KR20190075889A

KR20190075889A - 땃두릅나무 추출물을 유효성분으로 함유하는 관절염의 예방 또는 치료용 약학적 조성물

Info

Publication number: KR20190075889A
Application number: KR1020190074149A
Authority: KR
Inventors: 김명조; 김현표; 권용수; 유창연; 이찬옥
Original assignee: 강원대학교산학협력단
Priority date: 2019-06-21
Filing date: 2019-06-21
Publication date: 2019-07-01

Abstract

본 발명은 땃두릅나무 추출물을 유효성분으로 함유하는 관절염의 예방 또는 치료용 약학적 조성물에 관한 것으로, 상기 땃두릅나무 추출물은 관절염 동물모델에서 발의 부종을 유의적으로 억제함으로써, 관절염의 치료에 유용하게 사용될 수 있다.

Description

땃두릅나무 추출물을 유효성분으로 함유하는 관절염의 예방 또는 치료용 약학적 조성물{PHARMACEUTICAL COMPOSITION FOR PREVENTING OR TREATING OF ARTHRITIS COMPRISING OPLOPANAX ELATUS EXTRACTS AS AN ACTIVE INGREDIENTS}

본 발명은 땃두릅나무 추출물을 유효성분으로 함유하는 관절염의 예방 또는 치료용 약학적 조성물에 관한 것이다.

최근 웰니스(wellness)라는 단어가 유행하고 있다. 웰빙과 행복, 또는 웰빙과 건강(fitneness)의 합성어인 상기 단어는 신체 및 정신이 모두 사회적으로 건강한 상태를 의미한다. 이와 같이 건강을 유지하면서 삶의 질을 높이기 위한 노력이 큰 관심을 받고 있으며, 한국에서도 사람의 평균 수명이 80세에 근접함에 따라 건강과 관련된 의약품, 식료품, 화장품 등에 대한 관심뿐만 아니라, 수요 및 공급 또한 급증하고 있다. 또한, 건강과 관련된 제품의 원료를 천연의 식물자원으로부터 얻으려는 노력 또한 고조되고 있다.

따라서, 전해져오는 민간요법이나, 동의보감, 본초강목 등의 전통의학서적들을 기초로 한방에서 사용되는 약재들에 대한 성분을 분석하고, 이와 같은 식물자원의 활성을 과학적인 실험으로 규명하고자 하는 연구가 활발히 진행중이다.

땃두릅나무(Oplopanax elatus)는 두릅나무과에 속하는 낙엽활목 관목으로 깊은 산의 숲속에서 자라며 전 세계적으로 한국, 러시아, 중국, 미국, 캐나다 등에 소량 분포한다. 땃두릅나무속에는 미국 및 캐나다에서 자생하는 오플로파낙스 호리더스(Oplopanax horridus), 일본에서 자생하는 오플로파낙스 자포니쿠스와 한국, 중국 및 러시아에서 자생하는 땃두릅나무(오플로파낙스 엘라투스)의 3종이 잘 알려져 있다. 땃두릅나무는 국내에서 소량 자생하고 있어 멸종 위기종으로 지정되어 있다.

땃두릅나무의 생약명은 자인삼(혹은 천삼)으로, 인삼과 비슷한 작용을 하는 것으로 알려져 있다. 땃두릅나무는 한방에서 주로 기를 돕고, 심혈관질환 및 당뇨병 등을 치료하며 중추신경을 흥분시키는 작용을 하여 신경쇠약, 저혈압 및 정신분열증 등에 효과적이고(Zhang et al., 1993), 땃두릅나무의 휘발성 오일은 경련길항작용, 항노화 작용 및 항균 작용 등에 효능이 있음이 보고되었다(장백산식물약지, 1982). 땃두릅나무는 주로 건조된 뿌리와 줄기 부분을 사용하고, 이 부분에 다량의 사포닌, 휘발성 오일, 플라보논, 안트라퀴닌 및 지방산 등의 성분이 함유되어 있다. 한편, 최근 연구에 의해 땃두릅나무의 잎에서 뿌리 및 줄기에서 발견된 성분과 유사한 성분이 함유되어 있다고 보고되었다(Wang et al., 2004).

한편, 관절염은 관절의 염증에 의해 연골이 파괴되어 극심한 통증이 동반되는 질환으로서, 류마티스 관절염(rheumatoid arthritis), 퇴행성 관절염(골관절염, osteoarthritis) 등이 있다. 이중에서 특히 퇴행성 관절염은 주로 노인 인구에 발생하여 삶의 질을 현저히 떨어뜨리는데, 손, 발 또는 척추에 존재하는 관절이나, 체중부과를 많이 받는 고관절 및 무릎관절과 같은 관절부위에서 잘 발생한다.

퇴행성 관절염의 발병에는 유전적인 원인, 물리 기계적인 원인 및 노화 인자(aging factor) 등이 관여한다. 이와 같은 관절염은 질환에 따라 발병하는 원인도 다르고, 발병 기전도 밝혀지지 않았으나, 최종적으로는 강한 염증자극으로 인하여 관절의 연골을 파괴시킨다(Cawston TE et al., Best Practice & Research Clinical Rheumatology, 20, 983-1002, 2006). 따라서, 관절 주위에 발생된 염증 발현을 억제시키면 관절염을 개선시킬 수 있다.

이에, 본 발명자들은 식물자원을 이용한 관절염 치료제를 개발하기 위해 노력하던 중, 땃두릅나무의 줄기 및 가지 추출물이 관절염 동물모델에서 발의 부종을 억제함을 확인함으로써, 본 발명을 완성하였다.

Cawston TE et al., Best Practice & Research Clinical Rheumatology, 20, 983-1002, 2006.

본 발명의 목적은 땃두릅나무 추출물을 이용한 관절염의 치료 용도를 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 땃두릅나무 추출물을 유효성분으로 함유하는 관절염의 예방 또는 치료용 약학적 조성물을 제공한다.

또한, 본 발명은 땃두릅나무 추출물을 유효성분으로 함유하는 관절염의 예방 또는 개선용 건강기능식품을 제공한다.

본 발명의 땃두릅나무 추출물은 관절염 동물모델에서 발의 부종을 유의적으로 억제함으로써, 관절염의 치료에 유용하게 사용될 수 있다.

도 1은 땃두릅나무의 물 추출물을 관절염 동물모델에 투여하여 오른쪽 뒷발의 부종을 억제하는 것을 확인한 그래프이다(-: 음성 대조군, +: 무처리 대조군, 100 ㎎/㎏: 100 ㎎/㎏의 땃두릅나무의 물 추출물 투여군, 300 ㎎/㎏: 300 ㎎/㎏의 땃두릅나무의 물 추출물 투여군, Pred 5 ㎎/㎏: 프레드니솔론 투여군).
도 2는 땃두릅나무의 에탄올 추출물을 관절염 동물모델에 투여하의 오른쪽 뒷발의 부종을 억제하는 것을 확인한 그래프이다(-: 음성 대조군, +: 무처리 대조군, 30% 100 ㎎/㎏: 땃두릅나무의 30% 에탄올 추출물 투여군, 70% 100 ㎎/㎏: 땃두릅나무의 70% 에탄올 추출물 투여군, Pred 5 ㎎/㎏: 프레드니솔론 투여군).
도 3은 땃두릅나무의 에탄올 추출물을 관절염 동물모델에 투여하여 왼쪽 뒷발의 부종을 억제하는 것을 확인한 그래프이다(-: 음성 대조군, +: 무처리 대조군, 30% 100 ㎎/㎏: 땃두릅나무의 30% 에탄올 추출물 투여군, 70% 100 ㎎/㎏: 땃두릅나무의 70% 에탄올 추출물 투여군, Pred 5 ㎎/㎏: 프레드니솔론 투여군).

이하, 본 발명을 상세히 설명한다.

본 발명은 땃두릅나무 추출물을 유효성분으로 함유하는 관절염의 예방 또는 치료용 약학적 조성물을 제공한다.

상기 땃두릅나무는 땃두릅나무의 줄기 및 가지로 구성된 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상일 수 있고, 본 발명의 일 실시에에서 상기 땃두릅나무는 땃두릅나무의 줄기 및 가지일 수 있다.

상기 땃두릅나무 추출물은 하기의 단계를 포함하는 제조방법에 의해 제조될 수 있다:

1) 땃두릅나무에 추출용매를 가하여 추출물을 제조하는 단계;

2) 단계 1)의 추출물을 여과하는 단계; 및

3) 단계 2)의 여과된 여과물을 감압농축한 후 건조하는 단계.

상기 제조방법에서, 땃두릅나무는 땃두릅나무의 잎, 줄기, 뿌리, 열매, 껍질 등 모든 부위를 포함할 수 있고, 구체적으로 줄기 및 가지로 구성된 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상일 수 있다. 본 발명의 일 실시에에서 상기 땃두릅나무는 땃두릅나무의 줄기 및 가지일 수 있다.

또한, 상기 추출용매는 물, 알코올 또는 이의 혼합물일 수 있다. 상기 알코올은 C₁ 내지 C₂의 저급 알코올 수 있고, 구체적으로, 상기 알코올은 에탄올 또는 메탄올일 수 있다. 본 발명의 일실시예에서, 상기 추출용매는 물 또는 에탄올일 수 있다. 상기 추출용매는 추출에 사용되는 땃두릅나무의 중량 1 g당 0.1 내지 100 g의 양으로 첨가될 수 있다.

상기 추출방법은 진탕추출, Soxhlet 추출 또는 환류추출일 수 있다. 이때, 추출 시간은 1 내지 48시간, 10 내지 30시간일 수 있다. 상기 추출은 3 내지 5회, 구체적으로는 3회 반복 추출할 수 있다.

한편, 상기 단계 3)의 감압농축은 진공감압농축기 또는 진공회전증발기를 이용할 수 있다. 또한, 상기 건조는 감압건조, 진공건조, 비등건조, 분무건조 또는 동결건조일 수 있고, 구체적으로는 동결건조일 수 있다.

본 발명자들은 땃두릅나무의 줄기 및 가지를 이용하여 제조된 땃두릅나무의 물 추출물, 30% 에탄올 추출물 또는 70% 에탄올 추출물이 오른쪽 뒷발에 부종이 유발된 관절염 동물모델에서 부종을 억제함을 확인하였다(도 1 내지 3 참조).

따라서, 이로부터 땃두릅나무의 물 또는 에탄올 추출물은 관절염의 치료에 유용하게 사용될 수 있다.

본 발명에 따른 약학적 조성물은 조성물 전체 중량에 대하여 유효성분인 땃두릅나무 추출물을 10 내지 95 중량%로 포함할 수 있다. 또한, 본 발명의 약학적 조성물은 상기 유효성분 이외에 추가로 동일 또는 유사한 기능을 나타내는 유효성분을 1종 이상 추가로 포함할 수 있다.

본 발명의 약학적 조성물은 생물학적 제제에 통상적으로 사용되는 담체, 희석제, 부형제 또는 이의 혼합물을 포함할 수 있다. 약학적으로 허용가능한 담체는 조성물을 생체 내에 전달하는데 적합한 것이면 모두 사용할 수 있다. 구체적으로, 상기 담체는 Merck Index, 13th ed., Merck & Co. Inc.에 기재된 화합물, 식염수, 멸균수, 링거액, 덱스트로스 용액, 말토덱스트린 용액, 글리세롤, 에탄올 또는 이의 혼합물일 수 있다. 또한, 필요에 따라 항산화제, 완충액, 정균제 등과 같은 통상의 첨가제를 첨가할 수 있다.

상기 조성물을 제제화하는 경우, 보통 사용하는 충진제, 증량제, 결합제, 습윤제, 붕해제, 계면활성제 등의 희석제 또는 부형제를 첨가할 수 있다.

본 발명의 조성물은 경구용 제제 또는 비경구용 제제로 제형화될 수 있다. 경구용 제제로는 고형 제제 및 액상 제제가 포함될 수 있다. 상기 고형 제제는 정제, 환제, 산제, 과립제, 캡슐제 또는 트로키제일 수 있고, 이러한 고형 제제는 상기 조성물에 적어도 하나 이상의 부형제를 첨가하여 조제할 수 있다. 상기 부형제는 전분, 탄산칼슘, 수크로스, 락토오스, 젤라틴 또는 이의 혼합물일 수 있다. 또한, 상기 고형 제제는 윤활제를 포함할 수 있고, 그 예로는 마그네슘 스티레이트, 탈크등이 있다. 한편, 상기 액상 제제는 현탁제, 내용액제, 유제 또는 시럽제일 수 있다. 이때, 상기 액상 제제에는 습윤제, 감미제, 방향제, 보존제 등과 같은 부형제가 포함될 수 있다.

상기 비경구용 제제는 주사제, 좌제, 호흡기 흡입용 분말, 스프레이용 에어로졸제, 파우더 및 크림 등을 포함할 수 있다. 상기 주사제는 멸균된 수용액, 비수성용제, 현탁용제, 유제 등을 포함할 수 있다. 이때, 비수성용제 또는 현탁용제로서는 프로필렌글리콜, 폴리에틸렌글리콜, 올리브 오일과 같은 식물성 기름이나, 에틸올레이트와 같이 주사가능한 에스테르 등이 사용될 수 있다.

본 발명의 조성물은 목적하는 방법에 따라 경구 또는 비경구로 투여될 수 있다. 비경구 투여는 복강내, 직장내, 피하, 정맥, 근육내 또는 흉부내 주사 방식을 포함할 수 있다.

상기 조성물은 약제학적으로 유효한 양으로 투여될 수 있다. 이는 질환의 종류, 중증도, 약물의 활성, 약물에 대한 환자의 민감도, 투여 시간, 투여 경로, 치료기간, 동시에 사용되는 약물 등에 따라 달라질 수 있다. 그러나, 바람직한 효과를 위해서, 본 발명에 따른 약학 조성물에 포함되는 유효성분의 양은 0.0001 내지 1,000 ㎎/㎏, 구체적으로 0.001 내지 500 ㎎/㎏일 수 있다. 상기 투여는 하루에 1회 수회일 수 있다.

본 발명의 조성물은 단독 또는 다른 치료제와 병용하여 투여될 수 있다. 병용 투여시, 투여는 순차적 또는 동시일 수 있다.

본 발명에 따른 땃두릅나무 추출물은 상기 서술한 바와 같다. 일례로, 상기 땃두릅나무 추출물은 땃두릅나무의 줄기 및 가지를 이용하여 추출된 것일 수 있다. 또한, 상기 땃두릅나무 추출물은 물, 알코올 또는 이의 혼합물로 추출된 것일 수 있다. 상기 알코올은 C₁ 내지 C₂의 저급 알코올 수 있고, 구체적으로, 상기 알코올은 에탄올 또는 메탄올일 수 있다. 본 발명의 일실시예에서, 상기 추출용매는 물 또는 에탄올일 수 있다.

본 발명의 땃두릅나무 추출물은 식품에 그대로 첨가하거나, 다른 식품 또는 식품 성분과 함께 사용될 수 있다. 이때, 첨가되는 유효성분의 함량은 목적에 따라 결정될 수 있고, 일반적으로는 전체 식품 중량의 0.01 내지 90 중량부일 수 있다.

건강기능식품의 형태 및 종류는 특별히 제한되지 않는다. 구체적으로, 상기 건강기능식품은 정제, 캅셀, 분말, 과립, 액상 및 환의 형태일 수 있다. 상기 건강기능식품은 추가성분으로서 여러 가지 향미제, 감미제 또는 천연 탄수화물을 포함할 수 있다. 상기 감미제는 천연 또는 합성 감미제일 수 있고, 천연 감미제의 예로는 타우마틴, 스테비아 추출물 등이 있다. 한편, 합성 감미제의 예로는 사카린, 아스파르탐 등이 있다. 또한, 상기 천연 탄수화물은 모노사카라이드, 디사카라이드, 폴리사카라이드, 올리고당 및 당알코올 등일 수 있다.

본 발명의 건강기능식품은 상기 서술한 추가성분 외에, 영양제, 비타민, 전해질, 풍미제, 착색제, 펙스탄 및 그의 염, 알긴산 및 그의 염, 유기산, 보호성 콜로이드 증점제, pH 조절제, 안정화제, 방부제, 글리세린, 알코올 등을 더 포함할 수 있다. 이러한 성분은 독립적으로 또는 조합으로 사용될 수 있다. 상기 첨가제의 비율은 본 발명의 조성물의 100 중량부당 0.01 내지 0.1 중량부의 범위에서 선택될 수 있다.

이하, 본 발명을 하기 실시예에 의해 상세히 설명한다. 단, 하기 실시예는 본 발명을 예시하기 위한 것일 뿐, 본 발명이 이들에 의해 제한되는 것은 아니다.

실시예 1. 땃두릅나무의 물 추출물 제조

땃두릅나무(강원대학교, 한국)는 강원대학교 농업생명과학대학 식물자원응용공학과의 약용식물 분류 전문가의 감정을 받은 뒤, 표준품을 보관하였다. 상기 보관된 땃두릅나무의 줄기 및 가지를 건조시키고, 500 g의 건조된 땃두릅나무의 줄기 및 가지에 1,000 g의 물을 각각 첨가하였다. 이를 환류냉각기(reflux condenser)로 추출하고, 감압 여과한 뒤 농축하여 물 추출물을 수득하였다. 이를 3회 반복하여 땃두릅나무의 물 추출물을 58.2 g 수득하였다.

실시예 2. 땃두릅나무의 30% 에탄올 추출물 제조

물 대신 30% 에탄올을 첨가한 것을 제외하고는, 실시예 1에 기재된 것과 동일한 조건 및 방법으로 땃두릅나무의 30% 에탄올 추출물을 49.9 g 수득하였다.

실시예 3. 땃두릅나무의 70% 에탄올 추출물 제조

물 대신 70% 에탄올을 첨가한 것을 제외하고는, 실시예 1에 기재된 것과 동일한 조건 및 방법으로 땃두릅나무의 30% 에탄올 추출물을 50.1 g 수득하였다.

제조예 1. 관절염 동물모델의 제조

먼저, 마이코박테리움 부티리쿰(mycobacterium butyricum)을 이용하여 애주반트 유도된 관절염 동물모델을 제조하였다. 구체적으로, 4 주령의 수컷 위스터 랫(wistar rat, 100 g)의 오른쪽 뒷발바닥에 열로 불활성화된 마이코박테리움 부티리쿰(Difco)을 0.6 ㎎/㎖의 농도로 미네랄 오일에 현탁하여 애주반트로서 피하주사하였다. 이후 3주 동안 이틀마다 오른쪽과 왼쪽의 뒷발 부피변화를 측정함으로써 관절염 발생의 지표인 부종의 정도를 확인하였다.

그 결과, 마이코박테리움 부티리쿰을 주사한 오른쪽 뒷발뿐만 아니라 왼쪽 뒷발에도 부종이 생긴것을 확인하였다.

실험예 1. 땃두릅나무 물 추출물의 관절염 저해 효과

제조예 1에서 제조된 관절염 동물모델에 땃두릅나무 물 추출물을 투여한 뒤, 부종 억제 효과를 확인함으로써, 상기 추출물의 관절염 치료 효과를 확인하였다.

구체적으로, 제조예 1과 동일한 조건 및 방법으로 관절염 동물모델을 제조하는 과정에서 마이코박테리움 부티리쿰을 애주반트로서 첨가하기 1시간 전에 실시예 1에서 제조된 땃두릅나무 물 추출물을 100 또는 300 ㎎/㎏의 양으로 경구투여하였다. 이후, 이를 3주 동안 매일 1회씩 경구투여하였다. 이때, 땃두릅나무 물 추출물은 카복시메틸 셀룰로오스(carboxymethyl cellulose)에 현탁하여 사용하였고, 대조군으로서 5 ㎎/㎖의 프레드니솔론을 경구투여하였다. 그 결과, 땃두릅나무 물 추출물을 투여한 결과를 도 1에 나타내었다.

도 1에 나타난 바와 같이, 관절염에 의해 부종이 유발된 동물모델의 오른쪽 뒷발 부종이 땃두릅나무 물 추출물에 의해 43.1%가 억제되었다. 이는 43.4%의 억제 효능을 보인 대조군과 거의 유사한 효과를 보였다(p<0.05)(도 1).

실험예 2. 땃두릅나무 에탄올 추출물의 관절염 저해 효과

땃두릅나무 물 추출물 대신 실시예 2 및 3에서 제조된 땃두릅나무의 30% 및 70% 에탄올 추출물을 각각 투여한 것을 제외하고는, 상기 실험예 1과 동일한 조건 및 방법으로 땃두릅나무 에탄올 추출물의 관절염 저해 효과를 확인하여 그 결과를 도 2 및 3에 나타내었다.

도 2에 나타난 바와 같이, 관절염에 의해 부종이 유발된 동물모델의 오른쪽 뒷발 부종이 땃두릅나무의 30% 에탄올 추출물에 의해 33.7%가 억제되었다(도 2). 한편, 도 3에 나타난 바와 같이, 상기 동물모델의 왼쪽 뒷발 부종은 땃두릅나무의 30% 에탄올 추출물에 의해 62.2%가 억제되었다(도 3).

Claims

땃두릅나무(Oplopanax elatus) 줄기 및 가지의 물 추출물 또는 물에 30% 이하의 에탄올이 포함된 에탄올 수용액 추출물을 유효성분으로 함유하는 관절염의 예방 또는 치료용 약학적 조성물.
땃두릅나무(Oplopanax elatus) 줄기 및 가지의 물 추출물 또는 물에 30% 이하의 에탄올이 포함된 에탄올 수용액 추출물을 유효성분으로 함유하는 관절염의 예방 또는 개선용 건강기능식품.