KR20030071974A

KR20030071974A - 비만억제 및 치료를 위한 약제약적 조성물

Info

Publication number: KR20030071974A
Application number: KR1020020011477A
Authority: KR
Inventors: 이혜정; 김지현; 함대현
Original assignee: 심인섭
Priority date: 2002-03-05
Filing date: 2002-03-05
Publication date: 2003-09-13

Abstract

본 발명은 정제된 홍삼 총 사포닌(ginseng total saponin, GTS) 과 아세틸콜린 효능제인 니코틴을 유효성분으로하는 비만억제 및 치료를 위한 약제학적 조성물에 대한 것이다. 본 발명은 비만 억제효과를 규명하기 위하여, 정상 식이군쥐와 고지방 식이군에서 유도된 비만 쥐에서 약제를 투여하여 에너지 균형 및 섭식행동에 대한 효과를 비교해 보고자 체중변화, 식이 섭취량, 식이 효율, 보행성 활동량(locomotor activity)을 측정하여 본 발명의 영향을 평가하고, 나아가 약물 처치에 대한 뇌의 변화를 면역조직화학기법(immunohistochemistry)을 이용하여 시상하부에서의 대표적인 섭식을 자극물질인 NPY와 섭식을 감소시키는 물질인 CCK의 활성을 살펴보았다. 연구 결과, 정상 및 고지방 식이에서 유도된 비만 쥐에서 본 조성물은 체중증가 억제 및 에너지 균형에 대한 효과가 있으며, 정상 대조군에 비하여 시상하부에서의 NPY 발현의 감소 및 CCK 발현의 증가를 보이는 섭식행동에 대한 억제효과를 나타냈기에 본 발명의 총사포닌과 니코틴 복합조성물은 비만억제 및 치료제로 사용될 수 있다.

Description

비만억제 및 치료를 위한 약제약적 조성물 {Pharmaceutical composition for medical treatment and prevention of obesity}

비만은 지방의 과다 축적으로 특징지워지는 다양한 원인을 가진 심각한 만성 증후군이다. 비만 치료의 목표는 크게 두가지로서, 첫 번째는 과량의 지방을 연소시켜 체중을 감소시키는 것이며, 두 번째는 대사성 불균형(metabolic imbalance)을 개선시키는 것이다. 복부 비만을 보이는 환자는 흔히 X-증후군(인슐린 저항성, 제 2형 당뇨병, 고혈압 및 지질대사 이상)과 같은 병적인 상태와 관련되어 있으며, 조기 동맥경화, 허혈성 심질환 및 뇌혈관 질환의 강력한 위험인자로 작용한다. 따라서 현재 비만의 치료는 체중감량 뿐만 아니라, 조기에 심혈관 질환을 유발하는 소인이 될 수 있는 대사 이상의 개선에도 그 목표가 있다.

음식을 섭취하는 행동을 유도하고 유지하기 위해서는 시상하부와 운동신경, 자율신경 및 말초신경계가 모두 관여하는데 비만의 병인론에 있어서 중추신경계 특히 시상하부가 중요한 역할을 한다. 동물실험에서 시상하부의 복내측핵(ventromedial hypothalamus: VMH) 또는 실방핵(paraventricular nucleus)을 파괴하는 경우 포만감을 상실하는 식이성 비만을 초래하고, 반대로 시상하부 외측핵(lateral hypothalamus; LH)을 손상하는 경우 배고픔이 억제되어 체중감소를 일으킨다. 또한 시상하부에 직접 투여하면 섭식을 증가시키는 물질은 neuropeptide Y(NPY), epinephrine, norepinephrine, galanin, dynorphin, orexin, melanin concentrating hormone(MCH), agouti-related protein 등이며, 섭식을 감소시키는 물질은 glucagon-like peptide-1, cholecystokinin(CCK), alpha-melanocyte stimulating hormone( -MSH), corticotropin releasing hormone(CRH), cocaine-andamphetamine-regulated transcripts(CART), neurotensin, calcitonin, bombesin, leptin 등이다.

지난 수십년동안 비만증을 이해하기 위한 신경학적 연구가 진행되어 섭식과 열대사에 대한 구체적인 모델이 제시되어 왔으나 개별적인 신경인자와 신경전달물질에 대한 부분적인 이해와 뇌의 구조적인 설명은 명백하지 않다. 그러나 섭식기능을 담당하는 신경전달물질의 작용에 대한 이해는 비만 치료의 가능성을 제시해 주고 있다. 비만치료 후보 물질로서 카테콜라민과 세로토닌계의 식욕억제제, Ephedrine, 3효능제 같은 열대사 촉진제, lipase inhibitor(Orlistat), 지방대용물 등을 이용한 지방소화 억제제, NPY, leptin과 같은 호르몬 조절을 하는 약물등이 있다. 이들 약물들은 단순한 섭식억제 효과뿐만 아니라 인슐린에 대한 저항을 억제하고, 야간 산소 산소공급에 관여하고, 지방세포의 산화를 촉진시키는 역할을 하게 된다. 1980년대와 1990년대에 걸쳐 비만의 발생기전에 대하여 많은 연구가 진행되어 NPY, CCK과 같은 조절 펩타이드의 통합적인 기능이 음식섭취를 조절하고, 음식섭취 강화가 뇌에서는 세로토닌과 도파민계를 통하여 소화기관 그리고 혈액으로부터 혹은 감각신경으로부터 섭식이 조절되며, 섭식 선택과 체중유지에 대한 신경계조절은 태아때부터 경험과 학습으로부터 많은 영향을 받는다. 즉 비만과 관련된 신경학적 인자들은 모태에서부터 시작되고 각종 신경펩타이드의 상호작용에 의하여 조절된다.

비만에 대한 신경과학의 기술적인 진보로 인하여 최근 NPY, glucagon-like peptide-1, -MSH, orexin 등 시상하부에 작용하는 여러 가지 호르몬 또는 신경전달물질이 식욕의 조절에 관여하는 것이 밝혀지면서 비만에서 뇌의 역할은 더욱 중요한 것으로 밝혀지고 있다. 인삼의 약효에 대한 연구는 최근 50-60년간 국내외학회자들에 의해 시도되어 정확한 약리작용기전이 점차 밝혀지고 있다. 인삼에 대한 과학적인 연구는 1854년 미국의 Garriques에 의해 인삼으로부터 무정형의 배당체(glycoside) 혼합물을 분리하여 panaquline이라고 명명한 것을 시작으로 하여 1957년 소련의 Brekhman에 의해 인삼의 유효성분인 사포닌(saponin)의 효능을 주장하였으며, 이후 사포닌에 대한 연구가 계속 진행되고 있다. 사포닌이란 원래 스페인어의 거품에서 유래된 말로 일반적인 특징은 물, 알코올에 잘 녹고 지속적인 거품이 있으며, 생리적으로는 해독작용과 적혈구 용혈작용이 있다. 사포닌은 비당부의 구조적 특징에 따라 diol계, triol계, oleanane계로 구분할 수 있으며 이를 합쳐 총사포닌이라 한다. 인삼 약리효능은 주로 인삼 사포닌에 관한 것으로 중추신경계에 대한 작용, 뇌기능에 대한 작용, 항발암과 항암작용, 면역기능 조절작용, 항당뇨 작용, 간기능 강화 작용, 심혈관 장애 개선 작용, 혈압 조절작용, 갱년기 장애 개선작용, 항스트레스와 항피로작용, 항산화작용 등이 보고되었다. 또한 흰쥐의 혈청 콜레스테롤 및 중성지방 수준을 감소와 인삼의 분획물들의 간장내 지방축적 감소효과가 보고되었다. 그러나 인삼은 부위별, 년근별 및 원료삼류에 따라 사포닌의 함량이나 조성이상이한 것으로 밝혀졌고, 또한 홍삼 추출용매의 에탄올 농도에 따라서도 엑스 수율과 사포닌 함량도 상이한 것으로 일부 보고된 바 있다.

한편 홍삼은 인삼을 증숙 또는 팽숙하거나 기타의 방법으로 인삼의 녹말을 호화한 것을 말하며, 홍삼의 중요 성분으로는 백삼과 같이 배당체(glycosides) ·인삼향성분(panacen) ·폴리아세틸렌계 화합물 ·함질소성분 ·플라보노이드 ·비타민(B군) ·미량원소 ·효소 ·항산화물질과 유기산 및 아미노산 등이 함유되어 있다. 홍삼은 중추신경에 대해서 진정작용과 흥분작용이 있으며, 순환계에 작용하여 고혈압이나 동맥경화의 예방효과가 있다. 그러면서도 조혈작용(造血作用)과 혈당치(血糖値)를 저하시켜 주고, 간을 보호하며, 내분비계에 작용하여 성행동(性行動)이나 생식효과에 간접적으로 유효하게 작용하며, 항염(抗炎) 및 항종양작용(抗腫瘍作用)이 있고, 방사선에 대한 방어효과, 피부를 보호하며 부드럽게 하는 작용도 있다. 또한 홍삼의 효과 중 중요한 것은 어댑토겐(adaptogen:適應素) 효과로서 주위 환경으로부터 오는 각종 유해작용인 누병(淚病), 각종 스트레스 등에 대해 방어능력을 증가시켜 생체가 보다 쉽게 적응하도록 하는 능력이 있음이 과학적으로 입증되고 있다. 홍삼 사포닌을 포함한 한약제를 이용하여 지방축적 억제효과가 보고된 바는 있으나(공개특허 공보 제2001-0066713) 이들의 연구는 인삼액기스를 사용하여 오히려 식욕 증가를 보고하였으며, 간접적인 체지방 감소효과만 보고하여 기존 인삼액기스만으로는 비만치료효과를 증명하거나 선별적인 효과를 나타내는데 한계가 있었다. 따라서 에너지 소비를 직접 활성화시키는 작용을 하는 약물을 복합적으로 사용했을때 보다 효과적인 비만억제효과를 가지며, 부작용을 최소화할 수 있는 한방제제를 가미한 새로운 치료제의 개발이 시급한 실정에 있다. 비만의 약물치료의 일환으로 홍삼의 주된 구성물질인 사포닌과 아세틸콜린 효능제인 니코틴계의 약물의 복합 투여는 강력한 체중증가 억제 및 섭식 행동의 변동과 중추신경계에 영향을 미칠 것으로 기대할 수 있다.

본 발명은 정제된 홍삼 총 사포닌(ginseng total saponin, GTS) 과 아세틸콜린 효능물질인 니코틴 및 lobeline 의 복합투여에 대한 비만 억제효과를 규명하기 위한 연구로서, 정상 식이군과 고지방 식이군에서 유도된 비만 쥐에 이들을 투여하여 에너지 균형 및 섭식행동에 대한 효과를 비교해 보고자 체중변화, 식이 섭취량, 식이 효율, 보행성 활동량(locomotor activity) 측정하였으며, 나아가 각 그룹에 약물 처치에 대한 뇌의 변화를 면역조직화학기법(immunohistochemistry)을 이용하여 시상하부에서의 대표적인 섭식을 자극물질인 NPY와 섭식을 감소시키는 물질인 CCK의 활성을 살펴보고자 하였다.

본 발명은 정상식이와 고지방으로 유도된 비만동물모델에서 GTS와 니코틴의 복합적 투여가 현저한 체중감량, 체지방감소, 보행성 활동량의 증가와 NPY의 발현 증가 및 CCK 발현 감소를 나타내어, 비만억제및 비만 치료에 유용한 약제학적 조성물을 제공함을 목적으로 한다.

도1a는 정상 식이군의 약물 처치에 따른 체중의 변화를 나타내는 그래프.

도1b는 고지방 식이군의 약물 처치에 따른 체중의 변화를 나타내는 그래프.

도2a는 정상 식이군의 약물 처치에 따른 보행성 활동량의 비교를 나타내는 그래프.

도2b는 고지방 식이군의 약물 처치에 따른 보행성 활동량의 비교를 나타내는 그래프.

도3은 정상 식이군과 고지방 식이군의 약물 처치에 따른 각 처치군의 시상하부에서의 NPY의 발현정도를 나타내는 그래프.

도4는 정상 식이군과 고지방 식이군의 약물 처치에 따른 각 처치군의 시상하부에서의 CCK의 발현정도를 나타내는 그래프.

본 발명은 상기의 목적을 달성하기 위하여, 고지방 식이로 유도된 비만동물모델에서 홍삼에서 추출한 물질인 GTS와 니코틴을 이용한 비만 치료를 위한 약제학적 조성물을 제공한다.

또한, 본 발명은 에너지 균형과 NPY의 발현을 감소 및 CCK의 발현을 증가시키는 것을 특징으로 하는 GTS와 니코틴을 이용한 비만 치료를 위한 약제학적 조성물을 제공한다.

또한, 본 발명에 사용된 홍삼 시료는 한국담배인삼공사에서 6년근 원료수삼을 증감가온시켜 제조한 홍삼을 42∼80mesh로 균일하게 분쇄한 의료용 분말(수분함량 7.22%)을 구입하여 시료로 사용하였다. 본 발명은 홍삼을 상온에서 70% 에탄올로 추출하고 농축하여 이 농축액에 동량의 물을 가한 후 pH를 중성으로 조절한 다음 벤젠으로 3회 추출하였다. 그 수층을 Ando 등의 수포화 n-부탄올 추출방법으로 조사포닌을 얻었으며, 이 조사포닌 클로로포름을 가하여 가용성부분을 제거한 후, 활성탄으로 탈색시켜 조제된 정제 총 사포닌을 이용한 비만 치료를 위한 약제학적 조성물을 제공한다.

이하, 본 발명의 일실시예에 따른 GTS와 니코틴성분을 이용한 비만 치료를 위한 약제학적 조성물을 상세하게 설명한다. 본 실시예는 정상 식이와 고지방 식이를 지속적으로 먹여 유발된 비만모델에 대한 실험을 중심으로 하였다.

본 발명의 일실시예에 따른 GTS와 니코틴성분을 이용한 비만 치료를 위한 약제학적 조성물은 고지방 식이군의 비만모델에서 시상하부의 표적부위인 ARC, LH, NMH 및 PVN에서 섭식을 자극하는 물질인 NPY와 섭식을 감소시키는 물질인 CCK의 변화로 인한 섭식행동 감소 및 에너지 균형을 위한 보행성 활동량 증가시키는 물질이 유효성분으로 포함된 약제학적 조성물이다.

본 발명에 따른 GTS를 이용한 비만 치료를 위한 약제학적 조성물의 효과를 알아보기 위해 흰쥐를 이용하여 다음과 같은 동물실험을 하였다.

1. 실험동물의 구입과 사육

본 실험에 사용한 흰쥐는 스프라그-돌리계로 생후 3주령(체중 80±10g)의 수컷(샘타코, 한국)을 구입하여 동물실험실 내 고형사료(삼양사료, 한국)과 물은 무제한 공급하면서 사육실에서 7일간의 적응기간을 갖도록 하였다. 적응기간 후 4마리씩 8군으로 나누어 각각 준비된 사료 및 물을 자유로이 섭취하도록 하여 5주간 사육하면서 체중변화 및 식이 섭취량을 측정한 후 3주 동안 약물을 처치하면서 비만 억제효과 실험에 사용하였다. 동물사육실의 조건은 항온항습(23±3℃ , 50±10% RH)환경에서 08：00부터 20：00까지 12시간 간격으로 명암이 자동 조절된다. 실험군은 정상식이군과 고지방식이군으로 나뉘며, 이들 그룹은 각각 생리식염수(1ml/kg, i.p.), GTS(200mg/kg, i.p.), GTS(200mg/kg, i.p.)+니코틴(0.4mg/kg, s.c.), GTS(200mg/kg, i.p.)+lobeline(4mg/kg, i.p.) 투여군으로 총 8군으로 나누었다.

2. 실험재료

본 실험에 사용된 홍삼 시료는 한국담배인삼공사에서 6년근 원료수삼을 증감가온시켜 제조한 홍삼을 42∼80mesh로 균일하게 분쇄한 의료용 분말(수분함량 7.22%)을 구입하여 시료로 사용하였다. 액체크로마도그래피 분석에 사용한 acetonitrile, n-butanol, methanol, 증류수 등의 용매류는 E. Merck 회사의 HPLC용 용매류를 사용하였고, 그 외의 추출용매류는 일급시약을 사용하였다.

3. 정제 총사포닌의 조제

홍삼을 상온에서 70% 에탄올로 추출하고 농축하여 이 농축액에 동량의 물을 가한 후 pH를 중성으로 조절한 다음 벤젠으로 3회 추출하였다. 그 수층을 Ando 등의 수포화 n-부탄올 추출방법으로 조사포닌을 얻었으며, 이 조사포닌 클로로포름을 가하여 가용성부분을 제거한 후, 활성탄으로 탈색시켜 정제 총 사포닌을 조제하였다. 이 정제된 총사포닌을 Ko 등이 제시한 조건으로 HPLC를 시행한 결과 ginsenoside-Rb1, -Rb2, -Rd 등 디올계 사포닌이 트리올계 사포닌보다 더 많이 함유되어 있음을 나타내고 있다.

4. 조제사료의 조성

실험에 사용한 식이와 구성성분은 표 1과 같다.

Ingredients	Normal diet¹⁾	High fat diet²⁾
Casein	200	200
DL-Methionine	3	3
Corn starch	150	150
Sucrose	500	345
Cellulose	50	50
Corn Oil	50	-
Beef Tallow	-	205
Salt Mixture	35	35
Vitamin Mixture	10	10
Choline Bitartrate	2	2
Fat % (Calories)	11.7	40.0

¹⁾Normal diet : AIN-76A diet #100000 (Dyets Inc., Bethlehem, PA, USA)

²⁾High fat diet : AIN-76 diet #100496 (Dyets Inc., Bethlehem, PA, USA)

5. 체중, 식이 및 부위별 체지방 무게의 측정

이틀마다 오후 2시경에 체중을 측정하였으며 평량된 식이를 주고, 다음날 사료의 잔량을 평량하여 매일의 식이 섭취량을 계산하였다. 모든 실험이 끝난 후 부위별 체지방 무게를 비교하기 위하여 마취 후 관류하기 전 갈색지방조직(brown adipose fat;BAT), 부고환 지방(epididymal fat)의 무게를 재고, 관류 후에 복막지방(peritoneal fat)과 내장지방(visceral fat)의 무게를 측정하였다.

6. 보행성 활동량 측정

피험동물의 활동량을 정량화하기 위하여, 본 연구에서는 S-MART 프로그램(Pan Lab, Spain)을 이용하여 보행성 활동량을 측정하였다. 크기가 가로, 세로, 높이가 각각 26 ×30 ×45 ㎝인 검은 색 무광택 아크릴 상자에서 피험동물의 움직임을 추적하였다. 8개의 상자 약 2.5 m 위에 설치된 디지털 카메라에서 얻어진 화상을 컴퓨터에 전달하여, 검은 배경에 흰색 피사체의 대조의 원리를 이용하여 흰색 피험동물 상(image)의 중심전을 초당 수 번을 인식하는 방식으로 피험동물의 움직임을 따라 추적하였다 피험동물의 움직임의 궤적을 테이터화하여 움직인 거리를 정량화 하였다.

1시간 동안 안정시의 활동량 측정을 거친 실험동물은 8개의 군으로 나누어각 실험물질을 처치하였다. 실험동물은 각 군마다 4마리씩 배정하였다.

약물 처치 후의 보행성 활동량을 매일 동일한 시간에 1시간 동안 측정하였다. 이러한 과정을 3주간 반복 처치하여 비만에 대한 효과를 살펴보았다.

7. 면역조직화학법(Immunohistochemistry)

모든 행동 실험이 끝난 직후 실험동물을 염산 펜토바비탈(100mg/kg, i.p.)로 마취시키고 생리식염수 100㎖에 이어 인산완충액(PBS)으로 준비한 4% formalin 고정액(fixative) 900㎖로 심장을 통해 관류하였다. 처음 고정액 200㎖은 5분간 빠른 유속으로, 그리고 나머지 700㎖은 25분간 천천히 관류하였다. 그 다음 뇌를 꺼내 같은 고정액으로 2∼3시간동안 고정시키고 백당 20%가 함유된 인산완충액에 넣어 4 에서 하루동안 보관하였다. 다음날 뇌를 급속 냉동한 후 미세절편기(Leica, CM1850, Germany)를 이용하여 뇌 조직을 배측(dorsal)과 복측(ventral)의 시상하부 부위에서 30㎛의 두께로 자른 다음 취하였다. Neuropeptide Y(NPY) 면역조직화학법(immunohistochemistry)은 조직절편을 인산완충액(PBS)에 3회 세척하여 0.3% Triton X, 0.1% sodium azide, 1:2000 희석된 1차토끼 NPY 항체(ImmunoStar, WI, USA)를 이용하였으며, Cholecystokinin (CCK) 면역조직화학법은 1:500 희석된 1차토끼 CCK 항체(ImmunoStar, WI, USA)를 이용하였으며, 뇌 조직은 1차 항혈청에 4 에서 72시간동안 지속적으로 흔들어 주면서 배양하였다. 그 후 3번 이상 조직을 PBST로 씻은 다음 2시간동안 실온에서 2% 정상염소혈청을 함유하는 PBST에서 200배 희석한 바이오틴-항 토끼혈청(Vector Laboratories,Burlingame, CA, USA)에 반응시켰다. PBST로 3번 씻은 다음, 뇌 조직은 실온에서 2시간 동안 백타스테인 엘리트ABC reagent 키트(Vector)에 담구었다. PBS로 몇 번 헹군 다음 조직을 착색제로서 디아미노벤지딘(DAB)을 사용하여 발현시켰다.

모든 처리를 거친 뇌 조직을 젤라틴으로 코팅된 슬라이드에 고정하고 공기를 제거하면서 커버글라스를 덮은 후 현미경으로 관찰하였다. 200×200 ㎛ 크기의 현미경 4각 격자(rectangle grid)를 사용하여 200배로 확대하여 내측 중격과 해마에서 CCK 및 NPY-immunoreactive 신경세포의 수를 측정하였다.

8. 통계처리

본 연구의 모든 측정값은 평균값±표준오차(mean±SEM)로 표시하였고, 각 실험군간의 통계학적 분석은 Window용 SPSS를 이용하였다. 각 집단간 행동 측정치의 비교는 반복측정 이원분산분석을 시행하였고, 면역조직화학분석법의 측정값은 일원분산분석을 시행하였으며, 사후검증은 Tukey 검증법을 적용하였다.

상기의 실험과정에 의한 실험결과는 다음과 같다.

1. 체중의 변화

도1은 SD계 흰쥐에 조제사료로써 사육하면서 정상 식이군과 고지방 식이군의 3주동안 약물투여에 따른 체중변화를 비교하여 본 결과이다.

도1을 참조하면, GTS 단독, GTS+니코틴 복합투여, GTS+lobeline 복합투여군중에서 체중증가의 억제효과는 유의하게 억제되었다 (F(1,15)=4598.2, P<0.001).

처치가 끝난 후 최종 몸무게를 비교하여 보았을 때 정상 식이군에서 GTS 투여군이, 고지방 식이군에서는 GTS 투여군과 GTS+니코틴 복합군에서 체중증가의 억제효과가 현저하게 나타났다 (P<0.001).

2. 식이섭취 및 효율의 비교

표2는 약물투여에 의한 체중 변화량, 식이 총섭취량 및 효율을 비교한 것이다. 표2를 참고하여서 GTS 및 GTS+니코틴, GTS+lobeline의 복합 투여에 의한 각 군의 식이 섭취 및 효율을 살펴보면 다음과 같다.

Parameter	Normal diet	High fat diet
Parameter	Control	GTS	GTS+NIC	GTS+LOB	Control	GTS	GTS+NIC	GTS+LOB
Body weight gain (g)	285.3±15.3(100%)	180.0±7.0(63.1%)	210.0±5.5(73.6%)	192.5±1.7(67.5%)	302.5±7.0(100%)	220.5±21.2(72.9%)	183.0±4.3(60.5%)	231.5±13.0(76.5%)
Total food intake (g)	673.7(100%)	530.9(78.8%)	589.7(87.5%)	534.7(79.4%)	670.5(100%)	587.3(87.6%)	535.8(79.9%)	579.4(86.4%)
Foodefficiency^a	42.3(100%)	33.9(80.1%)	35.6(84.1%)	36.0(85.0%)	45.1(100%)	37.5(83.2%)	34.2(75.7%)	40.0(88.6%)

^a[Body weight gain(g)/food intake(g)]×10²

정상 식이군에서는 대조군 대비 GTS 투여군은 36.9%, GTS+NIC 투여군은 26.4%, GTS+LOB 투여군은 32.5%의 체중증가량의 억제효과가 인정되었다. 식이 총섭취량은 대조군 대비 GTS 투여군은 21.2%, GTS+NIC 투여군은 12.5%, GTS+LOB 투여군은 20.6% 가량 감소하였다.

고지방 식이군에서는 GTS 투여에 의한 체중 증가량을 비교한 결과 대조군 대비 12.4%, GTS+NIC 투여군은 20.1%, GTS+LOB 투여군은 13.6%의 억제효과가 나타났다. 식이 총섭취량은 대조군 대비 GTS 투여군은 16.8%, GTS+NIC 투여군은 20.1%, GTS+LOB 투여군은 13.6%로 감소하였다.

따라서 정상 식이군에서는 GTS 투여군이 고지방 식이군에서는 GTS 투여 30분 후 니코틴을 투여하였을 때 가장 유의적으로 체중 증가량과 식이 섭취량의 감소를 나타냈다. 또한 체중증가량의 억제효과는 식이효율에 비례한다.

3. 부위별 체지방 무게의 비교

표3은 약물 투여에 의한 부위별 체지방 무게의 변화를 비교한 것이다. 표3 참고하여서 GTS 및 니코틴 혹은 lobeline의 복합투여에 의한 갈색지방조직을 비교하여 보면 다음과 같다.

Parameter	Normal diet	High fat diet
Parameter	Control	GTS	GTS+NIC	GTS+LOB	Control	GTS	GTS+NIC	GTS+LOB
BAT/B.W Kg(mg)	0.66±0.10(100%)	0.70±0.16(106.1%)	0.53±0.07(80.3%)	0.60±0.08(90.9%)	0.55±0.13(100%)	0.48±0.03(87.3%)	0.41±0.09(74.5%)	0.44±0.11(80%)
Epididymal fat/ B.W Kg(mg)	13.11±1.72(100%)	13.37±2.21(102.0%)	17.39±2.38(132.6%)	13.11±1.88(100%)	18.99±2.41(100%)	16.74±1.80(88.2%)	13.37±0.59(70.4%)	18.98±2.74(99.9%)
Visceral fat/B.W Kg(mg)	11.56±1.72(100%)	3.41±1.27(29.5%)	3.98±1.14(34.4%)	3.55±0.72(30.7%)	19.02±0.65(100%)	9.03±1.40(47.5%)	3.28±0.37(17.2%)	10.22±3.15(53.7%)
Peritoneal fat/B.W Kg(mg)	18.63±4.03(100%)	6.40±2.28(34.4%)	7.02±2.59(37.7%)	5.09±1.51(27.3%)	26.57±2.15(100%)	9.57±2.50(36.0%)	5.49±1.38(20.7%)	14.11±1.38(53.1%)

정상 식이군에서는 대조군 대비 GTS 투여군은 106.1%, GTS+NIC 투여군은 80.3%, GTS+LOB 투여군은 90.9%의 분포가 나타났다. 부고환 지방(epididymal fat)은 대조군과 뚜렷한 차이점은 발견할 수 없었으나, 내장 지방(visceral fat)은 대조군 대비 GTS 투여군은 70.5%, GTS+NIC 투여군은 65.6%, GTS+LOB 투여군은 69.3% 감소되었으며, 복막 지방(peritoneal fat)은 대조군 대비 각각 65.6%, 62.3%, 72.7%나 감소되었다.

고지방 식이군에서 갈색지방조직은 약물을 처치한 그룹들이 모두 13∼25% 정도 감소하였으며, 부고환 지방은 대조군 대비 GTS 투여군은 12%, GTS+NIC 투여군은 30% 감소하였으나 GTS+LOB 투여군은 대조군과 아무런 차이점이 없었다. 내장 지방은 대조군 대비 GTS 투여군은 53%, GTS+NIC 투여군은 83%, GTS+LOB 투여군은 46% 감소되었으며, 복부 지방은 대조군 대비 각각 64%, 79%, 47% 감소하였다. GTS+니코틴 복합투여집단에서 모든 부위별 체지방이 가장 유의하게 감소되었다.

4. 보행성 활동

약물투여에 따른 지단간 활동량에 대한 효과를 분석한 결과는 도2와 같다. 정상군 식이군에서 약물 처치 그룹 간에 유의미한 차이는 없었으나, 고지방 식이군 중에서는 GTS 투여군에서 유의미한 보행성 활동량이 증가되었다 (F(1,19)=1069.87 P<0.001).

5. 면역조직화학분석결과

5-1. Neuropeptide Y(NPY) immunohistochemistry

도3은 뇌의 시상하부 각 핵에서 NPY 발현정도를 비교한 그래프이다.

정상 식이군 간에서 NPY 발현을 살펴보면 대조군은 궁상핵(arcuate nucleus;ARC)에서 35.0±0.6, 시상하부 외측핵에서 19.9±2.7, 복내측핵에서 22.2±1.6, 실방핵(PVN)에서 44.0±2.1, GTS 투여군은 ARC에서 34.8±2.3, LH에서 28.8±1.7, VMH에서 26.5±2.4, PVN에서 40.0±1.1. GTS+NIC 투여군은 ARC에서 39.0±3.8, LH에서 17.2±1.3, VMH에서 19.3±1.6, PVN에서 39.3±3.2, GTS+LOB 투여군은 ARC에서 30.8±2.2, LH에서 17.4±1.3, VMH에서 20.1±1.1, PVN에서 32.7±1.8로 각각 나타났다.

고지방 식이군 간에 NPY 발현을 살펴보면, 대조군은 ARC에서 36.4±3.7, LH에서 19.8±1.1, VMH에서 24.9±1.5, PVN에서 33.5±1.0, GTS 투여군은 ARC에서 29.3±5.0, LH에서 12.0±1.1, VMH에서 12.8±0.8, PVN에서 27.4±1.7, GTS+NIC 투여군은 ARC에서 23.3±2.4, LH에서 11.4±1.0, VMH에서 17.2±1.3, PVN에서 19.7±1.1, GTS+LOB 투여군은 ARC에서 29.3±3.8, LH에서 14.7±0.7, VMH에서 16.0±0.8, PVN에서 28.5±2.2로 각각 나타났다.

5-2. Cholecystokinin (CCK) immunohistochemistry

도4는 뇌의 시상하부 각 핵에서 CCK 발현정도를 비교한 그래프이다.

정상 식이군 간에서 CCK 발현을 살펴보면 대조군은 ARC에서 18.2±1.5, LH에서 17.9±1.3, VMH에서 17.9±0.2, PVN에서 18.3±1.8, GTS 투여군은 ARC에서 28.2±2.4, LH에서 16.3±0.6, VMH에서 15.8±1.1, PVN에서 15.5±0.8. GTS+NIC 투여군은 ARC에서 25.2±2.2, LH에서 16.5±0.6, VMH에서 15.3±0.9, PVN에서 16.4±0.6,GTS+LOB 투여군은 ARC에서 17.3±1.3, LH에서 14.5±1.1, VMH에서 18.3±0.8, PVN에서 15.3±0.9로 각각 나타났다.

고지방 식이군 간에 NPY 발현을 살펴보면, 대조군은 ARC에서 18.4±1.2, LH에서 15.8±0.9, VMH에서 21.2±1.0, PVN에서 14.7±0.7, GTS 투여군은 ARC에서 26.4±2.0, LH에서 19.6±1.1, VMH에서 23.7±1.0, PVN에서 22.1±0.7, GTS+NIC투여군은 ARC에서 11.9±1.1, LH에서 14.3±1.3, VMH에서 13.4±1.0, PVN에서 15.8±1.4, GTS+LOB 투여군은 ARC에서 13.3±0.9, LH에서 15.0±0.7, VMH에서 17.6±1.5, PVN에서 15.2±0.9로 각각 나타났다.

이상 도면을 참조하여 본 발명에 대해 실시예 및 실험예들을 들어 설명하였으나 본 발명은 이에 제한되지 않는다.

위 실시예및 실험예들에서는 실험용 동물을 쥐로 하였으나, 다른 동물, 예를 들면 마우스, 개나 원숭이 등일 수 있다. 따라서, 고식이 비만 동물모델도 쥐 뿐만 아니라 다른 동물일 수 있다.

약제 제제화 방법으로 추출물 제조와 시약류만을 언급하였으나, 통상적으로 약제학적으로 허용되는 부형제와 함께 약제학적으로 허용되는 약학적 제제, 예를 들면 주사제, 액제, 시럽제, 정제, 캡슐제 등으로 제제화하여 비만 질환의 예방 및 치료를 위한 약학적 제제로 사용될 수 있다.

이상의 결과에서, GTS 및 니코틴 혹은 중독성이 없는 lobeline의 복합투여는 정상 식이군에서는 보행성 활동량을 감소시키나 지방 식이군에서 GTS 투여는 보행성 활동량을 증가시켜 에너지 균형 효과를 보여 주었으며, 시상하부에서의 섭식 자극 물질인 NPY 활성은 감소시키고 섭식 감소 물질인 CCK의 활성을 증가시키므로, 비만을 억제하는 효과를 보여 주었다. 따라서 GTS와 한약물을 포함하는 아세틸콜린제제의 복합물은 효과적인 비만 치료제로서 사용될 수 있을 것이다.

본 발명에 따른 GTS와 니코틴성분을 이용한 비만억제 및 치료를 위한 약제학적 조성물은 임상적으로 투여시 경구, 복강, 피하 투여 등의 방법으로 투여할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 GTS와 니코틴을 이용한 비만 치료를 위한 약제학적 조성물의 투여용량은 환자의 연령, 증상, 투여제형 또는 약물의 종류에 따라 다양하게 조절할 수 있다. 특정한 상태에서 바람직한 투여량을 결정하는 것은 공지된 기술에 해당한다.

본 발명은 홍삼에서 추출한 물질인 홍삼총사포닌과 니코틴을 유효성분으로, 정상 식이군과 고지방 식이군에서 반복적인 약물 투여로 인해 비만을 억제함으로써 에너지 균형의 행동적 지표인 보행성 활동량의 증가와 섭식행동의 지표인 NPY와 CCK의 발현을 조절할 수 있는 GTS와 GTS와 니코틴을 유효성분으로 하는 복합조성물을 이용한 비만 치료를 약제학적 조성물을 제공한다.

Claims

홍삼에서 추출한 물질인 총사포닌과 니코틴을 유효성분으로 하는 비만억제 및 치료를 위한 약제학적 조성물
제 1항에 있어서,

홍삼에서 추출한 물질인 총사포닌을 유효성분으로 하는 정상 및 고지방 식이에 따른 체중과 지방조직 증가를 억제시키는 비만억제 및 치료를 위한 약제학적 조성물
제 1항 또는 제2항에서,

체중감량과 체지방분해를 증가시키는 것을 특징으로 하는 총사포닌과 니코틴을 이용한 비만 치료를 위한 약제학적 조성물
제 1항 또는 제2항에서,

보행성 활동량의 증가와 NPY 발현을 억제 및 CCK 발현을 증가시키는 것을 특징으로 하는 총사포닌과 니코틴을 이용한 비만 치료를 위한 약제학적 조성물
제 1항 또는 제 2항에 있어서,

니코틴, lobeline과 같은 아세틸콜린계약물과 한약제로써 아세틸콜린 효능이있는 가자, 갈근, 금은화, 부초, 인동, 호수,작약중 어느하나 또는 그 이상을 첨가한 것을 특징으로한 홍삼사포닌의 비만억제 및 치료를 위한 약제학적 조성물