KR101932862B1 - 안구건조증 예방 및 치료용 조성물 - Google Patents

안구건조증 예방 및 치료용 조성물 Download PDF

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Abstract

본 발명은 안구건조증 예방 및 치료용 조성물에 관한 것으로, 상기 조성물은 눈물의 고삼투압으로 인한 충혈 및 안구 각막의 미세한 손상이 동반되는 안구건조증 환자에서, 충혈감과 작열감 및 상처 등의 증상을 개선하는데 효과적 활용될 수 있다.

Description

안구건조증 예방 및 치료용 조성물{Compositions for Preventing and Treating Dry Eye Syndrome}
본 발명은 안구건조증 예방 및 치료용 조성물에 관한 것이다.
안구건조증(건성안: dry eye syndrome)은 눈물의 부족, 눈물의 지나친 증발 또는 눈물 구성성분의 불균형에 따른 안구 표면의 손상 및 눈의 자극감, 이물감, 건조감과 같은 자극증상이 나타나는 안구 질환을 말하며, 눈물과 안구표면(각막 및 결막)의 염증에 의한 안구의 불편감, 시력저하, 눈물층의 불안정성에 따른 안구표면 손상에 의해 통증, 불규칙한 각막 표면, 흐리고 변동폭이 커진 시력 및 각막궤양 등의 증상이 나타날 수 있다.
일반적으로 안구건조증의 개선을 위하여 칼륨과 안토시아닌이 풍부한 음식 또는 케일, 키위, 사과 등의 과일섭취가 권장되며, 인공눈물을 점안하거나, 눈물점을 막아 배출되는 눈물의 양을 조절하는 치료법이 사용되나, 인공 눈물 안약에 의한 눈물의 보충은 일시적인 증상의 개선에 그칠 뿐이며, 인공 눈물에 포함된 보존제 성분에 의하여 불필요한 자극을 느낄 수 있고, 스테로이드 성분이나 혈관수축제성분이 들어있는 염증 치료 안약을 장기적으로 사용할 경우 이들 성분에 의한 안압상승, 녹내장, 백내장 등의 부작용이 발생할 수 있다.
한편, 안구건조증은 우리나라 성인의 20% 내외로 발생하는 흔한 질병으로, 최근 환경오염 등으로 인하여 안구건조증 환자가 지속적으로 증가하고 있는데, 아직 발병 과정에 대해서는 완전히 밝혀지지 않은 상태이다. 그러나, 염증 세포 침윤, 면역 활성화 분자 및 접착분자의 증가된 발현, Th1 및 Th17 반응, 세포사멸 마커 및 케모카인을 특징으로 하는 안구건조증 질환에서 염증이 중요한 역할을 담당한다는 것을 뒷받침하는 연구결과들이 발표되고 있다.
이에 본 발명자들은 안구의 염증을 감소시키면서 각막 세포의 창상을 치유할 수 있는 조성물을 개발함으로써 본 발명을 완성하였다.
대한민국 특허공개 제10-2013-0086448호
본 발명의 하나의 목적은 갈로탄닌(gallotannin) 및 프리델린(friedelin)을 포함하는 안구건조증 예방 및 치료용 약학적 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 양상은 갈로탄닌(gallotannin) 및 프리델린(friedelin)을 포함하는 안구건조증 예방 및 치료용 약학적 조성물을 제공한다.
본 발명의 안구건조증 예방 및 치료용 약학적 조성물에 포함된 갈로탄닌 및 프리델린은 뛰어난 각막 염증억제 효능 및 각막세포 손상 치유기능을 나타내므로, 노화, 라식수술 등 다양한 원인에 따른 눈물결핍 혹은 눈물증가로 인한 눈물액의 삼투압이 증가함으로써 발생하는 안구건조증의 염증반응 및 안구표면 상피의 손상을 예방 및 치료하기 위한 용도로 사용될 수 있다.
본 발명에서 사용되는 용어, "안구건조증"은 수성 눈물-결핍성 안구건조증 및 증발성 안구건조증을 포함할 수 있다. 특히, 무루증, 각막건조증, 쇼그렌 증후군, 건조 각막결막염, 스티븐 존슨 증후군, 눈 유사물집증 및 다래끼와 같은 안구건조증 상태가 예시된다. 또한, "안구건조증"은 백내장 수술 및 굴절교정술과 같은 전방 안과 수술(anterior ophthalmic operation) 이후의 안구건조증, 및 알레르기성 결막염뿐만 아니라 VDT(영상 단말기) 노동자의 눈물 감소 및 예를 들어 공기 조절장치에 의한 건조한 방에 의해 야기되는 임의의 전신 증상이 없는 눈물 감소와 같은 안구건조증 유사 상태를 동반하는 것을 포함할 수 있다.
본 발명에서 사용되는 용어, "치료"는 상태의 예방, 치유 및 경감을 포함하는 상태 조절의 임의의 방법 및 상태 전개의 정지 또는 경감을 나타낸다.
본 발명의 조성물이 약학적 조성물로 제조되는 경우, 본 발명의 약학적 조성물은 약학적으로 허용되는 담체를 포함한다. 본 발명의 약학적 조성물에 포함되는 약학적으로 허용되는 담체는 제제시에 통상적으로 이용되는 것으로써, 락토스, 덱스트로스, 수크로스, 솔비톨, 만니톨, 전분, 아카시아 고무, 인산 칼슘, 알기네이트, 젤라틴, 규산 칼슘, 미세결정성 셀룰로스, 폴리비닐피롤리돈, 셀룰로스, 물, 시럽, 메틸 셀룰로스, 메틸히드록시벤조에이트, 프로필히드록시벤조에이트, 활석, 스테아르산 마그네슘 및 미네랄 오일 등을 포함하나, 이에 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 약학적 조성물은 상기 성분들 이외에 윤활제, 습윤제, 감미제, 향미제, 유화제, 현탁제, 보존제 등을 추가로 포함할 수 있다. 적합한 약학적으로 허용되는 담체 및 제제는 Remington's Pharmaceutical Sciences (22th ed., 2013)에 상세히 기재되어 있다.
본 발명의 약학적 조성물은 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있는 방법에 따라, 약학적으로 허용되는 담체 및/또는 부형제를 이용하여 제제화함으로써 단위 용량 형태로 제조되거나 또는 다용량 용기 내에 내입시켜 제조될 수 있다.
본 발명의 일 구체예에 따르면, 상기 조성물은 용액, 현탁액, 시럽제, 에멀젼, 리포좀, 산제, 분말제, 과립제, 정제, 서방형 제제, 점안제(eye drop), 캡슐제, 콘택트렌즈 세정제 및 콘택트렌즈 윤활제로 구성된 군에서 선택되는 제형일 수 있으며, 특히 국소 투여가능한 안약 용액 또는 점안액이 바람직하다.
본 발명의 약학적 조성물은 그 제형의 제제화에 필요하고 적절한 각종 기제 및/또는 첨가물을 포함할 수 있으며, 그 효과를 떨어트리지 않는 범위 내에서 비이온 계면활성제, 실리콘 폴리머, 체질안료, 향료, 방부제, 살균제, 산화 안정화제, 유기 용매, 이온성 또는 비이온성 증점제, 유연화제, 산화방지제, 자유 라디칼 파괴제, 불투명화제, 안정화제, 에몰리언트(emollient), 실리콘, α-히드록시산, 소포제, 보습제, 비타민, 곤충 기피제, 향료, 보존제, 계면활성제, 소염제, 물질 P 길항제, 충전제, 중합체, 추진제, 염기성화 또는 산성화제, 또는 착색제 등 공지의 화합물을 더 포함하여 제조될 수 있다.
본 발명의 약학적 조성물의 적합한 투여량은 제제화 방법, 투여 방식, 환자의 연령, 체중, 성, 병적 상태, 음식, 투여 시간, 투여 경로, 배설 속도 및 반응 감응성과 같은 요인들에 의해 다양하게 처방될 수 있다.
본 발명의 약학적 조성물은 안구건조증의 치료를 위하여 단독으로, 또는 수술, 호르몬 치료, 약물치료 및 생물학적 반응 조절제를 사용하는 방법들과 병용하여 사용할 수 있다.
본 발명의 조성물이 안약 용액으로 배합되는 경우에서, 상기 조성물은 약 1 내지1000㎎/㎖(0.1~100w/v%), 더욱 바람직하게는 약 10 내지 1000㎎/㎖(1~100w/v%), 가장 바람직하게는 약 10 내지 100㎎/㎖(1~10w/v%)의 양으로 포함될 수 있다. 조성물은 약학적으로 허용가능한 희석제를 추가로 함유할 수 있다.
본 발명에서 사용되는 용어, "약학적으로 허용가능한 희석제"는 당업자에게 공지된 안약 조성물에 사용되는임의의 희석제, 예를 들어 물, 생리식염수, 인공 누액 등일 수 있다. 본 발명의 약학 조성물은 안약 조성물에 일반적으로 사용되는 다양한 성분, 예컨대 안정제, 멸균제, 완충제, 등장성제, 킬레이트제, pH 조절제, 계면활성제 등을 추가로 포함할 수 있다.
본 발명의 조성물이 안약 용액 또는 점안액으로서 배합되는 경우, 조성물의 pH 는 바람직하게는 5 내지 8로 조절된다. 안약 용액은 한 번 투여시에 약 1 내지 1000㎕/안구, 바람직하게는 약 10 내지 500㎕/안구, 더욱 바람직하게는 약 30 내지 300㎕/안구의 양으로, 하루에 약 1 내지 10회, 바람직하게는 하루에 약 1 내지 4회 투여될 수 있으나 이에 한정되지 않는다.
본 발명에서 사용되는 약학 조성물은, 안구건조증에 활성을 갖는 1종 이상의 공지된 유효성분과 공동-투여될 수 있다. "공동-투여"는 용어는 본 발명의 약학 조성물의 투여 이전, 동시 및 이후에 안구건조증에 약학적으로 활성인 공지된 성분을 투여하는 것을 포함할 수 있다. 이 경우 본 발명의 약학적 조성물과 1종 이상의 공지된 유효성분은 서로 단일 투약량 형태 또는 각각 개별 투약량 형태로 배합될 수 있다. 예를 들어, 인공 누액, 히알루론산 및 콘드로이틴 설페이트와 같은 다당류 설페이트, 시클로스포린, 글루타티온, 플라빈-아데닌 뉴클레오티드 나트륨, 코르티코스테로이드, 테트라시클린, 비타민 A(레티놀) 및 이의 유도체(예컨대 레티놀 팔미테이트 및 레티놀 아세테이트를 포함하는 비타민 A 에스테르), 및 간세포 성장 인자(HGF), 상피 성장 인자(EGF), 섬유아세포 성장 인자(FGF), 인슐린-유사 성장 인자(IGF), 신경 성장 인자(NGF), 혈소판-유도 성장 인자(PDGF), 전환 성장 인자(TGF-α 및 TGF-β) 및 케라티노사이트 성장 인자(KGF)와 같은 세포 성장 인자 등을 본 발명의 조성물과 공동-투여할 수 있다.
본 발명의 일 구체예에 따르면, 상기 조성물은 갈로탄닌(gallotannin) 1 내지 3 중량부; 및 프리델린(friedelin) 4 내지 12 중량부를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 구체예에 따르면, 상기 조성물은 염증성 사이토카인을 감소시킬 수 있다.
본 발명의 일 구체예에 따르면, 상기 조성물은 손상된 각막세포를 재생할 수 있다.
본 발명의 안구건조증 예방 및 치료용 조성물은 눈물의 고삼투압으로 인한 충혈 및 안구 각막의 미세한 손상이 동반되는 안구건조증 환자에서, 충혈감과 작열감 및 상처 등의 증상을 개선하는데 효과적 활용될 수 있다.
도 1은 갈로탄닌의 항염증 효과를 다양한 사이토카인에서 확인한 그래프이다.
도 2는 프리델린의 각막세포에 대한 창상 치유효과를 시간대별로 확인한 그래프이다.
도 3은 프리델린의 각막세포에 대한 창상 치유효과를 처리 농도별로 비교한 사진이다.
이하 하나 이상의 구체예를 실시예를 통하여 보다 상세하게 설명한다. 그러나, 이들 실시예는 하나 이상의 구체예를 예시적으로 설명하기 위한 것으로 본 발명의 범위가 이들 실시예에 한정되는 것은 아니다.
실시예 1. 안구건조증에 의한 염증반응 및 창상치유 분석 방법
<1-1> 세포배양
각막상피세포주(human corneal epithelial cell line, HCE)(ATCC, 미국)를 15% 우태아혈청(FBS), 5㎍/㎖의 인슐린 및 10ng/㎖의 인간 상피세포 성장인자(hEGF)가 포함된 DMEM/F12 배양배지에서 37℃, 5% CO2의 조건으로 배양하였다.
<1-2> 안구건조증 조건 유발
상기 실시예 <1-1>에서 배양한 세포에 고삼투압 조건을 가하여 안구건조증을 유발하였다. 실험군은 다음과 같이 4개의 그룹으로 나누고, 각 그룹별로 하기와 같이 처리하였다.
- 그룹 1: 대조군, 고삼투압 조건을 가하지 않은 군
- 그룹 2: 고삼투압 조건을 18시간 동안 가한 군
- 그룹 3: 고삼투압 조건을 18시간 동안 가하며, 갈로탄닌을 10㎛ 처리한 군
- 그룹 4: 고삼투압 조건을 18시간 동안 가하며, 갈로탄닌을 30㎛ 처리한 군
<1-3> 다중 면역비드 분석(Multiplex Immunobead Assay)
IL-1β, IL-6, IL-20, TNF-α, IP-10, ICAM-1 및 GM-CSF 농도는 다중 면역 비드 어세이(Luminex 200; Luminex Corp., Austin, TX)를 이용하여 측정하였다. 상기 실시예 <1-2>의 안구건조증 조건이 유발된 세포의 각 그룹의 샘플에 단백질분해효소 억제제를 포함하는 용해 버퍼를 30분간 처리하여 수득하였다. 세포 추출물은 원심분리한 후, 상등액을 분리하여 사용할 때까지 -70℃에서 보관하였다. IL-1β, IL-6, IL-20, TNF-α, IP-10, ICAM-1 또는 GM-CSF(Panomics, Santa Clara, CA)에 특이적인 마우스 단일클론 항체를 포함하는 사이토카인 비드 혼합물이 들어있는 웰에 상등액을 분주하고 60분간 반응시켰다. 표준곡선은 웰에 사이토카인을 단계 희석법으로 첨가하여 측정함으로써 도출하였다. 플레이트에 비오틴이 부착된 항체를 넣고 상온에서 30분간 반응시켰다. 어세이 버퍼로 3회 세척한 후, 반응물에 스트렙타비딘-피코에리스린을 첨가하고 분석 시스템(xPONENT, Austin, TX)을 이용하여 측정하였다.
<1-4> 각막상피세포 분리
사람으로부터 분리한 안구 각막조직에서 혈관 등을 제거하여 조직을 정리하고, 5%의 Antibiotics-PBS로 세척한 뒤, 정리된 조직을 3㎖의 1X Trypsin(0.05%)/EDTA(0.01%) 에 넣어 37℃에서 80분 동안 진동 배양(shaking incubation)시켰다. 현탁액(Suspension)을 모은 뒤 SHEM 배지(10% FBS in DMEM/F12(1:1) + 0.5% PS + 4mM L-글루타민(Lglutamine) + 10ng/㎖ EGF + 5㎍/㎖ 인슐린 + 30ng/㎖ 콜레라톡신(choleratoxin) + 0.18mM 아데닌(adenine) + 2nM 3,3',5-트리요오드-L-타이로닌 나트륨염(Triiodo-L-thyromine Sodium salt) + 0.4㎍/㎖ 하이드로코르티손(hydrocortisone))로 세척한 후, 1,200rpm에서 5분 동안 원심분리를 수행하여 각막상피세포를 분리하였다.
<1-5> 각막상피세포의 창상 유도
상기 실시예 <1-4>의 각막상피세포를 웰당 2×104개가 되도록 24-웰 플레이트에 분주하여 12시간 동안 배양하였다. 배양한 세포의 배양 배지를 최소필수영양배지(minimum essential medium; MEM) 또는 FM 배지(FM media; F.M)로 교체한 뒤, 다시 12시간 동안 배양하였다. 세포의 층에 틈을 생성하여 2㎜ 간격으로 손상을 주었다. 한편, 프리델린을 10 또는 30㎍/㎖의 농도로 FBS가 포함되지 않은 배지에 첨가하였다. 상기 프리델린을 포함하는 배지를 배양된 세포에 첨가하였고, 이때 대조군에는 혈청이 포함되지 않은 배양 배지만을 첨가하였다. 이를 24시간 동안 배양한 뒤, 도립현미경(Olympus)을 이용하여 촬영하였다. 촬영된 이미지들로부터 T-Scratch 소프트웨어(Computational Science & Engineering Laboratory, 스위스)를 이용하여 손상을 준 틈의 거리를 측정하였고, 이를 대조군과 비교하였다.
실시예 2. 갈로탄닌의 항염증 효과 확인
각막세포에 대한 갈로탄닌의 항염증 효과를 확인하기 위하여, 상기 실시예 <1-2>의 각 그룹에 대해 상기 실시예 <1-3>의 방법으로 염증성 사이토카인을 분석하였다.
각막세포주에 갈로탄닌을 10μM 또는 30μM 농도로 처리하여 항염증 효과를 분석한 결과, 눈물의 고삼투압으로 인한 안구건조증을 모사한 in vitro 실험 조건에서 갈로탄닌은 염증성 사이토카인인 IL-20, TNF-α, IP-10, ICAM-1 및 GM-CSF의 분비를 유의하게 억제함을 확인하였다(도 1).
실시예 3. 프리델린의 각막세포 창상치유 효과 확인
각막세포에 대한 프리델린의 창상치유 효과를 확인하기 위하여, 상기 실시예 <1-4>의 각막세포에 상기 실시예 <1-5>의 방법으로 창상을 유도하였다.
각막세포에서 창상을 유도하고, 프리델린을 10μM 또는 30μM 농도로 처리한 후, 시간대별로 창상치유 효능을 비교한 결과, 프리델린 처리 후 12시간 동안 무처리 대조군 대비 뛰어난 창상치유 효과를 확인하였다(도 2 및 도 3).
이제까지 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (5)

  1. 갈로탄닌(gallotannin) 및 프리델린(friedelin)을 포함하는 안구건조증 예방 및 치료용 약학적 조성물.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 조성물은
    갈로탄닌(gallotannin) 1 내지 3 중량부; 및
    프리델린(friedelin) 4 내지 12 중량부
    를 포함하는 것인 안구건조증 예방 및 치료용 약학적 조성물.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 조성물은 염증성 사이토카인을 감소시키는 것인 안구건조증 예방 및 치료용 약학적 조성물.
  4. 제 1항에 있어서, 상기 조성물은 손상된 각막세포를 재생하는 것인 안구건조증 예방 및 치료용 약학적 조성물.
  5. 제 1항에 있어서, 상기 조성물은 용액, 현탁액, 시럽제, 에멀젼, 리포좀, 산제, 분말제, 과립제, 정제, 서방형 제제, 점안제(eye drop), 캡슐제, 콘택트렌즈 세정제 및 콘택트렌즈 윤활제로 구성된 군에서 선택되는 제형인 것인 안구건조증 예방 및 치료용 약학적 조성물.
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