KR101990199B1 - Pharmaceutical composition for the prevention or treatment of tuberculosis comprising 3,6-dihydroxyflavone or pharmaceutically acceptable salts thereof as an active ingredient - Google Patents

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Abstract

본 발명은 3,6-디하이드록시플라본(3,6-dihydroxyflavone; 3,6-DHF) 또는 이의 약학적으로 허용가능한 염을 유효성분으로 포함하는, 결핵균에 대한 항균용 조성물; 및 결핵 예방 또는 치료용 조성물에 관한 것이다. 본 발명의 3,6-디하이드록시플라본은 mtKASIII의 활성부위에 높은 친화력으로 결합하여 효소 활성을 억제하는 것을 통해 결핵균주, MDR 결핵균주 및 XDR 결핵균주의 성장을 억제하고, LPS 자극 인간 폐 섬유아세포에서 염증성 사이토카인 및 MAPK 패밀리의 발현을 억제하므로, 상기 3,6-디하이드록시플라본을 결핵 예방 또는 치료용 조성물의 유효성분으로 유용하게 사용할 수 있다.The present invention relates to a composition for antibacterial treatment against Mycobacterium tuberculosis comprising 3,6-dihydroxyflavone (3,6-DHF) or a pharmaceutically acceptable salt thereof as an active ingredient; And a composition for preventing or treating tuberculosis. The 3,6-dihydroxyflavone of the present invention binds to the active site of mtKASIII with high affinity to inhibit the activity of the enzyme, thereby inhibiting the growth of M. tuberculosis, M. tuberculosis, and XDR tuberculosis, and inhibiting LPS stimulated human lung fibroblast Inhibits the expression of inflammatory cytokines and MAPK family. Therefore, the 3,6-dihydroxyflavone can be effectively used as an active ingredient of a composition for preventing or treating tuberculosis.

Description

3,6-디하이드록시플라본 또는 이의 약학적으로 허용가능한 염을 유효성분으로 포함하는, 결핵 예방 또는 치료용 조성물{Pharmaceutical composition for the prevention or treatment of tuberculosis comprising 3,6-dihydroxyflavone or pharmaceutically acceptable salts thereof as an active ingredient}[0001] The present invention relates to a pharmaceutical composition for preventing or treating tuberculosis comprising 3,6-dihydroxyflavone or a pharmaceutically acceptable salt thereof as an active ingredient, and a pharmaceutical composition for preventing or treating tuberculosis comprising 3,6-dihydroxyflavone or other acceptable salts thereof as an active ingredient}

본 발명은 3,6-디하이드록시플라본(3,6-dihydroxyflavone; 3,6-DHF) 또는 이의 약학적으로 허용가능한 염을 유효성분으로 포함하는, 결핵균에 대한 항균용 조성물; 및 결핵 예방 또는 치료용 조성물에 관한 것이다.The present invention relates to a composition for antibacterial treatment against Mycobacterium tuberculosis comprising 3,6-dihydroxyflavone (3,6-DHF) or a pharmaceutically acceptable salt thereof as an active ingredient; And a composition for preventing or treating tuberculosis.

결핵(Tuberculosis, TB)은 마이코박테리움 튜베르큘로시스(Mycobacterium tuberculosis, 결핵균)에 의해 야기되는 감염 질환으로, 결핵균이 공기 중에 떠다니다가 주위에 있는 사람이 숨을 들이쉴 때 공기와 함께 균을 흡입하면, 결핵균이 폐 속으로 들어가 감염을 일으킨다. 결핵균이 감염되면, 대식세포, 섬유아세포 및 수지상세포가 활성화되고, 국소 염증 및 육아종을 유발하게 된다. 결핵균이 감염되는 것은 조절 과정 및 전염증성 과정이 상호적으로 또는 단계적으로 유발하는 만성 염증 질환으로 다른 질환의 발생 및 진행에 영향을 미칠 수 있다. 한편, 인터페론(interferon), 인터류킨(interleukin), 종양괴사인자(tumor necrosis factor)와 같은 사이토카인(cytokine), 및 대식세포, 섬유아세포, 조절성 T 세포 및 타입 1 보조 림프구와 같은 세포는 결핵 염증에 포함된 주요 인자들이다. 상기 인자들은국소 염증 반응을 촉진하거나 억제하는 이중적 기능을 가지며, TNF-α, IL-6, IL-12 및 IL-1β 사이토카인에 의한 면역 반응으로 인해 조절될 수 있다.Tuberculosis (TB) is an infectious disease caused by Mycobacterium tuberculosis ( Mycobacterium tuberculosis ). Mycobacterium tuberculosis floats in the air. When people around you breathe in, When inhaled, the tubercle bacillus enters the lungs and causes infection. When infected with Mycobacterium tuberculosis, macrophages, fibroblasts and dendritic cells are activated, leading to local inflammation and granuloma. Infection with M. tuberculosis can be a chronic inflammatory disease caused by mutual or staggered regulatory processes and proinflammatory processes, which can affect the development and progression of other diseases. On the other hand, cells such as interferons, interleukins, cytokines such as tumor necrosis factor, and cells such as macrophages, fibroblasts, regulatory T cells and type 1 assisted lymphocytes, Are the main factors involved. These factors have a dual function of promoting or inhibiting a local inflammatory response and can be modulated by an immune response by TNF- [alpha], IL-6, IL-12 and IL-1 [beta] cytokines.

결핵 감염의 초기 환자에서 결핵균을 완전히 근절시키지 않아도 결핵균의 확산이 억제될 수 있는데, 이러한 경우 만성 결핵 감염 단계로 진행된다. 만성 결핵으로 진행되면, 결핵균은 포식 세포(phagocyte)에 의한 육아종을 형성한다. 이러한 육아종은 섬유아세포의 말초외투(peripheral mantle)로 둘러싸인다. 섬유아세포의 주요 기능은 육아종의 말초에 콜라겐을 분비함으로써 마이코박테리아를 포함하거나 분리하는 것으로 보여진다(J. Immunol. 2007, 178, 3767-3776). 섬유아세포는 결핵균에 의해 감염될 수 있는 결합조직 내에 가장 풍부한 세포 유형으로, 결핵균의 활성 복제를 돕는다(Hum. Immunol. 2013, 74, 722-729). 다른 면역세포와 섬유아세포의 상호작용은 결핵균 감염에 반응하여 발생하는 육아종 구조의 통합 구성요소로, 이는 결핵균 감염을 통제하는 면역 조절 기능을 유도한다. 결핵균은 인간 폐 섬유아세포 MRC-5 세포에서 STAT3(signal transducer and activator of transcription 3), p38 MAPK(p38 mitogen-activated protein kinase) 및 NF-kB 의존적인 MMP-1를 상향조절한다고 보고되고 있다(Am. J. Respir. Cell Mol. Biol. 2010, 43, 465-474).In early patients with tuberculosis infection, the proliferation of Mycobacterium tuberculosis can be suppressed without completely eradicating tuberculosis, which leads to the stage of chronic tuberculosis infection. When progressing to chronic tuberculosis, tuberculosis bacillus forms granuloma caused by phagocyte. These granulomas are surrounded by peripheral mantle of fibroblasts. The main function of fibroblasts appears to involve or separate mycobacteria by secretion of collagen at the periphery of granuloma (J. Immunol. 2007, 178, 3767-3776). Fibroblasts are the most abundant cell types within the connective tissue that can be infected by Mycobacterium tuberculosis (Hum. Immunol. 2013, 74, 722-729). The interaction of other immune cells with fibroblasts is an integral component of the granulomatous structure that occurs in response to M. tuberculosis infection, leading to immunomodulatory functions that control Mycobacterium tuberculosis infection. Mycobacterium tuberculosis has been reported to upregulate STAT3 (signal transducer and activator of transcription 3), p38 MAPK (p38 mitogen-activated protein kinase) and NF-kB dependent MMP-1 in human lung fibroblast MRC-5 cells (Am J. Respir. Cell Mol Biol., 2010, 43, 465-474).

다양한 항-결핵제가 개발됨에 따라, 2000년부터 2014년 사이에 전 세계적인 결핵 감염률은 연간 약 1.5% 감소한 것으로 보고된 바 있다. 이와 더불어, 1990년부터 2015년 사이에는 결핵에 대한 치사율 및 유병률이 약 47% 및 40% 수준으로 감소한 것으로 보고되었다. 그러나 최근, 결핵 치료 단계에서 약물내성 결핵균이 발생됨에 따라, 치료에 난항을 겪고 있다. 약물내성 결핵균은 크게 두 가지로 분류될 수 있다. 먼저, 다제내성(multi drug resistant, MDR)으로 분류되는 결핵균주는 2개의 가장 강력한 최초 항-결핵 약물인 아이소나이아지드(isoniazid) 및 리팜피신(rifampicin)에 내성을 보인다. 또한, 광역내성(extensively drug resistant, XDR) 균주는 아이소나이아지드 또는 리팜피신, 플로로퀴놀론(fluoroquinolone) 및 적어도 하나의 2차 항결핵 약물, 예를 들어, 카프레오마이신(capreomycin), 카나마이신(kanamycin) 또는 아미카신(amikacin)에 대해 내성을 보인다(Emerg. Infect. Dis. 2008, 14, 1700-1706). 상기 균주에 감염된 환자는 독성 반응 또는 합병증을 관리하기 위한, 입원이 뒤따르는 비싸고 독성이 강한 2차 약물을 포함한 특별 치료가 요구된다. 따라서, MDR 및 XDR 결핵균주에 대항할 수 있는 새로운 방식의 신규 약물을 개발할 필요가 있다.With the development of various anti-tuberculosis agents, worldwide tuberculosis infection rates between 2000 and 2014 have been reported to decrease by about 1.5% per year. In addition, between 1990 and 2015, mortality and morbidity rates for tuberculosis have been reported to have dropped to about 47% and 40%, respectively. Recently, however, drug-resistant Mycobacterium tuberculosis has developed in the stage of treatment of tuberculosis, and therefore, the treatment is hampered. Drug resistant Mycobacterium tuberculosis can be classified into two broad categories. First, tuberculosis strains classified as multi-drug resistant (MDR) are resistant to the two most potent anti-tuberculosis drugs, isoniazid and rifampicin. In addition, extensively drug resistant (XDR) strains may also be used in combination with isoniazid or rifampicin, fluoroquinolone, and at least one secondary anti-tuberculosis drug, such as capreomycin, kanamycin ) Or amikacin (Emerg. Infect. Dis. 2008, 14, 1700-1706). Patients infected with the strain require special treatment, including expensive, potentially toxic secondary drugs to manage toxic reactions or complications. Therefore, there is a need to develop new drugs in a new way to combat MDR and XDR tuberculosis.

플라보노이드는 식물 내에 풍부한 양으로 존재하는 폴리폐놀계 2차 대사 산물을 지칭한다. 플라보노이드는 헤테로시클로 고리(C6-C3-C6) 형태로 서로 연결된 2 개의 페닐기로 이루어져 있다. 현재까지 보고된 플라보노이드계 화합물은 약 5,000여 종이 알려져 있는, 가장 큰 파이토뉴트리언트(phytonutrient) 군이다. 현대 다양한 플라보노이드의 항균, 항염증, 항결핵 및 항암 활성이 알려져 있어, 앞으로도 다양한 활성에 대한 연구가 필요할 것으로 보인다.Flavonoids refer to polyphenolic secondary metabolites that are present in abundant amounts in plants. Flavonoids consist of two phenyl groups linked together in the form of a heterocyclo ring (C6-C3-C6). The flavonoid compounds reported to date are the largest phytonutrient group, of which about 5,000 are known. Antimicrobial, anti-inflammatory, anti-tuberculosis and anticancer activities of various flavonoids are known.

이에 본 발명자들은 세포독성이 없고 MDR 및 XDR 결핵균주에 대항하는 결핵 치료제를 개발하기 위해 노력한 결과, 결핵균의 β-ketoacyl acyl carrier protein synthase III(mtKASIII)의 활성부위에 높은 친화력으로 결합하여 효소 활성을 억제하는 것을 통해 결핵균주, MDR 결핵균주 및 XDR 결핵균주의 성장을 억제하고, 3,6-디하이드록시플라본(3,6-dihydroxyflavone, 3,6-DHF)이 LPS로 염증반응이 자극된 인간 폐 섬유아세포에서 염증성 사이토카인 및 MAPK 패밀리의 인산화를 억제하여 유의적인 항염증 활성을 나타내므로, 상기 3,6-DHF을 결핵 예방 또는 치료용 조성물의 유효성분으로 유용하게 사용할 수 있음을 확인함으로써 본 발명을 완성하였다.As a result of efforts to develop a therapeutic agent for tuberculosis against MDR and XDR mycobacteria without cytotoxicity, the present inventors have found that the activity of β-ketoacyl acyl carrier protein synthase III (mtKASIII) (3,6-dihydroxyflavone, 3,6-DHF) inhibited the growth of M. tuberculosis and M. tuberculosis by inhibiting the growth of M. tuberculosis, Since the fibroblasts exhibit significant anti-inflammatory activity by inhibiting the phosphorylation of inflammatory cytokines and MAPK family, it has been confirmed that 3,6-DHF can be effectively used as an active ingredient of a composition for preventing or treating tuberculosis, .

본 발명의 목적은 다제내성 결핵 균주 및 광역내성 결핵 균주에 대하여도 항균 활성을 가지는, 결핵균에 대한 항균용 조성물; 결핵 예방 또는 치료용 약학적 조성물; 및 결핵 예방 또는 개선용 건강식품을 제공하는 것이다.An object of the present invention is to provide an antibacterial composition for tubercle bacillus which has an antibacterial activity against multidrug-resistant tuberculosis and broad-spectrum tuberculosis strains; A pharmaceutical composition for preventing or treating tuberculosis; And a health food for preventing or improving tuberculosis.

상기 목적을 달성하기 위해서, 본 발명은 하기 [화학식 1]의 구조로 이루어진, 3,6-디하이드록시플라본(3,6-dihydroxyflavone; 3,6-DHF) 또는 이의 약학적으로 허용가능한 염을 유효성분으로 포함하는, 결핵 예방 또는 치료용 약학적 조성물을 제공한다:In order to achieve the above object, the present invention provides a pharmaceutical composition comprising 3,6-dihydroxyflavone (3,6-DHF) or a pharmaceutically acceptable salt thereof, As an active ingredient, a pharmaceutical composition for preventing or treating tuberculosis, comprising:

[화학식 1][Chemical Formula 1]

Figure 112017081043941-pat00001
.
Figure 112017081043941-pat00001
.

또한, 본 발명은 상기 [화학식 1]의 구조로 이루어진, 3,6-디하이드록시플라본(3,6-dihydroxyflavone; 3,6-DHF) 또는 이의 약학적으로 허용가능한 염을 유효성분으로 포함하는, 결핵 예방 또는 개선용 건강식품을 제공한다.The present invention also relates to a pharmaceutical composition comprising, as an active ingredient, 3,6-dihydroxyflavone (3,6-DHF) or a pharmaceutically acceptable salt thereof, , And a health food for preventing or improving tuberculosis.

본 발명의 바람직한 일실시예에서, 상기 3,6-DHF 또는 이의 약학적으로 허용가능한 염은, 결핵균인 마이코박테리움 튜베르큘로시스(Mycobacterium tuberculosis)에 대한 항균 활성을 가질 수 있다.In a preferred embodiment of the present invention, the 3,6-DHF or a pharmaceutically acceptable salt thereof may have an antibacterial activity against Mycobacterium tuberculosis which is Mycobacterium tuberculosis .

본 발명의 바람직한 일실시예에서, 상기 마이코박테리움 튜베르큘로시스는, 다제내성(multi drug resistant) 결핵균 또는 광역내성(extensively drug resistant) 결핵균일 수 있다.In one preferred embodiment of the present invention, the Mycobacterium tuberculosis may be a multi-drug resistant Mycobacterium tuberculosis or an extensively drug resistant Mycobacterium tuberculosis.

본 발명의 바람직한 일실시예에서, 상기 3,6-DHF 또는 이의 약학적으로 허용가능한 염은, 폐에 염증 유발시 IL-1β, IL-6, IL-12, TNF-α, IFN-γ 및 MMP-1로 이루어진 군으로부터 선택되는 인자의 발현 수준을 감소시킬 수 있다.In a preferred embodiment of the present invention, the 3,6-DHF or a pharmaceutically acceptable salt thereof is administered to a patient in need of such treatment, wherein IL-1β, IL-6, IL-12, TNF- Lt; RTI ID = 0.0 > MMP-1. ≪ / RTI >

본 발명의 바람직한 일실시예에서, 상기 3,6-DHF 또는 이의 약학적으로 허용가능한 염은, 폐에 염증 유발시 ERK1 또는 p38 MAPK의 인산화를 억제할 수 있다.In a preferred embodiment of the present invention, the 3,6-DHF or a pharmaceutically acceptable salt thereof may inhibit phosphorylation of ERK1 or p38 MAPK upon inducing inflammation in the lung.

또한, 본 발명은 상기 [화학식 1]의 구조로 이루어진, 3,6-디하이드록시플라본(3,6-dihydroxyflavone; 3,6-DHF) 또는 이의 약학적으로 허용가능한 염을 유효성분으로 포함하는, 마이코박테리움 튜베르큘로시스에 대한 항균용 조성물을 제공한다.The present invention also relates to a pharmaceutical composition comprising, as an active ingredient, 3,6-dihydroxyflavone (3,6-DHF) or a pharmaceutically acceptable salt thereof, , And an antibacterial composition against M. tuberculosis.

본 발명의 또다른 바람직한 일실시예에서, 상기 항균용 조성물은, 약학적 조성물, 식품 첨가제, 사료 첨가제, 방부용 조성물 및 의약외품 조성물로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나일 수 있다.In another preferred embodiment of the present invention, the antimicrobial composition may be any one selected from the group consisting of a pharmaceutical composition, a food additive, a feed additive, a nasal composition, and a quasi-drug composition.

본 발명의 3,6-디하이드록시플라본은 결핵균의 β-ketoacyl acyl carrier protein synthase III(mtKASIII)의 활성부위에 높은 친화력으로 결합하여 효소 활성을 억제하는 것을 통해 결핵균주, MDR 결핵균주 및 XDR 결핵균주의 성장을 억제하고, LPS 자극 인간 폐 섬유아세포에서 염증성 사이토카인 및 MAPK 패밀리의 발현을 억제하므로, 상기 3,6-디하이드록시플라본을 결핵 예방 또는 치료용 조성물의 유효성분으로 유용하게 사용할 수 있다.The 3,6-dihydroxyflavone of the present invention binds to the active site of the β-ketoacyl acyl carrier protein synthase III (mtKASIII) of Mycobacterium tuberculosis with high affinity to inhibit the enzyme activity, Dihydroxyflavone can be usefully used as an effective ingredient of a composition for preventing or treating tuberculosis, since it inhibits the growth of LPS and suppresses the expression of inflammatory cytokines and MAPK family in LPS-stimulated human lung fibroblasts .

도 1은 결핵균에 대한 3,6-디히드록시플라본(3,6-DHF) 및 대조군인 3,6,3',4'-테트라히드록시플라본(3,6,3',4'-THF)의 항균 활성을 확인한 결과이다:
도 1a는 결핵균 P887 균주에 대한 3,6-DHF의 생장 억제효과를 확인한 도이고;
도 1b는 결핵균의 다제내성균인 M22 균주에 대한 3,6-DHF의 생장 억제효과를 확인한 도이며;
도 1c는 결핵균의 광역내성균인 X24 균주에 대한 3,6-DHF의 생장 억제효과를 확인한 도이고;
도 1d는 결핵균 P887 균주에 대한 3,6,3',4'-THF의 생장 억제효과를 확인한 도이며;
도 1e는 결핵균의 다제내성균인 M22 균주에 대한 3,6,3',4'-THF의 생장 억제효과를 확인한 도이고; 및
도 1f는 결핵균의 광역내성균인 X24 균주에 대한 3,6,3',4'-THF의 생장 억제효과를 확인한 도이다.
도 2는 시험관 내(in virto)에서 포유류 세포에 대한 3,6-DHF의 세포독성 여부를 확인한 결과를 나타낸다.
도 3은 LPS로 염증반응을 자극한 MRC-5 세포에서 염증성 사이토카인의 발현 수준 억제 효과를 확인한 도이다:
도 3a는 LPS 처리에 의한 염증반응 유도 유무 및 3,6-DHF 처리 유무에 따른 염증성 사이토카인의 mRNA 수준을 확인한 결과이고;
도 3b 내지 도 3f는 LPS 처리에 의한 염증반응 유도 유무 및 3,6-DHF 처리 유무에 따른 염증성 사이토카인의 단백질 발현 수준을 확인한 결과이다.
도 4는 LPS로 염증반응을 자극한 MRC-5 세포에서 3,6-DHF 처리 농도에 따른 염증성 사이토카인의 발현 수준 억제 효과를 확인한 도이다:
도 4a는 TNF-α 발현 수준을 확인한 결과이며; 도 4b는 IL-1β 발현 수준을 확인한 결과이고; 및 도 4c는 IL-12 발현 수준을 확인한 결과이다.
도 5는 LPS로 염증반응을 자극한 MRC-5 세포에서 3,6-DHF 처리에 따른 MAPK 관련 단백질의 활성화 수준을 확인한 도이다:
도 5a는 LPS 처리에 의한 염증반응 유도 유무 및 3,6-DHF 처리 유무에 따른 ERK, JNK 및 p38 단백질의 인산화 수준을 확인한 웨스턴블럿 결과이고;
도 5b 내지 도 5d는 ERK, JNK 및 p38 단백질의 인산화 수준을 정량적으로 분석한 결과를 나타낸다.
도 6은 3,6-DHF 및 mtKASIII 단백질과의 결합 친화도를 확인하기 위한 결과를 나타낸다.
도 7은 mtKASIII 단백질의 활성 부위에 3,6-DHF이 결합하는 도킹 모델(docking model)을 나타낸다.
FIG. 1 is a graph showing the effect of 3,6-dihydroxyflavone (3,6-DHF) on Mycobacterium tuberculosis and 3,6,3 ', 4'-tetrahydroxyflavone (3,6,3', 4'- ): ≪ tb >< tb >
FIG. 1A is a graph showing the inhibitory effect of 3,6-DHF on the growth of Mycobacterium tuberculosis strain P887; FIG.
1B is a view for confirming the effect of inhibiting the growth of 3,6-DHF on the M22 strain, which is a multi-drug resistant bacterium of Mycobacterium tuberculosis;
FIG. 1C shows the effect of inhibiting the growth of 3,6-DHF on the X24 strain, which is a broad-spectrum resistant bacterium of Mycobacterium tuberculosis;
FIG. 1D shows the effect of inhibiting the growth of 3,6,3 ', 4'-THF on Mycobacterium tuberculosis strain P887;
FIG. 1E shows the effect of inhibiting the growth of 3,6,3 ', 4'-THF on the M22 strain, which is a multi-drug resistant bacterium of Mycobacterium tuberculosis; And
FIG. 1F shows the effect of inhibiting the growth of 3,6,3 ', 4'-THF on the X24 strain which is a broad-spectrum resistant bacterium of Mycobacterium tuberculosis.
Figure 2 shows the results of confirming cytotoxicity of 3,6-DHF to mammalian cells in vitro.
FIG. 3 shows the effect of inhibiting the expression level of inflammatory cytokines in MRC-5 cells stimulated by LPS:
FIG. 3A shows the results of confirming the inflammatory response induced by the LPS treatment and the mRNA level of the inflammatory cytokine with or without 3,6-DHF treatment; FIG.
FIGS. 3B to 3F show the results of confirming the level of protein expression of inflammatory cytokines according to the presence or absence of the inflammatory reaction induced by LPS treatment and the treatment with 3,6-DHF.
Figure 4 shows the effect of inhibiting the expression level of inflammatory cytokines according to the concentration of 3,6-DHF in MRC-5 cells stimulated by LPS:
Figure 4a is the result of confirming TNF-a expression level; Figure 4b is the result of confirming IL-1 [beta] expression levels; And Figure 4C are the results of confirming IL-12 expression levels.
FIG. 5 is a graph showing activation levels of MAPK-related proteins according to 3,6-DHF treatment in MRC-5 cells stimulated by LPS:
FIG. 5A is a Western blot result showing the induction of inflammation by LPS treatment and the phosphorylation level of ERK, JNK and p38 protein according to the presence or absence of 3,6-DHF treatment;
Figures 5b to 5d show the results of quantitative analysis of phosphorylation levels of ERK, JNK and p38 proteins.
Figure 6 shows the results for confirming the binding affinity with 3,6-DHF and mtKASIII proteins.
Figure 7 shows a docking model in which 3,6-DHF binds to the active site of the mtKASIII protein.

이하, 본 발명의 용어를 설명한다.Hereinafter, terms of the present invention will be described.

본 명세서에서 사용되는 용어 "예방"은 조성물의 투여로 발병을 억제시키거나 발병을 지연시키는 모든 행위를 의미한다. 본 발명에 있어서, "개선" 또는 "치료"란 조성물의 투여로 상기 질환의 증세가 호전되거나 이롭게 변경되는 모든 행위를 의미한다.As used herein, the term "prophylactic " refers to any action that inhibits the onset or delays the onset of the administration of the composition. In the present invention, "improvement" or "treatment" means any action in which administration of the composition improves or alters the symptoms of the disease.

본 명세서에서 사용되는 용어 "투여"는 임의의 적절한 방법으로 환자에게 소정의 물질을 제공하는 것을 의미하며, 본 발명의 조성물의 투여 경로는 목적 조직에 도달할 수 있는 한 일반적인 모든 경로를 통하여 경구 또는 비경구 투여될 수 있다. 또한, 조성물은 활성물질이 표적 세포로 이동할 수 있는 임의의 장치에 의해 투여될 수 있다.The term "administering" as used herein means providing a given material to a patient in any suitable manner, and the administration route of the composition of the present invention may be administered orally, May be administered parenterally. The composition may also be administered by any device capable of transferring the active agent to the target cell.

이하, 본 발명을 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail.

본 발명은 하기 [화학식 1]의 구조로 이루어진, 3,6-디하이드록시플라본(3,6-dihydroxyflavone; 3,6-DHF) 또는 이의 약학적으로 허용가능한 염을 유효성분으로 포함하는, 결핵 예방 또는 치료용 약학적 조성물을 제공한다:The present invention relates to a pharmaceutical composition comprising 3,6-dihydroxyflavone (3,6-DHF) or a pharmaceutically acceptable salt thereof as an active ingredient and having a structure of the following formula A pharmaceutical composition for preventing or treating:

[화학식 1][Chemical Formula 1]

Figure 112017081043941-pat00002
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Figure 112017081043941-pat00002
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본 발명의 약학적 조성물에 있어서, "3,6-디하이드록시플라본(3,6-dihydroxyflavone; 3,6-DHF"은, 플라보노이드계 화합물로서, 식물에서 분리하거나, 시판되는 것, 또는 공지된 화학적 합성법으로 제조된 것 어느 것을 이용하여도 무방하다.In the pharmaceutical composition of the present invention, "3,6-dihydroxyflavone (3,6-DHF") is a flavonoid compound, which is isolated from plants, commercially available, Any of those produced by a chemical synthesis method may be used.

본 발명의 약학적 조성물에 있어서, "3,6-DHF" 또는 이의 약학적으로 허용가능한 염은, 결핵균인 마이코박테리움 튜베르큘로시스(Mycobacterium tuberculosis)에 대한 항균 활성을 갖는 것을 특징으로 하며, 구체적으로 상기 마이코박테리움 튜베르큘로시스는 다제내성(multi drug resistant) 결핵균 또는 광역내성(extensively drug resistant) 결핵균 중 어느 하나 이상인 것이 보다 바람직하나, 이에 한정되지 않는다.In the pharmaceutical composition of the present invention, "3,6-DHF" or a pharmaceutically acceptable salt thereof is characterized by having an antibacterial activity against Mycobacterium tuberculosis , which is Mycobacterium tuberculosis , Specifically, it is preferable that the M. tuberculosis be at least one of multi drug resistant mycobacteria or extensively drug resistant mycobacteria. However, the present invention is not limited thereto.

본 발명의 약학적 조성물에 있어서, "3,6-DHF 또는 이의 약학적으로 허용가능한 염"은 폐에 염증이 유발 되었을 때 항염증 활성을 나타낼 수 있다. 상기 항염증 활성과 관련하여, 구체적으로 IL-1β, IL-6, IL-12, TNF-α, IFN-γ 및 MMP-1로 이루어진 군으로부터 선택되는 염증성 사이토카인의 발현 수준을 감소시킬 수 있다. 또한, 염증 반응시 발현이 증가하는 관련 단백질인, ERK1, JNK 또는 p38 MAPK의 인산화를 억제하는 것이 바람직하나, 이에 한정되지 않는다.In the pharmaceutical composition of the present invention, "3,6-DHF or a pharmaceutically acceptable salt thereof" may exhibit anti-inflammatory activity when the lung is inflamed. In connection with the anti-inflammatory activity, the level of expression of an inflammatory cytokine selected from the group consisting of IL-1β, IL-6, IL-12, TNF-α, IFN-γ and MMP- . In addition, it is preferable to inhibit phosphorylation of ERK1, JNK or p38 MAPK, which is an associated protein whose expression increases upon inflammatory reaction, but it is not limited thereto.

구체적으로, 본 발명의 "3,6-DHF"는 결핵균의 β-ketoacyl acyl carrier protein synthase III(mtKASIII)에 대하여 억제제로서 작용하므로, 결핵균에 대한 항균 활성을 나타낼 수 있다. 상기 mtKASIII과 관련하여, 3,6-DHF가 소수성 성질로 인해 막 단백질에 침투하고, mtKASIII과 높은 친화력으로 활성 부위에 결합하여 효소 활성을 억제하므로, 효과적인 항결핵균 활성을 나타낼 수 있게 한다.Specifically, "3,6-DHF" of the present invention acts as an inhibitor against β-ketoacyl acyl carrier protein synthase III (mtKASIII) of Mycobacterium tuberculosis, and thus can exhibit antibacterial activity against Mycobacterium tuberculosis. In connection with the mtKASIII, 3,6-DHF penetrates into the membrane protein due to its hydrophobic nature and binds to the active site with high affinity to mtKASIII, thereby inhibiting the enzyme activity, thereby enabling effective anti-tubercular activity.

본 발명자들은 구체적인 실시예에서, 3,6-DHF의 항결핵 효과를 확인한 결과, 마이코박테리움 튜베르큘로시스(mycobacterium tuberculosis, 결핵균) H37Rv, 다제내성 결핵균, 광역내성 결핵균에 대하여 3,6-DHF이 대조군인 3,6,3',4'-테트라히드록시플라본보다 항결핵 활성이 우수하고, 균주의 성장을 억제하는 것을 확인하였다.In a specific example, the inventors of the present invention have found that 3,6-DHF has an anti-tuberculosis effect. As a result, it has been found that 3,7-DHF is effective against mycobacterium tuberculosis (Mycobacterium tuberculosis) H 37 R v , multidrug-resistant mycobacteria, , 6-DHF was superior to 3,6,3 ', 4'-tetrahydroxyflavone, which is a control group, in antitubercular activity and inhibited the growth of the strain.

또한, 본 발명자들은 결핵균에 의해 야기되는 염증 반응에 있어서 의 효과를 확인하기 위하여 3,6-DHF을 사전 처리한 LPS 자극 인간 폐 섬유아세포 MRC-5에서 전 염증성(pro-inflammatory) 사이토카인의 수준을 확인한 결과, 3,6-DHF 이 IL-1β, IL-6, IL-12, TNF-α 및 INF-γ, 또는 MMP-1의 mRNA 발현 또는 단백질 발현 수준을 감소시키는 것을 확인함으로써, 3,6-DHF가 항염증 효과가 있음을 확인하였다.In order to confirm the effect of inflammation caused by Mycobacterium tuberculosis, the present inventors examined the level of pro-inflammatory cytokine in LPS-stimulated human lung fibroblast MRC-5 pretreated with 3,6-DHF DHF was found to decrease mRNA expression or protein expression levels of IL-1β, IL-6, IL-12, TNF-α and INF-γ or MMP-1, 6-DHF was found to have an anti-inflammatory effect.

또한, 본 발명자들은 결핵균에 의해 상향조절되는 MAPK 패밀리에 있어서 3,6-DHF의 효과를 확인한 결과, 3,6-DHF가 ERK-1, JNK 및 p38의 인산화를 억제함을 확인함으로써, 3,6-DHF가 폐에 발생하는 염증을 억제하는 효과가 있음을 확인하였다.In addition, the present inventors confirmed that 3,6-DHF suppresses the phosphorylation of ERK-1, JNK and p38 in the MAPK family up-regulated by Mycobacterium tuberculosis. As a result, 6-DHF inhibited inflammation in the lungs.

따라서, 본 발명의 3,6-DHF가 항결핵 효과를 나타내고 염증성 사이토카인의 수준 및 MMP-1 발현, ERK1, JNK 및 p38 MAPK의 인산화를 억제함으로써, 3,6-DHF를 결핵 예방 및 치료용 조성물의 유효성분으로 유용하게 사용할 수 있다.Therefore, the 3,6-DHF of the present invention exhibits an anti-tuberculosis effect and inhibits the level of inflammatory cytokines and MMP-1 expression, ERK1, JNK and p38 MAPK phosphorylation, thereby inhibiting 3,6-DHF against tuberculosis And can be usefully used as an effective ingredient of the composition.

본 발명의 3,6-DHF은 약학적으로 허용 가능한 염의 형태로 사용할 수 있으며, 염으로는 약학적으로 허용가능한 유리산(free acid)에 의해 형성된 산부가염이 유용하다. 산 부가염은 염산, 질산, 인산, 황산, 브롬화수소산, 요드화수소산, 아질산 또는 아인산과 같은 무기산류와 지방족 모노 및 디카르복실레이트, 페닐-치환된 알카노에이트, 하이드록시 알카노에이트 및 알칸디오에이트, 방향족 산류, 지방족 및 방향족 설폰산류와 같은 무독성 유기산으로부터 얻는다. 이러한 약학적으로 무독한 염류로는 설페이트, 피로설페이트, 바이설페이트, 설파이트, 바이설파이트, 니트레이트, 포스페이트, 모노하이드로겐 포스페이트, 디하이드로겐 포스페이트, 메타포스페이트, 피로포스페이트 클로라이드, 브로마이드, 아이오다이드, 플루오라이드, 아세테이트, 프로피오네이트, 데카노에이트, 카프릴레이트, 아크릴레이트, 포메이트, 이소부티레이트, 카프레이트, 헵타노에이트, 프로피올레이트, 옥살레이트, 말로네이트, 석시네이트, 수베레이트, 세바케이트, 푸마레이트, 말리에이트, 부틴-1,4-디오에이트, 헥산-1,6-디오에이트, 벤조에이트, 클로로벤조에이트, 메틸벤조에이트, 디니트로 벤조에이트, 하이드록시벤조에이트, 메톡시벤조에이트, 프탈레이트, 테레프탈레이트, 벤젠설포네이트, 톨루엔설포네이트, 클로로벤젠설포네이트, 크실렌설포네이트, 페닐아세테이트, 페닐프로피오네이트, 페닐부티레이트, 시트레이트, 락테이트, β-하이드록시부티레이트, 글리콜레이트, 말레이트, 타트레이트, 메탄설포네이트, 프로판설포네이트, 나프탈렌-1-설포네이트, 나프탈렌-2-설포네이트 또는 만델레이트를 포함한다.The 3,6-DHF of the present invention can be used in the form of a pharmaceutically acceptable salt, and the acid addition salt formed by a pharmaceutically acceptable free acid is useful as a salt. Acid addition salts include those derived from inorganic acids such as hydrochloric acid, nitric acid, phosphoric acid, sulfuric acid, hydrobromic acid, hydroiodic acid, nitrous acid or phosphorous acid, and aliphatic mono- and dicarboxylates, phenyl-substituted alkanoates, hydroxyalkanoates, Dioleate, aromatic acid, aliphatic and aromatic sulfonic acids. Such pharmaceutically innocuous salts include, but are not limited to, sulfate, pyrosulfate, bisulfate, sulfite, bisulfite, nitrate, phosphate, monohydrogenphosphate, dihydrogenphosphate, metaphosphate, pyrophosphate chloride, bromide, Butyrate, caprate, heptanoate, propiolate, oxalate, malonate, succinate, succinate, maleic anhydride, maleic anhydride, , Sebacate, fumarate, maleate, butyne-1,4-dioate, hexane-1,6-dioate, benzoate, chlorobenzoate, methylbenzoate, dinitrobenzoate, hydroxybenzoate, Methoxybenzoate, phthalate, terephthalate, benzene sulfonate, toluene sulfonate, chlorobenzene sulfide Propyl sulphonate, naphthalene-1-yne, xylenesulfonate, phenylsulfate, phenylbutyrate, citrate, lactate,? -Hydroxybutyrate, glycolate, maleate, Sulfonate, naphthalene-2-sulfonate or mandelate.

본 발명에 따른 산 부가염은 통상의 방법, 예를 들면, 상기 3,6-DHF을 과량의 산 수용액 중에 용해시키고, 이 염을 수혼화성 유기 용매, 예를 들면 메탄올, 에탄올, 아세톤 또는 아세토니트릴을 사용하여 침전시켜서 제조할 수 있다. 동량의 3,6-DHF 및 물 중의 산 또는 알코올을 가열하고, 이어서 이 혼합물을 증발시켜서 건조시키거나 또는 석출된 염을 흡입 여과시켜 제조할 수도 있다.The acid addition salt according to the invention can be prepared by a conventional method, for example by dissolving the 3,6-DHF in an excess of the acid aqueous solution and treating the salt with a water-miscible organic solvent such as methanol, ethanol, acetone or acetonitrile ≪ / RTI > By heating an equal amount of 3,6-DHF and an acid or alcohol in water, followed by evaporating and drying the mixture, or by suction filtration of the precipitated salt.

또한, 염기를 사용하여 약학적으로 허용 가능한 금속염을 만들 수 있다. 알칼리 금속 또는 알칼리 토금속 염은 예를 들면 상기 3,6-DHF을 과량의 알칼리 금속 수산화물 또는 알칼리 토금속 수산화물 용액 중에 용해하고, 비용해 화합물 염을 여과하고, 여액을 증발, 건조시켜 얻는다. 이때, 금속염으로는 나트륨, 칼륨 또는 칼슘염을 제조하는 것이 제약상 적합하다. 또한, 이에 대응하는 은 염은 알칼리 금속 또는 알칼리 토금속 염을 적당한 음 염(예, 질산은)과 반응시켜 얻는다.In addition, bases can be used to make pharmaceutically acceptable metal salts. The alkali metal or alkaline earth metal salt is obtained, for example, by dissolving the 3,6-DHF in an excess of an alkali metal hydroxide or alkaline earth metal hydroxide solution, filtering the insoluble compound salt, and evaporating and drying the filtrate. At this time, it is preferable for the metal salt to produce sodium, potassium or calcium salt. In addition, the corresponding silver salt is obtained by reacting an alkali metal or alkaline earth metal salt with a suitable salt (for example, silver nitrate).

또한, 본 발명의 3,6-DHF은 약학적으로 허용되는 염뿐만 아니라, 통상의 방법에 의해 제조될 수 있는 모든 염, 수화물 및 용매화물을 모두 포함한다.In addition, the 3,6-DHF of the present invention includes not only pharmaceutically acceptable salts, but also all salts, hydrates and solvates which can be prepared by conventional methods.

본 발명에 따른 부가염은 통상의 방법으로 제조할 수 있으며, 예를 들면 상기 3,6-DHF을 유기용매, 예를 들면 아세톤, 메탄올, 에탄올, 또는 아세토니트릴 등에 녹이고 과량의 유기산을 가하거나 무기산의 산 수용액을 가한 후 침전시키거나 결정화시켜서 제조할 수 있다. 이어서 이 혼합물에서 용매나 과량의 산을 증발시킨 후 건조시켜서 부가염을 얻거나 또는 석출된 염을 흡인 여과시켜 제조할 수 있다.The addition salt according to the present invention can be prepared by a conventional method, for example, by dissolving the above 3,6-DHF in an organic solvent such as acetone, methanol, ethanol, acetonitrile, etc., And then precipitating or crystallizing the acid solution. Subsequently, in this mixture, a solvent or an excess acid is evaporated and dried to obtain an additional salt, or the precipitated salt may be produced by suction filtration.

본 발명의 조성물을 의약품으로 사용하는 경우, 본 발명의 3,6-DHF 또는 이의 약학적으로 허용가능한 염을 유효성분으로 함유하는 약학적 조성물은 임상투여 시에 다양한 하기의 경구 또는 비경구 투여 형태로 제제화되어 투여될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.When the composition of the present invention is used as a medicine, the pharmaceutical composition containing the 3,6-DHF of the present invention or a pharmaceutically acceptable salt thereof as an active ingredient can be administered orally or parenterally , And the like, but the present invention is not limited thereto.

경구 투여용 제형으로는 예를 들면 정제, 환제, 경/연질 캅셀제, 액제, 현탁제, 유화제, 시럽제, 과립제, 엘릭시르제 등이 있는데, 이들 제형은 유효성분 이외에 희석제(예: 락토즈, 덱스트로즈, 수크로즈, 만니톨, 솔비톨, 셀룰로즈 및/ 또는 글리신), 활택제(예: 실리카, 탈크, 스테아르산 및 그의 마그네슘 또는 칼슘염 및/또는 폴리에틸렌 글리콜)를 함유하고 있다. 정제는 또한 마그네슘 알루미늄 실리케이트, 전분 페이스트, 젤라틴, 메틸셀룰로즈, 나트륨 카복시메틸셀룰로즈 및/또는 폴리비닐피롤리딘과 같은 결합제를 함유할 수 있으며, 경우에 따라 전분, 한천, 알긴산 또는 그의 나트륨 염과 같은 붕해제 또는 비등 혼합물 및/또는 흡수제, 착색제, 향미제, 및 감미제를 함유할 수 있다.Examples of the formulations for oral administration include tablets, pills, light / soft capsules, liquids, suspensions, emulsions, syrups, granules and elixirs. These formulations may contain, in addition to the active ingredient, a diluent (e.g., lactose, dextrose, (E.g., silica, talc, stearic acid and magnesium or calcium salts thereof and / or polyethylene glycols), such as, for example, water, rosin, sucrose, mannitol, sorbitol, cellulose and / or glycine. The tablets may also contain binders such as magnesium aluminum silicate, starch paste, gelatin, methylcellulose, sodium carboxymethylcellulose and / or polyvinylpyrrolidine and may optionally contain additives such as starch, agar, alginic acid or its sodium salt A disintegrating or boiling mixture and / or an absorbent, a colorant, a flavoring agent, and a sweetening agent.

본 발명의 3,6-DHF 또는 이의 약학적으로 허용가능한 염을 유효 성분으로 하는 약학적 조성물은 비경구 투여할 수 있으며, 비경구 투여는 피하주사, 정맥주사, 근육 내 주사 또는 흉부 내 주사를 주입하는 방법에 의한다. 이때, 비경구 투여용 제형으로 제제화하기 위하여 상기 3,6-DHF 또는 이의 약학적으로 허용가능한 염을 안정제 또는 완충제와 함께 물에 혼합하여 용액 또는 현탁액으로 제조하고, 이를 앰플 또는 바이알 단위 투여형으로 제조할 수 있다. 상기 조성물은 멸균되고/되거나 방부제, 안정화제, 수화제 또는 유화 촉진제, 삼투압 조절을 위한 염 및/또는 완충제 등의 보조제, 및 기타 치료적으로 유용한 물질을 함유할 수 있으며, 통상적인 방법인 혼합, 과립화 또는 코팅 방법에 따라 제제화할 수 있다.The pharmaceutical composition containing 3,6-DHF or a pharmaceutically acceptable salt thereof of the present invention as an active ingredient can be administered parenterally, and parenteral administration can be carried out by subcutaneous injection, intravenous injection, intramuscular injection, It depends on the injection method. In this case, in order to formulate the formulation for parenteral administration, the above-mentioned 3,6-DHF or a pharmaceutically acceptable salt thereof is mixed with water or a stabilizer or a buffer to prepare a solution or suspension, which is then administered in an ampoule or vial unit dosage form Can be manufactured. The compositions may contain sterilized and / or preservatives, stabilizers, wettable or emulsifying accelerators, adjuvants such as salts and / or buffers for the control of osmotic pressure, and other therapeutically useful substances, Or may be formulated according to the coating method.

또한, 본 발명의 3,6-DHF의 인체에 대한 투여량은 환자의 나이, 몸무게, 성별, 투여형태, 건강상태 및 질환 정도에 따라 달라질 수 있으며, 몸무게가 60 ㎏인 성인 환자를 기준으로 할 때, 일반적으로 0.001 ~ 1,000 ㎎/일이며, 바람직하게는 0.01 ~ 500 ㎎/일이며, 의사 또는 약사의 판단에 따라 일정시간 간격으로 1일 1회 내지 수회로 분할 투여할 수도 있다.The dose of 3,6-DHF of the present invention to the human body may vary depending on the patient's age, weight, sex, dosage form, health condition, and disease severity, and is based on an adult patient weighing 60 kg , It is generally 0.001 to 1,000 mg / day, preferably 0.01 to 500 mg / day, and may be administered once or several times a day at a predetermined time interval according to the judgment of a doctor or pharmacist.

또한, 본 발명은 상기 3,6-DHF 또는 이의 약학적으로 허용가능한 염을 유효성분으로 포함하는, 결핵 예방 또는 개선용 건강식품을 제공한다.In addition, the present invention provides a health food for preventing or improving tuberculosis comprising the above-mentioned 3,6-DHF or a pharmaceutically acceptable salt thereof as an active ingredient.

본 발명의 약학적 조성물에 있어서, "3,6-DHF" 또는 이의 약학적으로 허용가능한 염은, 결핵균인 마이코박테리움 튜베르큘로시스(Mycobacterium tuberculosis)에 대한 항균 활성을 갖는 것을 특징으로 하며, 구체적으로 상기 마이코박테리움 튜베르큘로시스는 다제내성(multi drug resistant) 결핵균 또는 광역내성(extensively drug resistant) 결핵균 중 어느 하나 이상인 것이 보다 바람직하나, 이에 한정되지 않는다.In the pharmaceutical composition of the present invention, "3,6-DHF" or a pharmaceutically acceptable salt thereof is characterized by having an antibacterial activity against Mycobacterium tuberculosis , which is Mycobacterium tuberculosis , Specifically, it is preferable that the M. tuberculosis be at least one of multi drug resistant mycobacteria or extensively drug resistant mycobacteria. However, the present invention is not limited thereto.

본 발명의 약학적 조성물에 있어서, "3,6-DHF" 또는 이의 약학적으로 허용가능한 염은 폐에 염증이 유발 되었을 때 항염증 활성을 나타낼 수 있다. 상기 항염증 활성과 관련하여, 구체적으로 IL-1β, IL-6, IL-12, TNF-α, IFN-γ 및 MMP-1로 이루어진 군으로부터 선택되는 염증성 사이토카인의 발현 수준을 감소시킬 수 있다. 또한, 염증 반응시 발현이 증가하는 관련 단백질인, ERK1, JNK 또는 p38 MAPK의 인산화를 억제하는 것이 바람직하나, 이에 한정되지 않는다.In the pharmaceutical composition of the present invention, "3,6-DHF" or a pharmaceutically acceptable salt thereof may exhibit anti-inflammatory activity when inflammation is induced in the lung. In connection with the anti-inflammatory activity, the level of expression of an inflammatory cytokine selected from the group consisting of IL-1β, IL-6, IL-12, TNF-α, IFN-γ and MMP- . In addition, it is preferable to inhibit phosphorylation of ERK1, JNK or p38 MAPK, which is an associated protein whose expression increases upon inflammatory reaction, but it is not limited thereto.

구체적으로, 본 발명의 "3,6-DHF"는 결핵균의 β-ketoacyl acyl carrier protein synthase III(mtKASIII)에 대하여 억제제로서 작용하므로, 결핵균에 대한 항균 활성을 나타낼 수 있다. 상기 mtKASIII과 관련하여, 3,6-DHF가 소수성 성질로 인해 막 단백질에 침투하고, mtKASIII과 높은 친화력으로 활성 부위에 결합하여 효소 활성을 억제하므로, 효과적인 항결핵균 활성을 나타낼 수 있게 한다.Specifically, "3,6-DHF" of the present invention acts as an inhibitor against β-ketoacyl acyl carrier protein synthase III (mtKASIII) of Mycobacterium tuberculosis, and thus can exhibit antibacterial activity against Mycobacterium tuberculosis. In connection with the mtKASIII, 3,6-DHF penetrates into the membrane protein due to its hydrophobic nature and binds to the active site with high affinity to mtKASIII, thereby inhibiting the enzyme activity, thereby enabling effective anti-tubercular activity.

본 발명의 3,6-DHF가 항결핵 효과를 나타내고 염증성 사이토카인의 수준 및 MMP-1 발현, ERK1, JNK 및 p38 MAPK의 인산화를 억제함으로써, 3,6-DHF를 결핵 예방 및 개선용 건강식품의 유효성분으로 유용하게 사용할 수 있다.The 3,6-DHF of the present invention exhibits an anti-tuberculosis effect and inhibits the level of inflammatory cytokines and MMP-1 expression, ERK1, JNK and p38 MAPK phosphorylation. Thus, 3,6- Can be usefully used as an effective ingredient of the present invention.

상기 식품의 종류에는 특별한 제한은 없다. 상기 물질을 첨가할 수 있는 식품의 예로는 드링크제, 육류, 소시지, 빵, 비스킷, 떡, 초콜릿, 캔디류, 스낵류, 과자류, 피자, 라면, 기타 면류, 껌류, 아이스크림류를 포함한 낙농제품, 각종 스프, 음료수, 알코올 음료 및 비타민 복합제, 유제품 및 유가공 제품 등이 있으며, 통상적인 의미에서의 건강기능식품을 모두 포함한다.There is no particular limitation on the kind of the food. Examples of the foods to which the above substances can be added include dairy products including dairy products, meat, sausage, bread, biscuits, rice cakes, chocolate, candies, snacks, confectionery, pizza, ramen and other noodles, gums, ice cream, Beverages, alcoholic beverages and vitamin complexes, dairy products, and dairy products, all of which include health functional foods in a conventional sense.

본 발명의 3,6-DHF 또는 이의 약학적으로 허용가능한 염은 식품에 그대로 첨가하거나 다른 식품 또는 식품 성분과 함께 사용될 수 있고, 통상적인 방법에 따라 적절하게 사용될 수 있다. 유효 성분의 혼합량은 그의 사용 목적(예방 또는 개선용)에 따라 적합하게 결정될 수 있다. 일반적으로, 건강식품 중의 상기 3,6-DHF의 양은 전체 식품 중량의 0.1 내지 90 중량부로 가할 수 있다. 그러나 건강 및 위생을 목적으로 하거나 또는 건강 조절을 목적으로 하는 장기간의 섭취의 경우에는 상기 양은 상기 범위 이하일 수 있으며, 안전성 면에서 아무런 문제가 없기 때문에 유효성분은 상기 범위 이상의 양으로도 사용될 수 있다.The 3,6-DHF of the present invention or a pharmaceutically acceptable salt thereof can be added directly to the food or can be used together with other food or food ingredients, and can be suitably used according to a conventional method. The amount of the active ingredient to be mixed can be suitably determined according to the intended use (for prevention or improvement). Generally, the amount of 3,6-DHF in the health food may be 0.1 to 90 parts by weight of the total food. However, in the case of long-term intake intended for health and hygiene purposes or for the purpose of controlling health, the amount may be less than the above range, and since there is no problem in terms of safety, the active ingredient may be used in an amount exceeding the above range.

본 발명의 건강 기능성 음료 조성물은 지시된 비율로 필수 성분으로서 본 발명의 화합물을 함유하는 것 외에는 다른 성분에 특별한 제한이 없으며 통상의 음료와 같이 여러 가지 향미제 또는 천연 탄수화물 등을 추가 성분으로서 함유할 수 있다. 상술한 천연 탄수화물의 예는 모노사카라이드, 예를 들어, 포도당, 과당 등; 디사카라이드, 예를 들어 말토스, 슈크로스 등; 및 폴리사카라이드, 예를 들어 덱스트린, 시클로덱스트린 등과 같은 통상적인 당, 및 자일리톨, 소르비톨, 에리트리톨 등의 당알콜이다. 상술한 것 이외의 향미제로서 천연 향미제(타우마틴, 스테비아 추출물(예를 들어 레바우디오시드 A, 글리시르히진등) 및 합성 향미제(사카린, 아스파르탐 등)를 유리하게 사용할 수 있다. 상기 천연 탄수화물의 비율은 본 발명의 조성물 100 당 일반적으로 약 1 내지 20 g, 바람직하게는 약 5 내지 12 g이다.The health functional beverage composition of the present invention is not particularly limited to the other ingredients except that it contains the compound of the present invention as an essential ingredient in the indicated ratios and may contain various flavors or natural carbohydrates as an additional ingredient . Examples of the above-mentioned natural carbohydrates include monosaccharides such as glucose, fructose and the like; Disaccharides such as maltose, sucrose and the like; And polysaccharides, for example, conventional sugars such as dextrin, cyclodextrin and the like, and sugar alcohols such as xylitol, sorbitol and erythritol. Natural flavors (tau martin, stevia extracts (e.g., rebaudioside A, glycyrrhizin, etc.) and synthetic flavors (saccharin, aspartame, etc.) can be advantageously used as flavors other than those described above The ratio of the natural carbohydrate is generally about 1 to 20 g, preferably about 5 to 12 g per 100 of the composition of the present invention.

상술한 바 외에 본 발명의 3,6-DHF 또는 이의 약학적으로 허용가능한 염은 여러 가지 영양제, 비타민, 광물(전해질), 합성 풍미제 및 천연 풍미제 등의 풍미제, 착색제 및 중진제(치즈, 초콜릿 등), 펙트산 및 그의 염, 알긴산 및 그의 염, 유기산, 보호성 콜로이드 증점제, pH 조절제, 안정화제, 방부제, 글리세린, 알코올, 탄산음료에 사용되는 탄산화제 등을 함유할 수 있다. 그 밖에 본 발명의 [화본 발명의 3,6-DHF 또는 이의 약학적으로 허용가능한 염은 천연 과일 쥬스 및 과일 쥬스 음료 및 야채 음료의 제조를 위한 과육을 함유할 수 있다. 이러한 성분은 독립적으로 또는 조합하여 사용할 수 있다. 이러한 첨가제의 비율은 그렇게 중요하진 않지만 본 발명의 3,6-DHF 또는 이의 약학적으로 허용가능한 염 100 중량부 당 0.1 내지 약 20 중량부의 범위에서 선택되는 것이 일반적이다.In addition to the foregoing, the 3,6-DHF or its pharmaceutically acceptable salt of the present invention can be used as a flavoring agent such as various nutrients, vitamins, minerals (electrolytes), synthetic flavors and natural flavors, , Chocolate, etc.), pectic acid and its salts, alginic acid and its salts, organic acids, protective colloid thickening agents, pH adjusting agents, stabilizers, preservatives, glycerin, alcohols and carbonating agents used in carbonated drinks. In addition, the 3,6-DHF of the present invention of the present invention or a pharmaceutically acceptable salt thereof may contain natural fruit juice and pulp for the production of fruit juice drinks and vegetable drinks. These components may be used independently or in combination. The proportion of such additives is not so critical, but is generally selected in the range of 0.1 to about 20 parts by weight per 100 parts by weight of the 3,6-DHF or a pharmaceutically acceptable salt thereof of the present invention.

또한, 본 발명의 3,6-DHF 또는 이의 약학적으로 허용가능한 염은 식품 첨가제의 유효성분으로서 사용될 수 있다.In addition, the 3,6-DHF of the present invention or a pharmaceutically acceptable salt thereof can be used as an active ingredient of a food additive.

본 발명의 3,6-DHF 또는 이의 약학적으로 허용가능한 염을 식품 첨가제로 사용하는 경우, 상기 항생 펩타이드, 또는 항생 펩타이드 및 항생제의 복합제를 그대로 첨가하거나 다른 식품 성분과 함께 사용될 수 있고, 통상적인 방법에 따라 적절하게 사용될 수 있다. 유효성분의 혼합량은 그의 사용 목적에 따라 적절하게 결정될 수 있다. 일반적으로, 본 발명의 3,6-DHF 또는 이의 약학적으로 허용가능한 염은 원료에 대하여 15 중량부이하, 바람직하게는 10 중량부 이하의 양으로 첨가된다. 그러나, 장기간의 섭취의 경우에는 상기 양은 상기 범위 이하일 수 있으며, 안정성 면에서 아무런 문제가 없기 때문에 유효성분은 상기 범위 이상의 양으로도 사용될 수 있다. When 3,6-DHF or a pharmaceutically acceptable salt thereof of the present invention is used as a food additive, the antibiotic peptide, or a combination of an antibiotic peptide and an antibiotic, may be directly added or used together with other food ingredients, May be appropriately used depending on the method. The amount of the active ingredient to be mixed can be appropriately determined according to the intended use. Generally, 3,6-DHF or a pharmaceutically acceptable salt thereof of the present invention is added in an amount of 15 parts by weight or less, preferably 10 parts by weight or less, based on the raw material. However, in the case of long-term ingestion, the amount may be less than the above range, and since there is no problem in terms of stability, the active ingredient may be used in an amount in the above range.

상기 식품의 종류에는 특별한 제한은 없다. 상기 물질을 첨가할 수 있는 식품의 예로는 육류, 소시지, 빵, 쵸코렛, 캔디류, 스넥류, 과자류, 피자, 라면, 기타 면류, 껌류, 아이스크림류를 포함한 낙농제품, 각종스프, 음료수, 차, 드링크제, 알코올 음료 및 비타민 복합제 등이 있으며, 통상적인 의미에서의 식품을 모두 포함한다.There is no particular limitation on the kind of the food. Examples of foods to which the above substances can be added include dairy products such as meat, sausage, bread, chocolate, candy, snack, confectionery, pizza, ramen, other noodles, gums, ice cream, various soups, drinks, tea, Alcoholic beverages, and vitamin complexes, and includes foods in a conventional sense.

아울러, 본 발명은 3,6-DHF 또는 이의 약학적으로 허용가능한 염을 유효성분으로 포함하는, 마이코박테리움 튜베르큘로시스에 대한 항균용 조성물을 제공한다.In addition, the present invention provides an antimicrobial composition for M. tuberculosis comprising 3,6-DHF or a pharmaceutically acceptable salt thereof as an active ingredient.

상기 항균용 조성물은 특별히 제한되지 않는한, 결핵균인 마이코박테리움 튜베르큘로시스(Mycobacterium tuberculosis)에 대한 항균 활성을 갖는 것을 특징으로 하며, 구체적으로 상기 마이코박테리움 튜베르큘로시스는 다제내성(multi drug resistant) 결핵균 또는 광역내성(extensively drug resistant) 결핵균 중 어느 하나 이상인 것이 보다 바람직하다.The antimicrobial composition is characterized by having antibacterial activity against Mycobacterium tuberculosis , which is a Mycobacterium tuberculosis , unless specifically limited. Specifically, the Mycobacterium tuberculosis has a multi-drug resistance more preferably at least one of multi drug resistant mycobacteria or extensively drug resistant mycobacteria.

상기 항균용 조성물은 약학적 조성물, 식품 첨가제, 사료 첨가제, 방부용 조성물 및 의약외품 조성물로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나의 제형일 수 있다.The antimicrobial composition may be any one selected from the group consisting of a pharmaceutical composition, a food additive, a feed additive, a nasal composition, and a quasi-drug composition.

본 발명의 3,6-DHF 또는 이의 약학적으로 허용가능한 염을 방부용 조성물의 유효성분으로 사용하는 경우, 적용될 수 있는 방부용 조성물에는 식품의 방부제, 화장품 보존제 또는 의약품 보존제 등이 있다. 상기 식품의 방부제, 화장품 보존제 및 의약품 보존제는 의약품의 변질, 부패, 변색 및 화학변화를 방지하기 위해 사용되는 첨가물로서 살균제, 산화방지제가 이에 포함되며 세균, 곰팡이, 효모 등 미생물의 증식을 억제하여 식품 및 의약품에서 부패미생물의 발육저지 또는 살균작용을 하는 등의 기능성 항생제도 포함된다. 이러한 방부 조성물의 이상적인 조건으로는 독성이 없어야 하며, 미량으로도 효과가 있어야 한다.When the 3,6-DHF of the present invention or a pharmaceutically acceptable salt thereof is used as an active ingredient of the composition for nonspecific use, the composition for nonspecifically applicable to the composition of the present invention includes a food preservative, a cosmetic preservative or a pharmaceutical preservative. Preservatives, cosmetic preservatives, and pharmaceutical preservatives of foods mentioned above are additives used to prevent deterioration, decay, discoloration and chemical change of medicines, including antiseptics and antioxidants, which inhibit the growth of microorganisms such as bacteria, fungi and yeast, And functional antibiotics such as inhibiting the growth of microorganisms or sterilizing microorganisms in pharmaceuticals. Ideal conditions for such preservative compositions should be non-toxic and effective in trace amounts.

본 발명의 3,6-DHF 또는 이의 약학적으로 허용가능한 염을 방부용 조성물의 유효성분으로 사용하는 경우, 3,6-DHF 또는 이의 약학적으로 허용가능한 염을 그대로 첨가하거나 다른 의약외품 또는 의약외품 성분과 함께 사용할 수 있고, 통상적인 방법에 따라 적절하게 사용할 수 있다. 유효성분의 혼합량은 사용 목적에 따라 적합하게 결정될 수 있다.When 3,6-DHF or a pharmaceutically acceptable salt thereof of the present invention is used as an active ingredient of the composition for nausea, 3,6-DHF or a pharmaceutically acceptable salt thereof is directly added, or another quasi-drug or quasi-drug ingredient And can be suitably used according to a conventional method. The amount of the active ingredient to be mixed can be appropriately determined depending on the purpose of use.

본 발명의 의약외품 조성물은 이에 제한되지는 않으나, 바람직하게는 소독청결제, 샤워폼, 가그린, 물티슈, 세제비누, 핸드워시, 가습기 충진제, 마스크, 연고제, 패치, 또는 필터 충진제일 수 있다.The quasi-drug composition of the present invention may be a disinfectant cleaner, a shower foam, a gagrin, a wet tissue, a detergent soap, a hand wash, a humidifier filler, a mask, an ointment agent, a patch or a filter filler.

이하, 실시예 및 제조예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하고자 한다. 이들 실시예 및 제조예는 오로지 본 발명을 예시하기 위한 것으로서, 본 발명의 범위가 이들 실시예 및 제조예에 의해 제한되는 것으로 해석되지 않는 것은 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에 있어서 자명할 것이다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples and preparation examples. It should be apparent to those skilled in the art that these examples and preparations are only for illustrating the present invention and that the scope of the present invention is not construed as being limited by these examples and preparations .

3,6-디하이드록시플라본(3,6-dihydroxyflavone, 3,6-DHF)의 항결핵 활성 확인Identification of anti-tuberculosis activity of 3,6-dihydroxyflavone (3,6-DHF)

결핵균에 대한 3,6-DHF 의 항결핵 효과를 확인하기 위하여, 마이코박테리움 튜베르큘로시스(mycobacterium tuberculosis, 결핵균), 다제내성(multi drug resistant, MDR) 결핵균 및 광역내성(extensively drug resistant) 결핵균을 이용하여 3,6-DHF 의 항결핵 활성을 측정하였다.In order to confirm the antituberculous effect of 3,6-DHF against Mycobacterium tuberculosis , mycobacterium tuberculosis , multi-drug resistant (MDR) Mycobacterium tuberculosis and extensively drug resistant, The anti-TB activity of 3,6-DHF was measured using Mycobacterium tuberculosis.

구체적으로, 마이코박테리움 튜베르큘로시스 H37Rv 는 ATCC(American Type Culture Collection, 균주번호 #27289)에서 구매한 실험실용 표준균주를 사용하였으며 MDR, XDR 결핵균주는 결핵연구원에서 운영하는 결핵자원은행에서 분양받은 균주를 사용하였다. MDR 결핵균주는 다제내성 결핵환자로부터 획득한 임상분리균주이고, XDR 결핵균주는 광역내성 결핵환자로부터 획득된 임상분리균주이며, 결핵연구원의 약제감수성검사를 거쳐 표현형이 증명된 균주를 사용하였다.Specifically, M. tuberculosis H 37 Rv was used as a laboratory standard strain purchased from ATCC (American Type Culture Collection, strain # 27289), and MDR and XDR tuberculosis strains were cultured in a tuberculosis resource bank Were used. MDR Mycobacterium tuberculosis strains are clinical isolates obtained from patients with multidrug - resistant tuberculosis. XDR tuberculosis strains are clinical isolates obtained from patients with broad - spectrum tuberculosis.

마이코박테리움 튜베르큘로시스 H37Rv 균주(P887), 및 MDR 결핵균주(M22, M23) 및 XDR 결핵균주(X24, X59)를 포함한 임상 분리체의 저장 용액 166 ㎕를 37℃에서 500 ㎕의 0.5% 액상 아가로오스(agarose)와 혼합하여 혼합물을 준비 하였다. 액체 배지 로딩 웰을 둘러싸는 미세유체 아가로오스 채널을 형성하기 위하여 상기 혼합물을 10 ㎖ 주입 웰에 주입하였다. 상온에서 겔을 굳힌 후, 균주를 고정하였다. 그런 다음, 3,6-DHF([화학식 1]) 또는 대조군 물질인 3,6,3',4'-THF(3,6,3',4'-tetrahydroxyflavone)([화학식 2])를 각각 0 내지 200 ㎍/㎖의 농도 구배로 배지에 첨가하였다. 상기 3,6-DHF 및 배양 배지는 미세유체 아가로오스 채널로 분산되었다. 96 웰 미세유체 아가로오스 채널 칩을 37℃에서 배양하면서, 액체 배지 로딩 웰 및 미세유체 아가로오스 채널 간 경계 부위를 4× 배율 렌즈가 장착된 도립현미경을 이용하여 1, 3, 5, 7, 및 9 일에 이미지화하여 균주 성장을 확인하였다. 저속 촬영 이미지에서 결핵균의 다크 그레이 스팟을 이미지 프로세싱에 의해 흰색의 2진법 디지털 정보로 변환하였다. 약물 민감성은 결핵균이 둘러싸이는 부위를 평가하여 측정하고 MIC90 값을 계산하였다. 상기 실험은 3번 반복하여 수행하고, GraphPad InStat software(version 3.05, GraphPad, 미국)를 이용하여 통계 검정을 수행하였다(p<0.05).Mycobacterium tube suberic particulate tuberculosis H 37 Rv strain (P887), and MDR TB state (M22, M23) and XDR TB state (X24, X59) for including 500 ㎕ the 166 ㎕ stock solution of clinical isolates at 37 ℃ Of 0.5% liquid agarose to prepare a mixture. The mixture was injected into 10 ml injection wells to form microfluid agarose channels surrounding the liquid medium loading wells. After the gel was solidified at room temperature, the strain was fixed. Then, 3,6-DHF (Formula 1) or 3,6,3 ', 4'-tetrahydroxyflavone (3,6,3', 4'-tetrahydroxyflavone) Was added to the medium in a concentration gradient from 0 to 200 [mu] g / ml. The 3,6-DHF and culture medium were dispersed into microfluid agarose channels. The 96 well microfluidic agarose channel chip was incubated at 37 ° C while the boundary between the liquid medium loading wells and the microfluidic agarose channels was incubated at 1, 3, 5, 7, and 7 using an inverted microscope equipped with a 4x magnification lens , And 9 days to confirm the growth of the strain. Dark gray spots of Mycobacterium tuberculosis were converted to white binary digital information by image processing in a time lapse image. Drug susceptibility was assessed by measuring the area surrounded by mycobacteria and MIC 90 values were calculated. The experiment was repeated three times and a statistical test was performed using GraphPad InStat software (version 3.05, GraphPad, USA) (p < 0.05).

[화학식 1][Chemical Formula 1]

Figure 112017081043941-pat00003
Figure 112017081043941-pat00003

[화학식 2](2)

Figure 112017081043941-pat00004
Figure 112017081043941-pat00004

그 결과 하기 [표 1] 및 도 1에 나타난 바와 같이 3,6-DHF은 결핵균 성장을 90% 억제하는 최저 농도(MIC90 값)로서, H37Rv, MDR 및 XDR에 대하여 각각 25, 100 및 100 ㎍/㎖을 나타내는 것을 확인하였다(도 1a 내지 도 1c). 이에 비해 대조군으로 사용한 3,6,3',4'-THF의 경우에는, 200 ㎍/㎖의 농도에서도 결핵균에 대한 항균 활성을 나타내지 않는 것을 확인하였다(도 1d 내지 도 1f). To the results Table 1, and the 3,6-DHF is M. tuberculosis growth as shown in FIG. 1 as the lowest concentration (MIC 90 values) for inhibiting 90%, with respect to the H 37 Rv, MDR and XDR, respectively 25, 100 and 100 [mu] g / ml (Figs. 1A to 1C). In contrast, in the case of 3,6,3 ', 4'-THF used as a control group, it was confirmed that it did not exhibit antibacterial activity against Mycobacterium tuberculosis even at a concentration of 200 μg / ml (FIG. 1d to FIG. 1f).

3,6,3',4'-THF는 3,6-DHF에 비해 히드록시기(-OH기)가 2 개 더 많기 때문에, 3,6-DHF보다 친수성 수준이 높다. 3,6,3',4'-THF는 결핵균의 세포막을 통과해 막과 결합하기 때문에 유의적인 수준의 항균 활성을 가지지 못하는 반면, 3,6-DHF는 3,6,3',4'-THF에 비해 소수성 성질을 나타낼 수 있어 결핵균의 막 내부로 이동해 항결핵균에 대한 항균 활성을 나타내는데의 중요한 역할을 할 수 있는 것으로 예상할 수 있다. 이를 통해, 3,6-DHF는 결핵 예방 및/또는 치료 효과를 나타낼 수 있을 것으로 예상하였다.Since 3,6,3 ', 4'-THF has two more hydroxyl groups (-OH groups) than 3,6-DHF, the level of hydrophilicity is higher than that of 3,6-DHF. Since 3,6,3 ', 4'-THF binds to membranes through the cell membrane of Mycobacterium tuberculosis, 3,6-DHF does not have significant antimicrobial activity, whereas 3,6,3', 4'- It can be expected that it can play an important role in showing antimicrobial activity against the anti-tuberculosis bacteria by moving into the membrane of the Mycobacterium tuberculosis because it can exhibit hydrophobic properties compared to THF. Thus, 3,6-DHF was expected to be able to prevent and / or treat tuberculosis.

다양한 결핵균에 대한 3,6-DHF 및 3,6,3',4'-THF의 항결핵균 활성Antibacterial activity of 3,6-DHF and 3,6,3 ', 4'-THF on various mycobacteria 균주명Strain name 균주 종류Strain type MIC90 (㎍/㎖)MIC90 ([mu] g / ml) 3,6-DHF3,6-DHF 3,6,3',4'-THF3,6,3 ', 4'-THF P887P887 H37RvH37Rv 25  25 >200> 200 M22M22 MDRMDR 100100 >200> 200 M23M23 MDRMDR 100100 >200> 200 X24X24 XDRXDR 100100 >200> 200 X59X59 XDRXDR 100100 >200> 200

시험관 내(In vitro in virtoin virto )에서 포유류 세포에 대한 3,6-DHF의 세포독성 여부 확인) To confirm cytotoxicity of 3,6-DHF on mammalian cells

3,6-DHF가 결핵균에 대하여 유의적인 항균활성을 나타낼 수 있음을 확인하여, 3,6-DHF가 인간 세포에 대하여는 세포독성을 나타내는지 여부를 확인하였다.It was confirmed that 3,6-DHF can exhibit significant antibacterial activity against Mycobacterium tuberculosis, and it was confirmed whether 3,6-DHF is cytotoxic to human cells.

구체적으로, 대상의 세포주로는 인간 폐 섬유아세포주인 MRC-5 세포를 ATCC로부터 구입하여 사용하였다. MRC-5 세포는 37℃의 5% CO2 배양기에서 10% FBS(Invitrogen, 미국) 및 항생제(100 U/㎖ 페니실린, 100 ㎍/㎖ 스트렙토마이신; Invitrogen)이 포함된 DMEM 배지에 접종하여 배양하였다. 배양 중, 배지에 0 내지 400 μM의 농도로 3,6-DHF를 첨가한 다음, 24 시간 동안 추가로 배양하였다. 배양 종료 후, MTT(3-(4,5-dimethylthiazol-2-yl)-2,5-diphenyltetrazolium bromide) 분석을 수행하고, 570 ㎚ 파장에서 흡광도를 측정하였다. 측정값은 미처리 대조군에 대한 3,6-DHF 처리군의 상대적인 흡광도값을 퍼센트로 계산하여, 세포 생존률(%)을 계산하였다. 상기 실험은 3번 반복하여 수행하고 평균값을 계산하여 구하였다.Specifically, MRC-5 cells, which are human lung fibroblasts, were purchased from ATCC and used. MRC-5 cells were cultured in DMEM medium containing 10% FBS (Invitrogen, USA) and antibiotics (100 U / ml penicillin, 100 μg / ml streptomycin; Invitrogen) in a 5% CO 2 incubator at 37 ° C . During the culture, 3,6-DHF was added to the medium at a concentration of 0 to 400 μM, followed by further incubation for 24 hours. After the completion of the culture, an MTT (3- (4,5-dimethylthiazol-2-yl) -2,5-diphenyltetrazolium bromide) analysis was performed and the absorbance at 570 nm was measured. The cell viability (%) was calculated by calculating the relative absorbance value of the 3,6-DHF treated group to the untreated control as a percentage. The experiment was repeated three times and the mean value was calculated.

그 결과, 도 2에서 나타난 바와 같이 100 ㎍/㎖의 농도로 3,6-DHF를 처리한 세포의 생존률이 60% 이었다. 상기 [실시예 1]에서 확인한 Mtb-P887 균주에 대한 3,6-DHF의 MIC 값인 25 ㎍/㎖ 농도에서는 MRC-5 세포에 대한 생존률이 91.8%인 것으로 확인하였다. 이를 통해, 3,6-DHF는 적은 세포독성을 가지면서도 항-TB 활성을 나타내는 치료제로서 사용할 수 있음을 확인하였다.As a result, the survival rate of cells treated with 3,6-DHF at a concentration of 100 占 퐂 / ml was 60% as shown in Fig. The survival rate for MRC-5 cells was 91.8% at the concentration of 25 μg / ml, which is the MIC value of 3,6-DHF, for the Mtb-P887 strain identified in Example 1 above. As a result, it was confirmed that 3,6-DHF can be used as a therapeutic agent having little cytotoxicity and exhibiting anti-TB activity.

LPS로 자극된 MRC-5 세포에서 염증성 사이토카인의 발현 수준에 있어서 3,6-DHF의 효과 확인Identification of the effect of 3,6-DHF on the expression level of inflammatory cytokines in LPS-stimulated MRC-5 cells

LPS는 세포에 대하여 엔도톡신(endotoxin)으로 작용하여, 이후 다양한 염증성 사이토카인의 분비를 유도하는 것으로 알려져 있다. 3,6-DHF가 염증성 사이토카인 발현에 영향을 미치는 구체적인 메커니즘을 확인하기 위해서, LPS를 처리하여 세포에 염증 반응을 유도하고, 이에 따른 사이토카인의 발현 수준을 확인하였다.LPS acts as endotoxin on cells and is known to induce the secretion of a variety of inflammatory cytokines. To confirm the specific mechanism by which 3,6-DHF affects the expression of inflammatory cytokines, LPS was treated to induce inflammatory responses to the cells and the level of expression of cytokines was confirmed.

<3-1> mRNA 수준에서 염증성 사이토카인의 발현 수준 확인<3-1> Determination of expression levels of inflammatory cytokines at the mRNA level

구체적으로, MRC-5 세포를 37℃의 5% CO2 배양기에서 10% FBS(Invitrogen, 미국) 및 항생제(100 U/㎖ 페니실린, 100 ㎍/㎖ 스트렙토마이신; Invitrogen)이 포함된 DMEM 배지에 접종하여 배양하였다. 배양 중, 배지에 20 μM 3,6-DHF를 첨가하여 세포를 배양한 후, 3 시간 동안 20 ng/㎖ LPS를 처리하여 자극하였다. 그 다음, 세포를 PBS로 2번 세척하고, 회수하여 4℃, 5 분, 1000 rpm으로 원심분리하여 세포 펠렛을 획득하였다. 상기 획득한 세포 펠렛을 Trizol Reagent(Invitrogen, Carlsbad, 캐나다)를 이용하여 총 RNA를 분리한 후, 분리한 RNA 1 ㎍을 역전사효소(reverse transcriptase)와 함께 반응시켜 cDNA를 합성하였다. 그 다음, 하기 [표 2]의 프라이머를 사용하여 RT-PCR을 수행하였다. PCR은 다음 조건에서 수행하였다: 94℃에서 5 분, 94℃, 57℃, 72℃에서 각각 1 분씩 30 사이클 및 종결 단계 72℃에서 10 분. PCR 산물은 전기영동으로 발현 수준을 관찰하고, ImageJ를 이용하여 각각의 mRNA 밴드를 정량 분석하였다.Specifically, MRC-5 cells were seeded in DMEM medium containing 10% FBS (Invitrogen, USA) and antibiotics (100 U / ml penicillin, 100 ug / ml streptomycin; Invitrogen) in a 5% CO 2 incubator at 37 ° C And cultured. During the culture, cells were cultured by adding 20 μM 3,6-DHF to the medium, followed by stimulation with 20 ng / ml LPS for 3 hours. Cells were then washed twice with PBS, harvested and centrifuged at 4 ° C for 5 minutes at 1000 rpm to obtain cell pellets. The obtained cell pellet was subjected to total RNA isolation using Trizol Reagent (Invitrogen, Carlsbad, CA), and 1 μg of the separated RNA was reacted with reverse transcriptase to synthesize cDNA. Then, RT-PCR was performed using the primers shown in Table 2 below. PCR was carried out under the following conditions: 5 min at 94 ° C, 30 cycles of 1 min each at 94 ° C, 57 ° C and 72 ° C, and 10 min at 72 ° C for termination step. The PCR products were analyzed by electrophoresis and quantitated by using ImageJ.

cDNA 합성 및 RT-PCR 수행을 위한 프라이머 서열Primer sequences for cDNA synthesis and RT-PCR 표적 서열Target sequence 방향direction 서열order 서열번호SEQ ID NO: IL-β1IL-1 정방향Forward 5'-GAAGTACCTGAGCTCGCCAGTGAA-3'5'-GAAGTACCTGAGCTCGCCAGTGAA-3 ' 서열번호 1SEQ ID NO: 1 역방향Reverse 5'-AGGTTCTTCTTCAAAGATGAAGGG-3'5'-AGGTTCTTCTTCAAAGATGAAGGG-3 ' 서열번호 2SEQ ID NO: 2 TNF-αTNF-a 정방향Forward 5'-AGCCGCATCGCCGTCTCCTA-3'5'-AGCCGCATCGCCGTCTCCTA-3 ' 서열번호 3SEQ ID NO: 3 역방향Reverse 5'-CAGCGCTGAGTCGGTCACCC-3'5'-CAGCGCTGAGTCGGTCACCC-3 ' 서열번호 4SEQ ID NO: 4 IL-12IL-12 정방향Forward 5'-CCTGCTGGTGGCTGACGACAAT-3'5'-CCTGCTGGTGGCTGACGACAAT-3 ' 서열번호 5SEQ ID NO: 5 역방향Reverse 5'-CTTCAGCTGCAAGTTGTTGGGT-3'5'-CTTCAGCTGCAAGTTGTTGGGT-3 ' 서열번호 6SEQ ID NO: 6 MMP-1MMP-1 정방향Forward 5'-ATTCTACTGATATCGGGGCTTT-3'5'-ATTCTACTGATATCGGGGCTTT-3 ' 서열번호 7SEQ ID NO: 7 역방향Reverse 5'-ATGTCCTTGGGGTATCCGTGTAG-3'5'-ATGTCCTTGGGGTATCCGTGTAG-3 ' 서열번호 8SEQ ID NO: 8 IL-6IL-6 정방향Forward 5'-GTGTGAAAGCAGCAAAGAG-3'5'-GTGTGAAAGCAGCAAAGAG-3 ' 서열번호 9SEQ ID NO: 9 역방향Reverse 5'-CTCCAAAAGACCAGTGATG-3'5'-CTCCAAAAGACCAGTGATG-3 ' 서열번호 10SEQ ID NO: 10 β-액틴beta -actin 정방향Forward 5'-ATTGCCGACAGGATGCAGA-3'5'-ATTGCCGACAGGATGCAGA-3 ' 서열번호 11SEQ ID NO: 11 역방향Reverse 5'-GAGTACTTGCGCTCAGGAGGA-3'5'-GAGTACTTGCGCTCAGGAGGA-3 ' 서열번호 12SEQ ID NO: 12

그 결과, 도 3에서 나타난 바와 같이 TNF-α, IL-6, IL-1β, IL-12 및 MMP-1의 염증성 사이토카인의 mRNA 발현 수준은 화합물을 처리하지 않고 LPS만을 처리하여 염증 반응을 유도한 양성 대조군에 비해 89%, 85%, 77%, 89% 및 70% 수준으로 감소하는 것으로 확인하였다(도 3). 결핵 환자 내 MMP-1 조절 경로에서, TNF-α 및 IL-1β의 역할이 잘 알려져 있어, 이러한 결과를 통해 본 발명의 3,6-DHF가 결핵에 의한 폐 염증에 대하여 항염증제로서 사용될 수 있을 것으로 확인하였다.As a result, mRNA expression levels of inflammatory cytokines of TNF-α, IL-6, IL-1β, IL-12 and MMP-1 are shown in FIG. (89%, 85%, 77%, 89% and 70%, respectively) in comparison with one positive control (FIG. 3). The role of TNF-α and IL-1β in the MMP-1 regulatory pathway in tuberculosis patients is well known, and these results suggest that 3,6-DHF of the present invention can be used as an anti-inflammatory agent against pulmonary inflammation caused by tuberculosis Respectively.

<3-2> 단백질 발현 수준에서 염증성 사이토카인의 발현 수준 확인<3-2> Confirmation of expression level of inflammatory cytokine at the protein expression level

염증성 사이토카인의 발현 수준을 단백질 수준에서 확인하기 위해, 샌드위치-ELISA 분석을 수행하였다.To determine the level of expression of inflammatory cytokines at the protein level, a sandwich-ELISA assay was performed.

구체적으로, 상기 실시예 <3-1>과 동일한 조건으로 배양한 MRC-5 세포에 3,6-DHF를 처리하고 LPS로 자극하여 염증 반응을 유도한 다음, 세포를 PBS로 2번 세척하고, 회수하여 4℃, 5 분, 1000 rpm으로 원심분리하여 세포 펠렛을 획득하였다. 상기 획득한 세포 펠렛을 용해 버퍼로 파쇄하여 용출액을 수득하였다. 그런 다음, hTNF-α, hIL-1β 및 hIL-12에 대한 항체가 코팅된 면역플레이트 웰(Immunoplate wells; SPL, KOREA)에 상기 수득한 용출액을 첨가하여 항체에 해당 사이토카인을 결합시켰다. 세척 후, streptavidin-HRP이 결합된 hTNF-α, hIL-1β 및 hIL-12 검출 항체를 첨가하고 배양하였다. 최종적으로, 3,3',5,5'-테트라메틸벤지딘(3,3',5,5'-tetramethylbenzidine)를 첨가하여 청보라색을 발색시킨 다음, 450 ㎚ 파장에서 흡광도를 측정하여 항체 반응의 정도를 측정하였다.Specifically, MRC-5 cells cultured under the same conditions as in Example <3-1> were treated with 3,6-DHF and stimulated with LPS to induce an inflammatory reaction. Cells were washed twice with PBS, And centrifuged at 1000 rpm at 4 ° C for 5 minutes to obtain cell pellets. The obtained cell pellet was disrupted with a dissolution buffer to obtain an eluate. Then, the eluate obtained above was added to immunoplate wells (SPL, KOREA) coated with an antibody against hTNF-α, hIL-1β and hIL-12 to bind the cytokine to the antibody. After washing, streptavidin-HRP-conjugated hTNF-α, hIL-1β and hIL-12 detection antibody were added and cultured. Finally, 3,3 ', 5,5'-tetramethylbenzidine (3,3', 5,5'-tetramethylbenzidine) was added to develop blue violet, and the absorbance at 450 nm wavelength was measured. Was measured.

그 결과 도 4에서 나타난 바와 같이, 5 및 10 μM의 3,6-DHF이 처리된 경우 LPS로 자극된 MRC-5 세포에서, 3,6-DHF 미처리 세포에 비해 TNF-α, IL-1β 및 IL-12의 단백질 발현 수준이 감소한 것을 확인하였다(도 4). 5 μM 및 10 μM의 3,6-DHF를 처리한 세포에서 TNF-α 발현 수준을 억제되어, 각각 37.6% 및 60.8%를 나타내었으며, IL-1β의 발현 수준은 45.9% 및 67.9%를 나타내었다(도 4a 및 도 4b). 또한, IL-12의 발현 수준은 25.5% 및 43.2%를 나타내는 것을 확인하였다(도 4c).As a result, as shown in Fig. 4, TNF-α, IL-1β and TNF-α were significantly reduced in MRC-5 cells stimulated with LPS when 5 and 10 μM of 3,6- And the level of protein expression of IL-12 was decreased (FIG. 4). TNF-α expression level was inhibited in cells treated with 5 μM and 10 μM of 3,6-DHF, indicating 37.6% and 60.8%, respectively, and expression levels of IL-1β were 45.9% and 67.9%, respectively (Figs. 4A and 4B). In addition, it was confirmed that expression levels of IL-12 represent 25.5% and 43.2% (Fig. 4C).

LPS로 자극된 MRC-5 세포에서 염증 반응 관련 단백질의 활성 수준에 있어서 3,6-DHF의 효과 확인Effect of 3,6-DHF on the activity level of inflammation-related proteins in LPS-stimulated MRC-5 cells

LPS로 자극된 인간 폐 섬유아세포에서 염증반응에 관련된 단백질에 대한 3,6-DHF의 효과를 알아보기 위해, LPS로 유도된 MAPK 패밀리(ERK, JNK 및 p38 MAPK)의 인산화를 웨스턴 블럿팅으로 확인하였다.To examine the effect of 3,6-DHF on proteins involved in inflammation in LPS-stimulated human lung fibroblasts, Western blotting of phosphorylation of LPS-induced MAPK family (ERK, JNK and p38 MAPK) Respectively.

구체적으로, 상기 실시예 <3-1>과 동일한 조건으로 배양한 MRC-5 세포에 3,6-DHF를 처리하고 LPS로 자극하여 염증 반응을 유도한 다음, 세포를 PBS로 2번 세척하고, 회수하여 4℃, 5 분, 1000 rpm으로 원심분리하여 세포 펠렛을 획득하였다. 상기 획득한 세포 펠렛을 용해 버퍼로 파쇄하여 용출액을 수득하였다. 그런 다음, 상층액(세포질 추출물)에 포함된 단백질을 농도를 브레드포드(Bradford) 분석법(Bio-Rad, 영국)을 이용하여 측정하였다. 동일한 양의 상기 단백질 20 ㎍을 10% SDS-PAGE 겔을 이용하여 분리하고 PVDF(polyvinylidene fluoride) microporous membrane (Millipore, 미국)으로 전달시켰다. 그 다음, 1 시간 동안 상온에서 5% BSA(bovine serum albumin)이 포함된 TBST(25 mM Tris, 3 mM KCl, 140 mM NaCl, 0.1% Tween 20)를 이용하여 블로킹(blocking) 한 후 일차 항체를 처리하여 4℃에서 하루 동안 반응시킨 후, 상기 막게 붙은 일차 항체에 HRP-접합 이차 항체를 2시간 동안 상온에서 붙이고, 이를 ECL(Pierce chemical co, 미국)을 이용하여 확인하였다. 일차 항체로 항-인산화 ERK 항체(1:2000; Cell Signaling Technology, 미국), 항-ERK 항체(1:2000; Cell Signaling Technology, 미국), 항-인산화 p38 항체(1:2000; Cell Signaling Technology, 미국), 항-p38 항체(1:2000; Cell Signaling Technology, 미국), 항-JNK 항체(1:1000, Cell Signaling Technology, 미국), 항-인산화 JNK 항체(1:1000, Cell Signaling Technology, 미국) 및 항-β-액틴 항체(1:5000, Sigma-Aldrich)를 사용하였다. 각각의 단백질 밴드의 상대적 밀도는 Image J software (NIH, Bethesda, USA)를 이용하여 정량화하였다.Specifically, MRC-5 cells cultured under the same conditions as in Example <3-1> were treated with 3,6-DHF and stimulated with LPS to induce an inflammatory reaction. Cells were washed twice with PBS, And centrifuged at 1000 rpm at 4 ° C for 5 minutes to obtain cell pellets. The obtained cell pellet was disrupted with a dissolution buffer to obtain an eluate. The protein concentration in the supernatant (cytoplasmic extract) was then measured using Bradford assay (Bio-Rad, UK). 20 ㎍ of the same amount of the protein was separated using a 10% SDS-PAGE gel and transferred to a PVDF (polyvinylidene fluoride) microporous membrane (Millipore, USA). Then, the cells were blocked with TBST (25 mM Tris, 3 mM KCl, 140 mM NaCl, 0.1% Tween 20) containing 5% BSA (bovine serum albumin) at room temperature for 1 hour, And reacted at 4 ° C for a day. HRP-conjugated secondary antibody was then added to the blocked primary antibody for 2 hours at room temperature, and this was confirmed using ECL (Pierce chemical co, USA). Cell Signaling Technology, USA), anti-ERK antibody (1: 2000; Cell Signaling Technology, USA), anti-phosphorylated p38 antibody (1: 2000; Cell Signaling Technology, JNK antibody (1: 1000, Cell Signaling Technology, USA), anti-p38 antibody (1: 2000; ) And anti-beta-actin antibody (1: 5000, Sigma-Aldrich) were used. The relative density of each protein band was quantified using Image J software (NIH, Bethesda, USA).

그 결과 도 5에서 나타난 바와 같이, MRC-5 세포에서 3,6-DHF은 ERK, JNK 및 p38 MAPK protein의 인산화 수준을 유의적으로 감소시켜서, LPS로 자극하고 3,6-DHF를 처리하지 않은 미처리 대조군에 비해 인산화된 단백질의 활성이 약 67%, 56% 및 39% 수준으로 감소하는 것을 확인하였다(도 5a 내지 도 5d). 이러한 결과를 통해, 3,6-DHF는 ERK 단백질의 활성 수준을 가장 효과적으로 억제하여 결핵 환자에서 항염증 효과를 나타낼 수 있는 것으로 확인하였다.As a result, as shown in Fig. 5, in MRC-5 cells, 3,6-DHF significantly reduced the phosphorylation level of ERK, JNK and p38 MAPK protein and stimulated with LPS and treated with 3,6-DHF The activity of the phosphorylated protein was reduced to about 67%, 56%, and 39% levels compared to the untreated control (FIGS. 5A to 5D). These results indicate that 3,6-DHF can inhibit the activity level of ERK protein most effectively and thus can induce anti-inflammatory effects in patients with tuberculosis.

mtKASIII 단백질에 대한 3,6-DHF의 결합능 확인Determination of the binding ability of 3,6-DHF to mtKASIII protein

β-ketoacyl acyl carrier protein synthase III(KASIII)는 결핵균에서 생산하는 단백질로서, 제 2형의 지방산 합성을 개시하는 과정에서 중요한 역할을 하는 효소로서 알려져 있어, 최근 신규 항생제의 타겟 단백질로서 제시되고 있다. 이에, 본 발명자들은 결핵균에 대하여 항균 활성을 나타낼 뿐 아니라 항염증 효과를 동시에 가지는 물질인 3,6-DHF이 결핵균의 KASIII(mtKASIII)에 결합하여 활성을 억제하는 것을 통해 항결핵 효과를 나타낼 수 있을 것으로 가정하고, 이를 확인하였다.β-ketoacyl acyl carrier protein synthase III (KASIII) is a protein produced by Mycobacterium tuberculosis. It is known as an enzyme that plays an important role in the process of initiating the synthesis of type 2 fatty acid, and has recently been presented as a target protein of a new antibiotic. Accordingly, the present inventors have found that 3,6-DHF, which not only exhibits antibacterial activity against Mycobacterium tuberculosis, but also has an anti-inflammatory effect, can exhibit anti-tuberculosis effect through binding to KASIII (mtKASIII) And confirmed this.

<5-1> mtKASIII 단백질에 대한 3,6-DHF의 친화도 확인<5-1> Confirmation of affinity of 3,6-DHF for mtKASIII protein

먼저, 3,6-DHF가 mtKASIII와 결합할 수 있는지 친화도를 확인하고자 하였다. 구체적으로, 재조합 mtKASIII의 발현을 유도하였다. C-말단에 6×His tag를 추가로 가지는 mtKASIII 단백질을 암호화하는 fab H 유전자 DNA 서열을 pET15b 발현 벡터에 삽입하고, 이를 E. coli DH5-α 균주에 형질전환 시켜 증폭하였다. 증폭된 벡터는 다시 E. coli BL-21(DE3) 균주에 형질전환시켜 IPTG induction으로 16 내지 25 시간 동안 과발현 유도하였다. mtKASIII를 과발현한 대장균은 회수하여 초음파 파쇄로 파쇄한 후, HiTrap Chelating HP 컬럼에 로딩하여 mtKASIII를 분리 정제하였다.First, we examined the affinity of 3,6-DHF for binding to mtKASIII. Specifically, expression of recombinant mtKASIII was induced. A fab H gene DNA sequence encoding the mtKASIII protein having an additional 6 × His tag at its C-terminus was inserted into the pET15b expression vector, which was then transformed into E. coli strain DH5-α. The amplified vector was transformed into E. coli BL-21 (DE3) strain and overexpressed for 16 to 25 hours in IPTG induction. Escherichia coli overexpressing mtKASIII was recovered, disrupted by ultrasonic disruption, and loaded on a HiTrap Chelating HP column to isolate and purify mtKASIII.

분리 정제된 mtKASIII는 25℃ 환경에서 RF5301PC spectrofluorophotometer(Kyoto, Japan)를 이용하여 3,6-DHF 또는 3,6,3',4'-THF과의 결합 친화도를 측정하였다. 이를 위해, 50 mM NaCl을 포함하는 50 mM Tris-Cl(pH 8.0)에 단백질과 억제제(3,6-DHF 또는 3,6,3',4'-THF)의 비율을 1:10으로 맞추도록 3 μM mtKASIII 단백질 용액으로 화합물을 적정하였다. 단백질 시료를 2 ㎖ 큐벳에 가하고 10 ㎚ 자극 파장 및 방출 파장에서 흡광도를 측정하였다. mtKASIII의 형광 퀀텀 수율은 화합물의 농도가 증가함에 따라 트립토판 잔기의 방출 정도를 확인하여 측정하였다. 해리 상수(Dissociation constants; Kd)는 3,6-DHF 또는 3,6,3',4'-THF의 첨가에 따른 흡광 세기의 차이를 이용하여 측정하였다.The binding affinity of 3,6-DHF or 3,6,3 ', 4'-THF was measured by RF5301PC spectrofluorophotometer (Kyoto, Japan) at 25 ° C in the purified mtKASIII. To this end, add 50 mM Tris-Cl (pH 8.0) containing 50 mM NaCl to a 1:10 ratio of protein and inhibitor (3,6-DHF or 3,6,3 ', 4'-THF) The compound was titrated with 3 μM mtKASIII protein solution. Protein samples were added to a 2 ml cuvette and absorbance was measured at 10 ㎚ stimulus wavelength and emission wavelength. The fluorescence quantum yield of mtKASIII was determined by ascertaining the degree of release of tryptophan residues as the concentration of the compound increased. Dissociation constants (K d ) were measured using the difference in the intensity of the light depending on the addition of 3,6-DHF or 3,6,3 ', 4'-THF.

그 결과, 도 6에서 나타난 바와 같이, 3,6-DHF 또는 3,6,3',4'-THF이 mtKASIII과 결합하는 친화력을 확인하기 위한 흡광 적정 곡선(fluorescence titration curves)은, 각각의 화합물 농도에 따라 트립토판 잔기의 소광(quenching) 정도에 따라 확인하였다. 3,6-DHF 및 3,6,3',4'-THF는 모두 mtKASIII에 강하게 결합하여, 각각 결합 친화도 상수를 2.29×106 M-1(도 6a) 및 5.13×106 M-1(도 6b)로 나타내는 것으로 확인하였다. 3,6,3',4'-THF은 3,6-DHF에 비해 -OH 기를 두 개 더 가지나, 이에 비해 유사한 수준의 결합 친화도를 가지는 것으로 확인하였다. 그러나, 3,6,3',4'-THF보다 3,6-DHF가 높은 수준의 항-결핵 활성을 나타내므로, 이를 통해 결핵균 막을 침투하는 것에서 소수성(hydrophobicity)의 성질이 항결핵 활성에서 중요한 역할을 하는 것으로 볼 수 있다.As a result, as shown in FIG. 6, fluorescence titration curves for confirming the affinity of 3,6-DHF or 3,6,3 ', 4'-THF to mtKASIII bind to each compound The concentration of tryptophan residues was determined according to the degree of quenching. Both 3,6-DHF and 3,6,3 ', 4'-THF strongly bind to mtKASIII and have binding affinity constants of 2.29 x 10 6 M -1 (Fig. 6A) and 5.13 x 10 6 M -1 (Fig. 6B). 3,6,3 ', 4'-THF has two more -OH groups compared to 3,6-DHF, but has a similar level of binding affinity. However, since 3,6-DHF exhibits a higher level of anti-tuberculosis activity than 3,6,3 ', 4'-THF, the hydrophobicity property of penetrating the TB bacteria membrane is important for anti-tuberculous activity It can be seen as a role.

<5-2> mtKASIII 및 3,6-DHF의 도킹 모델 분석<5-2> Analysis of docking model of mtKASIII and 3,6-DHF

3,6-DHF이 mtKASIII의 활성 부위에 결합하여 mtKASIII의 활성을 억제하는 과정을 보다 구체적으로 확인하기 위해, mtKASIII에 3,6-DHF이 결합하는 결합부위를 도킹 시뮬레이션을 통해 확인하였다. mtKASIII의 활성 부위는, 리포터의 기질이 결합되는 위치일 것으로 예상하였다. mtKASIII의 X-ray 결정분석 구조(2qo1.pdb)를 사용하여 3,6-DHF 및 3,6,3',4'-THF의 결합을 예상하기 위해 사용하였다. 3,6-DHF 및 3,6,3',4'-THF은 Linux platform에서 CDOCKER(Biovia, San Diego, CA, USA)를 사용하여 mtKASIII에 결합(docked)시켰다. 최종적인 결합의 형상은 최소화된 과정으로 재확인하고, 가장 최소한의 결합 에너지를 가지는 형상(pose)로 결정하였으며, 단백질-리간드 결합의 상호작용에 대하여 바람직한 결합을 확인하였다.In order to confirm more specifically the process of binding of 3,6-DHF to the active site of mtKASIII and inhibiting the activity of mtKASIII, a binding site in which 3,6-DHF binds to mtKASIII was confirmed by docking simulation. The active site of mtKASIII was expected to be where the substrate of the reporter was bound. The X-ray crystal structure of mtKASIII (2qo1.pdb) was used to predict binding of 3,6-DHF and 3,6,3 ', 4'-THF. 3,6-DHF and 3,6,3 ', 4'-THF were docked to mtKASIII on a Linux platform using CDOCKER (Biovia, San Diego, CA, USA). The shape of the final binding was reconfirmed with a minimized procedure and determined as the pose with the lowest binding energy and confirmed the desired binding for protein-ligand binding interactions.

그 결과 도 7에서 나타난 바와 같이, 하기 [화학식 1]의 3,6-DHF 구조 중 A-고리 6 번의 히드록시기 및 C-고리 3 번의 히드록시기가, mtKASIII의 활성 부위 중 각각 Tyr304 및 Gly209의 카르보닐기 산소와 수소결합을 형성하는 것으로 확인하였다(도 7). 3,6-DHF의 A-고리는 추가적으로 mtKASIII의 Ile189, Leu207, Val212 및 Ala246과 소수성 상호작용을 하는 것으로 확인하였다. 이에, 본 발명자들은 상기 소수성 상호작용을 통해 3,6-DHF 및 mtKASIII 간의 결합 친화도를 상승시킬 수 있도록 하며, 여기에서 소수 결합이 주된 결합력으로 작용하는 것으로 예상하였다. 이를 통해, 본 발명의 3,6-DHF이 mtKASIII에 대한 활성 억제제로서 작용하여 제 2형의 지방산을 합성하는 초기 과정을 차단하므로, 효과적인 항결핵제로 사용될 수 있음을 확인하였다.As a result, as shown in Fig. 7, the hydroxyl group of the A-ring 6 and the hydroxyl group of the C-ring 3 in the 3,6-DHF structure of the following formula 1 were reacted with the carbonyl group oxygen of Tyr304 and Gly209, respectively, in the active site of mtKASIII Hydrogen bonds (Fig. 7). The A-loop of 3,6-DHF was additionally confirmed to have hydrophobic interactions with mtKASIII, Ile189, Leu207, Val212 and Ala246. Accordingly, the present inventors have made it possible to increase the binding affinity between 3,6-DHF and mtKASIII through the hydrophobic interaction, and it is expected that the hydrophobic interaction acts as a main binding force here. Thus, it was confirmed that the 3,6-DHF of the present invention acts as an activity inhibitor for mtKASIII, blocking the initial process of synthesizing the second type fatty acid, and thus it can be used as an effective anti-tuberculosis agent.

[화학식 1][Chemical Formula 1]

Figure 112017081043941-pat00005
Figure 112017081043941-pat00005

하기에 본 발명의 조성물을 위한 제조예를 예시한다.The preparation examples for the composition of the present invention are illustrated below.

<제조예 1> 약학적 제제의 제조&Lt; Preparation Example 1 > Preparation of pharmaceutical preparations

<1-1> 산제의 제조 <1-1> Preparation of powder

본 발명의 3,6-DHF 0.1 g0.1 g of 3,6-DHF of the present invention

유당 1.5 gLactose 1.5 g

탈크 0.5 gTalc 0.5 g

상기의 성분들을 혼합하고 기밀포에 충진하여 산제를 제조하였다.The above ingredients were mixed and filled in an airtight container to prepare powders.

<1-2> 정제의 제조<1-2> Preparation of tablets

본 발명의 3,6-DHF 0.1 g0.1 g of 3,6-DHF of the present invention

락토오스 7.9 gLactose 7.9 g

결정성 셀룰로오스 1.5 gCrystalline cellulose 1.5 g

마그네슘 스테아레이트 0.5 g0.5 g of magnesium stearate

상기의 성분들을 혼합한 후 직타법(direct tableting method)으로 정제를 제조하였다.After mixing the above ingredients, tablets were prepared by direct tableting method.

<1-3> 캡슐제의 제조&Lt; 1-3 > Preparation of capsules

본 발명의 3,6-DHF 0.1 g0.1 g of 3,6-DHF of the present invention

옥수수전분 5 gCorn starch 5 g

카르복시 셀룰로오스 4.9 g4.9 g of carboxycellulose

상기의 성분들을 혼합하여 분말을 제조한 후, 상기 분말을 통상의 캡슐제의 제조방법에 따라 경질 캡슐에 충전하여 캡슐제를 제조하였다.After mixing the above components to prepare a powder, the powder was filled in a hard capsule according to a conventional preparation method of a capsule to prepare a capsule.

<1-4> 주사제의 제조&Lt; 1-4 > Preparation of injection

본 발명의 3,6-DHF 0.1 g0.1 g of 3,6-DHF of the present invention

주사용 멸균 증류수 적량Sterile sterilized water for injection

pH 조절제 적량pH adjuster

통상의 주사제의 제조방법에 따라 1 앰플 당(2 ㎖) 상기의 성분 함량으로 제조하였다.(2 ml) per ampoule according to the usual injection preparation method.

<1-5> 액제의 제조<1-5> Preparation of liquid agent

본 발명의 3,6-DHF 0.1 g0.1 g of 3,6-DHF of the present invention

이성화당 10 g10 g per isomer

만니톨 5 g5 g mannitol

정제수 적량Purified water quantity

통상의 액제의 제조방법에 따라 정제수에 각각의 성분을 가하여 용해시키고, 레몬향을 적량 가한 다음 상기의 성분을 혼합하였다. 그 다음 정제수를 가하여 전체 100 ㎖로 조절한 후 갈색병에 충진하여 멸균시켜 액제를 제조하였다.Each component was dissolved in purified water in accordance with a conventional method for producing a liquid agent, and the lemon flavor was added in an appropriate amount, followed by mixing the above components. Then, purified water was added to adjust the total volume to 100 ml, and the solution was filled in a brown bottle and sterilized to prepare a liquid preparation.

<제조예 2> 건강식품의 제조&Lt; Preparation Example 2 > Preparation of health food

<2-1> 밀가루 식품의 제조<2-1> Production of flour food

본 발명의 3,6-DHF 0.5 ~ 5.0 중량부를 밀가루에 첨가하고, 이를 혼합한 혼합물을 이용하여 빵, 케이크, 쿠키, 크래커 및 면류를 제조하였다.0.5 to 5.0 parts by weight of 3,6-DHF of the present invention was added to wheat flour, and the mixture was used to prepare bread, cake, cookies, crackers and noodles.

<2-2> 스프 및 육즙(gravies)의 제조<2-2> Production of soups and gravies

본 발명의 3,6-DHF 0.1 ~ 5.0 중량부를 스프 및 육즙에 첨가하여 건강 증진용 육가공 제품, 면류의 수프 및 육즙을 제조하였다.0.1 to 5.0 parts by weight of 3,6-DHF of the present invention was added to soups and gravies to prepare health-enhancing meat products, noodles and juices.

<2-3> 그라운드 비프(ground beef)의 제조<2-3> Preparation of ground beef

본 발명의 3,6-DHF 10 중량부를 그라운드 비프에 첨가하여 건강 증진용 그라운드 비프를 제조하였다.10 parts by weight of 3,6-DHF of the present invention was added to ground beef to prepare ground beef for health promotion.

<2-4> 유제품(dairyproducts)의 제조<2-4> Manufacture of dairy products (dairy products)

본 발명의 3,6-DHF 5 ~ 10 중량부를 우유에 첨가하고, 상기 우유를 이용하여 버터 및 아이스크림과 같은 다양한 유제품을 제조하였다.5 to 10 parts by weight of 3,6-DHF of the present invention was added to milk, and various dairy products such as butter and ice cream were prepared using the milk.

<2-5> 선식의 제조&Lt; 2-5 >

현미, 보리, 찹쌀, 율무를 공지의 방법으로 알파화한 후 건조시킨 것을 배전한 후 분쇄기로 입도 60 메쉬의 분말로 제조하였다.Brown rice, barley, glutinous rice, and yulmu were alfalted by a known method, dried and dispersed, and granulated to a powder having a particle size of 60 mesh.

검정콩, 검정깨, 들깨도 공지의 방법으로 쪄서 건조시킨 것을 배전한 후 분쇄기로 입도 60 메쉬의 분말로 제조하였다.Black soybeans, black sesame seeds, and perilla seeds were steamed and dried by a conventional method, and then they were prepared into powder having a particle size of 60 mesh by a pulverizer.

본 발명의 3,6-DHF 을 진공 농축기에서 감압농축하고, 분무, 열풍건조기로 건조하여 얻은 건조물을 분쇄기로 입도 60 메쉬로 분쇄하여 건조분말을 얻었다.The 3,6-DHF of the present invention was concentrated under reduced pressure in a vacuum concentrator, sprayed, and dried with a hot-air drier, and the resulting dried product was pulverized to a size of 60 mesh with a pulverizer to obtain a dried powder.

상기에서 제조한 곡물류, 종실류 및, 본 발명의 3,6-DHF 을 하기의 비율로 배합하여 제조하였다: 곡물류(현미 30 중량부, 율무 15 중량부, 보리 20 중량부), 종실류(들깨 7 중량부, 검정콩 8 중량부, 검정깨 7 중량부), 본 발명의 3,6-DHF (3 중량부), 영지(0.5 중량부), 지황(0.5 중량부).The above-prepared cereals, seeds and 3,6-DHF of the present invention were blended in the following proportions: grain (30 parts by weight of brown rice, 15 parts by weight of yulmu, 20 parts by weight of barley), seeds 7 parts by weight of black beans, 8 parts by weight of black beans, and 7 parts by weight of black sesame), 3,6-DHF (3 parts by weight), Ganoderma lucidum (0.5 parts by weight) and Rhizophoria (0.5 parts by weight).

<2-6> 건강보조식품의 제조<2-6> Production of health supplement foods

본 발명의 3,6-DHF 100 ㎎100 mg of 3,6-DHF of the present invention

비타민 혼합물 적량Vitamin mixture quantity

비타민 A 아세테이트 70 ㎍70 [mu] g of vitamin A acetate

비타민 E 1.0 ㎎Vitamin E 1.0 mg

비타민 B1 0.13 ㎎0.13 mg vitamin B1

비타민 B2 0.15 ㎎0.15 mg of vitamin B2

비타민 B6 0.5 ㎎0.5 mg vitamin B6

비타민 B12 0.2 ㎍0.2 [mu] g vitamin B12

비타민 C 10 ㎎10 mg vitamin C

비오틴 10 ㎍Biotin 10 μg

니코틴산아미드 1.7 ㎎Nicotinic acid amide 1.7 mg

엽산 50 ㎍50 ㎍ of folic acid

판토텐산 칼슘 0.5 ㎎Calcium pantothenate 0.5 mg

무기질 혼합물 적량Mineral mixture quantity

황산제1철 1.75 ㎎1.75 mg of ferrous sulfate

산화아연 0.82 ㎎0.82 mg of zinc oxide

탄산마그네슘 25.3 ㎎Magnesium carbonate 25.3 mg

제1인산칼륨 15 ㎎15 mg of potassium phosphate monobasic

제2인산칼슘 55 ㎎Secondary calcium phosphate 55 mg

구연산칼륨 90 ㎎Potassium citrate 90 mg

탄산칼슘 100 ㎎100 mg of calcium carbonate

염화마그네슘 24.8 ㎎24.8 mg of magnesium chloride

상기의 비타민 및 미네랄 혼합물의 조성비는 비교적 건강식품에 적합한 성분을 바람직한 실시예로 혼합 조성하였으나, 그 배합비를 임의로 변형 실시하여도 무방하며, 통상의 건강식품 제조방법에 따라 상기의 성분을 혼합한 다음, 과립을 제조하고, 통상의 방법에 따라 건강식품 조성물 제조에 사용할 수 있다.The composition ratio of the above-mentioned vitamin and mineral mixture is relatively mixed with a suitable ingredient for health food. However, the compounding ratio may be arbitrarily changed, and the above ingredients may be mixed according to a conventional method for producing healthy foods , Granules can be prepared and used in the manufacture of health food compositions according to conventional methods.

<제조예 3> 건강 음료의 제조&Lt; Preparation Example 3 > Preparation of health drink

본 발명의 3,6-DHF 100 ㎎100 mg of 3,6-DHF of the present invention

구연산 100 ㎎Citric acid 100 mg

올리고당 100 ㎎100 mg of oligosaccharide

매실농축액 2 ㎎2 mg of plum concentrate

타우린 100 ㎎100 mg taurine

정제수를 가하여 전체 500 ㎖Purified water was added to 500 ml

통상의 건강 음료 제조방법에 따라 상기의 성분을 혼합한 다음, 약 1 시간 동안 85℃에서 교반 가열한 후, 만들어진 용액을 여과하여 멸균된 1 ℓ용기에 취득하여 밀봉 멸균한 뒤 냉장 보관하여 본 발명의 건강 음료 조성물 제조에 사용한다.The above components were mixed according to a conventional health drink manufacturing method, and the mixture was stirred and heated at 85 DEG C for about 1 hour. The resulting solution was filtered to obtain a sterilized 1 liter container which was sealed and sterilized, &Lt; / RTI &gt;

상기 조성비는 비교적 기호 음료에 적합한 성분을 바람직한 실시예로 혼합 조성하였으나, 수요계층, 수요국가, 사용 용도 등 지역적, 민족적 기호도에 따라서 그 배합비를 임의로 변형 실시하여도 무방하다.Although the compositional ratio is relatively mixed with a component suitable for a favorite drink, it is also possible to arbitrarily modify the compounding ratio according to the regional or national preference such as the demand class, the demanding country, and the use purpose.

<110> KONKUK UNIVERSITY INDUSTRIAL COOPERATION CORP <120> Pharmaceutical composition for the prevention or treatment of tuberculosis comprising 3,6-dihydroxyflavone or pharmaceutically acceptable salts thereof as an active ingredient <130> 1062828 <160> 12 <170> KopatentIn 2.0 <210> 1 <211> 24 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> primer_IL-b1_F <400> 1 gaagtacctg agctcgccag tgaa 24 <210> 2 <211> 24 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> primer_IL-b1_R <400> 2 aggttcttct tcaaagatga aggg 24 <210> 3 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> primer_TNF-a_F <400> 3 agccgcatcg ccgtctccta 20 <210> 4 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> primer_TNF-a_R <400> 4 cagcgctgag tcggtcaccc 20 <210> 5 <211> 22 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> primer_IL-12_F <400> 5 cctgctggtg gctgacgaca at 22 <210> 6 <211> 22 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> primer_IL-12_R <400> 6 cttcagctgc aagttgttgg gt 22 <210> 7 <211> 22 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> primer_MMP-1_F <400> 7 attctactga tatcggggct tt 22 <210> 8 <211> 23 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> primer_MMP-1_R <400> 8 atgtccttgg ggtatccgtg tag 23 <210> 9 <211> 19 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> primer_IL-6_F <400> 9 gtgtgaaagc agcaaagag 19 <210> 10 <211> 19 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> primer_IL-6_R <400> 10 ctccaaaaga ccagtgatg 19 <210> 11 <211> 19 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> primer_b-actin_F <400> 11 attgccgaca ggatgcaga 19 <210> 12 <211> 21 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> primer_b-actin_R <400> 12 gagtacttgc gctcaggagg a 21 <110> KONKUK UNIVERSITY INDUSTRIAL COOPERATION CORP <120> Pharmaceutical composition for the prevention or treatment of          tuberculosis comprising 3,6-dihydroxyflavone or          acceptable salts thereof as an active ingredient <130> 1062828 <160> 12 <170> Kopatentin 2.0 <210> 1 <211> 24 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> primer_IL-b1_F <400> 1 gaagtacctg agctcgccag tgaa 24 <210> 2 <211> 24 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> primer_IL-b1_R <400> 2 aggttcttct tcaaagatga aggg 24 <210> 3 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> primer_TNF-a_F <400> 3 agccgcatcg ccgtctccta 20 <210> 4 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> primer_TNF-a_R <400> 4 cagcgctgag tcggtcaccc 20 <210> 5 <211> 22 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> primer_IL-12_F <400> 5 cctgctggtg gctgacgaca at 22 <210> 6 <211> 22 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> primer_IL-12_R <400> 6 cttcagctgc aagttgttgg gt 22 <210> 7 <211> 22 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> primer_MMP-1_F <400> 7 attctactga tatcggggct tt 22 <210> 8 <211> 23 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> primer_MMP-1_R <400> 8 atgtccttgg ggtatccgtg tag 23 <210> 9 <211> 19 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> primer_IL-6_F <400> 9 gtgtgaaagc agcaaagag 19 <210> 10 <211> 19 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> primer_IL-6_R <400> 10 ctccaaaaga ccagtgatg 19 <210> 11 <211> 19 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> primer_b-actin_F <400> 11 attgccgaca ggatgcaga 19 <210> 12 <211> 21 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> primer_b-actin_R <400> 12 gagtacttgc gctcaggagg a 21

Claims (9)

하기 [화학식 1]의 구조로 이루어진, 3,6-디하이드록시플라본(3,6-dihydroxyflavone; 3,6-DHF) 또는 이의 약학적으로 허용가능한 염을 유효성분으로 포함하는, β-ketoacyl acyl carrier protein synthase III(mtKASIII)의 활성 억제를 통한 결핵균주, 다제내성(multi drug resistant, MDR) 결핵균주 및 광역내성(extensively drug resistant, XDR) 결핵균주 모두에 대한 결핵 예방 또는 치료용 약학적 조성물:
[화학식 1]
Figure 112019051025759-pat00006
.
A method for producing β-ketoacyl acyl (3,6-dihydroxyflavone) comprising 3,6-dihydroxyflavone (3,6-DHF) or a pharmaceutically acceptable salt thereof as an active ingredient, A pharmaceutical composition for the prevention or treatment of tuberculosis, multidrug resistant (MDR) tuberculosis and extensively drug resistant (XDR) tubercle bacilli by inhibiting the activity of carrier protein synthase III (mtKASIII)
[Chemical Formula 1]
Figure 112019051025759-pat00006
.
제 1항에 있어서, 상기 결핵균주는 마이코박테리움 튜베르큘로시스(Mycobacterium tuberculosis)인 것을 특징으로 하는, 결핵균주, 다제내성(multi drug resistant, MDR) 결핵균주 및 광역내성(extensively drug resistant, XDR) 결핵균주 모두에 대한 결핵 예방 또는 치료용 약학적 조성물.
2. The method of claim 1, wherein the Mycobacterium tuberculosis strain is Mycobacterium tuberculosis . 2. The method of claim 1, wherein the Mycobacterium tuberculosis is extensively drug resistant (XDR) ) &Lt; / RTI &gt; for the prevention or treatment of tuberculosis.
삭제delete 제 1항에 있어서, 상기 3,6-DHF 또는 이의 약학적으로 허용가능한 염은, 폐에 염증 유발시 IL-1β, IL-6, IL-12, TNF-α, IFN-γ 및 MMP-1로 이루어진 군으로부터 선택되는 인자의 발현 수준을 감소시키는 것을 특징으로 하는, 결핵균주, 다제내성(multi drug resistant, MDR) 결핵균주 및 광역내성(extensively drug resistant, XDR) 결핵균주 모두에 대한 결핵 예방 또는 치료용 약학적 조성물.
The method of claim 1, wherein the 3,6-DHF or a pharmaceutically acceptable salt thereof is selected from the group consisting of IL-1β, IL-6, IL-12, TNF-α, IFN- (MDR) tuberculosis and extensively drug resistant (XDR) tuberculosis strains, characterized in that the level of expression of a factor selected from the group consisting of tuberculosis, multidrug resistant (MDR), and extensively drug resistant A pharmaceutical composition for therapeutic use.
제 1항에 있어서, 상기 3,6-DHF 또는 이의 약학적으로 허용가능한 염은, 폐에 염증 유발시 ERK1 또는 p38 MAPK의 인산화를 억제하는 것을 특징으로 하는, 결핵균주, 다제내성(multi drug resistant, MDR) 결핵균주 및 광역내성(extensively drug resistant, XDR) 결핵균주 모두에 대한 결핵 예방 또는 치료용 약학적 조성물.
4. The method of claim 1, wherein the 3,6-DHF or a pharmaceutically acceptable salt thereof inhibits phosphorylation of ERK1 or p38 MAPK upon induction of inflammation in the lung. , MDR) A pharmaceutical composition for the prevention or treatment of tuberculosis of both M. tuberculosis and extensively drug resistant (XDR) M. tuberculosis strains.
하기 [화학식 1]의 구조로 이루어진, 3,6-디하이드록시플라본(3,6-dihydroxyflavone; 3,6-DHF) 또는 이의 약학적으로 허용가능한 염을 유효성분으로 포함하는, β-ketoacyl acyl carrier protein synthase III(mtKASIII)의 활성 억제를 통한 결핵균주, 다제내성(multi drug resistant, MDR) 결핵균주 및 광역내성(extensively drug resistant, XDR) 결핵균주 모두에 대한 결핵 예방 또는 개선용 건강식품:
[화학식 1]
Figure 112019051025759-pat00007
.
A method for producing β-ketoacyl acyl (3,6-dihydroxyflavone) comprising 3,6-dihydroxyflavone (3,6-DHF) or a pharmaceutically acceptable salt thereof as an active ingredient, Drug-resistant, multi-drug resistant (MDR) tuberculosis and extensively drug resistant (XDR) tuberculosis by inhibiting the activity of carrier protein synthase III (mtKASIII)
[Chemical Formula 1]
Figure 112019051025759-pat00007
.
제 6항에 있어서, 상기 결핵균주는 마이코박테리움 튜베르큘로시스(Mycobacterium tuberculosis)인 것을 특징으로 하는, 결핵균주, 다제내성(multi drug resistant, MDR) 결핵균주 및 광역내성(extensively drug resistant, XDR) 결핵균주 모두에 대한 결핵 예방 또는 개선용 건강식품.


7. The method of claim 6, wherein the Mycobacterium tuberculosis strain is Mycobacterium tuberculosis . 7. The method of claim 6, wherein the Mycobacterium tuberculosis is extensively drug resistant (XDR) ) Health food for the prevention or improvement of tuberculosis of all tuberculosis strains.


삭제delete 삭제delete
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