KR20060096875A - Composition for inhibition of helicobacter pyroli infection containing acharan sulfate as an active component - Google Patents

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Abstract

본 발명은 아카란 황산을 유효성분으로 함유하는 헬리코박터 파일로리 감염 억제용 조성물에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 아카란 황산 또는 아카란 황산을 효소적 또는 화학적으로 분해하여 얻은 분해산물 아카란 황산 올리고머를 유효성분으로 함유하는 헬리코박터 파일로리 감염 억제용 조성물에 관한 것이다. 본 발명의 조성물은 헬리코박터 파일로리 감염을 억제시킴으로써 헬리코박터 파일로리에 의해 발병하는 위장관 질환의 예방 및 치료에 유용하게 사용될 수 있다.The present invention relates to a composition for inhibiting Helicobacter pylori infection containing acaran sulfuric acid as an active ingredient, and more particularly, to decomposing acaran sulfate oligomer obtained by enzymatically or chemically decomposing acaran sulfate or acaran sulfate. It relates to a composition for inhibiting Helicobacter pylori infection containing as a component. The composition of the present invention can be usefully used for the prevention and treatment of gastrointestinal diseases caused by Helicobacter pylori by inhibiting Helicobacter pylori infection.

Description

아카란 황산을 유효성분으로 함유하는 헬리코박터 파일로리 감염 억제용 조성물 { Composition for inhibition of Helicobacter pyroli infection containing acharan sulfate as an active component }Composition for inhibition of Helicobacter pyroli infection containing acharan sulfate as an active component}

도 1은 SAX-HPLC를 이용한 효소적 방법에 의해 생성된 아카란 황산 올리고머의 확인을 나타낸 도이다. Figure 1 shows the identification of acaran sulfate sulfate oligomer produced by enzymatic method using SAX-HPLC The figure shown.

도 2은 아카란 황산 올리고머 분획을 HPLC로 확인한 결과를 나타낸 도이다. Figure 2 is a diagram showing the results confirmed by HPLC acaran sulfate oligomer fractions.

도 3는 아카란 황산 올리고머 분획의 CE(Capillary-electrophoresis) 분석 결과를 나타낸 도이다. Figure 3 is a diagram showing the results of Capillary-electrophoresis (CE) analysis of the acaran sulfate oligomer fraction.

도 4는 아카란 황산 올리고머 분획을 FACE 분석을 통해 확인한 결과를 나타낸 도이다. Figure 4 is a diagram showing the results confirmed by the FARA analysis of the acaran sulfate oligomer fraction.

도 5는 아카란 황산 올리고머(12머, MW: 2754.4)의 분자량을 MALDI-MS를 이용하여 확인한 결과를 나타낸 도이다. 5 is a diagram showing the results of confirming the molecular weight of an acaran sulfate oligomer (12mer, MW: 2754.4) using MALDI-MS.

도 6은 화학적 방법에 의해 생성된 아카란 황산의 반응 시간에 따른 분자량의 감소를 나타낸 도이다. 6 is a diagram showing a decrease in molecular weight with a reaction time of acaran sulfuric acid produced by a chemical method.

도 7는 아카란 황산 올리고머의 KATO Ⅲ 세포에 대한 헬리코박터 파일로리 감염억제 효과를 나타낸 도이다(○: 원 아카란 황산, ■: 2940 Da, △: 2380 Da, ▲: 1925 Da, ●: 1832 Da, □: 1773 Da). 7 is a diagram showing the inhibitory effect of Helicobacter pylori infection on KATO III cells of acaran sulfate oligomer (○: original acaran sulfate, ■: 2940 Da, Δ: 2380 Da, ▲: 1925 Da, ●: 1832 Da, □: 1773 Da).

도 8은 IC50으로 나타낸 절단된 아카란 황산의 KATO Ⅲ 세포에 대한 헬리코박터 파일로리 감염억제 효과를 나타낸 도이다. 8 is a diagram showing the Helicobacter pylori infection inhibitory effect on KATO III cells of cleaved acaran sulfate, represented by IC 50 .

본 발명은 아카란 황산(Acharan sulfate)을 유효성분으로 함유하는 헬리코박터 파일로리(Helicobacter pyroli) 감염 억제용 조성물에 관한 것이다.The present invention relates to a composition for inhibiting Helicobacter pyroli infection containing Acharan sulfate as an active ingredient.

아카란 황산(Acharan sulfate)은 하기의 화학식으로 표기되며 아프리카산 왕달팽이에 풍부하게 존재하는 글리코사미노글리칸(Glycosaminoglycan, GAG)의 한 종류이다(대한민국 특허 제 10-0170064호).Acharan sulfate is a type of glycosaminoglycan (GAG) represented by the following chemical formula and present in abundance in African snails (Korean Patent No. 10-0170064).

Figure 112005011639908-PAT00001
Figure 112005011639908-PAT00001

아카란 황산이 속해있는 GAG는 생합성 과정에서 부분적인 변화를 통해 구조적으로 다양하고 복잡한 형태를 지니게 된다. GAG류는 우론산과 글루코사민의 반복되면서 부분적으로 황화가 이루어져 있는 기본적인 골격을 가지고 있으며, 이러한 복잡한 화학구조에 의해 여러 종류의 생물활성을 나타낼 수 있게 된다. 현재까지 알려진 바에 의하면, 이와 같이 다양한 생물활성은 고유의 특정서열이 존재함에 기인한 것으로 보인다.GAG, which contains acaran sulfate, is structurally diverse and complex through partial changes in the biosynthesis process. GAGs have a basic backbone that is partially sulfided by the repeated uronic acid and glucosamine, and these complex chemical structures allow various kinds of biological activity. As is known to date, such diverse bioactivity appears to be due to the presence of unique specific sequences.

동물류의 GAG류로는 하이알우론산(hyaluronic acid), 콘드로이틴 황산(chondroitin sulfate), 케라틴 황산(keratin sulfate), 헤파란 황산(heparan sulfate), 헤파린(heparin) 등이 알려져 있으며, 이들 GAG류 중 헤파린은 간, 허파, 피부 점막내의 동맥을 따라서 있는 마스트(mast) 세포내에 고립되어 존재하고 그 외 나머지 GAG류는 연결조직에 분포한다. 의약품으로 사용되는 콘드로이틴 황산은 상어의 척추 연골 및 소의 기관지에서 얻어지고 있다. 또한, 하등동물인 연체동물에서도 GAG류가 발견되고 있는데, 그 예로서 조개류에서 3-0-황산기를 가지면서 항트롬빈(antithrombin) 결합부위가 있는 GAG류의 존재가 보고되었고(Pejler 등, J. Biol. Chem., 262, 11413-11421, 1986), 해삼, 성게류에서도 황산기가 치환된 콘드로이틴 황산류가 발견되었다(Mourao 등, TIGG, 7, 235-246, 1995). 그리고 오징어의 각막에서도 콘드로이틴 황산이 존재함이 알려져 있다(Karamanos 등, Int. J. Biochem., 23, 67-72, 1991).Animal GAGs include hyaluronic acid, chondroitin sulfate, keratin sulfate, heparan sulfate, heparin, and heparin among these GAGs. It is isolated in mast cells along the arteries in the liver, lungs, and skin mucosa, and the rest of the GAGs are distributed in connective tissue. Chondroitin sulfate, used as a medicine, is obtained from shark cartilage and bovine bronchus. In addition, GAGs are also found in molluscs, which are inferior, such as the presence of GAGs with antithrombin binding sites with 3-0-sulfuric acid groups in shellfish (Pejler et al., J. Biol. Chem ., 262, 11413-11421, 1986), chondroitin sulfates substituted with sulfuric acid have also been found in sea cucumbers and sea urchins (Mourao et al., TIGG , 7, 235-246, 1995). It is also known that chondroitin sulfate is present in the cornea of cuttlefish (Karamanos et al ., Int. J. Biochem ., 23, 67-72, 1991).

GAG류는 생체 내에서 프로테오글리칸(proteoglycan)의 형태로 존재하며, 이러한 프 로테오글리칸은 프로테아제(protease)와 글리코시다아제(glycosidase)에 의해 분해되어 당부분이 유리된다. GAG류의 생리적 역할에 대해서 아직까지 많이 밝혀져 있지 않으나 생체 내의 단백질들과 결합하여 생리활성을 나타내는 것으로 보인다. 생체 내에서 GAG류와 결합하는 단백질은 프로테아제 저해제(protease inhibitor), 혈장의 지질단백질(lipoprotein), 성장인자, 지질분해효소, 외피세포결합체(extracelluar matrix) 단백질 등 크게 5가지로 나눌 수 있으며 이들 단백질은 GAG류와 결합하여 항혈액 응고, 동맥경화의 발생을 조절, 세포성장 및 분화 조절, 세포부착 및 세포간의 정보전달 조절 등의 특이한 생리활성에 작용한다.GAGs exist in the form of proteoglycans in vivo, and these proteoglycans are cleaved by protease and glycosidase to release glycosides. The physiological role of GAGs is not known yet, but it seems to show physiological activity by binding to proteins in vivo. Proteins that bind to GAGs in vivo can be classified into five categories: protease inhibitors, plasma lipoproteins, growth factors, lipolytic enzymes, and extracelluar matrix proteins. In combination with GAGs, it acts on specific physiological activities such as anti-blood coagulation, regulation of atherosclerosis, regulation of cell growth and differentiation, regulation of cell adhesion and intercellular communication.

이와 같이, GAG류는 생체내의 단백질과 결합하여 여러 가지 생리활성을 나타내므로 다양한 용도로 사용될 수 있다. GAG류가 약물로 쓰이는 예로서, 콘드로이틴 황산은 점안제, 관절염치료제, 최근에 들어서 강장 드링크류 등에도 사용된다. 또한 하이알우론산은 화장품의 첨가물로 많이 쓰이고 있다. 임상에서 글리칸 의약품으로서 널리 사용되는 것은 헤파린으로, 헤파린은 항혈액응고제로서 혈전 치료제, 수술 후 신장투석, 인공혈관, 체외순환(extracorporeal circulation) 등에 광범위하게 사용되고 있다. 최근에는 항혈액응고작용 이외에 면역계의 보체활성, 말초혈관형성(angiogenesis) 저해, 염기성 섬유모세포(fibroblast) 성장인자의 상호작용 등 여러 생물 활성이 보고되고 있다.As such, GAGs may be used in various applications because they show various physiological activities in combination with proteins in vivo. As an example in which GAGs are used as drugs, chondroitin sulfate is also used in eye drops, arthritis drugs, and recently, tonic drinks. Hyaluronic acid is also widely used as an additive in cosmetics. Heparin is widely used as a glycan drug in the clinic, and heparin is widely used as a anticoagulant for thrombosis, renal dialysis, artificial blood vessels, extracorporeal circulation, and the like. Recently, various biological activities, such as complement activity of the immune system, inhibition of peripheral angiogenesis, and interaction of basic fibroblast growth factors, have been reported in addition to anticoagulant action.

아카란 황산의 구조는 또 다른 GAG인 헤파린(heparin) 및 헤파란 황산(heparan sulfate)과 유사하며 2당류인 →4)-α-D-GlcNAc(1→4)-α-L-IdoA2S(1→ 가 반복되 는 구조를 지니고 있다. 헤파란 황산은 일차적으로 이당류인 N-아세틸-D-글루코사민과 D-글루쿠론산(glucuronic acid)에 황산화가 하나 일어난(monosulfated) 구조를 가지고 있으며, 반면에 헤파린은 주로 이당류인 N-설포닐(sulfonyl)-D-글루코사민과 L-이두론산(iduronic acid)에 황산화가 3개 일어난(trisulfated) 구조를 가지고 있다. The structure of acaran sulfate is similar to the other GAGs, heparin and heparan sulfate, and the disaccharide → 4) -α-D-GlcNAc (1 → 4) -α-L-IdoA2S (1). ¡Æ heparan sulphate has a monosulfated structure, primarily on the disaccharides N-acetyl-D-glucosamine and D-glucuronic acid. Heparin has a trisulfated structure mainly in the disaccharides N-sulfonyl-D-glucosamine and L-iduronic acid.

아카란 황산은 상기 다른 GAG류가 갖는 생물활성을 포함하여 다양한 생물활성을 나타내는데, 아카란 황산을 탈아세틸화, 황산화, 새로운 올리고 GAG류화 등의 구조적인 변형을 시켰을 때 부작용이 적은 항혈액응고제의 가능성이 있으며, 아카란 황산의 황산화된 올리고당은 섬유아세포 성장인자와의 결합에 필요한 구조적 특징을 제공하므로 세포 성장 및 분화와 관련된 중요한 역할에도 관여한다. 실제적으로 탈아세틸 후 -NH2에 황산화가 이루어진 화합물은 세포성장이 대조군에 비해 6배 정도 증가하는 점으로 보아 상처 치유 효과를 기대할 수 있을 것이다. 또한 아카란 황산은 반복적인 이당류의 단순한 구조를 지니고 있기 때문에 설페이트기 전이효소를 이용한 반응의 모델 화합물로서도 이상적이다. 이 외에 아카란 황산은 골다공증을 포함하여 간 기능효과, 항종양 효과, 말초혈관생성 억제 효과가 있는 것을 비롯하여 갱년기 장애에도 매우 효과적인 것으로 알려져 있다.Acaran sulfate exhibits a variety of biological activities, including those of other GAGs, and anti-coagulants with fewer side effects when acaran sulfate is structurally modified such as deacetylation, sulfate, and new oligo GAG. In addition, sulfated oligosaccharides of acaran sulfate provide the structural features necessary for binding to fibroblast growth factors and thus play an important role in cell growth and differentiation. In fact, the desulfurized compound -NH2 after deacetylation is expected to increase the cell growth by 6 times compared to the control group, and thus the wound healing effect can be expected. Acaran sulfate is also ideal as a model compound for reactions using sulfate-based transferases because of its simple structure of repeating disaccharides. In addition, acaran sulfate is known to be very effective in menopausal disorders, including osteoporosis, liver function, anti-tumor effect, peripheral angiogenesis inhibitory effect.

아카란 황산은 전술한 바와 같은 여러 가지 약리작용을 나타내고 있으나, 이들의 분자량이 너무 큰 관계로 다루기가 쉽지 않고 또한 부작용이 유발되는 문제점이 있어서 저분자량을 가지는 아카란 황산을 제조할 필요성이 크게 대두되었다. 최근에 발명자들은 사람의 장내에서 GAG류 분해효소를 합성하는 미생물인 박테로이드 스테 르코리스 HJ-15를 분리·동정하였으며 (대한민국 특허등록 제 10-0257168호), 이로부터 신규한 아카란 황산 분해효소를 분리하였다(대한민국 특허출원 제 2000-75605호).Although acaran sulfate exhibits various pharmacological effects as described above, it is difficult to handle due to their large molecular weight and there is a problem of causing side effects. Therefore, there is a great need to prepare acaran sulfate having low molecular weight. It became. Recently, the inventors have discovered that the bacteroid stecolis, a microorganism that synthesizes GAG degrading enzymes in the human intestine HJ-15 was isolated and identified (Korean Patent Registration No. 10-0257168), and a new acaran sulfate degrading enzyme was isolated therefrom (Korean Patent Application No. 2000-75605).

헬리코박터 파일로리(Helicobacter pylori, H. pylori)는 1983년에 워렌(Warren)과 마샬(Marshall)에 의해 위염환자로부터 최초로 분리, 동정되었다. 이 균은 나선형의 그람(-) 간균으로써 4-6개의 단백질로 싸여져있는 편모(sheathed flagella)를 가지며 크기는 약 0.5x3.0㎛정도이고, 당발효 능력은 갖고 있지 않고 미호기적조건(5% O2, 15% CO2, 80% N2)에서 증식한다. 헬리코박터 파일로리는 In vitro에서는 간균의 형태를 띠고 있지만 사람의 위에 일단 감염되면 위점막에서 운동성이 좋은 나선형으로 바뀌어 위점막 및 위세포 조직에 집락(colony)을 형성하여 공포화 독성물질(vacuolating toxin, VacA)을 생산한다. 헬리코박터 파일로리의 VacA 독성물질은 위상피세포의 세포사멸을 일으킬 수 있고, 염증을 일으켜 염증세포에서 생산되는 염증매개물질이 작용하여 질병을 일으킬 수 있다고 알려져 있다.Helicobacter pylori ( H. pylori ) was first isolated and identified from patients with gastritis by Warren and Marshall in 1983. The bacterium is a spiral gram bacilli, sheathed flagella wrapped with 4-6 proteins, about 0.5x3.0 ㎛ in size, with no sugar fermentation capacity and no aerobic conditions (5%). O 2 , 15% CO 2 , 80% N 2 ). Helicobacter pylori is in the form of bacillus in vitro , but once infected in the stomach of the human, helicobacter is transformed into a motile spiral in the gastric mucosa, forming colonies in the gastric mucosa and gastric tissue, forming vacuolating toxin (VacA). To produce). Helicobacter pylori VacA toxic substances are known to cause apoptosis of the epithelial cells and to induce inflammation by the action of inflammatory mediators produced by inflammatory cells.

또한, 헬리코박터 파일로리는 강력한 우레아제(urease)를 가지며 내인성 위염의 병원균인 프로테우스(Proteus)균의 우레아제 생산능의 100배 이상이며 위내에서 우레아를 가수분해하여 암모니아(ammonia)를 생성한다. 이렇게 생성된 암모니아가 직접 세포 독성을 나타내어 위점막의 손상을 가져오기도 하고, 암모니아에 의해 위 유문부 점막에서 가스트린의 생성이 촉진되고 이에 따라 세포에서의 위산 분비가 과잉되게 되어 위궤양이 촉발 되는 것이다.In addition, Helicobacter pylori has a strong urease (urease), more than 100 times the urease production capacity of Proteus bacteria, a pathogen of endogenous gastritis, and hydrolyze urea in the stomach to produce ammonia. The ammonia thus produced has direct cytotoxicity, which causes damage to the gastric mucosa, and ammonia promotes the production of gastrin in the gastric pyloric mucosa, which in turn causes excess gastric acid secretion in the cells, triggering gastric ulceration.

헬리코박터 파일로리가 보통의 세균이 살 수 있는 환경조건에서도 살아갈 수 없는 까다로운 세균임에도 불구하고 일반세균이 도저히 생존할 수 없는 위에서 증식할 수 있는 것은 이 세균이 상기와 같은 편모와 우레아제를 갖고 있기 때문일 것으로 추측된다. Although Helicobacter pylori is a difficult bacterium that cannot survive in the environmental conditions where ordinary bacteria can live, it can be assumed that it is because these bacteria have flagella and urease. do.

미국이나 호주와 같은 선진국에서는 20세 이전에 헬리코박터 파일로리 감염이 드물게 나타나며 60세 이후에는 40-60%의 감염율을 나타내는 반면 개발도상국의 경우는 20세 이전 80%정도가 감염되는 것으로 보고되고 있어 개발도상국에서는 어린이의 감염율이 선진국에 비하여 두드러진 것으로 보고되고 있다. 우리나라의 경우는 5세 이전 50%, 8세에 80%, 20세에 약 90%의 감염율에 이르는 것으로 알려져 있고 이러한 감염율은 어린이의 경우 사회경제적 수준과 역의 관계에 있음이 보고되고 있다. Helicobacter pylori infection rarely occurs before the age of 20 in developed countries such as the United States and Australia, and 40-60% of infections are reported after 60 years of age, while developing countries are reported to be infected by 80% before age 20. Is reported to be more prominent in children than in developed countries. In Korea, infection rates of 50% before age 5, 80% at age 8 and about 90% at age 20 are reported to be inversely related to socioeconomic levels in children.

또한, 헬리코박터 파일로리의 감염과 위암과의 상관관계에 대한 여러 역학 조사가 이루어졌으며 헬리코박터 파일로리가 위암의 위험율을 상대적으로 2-10배까지 증가시킨다는 보고가 있다. In addition, several epidemiologic investigations have been made on the correlation between Helicobacter pylori infection and gastric cancer. Helicobacter pylori has been reported to increase the risk of stomach cancer by 2-10 times.

따라서, 헬리코박터 파일로리에 의해 유발되는 위장질환을 효과적으로 치료하는 방법이 필요하며, 치료를 위해서는 헬리코박터 파일로리의 생장, 부착, 우레아제 및 VacA 독성물질의 억제가 매우 중요하다Therefore, there is a need for a method for effectively treating gastrointestinal diseases caused by Helicobacter pylori, and the growth, adhesion, urease and VacA toxicants of Helicobacter pylori are very important for the treatment.

종래에는 항생제를 이용하여 헬리코박터 파일로리를 제거해 증상을 호전시키는 치료법이 사용되었다. 헬리코박터 파일로리는 대부분의 아목시실린(amoxycillin), 테트라사이클린(tetracycline), 메트로니다졸(metronidazole), 에리스로마이신(erythromycin), 클라리스로마이신(clarithromycin), 시프로플로사신(ciprofloxacin) 등의 항생제에 의해 in vitro에서는 증식이 억제되지만, 이러한 항생제들을 단독 투여하면 in vivo에서는 헬리코박터 파일로리를 효과적으로 제거하지 못한다. 그러므로 여러 종류의 약물을 선택적으로 같이 투여하는 복합치료(combination therapy)가 주로 사용되고 있다. 대표적으로 클라리스로마이신(clarithromycin), 아목시실린(amoxycillin) 및 양성자 펌프 억제제(proton pump inhibitor)를 복합적으로 사용하는 3중 치료(triple theraphy)와 클라리스로마이신(clarithromycin) 또는 아목시실린(amoxycillin) 중 하나와 양성자 펌프 억제제(proton pump inhibitor)를 복합적으로 사용하는 2중 치료(dual therapy)가 널리 사용되고 있다. 비스무스(Bismuth)제제를 이용한 3중 치료(비스무스(bismuth), 메트로니다졸, 아목시실린 또는 테트라사이클린)도 보고되고 있으나 이 제제를 투여한 환자의 20-30%에서 구토, 미각장애, 설사 등의 부작용이 나타났으며 메트로니닫졸에 대해 내성을 가진 많은 종류의 헬리코박터 파일로리가 보고되어 있다. 양성자 펌프 억제제를 이용한 2중 또는 3중 치료는 부작용 발생이 5% 이하로 2주간의 투여로 높은 치료율이 보고되어 가장 널리 사용되고 있다.Conventionally, antibiotics have been used to remove Helicobacter pylori and improve symptoms. Helicobacter pylori is proliferated in vitro by most antibiotics such as amoxycillin, tetratracycline, metronidazole, erythromycin, clarithromycin, ciprofloxacin, etc. Although suppressed, administration of these antibiotics alone does not effectively eliminate Helicobacter pylori in vivo . Therefore, combination therapy which selectively administers several kinds of drugs together is mainly used. Representatively, triple therapies using clarithromycin, amoxycillin, and proton pump inhibitors, triple theraphy and clarithromycin or amoxycillin and protons Dual therapy using a combination of proton pump inhibitors is widely used. Triple treatment with bismuth (bismuth, metronidazole, amoxicillin or tetracycline) has been reported, but side effects such as vomiting, taste disorders and diarrhea have been reported in 20-30% of patients receiving this product. Many types of Helicobacter pylori have been reported that are resistant to metronidazole. Dual or triple treatment with proton pump inhibitors is most widely used, with high rates of treatment reported for two weeks with less than 5% of adverse events occurring.

그럼에도 불구하고 헬리코박터 파일로리의 제거에 사용되는 항생제들은 장기간 복용해야 한다. 그 과정에서 내성이나 메트로니다졸에 의한 정신질환 발생 등의 부작용이 나타난다는 단점을 지니고 있다. 그러므로 새로운 헬리코박터 파일로리 감염 억제 물질의 필요성이 제시되었다.Nevertheless Antibiotics used to remove Helicobacter pylori should be taken for a long time. In the process, there are side effects such as resistance or the occurrence of mental illness caused by metronidazole. Therefore, the need for a new Helicobacter pylori infection inhibitor is proposed.

이에, 본 발명자들은 상기 아카란 황산의 기능을 연구하는 중 상기 아카란 황산이 헬리코박터 파일로리 감염을 매우 효과적으로 억제함으로써 급성 위염, 만성 활동성 위염, 미간, 만성 위축성 위염, 비궤양성 소화 불량증, 위궤양, 십이지장 궤양, 위선암, 임파종, 위암을 포함하는 위장관 질환의 예방 및 치료에 유용하게 사용될 수 있음을 밝힘으로써 본 발명을 완성하였다.Therefore, the inventors of the present invention, while studying the function of the acaran sulfate, the acaran sulfate effectively inhibits Helicobacter pylori infection, acute gastritis, chronic active gastritis, liver, chronic atrophic gastritis, non-ulcer dyspepsia, gastric ulcer, duodenum The present invention has been completed by revealing that it can be usefully used for the prevention and treatment of gastrointestinal diseases including ulcers, gastric adenocarcinoma, lymphoma, and gastric cancer.

본 발명의 목적은 아카란 황산을 유효성분으로 함유하는 헬리코박터 파일로리 감염 억제제를 제공하는 것이다.It is an object of the present invention to provide a Helicobacter pylori infection inhibitor containing acaran sulfate as an active ingredient.

또한, 본 발명의 목적은 아카란 황산을 유효성분으로 함유하는 위장관 질환 예방 및 치료제를 제공하는 것이다.It is also an object of the present invention to provide an agent for the prevention and treatment of diseases of the gastrointestinal tract containing acaran sulfate as an active ingredient.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 아카란 황산을 유효성분으로 함유하는 헬리코박터 파일로리(Helicobacter pylori) 감염 억제제를 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a Helicobacter pylori (Helicobacter pylori) infection inhibitor containing ACCA is sulfuric acid as an active ingredient.

또한, 본 발명의 목적은 아카란 황산을 유효성분으로 함유하는 위장관 질환 예방 및 치료제를 제공한다.It is also an object of the present invention to provide an agent for preventing and treating gastrointestinal diseases containing acaran sulfate as an active ingredient.

이하, 본 발명을 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail.

본 발명에 따른 아카란 황산은 글리코스아민글리칸(glycosaminoglycan) 계열의 물 질로 분자량이 대략 135,000 정도인 고분자로 이루어진 물질로서 아프리카산 왕달팽이(Achatina fulic)로부터 에탄올 침전 등 여러 단계를 거쳐 분리, 정제될 수 있다(Kim Y. S. 등, A New Glycosamineglycan From the Giant African Snail Achatina fulic, J. Biol. Chem., 271(20):11750-11755, 1996).Acaran sulfate according to the present invention is a glycosaminoglycan-based material composed of a polymer having a molecular weight of about 135,000 and separated and purified through various steps such as ethanol precipitation from Achatina fulic from Africa. Kim YS et al., A New Glycosamineglycan From the Giant African Snail Achatina fulic , J. Biol. Chem ., 271 (20): 11750-11755, 1996).

본 발명에 따른 아카란 황산은 1∼10 kDa(kDaltons) 분자량인 저분자량(LMW)의 아카란 황산 올리고머가 바람직하며 더욱 바람직하게는 1.5∼3 kDa의 아카란 황산 올리고머이다. 아카란 황산 올리고머는 아카란 황산을 효소적 또는 화학적으로 분해하여 얻을 수 있다. 효소적 방법은 박테로이드에서 분리한 헤파린 분해효소(heparin lyase), 아카란 황산 분해효소(acharan sulfate lyase) 등을 사용하여 분해시키는 것이다(Kim B.T. 등, Purification and characterization of acharan sulfate lyases, two novel heparinases, from Bacteroides stercoris HJ-15. Eur. J. Biochem., 268:2635-2641, 2001). 화학적 방법은 금속염 존재 하에서 과산화수소(hydrogen peroxide)로부터의 자유 라디칼(free radical)에 의해 유도되는 조절성 화학적 해중합반응(controlled chemical depolymerization)(N Volpi 등, Low molecular weight heparins (5 kDa) and oligoheparins (2 kDa) produced by gel permeation enrichment or radical process: Comparison of structures and physicochemical and biological properties, Analytical Biochemistry, 200(1):100-107, 1992) 으로 아카란 황산을 분해하는 방법이다. 이 방법은 금속이온과 과산화수소 또는 과산(peracid)을 이용하여 자유 라디칼 OH를 생성시키는 것 에 기초한다. 아카란 황산의 라디칼 반응은 구조의 재정렬(rearrangement)과 글리코시드(glycosidic) 결합의 절단을 유발한다.The acaran sulfate according to the present invention is preferably a low molecular weight (LMW) acaran sulfate oligomer having a molecular weight of 1 to 10 kDa (kDaltons), more preferably 1.5 to 3 kDa acaran sulfate oligomer. Acaran sulfate oligomers can be obtained by enzymatic or chemical decomposition of acaran sulfate. Enzymatic methods are to decompose using heparin lyase, acharan sulfate lyase isolated from bacteroids (Kim BT et al., Purification and characterization of acharan sulfate lyases, two novel heparinases) , from Bacteroides stercoris HJ- 15.Eur . J. Biochem ., 268: 2635-2641, 2001). Chemical methods include controlled chemical depolymerization (N Volpi et al., Low molecular weight heparins (5 kDa) and oligoheparins (2) induced by free radicals from hydrogen peroxide in the presence of metal salts. kDa) produced by gel permeation enrichment or radical process: Comparison of structures and physicochemical and biological properties, Analytical Biochemistry , 200 (1): 100-107, 1992). This method is based on the generation of free radical OH using metal ions and hydrogen peroxide or peracids. The radical reaction of acaran sulfate leads to rearrangement of the structure and cleavage of glycosidic bonds.

상기 효소적 또는 화학적 방법에 의해 생성된 아카란 황산 올리고머로부터 HPLC을 이용하여 용리하여 2∼30개의 단위체(monomer)를 갖는 1∼10kDa 분자량의 저분자량 아카란 황산 올리고머를 얻을 수 있다.The low molecular weight acaran sulfate oligomer having a molecular weight of 1 to 10 kDa having 2 to 30 monomers can be obtained by eluting from the acaran sulfate oligomer produced by the enzymatic or chemical method using HPLC.

또한, 본 발명에 따른 아카란 황산은 통상적으로 제공될 수 있는 나트륨, 칼슘, 리튬염의 형태로 사용할 수 있다.In addition, acaran sulfate according to the present invention can be used in the form of sodium, calcium, lithium salts that can be conventionally provided.

본 발명의 아카란 황산을 유효성분으로 함유하는 헬리코박터 파일로리 감염 억제제는 기존에 헬리코박터 파일로리의 감염 억제 효과가 있는 것으로 알려진 헤파린(heparin)을 비롯한 다른 GAG 및 다당류에 비해 헬리코박터 파일로리에 의해 분비되는 우레아제(urease) 억제 효과가 높아 헬리코박터 파일로리 감염을 탁월하게 억제시킨다.Helicobacter pylori infection inhibitor containing acaran sulfate of the present invention as an active ingredient is a urease secreted by Helicobacter pylori compared to other GAGs and polysaccharides, including heparin, which is known to be effective in inhibiting infection of Helicobacter pylori. Its high inhibitory effect significantly reduces Helicobacter pylori infection.

따라서, 본 발명의 아카란 황산을 유효성분으로 함유하는 헬리코박터 파일로리 감염 억제제는 급성 위염, 만성 활동성 위염, 미간, 만성 위축성 위염, 비궤양성 소화 불량증, 위궤양, 십이지장 궤양, 위선암, 임파종, 위암을 포함하는 위장관 질환의 예방 및 치료에 유용하게 사용될 수 있다. Therefore, the Helicobacter pylori infection inhibitor containing acaran sulfate of the present invention as an active ingredient includes acute gastritis, chronic active gastritis, liver, chronic atrophic gastritis, non-ulcer dyspepsia, gastric ulcer, duodenal ulcer, gastric cancer, lymphoma, stomach cancer It can be usefully used for the prevention and treatment of diseases of the gastrointestinal tract.

본 발명의 헬리코박터 파일로리 감염 억제제는 상기 아카란 황산에 추가로 동일 또는 유사한 기능을 나타내는 유효성분을 1종 이상 함유할 수 있다.The Helicobacter pylori infection inhibitor of the present invention may contain one or more active ingredients exhibiting the same or similar functions in addition to the acaran sulfate.

본 발명의 헬리코박터 파일로리 감염 억제제는 약학적 조성물이 될 수 있으며 일반 적인 의약품 제제의 형태로 사용될 수 있다.The Helicobacter pylori infection inhibitor of the present invention may be a pharmaceutical composition and may be used in the form of a general pharmaceutical formulation.

즉, 본 발명의 아카란 황산은 실제 임상 투여 시에 경구 및 비경구의 여러 가지 제형으로 투여될 수 있는데, 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 아카란 황산에 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 해당되는데 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, 동결건조제제, 좌제가 포함된다. 비수성용제, 현탁용제로는 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, 글리세로제라틴 등이 사용될 수 있다. 또한 위장관질환 예방 또는 치료제로서의 효능 증진을 위해 칼슘이나 비타민 D3를 첨가할 수 있다.That is, the acaran sulfate of the present invention may be administered in various oral and parenteral dosage forms in actual clinical administration, and when formulated, diluents such as fillers, extenders, binders, wetting agents, disintegrating agents, surfactants, etc. that are commonly used Or using excipients. Solid preparations for oral administration include tablets, pills, powders, granules, capsules, and the like, and such solid preparations may contain at least one excipient such as starch, calcium carbonate, sucrose ( Sucrose) or lactose (Lactose), gelatin, etc. are mixed and prepared. In addition to simple excipients, lubricants such as magnesium styrate talc are also used. Oral liquid preparations include suspensions, solvents, emulsions, and syrups, and may include various excipients, such as wetting agents, sweeteners, fragrances, and preservatives, in addition to commonly used simple diluents such as water and liquid paraffin. . Formulations for parenteral administration include sterile aqueous solutions, non-aqueous solvents, suspensions, emulsions, lyophilized preparations, suppositories. As the non-aqueous solvent and the suspension solvent, propylene glycol, polyethylene glycol, vegetable oil such as olive oil, injectable ester such as ethyl oleate, and the like can be used. As the base of the suppository, witepsol, macrogol, tween 61, cacao butter, laurin butter, glycerogelatin and the like can be used. In addition, calcium or vitamin D 3 may be added to improve the efficacy as a preventive or therapeutic agent for gastrointestinal diseases.

본 발명의 약학적 조성물의 투여량은 환자의 체중, 연령, 성별, 건강상태, 식이, 투여시간, 투여방법, 배설율 및 질환의 중증도에 따라 그 범위가 다양하며, 일일 투여량은 아카란 황산의 양을 기준으로 0.1 내지 100 ㎎/㎏이며, 하루 1∼6 회 투여될 수 있다. The dosage of the pharmaceutical composition of the present invention varies depending on the body weight, age, sex, health condition, diet, time of administration, administration method, excretion rate and severity of the disease, the daily dosage is acaran sulfate 0.1 to 100 mg / kg based on the amount of can be administered 1 to 6 times a day.

본 발명의 약학적 조성물은 위장관질환의 예방 및 치료를 위하여 단독으로, 또는 수술, 방사선 치료, 호르몬 치료, 화학 치료 및 생물학적 반응 조절제를 사용하는 방법들과 병용하여 사용할 수 있다.The pharmaceutical composition of the present invention can be used alone or in combination with methods using surgery, radiation therapy, hormone therapy, chemotherapy and biological response modifiers for the prevention and treatment of gastrointestinal diseases.

본 발명의 억제제는 위장관 질환 개선을 목적으로 건강식품의 형태가 될 수 있다. 본 발명의 아카란 황산을 식품 첨가물로 사용할 경우, 상기 아카란 황산을 그대로 첨가하거나 다른 식품 또는 식품 성분과 함께 사용될 수 있고, 통상적인 방법에 따라 적절하게 사용될 수 있다. 유효 성분의 혼합양은 그의 사용 목적(예방, 건강 또는 치료적 처치)에 따라 적합하게 결정될 수 있다. 그러나, 건강 및 위생을 목적으로 하거나 또는 건강 조절을 목적으로 하는 장기간의 섭취의 경우에는 상기 양은 상기 범위 이하일 수 있으며, 안전성 면에서 아무런 문제가 없기 때문에 유효성분은 상기 범위 이상의 양으로도 사용될 수 있음은 확실하다. 상기 식품의 종류에는 특별한 제한은 없다.Inhibitors of the present invention may be in the form of health foods for the purpose of improving gastrointestinal diseases. When the acaran sulfate of the present invention is used as a food additive, the acaran sulfuric acid can be added as it is or used with other food or food ingredients, and can be suitably used according to a conventional method. The blending amount of the active ingredient can be suitably determined according to the purpose of its use (prevention, health or therapeutic treatment). However, in the case of long-term intake for health and hygiene or health control, the amount may be below the above range, and the active ingredient may be used in an amount above the above range because there is no problem in terms of safety. Is sure. There is no particular limitation on the kind of food.

본 발명의 건강 식품은 통상의 음료와 같이 여러 가지 향미제 또는 천연 탄수화물 등을 추가 성분으로서 함유할 수 있다. 상술한 천연 탄수화물은 포도당, 과당과 같은 모노사카라이드, 말토스, 슈크로스와 같은 디사카라이드, 및 덱스트린, 사이클 로덱스트린과 같은 폴리사카라이드, 자일리톨, 소르비톨, 에리트리톨 등의 당알콜이다. 감미제로서는 타우마틴, 스테비아 추출물과 같은 천연 감미제나, 사카린, 아스파르탐과 같은 합성 감미제 등을 사용할 수 있다. 상기 천연 탄수화물의 비율은 본 발명의 조성물 100㎖당 일반적으로 약 0.01∼0.04g, 바람직하게는 약 0.02∼0.03g 이다.The health food of the present invention may contain various flavors, natural carbohydrates, and the like as additional ingredients, as in general beverages. The above-mentioned natural carbohydrates are glucose, monosaccharides such as fructose, disaccharides such as maltose and sucrose, and polysaccharides such as dextrin and cyclodextrin, sugar alcohols such as xylitol, sorbitol and erythritol. As the sweetening agent, natural sweetening agents such as tautin and stevia extract, synthetic sweetening agents such as saccharin and aspartame, and the like can be used. The proportion of the natural carbohydrate is generally about 0.01 to 0.04 g, preferably about 0.02 to 0.03 g per 100 ml of the composition of the present invention.

상기 외에 본 발명의 건강 식품은 여러가지 영양제, 비타민, 전해질, 풍미제, 착색제, 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. In addition to the above, the health food of the present invention includes various nutrients, vitamins, electrolytes, flavoring agents, coloring agents, pectic acid and salts thereof, alginic acid and salts thereof, organic acids, protective colloidal thickeners, pH adjusting agents, stabilizers, preservatives, glycerin, alcohols, And a carbonation agent used for the carbonated beverage.

이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예 및 실험예를 제시한다. 그러나 하기의 실시예 및 실험예는 본 발명을 보다 쉽게 이해하기 위하여 제공되는 것일 뿐, 실시 예에 의해 본 발명의 내용이 한정되는 것은 아니다. Hereinafter, preferred examples and experimental examples are presented to help understand the present invention. However, the following Examples and Experimental Examples are provided only to more easily understand the present invention, and the contents of the present invention are not limited by the examples.

실시예 1: 효소적 방법에 의한 아카란 황산 올리고머의 제조Example 1: Preparation of Acaran Sulfate Oligomer by Enzymatic Method

아카란 황산(10㎎/㎖)을 50mM 소듐 포스페이트 완충용액(pH 7.0)에 녹인 후 박테로이드 스테르코리스 HJ-15(Bacteroides stercoris HJ-15, KCCM-10096)에서 분리한 헤파린 분해효소(heparin lyase, 7.5mU/mg)를 넣고 37℃에서 반응시켰다. 반응하는 동안 아카란 황산의 분해정도를 파악하기 위하여 30분마다 HPLC로 음이온 교환 컬럼을 사용하여 232nm에서 측정하였다. 고분자량의 아카란 황산 올리고머가 생성 됨을 확인되면 효소의 활성을 없애기 위해 100℃에서 5분간 끓여 사용하였다.Heparin lyase dissolved in acaran sulfate (10 mg / ml) in 50 mM sodium phosphate buffer (pH 7.0) and isolated from Bacteroides stercoris HJ-15 (KCCM-10096) , 7.5mU / mg) was added and reacted at 37 ° C. In order to determine the degree of decomposition of acaran sulfate during the reaction, it was measured at 232 nm using an anion exchange column by HPLC every 30 minutes. When it was confirmed that a high molecular weight acaran sulfate oligomer was produced, it was used for 5 minutes at 100 ℃ to eliminate the activity of the enzyme.

SAX(Strong Anion Exchange)-HPLC를 저분자량 아카란 황산 올리고머의 이용한 분리, 정제Separation and Purification of Strong Anion Exchange (SAX) -HPLC Using Low Molecular Weight Acaran Sulfate Oligomer

효소로 분해된 저분자량 아카란 황산을 HPLC를 통해 분리하였다. 분리 과정에는 페노스피어 5u SAX 80A 칼럼(Phenosphere 5u SAX 80A column)을 사용하였고, 용매는 증류수(pH 3.5)와 2M NaCl(pH 3.5)를 사용하였다. 염 농도 구배(gradient)는 0∼2M까지로 하였으며, 유속은 1.0 ㎖/min로 하여 분리하였다. 각각 분리한 2∼30머(mer)의 아카란 황산 올리고머들은 탈염 컬럼(desalting column)을 사용하여 정제를 하였다(도 1, 도 2). Enzymatically degraded low molecular weight acaran sulfate was separated via HPLC. For the separation process, a Phenosphere 5u SAX 80A column was used, and the solvent was distilled water (pH 3.5) and 2M NaCl (pH 3.5). The salt concentration gradient was 0 to 2M, and the flow rate was separated at 1.0 mL / min. Each of the separated 2 to 30 mer acaran sulfate oligomers was purified using a desalting column (FIGS. 1 and 2).

각각 분리한 아카란 황산 올리고머들은 상기와 동일한 방법으로 다시 한번 분리 정제하였다.The separated acaran sulfate oligomers were separated and purified once again in the same manner as above.

도 1 및 도 2에서 볼 수 있듯이, 아카란 황산을 효소로 분해하여 올리고머를 만들 수 있었고, HPLC로 분리하여 저분자량 아카란 황산 올리고머만을 분리 할 수 있었으며, CE(Capillary-electrophoresis) 분석을 통하여 순도를 확인한 결과 85∼95%의 순도를 나타내었다(도 3).As can be seen in Figures 1 and 2, it was possible to make oligomers by decomposing acaranic acid with enzyme, and separated by HPLC to separate only low molecular weight acaranic acid oligomer, purity through CE (Capillary-electrophoresis) analysis As a result, it was shown that the purity of 85 to 95% (Fig. 3).

FACE (fluorophore-assisted carbohydrate electrophoresis)과 MALDI-MS( Matrix-Assisted Laser Desorption Mass Spectrometry)를 이용한 저분자량 아카란 황산 올리고머의 분석Analysis of low molecular weight acaran sulfate oligomers using fluorophore-assisted carbohydrate electrophoresis (FACE) and Matrix-Assisted Laser Desorption Mass Spectrometry (MALDI-MS)

2-30머(mer)까지 분리한 아카란 올리고머에 15% 아세트산으로 녹인 0.15M ANTS(8-aminonaphtalene-1,3,6-trisulfonate)를 넣고 상온에서 30분간 전배양(preincubation)시켜 표지화 하였다. 그 후 DMSO에 녹인 1M NaBH3CN을 넣고 16시간 동안 37℃에서 반응을 시켰다. 반응이 끝난 후 ANTS가 결합된 각각의 아카란 황산 올리고머에 60% 슈크로스(sucrose)를 넣고 30% 폴리아크릴아미드 젤(polyacrylamide gel)을 사용하여 1×TBE 완충용액으로 4℃에서 20mA로 1시간 30분 동안 전기영동을 하였다. 전기영동을 한 후 자외선 분석기(UV-Transilluminator)를 사용하여 확인하였고, MALDI-MS를 사용하여 각 분획의 분자량을 측정하였다.0.15M ANTS (8-aminonaphtalene-1,3,6-trisulfonate) dissolved in 15% acetic acid was added to the acaran oligomer isolated to 2-30 mer (mer) and labeled for 30 minutes preincubation at room temperature. Then 1M NaBH3CN dissolved in DMSO was added and reacted at 37 ° C. for 16 hours. After the reaction was completed, 60% sucrose was added to each of the acaran sulfate oligomers to which ANTS was bound, and 30% polyacrylamide gel was used for 1 hour at 20 ° C. at 4 ° C. with 1 × TBE buffer solution. Electrophoresis was performed for 30 minutes. After electrophoresis, it was confirmed using an ultraviolet analyzer (UV-Transilluminator), and the molecular weight of each fraction was measured using MALDI-MS.

그 결과, 30머 이하의 아카란 황산 올리고머가 생성되었음이 명확히 확인되었고(도 4), 12머 올리고머의 분자량이 2754.4 Da로 측정되어 각 올리고머의 분자량을 알 수 있었으며, 생성된 저분자량 아카란 황산 올리고머들의 분자량이 10 kDa 이하가 됨을 알 수 있었다(도 5).As a result, it was clearly confirmed that an acaran sulfate oligomer of 30 mer or less was formed (FIG. 4), and the molecular weight of the 12 oligomer was measured to be 2754.4 Da, indicating the molecular weight of each oligomer. It was found that the molecular weight of the oligomers became 10 kDa or less (FIG. 5).

실시예 2: 화학적 방법에 의한 아카란 황산 올리고머의 제조Example 2: Preparation of Acaran Sulfate Oligomer by Chemical Method

아카란 황산 10g과 소듐 아세테이트(sodium acetate) 5g을 증류수 100㎖에 녹여 항온중탕기(thermostated bath), 교반기(stirrer), 보정된 적하 깔대기(calibrated drop funnels) 및 온도계로 고정된 반응 관(vessel)에 넣었다. 증류수에 녹인 아세트산 구리 일수화물(copper acetate monohydrate, 0.46g/10㎖)을 첨가하였다. 온도는 50℃로 일정하게 유지시키고 pH는 1N NaOH 용액으로 7.5를 유지하도록 했다. 6시간(총 반응시간) 동안, 9% 과산화수소(hydrogen peroxide) 용액 25㎖을 10 ㎖/h의 유속으로 첨가하였고, 1N NaOH 용액으로 7.5를 유지하도록 했다. 아카란 황산 절편의 분자량을 확인하기 위해 일정한 간격을 두고 시료를 모았고, in vitro에서 각각의 생물 활성을 측정하였다. 반응이 끝나면(6시간이 경과한 후), 남아있는 구리(copper)를 생성물로부터 제거하기 위해 킬레이팅 레진 Chelex 100 (Bio-Rad)을 이용하였고, Bio gel P-2을 이용하여 염을 제거하였다. 10 g of acaran sulfate and 5 g of sodium acetate are dissolved in 100 ml of distilled water and placed in a fixed vessel with a thermostatic bath, stirrer, calibrated drop funnels and a thermometer. Put in. Copper acetate monohydrate (0.46 g / 10 ml) dissolved in distilled water was added. The temperature was kept constant at 50 ° C. and the pH was maintained at 7.5 with 1N NaOH solution. For 6 hours (total reaction time) 25 ml of 9% hydrogen peroxide solution was added at a flow rate of 10 ml / h and kept 7.5 with 1N NaOH solution. Samples were collected at regular intervals to determine the molecular weight of the acaran sulfate fragments, and each biological activity was measured in vitro. At the end of the reaction (after 6 hours), chelating resin Chelex 100 (Bio-Rad) was used to remove the remaining copper from the product, and salt was removed using Bio gel P-2. .

HPLC를 이용한 저분자량 아카란 황산 올리고머의 분리, 정제Separation and Purification of Low Molecular Weight Acaran Sulfate Oligomers by HPLC

100 mM NaCl로 균일화된(equilibrated ) TSK G6000SW 컬럼(4.6x300mm, Tosh, Japan)의 HPLC를 이용하여 측정하였다. 아카란 황산 올리고머 분획(fraction)과 분자량이 알려진 GAG와 함께 교정 곡선(calibration curve)을 체류시간(retention time)에 대한 분자량의 로그(log)값으로 작성하여 분자량을 작성하여 계산하였다. It was measured using HPLC on a TSK G6000SW column (4.6 × 300 mm, Tosh, Japan) equilibrated with 100 mM NaCl. The molecular weight was calculated by preparing a calibration curve with the acaran sulfate oligomer fraction and GAG of known molecular weight as a logarithm of the molecular weight relative to retention time.

그 결과, 50℃에서 약 120분 후 라디칼 해중합반응(radical depolymerization)으로 2 kDa의 절편이 생성되었고, 분자량은 체류시간에 따라 기하급수적으로 감소하였다(도 6). As a result, after about 120 minutes at 50 ℃ radical depolymerization (radical depolymerization) produced a fragment of 2 kDa, the molecular weight decreased exponentially with the residence time (Fig. 6).

실험예 1: 아카란 황산의 헬리코박터 파일로리 감염억제효과 측정 Experimental Example 1 Measurement of Helicobacter Pylori Inhibition Effect of Acaran Sulfate

본 실험에서는 헬리코박터 파일로리 ATCC 43504 세포주(미국세포주은행)를 사용하였다. 세포를 7% 열처리된 마 혈청(heat inactivated horse serum)을 가한 브루셀라 고체 배지(brucella agar)에 이식하고, 37℃에서 미호기적 조건(5% O2, 15% CO2, 80% N2)으로 3일간 배양한 후 각각의 균주가 자라나온 플래이트에 2㎖의 생리 식염수를 가하여 균주를 집균한다. 균주 집균액 중 0.5㎖을 10% 태아 우 혈청(fetal bovine serum, FBS)을 가한 브루셀라 액체배지(brucella broth) 20㎖에 이식하여 37℃에서 미호기적 조건(5% O2, 15% CO2, 80% N2)으로 3일간 배양한다. 균주는 DMSO(dimethyl sulfoxide) 10%를 첨가하여 -70℃에서 보관되었으며 실험 균주로 사용되었다.In this experiment, the Helicobacter pylori ATCC 43504 cell line (US Cell Line Bank) was used. Cells were transplanted into Brucella agar with 7% heat inactivated horse serum and incubated at 37 ° C. under aerobic conditions (5% O 2, 15% CO 2, 80% N 2) for 3 days. Then, strains are collected by adding 2 ml of physiological saline to the plate on which each strain is grown. 0.5 ml of the strain collection solution was transplanted into 20 ml of Brucella broth in which 10% fetal bovine serum (FBS) was added, followed by aerobic conditions (5% O 2 , 15% CO 2 , Incubate for 3 days with 80% N 2 ). The strain was stored at −70 ° C. with the addition of 10% DMSO (dimethyl sulfoxide) and used as an experimental strain.

헬리코박터 파일로리 ATCC 43504를 3000rpm에서 10분간 원심분리 한 후 상등액은 버리고, PBS 완충용액을 가해 세척하였다. 3000rpm에서 10분간 다시 원심 분리한 후, PBS 3㎖에 균체를 현탁하였다. 아카란 황산을 비롯한 GAG류 및 다당류 시료 400㎕에 균 400㎕를 넣고 37℃ 물중탕기에서 30분간 반응시킨 후, 티로신(trypsin)을 처리하여 모은 위암 세포주인 KATO III 세포(한국세포주은행)를 5106 개/㎖로 맞추어 200㎕ 가해 1시간동안 37℃ 물중탕기에서 반응시켰다. 튜브(tube)에 15% 슈크로스(sucrose)용액을 넣고, 반응액을 슈크로스 용액과 섞이지 않게 기벽에 대고 넣은 후 1000rpm에서 10분간 원심 분리하여 세포를 모았다. 모은 세포에 PBS 완충용액을 가해 세척한 후, PBS 완충용액 300㎕를 가해 현탁한 것으로 우레아제(urease) 활성을 측정하였다. Helicobacter pylori ATCC 43504 was centrifuged at 3000 rpm for 10 minutes, and then the supernatant was discarded and washed with PBS buffer. After centrifugation again at 3000 rpm for 10 minutes, the cells were suspended in 3 ml of PBS. 400 μl of GAG and polysaccharide samples including acaran sulfate were added and 400 μl of the bacteria were reacted in a water bath at 37 ° C. for 30 minutes, followed by treatment with tyrosine (trypsin) to collect KATO III cells (Korea Cell Line Bank) 5106. 200 µl was adjusted to pieces / ml and reacted in a 37 ° C water bath for 1 hour. 15% sucrose solution was placed in a tube, the reaction solution was placed in the base wall so as not to mix with the sucrose solution, and the cells were collected by centrifugation at 1000 rpm for 10 minutes. PBS buffer solution was added to the collected cells and washed, and then 300 µl of PBS buffer solution was added and suspended.

우레아제 저해 활성은 균 배양 현탁액 100㎕, 5M 우레아 50㎕를 37℃ 물중탕기에서 20분간 반응시킨 후 H2SO4를 100㎕ 가해 반응을 정지시켰다. 용액 I (페놀(phenol) 5g, 소듐 니트로프루시드(Sodium nitroprusside) 25㎎, 증류수 500㎖)과 용액 II (NaOH 2.5g, 제2 인산나트륨(Sodium phosphate dibasic) 26.8g, NaOCl 10㎖, 증류 수 490㎖)를 각각 1㎖씩 가해 60℃ 물중탕기에서 20분간 반응 시킨 후 원심 분리하여 660nm에서 흡광도를 측정하였다.For urease inhibitory activity, 100 µl of bacterial culture suspension and 50 µl of 5M urea were reacted in a water bath at 37 ° C. for 20 minutes, and then 100 µl of H 2 SO 4 was added to stop the reaction. Solution I (5 g of phenol, 25 mg of sodium nitroprusside, 500 ml of distilled water) and Solution II (2.5 g of NaOH, 26.8 g of sodium phosphate dibasic), 10 ml of NaOCl, distilled water 1 ml each of 490 ml) was reacted in a water bath at 60 ° C. for 20 minutes and centrifuged to measure absorbance at 660 nm.

측정 결과, 기존에 헬리코박터 파일로리의 감염억제효과가 있는 것으로 알려진 헤파린(Heparin)의 경우 50%의 감염억제 효과를 나타내는 수치인 IC50이 2.1㎎/㎖로 아카란 황산의 경우의 1.4㎎/㎖보다 높은 수치가 나와 헤파린보다 아카란 황산의 헬리코박터 파일로리 감염 억제 효과가 우수함을 확인하였다(표 1). As a result, heparin, which is known to have an anti-infective effect of Helicobacter pylori, has an IC 50 value of 2.1 mg / ml, which shows a 50% infection suppression effect, compared to 1.4 mg / ml of acaran sulfate. It was confirmed that the higher the value of heparin than the acaran sulfate sulfuric acid Helicobacter pylori infection inhibitory effect (Table 1).

GAG류 및 다당류의 KATO Ⅲ 세포에 대한 헬리코박터 파일로리 감염억제 효과Inhibitory Effect of Helicobacter Pylori Infection on KATO III Cells of GAGs and Polysaccharides 시료sample IC50 (㎎/㎖)IC 50 (mg / ml) 헤파린(Heparin)Heparin 2.12.1 헤파린 황산(Heparan sulfate)Heparan sulfate >5> 5 아카란 황산(Acharan sulfate)Acharan sulfate 1.41.4 콘드로이틴 황산 A(Chondroitin sulfate A)Chondroitin sulfate A >5> 5 콘드로이틴 황산 C(Chondroitin sulfate C)Chondroitin sulfate C >5> 5 암피실린(Ampicillin)Ampicillin -a-a -a 측정되지 않음.-a not measured.

또한, 아카란 황산의 분자 크기에 따른 감염 억제효과를 알아보기 위해 절단된 아카란 황산을 분자량별(2940, 2380, 1925, 1832 및 1773 Da(daltons))로 분리하여 헬리코박터 파일로리 감염 억제효과를 측정하였다.In addition, in order to investigate the inhibitory effect of acaran sulfate according to the molecular size, the cleaved acaran sulfate was separated by molecular weight (2940, 2380, 1925, 1832 and 1773 Da (daltons)) to measure the inhibitory effect of Helicobacter pylori infection. It was.

측정 결과 아카란 황산의 원 화합물에 비해 절단시켜 만든 화합물이 감염억제 효과가 강하였으며 분자량 1925 Da의 올리고머의 IC50이 0.032로 가장 강한 억제효과를 나타냈다. 그러나 분자량이 더 작은 화합물은 오히려 감염 억제 효과가 낮았다(표 2, 도 7. 8). As a result of the measurement, the compound prepared by cleavage was stronger than the original compound of acaran sulfate, and the IC 50 of the oligomer having a molecular weight of 1925 Da showed the strongest inhibitory effect of 0.032. However, compounds with lower molecular weights had a lower infection inhibition effect (Table 2, Figure 7. 8).

분자량에 따른 아카란 황산 올리고머의 헬리코박터 파일로리 감염억제 효과Helicobacter Pylori Infection Inhibitory Effects of Acaran Sulfate Oligomers on Molecular Weight 분자량(Da)Molecular Weight (Da) IC50(㎎/㎖)IC 50 (mg / ml) 17331733 0.5320.532 18321832 1.0761.076 19251925 0.0320.032 23802380 0.1460.146 29402940 0.1000.100

상기에서 살펴본 바와 같이, 본 발명의 아카란 황산을 유효성분으로 함유하는 조성물, 특히 1.5∼3kDa의 분자량을 갖는 아카란 황산 올리고머를 유효성분으로 함유하는 조성물은 헬리코박터 파일로리가 분비하는 우레아제의 활성을 억제함으로써 헬리코박터 파일로리에 의한 감염을 억제시키므로 헬리코박터 파일로리에 의해 발병하는 급성 위염, 만성 활동성 위염, 미간, 만성 위축성 위염, 비궤양성 소화 불량증, 위궤양, 십이지장 궤양, 위선암, 임파종, 위암을 포함하는 위장관 질환의 예방 및 치료에 유용하게 사용될 수 있다.As described above, the composition containing acaran sulfate of the present invention as an active ingredient, in particular a composition containing an acaran sulfate oligomer having a molecular weight of 1.5 to 3 kDa as an active ingredient, inhibits the activity of the urease secreted by Helicobacter pylori Of gastrointestinal diseases including acute gastritis, chronic active gastritis, glabella, chronic atrophic gastritis, non-ulcer dyspepsia, gastric ulcer, duodenal ulcer, gastric adenocarcinoma, lymphoma, gastric cancer caused by Helicobacter pylori It can be usefully used for prevention and treatment.

Claims (7)

아카란 황산을 유효성분으로 함유하는 헬리코박터 파일로리(Helicobacter pylori) 감염 억제제. Helicobacter pylori infection inhibitor containing acaran sulfate as an active ingredient. 제 1항에 있어서, 상기 아카란 황산은 1∼10kDa의 분자량을 갖는 아카란 황산 올리고머인 것을 특징으로 하는 헬리코박터 파일로리(Helicobacter pylori) 감염 억제제.According to claim 1, wherein the acaran sulfate is a Helicobacter pylori ( Helicobacter pylori ) infection inhibitor, characterized in that the acaran sulfate oligomer having a molecular weight of 1 ~ 10kDa. 제 1항에 있어서, 상기 아카란 황산은 1.5∼3kDa의 분자량을 갖는 아카란 황산 올리고머인 것을 특징으로 하는 헬리코박터 파일로리(Helicobacter pylori) 감염 억제제.[Claim 2] The Helicobacter pylori infection inhibitor according to claim 1, wherein the acaran sulfate is an acaran sulfate oligomer having a molecular weight of 1.5 to 3 kDa. 아카란 황산을 유효성분으로 함유하는 위장관 질환 예방 및 치료제.A gastrointestinal disease prevention and treatment containing acaran sulfate as an active ingredient. 제 4항에 있어서, 상기 아카란 황산은 1∼10kDa의 분자량을 갖는 아카란 황산 올리고머인 것을 특징으로 하는 위장관 질환 예방 및 치료제.The method of claim 4, wherein the acaran sulfate is an acaran sulfate oligomer having a molecular weight of 1 to 10 kDa. 제 4항에 있어서, 상기 아카란 황산은 1.5∼3kDa의 분자량을 갖는 아카란 황산 올리고머인 것을 특징으로 하는 위장관 질환 예방 및 치료제.The method of claim 4, wherein the acaran sulfate is an acaran sulfate oligomer having a molecular weight of 1.5 to 3 kDa. 제 4항에 있어서, 상기 위장관 질환은 급성 위염, 만성 활동성 위염, 미간, 만성 위축성 위염, 비궤양성 소화 불량증, 위궤양, 십이지장 궤양, 위선암, 임파종, 위암으로 이루어지 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 위장관 질환 예방 및 치료제.According to claim 4, wherein the gastrointestinal disease is selected from the group consisting of acute gastritis, chronic active gastritis, coccyx, chronic atrophic gastritis, non-ulcer dyspepsia, gastric ulcer, duodenal ulcer, gastric cancer, lymphoma, gastric cancer Prevention and treatment of diseases of the gastrointestinal tract.
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