KR102040810B1

KR102040810B1 - 알파-휴물렌을 유효성분으로 함유하는 안구 건조증 예방 또는 치료용 조성물

Info

Publication number: KR102040810B1
Application number: KR1020180012091A
Authority: KR
Inventors: 이효종; 황수정
Original assignee: 인제대학교 산학협력단
Priority date: 2018-01-31
Filing date: 2018-01-31
Publication date: 2019-11-05
Also published as: US11766410B2; US20210038533A1; WO2019151659A1; KR20190092848A

Abstract

본 발명은 α-휴물렌을 유효성분으로 함유하는 안구 건조증 예방 또는 치료용 약학 조성물, 및 안구 건조증 예방 또는 개선용 건강기능식품 조성물에 관한 것으로, 상기 α-휴물렌은 안구 건조증이 유도된 안구에서 뮤신의 발현을 증가시키고, 눈물량을 회복시키는 효과를 나타낸 바, 보다 효과적이고 근본적으로 안구 건조증을 예방, 개선 내지 치료할 수 있다.

Description

알파-휴물렌을 유효성분으로 함유하는 안구 건조증 예방 또는 치료용 조성물{Compositions for Preventing or Treating Dry Eye Syndrome Comprising Alpha-humulene}

본 발명은 알파-휴물렌을 유효성분으로 함유하는 안구 건조증 예방 또는 치료용 약학 조성물 또는 건강기능식품 조성물에 관한 것이다.

안구 건조증은 나이가 들어감에 따라 발병률이 증가 되는 질환으로 40세 인구의 6%가 안구 건조 질환을 나타내고 있으며, 나이 증가에 따라 발병률이 15%로 증가하여 65세 이상에서는 25%까지 안구 건조증이 나타나는 것으로 보고되었다.

안구 건조증은 눈물이 부족하거나 눈물이 지나치게 증발하여 눈물 구성성분의 균형이 맞지 않아 안구 표면이 손상되고 이물감, 건조감과 같은 눈의 자극 및 시력저하와 같은 증상을 수반하는 질환이다. 이러한 안구 건조증은 기능적 시력을 감소시키고 운전, 독서 및 텔레비전 시청 등과 같은 일상적인 작업 수행에 어려움을 주어 삶의 질에 영향을 미친다.

안구 건조증의 경우 대부분, 눈물 막을 보완하는 층인 유층, 수층 또는 점막층 중 하나에 이상이 생겨 각막/결막 장애가 야기된다. 그 중에서도 점막층의 이상은 심각한 각막 장애의 원인이 되는데 안구 건조증은 각막 상피 세포의 플루오레세인 투과성, 결막 변형 및 배상세포의 손실을 증가시켜 각막 표면의 상피세포에 병리학적인 변화를 일으킴으로써 각막 상피 장애 또는 각막 상피 진무름 뿐만아니라 각막 궤양 및 안 감염까지 일으킬 수 있으며 일부의 경우, 각막 이식이 필요하게 되기도 한다.

현재 가장 많이 사용되는 안구 건조증 치료법은 뮤신의 치환제로서 메틸셀룰로오스, 황산 콘드로이친 및 히알루론산과 같은 점탄성 화합물 함유하는 인공 눈물의 국소 처방이 있으나, 상기 화합물은 물리학적 및 생리학적으로 뮤신과 상이하기 때문에 치료의 효능이 제한적이다.

한편, α-휴물렌은 생물 기원의 휘발성 유기 화합물로, 많은 방향성 식물에서 아이소머 형태인 β-카리오필렌과 함께 종종 발견된다. β-카리오필렌은 항암 활성과 항염증 활성을 가진다고 알려져 있다. 또한, 지난 연구에 따르면 α-휴물렌을 포함하는 정유 성분이 TNF-α의 양을 감소시킴으로써 마우스의 카라기난-유도 앞다리-부종에 항-알러지 활성을 나타내었음이 보고되었다.

그러나 아직까지 α-휴물렌의 안구 건조증의 예방, 개선 내지 치료 효과에 대해서는 연구된 바가 없다.

한국공개특허 제10-2014-0018577호(2014.03.13 공개).

본 발명의 목적은 뮤신의 발현을 증가시킴으로써 뮤신의 감소에 따라 발생하는 안구 건조증을 예방 내지 치료할 수 있는 약학 조성물을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 뮤신의 발현을 증가시킴으로써 뮤신의 감소에 따라 발생하는 안구 건조증을 예방 내지 개선할 수 있는 건강기능식품 조성물을 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 α-휴물렌을 유효성분으로 함유하는 안구 건조증 예방 또는 치료용 약학 조성물을 제공한다.

상기 다른 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 α-휴물렌을 유효성분으로 함유하는 안구 건조증 예방 또는 개선용 건강기능식품 조성물을 제공한다.

본 발명은 α-휴물렌을 유효성분으로 포함하는 안구 건조증 예방, 개선 또는 치료용 조성물에 관한 것으로, 상기 α-휴물렌이 건조성 각막 손상을 일으킨 랫트에서 뮤신의 발현량을 향상시키고 감소한 눈물량을 회복하는 효과를 나타낸 바, 상기 조성물은 안구 건조증을 효과적으로 예방, 개선 또는 치료할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 α-휴물렌의 뮤신 발현 향상 효과를 확인한 결과이다.
도 2는 도 1의 실시예에 따른 α-휴물렌의 눈물량 회복 효과를 확인한 결과이다.

이하, 본 발명을 보다 상세히 설명한다.

본 발명은 α-휴물렌을 유효성분으로 함유하는 안구 건조증 예방 또는 치료용 약학 조성물을 제공한다.

상기 α-휴물렌은 안구에서 뮤신의 발현을 증가시킴으로써 안구 건조증을 예방 또는 치료할 수 있다. 이때, 상기 뮤신은 MUC1, MUC4 및 MUC6으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 이상일 수 있는 바, 상기 α-휴물렌이 뮤신의 발현을 증가시키는 활성을 나타내므로, 안구 건조증을 보다 근본적으로 치료할 수 있다.

또한, 상기 α-휴물렌은 안구의 눈물량을 회복시킴으로써 안구 건조증을 예방 또는 치료할 수 있는 바, 이러한 눈물량 회복 효과는 뮤신의 발현을 증가시킴으로써 나타난다.

한편, 상기 α-휴물렌은 전체 조성물 100 중량부에 대하여 0.1 내지 50 중량부로 포함될 수 있는 바, 이러한 수치 범위 내에서 α-휴물렌의 뮤신 발현 향상 활성이 가장 효과적으로 발현되므로 바람직하다.

본 발명에 따른 약학 조성물은 상기 α-휴물렌 외에 약학 조성물의 제조에 통상적으로 사용하는 적절한 담체, 부형제 또는 희석제를 더 포함할 수 있다. 본 발명에서 사용 가능한 담체, 부형제 또는 희석제로는, 락토즈, 덱스트로즈, 수크로스, 솔비톨, 만니톨, 자일리톨, 에리스리톨, 말티톨, 전분, 아카시아 고무, 알지네이트, 젤라틴, 칼슘 포스페이트, 칼슘 실리케이트, 셀룰로즈, 메틸 셀룰로즈, 미정질 셀룰로스, 폴리비닐 피롤리돈, 물, 메틸히드록시벤조에이트, 프로필히드록시벤조에이트, 탈크, 마그네슘 스테아레이트 또는 광물유 등을 들 수 있다.

본 발명의 일 실시예에서, 상기 약학 조성물은 점안제, 과립제, 정제, 환제, 캡슐제, 겔, 시럽, 현탁제, 유제, 점적제, 액제 및 주사제로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나의 제형일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.

제제화할 경우에는 보통 사용하는 충진제, 증량제, 결합제, 습윤제, 붕해제, 계면활성제 등의 희석제 또는 부형제를 사용하여 조제된다. 경구 투여를 위한 고형제제에는 정제, 환제, 산제, 과립제, 캡슐제 등이 포함되며, 이러한 고형제제는 적어도 하나 이상의 부형제, 예를 들면, 전분, 칼슘카보네이트(calcium carbonate), 수크로스(sucrose) 또는 락토오스(lactose), 젤라틴 등을 섞어 조제할 수 있다.

또한, 단순한 부형제 이외에 마그네슘 스테아레이트, 탈크 같은 윤활제들도 사용된다. 경구를 위한 액상 제제로는 현탁제, 내용액제, 유제, 시럽제 등이 해당되는데 흔히 사용되는 단순희석제인 물, 리퀴드 파라핀 이외에 여러 가지 부형제, 예를 들면 습윤제, 감미제, 방향제, 보존제 등이 포함될 수 있다.

비경구 투여를 위한 제제에는 멸균된 수용액, 비수성용제, 현탁제, 유제, 동결건조 제제, 좌제가 포함된다. 비수성용제, 현탁제로는 프로필렌글리콜(propylene glycol), 폴리에틸렌 글리콜, 올리브 오일과 같은 식물성 기름, 에틸올레이트와 같은 주사 가능한 에스테르 등이 사용될 수 있다. 좌제의 기제로는 위텝솔(witepsol), 마크로골, 트윈(tween) 61, 카카오지, 라우린지, 글리세로제라틴 등이 사용될 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 약학 조성물의 투여량은 투여경로, 질병의 정도, 성별, 체중, 나이 등에 따라서 증감될 수 있다.　따라서, 상기 투여량은 어떠한 면으로든 본 발명의 범위를 한정하는 것은 아니다.

더욱이, 본 발명은 α-휴물렌을 유효성분으로 함유하는 안구 건조증 예방 또는 개선용 건강기능식품 조성물을 제공한다.

상기 α-휴물렌은 안구에서 뮤신의 발현을 증가시킴으로써 안구 건조증을 예방 또는 개선할 수 있고, 이때, 상기 뮤신은 MUC1, MUC4 및 MUC6으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 이상일 수 있는 바, 상기 α-휴물렌이 뮤신의 발현을 증가시키는 활성을 나타내므로, 안구 건조증을 보다 근본적으로 치료할 수 있다.

또한, 상기 α-휴물렌은 안구의 눈물량을 회복시킴으로써 안구 건조증을 예방 또는 개선할 수 있는 바, 이러한 눈물량 회복 효과는 뮤신의 발현을 증가시킴으로써 나타난다.

상기 건강기능식품 조성물은 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. 그밖에 천연 과일 주스, 합성 과일 주스 및 야채 음료의 제조를 위한 과육을 함유할 수 있다. 이러한 성분은 독립적으로 또는 조합하여 사용할 수 있다. 또한, 건강기능식품 조성물은 육류, 소세지, 빵, 초콜릿, 캔디류, 스넥류, 과자류, 피자, 라면, 껌류, 아이스크림류, 스프, 음료수, 차, 기능수, 드링크제, 알코올 및 비타민 복합제 중 어느 하나의 형태일 수 있다.

또한, 상기 건강기능식품 조성물은 식품첨가물을 추가로 포함할 수 있으며, "식품첨가물"로서의 적합 여부는 다른 규정이 없는 한 식품의약품 안정청에 승인된 식품첨가물공전의 총칙 및 일반 시험법 등에 따라 해당 품목에 관한 규격 및 기준에 의하여 판정한다.

상기 "식품첨가물공전"에 수재된 품목으로 예를 들어, 케톤류, 글리신, 구연산 칼륨, 니코틴산, 계피산 등의 화학적 합성품, 감색소, 감초추출물, 결정셀룰로오스, 고랭색소, 구아검 등의 천연첨가물, L-글루타민산나트륨 제제, 면류 첨가 알칼리제, 보존료제제, 타르색소 제제 등의 혼합 제제류 등을 들 수 있다.

이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 실시예를 들어 상세하게 설명하기로 한다. 다만 하기의 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해 제공되는 것이며 본 발명의 내용을 예시하는 것일 뿐이므로 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.

<준비예 1> 시약, 시료 및 실험동물의 준비

1. 시약의 준비

α-휴물렌, NaOH, 메틸오렌지, 탄산칼슘, 염산, 에탄올은 Sigma-Aldrich사(St. Louis, MO, USA)로부터 구입하였다. 중합 효소 연쇄 반응(Polymerase chain reaction; PCR) 분석에서 이용된 올리고(dT), dNTP, RNase 제거수(RNase-free water) 및 슈퍼스크립트 III 1차-가닥 합성(Superscript III First-Strand Synthesis)은 Invitrogen(Carlsbad, CA, USA)에서 구입하였다. RNeasy 미니 키트(mini Kit), Rotor-Gene SYBR 그린(Green) PCR Kit은 Qiagen(Valencia, CA, USA)에서, 올리고뉴클레오티드 프라이머(oligonucleotide primer)는 Bioneer(Daejeon, Korea)에서 각각 구입하여 사용하였다.

2. 실험동물

실험동물로는 생후 6주령 내외의 수컷 Sprague Dawley계 흰 쥐((주)샘타코, 한국)를 구입하여 온도 23±1℃, 습도 55±5%로 조정된 항온항습사육장치(대종기기상사, 한국)내에서 1주일간 적응시킨 후 실험에 사용하며, 전 실험 기간 동안 사료(샘타코, 한국)와 음수는 자유 섭취시켰다.

< 실시예 1> α- 휴물렌의 안구 건조증 치료 효과 확인

1. 실험 방법

1) 시료 투여방법

α-휴물렌은 다음과 같은 방법으로 안구 투여하였다: 체중 200 g 내외의 수컷 랫드 6마리를 사용하였고 좌측 안구는 대조군으로 우측 안구는 실험군으로 지정하였다. 5일간 하루에 두 번씩 시료를 안구에 점안액으로 투여하였고 좌측 안구(대조군)에는 생리식염수 10 μl, 우측 안구(실험군)에는 생리식염수에 희석한 0.5 mg/ml α-휴물렌 10 μl을 점안액으로 투여하였다. 동물을 희생하여 안구로부터 원개결막(fornix conjunctiva)을 포함하는 결막상피조직(Conjunctival epithelium)을 적출하고, 적출한 조직을 분리한 후 분자생물학적 분석에 사용하였다.

2) RNA 추출 및 유전자 분석

Qiagen사(USA)의 RNeasy 미니 키트(mini kit)를 사용하여 제조사의 지시에 따라 흰쥐의 안구 조직으로부터 RNA를 추출하였다. 분리된 RNA에서 Qiagen사 (USA)의 cDNA 합성 키트를 사용하여 cDNA를 합성한 후, 실시간 중합효소 연쇄반응 (realtime PCR)에 사용하였다. Qiagen의 Rotor-Gene Q 2 plex 실시간 DNA 증폭기 및 Qiagen사의 two step PCR SYBR 키트를 사용하여 제조사의 지시에 따라 실시간 중합효소 연쇄반응을 수행하고, 증폭된 DNA의 양을 정량적으로 비교하였다. 구체적으로 사이클링 프로토콜(cycling protocol)을 기준으로 95℃에서 5분 동안 전-변성(pre-denaturation)을 실시한 후, 95℃에서 5초, 60℃에서 10초씩 40 사이클을 반복하고, 60℃에서 95℃까지 3분 동안 상승하는 용융(melting) 단계의 순서로 수행하였다. 실시간 중합효소 연쇄반응으로 증폭시킨 산물을 델타 델타 Ct 방법(Delta delta Ct method)을 이용하여 정량하고, 각 시료에 대해 β-액틴의 발현량으로 보정하였다. 실험에 사용된 프라이머의 염기 배열은 하기 <표 1>에 나타난 바와 같았다.

이름	방향	염기서열(5' → 3')	서열번호
MUC1	정방향	TGTACAGTGGCACCCCATTC	1
MUC1	역방향	GAGTGTCATTGCGGACTGGA	2
MUC4	정방향	GCTTGGACATTTGGTGATCC	3
MUC4	역방향	GCCCGTTGAGGTGTATTTG	4
MUC6	정방향	TCCTACTTGCCAGGTCTTCCAAC	5
MUC6	역방향	TTGTGGGTGTTGACTTCGGTATAG	6
MUC16	정방향	AGGCAGCAGTGCAGGTTATT	7
MUC16	역방향	TGAAGCAGGAGACATTGTAAACC	8

3) 건조성 각막상피 손상의 억제 및 치료 효과 확인

건조성 각막상피 손상에 대한 실험을 위하여, 건성안(Dry eye) 동물모델을 제작하였다. 1% 황산아트로핀(atropine sulfate)과 0.1% 벤잘코니움 클로라이드 (benzalkonium chloride)를 하루에 두 번씩 2주간 점안하여 유도하였다. 건성안 유도제를 투여한 후 1시간의 간격을 두고, 전술한 투여 방법에 따라 각기 안구 투여로 실험동물에게 적용하였다.

2주간 시료를 투여한 후, 동물을 아이소플루레인(isoflurane)으로 마취한 다음 슈리머 눈물 테스트 스트립(Shrimer tear test strip)을 이용하여 각 랫드의 눈물량을 측정하였다.

2. 실험 결과

그 결과, 도 1에 나타난 바와 같이, α-휴물렌을 안구 점안액으로 투여하였을 때, 안구의 눈물막 보호와 관련 있는 대표적인 바이오마커들인 MUC1, MUC4, MUC6의 발현이 유의적으로 증가함을 확인하였다.

또한, 도 2에 나타난 바와 같이, 황산아트로핀/벤잘코니움 클로라이드(AS/BAC)로 처리 시 눈물량이 감소하면서 건성안이 유도되었으나, 0.5 mg/ml α-휴물렌 10 μl을 안구 점안액으로 투여하였을 때 각막상피의 치료 효과를 나타내는 것을 확인할 수 있었다. 이러한 눈물량에서의 유의적 차이가 나타나는 이유는 α-휴물렌 처리에 따라 뮤신의 양이 증가되었기 때문이다.

따라서 α-휴물렌은 안구의 눈물막 보호 관련 뮤신의 발현을 증가시키는 활성을 나타내므로, 안구 건조증의 예방, 증세 개선, 및 치료용 조성물로 활용될 수 있다.

이상으로 본 발명 내용의 특정한 부분을 상세히 기술하였는 바, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서, 이러한 구체적 기술은 단지 바람직한 실시양태일 뿐이며, 이에 의해 본 발명의 범위가 제한되는 것이 아닌 점은 명백하다. 즉, 본 발명의 실질적인 범위는 첨부된 청구항들과 그것들의 등가물에 의하여 정의된다.

<110> inje university industry-academic cooperation foundation <120> Compositions for Preventing or Treating Dry Eye Syndrome Comprising Alpha-humulene <130> ADP-2018-0006 <160> 8 <170> KoPatentIn 3.0 <210> 1 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> primer <400> 1 tgtacagtgg caccccattc 20 <210> 2 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> primer <400> 2 gagtgtcatt gcggactgga 20 <210> 3 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> primer <400> 3 gcttggacat ttggtgatcc 20 <210> 4 <211> 19 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> primer <400> 4 gcccgttgag gtgtatttg 19 <210> 5 <211> 23 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> primer <400> 5 tcctacttgc caggtcttcc aac 23 <210> 6 <211> 24 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> primer <400> 6 ttgtgggtgt tgacttcggt atag 24 <210> 7 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> primer <400> 7 aggcagcagt gcaggttatt 20 <210> 8 <211> 23 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> primer <400> 8 tgaagcagga gacattgtaa acc 23

Claims

α-휴물렌을 유효성분으로 함유하는 안구 건조증 예방 또는 치료용 약학 조성물.
제 1 항에 있어서, 상기 α-휴물렌은 안구에서 뮤신의 발현을 증가시킴으로써 안구 건조증을 예방 또는 치료하는 것을 특징으로 하는 안구 건조증 예방 또는 치료용 약학 조성물.
제 2 항에 있어서, 상기 뮤신은 MUC1, MUC4 및 MUC6으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 이상인 것을 특징으로 하는 안구 건조증 예방 또는 치료용 약학 조성물.
제 1 항에 있어서, 상기 α-휴물렌은 안구의 눈물량을 회복시킴으로써 안구 건조증을 예방 또는 치료하는 것을 특징으로 하는 안구 건조증 예방 또는 치료용 약학 조성물.
제 1 항에 있어서, 상기 약학 조성물은 점안제, 과립제, 정제, 환제, 캡슐제, 겔, 시럽, 현탁제, 유제, 점적제 및 액제로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나의 제형인 것을 특징으로 하는 안구 건조증 예방 또는 치료용 약학 조성물.
α-휴물렌을 유효성분으로 함유하는 안구 건조증 예방 또는 개선용 건강기능식품 조성물.
제 6 항에 있어서, 상기 α-휴물렌은 안구에서 뮤신의 발현을 증가시킴으로써 안구 건조증을 예방 또는 개선하는 것을 특징으로 하는 안구 건조증 예방 또는 개선용 건강기능식품 조성물.
제 7 항에 있어서, 상기 뮤신은 MUC1, MUC4 및 MUC6으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 이상인 것을 특징으로 하는 안구 건조증 예방 또는 개선용 건강기능식품 조성물.
제 6 항에 있어서, 상기 α-휴물렌은 안구의 눈물량을 회복시킴으로써 안구 건조증을 예방 또는 개선하는 것을 특징으로 하는 안구 건조증 예방 또는 개선용 건강기능식품 조성물.