KR101935471B1 - 괭생이모자반 효소 처리물을 이용한 항염증용 조성물 - Google Patents

괭생이모자반 효소 처리물을 이용한 항염증용 조성물 Download PDF

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Abstract

본 발명은 LPS(lipopolysaccharide)로 자극된 마우스 대식세포주(RAW 264.7 cells)에서 뚜렷하게 농도 의존적으로 NO, PGE2, 염증성 사이토카인(TNF-α 및 IL-6)의 생성을 억제하고 iNOS 및 COX-2의 생성을 억제할 뿐만 아니라, NF-κB의 핵으로의 이동을 억제하고 이 NF-κB의 활성화를 유도하는 p38(p38 MAPK) 및 ERK1/2(extracellular signal-regulated kinases 1/2)의 활성화를 억제하는 괭생이모자반 셀루클라스트 효소 처리물 또는 그로부터 분리된 다당류를 이용한 항염증용 조성물을 개시한다.

Description

괭생이모자반 효소 처리물을 이용한 항염증용 조성물{Composition for Anti-inflammation Using an Enzyme Digest of Sargassum horneri}
본 발명은 괭생이모자반 효소 처리물을 이용한 항염증용 조성물에 관한 것이다.
염증은 물리적인 외상, 유해한 화학물질, 박테리아, 곰팡이, 바이러스에 의한 감염이나 생체 내 대사산물 중의 자극성 물질에 의하여 야기되는 병리적 상태에 대응하여 나타나는 국소적인 생체의 방어 반응이다. 염증은 손상된 조직과 이동하는 세포(migrating cells)로부터 생산되는 다양한 염증 매개 인자에 의하여 촉발된다. 염증 반응 시에는 염증 부위에 혈장이 축적되어 세균이 분비한 독성을 희석시키며, 혈류가 증가하고, 홍반, 통증, 부종, 발열 등의 증상이 수반되게 된다. 정상적인 경우에 생체는 염증 반응을 통하여 발병 요인을 중화시키거나 제거하고 상한 조직을 재생시켜서 정상적인 구조와 기능을 회복시키지만, 그렇지 못한 경우에는 만성 염증과 같은 질병 상태로 진행되기도 한다.
최근 분자생물학의 발달로 분자적 수준에서 염증 반응에 대한 많은 연구가 이루어져 있다.
염증 반응에는 다양한 생화학적 현상이 관여하지만, 특히 대식세포(Macrophage)는 화학적 자극 등에 의하여 산화질소(NO)와 여러 염증성 사이토카인을 생성하여 염증반응에서 중요한 역할을 한다고 알려져 있다(Ito T., et al., Curr Drug Traget Inflamm Allergy, 2(3):257-265, 2003). 산화질소는 산화질소의 합성효소(nitric oxide synthase, NOS)의 작용에 의하여 L-아르기닌(L-arginine)으로부터 합성되는데, NOS는 몇 가지 이소 형태가 존재한다. 뇌에 존재하는 bNOS(brain NOS), 신경계에 존재하는 nNOS(neuronal NOS), 혈관 내피계에 존재하는 eNOS(endothelial NOS) 등은 체내에서 항상 일정수준으로 발현되고 있으며, 이들에 의해 소량 생성되는 일산화질소(NO)는 혈압 조절 작용, 신경 전달 작용, 학습, 기억 등과 관련된 다양한 생리 반응을 수행함으로써 인체의 항상성 유지에 중요한 역할을 수행한다. 이에 반하여 어떤 자극에 의하여 그 발현이 유도되는 iNOS(induced NOS)는 NO를 과다 생성하며, iNOS에 의해 과다 생성된 산화질소는 수퍼옥사이드(superoxide)와 반응하여 퍼옥시니트라이트(peroxynitrite)를 형성하고 이는 강력한 산화제로 작용하여 세포에 손상을 입힘으로써 염증과 암을 포함한 다양한 병리적 과정에 관여한다(Gupta SC et al., Exp Biol Med., 236:658-671, 2011; Riehemann et al., FEBS Lett., 442:89-94, 1999;Stamleret al., Science, 258:1898-1902, 1992).
한편 시클로옥시게나제(cyclooxygenase, COX)는 COX의 기능과 함께 하이드로퍼옥시다제(hydroperoxidase, HOX) 활성을 가지고 아라키돈산으로부터 중간체인 PGG2와 PGH2를 합성하며, 이들 화합물로 PGE2, PGF2, PGD2, 프로스타시클린 및 트롬복산A2(thromboxane A2, TxA2)를 생성하는데, COX에도 2종류의 이소 형태가 존재한다. COX-1은 대부분의 조직에 항시 발현되어 세포 보호 작용에 필요한 프로스타글란딘(PGs)을 합성하는 데 반하여, COX-2는 염증 반응 시 신속히 그 발현이 유도되어 PGE2 등을 생성함으로써 염증 반응을 일으키는 데 중요한 역할을 수행한다(Weisz A., Biochem. J., 316:209-215, 1996;(Miller M. J. et al., Mediators of inflammation, 4:387-396, 1995: Appleton L. et al., Adv. Pharmacol., 35:27-28, 1996).
NO와 PGE2 등의 과다 생성을 유도하는 iNOS 및 COX-2의 발현은 핵전사인자인 NF-κB(nuclear factor-kappa B)에 의해 조절된다. NF-κB는 Rel 유전자계(Rel gene family)의 핵단백질로서, 세포질에서는 I-κB와 결합되어 불활성인 형태로 존재하나, 염증성 사이토카인, 독성화합물, 박테리아 감염, 바이러스감염, 방사선, UV, 활성산소 등의 다양한 외부자극에 의해 I-κB 키나제(kinase)가 활성화되면 인산화 과정을 통해 I-κB가 떨어져 나가게 됨으로써 활성화된다. p50과 p65의 헤테로이량체(heterodimer)로 구성된 NF-κB는 활성화된 후, 핵으로 이동하여 염증 반응을 유도하는 iNOS 및 COX-2의 유전자 발현을 유도한다(Oh, G. T. et al., Atherosclerosis, 159(1):17-26, 2001). IκB는 MAPK인 p38(p38 MAPK), ERK1/2(extracellular signal-regulated kinases 1/2) 및 JNK(c-Jun N-terminal kinase)뿐만 아니라 NIK(NF-κB-inducing kinase) 및 IKK(IB kinase)의 활성화를 통해 인산화되어 NF-κB로부 유리되어 NF-κB의 활성화를 유도한다(Kwon et al., Biological &Pharmaceutical Bulletin. 25: 367371, 2002).
LPS(lipopolysaccharide) 등의 세균 내독소는 TLR4(toll-like receptor 4)와의 결합함으로써 전사인자인 NF-κB를 활성화시키며, iNOS 및 COX-2의 발현을 유도하여 NO, 염증성 사이토카인, PGE2 등 여러 염증 조절 물질을 분비하게 한다(Chen YC, et al, Biochem. Pharmacol., 61:1417-1427, 2001; Dobrovolskaia MA, et al., J Immunol., 170:508-19, 2003; Ji Y, et al., Cell Physiol Biochem., 25:631-640, 2010). NO, TNF-α, IL-6 등의 염증성 사이토카인, PGE2 등은 관절염(Jang C. H. et al., Rheumatology, 2006, 45(6):703-710), 섬유근통(Hernandez M. E. et. al., BMC Res. Notes., 2010, 3(1):156), 쇼그렌 증후군(Baturone R. et. al., Scand J Rheumatol., 2009, 38(5):386-389) 등에서 염증 반응의 유도하는 중요한 인자로 보고되어 있다(Jang C. H. et al., Rheumatology, 45(6):703-710, 2006; Hernandez M. E. et. al., BMC Res. Notes., 3(1):156, 2010; Baturone R. et. al., Scand J Rheumatol., 38(5):386-389, 2009).
이러한 연구 결과는 NO 생성을 억제하거나 TNF-α, IL-6 등의 염증성 사이토카인의 생성을 억제하는 약물, iNOS나 COX-2의 발현을 억제하는 약물은 유효한 항염증제로서의 가능성을 가짐을 시사한다(Karin M. et al., Cold Spring Harb Perspect Biol., 1, pp1-14, 2009).
현재 항염증제로서 널리 사용되고 있는 비스테로이드성 소염제(non-steroidal anti-inflammatory drugs, NSAIDS)는 위장관 장애, 간장애, 신장애 등의 심각한 부작용을 야기한다고 알려져 있다(Rainsford KD., Subcell biochem., 42:3-27, 2007; Guruprasad P. Aithal.,Rheumatology., 7:139-150, 2011; Praveen P. N. Rao et al.,Pharmaceuticals., 3:1530-1549, 2010).
따라서 항염 활성을 가지면서 부작용이 적고 효과가 지속적인 새로운 약물의 개발이 여전히 필요하다고 할 수 있다.
해조류는 역사적으로 오래전부터 인류가 식용이나 산업용으로 다양하게 이용하여 왔으며 아시아에서는 오랫동안 음식 재료로만 사용된 반면 서양에서는 귀중한 화학재료를 제조하기 위해 사용해왔고 이에 대한 연구도 상당히 진행되어 왔다. 수산 생물자원은 육상생물과는 조금 다른 생리활성물질을 함유한 해조류가 풍부하므로 생리활성물질의 보고라고 할 수 있다. 해조류는 폴리페놀 성분과 다당류 성분, 미네랄, 알긴산 등 다양한 유용성분을 함유하고 있는 것으로 알려져 있다.
본 발명은 해조류의 일종인 괭생이모자반 효소 처리물의 항염증 활성을 개시한다.
본 발명의 목적은 괭생이모자반 효소 처리물을 이용한 항염증용 조성물을 제공하는 데 있다.
본 발명의 다른 목적이나 구체적인 목적은 이하에서 제시될 것이다.
본 발명자들은 아래의 실시예 및 실험예에서 확인되는 바와 같이, 괭생이모자반의 4가지 AMG(amyloglucosidase), 셀루클라스트(Celluclast™), 비스코자임(Viscozyme™), 및 알칼레이즈(Alcalase™) 효소의 처리물을 제조하고 이들 각 효소 처리물로부터 조다당류를 분리하여 이들 조다당류의 항염증 활성을 LPS(lipopolysaccharide)로 자극된 마우스 대식세포를 이용하여 평가하였다. 그 결과 상기 분리된 조다당류 중 특히 셀루클라스트 처리물에서 얻은 조다당류가 LPS(lipopolysaccharide)로 자극된 마우스 대식세포에 대해 세포독성을 보이지 않으면서 뚜렷하게 농도 의존적으로 NO, PGE2, 염증성 사이토카인(TNF-α 및 IL-6)의 생성을 억제하고 iNOS 및 COX-2의 생성을 억제할 뿐만 아니라, NF-κB의 핵으로의 이동을 억제하고 이 NF-κB의 활성화를 유도하는 p38(p38 MAPK) 및 ERK1/2(extracellular signal-regulated kinases 1/2)의 활성화를 억제함을 확인하였다.
전술한 바를 고려할 때, 본 발명은 괭생이모자반의 셀루클라스트 효소 처리물 또는 그로부터 분리된 다당류를 유효성분으로 포함하는 항염증용 조성물로 파악할 수 있다.
본 명세서에서, "괭생이모자반의 셀루클라스트 효소 처리물"은 괭생이모자반 줄기, 잎, 뿌리, 전초 또는 이들의 혼합물의 분말에 셀룰라아제의 일종인 셀루클라스트를 처리하고 얻어진 것을 의미한다. 이러한 효소 처리물은 그대로 또는 원심분리 후 상등액을 취하여 이용되거나, 효소 처리물 그대로 또는 그 상등액을 감압농축 및/또는 동결건조시켜 액상 또는 분말상으로 이용되거나, 효소 처리물 그대로 또는 그 상등액을 물이나 에탄올 등의 유기용매로 추출하거나, 그 추출물을 극성이 서로 다른 유기용매를 사용하여 분획하거나, 그 추출물 또는 분획물을 농축하여 이용될 수 있다. 여기서 유기용매는 에탄올을 포함한 탄소수 1 내지 4의 저급 알콜, 메틸렌클로라이드, 에틸렌, 아세톤, 헥산, 에테르, 클로로포름, 에틸아세테이트, 부틸아세테이트, N,N-디메틸포름아미드(DMF), 디메틸설폭사이드(DMSO), 1,3-부틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 이들의 혼합 용매 등을 들 수 있다.
또 본 명세서에서, 셀루클라스트는 셀룰로오스를 글루코오스, 셀로비오스(cellobiose), 글루코오스 폴리머로 분해하는 셀룰라아제(cellulase)의 일종으로 균류인 트리코더마 리세이(Trichoderma reesei)로부터 분리된 효소를 말한다. 확인 바랍니다
또 본 명세서에서, "셀루클라스트 효소 처리물로부터 얻어진 다당류"는 조다당류(crude polysaccharide) 및 그 조다당류로부터 정제된 다당류를 포함하는 의미이다. 조다당류는 셀루클라스트 효소 처리물의 다당류의 함량을 높여 얻어진 것을 말하며, 이 조다당류로부터 정제된 다당류는 그 조다당류에서 다당류의 함량을 더욱 높여 얻어진 것을 말한다. 셀루클라스트 효소 처리물부터 조다당류의 분리는 그 셀루클라스트 효소 처리물를 적절한 침천 용매에 용해시키고 그 침전물을 회수함으로써 이루어질 수 있으며, 다당류의 함량을 더욱 높인 정제된 다당류의 분리는 상기 침전 용매에의 용해와 침전물의 회수 과정을 1회 이상 더 수행하거나 이와 더불어 칼럼크로마토그래피 등 당업계에 공지된 임의의 방법에 따라 정제 공정을 더 수행하여 이루어질 수 있다. 여기서 침전 용매는 메탄올, 에탄올 등과 같은 탄소수 1 ~ 4의 저급 알코올이나 에틸아세테이트와 같은 극성 용매, 또는 헥산이나 디클로로메탄과 같은 비극성 용매, 또는 이들의 혼합 용매와 같은 유기용매가 사용될 수 있는데, 바람직하게는 50~99%, 바람직하게는 70~95%의 탄소수 1 ~ 4의 저급 알코올이 사용될 수 있다.
또 본 명세서에서 "유효성분"이란 단독으로 목적하는 활성을 나타내거나 또는 그 자체는 활성이 없는 담체와 함께 활성을 나타낼 수 있는 성분을 의미한다.
또 본 명세서에서, "항염증"은 아래에서 정의되는 염증성 질환의 개선(증상의 경감), 치료, 그러한 질환의 발병 억제 또는 지연을 포함하는 의미이다.
또 본 명세서에서, 상기 "염증성 질환"이란 외부의 물리·화학적 자극 또는 박테리아, 곰팡이, 바이러스, 각종 알러지 유발 물질 등 외부 감염원의 감염 또는 자가면역에 대한 국부적 또는 전신적 생체 방어 반응으로 특정되는 염증 반응이 일으키는 병리적 증상으로서 정의될 있다. 이러한 염증 반응은 각종 염증 매개 인자와 면역세포와 관련된 효소(예컨대 iNOS, COX-2 등) 활성화, 염증 매개 물질의 분비(예컨대, NO, TNF-α, IL-6 등의 분비), 체액 침윤, 세포 이동, 조직 파괴 등의 일련의 복합적인 생리적 반응을 수반하며, 홍반, 통증, 부종, 발열, 신체의 특정 기능의 저하 또는 상실 등의 증상에 의해 외적으로 나타난다. 상기 염증성 질환은 급성, 만성, 궤양성, 알러지성 또는 괴사성을 띨 수 있으므로, 어떠한 질환이 상기와 같은 염증성 질환의 정의에 포함되는 한 그것이 급성이든지, 만성이든지, 궤양성이든지, 알러지성이든지 또는 괴사성이든지를 불문한다. 구체적으로 상기 염증성 질환에는 천식, 알러지성 및 비-알러지성 비염, 만성 및 급성 비염, 만성 및 급성 위염 또는 장염, 궤양성 위염, 급성 및 만성 신장염, 급성 및 만성 간염, 만성 폐쇄성 폐질환, 폐섬유종, 과민성 대장 증후군, 염증성 통증, 편두통, 두통, 허리 통증, 섬유 근육통, 근막 질환, 바이러스 감염(예컨대, C형 감염), 박테리아 감염, 곰팡이 감염, 화상, 외과적 또는 치과적 수술에 의한 상처, 프로스타글라딘 E 과다 증후군, 아테롬성 동맥 경화증, 통풍, 관절염, 류머티스성 관절염, 강직성 척추염, 호지킨병, 췌장염, 결막염, 홍채염, 공막염, 포도막염, 피부염(아토피성 피부염 포함), 습진, 다발성 경화증 등이 포함될 것이다.
본 발명의 항염증용 조성물은 그 유효성분을 용도, 제형, 배합 목적 등에 따라 치료를 의도하는 염증성 질환의 개선 활성 등을 나타낼 수 있는 한 임의의 양(유효량)으로 포함할 수 있는데, 통상적인 유효량은 조성물 전체 중량을 기준으로 할 때 0.001 중량 % 내지 15 중량 % 범위 내에서 결정될 것이다. 여기서 "유효량"이란 그 적용 대상인 포유동물 바람직하게는 사람에게 의료 전문가 등의 제언에 의한 투여 기간 동안 본 발명의 조성물이 투여될 때, 염증성 질환의 개선 효과 등 의도한 의료적·약리학적 효과를 나타낼 수 있는, 본 발명의 조성물에 포함되는 유효성분의 양을 말한다. 이러한 유효량은 당업자의 통상의 능력 범위 내에서 실험적으로 결정될 수 있다.
본 발명의 항염증 조성물은 유효성분 이외에, 항염증 효과의 상승·보강을 위하여 또는 항알러지 활성, 피부 보호 활성(자외선에 의한 피부 손상 억제, 피부 보습 등) 등 유사활성의 부가를 통한 복용이나 섭취의 편리성을 증진시키기 위하여, 당업계에서 이미 안전성이 검증되고 해당 활성을 갖는 것으로 공지된 임의의 화합물이나 천연 추출물을 추가로 포함할 수 있다.
이러한 화합물 또는 추출물에는 각국 약전(한국에서는 "대한민국약전"), 각국 건강기능식품공전(한국에서는 식약처 고시인 "건강기능식품 기준 및 규격"임) 등의 공정서에 실려 있는 화합물 또는 추출물, 의약품의 제조·판매를 규율하는 각국의 법률(한국에서는 "약사법"임)에 따라 품목 허가를 받은 화합물 또는 추출물, 건강기능식품의 제조·판매를 규율하는 각국 법률(한국에서는 「건강기능식품에관한법률」임)에 따라 개별적으로 기능성을 인정받은 화합물 또는 추출물이 포함된다. 예컨대 한국 건강기능식품공전상의 '관절염 개선' 기능성을 가진 MSM(dimethylsulfonylmethane), '관절염 개선' 기능성과 '피부 보습' 기능성을 가진 N-아세틸글루코사민 등과, 한국 「건강기능식품에관한법률」에 따라 '과민 면역반응 완화'로 개별적으로 기능성을 인정받은 Enterococcus faecalis 가열 처리 건조 분말, 구아바 잎 추출물 등의 복합물, 다래 추출물, 소엽 추출물, 피카오프레토 분말 등의 복합물, PLAG(1-palmitoyl-2-linoleoyl-3-acetyl-rac-glycerol) 등과, '과민피부상태 개선'으로 개별적으로 기능성을 인정받은 L. sakei Probio 65, 감마리놀렌산 함유 유지, 과채 유래 유산균인 L.plantarum CJLP133, 프로바이오틱스 ATP 등이 이러한 화합물 또는 추출물에 해당할 것이다. 이러한 화합물 또는 천연 추출물은 본 발명의 항염증 조성물에 그 유효성분과 함께 하나 이상 포함될 수 있다.
본 발명의 항염증 조성물은 구체적인 양태에 있어서, 식품 조성물로서 파악할 수 있다.
본 발명의 식품 조성물은 어떠한 형태로도 제조될 수 있으며, 예컨대 차, 쥬스, 탄산음료, 이온음료 등의 음료류, 우유, 요구르트 등의 가공 유류, 껌류, 떡, 한과, 빵, 과자, 면 등의 식품류, 정제, 캡슐, 환, 과립, 액상, 분말, 편상, 페이스트상, 시럽, 겔, 젤리, 바 등의 건강기능식품 제제류 등으로 제조될 수 있다.
또 본 발명의 식품 조성물은 법률상·기능상의 구분에 있어서 제조·유통 시점의 시행 법규에 부합하는 한 임의의 제품 구분을 띨 수 있다. 예컨대 한국 「건강기능식품에관한법률」에 따른 건강기능식품이거나, 한국 「식품위생법」의 식품공전(식약처 고시 「식품의 기준 및 규격」)상 각 식품유형에 따른 과자류, 두류, 다류, 음료류, 특수용도식품 등일 수 있다.
본 발명의 식품 조성물에는 그 유효성분 이외에 식품첨가물이 포함될 수 있다. 식품첨가물은 일반적으로 식품을 제조, 가공 또는 보존함에 있어 식품에 첨가되어 혼합되거나 침윤되는 물질로서 이해될 수 있는데, 식품과 함께 매일 그리고 장기간 섭취되므로 그 안전성이 보장되어야 한다. 식품의 제조·유통을 규율하는 각국 법률(한국에서는 「식품위생법」임)에 따른 식품첨가물공전에는 안전성이 보장된 식품첨가물이 성분 면에서 또는 기능 면에서 한정적으로 규정되어 있다. 한국 식품첨가물공전(식약처 고시 「식품첨가물 기준 및 규격」)에서는 식품첨가물이 성분 면에서 화학적 합성품, 천연 첨가물 및 혼합 제제류로 구분되어 규정되어 있는데, 이러한 식품첨가물은 기능 면에 있어서는 감미제, 풍미제, 보존제, 유화제, 산미료, 점증제 등으로 구분된다.
감미제는 식품에 적당한 단맛을 부여하기 위하여 사용되는 것으로, 천연의 것이거나 합성된 것 모두 본 발명의 조성물에 사용할 수 있다. 바람직하게는 천연 감미제를 사용하는 경우인데, 천연 감미제로서는 옥수수 시럽 고형물, 꿀, 수크로오스, 프룩토오스, 락토오스, 말토오스 등의 당 감미제를 들 수 있다.
풍미제는 맛이나 향을 좋게 하기 위하여 사용될 수 있는데, 천연의 것과 합성된 것 모두 사용될 수 있다. 바람직하게는 천연의 것을 사용하는 경우이다. 천연의 것을 사용할 경우에 풍미 이외에 영양 강화의 목적도 병행할 수 있다. 천연 풍미제로서는 사과, 레몬, 감귤, 포도, 딸기, 복숭아 등에서 얻어진 것이거나 녹차잎, 둥굴레, 대잎, 계피, 국화 잎, 자스민 등에서 얻어진 것일 수 있다. 또 인삼(홍삼), 죽순, 알로에 베라, 은행 등에서 얻어진 것을 사용할 수 있다. 천연 풍미제는 액상의 농축액이나 고형상의 추출물일 수 있다. 경우에 따라서 합성 풍미제가 사용될 수 있는데, 합성 풍미제는 에스테르, 알콜, 알데하이드, 테르펜 등이 이용될 수 있다.
보존제로서는 소듐 소르브산칼슘, 소르브산나트륨, 소르브산칼륨, 벤조산칼슘, 벤조산나트륨, 벤조산칼륨, EDTA(에틸렌디아민테트라아세트산) 등이 사용될 수 있고, 또 유화제로서는 아카시아검, 카르복시메틸셀룰로스, 잔탄검, 펙틴 등을 들 수 있으며, 산미료로서는 연산, 말산, 푸마르산, 아디프산, 인산, 글루콘산, 타르타르산, 아스코르브산, 아세트산, 인산 등이 사용될 수 있다. 산미료는 맛을 증진시키는 목적 이외에 미생물의 증식을 억제할 목적으로 식품 조성물이 적정 산도로 되도록 첨가될 수 있다.
점증제로서는 현탁화 구현제, 침강제, 겔형성제, 팽화제 등이 사용될 수 있다.
본 발명의 식품 조성물은 전술한 바의 식품첨가물 이외에, 기능성과 영양성을 보충, 보강할 목적으로 당업계에 공지되고 식품첨가물로서 안정성이 보장된 생리활성 물질이나 미네랄류를 포함할 수 있다.
그러한 생리활성 물질로서는 녹차 등에 포함된 카테킨류, 비타민 B1, 비타민 C, 비타민 E, 비타민 B12 등의 비타민류, 토코페롤, 디벤조일티아민 등을 들 수 있으며, 미네랄류로서는 구연산 칼슘 등의 칼슘 제제, 스테아린산마그네슘 등의 마그네슘 제제, 구연산철 등의 철 제제, 염화 크롬, 요오드칼륨, 셀레늄, 게르마늄, 바나듐, 아연 등을 들 수 있다.
본 발명의 식품 조성물에는 전술한 바의 식품첨가물이 제품 유형에 따라 그 첨가 목적을 달성할 수 있는 적량으로 포함될 수 있다.
본 발명의 식품 조성물에 포함될 수 있는 기타의 식품첨가물과 관련하여서는 각국 식품공전이나 식품첨가물 공전을 참조할 수 있다.
본 발명의 조성물은 다른 구체적인 양태에 있어서는 약제학적 조성물로 파악될 수 있다.
본 발명의 약제학적 조성물은 유효성분 이외에 약제학적으로 허용되는 담체를 포함하여 당업계에 공지된 통상의 방법으로 투여 경로에 따라 경구용 제형 또는 비경구용 제형으로 제조될 수 있다. 여기서 투여 경로는 국소 경로, 경구 경로, 정맥 내 경로, 근육 내 경로, 및 점막 조직을 통한 직접 흡수를 포함하는 임의의 적절한 경로일 수 있으며, 두 가지 이상의 경로를 조합하여 사용할 수도 있다. 두 가지 이상 경로의 조합의 예는 투여 경로에 따른 두 가지 이상의 제형의 약물이 조합된 경우로서 예컨대 1차로 어느 한 약물은 정맥 내 경로로 투여하고 2차로 다른 약물은 국소 경로로 투여하는 경우이다.
약학적으로 허용되는 담체는 투여 경로나 제형에 따라 당업계에 주지되어 있으며, 구체적으로는 "대한민국약전"을 포함한 각국의 약전을 참조할 수 있다.
본 발명의 약제학적 조성물이 경구용 제형으로 제조될 경우, 적합한 담체와 함께 당업계에 공지된 방법에 따라 분말, 과립, 정제, 환제, 당의정제, 캡슐제, 액제, 겔제, 시럽제, 현탁액, 웨이퍼 등의 제형으로 제조될 수 있다. 이때 적합한 담체의 예로서는 락토스, 글루코스, 슈크로스, 덱스트로스, 솔비톨, 만니톨, 자일리톨 등의 당류, 옥수수 전분, 감자 전분, 밀 전분 등의 전분류, 셀룰로오스, 메틸셀룰로오스, 에틸셀룰로오스, 나트륨 카르복시메틸셀룰로오스, 하이드록시프로필메틸셀룰로오스 등의 셀룰로오스류, 폴리비닐 피롤리돈, 물, 메틸히드록시벤조에이트, 프로필히드록시벤조에이트, 마그네슘 스테아레이트, 광물유, 맥아, 젤라틴, 탈크, 폴리올, 식물성유, 에탄올, 그리세롤 등을 들 수 있다. 제제화활 경우 필요에 따라적절한 결합제, 윤활제, 붕해제, 착색제, 희석제 등을 포함시킬 수 있다. 적절한 결합제로서는 전분, 마그네슘 알루미늄 실리케이트, 전분페리스트, 젤라틴, 메틸셀룰로스, 소듐 카복시메틸셀룰로스, 폴리비닐피롤리돈, 글루코스, 옥수수 감미제, 소듐 알지네이트, 폴리에틸렌 글리콜, 왁스 등을 들 수 있고, 윤활제로서는 올레산나트륨, 스테아르산나트륨, 스테아르산마그네슘, 벤조산나트륨, 초산나트륨, 염화나트륨, 실리카, 탈쿰, 스테아르산, 그것의 마그네슘염과 칼슘염, 폴리데틸렌글리콜 등을 들 수 있으며, 붕해제로서는 전분, 메틸 셀룰로스, 아가(agar), 벤토나이트, 잔탄 검, 전분, 알긴산 또는 그것의 소듐 염 등을 들 수 있다. 또 희석제로서는 락토즈, 덱스트로즈, 수크로즈, 만니톨, 소비톨, 셀룰로스, 글라이신 등을 들 수 있다.
본 발명의 약제학적 조성물이 비경구용 제형으로 제조될 경우, 적합한 담체와 함께 당업계에 공지된 방법에 따라 주사제, 경피 투여제, 비강 흡입제 및 좌제의 형태로 제제화될 수 있다. 주사제로 제제화할 경우 적합한 담체로서는 수성 등장 용액 또는 현탁액을 사용할 수 있으며, 구체적으로는 트리에탄올 아민이 함유된 PBS(phosphate buffered saline)나 주사용 멸균수, 5% 덱스트로스 같은 등장 용액 등을 사용할 수 있다. 경피 투여제로 제제화할 경우 연고제, 크림제, 로션제, 겔제, 외용액제, 파스타제, 리니멘트제, 에어롤제 등의 형태로 제제화할 수 있다. 비강 흡입제의 경우 디클로로플루오로메탄, 트리클로로플루오로메탄, 디클로로테트라플루오로에탄, 이산화탄소 등의 적합한 추진제를 사용하여 에어로졸 스프레이 형태로 제제화할 수 있으며, 좌제로 제제화할 경우 그 담체로는 위텝솔(witepsol), 트윈(tween) 61, 폴리에틸렌글리콜류, 카카오지, 라우린지, 폴리옥시에틸렌 소르비탄 지방산 에스테르류, 폴리옥시에틸렌 스테아레이트류, 소르비탄 지방산 에스테르류 등을 사용할 수 있다.
약제학적 조성물의 구체적인 제제화와 관련하여서는 당업계에 공지되어 있으며, 예컨대 문헌[Remington's Pharmaceutical Sciences(19th ed., 1995)] 등을 참조할 수 있다. 상기 문헌은 본 명세서의 일부로서 간주 된다.
본 발명의 약제학적 조성물의 바람직한 투여량은 환자의 상태, 체중, 성별, 연령, 환자의 중증도, 투여 경로에 따라 1일 0.001mg/kg ~ 10g/kg 범위, 바람직하게는 0.001mg/kg ~ 1g/kg 범위일 수 있다. 투여는 1일 1회 또는 수회로 나누어 이루어질 수 있다. 이러한 투여량은 어떠한 측면으로든 본 발명의 범위를 제한하는 것으로 해석되어서는 아니 된다.
본 발명의 조성물은 또 다른 구체적인 양태에 있어서, 화장료 조성물로 파악할 수 있다. 본 발명의 조성물이 화장품 조성물로 파악될 경우 그 용도는 염증성 피부 트러블 억제, 염증성 피부 자극 완화 등의 용도로 이해될 수 있다.
본 발명의 조성물이 화장료 조성물로 파악될 경우에도 그 화장료 조성물은 그 용도상, 법률상 임의의 제품 구분을 띨 수 있으며, 구체적으로 피부 트러블 개선, 아토피 피부염 개선 등의 용도를 가진 기능성 화장품, 비기능성 일반 화장품 등일 수 있다. 제품 형태에 있어서도 임의의 제품 형태를 띨 수 있는데, 구체적으로 용액, 현탁액, 유탁액, 페이스트, 젤, 크림, 로션, 파우더, 비누, 계면활성제-함유 클렌징, 오일, 분말 파운데이션, 유탁액 파운데이션, 왁스 파운데이션, 스프레이 등의 제품 형태를 띨 수 있다. 구체적인 제품 형태에 있어서는 유연 화장수, 영양 화장수, 영양 크림, 마사지 크림, 에센스, 아이 크림, 클렌징 크림, 클렌징 포옴, 클렌징 워터, 팩, 스프레이 또는 파우더의 제형 등일 수 있다.
본 발명의 화장료 조성물은 그 유효성분 이외에 화장료 조성물에 통상적으로 이용되는 성분들, 예컨대, 안정화제, 용해화제, 계면활성제, 비타민, 색소 및 항료와 같은 통상적인 보조제, 및 담체를 포함할 수 있다.
본 발명의 제형이 페이스트, 크림 또는 젤인 경우에는 담체 성분으로서 동물성유, 식물성유, 왁스, 파라핀, 전분, 트라칸트, 셀룰로오스 유도체, 폴리에틸렌 글리콜, 실리콘, 벤토나이트, 실리카, 탈크 또는 산화아연 등이 이용될 수 있다.
본 발명의 제형이 파우더 또는 스프레이인 경우에는 담체 성분으로서 락토스, 탈크, 실리카, 알루미늄 히드록시드, 칼슘 실리케이트 또는 폴리아미드 파우더가 이용될 수 있고, 특히 스프레이인 경우에는 추가적으로 클로로플루오로히드로카본, 프로판/부탄 또는 디메틸 에테르와 같은 추진체를 포함할 수 있다.
본 발명의 제형이 용액 또는 유탁액인 경우에는 담체 성분으로서 용매, 용해화제 또는 유탁화제가 이용되는데, 구체적으로 물, 에탄올, 이소프로판올, 에틸 카보네이트, 에틸 아세테이트, 벤질 알코올, 벤질 벤조에이트, 프로필렌 글리콜, 1,3-부틸글리콜 오일, 글리세롤 지방족 에스테르, 폴리에틸렌 글리콜, 소르비탄의 지방산 에스테르 등이 이용될 수 있다.
본 발명의 제형이 현탁액인 경우에는 담체 성분으로서 물, 에탄올 또는 프로필렌 글리콜과 같은 액상의 희석제, 에톡실화 이소스테아릴 알코올, 폴리옥시에틸렌 소르비톨 에스테르, 폴리옥시에틸렌 소르비탄 에스테르와 같은 현탁제, 미소결정성 셀룰로오스, 알루미늄 메타히드록시드, 벤토나이트, 아가 등이 이용될 수 있다.
본 발명의 제형이 계면-활성제 함유 클렌징인 경우에는 담체 성분으로서 지방족 알코올 설페이트, 지방족 알코올 에테르 설페이트, 설포숙신산 모노에스테르, 이세티오네이트, 이미다졸리늄 유도체, 메틸타우레이트, 사르코시네이트, 지방산 아미드 에테르 설페이트, 알킬아미도베타인, 지방족 알코올, 지방산 글리세리드, 지방산 디에탄올아미드, 식물성 유, 라놀린 유도체 또는 에톡실화 글리세롤 지방산 에스테르 등이 이용될 수 있다.
본 발명의 화장료 조성물은 항염증 활성을 나타내는 그 유효성분을 포함하는 것을 제외하고는 당업계에 통상적으로 행하여지는 화장료 조성물의 제조방법에 따라 제조할 수 있다.
전술한 바와 같이, 본 발명에 따르면 괭생이모자반 효소 처리물을 이용한 항염증용 조성물을 제공할 수 있다.
본 발명의 항염증용 조성물은 염증성 질환의 개선 등의 용도, 염증성 피부 자극의 완화 용도 등으로 식품, 화장품, 약품 등으로 제품화될 수 있다.
도 1은 세포독성 평가 결과와 NO 및 PGE2 생성 평가 결과이다.
도 2는 iNOS 및 COX의 웨스턴 블럿 결과와 염증성 사이토카인(TNF-α 및 IL-1β)의 생성 평가 결과이다.
도 3은 NF-κB 및 이 NF-κB의 활성화를 유도하는 p38(p38 MAPK)와 ERK1/2(extracellular signal-regulated kinases 1/2)에 대한 웨스턴 블럿 결과이다.
이하 본 발명을 실시예 및 실험예를 참조하여 설명한다. 그러나 본 발명의 범위가 이러한 실시예 및 실험예에 한정되는 것은 아니다.
< 실시예 > 괭생이모자반 효소 처리물의 항염증 활성
1. 재료 및 방법
괭생이 모자반
괭생이모자반은 제주 해안가에서 채집하였고 제주생물종다양성연구소(제주, 한국)에서 동정하여 실험에 사용하였다.
괭생이 모자반 효소 처리물
채집한 괭생이모자반 건조 분말 2g을, 아래 표 1의 효소 20mg을 함유한 100mL의 증류수에 첨가하여 아래의 각 효소에 대한 최적의 pH 및 온도에서 24시간 반응시켰다. 반응 후 2,774 x g 에서 10분 동안 원심분리하고 상등액을 와트만 4번 여과지(GE Healthcare, Buckinghamshire, UK)로 여과하고 여과액을 동결건조하여 실험에 사용하였다.
처리 효소 및 효소 처리 조건
처리 효소 pH 온도(℃)
AMG(amyloglucosidase, Novozymes) 4.5 60
Celluclast™(Novozymes) 4.5 50
Viscozyme™(Novozymes) 4.5 50
Alcalase™(Novozymes) 8 50
효소 처리물로부터 조다당류(crude polysaccharides)의 분리
조다당류는 Shao 등의 방법(Journal of Biological Macromolecules, 2015. 74: p. 420-427)을 변형하여 분리하였다. 구체적으로 효소 처리물을 95% 에탄올과 혼합하여 66%(w/v)의 농도가 되도록 한 후에 4℃에서 24 시간 방치하였다. 그 후에 침전물을 원심분리(10,000 x g, 20분, 4℃)하여 회수하고 동결건조하여 조다당류를 수확하였다. 수확한 조다당류는 PBS에 녹여 실험에 사용하였다(AMG 처리물의 조다당류=AMGCP, Celluclast 처리물의 조다당류=CCP, Viscozyme 효소 처리물의 조다당류=VCP, Alcalase 효소 처리물의 조다당류=AlCP).
조다당류의 성분 분석
조다당류의 다당류의 함량 분석은 표준물질로 글루코오스를 사용하여 DuBois 등의 페놀-황산법(Analytical Chemistry, 1956. 28(3): p. 350-356)에 따라 실시하였고, 페놀 함량 분석은 Chandler와 Dodds의 방법(Plant Cell Reports, 1983. 2(4): p. 205-208)에 따라 표준물질로 갈산(gallica acid)을 사용하여 실시하였으며, 단백질 함량 분석은 표준물질로 BSA(bovine serum albumin)를 사용하여 Pierce™BCA Protein Assay Kit (Thermo Scientific, Rockford, IL, USA)을 이용하여 실시하였다. 또 황산염 함량은 조다당류를 1M 염산에서 5시간 동안 110℃에서 가수분해한 후 표준물질로서 황산나트륨을 사용하여 Saito 등의 염화바륨 젤라틴 방법(BaCl2 gelatin method)(Journal of Biological Chemistry, 1968. 243(7): p. 1536-1542)을 변형하여 분석하였다.
세포배양
마우스 대식세포인 RAW264.7 세포를 한국세포주은행(KCLB; 서울, 한국) 10% FBS와 1% 스트렙토마이신(100 ㎍/ml)과 페니실린(100 unit/ml)를 함유한 DMEM(Dulbecco's modified Eagle's medium, Gibco BRL, Burlington, ON, Canada) 배지를 이용하여 37℃, 5% CO2 incubator(Sanyo MCO-18AIC CO2 Incubator; Moriguchi, Japan)에서 배양하였다.
세포독성 평가
24 well plate에 각 well당 1× 105 cells을 동일하게 분주하고 24시간 동안 배양한 다음 농도별 시료와 LPS(lipopolysaccharide, 1 ㎍/mL)를 처리하고 24시간 더 배양하였다. 다음 MTT 시약(200 ㎍/ml)를 각 well에 첨가하여 3시간 더 배양하고, DMSO를 처리하여 Formazan 침전물을 용해시키기고 microplate reader를 사용하여 540 nm에서 흡광도를 측정하여 시료 무처리군 대비 살아있는 세포의 양을 측정하여 백분율로 나타내었다.
NO 생성 평가
대식세포인 RAW264.7 세포를 24 well plate에 각 well당 1× 105 cells을 동일하게 분주하고 24시간 동안 배양하고 시료를 농도별로 처리한 뒤 1시간 후에 염증을 유도시키는 LPS(lipopolysaccharide, 1 ㎍/mL)를 처리하여 24시간 배양하였다. 세포배양 상등액과 동량의 Griess 시약[1% (w/v) sulfanilamide in 5% (v/v)phosphoric acid 와 0.1% (w/v) aphtylethylenediamine-HCl]을 혼합하여 96 well plates에서 10분 동안 반응시킨 후 ELISA 리더(BioTek Instruments, Inc., Winooski, USA)를 이용하여 540 nm에서 흡광도를 측정하여 시료 무처리군 대비 NO 생성량을 백분율로 나타내었다.
PEG 2 생성 평가
대식세포인 RAW264.7 세포를 24 well plate에 각 well당 1× 105 cells을 동일하게 분주하고 24시간 동안 배양하고 시료를 농도별로 처리한 뒤 1시간 후에 염증을 유도시키는 LPS(lipopolysaccharide, 1 ㎍/mL)를 처리하여 24시간 배양하였다. 세포배양 상등액을 취하여 제조사의 프로토콜에 따라 competitive enzyme immunoassay kit(R&D Systems Inc., Minneapolis, MN, USA)로 PEG2 농도를 측정하여 시료 무처리군 대비 백분율로 나타내었다.
염증성 싸이토카인(TNF-α 및 IL-1β) 생성 평가
대식세포인 RAW264.7 세포를 24 well plate에 각 well당 1× 105 cells을 동일하게 분주하고 24시간 동안 배양하고 시료를 농도별로 처리한 뒤 1시간 후에 염증을 유도시키는 LPS(lipopolysaccharide, 1 ㎍/mL)를 처리하여 24시간 배양하였다. 제조사의 프로토콜에 따라 ELISA kit(R&D Systems Inc., Minneapolis, MN, USA)로 염증성 사이토카인을 정량하여 시료 무처리군 대비 백분율로 나타내었다.
웨스턴 블럿
대식세포인 RAW264.7 세포를 24 well plate에 각 well당 1× 105 cells을 동일하게 분주하고 24시간 동안 배양하고 시료를 농도별로 처리한 뒤 1시간 후에 염증을 유도시키는 LPS(lipopolysaccharide, 1 ㎍/mL)를 처리하여 24시간 배양하였다. 다음 NE-PER®Nuclear and Cytoplasmic extraction kit (Thermo scientific, Rockford, USA)를 이용하여 세포질과 핵 단백질을 추출하고, 10% SDS-폴리아크릴아미드 겔로 분리하여 단백질을 추출하여 니트로셀룰로오스 막으로 전이시킨 후 5% nonfat milk로 blocking 시켰다. 각 단백질에 대한 1차 항체를 1시간 동안 반응시킨 후 TTBS 용액으로 2번 세정하고 HRP (horse radish peroxidase)가 결합된 각 2차 항체를 45분 동안 반응시켰다. 반응 후 ECL 시약(Amersham, Arlington Heights, IL, USA)을 사용하여 가시화시키고 β-액틴 또는 뉴클레올린으로 normalization시켰다.
통계 분석
상기 모든 데이터는 3번의 반복 실험 결과에 기초하여 mean±standard 편차로서 표현되었다. Mean의 값의 통계적 비교는 SPSS 소프트웨어를 사용하여 Duncan's 다중 레인지 테스트에 따라 이루어졌다(p-value<0.05).
2. 결과
조다당류의 성분 분석
조다당류의 성분 분석 결과를 아래 [표 2]에 나타내었다. [표 2]을 참조하여 보면 다당류 함량은 CCP가 높고 단백질 함량은 AlCP가 가장 높았다.
Figure 112017087318021-pat00001
세포독성
세포독성 결과를 도 1의 A에 나타내었다. 도 1의 A를 참조하여 보면 AlCP가 약간의 독성을 보였고, 나머지는 특별한 세포독성을 보이지 않았다.
NO 생성 평가
LPS에 의해 자극된 마우스 대식세포에서 NO 생성을 평가한 결과를 도 1의 B에 나타내었다. 모든 시료가 농도 의존적으로 NO 생성을 억제하였으며, 특히 CCP의 NO 생성 억제 활성이 우수하였다. 이후 가장 활성이 우수한 CCP만을 시료로 사용하였다.
PEG 2 생성 평가
LPS에 의해 자극된 마우스 대식세포에서 PEG2 생성을 평가한 결과를 도 1의 C에 나타내었다. CCP는 농도 의존적으로 뚜렷하여 PEG2 생성을 억제하다.
염증성 싸이토카인(TNF-α 및 IL-1β) 생성 평가
CCP의 염증성 싸이토카인의 생성 평가 결과를 도 2의 C 및 D에 나타내었다. CCP는 뚜렷하게 농도 의존적으로 염증성 사이토카인의 생성을 억제하였다.
웨스턴 블럿
iNOS와 COX-2 웨스턴 블럿 결과를 도 2의 A 및 B에 나타내었으며, 핵질과 세포질의 NF-κB와 이 NF-κB의 활성화를 유도하는 p38(p38 MAPK) 및 ERK1/2(extracellular signal-regulated kinases 1/2)의 웨스턴 블럿 결과를 도 3에 나타내었다. CCP는 대체로 농도 의존적으로 NF-κB의 핵으로의 이동을 억제하고 이 NF-κB의 활성화를 유도하는 p38(p38 MAPK) 및 ERK1/2(extracellular signal-regulated kinases 1/2)의 활성화를 억제하였다.

Claims (6)

  1. 괭생이모자반의 셀루클라스트 효소 처리물 또는 이로부터 분리된 다당류를 유효성분으로 포함하는 항염증용 조성물.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 다당류는 조다당류 또는 정제된 다당류인 것을 특징으로 하는 조성물.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 항염증은 염증성 질환의 개선, 치료, 발병 억제 또는 발병 지연을 의미하며,
    상기 염증성 질환은 천식, 알러지성 및 비-알러지성 비염, 만성 및 급성 비염, 만성 및 급성 위염 또는 장염, 궤양성 위염, 급성 및 만성 신장염, 급성 및 만성 간염, 만성 폐쇄성 폐질환, 폐섬유종, 과민성 대장 증후군, 염증성 통증, 편두통, 두통, 허리 통증, 섬유 근육통, 근막 질환, 바이러스 감염, 박테리아 감염, 곰팡이 감염, 화상, 외과적 또는 치과적 수술에 의한 상처, 프로스타글라딘 E 과다 증후군, 아테롬성 동맥 경화증, 통풍, 관절염, 류머티스성 관절염, 강직성 척추염, 호지킨병, 췌장염, 결막염, 홍채염, 공막염, 포도막염, 피부염, 아토피성 피부염, 습진 및 다발성 경화증 중 하나인 것을 특징으로 하는 항염증용 조성물.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 조성물은 약제학적 조성물인 것을 특징으로 하는 항염증용 조성물.
  5. 괭생이모자반의 셀루클라스트 효소 처리물 또는 이로부터 분리된 다당류를 유효성분으로 포함하는 염증 반응 억제용 식품 조성물.
  6. 괭생이모자반의 셀루클라스트 효소 처리물 또는 이로부터 분리된 다당류를 유효성분으로 포함하는 염증성 피부 자극 완화용 화장료 조성물.
KR1020170114959A 2017-08-01 2017-09-08 괭생이모자반 효소 처리물을 이용한 항염증용 조성물 KR101935471B1 (ko)

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KR1020170114959A KR101935471B1 (ko) 2017-08-01 2017-09-08 괭생이모자반 효소 처리물을 이용한 항염증용 조성물

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2013213007A (ja) 2012-04-02 2013-10-17 Maruhachi Muramatsu:Kk ＮＦ−κＢ阻害剤
JP2017052706A (ja) 2015-09-07 2017-03-16 一丸ファルコス株式会社 顆粒を含有する化粧料組成物

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013213007A (ja) 2012-04-02 2013-10-17 Maruhachi Muramatsu:Kk ＮＦ−κＢ阻害剤
JP2017052706A (ja) 2015-09-07 2017-03-16 一丸ファルコス株式会社 顆粒を含有する化粧料組成物

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