KR20190049467A - 단삼 추출물을 함유하는 내장지방형 비만 예방, 개선 또는 치료 조성물 - Google Patents

단삼 추출물을 함유하는 내장지방형 비만 예방, 개선 또는 치료 조성물 Download PDF

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Abstract

본 발명은 내장지방 감소에 우수한 활성을 나타내는 단삼 추출물을 함유하는 내장지방형 비만 예방, 개선 또는 치료 조성물에 관한 것이다.
본 발명은 단삼추출물이 렙틴 분비저하로 인해 비만을 일으키는 모델동물 마우스 와 고지방 식이에 의하여 유도된 DIO(dietinducedobesity) 마우스에 투여한 결과, 내장지방에 특이적인 효능을 나타내는 단삼 추출물을 함유하는 내장지방형 비만 예방, 개선 또는 치료 조성물에 관한 것이다.
본 발명은 단삼 추출물의 내장지방형 비만 억제 효능을 in vivo에서 간조직과 혈액 내 중성지방 TG의 생성을 억제하며, 혈액 내 ALT, LDH, BUN, FFA 또는 HbA1C 의 발현을 감소 및 MRI 와 MRS 관찰을 통한 내장지방 감소 효능을 통해 단삼 추출물을 함유하는 내장지방형 비만 예방, 개선 또는 치료 조성물에 관한 것이다.

Description

단삼 추출물을 함유하는 내장지방형 비만 예방, 개선 또는 치료 조성물{Composition comprising extract of Salvia miltiorrhiza Radix for preventing or treating of visceral fat}
본 발명은 내장지방 감소에 우수한 활성을 나타내는 단삼 추출물을 함유하는 내장지방형 비만 예방, 개선 또는 치료 조성물에 관한 것이다.
본 발명은 단삼추출물이 렙틴 분비저하로 인해 비만을 일으키는 모델동물 마우스와 고지방 식이에 의하여 유도된 DIO(dietinducedobesity) 마우스에 투여하여, 내장지방에 특이적인 효능을 나타내는 단삼 추출물을 함유하는 내장지방형 비만 예방, 개선 또는 치료 조성물에 관한 것이다.
최근 경제발전에 따른 생활수준의 향상으로 음식물의 잦은 섭취와 육식 위주의 식생활 변화로 인해 체내에 과다한 열량 에너지의 축적을 유발하며, 식생활 변화는 운동부족으로 인한 열량 에너지 소모의 감소까지 더해져 비만 인구의 빠른 증가경향을 보이고 있다.
비만은 지방조직에 의한 복부의 압박으로 인하여 변비와 소화불량, 위장 장애 뿐만 아니라 유의적으로 비만으로 인해 위험도가 증가하는 질환으로는 대표적으로 제2형 당뇨, 고혈압, 관상 동맥 질환, 뇌졸중 및 각종 암(cancer)으로 발병할 수 있기 때문에 매우 위험한 질병이다.
이러한 비만의 주요 원인인 지방은 생체 내 잉여의 에너지를 저장한 후, 필요할 때 공급하는 일종의 창고역할을 한다. 지방은 크게 피하지방과 내장지방으로 나눠볼 수 있는데, 피하지방은 체온을 일정하게 유지해 주고 절연체 역할(단열)을 하므로 추위에 대한 내성을 갖게 하며, 일반적으로 체지방률이 높을수록 추위에 강하다. 뿐만 아니라 수분을 흡수하여 간직하므로 피부를 촉촉하고 부드럽게 만들어 주기도 한다. 비타민 A, D, E, K 등 비타민의 운반체 역할과 함께 성호르몬의 전구체로 활용되기도 한다.
그러나 순기능을 하는 피하지방과 달리 내장지방은 인슐린저항성을 촉발하여 2형당뇨와 고혈압, 지방간과 같은 대사질환의 근본발생원인이 될 뿐만 아니라, 이차적으로 심장병과 뇌졸중과 같은 혈관질환과 치매나 난청, 관절염과 같은 신경퇴행질환과 노화의 원인을 제공한다.
내장지방과 직접 연결되어 있는 대사증후군(Metabolic Syndrome)은 고중성지방혈증, 고혈압, 당대사 이상, 혈액응고 이상 및 비만과 같은 위험인자가 함께 나타나는 증후군을 의미한다.
2001년에 공표된 미국 NCEP(National Cholesterol Education Program)의 ATP III 에 따르면, ① 허리둘레가 남자 40 인치(102 cm), 여자 35 인치(88 cm) 이상인 복부 비만, ② 중성지방(triglycerides) 150 mg/dL 이상, ③ HDL 콜레스테롤이 남자 40 mg/dL, 여자 50 mg/dL 이하, ④ 혈압 130/85 mmHg 이상, ⑤ 공복혈당 (fasting glucose)이 110 mg/dL 이상 등의 다섯 가지 위험인자 중 한 환자가 세 개 이상을 나타낼 경우 대사성 질환으로 판정한다.
대사 증후군 원인 및 치료와 관련되어 알려진 인자들을 보면 운동, 식이습관, 체중, 혈당, 중성지방, 콜레스테롤, 인슐린 저항성, 아디포넥틴(adiponectin), 렙틴(leptin), AMPK 활성, 에스트로겐과 같은 성호르몬, 유전적 인자, malonyl-CoA 생체내 농도 등이 직간접적으로 관여한다.
이러한 대사성 증후군의 증상 개선을 위한 최선의 방법은 운동, 식이제한 그리고 체중 감량인 것으로 알려지고 있다. 이러한 방법이 대사성증후군에 효과를 발휘하는 공통분모는 에너지 대사를 촉진시켜 체내에 있는 잉여의 에너지를 최대한 소비하여 축적되지 않도록 하는 것이다.
잉여의 에너지를 효과적으로 제거하기 위해서는 대사의 활성을 높이는 것이 필수적인 것으로 판단되며, 이를 위해서는 지방합성억제, 당신생억제, 당소비촉진, 지방산화촉진, 에너지 대사의 핵심인 미토콘드리아의 생성 촉진 및 활성화에 관여하는 인자들을 활성화 시키는 것이 필수적일 것으로 판단된다. 대사 촉진과 관련된 활성화인자는 AMPK(AMP-activated protein kinase), PGC-1α(peroxisomal proliferator-activated receptor gamma coactivator1-α), GLUT 1, 4(Glucose transporter), CPT1(carnitine palmitoyltransferase 1), UCP-1, 2, 3(uncoupling protein), ACC I, Ⅱ(acetyl-CoA carboxylase) 등이 있으며, 이들이 에너지 대사에 중요한 역할을 한다.
한편, 최근 새로운 대사성 질환의 치료 target으로 NQO1 효소가 부각되고 있는데 NQO1(NAD(P)H quinone oxidoreductase)은 cytosol 효소로서 대부분의 세포 및 조직에 분포하는 것으로 보고되었고 비만, 지방간, 대사증후군 혹은 암과 같은 질환상태에서 발현율이 높아지는 것으로 알려졌다. NQO1은 phase II 효소로 생체외 화학물질로부터 세포를 보호하고 quinone, benzene과 같은 독성물질의 중화하는 역할을 하며, NAD(P)H를 cofactor로 사용한다. NQO1이 quinone, benzene이나 과산화산소종 (ROS) 등을 중화시키기 위하여 co-substrate인 NADH를 사용하면서 NAD+로 산화시키게 된다. 이러한 약리기전은 cytosolic energy uncoupling을 유도하여 세포 내 NAD+/ NADH의 ratio로 나타나는 생체 redox status를 변화시킴으로써 포도당대사, 미토콘드리아생합성 및 지방 대사를 활성화한다. 세포 내 NAD+/ NADH의 ratio의 증가는 “세포 내 에너지 환경 변화에 대한 에너지 소비기전인 AMPK 활성화, 항노화 및 항스트레스 기전인 sirtuin 계열 유전자 발현, 미토콘드리아의 에너지대사를 활성화시키는 PGC1a 발현 등 장기간 calorie restriction과 운동 시에 나타나는 유전적 변화를 유도하게 된다.
현재까지 대사증후군 치료를 위한 약물은 개발되지 못하고 있음은 물론, 대사증후군의 직접적인 원인이 되는 내장지방을 선택적으로 치료할 수 있는 솔루션을 존재하지 않는다. 단지 당뇨병, 고지혈증 및 고혈압 치료약물을 이용한 대사증후군 치료를 시도하고 있으나 약물로서의 한계를 갖고 있다.
현재 사용가능한 약물을 보면 당뇨병 치료제로 사용되는 metformin, TZD(thiazolidinediones) 계열의 약물, glucosidase inhibitors, dual PPARγ/α agonist 그리고 DDP(Dipeptidyl peptidase) IV inhibitors가 대사증후군 치료 약물로 기대를 모으고 있다. 이와 함께 혈압치료제와 고지혈증 치료제 표적인 apoA-I isoform과 관련 펩타이드, CETP (Cholesterol ester transport protein) inhibitors 이 주목받고 있다.
그러나 이러한 약들은 콜레스테롤과 혈중 지질 농도를 효과적으로 떨어뜨리지만, 부작용을 가지고 있다는 단점이 있다. 대표적으로 구역, 두통, 복통과 설사나 변비가 나타날 수 있으며, 담즙산 차단제는 비타민 A, D, K의 장 흡수 떨어지고, 피브르산 유도체는 신장 질환, 간질환 또는 담낭 질환에는 부적합한 약이다. 따라서 이들 제제를 대신할 의약품 및 천연물이 함유된 기능성 식품 등의 개발에 대한 요구가 커지고 있다.
또한 일반적인 비만 해소 방법인 체중감소는 체수분이나 체지방, 근육이나 기타 조직량 등 신체의 질량이 감소하는 것을 말한다. 의도되지 않은 체중 감소는 식이 조절이나 운동 등 체중 조절의 자의성이 없는 상태에서 체중이 빠지는 것을 의미한다.
그러나 이러한 의도하지 않은 체중감소는 오히려 갑상성 기능 항진증, 우울증 및 신체적 정신적 질환에 의해 체중이 감소될 수 있다.
최근 저장지방이 과잉으로 축적된 상태인 비만의 원인을 체지방을 주요 요인으로 보고, 해결하기 위해 체중감소가 아닌 '체지방 감소'를 통해 근력 및 체수분을 유지하면서 건강한 다이어트가 성행하고 있다.
체중에 대한 체지방의 비율로, 정상적인 체지방율은 남자의 경우 10~20%, 여자의 경우 18~28%이다. 내장지방과 피하지방의 비율은 비만 정도와 운동량에 따라 개인차가 큰데, 성인이 되어 비만해지는 경우는 흔히 내장지방이 과다해져 복부 지방율이 높아지는 데 원인이 있다.
이러한 내장지방에 의한 비만은 고혈압, 심혈관 질환, 당뇨병 등 성인병의 원인으로 알려져 있다. 이는 피하지방은 인체의 중심으로부터 멀리 떨어져 있어서 미세혈관에 의해 산소가 전달되는 데 비해, 내장지방은 비교적 큰 혈관과 연결되어 있어 지방의 유동성이 높기 때문이다.
그러나 현재 시판하고 있는 비만치료제 및 다이어트 보조제는 체지방감소제의 경우에는 지방과 단백질을 구분하지 않고 더욱이 지방보다 단백질이 더 쉽게 분해되며, 내장지방보다 피하지방을 더 많이 감소시키는 보조제들이 많다.
이에 본 출원인은 단삼(Salvia miltiorrhiza Bunge)추출물을 이용하여 부작용이 없으며, 내장지방에 효능이 있는내장지방형 비만 예방, 개선 또는 치료용 조성물을 안출하였다.
단삼(Salvia miltiorrhiza Bunge)은 꿀풀과(Lamiaceae) 단삼속(genus Salvia)에 속하는 한약재로서, 단삼은 극선초, 목양유, 분마초, 적삼, 축마, 홍근이라고도 하며, 한의학적으로 쓰고, 미한하며, 심장과 간경으로 들어가 활혈거어, 양혈소옹, 양혈안신하는 효능이 있다.
특히 인체에서 어혈을 제거하여 기혈순환이 잘되게하는 약재로, 사지관절 동통을 완화, 부인의 생리불순, 생리통, 산후복통, 고지혈증, 심장질환 및 뇌질환과 관련이 있어 이에 대한 약리작용을 하며, 이에 따라 심혈관계 및 다양한 혈관질환에 대한 작용, 간, 폐 및 신장의 손상억제, 골다공증에 대한 활성, 중추신경계 작용, 항염증, 항산화, 항암작용에 대한 활성을 나타낸 바 있다.
한편, 선행기술 문헌을 살펴보면, 대한민국 등록특허공보 제10-0818586호에는 '대사활성을 촉진시키는 탄시논 유도체를 유효성분으로 함유하는 비만 및 대사증후군 치료제'로서, 청구항 1항을 살펴보면, 유효성분으로서, 단삼에서 분리된 화합물들인 (a) 크립토탄시논(Cryptotanshinone), 탄시논 I(Tanshinone I) 및 15,16-디하이드로탄시논 I(15,16-Dihydrotanshinone I)으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 또는 그 이상과, (b) 탄시논 IIA(Tanshinone IIA)를 포함하고 있으며, 상기 탄시논 IIA(b)를 기준으로 나머지 성분(a)의 중량비가 10:1 내지 1:10인 혼합 조성물로서, 상기 혼합물을 약리학적 유효량으로 함유하며, 5' AMP-activated protein kinase (AMPK) 활성의 증가에 의해, 비만, 당뇨, 동맥경화, 고혈압, 고지혈증, 간질환, 뇌졸중, 심근경색, 허혈성 질환 및 심혈관 질환으로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 대사증후군 질환을 예방 또는 치료하는 조성물'로 기재되어 있다.
그러나 본 발명자는 단삼 추출물이 NQO1의 substrate로 작용하여 세포질 내 NADH를 NAD로 산화시켜 세포질과 핵내의 NAD+/NADH의 ratio를 증가시키는 활성을 가지며 환원된 substrate는 전자를 mitochondria의 전자전달계로 전달하여 ATP 생성을 촉진하며 recycling 반응을 일으키는 에너지 대사 활성을 연구하며, 더 나아가 내장지방형 비만 예방, 개선 또는 치료 효능을 입증하기 위해, in vivo 에서 단삼 추출물을 투여하여 내장지방감소 효능을 밝힘으로서 본 발명을 완성하였다.
대한민국 등록특허공보 제10-0818586호(2014.08.07. 등록)
본 발명의 기술적 과제는 내장지방의 감소에 우수한 활성을 나타내는 단삼 추출물을 함유하는 내장지방형 비만 예방, 개선 또는 치료 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명의 기술적 과제는 단삼추출물이 렙틴 분비저하로 인해 비만을 일으키는 모델동물 마우스와 고지방 식이에 의하여 유도된 DIO(dietinducedobesity) 마우스에 투여한 결과, 내장지방에 특이적인 효능을 나타내는 단삼 추출물을 함유하는 내장지방형 비만 예방, 개선 또는 치료 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명은, 단삼 추출물을 함유하는 내장지방형 비만을 예방, 개선 또는 치료용 조성물을 제공함으로서 기술적 과제를 해결하고자 한다.
본 발명은, 상기 단삼 추출물은 물, 탄소수 1개 내지 6개의 알코올 및 이들의 혼합용매로 이루어진 그룹에서 선택된 어느 하나의 용매로 추출한 것임을 특징으로 하는 내장지방형 비만을 예방, 개선 또는 치료용 조성물을 제공함으로서 기술적 과제를 해결하고자 한다.
본 발명은, 상기 단삼 추출물은 고지방식이 유도 비만 모델의 마우스 (DIO : diet induced obesity mice)에 투여 시, 간조직과 혈액 내 중성지방TG(Triglyceride)의 생성을 억제하며, 혈액 내 ALT(alanine aminotransferase, GPT, glutamic pyruvate transaminase), LDH(Lactate dehydrogenase), BUN(blood urea nitrogen), FFA(free fatty acid) 또는 HbA1C (Glycosylated Hb)의 발현을 감소하는 것을 특징으로 하는 내장지방형 비만을 예방, 개선 또는 치료용 조성물을 제공함으로서 기술적 과제를 해결하고자 한다.
본 발명은, 상기 단삼 추출물은 고지방식이 유도 비만 모델의 마우스(DIO : diet induced obesity mice)에서 투여 후, 자기공명영상 MRI(magnetic resonance imaging) 및 MRS(magnetic resonance spectroscopy) 지방 스펙트럼 및 간조직 내 Oil red O 염색 결과, 내장지방 감소 및 간조직 내 지방 감소하는 것을 특징으로 하는 내장지방형 비만 예방, 개선 또는 치료용 조성물을 제공함으로서 기술적 과제를 해결하고자 한다.
본 발명은, 단삼 추출물과 크롬, 망간, 마그네슘, 아연, 구리 또는 칼슘에서 선택된 한종 이상의 미네랄을 포함하는 단삼 추출물과 미네랄 혼합물을 제공함으로서 기술적 과제를 해결하고자 한다.
본 발명은, 단삼 추출물은 고중성지방혈증, 지방간, 고혈압, 당뇨병, 고지혈증, 심뇌혈관질환, 당대사 이상, 혈액응고 이상 또는 비만으로 이루어진 군에서 선택되는 내장지방에 의해 매개되는 질환을 예방, 개선 또는 치료용 조성물을 제공함으로서 기술적 과제를 해결하고자 한다.
본 발명은, 단삼 추출물을 유효성분으로 함유하는 내장지방형 비만의 예방 또는 개선용 건강기능식품 조성물을 제공함으로서 기술적 과제를 해결하고자 한다.
본 발명은, 단삼 추출물을 0.1 ~ 50% 함유하는 내장지방형 비만의 예방 또는 개선용 건강기능식품 조성물을 제공함으로서 기술적 과제를 해결하고자 한다.
본 발명은 단삼 추출물을 함유하는 내장지방형 비만 예방, 개선 또는 치료 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명의 실험예에 따라 입증된바, 단삼 추출물의 내장지방형 비만 억제 효능을 in vivo에서 간조직과 혈액 내 중성지방 TG의 생성을 억제하며, 혈액 내 ALT, LDH, BUN, FFA 또는 HbA1C 의 발현을 감소 및 MRI 와 MRS 관찰을 통한 내장지방 감소 효능을 통해 단삼 추출물을 함유하는 내장지방형 비만 예방, 개선 또는 치료 조성물을 제공할 수 있다.
또한 부작용이 없는 천연물 내장지방 감소제가 필요한 시점에서 단삼 추출물을 함유하는 조성물은 내장지방형 비만을 예방, 개선 또는 치료할 수 있는 식품, 화장품 및 의약품 조성물로 개발될 수 있다.
도 1은 유전적 비만모델 동물인 C57BL/6JL Lep ob/Lep ob 에 단삼 추출물 투여 시 혈액 및 간조직 내 중성지방(Triglyceride)의 변화를 나타낸 도면이다..
도 2은 유전적 비만모델 동물인 C57BL/6JL Lep ob/Lep ob 에 단삼 추출물 투여 시 혈액 내 GPT(glutamic pyruvate transaminase), LDH(Lactate dehydrogenase), BUN(blood urea nitrogen)의 변화를 나타낸 도면이다.
도 3은 유전적 비만모델 동물인 C57BL/6JL Lep ob/Lep ob 에 단삼 추출물 투여시 생체 내 내장지방 및 간조직 내 지방의 변화를 나타낸 도면이다.
도 4는 고지방식이 유도 비만모델 동물인 DIO(diet-induced obesity)에 단삼 추출물 투여 시 혈액 내 GPT(glutamic pyruvate transaminase), LDH(Lactate dehydrogenase), BUN(blood urea nitrogen)이 감소하는 도면이다.
도 5은 고지방식이 유도 비만모델 동물인 DIO(diet-induced obesity)에 단삼 추출물 투여시 생체 내 내장지방 및 간조직 내 지방의 변화를 나타낸 도면이다.
도 6은 고지방식이 유도 비만모델 동물인 DIO(diet-induced obesity)에 단삼 추출물 투여시 간조직과 혈액내의 TG변화, 혈액내의 free fatty acid, HbA1C 의 변화를 나타낸 도면이다.
본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 안 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
따라서 본 명세서에 기재된 실험예와 참고예는 본 발명의 가장 바람직한 일실시예에 불과한 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
실시예 1. 단삼 추출물 제조
단삼으로부터의 추출방법으로는, a) 물 또는 유기용매 추출하여 조 추출액을 얻는 단계, b) 상기 조 추출물을 여과한 후 (감압)농축하는 단계, 및 c) 추출물을 농축, 건조하여 다양한 제형으로 제조하는 단계를 포함하는 것으로 구성되어 있다.
(1) 단삼을 추출하는 단계
열수 또는 20 ~ 100중량% 에탄올로 단삼 추출물을 얻는 단계이다. 설계조건에 따라, 다른 용매가 사용될 수도 있으며, 추출 용매의 종류에 따라 추출 온도, 추출 시간, 용매의 양 및 잔류 성분 처리 방식 등이 다르게 설계될 수 있다. 추출 용매 또한 다양한 용매가 사용될 수 있는데, 추출 가능한 용매에는 물, 에탄올, 메탄올,지방유, 글리세린, 마유, 에틸아세테이트, 아세톤, 부탄올, 이소프로판올 및 메틸렌클로라이드 등이 있다.
(2) 단삼 추출물을 농축하는 단계
마이크로바 건조 방법으로 추출물을 40 ~ 80℃에서 가열하여 수분을 제거하는 단계이다. 또는 저온진공건조 방법으로 추출물을 농축건조하는 단계이다. 저온진공건조는 건조기 내부의 압력을 진공으로 유지하고, 온도를 5~15℃ 정도로 조절하여 건조하는 방법으로, 추출성분의 변성이 없고, 맛과 향도 소실되지 않는다. 설계조건에 따라서는, 분무건조, 냉풍건조, 열풍건조, 동결건조, 원적외선 건조, 음건조, 감압건조 등의 방법이 이용될 수도 있다.
(3) 추출물을 농축, 건조하여 다양한 제형으로 제조하는 단계
분부건조 방법으로 추출물을 농축건조한 후에 다양한 제형으로 제조하는 단계이다. 예를 들어, 분말로 제조할 수 있다. 저온진공건조는 건조기 내부의 압력을 진공으로 유지하고, 온도를 5~15℃ 정도로 조절하여 건조하는 방법으로, 추출성분의 변성이 없고, 맛과 향도 소실되지 않는다. 설계조건에 따라서는, 냉풍건조, 열풍건조, 동결건조, 원적외선 건조, 음건조, 감압건조 등의 방법이 이용될 수도 있다.
바람직하게는 단삼(S. miltiorrhza)은 에탄올 50 ℓ로 24 시간 용출시킨 후 감압 농축하였다. 여기에, 물 1500 ml를 첨가하고 동량의 n-헥산, 디클로로메탄(CH2Cl2) 및 에틸아세테이트(EtOAc)를 넣어 차례로 2 회 반복 추출하여 겔(gel) 상태의 붉은색추출물의 단삼 추출물을 제조하였다.
실시예를 통하여 본 발명내용을 상술하지만, 본 발명의 범주가 상기 예에 의해 한정되는 것은 아니다.
실험예 1. 단삼추출물 분석
상기 실시예 1에서 추출한 단삼 추출물의 유효성분인 크립토탄시논, 탄시논 I, 탄시논 ⅡA, 15, 16-디하이드로탄시논 I의 구조를 결정하기 위하여핵자기공명(NMR) 분석을 수행하였다. 단삼 추출물에 상기 4가지 탄시논이외에 살비아놀산 (Salvianolic acid), 탄시논 ⅡB (Tanshinone ⅡB), 하이드로탄시논 (Hydrotanshinone) 및 Tanshinoic acid 등의 기타 탄시논류가 함유되어 있다.
Cryptotanshinone
1H-NMR (CDCl3) : δ 7.42 (2H, ABq, J=8.0 Hz), 4.83 (1H, t, J=9.2 Hz), 4.31 (1H, dd, J=9.2 and 6.0 Hz), 3.55 (1H, m), 3.17 (2H, br t), 1.65 (4H, m), 1.40 (3H, d, J=6.8 Hz), 1.28 (6H, s) 13C-NMR (CDCl3) : δ 9.58 (C-1), 19.00 (C-2), 37.73 (C-3), 34.76 (C-4), 143.57 (C-5), 132.48 (C-6), 122.43 (C-7), 128.30 (C-8), 126.19 (C-9), 152.28 (C-10), 184.16 (C-11), 175.59 (C-12), 118.21 (C-13), 170.66 (C-14), 81.38 (C-15), 34.54 (C-16), 18.74 (C-17), 31.85 (C-18), 31.80 (C-19)
Tanshinone ⅡA
1H-NMR(CDCl3, 300.40MHz) δ 7.63(1H, d, J=8.2Hz), 7.54(1H, d, J=8.2Hz), 7.22(1H, s), 3.18(2H, t, J=6.6Hz), 2.26(3H, s), 1.78(2H, m), 1.65(2H, m), 1.31(6H, s). 13C-NMR(CDCl3, 75.45MHz) δ 184.29, 176.43, 162.38, 150.80, 145.14, 141.96, 134.13, 128.12, 127.16, 121.81, 120.91 120.57, 38.52, 35.33, 32.51, 30.56, 19.79, 9.46.
15, 16-Dihydrotanshinone I
1H-NMR(CDCl3, 300.40MHz) δ 9.24(1H, d, J=10.6Hz), 8.24(1H, d, J=10.3Hz), 7.69(1H, d, J=10.3Hz), 7.54(1H, dd, J=10.6, 8.4Hz), 7.41(1H, d, J=8.4Hz), 4.95(1H, t, J=11.3Hz), 4.41(1H, dd, J=11.3Hz, 7.5Hz), 3.62(1H, m), 2.66(3H, s), 1.38(3H, d, J=8.1Hz). 13C-NMR(CDCl3, 75.45MHz) δ 184.26, 175.67, 170.56, 142.00, 134.95, 134.72, 132.06, 131.90, 130.38, 128.81, 128.18, 126.01, 124.99, 120.28, 118.32, 114.06, 81.62, 34.68, 19.85, 18.81.
Tanshinone I
1H-NMR(CDCl3, 300.40MHz) δ 9.19(1H, d, J=10.6Hz), 8.23(1H, d, J=10.3Hz), 7.73(1H, d, J=10.3Hz), 7.50(1H, dd, J=10.6, 8.5Hz), 7.30(1H, d, J=8.5Hz), 7.26(1H, q, J=1.3Hz), 2.64(3H, s), 2.25(3H, d, J=1.3Hz). 13C-NMR(CDCl3, 75.45MHz) δ 183.38, 175.55, 161.13, 142.00, 135.18, 133.58, 132.90, 132.69, 130.63, 129.57, 128.31, 124.73, 123.03, 121.72, 120.43, 118.69, 19.84, 8.79.
실험예 2. 유전적 비만모델 동물인 C57BL/6JL Lep ob/Lep ob 에서 단삼추출물의 내장지방 감소 효능
유전적 비만모델 동물인 C57BL/6JL Lep ob/Lep ob 8 주령의 마우스를 실내온도는 평균 20℃± 2℃이었고, 상대습도는 60%±10%로 유지하였으며, 12시간을 주기로 하여 light/dark 동물 사육실의 환경 조건을 유지하였다. 각 동물은 통풍이 잘 되는 플라스틱 케이지에서 사육하였다. 사료(purina)와 깔짚은 주기적으로 교체 및 제공하였고 물은 자유롭게 마실 수 있도록 하였다. 동물 실험을 개시하기 전, 사육실 환경 조건에 적응하기 위한 기간으로서 일주일의 순화기간을 거쳐 8주령에 실험을 수행하였다.
순화과정을 거친 후, 단삼 추출물을 100 ~ 1000 mg/kg으로 투여하였다. 사료(low fat diet)에 각각 0.47%(400mg/kg의 해당량), 0.7%(600mg/kg의 해당량)으로 섞어 pelleting 후 2주간 자유롭게 섭취하도록 하였다.
혈액 생화학적 검사 중성지방(TG:Triglyceride), 간세포 내에 존재하는 효소들로 주로 간세포가 손상을 받는 경우에 혈중으로 방출되어 혈중 수치가 증가하는 ALT(alanine aminotransferase, 알라닌 아미노전이요소, GPT, glutamic pyruvate transaminase), 혈액요소질소 BUN(blood urea nitrogen), 젖산탈수소효소 LDH(Lactate dehydrogenase)는 기준치 100~225IU/L이며, 세포 속의 당이 에너지로 바뀔 때 작용하는 효소 중 하나로 세포손상 시 이상적으로 과다 분비, MRI 측정을 통한 내장지방 분포 변화, MRS 측정을 통한 내장지방 변화, 간조직을 Oil red O 염색방법으로 지방의 변화를 측정하였다.
도 1은 유전적 비만모델 동물인 C57BL/6JL Lep ob/Lep ob 에 단삼 추출물 투여 시 혈액 및 간조직 내 중성지방(Triglyceride)의 변화를 나타낸 도면이다. 대조군에 비하여 단삼 추출물을 투여한 후 혈액 및 간조직 내 중성지방이 농도의존적으로 감소하는 것을 확인할 수 있다.
도 2은 유전적 비만모델 동물인 C57BL/6JL Lep ob/Lep ob 에 단삼 추출물 투여 시 혈액 내 GPT(glutamic pyruvate transaminase), LDH(Lactate dehydrogenase), BUN(blood urea nitrogen)의 변화를 나타낸 도면이다. 단삼추출액을 투여한 경우, 세포의 손상으로 발생하는 혈액 내 GPT, BUN, LDH가 농도 의존적으로 감소하는 것을 확인할 수 있다.
도 3은 유전적 비만모델 동물인 C57BL/6JL Lep ob/Lep ob 에 단삼 추출물 투여시 생체 내 내장지방 및 간조직 내 지방의 변화를 나타낸 도면이다. 도 3에 도시되어 있는 바와 같이, 단삼 추출물을 투여한 시험군의 내장 지방의 분포가 대조군에 비하여 MRI, MRS 측정결과 유의적으로 감소하였으며, 간조직을 Oil red O 염색방법으로 측정 결과, 지방 감소하는 것을 확인할 수 있다.
실험예 3. 고지방식이 유도 비만모델 동물인 DIO(diet induced obesity)에서 단삼추출물의 내장지방 감소 효능
고지방식이 유도 비만모델 동물인 DIO(diet induced obesity) C57BL/6 4 주령의 마우스를 실내온도는 평균 20℃± 2℃이었고, 상대습도는 60%±10%로 유지하였으며, 12시간을 주기로 하여 light/dark 동물 사육실의 환경 조건을 유지하였다. 각 동물은 통풍이 잘 되는 플라스틱 케이지에서 사육하였다. 사료(purina)와 깔짚은 주기적으로 교체 및 제공하였고 물은 자유롭게 마실 수 있도록 하였다. 동물 실험을 개시하기 전, 사육실 환경 조건에 적응하기 위한 기간으로서 일주일의 순화기간을 거쳐 실험을 수행하였다. 순화과정을 거친 후, 고지방식이를 이용하여 12주간 비만을 유도한 후, 4주간 1일 1회 단삼 추출물을 100 ~ 600 mg/kg으로 경구 투여하였다.
그 결과, 지방이 체내에 과도하게 축적되며 이로 인하여 출생 후 약 3 개월 정도가 되면 일반적인 마우스 체중의 1.4 배에 달하는 30 ~ 45 g 을 유지하였다. 따라서 내장지방에 미치는 단삼 추출물들의 영향을 확인하기 위해 4주동안 경구투여하였다. 실험군과 대조군의 체중을 측정하여 분석한 결과를 도 4, 도 5, 도 6에 나타내었다.
도 4는 고지방식이 유도 비만모델 동물인 DIO(diet-induced obesity)에 단삼 추출물 투여 시 혈액 내 GPT(glutamic pyruvate transaminase), LDH(Lactate dehydrogenase), BUN(blood urea nitrogen)이 감소하는 도면이다. 단삼 추출액을 투여한 경우, 세포의 손상으로 발생하는 혈액 내 GPT, BUN, LDH가 농도 의존적으로 감소하는 것을 확인할 수 있다.
도 5은 고지방식이 유도 비만모델 동물인 DIO(diet-induced obesity)에 단삼 추출물 투여시 생체 내 내장지방의 변화를 나타낸 도면이다. 단삼 추출물을 투여한 시험군의 내장지방의 분포가 대조군에 비하여 MRI, MRS 측정결과 유의적으로 감소하였으며, 간조직을 Oil red O 염색방법으로 측정 결과, 간 내 지방이 감소하는 것을 확인할 수 있다.
도 6은 고지방식이 유도 비만모델 동물인 DIO(diet-induced obesity)에 단삼 추출물 투여시 간조직과 혈액내의 TG변화, 혈액내의 free fatty acid, HbA1C 의 변화를 나타낸 도면이다. 단삼 추출물을 투여한 시험군의 간조직 과 혈액 내 중성지방의 함량이 감소하였으며, free fatty acid, HbA1C 도 농도의존적으로 감소하는 것을 확인할 수 있다.
실험예 4. 단삼 추출물의 구체적인 임상례.
단삼 추출물에 대한 내장비만형 비만에 대한 효능을 확인하기 위해 수득한 단삼 추출물로서 내장비만 진단기준에 의하여 내장비만으로 진단받은 환자를 대상으로 진행하였다. 총 15명을 대상으로 내장비만형 비만 환자들을 대상으로 하였으며, 1일 2회 아침, 저녁으로 3개월간 지속적으로 섭취하도록 하여 전체지방, 피하지방과 내장지방 평가를 시행하였다.
복부지방 감소율


구분
단삼 추출물
대조군(플라시보)

명
median
내장감소율(%)
명
median
내장감소율(%)

Total fat
7
-9.41
-14.33 ± 13.37
8
-0.69
-0.05 ± 10.76

Visceral fat
7
-22.65
-18.84 ± 15.96
8
-0.69
0.14 ± 15.05

Subcutaneous fat
7
-8.01
-12.06 ± 15.10
8
-2.85
-0.35 ± 10.87
체지방 감소율


구분
단삼 추출물
대조군(플라시보)

명
median
내장감소율(%)
명
median
내장감소율(%)

Total fat
7
-6.84
-9.92 ± 7.22
8
0.69
0.65 ± 4.04

Total Tissue
7
-5.41
-6.74 ± 4.57
8
-0.98
-0.53 ± 2.39

Total Mass
7
-3.45
-3.45 ± 3.91
8
1.04
1.09 ± 2.13
상기 단삼 추출물로 내장비만형 비만에 대한 효능을 확인하기 위해 임상실험을 3개월간 진행한 결과, 상기 표 1에 나타낸 바와 같이, 최대 18% 감소한 것을 확인할 수 있었다.
실시예 2. 단삼 추출물을 포함하는 제제
상기 실험예 1,2,3을 통해 유전적 비만 모델동물인 ob/ob 마우스와 고지방식이로 유도된 DIO(diet-induced obesity) 마우스에서 내장지방형 비만의 예방, 개선 및 감소에 효능이 있음을 확인하였다. 따라서, 상기 단삼 추출물이 유효성분으로 함유되어 있는 내장비만형 비만과 관련하여 예방, 개선 및 치료가 가능함으로 다양한 조성물로서 개발이 가능하다.
또한 단삼 추출물과 2가 미네랄인 크롬, 망간, 마그네슘, 아연, 구리 또는 칼슘에서 선택된 미네랄을 포함하는 단삼 추출물과 미네랄을 혼합함으로서, 내장지방형 비만 감소의 효능을 증진시킬 수 있다. 실시례를 통하여 본 발명 내용을 상술하지만, 본 발명의 범주가 상기 예에 의해 한정되는 것은 아니다.
(1) 약학적 제제
본 발명에 따른 내장지방형 비만 예방, 개선 또는 치료 조성물은 단삼 추출물을 함유하고 약제학적으로 허용 가능한 담체와 함께 필요에 따라 제조할 수 있다.
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 다양하게 처방될 수 있다.
본 발명의 내장지방형 비만 예방, 개선 또는 치료의 약학적 조성물은 임상 투여 시에 경구 또는 비경구로 투여가 가능하며 일반적인 의약품 제제의 형태로 사용될 수 있다. 즉, 본 발명의 조성물은 실제 임상 투여시에 경구 및 비경구의 여러 가지 제형으로 투여될 수 있는데, 제제화할 경우에는 보통 사용하는 충진제, 증량제, 결합제, 습윤제, 붕해제 및 계면활성제 등의 희석제 또는 부형제를 사용하여 조제된다.
경구 투여를 위한 고형 제제에는 정제, 환제, 산제, 과립제 및 캡슐제 등이 포함되며, 이러한 고형 제제는 단삼 추출물에 적어도 하나 또는 그 이상의 부형제 예를 들면, 전분, 탄산칼슘, 수크로스, 락토오스 및 젤라틴 등을 섞어 조제된다. 또한 단순한 부형제 이외에 마그네슘 스티레이트 탈크 같은 윤활제들도 사용된다.
경구 투여를 위한 액상 제제로는 현탁제, 내용액제, 유제 및 시럽제 등이 해당되는데 흔히 사용되는 단순 희석제인 물, 리퀴드 파라핀 이외에 여러 가지 부형제, 예를 들면 습윤제, 감미제, 방향제 및 보존제 등이 포함될 수 있다.
비경구 투여를 위한 제제에는 멸균된 수용액, 비수성용제, 현탁제, 유제, 동결건조제제 및 좌제가 포함된다. 비수성용제와 현탁용제로는 프로필렌글리콜, 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, 글리세롤 및 젤라틴 등이 사용될 수 있다.
투약 단위는, 예를 들면 개별 투약량의 1, 2, 3 또는 4배를 함유하거나 또는 1/2, 1/3 또는 1/4배를 함유할 수 있다.
개별 투약량은 바람직하기로는 유효 약물이 1회에 투여되는 양을 함유하며, 이는 통상 1일 투여량의 전부, 1/2, 1/3 또는 1/4배에 해당한다. 단삼 추출물의 유효용량은 농도 의존적이나 바람직하게는 0.1 mg 내지 1,000 mg/kg이고, 더욱 바람직하게는 0.4 내지 500 mg/kg이며, 하루 1 6회 투여할 수 있다. 따라서, 성인 체중 1 kg 당 0.1 ~ 6,000 mg/일 범위로 투여될 수 있다.
(2) 건강기능성식품 조성물
본 발명은 단삼 추출물을 유효성분으로 함유하는 내장지방형 비만 예방, 개선을 위한 건강기능성식품 조성물을 제공한다.
본 명세서에서 건강기능성식품이란 일반 식품에 단삼 추출물을 첨가함으로써 일반 식품의 기능을 향상시킨 식품이며, 단삼 추출물을 일반식품에 첨가하거나, 캡슐화, 분말화, 현탁액 등으로 제조할 수 있다. 이를 섭취할 경우 건강상 특정한 효과를 가져오고 일반 약품과는 달리 식품을 원료로 하였기 때문에 약품의 장기 복용 시 발생할 수 있는 부작용 등이 없는 장점이 있다.
(3) 식품 조성물
본 발명의 단삼 추출물을 식품 첨가물로 사용할 경우에는, 상기 단삼 추출물을 그대로 첨가하거나, 다른 식품 또는 식품 성분과 함께 사용하거나, 그 외의 통상적인 방법에 따라 적절하게 사용할 수 있다. 유효 성분의 혼합양은 그의 사용 목적(예방, 건강 또는 치료적 처치)에 따라 적합하게 결정될 수 있다.
일반적으로, 단삼 추출물을 혼합한 식품 또는 음료의 제조 시에는, 원료의 전체중량에 대하여 0.0001 내지 50 중량%, 바람직하게는 0.1 내지 25 중량%의 양으로 첨가될 수 있다. 그러나 건강 및 위생을 목적으로 하거나 또는 건강 조절을 목적으로 하는 장기간의 섭취의 경우에는 상기 양은 상기 범위 이하로 조절할 수 있다. 또한, 본 발명의 건강식품은 상기 약학적 조성물로 이용하는 경우는 측정된 독성 범위 내의 단삼 추출물을 함유되도록 하는 것이 바람직하다.
상기 식품의 종류에는 특별한 제한은 없다. 상기 단삼 추출물을 첨가할 수 있는 식품의 예로는 육류, 소세지, 빵, 쵸코렛, 캔디류, 스넥류, 과자류, 피자, 라면, 기타 면류, 껌류, 분유, 선식, 생식, 유산균 발효유, 아이스크림류를 포함한 낙농제품, 각종 스프, 음료수, 차, 드링크제, 알콜 음료 및 비타민 복합제 등이 있다. 구체적으로, 단삼 추출물을 함유하는 건강 식품으로는 단삼 추출물을 주성분으로 만든 즙, 차, 젤리, 쥬스 등의 건강식품 및 기호품을 들 수 있으며, 부종, 신장염, 요도염 등을 목적으로 하는 민간요법제 등을 들 수 있다.
(4) 화장품 조성물
본 발명의 단삼 추출물을 화장품 원료로 사용할 경우 단삼 추출물을 그대로 첨가하거나 다른 화장품 성분과 함께 사용되고, 통상적인 방법에 따라 적절하게 사용될 수 있다. 유효 성분의 혼합양은 그의 사용 목적에 따라 적합하게 결정될 수 있다. 일반적으로, 단삼 추출물을 이용한 화장품 제조시에 원료의 전체중량에 대하여 0.0001 내지 10 중량%, 바람직하게는 0.1 내지 5 중량%의 양으로 첨가될 수 있다. 화장품으로는 스킨, 로션, 크림, 팩 및 색조화장품 등에 적용할수 있으며, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 제제예를 설명하지만, 이는 본 발명을 한정하고자 함이 아닌 단지 구체적으로 설명하고자 함이다. 본 발명이 속한 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기 내용을 바탕으로 본 발명의 범주내에서 다양한 응용 및 변형을 행하는 것이 가능할 것이다.

Claims (10)

  1. 단삼 추출물을 함유하는 내장지방형 비만 예방, 개선 또는 치료용 조성물.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 단삼 추출물은 물, 탄소수 1개 내지 6개의 알코올 및 이들의 혼합용매로 이루어진 그룹에서 선택된 어느 하나의 용매로 추출한 것임을 특징으로 하는 내장지방형 비만을 예방, 개선 또는 치료용 조성물.
  3. 청구항 1 및 청구항 2에 있어서,
    상기 단삼 추출물은 고지방식이 유도 비만 모델의 마우스 (DIO : diet induced obesity mice)에 투여 시, 간조직과 혈액 내 중성지방TG(Triglyceride)의 생성을 억제하며, 혈액 내 ALT(alanine aminotransferase, GPT, glutamic pyruvate transaminase), LDH(Lactate dehydrogenase), BUN(blood urea nitrogen), FFA(free fatty acid) 또는 HbA1C (Glycosylated Hb)의 발현을 감소하는 것을 특징으로 하는 내장지방형 비만을 예방, 개선 또는 치료용 조성물.
  4. 청구항 1 및 청구항 2에 있어서,
    상기 단삼 추출물은 고지방식이 유도 비만 모델의 마우스(DIO : diet induced obesity mice)에서 투여 후, 자기공명영상 MRI(magnetic resonance imaging) 및 MRS(magnetic resonance spectroscopy) 지방 스펙트럼 및 간조직 내 Oil red O 염색 결과, 내장지방 감소 및 간조직 내 지방 감소하는 것을 특징으로 하는 내장지방형 비만 예방, 개선 또는 치료용 조성물.
  5. 청구항 1에 있어서,
    단삼 추출물과 크롬, 망간, 마그네슘, 아연, 구리 또는 칼슘에서 선택된 한종 이상의 미네랄을 포함하는 단삼 추출물과 미네랄 혼합물.
  6. 청구항 5항에 있어서,
    상기 미네랄은 미네랄원이 미네랄디아미네이트 또는 미네랄아미노산염인 것을 특징으로 하는 단삼 추출물과 미네랄 혼합물
  7. 청구항 1에 있어서,
    단삼 추출물은 고중성지방혈증, 지방간, 고혈압, 당뇨병, 고지혈증, 심뇌혈관질환, 당대사 이상, 혈액응고 이상 또는 비만으로 이루어진 군에서 선택되는 내장지방에 의해 매개되는 질환을 예방, 개선 또는 치료용 조성물.
  8. 단삼 추출물을 유효성분으로 함유하는 내장지방형 비만의 예방 또는 개선용 건강기능식품 조성물.
  9. 청구항 8에 있어서,
    단삼 추출물을 0.1 ~ 50% 함유하는 내장지방형 비만의 예방 또는 개선용 건강기능식품 조성물.
  10. 단삼 추출물을 유효성분으로 함유하는 화장품 조성물.





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