KR102607049B1 - 신규한 액티노플라보사이드와 그 용도 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 대한민국 무안 갯벌 퇴적물에서 분리된 두 가지 방선균 균주(JML48 및 JMS33)의 배양액에서 세 가지 새로운 2차 대사산물인 액티노플라보사이드들을 발견하고 상기 악티노플라보사이드의 평면 구조와 입체 구조는 MS, UV 및 NMR 분석 및 DQF-COSY 실험 및 수정된 Mosher 방법으로 확인하였다. 확인된 새로운 물질인 악티노플라보사이드들은 항균 활성을 나타냈고, 마우스 비장 세포에서 IL-2 생성을 상당히 증가시켰으며 IL-4의 생성은 감소시키고 비장 세포를 증식을 촉진하므로 항균제 및 세균 감염성 질환뿐만 아니라 암 또는 각종 면역 관련 질환에 효과적인 치료 용도로 이용될 수 있다.
Description
본 발명은 갯벌에서 새롭게 분리한 균주에서 추출한 새로운 액티노플라보사이드 B, C, D와 그 항균 용도 및 암과 면역 관련 질환의 예방 및 치료 용도에 대한 것이다.
해양 미생물들은 독특한 화학구조와 2차 대사산물의 다양한 생리활성으로 인해 화학적 발견을 위한 천연 자원으로서 매우 가치가 있으며, 항생제, 항진균제, 항종양제 및 치료제로 개발되어 왔다. 천연 제품 중에서 플라보노이드는 생체 활성 폴리페놀의 크고 다양한 그룹이고 대부분의 플라보노이드는 항암, 항산화, 항균 및 항염증과 같은 생물학적 활성을 나타내므로 약학적 및 화학적 중요성을 지닌 천연 화합물로서 큰 관심을 받고 있다. 그러나 플라보노이드는 양치식물과 고등식물에 존재하는 것으로 오래전부터 알려져 왔지만 미생물에서는 상대적으로 덜 존재하는 것으로 알려졌다.
1997년, 액티노플라보사이드 A로 명명된, glycoside 7-{2,3,6-trideoxy-3-[3-(R)-hydroxy-2-(R)-methylbutanoic acid] amino-α-D-ribo-hexopyranosyl}-8-hydroxy-5-hydroxymethyl-2-phenyl-chroman-4-one가 해양 미생물인 Streptomyces sp.에서 분리되었다. 상기 액티노플라보사이드 A는 희귀한 아미노당 리스토사민 (aminosugar ristosamine)과 결합된 전례 없는 5-hydroxymethyl-7,8-dihydroxyflavonone으로 구성된다. 상기 리스토사민 성분은 erythro-2-methyl-3-hydroxy butyric acid으로 추가로 아실화되어 해당 아미드를 형성한다.
그러나 상기 액티노플라보사이드 A가 발견된지 25년이 넘게 지나도록 해양 방선균류로부터 유래된 새로운 플라보노이드형 배당체는 발견되지 않은 실정이다.
본 발명자들은 갯벌은 조석차에 의한 염분, 온도, 수압 등의 극한 환경변화에 크게 영향을 받아 생물다양성이 높아 다양한 2차 대사산물을 생산하는 방선균 발견을 기대할 수 있다는 점에 착안하여, 대한민국 무안의 갯벌의 해양 미생물로부터 새로운 생리 활성 2차 대사산물을 발견하기 위해 방선균 균주를 분리하였고, 상기 균주로부터 새로운 화합물, 즉 액티노플라보사이드 (Actinoflavoside) B, C, D를 고성능 액체 크로마토그래피로 정제한 후 NMR을 통하여 그 구조를 확인하였을 뿐만 아니라, 상기 액티노플라보사이드들의 항균 작용과 면역 조절 기능을 확인하여 발명을 완성하였다.
따라서, 본 발명의 목적은 신규한 액티노사이드 B, C, D 및 그의 염을 제공하는 데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 상기 신규한 액티노사이드 B, C, D 및 그의 염을 유효성분으로 포함하는 항균제를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 상기 신규한 액티노사이드 B, C, D 및 그의 염을 유효성분으로 포함하는 세균 감영성 질환의 예방 또는 치료용 약학 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 상기 신규한 액티노사이드 B, C, D 및 그의 염을 유효성분으로 포함하는 암의 예방 또는 치료용 약학 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 상기 신규한 액티노사이드 B, C, D 및 그의 염을 유효성분으로 포함하는 면역 관련 질환의 예방 또는 치료용 약학 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 구현 예에 따르면, 하기 화학식 1로 표시되는 화합물 또는 그의 염을 제공한다:
[화학식 1]
상기 화학식 1에서,
R1은 아릴기(aryl group) 또는 이소부틸기(isobutyl group)이고,
R2는 아세틸기(acetyl group) 또는 하기 화학식 2로 표시된다.
[화학식 2]
상기 화학식 2에서,
*는 결합이 이루어지는 부분을 의미한다.
본 명세서에서 상기 “약제학적으로 허용되는 염” 또는 “염”은 약학적으로 허용되는 무기산, 유기산, 또는 염기로부터 유도된 염을 포함한다. 적합한 산의 예로는 염산, 브롬산, 황산, 질산, 과염소산, 푸마르산, 말레산, 인산, 글리콜 산, 락트산, 살리실산, 숙신산, 톨루엔-p-설폰산, 타르타르산, 아세트산, 트리플루 로초산, 시트르산, 메탄설폰산, 포름산, 벤조산, 말론산, 나프탈렌-2-설폰산, 벤젠 설폰산 등을 들 수 있다. 적합한 염기로부터 유도된 염은 나트륨 등의 알칼리 금속, 마그네슘 등의 알칼리 토금속, 및 암모늄 등을 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 구현예에 따르면, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 하기 화학식 3 내지 5 중 어느 하나로 표시되는 화합물 또는 그의 염을 제공한다:
[화학식 3]
[화학식 4]
[화학식 5]
본 발명의 다른 구현예에 따르면, 하기 화학식 1로 표시되는 화합물 또는 그의 염을 유효성분으로 포함하는, 항균제를 제공한다:
[화학식 1]
상기 화학식 1에서,
R1은 아릴기(aryl group) 또는 이소부틸기(isobutyl group)이고,
R2는 아세틸기(acetyl group) 또는 하기 화학식 2로 표시된다.
[화학식 2]
상기 화학식 2에서,
*는 결합이 이루어지는 부분을 의미한다.
본 발명에서 필요에 따라, 상기 항균제는 물 등에 의해 일정 농도, 예를 들어, 1~1,000ppm의 농도로 희석된 용액의 형태로 제공될 수 있으나, 상기 항균제가 희석될 수 있는 매질의 종류는 특별히 제한되지 않는다
본 발명의 다른 구현예에 따르면, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 하기 화학식 3 내지 5 중 어느 하나로 표시되는 화합물 또는 그의 염을 유효성분으로 포함하는, 항균제를 제공한다:
[화학식 3]
[화학식 4]
[화학식 5]
본 발명의 다른 구현예에 따르면, 상기 항균조성물은 그람 양성균에 대해 항균 활성을 가지는 항균제를 제공한다.
본 발명에서 “그람 양성균”이라 함은, 그람 염색법에 의하여 자색으로 염색되는 세균을 통칭하는 것으로, 세포벽의 외면에 펩티도글리칸 층을 포함하고 있으나 이에 제한되는 것은 아니다. 본 발명에서 상기 그람 양성균은 대표적으로 유산균, 고초균, 탄저균, 나병균, 포도상구균, 디프테리아균, 연쇄상 구균, 파상풍균, 방선균 등이 알려져 있으나 이에 제한되는 것은 아니다.
본 발명에서 상기 “그람 염색”이라 함은 모든 세균을 크게 두 가지로 구분할 수 있도록 하는 가장 중요한 세균 동정법을 의미하며 통상 그람 염색법에 의하여 자색으로 염색되는 세균을 그람 양성균, 자색으로 염색되지 않으며, 대조색인 사프라닌에 의하여 적색으로 염색되는 세균을 그람 음성균이라 한다. 그람 염색법은 세균을 크리스탈 바이올렛으로 염색한 다음, 매염제인 아이오딘으로 처리하고, 에탄올 탈색 및 사프라닌 대조염색의 과정을 거쳐 진행된다. 그람 염색은 세포벽의 펩티도글리칸의 함량차이에 의하여 달라지는 것으로, 일반적인 그람 양성균은 1개의 세포막위에 두터운 펩티도글리칸 층을 가지고 있으며, 그람 음성균은 2개의 세포막을 가지고 있는 것으로 알려져 있다. 이러한 그람염색을 수행하는 가장 큰 이유는 그람염색의 양성 및 음성 여부에 따라 사용되는 배양법 및 항생제가 달라지기 때문이다.
본 발명에서 “그람 음성균”은 살모넬라균, 이질균, 티푸스균, 대장균, 콜레라균, 페스트균, 임균, 수막염균, 백일해균 등이 알려져 있으나 이에 제한되는 것은 아니다.
본 발명의 다른 구현예에 따르면, 하기 화학식 1로 표시되는 화합물 또는 그의 염을 유효성분으로 포함하는, 세균 감염성 질환 예방 또는 치료용 약학 조성물을 제공한다:
[화학식 1]
상기 화학식 1에서,
R1은 아릴기(aryl group) 또는 이소부틸기(isobutyl group)이고,
R2는 아세틸기(acetyl group) 또는 하기 화학식 2로 표시된다.
[화학식 2]
상기 화학식 2에서,
*는 결합이 이루어지는 부분을 의미한다.
본 발명에서 상기 “감염”은 하나 또는 두 종류 이상의 외인성 박테리아(세균, 그람 음성균 또는 그람 양성균을 모두 포함한다), 바이러스, 곰팡이(균)가 몸속에 침입하여 정착, 증식, 기생상태가 되는 것을 의미하며, 감염성 질환은 병원체의 감염의 결과로 생체에서 반응을 일으켜서 발생하는 모든 질환일 수 있다. 감염성 질환의 결과로 나타나는 반응은 염증, 통증, 발열, 피로감, 부종, 혈압 강하 등이 있을 수 있다.
본 발명에서 상기 감염성 질환은 바람직하게는 감염성 염증 질환일 수 있으며, 더 바람직하게는 패혈증(sepsis), 패혈성 쇼크(septic shock), 중증급성호흡기증후군 코로나바이러스 2(SARS-CoV-2) 감염증, 중증급성 호흡기증후군 코로나바이러스(SARS-CoV) 감염증, 중동 호흡기 증후군(MERS), 살모넬라증(salmonellosis), 식중독, 장티푸스, 파라티푸스, 전신성 염증반응 증후군(systemic inflammatory response syndrome, SIRS), 다장기 기능장애 증후군(multiple organ dysfunction syndrome, MODS), 폐렴, 폐결핵, 결핵, 감기, 인플루엔자, 기도감염, 비염, 비인두염, 중이염, 기관지염, 임파선염, 이하선염, 림프절염, 구순염, 구내염, 관절염, 근육염, 피부염, 혈관염, 치은염, 치근막염, 각막염, 결막염, 창상 감염, 복막염, 간염, 골수염, 봉소염, 수막염, 뇌염, 뇌농양, 뇌척수염, 뇌막염, 골수염, 신장염, 심장염, 심내막염, 장염, 위염, 식도염, 십이지장염, 대장염, 요로염, 방광염, 질염, 자궁경부염, 난관염, 감염성 홍반, 세균성 이질, 농양 및 궤양, 균혈증, 설사, 이질, 위장염, 위장관염, 비뇨생식기 농양, 개방성 창상 또는 상처의 감염, 화농성 염증, 농양, 종기, 농피증, 농가진, 모낭염, 봉소염, 수술 후 상처 감염, 피부열상증후군, 피부화상증후군, 혈전성 혈소판 감소증, 용혈성 요독 증후군, 신부전증, 신우신염, 사구체신염, 신경계 농양, 중이염, 부비동염, 인두염, 편도선염, 유양돌기염, 연조직염, 치성 감염, 누낭염, 늑막염, 복부 농양, 간농양, 담낭염, 비장 농양, 심낭염, 심근염, 태반염, 양수염, 유방염, 유선염, 산욕열, 독소성 쇼크증후군(toxic shock syndrome), 라임(lyme)병, 가스 회저, 아테롬성 동맥경화증, 마이코박테리움 아비움 증후군(MAC), 장출혈성 대장균(EHEC) 감염증, 장병원성 대장균(EPEC) 감염증, 장침습성 대장균 감염증(EIEC), 메치실린 내성 황색포도상구균(MRSA) 감염증, 반코마이신 내성 황색포도상구균(VRSA) 감염증 및 리즈테리아증(listerosis)로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상일 수 있으며, 가장 바람직하게는 패혈증(sepsis), 패혈성 쇼크(septic shock)일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본 발명에서 상기 “패혈증”은 감염성 질환의 합병증으로 나타나는 전신성 염증 반응 증후군으로 원인을 조기에 신속하고 정확하게 진단하지 못할 경우에는 중증 패혈증(severe sepsis)이나 패혈성 쇼크(septic shock), 폐, 신장, 간, 순환기 등의 기능 장애까지 초래되는 다장기 기능장애 증후군(multiple organ dysfunction syndrome, MODS), 파종성 혈관내 응고 증후군 (DIC), 급성 호흡 촉박 증후군 (ARDS) 또는 급성 신부전 (AKI)으로 진행되어 사망할 수 있는 치명적인 질환이다. 본 발명에서 상기 패혈증은, 패혈증의 최종 단계와 관련된 패혈증, 중증 패혈증, 패혈증성 쇼크 및 패혈증에 수반하는 다장기 기능장애 증후군(multiple organ dysfunction syndrome, MODS), 파종성 혈관내 응고 증후군(DIC), 급성 호흡 촉박 증후군 (ARDS) 또는 급성 신부전 (AKI)의 발병을 포함하나, 이에 제한되지 않으며 패혈증의 모든 단계를 포함한다
본 발명의 다른 구현예에 따르면, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 하기 화학식 3 내지 5 중 어느 하나로 표시되는 화합물 또는 그의 염을 유효성분으로 포함하는, 세균 감염성 질환 예방 또는 치료용 약학 조성물을 제공한다:
[화학식 3]
[화학식 4]
[화학식 5]
본 발명의 다른 구현예에 따르면, 상기 세균은 그람 양성균인, 감염성 질환 예방 또는 치료용 약학 조성물을 제공한다.
본 발명의 다른 구현예에 따르면, 하기 화학식 1로 표시되는 화합물 또는 그의 염을 유효성분으로 포함하는, 면역 관련 질환 예방 또는 치료용 약학 조성물을 제공한다:
[화학식 1]
상기 화학식 1에서,
R1은 아릴기(aryl group) 또는 이소부틸기(isobutyl group)이고,
R2는 아세틸기(acetyl group) 또는 하기 화학식 2로 표시된다.
[화학식 2]
상기 화학식 2에서,
*는 결합이 이루어지는 부분을 의미한다.
본 발명의 다른 구현예에 따르면, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 하기 화학식 3 내지 5 중 어느 하나로 표시되는 화합물 또는 그의 염을 유효성분으로 포함하는, 면역 관련 질환 예방 또는 치료용 약학 조성물을 제공한다:
[화학식 3]
[화학식 4]
[화학식 5]
본 발명의 다른 구현예에 따르면, 상기 면역 관련 질환은 자가면역질환, 알레르기, 이식편대숙주 질환, 장기이식거부반응, 천식, 아토피, 또는 급성 또는 만성의 염증 질환인, 약학 조성물을 제공한다.
본 발명의 다른 구현예에 따르면, 상기 자가면역질환은 류마티스성 관절염, 제1형 당뇨, 전신성 경피증, 전신 홍반성 낭창, 전신홍반루프스, 아토피 피부염, 건선, 원형탈모증, 천식, 크론씨병, 베체시병, 쇼그렌 증후군, 길리아-바레 증후군, 만성 갑상선염, 다발성 경화증, 다발성 근염, 강직성 척추염, 섬유조직염 및 결절성 다발성 동맥염으로 구성된 군으로부터 선택되는 적어도 하나인 것인, 약학 조성물을 제공한다.
본 발명의 다른 구현예에 따르면, 하기 화학식 1로 표시되는 화합물 또는 그의 염을 유효성분으로 포함하는, 암의 예방 또는 치료용 약학 조성물을 제공한다:
[화학식 1]
상기 화학식 1에서,
R1은 아릴기(aryl group) 또는 이소부틸기(isobutyl group)이고,
R2는 아세틸기(acetyl group) 또는 하기 화학식 2로 표시된다.
[화학식 2]
상기 화학식 2에서,
*는 결합이 이루어지는 부분을 의미한다.
본 발명의 다른 구현예에 따르면, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 하기 화학식 3 내지 5 중 어느 하나로 표시되는 화합물 또는 그의 염을 유효성분으로 포함하는, 암의 예방 또는 치료용 약학 조성물을 제공한다:
[화학식 3]
[화학식 4]
[화학식 5]
본 발명의 다른 구현예에 따르면, 상기 암은 고형암인, 약학 조성물을 제공한다.
본 발명의 다른 구현예에 따르면, 상기 암은 위암, 간암, 교세포종, 난소암, 대장암, 두경부암, 방광암, 신장세포암, 유방암, 전이암, 전립선암, 췌장암, 흑색종 또는 폐암인, 약학 조성물을 제공한다.
본 발명의 다른 구현예에 따르면, 하기 화학식 1로 표시되는 화합물 또는 그의 염을 유효성분으로 포함하는, 면역세포 활성화용 조성물을 제공한다:
[화학식 1]
상기 화학식 1에서,
R1은 아릴기(aryl group) 또는 이소부틸기(isobutyl group)이고,
R2는 아세틸기(acetyl group) 또는 하기 화학식 2로 표시된다.
[화학식 2]
상기 화학식 2에서,
*는 결합이 이루어지는 부분을 의미한다.
본 발명의 다른 구현예에 따르면, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 하기 화학식 3 내지 5 중 어느 하나로 표시되는 화합물 또는 그의 염을 유효성분으로 포함하는, 면역세포 활성화용 조성물을 제공한다:
[화학식 3]
[화학식 4]
[화학식 5]
본 발명의 다른 구현예에 따르면, 상기 면역세포는 대식세포, 비장세포 또는 수지상세포인, 면역세포 활성화용 조성물을 제공한다.
본 발명의 다른 구현예에 따르면, 상기 비장세포의 활성화는 비장세포의 증식을 촉진하는 면역세포 활성화용 조성물을 제공한다.
본 발명에서 상기 "면역세포"란 면역작용에 관여하는 세포를 의미하는 것으로, 예를 들어, B세포, T세포, 대식세포, 수지상세포, 비장세포, 자연살해세포 등이 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본 발명에서, 상기 면역세포는 대식세포, 비장세포 또는 수지상세포일 수 있다.
인체의 면역시스템에는 외부로부터 침입하는 항원에 대해 초기에 대응하여 반응하는 선천면역체계(innate immune system)가 있으며, 이 선천면역체계를 구성하는 중요한 요소로서 대식세포와 수지상세포가 있다. 이 세포들은 체내로 들어온 항원을 식세포 작용을 통해 제거하며, 항원을 세포 내에서 가공처리하여 항원의 정보를 림프구에 전달하는 항원제시기능(antigen presentation)을 담당한다. 비장세포는 식세포 작용과 함께 항체의 생산에 관여하는 것으로 알려져 있다. 이러한 대식세포, 수지상세포 및 비장세포의 작용의 정도에 따라 항원에 대한 면역기능의 활성이 달라지며, 항원에 대한 생체방어시스템이 결정되게 된다.
각종 사이토카인은 면역세포의 기능을 조절하여 항원을 효과적으로 제거하고 면역학적 항상성(immunologica homeostasis)이 조화롭게 유지되도록 돕는 작용을 한다.
본 발명에서, "IL-2" 또는 "인터루킨-2"는 달리 언급되지 않는 한, 포유동물, 예를 들어, 영장류(예, 인간) 및 설치류(예, 마우스 및 래트)를 포함하여 임의의 척추동물 공급원으로부터 수득한 임의의 야생형 IL-2를 의미한다. 상기 IL-2는 동물 세포에서 수득된 것일 수도 있으나, IL-2를 생산할 수 있는 재조합 세포로부터 수득된 것도 포함한다. 또한, 상기 IL-2는 야생형 IL-2 또는 이의 변이체일 수 있다.
본 발명에서, 상기 IL-2(Interleukin 2)는 T 세포 성장 인자(T-cell growth factors, TCGF)로도 불리며, 림프구 생성, 생존 및 항 상성에서 중심 역할을 하는 구형의 당단백질이다. IL-2의 단백질 크기는 15.5 kDa 내지 16 kDa이며, 133개 아미 노산으로 이루어져 있다. IL-2는 개별적 3개의 서브유닛으로 구성된 IL-2 수용체(IL-2 receptor)에 결합함으로 써 각종 면역 작용을 매개한다. 또한, IL-2는 활성화된 T 세포 중 특히, CD4+ 헬퍼 T 세포(helper T cell)에 의해 주로 합성된다. IL-2는 T 세포의 증식 및 분화를 자극하고, 세포독성 T 림프구(cytotoxic T lymphocyte, CTL)의 생성 및 말초혈 림프구의 세포독성 세포 및 림포카인-활성화 살해 세포(lymphokine activated killer cell, LAK cell)로의 분화를 유도한다. 나아가, IL-2는 B세포의 증식 및 분화에 관여하며, B 세포에 의한 면역글로불린의 합성을 촉진하고, 자연살해세포(natural killer cell, NK cell)의 생성, 증식 및 활성화를 자극한다. 따라서, IL-2는 생체 내에서 림프구 개체군을 증대시키고, 상기 면역세포들의 기능을 증대시킬 수 있으므로, IL-2를 항암제로 이용하고 있다.
본 발명에서, "IL-4" 또는 "인터루킨-4"는 나이브 도움 T 세포(Th0 세포)에서 Th2 세포로의 분화를 유도하는 사이토카인이다. IL-4에 의해 활성화된 Th2 세포들은 추가적인 IL-4를 생산한다. 최초로 IL-4를 분비하여 Th0의 분화를 유도하는 세포에 대해서는 아직 명확히 밝혀지지 않았으나, 최근 연구에서 호염구가 그 역할을 하는 세포일수도 있다는 가능성이 제시되고 있다. IL-4는 IL-13과 밀접하게 관련되어 있으며 기능 또한 비슷하며 IL-4의 과량 생산은 알레르기와 천식 등과 관계 있는 것으로 알려져 있다.
본 발명에서, "치료" 및 "예방"은 상기 약학적 조성물을 이용하여 세균 감염성 질환 또는 면역 관련 질환이 호전되거나 이롭게 되는 모든 행위라면 제한없이 포함할 수 있다.
본 발명에서, "예방"은 본 발명의 약학적 조성물을 이용하여 세균 감염성 질환 또는 면역 관련 질환의 증상을 증상을 차단하거나, 그 증상의 억제 또는 지연시키는 모든 행위라면 제한없이 포함할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 약학적 조성물은 캡슐, 정제, 과립, 주사제, 연고제, 분말 또는 음료 형태임을 특징으로 할 수 있으며, 상기 약학적 조성물은 인간을 대상으로 하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 약학적 조성물은 이들로 한정되는 것은 아니지만, 각각 통상의 방법에 따라 산제, 과립제, 캡슐, 정제, 수성 현탁액 등의 경구형 제형, 외용제, 좌제 및 멸균 주사용액의 형태로 제형화하여 사용될 수 있다. 본 발명의 약학적 조성물은 약제적으로 허용 가능한 담체를 포함할 수 있다. 약학적으로 허용되는 담체는 경구 투여 시에는 결합제, 활탁제, 붕해제, 부형제, 가용화제, 분산제, 안정화제, 현탁화제, 색소, 향료 등을 사용할 수 있으며, 주사제의 경우에는 완충제, 보존제, 무통화제, 가용화제, 등장제, 안정화제 등을 혼합하여 사용할 수 있으며, 국소투여용의 경우에는 기제, 부형제, 윤활제, 보존제 등을 사용할 수 있다. 본 발명의 약학적 조성물의 제형은 상술한 바와 같은 약학적으로 허용되는 담체와 혼합하여 다양하게 제조될 수 있다. 예를 들어, 경구 투여시에는 정제, 트로키, 캡슐, 엘릭서(elixir), 서스펜션, 시럽, 웨이퍼 등의 형태로 제조할 수 있으며, 주사제의 경우에는 단위 투약 앰플 또는 다수회 투약 형태로 제조할 수 있다. 기타, 용액, 현탁액, 정제, 캡슐, 서방형 제제 등으로 제형할 수 있다.
한편, 제제화에 적합한 담체, 부형제 및 희석제의 예로는, 락토즈, 덱스트로즈, 수크로즈, 솔비톨, 만니톨, 자일리톨, 에리스리톨, 말디톨, 전분, 아카시아 고무, 알지네이트, 젤라틴, 칼슘 포스페이트, 칼슘 실리케이트, 셀룰로즈, 메틸 셀룰로즈, 미정질 셀룰로즈, 폴리비닐피롤리돈, 물, 메틸하이드록시벤조에이트, 프로필하이드록시벤조에이트, 탈크, 마그네슘 스테아레이트 또는 광물유 등이 사용될 수 있다. 또한, 충진제, 항응집제, 윤활제, 습윤제, 향료, 유화제, 방부제 등을 추가로 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 약학적 조성물의 투여 경로는 이들로 한정되는 것은 아니지만 구강, 정맥 내, 근육 내, 동맥 내, 골수 내, 경막 내, 심장 내, 경피, 피하, 복강 내, 비강 내, 장관, 국소, 설하 또는 직장이 포함된다. 경구 또는 비경구 투하가 바람직하다.
본 발명에서, "비경구"는 피하, 피내, 정맥내, 근육내, 관절내, 활액낭내, 흉골내, 경막내, 안구내, 병소내 및 두개골내 주사 또는 주입기술을 포함한다. 본 발명의 약학적 조성물은 또한 직장 투여를 위한 좌제의 형태로 투여될 수 있다.
본 발명의 약학적 조성물은 사용된 특정 화합물의 활성, 연령, 체중, 일반적인 건강, 성별, 정식, 투여시간, 투여경로, 배출율, 약물 배합 및 예방 또는 치료될 특정 질환의 중증을 포함한 여러 요인에 따라 다양하게 변할 수 있고, 상기 약학적 조성물의 투여량은 환자의 상태, 체중, 질병의 정도, 약물 형태, 투여 경로 및 기간에 따라 다르지만 당업자에 의해 적절하게 선택될 수 있고, 1일 0.0001 내지 1,000 mg/kg 또는 0.001 내지 500 mg/kg으로 투여할 수 있다. 투여는 하루에 한번 투여할 수도 있고, 수회 나누어 투여할 수도 있다. 상기 투여량은 어떠한 면으로든 본 발명의 범위를 한정하는 것은 아니다. 본 발명에 따른 의약 조성물은 환제, 당의정, 캡슐, 액제, 겔, 시럽, 슬러리, 현탁제로 제형될 수 있다.
본 발명의 약학적 조성물은 단독으로, 또는 수술, 방사선 치료, 호르몬 치료, 화학 치료 및 생물학적 반응 조절제를 사용하는 방법들과 병용하여 사용할 수 있다.
본 발명에서 상기 "투여"는 임의의 적절한 방법으로 대상체에 소정의 본 발명의 화합물을 제공하는 것을 의미한다.
본 발명에서 상기 투여가 필요한 "대상체"는 포유동물 및 비-포유동물을 모두 포함할 수 있다. 여기서, 상기 포유동물의 예로는 인간, 비-인간 영장류, 예컨대 침팬지, 및 다른 유인원 및 원숭이 종; 축산 동물, 예컨대 소, 말, 양, 염소, 돼지; 사육 동물, 예컨대 토끼, 개 및 고양이; 실험 동물, 예를 들어 설치류, 예컨대 래트, 마우스 및 기니아 피그 등을 포함할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 또한, 본 발명에서 상기 비-포유동물의 예로는 조류 및 어류 등을 포함할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본 발명에서 상기와 같이 투여되는 화합물의 제제는 특별히 제한하지 않으며, 고체 형태의 제제, 액체 형태의 제제 또는 흡인용 에어로졸 제제로 투여될 수 있으며, 사용하기 바로 전에 경구 또는 비경구 투여용 액체 형태 제제로 전환되도록 의도되는 고체 형태 제제로 투여될 수 있고, 예를 들면, 산제, 과립제, 캡슐, 정제, 수성 현탁액 등의 경구형 제형, 외용제, 좌제 및 멸균 주사용액의 형태로 제형화하여 투여될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
또한, 본 발명에서 상기 투여 시 본 발명의 화합물과 함께 약학적으로 허용 가능한 담체를 추가로 투여할 수 있다. 여기서, 상기 약학적으로 허용되는 담체는 경구 투여 시에는 결합제, 활탁제, 붕해제, 부형제, 가용화제, 분산제, 안정화제, 현탁화제, 색소, 향료 등을 사용할 수 있으며, 주사제의 경우에는 완충제, 보존제, 무통화제, 가용화제, 등장제, 안정화제 등을 혼합하여 사용할 수 있으며, 국소투여용의 경우에는 기제, 부형제, 윤활제, 보존제 등을 사용할 수 있다. 본 발명의 화합물의 제형은 상술한 바와 같은 약학적으로 허용되는 담체와 혼합하여 다양하게 제조될 수 있다. 예를 들어, 경구 투여시에는 정제, 트로키, 캡슐, 엘릭서(elixir), 서스펜션, 시럽, 웨이퍼 등의 형태로 제조할 수 있으며, 주사제의 경우에는 단위 투약 앰플 또는 다수회 투약 형태로 제조할 수 있다. 기타, 용액, 현탁액, 정제, 캡슐, 서방형 제제 등으로 제형할 수 있다.
한편, 제제화에 적합한 담체, 부형제 및 희석제의 예로는, 락토즈, 덱스트로즈, 수크로즈, 솔비톨, 만니톨, 자일리톨, 에리스리톨, 말디톨, 전분, 아카시아 고무, 알지네이트, 젤라틴, 칼슘 포스페이트, 칼슘 실리케이트, 셀룰로즈, 메틸 셀룰로즈, 미정질 셀룰로즈, 폴리비닐피롤리돈, 물, 메틸하이드록시벤조에이트, 프로필하이드록시벤조에이트, 탈크, 마그네슘 스테아레이트 또는 광물유 등이 사용될 수 있다. 또한, 충진제, 항응집제, 윤활제, 습윤제, 향료, 유화제, 방부제 등을 추가로 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 화합물의 투여 경로는 이들로 한정되는 것은 아니지만 구강, 정맥 내, 근육 내, 동맥 내, 골수 내, 경막 내, 심장 내, 경피, 피하, 복강 내, 비강 내, 장관, 국소, 설하 또는 직장이 포함된다. 경구 또는 비경구 투하가 바람직하다.
본 발명에서, "비경구"는 피하, 피내, 정맥내, 근육내, 관절내, 활액낭내, 흉골내, 경막내, 병소내 및 두개골내 주사 또는 주입기술을 포함한다. 본 발명의 약학적 조성물은 또한 직장 투여를 위한 좌제의 형태로 투여될 수 있다.
본 발명에서, "약학적으로 유효한 양"은 바람직한 생물학적 결과를 제공하기 위한 작용제의 충분한 양을 지칭한다. 상기 결과는 질환의 징후, 증상 또는 원인의 감소 및/또는 완화, 또는 생물계의 임의의 다른 바람직한 변화일 수 있다. 예를 들어, 치료 용도를 위한 "유효량"은 질환에서 임상적으로 유의한 감소를 제공하는데 요구되는, 본 발명에 개시된 화합물의 양이다. 임의의 개별적인 경우에서 적절한 "효과적인" 양은 일상적인 실험을 사용하여 당업자에 의해 결정될 수 있다. 따라서, 표현 "유효량"은 일반적으로 활성 물질이 치료 효과를 갖는 양을 지칭한다.
본 발명의 화합물은 사용된 특정 화합물의 활성, 연령, 체중, 일반적인 건강, 성별, 정식, 투여시간, 투여경로, 배출율, 약물 배합 및 예방 또는 치료될 특정 질환의 중증을 포함한 여러 요인에 따라 다양하게 변할 수 있고, 상기 화합물의 투여량은 환자의 상태, 체중, 질병의 정도, 약물 형태, 투여 경로 및 기간에 따라 다르지만 당업자에 의해 적절하게 선택될 수 있고, 1일 0.0001 내지 1,000mg/kg 또는 0.001 내지 500 mg/kg으로 투여할 수 있다. 투여는 하루에 한번 투여할 수도 있고, 수회 나누어 투여할 수도 있다. 상기 투여량은 어떠한 면으로든 본 발명의 범위를 한정하는 것은 아니다. 본 발명에 따른 약학적 조성물은 환제, 당의정, 캡슐, 액제, 겔, 시럽, 슬러리, 현탁제로 제형될 수 있다.
본 발명의 특징 및 이점을 요약하면 다음과 같다.
(a) 새롭게 3가지 액티노플라노사이드를 분리하여 구조를 밝혔으며, 그 중 액티노플라노사이드 D가 가지는 플라보노이드(flavonoid)에 연결된 isobutyl alkylated chormone 구조는 플라보노이드가 주로 생산되는 식물부터 미생물에서도 아직까지 보고된 적이 없는 매우 독특하고 희귀한 구조임을 확인하였다.
(b) 본 발명에서 새롭게 발견하여 구조를 밝힌 액티노플라보사이드들은 그람 음성균인 P. aeruginosa 및 그람 양성균인 B. subtilis의 성장을 억제할 수 있다.
(c) 액티노플라보사이드를 처리한 경우, T 세포의 성장과 분화에 중요한 역할을 담당하는 T 세포 성장인자이면서 Th-1 세포에서 생산되는 사이토카인인 IL-2의 생산이 비장에서 증가하고, 상기 IL-2의 생산은 액티노플라보사이드의 농도 의존적으로 증가함을 확인할 수 있었다. 종합하면, 이러한 결과는 액티노플라보사이드가 Th2 세포 활성화 없이 일차 T 세포 활성화 및 IL-2 사이토카인 생산을 증가시킴으로써 T 세포 면역 반응에서 중요한 역할을 담당할 수 있다.
(d) 액티노플라보사이드 처리시 알레르기와 천식과 관계되어 있다고 알려져 있고 Th-2 세포에서 생산되는 IL-4의 생산은 비장에서 감소함을 확인할 수 있었다.
(e) 비장 세포의 증식은 ConA로 비장 세포가 자극되거나(도 6b) 자극되지 않거나 이와 무관하게 액티노플라보사이드 처리시 증가함을 확인할 수 있었다.
도 1은 액티노플라보사이드 A 내지 D (actinoflavoside A and B-D)의 구조를 나타낸 것이다. 1에 표시된 구조는 액티노플라보사이드 B, 2에 표시된 구조는 액티노플라보사이드 C, 3에 표시된 구조는 액티노플라보사이드 D이다.
도 2의 (a)는 액티노플라보사이드 B (1)의 핵심 1H-1H COSY와 HMBC 상관관계(correlation)를 나타낸 것이고, 도 2의 (b)는 액티노플라보사이드 D (3)의 상기 핵심 상관관계를 나타낸 것이다.
도 3은 S-와 R-MTPA 에스테르의 관측된 △δS-R 값(ppm)을 나타낸 것이다.
도 4은 비장세포에서 액티노플라보사이드들(actinoflavosides)을 처리한 경우 IL-2의 생산이 증가한 결과를 나타낸 것이다.
도 5a는 비장세포에서 액티노플라보사이드 D(actinoflavoside D)를 처리한 경우 IL-2의 생산이 증가한 것을 확인한 것이다.
도 5b는 비장세포에서 액티노플라보사이드 D(actinoflavoside D)를 처리한 경우 IL-4의 생산이 감소한 것을 확인한 것이다.
도 6a는 액티노플라보사이드 D(actinoflavoside D)를 처리한 경우, 콘카나발린 A를 처리하지 않은 경우에도 비장세포의 증식을 촉진하는 것을 나타내는 것이다.
도 6b는 액티노플라보사이드 D(actinoflavoside D)를 처리한 경우, 콘카나발린 A를 처리한 경우에도 비장세포의 증식을 촉진하는 것을 나타내는 것이다.
도 2의 (a)는 액티노플라보사이드 B (1)의 핵심 1H-1H COSY와 HMBC 상관관계(correlation)를 나타낸 것이고, 도 2의 (b)는 액티노플라보사이드 D (3)의 상기 핵심 상관관계를 나타낸 것이다.
도 3은 S-와 R-MTPA 에스테르의 관측된 △δS-R 값(ppm)을 나타낸 것이다.
도 4은 비장세포에서 액티노플라보사이드들(actinoflavosides)을 처리한 경우 IL-2의 생산이 증가한 결과를 나타낸 것이다.
도 5a는 비장세포에서 액티노플라보사이드 D(actinoflavoside D)를 처리한 경우 IL-2의 생산이 증가한 것을 확인한 것이다.
도 5b는 비장세포에서 액티노플라보사이드 D(actinoflavoside D)를 처리한 경우 IL-4의 생산이 감소한 것을 확인한 것이다.
도 6a는 액티노플라보사이드 D(actinoflavoside D)를 처리한 경우, 콘카나발린 A를 처리하지 않은 경우에도 비장세포의 증식을 촉진하는 것을 나타내는 것이다.
도 6b는 액티노플라보사이드 D(actinoflavoside D)를 처리한 경우, 콘카나발린 A를 처리한 경우에도 비장세포의 증식을 촉진하는 것을 나타내는 것이다.
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
[실시예 1] 박테리아 분리 및 배양
[실시예 1-1] 일반적 화합물 분석 방법
일반 회전(General rotations)은 1.0cm 셀이 있는 PerkinElmer Model 343 plus 선광계(polarimeter)(Waltham, MA, USA)로 측정했다. 또한 UV 스펙트럼은 Agilent Technologies 1260 시리즈 Infinity II LC 시스템(Agilent Technologies, Santa Clara, CA, USA)을 사용하여 기록했고, 적외선(IR) 스펙트럼은 PerkinElmer 스펙트럼 400 FT-IR 및 FT-NIR 분광계(Waltham, MA, USA)로 측정되었다. 1H, 13C, 2D NMR 스펙트럼은 오창에 있는 광주 한국기초과학연구원(KBSI)의 Varian Unity INOVA 600MHz 분광계와 2014년 12월 1일에 Bruker Avance II 800MHz NMR 분광계(Bruker, Billerica, MA, USA)에서 획득했다. 전기분무 이온화 (Electrospray ionization, ESI) 저해상도 LC/MS 데이터는 Phenomenex Luna 역상(reversed-phase) C18 컬럼(100x4.6mm, 5㎛)을 사용하여 Agilent Technologies 1260 시리즈 Infinity II LC 시스템과 결합된 Agilent G6125B MSD 시스템에서 획득했다. 고해상도 TOF Mass Spectrum Field Desorption 이온 소스 데이터는 전남대학교 공동 연구 시설 센터(CCRF)에서 JMS-T200GC(Jeol, Akishima, Tokyo)를 사용하여 수집되었다. 고해상도 전자분무 이온화(HR-ESI) 질량 스펙트럼은 Agilent 6530 iFunnel Q-TOF LC/MS 시스템(Agilent Technologies, Santa Clara, CA, USA)에 결합된 Agilent Technologies 1290 시리즈 HPLC를 사용하여 얻었다.
[실시예 1-2] 박테리아 분리
균주 JML48 및 JMS33은 2020년 8월 대한민국 무안의 갯벌 샘플에서 분리되었다. 먼저 건조된 침전물(2g)을 멸균된 해수 4mL에 희석하고 혼합물을 방선균(actinomycete) 분리 배지에 뿌렸다. JML48 균주는 A1 한천배지(한천 18g, 시클로헥시미드(cycloheximide) 25mg, 날리딕식산(nalidixic acid) 10mg, 해수 1L)에서 배양하여 분리하였고, JMS33 균주는 TWYE 한천배지(효모 추출물 0.25g, K2HPO4 0.5g, 18g 한천, 시클로헥시미드 25mg, 날리딕식산 10mg, 해수 1L)에서 배양하여 분리하였다. JML48 및 JMS33 균주는 16S rDNA 시퀀싱 분석 데이터를 기반으로 Streptomyces althioticus(동일성 99.9%, 수탁 번호 #LN864578) 및 Streptomyces sanglieri(동일성 99.0%, 수탁 번호 #AB735535)와 가장 밀접한 관련이 있었다는 것을 확인할 수 있었다.
[실시예 1-3] 박테리아 배양 및 추출
JML48 균주를 100mL의 삼각 플라스크 내에서 50mL의 YEME 배지 (효모 추출물 3g, 맥아 추출물 3g, 펩톤(peptone) 5g, 소이톤(soytone) 2g, 포도당 10g, 해수 1L)에서 배양하였다. 이어서 해당 균주를 25℃에서 3일간 190rpm으로 회전 진동기에서 배양한 후, 배양액 3.5mL를 YEME 배지 150mL가 담긴 500mL 삼각 플라스크에 접종하고 2일 동안 섞었다. 그 다음 상기 배양액 20mL를 2.5L Ultra Yield 플라스크에 담긴 YEME 배지 1L에 접종했다. JML48 (8L) 균주는 25℃에서 190rpm 속도로 8일간 배양되었다. 상기 배양액 전체를 에틸아세테이트(EtOAc)로 추출하고, 분리깔대기 (용량, 3L)를 이용하여 기질을 분리한 후, 무수 Na2SO4를 첨가하여 에틸아세테이트 층에 남아있는 물을 제거하였다. 이어서 해당 추출물을 진공에서 농축하여 3.5g의 건조 추출물을 얻었으며 이 절차를 다섯 번 반복하였다. JMS33 균주 역시 4일 동안 동일한 절차로 배양 및 추출하여 건조 추출물 2.8g을 얻었다.
[실시예 2] 액티노플라보사이드(Actinoavosides) B, C, D 구조 결정
[실시예 2-1] 액티노플라보사이드(Actinoavosides) 분리
앞서 수득한 JML48과 JMS33 건조 추출물을 C18 역상 개방형 컬럼 (C18 reversed-phase open column, YMC ODS-A-C18, 50 ㎛ 실리카 겔)에서 20%, 40%, 60%, 80% 및 100%의 메탄올 수용액과 1:1 MeOH/CH2Cl2를 이용하여 분획화하였다. 액티노플라보사이드 B-D는 60% 및 80% MeOH/CH2Cl2 분획에서 검출되었다. 상기 60% 및 80% 분획은 등용매 용매 시스템(an isocratic solvent system, 33% CH3CN/H2O, 254nm에서 UV 검출, 8 mL/min 유속), tR= 30 (42 mg), 35 (33mg) min을 사용하여 예비 역상 HPLC(preparative reversed-phase HPLC, YMC-Pack ODS-A-C18 column, 5㎛, 250 x 20 mm)에서 분리되었다. 추가적으로 액티노플라보사이드 B-D는 등용매 조건(30% CH3CN/H2O, 254nm에서의 UV 검출, 유속: 2 mL/min)을 사용하여 반 준비 역상 HPLC(a semi-preparative reversed-phase HPLC, YMC-Pack ODS-A-C18 column, 5 ㎛, 250 x 10 mm)에서 추가로 정제되었다. 그 결과 액티보블라보사이드 B, C 및 D는 40분(15mg), 36분(5.2mg), 48분(13mg)의 각 체류 시간에서 순수한 화합물로 수집되었다.
액티보플라보사이드 B (1): 노란색 기름(yellow oil), [α]D-79.9 (c 0.04, MeOH); UV (MeOH) λmax (log ε) 215 (3.00)nm, 235 (3.25)nm, 285 (3.25)nm; IR (neat) vmax 3374, 2933, 1601, 1300, 1063 cm-1, HRMS (TOF) m/z: [M]+ 515.2172(calcd for C27H33NO9, 515.2155)이고 1H와 13C NMR 결과는 표 1에 나타내었다.
액티보플라보사이드 C (2): 노란색 기름(yellow oil), [α]D-37.7 (c 0.02, MeOH); UV (MeOH) λmax (log ε) 215 (3.08)nm, 235 (3.36)nm, 285 (3.36)nm; IR (neat) vmax 3373, 2929, 1601, 1063 cm-1, HRMS (TOF) m/z: [M]+ 515.2172(calcd for C24H27NO8, 457.1737)이고 1H와 13C NMR 결과는 표 1에 나타내었다.
액티보플라보사이드 D (3): 노란색 기름(yellow oil), [α]D-173.97 (c 0.03, MeOH); UV (MeOH) λmax (log ε) 215 (2.53)nm, 235 (2.66)nm, 285 (2.66)nm; IR (neat) vmax 3376, 2933, 1601, 1294, 1061 cm-1, HRMS (TOF) m/z: [M]+ 495.2447 (calcd for C25H37NO9, 495.2468)이고 1H와 13C NMR 결과는 표 1에 나타내었다.
* 1H와 13C NMR 데이터는 600MHZ와 150MHZ에서 각각 측정되었다.
[실시예 2-2] 액티노플라보사이드(Actinoavosides) B와 D의 MTPA 에스테르화
액티노플라브사이드 B(1)의 샘플을 2개의 40mL 바이알(각 바이알에 3mg의 화합물)로 옮기고 고진공 하에서 밤새 완전히 건조시켰다. 그 다음, 무수 피리딘 (anhydrous pyridine) 1mL를 질소 가스 하에서 각 바이알에 첨가하였다. 상기 혼합물을 실온에서 대략 5분 동안 교반하였다. 이어서, R- 과 S-α-methoxy-α-(trifluoromethyl) phenylacetyl chloride (MTPA-Cl) (30 uL)를 각각 2개의 바이알 중 하나에 첨가하고 상기 혼합물을 35℃에서 4시간 동안 교반하였다. 그 다음 상기 생성물은 단계별 구배 용매 시스템(45분 동안 50-100% CH3CN/H2O, 45-70분 동안 100% CH3CN, 유속 2mL/min, UV 280에서 검출)을 통한 역상 HLPC (a reversed phase HPLC, YMC-Pack-C8 column, 5 ㎛, 250 x 10.0 mm)를 이용하여 정제하였고 액티노플라보사이드 B의 S-MTPA 에스테르(1a)와 R-MTPA 에스테르(1b)는 모두 51분에 용출되었다. 1H NMR 및 1H-1H S-R COSY NMR 스펙트럼을 분석하여 입체 중심 주변의 △δS-R 값을 지정했다. 액티노플라보사이드 D(3)의 경우 동일한 절차를 따라 3a 및 3b를 생성하였다.
액티노플라보사이드 B의 S-MTPA 에스테르(1a): 1H NMR (600 MHz, DMSO) δH 8.11 (NH, s), 7.59-7.38 (19H, overlapped), 5.84 (1H, dd, J = 6.0, 14.5), 5.75 (1H, m), 5.73 (1H, d, J = 14.5), 5.69 (1H, m), 5.17 (1H, t, J = 3.0), 5.12 (1H, dq, J = 12.5, 6.0) 4.40 (1H, s), 3.98 (1H, s), 3.34 (13H, s), 2.85-2.78 (1H, m), 2.58-2.53 (1H, m), 2.01 (1H, m), 1.88 (1H, m), 1.28 (3H, d, J = 6.0), 1.23 (3H, dd, J = 7.0, 5.5), 0.81 (3H, d, J = 7.0).
액티노플라보사이드 B의 R-MTPA 에스테르(1b): 1H NMR (600 MHz, DMSO) δH 7.86 (NH, s), 7.58-7.40 (15H, overlapped), 7.33 (2H, m), 7.15-7.00 (3H, m), 5.88 (1H, t, J = 5.3), 5.82 (1H, s), 5.618 (1H, s), 5.14 (1H, m), 4.36 (1H, s), 4.21 (1H, dd, J = 7.0, 3.0), 3.36-3.30 (15H, s), 2.90 (1H, m), 2.83 (1H, m), 2.61 (1H, m), 2.48-2.45 (1H, m), 2.38 (1H, m) 1.97 (1H, s), 1.85 (1H, m), 1.25 (3H, m), 1.17 (3H, J = 6.0, 1.5), 0.95 (3H, J = 7.0).
액티노플라보사이드 D의 S-MTPA 에스테르(3a): 1H NMR (600 MHz, DMSO) δH 8.091 (NH, s), 7.53-7.398 (22H, overlapped), 7.01 (1H, s), 5.79 (1H, d, J = 14.0), 5.74 (1H, m), 5.70 (1H, m), 5.17 (1H, t, J = 3.5), 5.11 (1H, dq, J = 11.5, 6.5), 4.62 (1H, m), 4.40 (1H, m), 3.98 (1H, dd, J = 7.0, 3.5), 3.37 (10H, s) 2.77 (1H, dd, J = 17.0, 4.0), 2.71 (1H, dd, J = 17.0, 4.0), 2.55 (1H, m), 2.02 (1H, m), 1.88 (1H, m), 1.64 (2H, overlapped), 1.42 (1H, m), 1.28 (3H, dd, J = 6.0, 2.0), 1.22 (3H, dd, J = 6.0, 2.0), 0.85-0.73 (6H, overlapped).
액티노플라보사이드 D의 R-MTPA 에스테르(3b): 1H NMR (600 MHz, DMSO) δH 7.84 (NH, s), 7.53 (17H, overlapped), 6.98 (1H, d, J = 13.5), 5.80 (2H, m), 5.77 (2H, dt, J = 14.5, 9.0), 5.61 (1H, s), 5.13 (2H, m), 4.61 (1H, s), 4.36 (1H, s), 4.21 (1H, m), 3.38 (8H, s), 2.74 (2H, m), 2.47 (1H, m), 1.97 (1H, s), 1.85 (1H, m), 1.25 (3H, dd, J = 14.5, 9.0), 1.16 (3H, dd, J = 6.0, 4.0), 0.96 (3H, J = 7.0, 1.5), 0.85-0.71 (6H, overlapped).
[실시예 2-3] 액티노플라보사이드(Actinoavosides) B, C, D의 구조 결정 및 분석 결과
이를 통해 분석된 액티노플라노사이드 B, C, D의 구조를 도 1에 도시하였다. 특히 해당 분석을 통해 밝혀진 액티노플라노사이드 D가 가지는 플라보노이드(flavonoid)에 연결된 isobutyl alkylated chormone 구조는 플라보노이드가 주로 생산되는 식물부터 미생물에서도 아직까지 보고된 적이 없는 매우 독특하고 희귀한 구조임을 확인할 수 있었다.
[실시예 3] 항균 활성 분석
그람 양성균(B. subtilis ATCC 6051)과 그람 음성균(P. aeruginosa KCTC 22073, E. coli ATCC 11775, Er. rhapontici ATCC 29283)을 Luria-Bertani 한천(LB)에서 배양하였다. 30℃에서 밤새 배양한 후, 상기 세포를 LB에서 30℃에서 24시간 동안 배양하고 수확된 미생물 세포를 초기 광학 밀도(OD600) 값이 0.0008인 Mueller Hilton 배양액에 접종했다. 화합물 용액은 DMSO에서 제조하였다. 상기 각 화합물 용액을 Mueller-Hilton로 희석하여 200~0.8g/mL 범위에서 연속 2배 희석 용액을 제조했다. 각 플레이트를 30℃ 20시간 동안 배양하고 OD 값을 600 nm에서 관찰하였다. 겐타마이신 (Gentamicin)을 기준 화합물 (reference compound)로 사용하여 항균 활성을 분석하였다. 그 결과를 하기 표 2에 나타내었다.
상기 표 2에서 화합물 1 내지 3은 각기 액티노플라보사이드 B 내지 D를 의미하며, 최소 억제 농도 (Minimum inhibitory concentration, MIC) 값을 겐타마이신 (Gentamicin)과 비교하여 나타내었다.
그 결과 액티노플라보사이드 B와 D는 그람 음성균인 P. aeruginosa에 대하여 MIC값을 각각 0.29와 0.30mM을 나타내는 바, 그람 음성균인 P. aeruginosa의 성장을 억제할 수 있음을 확인할 수 있었다. 또한 액티노플라보사이드 B는 그람 양성균인 B. subtilis에 대하여 MIC값을 0.14mM 나타내는 바, 그람 양성균인 B. subtilis의 성장을 억제할 수 있음을 확인할 수 있었다.
[실시예 4] 면역 조절 활성 분석(Immunomodulatory Activity Assay)
7주령의 BALB/c 암컷 마우스(Damool Science, 대전, Korea)를 온도가 조절되고 12시간의 명암 주기가 있는 병원균이 없는 동물실에서 준비하였다. 모든 동물 절차는 전남대학교 동물 관리 및 사용 위원회(CNU IACUC-YB-2022-01)의 지침을 따랐다. 경추 탈구로 마우스를 희생시켰고 단세포 현탁액은 50㎛ 스트레이너 메쉬 (BD Falcon, San Diego, CA, USA)를 사용하여 분리된 비장으로부터 준비되었다. 상기 세포 펠렛을 실온에서 5분 동안 적혈구 용해 완충액(Biolegend, San Diego, CA, USA)에 완전히 재현탁시켰다. 비장 세포를 RPMI 배지에 현탁시키고 T 세포를 비특이적으로 활성화시키는 미토겐(mitogen) 즉, concanavalin A, ConA (1ug/mL)로 유도하였다. 비장 세포를 48-웰 플레이트(SPL life sciences Co., 포천, 경기도, 한국)에 2 x 105 세포/웰로 접종하였다. 상기 세포들을 액티노플라보사이드 B, C 또는 D(10, 30 또는 100ug/mL) 및 ConA(1ug/mL)로 72시간 동안 처리하였다. ELISA 키트(R&D 시스템, 미국 미네소타주 미네아폴리스 소재)를 사용하여 세포 상층액의 IL-2 및 IL-4 사이토카인을 측정하였다. ELISA 마이크로플레이트 판독기(ELx808)(Bio Tek Instruments, Inc., inooski, VT, USA)를 사용하여 450 nm에서 흡광도를 판독하였다. 마우스 비장 세포는 96-웰 플레이트(SPL life sciences Co., 포천, 경기도, 한국)에 1 x 105 세포/웰로 접종하였다. 상기 세포들을 ConA의 부재 또는 존재 하에 72시간 동안 액티노플라보사이드 D(3, 10, 30 또는 100g/mL)로 처리하였다. 제조업체의 지침에 따라 3-(4,5-dimethylthiazol-2-yl)-5-(3-carboxy-methoxyphenyl)-2-(4-sulfophenyl)-2H-tetrazolium (MTS) 시약을 사용하여 세포 증식을 분석했다. 이어서 ELISA 마이크로플레이트 판독기(ELx808)를 사용하여 490 nm에서 흡광도를 판독하였다. 모든 실험은 다른 날에 세 번 이상 반복되었다. 달리 명시되지 않는 한 결과는 평균의 평균 표준 오차(SEM)로 표현되었다. 통계적 차이는 다중 그룹 비교를 위한 일원 분산 분석(ANOVA)을 사용하여 평가한 다음 Tukey의 사후 테스트(p < 0.05가 통계적으로 유의한 것으로 간주됨)를 수행했다.
그 결과를 도 4 내지 도 6b에 나타내었다. 도 4에 나타낸 바와 같이 T 세포의 성장과 분화에 중요한 역할을 담당하는 T 세포 성장인자이면서 Th-1 세포에서 생산되는 사이토카인인 IL-2의 생산이 액티노플라보사이드 D를 ConA (concanavalin A, T 세포 활성제: 1ug/mL)와 함께 처리한 경우 비장에서 증가함을 확인할 수 있었다. 또한, 도 5a에 나타낸 바와 같이, IL-2의 생산은 ConA로 자극된 비장에서 액티노플라보사이드 D의 농도 의존적으로 증가함을 확인할 수 있었다. 종합하면, 이러한 결과는 액티노플라보사이드 D가 Th2 세포 활성화 없이 일차 T 세포 활성화 및 IL-2 사이토카인 생산을 증가시킴으로써 T 세포 면역 반응에서 중요한 역할을 한다는 것을 시사한다.
또한, 도 5b에 나타낸 바와 같이, 알레르기와 천식과 관계되어 있다고 알려져 있고 Th-2 세포에서 생산되는 IL-4의 생산은 ConA로 자극된 비장에서 액티노플라보사이드 D 처리시 감소함을 확인할 수 있었다.
마지막으로 도 6a와 도 6b에서 나타낸 바와 같이, 비장 세포의 증식은 ConA로 비장 세포가 자극되거나(도 6b) 자극되지 않거나(도 6a) 이와 무관하게 액티노플라보사이드 D 처리시 증가함을 확인할 수 있었다.
Claims (21)
- 하기 화학식 1로 표시되는 화합물 또는 그의 염.
[화학식 1]
상기 화학식 1에서,
R1은 이소부틸기(isobutyl group)이고,
R2는 하기 화학식 2으로 표시된다.
[화학식 2]
상기 화학식 2에서,
*는 결합이 이루어지는 부분을 의미한다. - 제1항에 있어서,
상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 하기 화학식 5로 표시되는 화합물 또는 그의 염:
[화학식 5]
- 하기 화학식 1로 표시되는 화합물 또는 그의 염을 유효성분으로 포함하는, 항균제:
[화학식 1]
상기 화학식 1에서,
R1은 이소부틸기(isobutyl group)이고,
R2는 하기 화학식 2로 표시된다.
[화학식 2]
상기 화학식 2에서,
*는 결합이 이루어지는 부분을 의미한다. - 제3항에 있어서,
상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 하기 화학식 5로 표시되는 화합물 또는 그의 염을 유효성분으로 포함하는, 항균제:
[화학식 5]
- 제3항 또는 제4항에 있어서,
상기 항균제는 그람 양성균에 대해 항균 활성을 가지는 항균제. - 하기 화학식 1로 표시되는 화합물 또는 그의 염을 유효성분으로 포함하는, 세균 감염성 질환 예방 또는 치료용 약학 조성물:
[화학식 1]
상기 화학식 1에서,
R1은 이소부틸기(isobutyl group)이고,
R2는 하기 화학식 2로 표시된다.
[화학식 2]
상기 화학식 2에서,
*는 결합이 이루어지는 부분을 의미한다. - 제6항에 있어서,
상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 하기 화학식 5로 표시되는 화합물 또는 그의 염을 유효성분으로 포함하는, 세균 감염성 질환 예방 또는 치료용 약학 조성물:
[화학식 5]
- 제6항 또는 제7항에 있어서,
상기 세균은 그람 양성균인, 감염성 질환 예방 또는 치료용 약학 조성물. - 제8항에 있어서,
상기 감염성 질환은, 패혈증(sepsis), 패혈성 쇼크(septic shock), 중증급성호흡기증후군 코로나바이러스 2(SARS-CoV-2) 감염증, 중증급성 호흡기증후군 코로나바이러스(SARS-CoV) 감염증, 중동 호흡기 증후군(MERS), 살모넬라증(salmonellosis), 식중독, 장티푸스, 파라티푸스, 전신성 염증반응 증후군(systemic inflammatory response syndrome, SIRS), 다장기 기능장애 증후군(multiple organ dysfunction syndrome, MODS), 폐렴, 폐결핵, 결핵, 감기, 인플루엔자, 기도감염, 비염, 비인두염, 중이염, 기관지염, 임파선염, 이하선염, 림프절염, 구순염, 구내염, 관절염, 근육염, 피부염, 혈관염, 치은염, 치근막염, 각막염, 결막염, 창상 감염, 복막염, 간염, 골수염, 봉소염, 수막염, 뇌염, 뇌농양, 뇌척수염, 뇌막염, 골수염, 신장염, 심장염, 심내막염, 장염, 위염, 식도염, 십이지장염, 대장염, 요로염, 방광염, 질염, 자궁경부염, 난관염, 감염성 홍반, 세균성 이질, 농양 및 궤양, 균혈증, 설사, 이질, 위장염, 위장관염, 비뇨생식기 농양, 개방성 창상 또는 상처의 감염, 화농성 염증, 농양, 종기, 농피증, 농가진, 모낭염, 봉소염, 수술 후 상처 감염, 피부열상증후군, 피부화상증후군, 혈전성 혈소판 감소증, 용혈성 요독 증후군, 신부전증, 신우신염, 사구체신염, 신경계 농양, 중이염, 부비동염, 인두염, 편도선염, 유양돌기염, 연조직염, 치성 감염, 누낭염, 늑막염, 복부 농양, 간농양, 담낭염, 비장 농양, 심낭염, 심근염, 태반염, 양수염, 유방염, 유선염, 산욕열, 독소성 쇼크증후군(toxic shock syndrome), 라임(lyme)병, 가스 회저, 아테롬성 동맥경화증, 마이코박테리움 아비움 증후군(MAC), 장출혈성 대장균(EHEC) 감염증, 장병원성 대장균(EPEC) 감염증, 장침습성 대장균 감염증(EIEC), 메치실린 내성 황색포도상구균(MRSA) 감염증, 반코마이신 내성 황색포도상구균(VRSA) 감염증 및 리즈테리아증(listerosis)로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상인 약학 조성물. - 하기 화학식 1로 표시되는 화합물 또는 그의 염을 유효성분으로 포함하는, 면역 관련 질환 예방 또는 치료용 약학 조성물로서,
상기 면역 관련 질환은 자가면역질환, 알레르기, 이식편대숙주 질환, 장기이식거부반응, 천식, 아토피, 또는 급성 또는 만성의 염증 질환인, 약학 조성물:
[화학식 1]
상기 화학식 1에서,
R1은 아릴기(aryl group) 또는 이소부틸기(isobutyl group)이고,
R2는 하기 화학식 2로 표시된다.
[화학식 2]
상기 화학식 2에서,
*는 결합이 이루어지는 부분을 의미한다. - 제10항에 있어서,
상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 하기 화학식 3 내지 5 중 어느 하나로 표시되는 화합물 또는 그의 염을 유효성분으로 포함하는, 면역 관련 질환 예방 또는 치료용 약학 조성물:
[화학식 3]
[화학식 5]
- 삭제
- 제11항에 있어서,
상기 자가면역질환은 류마티스성 관절염, 제1형 당뇨, 전신성 경피증, 전신 홍반성 낭창, 전신홍반루프스, 아토피 피부염, 건선, 원형탈모증, 천식, 크론씨병, 베체시병, 쇼그렌 증후군, 길리아-바레 증후군, 만성 갑상선염, 다발성 경화증, 다발성 근염, 강직성 척추염, 섬유조직염 및 결절성 다발성 동맥염으로 구성된 군으로부터 선택되는 적어도 하나인 것인, 약학 조성물. - 하기 화학식 1로 표시되는 화합물 또는 그의 염을 유효성분으로 포함하는, 암의 예방 또는 치료용 약학 조성물:
[화학식 1]
상기 화학식 1에서,
R1은 아릴기(aryl group) 또는 이소부틸기(isobutyl group)이고,
R2는 하기 화학식 2로 표시된다.
[화학식 2]
상기 화학식 2에서,
*는 결합이 이루어지는 부분을 의미한다. - 제14항에 있어서,
상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 하기 화학식 3 내지 5 중 어느 하나로 표시되는 화합물 또는 그의 염을 유효성분으로 포함하는, 암의 예방 또는 치료용 약학 조성물:
[화학식 3]
[화학식 5]
- 제15항에 있어서,
상기 암은 고형암인, 약학 조성물. - 제16항에 있어서,
상기 암은 위암, 간암, 교세포종, 난소암, 대장암, 두경부암, 방광암, 신장세포암, 유방암, 전이암, 전립선암, 췌장암, 흑색종 또는 폐암인, 약학 조성물. - 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| AMND | Amendment | ||
| X091 | Application refused [patent] | ||
| AMND | Amendment | ||
| X701 | Decision to grant (after re-examination) | ||
| GRNT | Written decision to grant |