KR101678303B1 - 삼나무 추출물을 유효성분으로 함유하는 혈전증의 예방 또는 치료용 약학적 조성물 및 건강 기능 식품 - Google Patents
삼나무 추출물을 유효성분으로 함유하는 혈전증의 예방 또는 치료용 약학적 조성물 및 건강 기능 식품 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 삼나무(Cryptomeria japonica) 추출물을 유효성분으로 함유하는 혈전증(thrombosis)의 예방 또는 치료용 약학적 조성물 및 건강 기능 식품에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는, 삼나무 심재 및/또는 줄기의 열수 또는 에탄올 추출물, 특히, 상기 추출물로부터 순차적 유기 용매 분획 후 수득되는 유기용매 분획물, 물 잔류물 및 이의 혼합물을 유효성분으로 함유하는 혈전증의 예방 또는 치료/개선용 약학적 조성물 및 건강 기능 식품에 관한 것이다. 본 발명의 혈전증의 예방 또는 치료/개선용 약학적 조성물 및 건강 기능 식품의 유효성분으로서의 삼나무 추출물은, 본 명세서의 실시예를 통해 증명된 바와 같이, 혈전 생성에 중추적인 역할을 수행하는 인간 트롬빈 및 혈액 응고인자 저해효과에 의한 강력한 항혈전 활성을 나타내며, 혈행 개선을 통해 허혈성 뇌졸중 및 출혈성 뇌졸중과 같은 혈전증의 예방 및 치료용으로 사용할 수 있는 뛰어난 효과가 있다. 특히, 본 발명의 삼나무 추출물은 급성 경구 독성이 나타나지 않으며, 열 안정성이 우수하고, pH 2의 산성 조건 및 혈장 내에서도 혈액 응고 인자 저해 효과 및 혈전 생성 관련 효소(트롬빈) 저해 효과의 손실이 나타나지 않아, 추출액, 분말, 환, 정 등의 다양한 형태로 가공되어 상시 복용이 가능한 형태로 조제할 수 있는 뛰어난 효과가 있으므로 제약 산업 및 식품 산업상 매우 유용한 발명인 것이다.
Description
본 발명은 삼나무(Cryptomeria japonica) 추출물을 유효성분으로 함유하는 혈전증(thrombosis)의 예방 또는 치료용 약학적 조성물 및 건강 기능 식품에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는, 삼나무 심재 및/또는 줄기의 열수 또는 에탄올 추출물, 특히, 상기 추출물로부터 순차적 유기 용매 분획 후 수득되는 유기용매 분획물, 물 잔류물 및 이의 혼합물을 유효성분으로 함유하는 혈전증의 예방 또는 치료/개선용 약학적 조성물 및 건강 기능 식품에 관한 것이다.
인체 구성성분으로서의 혈액은 산소, 영양분, 노폐물의 운반 기능과 완충 작용, 체온 유지, 삼투압 조절 및 이온 평형 유지, 수분 일정 유지, 액성 조절 작용, 혈압의 유지 및 조절, 생체 방어 등 다양한 중요 기능들을 가지고 있다. 정상적인 혈액 순환은 체내에서의 혈액 응고 반응계와 혈전 용해 반응계가 상호 보완적으로 조절되면서 혈액 순환을 용이하게 하며, 이들 중 혈액 응고 반응계의 기작은 혈관벽에 혈소판이 점착, 응집하여 혈소판 혈전을 형성한 후, 혈액 응고계가 활성화되어 혈소판 응집괴를 중심으로 피브린 혈전이 형성되는 것으로 보고되어 있다.
한편, 피브린 혈전의 생성은 수많은 혈액 응고 인자들의 여러 단계 반응을 거쳐 피브린 응고에 관여하는 트롬빈이 활성화되어, 최종적으로 피브리노겐으로부터 피브린 단량체를 생성하게 하며, 피브린 단량체들은 칼슘에 의해 중합되어, 혈소판과 내피세포에 결합하게 되며 XIII 인자에 의해 교차 결합된 피브린 폴리머를 형성하면서 영구적인 혈전을 생성하게 된다. 또한, 트롬빈은 혈소판, V 인자, VII 인자들을 활성화시켜 혈액 응고 반응을 촉진시키는 등 혈전 생성에 중추적 역할을 하게 된다. 따라서, 트롬빈의 활성 저해물질은 과다한 혈액 응고 이상으로 발생하는 다양한 혈전성 질환에 매우 유용한 예방 및 치료제로 사용될 수 있다. 한편, 내인성 혈전 생성 경로에는 XII 인자, XI 인자, IX 인자, X 인자의 순차적 활성화에 이은 프로트롬빈의 활성화가 최종적으로 트롬빈을 활성화하는 것으로 알려져 혈액 응고 인자의 특이적 저해 역시 중요한 혈전성 질환 치료제의 개발 타겟이 되고 있다. 현재까지 혈전성 질환의 예방과 치료에 헤파린, 쿠마린, 아스피린, 유로키네이즈 등의 다양한 항응고제, 항혈소판제, 혈전용해제 등이 사용되고 있으나, 이들은 가격이 매우 높을 뿐 아니라, 출혈성 부작용과 위장 장해 및 과민 반응 등으로 그 사용이 한정되고 있는 실정이다.
삼나무(Cryptomeria japonica)는 숙대나무, Japanese cedar 등으로 불리는 상록 침엽 교목으로, 높이 40m, 지름 1~2m에 이르며 잎은 3~4모가 뭉친 끝이 뽀족한 침형을 이루고 있다. 국내에서는 주로 제주도와 남부 지방에 널리 분포하고 있으며, 방풍림, 건축업 목재 및 조경 산업에 주로 이용되고 있다. 또한, 삼나무의 톱밥은 큰느타리 버섯의 자실체 배양 등에 사용되고 있으며(김현석, 2007, 전남대학교 석사 학위논문), 기타 버섯의 생육원으로도 이용되고 있다. 따라서, 삼나무에 대한 주요 연구는 인공 조림 및 식생에 대한 연구이다(권정화 외, 2014, 한국임학회지, V103, 175~181). 그러나, 최근에는 삼나무의 유용 생리활성에 대한 연구 결과가 보고되고 있는 바, 삼나무의 정유는 표재성 진균에 대한 항진균 활성(김선홍 외, 2012, 목재공학 V40, 276~286) 및 구강세균에 대한 항균력(오서진 외, 2006, 한방이비인후피부과학회지, V19, 68~74)을 가짐이 보고된 바 있으며, 특히 지용성 오일로서 elemol, eudesmol 등의 항진균 활성물질이 보고된 바 있다. 또한, 건조 중 발생하는 휘발성 유기 화합물 중 sesquiterpene의 일종인 beta-cadinene도 강력한 항진균 활성을 나타냄이 보고되어 있다(이수연 외, 2010, 목재공학 V38, 242~250). 또한, 삼나무의 꽃가루에는 항알러지 성분 및 aminopeptidase가 알려져 있다(Morimoto T, et al., 2003, J Pharmacol Sci. 92, 291~295; Noguchi Y et al., 2002, J Agric Food Chem. 50, 3540~3543). 최근에는 삼나무 잎과 목부의 정유성분이 항산화 및 tyrosinase 저해에 따른 미백효과가 있음이 보고된 바 있으며(김선홍 외, 2011, 목재공학 V39, 291~302, Kim SH et al., 2013. Int. J. Cosmet Sci. 35, 484~490), 삼나무 잎으로부터 분리된 ferruginol 성분은 폐암 세포에 대한 특이적 사멸효과(Ho ST et al., 2015, Integr. Cancer Ther, 14, 86~97) 및 살선충 효과(Barbosa P et al., 2010. J. Nematol. 42, 8~16)가 알려져 있다. 해외에서는 삼나무 정유의 HCl/ethanol 처리에 대한 위궤양 억제효과(Matsunaga et al., 2000, Biological & pharmaceutical bulletin V23, 595~598), 진드기 및 모기 유충에 대한 살충 활성(Yamashita et al., 2015, Journal of wood science V61, 60~64), 항진균 및 항세균 활성(Kofujita et al., 2001, Journal of the Japan Wood Research Society V47, 479~486) 및 항산화 및 미백 활성이 보고되어 있다(Nishida et al., 1995, Journal of the Japan Wood Research Society V41, 522). 그러나, 현재까지 삼나무 추출물에 대한 항혈전 활성이 보고된 바는 없는 실정이다.
한편, 삼나무의 유용 생리 활성과 관련된 국내특허로서 대한민국 등록특허 제10-1240816호에는 "미백 및 항산화 활성을 가지는 삼나무 정유 추출물"이 개시되어 있으며, 등록특허 제10-1332215호에는 "삼나무 및 연잎 복합발효추출물을 유효성분으로 함유하는 여드름 개선 및 면역증강용 화장료 조성물", 등록특허 제10-1381755호에는 "비활성 다당체가 제거된 삼나무추출물의 제조방법 및 이를 포함하는 화장료 조성물", 등록특허 제10-0434035호에는 "소나무과와 삼나무과에서 추출한 항균성원액을 함유한 아이스크림과 유산균이 포함된 항균성원액 함유아이스크림의 제조방법과 상기 방법으로 제조된 각각의 아이스크림"이 각각 개시되어 있다. 또한, 대한민국 공개특허로서 출원번호 제10-1998-0709925호에는 삼나무 정유성분을 이용한 "구강위생물용 항균제"가 있으며, 출원번호 제10-2010-0087068호에는 "천연물의 혼합 추출물을 포함하는 항산화 활성을 갖는 조성물"이 삼나무 줄기껍질의 항산화 활성에 대해 공개하고 있다. 그러나, 현재까지 삼나무와 관련된 항혈전 활성에 대한 특허 문헌은 알려져 있지 않다.
김선홍 외, 2012, 목재공학 V40, 276~286
Nishida et al., 1995, Journal of the Japan Wood Research Society V41, 522
본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명에서 해결하고자 하는 과제는 약용으로 이용되고 있는 삼나무의 열수 추출물 또는 에탄올 추출물을 유효성분으로 함유하는 혈전성 질환의 예방 또는 치료/개선용 약학적 조성물 및 건강 기능 식품을 제공하고자 하는 것이다.
상기와 같은 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 삼나무(Cryptomeria japonica) 추출물을 유효성분으로 함유하는 혈전증의 예방 또는 치료용 약학적 조성물을 제공한다.
상기 삼나무는 삼나무의 심재, 줄기 또는 이들의 혼합물인 것이 바람직하다.
상기 삼나무 추출물은 열수 추출물 또는 에탄올 추출물인 것이 바람직하다.
상기 열수 추출물은 헥센, 에틸아세테이트, 부탄올로 순차 분획되어 수득되는 에틸아세테이트 분획물, 부탄올 분획물, 물 잔류물 또는 이들의 혼합물인 것이 바람직하다.
상기 에탄올 추출물은 헥센, 에틸아세테이트, 부탄올로 순차 분획되어 수득되는 부탄올 분획물인 것이 바람직하다.
상기 약학적 조성물은 혈액 응고 저해용 또는 혈전 생성 억제용인 것이 바람직하다.
또한, 본 발명은 삼나무(Cryptomeria japonica) 추출물을 유효성분으로 함유하는 혈전증의 예방 또는 개선용 건강 기능 식품을 제공한다.
본 발명의 혈전증의 예방 또는 치료/개선용 약학적 조성물 및 건강 기능 식품의 유효성분으로서의 삼나무 추출물은, 본 명세서의 실시예를 통해 증명된 바와 같이, 혈전 생성에 중추적인 역할을 수행하는 인간 트롬빈 및 혈액 응고인자 저해효과에 의한 강력한 항혈전 활성을 나타내며, 혈행 개선을 통해 허혈성 뇌졸중 및 출혈성 뇌졸중과 같은 혈전증의 예방 및 치료용으로 사용할 수 있는 뛰어난 효과가 있다. 특히, 본 발명의 삼나무 추출물은 급성 경구 독성이 나타나지 않으며, 열 안정성이 우수하고, pH 2의 산성 조건 및 혈장 내에서도 혈액 응고 인자 저해 효과 및 혈전 생성 관련 효소(트롬빈) 저해 효과의 손실이 나타나지 않아, 추출액, 분말, 환, 정 등의 다양한 형태로 가공되어 상시 복용이 가능한 형태로 조제할 수 있는 뛰어난 효과가 있으므로 제약 산업 및 식품 산업상 매우 유용한 발명인 것이다.
이하, 본 발명을 상세하게 설명한다.
본 발명의 발명자들은 삼나무를 대상으로 항혈전 효능을 검정하기 위하여, 일정 방법으로 수득한 삼나무 추출물 및 이의 유기용매 분획물 등으로부터 항혈전 활성 성분을 회수하였고, 이러한 성분은 경구 급성 독성이 나타나지 않으면서, 열 안정성과 산 안정성이 우수한 특징을 가짐을 확인함으로써 상기 추출물 및/또는 분획물을 혈전증의 예방 또는 치료/개선용 약학적 조성물 및 건강 기능 식품으로 활용하고자 하였다.
구체적으로, 본 발명자들은 삼나무를 이용하여 혈전증의 예방 또는 치료/개선용 약학적 조성물 및 건강 기능 식품을 개발하기 위하여, 삼나무 심재, 줄기의 톱밥으로부터 추출물을 조제하고, 이들의 항혈전 활성을 각각 인간 혈장과 인간 트롬빈에 대한 트롬빈 직접 저해(Thrombin Time), 프로트롬빈 저해(Prothrombin Time) 및 활성부분 트롬보플라스틴 타임(activated Partial Thromboplastin Time: aPTT)을 평가한 결과, 삼나무 심재, 줄기의 톱밥에서 강력한 항혈전 활성이 있음을 확인하였으며, 상기의 삼나무 활성 분획물들은 인간 적혈구 용혈 반응을 나타내지 않아 급성 경구 독성이 나타나지 않으며, pH 2의 산처리, 100℃의 열처리 및 혈장 처리시에도 활성의 손실이 나타나지 않음을 확인하여 본 발명을 완성하였다.
이와 같은 효과를 확인하기 위하여, 본 발명의 발명자들은 삼나무 심재, 줄기 추출물 및 이로부터 순차적인 유기 용매 분획물을 제조하고, 이의 총폴리페놀, 총플라보노이드 등의 유용성분을 분석하고, 추출물 및 분획물의 인간 트롬빈 직접 저해 효과, 프로트롬빈 저해 효과, 혈액 응고 인자(VIII 인자, IX 인자, XI 인자 및 XII 인자) 저해에 의한 활성부분 트롬보플라스틴 타임 연장 효과를 평가하여, 본 발명의 상기 추출물 등이 상업적으로 이용되고 있는 항혈전제인 아스피린(상품명: 프로텍트)보다 우수한 항혈전 활성을 가짐을 확인하고, 인간 적혈구 용혈 활성이 나타나지 않으며, 상기 물질의 혈장, 열 및 산 안정성을 조사하여 식품 가공적성 및 안정성이 우수함을 확인하였다.
따라서, 본 발명은 삼나무 추출물을 유효성분으로 함유하는 혈전증의 예방 또는 치료/개선용 약학적 조성물 및 건강 기능 식품을 제공한다.
바람직한 구체예로서, 상기 삼나무는 심재, 줄기 또는 이의 혼합물일 수 있다.
바람직한 구체예로서, 상기 삼나무 추출물은 다양한 용매로 추출 가능하나, 열수 또는 에탄올 추출물인 것이 바람직하다. 상기 열수 추출물은 통상의 열수를 사용하는 것이 가능하며, 바람직하게는 100℃에서 추출하는 것이 바람직하다.
바람직한 구체예로서, 상기 삼나무 추출물은 삼나무 열수 추출물을 헥센, 에틸아세테이트 및 부탄올로 순차 분획하여 얻어진 에틸아세테이트 분획물, 부탄올 분획물, 상기 순차 분획 후의 물 잔류물 또는 이들의 혼합물인 것이 바람직하다.
바람직한 구체예로서, 상기 삼나무 추출물은 삼나무 에탄올 추출물을 헥센, 에틸아세테이트 및 부탄올로 순차 분획하여 얻어진 부탄올 분획물인 것이 바람직하다.
이하에서는, 본 발명의 삼나무 추출물의 제조 방법 및 효능 실험 등을 보다 구체적으로 설명한다.
본 발명은 삼나무로부터 활성 추출물을 조제하는 단계; 삼나무 추출물로부터 헥센, 에틸아세테이드, 부탄올의 순차적 유기용매 분획물 조제 및 이후 얻어지는 물 잔류물의 조제 단계; 상기 추출물 및 분획물의 항혈전 활성 평가 단계 및 안정성 조사 단계를 포함한다.
본 발명의 조성물에 포함되는 "삼나무 추출물"은 9~10월의 삼나무 심재 및 줄기 부분을 채취하여 세척한 후 마쇄하는 단계, 마쇄 톱밥을 회수하는 단계, 회수톱밥을 유기용매로 추출하는 단계 및 상기 추출액을 0.06mm 이하의 여과망을 사용하여 여과하고, 이를 감압농축하는 단계에 의해 수득될 수 있다. 본 발명에서 사용되는 용매는 물(냉수, 열수), 주정, 탄소수 1~4의 무수 또는 함수 저급 알코올(메탄올, 에탄올, 주정, 프로판올, 부탄올 등), 상기 저급알코올과 물과의 혼합용매 등을 이용할 수 있으며, 열수 또는 에탄올 추출이 가장 바람직하다.
본 발명에서는, 삼나무 열수 추출물을 5mg/ml의 농도로 하여 트롬빈 타임, 프로트롬빈 타임 및 에이피티 타임을 측정한 결과, 무첨가구보다 각각 15배, 1.24배 및 15배 연장된 혈전 생성 억제 활성을 나타냄을 확인함으로써 삼나무 열수 추출물은 매우 강력한 트롬빈 저해 및 혈액응고인자 저해효과가 있음을 증명하였다. 한편, 분획물 중 에틸아세테이트 분획물은 5mg/ml 농도에서 에이피티 타임을 15배 이상 연장시켜 강력한 혈액 응고인자 저해를 나타내었다. 또한, 부탄올 분획물은 5mg/ml 농도에서 트롬빈 타임, 프로트롬빈 타임 및 에이피티 타임을 모두 15배 이상 연장시켜 추출물보다 강력한 항혈전 효과를 나타내었으며, 특히 2.5mg/ml 농도에서는 트롬빈 타임 및 프로트롬빈 타임은 각각 5.63배, 1.34배 연장시켰으나, 에이피티 타임은 15배 이상 연장시켜 강력한 혈액 응고인자 저해를 나타내었다. 물 잔류물은 5mg/ml 농도에서 트롬빈 타임 및 에이피티 타임을 15배 이상 연장시켜 추출물과 유사한 혈전생성 억제활성을 나타내었으나, 1.25mg/ml 농도에서 15배 이상의 연장된 에이피티 타임을 나타내어 가장 강력한 혈액 응고인자 저해활성을 나타내었다. 한편, 헥센 분획물은 항혈전 활성이 거의 없거나 상대적으로 미약하였다. 상업적으로 판매되고 있는 항혈전제인 아스피린(상품명 프로텍트)의 경우 1.5mg/ml농도에서 트롬빈 타임, 프로트롬빈 타임 및 에이피티 타임이 무첨가구보다 각각 1.66배, 1.50배 및 1.62배 연장됨을 고려할 때, 삼나무 열수 추출물, 이의 에틸아세테이트 분획물, 부탄올 분획물 및 물 잔류물은 우수한 항혈전 활성을 나타내며, 기존의 부작용 우려가 높은 아스피린과 같은 항응고제를 대치할 수 있음을 제시하였다.
또한, 삼나무 에탄올 추출물을 5mg/ml의 농도로 하여 트롬빈 타임, 프로트롬빈 타임 및 에이피티 타임을 측정한 결과, 무첨가구보다 각각 1.45배, 1.04배 및 15배 이상 연장된 혈전 생성 억제 활성을 나타냄을 확인함으로써 삼나무 에탄올 추출물은 매우 강력한 혈액응고인자 저해효과가 있음을 증명하였다. 한편, 분획물 중 부탄올 분획물은 5mg/ml, 2.5mg/ml 및 1.25mg/ml의 농도에서 프로트롬빈 타임 및 에이피티 타임을 모두 15배 이상 연장시켜 에탄올 추출물보다 강력한 항혈전 효과를 나타내었다. 상업적으로 판매되고 있는 항혈전제인 아스피린(상품명 프로텍트)의 경우 1.5mg/ml농도에서 트롬빈 타임, 프로트롬빈 타임 및 에이피티 타임이 무첨가구보다 각각 1.66배, 1.50배 및 1.62배 연장됨을 고려할 때, 삼나무 에탄올 추출물 및 이의 부탄올 분획물은 우수한 항혈전 활성을 나타내며, 기존의 부작용 우려가 높은 아스피린과 같은 항응고제를 대치할 수 있음을 제시하였다.
본 발명의 삼나무 추출물 및 이의 유기용매 활성 분획 및 물 잔류물은 감압증류 및 동결건조, 또는 분무건조 등과 같은 통상적인 분말화 과정을 거쳐 분말로 제조될 수 있다. 이들은 혈장 내의 다양한 분해효소에 분해되지 않으며, 100℃의 열처리와 pH 2의 인체 위 내의 pH에서도 활성을 유지한다.
본 발명의 삼나무 추출물은 혈전증과 관련된 다양한 질환들의 예방 또는 치료용으로 사용될 수 있다. 상기 질환들은, 예를 들어, 동맥 혈전증으로서, 급성 심근 경색증, 가슴 통증, 호흡 곤란, 의식 소실, 허혈성 뇌졸중, 출혈성 뇌졸중, 두통, 운동 이상, 감각 이상, 성격 변화, 시력 저하, 간질 발작, 폐 혈전증, 심부정맥 혈전증, 하지 부종, 통증 및 급성 말초 동맥 폐쇄증 등을 들 수 있고, 정맥 혈전증으로서, 심부정맥 혈전증, 간문맥 혈전증, 급성 신장정맥 폐쇄증, 뇌 정맥동 혈전증 및 중심 망막정맥 폐쇄 등을 들 수 있다.
본 발명의 삼나무 추출물을 포함하는 약학적 조성물은 각각의 사용 목적에 맞게 통상의 방법에 따라 산제, 과립제, 정제, 캡슐제, 현탁제, 에멀젼, 시럽, 에어로졸 등의 경구 제형, 멸균 주사용액의 주사제 등 다양한 형태로 제형화하여 사용할 수 있으며, 경구 투여하거나 정맥 내, 복강 내, 피하, 직장, 국소 투여 등을 포함한 다양한 경로를 통해 투여될 수 있다.
이러한 약학적 조성물에는 추가적으로 담체, 부형제 또는 희석제 등이 더 포함될 수 있으며, 포함될 수 있는 적합한 담체, 부형제 또는 희석제의 예로는 락토오스, 덱스트로오스, 수크로오스, 솔비톨, 만니톨, 자일리톨, 에리쓰리톨, 말티톨, 전분, 아카시아 고무, 알지네이트, 젤라틴, 칼슘 포스페이트, 칼슘 실리케이트, 셀룰로스, 메틸 셀룰로스, 비정질 셀룰로스, 폴리비닐 피롤리돈, 물, 메틸하이드록시벤조에이트, 프로필하이드록시벤조에이트, 탈크, 마그네슘 스테아레이트 및 광물유 등을 들 수 있다. 또한, 본 발명의 약학적 조성물은 충전제, 항응집제, 윤활제, 습윤제, 향료, 유화제, 방부제 등을 추가로 더 포함할 수도 있다.
바람직한 구체예로서, 경구 투여를 위한 고형 제제에는 정제, 환제, 산제, 과립제, 캡슐제 등이 포함되며, 이러한 고형 제제는 상기 약학적 조성물에 적어도 하나 이상의 부형제, 예를 들면, 전분, 탄산칼슘, 수크로오스, 락토오스, 젤라틴 등을 혼합하여 제형화한다. 또한, 단순한 부형제 이외에 마그네슘 스테아레이트, 탈크 등과 같은 윤활제가 사용될 수도 있다.
바람직한 구체예로서, 경구용 액상 제제로는 현탁제, 내용액제, 유제, 시럽제 등이 예시될 수 있으며, 흔히 사용되는 단순 희석제인 물, 액체 파라핀 이외에 여러 가지 부형제, 예를 들면, 습윤제, 감미제, 방향제, 보존제 등이 포함될 수 있다.
바람직한 구체예로서, 비경구 투여를 위한 제제에는 멸균된 수용액제, 비수성용제, 현탁제, 유제, 동결건조제, 좌제 등을 예시할 수 있다. 비수성용제, 현탁제에는 프로필렌글리콜, 폴리에틸렌글리콜, 올리브 오일과 같은 식물성 기름, 에틸올레이트와 같은 주사 가능한 에스테르 등이 포함될 수 있다. 주사제에는 용해제, 등장화제, 현탁화제, 유화제, 안정화제, 방부제 등과 같은 종래의 첨가제가 포함될 수 있다.
본 발명의 삼나무 추출물은 약제학적으로 유효한 양으로 투여한다. 본 발명에서, "약제학적으로 유효한 양"은 의학적 치료에 적용 가능한 합리적인 수혜/위험 비율로 질환을 치료하기에 충분한 양을 의미하며, 유효 용량 수준은 환자의 질환의 종류, 중증도, 약물의 활성, 약물에 대한 민감도, 투여 시간, 투여 경로 및 배출 비율, 치료 기간, 동시 사용되는 약물을 포함한 요소 및 기타 의학 분야에 잘 알려진 요소에 따라 결정될 수 있다. 본 발명의 약학적 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 부작용 없이 최소한의 양으로 최대 효과를 얻을 수 있는 양을 투여하는 것이 중요하며, 이는 당업자에 의해 용이하게 결정될 수 있다.
바람직한 구체예로서, 본 발명의 약학적 조성물에서 삼나무 추출물의 유효량은 환자의 나이, 성별, 체중에 따라 달라질 수 있으며, 일반적으로는 체중 ㎏ 당 1 내지 5,000mg, 바람직하게는 100 내지 3,000mg을 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 약학적 조성물은 다양한 경로를 통하여 대상에 투여될 수 있다. 투여의 모든 방식은 예상될 수 있는데, 예를 들면, 경구, 직장 또는 정맥, 근육, 피하, 자궁내 경막 또는 뇌혈관 내(intracerebroventricular) 주사에 의해 투여될 수 있다.
본 발명에서 "투여"는 임의의 적절한 방법으로 환자에게 소정의 물질을 제공하는 것을 의미하며, 본 발명의 약학적 조성물의 투여 경로는 목적 조직에 도달할 수 있는 한 일반적인 모든 경로를 통하여 경구 또는 비경구 투여될 수 있다. 또한, 본 발명의 조성물은 유효성분을 표적 세포로 전달할 수 있는 임의의 장치를 이용해 투여될 수도 있다.
본 발명에서 "대상"은, 특별히 한정되는 것은 아니지만, 예를 들어, 인간, 원숭이, 소, 말, 양, 돼지, 닭, 칠면조, 메추라기, 고양이, 개, 마우스, 쥐, 토끼 또는 기니아 피그를 포함하고, 바람직하게는 포유류, 보다 바람직하게는 인간을 의미한다.
또한, 본 발명의 건강 기능 식품은 혈전증의 예방 또는 개선에 효과적인 식품 및 음료 등에 다양하게 이용될 수 있다. 본 발명의 삼나무 추출물을 포함하는 식품으로는, 예를 들어, 각종 식품류, 음료, 껌, 차, 비타민 복합제, 건강보조 식품류 등이 있고, 분말, 과립, 정제, 캡슐 또는 음료인 형태로 사용할 수 있다.
본 발명의 삼나무 추출물은 일반적으로 전체 식품 중량의 0.01 내지 15중량%로 가할 수 있으며, 건강음료 조성물은 100ml를 기준으로 0.02 내지 10g, 바람직하게는 0.3 내지 1g의 비율로 가할 수 있다.
본 발명의 건강 기능 식품은 지시된 비율로 필수 성분으로서 상기 화합물을 함유하는 것 외에 식품학적으로 허용 가능한 식품보조 첨가제, 예컨대, 천연 탄수화물 및 다양한 향미제 등을 추가 성분으로서 함유할 수 있다.
상기 천연 탄수화물의 예로는 포도당, 과당 등의 단당류, 말토오스, 수크로오스 등의 이당류 및 덱스트린, 시클로덱스트린 등의 다당류와 같은 통상적인 당 및 자일리톨, 소르비톨, 에리쓰리톨 등의 당알코올이 있다.
상기 향미제로는 타우마틴; 레바우디오시드 A 또는 글리시르히진과 같은 스테비아 등의 천연 향미제 및 사카린, 아스파르탐 등의 합성 향미제를 사용할 수 있다. 상기 천연 탄수화물의 비율은 본 발명의 건강 기능 식품 100ml당 일반적으로 약 1 내지 20g, 바람직하게는 약 5 내지 12g을 사용한다. 상기 외에 본 발명의 건강 기능 식품은 여러 가지 영양제, 비타민, 광물, 합성 풍미제 및 천연 풍미제 등의 풍미제, 착색제 및 중진제, 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 본 발명의 건강 기능 식품은 천연 과일 주스 및 과일 주스 음료 및 야채 음료 등의 제조를 위한 과육을 함유할 수도 있다. 이러한 성분은 독립적으로 또는 조합하여 사용할 수 있다. 이러한 첨가제의 비율은 본 발명의 삼나무 추출물 100중량부 당 0.01 내지 약 20중량부의 범위에서 선택되는 것이 일반적이다.
이하에서는 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다. 하기 실시예는 본 발명의 바람직한 일 구체예일 뿐이며, 본 발명의 권리범위가 하기 실시예의 범위로 한정되는 것은 아니다.
[
실시예
]
실시예
1. 삼나무 심재 줄기 추출물 조제 및 이들의 순차적 유기용매
분획물
조제 및 성분 분석
2014년 10월 제주도 자생 삼나무의 심재 및 줄기의 톱밥을 구입하여 시료에 대해 10배의 증류수를 가하고 100℃에서 1시간 가열 추출한 후 방냉하고, 다시 상기 과정을 1회 반복한 후 추출액을 모아 필터링한 후, 감압 농축하여 분말로 제조하여 열수 추출물을 제조하였다. 한편, 상기의 삼나무의 심재 및 줄기의 톱밥에 20배의 95% 에탄올을 가한 후, 실온에서 2일간 추출한 후 추출액을 회수하고, 다시 상기 과정을 1회 반복한 후 추출액을 모아 필터링한 후, 감압 농축하여 분말로 제조하여 에탄올 추출물을 제조하였다. 각 추출물의 추출효율과 분획효율은 표 1에 나타내었으며, 각 추출물, 분획물의 성분 분석으로 총폴리페놀, 총플라보노이드, 총당 및 환원당 함량을 측정하였다. 총 폴리페놀 함량은 추출 검액 400μl에 50μl의 Folin-ciocalteau, 100μl의 Na2CO3 포화용액을 넣고 실온에서 1시간 방치한 후 725nm에서 흡광도를 측정하였다. 표준시약으로는 tannic acid를 사용하였다. 총 플라보노이드 함량은 각각의 시료를 18시간 메탄올 교반 추출하고, 여과한 추출 검액 400μl에 90% diethylene glycol 4ml를 첨가하고 다시 1N NaOH 40μl를 넣고 37℃에서 1시간 반응 후 420nm에서 흡광도를 측정하였다. 표준시약으로는 rutin을 사용하였다. 환원당은 DNS법으로, 총당은 phenol-sulfuric acid법을 이용하여 정량하였다.
[표 1] 삼나무 심재 줄기의
열수
및 에탄올 추출물 조제 및 이들의 순차적 유기용매
분획물
조제 및 성분 분석 비교
표 1에 나타낸 바와 삼나무의 심재, 줄기의 에탄올 추출효율은 1.3%인 반면, 열수 추출은 1.1%로 나타나 전체적으로 낮은 추출율을 나타내었다. 추출물의 순차적 유기용매 분획의 경우 열수 추출물은 부탄올 분획물이 32.2%, 물 잔류물이 54.6%로 나타나, 대부분이 수용성 물질로 구성된 반면, 에탄올 추출물은 헥센 분획물이 48.0%, 에틸아세테이트 분획물이 44.1%로 대부분이 지용성 성분임을 알 수 있었다.
한편 성분 분석결과, 열수 추출물보다 에탄올 추출물이 총폴리페놀, 총플라보노이드 함량이 높게 나타났으며, 총 폴리페놀 함량의 경우, 열수 추출물에서는 에틸아세테이트 분획물 > 부탄올 분획물 > 헥센 분획물 > 물 잔류물의 순으로, 에탄올 추출물에서는 물 잔류물 > 부탄올 분획물 > 에틸아세테이트 분획물 > 헥센 분획물 순으로 높은 함량을 나타내었다. 총 플라보노이드 함량의 경우, 열수 추출물에서는 에틸아세테이트 분획물 > 부탄올 분획물 > 헥센 분획물 > 물 잔류물의 순으로, 에탄올 추출물에서는 에틸아세테이트 분획물 > 부탄올 분획물 > 물 잔류물 > 헥센 분획물 순으로 높은 함량을 나타내었다.
실시예
2. 삼나무 심재 줄기 추출물 및 이들의
분획물의
항혈전
활성평가
삼나무 심재, 줄기의 열수 또는 에탄올 추출물 및 이의 분획물의 항혈전 활성을 평가한 결과는 표 2 및 표 3에 나타내었다. 각각의 추출물 및 분획물의 항혈전 활성은 기존에 보고된 방법에 준해 평가하였으며(Sohn et al., 2004. Kor. J. Pharmacogn 35. 52-61; Kwon et al., 2004. J. Life Science, 14. 509-513; 류 등 2010. J. Life Science, 20. 922-928), 트롬빈 타임, 프로트롬빈 타임과 에이피티티 타임을 측정하였다. 혈장은 표준혈장(MD Pacific Co., China)을 구입하여 사용하였으며, 트롬빈 타임, 프로트롬빈 타임과 에이피티 타임 측정법은 다음과 같은 과정으로 수행되었다.
트롬빈
타임(
Thrombin
Time
)
37℃에서 0.5U 트롬빈(Sigma Co., USA) 50μl와 20mM CaCl2 50μl, 다양한 농도의 시료 추출액 10μl를 Amelung coagulometer KC-1A(Japan)의 튜브에 혼합하여 2분간 반응시킨 후, 혈장 100μl를 첨가한 후 혈장이 응고될 때까지의 시간을 측정하였다. 대조로는 아스피린(Sigma Co., USA)을 사용하였으며, 용매 대조구로는 시료 대신 DMSO를 사용하였다. DMSO의 경우 32.1초의 응고시간을 나타내었다. 트롬빈 저해 효과는 3회 이상 반복한 실험의 평균치로 나타내었으며, 트롬빈 저해활성은 시료 첨가시의 응고시간을 용매 대조구의 응고시간으로 나눈 값으로 나타내었다.
프로트롬빈
타임(
prothrombin
time
)
표준혈장(MD Pacific Co., China) 70μl와 다양한 농도의 시료액 10μl를 Amelung coagulometer KC-1A(Japan)의 튜브에 첨가하여 37℃에서 3분간 가온 후, 130μl의 PT reagent를 첨가하고 혈장이 응고될 때까지의 시간을 3회 반복한 실험의 평균치로 나타내었다. 대조로는 아스피린(Sigma Co., USA)을 사용하였으며, 용매 대조구로는 시료 대신 DMSO를 사용하였다. DMSO의 경우 18.1초의 응고시간을 나타내었다. 프로트롬빈 저해활성은 시료 첨가시의 응고시간을 용매 대조구의 응고시간으로 나눈 값으로 나타내었다.
aPTT
(
activated
Partial
Thromboplastin
Time
)
혈장 100μl와 다양한 농도의 시료 추출액 10μl를 Amelung coagulometer KC-1A(Japan)의 튜브에 첨가하여 37℃에서 3분간 가온한 후, 50μl의 aPTT reagent(Sigma, ALEXINTM)를 첨가하고 다시 37℃에서 3분간 배양하였다. 이후 50μl CaCl2(35mM)을 첨가한 후 혈장이 응고될 때까지의 시간을 측정하였다. 용매 대조구로는 시료 대신 DMSO를 사용하였으며, 이 경우 55.1초의 응고시간을 나타내었다. aPTT의 결과는 3회 반복한 실험의 평균치로 나타내었으며, 혈액응고인자 저해활성은 시료 첨가시의 aPTT시간을 용매 대조구의 aPTT시간으로 나눈 값으로 나타내었다.
[표 2] 삼나무 심재, 줄기
열수
추출물 및
분획물의
항혈전
활성
표 2에 나타낸 바와 같이, 삼나무의 심재, 줄기의 열수 추출물은 5mg/ml 농도에서 트롬빈 타임, 프로트롬빈 타임 및 에이피티 타임을 무첨가구보다 각각 15배, 1.24배 및 15배 연장시켜, 매우 강력한 트롬빈 저해 및 혈액응고인자 저해효과가 있음을 확인하였다. 한편, 분획물 중 헥센 분획물은 항혈전 활성이 없었으며, 에틸아세테이트 분획물은 5mg/ml 농도에서 에이피티 타임을 15배 이상 연장시켜 혈액응고인자 저해효과가 있음을 확인하였다. 반면, 부탄올 분획물은 5mg/ml 농도에서 트롬빈 타임, 프로트롬빈 타임 및 에이피티 타임을 모두 15배 이상 연장시켜 열수 추출물보다 강력한 항혈전 효과를 나타내었으며, 특히, 2.5mg/ml 농도에서는 트롬빈 타임 및 프로트롬빈 타임은 각각 5.63배, 1.34배 연장시켰으나, 에이피티 타임은 15배 이상 연장시켜 강력한 혈액 응고인자에 대한 저해 횔성을 나타내었다. 물 잔류물은 5mg/ml 농도에서 트롬빈 타임 및 에이피티 타임을 15배 이상 연장시켜 추출물과 유사한 혈전생성 억제활성을 나타내었으나, 1.25mg/ml 농도에서 15배 이상의 연장된 에이피티 타임을 나타내어 가장 강력한 혈액 응고인자 저해활성을 나타내었다. 따라서, 삼나무 열수 추출물과 유기용매 분획 후의 물 잔류물은 강력한 트롬빈 저해, 혈액응고인자 저해 활성을, 에틸아세테이트 분획물은 혈액응고인자 저해 활성을, 부탄올 분획물은 모든 혈액응고관련 효소와 인자에 강한 저해활성을 나타냄을 확인하였다. 이러한 결과는 상업적으로 판매되고 있는 항혈전제인 아스피린(상품명 프로텍트)의 경우 1.5mg/ml농도에서 트롬빈 타임, 프로트롬빈 타임 및 에이피티 타임이 무첨가구보다 각각 1.66배, 1.50배 및 1.62배 연장됨을 고려할 때, 삼나무 열수 추출물, 이의 에틸아세테이트 분획물, 부탄올 분획물 및 물 잔류물은 우수한 항혈전 활성을 나타내며, 기존의 부작용 우려가 높은 아스피린과 같은 항응고제를 대치할 수 있음을 제시하고 있다.
[표 3] 삼나무 심재, 줄기 에탄올 추출물 및
분획물의
항혈전
활성
표 3에 나타낸 바와 같이, 에탄올 추출물은 5mg/ml 농도에서 에이피티 타임에서만 15배 이상 연장된 응고시간을 나타내어, 응고인자에 대한 저해활성이 강력하였다. 분획물의 경우 부탄올 분획물에서만 강력한 항혈전 활성이 나타났으며, 특히 1.25mg/ml에서 강력한 프로트롬빈 저해 및 응고인자 저해활성이 나타나, 삼나무 에탄올 추출물의 부탄올 분획물이 항혈전제로 이용 가능함을 제시하였다. 특히, 아스피린이 나타내는 위장 장해 등과 삼나무 추출물이 정제되지 않은 상태임을 고려한다면, 향후 삼나무 유래 항혈전 활성물질 확보시에는 상업적인 항혈전제 개발이 가능하리라 판단된다.
실시예
3. 삼나무 추출물 및 순차적 유기용매
분획물의
인간 혈소판 응집저해 활성 평가
삼나무 심재, 줄기 추출물 및 이들의 분획물의 항혈전 활성 평가의 일환으로 혈소판 응집 저해활성을 평가한 결과는 표 4에 나타내었다. 혈소판은 다양한 혈구세포와 함께 혈관을 순환하는 원반형의 작은 세포로서, 핵이 없는 대신 혈관손상보호 및 혈소판 응집과 관련된 다양한 물질을 고농도로 포함하는 cytoplasmic granule을 가지고 있으며, 혈관내벽의 손상이 나타나는 경우 응집인자들을 분비하고, 내피세포의 손상으로 노출된 collagen 등과 결합하여 1차 지혈 플러그(primary hemostatic plug)를 형성하여 혈전생성을 개시하는 중요한 세포이다. 따라서, 혈소판 응집저해는 혈전 생성을 방지하는 매우 중요한 활성이다. 혈소판 응집저해 활성은 다음의 방법에 준해 평가하였다.
혈소판 응집저해 활성(
Platelet
aggregation
inhibition
activity
)
혈소판은 안동대학교 기관생명윤리위원회의 승인(안동대학교 산학연구지원과-157)을 받아 농축혈소판을 구입하여 사용하였으며, 이를 washing buffer(138mM NaCl, 2.7mM KCl, 12mM NaHCO3, 0.36mM NaH2PO4, 5.5mM Glucose, 1mM EDTA, pH 6.5)로 1회 세척하였다. 이후, suspending buffer(138mM NaCl, 2.7mM KCl, 12mM NaHCO3, 0.36mM NaH2PO4, 5.5mM Glucose, 0.49mM MgCl2, 0.25% gelatin, pH 7.4)에 재 현탁한 후, 3,000rpm에서 10분간 원심분리한 후 다시 suspending buffer에 재 현탁하였으며, 이때 혈소판 수는 4x109/ml이 되도록 조정하였다. 이후 1ml 현탁액에 2.5μl collagen을 가해 5분간 반응시키고, whole-blood aggregometer(Chrono-log, USA)를 사용하여 37℃에서 혈소판 응집을 측정하였다.
[표 4] 삼나무 추출물 및 순차적 유기용매
분획물의
혈소판 응집 저해 활성(시료농도 : 별도 표기가 없는 경우는 0.25
mg
/
ml
농도임)
표 4에 나타낸 바와 같이, 혈소판 응집저해제로 임상에서 사용되는 아스피린은 농도 의존적으로 혈소판 응집을 저해하였으며, 본 실험조건에서 아스피린의 50% 응집저해 농도는 0.26mg/ml로 계산되었다. 한편, 삼나무 열수 추출물 및 에탄올 추출물은 0.25mg/ml 농도에서 혈소판 응집능이 194.4% 및 106.8% 응집을 나타내어 혈소판 응집저해활성은 나타나지 않았다. 또한, 열수 추출물 및 에탄올 추출물의 분획물들도 의미있는 혈소판 응집저해 활성이 나타나지 않았으며, 에탄올 추출물의 헥센 분획물에서만 0.25mg/ml 농도에서 81.8%의 응집을 나타내어 미약한 혈소판 응집저해를 나타내었다. 따라서, 삼나무 추출물 및 분획물은 혈소판 응집저해에 의한 항혈전 활성은 없는 것으로 판단된다.
실시예
4. 삼나무 추출물 및 이들의
분획물의
인간 적혈구
용혈활성
약용으로 이용되고 있는 삼나무 심재, 줄기의 추출물 및 이들의 분획물의 급성독성 가능성을 평가하기 위해 인간 적혈구 용혈 활성을 평가하였으며, 그 결과는 표 5에 나타내었다. 이때 용혈활성은 기존의 보고(정인창, 손호용, 2014년, Korean J. Microbiol. Biotechnol. 42: 285-292)에 준해 평가하였으며, 간단하게는 PBS로 3회 수세한 인간 적혈구 100μl를 96-well microplate에 가하고 다양한 농도의 시료용액 100μl를 가한 다음 37℃에서 30분간 반응시켰으며, 이후, 반응액을 10분간 원심분리(1,500rpm)하여 상등액 100μl를 새로운 microtiter plate로 옮긴 후 용혈에 따른 헤모글로빈 유출 정도를 414nm에서 측정하였다. 시료의 용매 대조구로는 DMSO(2%)를 사용하였으며, 적혈구 용혈을 위한 실험 대조구로는 Triton X-100(1mg/ml)를 사용하였다. 용혈 활성은 다음의 수식을 이용하여 계산하였다.
[표 5] 삼나무 열매 추출물 및 이들의
분획물의
인간 적혈구
용혈활성
먼저, 대조구로 사용된 DMSO와 물은 용혈활성이 없었으며, triton X-100은 1mg/ml 농도에서 적혈구를 100% 용혈시킴을 확인하였다. 한편, 삼나무의 열수 및 에탄올 추출물은 0.5mg/ml에서 10.2~16.9%의 적혈구 용혈현상이 나타났으며, 각각의 헥센 분획물들은 23.3~25.7%의 높은 적혈구 용혈현상을 나타내었다. 한편, 다른 분획물들은 0~10%의 용혈활성을 나타내어 급성 독성은 유발하지 않을 것으로 확인하였다. 상기의 결과들을 종합할 때, 삼나무 열수 추출물의 부탄올 분획물 및 물 잔류물과, 삼나무 에탄올 추출물의 부탄올 분획물은 급성독성 없이, 혈액응고 관련 효소 및 응고인자들을 강력하게 저해하여 항혈전 활성을 나타내며 혈행개선에 기여할 수 있음을 확인하였다.
실시예
5. 삼나무 추출물의
부탄올
분획물
및 물 잔류물의 화학적 특성 및 안정성
상기 실시예 1에서 얻은 삼나무 심재, 줄기의 열수 추출물의 부탄올 분획물 및 물 잔류물과, 삼나무 에탄올 추출물의 부탄올 분획물을 대상으로 항혈전 활성에 대한 혈장 안정성, 열 안정성 및 산 안정성을 확인하였다. 조정제된 활성물질은 100℃에서 1시간 열 처리, pH 2(0.01M HCl)에서의 1시간 처리, 혈장에서 1시간 처리시에도 혈액응고저해 및 혈소판 응집저해활성의 심각한 감소가 나타나지 않아 높은 안정성을 나타내었다. 실시예 1의 분획물의 성분 분석결과, 유기용매의 분획특성 및 상기의 안정성 결과를 고려할 때, 삼나무 추출물의 항혈전 활성물질은 페놀성 화합물의 배당체로 예상된다.
Claims (7)
- 삼나무(Cryptomeria japonica) 열수 추출물 또는 에탄올 추출물을 유효성분으로 함유하는 혈전증의 예방 또는 치료용 약학적 조성물.
- 제 1항에 있어서, 상기 삼나무는 삼나무의 심재, 줄기 또는 이들의 혼합물인 것을 특징으로 하는 약학적 조성물.
- 삭제
- 제 1항에 있어서, 상기 열수 추출물은 헥센, 에틸아세테이트, 부탄올로 순차 분획되어 수득되는 에틸아세테이트 분획물, 부탄올 분획물, 물 잔류물 또는 이들의 혼합물인 것을 특징으로 하는 약학적 조성물.
- 제 1항에 있어서, 상기 에탄올 추출물은 헥센, 에틸아세테이트, 부탄올로 순차 분획되어 수득되는 부탄올 분획물인 것을 특징으로 하는 약학적 조성물.
- 제 1항에 있어서, 상기 약학적 조성물은 혈액 응고 저해용 또는 혈전 생성 억제용인 것을 특징으로 하는 약학적 조성물.
- 삼나무(Cryptomeria japonica) 열수 추출물 또는 에탄올 추출물을 유효성분으로 함유하는 혈전증의 예방 또는 개선용 건강 기능 식품.
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KR1020150083164A KR101678303B1 (ko) | 2015-06-12 | 2015-06-12 | 삼나무 추출물을 유효성분으로 함유하는 혈전증의 예방 또는 치료용 약학적 조성물 및 건강 기능 식품 |
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KR1020150083164A KR101678303B1 (ko) | 2015-06-12 | 2015-06-12 | 삼나무 추출물을 유효성분으로 함유하는 혈전증의 예방 또는 치료용 약학적 조성물 및 건강 기능 식품 |
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---|---|---|---|---|
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