KR20170064602A - 질경이 추출물 및 인삼 추출물을 포함하는 퇴행성 뇌질환의 예방, 개선 및 치료용 조성물 - Google Patents

Abstract

본 발명은 질경이 및 인삼 추출물의 혼합물을 유효성분으로 포함하는 퇴행성 뇌질환의 예방, 개선 및 치료용 조성물에 관한 것이다. 본 발명의 약제학적 및 식품 조성물은 산화적 스트레스에 의한 뇌 신경 손상으로부터 뇌 신경세포를 보호하는 효과를 나타내므로 퇴행성 뇌질환을 예방하거나, 치료하는데 효과적으로 사용될 수 있다.

Description

질경이 추출물 및 인삼 추출물을 포함하는 퇴행성 뇌질환의 예방, 개선 및 치료용 조성물 {A composition comprising the extract of Plantago asiatica and Panax ginseng for preventing, improving and treating degenerative brain disease}

본 발명은 질경이 및 인삼 추출물의 혼합물의 퇴행성 뇌질환의 예방, 개선 및 치료를 위한 신규 용도에 관한 것이다.

가장 대표적인 퇴행성 뇌질환인 알츠하이머병(Alzheimer's disease, AD)의 증상은 정상적인 지적 능력을 유지하던 사람이 다양한 후천적인 원인으로 인해 뇌기능이 손상되면서 기억력, 언어 능력, 판단력, 사고력 등의 지적 기능이 점차적으로 저하되어 일상생활에 상당한 지장이 초래되는 상태를 말한다. 그 중, 기억 인지 장애는 알츠하이머 환자들에게 나타나는 가장 흔한 증상이다. 알츠하이머병의 초기에 환자들은 최근의 대화나 일의 내용을 자세하게 기억하지 못하는 장애를 겪게 되는데, 이는 해마의 신경세포가 손상되어 최근 기억을 저장하는 기능이 떨어진 데에서 기인한다. 하지만 이 시기에는 먼 과거에 있었던 사건들에 대한 과거 기억(remote long-term memory)은 상대적으로 잘 유지된다. 그러나 병이 점차 진행됨에 따라 장기기억의 저장과 관련된 대뇌피질이 손상되면서 이러한 과거의 기억도 점차 장애를 보이게 된다.

알츠하이머병은 아직까지 발병 원인이 정확하게 규명되지 않았지만, 알츠하이머병 환자의 뇌에서 특징적으로 발견되는 베타-아밀로이드(beta-amyloid) 단백질의 침착과 세포 내에 축적되는 타우(Tau) 단백질로 이루어진 신경섬유 다발성 병변(neurofibrillary tangles; NFT)이 노화 과정에서 뇌에 축적되고 엉키게 되며, 이러한 현상이 신경세포에 독성을 일으키는 주요 원인이 되는 것으로 보고 있다. Aβ는 아밀로이드 전구단백질(amyloid precursor protein; APP)로부터 세포 내 단백질 분해효소인 β-secratase, γ-secratase의 2단계의 절단 작용에 의해 생성되는 불용성 펩타이드다. Aβ 생성에 대한 제 1단계에는 단백질 분해효소인 베타-세크레타제(β-secretase; BACE1)에 의한 β 절단(β cleavage)이 일어나고, 2단계는 생성된 C 말단을 감마-세크레타제(γ-secretase)가 잘라서 40개 또는 42개의 아미노산으로 구성된 펩타이드를 만들게 된다. 이렇게 베타-아밀로이드 생성 경로(amyloidogenic pathway)를 통해 생성된 Aβ 펩타이드들의 생성과 축적은 노인반(senile plaques)으로 불리는 아밀로이드 플라그(amyloid plaques)를 형성하며 알츠하이머병을 일으키게 된다. 최근에는 APP 전구단백질의 절단과정에서 비-아밀로이드 생성경로(non-amyloidogenic pathway)를 통해 알파-세크레타제(α-secretase) 효소 활성이 촉진될 경우 Aβ 생성이 억제되고 신경세포 보호역할을 나타내는 것이 보고되었다.

현재까지 개발되고 있는 약재들은 치매의 진행을 약간 늦추거나, 치매에 의해 발생되는 증상을 완화 또는 치료하기 위해 만들어진 것이지, 그 어떤 것도 치매의 근본적인 병 자체를 치료할 수 있도록 만들어진 약은 아직까지 개발되지 않은 실정이다. 알츠하이머병 치료제로 승인되어온 아세틸콜린 에스테라제 저해제(acetylcholine esterase inhibitor) 약물들은 간독성, 구역, 구토, 두통, 식욕부진 등의 부작용이 많아 문제점으로 지적되어 왔다. 최근에는 부작용이 적은 뇌기능 개선을 위한 치료제 및 건강기능성 식품개발에 대한 요구도가 높으며, 인체에 안전한 천연재료를 이용한 뇌기능 개선에 대한 건강기능성 식품 개발은 최근 기술 및 산업의 동향과 부합되고 있다.

한편, 질경이(Plantago asiatica)는 질경이과(Plantaginaceae)에 속하는 다년생초이다. 한방 및 생약학에서는 차전초가 청열(淸熱), 양혈(凉血), 열독(熱毒)에 의한 옹종(癰腫)의 해독제로, 혈림뇨혈(血淋尿血) 및 이뇨제, 위장약, 부인병, 늑막염 및 변비에 효과가 있는 것으로 보고되고 있다. 주요성분으로는 iridoid 배당체인 aucubin, genipiosidic acid, flavone 배당체인 plantagoside, acetoside, plantaginin, homoplantagin, mucilage인 plantasan, plantago-mucilage A(L-arabinose, Dxylose, D-glucuronic acid, D-galacturonic acid 함유)와 그 외 choline, succinic acid, siringin, 불포화지방산, 필수아미노산 등이 다량 함유되어 있다. 질경이는 항균 효능과 항산화 활성이 높은 것으로 알려져 있고, HMG-CoA reductase 저해활성 및 고콜레스테롤 개선 효능 및 위궤양 억제 효능이 보고되었다.

또한, 인삼(Panax ginseng C.A. Mayer)은 식물학적으로 오갈피나무과(Araliaceae) 인삼속(Panax)에 속하는 식물로서 한약재나 건강식품으로 널리 이용되고 있다. 인삼에는 주요 생리활성 성분으로 사포닌, 페놀성 성분, 폴리아세틸렌, 알칼로이드, 다당체 등이 함유되어 있으며, 페놀성 성분은 노화 억제에 유효한 성분으로 고혈압 억제 및 항암, 항산화, 미백활성 등이 알려져 있다. 인삼의 뇌기능 개선 효능은 잘 알려져 있다. 인삼 성분은 실험동물의 기억력 감퇴를 억제하고, 뇌의 단백질 합성을 증가시켜 콜린 흡수(choline uptake) 증가를 통해 손상된 기억력을 회복시키는 등 중추에서의 기억과 학습 행동에 영향이 있다는 보고가 있다. 특히, 인삼 및 인삼 성분인 진세노사이드(ginsenoside)는 알코올에 의해 손상된 기억력 및 학습능력 개선 효능이 보고된 바 있다.

본 발명은 질경이 및 인삼 추출물의 혼합물을 유효성분으로 포함하는 퇴행성 뇌질환의 예방 및 치료용 약제학적 조성물과 상기 혼합물을 포함하는 퇴행성 뇌질환의 예방 및 개선용 식품 조성물을 제공하는 것이다.

본 발명자들은 퇴행성 뇌질환에 대하여 천연물을 대상으로 연구를 진행하던 중 질경이 추출물과 인삼 추출물을 적정 비율로 혼합하면 질경이가 가지는 항산화 활성 작용이 증가함으로써 기억력 손상 및 인지기능 장애를 개선하여 퇴행성 뇌질환을 예방 또는 치료하는 효과를 갖고 있음을 확인하고 본 발명을 완성하였다.

본 발명은 질경이 및 인삼 추출물의 혼합물의 퇴행성 뇌질환의 예방 및 치료를 위한 신규 용도, 질경이 및 인삼 추출물의 혼합물을 유효성분으로 포함하는 퇴행성 뇌질환의 예방 및 치료용 약제학적 조성물, 치료상 유효량의 질경이 및 인삼 추출물의 혼합물을 대상체에 투여하는 것을 포함하는 퇴행성 뇌질환의 예방 및 치료방법을 제공한다.

하기 실시예에서는, 마우스에 질경이 및 인삼 추출물의 혼합물을 투여한 후 마우스의 인지능력이 개선되는 효과를 확인하였으며, 질경이 및 인삼 추출물의 혼합물이 산화적 스트레스로 인한 뇌 신경세포를 보호하는 것을 확인하였다. 따라서, 질경이 및 인삼 추출물의 혼합물은 퇴행성 뇌질환의 예방 및 치료용 조성물의 유효성분으로서 사용될 수 있다.

본 발명에 있어서, 질경이 및 인삼 추출물의 혼합물은 질경이와 인삼을 혼합한 후 추출하여 얻은 추출물과 질경이 추출물 및 인삼 추출물을 혼합하여 얻은 추출물을 모두 포함한다.

본 발명에 있어서, 질경이 및 인삼 추출물은 압착법 또는 용매추출법에 의해 얻어진 추출물을 모두 포함한다.

본 발명의 한 구체예에서, 상기 질경이 및 인삼 추출물은 물, 유기용매 또는 이들의 혼합물을 추출 용매로서 이용하여 질경이 및 인삼으로부터 추출된 것일 수 있다. 이때 사용되는 유기용매의 종류나 물과 유기용매의 혼합 비율은 특별히 제한되지 않는다.

예를 들어, 상기 유기용매는 저급 알코올, 헥산, 아세톤, 에틸 아세테이트, 클로로포름 및 디에틸에테르로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 용매일 수 있다. 상기 저급 알코올은 탄소수 1 내지 6의 알코올일 수 있다. 예를 들어, 저급 알코올로는 메탄올, 에탄올, 프로판올, 부탄올, 노말-프로판올, 이소-프로판올, 노말-부탄올, 1-펜탄올, 2-부톡시에탄올 또는 에틸렌글리콜 등을 이용할 수 있다. 유기용매는 이 외에도 아세트산, DMFO(dimethyl-formamide), DMSO(dimethylsulfoxide) 등의 극성 용매, 아세토나이트릴, 에틸 아세테이트, 메틸 아세테이트, 플루오로알칸, 펜탄, 2,2,4-트리메틸펜탄, 데칸, 사이클로헥산, 사이클로펜탄, 디이소부틸렌, 1-펜텐, 1-클로로부탄, 1-클로로펜탄, o-자일렌, 디이소프로필 에테르, 2-클로로프로판, 톨루엔, 1-클로로프로판, 클로로벤젠, 벤젠, 디에틸 에테르, 디에틸 설파이드, 클로로포름, 디클로로메탄, 1,2-디클로로에탄, 어닐린, 디에틸아민, 에테르, 사염화탄소 및 THF(Tetrahydrofuran) 등의 비극성 용매를 사용할 수도 있다.

한 구체예에서, 상기 질경이 및 인삼 추출물은 질경이 및 인삼의 열수 추출물 또는 저급 알코올 추출물일 수 있다. 바람직하게는 질경이 및 인삼의 에탄올 추출물일 수 있다. 다른 구체예에서, 상기 질경이 및 인삼 추출물은 질경이 및 인삼의 헥산 추출물일 수 있다. 본 명세서에서, 유기 용매의 추출물은 유기용매 단독 또는 유기용매와 물의 혼합 용매를 추출 용매로 이용하여 추출한 것을 모두 포함한다. 예를 들어, 질경이 및 인삼의 에탄올 추출물은 에탄올 단독을 추출 용매로 사용한 추출물뿐만 아니라, 물과 에탄올의 혼합 용매를 이용하여 추출한 추출물도 포함한다.

예를 들어, 본 발명의 질경이 및 인삼 추출물은 핸드 믹서로 곱게 마쇄한 질경이 및 인삼을 질경이 및 인삼의 중량의 3배 내지 10배, 바람직하게는 5배(v/v)의 물, 에탄올, 메탄올, 부탄올 등의 저급 알코올 또는 이들의 혼합 용매, 바람직하게는 물 또는 5 내지 95%의 에탄올에 상온 추출법, 가열 추출법, 초음파 추출법, 환류 추출법 등의 통상적인 추출 방법, 바람직하게는 가열 추출법으로 70 내지 120℃, 바람직하게는 80 내지 110℃에서 1 내지 6시간, 바람직하게는 3 내지 5시간 동안 추출하는 제 1단계; 상기 단계에서 수득한 추출물을 여과하여 감압 농축하는 제 2단계; 이를 -50℃ 내지 -20℃에서, 바람직하게는 -45℃ 내지 -20℃에서, 12 내지 72시간, 바람직하게는 12 내지 50시간 동안 동결건조하는 제 3단계의 제조방법을 통하여 본 발명의 질경이 추출물 및 인삼 추출물을 수득할 수 있다.

또한 한 구체예에서, 상기 질경이 및 인삼 추출물은 효과적인 퇴행성 뇌질환의 예방 또는 치료용 질경이 및 인삼 추출물을 얻기 위해 질경이 및 인삼을 마쇄하기 전에 약 100℃의 높은 온도에서 약 5분간 블랜칭(blanching)하는 과정을 수행하여 세포 내 효소를 불활성화시키는 단계를 포함할 수 있다.

본 명세서에서 사용되는 용어 ‘추출물’은 추출물을 추가적으로 분획(fractionation)한 분획물도 포함한다. 즉, 질경이 및 인삼 추출물은 상술한 추출 용매를 이용하여 얻은 것뿐만 아니라, 여기에 정제과정을 추가적으로 적용하여 얻은 것도 포함한다. 또한, 상기 추출물이나 분획물을 일정한 분자량 컷-오프 값을 갖는 한외 여과막을 통과시켜 얻은 분획, 다양한 크로마토그래피 (크기, 전하, 소수성 또는 친화성에 따른 분리를 위해 제작된 것)에 의한 분리 등, 추가적으로 실시된 다양한 정제 방법을 통해 얻어진 분획도 본 발명의 질경이 및 인삼 추출물에 포함된다.

한 구체예에서, 상기 질경이 및 인삼 추출물은 질경이 및 인삼의 유기용매 추출물을 제2의 유기용매로 재분획한 분획물일 수 있다. 다른 구체예에서, 상기 질경이 및 인삼 추출물은 질경이 및 인삼의 저급 알코올 추출물을 제2의 유기용매로 재분획한 분획물일 수 있다. 예를 들어, 상기 질경이 및 인삼 추출물은 질경이 및 인삼의 에탄올 추출물을 헥산으로 재분획한 분획물일 수 있다.

본 명세서에서 사용되는 용어 '질경이 및 인삼 추출물'은 질경이 및 인삼에 추출 용매를 처리하여 얻은 조추출물 뿐만 아니라 질경이 및 인삼 추출물의 가공물도 포함한다. 예를 들어, 질경이 및 인삼 추출물은 감압 증류 및 동결건조 또는 분무 건조 등과 같은 추가적인 과정에 의해 분말 상태로 제조될 수 있다.

본 발명의 조성물은, 조성물 총 중량에 대하여 상기 질경이 및 인삼 추출물을 0.01 내지 50 중량%으로 포함할 수 있다. 한 구체예에서, 상기 조성물은 질경이 및 인삼 추출물을 85:15 내지 70:30, 구체적으로 80:20의 중량비로 혼합하여 포함될 수 있다. 질경이 추출물과 인삼 추출물의 중량비를 상기 범위로 조정함으로써, 치매 유발 쥐로부터 우수한 기억력 및 학습능력 개선 효과를 나타낼 수 있다. 이러한 조성은 이에 한정되는 것은 아니며, 질경이 및 인삼 추출물의 농도, 본 발명의 조성물이 투여되는 대상체의 상태, 질환의 종류 및 진행 정도 등에 따라 변할 수 있다.

한편, 본 명세서에서 용어 '유효성분으로 포함하는'이란 질경이 및 인삼 추출물의 효능 또는 활성을 달성하는 데 충분한 양을 포함하는 것을 의미한다. 본 발명의 한 구체예에서, 본 발명의 조성물 내에서 질경이 및 인삼 추출물은 예를 들어, 0.01 mg/ml 이상, 바람직하게는 0.05 mg/ml 이상, 보다 바람직하게는 0.1 mg/ml 이상, 보다 더 바람직하게는 1 mg/ml 이상 포함된다. 질경이 및 인삼 추출물은 천연물로서 과량 투여하여도 인체에 부작용이 없으므로 본 발명의 조성물 내에 포함되는 질경이 및 인삼 추출물의 양적 상한은 당업자가 적절한 범위 내에서 선택하여 실시할 수 있다.

본 발명에 따른 조성물은 약제학적 조성물 또는 식품 조성물로 활용될 수 있다.

본 발명의 약제학적 조성물은 상기 유효성분 이외에 약제학적으로 적합하고 생리학적으로 허용되는 보조제를 사용하여 제조될 수 있으며, 상기 보조제로는 부형제, 붕해제, 감미제, 결합제, 피복제, 팽창제, 윤활제, 활택제 또는 향미제 등을 사용할 수 있다.

상기 약제학적 조성물은 투여를 위해서 상기 기재한 유효성분 이외에 추가로 약제학적으로 허용 가능한 담체를 1종 이상 포함하여 약제학적 조성물로 바람직하게 제제화될 수 있다.

상기 약제학적 조성물의 제제 형태는 과립제, 산제, 정제, 피복정, 캡슐제, 좌제, 액제, 시럽, 즙, 현탁제, 유제, 점적제 또는 주사 가능한 액제 등이 될 수 있다. 예를 들어, 정제 또는 캡슐제의 형태로의 제제화를 위해, 유효 성분은 에탄올, 글리세롤, 물 등과 같은 경구, 무독성의 약제학적으로 허용 가능한 불활성 담체와 결합될 수 있다. 또한, 원하거나 필요한 경우, 적합한 결합제, 윤활제, 붕해제 및 발색제 또한 혼합물로 포함될 수 있다. 적합한 결합제는 이에 제한되는 것은 아니나, 녹말, 젤라틴, 글루코스 또는 베타-락토오스와 같은 천연 당, 옥수수 감미제, 아카시아, 트래커캔스 또는 소듐올레이트와 같은 천연 및 합성 검, 소듐 스테아레이트, 마그네슘 스테아레이트, 소듐 벤조에이트, 소듐 아세테이트, 소듐 클로라이드 등을 포함한다. 붕해제는 이에 제한되는 것은 아니나, 녹말, 메틸 셀룰로스, 아가, 벤토니트, 잔탄 검 등을 포함한다.

액상 용액으로 제제화되는 조성물에 있어서 허용 가능한 약제학적 담체로는, 멸균 및 생체에 적합한 것으로서, 식염수, 멸균수, 링거액, 완충 식염수, 알부민 주사용액, 덱스트로즈 용액, 말토 덱스트린 용액, 글리세롤, 에탄올 및 이들 성분 중 1 성분 이상을 혼합하여 사용할 수 있으며, 필요에 따라 항산화제, 완충액, 정균제 등 다른 통상의 첨가제를 첨가할 수 있다. 또한 희석제, 분산제, 계면활성제, 결합제 및 윤활제를 부가적으로 첨가하여 수용액, 현탁액, 유탁액 등과 같은 주사용 제형, 환약, 캡슐, 과립 또는 정제로 제제화할 수 있다.

더 나아가 해당분야의 적절한 방법으로 Remington's Pharmaceutical Science, Mack Publishing Company, Easton PA에 개시되어 있는 방법을 이용하여 각 질환에 따라 또는 성분에 따라 바람직하게 제제화 할 수 있다.

본 발명의 약제학적 조성물은 경구 또는 비경구로 투여할 수 있고, 비경구 투여인 경우에는 정맥내 주입, 피하 주입, 근육 주입, 복강 주입, 경피 투여 등으로 투여할 수 있으며, 바람직하게는 경구 투여이다.

본 발명의 약제학적 조성물의 적합한 투여량은 제제화 방법, 투여 방식, 환자의 연령, 체중, 성, 병적 상태, 음식, 투여 시간, 투여 경로, 배설 속도 및 반응 감응성과 같은 요인들에 의해 다양하며, 보통으로 숙련된 의사는 소망하는 치료 또는 예방에 효과적인 투여량을 용이하게 결정 및 처방할 수 있다. 본 발명의 바람직한 구현예에 따르면, 본 발명의 약제학적 조성물의 1일 투여량은 0.0001 내지 10g/㎏이다.

본 발명의 약제학적 조성물은 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있는 방법에 따라, 약제학적으로 허용되는 담체 및/또는 부형제를 이용하여 제제화 함으로써 단위 용량 형태로 제조되거나 또는 다용량 용기 내에 내입시켜 제조될 수 있다. 이때 제형은 오일 또는 수성 매질중의 용액, 현탁액 또는 유화액 형태이거나 엑스제, 분말제, 과립제, 정제 또는 캅셀제 형태일 수도 있으며, 분산제 또는 안정화제를 추가적으로 포함할 수 있다.

본 발명은 또한 질경이 및 인삼 추출물의 혼합물을 유효성분으로 포함하는 퇴행성 뇌질환의 예방 및 개선용 식품 조성물을 제공한다.

본 발명에 따른 식품 조성물은 상기 약제학적 조성물과 동일한 방식으로 제제화되어 기능성 식품으로 이용하거나, 각종 식품에 첨가할 수 있다. 본 발명의 조성물을 첨가할 수 있는 식품으로는 예를 들어, 음료류, 알코올 음료류, 과자류, 다이어트바, 유제품, 육류, 초코렛, 피자, 라면, 기타 면류, 껌류, 아이스크림류, 비타민 복합제, 건강보조식품류 등이 있다.

본 발명의 식품 조성물은 유효성분으로서 질경이 및 인삼 추출물뿐만 아니라, 식품 제조 시에 통상적으로 첨가되는 성분을 포함할 수 있으며, 예를 들어, 단백질, 탄수화물, 지방, 영양소, 조미제 및 향미제를 포함한다. 상술한 탄수화물의 예는 모노사카라이드, 예를 들어, 포도당, 과당 등; 디사카라이드, 예를 들어 말토스, 슈크로스, 올리고당 등; 및 폴리사카라이드, 예를 들어 덱스트린, 사이클로덱스트린 등과 같은 통상적인 당 및 자일리톨, 소르비톨, 에리트리톨 등의 당알콜이다. 향미제로서 천연 향미제 [타우마틴, 스테비아 추출물 (예를 들어 레바우디오시드 A, 글리시르히진 등)] 및 합성 향미제(사카린, 아스파르탐 등)를 사용할 수 있다. 예컨대, 본 발명의 식품 조성물이 드링크제와 음료류로 제조되는 경우에는 본 발명의 질경이 및 인삼 추출물 이외에 구연산, 액상과당, 설탕, 포도당, 초산, 사과산, 과즙, 및 각종 식물 추출액 등을 추가로 포함시킬 수 있다.

본 발명은 상기 질경이 및 인삼 추출물을 유효성분으로 포함하는 퇴행성 뇌질환의 예방 및 개선용 식품 조성물을 포함하는 건강기능식품을 제공한다. 건강기능식품이란, 질경이 및 인삼 추출물을 음료, 차류, 향신료, 껌, 과자류 등의 식품소재에 첨가하거나, 캡슐화, 분말화, 현탁액 등으로 제조한 식품으로, 이를 섭취할 경우 건강상 특정한 효과를 가져오는 것을 의미하나, 일반 약품과는 달리 식품을 원료로 하여 약품의 장기 복용시 발생할 수 있는 부작용 등이 없는 장점이 있다. 이와 같이 하여 얻어지는 본 발명의 건강기능식품은, 일상적으로 섭취하는 것이 가능하기 때문에 매우 유용하다. 이와 같은 건강기능식품에 있어서의 질경이 및 인삼 추출물의 첨가량은, 대상인 건강기능식품의 종류에 따라 달라 일률적으로 규정할 수 없지만, 식품 본래의 맛을 손상시키지 않는 범위에서 첨가하면 되며, 대상 식품에 대하여 통상 0.01 내지 50 중량%, 바람직하기로는 0.1 내지 20 중량%의 범위이다. 또한, 환제, 과립제, 정제 또는 캡슐제 형태의 건강기능식품의 경우에는 통상 0.1 내지 100 중량% 바람직하기로는 0.5 내지 80 중량%의 범위에서 첨가하면 된다. 한 구체예에서, 본 발명의 건강기능식품은 환제, 정제, 캡슐제 또는 음료의 형태일 수 있다.

본 발명은 또한 퇴행성 뇌질환의 예방, 개선 및 치료용 의약 또는 식품의 제조를 위한 상기 질경이 및 인삼 추출물의 혼합물의 용도를 제공한다. 상기한 바와 같이 질경이 및 인삼 추출물은 퇴행성 뇌질환의 예방, 개선 및 치료를 위한 용도로 이용될 수 있다.

또한 본 발명은 포유동물에게 유효량의 질경이 및 인삼 추출물을 투여하는 것을 포함하는 퇴행성 뇌질환의 예방, 개선 및 치료 방법을 제공한다.

여기에서 사용된 용어 '포유동물'은 치료, 관찰 또는 실험의 대상인 포유동물을 말하며, 바람직하게는 인간을 말한다.

여기에서 사용된 용어 '유효량'은 연구자, 수의사, 의사 또는 기타 임상의에 의해 생각되는 조직계, 동물 또는 인간에서 생물학적 또는 의학적 반응을 유도하는 유효 성분 또는 약학적 조성물의 양을 의미하는 것으로, 이는 해당 질환 또는 장애의 증상의 완화를 유도하는 양을 포함한다. 본 발명의 유효성분에 대한 유효량 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, 투여 시간, 투여 경로 및 조성물의 분비율, 치료기간, 동시 사용되는 약물을 비롯한 다양한 인자에 따라 조절될 수 있다. 본 발명의 예방, 치료 또는 개선 방법에 있어서, 성인의 경우, 질경이 추출물 및 인삼 추출물을 1일 1회 내지 수회 투여시, 0.001 ㎎/kg 내지 10g/kg의 용량으로 투여하는 것이 바람직하다.

본 발명의 치료방법에서 질경이 및 인삼 추출물을 유효성분으로 포함하는 조성물은 경구, 직장, 정맥내, 동맥내, 복강내, 근육내, 흉골내, 경피, 국소, 안구내 또는 피내 경로를 통해 통상적인 방식으로 투여할 수 있다.

본 발명의 조성물은 산화적 스트레스에 의한 뇌 신경세포 손상에 의해 야기되는 질환의 예방, 개선 및 치료에 적용할 수 있다. 본 발명의 조성물은 퇴행성 뇌질환의 예방, 개선 및 치료에 적용할 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니며, 예를 들어 알츠하이머 질환, 치매, 파킨슨씨 질환 및 헌팅턴 질환을 포함할 수 있다.

본 발명의 약제학적 및 식품 조성물은 산화적 스트레스에 의한 뇌 신경 손상으로부터 뇌 신경세포를 보호하는 효과를 나타내므로 퇴행성 뇌질환을 예방하거나, 치료하는데 효과적으로 사용될 수 있다.

도 1은 질경이 및 인삼 추출물 혼합물의 제조 과정을 도식화하여 나타낸 것이다.
도 2는 질경이-인삼 혼합 추출물의 비율별 산화적 스트레스 유발 정도(Oxidative stress)를 spectrofluorometer을 통해 측정한 결과를 나타낸 것이다.
도 3은 질경이-인삼 혼합 추출물의 비율별 세포 활성(Cell viability)을 spectrofluorometer을 통해 측정한 결과를 나타낸 것이다.
도 4는 질경이-인삼 혼합 추출물에 따른 치매 유발 쥐의 기억력 및 학습능력의 변화를 확인하기 위한 수동 회피 실험(Passive avoidance test) 과정을 나타낸 것이다.
도 5는 질경이-인삼 혼합 추출물에 따른 치매 유발 쥐의 기억력 개선 효과를 알아보기 위한 Y-미로 실험에서 arm에 들어간 횟수 및 순서를 측정하여 Alternation behavior 값을 나타낸 것이다.
도 6은 Y-미로 실험에서 치매 유발 쥐가 arm에 들어간 횟수를 나타낸 것이다.
도 7은 질경이-인삼 혼합 추출물에 따른 치매 유발 쥐의 학습능력 개선 효과를 알아보기 위한 수동 회피 실험에서 쥐가 명실에 머무는 시간(Step-through latency time)을 측정한 값을 나타낸 것이다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.

[ 제조예 1] 질경이 에탄올 추출물 제조

건조된 질경이를 핸드 믹서로 곱게 마쇄한 후, 질경이 5배 부피의 에탄올(v/v)로 24시간 동안 쉐이킹(shaking)하여 5회 추출한 후, 추출물을 whatman No.42 여과지(Whatman Int. Ltd., maidstone, UK)에 감압 여과 및 39℃에서 농축하여 질경이 에탄올 추출물을 제조하였다.

[ 제조예 2] 인삼 추출물이 첨가된 질경이-인삼 추출 혼합물의 제조

1) 인삼 에탄올 추출물 제조

건조된 인삼을 핸드 믹서로 곱게 마쇄한 후, 인삼 5배 부피의 에탄올(v/v)로 24시간 동안 쉐이킹(shaking)하여 5회 추출한 후, 추출물을 whatman No.42 여과지(Whatman Int. Ltd., maidstone, UK)에 감압 여과 및 39℃에서 농축하여 인삼 에탄올 추출물을 제조하였다.

2) 질경이 추출물과 인삼 추출물의 혼합물 제조

제조예 1에서 제조한 질경이 에탄올 추출물과 1)에서 제조한 인삼 에탄올 추출물을 100:0 내지 0:100의 비율로 서로 혼합하여 질경이-인삼 추출 혼합물을 제조하였다. 질경이 및 인삼 추출물의 혼합물 제조 과정을 도식화하여 도 1에 나타내었다.

[ 실험예 1] 질경이-인삼 추출 혼합물의 비율별 뇌 신경세포의 보호 활성 확인

산화적 스트레스(oxidative stress)에 의한 뇌신경 독성으로부터 뇌 신경세포 보호 활성을 확인하기 위해, DCF-DA(2',7'-dichlorofluorescin diacetate) assay를 이용하여 질경이-인삼 추출 혼합물의 비율별 산화적 손상(oxidative injury) 유발 정도를 측정하였다.

PC12 세포를 antimicotics/antibiotics를 함유한 RPMI-1640 배지에서 배양하고, 세포수가 10⁴-10⁶ cell/ml가 되었을 때 100 μM의 H₂O₂를 처리하여 산화적 스트레스를 유도하였다. 대조군은 H₂O₂를 처리하는 대신 탈이온수(deionized water)만을 처리하였고, H군(음성 대조군)은 100 μM의 H₂O₂를 처리하여 산화적 스트레스를 유도한 것 외에는 다른 처리를 하지 않았다. V군(양성 대조군)은 100 μM의 H₂O₂를 처리 전 48시간동안 Vit. C 100 μM으로 사전 배양(pre-incubated)하였고, 샘플군들은 100 μM의 H₂O₂를 처리 전 48시간 동안 1 mg/ml의 질경이-인삼 혼합물을 각기 다른 비율(질경이:인삼 = 100:0 내지 0:100)로 사전 배양하였다. H₂O₂ 처리한 2시간 후 DCF-DA용액을 cell에 처리하여 37°C에서 50분간 배양하고, spectrofluorometer (파장: excitation 485 nm, emission 535 nm)를 통해서 H₂O₂ 에 의한 산화적 스트레스 유발 정도를 측정하였다. 그 결과를 도 2에 나타내었다.

도 2에서 보는 바와 같이, H₂O₂에 의한 산화적 스트레스 유발 정도는 질경이 추출물과 인삼 추출물의 혼합비율이 80:20, 70:30일 때 가장 상승된 저해 효과를 나타내었다.

[ 실험예 2] 질경이-인삼 추출 혼합물의 비율별 세포 활성 확인

산화적 스트레스(oxidative stress)에 의한 세포의 독성과 생존률을 확인하기 위해, MTT[(3-(4,5-dimethylthiazol-2-yl)-2,5-diphenyl tetrazolium bromide] reduction assay를 통해 질경이-인삼 추출 혼합물의 비율별 세포활성 (cell viability)을 측정하였다.

PC12 세포를 antimicotics/antibiotics를 함유한 RPMI-1640 배지에서 배양하고, 세포수가 10⁴-10⁶ cell/ml가 되었을 때 100 μM의 H2O2를 처리하여 산화적 스트레스를 유도하였다. 대조군은 H₂O₂를 처리하는 대신 탈이온수(deionized water)만을 처리하였고, H군(음성 대조군)은 100 μM의 H₂O₂를 처리하여 산화적 스트레스를 유도한 것 외에는 다른 처리를 하지 않았다. V군(양성 대조군)은 100 μM의 H₂O₂를 처리 전 48시간동안 Vit. C 100 μM으로 사전 배양(pre-incubated)하였고, 샘플군들은 100 μM의 H₂O₂를 처리 전 48시간동안 1 mg/ml의 질경이-인삼 추출 혼합물을 각기 다른 비율(질경이:인삼 = 100:0 내지 0:100)로 사전 배양하였다. H₂O₂ 처리 2시간 후, MTT 용액을 cell에 처리하여 37°C에서 3시간 배양하고, DMSO를 처리한 다음 spectrophotometer (파장: measurement 570 nm, reference 630 nm)를 통해서 측정하였다. 그 결과를 도 3에 나타내었다.

도 3에서 보는 바와 같이, 세포활성(cell viability)은 다른 혼합 비율에 비해 질경이 추출물과 인삼 추출물의 혼합비율 80:20군이 가장 좋은 활성을 보임을 확인하여 최종 비율로 결정하였다.

[ 실험예 3] 치매 유발 쥐(mice)에서의 질경이-인삼 추출 혼합물의 기억력 개선 효과

실험동물로는 ICR-수컷 마우스(4주령)를 20~24℃, 30~70%의 상대습도를 갖는 12 hr-photoperiod chamber에서 사육하였다. 치매 유발성 물질로 아밀로이드 베타 펩타이드(Aβ)를 410 pmol/마리 농도로 뇌실 내(intracerebroventricular; ICV) 주사하여 치매 모델을 확립하였다.

기억력 및 학습능력 활동량을 측정하기 위한 Y-미로 (Y-maze test) 및 기억력 및 학습능력의 변화를 확인하기 위한 수동 회피 실험 (Passive avoidance test)을 도 4와 같이 수행하였다.

대조군과 실험군을 각각 8마리씩 5개의 군으로 나누었고, 일주일간 실험 환경에 적응시켜 사용하였다. 실험기간 동안 대조군과 음성 대조군은 4주간 일반 사료를 먹었고, 실험군은 상기 제조예 2에서 수득한 질경이-인삼 추출 혼합물을 800 mg/kg body weight per day의 농도로 사료에 비율별(질경이:인삼 = 100:0, 80:20, 0:100)로 섞어 4주간 ad lib (무제한 임의 식이법)의 상태로 물과 함께 공급하였다.

실험에 앞서 아밀로이드 베타 펩타이드(Aβ)를 투여하는데 있어서, 대조군 그룹은 Aβ(42-1), 나머지 그룹은 Aβ(1-42)를 투여하여 실험을 진행하였다.

1) Y-미로 실험

길바꿈 행동(alternation behavior)을 측정하기 위해, 세 개의 arms를 갖는 Y-미로에서 행동실험을 실시하였다. Y-미로는 길이 32.5 cm, 높이 15 cm, 넓이 4 cm로써 arms는 120°C의 일정한 각도로 배치되었다. 각각의 arms를 A, B, C로 정한 다음 마우스를 한쪽 arm 끝에 넣고 아무런 자극 없이 8 분 동안 자유롭게 움직이도록 둔 뒤, 꼬리를 제외하고 arm에 두 뒷발이 들어간 것을 기록하였다. 순차적으로 3개의 arm을 순차적으로 들어가는 경우 1점을 부여하였고 arm에 들어간 횟수 및 순서를 측정하여 Alternation behavior(%)은 하기 수학식에 의하여 산출하였다. 그 결과를 도 5 및 도 6에 나타내었다.

[수학식]

Alternation behavior(%) = [총 alternation / arm에 들어간 총 횟수 - 2] × 100

도 5에서 확인할 수 있는 바와 같이, 치매를 유발시킨 Aβ군은 대조군에 비해 약 22% 정도 감소했지만, 질경이-인삼 추출 혼합물이 공급된 그룹에서 Aβ군 보다 기억력이 향상되었음을 확인할 수 있다. 특히 질경이, 인삼의 80:20 비율에서 대조군과 통계적으로 유의한 인지 기억력 향상을 보여주었다. 도 6을 통해 Arms에 들어간 횟수는 그룹간의 유의적인 차이를 보이지 않았으므로 Aβ 및 질경이-인삼 추출 혼합물이 mouse의 운동능력에는 영향을 주지 않았음을 확인하였다.

이 때, 도 5 및 6에서 C는 일반 사료만 공급한 대조군, A는 일반 사료 공급 후 Aβ를 처리한 군이며, 실험군은 질경이-인삼 추출 혼합물 (질경이:인삼 = 100:0, 80:20, 0:100)을 800 mg/kg body weight per day로 첨가한 식이를 공급한 후 Aβ를 처리한 군이다.

2) 수동 회피 실험

수동 회피 실험은 동일한 구조의 명(明)실과 암(暗)실이 연결되어 있는 기억상자에서 수행하였다. 암실에는 전기 자극을 줄 수 있도록 스테인리스 봉이 1cm 간격으로 설치되어 있다. 실제 실험에 들어가기 하루 전, 마우스를 기억상자와 같은 장소에서 적응훈련을 시킨 다음 행동실험을 실시하였다. 모든 마우스를 명실에 넣어 실험 상자에서 쇼크 없이 적응시킨 후, 다시 명실에 넣어 암실로 이동하면 전기충격(0.25 mA 또는 0.5 mA)을 가하였다. 24 시간 후 쇼크는 없는 상태에서 명실에 넣었을 때 명실에 머무는 시간(Step-through latency time)을 최대 300 sec 동안 실험하였다. 그 결과를 도 7에 나타내었다.

도 7에서 확인할 수 있는 바와 같이, 대조군과 비교하였을 때 Aβ를 투여한 군에서는 학습능력이 현저히 떨어지는 것을 확인할 수 있었고, 실험군에서는 학습능력 및 증진효과가 나타났다. 특히 인삼-질경이 추출물 80:20에서 질경이 100%, 인삼 100% 식이 때 보다 기억력 회복에 좋았고, 대조군이 보여주는 인지능력과 유사한 효과를 보여줌으로써 80:20 비율이 Aβ의 기억학습능력 저해를 blocking하여 뇌신경세포를 정상적으로 보호/회복시켜줌을 확인하였다.

이 때, 도 7에서 C는 일반 사료만 공급한 대조군, A는 일반 사료 공급 후 Aβ를 처리한 군이며, 실험군은 질경이-인삼 혼합물 (질경이:인삼 = 100:0, 80:20, 0:100)을 800 mg/kg body weight per day로 첨가한 식이를 공급한 후 Aβ를 처리한 군이다.

이하, 본 발명의 추출물을 함유하는 조성물의 제제예를 설명하나, 본 발명은 이를 한정하고자 함이 아닌 단지 구체적으로 설명하고자 함이다.

[ 제제예 1] 산제의 제조

질경이 추출물 및 인삼 추출물 20mg

유당 100mg

탈크 10mg

상기의 성분들을 혼합하고 기밀포에 충진하여 산제를 제조한다.

[ 제제예 2] 정제의 제조

질경이 추출물 및 인삼 추출물 10 mg

옥수수전분 100 mg

유당 100 mg

스테아린산 마그네슘 1 mg

미결정셀룰로오스 84 mg

포비돈 3 mg

소듐스타치글라이콜레이트 2 mg

상기의 성분들을 혼합한 후 통상의 정제의 제조방법에 따라서 타정하여 정제를 제조한다.

[ 제제예 3] 캅셀제의 제조

질경이 추출물 및 인삼 추출물 10 mg

결정성 셀룰로오스 3 mg

락토오스 14.8 mg

마그네슘 스테아레이트 0.2 mg

통상의 캅셀제 제조방법에 따라 상기의 성분을 혼합하고 젤라틴 캡슐에 충전하여 캅셀제를 제조한다.

[ 제제예 4] 주사제의 제조

질경이 추출물 및 인삼 추출물 10 mg

만니톨 180 mg

주사용 멸균 증류수 2974 mg

Na₂HPO₄, 12H₂O 26 mg

통상의 주사제의 제조방법에 따라 1 앰플당 (2 ㎖) 상기의 성분 함량으로 제조한다.

[ 제제예 5] 액제의 제조

질경이 추출물 및 인삼 추출물 20 mg

이성화당 10 g

만니톨 5 g

정제수 적량

통상의 액제의 제조방법에 따라 정제수에 각각의 성분을 가하여 용해시키고 레몬향을 적량 가한 다음 상기의 성분을 혼합한 다음 정제수를 가하여 전체를 정제수를 가하여 전체 100 ml로 조절한 후 갈색병에 충진하여 멸균시켜 액제를 제조한다.

[ 제제예 6] 건강식품의 제조

질경이 추출물 및 인삼 추출물 1000 mg

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

질경이 추출물 및 인삼 추출물 1000 mg

구연산 1000 ㎎

올리고당 100 g

질경이 추출물 및 인삼농축액 2 g

타우린 1 g

정제수를 가하여 전체 900 ㎖

통상의 건강음료 제조방법에 따라 상기의 성분을 혼합한 다음, 약 1시간 동안 85℃에서 교반 가열한 후, 만들어진 용액을 여과하여 멸균된 2ℓ 용기에 취득하여 밀봉 멸균한 뒤 냉장 보관한 다음 본 발명의 건강음료 조성물 제조에 사용한다.

상기 조성비는 비교적 기호음료에 적합한 성분을 바람직한 실시예로 혼합 조성하였지만, 수요계층, 수요국가, 사용용도 등 지역적, 민족적 기호도에 따라서 그 배합비를 임의로 변형 실시하여도 무방하다.

Claims (10)

1. 질경이 및 인삼 추출물의 혼합물을 유효성분으로 포함하는 퇴행성 뇌질환의 예방 및 치료용 약제학적 조성물.
2. 제1항에 있어서,
   상기 질경이 및 인삼 추출물은 질경이 및 인삼의 물, 유기용매 또는 이들의 혼합물의 추출물인 약제학적 조성물.
3. 제2항에 있어서,
   상기 유기용매는 탄소수 1 내지 6의 저급 알코올, 헥산, 아세톤, 에틸 아세테이트, 클로로포름, 및 디에틸에테르로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 용매인 약제학적 조성물.
4. 제1항에 있어서,
   상기 질경이 및 인삼 추출물의 함량 중량비는 85:15 내지 70:30인 약제학적 조성물.
5. 제1항에 있어서,
   상기 퇴행성 뇌질환은 알츠하이머 질환, 치매, 파킨슨씨 질환 및 헌팅턴 질환으로 구성된 군에서 선택된 하나 이상인 약제학적 조성물.
6. 질경이 및 인삼 추출물의 혼합물을 유효성분으로 포함하는 퇴행성 뇌질환의 예방 및 개선용 식품 조성물.
7. 제6항에 있어서,
   상기 질경이 및 인삼 추출물은 질경이 및 인삼의 물, 유기용매 또는 이들의 혼합물의 추출물인 식품 조성물.
8. 제7항에 있어서,
   상기 유기용매는 탄소수 1 내지 6의 저급 알코올, 헥산, 아세톤, 에틸 아세테이트, 클로로포름, 및 디에틸에테르로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 용매인 식품 조성물.
9. 제6항에 있어서,
   상기 질경이 및 인삼 추출물의 함량 중량비는 85:15 내지 70:30인 식품 조성물.
10. 제6항에 있어서,
    상기 퇴행성 뇌질환은 알츠하이머 질환, 치매, 파킨슨씨 질환 및 헌팅턴 질환으로 구성된 군에서 선택된 하나 이상인 식품 조성물.

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