KR102379523B1 - 황기 추출물을 유효성분으로 포함하는 신경세포 보호용 조성물 - Google Patents

황기 추출물을 유효성분으로 포함하는 신경세포 보호용 조성물 Download PDF

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Abstract

본 발명은 신경세포 보호효과를 갖는 황기 추출물에 관한 것이다. 상세하게는 산화스트레스에 의해 유발되는 신경 세포사멸을 억제하여 우수한 신경세포 보호효과를 가지므로 신경세포 보호용 조성물로 유용하게 이용될 수 있다.

Description

황기 추출물을 유효성분으로 포함하는 신경세포 보호용 조성물{Composition comprising an extract of Astragalus membranaceus showing the effect of protecting neuronal cell}
본 발명은 신경세포 보호효과를 갖는 황기 추출물에 관한 것으로, 보다 상세하게는 산화스트레스에 의해 유발되는 신경 세포사멸을 억제하여 우수한 신경세포 보호효과를 갖는, 황기 추출물을 유효성분으로 포함하는 신경세포 보호용 조성물에 관한 것이다.
알츠하이머병 (Alzheimer's disease), 파킨슨병 (Parkinson's disease)과 같은 퇴행성 뇌신경계 질환의 발병은 산화스트레스로 인한 신경세포의 사멸과 밀접한 관련이 있는 것으로 알려져 있다. 최근 연구들은 신경세포 내의 자유라디칼 (free radicals) 및 활성산소종 (ROS)이 급격히 생성되어 이로 인해 신경세포가 사멸되고, 궁극적으로 퇴행성 뇌신경계 질환을 발병한다고 보고되고 있다 (Jensen K. Oxidative stress and free radicals. J Mol Struct 2003;666:387-92. ; Benz CC, Yau C. Ageing, oxidative stress and cancer: paradigms in parallax.Nat Rev Cancer 2008;8(11):875-9).
따라서 신경세포 내의 산화스트레스를 유발하는 자유라디칼 및 활성산소종의 급격한 생성을 억제 또는 감소시킴으로써 산화스트레스에 의한 신경세포의 손상을 억제하고 이러한 퇴행성 뇌신경계 질환을 예방 또는 치료할 수 있을 것이라 보고되고 있으며 (Uttara B, Singh AV, Zamboni P, Mahajan RT. Oxidative stress and neurodegenerative diseases: A Review of Upstream and Downstream Antioxidant Therapeutic Options. Current Neuropharmacology 2009;7:65-74). 산화스트레스에 의해 유발되는 신경세포 사멸을 억제할 수 있는 항산화제에 대한 연구가 대두되고 있다(Kelsey NA, Wilkins HM, Linseman DA. Nutraceutical antioxidants as novel neuroprotective agents. Molecules 2010;15:7792-814).
세포내 항산화 방어 시스템은 크게 항산화 효소들에 의한 방어 시스템과 항산화물질들에 의한 방어 시스템으로 분류된다. 효소에 의한 방어 시스템은 주로 카탈라아제 (CAT), 글루타티온 과산화효소(GPx), 과산화물제거효소(SOD), 헴 옥시게나아제 (HO) 등의 항산화 효소들이 세포내 생성된 자유라디칼 및 활성산소종을 대사를 통해 물 또는 안전한 물질로 변환함으로써 자유라디칼 및 활성산소종을 소거한다 (Miao L, Clair DKS. Regulation of superoxide dismutase genes: implications in disease. Free Radic Biol Med 2009;47:344-56). 이러한 항산화 효소들 중에서도 헴 옥시게나아제-1 (HO-1)은 다양한 산화스트레스 유발원에 의해 활성화되며, 이들에 대해 항산화 작용을 나타낸다고 알려져 있다(Keyse SM, Tyrrell RM. Heme oxygenase is the major 32-kDa stress protein induced in human skin fibroblasts by UVA radiation, hydrogen peroxide, and sodium arsenite. Proc Natl Acad Sci U S A 1989;86:99-103. / Taketani S, Kohno H, Yoshinaga T, Tokunaga R. Induction of heme oxygenase in rat hepatoma cells by exposure to heavy metals and hyperthermia. Biochem Int. 1988;17(4):665-72). 또한 HO-1이 산화스트레스로 인한 신경세포의 사멸에 대한 신경보호작용에 중요한 역할을 한다고 보고되었다 (Kaizaki A, Tanaka S, Ishige K, Numazawa S, Yoshida T. The neuroprotective effect of heme oxygenase (HO) on oxidative stress in HO-1 siRNA-transfected HT22 cells. Brain Res 2006;1108:39-44).
한편, 황기(Astragalus membranaceus)는 콩과에 속하는 다년생 초본으로 우리나라의 중북부 지역에 자생하며 약용을 목적으로 널리 재배되고 있는바, 한방에서는 그 뿌리를 주로 약재로 사용하고 있으며 간장보호작용, 면역촉진작용, 항암작용, 강장작용, 이뇨작용 등의 효능이 있고, 항균활성, 항산화능, 다량의 폴리페놀물질 및 이소플라보노이드(Isoflavonoid) 함유에 따른 생리활성이 보고되었다.
본 발명자들은 부작용이 적고 안전한 천연물 유래의 신경세포 보호 효과를 갖는 물질을 찾던 중, 황기 추출물이 산화스트레스에 의해 유발되는 뇌신경 세포사멸을 억제하여 우수한 뇌신경세포 보호효과를 갖는 것을 확인함으로써 본 발명을 완성하였다.
본 발명의 목적은 황기(Astragalus membranaceus) 추출물을 유효성분으로 포함하는 신경세포 보호용 약학적 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 황기 추출물을 유효성분으로 포함하는 신경세포 보호용 건강기능식품용 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 가공 황기 제조방법을 제공하는 것이다.
상기의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 황기 추출물을 유효성분으로 포함하는 신경세포 보호용 약학적 조성물을 제공한다.
또한 본 발명은 황기 추출물을 유효성분으로 포함하는 신경세포 보호용 건강기능식품용 조성물을 제공한다.
또한 본 발명은 가공 황기 제조방법을 제공한다.
본 발명에 따른 황기 추출물은 산화스트레스에 의해 유발되는 뇌신경 세포사멸을 억제하여 우수한 뇌신경세포 보호효과를 가지므로 신경세포 보호용 조성물로 널리 이용될 수 있다.
도 1은 본 발명의 황기 추출물의 제조공정을 나타낸 도이다.
도 2는 가공하지 않은 생황기 70% 에탄올 추출물(NR-AG-E)과 1회 로스팅 과정을 거친 가공된 황기 70% 에탄올 추출물(1R-AG-E)의, H2O2에 의해 유도된 산화 스트레스에 대한 신경 세포 보호 효과를 나타낸 도이다.
본 발명은 신경세포 보호 효과를 갖는 황기 추출물을 제공한다.
본 발명의 황기 추출물은 당업계에서 공지된 황기의 추출에 사용되는 방법을 적용하여 추출될 수 있으며, 일예로 용매 추출법일 수 있으나 이에 제한되지 않는다. 또한, 상기 황기 추출물은 컬럼 크로마토그래피를 이용한 추가적인 분획공정을 더 수행하여 정제한 분획물로 제조될 수도 있다.
추출대상이 되는 상기 황기는 상업적으로 이용 가능한 것을 구매하여 사용할 수 있으며, 추출 공정을 수행하기 전에 흙과 같은 이물질을 제거한 후에 사용하는 것이 바람직하다.
본 발명의 황기를 용매추출법을 이용하여 추출할 때, 사용되는 용매는 물, C1~C4의 저급 알코올, 에틸아세테이트, 클로로포름 또는 헥산 등의 단독 또는 혼합 형태인 용매로 추출할 수 있으며, 더욱 바람직하게는 C1~C4의 알코올, 더욱 더 바람직하게는 에탄올일 수 있다.
본 발명은 산화스트레스로부터 신경세포 보호 효과를 갖는 황기 추출물을 유효성분으로 포함하는 신경세포 보호용 약학적 조성물을 제공한다.
본 발명의 신경세포 보호용 조성물은 신경세포의 보호와 관련된 질환의 예방 또는 치료용 조성물로서 사용될 수 있다. 신경세포의 보호와 관련된 질환은 이에 제한되는 것은 아니나, 예를 들어, 뇌신경 질환, 뇌졸중, 뇌경색, 뇌색전, 허혈성 신경질환, 퇴행성 신경질환, 중풍, 알츠하이머병, 파킨슨 병, 치매, 헌팅턴병, 피크병, 크로이츠펠트-야콥병, 다발성 경화증, 허혈성 뇌질환, 간질, 루게릭병, 기억력 감퇴, 외상 또는 질환에 의한 신경세포 손상, 뇌진탕, 진행성 핵상마비, 다계통 위축증, 감람핵-뇌교-소뇌 위축증(OPCA), 샤이-드래거 증후군, 선초체-흑질 퇴행증, 근위축성 측색 경화증(ALS), 본태성 진전증, 피질-기저핵 퇴행증, 미만성 루이 소체 질환, 파킨슨-ALS-치매 복합증 및 픽병 등으로 구성되는 군으로부터 선택되는 1종 이상의 질환일 수 있다.
상기 조성물은 본 발명의 황기 추출물뿐만 아니라 기존에 공지된 신경세포 보호제와 함께 사용될 수 있다.
본 발명에 따른 신경세포 보호용 조성물은 약제학적 조성물 또는 식품 조성물일 수 있다.
본 발명의 황기 추출물을 유효 성분으로 포함하는 약제학적 조성물은 상기 유효 성분 이외에 약제학적으로 적합하고 생리학적으로 허용되는 보조제를 사용하여 제조될 수 있으며, 상기 보조제로는 부형제, 붕해제, 감미제, 결합제, 피복제, 팽창제, 윤활제, 활택제 또는 향미제 등을 사용할 수 있다.
상기 약제학적 조성물은 투여를 위해서 상기 기재한 유효 성분 이외에 추가로 약제학적으로 허용 가능한 담체를 1종 이상 포함하여 약제학적 조성물로 바람직하게 제제화할 수 있다.
상기 약제학적 조성물의 제제 형태는 과립제, 산제, 정제, 피복정, 캡슐제, 좌제, 액제, 시럽, 즙, 현탁제, 유제, 점적제 또는 주사 가능한 액제 등이 될 수 있다. 예를 들어, 정제 또는 캡슐제의 형태로의 제제화를 위해, 유효 성분은 에탄올, 글리세롤, 물 등과 같은 경구, 무독성의 약제학적으로 허용 가능한 불활성 담체와 결합될 수 있다. 또한, 원하거나 필요한 경우, 적합한 결합제, 윤활제, 붕해제 및 발색제 또한 혼합물로 포함될 수 있다. 적합한 결합제는 이에 제한되는 것은 아니나, 녹말, 젤라틴, 글루코스 또는 베타-락토오스와 같은 천연 당, 옥수수 감미제, 아카시아, 트래커캔스 또는 소듐올레이트와 같은 천연 및 합성 검, 소듐 스테아레이트, 마그네슘 스테아레이트, 소듐 벤조에이트, 소듐 아세테이트, 소듐 클로라이드 등을 포함한다. 붕해제는 이에 제한되는 것은 아니나, 녹말, 메틸 셀룰로스, 아가, 벤토니트, 잔탄 검 등을 포함한다. 액상 용액으로 제제화되는 조성물에 있어서 허용 가능한 약제학적 담체로는, 멸균 및 생체에 적합한 것으로서, 식염수, 멸균수, 링거액, 완충 식염수, 알부민 주사용액, 덱스트로즈 용액, 말토 덱스트린 용액, 글리세롤, 에탄올 및 이들 성분 중 1 성분 이상을 혼합하여 사용할 수 있으며, 필요에 따라 항산화제, 완충액, 정균제 등 다른 통상의 첨가제를 첨가할 수 있다. 또한 희석제, 분산제, 계면활성제, 결합제 및 윤활제를 부가적으로 첨가하여 수용액, 현탁액, 유탁액 등과 같은 주사용 제형, 환약, 캡슐, 과립 또는 정제로 제제화할 수 있다. 더 나아가 해당분야의 적절한 방법으로 Remington's Pharmaceutical Science, Mack Publishing Company, Easton PA에 개시되어 있는 방법을 이용하여 각 질환에 따라 또는 성분에 따라 바람직하게 제제화 할 수 있다.
본 발명은 황기 추출물을 포함하는 신경세포 보호용 건강기능식품용 조성물을 제공한다.
본 발명에 따른 식품 조성물은 상기 약제학적 조성물과 동일한 방식으로 제제화되어 기능성 식품으로 이용하거나, 각종 식품에 첨가할 수 있다. 본 발명의 조성물을 첨가할 수 있는 식품으로는 예를 들어, 음료류, 육류, 초코렛, 식품류, 과자류, 피자, 라면, 기타 면류, 껌류, 아이스크림류, 알코올 음료류, 비타민 복합제, 건강보조식품류 등이 있다.
본 발명은 또한 신경세포 보호용 의약 또는 식품의 제조를 위한 상기 황기 추출물을 유효 성분으로 포함하는 조성물의 용도를 제공한다. 상기한 황기 추출물을 유효 성분으로 포함하는 본 발명의 조성물은 신경세포 보호와 관련된 질환의 예방 또는 치료용 의약 또는 식품의 제조를 위한 용도로 이용될 수 있다.
또한 본 발명은 포유동물에게 치료상 유효량의 황기 추출물을 투여하는 것을 포함하는 신경세포 보호방법, 또는 신경세포 보호과 관련된 질환의 예방 또는 치료 방법을 제공한다.
여기에서 사용된 용어 "포유동물"은 치료, 관찰 또는 실험의 대상인 포유동물을 말하며, 바람직하게는 인간을 말한다.
여기에서 사용된 용어 "치료상 유효량"은 연구자, 수의사, 의사 또는 기타 임상의에 의해 생각되는 조직계, 동물 또는 인간에서 생물학적 또는 의학적 반응을 유도하는 유효 성분 또는 약학적 조성물의 양을 의미하는 것으로, 이는 치료되는 질환 또는 장애의 증상의 완화를 유도하는 양을 포함한다. 본 발명의 유효 성분에 대한 치료상 유효 투여량 및 투여횟수는 원하는 효과에 따라 변화될 것임은 당업자에게 자명하다. 그러므로, 투여될 최적의 투여량은 당업자에 의해 쉽게 결정될 수 있으며, 질환의 종류, 질환의 중증도, 조성물에 함유된 유효성분 및 다른 성분의 함량, 제형의 종류, 및 환자의 연령, 체중, 일반 건강 상태, 성별 및 식이, 투여 시간, 투여 경로 및 조성물의 분비율, 치료기간, 동시 사용되는 약물을 비롯한 다양한 인자에 따라 조절될 수 있다.
본 발명의 치료방법에서 본 발명의 황기 추출물을 유효 성분으로 포함하는 조성물은 경구, 직장, 정맥내, 동맥내, 복강내, 근육내, 흉골내, 경피, 국소, 안구내 또는 피내 경로를 통해 통상적인 방식으로 투여할 수 있다.
또한 본 발명은 가공 황기의 제조방법을 제공한다.
본 발명의 가공 황기는,
황기를 1~2cm 크기로 절단하는 1단계;
상기 1단계의 절단된 황기를 170 내지 230℃에서 20 내지 40분간 로스팅하는 2단계;
상기 2단계의 로스팅한 황기를 실온에서 24시간 건조하는 3단계; 및
상기 3단계의 건조시킨 황기를 실온에서 24시간 70% 에탄올로 추출하는 4단계를 포함할 수 있다.
상기 2단계의 로스팅 조건은 170 내지 230℃에서 20 내지 40분간 로스팅 하는 것이며 바람직하게는 30분, 200℃ 조건인 것이나, 이에 제한되지 않는다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
이하, 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하고자 한다. 이들 실시예는 오로지 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명의 요지에 따라 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되지 않는다는 것은 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에 있어서 자명할 것이다.
실시예 1. 황기 추출물의 제조
황기 1년근 (제천산) 시료를 제천 농가에서 구입하여 1~2cm 크기로 절단하였다.
이후 도 1에 나타낸 바와 같이, 1~2cm 크기로 절단한 황기를 200℃에서 30분간 로스팅하였으며 각 샘플군은 상기 로스팅 단계를 0회 또는 1회 실시하여 준비하였다(로스팅을 0회 실시한 샘플은 NR-AG-E, 1회 실시한 샘플은 1R-AG-E로 나타내었다).
이후 상기 로스팅을 0회 또는 1회 실시한 각 샘플군을 실온에서 24시간 건조 시킨 후, 실온에서 24시간동안 70% 에탄올을 이용하여 추출하였다.
실시예 2. 신경세포(pc12 cell) 배양
신경세포주(pc-12)는 American Type Culture Collection (ATCC)에서 구입하여 사용하였다. 상기 세포주를 37℃ , 5% CO2 incubator를 이용하여 5% fetal bovine serum (FBS), 100 units/ml 페니실린, 100 units/ml 스트렙토마이신 등을 첨가한 DMEM (Dulbecco*?**?*s modified Eagles Medium)배지에서 배양하였다.
실험예 1. 황기 추출물의 산화 스트레스에 대한 신경 세포 보호 활성 평가
실시예 2와 같이 배양한 신경 세포주(pc-12)를 96well plate에 1x104 가 되도록 접종한 후 37℃에서 36시간동안 배양하였다. 이후 상기 배양한 신경 세포주를 Astragalus membranaceus extracts 와 DMSO를 이용하여 1시간동안 전처리하였다. 전처리한 상기 샘플을 450μM H202가 함유된 배지에서 24시간 더 배양하였다.
이어서 CCK-8 solution(10μL)을 각 well에 처리한 후 37°C에서 2시간 더 배양한 후 배양배지를 수거하였다.
이후 황기 추출물의 산화 스트레스에 대한 신경 세포 보호 활성 평가를 위하여 450nm에서 흡광도를 측정하였다.
그 결과, 도 2에 나타낸 바와 같이 로스팅 과정을 거치지 않은 생황기 70% 에탄올 추출물(NR-AG-E)의 경우 세포사멸 억제 효과가 미비하였으나, 가공황기 70% 에탄올 추출물(1R-AG-E)은 50, 100, 200 μg/ml의 모든 농도에서 유의적으로 세포 사멸 억제 효과를 보였으며, 농도 의존적으로 산화 스트레스에 대한 세포사멸을 억제하는 것을 확인하였다.

Claims (2)

1년근 황기를 1~2cm 크기로 절단하는 1단계;
상기 1단계의 절단된 황기를 200℃에서 30분간 로스팅하는 2단계;
상기 2단계의 로스팅한 황기를 실온에서 24시간 건조하는 3단계; 및
상기 3단계의 건조시킨 황기를 실온에서 24시간 70% 에탄올로 추출하는 4단계; 를 포함하는 것이며,
상기 황기 추출물은 H2O2로 유도된 산화스트레스로 인한 신경세포 사멸을 억제하는 것을 특징으로 하는 신경세포 사멸 억제용 건강기능식품 조성물의 제조방법.
시험관 내(in vitro)에서 황기 70% 에탄올 추출물을 처리하여, H2O2로 유도된 산화스트레스로 인한 신경세포 사멸을 억제하는 방법으로서,
상기 황기 70% 에탄올 추출물은 1년근 황기를 1~2cm 크기로 절단하는 1단계;
상기 1단계의 절단된 황기를 200℃에서 30분간 로스팅하는 2단계;
상기 2단계의 로스팅한 황기를 실온에서 24시간 건조하는 3단계; 및
상기 3단계의 건조시킨 황기를 실온에서 24시간 70% 에탄올로 추출하는 4단계; 로 추출하여 수득한 것인 방법.
KR1020210096469A 2019-06-19 2021-07-22 황기 추출물을 유효성분으로 포함하는 신경세포 보호용 조성물 KR102379523B1 (ko)

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