KR101780719B1 - 도라지 지상부 추출물을 포함하는 당뇨병 예방 또는 치료용 약학 조성물 - Google Patents
도라지 지상부 추출물을 포함하는 당뇨병 예방 또는 치료용 약학 조성물 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 도라지 지상부 추출물 또는 그의 분획물을 포함하는 당뇨병 예방 또는 치료용 약학 조성물, 상기 약학 조성물을 인간을 제외한 개체에 투여하는 단계를 포함하는 당뇨병 예방 또는 치료 방법 및 도라지 지상부 추출물 또는 그의 분획물을 포함하는 당뇨병 개선용 식품 조성물에 관한 것이다. 본 발명에서 제공하는 도라지 지상부 추출물 또는 그의 분획물을 포함하는 조성물은 부작용이 없으면서도 당뇨병의 증상을 치료 또는 개선시킬 수 있으므로, 다양한 형태의 당뇨병 치료용 제제의 개발에 널리 활용될 수 있을 것이다.
Description
본 발명은 도라지 지상부 추출물을 포함하는 당뇨병 예방 또는 치료용 약학 조성물에 관한 것으로, 보다 구체적으로, 본 발명은 도라지 지상부 추출물 또는 그의 분획물을 포함하는 당뇨병 예방 또는 치료용 약학 조성물, 상기 약학 조성물을 인간을 제외한 개체에 투여하는 단계를 포함하는 당뇨병 예방 또는 치료 방법 및 도라지 지상부 추출물 또는 그의 분획물을 포함하는 당뇨병 개선용 식품 조성물에 관한 것이다.
인류의 건강을 위협하는 질환 중의 하나인 당뇨병(糖尿病, diabetes mellitus)은 만성 대사성 질환으로 오랜 시간이 경과함에 따라 혈관장애와 신경, 신장 및 망막 등의 기능 이상을 초래하고 이로 인해 생명까지 잃게 하는 질환이다. 당뇨병은 크게 발생하는 기전에 따라 인슐린 의존형 당뇨병(제1형 당뇨병)과 인슐린 비의존형 당뇨병(제2형 당뇨병)으로 구분된다.
이 중에서, 인슐린 의존형 당뇨병은 췌장 베타세포가 선택적으로 손상 또는 파괴되어 체내에서 인슐린을 생성하지 못하기 때문에 혈중 포도당을 소비하지 못하여 발병하는 것으로 알려져 있으며, 심한 고혈당증과 케톤산증, 다갈, 다음, 다뇨, 체중감소 및 피로감을 나타낸다. 어린아이나 10대 청소년등에서 나타나는 인슐린 의존성 당뇨병으로 이의 치료방법은 인슐린의 투여이다.
한편, 인슐린 비의존형 당뇨병은 당뇨병 환자의 90% 이상을 차지하며 주로 성인에게서 발생한다. 뚜렷한 원인은 규명되지 않았으며 다만 유전적인 요인과 비정상적인 식생활, 스트레스, 운동, 비만, 노화 등과 같은 환경적인 요인에 의한 췌장 베타 세포의 인슐린 분비 저하 또는 간, 근육, 지방 등의 조직에서의 인슐린 저항성 증가가 복합적으로 관련되어 유발되는 것으로 추정되고 있다. 상기 인슐린 비의존형 당뇨병은 일반적으로 인슐린에 대하여 저항성을 나타내며 인슐린의 작용부전으로 인하여 과혈당 상태가 지속되는 것이 보통이다. 만성적고혈당은 췌장 베타 세포에 손상을 일으켜 세포 사멸을 야기하므로 제2형 당뇨병의 치료를 위해서는 효과적인 혈당의 조절이 필요하며, 그 중심에는 정상적인 인슐린의 작용이 매우 중요하다.
현재, 당뇨병을 치료하기 위하여 개발된 제제로는 소장에서 탄수화물의 흡수를 지연시켜 식후 혈당치가 급격히 상승하는 것을 막아주는 α-글루코시다제의 억제제, 췌장의 베타세포에서 인슐린 분비를 촉진시키는 설포닐우레아, 인슐린의 분비를 촉진하고 혈당을 떨어뜨리는 역할을 하는 인크레틴 효소를 바로 분해하는 DPP4 효소를 억제하는 DPP4 저해제 등이 사용되고 있다. 그러나, 이들 제제는 구토나 복통, 복부 팽만 같은 가벼운 증상(International Hepatology Comminications, 5: 289-296(1996))부터 저혈당, 간기능 저하(Diabetes Care 1995: 18(6): 817-824) 및 심하게는 사망(International Hepatology Comminications, 5: 289-296(1996))에 이르는 부작용을 나타냄이 알려져 있고, 그 외에도 간질환, 위장관 장해, 신장질환, 임신 등의 상태에 있는 사람은 그 사용이 제한되고 있다. 이러한 부작용이 감소된 당뇨병 치료제를 개발하기 위하여, 예전부터 한방 및 민간요법 등으로 사용되어 안전성이 입증된 천연물로부터 유래된 성분을 포함하는 당뇨병 치료제를 개발하려는 연구가 활발히 진행되고 있다. 예를 들어, 한국공개특허 제2011-0020469호에는 진세노사이드 Rg2 및 Rg3를 포함하는 당뇨 예방 또는 치료용 조성물이 개시되어 있다.
이러한 배경하에서, 본 발명자들은 안전하면서도 효과적으로 당뇨병을 치료할 수 있는 천연물 유래의 제제를 개발하고자 예의 연구노력한 결과, 도라지의 지상부 추출물이 당뇨병 치료효과를 나타냄을 확인하고, 본 발명을 완성하였다.
본 발명의 하나의 목적은 도라지 지상부 추출물 또는 그의 분획물을 포함하는 당뇨병 예방 또는 치료용 약학 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 상기 약학 조성물을 투여하여 당뇨병을 예방 또는 치료하는 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 도라지 지상부 추출물 또는 그의 분획물을 포함하는 당뇨병 개선용 식품 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명자들은 안전하면서도 효과적으로 당뇨병을 치료할 수 있는 천연물 유래의 제제를 개발하고자 다양한 연구를 수행하던 중, 도라지의 추출물이 당뇨증상을 치료하는 효과를 나타냄을 발견하였다. 대체로, 도라지는 뿌리부분을 식용으로 사용하는데, 이처럼 식용으로 사용하는 뿌리부분에는 대체로 진세노사이드 성분이 풍부하게 포함되어 있다고 알려져 있고, 상기 진세노사이드는 다양한 약리활성을 나타낸다고 알려져 있다. 그러나, 도라지의 뿌리를 제외한 지상부에는 진세노사이드 성분 보다는 플라보노이드와 같은 폴리페놀 성분을 다량으로 포함하고 있는 것으로 알려져 있고, 이의 특별한 용도에 대하여는 보고되지 않았다.
본 발명자들은 도라지 추출물의 당뇨증상을 치료하는 효과가 뿌리에 포함된 진세노사이드에 의하여 나타날 것이라고 예측하고, 이로부터 당뇨증상 치료효과를 나타내는 유효성분을 규명하고자 다양한 연구를 수행하였으나, 놀랍게도, 도라지의 뿌리 추출물이 아닌 도라지 지상부의 추출물이 당뇨증상을 치료하는 효과를 나타냄을 확인하였다. 즉, 도라지의 지상부 추출물은 제브라피쉬 당뇨모델을 대상으로 췌장섬의 크기를 증가시킬 수 있을 뿐만 아니라, DPP4 효소를 억제하는 DPP4 저해제로서 작용할 수 있음을 확인하였다.
이처럼, 도라지의 지상부 추출물이 당뇨증상을 치료하는 효과를 나타낸다는 사실은 지금까지 전혀 알려지지 않았고, 본 발명자에 의하여 최초로 규명되었다.
상술한 목적을 달성하기 위한 일 실시양태로서, 본 발명은 도라지 지상부 추출물 또는 그의 분획물을 포함하는 당뇨병 예방 또는 치료용 약학 조성물을 제공한다.
본 발명의 용어 "도라지 지상부"란, 도라지의 뿌리를 제외한, 땅위에 존재하는 수피, 줄기, 잎, 열매, 꽃 등을 포함하는 부위를 의미한다.
본 발명에 있어서, 상기 도라지 지상부의 추출물 또는 이의 분획물은 과다한 인슐린에 의하여 손상된 췌장섬을 회복시킬 수 있고, DPP4 저해활성을 나타낼 수 있으므로, 당뇨병을 예방 예방, 개선 또는 치료하는 유효성분으로 사용할 수 있다.
본 발명의 용어 "추출물"이란, 상기 도라지 지상부의 수피, 줄기, 잎, 열매, 꽃 또는 그들의 분쇄물을 추출 처리하여 얻어지는 추출액, 상기 추출액의 희석액이나 농축액, 상기 추출액을 건조하여 얻어지는 건조물, 상기 추출액의 조정제물이나 정제물, 또는 이들의 혼합물 등, 추출액 자체 및 추출액을 이용하여 형성 가능한 모든 제형의 추출물을 포함한다.
상기 도라지 지상부를 추출하는 방법은 당뇨병을 예방 또는 치료하는 효과를 나타내는 추출물을 수득할 수 있는 한 특별히 이에 제한되지 않으며, 당해 기술 분야에서 통상적으로 사용하는 방법에 따라 추출할 수 있다. 상기 추출 방법의 비제한적인 예로는, 열수 추출법, 초음파 추출법, 여과법, 환류 추출법 등을 들 수 있으며, 이들은 단독으로 수행되거나 2종 이상의 방법을 병용하여 수행될 수 있다.
본 발명에서 상기 도라지 지상부를 추출하는데 사용되는 추출 용매의 종류는 당뇨병을 예방 또는 치료하는 효과를 나타내는 추출물을 수득할 수 있는 한 특별히 이에 제한되지 않고, 당해 기술 분야에서 공지된 임의의 용매를 사용할 수 있다. 일 예로서, 상기 추출 용매로는 물, 알코올 등을 단독으로 또는 1종 이상 혼합하여 사용할 수 있고, 다른 예로서, 상기 추출 용매로는 물 또는 탄소수 1 내지 4의 알코올을 단독으로 또는 1종 이상 혼합하여 사용할 수 있으며, 또 다른 예로서, 상기 추출 용매는 물을 사용할 수 있다.
본 발명의 용어 "분획물"이란, 여러 다양한 구성 성분들을 포함하는 혼합물로부터 특정 성분 또는 특정 성분 그룹을 분리하기 위하여 분획을 수행하여 얻어진 결과물을 의미한다.
본 발명에서 상기 분획물은 상기 도라지 지상부 추출물을 용매 분획법, 한외여과 분획법, 크로마토그래피 분획법 등의 다양한 방법으로 분획한 결과물이 될 수 있다.
상기 분획물을 수득하는 방법 역시 당뇨병을 예방 또는 치료하는 효과를 나타내는 분획물을 수득할 수 있는 한 특별히 이에 제한되지 않으며, 당해 기술 분야에서 통상적으로 사용하는 방법에 따라 수행될 수 있다. 일 예로서, 용매 분획법을 이용하여 도라지 지상부 열수 추출물로부터 분획물을 수득하는 방법을 사용할 수 있다.
본 발명에서 상기 분획물을 얻는 데 사용되는 분획 용매의 종류 역시 당뇨병을 예방 또는 치료하는 효과를 나타내는 분획물을 수득할 수 있는 한 특별히 이에 제한되지 않으며, 당해 기술 분야에서 통상적으로 사용하는 방법에 따라 수행될 수 있다. 일 예로서, 상기 분획 용매로는 물, 알코올 등의 극성 용매; 헥산(Hexan), 에틸 아세테이트(Ethyl acetate), 클로로포름(Chloroform), 디클로로메탄(Dichloromethane) 등의 비극성 용매 등을 단독으로 또는 1종 이상 혼합한 것을 사용할 수 있다.
본 발명에서 사용되는 용어, "예방"은 본 발명의 상기 조성물을 개체에 투여하여 당뇨병을 억제하거나 지연시키는 모든 행위를 의미한다.
본 발명에서 사용되는 용어, "치료"는 본 발명의 상기 조성물을 개체에 투여하여 당뇨병 증세가 호전되도록 하거나 이롭게 되도록 하는 모든 행위를 의미한다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 도라지 지상부 추출물을 제조하고, 이를 알록산을 처리한 당뇨 제브라피쉬에 처리한 결과, 알록산을 처리한 경우, 췌장섬의 크기가 감소되었으나, 알록산을 처리한 다음, 도라지 지상부 추출물을 처리한 경우에는, 알록산을 처리한 경우는 물론 알록산을 처리하기 이전보다도 췌장섬의 크기가 더욱 증가됨을 확인하였다(도 2). 또한, 상기 도라지 지상부 추출물을 인슐린이 과다처리된 당뇨 제브라피쉬에 처리한 결과, 인슐린을 과다처리한 경우, 췌장섬의 크기가 감소되었으나, 인슐린을 과다처리한 다음, 도라지 지상부 추출물을 처리한 경우에는, 인슐린을 과다처리한 경우보다도 췌장섬의 크기가 더욱 증가되어, 인슐린을 과다처리하기 이전의 크기로 회복됨을 확인하였다(도 4). 아울러, 상기 도라지 지상부 추출물의 DPP4 저해활성을 측정한 결과, 7.136 ㎍/㎖의 IC50 값을 나타냄을 확인하였다.
따라서, 도라지 지상부 추출물이 당뇨병을 예방 또는 치료하는 효과를 나타냄을 알 수 있었다.
상기 본 발명의 조성물은, 약학 조성물의 제조에 통상적으로 사용하는 적절한 담체, 부형제 또는 희석제를 추가로 포함하는 당뇨병 예방 또는 치료용 약학 조성물의 형태로 제조될 수 있다. 이때, 상기 담체는 비자연적인 담체가 될 수 있다. 구체적으로, 상기 약학 조성물은, 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. 본 발명에서, 상기 약학적 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. 제제화 할 경우에는 보통 사용하는 충진제, 증량제, 결합제, 습윤제, 붕해제, 계면활성제 등의 희석제 또는 부형제를 사용하여 조제될 수 있다. 경구투여를 위한 고형제제에는 정제, 환제, 산제, 과립제, 캡슐제 등이 포함되며, 이러한 고형제제는 상기 추출물과 이의 분획물들에 적어도 하나 이상의 부형제 예를 들면, 전분, 칼슘 카보네이트(calcium carbonate), 수크로스(sucrose) 또는 락토오스(lactose), 젤라틴 등을 섞어 조제될 수 있다. 또한, 단순한 부형제 이외에 마그네슘 스티레이트, 탈크 같은 윤활제들도 사용될 수 있다. 경구를 위한 액상 제제로는 현탁제, 내용액제, 유제, 시럽제 등이 해당되는 데 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 포함될 수 있다. 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 발명의 약학 조성물에 포함된 상기 도라지 지상부 추출물 또는 그의 분획물의 함량은 특별히 이에 제한되지 않으나, 최종 조성물 총 중량을 기준으로 0.0001 내지 50 중량%, 보다 바람직하게는 0.01 내지 20 중량%의 함량으로 포함될 수 있다.
상기 본 발명의 약학 조성물은 약제학적으로 유효한 양으로 투여될 수 있는데, 본 발명의 용어 "약제학적으로 유효한 양"이란 의학적 치료 또는 예방에 적용 가능한 합리적인 수혜/위험 비율로 질환을 치료 또는 예방하기에 충분한 양을 의미하며, 유효 용량 수준은 질환의 중증도, 약물의 활성, 환자의 연령, 체중, 건강, 성별, 환자의 약물에 대한 민감도, 사용된 본 발명 조성물의 투여 시간, 투여 경로 및 배출 비율 치료기간, 사용된 본 발명의 조성물과 배합 또는 동시 사용되는 약물을 포함한 요소 및 기타 의학 분야에 잘 알려진 요소에 따라 결정될 수 있다. 본 발명의 약학 조성물은 단독으로 투여하거나 또는 공지된 당뇨병 치료제와 병용하여 투여될 수 있다. 상기 요소를 모두 고려하여 부작용 없이 최소한의 양으로 최대 효과를 얻을 수 있는 양을 투여하는 것이 중요하다.
본 발명의 약학 조성물의 투여량은 사용목적, 질환의 중독도, 환자의 연령, 체중, 성별, 기왕력, 또는 유효성분으로서 사용되는 물질의 종류 등을 고려하여 당업자가 결정할 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 약학 조성물은 성인 1인당 약 0.1 ng 내지 약 100 mg/kg, 바람직하게는 1 ng 내지 약 10 mg/kg로 투여할 수 있고, 본 발명의 조성물의 투여빈도는 특별히 이에 제한되지 않으나, 1일 1회 투여하거나 또는 용량을 분할하여 수회 투여할 수 있다. 상기 투여량은 어떠한 면으로든 본 발명의 범위를 한정하는 것은 아니다.
본 발명은 다른 하나의 양태로서 상기 약학 조성물을 약제학적으로 유효한 양으로 당뇨병이 발병될 가능성이 있는, 인간을 제외한 개체에 투여하는 단계를 포함하는 당뇨병을 예방 또는 치료하는 방법을 제공한다.
본 발명의 용어 "개체"란 당뇨병이 발병될 가능성이 있거나 또는 발병된 쥐, 가축 등의 혈당이상이 유발될 수 있는 포유동물, 양식어류 등을 제한 없이 포함할 수 있으나, 상기 당뇨병이 발병된 개체 중에서 인간을 제외한다.
본 발명의 당뇨병 예방 또는 치료용 약학 조성물의 투여 경로는 어떠한 일반적인 경로를 통하여도 투여될 수 있다. 본 발명의 약학 조성물은 특별히 이에 제한되지 않으나, 목적하는 바에 따라 복강내 투여, 정맥내 투여, 근육내 투여, 피하 투여, 피내 투여, 경구 투여, 비내 투여, 폐내 투여, 직장내 투여 등의 경로를 통해 투여 될 수 있다. 다만, 경구 투여 시에는 위산에 의하여 상기 도라지 지상부 추출물 또는 그의 분획물이 변성될 수 있기 때문에 경구용 조성물은 활성 약제를 코팅하거나 위에서의 분해로부터 보호되도록 제형화 되어야 한다. 또한, 상기 조성물은 활성 물질이 표적 세포로 이동할 수 있는 임의의 장치에 의해 투여될 수 있다.
본 발명은 또 다른 하나의 양태로서 도라지 지상부 추출물 또는 그의 분획물을 포함하는 당뇨병 개선용 식품 조성물을 제공한다.
상기 도라지는 종래로부터 식용 또는 한약재로 사용되어 그의 안전성이 입증된 천연물이므로, 상기 도라지 지상부 추출물 또는 그의 분획물은 상식할 수 있으면서도 당뇨병 개선을 도모할 수 있는 식품의 형태로 제조되어 섭취할 수 있다. 이때, 상기 식품에 포함되는 상기 도라지 지상부 추출물 또는 그의 분획물의 함량은 특별히 이에 제한되지 않으나, 식품 조성물의 총 중량에 대하여 0.001 내지 10 중량%, 보다 바람직하게는 0.1 내지 1 중량%로 포함될 수 있다. 식품이 음료인 경우에는 100㎖를 기준으로 1 내지 10g, 바람직하게는 2 내지 7g의 비율로 포함될 수 있다. 또한, 상기 조성물은 식품 조성물에 통상 사용되어 냄새, 맛, 시각 등을 향상시킬 수 있는 추가 성분을 포함할 수 있다. 예를 들어, 비타민 A, C, D, E, B1, B2, B6, B12, 니아신(niacin), 비오틴(biotin), 폴레이트(folate), 판토텐산(panthotenic acid) 등을 포함할 수 있다. 또한, 아연(Zn), 철(Fe), 칼슘(Ca), 크롬(Cr), 마그네슘(Mg), 망간(Mn), 구리(Cu) 등의 미네랄을 포함할 수 있다. 또한, 라이신, 트립토판, 시스테인, 발린 등의 아미노산을 포함할 수 있다. 또한, 방부제(소르빈산 칼륨, 벤조산나트륨, 살리실산, 데히드로초산나트륨 등), 살균제(표백분과 고도 표백분, 차아염소산나트륨 등), 산화방지제(부틸히드록시아니졸(BHA), 부틸히드록시톨류엔(BHT) 등), 착색제(타르색소 등), 발색제(아질산 나트륨, 아초산 나트륨 등), 표백제(아황산나트륨), 조미료(MSG 글루타민산나트륨 등), 감미료(둘신, 사이클레메이트, 사카린, 나트륨 등), 향료(바닐린, 락톤류 등), 팽창제(명반, D-주석산수소칼륨 등), 강화제, 유화제, 증점제(호료), 피막제, 검기초제, 거품억제제, 용제, 개량제 등의 식품 첨가물(food additives)을 첨가할 수 있다. 상기 첨가물은 식품의 종류에 따라 선별되고 적절한 양으로 사용된다.
한편, 상기 도라지 지상부 추출물 또는 그의 분획물을 포함하는 당뇨병 개선용 식품 조성물을 이용하여 당뇨병 개선용 건강기능성 식품을 제조할 수 있다.
구체적인 예로, 상기 식품 조성물을 이용하여 당뇨병의 증상을 개선시킬 수 있는 가공식품을 제조할 수 있는데, 예들 들어, 과자, 음료, 주류, 발효식품, 통조림, 우유가공식품, 육류가공식품 또는 국수가공식품의 형태인 건강기능성 식품으로 제조될 수 있다. 이때, 과자는 비스킷, 파이, 케익, 빵, 캔디, 젤리, 껌, 시리얼(곡물푸레이크 등의 식사대용품류 포함) 등을 포함한다. 음료는 음용수, 탄산음료, 기능성이온음료, 쥬스(예들 들어, 사과, 배, 포도, 알로에, 감귤, 복숭아, 당근, 토마토 쥬스 등), 식혜 등을 포함한다. 주류는 청주, 위스키, 소주, 맥주, 양주, 과실주 등을 포함한다. 발효식품은 간장, 된장, 고추장 등을 포함한다. 통조림은 수산물 통조림(예들 들어, 참치, 고등어, 꽁치, 소라 통조림 등), 축산물 통조림(쇠고기, 돼지고기, 닭고기, 칠면조 통조림 등), 농산물 통조림(옥수수, 복숭아, 파일애플 통조림 등)을 포함한다. 우유가공식품은 치즈, 버터, 요구르트 등을 포함한다. 육류가공식품은 돈까스, 비프까스, 치킨까스, 소세지. 탕수육, 너겟류, 너비아니 등을 포함한다. 밀봉포장생면 등의 국수를 포함한다. 이 외에도 상기 조성물은 레토르트식품, 스프류 등에 사용될 수 있다.
본 발명의 용어 "건강기능성 식품(functional food)"이란, 특정보건용 식품(food for special health use, FoSHU)와 동일한 용어로, 영양 공급 외에도 생체조절기능이 효율적으로 나타나도록 가공된 의학, 의료효과가 높은 식품을 의미하는데, 상기 식품은 당뇨병의 개선에 유용한 효과를 얻기 위하여 정제, 캡슐, 분말, 과립, 액상, 환 등의 다양한 형태로 제조될 수 있다.
본 발명에서 제공하는 도라지 지상부 추출물 또는 그의 분획물을 포함하는 조성물은 부작용이 없으면서도 당뇨병의 증상을 치료 또는 개선시킬 수 있으므로, 다양한 형태의 당뇨병 치료용 제제의 개발에 널리 활용될 수 있을 것이다.
도 1은 메탄올 용매로 추출한 도라지 지상부 및 뿌리의 비교 HPLC 크로마토그램이다.
도 2은 알록산(alloxan)을 처리하여 제작된 당뇨 제브라피쉬 모델에서 도라지의 지상부 추출물 및 뿌리 추출물의 항당뇨 효과를 나타내는 그래프 및 형광현미경 사진이다.
도 3는 알록산(alloxan)을 처리하여 제작된 당뇨 제브라피쉬 모델에서 도라지의 지상부 추출물의 용매분획물의 항당뇨 효과를 나타내는 그래프이다.
도 4은 과다한 인슐린(insulin)을 처리하여 제작된 당뇨 제브라피쉬 모델에서 도라지의 지상부 추출물 및 뿌리 추출물의 비교 항당뇨 효과를 나타내는 그래프 및 형광현미경 사진이다.
도 5은 과다한 인슐린(insulin)을 처리하여 제작된 당뇨 제브라피쉬 모델에서 도라지의 지상부 추출물의 용매분획물의 항당뇨 효과를 나타내는 그래프이다.
도 2은 알록산(alloxan)을 처리하여 제작된 당뇨 제브라피쉬 모델에서 도라지의 지상부 추출물 및 뿌리 추출물의 항당뇨 효과를 나타내는 그래프 및 형광현미경 사진이다.
도 3는 알록산(alloxan)을 처리하여 제작된 당뇨 제브라피쉬 모델에서 도라지의 지상부 추출물의 용매분획물의 항당뇨 효과를 나타내는 그래프이다.
도 4은 과다한 인슐린(insulin)을 처리하여 제작된 당뇨 제브라피쉬 모델에서 도라지의 지상부 추출물 및 뿌리 추출물의 비교 항당뇨 효과를 나타내는 그래프 및 형광현미경 사진이다.
도 5은 과다한 인슐린(insulin)을 처리하여 제작된 당뇨 제브라피쉬 모델에서 도라지의 지상부 추출물의 용매분획물의 항당뇨 효과를 나타내는 그래프이다.
이하 본 발명을 실시예를 통하여 보다 상세하게 설명한다. 그러나 이들 실시예는 본 발명을 예시적으로 설명하기 위한 것으로 본 발명의 범위가 이들 실시예에 한정되는 것은 아니다.
실시예
1: 도라지 지상부 추출물 및
용매분획물의
제조
도라지 지상부 건조중량 822g을 95% 에탄올 9L로 실온에서 2회 반복하여 온침으로 추출하고 60℃에서 1회 온침으로 추출한 후 감압농축하여 에탄올 추출물 56.04g을 수득하였다. 얻어진 에탄올 추출물을 증류수 700ml에 현탁하고 동량의 메틸렌클로라이드, 에틸 아세테이트, n-부탄올로 각각 3회 상법에 따라 차례로 분획하여 메틸렌클로라이드 분획(14.32g), 에틸 아세테이트 분획(5.11g), n-부탄올 분획(11.37g) 그리고 물 분획(19.35g)을 수득하였다.
실시예
2: 도라지 지상부 추출물 및 뿌리 추출물의 비교
HPLC
분석
상기 실시예 1에서 제조된 도라지 지상부 추출물과 동일방법으로 제조된 도라지 뿌리 추출물을 하기와 같이 동일조건으로 HPLC분석을 수행하였다. HPLC를 이용하여 플라보노이드 성분을 포함한 페놀성 성분을 분석하기 위하여 페노메넥스 C18 컬럼(Phenomenex Gemini 5μ C18 column, 150 ｘ 4.6 mm), 이동상은 0.1% 포름산이 함유된 D.W.(A용매)와 0.1% 포름산이 함유된 메탄올(B용매)을 사용하여 A용매의 비율이 80%에서 0%로 점점 비율을 줄여가며 분석하였다. 시료 첨가량은 20 μL, 유속은 1 mL/min, 측정기는 UV로 350 nm에서 분석하여 뿌리와 지상부의 차이를 확인하였다(도 1).
도 1은 메탄올 용매로 추출한 도라지 지상부 및 뿌리의 비교 HPLC 크로마토그램이다. 도 1에서 보듯이 도라지 지상부 및 뿌리의 동일조건 추출물의 동일조건 HPLC 분석 결과 도라지 뿌리와 도라지 지상부는 그 함유성분의 큰 차이를 확인할 수 있었다. 도라지 뿌리는 주로 사포닌을 함유한 것으로 알려져 있고, 상기의 분석에서 도라지 지상부는 많은 페놀성 성분을 함유하였고 도라지 뿌리에는 폐놀성 성분이 거의 함유되어 있지 않음을 확인하였다.
실시예
3:
알록산
처리된 당뇨
제브라피쉬에서
도라지 지상부 추출물 및
용
매분획물의 항당뇨 효과 확인
당뇨병은 병이 진행됨에 따라 췌장섬(pancreatic islet)의 베타세포의 감소를 일으킨다(Altobelli, E., et al., Size of pancreas in children and adolescents with type I (insulin-dependent) diabetes., J. Clin. Ultrasound, 26(8):391-395. 1998; Rhodes, C. J., Type 2 Diabetes-a Matter of ß-Cell Life and Death, Science, 307(5708):380-384, 2005). 특히, 당뇨환자에서는 정상군과 비교하여 크기가 현저히 감소된 췌장섬을 초음파로 관찰하였으며, 인간 뿐만 아니라 설치류 모델에서 또한 당뇨에 의한 췌장 베타세포의 apoptosis가 관찰되어 베타세포의 상당한 감소를 확인할 수 있다고 알려져 있다.
아울러, 베타세포의 손상과 췌장 조직의 감소는 결과적으로 인슐린의 결핍을 유도하기 때문에 췌장섬의 크기 회복 또는 증가는 췌장섬의 보호와 기능개선을 통한 당뇨병에 대한 효과적인 치료 방법이 될 수 있다고 알려져 있다(Desgraz, R., et al., β-Cell regeneration: the pancreatic intrinsic faculty, Trends in Endocrinology & Metab.. 22(1):34-43, 2011; Lenzen, S. The mechanisms of alloxan-and streptozotocin-induced diabetes, Diabetologia, 51(2):216-226, 2008).
이에 따라, 수정 5일 후(5 day post fertilization)의 제브라피쉬의 유생(zebrafish larvae)을 96 웰 플레이트의 각 웰에 넣고, 이에 25μM 2-NBDG를 가하여 12시간 동안 염색하였다. 이후, 100μM 알록산을 가하고 15분 동안 반응시킨 다음, 상기 알록산을 0.03% 해수염 용액(sea salt solution)으로 교체하고 5시간 동안 반응시켰다. 직접적인 췌장섬의 관찰을 위해 형광현미경(Olympus 1×70, Olympus, Japan)을 사용하였으며, 형광현미경 관찰 전에 25μM 2-NBDG를 가하고 1시간 동안 재염색하였다. 1차 현미경 촬영 후, 1㎍/㎖의 도라지의 지상부 추출물 또는 그의 용매분획물을 가하고 1시간 동안 반응시켰다. 도라지의 지상부 추출물 또는 그의 용매분획물로 인한 췌장섬의 변화를 관찰하기 위해 2차 현미경 촬영을 하였으며, 1차 현미경 촬영과 동일하게 형광현미경 관찰 전에 25μM 2-NBDG를 가하고 1시간 동안 재염색하였다. 형광현미경을 통해 획득한 이미지는 Focus Lite 소프트웨어를 사용하여 제브라피쉬의 췌장섬 크기를 분석하였다(도 2 및 3).
도 2는 알록산(alloxan)을 처리하여 제작된 당뇨 제브라피쉬 모델에서 도라지의 지상부 추출물과 뿌리 추출물의 항당뇨 효과를 나타내는 그래프 및 형광현미경 사진이다. 도 2에서 보듯이, 알록산을 처리한 경우, 췌장섬의 크기가 감소되었으나, 알록산을 처리한 다음, 도라지 지상부 추출물을 처리한 경우에는, 알록산을 처리한 경우는 물론 알록산을 처리하기 이전보다도 췌장섬의 크기가 더욱 증가됨을 확인하였다. 도라지 지상부 추출물의 항당뇨 효과는 뿌리 추출물과 비교하였을 때, 뿌리에 비하여 월등히 우수함을 알 수 있었다.
도 3은 도라지의 지상부 추출물의 용매분획물의 항당뇨 효과를 나타내는 그래프이다. 도 3에서 보듯이, 알록산 처리로 감소된 췌장섬의 크기가 알록산을 처리한 다음, 도라지 지상부 추출물의 용매분획물을 처리한 경우에는, 부탄올과 메틸렌클로라이드 분획물에서 알록산을 처리한 경우는 물론 알록산을 처리하기 이전보다도 췌장섬의 크기가 더욱 증가됨을 확인하였고, 에틸 아세테이트 및 물 분획 또한 알록산 처리로 감소된 췌장섬의 크기가 어느 정도 회복됨을 확인하였다.
실시예
4: 인슐린이 과다처리된 당뇨
제브라피쉬에서
도라지 지상부 추출물 및 용매분획물의 항당뇨 효과 확인
수정 3일 후(3 day post fertilization)의 제브라피쉬의 유생을 6 웰 플레이트의 각 웰에 넣고, 이에 10μM 인슐린을 가하여 48시간 동안 반응시켰다. 이후, 1㎍/㎖의 도라지의 지상부 추출물 또는 그의 용매분획물을 가하고 48시간 동안 반응시켰다. 그런 다음, 직접적인 췌장섬의 관찰을 위해 형광현미경(Olympus 1×70, Olympus, Japan)을 사용하였으며, 형광현미경 관찰 전에 40μM 2-NBDG를 가하고 30분동안 염색하였다. 형광현미경을 통해 획득한 이미지는 Focus Lite 소프트웨어를 사용하여 제브라피쉬의 췌장섬 크기 분석하였다(도 4 및 5).
도 4는 과다한 인슐린(insulin)을 처리하여 제작된 당뇨 제브라피쉬 모델에서 도라지의 지상부 추출물의 항당뇨 효과를 나타내는 그래프 및 형광현미경 사진이다. 도 4에서 보듯이, 인슐린을 과다처리한 경우, 췌장섬의 크기가 감소되었으나, 인슐린을 과다처리한 다음, 도라지 지상부 추출물을 처리한 경우에는, 인슐린을 과다처리한 경우보다도 췌장섬의 크기가 더욱 증가되어, 인슐린을 과다처리하기 이전의 크기로 회복됨을 확인하였다.
도 5는 도라지의 지상부 추출물의 용매분획물의 항당뇨 효과를 나타내는 그래프이다. 도 5에서 보듯이, 인슐린을 과다처리로 감소된 췌장섬의 크기가 인슐린을 처리한 다음, 도라지 지상부 추출물의 용매분획물을 처리한 경우에는, 에틸 아세테이트부탄올와 부탄올 분획물에서 인슐린을 과다처리한 경우보다도 췌장섬의 크기가 더욱 증가되어, 인슐린을 과다처리하기 이전의 크기로 거의 회복됨을 확인하였다.
실시예
5: 도라지 지상부 추출물의
DPP4
(
dipeptidyl
-peptidase 4) 저해 활성
도라지의 지상부 추출물의 DPP4 효소 저해활성의 측정은 DPP4 Human (Prospec, Israel)를 이용하여 측정하였다. 구체적으로, 50 mM Tris-HCl 완충액(pH 7.5)에 용해시킨 DPP4 효소(0.05U/ml) 15㎕에, 다양한 농도의 도라지 지상부 추출물 35㎕을 가하여 혼합하고, 이에 50 mM Tris-HCl 완충액에 용해시킨 1 mM GPPN(Gly-pro-p-nitroanilide) 50㎕를 가하여, 37℃에서 30분간 반응시켰다. 30분이 경과된 후, 반응물에 25% glacial acetic acid 25㎕를 가하여 반응을 종료시키고, 405 nm에서 흡광도를 측정하였다. 상기 측정된 다양한 농도의 도라지 지상부 추출물에 의한 흡광도를 사용하여, DPP4 효소의 활성을 50% 감소시킬 수 있는 도라지의 지상부 추출물의 농도인 IC50 값을 산출한 결과, 7.136 ㎍/㎖임을 확인하였다.
상기 확인된 값은 DPP4 저해제로 현재 널리 사용되고 있는 sitagliptin 제제와 동등한 수준이므로, 본 발명에서 제공하는 도라지 지상부 추출물은 현재 널리 사용되고 있는 sitagliptin 제제와 동일한 효과를 나타내는 당뇨치료제로서 사용될 수 있음을 알 수 있었다.
따라서, 본 발명에서 제공하는 도라지 지상부 추출물은 DPP4의 저해활성을 나타내는 당뇨병 치료제로서 사용될 수 있음을 알 수 있었다.
제조예: 도라지 지상부 추출물을 포함하는 제형의 제조
제조예 1: 정제의 제조
도라지의 지상부 추출물........................200 ㎎
유당 .........................................100 ㎎
전분 .........................................100 ㎎
스테아린산 마그네슘 ..........................적량
통상의 정제 제조방법에 따라 상기의 성분을 혼합하고 타정하여 정제를 제조하였다
제조예
2:
액제의
제조
도라지의 지상부 추출물.......................1000 ㎎
CMC-Na.........................................20 g
이성화당.......................................20 g
레몬향.........................................적량
정제수를 가하여 전체 1000 ㎖로 맞추었다. 통상의 액제의 제조방법에 따라 상기의 성분을 혼합한 다음, 갈색병에 충전하고 멸균시켜 액제를 제조하였다.
제조예
3: 캡슐제의 제조
도라지의 지상부 추출물 .......................300 ㎎
결정성 셀룰로오스...............................3 ㎎
락토오스.....................................14.8 ㎎
마그네슘 스테아레이트.........................0.2 ㎎
통상의 캡슐제 제조방법에 따라 상기의 성분을 혼합하고 젤라틴 캡슐에 충전하여 캡슐제를 제조하였다.
제조예
4: 주사제의 제조
도라지의 지상부 추출물........................300 ㎎
만니톨........................................180 ㎎
주사용 멸균 증류수...........................2974 ㎎
Na2HPO412H2O...................................26 ㎎
통상의 주사제의 제조방법에 따라 1 앰플당 (2 ㎖) 상기의 성분 함량으로 제조하였다.
Claims (6)
- 도라지 지상부 추출물 또는 그의 분획물을 포함하는 당뇨병 예방 또는 치료용 약학 조성물로서,
상기 도라지 지상부 추출물 또는 그의 분획물은 도라지 뿌리 추출물 또는 그의 분획물보다 페놀성 화합물의 함량이 높은 것을 특징으로 하는, 약학 조성물.
- 제1항에 있어서,
상기 도라지 지상부는 도라지의 수피, 줄기, 잎, 열매, 꽃 및 이들의 조합으로 구성된 군으로부터 선택되는 부위인 것인 약학 조성물.
- 제1항에 있어서,
상기 추출물은 상기 도라지 지상부 또는 그의 분쇄물을 물, 탄소수 1 내지 6의 알콜 또는 이들의 혼합 용매로 추출하여 수득하는 것인 약학 조성물.
- 제1항에 있어서,
약학적으로 허용되는 담체, 부형제 또는 희석제를 추가로 포함하는 것인 약학 조성물.
- 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항의 약학 조성물을 당뇨병이 발병되거나 또는 발병될 가능성이 있는, 인간을 제외한 개체에 투여하는 단계를 포함하는 당뇨병을 예방 또는 치료하는 방법.
- 도라지 지상부 추출물 또는 그의 분획물을 포함하는 당뇨병 개선용 식품 조성물로서,
상기 도라지 지상부 추출물 또는 그의 분획물은 도라지 뿌리 추출물 또는 그의 분획물보다 페놀성 화합물의 함량이 높은 것을 특징으로 하는, 식품 조성물.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020160093649A KR101780719B1 (ko) | 2016-07-22 | 2016-07-22 | 도라지 지상부 추출물을 포함하는 당뇨병 예방 또는 치료용 약학 조성물 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| KR1020160093649A KR101780719B1 (ko) | 2016-07-22 | 2016-07-22 | 도라지 지상부 추출물을 포함하는 당뇨병 예방 또는 치료용 약학 조성물 |
Publications (1)
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| KR101780719B1 true KR101780719B1 (ko) | 2017-09-27 |
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ID=60036425
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| KR1020160093649A KR101780719B1 (ko) | 2016-07-22 | 2016-07-22 | 도라지 지상부 추출물을 포함하는 당뇨병 예방 또는 치료용 약학 조성물 |
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|---|---|
| KR (1) | KR101780719B1 (ko) |
-
2016
- 2016-07-22 KR KR1020160093649A patent/KR101780719B1/ko active IP Right Grant
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