KR101591389B1 - 리세아 포풀리폴리아 추출물을 포함하는 항암 조성물 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 리세아 포풀리폴리아(Litsea populifolia) 추출물을 유효성분으로 포함하는 암의 예방 또는 치료용 약학적 조성물 및 암의 예방 또는 개선용 식품 조성물에 관한 것이다. 본 발명의 리세아 포풀리폴리아 추출물을 포함하는 조성물은 정상세포에 대해서는 독성을 나타내지 않으면서, 암세포의 세포 주기를 조절하여 암세포 사멸 효과를 나타내므로 항암 조성물로 유용하게 사용될 수 있어, 암의 예방 또는 치료를 위한 약학적 조성물 또는 식품 조성물로 이용될 수 있다.
Description
본 발명은 리세아 포풀리폴리아(Litsea populifolia) 추출물을 포함하는 항암 조성물에 관한 것으로, 보다 상세하게는 리세아 포풀리폴리아 추출물을 유효성분으로 포함하는 암의 예방 또는 치료용 약학적 조성물 및 암의 예방 또는 개선용 식품 조성물에 관한 것이다.
종양(tumor)은 신체조직의 자율적인 과잉 성장에 의해 비정상적으로 자라난 세포덩어리를 의미하며, 양성종양(benign tumor)과 악성종양(malignant tumor)으로 구분할 수 있다. 양성종양이 비교적 성장 속도가 느리고 전이(metastasis; 종양이 원래 발생한 곳에서 멀리 떨어진 곳으로 이동함)되지 않는 것에 반해 악성종양은 주위 조직에 침윤하면서 빠르게 성장하고 신체 각 부위에 확산되거나 전이되어 생명을 위협하게 된다. 따라서 종양에 의해 유발된 질병을 통칭하여 암(cancer)이라 정의하고 있으며, 악성종양과 암은 동일한 의미로 사용되고 있다.
암의 발생원인은 아직도 명확히 규명되지 않고 있으나 내적 요인인 유전적 요소와 외적 요인인 암 발생 유발요소로 작용하는 발암 화학물질, 발암 인자(방사선, 자외선, 우주선), 계속적인 염증과 손상, 암 유발 바이러스(oncogenic virus)의 감염 등 복합적 요소가 작용하는 것으로 간주되고 있다. 내적 요인인 유전적 요소에 대해서는 동물실험상 많은 입증이 있으나 인간의 암에 대한 작용 여부는 일부(망막아세포종이나 가족적 대장 이종증 등)를 제외하고는 확실한 증거가 없으며, 또한 외적 요인인 환경적 요소와 구별하기 어려운 실정이다.
항암제(Anti-cancer agent)는 악성종양을 치료하기 위해 사용하는 방법들 중 수술이나 방사선 요법을 제외한 화학요법제를 총칭하는 것으로, 주로 핵산의 합성을 저해하여 항암활성을 나타내는 물질이 대부분이다. 화학요법제는 크게 대사 길항제(anti-metabolites), 알킬화제(alkylating agents), 유사분열억제제(anti-mitotic drugs), 호르몬제(hormones) 등으로 분류된다. 암세포의 증식에 필요한 대사과정을 저해하는 대사길항제로는, 엽산 유도체(methotrexate), 퓨린 유도체(6-mercaptopurine, 6-thioguanine), 피리미딘 유도체(5-fluorouracil, Cytarabine) 등이 있다. DNA의 구아닌 등에 알킬기를 도입하여 DNA의 구조를 변형시키고 사슬을 절단시켜 항암효과를 나타내는 알킬화제로는, 니트로겐 머스타드계 화합물(chlorambucil, cyclophosphamide), 에틸렌이민계 화합물(thiotepa), 알킬설포네이트계 화합물(busulfan), 니트로소우레아계 화합물(carmustine), 트리아젠계 화합물(dacarbazine)이 있다. 분열시기 특이성 약물로서 유사분열을 차단하여 세포분열을 억제하는 유사분열억제제에는, 악티노마이신 D(actinomycin D), 독소루비신, 블레오마이신, 미토마이신과 같은 항암성항암제, 빈크리스틴, 빈블라스틴과 같은 식물알칼로이드, 탁산환을 포함하는 유사분열 저해제인 탁소이드 등이 포함된다. 이외에 부신피질호르몬이나 프로게스테론과 같은 호르몬제와 시스플라틴 같은 백금함유 화합물이 항암제로서 사용되고 있다.
이러한 항암제는 암세포의 대사경로에 개입하여 DNA와의 직접적인 상호작용에 의해 DNA의 복제, 전사, 번역과정을 차단하거나, 핵산 전구체의 합성을 방해하고, 세포의 분열을 저해함으로써 암세포에 대한 독성을 나타낸다. 그러나, 일반적으로 항암 치료제로 사용되는 물질들은 상당한 독성을 지니고 있으며, 암 세포만을 선택적으로 제거하지 못하고 정상세포에도 치명적인 손상을 주어 골수 파괴로 인한 백혈구, 혈소판, 적혈구 등의 혈구 감소증; 모낭세포 파괴로 인한 탈모증상; 난소와 고환에 대한 부작용으로 월경불순 및 남성불임의 원인; 소화기의 점막 세포 파괴로 인한 부작용으로 구내염, 오심구토 및 음식 연하장애와 소화 장애; 설사증상; 세뇨관 괴사에 의한 신장독성; 신경계 장애로 발생하는 말초 신경염과 쇠약감; 혈관 통증 및 발진 등의 혈관장애; 피부 및 손발톱 변색 등의 다양한 부작용이 나타난다.
따라서, 이와 같은 항암제의 부작용을 최소화하면서 치료 효과를 상승시키기 위한 연구 및 암의 발생 후 이의 치료뿐 아니라, 암의 발생을 예방하기 위한 독성이 적고 효과적인 항암제의 개발이 절실히 필요하다. 또한 화학요법제의 가장 큰 문제는 약제 내성으로, 항암제에 의한 초기의 성공적인 반응이 있음에도 결국에는 치료가 실패하게 되므로, 최근 항암치료제의 개발은 뛰어난 항암효과와 더불어 부작용이 적으며 암세포만을 선택적으로 사멸시킬 수 있는 항암제의 개발이 요구되고 있다.
이에 본 발명자들은 항암 효과를 나타내면서 부작용이 적은 천연물을 찾고자 예의 연구노력한 결과, 외국 생물활성 식물의 일종인 리세아 포풀리폴리아의 추출물이 암세포를 효과적으로 사멸시킬 수 있음을 확인하고 본 발명을 완성하였다.
본 발명의 하나의 목적은 리세아 포풀리폴리아(Litsea populifolia) 추출물을 유효성분으로 포함하는 암의 예방 또는 치료용 약학 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 상기 리세아 포풀리폴리아 추출물을 유효성분으로 포함하는 암의 예방 또는 개선용 식품 조성물을 제공하는 것이다.
상기의 목적을 달성하기 위한 하나의 양태로서, 본 발명은 리세아 포풀리폴리아(Litsea populifolia) 추출물을 유효성분으로 포함하는 암의 예방 또는 치료용 약학적 조성물을 제공한다.
본 발명의 용어 "리세아 포풀리폴리아(Litsea populifolia)"는 녹나무과(Laurel) 녹나무 속(Lauraceae)에 속하는 관목으로 아시아의 열대 및 아열대 지역에 위치하고 있으며, 일부 종은 북한 또는 남아메리카에서도 발견된다. 전세계 200에서 400여 종이 존재하는 것으로 알려져 있으며, 사시사철 낙엽이 푸른 상록수 혹은 매년 낙엽이 지는 낙엽성(deciduous) 잎을 특징으로 하며 꽃은 흰색, 초록-황색 및 황색의 색을 가진다. 잎의 표면에는 털이 나있고, 엽액(leaf axils)에는 3개 이상 나뭇잎이 수레바퀴 모양으로 돌려나 있는 형태를 가지며, 꽃은 산형꽃차례(umbels), 작은모임꽃차례(cymes) 또는 원추꽃차례(panicles)인 식물이다. 바람직하게는 상기 리세아 포풀리폴리아는 리세아 포풀리폴리아 헴슬 겜블(Litsea populifolia (Hemsl.) Gamble)일 수 있다. 한편, 상기 리세아 포풀리폴리아에 대하여 상기와 같은 생육 특성에 관해서는 알려져 있으나, 그의 활성 특히, 항암 활성에 대해서는 전혀 알려져 있지 않은바, 본 발명에서는 리세아 포풀리폴리아 추출물이 항암효과가 있음을 확인한 것이다.
본 발명의 용어 "추출물(extract)"은 생약을 적절한 침출액으로 짜내고 침출액을 증발시켜 농축한 제제를 의미하는 것으로, 이에 제한되지는 않으나, 추출처리에 의해 얻어지는 추출액, 추출액의 희석액 또는 농축액, 추출액을 건조하여 얻어지는 건조물, 이들의 조정제물 또는 정제물일 수 있다. 상기 리세아 포풀리폴리아 추출물은 당업계에 공지된 일반적인 추출방법, 분리 및 정제방법을 이용하여 제조할 수 있다. 상기 추출방법으로는, 이에 제한되지는 않으나, 바람직하게 열탕 추출, 열수 추출, 냉침 추출, 환류 냉각 추출 또는 초음파 추출 등의 방법을 사용할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 추출물은 추출용매로 추출하거나 추출용매로 추출하여 제조한 추출물에 분획용매를 가하여 분획함으로써 제조할 수 있다. 상기 추출용매는 이에 제한되지 않으나, 물, 유기용매 또는 이들의 혼합용매 등을 사용할 수 있으며, 상기 유기용매는 탄소수 1 내지 4의 알코올이나, 에틸아세테이트 또는 아세톤 등의 극성용매, 헥산 또는 디크로로메탄의 비극성용매 또는 이들의 혼합용매를 사용할 수 있다. 또한, 바람직하게는 물, 탄소수 1 내지 4의 알코올 또는 이들의 혼합용매를 사용할 수 있으며, 보다 바람직하게는 에탄올을 사용할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서는 상기 용매로서 에탄올을 이용한 추출물을 제조하였다.
본 발명의 구체적인 실시예에 의하면, 95 % 에탄올이 첨가된 시료를 45 ℃에서 초음파처리를 하여 추출하는 방법으로 리세아 포풀리폴리아 추출물을 수득하였다. 상기 추출물은 농축 후 동결건조 하였으며, 동결건조된 시료는 DMSO(Dimethyl sulfoxide)에 녹여 실험에 사용하였다.
본 발명에서, 용어 "예방"이란 본 발명에 따른 약학적 조성물의 투여에 의해 암의 발생, 확산 및 재발을 억제 또는 지연시키는 모든 행위를 의미하고, "치료"란 상기 약학적 조성물의 투여에 의해 암의 의심 및 발병 개체의 증상이 호전되거나 이롭게 변경하는 모든 행위를 의미한다.
본 발명의 조성물에 의해 예방 또는 치료될 수 있는 대상 암은 특정 암으로 한정되지 않으며, 바람직하게는 유방암, 폐암, 위암, 간암, 혈액암, 뼈암, 췌장암, 피부암, 머리 또는 목암(head or neck cancer), 피부 또는 안구 흑색종, 자궁육종, 난소암, 직장암, 항문암, 대장암, 난관암, 자궁내막암, 자궁경부암, 소장암, 내분비암, 갑상선암, 부갑상선암, 신장암, 연조직종양, 요도암, 전립선암, 기관지암 또는 골수암 일 수 있다. 보다 바람직하게는 상기 암은 폐암, 대장암 또는 간암일 수 있으며, 더욱 바람직하게는 폐암일 수 있으나, 이에 제한되지는 않는다.
본 발명의 목적상, 상기 암은 본 발명의 리세아 포풀리폴리아 추출물에 의해 예방 또는 치료의 목적이 되는 질병으로서, 본 발명의 구체적인 실시예에서는 폐암 세포주인 A549 세포, 대장암 세포주인 HT29 및 간암세포주인 HepG2에 대하여 암세포 사멸 효과를 분석한 결과, 모두 정상 세포주(3T3-L1)에 비하여 현저하게 높은 암세포 사멸율을 나타냄을 확인하였으며(도 1), 특히 폐암 세포주의 경우에는 월등하게 우수한 암세포 사멸 효과를 보임으로써, 본 발명의 리세아 포풀리폴리아 추출물이 우수한 항암 활성이 있음을 확인할 수 있었다.
바람직하게는, 본 발명의 리세아 포풀리폴리아 추출물의 항암 활성은 암 세포 주기 조절에 의해 달성될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서는 항암 활성 기작을 확인하기 위하여 세포주기 변화를 확인한 결과, 농도 의존적으로 G1기 세포비율은 증가하는 반면, 상대적으로 S기 및 G2/M기의 세포비율이 감소함을 확인하였으며(도 2), 그에 따른 단백질 발현 변화를 확인하여(도 3), 본 발명의 리세아 포풀리폴리아 추출물이 암세포의 세포 분열 및 증식에 영향을 미치는 G1 arrest 유도에 의해 항암 활성을 나타내는 것임을 확인하였다.
상기 본 발명의 약학조성물은 약학적으로 허용가능한 담체를 추가로 포함할 수 있다. 본 발명의 용어 "약학적으로 허용가능한"이란 상기 조성물에 노출되는 세포나 인간에게 독성이 없는 특성을 나타내는 것을 의미한다. 상기 담체는 완충제, 보존제, 무통화제, 가용화제, 등장제, 안정화제, 기제, 부형제, 윤활제 등 당업계에 공지된 것이라면 제한없이 사용할 수 있다.
또한, 본 발명의 약학조성물은 각각 통상의 방법에 따라 산제, 과립제, 정제, 캡슐제, 현탁액, 에멀젼, 시럽, 에어로졸 등의 경구형 제형, 외용제, 좌제 및 멸균 주사용액의 형태로 제형화하여 사용될 수 있다. 나아가, 연고제, 로션제, 스프레이제, 패취제, 크림제, 산제, 현탁제, 겔제 또는 젤의 형태의 피부 외용제의 형태로 사용될 수 있다. 본 발명의 조성물에 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. 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 리세아 포풀리폴리아 추출물에 적어도 하나 이상의 부형제 예를 들면, 전분, 칼슘카보네이트(calcium carbonate), 수크로스(sucrose) 또는 락토오스(lactose), 젤라틴 등을 섞어 조제된다. 또한 단순한 부형제 이외에 마그네슘 스티레이트, 탈크 같은 윤활제들도 사용된다. 경구를 위한 액상 제제로는 현탁제, 내용액제, 유제, 시럽제 등이 해당되는 데 흔히 사용되는 단순희석제인 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, 올리브오일과 같은 식물성 기름, 에틸올레이트와 같은 주사 가능한 에스테르 등이 사용될 수 있다. 좌제의 기제로는 위텝솔(witepsol), 마크로골, 트윈 61(tween 61), 카카오지, 라우린지, 글리세로제라틴 등이 사용될 수 있다.
한편, 본 발명의 약학조성물은 약학적으로 유효한 양으로 투여한다. 본 발명의 용어 "약학적으로 유효한 양"은 의학적 치료에 적용 가능한 합리적인 수혜/위험 비율로 질환을 치료하기에 충분하며 부작용을 일으키지 않을 정도의 양을 의미하며, 유효용량 수준은 환자의 건강상태, 암의 종류, 중증도, 약물의 활성, 약물에 대한 민감도, 투여 방법, 투여 시간, 투여 경로 및 배출 비율, 치료기간, 배합 또는 동시 사용되는 약물을 포함한 요소 및 기타 의학 분야에 잘 알려진 요소에 따라 결정될 수 있다. 본 발명의 조성물은 개별 치료제로 투여하거나 다른 치료제와 병용하여 투여될 수 있고, 종래의 치료제와 순차적으로 또는 동시에 투여될 수 있으며, 단일 또는 다중 투여될 수 있다. 상기한 요소들을 모두 고려하여, 부작용없이 최소한의 양으로 최대 효과를 얻을 수 있는 양을 투여하는 것이 중요하며, 이는 당업자에 의해 용이하게 결정될 수 있다.
구체적으로, 본 발명의 조성물에 함유된 추출물의 유효량은 환자의 나이, 성별, 체중에 따라 달라질 수 있으며, 일반적으로는 본 발명의 리세아 포풀리폴리아 추출물은 고형분을 기준으로 1일 체중 kg 당 0.001 내지 100 mg, 바람직하게는 체중 kg 당 1 내지 10 mg, 보다 바람직하게는 1 내지 5 mg을 매일 또는 격일 투여하거나 1일 1 내지 3회로 나누어 투여할 수 있다. 그러나, 투여 경로, 질병의 중증도, 성별, 체중, 연령 등에 따라서 증감될 수 있으므로 상기 투여량이 어떠한 방법으로도 본 발명의 범위를 한정하는 것은 아니다.
본 발명의 조성물은 쥐, 생쥐, 가축, 인간 등의 포유동물에 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.
다른 하나의 양태로서, 본 발명은 리세아 포풀리폴리아 추출물을 이를 필요로 하는 개체에게 투여하는 단계를 포함하는, 암을 예방 또는 치료하는 방법을 제공한다.
본 발명의 용어 "개체"란, 상기 암이 발병하였거나 발병할 수 있는 인간을 포함한 원숭이, 소, 말, 양, 돼지, 닭, 칠면조, 메추라기, 고양이, 개, 마우스, 쥐, 토끼 또는 기니아 피그를 포함한 모든 동물을 의미하고, 본 발명의 약학적 조성물을 개체에게 투여함으로써 상기 질환들을 효과적으로 예방 또는 치료할 수 있다. 본 발명의 약학적 조성물은 기존의 치료제와 병행하여 투여될 수 있다.
본 발명의 용어 "투여"란, 임의의 적절한 방법으로 환자에게 소정의 물질을 제공하는 것을 의미하며, 본 발명의 조성물의 투여 경로는 목적 조직에 도달할 수 있는 한 어떠한 일반적인 경로를 통하여 투여될 수 있다. 복강내 투여, 정맥내 투여, 근육내 투여, 피하 투여, 피내 투여, 경구 투여, 국소 투여, 비내 투여, 폐내 투여, 직장내 투여될 수 있으나, 이에 제한되지는 않는다. 또한, 본 발명의 약학적 조성물은 활성 물질이 표적 세포로 이동할 수 있는 임의의 장치에 의해 투여될 수도 있다. 바람직한 투여방식 및 제제는 정맥 주사제, 피하 주사제, 피내 주사제, 근육 주사제, 점적 주사제 등이다. 주사제는 생리식염액, 링겔액 등의 수성 용제, 식물유, 고급 지방산 에스테르(예, 올레인산에칠 등), 알코올 류(예, 에탄올, 벤질알코올, 프로필렌글리콜, 글리세린 등) 등의 비수성 용제 등을 이용하여 제조할 수 있고, 변질 방지를 위한 안정화제(예, 아스코르빈산, 아황산수소나트륨, 피로아황산나트륨, BHA, 토코페롤, EDTA 등), 유화제, pH 조절을 위한 완충제, 미생물 발육을 저지하기 위한 보존제(예, 질산페닐수은, 치메로살, 염화벤잘코늄, 페놀, 크레솔, 벤질알코올 등) 등의 약학적 담체를 포함할 수 있다.
본 발명에서 유효성분과 결합하여 사용된 "치료학적으로 유효한 양"이란 용어는 대상 질환을 예방 또는 치료하는데 유효한 리세아 포풀리폴리아 추출물의 약학적으로 허용가능한 염의 양을 의미한다.
본 발명의 약학적 조성물은 유효성분으로서 리세아 포풀리폴리아 추출물 이외에 공지된 항암제를 추가로 포함할 수 있고, 이들 질환의 치료를 위해 공지된 다른 치료와 병용될 수 있다. 다른 치료에는 화학요법, 방사선치료, 호르몬 치료, 골수 이식, 줄기-세포 대체치료, 다른 생물학적 치료, 면역치료 등이 포함되지만, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 약학적 조성물에 포함될 수 있는 항암제의 예시에는 DNA 알킬화제(DNA alkylating agents)로 메클로에타민(mechloethamine), 클로람부칠(chlorambucil), 페닐알라닌(phenylalanine), 무스타드(mustard), 사이클로포스파미드(cyclophosphamide), 이포스파미드(ifosfamide), 카르무스틴(carmustine: BCNU), 로무스틴(lomustine: CCNU), 스트렙토조토신(streptozotocin), 부술판(busulfan), 티오테파(thiotepa), 시스플라틴(cisplatin) 및 카보플라틴(carboplatin); 항암 항생제(anti-cancer antibiotics)로 닥티노마이신(dactinomycin: actinomycin D), 독소루비신(doxorubicin: adriamycin), 다우노루비신(daunorubicin), 이다루비신(idarubicin), 미토크산트론(mitoxantrone), 플리카마이신(plicamycin), 마이토마이신 C(mitomycin C) 및 블레오마이신(bleomycin); 및 식물 알카로이드(plant alkaloids)로 빈크리스틴(vincristine), 빈블라스틴(vinblastine), 파클리탁셀(paclitaxel), 도세탁셀(docetaxel), 에토포시드(etoposide), 테니포시드(teniposide), 토포테칸(topotecan) 및 이리도테칸(iridotecan) 등이 포함되지만, 이에 한정되는 것은 아니다.
또 하나의 양태로서, 본 발명은 리세아 포풀리폴리아 추출물을 유효성분으로 포함하는 암의 예방 또는 개선용 식품 조성물을 제공한다. 본 발명의 조성물을 식품 조성물로 사용하는 경우, 상기 리세아 포풀리폴리아 추출물을 그대로 첨가하거나 다른 식품 또는 식품 성분과 함께 사용할 수 있고, 통상의 방법에 따라 적절하게 사용할 수 있다. 상기 조성물은 유효성분 이외에 식품학적으로 허용가능한 식품보조첨가제를 포함할 수 있으며, 유효성분의 혼합양은 사용 목적(예방, 건강 또는 치료적 처치)에 따라 적합하게 결정될 수 있다.
본 발명에서 사용되는 용어 "식품보조첨가제"란 식품에 보조적으로 첨가될 수 있는 구성요소를 의미하며, 각 제형의 건강기능식품을 제조하는데 첨가되는 것으로서 당업자가 적절히 선택하여 사용할 수 있다. 식품보조첨가제의 예로는 여러 가지 영양제, 비타민, 광물(전해질), 합성 풍미제 및 천연 풍미제 등의 풍미제, 착색제 및 충진제, 펙트산 및 그의 염, 알긴산 및 그의 염, 유기산, 보호성 콜로이드 증점제, pH 조절제, 안정화제, 방부제, 글리세린, 알콜, 탄산음료에 사용되는 탄산화제 등이 포함되지만, 상기 예들에 의해 본 발명의 식품보조첨가제의 종류가 제한되는 것은 아니다.
본 발명의 식품 조성물에는 건강기능식품이 포함될 수 있다. 본 발명에서 사용되는 용어 "건강기능식품"이란 인체에 유용한 기능성을 가진 원료나 성분을 사용하여 정제, 캅셀, 분말, 과립, 액상 및 환 등의 형태로 제조 및 가공한 식품을 말한다. 여기서 '기능성'이라 함은 인체의 구조 및 기능에 대하여 영양소를 조절하거나 생리학적 작용 등과 같은 보건용도에 유용한 효과를 얻는 것을 의미한다. 본 발명의 건강기능식품은 당업계에서 통상적으로 사용되는 방법에 의하여 제조가능하며, 상기 제조시에는 당업계에서 통상적으로 첨가하는 원료 및 성분을 첨가하여 제조할 수 있다. 또한 상기 건강기능식품의 제형 또한 건강기능식품으로 인정되는 제형이면 제한없이 제조될 수 있다. 본 발명의 식품용 조성물은 다양한 형태의 제형으로 제조될 수 있으며, 일반 약품과는 달리 식품을 원료로 하여 약품의 장기 복용 시 발생할 수 있는 부작용 등이 없는 장점이 있고, 휴대성이 뛰어나, 본 발명의 건강기능식품은 항암제의 효과를 증진시키기 위한 보조제로 섭취가 가능하다.
또한, 본 발명의 조성물이 사용될 수 있는 건강식품의 종류에는 제한이 없다. 아울러 본 발명의 리세아 포풀리폴리아 추출물을 활성성분으로 포함하는 조성물은 당업자의 선택에 따라 건강기능식품에 함유될 수 있는 적절한 기타 보조 성분과 공지의 첨가제를 혼합하여 제조할 수 있다. 첨가할 수 있는 식품의 예로는 육류, 소세지, 빵, 쵸코렛, 캔디류, 스낵류, 과자류, 피자, 라면, 기타 면류, 껌류, 아이스크림 류를 포함한 낙농제품, 각종 스프, 음료수, 차, 드링크제, 알콜 음료 및 비타민 복합제 등이 있으며, 본 발명에 따른 추출물을 주성분으로 하여 제조한 즙, 차, 젤리 및 주스 등에 첨가하여 제조할 수 있다.
본 발명의 리세아 포풀리폴리아 추출물은 천연 식물을 원료로 하므로 약학적 조성물 또는 식품 조성물로 사용할 경우에도 일반적인 합성 화합물에 비하여 부작용이 덜할 수 있으므로, 안전하게 약학적 조성물 및 건강기능식품에 포함되어 유용하게 사용될 수 있다.
본 발명의 리세아 포풀리폴리아 추출물을 포함하는 조성물은 정상세포에 대해서는 독성을 나타내지 않으면서, 암세포의 세포 주기를 조절하여 암세포 사멸 효과를 나타내므로 항암 조성물로 유용하게 사용될 수 있어, 암의 예방 또는 치료를 위한 약학적 조성물 또는 식품 조성물로 이용될 수 있다.
도 1은 본 발명의 리세아 포풀리폴리아의 에탄올 추출물(EELP)의 농도(0, 25, 50, 100, 150, 200 ㎍/㎖)에 따른 암세포 사멸효과를 나타낸 도이다. 3T3-L1, 정상세포; A549, 폐암 세포주; HT29, 대장암 세포주; HepG2, 간암 세포주.
도 2는 본 발명의 리세아 포풀리폴리아의 에탄올 추출물(EELP)의 농도에 따른 세포 주기를 분석한 도이다. (A)는 PI(propidium iodide)로 염색한 세포에 대한 유세포 분석 결과이며, (B)는 세포 주기 분포율을 나타낸 결과이다. G0, DNA 합성 부주기; G1, DNA 합성 준비기; S, DNA 합성기; G2/M, 분열준비기/분열기.
도 3은 본 발명의 리세아 포풀리폴리아의 에탄올 추출물(EELP)의 농도에 따른 세포주기 관련 단백질 발현의 조절을 나타낸 도이다.
도 2는 본 발명의 리세아 포풀리폴리아의 에탄올 추출물(EELP)의 농도에 따른 세포 주기를 분석한 도이다. (A)는 PI(propidium iodide)로 염색한 세포에 대한 유세포 분석 결과이며, (B)는 세포 주기 분포율을 나타낸 결과이다. G0, DNA 합성 부주기; G1, DNA 합성 준비기; S, DNA 합성기; G2/M, 분열준비기/분열기.
도 3은 본 발명의 리세아 포풀리폴리아의 에탄올 추출물(EELP)의 농도에 따른 세포주기 관련 단백질 발현의 조절을 나타낸 도이다.
이하, 실시예를 통하여 본 발명의 구성 및 효과를 더욱 상세히 설명하고자 한다. 이들 실시예는 오로지 본 발명을 예시하기 위한 것일 뿐, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.
실시예
1:
리세아
포풀리폴리아
(
Litsea
populifolia
) 추출물의 제조
외국 생물활성 식물로서 중국산 리세아 포풀리폴리아(Litsea populifolia (Hemsl.) Gamble)을 한국생명공학연구원 해외생물소재허브센터의 한국식물추출물은행을 통해 분양받아 사용하였다. 상기 식물시료를 95% 에탄올에 넣어 45 ℃에서 소니케이터(sonicator)로 초음파처리하여 추출하였다. 상기 추출물은 농축시켜 동결건조하여 보관하고, 실험시에는 DMSO(dimethyl sulfoxide)에 녹여 사용하였다.
실시예
2: 세포주의 배양
상기 실시예 1에서 제조한 리세아 포풀리폴리아 에탄올 추출물(ethanol extract of Litsea populifolia; EELP)의 암세포 사멸효과를 확인하기 위하여, 정상세포주 3T3-L1 및 암세포주로서 폐암 세포주인 A549, 대장암 세포주인 HT29 및 간암 세포주인 HepG2를 ATCC(American Type Culture Collection)으로부터 구입하여 사용하였다. A549, HepG2 및 HT29 세포는 10% 소태아혈청(fetal bovine serum; FBS) 및 페니실린/스트렙토마이신(penicillin/streptomycin)을 포함하는 DMEM(Dulbecco's modified Eagle medium) 배지에서 배양하였으며, 3T3-L1은 10% 송아지혈청(bovine calf serum; BCS) 및 페니실린/스트렙토마이신을 포함하는 DMEM 배지에서 배양하였다.
실시예
3:
리세아
포풀리폴리아
추출물의 암세포 사멸효과 분석
상기 실시예 1에서 제조한 리세아 포풀리폴리아 추출물의 정상세포에 대한 안전성 및 암세포주에 대한 특이적인 사멸효과를 확인하였다. 암세포주 및 정상세포주를 24-웰 조직배양접시에 웰 당 1×104 내지 3×104 세포를 분주 및 배양하여 부착시킨 후 리세아 포풀리폴리아 에탄올 추출물을 다양한 농도(0 내지 200 ㎍/㎖)로 처리하여 48시간 배양 후 세포 사멸 여부를 WST 어세이를 통해 분석하였다. 그 결과를 도 1에 나타내었다.
도 1에 나타난 바와 같이, 리세아 포풀리폴리아 에탄올 추출물은 정상세포주(3T3-L1)에 대해서는 독성을 나타내지 않는 반면, 암세포주들(A549, HT29 및 HepG2)에 대해서는 세포주에 따라 정도의 차이가 있기는 하지만 50 ㎍/㎖ 이상의 농도에서 모두 암세포 특이적 사멸효과를 나타냄을 확인하였다. 특히, 폐암세포에 대해서는 암세포주에 대한 50% 사멸효과를 나타내는 농도인 IC50가 123.1 ㎍/㎖으로 나타나, 특히 폐암 세포주 사멸에 우수한 효과를 나타내는 것을 확인할 수 있었다.
실시예
4: 세포주기 변화 분석
실시예 3에서 리세아 포풀리폴리아 추출물의 암세포 사멸효과를 확인하였는바, 이러한 효과의 기작을 확인하기 위하여 세포주기 분석을 실시하였다.
A549 세포에 리세아 포풀리폴리아 에탄올 추출물을 다양한 농도로 처리한 후 세포주기의 변화를 확인하기 위하여 PI(Propidium Iodide) 염색을 수행하여 유세포분석기(Muse™ Cell Analyzer, Merck Millipore, Darmstadt, Germany)를 이용하여 분석하였다.
구체적으로 A549 세포를 6-웰 조직배양 접시(6-well tissue culture plate)에 웰 당 3 X 105 세포를 부착시킨 후, 리세아 포풀리폴리아 에탄올 추출물을 농도(0, 25, 50, 100, 200, 400 ㎍/㎖)별로 처리하였다. 상기 세포를 48시간 배양한 후 세포를 회수하고 PI 염색을 수행하여 세포주기를 분석하였다(도 2).
그 결과, 도 2에 나타난 바와 같이, 농도 의존적으로 G1기 세포 비율이 증가하는 것을 확인할 수 있었다. 반면, 상대적으로 S기와 G2/M기의 세포 비율은 농도 의존적으로 감소하는 것을 확인할 수 있었다. 이러한 확인에 기초하여, 이하의 실험에서 G1 arrest 유도에 의한 관련 단백질의 발현 변화를 확인하고자 하였다.
실시예
5: 항암 활성 관련 단백질 발현
조절능
분석
상기 실시예 4에서 리세아 포풀리폴리아 추출물의 G1 arrest 유도 효과를 확인하였는바, 이에 기초한 항암 활성 기전을 밝히기 위해 세포주기 중 G1 arrest 조절에 관여하는 단백질 발현을 웨스턴 블롯 혼성화(Western blot hybridization)로 분석하였다.
추출물 시료 처리가 끝난 A549 세포에서 단백질을 추출하여 브래드포드 분석(Bradford assay)으로 단백질 농도를 결정한 후 30 ㎍의 단백질을 10% SDS-PAGE로 전기영동하고 니트로셀룰로오스 멤브레인(Nitrocellulose membrane)에 블롯팅(Botting) 한 후 대상 단백질의 항체와 혼성화 하였다. 멤브레인 세척 후 HRP가 태깅(tagging)된 이차항체로 한 시간 동안 반응시킨 후 화학발광 검출 시스템을 이용하여 단백질 발현을 분석하였다(도 3).
도 3에 나타난 바와 같이, 리세아 포풀리폴리아 추출물을 농도별(0, 50, 100, 200, 400 ㎍/㎖)로 처리한 경우, G1기에서 S기로의 전이에 필수적인 단백질인 사이클린 의존형 인산화효소(cyclin-dependent kinase, CDK)인 CDK2, CDK4, CDK6 및 사이클린(cyclin) D, E의 발현이 농도의존적으로 감소하였다(도 3의 A). 또한, CHK2는 농도 의존적으로 감소하였고, CHK2의 활성화 형태인 p-CHK2는 농도 의존적으로 증가하였으며, 그에 따라 Cdc25A 포스파타제의 인산화 유도에 의해 Cdc25A가 비활성화되었다(도 3의 B). Cdc25A는 탈인산화 효소로서 CDK의 탈인산화에 의한 활성화를 유도하는 효소인데, 상기와 같은 결과를 통하여, Cdc25A가 p-CHK2에 의해 인산화되면서 비활성화되어 CDK의 탈인산화에 의한 활성화를 유도하지 못하게 됨으로써, CDK/사이클린 복합체에 의한 G1/S 전이가 억제되어 G1 arrest가 유도된다는 기작을 확인할 수 있었으며, 본 발명의 리세아 포풀리폴리아 추출물은 이러한 기작에 따른 항암 활성을 보인다는 것을 알 수 있었다.
한편, 종양억제 유전자인 p53 및 CDK 억제제로 알려진 p21, p27의 발현은 리세아 포풀리폴리아 추출물 처리에 의해 증가되지 않고 오히려 감소하는 것을 확인하였으며(도 3의 C), 이는 리세아 포풀리폴리아 추출물의 항암활성은 p53 또는 p21에는 비의존적이라는 것을 의미한다.
이러한 결과를 종합하면, 본 발명의 리세아 포풀리폴리아 추출물은 암세포의 세포주기 조절에 의한 항암 활성을 보유하고 있다는 것을 알 수 있다.
Claims (6)
- 리세아 포풀리폴리아(Litsea populifolia) 추출물을 유효성분으로 포함하는, 폐암, 대장암 및 간암으로 구성된 군으로부터 선택되는 어느 하나의 암의 예방 또는 치료용 약학적 조성물.
- 제1항에 있어서,
상기 추출물은 물, 탄소수 1 내지 탄소수 4의 알코올 또는 이들의 혼합용매로 추출한 것인 조성물.
- 제2항에 있어서,
상기 알코올은 에탄올인 것인 조성물
- 삭제
- 제1항에 있어서,
상기 암의 예방 또는 치료는 암 세포 주기 조절에 의해 달성되는 것인 조성물.
- 리세아 포풀리폴리아 추출물을 유효성분으로 포함하는, 폐암, 대장암 및 간암으로 구성된 군으로부터 선택되는 어느 하나의 암의 예방 또는 개선용 식품 조성물.
Priority Applications (1)
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| KR1020130164029A KR101591389B1 (ko) | 2013-12-26 | 2013-12-26 | 리세아 포풀리폴리아 추출물을 포함하는 항암 조성물 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| KR1020130164029A KR101591389B1 (ko) | 2013-12-26 | 2013-12-26 | 리세아 포풀리폴리아 추출물을 포함하는 항암 조성물 |
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| KR20150075758A KR20150075758A (ko) | 2015-07-06 |
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| Country | Link |
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| KR (1) | KR101591389B1 (ko) |
Family Cites Families (1)
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-
2013
- 2013-12-26 KR KR1020130164029A patent/KR101591389B1/ko active IP Right Grant
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