KR20160000041A

KR20160000041A - 인삼 열매 추출물을 유효성분으로 포함하는 당뇨병 또는 당뇨 합병증 예방, 개선 또는 치료용 조성물

Info

Publication number: KR20160000041A
Application number: KR1020140076464A
Authority: KR
Inventors: 정경태
Original assignee: 주식회사 바이오포트코리아
Priority date: 2014-06-23
Filing date: 2014-06-23
Publication date: 2016-01-04

Abstract

본 발명은 당뇨병 또는 당뇨 합병증 예방, 개선 또는 치료용 조성물에 관한 것으로, 보다 상세하게는 인삼 열매 추출물을 유효성분으로 포함하여 단백질 티로신 탈인산화효소 1B(protein tyrosine phosphatase 1B, PTP1B) 조절을 통해 우수한 항당뇨 활성을 가지는 당뇨병 또는 당뇨 합병증 예방, 개선 또는 치료용 조성물에 관한 것이다.

Description

인삼 열매 추출물을 유효성분으로 포함하는 당뇨병 또는 당뇨 합병증 예방, 개선 또는 치료용 조성물{Composition comprising ginseng berry extract for preventing or treating diabetic and diabetic complication}

본 발명은 당뇨병 또는 당뇨 합병증 예방, 개선 또는 치료용 조성물에 관한 것으로, 보다 상세하게는 인삼 열매 추출물을 유효성분으로 포함하는 당뇨병 또는 당뇨 합병증 예방, 개선 또는 치료용 조성물에 관한 것이다.

오래 전부터 우리나라 및 중국 등 아시아 전역에서 자양강장제로 널리 알려진 한약재인 인삼에는 사포닌(saponin), 폴리아세틸렌(polyacetylene), 다당체 등이 많이 포함되어 있어 항산화 효과뿐만 아니라 항노화, 항염증, 면역증강, 혈압강하 등 다양한 효능을 가지고 있는 것으로 알려져 있다. 특히 사포닌은 인삼의 대표적인 약리성분으로써 인삼열매에는 사포닌 함량이 인삼 뿌리보다 높기 때문에 우수한 효과를 나타내는 것으로 알려져 있다.

인체는 해당과정 및 당 신생 과정을 통해 체내 혈당을 일정하게 유지하여 정상적인 대사활동을 할 수 있게 한다. 이러한 과정이 정상적으로 이루어지지 않고 인슐린 분비에 이상이 생기거나 인슐린에 대한 저항성으로 인하여 체내혈당조절이 제대로 되지 않는 질병을 당뇨병이라 한다. 보통 정상수준에서보다 높은 혈당이 지속되며 소변으로 당 배출이 일어난다. 당뇨병은 신장 기능의 저하, 동맥경화, 망막 출혈로 인해 시력 저하, 말초신경병증 등 다양한 합병증을 유발하기 때문에 더욱 위험한 질병으로 알려져 있다.

당뇨병 환자가 증가하고 있는 가운데 최근 현대인들의 식생활이 서구화로 되면서 비만으로 인한 당뇨 환자들 또한 증가하는 추세이다. 인체는 음식을 섭취하게 될 경우 소화과정을 통하여 당 흡수를 하게 된다. 이러한 과정에서 α-아밀라아제(α-amylase)와 α-글루코시다아제(α-glucosidase) 효소가 촉매역할을 한다. α-아밀라아제는 구강내의 타액에 포함되어 있는 소화효소로써 녹말 등의 글루칸(glucan)을 분해하는 효소이며, α-글루코시다아제는 소장의 내벽에서 분비되는 효소로써 소장에서의 탄수화물 및 포도당의 분해를 도와 체내 당 흡수를 용이하게 한다.

당뇨병은 인슐린 의존성인 1형 당뇨와 인슐린 비의존성 당뇨인 2형 당뇨로 나뉘며, 2형 당뇨병의 경우 전체 당뇨병의 90%를 차지하고 있다. β-세포에서 인슐린이 분비되면 인슐린 수용체(insulin receptor, IR)에 결합하여 인슐린 수용체 신호(insulin receptor signaling, IRS) 경로를 통해 포도당 합성(gluconeogenesis)을 억제하여 식사 후 증가한 혈당을 조절할 수 있게 한다. 당뇨병 유박 기전에 있어 단백질 티로신 탈인산화효소(protein tyrosine phosphatase 1B, PTP1B)는 인슐린 수용체를 억제하여 글루코오즈 합성을 증가시켜 체내 혈당을 높이는 작용을 한다.

현재까지의 항당뇨 연구는 주로 α-글루코시다아제(glucosidase)와 α-아밀라아제(amylase) 효소활성의 억제에 초점을 맞추었으며, 그 중 잘 알려진 대표적인 성분이 아카보즈(acarbose)와 보글리보스(voglibose) 등이 있다. 하지만 이러한 당뇨치료제들은 설사 및 복부팽만감등의 부작용이 보고되고 있어 안정성 등의 이유로 사용이 제한되고 있는 실정이다. 최근의 연구는 좀더 안정적인 PTP1B 억제를 타겟으로 한 연구가 진행되고 있다. 하지만 아직까지 인삼열매의 PTP1B 조절을 통한 항 당뇨에 대한 연구는 활발하지 못하다.

국내등록특허 제10-1314762호

상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하고자, 본 발명은 인삼 열매 추출물을 유효성분으로 포함하여 단백질 티로신 탈인산화효소 1B(protein tyrosine phosphatase 1B, PTP1B) 조절을 통해 우수한 항당뇨 활성을 가지는 당뇨병 또는 당뇨 합병증 예방, 개선 또는 치료용 조성물을 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한 본 발명은 항당뇨 활성이 우수한 당뇨병 또는 당뇨 합병증 예방, 개선 또는 치료용 약학 또는 식품 조성물을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 인삼 열매 추출물을 유효성분으로 포함하는 당뇨병 또는 당뇨 합병증의 예방 또는 치료용 약학 조성물을 제공한다.

상기 인삼 열매 추출물은 조성물 총 중량에 0.01~95중량%로 포함되는 것이 바람직하다.

특히 상기 인삼 열매 추출물은 단백질 티로신 탈인산화효소 1B(protein tyrosine phosphatase 1B, PTP1B) 억제 활성을 가진다.

상기 당뇨 합병증은 당뇨성 망막병증, 당뇨성 백내장, 당뇨성 신증, 당뇨성 신경병증 또는 당뇨성 지방간일 수 있다.

또한 본 발명은 인삼 열매 추출물을 유효성분으로 포함하는 당뇨병 또는 당뇨 합병증의 예방 또는 개선용 식품 조성물을 제공한다.

본 발명에 따르면 인삼 열매 추출물을 유효성분으로 포함하여 단백질 티로신 탈인산화효소 1B(protein tyrosine phosphatase 1B, PTP1B)의 단백질 발현 억제를 통해 인슐린에 대한 인슐린 수용체의 저항성을 억제하고, 체내에서의 과한 글루코오즈 합성을 억제하여 정상수준의 혈당을 유지할 수 있다. 또한 항당뇨 효과를 통해 당뇨병 치료제로서의 활용가치가 높아 약학 또는 식품 조성물로 사용할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따라 HepG2 세포에서 인삼 열매 추출물의 세포독성 측정결과를 나타낸 도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따라 인삼 열매 추출물의 α-아밀라아제 저해 활성을 나타낸 도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따라 인삼 열매 추출물의 α-글루코시다아제 저해 활성을 나타낸 도이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따라 인삼 열매 추출물의 PI3K 및 PTP1B 단백질 발현 결과를 나타낸 도이다. 도 4A는 PTP1B 단백질 발현 결과를, 도 4B는 PI3K 단백질 발현 결과를 나타낸 것이다.

이하 본 발명을 상세히 설명한다.

본 발명은 인삼 열매 추출물을 유효성분으로 포함하는 당뇨병 또는 당뇨 합병증의 예방, 개선 또는 치료용 조성물을 제공한다.

상기 인삼 열매 추출물은 종자를 분리하여 제거한 인삼 열매의 과육과 과피를 일광건조 또는 열풍건조한 후 물 또는 에탄올로 추출하여 제조한 것이다.

상기 인삼 열매 추출물은 당업계에 공지된 추출, 분리 민 분획하는 방법을 사용하여 천연으로부터 추출, 분리 및 분획하여 수득한 것을 사용할 수 있다. 본 발명에서 정의된'추출물'은 적절한 용매를 이용하여 인삼 열매로부터 추출한 것이며, 예를 들어 인삼 열매의 조추출물, 극성용매 가용 추출물 또는 비극성용매 가용 추출물을 모두 포함한다.

상기 인삼 열매로부터 추출물을 추출하기 위한 적절한 용매로는 약학적으로 허용되는 유기용매라면 어느 것을 사용해도 무방하며, 물 또는 유기용매를 사용할 수 있으며, 이에 제한되지는 않는다. 예를 들어, 상기 용매로는 정제수, 메탄올(methanol), 에탄올(ethanol), 프로판올(propanol), 이소프로판올(isopropanol), 부탄올(butanol) 등의 탄소수 1 내지 4의 알코올 등을 단독으로 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다.

상기 추출 온도는 50~100℃인 것이 바람직하다. 또한 추출방법으로는 열수추출법, 냉침추출법, 환류냉각추출법, 용매추출법, 수증기증류법, 초음파추출법, 용출법, 압착법 등의 방법이 사용될 수 있으며, 특히 열수추출법 또는 환류냉각추출법을 사용하는 것이 더욱 바람직하다.

또한 상기 인삼 열매의 분획물은 전술한 바와 같이 추출된 인삼 열매 추출물을 유기용매를 비극성에서 극성으로 분획하여 각 용매 분획물을 얻을 수 있다.

상기 인삼 열매를 분획하기 위한 적절한 용매로는 헥산, 클로로포름, 에틸아세테이트, 부탄올 또는 이들의 혼합용매일 수 있으며, 특히 클로로포름, 에틸아세테이트 및 부탄올을 이용하여 순차적으로 분획하여 얻어지는 분획물인 것이 좋다.

상기와 같이 물 또는 유기용매를 이용하여 추출물을 얻은 이후에는 당업계에서 알려진 통상의 방법으로 상온에서 냉침, 가열 및 여과하여 액상물을 얻을 수 있으며, 또는 추가로 용매를 증발, 분무건조 또는 동결건조할 수도 있다.

또한 본 발명의 조성물에 유효성분으로 포함되는 인삼 열매 추출물은 전술한 바와 같이 추출 및 분획된 추출물이나 분획물을 감압 증류 및 동결 건조 또는 분무 건조 등과 같은 추가적인 과정에 의해 분말 상태로 제조할 수도 있다. 또한 상기 추출물 또는 분획물을 실리카겔 컬럼 크로마토그래피(silica gel column chromatography), 박층크로마토그래피(thin layer chromatography), 고성능 액체 크로마토그래피(high performance liquid chromatography) 등과 같은 다양한 크로마토그래피를 이용하여 추가로 정제된 분획으로도 얻을 수 있다.

따라서 본 발명에서 사용되는 인삼 열매 추출물 및 분획물은 추출, 분획 또는 정제의 각 단계에서 얻어지는 모든 추출물, 분획물 및 정제물, 그들의 희석액, 농축액 또는 건조물을 모두 포함하는 개념이다.

상기 인삼 열매 추출물은 단백질 티로신 탈인산화효소 1B(protein tyrosine phosphatase 1B, PTP1B)의 단백질 발현 억제를 통해 인슐린에 대한 인슐린 수용체의 저항성을 억제하고, 체내에서의 과한 글루코오즈 합성을 억제하여 정상수준의 혈당을 유지할 수 있다.

따라서 상기 인삼 열매 추출물은 당뇨병 또는 당뇨 합병증의 예방, 치료 또는 개선에 유용한 의약품 또는 건강기능식품으로 이용될 수 있다.

상기 당뇨 합병증은 당뇨성 망막병증, 당뇨성 백내장, 당뇨성 신증, 당뇨성 신경병증, 당뇨성 지방간 등을 포함하나, 이에 제한되는 것은 아니다.

이에 본 발명은 인삼 열매 추출물을 유효성분으로 포함하는 당뇨병 또는 당뇨 합병증 예방 또는 치료용 약학 조성물을 제공한다.

상기 인삼 열매 추출물은 약학 조성물 총 중량에 대하여 0.01~95중량%로 포함되는 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 1~80중량%로 포함되는 것이다. 그 함량이 0.01중량% 미만일 경우에는 복용의 효율성이 떨어질 수 있으며, 95중량%를 초과할 경우에는 제형화에 어려움이 있을 수 있다.

본 발명의 조성물은 약학 조성물의 제조에 통상적으로 사용하는 적절한 담체, 부형제 및 희석제를 더 포함할 수 있다. 또한 통상의 방법에 따라 산제, 과립제, 정제, 캡슐제, 현탁액, 에멀젼, 시럽, 에어로졸 등의 경구형 제형, 외용제, 좌제 및 멸균 주사용액의 형태로 제형화하여 사용될 수 있다. 당해 기술 분야에 알려진 적합한 제제는 문헌(Remington's Pharmaceutical Science, 최근, Mack Publishing Company, Easton PA)에 개시되어 있는 것을 사용하는 것이 바람직하다. 포함될 수 있는 담체, 부형제 및 희석제로는 락토오스, 덱스트로오스, 수크로오스, 소르비톨, 만니톨, 자일리톨, 에리스리톨, 말티톨, 전분, 아카시아 고무, 알지네이트, 젤라틴, 칼슘 포스페이트, 칼슘 실리케이트, 셀룰로오스, 메틸 셀룰로오스, 미정질 셀룰로오스, 폴리비닐 피롤리돈, 물, 메틸히드록시 벤조에이트, 프로필히드록시 벤조에이트, 탈크, 마그네슘 스테아레이트, 광물유 등이 있다. 상기 조성물을 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 조성물에 적어도 하나 이상의 부형제, 예를 들면 전분, 칼슘 카보네이트(calcium carbonate), 수크로오스, 락토오스, 젤라틴 등을 섞어 조제된다. 또한 단순한 부형제 이외에 마그네슘 스테아레이트, 탈크 같은 윤활제들도 사용된다. 경구를 위한 액상 제제로는 현탁제, 내용액제, 유제, 시럽제 등이 해당되는데 흔히 사용되는 단순 희석제인 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, 동결건조 제제, 좌제 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.

본 발명에서 사용되는 용어 "투여"는 임의의 적절한 방법으로 개체에게 소정의 본 발명의 조성물을 제공하는 것을 의미한다.

본 발명은 약학 조성물은 연구자, 수의사, 의사 또는 기타 임상에 의해 생각되는 조직계, 동물 또는 인간에서 생물학적 또는 의학적 반응을 유도하는 유효 성분 또는 약학적 조성물의 양, 즉 치료되는 질환 또는 장애의 증상의 완화를 유도하는 양인 치료상 유효량으로 투여할 수 있다. 본 발명의 약학 조성물에 대한 치료상 유효 투여량 및 투여횟수는 원하는 효과에 따라 변화될 것임은 당업자에게 자명하다. 그러므로, 투여될 최적의 투여량은 당업자에 의해 쉽게 결정될 수 있으며, 질환의 종류, 질환의 중증도, 조성물에 함유된 유효성분 및 다른 성분의 함량, 제형의 종류, 및 환자의 연령, 체중, 일반 건강 상태, 성별 및 식이, 투여시간, 투여 경로 및 조성물의 분비율, 치료기간, 동시 사용되는 약물을 비롯한 다양한 인자에 따라 조절될 수 있다. 바람직한 효과를 위해서, 본 발명의 약학 조성물은 1 내지 10,000㎎/㎏/day의 양으로 투여할 수 있으며, 하루에 한번 투여할 수도 있고, 수 회에 나누어 투여할 수도 있다.

본 발명의 약학 조성물은 개체에게 다양한 경로로 투여될 수 있다. 투여의 모든 방식은 예상될 수 있는데, 예를 들면, 경구, 직장 또는 정맥, 근육, 피하, 자궁 내 경막 또는 뇌혈관 내 주사에 의해 투여될 수 있다.

또한 본 발명의 조성물은 당뇨방 또는 당뇨 합병증 예방 또는 치료를 위하여 단독으로, 또는 수술, 방사선 치료, 호르몬 치료, 화학 치료 또는 생물학적 반응 조절제를 사용하는 방법들과 병용하여 사용할 수 있다.

또한 본 발명은 인삼 열매 추출물을 유효성분으로 포함하는 당뇨병 또는 당뇨 합병증 예방 또는 개선용 식품 조성물을 제공한다. 본 발명의 인삼 열매 추출물이 식품 첨가물로 사용할 경우, 상기 인삼 열매 추출물을 그대로 첨가하거나, 다른 식품 또는 식품 성분과 함께 혼합하여 사용되는 등 통상적인 방법에 따라 적절하게 사용될 수 있다.

또한 상기 유효성분인 인삼 열매 추출물의 혼합양은 사용 목적(예방, 건강 또는 치료적 처치)에 따라 적합하게 변경될 수 있음은 물론이며, 상기 인삼 열매 추출물은 식품 조성물 총 중량에 대하여 0.01~95중량%로 포함되는 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 1~80중량%로 포함되는 것이다. 그 함량이 0.01중량% 미만일 경우에는 복용의 효율성이 떨어질 수 있으며, 95중량%를 초과할 경우에는 제형화에 어려움이 있을 수 있다.

구체적인 예로, 식품 또는 음료의 제조 시에는 본 발명의 인삼 열매 추출물은 원료에 대하여 15중량% 이하, 바람직하게는 10중량% 이하의 양으로 첨가되는 것이다. 그러나 건강 및 위생을 목적으로 하거나 또는 건강 조절을 목적으로 하여 장기간 섭취할 경우에는 상기 범위 이하의 양으로 첨가될 수 있으며, 안전성 면에서 아무런 문제가 없기 때문에 유효성분은 상기 범위 이상의 양으로도 사용될 수 있다.

상기 식품의 종류에는 특별한 제한은 없다. 본 발명의 인삼 열매 추출물을 첨가할 수 있는 식품의 예로는 육류, 소시지, 빵, 초콜릿, 캔디류, 스낵류, 과자류, 피자, 라면, 기타 면류, 껌류, 아이스크림류를 포함한 낙농제품, 각종 수프, 음료수, 차, 드링크제, 알코올 음료, 비타민 복합제 등이 있으며, 통상적인 의미에서의 건강식품을 모두 포함한다.

본 발명의 식품 조성물이 음료로 제조될 경우 통상의 음료와 같이 여러 가지 향미제 또는 천연 탄수화물 등의 추가 성분을 포함할 수 있다. 상기 천연 탄수화물로는 포도당, 과당 등의 모노사카라이드; 말토오스, 수크로오스 등의 디사카라이드; 덱스트린, 사이클로덱스트린 등의 천연 감미제나 사카린, 아스파르탐 등의 합성 감미제 등이 사용될 수 있다. 상기 천연 탄수화물은 본 발명의 식품 조성물 총 중량에 대하여 0.01~10중량%, 바람직하게는 0.01~0.1중량%로 포함되는 것이다.

상기 외에 본 발명의 식품 조성물은 여러 가지 영양제, 비타민, 전해질, 풍미제, 착색제, 펙트산 및 그의 염, 알긴산 및 그의 염, 유기산, 보호성 콜로이드 증점제, pH 조절제, 안정화제, 방부제, 글리세린, 알코올, 탄산음료에 사용되는 탄산화제 등을 포함할 수 있다. 뿐만 아니라, 본 발명의 조성물은 천연 과일주스, 과일주스 음료 및 야채 음료의 제조를 위한 과육을 포함할 수 있다. 이러한 성분은 독립적으로 또는 조합하여 사용할 수 있다. 상기의 첨가제 비율은 크게 제한되지는 않으나, 본 발명의 식품 조성물 총 중량에 대하여 0.01~0.1중량% 범위내로 포함되는 것이 좋다.

이하에서는 실시예를 들어 본 발명에 관하여 더욱 상세하게 설명할 것이나. 이들 실시예는 단지 설명의 목적을 위한 것으로 본 발명의 보호 범위를 제한하고자 하는 것은 아니다.

재료 및 시료의 제조

세포배양을 위한 Modified Eagle's Medium(MEM), Trypsin-EDTA, penicillin(10,000U/mL)/streptomycin(10,000μg/ml)/amphotericin(2,500μg/ml), fetal bovine serum(FBS) 시약은 Gibco BRL, Life Technologies(Paisley, Scotland)로부터 구입하였다. HepG2 cell line은 ATCC(American Type Culture Collection, USA)로부터 구입하였다. MTT reagent, gelatin, agarose와 기타시약은 Sigma Chemical Co.(St. Louis, MO, USA)로부터 구입하였다.

세포배양

HepG2 세포는 5% CO₂및 37℃에서 95% 이상의 습도를 유지한 배양기에서 10% fetal bovine serum, 2mM glutamine과 100μg/ml penicillin-streptomycin을 포함하는 Dulbecco's modified Eagle's medium(DMEM) 배지에서 배양하였다.

실시예 1. 인삼 열매 추출물 제조

4~5년생 생(生)인삼 열매에서 분리한 종자를 일광건조한 후 75℃에서 9시간 동안 열수 추출한 다음 여과하였다. 여과한 추출액을 동결건조 과정을 거쳐 파우더로 생산하여 물에 일정한 농도로 희석하였다.

실험예 1. MTT assay

Hansen의 방법에 따라 HepG2 세포에 대한 인삼 열매 추출물의 세포독성을 MTT(3-(4,5-dimethyl-2-yl)-2,5-diphenyltetrazolium bromide)를 이용하여 측정하였다. 그 결과는 도 1에 나타내었다.

실험결과, 도 1에 도시한 바와 같이 본 발명의 유효성분인 인삼 열매 추출물은 대조군과 비교하였을 때 100㎍/ml 이하에서 어떠한 독성도 나타나지 않았다.

실험예 2. α-amylase 저해 활성

시료의 α-amylase 저해활성은 환원당 분석법을 응용하여 효소원으로 사람의 타액 아밀라아제(amylase)를 사용하고 기질로서 0.5% starch를 이용하여 효소활성을 측정하였다. 즉, 효소액 50μL, 인삼 열매 추출물 50μL, 0.5% starch 100μL, potassium phosphate buffer(pH6.8) 50μL와 혼합하여 37℃에서 20분간 전배양한 후 48mM DNS 발색시약(3,5-dinitrosalicylic acid and 30% sodium potassium tartarate in 0.5M NaOH) 250μL를 넣고 100℃에서 10분간 끓여 발색시킨 후 충분히 냉각시켰다. 이 반응액에 3배량의 물을 가하고 잘 교반한 후 540㎚에서 흡광도를 측정하였다. 이때 활성 비교를 위하여 acarbose를 사용하였다. 효소활성의 억제율은 하기 수학식 1에 의하여 산출하였다. 그 결과는 도 2에 나타내었다.

[수학식 1]

α-Amylase 저해활성(%) = {1-(시료처리군의 흡광도/대조군의 흡광도)}×100

실험결과, 도 2에 나타낸 바와 같이 본 발명의 유효성분인 인삼 열매 추출물은 양성대조군인 acarbose와 비교하여 억제효과가 없는 것으로 나타났다.

실험예 3. α-glucosidase 저해 활성

α-Glucosidase는 소장에서 분비하는 포도당 분해 효소로써 소장에서의 당 흡수를 촉진하는 역할을 한다. 이 실험은 In vitro에서 α-glucosidase활성의 저해하는 정도를 조사하기 위한 실험이다.

α-Glucosidase저해활성은 nitrophenol 분석법을 응용하여 측정하였다. 0.2U/mL α-glucosidase 효소액 50μL, 12mM p-nitrophenyl-α-D-glucopyranoside 100μL, 인삼 열매 추출물 50μL 및 0.1M potassium phosphate buffer(pH6.8) 50μL와 혼합하여 37℃에서 20 분간 전배양한 후 0.1M NaOH 100μL를 가하여 반응을 정지시키고 405㎚에서 흡광도를 측정하였다. 이때 활성 비교를 위하여 acarbose를 사용하였다. 효소활성의 억제율은 하기 수학식 2에 의하여 산출하였다. 그 결과는 도 3에 나타내었다.

[수학식 2]

α-Glucosidase 저해활성(%) = {1-(시료처리군의 흡광도/대조군의흡광도)}×100

실험결과, 도 3에 나타낸 바와 같이 양성 대조군으로 사용된 acarbose와 비교하여 본 발명의 유효성분인 인삼 열매 추출물은 억제효과가 없는 것으로 나타났다.

실험예 4. Western blot analyses

인슐린 수용체 신호에 중요한 역할을 하는 PI3K와 인슐린 수용체를 억제하는 효소인 PTP1B의 단백질 발현수준을 조사하기 위해 western blot을 수행하였다.

HepG2 세포에 용출 완충용액(50mM Tris-HCl, pH 7.5, 0.4% Nonidet P-40, 120mM NaCl, 1.5mM MgCl₂, 2mM phenylmethylsulfonylfluoride, 80μg/ml leupeptin, 3mM NaF and 1mM DTT)을 첨가하여 4℃에서 30분 동안 처리하였다. 10μg의 세포용출액을 10% Tris-HCl gel에서 전기영동한 후 단백질을 전기적으로 nitrocellulose membrane으로 전이시켰다. 그 다음 10% skim milk를 nitrocellulose membrane에 전처리하고 목적 단백질에 대한 1차 항체(anti-PTP1B, anti-PI3K, anti-beta-actin, Santa Cruz Biotechnology Inc., Santa Cruz, USA)를 처리한 다음 2차 항체를 처리 후, chemiluminescent ECL kit(Amersham Pharmacia Biotech, Piscataway, USA)를 사용하여 목적단백질을 검출하였다. Western blot의 band는 LAS3000 ㄾimage analyzer(Fuji film Life Science, Tokyo, Japan)를 이용하여 관찰하였다. 그 결과는 도 4에 나타내었다.

실험결과, 도 4A에 나타낸 바와 같이 본 발명의 유효성분인 인삼 열매 추출물은 100㎍/ml 농도에서 PTP1B의 발현을 인슐린으로 자극한 그룹과 비교하여 억제시킨 것으로 나타났다. 그러나, 도 4B와 같이 본 발명의 유효성분인 인삼 열매 추출물은 PI3K 단백질 발현에는 영향을 주지 않는 것으로 나타났다.

이상과 같은 결과를 통하여, 본 발명의 유효성분인 인삼 열매 추출물은 α-amylase 와 α-glucosidase 효소를 억제하지 못하지만, PTP1B의 단백질 발현의 억제를 통해 인슐린에 대한 인슐린 수용체의 저항성을 억제하고, 체내에서의 과한 글루코오즈 합성을 억제하여 정상수준의 혈당유지를 할 수 있을 것임을 예측할 수 있었다. 따라서, 상기와 같은 본 발명의 유효성분인 인삼 열매 추출물의 항당뇨 효과를 통해 당뇨치료제로써의 활용가치가 높을 것임을 기대할 수 있었다.

제제예 1. 약학 제제의 제조

산제 제조

인삼 열매 추출물 20㎎, 유당 100㎎ 및 탈트 10㎎을 혼합하고 기밀포에 충진하여 산제를 제조하였다.

정제 제조

인삼 열매 추출물 10㎎, 옥수수전분 100㎎, 유당 100㎎ 및 스테아린산 마그네슘 2㎎을 혼합한 후 통상의 정제의 제조방법에 따라서 타정하여 정제를 제조하였다.

캡슐제 제조

통상의 캡슐제 제조방법에 따라 인삼 열매 추출물 10㎎, 결정성 셀룰로오스 3㎎, 락토오스 14.8㎎ 및 마그네슘 스테아레이트 0.2㎎을 혼합하고 젤라틴 캡슐에 충전하여 캡슐제를 제조하였다.

주사제 제조

통상의 주사제의 제조방법에 따라 1앰플당(2mL) 인삼 열매 추출물 10㎎, 만니톨 180㎎, 주사용 멸균 증류수 2,974㎎ 및 Na₂HPO₄· 2H₂O 26㎎으로 제조하였다.

액제 제조

통상의 액제의 제조방법에 따라 정제수에 인삼 열매 추출물 20㎎, 이성화당 10g 및 만니톨 5g을 가하여 용해시키고 레몬향을 적량 가한 다음 상기의 성분을 혼합하였다. 그 다음 정제수를 더 가하여 전체 100mL로 조절한 후 갈색병에 충진하고 멸균시켜 액제를 제조하였다.

제제예 2. 식품 제제의 제조

건강식품 제조

인삼 열매 추출물 100㎎, 비타민 혼합물 적량, 비타민 A 아세테이트 70g, 비타민 E 1.0㎎, 비타민 B1 0.13㎎, 비타민 B2 0.15㎎, 비타민 B6 0.5㎎, 비타민 B12 0.2g, 비타민 C 10㎎, 비오틴 10g, 니코틴산아미드 1.7㎎, 엽산 50g, 판토텐산 칼슘 0.5㎎, 무기질 혼합물 적량, 황산제1철 1.75㎎, 산화아연 0.82㎎, 탄산마그네슘 25.3㎎, 제1인산칼륨 15㎎, 제2인산칼슘 55㎎, 구연산칼륨 90㎎, 탄산칼슘 100㎎ 및 염화마그네슘 24.8㎎을 혼합한 다음, 과립을 제조하고 통상의 방법에 따라 건강식품을 제조하였다. 이때, 상기 비타민 및 미네랄 혼합물의 조성비는 비교적 건강식품에 적합한 성분을 바람직한 실시예로 혼합 조성하였지만, 그 배합비를 임의로 변형 실시하여도 무방하다.

건강음료 제조

통상의 건강음료 제조방법에 따라 인삼 열매 추출물 100㎎, 비타민 C 15g, 비타민 E(분말) 100g, 젖산철 19.75g, 산화아연 3.5g, 니코틴산아미드 3.5g, 비타민 A 0.2g, 비타민 B1 0.25g, 비타민 B2 0.3g 및 정량의 물을 혼합한 다음, 약 1시간 동안 85℃에서 교반 가열한 후 만들어진 용액을 여과하여 멸균된 2L 용기에 취득하여 밀봉 멸균한 뒤 냉장 보관하여 건강음료를 제조하였다. 이때, 상기 조성비는 비교적 기호음료에 적합한 성분을 바람직한 실시예로 혼합 조성하였지만 수요계층이나, 수요국가, 사용용도 등 지역적, 민족적 기호도에 따라서 그 배합비를 임의로 변형 실시하여도 무방하다.

비록 본 발명이 상기에 언급된 바람직한 실시예로서 설명되었으나, 발명의 요지와 범위로부터 벗어남이 없이 다양한 수정이나 변형을 하는 것이 가능하다. 또한 첨부된 청구 범위는 본 발명의 요지에 속하는 이러한 수정이나 변형을 포함한다.

Claims

인삼 열매 추출물을 유효성분으로 포함하는 당뇨병 또는 당뇨 합병증의 예방 또는 치료용 약학 조성물.
제1항에 있어서,
상기 인삼 열매 추출물은 조성물 총 중량에 0.01~95중량%로 포함되는 것을 특징으로 하는 당뇨병 또는 당뇨 합병증의 예방 또는 치료용 약학 조성물.
제1항에 있어서,
상기 인삼 열매 추출물은 단백질 티로신 탈인산화효소 1B(protein tyrosine phosphatase 1B, PTP1B) 억제 활성을 가지는 것을 특징으로 하는 당뇨병 또는 당뇨 합병증의 예방 또는 치료용 약학 조성물.
제1항에 있어서,
상기 당뇨 합병증은 당뇨성 망막병증, 당뇨성 백내장, 당뇨성 신증, 당뇨성 신경병증 또는 당뇨성 지방간인 것을 특징으로 하는 당뇨병 또는 당뇨 합병증의 예방 또는 치료용 약학 조성물.
인삼 열매 추출물을 유효성분으로 포함하는 당뇨병 또는 당뇨 합병증의 예방 또는 개선용 식품 조성물.