KR20040064240A

KR20040064240A - 뇌세포 사멸억제 활성을 갖는 석창포 및 천마를 함유하는생약조성물

Info

Publication number: KR20040064240A
Application number: KR1020040001752A
Authority: KR
Inventors: 이동석; 강성구; 유성진; 염미영; 김지연
Original assignee: 학교법인 인제학원
Priority date: 2003-01-09
Filing date: 2004-01-09
Publication date: 2004-07-16

Abstract

본 발명은 뇌세포 사멸억제 활성을 갖는 석창포(Acorus gramineusSOLAND) 및 천마(Gastrodia elataBLUME) 으로 구성되는 복합생약 추출물을 함유하는 조성물에 관한 것으로서, 다양한 원인에 의해 뇌세포가 사멸하는 것을 저해하는 작용이 탁월할 뿐만 아니라 독성이 없으므로 뇌세포의 사멸에 의해 발생되는 각종 뇌질환의 예방 및 치료에 효과적이고 안전한 의약품 및 건강 기능 식품을 제공한다.

Description

뇌세포 사멸억제 활성을 갖는 석창포 및 천마를 함유하는 생약조성물{Herbal composition comprising the extract of Acorus gramineus Soland and Gastrodia elata Blume having inhibitory activity of death of brain neuronal cell}

본 발명은 뇌세포 사멸억제 활성을 갖는 석창포 및 천마 추출물을 함유하는 조성물에 관한 것으로서, 상세하게는 석창포 및 천마를 적절한 배합비로 혼합하여 열수 혹은 알코올성 수용액으로 추출 농축함으로써 수득한, 뇌세포 보호효과를 가지는 뇌질환의 예방 및 치료용 조성물에 관한 것이다.

인간의 뇌는 인간이 동물과 구별되는 생활과 문화를 영위할 수 있는 지성, 판단력, 기억력, 사고력 등의 고차원적인 정신 활동을 담당하는 중요한 부위이다. 인간의 뇌를 구성하는 신경세포의 수는 약 100억 내지 약 1000억개로 추산되며, 인체의 다른 부위의 세포와는 달리, 뇌의 신경세포는 새로 재생이 되지 않아서 태어날 때 갖고 있던 신경세포를 일생동안 가지고 살아가는 것으로 생각되고 있다. 더욱이, 신경세포는 30세가 넘으면 하루에 약 10만 내지 20만개 정도가 계속 고사해버리는 것으로 알려졌다.

뇌의 조직은 상기 신경세포 뿐만 아니라 신경아교세포(glial cell)를 포함하는데, 신경아교세포는 신경세포와 함께 신경조직을 이루는 구조적 및 기능적 기본 단위로서 세포막에 둘러싸여 있다. 이러한 신경아교세포의 기능은 완전히 밝혀지지는 않았지만, 신경세포를 지지해주고 혈관에 연결되어 신경세포에 영양을 공급하고 특정 물질에 대하여 신경 세포를 방어 또는 보호하는 작용을 하는 것으로 생각되고있다. 신경계 종양이 이러한 신경아교세포에서 많이 발생하기 때문에, 신경아교세포는 임상적으로 많은 연구의 대상이 되고 있다.

뇌는 심장이 수축하여 내보내는 혈액양의 약 30%를 공급받아야 정상적인 활동을 유지하는 극히 민감한 조직으로서, 단 20초만 혈액이 차단되어도 의식의 소실이 발생하며, 의식 소실 상태가 4 내지 8분 정도 지속되면 중추신경계의 뇌세포는 불가역적인 변화가 일어나 고사하게 된다.

뇌졸중이나 신경변성 질환 등의 난치성 신경질환에 있어서는 공통으로 뇌세포 또는 신경세포가 죽게 되는데, 그 결과 비가역적인 고차 신경기능장해를 가져온다. 일단 이와 같은 기능장해가 발생하면 환자의 질이 장기간에 걸쳐 현저히 손상되며, 따라서 뇌세포 또는 신경세포가 죽음에 도달하기 전에 이들의 세포를 유효하게 보호하는 우수한 경구투여제제가 필요하지만, 이제까지 이러한 의약조성물이 발명되지 않고 있다.

이러한 필요성을 충족시키기 위하여, 지금까지 기억력 장애 치료, 기억력 증진 또는 뇌기능 활성화를 위하여 다양한 치료방법 및 기억력 관련 조건이 연구되었다. 예로서, 기억력 장애가 노화과정 또는 알쯔하이머병과 같은 신경퇴행성 질환과 연관되어 있으며, 뇌 손상 또는 다경색 치매후 기억력 손상이 올 수 있음이 밝혀졌다. 기억력 향상 및 기억력 장애 치료에 유용한 화합물로 피라세탐(piracetam; Giurgea et al.;Arch. Int. Pharmacodyn. Ther., pp166-238, 1967), 밀라세미드(milacemide, 미국특허 제4,639,468호) 등이 개발되었고, 중추신경계(CNS)에 영향을 미치는 화합물로서 D-시클로세린(D-cycloserine)의 D- 및 L-이성체 형태가 보고된 바 있다(O. Mayer et al.;Arzenin. Forsch.,21(2), pp298-303, 1971). 또한, 콜린성 신경 기능이 저하되는 특징을 나타내는 알쯔하이머병과 같은 여러 가지 기억력 장해에 대한 치료법으로 아세틸콜린 에스테라제 저해제(acetylcholin esterase inhibitor)를 사용하여 아세틸콜린의 함량을 증가시키려는 시도가 이루어졌으며, 9-아미노-1,2,3,4-테트라히드로아크리닌(타크린)이 레시틴과 함께 사용되어 인간의 알쯔하이머병에 효과적이라고 보고된 바 있다(The New Bagland Journal of Medicine,315, p1241, 1986). 그러나 상기의 방법으로는 아직 충분한 치료가 이뤄지지 못하고 있으며, 이들 화합물을 대량으로 생산하기 위한 추가적인 공정이 필요하고 생체내에 적용되는 경우에 독성을 유발할 수 있다는 문제점 등이 지적되고 있다.

이러한 문제점을 극복하기 위하여, 지금까지 기억력 증진 또는 뇌기능 활성화를 위한 일부 한방처방을 응용한 의약품 또는 기능 식품 등이 개발되고 있다. 가장 대표적인 것으로 인삼(Panax ginsengC. A. MEYER)이 대두되고 있는데, 인삼의 중추신경계에 대한 효능을 살펴보면 뇌의 노화를 방지하고 뇌혈량 증가작용을 하는 RNA, 혈청 단백질 및 DNA의 합성을 촉진하는 효능이 있으며, 인삼 사포닌 및 오일층이 넴뷰탈(nembutal)의 수면효과를 단축하는 효능, 동물 실험에서 마우스와 랫트에 대한 자발운동, 일반 행동분석을 하였을 때 사포닌이 중추신경계를 자극하는 효능 및 뇌의 활동성을 강화시키고 학습 활동 및 기억력을 증진한다고 보고되어 있다. 그러나 인삼을 주재료로 하는 제품은 재료 원가가 비싸기 때문에 제품화할 경우, 대중에게 일반적으로 보급되기 위해서는 적정한 소비자 가격을 유지해야 하는 문제점이 지적되고 있다.

본 발명에서 사용된 석창포 (Acorus gramineusSOLAND)는 천남성과(Araceae)에 속하는 다년생 초본인 아코루스 그라미네우스 솔란드 (Acorus gramineusSOLAND) 및 동속 근연식물의 뿌리를 건조한 것으로서, 약용으로 이용되는 뿌리줄기의 주성분은 휘발성 정유를 2 내지 3% 함유하고 있는데, 그 방향성 성분으로는 피넨(pinen), 캄펜, 칼라멘, 칼라메놀 등이 있고, 이밖에 에로린의 배당체와 칼라민, 콜린의 알카로이드를 함유하고 있다. 석창포는 정신을 맑게하며 피를 잘 돌게하고, 풍습람을 없애며, 구체적으로 간장, 비장, 심장에 작용하는데 진정, 건위, 진통, 이뇨, 항진균의 약리작용을 가지며, 임상에서는 발열, 의식몽롱상태, 의식장해, 번조, 불안, 호흡촉박, 안면홍조, 안충혈, 두훈, 난청 등의 열성진환에 사용되고 있고, 신선품이 고열의 의식장해에 대해 강한 효력을 나타낸다고 알려져 있다. 또한, 평활근 해경작용이 있어 내복시 소화액분비를 촉진하며 위장의 이상발효를 억제하고 장관평활근을 이완시키는 작용을 한다(정 보섭 및 신 민교, 향약대사전, 영림사, pp279-280, 1998).

석창포에 대한 연구로는 국내에서 활발히 진행되고 있으며, 1998년에 박준형 등은 석창포의 정유성분을 생쥐에게 주사하여 진정, 진통효과를 보고하였으며(박준형,Korean J. Vet. Res.,38, pp737-744, 1998), 강병수 등은 2000년에 배양한 흰쥐의 뇌세포에 석창포 메탄올 추출물을 처리하여 글루타메이트 등에 대한 신경방어효과를 보고하였다(강병수,J Ethnopharmacol,73, pp31-37, 2000). 대한민국 공개특허 제2000-757호에서는 성장 호르몬 분비 촉진용 조성물의 한 성분으로 사용하였으며, 대한민국 공개특허 제1997-058133호 및 제1997-058134호에서는 석창포를 간질환의 예방 및 치료용 조성물의 성분으로 사용하였을 경우 효과가 있음을 기술하고 있다.

천마(Gastrodia elataBLUME)는 난초과(Orchdaceae)에 속하는 다년생 초본 식물인 천마의 뿌리를 말린 것으로서, 성분으로는 가스트로딘(gastrodin), 페놀성 화합물, 유기산, 당 및 β-시토스테롤(β-sitosterol) 등 몇 종류의 활성물질이 분리되어 있으나(정 보섭 및 신 민교, 향약대사전, 영림사, pp138-139, 1998), 아직까지 성분 연구가 계속되고 있다. 한방에서는 여러 형태의 간질 발작 치료 목적으로 이용되어지고 있으나, 어떤 활성물질에 의해 또는 어떤 작용기전을 통해 약리작용이 나타내는 지를 충분하게 설명하지 못하고 있다.

국내에서 1998년 허근 등이 천마의 항경련 작용기전을 연구한 것을 비롯하여(허근 등, 약학회지,42, pp330-335, 1998) 1997년에는 김진구 등이 천마의 무기성분 및 항산화작용에 대한 연구를 하였다(김진구 등,Korean J. Post-Harvest Sci. Technol. Agri. Products,4, pp317-321, 1997). 이외에도 많은 천마에 대한 연구가 되어 있으나, 뚜렷한 성분 분석을 한 연구는 현재까지 미비한 상태이다.

그러나, 뇌질환 예방 효능을 나타내는 천연 물질에 대한 많은 연구와 관심에도 불구하고, 본 발명의 석창포 및 천마의 배합조성물에 대한 연구, 치료 및 예방 효과의 효능이 전혀 알려진 바 없다.

본 발명에서는 석창포 및 천마 추출물의 뇌세포 사멸 억제 활성에 대한 영향을 알아보기 위해 동물 실험을 통하여 실시하였으며, 연구 결과, 본 발명에 따른 석창포 및 천마 추출물을 함유하는 조성물이 뇌신경세포를 보호하고, 뇌신경세포의 사멸억제 활성을 가져 각종 뇌질환의 예방효과를 갖는다는 사실을 확인하여 본 발명을 완성하였다.

본 발명은 신경보호 활성을 갖는 석창포 및 천마 추출물을 함유하는 뇌질환의 치료 및 예방용 약학조성물 및 건강 기능 식품을 제공하는 것이다.

도 1a 는 1시간동안 중대뇌동맥 결찰한 후, 24시간 재관류시킨 랫트의 뇌사진이며, 도 1b 는 석창포 추출물을 3일간 투여한 후, 1시간동안 중대뇌동맥 결찰하고 24시간 재관류시킨 랫트의 뇌사진이며,

도 2 은 대조군과 석창포 투여군간의 뇌세포 사멸 정도를 수치화한 도이며,

도 3a 는 1시간 동안 중대뇌동맥 결찰한 후, 24시간 재관류시킨 랫트의 뇌사진이며, 도 3b 는 천마 추출물을 3일간 투여한 후, 1시간 동안 중대뇌동맥 결찰한 후, 24시간 재관류시킨 랫트의 뇌사진이다.

도 4a 는 1시간 동안 중대뇌동맥 결찰한 후, 24시간 재관류시킨 랫트의 뇌사진이며, 도 4b 는 천마 추출물을 3일 처리한 후, 1시간동안 중대뇌동맥 결찰하고 24시간 재관류시킨 랫트의 뇌사진이다.

도 5a는 1시간 동안 중대뇌동맥 결찰 후, 24시간 재관류시킨 랫트의 뇌사진이며, 도 5b는 석창포와 천마 혼합추출물을 3일 처리한 후, 1시간동안 중대뇌동맥 결찰하고 24시간 재관류시킨 랫트의 뇌사진이다.

상기 목적에 따라, 본 발명은 석창포(Acorus gramineusSOLAND) 및 천마(Gastrodia elataBLUME)로 구성되는 복합생약 추출물 및 약학적으로 허용되는 담체를 포함하는 뇌질환 치료 및 예방을 위한 약학조성물을 제공한다.

또한, 본 발명은 석창포 및 천마의 배합비가 1 : 0.2 ~ 2 인 약학조성물을 제공하는 것이다.

예를 들어, 본 발명의 추출물의 양은 전체 조성물의 0.01 내지 80%, 바람직하게는 1 내지 50% 중량비를 갖는 약학조성물을 제공한다.

상기 뇌질환은 뇌졸중, 뇌경색, 파킨슨, 노인성 치매 및 헌팅턴 무도병을 포함한다.

이하, 본 발명을 상세히 설명한다.

본 발명의 뇌질환 치료를 위한 복합생약 추출물은 물 또는 알콜성 수용액으로 추출하는 것을 특징으로 하는데, 좀 더 구체적으로 설명하면,

건조 상태의 석창포 및 천마의 개개의 재료들 표면에 존재하는 이물질을 제거하기 위하여 세척하고 건조기에서 말린 후, 약 5 내지 20배, 바람직하게는 10 내지 15배 부피/중량의 증류수, 메탄올, 에탄올 등과 같은 저급 알콜 또는 이들의 혼합 용매, 바람직하게는 증류수 단독 또는 메탄올 용매를 가하여 70 내지 120℃, 바람직하게는 90℃ 이상의 추출 온도에서 1 내지 5시간, 바람직하게는 2 내지 3시간동안 열수추출하여 동결건조, 진공건조, 바람직하게는 동결건조하여 분말엑스를 만드는 단계를 거쳐서 제조하는 개개 재료 추출물의 건조공정인 제 1 단계;

상기 추출 단계로부터 수득한 추출액을 여과한 후, 이를 40 내지 80℃에서 감압 농축하여 얻어진 엑스를 적절한 배합비, 바람직하게는 1 : 0.5~2의 중량비로 혼합하거나, 기타 추가 가능한 생약들을 적절한 비율로 혼합한 다음, 이 복합 생약들의 5 내지 20배, 바람직하게는 10 내지 15배 부피/중량의 증류수, 메탄올, 에탄올 등과 같은 저급 알콜 또는 이들의 혼합 용매, 바람직하게는 증류수 단독 또는 10 내지 50% 물과 에탄올의 혼합용매를 가하여, 70 내지 120℃, 바람직하게는 90℃ 이상의 추출 온도에서 1 내지 5시간, 바람직하게는 2 내지 3시간동안 열수 추출하여 동결건조, 진공건조, 바람직하게는 동결건조하여 분말엑스를 만드는 단계를 거쳐서 제조하는 배합 재료 추출물의 건조공정인 제 2 단계를 통하여 얻어질 수 있다.

한편, 본 발명의 뇌질환 예방 및 치료용 복합 생약조성물은 혼합생약을 추출하고 농축한 다음, 동결 건조시켜 분말엑스를 제조한 뒤, 이를 치료에 사용되는 기재와 혼합함으로써 제조할 수 있다.

경구 투여에 사용되는 기재는 멸균수나 생리식염수 또는 음용수, 소주 같은 음용 가능한 알콜을 상기 기재에 첨가하여 알콜성 수용액 등으로도 사용이 가능하다.

본 발명의 석창포 및 천마로 구성된 복합생약 추출물을 포함하는 조성물은 약학적 조성물의 제조에 통상적으로 사용하는 적절한 담체, 부형제 및 희석제를 더 포함할 수 있다.

본 발명에 따른 복합생약 추출물을 포함하는 조성물은, 각각 통상의 방법에 따라 산제, 과립제, 액제, 정제, 캡슐제, 현탁액, 에멀젼, 시럽, 에어로졸 등의 경구형 제형, 외용제, 좌제 및 멸균 주사용액의 형태인 주사제로 제형화하여 사용될 수 있으며, 추출물을 포함하는 조성물에 포함될 수 있는 담체, 부형제 및 희석제로는 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 수 종의 추출물에 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 액상제제로는 현탁제, 내용액제, 유제, 시럽제 등이 해당되는데 흔히 사용되는 단순 희석제인 물, 리퀴드 파라핀 이외에 여러 가지 부형제, 예를 들면 습윤제, 감미제, 방향제, 보존제 등이 포함될 수 있다. 비경구투여를 위한 제제에는 멸균된 수용액, 비수성용제, 현탁제, 유제, 동결건조제제, 좌제가 포함된다. 비수성용제, 현탁제로는 프로필렌글리콜 (Propylene glycol), 폴리에틸렌 글리콜, 올리브 오일과 같은 식물성 기름, 에틸올레이트와 같은 주사 가능한 에스테르 등이 사용될 수 있다. 좌제의 기제로는 위텝솔(witepsol), 마크로골, 트윈(tween) 61, 카카오지, 라우린지, 글리세로젤라틴 등이 사용될 수 있다.

본 발명의 복합생약 조성물의 사용량은 환자의 나이, 성별, 체중에 따라 달라질 수 있으나, 일반적으로 0.01 내지 1g/㎏의 양, 바람직하게는 0.1 내지 0.5g/㎏의 양을 일일 1회 내지 수회로 나누어 투여할 수 있다. 또한 그 추출물의 투여량은 투여경로, 질병의 정도, 성별, 체중, 나이 등에 따라서 증감될 수 있으며, 따라서, 상기 투여량은 어떠한 면으로든 본 발명의 범위를 한정하는 것은 아니다.

상기에서 생산하는 신경 보호용 복합생약 조성물은 모든 뇌질환 환자에 이용될 수 있으며, 근본적인 치료를 제공할 수 있어 바람직하다.

또한, 본 발명은 석창포 및 천마로 구성된 복합생약 추출물 및 식품학적으로 첨가 가능한 식품보조첨가제를 포함하는 뇌질환의 예방 및 개선을 위한 건강 기능식품을 제공한다.

추가적으로 본 발명은 석창포 및 천마 추출물의 배합비가 1 : 0.5~2 인 건강 기능 식품을 제공하는 것이다.

본 발명의 복합 생약 조성물의 양은 전체 조성물의 0.01 내지 80%, 바람직하게는 1 내지 50% 중량비를 갖는 건강 기능 식품을 제공한다.

본 발명의 추출물들을 포함하는 조성물은 뇌질환의 예방을 위한 약제, 식품 및 음료 등에 다양하게 이용될 수 있다. 본 발명의 석창포 및 천마 추출물을 첨가할 수 있는 식품으로는, 예를 들어, 각종 식품류, 캔디, 초콜릿, 음료, 껌, 차, 비타민 복합제, 건강보조 식품류 등이 있고, 분말, 과립, 정제, 캡슐 또는 음료인 형태로 사용할 수 있다.

본 발명의 석창포 및 천마 추출물 자체는 독성 및 부작용은 거의 없으므로 예방 목적으로 장기간 복용시에도 안심하고 사용할 수 있는 약제이다.

본 발명의 상기 추출물은 뇌질환의 예방을 목적으로 식품 또는 음료에 첨가될 수 있다. 이 때, 식품 또는 음료 중의 상기 추출물의 양은 일반적으로 본 발명의 건강 식품 조성물은 전체 식품 중량의 0.01 내지 50 중량%, 바람직하게는 0.1 내지 20 중량%로 가할 수 있으며, 건강 음료 조성물은 100 ㎖를 기준으로 0.02 내지 10 g, 바람직하게는 0.3 내지 1 g의 비율로 가할 수 있다.

본 발명의 건강 음료 조성물은 지시된 비율로 필수 성분으로서 상기 추출물을 함유하는 외에는 액체성분에는 특별한 제한점은 없으며 통상의 음료와 같이 여러 가지 향미제 또는 천연 탄수화물 등을 추가 성분으로서 함유할 수 있다. 상술한 천연 탄수화물의 예는 모노사카라이드, 예를 들어, 포도당, 과당 등의 디사카라이드, 예를 들어 말토스, 슈크로스 등의 및 폴리사카라이드, 예를 들어 덱스트린, 시클로덱스트린 등과 같은 통상적인 당 및 자일리톨, 소르비톨, 에리트리톨 등의 당알콜이다. 상술한 것 이외의 향미제로서 천연 향미제(타우마틴, 스테비아 추출물(예를 들어 레바우디오시드 A, 글리시르히진등) 및 합성 향미제(사카린, 아스파르탐 등)를 유리하게 사용할 수 있다. 상기 천연 탄수화물의 비율은 본 발명의 조성물 100 ㎖당 일반적으로 약 1 내지 20g, 바람직하게는 약 5 내지 12g이다.

상기 외에 본 발명의 조성물은 여러가지 영양제, 비타민, 광물(전해질), 합성 풍미제 및 천연 풍미제 등의 풍미제, 착색제 및 중진제(치즈, 초콜릿 등), 펙트산 및 그의 염, 알긴산 및 그의 염, 유기산, 보호성 콜로이드 증점제, pH 조절제, 안정화제, 방부제, 글리세린, 알콜, 탄산 음료에 사용되는 탄산화제 등을 함유할 수 있다. 그밖에 본 발명의 조성물들은 천연 과일 쥬스 및 과일 쥬스 음료 및 야채 음료의 제조를 위한 과육을 함유할 수 있다. 이러한 성분은 독립적으로 또는 조합하여 사용할 수 있다. 이러한 첨가제의 비율은 그렇게 중요하진 않지만 본 발명의 조성물 100 중량부 당 0 내지 약 20 중량부의 범위에서 선택되는 것이 일반적이다.

본 발명은 다음의 실시예 및 실험예에 의거하여 더욱 상세히 설명되나, 본 발명이 실시예 또는 실험예에 의해 제한되지는 않는다.

실시예 1. 석창포 조추출물의 제조

본 발명에서 사용한 석창포근(부산 남포동소재 한약방)은 이물을 제거하고세절하였으며, 3차 증류수로 3번 씻은 후, 완전히 건조하였다. 석창포 400g을 3000㎖ 비이커에 넣고 증류수 500㎖를 가하여 생약추출기(Labo autoclave, Sanyo사, 일본)를 사용하여 121℃, 고압에서 1시간 동안 추출하였다. 추출액을 0.45㎛ 시린지 필터로 여과하여 4℃에서 냉장 보관하였으며, 50 ㎖를 얻어 시료로 사용하였다.

실시예 2. 천마 조추출물의 제조

본 발명에서 사용한 천마(부산 남포동소재 한약방)는 이물을 제거하고 분쇄하였으며, 분쇄한 천마 600g을 3000㎖ 비이커에 넣고 1.8리터의 메탄올을 가한 후, 70℃에서 5시간 간격으로 3회 반복 추출하고 여과하여 농축하였고, 60g을 얻어 시료로 사용하였다.

실시예 3. 천마 비극성 및 극성용매 가용분획물 제조

상기 실시예 2의 천마 조추출물에 증류수 800㎖를 가하여 완전히 현탁시킨 후, 현탁액에 에테르 1 리터를 가하여 분액깔때기에 넣고 분획하여 에테르 가용부를 수집하였으며, 상기와 동일한 방법으로 3회 반복하여 천마의 에테르 가용분획물 34g을 수득하였으며, 남은 여액에 150㎖의n-부탄올을 가하고 분리하여 상기와 동일한 방법을 수행하여 부탄올 가용분획물 23g을 수득하였으며, 이 분획을 감압농축하고, 디클로로메탄을 가하여 혼합한 후, 분액깔대기에서 분리하여 감압농축하고 디클로로메탄 가용분획물 8g을 얻어 시료로 사용하였다.

실시예 4. 복합생약 조성물의 제조

실시예 1 내지 3에서 제조된 석창포 및 천마를 6:4의 중량구성비로 조합하여 20배의 정제수를 가하고 100℃에서 2시간 추출하여 얻은 추출액을 감압농축한 후 동결 건조하여 복합생약조성물 3 g을 얻어 이를 시료로 사용하였다.

실험예 1. 중대뇌동맥 결찰(middle cerebral artery occlusion; MCAO)에 의한 뇌손상 유도

뇌허혈성 병변에 기인한 뇌손상 정도의 측정방법으로 중대뇌동맥(MCAO)의 방법은 비교적 시술이 용이하고, 두개골의 절개도 필요 없을 뿐만 아니라 뇌허혈 중 흰쥐의 사망을 최소화할 수 있어 널리 사용된다.

실험동물은 평균 체중 200 ±20g의 스프라우그 도울리계 레트(Sprague Dawley Rat, 중앙실험동물)를 각각 대조군과 시험군으로 나누어 각 군당 8마리로 구성하여 실험하였다. 흰쥐는 10% 클로라하이드레이트 용액 (체중의 0.4% 투여, Fluka사, 00672)으로 마취 후 사지를 고정시킨 뒤 흉쇄유돌근 부위에 방정중의 절개를 하고 주위의 갑상선, 신경, 근막을 조심스럽게 박리하여 좌측 총경동맥(Common Carotid Artery ; CCA)을 속목동맥(Internal Carotid Artery ; ICA)과 바깥목동맥(External Carotid Artery ; ECA)의 분지지점까지 노출시켰다. ICA 위의 갑상선 동맥을 확인하고 한쪽은 ICA와 가깝게, 다른 한쪽은 ICA와 최대한 멀게 묶고(6-0 CHROMIC, 아이리사사) 중간지점을 잘랐다. ICA쪽으로 더 들어가서날개구개동맥(Pterygoid artery ; PPA)를 확인한 후, PPA의 시작 부위를 미세혈관 클립(Microvascular clip)을 이용하여 폐쇄시켜 혈관 속의 실이 PPA쪽으로 들어가지 않게 하였으며, CCA를 6-0실로 묶어 혈액의 흐름을 없앤 후 CCA의 기시 부위에서 1cm 원위 부위인 ECA를 묶고 절단하였다. 4-0 나일론(우리메디컬사)사의 끝을 불에 살짝 달구어 직경 0.3 mm가 되게 한 후, 절단된 ECA 기시 부위로부터 ICA 속으로 밀어넣었으며, 4-0 나일론사가 약 21∼22 mm정도 들어가면 엷은 저항이 느껴지는데 이로 인해 실의 끝부분이 두개강 내의 목동맥 분지부와 MCA의 시작 부위에 도달했음을 알 수 있었다. 이로 인해, ICA로부터 오는 혈액의 흐름인 앞대뇌동맥과 MCA로 가는 뒤대뇌동맥이 막아졌으며, 그 후 1시간동안 중대뇌동맥(MCA)의 혈관폐쇄를 통한 혈액공급의 중단을 유지하였다. 수술의 전 과정은 20∼30분 내에 수행되었으며, MCA로의 혈액의 재순환(Reperfusion)은 4-0 나일론사를 15 mm정도 뽑아내어 ICA로의 혈액이 흐르는지를 확인함으로서 재개되었고, 그 후 ECA의 기시부를 6-0 봉합사로 묶고 절개된 피부를 봉합하였다.

실험에서 사용된 TTC 염색은 정상세포에서는 미토콘드리아내의 디히드로제나제(dehydrogenase)와 반응하여 붉게 보이나, 뇌경색의 경우는 디히드로제나제가 소실되어 염색되지 않으므로 백색으로 보여 세포의 비가역적 손상의 유무를 알 수 있는 지표로 널리 사용된다.

실험 결과, 1시간 MCAO하고 24시간 재관류시킨 경우, 뇌세포 사멸이 현저히 억제됨을 확인할 수 있었으며(도 1b 참조), TTC 염색이 안되어 희게 나타나는 뇌경색 중심부위 (core region)는 뇌신경세포가 완전히 사망하여 전혀 재생되지 않음을나타내었고, 약하게 염색된 부위는 뇌경색 주변부위(penumbra region)는 뇌세포가 상해를 입었지만 완전한 손상이 이루어지지 않아 재생가능성이 많은 부위로 구분하였다(도 1a 참조).

실험예 2. 석창포 추출물에 의한 뇌세포 사멸 억제

상기 실시예 1에서 제조된 석창포 조추출물의 뇌손상 치료 효과를 확인하기 위하여, 하기와 같은 실험을 수행하였다.

실험동물은 평균 체중 200 ± 20g의 스프라우그 도울리계 마우스(Sprague Dawley, 중앙실험동물)를 각각 대조군과 시험군으로 나누어 각 군당 8마리로 구성하여 실험하였다. 시험군은 3일 동안 석창포 조추출물 (500㎎/㎏) 2㎖/kg을 복강주사한 후, 1시간동안 MCAO하고 24시간 재관류시켰으며, 대조군은 석창포추출물의 투여 없이 진행되었다.

실험 결과, 석창포 투여군은 비처리군인 대조군에 비해 해마와 대뇌피질 부분에서의 뇌손상이 현저히 작음을 보여주었으며(도 2a 및 도 2b 참조), 실제로 석창포 추출물에 의한 뇌병변 부피가 50% 정도 유의적으로 감소하였고, 이로서 석창포 추출물이 뇌세포 사멸 억제 활성을 갖는다는 것을 확인하였다(도 3 참조).

실험예 3. 천마 추출물에 의한 뇌세포 사멸 억제

상기 실시예 2 내지 3에서 제조된 천마 추출물의 뇌손상 치료 효과를 확인하기 위하여, 하기와 같은 실험을 수행하였다.

실험동물은 평균 체중 200 ±20g의 스프라우그 도울리계 마우스(Sprague Dawley, 중앙실험동물)를 각각 대조군과 시험군으로 나누어 각 군당 8마리로 구성하여 실험하였다. 시험군은 3일 동안 천마 추출물 (500㎎/㎏) 2㎖/kg을 복강주사한 후, 90분 동안 MCAO하고 24시간 재관류시켰으며, 대조군은 천마 추출물 투여 없이 진행되었다.

실험 결과, 석창포 투여군은 비처리군인 대조군에 비해 해마와 대뇌피질 부분에서의 뇌손상이 현저히 작음을 보여주었으며(도 4a 및 도 4b 참조), 결과적으로 천마 추출물이 뇌세포 사멸 억제 활성을 갖는다는 것을 확인하였다.

실험예 4. 복합생약 조성물에 의한 뇌세포 사멸억제 실험

상기 실시예 4에서 제조된 석창포 및 천마로 구성된 복합생약 추출물의 뇌손상 치료 효과를 확인하기 위하여, 하기와 같은 실험을 수행하였다.

실험동물은 평균 체중 200 ± 20g의 스프라우그 도울리계 마우스(Sprague Dawley, 중앙실험동물)를 각각 대조군과 시험군으로 나누어 각 군당 8마리로 구성하여 실험하였다. 시험군은 3일 동안 복합생약 조성물 (500㎎/㎏) 2㎖/kg을 복강주사한 후, 1시간동안 MCAO하고 24시간 재관류시켰으며, 대조군은 석창포 및 천마 복합생약 추출물의 투여 없이 진행되었다.

도 5a 및 도 5b의 결과에서, 복합생약 추출물 투여군은 비처리군인 대조군에 비해 해마와 대뇌피질 부분에서의 뇌손상이 현저히 작음을 보여주었으며, 석창포 및 천마로 구성된 복합생약 추출물이 뇌세포 사멸 억제 활성을 갖는다는 것을 확인하였다.

실험예 5. 독성 실험

본원에서 제조된 추출물의 독성을 시험하기 위하여, 동물실험을 수행하였다.

25 ± 5g의 ICR계 마우스(중앙실험동물)와 235 ± 10g의 특정병원부재(SPF) 스프라그-도올리(Sprague Dawley, Biogenomics사) 래트를 각각 3마리씩 3군으로 나누어 본 발명의 생약조성물을 각각 20mg/㎏, 10mg/㎏, 1mg/㎏의 용량으로 복강투여한 후 24시간 동안 독성여부를 관찰하였다.

실험 결과, 3군 모두에서 사망한 예를 전혀 관찰할 수 없었고, 체중 증가, 사료 섭취량 등에서 외견상 대조군과 별다른 증상을 찾아볼 수 없었다. 따라서 생약조성물의 경우 안전한 약물임을 확인할 수 있었다.

본 발명의 석창포 및 천마를 함유하는 생약조성물은 아래와 같은 제형으로 투여할 수 있으며, 아래의 제제 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐, 이에 의해 본 발명의 내용이 제한되는 것은 아니다.

제제예 1. 주사제제의 제조

실시예 1의 추출물......................100 ㎎

소디움 메타비설파이트..................3.0 ㎎

메틸파라벤.............................0.8 ㎎

프로필파라벤...........................0.1 ㎎

주사용 멸균증류수.....................적량

상기의 성분을 혼합하고 통상의 방법으로 최종 부피가 2㎖이 되도록 제조한 후, 2㎖용량의 앰플에 충전하고 멸균하여 주사제를 제조한다.

제제예 2. 정제의 제조

실시예 1의 추출물.......................200 ㎎

유당 ...................................100㎎

전분 ...................................100㎎

스테아린산 마그네슘.....................적량

통상의 정제 제조방법에 따라 상기의 성분을 혼합하고 타정하여 정제를 제조한다.

제제예 3. 캡슐제의 제조

실시예 2의 추출물.......................100 ㎎

유당 ..................................50㎎

전분 ..................................50㎎

탈크 ...................................2㎎

스테아린산 마그네슘 ...................적량

통상의 캡슐제 제조방법에 따라 상기의 성분을 혼합하고 젤라틴 캡슐에 충전하여 캡슐제를 제조한다.

제제예 4. 액제의 제조

실시예 2의 추출물.....................1000 ㎎

설탕 ..................................20g

이성화당 ..............................20g

레몬향 ................................적량

정제수를 가하여 전체 1000㎖로 맞추었다. 통상의 액제의 제조방법에 따라 상기의 성분을 혼합한 다음, 갈색병에 충전하고 멸균시켜 액제를 제조한다.

제제예 5. 건강 식품의 제조

실시예 3의 가용추출물..........................1000 ㎎

비타민혼합물....................................적량

비타민 A 아세테이트...............70 ㎍

비타민 E..........................1.0 ㎎

비타민 B1.........................0.13 ㎎

비타민 B2.........................0.15 ㎎

비타민 B6.........................0.5 ㎎

비타민 B12........................0.2 ㎍

비타민 C..........................10 ㎎

비오틴............................10 ㎍

니코틴산아미드....................1.7 ㎎

엽산..............................50 ㎍

판토텐산 칼슘.....................0.5 ㎎

무기질 혼합물.....................적량

황산제1철.........................1.75 ㎎

산화아연..........................0.82 ㎎

탄산마그네슘......................25.3 ㎎

제1인산칼륨.......................15 ㎎

제2인산칼슘.......................55 ㎎

구연산칼륨........................90 ㎎

탄산칼슘..........................100 ㎎

염화마그네슘......................24.8 ㎎

상기의 비타민 및 미네랄 혼합물의 조성비는 비교적 건강식품에 적합한 성분을 바람직한 실시예로 혼합 조성하였지만, 그 배합비를 임의로 변형 실시하여도 무방하며, 통상의 건강식품 제조방법에 따라 상기의 성분을 혼합한 다음, 과립을 제조하고, 통상의 방법에 따라 건강식품 조성물 제조에 사용할 수 있다.

제제예 6. 건강 음료의 제조 (1)

실시예 3의 추출물.............................1000 ㎎

구연산........................................1000 ㎎

올리고당......................................100 g

매실농축액.....................................2 g

타우린.........................................1 g

정제수를 가하여..............................전체 900 ㎖

통상의 건강음료 제조방법에 따라 상기의 성분을 혼합한 다음, 약 1시간동안 85℃에서 교반 가열한 후, 만들어진 용액을 여과하여 멸균된 2 리터 용기에 취득하여 밀봉 멸균한 뒤 냉장 보관한 다음 본 발명의 건강음료 조성물 제조에 사용한다.

제조예 7. 건강 음료의 제조 (2)

실시예 4의 추출물..........................0.48 - 1.28 mg

꿀.........................................522 mg

치옥토산아미드.............................5 mg

니코틴산아미드.............................10 mg

염산리보플라빈나트륨.......................3 mg

염산피리독신...............................2 mg

이노시톨...................................30 mg

오르트산...................................50 mg

물.........................................200㎖

상기 조성 및 함량으로 하여 통상적인 방법을 사용하여 음료를 제조하였다.

상기 조성비는 비교적 기호음료에 적합한 성분을 바람직한 실시예로 혼합 조성하였지만, 수요계층, 수요국가, 사용 용도 등 지역적, 민족적 기호도에 따라서 그 배합비를 임의로 변형 실시하여도 무방하다.

이와 같이 본 발명은 석창포 및 천마 혼합추출물을 배합한 각종 식품류 및 음료류를 제조함으로서 뇌졸중을 포함한 뇌질환 예방 효과가 기대되는 기능 식품을 제공할 수 있는 것이다.

본 발명의 석창포 및 천마를 함유하는 생약조성물은 안전하며, 뇌 신경보호 및 뇌세포 사멸 억제 활성을 가지므로 각종 뇌질환의 치료 및 예방에 유용한 의약품으로 사용될 수 있으며, 이 추출물을 기존의 음식류와 배합함으로서 간편한 섭취, 지속적인 음용 효과 및 효과적인 뇌질환 예방 및 개선 효과를 가진 건강 기능 식품으로 사용될 수 있다.

Claims

석창포(Acorus gramineusSOLAND) 및 천마(Gastrodia elataBLUME)로 구성되는 복합생약 추출물 및 약학적으로 허용되는 담체를 포함하는 뇌질환 치료 및 예방을 위한 약학조성물.
제 1항에 있어서, 석창포 및 천마의 배합비가 1 : 0.2 ~ 2 인 약학조성물.
제 1항에 있어서, 상기 뇌질환은 뇌졸중, 뇌경색, 파킨슨, 노인성 치매 및 헌팅턴 무도병으로 이루어진 군으로부터 선택되어진 약학조성물.
석창포 및 천마로 구성되는 복합생약 추출물 및 식품학적으로 첨가 가능한 식품보조첨가제를 포함하는 뇌질환의 예방 및 개선을 위한 건강 기능 식품.
제 4항에 있어서, 석창포 및 천마 추출물의 배합비가 1 : 0.2~2 인 건강 기능 식품.