KR20180075089A - 계피추출물 및 금앵자 추출물을 포함하는 퇴행성 뇌질환의 예방, 개선 및 치료용 조성물 - Google Patents

계피추출물 및 금앵자 추출물을 포함하는 퇴행성 뇌질환의 예방, 개선 및 치료용 조성물 Download PDF

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Abstract

본 발명은 계피추출물 및 금앵자 추출물을 포함하는 퇴행성 뇌질환의 예방, 개선 및 치료용 조성물에 관한 것이다.
본 발명에 따른 조성물은 계피 추출물과 금앵자 추출물의 혼합물을 유효성분으로 포함함으로써, 이들 조합에 의한 상승작용에 의해 AChE 저해 활성 작용 및 TMT로 유도된 기억력 감퇴 모델에서 기억력 손상 및 인지기능 장애에 대한 개선을 월등히 향상시키는 효과가 있다. 따라서, 본 발명에 따른 조성물은 퇴행성 뇌질환의 예방, 치료 또는 개선을 위한 약학 조성물 및 건강기능식품용 조성물로 유용하게 사용될 수 있다.

Description

계피추출물 및 금앵자 추출물을 포함하는 퇴행성 뇌질환의 예방, 개선 및 치료용 조성물{A composition comprising Cinnamon extract and Rosa laevigata extract for preventing, improving and treating brain disease}
본 발명은 계피추출물 및 금앵자 추출물을 포함하는 퇴행성 뇌질환의 예방, 개선 및 치료용 조성물에 관한 것이다.
알츠하이머 질환(Alzheimer's disease, AD)은 대개 만성적이고 진행성으로 나타나며 기억력, 사고력, 이해력, 계산능력, 학습능력, 언어 및 판단력 등을 포함하는 뇌기능의 다발성 장애를 나타낸다. 병리 현상을 살펴보면 뇌 전체가 위축되고, 신경세포 내의 신경원 섬유 변화(neurofibrillary tangle)와 세포 밖의 노인반(senile plaque)이라 불리는 특징적 구조가 관찰된다. 뇌의 위축은 대뇌세포의 사멸에 기인하는데, 마이네르트(Meynert) 기저핵 신경세포, 추체 신경세포(pyramidal cell) 등이 대량 죽어있는 것이 관찰되고, 특히 콜린성(cholinergic) 신경세포의 퇴행성 변화가 치매와 관련이 높은 것으로 알려져 있다.
알츠하이머 질환 환자는 기저핵 신경세포의 신경전달물질을 생산하는 콜린성 신경섬유(cholinergic nerve cell)의 사멸로 인해 아세틸콜린(acetylcholine, Ach)의 농도가 감소되어 있고, 콜린 아세틸트랜스퍼라제(choline acetyltransferase)의 활성이 저하되어 있어 인지 능력의 저하를 나타낸다고 보고되고 있다. 이러한 점에 착안하여 알츠하이머 질환 치료제 개발은 아세틸콜린의 농도를 높이기 위해 콜린성 작용제(cholinergic agonist), 아세틸콜린 전구체, 아세틸콜린에스테라아제(acetylcholinesterase, AChE) 억제제 등을 투여하여 뇌의 콜린성 작용을 활성화하는 방안으로 연구되고 있다. 특히, 주요 약물로 개발되고 있는 AChE 억제제(AChE inhibitor)는 ACh의 가수분해를 억제하여 대뇌의 Ach 수준을 증가시켜 콜린성 신경전달물질의 활성을 회복시킨다. 실제로 이러한 AChE 억제제들이 미국식품의약국(FDA)의 승인을 받아 판매되고 있는데, 타크린(tacrine), 파이소스티그민(physostigmine), 도네페질(donepezil), 메트리포네이트(metrifonate), 갈란타민(galanthamine) 또는 리바스티그민(rivastigmin)이 대표적이며, 최근 들어서는 NMDA(N-methyl-d-aspartate) 수용체 길항제의 작용 기전으로 메만틴(memantin)이 사용되고 있다. 그러나 AChE 저해제 의약품들의 경우 간독성, 오심, 구토, 두통, 식욕부진 등 콜린성 부작용의 문제점이 드러나 타크린(tacrine)은 이미 간독성이 발견되어 세계 시장에서 철수한 상태이다.
아세틸콜린에스테라아제의 억제는 치매를 일으키는 근본적인 원인을 제거하는 것이 아니라, 이 효소 활성을 저해함으로써 알츠하이머성 치매 환자에게 나타나는 아세티콜린 신경전달물질 저하 현상을 억제하여 정상적인 생활이 가능하도록 유도하는 역할을 할 뿐이다. 아직까지는 치매라는 질환의 원인을 근본적으로 되돌려 정상 상태로 만들어주는 약물은 없다. 따라서, 알츠하이머 질환 치료제 개발에 있어서 알츠하이머 질환은 특성상 장기 복용을 필요로 하는데, 노인의 복용이 대부분이기 때문에 더욱 부작용을 최소화하고 안정성이 확보된 치매 치료제 및 뇌 기능 개선제가 요구되고 있다.
한편, 계피는 녹나무과에 속하는 계피나무(Cinnamomum cassia Blume)의 나무껍질로 만든 약재로서, 주로 계피를 달여 계피차로 섭취하거나 계피 가루 등의 형태로 섭취한다. 계피의 널리 알려진 항산화 효능 때문에 계피는 다양한 대사성 질환 예방 효능이 있다고 보고되어왔다.
또한, 금앵자는 열매와 뿌리를 약용으로 이용하는, 열대지방에서 자라는 상록성 관목의 장미과 식물이다. 금앵자의 성상은 열매로 도란형이며, 바깥면은 황적색~적갈색이며 돌기되어 있는 갈색의 작은 점은 털가시가 떨어진 자국이 있으며, 위쪽에는 쟁반모양으로 꽃받침 자국이 남아 있고 가운데는 황색의 꽃대 자국이 있으며 아래쪽은 점차 뾰족하다. 질은 단단하고 잘라보면 꽃받침의 벽은 두께가 1~2 mm이며 그 안에는 단단하면서 작은 수과가 여러 개 있고 내막 및 수과에는 연한 황색의 융모가 붙어 있으며 약간 냄새가 있고 맛은 달고 조금 떫다. 주요성분으로는 citric acid, malic acid, tannin, resin, vitamin C, saponin, fructose, sucrose, starch 등을 함유하고 있다. 또한, 대한민국 등록특허 제10-0635451호에는 금앵자 추출물이 아밀로이드 베타에 의한 뇌세포 손상 저해 활성 효과가 있음이 개시되어 있다.
이에, 본 발명자들은 퇴행성 뇌질환의 예방 및 개선 효과가 있는 천연물 개발에 대한 연구 결과, 계피 추출물과 금앵자 추출물이 일정 비율로 혼합된 추출물이 아세틸콜린에스터라아제(Acetylcholinesterase, AChE) 활성을 저해함에 있어 뛰어난 시너지 효과를 보임을 확인하고 본 발명을 완성하게 되었다.
대한민국 등록특허 제10-0635451호
본 발명에서는 계피 추출물과 금앵자 추출물의 혼합물을 유효성분으로 포함하는 퇴행성 뇌질환의 예방 및 치료용 약학 조성물을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 또한, 계피 추출물과 금앵자 추출물의 혼합물을 유효성분으로 포함하는 퇴행성 뇌질환의 예방 및 개선용 건강기능식품 조성물을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 계피 추출물과 금앵자 추출물의 혼합물을 유효성분으로 포함하는 퇴행성 뇌질환의 예방 및 치료용 약학 조성물을 제공한다.
본 발명은 또한 계피 추출물과 금앵자 추출물의 혼합물을 유효성분으로 포함하는 퇴행성 뇌질환의 예방 및 개선용 건강기능식품 조성물을 제공한다.
본 발명에 따른 조성물은 계피 추출물과 금앵자 추출물의 혼합물을 유효성분으로 포함함으로써, 이들 조합에 의한 상승작용에 의해 AChE 저해 활성 작용 및 TMT로 유도된 기억력 감퇴 모델에서 기억력 손상 및 인지기능 장애에 대한 개선을 월등히 향상시키는 효과가 있다. 따라서, 본 발명에 따른 조성물은 퇴행성 뇌질환의 예방, 치료 또는 개선을 위한 약학 조성물 및 건강기능식품용 조성물로 유용하게 사용될 수 있다.
도 1은 본 발명의 실험예에서 수행한 수동회피 실험(Passive avoidance test)의 과정을 나타낸 개략도이다.
도 2는 계피 추출물과 금앵자 추출물의 혼합 비율에 따른 AChE 저해능 측정 결과를 나타낸 그래프이다.
도 3은 TMT로 유도된 기억력 감퇴 모델에서 계피 추출물과 금앵자 추출물의 혼합 비율에 따른 Y-미로 테스트 결과를 나타낸 그래프이다.
도 4는 TMT로 유도된 기억력 감퇴 모델에서 계피 추출물과 금앵자 추출물의 혼합 비율에 따른 Y-미로 테스트에서 각 구역을 들어가는 총 횟수를 나타낸 결과ㄹ를 나타낸 그래프이다.
도 5는 TMT로 유도된 기억력 감퇴 모델에서 계피 추출물과 금앵자 추출물의 혼합 비율에 따른 수동 회피 반응 테스트 결과를 나타낸 그래프이다.
도 6은 TMT로 유도된 기억력 감퇴 모델에서 계피 추출물과 금앵자 추출물의 혼합 비율에 따른 동물실험 후, 적출한 뇌조직의 아세틸콜린 농도를 측정한 결과를 나타낸 그래프이다.
도 7은 TMT로 유도된 기억력 감퇴 모델에서 계피 추출물과 금앵자 추출물의 혼합 비율에 따른 동물실험 후, 적출한 뇌조직의 지질과산화도 측정 결과를 나타낸 그래프이다.
다른 식으로 정의되지 않는 한, 본 명세서에서 사용된 모든 기술적 및 과학적 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 숙련된 전문가에 의해서 통상적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로, 본 명세서에서 사용된 명명법은 본 기술 분야에서 잘 알려져 있고 통상적으로 사용되는 것이다.
본 발명자들은 퇴행성 뇌질환에 대하여 천연물을 대상으로 연구를 진행하던 중 계피 추출물과 금앵자 추출물의 혼합물이 아세틸콜린에스터라아제(Acetylcholinesterase, AChE) 활성을 저해함에 있어 뛰어난 시너지 효과를 발휘함으로써 대뇌의 아세틸콜린 수준을 크게 증가시켜 퇴행성 뇌질환을 예방 또는 치료하는 효과가 뛰어남을 확인하고 본 발명을 완성하였다.
본 발명은 계피 추출물과 금앵자 추출물의 혼합물의 퇴행성 뇌질환의 예방 및 치료를 위한 용도, 계피 추출물과 금앵자 추출물의 혼합물을 유효성분으로 포함하는 퇴행성 뇌질환의 예방 및 치료용 약제학적 조성물, 치료상 유효량의 계피 추출물과 금앵자 추출물을 대상체에 투여하는 것을 포함하는 퇴행성 뇌질환의 예방 및 치료방법을 제공한다.
하기 실시예에서는, 마우스에 계피 추출물과 금앵자 추출물의 혼합물을 투여한 후 마우스의 인지능력이 개선되는 효과를 확인하였으며, 계피 추출물과 금앵자 추출물의 혼합물이 아세틸콜린에스터라아제의 활성을 저해함에 있어 뛰어난 시너지 효과를 보임을 확인하였다. 따라서, 계피 추출물과 금앵자 추출물의 혼합물은 퇴행성 뇌질환의 예방 및 치료용 조성물의 유효성분으로서 사용될 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 상기 조성물은 계피 추출물과 금앵자 추출물을 1:0.25-1의 중량비로 함유하는 것이 바람직하다. 이때, 상기 비율의 상한치를 초과하거나 하한치 미만인 경우 아세틸콜린에스터라아제의 활성을 저해하는 효과가 낮아 계피 추출물과 금앵자 추출물의 혼합에 의한 상승작용이 미미할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 계피 추출물과 상기 금앵자 추출물은 압착법 또는 용매추출법에 의해 얻어진 추출물을 모두 포함할 수 있다. 또한, 상기 계피 추출물과 상기 금앵자 추출물은 물, 유기용매 또는 이들의 혼합물을 추출 용매로서 이용하여 계피로부터 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, 메틸아세테이트, 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.
본 발명에 있어서, 상기 계피 추출물과 상기 금앵자 추출물은 계피 또는 금앵자의 열수 추출물 또는 저급 알코올 추출물일 수 있다. 바람직하게는 계피, 금앵자의 에탄올 추출물일 수 있다.
본 명세서에서, 유기 용매의 추출물은 유기용매 단독 또는 유기용매와 물의 혼합 용매를 추출 용매로 이용하여 추출한 것을 모두 포함한다. 예를 들어, 계피, 금앵자의 에탄올 추출물은 에탄올 단독을 추출 용매로 사용한 추출물뿐만 아니라, 물과 에탄올의 혼합 용매를 이용하여 추출한 추출물도 포함한다.
예를 들어, 본 발명의 계피 추출물과 금앵자 추출물은 핸드 믹서로 곱게 마쇄한 계피와 금앵자 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 제1 단계; 상기 단계에서 수득한 추출물을 여과하여 감압 농축하는 제2 단계; 이를 -50℃ 내지 -20℃에서, 바람직하게는 -45℃ 내지 -20℃에서, 12 내지 72시간, 바람직하게는 12 내지 50시간 동안 동결건조하는 제3 단계의 제조방법을 통하여 본 발명의 계피 추출물과 금앵자 추출물을 수득할 수 있다.
본 명세서에서 사용되는 용어 ‘추출물’은 추출물을 추가적으로 분획(fractionation)한 분획물도 포함한다. 즉, 상기 계피 추출물과 금앵자 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 계피 추출물과 금앵자 추출물에 포함된다.
본 명세서에서 사용되는 용어 '계피 추출물'과 '금앵자 추출물'은 계피와 금앵자에 추출 용매를 처리하여 얻은 조추출물 뿐만 아니라 계피 추출물과 금앵자 추출물의 가공물도 포함한다. 예를 들어, 계피 추출물과 금앵자 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 계피 추출물과 금앵자 추출물의 혼합물을 0.01 내지 50 중량%으로 포함할 수 있다. 이러한 조성은 이에 한정되는 것은 아니며, 계피 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 계피 추출물과 금앵자 추출물의 혼합물의 효능 또는 활성을 달성하는 데 충분한 양을 포함하는 것을 의미한다. 본 발명의 조성물 내에서 계피 추출물과 금앵자 추출물의 혼합물은 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. 계피 추출물과 금앵자 추출물은 천연물로서 과량 투여하여도 인체에 부작용이 없으므로 본 발명의 조성물 내에 포함되는 계피 추출물과 금앵자 추출물의 혼합물의 양적 상한은 당업자가 적절한 범위 내에서 선택하여 실시할 수 있다.
본 발명에 따른 조성물은 약제학적 조성물 또는 건강기능식품 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 계피 추출물과 금앵자 추출물의 혼합물을 유효성분으로 포함하는 퇴행성 뇌질환의 예방 및 개선용 건강기능식품 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 계피 추출물과 금앵자 추출물의 혼합물뿐만 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 계피 추출물과 금앵자 추출물의 혼합물 이외에 구연산, 액상과당, 설탕, 포도당, 초산, 사과산, 과즙, 및 각종 식물 추출액 등을 추가로 포함시킬 수 있다.
본 발명은 상기 계피 추출물과 금앵자 추출물의 혼합물을 유효성분으로 포함하는 퇴행성 뇌질환의 예방 및 개선용 식품 조성물을 포함하는 건강기능식품을 제공한다. 건강기능식품이란, 계피 추출물과 금앵자 추출물의 혼합물을 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 계피 추출물과 금앵자 추출물의 혼합물의 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 계피 추출물과 금앵자 추출물의 혼합물의 용도를 제공한다. 상기한 바와 같이 계피 추출물과 금앵자 추출물의 혼합물은 퇴행성 뇌질환의 예방, 개선 및 치료를 위한 용도로 이용될 수 있다.
또한, 본 발명은 포유동물에게 유효량의 계피 추출물과 금앵자 추출물의 혼합물을 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. 따라서 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, 계피 추출물과 금앵자 추출물의 혼합물을 1일 1회 내지 수회 투여시, 0.001 ㎎/kg 내지 10g/kg의 용량으로 투여하는 것이 바람직하다.
본 발명의 치료방법에서 계피 추출물과 금앵자 추출물의 혼합물을 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 아세틸콜린에스터라아제의 활성 저해로 아세틸콜린의 농도가 저하되어 유발되는 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.
이하에서는 바람직한 실시예 등을 들어 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다. 그러나 이들 실시예 등은 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명의 범위가 이에 의하여 제한되지 않는다는 것은 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 자명할 것이다.
실시예 1: 계피 추출밀 금앵자 추출물의 제조
건조된 계피를 핸드 믹서로 곱게 마세한 후, 계피 5배 부피의 에탄올(v/v)로 24시간 동안 쉐이킹(shaking)하여, 이를 5회 반복 추출한 후 감압 농축하여 계피 에탄올 추출물을 제조하였다.
또한, 건조된 금앵자를 핸드 믹서로 곱게 마세한 후, 금앵자 5배 부피의 에탄올(v/v)로 24시간 동안 쉐이킹(shaking)하여, 이를 5회 반복 추출한 후 감압 농축하여 금앵자 에탄올 추출물을 제조하였다.
실시예 2: 계피 추출물과 금앵자 추출물의 혼합물 제조
상기 실시예 1에 따라 제조된 계피 추출물과 금앵자 추출물을 100:0, 70:30, 50:50, 30:70, 0:100 비율로 혼합하여 계피 추출물과 금앵자 추출물의 혼합물을 제조하였다.
실험예 1: 계피 추출물과 금앵자 추출물의 혼합물의 혼합 비율에 따른 AChE 저해능 측정
상기 실시예 2에서 제조한 계피 추출물과 금앵자 추출물의 혼합물이 뇌 신경세포 함유 AChE 저해능을 갖는지 여부를 확인하기 위하여 하기와 같이 Ellman법(Ellman et al, A new and rapid colormetric determination of acetylcholinesterase activity. Biochemical Pharmacology, 7, 88-95, 1961)을 응용하여 AChE 저해능을 측정하였다. 완충용액으로는 소듐 포스페이트 버퍼(sodium phosphate buffer) pH 8.0을 사용하였다. 기질 용액(Substrate solution)은 50mM 소듐 포스페이트 버퍼(pH 8.0)에 500M 아세틸치오콜린(acetylthiocholine)과 1mM (5,5-dithio-bis(2-nitrobenzoic acid))(DTNB)를 넣어서 만들었다. 효소는 PC12 cell의 수가 107-108 cell/ml이 되었을 때, cell lysis buffer를 이용하여 조제하였다. 버퍼, 시료, 아세틸콜린에스테라아제 효소, 기질 용액 순으로 96 well plate에 넣고 37℃ incubator에서 15 분간 반응시켰다. 효소활성 반응의 흡광도는 microplate reader로 405 nm에서 측정하였다(GENois TECAN, NC, USA). 상기 계피 추출물과 금앵자 추출물의 혼합물의 AChE 저해활성 측정 시, 대조군으로는 농도 300 nM의 tacrine을 사용하였으며, 그 결과를 하기 도 2에 나타내었다.
[수학식 1]
저해 활성도(%)=(1-(시료 실험군-시료 대조군)/(효소 반응군-효소 대조군)) × 100
도 2에서 보는 바와 같이, 계피 추출물과 금앵자 추출물의 혼합 비율이 70:30(1:0.43), 50:50(1:1)일 때, tacrine, 계피 추출물 단독, 금앵자 추출물 단독에 비해 AChE 저해능이 우수한 것을 확인하였고, 특히 계피추출물과 금앵자추출물의 혼합비율이 70:30일 때 계피 추출물과 금앵자 추출물의 혼합에 의한 상승 작용이 가장 높아 뛰어난 AChE 저해능을 보임을 확인하였다.
실험예 2: 치매유발 쥐에서의 계피 추출물과 금앵자 추출물의 혼합물의 기억력 개선 효과 측정
기억력 실험을 위해 ICR-수컷 마우스(4주령)를 20~24 ℃, 30~70%의 상대습도를 갖는 12 hr-photoperiod chamber에서 사육하였으며, 일주일간 실험환경에 적응시켰다. 계피 추출물과 금앵자 추출물의 혼합물은 일반 사료에 50 mg/kg body weight per day의 농도로 비율별(계피:금앵자=100:0, 70:30, 0:100)로 섞어 7주간 무제한 임의 식이법의 상태로 물과 함께 공급하였다. 식이 시작 후 7주가 되는 날에 치매 유발성 물질인 trimethyltin(TMT)을 복강 주사하여 치매 모델을 확립하였다.
단기기억형태의 순간 공간인지력을 평가하기 위해 Y-미로 실험 (Y-maze test) 및 조건회피반응에 대한 학습 및 기억력을 측정하기 위해 수동 회피 실험 (Passive avoidance test)을 하기 도 1에 따른 방법에 따라 수행하였다.
(1) Y-미로 실험(Y-maze test)
실험에 이용된 Y-미로는 검정색의 polyvinyl plastic으로 세 개의 arm이 구성되어있으며, 각 arm의 길이는 32.5 cm, 높이는 15 cm, 넓이는 4 cm로 세 arm이 접히는 각도는 120°이었다. 각 arms를 A, B, C로 정한 다음 마우스를 한쪽 arm 끝에 넣고 8분 동안 자유롭게 움직이도록 둔 뒤 마우스가 들어간 arm을 기록하였다. 이 때 꼬리를 제외하고 arm에 두 뒷발이 들어간 것을 기록하였다. 세 개의 서로 다른 가지에 차례로 들어간 경우 1점 씩 부여하였고 arm에 들어간 횟수 및 순서를 측정하여 다음 식에 의해 변경 행동력(alternation behavior)(%)을 측정하였으며, 그 결과를 하기 도 3과 도 4에 나타내었다.
[수학식 2]
Alternation behavior(%) = [총 alternation / arm에 들어간 총 횟수 - 2] × 100
이때, 이 때, 상기 도 3, 4에서 Control은 일반 사료만 공급한 대조군, TMT는 일반 사료 공급 후 TMT를 처리한 군이며, 실험군은 계피-금앵자 혼합물 (계피:금앵자 = 100:0, 70:30, 0:100)을 50 mg/kg body weight per day로 첨가한 식이를 공급한 후 TMT를 처리한 군이다.
도 3 및 도 4를 통해 TMT 투여에 의한 기억력 손상 여부를 확인한 결과, TMT군은 변경 행동력이 38.67%로 control군의 72.89%에 대하여 통계적으로 유의성 있게 감소하였다(p<0.05). 반면 계피 추출물과 금앵자 추출물의 혼합물을 투여한 군의 경우 71.56%를 기록하여 대조군과 통계적으로 유의한 인지기억력 향상을 보였으며 단독으로 계피와 금앵자를 처리한 샘플군에 비해서도 혼합제제의 활성이 훨씬 향상되었다. 그리고 각 arm으로 들어가는 총 횟수에서는 그룹간의 유의적인 차이를 보이지 않았으므로 활동성 변화에 의해 나타난 것이 아님을 알 수 있었다.
(2) 수동 회피 반응 실험(Passive avoidance test)
실험은 동일한 구조의 명(明)실과 암(暗)실이 연결되어있는 기억상자에서 수행하였다. 암실에는 전기 자극을 줄 수 있도록 스테인리스 봉을 1cm 간격으로 설치하였다. 실제 실험에 들어가기 하루 전, 마우스를 명실에 넣어 기억상자와 같은 장소에서 1분간 적응훈련을 시킨 다음 행동실험을 실시하였다. 그 다음 마우스를 명실에 넣어 실험 상자에서 쇼크 없이 2분간 적응시킨 후, 다시 명실에 넣어 암실로 이동시키고 전기충격(0.5 mA)을 1초 동안 가하여 주었다. 24시간 후에 장기기억을 확인하고자 쇼크가 없는 상태에서 명실에 넣었을 때 어두운 쪽으로 마우스의 네 발이 다 들어가는데 걸리는 시간(Step-through latency time)을 최대 300초까지 측정하였다. 측정 결과는 하기 도 5에 나타내었다.
이 때, 상기 도 5에서 Control은 일반 사료만 공급한 대조군, TMT는 일반 사료 공급 후 TMT를 처리한 군이며, 실험군은 계피 추출물과 금앵자 추출물의 혼합물(계피:금앵자 = 100:0, 70:30, 0:100)을 50 mg/kg body weight per day로 첨가한 식이를 공급한 후 TMT를 처리한 군이다.
도 5에 나타난 바와 같이 Control군과 TMT만 단독으로 투여한 군, TMT와 계피 추출물과 금앵자 추출물의 혼합물을 동시에 투여한 실험군 사이에 통계적으로 유의한 차이를 관찰할 수 있었다(p<0.05). 반면 계피 추출물과 금앵자 추출물의 혼합물을 투여한 결과 control군 대비 74.31%로 나타나, 계피 추출물과 금앵자 추출물을 단독으로 처리한 군에 대하여 latency time이 통계적으로 유의성 있게 증가하였음을 확인할 수 있었다.
실험예 3: 적출된 뇌조직을 이용한 활성 실험
(1) 아세틸콜린 농도 측정
TMT는 신경세포의 신경전달물질의 원활한 소통의 장애물이 되어 신경전달물질 농도 저하를 초래하므로, 혼합물이 실제 쥐의 뇌 조직에서 어떠한 영향을 미치는지 확인하기 위해 뇌 조직 안에 들어있는 아세틸콜린 농도를 측정하였다. 2M의 hydroxylamine hydrochloride와 3.5N의 sodium hydroxide를 1:1로 섞어 3시간동안 실온에 보관한 후, 뇌 추출액과 섞어주었으며 1분 후, HCl(pH 1.2)과 0.37M의 ferric chloride를 추가하여 반응시켜 생성된 colored complex를 540 nm에서 측정하였다. Acetylcholine chloride를 표준물질로 이용하고, 단백질 농도 측정은 bradford법을 이용하였으며, 측정 결과는 하기 도 6에 나타내었다.
도 6에 나타난 바와 같이 계피 추출물과 금앵자 추출물의 혼합물을 식이할 경우 아세틸콜린 농도 저하에 유의적인 보호효과를 나타냄을 확인할 수 있었다.
(2) 지질과산화도 측정
행동실험 완료 후, 적출한 뇌를 이용하여 지질 산화로 생성된 malondialdehyde (MDA)는 TBARS (thiobarbituric acid reactive substance) 생성 정도로 확인하였다. 적출한 뇌 무게의 5배의 PBS에 균질화시켜 상등액을 취하였으며, 뇌 추출액과 1% H3PO4, 0.67% TBA 용액을 넣어 95 ℃에서 45분간 반응시켰다. malondialdehyde를 표준물질로 이용하고, 생성된 colored complex는 butanol로 추출해 532 nm 파장에서 산화정도를 측정하였다. 단백질 농도 측정은 bradford법을 이용하였으며, 측정 결과는 하기 도 7에 나타내었다.
도 7에 나타난 바와 같이 TMT를 주입한 group의 뇌 조직에서 산화적 스트레스 받는 정도가 증가하여 MDA 농도가 높은 것을 확인할 수 있었고, 계피 추출물과 금앵자 추출물의 단독 샘플군 뿐만 아니라 계피 추출물과 금앵자 추출물의 혼합물을 처리한 군에서도 MDA 농도가 저하되는 효과가 있음을 확인하였다.
이하, 본 발명의 계피 추출물과 금앵자 추출물의 혼합물을 함유하는 조성물의 제제예를 설명하나 본 발명은 이를 한정하고자 함이 아닌 단지 구체적으로 설명하고자 함이다.
제제예 1. 산제의 제조
계피 추출물과 금앵자 추출물의 혼합물 20mg
유당 100mg
탈크 10mg
상기의 성분들을 혼합하고 기밀포에 충진하여 산제를 제조한다.
제제예 2. 정제의 제조
계피 추출물과 금앵자 추출물의 혼합물 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
계피 추출물과 금앵자 추출물의 혼합물 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
계피 추출물과 금앵자 추출물의 혼합물 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
계피 추출물과 금앵자 추출물의 혼합물 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
계피 추출물과 금앵자 추출물의 혼합물 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
계피 추출물과 금앵자 추출물의 혼합물 1000 mg
구연산 1000 ㎎
올리고당 100 g
계피농축액 2 g
타우린 1 g
정제수를 가하여 전체 900 ㎖
통상의 건강음료 제조방법에 따라 상기의 성분을 혼합한 다음, 약 1 시간 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.
이상으로 본 발명 내용의 특정한 부분을 상세히 기술하였는바, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 이러한 구체적 기술은 단지 바람직한 실시태양일 뿐이며, 이에 의해 본 발명의 범위가 제한되는 것이 아닌 점은 명백할 것이다. 따라서, 본 발명의 실질적인 범위는 첨부된 청구항들과 그것들의 등가물에 의하여 정의된다고 할 것이다.

Claims (12)

  1. 계피 추출물과 금앵자 추출물의 혼합물을 유효성분으로 포함하는 퇴행성 뇌질환의 예방 및 치료용 약학 조성물.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 계피 추출물과 금앵자 추출물은 물, 유기용매 또는 이들의 혼합물로 추출된 것을 특징으로 하는 퇴행성 뇌질환의 예방 및 치료용 약학 조성물.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 유기용매는 저급 알코올, 헥산, 아세톤, 에틸 아세테이트, 클로로포름 및 디에틸에테르로 이루어진 군에서 선택되는 것을 특징으로 하는 퇴행성 뇌질환의 예방 및 치료용 약학 조성물.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 조성물은 계피 추출물과 금앵자 추출물을 1:0.25-1의 중량비로 함유하는 것을 특징으로 하는 퇴행성 뇌질환의 예방 및 치료용 약학 조성물.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 퇴행성 뇌질환은 알츠하이머 질환, 치매, 파킨슨씨 질환 및 헌팅턴 질환으로 이루어진 군에서 선택되는 것을 특징으로 하는 퇴행성 뇌질환의 예방 및 치료용 약학 조성물.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 조성물은 아세틸콜린에스터라아제(Acetylcholinesterase, AChE) 활성을 저해하는 것을 특징으로 하는 퇴행성 뇌질환의 예방 및 치료용 약학 조성물.
  7. 계피 추출물과 금앵자 추출물의 혼합물을 유효성분으로 포함하는 퇴행성 뇌질환의 예방 및 개선용 건강기능식품 조성물.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 계피 추출물과 금앵자 추출물은 물, 유기용매 또는 이들의 혼합물로 추출된 것을 특징으로 하는 퇴행성 뇌질환의 예방 및 개선용 건강기능식품 조성물.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 유기용매는 저급 알코올, 헥산, 아세톤, 에틸 아세테이트, 클로로포름 및 디에틸에테르로 이루어진 군에서 선택되는 것을 특징으로 하는 퇴행성 뇌질환의 예방 및 개선용 건강기능식품 조성물.
  10. 제7항에 있어서,
    상기 조성물은 계피 추출물과 금앵자 추출물을 1:0.25-1의 중량비로 함유하는 것을 특징으로 하는 퇴행성 뇌질환의 예방 및 개선용 건강기능식품 조성물.
  11. 제7항에 있어서,
    상기 퇴행성 뇌질환은 알츠하이머 질환, 치매, 파킨슨씨 질환 및 헌팅턴 질환으로 이루어진 군에서 선택되는 것을 특징으로 하는 퇴행성 뇌질환의 예방 및 개선용 건강기능식품 조성물.
  12. 제7항에 있어서,
    상기 조성물은 아세틸콜린에스터라아제(Acetylcholinesterase, AChE) 활성을 저해하는 것을 특징으로 하는 퇴행성 뇌질환의 예방 및 개선용 건강기능식품 조성물.
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