KR20110056278A

KR20110056278A - 인슐린 민감성 강화제 및 항당뇨병제로서의 식물 추출물

Info

Publication number: KR20110056278A
Application number: KR1020117002793A
Authority: KR
Inventors: 레이몬드 알. 트얀드라위나타; 제임스 엠 시남벨라; 디지 디아 드위 알.더블유.; 올리비아 마야사리; 멜리사 푸스파사리
Original assignee: 피티. 덱사 메디카
Priority date: 2008-08-27
Filing date: 2009-08-04
Publication date: 2011-05-26
Also published as: AU2009286447A1; US20110177177A1; WO2010023572A1; EP2334377A1; AU2009286447B2; EP2334377B1; WO2010023572A4; US9345731B2; KR101567465B1; EP2334377A4

Abstract

부처꽃과 식물 및 녹나무과 식물로부터 유래된 식물 추출물 조성물 및 이의 인슐린 내성 강하제, 증후군 X 정상화, 당뇨병 전기 및 2형 당뇨병 치료, 특히 인슐린 신호 경로에서 활성자로서, 포도당 수송 시스템에서 조절자로서, 아디포넥틴 분비의 조절자로서, 및 인슐린 내성의 억제자로서의 용도. 부처꽃과 식물의 예로 라게르스트로에미아 스페키오사(Lagerstroemia speciosa)를 선택하였고, 녹나무과 식물의 예로 신나모멈 버마니(Cinnamomum burmannii)를 선택하였다. 이러한 식물 추출물 조성물은 상승적으로 작용하여 각 추출물을 단독 사용한 경우에 발현되는 약리학적 효과를 증강시킨다.

Description

인슐린 민감성 강화제 및 항당뇨병제로서의 식물 추출물{HERBAL EXTRACT AS SENSITIVITY ENHANCER TOWARD INSULIN AND ANTIDIABETES}

본 발명은 체내 당 농도 증가에 의해 당뇨병, 주로 2형 당뇨병 증상이 지속될 수 있는 인슐린 내성 환자의 중증도를 낮추기 위한 식물성 제형에 관한 것이다. 식물성 제형은 신나모멈 버마니(Cinnamomum burmannii) 및 라게르스트로에미아 스페키오사(Lagerstroemia speciosa) 추출물을 포함한다.

본 발명에 따른 식물성 제형은 세포의 당 흡수를 높이고, 당뇨병 발병 전후의 인슐린 내성을 감소시키는데 효과적으로 사용할 수 있다. 본 발명의 조성물은 증후군 X 증상, 인슐린 내성, 당뇨병 전기 환자 또는 당뇨병 환자에 대해 전통 약물 또는 대안 요법으로서 사용할 수 있다.

본 발명에서, '천연 약물'은 천연 물질로부터 치료학적 효과 및 치유적 효과를 제공하는 약학 제제이다. '조제 약물(pharmaceutical drug)'은 화학 합성 물질로부터 치료학적 및 치유적 효과를 제공하는 약학 제제이다.

식물 기원의 천연 약물에 대한 발전과 개발이 급속하게 이루어져, 현재 수많은 천연 약물들이 다양한 질병에 대항하기 위한 대안 요법제로서 사용되고 있다. 전세계적으로 수백만의 사람들이 조제 약물의 부작용을 낮추거나 또는 조제 약물에 비해 가격을 낮추기 위해서 등의 여러가지 이유로 식물 및/또는 동물 부위의 추출물로부터 유래된 천연 약물을 선호적으로 선택하고 있다.

퍼케니 센터(인도네시아 내분비학회)에 따르면, 인도네시아는 당뇨병 인구 수가 세계적으로 인도, 중국, 러시아, 일본 및 브라질 다음으로 6위를 차지하고 있다. WHO에서는, 당뇨병 환자가 1억 8천만명 이상이며, 이 수치는 2030년까지 2배가 될 것이라고 추정하였다. 2005년에는 당뇨병으로 인한 사망자는 110만명으로 기록되었다. 당뇨병은 또한 흔히 달콤한 소변이라고도 하는데, 포도당이 조직으로 이송되지 못하여 혈중 포도당 농도가 과도하게 증가되고, 그에 따라 포도당이 뇨로 방출되는 질환이다. 체내 흡수된 포도당은 에너지로 변환되고, 일부는 글리코겐 형태로 지방과 근육 조직에 저장된다. 이러한 변환 과정은 췌장 샘에서 분비되는 인슐린의 지원에 의해 수행된다. 인슐린은 체내에서 포도당의 농도 균형을 조절한다. 만일 혈중 포도당 수치가 높으면, 탄수화물을 에너지나 글리코겐 저장으로 바꾸는 생화학적 변화가 이루어지게 된다. 당뇨병 환자의 경우, 혈중 당 농도의 균형을 조절하는 시스템에 문제가 있는 것이다.

당뇨병의 90%는 주로 인슐린 내성이 원인인 2형 당뇨병이다. 인슐린 내성은 인슐린 민감도가 감소된 증상이다. 인슐린 민감성은, 인슐린이 간에서의 포도당 생산을 억제시키고 근육과 지방 조직에서 포도당을 사용하도록 자극함으로써, 인슐린이 혈중 포도당 수치를 낮추는 인슐린의 능력을 의미한다. 이러한 인슐린 내성의 원인은 일반적으로 비만과 같이 생활방식 인자와 관련되어 있다. 따라서, 2형 당뇨병 치료제는 혈중 당 수치와 인슐린 내성을 낮추는 것으로 예상된다.

기존의 2형 당뇨병제의 문제점을 해결하기 위한 몇 가지 치료제들로서, 설포닐우레아 및 메글리니티니드(췌장을 자극하여 인슐린을 더 많이 생산하게 함), 비구아니드(간에서 생산되는 포도당 물질의 농도를 감소시킴), 알파-글루코시다제 저해제(섭취된 탄수화물로부터의 포도당 흡수를 감소시킴), 및 티아졸리딘디온(인슐린 내성을 감소시킴) 등의 화학 합성 물질이 제작되었다. 이러한 인슐린 내성에 대한 화학 합성 치료제들 중에서, 티아졸리딘디온(TZD) 그룹, 예컨대 피오글리타존 및 로시글리타존이 가장 많이 사용되고 있는 인슐린 증감제이다. 크롬 및 바나듐과 같은 일부 미네랄도 강력하지는 않지만 인슐린 민감성을 높이는 것으로 제시되고 있다. TZD는 PPAR-γ 인자 전사의 기질로서, PPAR-γ 유전자의 발현은 제공되는 TZD 용량이 많아짐에 따라 증가된다. 그러나, 이러한 TZD 그룹의 사용은 환자에게서 SGOT/SGPT 수치 상승(특발성 급성 간독성) 및 부종과 같이 바람직하지 않은 부작용을 야기할 수 있다.

부처꽃과의 라게르스트로에미아 스페키오사 식물이 공지되어 있는데, 이 식물은 항당뇨병제로서 사용되고 있다. 라게르스트로에미아 스페키오사 식물의 잎은 인도네시아에서는 '붕우르(bungur)'라는 이름으로, 필리핀에서는 '바나바'라는 이름으로 알려져 있다. 일본 특허 제 07-228539호에는, 라게르스트로에미아 스페키오사 추출물의 분획을 항당뇨병제의 활성 성분으로 사용할 수 있다고 언급되어 있다. 또한, 이 식물은 혈당 강하 활성을 가지고 있다. 이외에도, 라게르스트로에미아 스페키오사 잎의 수 추출물이나 알코올 추출물, 및 100 mg 당 많게는 0.01-15 mg 농도의 코로솔릭산이 함유된 농축물은, 혈중 당 농도 상승을 저해하거나 혈중 당 농도를 낮추는 기본적인 성분들로서, 이러한 내용은 미국 특허 공개공보 제 2001/0006941 호에 기재되어 있다.

녹나무과의 신나모멈 버마니 식물은 일반적으로 신나몬으로 알려져 있다. 이 식물은 빵 반죽 제조시 식품의 향료로 사용되고 있다. 일부 문헌들에서는, 이 식물이 설사, 구토 및 위장염과 같은 위장 장애를 해결하기 위한 전통 약물로 이용되고 있는 것으로도 언급되어 있다. 어떤 문헌에는, 이 식물을 또한 감기나 독감 치료용 약물로도 사용할 수 있으며, 또한 관절염과 류마티스 치료에 사용할 수 있다고 언급되어 있다.

신나몬(인도네이사에서는 신나모멈 버마니)은 또한 당뇨병을 예방하거나 치료하는데 효능이 있다고 여겨지고 있다. 또한, 신나몬은 2형 당뇨병에서 혈당과 지방 프로파일을 조절하는데 긍정적인 효과가 있다(WO/2008/059310, WO/2008/041049).

본 발명은, 신나모멈 버마니 및 라게르스트로에미아 스페키오사 추출물의 조합이 인슐린 내성을 강하하고, 또한 증후군 X, 인슐린 내성, 당뇨병 전기 환자나 당뇨병 환자, 주로 2형 당뇨병에서 혈당 수치를 낮추기 위한 최적의 천연 약물로서의 용도를 설명할 것이다.

Klein, G., Kim, J., Himmeldirk, K., Cao, Y., Chen, X. 2007. Antidiabetes and anti-obesity activity of Lagerstroemia speciosa. Evid Based Complement Alternat Med. 2007, 4(4): 401-407. Ragasa, C.Y., Ngo, H.T., Rideout, J.A. 2005. Terpenoids and sterols from Lager-stroemia speciosa. J. Asian Nat Prod Res. 2005, 7(1):7-12.

본 발명의 과제 및/또는 해결책은 바람직한 구현예들로 설명될 것이다. 예시된 구현예들은 본 발명을 이해하기 위한 목적으로 제공되며, 본 발명의 실시로부터 습득할 수 있는 다른 구현예들에 대한 가능성을 제한하는 것은 아니다. 본 발명의 과제 및/또는 해결책은 본원의 청구항에 상세하게 개시된 요소들 및 조합을 통해 구현될 것이다.

구현예로 예시되며 본 출원에 광의적으로 기술된, 본 발명의 과제 및 해결책을 달성하기 위해, 본 발명의 제1 측면은 (a) 부처꽃과 및 (b) 녹나무과로부터 유래된 추출물(들)의 조합, 또는 그것의 분획(들) 또는 이들로부터 유래된 그것의 화합물(들)을 포함하는, 제약학적 투약 형태에 관한 것으로, 상기한 조합은 유효량 범위에서 상승적으로 작용하여 단독으로 작용하는 경우의 각 단독 추출물에 의해 발현되는 약리학적 효과를 강화한다. 본 발명에 따른 제약학적 투약 형태는 또한 제약학적으로 허용가능한 부형제 성분을 포함한다.

본 발명의 제약학적 투약 형태의 조성물은, (a) 수 추출 공정 또는 다른 극성 용매 추출 공정으로부터 유래된 라게르스트로에미아 스페키오사를 포함한 부처꽃과 추출물(들), 및 (b) 수 추출 공정 및/또는 다른 극성 용매 추출물로부터 유래된 신나모멈 버마니를 포함한 녹나무과 추출물(들)을 포함한다.

본 발명의 제2측면은 PI3 키나제, Akt, PPAR-γ, PPAR-δ 및 Glut-4 유전자들의 세포내 신호전달 경로를 자극하여, 인슐린 민감성을 강화하기 위한, 부처꽃과 및 녹나무과 식물 추출물의 조합 사용에 관한 것이다.

본 발명의 제3측면은 아디포넥틴 분비를 조절하기 위한 부처꽃과 및 녹나무과 식물 추출물의 조합 사용에 관한 것이다.

본 발명의 제4측면은 레지스틴(resistin) 유전자의 세포내 신호전달 경로를 저해하여 인슐린 민감성을 강화하기 위한 부처꽃과 및 녹나무과 식물 추출물의 조합 사용에 관한 것이다.

본 발명의 제5측면은 Glut-4 유전자의 세포내 신호전달 경로를 자극하여 세포의 포도당 흡수를 강화하기 위한 부처꽃과 및 녹나무과 식물 추출물의 조합 사용에 관한 것이다.

본 발명의 제6측면은 부처꽃과 및 녹나무과 식물 추출물을 조합 사용한 세포 생활성에 대한 독성 테스트에 관한 것이다.

본 출원 명세서에 통합되어 일부분을 구성하고 있는 첨부된 도면들은 본 발명의 한가지 또는 여러가지 구현예들을 예시한다. 이들 도면들은 본 발명이 교시하는 원리를 설명하기 위해 제공된다.
도 1은 3T3 Swiss 알비노세포에 부처꽃과 및 녹나무과 식물 추출물 조합 투여시, PPAR-γ의 발현을 mRNA 수준으로 나타낸 그래프이다.
도 2는 3T3 Swiss 알비노세포에 부처꽃과 및 녹나무과 식물 추출물 조합 투여시, PPAR-δ의 발현을 mRNA 수준으로 나타낸 그래프이다.
도 3은 3T3 Swiss 알비노세포에 부처꽃과 및 녹나무과 식물 추출물 조합 투여시, PI3 키나제의 발현을 mRNA 수준으로 나타낸 그래프이다.
도 4는 3T3 Swiss 알비노세포에 부처꽃과 및 녹나무과 식물 추출물 조합 투여시, Akt 발현을 mRNA 수준으로 나타낸 그래프이다.
도 5는 3T3 Swiss 알비노세포에 부처꽃과 및 녹나무과 식물 추출물 조합 투여시, PPAR-γ의 발현을 mRNA 수준으로 나타낸 그래프이다.
도 6은 3T3 Swiss 알비노세포에 부처꽃과 및 녹나무과 식물 추출물 조합 투여시, PPAR-δ의 발현을 mRNA 수준으로 나타낸 그래프이다.
도 7은 3T3 Swiss 알비노세포에 부처꽃과 및 녹나무과 식물 추출물 조합 투여시, Glut-4의 발현을 mRNA 수준으로 나타낸 그래프이다.
도 8은 3T3 Swiss 알비노세포의 포도당 흡수 강화에 있어, 부처꽃과 및 녹나무과 식물 추출물 조합 투여의 예상 작용 기작을 나타낸 것이다.
도 9는 3T3 Swiss 알비노세포에 부처꽃과 및 녹나무과 식물 추출물 조합 투여시, 아디포넥틴의 발현을 mRNA 수준으로 나타낸 그래프이다.
도 10은 3T3 Swiss 알비노세포에, 인슐린과 함께 또는 인슐린 첨가 없이, 부처꽃과 및 녹나무과 식물 추출물 조합 투여시, 레지스틴의 발현을 mRNA 수준으로 나타낸 그래프이다.
도 11은 정상 프리(pre)-지방세포 3T3 Swiss 알비노세포, 인슐린 내성의 프리-지방세포 3T3 Swiss 알비노세포, 정상 지방세포 3T3 Swiss 알비노, 및 인슐린 내성의 지방세포 3T3 Swiss 알비노를, 0. 2. 4. 6 시간 동안 5 mg/ml 포도당과 함께 인큐베이션한 후, 수득한 포도당 측정 결과를 나타낸 그래프이다.
도 12는 부처꽃과 및 녹나무과 식물 추출물 조합 5 ㎍/ml 또는 0.02 μM 피오글리타존 및/또는 25 nM 인슐린을 투여하고, 48시간 인큐베이션한 다음 0, 2, 4, 6시간 동안 5 mg/ml 포도당과 인큐베이션하였을 때, 인슐린 내성의 지방세포 3T3 Swiss 알비노세포로부터 수득한 포도당 측정 결과를 나타낸 그래프이다.
도 13은 부처꽃과 및 녹나무과 식물 추출물 조합의 48시간 인큐베이션시의 3T3 Swiss 알비노 세포 생활성에 대한 용량 변동 효과를 나타낸 그래프이다.

이하, 실시예들을 들어 본 발명을 더욱 상세하게 설명하지만, 하기 실시예들이 본 발명의 범위를 제한하는 것은 아니다.

본 발명은, 기존에 항당뇨병제로서 알려져 있는, 부처꽃과 식물 추출물, 예컨대 라게르스트로에미아 스페키오사 추출물, 및 녹나무과 식물 추출물, 예컨대 신나모멈 버마니 추출물의 조합에 관한 것이다. 부처꽃과 식물과 녹나무과 식물의 각각의 추출물은 상이한 약리학적 효과를 가진다. 그러나, 이것을 조합하면, 2가지 추출물들은 서로 상호작용하여, 각 추출물의 천연 특징들이 상승적으로 작용하여, 임상 실험에서 특별한 치료 양상을 보이는 약리학적 활성을 강화한다.

본 발명은, 부처꽃과 식물로서 대표적인 라게르스트로에미아 스페키오사가 혈당 강화 활성을 조절할 수 있으며 포도당 수송을 활성화할 수 있는 화합물을 포함하고 있음을 개시한다. 신나모멈 버마니는, 식물체내에서 화합물이 이차 대사산물을 형성하고, 인슐린 신호전달 경로의 조절자로서의 활성을 가지고 있는 것으로 추측되기 때문에, 녹나무과 식물의 대표적인 식물로로 선택하였다.

라게르스트로에미아 스페키오사는 코르솔산을 함유하고 있다. 라게르스트로에미아 스페키오사 추출물 역시 알칼로이드, 에스트라갈린(astragalin), 브레비폴린(brevifolin), 카르복시산(carboxylic acid), 코릴라진(corilagin), 시멘(cymene), 엘라직산(ellagic acid), 엘라기타닌(ellagitannin), 갈로카테킨(gallocatechin), 제라닌(geraniin), 하이포필란틴(hypophyllantin), 리그난(lignan), 린테트랄린(lintetralin), 루페올(lupeol), 메틸 살리실레이트(methyl salicylate), 니란틴(niranthin), 니르테트랄린(nirtetralin), 니루레틴(niruretin), 니루린(nirurin), 니루리시드(niruriside), 노르세쿠리닌(norsecurinine), 필란틴(phyllanthin), 필란테놀(phyllanthenol), 필로크리신(phyllochrysine), 필테트랄린(phyltetralin), 레판두신산(repandusinic acid), 퀘르세틴(quercetin), 퀘르세톨(quercetol), 퀘르시트린(quercitrin), 루틴(rutin), 사포닌(saponin), 트리아콘타날(triacontanal), 트리콘타놀(tricontanol), 및/또는 이의 조합을 포함하고 있다.

신나모멈 버마니에는 폴리페놀 또는 탄닌 화합물들, 테르페노이드, 스테롤, 알데히드, 레진, 예컨대 엘라기타닌, 갈로타닌, 갈로일기, 글루코시드, 글루코키닌, 에틸 신나메이트, 유제놀, 신남알데하이드, 베타-카로필렌, 리나룰, 메틸 차비콜 및/또는 이의 조합이 포함되어 있다. 또한, 신나모멈 버마니 추출물에는 티모퀴논(thymoquinone), 디티모퀴논(dithymoquinone), 니겔론(nigellone), 티모하이드로퀴논(thymohydroquinone), 티몰(thymol), 알칼로이드 디테르펜 타입의 돌라벨란(alkaloid diterpene type dolabellane), 니겔라민(nigellamine) A(l)(l), A(2)(2), B(l)(3), 및 B(2)(4), 및/또는 이의 조합이 포함되어 있다.

A. 라게르스트로에미아 스페키오사 및 신나모멈 버마니 의 추출 공정

추출 공정은 충분하게 침연(maceration)되어 마이셀을 형성할 때까지, 유기 용매 예컨대 수 중에서 원료를 침연하는 단계로 시작하였고, 추출기에서 가열하였다. 사각 썬 원료를 무게를 재고, 균질해질 때까지 교반한다. 균질해진 원료를 따뜻한/가열된 물이 들어 있는 추출기에 넣었다. 혼합된 원료를 1시간 동안 침연하였다. 여과 공정을 통해 마이셀을 회수하였다. 그 후, 마이셀을 농축될 때까지 진공으로 증발시켰다. 농축물을 진공 오븐에서 건조시켰다. 이후, 추출물의 무게를 재고, 고운 분말이 될 때까지 분쇄하였다. 그런 후, 적정 메쉬의 체로 체질하였다. 결과물의 무게를 재고, 기록하였다.

다른 방법으로, 본 발명에 따른 추출 공정은 또한 다른 극성 용매를 다양한 필수 농도로 이용하여 수행할 수 있다. 예컨대, 에탄올 또는 메탄올 용매를 이용할 수 있다. 하기 실험들에서, 부처꽃과 식물의 예로 라게르스트로에미아 스페키오사 식물 추출물과 녹나무과 식물의 예로 선택된 신나모멈 버마니 식물의 추출물의, 특정 농도의 조합이 인슐린 신호전달 경로에 활성자로서 활성을 보여주었다.

B. 인슐린 신호전달 경로에서 활성자로서의 라게르스트로에미아 스페키오사 및 신나모멈 버마니 의 효과

방법: 3T3 Swiss 알비노세포는 유럽 세포 은행(European Collection of Cell Culture)(Salisbury, UK)에서 구입하였다. 세포는 보강된 특정 배지에서 배양하였다.

3T3 Swiss 알비노세포는 10 cm 직경의 플레이트에서 배양하였다. 일부 타겟 유전자의 발현을 관찰하기 위해, 라게르스트로에미아 스페키오사 및 신나모멈 버마니 추출물의 1-10 ㎍/ml 용량의 조합, 피오글리타존 및 글리메피리드(대조군으로서)을 투여하는 처리를 행하였다. 조합 추출물 스톡을 5% 에탄올이 함유된 수 용매에 용해하였다. 라게르스트로에미아 스페키오사 추출물에는 코로솔산이 함유되어 있고, 신나모멈 버마니 추출물에는 폴리페놀이 함유되어 있다. 피오글리타존 스톡을 DMSO 1% 용매 중에 10 mM의 농도로 만들고, 글리메피리드 스톡은 디클로로메탄 용매 중에 10 mM 농도로 만들었다. 처리물은 24시간 및 48시간의 인큐베이션 시기에 투여하였다. 3T3 Swiss 알비노세포로부터 트리졸 시약(Invitrogen, Carlsbad, USA)을 이용하여 RNA를 추출하였다. 그 후, RNA를 cDNA로 전사한 다음 특이적인 프라이머를 이용하여 PCR로 증폭시켰다. PCR 산물을 전기영동에 의해 에티듐 브로마이드를 이용하여 분석하였다.

결과: 도 1은 추출물 조합을 1-5 ㎍/ml의 용량 범위로 24시간 동안 처리시 3T3 Swiss 알비노세포에서의 PPAR-γ 유전자 발현에 어떠한 효과도 없음을 보여준다. 그러나, 추출물 조합을 5 ㎍/ml로 48시간 처리시, 3T3 Swiss 알비노세포에서의 PPAR-γ 유전자 발현이 증가되었다.

도 2는 추출물 조합을 1-5 ㎍/ml의 용량 범위로 24시간 동안 처리시 3T3 Swiss 알비노세포에서의 PPAR-δ 유전자 발현에 어떠한 효과도 없음을 보여준다. 그러나, 추출물 조합을 1 ㎍/ml로 48시간 처리시, 3T3 Swiss 알비노세포에서의 PPAR-δ 유전자 발현이 증가되었다.

도 3은 추출물 조합을 5 ㎍/ml로 48시간 처리하면 3T3 Swiss 알비노세포에서의 PI-3 키나제 유전자 발현이 증가됨을 보여준다.

도 4는 추출물 조합을 5 ㎍/ml로 48시간 처리하면 3T3 Swiss 알비노세포에서의 Akt 유전자 발현이 증가됨을 보여준다.

도 5는 추출물 조합을 5 ㎍/ml로 48시간 처리하면 3T3 Swiss 알비노세포에서의 PPAR-γ 유전자의 발현이 증가됨을 보여준다.

도 6은 추출물 조합을 1 ㎍/ml로 48시간 처리하면 3T3 Swiss 알비노세포에서의 PPAR-δ 유전자의 발현이 증가됨을 보여준다.

도 1 내지 6의 그래프들은, 추출물 조합이 인슐린 활성화 경로에 관여하는 유전자, 즉 PI-3 키나제, Akt, PPAR-γ 및 PPAR-δ 유전자의 발현을 증가시킬 수 있음을 보여준다. 라게르스트로에미아 스페키오사 추출물과 신나모멈 버마니 추출물의 조합을 48시간 동안 5 ㎍/ml의 농도로 투여하면, 인슐린 민감성을 강화하는 일부 전사 인자의 발현을 높일 수 있었다: 3T3 Swiss 알비노세포에서는 PI-3 키나제, Akt, PPAR-γ 및 PPAR-δ 유전자이다. 라게르스트로에미아 스페키오사 추출물과 신나모멈 버마니 추출물의 조합을 48시간 동안 1 ㎍/ml의 농도로 투여하면, 3T3 Swiss 알비노세포에서의 PPAR-δ 유전자의 발현을 높일 수 있었다.

본 발명은 세포의 포도당 흡수를 증가시키기 위한 포도당 수송 시스템에서의 조절자로서의 부처꽃과 식물 추출물과 녹나무과 식물 추출물의 조합의 용도에 관한 것이다. 실험을 위해, 부처꽃과의 예로서 라게르스트로에미아 스페키오사 추출물 및 녹나무과의 예로서 신나모멈 버마니 추출물의 조합을 제조하였다. 하기 실험은 포도당 수송의 조절자로서의 상기 추출물의 조합을 관찰하기 위해 행하였다.

C. 포도당 수송 시스템에서 조절자로서의 라게르스트로에미아 스페키오사 및 신나모멈 버마니 추출물의 조합

3T3 Swiss 알비노세포 프리-지방세포 및 3T3 Swiss 알비노세포 지방세포가 수득될 때까지 3T3 Swiss 알비노세포를 분화시켰다. 각 세포 타입에는 2주간에 걸쳐 포도당을 과량 처리하였다. 과량의 포도당을 처리한 배양한 세포를 인슐린 내성 모델로서 사용하였다. 그 후, 수득한 4가지 타입의 세포를 배지내에서 포도당 흡수력에 대해 테스트하였다. 포도당 잔류량을 분석하여, 각 3T3 Swiss 알비노세포 타입에 의해 흡수되는 포도당 수준을 결정할 수 있었다.

3T3 Swiss 알비노세포는 10 cm 직경의 플레이트에서 배양하였다. 일부 타겟 유전자의 발현을 관찰하기 위해, 라게르스트로에미아 스페키오사 및 신나모멈 버마니 추출물의 1-10 ㎍/ml 용량의 조합, 피오글리타존 및 글리메피리드(대조군으로서)을 투여하는 처리를 행하였다. 조합 추출물 스톡을 5% 에탄올이 함유된 수 용매에 용해하였다. 라게르스트로에미아 스페키오사 추출물에는 코로솔산이 함유되어 있고, 신나모멈 버마니 추출물에는 폴리페놀이 함유되어 있다. 피오글리타존 스톡을 DMSO 1% 용매 중에 10 mM의 농도로 만들고, 글리메피리드 스톡은 디클로로메탄 용매 중에 10 mM 농도로 만들었다. 처리물은 24시간 및 48시간의 인큐베이션 시기에 투여하였다. 3T3 Swiss 알비노세포로부터 트리졸 시약(Invitrogen, Carlsbad, USA)을 이용하여 RNA를 추출한 다음, RNA를 cDNA로 역전사한 다음 특이적인 프라이머를 이용하여 PCR로 증폭시켰다. PCR 산물을 전기영동에 의해 에티듐 브로마이드를 이용하여 분석하였다.

세포의 포도당 흡수율을 측정하기 위해, 6 cm 직경의 플레이트에서 3T3 Swiss 알비노세포를 배양함으로써 시작하는 실험 방법을 사용하였다. 세포가 플레이트에서 80% 컨플루언시에 도달한 후, 세포를 PBS로 헹군 다음 라게르스트로에미아 스페키오사 추출물 및 신나모멈 버마니 추출물의 추출물 조합의 첨가 또는 무첨가 조건에서 10 mg/ml 포도당을 첨가하고, 세포를 48시간 인큐베이션하였다. 세포에 흡수된 포도당 농도는, 초기 포도당 농도에서 배양 종료시의 배지내 잔류 포도당 농도를 제하여 측정하였다. 측정할 샘플을 반응관에 넣고, 안트론 시약과 반응시켰다. 반응 결과는 분광광도계로 정량하였다.

결과: 도 7은 3T3 Swiss 알비노세포에 라게르스트로에미아 스페키오사 및 신나모멈 버마니의 추출물 조합 5 ㎍/ml 처리시, 48시간 동안 Glut-4 유전자 발현이 증가됨을 보여준다.

도 8은 라게르스트로에미아 스페키오사 및 신나모멈 버마니의 추출물 조합의, 세포로의 포도당 수송을 강화하는 것으로 추측되는 작용 기작을 나타낸다. 추출물 조합은 이의 수용체를 인지하는 인슐린 민감성을 증가시킬 수 있었으며, 인산화된 PI3 키나제의 발현 증가에 의해 개시되는 신호 전달 자극과 같이 세포내 활성화가 이루어질 수 있으며, 그로 인해 Akt가 증가되고, 이어 PPAR-γ 및 PPAR-δ와 같은 몇 가지 다른 전사 인자가 증가될 것이다. 이렇게 증가되는 유전자는 Glut-4 유전자의 발현도 증가시켜, 포도당 수송 단백질이 활성화되고, 따라서 세포로의 포도당 수송이 증가되었다.

도 11은 정상 지방세포인 3T3 Swiss 알비노세포에 흡수되는 포도당 수준이 정상적인 프리-지방세포 3T3 Swiss 알비노세포에 비해 훨씬 높음을 보여준다. 인슐린 내성의 지방세포 3T3 Swiss 알비노세포에 흡수되는 포도당 수준은 실제 인슐린 내성의 프리-지방세포 3T3 Swiss 알비노세포 보다 훨씬 더 높았다. 인슐린 내성의 프리-지방세포 또는 지방세포 3T3 Swiss 알비노세포 중 어느 하나의 세포에 흡수되는 포도당 수준은 실제 정상적인 프리-지방세포 또는 지방세포 3T3 Swiss 알비노세포 보다 훨씬 낮았다.

도 12는 인슐린 내성의 지방세포 3T3 Swiss 알비노세포에 의해 흡수되는 포도당 수준이 5% 미만에 불과함을 보여준다. 인슐린 내성의 지방세포 3T3 Swiss 알비노세포에 추출물 조합을 투여하면, 세포에 처리하기 전 보다 훨씬 더 많은 양의 포도당을 흡수할 수 있었다. 또한, 인슐린 내성의 지방세포 3T3 Swiss 알비노세포에 피오글리타존을 투여하면, 대조군 보다 훨씬 더 많은 양의 포도당을 흡수할 수 있었다. 추출물 조합 또는 피오글리타존을 처리한, 인슐린 내성의 지방세포 3T3 Swiss 알비노세포에서의 포도당 흡수율 강화는, 초기 5%에서 20%가 되는 유의한 결과를 보여주었다.

본 발명은, 라게르스트로에미아 스페키오사 추출물 및 신나모멈 버마니 추출물 조합을 사용하면 3T3 Swiss 알비노세포로의 포도당 수송을 증강시킬 수 있었다는 것을 입증한다. Glut-4는 세포로의 포도당을 흡수하는 통로인 막 단백질이므로, Glut-4 발현 증가는 세포의 포도당 흡수율을 증가시킨다.

하기 실험은 아디포넥틴 분비의 조절자로서의 부처꽃과 식물과 녹나무과 식물의 추출물 조합의 용도에 관한 것이다. 실험을 위해, 부처꽃과의 예로서 라게르스트로에미아 스페키오사 및 녹나무과의 예로서 신나모멈 버마니의 추출물 조합을 제조하였다. 하기 실험은, 라게르스트로에미아 스페키오사 및 신나모멈 버마니의 추출물 조합의 아디포넷틴 분비의 조절자로서 관찰하기 위해 행하였다.

D. 아디포넥틴 분비의 조절자로서의 라게르스트로에미아 스페키오사 및 신나모멈 버마니의 추출물 조합

3T3 Swiss 알비노세포는 10 cm 직경의 플레이트에서 배양하였다. 일부 타겟 유전자의 발현을 관찰하기 위해, 라게르스트로에미아 스페키오사 및 신나모멈 버마니 추출물의 1-10 ㎍/ml 용량의 추출물 조합, 피오글리타존 및 글리메피리드(대조군으로서)을 투여하는 처리를 행하였다. 조합 추출물 스톡을 5% 에탄올이 함유된 수 용매에 용해하였다. 라게르스트로에미아 스페키오사 추출물에는 코로솔산이 함유되어 있고, 신나모멈 버마니 추출물에는 폴리페놀이 함유되어 있다. 피오글리타존 스톡을 DMSO 1% 용매 중에 10 mM의 농도로 만들고, 글리메피리드 스톡은 디클로로메탄 용매 중에 10 mM 농도로 만들었다. 처리물은 24시간 및 48시간의 인큐베이션 시기에 투여하였다. 3T3 Swiss 알비노세포로부터 트리졸 시약(Invitrogen, Carlsbad, USA)을 이용하여 RNA를 추출한 후, RNA를 cDNA로 역전사한 다음 특이적인 올리고뉴클레오티드 프라이머를 이용하여 PCR로 증폭시켰다. PCR 산물을 전기영동에 의해 에티듐 브로마이드를 이용하여 분석하였다.

결과: 도 9는 라게르스트로에미아 스페키오사 및 신나모멈 버마니 추출물의 조합 5 ㎍/ml을 48시간 처리시 3T3 Swiss 알비노세포에서의 아디포넥틴 유전자 발현을 증가시킬 수 있음을 보여준다.

또한, 본 실험은 추출물의 조합 사용이 인슐린 민감성을 높이고 아디포사이토카인 분비를 조절하는 전사인자일 수도 있음을 입증한다. 아디포넥틴은 지방 조직에서 분비되는 단백질이다. 비만도가 높은 개체일수록 체내 아디포넥틴 수준은 더 낮은데, 이는 인슐린 내성이 증가된 것임을 의미한다. 아디포넥틴은 포도당 대사를 가속화하는 것으로 알려져 있으며, 아디포넥틴 수치가 높으면 인슐린 사용량(job quality)이 증가되어, 인슐린 민감성도 그 결과 증가될 것이다.

본 발명은 인슐린 내성 강하제로서의 부처꽃과 및 녹나무과의 추출물 조합 사용을 기술한다.

E. 인슐린 내성 강하제로서의 라게르스트로에미아 스페키오사 및 신나모멈 버마니의 추출물 조합

3T3 Swiss 알비노세포는 10 cm 직경의 플레이트에서 배양하였다. 일부 타겟 유전자의 발현을 관찰하기 위해, 라게르스트로에미아 스페키오사 및 신나모멈 버마니 추출물의 1-10 ㎍/ml 용량의 조합, 피오글리타존 및 글리메피리드(대조군으로서)을 투여하는 처리를 행하였다. 조합 추출물 스톡을 5% 에탄올이 함유된 수 용매에 용해하였다. 라게르스트로에미아 스페키오사 추출물에는 코로솔산이 함유되어 있고, 신나모멈 버마니 추출물에는 폴리페놀이 함유되어 있다. 피오글리타존 스톡을 DMSO 1% 용매 중에 10 mM의 농도로 만들고, 글리메피리드 스톡은 디클로로메탄 용매 중에 10 mM 농도로 만들었다. 처리물은 24시간 및 48시간의 인큐베이션 시기에 투여하였다. 3T3 Swiss 알비노세포로부터 트리졸 시약(Invitrogen, Carlsbad, USA)을 이용하여 RNA를 추출한 후, RNA를 cDNA로 역전사한 다음 특이적인 올리고뉴클레오티드 프라이머를 이용하여 PCR로 증폭시켰다. PCR 산물을 전기영동에 의해 에티듐 브로마이드를 이용하여 분석하였다.

결과: 도 10은 48시간 동안 추출물 조합 5 ㎍/ml 처리시 3T3 Swiss 알비노세포에서의 레지스틴 유전자의 발현을 낮출 수 있음을 보여준다. 레지스틴은 인슐린 내성 강화의 결과로서 지방조직에서 분비되는 단백질이다. 레지스틴 유전자 발현은 인슐린 내성에 비례하는데, 이는, 레지스틴 유전자 발현이 감소되면 인슐린 내성도 감소된다는 것을 의미한다. 또한, 본 실험은 추출물 조합 사용이 인슐린 민감성을 증가시키거나 또는 인슐린 내성을 강하할 수 있다는 증거를 더욱 뒷받침한다.

F. 라게르스트로에미아 스페키오사 및 신나모멈 버마니의 추출물 조합의 시험관내 독성 테스트

방법: 3T3 Swiss 알비노 세포를 96웰 플레이트에서 배양하였다. 그 후, 세포에 라게르스트로에미아 스페키오사 추출물 및 신나모멈 버마니 추출물의 조합을 1-10 ㎍/ml 용량으로, 피오글리타존 및 글리메피리드(대조군으로서) 48시간 투여하여, 세포에 대한 추출물의 독성을 연구하였다. 각 웰에 MTT 시약을 첨가하고, 생존 세포의 수를 스펙트로미터를 이용하여 계수하였다.

결과: 도 13은 라게르스트로에미아 스페키오사 추출물 및 신나모멈 버마니 추출물의 조합의 최대 7.5 ㎍/ml으로 첨가시, 대조군 대비 세포 생존성에 유의하게 작용하지 않음을 보여준다. 7.5 ㎍/ml 보다 높은 용량으로 첨가하면 3T3 Swiss 알비노세포가 현저하게 감소되어, 세포 50% 이상이 사멸하였다. 피오글리타존 및 글리메피리드는 0.02 μM 첨가시 3T3 Swiss 알비노세포에 어떠한 영향을 미치지 않았다. 이러한 결과는, 라게르스트로에미아 스페키오사 및 신나모멈 버마니의 추출물 조합이, 7.5 ㎍/ml 미만의 용량에서는, 전체적으로 3T3 Swiss 알비노세포의 증식에 영향을 미치지 않는다는 것을 보여준다.

G. 제약학적 투약 형태 및 건강식

또한, 본 발명은, 제약학적으로 허용가능하며 생리학적으로 적합한, 담체(carrying agent), 부형제 또는 첨가제 물질을 포함하는, 혼성 식물 투약 형태에서, 라게르스트로에미아 스페키오사 및 신나모멈 버마니 추출물을, 활성 성분으로서 유효한 함량으로 포함하는, 제약학적 조성물 및 투약 형태를 포함한다.

본 발명에 따른 제약학적 조성물의 제조 방법에 있어서, 활성 성분인 라게르스트로에미아 스페키오사 추출물과 신나모멈 버마니 추출물을 부형제(들)와 혼합하거나, 부형제(들)에 용해하거나, 또는 캡슐, 사케제(sachet), 페이퍼의 형태로 만들 수 있는 담체(들), 또한 다른 물질이나 다른 패킹제와 혼합한다. 제약학적으로 승인된 부형제가 용매로서 사용되는 경우, 부형제는 고체, 반고체 또는 액체(경구 및 주사) 형태일 수 있으며, 활성 물질의 담체 또는 매질로서 반응한다. 따라서, 본 발명에서 제약학적 조성물은 환제, 캡슐제, 정제, 산제, 사케제, 용액제, 시럽제, 에멀젼, 현탁제, 발포정, 겔, 연고, 크림 및 구강 세정제, 마사지 오일, 좌제 또는 주사제의 형태로 제조할 수 있다.

또한, 제약학적 조성물은 본 발명에 따른 라게르스트로에미아 스페키오사 및 신나모멈 버마니 추출물을 포함하며, 또한 좌제, 비타민, 잼, 허브 믹스, 또한 식품 및 음료 제품으로도 제조할 수 있다. 식품 제조에서, 허브 조합은 비스킷, 빵 또는 케이크 형태로 제조할 수 있다. 음료 제조에서, 이러한 허브 조합을 쥬스, 젤리 등의 형태로 제조할 수 잇다.

적합한 부형제의 일부 예로는 미세결정 셀룰로스, 젤라틴, 락토스, 덱스트로스, 슈크로스, 소르비톨, 만니톨, 밀가루, 칼슘 포스페이트, 칼슘 실리케이트 등이 있다. 또한, 본 발명에 따른 제형은 윤활제(예, 탈크, 스테아르 마그네슘, 미네랄 오일), 습윤제, 보존제, 감미제 및 향료를 포함할 수도 있다.

본 발명에 따른 조성물은 또한 제약 산업에서 적용되는 방법으로 상기 조성물을 환자에게 투여한 후, 활성 성분이 즉시 방출되거나, 서방성으로 방출되거나 또는 조절된 형태로 방출되게 하는 제형으로 제조할 수 있다. 본 발명에 따른 정제 또는 환제는 추출물의 반감기를 연장시키기 위해 층화시킬 수 있으며, 그렇게 하여 투여 빈도를 낮출 수 있다.

상기 추출물을 고체 형태, 예컨대 정제로 제형화하는 방법은, 활성 성분인 라게르스트로에미아 스페키오사 추출물 및 신나모멈 버마니 추출물을 부형제(들)와 혼합하여 본 발명에 따른 조성물의 균질적인 믹스가 함유된 초기 제형을 제조함으로써 행할 수 있다. 초기 제형은 균질적으로 분산되어 있는 활성 성분인 라게르스트로에미아 스페키오사 추출물 및 신나모멈 버마니 추출물이 포함된 믹스이어서, 투약 형태, 예컨대 캡슐, 정제 또는 환제로 필요한 용량으로 적절하게 분할할 수 있다.

본 발명에 따른 정제 또는 환제에는 라게르스트로에미아 스페키오사 및 신나모멈 버마니 추출물의 조성물이나 활성 성분의 쓴 맛을 줄이거나 차폐하기 위해 보호층을 부가할 수 있다.

라게르스트로에미아 스페키오사 및 신나모멈 버마니 추출물의 본 발명에 따른 유효량 또는 유효 용량은, 라게르스트로에미아 스페키오사 및 신나모멈 버마니 추출물이 인슐린 민감성을 증가시킬 수 있으며 항당뇨병제일 수 있는 함량 또는 용량이다. 유효량은 체중, 연령 등의 환자의 신체 상태에 의존한다. 본 발명에서 라게르스트로에미아 스페키오사 및 신나모멈 버마니 추출물의 바람직한 함량, 단일 용량 또는 제형은 필요에 따라 처방에 따라 2-4회로 약 25-250 mg이다.

본 발명에 따른 라게르스트로에미아 스페키오사 추출물 및 신나모멈 버마니 추출물은 세포로의 포도당 수송을 증가시키고, 또한 당뇨병 발병 전 및 후에 인슐린 내성 수준을 낮추기 위해 효과적으로 사용할 수 있다.

본 발명에 따른 라게르스트로에미아 스페키오사 추출물 및 신나모멈 버마니 추출물 조성물은 증후군 X, 인슐린 내성, 당뇨병 전기 또한 당뇨병 환자에 대한 통상적인 약물 또는 대안 치료제로서 사용할 수 있다.

예컨대, 본 발명에 따른 식물성 제형에서 한가지 고형 투약 형태는 라게르스트로에미아 스페키오사 추출물 및 신나모멈 버마니 추출물의 활성 성분을 포함하는 젤라틴 캡슐이며, 이는 무활성 필러, 윤활제, 흡착제 또는 붕괴제와 같은 부가적인 물질과 조합된다. 무활성 필러의 일부 예로 미세결정 셀룰로스, 아비셀, 락토스, 옥수수 전분, 디칼슘 포스페이트 및/또는 다른 유사한 제제를 사용할 수 있다.

정제 제형화에 있어서, 라게르스트로에미아 스페키오사 추출물 및 신나모멈 버마니 추출물의 활성 성분 구성(들)을 캡슐 제형에서와 같이 무활성 필러 제제; 옥수수 전분, 폴리비닐피롤리돈, 젤라틴 및/또는 그외 유사한 제제와 같은 결합제; 옥수수 전분, 감자 전분, 알기네이트 및/또는 그외 유사한 제제와 같은 붕괴제; 및 스테아르산 또는 스테아르 마그네슘 및/또는 그외 유사한 제제와 같은 윤활제와 조합할 수 있다. 그 후, 이러한 제제들을 정제(정제화)로 제조한다.

정제 또는 캡슐 투약 형태를 제조하기 위해, 슈크로스, 락토스, 사카린 및/또는 그외 유사한 제제와 같은 감미제도 사용할 수 있다. 일반적으로, 이러한 정제에는 또한 폴리머, 당 용액 또는 이의 조합을 적층할 수 있다.

식물성 제형으로서 발포정으로 제형화하는 다른 예로, 정제 및 캡슐제를 제형화하기 위한 상기 성분들 외에도, 바람직한 발포 효과를 나타내는 특정 성분도 요구된다. 산성 화합물 조합(예, 시트르산, 말산, 타르타르산 및/또는 유상 물질을 단일 또는 조합 형태) 및 염기성 화합물 화합물(예, 소듐 바이카르보네이트, 소듐 카르보네이트 및/또는 그외 유사 제제)을 제형에 최적 함량으로 사용하여 우수한 발포 효과가 나타나게 한다.

식물성 제형의 음료 등의 액체 투약 형태는, 라게르스트로에미아 스페키오사 추출물 및 신나모멈 버마니 추출물의 활성 성분 구성(들)을 물 및 하이드록시프로필셀룰로스와 같은 계면활성제 및/또는 그외 유사 제제와 혼합하여 제형화할 수 있다.

식물 시럽제의 제형화에서는, 상기 음료 제조에 언급되는 제제도 필요하다. 또한, 점성제, 안정화제 등의 다른 성분도 필요하다.

젤리와 같은 반고체 투약 형제의 제형화에서는, 라게르스트로에미아 스페키오사 추출물 및 신나모멈 버마니 추출물의 활성 성분 구성(들)을 젤라틴, 카라기난, 펙틴, 아라비아검, 구아르검 및/또는 그외 유사 제제와 같은 특정 하이드로콜로이드와 혼합할 수 있다.

비스킷, 빵 및 케익과 같은 고체 식품 형태의 식물성 제형은, 건강에 매우 효과적인 성분(들)으로서 라게르스트로에미아 스페키오사 추출물 및 신나모멈 버마니 추출물의 활성 성분 구성(들)을 이용하여 제형화할 수 있다. 본 발명에 따른 비스킷, 빵 및 케이크 등의 고체 식품의 제조는, 버터, 당, 알, 염 및 다른 첨가 물질과 같은 물질을 이용하여 일반적으로 수행할 수 있다.

H. 산업적인 이용

라게르스트로에미아 스페키오사 추출물 및 신나모멈 버마니 추출물로부터 유래된 제약학적 투약 형태는, 추출물 제조, 건조 분말 추출물 및/또는 인슐린 민감성 강화제 및 항당뇨병제로서의 용도로의 다른 제약학적 투약 형태, 특히 경구로, 고체, 반고체 또는 액체로 산업적인 공정으로 제조할 수 있다.

Claims

라게르스트로에미아 스페키오사(Lagerstroemia speciosa) 및 신나모멈 버마니(Cinnamomum burmannii), 또는 이로부터 유래된 분획(들)의 추출물 조합을 포함하는 식물 조성물.
제1항의 식물 조성물을 포함하는 제약학적 투약 형태, 식품 첨가물, 기능성 식품 또는 음료.
제1항에 있어서, 상기 추출물 조합의 단일 투여량은 적어도 건조 중량 25 mg인 것을 특징으로 하는 식물 조성물.
당뇨병을 치료 또는 예방하고, 증후군 X를 치료하는 방법으로서,
상기 방법은 라게르스트로에미아 스페키오사(Lagerstroemia speciosa) 및 신나모멈 버마니(Cinnamomum burmannii)를 포함하는 식물 추출물 조합을 치료학적 유효량으로 투여하는 단계를 포함하며,
PPAR-γ 및 PPAR-δ을 전사 수준으로 유도하는 것을 특징으로 하는 방법.
제4항에 있어서, PI3/Akt 경로의 상향 조절을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
당뇨병을 치료 또는 예방하고, 증후군 X를 치료하는 방법으로서,
상기 방법은 라게르스트로에미아 스페키오사(Lagerstroemia speciosa) 및 신나모멈 버마니(Cinnamomum burmannii)를 포함하는 식물 추출물 조합을 치료학적 유효량으로 투여하는 단계를 포함하며,
GLUT-4 수준 증가를 통해 포도당 수송을 조절하는 것을 특징으로 하는 방법.
당뇨병을 치료 또는 예방하고, 증후군 X를 치료하는 방법으로서,
상기 방법은 라게르스트로에미아 스페키오사(Lagerstroemia speciosa) 및 신나모멈 버마니(Cinnamomum burmannii)를 포함하는 식물 추출물 조합을 치료학적 유효량으로 투여하는 단계를 포함하며,
아디포넥틴(adiponectin) 수준 상향 조절 및 레지스틴(resistin) 수준 하향 조절을 통해 인슐린 내성을 강하하는 것을 특징으로 하는 방법.