KR20150111073A

KR20150111073A - 육계 추출물을 유효성분으로 포함하는 퇴행성 뇌 질환 예방 또는 치료용약학적 조성물

Info

Publication number: KR20150111073A
Application number: KR1020140034477A
Authority: KR
Inventors: 박소영; 황광우; 강유정
Original assignee: 단국대학교 천안캠퍼스 산학협력단
Priority date: 2014-03-25
Filing date: 2014-03-25
Publication date: 2015-10-05

Abstract

본 발명은 육계(Cinnamomi Cortex Spissus) 추출물을 유효성분으로 포함하는 퇴행성 뇌 질환 예방 또는 치료용 약학적 조성물에 관한 것이다. 본 발명의 육계 추출물을 유효성분으로 하는 퇴행성 뇌 질환 예방 또는 치료용 약학적 조성물은 천연식물인 육계에서 추출한 추출물을 유효성분으로 하는 것으로서, 베타-아밀로이드 형성을 억제하는 효과가 있으므로 알츠하이머병 등의 퇴행성 뇌 질환의 예방 및 치료가 가능하다. 뿐만 아니라, 천연물 유래 추출물을 유효성분으로 하므로, 부작용이나 세포 독성에 대한 문제가 없는 장점이 있다.

Description

육계 추출물을 유효성분으로 포함하는 퇴행성 뇌 질환 예방 또는 치료용약학적 조성물 {PHARMACEUTICAL COMPOSITION COMPRISING CINNAMOMI CORTEX SPISSUS}

본 발명은 육계(Cinnamomi Cortex Spissus) 추출물을 유효성분으로 포함하는 퇴행성 뇌 질환 예방 또는 치료용 약학적 조성물에 관한 것이다.

치매(dementia)는 정상적인 노화와는 구분해야 할 병적인 현상이며 그 원인에 따라 알츠하이머병(Alzheimer's disease), 혈관성 치매(vascular dementia), 기타 알콜 중독, 외상, 파킨슨병의 후유증으로 오는 치매로 구별된다. 이중, 알츠하이머병의 발병기전은 명확히 알려져 있지 않으나, 신경독성단백질인 베타-아밀로이드(β-amyloid protein)의 독성이 가장 중요한 원인으로 제시되고 있다. 이 물질은 아밀로이드 전구단백질(amyloid precursor protein, 이하 'APP'의 잘못된 대사로 인해 생성되는 것으로 알려져 있고, APP의 정상 대사물은 신경세포보호작용이 있는 것으로 보고되고 있다. 최근 유전공학적 방법을 이용한 연구결과에서는 베타-아밀로이드(β-amyloid) 등의 독성 단백질이 세포와 혈관에 쌓여 신경세포에 독성을 미침으로써 결과적으로 뇌기능에 장애가 초래된다는 사실이 밝혀졌다.

현재까지 치매 치료를 위한 약물치료는 아세틸콜린 전구체를 투여하거나 아세틸콜린의 분해를 저해하는 약물을 투여하여 뇌의 아세틸콜린 농도를 높여주는 치료방법이 사용되어 왔다 (대한민국 공개특허 10-2007-0087161호). 대표적인 약물로는 타크린 (tacrine), 도네페질 (donepezil), 리바스티그민 (rivastigmine), 갈란타민 (galantamine) 등이 있다.

다만, 기존의 치매 치료제는 주로 아세틸콜린에스터라제 억제 효과만을 가지고 있을 뿐, 베타-아밀로이드의 형성 억제 기능은 없었다. 따라서, 치매의 근원적 치료가 불가능하였다. 뿐만 아니라, 여러 화학 물질들을 포함하는 현존하는 치매 치료제들은 구역, 구토, 어지러움, 설사, 신경계이상 등의 부작용이 빈발하는 문제가 있다.

따라서, 베타-아밀로이드 생성를 억제할 수 있는 효과를 가지면서도 부작용이 적은 천연물 유래 치매 예방 치료제의 개발이 절실한 실정이다.

대한민국 공개특허 10-2007-0087161호

이에, 베타-아밀로이드 생성을 억제할 수 있는 효과를 가지면서도 부작용이 적은 육계 추출물을 유효성분으로 함유하는 퇴행성 뇌 질환 예방 또는 치료용 약학적 조성물을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은 육계(Cinnamomi Cortex Spissus) 추출물, 분획물, 상기 추출물 또는 분획물의 건조물, 및 상기 추출물 또는 분획물의 농축물로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 유효성분으로 함유하는 퇴행성 뇌 질환 예방 또는 치료용 약학적 조성물을 제공한다.

일 구현예는 퇴행성 뇌 질환이 알츠하이머병, 뇌졸중, 중풍, 기억력 상실, 기억력 손상, 치매, 건망증, 파킨슨병, 피크(Pick)병 또는 크로이츠펠트-야콥(Creutzfeld-Jakob)병인 것일 수 있다.

또한, 본 발명은 시린가레시놀, 메디올레시놀, 쿠마린, 크립타마이긴 A 및 3,5,7-트리메톡시 에피카테킨으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 화합물을 유효성분으로 함유하는 퇴행성 뇌 질환 예방 또는 치료용 약학적 조성물을 제공한다.

다른 일 구현예는 정제, 연질 또는 경질 캡슐제, 환제, 산제, 현탁화제, 시럽제, 주사제 및 과립제로 이루어진 군에서 선택되는 제제로 제형화된 것일 수 있다.

또 다른 일 구현예는 경구 또는 비경구 투여를 위한 것일 수 있다.

또한, 본 발명은 육계에 물, C₁ 내지 C₅의 직쇄 또는 분지형 알코올, 아세톤 및 에틸아세테이트로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 극성 용매나 헥세인, 에테르, 클로로포름, 벤젠 및 디클로로메탄로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 비극성 용매를 가하여 육계 추출물을 얻는 단계를 포함하는, 육계(Cinnamomi Cortex Spissus) 추출물, 분획물, 상기 추출물 또는 분획물의 건조물, 및 상기 추출물 또는 분획물의 농축물로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 유효성분으로 함유하는 약학적 조성물의 제조방법을 제공한다.

일 구현예는 육계에 메탄올을 가하여 육계 추출물을 얻는 단계를 포함하는 것일 수 있다.

다른 일 구현예는 메탄올이 10 %(v/v) 내지 99%(v/v) 수용액인 것일 수 있다.

또 다른 일 구현예는 육계 추출물을 얻는 단계 후에, 상기 육계 용매 추출물에 C₁ 내지 C₅의 직쇄 또는 분지형 알코올, 헥세인, 아세톤, 에테르, 클로로포름, 벤젠, 디클로로메탄, 에틸아세테이트 및 물로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 분획용매로 용매 분획하여 육계 분획물을 얻는 단계를 추가로 포함하는 것일 수 있다.

본 발명의 육계 추출물을 유효성분으로 하는 퇴행성 뇌 질환 예방 또는 치료용 약학적 조성물은 천연식물인 육계에서 추출한 추출물을 유효성분으로 하는 것으로서, 베타-아밀로이드 형성을 억제하는 효과가 있으므로 알츠하이머병 등의 퇴행성 뇌 질환의 예방 및 치료가 가능하다. 뿐만 아니라, 천연물 유래 추출물을 유효성분으로 하므로, 부작용이나 세포 독성에 대한 문제가 없는 장점이 있다.

도 1은 실시예 1에 따른 육계 추출물의 제조 과정을 나타낸 것이다.
도 2는 실시예 3에 따른 추출물의 성분 분리 과정을 나타낸 것이다.
도 3은 화합물 1의 ¹H-NMR 스펙트럼 (700MHz, DMSO-d ₆ ) 결과를 나타낸 것이다.
도 4는 화합물 1의 ¹³C-NMR 스펙트럼 (177MHz, DMSO-d ₆ ) 결과를 나타낸 것이다.
도 5는 화합물 2의 ¹H-NMR 스펙트럼 (700MHz, DMSO-d ₆ ) 결과를 나타낸 것이다.
도 6은 화합물 2의 ¹³C-NMR 스펙트럼 (177MHz, DMSO-d ₆ ) 결과를 나타낸 것이다.
도 7는 화합물 3의 ¹H-NMR 스펙트럼 (700MHz, DMSO-d ₆ ) 결과를 나타낸 것이다.
도 8은 화합물 3의 ¹³C-NMR 스펙트럼 (177MHz, DMSO-d ₆ ) 결과를 나타낸 것이다.
도 9는 화합물 4의 ¹H-NMR 스펙트럼 (700MHz, DMSO-d ₆ ) 결과를 나타낸 것이다.
도 10은 화합물 4의 ¹³C-NMR 스펙트럼 (177MHz, DMSO-d ₆ ) 결과를 나타낸 것이다.
도 11은 화합물 5의 ¹H-NMR 스펙트럼 (700MHz, DMSO-d ₆ ) 결과를 나타낸 것이다.
도 12는 화합물 5의 ¹³C-NMR 스펙트럼 (177MHz, DMSO-d ₆ ) 결과를 나타낸 것이다.
도 13은 화합물 6의 ¹H-NMR 스펙트럼 (700MHz, DMSO-d ₆ ) 결과를 나타낸 것이다.
도 14는 화합물 6의 ¹³C-NMR 스펙트럼 (177MHz, DMSO-d ₆ ) 결과를 나타낸 것이다.
도 15는 메탄올을 이용하여 추출한 실시예 1의 육계 추출물(Methanol), 실시예 2의 n-헥세인 분획물(n-hexane), 에틸아세테이트 분획물(Ethylacetate), 부탄올 분획물(Butanol) 및 물 분획물(Water)의 처리 농도(ug/ml)에 따른 세포 활성도(Cell viability % of control group)를 나타낸 것이다.
도 16은 화합물 1 내지 6의 처리 농도(ug/ml)에 따른 세포 활성도(Cell viability % of control group)를 나타낸 것이다.
도 17은 실시예 1의 육계 추출물(C-MeOH)과 실시예 2의 에틸아세테이트 분획 추출물(C-EtOAc)의 처리 농도에 따른 측정된 베타-아밀로이드 양(β-amyloid % of control group)을 나타낸 것이다.
도 18은 실시예 1의 육계 추출물과 실시예 2의 에틸아세테이트 분획물의 25 및 50 μg/ml에서의 측정된 sAPPβ 양(sAPPβ % of control group)을 나타낸 것이다.
도 19는 화합물 1, 2, 3, 5, 6 의 4μg/ml에서의 측정된 sAPPβ 양(sAPPβ % of control group)을 나타낸 것이다.

본 발명자들은 육계 추출물이 베타-아밀로이드의 생성을 효과적으로 억제함을 확인함으로써 본 발명을 완성하였다.

퇴행성 뇌 질환인 알츠하이머병의 병리학적 특징으로는 신경 세포의 핵 주위에서 신경섬유들이 엉켜 만들어진 신경섬유다발(neurofibrillary tangles)과 신경세포의 외부에 축적되는 노인성 반점(senile plaques)을 들 수 있다. 신경섬유다발(neurofibrillary tangles)은 신경세포의 골격구조인 미세소관 관련 단백질을 안정화하는 단백질인 타우(tau) 단백질이 과인산화 되어 생성된 응집체이다. 이로 인해 정상 미세소관의 구조가 파괴되고 축산 수송이 이루어지지 못하게 되며, 신경세포 내에 신경섬유다발이 생성되면서 점차 많은 수의 신경 세포가 기능 장애， 나아가 사멸하게 된다. 노인성 반점 (senile plaques)은 응집된 베타-아밀로이드 (A β)의 주위에 신경교세포， 미세아교세포 및 성상세포 등 염증세포들이 모여 있는 것으로 주성분인 베타-아밀로이드는 신경세포 퇴행을 유도하는 독성을 갖는 원인물질로 알려져 있다.

베타-아밀로이드 (Aβ)는 APP (amyloid precusor protein) 라는 타입 1 내재막 당단백질 (type 1 integral membrane glycoprotein)에서 유래된 단백질이 분해효소에 의해 각각 N-, C-말단이 잘려 생성되는 대사산물로서 세포 밖 영역(extracellular domain)과 막 영역 (membrane domain)으로 이루어져 있는 36-43개의 펩타이드이다. 베타-아밀로이드 생성에 관여하는 효소로는 BACE1 (β-site APP-cleaving enzyme)이라 명명된 β-세크레타아제와 최소 네 개의 단백질 복합체 (프레세닐린 1 또는 2, 프레세닐린 인핸서 2, 앞 인두(anterior pharynx), 니카스트린)로 이루어진 γ-세크레타아제가 있으며 이 같은 단백질 분해 효소에 의해 베타 아밀로이드가 생성되는 대사과정을 아밀로이드 생성 경로 (amyloidogenic pathway)라고 한다. BACE1 (β-secretase)에 의해 잘려진 APP는 90 kDa 내외의 sAPPβ로 불리는 N-말단 영역과 CTFβ (C99)라 불리는 세포질 내 영역 (cytoplasmic domain)으로 나눠지는데 이렇게 생성된 sAPPβ는 세포 밖으로 분비되며 C99는 다시 y-세크레타아제에 의해 잘려 4 kDa의 베타-아밀로이드가 생성된다. 이와는 반대로 비아밀로이드 생성경로 (non-amyloidogenic pathway)는 APP의 α-site를 자르는 α-세크레타아제에 의해 일어나며 16/17번째 아미노산 사이를 잘라 베타 아밀로이드가 형성되지 않게 하는 대사과정이다. α-세크레타아제는 디스인테그린 영역 (disintegrin domain)과 메탈로프로테이나제 영역 (metalloproteinase domain)을 갖는 ADAM (α-disintegrin metalloproteinase domain) 패밀리에 속하는 단백질 분해 효소로 ADAM-9, ADAM-10, ADAM-17 이 그 구성원으로 생각되고 있다. α-세크레타아제 (ADAM-10 또는 ADAM-17)가 APP를 자르게 되면 sAPPα라 불리는 N-말단 영역과 CTFα(C83) 라 불리는 세포질 내 영역으로 잘리게 되는데 C83은 다시 γ-세크레타아제에 의해 잘려져서 p3라고 불리는 3 kDa의 조각을 만들어 내게 된다.

베타-아밀로이드에 의해 신경세포사멸이 유도되는 단계는 먼저 APP로부터 아밀로이드 생성경로에 의해 단계적으로 베타-아밀로이드가 생성되고 이렇게 생성된 모노머 형태의 베타-아밀로이드는 서로 응집하여 올리고머를 형성하게 되는데 이렇게 응집된 형태의 베타-아밀로이드가 결국 신경세포사멸을 유도하게 된다는 것이 최근 일반적으로 받아들여지고 있다. 따라서 베타-아밀로이드에 의한 신경세포사멸을 억제하여 신경세포를 보호할 알츠하이머병 치료제는 베타-아밀로이드의 생성 억제， 베타-아밀로이드 응집 억제，또는 베타-아밀로이드 독성으로부터 보호하는 기능을 가져야 한다.

이에, 본 발명자들은 퇴행성 뇌 질환, 특히 알츠하이머병의 치료 및 예방 소재를 개발하기 위하여 베타-아밀로이드의 생성을 억제하는 기능을 가진 천연 추출물을 찾는 연구를 진행하였으며, 본 발명은 베타-아밀로이드 생성을 억제할 수 있는 효과를 가지면서도 부작용이 적은 육계 추출물을 유효성분으로 함유하는 퇴행성 뇌 질환 예방 또는 치료용 약학적 조성물을 제공한다.

이하, 본 발명을 상세히 설명한다.

본 발명에 있어서, 퇴행성 뇌 질환은 노화로 인해 야기되는 뇌(brain)의 병증에 관한 것을 모두 포함한다. 예컨대 퇴행성 뇌 질환은 알츠하이머병, 뇌졸중, 중풍, 기억력 상실, 기억력 손상, 치매, 건망증, 파킨슨병, 피크(Pick)병 또는 크로이츠펠트-야콥(Creutzfeld-Jakob)병일 수 있다.

본 발명에 있어서, 육계(Cinnamomi Cortex Spissus)는 녹나무과(Lauraceae)의 계수나무(Cinnamomum cassia Blume)의 줄기껍질에서 수피는 그대로 두고 주피를 다소 제거한 생약을 말한다. 상기 육계는 건조되거나 건조되지 않은 상태로 사용 가능하다.

본 발명에 있어서, 육계 추출물은 추출물과 추출물을 용매분획하여 얻어진 분획물을 모두 포함한다.

상기 육계 추출물을 얻기 위해, 추출 용매는 물, C₁ 내지 C₅의 직쇄 또는 분지형 알코올, 에틸아세테이트, 아세톤 또는 이들의 혼합용매와 같은 극성용매이거나, 헥세인, 에테르, 클로로포름, 벤젠, 디클로로메탄 또는 이들의 혼합용매와 같은 비극성용매일 수 있으며, 바람직하게는 물 및 C₁ 내지 C₅의 직쇄 또는 분지형 알코올로 이루어지는 군에서 선택된 1종 이상의 용매 또는 혼합 용매일 수 있다. 예컨대, 상기 추출용매는 메탄올일 수 있으며, 상기 메탄올은 1 내지 99%(v/v), 바람직하게는 10 내지 99%(v/v) 수용액 일 수 있다. 상기 추출 용매의 사용량은, 충분하고 효과적인 유효 성분 추출을 위하여, 육계의 중량 기준으로 1 내지 30배 부피배 (예컨대, 육계 1g에 대하여 1 내지 30mL의 용매 사용), 바람직하게는 2 내지 10 부피배일 수 있다.

상기 추출물의 추출온도는, 4℃ 내지 120℃에서 수행될 수 있으며, 바람직하게는 상온에서 추출하는 것이 좋다. 또한, 상기 추출시간은 12시간 내지 120시간일 수 있다. 상기 추출온도가 4℃ 보다 낮은 경우 추출 효율이 감소할 수 있으며, 120℃를 넘는 경우 추출물이 변성될 수 있다. 상기 추출시간이 12시간 보다 낮은 경우 유효성분이 일부 추출되지 않을 수 있으며, 120시간을 넘길 경우 유효성분 이외의 불순물 성분이 함께 추출될 수 있으므로 바람직하지 않다.

본 발명의 추출물을 얻기 위한 추출방법은 본 발명이 속하는 기술분야의 통상적으로 사용되는 공지된 추출방법에 따라 제조될 수 있다. 구체적으로 냉침법, 가열 추출법, 초음파 추출법, 여과법, 가압추출법, 환류추출법, 초임계 추출법, 전기적 추출법 등 통상적으로 사용되는 추출법을 사용할 수 있으며, 통상의 추출기기, 초음파분쇄 추출기 또는 분획기를 이용할 수 있다.

상기 육계 분획물은 상기와 같이 얻어진 육계 추출물에 분획 용매를 가하여 분획하여 얻어지며; 예컨대, 상기 얻어진 육계 추출물에 물, C₁ 내지 C₅의 직쇄 또는 분지형 알코올, 헥세인, 아세톤, 에테르, 클로로포름, 벤젠, 디클로로메탄 및 에틸아세테이트로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 분획 용매를 가하여 분획하여 얻어진 것일 수 있다.

상기 분획 용매로서 2종 이상을 사용하는 경우, 상기 육계 분획물은 2 종 이상의 분획 용매를 동시 또는 순서에 따라 사용하여 용매 분획을 수행하여 얻어진 각각의 용매 분획물일 수 있다. 예컨대, 상기 육계 분획물은 n-헥세인, 에틸아세테이트, 부탄올 및 물의 순서에 따라 용매 분획을 수행하여 얻어진 각각의 용매 분획물일 수 있다. 상기 분획온도 및 분획시간은 앞서 설명한 추출방법과 같다.

또한, 필요한 경우 상기 추출 및/또는 분획 후, 당업계에 공지된 여과 및/또는 농축 및/또는 동결건조 방법을 추가적으로 사용할 수 있다. 본 발명에서 사용된 추출물 및/또는 분획물의 건조물 또는 농축물은 상기와 같이 공지된 방법으로 건조 또는 농축된 것을 의미한다.

본 발명에 따른 조성물 내의 유효성분으로서 육계 추출물 (추출물 및/또는 분획물)의 함량은 사용 형태 및 목적, 환자 상태, 증상의 종류 및 경중 등에 의하여 적절하게 조절할 수 있으며, 고형분 중량 기준으로 0.001 내지 99.9 중량%, 0.1 내지 99 중량%, 또는 1 내지 50중량% 일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 상기 '고형분 중량'은 추출물 또는 분획물 중 용매 성분을 제거하고 남은 성분의 중량을 말한다.

상기 화합물은 세포독성이 없으면서도 베타-아밀로이드 형성(응집)을 억제하는 작용이 매우 우수한 것이 특징이다.

본 발명에 따른 약학적 조성물의 투여량은 투여방법, 복용자의 연령, 성별, 환자의 중증도, 상태, 체내에서 활성 성분의 흡수도, 불활성률 및 병용되는 약물을 고려하여 결정할 수 있으며, 1일 유효성분을 기준으로 하였을 때 0.1 mg/kg(체중) 내지 500 mg/kg(체중), 0.1 mg/kg(체중) 내지 400 mg/kg(체중) 또는 1 mg/kg(체중) 내지 300 mg/kg(체중)으로 투여할 수 있으며, 1회 또는 수회로 나누어 투여할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

본 발명의 약학적 조성물은 인간을 포함하는 포유동물에 다양한 경로로 투여될 수 있다. 투여 방식은 통상적으로 사용되는 모든 방식일 수 있으며, 예컨대, 경구, 직장 또는 정맥, 근육, 피하, 자궁내 경막 또는 뇌혈관내 (Intracerebroventricular) 주사에 의해 투여될 수 있다. 본 발명의 약학적 조성물은 각각 통상의 방법에 따라 산제, 과립제, 정제, 캡슐제, 현탁액, 에멀젼, 시럽, 에어로졸 등의 경구형 제형, 경피제, 좌제 및 멸균 주사용액의 형태의 비경구 제형 등으로 제형화하여 사용될 수 있다.

본 발명의 약학적 조성물은 유효성분 이외에 약제학적으로 적합하고 생리학적으로 허용되는 담체, 부형제 및 희석제 등의 보조제를 추가로 함유하는 것일 수 있다. 본 발명의 약학적 조성물에 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, 탈크, 마그네슘 스테아레이트 및 광물유를 들 수 있다. 제제화 할 경우에는 보통 사용하는 충진제, 증량제, 결합제, 습윤제, 붕해제, 계면활성제 등의 희석제 또는 부형제를 사용할 수 있다. 경구투여를 위한 고형제제에는 정제, 환제, 산제, 과립제, 캡슐제 등이 포함되며, 이러한 고형 제제는 상기 육계 추출물 또는 이로부터 제조된 분획물에 적어도 하나 이상의 부형제, 예를 들면, 전분, 칼슘카보네이트 (Calcium carbonate), 수크로스 (Sucrose) 또는 락토오스 (Lactose), 젤라틴 등을 섞어 조제될 수 있다. 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, 좌제, 경피제 등이 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, 글리세로제라틴 등이 사용될 수 있다.

또한, 본 발명의 약학적 조성물은 상기 유효성분 이외에 퇴행성 뇌 질환 치료 효과가 있는 것으로 당업계에 알려진 물질, 일례로 타크린 (tacrine), 도네페질 (donepezil), 리바스티그민 (rivastigmine), 갈란타민 (galantamine) 등의 물질을 추가적으로 포함할 수 있다.

또한, 본 발명은 베타-아밀로이드 형성(응집)을 억제하는 작용이 우수한 육계 추출물 (추출물 및/또는 분획물)의 제조 방법을 제공한다.

상기 제조 방법은, 육계에 물, C₁ 내지 C₅의 직쇄 또는 분지형 알코올, 아세톤 및 에틸아세테이트로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 극성 용매나 헥세인, 에테르, 클로로포름, 벤젠 및 디클로로메탄로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 비극성 용매를 가하여 추출하여 육계 추출물을 얻는 단계를 포함할 수 있다.

상기 추출물을 얻는 단계는 1회 수행되거나, 2회 이상, 예컨대, 2회 또는 3회 반복 수행되어 각 추출과정에서 얻어진 여액을 합하여 육계 추출물을 얻을 수 있다.

예컨대, 건조된 육계에 물과 C₁ 내지 C₅의 직쇄 또는 분지형 알코올 (예, 메탄올)이 부피기준으로 1:9 내지 5:5의 혼합비로 혼합된 혼합액, 또는 C₁내지 C₅의 직쇄 또는 분지형 알코올 (예, 메탄올)을 가하여 추출하고, 여과하여 여액을 얻는 단계; 및

상기 여액을 얻는 단계에서 얻어진 여액을 농축하여 육계 추출물 농축액 또는 추출물의 건조물을 조제하는 단계를 포함하는 것일 수 있다.

상기 추출은 본 발명이 속하는 기술분야의 통상적으로 사용되는 공지된 모든 방법에 따라 제조될 수 있으며, 예컨대, 냉침법, 가열 추출법, 초음파 추출법, 여과법, 가압추출법, 환류추출법, 초임계 추출법, 전기적 추출법 등 통상적으로 사용되는 추출법에 의하여 수행될 수 있다.

상기 제조 방법은, 육계에 물, C₁ 내지 C₅의 직쇄 또는 분지형 알코올, 아세톤 및 에틸아세테이트로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 극성 용매나 헥세인, 에테르, 클로로포름, 벤젠 및 디클로로메탄로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 비극성 용매를 가하여 추출하여 육계 용매 추출물을 얻는 단계; 및

상기 얻어진 육계 용매 추출물에 C₁ 내지 C₅의 직쇄 또는 분지형 알코올, 헥세인, 아세톤, 에테르, 클로로포름, 벤젠, 디클로로메탄, 에틸아세테이트 및 물로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 분획용매를 가하여 용매 분획하여 육계 분획물을 제조하는 단계를 포함할 수 있다.

상기 분획물을 제조하는 단계는 하나의 용매를 사용하여 단일 과정으로 진행되거나, 두 가지 이상의 용매를 선택하여 동시 또는 순서에 따라서 차례로 사용하여 각 용매에 용해된 부분을 취하고, 잔존하는 부분에 다음 차례의 용매를 가하여 다단계로 진행될 수 있으며, 각 분획 용매로 1 회 수행되거나, 2 회 이상, 예컨대 2 회 또는 3 회 반복 수행되고 각 분획 단계에서 얻어진 분획물을 합하여 진행될 수 있다. 또한 분획 용매로서 두 가지 이상의 용매를 순차적으로 사용하는 경우, 농축 및/또는 건조 단계는 상기 분획단계에서 순차적으로 취한 여액에 대하여 수행될 수 있다.

또한, 본 발명은 육계(Cinnamomi Cortex Spissus) 추출물, 분획물, 상기 추출물 또는 분획물의 건조물, 및 상기 추출물 또는 분획물의 농축물로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상; 시린가레시놀, 메디올레시놀, 쿠마린, 크립타마이긴 A 및 3,5,7-트리메톡시 에피카테킨으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 화합물;을 포함하는 베타-아밀로이드 생성 억제제를 제공한다.

이하, 본 발명을 참조예, 실시예, 실험예, 제조예를 이용하여 더욱 상세하게 설명한다. 그러나 하기 참조예, 실시예, 실험예, 제조예는 본 발명을 예시하기 위한 것으로서, 본 발명은 하기 참조예, 실시예, 실험예, 제조예에 의해 한정되지 않고 다양하게 수정 및 변경될 수 있다.

참조예 1. 실험재료, 기기 및 시약

실험 재료

육계(6 kg)는 2013년 6월 서울 제기동 제성약업사에서 구입하였으며, 표본은 단국대학교 약학대학 생약학 실험실에 보관 되어 있다.

기기 및 시약

사용한 기기 및 시약은 하기와 같다.

1. 이화학적 확인 및 분리 정제

UV 램프 디텍터 (254 nm, 365 nm)로는 VL-4. LC, Vilber Lourmat (France)을 사용하였으며, 회전식 진공 감압 농축기(Rotary vacuum evaporator)는 N-1200A, EYELA (Tokyo, Japan)을 사용하였다. 진공 건조 오븐 (Vacuum Dry Oven)은 VO-500, soritech (Korea), 진공 펌프(Vacuum Pump)는 Labconco (USA), MPLC는 Isolera One, Biotage (Korea)을 사용하였다. UFLC(Ultra Fast Liquid Chromatography)는 SHIMADZU UFLC system (LC-20AD Pump, SPD-20A UV detector, Japan), 칼럼(Column)은 ACE - 121 - 2546 (5um, 250 × 4.6 mm, UK)와 ACE - 121 - 2520 (5um, 250 ×21.2 mm, UK), UFLC의 소프트웨어는 LC solution을 사용하였다.

칼럼 크로마토그래피(column chromatography)의 충진제로 실리카 겔 (200-400 메쉬, Fisher Scientific), Lichroprep RP-18 (40~63 um, Merck, Germany)를, 박층 크로마토그래피(TLC, thin layer chromatography)는 Kieselgel 60 F254 plate (0.2 mm, Merck, USA)를 사용 하였으며, 발색 시약(Spray reagent)으로는 10% Vanilline-H₂SO₄ 10% H₂SO₄ (in EtOH)를 사용하였다.

2. 세포 실험

세포 실험에 사용한 기기인 이맥스 프레시전 마이크로플레이트 리더(Emax precision microplate reader)는 Molecular Devices (California, USA)을 사용 하였으며, G:Box iChemiXT Imager는 Syngene (Cambridge, UK), 전기이동전력공급장치 (Electrophoresis Power Supply) - EPS 601는 amersham pharmacia biotech (Sweden)을 구매하여 사용하였다.

세포 배양에 사용 되는 RPMI1640 (Roswell Park Memorial Institute medium)는 Welgen (Korea)것을, FBS(fetal bovine serum)는 Equitech-BIO (TX, USA)을 구입 후 사용하였으며, 세포 독성 실험에 사용하는 실험에 들어가는 MTT (3-(4,5-dimethylthiazol-2-yl)-2,5-diphenyl- tetrazolium bromide)는 Sigma (CA, USA), DMSO(dimethyl sulfoxide)는 Wako pure chemical (Japan)을 사용하였다. 형질 주입 시 사용 하는 Lipofectamine^® 2000 Transfection Reagent는 Invitrogen (CA, USA)을 사용하였으며 Human Aβ40 ELISA kit(KHB3482)는 Invitrogen (CA, USA)을 사용하였다. 웨스턴 블롯 분석에 사용되는 SMART^TMBCA kit는 Intron (Korea)을 사용 하였으며, ECL-스프레이는 Advanta (CA, USA)을 구입하여 사용하였다. 그리고 실험에 사용된 1차 항체는 APP/β-아밀로이드 래빗 항체 (1:1000, Cell signaling Technology, MA, USA), sAPPβ 항체 (1:1000, IBL 18957), β-액틴 항체 (1:1000, BD biosciences, CA, USA)을 사용하였다.

세포주로 CHO (chinese hamster ovary) 세포는 Korean Cell Line Bank (KCLB; Korea)에서 구입하여 사용하였다.

기타 시약 및 용매는 분석용 특급 또는 1급 시약을 사용하였고, HPLC용 용매는 HPLC 그레이드를 사용하였다.

참조예 2. APP _wt - CHO 세포의 준비

CHO(chinese hamster ovary) 세포를 10% FBS가 함유된 RPMI 배지를 이용하여 37℃, 5% CO₂ 인큐베이터에서 배양하였다(상기 세포는 75 T 플라스크에 배양하였으며 배지는 3일마다 교환해 주었다).

질병관리 본부에서 제공한 APP 플라스미드에서 APP 부분만을 증폭하기 위해 5'-ctg gcc tgc tgg ctg aac ccc-3' (서열번호 1, forward primer), 5'-gtc cac gta tct ttg ggt ctt-3' (서열번호 2, reverse primer)를 이용하여 APP 부분만을 증폭하였고, 이것을 pcDNA 3.1 벡터에 삽입하여 제작된 APP-pcDNA 3.1 벡터를 CHO 세포에 형질주입하였다. 형질주입된 CHO 세포 주에서 형질주입된 세포들만 선별하기 위해 제네티신 2.5 mg/ml을 포함한 배지로 3-4일에 한번 씩 교환을 하여 배양하여 APP_wt -CHO 세포를 준비하였다.

실시예 1. 육계 추출물의 제조

육계(Chinnamomi Cortex Spissus) 6kg을 실온에서 90% 메탄올 (10L)로 반복 추출하여 여과지(Nalgene, New York, NY, USA)로 여과한 후 여액을 진공회전농축기를 사용하여 농축하였다. 이 과정을 3번 반복하여 메탄올로 추출한 육계 추출물 810g을 얻었으며, 4℃ 냉장고에 보관하였다 (도 1 참조).

실시예 2. 육계 추출물로부터 분획물의 제조

육계 추출물은 극성의 차이를 이용하여 각각 분획하였다. 상기 실시예 1의 육계 추출물을 물을 포함한 메탄올에 현탁시켜 n-헥세인, 에틸아세테이트, 부탄올 및 물로 분획하여 농축 하였고 이 과정을 3번 반복하여 n-헥세인 분획물, 에틸아세테이트 분획물, 부탄올 분획물 및 물 분획물을 얻었다. 각 용매 분획물의 최종 수율은 n-헥시인 6.7%(54.4g), 에틸아세테이트 14.8%(120g), 부탄올 3.3%(27g), 물 1.3%(10g)이었다 (도 1 참조).

실시예 3. 추출물의 성분 분리

에틸아세테이트 분획물을 실리카 겔 칼럼 크로마토그래피 (2.5 × 28 cm, 에틸아세테이트 : 메탄올 = 10 : 1 -> 100% 메탄올)를 시행하여 12개의 분획 (CE1 ~ CE16)으로 구분하였고, 분획 CE1 (15g)에 대하여 실리카 겔 C.C. (2.5 × 28 cm, 디클로로메탄 : 메탄올 = 50 : 1 -> 100% 메탄올)를 시행하여 9개의 소분획(CE1-1 ~ CE1-9)으로 나누었다. 소분획 CE1-2 (800mg)에 대하여 RP C18 - MPLC를 이동상 20% 메탄올에서 100% 메탄올로 시행하여, 총 8개의 분획 (CE1-2-1 ~ CE1-2-8)으로 나누었다. 그 중 CE1-2-3-8는 화합물 6(compound 6)로 확인되었으며, CE1-2-3을 7 ml/min의 유속으로 20분간 semi-preparation HPLC (30% -> 70% ACN, gradient)를 시행하였다. 그 결과 화합물 1(compound 1), 화합물 2(compound 2), 화합물 3(compound 3)이 분리되었다. 또한, CE1-2-4를 유속 7 ml/min으로 40분간 semi-preparation HPLC (45% -> 60% ACN, gradient)를 시행하여 화합물 1(compound 1), 화합물 2(compound 2), 화합물 4(compound 4), 화합물 5(compound 5), 화합물 6(compound 6)이 분리되었다 (도 2 참조).

[분리 정제 화합물의 구조 동정]

3-1. 화합물 1 ( 시린가레시놀 )

화합물 1은 흰색의 무정형 분말로 분리되었고, ESI-MS 스펙트럼에서 417 [M-H]^-의 분자 이온 피크를 관찰하였다.

¹H NMR 스펙트럼에서 δ _H 6.66 (4H, d, J = 2.8 Hz)는 2개의 1,3,4,5-테트라서브스티튜티드 방향족 고리(1,3,4,5-tetrasubstituted aromatic ring)에 기인하는 양성자 신호(proton signal)이며, δ _H4.72 (2H, d, J = 3.5 Hz, H-7, 7')와 δ _H 3.14(2H, m, H-8, 8′), 4.27 (2H, m), 3.89 (2H, m)에서 리그난(lignin) 화합물의 특징적인 양성자 신호가 관찰되었고 δ _H 3.85에서 1개의 메톡실기에 기인하는 양성자 신호를 확인하였다. 또한, ¹³C NMR 스펙트럼에서는 δ _c 87.48, 55.38, 72.60에서 리그난 화합물의 전형적인 탄소 신호(carbon signal)을, δ _c149.2, 136.0, 133.0, 104.3에서 2개의 1,3,4,5-테트라서브스티튜티드 방향족 고리에 기인하는 탄소 신호를 관찰할 수 있었다 (하기 표 1, 도 3 및 도 4 참조).

도 3은 화합물 1의 ¹H-NMR 스펙트럼 (700MHz, DMSO-d ₆ ) 결과를 나타낸 것이며, 도 4는 화합물 1의 ¹³C-NMR 스펙트럼 (177MHz, DMSO-d ₆ ) 결과를 나타낸 것이다.

상기 분석 결과를 통해 화합물 1은 시린가레시놀(syringaresinol)로 구조 동정하였다 (하기 화학식 1에서 R=OCH₃).

[화학식 1]

3-2. 화합물 2 ( 메디올레시놀 )

화합물 2는 회백색 분말로 분리되었으며, ¹H NMR 스펙트럼에서 δ _H6.90 (1H, d, J = 2.1 Hz), 6.73 (1H, d, J = 8.4 Hz), 6.76 (1H, dd, J = 2.1, 8.4 Hz)의 양성자 신호를 통해 1,3,4-트리서브스티튜티드 방향족 고리 (1,3,4-trisubstituted aromatic ring)이, δ _H6.60 (2H, s)의 양성자 신호를 통해 1',3',4',5'-테트라서브스티튜티드 방향족 고리의 존재하는 것을 확인하였고, δ _H4.61 (2H, t, J = 3.5, 7 Hz, H-7, 7'), 3.05 (2H, m, H-8, 8'), 4.14 (2H, m), 3.76 (1H, m, overapped)에서 리그난 화합물의 특징적인 양성자 신호를 관찰할 수 있었다. 또한, δ _H 3.76 (9H, m, overapped)에서 3개의 메톡실기에 기인하는 양성자 신호를 확인하였다. 그리고 ¹³C NMR 스펙트럼에서는 18개의 탄소 신호가 관찰되었으며, ESI-MS 스펙트럼에서 387 [M-H]^-의 분자 이온 피크를 확인하였다 (하기 표 1, 도 5 및 도 6 참조).

도 5는 화합물 2의 ¹H-NMR 스펙트럼 (700MHz, DMSO-d ₆ ) 결과를 나타낸 것이며, 도 6은 화합물 2의 ¹³C-NMR 스펙트럼 (177MHz, DMSO-d ₆ ) 결과를 나타낸 것이다.

상기 분석 결과를 통해서 화합물 2는 메디올레시놀(medioresinol)로 구조 동정 하였다 (하기 화학식 1에서 R=H).

번호	화합물 1		화합물 2
번호	¹H	¹³C	¹H	¹³C
1		132.9		132.7
2	6.66 (4H, d, J = 2.8Hz)	104.3	6.90 (1H, d, J = 2.1Hz )	110.8
3		149.1		148.0
4		136.0		146.4
5		149.1	6.73 (1H, d, J = 8.4Hz)	115.6
6	6.66 (4H, d, J = 2.8Hz)	104.3	6.76 (1H, dd, J = 2.1, 8.4Hz)	119.1
7	4.72 (2H, d, J = 3.5Hz)	87.4	4.61 (2H, t, J = 3.5, 7Hz)	85.8
8	3.14 (2H, m)	55.3	3.05 (2H, m)	54.2
9	4.27 (2H, m)	72.6	4.14 (2H, m) 3.76 (1H, overapped)	71.4
1′		132.9		131.9
2′	6.66 (4H, d, J = 2.8Hz)	104.3	6.60 (2H, s)	104.0
3′		149.1		148.4
4′		136.0		135.3
5′		149.1		148.4
6′	6.66 (4H, d, J = 2.8Hz)	104.3	6.60 (2H, s)	104.0
7′	4.72 (2H, d, J = 3.5Hz)	87.4	4.61 (2H, t, J = 3.5, 7Hz)	85.6
8′	3.14 (2H, m)	55.3	3.05 (2H, m)	54.0
9′	3.89 (2H, m,)	72.6		71.6
OCH₃	3.85 (12H, s)	56.6	3.76 (3H, S) 3.76 (6H, S)	56.0 56.4

3-3. 화합물 3 (쿠마린)

화합물 3은 백색의 분말로 분리 되었으며, ESI-MS 스펙트럼에서 169 [M+Na]⁺의 분자 이온 피크를 관찰하였다. ¹H NMR 스펙트럼에서 δ _H8.06 (d, J = 9.1 Hz)와 δ _H6.49 (d, J = 9.1 Hz)에서 쿠마린(coumarin)의 특징적인 H-4와 H-3에 기인한 더블릿(doublet)의 양성자 신호를 확인 하였으며, 나머지는 δ _H7.17 (dd, J = 7.7 Hz), 7.39 (d, J = 8.4 Hz), 7.60 (td, J = 2.1, 9.1 Hz), 7.35 (td, J = 7, 7.7 Hz)로 나타났다. 그리고 ¹³C NMR에서도 단순 쿠마린에 해당하는 9개의 탄소신호가 나타난 것으로 보아 전형적인 1,2-디서브스티튜티드 벤젠 고리 (1,2-disubstituted benzene ring)라는 것을 알 수 있었다 (하기 표 2, 도 7 및 도 8 참조).

도 7는 화합물 3의 ¹H-NMR 스펙트럼 (700MHz, DMSO-d ₆ ) 결과를 나타낸 것이며, 도 8은 화합물 3의 ¹³C-NMR 스펙트럼 (177MHz, DMSO-d ₆ ) 결과를 나타낸 것이다.

상기 분석 결과를 통해서 화합물 3은 쿠마린으로 구조 동정하였다 (하기 화학식 2).

[화학식 2]

번호	화합물 3
번호	¹H	¹³C
1
2		160.4
3	6.49 (1H, d, J = 9.1Hz)	116.8
4	8.06 (1H, d, J = 9.1Hz)	144.7
5	7.17 (1H, dd, J = 1.4, 7.7Hz)	128.9
6	7.39 (1H, d, J = 8.4Hz)	125.0
7	7.60 (1H, dt, J = 1.4, 7.0Hz)	132.4
8	7.35 (1H, dt, J = 0.7, 7.0Hz)	116.7
9		154.0
10		119.2

3-4. 화합물 4 (2- 하이드록시신남알데하이드 )

화합물 4는 노란 갈색의 분말로 분리되었으며, ¹H NMR 스펙트럼에서 δ _H9.65 (1H, dd, J = 1.4, 8.4 Hz )는 알데히드의 양성자 신호로 확인 되었고 δ _H7.89 (1H, d, J = 16.1 Hz), 6.89 (2H, m, overapped)에서 trans 배위를 갖는 1쌍의 이중결합에 기인하는 양성자 신호가 확인되었다. 그리고 δ _H6.95 (1H, d, J = 8.4 Hz), 7.30 (1H, t, J = 7.7 Hz), 6.89 (2H, m, overapped), 7.65 (1H, d, J = 7.7 Hz)을 통해 1,2-디서브스티튜티드 벤젠 고리가 관찰되었다. ¹³C NMR 스펙트럼에서는 총 9개의 탄소 신호를 확인 하였다 (하기 표 3, 도 9 및 도 10 참조).

도 9는 화합물 4의 ¹H-NMR 스펙트럼 (700MHz, DMSO-d ₆ ) 결과를 나타낸 것이며, 도 10은 화합물 4의 ¹³C-NMR 스펙트럼 (177MHz, DMSO-d ₆ ) 결과를 나타낸 것이다.

상기 분석 결과를 통해서 화합물 4는 2-하이드록시신남알데하이드 (2-hydroxycinnamaldehyde)으로 구조 동정하였다 (하기 화학식 3).

[화학식 3]

3-5. 화합물 5 ( 크립타마이긴 A)

화합물 5는 노란 갈색의 분말로 분리되었다. ¹H과 ¹³C NMR 스펙트럼에서 1개의 1,2-디서브스티튜티드 벤젠 고리 [δ _H7.39 (1H, dd, J = 1.4, 7.7 Hz), 7.09 (1H, td, J = 2.1, 8.4 Hz), 6.85 (1H, d, J = 7.0 Hz), 6.77 (1H, t, J = 7.0 Hz); δ _C155.4, 129.4, 127.5, 123.1, 119.6, 116.2], 1개의 trans 배위를 갖는 -CH=CH-CH₂-O- moiety [δ _H6.86 (1H, d, J = 15.4 Hz), 6.33 (1H, td, J = 5.4, 15.4 Hz), 4.67 (2H, dd, J = 0.7, 6.3 Hz); δ _C129.4, 123.6,65.5], 1개의 아세톡실기 [δ _H2.05 (3H, s); δ _C170.7, 21.2]가 확인되었다 (하기 표 3, 도 11 및 도 12 참조).

도 11은 화합물 5의 ¹H-NMR 스펙트럼 (700MHz, DMSO-d ₆ ) 결과를 나타낸 것이며, 도 12는 화합물 5의 ¹³C-NMR 스펙트럼 (177MHz, DMSO-d ₆ ) 결과를 나타낸 것이다.

상기 분석 결과를 통해서 화합물 5는 C₆-C₃의페닐프로파노이드에 1개의 아세톡실기가 치환된 크립타마이긴 A(crpytamygin A)으로 구조 동정하였다 (하기 화학식 4).

[화학식 4]

번호	화합물 4		화합물 5
번호	¹H	¹³C	¹H	¹³C
1		121.2		123.1
2		157.5		155.4
3	6.95 (1H, d, J = 8.4Hz)	116.8	6.85 (1H, d, J = 7.0 Hz)	116.2
4	7.30 (1H, t, J = 7.7Hz)	129.6	7.09 (1H, td, J = 2.1, 8.4Hz)	129.4
5	6.89 (1H, m, overapped)	119.9	6.77 (1H, t, J = 7.0 Hz)	119.6
6	7.65 (1H, d, J = 7.7Hz)	128.5	7.39 (1H, dd, J = 1.4, 7.7Hz)	127.5
7	7.89 (1H, d, J = 16.1Hz)	149.3	6.86 (1H, d, J = 15.4Hz)	129.4
8	6.89 (1H, m, overapped)	113.2	6.33 (1H, td, J = 5.4, 15.4Hz)	123.6
9	9.65 (1H, dd, J = 1.4, 8.4Hz)	195.4	4.67 (2H, dd, J = 0.7, 6.3Hz)	65.5
OAc			2.05 (3H, s)	170.7 21.2

3-6. 화합물 6 (3',5,7- 트리메톡시 에피카테킨 )

화합물 6은 노란색의 분말로 분리되었다. ¹H과 ¹³C NMR 스펙트럼에서 1개의 1,3,4-트리서브스티튜티드 벤젠 고리 [δ _H7.06 (1H, d, J = 1.4 Hz), 6.86 (1H, dd, J = 1.4, 8.4 Hz), 6.74 (1H, d, J = 8.4 Hz); δ _C147.4, 146.3, 130.8, 120.1, 115.2, 111.9]와 1개의 1,2,3,5-테트라서브스티튜티드 벤젠 고리 [δ _H6.12 (1H, d, J = 2.1 Hz), 6.08 (1H, d, J = 2.1 Hz); δ _C159.3, 159.1, 156.1, 101.4, 93.8, 91.6], 3개의 메톡실기 [δ _H3.76, 3.75, 3.71 (each 3H, s); δ _C56.0, 55.8, 55.6]가 관찰되었다. 또한, 3-하이드록시플라반의 전형적인 양성자 신호가 δ _H4.76 (1H, d, J = 4.9 Hz), 4.08 (1H, d, J = 3.5 Hz), 2.76 (1H, dd, J = 4.2, 16.8 Hz), 2.59 (1H, dd, J = 2.1, 16.8 Hz)와 δ _C78.7, 64.9, 28.9에서 나타나 화합물 6은 3개의 메톡실기가 치환된 3-하이드록시플라반 계열의 에피카테킨으로 예상하였다. C-2와 C-3의 입체화학은은 J ₂ _,3 = 4.9 Hz로 나타나 2R, 3R로 결정하였다 (하기 표 4, 도 13 및 도 14 참조).

도 13은 화합물 6의 ¹H-NMR 스펙트럼 (700MHz, DMSO-d ₆ ) 결과를 나타낸 것이며, 도 14는 화합물 6의 ¹³C-NMR 스펙트럼 (177MHz, DMSO-d ₆ ) 결과를 나타낸 것이다.

상기 분석 결과를 통해서 화합물 6은 3개의 메톡실기가 C-5, C-7, C-3' 각각 치환된 3',5,7-트리메톡시 에피카테킨으로 구조 동정하였다 (하기 화학식 5).

[화학식 5]

번호	화합물 6
번호	¹H	¹³C
2	4.76 (1H, d, J = 4.9 Hz)	78.7
3	4.08 (1H, d, J = 3.5 Hz)	64.9
4	2.76 (1H, dd, J = 4.2, 16.8 Hz) 2.59 (1H, dd, J = 2.1, 16.8 Hz)	28.9
5		159.3
6	6.08 (1H, d, J = 2.1 Hz)	93.8
7		159.1
8	6.12 (1H, d, J = 2.1 Hz)	101.4
9		156.1
10		91.6
1′		130.8
2′	7.06 (1H, d, J = 1.4 Hz)	111.9
3′		146.3
4′		147.4
5′	6.74 (1H, d, J = 8.4 Hz)	115.2
6′	6.86 (1H, dd, J = 1.4, 8.4 Hz)	120.1
OCH₃	3.76, 3.75, 3.71 (each 3H, s)	56.0, 55.8, 55.6

실험예 1. 세포독성 측정

1-1. 육계 추출물 및 분획물의 세포독성 측정

APP_wt -CHO 세포에 대한 육계 추출물의 세포독성을 검사하기 위하여 MTT-based cytotoxicity assay를 시행 하였다. 메탄올을 이용하여 추출한 실시예 1의 육계 추출물, 실시예 2의 n-헥세인 분획물, 에틸아세테이트 분획물, 부탄올 분획물 및 물 분획물을 APP_wt -CHO 세포에 4, 20, 100 ug/ml으로 처리하였으며, 처리된 세포를 24시간 배양한 후, 5 mg/ml 농도의 MTT 용액을 넣고 3시간 배양하였다. 이후 배지를 제거하고 DMSO를 넣어 30분간 용해시킨 후 이맥스 프리시전 마이크로플레이트 리더를 이용하여 540 nm에서 흡광도를 측정하였으며, 비처리군을 대조군(control)로 하였고, 그 결과를 도 15에 나타내었다.

도 15는 메탄올을 이용하여 추출한 실시예 1의 육계 추출물(Methanol), 실시예 2의 n-헥세인 분획물(n-hexane), 에틸아세테이트 분획물(Ethylacetate), 부탄올 분획물(Butanol) 및 물 분획물(Water)의 처리 농도(ug/ml)에 따른 세포 활성도(Cell viability % of control group)를 나타낸 것으로, 통계학적 유의수준은 95% 신뢰구간 *P<0.05, **P<0.01, ***P<0.001 로 하였다.

도 15에 나타난 바와 같이, 메탄올을 이용하여 추출한 실시예 1의 육계 추출물은 4, 20, 50 ug/ml, n-헥세인 분획물은 4ug/ml, 에틸아세테이트 분획물은 4, 20, 100ug/ml, 부탄올 분획물은 4ug/ml, 물 분획물은 4, 20, 100ug/ml에서 독성이 없는 것을 확인하였다.

1-2. 분리 정제 화합물의 세포독성 측정

상기 실시예 3의 화합물 1 내지 6을 APP_wt -CHO 세포에 4, 20, 100 ug/ml으로 처리한 것 이외에는 상기 실험예 1-1과 동일하게 실시하였으며, 그 결과를 도 16에 나타내었다.

도 16은 화합물 1 내지 6의 처리 농도(ug/ml)에 따른 세포 활성도(Cell viability % of control group)를 나타낸 것으로, 통계학적 유의수준은 95% 신뢰구간 *P<0.05, **P<0.01, ***P<0.001 로 하였다.

도 16에 나타난 바와 같이, 화합물 1은 4 ug/ml, 화합물 2, 3, 6은 4, 20 ug/ml, 화합물 5는 4, 20, 100 ug/ml에서 독성이 없었으며, 화합물 4는 모든 농도에서 독성이 있는 것을 확인하였다.

실험예 2. 육계 추출물 및 분획물의 베타-아밀로이드 생성에 미치는 효능 평가

생성된 베타-아밀로이드의 양을 측정하기 위해, 상기 참조예 2의 APP_wt-CHO 세포를 96 웰 플레이트에 (6 x 10⁴ cells/well) 4시간 배양한 후 각각 2, 10, 50, 100 μg/ml의 농도로 실시예 1의 육계 추출물과 실시예 2의 에틸아세테이트 분획 추출물을 처리하고 24 시간 동안 배양하였다. 배양 후 그 상등액을 취하여 EP 튜브에 옮기고 3000 x g에서 5분간 원심 분리하여 세포 파편들을 제거하였다. 상등액에 들어 있는 베타-아밀로이드의 양을 Human Aβ40 ELISA kit (Invitrogen KHB3482)를 사용하여 측정하였다. 간단히 각 웰에 샘플 상등액 10 μl, 희석액(dilution solution) 40 μl, Human Aβ40 Detection antibody solution 50 μl, AEBSF (1mM)을 넣고 3시간 실온에서 반응시켰다. 반응용액을 제거한 후 세척 용액(washing solution) 100 μl를 넣어 4번 세척하고 각 웰에 안티-래빗 IgG HRP 워킹 용액(working solution) 100 μl를 넣고 30분간 실온에서 반응시켰다. 반응용액을 제거한 후 세척 용액 100 μl를 넣고 5번 세척한 후, 각 웰에 안정화된 색소원(Stabilized Chromogen) (TMB solution) 100 μl를 넣어 암실에서 30분간 반응시켰다. 그 후 각 웰에 정지액(stop solution) 100 μl씩을 넣고 마이크로타이터 플레이트 리더(microtiter plate reader)를 사용하여 450nm의 파장에서 측정하여 베타-아밀로이드 양을 측정하였고, 비처리군을 대조군으로 하였으며, 그 결과를 도 17에 나타내었다.

도 17은 실시예 1의 육계 추출물(C-MeOH)과 실시예 2의 에틸아세테이트 분획 추출물(C-EtOAc)의 처리 농도에 따른 측정된 베타-아밀로이드 양(β-amyloid % of control group)을 나타낸 것으로, 통계학적 유의수준은 95% 신뢰구간 *P<0.05, **P<0.01, ***P<0.001 로 하였다.

도 17에 나타난 바와 같이, 실시예 1의 추출물은 50 ug/ml에서 대조군에 비해 60%, 에틸아세테이트 분획 추출물은 50 ug/ml에서 15%, 100 ug/ml에서 50% 수준으로 베타-아밀로이드 생성을 감소시키는 것을 확인하였다.

실험예 3. sAPP β level 변화에 미치는 영향 평가

3-1. 육계 추출물 및 분획물의 sAPP β level 변화에 미치는 영향 평가

60mm dish에 배양한 세포(APP_wt-CHO 세포)들에 상기 실시예 1의 육계 추출물과 상기 실시예 2의 에틸아세테이트 분획물을 10, 50, 100 μg/ml의 농도로 24시간 처리한 후 PBS로 세척하고 트립신을 넣어 3분간 배양한 다음 떼어내어 EP튜브로 옮겼다. 1000 x g에서 원심분리를 통해 세포 펠릿을 만든 후 상등액을 제거하고 용해 버퍼(Lysis buffer) 50μl를 넣었다. 30분 동안 -20℃에서 용해시켜 단백질을 추출한 후 SMART™ BCA kit(Intron, Korea)를 이용하여 정량하였다. 추출한 단백질에 샘플 로딩 버퍼(sample loading buffer)를 넣고 100℃ 끓는 물에 10분 동안 끓인 후 사용할 때까지 -20℃에 보관 하였다. 7.5% 겔 또는 15% 아크릴아미드겔로 전기영동을 통해 단백질을 분리한 후 PVDF 막으로 옮겼다. PVDF 막의 항체에 대한 비특이적 결합을 차단하기 위하여 블로킹 버퍼(blocking buffer) (5% skin milk in PBS) 용액에서 1시간 동안 반응 시킨 후 트윈 20을 함유한 PBS 용액 (0.1% PBST)으로 15분간 3번 세척 후 각 검증 단백질에 대한 1차 항체로서 APP/β-아밀로이드 마우스 항체(amyloid Mouse antibody) (1:1000, Cell signaling Technology, MA, USA), sAPPβ 항체 (1:1000, IBL 18957)를 첨가하여 4℃에서 12시간 반응시켰다. PBST 용액으로 15분간 3번 세척한 다음 2차 항체 (5% skin milk in PBS)로 1시간 반응시켰다. 이어서 ECL-spray (Advanta, CA, USA)로 반응시킨 후 G:Box iChemiXT Imager (Syngene, Cambridge, UK) 상에서 단백질을 확인하였고, 비처리군을 대조군으로 사용하였으며, 그 결과를 도 18에 나타내었다.

도 18은 실시예 1의 육계 추출물과 실시예 2의 에틸아세테이트 분획물의 25 및 50 μg/ml에서의 측정된 sAPPβ 양(sAPPβ % of control group)을 나타낸 것으로, 통계학적 유의수준은 95% 신뢰구간 *P<0.05로 하였다.

도 18에 나타난 바와 같이, sAPPβ의 발현 양을 대조군과 비교하였을 때 실시예 1의 육계 추출물에서는 25 ug/ml 일 때 65%, 50 ug/ml일 때 99% 감소하였으며, 실시예 2의 분획 추출물에서는 25 ug/ml 일 때 68%, 50 ug/ml일 때 99% 감소하는 것을 확인하였다.

3-2. 분리 정제 화합물의 sAPP β level 변화에 미치는 영향 평가

상기 실시예 3의 화합물 1, 2, 3, 5, 6을 APP_wt-CHO 세포에 4ug/ml로 처리한 것 이외에는 상기 실험예 3-1과 동일하게 실시하였으며, 비처리군을 대조군으로, 에틸아세테이트 분획물 50ug/ml을 양성 대조군으로 사용하였고, 그 결과를 도 19에 나타내었다.

도 19는 화합물 1, 2, 3, 5, 6 의 4μg/ml에서의 측정된 sAPPβ 양(sAPPβ % of control group)을 나타낸 것으로, 통계학적 유의수준은 95% 신뢰구간 *P<0.05로 하였다.

도 19에 나타난 바와 같이, 육계로부터 분리된 총 6개의 화합물 중 독성이 있는 화합물 4 (2-하이드록시신남알데하이드)를 제외한 5종의 화합물을 농도 4 μg/ml로 sAPPβ 단백질의 변화량을 웨스턴 블롯으로 측정한 결과, 대조군과 비교하여 sAPPβ 양이 화합물 1 (시린가레시놀)은 25%, 화합물 2 (메디올레시놀)는 80%, 화합물 3 (쿠마린)은 12%, 화합물 5 (크립타마이긴 A)는 88%, 화합물 6 (3',5,7-트리메톡시 에피카테킨)은 11% 감소하는 것으로 확인하였다.

제조예 1. 산제의 제조

하기 표 5에 기재된 성분과 함량으로 혼합하고 기밀포에 충진하여 산제를 제조하였다.

성분	함량
육계 추출물 (실시예 1)	100 mg
유당	300mg
탈크	10 mg

제조예 2. 정제의 제조

하기 표 6에 기재된 성분과 함량으로 혼합하고 통상의 정제 제조방법에 따라서 타정하여 정제를 제조하였다.

성분	함량
육계 추출물 (실시예 1)	10 mg
유당	100mg
옥수수 전분	100mg
스테아린산 마그네슘	2 mg

제조예 3. 캡슐제의 제조

하기 표 7에 기재된 성분과 함량으로 혼합한 후 젤라틴 캡슐에 충전하였다.

성분	함량
육계 추출물 (실시예 1)	10 mg
결정성 셀룰로오스	3mg
유당	14.8mg
스테아린산 마그네슘	0.2 mg

제조예 4. 주사제의 제조

통상의 주사제의 제조방법에 따라 1 앰플당(2ml) 하기 표 8에 기재된 성분 및 함량으로 제조하였다.

성분	함량
실시예 1의 육계 추출물을 주사용 여과한 것	10 mg
만니톨	200mg
Na₂HPO₄12H₂O	30mg

<110> Industry-Academic Cooperation Foundation, Dankook University <120> PHARMACEUTICAL COMPOSITION COMPRISING CINNAMOMI CORTEX SPISSUS <130> HY140174 <160> 2 <170> KopatentIn 2.0 <210> 1 <211> 21 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> forward primer <400> 1 ctggcctgct ggctgaaccc c 21 <210> 2 <211> 21 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> reverse primer <400> 2 gtccacgtat ctttgggtct t 21

Claims

육계(Cinnamomi Cortex Spissus) 추출물, 분획물, 상기 추출물 또는 분획물의 건조물, 및 상기 추출물 또는 분획물의 농축물로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 유효성분으로 함유하는 퇴행성 뇌 질환 예방 또는 치료용 약학적 조성물.
제1항에 있어서,
상기 퇴행성 뇌 질환은 알츠하이머병, 뇌졸중, 중풍, 기억력 상실, 기억력 손상, 치매, 건망증, 파킨슨병, 피크(Pick)병 또는 크로이츠펠트-야콥(Creutzfeld-Jakob)병인 것인 약학적 조성물.
시린가레시놀, 메디올레시놀, 쿠마린, 크립타마이긴 A 및 3,5,7-트리메톡시 에피카테킨으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 화합물을 유효성분으로 함유하는 퇴행성 뇌 질환 예방 또는 치료용 약학적 조성물.
제3항에 있어서,
상기 퇴행성 뇌 질환은 알츠하이머병, 뇌졸중, 중풍, 기억력 상실, 기억력 손상, 치매, 건망증, 파킨슨병, 피크(Pick)병 또는 크로이츠펠트-야콥(Creutzfeld-Jakob)병인 것인 약학적 조성물.
제3항에 있어서,
상기 약학적 조성물은 정제, 연질 또는 경질 캡슐제, 환제, 산제, 현탁화제, 시럽제, 주사제 및 과립제로 이루어진 군에서 선택되는 제제로 제형화된 것인 약학적 조성물.
제3항에 있어서,
상기 약학적 조성물은 경구 또는 비경구 투여를 위한 것인 약학적 조성물.
육계에 물, C₁ 내지 C₅의 직쇄 또는 분지형 알코올, 아세톤 및 에틸아세테이트로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 극성 용매나 헥세인, 에테르, 클로로포름, 벤젠 및 디클로로메탄로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 비극성 용매를 가하여 육계 추출물을 얻는 단계를 포함하는 제1항의 약학적 조성물의 제조방법.
제7항에 있어서,
상기 단계는 육계에 메탄올을 가하여 육계 추출물을 얻는 것인 약학적 조성물의 제조방법.
제8항에 있어서,
상기 메탄올은 10 %(v/v) 내지 99%(v/v) 수용액인 것인 약학적 조성물의 제조방법.
제7항에 있어서,
상기 육계 추출물을 얻는 단계 후에,
상기 육계 용매 추출물에 C₁ 내지 C₅의 직쇄 또는 분지형 알코올, 헥세인, 아세톤, 에테르, 클로로포름, 벤젠, 디클로로메탄, 에틸아세테이트 및 물로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 분획용매로 용매 분획하여 육계 분획물을 얻는 단계를 추가로 포함하는 약학적 조성물의 제조방법.