KR20100009151A

KR20100009151A - 삼백초와 황금의 혼합 추출물을 유효성분으로 함유하는골다공증 예방 또는 치료용 조성물

Info

Publication number: KR20100009151A
Application number: KR1020080069892A
Authority: KR
Inventors: 김영섭; 유시용; 연규환; 홍경식; 이병회; 김성환; 유대석; 권대영; 성미정; 민용기
Original assignee: 한국화학연구원; 한국식품연구원
Priority date: 2008-07-18
Filing date: 2008-07-18
Publication date: 2010-01-27
Also published as: WO2010008150A3; WO2010008150A2

Abstract

본 발명은 삼백초와 황금의 혼합 추출물을 유효성분으로 함유하는 골다공증 예방 또는 치료용 조성물에 관한 것으로, 본 발명에 의한 삼백초와 황금의 혼합 추출물은 파골 세포의 분화를 억제하는 효과, 골밀도 및 골함유량 증가 효과 및 뼈의 미세구조가 치밀해지는 효과를 동시에 볼 수 있는 복합효과를 나타내며, 각각의 생약 추출물을 단독으로 사용했을 경우보다 상기 효과가 상승작용으로 인하여 탁월하게 향상되므로 골다공증 예방 또는 치료에 유용한 의약품 및 건강식품으로 널리 이용될 수 있다.

삼백초, 황금, 혼합 추출물, 골다공증

Description

삼백초와 황금의 혼합 추출물을 유효성분으로 함유하는 골다공증 예방 또는 치료용 조성물{Composition containing mixture extract of Saururus Chinesis and Scutellaria baicalensis for prevention or treatment of osteoporosis}

본 발명은 삼백초와 황금의 혼합 추출물을 유효성분으로 함유하는 골다공증 예방 또는 치료용 조성물에 관한 것이다.

골(bone)은 근육과 연합되어 있는 석회화된 결체조직으로서, 표면은 두껍고 단단한 석회화 조직으로 신체균형을 이루는 지주역할을 하며, 장기를 보호한다. 골의 안쪽은 골수조직으로 칼슘대사의 중심이 되는 부위이다. 골은 콜라겐(collagen), 오스테오칼신(osteocalcin), 오스테오넥틴(osteonectin) 등 유기질(organic substance)과 칼슘, 인, 불소 등의 무기질(inorganic substance) 및 수분으로 구성되어 있다. 생체에서는 항상 골형성(bone formation)과 골흡수(bone resorption)가 일어나고 있다. 골형성은 소량의 부갑상선 호르몬이나 안드로겐, 에스트로겐, 불소, 인 등에 의하여 촉진되며, 골흡수는 물리적 감압, 무중력상태, 다량의 부갑상선 호르몬, 부신피질 스테로이드 등에 의하여 촉진된다. 따라서 골대사에는 이들 사이의 균형(balance)이 중요하다.

골다공증(osteoporosis)은 골흡수와 골형성의 균형이 무너져 발생하는 것으로 골형성보다 과다하게 골흡수가 진행되는데 기인한 질환으로, 골다공증은 골 조직의 석회가 감소되어 뼈의 치밀질이 엷어지고 그로 인해 골수강(骨髓腔)이 넓어지고, 증세가 진전됨에 따라 뼈가 약해지기 때문에 작은 충격에도 골절되기 쉽다. 골조직은 조골세포에 의해 형성되고 파골세포에 의해 파괴 흡수가 끊임없이 반복되는 동적인 조직이다.

뼈의 항상성은 파골 세포(osteoclast)에 의한 골 흡수(bone resoprtion)와 조골세포(osteoblast)에 의한 골 형성(bone formation)의 대등한 작용에 의한 리모델링 과정(bone remodeling)이 지속적으로 조절되어 유지된다. 그러나, 파골 세포의 지나친 활성이나 조골세포 활성의 저하는 리모델링 과정의 불균형을 초래하여, 골다공증(osteoporosis)과 같은 성인 골격계 질환을 유도한다. 이러한 불균형을 해소하기 위해서 일반적으로 파골 세포의 지나친 활성을 억제하거나, 조골세포의 활성을 촉진시키거나, 또는 파골 세포의 활성을 억제하고 조골세포의 활성을 촉진하는 방법이 사용되고 있으며, 이들은 골다공증의 치료에 대한 효과적인 치료적 접근 방법으로 인지되고 있다.

파골세포는 조혈모세포의 단핵구로부터 유래되는 세포로서, 마우스의 RAW264.7 단핵구 세포는 RANKL(receptor activator of nuclear factor κB (RANK) ligand)에 의해 융합하여 다핵 파골세포(multinucleated osteoclasts)로 분화된다 (참조: Boyle WJ, Simonet WS, Lacey DL. Osteoclast differentiation and activation. Nature. 2003 May 15;423(6937):337-42). 이러한 분화 과정은 세포 외부의 RANKL이 RANK에 결합하여 미토겐 활성 단백질 키나아제(mitogen-activated protein kinase, MAPK)의 활성을 촉진하고, 이는 NF-κB라는 전사 인자가 핵 내로 들어가서 파골세포 분화와 관련된 TRAP(tartrate-resistant acid phosphatase), MMP-9(matrix metalloproteinase-9), c-Src 티로신 키나아제(tyrosine kinase) 등의 발현을 증가시킴으로써 가능한데, 이러한 과정으로 형성된 다핵 파골세포는 무기질 골(mineralized bone)을 흡수할 수 있다. 또한, RANKL이 RANK에 결합하면 TRAF6(tumor necrosis factor receptor-associated factor 6)의 활성을 촉진시켜 MAPK, 또는 NF-κB, AP-1, NFATc1과 같은 전사인자들의 활성을 촉진시킨다 (참조: Lee ZH, Kim HH. Signal transduction by receptor activator of nuclear factor kappa B in osteoclasts. Biochem Biophys Res Commun. 2003 May 30;305(2):211-4.). 특히, 파골세포의 생존 및 골 흡수 능력에서 중요한 역할을 하는 신호전달 분자로 밝혀진 ERK와 NF-κB에 의해 파골세포 분화에 특이적인 AP-1 또는 NFAT가 조절될 수 있다고 보고되어 있다[Takayanagi H, Kim S, Koga T, Nishina H, Isshiki M, Yoshida H, Saiura A, Isobe M, Yokochi T, Inoue J, Wagner EF, Mak TW, Kodama T, Taniguchi T. Induction and activation of the transcription factor NFATc1 (NFAT2) integrate RANKL signaling in terminal differentiation of osteoclasts. Dev Cell. 2002 Dec;3(6):889-901; Asagiri M, Sato K, Usami T, Ochi S, Nishina H, Yoshida H, Morita I, Wagner EF, Mak TW, Serfling E, Takayanagi H. Autoamplification of NFATc1 expression determines its essential role in bone homeostasis. J Exp Med. 2005 Nov 7;202(9):1261-9]. 따라서, RANKL에 의해 활성화되는 신호전달 경로의 차단은 골다공증을 비롯한 골 질환의 치료를 위한 치료적 접근 방법 중의 하나로 인지되고 있다.

조골세포는 간엽줄기세포에서 기원하여 형성되는데 조골세포의 분화에 의한 칼슘 형성과 같은 무기질화는 뼈의 세기를 유지시켜 줄 뿐만 아니라, 신체 전체의 칼슘 및 호르몬 대사의 항상성에도 매우 중요한 기능을 하고 있다. 조골세포의 분화에 의한 칼슘 형성은 비타민 D 및 부갑상선 호르몬(parathyroid hormone) 등에 의해 조절되며, 조골세포의 분화에 의한 골 형성은 세포내에서 뼈 형태형성 단백질(bone morphogenetic protein; BMP), Wnt, MAP 키나아제, 칼시뉴린-칼모듈린 키나아제(calcineurin-calmodulin kinase), NF-κB, AP-1 등의 다양한 신호전달 체계의 상호작용(cross-talk)에 의해 조골세포의 분화와 관련된 알칼리성 포스파타제(alkaline phosphatase; ALP)가 초기 분화단계에서 합성된 후, 무기질화와 관련된 오스테오폰틴(osteopontin), 오스테오칼신(osteocalcin), 타입 I 콜라겐 등이 합성됨으로써 이루어진다고 알려져 있다. 이와같은 조골세포를 활성시키기 위한 촉진제는 일반적으로 환자에게 장기 투여하여야 하기 때문에 독성이 적고 경구투여가 가능한 것이 바람직하며, 독성이 없는 조골세포 활성 약제 및 기능성 식품의 개발이 요구되고 있다.

골다공증은 그 증세 자체보다는 골의 약화에 따라 용이하게 초래되는 각종 골절, 특히 대퇴골 골절 또는 척추골절 등이 장기간 활동을 제한하여 건강한 생활을 영위할 수 없고, 결과적으로 노인층 사망의 15%에 대한 원인제공을 하는 것으로 알려져 있다. 골량은 유전적 요인, 영양 섭취, 호르몬의 변화, 운동 및 생활 습관의 차이 등 여러 가지 요인들에 의해 영향을 받으며, 골다공증의 원인으로는 노령, 운동 부족, 저체중, 흡연, 저칼슘 식이, 폐경, 난소 절제 등이 알려져 있다.

한편 개인차는 있지만 백인보다는 흑인이 골 재흡수 수준(bone resorption level)이 낮아 골량이 더 높으며, 대개 골량은 14~18세에 가장 높고 노후에는 1년에 약 1%씩 감소한다. 특히 여성의 경우 30세 이후부터 골 감소가 지속적으로 진행되며, 폐경기에 이르면 호르몬 변화에 의해 골 감소가 급격히 진행된다.

이와 같이 골다공증은 정도에 차이는 있으나 노년층, 특히 폐경기 이후의 여성에게 있어서는 피할 수 없는 증상으로, 선진국에서는 인구가 노령화됨에 따라 골다공증 및 그 치료제에 대한 관심이 점차 증가되고 있다.

또한, 전세계적으로 골질환 치료와 관련되어 약 1,300억 달러의 시장이 형성되어 있는 것으로 알려져 있으며 앞으로 더 증가할 것으로 예상되기 때문에, 세계적인 각 연구 기관과 제약회사에서는 골질환 치료제 개발에 많은 투자를 하고 있고 현재 골흡수 억제제의 개발이 활발히 진행되고 있다.

골다공증과 관련하여 과거에는 주로 골의 무기질, 즉 칼슘과 인의 대사이상을 중심으로 그 연구가 진행되어 왔으나, 이의 발병 기전 규명에는 큰 진전을 보지 못하였다.

현재 골다공증 치료제로 사용되고 있는 물질로는 비스포스포네이트 제제(알 렌드로네이트, 에티드로네이트), 호르몬 제제(랄록시펜), 비타민 D 제제, 칼시토닌 제제, 칼슘 제제 등이 있다. 그러나, 비스포스포네이트 제제는 흡수율이 떨어지며 복용방법이 까다롭고 식도염을 유발시키며, 호르몬 제제는 평생 복용하여야 하며 장기 투여할 경우 유방암, 자궁암, 담석 및 혈전증 등의 부작용이 나타나고, 비타민 D 제제는 고가이며 효과가 확실하지 않고, 칼시토닌 제제는 고가이며 투여방법이 어렵고, 칼슘제제는 부작용은 적지만 치료보다는 예방효과에 국한되는 단점이 있다.

골다공증은 약물의 단기 투여만으로는 치료할 수 없으며 약물의 장기 투여가 필수적이다. 따라서, 약물을 장기 투여할 때에 상기와 같은 부작용이 없고 우수한 약효를 갖는 새로운 물질의 필요성이 요구되고 있다.

한편, 삼백초(Saururus chinensis)는 삼백초과(Saururaceae) 삼백초속(Saururus)에 속하는 다년생 초본으로서, 중국에서 오래 전부터 민간약으로 사용되어 온 약초이다. 중약대사전에는 삼백초가 청리습열, 소종해독 작용이 있어, 수종, 각기, 황달, 임탁, 대하, 옹종, 정독에 효과가 있음이 기재되어 있다. 또한, 민간에서는 전초 또는 뿌리, 잎이 풍독, 이뇨, 수종, 임질, 간염, 폐렴, 변독, 고혈압 등의 치료에 사용되어 왔다.

삼백초의 성분에 대한 연구는 그 동안 플라보노이드류(flavonoids), 알칼로이드류(alkaloids), 아미노산(amino acids), 지방산류(fatty acids), 퀴논류(quinones) 및 정유 성분에 대해 주로 진행되어 왔고, 전초에는 메틸-노말-노닐- 케톤(methyl-n-nonyl ketone), 줄기에는 가수분해형 탄닌이 다량 함유되어 있으며, 잎에는 퀘르세틴(quercetin), 이소퀘르시트린(isoquercercitrin), 아비큘라린(avicularin), 하이페린(hyperin), 루틴(rutin) 및 가수분해형 탄닌이 함유되어 있고, 뿌리에는 각종 아미노산, 유기산, 당류 등이 함유되어 있다고 보고되고 있다.

최근에는 삼백초의 항암활성(대한민국 특허 제248942호) 및 항염증활성(대한민국 특허공개 제2004-75135호)에 관련된 연구도 진행되고 있다.

한편, 황금(Scutellaria baicalensis)은 꿀풀과에 속하는 다년생 초본인 속썩은풀(Scutellaria baicalensis GEORGI)의 주피를 벗긴 뿌리를 건조한 것으로, 독성이 적고 주성분은 후라보노이드계 화합물 30여종이 분리되어 있다. 이러한 황금의 약리작용으로는 해열작용, 이뇨작용, 항바이러스작용, 항균작용, 진정작용, 혈압강하작용, 혈당상승작용, 이담작용(利膽作用), 장관(腸管) 운동억제작용, 아나필라시스(anaphylaxis) 작용, 소염작용, 항아러지작용, 항산화작용 및 세포면역 촉진 작용 등이 있어서, 한방에서는 이들 작용을 기초로 하여 각종 한약의 상용 처방약으로 70여종의 황금탕 등에 사용하고 있다.

이에, 본 발명자들은 삼백초와 황금의 다양한 생리활성 연구를 수행하던 중, 삼백초와 황금의 혼합 추출물이 독성이 없을 뿐만 아니라 골밀도(BMD) 및 골함유량(BMC)이 증가하고 뼈의 미세구조를 회복시켜 부작용 없이 골다공증을 예방하고 치료하는데 효과적임을 확인하고 본 발명을 완성하였다.

본 발명의 목적은 삼백초와 황금의 혼합 추출물을 유효성분으로 함유하는 골다공증 예방 또는 치료용 약학적 조성물을 제공하는 데 있다.

본 발명의 다른 목적은 삼백초와 황금의 혼합 추출물을 유효성분으로 함유하는 골다공증 예방 및 개선용 식품 조성물을 제공하는 데 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 삼백초와 황금의 혼합 추출물을 유효성분으로 함유하는 골다공증 예방 또는 치료용 약학적 조성물을 제공한다.

또한, 본 발명은 삼백초와 황금의 혼합 추출물을 유효성분으로 함유하는 골다공증 예방 및 개선용 식품 조성물을 제공한다.

본 발명에 의한 삼백초와 황금의 혼합 추출물은 골밀도 및 골함유량 증가 효과 및 뼈의 미세구조가 치밀해지는 효과를 동시에 볼 수 있는 복합효과를 나타낸다. 특히, 삼백초와 황금의 혼합 추출물의 비율이 1:10 ~ 10:1로 혼합되는 경우, 각각의 생약 추출물을 단독으로 사용했을 경우보다 상기 효과가 상승작용으로 인하여 탁월하게 향상되므로 골다공증 예방 또는 치료에 유용한 의약품 및 건강식품으로 널리 이용될 수 있다.

이하, 본 발명을 상세히 설명한다.

본 발명은 삼백초 및 황금의 혼합 추출물을 유효성분으로 함유하는 골다공증 예방 또는 치료용 조성물을 제공한다.

본 발명의 혼합 추출물은 삼백초 및 황금을 물, 알콜 또는 물과 알콜의 혼합 용액으로 추출한 것을 의미하며, 이때 상기 삼백초 및 황금은 재배하거나 시판되는 것을 사용할 수 있으며, 잎, 줄기, 뿌리 중 어느 것을 사용해도 무방하나, 뿌리를 사용하는 것이 바람직하다.

상기 혼합 추출물은 다음과 같이 제조할 수 있다.

삼백초 및 황금 각각을 물로 깨끗이 세척한 후, 그늘에서 건조한다. 이들을 추출용기에 넣고, 용매를 가하여 추출한다. 추출물을 실온에서 냉각한 후 여과지로 여과한다. 상기 추출액을 진공회전증발기를 이용하여 감압농축하고 동결 건조하여 분말상태의 황금 추출물 및 오가피 추출물을 각각 제조한다. 상기의 과정에서 얻은 황금 추출물 및 오가피 추출물을 혼합하여 혼합 추출물을 제조한다.

추출방법은 상기 용매를 사용하여 냉침, 온침, 가열 등 통상의 추출방법이 가능하며, 냉침의 경우 5-10일 동안 추출하는 것이 바람직하다.

본 발명의 조성물에 있어서, 상기 삼백초 추출물과 황금 추출물의 혼합 추출물은 삼백초 추출물:황금 추출물의 중량비가 1:10 ~ 10:1로 혼합되는 것이 바람직하며 더욱 바람직하게는 1:5 ~ 5:1로 혼합되는 것이 바람직하며, 가장 바람직하게는 2:5 ~ 5:2로 혼합되는 것이 바람직하다.

본 발명의 혼합 추출물은 파골 세포의 분화를 효과적으로 저해한다(도 1 및 도 2 참조).

또한, 본 발명의 혼합 추출물은 골다공증이 나타난 뼈의 골밀도 및 골함유량을 증가시킨다(도 3 참조).

또한, 본 발명의 혼합 추출물은 골다공증이 나타난 뼈의 미세구조를 정상군에 가깝게 회복시킨다(도 4 참조).

특히, 삼백초 추출물:황금 추출물의 중량비가 1:5 ~ 5:1로 혼합되는 경우, 더욱 바람직하게는 황금 추출물:오가피 추출물의 중량비가 2:5 ~ 5:2로 혼합되는 경우에, 파골 세포의 분화 억제 효과와 골밀도 및 골함유량 증가 효과 및 뼈의 미세구조가 치밀해지는 효과가 모두 현저하게 나타나며, 각각의 생약 추출물을 단독으로 사용하는 경우보다 두 성분의 상승 작용으로 인하여 탁월하게 효과가 향상된다.

따라서, 본 발명의 혼합 추출물은 파골 세포의 분화를 효과적으로 억제하므로 골다공증 예방 또는 치료에 효과적이며, 따라서, 골다공증 예방 또는 치료용 조성물로 유용하게 이용될 수 있다.

본 발명의 조성물은 상기 혼합 추출물에 추가로 동일 또는 유사한 기능을 나타내는 유효성분을 1종 이상 함유할 수 있다.

상기 혼합 추출물은 임상 투여 시에 경구 또는 비경구로 투여가 가능하며 일반적인 의약품 제제의 형태로 사용될 수 있다.

즉, 본 발명의 혼합 추출물은 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 혼합 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 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 골다공증 예방 또는 치료제로서의 효능 증진을 위해 칼슘이나 비타민 D₃를 첨가할 수 있다.

본 발명의 조성물의 투여량은 환자의 체중, 연령, 성별, 건강상태, 식이, 투여시간, 투여방법, 배설율 및 질환의 중증도에 따라 그 범위가 다양하며, 일일 투여량은 혼합 추출물의 양을 기준으로 1 내지 1000 ㎎/㎏이고, 바람직하게는 300 내지 700 ㎎/㎏이며, 가장 바람직하게는 150 내지 450 ㎎/㎏이며, 하루 1~6 회 투여될 수 있다.

본 발명의 조성물은 골다공증의 예방 또는 치료를 위하여 단독으로, 또는 수술, 방사선 치료, 호르몬 치료, 화학 치료 및 생물학적 반응 조절제를 사용하는 방법들과 병용하여 사용할 수 있다.

본 발명의 조성물은 골다공증 개선을 목적으로 건강식품에 첨가될 수 있다. 본 발명의 혼합 추출물을 식품 첨가물로 사용할 경우, 상기 혼합 추출물을 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. 상기 물질을 첨가할 수 있는 식품의 예로는 육류, 소세지, 빵, 쵸코렛, 캔디류, 스넥류, 과자류, 피자, 라면, 기 타 면류, 껌류, 아이스크림류를 포함한 낙농제품, 각종 스프, 음료수, 차, 드링크제, 알콜 음료 및 비타민 복합제 등이 있으며, 통상적인 의미에서의 건강식품을 모두 포함한다.

본 발명의 건강음료 조성물은 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, 사이클로덱스트린과 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.

상기 외에 본 발명의 조성물은 여러 가지 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. 그밖에 본 발명의 조성물은 천연 과일쥬스, 과일쥬스 음료 및 야채 음료의 제조를 위한 과육을 함유할 수 있다. 이러한 성분은 독립적으로 또는 혼합하여 사용할 수 있다. 이러한 첨가제의 비율은 크게 중요하진 않지만 본 발명의 조성물 100 중량부 당 0.01∼0.1 중량부의 범위에서 선택되는 것이 일반적이다.

이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예 및 실험예를 제시한 다. 그러나 하기의 실시예 및 실험예는 본 발명을 보다 쉽게 이해하기 위하여 제공되는 것일 뿐, 실시예에 의해 본 발명의 내용이 한정되는 것은 아니다.

<제조예> 혼합 추출물의 제조

삼백초 및 황금은 재배산으로 시중의 건재상에서 구입하여 사용하였다.

<1-1> 삼백초 추출물의 제조

삼백초를 물로 깨끗이 세척한 후, 그늘에서 건조하였다. 건조된 삼백초 15 kg을 추출용기에 넣고 메탄올을 200ℓ 가하여 7일 동안 냉침시킨 후, 여과하였다. 상기 추출액은 진공회전증발기를 이용하여 감압농축하여 삼백초 추출물을 1.7 kg 얻었다.

<1-2> 황금 추출물의 제조

황금을 물로 깨끗이 세척한 후, 그늘에서 건조하였다. 건조된 황금 12 kg을 추출용기에 넣고 메탄올을 30ℓ 가하여 7일 동안 냉침시킨 후, 여과하였다. 상기 추출액은 진공회전증발기를 이용하여 감압농축하였다. 상기 과정을 3회 반복하여 황금 추출물을 2 kg 얻었다.

<1-3> 혼합 추출물의 제조

상기 <1-1>에서 얻은 삼백초 추출물과 상기 <1-2>에서 얻은 황금 추출물을 2:5 ~ 5:2의 조성비로 혼합하여 혼합 추출물을 제조하였다.

< 실시예 1> 파골 세포 분화 억제

(1) RAW264 .7 세포 배양 및 TRAP ( tartrate - resistant acid phosphatase ) 염색

파골 세포의 분화모델로서, 다음과 같이 단핵구 세포인 RAW264.7 세포(ATCC TIB-71)에 RANKL(receptor activator of NF-κB ligand)을 처리함으로써 파골 세포로 분화시켰다. 우선, RAW264.7 세포를 10 % FBS가 포함된 DMEM 배지에서 배양하였으며, 2일 간격으로 새로운 배지로 교체하였다. 세포 배양과 관련된 시약은 하이클론(Hyclone)사에서 구입하였다. RAW264.7 세포가 70 % 정도 성장한 후, 트립신을 이용하여 세포를 배양 플레이트에서 분리하고, 이를 96-웰 플레이트의 각 웰에 1 x 10³세포/웰의 농도로 넣었다. 이때, 세포를 부유시키는 배지는 100 ng/㎖의 RANKL(R&D systems) 및 10 % FBS가 포함된 α-MEM(Hyclone)이다. 24시간 후, 제조예 <1-1>의 삼백초추출물, <1-2>의 황금추출물, 및 <1-3>의 혼합 추출물을 각각 처리한 후 3일 뒤에 백혈구 산 포스파타아제 키트(leukocyte acid phosphatase kit)(Sigma)를 이용하여 TRAP을 염색한 후, 그 결과를 도 1에 나타내었다.

도 1에 나타낸 바와 같이, RANKL를 처리하지 않은 배지는 파골 세포가 분화되지 않았으나(RANKL^-), RANKL를 처리한 후(RANKL⁺)에는 파골 세포가 분화되어 크기와 수가 증가되는 것을 알 수 있다. 또한, 황금, 삼백초 또는 황금과 삼백초의 혼합 추출물을 처리한 후에는 파골 세포 크기가 감소하는 것을 볼 수 있으며, 특히 본 발명에 따른 황금과 삼백초의 혼합 추출물을 처리한 후에는 파골 세포가 매우 미세하게 감소되는 것으로 나타났다. 따라서, 본 발명에 따른 황금과 삼백초의 혼합 추출물은 파골 세포의 분화를 억제하는 데 효과적임을 알 수 있다.

(2) TRAP 활성 측정

파골 세포의 분화시 증가하는 TRAP의 활성도를 측정하기 위하여 다음과 같은 실험을 수행하였다. 먼저, 세포를 10 % 포르말린으로 10분 동안 고정시킨 후, 95 % 에탄올로 탈수시키고 상온에서 건조하였다. 이후, 10 mM 타르타르산 나트륨과 5 mM p-니트로페닐포스페이트가 첨가된 100 ㎕의 구연산 버퍼(50 mM, pH 4.6)를 각 웰에 첨가한 후 20 내지 30분 동안 반응시켰다. 그 다음, 새로운 96-웰 플레이트에 효소 반응액을 옮기고 100 ㎕의 0.1 N NaOH로 반응을 종결시킨 후 410 ㎚에서 흡광도를 측정하고, 그 결과를 도 2에 나타내었다. TRAP 활성은 흡광도 값을 대조군에 대한 %로 환산하여 나타내었으며, t-테스트로 유의성 검증을 하였다(* p < 0.05, ** p < 0.01, *** p < 0.001).

도 2에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따른 삼백초와 황금의 혼합 추출물은 TRAP의 활성을 30% 정도로 유의하게 억제함으로써 파골 세포의 분화를 효과적으로 억제하는 것을 알 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 삼백초와 황금의 혼합 추출물은 파골 세포의 분화를 효과적으로 억제하므로 골다공증의 예방 또는 치료에 유용하게 사용될 수 있다.

< 실시예 2> 골다공증에 미치는 영향 측정

본 발명에 따른 삼백초 및 황금의 혼합 추출물의 골다공증에 미치는 영향을 알아보기 위하여 다음과 같은 실험을 수행하였다.

(1) 몸무게, 섭취량 및 자궁 무게 변화

7-8개월의 암컷 쥐를 정상군(Sham), 양성대조군, 난소 절제군(OVX), OVX+황금, OVX+삼백초 및 OVX+삼백초+황금 군의 6개 군으로 나누어 삼백초 또는 황금을 넣지 않거나 제조예 <1-1> 내지 <1-3>에서 얻은 삼백초 추출물, 황금 추출물, 삼백초와 황금의 혼합 추출물을 각각 350 mg/kg씩 AIN 93M 사료에 섞어 4주간 식이하였다. 이후 정상군을 제외한 나머지 군의 암컷 쥐의 난소를 절제하여 골다공증 현상을 일으킨 후, 10주 동안 정상군, 양성대조군 및 난소 절제군은 추출물이 함유되지 않은 사료를 식이하고, 그 외 군은 각각 황금 추출물, 삼백초 추출물 및 삼백초와 황금의 혼합 추출물이 함유된 사료를 식이하였다. 양성대조군은 1주당 2회 골다공증 치료제(알렌드로네이트) 0.014 mg/kg을 투여하였다. 10주 후, 몸무게의 변화, 섭취량 및 쥐를 희생시켜 자궁 무게의 변화를 측정하여 그 결과를 표 1에 나타내었다.

군	체중(g)			섭취량(g)	자궁무게(g)
군	처음	난소절제시	최종	섭취량(g)	자궁무게(g)
정상군	332.6±3.9	406.8±22.8	397.6±12.8*	16.2±1.1	1.39±0.2*
난소절제군 (OVX)	344.7±2.8	406.0±43.4	473.7±11.0	15.5±0.5	0.88±0.2
OVX+황금	333.6±5.3	408.7±39.9	452.7±9.2	15.2±0.9	0.91±0.3
OVX+삼백초	342.1±4.0	382.2±22.7	409.9±5.2	14.6±0.9	0.97±0.0
OVX+황금+삼백초	344.5±3.0	379.9±25.0	350.0±12.0	12.7±1.2	1.15±0.3
양성대조군	345.7±2.1	408.6±16.9	412.7±9.8*	15.2±0.9	1.30±0.3
*p<0.05 vs. OVX

표 1에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따라 삼백초 및 황금 혼합 추출물이 투여된 군에서는 난소를 절제한 군(OVX)에 비해 증가한 체중이 유의하게 감소하는 것을 관찰하였다. 또한, 난소를 절제한 군에서 감소된 자궁의 무게는 삼백초 및 황금 혼합 추출물이 투여된 군에서 유의하게 회복되는 것을 확인할 수 있었다. 따라서 본 발명에 따른 삼백초 및 황금의 혼합 추출물은 골다공증 현상을 나타내는 쥐의 체중을 유의하게 감소시키고 작아졌던 자궁을 회복시킴으로써 골다공증의 예방 또는 치료에 유용하게 사용될 수 있다.

(2) 골밀도, 뼈의 미세구조 및 골강도의 변화

골다공증에 본 발명에 따른 삼백초 및 황금의 혼합 추출물이 뼈의 회복에 어떠한 영향을 미치는지 알아보기 위하여 난소 절제에 의해 유발된 골다공증 쥐의 정강이(Femur)와 경골부(Tibia)에 대하여 골밀도(BMD)와 골함유량(BMC)을 각각 측정하여, 그 결과를 표 2 및 도 3에 나타내었다.

군	정강이		경골부
군	BMD (g/cm²)	BMC (g/cm²)	BMD (g/cm²)	BMC (g/cm²)
정상군	0.0141±0.0028	0.4901±0.0126	0.1236±0.0078	0.4254±0.0272
난소 절제군(OVX)	0.1243±0.0015	0.4101±0.0050	0.1146±0.0045	0.3911±0.0123
OVX+황금	0.1286±0.0027	0.4153±0.0139	0.1262±0.0027	0.4153±0.0139
OVX+삼백초	0.1283±0.0017	0.4343±0.0097	0.1229±0.0045	0.4183±0.0172
OVX+황금+삼백초	0.1343±0.0018	0.4572±0.0011	0.1346±0.0021	0.4556±0.0130
양성대조군	0.1334±0.0036	0.4458±0.0193	0.1343±0.0032	0.4491±0.0181

표 2 및 도 3에 나타낸 바와 같이, 정강이 부위에서는 황금과 삼백초 단독 투여군의 BMD 및 BMC가 난소절제한 경우와 마찬가지로 거의 증가를 하지 않았다. 그러나, 삼백초 및 황금의 혼합 추출물의 투여에서는 대조약제를 투여한 양성대조군과 동등한 수준으로 증가함(Sham의 95% 수준)을 볼 수 있었다. 또한 경골부에서는 황금, 삼백초 단독 투여군일 경우, BMD는 정상군과 비슷한 수준으로 증가하고, BMC는 정상군보다 낮은 값으로 나타난 반면, 본 발명에 따른 삼백초 및 황금의 혼합 추출물인 경우에는 양성대조군과 동등 수준 이상으로 BMD 및 BMC 값이 증가하였다. 따라서, 본 발명에 따른 삼백초 및 황금의 혼합 추출물은 골다공증시 약해진 뼈의 골밀도 및 골함유량을 증가시킴으로써 뼈를 회복시킴을 알 수 있다.

또한, 이중 정강이 인접뼈를 마이크로-CT(micro-CT)를 이용하여 뼈의 3차원 구조와 단면을 촬영하여 뼈의 미세구조(trabecular bone)를 관찰하고, 뼈의 부피, 골소주(trabecular bone)의 두께, 골소주의 수를 측정하여 그 결과를 도 4 및 도 5에 나타내었다.

도 4에 나타낸 바와 같이, 난소를 절제한 군은 뼈의 3차원 구조와 단면의 미세구조가 성긴 구조로 되어 있으나, 본 발명에 따른 삼백초 및 황금의 혼합 추출물을 투여한 군의 뼈는 3차원 구조와 단면의 미세구조가 촘촘한 구조로 유의하게 회복되는 것을 확인하였다. 또한, 도 5에 나타낸 바와 같이, 난소를 절제한 군에서는 전체 부피에서 뼈의 부피, 골소주의 두께, 골소주의 수가 감소되었고, 골소주 사이의 넓이가 넓은 것으로 나타났으나, 삼백초와 황금의 혼합 추출물을 투여한 군에서는 전체 부피에서 뼈의 부피, 골소주의 두께, 골소주의 수가 회복됨을 확인하였다. 따라서, 본 발명에 따른 삼백초 및 황금의 혼합 추출물은 골다공증시 약해진 뼈의 미세구조를 회복시킴으로써 골다공증의 예방 또는 치료에 유용하게 사용될 수 있다.

나아가, 상기 정강이 뼈를 이용하여 뼈가 부러지는 정도인 골강도를 측정하고, 그 결과를 도 6에 나타내었다.

도 6에 나타낸 바와 같이, 난소를 절제한 군에서는 골강도가 감소하였지만 삼백초 및 황금 혼합 추출물을 투여한 군에서는 25% 정도 골강도가 증가된 것을 확인하였다. 따라서, 본 발명에 따른 삼백초 및 황금 혼합 추출물은 골다공증시 골강도를 증가시킴으로써 골다공증의 예방 또는 치료에 유용하게 사용될 수 있다.

하기에 본 발명의 조성물을 위한 제제예를 예시한다.

제제예 1 : 약학적 제제의 제조

1. 산제의 제조

혼합 추출물 2 g

유당 1 g

상기의 성분을 혼합하고 기밀포에 충진하여 산제를 제조하였다.

2. 정제의 제조

혼합 추출물 100 ㎎

옥수수전분 100 ㎎

유 당 100 ㎎

스테아린산 마그네슘 2 ㎎

상기의 성분을 혼합한 후, 통상의 정제의 제조방법에 따라서 타정하여 정제를 제조하였다.

3. 캡슐제의 제조

혼합 추출물 100㎎

옥수수전분 100㎎

유 당 100㎎

스테아린산 마그네슘 2㎎

상기의 성분을 혼합한 후, 통상의 캡슐제의 제조방법에 따라서 젤라틴 캡슐에 충전하여 캡슐제를 제조하였다.

제제예 2 : 식품의 제조

본 발명의 혼합 추출물을 포함하는 식품들을 다음과 같이 제조하였다.

1. 밀가루 식품의 제조

본 발명의 혼합 추출물 0.5 ~ 5.0 중량%를 밀가루에 첨가하고, 이 혼합물을 이용하여 빵, 케이크, 쿠키, 크래커 및 면류를 제조하여 건강 증진용 식품을 제조하였다.

2. 유제품(dairy products)의 제조

본 발명의 혼합 추출물 5 ~ 10 중량%를 우유에 첨가하고, 상기 우유를 이용하여 버터 및 아이스크림과 같은 다양한 유제품을 제조하였다.

3. 선식의 제조

현미, 보리, 찹쌀, 율무를 공지의 방법으로 알파화시켜 건조시킨 것을 배전한 후 분쇄기로 입도 60메쉬의 분말로 제조하였다.

검정콩, 검정깨, 들깨도 공지의 방법으로 쪄서 건조시킨 것을 배전한 후 분쇄기로 입도 60메쉬의 분말로 제조하였다.

본 발명의 혼합 추출물을 진공 농축기에서 감압ㅇ농축하고, 분무, 열풍건조기로 건조하여 얻은 건조물을 분쇄기로 입도 60메쉬로 분쇄하여 건조분말을 얻었다.

상기에서 제조한 곡물류, 종실류 및 혼합 추출물의 건조분말을 다음의 비율로 배합하여 제조하였다.

곡물류(현미 30중량%, 율무 15중량%, 보리 20중량%),

종실류(들깨 7중량%, 검정콩 8중량%, 검정깨 7중량%),

혼합 추출물의 건조분말(3 중량%),

영지(0.5중량%),

지황(0.5중량%)

제제예 3 : 음료의 제조

1. 탄산음료의 제조

설탕 5~10%, 구연산 0.05~0.3%, 카라멜 0.005~0.02%, 비타민 C 0.1~1%의 첨가물을 혼합하고, 여기에 79~94%의 정제수를 섞어서 시럽을 만들고, 상기 시럽을 85~98℃에서 20~180초간 살균하여 냉각수와 1:4의 비율로 혼합한 다음 탄산가스를 0.5~0.82%를 주입하여 본 발명의 혼합 추출물을 함유하는 탄산음료를 제조하였다.

2. 건강음료의 제조

액상과당(0.5%), 올리고당(2%), 설탕(2%), 식염(0.5%), 물(75%)과 같은 부재료와 혼합 추출물을 균질하게 배합하여 순간 살균을 한 후 이를 유리병, 패트병 등 소포장 용기에 포장하여 건강음료를 제조하였다.

3. 야채쥬스의 제조

본 발명의 혼합 추출물 5 g을 토마토 또는 당근 쥬스 1,000 ㎖에 가하여 건강 증진용 야채쥬스를 제조하였다.

4. 과일쥬스의 제조

본 발명의 혼합 추출물 1 g을 사과 또는 포도 쥬스 1,000 ㎖에 가하여 건강 증진용 과일쥬스를 제조하였다.

도 1은 본 발명에 따른 삼백초 및 황금의 혼합 추출물의 파골 세포 분화에 미치는 영향을 나타내는 사진이다.

도 2는 본 발명에 따른 삼백초 및 황금의 혼합 추출물의 TRAP의 활성에 미치는 영향을 나타내는 그래프이다.

도 3은 본 발명에 따른 삼백초 및 황금의 혼합 추출물의 골밀도 및 골함유량에 미치는 영향을 나타내는 그래프이다.

도 4는 본 발명에 따른 삼백초 및 황금의 혼합 추출물의 골다공증 뼈의 미세구조에 미치는 영향을 나타내는 마이크로-CT 사진이다.

도 5는 본 발명에 따른 삼백초 및 황금의 혼합 추출물의 골다공증에 의해 감소된 골소주의 개선을 나타내는 그래프이다.

도 6은 본 발명에 따른 삼백초 및 황금의 혼합 추출물의 골다공증 뼈의 골강도에 미치는 영향을 나타낸 그래프이다.

Claims

삼백초 및 황금의 혼합 추출물을 유효성분으로 함유하는 골다공증 예방 또는 치료용 약학적 조성물.
제1항에 있어서, 상기 혼합 추출물은 삼백초 추출물:황금 추출물의 중량비가 1:10 ~ 10:1인 것을 특징으로 하는 골다공증 예방 또는 치료용 약학적 조성물.
제1항에 있어서, 상기 혼합 추출물은 골밀도 및 골함유량을 증가시키는 것을 특징으로 하는 골다공증 예방 또는 치료용 약학적 조성물.
제1항에 있어서, 상기 혼합 추출물은 뼈의 미세구조를 회복시키는 것을 특징으로 하는 골다공증 예방 또는 치료용 약학적 조성물.
삼백초 및 황금의 혼합 추출물을 유효성분으로 함유하는 골다공증 예방 및 개선용 식품 조성물.
제5항에 있어서, 상기 혼합 추출물은 삼백초 추출물:황금 추출물의 중량비가 1:10 ~ 10:1인 것을 특징으로 하는 골다공증 예방 및 개선용 식품 조성물.
제5항에 있어서, 상기 혼합 추출물은 골밀도 및 골함유량을 증가시키는 것을 특징으로 하는 골다공증 예방 및 개선용 식품 조성물.
제5항에 있어서, 상기 혼합 추출물은 뼈의 미세구조를 회복시키는 것을 특징으로 하는 골다공증 예방 및 개선용 식품 조성물.