KR20160150250A - 백지 추출물 또는 이로부터 분리된 퓨라노쿠마린을 함유하는 조류 인플루엔자, 돼지 인플루엔자 또는 코로나 바이러스의 예방 또는 치료용 조성물 - Google Patents
백지 추출물 또는 이로부터 분리된 퓨라노쿠마린을 함유하는 조류 인플루엔자, 돼지 인플루엔자 또는 코로나 바이러스의 예방 또는 치료용 조성물 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 백지 추출물 또는 이로부터 분리된 화합물을 포함하는 조류 인플루엔자, 돼지 인플루엔자 또는 코로나 바이러스의 예방 또는 치료용 조성물에 관한 것이다. 상기 추출물 또는 이로부터 분리된 화합물은 조류 인플루엔자, 돼지 인플루엔자 또는 코로나 바이러스에 대한 저해 효과가 우수하며, 한약재로 사용되어 왔던 백지로부터 추출 및 분리 정제한 것이므로, 세포 독성이 적어 의약품, 건강식품, 동물약품, 동물사료의 첨가제, 천연소독제 등에 유용하게 적용될 수 있다.
Description
본 발명은 백지(Angelica dahurica) 추출물 또는 이로부터 분리된 화합물을 포함하는 조류 인플루엔자, 돼지 인플루엔자 또는 코로나 바이러스의 예방 또는 치료용 조성물에 관한 것이다.
인플루엔자 바이러스는 '오르소믹소'과에 속하는 RNA 바이러스(orthomyxovirus)로서 A, B 및 C형으로 분류된다. 특히, A형 바이러스의 경우 사람에게 주로 감염이 확인되고, B 또는 C형에 비하여 돼지, 기타 포유류 및 다양한 야생조류에서 감염이 확인되는 바이러스이며, 최근 전 세계적으로 문제가 되고 있는 조류 인플루엔자(avian influenza), 돼지 인플루엔자(swine influenza) 및 신종플루(novel flu) 등이 이에 속한다.
인플루엔자 바이러스의 표면에는 헤마글루티닌(hemagglutinin, HA)과 뉴라미니다아제(neuraminidase, NA)라는 두 가지 단백질이 존재하는데, 헤마글루티닌은 16종이 있고 뉴라미니다아제는 9종이 있으므로 총 144 종류의 인플루엔자 바이러스가 발생할 수 있다. 조류의 경우, 인플루엔자 감염은 주로 H5형, H7형 및 H9형에 관련되어 있고, 인간의 경우, H1형, H2형 및 H3과 2가지 형태의 뉴라미니다아제(N1과 N2)만이 인플루엔자 감염을 일으키는데 관련되어 있으므로, 이론적으로 인간은 조류 인플루엔자 바이러스에 감염되지 않아야 한다. 그러나 최근의 조류 인플루엔자 바이러스는 유전자 재조합 과정을 거치지 않고 직접 사람에게 전파된 예도 발생하고 있다.
조류 인플루엔자는 닭과 오리, 칠면조 등 가금류를 접촉하는 것 이외에도 야생조류와 우리나라에 온 철새들을 통해서 빠르게 전파된다. 최근 들어 조류 인플루엔자 바이러스(AI)는 주기적으로 발생하고 있으며 보다 오랫동안 지속되는 특징을 보이고 있다. 2014년 1월 16일, 전북 고창의 조류 인플루엔자는 고병원성 조류 인플루엔자 바이러스(H5N8)로 확진된 후 전국적으로 발생하여 닭, 오리 등 가금류 살 처분수가 1,200만 마리를 넘는 등 초유의 피해가 발생하였으며, 살 처분 보상비와 소득액 구입비 등 직간접적인 손실을 포함하면 기회손실 비용이 1조원 이상에 달할 것으로 추정되고 있다. 2014년도 여름에 잠시 소강상태에 있었던 조류 인플루엔자 바이러스는 2014년 9월 24일 전남 영암에서 첫 발생한 이후 2015년 현재까지 그 발생빈도나 강도가 확장일로에 있다. 2015년 2월에는 대도시 지역의 하천에서 채취한 야생조류의 분변에서 고병원성 H5N8의 바이러스가 검출되고 있으며, 고병원성 조류 인플루엔자 바이러스가 발생한 지역의 개에게서도 조류 인플루엔자 바이러스의 항체가 검출되고 있는 실정으로 이의 예방과 치료는 국가적으로도 중요하다.
2013년도에 중국에서 발생한 신종 H7N9형 조류 인플루엔자 바이러스는 특이하게 조류에서 인간으로 전파가 가능한 바이러스이다. 상기 바이러스는 인간에게도 치명적인 바이러스로 2013년 4월 28일까지 조류 인플루엔자 바이러스의 감염 환자 118명 중 사망자가 24명으로, 치사율이 20% 이상에 달할 정도로 강력한 질병이다. 2015년에는 중국을 다녀온 캐나다의 여성이 H7N9형 바이러스에 감염이 보고되었을 정도로 감염에 대한 우려도 지속적으로 증가하고 있다. 이들 조류 인플루엔자 바이러스에서 공통적으로 관찰되는 우려스러운 점은 상기 바이러스의 아미노산 위치 변이가 발생하는 유전자 변이로, 사람과 사람사이 전염으로 변형하는 경우이다. 2013년도 발생한 H7N9형 바이러스에 대하여, 중국의 바이러스 학자는 의학전문지 랜싯(The Lancet)에 "신종 조류 인플루엔자 바이러스의 유전자 아미노산 위치 변화가 이미 세 차례 발생했고, 한 차례 더 진행될 경우 안정적인 유전자 구조가 파괴돼 사람 간 전염이 일어나게 될 것"이라고 주장하고 있다.
돼지 인플루엔자(swine influenza)는 1918년에 처음으로 보고되었으며 보통 돼지는 사람이 가지고 있는 인플루엔자 수용체(N-acetylneuraminic acid α2,6 galactose)와 조류들이 갖고 있는 인플루엔자 수용체(N-acetylneuraminic acid α2,3 galactose)를 동시에 가지고 있어 조류 인플루엔자 바이러스가 돼지의 몸 안에서 재조합(reassortment) 또는 적응(adaptation)을 통하여 사람에게 감염될 수 있는 바이러스 혼합용기(mixing vessels)의 역할을 한다고 알려져 있다. 2009년 멕시코에서 처음 발병하여 전 세계로 전염되었던 신종플루(novel influenza)는 돼지 인플루엔자 바이러스인 H1N1이 돼지에게 감염되어 인간에게 전염이 가능한 질환으로 변이된 것으로 추정된다. 신종플루는 기본적으로 감기처럼 고열, 기침 등의 증상이 나타나는데 현재 상태보다 인간에게 치명적인 바이러스로 변할 가능성이 존재한다. 세계보건기구(WHO)가 집계하는 신종플루의 감염자 수는 2009년 10월 초까지 그 수가 34만 3200명에 달하였고, 사망자는 4,000명을 넘어섰으며, 2010년 세계보건기구는 신종플루의 현황을 6단계인 대유행 상태로 격상한 사례가 있다. 신종플루는 일반 독감과 비슷하게 발열, 인후통, 기침, 콧물 또는 코막힘의 증상을 보여 주었으며, 2009년 발생한 H1N1의 신종플루는 일반독감보다 심한 치명적인 폐 손상을 유발하는 병리적 현상을 보여주었다.
인플루엔자 바이러스의 발생을 예방하기 위하여 백신의 확보가 필수적이나 예방적 차원의 국가적 백신 대책으로 매번 항원변이가 일어나는 RNA 바이러스를 모두 예방하는 백신을 만드는 것은 불가능에 가깝다. 따라서 조류 인플루엔자, 돼지 인플루엔자 및 신종플루 또는 최악의 발병 가능성인 조류 인플루엔자와 신종플루가 섞인 새로운 병원체의 발생에 대비하기 위하여 이를 예방하고 치료할 수 있는 치료제의 개발은 필수적이다. 현재 조류 인플루엔자, 돼지 인플루엔자 및 신종플루의 치료제로는 바이러스 기원의 뉴라미니다아제에 대한 선택적인 저해물질로 개발된 경구용 치료제 타미플루(oseltamivir phosphate)와 흡입형인 리렌자(zanamivir) 등이 있다. 경구용 치료제로서 많이 사용하고 있는 타미플루의 부작용으로는 오심, 구토, 신경계나 정신계의 이상이 보고되었으며, 일본의 경우 타미플루를 승인 후 확인된 소아환자의 사망예가 15건이 될 정도로 부작용을 갖고 있다. 한편, 경구용 치료제로 사용되고 있는 타미플루에 대한 내성 바이러스가 발병할 경우를 대비할 필요성이 있는데, 최근에 이미 타미플루에 대한 내성 바이러스의 출현이 보고되고 있으며, 타미플루 내성 바이러스의 인간 대 인간 전염조차도 발견되고 있는 실정이다. 따라서 조류 인플루엔자, 돼지 인플루엔자 및 신종플루에 대한 바이러스 치료제의 개발은 인간의 보건안전에 필수적인 사항이다.
감기는 상기도(上氣道)에서 시작되는 바이러스 감염에 의한 호흡기 질환을 총괄하여 지칭하기도 하는데, 통상적인 인플루엔자 바이러스(influenza virus) A형, B형 및 C형 외에, 아데노 바이러스(adenovirus), 코로나 바이러스(corona virus), 라이노 바이러스(rhinovirus), RS 바이러스(respiratory syncytial virus) 등의 다양한 원인에 의해 발생하므로, 치료나 예방, 백신 제조 등이 쉽지 않은 질병에 속한다. 따라서, 감기를 일으킬 수 있는 다양한 바이러스를 효과적으로 치료할 수 있는 치료제의 개발이 시급한 상황이다.
호흡기 관련 증상을 일으키는 바이러스 중 코로나 바이러스(corona virus)는 1937년 닭에서 처음 발견된 뒤 개, 돼지, 조류 등의 동물을 거쳐 1965년에는 사람에게서도 발견되었다. 개기일식(皆旣日蝕) 때 태양의 광구(光球)가 달에 가려졌을 때 그 둘레에서 하얗게 빛나는 현상인 코로나 현상과 생김새가 비슷해 이런 이름이 붙었다. 코로나 바이러스는 사람에게 감염될 때에는 감기, 상기도감염, 호흡기 질환, 어린이의 설사, 기타 장질환 등을 일으키지만, 위험성이 높지는 않은 것으로 알려져 있었으며, 주로 개, 돼지, 소 등의 동물에 감염되는 병원균으로 인식되어 왔다.
그러나 중증급성호흡기증후군(severe acute respiratory syndrome, SARS, 사스)의 원인균이 신종(변종) 코로나 바이러스인 것으로 알려지면서 주목받기 시작하였는데, 상기 중증급성호흡기증후군은 2002년 11월에서 2003년 6월 사이 중국에서 크게 유행하여 8,096명의 감염자가 발생하고 774명이 사망한 바 있다(Stadler, K. et al., 2005; Cinatl, J. et al., 2003; Rota, P. A. et al., 2003). 코로나 바이러스는 전염성이 강하고 다른 병원균과 결합하는 능력이 뛰어나 증상을 더욱 악화시키는 바이러스로 알려져 있는데, 이런 결합 능력을 이용해 중증급성호흡기증후군을 유발하는 신종 코로나 바이러스 역시 동물의 몸속에 있던 코로나 바이러스가 변형되어 사람의 몸속으로 들어와 질병을 일으킨 것으로 전문가들은 추정하고 있다. 즉 다른 병원균과의 높은 결합률이 평범한 코로나 바이러스를 치명적인 것으로 변화시켰다는 것이다.
또 다른 코로나 바이러스 관련 질환인 중동호흡기증후군(middle east respiratory syndrome, MERS, 메르스)은 2012년 사우디에서 처음 발견되었고, 요르단, 카타드, 아랍에미레트연합 및 쿠웨이트에서도 감염자가 확인되었는데, 세계보건기구에 따르면 2014년 5월 15일 기준 572명의 사람이 감염되었으며 그 중 173명이 사망한 것으로 보고되었다. 신종질환인 메르스는 현재까지 이에 대한 백신이나 치료제가 없으며, 치사율은 30.7%로 중증급성호흡기증후군의 9%에 비하여 매우 높은 수준으로 알려져 있다. 중동호흡기증후군의 잠복기는 1~2주일이고 중증급성호흡기증후군과 증상이 비슷한 것으로 알려지고 있다. 그러나 중동호흡기증후군은 다행스럽게도 공기를 통하여 감염되지는 않으며, 지속적으로 바이러스에 과다하게 노출되어야 하는 감염조건이 있다(Azhar, E. I. et al., 2014; Enserink, M., 2014).
일반적으로 새로운 성분의 약제를 개발하기 위해 기존 약제를 실험적으로 변형시키는 것보다는 전통 의학에서 사용되고 있는 천연물 약제들로부터 새로운 활성 성분을 찾는 것이 여러 가지 면에서 장점이 많다. 특히 이러한 활성 성분들은 오랫동안 사용되어 왔기 때문에 약물들에 의한 독성 염려가 적다. 이러한 사실은 신종플루 치료제로서 사용되는 타미플루도 출발물질은 중국의 토착식물인 '스타아니스' 열매를 주원료로 개발한 것에서 확인할 수 있다. 또한, 천연물 자체를 바이러스 치료제로 사용할 수 있다면 수집 및 분리과정을 거치지 않으므로 대량 시료를 확보하기가 쉬우며 항상 이동을 하고 있는 조류들의 먹이에 혼합하여 공급할 수 있는 장점을 갖고 있다.
이에, 본 발명자들은 천연물 약제를 대상으로 항바이러스제에 대하여 연구한 결과, 백지 추출물 또는 이로부터 분리된 화합물들이 우수한 항바이러스 활성을 갖는 점을 밝혀내어 본 발명을 완성하게 되었다.
산형과의 백지(Angelica dahurica Bentham et Hooker)는 뿌리를 약용부위로 사용하고 있다. 백지는 짧은 원뿌리에서 많고 긴 뿌리가 갈라져서 대체로 방추형을 이루고 있으며 뿌리의 횡단면을 볼 때 전분립이 많으며 특유한 냄새가 있고 맛은 약간 쓴 것으로 알려지고 있다. 백지의 구성성분으로는 퓨라노쿠마린(furanocoumarin)류의 옥시퓨세다닌(oxypeucedanin), 임페라토린(imperatorin), 펠로프테린(phellopterin), 비야크앙겔리신(byakangelicin), 비야크앙겔리콜(byakangelicol), 네오비야크앙겔리콜(neobyakangelicol), 베르갑텐(bergapten), 베르갑톨(bergaptol), 노다케닌(nodakenin), 소랄렌(psoralen), 잔토톡신(xanthotoxin) 등의 다양한 성분들이 알려지고 있다.
또한, 백지의 약리작용으로는 해열, 진통작용이 알려지고 있으며 전통적으로 이러한 특성을 이용하여 유행성 감기로 인한 두통, 코막힘, 콧물을 다스리는 진통약으로 사용되어 왔다. 기타, 백지의 생리활성으로는 중추신경흥분작용, 항염증작용, 간세포보호작용, 항세균, 항진균작용 등이 보고되고 있다.
백지와 관련된 선행기술 문헌으로서, 한국등록특허 제1084863호에는 백지추출물의 면역증강 효과가 개시되어 있고, 한국등록특허 제1170874호에는 백지 추출물 또는 임페라토린이 소포체 스트레스 완화 또는 미토콘드리아 기능개선 효과가 개시되었으나, 이들 문헌에 항바이러스 효과에 대해서는 개시되어 있지 않다. 또한, 한국등록특허 제1189822호에는 감초로부터 분리한 쿠마린의 항인플루엔자 효과가 개시되었으나, 본 발명의 퓨라노쿠마린과는 그 구조가 명확히 다르다. 또한, 미국공개특허 제2008-0166439호 및 제2012-0093951호에는 어성초, 인동, 판람근, 백지 등의 생약 혼합물에 대한 물 추출물이 조류 또는 돼지 인플루엔자 바이러스에 대한 항바이러스 효과를 나타낸 점이 개시되었으나, 백지의 알코올 추출물, 이의 분획물 또는 이로부터 분리된 특정 화합물이 조류 인플루엔자, 돼지 인플루엔자 또는 코로나 바이러스에 대한 항바이러스제로서의 효과가 있음에 관해서는 전혀 개시된 바 없다.
Alleva, L. M. et al, Using complementary and alternative medicines to target the host response during severe influenza, Evid. Based. Complement. Alternat. Med., 7(4), 501-510, 2010.
Azhar, E. I. et al., Evidence for camel-to-human transmission of MERS coronavirus, N. Engl. J. Med., 370(26), 2499-2505, 2014.
Cinatl, J. et al., Glycyrrhizin, an active component of liquorice roots, and replication of SARS-associated coronavirus, Lancet, 361(9374), 2045-2046, 2003.
Enserink, M., Mission to MERS, Science, 344(6189), 1218-1220, 2014.
Nath, A., Pathobiology of human immunodeficiency virus dementia, Semin. Neurol., 19(2), 113-127, 1999.
Rota, P. A. et al., Characterization of a novel coronavirus associated with severe acute respiratory syndrome, Science, 300(5624), 1394-1399, 2003.
Smee, D. F. et al., Comparison of colorimetric, fluorometric, and visual methods for determining anti-influenza (H1N1 and H3N2) virus activities and toxicities of compounds, J. Virol. Methods, 106(1), 71-79, 2002.
Stadler, K. et al., SARS: understanding the virus and development of rational therapy, Curr. Mol, Med., 5(7), 677-697, 2005.
Yang, T. et al, Antivirus and immune enhancement activities of sulfated polysaccharide from Angelica sinensis, Int. J. Biol. Macromol., 50(3), 768-772, 2012.
본 발명의 목적은 백지 추출물 또는 이로부터 분리된 화합물을 포함하는 조류 인플루엔자, 돼지 인플루엔자 또는 코로나 바이러스의 예방 또는 치료용 조성물을 제공하는데 있다.
본 발명은 백지(Angelica dahurica) 추출물 또는 이로부터 분리된 화합물을 포함하는 조류 인플루엔자, 돼지 인플루엔자 또는 코로나 바이러스의 예방 또는 치료용 조성물에 관한 것이다. 보다 자세하게는, 하기 화학식 1의 이소임페라토린(isoimperatorin, 화합물 1), 옥시퓨세다닌(oxypeucedanin, 화합물 2), 옥시퓨세다닌 하이드레이트(oxypeucedanin hydrate, 화합물 3) 및 임페라토린(imperatorin, 화합물 4)으로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 화합물을 포함하는 백지 추출물을 함유하는 조류 인플루엔자, 돼지 인플루엔자 또는 코로나 바이러스의 예방 또는 치료용 조성물에 관한 것이다.
[화학식 1]
상기 백지 추출물은, 백지를 50~100% C1 내지 C4의 저급 알코올 수용액 또는 저급 알코올로 추출한 추출물이거나, 또는, 이들의 부탄올 분획물인 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은 상기 화학식 1의 이소임페라토린(isoimperatorin, 화합물 1), 옥시퓨세다닌(oxypeucedanin, 화합물 2), 옥시퓨세다닌 하이드레이트(oxypeucedanin hydrate, 화합물 3) 및 임페라토린(imperatorin, 화합물 4)으로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 화합물을 포함하는 것을 특징으로 하는 조류 인플루엔자, 돼지 인플루엔자 또는 코로나 바이러스의 예방 또는 치료용 조성물에 관한 것이다.
또 다른 일면에 있어서, 본 발명은 상기 화학식 1의 이소임페라토린(isoimperatorin, 화합물 1), 옥시퓨세다닌(oxypeucedanin, 화합물 2), 옥시퓨세다닌 하이드레이트(oxypeucedanin hydrate, 화합물 3) 및 임페라토린(imperatorin, 화합물 4)으로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 화합물을 포함하는 백지 추출물을 함유하는 것을 특징으로 하는 조류 인플루엔자, 돼지 인플루엔자 또는 코로나 바이러스의 예방 또는 개선용 건강기능식품에 관한 것이다.
본 발명은 또한, 상기 화학식 1의 이소임페라토린(isoimperatorin, 화합물 1), 옥시퓨세다닌(oxypeucedanin, 화합물 2), 옥시퓨세다닌 하이드레이트(oxypeucedanin hydrate, 화합물 3) 및 임페라토린(imperatorin, 화합물 4)으로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 화합물을 포함하는 백지 추출물을 함유하는 것을 특징으로 하는 조류 인플루엔자, 돼지 인플루엔자 또는 코로나 바이러스의 예방 또는 치료용 동물 약품, 동물 사료 첨가제 및 천연소독제에 관한 것이다.
이하 본 발명을 상세하게 설명한다.
본 발명은 백지(Angelica dahurica) 추출물 또는 이로부터 분리된 화합물을 포함하는 조류 인플루엔자, 돼지 인플루엔자 또는 코로나 바이러스의 예방 또는 치료용 조성물에 관한 것이다.
본 발명의 백지 추출물은 유기용매(알코올, 에틸아세테이트, 아세톤, 클로로포름 등)에 의한 추출, 헥산과 물의 분배, 디아이온 HP-20 레진과 같은 흡착수지 사용방법, 칼럼크로마토그래피에 의한 방법 등 식물체 성분의 분리 추출에 이용되는 공지된 방법을 단독 또는 적합하게 조합하여 용이하게 얻을 수가 있다. 조추출물은 필요에 따라서 상법에 따라서 더욱 정제할 수 있다.
본 발명의 백지 추출물은 백지를 50~100% C1 내지 C4의 저급 알코올 수용액 또는 저급 알코올로 추출한 추출물이거나, 또는, 이들을 부탄올로 분획한 분획물일 수 있으며, 상기 C1 내지 C4의 저급 알코올로는 메탄올, 에탄올, 프로판올, 이소프로판올, 부탄올 등을 이용할 수 있다. 바람직하게는, 본 발명의 백지 추출물은 백지를 100% 메탄올 또는 100% 에탄올로 추출한 추출물이거나, 또는, 이들을 부탄올로 분획한 분획물이며, 보다 바람직하게는, 백지를 100% 메탄올 또는 100% 에탄올로 추출한 추출물의 부탄올 분획물이다.
본 발명의 백지로부터 분리된 화합물은, 백지를 50~100% C1 내지 C4의 저급 알코올 수용액 또는 저급 알코올로 추출한 추출물의 부탄올 분획물을 분리하여 얻을 수 있으며, 바람직하게는 100% 메탄올 또는 100% 에탄올로 추출한 추출물의 부탄올 분획물을, 크로마토그래피로 분리하여 얻을 수 있다.
상기 크로마토그래피는 실리카겔 컬럼 크로마토그래피(silica gel column chromatography), LH-20 컬럼 크로마토그래피(LH-20 column chromatography), RP-18 컬럼 크로마토그래피(RP-18 column chromatography), 박층 크로마토그래피(thin layer chromatography), 고성능 액체 크로마토그래피(high performance liquid chromatography) 등이 이용될 수 있다.
본 발명에 따라 백지로부터 분리된 퓨라노쿠마린계 화합물 중에서 특이적으로 프레닐 치환기를 갖는 이소임페라토린, 옥시퓨세다닌, 옥시퓨세다닌 하이드레이트 및 임페라토린은 항바이러스 효능이 우수하였다. 또한, 이러한 퓨라노쿠마린계 화합물은 백지로부터 쉽게 분리할 수 있을 뿐만 아니라 안정도도 높으므로 식품, 의약품, 사료의 첨가제 또는 천연소독제로 유용하게 적용될 수 있다.
한편, 본 발명의 화합물은 당해 기술 분야에서 통상적인 방법에 따라 합성될 수 있으며, 약학적으로 허용 가능한 염으로 제조될 수도 있다.
또한, 본 발명은 백지 추출물 또는 이로부터 분리된 상기 화학식 1의 화합물 군에서 선택되는 1종 이상의 화합물을 포함하는 조류 인플루엔자, 돼지 인플루엔자 또는 코로나 바이러스의 예방 또는 치료용 약학 조성물을 제공한다. 상기 추출물 또는 화합물을 포함하는 약학 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 있다. 상기 약학 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. 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 본 발명의 상기 추출물 또는 화합물에 적어도 하나 이상의 부형제, 예를 들면, 전분, 탄산칼슘, 수크로스 또는 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 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, 동결건조 제제, 좌제가 포함된다. 비수성용제, 현탁제로는 프로필렌글리콜, 폴리에틸렌글리콜, 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 발명의 백지 추출물 또는 이로부터 분리된 화합물을 포함하는 약학 조성물의 투여량은 치료받을 대상의 연령, 성별, 체중, 치료할 특정 질환 또는 병리 상태, 질환 또는 병리 상태의 심각도, 투여경로 및 처방자의 판단에 따라 달라질 것이다. 이러한 인자에 기초한 투여량 결정은 당업자의 수준 내에 있으며, 일반적으로 투여량은 0.01㎎/㎏/일 내지 대략 2000㎎/㎏/일의 범위이다. 더 바람직한 투여량은 1㎎/㎏/일 내지 500㎎/㎏/일이다. 투여는 하루에 한번 투여할 수도 있고, 수회 나누어 투여할 수도 있다. 상기 투여량은 어떠한 면으로든 본 발명의 범위를 한정하는 것은 아니다.
본 발명의 백지 추출물 또는 이로부터 분리된 화합물을 포함하는 약학 조성물은 쥐, 가축, 인간 등의 포유동물에 다양한 경로로 투여될 수 있다. 투여의 모든 방식은 예상될 수 있는데, 예를 들면, 경구, 직장 또는 정맥, 근육, 피하, 자궁내 경막 또는 뇌혈관내 주사에 의해 투여될 수 있다. 상기 추출물 또는 이로부터 분리된 화합물은 독성 및 부작용이 거의 없으므로 예방 목적으로 장기간 복용시에도 안심하고 사용할 수 있는 약제이다.
또한, 본 발명은 백지 추출물 또는 이로부터 분리된 상기 화학식 1의 화합물 군에서 선택되는 1종 이상의 화합물 및 식품학적으로 허용 가능한 식품보조 첨가제를 포함하는 조류 인플루엔자, 돼지 인플루엔자 또는 코로나 바이러스의 예방 또는 개선용 건강기능식품을 제공한다. 상기 추출물 또는 화합물은 본 발명의 건강기능식품에 0.001~100 중량%로 하여 첨가될 수 있다. 본 발명의 건강기능식품은 정제, 캡슐제, 환제 또는 액제 등의 형태를 포함하며, 본 발명의 추출물 또는 화합물을 첨가할 수 있는 식품으로는, 예를 들어, 각종 식품류, 음료, 껌, 차, 비타민 복합제 등이 있다.
본 발명은 백지 추출물 또는 이로부터 분리된 상기 화학식 1의 화합물 군에서 선택되는 1종 이상의 화합물을 포함하는 동물약품이나 사료 첨가제를 제공한다. 상기 동물약품이나 사료 첨가제는 동물과 인간에게서 공통적으로 발병하는 인수공통성 질환과 바이러스성 장염인 코로나 바이러스에 의한 장염 등에도 사용가능하며, 특히 조류 인플루엔자, 돼지 인플루엔자 또는 코로나 바이러스와 관련한 질환의 예방 또는 치료용 동물사료 첨가제, 동물약품 및 천연소독제, 세정제 등을 제공한다.
본 발명은 백지 추출물 또는 이로부터 분리된 화합물을 포함하는 조류 인플루엔자, 돼지 인플루엔자 또는 코로나 바이러스의 예방 또는 치료용 조성물에 관한 것이다. 상기 추출물 또는 이로부터 분리된 화합물은 조류 인플루엔자, 돼지 인플루엔자 또는 코로나 바이러스에 대한 저해 효과가 우수하며, 한약재로 사용되어 왔던 백지로부터 추출 및 분리 정제한 것이므로, 세포 독성이 적어 의약품, 건강식품, 동물약품, 동물사료의 첨가제, 천연소독제 등에 유용하게 적용될 수 있다.
도 1은 추출 조건에 따른 백지 추출물과 관련하여, 돼지 인플루엔자 바이러스(H1N1)에 대한 항바이러스 활성을 측정하여 비교한 그래프이다.
도 2는 본 발명의 백지로부터 분리된 화합물을 확인한 HPLC 스펙트럼 결과이다.
도 3은 본 발명의 옥시퓨세다닌 하이드레이트(화합물 3)가 돼지 인플루엔자 바이러스(H1N1)의 표면단백질 발현을 감소시키는 효과가 있음을 나타내는 웨스턴 블럿 결과이다.
도 2는 본 발명의 백지로부터 분리된 화합물을 확인한 HPLC 스펙트럼 결과이다.
도 3은 본 발명의 옥시퓨세다닌 하이드레이트(화합물 3)가 돼지 인플루엔자 바이러스(H1N1)의 표면단백질 발현을 감소시키는 효과가 있음을 나타내는 웨스턴 블럿 결과이다.
이하 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 여기서 설명되는 실시예에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 내용이 철저하고 완전해지고, 당업자에게 본 발명의 사상을 충분히 전달하기 위해 제공하는 것이다.
<실시예 1. 백지로부터 활성 화합물의 용매 추출조건 확인>
본 발명에서 사용된 백지는 서울특별시 성북구에 소재하는 덕현당 한약국에서 구입하였다. 상기 백지 10g을 각각 100㎖의 증류수, 30%[v/v] 에탄올 수용액, 70%[v/v] 에탄올 수용액, 100% 에탄올, 30%[v/v] 메탄올 수용액, 70%[v/v] 메탄올 수용액, 100% 메탄올 및 에틸아세테이트를 사용하여 2시간 동안 초음파 추출기로 3회에 걸쳐 추출하였다. 이후, 고형분을 제거한 추출액을 감압 농축하여 각 추출물 당 0.35~1.20g의 추출물을 얻었으며, 실시예 4의 방법을 이용하여 돼지 인플루엔자 바이러스(H1N1)에 대한 각 추출물의 항바이러스 활성을 측정하여 도 1에 나타내었다.
도 1의 결과를 참고하면, 백지 추출물은 100% 메탄올 또는 100% 에탄올을 사용한 조건에서 활성이 가장 우수하므로, 100% 메탄올을 최적의 추출조건으로 설정하였다. 도 1에는 나타내지 않았으나, 100% 메탄올 또는 100% 에탄올 추출물을 부탄올로 분획한 분획물을 처리하는 경우, 그 항바이러스 활성이 100% 메탄올 또는 100% 에탄올 추출물보다 2~3배 이상으로 증가하는 것을 확인하였다. 또한, 실시예 6의 방법을 이용하여 코로나 바이러스(PEDV)에 대한 백지 추출물의 항바이러스 활성을 측정한 결과, 상기 돼지 인플루엔자 바이러스(H1N1)에 대한 결과와 마찬가지로 100% 메탄올 또는 100% 에탄올 추출물, 또는, 이들의 부탄올 분획물의 항바이러스 활성이 우수하였다. 이에, 하기 실시예 2에서와 같이, 항바이러스 활성이 강한 부탄올 분획물을 제조한 후, 이 분획물로부터 활성물질을 분리하였다.
<
실시예
2. 백지로부터 화합물의 분리>
백지 600g에 100% 메탄올(4ℓ×3회)을 넣어 실온에서 추출한 뒤 감압농축하여 건조물로 제조하였다. 건조된 100% 메탄올 추출물(55g)을 3ℓ의 물에 현탁시킨 후, 동량의 n-부탄올로 분획하여 활성물질의 분리를 실시하였다.
상기 부탄올 분획물(35g)을 n-헥산:아세톤(20:1 → 2:1[v:v])의 농도구배 용출 조건에 따른 실리카겔 컬럼 크로마토그래피(컬럼크기:20×60㎝, 입자크기:63~200㎛)로 분획하여 5개의 소분획물(F1~F5)을 얻었다.
소분획물 F1(2.0g)은 메탄올:물(75:25[v:v])을 이동상으로 하여 RP-18 컬럼크로마토그래피(LiChroprep® RP-18, 컬럼크기:5.0×60㎝, 입자크기:40~63㎛)로 분획하여 소분획물 F1.2(260㎎)를 얻었으며, 재결정 과정을 거쳐 화합물 1(27.5㎎)을 얻었다.
소분획물 F2(2.6g)는 메탄올:물(75:25[v:v])을 이동상으로 하여 RP-18 컬럼크로마토그래피(LiChroprep® RP-18, 컬럼크기:5.0×60㎝, 입자크기:40~63㎛)를 실시하여 5개의 소분획물(F2.1~F2.5)을 얻었다. 상기 소분획물 중 F2.1을 2차 메탄올:물(75:25[v:v])을 이동상으로 하여 RP-18 컬럼크로마토그래피(LiChroprep® RP-18, 컬럼크기:5.0×60㎝, 입자크기:40~63㎛)로 분획하여 소분획물 F2.1.1과 F2.1.2로 나누었다. 상기 얻어진 소분획물 중 F2.1.2(50㎎)를 0-15분 동안에는 메탄올:물(65:35[v:v])을 이동상으로 사용하였으며, 15-25분 동안에는 메탄올:물(76:24[v:v])을 이동상으로 하여, 고성능 액체 크로마토그래피(YMC J-sphere ODS-H80, 컬럼크기:10×250㎜, 입자크기:10㎛, 유량:2㎖/min, UV detection:254㎚)로 분획하여 화합물 4(9.7㎎)를 얻었다.
소분획물 F3(2.2g)은 메탄올:물(75:25[v:v])을 이동상으로 사용하고 RP-18 컬럼 크로마토그래피(LiChroprep® RP-18, 컬럼크기:5.0×60㎝, 입자크기:40~63㎛)로 분획하여 5개의 소분획물(F3.1~F3.5)을 얻었다. 상기 소분획물 중 F3.2(580㎎)는 메탄올:물(75:25[v:v])을 이동상으로 사용하여 RP-18 컬럼 크로마토그래피(LiChroprep® RP-18, 컬럼크기:5.0×60㎝, 입자크기:40~63㎛)로 12개의 소분획물(F3.2.1~F3.2.12)을 분획하였고, 상기 소분획물 중 F3.2.3으로부터 결정으로 석출된 화합물 2(24.2㎎)를 얻었다. 또한, 상기 소분획물 F3.2.12(50㎎)는 아세토나이트릴:물(40:60[v:v])을 이동상으로 하여 고성능 액체 크로마토그래피(YMC J-sphere ODS-H80, 컬럼크기:10×250㎜, 입자크기:10㎛, 유량:2㎖/min, UV detection:254㎚)로 화합물 3(1.2㎎)을 분리하였다.
상기 화합물 1 내지 4에 대한 HPLC 스펙트럼 결과는 도 2에 나타내었으며, 이의 조건은 하기와 같다.
* 도 2의 HPLC 조건
INNO-C18 column:250×4.6㎜ ID, particle size 5㎛, Korea;
wavelengths:205㎚(blue line);
elution:MeCN in H2O with 0.1% formic acid(0-10min:35% MeCN; 10-15min:35-45% MeCN; 15-28min:45-48% MeCN; 28-32min:48-50% MeCN; 32-60min:50-70% MeCN; 60-61min:100% MeCN);
flow rate:0.6㎖/min.
또한, 상기 도 2의 HPLC 조건과 동일한 HPLC 조건으로, 본 발명의 백지 메탄올 추출물에 대한 상기 화합물 1 내지 4의 검량선을 작성하여, 얻어진 각 화합물의 함량을 표 1에 나타내었다.
| Contents evaluation | ||||||
| 조건 | Conc. (㎍/㎕) |
Inj.Vol. (㎕) |
Amount (㎍) |
Area (mAU*min) |
샘플중 양 (㎍) |
함량 (%) |
| 화합물 1 (이소임페라토린) |
10.0000 | 10 | 100.0000 | 4744.9 | 1.0037 | 1.0037 |
| 화합물 2 (옥시퓨세다닌) |
10.0000 | 10 | 100.0000 | 8953.6 | 2.0469 | 2.0469 |
| 화합물 3 (옥시퓨세다닌 하이트레이트) |
10.0000 | 10 | 100.0000 | 813.0 | 0.4760 | 0.4760 |
| 화합물 4 (임페라토린) |
10.0000 | 10 | 100.0000 | 5945.7 | 0.6652 | 0.6652 |
표 1를 참고하면, 상기 화합물의 함량은 옥시퓨세다닌 > 이소임페라토린 > 임페라토린 > 옥시퓨세다닌 하이드레이트순으로 존재하였으며, 이들 화합물의 함량이 백지 메탄올 추출물의 4% 이상을 차지할 정도로 주 화합물임을 확인하였다.
<실시예 3. 백지로부터 분리된 화합물의 물리 화학적 구조 확인>
실시예 3-1. 이소임페라토린(isoimperatorin, 화합물 1)
ESI-MS m/z : 271 [M+H]+;
1H-NMR (300 ㎒, CDCl3) : 6.22 (1H, d, J = 9.6 ㎐, H-3), 8.11 (1H, d, J = 9.6 ㎐, H-4), 7.10 (1H, s, H-8), 7.56 (1H, d, J = 2.4 ㎐, H-2'), 6.92 (1H, d, J = 2.4 ㎐, H-3'), 4.88 (2H, d, J = 7.2 ㎐, H-1"), 5.50 (1H, m, H-2"), 1.77 (3H, s, H-4"), 1.67 (3H, s, H-5");
13C-NMR (75 ㎒, CDCl3) : 161.2 (C-2), 112.5 (C-3), 139.5 (C-4), 148.9 (C-5), 114.2 (C-6), 158.1 (C-7), 94.1 (C-8), 152.6 (C-9), 107.5 (C-10), 144.8 (C-2'), 105.0 (C-3'), 69.7 (C-1"), 119.1 (C-2"), 139.7 (C-3"), 25.7 (C-4"), 18.2 (C-5").
실시예 3-2. 옥시퓨세다닌(oxypeucedanin, 화합물 2)
ESI-MS m/z : 287 [M+H]+;
1H-NMR (300 ㎒, CDCl3) : 6.26 (1H, d, J = 9.9 ㎐, H-3), 8.16 (1H, d, J = 9.9 ㎐, H-4), 7.58 (1H, d, J = 2.1 ㎐, H-2'), 6.91 (1H, d, J = 2.1 ㎐, H-3'), 4.58 (1H, dd, J = 4.2, 10.8 ㎐, H-1"a), 4.39 (1H, dd, J = 6.6, 10.8 ㎐, H-1"b), 3.20 (1H, dd, J = 4.2, 6.6 ㎐, H-2"), 1.38 (3H, s, H-4"), 1.30 (3H, s, H-5");
13C-NMR (75 ㎒, CDCl3) : 160.9 (C-2), 113.0 (C-3), 138.9 (C-4), 148.3 (C-5), 114.1 (C-6), 157.9 (C-7), 94.7 (C-8), 152.4 (C-9), 107.3 (C-10), 145.2 (C-2'), 104.4 (C-3'), 72.2 (C-1"), 61.1 (C-2"), 58.3 (C-3"), 24.6 (C-4"), 19.0 (C-5").
실시예 3-3. 옥시퓨세다닌 하이드레이트(oxypeucedanin hydrate, 화합물 3)
ESI-MS m/z : 305 [M+H]+;
1H-NMR (300 ㎒, CDCl3) : 6.13 (1H, d, J = 9.0 ㎐, H-3), 8.13 (1H, d, J = 9.0 ㎐, H-4), 7.56 (1H, d, J = 2.4 ㎐, H-2'), 6.90 (1H, d, J = 2.4 ㎐, H-3'), 5.36 (1H, m, H-2"), 4.60 (2H, m, H-1"), 1.33 (6H, s, H-4" and H-5");
13C-NMR (75 ㎒, CDCl3) : 160.8 (C-2), 111.9 (C-3), 139.7 (C-4), 148.9 (C-5), 113.5 (C-6), 157.7 (C-7), 93.5 (C-8), 145.1 (C-9), 106.7 (C-10), 144.6 (C-2'), 105.0 (C-3'), 74.7 (C-1"), 76.5 (C-2"), 71.1 (C-3"), 25.1 (C-4" and 5").
실시예 3-4. 임페라토린(imperatorin, 화합물 4)
ESI-MS m/z : 271 [M+H]+;
1H-NMR (300 ㎒, CDCl3) : 6.34 (1H, d, J = 9.6 ㎐, H-3), 7.74 (1H, d, J = 9.6 ㎐, H-4), 7.33 (1H, s, H-5), 7.66 (1H, d, J = 2.4 ㎐, H-2'), 6.79 (1H, d, J = 2.4 ㎐, H-3'), 4.98 (2H, d, J = 6.9 ㎐, H-1"), 5.59 (1H, m, H-2"), 1.71 (3H, s, H-4"), 1.69 (3H, s, H-5");
13C-NMR (75 ㎒, CDCl3) : 160.5 (C-2), 114.6 (C-3), 143.7 (C-4), 113.1 (C-5), 125.8 (C-6), 148.5 (C-7), 131.6 (C-8), 143.7 (C-9), 116.4 (C-10), 146.6 (C-2'), 106.7 (C-3'), 70.1 (C-1"), 119.7 (C-2"), 139.7 (C-3"), 25.8 (C-4"), 18.1 (C-5").
<실시예 4. 조류 인플루엔자 바이러스 및 돼지 인플루엔자 바이러스에 대한 활성 확인>
본 발명의 백지로부터 분리된 화합물이 조류 인플루엔자 바이러스(H9N2)와 돼지 인플루엔자 바이러스(H1N1)에 미치는 영향을 확인하고자 감염세포의 생존도를 비교하는 CPE 어세이(cytopathic effect reduction assay)를 실시하였다(Nath, A., 1999; Smee, D. F. et al., 2002).
이를 위해, 96-웰(well) 플레이트에 1×104세포/웰의 밀도로 MDCK(Madin-Darby, canine kidney) 세포를 분주하여 5%[v/v] FBS(fetal bovine serum), 1%[v/v] PS(penicillin+streptomycin) 및 L-글루타민(L-glutamine, 500㎖ 배지 기준 2㎖ 첨가)을 포함한 DMEM(Dulbeco's Modified Eagle's Medium) 배양액에서 하루 동안 증식시킨 뒤 배양액을 PBS(phosphate buffer saline) 용액으로 세척하였다. 이후, 감염 배지(infection media:DMEM+0.5%[w/v] BSA(bovine serum albumin)+1㎍/㎖ trypsin)에 중앙백신연구소에서 제공받은 각각의 인플루엔자 바이러스(조류 인플루엔자 바이러스:H9N2, A/chicken/Korea/01310/2001; 돼지 인플루엔자 바이러스:H1N1, A/Sw/Kor/CAN1/04, KCTC11165BP)를 50 TCID50/100㎕/웰의 농도로 100㎕를 접종한 후, 백지로부터 분리된 화합물과, 대조군인 당귀로부터 추출한 데쿠신을 각각 처리하여, 5일간 추가적으로 배양하였다.
세포독성은 배양한지 5일이 지난 후 MDCK 세포의 생존여부를 측정하기 위하여 현미경 관찰 및 MTT 어세이 실험을 실시하였다. MTT(3-(4,5-dimethylthiazol-2-yl)-2,5 -diphenyltetrazolium bromide, Sigma M-2128 1G) 시약은 담황색의 기질로서, 살아 있는 세포의 미토콘드리아 내의 호흡 효소에 의해 개열하여 암청색의 포마잔(formazan)을 생성한다. 따라서 바이러스의 감염에 의하여 죽은 MDCK 세포나 물질 자체의 세포독성 때문에 죽은 세포에서는 MTT 반응이 일어나지 않으므로, 물질자체의 세포독성과 바이러스에 의한 세포독성을 생성한 포마잔의 농도를 550㎚의 흡광도에서 각각 측정하는 방법을 이용하여 각 화합물의 효능을 평가하였다. 즉 화합물에 의한 MDCK 세포독성이 없는 화합물의 농도를 구하고, 감염된 인플루엔자 바이러스에 의한 MDCK 세포의 변성차이를 측정하여, 화합물의 농도에 따른 CPE 효과를 확인하였다.
한편, 조류 또는 돼지 인플루엔자 바이러스 처리 5일 후, 무 처리군에서는 바이러스로 인한 손상이 확인되며, 무 처리군 대비 추출물 및 각 화합물의 항바이러스 활성은 하기 표 2에 EC50(the half maximal effective concentration, 바이러스와 화합물이 처리된 세포에서 바이러스로 인한 세포 사멸)으로 나타내었고, 화합물 자체의 세포독성은 CC50(the 50% cytotoxic concentration, 화합물만 처리된 세포에서 화합물 자체로 인한 세포 사멸)으로 MTT 어세이를 실시하여 나타내었다. 또한, 화합물의 세포독성과 치료농도의 차이를 보여주는 Selective index(SI, CC50/EC50)값을 계산하여 치료물질의 효과를 표 2에 나타내었다.
| 조건 | CC50(μM) | EC50(μM) | SI(=CC50/EC50) | |||
| H9N2 | H1N1 | H9N2 | H1N1 | H9N2 | H1N1 | |
| 화합물 1 | 114.02 ± 11.10 | 114.02 ± 11.10 | 6.72 ± 0.51 | 7.67 ± 0.93 | 16.97 ± 0.34 | 14.87 ± 0.31 |
| 화합물 2 | 101.37 ± 9.75 | 101.37 ± 9.75 | 4.52 ± 0.39 | 5.98 ± 0.71 | 22.43 ± 0.20 | 16.95 ± 0.34 |
| 화합물 3 | > 200 | > 200 | 10.50 ± 1.29 | 10.50 ± 0.67 | > 18.69 ± 2.01 | > 19.05 ± 1.14 |
| 화합물 4 | 104.62 ± 8.59 | 104.62 ± 8.59 | 8.10 ± 0.48 | 11.31 ± 0.46 | 12.91 ± 0.28 | 9.25 ± 0.37 |
| 데쿠신 | > 200 | > 200 | NA | NA | - | - |
| 오셀타미비르(oseltamivir) | > 200 | > 200 | 0.33 ± 0.08 | 0.49 ± 0.06 | > 643.90 ± 118.26 | > 414.38± 44.53 |
| 리바비린 (ribavirin) |
> 200 | > 200 | 6.13 ± 0.19 | 6.29 ± 0.89 | > 32.67± 1.04 | > 32.45± 3.94 |
| NA = No activity | ||||||
상기 표 2를 참고하면, 본 발명의 백지로부터 분리된 화합물은 조류 또는 돼지 인플루엔자 바이러스의 감염 시, 바이러스 저해활성을 나타내어 세포의 회복상태가 우수함을 확인할 수 있다. 또한, 대조군으로 사용된 데쿠신은 본 발명의 오원환을 갖는 퓨라노쿠마린계 화합물과는 그 화학구조가 다른 육원환을 갖는 물질이며, 항바이러스 활성이 없어, 본 발명의 화합물 1 내지 4의 조류 인플루엔자 또는 돼지 인플루엔자의 저해활성은 오원환의 퓨라노쿠마린 및 프레닐기의 위치 및 존재가 관련됨을 알 수 있다.
<실시예 5. 돼지 인플루엔자 바이러스의 표면단백질 발현 억제 효과 확인>
본 발명의 백지로부터 분리된 화합물이 돼지 인플루엔자 바이러스(H1N1)의 표면단백질 발현에 미치는 영향을 확인하기 위해, 바이러스의 복제과정에서 중요한 뉴라미니다아제, 헤마글루티닌 및 뉴클레오캡시드 단백질의 함량을 웨스턴 블럿을 통해 확인하였다.
이를 위해, MDCK 세포주를 6웰 플레이트 상에 90% 정도 성장하도록 배양한 뒤, 돼지 인플루엔자 바이러스(H1N1)를 0.01 MOI(multiplicity of infection)로 2시간 동안 감염시켰다. 이후, 배양액을 제거하고 PBS로 세척하여, DMEM으로 교체시키고 본 발명의 옥시퓨세다닌 하이드레이트(화합물 3)를 처리하여 24시간 동안 배양하였다. 배양 후, PBS로 2회 세척하고 100㎕의 세포 용해 버퍼(50mM NaF, 0.5%[v/v] NP-40, 1mM EDTA, 120mM NaCl, 50mM Tris-HCl, pH 7.6)로 세포를 파쇄함으로써 세포 용출액을 얻었다. 상기 세포 용출액을 이용하여 SDS-PAGE(sodium dodecyl sulfate-polyacrylamide gel electrophoresis, 10-12%[w/v] acrylamide gel)를 실시한 뒤, 세미 드라이 트랜스퍼 기기를 이용하여 PVDF(polyvinylidene fluoride) 트랜스퍼 멤브레인에 단백질을 전이시켰다. 상기 단백질이 전이된 멤브레인은 5%[w/v] 탈지유로 1시간 동안 상온에서 반응시키고 뉴라미니다아제, 헤마글루티닌 및 뉴클레오캡시드(AbFrontier Co., Ltd., Seoul, Korea) 항체를 이용하여 웨스턴 블럿을 수행하였으며, 이에 대한 결과는 도 3에 나타내었다.
도 3을 참고하면, 본 발명의 옥시퓨세다닌 하이드레이트(화합물 3)는 돼지 인플루엔자 바이러스의 표면단백질인 뉴라미니다아제, 헤마글루티닌 및 뉴클레오캡시드의 단백질 발현을 농도 의존적으로 감소하는 효과를 나타내어, 바이러스의 성장을 저해하는 효과가 우수함을 확인할 수 있다.
<실시예 6. 코로나 바이러스에 대한 항바이러스 활성 확인>
본 발명의 백지로부터 분리된 화합물이 코로나 바이러스에 미치는 영향을 확인하고자 상기 실시예 4와 동일한 방법의 CPE 어세이를 실시하였다.
실시예 6-1. 코로나 바이러스의 준비
PEDV(porcine epidemic diarrhea virus)는 중앙백신연구소(대전, 한국)에서 SPF(Specific-Pathogen Free) 수정란을 호스트(host)로 하여 배양한 후 제공된 것을 사용하였다. PEDV 바이러스를 10일령의 SPF 수정란의 요막강(Allantoic Cavity)에 접종하고 2일 후 채독하고, 바이러스를 5%[v/v] FBS가 포함된 DMEM 배지에서 배양 유지된 VERO 세포에 접종하여 항바이러스 활성 측정에 사용하였다.
실시예 6-2. CPE 어세이
상기 실시예 6-1에서 준비된 PEDV 바이러스를 VERO 세포에 감염시킨 후, 본 발명의 화합물 1 및 4를 처리하여 CPE 어세이를 실시하였다.
96-웰(well) 플레이트에 1×10세포/웰의 밀도로 VERO 세포를 분주하여 10%[v/v] FBS(fetal bovine serum), 1%[v/v] PS(penicillin+streptomycin) 및 L-글루타민(L-glutamine, 500㎖ 배지 기준 2㎖ 첨가)을 포함한 DMEM 배양액에서 하루 동안 증식시킨 뒤 배양액을 PBS 용액으로 세척하였다. 상기 세척된 VERO 세포에 PEDV 바이러스가 50 TCID50/100㎕/웰의 농도로 포함된 감염 배지(infection media:DMEM+0.5%[w/v] BSA+1㎍/㎖ trypsin) 100㎕를 넣어, 2시간 동안 감염시킨 후 배양액을 PBS 용액으로 세척하였다. 이후, 본 발명의 화합물 1 및 4 또는 양성 대조군인 아자우리딘(azauridin)을 처리하여, L-글루타민(L-glutamine, 500㎖ 배지 기준 2㎖ 첨가)을 포함한 DMEM 배양액에서 3일 동안 배양하고, 바이러스에 의한 세포독성을 측정하였다. 세포독성은 배양한지 3일이 지난 후, VERO 세포의 생존여부를 측정하기 위하여 MTT 실험 및 화합물의 농도에 따른 CPE 효과를 확인하였다.
한편, PEDV 바이러스 처리 3일 후, 무 처리군에서는 바이러스로 인한 손상이 확인되며, 무 처리군 대비 각 화합물의 항바이러스 활성은 하기 표 3에 EC50(the half maximal effective concentration)으로 나타내었고, MTT 어세이에 따른 화합물 자체의 세포독성은 CC50(the 50% cytotoxic concentration)으로 나타내었다(EC50은 바이러스와 화합물이 처리된 세포에서 바이러스로 인한 세포 사멸을 MTT 어세이로 확인하여 나타내며, CC50은 화합물만 처리된 세포에서 화합물 자체로 인한 세포 사멸을 MTT 어세이로 확인하여 나타냄). 화합물의 세포독성과 치료농도의 차이를 보여주는 Selective index(SI, CC50/EC50)값을 계산하여 치료물질의 효과를 하기 표 3에 나타내었다.
| 조건 | CC50(μM) | EC50(μM) | SI(=CC50/EC50) |
| 화합물 1 | 53.78 ± 7.25 | 10.47 ± 1.27 | 5.15 ± 0.31 |
| 화합물 4 | 61.91 ± 9.77 | 6.93 ± 0.75 | 8.93 ± 0.40 |
| 데쿠신 | - | NA | - |
| 아자우리딘 (azauridin) | 48.17 ± 5.15 | 3.37 ± 0.71 | 14.30 ± 1.24 |
| NA = No activity | |||
표 3을 참고하면, 본 발명의 화합물 1 및 4를 처리한 PEDV 감염 VERO 세포의 경우, 그 회복상태가 매우 우수한 것으로 나타나, 코로나 바이러스 치료제로 유용하게 적용될 수 있음을 확인할 수 있다.
<
실시예
7. 독성실험>
실시예
7-1.
급성독성
본 발명의 100% 메탄올로 추출한 백지 추출물을 단기간에 과량을 섭취하였을 때의 급성적(24시간 이내)으로 동물 체내에 미치는 독성을 조사하고, 치사율을 결정하기 위하여 본 실험을 수행하였다. 일반적인 마우스인 ICR 마우스 계통 20마리를 준비하였고, 각 군별로 10마리씩 배정하였다. 대조군에는 30% PEG-400만을 투여하고, 실험군은 상기 백지 추출물을 1.0g/㎏의 농도로 각각 경구 투여하였다. 투여 24시간 후에 각각의 치사율을 조사한 결과, 대조군과 1.0g/㎏ 농도의 상기 백지 추출물을 투여한 실험군에서는 모두 생존하였다.
실시예
7-2.
실험군
및 대조군의 장기 및 조직 독성 실험
장기 독성 실험은 C57BL/6J 생쥐를 대상으로 동물의 각 장기(조직)에 미치는 영향을 조사하기 위하여 본 발명의 100% 메탄올로 추출한 백지 추출물을 1.0g/㎏의 농도로 투여한 실험군과 용매만을 투여한 대조군의 동물들로부터 8주 후 혈액을 채취하여 GPT(glutamate-pyruvate transferase) 및 BUN(blood urea nitrogen)의 혈액 내 농도를 Select E(Vital Scientific NV, Netherland) 기기를 이용하여 측정하였다. 그 결과, 간독성과 관계있는 것으로 알려진 GPT와 신장독성과 관계있는 것으로 알려진 BUN의 경우, 대조군과 비교하여 실험군은 별다른 차이를 보이지 않았다. 또한, 각 동물로부터 간과 신장을 절취하여 통상적인 조직절편 제작과정을 거쳐 광학현미경으로 조직학적 관찰을 시행하였으며 특이한 이상이 관찰되지 않았다.
<제제예 1. 약학적 제제>
제제예 1-1. 정제의 제조
본 발명의 100% 메탄올로 추출한 백지 추출물 20g을 락토오스 175.9g, 감자전분 180g 및 콜로이드성 규산 32g과 혼합하였다. 이 혼합물에 10% 젤라틴 용액을 첨가시킨 후, 분쇄해서 14 메쉬체를 통과시켰다. 이것을 건조시키고 여기에 감자전분 160g, 활석 50g 및 스테아린산 마그네슘 5g을 첨가해서 얻은 혼합물을 정제로 만들었다.
제제예 1-2. 주사제의 제조
본 발명의 100% 메탄올로 추출한 백지 추출물을 1g, 염화나트륨 0.6g 및 아스코르브산 0.1g을 증류수에 용해시켜서 100㎖를 만들었다. 이 용액을 병에 넣고 20℃에서 30분간 가열하여 멸균시켰다.
<제제예 2. 식품 제조>
제제예 2-1. 조리용 양념의 제조
본 발명의 100% 메탄올로 추출한 백지 추출물을 0.2~10 중량%로 조리용 양념에 첨가하여 건강 증진용 조리용 양념을 제조하였다.
제제예 2-2. 밀가루 식품의 제조
본 발명의 100% 메탄올로 추출한 백지 추출물을 0.1~5.0 중량%로 밀가루에 첨가하고, 이 혼합물을 이용하여 빵, 케이크, 쿠키, 크래커 및 면류를 제조하여 건강 증진용 식품을 제조하였다.
제제예 2-3. 스프 및 육즙(gravies)의 제조
본 발명의 100% 메탄올로 추출한 백지 추출물을 0.1~1.0 중량%로 스프 및 육즙에 첨가하여 건강 증진용 육가공 제품, 면류의 수프 및 육즙을 제조하였다.
제제예 2-4. 유제품(dairy products)의 제조
본 발명의 100% 메탄올로 추출한 백지 추출물을 0.1~1.0 중량%로 우유에 첨가하고, 상기 우유를 이용하여 버터 및 아이스크림과 같은 다양한 유제품을 제조하였다.
제제예 2-5. 야채주스 제조
본 발명의 100% 메탄올로 추출한 백지 추출물을 0.5g을 토마토 또는 당근 주스 1,000㎖에 가하여 건강 증진용 야채주스를 제조하였다.
제제예 2-6. 과일주스 제조
본 발명의 100% 메탄올로 추출한 백지 추출물을 사과 또는 포도 주스 1,000㎖에 가하여 건강 증진용 과일주스를 제조하였다.
<제제예 3. 사료첨가제 제조>
본 발명의 100% 메탄올로 추출한 백지 추출물 10.0g을 사료용 부형제 50.0g과 섞어 사료첨가제를 제조하였다. 그러나, 그 배합비를 임의로 변형 실시하여도 무방하며, 통상의 사료조성물 제조방법에 따라 상기의 성분을 혼합하여 제조에 사용할 수 있다.
<
제제예
4. 소독물의 제조>
본 발명의 100% 메탄올로 추출한 백지 추출물 3.0g을 첨가한 후 정제수를 1,000㎖에 가하여 무방부제용 천연소독제를 제조하였다.
Claims (15)
- 하기 화학식 1의 이소임페라토린(isoimperatorin, 화합물 1), 옥시퓨세다닌(oxypeucedanin, 화합물 2), 옥시퓨세다닌 하이드레이트(oxypeucedanin hydrate, 화합물 3) 및 임페라토린(imperatorin, 화합물 4)으로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 화합물을 포함하는 백지(Angelica dahurica) 추출물을 함유하는 것을 특징으로 하는 조류 인플루엔자, 돼지 인플루엔자 또는 코로나 바이러스의 예방 또는 치료용 조성물.
[화학식 1]
- 제1항에 있어서,
상기 백지 추출물은, 백지를 50~100% C1 내지 C4의 저급 알코올 수용액 또는 저급 알코올로 추출한 추출물이거나, 또는, 이들의 부탄올 분획물인 것을 특징으로 하는 조류 인플루엔자, 돼지 인플루엔자 또는 코로나 바이러스의 예방 또는 치료용 조성물. - 하기 화학식 1의 이소임페라토린(isoimperatorin, 화합물 1), 옥시퓨세다닌(oxypeucedanin, 화합물 2), 옥시퓨세다닌 하이드레이트(oxypeucedanin hydrate, 화합물 3) 및 임페라토린(imperatorin, 화합물 4)으로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 화합물을 포함하는 것을 특징으로 하는 조류 인플루엔자, 돼지 인플루엔자 또는 코로나 바이러스의 예방 또는 치료용 조성물.
[화학식 1]
- 하기 화학식 1의 이소임페라토린(isoimperatorin, 화합물 1), 옥시퓨세다닌(oxypeucedanin, 화합물 2), 옥시퓨세다닌 하이드레이트(oxypeucedanin hydrate, 화합물 3) 및 임페라토린(imperatorin, 화합물 4)으로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 화합물을 포함하는 백지(Angelica dahurica) 추출물을 함유하는 것을 특징으로 하는 조류 인플루엔자, 돼지 인플루엔자 또는 코로나 바이러스의 예방 또는 개선용 건강기능식품.
[화학식 1]
- 제4항에 있어서,
상기 백지 추출물은, 백지를 50~100% C1 내지 C4의 저급 알코올 수용액 또는 저급 알코올로 추출한 추출물이거나, 또는, 이들의 부탄올 분획물인 것을 특징으로 하는 조류 인플루엔자, 돼지 인플루엔자 또는 코로나 바이러스의 예방 또는 개선용 건강기능식품. - 하기 화학식 1의 이소임페라토린(isoimperatorin, 화합물 1), 옥시퓨세다닌(oxypeucedanin, 화합물 2), 옥시퓨세다닌 하이드레이트(oxypeucedanin hydrate, 화합물 3) 및 임페라토린(imperatorin, 화합물 4)으로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 화합물을 포함하는 것을 특징으로 하는 조류 인플루엔자, 돼지 인플루엔자 또는 코로나 바이러스의 예방 또는 개선용 건강기능식품.
[화학식 1]
- 하기 화학식 1의 이소임페라토린(isoimperatorin, 화합물 1), 옥시퓨세다닌(oxypeucedanin, 화합물 2), 옥시퓨세다닌 하이드레이트(oxypeucedanin hydrate, 화합물 3) 및 임페라토린(imperatorin, 화합물 4)으로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 화합물을 포함하는 백지(Angelica dahurica) 추출물을 함유하는 것을 특징으로 하는 조류 인플루엔자, 돼지 인플루엔자 또는 코로나 바이러스의 예방 또는 치료용 동물 약품.
[화학식 1]
- 제7항에 있어서,
상기 백지 추출물은, 백지를 50~100% C1 내지 C4의 저급 알코올 수용액 또는 저급 알코올로 추출한 추출물이거나, 또는, 이들의 부탄올 분획물인 것을 특징으로 하는 조류 인플루엔자, 돼지 인플루엔자 또는 코로나 바이러스의 예방 또는 치료용 동물 약품. - 하기 화학식 1의 이소임페라토린(isoimperatorin, 화합물 1), 옥시퓨세다닌(oxypeucedanin, 화합물 2), 옥시퓨세다닌 하이드레이트(oxypeucedanin hydrate, 화합물 3) 및 임페라토린(imperatorin, 화합물 4)으로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 화합물을 포함하는 것을 특징으로 하는 조류 인플루엔자, 돼지 인플루엔자 또는 코로나 바이러스의 예방 또는 치료용 동물 약품.
[화학식 1]
- 하기 화학식 1의 이소임페라토린(isoimperatorin, 화합물 1), 옥시퓨세다닌(oxypeucedanin, 화합물 2), 옥시퓨세다닌 하이드레이트(oxypeucedanin hydrate, 화합물 3) 및 임페라토린(imperatorin, 화합물 4)으로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 화합물을 포함하는 백지(Angelica dahurica) 추출물을 함유하는 것을 특징으로 하는 조류 인플루엔자, 돼지 인플루엔자 또는 코로나 바이러스의 예방 또는 치료용 동물 사료 첨가제.
[화학식 1]
- 제10항에 있어서,
상기 백지 추출물은, 백지를 50~100% C1 내지 C4의 저급 알코올 수용액 또는 저급 알코올로 추출한 추출물이거나, 또는, 이들의 부탄올 분획물인 것을 특징으로 하는 조류 인플루엔자, 돼지 인플루엔자 또는 코로나 바이러스의 예방 또는 치료용 동물 사료 첨가제. - 하기 화학식 1의 이소임페라토린(isoimperatorin, 화합물 1), 옥시퓨세다닌(oxypeucedanin, 화합물 2), 옥시퓨세다닌 하이드레이트(oxypeucedanin hydrate, 화합물 3) 및 임페라토린(imperatorin, 화합물 4)으로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 화합물을 포함하는 것을 특징으로 하는 조류 인플루엔자, 돼지 인플루엔자 또는 코로나 바이러스의 예방 또는 치료용 동물 사료 첨가제.
[화학식 1]
- 하기 화학식 1의 이소임페라토린(isoimperatorin, 화합물 1), 옥시퓨세다닌(oxypeucedanin, 화합물 2), 옥시퓨세다닌 하이드레이트(oxypeucedanin hydrate, 화합물 3) 및 임페라토린(imperatorin, 화합물 4)으로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 화합물을 포함하는 백지(Angelica dahurica) 추출물을 함유하는 것을 특징으로 하는 조류 인플루엔자, 돼지 인플루엔자 또는 코로나 바이러스의 예방 또는 치료용 천연소독제.
[화학식 1]
- 제13항에 있어서,
상기 백지 추출물은, 백지를 50~100% C1 내지 C4의 저급 알코올 수용액 또는 저급 알코올로 추출한 추출물이거나, 또는, 이들의 부탄올 분획물인 것을 특징으로 하는 조류 인플루엔자, 돼지 인플루엔자 또는 코로나 바이러스의 예방 또는 치료용 천연소독제. - 하기 화학식 1의 이소임페라토린(isoimperatorin, 화합물 1), 옥시퓨세다닌(oxypeucedanin, 화합물 2), 옥시퓨세다닌 하이드레이트(oxypeucedanin hydrate, 화합물 3) 및 임페라토린(imperatorin, 화합물 4)으로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 화합물을 포함하는 것을 특징으로 하는 조류 인플루엔자, 돼지 인플루엔자 또는 코로나 바이러스의 예방 또는 치료용 천연소독제.
[화학식 1]
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