Price et al, 1975; Itami et al,1991).

전립선 비대증은 발생되는 의학적 기전은 아직 명확하게 밝혀지지는 않았으나, 전립선의 선조직이 비정상적으로 증식하여 많은 경우에 배뇨장애나, 빈뇨와 급박뇨, 및 야간뇨 등 자극성 증상을 일으킨다. 남자의 경우 사춘기 이전에 거세를 하면 전립선 비대증이 발생하지 않으며, 남성 호르몬의 생성이 억제되거나 작용이 부적절한 유전적 질병을 앓고 있는 환자에서는 전립선의 정상적인 성장이 이루어지지 않는다는 점, 및 스테로이드 5-알파 환원효소의 활성도가 정상 전립선에 비하여 전립선 비대증 조직 내에서 증가되어 있고, 나이가 들면 혈중 테스토스테론은 감소하지만 전립선 내 디하이드로테스토스테론(DHT)은 정상수준으로 남아 있다는 점 등에 비추어, 전립선의 성장 및 전립선 비대증에 남성호르몬이 깊이 관여하고 있음이 알려졌고, 특히 테스토스테론이 5-알파 환원효소에 의하여 전환된 디하이드로테스토스테론이 전립선 비대증의 발생과 연관성이 크다는 것이 알려져있다.

이에 따라, 탈모 및 전립선 비대증에 대한 호르몬적 치료 중에서 DHT 의 생성단계를 차단하는 5-알파-환원효소 억제제(steroid 5-alpha reductase, 5RD)가 관심을 끌게 되었다. 잘 알려진 5-알파-환원효소 억제제로는 피나스테리드(Finasteride)와 두타스테리드(Dutasteride)가 있는데, 이들 억제제는 5RD를 억제하여 DHT 생성을 저해함으로써 혈중 및 두피의 DHT 를 감소시키고 정수리와 앞이마 모두에 효과가 있어 현재 남성형 탈모증의 치료에 널리 사용되고 있으며(Kaufman et al, 1998; Leyden et al, 1999), 전립선 크기의 감소, 증상의 호전, 및 최대 요속의 증가와 같은 결과를 가져와 전립선 비대증의 치료에 널리 사용된다.

그러나, 현재 상용화되는 5-알파-환원효소 억제제들은 스테로이드 계통의 약물로서 성욕감퇴, 성기능 장애, 정액량의 이상, 여성형 유방 등의 부작용이 있으며, 일부 고등급 분화도의 전립선 암의 발생률을 유의하게 증가시키므로, 건강한 남성에서 전립선 비대증 또는 전립선 암 예방을 위한 5-알파-환원효소 억제제의 복용은 권고되고 있지 않다.

따라서, 부작용이 없는 비스테로이드 계통의 약물로서 DHT 호르몬을 생성하는 5-알파 환원효소를 효과적으로 억제할 수 있는 새로운 탈모 및 전립선 비대증의 예방 또는 치료제의 개발이 절실히 요구되고 있다.

본 발명자들은 캠프페리아 파비플로라(Kaempferia parviflora)라는 식물로부터 얻은 추출물에서 분리한 천연 폴리페놀 성분인 플라본 유도체(flavones derivative)에 알려진 부작용이 거의 없을 뿐만 아니라 스테로이드 5알파-환원효소의 억제효과를 우수하게 나타내는 것을 확인하고, 본 발명을 완성하였다.

따라서 본 발명은 플라본 유도체를 유효성분으로 포함하는 전립선 비대증, 또는 탈모의 예방 또는 치료용 약학적 조성물을 제공하고자 한다.

본 발명은 플라본 유도체를 유효성분으로 포함하는 전립선 비대증, 또는 탈모의 예방 또는 치료용 약학적 조성물을 제공한다.

본 발명에 따른 플라본 유도체는 디하이드로테스토스테론(DHT, dihydrotestosterone)을 생성하는 스테로이드 5-알파-환원효소(5RD, steroid 5-alpha-reductase)에 대한 억제효과가 우수하므로, 스테로이드 5-알파-환원효소와 관련된 증상 및 질병, 즉, 탈모, 전립선 비대증 등의 예방 또는 치료제에 유용하게 사용될 수 있다.

도 1은 본 발명의 폴리메톡시플라본 화합물을 박층 크로마토그래피로 분석한 결과를 나타낸 도이다.
도 2는 테스토스테론 에놀 전이상태와 플라본의 분자 구조를 겹쳐본 결과(A), 및 본 발명의 폴리메톡시플라본과 스테로이드 5알파-환원효소의 활성 부위의 상호작용을 나타낸 도이다.

본 발명은 하기 화학식 1로 표시되는 플라본 유도체를 유효성분으로 포함하는 전립선 비대증, 또는 탈모의 예방 또는 치료용 약학적 조성물을 제공한다:

[화학식 1]

상기 화학식 1에서, R₁, R₃, 및 R₄는 서로 독립적으로 같거나 다르며 H 또는 C₁~C₄의 알콕시이고, 바람직하게는 H 또는 메톡시(methoxy-, -OCH₃)이며,

R₂는 히드록시(-OH) 또는 C₁~C₄의 알콕시이고, 바람직하게는 히드록시 또는 메톡시이다.

가장 바람직하게는, 상기 화학식 1의 화합물은 5,7-디메톡시플라본(1), 5,7,4’-트리메톡시플라본(2), 5,7,3’,4’-테트라메톡시플라본(3), 5-히드록시-7-메톡시플라본(4), 5-히드록시-7,4’-디메톡시플라본(5), 5-히드록시-3,7-디메톡시플라본(6), 5-히드록시-3,7,4’-트리메톡시플라본(7), 5-히드록시-3,7,3’,4’-테트라메톡시플라본(8), 3,5,7-트리메톡시플라본(9), 3,5,7,4’-테트라메톡시플라본(10), 3,5,7,3’,4’-펜타메톡시플라본(11)의 11종으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 화합물일 수 있다.

상기 11종 플라본 유도체 화합물의 화학식을 차례로 표현하면, 하기 [화학식 1-1] 내지 [화학식 1-11]과 같다.

[화학식 1-1]

[화학식 1-2]

[화학식 1-3]

[화학식 1-4]

[화학식 1-5]

[화학식 1-6]

[화학식 1-7]

[화학식 1-8]

[화학식 1-9]

[화학식 1-10]

[화학식 1-11]

본 발명의 플라본 유도체는 금속염, 유기 염기와의 염, 무기산과의 염, 유기산과의 염, 염기성 또는 산성 아미노산과의 염 등 약학적으로 허용 가능한 염의 형태로 사용할 수 있다. 적합한 금속염으로는, 나트륨염, 칼륨염 등과 같은 알칼리 금속염; 칼슘염, 마그네슘염, 바륨염 등과 같은 알칼리 토금속염; 알루미늄염 등이 있고, 적합한 유기 염기와의 염으로는, 예를 들어, 트리메틸아민, 트리에틸아민, 피리딘, 피콜린, 2,6-루티딘, 에탄올아민, 디에탄올아민, 트리에탄올아민, 시클로헥실아민, 디시클로헥실아민, N,N-디벤질에틸렌디아민 등과의 염이 있다. 또한, 적합한 무기산과의 염의 예로서는, 염산, 브롬화수소산, 질산, 황산, 인산 등과의 염이 있으며, 적합한 유기산과의 염으로는, 포름산, 아세트산, 트리플루오로아세트산, 프탈산, 푸마르산, 옥살산, 타르타르산, 말레인산, 시트르산, 숙신산, 메탄술폰산, 벤젠술폰산, p-톨루엔술폰산 등과의 염이 있다. 염기성 아미노산과의 염의 적합한 예로서는, 예를 들어, 알기닌, 라이신, 오르니틴 등과의 염이 있고, 산성 아미노산과의 염의 적합한 예로서는, 예를 들어, 아스파르트산, 글루탐산 등과의 염이 있다. 특히 바람직한 염으로는, 화합물이 그 내에 산성 관능기를 가지는 경우, 알칼리 금속염 (예컨대, 나트륨염, 칼륨염 등), 알칼리 토금속염 (예컨대, 칼슘염, 마그네슘염, 바륨염 등) 등과 같은 무기염, 및 암모늄염과 같은 유기염이 있으며, 화합물이 그 내에 염기성 관능기를 가지는 경우, 염산, 브롬화수소산, 질산, 황산, 인산 등과 같은 무기산과의 염, 아세트산, 프탈산, 푸마르산, 옥살산, 타르타르산, 말레인산, 시트르산, 숙신산, 메탄술폰산, p-톨루엔술폰산 등과 같은 유기산과의 염이 있다.

이하, 본 발명을 상세히 설명한다.

본 발명의 조성물에서 유효성분인 상기 화학식 1의 플라본 유도체는, 시판되는 시약을 구입하거나 유기합성적인 방법으로 합성하여 사용할 수 있고, 또는 생약재로부터 통상적인 방법으로 추출하여 사용할 수 있다. 본 발명에서는 하기와 같은 방법으로 추출하여 사용하였다.

먼저, 캠프페리아 파비플로라(Kaempferia parviflora)를 물로 세척하고 절단한 후 그늘에서 말린 다음, 마쇄하여 분말화한다. 상기 캠프페리아 파비플로라는 잎, 줄기, 뿌리 등을 모두 포함할 수 있으며, 바람직하게는 뿌리이다.

본 발명의 일실시예에 따르면, 상기 캠프페리아 파비플로라 분말을 CO₂ 초임계 유체추출법으로 추출한 후, 추출물을 헥산/아세톤 또는 헥산/에틸아세테이트의 구배시스템을 이용하여 칼럼 크로마토그래피로 정제하여 본 발명의 플라본 유도체를 얻었다. CO₂ 초임계 유체추출법으로 추출할 경우, 안전하고 유효성분의 함량을 선택적으로 증가시킬 수 있으나, 에탄올, 헥산 등의 통상적인 유기용매 추출 및 열수 추출방법을 이용하여서도 본 발명의 플라본 유도체를 유효성분으로 포함하는 추출물을 확보하는 것이 가능하므로 이에 제한되는 것은 아니다.

본 발명에 따른 플라본 유도체는, 디하이드로테스토스테론(DHT, dihydrotestosterone)을 생성하는 스테로이드 5-알파-환원효소(5RD, steroid 5-alpha-reductase)에 대한 억제효과가 매우 우수하다.

특히 본 발명의 플라본 유도체는 스테로이드와 입체적 구조가 매우 유사하여 스테로이드 호르몬을 기질로하는 스테로이드 5알파-환원효소와 효율적으로 상호작용할 수 있으며, 크로멘 고리의 홀수번 탄소에만 메톡시기를 가질 경우, 및 플라본의 5번 탄소에 히드록시기를 가질 경우, 스테로이드 5알파-환원효소의 억제 활성이 더욱 높다.

또한, 본 발명의 플라본 유도체는 천연재료인 캠프페리아 파비플로라에서 추출한 천연물질로 알려진 독성이 전혀 없고, 비스테로이드성 화합물이므로, 스테로이드계열의 5알파-환원효소 억제제인 피나스테리드 및 두타스테리드와 달리 스테로이드로 인한 부작용을 피할 수 있어 안전하면서도, 효과가 우수한 전립선 비대증, 또는 탈모의 예방 또는 치료용 의약품으로 유용하게 사용될 수 있다.

본 발명의 조성물은 유효성분인 플라본 유도체와 함께 전립선 비대증, 또는 탈모의 예방 또는 치료 효과를 갖는 공지의 유효성분을 1종 이상 포함할 수 있다.

본 발명의 조성물은, 투여를 위하여 상기 기재한 유효성분 이외에 추가로 약학적으로 허용 가능한 담체를 1종 이상 포함하여 제조할 수 있다. 약학적으로 허용 가능한 담체는 식염수, 멸균수, 링거액, 완충 식염수, 덱스트로오스 용액, 말토 덱스트린 용액, 글리세롤, 에탄올 및 이들 성분 중 1 성분 이상을 혼합하여 사용할 수 있으며, 필요에 따라 항산화제, 완충액, 정균제 등 다른 통상의 첨가제를 첨가할 수 있다. 또한 희석제, 분산제, 계면활성제, 결합제 및 윤활제를 부가적으로 첨가하여 수용액, 현탁액, 유탁액 등과 같은 주사용 제형, 환약, 캡슐, 과립 또는 정제로 제제화할 수 있다. 더 나아가 당 분야의 적정한 방법으로 또는 Remington's Pharmaceutical Science(최근판), Mack Publishing Company, Easton PA에 개시되어 있는 방법을 이용하여 각 질환에 따라 또는 성분에 따라 바람직하게 제제화할 수 있다.

본 발명의 조성물은 목적하는 방법에 따라 경구 투여하거나 비경구 투여(예를 들어, 정맥 내, 피하, 복강 내 또는 국소에 적용)할 수 있으며, 투여량은 환자의 체중, 연령, 성별, 건강상태, 식이, 투여시간, 투여방법, 배설율 및 질환의 중증도 등에 따라 그 범위가 다양하다. 상기 플라본 유도체의 일일 투여량은 10~2000 ㎎/㎏, 바람직하게는 약 100~1000 ㎎/㎏ 이며, 하루 일회 내지 수회에 나누어 투여하는 것이 바람직하다.

본 발명의 조성물은 전립선 비대증, 또는 탈모의 예방 또는 치료를 위하여 단독으로, 또는 수술, 호르몬 치료, 약물치료 및 생물학적 반응 조절제를 사용하는 방법들과 병용하여 사용할 수 있다.

이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 제시한다. 그러나 하기의 실시예는 본 발명을 보다 쉽게 이해하기 위하여 제공되는 것일 뿐, 실시예에 의해 본 발명의 내용이 한정되는 것은 아니다.

실시예 1. 본 발명의 폴리메톡시플라본 화합물의 추출 및 분리

태국 러이주(Loei province)의 지역시장에서 캠프페리아 파비플로라(Kaempferia parviflora)의 근경을 구입하여 실험에 사용하였다. 먼저 캠프페리아 파비플로라의 뿌리를 5mm의 두께로 자르고 그늘에서 말린 다음, 마쇄하여 분말로 제조하였다. 제조된 분말에서 Wongsrikaew, N.; Woo, H. C.; Vichitphan, K.; Han, J. J. Korean Soc. Appl. Biol. Chem. 2011, 54, 1008.에서 보고된 방법으로 CO₂ 초임계 유체추출법을 실시하였다. 추출물은 헥산/아세톤의 1:1 혼합 용액으로 고속 칼럼 크로마토그래피를 하여 1차 분획하였다. 다음으로 헥산/아세톤(hexanes/acetone) 또는 헥산/에틸아세테이트(hexanes/ethyl acetate)의 구배 시스템을 이용한 실리카 겔 60 (0.040~0.063 mm)을 이용하여 진공 유체 크로마토그래피(VLC, vacuum liquid chromatography)를 실시하여 폴리메톡시플라본 화합물들을 분취하였다(Coll, J. C.; Bowden, B. F. J. Nat. Prod. 1986, 49, 934.).

분취한 본 발명의 폴리메톡시플라본 화합물의 화학구조 및 분취량은 하기 화학식 1 및 표 1에 나타내었다.

[화학식 1]

화합물 명칭	R ₁	R ₂	R ₃	R ₄	분취량 , %
5,7-Dimethoxyflavone (1)	H	OCH₃	H	H	8.2
5,7,4’-Trimethoxyflavone (2)	H	OCH₃	H	OCH₃	14.2
5,7,3’,4’-Tetramethoxyflavone (3)	H	OCH₃	OCH₃	OCH₃	9.8
5-Hydroxy-7-methoxyflavone (4)	H	OH	H	H	5.0
5-Hydroxy-7,4’-dimethoxyflavone (5)	H	OH	H	OCH₃	6.0
5-Hydroxy-3,7-dimethoxyflavone (6)	OCH₃	OH	H	H	9.2
5-Hydroxy-3,7,4’-trimethoxyflavone (7)	OCH₃	OH	H	OCH₃	5.8
5-Hydroxy-3,7,3’,4’-tetramethoxyflavone (8)	OCH₃	OH	OCH₃	OCH₃	1.0
3,5,7-Trimethoxyflavone (9)	OCH₃	OCH₃	H	H	4.6
3,5,7,4’-Tetramethoxyflavone (10)	OCH₃	OCH₃	H	OCH₃	2.4
3,5,7,3’,4’-Pentamethoxyflavone (11)	OCH₃	OCH₃	OCH₃	OCH₃	8.8

상기 화학식 1 및 표 1에 나타낸 바와 같이, 진공 유체 크로마토그래피로 캠프페리아 파비플로라에서 분리한 폴리메톡시플라본 화합물들을 박막 크로마토그래피로 분리한 결과, 6종의 5-메톡시-폴리메톡시플라본 화합물을 얻었고(화합물 1, 2, 3, 9, 10, 11), 진공 유체 크로마토그래피 후 아세톤으로 재결정화시키고 박막 크로마토그래피로 분리한 결과, 5종의 5-히드록시-폴리메톡시플라본을 정제하였다(화합물 4, 5, 6, 7, 8). 11종의 폴리메톡시 플라본의 총 분취량은 75%였다.

각각의 박층 크로마토그래피는 헥산과 아세톤을 1:1로 혼합한 용액 및 헥산과 에틸 아세테이트를 2:1로 혼합한 용액을 용매로 분리하였고, 254nm 및 365nm의 자외선 하에서 시각화되었다.

박층 크로마토그래피로 분리한 결과는 도 1에 나타내었다.

도 1A에 나타낸 바와 같이, 5-메톡시-폴리메톡시플라본 화합물은 365nm의 장파장 자외선을 흡수하여 강한 형광을 나타내는 것을 알 수 있다.

분취된 11종의 폴리메톡시플라본의 구조는 UV-Vis, IR, NMR 분석으로 알아보았다.

HMBC and HSQC 분광법을 이용한 폴리메톡시플라본의 ¹H and ¹³C NMR 결과는 각각 표 2 및 표 3에 나타내었다.

	화합물
탄소번호	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11
3	6.69 (s)	6.56 (s)	6.62 (s)	6.67 (s)	6.58 (s)
5				12.72(s)	12.81(s)	12.6 (s)	12.66 (s)	12.64 (s)
6	6.58 (d, 2.3Hz)	6.50 (d, 2.3Hz)	6.57 (d, 2.3Hz)	6.51 (d, 2.2Hz)	6.48 (d, 2.3Hz)	6.44 (d, 2.2Hz)	6.44(d, 2.2Hz)	6.45 (d, 2.2Hz)	6.52	6.50	6.51 (d, 2.2Hz)
8	6.39 (d, 2.3Hz)	6.34 (d, 2.3Hz)	6.38 (d, 2.3Hz)	6.38 (d, 2.2Hz)	6.37 (d, 2.3Hz)	6.35 (d, 2.2Hz)	6.36(d, 2.2Hz)	6.37 (d, 2.2Hz)	6.35	6.34	6.35 (d, 2.2Hz)
2’	7.88 (2H, dd, 5.2Hz, 2.0Hz)	7.79 (d, 9.0Hz)	7.33 (d, 2.1Hz)	7.89 (2H, ddd, 8.1Hz, 3.1Hz, 1.6Hz)	7.84 (2H, ddd, 9.0Hz, 3.0Hz, 2.1Hz)	8.05(m)	8.08 (2H, ddd, 9.1Hz, 3.0Hz, 2.2Hz)	7.70 (d, 2.2Hz)	8.06	8.06 (2H)	7.72 (dd, 5.5Hz, 2.1Hz)
3’	7.51 (2H, d, 5.2Hz)	6.97 (d, 9.0Hz)		7.54 (2H, m)	7.02 (2H, ddd, 9.0Hz, 3.0Hz, 2.1Hz)	7.50 (m)	7.02 (2H, ddd, 9.1Hz, 3.0Hz, 2.2Hz)		7.49	7.01 (2H)
4’	7.50 (d, 2.0Hz)			7.52 (m)		7.51(m)			7.47
5’	a	a	6.97 (d, 8.4)	a	a	a	a	7.00 (d, 8.5Hz)	a	a	6.98 (d, 8.3Hz)
6’	b	b	7.52 (dd, 8.4Hz, 2.1Hz)	b	b	b	b	7.74 (dd, 8.5Hz, 2.2Hz)	b	b	7.71 (m)
3-OMe						3.87 (s)	3.86 (s)	3.87 (s)	3.80 (s)	3.87 (s)	3.88 (s)
5-OMe	3.96 (s)	3.93 (s)	3.96 (s)						3.97 (s)	3.96 (s)	3.97 (s)
7-OMe’	3.92 (s)	3.88 (s)	3.90 (s)	3.89 (s)	3.89 (s)	3.88 (s)	3.90 (s)	3.88 (s)	3.90 (s)	3.90 (s)	3.91 (s)
3’-OMe			3.94 (s)					3.97 (s)			3.97 (s)
4’-OMe		3.85 (s)	3.94 (s)		3.88 (s)		3.86 (s)	3.98 (s)		3.89 (s)	3.97 (s)

- a. 3'과 동일

- b. 2'과 동일

	화합물
탄소 번호	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11
2	160.9	162.0	160.7	157.8	164.0	155.9	156.0	155.8	152.6	152.6	152.5
3	109.1	107.7	108.0	105.9	104.3	139.7	138.9	130.7	141.8	141.1	141.2
4	177.6	177.6	177.7	182.5	182.4	179.0	178.8	178.7	174.2	174.0	174.0
5	160.6	160.8	160.9	162.2	162.6	162.0	162.0	162.1	161.0	161.1	161.0
6	96.2	96.0	96.1	98.2	98.0	98.0	97.8	97.8	95.8	95.7	95.7
7	164.1	163.9	164.0	165.6	165.4	165.6	165.4	165.5	164.0	163.8	163.9
8	92.8	92.8	92.9	92.7	92.6	92.2	92.2	92.2	92.4	92.4	92.4
4a	109.3	109.2	108.6	105.7	105.5	114.0	106.1	110.9	109.5	109.5	109.5
8a	159.9	160.7	159.9	164.0	157.7	156.9	156.7	156.7	158.9	158.8	158.8
1'	131.6	123.8	124.1	131.3	123.6	130.1	122.8	122.9	130.9	123.2	123.4
2'	125.9	127.6	108.0	126.3	128.0	128.4	130.2	122.1	128.1	129.8	111.3
3'	128.9	114.3	151.7	129.1	114.5	128.6	114.1	151.4	128.5	113.9	150.8
4'	131.2	159.8	149.2	131.8	162.2	130.9	161.7	148.8	130.3	161.0	148.6
5'	a	a	111.1	a	a	a	a	111.3	a	a	110.8
6'	b	b	119.5	b	b	b	b	118.6	b	b	121.6
3-OMe						60.4	60.1	60.2	60.0	59.9	59.9
5-OMe	56.4	56.4	56.4						56.4	56.4	56.4
7-OMe	55.8	55.7	55.8	55.8	55.8	55.8	55.8	55.8	55.7	55.7	55.7
3'-OMe			56.1					56.0			55.9
4'-OMe		55.5	56.1		55.5		55.4	56.1		55.4	56.0

- a. 3'과 동일

- b. 2'과 동일

또한, 분취한 폴리메톡시플라본 화합물의 FT-IR 및 UV-Vis 분광 특성은 표 4에 나타내었다.

화합물	l _max (e M ^-1 cm ^-1 ) ^a	ν (C=O), cm ^-1b
5,7-Dimethoxyflavone (1)	262 (35600), 305 (19600)	1647.1
5,7,4’-Trimethoxyflavone (2)	262 (14600), 320 (14900)	1645.2
5,7,3’,4’-Tetramethoxyflavone (3)	264 (9300), 332 (10000)	1645.2
5-Hydroxy-7-methoxyflavone (4)	268 (44500), 308 (20100)	1668.3
5-Hydroxy-7,4’-dimethoxyflavone (5)	269 (22900), 327 (22500)	1668.3
5-Hydroxy-3,7-dimethoxyflavone (6)	266 (29600), 327 (12100)	1670.2
5-Hydroxy-3,7,4’-trimethoxyflavone (7)	268 (25000), 343 (20500)	1666.4
5-Hydroxy-3,7,3’,4’-tetramethoxyflavone (8)	267 (18600), 349 (18800)	1651.0
3,5,7-Trimethoxyflavone (9)	262 (27400), 327 (16200)	1639.4
3,5,7,4’-Tetramethoxyflavone (10)	264 (15200), 335 (15200)	1625.9
3,5,7,3’,4’-Pentamethoxyflavone (11)	248 (25100), 339 (24300)	1625.9

실시예 2. 본 발명의 폴리메톡시플라본 화합물의 스테로이드 5알파 -환원효소의 억제 효능

본 발명의 폴리메톡시플라본의 스테로이드 5알파-환원효소에 대한 억제 효능을 알아보기 위하여, (Kim, S.; Kim, Y. U.; Ma, E. Molecules, 2012, 17, 355.)에 기재된 방법을 이용하여 하기와 같은 실험을 수행하였다.

먼저 SD(Sprague-Dawley) 웅성 랫트의 복부 전립선을 절제하여, 용액 A(0.32 M 수크로오스(sucrose), 0.1 mM 디티오트레이톨(dithiothreitol), 20 mM 인산 나트륨(sodium phosphate), pH6.5)에 넣고 유리 균질기를 이용하여 20 v/v%의 균질 현탁액(homogenate)을 준비하였다. 상기 균질현탁액을 외과용 가제로 여과한 후, 3000 x g에서 10분 동안 원심분리한 다음 침전된 덩어리를 용액 A에서 5 v/v% 균질 현탁액이 되도록 제조하고, 18-게이지 및 20-게이지 주사 바늘을 순차적으로 통과시켜 균질하게 하였다.

다음으로, 활성 억제 정도를 알아보고자 하는 화합물 1을 10 μL의 에탄올에 녹인 다음, 여기에 1 mM의 디티오트레이톨, 40 mM의 인산 나트륨, 5 X 10^-5 M NADPH, 2.2 X 10^-9 M [1,2,6,7-³H]테스토스테론으로 이루어진 pH 6.5의 반응용액 0.525 mL를 가한 후, 상기에서 제조한 효소현탁액 40 μL을 가하여 37℃에서 30분 동안 반응시켰다.

1 ml의 에틸아세테이트를 가하여 반응을 정지시키고, 50 μL의 상층액을 에틸아세테이트/사이클로헥산, 1:1의 전개용매로 TLC 상에서 분리하였다. 테스토스테론과 5α-다이하이드로테스토스테론에 해당하는 영역을 잘라낸 후, 각각을 5 ml Insta-Gel Plus(PerkinElmer)에 넣어 액체섬광분석기(PerkinElmer Tri-Carb 2910TR)로 ³H 방사능을 측정하였다.

각 시험샘플의 효소반응에 대한 전환율 및 저해율은 다음의 식에 의하여 계산하였다:

전환율(R, %) = D/(T+D)×100

저해율(%) = (1-R _sample /R _control )×100.

상기 D와 T는 각각 5α-다이하이드로테스토스테론과 테스토스테론 영역에서 측정된 ³H 방사능이고, R _sample 및 R _control 은 각각 시험샘플을 가한 경우와 그렇지 않은 경우의 R을 의미한다.

각 효소 반응을 이중으로 실행하였으며, 선형 회귀 분석(linear regression analysis)을 사용하여 여러 농도들에서의 저해효과들의 값들로부터 저해중간값(IC₅₀: half maximal inhibitory concentration)을 계산하였다.

플라본 유도체 화합물 2내지 11도 화합물 1과 동일한 방법으로 스테로이드 5알파-환원효소 활성 억제 실험을 수행하였다.

결과는 표 5에 나타내었다.

화합물	Inhibition (%) at 100 μM	Inhibition (%) at 1 mM	IC ₅₀ (μM)
5,7-Dimethoxyflavone (1)	11.5±17.1	52.2±2.3	880
5,7,4’-Trimethoxyflavone (2)	35.7±2.1	49.0±10.2	> 1000
5,7,3’,4’-Tetramethoxyflavone (3)	10.7±6.7	96.1±0.6	290
5-Hydroxy-7-methoxyflavone (4)	0.2±1.0	74.2±21.8	470
5-Hydroxy-7,4’-dimethoxyflavone (5)	73.2±0.6	106.7±14	20
5-Hydroxy-3,7-dimethoxyflavone (6)	0.9±36.1	51±14.1	960
5-Hydroxy-3,7,4’-trimethoxyflavone (7)	-9.9±17.0	-16.3±16.2	> 1000
5-Hydroxy-3,7,3’,4’-tetramethoxyflavone (8)	25.3±20.8	104.1±20.6	210
3,5,7-Trimethoxyflavone (9)	30.4±17.8	97.9±4.1	200
3,5,7,4’-Tetramethoxyflavone (10)	0.1±50.7	77.2±13.1	440
3,5,7,3’,4’-Pentamethoxyflavone (11)	28.8±22.0	81.2±8.7	250
Riboflavin	82.4±5.6	107.2±11.4	5

표 5에 나타낸 바와 같이, 5-히드록시-3,7,4’-트리메톡시플라본 (7)을 제외한 대부분의 플라본 유도체는 스테로이드 5알파-환원효소(steroid 5α-reductase)의 활성을 억제하였다.

그 중에서도, 5-히드록시-7,4’-디메톡시플라본 (5) 및 5-히드록시-3,7,3’,4’-테트라메톡시플라본 (8) 은 1 mM의 농도에서 완벽한 억제효과를 나타내었다. 특히, 화합물 5는 100 μM의 낮은 농도에서도 양성 대조군인 리보플라빈(rivoflabin)과 비교될 수 있을 정도인 73.2±0.6%의 억제율을 나타내었다.

따라서, 본 발명의 폴리메톡시플라본 화합물은 스테로이드 5알파-환원효소 활성을 억제하는 효과가 우수함을 알 수 있다.

실시예 3. 본 발명의 폴리메톡시플라본의 스테로이드 5알파 -환원효소 억제활성과 관련된 구조적 특성

캠프페리아 파비플로라(Kaempferia parviflora)에서 추출한 본 발명의 폴리메톡시플라본이, 스테로이드 5알파-환원효소의 활성을 억제하는 특성을 갖는 이유를 알아보기 위하여 다른 폴리메톡시플라본과 구조적 특성을 비교하였다.

[화학식 1]

상기 화학식 1로 캠프페리아 파비플로라에서 분리된 폴리메톡시플라본의 특징적인 구조적 특성 중 하나는 메톡시기의 위치였다. 메톡시기는 크로멘 고리(chromenone ring)의 홀수번의 탄소에서만 발견되었으며, 6번 및 8번 탄소에서는 메톡시기가 발견되지 않았다.

상기 표 5에 나타낸 바와 같이, 분리된 모든 폴리메톡시플라본 화합물은 구조적으로 유사하나, 서로 다른 억제율을 나타내었다. 억제효과에 있어서, 화합물 5는 강한 억제활성을 나타내는데 비하여, 이와 구조적으로 유사한 5,7,4’-trimethoxyflavone (2)는 화합물 5에 비해 약한 억제활성을 나타낸 것에 비추어볼 때, 플라본의 5번 탄소의 히드록시기는 스테로이드 5알파-환원효소 억제활성에 있어서 핵심적인 것을 알 수 있다.

또한, 5-hydroxy-3,7-dimethoxyflavone (6) 및 5-hydroxy-3,7,4’-trimethoxyflavone (7)의 억제활성을 5-hydroxy-7,4’-dimethoxyflavone (5)의 억제활성과 비교한 결과, 4'탄소에 메톡시기를 가진 화합물 5의 억제활성이 월등히 뛰어나 4’ 탄소의 메톡시기가 억제 활성에 중요하지만, 플라본 골격에 그 이상 메톡시기가 추가되면 억제 효과가 약해짐을 알 수 있었다.

스테로이드 5알파-환원효소의 단백질 X선 결정 구조는 아직 밝혀지지 않았지만, 스테로이드 환원효소들의 활성부위는 공통된 구조적 특징을 공유하는 것으로 알려져 있고 이들 중 기질 결합부위는 촉매적 스테로이드 A 고리 결합부위(catalytic steroid A-ring binding site), 중심 소수성 포켓(central hydrophobic pocket), 및 스테로이드 D 고리(steroid D-ring)의 수소결합부위로 구성되어 있다(Schuster, D.; Nashev, L. G.; Kirchmair, J.; Laggner, C.; Wolber, G.; Langer, T.; Odermatt, A. J. Med. Chem. 2008, 51, 4188.).

또한, 수많은 플라보노이드들이 스테로이드-결합 단백질과 상호작용하며(Havsteen, B. H. Pharmacol. Ther. 2002, 96, 67.), 폴리메톡시플라본의 구조는 steroid 5α-reductase의 테스토스테론 결합부위 안에 맞을 정도로 충분히 작은 것으로 알려져 있다.

테스토스테론의 기하학적 최적화 전이상태 구조(geometry-optimized transition-state structure)를 플라본과 비교해보았다. 결과는 도 2A에 나타내었다.

도 2A에 나타낸 바와 같이, 양 구조는 도 2A에 나타낸 바와 같이 적절히 겹쳐지므로, 본 발명의 폴리메톡시플라본 화합물은 구조적 유사성에 기인한 스테로이드 5알파-환원효소의 저해특성을 가질 수 있음을 알 수 있다.

또한, 상기 표 5에 나타낸 스테로이드 5알파-환원효소의 억제활성 비교에 따르면, 플라본의 5-히드록시기는, 전이상태의 에놀 테스토스테론을 안정화시키는 활성부위에서 루이스산과의 정전기적 상호작용에 중요할 것으로 예측할 수 있다.

또한, 도 2B에 나타낸 바와 같이, 4'번 탄소의 메톡시기는 다른 활성부위의 수소결합 주게(H-bonding donor)로서 작용할 수 있으며, 7번 탄소 부위의 중심 소수성 포켓은 느슨해 보이는 반면, 플라본의 3번 및 3'번 탄소 근처의 소수성 포켓은 상대적으로 밀접해 보이는 것을 알 수 있다.

따라서, 3 및 3'번 탄소자리의 메톡시기가 없는 소수성 플라본은 스테로이드 B링에 4'번 탄소에 수소결합 받게(H-bonding acceptor)를, 5번 탄소에 루이스 염기를 가져야 강력한 스테로이드 5알파-환원효소 억제효과를 나타냄을 알 수 있다.

하기에 본 발명의 조성물을 위한 제제예를 예시한다.

제제예 . 약학적 제제의 제조

1. 산제의 제조

본 발명의 화학식 1의 플라본 유도체 100mg

유당 200mg

상기의 성분을 혼합하고 기밀포에 충진하여 산제를 제조하였다.

2. 정제의 제조

본 발명의 화학식 1의 플라본 유도체 100㎎

옥수수전분 100㎎

유 당 100㎎

스테아린산 마그네슘 2㎎

상기의 성분을 혼합한 후, 통상의 정제의 제조방법에 따라서 타정하여 정제를 제조하였다.

3. 캡슐제의 제조

본 발명의 화학식 1의 플라본 유도체 100㎎

옥수수전분 100㎎

유 당 100㎎

스테아린산 마그네슘 2㎎

상기의 성분을 혼합한 후, 통상의 캡슐제의 제조방법에 따라서 젤라틴 캡슐에 충전하여 캡슐제를 제조하였다.

Claims

하기 화학식 1-5로 표시되는 플라본 유도체를 유효성분으로 포함하는 전립선 비대증의 예방 또는 치료용 약학조성물.
[화학식 1-5]
삭제
삭제
제1항에 있어서,
상기 화학식 1-5의 화합물은 캠프페리아 파비플로라(Kaempferia parviflora)로부터 추출 및 분리된 것임을 특징으로 하는, 전립선 비대증의 예방 또는 치료용 약학적 조성물.
제4항에 있어서,
상기 캠프페리아 파비플로라는 캠프페리아 파비플로라의 잎, 줄기, 뿌리로부터 선택된 것을 특징으로 하는, 전립선 비대증의 예방 또는 치료용 약학적 조성물.
제1항, 제4항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 화학식 1-5의 화합물은 디하이드로테스토스테론(DHT, dihydrotestosterone)을 생성하는 스테로이드 5알파-환원효소(steroid 5α-reductase)의 활성을 억제하는 것을 특징으로 하는, 전립선 비대증의 예방 또는 치료용 약학적 조성물.
하기 화학식 1-5로 표시되는 플라본 유도체를 유효성분으로 포함하는 탈모의 예방 또는 치료용 약학적 조성물:
[화학식 1-5]
삭제
삭제
제7항에 있어서,
상기 화학식 1-5의 화합물은 캠프페리아 파비플로라(Kaempferia parviflora)로부터 추출 및 분리된 것임을 특징으로 하는, 탈모의 예방 또는 치료용 약학적 조성물.
제10항에 있어서,
상기 캠프페리아 파비플로라는 캠프페리아 파비플로라의 잎, 줄기, 뿌리로부터 선택된 것을 특징으로 하는, 탈모의 예방 또는 치료용 약학적 조성물.
제7항, 제10항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 화학식 1-5의 화합물은 디하이드로테스토스테론(DHT, dihydrotestosterone)을 생성하는 스테로이드 5알파-환원효소(steroid 5α-reductase)의 활성을 억제하는 것을 특징으로 하는, 탈모의 예방 또는 치료용 약학적 조성물.