KR20150051429A - 로테논을 함유하는 비만 예방 또는 치료용 조성물 - Google Patents

Abstract

본 발명은 항비만 효과를 나타내는 로테논을 함유한 조성물에 관한 것으로, 보다 자세하게는 로테논은 고과당 및 고지방 섭취에 의한 식이성 비만에서 지방세포의 크기와 지방량을 줄이고, 지방간 축적을 억제하는 효과를 나타냈기 때문에, 본 발명에 따른 로테논 조성물은 식이성 비만을 줄이는데 탁월한 효능을 나타내어 비만의 예방 또는 치료에 유용하게 사용할 수 있다.

Description

로테논을 함유하는 비만 예방 또는 치료용 조성물{Composition for preventing or treating obesity comprising Rotenone}

본 발명은 로테논을 함유하는 조성물로서, 상기 로테논은 지방세포 분화를 억제하여 고지방 및 고과당 식이에 의한 항비만 효과를 갖는 비만 예방 또는 치료용 조성물에 관한 것이다.

비만은 비정상적으로 또는 과다한 지방이 체내에 축적되어 개인의 건강을 위협하는 상태를 말한다. 성인이 필요한 열량보다 과잉으로 열량을 섭취한 경우 잉여 부분의 열량이 지방으로 전환되어 우리 몸에 축적된다. 사춘기 이전에는 지방의 수가 증가하여 비만이 유도되고 성인의 경우에는 지방세포의 크기가 증가되어 비만을 유발시킨다. 세계적으로 비만 인구는 계속적으로 증가하고 있는 추세이며, 세계보건기구(WHO)가 비만을 '세계적인 전염병(world epidemic)'이라고 언급한 이래 전 세계적으로 비만율을 낮추기 위해 여러 노력을 하고 있다. 미국ㆍ유럽 등 선진국에서는 비만율을 낮추기 위해 홍보, 건강증진 교육, 소금ㆍ설탕ㆍ지방함량이 높은 식품에 대한 세금부과, 보건의료 제품에 대한 세금 감면 및 보조금 지급 등 정책적 지원을 하고 있다. 우리나라의 경우는 비만 여부는 몸무게를 키로 나눈 값인 체질량지수(BMIㆍbody mass index)를 기준으로 판단하는데 서양에서는 BMI 30 이상을 비만, 35 이상을 고도비만이라고 한다. 우리나라의 경우 체질량지수 25 kg/m² 이상의 비만인구의 비율이 1995년 국민건강 영양조사 당시 13.9% 였던 것이 2010년 31.5%로 매우 빠른 속도로 급증하고 있다. 특히 최근 연구 결과에 따르면 고도비만과 대사 증후군이 꾸준히 증가하는 것으로 보고되었다.

이러한 비만은 고혈당, 고염류, 고탄수화물의 음식 섭취와 도시화에 따른 운동 부족에 의한 섭취한 열량과 소모한 열량의 불균형을 그 근본적인 원인으로 판단할 수 있다. 비만은 또한 당뇨병의 44%, 심혈관 질환의 23%, 그리고 기타 비만 관련 암질환의 7-40%의 발병원인으로 보고되고 있는데 이는 특히 비만에 의한 간세포 및 다른 말초조직의 인슐린 저항성 증가 및 염증 반응을 일으키는 사이토카인들의 혈중 및 세포 내 농도의 증가에 의해 기인되는 것으로 판단된다. 비만은 고혈압, 제 2형 당뇨병, 지방간, 고지혈증, 퇴행성관절염, 일부 암과 같은 질환 등 다양한 만성 합병증 질환들을 유발할 수 있으므로 비만을 하나의 질환으로 인식하고 적극적으로 치료할 필요성이 증대되고 있다. 비만인 사람들은 알코올성 지방간, 관절염ㆍ당뇨 등 성인병 발병률이 높으며 정상 체중을 유지하는 사람들보다 의료비를 36%나 더 지출한다. 2012년 대한당뇨병학회에서 발표한 한국인 당뇨병 환자에 대한 보고서를 보면 우리나라 당뇨병 환자의 3/4이 과체중이거나 비만이다. 그러므로 비만을 억제하는 비만 치료제 개발이 필요한 실정이다.

현재까지 비만 치료제에 사용되는 물질은 위장에서 지방 흡수를 감소시키거나 식욕을 억제시키는 약제들이다. 소장 및 췌장의 리파아제를 억제하여 지방흡수를 방지하는 작용을 하는 제니칼(Roche), 알리(GlaxoSmithKline)는 위장 관련 부작용 및 지용성 비타민 흡수 감소 등의 부작용을 나타내고 있다.

한편, 한국공개특허 제2007-0103844호에서는 이러한 리파아제 저해제에 의해 생성되는 유리오일로 인한 다양한 부작용을 감소시키기 위하여 친유성 오일흡수제를 함께 포함하는 약학조성물에 대해 개시하고 있다. 그러나 이는 부작용을 최소화하기 위한 방법일 뿐 리파아제 저해제의 부작용을 완전히 해결할 수 없다.

또한, 식욕억제를 통한 비만 효과를 나타내는 로카세린 (5-HT2c receptor agonist), 큐넥사(Phentermine/Topiramate)는 주의력 결핍이나 기억력 저하 등 부작용을 일으킬 수 있으며 항우울제나 편두통제와 함께 복용하면 심장 판막질환 등 심각한 부작용을 유발할 가능성이 있으며 시부트라민 (serotin noradrenalin reuptake inhibitor)은 2010년 심혈관질환 및 뇌경색 발생 증가로 퇴출되기도 하였다. 이렇듯 현재 사용되는 비만 치료제는 상기 부작용과 같은 심각한 문제점을 가지고 있어 새로운 작용기전을 가진 치료제의 개발이 절실한 실정이다.

로테논은 원래 자연계 식물의 씨앗이나 줄기 및 뿌리에 존재하는 천연물로 1848년부터 식물의 해충제 또는 고기잡이에 사용한 약물이다 (Metcalf RL. (1948). The Mode of Action of Organic Insecticides. National Research Council, Washington DC.)("Useful tropical plants". ASNOM. 2008-01-02. Retrieved 2008-03-16.). 로테논은 마이토콘드리아 복합체 I 억제제로써 에너지 생성(ATP 합성)을 억제한다고 보고되어있다 (Hayes WJ. (1991). Handbook on Pesticides, Volume 1. Academic Press. ISBN 0123341612. ). 그러나 이 약물이 비만에 어떤 효능이 있는지 보고된 바 없다.

본 발명은 상기 문제점을 해결하고자, 로테논의 지방 분화를 억제하여 항비만 효과를 갖는 것을 밝혀내어 안출된 발명으로, 본 발명의 목적은 로테논을 유효성분으로 함유하는 비만 예방 또는 치료용 조성물을 제공한다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 로테논을 유효성분으로 함유하는 비만 예방 또는 치료용 조성물을 제공한다.

상기 로테논은 체지방 감소 및 지방간 축적 억제를 통해 항 비만 효과를 갖는다.

상기 비만은 고과당 또는 고지방에 의한 식이성 비만으로 선택될 수 있다.

상기 조성물은 총 100 중량부에 대하여 로테논 0.01 내지 10 중량부를 포함할 수 있다.

또한, 상기 조성물은 약학조성물 또는 건강식품조성물에서 선택적으로 제공될 수 있다.

본 발명에 따르면, 고지방 및 고과당 식이를 한 비만 동물모델에게 로테논을 일정기간 투여할 경우 탁월한 비만 억제 효능을 나타내며, 특히 로테논을 투여한 비만 실험군에서 지방량 및 지방세포 크기의 현저한 감소 효과를 통한 몸무게 감소효과와 지방간 축적 억제효과를 나타냈기 때문에, 로테논은 체지방을 감소시키고 지방간 축적을 억제하는 비만 예방 또는 치료용 조성물로 사용할 수 있다.

도 1은 정상 식이 대조군(ND)과 비교하여 고지방 및 고과당 식이 실험군(HFFD)의 현저한 체중 증가와 고지방 및 고과당 식이 실험군(HFFD)과 비교하여 로테논을 투여한 비만 실험군(HF/Rot)의 체중이 유의성있게 감소되는 결과를 나타낸 그래프이다.
도 2는 정상 식이 대조군(ND)과 비교하여 고지방 및 고과당 식이 실험군(HFFD)의 간과 지방의 무게 증가와 로테논을 투여한 비만 실험군(HF/Rot)의 간 및 부고환지방(Epididymal fat, E-fat), 지방피막(Perirenal fat, P-fat), 피하지방(Subcutaneous fat, S-fat), 갈색지방(brown fat, BAT)과 같은 지방의 무게가 유의성있게 감소하는 결과를 나타낸 그래프이다.
도 3은 정상 식이 대조군과 비교하여 고지방 및 고과당 식이 실험군의 지방간 및 지방의 증가와 로테논을 투여한 비만 실험군의 지방 및 지방간의 유의성 있는 감소 결과를 확인한 H&E 염색 사진이다.

이하, 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.

본 발명은 로테논을 유효성분으로 함유하는 비만 예방 또는 치료용 조성물을 제공한다.

상기 로테논은 체지방 감소 및 지방간 축적 억제를 통해 항 비만 효과를 갖는다. 이때, 상기 비만은 고과당 또는 고지방에 의한 식이성 비만으로 선택될 수 있다.

상기 조성물은 총 100 중량부에 대하여 로테논 0.01 내지 10 중량부를 포함할 수 있다. 만약, 로테논을 상기 함량 범위를 벗어나 소량으로 사용하면 약제 효과 부족의 문제가 야기될 수 있는 반면, 과량으로 사용하면 악성 빈혈, 복통, 설사, 구역, 식욕 부진, 불안, 수면 장애, 호흡 곤란, 두통, 피부 발진, 아연 결핍, 발작 등의 문제가 야기될 수 있다.

또한, 상기 조성물은 약학조성물 또는 건강식품조성물에서 선택적으로 제공될 수 있다.

또한 본 발명은 로테논을 함유하는 항비만용 조성물을 제공한다.

본 발명에 따라 사용한 상기 로테논은 위장관의 점막으로 양호하게 흡수되기 때문에 다수의 생약 제제가 사용될 수 있다. 로테논은 당의정제, 캡슐제, 바이터블(bitable) 캡슐제, 정제, 점적제 및 시럽의 형태는 물론, 페사리 및 비강 분무제 형태의 약제로서 투여될 수 있다.

상기 제형은 예를 들면 활성 성분을 임의로는 유화제 및/또는 분산제를 사용 하면서 용매 및(또는) 담체로 증량시켜 제조하고, 임의로 예를 들어 물을 희석제로 사용하는 경우 유기 용매를 보조 용매로서 사용할 수 있다.

상기 조성물에 추가될 수 있는 보조제로는 다음과 같은 물질들을 예로 들 수 있다. 즉, 보조 용매로는 예를들어 물 또는 무독성 유기 용매를 포함하며, 상기 유기 용매는 광유 분획 등과 같은 파라핀; 평지씨유, 땅콩유, 호마유 등과 같은 식물성 오일; 또는 에틸 알콜, 글리세롤, 프로필렌 글리콜, 폴리 에틸렌 글리콜과 같은 글리콜을 포함한 알콜류일 수 있다. 그리고, 고형 담체로는 예를들어 고분산된 규산, 규산염 등과 같은 천연 토지 광물; 또는 정제 전의 당, 락토스 및 덱스트로스 등과 같은 당류일 수 있다. 또한, 유화제로는 예를들어 폴리옥시에틸렌 지방산 에스테르, 폴리옥시에틸렌 지방 알콜 에테르, 알킬설포네이트 및 아릴설포네이트 등과 같은 비이온계 또는 음이온계 유화제일 수 있다. 또한, 분산제로는 예를 들어 리그닌, 아황산염 폐액, 메틸셀룰로스, 전분 및 폴리비닐피롤리돈; 또는 활강제 예를 들어 스테아르산마그네슘, 활석, 스테아르산 및 황산나트륨 라우릴일 수 있으며, 임의의 향료를 포함할 수 있다.

투여는 종래의 방식으로, 바람직하게는 장내 또는 비경구적으로, 특히 경구적으로 수행한다. 장내 투여의 경우, 언급한 담체를 함유할 뿐 아니라, 정제는 또한 시트르산나트륨, 탄산칼슘 및 인산칼슘과 같은 기타 첨가제를 전분, 특히 감자전분, 젤라틴 등과 같은 다양한 보충 성분과 함께 포함할 수 있다. 또한 정제화 목적을 위해서는 스테아르산마그네슘, 황산나트륨 라우릴 및 활석과 같은 활강제를 사용할 수 있다. 경구용으로 의도된 수성 현탁제 및/또는 엘릭서제의 경우 다양한 미각 조정제 또는 착색제도 전술한 보조제에 추가하여 활성 성분에 첨가할 수 있다.

경구적 투여의 경우 적합한 액형 담체 물질을 사용하는 활성 성분의 용액제를 사용할 수 있다. 정맥 내 투여의 경우, 효과적인 결과를 달성하기 위해서는 1일 체중 ㎏당 약 0.01 내지 10.0 ㎎, 적절하게는 약 0.01 내지 5.0 ㎎의 양으로 투여하는 것이 바람직하며, 장내 투여의 경우에는 투약량이 1일 체중 ㎏당 약 0.01 내지 20 ㎎, 적절하게는 약 0.01 내지 10 ㎎이다.

그러나, 일부의 경우 지시량과는 달리, 실험동물 또는 환자의 체중 또는 투여 경로의 성질, 및 동물 종 및 약제에 대한 개별적 반응 또는 투여 간격에 따라 사용할 필요가 있다. 예를 들면 일부의 경우 전술한 최소량보다 적게 사용하는 것이 충분 할 수 있는 반면, 다른 경우 전술한 상한치를 초과할 필요가 있다. 비교적 다량을 투여하는 경우 정해진 양을 하루에 걸쳐 수회의 개별 투약량으로 나누는 것이 바람직할 수 있다.

사람 약제에 사용하는 경우 동일한 범위의 투약량을 제공하며, 이때 전술한 설명도 역시 마찬가지로 적용된다. 또한 비만억제 작용을 증강시키기 위해서는 종종, 경구적으로 효과적인 상이한 항비만제들을 혼합하여 사용한다.

따라서, 본 발명에 따라 사용되는 화합물은 공지된 방법으로 예를 들면 정제, 캡슐제, 당의정제, 환제, 좌약, 과립제, 에어로졸, 시럽, 액제, 고형제, 크림형 에멀젼, 현탁제 및 약제학적으로 허용되는 불활성 무독성 담체 및 첨가제 또는 용매를 사용하는 용액제와 같은 통상의 제형으로 제조할 수 있다. 상기 제형에서, 치료학적으로 효과적인 화합물은 각각의 경우 바람직하게는 총 혼합물 중에 약 0.1 내지 80 중량%, 바람직하게는 1 내지 50 중량%의 농도, 즉 지정된 범위 내에서 투여량을 달성하기에 충분한 양으로 존재한다.

이하 본 발명을 일실시예를 통해 상세하게 설명한다.

본 발명은 항비만 효과를 갖는 로테논의 의학적 용도에 관한 것으로, 항비만 효능을 확인하기 위하여 C57BL/6J 비만 모델 생쥐를 이용하였다. 생쥐를 무작위로 1그룹의 정상식이군과 2그룹의 비만식이군으로 나눈 후 정상식이군은 10% 지방의 정상식이를 하였고 2그룹의 비만식이군은 고지방(60%), 고과당(30%) 식이를 하도록 하였다.

비만식이군 중 대조군으로는 DMSO와 0.9% 생리식염수 혼합액(1:1)을 투여하였고 실험군으로는 로테논을 1mg/kg로 DMSO와 0.9% 생리식염수 혼합액(1:1)에 녹여서 10주간 주 3회 복강으로 투여하였다. 투여기간 동안 2주일 단위로 체중과 먹이 섭취량을 측정하였고 그 결과, DMSO와 0.9% 생리식염수 혼합액(1:1) 투여군과 로테논 투여군 사이의 먹이 섭취량은 차이가 없었으나 몸무게는 현저한 차이를 나타냈다.

또한, 로테논에 의해 지방량이 변화가 있었는지 확인하기 위하여 생쥐 희생 후 여러 지방세포들에 대한 H&E 염색을 수행하였다.

그 결과 대조군에 비해 로테논 투여군은 지방세포의 크기가 감소하고 지방축적이 억제되어 있었다.

또한 간 조직에 로테논이 어떤 효과를 나타내는지 확인하기 위해서, 간 조직 염색을 수행하였다. 그 결과, 대조군의 간 조직은 지방이 축적되어 있는 반면, 로테논 투여군의 간 조직은 지방축적이 현저히 감소되었다.

이하, 하기 실시예를 통해 본 발명을 보다 상세하게 설명한다. 다만, 이러한 실시예에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니다.

< 실시예 1> 동물실험

6주령 웅성의 C57BL6/L 생쥐를 일본의 SLC에서 수입하였다. 이 동물을 아주대학교 의과대학 동물 실험실에서 케이지당 2-3마리씩 분리하여 온도 22± 0.5 ℃, 습도 55± 5%에서 12시간 밤낮의 주기로 사육하였다. 7주령의 C57BL6/J 생쥐를 3개의 군으로 나누고 1개의 정상식이군은 10% 지방의 정상식이 (Research diet 사, D12450)를 하였고 2개의 비만식이군은 60% 지방(Research diet사, D12492)에 30% 과당을 섭취하도록 하였다. 비만식이군 중 대조군으로는 DMSO와 0.9% 생리식염수 혼합액(1:1)를 투여하였고 실험군으로는 로테논을 1mg/kg로 DMSO와 0.9% 생리식염수 혼합액(1:1)에 녹여서 10주간 3회 복강 투여하였다.

도 1과 같이 2주마다 몸무게와 먹이 섭취량을 측정하였고 도 2와 같이 생쥐를 희생하여 지방을 분리하고 무게를 측정하였다.

< 실시예 2> 지방 및 간 조직의 헤마톡실린-에오신(H&E)염색

1. 지방 조직

지방조직의 형태 관찰을 위하여 각군의 동물의 지방을 적출하여 무게를 재고, 외형을 관찰한 후 4℃에서 4% 파라포름알데하이드로 24시간 고정 후 흐르는 물에 씻고 파라핀으로 포매하여 조직을 5μM 두께로 박절하였다.

박절한 조직을 코팅 슬라이드 위에 붙인 후 자일렌으로 파라핀을 제거하고 계열 알콜순으로 함수 과정을 거친 후 헤마톡실린-에오신 염색을 하여 지방세포의 크기를 관찰하였다.

2. 간 조직

로테논을 10주간 투여한 후 간조직의 형태 계측을 위하여 생쥐를 희생하고 간을 적출하여 4℃에서 4% 파라포름알데하이드로 24시간 고정한 후 흐르는 물에 수세한 다음 파라핀으로 포매하여 조직을 5μm 두께로 박절하였다.

박절한 조직을 코팅 슬라이드 위에 붙인 후 자일렌으로 파라핀을 제거하고 100, 95, 90, 80 및 70 % 에탄올의 계열 알콜순으로 함수 과정을 거친 후 면역 조직학적 염색을 시행하였다.

먼저 박절한 조직을 해리의 헤마톡실린 염색액으로 5분간 염색 후 흐르는 물에 5분간 수세하고 1% HCl 알콜과 암모니아로 탈염색하였다.

이후 흐르는 물에 10분간 수세하고 다시 에오신 염색액으로 1분간 대조염색하고 함수의 역방향으로 탈수 과정을 거친 후 봉입하여 현미경(Olympus, Tokyo, Japan)으로 관찰하였다.

< 실시예 3> 로테논의 항비만 효과 확인

고지방과 고과당 식이를 한 C57BL6/L 생쥐에 1 mg/kg 의 로테논을 10주간 투여하고 체중 및 먹이섭취량을 조사한 결과 도 1과 같이 대조군과 로테논 투여군 사이에 체중 및 개체 형태는 현저한 차이를 나타낸 반면, 먹이 섭취량은 유의적인 차이가 없었다.

각각의 군에서 부고환 지방 조직, 지방 피막, 피하 지방, 갈색 지방과 같은 여러 종류의 지방 무게를 측정한 결과 도 2와 같이 로테논 투여군의 지방 무게가 대조군에 비해 유의적인 차이를 나타냈다.

또한 로테논의 항 비만 효과를 좀 더 자세히 확인하기 위하여 각각의 조직을 헤마톡실린-에오신(H&E) 염색을 하고 비교 정량한 결과, 도 3과 같이 부고환 지방과 갈색 지방 조직의 지방세포 크기가 현저한 감소를 나타내었다.

상기 결과로부터 로테논 투여군은 대조군에 비해서 항 비만 효능이 있음을 확인하였다.

Claims (5)

1. 로테논을 유효성분으로 함유하는 비만 예방 또는 치료용 조성물.
2. 청구항 1에 있어서, 상기 로테논은 체지방 감소 및 지방간 축적 억제 효과를 갖는 것을 특징으로 하는 비만 예방 또는 치료용 조성물.
3. 청구항 1에 있어서, 상기 비만은 고과당 또는 고지방에 의한 식이성 비만인 것을 특징으로 하는 비만 예방 또는 치료용 조성물.
4. 청구항 1에 있어서, 상기 조성물은 총 100 중량부에 대하여 로테논 0.01 내지 10 중량부를 포함하는 비만 예방 또는 치료용 조성물.
5. 청구항 1에 있어서, 상기 조성물은 약학조성물 또는 건강식품조성물에서 선택된 것을 특징으로 하는 비만 예방 또는 치료용 조성물.
   
   
   
   
   

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