KR20140091224A - 사철쑥 에틸아세테이트 분획 추출물 및 이로부터 분리된 화합물을 유효성분으로 함유하는 발기부전증의 예방 및 치료용 조성물 - Google Patents

사철쑥 에틸아세테이트 분획 추출물 및 이로부터 분리된 화합물을 유효성분으로 함유하는 발기부전증의 예방 및 치료용 조성물 Download PDF

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Abstract

본 발명은 사철쑥 에틸아세테이트 분획 추출물 및 이로부터 분리된 화합물을 유효성분으로 함유하는 조성물에 관한 것으로, 상세하게는 음경해면체 평활근을 농도의존적으로 이완시키는 효능을 나타냄을 확인함으로써, 상기 조성물을 발기부전증의 예방 및 치료용 약학조성물 또는 건강기능식품으로 유용하게 이용할 수 있다.

Description

사철쑥 에틸아세테이트 분획 추출물 및 이로부터 분리된 화합물을 유효성분으로 함유하는 발기부전증의 예방 및 치료용 조성물 {A composition comprising the ethylacetate soluble extract of Artemisia capillaris Thunb and the compound isolated therefrom for preventing and treating erectile dysfunction}
본 발명은 사철쑥 에틸아세테이트 분획 추출물 및 이로부터 분리된 화합물을 유효성분으로 함유하는 발기부전증의 예방 및 치료용 조성물을 제공한다.
[문헌 1] Saad F, Grahl AS, Aversa Aet al. Effects of testosterone on erectile function: implications for the therapy of erectile dysfunction. BJU 2007; 99:988-92
[문헌 2] Burnett AL, Hellstrom WJ. Management of erectile dysfunction: great progress, greater promise. J Androl 2012; in frint
[문헌 3] Levy J. Impotence and its medical and psychosocial correlates: results of the MassschusettsMale Aging Study. BJDVD 2002; 2:278-80
[문헌 4] Wessells H, Joyce GF, Wise M, Wilt TJ. Erectile dysfunction. J Urol 2007; 177:1675-81,
[문헌 5] Zanoil P, Beneli A, Zavatti M, Rivasi M, Baraldi C, Baraldi M. Improved sexual behavior in male rat treated with a Chinese herbal extract: hormaonal and neuronal implications. Asian J Androl 2008; 10:937-45
[문헌 6] Montorsi F, Salomia A, Deho F et al. Pharmacological management of erectile dysfunction. BJU Int 2003; 91:446-454.
[문헌 7] Cirino G, Fusco F, Imbimbo C, Mirone V. Pharmacology of erectile dysfunction in man. Pharmacol Ther 2006; 111:400-23
[문헌 8] Jain NK, Paril CS, Singh A, Kulkami SK. Sildenafil-induced peripheral analgesia and activation of the nitric oxide-cyclic GMP pathway. Brain Res 2001; 909:170-8;
[문헌 9] Toda N, Ayajiki K, Okamura T. Nitric oxide and penile erectile function. Pharmacol Ther 2005; 106:233-66
[문헌 10] Chen J, Liu JH, Wang T, Xiao HJ, Yin CP, Yang J.Effects of plant extract neferine on cyclic adenosine monophosphate and cyclic guanosine monophosphate levels in rabbit corpus cavernosum in vitro. Asian J Androl 2008; 10:307-12
[문헌 11] Sde Tejada I.Molecular mechanisms for the regulation of penile smooth muscle contractility. Int J Impot Res 2002; 14:S6-10
[문헌 12] Hong JH, Lee IS. Cytoprotective effect of Artemisia capillaris fractions on oxidative stress-induced apoptosis in V79 cells. Biofactors 2009; 35:380-8
[문헌 13] Kwon OS, Choi JS, Islam MN, Kim YS, Kim HP .Inhibition of 5-lipoxygenase and skin inflammation by the aerial parts of Artemisia capillaris and its constituents. Arch Pharm Re 2011; 34:1561-909
[문헌 14] Hoult JR, PayM.EPharmacological and biochemical actions of simple coumarins: natural products with therapeutic potential. Gen Pharmacol 1996; 27:713-22
[문헌 15] Sung HH, Lee SW.Chronic low dosing of phosphodiesterase type 5 inhibitor for erectile dysfunction. Korean J Urol 2012; 53:377-85
[문헌 16] Bohlmann, F. and Jakupovic, J. 8-Oxo-α-selinen und neue scopoletin-derivate aus Conyza-arten, Phytochem 1979; 18(8):13671370
[문헌 17] Zhao C, Kim HK, Kim SZ et al. What is the role of unripe Rubuscoreanus extract on penile erection?. Phytother Res 2011; 25:1046-5309
[문헌 18] Zhao C, Chae HJ, Kim SH et al. A new perfusion model for studying erectile function. J Sex Med 2010; 7:1419-28
[문헌 19] Zhao C, Cho KW, Park JK. Three phases of corporal tracing elicited by electrical field stimulation on rabbit corpus cavernosum smooth muscle in penile perfusion model. J Sex Med 2011; 8:1039-47
발기부전증(Erectile dysfunction; ED)은 만족할만한 성교를 위하여 발기상태를 지속적으로 달성 또는 유지할 수 없는 상태로서 흔하고 중요한 의료적 문제이다 [1. Saad F, Grahl AS, Aversa Aet al. Effects of testosterone on erectile function: implications for the therapy of erectile dysfunction. BJU 2007; 99:988-92; 2. Burnett AL, Hellstrom WJ. Management of erectile dysfunction: great progress, greater promise. J Androl 2012; in frint2]. ED 는 중년 남성의 삶의 질에 심각한 부작용을 유발하는 흔한 질환이며 40-70 세 남성의 약 52%는 어느 정도의 ED로 고통받고 있는 것으로 보고된 바 있다 [3. Levy J. Impotence and its medical and psychosocial correlates: results of the MassschusettsMale Aging Study. BJDVD 2002; 2:278-80]. ED 환자들은 ED 치료에 1998년도에 경구용 PDE-I 치료제 도입에 관심이 증대되었으며 [4. Wessells H, Joyce GF, Wise M, Wilt TJ. Erectile dysfunction. J. Urol . 2007; 177:1675-81,], 이 약물 복용자들 대부분은 두통, 오심, 현기증 및 소화불량 등과 같은 심각한 부작용을 수반하였다 [5. Zanoil P, Beneli A, Zavatti M, Rivasi M, Baraldi C, Baraldi M. Improved sexual behavior in male rat treated with a Chinese herbal extract: hormaonal and neuronal implications. Asian J Androl 2008; 10:937-45].
발기부전을 치료하기 위한 다수의 약물이 개발되었음에도, 신규 약물 또는 대체약물에 대한 개발이 추구되어 왔으며 최근 치료법으로는 발기유발 약물들의 경구 투여(oral), 음경해면체내 주사(intracavernosal) 및 요도주입법(intraurethral) 등이 개발되어 왔으며, 특히 경구 투여치료법은 환자들이 선호하고 가장 효과적인 치료법이다. 이중 실데나필(Sildenafil)은 경구용 포스포디에스테라제 형(phosphodiesterase type) 5 저해제로서 한국에서 가장 발기부전증에 빈용되는 약물이다 [6. Montorsi F, Salomia A, Deho F et al. 2003. Pharmacological management of erectile dysfunction. BJU Int 91: 446-454].
일산화질소 (Nitric Oxide; NO) 는 음경 확장 및 발기를 매개한다 [7. Cirino G, Fusco F, Imbimbo C, Mirone V. Pharmacology of erectile dysfunction in man. PharmacolTher 2006; 111:400-23]. NO는 수용성 구아닐시클라제 (soluble guanylylcyclase)의 활성화를 통하여 합성된 시클릭 구아노신 모노포스페이트 (cyclic guanosine monophosphate; cGMP)으로 매개되고, 이는 혈관 평활근 세포 이완의 공통적 경로를 구성한다 [8. Jain NK, Paril CS, Singh A, Kulkami SK. Sildenafil-induced peripheral analgesia and activation of the nitric oxide-cyclic GMP pathway. Brain Res 2001; 909:170-8; 9. Toda N, Ayajiki K, Okamura T. Nitric oxide and penile erectile function. PharmacolTher 2005; 106:233-66]. 또한, 아데닐시클라제 (adenylatecyclase)는 해면체 평활근 이완을 유발하는 이온채널(ion channnel)에 작용하는 시클릭 아데노신 모노포스페이트 (cyclic adenosine monophosphate; cAMP) 증가의 자극제인 수용체 기전 자극제들 {예를 들어, 프로스타글란딘(prostaglandin) E1 및 E2, β-아드레노수용체 효현제(adrenoceptor agonists)와 같은 수용체 기전에 의하여 활성화된다. [10. Chen J, Liu JH, Wang T, Xiao HJ, Yin CP, Yang J. Effects of plant extract neferine on cyclic adenosine monophosphate and cyclic guanosine monophosphate levels in rabbit corpus cavernosum in vitro.Asian J Androl. 2008;10:307-12; 11. Sde Tejada I.Molecular mechanisms for the regulation of penile smooth muscle contractility. Int J. Impot Res . 2002, 14:S6-10].
따라서, 식물 유래의 천연물을 이용한 ED 치료제 개발이 주목되었다. 사철쑥 (Artemisia capillaris Thunb)은 국화과(Compositae)에 속하는 한국에서 자생하는 다년생 초본으로서, 예로부터 간염, 황달, 및 지방간 치료에 사용되어 왔으며, [12. Hong JH, Lee IS .Cytoprotective effect of Artemisia capillaris fractions on oxidative stress-induced apoptosis in V79 cells. Biofactors 2009 35:380-8] 에스쿨레틴(esculetin), 스코파론(scoparone) 및 스코폴레틴(scopoletin)과 같은 쿠마린(coumarin) 유도체를 함유한 것으로 알려져 있으며 [13. Kwon OS, Choi JS, Islam MN, Kim YS, Kim HP .Inhibition of 5-lipoxygenase and skin inflammation by the aerial parts of Artemisia capillaris and its constituents.Arch Pharm Re 2011 34:1561-909], 특히, 스코폴레틴(Scopoletin; 7-hydroxy-6-methoxy-2H-1-bezopyran-2-one), 에스큘레틴(Esculetin; 6,7-dihydroxy-2H-1-bezopyran-2-one)은 주요 활성성분으로서, 항염활성을 나타내는 것으로 보고된 바가 있다 [14. Hoult JR, PayM.EPharmacological and biochemical actions of simple coumarins: natural products with therapeutic potential. Gen . Pharmacol . 1996; 27: 713-22].
포스포디에스테라제 5 형 저해제(Phosphodiesterase type 5 inhibitor; PDE5 I)가 음경해면체 평활근(rabbit penile corpus cavernosum; PCC) 이완을 유발하는 cGMP 분해를 감소시킴으로서 발기능을 증강시킨다는 보고가 있으나, 발기부전증(ED) 환자의 60% 만이 포스포디에스테라제 5 형 저해제에 반응한다는 보고도 있다 [15. Sung HH, Lee SW.Chronic low dosing of phosphodiesterase type 5 inhibitor for erectile dysfunction. Korean J. Urol . 2012;53:377-85]
본 발명자들은 사철쑥 에탄올 추출물 및 케필라리신(capillarisin)이 음경해면체 평활근을 농도의존적으로 이완시킨다는 내용을 발표한 바가 있다((사)한국생약학회 제 42회 정기총회 및 학술발표, 2011.11.30일)
이에 본 발명자는 토끼 음경 해면체(PCC)에 대한 사철쑥 에틸아세테이트 분획물 및 이로부터 분리된 스코폴레틴(Scopoletin)과 에스큘레틴(Esculetin)의 효능을 시험한 결과, 기존에 발표된 사철쑥 에탄올 추출물 및 케필라리신보다 사철쑥 에틸아세테이트 분획물, 이로부터 분리된 화합물들이 토끼 음경 해면체 평활근을 보다 강력하게 이완시키며, 또한 PCC 관류물에서의 cAMP 및 cGMP 농도를 보다 강력하게 증가시키며 또한 유데나필, 실데나필, 미로데나필과 조합시에 유도성 이완을 상승적으로 촉진시킴을 확인함으로써 본 발명을 완성하였다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 사철쑥 에틸아세테이트 분획 추출물, 이로부터 분리된 화합물 또는 이의 약학적으로 허용 가능한 염을 유효성분으로 함유하는 발기부전증의 예방 및 치료용 약학조성물을 제공한다.
또한, 본 발명은 사철쑥 에틸아세테이트 분획 추출물, 이로부터 분리된 화합물 또는 이의 약학적으로 허용 가능한 염을 유효성분으로 함유하는 발기부전증의 예방 및 개선용 건강기능식품을 제공한다.
본원에서 정의되는 에틸아세테이트 분획 추출물은 사철쑥을 물, 메탄올, 에탄올, 부탄올 또는 이들의 혼합용매로부터 선택된 용매로 추출하여 얻은 조추출물을 물에 현탁한 후에 에틸아세테이트 용매로 분획하여 분획한 에틸아세테이트에 가용한 추출물을 포함한다.
본원에서 정의되는 사철쑥 추출물로부터 분리된 화합물은 스코폴레틴(Scopoletin) 또는 에스큘레틴(Esculetin)임을 특징으로 한다.
또한 본 발명은 사철쑥 에틸아세테이트 분획 추출물, 이로부터 분리된 화합물 또는 이의 약학적으로 허용 가능한 염과 기존 발기부전 치료제와의 조합을 유효성분으로 함유하는 발기부전증의 예방 및 치료용 약학조성물을 제공한다.
또한, 본 발명은 사철쑥 에틸아세테이트 분획 추출물, 이로부터 분리된 화합물 또는 이의 약학적으로 허용 가능한 염과 기존 발기부전 치료제와의 조합을 유효성분으로 함유하는 발기부전증의 예방 및 개선용 건강기능식품을 제공한다.
본원에서 정의되는 기존 발기부전 치료제는 실데나필, 유데나필, 미로데나필, 타달라필, 또는 바데나필, 바람직하게는 유데나필, 실데나필, 미로데나필을 포함한다.
본원에서 정의되는 발기부전증은 음경 해면체 평활근의 손상된 이완도에 기인한 발기부전증을 포함한다.
본 발명의 화합물은 당해 기술분야에서 통상적인 방법에 따라 약학적으로 허용 가능한 염 및 용매화물로 제조될 수 있다.
약학적으로 허용 가능한 염으로는 유리산(free acid)에 의해 형성된 산부가염이 유용하다. 산부가염은 통상의 방법, 예를 들면 화합물을 과량의 산 수용액에 용해시키고, 이 염을 메탄올, 에탄올, 아세톤 또는 아세토니트릴과 같은 수혼화성 유기 용매를 사용하여 침전시켜서 제조한다. 동일한 몰량의 화합물 및 물 중의 산 또는 알코올(예, 글리콜 모노메틸에테르)을 가열하고 이어서 상기 혼합물을 증발시켜서 건조시키거나, 또는 석출된 염을 흡인 여과시킬 수 있다.
이 때, 유리산으로는 유기산과 무기산을 사용할 수 있으며, 무기산으로는 염산, 인산, 황산, 질산, 주석산 등을 사용할 수 있고 유기산으로는 메탄술폰산, p-톨루엔술폰산, 아세트산, 트리플루오로아 세트산, 시트르산, 말레인산(maleic acid), 숙신산, 옥살산, 벤조산, 타르타르산, 푸마르산, 만데르산, 프로피온산(propionic acid), 구연산(citric acid), 젖산(lactic acid), 글리콜산(glycollic acid), 글루콘산(gluconic acid), 갈락투론산, 글루탐산, 글루타르산(glutaric acid), 글루쿠론산(glucuronic acid), 아스파르트산, 아스코르빈산, 카본산, 바닐릭산 및 히드로 아이오딕산 등을 사용할 수 있다.
또한, 염기를 사용하여 약학적으로 허용 가능한 금속염을 만들 수 있다. 알칼리 금속 또는 알칼리토 금속염은, 예를 들면 화합물을 과량의 알칼리 금속 수산화물 또는 알칼리토 금속 수산화물 용액 중에 용해하고, 비 용해 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 은염(예, 질산은)과 반응시켜 얻는다.
본 발명의 화합물의 약학적으로 허용 가능한 염은, 달리 지시되지 않는 한, 본 발명의 화합물에 존재할 수 있는 산성 또는 염기성기의 염을 포함한다. 예를 들면, 약학적으로 허용 가능한 염으로는 히드록시기의 나트륨, 칼슘 및 칼륨염이 포함되며, 아미노기의 기타 약학적으로 허용 가능한 염으로는 하이드로브로마이드, 황산염, 수소 황산염, 인산염, 수소 인산염, 이수소 인산염, 아세테이트, 숙시네이트, 시트레이트, 타르트레이트, 락테이트, 만델레이트, 메탄설포 네이트(메실레이트) 및 p-톨루엔설포네이트(토실레이트) 염이 있으며, 당업계에서 알려진 염의 제조 방법이나 제조과정을 통하여 제조될 수 있다.
이하, 본 발명을 더욱 상세히 설명한다.
본 발명의 추출물 및 화합물들은 하기와 같은 제조방법으로 수득될 수 있다.
예를 들어, 이하, 본 발명을 상세히 설명한다.
본 발명의 사철쑥 비극성용매 가용 추출물은 하기와 같이 제조될 수 있다. 건조된 사철쑥을 세척 및 세절 후 정제수를 포함한 물, 메탄올, 에탄올, 부탄올 등의 탄소수 1 내지 4의 저급알코올 또는 이들의 혼합용매로부터 선택된 용매, 바람직하게는 물 및 에탄올 혼합용매, 보다 바람직하게는 60~100% 에탄올을 수회 섞은 다음에 30℃ 내지 150℃, 바람직하게는 50℃ 내지 100℃의 온도에서 30분내지 48시간, 바람직하게는 1시간 내지 12시간 동안 초음파 추출법, 열수 추출법, 상온 추출법 또는 환류추출법, 바람직하게는 초음파 추출법을 약 1 내지 20회, 바람직하게는 2 내지 10회 반복 수행하여 얻은 추출액을 여과, 감압 농축, 및 건조하여 본 발명의 사철쑥 조추출물을 얻을 수 있다.
또한, 본 발명의 극성용매 또는 비극성용매 가용 추출물은 상기에서 얻은 조추출물, 바람직하게는 60 내지 90% 에탄올 조추출물 중량의 약 0.0005 내지 0.005배, 바람직하게는 0.05 내지 0.5배 부피 (v/w%)의 물을 가한 후, n-헥산, 메틸렌 클로라이드, 에틸 아세테이트 및 부탄올을 이용한 통상적인 분획과정을 수행하여 n-헥산, 메틸렌 클로라이드, 에틸 아세테이트 등의 비극성 용매에 가용한 비극성 용매 가용 추출 분획물; 및 부탄올, 물 등의 극성용매에 가용한 극성용매 가용 추출 분획물을 수득할 수 있다.
상기에서 수득한 n-헥산, 메틸렌 클로라이드, 에틸 아세테이트 등의 비극성 용매에 가용한 비극성 용매 가용 추출 분획물, 바람직하게는 헥산 가용분획물을 헥산 및 메틸렌클로라이드 혼합용매를 극성을 증가시키는 방법을 이용하여 플래쉬 컬럼크로마토그래피, RP C18 컬럼크로마토그래피 또는 실리카겔 오픈 컬럼크로마토그래피 등의 크로마토그래피를 이용한 정제방법을 선택적으로 수회 반복 수행하여 본 발명의 화합물들 즉, 스코폴레틴(Scopoletin) 및 에스큘레틴을 정제 및 수득할 수 있다.
본 발명자들은 상기 제조방법으로 수득되는 추출물 및 화합물들을 대상으로 한 토끼 음경 해면체(PCC)에 대한 효능을 시험한 결과, 이들이 토끼 음경 해면체 평활근을 이완시키며, 또한 PCC 관류물에서의 cAMP 및 cGMP 농도를 증가시키며 또한 유데나필, 실데나필, 미로데나필과 조합시에 유도성 이완을 상승적으로 촉진시킴을 확인함으로써 상기 조성물을 발기부전증의 예방 및 치료용 약학조성물 또는 건강기능식품으로 유용함을 확인하였다.
따라서, 본 발명은 상기 제조방법으로 수득된 사철쑥 비극성용매 가용 추출물, 이로부터 분리된 화합물 또는 이의 약학적으로 허용 가능한 염을 유효성분으로 함유하는 발기부전증의 예방 및 치료용 약학조성물을 제공한다.
또한, 사철쑥은 오랫동안 식용되거나 생약으로 사용되어 오던 약재로서 본 발명의 사철쑥 추출물로부터 분리된 화합물 역시 독성 및 부작용 등의 문제가 없다.
본 발명의 약학 조성물은, 조성물 총 중량에 대하여 상기 추출물 또는 화합물을 0.1 내지 50 중량 %로 포함한다.
본 발명의 추출물 또는 화합물을 포함하는 약학조성물은, 약학적 조성물의 제조에 통상적으로 사용하는 적절한 담체, 부형제 및 희석제를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 조성물에 포함될 수 있는 담체, 부형제 및 희석제로는 락토즈, 덱스트로즈, 수크로스, 솔비톨, 만니톨, 자일 리톨, 에리스리톨, 말티톨, 전분, 아카시아 고무, 알지네이트, 젤라틴, 칼슘 포스페이트, 칼슘 실리케이트, 셀룰로즈, 메틸 셀룰로즈, 미정질 셀룰로스, 폴리비닐 피롤리돈, 물, 메틸히드록시벤조에이트, 프로필히드록 시벤조에이트, 탈크, 마그네슘 스테아레이트 및 광물유를 들 수 있다.
본 발명의 화합물의 약학적 투여 형태는 이들의 약학적 허용 가능한 염의 형태로도 사용될 수 있고, 또한 단독으로 또는 타 약학적 활성 화합물과 결합뿐만 아니라 적당한 집합으로 사용될 수 있다.
본 발명의 추출물 또는 화합물을 포함하는 조성물은, 각각 통상의 방법에 따라 산제, 과립제, 정제, 캡슐제, 현탁액, 에멀젼, 시럽 및 에어로졸 등의 경구형 제형, 외용제, 좌제 및 멸균 주사용액의 형태로 제형화하여 사용될 수 있다.
상세하게는, 제제화할 경우에는 보통 사용하는 충진제, 증량제, 결합제, 습윤제, 붕해제, 계면활성제 등의 희석제 또는 부형제를 사용하여 조제될 수 있다. 경구투여를 위한 고형제제에는 정제, 환제, 산제, 과립제 및 캡슐제 등이 포함되며, 이러한 고형제제는 상기 화합물에 적어도 하나 이상의 부형제 예를 들면, 전분, 칼슘카보네이트 (calcium carbonate), 수크로스 (sucrose), 락토오스 (lactose) 및 젤라틴 등을 섞어 조제될 수 있다. 또한, 단순한 부형제 이외에 마그네슘 스테아레이트 및 탈크 같은 윤활제들도 사용될 수 있다. 경구를 위한 액상 제제로는 현탁제, 내용액제, 유제 및 시럽제 등이 해당되는데, 흔히 사용되는 단순 희석제인 물 및 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 및 좌제가 포함된다. 비수성용제, 현탁제로는 프로필렌글리콜(propylene glycol), 폴리 에틸렌 글리콜 및 올리브 오일과 같은 식물성 기름 및 에틸올레이트와 같은 주사 가능한 에스테르 등이 사용 될 수 있다. 좌제의 기제로는 위텝솔 (witepsol), 마크로골, 트윈 (tween) 61, 카카오지, 라우린지 및 글리 세로젤라틴 등이 사용될 수 있다.
본 발명의 추출물 또는 화합물의 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 추출물 또는 화합물은 0.0001 ~ 100 mg/kg으로, 바람직하게는 0.00 1 ~ 100 mg/kg의 양을 일일 1회 내지 수회로 나누어 투여할 수 있다. 조성물에서 본 발명의 추출물 또는 화합물은 전체 조성물 총 중량에 대하여 0.0001 ~ 50 중량%의 함량으로 배합될 수 있다.
본 발명의 약학 조성물은 쥐, 마우스, 가축, 인간 등의 포유동물에 다양한 경로로 투여될 수 있다. 투여의 모든 방식 은 예상될 수 있는데, 예를 들면, 경구, 직장 또는 정맥, 근육, 피하, 자궁내 경막 및 뇌혈관내 (intracere broventricular) 주사에 의해 투여될 수 있다.
또한, 본 발명은 상기 제조방법으로 수득된 사철쑥 에틸아세테이트 분획 추출물, 이로부터 분리된 화합물 또는 이의 약학적으로 허용 가능한 염을 유효성분으로 함유하는 발기부전증의 예방 및 개선용 건강기능 식품을 제공한다.
본 발명의 추출물 또는 화합물은 목적 질환의 예방 및 치료를 위한 약제, 식품 및 음료 등에 다양하게 이용될 수 있다. 본 발명의 추출물 또는 화합물을 첨가할 수 있는 식품으로는, 예를 들어, 각종 식품류, 음료, 껌, 차, 비타민 복합제 및 건강보조 식품류 등이 있고, 분말, 과립, 정제 및 캡슐 또는 음료인 형태로 사용할 수 있다.
본 발명의 상기 추출물 또는 화합물은 목적 질환의 예방 및 치료를 목적으로 식품 또는 음료에 첨가될 수 있다. 이 때, 식품 또는 음료 중의 상기 추출물 또는 화합물의 양은 일반적으로 본 발명의 건강식품 조성물은 전체 식품 중량의 0.01 내지 15 중량%로 가할 수 있으며, 건강 음료 조성물은 100 ㎖를 기준으로 0.02 내지 30 g, 바람직하게는 0. 3 내지 10 g의 비율로 가할 수 있다.
본 발명의 건강 음료 조성물은 지시된 비율로 필수 성분으로서 상기 추출물 또는 화합물을 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 폴리 사카라이드, 예를 들어 덱스트린, 시클로덱스트린 등과 같은 통상적인 당, 자일리톨, 소르비톨 및 에리트리톨 등의 당알코올이다. 상술한 것 이외의 향미제로서 천연 향미제(타우마틴, 스테비아 추출물(예를 들어 레바우디오시드 A, 글리시르히진 등) 및 합성 향미제(사카린, 아스파르탐 등)를 유리하게 사용할 수 있다. 상 기 천연 탄수화물의 비율은 본 발명의 조성물 100 ㎖당 일반적으로 약 1 내지 20 g, 바람직하게는 약 5 내지 12 g이다.
상기 외에 본 발명의 추출물 또는 화합물은 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 발명의 추출물 또는 화합물은 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 중량 부의 범위에서 선택되는 것이 일반적이다.
상기에 언급한 바와 같이, 본 발명의 사철쑥 에틸아세테이트 분획 추출물, 이로부터 분리된 화합물 또는 이의 약학적으로 허용 가능한 염은 토끼 음경 해면체 평활근을 이완시키며, 또한 PCC 관류물에서의 cAMP 및 cGMP 농도를 증가시키며 또한 유데나필, 실데나필, 미로데나필과 조합시에 유도성 이완을 상승적으로 촉진시킴을 확인함으로써 상기 조성물은 발기부전증의 예방 및 치료용 약학조성물 또는 건강기능식품으로 유용하다.
도 1는 시험관내 음경 관류 실험 모델이며(P; penis, FT; force transducer, PT; pressure transducer.을 의미함)
도 2는 실시예의 다양한 농도의 유기용매 추출분획물(n=8)들의 10-5 M Phe로 미리-수축시킨(pre-contracted) PCC 조직 이완도에 대한 효과이며 (Phe 용액에 의하여 유도된 준최대 음경 수축반응(submaximal penile contractile responses)을 100% 수치로 간주하였으며 시료에 대한 모든 반응은 이 수치에 %로 표시함. 개개 포인트는 백분율의 평균 (mean) ± SD을 표시하고 * p< 0.05 vs 0.1 mg / mL . ** p< 0.01 vs 0.1 mg / mL 임}
도 3는 실시예의 다양한 농도의 스코폴레틴 화합물(n=8)에 유도되는 ODQ 및 NAME 의 효과를 나타내며 {NAME (10-3 M) 또는 ODQ (10-5 M) 용액으로 전처리하고 10-5 M Phe로 미리-수축시킨(pre-contracted) PCC 조직에 4개 농도의 스코폴레틴 화합물을 처치하고 Phe 용액에 의하여 유도된 준최대 음경 수축반응(submaximal penile contractile responses)을 100% 수치로 간주하였으며 시료에 대한 모든 반응은 이 수치에 %로 표시함. 개개 포인트는 백분율의 평균 (mean) ± SD을 표시하고 ** P <0.01 vs . scopoletin임}
도 4는 실시예의 다양한 농도의 에스큘레틴 화합물(n=8)에 유도되는 ODQ 및 NAME 의 효과를 나타내며 {NAME (10-3 M) 또는 ODQ (10-5 M) 용액으로 전처리하고 10-5 M Phe로 미리-수축시킨(pre-contracted) PCC 조직에 4개 농도의 에스큘레틴 화합물을 처치하고 Phe 용액에 의하여 유도된 준최대 음경 수축반응(submaximal penile contractile responses)을 100% 수치로 간주하였으며 시료에 대한 모든 반응은 이 수치에 %로 표시함. 개개 포인트는 백분율의 평균 (mean) ± SD을 표시하고 *P <0.05 vs . esculetin . ** P <0.01 vs. esculetin 임}
도 5는 실시예의 스코폴레틴 (scopoletin; 10-5 M) 및 유데나필(udenafil; 10-7 M)과의 조합(n=8)으로 유도된 이완도의 백분율을 나타내며 (개개 포인트는 선행의 준최대 음경 수축반응(submaximal penile contractile responses)의 최대 이완도 백분율의 평균 (mean) ± SD을 표시하고, UDE 는 유데나필을 의미하고. SCOP는 스코폴레틴을 의미하고 유데나필 용액으로 전배양하고 유데나필과 Phe (10-5 M) 조합용액으로 수축된 음경 해면체 평활근에 대한 스코폴레틴+유데나필+ Phe (10-5 M) 조합 투여를 의미하며 SCOP+UDE는 스코폴레틴 용액으로 전배양하고 유데나필과 Phe (10-5 M)+스코폴레틴 조합용액으로 수축된 음경 해면체 평활근에 대한 스코폴레틴+유데나필+ Phe (10-5 M) 조합 투여를 의미하며 ** P <0.01 vs . control 임}
도 6는 실시예의 에스큘레틴 (esculetin; 10-5 M) 및 유데나필(udenafil; 10-7 M)과의 조합(n=8)으로 유도된 이완도의 백분율을 나타내며 (개개 포인트는 선행의 준최대 음경 수축반응(submaximal penile contractile responses)의 최대 이완도 백분율의 평균 (mean) ± SD을 표시하고, UDE 는 유데나필을 의미하고. ESCU는 에스큘레틴을 의미하고 유데나필 용액으로 전배양하고 유데나필과 Phe (10-5 M) 조합용액으로 수축된 음경 해면체 평활근에 대한 에스큘레틴+유데나필+ Phe (10-5 M) 조합 투여를 의미하며 ESCU+UDE는 에스큘레틴 용액으로 전배양하고 유데나필과 Phe (10-5 M)+에스큘레틴 조합용액으로 수축된 음경 해면체 평활근에 대한 에스큘레틴+우데나필+ Phe (10-5 M) 조합 투여를 의미하며 *P <0.05 vs . control . ** P <0.01 vs . control 임}
도 7은 실시예의 스코폴레틴 (scopoletin; 10-5 M) 및 실데나필(sildenafil; 10-8 M)과의 조합(n=8)으로 유도된 이완도의 백분율을 나타내며 (개개 포인트는 선행의 준최대 음경 수축반응(submaximal penile contractile responses)의 최대 이완도 백분율의 평균 (mean) ± SD을 표시하고, SILD는 실데나필을 의미하고. SCOP는 스코폴레틴을 의미하고 실데나필 용액으로 전배양하고 실데나필과 Phe (10-5 M) 조합용액으로 수축된 음경 해면체 평활근에 대한 스코폴레틴+실데나필+ Phe (10-5 M) 조합 투여를 의미하며 SCOP+SILD는 스코폴레틴 용액으로 전배양하고 실데나필과 Phe (10-5 M)+스코폴레틴 조합용액으로 수축된 음경 해면체 평활근에 대한 스코폴레틴+실데나필+ Phe (10-5 M) 조합 투여를 의미하며 *P <0.05 vs . control . ** P <0.01 vs . control 임}
도 8는 실시예의 에스큘레틴 (esculetin; 10-5 M) 및 실데나필(sildenafil; 10-7 M)과의 조합(n=8)으로 유도된 이완도의 백분율을 나타내며 (개개 포인트는 선행의 준최대 음경 수축반응(submaximal penile contractile responses)의 최대 이완도 백분율의 평균 (mean) ± SD을 표시하고, SILD 는 실데나필을 의미하고. ESCU는 에스큘레틴을 의미하고 실데나필 용액으로 전배양하고 실데나필과 Phe (10-5 M) 조합용액으로 수축된 음경 해면체 평활근에 대한 에스큘레틴+실데나필+ Phe (10-5 M) 조합 투여를 의미하며 ESCU+SILD는 에스큘레틴 용액으로 전배양하고 실데나필과 Phe (10-5 M)+에스큘레틴 조합용액으로 수축된 음경 해면체 평활근에 대한 에스큘레틴+실데나필+ Phe (10-5 M) 조합 투여를 의미하며 *P <0.05 vs . control . ** P <0.01 vs . control 임}
도 9는 실시예의 스코폴레틴 (scopoletin; 10-5 M) 및 미로데나필(Mirodenafil; 10-8 M)과의 조합(n=8)으로 유도된 이완도의 백분율을 나타내며 (개개 포인트는 선행의 준최대 음경 수축반응(submaximal penile contractile responses)의 최대 이완도 백분율의 평균 (mean) ± SD을 표시하고, MIRO는 미로데나필을 의미하고. SCOP는 스코폴레틴을 의미하고 미로데나필 용액으로 전배양하고 미로데나필과 Phe (10-5 M) 조합용액으로 수축된 음경 해면체 평활근에 대한 스코폴레틴+미로데나필+ Phe (10-5 M) 조합 투여를 의미하며 SCOP+MIRO는 스코폴레틴 용액으로 전배양하고 미로데나필과 Phe (10-5 M)+스코폴레틴 조합용액으로 수축된 음경 해면체 평활근에 대한 스코폴레틴+미로데나필+ Phe (10-5 M) 조합 투여를 의미하며 *P <0.05 vs . control . ** P <0.01 vs . control 임}
도 10는 실시예의 에스큘레틴 (esculetin; 10-5 M) 및 미로데나필(mirodenafil; 10-7 M)과의 조합(n=8)으로 유도된 이완도의 백분율을 나타내며 (개개 포인트는 선행의 준최대 음경 수축반응(submaximal penile contractile responses)의 최대 이완도 백분율의 평균 (mean) ± SD을 표시하고, MIRO 는 미로데나필을 의미하고. ESCU는 에스큘레틴을 의미하고 미로데나필 용액으로 전배양하고 미로데나필과 Phe (10-5 M) 조합용액으로 수축된 음경 해면체 평활근에 대한 에스큘레틴+미로데나필+ Phe (10-5 M) 조합 투여를 의미하며 ESCU+MIRO는 에스큘레틴 용액으로 전배양하고 미로데나필과 Phe (10-5 M)+에스큘레틴 조합용액으로 수축된 음경 해면체 평활근에 대한 에스큘레틴+미로데나필+ Phe (10-5 M) 조합 투여를 의미하며 ** P <0.01 vs . control 임}
이하, 본 발명을 하기 실시예 및 실험예에 의해 상세히 설명한다.
단, 하기 실시예 및 실험예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐, 본 발명의 내용이 하기 실시예, 참고예 및 실험예에 의해 한정되는 것은 아니다.
비교예 1. 사철쑥 조추출물의 제조
음건한 사철쑥 (Artemisia capillaris Thunb, 한국 진안 2010.09월 채집, 한양대학교 약학대학 약초원 동정, 시료 보관번호: accession number AC-1) 2.5kg을 분쇄하고 초음파 추출기(model 8510 DHT; Branson, CT, USA)에서 3시간 동안 95% 에탄올로 3회 추출하였다. 추출액을 여과, 감압 농축 및 동결건조하여 95% 에탄올 추출물 (98.55 g, 이하, AC95E이라 함)을 얻어 이를 비교예로 시험하였다.
실시예 1. 사철쑥 유기용매 분획물의 제조
상기 비교예 1에서 얻은 95% 에탄올 추출물 98.55g에 물 1000ml을 넣고 현탁한 후에 n-헥산 6000ml, 에틸아세테이트 5000ml 및 n-부탄올 5000ml을 이용하여 통상적인 분획과정을 수행하였다. 상기 분획물들을 감압여과하고 동결건조하여 n-헥산 분획물 9.3g (이하, AC-HE이라 함), 에틸아세테이트 분획물 35.03g (이하, AC-EA이라 함), n-부탄올 분획물 21.5g (이하, AC-BU이라 함), 및 물 분획물 18.2g (이하, AC-WA이라 함)을 각각 수득하였다. 모든 시료들은 사용전까지 4℃에서 보관하였다.
실시예 2. 사철쑥 분리 화합물의 제조
1-1. 사철쑥 유기용매 분획물의 제조
상기 에틸아세테이트 분획물 (35.03 g)을 경사 전개용매법(dichloromethane-ethyl acetate, 10:1→10:5를 사용한 후 ethyl acetate-methanol 20:1→0:1분리를 위해 오픈 칼럼 실시하였고 이때 이동상의 전개 용매로 위와 같이 사용하였습니다)을 이용한 실리카겔 크로마토그래피법을 수행하여 24개의 세부 분획물을 수득하였다. 이중 세부 분획물 13 (1.08 g)을 메탄올 유출용매를 이용한 세파덱스 (Sephaex) LH-20 컬럼과 재결정용매 (MeOH: CH2Cl2 =1:1, v/v)을 이용한 재결정법을 수행하여 하기 물성치를 갖는 스코폴레틴(scopoletin)과 에스큘레틴(esculetin)을 수득하였다. 이의 물리화학적 데이타를 기존 문헌과 비교하여 동정하였다 [16. Bohlmann, F. and Jakupovic, J. 8-Oxo-α-selinen und neue scopoletin-derivate aus Conyza-arten, Phytochem 1979; 18(8):13671370].
Figure pat00001
스코폴레틴(scopoletin)
Scopoletin : C 10 H 8 O 4 , 192.04
ESI-MS m/ z193 [M+H]+
1H NMR (DMSO-d 6 , 500 MHz): d 3.82 (3H, s, OMe), 6.23 (1H, d, J=9.35 Hz, H-3), 6.79 (1H, s, H-8), 7.23 (1H, s, H-5), 7.93 (1H, d, J=9.35 Hz, H-4)
13C NMR (DMSO-d 6 , 125 MHz): d 55.85 (OMe), 102.62 (C-8), 109.39 (C-5), 110.39 (C-10), 111.56 (C-3), 144.37 (C-4), 145.10 (C-6), 149.35 (C-9), 150.99 (C-7), 160.55 (C-2)
Figure pat00002
에스큘레틴(esculetin)
Esculetin : C 9 H 6 O 4 , 178.14
ESI-MS m/ z179 [M+H]+
1H-NMR (500MHz, DMSO-d6): 6.11 (1H, d, J =9.5 Hz, H-3), 7.77 (d, J = 9.5 Hz, H-4), 6.99 (1H, s, H-5), 6.76 (1H, s, H-8)
13C-NMR (125MHz, DMSO-d6): 161.5 (C-2), 112.5 (C-3), 144.7 (C-4), 112.9 (C-5), 143.9 (C-6), 151 .4 (C-7), 103 .4 (C-8), 149.8 (C-9), 111.8 (C-10)
참조예 1. 사용 시약 및 시료 준비
1-1. 시약
L-phenylephrine (Phe; P6126) ODQ {1H-[1,2,4]Oxadiazolo[4,3-a]quinoxalin-1-one, O3636}, L-NAME(N-ω-Nitro-L-arginine methyl ester hydrochloride, N5751) 및 dimethyl sulfoxide (DMSO, D2650)는 회사(Sigma-Aldrich; St. Louis, MO, USA), 유데나필 (Udenafil)과 실데나필 (Sildenafil)은 회사(Dong A Pharmaceutical Company, Seoul, Korea), 미로데나필 (Mirodenafil)은 회사(SK Chemicals Life Science, Seoul, Korea)에서 구입하여 사용하였다.
1-2. 시료준비
유데나필, 실데나필, 미로데나필은 증류수에 용해시키고 모든 추출물 시료는 HEPES 완충액(buffer)에 용해시키고 연속적으로 완충액으로 희석하여 최종 농도(0.1, 0.5, 1, 또는 2 mg/mL)가 되도록 제조하였다. 각 분획물은 100% DMSO 에 용해시키고 완충액에 희석하여 최종 농도(0.1, 0.5, 1, 또는 2 mg/mL)가 되도록 제조하였다. 최종 분획물 시료중 DMSO 농도는 0.1%으로 제조하고 스콜폴레틴과 에스큘레틴은 10% DMSO에 용해시키고 완충액에 연속적으로 용해시켜 최종농도(10-7, 10-6, 10-5, 및 10-4 M)가 되도록 제조하였다.
1-3. 통계 분석
Phe에 의한 준최대 음경 수축반응(submaximal penile contractile responses)을 100% 수치로 간주하였으며 시료에 대한 모든 반응은 이 수치에 %로 표시함. 본 결과는 평균(mean) ± SD으로 표시하고, n 은 개개 그룹수를 표시하고 차이에 대한 통계학적 유의성은 일원분산분석법(one-way analysis of variance; ANOVA) 및 다중비교법(Bonferroni’s multiple comparison test)으로 계산하였다. 저해제(blockers) 처치 전후의 농도의존성 반응을 검정법(Student’s paired t-test)으로 비교하였다. 확률치 (probability value; < 0.05)를 유의적으로 간주하였다.
실험예 1. PCC 평활근에 미치는 이완 효과실험
실시예에서 얻은 본원 발명의 추출물 및 화합물들의 토끼 PCC 평활근에 미치는 이완 효과를 시험하기 위하여 문헌에 개시된 방법을 응용하여 하기와 같이 실험하였다.
1-1. 실험 준비
A. 음경 스트립 챔버 모델( Penile strip chamber model ):
본 연구는 유럽연합 실험 동물 사용기준 및 보호법(EEC Directive of 1986; 86/609/EEC) 또는 기준 (NIH publication #85-23, 1985 개정)에 따라 실험하였고, 토끼 PCC 평활근 스트립 (Strips; 1.5 X 1.5 X 7 mm)은 토끼 (healthy control male New Zealand White rabbits 체중: 2.53.0 kg)을 사용하였다. 토끼를 마취제[ketamine (50 mg/kg intravenously) + rumpun (25 mg/kg, xylazine hydrochloride, 25 mg/kg; Bayer, Ansan, Korea)]로 마취시키고 치사하였고 음경을 신속하게 절개하고 PCC 평활근을 조심스럽게 에워싼 백색(tunica albuginea)이 없이 분리하였다. 실험중 모든 단계는 기능적 내피 손상 및 과다신장(overstretching)이 없이 수행하였다.
B. 시험관내 음경 관류 모델 ( In Vitro penile perfusion model ):
토끼 음경을 문헌에 기재된 바대로 준비하였다 [17. Zhao C, Kim HK, Kim SZ et al. What is the role of unripe Rubus coreanus extract on penile erection Phytother Res 2011; 25:1046-5309].
요도 포함 전체 음경을 치골로부터 신속하게 분리하고 요도를 음경체로부터 완전하게 분리하였다.
1-3. 시료준비
10-5 M 페닐에프린(phenylephrine; Phe)으로 미리 수축시킨 음경해면체 평활근(PCC)을 다양한 농도의 실시예 시료(추출물 및 분획물; 0.1, 0.5, 1, 및 2 mg/mL, 화합물;10-7, 10-6, 10-5, and 10-4 M)로 처치하였다.
조직은 니트릭옥시드 신타제(nitric oxide (NO) synthase) 및 구아닐에이트시글라제(guanylatecyclase)의 활성을 봉쇄하기 위하여 L-NAME (N-ω nitro-L-arginine-methyl ester, 10-3 M) 및 ODQ ( 1H-[1,2,4]oxadiazolo[4,3-a]quinoxalin-1-one, 10- 5M)으로 전배양하였다.
Phe으로 미리 수축시킨 PCC를 PDE5 Is (Phosphodiesterase type 5 inhibitors; 유데나필, 실데나필, 미로데나필) 및 스콜폴레틴(scopoletin)과의 조합으로 처치하였다. 관류물중 시클릭 뉴클레오티드(Cyclic nucleotides)를 방사성 면역어세이법 (radioimmunoassay)으로 측정하였다.
실험은 10-5 M Phe으로 미리 수축시킨 PCC에서의 실시예 시료 (추출물 및 분획물, 0.1, 0.5, 1, 또는 2 mg/mL)의 축적성 용량의존적 이완 반응을 측정하였다. 스코폴레틴과 에스큘레틴은 10-5 M Phe으로 미리 수축시킨 PCC에서의 실시예 시료(추출물 및 분획물, 10-7, 10-6, 10-5, 및 10-4 M)의 축적성 용량 의존적 이완 반응을 측정하였다.
1-2. 실험 과정
A. 음경 스트립 챔버 모델( Penile strip chamber model ):
토끼 PCC 평활근 스트립의 한쪽 말단을 2-mL 기관 챔버(organ chamber)에서 수직으로 세우고 장력 유도장치 (FT03, Grass Telefactor West Warwick, RI, USA) 한 갈래(prong)의 면실에 연결시키고 다른 말단은 정적 수축 장력 측정(isometric tension measurement)을 위한 홀더(holder)에 대하여 면실로 보호시켰다. HEPES 완충액을 함유한 기관 챔버 (36℃)는 100% O2로 연속적으로 주입시켰다. 상기 HEPES 완충액은 하기 내용을 포함한다 (mM): NaCl, 118 KCl, 4.7 CaCl2, 2.5 MgCl2, 1.2 NaHCO3, 25 glucose, 10.0 및 HEPES, 10 (NaOH로 [pH 7.4.] 적정). 마운팅(mounting)시킨 후, 상기 스트립을 기본 장력 (baseline force)이 1 g로 안정화될 때까지 몇 번의 길이 조절로 60분간 평형화시켰고, 산화된 완충액을 매 15 분마다 교체하였다. 안정화 후에, 10-5M Phe 을 가해 최대 수축장력(maximal contractile tension)으로 조절하고, 시료를 원하는 최종 농도로 기관 챔버에 첨가하였다. 실시예의 추출물 및 분획물들의 이완효과는 Phe-유도 농축(induced concentration) 안정 상태에서 0.1-2 mg/mL의 농도로 축적성 추가를 수행하여 시험하였으며,
사철쑥으로부터 분리된 화합물들은 최종 농도 즉, 10-7, 10-6, 10-5, 및 10-4 M에서 측정하였다. 정적 수축 장력 변화를 시스템(PowerLab data 400 acquisition system; Software Chart, version 5.2 AD Instruments, Castle Hill, Australia)을 이용하여 측정 및 기록하였다.
B. 시험관내 음경 관류 모델 ( In Vitro penile perfusion model ):
귀두(glans penis)를 음경해면체(corpus cavernosum)가 5mm 직경 조그만 구멍을 통해 공기에 노출될 때까지 절제하였다. 2개 작은 폴리에틸렌 튜브(내경; 1.2 mm, 외경; 1.7 mm, Natsume, Tokyo, Japan) 을 유입용 다리 근위 구멍에 삽입하고 누수방지를 위해 지갑형 스트링 면 봉합사(purse string silk suture)으로 결찰하였다. 음경해면체 말단 절단부를 음경으로부터 배출되도록 개방시켰다. 말단부를 챔버(chamber) 기저부의 홀더(holder)에 면실로 보호하였다. (도 1) [18. Zhao C, Chae HJ, Kim SH et al. A new perfusion model for studying erectile function. J Sex Med 2010; 7:1419-2819].
음경 외부에서 완충액이 없는 50ml 가습화된 기관 챔버에 수직으로 캐뉼화 음경(cannulated penis)을 세우고 음경을 즉시 캐뉼라(cannulae)을 통해 연동펌프(peristaltic pump; 0.5 mL/min)를 이용하여 HEPES 완충액으로 조직 사이로 관류시켰다. 관류 용액은 100% O2 으로 산소화시키고 36 °C를 유지시켰다. 유강기관 챔버 (hollow organ chamber)를 36 °C에서 기관 챔버내에서 온도 및 습도를 유지하기 위하여 파라필름 (parafilm)으로 포장하였다. 고정후, 조직을 기본 장력 (baseline force)이 10 g로 안정화될 때까지 몇 번의 길이 조절로 100분간 평형화시켰고, 음경 관류를 위한 챔버는 관류액 수집을 위해 구멍을 설치하였다.
C. 스코폴레틴 및 PDE5 Is ( Phosphodiesterase type 5 inhibitors ; 유데나필 , 실데나필, 미로데나필 )간의 상호관계 실험
PCC 조직에는 30분간 우데나필 (10-7 M), 실데나필(10-8 M), 미로데나필(10-8 M)으로 각각 전배양하였으며, Phe 및 조합 (PDE5 Is+ scopoletin or esculetin; 10-5 M) 을 Phe 및 PDE5 Is-유도 수축 이후에 조직 챔버에 첨가하였다. 스코폴레틴이나 에스큘레틴으로 전배양된 음경 조직도 스코폴레틴 및 Phe-유도 수축 이후에 수행하였다.
1-4. 실험 결과
< PCC 에 대한 개개 추출 분획물들의 효과>
Phe로 미리-수축시킨(pre-contracted) PCC에서 실시예에서 얻은 개개 유기용매 추출 분획물의 축적성 농도-의존적 이완 반응을 비교예 1에서 얻은 95% 에탄올 추출물과 비교하여 조사한 결과,
비교예의 95% 에탄올 추출물의 PCC 이완도보다는 에틸아세테이트 분획물의 PCC 이완도가 당업자가 예기치 못한 탁월한 이완 효과를 나타냈으며, 특히 0.1-2 mg/mL 농도 범위의 에틸아세테이트 분획물은 PCC 조직을 최대치(122.84 ± 4.41%)까지 농도 의존적으로 이완시켰다 (표 1 및 도 2).
추출물 0.1mg/ml 0.5mg/ml 1mg/ml 2mg/ml
AC95E 6.26± 2.46 21.24± 3.53 42.33± 4.86 68.50± 3.47
AC-HE 9.30± 2.36 14.89± 4.33 41.16± 4.31 55.81± 6.45
AC-EA 13.42± 4.38 87.79± 3.90 121.03± 5.23 122.84± 4.41
AC-BU 16.02± 5.44 20.04± 5.49 26.22± 5.78 34.45± 3.32
< PCC 에 대한 화합물의 효과>
Phe로 미리-수축시킨(pre-contracted) PCC에서 사철쑥 추출물로부터 분리된 스코폴레틴 화합물의 축적성 농도-의존적 이완 반응을 조사한 결과,
상기 스코폴레틴 화합물은 유의적인 이완효과를 나타냈으며, 특히 특히 10-7, 10-6, 10-5, 및 10-4 M 농도의 스코폴레틴 화합물에 유도된 PCC의 이완도는 각각 9.32± 1.34, 18.30± 1.61, 26.23± 1.77, 및 51.31± 1.81%으로 나타내어 이완효과가 탁월한 것으로 확인되었다 (도 3).
L-NAME 및 ODQ로 전처리된 PCC에서 스코폴레틴 화합물의 적용은 이완도를 유의적으로 감소시켰다. L-NAME 전처리에 의한 이완도는 3.15± 0.68, 4.49± 0.30, 7.12± 0.43, 및 17.47± 1.43%이었고, ODQ 전처리에 의한 이완도도 1.71±0.88, 3.56±0.87, 4.90± 1.12, 및 7.31± 1.43%으로 감소하였다. ODQ 및 NAME은 유의적으로 스코폴레틴 유도 이완을 유의적으로 저해하였다.
Phe로 미리-수축시킨(pre-contracted) PCC에서 사철쑥 추출물로부터 분리된 에스큘레틴 화합물의 축적성 농도-의존적 이완 반응을 조사한 결과,
상기 에스큘레틴 화합물은 유의적인 이완효과를 나타냈으며, 특히 특히 10-7, 10-6, 10-5, 및 10-4 M 농도의 에스큘레틴 화합물에 유도된 PCC의 이완도는 각각 8.01± 2.17, 13.77± 2.92, 20.25± 2.74, 및 50.97± 3.61%으로 나타내어 이완효과가 탁월한 것으로 확인되었다 (도 4).
L-NAME 및 ODQ로 전처리된 PCC에서 에스큘레틴 화합물의 적용은 이완도를 유의적으로 감소시켰다. L-NAME 전처리에 의한 이완도는 2.18± 0.61, 4.74± 0.72, 5.77± 0.83, 및 13.03± 3.49%이었고, ODQ 전처리에 의한 이완도도 2.54±1.02, 3.10±0.94, 4.41± 1.24, 및 8.99± 1.79%으로 감소하였다. ODQ 및 NAME은 유의적으로 에스큘레틴 유도 이완을 유의적으로 저해하였다.
< PDE5 Is ( Phosphodiesterase type 5 inhibitors ; 유데나필 , 실데나필, 미로데나필 )로 전배양된 PCC 에 대한 화합물의 효과>
Phe로 미리-수축시킨(pre-contracted) PCC에서 사철쑥 추출물로부터 분리된 스코폴레틴 화합물의 축적성 농도-의존적 이완 반응을 조사한 결과,
상기 스코폴레틴 화합물은 유의적인 이완효과를 나타냈으며, 특히, 단회 투여량의 유데나필 (udenafil; 10-7 M)에 의한 Phe로 미리-수축시킨(pre-contracted) 조직의 이완도는 9.24± 1.30%이며 스코폴레틴 (scopoletin; 10-5 M)으로 유도된 Phe로 미리-수축시킨(pre-contracted) 조직의 이완도는 11.04± 1.35%이었다. 유데나필 및 스코폴레틴 조합의 이완도는 유데나필-전처리 조직에 대해서는 18.12± 1.66% 이며 스코폴레틴-전처리 조직에 대해서는 17.22± 2.74%을 나타냈다. 결국, 스코폴레틴은 유데나필로 유도된 이완도를 효과적으로 증강시킴을 확인하였다 (도 5).
Phe로 미리-수축시킨(pre-contracted) PCC에서 사철쑥 추출물로부터 분리된 에스큘레틴 화합물의 축적성 농도-의존적 이완 반응을 조사한 결과,
상기 에스큘레틴 화합물은 유의적인 이완효과를 나타냈으며, 특히, 단회 투여량의 유데나필 (udenafil; 10-7 M)에 의한 Phe로 미리-수축시킨(pre-contracted) 조직의 이완도는 10.19± 1.36%이며 에스큘레틴 (esculetin; 10-5 M)으로 유도된 Phe로 미리-수축시킨(pre-contracted) 조직의 이완도는 11.65± 1.06%이었다. 유데나필 및 에스큘레틴 조합의 이완도는 유데나필-전처리 조직에 대해서는 28.38± 1.41% 이며 에스큘레틴-전처리 조직에 대해서는 26.07± 0.77%을 나타냈다. 결국, 에스큘레틴은 유데나필로 유도된 이완도를 효과적으로 증강시킴을 확인하였다 (도 6).
Phe로 미리-수축시킨(pre-contracted) PCC에서 사철쑥 추출물로부터 분리된 스코폴레틴 화합물의 축적성 농도-의존적 이완 반응을 조사한 결과,
상기 스코폴레틴 화합물은 유의적인 이완효과를 나타냈으며, 특히, 단회 투여량의 실데나필 (sildenafil; 10-8 M)에 의한 Phe로 미리-수축시킨(pre-contracted) 조직의 이완도는 11.13± 0.61%이며 스코폴레틴 (scopoletin; 10-5 M)으로 유도된 Phe로 미리-수축시킨(pre-contracted) 조직의 이완도는 7.87± 1.89%이었다. 실데나필 및 스코폴레틴 조합의 이완도는 실데나필-전처리 조직에 대해서는 22.65± 2.11% 이며 스코폴레틴-전처리 조직에 대해서는 20.84± 1.92%을 나타냈다. 결국, 스코폴레틴은 실데나필로 유도된 이완도를 효과적으로 증강시킴을 확인하였다 (도 7).
상기 에스큘레틴 화합물은 유의적인 이완효과를 나타냈으며, 특히, 단회 투여량의 실데나필 (sildenafil; 10-7 M)에 의한 Phe로 미리-수축시킨(pre-contracted) 조직의 이완도는 11.41± 1.53%이며 에스큘레틴 (esculetin; 10-5 M)으로 유도된 Phe로 미리-수축시킨(pre-contracted) 조직의 이완도는 11.51± 2.51%이었다. 실데나필 및 에스큘레틴 조합의 이완도는 실데나필-전처리 조직에 대해서는 22.09± 3.27% 이며 에스큘레틴-전처리 조직에 대해서는 20.77± 4.68%을 나타냈다. 결국, 에스큘레틴은 실데나필로 유도된 이완도를 효과적으로 증강시킴을 확인하였다 (도 8).
Phe로 미리-수축시킨(pre-contracted) PCC에서 사철쑥 추출물로부터 분리된 스코폴레틴 화합물의 축적성 농도-의존적 이완 반응을 조사한 결과,
상기 스코폴레틴 화합물은 유의적인 이완효과를 나타냈으며, 특히, 단회 투여량의 미로데나필 (Mirodenafil; 10-8 M)에 의한 Phe로 미리-수축시킨(pre-contracted) 조직의 이완도는 9.06± 1.64%이며 스코폴레틴 (scopoletin; 10-5 M)으로 유도된 Phe로 미리-수축시킨(pre-contracted) 조직의 이완도는 7.76± 1.43%이었다. 미로데나필 및 스코폴레틴 조합의 이완도는 미로데나필-전처리 조직에 대해서는 14.49± 2.98% 이며 스코폴레틴-전처리 조직에 대해서는 15.95± 2.39%을 나타냈다. 결국, 스코폴레틴은 미로데나필로 유도된 이완도를 효과적으로 증강시킴을 확인하였다 (도 9).
상기 에스큘레틴 화합물은 유의적인 이완효과를 나타냈으며, 특히, 단회 투여량의 미로데나필 (Mirodenafil; 10-7 M)에 의한 Phe로 미리-수축시킨(pre-contracted) 조직의 이완도는 7.29± 1.69%이며 에스큘레틴 (esculetin; 10-5 M)으로 유도된 Phe로 미리-수축시킨(pre-contracted) 조직의 이완도는 9.49± 2.30%이었다. 미로데나필 및 에스큘레틴 조합의 이완도는 미로데나필-전처리 조직에 대해서는 16.25± 2.97% 이며 에스큘레틴-전처리 조직에 대해서는 22.50± 0.93%을 나타냈다. 결국, 에스큘레틴은 미로데나필로 유도된 이완도를 효과적으로 증강시킴을 확인하였다 (도 10).
실험예 2. cAMP 및 cGMP 농도의 방사성 면역어세이법
실시예에서 얻은 본원 발명의 시료들의 토끼 음경 관류물에서의 cAMP 및 cGMP 농도에 미치는 영향을 측정하기 위하여 문헌에 개시된 방사성 면역어세이법을 응용하여 하기와 같이 실험하였다. [19. Zhao C, Cho KW, Park JK. Three phases of corporal tracing elicited by electrical field stimulation on rabbit corpus cavernosum smooth muscle in penile perfusion model. J Sex Med 2011; 8:1039-47].
2-1. 실험 과정
토끼음경관류에서의 cAMP/cGMP 농도를 측정하기 위하여, 100μＬ 관류물을 상온에서 15분간 최종농도가 6%가 되도록 트리클로로아세트산 (trichloroacetic acid; 300 )으로 처치하고 4 °C에서 원심분리하였다. 상등액 (100μＬ)을 수-포화 에테르로 3회 추출하고 농축기 (speedvac concentrator, SAVANT, AES1010-120)를 이용하여 건조하였다. 건조 시료를 100μＬ 소듐 아세테이트 완충액(sodium acetate buffer; 50 mM, pH 4.8) 중에서 재현탁하고 cAMP/cGMP 측정을 위해 사용하였다.
PCC에서 cAMP/cGMP 농도 측정을 위하여, 2 mL-냉 트리클로로아세트산(cold trichloroacetic acid; 6%)에서 갈고 호모게나이저 (Polytron homogenizer, POLYTRON, PT1200C)에서 3회 30초 파열(burst)로 4 °C에서 균질화시켰다. 균질물을 4 °C에서 10분간 1000g로 원심분리하고 상등액을 에테르로 추출하고 건조하였다. 펠렛(pellet)을 500μＬ NaOH (1 N)으로 처리하고, 초음파처리하고 (ultrasonicated) 단백질 측정에 사용하였다. cAMP 및 cGMP 수준을 기존 문헌에 기재된 바와 같이, 특이적 RIA를 이용하여 측정하였다.
요약하면, 시료 및 기준물질을 테오필린(theophyline; 8 mM) 함유 50 mM 완충액(sodium acetate buffer; pH 4.8) 최종 부피 100μＬ 에 녹이고 100μＬ 희석 cAMP 항혈청(antiserum; Calbiochem-Novabiochem, San Diego, CA, USA) 및 시약(iodinated 2’-O-monosuccinyl-adenosine 3’,5’-cyclic monophosphate tyrosyl methyl ester; 125 I-ScAMP-TME, 10,000 counts/min (cpm)/100μＬ] 을 cAMP 측정을 위해 첨가하고, 100μＬ 희석 cGMP 항혈청(antiserum; Calbiochem-Novabiochem, San Diego, CA, USA) 및 시약 (iodinated 2’-O-monosuccinyl- guanosine 3’,5’-cyclic monophosphate tyrosyl methyl ester ; 125 I-ScGMP-TME, 10,000 counts/min (cpm)/100μＬ]을 cGMP 측정을 위해 첨가하고 4 °C에서 24시간 동안 배양하였다. 아세틸화 반응(acetylation reaction)을 위해, 5의 아세트산 무수물(acetic anhydride) 및 트리에틸아민(triethylamine) 혼합물(1:2 희석)을 항혈청 및 트레이서(tracer)를 첨가하기 전에 어세이 튜브에 넣었다. 결합형(bound form)을 챠콜 현탁물(charcoal suspension)을 이용하여 유리형으로부터 분리하였다. cAMP 및 cGMP 양을 femtomol/milligram PCC 조직으로 표시하였다.
2-2. 실험 결과
cAMP 및 cGMP 모두의 농도가 관류물에서 스코폴레틴으로 인하여 유의적으로 증가하였다 (표 2). 스코폴레틴의 효능은 10-4 M 농도에서 가장 강력하였고 cAMP 및 cGMP 수율은 1609.50± 68.89 fmol/mL 및 338.50± 21.09 fmol/mL으로 각각 나타냈다.
cAMP 및 cGMP 모두의 농도가 관류물에서 에스큘레틴으로 인하여 유의적으로 증가하였다 (표 3). 스코폴레틴의 효능은 10-4 M 농도에서 가장 강력하였고 cAMP 및 cGMP 수율은 1296.40± 15.00 fmol/mL 및 170.30± 7.32 fmol/mL으로 각각 나타냈다.
결국, 스코폴레틴과 에스큘레틴은 NO-cGMP 신호전달과정(signaling pathway)을 활성화시킴으로서 PCC에서 이완 효과를 발휘함을 확인하였다. 본 발명은 PDE5 I에 완전하게 반응하지 않는 환자의 치료에 큰 도움을 줄 것으로 판단된다.
Scopoletin (M) Cyclic nuclcotides
cGMP (fmol/ml) cAMP(fmol/ml)
Control 160.90 ± 5.83 1005.40 ± 51.18
10-7 189.83 ± 5.90* 1138.20 ± 73.36**
10-6 227.60 ± 13.67* 1213.30 ± 42.60**
10-5 278.00 ± 13.27** 1340.90 ± 45.62*
10-4 338.50 ± 21.09** 1609.50 ± 68.89**
Esculetin(M) Cyclic nuclcotides
cGMP(fmol/ml) cAMP (fmol/ml)
Control 157.40 ± 4.83 962.20 ± 28.73
10-7 149.50 ± 8.50 1021.30 ± 44.80
10-6 160.20 ± 4.53 1080.00 ± 45.90**
10-5 170.00 ± 4.97** 1207.60 ± 40.50**
10-4 170.30 ± 7.32 1296.40 ± 15.00**
본 발명의 추출물 또는 화합물을 포함하는 약학조성물의 제제예를 설명하나, 본 발명은 이를 한정하고자 함이 아닌 단지 구체적으로 설명하고자 함이다.
제제예 1. 산제의 제조
AC-EA --------------------------------------- 300 mg
유당 ---------------------------------------- 100 mg
탈크 ---------------------------------------- 10 mg
상기의 성분들을 혼합하고 기밀포에 충진하여 산제를 제조한다.
제 제예 2. 정제의 제조
AC-EA 추출물 -------------------------------- 300 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
에스큘레틴 화합물 ---------------------------- 300 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
AC-EA 추출물 -------------------------------- 300 mg
만니톨 -------------------------------------- 180 mg
주사용 멸균 증류수 -------------------------- 2974 mg
Na2HPO412H2O --------------------------------- 26 mg
통상의 주사제의 제조방법에 따라 1 앰플당 (2 ㎖) 상기의 성분 함량으로 제조한다.
제제예 5. 액제의 제조
AC-EA 추출물 -------------------------------- 300 mg
이성화당 ------------------------------------ 10 g
만니톨 -------------------------------------- 5 g
정제수 -------------------------------------- 적량
통상의 액제의 제조방법에 따라 정제수에 각각의 성분을 가하여 용해시키고 레몬 향을 적량 가한 다음 상기의 성분을 혼합한 다음 정제수를 가하여 전체를 정제수를 가하여 전체 100 ㎖로 조절한 후 갈색 병에 충진하여 멸균시켜 액제를 제조한다.
제제예 6. 건강 식품의 제조
AC-EA 추출물 -------------------------------- 1000 ㎎
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
스코폴레틴 화합물 ---------------------------- 300 ㎎
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 ------------------------------------ 0.3 g
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 (7)

  1. 사철쑥 에틸아세테이트 분획 추출물, 이로부터 분리된 스코폴레틴(Scopoletin), 에스큘레틴(Esculetin) 또는 이의 약학적으로 허용 가능한 염을 유효성분으로 함유하는 발기부전증의 예방 및 치료용 약학조성물.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 에틸아세테이트 분획 추출물은 사철쑥을 물, 메탄올, 에탄올, 부탄올 또는 이들의 혼합용매로부터 선택된 용매로 추출하여 얻은 조추출물을 물에 현탁한 후에 에틸아세테이트 용매로 분획하여 분획한 에틸아세테이트에 가용한 추출물임을 특징으로 하는 약학 조성물.
  3. 사철쑥 에틸아세테이트 분획 추출물, 이로부터 분리된 스코폴레틴(Scopoletin), 에스큘레틴(Esculetin) 또는 이의 약학적으로 허용 가능한 염과 기존 발기부전 치료제와의 조합을 유효성분으로 함유하는 발기부전증의 예방 및 치료용 약학조성물.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 기존 발기부전 치료제는 실데나필, 유데나필, 미로데나필, 타달라필, 또는 바데나필인 약학 조성물.
  5. 사철쑥 에틸아세테이트 분획 추출물, 이로부터 분리된 스코폴레틴(Scopoletin), 에스큘레틴(Esculetin) 또는 이의 약학적으로 허용 가능한 염을 유효성분으로 함유하는 발기부전증의 예방 및 개선용 건강기능식품.
  6. 사철쑥 에틸아세테이트 분획 추출물, 이로부터 분리된 스코폴레틴(Scopoletin), 에스큘레틴(Esculetin) 또는 이의 약학적으로 허용 가능한 염과 기존 발기부전 치료제와의 조합을 유효성분으로 함유하는 발기부전증의 예방 및 개선용 건강기능식품.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 기존 발기부전 치료제는 실데나필, 유데나필, 미로데나필, 타달라필, 또는 바데나필인 건강기능식품.
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