KR101941221B1 - 노근 추출물을 유효성분으로 하는 황반변성 예방, 개선 또는 치료용 조성물 - Google Patents

노근 추출물을 유효성분으로 하는 황반변성 예방, 개선 또는 치료용 조성물 Download PDF

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Abstract

본 발명은 노근 추출물, 또는 루테인 및 노근 추출물을 유효성분으로 포함하는 황반변성 예방 또는 치료용 조성물에 관한 것으로, 보다 상세하게는 노근 추출물, 또는 루테인 및 노근 추출물을 유효성분으로 포함하는 황반변성 예방 또는 개선용 약학적 조성물 또는 황반변성 예방 또는 치료용 식품 조성물에 관한 것이다. 본 발명의 방법은 노근 추출물, 또는 루테인 및 노근 추출물을 포함하는 조성물을 이용하여 황반변성을 예방 또는 치료하는 데에 유용하게 이용될 수 있다.

Description

노근 추출물을 유효성분으로 하는 황반변성 예방, 개선 또는 치료용 조성물{Composition for preventing, improving or treating macular degeneration comprising Phragmitis Rhizoma extract}
본 발명은 노근 추출물, 또는 루테인 및 노근 추출물을 유효성분으로 포함하는 황반변성 예방 또는 치료용 조성물에 관한 것으로, 보다 상세하게는 노근 추출물, 또는 루테인 및 노근 추출물을 유효성분으로 포함하는 황반변성 예방 또는 치료용 약학적 조성물 또는 황반변성 예방 또는 개선용 식품 조성물에 관한 것이다.
황반(macula lutea)은 눈의 망막에서 시세포가 밀집되어 있어 빛을 가장 선명하고 정확하게 받아들이는 부분이며, 여러 가지 원인에 의해 이 황반부에 변성이 일어나 시력 장애를 일으키는 질환을 황반변성(macular degeneration)이라고 한다. 상기 황반변성은 녹내장, 당뇨망막증과 함께 실명의 3대 원인 중의 하나이다. 황반변성을 야기하는 가장 큰 원인은 연령증가이며, 그 외 가족력, 인종, 흡연 등도 원인으로 알려져 있으며, 황반이 손상되면 눈에 작은 활자체, 얼굴 생김새 또는 작은 물체와 같은 세부적인 것을 알아보는 능력을 상실하게 된다.
이러한 황반 변성은 비삼출성(건성) 황반변성과 삼출성(습성) 황반변성의 두 유형이 있으며, 황반변성을 갖는 사람 중 90%는 건성 형태의 증상을 갖는다. 건성 황반변성에서, 노폐물이 드루젠(drusen)이라고 불리는 황색 침전물을 형성하여 황반 아래 조직에 축적될 수 있다. 드루젠의 존재는 망막, 특히 황반으로의 혈류를 방해하게 되고, 혈류가 감소되면 황반으로의 영양분 공급을 감소시켜서, 감광성 세포의 효율적 작용을 중지시키거나 위축시킨다. 습성 황반변성의 경우, 새로운 약한 혈관이 망막 안 또는 그 아래에서 성장하여 액체 및 혈액이 황반 아래의 공간으로 누액되게 할 수 있다. 습성 황반변성은 때때로 맥락막 혈관신생이라고 기술되기도 하는데, 맥락막은 망막아래 혈관 영역이고 혈관신생은 조직내 새로운 혈관 성장을 말하는 것으로, 맥락막 혈관신생이라는 명칭에서 유추할 수 있는 바와 같이 습성 황반변성의 경우 맥락막으로부터 황반으로 혈관이 신생되어 성장하게 된다.
이러한 황반변성은 노인에게 잘 생기는 질환으로 여겨졌으나 최근 들어 4, 50대 환자가 급증하고 있다고 알려져 있으며, 이러한 황반변성 발병 연령층이 낮아진 주요 원인으로는 지방 섭취의 증가 등 식생활의 서구화가 지적되고 있다.
루테인(lutein)은 자연적으로 생성되며 비타민 A 활성을 가지지 않으면서 자연 상태로 존재하는 카로티노이드(carotenoid)로서, 녹황색 채소에 다량 함유되어 있다. 식품과 인간의 혈액 속에 가장 많이 존재하는 카로티노이드 중의 하나인 루테인은 식물 체내에서는 항산화 효과 및 식물체를 자외선으로부터 보호하는 역할을 수행하는 것으로 알려져 있고, 인간에게는 눈의 황반 및 수정체의 주요 성분으로, 눈의 건강과 시력증진에 중요한 역할을 하는 성분으로 알려져 있다.
하지만 최근 미국 유타주립대학 부속 모런 안과병원 연구팀은 '미국의학협회 학술지 안과학'(JAMA Ophthalmology)을 통해 장기간 과도하게 루테인을 복용한 여성의 망막중심와(中心窩) 내부에 둥글고, 노란 색의 결정체처럼 반짝이는 물질이 발견된 것으로 보고하였다. 상기 환자의 경우 8년 동안 루테인 보충제를 매일 20 mg씩 복용하며, 루테인이 풍부한 시금치, 브로콜리, 케일, 아보카도 등을 꾸준히 섭취한 것으로 밝혀졌다. 따라서 연구팀은 루테인이 안구에 침전되고 결정체가 형성되며 황반변성증이 발생된 것으로 추정하였다.
그러므로 루테인은 황반변성 치료에 있어서 뛰어난 치료 효과를 보이지만 장기간 또는 과량 섭취시 오히려 황반변성을 야기하는 부작용이 나타나므로, 이를 예방, 완화 또는 억제시킬 수 있는 방법의 개발이 필요하다.
이에 본 발명자들은 황반변성 치료 효과를 보이거나, 루테인을 과량 투여하였을 시 발생하는 부작용을 완화 또는 억제시킬 수 있는 방법을 개발하기 위하여 다양한 천연재료를 이용한 연구를 수행한 결과, 노근 추출물이 황반변성 치료 효과가 있을 뿐만 아니라, 고농도 루테인의 부작용에 대하여 억제 효과가 있음을 확인하여 본 발명을 완성하였다.
따라서 본 발명의 목적은 노근 추출물을 유효성분으로 포함하는 황반변성 예방 또는 치료용 약학적 조성물을 제공하는 것이다.
또한 본 발명의 다른 목적은 노근 추출물을 유효성분으로 포함하는 황반변성 예방 또는 개선용 식품 조성물을 제공하는 것이다.
또한 본 발명의 또 다른 목적은 루테인 및 노근 추출물을 유효성분으로 포함하는 황반변성 예방 또는 치료용 약학적 조성물을 제공하는 것이다.
또한 본 발명의 다른 목적은 루테인 및 노근 추출물을 유효성분으로 포함하는 황반변성 예방 또는 개선용 식품 조성물을 제공하는 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 노근 추출물을 유효성분으로 포함하는 황반변성 예방 또는 치료용 약학적 조성물을 제공한다.
본 발명의 다른 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 노근 추출물을 유효성분으로 포함하는 황반변성 예방 또는 개선용 식품 조성물을 제공한다.
본 발명의 또 다른 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 루테인 및 노근 추출물을 유효성분으로 포함하는 황반변성 예방 또는 치료용 약학적 조성물을 제공한다.
본 발명의 또 다른 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 루테인 및 노근 추출물을 유효성분으로 포함하는 황반변성 예방 또는 개선용 식품 조성물을 제공한다.
이하 본 발명을 상세히 설명한다.
본 발명은 노근 추출물을 유효성분으로 포함하는 황반변성 예방 또는 치료용 약학적 조성물을 제공한다.
본 발명에 따른 상기 약학적 조성물은 노근 추출물을 유효성분으로 포함하는 조성물일 수도 있고, 유효성분으로서 노근 추출물로 구성되는 조성물일 수도 있으며, 또는 유효성분으로서 노근 추출물이 필수적으로 구성되는 조성물일 수도 있다.
본 명세서에서 용어 ‘~을 포함하는(comprising)’이란 ‘함유하는(including)’또는 ‘특징으로 하는(characterized by)’과 동일한 의미로 사용되며, 본 발명에 따른 조성물 또는 방법에 있어서, 구체적으로 언급되지 않은 추가적인 구성 성분 또는 방법의 단계 등을 배제하지 않는다. 또한 용어 ‘로 구성되는(consisting of)’이란 별도로 기재되지 않은 추가적인 요소, 단계 또는 성분 등을 제외하는 것을 의미한다. 용어 ‘필수적으로 구성되는(essentially consisting of)’이란, 조성물 또는 방법의 범위에 있어서, 기재된 물질 또는 단계와 더불어 이의 기본적인 특성에 실질적으로 영향을 미치지 않는 물질 또는 단계 등을 포함할 수 있는 것을 의미한다.
본 발명의 ‘노근(蘆根)’은 아직 이삭이 피지 않은 시기의 갈대로서, 성질은 차고 맛은 달다. 엽초는 털이 없으며, 설편(舌片)은 짧고, 가장자리에 털이 난다. 꽃은 원추화로서 9월에 피며, 대형이고, 길이 15~50 cm이며, 정생하고, 다수의 소수(小穗)가 밀착하며 처음에 자색이다가 후에 자갈색이 된다. 소수(小穗)는 꽃이 5개이며, 가늘고 길며, 끝이 날카롭다. 영(潁)은 2조각이고, 길이가 다르며, 총포의 털은 길다. 한편, 말린 노근은 납작하고 원기둥 모양으로 표면에 광택이 있고, 황백색이며, 마디 부분은 비교적 단단하고, 또렷한 황홍색을 띈다. 마디 사이에는 세로 주름이 있고, 늦은 봄이나 초여름 또는 가을에 채취하여 진흙과 수염뿌리를 제거하고 피막(皮膜)을 벗겨서 신선할 때 쓰거나 볕에 말려 쓴다. 노근은 폐열을 내려 가슴이 답답하고 편안치 않고 열이 나며 진액이 말라 갈증이 나고 입안이 타는 증상을 치료하며, 위열을 내려 구역질, 메스꺼움, 구토를 멎게 하는 효능이 있고, 폐열로 인하 해수, 가래, 폐결핵, 폐농양에 쓰며 생선독을 해독시키는 효능이 있다. 또한 약리작용으로 이뇨작용, 해열작용, 간보호작용, 조혈기능 강화작용 등이 있다고 보고된 바 있다.
본 발명의 ‘황반변성’은 눈의 안쪽 망막의 중심부에 위치한 신경조직인 황반부에 변성이 일어나 시력감소, 중심암점, 변시증(사물이 찌그러져 보이는 증상) 등의 시력장애가 발생하는 것을 의미한다. 황반변성은 크게 비삼출성(건성)과 삼출성(습성)으로 구분하게 된다. 비삼출성인 경우 특별한 치료법이 없으며, 대부분 시력에 큰 영향을 주지 않는데 반해 삼출성은 시력 예후가 매우 나쁘다. 겉에서부터 공막, 맥락막, 망막의 순서로 존재하는 안구의 외부를 이루는 구조 중 가운데 막을 맥락막이라고 하는데, 맥락막하 신생혈관이 생길 경우 색소상피박리, 장액망막박리, 망막하출혈 등이 발생하여 심한 시력장애를 일으킨다. 연령관련 황반변성은 노인 실명의 주된 원인으로 꼽힌다.
본 발명의 노근 추출물은 추출물의 제조시 추출 효율을 증대시키기 위해 상기 원료에 대한 전처리 과정을 포함할 수 있으며, 예를 들어 노근을 건조시킨 후 세절하여 사용할 수 있다.
상기 노근 추출물은 공지의 천연물 추출법으로 추출될 수 있다. 예를 들어 냉침추출, 상온추출, 열수추출, 초음파추출, 환류냉각 추출, 가열 추출법으로 추출할 수 있으며, 바람직하게는 열수 추출할 수 있고, 1회 내지 10회 반복 추출할 수 있다.
본 발명의 추출물은 물 또는 탄소수 1~6의 유기용매 추출물일 수 있다. 본 발명에서 추출 용매는 식용 가능한 단수 또는 복수 종류의 용매일 수 있으나, 바람직하게는 물 또는 탄소수 1 내지 6의 알코올[메탄올(C1), 에탄올(C2), 프로판올(C3), 부탄올(C4), 펜탄올(C5), 헥산올(C6)]을 사용할 수 있다. 더 바람직하게는 물, 에탄올 또는 주정일 수 있다. 상기 에탄올은 바람직하게는 1% 내지 99%의 농도를 가질 수 있으며, 더 바람직하게는 70% 또는 99%의 농도를 가질 수 있다.
가장 바람직하게는, 본 발명의 추출물은 물을 용매로 이용하여 열수 추출방법에 의해 제조될 수 있다. 열수 추출시의 노근과 물의 비율은 특별히 한정되지 않으나, 혼합물에 물을 3배∼20배(중량기준)로 첨가할 수 있다. 바람직하게는, 추출효율을 증가시키기 위해서 노근에 대하여 물을 4배∼15배(중량기준)로 첨가할 수 있다. 추출시 온도는 상압 하의 80℃ 내지 120℃에서 수행하는 것이 바람직하며 추출시간은 추출온도에 따라 다르지만, 0.5시간 내지 4시간, 바람직하게는 1시간 내지 3시간 동안 추출한다.
또한, 추출효율을 증대시키기 위해 노근을 분쇄기로 분쇄하여 사용할 수 있다. 일례로 본 발명의 추출물은 노근을 20∼40mesh의 크기로 분쇄한 다음 음용수를 노근에 10배로 첨가하고 100℃에서 2시간 동안 열수 추출하여 제조할 수 있다. 추가적으로 상기 열수 추출액을 1시간 동안 방치하여 불순물있는 하등액 10%를 제외한 상등액을 회수하여 동결건조함으로써 노근 추출물을 제조할 수 있다.
본 발명의 추출물은 여과 및/또는 농축하여 액상으로 사용할 수 있고, 분무건조 또는 동결건조 등 통상의 건조 공정을 통하여 고형화하여 사용할 수 있다. 상기 건조 공정에서는 분무건조 또는 동결건조 전 덱스트린 등을 혼합하여 건조할 수 있다.
본 발명의 약학적 조성물은 본 발명의 노근 추출물을 20 ㎍/ml 이상 포함할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따르면, 망막색소상피(retinal pigment epithelium, RPE)의 생존능력율 또는 세포사멸 표지자인 caspase-3의 활성에 있어서, 10㎍/ml의 노근 추출물을 처리한 경우 H2O2만 처리한 경우와 큰 차이를 보이지 않았으나, 20㎍/ml 이상을 처리한 경우 세포 생존능력이 증가되었고, Caspase-3의 활성이 억제되는 것을 확인하였다. 더불어, 상기 노근 추출물은 100㎍/ml, 200㎍/ml 또는 500㎍/ml의 고농도 처리에도 세포 생존율 증가와 caspase-3 활성 억제 효과를 보이는 것을 확인하였다.
본 발명에 따른 약학적 조성물은 본 발명의 노근 추출물을 단독으로 함유하거나 또는 하나 이상의 약학적으로 허용되는 담체, 부형제 또는 희석제를 추가로 함유할 수 있다. 상기에서 "약학적으로 허용되는" 이란 생리학적으로 허용되고 인간에게 투여될 때, 활성성분의 작용을 저해하지 않으며 통상적으로 위장 장애, 현기증과 같은 알레르기 반응 또는 이와 유사한 반응을 일으키지 않는 비독성의 조성물을 말한다.
약학적으로 허용되는 담체로는 예컨대, 경구 투여용 담체 또는 비경구 투여용 담체를 추가로 포함할 수 있다. 경구 투여용 담체는 락토스, 전분, 셀룰로스 유도체, 마그네슘 스테아레이트, 스테아르산 등을 포함할 수 있다. 또한, 비경구 투여용 담체는 물, 적합한 오일, 식염수, 수성 글루코오스 및 글리콜 등을 포함할 수 있으며, 안정화제 및 보존제를 추가로 포함할 수 있다. 적합한 안정화제로는 아황산수소나트륨, 아황산나트륨 또는 아스코르브산과 같은 항산화제가 있다. 적합한 보존제로는 벤즈알코늄 클로라이드, 메틸- 또는 프로필-파라벤 및 클로로부탄올이 있다. 본 발명의 약학적 조성물은 상기 성분들 이외에 윤활제, 습윤제, 감미제, 향미제, 유화제, 현택제 등을 추가로 포함할 수 있다. 그 밖의 약학적으로 허용되는 담체 및 제제는 다음의 문헌에 기재되어 있는 것을 참고로 할 수 있다(Remington's Pharmaceutical Sciences, 19th ed., Mack Publishing Company, Easton, PA, 1995).
본 발명의 조성물은 인간을 비롯한 포유동물에 어떠한 방법으로도 투여할 수 있다. 예를 들면, 경구 또는 비경구적으로 투여할 수 있다. 비경구적인 투여방법으로는 이에 한정되지는 않으나, 정맥내, 근육내, 동맥내, 골수내, 경막내, 심장내, 경피, 피하, 복강내, 비강내, 장관, 국소, 설하 또는 직장내 투여일 수 있다.
본 발명의 약학적 조성물은 상술한 바와 같은 투여 경로에 따라 경구 투여용 또는 비경구 투여용 제제로 제형화 할 수 있다.
경구 투여용 제제의 경우에 본 발명의 조성물은 분말, 과립, 정제, 환제, 당의정제, 캡슐제, 액제, 겔제, 시럽제, 슬러리제, 현탁액 등으로 당업계에 공지된 방법을 이용하여 제형화될 수 있다. 예를 들어, 경구용 제제는 활성성분을 고체 부형제와 배합한 다음 이를 분쇄하고 적합한 보조제를 첨가한 후 과립 혼합물로 가공함으로써 정제 또는 당의정제를 수득할 수 있다. 적합한 부형제의 예로는 락토즈, 덱스트로즈, 수크로즈, 솔비톨, 만니톨, 자일리톨, 에리스리톨 및 말티톨 등을 포함하는 당류와 옥수수 전분, 밀 전분, 쌀 전분 및 감자 전분 등을 포함하는 전분류, 셀룰로즈,메틸 셀룰로즈, 나트륨 카르복시메틸셀룰로오즈 및 하이드록시프로필메틸-셀룰로즈 등을 포함하는 셀룰로즈류, 젤라틴, 폴리비닐피롤리돈 등과 같은 충전제가 포함될 수 있다. 또한, 경우에따라 가교결합 폴리비닐피롤리돈, 한천, 알긴산 또는 나트륨 알기네이트 등을 붕해제로 첨가할 수 있다. 나아가, 본 발명의 약학적 조성물은 항응집제, 윤활제, 습윤제, 향료, 유화제 및 방부제 등을 추가로 포함할 수 있다.
비경구 투여용 제제의 경우에는 주사제, 크림제, 로션제, 외용연고제, 오일제, 보습제, 겔제, 에어로졸 및 비강 흡입제의 형태로 당업계에 공지된 방법으로 제형화할 수 있다. 이들 제형은 모든 제약 화학에 일반적으로 공지된 처방서인 문헌(Remington's Pharmaceutical Science, 19th ed., Mack Publishing Company, Easton, PA,1995)에 기재되어 있다.
본 발명의 조성물의 총 유효량은 단일 투여량(single dose)으로 환자에게 투여될 수 있으며, 다중 투여량(multiple dose)으로 장기간 투여되는 분할 치료 방법(fractionated treatment protocol)에 의해 투여될 수 있다. 본 발명의 약학적 조성물은 질환의 정도에 따라 유효성분의 함량을 달리할 수 있다. 바람직하게 본 발명의 약학적 조성물의 바람직한 전체 용량은 1일당 환자 체중 1㎏ 당 약 0.01㎍ 내지 1,000mg, 가장 바람직하게는 0.1㎍ 내지 500mg일 수 있다. 그러나 상기 약학적 조성물의 용량은 제제화 방법, 투여 경로 및 치료 횟수뿐만 아니라 환자의 연령, 체중, 건강 상태, 성별, 질환의 중증도, 식이 및 배설율등 다양한 요인들을 고려하여 환자에 대한 유효 투여량이 결정되는 것이므로, 이러한 점을 고려할 때 당 분야의 통상적인 지식을 가진 자라면 본 발명의 조성물의 적절한 유효 투여량을 결정할 수 있을 것이다. 본 발명에 따른 약학적 조성물은 본 발명의 효과를 보이는 한 그 제형, 투여 경로 및 투여 방법에 특별히 제한되지 아니한다.
본 명세서에서 '치료'란 치료되는 개체 또는 세포의 자연적 과정을 변경시키려는 임상적 시술을 의미하며, 임상적 병리의 예방을 위해서도 수행될 수 있다. 치료의 바람직한 효과는 질병의 발생 또는 재발 억제, 증상의 완화, 질병의 임의의 직접 또는 간접적인 병리학적 결과의 감소, 질병 진행 속도의 감소, 질병 상태의 개선, 호전, 완화 또는 개선된 예후 등을 포함한다. 또한 용어 '예방'은 질병의 발병을 억제시키거나 진행을 지연시키는 모든 행위를 의미한다.
또한, 본 발명은 노근 추출물을 유효성분으로 포함하는 황반변성 예방 또는 개선용 식품 조성물을 제공한다.
본 발명의 식품 조성물은 기능성 식품(functional food), 영양 보조제(nutritional supplement), 건강식품(health food) 및 식품 첨가제(food additives) 등의 모든 형태를 포함한다. 상기 유형의 식품 조성물은 당 업계에 공지된 통상적인 방법에 따라 다양한 형태로 제조할 수 있다.
예를 들면, 건강식품으로는 본 발명의 노근 추출물을 차, 쥬스 및 드링크의 형태로 제조하여 음용하도록 하거나, 과립화, 캡슐화 및 분말화 하여 섭취할 수 있다. 또한, 본 발명의 노근 추출물을 황반변성에 대하여 효과가 있다고 알려진 공지의 물질 또는 활성 성분과 함께 혼합하여 조성물의 형태로 제조할 수 있다. 예를 들어 본 발명의 식품 조성물은 노근 추출물 성분 이외에 미량의 미네랄, 비타민, 지질, 당류 및 공지의 황반변성 치료효과가 있는 성분 등을 추가로 함유할 수 있다. 상기 미네랄로는 칼슘, 철 등 성장기에 필요한 영양성분이 함유될 수 있으며 비타민으로는 비타민 C, 비타민 E, 비타민B1, 비타민 B2, 비타민 B6 등이 함유될 수 있다. 지질로는 알콕시글리세롤 또는 레시틴 등이 함유될 수 있으며 당류로는 프락토올리고당 등이 함유될 수 있다.
또한, 기능성 식품으로는 음료(알콜성 음료 포함), 과실 및 그의 가공식품(예: 과일통조림, 병조림, 잼, 마아말레이드 등), 어류, 육류 및 그 가공식품(예: 햄, 소시지콘비이프 등), 빵류 및 면류(예: 우동, 메밀국수, 라면, 스파게티, 마카로니 등), 과즙, 각종 드링크, 쿠키, 엿, 유제품(예: 버터, 치이즈 등), 식용식물유지, 마아가린, 식물성 단백질, 레토르트 식품, 냉동식품, 각종 조미료(예: 된장, 간장, 소스 등) 등에 본 발명의 노근 추출물을 첨가하여 제조할 수 있다.
또한, 본 발명의 노근 추출물을 식품 첨가제의 형태로 사용하기 위해서는 분말 또는 농축액 형태로 제조하여 사용할 수 있다.
본 발명의 식품 조성물 중 노근 추출물의 바람직한 함량은 식품 조성물 총 중량에 대하여 식품의 전체 중량을 기준으로 0.01∼90%, 바람직하게는 0.1∼50%의 비율로 함유될 수 있다.
본 발명의 또다른 실시예에 따르면, 상기 노근 추출물은 농도의존적으로, 고농도로 처리된 루테인(Lutein)에 의한 독성으로부터 세포를 보호하고 caspase-3 활성을 억제시키는 것을 확인할 수 있었다.
그러므로 상기 노근 추출물은 루테인을 과량 투여시 황반변성이 야기되는 부작용을 억제할 수 있다.
따라서 본 발명은 루테인 및 노근 추출물을 유효성분으로 포함하는 황반변성 예방 또는 치료용 약학적 조성물을 제공한다.
본 발명은 상기 조성물의 루테인 및 노근 추출물의 중량비율이 1 : 1 내지 1000의 비율인 것을 특징으로 하는 황반변성 예방 또는 치료용 약학적 조성물을 제공한다. 보다 바람직하게는 루테인 및 노근 추출물의 중량비율이 1 : 10 내지 100일 수 있으며, 가장 바람직하게는 루테인 및 노근 추출물의 중량비율이 1 : 20 내지 30일 수 있다.
본 발명의 일시예에 따르면, 상기 루테인은 200μM 농도로 처리하면 세포 보호 효과를 보이지만, 500μM의 농도로 처리시 세포 독성을 보이는 것을 확인할 수 있다. 또한 루테인과 노근 추출물의 혼합에 있어서, 루테인 10μM과 노근 추출물 10 ㎍/ml, 20㎍/ml 또는 100㎍/ml을 혼합하였을 때 루테인 또는 노근 추출물 각각의 효과보다 더 우수한 세포 보호 효과를 보였다.
따라서 본 발명은 루테인을 10 μM 내지 1000μM로 투여시 노근 추출물을 10 ㎍/ml 내지 1000 ㎍/ml로 투여할 수 있다. 또는 루테인을 10μM 내지 500μM로 투여시 노근 추출물을 10㎍/ml 내지 500㎍/ml로 투여하는 것이 보다 바람직하나, 이에 제한되는 것은 아니다.
상기 노근 추출물의 제조방법은 전술한 바와 같으며, 루테인 및 노근 추출물을 유효성분으로 포함하는 약학적 조성물에 포함될 수 있는 담체, 약학적 조성물의 제형화, 투여 경로와 투여량 등의 투여 방법 등에 대하여서는 전술한 바와 같다.
본 발명에 따른 상기 약학적 조성물은 루테인 및 노근 추출물을 유효성분으로 포함하는 조성물일 수도 있고, 유효성분으로서 루테인 및 노근 추출물로 구성되는 조성물일 수도 있으며, 또는 유효성분으로서 루테인 및 노근 추출물이 필수적으로 구성되는 조성물일 수도 있다.
또한 본 발명은 루테인 및 노근 추출물을 유효성분으로 포함하는 황반변성 예방 또는 개선용 식품 조성물을 제공한다.
상기 식품용 조성물을 제조하기 위한 노근 추출물에 대하여서는 전술한 바와 같다. 또한 상기 식품용 조성물의 예시 및 함유량에 대하여서도 전술한 바와 같다.
따라서, 본 발명은 노근 추출물, 또는 루테인 및 노근 추출물을 유효성분으로 포함하는 황반변성 예방 또는 치료용 조성물을 제공한다. 상기 노근 추출물은 천연물 유래의 추출물로 세포 독성이 거의 없어 안전하고 황반변성 치료 효과를 보일 뿐만 아니라, 고농도 루테인과 혼합 투여시 황반변성이 야기되는 부작용을 억제하는 효과가 있어, 황반변성 치료에 유용하게 활용될 수 있다.
도 1은 RPE 세포에 루테인, 노근 추출물을 농도의존적으로 처리한 후, 세포의 생존율을 확인한 결과이다(H2O2(2), H2O2와 루테인(100μM)(3), H2O2와 루테인(200μM)(4), H2O2와 루테인(500μM)(5), H2O2와 노근 추출물(100㎍/ml)(6), H2O2와 노근 추출물(200㎍/ml)(7), H2O2와 노근 추출물(500㎍/ml)(8)).
도 2는 RPE 세포에 루테인, 노근 추출물을 농도의존적으로 처리한 후, caspase-3의 활성을 확인한 결과이다(H2O2(2), H2O2와 루테인(100μM)(3), H2O2와 루테인(200μM)(4), H2O2와 루테인(500μM)(5), H2O2와 노근 추출물(100㎍/ml)(6), H2O2와 노근 추출물(200㎍/ml)(7), H2O2와 노근 추출물(500㎍/ml)(8)).
도 3은 RPE 세포에 고농도 루테인(500μM), 고농도 루테인(500μM)과 농도의존적으로 노근 추출물(100㎍/ml, 200㎍/ml 또는 500㎍/ml)을 혼합한 혼합물을 각각 처리한 후, 세포의 생존율을 확인하여 노근의 루테인 부작용 억제 효과를 확인한 결과이다(H2O2(2), H2O2와 루테인(500μM)(3), H2O2, 루테인(500μM), 노근 추출물(100㎍/ml)(4), H2O2, 루테인(500μM), 노근 추출물(200㎍/ml)(5), H2O2, 루테인(500μM), 노근 추출물(500㎍/ml)(6)).
도 4는 RPE 세포에 고농도 루테인(500μM), 고농도 루테인(500μM)과 농도의존적으로 노근 추출물(100㎍/ml, 200㎍/ml 또는 500㎍/ml)을 혼합한 혼합물을 각각 처리한 후, caspase-3의 활성을 확인하여 노근의 루테인 부작용 억제 효과를 확인한 결과이다(H2O2(2), H2O2와 루테인(500μM)(3), H2O2, 루테인(500μM), 노근 추출물(100㎍/ml)(4), H2O2, 루테인(500μM), 노근 추출물(200㎍/ml)(5), H2O2, 루테인(500μM), 노근 추출물(500㎍/ml)(6)).
도 5는 RPE 세포에 루테인, 노근 추출물 또는 루테인과 노근 추출물의 혼합물을 처리하고 세포의 생존율을 확인하여, 루테인과 노근 추출물 혼합물이 각각의 단독보다 더 우수한 세포보호 효과를 나타냄을 확인한 결과이다(H2O2(2), H2O2와 루테인(1μM)(3), H2O2와 루테인(10μM)(4), H2O2와 루테인(50μM)(5), H2O2와 루테인(100μM)(6), H2O2와 노근 추출물(10μM)(7), H2O2와 노근 추출물(20μM)(8), H2O2와 노근 추출물(100μM)(9), H2O2, 루테인(10μM), 노근 추출물(10㎍/ml)(10), H2O2, 루테인(10μM), 노근 추출물(20㎍/ml)(11), H2O2, 루테인(10μM), 노근 추출물(100㎍/ml)(12)).
도 6은 RPE 세포에 루테인, 노근 추출물 또는 루테인과 노근 추출물의 혼합물을 처리하고 caspase-3의 활성을 확인하여, 루테인과 노근 추출물 혼합물이 각각의 단독보다 더 우수한 세포사멸 억제 효과를 나타냄을 확인한 결과이다(H2O2(2), H2O2와 루테인(1μM)(3), H2O2와 루테인(10μM)(4), H2O2와 루테인(50μM)(5), H2O2와 루테인(100μM)(6), H2O2와 노근 추출물(10μM)(7), H2O2와 노근 추출물(20μM)(8), H2O2와 노근 추출물(100μM)(9), H2O2, 루테인(10μM), 노근 추출물(10㎍/ml)(10), H2O2, 루테인(10μM), 노근 추출물(20㎍/ml)(11), H2O2, 루테인(10μM), 노근 추출물(100㎍/ml)(12)).
이하 본 발명을 상세히 설명한다.
단, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐, 본 발명의 내용이 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.
<실험방법>
노근 추출물의 제조
노근(Phragmitis Rhizoma)을 준비하여 적합한 크기로 절단한 후 노근 500g에 대해 물 4ℓ를 가하여 침지시켰다. 그 후, 100℃의 온도로 2시간 동안 가열하여 열수 추출물 1ℓ를 만들고, 그 추출액을 농축여과(100℃, 4시간)하여 최종 추출액 100 ml로 만들었다.
루테인과 노근 추출물을 혼합한 혼합물 제조
상기에서 제조한 노근 추출물과 루테인을 혼합하여 혼합물을 제조하였다. 이때 루테인 5.68mg(10μM)과 노근 추출물 10㎍/ml, 20㎍/ml 또는 100㎍/ml을 각각 혼합하여 혼합물을 제조하였고, 루테인 284mg(500μM)과 노근 추출물 100㎍/ml, 200㎍/ml 또는 500㎍/ml을 각각 혼합하여 혼합물을 제조하였다.
세포 준비 및 시료 처리
망막색소상피 세포(retinal pigment epithelium, RPE)는 ATCC에서 구입하여 사용하였다. 상기 세포는 10% 소태아혈청(Fetal bovine serum, FBS)와 1% 페니실린 스트렙토마이신(penicillin streptomycin)이 포함된 DMEM(Dulbecco’s modified Eagle’s medium)배지를 이용하여 37℃를 유지하는 CO2 배양기에서 배양하여 본 실험에 사용하였다.
준비한 세포에 상기에서 준비한 H2O2, 루테인 또는 루테인과 노근 추출물을 혼합한 혼합물을 PBS에 적정농도로 녹여 처리하였다.
세포생존율 확인
세포생존율은 유동세포계수분석(Flow cytometry analysis)를 이용하여 확인하였다. 이를 위해, 100μl PBS를 세포에 첨가하여 재부유시키고 95% 에탄올 200μl를 첨가하여 세포를 와류시킨 후 4℃에서 1시간 동안 인큐베이션하였다. 그 후 세포를 PBS로 세척하고 12.5μg 리보뉴클레아제(ribonuclease, RNase)가 포함된 pH 8.4의 1.12% 시트르산나트륨(sodium citrate) 용액 250μl을 첨가하여 재부유시키고 37℃에서 30분간 추가로 인큐베이션하였다.
그 후 세포에 35.4μg/ml 농도의 MTT 용액 100μl를 첨가하고 실온에서 1시간 동안 세포를 염색시켰다. 염색된 세포를 dimethyl sulfoxide (DMSO)에 용해하여 470 nm에서 흡광도를 특정하여 세포생존율을 측정하였다.
Caspase3 활성 확인
H2O2, 루테인 또는 루테인과 노근 추출물을 혼합한 혼합물을 처리한 세포를 용해한 후, caspase-3 colorimetric assay kit (Abcam)를 사용하여 caspase-3 활성을 확인하였다. 먼저 RPE 세포를 단백질분해효소 억제제 칵테일(Sigma- Aldrich)이 포함된 용해 버퍼(50 mM Tris (pH 7.4), 150 mM NaCl, 1 mM EDTA, and 1% 노닐 페녹시폴리에톡실에탄올-40(nonyl phenoxypolyethoxylethanol-40, NP-40))를 이용하여 용해한 후 kit 내 포함되어 있는 발색 buffer를 사용하여 발색을 유도한 후 540 nm에서 형광 밝기를 측정하여 caspase-3의 활성 정도를 평가하였다.
<실시예 1>
과량의 루테인 또는 노근 추출물의 독성 확인
루테인 또는 노근 추출물을 과량으로 투여시 세포에 미치는 영향을 확인하기 위해 루테인 또는 노근 추출물을 농도의존적으로 세포에 투여하고, 세포의 생존율 및 세포사멸 표지자인 caspase-3의 활성을 확인하였다.
세포의 생존율 및 caspase-3의 활성은 각각 도 1 및 도 2에 나타내었다.
루테인의 경우, 200μM(4) 까지 H2O2에 대하여 세포 보호 효과를 유지하였지만 500μM(5)를 처리하였을 경우에는 세포의 생존율이 저하되고, caspase-3의 활성이 증가되는 것을 확인하였다. 따라서 고농도의 루테인은 투여시 오히려 세포 사멸을 야기시키는 것으로 나타났다. 반면, 노근 추출물의 경우 500㎍/mL의 고농도에도 H2O2에 대하여 세포사멸 억제 효과를 유지하는 것을 확인하였다.
<실시예２>
고농도 루테인의 부작용에 대한 노근 추출물의 완화 효과
고농도 루테인에 의한 부작용에 있어서, 노근 추출물의 영향을 확인하기 위하여, 고농도 루테인(500μM)에 노근 추출물을 농도의존적으로 처리한 후, 세포의 생존율 및 caspase-3의 활성을 확인하였다.
세포의 생존율 및 caspase-3의 활성은 각각 도 3 및 도 4에 나타내었다.
그 결과, 고농도의 루테인을 처리하였을 때보다 노근추출물을 동시 처리하였을 때 세포의 생존율이 증가되었고, caspase-3의 활성이 억제되는 것을 확인하였다. 따라서 노근 추출물은 루테인의 독성을 농도의존적으로 유의하게 억제할 수 있음을 확인할 수 있었다.
<실시예 3>
루테인과 노근 추출물을 혼합한 혼합물의 효과
루테인, 노근 추출물 각각 단독 처리할 경우와 루테인과 노근 추출물을 혼합한 혼합물을 처리할 경우 각각의 효과를 확인하고 비교하였다.
세포의 생존율 및 caspase-3의 활성은 각각 도 5 및 도 6에 나타내었다.
루테인은 H2O2에 대하여 농도의존적으로 세포보호 효과를 나타내었으며(3, 4, 5, 6), 노근 추출물도 농도의존적으로 세포보호 효과를 나타내었다(7, 8, 9). 한편, 10 μM 루테인을 기준으로 노근 추출물을 농도의존적으로 처리한 경우(10, 11, 12), 기존 루테인 및 노근 추출물보다 유의하게 뛰어난 효과를 보임을 확인할 수 있었다. 특히 10μM 루테인에 100㎍/mL의 노근 추출물을 혼합한 경우, 가장 뛰어난 효과를 보였다.
이상 살펴본 바와 같이, 노근 추출물은 황반변성의 지표인 산화스트레스(oxidative stress)로 인한 RPE 세포사멸을 억제할 수 있을 뿐만 아니라, 루테인과 혼합시 루테인 단독의 효과보다 더 우수한 효과를 보이므로 본 발명의 노근 추출물, 또는 루테인 및 노근 추출물을 포함하는 조성물은 황반변성을 예방 또는 치료하는 데에 유용하게 이용할 수 있다.

Claims (7)

  1. 노근 추출물을 유효성분으로 포함하는 황반변성 예방 또는 치료용 약학적 조성물.
  2. 제1항에 있어서, 상기 추출물은 물 또는 탄소수 1~6의 유기용매 추출물인 것을 특징으로 하는 약학적 조성물.
  3. 제1항에 있어서, 상기 조성물은 노근 추출물을 20 ㎍/ml 이상 포함하는 것을 특징으로 하는 약학적 조성물.
  4. 제1항에 있어서, 상기 노근 추출물은 루테인(Lutein)을 과량 투여시 황반변성이 야기되는 부작용을 억제하는 것을 특징으로 하는 약학적 조성물.
  5. 노근 추출물을 유효성분으로 포함하는 황반변성 예방 또는 개선용 식품 조성물.
  6. 루테인 및 노근 추출물을 유효성분으로 포함하는 황반변성 예방 또는 치료용 약학적 조성물.
  7. 루테인 및 노근 추출물을 유효성분으로 포함하는 황반변성 예방 또는 개선용 식품 조성물.

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