KR20120107025A - 한약재의 추출물과 분획물을 포함하는 항비만 및 항당뇨 조성물 - Google Patents

Abstract

본 발명은 마황, 곤포, 대황을 포함하는 조성물의 탄소수 1내지 4의 알코올 추출물을 유기용매로 추출 또는 분획하여 얻어진 분획물을 유효성분으로 포함하는 비만 또는 당뇨병의 예방 및 치료용 조성물에 관한 것이다. 본 조성물은 생체 내 독성이 없으면서도 체중 감소 및 체내 지방 감소 효과가 뛰어나고, 인슐린 내성을 억제하는 효과가 있어 비만 또는 당뇨병의 예방 및 치료를 위한 의약품 및 비만 또는 당뇨병의 예방 및 개선을 위한 건강기능식품으로 사용할 수 있다.

Description

한약재의 추출물과 분획물을 포함하는 항비만 및 항당뇨 조성물 {Anti-obesity and anti-diabetes composition comprising oriental herbal extracts and fractions}

본 발명은 마황, 곤포, 대황을 포함하는 조성물의 추출물을 유기용매로 추출 또는 분획하여 얻어진 분획물을 유효성분으로 포함하는 비만 또는 당뇨병의 예방 및 치료용 조성물에 관한 것이다.

최근 경제성장과 생활방식의 변화에 따라 식습관에도 많은 변화가 있다. 특히, 바쁜 현대인들은 패스트푸드 등의 고열량 식이와 적은 운동량으로 인하여 체중 과다 및 비만이 증가하고 있다. 체중 과다는 체질량 지수 (BMI, 체중을 키의 제곱으로 나눈 비만 척도)가 25 이상 30 미만을 의미하며, 비만은 체질량 지수가 30 이상일 때 해당된다.

미국 성인의 3분의 2는 체중 과다이거나 비만이며, 체중 과다는 혈압과 콜레스테롤 수치를 높여 심장 질환 등의 각종 성인병의 발병률을 증가시킨다. 비만이 여러 가지 질병에 미치는 영향은 매우 심각하여 전 세계 당뇨병 환자의 80 %, 심장질환의 21 %가 비만이 원인인 것으로 알려져 있다. 이외에도 자궁암, 신장암, 유방암 등 각종 암도 비만과 직?간접적으로 연관되어 있으며 비만이나 과체중의 경우 수면무호흡증, 골관절염, 담석증 등의 발병률도 정상인보다 높다 (Stein CJ, Colditz GA. The epidemic of obesity. J Clin Endocrinol Metab 2004; 89: 2522-2525. ; Kopelman PG. Obesity as a medical problem. Nature 2000 Apr 6; 404(6778): 635-43.).

비만은 한 가지 원인으로 발생하는 질병이 아니라 유전적, 환경-사회적, 정신적인 여러 가지 요인들이 복합적으로 작용하여 발생하기 때문에 어느 한 가지 방법으로 치료하기는 어렵다. 현재 비만을 치료하기 위한 방법은 식사요법, 운동요법, 행동요법 등 생활 습관을 교정하는 방법과 약물치료 및 수술적 치료로 나눌 수 있다. 약물이나 수술적 치료에 앞 생활습관을 교정하기 위한 적극적인 노력이 선행되어야 하지만, 생활습관을 교정하는 일이 쉽지 않을 뿐 아니라 생활습관 교정만으로 감소시킬 수 있는 체중은 한계가 있다. 따라서 많은 경우에 생활습관 교정과 함께 약물치료가 필요하다.

이러한 비만의 약물 치료를 위해 매년 많은 항비만 제제들이 개발되고 있지만 현재 사용 가능한 비만 치료 약물은 많지 않으며, 대부분 소화나 식욕을 억제시키는 제제에 국한되어 있다. 소화나 식욕을 조절하는 제제의 경우, 습관성 때문에 향정신성 약물로 분류되며, 소화억제제는 설사, 변비 등의 부작용을 나타낸다. 2010년까지 미국 FDA가 장기사용을 승인한 대표적 비만치료 약물은 노르에피네프린 (norepinephrine)과 세로토닌 (serotonin)의 재흡수를 억제하는 작용을 가진 시부트라민 (sibutramine; Reductil)과 췌장 및 소화기계에서 분비되는 리파제 (lipase)를 억제하여 효과를 나타내는 오르리스타트 (orlistat; Xenical)가 있었다 (Yanovski SZ, Yanovski JA. Obesity. N Engl J Med 2002; 346: 591-602.).

그러나 시부트라민 (Sibutramine)은 혈압상승, 불면증, 구강건조, 어지러움 등의 부작용이 흔하고, 심근경색과 뇌졸중 등 심혈관계 증상이 나타날 위험이 있어 2010년 10월 미국 및 국내에서 퇴출되었다. 또한 오르리스타트 (Orlistat)의 경우에는 설사, 지방변, 분실금 등의 부작용이 흔하고 한국인과 같이 서양인에 비해 지방섭취가 적은 경우에는 약물의 효과가 뚜렷하지 않아 사용이 제한되고 있다 (김상만. Orlistat에 대한 연구. 대한비만학회지 1998; 7(4): 287-92.).

따라서, 아직까지 비만 억제 효과가 좋고 장기 복용의 안전성이 확인된 비만 치료 약물이 아직은 존재하지 않기 때문에 이를 대체할 만한 비만 예방 및 치료제가 요구되는 실정이다.

한편, 당뇨병은 혈액 내에 존재하는 포도당이 소변을 통해 배출되는 질환으로서, 근본적인 치유가 되지 않는 만성퇴행성질환중의 하나이다. 현대에 들어와서 식생활의 변화와 운동 부족 등으로 인하여, 인체 고유의 에너지 대사과정에 커다란 변화가 발생하였으며, 이에 따라 당뇨병 등의 만성 퇴행성질환은 증가하는 현상을 보이고 있다. 국내에서는 당뇨 유병율이 5-10%에 달하는 것으로 알려져 있으며 지속적인 증가를 보이고 있다. 미국의 경우, 지난 40년간, 당뇨병은 6배가 증가 하였으며 이와 같은 수준의 증가에 의하여 2050년에 이르러서는 환자수가 2600 만 명에 이르게 될 것으로 전망되고 있다.

당뇨병의 95% 이상을 차지하는 제 2형 (인슐린 비의존형) 당뇨병의 병인은 두 가지 원인, 즉 인슐린 분비장애 및 인슐린 저항성의 복합 장애로 알려져 있다. 즉 당뇨병은 이 복합적인 장애로 인해 만성 고혈당 증상을 보이는 질환이다.

인슐린 분비장애란 혈당 농도에 따라 췌장의 베타세포에서 적절한 양의 인슐린이 분비되지 않는 상황을 말하며, 이는 인슐린을 분비하는 베타세포의 양적인 감소나 기능적인 분배장애를 모두 포함한다. 인슐린 저항성이란 분비된 인슐린이 혈류를 타고 표적장기에 도달했으나 그 표적세포에서 인슐린 작용 및 민감성이 저하된 상황을 의미하는데, 일반적으로 세포막 수용체 결합 후의 신호전달장애로 생각되며, 그 원인으로 유전적인 소인, 비만, 육체적 활동저하 및 고혈당 또는 이상지질혈증 등이 있다. 인슐린 저항성이 있으면 저항성을 극복하기 위해 더 많은 양의 인슐린이 분비되어야 하고, 반대로 인슐린 분비가 충분하지 않아 생긴 고혈당 자체가 다시 인슐린 저항성을 악화시킬 수 있다.

현재 인슐린 비의존형 당뇨병의 치료법으로는 식사요법, 운동요법, 설폰요소제, 비구아니드 (biguanide)계 약물, α-글루코시다아제 억제제, 인슐린 등이 이용되고 있으며 새로운 약물의 개발에 대한 많은 연구를 통해 메그리티니드계나 티아졸리디니디온계 약물, 작용시간이 다양한 인슐린 등이 개발되어 임상에 적용되고 있다. 그러나 이들 치료제들은 약효가 낮거나 간 기능 장애, 저혈당, 유산혈증 등과 같은 많은 부작용을 일으키는 문제점이 있다. 따라서 이와 같은 부작용을 줄이고 대사이상 증세 등을 개선시켜 주며 장기복용 시에도 안전성이 우수한 당뇨병 치료제의 개발이 절실히 요구된다.

한편, 마황 (麻黃, Herba Ephedrae)은 발한(發汗)과 해열진통작용, 평천(平喘)과 진해거담(鎭咳祛痰) 작용, 혈압 상승과 강하의 이중조절작용, 이뇨작용, 신장기능쇠약 개선작용, 소염작용, 알레르기 개선작용이 있는 것으로 알려져 있으며, 감기와 상부 호흡기계 감염, 폐렴, 기관지염, 기관지천식, 백일해, 저혈압, 심장질병, 피부점막질병, 신장염과 부종, 관절근육질병, 설사에 사용된다. 또한 마황탕 (麻黃湯)의 구성약물로서, 태양병 (太陽病)의 감기에 걸려 두통이 있고, 발열하나 바람기를 싫어하고 땀이 나지 않을 때 사용되고, 발열에 동반되는 관절통, 요통, 관절류머티즘의 급성기 및 천식에 사용된다 (王本祥 主編. 現代中藥藥理與臨床. 天津: 天津科技飜譯出版公司, 2004, ISBN 7-5433-1801-6, 1448-1460. ; 王浴生?鄧文龍?薛春生 主編. 中藥藥理與應用 (第2版). 北京: 人民衛生出版社, 2000, ISBN 7-117-03057-7/R?3058, 1105-1119.).

곤포 (昆布, Thallus Laminariae seu Eckloniae)는 갑상선기능 개선작용, 혈압강하작용, 항응고작용, 강심작용, 지질개선작용, 동맥경화 예방 및 억제작용, 항암작용이 있으며, 갑상선종, 고혈압증, 당뇨병, 뇌혈관병, 유행성출혈열, 백내장, 건해 (乾咳, 마른기침)에 사용된다 (王本祥 主編. 現代中藥藥理與臨床. 天津: 天津科技飜譯出版公司, 2004, ISBN 7-5433-1801-6, 910-914. ; 王浴生?鄧文龍?薛春生 主編. 中藥藥理與應用 (第2版). 北京: 人民衛生出版社, 2000, ISBN 7-117-03057-7/R?3058, 684-688.).

대황 (大黃, Radix et Rhizoma Rhei)은 사하 (瀉下) 작용, 간 보호작용, 췌장액 분비 촉진작용, 담즙분비 촉진작용, 항균(抗菌) 작용, 항바이러스 작용, 해열과 소염작용, 혈압강하와 지질대사 개선작용, 지혈작용, 면역기능의 이중조절 작용이 있으며, 급성감염성 고열과 변비, 유행성출혈열, 급성장폐색, 각종 급성농약중독, 급성췌장염 고열, 급성담낭염, 상부 소화기계 출혈, 만성 신부전, 급성출혈 괴사성 장염, 당뇨병성 신장병, 소화불량과 변비, 만성 위염과 소화성 궤양, 고지혈증, 임신고혈압증에 사용된다 (王本祥 主編. 現代中藥藥理與臨床. 天津: 天津科技飜譯出版公司, 2004, ISBN 7-5433-1801-6, 115-123. ; 王浴生?鄧文龍?薛春生 主編. 中藥藥理與應用 (第2版). 北京: 人民衛生出版社, 2000, ISBN 7-117-03057-7/R?3058, 70-80.).

본 발명자는 이전 연구 결과를 통해 마황, 곤포 및 대황은 각각 그 자체로서도 약간의 비만 억제 효과를 가지고 있으나, 마황, 곤포 및 대황이 일정 비율로 혼합된 경우에 각각의 물질이 상승적으로 작용하여 각각의 경우보다 우수하게 비만 억제 효과를 가지고 있음을 밝혀냈다. 또한, 상기 곤포는 상승적 작용 외에 마황 및 대황의 가지고 있는 부작용, 예를 들어 마황의 주성분인 에페드린 (ephedrine) 알칼로이드 (alkaloid)에 의한 부작용 또는 대황의 주성분인 세노사이드 (senoside)에 의한 부작용을 최소화한다. 이 때 마황, 곤포 및 대황을 포함하는 조성물은 마황, 곤포 및 대황을 10% 내지 50% : 20% 내지 50% : 20% 내지 50%의 중량비를 포함할 때 각각의 생약성분이 갖는 유효용량과 부작용 등을 고려하여 최적의 효과를 가지고 있음을 밝혀냈다 (등록특허:10-0888068).

상기한 바와 같이 비만치료를 위해 개발된 약물들의 한계점으로 인해 비만 억제 효과는 높고, 부작용이 적은 새로운 작용기전을 가진 약물의 개발이 절실히 요구되므로, 이에 본 발명자들은 한약제제가 그 대안이 될 수 있을 것으로 생각하고 연구를 하였다. 마황, 곤포 및 대황을 포함하는 조성물을 이용한 연구를 계속 한 결과 상기 조성물의 에탄올 추출물의 분획물이 열수추출물에 비해 1/5의 저 용량에서 간 독성이 없으면서도 체중 증가 방지 등 비만 억제에 현저하게 효과적임을 발견하였으며, 인슐린 내성을 억제하는 효과가 있어 인슐린 저항성에 의한 당뇨병의 치료에 효과적임을 확인함으로써 본 발명을 완성하였다.

본 발명의 목적은 마황, 곤포 및 대황을 포함하는 조성물 (GGEx18)의 에탄올 추출물을 유기용매로 추출 또는 분획하여 얻어진 분획물을 유효성분으로 포함하는 비만 또는 당뇨병의 예방 및 치료용 조성물을 제공하고자 한다.

본 발명의 다른 하나의 목적은 마황, 곤포 및 대황을 포함하는 조성물 (GGEx18)의 에탄올 추출물을 유기용매로 추출 또는 분획하여 얻어진 분획물을 유효성분으로 포함하는 비만 또는 당뇨병의 예방 및 개선을 위한 건강기능식품을 제공하고자 한다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 마황, 곤포 및 대황을 원료 생약의 중량기준으로 10% 내지 50% : 20% 내지 50% : 20% 내지 50%의 중량비로 배합되는 것을 특징으로 하는 조성물인 경신강지환18 (GGEx18)을 탄소수 1 내지 4의 알코올로 추출한 후 유기용매로 추출 또는 분획하여 얻어진 추출물을 유효성분으로 포함하는 비만 예방 및 치료용 약학적 조성물을 제공한다.

또한 상기 조성물과 함께 약제학적으로 허용되는 담체 등을 포함하는 비만 또는 당뇨병의 예방 및 치료용 약학적 조성물 및 식품학적으로 허용되는 식품보조첨가물을 포함한 비만 또는 당뇨병의 예방 및 개선용 건강기능식품을 제공한다.

이하, 본 발명에 대하여 보다 상세히 설명한다.

본 발명에서 사용되는 기술 용어 및 과학 용어에 있어서 다른 정의가 없다면, 이 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 통상적으로 이해하고 있는 의미를 갖는 것으로 해석될 수 있다.

이하, 본 발명에서는 마황, 곤포 및 대황을 10% 내지 50% : 20% 내지 50% : 20% 내지 50%의 중량비로 구성된 조성물을 경신강지환18 (GGEx18)이라 명명하겠다.

본 발명에 따르는 조성물은 하기와 같이 수득될 수 있다. GGEx18를 분쇄하고 냉각기를 부착한 삼각플라스크에 담아 물, 탄소수 1 내지 4의 저급 알코올 또는 이들의 혼합용매로부터 선택된 용매를 이용하여 추출한다. 보다 바람직하게는 70 % 에탄올을 이용한다. 추출방법은 실온에서 함침하거나 가온할 수 있으며, 보다 바람직하게는 2 시간 동안 열수추출 (1.5 L × 6)한다. 상기 추출액을 여과하고, 회전 진공 증발기를 사용하여 농축한다. 상기 에탄올 농축액을 다이클로로메탄, 에틸아세테이트, 부탄올로 순차적으로 분획하고 황산나트륨으로 처리하고 여과하는 방식으로 각 분획물을 농축하여, 다이클로로메탄 분획물 (CF), 에틸아세테이트 분획물 (EF), 에틸아세테이트 분획시 에틸아세테이트와 물층을 제외한 중간물 (IF), 부탄올 분획물 (BF), 물 분획물 (HF)을 수득한다.

본 발명의 조성물은 GGEx18의 에탄올 추출물로부터 유기용매로 분획한 분획물과 함께 비만 또는 당뇨병의 예방 및 치료 효과를 갖는 공지의 유효성분을 1 종 이상 포함할 수 있다.

본 발명은 약학적 조성물의 제조에 통상적으로 사용하는 적절한 담체, 부형제 및 희석제를 더 포함하여 약학적 조성물로 제공될 수 있다.

본 발명의 조성물은 임상 투여 시에 경구 또는 비경구로 투여가 가능하며 일반적인 의약품 제제의 형태로 사용될 수 있다. 제제화할 경우에는 보통 사용하는 충진제, 증량제, 결합제, 습윤제, 붕해제 및 계면활성제 등의 희석제 또는 부형제를 사용하여 조제된다. 경구 투여를 위한 고형 제제에는 정제, 환제, 산제, 과립제 및 캡슐제 등을 섞어 조제된다. 또한 단순한 부형제 이외에 마그네슘 스티레이트 탈크 같은 윤활제들도 사용된다. 경구 투여를 위한 액상 제제로는 현탁제, 내용액제, 유제 및 시럽제 등이 해당되는데 흔히 사용되는 단순 희석제인 물, 리퀴드 파라핀 이외에 여러 가지 부형제, 예를 들면 습윤제, 감미제, 방향제 및 보존제 등이 포함될 수 있다. 비경구 투여를 위한 제제에는 멸균된 수용액, 비수성용제, 현탁제, 유제, 동결건조제제 및 좌제가 포함된다. 비수성용제와 현탁용제로는 프로필렌글리콜, 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, 글리세롤 및 젤라틴 등이 사용될 수 있다.

투약 단위는, 예를 들면 개별 투약량의 1, 2, 3 또는 4 배를 포함하거나 또는 1/2, 1/3 또는 1/4 배를 포함할 수 있다. 개별 투약량은 바람직하게는 유효 약물이 1 회에 투여되는 양을 포함하며, 이는 통상 1 일 투여량의 전부, 1/2, 2/3 또는 1/4 배에 해당한다. 본 발명의 조성물의 유효용량은 100 내지 300 mg/kg이고, 바람직하게는 140 내지 270 mg/kg이며, 하루 1 내지 6 회 투여될 수 있다.

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

본 발명의 조성물은 비만 또는 당뇨병의 예방 및 개선을 목적으로 하는 건강기능식품에 첨가될 수 있다. 본 발명의 조성물을 식품 첨가물로 사용할 경우, 상기 조성물을 그대로 첨가하거나 다른 식품 또는 식품 성분과 함께 사용될 수 있고, 통상적인 방법에 따라 적절하게 사용될 수 있다. 유효성분의 혼합양은 사용 목적 (예방, 건강 또는 치료적 처치)에 따라 적합하게 결정될 수 있다. 일반적으로, 식품 또는 음료의 제조 시에 본 발명의 조성물은 원료에 대하여 15중량 % 이하, 바람직하게는 10 중량 % 이하의 양으로 첨가된다. 그러나, 건강 및 위생을 목적으로 하거나 또는 건강 조절을 목적으로 하는 장기간의 섭취의 경우에는 상기 범위 이하일 수 있으며, 안전성 면에서 아무런 문제가 없기 때문에 유효성분은 상기 범위 이상의 양으로도 사용될 수 있다.

상기 식품의 종류에는 특별한 제한은 없다. 상기 물질을 첨가할 수 있는 식품의 예로는 육류, 소시지, 빵, 초콜릿, 캔디류, 스낵류, 과자류, 피자, 라면, 기타 면류, 껌류, 아이스크림류를 포함한 낙농제품, 각종 스프, 음료수, 차, 드링크제, 알코올 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 포함할 수 있다. 상술한 천연 탄수화물은 포도당, 과당과 같은 모노사카라이드, 말토스, 슈크로스와 같은 디사카라이드, 및 덱스트린, 사이클로덱스트린과 같은 천연 감미제나, 사카린, 아스파르탐과 같은 합성 감미제 등을 사용할 수 있다. 상기 천연 탄수화물의 비율은 본 발명의 조성물 100 ml 당 일반적으로 약 0.01 내지 0.4 g, 바람직하게는 약 0.02 내지 0.03 g 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, 알코올, 탄산 음료에 사용되는 탄산화제 등을 포함할 수 있다. 그 밖에 본 발명의 조성물은 천연 과일주스, 과일주스 음료 및 야채 음료의 제조를 위한 과육을 포함할 수 있다. 이러한 성분은 독립적으로 또는 조합하여 사용할 수 있다. 이러한 첨가제의 비율은 크게 중요하진 않지만 본 발명의 조성물 100 중량부 당 0.01 내지 0.1 중량부의 범위에서 선택되는 것이 일반적이다.

본 발명의 조성물은 생체 내 독성이나 부작용이 없고 안전성이 우수하며 체중 감소 및 체내 지방 감소 효과가 뛰어나 비만 예방 및 치료를 위한 의약품 및 비만 예방 및 개선을 위한 건강기능식품으로 사용할 수 있다. 또한 인슐린 내성을 완화시켜 당뇨병 발생시 혈중 포도당 및 인슐린을 감소시키는 효과가 뛰어나 당뇨병의 예방 및 치료를 위한 의약품 및 당뇨병의 예방 및 개선을 위한 건강기능식품으로 사용할 수 있다.

도 1은 마황, 곤포, 대황을 포함하는 조성물의 분리도 이다.
도 2는 실험기간 동안 동물모델에서 체중 변화량 추이를 관찰한 그림이다.
도 3은 실험기간 동안 동물모델에서 체중 증가량을 관찰한 그림이다.
도 4는 마우스 식이 효율의 변화량을 나타낸 그림이다.
도 5는 마우스 지방 조직의 무게를 관찰한 그림이다.
도 6은 마우스 지방 조직을 헤마토실린-에오신 염색한 후 관찰한 그림이다.
도 7은 도 6의 마우스 지방 조직 내의 지방세포의 크기를 비교한 그림이다.
도 8은 마우스 간 조직을 헤마토실린-에오신 염색한 후 관찰한 그림이다.
도 9는 마우스 간 조직 내의 손상도를 비교한 그림이다.
도 10은 마우스 혈청 내 AST 및 ALT의 농도를 비교한 그림이다.
도 11은 마우스 혈청 내 포도당의 농도를 비교한 그림이다.
도 12는 마우스 혈청 내 인슐린의 농도를 비교한 그림이다.

이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예 및 실험예 및 제조예를 제시한다. 그러나 하기의 실시예 및 실험예 및 제조예는 본 발명을 보다 쉽게 이해하기 위하여 제공되는 것일 뿐, 실시예 및 실험예 및 제조예에 의해 본 발명의 내용이 한정되는 것은 아니다.

실시예 1 : 실험 물질의 제조

① 경신강지환18 (GGEx18)의 조성약물은 화림제약 (Busan, South Korea)에서 구입 (조성비: 마황 40%, 곤포 40%, 대황 20%)하고, 동의대학교 한의과대학 방제학교실에서 정선한 뒤 분말하였다.

② 분쇄한 GGEx18 1 kg을 냉각기를 부착한 삼각플라스크에 담고 70 % 에탄올 (EtOH)을 1.5 L 넣은 후 2시간 동안 열수추출하였다 (1.5 L × 6).

③ 추출액을 여과하고, 회전진공증발기를 사용하여 농축하였다.

④ 70 % 에탄올 농축액 (306.48 g)을 물 (H₂O)로 녹이고 분액깔때기에 부은 후, 다이클로로메탄 (CH₂Cl₂)를 넣어 흔든 다음 평형화 시켰다 (나머지 70 % EtOH 농축액은 보관).

⑤ 다이클로로메탄 층 (하층)은 모아서 황산 나트륨으로 처리한 다음 여과하여 농축하고, 에틸아세테이트 (EtOAc)를 물 층에 넣어 흔든 다음 평형화시켰다.

⑥ 에틸아세테이트 층 (상층)은 모아서 황산 나트륨으로 처리한 다음 여과하여 농축하고, 부탄올 (BuOH)를 물 층에 넣어 흔든 다음 평형화시켰다.

⑦ 부탄올 층 (상층)과 물 층 (하층)을 각각 따로 모아 황산 나트륨으로 처리한 다음 여과하고 농축하여 48.71 g과 194.4 g을 얻었다 (도 1).

도 1에 나타낸 대로 클로로메탄 분획물(CF), 에틸아세테이트 분획물(EF), 에틸아세테이트 분획 시 에틸아세테이트와 물층을 제외한 중간물(IF), 부탄올 분획물(BF), 물 분획물(HF)을 얻어 실험에 사용하였다.

양성 대조 물질로서 종전 발명 물질인 GGEx18을 물 (GG18) 또는 에탄올 (EGG18)로 열수추출 (1.5L씩 6번, 2시간) 한 후 농축하여 얻은 조성물을 실험에 사용하였다.

실험예 1. 항 비만 및 항 당뇨 효과를 확인하기 위한 동물실험 설계

실험예1 -1. 실험동물 준비

공시동물로서는 코아텍 (Gyeonggi province, South Korea)에서 공급한 8주령의 C57BL/6N 수컷 마우스를 사용하였다. 각 군당 8마리를 체중범위에 따른 무작위법에 의하여 군 분리를 실시하고, 이를 실험에 사용하였다. 사육환경은 온도 21±2 ℃, 습도 55±5 %, 환기 횟수 15?17 회/hour, 조도 150?300 lux, 그리고 조명은 12시간 명암 (점등: 06:00, 소등: 18:00)으로 조정하여 실험기간 동안 일정하게 SPF (specific pathogen free) 상태로 유지하였다. 고형사료 (Harlan, USA)와 물은 자유 급이와 급수를 시켰다.

실험예1 -2. 실험군 및 투여방법

군당 8마리 수컷 (male)을 공시하였으며, 각 분획물은 50 mg/kg의 용량으로, 전체 추출물은 250 mg/kg의 용량으로 9 주간 고지방 사료에 혼합하여 투여하였다. 비만 및 당뇨병 발생 여부를 확인하기 위하여 음성대조군 (normal group)인 C57BL/6N 군은 일반사료 (low fat)를 주어 사육하였으며 고지방 사료 (high fat)군 중 대조군 (control group)에는 어느 약물도 투약하지 않았다 (표1).

Group	Treatment	Number	Sex
Normal	Low fat	8	male
	High fat + extract or fraction (㎎/㎏ BW)
Control	0	8	male
CF	50	8	male
EF	50	8	male
IF	50	8	male
BF	50	8	male
HF	50	8	male
EGGEx18	250	8	male
GGEx18	250	8	male

실험예 2. 체중에 대한 효과

실험예 2-1. 체중 증가에 대한 효과

9 주간의 실험 기간 동안 주 2 회 체중을 측정하여 체중 증가에 대한 효과를 확인하였다.

도 2 및 도 3에서 보는 바와 같이, 고지방사료 대조군에서 일반사료 대조군에 비해 약 40 % 체중이 증가하였다. 이에 반해 경신강지환의 열수추출물을 250 mg/kg 로 투여한 군에서는 고지방사료 대조군에 비해 약 -23.18% 체중 증가를 보였으며, BF 군은 -37.14%, CF 군은 -27.32 %, EF군은 -30.24%, IF 군은 -26.74%, HF 군은 -17.52 % 체중 증가를 보여, 상기 조성물이 체중 증가를 억제하는 효과가 있음을 확인할 수 있었다. 특히 분획물 투여군의 경우 종전 발명인 열수추출물에 비해 1/5의 용량임에도 불구하고 더 우수한 체중 증가 억제 효과를 보여 비만 예방 및 치료제로서 작용할 수 있음을 확인할 수 있었다.

실험예 2-2. 식이효율에 미치는 효과

실험 물질이 식욕과 관련이 있는지를 알아보기 위하여 체중은 매주 2회, 사료섭취량은 매주 1회 9주 동안 측정하였고, 이를 근거로 하여 식이효율을 계산하였다.

식이효율은 아래의 공식에 대입시켜 최종 체중증가량을 총 사료섭취량으로 나누어 산출하고 통계 분석하였다.

식이효율 (feeding efficiency ratio: FER%) = 체중증가량 (g)/사료섭취량 (g)×100

식이효율의 공식에서 의미하는 바와 같이 사료를 섭취하는 양이 많음에도 불구하고 체중의 증가가 적다는 것은 비만조절효과가 있는 것으로 생각할 수 있다. 따라서 식이효율은 비만을 나타내는 하나의 척도로 사용할 수 있고, 식이효율의 수치가 적을수록 비만조절효과가 있다고 할 수 있다.

도 4에서 보는 바와 같이, 일반사료 대조군에 비해 고지방사료 대조군에서 약 50.68% 식이효율 수치가 높게 나타났으며, 이를 통해 고지방사료에 의한 비만이 발생하였음을 확인할 수 있었다. 이에 반해 종전 발명인 경신강지환의 열수추출물을 250 mg/kg로 투여한 GG18군에서는 고지방사료 대조군에 비해 식이효율이 22.76 % 낮게 나타났으며, 분획물인 BF군은 34.22 %, CF 군은 26.24 %, EF 군은 25.08 %, IF군은 23.08 %, HF군은 14.18 % 낮게 나타나 비만 조절 효과를 확인할 수 있었다. 특히 분획물 투여군의 경우 종전 발명인 열수추출물에 비해 1/5의 용량임에도 불구하고 더 낮은 식이효율 수치를 보여 비만 예방 및 치료제로서 작용할 수 있음을 확인할 수 있었다.

실험예 3. 지방 조직 무게 변화 측정

상기 실험예 2의 마우스들을 채혈 후에 부검하여 생식기 주변 백색지방조직 (EAT), 후복벽 주변 백색지방조직 (RAT), 사타구니 주변 피하지방조직 (IAT), 갈색 지방조직 (BAT)의 무게를 측정하였다.

도 5에서 보는 바와 같이, 일반사료 대조군에 비해 고지방사료 대조군에서 네 가지 지방 조직의 무게가 모두 통계적으로 유의하게 증가하여 비만이 발생하였음을 확인할 수 있었다. 이에 반해 종전 발명인 경신강지환의 열수추출물을 250 mg/kg로 투여한 GG18군 및 분획물인 BF군, CF 군, EF 군, IF군, HF군에서 고지방사료 대조군에 비해 통계적으로 유의하게 EAT, RAT, IAT, BAT의 무게가 모두 감소한 것을 확인할 수 있었다. 특히 분획물 투여군의 경우 종전 발명인 열수추출물에 비해 1/5의 용량임에도 불구하고 더 낮은 지방 조직 무게를 보여 비만 예방 및 치료제로서 작용할 수 있음을 확인할 수 있었다.

실험예 4. 지방 조직의 조직학적 검경

상기 실험예 2의 마우스에서 분리한 지방 조직을 10% 인산 완충 포르말린 (phosphate-buffered formalin)에서 하루 이상 고정하며 12시간 이상 흐르는 물에서 포르말린을 세척한 후 60 % 에탄올에서 1시간, 70 % 에탄올 에서 1시간, 80% 에탄올에서 1시간, 90 % 에탄올에서 1시간, 95 % 에탄올에서 1시간, 100 % 에탄올에서 1시간씩 단계적으로 탈수시켰다. 자일렌 (Xylen)에 1시간씩 3번의 투명과정 후 파라핀에 1시간씩 2번 침투과정을 실시하였다. 포매과정 (embedding)을 거쳐 약 3 ㎛의 두께로 박절 (section)하여 슬라이드 위에 지방 조직을 얹고 건조시킨 후 헤마토실린-에오신 (hematoxylin-eosin, H&E)염색을 하였다. 슬라이드의 물기를 없애고 마운팅 용액 (Sigma, MO, USA)을 떨어뜨려 영구보존 할 수 있도록 하였다. 조직의 사진촬영과 지방세포의 수 및 크기분석은 image analysis system (Image Pro-Plus, MD, USA)을 이용하였다.

도 6 및 도 7에서 보는 바와 같이, 일반사료 대조군에 비해 고지방식이 사료 대조군의 지방 세포의 크기가 통계적으로 유의하게 커진 것 (137% 증가)을 확인할 수 있다. 이에 반해 분획물 투여군의 경우 BF군은 -37 %, CF군은 -37 %, EF 군은 -30 %, IF군은 -41 %로 나타나 고지방사료 대조군에 비해 통계적으로 유의하게 지방세포의 크기가 작아진 것을 확인할 수 있다. 특히 종전 발명인 열수추출물 투여군 (-25 %)에 비해 더 작아진 것으로, 분획물 투여군이 1/5의 저 용량에도 불구하고 더 뛰어난 비만 억제 효과가 있음을 확인하였다.

실험예 5. 간 조직의 조직학적 검경

실험예 3과 같은 방식으로 간 조직을 처리하여 간 조직내 지방 함량을 관찰하였다. 도8 및 도 9에서 보는 바와 같이, 고지방사료 대조군의 경우 간 조직내 지방함량이 일반 사료 대조군에 비해 약 600 % 증가한 것으로 나타나, 간의 지방성이 심화되었음을 확인할 수 있었다. 반면, 분획물 투여군의 경우 BF군은 -86 %, CF 군은 -86 %, EF 군은 86 %, IF 군은 -86 %, HF 군은 -86 %로 나타나, 분획물 투여에 의해 간내 지방 축적이 효과적으로 억제된 것을 확인할 수 있었다.

실험예 6. 간 기능에 미치는 영향

마우스의 혈액에 대한 생화학 분석을 위하여, 마우스 혈액 채취는 마우스를 12 시간 절식시킨 후 디에틸 에테르 (diethyl ether)로 마취한 다음 개복하여 복대정맥에서 혈액 1㎖을 채취하여 고속원심분리기 (Micro 12, Hanil, Korea)를 이용하여 5000 rpm에서 10 분간 원심분리하여 혈장 분리 후 -70 ℃에 보관하고, 혈액생화학분석기 (Selectra 2, Vitalab, Netherlands)를 사용하여 asparate aminotransferase (AST), alanine aminotransferase (ALT)의 혈중 농도를 각각 측정하였다.

AST와 ALT는 간 이상을 확인할 수 있는 지표로, 상기 효소의 증가는 간에 손상이 있음을 나타낸다.

도 10에서 보는 바와 같이 AST의 경우 모든 그룹에서 통계적으로 유의한 증감은 보이지 않았으며, ALT의 경우 일반사료 대조군에 비해 고지방사료 대조군에서 수치가 증가한대 반해, 경신강지환의 전체 추출물 및 분획물 투여군에서는 통계적으로 유의한 감소 수치를 보였다. 이를 통해 경신강지환의 전체 추출물 및 분획물이 간 조직에 손상을 입히지 않으면서 비만 및 당뇨 치료 효능을 나타냄을 확인하였다.

실험예 7. 당뇨 개선 효과

실험예 6과 같은 방식으로 혈청의 포도당과 인슐린의 혈중 농도를 각각 측정하였다.

도 11에서 보는 바와 같이 고지방사료 대조군에서 공복 혈당량이 190 mg/dL 이상으로 당뇨병이 유발된 것을 확인할 수 있다. 경신강지환의 전체 추출물을 250 mg/kg로 투여한 그룹에서는 고지방사료 대조군에 비해 통계적으로 유의한 변화를 보이지 않았으나, 분획물 투여군인 BF, CF, EF, IF를 50 mg/kg로 투여한 그룹에서는 일반사료를 투여한 그룹의 혈당만큼 감소한 것으로 나타났다.

또한 도 12에서 보는 바와 같이 고지방사료 대조군에서 일반사료 대조군에 비해 공복 인슐린 수치가 크게 상승한 것을 확인할 수 있어, 인슐린 저항성에 의한 제2형 당뇨가 발병하였음을 확인하였다. 이에 반해 분획물 투여군인 BF, CF, EF, IF를 50 mg/kg로 투여한 그룹에서는 일반사료를 투여한 그룹의 인슐린 수치 정도로 통계적으로 유의하게 감소한 것으로 나타났다.

상기와 같은 결과를 통해 경신강지환의 분획물이 당뇨병의 예방 및 치료에 효과적으로 작용할 수 있음을 확인할 수 있었다.

실험예 8. 지표 성분 분석

각각의 분획물에 대하여 지표성분인 에페드린과 센노사이드 A의 함량비를 분석한 결과이다 (표 2).

에페드린결과	센노사이드 A 결과
HF : 0.26%	HF: 0.07%
BF : 4.06%	BF:0.16%
IF　 : 1.0%	IF:0.14%
EF : 0.71%	EF: 3.33%
CF : 0.91%	CF: 0.1%
EGG18 : 1.30%	EGG18:0.48%
GG18 : 0.81%	GG18:0.02%

이하 본 발명의 상기 조성물을 포함하는 약학적 조성물 및 건강기능식품의 제제예를 설명하나, 본 발명은 이를 한정하고자 함이 아닌 단지 구체적으로 설명하고자 함이다.

제제예 1. 산제의 제조

경신강지환의 분획물 2 g

유당 100 mg

탈크 10 mg

상기의 성분들을 혼합하고 기밀포에 충진하여 산제를 제조한다.

제제예 2. 정제의 제조

경신강지환의 분획물 100 mg

옥수수전분 100 mg

유당 100 mg

스테아린산 마그네슘 2 mg

상기의 성분들을 혼합한 후 통상의 정제의 제조방법에 따라서 타정하여 정제를 제조한다.

제제예 3. 캅셀제의 제조

경신강지환의 분획물 100 mg

결정성 셀룰로오스 3 mg

락토오스 14.8 mg

마그네슘 스테아레이트 0.2 mg

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

제제예 4. 주사제의 제조

경신강지환의 분획물 100 mg

만니톨 180 mg

주사용 멸균 증류수 2974 mg

Na₂HPO_{4 ?}2H₂O 26 mg

통상의 주사제의 제조방법에 따라 1 앰플당 (2 ml) 상기의 성분 함량으로 제조한다.

제제예 5. 액제의 제조

경신강지환의 분획물 100 mg

이성화당 10 g

만니톨 5 g

정제수 적량

통상의 액제의 제조방법에 따라 정제수에 각각의 성분을 가하여 용해시키고 레몬향을 적량 가한 다음 상기의 성분을 혼합한 다음 정제수를 가하여 전체를 정제수를 가하여 전체 100 ml로 조절한 후 갈색병에 충진하여 멸균시켜 액제를 제조한다.

제제예 6. 건강식품의 제조

경신강지환의 분획물 1 g

비타민 혼합물 적량

비타민 A 아세테이트 70 μg

비타민 E 1.0 mg

비타민 B1 0.13 mg

비타민 B2 0.15 mg

비타민 B6 0.5 mg

비타민 B12 0.2 μg

비타민 C 10 mg

비오틴 10 μg

니코틴산아미드 1.7 mg

엽산 50 μg

판토텐산 칼슘 0.5 mg

무기질 혼합물 적량

황산제1철 1.75 mg

산화아연 0.82 mg

탄산마그네슘 25.3 mg

제1인산칼륨 15 mg

제2인산칼슘 55 mg

구연산칼륨 90 mg

탄산칼슘 100 mg

염화마그네슘 24.8 mg

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 7. 건강음료의 제조

경신강지환의 분획물 1 g

비타민 C 15 g

비타민 E(분말) 100 g

젖산철 19.75 g

산화아연 3.5 g

니코틴산아미드 3.5 g

비타민 A 0.2 g

비타민 B1 0.25 g

비타민 B2 0.3g

물 정량

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

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

Claims (19)

1. 마황, 곤포 및 대황을 원료 생약의 중량기준으로 10% 내지 50% : 20% 내지 50% : 20% 내지 50%의 중량비로 배합되는 것을 특징으로 하는 조성물인 경신강지환 18 (GGEx18)을 탄소수 1 내지 4의 알코올로 추출 및 농축한 후, 이를 유기용매로 추출 또는 분획하여 얻어진 추출물을 유효성분으로 포함하는 비만 예방 및 치료용 약학적 조성물.
2. 제1항에 있어서,
   상기 알코올은 50 % 내지 80 % 에탄올인 것을 특징으로 하는 조성물.
3. 제 1항에 있어서,
   경신강지환 18을 70 % 에탄올을 용매로 하여 추출 및 농축한 후, 다이클로로메탄으로 분획되는 추출물의 다이클로로메탄층 분획물을 유효성분으로 포함하는 것을 특징으로 하는 조성물.
4. 제1항에 있어서,
   경신강지환 18을 70 % 에탄올을 용매로 하여 추출 및 농축한 후, 다이클로로메탄, 에틸아세테이트, 부탄올, 물 순으로 계통 분리하여 에틸아세테이트로 분획되는 추출물의 에틸아세테이트층 분획물을 유효성분으로 포함하는 것을 특징으로 하는 조성물.
5. 제1항에 있어서,
   경신강지환 18을 70 % 에탄올을 용매로 하여 추출 및 농축한 후, 다이클로로메탄, 에틸아세테이트, 부탄올, 물 순으로 계통 분리하여 부탄올로 분획되는 추출물의 부탄올층 분획물을 유효성분으로 포함하는 것을 특징으로 하는 조성물.
6. 제1항에 있어서,
   경신강지환 18을 70 % 에탄올을 용매로 하여 추출 및 농축한 후, 다이클로로메탄, 에틸아세테이트, 부탄올, 물 순으로 계통 분리하여 에틸아세테이트로 분획되는 추출물 중 에틸아세테이트 층과 물 층을 제외한 중간 분획물 층을 유효성분으로 포함하는 것을 특징으로 하는 조성물.
7. 제1항 내지 제6항 중의 어느 한 항에 따르는 조성물을 식품학적으로 첨가 가능한 식품 보조 첨가제와 배합된 상태로 포함하는 비만 예방 및 개선용 건강기능식품.
8. 마황, 곤포 및 대황을 원료 생약의 중량기준으로 10% 내지 50% : 20% 내지 50% : 20% 내지 50%의 중량비로 배합되는 것을 특징으로 하는 조성물인 경신강지환18 (GGEx18)을 탄소수 1 내지 4의 알코올로 추출 및 농축한 후, 이를 유기용매로 추출 또는 분획하여 얻어진 추출물을 유효성분으로 포함하는 당뇨병의 예방 및 치료용 약학적 조성물.
9. 제8항에 있어서,
   상기 알코올은 50 % 내지 80 % 에탄올인 것을 특징으로 하는 조성물.
10. 제8항에 있어서,
    경신강지환 18을 70 % 에탄올을 용매로 하여 추출 및 농축한 후, 다이클로로메탄으로 분획되는 추출물의 다이클로로메탄층 분획물을 유효성분으로 포함하는 것을 특징으로 하는 조성물.
11. 제8항에 있어서,
    경신강지환 18을 70 % 에탄올을 용매로 하여 추출 및 농축한 후, 다이클로로메탄, 에틸아세테이트, 부탄올, 물 순으로 계통 분리하여 에틸아세테이트로 분획되는 추출물의 에틸아세테이트층 분획물을 유효성분으로 포함하는 것을 특징으로 하는 조성물.
12. 제8항에 있어서,
    경신강지환 18을 70 % 에탄올을 용매로 하여 추출 및 농축한 후, 다이클로로메탄, 에틸아세테이트, 부탄올, 물 순으로 계통 분리하여 부탄올로 분획되는 추출물의 부탄올층 분획물을 유효성분으로 포함하는 것을 특징으로 하는 조성물.
13. 제8항에 있어서,
    경신강지환 18을 70 % 에탄올을 용매로 하여 추출 및 농축한 후, 다이클로로메탄, 에틸아세테이트, 부탄올, 물 순으로 계통 분리하여 에틸아세테이트로 분획되는 추출물 중 에틸아세테이트 층과 물 층을 제외한 중간 분획물 층을 유효성분으로 포함하는 것을 특징으로 하는 조성물.
14. 제8항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 당뇨병은 인슐린 저항성에 의한 인슐린 비의존성 당뇨병임을 특징으로 하는 조성물.
15. 제8항 내지 제13항 중의 어느 한 항에 따르는 조성물을 식품학적으로 첨가 가능한 식품 보조 첨가제와 배합된 상태로 포함하는 당뇨병 예방 및 개선용 건강기능식품.
16. 제3항 또는 제10항에 있어서
    상기 다이클로로메탄층 분획물은 지표물질로 에페드린을 0.5 내지 3 % 및 센노사이드 A를 0.05 내지 0.3 % 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 조성물.
17. 제4항 또는 제11항에 있어서
    상기 에틸아세테이트층 분획물은 지표물질로 에페드린을 0.3 내지 1.5 % 및 센노사이드 A를 1.5 % 내지 6 % 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 조성물.
18. 제5항 또는 제12항에 있어서
    상기 부탄올층 분획물은 지표물질로 에페드린을 2 내지 8 % 및 센노사이드 A를 0.05 % 내지 0.3 % 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 조성물.
19. 제6항 또는 제13항에 있어서
    상기 에틸아세테이트 층과 물 층을 제외한 중간 분획물은 지표물질로 에페드린을 0.5 내지 2 % 및 센노사이드 A를 0.05 % 내지 0.3 % 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 조성물.
    

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