KR20130063961A

KR20130063961A - 디아미노디페닐술폰을 포함하는 근육 소모 관련 질환의 예방 또는 치료용 약학적 조성물

Info

Publication number: KR20130063961A
Application number: KR1020110130607A
Authority: KR
Inventors: 박상철; 조성천; 손영훈
Original assignee: 가천대학교 산학협력단
Priority date: 2011-12-07
Filing date: 2011-12-07
Publication date: 2013-06-17
Also published as: CN104023714B; EP2789334A1; CN104023714A; JP6080864B2; EP2789334A4; US9226905B2; KR101875705B1; US20150031773A1; EP2789334B1; JP2015501812A; WO2013085351A1

Abstract

본 발명은 활성성분으로서 디아미노디페닐술폰(Diaminodiphenylsulfone, Dapsone, DDS)을 포함하는 근육 소모 관련 질환의 예방 또는 치료용 약학적 조성물에 관한 것으로서, 본 발명에 따른 조성물은 근육량을 증가시키고, 근육 손실을 방지하고, 효과적으로 근육 기능을 회복시킴으로써, 근육 소모 관련 질환의 예방 또는 치료에 유용하게 사용될 수 있다.

Description

디아미노디페닐술폰을 포함하는 근육 소모 관련 질환의 예방 또는 치료용 약학적 조성물{Pharmaceutical composition for preventing or treating muscle wasting diseases comprising Diaminodiphenylsulfone}

본 발명은 근육 소모 관련 질환의 예방 또는 치료에 유용하게 사용될 수 있는 디아미노디페닐술폰을 포함하는 약학적 조성물에 관한 것이다.

모든 사람의 근육양은 50~70세에 10~15%정도, 그리고 70세~80세에서는 30%이상 감소하는데, 이는 근력과 근기능의 감소를 유발한다. 이를 근감소증(sarcopenia)이라 한다. 근감소증은 대부분의 노인에게서 나타나는 근육 질환으로 연령증가에 따라 근육 질량이 감소하는 것으로 나타난다. 이러한 노인성 근감소증은 미치료시 불편한 신체 수행기능으로 고통스러운 노후 생활을 야기하며, 당뇨, 비만, 심혈관질환, 골다공증 등 여러 가지 노화와 관련된 질환 또한 유발할 수 있다.

근감소증을 효율적으로 제어하는 방법에 대해 다양한 연구가 수행되고 있다. 그러나, 예를 들어 성장 호르몬(GH)에 의한 치료가 근육 질량을 증가시킬 수 있는 것으로 나타났지만, 이러한 치료는 매우 고가이며 평균 여명의 단축 등과 같은 바람직하지 않은 몇몇 부작용을 발생시켰다. 또한, 근감소증의 진행을 지연시키기 위하여 가장 효율적인 방법 중 하나로서 운동을 추천하지만, 이는 고령 환자 또는 병상에 누워있는 환자 등에 있어서는 매우 부적절한 방법으로서, 근육의 재생 및 분화를 유도할 수 있는 근감소증 치료 약물 및 기술개발이 절실한 상황이다.

한편, 최근에 항생제로 잘 알려진 디아미노디페닐술폰(Diaminodiphenylsulfone(DDS)이 예쁜꼬마선충의 수명을 20~30% 증가시키는 연구결과가 있었다. 디아미노디페닐술폰(Diaminodiphenylsulfone; Dapsone, DDS)는 약 1세기 전에 합성된 물질로, 나병 치료제로써 잘 알려져 있으며, 기타 많은 피부병에서도 중요한 약물로 사용되고 있다.

그러나, 상기 연구 등 어디에도 DDS의 근육 질환에 대한 효과는 개시되지 않았다. 이에 본 발명자는 본 발명에 따른 DDS가 근육량을 증가시키고, 근육 기능을 효과적으로 회복시키는 것을 확인하여, 근육 소모 관련 질병의 예방 또는 치료에 유용하게 사용할 수 있음을 확인하고 본 발명을 완성하였다.

본 발명은 근육량을 증가시키고, 근육 손실을 방지하고, 효과적으로 근육 기능을 회복시킴으로써, 근육 소모 관련 질환을 예방 또는 치료하기 위해 디아미노디페닐술폰을 사용하는 것이다.

하나의 양태로서, 본 발명은 디아미노디페닐술폰(Diaminodiphenylsulfone) 또는 이의 약학적으로 허용가능한 염 중 하나 이상을 포함하는 근육 소모 관련 질환의 예방 또는 치료용 약학적 조성물에 관한 것이다.

본 발명에서 사용되는 용어 '디아미노디페닐술폰(diaminodiphenylsulfone)'은 하기 화학식 1로 표시되고, 일반명인 뎁손(Dapsone) 또는 별명인 DDS으로 불리는 화합물을 의미한다. 상기 디아미노디페닐술폰은 흰색의 무취, 결정성 분말로서, 수불용성인 화합물이다. 일반적으로 디아미노디페닐술폰은 나병 치료제로서 1일 100 mg 복용하며, 이 밖에 피부염, 류마티스성 관절염 또는 말라리아의 치료에도 사용되고 있다.

[화학식 1]

상기 DDS는 상업적으로 판매되는 것을 구입하거나, 직접 합성하거나 또는 천연물 등으로부터 추출된 것을 사용할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 바람직하게, 본 발명의 DDS는 수불용성의 특성을 보다 개선하기 위하여, 물과 혼합한 후 고압멸균 처리하여 사용할 수 있다. 상기 고압멸균 처리는 일반적으로 사용되는 방법으로 수행할 수 있으며, 바람직하게 121℃, 151 psi로 15 내지 20분간 수행할 수 있다.

구체적인 일실시예에 따르면, DDS를 물과 혼합하여 고압멸균 처리를 한 경우, DDS의 수불용성의 특성에도 불구하고, 필요한 농도로 용해시킬 수 있었으며, 마우스에 투여시 적절 범위의 유효 혈중 농도를 나타내는 것을 확인하였다. 또한, 고압멸균 처리에 의해서 DDS의 활성이 보존되는 점을 항균활성 시험을 통해서 확인하였다.

본 발명에서 사용되는 용어 '약학적으로 허용가능한 염'이란, 화합물이 투여되는 유기체에 심각한 자극을 유발하지 않고 화합물의 생물학적 활성과 물성들을 손상시키지 않는 화합물의 제형을 의미한다. 상기 약학적 염은, 약학적으로 허용되는 음이온을 함유하는 무독성 산부가염을 형성하는 산, 예를 들어, 염산, 황산, 질산, 인산, 브롬화수소산, 요드화수소산 등과 같은 무기산, 타타르산, 포름산, 시트르산, 아세트산, 트리클로로아세트산, 트리플로로아세트산, 글루콘산, 벤조산, 락트산, 푸마르산, 말레인산, 살리신산 등과 같은 유기 카본산, 메탄설폰산, 에탄술폰산, 벤젠설폰산, p-톨루엔설폰산 등과 같은 설폰산 등에 의해 형성된 산부가염이 포함된다. 예를 들어, 약학적으로 허용되는 카르복실산 염에는, 리튬, 나트륨,칼륨, 칼슘, 마그네슘 등에 의해 형성된 금속염 또는 알칼리 토금속 염, 라이신, 아르지닌, 구아니딘 등의 아미노산 염, 디시클로헥실아민, N-메틸-D-글루카민, 트리스(히드록시메틸)메틸아민, 디에탄올아민, 콜린 및 트리에틸아민 등과 같은 유기염 등이 포함된다.

본 발명에서 사용된 용어 '근육 소모 관련 질환'은 근육량의 점진적 손실 등의 증상을 수반하는 질환 또는 상태를 의미한다. 상기 근육 소모는 유전적 소인; 고혈압, 내당능장애, 당뇨, 비만, 이상지질혈증, 아테롬성경화증 및 심혈관 질환과 같은 연령-관련 질환; 암, 자가면역질환, 감염성 질환, AIDS, 만성 염증질환, 관절염, 영양실조, 신장 질환, 만성 폐쇄성 폐질환, 폐기종, 구루병, 만성 하부 척추통증, 말초신경손상, 중추신경손상 및 화학적 손상과 같은 질환 등의 만성 질환; 장기 고정과 같은 상태, 골절 또는 외상과 같은 무력감과 같은 상태, 수술 후 침상 요양; 및 노화과정에 따른 골격 근육량 및 강도의 진행성 감소 등의 다양한 원인에 기인할 수 있다. 근육 소모 관련 질환은 약화된 신체 상태를 유발하게 되어 건강상태의 악화 또는 무능한 신체 수행력의 건강 상태를 야기할 수 있다.

바람직하게, 본 발명의 조성물은 근감소증의 예방 또는 치료용으로 사용될 수 있다. 구체적으로 본 발명의 근감소증이란, 노화에 따른 점진적인 골격 근육량의 감소를 의미하는 것으로서, 직접적으로 근력의 저하를 유발하며 그 결과 각종 신체기능의 감소 및 장애를 일으킬 수 있는 상태를 의미한다.

바람직하게, 본 발명의 약학적 조성물은 근육량을 증가시키거나, 근육 손실을 방지하는 것을 특징으로 한다.

구체적인 실시예에 따르면, 본 발명의 DDS를 마우스에게 투여한 경우, 여러 가지 근육 타입(SOL, EDL, GA, TA)의 근육 무게가 증가하는 것을 확인하였으며, SOL 및 EDL에 대한 연축 자극 및 강축 자극에 대한 반응성이 증가하는 것을 확인하였다. 또한, 혈중 크레아틴 카이네이스의 수치 감소 및 악력이 증가하는 것을 확인하였다. 이로써, DDS가 근육량을 증가시키고, 근육 손실을 방지함으로써, 효과적으로 근육 기능을 회복, 개선하는 것을 확인할 수 있었다.

본 발명에서 사용되는 용어 '예방'이란 조성물의 투여에 의해 근육 소모 관련 질환을 억제시키거나 발병을 지연시키는 모든 행위를 의미한다.

본 발명에서 사용되는 용어 '치료'란 조성물의 투여에 의해 근육 소모 관련 질환에 의한 증세가 호전되거나 이롭게 변경되는 모든 행위를 의미한다.

본 발명의 약학적 조성물은 투여를 위하여, 상기 DDS 또는 이의 약학적으로 허용가능한 염 이외에 약학적으로 허용 가능한 담체, 부형제 또는 희석제를 포함할 수 있다. 상기 담체, 부형제 및 희석제로는 락토즈, 덱스트로즈, 수크로스, 솔비톨, 만니톨, 자일리톨, 에리스리톨, 말티톨, 전분, 아카시아 고무, 알지네이트, 젤라틴, 칼슘 포스페이트, 칼슘 실리케이트, 셀룰로즈, 메틸 셀룰로즈, 미정질 셀룰로스, 폴리비닐 피롤리돈, 물, 메틸히드록시벤조에이트, 프로필히드록시벤조에이트, 탈크, 마그네슘 스테아레이트 및 광물유를 들 수 있다.

본 발명의 약학적 조성물은 각각 통상의 방법에 따라 산제, 과립제, 정제, 캡슐제, 현탁액, 에멀젼, 시럽, 에어로졸 등의 경구형 제형, 외용제, 좌제 또는 멸균 주사용액의 형태로 제형화하여 사용할 수 있다. 상세하게는, 제형화할 경우 통상 사용하는 충진제, 중량제, 결합제, 습윤제, 붕해제, 계면활성제 등의 희석제 또는 부형제를 사용하여 조제될 수 있다. 경구투여를 위한 고형제제로는 정제, 환제, 산제, 과립제, 캡슐제 등을 포함하나, 이에 한정되는 것은 아니다. 이러한 고형제제는 적어도 하나 이상의 부형제, 예를 들면, 전분, 칼슘 카보네이트, 수크로오스, 락토오스, 젤라틴 등을 섞어 조제될 수 있다. 또한, 단순한 부형제 이외에 마그네슘 스테아레이트, 탈크 같은 윤활제들도 사용될 수 있다. 경구를 위한 액상물, 리퀴드 파라핀 이외에 여러 가지 부형제, 예를 들면 습윤제, 감미제, 방향제, 보존제 등을 첨가하여 조제될 수 있다. 비경구 투여를 위한 제제는 멸균된 수용액, 비수성 용제, 현탁제, 유제, 동결건조 제제 및 좌제를 포함한다. 비수성 용제 및 현탁제로는 프로필렌글리콜, 폴리에틸렌 글리콜, 올리브 오일과 같은 식물성 오일, 에틸올레이트와 같은 주사가능한 에스테르 등이 사용될 수 있다. 좌제의 기제로는 위텝솔, 마크로골, 트윈 61, 카카오지, 라우린지, 글리세로젤라틴 등이 사용될 수 있다.

본 발명의 조성물은 목적하는 방법에 따라 경구 투여하거나 비경구투여(예를 들어, 정맥 내, 피하, 복강 내 또는 국소에 적용)할 수 있으며, 투여량은 환자의 상태 및 체중, 질병의 정도, 약물형태, 투여경로 및 시간에 따라 다르지만, 당업자에 의해 적절하게 선택될 수 있다.

다른 하나의 양태로서, 본 발명은 디아미노디페닐술폰(Diaminodiphenylsulfone) 또는 이의 약학적으로 허용가능한 염 중 하나 이상을 포함하는 근육 소모 관련 질환 예방 또는 개선용 건강기능식품 조성물에 관한 것이다. 즉, 본 발명의 조성물은 근육 소모 관련 질환을 예방 또는 개선하기 위하여 근육 소모 관련 질환의 발병 단계 이전 또는 발병 후, 질환 치료를 위한 약제와 동시에 또는 별개로서 사용될 수 있다.

바람직하게, 본 발명의 조성물은 근감소증의 예방 또는 개선용으로 사용될 수 있다.

바람직하게, 상기 건강기능식품용 조성물은 근육량을 증가시키거나, 근육손실을 방지하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게, 상기 DDS는 수불용성의 특성을 보다 개선하기 위하여, 물과 혼합한 후 고압멸균 처리하여 사용할 수 있다. 상기 고압멸균 처리는 일반적으로 사용되는 방법으로 수행할 수 있으며, 바람직하게 121℃, 151 psi로 15 내지 20분간 수행할 수 있다.

본 발명에서 사용되는 용어 '개선'이란 치료되는 상태와 관련된 파라미터, 예를 들면 증상의 정도를 적어도 감소시키는 모든 행위를 의미한다.

또한 본 발명의 건강기능식품 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. 일반적으로, 식품 또는 음료의 제조시에 본 발명의 조성물은 원료에 대하여 15중량% 이하, 바람직하게는 10중량% 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, 소세지, 빵, 쵸코렛, 캔디류, 스넥류, 과자류, 피자, 라면, 기타 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 천연 감미제나, 사카린, 아스파르탐과 같은 합성 감미제 등을 사용할 수 있다. 상기 천연 탄수화물의 비율은 당업자의 선택에 의해 적절하게 결정될 수 있다.

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. 그 밖에 본 발명의 조성물은 천연 과일쥬스, 과일쥬스 음료 및 야채 음료의 제조를 위한 과육을 함유할 수 있다. 이러한 성분은 독립적으로 또는 조합하여 사용할 수 있다. 이러한 첨가제의 비율 또한 당업자에 의해 적절히 선택될 수 있다.

또 다른 하나의 양태로서, 본 발명의 디아미노디페닐술폰(Diaminodiphenylsulfone) 또는 이의 약학적으로 허용가능한 염 중 하나 이상을 포함하는 조성물을, 약학적으로 유효한 양으로 근육 소모 관련 질환의 발병 또는 발병가능성이 있는 개체에게 투여하는 단계를 포함하는 근육 소모 관련 질환의 예방 또는 치료방법에 관한 것이다.

바람직하게, 상기 방법은 근육량을 증가시키거나, 근육손실을 방지하는 것을 통해 달성될 수 있다.

본 발명에서 사용되는 용어 '개체'란 근육 소모 관련 질환이 이미 발병하였거나 발병할 수 있는 인간을 포함한 모든 동물을 의미하고, 본 발명의 조성물을 개체에게 투여함으로써, 상기 질환을 효과적으로 예방 및 치료할 수 있다.

본 발명의 조성물은 약학적으로 유효한 양으로 투여한다. 본 발명에서 사용된 용어 '약학적으로 유효한 양'은 의학적 치료에 적용 가능한 합리적인 수혜/위험 비율로 질환을 치료하기에 충분한 양을 의미하며, 유효 용량 수준은 개체 종류 및 중증도, 연령, 성별, 근육 소모 관련 질환의 종류, 약물의 활성, 약물에 대한 민감도, 투여 시간, 투여 경로 및 배출 비율, 치료 기간, 동시 사용되는 약물을 포함한 요소 및 기타 의학 분야에 잘 알려진 요소에 따라 결정될 수 있다. 본 발명의 조성물은 개별 치료제로 투여하거나 다른 치료제와 병용하여 투여될 수 있고 종래의 치료제와는 순차적 또는 동시에 투여될 수 있다. 그리고 단일 또는 다중 투여될 수 있다. 상기 요소를 모두 고려하여 부작용 없이 최소한의 양으로 최대 효과를 얻을 수 있는 양을 투여하는 것이 중요하며, 당업자에 의해 용이하게 결정될 수 있다.

본 발명에 따른 디아미노디페닐술폰(Diaminodiphenylsulfone, Dapsone, DDS)은 근육량을 증가시키고, 근육 손실을 방지할 뿐만 아니라, 효과적으로 근육 기능을 개선하므로, 이를 포함하는 약학적 조성물은 근육 소모 관련 질환의 예방 또는 치료에 유용하게 사용될 수 있다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른, 마우스 혈중 DDS 농도의 HPLC 분석 결과이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른, DDS의 박테리아 활성 시험 결과이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른, DDS 복용에 따른 물 섭취량 분석 결과이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른, 마우스의 혈중 CK 농도 분석 결과이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른, 마우스 악력 측정 결과이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른, SOL 및 EDL의 무게 측정 결과이다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른, GA 및 TA의 무게 측정 결과이다.
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른, 근육 연축 자극에 대한 결과이다.
도 9은 본 발명의 일실시예에 따른, 근육 강축 자극에 대한 결과이다.

이하, 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하고자 한다. 이들 실시예는 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되는 것은 아니다.

실시예 1: 실험동물 및 DDS 의 준비

1-1. 실험동물

5, 15, 20 및 27개월 된 C57BL/6J 마우스 암컷, 수컷을 각각 12마리씩을 한국생명공학연구원으로부터 구입하여 사용하였다. 마우스들은 음식은 자유식으로 하여 사육하였으며, 온도를 21 ± 1°C, 습도는 60%로 유지한 채, 1주일간의 안정화 기간을 가졌다. 모든 동물 연구는 서울대학교의 동물 연구윤리 위원회의 승인 하에 진행하였다.

1-2. DDS 의 투여 및 HPLC 를 통한 DDS 분석

DDS의 약물 특성상 물에 잘 녹지 않는 특성이 있기 때문에, 물과 혼합하여 고압멸균시킴으로써 사람의 한센병 치료 권장농도인 2 mg/kg로 녹였으며, 이를 암컷, 수컷 마우스에 각각 투여하였다. 투여한 DDS가 성공적으로 마우스의 혈중에 흡수가 되었는지 알아보기 위해서 혈액을 HPLC로 분석하였다.

혈액 샘플 준비를 위해 0.25 mL의 EDTA 플라즈마에 37.5 ㎕의 글루타티온 용액(5 mg/mL, 물:메탄올 = 1:10)을 가하였다. 그리고나서, 1 mg/mL 디아족사이드 용액 5.0 ㎕를 가하고, 0.5 mL의 아세톤을 넣은 후, 2700 g에서 2분 동안 원심분리 하였다. 증발과정을 거쳐 용액을 증발시키고 60 ㎕의 HPLC 용리액과 아세톤(18:5, v/v)으로 녹여서 HPLC에 주입할 샘플을 준비하였다. HPLC를 이용한 DDS의 측정은 Water 515 HPLC pump, a Waters 717 plus autosampler, 그리고 Waters 996 Photo Diode Array Detector를 이용하였으며, 그 결과는 Millenium32(version 3.05) chromatographic data system(Waters, Etten-Leur, The Netherlands)을 이용하여 분석하였다. 컬럼은 C18(Zwijndrecht, The Netherlands)을 사용하였다. DDS를 분리 분석하기 위해서 water:acetonitrile:glacial acetic acid:triethylamine(80:20:1.0:0.05, by volume)의 용리액을 사용하였고, 295nm의 흡광도에서 측정하였고, 그 결과를 도 1에 나타내었다.

그 결과 도 1에서 확인할 수 있듯이, DDS가 마우스의 혈액으로 2~3 μM의 농도로 흡수된 것을 알 수 있었다.

1-3. 고압멸균 처리한 DDS 의 활성 확인

고압멸균법에 의한 약물 처리 방법이 DDS의 약물 활성 억제에 영향이 있는지 알아보기 위해, 항생제로 알려진 DDS 박테리아 성장 저해 능력을 측정하였다.

박테리아 배지에 DDS를 넣고 고압멸균 처리한 후 대조군과 비교한 결과, 도 2에서와 같이 박테리아 증식 저해 활성이 유지되는 것을 확인하였다.

또한, 상기 고압멸균한 DDS 투여시 물을 마시는 정도가 증가하는지를 알아보기 위해, DDS를 사람의 권장농도인 2 mg/kg가 되도록 물에 섞어 고압멸균 처리를 한 후 이를 5개월, 15개월, 20개월, 27개월의 암컷, 수컷 마우스를 각각 12마리에 4일에 한 번씩 3 개월동안 먹였다. 대조군으로서, 클렌부테롤(Clenbuterol)을 먹이는 것을 제외하고 동일한 조건으로 하여 마우스의 물 섭취량을 측정하였고, 그 결과를 도 3에 나타내었다.

그 결과 도 3에서 나타나듯이, DDS를 투여한 경우에는 암컷, 수컷 마우스 모두 물 섭취량에서 대조군과 비교하여 유의적인 차이를 나타내지 않았다. 반면에 클렌부테롤의 경우 수컷 마우스의 물 섭취량이 증가한 것을 알 수 있었다.

실시예 2: 혈액 내 크레아틴 카이네이스(Creatin Kinase, CK)의 양 측정

근육의 수축, 근육의 손상, 그리고 노화에 따른 근감소증에서 증가한다고 알려진 크레아틴 카이네이스의 양이 DDS의 복용에 의해 조절되는지를 확인하기 위하여 마우스 혈액에서 크레아틴 카이네이스의 양을 측정하였다.

DDS를 사람의 권장농도인 2 mg/kg가 되도록 물에 섞어 고압멸균 처리를 한 후 이를 5개월, 15개월, 20개월, 27개월의 암컷, 수컷 마우스 각각 12마리에 4일에 한 번씩 3개월동안 먹였다. 크레아틴 카이네이스의 양을 측정할 마우스의 혈액은 용혈되지 않은 것을 사용하였고, 측정은 EnzyChromTM Creatine Kinase Assay Kit(ECPK-100, BioAssay Systems)를 이용하였으며, 측정법은 제품설명서를 참고하였다. 크레아틴 카이네이스의 측정은 하기 식으로 계산하였으며, 그 결과를 도 4에 나타내었다. 음성 대조군으로서 미처리한 마우스의 혈액을 사용하였고, 양성 대조군으로서 클렌부테롤(Clenbuterol)을 먹인 마우스의 혈액을 사용하였다.

도 4에서 나타나듯이, 음성 대조군에서 18개월의 마우스부터 혈중 크레아틴 카이네이스의 양이 유의적으로 증가하는 것을 확인할 수 있었다. 이에 DDS를 3개월간 복용한 마우스의 경우 18개월 이상의 나이에서, 증가된 크레아틴 카이네이스의 수치를 효과적으로 감소시키는 것을 확인하였다. 특히 암컷 마우스의 경우에는 양성 대조군인 클렌부테롤조차 음성 대조군과 동일한 수준 또는 증가된 수준의 크레아틴 카이네이스 수치를 나타낸 반면, DDS를 투여한 경우, 혈중 크레아틴 카이네이스의 수치를 유의적으로 감소시키는 것을 알 수 있었다. 이는 노화에 따른 크레아틴 카이네이스의 증가를 DDS가 효과적으로 억제함으로써, 근육 능력을 회복에 도움을 주는 것을 의미한다.

실시예 3: 악력( Grip strength ) 측정

DDS에 의한 근육 기능에 대한 실질적인 효과를 알아보기 위해 악력을 측정하였다. DDS를 사람의 권장농도인 2 mg/kg가 되도록 물에 섞어 고압멸균 처리를 한 후 이를 5개월, 15개월, 20개월, 27개월의 암컷, 수컷 마우스 각각 12마리에 4일에 한 번씩 3개월동안 먹였다. 마우스의 악력을 측정하기 위해 Bioseb사의 grip strength meter를 사용하였다. 마우스의 악력은 앞발이 격자판을 쥐게 하고 꼬리를 서서히 수평으로 당겨 격자로부터 떨어지는 시기의 값을 사용하였고, 각 마우스당 5회의 최대값을 측정하여 평균을 구하였고 그 결과를 도 5에 나타내었다. 음성 대조군으로서 아무것도 처리하지 않은 마우스를 사용하였고, 양성 대조군으로서 클렌부테롤(Clenbuterol)을 먹인 마우스를 사용하였다.

도 5에 나타나듯이, 음성 대조군인 일반 암컷 마우스의 경우 노화에 따라 악력이 현저하게 감소하는 경향을 보였다. 18개월 이하의 암컷 마우스에서는 DDS의 효과가 뚜렷하진 않았으나, 23개월 이상의 노화된 암컷 마우스의 경우 DDS를 복용한 악력이 유의적으로 회복되었다. 반면 수컷의 경우 노화에 따른 악력의 감소 경향은 암컷에 비하여 크진 않았지만, DDS의 투여에 의해 악력이 증가된 것을 확인할 수 있었다.

실시예 4: 마우스 근육의 분리와 근육 무게 변화 측정

DDS를 사람의 권장농도인 2 mg/kg가 되도록 물에 섞어 고압멸균 처리를 한 후 이를 5개월, 15개월, 20개월, 27개월의 암컷, 수컷 마우스 각각 12마리에 4일에 한 번씩 3개월동안 먹였다. 마우스로부터 근육을 분리하기 위하여 엔토발(sodium pentobarbital, 100 mg/kg body weight)을 주사하여 마취시켰다. 마우스의 뒷발에서 soleus(SOL)와 extensor digitorum longus(EDL)를 각각 1개씩 근육 손상이 되지 않도록 주의하여 근육분리 후, 각각 무게를 측정하였고, 그 결과를 도 6에 나타내었다. 음성 대조군으로서 DDS를 미처리한 마우스 뒷발 근육을 사용하였고, 양성 대조군으로서 클렌부테롤(Clenbuterol)을 먹인 마우스 뒷발 근육을 사용하였다.

도 6의 음성 대조군의 그래프에서 마우스의 나이 증가에 따라 SOL과 EDL의 양이 유의적으로 감소하는 것을 확인할 수 있었다. DDS를 3개월간 복용한 마우스는 노화에 따라 감소하는 근육량 감소가 억제되는 것을 관찰하였다. 특히, 노화된 마우스, 즉 23개월 및 30개월 된 마우스에서는 암컷, 수컷 마우스 모두 SOL과 EDL의 무게가 회복된 것을 확인할 수 있었다.

실시예 5: 마우스 근육의 분리와 근육 무게 변화 측정

DDS를 사람의 권장농도인 2 mg/kg가 되도록 물에 섞어 고압멸균 처리를 한 후 이를 5개월, 15개월, 20개월, 27개월의 암컷, 수컷 마우스 각각 12마리에 4일에 한 번씩 3개월동안 먹였다. 마우스로부터 근육을 분리하기 위하여 엔토발(sodium pentobarbital, 100 mg/kg body weight)을 주사하여 마취시켰다. 마우스의 뒷발에서 gastrocnemius(GA)와 tibialis anterior(TA)를 각각 1개씩 근육 손상이 되지 않도록 주의하여 근육분리 후, 각각 무게를 측정하였고 그 결과를 도 7에 나타내었다. 음성 대조군으로서 DDS를 미처리한 마우스 뒷발 근육을 사용하였고, 양성 대조군으로서 클렌부테롤(Clenbuterol)을 먹인 마우스 뒷발 근육을 사용하였다.

도 7의 음성 대조군의 그래프에서 마우스의 나이가 들어감에 따라 GA와 TA의 양이 유의적으로 감소하는 것을 확인할 수 있었다. 반면 DDS를 3개월간 복용한 마우스는 노화에 따라 감소하는 근육량 감소가 억제되는 것을 관찰하였다. 특히, 노화된 마우스, 즉 23개월 및 30개월 된 마우스에서는 암컷, 수컷 마우스 모두 GA와 TA의 무게가 회복된 것을 확인할 수 있었다.

실시예 6: 연축 이소메트릭 포스 ( isometric force ) 측정

근육에 전기장 자극을 주었을 때의 연축성에 대한 효과가 있는지를 알아보고자 동시에 4개 근육 조직 자극 시스템을 구축하여 이소메트릭 포스를 측정하였다.

실시예 4에서와 동일한 방법으로 마우스 근육(SOL 및 EDL)을 분리한 후, 산소 처리된 링거액(25℃, 118 mM NaCl, 4.75 mM KCl, 2.5 mM CaCl₂, 1.18 mM MgSO₄, 1.18 mM NaH₂PO4, 24.8 mM NaHCO₃, 10 mM glucose, 0.02 g/L tubocurarine chloride, pH 7.4)에 근육조직을 세팅, 안정화시켰다. 한쪽 인대는 링거액으로 채우고 산소공급을 원활히 한 조직욕조(bath)에 고정시키고, 다른 한쪽은 FT03 isometric force transducer(Grass instruments, West Warwick, USA)에 고정하였다. 근육의 연축과 강축은 전기장 자극의 세기에 의해 조절하였다. 근육은 링거액에서 10분간 안정화시킨 후 근수축 기능 실험을 수행하였다. 근육의 기능을 최대화 하기 위해 연축자극인 0.2Hz (100V)에서 최대 반응을 보이는 근육의 길이를 측정, Lo로 지정하였다. 그때의 근수축력 값, mN을 연축으로 사용하였고 그 결과를 도 8에 나타내었다. 음성 대조군으로서 DDS를 미처리한 마우스 뒷발 근육을 사용하였고, 양성 대조군으로서 클렌부테롤(Clenbuterol)을 먹인 마우스 뒷발 근육을 사용하였다.

그 결과, 도 8에서 노화에 따라 연축 자극에 대한 근육의 반응성이 감소하는 것을 확인할 수 있었으며, 특히 근감소증이 확실히 일어나는 30개월에서 더욱 유의적으로 감소하였다. 반면, DDS를 먹인 마우스에서는 감소한 근육 연축력이 효과적으로 회복되는 것을 관찰할 수 있었다.

실시예 7: 강축 이소메트릭 포스 ( isometric force ) 측정

근육에 전기장 자극을 주었을 때의 강축성에 대한 효과가 있는지를 알아보고자 동시에 4개 근육 조직 자극 시스템을 구축하여 이소메트릭 포스를 측정하였다.

상기 근육 수축 자극 시스템에서 SOL근육은 150Hz, 100V, 800ms의 조건에서 최고점 고원 형성, 즉 근육 수축 그래프의 안정화 경향을 보였다. 반면 EDL근육은 100Hz, 100V, 400ms의 조건에서 그래프 안정화를 보였다. 마우스는 실시예 6에서 사용한 마우스를 이용하였으며, 연축자극 후, 충분히 휴식 시간을 주고 강축자극을 주었다. 최고값이 고원을 형성하는 안정된 그래프가 생성되는 시기의 자극으로서, Soleus는 150Hz(100V, 자극 시간은 800ms), EDL은 100Hz (100V, 자극 시간은 400ms)를 사용하였고 이 값을 각 근육의 최대 등척성 근력(peak Isometric force)이라 하고, mN값으로 표시하여 도 9에 나타내었다. 음성 대조군으로서 DDS를 미처리한 마우스 뒷발 근육을 사용하였고, 양성 대조군으로서 클렌부테롤(Clenbuterol)을 먹인 마우스 뒷발 근육을 사용하였다.

그 결과, 도 9에서 노화에 따라 연축자극과 마찬가지로 강축자극에 대해서도 근육의 반응성이 감소하는 것을 확인할 수 있었다. 특히 근감소증이 확실히 일어나는 30개월에서 더욱 유의적으로 근육의 반응성이 감소하였다. 반면, DDS를 먹인 마우스에서는 감소한 근육 강축력이 효과적으로 회복되는 것을 관찰할 수 있었다.

Claims

디아미노디페닐술폰(Diaminodiphenylsulfone) 또는 이의 약학적으로 허용가능한 염 중 하나 이상을 포함하는 근육 소모 관련 질환의 예방 또는 치료용 약학적 조성물.
제1항에 있어서, 상기 질환은 근감소증인 것을 특징으로 하는 약학적 조성물.
제1항에 있어서, 상기 약학적 조성물은 근육량을 증가시키거나, 근육손실을 방지하는 것을 특징으로 하는 약학적 조성물.
제1항에 있어서, 상기 디아미노디페닐술폰은 151 psi에서 고압멸균 처리한 것을 특징으로 하는 약학적 조성물.
디아미노디페닐술폰(Diaminodiphenylsulfone) 또는 이의 약학적으로 허용가능한 염 중 하나 이상을 포함하는 근육 소모 관련 질환의 예방 또는 개선용 건강기능식품 조성물.
제5항에 있어서, 상기 질환은 근감소증인 것을 특징으로 하는 건강기능식품 조성물.
제5항에 있어서, 상기 건강기능식품은 근육량을 증가시키거나, 근육손실을 방지하는 것을 특징으로 하는 건강기능식품 조성물.
제5항에 있어서, 상기 디아미노디페닐술폰은 151 psi에서 고압멸균 처리한 것을 특징으로 하는 건강기능식품 조성물.
디아미노디페닐술폰(Diaminodiphenylsulfone) 또는 이의 약학적으로 허용가능한 염 중 하나 이상을 포함하는 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항의 조성물을 인간을 제외한 동물에 투여하는 단계를 포함하는 근육 소모 관련 질환의 예방 또는 치료 방법.