KR20130090936A - 해당화 추출물을 유효성분으로 함유하는 수면부족으로 인한 스트레스 관련 질환의 치료 및 예방을 위한 조성물 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 해당화 줄기 및 잎 추출물을 함유하는 조성물에 관한 것으로, 해당화 줄기 및 잎을 다양한 용매를 이용하여 추출, 농축하여 수득 가능한 분말 또는 엑기스를 포함하는 수면부족상태로 기인한 스트레스관련 질환에 대한 억제, 예방 및 개선을 위한 약학조성물 및 건강기능식품에 관한 것으로, 본 발명에 의한 해당화 줄기 및 잎 추출물은 랫트에서 수면박탈에 대항하여 생존율 증가, 꾸벅임 감소, 코티졸 함량 감소효과 및 신경세포 보호효과가 탁월함을 확인하였다.
Description
본 발명의 해당화 추출물을 유효성분으로 함유하는 조성물은 산화 스트레스 및 코티졸에 의한 신경세포 손상을 예방하며, 랫트에서 수면부족상태에서 스트레스에 저항하는 효과가 탁월하므로 스트레스관련 질환에 대한 억제, 예방 및 개선에 유용하다.
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본 발명은 해당화 추출물을 유효성분으로 함유하는 수면부족으로 인한 스트레스관련 질환을 치료 및 예방하는 조성물에 관한 것이다.
스트레스는 예로부터 만병의 근원으로 일컬어지고 있으며, 특히 현대사회에서는 학업, 업무, 결혼, 육아 등의 사회적 요인, 날씨, 교통 등의 주변환경적 요인 등 다양한 원인으로 인하여 남녀노소를 불문하고 과도하게 발생하고 있기 때문에 매우 중요한 사회적 문제로 인식되고 있다.
스트레스는 교감신경계인 뇌하수체-부신계의 기능을 항진시켜 호르몬 분비를 유발하여 부신의 기능항진으로 인한 무게 증가와 비장의 기능 저하로 인한 무게 감소를 일으키는 등 다양한 증상이 나타나는 것으로 알려져 있다. 시상하부-뇌하수체-부신피질 축(hypothalamus-pituitary-adrenal gland ; HPA axis)에 의해 조절되며, 스트레스가 주어지면 시상하부에서 부신피질 자극 호르몬 방출호르몬(Corticotropin releasing hormon, CRH)이 생성되어 뇌하수체전엽을 자극, 부신피질자극호르몬(adrenocorticotropic hormon, ACTH)을 방출하고, 이는 부신피질에 분비되어 부신의 cortisol 등 glucocorticoid의 혈액 중으로의 분비를 증가시켜, 신체 각 기관으로 전달된다. Cortisol은 근육을 긴장시키고, 감각기관을 예민하게 만드는 등 스트레스에 대응할 수 있도록 한다. 하지만 cortisol이 만성스트레스에 의하여 혈중농도가 높아지고, 장기간 노출되면 기억과 학습을 담당하는 해마의 위축 및 손상이 야기되며, 이로 인해 다양한 정신적 질병(불안증, 우울증, 정신장애 및 수면장애) 또한 발생할 수 있다.
수면은 조직, 특히 중추신경계의 항상성 회복, 에너지 저장, 체온조절, 감각 과부하된 뇌로부터 부적절한 기억의 제거 등의 기능을 수행하는 생리현상이다(Morgane et al., Theoretical view of REM sleep function: maintenance of catecholamine systems in the central nervous system 1974 Behav Biol. 11(1):1-32, Schmidt et al., 2000 J. Neurosci. 20(17); 6640-6647). 즉 수면이란 ‘상대적인 정적 상태가 유지되고 각성상태에 비해 외부자극에 대한 반응역치가 증가되는 것으로 특징지어지는 유기체의 규칙적이고 반복적이며 가역적인 상태’를 의미한다. 수면이 박탈되면, 정신병적 증상인 자아해체, 환각, 망상 등을 경험하게 되며(Dijk et al., 2002 J Appl Physiol 92; 852-862., Kennaway et al., 1991 Am. J. Physiol. 260; R1137-R1144.), 쥐에 대한 수면박탈 실험 결과 전신쇠약, 피부병, 체중감소, 에너지 소비 증가 및 체온하강 등의 현상이 나타났으며, 심하게는 사망에 이르는 것으로 보고되었다(Dugovic et al., 1999 High corticosterone levels in prenatally stressed rats predict persistent paradoxical sleep alterations J. Neurosci. 19(19); 8656-8664).
스트레스와 우울증과 같은 정신적 질환은 서로 많은 연관을 가지고 있으며, 최근 별개로 연구되고 있던 HPA axis과 세로토닌은 만성스트레스 상태에서 상호작용한다는 새로운 관점이 제시되고 있다. 각 시스템의 중추적 부위인 실방핵(paraventricular nucleus)과 해마(hippocampus)는 뇌의 변연계에 해당하며, 이는 각성, 수면, 식욕, 감정뿐만 아니라 기억 및 인지능력과 관련이 있다.
정상적인 수면은 건강한 삶에 필수불가결한 요소이나 현대인들은 업무과다, 스트레스, 노화, 생활환경 및 질환 등 다양한 요인으로 인하여 성인 중 10% 이상이 수면장애를 호소하며, 전체 성인의 약 1/3 정도는 일생동안 어떤 형태로든 수면장애를 경험할 수 있다고 한다(Zeitzer J.M. et al., (2000) J physiol. 528;695-702).
수면장애는 미국 정신의학회가 발행한 정신장애 진단 및 통계편람 제4판(DSM-Ⅳ)에 따르면, 원발성 (일차성) 수면장애, 다른 정신장애와 관련된 수면장애, 기타 수면장애로 분류하고 있다. 원발성 수면장애는 다시 수면이상(불면증, 과다수면, 기면증 및 호흡관련 수면장애, 일주기 리듬 수면장애)과 수면 수반증(악몽, 야경증, 몽유증)으로 구분되며 기타 수면장애는 일반적으로 의학적 상태 또는 물질 유발성 수면장애이다.
종래의 기술로 대한민국 특허등록 10-0008014호에서는 시상하부-뇌하수체-부신 축의 기본 활성을 감소시켜 수면 및 수면-관련 거동에 영향을 주는 방법에 관해 개시하여 수면과 스트레스의 주요 대사산물인 코르티졸과의 관계를 확인하였다. 또한, 대한민국 특허등록 10-0012695호에서는 노근추출물을 함유하는 스트레스 완화, 피로회복 또는 운동수행능력 증강용 식품조성물에 관하여 개시하였고, 대한민국 특허등록 10-0008675호에서는 노근, 모과 및 미강 추출물을 함유하는 피로회복 또는 스트레스 억제용 식품 조성물에 관하여 개시하였으나, 천연식물자원을 이용하여 수면부족 및 스트레스와 관련된 기술 및 연구는 미미하다.
해당화(Rosa rugosa)는 장미과(Rosaceae)에 속하는 낙엽관목이며, 전남 신안, 영광, 완도 등 해안지대와 낮은 산간지대에서 주로 자생한다. 해당화는 rosamultin, quercetin, citric acid, malic acid, lycopene, tormentic acid, euscaphic acid, bisaborosaol A 등의 다양한 성분을 함유하고 있으며, 꽃과 열매는 관상용 및 향수의 원료나 약용으로 쓰인다. 5월에 막 피어난 꽃을 매괴화라 하여 토혈, 하리, 월경불순, 이질 등의 치료에, 열매는 피로회복, 뿌리는 당뇨병 치료의 민간요법에 사용하였다 (Namba (1994) The encyclopedia of Wakan-yaku (traditional Sino-Japanese medicines) which color pictures Vol (II). Hoikusha, Tokyo. p. 118).
최근 연구를 통해 해당화의 뿌리 추출물을 이용하여 위궤양 개선(박희준 외. 위액분비 및 실험적 위손상에 대한 해당근 엑기스의 효과. 생약학회지 (2005) 36(1) : 38-43), 뿌리에서 분리한 tormentic acid, euscaphic acid의 항비만효과 (고지방 식이로 유도된 비만 흰쥐에서 해당근에서 분리된 Euscaphic acid 및 Tormentic acid의 효과. 박희준 외. (2005) 36(4) : 324-331), 간보호효과 (해당화 뿌리에서 분리한 Catechin의 간보호효과. 허종문 외. Korean J. Medicinal Crop Sci. (2007) 15(1):21-25), 면역증진효과 (해당화 뿌리 추출물의 면역증진효과. 이미경 외. Korean J. Medicinal Crop Sci (2003) 11(1) : 13-18), 지질대사 조절 (흰쥐의 지질대사에 미치는 해당화 뿌리 추출물의 효과. 최용순 외. 한국생물공학회지 (1993) 8(3) : 224-229) 및 항당뇨 (해당화 뿌리의 가수분해형 탄닌(Rosanin)이 실험용 백서의 혈당, 중성지방 및 제 4당수송체 mRNA의 발현에 미치는 영향. 전기엽 외. 대한내과학회지 (2000) 58(2) : 180-188) 등의 효능이 확인되었다.
그러나 대부분의 연구는 해당화의 뿌리에만 국한되어 있으며, 줄기 및 잎 추출물을 유효성분으로 함유하는 연구는 미미한 실정으로, 대한민국 특허등록 10-0927431호에서 해당화 줄기추출물의 히스톤 아세틸 전이효소 (HAT) 저해능을 통한 전립선암에 대한 예방 또는 치료용조성물에 대해 게시되어 있으며, 채취부위별 항산화 활성 비교(해당화의 채취 부위별 항산화 활성 비교. 김명조 외. Korean J. Medicinal Crop Sci.(2001) 9(1) : 40-44)에 대해 보고되었다. 이에 따르면, 항산화 활성은 뿌리, 줄기, 잎, 열매 순으로 나타났으며, 11월에는 잎에서 가장 높은 함량의 아스코르빅산(ascorbic acid)이 확인되었으며 베타카로틴(β-carotene)은 열매, 잎 순으로 함량이 높은 것으로 보고되어 줄기 및 잎 추출물의 활용 가능성이 제시되었다.
그러나, 상기 문헌의 어디에도 해당화 줄기 및 잎 추출물을 유효성분으로 함유하는 수면박탈에 의한 스트레스관련 질환에 대한 억제활성에 대하여 개시되거나 교시된 바가 없다.
이에 따라, 본 발명자들은 본 발명은 스트레스 특히 수면부족에 의한 스트레스 억제에 탁월한 천연물을 찾고자 연구한 결과, 해당화 줄기 및 잎 추출물은 SH-SY5Y 세포주에서 스트레스 유발물질에 의한 신경세포손상 예방효과, 랫트에서 수면박탈 유도를 통한 스트레스에 대한 저해 효과가 탁월함을 확인하여 스트레스관련 질환에 대한 억제, 예방 및 치료에 유용함을 확인하여 본 발명을 완성하였다.
상기 목적을 해결하기 위해 본 발명은 해당화 추출물을 유효성분으로 함유하는 스트레스 관련 질환의 치료 및 예방용 약학조성물을 제공한다.
또한 본 발명은 해당화 추출물을 유효성분으로 함유하는 스트레스 관련 질환의 개선 및 예방용 건강기능식품을 제공한다.
본원에서 정의되는 상기 해당화는 줄기, 꽃, 뿌리, 전초 등, 바람직하게는 줄기 또는 잎 부위를 포함한다.
본원에서 정의되는 상기 추출물은 물, 주정, 탄소수 1 내지 4의 저급알코올 또는 이들의 혼합용매로부터 선택된 극성용매, 바람직하게는 물 및 주정 혼합용매, 보다 바람직하게는 20 내지 90% 물 및 주정 혼합용매에 가용한 추출물을 포함한다.
본원에서 정의되는 상기 스트레스관련 질환은 정신적 스트레스로 기인한 질환을 통칭하며, 구체적으로는 우울증, 불면증, 과다수면증, 기면증, 호흡곤란 수면장애, 일주기 리듬 수면장애, 악몽, 야경증, 몽유증 등의 수면장애, 보다 구체적으로는 우울증, 또는 불면증을 포함한다.
이하, 본 발명을 상세히 설명한다.
본 발명의 해당화 줄기, 꽃, 뿌리, 전초 등, 바람작하게는 줄기 또는 잎 재료를 동결 건조하여 마쇄한 후 시료 중량의 약 1 내지 100배, 바람직하게는 약 2 내지 20배에 달하는 부피의 물, 주정, 탄소수 1 내지 4의 저급알코올 또는 이들의 혼합용매로부터 선택된 극성용매, 바람직하게는 물 및 주정 혼합용매, 보다 바람직하게는 1: 1-10 혼합비의 물 및 주정 혼합용매로 20 내지 120℃, 바람직하게는 30 내지 80℃에서 약 1 내지 72시간, 바람직하게는 2 내지 12시간 동안에서 열수 추출, 냉침 추출, 환류 냉각 추출 또는 초음파 추출 등의 추출방법을 사용하여, 바람직하게는 열수 추출하여 추출한 후 감압여과 및 농축하여 본 발명의 해당화 추출물들을 수득할 수 있다.
또한 본 발명은 상기 제조방법으로 제조된 해당화 추출물을 유효성분으로 함유하는 스트레스관련 질환의 치료 및 예방을 위한 약학 조성물 및 건강기능식품을 제공한다.
상기에서 제조된 해당화 추출물은 세포주에서 스트레스에 의한 독성 보호효과 및 랫트에서 수면부족상태에서 스트레스 억제, 예방 및 개선에 탁월함을 확인하여 스트레스 관련 질환 억제, 예방 및 개선에 유용함을 확인하였다.
본 발명의 조성물은, 조성물 총 중량에 대하여 상기 생약 추출물을 0.01 내지 99% 중량으로 포함한다.
그러나 상기와 같은 조성은 반드시 이에 한정되는 것은 아니고, 환자의 상태 및 질환의 종류 및 진행 정도에 따라 변할 수 있다.
본 발명의 추출물을 포함하는 조성물은 약학적 조성물의 제조에 통상적으로 사용하는 적절한 담체, 부형제 및 희석제를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 추출물을 포함하는 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 있으며, 이에 포함될 수 있는 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, 마그네슘 스테아레이트 및 광물유를 들 수 있다. 제제화할 경우에는 보통 사용하는 충진제, 증량제, 결합제, 습윤제, 붕해제, 계면활성제 등의 희석제 또는 부형제를 사용하여 조제된다. 경구투여를 위한 고형제제에는 정제, 환제, 산제, 과립제, 캡슐제 등이 포함되며, 이러한 고형제제는 상기 화합물에 적어도 하나 이상의 부형제 적어도 면, 전분, 칼슘카보네이트(calcium carbonate), 수크로스(sucrose) 또는 락토오스(lactose), 젤라틴 등을 섞어 조제된다. 또한 단순한 부형제 이외에 마그네슘 스티레이트 탈크 같은 윤활제들도 사용된다. 경구를 위한 액상제제로는 현탁제, 내용액제, 유제, 시럽제 등이 해당되는데 흔히 사용되는 단순희석제인 물, 리퀴드 파라핀 이외에 여러 가지 부형제, 예를 들면 습윤제, 감미제, 방향제, 보존제 등이 포함될 수 있다. 비경구 투여를 위한 제제에는 멸균된 수용액, 비수성용제, 현탁제, 유제, 동결건조제제, 좌제가 포함된다. 비수성용제, 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, 글리세롤젤라틴 등이 사용될 수 있다.
본 발명의 추출물의 바람직한 투여량은 환자의 상태 및 체중, 질병의 정도, 약물형태, 투여경로 및 기간에 따라 다르지만, 당업자에 의해 적절하게 선택될 수 있다. 그러나 바람직한 효과를 위해서, 추출물은 1일 0.01 mg/kg 내지 10 g/kg으로, 바람직하게는 1 mg/kg 내지 1 g/kg으로 투여하는 것이 좋다. 투여는 하루에 한번 투여할 수도 있고, 수회 나누어 투여할 수 있다. 그러므로 상기 투여량은 어떠한 면으로든 본 발명의 범위를 한정하는 것은 아니다.
본 발명의 조성물은 쥐, 생쥐, 가축, 인간 등의 포유동물에 다양한 경로로 투여될 수 있다. 투여의 모든 방식은 예상될 수 있는데, 예를 들면, 경구 및 직장 또는 정맥등의 방법을 통하여 투여할 수 있다.
또한 본 발명은 해당화 추출물을 유효성분으로 함유하는 스트레스 관련 질환의 개선 및 예방을 위한 건강기능식품을 제공한다.
본 발명의 추출물을 포함하는 건강기능식품은 스트레스 관련 질환의 개선 및 예방을 위한 약제, 식품 및 음료 등에 다양하게 이용될 수 있다. 본 발명의 추출물을 첨가할 수 있는 식품으로는, 예를 들어, 각종 식품류, 음료, 껌, 차, 비타민 복합제, 침출차, 건강보조 식품류 등이 있고, 분말, 과립, 정제, 캡슐 또는 음료인 형태로 사용할 수 있다.
따라서 또한, 본 발명은 스트레스 관련 질환의 개선 및 예방 효과를 갖는 해당화 추출물을 유효성분으로 함유하는 식품 또는 식품첨가제를 제공한다.
본 발명의 추출물을 첨가 가능한 식품형태는 캔디류의 각종 식품류, 음료, 껌, 차, 비타민 복합제 또는 건강보조 식품류인 식품 등을 포함한다.
본 발명의 추출물은 스트레스 억제 및 예방을 목적으로 식품 또는 음료에 첨가될 수 있다. 이 때, 식품 또는 음료 중의 상기 추출물의 양은 일반적으로 본 발명의 건강식품 조성물은 전체 식품 중량의 0.01 내지 15 중량%로 가할 수 있으며, 건강 음료 조성물은 100 ml를 기준으로 0.02 내지 10 g, 바람직하게는 0.3 내지 1 g의 비율로 가할 수 있다.
본 발명의 건강 음료 조성물은 지시된 비율로 필수 성분으로서 상기 추출물의 혼합물을 함유하는 것 외에 액체성분에는 특별한 제한점은 없으며 통상의 음료와 같이 여러 가지 향미제 또는 천연 탄수화물 등을 추가 성분으로서 함유할 수 있다. 상술한 천연 탄수화물의 예는 모노사카라이드, 예를 들어, 포도당, 과당 등의 디사카라이드, 예를 들어 말토스, 슈크로스 등의 및 폴리사카라이드, 예를 들어 덱스트린, 시클로덱스트린 등과 같은 통상적인 당 및 자일리톨, 소르비톨, 에리트리톨 등의 당알콜이다. 상술한 것 이외의 향미제로서 천연 향미제(타우마틴, 스테비아 추출물(예를 들어 레바우디오시드 A, 글리시르히진등)) 및 합성 향미제(사카린, 아스파르탐 등)를 유리하게 사용할 수 있다. 상기 천연 탄수화물의 비율은 본 발명의 조성물 100 ml당 일반적으로 약 1 내지 20 g, 바람직하게는 약 5 내지 12 g이다.
상기 외에 본 발명의 조성물은 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, 알콜, 탄산 음료에 사용되는 탄산화제 등을 함유할 수 있다. 그밖에 본 발명의 조성물들은 천연 과일 쥬스 및 과일 쥬스 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 발명의 조성물 100 중량부 당 0 내지 약 20 중량부의 범위에서 선택되는 것이 일반적이다.
본 발명의 해당화 줄기 및 잎 추출물은 신경세포주(SH-SY5Y)에서 스트레스 유발물질에 의한 신경세포손상 예방효과, 랫트에서 수면박탈 유도를 통한 스트레스에 대한 저해 효과가 탁월함을 확인하여 스트레스 관련 질환에 대한 억제, 치료, 예방 및 개선에 유용한 약학 조성물 또는 건강 기능 식품을 제공한다.
도 1은 해당화 추출물을 농도별로 24시간동안 전처리한 후, 세포독성을 유발하는 과산화수소 100 μM을 처리하여 신경세포의 손상을 유발하였을 때, 해당화 전처리에 의한 신경세포 보호효과를 확인한 것이며;
도 2는 해당화 열수추출물, 20% 주정추출물, 80% 주정추출물을 농도별로 24시간동안 전처리한 후, 세포독성을 유발하는 과산화수소 100 μM을 처리하여 신경세포의 손상을 유발하였을 때, 추출용매에 따른 석류 추출물의 신경세포 보호효과를 확인한 것이며;
도 3은 해당화 추출물을 농도별로 24시간동안 전처리한 후, 세포독성을 유발하는 코티졸 1 mM을 처리하여 신경세포의 손상을 유발하였을 때, 해당화 전처리에 의한 신경세포 보호효과를 확인한 것이며;
도 4는 수면부족상태에 의한 실험동물의 사망률 및 해당화 추출물 투여를 통한 사망률 감소를 나타낸 것이며;
도 5는 수면부족상태 및 해당화 추출물을 통한 실험동물의 체중변화를 나타낸 것이며;
도 6은 수면부족상태 및 해당화 추출물에 의한 실험군의 꾸벅임 정도를 관찰한 것이며;
도 7은 기억 및 학습능력을 확인하기 위한 수동회피실험의 결과를 나타낸 것이며;
도 8은 수면부족상태가 우울증에 미치는 영향을 확인하기 위하여 수행한 강제수영결과를 나타낸 것이며;
도 9는 중추 및 말초신경계의 반사능력에 수면부족상태가 미치는 영향을 나타낸 것이며;
도 10은 수면부족상태 및 해당화 추출물 투여를 통한 혈액 내 코티졸의 함량을 측정한 것이다.
도 2는 해당화 열수추출물, 20% 주정추출물, 80% 주정추출물을 농도별로 24시간동안 전처리한 후, 세포독성을 유발하는 과산화수소 100 μM을 처리하여 신경세포의 손상을 유발하였을 때, 추출용매에 따른 석류 추출물의 신경세포 보호효과를 확인한 것이며;
도 3은 해당화 추출물을 농도별로 24시간동안 전처리한 후, 세포독성을 유발하는 코티졸 1 mM을 처리하여 신경세포의 손상을 유발하였을 때, 해당화 전처리에 의한 신경세포 보호효과를 확인한 것이며;
도 4는 수면부족상태에 의한 실험동물의 사망률 및 해당화 추출물 투여를 통한 사망률 감소를 나타낸 것이며;
도 5는 수면부족상태 및 해당화 추출물을 통한 실험동물의 체중변화를 나타낸 것이며;
도 6은 수면부족상태 및 해당화 추출물에 의한 실험군의 꾸벅임 정도를 관찰한 것이며;
도 7은 기억 및 학습능력을 확인하기 위한 수동회피실험의 결과를 나타낸 것이며;
도 8은 수면부족상태가 우울증에 미치는 영향을 확인하기 위하여 수행한 강제수영결과를 나타낸 것이며;
도 9는 중추 및 말초신경계의 반사능력에 수면부족상태가 미치는 영향을 나타낸 것이며;
도 10은 수면부족상태 및 해당화 추출물 투여를 통한 혈액 내 코티졸의 함량을 측정한 것이다.
이하, 본 발명을 하기 참고예 및 실험예에 의해 상세히 설명한다.
단, 하기 참고예 및 실험예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐, 본 발명의 내용이 하기 참고예 및 실험예에 의해 한정되는 것은 아니다.
실시예 1. 해당화 줄기 및 잎 추출물의 제조
해당화(경일약업사) 줄기 및 잎을 자연건조 또는 동결건조하여 수분을 제거하였다. 수분이 제거된 해당화 줄기 및 잎을 분쇄하여 균일하게 만든 후, 해당화 줄기 및 잎 분말 5 kg에 추출용매 50 L을 섞어 (1:10) 4시간 동안 압력 0.7~0.75 Kg/㎠의 조건에서 추출한다. 사용한 추출용매는 증류수 및 주정을 섞어서, 주정(주정으로 통일)의 비율별로 0%, 20% 및 80%로 하여 사용하였으며 4시간 추출한 후에 물추출물은 60℃, 750 mmHg 조건에서 25 Brix로 농축하였으며, 주정 추출물은 60℃, 750 mmHg 조건에서 25 Brix로 1회 진행한 후, 정제수 50L를 투입하여 1회 농축하였다. 동결건조기를 이용하여 -40℃에서 48시간 동안 동결 건조시켜 본 발명의 해당화 줄기 및 잎의 물 추출물 320 g (이하, RR0이라 함), 20% 에탄올 추출물 205 g(이하, RR20E이라 함) 및 80%에탄올 추출물 245 g(이하, RR80E이라 함) 에탄올 추출물을 각각 얻어 하기 실험예의 시료로 사용하였다.
참고예 1. 실험재료의 준비
세포배양액인 RPMI 1640, fetal bovine serum, penicillin-streptomycin 등의 세포배양용 시약들은 Gibco BRL사 (NY, USA)에서 구입하였다. Hydrogen peroxide (H2O2), cortisol(H0888, 시그마) 등 실험에 사용된 모든 시약은 분석용 등급 이상으로 사용하였다.
참고예 2. 세포배양
사람 신경모세포종 세포주 SH-SY5Y 세포(한국 세포주 은행(KCLB))를 10% 소태아혈청 (fetal bovine serum)와 1% 페니실린-스트립토마이신 (penicillin-streptomycin)을 함유한 RPMI 1640 배지(11875, GIBCO)에 37℃ 5% CO2의 조건에서 배양하여 하기 실험에 사용하였다. 또한 모든 실험결과는 평균과 표준편차로 표시하고, 유의성 검증은 GraphPad Prism 5 프로그램을 이용하여 student's t-test (p<0.05)를 실시하여 실험군과 대조군 간의 유의성을 표기하였다.
실험예 1.
In vitro
상에서 해당화 추출물의 스트레스 완화 효과 확인
상기 실시예에서 얻은 해당화 줄기 및 잎 추출물의 스트레스 완화 효과를 확인하기 위하여 문헌에 기재된 방법을 응용하여 하기와 같이 실험을 수행하였다(Zhang et al., (2007) Protective effects of salidroside on hydrogen peroxide-induced apoptosis in SH-SY5Y human neuroblastoma cells. Euro J pharmacol. 564;18-25).
상기 실시예 1에서 얻은 해당화 줄기 및 잎 추출물을 SH-SY5Y 세포주를 활용하여 코티졸(cortisol) 또는 과산화수소(H2O2)의 스트레스 유발물질 (스트레서, stressor) 처리에 따른 자극에 대한 반응 실험을 하였다. 세포를 준비한 후 해당화 줄기 및 잎 추출물을 24시간동안 1, 3, 10, 30, 100, 300 mg/ml의 농도로 전처리한 후 스트레서(stressor)를 가하여 24시간 후에 세포의 생존율을 확인하였다.
MTT (M2128, SIGMA사, 3-[4,5-dimethylthiazol-2-yl]-2,5-diphenyltetrazolian bromide) 용액을 배지에 처리하여 4시간동안 반응시켰다. 배지를 제거하고, DMSO(dimethyl sulfoxide)를 이용하여 살아있는 세포내 미토콘드리아의 디히드로게아제(dehydrogenases)에 의하여 생성된 보랏빛의 결정을 녹여 540 nm에서 흡광도를 측정하였다. 추출물 단독 처리군과, 스트레스 유발물질 단독처리군 및 무처리군을 대조군으로 두었다.
상기 실험 결과, 신경세포 보호효과에 대한 실시예 1에서 추출한 해당화 줄기 및 잎 추출물의 과산화수소와 코티졸에 의한 신경손상에 대한 보호효과를 확인하였으며, 각 군의 생존률은 대조군과 비교하였고, 통계 분석은 스튜던트 T 시험법(Student's t-test)으로 수행되었다.
무처리군(CTL)의 세포주 생존율을 100%로 하였을 때, 과산화수소를 처리하였을 때 생존율은 71.65%였으며, 해당화 추출물을 농도별로 전처리하였을 때, 각각 74.70%(0.1 mg/ml), 73.52%(0.3 mg/ml), 76.76%(1 mg/ml), 75.99%(3 mg/ml), 80.10%(10 mg/ml)의 생존율을 보였다. 이는 해당화 추출물을 단독처리하였을 때 보이는 생존율의 감소 경향과는 반비례로 나타났으며, 과산화수소 처리에 의한 세포독성을 해당화 추출물 전처리를 통하여 예방할 수 있음을 확인하였다(도 1 참조). 해당화 추출용매에 따른 신경세포 보호효과는 20%, 80% 주정 추출물 또한 신경세포의 손상을 보호하는 것을 확인하였다 (도 2 참조).
코티졸 처리에 따른 신경세포 보호효과를 관찰한 결과, 72.50%(0.1 mg/ml), 74.96%(0.3 mg/ml), 76.89%(1 mg/ml), 79.65%(3 mg/ml), 80.14%(10 mg/ml)로 10 mg/ml에서 가장 유의적인 보호효과가 관찰되었다. 이는 과산화수소를 스트레스 유발물질로 사용하였을 때와 유사한 경향을 보였다(도 3 참조). 고농도(300 mg/ml)에서는 해당화추출물 자체 색에 의한 간섭효과로 인하여 생존율을 확인할 수 없었다.
실험예
2.
In
vivo
상에서 해당화 추출물의 수면박탈스트레스 완화 효과 확인
상기 실시예에서 얻은 해당화 줄기 및 잎 추출물의 수면박탈스트레스 완화 효과를 확인하기 위하여 문헌에 기재된 방법을 응용하여 하기와 같이 실험을 수행하였다.
2.1. 스트레스 누적으로 인한 실험동물의 생존율 등의 변화 실험
상기 실시예에서 얻은 해당화 줄기 및 잎 추출물의 스트레스 누적으로 인한 실험동물의 생존율 등의 변화를 확인하기 위하여 문헌에 기재된 방법을 응용하여 하기와 같이 실험을 수행하였다(Chen et al., (2005) Altered NMDA receptor trafficking contributes to sleep deprivation-induced hippocampal synaptic and cognitive impairments. Biochem Biophys Res Commun 10;340(2):435-440).
Sprague-Dawley rat (SD rat) 계통의 150 ± 10 g 정도의 수컷(샘타코)을 22 내지 24℃의 온도와 60 내지 80%의 습도의 환경을 유지하고, 실험 1주일 전에 낮과 밤의 사이클을 12시간 간격으로 설정하고, 각각 5마리씩 6군으로 나누었다.
수면을 박탈할 수 있는 케이지를 별도 제작하고 (21 × 25 × 27 cm), 실험동물이 겨우 설 수 있는 작은 원통을 케이지 가운데에 배치하고 물을 채워, 졸거나 꾸벅일 때 마다 물에 닿거나 빠져 깊은 잠이 들 수 없는 환경을 마련하였다. 식이는 일반 실험동물용 사료를 임의대로 제공하고 음수는 별도로 제공하지 않았으며, 대신 케이지 안에 있는 물을 매일 갈아주었다. 대조군은 넓은 받침대를 제공하여 수면, 식이, 음수가 모두 자유로운 상태를 제공하였다. 대조군과 음성대조군은 생리식염수를 경구투여하였고, 양성대조군으로는 카페인(caffeine)을 10 mg/kg의 농도로, 실험군으로 해당화 줄기 및 잎 열수추출물을 100 mg/kg의 농도로 생리식염수에 녹여 1일 2회씩 경구투여하였다.
실험이 진행되는 동안 수면부족상태에 의한 스트레스 누적 및 이로 인한 다양한 변화 및 증상들을 확인하기 위하여 실험동물의 생존율, 체중 및 다양한 행동학적 변화를 관찰하였다. 수면박탈상태가 지속될수록 SD rat의 생존율을 대조군과 실험군 간에 많은 차이가 있었다 (도 4 참조). 수면이 자유롭게 제공된 대조군(CTL)은 실험기간 동안 한 마리도 사망하지 않았으며, 해당화 추출물을 단독 처리한 실험군도 동일한 양상을 보였다. 반면, 수면박탈상태에 생리식염수를 투여한 음성대조군(SD group)은 실험 6일째에 40%의 생존율을 보이다가 10일째에 모두 사망에 이르렀다. 해당화 추출물을 투여한 수면박탈 실험군(SD+R)은 10일째에 60%를 보이다가 실험종료일에 40%가 생존하는 것을 관찰하였다. 음성대조군(SD+caffeine)은 5일째에 20%로 감소하여 15일째에 100%의 사망률을 보였다. 각 실험동물의 체중을 매일 측정하여 실험시작 전에 측정하였던 무게 대비 증가율을 측정한 결과, 실험이 진행됨에 따라 증가하는 대조군에 비해 수면이 제한된 음성대조군은 감소하는 경향을 확인할 수 있었다(도 5-A). 또한 해당화 추출물을 투여한 군은 자유로운 수면이 제공시 대조군처럼 증가하는 경향을 보였으며, 수면박탈 음성대조군(SDR)은 증가는 관찰되지 않지만, 수면박탈 대조군(SD)과 같이 감소하는 경향은 발견되지 않았다(도 5-B).
설치류의 수면시간인 낮 동안 꾸벅임을 관찰하여 수면욕구에 대한 버티는 정도를 확인하였다. 10분 동안 꾸벅임을 측정한 결과, 수면박탈 대조군에 비해 해당화 추출물을 투여한 실험군의 꾸벅임이 유의적으로 감소하는 것을 확인할 수 있었다 (도 6 참조). 카페인을 투여한 양성대조군은 유의적인 감소가 확인되지 않았다.
2.2. 수동회피 실험
상기 실시예에서 얻은 해당화 줄기 및 잎 추출물의 학습과 기억수행능력을 확인하기 위하여 문헌에 기재된 수동회피 실험방법을 응용하여 하기와 같이 실험을 수행하였다(김현택 외. 신경과학자를 위한 뇌질환 동물행동검사 (시그마프레스).
추가적으로 학습과 기억수행능력을 확인하는데 사용하는 행동평가실험인 수동회피 실험 (passive avoidance test)을 수행하여, 혐오하는 전기자극 (75 V, 0.2 mA)을 가하고 24시간 후 전기자극이 주어졌던 상자 안에 다시 들어가기까지 걸리는 시간을 측정하여, 수면박탈과 해당화 추출물의 투여에 따른 학습 및 기억능력을 확인하였다 (도 7 참조). 음성대조군 (SD) 과 해당화 투여 수면박탈 실험군 (SDR) 간 유의적 차이는 나타나지 않았다.
2.3. 강제수영실험
상기 실시예에서 얻은 해당화 줄기 및 잎 추출물의 우울증에 미치는 영향을 확인하기 위하여 문헌에 기재된 강제수영실험방법을 응용하여 하기와 같이 실험을 수행하였다(김현택 외. 신경과학자를 위한 뇌질환 동물행동검사 (시그마프레스)).
또한 수면박탈조건 및 해당화 추출물이 우울증에 미치는 영향을 확인하기 위하여 강제수영실험(forced swim test)을 수행하였다(도 8 참조). 원통모양의 아크릴 실린더에 물을 채우고 15분동안 강제수영을 유도하였다. 24시간 후에 동일한 장비에 빠뜨려 10분동안의 움직임을 기록하여 부동자세의 시간을 측정하였다. 대조군, 해당화 단독처리군(R) 및 수면박탈, 해당화 동시처리군(SDR) 간 유의적 차이는 관찰되지 않았다.
2.4. 핫-플레이트(
Hot
plate
) 실험
상기 실시예에서 얻은 해당화 줄기 및 잎 추출물의 중추 및 말초 신경계의 반사능력을 확인하기 위하여 문헌에 기재된 핫-플레이트 실험방법을 응용하여 하기와 같이 실험을 수행하였다(신경과학자를 위한 뇌질환 동물행동검사, 김현택 외. (시그마프레스)).
중추 및 말초 신경계의 반사능력을 확인할 수 있는 핫-플레이트(Hot plate) 실험을 수행하였다(도 9 참조). 온도조절이 가능한 금속판이 설치된 장비를 30℃에서 50℃까지 온도를 분당 2.5℃씩 상승하도록 조절하고 금속판 위에 실험동물을 올려놓고 실험을 진행하였다. 온도가 상승하는 동안, 실험동물을 관찰하여 발을 들어 핥거나, 발 구르기 등의 행동이 나타나는 온도를 측정하였다.
본 실험 결과 수면박탈에 의하여 신체능력이 감소한, 즉 반사능력이 정상군에 비하여 약간 떨어지는 것을 확인할 수 있었다. 유의적인 차이는 없었으나 해당화(SDR)와 카페인(SD+caffeine) 투여 군 모두 대조군(CTL, R, caffeine)에 비하여 약간 고온에서 온도를 감지하였다.
2.5. 코티졸 함량 측정 실험
상기 실시예에서 얻은 해당화 줄기 및 잎 추출물의 스트레스 호르몬 분비에 미치는 영향을 확인하기 위하여 하기와 같이 실험을 수행하였다.
마지막으로 실험 종료 후 혈액을 채취하여 혈장을 분리하고, 면역화학법을 이용하여 스트레스 호르몬으로 알려진 코티졸(cortisol)의 함량을 효소면역측정기(ELISA)를 이용하여 450nm에서 측정하였다. 농도별로 코티졸 스탠다드를 함께 측정하여 정량분석하였다.
본 실험 결과, 수면박탈에 의하여 코티졸의 함량이 대조군에 비하여 유의적으로 증가하는 것을 확인할 수 있었으며, 이러한 경향은 해당화 추출물 투여에 의해 정상군과 비슷한 수준으로 감소하는 것을 관찰할 수 있었다(도 10 참조).
하기에 본 발명의 추출물을 포함하는 제제예를 설명하나, 본 발명은 이를 한정하고자 함이 아닌 단지 구체적으로 설명하고자 함이다.
제제예
1.
산제의
제조
RRO 200 mg
유당 100 mg
탈크 10 mg
상기의 성분들을 혼합하고 기밀포에 충진하여 산제를 제조한다.
제제예
2. 정제의 제조
RR25E 200 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
RR80E 200 mg
결정성 셀룰로오스 3 mg
락토오스 14.8 mg
마그네슘 스테아레이트 0.2 mg
통상의 캅셀제 제조방법에 따라 상기의 성분을 혼합하고 젤라틴 캡슐에 충전하여 캅셀제를 제조한다.
제제예
4. 주사제의 제조
RRO 200 mg
만니톨 180 mg
주사용 멸균 증류수 2974 mg
Na2HPO4 ,12H2O 26 mg
통상의 주사제의 제조방법에 따라 1 앰플당 (2 ㎖) 상기의 성분 함량으로 제조한다.
제제예
5.
액제의
제조
RR80E 200 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. 건강 식품의 제조
RRO 1000 mg
비타민 혼합물 적량
비타민 A 아세테이트 70 ㎍
비타민 E 1.0 ㎎
비타민 B1 0.13 ㎎
비타민 B2 0.15 ㎎
비타민 B6 0.5 ㎎
비타민 B12 0.2 ㎍
비타민 C 10 ㎎
비오틴 10 ㎍
니코틴산아미드 1.7 ㎎
엽산 50 ㎍
판토텐산 칼슘 0.5 ㎎
무기질 혼합물 적량
황산제1철 1.75 ㎎
산화아연 0.82 ㎎
탄산마그네슘 25.3 ㎎
제1인산칼륨 15 ㎎
제2인산칼슘 55 ㎎
구연산칼륨 90 ㎎
탄산칼슘 100 ㎎
염화마그네슘 24.8 ㎎
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. 건강 음료의 제조
RRO 1000 mg
구연산 1000 ㎎
올리고당 100 g
해당화농축액 2 g
타우린 1 g
정제수를 가하여 전체 900 ㎖
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, 수요계층, 수요국가, 사용용도 등 지역적, 민족적 기호도에 따라서 그 배합비를 임의로 변형 실시하여도 무방하다.
Claims (7)
- 해당화 추출물을 유효성분으로 함유하는 스트레스 관련 질환의 치료 및 예방용 약학조성물.
- 제 1항에 있어서, 상기 해당화는 줄기, 꽃, 뿌리 또는 전초임을 특징으로 하는 약학조성물.
- 제 1항에 있어서, 상기 추출물은 물, 주정, 탄소수 1 내지 4의 저급알코올 또는 이들의 혼합용매로부터 선택된 극성용매임을 특징으로 하는 약학조성물.
- 제 1항에 있어서, 상기 스트레스관련 질환은 우울증, 불면증, 과다수면증, 기면증, 호흡곤란 수면장애, 일주기 리듬 수면장애, 악몽, 야경증, 또는 몽유증임을 특징으로 하는 약학조성물.
- 해당화 추출물을 유효성분으로 함유하는 스트레스 관련 질환의 개선 및 예방용 건강기능식품.
- 제 5항에 있어서, 상기 건강기능식품 형태는 음료, 껌, 차, 비타민 복합제, 침출차, 건강보조 식품, 분말, 과립, 정제, 캡슐 또는 음료 형태인 건강기능식품.
- 스트레스 관련 질환의 개선 및 예방 효과를 갖는 해당화 추출물을 유효성분으로 함유하는 식품 또는 식품첨가제.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020120012067A KR20130090936A (ko) | 2012-02-07 | 2012-02-07 | 해당화 추출물을 유효성분으로 함유하는 수면부족으로 인한 스트레스 관련 질환의 치료 및 예방을 위한 조성물 |
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| KR1020120012067A KR20130090936A (ko) | 2012-02-07 | 2012-02-07 | 해당화 추출물을 유효성분으로 함유하는 수면부족으로 인한 스트레스 관련 질환의 치료 및 예방을 위한 조성물 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20130090936A true KR20130090936A (ko) | 2013-08-16 |
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ID=49216304
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| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR20130090936A (ko) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106107401A (zh) * | 2016-07-29 | 2016-11-16 | 德宏黑柔咖啡有限公司 | 一种便于冲泡、具有保健功能的胶囊式饮料及其制备方法 |
| KR20220018649A (ko) | 2020-08-07 | 2022-02-15 | 김성수 | 유산균을 포함하는 스트레스 완화, 수면 장애 개선 및 숙면 유지용 조성물 |
-
2012
- 2012-02-07 KR KR1020120012067A patent/KR20130090936A/ko not_active Application Discontinuation
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