KR20130049304A - 항비만 효과를 갖는 밀리타리스 동충하초 유래 화합물을 포함하는 비만 개선용 약학 조성물 - Google Patents

항비만 효과를 갖는 밀리타리스 동충하초 유래 화합물을 포함하는 비만 개선용 약학 조성물 Download PDF

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Abstract

본 발명은 항 비만 효과를 갖는 밀리타리스 동충하초 유래 화합물을 포함하는 비만 개선용 약학 조성물에 관한 것이다.
본 발명의 비만 개선용 약학 조성물은 밀리타리스 동충하초 유래 코디세핀(cordycepin), 구아노신(guanosine), 트리토판(tryptophan)중 선택된 2종 이상으로 이루어진 화합물을 포함하여 구성된다.
본 발명에 의해, 우수한 항비만 효과를 갖으면서 부작용 및 독성유발의 우려가 없는 인체 무해한 비만 개선용 약학 조성물이 제공된다.

Description

항비만 효과를 갖는 밀리타리스 동충하초 유래 화합물을 포함하는 비만 개선용 약학 조성물{COMPOSITION FOR IMPROVING OBESITY INCLUDING COMPOUNDS FROM CORDYCEPS MILITARIS HAVING ANTI-OBESITY ACTIVITY}
본 발명은 비만 개선용 약학 조성물에 관한 것으로서, 특히 우수한 항비만 효과를 갖는 밀리타리스 동충하초 유래 화합물을 포함하는 비만 개선용 약학 조성물에 관한 것이다.
현재 비만을 치료하기 위하여 이용되는 방법으로 식사요법, 운동요법, 행동요법 등 생활습관을 교정하는 방법과 약물치료 및 수술적 치료로 나눌 수 있다.
생활습관을 교정하는 일은 용이하지 아니할 뿐만 아니라 체중 감소는 한계가 있어 생활습관 교정과 함께 약물치료가 필요하다.
비만치료를 위한 약물사용은 오래전부터 시도되어 왔으나, 인체의 에너지 항상성 조절에 관여하는 것으로 밝혀진 많은 물질들을 타겟으로 하는 비만치료 약물은 부작용으로 인하여 임상적인 적용에 한계가 있다.
현재 미국 FDA가 장기 사용을 승인한 비만치료 약물은 2가지로, 노르에피네프린(norepinephrine)과 세로토닌(serotonin)의 재흡수를 억제하는 작용을 가진 시부트라민(sibutramine)과 췌장 및 소화기계에서 분비되는 지질분해효소(lipase)를 억제하여 항비만 효과를 나타내는 오리스타트(orlistat)가 있다.
그러나, 시부트라민의 경우, 혈압상승, 불면증, 구강건조, 어지러움 등의 부작용이 흔하게 발생하고, 심혈관질환, 조절되지 않는 고혈압을 가진 환자에게는 사용할 수 없다는 단점이 있다. 또한, 오리스타트는 설사, 지방변, 요실금 등의 부작용이 나타나며, 한국인과 같이 지방섭취가 서양인과 비교하여 적은 경우에는 약물의 효과가 뚜렷하지 않다는 점으로 인해 사용이 제한적이다.
따라서, 최근 천연물 유래 생리활성물질을 이용하여 안전하게 비만을 치료할 수 있는 방법에 대한 연구가 활발하게 진행되고 있다.
즉, 한국등록특허공보 제10-0799116호(코디세핀을 함유하는 비만 치료 및 예방제용 약학 조성물)에는 비만치료에 효과를 나타내는 화합물로 밀리타리스 동충하초 유래 코디세핀을 포함하는 조성물에 관한 것이 공개되어 있다.
그러나, 상기와 같은 선행자료는 밀타리스동충하초 유래 화합물 중에 하나로써 비만의 증상을 완화하고 개선시켜주는 효과는 있으나, 그 효과가 미비하여 여전히 부작용 및 독성 유발의 우려없이 안전하게 투여될 수 있는 비만 치료제에 대한 요구가 여전히 필요한 실정이다.
한국등록특허공보 제10-0799116호 "코디세핀을 함유하는 비만 치료 및 예방제용 약학조성물"
본 발명의 목적은 우수한 항비만 효과를 갖으면서 부작용 및 독성유발의 우려가 없는 인체 무해한 비만 개선용 약학 조성물을 제공하기 위한 것이다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 비만 개선용 약학 조성물은 밀리타리스 동충하초 유래 코디세핀(cordycepin), 구아노신(guanosine), 트리토판(tryptophan) 중 선택된 2종 이상으로 이루어진 화합물을 포함하여 구성된다.
상기 화합물은 밀리타리스 동충하초를 용매에 넣고 추출하고 이를 부탄올로 분획하여 분리되는 것이 특징이다.
상기 용매로 물 또는 에탄올 중 선택된 1종 또는 2종을 혼합하여 사용하며, 특히 상기 용매로 물과 에탄올를 1:1 부피비로 혼합하여 이루어진 것을 사용하는 것이 좋다.
상기 화합물은 코디세핀(cordycepin), 구아노신(guanosine), 트리토판(tryptophan)중 선택된 2종을 45:55 중량비 또는 50:50 중량비로 구성되는 것이 특징이다.
상기 화합물은 코디세핀(cordycepin), 구아노신(guanosine), 트리토판(tryptophan)을 20~30:10~20:50~60 중량비로 구성되는 것이 특징이다.
상기 약학 조성물은 지방세포 분화를 억제하는 것이 특징이다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의해, 우수한 항비만 효과를 갖으면서 부작용 및 독성유발의 우려가 없는 인체 무해한 비만 개선용 약학 조성물을 제공함으로써 기능성과 안전성이 확보된 건강기능식품을 국민들에게 제공하여 국민보건향상에 기여할 수 있다.
도 1은 밀리타리스 동충하초의 지방 분화(생성) 억제 활성을 나타낸 도면이다.
도 2는 밀리타리스 동충하초의 지방 분화(생성) 억제 물질 분리도를 나타낸 도면이다.
도 3은 밀리타리스 동충하초의 추출물의 지방분화(생성) 억제 효과를 나타낸 도면이다.
도 4는 밀리타리스 동충하초 부탄올 분획물의 화합물 분리도를 나타낸 도면이다.
도 5는 도 4에서 분리된 화합물들의 구조분석을 나타낸 도면이다.
화합물(compound) 1: 코디세핀(cordycepin)
화합물(compound) 2: 구아노신(guanosine)
화합물(compound) 3: 트리토판(tryptophan)
도 6은 도 4에서 분리된 화합물의 지방 분화(생성)억제효과를 나타낸 도면이다.
도 7은 도 4에서 분리된 화합물들의 병용 투여별 지방 분화(생성)억제효과를 나타낸 도면이다.
도 8은 밀리타리스 동충하초의 추출 용매에 따른 각 화합물의 함량을 나타낸 도면이다.
도 9는 도 4에서 분리된 화합물의 세포독성을 나타낸 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세하게 설명한다.
식물 분류체계상 동충하초는 자낭균강(Ascomycota), 맥각균목(Clavicipitales), 맥각균과(Clavicipitaceae)에 속하며 코르디셉스(Cordyceps), 포도넥트리아(Podonectria), 토루비엘라(Torrubiella)의 세가지 속이 존재하고, 그 중 코르디셉스 속이 대표적이다.
코르디셉스 속에 속하는 밀리타리스 동충하초는 한국, 일본, 미국 등에 분포하며 번데기버섯이라고도 한다. 여름에서 가을에 걸쳐 잡목림의 땅속에 있는 곤충체에서 발생한다. 나비목 곤충의 번데기에 기생하며 자실체는 번데기 시체의 머리부분에서 발생하고 곤봉 모양이고, 자루는 둥근 기둥꼴이고 약간 구부러지며 등황색이나, 머리부분은 방추형으로 선명한 주황색이다. 피자기는 머리부분의 표피 속에 파묻혀 있고 그 속의 자낭 안에 가는 실모양의 포자가 있고, 성숙하면 다시 갈라져서 2차 포자를 형성한다.
밀리타리스 동충하초는 항염증, 항균, 항종양, 면역증강 등 외부물질에 대한 보호작용, 노화방지, 질병 억제 및 완화 작용 등 다양한 효과를 갖는 것으로 알려져 있으나, 지방축적의 억제를 통한 비만 예방 또는 치료 효과에 관해서는 본 발명의 이전에 알려진 바 없었다. 본 발명자들은 밀리타리스 동충하초 추출물이 혈중 중성지방을 감소시키고 혈중 HDL-콜레스테롤을 증가시켜 지방축적을 저해한다는 것을 발견하였다.
본 발명은 우수한 항비만활성을 나타내는 약학 조성물을 제공하기 위한 것으로, 상기와 같은 밀리타리스 동충하초의 여러 성분 중 실질적으로 지방분화 억제활성을 나타내는 물질을 분리하고 그 중 지방세포에 독성을 나타내지 않으면서 가장 우수한 효과를 나타내는 약학 조성물의 구성을 확인한바, 코디세핀(cordycepin), 구아노신(guanosine), 트리토판(tryptophan)중 선택된 2종 이상을 포함함으로써 상기 화합물들을 각각 단독 투여하는 것보다 더 우수한 지방세포 분화 억제능을 나타내어 우수한 항비만활성을 갖는 비만 개선용 약학 조성물을 제공하게 된다.
본 발명의 일예로 상기 화합물들은 밀리타리스 동충하초를 용매에 넣고 추출하고 이를 부탄올로 분획하여 분리되는 것을 특징으로, 바람직하게는 상기 용매로는 물 또는 에탄올과 같은 친수성 유기용매 또는 이들의 혼합용매에 의해 추출한 후, 부탄올로 분획하여 분리하는 것이 좋으며, 더욱 바람직하게는 상기 화합물들(코디세핀, 구아노신, 트리토판)이 모두 균일하게 추출되도록 하기 위해 에탄올과 물이 1:1로 혼합된 혼합용매를 사용하는 것이 좋다.
이렇게 형성된 분획물에는 코디세핀(cordycepin), 구아노신(guanosine), 트리토판(tryptophan)의 화합물들이 존재하며 이들 분획물을 희석 또는 농축 또는 건조하여 수득되는 건조물 또는 조정제물 또는 정제물로 제조하여 사용한다.
이렇게 생성된 화합물, 즉 코디세핀(cordycepin), 구아노신(guanosine), 트리토판(tryptophan)은 우수한 항 비만활성을 갖도록 하기 위해 상기 화합물 중 선택된 2종으로 구성되되, 단독투여하는 것보다 높은 지방세포 축적억제능을 갖기 위해 45:55 중량비 또는 50:50 중량비로 구성되는 것이 좋다.
이때, 상기 45:55 중량비로 구성된다는 것은 코디세핀(cordycepin), 구아노신(guanosine) 중 선택된 1종이 45 중량%일 경우 나머지 트리토판(tryptophan)이 55 중량%로 구성되며, 구아노신(guanosine), 트리토판(tryptophan) 중 선택된 1종이 45 중량%일 경우 나머지 코디세핀(cordycepin)이 55 중량%로 구성되며, 코디세핀(cordycepin), 트리토판(tryptophan) 중 선택된 1종이 45 중량%일 경우 나머지 구아노신(guanosine)이 55 중량%로 구성되는 것을 의미한다.
바람직하게는 코디세핀(cordycepin), 구아노신(guanosine), 트리토판(tryptophan) 3종으로 구성되되, 화합물들을 2종으로 구성되는 거보다 더 우수한 지방세포 축적억제능을 갖게 하기 위해 20~30:10~20:50~60 중량비로 구성되도록 하는 것이 좋다.
이러한 약학 조성물에는 약학적으로 허용되는 담체를 추가로 포함될 수도 있으며, 이 담체는 제형물 제조시에 통상적으로 이용되는 것으로서, 락토스, 덱스트로스, 수크로스, 솔비톨, 만니톨, 전분, 아카시아 고무, 인산 칼슘, 알기네이트, 젤라틴, 규산칼슘, 미세결정성 셀룰로스, 폴리비닐피롤리돈, 셀룰로스, 물, 시럽, 메틸 셀룰로스, 메틸히드록시벤조에이트, 프로필히드록시벤조에이트, 활석, 스테아르산 마그네슘 및 미네랄 오일 등을 포함하나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 약학 조성물은 상기 성분들 이외에 부형제인 윤활제, 습윤제, 감미제, 향미제, 유화제, 현탁제, 보존제 등도 추가로 포함할 수 있다.
본 발명의 약학 조성물은 비경구로 투여할 수 있고, 피하 주입 또는 피부를 통한 국소 투여(경피 투여)가 바람직하다.
본 발명의 약학 조성물의 적합한 투여량은 제제화 방법, 투여 방식, 환자의 연령, 체중, 성, 병적 상태, 음식, 투여 시간, 투여 경로, 배설 속도 및 반응 감응성과 같은 요인들에 의해 다양하게 처방될 수 있다.
한편, 본 발명의 약학 조성물의 경구 투여량은 바람직하게는 1일 당 0.001～100 mg/kg(체중)이다.
본 발명의 약학 조성물은 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있는 방법에 따라, 약학적으로 허용되는 담체 또는 부형제 중 선택된 어느 하나 이상을 이용하여 제제화함으로써 단위 용량 형태로 제조되거나 또는 다용량 용기 내에 내입시켜 제조될 수 있다.
이때 제형은 오일 또는 수성 매질중의 용액, 현탁액 또는 유화액 형태이거나 엑스제, 분말제, 과립제, 정제 또는 캅셀제 형태일 수도 있으며, 분산제 또는 안정화제를 추가적으로 포함할 수 있다.
이하, 본 발명에 대하여 실시예 및 실험예를 통하여 상세히 설명하나, 이들이 본 발명의 범위를 제한하는 것은 아니다.
<실시예 1> 활성물질의 분리 및 동정
1) 전지방세포 분화유도
지방전구세포(3T3-L1)에 분화유도 물질인 IBMX(Isobutylmethylxanthine), 덱사메타손(Dexamethasone), 인슐린(Insulin)을 첨가하여 지방세포로 분화를 유도하였다.
2) 지방세포 생성측정
상기의 전지방세포가 지방세포로 분화(지방생성)을 Oil Red O 염색하여 측정하였으며, 밀리타리스 동충하초 자체 처리시 지방세포 분화(생성) 억제능을 확인하였다(도 1).
3) 밀리타리스 동충하초 추출 및 분획
밀리타리스 동충하초의 에탄올 추출물을 핵산, 클로로포름, 부탄올을 처리하여 핵산 분획, 클로로포름 분획, 부탄올 분획, 물 분획으로 각각 분리하였다(도 2).
상기와 같이 분리된 분획물들을 대상으로 상기 1), 2)의 방법대로 지방분화를 유도하고 그 지방세포 생성을 측정함으로써 지방세포의 억제효과를 확인한바 부탄올 분획에서 활성이 가장 높게 나타남을 확인하였다(도 3).
4) 부탄올 분획의 화합물 분리
이에 상기 부탄올 분획에서 크로마토그래피를 이용하여 3종의 화합물을 분리하였다(도 4).
5) 부탄올 분획 화합물 구조 분석
상기와 같이 분리된 화합물들을 NMR, MS 등을 이용하여 구조를 구명하고 동정하였다.
그 결과 도 5에 나타나 있듯이, 상기 화합물(1)은 코디세핀(cordycepin), 화합물(2)는 구아노신(guanosine), 화합물(3)은 트리토판(tryptophan)으로 동정되었다.
<실시예 2> 본 발명의 항비만 효과를 갖는 밀리타리스 동충하초 유래 화합물을 포함하는 비만 개선용 약학 조성물 제조
실시예 1의 동정된 화합물 코디세핀(cordycepin), 구아노신(guanosine), 트리토판(tryptophan)을 1:1:1 중량비로 혼합된 혼합물을 함유된 조성물 3 ㎍/㎖
결정성 셀룰로오스 3 ㎍/㎖
락토오스 14.8 ㎍/㎖
마그네슘 스테아레이트 0.2 ㎍/㎖
통상의 캅셀제 제조방법에 따라 상기의 성분을 혼합하고 젤라틴 캡슐에 충전하여 캅셀제형식의 비만 개선용 약학 조성물을 제조하였다.
<실험예1> 밀리타리스 동충하초의 분리 화합물의 단독투여시 지방분화(생성)억제효과 확인
밀리타리스 동충하초에서 분리한 3종의 화합물인 코디세핀(cordycepin), 구아노신(guanosine), 트리토판(tryptophan)의 각각의 지방세포 분화억제효과를 측정하였다.
1. 실험방법
지방전구세포(3T3-L1)에 분화유도 물질인 IBMX, 덱사메타손, 인슐린과 밀리타리스 동충하초에서 분리한 코디세핀(cordycepin), 구아노신(guanosine), 트리토판(tryptophan)을 농도별로(0, 1, 3, 10㎍/㎖) 처리하여 지방분화 억제 효과를 측정하였다. 즉, Oil Red O로 염색된 지방세포를 이소프로판올(isopropanol)로 용해하여 550nm에서 흡광도를 측정하였다
2. 실험결과
그 결과, 도 6에 나타나 있듯이, 분리한 3종 화합물 코디세핀(cordycepin), 구아노신(guanosine), 트리토판(tryptophan)의 단독투여시 10㎍/㎖에서 지방 축적을 효과적으로 감속시킴을 확인하였다.
<실험예2> 밀리타리스 동충하초의 분리화합물의 병용 투여 효능
1. 실험방법
상기 실험예1과 동일한 조건에서 실험을 시행하였다.
2. 실험결과
그 결과, 도 7에 나타나 있듯이, 밀리타리스 동충하초에서 분리한 3종의 화합물 코디세핀(cordycepin), 구아노신(guanosine), 트리토판(tryptophan)의 단독투여보다 병용투여시 지방축적을 효과적으로 감소시킴을 확인하였다.
즉, 기존의 밀리타리스 동충하초 항비만효과는 코디세핀(cordycepin)만을 지표물질로 측정하여 밀리타리스 동충하초 함유물질 성분에 따라 항비만효과의 편차가 컸었으나, 본 발명은 상기와 같은 실험결과를 토대로 밀리타리스 동충하초의 지방세포 분화 억제 지표물질로 코디세핀(cordycepin), 구아노신(guanosine), 트리토판(tryptophan)을 선정하게 되었다.
<실험예3> 밀리타리스 동충하초의 추출 용매에 따른 함량 분석
밀리타리스 동충하초의 항비만효과를 나타내는 화합물을 얻기 위해 에탄올과 물 용매의 배합비율을 달리하여 그 추출결과를 확인하였다.
1. 실험방법
밀리타리스 동충하초 자실체를 동결건조한 후 분쇄기로 곱게 갈아 분말화한 시료에 추출용매인 에탄올과 물의 배합 비율(에탄올 100%, 75%, 50%, 0%)을 각기 달리하여 부피 대비 10배의 용매를 가하여 추출하고 40℃에서 감압 농축한 다음 추출용매별로 코디세핀(cordycepin), 구아노신(guanosine), 트리토판(tryptophan)의 함량을 측정하였다.
2. 실험결과
그 결과, 도 8에 나타나있듯이 코디세핀(cordycepin) 함량은 에탄올 용매에 관계없이 일정하게 나타났으며, 구아노신(guanosine)함량은 에탄올 50%에서 최대 함량을 보였으며, 트리토판(tryptophan)은 에탄올 함량에 반비례함을 확인하였다.
이에 추출용매로 코디세핀(cordycepin), 구아노신(guanosine), 트리토판(tryptophan)의 함량이 균일하게 추출되도록 하기 위해 에탄올 50%(물50%)인 용매를 사용하여 추출하는 것이 가장 양호함을 확인하였다.
<실험예 4> 밀리타리스 동충하초의 분리 화합물의 세포독성 확인
1. 실험방법
밀리타리스 동충하초의 분리 화합물의 세포독성은 MTT 에세이(asssay) 방법으로 확인하였다
즉, 96 웰 플레이트(well plate)에 세포를 1×104/well로 분주하여 배양한 다음 밀리타리스 동충하초의 지방세포 분화 억제물질인 코디세핀(cordycepin), 구아노신(guanosine), 트리토판(tryptophan)을 처리하여 배양한 후 MTT 용액을 3시간동안 반응시키고 용해하여 570nm에서 흡광도를 측정하였다.
2. 실험결과
그 결과, 도 9에 나타나있듯이 상기 밀리타리스 동충하초의 화합물들은 지방세포에 독성을 나타내지 않음을 확인하였다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의해, 우수한 항비만 효과를 갖으면서 부작용 및 독성유발의 우려가 없는 인체 무해한 비만 개선용 약학 조성물을 제공함으로써 기능성과 안전성이 확보된 건강기능식품을 국민들에게 제공하여 국민보건향상에 기여할 수 있음을 알 수 있다.
상기의 본 발명은 바람직한 실시예 및 실험예를 중심으로 살펴보았으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 본질적 기술 범위 내에서 상기 본 발명의 상세한 설명과 다른 형태의 실시예 및 실험예들을 구현할 수 있을 것이다. 여기서 본 발명의 본질적 기술범위는 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (8)

  1. 밀리타리스 동충하초 유래 코디세핀(cordycepin), 구아노신(guanosine), 트리토판(tryptophan) 중 선택된 2종 이상으로 이루어진 화합물을 포함하는,
    비만 개선용 약학 조성물.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 화합물은 밀리타리스 동충하초를 용매에 넣고 추출하고 이를 부탄올로 분획하여 분리된 것을 특징으로 하는,
    비만 개선용 약학 조성물.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 용매로 물 또는 에탄올 중 선택된 1종 또는 2종을 혼합하여 사용하는,
    비만 개선용 약학 조성물.
  4. 제2항 또는 제3항 중 어느 한항에 있어서,
    상기 용매로 물과 에탄올를 1:1 부피비로 혼합하여 이루어지는,
    비만 개선용 약학 조성물.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 화합물은 코디세핀(cordycepin), 구아노신(guanosine), 트리토판(tryptophan)중 선택된 2종을 50:50 중량비로 구성되는,
    비만 개선용 약학 조성물.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 화합물은 코디세핀(cordycepin), 구아노신(guanosine), 트리토판(tryptophan)중 선택된 2종을 45:55 중량비로 구성되는,
    비만 개선용 약학 조성물.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 화합물은 코디세핀(cordycepin), 구아노신(guanosine), 트리토판(tryptophan)을 20~30:10~20:50~60 중량비로 구성되는,
    비만 개선용 약학 조성물.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한항에 있어서,
    상기 조성물은 지방세포 분화를 억제하는 것을 특징으로 하는,
    비만 개선용 약학 조성물.
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