KR20130000017A - 수수로부터 분리된 유효 성분을 함유하는 당뇨병 예방 및 치료용 조성물 - Google Patents

Abstract

본 발명은 수수 추출물을 포함하는 당뇨병의 예방 및 치료용 조성물에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명은 수수로부터 분리된 유효활성 성분조성물을 함유하는 당뇨병의 예방 또는 치료용 약학적 조성물 및 식품 조성물에 관한 것이다. 본 발명에 따른 수수 추출물은 당뇨병으로 인한 당대사 이상을 정상화하고, 비정상적으로 감소된 인슐린 효소의 활성을 정상화하며, 체중 증가를 억제하고 간 독성을 나타내지 않아 당뇨병 및 이로 인한 각종 합병증 질환의 예방 및 치료에 유용한 소재 및 건강보조식품으로 이용될 수 있다.

Description

수수로부터 분리된 유효 성분을 함유하는 당뇨병 예방 및 치료용 조성물{Composition for Preventing and Treating Diabetics Containing Active Ingredients Separated from Sorghum}

본 발명은 수수로부터 얻어진 약리적 또는 식품공학적 조성물에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 수수에서 분리된 유효 성분을 함유하는 당뇨병의 예방 및/또는 치료용의 약리적 또는 식품공학적 조성물 및 이러한 조성물을 함유하는 당뇨병 치료제 및 건강기능식품에 관한 것이다.

종래의 화학합성에 따라 제조되었던 신약 개발이 한계에 이르고, 이들 화학합성에 의한 의약품의 부작용이 알려짐에 따라 최근 생명체 내에 존재하는 천연물질을 활용하여 의약품이나 건강기능식품 등에 활용하고자 하는 노력이 빈번하게 이루어지고 있다. 천연물이 가지고 있는 생리적 활성과 관련해서, 항암 효과라든가 살균 효과, 면역 활성 효과 등에 대한 연구는 물론이고 각종 질병의 치료 또는 예방에 대한 생리적 활성 효과를 규명하기 위한 연구가 활발히 진행되고 있다.

한편, 최근 우리나라 사람들의 음식문화가 미국 등 서구문명의 영향을 많이 받아 급진적으로 저지방 식이에서 고지방 식이로 전환됨으로써 어린이 비만인구가 꾸준히 증가하는 추세이며, 또한 가까운 거리도 자동차로 움직이려는 경향이 늘면서 성인들의 경우 과잉의 음식섭취에 반해 운동량은 현저하게 줄어들어 비만문제를 심화시키고 있는 실정이다. 비만에 따른 각종 성인병은 점차 증가하고 있으며, 비만과 관련한 질병 중에서도 특히 당뇨병은 점차 빈도가 증가하고 있어서 심각한 사회문제로 대두되고 있는 실정이다. 당뇨병을 비롯한 성인병의 원인은 아직 확실하게 밝혀지지 않았는데, 성인병 중에서도 당뇨병의 발병률은 점점 증가하고 있다. 당뇨병 및 그의 합병증은 암, 신장순환기 질환과 더불어 전세계적으로 높은 사망률을 나타내는 질환이다.

당뇨병은 크게 인슐린 의존형 당뇨병과 인슐린 비의존형 당뇨병으로 구분될 수 있다. 제 1 형 당뇨병으로도 불리는 인슐린 의존형 당뇨병(Insulin-Dependent Diabetes Mellitus, IDDM)은 주로 30세 이전에 발병하는데, 췌장에서 인슐린을 분비하는 세포가 파괴되어 인슐린이 절대적으로 부족하여 생기기 때문에 인슐린 주사를 통해 치료한다. 한편, 제 2 형 당뇨병이라고도 불리는 인슐린 비의존형 당뇨병(Non-Insulin Dependent Diabetes Mellitus, NIDDM)은 보통 40세 이후에 발생하는데, 인슐린이 정상적으로 분비되기는 하지만, 인슐린이 작용하는 장기에서 인슐린에 대한 저항성이 생겨 인슐린이 제 기능을 충분히 발휘하지 못해 생긴다. 당뇨병 환자의 대부분은 인슐린 비의존형 당뇨병인데, 인슐린 주사가 꼭 필요하지 않기 때문에 식이요법과 운동요법을 통한 혈당 조절에 의한 치료가 가능하다.

한편, X 증후군 (Syndrome X)이란 고혈압, 고지혈증, 비만 (특히, 복부부위) 및 인슐린 저항성을 동시에 나타나는 증상을 일컫는 것으로, 이는 특정 질환을 지칭하는 것이 아니라 종종 동시에 발병하는 일련의 관련된 위험 인자들을 합하여 붙인 명칭이다 (Susan A. E. et al ., Diabetes Care 21:1637~1643, 1998). 따라서, X 증후군을 보이는 사람들은 당뇨병이나 순환계의 질병이 발병할 위험이 높다. 이렇듯 비만인구가 늘어감에 따라 X 증후군을 특징으로 하는 성인병의 발병률도 꾸준히 증가하는 추세에 있어 이에 대한 적절한 대처가 요구된다.

한편, 이제까지 국내에서 천연물을 이용한 신약개발의 연구방향은 단일 생약 혹은 민간약으로부터 활성물질을 분리하여 이들의 약효를 밝히고 화학구조를 규명하는데 초점이 맞추어져 있으나 그 성과는 극히 미미하다. 전통 의약서에 기재되어 있는 수많은 처방들은 각종 질환에 나름대로 약효를 표방하고 있으며 지금도 많은 국내외의 한의사들과 일반인들에 의해 사용되고 있다. 한방 생약의 약효를 밝히고 이들로부터 유효성분을 분리하여 약으로 개발하는 것 (예를 들어, 수종의 항생제들과 고지혈증 치료제인 로바스타틴, 항암제인 택솔이 대표적)도 의의가 있지만 실제로 국내에서 단일 생약 또는 작물 (혹은 식량자원)로부터 당뇨병 치료제를 개발한 사례는 아직 없다. 하지만, 생약 또는 작물로 구성된 처방의 약효를 평가하고 기전을 밝히며 종국에 이들로부터 새로운 처방을 도출해 낼 수 있다면 이런 방법이 오히려 외국 유수 제약회사들과의 경쟁에서 경쟁력을 확보할 수 있을 것이라 여겨지고 있다.

수수(Sorghum bicolor)는 벼목 볏과에 속하는 한해살이 화본과 식물이다. 북아프리카와 아시아가 원산지이다. 거의 세계 전역에 걸쳐서 먹기 위해서 재배한다. 발효시켜 고량주를 만들기도 한다. 식량으로서의 품질은 보리나 조에 비해 떨어지지만, 메마른 땅이나 습한 땅에도 잘 되며, 특히 콩밭의 콩 포기 사이에 섞어 심어 가꾸기도 한다. 수수 종류는 알곡용 수수, 당분용 수수, 목초용 수수, 빗자루용 수수 등 네 가지로 나눌 수 있다. 알곡용 수수에서는 둥근 녹말질 씨를 얻으며, 밀, 벼, 옥수수에 이어 세계에서 네 번째로 중요한 곡식 작물이다. 알곡은 옥수수 대신에 가축 사료로도 이용된다. 어떤 알곡용 수수 변종은 높이가 5 m 정도 자라는 종류도 있다. 인도, 아프리카, 중국 등지에서는 수수 낟알을 갈아서 가루로 이용한다. 대표적인 알곡용 수수에는 두라, 마일로, 카피르 따위가 있다.

수수의 민간요법으로는 위장통에는 수수쌀을 씻은 뜬물을 받아 따끈하게 데워서 마신다. 이 경우 1일 6회 정도를 마시며 1회의 양은 마실 수 있는 만큼 마셔도 좋다(동의보감). 위장 쇠약 또는 식은땀이 날 때는 염소의 다리 하나를 사서 뼈와 발톱을 없애고 잘게 썬다. 이것을 삶은 다음에 적당한 양의 수수쌀을 넣고 죽을 쑨다. 여기에 소금으로 양념해서 아침. 저녁 1일 2회 한 그릇씩 복용하면 원기가 왕성해지고 병이 치료된다(경험양방).

전술한 것과 같이 천연물질이 갖는 생리적 활성에 대한 관심이 증대함에 따라 수수의 생리적 활성과 관련해서 일부 연구나 특허가 공개되었다. 예를 들어 대한민국공개특허 제2010-0122543호(특허문헌 1)에서는 수수의 메탄올 추출물이 대장균, 살모넬라균 등에 대하여 항균 활성을 갖는다고 보고하고 있다. 한편, 수수 추출물은 항산화 효과 및 돌연변이 억제 효과가 있다거나(Kwak et al. 2004. J. Korean Soc . Food Sci . Nutr . 33(6): 921-929, 비특허문헌 1), 수수의 메탄올 추출물이 항치매성 아세틸콜린에스터레이즈의 저해 활성이 있다는 보고가 있다(Song et al. 2010. Korean J. Food & Nutr . 23(2): 226-32, 비특허문헌 2)

하지만, 수수의 여러 생리학적 활성에 관한 연구는 시작의 단계이며, 특히 당뇨에 대한 수수의 생리적 활성과 관련해서는 추출물의 생리적 기능은 물론이고, 어떠한 물질에 의해서 생리적 활성이 유도되는지, 어떠한 분자적인 기전에 의해서 이러한 생리적 활성이 유도되는지 등에 대해서 지속적인 연구가 필요하다.

본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 본 발명의 목적은 수수로부터 유래된 항당뇨 활성을 가지는 추출물 또는 분획을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 상기 항당뇨 활성을 가지는 수수 유래의 추출물 또는 분획을 유효 성분으로 포함하는 당뇨병 치료 또는 예방용의 약학적 조성물을 제공하고자 하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 상기 항당뇨 활성을 가지는 수수 유래의 추출물 또는 분획을 유효 성분으로 포함하는 항당뇨 효과, 즉 당뇨병의 예방 또는 개선을 위한 기능성 식품 조성물을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 수수 유래의 항당뇨 추출물 또는 활성 분획을 추출하기 위한 방법을 제공하는 것이다.

전술한 목적을 갖는 본 발명의 일 관점에 따르면, 물, 탄소수 1 내지 4의 알코올 또는 이들의 혼합용매로 추출한 수수 추출물, 상기 수수 추출물의 유도체 또는 이들의 약학적으로 허용가능한 염을 유효 성분으로 함유하는 당뇨병 치료 또는 예방용 약학적 조성물을 제공한다. 이때, 수수 추출물은 에탄올을 추출 용매로 사용할 수 있다.

상기 수수 추출물은 겐티신산(gentisic acid), p-히드록시벤조산(p-hydroxybenzoic acid), 시린진산(syringic acid), 바닐린(vanillin) 및 헤스페레틴(hesperetin)과 같은 페놀계 화합물을 포함한다.

특히 바람직하게는, 상기 수수 추출물, 상기 수수 추출물의 유도체 또는 이들의 약학적으로 허용가능한 염은 상기 약학적 조성물 총 중량에 대하여 0.1 ~ 50 중량%의 비율로 포함될 수 있으며, 혈당의 농도를 감소시키거나 췌장 기능 이상에 의한 인슐린 분비 저하를 방지한다.

바람직하게는, 상기 수수 추출물, 상기 수수 추출물의 유도체 또는 이들의 약학적으로 허용가능한 염은 50 ~ 500 ㎎/㎏의 농도로 상기 약학적 조성물에 함유될 수 있다.

또한, 본 발명의 다른 관점에 따르면, 물, 탄소수 1 내지 4의 알코올 또는 이들의 혼합용매로 추출한 수수 추출물, 상기 수수 추출물의 유도체 또는 이들의 약학적으로 허용가능한 염 및 식품학적으로 허용가능한 식품보조 첨가제를 함유하는 당뇨병의 예방 또는 당뇨병 개선을 위한 건강기능식품 내지는 식품 조성물을 제공한다.

이때, 건강기능식품 및 식품 조성물은 분말, 과립, 정제, 캡슐 또는 음료의 형태일 수 있다.

또한 본 발명의 다른 관점에 따르면 수수 분말을 물, 탄소수 1 내지 4의 알코올 또는 이들의 혼합용매를 사용하여 수수 조추출물을 얻는 단계; 얻어진 수수 조추출물을 실리카겔에 통과시킨 뒤에 제 1 용리액을 흘려 제 1 분획을 얻는 단계; 얻어진 분획을 세파덱스 수지에 통과시킨 뒤에 제 2 용리액을 흘려 제 2 분획을 얻는 단계를 포함하는 수수에서 유래한 항당뇨 활성을 갖는 유효 성분의 추출 방법을 제공한다.

본 발명에서는 수수에서 항당뇨 활성을 갖는 특정의 유효성분 분획을 확인하였는바, 당뇨에 탁월한 효과를 가지는 신약이 개발되어 있지 않은 현시점에서 항당뇨 효과를 갖는 특정의 유효성분분획을 이용하여 당뇨병의 예방 및 치료에 활용할 수 있는 원료로서 사용될 수 있을 것이다.

즉, 본 발명의 수수에서 유래한 항당뇨 활성 특정분획을 추출하는 방법을 이용하여 인슐린 분비를 유도할 수 있는 항당뇨 활성 분획을 획득함으로써 이를 유효 조성물로 포함하는 기능성 식품 조성물, 식품 첨가물, 약학 조성물 등을 제조하여 제1, 2형 당뇨병에 있어서 긍정적인 효과를 기대할 수 있을 것이며, 향후 항당뇨 효능을 갖는 수수 내 단일 지표물질 탐색 및 제1, 2형 당뇨병의 치료제 개발에 있어서 기반이 될 수 있을 것이다.

특히, 본 발명에 따른 유효 성분은 천연물에서 유래한 것이므로, 화학합성에 따라 제조된 종래의 약품이나 식품과 달리 인체에 아무런 부작용이 없을 것이기 때문에 의약품, 건강기능식품 등에 활용 가능하다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따라 수수 알코올 추출물의 유효 활성 성분을 알아보기 위하여 초고속 액체 크로마토그래피에 의하여 분석한 결과를 나타낸 그래프이다.
도 2는 본 발명의 수수 알코올 추출물이 흰지 췌장 세포의 기능에 미치는 영향을 분석한 결과를 도시한 사진이다.
도 3은 본 발명의 수수 알코올 추출물의 투여에 따라, 흰쥐의 혈장 내 글루코오스의 농도 변화 정도를 측정한 그래프이다.
도 4는 본 발명의 수수 알코올 추출물의 투여에 따라, 흰쥐의 혈중 인슐린 농도 변화 정도를 측정한 그래프이다.
도 5는 본 발명의 수수 알코올 추출물의 투여에 따라, 흰쥐의 체중 변화를 측정한 그래프이다.

본 발명자들은 천연물을 이용한 당뇨병 예방 및 치료제를 개발하고자 예의 연구한 결과, 비만과 고-인슐린 혈증을 동반하는 당뇨 모델을 유발한 흰쥐에서 수수 추출물이 체중 증가를 억제하고, 인슐린 분비효과를 나타내어 우수한 혈당 강하 효과를 나타내면서 간 독성이 없어 당뇨병의 예방 및 치료에 유용하게 사용될 수 있음을 밝힘으로써 본 발명을 완성하였다.

즉, 본 발명은 수수에서 유래한 항당뇨 활성 특정분획을 유효성분으로 하며 항당뇨 활성을 갖는 약학 조성물, 기능성 식품 및 수수 추출물에서 크로마토그래피를 이용하여 상기 추출물 내의 비활성 성분 분획을 제거하여 유효활성 성분을 획득한 후 유효활성분획을 실리카겔 및 세파덱스(Sephadex) 충진제에 의해 후속적으로 정제하여 획득한 수수에서 유래한 항당뇨 활성 특정분획의 정제 방법에 관한 것이다. 이하에서는 본 발명에 대해서 상세하게 설명한다.

1. 항당뇨 활성을 갖는 수수 유래의 활성 분획

본 발명에 따른 항당뇨 활성을 갖는 수수 유래의 활성 분획의 추출 방법 및 그 생리적 활성에 대해서 설명한다. 본 발명의 항당뇨 활성을 갖는 활성 성분 및/또는 분획(크로마토그램 성분)은 수수의 분말을 물 또는 적절한 유기용매를 사용하여 조추출물을 얻은 뒤에, 크로마토그래피 등의 잘 알려진 방법에 따라 분리할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따라 항당뇨 활성을 갖는 활성 성분은 수수의 분말, 바람직하게는 수수의 종실을 건조하여 분말화한 다음, 시료 중량의 약 2 내지 10배, 바람직하게는 약 3 내지 5배에 달하는 부피의 물 또는 탄소수 1 내지 4의 저급 알코올과 같은 극성 유기용매 또는 이들의 혼합 용매를 사용하여 조추출물을 얻을 수 있다. 사용가능한 저급 알코올의 예로는 메탄올, 에탄올, 부탄올과 같은 C1 내지 C4를 들 수 있으며, 만약 혼합 용매를 사용하고자 하는 경우에는 물 또는 전술한 저급 알코올을 1: 0.1 내지 1:10의 혼합비로 사용할 수 있다. 특히 바람직하게는 에탄올인데, 에탄올을 추출 용매로 사용하는 경우에는 실온 내지 약 100 ℃에서 약 5시간 내지 24시간, 바람직하게는 약 7시간 내지 10시간 동안 열수추출, 냉침 추출, 환류 냉각 추출 또는 초음파 추출 등의 추출방법을 사용하여 진공여과에 의해 상층액을 회수한 다음, 상기의 과정을 2 내지 7회, 바람직하게는 5회 내지 7회 반복 수행하여 상층액을 모으고 감압농축하여 수수 종실 유래의 유기용매 조추출물을 얻을 수 있다.

또한 본 발명의 비극성 용매 가용 추출물은 상기 조추출물을 증류수에 현탁한 후, 이를 현탁액의 약 1 내지 10배, 바람직하게는 약 1 내지 5배 부피의 헥산, 에틸아세테이트, 클로로포름과 같은 비극성 용매를 가하여 1회 내지 10회, 바람직하게는 2회 내지 5회 반복 수행하여 비극성용매 가용층을 추출, 분리하여 수득할 수 있다. 또한 추가로 통상의 분획 공정을 수행할 수도 있다(Harborne J.B. Phytochemical methods: A guide to modern techniques of plant analysis, 3rd Ed., pp6-7, 1998).

이어서, 상기 공정으로 수득된 수수의 비극성 가용 추출물, 예를 들어 클로로포름 분획물을 적절한 유기용매를 용출 용매로 사용하는 크로마토그래피 분석을 통해서 분리할 수 있다. 이를 위해서 흡착 크로마토그래피 또는 칼럼 크로마토그래피와 같은 분석이 우선 사용된다. 이 과정에서 사용가능한 용출 용매로는 헥산 : 아세톤 혼합용매, 클로로포름 : 메탄올 혼합 용매 또는 헥산 : 에틸아세테이트 혼합 용매를 사용할 수 있다. 예를 들어, 헥산 : 아세톤 혼합용매와 클로로포름 : 메탄올 혼합용매를 사용하는 흡착 크로마토그래피를 수행하여 5 내지 8개의 분획으로 분리한 후, 분리된 분획물에 대해서 예를 들어 헥산 : 에틸아세테이트 혼합용매를 용출용매로 사용하여 실리카겔 칼럼 크로마토그래피를 수행하여 4 내지 7개의 분획으로 분리한 뒤, 최종적으로 아세토니트릴을 용출용매로 사용하는 HPLC를 수행하여 크로마토그램 성분을 얻을 수 있다(도 1 참조).

특히, 본 발명자들이 HPLC를 통해 확인한 바에 따르면, 본 발명에 따라 얻어진 수수 유래의 추출물 중 당뇨병 치료 효능을 갖는 분획에는 겐티신산(gentisic acid), p-히드록시벤조산(p-hydroxybenzoic acid), 시린진산(syringic acid), 바닐린(vanillin) 및 헤스페레틴(hesperetin)을 주요 성분으로 하는 페놀계 물질이다.

페놀계 화합물(phenolic compounds)은 단순 페놀(simple phenol); 몰식자산이라고 불리는 갈산(gallic acid), 벤조산, 시린진산과 같은 페놀산; 및 플라보노이드(flavonoid), 탄닌(tannin) 등과 같은 폴리페놀 등으로 구분될 수 있는데, 본 발명에 따르면 수수 유래의 추출물 중의 항당뇨 활성 분획에는 특히 겐티신산, p-히드록시벤조산, 시린진산, 바닐린, 헤스페레틴 등을 주요 성분으로 하는 페놀계 화합물을 함유하고 있다.

수수 유래의 활성 성분을 추출하기 위한 최적 추출 온도는 20 내지 25 ℃이고, 최적 pH는 6.4 내지 7.4이며, 최종적으로 분리된 크로마토그램 성분은 31 ℃ 및 pH 6.0~7.0 에서 72 시간 이상 안정하다.

한편, 본 발명에 따라 얻어진 수수 유래의 추출물 및/또는 활성분획(크로마토그램 성분)의 약학적인 적용과 관련해서, 해당 기술분야에서 통상적인 방법에 따라 약학적으로 허용가능한 유도체, 예를 들어 에테르 또는 에스테르 유도체 및 염으로 제조할 수 있다.

본 발명과 관련하여 수수 유래의 활성성분에 대한 약학적으로 허용가능한 에테르 및 에스테르 유도체는 통상의 방법으로 얻어질 수 있는데, 수수 유래의 활성 성분인 크로마토그램 성분 및 아세트산과 같은 반응 물질을 과량의 메틸렌클로라이드, 클로로포름 등과 같은 불활성 유기용매에 용해시키고, 1,3-디시클로헥실카보디이미드(DCC) 등의 촉매 및 4-디메틸아미노피리딘 등의 염기를 가하여, -10℃ 내지 5℃, 바람직하게는 0℃에서 반응시킨 다음, 유기용매로 추출하여 실리카겔 컬럼 크로마토그래피를 수행하여 본 발명의 약학적으로 허용가능한 에테르 및 에스테르 유도체를 제조할 수 있다.

본 발명에 따른 수수 유래의 활성 성분인 크로마토그램 성분에 대한 에테르 및 에스테를 유도체를 제조하기 위해서는 메탄술폰산, p-톨루엔술폰산, 아세트산, 트리플루오로아세트산, 시트르산(citric acid), 말레인산 (maleic acid), 숙신산, 옥살산, 벤조산, 타르타르산, 푸마르산, 만데르산, 프로피온산(propionic acid), 젖산(lactic acid), 글리콜산(glycollic acid), 글루콘산(gluconic acid), 갈락투론산, 글루탐산, 글루타르산(glutaric acid), 글루쿠론산(glucuronic acid), 아스파르트산, 아스코르빈산, 카본산, 바닐릭산 또는 히드로 아이오딕산 등의 산을 사용할 수 있다.

아울러, 수수 유래의 활성 성분 또는 전술한 유도체에 대하여 약학적으로 허용가능한 염의 형태로 사용될 수 있는데, 염으로는 약학적으로 허용가능한 유리산(free acid)에 의해 형성된 산 부가염이 유용하다. 산 부가염은 염산, 질산, 인산, 황산, 브롬화수소산, 요드화수소산, 아질산 또는 아인산과 같은 무기산류와 지방족 모노 및 디카르복실레이트, 페닐-치환된 알카노에이트, 하이드록시 알카노에이트 및 알칸디오에이트, 방향족 산류, 지방족 및 방향족 설폰산류와 같은 무독성 유기산으로부터 얻는다. 이러한 약학적으로 무독한 염류로는 설페이트, 피로설페이트, 바이설페이트, 설파이트, 바이설파이트, 니트레이트, 포스페이트, 모노하이드로겐 포스페이트, 디하이드로겐 포스페이트, 메타포스페이트, 피로포스페이트 클로라이드, 브로마이드, 아이오다이드, 플루오라이드, 아세테이트, 프로피오네이트, 데카노에이트, 카프릴레이트, 아크릴레이트, 포메이트, 이소부티레이트, 카프레이트, 헵타노에이트, 프로피올레이트, 옥살레이트, 말로네이트, 석시네이트, 수베레이트, 세바케이트, 푸마레이트, 말리에이트, 부틴-1,4-디오에이트, 헥산-1,6-디오에이트, 벤조에이트, 클로로벤조에이트, 메틸벤조에이트, 디니트로 벤조에이트, 하이드록시벤조에이트, 메톡시벤조에이트, 프탈레이트, 테레프탈레이트, 벤젠설포네이트, 톨루엔설포네이트, 클로로벤젠설포네이트, 크실렌설포네이트, 페닐아세테이트, 페닐프로피오네이트, 페닐부티레이트, 시트레이트, 락테이트, β-하이드록시부티레이트, 글리콜레이트, 말레이트, 타트레이트, 메탄설포네이트, 프로판설포네이트, 나프탈렌-1-설포네이트, 나프탈렌-2-설포네이트 또는 만델레이트를 포함한다.

본 발명에 따른 산 부가염은 통상의 방법, 예를 들면, 수수 유래의 활성 성분 또는 그 유도체를 과량의 산 수용액 중에 용해시키고, 얻어진 염을 수혼화성 유기 용매, 예를 들면 메탄올, 에탄올, 아세톤 또는 아세토니트릴을 사용하여 침전시켜서 제조할 수 있다. 또한 같은 양의 수수 유래의 활성 성분 및 물에 용해된 산 또는 알코올을 가열하고, 이어서 이 혼합물을 증발시켜서 건조시키거나 또는 석출된 염을 흡입 여과시켜 제조할 수도 있다.

또한, 염기를 사용하여 약학적으로 허용가능한 금속염을 만들 수 있다. 알칼리 금속 또는 알칼리토 금속염은, 예를 들면 본 발명에 따른 수수 유래의 활성 성분인 크로마토그램 성분을 과량의 알칼리 금속 수산화물 또는 알칼리토금속 수산화물 용액 중에 용해하고, 비용해 화합물염을 여과한 후 여액을 증발, 건조시켜 얻는다. 이때, 금속염으로서는 특히 나트륨, 칼륨 또는 칼슘염을 제조하는 것이 제약상 적합하며, 또한 이에 대응하는 은염은 알칼리 금속 또는 알칼리토 금속염을 적당한 질산은과 같은 은염과 반응시켜 얻는다.

따라서, 도 1에 도시되어 있는 수수 유래의 활성 성분 또는 활성 성분의 에스테르 또는 에테르 유도체와 같은 이들 활성성분의 유도체에 대한 약학적으로 허용가능한 염은, 달리 지시되지 않는 한, 수수 유래의 활성 성분 또는 그 유도체에 대하여 존재할 수 있는 산성 또는 염기성기의 염을 포함한다. 예를 들면, 약학적으로 허용가능한 염으로는 히드록시기의 나트륨, 칼슘 및 칼륨 염이 포함되며, 아미노기의 기타 약학적으로 허용 가능한 염으로는 히드로브로마이드, 황산염, 수소황산염, 인산염, 수소인산염, 이수소인산염, 아세테이트염, 숙시네이트염, 시트레이트염, 타르트레이트염, 락테이트염, 만델레이트염, 메탄설포네이트 (메실레이트)염 및 p 톨루엔설포네이트(토실레이트)염이 있으며, 당업계에서 알려진 염의 제조방법이나 제조과정을 통하여 제조될 수 있다.

따라서 본 발명은 수수 유래의 활성 성분, 그 유도체 또는 이들의 약학적으로 허용가능한 염을 유효 성분으로 함유하는 조성물을 제공한다. 본 발명에 따라 얻어진 수수 유래의 활성 성분 등에 대한 항당뇨 효과를 알아보기 위하여 당뇨유발 흰쥐의 생체 내(in vivo)에서 실험한 결과, 본 발명에 따른 수수 유래의 활성 성분들은 스트랩토 조토신(streptozotocin)에 의한 당뇨병 유발군에 대하여 임상에서 쓰이고 있는 항당뇨제인 메트포민(metfomin)과 유사하게 췌장 기능 회복 효과는 물론이고 특기할 만한 임상 증상이나 독성 변화가 관찰되지 않았으며(도 2 참조), 당뇨를 유발시킨 상태에서 혈당을 저하시켜 전-당뇨에 효과가 있었고(도 3 참조), 특히 인슐린 분비를 촉진시키는 등 우수한 항당뇨 활성을 보였으며(도 4 참조), 비만을 억제하는 효과를 보였다(도 5 참조).

2. 응용

전술한 것과 같이, 본 발명에 따라 얻어진 수수 유래의 추출물 및/또는 활성 분획(크로마토그램 성분)은 항당뇨 효과를 가지기 때문에 약학적 조성물이나 식품 공학적 조성물 중에 유효 성분으로 함유되어 당뇨병의 치료, 예방 또는 당뇨병 개선과 같은 기능을 발휘할 수 있다.

당뇨병의 치료 및/또는 예방을 위한 약학적 조성물로 사용되는 경우에는, 본 발명에 따라 얻어진 수수 유래의 활성 성분, 그 유도체(예를 들어 에테르 또는 에스테르 유도체)의 형태 또는 약학적으로 허용가능한 염의 형태로 투여될 수 있고, 또한 단독으로 또는 타 약학적 활성 화합물과 결합뿐만 아니라 적당한 집합으로 사용될 수 있다. 즉 약학적 조성물과 관련한 제형, 사용방법 및 사용목적에 따라 추가성분 즉, 약제학적으로 허용되거나 영양학적으로 허용되는 담체, 부형제, 희석제 또는 부성분을 추가로 포함할 수 있다. 본 발명에 따른 당뇨병의 예방 및 치료용의 약학적 조성물 총 중량에 대하여 수수 유래의 활성 성분, 그 유도체 또는 약학적으로 허용가능한 염은 0.1 내지 100 중량%, 바람직하게는 0.1 내지 50 중량%로 포함할 수 있다. 수수 유래의 활성 성분, 그 유도체 또는 이들의 약학적으로 허용가능한 염은 50 ~ 500 ㎎/㎏, 바람직하게는 100 ~ 300 ㎎/㎏의 농도로 상기 약학적 조성물에 함유될 수 있다.

본 발명에 따른 수수 유래의 활성 성분, 그 유도체 또는 이들의 약학적으로 허용가능한 염(이하, ‘수수 유래의 활성 성분 등’이라 함)을 포함하는 약학적 조성물은 각각 통상의 방법에 따라 산제, 과립제, 정제, 캡슐제, 현탁액, 에멀젼, 시럽, 에어로졸 등의 경구형 제형, 외용제, 좌제 및 멸균 주사용액의 형태로 제형화하여 사용될 수 있다. 예를 들어, 본 발명에 따른 수수 유래의 활성 성분은 임상 투여 시에 경구 또는 비경구의 여러 가지 제형으로 투여될 수 있는데, 제제화할 경우에는 보통 사용하는 충진제, 증량제, 결합제, 습윤제, 붕해제 및 계면활성제 등의 희석제 또는 부형제를 사용하여 조제된다.

보다 구체적으로, 수수 유래의 활성 성분을 포함하는 당뇨병 치료 및/또는 예방을 위한 약학적 조성물에 포함될 수 있는 담체, 부형제 및 희석제로는 락토오스, 덱스트로스, 수크로스, 솔비톨, 만니톨, 자일리톨, 에리스리톨, 말티톨, 전분, 아카시아 고무, 알지네이트, 젤라틴, 칼슘 포스페이트, 칼슘 실리케이트, 셀룰로스, 메틸 셀룰로스, 미정질 셀룰로스, 폴리비닐 피롤리돈, 물, 메틸히드록시벤조에이트, 프로필히드록시벤조에이트, 탈크, 마그네슘 스테아레이트 및 광물유, 덱스트린, 칼슘카보네이드, 프로필렌글리콜, 리퀴드 파라핀, 생리식염수로 이루어진 군에서 선택된 1이상 일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며 통상의 담체, 부형제 또는 희석제 모두 사용가능하다. 상기 성분들은 독립적으로 또는 조합하여 추가될 수 있다. 제제화할 경우에는 보통 사용하는 충진제, 증량제, 결합제, 습윤제, 붕해제, 계면활성제, 항응집제, 윤활제, 습윤제, 향료, 유화제 또는 방부제와 같은 희석제 또는 부형제 등을 더욱 포함할 수 있으며, 경구 또는 비경구 모두 사용할 수 있다.

경구 투여를 위한 고형 제제에는 정제, 환제, 산제, 과립제, 캡슐제 등이 포함되며, 이러한 고형제제는 본 발명에 따른 수수 유래의 활성 성분에 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. 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, 동결건조 제제, 좌제가 포함된다. 비수성용제와 현탁제로는 프로필렌글리콜(propylene glycol), 폴리에틸렌 글리콜, 올리브 오일과 같은 식물성 기름, 에틸올레이트와 같은 주사 가능한 에스테르 등이 사용될 수 있다. 좌제의 기제로는 위텝솔(witepsol), 마크로골, 트윈(tween) 61, 카카오지, 라우린지, 글리세롤, 젤라틴 및 글리세로젤라틴 등이 사용될 수 있다. 본 발명의 약학적 조성물은 비경구 투여시 피하주사, 정맥 주사 또는 근육내 주사를 통할 수 있다.

약학적 조성물의 유효 활성 성분으로서, 본 발명에 따른 수수 유래의 활성 성분 등의 바람직한 투여량은 환자의 상태 및 체중, 질병의 정도, 약물형태, 투여경로 및 기간에 따라 다르지만, 당업자에 의해 적절하게 선택될 수 있다. 그러나, 바람직한 효과를 위해서, 본 발명의 화합물은 1일 50 내지 500 ㎎/㎏, 바람직하게는 100 내지 300 ㎎/㎏으로 투여하는 것이 좋다. 투여는 하루에 한번 투여할 수도 있고, 수회 나누어 투여할 수도 있다. 상기 투여량은 어떠한 면으로든 본 발명의 범위를 한정하는 것은 아니다.

한편, 본 발명에 따라 얻어진 수수 유래의 활성 성분 등은 쥐, 생쥐, 가축, 인간 등의 포유동물에 다양한 경로로 투여될 수 있다. 투여의 모든 방식은 예상될 수 있는데, 예를 들면, 경구, 직장 또는 정맥, 근육, 피하, 자궁내 경막 또는 뇌혈관내(intracerebroventricular) 주사에 의해 투여될 수 있다.

아울러, 본 발명에 따라 얻어진 수수 유래의 활성 성분 등은 다양한 기능성 식품 및 건강보조식품의 제조시 식품의 주성분, 첨가제 또는 보조제로 사용할 수 있다. 이러한 관점에서 본 발명은 전술한 수수 유래의 활성 성분을 유효 성분으로 함유하는 당뇨병 예방 및 개선용 건강기능식품 또는 식품 조성물에 관한 것이다. 본 본 발명의 식품 조성물의 예로는 식품, 식품첨가제, 음료 또는 음료첨가제를 들 수 있는데, 이러한 식품 조성물 또는 건강기능식품에는 그 제조에 통상적으로 사용하는 적절한 담체, 부형제 및 희석제를 더욱 포함할 수 있다. 상기 건강기능식품은 분말, 과립, 정제, 캡슐 또는 음료의 형태일 수 있다.

본 명세서에서 식품이란 함은 영양소를 한 가지 또는 그 이상 함유하고 있는 천연물 또는 가공품을 의미하며, 바람직하게는 어느 정도의 가공 공정을 거쳐 직접 먹을 수 있는 상태가 된 것을 의미하며, 통상적인 의미로서, 식품, 식품 첨가제, 건강 기능성 식품 및 음료를 모두 포함하는 의도이며, 바람직하게는 껌 또는 캔디일 수 있다. 상기 식품, 음료 또는 식품첨가제는 통상의 제조방법으로 제조될 수 있다.

한편, 본 명세서에서 ‘기능성 식품’이란 일반 식품에 물리적, 생화학적, 생물공학적 수법 등을 이용하여 해당 식품의 기능을 특정 목적에 작용, 발현하도록 부가가치를 부여한 식품군이나 식품 조성이 갖는 생체방어리듬조절, 질병방지와 회복 등에 관한 체조절기능을 생체에 대하여 충분히 발현하도록 설계하여 가공한 식품을 의미하며, 바람직하게는 본 발명의 기능성 식품은 당뇨병의 예방 또는 개선에 관한 체-조절 기능을 생체에 대하여 충분히 발현할 수 있는 식품을 의미한다. 상기 기능성 식품에는 식품학적으로 허용가능한 식품 보조 첨가제를 포함할 수 있으며, 기능성 식품의 제조에 통상적으로 사용되는 적절한 담체, 부형제 및 희석제를 더욱 포함할 수 있다.

본 발명에서 음료란 갈증을 해소하거나 맛을 즐기기 위하여 마시는 것의 총칭을 의미하며 기능성 음료를 포함하는 의도이다. 한편, 본 명세서에서 기능성 음료란 음료에 물리적, 생화학적, 생물공학적 수법 등을 이용하여 해당 음료의 기능을 특정 목적에 작용, 발현하도록 부가가치를 부여한 음료 군이나 음료 조성이 갖는 생체방어리듬조절, 질병방지와 회복 등에 관한 체조절기능을 생체에 대하여 충분히 발현하도록 설계하여 가공한 음료를 의미한다.

이때, 식품 조성물 또는 기능성 식품 중에, 본 발명에 따른 수수 유래의 활성 성분 등의 양은 0.01 내지 100 중량% 함유하는 것이 바람직하다. 특히 바람직한 함량은 첨가되는 식품군에 따라 차이가 있으나 일반적으로 음료로 조제할 경우에는 0.01 내지 5% 내외, 면류 등에 첨가될 경우에는 10 내지 50% 내외, 건강보조식품으로 조제할 경우에는 40 내지 100% 내외로 적용하고자 하는 식품군에 따라 다양하게 첨가하여 이용할 수 있고, 건강 음료 조성물은 100 ㎖를 기준으로 0.02 내지 5g, 바람직하게는 0.3 내지 1g의 비율로 가할 수 있다.

본 발명의 건강기능식품 및/또는 식품 조성물은 정제, 캡슐제, 환제, 액제 등의 형태를 포함한다. 본 발명의 건강 기능성 음료 조성물은 지시된 비율로 필수 성분으로서 수수 유래의 활성 성분 등을 함유하는 외에는 다른 성분에는 특별한 제한이 없으며 통상의 음료와 같이 여러 가지 향미제 또는 천연 탄수화물과 같은 식품 보조 첨가제 성분을 추가 성분으로서 함유할 수 있다.

상술한 천연 탄수화물의 예는 포도당, 과당과 같은 모노사카라이드; 말토오스, 수크로오스 등과 같은 디사카라이드; 덱스트린, 시클로덱스트린과 같은 폴리사카라이드 등과 같은 통상적인 당은 물론이고, 자일리톨, 소르비톨, 에리트리톨 등의 당알콜이다. 상술한 것 이외의 향미제 또는 감미제로서 타우마틴, 스테비아 추출물(예를 들어 레바우디오시드 A, 글리시르히진)과 같은 천연 향미제/감미제; 사카린, 아스파르탐과 같은 합성 향미제/감미제 등을 사용할 수 있다. 상기 천연 탄수화물의 비율은 본 발명의 식품 조성물 100 ㎖당 일반적으로 약 1 내 지 20g, 바람직하게는 약 5 내지 12g이다. 상기 천연탄수화물의 비율은 본 발명에 따른 조성물 100 ㎖당 일반적으로 약 0.01~0.04 g, 바람직하게는 약 0.02~0.03 g 이다.

상기 외에 본 발명에 따른 수수 유래의 활성 성분 등을 함유하는 식품 조성물 및/또는 건강기능식품에는 여러 가지 영양제, 비타민, 광물(전해질), 합성 풍미제 및 천연 풍미제 등의 풍미제, 착색제 및 중진제(치즈, 초콜릿 등), 펙트산 및 그의 염, 알긴산 및 그의 염, 유기산, 보호성 콜로이드 증점제, pH 조절제, 안정화제, 방부제, 글리세린, 알코올, 탄산음료에 사용되는 탄산화제 등을 함유할 수 있다. 그밖에 본 발명에 따른 식품공학적 조성물 중에는 천연 과일 주스 및 과일 주스 음료 및 야채 음료의 제조를 위한 과육을 함유할 수 있다. 이러한 성분은 독립적으로 또는 조합하여 사용할 수 있다. 이러한 첨가제의 비율은 그렇게 중요하진 않지만 본 발명에 따른 수수 유래의 활성 성분 100 중량부 당 0 내지 약 20 중량부, 바람직하게는 0.01 ~ 1.0 중량부의 범위에서 선택되는 것이 일반적이다.

식품 조성물 및/또는 건강기능식품 중에 함유되는 수수 유래의 활성 성분 등, 탄수화물 기타 첨가제 등 성분의 조성비는 비교적 기호음료에 적합한 성분을 바람직한 실시예로 혼합 조성할 수 있지만, 수요계층이나, 수요국가, 사용용도 등 지역적, 민족적 기호도에 따라서 그 배합비를 임의로 변형 실시하여도 무방하다.

결국, 본 발명에 따른 수수 유래의 활성 성분의 항당뇨 효과를 이용하여 항당뇨 기능성 식품을 제조할 수 있다. 또한 췌장세포 개선 효과 기능을 이용한 기능성 강화식품, 당뇨 예방 음료 등을 제조할 수 있을 것이다. 또한, 본 발명의 크로마토그램 조성물은 당뇨 환자를 위한 식이 요법 또는 건강보조식품의 제조에도 응용 가능하다.

이하, 예시적인 실시예를 통해서 본 발명을 설명하지만, 본 발명이 이들 실시예로 한정되는 것은 결코 아니다.

실시예 1 : 크로마토그램 조성물의 분리 및 확인

1-1. 수수 조추출물의 제조

황금찰 수수(sorghum bicolor L. Monech)를 구입하여 건조한 다음, 1 ㎜의 크기로 분쇄한 후, 수수 종실 분말 1 ㎏에 에탄올 4ℓ를 첨가하여 70 ℃에서 8시간 동안 추출하였다. 이 과정을 5회 반복하여 상층액을 모은 후, 감압농축하여 수수 에탄올 추출물을 수득하였다. (수득율 24.3%).

1-2. 수수 비극성용매 가용 추출물의 제조

상기 실시예 1-1 단계에서 얻은 수수 에탄올 추출물 400 g을 증류수 1ℓ에 현탁시킨 후, 클로로포름 1ℓ를 첨가하여 용해한 다음 이를 분획여두에서 클로로포름 층에 용해되는 성분만 분리하여 진공 건조하였다. 이 과정을 5회 반복 수행하여 클로로포름 분획물 134 g을 수득하였다. 남은 수용액층에 에틸아세테이트 1ℓ를 첨가하여 분획여두에서 에틸아세테이트 층에 용해되는 성분만 분리하여 진공 건조하였다. 이 과정을 5회 반복 수행하여 에틸아세테이트 분획물 100 g을 수득하였다.

1-3. 유효활성성분 군의 분리

상기 실시예 1-2 단계에서 얻은 수수의 유기용매 분획물을 실리카겔 컬럼 크로마토그래피를 수행하여 유효활성 성분군을 분리하였다. 구체적으로 클로로포름 분획물 82 g에 대해서는 용출 용매로 헥산 : 아세톤 혼합용매(50:1 →1:1) 및 클로로포름 : 메탄올 혼합용매(9:1 →4:1)를 사용하여, 클로로포름 층을 5개의 분획으로 분리하고, 이들 분획들 중 4번째 분획의 일부를 다시 용출용매로 헥산 : 에틸아세테이트 혼합용매(3:1 →1:1)를 사용하여 실리카겔 컬럼 크로마토그래피를 수행하여 4개의 분획으로 분리하였다. 이들 중 4번째 분획을 다시 용출용매로 50% 아세토니트릴을 사용하여 HPLC를 통한 역상 C-18 컬럼크로마토그래피를 수행하여 도 1과 같은 성분군을 갖는 크로마토그램 조성물을 수득하였다. 이들 각 성분을 살펴보기 위하여, 29개의 페놀계 화합물인 플라보이노드 성분으로서, 카테킨(catechin), 나린진(naringin), 나린제닌(naringenin), 미리시틴(myricetin), 케르세틴(quercetin), 비오차닌 A(biochanin A), 포르모노네틴(formononetin), 헤스페레틴(hesperetin), 카엠프레롤(kaempferol), 루틴(rutin), 갈산(gallic acid), 피로갈롤(pyrogallol), 호모겐티신산(homogentistic acid), 프로토카테큐익산(protocatechuic acid), 겐티신산(gentistic acid), p-히드록시벤조산(p-hydroxybenzoic acid), 클로로제닉산(chlorogenic acid), 바닐산(vanillic acid), 카페인산(caffeic acid), 시린진산(syringic acid), 바닐린(vanillin), 계피산(cinnamic acid), p-쿠마르산(p-coumaric acid), 페룰린산(ferulic acid), 베라트린산(veratric acid), 살리실산(salicylic acid), 벤조산(benzoic acid), o-쿠마르산(o-coumaric acid) 및 레스베라트롤(resveratrol)을 시그마 알드리치사(MO, USA) 및Extrasynthese (Gernay, France)에서 구입하였고, calibration curve를 사용하였다. 표준 stock 용액(50, 100, 250 및 500 ppm)은 디메틸술폭사이드(DMSO)를 사용하여 조제하였다. 한편, 수수 유래의 추출물은 위 표준 물질의 체류 시간(retention time)에 기초하여 확인하였고, 표준 곡선의 피크 영역과, 수수 유래 추출 성분의 표준 곡선을 비교하여 정량하였다.

동결 건조시킨 수수 분말 2 g을 아세토니트릴 10 mL과 0.1 N 염산 2 mL에 혼합하고, 상온에서 2시간 교반하였다. 상층액(suspension)을 No. 42 Whatman 여과지로 여과시키고, 폐놀계 추출물을 -40 ℃ 이하에서 동결건조한 뒤, 여액을 80% 메탄올 10 mL에 재용해시키고, 0.45 ㎛ 나일론 멤브레인 필터(TITAN, NJ, USA)로 여과하였다. 20 ㎕의 여액을 Midas autoinjector가 구비되어 있는, 포토다이오드 어레이 디텍터를 갖는 Shimadzu SPD-M10A HPLC (Tokyo, Japan) HPLC system에 로딩하였다. 분리는 250 ㎜ × 4.6 ㎜ (id. 5 ㎛)의 YMC-Pack ODS AM303(YMC, Kyoto, Japan) 칼럼에서 수행하였고, 각 샘플 용액의 흡수는 280 ㎚이었다. 이동상(mobile pahse)는 0.1 빙초산이 배합된 증류수(용매 A)와, 0.1% 빙초산이 배합된 아세토니트릴(용매 B)이었고, 농도 구배는 0분 92% 용매 A; 0-2분 90% 용매 A; 2-27 분 70% 용매 A; 27-50분 10% 용매 A; 50-51분 0% 용매 A; 51-60분 0% 용매 A; 60-63분 92% 용매 A이었고, 1 mL/min의 유속으로 60분 동안 수행하였다.

1번은 갈산, 2번은 피로갈롤, 3번은 호모겐티신산, 4번은 프로토카테큐익산, 5번은 겐티신산, 6번은 클로로제닉산, 7번은 H-히드록시벤조산, 8번은 바닐산, 9번은 카페인산, 10번은 시린진산, 11번은 바닐린, 12번은 p-쿠마르산, 13번은 페룰린산, 14번은 베라트린산, 15번은 m-쿠마르산, 16번은 벤조산, 17번은 o-쿠마르산, 18번은 레스베라트롤, 19번은 t-계피산, 20번은 β-레조실산, 21번은 루틴, 22번은 헤스페레틴, 23번은 미리시틴 G, 24번은 케르세틴, 25번은 나린제닌, 26번은 헤스페레틴, 27번은 포로모노네틴, 28번은 비오차닌 A, 29번은 나르지닌에 대응되는 것인데, 특히 A 내지 E로 표시된 겐티신산, p-히드록시벤조산, 시린진산, 바닐린, o-쿠마르산 및 헤스페레틴을 주요 성분으로 함유하고 있다.

실시예 2. 유효활성 성분군을 통한 유도체의 합성

위에서 얻어진 분획 조성물에 아세트산(acetic acid) 144 ㎎(2.4 mM), 1,3-디시클로헥실카보디이미드(DCC) 494 ㎎(2.4 mM), 4-디메틸아미노피리딘(DMAP) 98 ㎎(0.8 mM) 및 상기 실시예 1-3단계에서 얻은 유효활성 성분군 262 ㎎(1 mM)을 메틸렌클로라이드 20 ㎖에 용해시키고 0℃에서 2 시간 반응시킨 후, 증류수를 가하고 메틸렌클로라이드로 추출하였다. 수득된 추출물을 헥산 : 에틸아세테이트(4:1)의 혼합용매를 용출용매로 사용하여 실리카겔 컬럼 크로마토그래피를 수행하여 유도체 150 ㎎을 수득하였다.

실시예 3 : 유효활성 성분군을 통한 에스테르 및 에테르 유도체의 제조

위에서 얻어진 분획 조성물에 반응물질로 메탄술폰산, p -톨루엔술폰산, 아세트산, 트리플루오로아세트산, 시트르산(citric acid), 말레인산(maleic acid), 숙신산, 옥살산, 벤조산, 타르타르산, 푸마르산, 만데르산, 프로피온산(propionic acid), 젖산(lactic acid), 글리콜산 (glycollic acid), 글루콘산(gluconic acid), 갈락투론산, 글루탐산, 글루타르산(glutaric acid), 글루쿠론산(glucuronic acid), 아스파르트산, 아스코르빈산, 카본산, 바닐릭산 또는 히드로 아이오딕산 등을 사용하는 것만 제외하고, 상기 실시예 2와 동일한 방법으로 수행하여 hesperetin 에스테르 및 에테르 유도체를 제조하였다.

실험예 1 : 췌장세포 개선효과 실험

6 주령의 특정병원체부재(specific pathogen-free, SPF), Goto-Kakizaki (GK) 랫트를 사용하여 췌장세포 개선효과 실험을 실시하였다. 스트렙토조토신(streptozotocin)을 사용하여 당뇨를 유발시킨 각 그룹 당 5 마리씩의 동물에 본 발명의 유효활성 성분군을 100 과 250 ㎎/㎏의 용량으로 1회 경구투여 하였다. 실험 물질 투여 후 동물의 폐사여부, 임상증상 및 체중변화를 관찰하고 췌장기관의 염색학적 검사를 실시하였으며, 부검하여 육안으로 강장기와 흉강장기의 이상여부를 관찰하였다. 실험 결과, 실험 물질을 투여한 모든 동물에서 특기할 만한 임상증상이나 폐사된 동물은 없었으며, 체중변화, 혈액검사, 혈액생화학 검사 및 부검 소견 등에서도 독성변화는 관찰되지 않았다. 이상의 결과, 본 발명의 유효활성 성분군을 흰쥐(rat)에서 각각 100 ㎎/㎏까지도 독성변화를 나타내지 않았으며, 경구투여 최소치사량(LD50)은 100 ㎎/㎏ 이상인 안전한 물질로 판단되었다. 또한 항당뇨제인 메트포민(metfomin)을 처리한 양성대조군과 본 발명의 유효 활성 성분군 투여군(100 ㎎/㎏)의 췌장기능 회복은 거의 유사한 효과를 나타내었다 (도 2 참조).

실험예 2 : 유효활성 성분군 투여에 의한 당뇨병 예방 및 치료효과

유효활성 성분군을 8 주령부터 24 주령까지 100 ㎎/kg의 농도로 복강으로 투여했으며, 혈당과 인슐린양은 Kit를 이용하여 14주령에 측정했다. 유효활성 성분군을 투여하지 않은 대조군의 흰쥐는 14 주령부터 혈당이 543.2 ㎎/L가 검출되었지만, 유효활성 성분군을 투여한 실험군의 NOD 마우스에서는 혈당이 311.2 ㎎/L로 현저히 낮게 검출되어 현저한 당뇨병 발병을 치료하는 효과가 있음을 확인하였다(도 3).

또한 14 주령 째에 흰쥐의 정맥에서 채혈한 후 혈액내의 인슐린 양을 측정했다. 유효활성 성분군을 투여하지 않은 NOD 마우스의 평균 인슐린은 1.02 IU/L로 당뇨가 발병하였음을 알 수 있었고, 유효활성 성분군을 투여한 NOD 마우스의 평균 혈당량은 1.93 IU/L로 정상수준의 혈당량임을 알 수 있었다(도 4). 이와 같은 결과는 유효활성 성분군을 흰쥐의 당뇨병 발병을 현저히 치료하는 효과가 있음을 나타낸다.

실험예 3 : 유효활성 성분군의 부작용

유효활성 성분군을 14 주령까지 투여한 흰쥐에서 몸무게 및 사망동물을 관찰하여 유효활성 성분군을 부작용을 검사하였다(도 5). 유효활성 성분군의 투여에 의해 흰쥐의 몸무게는 감소하지 않았으며 사망동물도 관찰되지 않으므로, 이는 유효활성 성분군이 흰쥐에 부작용을 나타내지 않음을 나타낸다.

이하에서는 본 발명에 따른 수수 유래의 활성 성분을 함유하는 약학 조성물 및 식품 조성물의 제제예를 설명한다.

제제예 1 : 산제의 제조

수수 유래의 활성 분획 20 ㎎

유당 100 ㎎

탈크 10 ㎎

상기의 성분들을 혼합하고 기밀포에 충진하여 산제를 제조한다.

제제예 2 : 정제의 제조

수수 유래의 활성 분획 10 ㎎

옥수수전분 100 ㎎

유당 100 ㎎

스테아린산 마그네슘 2 ㎎

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

제제예 3 : 캅셀제의 제조

수수 유래의 활성 분획 10 ㎎

결정성 셀룰로오스 3 ㎎

락토오스 14.8 ㎎

스테아린산 마그네슘 0.2 ㎎

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

제제예 4 : 주사제의 제조

수수 유래의 활성 분획 10 ㎎

만니톨 180 ㎎

주사용 멸균 증류수 2974 ㎎

Na₂HPO₄12H₂O 26 ㎎

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

제제예 5 : 액제의 제조

수수 유래의 활성 분획 20 ㎎

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 ㎖로 조절한 후 갈색병에 충진하여 멸균시켜 액제를 제조한다.

제제예 6 : 건강 음료의 제조

수수 유래의 활성 분획 100 ㎎

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 1 시간 동안 85 ℃에서 교반 가열한 후, 만들어진 용액을 여과하여 멸균된 2ℓ용기에 취득하여 밀봉 멸균한 뒤 냉장 보관한 다음 본 발명의 건강음료 조성물 제조에 사용한다.

Claims (7)

1. 물, 탄소수 1 내지 4의 알코올 또는 이들의 혼합용매로 추출한 수수 추출물, 상기 수수 추출물의 유도체 또는 이들의 약학적으로 허용가능한 염을 유효 성분으로 함유하는 당뇨병 치료 또는 예방용 약학적 조성물.
2. 제 1항에 있어서,
   상기 수수 추출물은 겐티신산(gentisic acid), p-히드록시벤조산(p-hydroxybenzoic acid), 시린진산(syringic acid), 바닐린(vanillin) 및 헤스페레틴(hesperetin)을 함유하는 것을 특징으로 하는 약학적 조성물.
3. 제 1항에 있어서,
   상기 수수 추출물, 상기 수수 추출물의 유도체 또는 이들의 약학적으로 허용가능한 염은 상기 약학적 조성물 총 중량에 대하여 0.1 ~ 50 중량%의 비율로 포함되어 있는 약학적 조성물.
4. 제 1항에 있어서,
   상기 수수 추출물, 상기 수수 추출물의 유도체 또는 이들의 약학적으로 허용가능한 염은 혈당의 농도를 감소시키거나 췌장 기능 이상에 의한 인슐린 분비 저하를 방지하는 것을 특징으로 하는 약학적 조성물.
5. 제 1항에 있어서,
   상기 수수 추출물, 상기 수수 추출물의 유도체 또는 이들의 약학적으로 허용가능한 염은 50 ~ 500 ㎎/㎏의 농도로 상기 약학적 조성물에 함유되어 있는 것을 특징으로 하는 약학적 조성물.
6. 물, 탄소수 1 내지 4의 알코올 또는 이들의 혼합용매로 추출한 수수 추출물, 상기 수수 추출물의 유도체 또는 이들의 약학적으로 허용가능한 염 및 식품학적으로 허용가능한 식품보조 첨가제를 함유하는 당뇨병의 예방 또는 당뇨병 개선을 위한 건강기능식품.
7. 제 6항에 있어서,
   상기 건강기능식품은 분말, 과립, 정제, 캡슐 또는 음료의 형태인 건강기능식품.

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