KR20030076537A - 면역기능을 갖는 게르마늄 복합광물과 면역기능증진제로서의 용도 - Google Patents
면역기능을 갖는 게르마늄 복합광물과 면역기능증진제로서의 용도 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 면역기능을 갖는 게르마늄 복합광물과 면역기능 증진제로서의 용도에 관한 것이다.
본 발명에 의하면, 36ppm의 게르마늄과 흑운모, 백운모, 금운모, 장석, 전기석, 저콘, 석류석, 인회석, 불투명광물을 함유하며, 이에 보조미네랄 성분으로서 요오드, 코발트, 셀렌 및 바나듐이 첨가되는 게르마늄 복합광물의 면역기능 증진제로서의 유용한 용도를 제공한다.
Description
본 발명은 면역기능 증진제에 관한 것이며, 보다 상세하게는 음식물, 의약품, 의약부외품, 사료 혹은 이료(餌料)의 형태로 존재하는 게르마늄 복합광물을 유효성분으로 하는 면역 조절제 및 게르마늄 복합광물의 면역기능 증진제로서의 용도에 관한 것이다.
면역계는, 외래의 바이러스나 미생물 등의 침입, 암세포 등의 이물을 배제하고, 생체의 항상성을 유지하기 위한 중요한 생체의 방어기구의 하나로, 가령, 스트레스, 피로나 환경인자 등의 요인에 의하여, 면역기능이 저하된 경우, 각종의 질병이나 감염증이 발생되기 쉬워진다고 고려되고 있다.
따라서, 생체의 방어기능인 면역력을 강화하는 것은, 생체의 항상성의 유지에 중요하고, 면역계를 활성화하는 면역 활력물질은, 식품이나 약품으로서 넓은 용도가 있다.
인간을 비롯한 고등동물은 세균, 바이러스, 기생충 등의 병원체의 감염을 방어하기 위한 기능, 즉, 면역기능을 가지고 있다. 20세기 후반에는 주로 항체, 사이토카인 등이 관여하는 액성(液性) 면역에 관한 연구가 급속히 발전하여 그 결과 다양한 종류의 의약품이 개발되었다.
체내 면역은 병원성 세균 등의 감염을 방호(防護)하는 기능이다. 그 기능은 체내에 존재하는 여러 종의 면역담당 세포에 의해 발휘된다. 이들 세포는 면역 글로불린A (IgA)를 생산한다. IgA는 전(全) 글로불린량의 60% 이상을 차지하며, 그 조절은 건강을 보호하기 위해 중요하다.
그러나, 최근의 식중독, 음식물 알레르기 또는 화분증(花粉症) 환자수의 증가현상은, 현대인의 면역 조절 기능이 손상되기 쉽다는 것을 시사하고 있다. 그 원인으로서 스트레스, 불규칙한 생활습관, 영양상태의 변조, 의약품의 복용, 과민할 정도로 청결한 생활환경 등을 들 수 있다. 따라서 체내 면역 기능을 조절하는 수단이 절실히 요구되고 있다.
본 발명자는 면역기능 증진효과와 관련한 여러가지의 실험을 계속하던중, 회백색의 반금속원소인 게르마늄이 원적외선이 방출되어 면역력 강화, 인터페론 생성·자극으로 암세포를 방어하는 기능을 보유하며, 독성물질, 바이러스 등으로부터 생체를 보호하고 있다는 사실을 확인하고, 소화율 개선 및 살모넬라균과 식중독균 발생 억제력을 갖는 항생제 대체제로서의 게르마늄 복합광물에 관하여 대한민국 특허 제0343367호를 취득한 바 있다.
즉, 흑운모 편마암은 다공질의 구조를 가지며 회색의 바탕에 흑색의 반점이 박혀있는 형상을 지닌다. 구체적인 구성 성분을 보면 이산화규소(SiO2), 산화알루미늄(A12O3), 산화철(Fe2O3), 산화칼슘(CaO), 산화마그네슘(MgO), 산화티타늄(TiO2), 오산화인(P2O5), 산화칼륨(K2O), 산화나트륨(Na2O), 삼산화망간(MnO3) 등과 같은 산화물로 이루어지고 93％ 정도의 높은 원적외선 방사율을 갖는다. 이와 함께 냄새를 흡착하고, 이온 교환에 의해 물을 정화하며, 실내에서 수분을 흡수하는 기능을 지니며, 특히 체내에 유해한 카드뮴, 수은, 납 등의 유해한 중금속을 이온 조정 작용으로 흡착하여 제거하기 때문에 해독의 효과를 갖는 것으로 알려져 있다.
본 발명자는 계속적인 연구에서 게르마늄 복합광물이 면역기능에 대하여 안정적인 면역효과를 갖는다는 사실을 확인함으로써 기존 화학요법이 갖는 부작용이나 임상 유용성의 문제점을 극복할 목적으로 본 발명을 완성하였다. 즉, 부작용이 없고, 면역효과가 탁월하다는 사실을 확인함에 따라 이들 이용한 면역기능 증진제를 제공하고자 하는 것이다.
본 발명은 복용자에게 과도한 부담을 주지 않으면서도 연속투여에 의한 부작용의 우려가 없는 면역 조절제를 제공함을 목적으로 한다.
이같은 목적을 해결하고자 본 발명자는 여러가지 물질을 검색한 결과, 36ppm의 게르마늄과 흑운모, 백운모, 금운모, 장석, 전기석, 저콘, 석류석, 인회석, 불투명광물을 함유하며, 이에 보조미네랄 성분으로서 요오드, 코발트, 셀렌 및 바나듐이 첨가되는 복합광물을 경구투여함으로써 체내에 존재하는 면역담당 세포에 의한 면역 글로불린 A(IgA) 및 인터페론-γ(IFN-γ) 등의 사이토카인의 생산을 조절할 수가 있다는 새로운 발견에 도달하였다.
구체적으로는 건강한 사람에 있어서는 체내에서의 IgA 및 IFN-γ의 생산을 유의하게 높이고, 건강하지 않은 사람에 있어서는 체내에서의 IgA의 산생을 높이며 IFN-γ의 산생을 저감시킨다. 본 발명의 체내 면역 조절제는 경구투여에 의해 인간 혹은 동물이 본래 가지고 있는 체내면역의 기능을 정상적인 상태로 조절, 유지하는 것이다. 그 효과는 체내에 존재하는 면역담당 세포, 특히 파이에르판(Payer's patch)에 존재하는 면역담당 세포에 있어서 발휘된다.
본 발명의 유효성분인 게르마늄 복합광물은 체내 면역 조절제로서의 효과를 발휘하는 것인 한, 구조, 순도, 조제방법은 특히 한정되지 않는다.
그리고 게르마늄 등은 축산사료에 함유 혹은 배합하여 사용한 결과 유용한 효능이 여러차례 보고된 바 있으므로 부작용의 우려없이 음식물, 의약품 혹은 의약부외품 등 다양한 형태로서 사용할 수가 있다. 또한, 게르마늄 복합광물은 극히 저렴하므로 인간에 대해서 뿐만 아니라 소, 말, 양 등의 가축, 닭, 거위 등의 가금, 개, 고양이 등 애완동물 등의 동물
도 1과 도 2는 본 발명에 따른 게르마늄 복합광물의 원적외선 방사율 및 방사에너지를 나타낸 그래프.
도 3은 체중변화 그래프.
도 4는 플라크 형성시험 그래프이다.
본 발명에 따라, 게르마늄 복합광물의 면역기능 증진제로의 용도가 제공되며, 따라서 본 발명에 따라 면역기능 증진제로서의 게르마늄 복합광물 조성물이 제공된다.
본 발명에 따른 면역기능 증진제 용도의 게르마늄 복합광물은 서봉바이오베스텍의 광산으로부터 얻을 수 있었다.
이같은 게르마늄 복합광물은, 36ppm의 게르마늄과 흑운모, 백운모, 금운모, 장석, 전기석, 저콘, 석류석, 인회석, 불투명광물을 함유하며, 이에 보조미네랄 성분으로서 요오드, 코발트, 셀렌 및 바나듐이 첨가되는 복합광물로써, 이는 극미립자 상태로 분쇄하여 단독으로, 또는 약학적으로 허용되는 용매인 DMSO(dimethyl sulfoxide)에 용해시켜 처리하면, 유용한 약리효과를 나타내게 된다.
상기 보조미네랄로 첨가되는 성분으로는, 요오드 0.05ppm, 코발트 10ppm, 셀렌 5ppm 및 바나듐 74.2ppm인 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 게르마늄 복합광물로 된 면역기능 증진제 또는 게르마늄 복합광물을 유효성분으로 함유하는 면역기능 증진제 조성물은 목적하는 바에 따라 비경구 투여하거나 경구 투여할 수 있다. 게르마늄 복합광물은, 활성성분 단독으로 또는 약제학적으로 허용되는 담체와 혼합하여 제조할 수 있다. 본 발명의 게르마늄 복합광물 면역기능 증진제 조성물에는 통상적으로 사용되는 부형제, 붕해제, 활택제 등을 통상적인 방법으로 포함시킬 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 게르마늄 복합광물 면역기능 증진제는 널리 알려진 통상적인 방법에 의해 정제, 캅셀제, 산제, 과립제, 현탁제, 유화제, 시럽제, 액제또는 비경구 투여용 제제와 같은 단위 투여형 또는 수회 투여형 제제로 제형화될 수 있다.
본 발명에 따른 게르마늄 복합광물 면역기능 증진제의 유효 투여량은 환자중량 1KG당 대략 1일 0.6㎍ 내지 6㎍이며, 바람직하게는 1일당 3 - 6㎍/KG이다.
상기 게르마늄 복합광물은, 그 입도가 800 내지 5000메쉬로 분쇄된 재제가 바람직하다. 이를 위해 500 내지 1300℃의 열처리 과정을 거치게 된다. 이같은 열처리 과정을 통해 광물중에 잔존하는 유기불순물을 제거하게 되는 것이며, 성분 활성화를 유도하고, 산화촉진을 유도해 고분자화가 가능해지기 때문이다.
물론, 열처리에 의한 분체방식과 함께 레이져 및 나노기술을 이용한 분체방식이 효과적으로 사용될 수 있으나, 경제성에 있어서 그리고 안정화를 위하여는 열처리방식이 가장 적합하였다.
(실시예)
이하, 게르마늄 복합광물이 가지는 면역기능 증진제로서의 유효성을 식약청 인정 전임상 연구기관인 주식회사 켐온의 시험보고서에 의거하여 구체적으로 살펴보면 다음과 같다.
본발명에 의한 게르마늄 복합광물은, 하기 표 1에 표시되는 성분을 포함하는 게르마늄 복합광물(제품명 "SolToBio V")을 기준으로 판단하였다.
| 구분 | 광물질 조성 | 화학성분(%) | |
| 주요구성 광물 | 미량구성광물 | SiO2Al2O3Fe2O3CaO MgO K2O Na2O TiO2P2O5기타 | |
| 함량 | 석영백운모금운모흑운모 | 장석전기석지콘석류석 | 76.7 10.8 2.01 0.12 0.47 1.69 0.79 0.45 0.11 6.56 |
표 1의 화학성분 중 기타 성분으로는 한국과학기술연구원에 의뢰하여 ICP법에 의해 분석한 결과 요오드와, 코발트, 셀렌 및 바나듐이 포함되어 있으며, 표 2와 같은 함량을 가지고 있다.
| 구 분 | 기타 영양성분 | |||
| I | Co | Se | V | |
| 함 량 | 0.05 | 10 | 5 | 74.2 |
" SoiToBio V"의 마우스를 이용한 면역기능 증진시험
시험물질 "SolToBio V" 의 면역증강기능을 조사하기 위하여 양의 적혈구를 항원으로 투여하고 시험물질을 4일간 투여하여 BDF1 마우스의 비장세포를 분리하여 Plaque forming cell assay, Spectrophotometric assay법을 이용하여 면역기능 시험을 수행하였다.
시험군은 시험물질을 50㎎/㎏으로 구성하여 첫날 항원(양적혈구)을 복강 투여한 후에 경구투여로 4일간 투여하였고 양성대조군으로 항원만 투여하는 시험군을 설정하였다. 음성 대조군에는 주사용 생리식염수를 투여하는 군을 설정하여 일반증상, 체중 변화를 관찰하였다. 이와 같이 시험한 결과는 다음과 같았다.
(1) 동물의 사망과 이상증상은 관찰되지 않았다.
(2) Plaque forming cell assay에서 항원처리군과 비교하였을 때 50㎎/㎏ 투여군 에서는 50%정도 증가를 보였다. 그러나 이정도의 증감만으로 면역증강효과를 판정하기는 어렵다.
(3) Spectrophotometric assay에서 항원처리군과 비교하였을 때, 50㎎/㎏투여군에서 대조군과 비슷한 정도의 반응을 보였다.
이상의 결과로 볼 때 본 시험조건에서 SolToBil V의 면역기능 증강효과는 Plaque forming cell assay를 한 결과와 이에 대한 보충실험으로서 Spectrophotometric assay의 결과를 비교하여 보면 약간의 면역증강 경향이 있었으나, 종합적인 결과는 본 시험물질의 투여 적정비율 및 입도와 처리과정, 용매 등을 보완하여 재시험이 필요하다고 판단된다.
시험물질 및 매체대조물질
(1)시험물질
명칭 : SolToBio "V"
로트번호 : STB-V-030523
공급자 : (주)서봉바이오 베스텍
외관 : 회색의 돌가루
입수량 : 1,055g
입수일 : 2003년 6월 3일
보관조건 : 실온
(2)부형제(음성대조물질)
1% CMC
재료 및 방법
(1) 시험계
1) 종 및 계통
BDF1 계통의 Black 마우스
2) 공급원
공급원 : 대한바이오링크(주)
3) 시험계의 선택이유
본 시험에 사용한 마우스는 면역활성 시험에 일반적으로 사용되는 동물계통으로서 면역증강활성 시험과 관련하여 많은 자료가 축적되어 있다. 따라서 시험 결과를 해석할 때에 이러한 자료를 이용하는 것이 가능하다
4) 주령 및 동물수
입수 시 주령 : 7주령
입수 시 동물수 : 10마리
투여개시 시 주령 : 8주령
투여개시 시 동물수 : 9마리
5) 검역 및 순화
동물 입수 시에 외관을 육안적으로 검사한 후 시험을 실시 할 동물실에서 10일간 순화시키면서 일반증상을 관찰하여 건강한 동물만을 선택하여 시험에 사용하였다.
6) In vivo T-dependent Antibody response 시험법
(1) 투여 후 일반증상관찰 : 첫날 Antigen을 복강 투여한 후 4시간 지난 다음 시험물질을 경구 투여한다. 둘째 날부터 넷째 날까지 시험물질만을 투여한다.
(2) 체중측정 : 모든 동물에 대하여 투여 전에 측정한다.
(3) Plaque forming cell assay : 다섯째 날 각 동물의 Spleen을 적출하여 0.85% sea plaque agar와 sRBC, SPLEEN CELL를 혼합한 후, Guinea pig complement(GPC)를 접하게 한 뒤 slide glass에 도포한 후 37℃ 5% CO2 incubator에서 2시간 배양하며 이때 나타난 plaque의 수를 산정하여 PFC/106 cel 또는 PFC/spleen으로 환산한다.
(4) 비장세포의 계수 : 결과의 공정성을 보완하기 위하여 플라크 형성시험에 사용한 비장세포수를 계수하여 표현은 106세포수에 해당하는 플라크수로 표현한다.
(5) Spectrophotometic assay : Spleen cell과 sRBC, Guinea pig complement을 넣어 shaking 하며 37℃에서 1시간 30분 동안 incubation 한 후 ELISA reader 540nm로 측정한다.
(2) 사육환경
1) 환경조건
본 시험은 온도 23±3℃, 상대습도 55±15℃ 조명시간 12시간(오전 8시 ∼ 오후 8시), 환기횟수 10∼20회/hr. 및 조도 150∼300 Lux로 설정된 주식회사 켐온의 전임상연구센터 제1동물사육구역의 2호실에서 사육하였다.
2) 사육상자, 사육밀도 및 사육상자의 식별
순화, 검역기간 동안에는 폴리카보네이트제 구두통형 사육상자 (260W×420L×180H mm)에 10마리씩 수용하였다. 투여 및 관찰기간 중에는 폴리카보네이트제 구두통형 사육상자 (200W×260L×130H mm)에 3마리로 수용하였다. 시험기간 중 사육상자는 시험번호 및 동물번호를 기입한 라벨지를 붙여 식별하였다.
3) 사료 및 물
㉠ 사료의 급여방법
사료는 방사선 멸균된 실험동물용 고형사료(공급자; 주식회사 대한 바이오링크, 생산자; Harlan Co.)를 자유섭취 시켰다.
㉡ 물의 급여방법
물은 지하수를 자외선 유수 살균장치와 미세여과장치를 거친후 물병을 이용하여 자유섭취 시켰다.
(3) 투여량 및 시험군의 구성
투여량 설정, 시험군의 구성 및 투여농도 및 용량 투여량은 의뢰자 측에서 설정한 용량을 그대로 시험에 사용하였다.
시험군의 구성과 투여용량은 다음과 같았다.
| 군 | 성별 | 동물수(마리) | 동물번호 | 투여액량(ml/Kg) | 투여량(mg/Kg) |
| G1(V.C)G2(N.A)G3 | FemaleFemaleFemale | 333 | 1~311~1321~23 | 101010 | 0050 |
G1(V.C) : 정상적인 동물을 이용한 대조군
G2(N.A) : Antigen만을 투여한 대조군
G3 : 경구투여를 하는 군(마우스는 1일 사료 섭취량이 5g으로 50mg/kg의 용량은 1%에 해당하는 양이다)
1) 군 분리 및 동물식별
동물의 군 분리는 다음과 같이 실시하였다. 체중을 측정하여 순위화 하였다. 그 중에서 군간 체중이 비슷한 동물들 9마리를 선발하여 시험에 사용하였다. 개체식별은 사육상자 앞에 부착되는 개체식별라벨과 ear punch를 이용하여 귓바퀴에 표시하였다.
(4) 시험물질의 투여
1) 투여할 시험물질의 조제 방법
의뢰차 측에서 제공한 시험물질을 냉동보관하면서 필요한 때에 냉장고에서 녹여 50㎎/㎏ 투여군의 경우는 그대로 투여하였다.
2) 투여경로 및 투여방법
시험물질은 매일 1회씩 배부피부 고정법으로 동물을 고정하고 경구로 투여하였다.
3)투여경로 선택이유
시험물질을 다량의 동물에게 적용하기 용이하고, 비교적 용이한 투여경로인 경구투여를 선택하였다.
4) 투여횟수 및 투여기간
시험물질은 1회/1일로 4일간 매일 반복 투여하였다
5) 투여될 액체량의 계산
1일 1회 간격으로 변화된 체중을 기준으로 투여될 액량을 다시 선정하여 투여하였다. 투여액량은 50㎎/㎏으로 하였다.
(5) 관찰 및 검사항목
1)일반증상관찰 : 전 동물에 대하여 매일 1회 이상 증상관찰을 실시하였다. 일반증상에서 이상이 관찰된 동물들은 동물 번호를 기록하고 그 상태를 상세하게 기록하였다. 일반증상관찰은 부검 당일까지 4일간 실시하였다.
2) 체중측정 : 모든 동물에 대하여 투여개시일, 투여 1, 2, 3 및 4일째에 측정하였다.
(6) 통계학적 방법
시험계 각각의 Plaque forming cell assay 및 Spcetrophotometic assay의 결과에 대한 평균과 표준편차를 구한 후 student-t Test로 매체대조군과 비교하여통계학적인 유의성을 검사하였다.
결과
(1) 일반증상
시험물질 투여와 관련된 일반증상은 관찰되지 않았다.
(2) 체중변화(도 3 참조)
체중의 변화에서도 시험물질의 투여와 관련된 변화는 관찰되지 않았다. 모든 투여군(무처리군, 항원투여군, 항원과 시험물질 투여군)에서 초기 투여시의 체중이 변화 없이 계속 유지되고 있는 것으로 보아 시험물질이 마우스에 대해 독성이 없는 것으로 판단된다.
(3) 플라크 형성시험(도 4 참조, 표 4 및 표 5)
대조군인 항원과 용매 대조군의 시험결과는 일반적으로 계수되는 플라크 수치가 100개 정도에서 약간 증가한 정도로서 잘 나왔고, 50㎎/㎏에서 50% 정도 증가되는 결과가 나왔다. 세포수는 시험물질을 투여한군에서 증가한 듯이 보이나, 실제적으로 계산을 하면 50% 정도의 증가가 오차 범위에 들어가는 정도의 증가로 보일 뿐이다. 결과는 대조군에 비하여 유의성 있는 면역증가 효과는 관찰할 수 없었다.
고찰 및 결론
시험물질 SolToBio V 에 대하여 마우스를 이용하여 면역증강 활성평가를 수행하였다. 본 시험의 원리는 면역화된 마우스의 비장세포와 면양 적혈구를 섞어 주어 항체생성능력을 측정하는 시험으로 항체생성능이 크면 lysis가 많이 일어나서플라크가 많이 생기고 항체생성능이 작으면 lysis가 적게 일어나서 플라크가 적게 생기게 된다.
그리고, Spectrophotometric assay도 같은 원리에 의해 행하는 시험으로 시험방법만 달리한 시험이다.
본 시험에서 면역 증강율은 시험 물질인 SolToBio V를 경구투여하여 면역증강활성을 측정하였을 때 유의성 있는 증가를 관찰할 수 있었다. 투여중의 몸무게의 변화를 관찰할 수 있었고, 마우스에서 항원으로 감작시키고 시험물질을 투여하여 플라크가 형성되는 양상을 비교하여 보면, 시험물질 투여군인 50㎎/㎏ 투여군에서 면역증진 효과가 미약하나 50%정도의 증가가 있었다.
이상, 상기 실시예를 통하여 설명한 바와 같이, 면역 증진제로서의 용도로 사용되는 본 발명의 게르마늄 복합광물은, 면역 증진효과가 뛰어나 생물의약 산업상 매우 유용한 발명인 것이다.
Claims (6)
- 36ppm의 게르마늄과 흑운모, 백운모, 금운모, 장석, 전기석, 저콘, 석류석, 인회석, 불투명광물을 함유하며, 이에 보조미네랄 성분으로서 요오드, 코발트, 셀렌 및 바나듐이 첨가되는 게르마늄 복합광물의 면역기능 증진제로서의 용도
- 36ppm의 게르마늄과 흑운모, 백운모, 금운모, 장석, 전기석, 저콘, 석류석, 인회석, 불투명광물을 함유하며 이에 보조미네랄 성분으로서 요오드, 코발트, 셀렌 및 바나듐이 첨가된 것을 특징으로 하는 면역기능을 갖는 게르마늄 복합광물.
- 제2항에 있어서, 상기 게르마늄 복합광물은, 약학적으로 허용되는 용매인 DMSO(dimethyl sulfoxide)에 용해시켜 암세포주에 대하여 선택적 독성을 나타내는 것을 특징으로 한 면역기능을 갖는 게르마늄 복합광물.
- 제2항에 있어서, 상기 게르마늄 복합광물은, 그 입도가 800 내지 5000메쉬로 분쇄된 재제임을 특징으로 한 면역기능을 갖는 게르마늄 복합광물.
- 제2항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 게르마늄 복합광물에, 부형제, 붕해제, 활택제중 적어도 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 면역기능을 갖는 게르마늄 복합광물.
- 제5항에 있어서, 상기 게르마늄 복합광물은, 정제, 캅셀제, 산제, 과립제, 현탁제, 유화제, 시럽제, 액제 또는 비경구 투여용 제제와 같은 단위 투여형 또는 수회 투여형 제제 중 어느 하나로 제형화되는 것을 특징으로 한 면역기능을 갖는 게르마늄 복합광물.
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| WO2013073827A1 (ko) * | 2011-11-14 | 2013-05-23 | Kwon Tae Dong | 천연 광물 및 이의 추출수를 유효성분으로 함유하는 조성물 |
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2003
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