KR102427768B1 - 배초향 추출물을 함유하는 여성 폐경기 증후군 예방 또는 치료용 조성물 - Google Patents

배초향 추출물을 함유하는 여성 폐경기 증후군 예방 또는 치료용 조성물 Download PDF

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Abstract

본 발명은 배초향(Agastache rugosa) 추출물 또는 이의 분획물을 유효성분으로 포함하는 여성 폐경기 증후군의 예방, 개선 또는 치료용 조성물에 대한 것이다. 보다 구체적으로, 배초향 추출물 또는 이의 분획물을 유효성분으로 포함하는 여성 폐경기 증후군의 예방 또는 치료용 약학 조성물; 여성 폐경기 증후군의 예방 또는 개선용 식품 조성물; 및 상기 조성물을 인간을 제외한 개체에 투여하는 단계를 포함하는 여성 폐경기 증후군의 예방 또는 치료방법에 관한 것이다.
본 발명의 배초향 추출물은 장기간 복용 시에도 내성이 없고, 부작용 없이 안전하게 적용할 수 있으며, 에스트로겐 활성 및 조골세포의 분화를 촉진함으로써 여성 폐경기 증후군을 예방 또는 치료하는 조성물로 유용하게 사용될 수 있다.

Description

배초향 추출물을 함유하는 여성 폐경기 증후군 예방 또는 치료용 조성물 {Composition containing the extracts or fractions of Agastache rugosa for the prevention and treatment of postmenopausal syndrome}
본 발명은 배초향(Agastache rugosa) 추출물 또는 이의 분획물을 유효성분으로 포함하는 여성 폐경기 증후군의 예방, 개선 또는 치료용 조성물에 대한 것이다. 보다 구체적으로, 배초향 추출물 또는 이의 분획물을 유효성분으로 포함하는 여성 폐경기 증후군의 예방 또는 치료용 약학 조성물; 여성 폐경기 증후군의 예방 또는 개선용 식품 조성물; 및 상기 조성물을 인간을 제외한 개체에 투여하는 단계를 포함하는 여성 폐경기 증후군의 예방 또는 치료방법에 관한 것이다.
최근의 의학의 발달과 식생활의 개선으로 인해 전세계적으로 고령 인구가 지속적으로 증가하고 있다. 이에 따라 노화로 인해 여러 가지 대사성 질환의 문제가 급격히 대두되고 있는데 그 예로는 비만과 당뇨, 뇌졸증과 같은 심혈관계 질환이 대표적이다. 특히 여성에 있어서 폐경으로 인한 급격한 호르몬 불균형을 경험하고 그로 인한 폐경기 증후군을 경험하게 된다. 폐경기 증후군이란 안면홍조, 불면증, 우울 등의 갱년기 증후군과 골다공증, 고혈압 등의 만성 질환을 포함한다. 특히 골다공증은 골밀도 감소와 골질 저하로 인해 뼈의 강도가 약해져 골절이 쉽게 일어나는 질환인데, 나이가 들어감에 따라 골강도가 낮아지는 것은 일반적이나 폐경 후 여성에게서 급격히 진행되는 것이 알려져 있다. 또한 폐경 후 호르몬의 감소는 대사성 불균형을 불러 급격한 체중 증가도 알려져 있다. 따라서 폐경으로 인한 에스트로겐 저하는 호르몬 의존적 질환뿐 아니라 뼈건강과 대사성 질환에도 밀접한 연관성을 가진다.
에스트로겐은 신호 전달 물질로 에스트로겐 수용체를 매개로 하여 유전자의 발현을 변화 시킴으로 인체에 영향을 미치게 된다. 에스트로겐 수용체는 에스트로겐 수용체-α(estrogen receptor-α)와 에스트로겐 수용체-β(estrogen receptor-β), 세포막에 위치한 GPR30(G protein-coupled receptor 30)가 있다. 이런 에스트로겐 수용체들은 여성 생식과 관련된 자궁, 유방, 난소 등의 조직뿐 아니라 폐, 뇌, 골수 등의 다양한 조직에 분포되어 있어 갱년기에 에스트로겐 분비 감소는 에스트로겐 수용체가 분포되어 있는 다양한 조직에서 증상들이 나타나게 되는 것이다. 이러한 폐경기 증후군의 치료를 위해 인위적으로 에스트로겐을 투여하는 호르몬 대체 요법 (Hormone replacement therapy)이 널리 이용되고 있으나 장기간 사용시 자궁암, 유방암이나 담낭 질환을 유발할 가능성이 제기되면서 안정성 문제에 논란이 있다. 따라서 부작용이 적은 천연물 유래 천연 에스트로겐을 찾고자 하는 연구가 활발히 이루어지고 있다.
폐경기 증후군의 하나인 골다공증은 뼈의 항상성이 깨짐으로 인해 발생하는 질환이다. 정상적인 골형성을 위해서는 골을 흡수하는 파골세포(osteoclast)의 작용과 골을 형성하는 조골세포(osteoblast)간의 균형이 이루어져야 하는데 에스트로겐의 저하는 파골세포의 지나친 활성과 조골세포의 활성 저하를 유도하여 골다공증을 유도하게 된다. 호르몬 대체 요법은 골다공증의 저하에 큰 효과를 주지 않아 현재 사용중인 골다공증 치료제는 파골세포의 기능을 약화시키는 비스포스포네이트(bisphosphate)제제가 주를 이루어 호르몬 불균형 해소를 통한 골다공증의 치료에 대한 연구는 없는 실정이다.
한편, 배초향은 쌍떡잎식물 통화식물목 꿀풀과의 여러해살이풀로 한국, 일본, 대만, 중국 등지에 분포한다. 꽃은 입술 모양이며 7∼9월에 피고 자줏빛이 돌며 윤산꽃차례[輪傘花序]에 달리고 향기가 있다. 꽃차례는 이삭 모양으로서 길이 5∼15cm이다. 꽃받침은 5개로 갈라지고 화관은 길이 8∼10mm로서 윗입술 모양 꽃잎은 작고 아랫입술은 크며 5개로 갈라진다. 4개의 수술 중 2개는 길다. 열매는 분열과로서 납작하고 달걀 모양의 타원형이다. 어린순을 나물로 하고 관상용으로 가꾸기도 한다고 알려져 있다. 상기 배초향의 여성 폐경기 증후군 완화 효능에 대하여는 알려진 바가 없다.
이에 본 발명자들은 새로운 폐경기 증후군 예방 또는 치료용 조성물을 개발하기 위해 예의 연구 노력한 결과, 배초향 추출물 또는 이의 분획물이 에스트로겐 활성을 가졌음을 확인하였고, 조골세포 활성 증가 및 파골세포 생성 억제 효능이 있음을 확인하여, 본 발명을 완성하였다.
본 발명의 하나의 목적은 배초향 추출물 또는 이의 분획물을 유효성분으로 포함하는 여성 폐경기 증후군의 예방 또는 치료용 약학적 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 하나의 목적은 배초향 추출물 또는 이의 분획물을 유효성분으로 포함하는 여성 폐경기 증후군의 예방 또는 개선용 식품 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 하나의 목적은 배초향 추출물 또는 이의 분획물을 유효성분으로 포함하는 조성물을 인간을 제외한 개체에 투여하는 단계를 포함하는 여성 폐경기 증후군의 예방 또는 치료방법을 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 하나의 양태는 배초향 추출물 또는 이의 분획물을 유효성분으로 포함하는 여성 폐경기 증후군의 예방 또는 치료용 약학적 조성물을 제공한다.
본 발명에서의 용어, “배초향(Agastache rugosa)”은 쌍떡잎식물 통화식물목 꿀풀과의 여러해살이풀로서, 방아, 방애 등으로도 불리운다. 중국에서는 곽향(藿香)이라 적고 있으며, 우리나라에서는 성숙한 배초향을 곽향이라 하여 약재로 사용한다. 소화·건위·진통·구토·복통·감기 등에 효과가 있다고 알려져 있으나, 여성용 갱년기 증후군 완화에 대한 효과는 보고된 바가 없다.
본 발명에서의 배초향은 추출물 생성을 위해 그의 잎, 줄기 또는 뿌리를 모두 사용할 수 있으며, 구체적으로는 잎과 줄기를 포함한 지상부를 각각 사용할 있으나 이에 한정되는 것은 아니다. 아울러, 상기 배초향은 채취한 것, 재배한 것 또는 시판되는 것 등의 제한이 없이 사용 가능하다.
상기 배초향 추출물은 배초향 조추출물뿐 아니라 추출물의 추가적인 가공에 의한 모든 형태를 의미한다.
상기 배초향 추출물은 배초향 그 자체 또는 이의 분쇄물이거나, 추출공정을 통해 수득한 추출물일 수 있다. 상기 추출공정은 당해 기술분야에서 이용되는 통상의 방법에 따라 실시될 수 있다.
본 명세서의 배초향 추출물은 하기와 같은 단계로 제조되는 것일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
1) 건조한 배초향을 추출 용매를 가하여 추출하는 단계;
2) 단계 1)의 추출물을 여과하는 단계; 및
3) 단계 2)의 여과한 추출물을 감압농축하여 추출물을 제조하는 단계; 및
4) 단계 3)의 추출물을 추가적으로 유기용매로 추출하여 분획물을 제조하는 단계.
상기 추출 용매는 물, 알코올 또는 이의 혼합물, 구체적으로는 C1 내지 C4의 저급 알코올 또는 이들의 혼합 용매로부터 선택된 용매를 사용하는 것일 수 있으며, 보다 구체적으로 메탄올 또는 에탄올로 추출하는 것일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 상기 추출 용매의 양은 배초향의 건조 중량의 2 내지 10 배로 하는 것일 수 있으나 이에 한정되지 않는다.
상기 추출 방법은 열수추출, 침지 추출, 환류 냉각 추출 및 초음파 추출 등의 추출 방법을 사용할 수 있으며, 구체적으로는 초음파 추출방법으로 1회 내지 5회 추출될 수 있다. 추출 시 온도는 구체적으로 10℃ 내지 100℃일 수 있으며, 보다 구체적으로 상온일 수 있으나 이에 한정되지 않는다. 상기 추출 시간은 구체적으로 1일 내지 7일일 수 있고, 보다 구체적으로 3일 내지 7일일 수 있으나 이에 한정되지 않는다.
상기 추출물을 제조하는 방법은 초임계추출, 아임계추출, 고온추출, 고압추출 또는 초음파추출법 등의 추출장치를 이용한 방법 또는 XAD 및 HP-20을 포함한 흡착 수지를 이용하는 방법 등 당업계의 통상적인 추출방법을 사용할 수 있으며, 구체적으로 가온하며 환류 추출 또는 상온에서 추출하는 것일 수 있으나, 이에 한정하는 것은 아니다. 상기 추출 회수는 구체적으로 1 내지 5회일 수 있으며, 보다 구체적으로 3회 반복 추출하는 것일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 배초향의 분획물은 물, 탄소수 1 내지 6의 유기용매, 아임계 유체 및 초임계 유체로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상의 용매로 추출한 것일 수 있다. 상기 탄소수 1 내지 6의 유기용매는 n-헥산, 메틸렌클로라이드, 에틸아세테이트, n-부탄올, 물로 순차적으로 분획하여 수득하는 것일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 상기 탄소수 1 내지 6의 유기용매는 탄소수 1 내지 6의 알코올(alcohol), 아세톤(acetone), 에테르(ether), 벤젠(benzene), 클로로포름(chloroform), 에틸아세테이트(ethyl acetate), 메틸렌클로라이드(methylene chloride), 헥산(hexane), 시클로헥산(cyclohexane) 및 석유에테르(petroleum ether)로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상일 수 있다.
구체적으로, 본 발명에서는 메틸렌클로라이드 또는 에틸아세테이트일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 유체는 물, 이산화탄소, 아세톤, 물을 포함한 공용매 중의 어느 하나인 아임계 또는 초임계 유체를 이용할 수 있다.
상기 분획화는 1회 이상, 예를 들면, 1 내지 5회 반복될 수 있다. 상기 분획물을 분리하는 방법은 여과 등의 알려진 방법에 의하여 이루어질 수 있다. 또한, 상기 분획화는 수득한 분획물을 농축 및/또는 건조하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 농축은 감압 농축일 수 있다. 상기 건조는 감압 건조, 비등 건조, 분무 건조, 상온 건조 또는 동결건조일 수 있다.
상기 배초향의 분획물은 배초향 추출물을 물에 현탁시킨 후, 헥산, 메틸클로라이드, 에틸아세테이트 및 부탄올을 순차적으로 가하여 분획한 헥산 분획물, 메틸클로라이드 분획물, 에틸아세테이트 분획물 및 부탄올 분획물로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상의 분획물을 포함하는 것일 수 있다. 이때, 상기 배초향 추출물은 에탄올 추출물일 수 있으며, 상기 배초향 추출물은 메틸렌클로라이드 분획물과 에틸아세테이트 분획물을 포함하는 것일 수 있다.
상기 배초향의 추출물은 조성물 전체 중량을 기준으로 0.001 내지 80 중량%로 포함되는 것일 수 있다. 배초향의 추출물이 조성물 내 상기 범위로 포함됨으로써, 다른 함유 물질들과의 적절한 조성비를 갖고 골질환의 예방, 개선 또는 치료효과를 나타낼 수 있으며, 경제성 및 효율성 면에서도 바람직할 수 있다. 구체적으로 상기 배초향의 추출물은 조성물 전체 중량을 기준으로 0.005 내지 78 중량%, 또는 0.01 내지 76 중량%, 또는 0.05 내지 74 중량%, 또는 0.1 내지 72 중량%, 또는 0.5 내지 70 중량%, 또는 1.0 내지 68 중량%, 또는 1.0 내지 66 중량%, 또는 1.0 내지 64 중량%, 또는 1.0 내지 62 중량%, 또는 1.0 내지 60 중량%, 또는 1.0 내지 50 중량%, 또는 1.0 내지 40 중량%, 또는 1.0 내지 30 중량%, 또는 1.0 내지 20 중량%, 또는 1.0 내지 10 중량%로 포함되는 것일 수 있다.
본 발명에서의 용어, "유효성분"은 단독으로 목적으로 하는 활성을 나타내거나 또는 그 자체는 활성이 없는 담체 등과 함께 목적으로 하는 활성을 나타낼 수 있는 성분을 의미한다.
본 발명에서의 용어, “여성 폐경기 증후군”은 갱년기 증후군을 의미할 수 있다. 갱년기 증후군이란, 에스트로겐 결핍으로 나타나는 혈관운동 증상(vasomotor symptoms)으로 안면홍조, 수면장애, 우울감, 심계항진, 발한, 식은땀, 뼈와 근육의 통증 등이 이에 포함된다.
또한, 상기 여성 폐경기 증후군은 고혈압 등의 심혈관계 질환, 골다공증, 비만 등이 이에 포함된다 (Nat Rev Dis Primers. 2015 Apr 23;1:15004).
본 발명에 따른 상기 조성물은 에스트로겐 활성을 가지는 것일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서는, 배초향 추출물이 에스트로겐 활성을 지니는지 알아보기 위해 pERE-비탈로게닌-Luc 플라스미드(pERE-vitallogenin-Luc plasmid)가 트랜스펙션(transfection)된 MCF-7(인간 유방암 세포주)에서 루시퍼레이즈 활성을 측정하여 에스트로겐 반응 부위(Estrogen Responsive Element; ERE)의 활성화 정도를 확인하였다(도 1).
또한, 본 발명에 따른 상기 조성물은 조골세포의 분화 또는 골형성 단백질의 활성을 촉진하며, 파골세포의 생성을 억제하는 것일 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에서는, 배초향 추출물 또는 분획물이 조골세포(osteocyte)의 분화 촉진 효과가 있는지 여부를 확인하기 위하여 쥐의 조골세포(preosteoblast)인 MC3T3E1 세포에 조골세포의 분화를 유도한 뒤, 본 발명의 배초향 추출물 또는 분획물을 처리하여 조골세포 초기 분화 마커인 알카라인 포스파타아제(alkaline phosphatase, ALP)의 활성변화를 측정하였으며(도 2), MC3T3-E1 조골세포에서 배초향 추출물 또는 분획물 처리에 의한 뼈 생성 단백질 (Collagen, type I alpha 1(Col1A1)), 파골세포 생성 억제 단백질 (osteoprotegerin(OPG)), 조골세포 분화 유도 단백질 (Runt-related transcription factor 2(Runx2), Osterix (Osx)), 조골세포 분화 유도를 위한 신호전달계 단백질 (Transforming growth factor beta (TGFβ), Bone morphogenetic protein 2/4 (BMP2/4))의 발현량을 측정하였고(도 3), 난소절제술을 활용하여 갱년기를 유도한 쥐 모델에서 배초향 추출물 처리에 의한 골밀도의 변화를 마이크로 CT로 측정하였다(도 4).
상기 실험 결과들을 종합해 볼 때, 배초향 추출물 및 분획물은 현저한 에스트로겐 활성 및 조골세포의 분화 촉진 효과를 지니고 있다. 즉, 본 발명의 배초향 추출물 및 분획물은 에스트로겐 반응 부위를 활성화시키고, 호르몬 결핍조건에서 인간 유방암 MCF-7 세포주의 생장을 유도하며, 조골세포의 분화 촉진 효과가 있음을 확인하였다.
따라서 에스트로겐 활성을 나타내는 본 발명의 배초향 추출물 또는 분획물을 포함하는 조성물은 에스트로겐 결핍에 의해 나타나는 여성 폐경기 증후군의 예방 및 치료용 조성물로 유용하게 이용될 수 있다.
본 발명에서의 용어 "예방"이란, 본 발명에 따른 배초향 추출물 또는 이의 분획물을 포함하는 조성물의 투여로 여성 폐경기 증후군의 증상을 억제 또는 지연시키는 모든 행위를 말한다.
본 발명에서의 용어 "치료"란, 본 발명에 따른 배초향 추출물 또는 이의 분획물을 포함하는 조성물의 투여로 상기 여성 폐경기 증후군의 증상이 호전되거나 이롭게 변경되는 모든 행위를 말한다.
본 발명에서의 용어 "약학 조성물"이란, 질병의 예방 또는 치료를 목적으로 제조된 것을 의미하며, 각각의 통상의 방법에 따라 다양한 형태로 제형화하여 사용될 수 있다. 예컨대, 산제, 과립제, 정제, 캡슐제, 현탁액, 에멀젼, 시럽 등의 제형으로 제형화할 수 있고, 외용제, 좌제 및 멸균 주사용액의 형태로 제형화하여 사용될 수 있다. 구체적으로, 점안투여하기 적합한 형태, 예를 들어, 점안제, 크림제, 연고제, 겔제 또는 로션제로 제형화하여 사용될 수 있다.
상기 본 발명의 조성물은, 약학적 조성물의 제조에 통상적으로 사용하는 적절한 담체, 부형제 또는 희석제를 추가로 포함하는 창상 예방 또는 치료용 약학 조성물의 형태로 제조될 수 있는데, 상기 담체는 비자연적 담체(non-naturally occuring carrier)를 포함할 수 있다.
본 발명에서, 상기 약학 조성물에 포함될 수 있는 담체, 부형제 및 희석제로 는 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 및 광물유를 들 수 있다.
제제화할 경우에는 보통 사용하는 충진제, 증량제, 결합제, 습윤제, 붕해제, 계면활성제 등의 희석제 또는 부형제를 사용하여 조제된다. 경구투여를 위한 고형제제에는 정제, 환제, 산제, 과립제, 캡슐제 등이 포함되며, 이러한 고형제제는 상기 상엽 추출물과 이의 분획물들에 적어도 하나 이상의 부형제 예를 들면, 전분, 칼슘카보네이트(calcium carbonate), 수크로스(sucrose) 또는 락토오스(lactose), 젤라틴 등을 섞어 조제된다. 또한 단순한 부형제 이외에 마그네슘 스티레이트, 탈크 같은 윤활제들도 사용된다. 경구를 위한 액상 제제로는 현탁제, 내용액제, 유제, 시럽제 등이 해당되는 데 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 프로필렌 글리콜(propylene glycol), 폴리에틸렌 글리콜, 올리브 오일과 같은 식물성 기름, 에틸올레이트와 같은 주사 가능한 에스테르 등이 사용될수 있다. 좌제의 기제로는 위텝솔(witepsol), 마크로골, 트윈(tween) 61, 카카오지, 라우린지, 글리세로제라틴 등이 사용될 수 있다.
본 발명의 약학 조성물은 목적하는 방법에 따라 경구, 비경구, 직장, 국소, 경피, 정맥 내, 근육 내, 복강 내, 피하 등으로 투여할 수 있으며, 약학 조성물의 유효성분은 투여받을 대상의 연령, 성별, 체중, 병리 상태 및 그 심각도, 투여 경로 또는 처방자의 판단에 따라 달라질 것이다. 이러한 인자에 기초한 적용량 결정은 당업자의 수준 내에 있으며, 이의 1일 투여 용량은 예를 들어 0.1 mg/g/일 내지 100 mg/g/일, 보다 구체적으로는 5 mg/g/일 내지 50 mg/g/일이 될 수 있고, 본 발명의 조성물의 투여빈도는 특별히 이에 제한되지 않으나, 1일 1회 투여하거나 또는 용량을 분할하여 수회 투여할 수 있다. 상기 투여량은 어떠한 면으로든 본 발명의 범위를 한정하는 것은 아니다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 하나의 양태는 배초향 추출물 또는 이의 분획물을 유효성분으로 포함하는 여성 폐경기 증후군의 예방 또는 개선용 식품 조성물을 제공한다.
이때, "배초향", "여성 폐경기 증후군", 및 "예방"에 대한 설명은 상기에서 서술한 바와 같다.
본 발명에서의 용어, "개선"은 상기 조성물을 투여하여 폐경기 증후군의 증상이 호전되거나 이롭게 변경되는 모든 행위를 의미한다.
본 발명의 식품 조성물은 다양한 형태의 식품 첨가제 또는 기능성 식품을 제공한다. 구체적으로, 상기 조성물을 포함하는 침출차, 액상차, 음료, 발효유, 치즈, 요구르트, 주스, 생균제제 또는 건강보조식품 등으로 가공될 수 있으며, 그 외 다양한 식품 첨가제의 형태로 사용될 수 있다.
본 발명의 식품 조성물은 식품학적으로 허용가능한 담체를 추가로 포함하는 것일 수 있다.
본 발명의 배초향 추출물 또는 이의 분획물을 포함하는 조성물을 첨가할 수 있는 식품의 종류에는 별다른 제한이 없으며, 예를 들어 각종 음료, 껌, 차, 비타민 복합제, 건강보조식품류 등이 있다. 상기 식품 조성물에는 폐경기 증후군 치료 효과에 방해가 되지 않는 다른 성분을 추가할 수 있으며, 그 종류는 특별히 제한되지 않는다. 예를 들어, 통상의 식품과 같이 여러 가지 생약 추출물, 식품학적으로 허용가능한 식품보조첨가제 또는 천연 탄수화물 등을 추가 성분으로서 함유할 수 있다.
상기 식품보조첨가제는 각 제형의 건강기능식품을 제조하는데 첨가되는 것으로서 당업자가 적절히 선택하여 사용할 수 있다. 예를 들어 여러 가지 영양제, 비타민, 광물 (전해질), 합성 풍미제 및 천연 풍미제 등의 풍미제, 착색제 및 충진제, 펙트산 및 그의 염, 알긴산 및 그의 염, 유기산, 보호성 콜로이드 증점제, pH 조절제, 안정화제, 방부제, 글리세린, 알코올, 탄산음료에 사용되는 탄산화제 등이 포함되지만, 상기 예들에 의해 그 종류가 제한되는 것은 아니다.
이때, 상기 식품에 포함되는 추출물 또는 분획물의 함량은 특별히 이에 제한되지 않으나, 식품 조성물의 총 중량에 대하여 0.01 내지 100 중량%, 구체적으로는 1 내지 80 중량%로 포함될 수 있다.
식품이 음료인 경우에는 100㎖를 기준으로 1 내지 30g, 구체적으로는 3 내지 20g의 비율로 포함될 수 있다. 또한, 상기 조성물은 식품 조성물에 통상 사용되어 냄새, 맛, 시각 등을 향상시킬 수 있는 추가 성분을 포함할 수 있다. 예를 들어, 비타민 A, C, D, E, B1, B2, B6, B12, 니아신(niacin), 비오틴(biotin), 폴레이트(folate), 판토텐산(panthotenic acid) 등을 포함할 수 있다. 또한, 아연(Zn), 철(Fe), 칼슘(Ca), 크롬(Cr), 마그네슘(Mg), 망간(Mn), 구리(Cu) 등의 미네랄을 포함할 수 있다. 또한, 라이신, 트립토판, 시스테인, 발린 등의 아미노산을 포함할 수 있다. 또한, 방부제(소르빈산 칼륨, 벤조산나트륨, 살리실산, 데히드로초산나트륨 등), 살균제(표백분과 고도 표백분, 차아염소산나트륨 등), 산화방지제(부틸히드록시아니졸(BHA), 부틸히드록시톨류엔(BHT) 등), 착색제(타르색소 등), 발색제(아질산 나트륨, 아초산 나트륨 등), 표백제(아황산나트륨), 조미료(MSG 글루타민산나트륨 등), 감미료(둘신, 사이클레메이트, 사카린, 나트륨 등), 향료(바닐린, 락톤류 등), 팽창제(명반, D-주석산수소칼륨 등), 강화제, 유화제, 증점제(호료), 피막제, 검기초제, 거품억제제, 용제, 개량제 등의 식품 첨가물(food additives)을 첨가할 수 있다. 상기 첨가물은 식품의 종류에 따라 선별되고 적절한 양으로 사용된다.
본 발명의 식품 조성물은 당업계에서 통상적으로 사용되는 방법에 의하여 제조가능하며, 상기 제조 시에는 당업계에서 통상적으로 첨가하는 원료 및 성분을 첨가하여 제조할 수 있다. 또한 일반 약품과는 달리 식품을 원료로 하여 약품의 장기 복용 시 발생할 수 있는 부작용 등이 없는 장점이 있고, 휴대성이 뛰어날 수 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 하나의 양태는 배초향 추출물 또는 이의 분획물을 유효성분으로 포함하는 조성물을 인간을 제외한 개체에 투여하는 단계를 포함하는 여성 폐경기 증후군의 예방 또는 치료방법을 제공한다.
이때, 상기 “배초향”, “유효성분”, 및 “예방”에 대한 설명은 상기에서 서술한 바와 같다.
본 발명에서 사용되는 용어, "투여"는 어떠한 적절한 방법으로 환자에게 본 발명의 조성물 도입하는 것을 의미하며, 상기 조성물의 투여 경로는 목적 조직에 도달할 수 있는 한 어떠한 일반적인 경로를 통하여 투여될 수 있다. 복강 내 투여, 정맥 내 투여, 근육 내 투여, 피하 투여, 피내 투여, 경구 투여, 국소 투여, 비 내 투여될 수 있으나, 이에 제한되지는 않는다.
본 발명의 조성물을 매일 투여 또는 간헐적으로 투여해도 좋고, 1일당 투여 횟수는 1회 또는 2~3회로 나누어 투여하는 것이 가능하다. 또한, 단독으로, 또는 다른 약물 치료와 병용하여 사용할 수 있다. 상기 요소를 모두 고려하여 부작용 없이 최소한의 양으로 최대 효과를 얻을 수 있는 양을 투여하는 것이 중요하며, 당업자에 의해 용이하게 결정될 수 있다.
본 발명에서 용어, "개체"는 주름 또는 여성 갱년기 증후군이 발병하였거나 발병할 수 있는 쥐, 생쥐, 가축 등의 모든 동물을 의미한다.
본 발명의 배초향 추출물 또는 이의 분획물은 장기간 복용 시에도 내성이 없고, 부작용 없이 안전하게 적용할 수 있으며, 에스트로겐 활성 및 조골세포의 분화를 촉진함으로써 여성 폐경기 증후군을 예방 또는 치료하는 조성물로 유용하게 사용될 수 있다.
도 1은 배초향 추출물 처리에 의한 에스트로겐 반응 부위 (Estrogen Responsive Element: ERE)에 의해 유도된 루시퍼레이즈 활성 유도 효과를 나타내는 그래프이다.
도 2는 MC3T3-E1 조골세포에서 배초향 추출물 또는 분획물 처리에 의한 조골세포 초기 분화 마커인 알칼라인 포스파아타제(alkaline phosphatase(ALP))의 활성 증가를 측정한 결과를 나타내는 그래프이다.
도 3은 MC3T3-E1 조골세포에서 배초향 추출물 또는 분획물 처리에 의한 뼈 생성 단백질 (Collagen, type I alpha 1(Col1A1)), 파골세포 생성 억제 단백질 (osteoprotegerin(OPG)), 조골세포 분화 유도 단백질 (Runt-related transcription factor 2(Runx2), Osterix (Osx)), 조골세포 분화 유도를 위한 신호전달계 단백질 (Transforming growth factor beta (TGFβ), Bone morphogenetic protein 2/4 (BMP2/4))의 발현량을 측정한 결과를 나타내는 사진이다.
도 4는 난소절제술을 활용하여 유도한 갱년기 쥐 모델에서 배초향 추출물 처리에 의한 골밀도의 변화를 마이크로 CT로 측정한 결과를 나타내는 사진이다.
이하, 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하고자 한다. 이들 실시예는 오로지 본 발명을 예시하기 위한 것으로서, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되는 것으로 해석되지 않는 것은 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.
실시예 1. 배초향 추출물 및 분획물 제조
본 실시예에서 사용된 배초향은 경동시장에서 구매한 것을 사용하였다. 배초향의 전초를 적당한 크기로 분쇄하여 추출 용기에 넣고 적당량의 80% 에탄올을 넣었다. 이들을 교반기를 이용하여 실온에서 12 시간씩3회 반복 추출한 후, 거름종이로 여과하여 배초향 80% 에탄올 추출물을 얻었다. 구체적으로, 배초향 지상부의 건조중량 50.94 g에 510 mL 80% 에탄올을 추가하여 3회 반복 추출한 후 감압 농축하여 80% 에탄올 추출물 7.66 g (수율 15.0%)을 얻었다.
또한, 배초향 분획물은 1.82 g의 배초향 80% 에탄올 추출물에 100 mL의 물을 가하여 녹인 뒤, 동일 부피의 헥산을 가하여 분별깔대기로 헥산 층을 분획하였으며, 해당 과정을 총 3회 반복하였다. 이후 동일한 과정을 메틸렌클로라이드, 에틸아세테이트, 부탄올을 이용하여 실시한 후, 최종적으로 남은 것을 잔여물 분획물로 하였다. 각각 분획물은 다시 감압 농축 하였으며, 그 수득량은 헥산 분획물 213.69 mg, 메틸렌클로라이드 분획물 160.24 mg, 에틸아세테이트 분획물 24.57 mg, 부탄올 분획물 499.69 mg, 잔여물 분획물 596.04 mg이었다.
실시예 2. 배초향 추출물 또는 분획물에 의한 에스트로겐 반응 부위 (Estrogen Responsive Element) 활성화 효과 측정
상기 실시예 1에서 제조한 배초향 추출물을 대상으로 에스트로겐 활성화 효과를 MCF-7 유방암 세포주(American Type of Cell Culture, ATCC)를 이용하여 측정하였다. MCF-7 세포를 5 × 104 세포/웰의 밀도로 시딩(seeding)하고 24시간 동안 37℃, 5% CO2에서 배양하였다. 이후 pERE-비탈로게닌-Luc 플라스미드(pERE-vitallogenin-Luc plasmid)를 트랜스펙션(transfection)시켰다. 24시간 배양 후 DMSO에 녹인 배초향 추출물 및 비교군으로서 대두에서 분리된 제니스테인을 10 μM 농도로 처리하였다. 이때, 대조군으로서 DMSO만을 처리하였다. 24시간 처리 후 세포를 용해 (lysis)한 후 듀얼-루시퍼레이즈 분석시스템(Dual-Luciferase assay system)을 이용하여 루시퍼레이즈의 활성을 측정하고 대조군에 대한 활성을 대조분석하였다.
그 결과, 도 1에서 볼 수 있듯이, 배초향 추출물(AR)을 각각 농도별로 처리했을 때, 대조군에 비해 루시퍼레이즈 활성이 유의적으로 증가하는 것을 확인하였다.
실시예 3. 배초향 추출물 및 분획물의 조골세포 초기 분화 마커인 알칼라인 포스파아타제(alkaline phosphatase, ALP)의 활성 증가
상기 실시예 1에서 제조한 배초향 추출물 및 분획물이 ALP 활성을 증가시키는지 여부를 아래와 같이 확인하였다.
MC3T3-E1 조골세포를 PBS(phosphate buffered saline) 용액으로 세척한 후 0.2% Triton X-100을 이용하여 세포막을 용해시킨 뒤 2,500×g, 4℃에서 15분 동안 원심분리하여 상등액을 취하고, SensoLyte p-nitrophenyl phosphate(p-NPP) ALP activity assay kit(AnaSpec, Inc., Fremont, CA, USA)를 이용하여 ALP 활성을 측정하였다. 양성대조군은 제니스테인 10 μM을 처리하였다. ALP 활성은 분화 세포를 100%로 산정하여 비교하여 표기하였다.
그 결과, 도 2에서 볼 수 있듯이, 배초향 추출물(AR EX)을 처리한 군에서 ALP 활성이 증가하였으며, 대조군과 비교하였을 때, 유의적인 차이가 나타났다. 또한, 배초향의 분획물 중 메틸렌클로라이드 분획물(AR MC), 및 에틸아세테이트 분획물(AR EA)를 처리한 군에서도 대조군과 유의적인 차이가 나타났다.
이를 통해, 배초향 추출물 및 분획물이 조골세포 초기 분화 마커인 ALP 활성을 증가시킴으로써 조골세포의 분화를 촉진하는 능력이 우수함을 확인하였으며, 폐경기 증후군의 대표적인 질환 중 하나인 골다공증 치료 효능이 있음을 확인하였다.
실시예 4. 배초향 추출물 및 분획물의 조골세포 분화 마커 유전자들의 발현 증가
상기 실시예 1에서 제조한 배초향 추출물 및 분획물이 조골세포 분화에 관여하는 유전자들의 발현을 증가시키는지 여부를 아래와 같이 확인하였다.
보다 구체적으로, MC3T3-E1 조골세포(American Type Culture Collection (ATCC), Manassas, VA, USA)를 10%의 우태아 혈청이 함유된 α-MEM(α-modified Eagle's Medium) 배지에서 배양한 후, 6-웰 평판배양기(6-well microtiter plate)에 100,000 세포/웰이 되도록 넣었다. 세포가 90%까지 자란 후 50 ㎍/㎖ L-아스코르브산(Sigma, St. Louis, MO, USA), 10 mM β-glycerol phosphate disodium salt hydrate(Sigma)이 든 배양액에 상기 실시예 1에서 제조한 배초향 추출물 및 분획물을 조골세포에 처리하여 3일 동안 조골세포의 분화를 유도하였다. 배초향 추출물 및 분획물을 처리하지 않은 군을 대조군으로 하였으며, 조골세포 내 분화 및 골형성에 관여하는 주요 단백질 TGFβ, BMP2/4, RUNX2, OSX, OPG, Col1A1 의 발현량을 알아보기 위해 western blot을 수행하였다. 분화한 세포로부터 RIPA 시약(Sigma-Aldrich, St. Louis, MO, USA)을 사용하여 총 단백질을 수확하여 정량한 후, western blot 분석을 다음과 같이 수행하였다. 먼저 SDS-PAGE 젤에 전기영동 후 polyvinylidene difluoride membrane에 각각의 특정 단백질에 붙는 항체를 반응시켜 단백질의 발현을 측정하였다. 단백질의 총량을 비교하기 위해 β-actin의 양을 사용하여 같은 양의 단백질이 걸렸음을 확인하였다.
그 결과, 도 3에서 볼 수 있듯이, 배초향 추출물(AR20)을 처리한 군에서 뼈 생성 단백질 (Collagen, type I alpha 1(Col1A1)), 파골세포 생성 억제 단백질 (osteoprotegerin(OPG)), 조골세포 분화 유도 단백질 (Runt-related transcription factor 2(Runx2))이 증가하였다. 또한, 배초향의 에틸아세테이트 분획물 (EA40)을 처리한 군에서 뼈 생성 단백질 (Collagen, type I alpha 1(Col1A1)), 파골세포 생성 억제 단백질 (osteoprotegerin(OPG)), 조골세포 분화 유도 단백질 (Runt-related transcription factor 2(Runx2), Osterix (Osx)))이 증가하였으며, 조골세포 분화 유도를 위한 신호전달계 단백질 (Transforming growth factor beta (TGFβ), Bone morphogenetic protein 2/4 (BMP2/4))의 발현량 또한 증가하는 것을 확인하였다.
이를 통해, MC3T3-E1 조골세포 내에서 배초향 추출물 및 분획물이 뼈 형성을 촉진하며 파골세포의 생성 억제 효능이 있음을 확인하였다.
실시예 5. 배초향 추출물의 난소 절제 갱년기 동물 모델에서의 골밀도의 증가
상기 실시예 1에서 제조한 배초향 추출물이 난소 절제를 통한 갱년기 골다공증 동물 모델에서 뼈의 밀도를 증가시키는지 여부를 아래와 같이 확인하였다.
보다 구체적으로, 7주된 C57BL/6J 암컷 쥐(mouse)를 구매하여 1주간 적응 시킨 후 마취과정을 통해 양쪽 난소 절제술을 실행하였다. 또한, 음성 대조군(Sham)은 복강의 절제 후 난소 제거 없이 봉합하여, 2주의 회복기간 후에 10주간 50 mg/kg의 양의 배초향 추출물을 구강으로 섭취하게 하였으며, 양성 대조군 (E+P)은 0.1 mg/kg β-estradiol 및 1 mg/kg 프로게스테론(progesterone)을 섭취하게 하여 호르몬 조절을 통한 골밀도 변화를 촉진하였다. 12주 후, 각 군 내 쥐의 허벅지 뼈를 Micro CT를 통해 측정하여 골밀도의 변화를 확인하였다.
그 결과, 도 4에서 볼 수 있듯이, 난소 절제군(OVX)의 경우 골밀도가 현저히 떨어졌으며, 양성 대조군의 경우 난소 절제군에 비해 골밀도가 증가한 것을 확인하였다. 반면, 배초향 추출물 처리군(AR 50 mg/kg)은 난소 절제군이나 양성 대조군에 비해서도 골밀도가 현저하게 증가한 것을 확인하였다.
이를 통해, 배초향 추출물이 조골세포의 분화를 촉진하여 골밀도 저하를 억제하며, 폐경기 증후군의 대표적인 질환 중 하나인 골다공증 치료 효능이 있음을 확인하였다.
이상의 설명으로부터, 본 발명이 속하는 기술 분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 이와 관련하여, 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허 청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

Claims (10)

  1. 배초향 추출물의 메틸렌클로라이드 분획물 또는 에틸아세테이트 분획물을 유효성분으로 포함하는, 여성 폐경기 증후군의 예방 또는 치료용 약학 조성물로서,
    상기 조성물은 에스트로겐 활성을 가진 것이고,
    상기 조성물은 조골세포의 분화 또는 골형성 단백질의 활성을 촉진하는 것인, 약학 조성물.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서, 상기 배초향 추출물은 물, 탄소수 1 내지 6의 유기용매, 아임계 유체 및 초임계 유체로 이루어진 군에서 선택되는 1 이상의 용매로 추출한 것인, 약학 조성물.
  4. 제1항에 있어서, 상기 배초향 추출물은 에탄올 추출물인 것인, 약학 조성물.
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 배초향 추출물의 메틸렌클로라이드 분획물 또는 에틸아세테이트 분획물을 유효성분으로 포함하는, 여성 폐경기 증후군의 예방 또는 개선용 식품 조성물로서,
    상기 조성물은 에스트로겐 활성을 가진 것이고,
    상기 조성물은 조골세포의 분화 또는 골형성 단백질의 활성을 촉진하는 것인, 식품 조성물.
  10. 배초향 추출물의 메틸렌클로라이드 분획물 또는 에틸아세테이트 분획물을 인간을 제외한 개체에 투여하는 단계를 포함하는 여성 폐경기 증후군의 예방 또는 치료방법으로서,
    상기 배초향 추출물 또는 분획물은 에스트로겐 활성을 가진 것이고,
    상기 배초향 추출물 또는 분획물은 조골세포의 분화 또는 골형성 단백질의 활성을 촉진하는 것인, 방법.
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