KR101938056B1 - 개꼬시래기 추출물 또는 분획물을 유효성분으로 함유하는 당뇨병의 예방 및 치료용 약학 조성물 - Google Patents
개꼬시래기 추출물 또는 분획물을 유효성분으로 함유하는 당뇨병의 예방 및 치료용 약학 조성물 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명에 따른 개꼬시래기 추출물 또는 분획물은 당뇨병의 예방 또는 치료에 효과적인 조성물로서, 당뇨병을 치료하거나 예방할 수 있는 효능이 매우 뛰어나 경쟁력 있는 의약 조성물 및 식품 조성물 제조에 효과적이다.
Description
본 발명은 개꼬시래기( Gracilariopsis chorda (Holmes) Ohmi ) 추출물 또는 분획물을 유효성분으로 함유함으로써 당뇨병을 치료, 개선 또는 예방할 수 있는 약학 조성물에 관한 것이다.
당뇨병(糖尿病, diabetes mellitus)은 인슐린이 부족하거나 인슐린에 대한 감수성이 떨어져 탄수화물대사에 이상이 생기는 질환이다. 당뇨병은 발생기전에 따라 제1형 당뇨(인슐린 의존형)와 제2형 당뇨(인슐린 비의존형)으로 분류하고 있으며 현재 제1형 및 제2형 당뇨병환자에게 사용되는 경구혈당강하제는 α-glucosidase 억제제와 sulfonylurea 제제 및 dipeptidyl-peptidase4(DPP4) 억제제 등이 있다. 임상에서 사용되고 있는 α-glucosidase 저해제 등의 당뇨병 치료제는 장기 복용한 경우 일부 환자에 있어서 복부 팽만감, 구토, 설사 등 부작용을 나타낼 수 있어 그 사용이 제한될 수 있다. 현재까지 당뇨병의 완치법은 확립되어 있지 않고, 약물치료의 부작용 때문에 약물사용에 제한이 많아 천연물로부터 당뇨병치료제를 탐색하려는 연구에 많은 관심이 집중되고 있다.
게다가 현재 수명이 연장됨에 의해 당뇨병이 합병증으로 진전되는 것을 피할 수 없는 상황이 되었다. 즉 일반적으로 당뇨병에 걸린 후, 10~20년이 지나면 체내 거의 모든 기관이 손상을 받아 당뇨성 망막병증(diavetic retinopathy), 당뇨성 백내장(diabetic cataract), 당뇨성 신증(diabetic nephropathy), 당뇨성 신경병증(diavetic neuropathy), 심장병, 암, 골다공증 등으로 나타난다. 따라서 당뇨병 환자로부터 당뇨합병증이 발병되지 않도록 예방 또는 치료 또는 지연할 수 있는 당뇨 합병증 치료제 역시 중요하게 고려되고 있다.
이러한 연구의 일환으로 약용식물로부터 유래된 리그난, 폴라보노이드, 알카로이드 및 테르페노이드 등을 이용하여 당뇨병의 다양한 증세를 경감시킬 수 있는지에 대해 연구가 진행되어 왔다. 본 발명자들은 천연물 유래 당뇨 치료 효능을 가진 물질을 찾고자 노력한 결과, 개꼬시래기로부터 유래된 유효성분을 함유한 약학 조성물에서 당뇨 치료 효과를 확인하였다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 개꼬시래기(Gracilariopsis chorda (Holmes) Ohmi) 추출물을 유효성분으로 함유하여 당뇨병을 치료 또는 예방할 수 있는 조성물 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 개꼬시래기(Gracilariopsis chorda (Holmes) Ohmi) 분획물을 유효성분으로 함유하여 당뇨병을 치료 또는 예방할 수 있는 조성물을 제공하는 것이다.
또한 본 발명의 또 다른 목적은 개꼬시래기(Gracilariopsis chorda (Holmes) Ohmi) 추출물 또는 분획물을 유효성분으로 함유하여 당뇨병을 개선 또는 예방할 수 있는 식품 조성물 제공하는 것이다.
상술한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 개꼬시래기(Gracilariopsis chorda (Holmes) Ohmi) 추출물을 유효성분으로 함유하는 것을 특징으로 하는 당뇨병 치료 또는 예방용 약학 조성물을 제공한다.
상기 개꼬시래기(Gracilariopsis chorda (Holmes) Ohmi) 추출물은 개꼬시래기(Gracilariopsis chorda (Holmes) Ohmi)을 20 내지 26 ℃의 추출용매에 침지시킨 후 50 내지 80 ℃의 추출용매에 침지시켜 수득된 추출물일 수 있다.
상기 개꼬시래기(Gracilariopsis chorda (Holmes) Ohmi)) 추출물은 물, 탄소수 1 내지 4의 저급알코올 또는 이들의 혼합용매로 추출된 것일 수 있다.
상기 혼합용매는 20 내지 95 부피%의 메탄올, 에탄올, 부탄올 또는 프로판올 수용액일 수 있다.
상기 당뇨병은 알록산에 의해 유도된 췌장도의 감소로 발생한 제1형 당뇨병 또는 과다한 인슐린(insulin)으로 유발된 췌장도의 감소로 발생한 제2형 당뇨병일 수 있다.
상술한 다른 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 개꼬시래기(Gracilariopsis chorda (Holmes) Ohmi) 분획물을 유효성분으로 함유하는 것을 특징으로 하는 당뇨병 치료 또는 예방용 약학 조성물을 제공한다.
상기 개꼬시래기(Gracilariopsis chorda (Holmes) Ohmi) 분획물은 개꼬시래기(Gracilariopsis chorda (Holmes) Ohmi) 추출물을 헥산, 메틸렌클로라이드, 에틸아세테이트, n-부탄올 또는 물로 분획한 것일 수 있다.
상기 개꼬시래기(Gracilariopsis chorda (Holmes) Ohmi) 분획물은 개꼬시래기(Gracilariopsis chorda (Holmes) Ohmi) 추출물을 헥산, 메틸렌클로라이드, 에틸아세테이트, n-부탄올로 순차적으로 분획하는 과정에서 얻은 헥산 분획물, 메틸렌클로라이드 분획물 및 물 분획물 중에서 선택되는 어느 하나 이상일 수 있다.
상기 당뇨병은 알록산에 의해 유도된 췌장도의 감소로 발생한 제1형 당뇨병 또는 과다한 인슐린(insulin)으로 유발된 췌장도의 감소로 발생한 제2형 당뇨병일 수 있다.
당뇨병 치료 또는 예방용 약학 조성물은 액제, 피부 외용제 또는 경구제일 수 있다.
상술한 다른 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 개꼬시래기(Gracilariopsis chorda (Holmes) Ohmi) 추출물 또는 분획물을 유효성분으로 함유하는 것을 특징으로 하는 당뇨병 개선 또는 예방용 식품 조성물을 제공한다.
상기 당뇨병은 알록산에 의해 유도된 췌장도의 감소로 발생한 제1형 당뇨병 또는 과다한 인슐린(insulin)으로 유발된 췌장도의 감소로 발생한 제2형 당뇨병일 수 있다.
상술한 다른 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 개꼬시래기(Gracilariopsis chorda (Holmes) Ohmi)를 에탄올 또는 물로 추출하여, 개꼬시래기 추출물을 제조하는 단계;
상기 개꼬시래기 에탄올 추출물을 헥산, 메틸렌클로라이드, 에틸아세테이트 및 n-부탄올 및 물을 이용하여 순차적으로 분획하는 단계; 및
상기 분획물 중에서 선택되는 어느 하나 이상을 농축하여 해조류 개꼬시래기 분획물을 수득하는 단계;를 포함하고,
상기 개꼬시래기는 췌장도의 크기를 증가시키고, 세포 내 글루코스 흡수가 증가되는 것을 특징으로 하는 당뇨병 예방 또는 개선용 식품 조성물의 제조방법을 제공한다.
본 발명에 따른 개꼬시래기 추출물 또는 분획물은 당뇨병의 예방 또는 치료에 효과적인 조성물로서, 당뇨병을 치료하거나 예방할 수 있는 효능이 매우 뛰어나 경쟁력 있는 의약 조성물 및 식품 조성물 제조에 효과적이다.
도 1은 실시예 1 및 실시예 3 내지 7의 개꼬시래기 에탄올 추출물과 분획물을 제조하는 과정을 전체적으로 나타내는 개략도이다.
도 2는 알록산으로 유발한 당뇨 제브라피쉬 모델에서 실시예 1로부터 제조된 개꼬시래기 에탄올 추출물과 실시예 2로부터 제조된 개꼬시래기 열수 추출물을 단기 투여 하였을 때, 항당뇨 효과를 확인하기 위하여, 각 그룹의 췌장섬 크기변화를 측정하여 나타낸 그래프이다.
도 3은 알록산으로 유발한 당뇨 제브라피쉬 모델에서 실시예 1로부터 제조된 개꼬시래기 에탄올 추출물과 실시예 2로부터 제조된 개꼬시래기 열수 추출물을 단기 투여 하였을 때, 항당뇨 효과를 확인하기 위하여, 각 그룹의 췌장섬 형광도를 측정하여 나타낸 그래프이다.
도 4는 알록산으로 유발한 당뇨 제브라피쉬 모델에서 실시예 3 내지 7로부터 제조된 개꼬시래기 분획물을 단기 투여 하였을 때, 항당뇨 효과를 확인하기 위하여, 각 그룹의 췌장섬 크기변화를 측정하여 나타낸 그래프이다.
도 5는 알록산으로 유발한 당뇨 제브라피쉬 모델에서 실시예 3 내지 7로부터 제조된 개꼬시래기 분획물을 단기 투여 하였을 때, 항당뇨 효과를 확인하기 위하여, 각 그룹의 췌장섬 형광도를 측정하여 나타낸 그래프이다.
도 6은 알록산으로 유발한 당뇨 제브라피쉬 모델에서 실시예 1, 실시예 2로부터 제조된 개꼬시래기 추출물(1 ㎍/㎖, 10 ㎍/㎖)을 장기 투여 하였을 때, 항당뇨 효과를 확인하기 위하여, 각 그룹의 췌장섬 크기변화를 측정하여 나타낸 그래프이다.
도 7은 알록산으로 유발한 당뇨 제브라피쉬 모델에서 실시예 1, 실시예 2로부터 제조된 개꼬시래기 추출물(1 ㎍/㎖, 10 ㎍/㎖)을 장기 투여 하였을 때, 항당뇨 효과를 확인하기 위하여, 각 그룹의 췌장섬 형광도를 측정하여 나타낸 그래프이다.
도 8은 알록산으로 유발한 당뇨 제브라피쉬 모델에서 실시예 3 내지 7로부터 제조된 개꼬시래기 추출물(1 ㎍/㎖, 10 ㎍/㎖)을 장기 투여 하였을 때, 항당뇨 효과를 확인하기 위하여, 각 그룹의 췌장섬 크기변화를 측정하여 나타낸 그래프이다.
도 9는 알록산으로 유발한 당뇨 제브라피쉬 모델에서 실시예 3 내지 7로부터 제조된 개꼬시래기 분획물(1 ㎍/㎖, 10 ㎍/㎖)을 장기 투여 하였을 때, 항당뇨 효과를 확인하기 위하여, 각 그룹의 췌장섬 형광도를 측정하여 나타낸 그래프이다.
도 10은 과다한 인슐린(insulin)으로 유발한 당뇨 제브라피쉬 모델에서 실시예 1 및 2로부터 제조된 개꼬시래기 추출물(1 ㎍/㎖, 10 ㎍/㎖)의 항당뇨 효과를 확인하기 위하여, 각 그룹에서 췌장섬의 크기변화를 측정하여 나타낸 그래프이다.
도 11은 과다한 인슐린(insulin)으로 유발한 당뇨 제브라피쉬 모델에서 실시예 1 및 2로부터 제조된 개꼬시래기 추출물(1 ㎍/㎖, 10 ㎍/㎖)의 항당뇨 효과를 확인하기 위하여, 각 그룹에서 췌장섬의 형광도를 측정하여 나타낸 그래프이다.
도 12는 과다한 인슐린(insulin)으로 유발한 당뇨 제브라피쉬 모델에서 실시예 3 내지 7로부터 제조된 개꼬시래기 분획물(1 ㎍/㎖, 10 ㎍/㎖)의 항당뇨 효과를 확인하기 위하여, 각 그룹에서 췌장섬의 크기변화를 측정하여 나타낸 그래프이다.
도 13은 과다한 인슐린(insulin)으로 유발한 당뇨 제브라피쉬 모델에서 실시예 1 및 2로부터 제조된 개꼬시래기 추출물(1 ㎍/㎖, 10 ㎍/㎖)의 항당뇨 효과를 확인하기 위하여, 각 그룹에서 췌장섬의 형광도를 측정하여 나타낸 그래프이다. (##p<0.01, ###p<0.001; 정상군과 비교됨), (*p<0.05, **p<0.01, ***p<0.001; 미처리대조군과 비교됨)
도 2는 알록산으로 유발한 당뇨 제브라피쉬 모델에서 실시예 1로부터 제조된 개꼬시래기 에탄올 추출물과 실시예 2로부터 제조된 개꼬시래기 열수 추출물을 단기 투여 하였을 때, 항당뇨 효과를 확인하기 위하여, 각 그룹의 췌장섬 크기변화를 측정하여 나타낸 그래프이다.
도 3은 알록산으로 유발한 당뇨 제브라피쉬 모델에서 실시예 1로부터 제조된 개꼬시래기 에탄올 추출물과 실시예 2로부터 제조된 개꼬시래기 열수 추출물을 단기 투여 하였을 때, 항당뇨 효과를 확인하기 위하여, 각 그룹의 췌장섬 형광도를 측정하여 나타낸 그래프이다.
도 4는 알록산으로 유발한 당뇨 제브라피쉬 모델에서 실시예 3 내지 7로부터 제조된 개꼬시래기 분획물을 단기 투여 하였을 때, 항당뇨 효과를 확인하기 위하여, 각 그룹의 췌장섬 크기변화를 측정하여 나타낸 그래프이다.
도 5는 알록산으로 유발한 당뇨 제브라피쉬 모델에서 실시예 3 내지 7로부터 제조된 개꼬시래기 분획물을 단기 투여 하였을 때, 항당뇨 효과를 확인하기 위하여, 각 그룹의 췌장섬 형광도를 측정하여 나타낸 그래프이다.
도 6은 알록산으로 유발한 당뇨 제브라피쉬 모델에서 실시예 1, 실시예 2로부터 제조된 개꼬시래기 추출물(1 ㎍/㎖, 10 ㎍/㎖)을 장기 투여 하였을 때, 항당뇨 효과를 확인하기 위하여, 각 그룹의 췌장섬 크기변화를 측정하여 나타낸 그래프이다.
도 7은 알록산으로 유발한 당뇨 제브라피쉬 모델에서 실시예 1, 실시예 2로부터 제조된 개꼬시래기 추출물(1 ㎍/㎖, 10 ㎍/㎖)을 장기 투여 하였을 때, 항당뇨 효과를 확인하기 위하여, 각 그룹의 췌장섬 형광도를 측정하여 나타낸 그래프이다.
도 8은 알록산으로 유발한 당뇨 제브라피쉬 모델에서 실시예 3 내지 7로부터 제조된 개꼬시래기 추출물(1 ㎍/㎖, 10 ㎍/㎖)을 장기 투여 하였을 때, 항당뇨 효과를 확인하기 위하여, 각 그룹의 췌장섬 크기변화를 측정하여 나타낸 그래프이다.
도 9는 알록산으로 유발한 당뇨 제브라피쉬 모델에서 실시예 3 내지 7로부터 제조된 개꼬시래기 분획물(1 ㎍/㎖, 10 ㎍/㎖)을 장기 투여 하였을 때, 항당뇨 효과를 확인하기 위하여, 각 그룹의 췌장섬 형광도를 측정하여 나타낸 그래프이다.
도 10은 과다한 인슐린(insulin)으로 유발한 당뇨 제브라피쉬 모델에서 실시예 1 및 2로부터 제조된 개꼬시래기 추출물(1 ㎍/㎖, 10 ㎍/㎖)의 항당뇨 효과를 확인하기 위하여, 각 그룹에서 췌장섬의 크기변화를 측정하여 나타낸 그래프이다.
도 11은 과다한 인슐린(insulin)으로 유발한 당뇨 제브라피쉬 모델에서 실시예 1 및 2로부터 제조된 개꼬시래기 추출물(1 ㎍/㎖, 10 ㎍/㎖)의 항당뇨 효과를 확인하기 위하여, 각 그룹에서 췌장섬의 형광도를 측정하여 나타낸 그래프이다.
도 12는 과다한 인슐린(insulin)으로 유발한 당뇨 제브라피쉬 모델에서 실시예 3 내지 7로부터 제조된 개꼬시래기 분획물(1 ㎍/㎖, 10 ㎍/㎖)의 항당뇨 효과를 확인하기 위하여, 각 그룹에서 췌장섬의 크기변화를 측정하여 나타낸 그래프이다.
도 13은 과다한 인슐린(insulin)으로 유발한 당뇨 제브라피쉬 모델에서 실시예 1 및 2로부터 제조된 개꼬시래기 추출물(1 ㎍/㎖, 10 ㎍/㎖)의 항당뇨 효과를 확인하기 위하여, 각 그룹에서 췌장섬의 형광도를 측정하여 나타낸 그래프이다. (##p<0.01, ###p<0.001; 정상군과 비교됨), (*p<0.05, **p<0.01, ***p<0.001; 미처리대조군과 비교됨)
이에 본 발명자들은 새로운 당뇨병 치료제를 개발하기 위하여 예의 연구 노력한 결과, 본 발명에 따른 당뇨병 치료 또는 예방용 약학 조성물을 발견하여 본 발명을 완성하였다.
이하, 본 발명을 상세하게 설명하기로 한다.
본 발명의 일 측면은 개꼬시래기(Gracilariopsis chorda (Holmes) Ohmi) 추출물을 유효성분으로 함유하는 것을 특징으로 하는 당뇨병 치료 또는 예방용 약학 조성물에 관한 것이다.
상기 개꼬시래기는 일명 해조류 개꼬시래기로, 학명은 Gracilariopsis chorda (Holmes) Ohmi이고, 한국, 중국, 일본에서 자생하고 있으며, 특히 우리나라 남서해안의 조하대에서 많이 발견되고 있다.
상기 개꼬시래기(Gracilariopsis chorda (Holmes) Ohmi) 추출물은 개꼬시래기(Gracilariopsis chorda (Holmes) Ohmi)를 20 내지 26 ℃의 추출용매에 침지시킨 후 50 내지 80 ℃의 추출용매에 침지시켜 수득된 추출물일 수 있다. 상기 추출물을 수득하는 추출 조건이 상기 범위를 벗어나는 경우에는 추출물에 개꼬시래기의 유효성분이 적은 양으로 추출될 수 있다.
예를 들어, 본 발명의 개꼬시래기 추출물은 20 내지 26 ℃의 추출용매 침지시켜 10 분 내지 5시간 동안 냉침시킨 후 50 내지 80 ℃의 추출용매에 침지시켜 10분 내지 5시간 동안 온침시킨 다음 농축하여 수득할 수 있다. 이때 상기 냉침에 사용된 추출용매와 온침에 사용된 추출용매는 동일한 추출용매인 것이 바람직하다.
상기 추출물을 추출하는 각 추출용매는 물, 탄소수 1 내지 4의 저급알코올 또는 이들의 혼합용매로 추출된 것일 수 있다. 상기 추출용매로 특별히 한정되는 것은 아니지만, 에탄올 또는 물로 추출된 추출물이 당뇨병, 즉 인슐린 의존성 당뇨병(제1형) 또는 인슐린 비의존성 당뇨병(제2형)의 개선, 예방 또는 치료에 바람직하게 작용한다.
본 발명에서 용어 "당뇨병"이란 인슐린의 분비량이 부족하거나 인슐린의 작용 및 기능이 충분히 이루어지지 않을 때 나타나는 질병을 의미하며, 이 병에 걸릴 경우 글리코겐, 단백질 및 지방질의 과도한 분해로 간 또는 혈액 중 글루코스 농도의 비정상적인 증가를 일으켜 당뇨 및 케톤뇨를 초래하고, 수분 및 전해질 대사의 이상으로 전해질 상실에 의한 혈액 농축 상태와 함께 순환장애, 신장장애 등의 병적 상태를 가져오게 된다. 인슐린은 췌장 내에 존재하는 랑게르한스섬의 베타 세포에서 분비되고, 혈중 글루코스 농도가 증가하면 분비되며, 감소하면 분비가 억제되어 에너지원의 적절한 활동을 조절하게 된다. 이 병은 인슐린 의존형 당뇨병(I형)과 인슐린 비의존성 당뇨병(II형)으로 구분된다. 당뇨병 진단은 일반적으로 혈중 글루코스 농도 측정을 통해서 가능한데, 기준에 따라서 차이를 나타낸다. 인간에게서는 일반적으로 혈중에서 글루코스가 평소 200 mg/dl 이상, 공복시 140 mg/dl 이상일 때 당뇨병으로 진단한다. 따라서, 손상된 췌장 베타 세포를 회복시키거나 췌장도 세포 내 글루코스 흡수를 증가시켜 당뇨병을 치료 또는 예방을 할 수 있다. 본 발명자들은 본 발명의 개꼬시래기 추출물 또는 분획물을 처리하였을 때, 손상된 췌장도의 크기 및 손상된 췌장도 세포 내 글루코스 흡수가 증가하는 것을 확인하였으므로, 상기 조성물은 인슐린 의존성 당뇨병 예방 또는 치료에 효과적으로 사용될 수 있음을 확인하였다.
상기 혼합용매로는 특별히 한정하는 것은 아니지만, 바람직하게는 20 내지 95 부피%의 메탄올, 에탄올, 부탄올 또는 프로판올 수용액, 더욱 바람직하게는 60 내지 95 부피%의 에탄올 수용액으로 추출된 추출물을 들 수 있다.
본 명세서에서 개꼬시래기를 언급하면서 사용되는 용어 '추출물'은 추출용매를 처리하여 얻은 조추출물뿐만 아니라 개꼬시래기(Gracilariopsis chorda (Holmes) Ohmi)의 추출물의 가공물도 포함한다. 예를 들어, 개꼬시래기(Gracilariopsis chorda (Holmes) Ohmi) 추출물은 감압 증류 및 동결 건조 또는 분무 건조 등과 같은 추가적인 과정에 의해 분말 상태로 제조될 수 있다.
또한, 본 발명의 개꼬시래기 추출물은 광의로는 개꼬시래기를 동물에게 투여할 수 있도록 제형화된 개꼬시래기 가공물, 예컨대, 개꼬시래기의 분말도 포함하는 의미를 갖는다.
비록 본 발명에서 개꼬시래기로 실험을 진행하긴 하였으나, 개꼬시래기(Gracilariopsis chorda (Holmes) Ohmi) 가공물과 같은 형태로도 목적하는 효과를 달성할 수 있음은 당업자라면 예상가능할 것이다.
한편, 본 명세서에서 용어 '유효성분으로 함유하는'이란 개꼬시래기 추출물의 효능 또는 활성을 달성하는 데 충분한 양을 포함하는 것을 의미한다. 일예로, 상기 개꼬시래기 추출물은 10 내지 1500 ㎍/㎖, 바람직하게는 100 내지 1000 ㎍/㎖의 농도로 사용된다. 개꼬시래기의 추출물은 천연물로서 과량 투여하여도 인체에 부작용이 없으므로 본 발명의 조성물 내에 포함되는 개꼬시래기 추출물의 양적 상한은 당업자가 적절한 범위 내에서 선택하여 실시할 수 있다.
본 발명의 약제학적 조성물은 상기 유효 성분 이외에 약제학적으로 적합하고 생리학적으로 허용되는 보조제를 사용하여 제조될 수 있으며, 상기 보조제로는 부형제, 붕해제, 감미제, 결합제, 피복제, 팽창제, 윤활제, 활택제 또는 향미제 등을 사용할 수 있다.
상기 약제학적 조성물은 투여를 위해서 상기 기재한 유효 성분 이외에 추가로 약제학적으로 허용 가능한 담체를 1종 이상 포함하여 약제학적 조성물로 바람직하게 제제화할 수 있다.
상기 약제학적 조성물의 제제 형태는 과립제, 산제, 정제, 피복정, 캡슐제, 좌제, 액제, 시럽, 즙, 현탁제, 유제, 점적제 또는 주사 가능한 액제 등이 될 수 있다. 예를 들어, 정제 또는 캡슐제의 형태로의 제제화를 위해, 유효 성분은 에탄올, 글리세롤, 물 등과 같은 경구, 무독성의 약제학적으로 허용 가능한 불활성 담체와 결합될 수 있다. 또한, 원하거나 필요한 경우, 적합한 결합제, 윤활제, 붕해제 및 발색제 또한 혼합물로 포함될 수 있다. 적합한 결합제는 이에 제한되는 것은 아니나, 녹말, 젤라틴, 글루코스 또는 베타-락토오스와 같은 천연 당, 옥수수 감미제, 아카시아, 트래커캔스 또는 소듐올레이트와 같은 천연 및 합성 검, 소듐 스테아레이트, 마그네슘 스테아레이트, 소듐 벤조에이트, 소듐 아세테이트, 소듐 클로라이드 등을 포함한다. 붕해제는 이에 제한되는 것은 아니나, 녹말, 메틸 셀룰로스, 아가, 벤토니트, 잔탄 검 등을 포함한다.
액상 용액으로 제제화되는 조성물에 있어서 허용 가능한 약제학적 담체로는, 멸균 및 생체에 적합한 것으로서, 식염수, 멸균수, 링거액, 완충 식염수, 알부민 주사용액, 덱스트로즈 용액, 말토 덱스트린 용액, 글리세롤, 에탄올 및 이들 성분 중 1 성분 이상을 혼합하여 사용할 수 있으며, 필요에 따라 항산화제, 완충액, 정균제 등 다른 통상의 첨가제를 첨가할 수 있다. 또한 희석제, 분산제, 계면활성제, 결합제 및 윤활제를 부가적으로 첨가하여 수용액, 현탁액, 유탁액 등과 같은 주사용 제형, 환약, 캡슐, 과립 또는 정제로 제제화할 수 있다.
더 나아가 해당분야의 적절한 방법으로 Remington's Pharmaceutical Science, Mack Publishing Company, Easton PA에 개시되어 있는 방법을 이용하여 각 질환에 따라 또는 성분에 따라 바람직하게 제제화할 수 있다.
본 발명의 약제학적 조성물은 경구 또는 비경구로 투여할 수 있고, 비경구 투여인 경우에는 정맥내 주입, 피하 주입, 근육 주입, 복강 주입, 경피 투여 등으로 투여할 수 있으며, 바람직하게는 경구 투여이다.
본 발명의 약제학적 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 다양하며, 보통으로 숙련된 의사는 소망하는 치료 또는 예방에 효과적인 투여량을 용이하게 결정 및 처방할 수 있다. 본 발명의 바람직한 구현예에 따르면, 본 발명의 약제학적 조성물의 1일 투여량은 0.001-10 g/kg이다.
본 발명의 약제학적 조성물은 약제학적으로 허용되는 담체 및/또는 부형제를 이용하여 제제화함으로써 단위 용량 형태로 제조되거나 또는 다용량 용기 내에 내입시켜 제조될 수 있다. 이때 제형은 오일 또는 수성 매질중의 용액, 현탁액 또는 유화액 형태이거나 엑스제, 분말제, 과립제, 정제 또는 캅셀제 형태일 수도 있으며, 분산제 또는 안정화제를 추가적으로 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 측면은 개꼬시래기(Gracilariopsis chorda (Holmes) Ohmi) 분획물을 유효성분으로 함유하는 것을 특징으로 하는 당뇨병 치료 또는 예방용 약학 조성물에 관한 것이다.
본 발명의 용어 "분획물"이란 다양한 구성성분을 포함하는 혼합물로부터 특정성분 또는 특정 그룹을 분리하는 분획방법에 의하여 얻어진 결과물을 의미한다. 본 발명에서는 구체적으로 상기 개꼬시래기의 추출물을 용매 분획법, 한외여과 분획법, 크로마토그래피 분획법 등의 다양한 방법으로 분획한 결과물이 될 수 있으나 본 발명에서는 용매 분획법을 사용하였다.
상기 개꼬시래기(Gracilariopsis chorda (Holmes) Ohmi) 분획물은 상기 농축된 개꼬시래기 추출물에 5 내지 30배(w/w), 바람직하게는 8 내지 20배(w/w)의 물과 혼합한 후 극성용매, 비극성용매를 이용한 통상적인 분획과정을 수행하여 극성용매 분획물 및 비극성용매 분획물을 각각 수득한다. 상기 극성용매로는 n-부탄올 및 물 등을 들 수 있으며, 상기 비극성용매로는 헥산, 메틸렌클로라이드, 에틸아세테이트 등을 들 수 있다. 가장 바람직하게는 상기 개꼬시래기(Gracilariopsis chorda (Holmes) Ohmi) 분획물은 개꼬시래기(Gracilariopsis chorda (Holmes) Ohmi) 추출물을 헥산, 메틸렌클로라이드, 에틸아세테이트, n-부탄올로 순차적으로 분획하여, 각 단계에서 얻은 헥산 분획물, 메틸렌클로라이드 분획물 또는 물 분획물인 것일 수 있는데, 일반 다른 분획물에 비해 췌장도의 크기 증가가 미처리대조군에 비해 현저하였고, 알록산 첨가를 통해 감소된 췌창도의 크기를 정상보다 더 증가된 수치로 향상되었음을 확인하였으며, 세포 내 글루코스 흡수가 증가함을 확인하였기 때문이다.
본 명세서에서 개꼬시래기를 언급하면서 사용되는 용어 '분획물'은 추출용매를 처리하여 얻은 분획물뿐만 아니라 개꼬시래기(Gracilariopsis chorda (Holmes) Ohmi)의 분획물의 가공물도 포함한다. 예를 들어, 개꼬시래기(Gracilariopsis chorda (Holmes) Ohmi) 분획물은 감압 증류 및 동결 건조 또는 분무 건조 등과 같은 추가적인 과정에 의해 분말 상태로 제조될 수 있다.
또한, 본 발명의 개꼬시래기 분획물은 광의로는 개꼬시래기를 동물에게 투여할 수 있도록 제형화된 개꼬시래기 가공물, 예컨대, 개꼬시래기의 분말도 포함하는 의미를 갖는다.
비록 본 발명에서 개꼬시래기로 실험을 진행하긴 하였으나, 개꼬시래기(Gracilariopsis chorda (Holmes) Ohmi) 가공물과 같은 형태로도 목적하는 효과를 달성할 수 있음은 당업자라면 예상가능할 것이다.
한편, 본 명세서에서 용어 '유효성분으로 함유하는'이란 개꼬시래기 분획물의 효능 또는 활성을 달성하는 데 충분한 양을 포함하는 것을 의미한다. 일예로, 상기 개꼬시래기 분획물은 10 내지 1500 ㎍/㎖, 바람직하게는 100 내지 1000 ㎍/㎖의 농도로 사용된다. 개꼬시래기의 분획물은 천연물로서 과량 투여하여도 인체에 부작용이 없으므로 본 발명의 조성물 내에 포함되는 개꼬시래기 분획물의 양적 상한은 당업자가 적절한 범위 내에서 선택하여 실시할 수 있다.
본 발명의 약제학적 조성물은 상기 유효 성분 이외에 약제학적으로 적합하고 생리학적으로 허용되는 보조제를 사용하여 제조될 수 있으며, 상기 보조제로는 부형제, 붕해제, 감미제, 결합제, 피복제, 팽창제, 윤활제, 활택제 또는 향미제 등을 사용할 수 있다.
상기 약제학적 조성물은 투여를 위해서 상기 기재한 유효 성분 이외에 추가로 약제학적으로 허용 가능한 담체를 1종 이상 포함하여 약제학적 조성물로 바람직하게 제제화할 수 있다.
상기 약제학적 조성물의 제제 형태는 과립제, 산제, 정제, 피복정, 캡슐제, 좌제, 액제, 시럽, 즙, 현탁제, 유제, 점적제 또는 주사 가능한 액제 등이 될 수 있다. 예를 들어, 정제 또는 캡슐제의 형태로의 제제화를 위해, 유효 성분은 에탄올, 글리세롤, 물 등과 같은 경구, 무독성의 약제학적으로 허용 가능한 불활성 담체와 결합될 수 있다. 또한, 원하거나 필요한 경우, 적합한 결합제, 윤활제, 붕해제 및 발색제 또한 혼합물로 포함될 수 있다. 적합한 결합제는 이에 제한되는 것은 아니나, 녹말, 젤라틴, 글루코스 또는 베타-락토오스와 같은 천연 당, 옥수수 감미제, 아카시아, 트래커캔스 또는 소듐올레이트와 같은 천연 및 합성 검, 소듐 스테아레이트, 마그네슘 스테아레이트, 소듐 벤조에이트, 소듐 아세테이트, 소듐 클로라이드 등을 포함한다. 붕해제는 이에 제한되는 것은 아니나, 녹말, 메틸 셀룰로스, 아가, 벤토니트, 잔탄 검 등을 포함한다.
액상 용액으로 제제화되는 조성물에 있어서 허용 가능한 약제학적 담체로는, 멸균 및 생체에 적합한 것으로서, 식염수, 멸균수, 링거액, 완충 식염수, 알부민 주사용액, 덱스트로즈 용액, 말토 덱스트린 용액, 글리세롤, 에탄올 및 이들 성분 중 1 성분 이상을 혼합하여 사용할 수 있으며, 필요에 따라 항산화제, 완충액, 정균제 등 다른 통상의 첨가제를 첨가할 수 있다. 또한 희석제, 분산제, 계면활성제, 결합제 및 윤활제를 부가적으로 첨가하여 수용액, 현탁액, 유탁액 등과 같은 주사용 제형, 환약, 캡슐, 과립 또는 정제로 제제화할 수 있다.
더 나아가 해당분야의 적절한 방법으로 Remington's Pharmaceutical Science, Mack Publishing Company, Easton PA에 개시되어 있는 방법을 이용하여 각 질환에 따라 또는 성분에 따라 바람직하게 제제화할 수 있다.
본 발명의 약제학적 조성물은 경구 또는 비경구로 투여할 수 있고, 비경구 투여인 경우에는 정맥내 주입, 피하 주입, 근육 주입, 복강 주입, 경피 투여 등으로 투여할 수 있으며, 바람직하게는 경구 투여이다.
본 발명의 약제학적 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 다양하며, 보통으로 숙련된 의사는 소망하는 치료 또는 예방에 효과적인 투여량을 용이하게 결정 및 처방할 수 있다. 본 발명의 바람직한 구현예에 따르면, 본 발명의 약제학적 조성물의 1일 투여량은 0.001-10 g/kg이다.
본 발명의 약제학적 조성물은 약제학적으로 허용되는 담체 및/또는 부형제를 이용하여 제제화함으로써 단위 용량 형태로 제조되거나 또는 다용량 용기 내에 내입시켜 제조될 수 있다. 이때 제형은 오일 또는 수성 매질중의 용액, 현탁액 또는 유화액 형태이거나 엑스제, 분말제, 과립제, 정제 또는 캅셀제 형태일 수도 있으며, 분산제 또는 안정화제를 추가적으로 포함할 수 있다.
또한, 본 발명은 개꼬시래기(Gracilariopsis chorda (Holmes) Ohmi) 추출물 또는 분획물을 유효성분으로 함유하는 당뇨병 개선 또는 예방용 식품 조성물을 제공한다.
본 발명에 따른 식품 조성물은 상기 약제학적 조성물과 동일한 방식으로 제제화되어 기능성 식품으로 이용하거나, 각종 식품에 첨가할 수 있다. 본 발명의 조성물을 첨가할 수 있는 식품으로는 예를 들어, 음료류, 알코올 음료류, 과자류, 다이어트바, 유제품, 육류, 초코렛, 피자, 라면, 기타 면류, 껌류, 아이스크림류, 비타민 복합제, 건강보조식품류 등이 있다.
본 발명의 식품 조성물은 유효성분으로서 개꼬시래기(Gracilariopsis chorda (Holmes) Ohmi) 추출물 또는 분획물 뿐만 아니라, 식품 제조 시에 통상적으로 첨가되는 성분을 포함할 수 있으며, 예를 들어, 단백질, 탄수화물, 지방, 영양소, 조미제 및 향미제를 포함한다. 상술한 탄수화물의 예는 모노사카라이드, 예를 들어, 포도당, 과당 등; 디사카라이드, 예를 들어 말토스, 슈크로스, 올리고당 등; 및 폴리사카라이드, 예를 들어 덱스트린, 사이클로덱스트린 등과 같은 통상적인 당 및 자일리톨, 소르비톨, 에리트리톨 등의 당알콜이다. 향미제로서 천연 향미제 [타우마틴, 스테비아 추출물 (예를 들어 레바우디오시드 A, 글리시르히진 등]) 및 합성 향미제(사카린, 아스파르탐 등)를 사용할 수 있다. 예컨대, 본 발명의 식품 조성물이 드링크제와 음료류로 제조되는 경우에는 본 발명의 개꼬시래기(Gracilariopsis chorda (Holmes) Ohmi) 추출물 또는 분획물 이외에 구연산, 액상과당, 설탕, 포도당, 초산, 사과산, 과즙, 및 각종 식물 추출액 등을 추가로 포함시킬 수 있다.
본 발명은 상기 개꼬시래기(Gracilariopsis chorda (Holmes) Ohmi) 추출물 또는 분획물을 유효성분으로 포함하는 당뇨병의 개선, 예방 또는 치료용 식품 조성물을 포함하는 건강기능식품을 제공한다. 건강기능식품이란, 개꼬시래기(Gracilariopsis chorda (Holmes) Ohmi) 추출물 또는 분획물을 음료, 차류, 향신료, 껌, 과자류 등의 식품소재에 첨가하거나, 캡슐화, 분말화, 현탁액 등으로 제조한 식품으로, 이를 섭취할 경우 건강상 특정한 효과를 가져오는 것을 의미하나, 일반약품과는 달리 식품을 원료로 하여 약품의 장기 복용시 발생할 수 있는 부작용 등이 없는 장점이 있다. 이와 같이 하여 얻어지는 본 발명의 건강기능식품은, 일상적으로 섭취하는 것이 가능하기 때문에 매우 유용하다. 이와 같은 건강기능식품에 있어서의 개꼬시래기(Gracilariopsis chorda (Holmes) Ohmi) 추출물 또는 분획물의 첨가량은, 대상인 건강기능식품의 종류에 따라 달라 일률적으로 규정할 수 없지만, 식품 본래의 맛을 손상시키지 않는 범위에서 첨가하면 되며, 대상 식품에 대하여 통상 0.01 내지 50 중량%, 바람직하기로는 0.1 내지 20 중량%의 범위이다. 또한, 환제, 과립제, 정제 또는 캡슐제 형태의 건강기능식품의 경우에는 통상 0.1 내지 100 중량% 바람직하기로는 0.5 내지 80 중량%의 범위에서 첨가하면 된다. 한 구체예에서, 본 발명의 건강기능식품은 환제, 정제, 캡슐제 또는 음료의 형태일 수 있다.
또한, 본 발명은 포유동물에게 유효량의 개꼬시래기(Gracilariopsis chorda (Holmes) Ohmi) 추출물 또는 분획물을 투여하는 것을 포함하는 당뇨병의 개선, 예방 또는 치료 방법을 제공한다.
여기에서 사용된 용어 "포유동물"은 치료, 관찰 또는 실험의 대상인 포유동물을 말하며, 바람직하게는 인간을 말한다.
여기에서 사용된 용어 "유효량"은 연구자, 수의사, 의사 또는 기타 임상 의에 의해 생각되는 조직계, 동물 또는 인간에서 생물학적 또는 의학적 반응을 유도하는 유효 성분 또는 약학적 조성물의 양을 의미하는 것으로, 이는 해당 질환 또는 장애의 증상의 완화를 유도하는 양을 포함한다. 본 발명의 유효 성분에 대한 유효량 및 투여횟수는 원하는 효과에 따라 변화될 수 있다. 그러므로, 투여될 최적의 투여량은 당업자에 의해 쉽게 결정될 수 있으며, 질환의 종류, 질환의 중증도, 조성물에 함유된 유효성분 및 다른 성분의 함량, 제형의 종류, 및 환자의 연령, 체중, 일반 건강 상태, 성별 및 식이, 투여 시간, 투여 경로 및 조성물의 분비율, 치료기간, 동시 사용되는 약물을 비롯한 다양한 인자에 따라 조절될 수 있다. 본 발명의 예방, 치료 또는 개선 방법에 있어서, 성인의 경우, 개꼬시래기(Gracilariopsis chorda (Holmes) Ohmi) 추출물 또는 분획물을 1일 1회 내지 수회 투여시, 0.001 g/kg 내지 10 g/kg의 용량으로 투여하는 것이 바람직하다.
본 발명의 치료방법에서 개꼬시래기(Gracilariopsis chorda (Holmes) Ohmi) 추출물 또는 분획물을 유효 성분으로 포함하는 조성물은 경구, 직장, 정맥내, 동맥내, 복강내, 근육내, 흉골내, 경피, 국소, 안구내 또는 피내 경로를 통해 통상적인 방식으로 투여할 수 있다.
이하 본 발명을 바람직한 실시예를 참고로 하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되는 것은 아니다.
실시예 1. 개꼬시래기 에탄올 추출물의 제조.
동결 건조한 개꼬시래기(2.84 ㎏)을 세절하고 에탄올(17 L)로 실온에서 2 회 냉침한 다음, 60 ℃ 수욕 상에서 1회 온침하고, 농축하여 개꼬시래기 에탄올 추출물(이하, 개꼬시래기 에탄올 추출물이라 한다)을 얻었다.
실시예 2. 개꼬시래기 열수 추출물의 제조.
동결 건조한 개꼬시래기(100 g)을 세절하고 50 ℃열수( 4 L)로 3시간 동안 2회 추출하였다, 추출된 용액을 여과하여 추출액만 수거한 후, 농축하여 개꼬시래기 열수 추출물(이하, 개꼬시래기 열수 추출물이라 한다)을 얻었다.
실시예 3 내지 7. 개꼬시래기 분획물의 제조.
동결 건조한 개꼬시래기(2.84 ㎏)을 세절하고 에탄올(17 L)로 실온에서 2 회 냉침한 다음, 60 ℃ 수욕 상에서 1회 온침하고, 농축하여 개꼬시래기 에탄올 추출물(이하, 개꼬시래기 에탄올 추출물이라 한다)을 166.58 g얻었다.
상기 개꼬시래기 추출물 중 161.58 g을 증류수 1.6L에 현탁하고 헥산, 메틸렌클로라이드, 에틸아세테이트, n-부탄올로 각각 3회 상법에 따라 분획하여 헥산 분획물(실시예 3) 27.64 g, 메틸렌클로라이드 분획물(실시예 4) 0.51 g, 에틸 아세테이트 분획물(실시예 5) 0.15 g, n-부탄올 분획물(실시예 6) 4.80 g 및 물 분획물(실시예 7) 126.18 g을 얻었다. 이의 구체적인 과정은 도 1에 나타내었다.
실험예 1. 제브라피쉬 췌장섬(pancreatic islet) 변화 측정
알록산 모노하이드레이트(Alloxan monohydrate)와 해수염(sea salt), 그리고 인슐린은 Sigma Chemical CO.(St. Louis, MO, USA)로부터 구입하여 이용하였다.
1) 제브라피쉬(zebrafish) 사육
성체 제브라피쉬는 제브라피쉬 시스템 S 타입(W 1500 X D 400 X H 2050)(Genomic Design Bioengineering Co., Korea)에서 유지하였고, 28.5 ℃에서 14시간 동안 빛, 10시간 동안 암흑상태를 반복하였다. 제브라피쉬 치어(larvae)를 얻기 위해, 성체 제브라피쉬 두 쌍을 밤새도록 산란상자에 두었다. 다음 날, 제브라피쉬는 30분의 빛을 주는 동안 알을 낳기 시작하였다. 이후, 제브라피쉬 치어의 배양을 위해서, 수정 후 3시간째 제브라피쉬 치어를 수집하였고, 14:10의 빛과 암흑의 광주기로 28.5 ℃의 인큐베이터에서 이들을 0.03 % 해수염(sea salt)을 함유하는 용액에서 유지시켰다.
2) 제브라피쉬 췌장섬 변화 실험
제브라피쉬 유생은 제브라피쉬 유생 정상군, 알록산 또는 인슐린으로 유도된 미처리대조군, 개꼬시래기 추출물 및 분획물들을 처리한 그룹으로 나누었고 2-NBDG로 염색한 후 형광현미경을 관찰하여 췌장섬의 변화를 측정하였다. 실험예별로, 구체적인 실험조건을 설명하였다.
3) 통계 분석
통계 분석은 Graphpad Prism(version 5)를 사용하여 수행하였다. 데이터는 평균의 표준 오차(standard error of mean; SEM)를 평균으로써 표현하였다. 유효성은 Tukey HSD test과 one-way ANOVA를 사용하여 확인하였다. 통계적 유효성에 대한 가능성 수준은 P < 0.05이었다.
실험예 2. 알록산으로 유발한 당뇨 제브라피쉬에서 개꼬시래기 추출물의 단기투여에 의한 항당뇨 효과분석
제브라피쉬 유생은 제브라피쉬 유생 정상군, 알록산으로 유도된 미처리대조군, 개꼬시래기 에탄올 추출물(실시예 1) 및 개꼬시래기 열수 추출물(실시예 2)을 처리한 그룹으로 나누어 분석하였다.
1) 실험방법
수정 5일 후(5 day post fertilization)의 제브라피쉬 유생(zebrafish larvae)을 96 웰에 위치시킨 후 25 μM 2-NBDG로 12시간 동안 염색하였다. 이후 100 μM 알록산에 15 분간 노출시킨 후, 0.03% 해수염 용액(sea salt solution)으로 교체하고 5시간째까지 노출하였다. 직접적인 췌장섬의 관찰을 위해 형광현미경(Olympus 1×70, Olympus, Japan)을 사용하였으며, 형광현미경 관찰 전에 25 μM 2-NBDG를 1시간 동안 재염색하였다. 1차 현미경 촬영 후 실시예 1과 실시예 2의 개꼬시래기 추출물 10μg/mL를 각각 1시간 동안 노출시켜, 개꼬시래기 에탄올 추출물(실시예 1)를 처리한 그룹과 개꼬시래기 열수 추출물(실시예 2)를 처리한 그룹을 제조하였다. 상기 각 그룹에서 췌장섬의 변화를 관찰하기 위해 2차 현미경 촬영을 하였으며, 1차 현미경 촬영과 동일하게 형광현미경 관찰 전에 25μM 2-NBDG를 1시간 동안 재염색하였다. 형광현미경을 통해 획득한 이미지는 Focus Lite 소프트웨어를 사용하여 제브라피쉬의 췌장섬 크기를 분석하였다.
2) 결과
알록산으로 유발한 당뇨 제브라피쉬 모델에서 실시예 1로부터 제조된 개꼬시래기 에탄올 추출물과 실시예 2로부터 제조된 개꼬시래기 열수 추출물을 단기 투여 하였을 때, 항당뇨 효과를 확인하기 위한 것으로, 도 2는 각 그룹의 췌장섬의 크기변화를 측정하여 나타낸 그래프이고, 도 3은 각 그룹의 췌장섬 형광도를 측정하여 나타낸 그래프이다.
도 2 와 도 3에 나타난 바와 같이, 항당뇨 효능 분석을 위해, 알록산을 사용하여 췌장섬가 손상된 제브라피쉬를 제조하였고, 알록산을 사용하였을 때, 제브라피쉬의 췌장은 정상군과 비교하여 200배 까지 상당히 감소한 것을 확인할 수 있다.
실시예 1과 실시예 2로부터 제조된 개꼬시래기 추출물 중에서 실시예 1의 개꼬시래기 에탄올 추출물은 10 ㎍/㎖의 농도에서 강력한 항당뇨 활성을 가지고 있음을 확인하였다. 실시예 1의 개꼬시래기 에탄올 추출물을 처리한 그룹에서는, 알록산에 의해 유도된 췌장섬 감소 효과를 극복하고도 오히려 정상군보다 췌장섬이 7 배 이상 더 증가한 것을 확인할 수 있다. 실시예 2의 개꼬시래기 열수추출물 또한 췌장섬의 감소를 극복하는 경향을 나타내었으나 유의성은 보이지 않았다.
실험예 3. 알록산으로 유발한 당뇨 제브라피쉬에서 개꼬시래기 분획물의 단기투여에 의한 항당뇨 효과분석
제브라피쉬 유생은 제브라피쉬 유생 정상군, 알록산으로 유도된 미처리대조군, 실시예 3 내지 7로부터 제조된 개꼬시래기 분획물로 각각 처리한 그룹으로 나누어 분석하였다.
1) 실험방법
수정 5일 후(5 day post fertilization)의 제브라피쉬 유생(zebrafish larvae)을 96 웰에 위치시킨 후 25 μM 2-NBDG로 12시간 동안 염색하였다. 이후 100 μM 알록산에 15 분간 노출시킨 후, 0.03% 해수염 용액(sea salt solution)으로 교체하고 5시간째까지 노출하였다. 직접적인 췌장섬의 관찰을 위해 형광현미경(Olympus 1×70, Olympus, Japan)을 사용하였으며, 형광현미경 관찰 전에 25 μM 2-NBDG를 1시간 동안 재염색하였다. 1차 현미경 촬영 후 실시예 3 내지 7로부터 제조된 개꼬시래기 분획물 각각 10 ㎍/㎖ 1시간 동안 노출시켜, 각각의 개꼬시래기 분획물(실시예 3 내지 7)로 처리한 그룹을 제조하였다. 상기 각 그룹에서 췌장섬의 변화를 관찰하기 위해 2차 현미경 촬영을 하였으며, 1차 현미경 촬영과 동일하게 형광현미경 관찰 전에 25μM 2-NBDG를 1시간 동안 재염색하였다. 형광현미경을 통해 획득한 이미지는 Focus Lite 소프트웨어를 사용하여 제브라피쉬의 췌장섬 크기를 분석하였다.
2) 결과
알록산으로 유발한 당뇨 제브라피쉬 모델에서 실시예 3 내지 7로부터 제조된 개꼬시래기 분획물을 단기 투여 하였을 때, 항당뇨 효과를 확인하기 위한 것으로, 도 4는 각 그룹의 췌장섬의 크기변화를 측정하여 나타낸 그래프이고, 도 5는 각 그룹의 췌장섬 형광도를 측정하여 나타낸 그래프이다.
실시예 3 내지 7의 개꼬시래기 분획물도 췌장섬의 감소를 극복하는 경향을 나타내었고, 그 가운데 실시예 3으로부터 제조된 개꼬시래기 헥산 분획물이 유의성을 가진 항당뇨 효과를 보였다. 실시예 3의 개꼬시래기 헥산 분획물을 처리한 그룹은, 알록산에 의해 유도된 췌장섬 감소 효과를 극복하고도 오히려 정상군보다 췌장섬이 더 증가하는 것으로 나타났다.
실험예 4. 알록산으로 유발한 당뇨 제브라피쉬에서 개꼬시래기 추출물의 장기투여에 의한 항당뇨 효과
제브라피쉬 유생은 제브라피쉬 유생 정상군, 알록산 또는 인슐린으로 유도된 미처리대조군, 실시예 1, 실시예 2로부터 제조된 개꼬시래기 추출물을 1 ㎍/㎖와 10 ㎍/㎖로 각각 처리한 그룹으로 나누어 분석하였다.
1) 실험방법
수정 5일 후(5 day post fertilization)의 제브라피쉬 유생(zebrafish larvae)을 96 웰에 위치시킨 후 100μM 알록산에 6시간 동안 노출하였다. 이후에 개꼬시래기 추출물을 1, 10 ㎍/㎖ 농도로 12시간 동안 노출시켜 개꼬시래기 추출물(실시예 1, 2)(1, 10 ㎍/㎖)로 처리한 각 그룹을 제조하였다. 직접적인 췌장섬의 관찰을 위해 형광현미경(Olympus 1×70, Olympus, Japan)을 사용하였으며, 형광현미경 관찰 전에 40 μM 2-NBDG를 30분 동안 염색하고 20분 동안 0.03% 해수염 용액에 노출시켰다. 형광현미경을 통해 획득한 이미지는 Focus Lite 및 Image J 소프트웨어를 사용하여 제브라피시의 췌장섬 크기 및 췌장섬의 형광 염색 강도(intensity)를 분석하였다.
2) 결과
알록산으로 유발한 당뇨 제브라피쉬 모델에서 실시예 1, 실시예 2로부터 제조된 개꼬시래기 추출물을 장기 투여 하였을 때, 항당뇨 효과를 확인하기 위한 것으로, 도 6은 각 그룹의 췌장섬 크기변화를 측정하여 나타낸 그래프이고, 도 7은 각 그룹의 췌장섬 형광도를 측정하여 나타낸 그래프이다.
분석 결과, 실시예 1의 개꼬시래기 에탄올 추출물 10 ㎍/㎖로 처리한 그룹의 췌장섬의 크기가 미처리대조군에 비해 유의적으로 증가한 것으로 나타났으며, 췌장섬의 형광도 또한 유의적인 증가를 보였다.
또한 췌장섬의 형광도는 실시예 2의 개꼬시래기 열수 추출물 10 ㎍/㎖로 처리한 그룹에서도 유의성을 가진 증가를 나타내었으나, 이는 실시예 1의 개꼬시래기 에탄올 추출물 보다 상대적으로 약하게 증가하였음을 확인하였다.
실험예 5. 알록산으로 유발한 당뇨 제브라피쉬에서 개꼬시래기 분획물의 장기투여에 의한 항당뇨 효과분석
제브라피쉬 유생은 제브라피쉬 유생 정상군, 알록산으로 유도된 미처리대조군, 실시예 3 내지 7로부터 제조된 개꼬시래기 분획물 1 ㎍/㎖와 10 ㎍/㎖로 각각 처리한 그룹로 각각 처리한 그룹으로 나누어 분석하였다.
1) 실험방법
수정 5일 후(5 day post fertilization)의 제브라피쉬 유생(zebrafish larvae)을 96 웰에 위치시킨 후 100 μM 알록산에 6시간 동안 노출하였다. 이후에 실시예 3 내지 7로부터 제조된 개꼬시래기 분획물을 1, 10 ㎍/㎖ 농도로 12시간 동안 노출시켜 각각의 개꼬시래기 분획물(실시예 3 내지 7)(1, 10 ㎍/㎖)로 처리한 그룹을 제조하였다. 직접적인 췌장섬의 관찰을 위해 형광현미경(Olympus 1×70, Olympus, Japan)을 사용하였으며, 형광현미경 관찰 전에 40 μM 2-NBDG를 30분 동안 염색하고 20분 동안 0.03% 해수염 용액에 노출시켰다. 형광현미경을 통해 획득한 이미지는 Focus Lite 및 Image J 소프트웨어를 사용하여 제브라피시의 췌장섬 크기 및 췌장섬의 형광 염색 강도(intensity)를 분석하였다.
2) 결과
알록산으로 유발한 당뇨 제브라피쉬 모델에서 실시예 3 내지 7로부터 제조된 개꼬시래기 추출물(1 ㎍/㎖, 10 ㎍/㎖)을 장기 투여 하였을 때, 항당뇨 효과를 확인하기 위하여, 도 8은 각 그룹의 췌장섬 크기변화를 측정하여 나타낸 그래프이고, 도 9는 각 그룹의 췌장섬 형광도를 측정하여 나타낸 그래프이다.
도 8, 9에 나타난 바와 같이 실시예 3 내지 7에서 얻어진 개꼬시래기 용매 분획물의 항당뇨 활성시험 결과, 개꼬시래기 메틸렌클로라이드 분획물(실시예 4) 1 ㎍/㎖의 농도에서 췌장섬의 크기가 유의적으로 증가하였으며, 췌장섬의 형광도는 개꼬시래기 헥산 분획물(실시예 3), 메틸렌클로라이드 분획물(실시예 4) 각각 1 ㎍/㎖ 그리고 메틸렌클로라이드 분획물(실시예 4), 물 분획물(실시예 7) 각각 10 ㎍/㎖의 농도에서 유의적인 증가를 나타내었고, 특히 메틸렌클로라이드 분획물(실시예 4) 10 ㎍/㎖ 처리 그룹은 당뇨병 치료약인 글리메피라이드와 유사한 효능을 보였다.
실험예 6. 과다한 인슐린으로 유발한 당뇨 제브라피쉬에서 개꼬시래기 추출물의 항당뇨 효과.
제브라피쉬 유생은 제브라피쉬 유생 정상군, 인슐린으로 유도된 미처리대조군, 개꼬시래기 에탄올 추출물(실시예 1) 및 개꼬시래기 열수 추출물(실시예 2)을 1 ㎍/㎖와 10 ㎍/㎖로 각각 처리한 그룹으로 나누어 분석하였다.
1) 실험방법
수정 3일 후(3 day post fertilization)의 제브라피쉬 유생(zebrafish larvae)을 6 웰에 위치시킨 후 10 μM 인슐린에서 48시간 동안 노출시켰다. 이후 실시예 1, 2로 제조된 개꼬시래기 추출물을 1, 10 ㎍/㎖의 농도로 48시간 동안 노출시켰다. 직접적인 췌장섬의 관찰을 위해 형광현미경(Olympus 1×70, Olympus, Japan)을 사용하였으며, 형광현미경 관찰 전에 40μM 2-NBDG로 30분 동안 염색하였다. 형광현미경을 통해 획득한 이미지는 Focus Lite 소프트웨어를 사용하여 제브라피쉬의 췌장섬 크기 분석하였다.
2) 결과
과다한 인슐린(insulin)으로 유발한 당뇨 제브라피쉬 모델에서 실시예 1 및 2로부터 제조된 개꼬시래기 추출물(1 ㎍/㎖, 10 ㎍/㎖)의 항당뇨 효과를 확인하기 위하여, 도 10은 각 그룹에서 췌장섬의 크기변화를 측정하여 나타낸 그래프이고, 도 11은 각 그룹에서 췌장섬의 형광도를 측정하여 나타낸 그래프이다.
도 10, 도 11에 나타난 바와 같이 실시예 1의 개꼬시래기 에탄올 추출물 1 ㎍/㎖로 처리한 그룹에서 췌장섬의 크기와 췌장섬의 형광도가 유의적으로 현저히 증가한 것을 확인하였다.
실험예 7. 과다한 인슐린으로 유발한 당뇨 제브라피쉬에서 개꼬시래기 분획물의 항당뇨 효과.
제브라피쉬 유생은 제브라피쉬 유생 정상군, 인슐린으로 유도된 미처리대조군, 실시예 3 내지 7의 개꼬시래기 분획물을 1 ㎍/㎖와 10 ㎍/㎖로 각각 처리한 그룹으로 나누어 분석하였다.
1) 실험방법
수정 3일 후(3 day post fertilization)의 제브라피쉬 유생(zebrafish larvae)을 6 웰에 위치시킨 후 10 μM 인슐린에서 48시간 동안 노출시켰다. 이후 실시예 3 내지 7로 제조된 개꼬시래기 분획물을 1, 10 ㎍/의 농도로 48시간 동안 노출시켰다. 직접적인 췌장섬의 관찰을 위해 형광현미경(Olympus 1×70, Olympus, Japan)을 사용하였으며, 형광현미경 관찰 전에 40μM 2-NBDG로 30분 동안 염색하였다. 형광현미경을 통해 획득한 이미지는 Focus Lite 소프트웨어를 사용하여 제브라피쉬의 췌장섬 크기 분석하였다.
2) 결과
과다한 인슐린(insulin)으로 유발한 당뇨 제브라피쉬 모델에서 실시예 3 내지 7로부터 제조된 개꼬시래기 분획물(1 ㎍/㎖, 10 ㎍/㎖)의 항당뇨 효과를 확인하기 위하여, 도 12는 각 그룹에서 췌장섬의 크기변화를 측정하여 나타낸 그래프이고, 도 13은 각 그룹에서 췌장섬의 형광도를 측정하여 나타낸 그래프이다. (##p<0.01, ###p<0.001; 정상군과 비교됨), (*p<0.05, **p<0.01, ***p<0.001; 미처리대조군과 비교됨)
도 12, 도 13에 나타난 바와 같이 실시예 3 내지 7로부터 얻은 개꼬시래기 분획물의 항당뇨 활성시험 결과, 실시예 3의 개꼬시래기 헥산 분획물 또는 실시예 4의 개꼬시래기 메틸렌클로라이드 분획물에서 주로 췌장섬의 크기와 췌장섬의 형광도가 증가하는 경향을 보이고 있음을 확인하였다.
상술한 결과 더불어 본 발명에 따른 실시예 1 내지 6의 개꼬시래기 추출물 또는 분획물은 원재료가 천연물에 근거를 두고 있으므로, 이를 이용하여 약학 조성물 또는 화장료 조성물 또는 식품 조성물로써 안정하게 사용할 수 있음을 알 수 있다.
실험예 8. 개꼬시래기 추출물의 부작용 확인
제브라피쉬 배아에 실시예 1, 2 개꼬시래기 추출물 및 실시예 3 내지 7의 개꼬시래기 분획물을 항당뇨 효능시험에 사용한 동일 농도로 처리하였을 때, 형태학적인 변화 및 기타 독성적 반응이 관찰되지 않았다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 기술 사상 범위 내에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고, 이 또한 첨부된 특허 청구 범위에 속하는 것은 당연하다.
Claims (11)
- 개꼬시래기(Gracilariopsis chorda (Holmes) Ohmi) 추출물을 유효성분으로 함유하는 것을 특징으로 하는 당뇨병 치료 또는 예방용 약학 조성물.
- 제1항에 있어서,
상기 개꼬시래기(Gracilariopsis chorda (Holmes) Ohmi)) 추출물은 물, 탄소수 1 내지 4의 저급알코올 또는 이들의 혼합용매로 추출된 것을 특징으로 하는 당뇨병 치료 또는 예방용 약학 조성물. - 제2항에 있어서,
상기 혼합용매는 20 내지 95 부피%의 메탄올, 에탄올, 부탄올 또는 프로판올 수용액인 것을 특징으로 하는 당뇨병 치료 또는 예방용 약학 조성물. - 제1항에 있어서,
상기 당뇨병은 알록산에 의해 유도된 췌장도의 감소로 발생한 제1형 당뇨병 또는 과다한 인슐린(insulin)으로 유발된 췌장도의 감소로 발생한 제2형 당뇨병인 것을 특징으로 하는 당뇨병 치료 또는 예방용 약학 조성물. - 개꼬시래기(Gracilariopsis chorda (Holmes) Ohmi) 분획물을 유효성분으로 함유하는 것을 특징으로 하는 당뇨병 치료 또는 예방용 약학 조성물.
- 제5항에 있어서,
상기 개꼬시래기(Gracilariopsis chorda (Holmes) Ohmi) 분획물은 개꼬시래기(Gracilariopsis chorda (Holmes) Ohmi) 추출물을 헥산, 메틸렌클로라이드, 에틸아세테이트, n-부탄올로 순차적으로 분획하는 과정에서 얻은 헥산 분획물, 메틸렌클로라이드 및 물 분획물 중에서 선택되는 어느 하나 이상인 것을 특징으로 하는 당뇨병 치료 또는 예방용 약학 조성물. - 제5항에 있어서,
상기 당뇨병은 알록산에 의해 유도된 췌장도의 감소로 발생한 제1형 당뇨병 또는 과다한 인슐린(insulin)으로 유발된 췌장도의 감소로 발생한 제2형 당뇨병인 것을 특징으로 하는 당뇨병 치료 또는 예방용 약학 조성물. - 개꼬시래기(Gracilariopsis chorda (Holmes) Ohmi) 추출물을 유효성분으로 함유하는 것을 특징으로 하는 당뇨병 개선 또는 예방용 식품 조성물.
- 제8항에 있어서,
상기 당뇨병은 알록산에 의해 유도된 췌장도의 감소로 발생한 제1형 당뇨병 또는 과다한 인슐린(insulin)으로 유발된 췌장도의 감소로 발생한 제2형 당뇨병인 것을 특징으로 하는 당뇨병 개선 또는 예방용 식품 조성물. - 개꼬시래기(Gracilariopsis chorda (Holmes) Ohmi) 분획물을 유효성분으로 함유하는 것을 특징으로 하는 당뇨병 개선 또는 예방용 식품 조성물.
- 제10항에 있어서,
상기 당뇨병은 알록산에 의해 유도된 췌장도의 감소로 발생한 제1형 당뇨병 또는 과다한 인슐린(insulin)으로 유발된 췌장도의 감소로 발생한 제2형 당뇨병인 것을 특징으로 하는 당뇨병 개선 또는 예방용 식품 조성물.
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| US20100022628A1 (en) | 2005-11-01 | 2010-01-28 | Pierre Jean Frederic Rustin | Alternative oxidase and uses thereof |
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