KR20220067558A - 천년초 추출물을 유효성분으로 함유하는 최종당화산물 관련 질환의 개선, 예방 또는 치료용 조성물 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 최종당화산물 관련 질환의 개선, 예방 또는 치료용 조성물에 관한 것으로, 보다 상세하게는 천년초(Opuntia Humifusa) 추출물을 유효성분으로 함유함으로써, 최종당화산물 관련 질환에 의해 유발될 수 있는 질환을 개선, 예방 또는 치료할 수 있으므로, 식품 조성물, 나아가 건강기능식품 또는 약학 조성물, 사료 조성물, 동물용 약학 조성물로 활용될 수 있다.

Description

천년초 추출물을 유효성분으로 함유하는 최종당화산물 관련 질환의 개선, 예방 또는 치료용 조성물{A composition for improving, preventing and treating of advanced glycation end product inhibitory activity effects comprising Opuntia Humifusa extracts}
본 발명은 천년초(Opuntia Humifusa) 추출물을 유효성분으로 함유하여 최종당화산물 관련 질환을 개선, 예방 또는 치료할 수 있는 조성물에 관한 것이다.
당뇨병(diabetes mellitus, DM)은 인슐린 결핍, 인슐린 저항성 또는 둘 모두를 특징으로 하는 흔히 비만과 관련되는 진행성 질환(progressive disease)이다. 공복 및 식후 혈당이 증가하면 실명, 신부전, 심장 질환, 졸중(stroke) 및 절단(amputation)을 야기하는 급성 및 만성 합병증(미세혈관 및 대혈관(micro- and macrovascular))에 환자가 노출된다.
혈당 조절의 개선이 이러한 당뇨합병증의 위험성을 낮추는 것으로 입증되었다. 이러한 질환의 진행적 속성 때문에, 혈당 조절을 유지하기 위해서는 진화하는 치료 전략이 필요하다. 2가지 형태의 당뇨병이 있으며, 제1형 당뇨병으로는 소아 당뇨병 또는 인슐린 의존성 당뇨병(IDDM)이 있고, 제2형 당뇨병으로는 성인형 당뇨병 또는 비인슐린 의존성 당뇨병(NIDDM)이 있다. 상기 제1형 당뇨병 환자는 인슐린을 합성 및 분비하는 췌장 β세포의 면역학적 파괴로 인하여 절대적으로 인슐린이 부족하다. 상기 제2형 당뇨병은 병인이 더 복합적이며 상대적인 인슐린 결핍, 인슐린 작용 감소 및 인슐린 저항성을 특징으로 한다.
한편, 당뇨합병증은 당뇨병성 신경병증, 당뇨병성 신장병증, 당뇨병성 심근경색증, 당뇨병성 망막병증, 당뇨병성 백내장, 당뇨병성 혈관합병증 또는 당뇨발궤양을 포함하며, 이의 주요 원인은 폴리올 경로의 알도스 환원 효소(aldose reductase) 활성으로 비롯한 과다 솔비톨 축적으로 알려져 있다. 따라서, 알도스 환원 효소의 억제가 당뇨합병증 치료 및 예방에 중요한 역할을 하는 것으로 알려져 있다. 지금까지 개발된 알도스 환원 효소 억제제인 zopolrestat, ponalrestat, sorbinil, tolrestat, fidarestat, ranireatat와 epalrestat 등이 여러 동물 실험에서 당뇨합병증을 예방, 지연시킨다는 보고가 있다.
그러나 임상에서 zopolrestat와 ponalrestat은 효능이 낮았고, sorbinil의 과민반응과 tolrestat의 간기능 장애와 같은 부작용으로 개발 과정에서 중단되었다. 현재 일본과 미국에서는 ranireatat와 fidarestat의 임상실험이 진행되고 있다. Epalrestat는 미국식품의약국 (FDA)에는 승인되지 않았지만, 일본에서만 1992년에 승인되어 시판중이다.
한편, 천년초(Opuntia humifusa)는 다년초 식물의 선인장(Opuntia)과 식물로 부채선인장과(Opuntioideae)에 속하며 줄기의 형태가 손바닥과 비슷하여 손바닥선인장이라고도 불린다. 영하 20 ℃의 혹한에도 자체의 수분을 절반으로 감소시켜 겨울 노지에서도 얼어 죽지 않고 강한 생명력을 유지하는 특성을 가지고 있는 한국토종 식용 선인장이다(Cho Y, Choi MY (2009) Korean J Food Cookery Sci, 25, 134-142). 천년초 선인장의 재배는 인삼과 달리 땅에 한번 이식한 후 수 십년을 한 자리에서 재배해도 흙에 영향을 주지 않고 오히려 뿌리와 줄기의 약리효과가 높아지며 뿌리에는 삼냄새가 나서 '태삼선인장' 이라고 불리고 있다(Lee DH (2011) MS thesis. Seokyeong University, Seoul, Korea).
또한, 천년초의 영양 기능성 성분은 폴리페놀 화합물, 식이섬유, 비타민, 칼슘, 무기질, 아미노산, 복합다당류 등의 영양성분을 다량 함유하고 있으며 그 중에서 식이섬유와 칼슘은 다른 식물에 비해 다량 함유되어 있다(Choi JH (2010) MS thesis. Kyonggi University, Seoul, Korea).
천년초는 몇 가지 면에서 제주도에 널리 분포하는 손바닥 선인장인 백년초(Opuntia ficus-indica var saboten Makino)와 구별되는데, 첫째로 천년초는 백년초와 달리 식물세포에 당과 마니톨의 축적으로 얼음 생성 및 세포 내 동결 탈수를 방지함으로써 20 ℃ 이하의 겨울철에도 동사하지 않는다. 둘째로, 천년초는 지면 가까이 성장하지만 백년초는 1 m 이상의 높이로 성장한다.
천년초는 단백질 함량이 높아 맛이 좋고 영양학적으로 가치가 높으며 대부분의 탄수화물은 식이섬유로 구성되어 있는데 이것은 다이어트와 건강에 필수적인 성분이다. 식이섬유함량은 약 5%로 칡 등보다 높으며 비타민 C의 함량은 약 1% 정도로 다른 선인장이나 알로에보다 높다. 천년초 잎을 분석하면 지방과 염분이 매우 낮고 식이섬유, 비타민 C, 칼슘의 함량이 높다.
대한민국 등록특허 제1694739호 대한민국 등록특허 제2032739호
본 발명의 목적은 천년초(Opuntia Humifusa) 추출물을 유효성분으로 함유하여 최종당화산물 관련 질환을 예방 또는 개선할 수 있는 식품 조성물을 제공하는데 있다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 천년초(Opuntia Humifusa) 추출물을 유효성분으로 함유하여 최종당화산물 관련 질환을 예방 또는 치료할 수 있는 약학 조성물을 제공하는데 있다.
또한, 본 발명의 또 다른 목적은 천년초(Opuntia Humifusa) 추출물을 유효성분으로 함유하여 최종당화산물 관련 질환을 예방 또는 개선할 수 있는 사료 조성물을 제공하는데 있다.
또한, 본 발명의 또 다른 목적은 천년초(Opuntia Humifusa) 추출물을 유효성분으로 함유하여 최종당화산물 관련 질환을 예방 또는 치료할 수 있는 동물용 약학 조성물을 제공하는데 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 최종당화산물 관련 질환을 예방 또는 개선할 수 있는 식품 조성물은 천년초(Opuntia Humifusa) 추출물을 유효성분으로 함유할 수 있다.
상기 최종당화산물 관련 질환은 당뇨합병증, 동맥경화, 요독증 또는 백내장일 수 있다.
상기 당뇨합병증은 당뇨병성 신경병증, 당뇨병성 신장병증, 당뇨병성 심근경색증, 당뇨병성 망막병증, 당뇨병성 백내장 및 당뇨발궤양으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상일 수 있다.
상기 당뇨합병증은 최종당화산물(advanced glycation end products, AGE)의 생성 억제 및 분해촉진에 의해 예방 또는 개선될 수 있다.
상기 천년초(Opuntia Humifusa) 추출물은 물, 탄소수 1 내지 4의 저급알코올 또는 이들의 혼합용매로 추출된 것일 수 있다.
상기 혼합용매는 20 내지 80 부피%의 메탄올, 에탄올, 부탄올 또는 프로판올 수용액일 수 있다.
상기 혼합용매는 20 내지 80%의 에탄올 수용액일 수 있다.
상기 식품 조성물은 최종당화산물 관련 질환의 예방 또는 개선용 건강기능식품일 수 있다.
또한, 상기한 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명의 최종당화산물 관련 질환을 예방 또는 치료할 수 있는 약학 조성물은 천년초(Opuntia Humifusa) 추출물을 유효성분으로 함유할 수 있다.
또한, 상기한 또 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명의 최종당화산물 관련 질환을 예방 또는 개선할 수 있는 사료 조성물은 천년초(Opuntia Humifusa) 추출물을 유효성분으로 함유할 수 있다.
또한, 상기한 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명의 최종당화산물 관련 질환을 예방 또는 치료할 수 있는 동물용 약학 조성물은 천년초(Opuntia Humifusa) 추출물을 유효성분으로 함유할 수 있다.
본 발명의 천년초(Opuntia Humifusa) 추출물을 유효성분으로 함유하는 조성물은 최종당화산물(AGEs) 생성 억제 효과와, 최종당화산물과 콜라겐 사이의 교차결합 절단 효과를 통해 AGEs 축적에 따른 최종당화산물 관련 질환을 개선, 예방 또는 치료할 수 있다.
또한, 본 발명의 조성물은 독성이 없으므로 약학 조성물, 사료 조성물, 동물용 약학 조성물, 식품 조성물, 나아가 건강기능식품으로 활용될 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예 1 내지 4에 따라 제조된 천년초 추출물의 최종당화산물(AGEs) 생성억제 정도를 나타낸 그래프이다.
도 2는 본 발명의 실시예 1 내지 4에 따라 제조된 천년초 추출물의 최종당화산물(AGEs) 교차결합 억제 정도를 나타낸 그래프이다.
도 3은 본 발명의 실시예 1 내지 4에 따라 제조된 천년초 추출물의 최종당화산물(AGEs) 교차결합 절단 정도를 나타낸 그래프이다.
도 4는 본 발명의 실시예 2에 따라 제조된 천년초 추출물의 세포독성을 측정한 그래프이다.
본 발명은 천년초(Opuntia Humifusa) 추출물을 유효성분으로 함유하여 최종당화산물 관련 질환을 개선, 예방 또는 치료할 수 있는 조성물에 관한 것이다.
구체적으로, 본 발명의 조성물은 천년초 추출물을 유효성분으로 함유함으로써, 최종당화산물(advanced glycation end products, AGE)의 생성 억제 및 분해촉진에 의해 최종당화산물 관련 질환을 개선, 예방 또는 치료할 수 있다.
본 발명의 상기 최종당화산물 관련 질환은 당뇨합병증, 동맥경화, 요독증 또는 백내장일 수 있으며; 상기 당뇨합병증은 당뇨병성 신경병증, 당뇨병성 신장병증, 당뇨병성 심근경색증, 당뇨병성 망막병증, 당뇨병성 백내장 및 당뇨발궤양으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 들 수 있다.
이하, 본 발명을 상세하게 설명한다.
본 발명의 최종당화산물 관련 질환의 개선, 예방 또는 치료용 조성물은 천년초(Opuntia Humifusa) 추출물을 유효성분으로 함유한다.
천년초 추출물은 천년초와 추출용매가 1 : 5 내지 25, 바람직하게는 1 : 8 내지 15의 중량비로 혼합하여 30 내지 60 ℃에서 추출함으로써 추출물을 제조한다. 상기 천년초와 추출용매의 중량비가 상기 범위를 벗어나는 경우에는 추출물에 천년초의 유효성분이 적은 양으로 추출될 수 있다. 또한, 추출온도가 상기 하한치 미만인 경우에는 천년초의 유효성분이 추출되지 않을 수 있으며, 상기 상한치 초과인 경우에는 천년초의 유효성분이 적은 양으로 추출되고 특히, 80 ℃이상이면 추출물이 변질될 수 있다.
상기 추출용매로는 물, 탄소수 1 내지 4의 알코올 또는 그들의 혼합 용매를 들 수 있다. 상기 물은 식품 제조에 적합할 경우 특별히 한정할 필요는 없으나 예를 들어 지하수, 정제수, 증류수, 탈이온수 등이 이용될 수 있다.
상기 탄소수 1 내지 4의 알코올은 특별히 한정할 필요는 없으나 예들 들어 메탄올, 에탄올, 프로판올, 부탄올, 노말-프로판올, 이소-프로판올 또는 노말-부탄올 등이 이용될 수 있고, 바람직하게는 에탄올을 들 수 있다.
상기 혼합 용매는 특별히 한정할 필요는 없으나, 바람직하게는 20 내지 80 부피%의 메탄올, 에탄올, 부탄올 또는 프로판올 수용액을 들 수 있으며, 더욱 바람직하게는 20 내지 80 부피%의 에탄올 수용액을 들 수 있다.
상기 물 추출물의 제조는 특별히 한정할 필요는 없으나 천년초를 10 내지 100 ℃의 물로 2 내지 60시간 동안 추출하여 제조할 수 있다.
상기 알코올 추출물, 또는 물과 알코올의 혼합 용매의 추출물의 제조는 특별히 한정할 필요는 없으나 예를 들어 천년초를 20 내지 80 중량%의 에탄올 수용액으로 20 내지 100 ℃에서 2 내지 48시간 추출하여 제조한다.
상기 천년초의 물, 탄소수 1 내지 4의 알코올 또는 그들의 혼합 용매에 의한 추출물은, 물, 탄소수 1 내지 4의 알코올 또는 그들의 혼합 용매에 의한 추출물을 유기용매로 재분획한 분획물을 포함한다. 상기 유기용매는 탄소수 1 내지 4의 알코올, 헥산, 아세톤, 에틸아세테이트, 클로로포름 및 디에틸에테르 등에서 선택되는 하나 이상의 유기용매일 수 있고, 바람직하게는 헥산 또는 에틸아세테이트일 수 있다.
본 발명에서 사용되는 용어 ‘추출물’은 상기 용매를 이용하여 천년초에 포함된 성분을 추출한 추출물, 이들로부터 분획한 분획물, 이들 추출물 또는 분획물을 추가적으로 농축한 농축물, 이를 정제 또는 분리한 정제물도 포함하고, 상기 추출물, 분획물, 농축물 또는 정제물을 건조한 건조물 또는 그를 분쇄한 분말을 포함하는 의미로 사용된다.
상기 정제물의 제조를 위해 분자량 컷-오프 값을 갖는 한외 여과막을 통과시키거나, 또는 다양한 크로마토그래피(크기, 전하, 소수성 또는 친화성에 따른 분리를 위해 제작된 것)에 의한 분리 등, 추가적으로 실시된 다양한 정제 방법을 부가할 수 있다.
본 발명은 천년초 추출물을 유효성분으로 포함하는 최종당화산물 관련 질환의 예방 또는 개선용 식품 조성물에 관한 것이다.
상기 ‘식품 조성물’은 유효성분으로 천년초 추출물 이외에, 식품 제조에 통상적으로 사용되는 식품의 기준 및 규격(‘식품공전’)에 기재된 식품으로 사용가능한 식품 원료, 식품첨가물 공전에 기재된 식품첨가물을 포함한다.
특별히 한정할 필요는 없으나 예를 들어 단백질, 탄수화물, 지방, 영양소, 조미제 및 향미제를 포함한다. 상기 탄수화물은 단당류, 예를 들어, 포도당, 과당 등; 이당류, 예를 들어 말토스, 설탕, 유당 등; 올리고당 또는 폴리사카라이드, 예를 들어 덱스트린, 물엿, 사이클로덱스트린 등; 당알코올, 예를 들어 자일리톨, 소르비톨, 에리트리톨 등을 사용할 수 있다. 상기 향미제는 천연 향미제[타우마틴, 스테비아 추출물(예를 들어 레바우디오시드 A, 글리시르히진 등]) 및 합성 향미제(사카린, 아스파르탐 등)를 사용할 수 있다.
상기 천년초 추출물을 유효성분으로 식품 조성물을 제조하는 경우 천년초 추출물은 최종당화산물 관련 질환을 예방 또는 치료할 수 있는 함량이면 특별히 한정할 필요는 없으나, 예를 들어 0.1 내지 99 중량%, 0.5 내지 95 중량%, 1 내지 90 중량%, 2 내지 80 중량%, 3 내지 70 중량%, 4 내지 60 중량%, 5 내지 50 중량%로 포함될 수 있다.
상기 식품 조성물에서 유효성분인 천년초 추출물은 섭취자의 상태, 체중, 질병의 유무나 정도 및 기간에 따라 다르지만, 통상의 기술자에 의해 적절하게 선택될 수 있다. 예를 들어 1일 투여량을 기준으로 1 내지 5,000 mg, 바람직하게는 5 내지 2,000 mg, 더욱 바람직하게는 10 내지 1,000 mg, 더더욱 바람직하게는 20 내지 800 mg, 가장 바람직하게는 50 내지 500 mg일 수 있고, 투여 횟수는 특별히 한정할 필요는 없으나 1일 3회 내지 1주일에 1회의 범위 내에서 통상의 기술자가 조절할 수 있다. 건강 및 위생을 목적으로 하거나 또는 건강 조절을 목적으로 하는 장기간의 섭취의 경우에는 상기 범위 이하일 수 있다.
상기 식품 조성물은 특별히 한정할 필요는 없으나 예를 들어 산제, 과립제, 정제, 캡슐제, 환제, 엑스제, 젤리 제형, 티백 제형 또는 음료 제형일 수 있다.
또한 일반 식품에 최종당화산물 관련 질환의 예방 또는 개선의 기능성을 부여하기 위하여 상기 천년초 추출물을 첨가할 수 있으며, 첨가가 가능한 식품은, 특별히 한정할 필요는 없으나 예를 들어 식품위생법 제7조에 따른 식품의 기준 및 규격(‘식품공전’)에 예시된 과자류, 빵 또는 떡류, 코코아가공품류 또는 초콜릿류, 식육 또는 알가공품, 어육가공품, 두부류 또는 묵류, 면류, 다류, 커피, 음료류, 특수용도식품, 장류, 조미식품, 드레싱류, 김치류, 젓갈류, 절임식품, 조림식품, 주류, 건포류, 기타 식품류 등에 첨가될 수 있다. 또한 축산물위생관리법 제4조에 따른 축산물의 가공기준 및 성분규격(‘축산물공전’)에 예시된 유가공품, 식육가공품 및 포장육, 알가공품에 첨가될 수 있다.
한편, 상기 천년초 추출물을 유효성분으로 하는 식품 조성물은 단독으로 “최종당화산물 관련 질환의 예방 또는 개선용 건강기능식품”으로 이용될 수 있다.
상기 ‘건강기능식품’은 인체에 유용한 기능성을 가진 원료나 성분을 사용하여 법적 기준에 따라 제조(가공을 포함)한 식품(건강기능식품에 관한 법률 제3조 제1호)을 말한다. 상기 ‘건강기능식품’은 국가마다 용어나 범위에 차이가 있을 수 있으나, 미국의 ‘식이 보충제(Dietary Supplement)’, 유럽의 ‘식품 보충제(Food Supplemnet)’, 일본의 ‘보건기능식품’ 또는 ‘특정보건용식품(Food for Special Health Use, FoSHU)’, 중국의 ‘보건식품’ 등에 해당할 수 있다.
상기 식품 조성물 또는 건강기능식품은 식품첨가물을 추가로 포함할 수 있으며, 식품첨가물로서의 적합여부는 다른 규정이 없는 한 ‘식품첨가물공전’의 총칙 및 일반시험법 등에 따라 해당 품목에 관한 규격 및 기준에 따른다.
또한 상기 건강기능식품에는 상기 천년초 추출물과 함께 “최종당화산물 관련 질환의 예방 또는 개선용 건강기능식품”에 사용되는 ‘기능성 원료’로 고시된 원료 또는 개별인정된 원료로서, 난소화성 말토덱스트린, 바나바주정 추출물, 피니톨, 홍경천 추출물, 구아바잎 추출물, 달맞이꽃종자 주정 추출물, 솔잎증류 농축액, 콩발효 추출물, 알부민 등의 혈당 조절과 관련된 건강기능식품 소재를 복합하여 당뇨합병증의 예방 또는 개선용 건강기능식품을 제조할 수 있다.
본 발명은 천년초 추출물을 유효성분으로 포함하는 최종당화산물 관련 질환의 예방 또는 개선용 사료 조성물에 관한 것이다.
상기 ‘사료 조성물’은 유효성분으로 천년초 추출물 이외에, 식품의 기준 및 규격(‘식품공전’)에 기재된 식품으로 사용가능한 식품 원료, 식품첨가물 공전에 기재된 식품첨가물을 사용할 수 있고, 식품으로 사용가능한 식품 원료 또는 식품첨가물이 아니더라도 ‘사료 등의 기준 및 규격’ 별표 1의 단미사료의 범위에 해당하는 원료, 별표 2의 보조사료의 범위에 해당하는 원료를 사용할 수 있다.
상기 ‘사료 조성물’은 ‘사료 등의 기준 및 규격’에 따른 보조사료 중 추출제일 수 있고, 상기 보조사료를 포함하는 배합사료일 수 있다.
상기 천년초 추출물을 유효성분으로 사료 조성물을 제조하는 경우 천년초 추출물은 최종당화산물 관련 질환의 예방 또는 개선을 나타내는 함량이면 특별히 한정할 필요는 없으나, 예를 들어 0.1 내지 99 중량%, 0.5 내지 95 중량%, 1 내지 90 중량%, 2 내지 80 중량%, 3 내지 70 중량%, 4 내지 60 중량%, 5 내지 50 중량%로 포함될 수 있다.
상기 사료 조성물에서 유효성분인 천년초 추출물은 섭취 동물의 상태, 체중, 질병의 유무나 정도 및 기간에 따라 다르지만, 통상의 기술자에 의해 적절하게 선택될 수 있다. 예를 들어 1일 투여량을 기준으로 1 내지 5,000 mg, 바람직하게는 5 내지 2,000 mg, 더욱 바람직하게는 10 내지 1,000 mg, 더더욱 바람직하게는 20 내지 800 mg, 가장 바람직하게는 50 내지 500 mg일 수 있고, 투여 횟수는 특별히 한정할 필요는 없으나 1일 3회 내지 1주일에 1회의 범위 내에서 통상의 기술자가 조절할 수 있다. 건강 및 위생을 목적으로 하거나 또는 건강 조절을 목적으로 하는 장기간의 섭취의 경우에는 상기 범위 이하일 수 있다.
본 발명은 천년초 추출물을 유효성분으로 포함하는 최종당화산물 관련 질환의 예방 또는 치료용 약학 조성물에 관한 것이다.
또한 본 발명은 천년초 추출물을 유효성분으로 포함하는 최종당화산물 관련 질환의 예방 또는 치료용 동물용 약학 조성물에 관한 것이다.
또한 본 발명은 인간, 또는 인간을 제외한 동물에게 상기 조성물을 투여하는 최종당화산물 관련 질환의 치료방법을 제공한다.
또한 본 발명은 최종당화산물 관련 질환의 예방 또는 치료용 의약, 또는 동물용 의약 제조를 위한 천년초 추출물의 신규 용도를 제공한다.
상기 ‘약학 조성물’, ‘의약’, ‘동물용 약학 조성물’ 또는 ‘동물용 의약’은 유효성분으로 천년초 추출물 이외에, 약학 조성물 등의 제조에 통상적으로 사용하는 적절한 담체, 부형제 및 희석제를 더 포함할 수 있다.
상기 ‘담체’는 세포 또는 조직 내로의 화합물의 부가를 용이하게 하는 화합물이다. 상기 ‘희석제’는 대상 화합물의 생물학적 활성 형태를 안정화시킬 뿐만 아니라, 화합물을 용해시키게 되는 물에서 희석되는 화합물이다.
상기 담체, 부형제 및 희석제로는 특별히 한정할 필요는 없으나 예를 들어, 유당, 포도당, 설탕, 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 광물유 등을 들 수 있다.
상기 약학 조성물, 의약, 동물용 약학 조성물 또는 동물용 의약의 사용량은 환자 또는 치료대상 동물의 나이, 성별, 체중에 따라 달라질 수 있으며, 무엇보다도, 치료대상 개체의 상태, 치료 대상 질환의 특정한 카테고리 또는 종류, 투여 경로, 사용되는 치료제의 속성에 의존적일 것이다.
상기 약학 조성물, 의약, 동물용 약학 조성물 또는 동물용 의약은 체내에서 활성성분의 흡수도, 배설속도, 환자 또는 치료대상 동물의 연령 및 체중, 성별 및 상태, 치료할 질병의 중증정도 등에 따라 적절히 선택되나, 일반적으로 1일 0.1 내지 1,000 mg/kg, 바람직하게는 1 내지 500 mg/kg, 더욱 바람직하게는 5 내지 250 mg/kg, 가장 바람직하게는 10 내지 100 mg/kg으로 투여하는 것이 바람직하다. 이렇게 제형화 된 단위 투여형 제제는 필요에 따라 일정시간 간격으로 수회 투여할 수 있다.
상기 약학 조성물, 의약, 동물용 약학 조성물 또는 동물용 의약은 개별적으로 예방제 또는 치료제로서 투여하거나 다른 치료제와 병용하여 투여될 수 있고, 종래의 치료제와는 순차적 또는 동시에 투여될 수 있다.
상기 약학조성물, 의약, 동물용 약학 조성물 또는 동물용 의약은 각각 통상의 방법에 따라 산제, 과립제, 정제, 캡슐제, 트로키제, 현탁액, 에멀젼, 시럽, 에어로졸 등의 경구 제형으로 제형화하여 사용될 수 있다. 제형화할 경우에는 보통 사용하는 충진제, 증량제, 결합제, 습윤제, 붕해제, 계면활성제 등의 희석제 또는 부형제를 사용하여 조제될 수 있다.
경구 투여를 위한 고형 제제에는 정제, 환제, 산제, 과립제, 캡슐제, 트로키제 등이 포함되며, 이러한 고형 제제는 상기 화합물에 적어도 하나 이상의 부형제 예를 들면, 전분, 칼슘 카보네이트, 설탕 또는 유당, 젤라틴 등을 섞어 조제될 수 있다. 또한 단순한 부형제 이외에 마그네슘 스테아레이트, 탈크 같은 윤활제들도 사용될 수 있다. 경구를 위한 액상 제제로는 현탁제, 내용액제, 유제, 시럽제 등이 해당되는데 흔히 사용되는 단순 희석제인 물, 리퀴드 파라핀 이외에 여러 가지 부형제, 예를 들면 습윤제, 감미제, 방향제, 보존제 등이 포함될 수 있다.
상기 최종당화산물 관련 질환의 치료방법은 인간, 또는 인간을 제외한 동물, 특히 포유동물에게 상기 조성물을 투여 하는 것으로, 예를 들어 최종당화산물 관련 질환을 가진 치료대상 개체에게 상기 조성물을 투여하는 것이다.
상기 최종당화산물 관련 질환을 가진 치료대상 개체 여부는, 당뇨합병증을 가지고 있는 경우일 수 있다.
상기 치료를 위한 투여량, 투여 방법 및 투여 횟수는 상기 약학 조성물, 의약, 동물용 약학 조성물 또는 동물용 의약의 투여량, 투여 방법 및 투여 횟수를 참고할 수 있다.
이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 제시하나, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐 본 발명의 범주 및 기술사상 범위 내에서 다양한 변경 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속하는 것도 당연한 것이다.
실시예 1. 천년초 추출물_30 중량% 에탄올
천년초(경북 영덕군) 줄기와 30 중량%의 에탄올 수용액을 1 : 10의 중량비로 혼합하여 50 ℃에서 3시간 동안 환류 추출한 후 Whatman NO. 1여과지로 여과하는 과정을 2번 반복하였다. 상기 여과액을 회전식 농축기(rotary vaccum evaporator, eyela, Japan)를 사용하여 40 ℃에서 회전 속도 60 rpm으로 감압 농축 한 후 동결 건조하여 천년초 추출물을 수득하였다.
실시예 2. 50 중량% 에탄올
상기 실시예 1과 동일하게 실시하되, 30 중량% 에탄올 수용액 대신 50 중량%의 에탄올 수용액을 이용하여 천년초 추출물을 수득하였다.
실시예 3. 70 중량% 에탄올
상기 실시예 1과 동일하게 실시하되, 30 중량% 에탄올 수용액 대신 70 중량%의 에탄올 수용액을 이용하여 천년초 추출물을 수득하였다.
실시예 4. 증류수
상기 실시예 1과 동일하게 실시하되, 30 중량% 에탄올 수용액 대신 증류수를 이용하여 천년초 추출물을 수득하였다.
<시험예>
시험예 1. 최종당화산물(AGEs) 생성억제 효능
도 1은 본 발명의 실시예 1 내지 4에 따라 제조된 천년초 추출물의 최종당화산물(AGEs) 생성억제 정도를 나타낸 그래프이다.
시험방법은 10 mg/mL의 BSA를 700 μL의 50 mM phosphate buffer에 녹이고, 0.2 M의 fructose와 glucose를 각각 100 μL씩 넣은 후 0.02% sodium azide를 넣어 반응 기간 동안 미생물의 오염을 방지하였다. 상기 혼합물에 실시예 1 내지 4의 천년초 추출물 또는 in vitro 표준 최종당화산물 생성 억제제인 AG 200 μL를 각각 첨가하여 최종 1 mL이 되도록 한 후 37 ℃에서 14일 동안 반응시켰다. 반응 14일 후 exitation 350 nm, emission 450 nm fluorescence analysis(Molecular Devices, Sunnyvale, CA, USA)로 측정하였다.
도 1에 도시된 바와 같이, AGEs 생성능을 100%(AGEs, 대조군)로 나타낼 경우 양성 대조군인 AG 1 mM은 82.2%의 AGEs 생성억제 효능을 나타내었다. 한편, 실시예 1 내지 3에 따라 제조된 천년초 추출물이 실시예 4에 따라 제조된 천년초 추출물에 비하여 최종당화산물(AGEs) 생성억제능이 우수한 것을 확인하였으며, 실시예 1 내지 3의 천년초 추출물 간에는 최종당화산물(AGEs) 생성억제능이 유사한 것을 확인하였다.
즉, 물 추출물에 비하여 에탄올 수용액 추출물이 최종당화산물(AGEs) 생성억제능이 우수한 것을 확인하였다.
시험예 2. 최종당화산물 교차결합 억제 효능 분석
도 2는 본 발명의 실시예 1 내지 4에 따라 제조된 천년초 추출물의 최종당화산물(AGEs) 교차결합 억제 정도를 나타낸 그래프이다.
시험방법은 최종당화산물 교차결합 억제 효능평가를 위하여 Glycoaldehyde-AGE-BSA(Biovision, CA, USA)로서 horseradish peroxidase(HRP) tagging된 Kit-NH2 Unit(Dojin do Molecular Technologies, Inc., Tokyo, Japan)를 사용하였다. 최종당화산물 교차결합 억제 효능평가는 10 μg/mL AGE-BSA와, AG, 실시예 1 내지 4의 각 추출물을 collagen coated 96-well microtiter plate에 분주한 후 37 ℃에서 18시간 동안 배양하였다. 0.05% PBST(PBS에 0.05% Tween 20이 되도록 제조한 것)에 3번 세척하고 TMB를 기질(substrate)로 하여 발색한 후 450 nm에서 흡광도를 측정하였다. AGE-BSA의 cross-linking inhibition %는 하기 [수학식 1]에 따라 계산하였다.
[수학식 1]
AGE-BSA(%)=(약물을 첨가한 well의 흡광도/약물을 첨가하지 않은 well의 흡광도) X 100
최종당화산물과 콜라겐(collagen)의 비가역적 교차결합을 억제하는지를 알아보기 위하여 최종당화산물 교차결합의 억제 효능을 AGEs의 중간 생성제인 글리코알데히드(glycoaldehyde)를 이용하여 in vitro에서 평가하였다.
도 2에 도시된 바와 같이, 최종당화산물 교차결합 억제제로 알려져 있는 AG 1 mM은 교차결합 억제 효능이 63%인 것을 확인하였다. 한편, 실시예 1의 천년초 추출물은 25, 50, 100, 200 μg/mL 농도에서 각각 20.3%, 22.57%, 24.8%, 36.1% AGEs 교차결합 억제효능을 나타내었으며; 실시예 2의 천년초 추출물은 25, 50, 100, 200 μg/mL 농도에서 각각 34.4%, 36%, 45.9%, 58.57% AGEs 교차결합 억제효능을 나타내었고; 실시예 3의 천년초 추출물은 25, 50, 100, 200 μg/mL 농도에서 각각 25%, 25.7%, 32.2%, 43% AGEs 교차결합 억제효능을 나타내었으며; 실시예 4의 천년초 추출물은 25, 50, 100, 200 μg/mL 농도에서 각각 0%, 6.7%, 22.1%, 27.95%의 AGEs 교차결합 억제효능을 나타내었다.
즉, 50 중량% 에탄올 수용액으로 추출한 실시예 2의 천년초 추출물이 다른 군에 비하여 최종당화산물 교차결합 억제효능이 우수한 것을 확인하였다.
시험예 3. 최종당화산물 교차 결합절단 효능 분석
도 3은 본 발명의 실시예 1 내지 4에 따라 제조된 천년초 추출물의 최종당화산물(AGEs) 교차결합 절단 정도를 나타낸 그래프이다.
시험방법은 최종당화산물 교차결합 절단 효능평가를 위하여 시험예 2와 동일한 방법으로 10 μg/mL AGE-BSA를 collagen coated 96-well microtiter plate에 분주한 후 37 ℃에서 4시간 동안 배양하여 AGE-BSA와 collagen을 cross linking시켰다. 0.05% PBST에 3번 세척한 후 교차결합 억제제로 알려진 약물인 ALT-711 1 mg/mL 또는 천년초 추출물을 각 well에 분주하고 37 ℃, 18시간 동안 배양하였다. 이후 각 well을 0.05% PBST로 3번 세척하고 TMB를 substrate로 하여 발색한 후 450 nm에서 흡광도를 측정하여 하기 [수학식 2]에 따라 계산하였다.
[수학식 2]
AGE-BSA(%)=(약물을 첨가한 well의 흡광도/약물을 첨가하지 않은 well의 흡광도) X 100
도 3에 도시된 바와 같이, 최종당화산물과 collagen사이에 이미 형성된 비가역적 교차결합(glycoaldehyde)을 절단하는 효능을 살펴본 결과, 최종당화산물 교차결합 절단약물로 알려져 있는 ALT-711는 1 mg/mL에서 95% 절단효능을 보이는 것을 확인하였다. 한편, 실시예 1의 천년초 추출물은 25, 50, 100, 200 μg/mL 농도에서 각각 15%, 34.5%, 34.4%, 47.5% AGEs 교차결합 절단효능을 나타내었으며; 실시예 2의 천년초 추출물은 25, 50, 100, 200 μg/mL 농도에서 각각 38.1%, 45.0%, 50%, 71.1% AGEs 교차결합 절단효능을 나타내었고; 실시예 3의 천년초 추출물은 25, 50, 100, 200 μg/mL 농도에서 각각 21.7%, 30.2%, 31.8%, 42.9% AGEs 교차결합 절단효능을 나타내었으며; 실시예 4의 천년초 추출물은 25, 50, 100, 200 μg/mL 농도에서 각각 12%, 18%, 22%, 28%의 AGEs 교차결합 절단효능을 나타내는 것을 확인하였다.
즉, 50 중량% 에탄올 수용액으로 추출한 실시예 2의 천년초 추출물이 다른 군에 비하여 AGEs 교차결합 절단효능이 우수한 것을 확인하였다.
시험예 4. MGO에 의한 세포독성 억제 효능
도 4는 본 발명의 실시예 2에 따라 제조된 천년초 추출물의 세포독성을 측정한 그래프이다.
세포 배양
Mouse renal glomerular으로부터 기원한 SV40MES13세포는 ATCC(Manassas, VA)에서 분양받아 실험에 사용하였다. 세포를 5% FBS, 1% P&S, HEPES 14 mM가 포함된 DMEM/F12 3:1비율의 배지에 접종하여 37 ℃, 5% CO2 조건에서 배양하였다.
세포독성 측정
96 well plate에 5×104 cells/well씩 분주한 뒤 37 ℃, CO2 incubator에 18시간 배양한 후, MGO 1 mM과 천년초 추출물 각각 10, 50, 100, 200 μg/mL가 되도록 세포에 처리하여 18시간 배양하였다. 이후 3-(4,5-dimethysssl-thiazol-2-yl) 2,5-diphenyl tetrazolium bromide(MTT; Sigma)용액을 0.1 mg/mL로 PBS에 녹여서 처리한 후 37 ℃, CO2 incubator에 추가 3시간 더 배양하여 MTT를 환원시켜 생성된 formazan이 배지에 떨어져나가지 않도록 배지를 조심스럽게 제거하였다. DMSO를 200 μL 분주하여 10분 동안 혼합한 뒤 540 nm에서 흡광도를 측정하였다.
신장세포에 MGO 유도 독성 모델을 확립하고 천년초 추출물의 신장세포 독성 억제 효능을 MTT로 확인하였다. 신장세포주에 천년초 추출물을 농도별로 처리하여 세포 생존율을 측정하였다.
도 4에 도시된 바와 같이, MGO 처리군(C)에서 85% 생존율을 확인하여 MGO에 의해 세포사멸이 일어남을 확인하였다. 한편, 천년초 추출물을 10, 50, 100 μg/ml로 처리한 세포주에서는 각각 73.1, 75.9, 80.0%의 생존율을 확인하여 세포 보호 효과가 있음을 확인하였으며, 천년초 추출물을 200 μg/mL로 처리한 세포주에서는 세포독성이 나타낸 것을 확인하였다.
이는 천년초 추출물을 100μg/ml 이하로 사용 시 MGO유도 신장독성 보호 효능을 보인다.
아래에 본 발명의 추출물을 포함하는 조성물의 제제예를 설명하나, 본 발명은 이를 한정하고자 함이 아닌 단지 구체적으로 설명하고자 함이다.
제제예 1: 산제의 제조
실시예 2의 추출물 분말 20 mg
유당 100 mg
탈크 10 mg
상기의 성분들을 혼합하고 기밀포에 충진하여 산제를 제조한다.
제제예 2: 정제의 제조
실시예 2의 추출물 분말 10 mg
옥수수전분 100 mg
유당 100 mg
스테아린산 마그네슘 2 mg
상기의 성분들을 혼합한 후 통상의 정제의 제조방법에 따라서 타정하여 정제를 제조한다.
제제예 3: 캡슐제의 제조
실시예 2의 추출물 분말 10 mg
결정성 셀룰로오스 3 mg
락토오스 14.8 mg
마그네슘 스테아레이트 0.2 mg
통상의 캡슐제 제조방법에 따라 상기의 성분을 혼합하고 젤라틴 캡슐에 충전하여 캡슐제를 제조한다.
제제예 4: 과립제의 제조
실시예 2의 추출물 분말 1,000 mg
비타민 혼합물 적량
비타민 A 아세테이트 70 ㎍
비타민 E 1.0 mg
비타민 B1 0.13 mg
비타민 B2 0.15 mg
비타민 B6 0.5 mg
비타민 B12 0.2 ㎍
비타민 C 10 mg
비오틴 10 ㎍
니코틴산아미드 1.7 mg
엽산 50 ㎍
판토텐산 칼슘 0.5 mg
무기질 혼합물 적량
황산제1철 1.75 mg
산화아연 0.82 mg
탄산마그네슘 25.3 mg
제1인산칼륨 15 mg
제2인산칼슘 55 mg
구연산칼륨 90 mg
탄산칼슘 100 mg
염화마그네슘 24.8 mg
상기의 비타민 및 미네랄 혼합물의 조성비는 건강기능식품에 적합한 성분을 바람직한 실시예로 혼합 조성하였지만, 그 배합비를 임의로 변형 실시하여도 무방하며, 통상의 건강기능식품 제조방법에 따라 상기의 성분을 혼합한 다음, 과립을 제조하고, 통상의 방법에 따라 건강기능식품 조성물 제조에 사용할 수 있다.
제제예 5: 음료 제형의 제조
실시예 2의 추출물 분말 1,000 mg
구연산 1,000 mg
올리고당 100 g
매실농축액 2 g
타우린 1 g
정제수를 가하여 전체 900 mL
통상의 음료 제조방법에 따라 상기의 성분을 혼합한 다음, 약 1 시간 동안 85 ℃에서 교반 가열한 후, 만들어진 용액을 여과하여 멸균된 2 L 용기에 취득하여 밀봉 멸균한 뒤 냉장 보관한 다음 본 발명의 기능성 음료 조성물 제조에 사용한다.
제제예 6: 사료 조성물의 제조
실시예 2의 추출물 분말 0.1 kg, 옥수수 25.5 kg, 소맥 15.04 kg, 소맥분 8.15 kg, 미강 7.4 kg, 대두박 18 kg, 옥구르텐 1kg, 닭부산물 14 kg, 동물성유지 9 kg, 가공염 0.3 kg, 인산제삼칼슘 0.3 kg, 석회석 1 kg, 염화콜린 0.01 kg, 비타민 0.05 kg, 미네랄 0.05 kg 및 소화효소제 0.1 kg을 혼합하여 동물(개, 애완견) 사료 조성물을 제조하였다.

Claims (13)

  1. 천년초(Opuntia Humifusa) 추출물을 유효성분으로 함유하는 최종당화산물 관련 질환의 예방 또는 개선용 식품 조성물.
  2. 제1항에 있어서, 상기 최종당화산물 관련 질환은 당뇨합병증, 동맥경화, 요독증 또는 백내장인 것을 특징으로 하는 최종당화산물 관련 질환의 예방 또는 개선용 식품 조성물.
  3. 제2항에 있어서, 상기 당뇨합병증은 당뇨병성 신경병증, 당뇨병성 신장병증, 당뇨병성 심근경색증, 당뇨병성 망막병증, 당뇨병성 백내장 및 당뇨발궤양으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상인 것을 특징으로 하는 최종당화산물 관련 질환의 예방 또는 개선용 식품 조성물.
  4. 제1항에 있어서, 상기 최종당화산물 관련 질환은 최종당화산물(advanced glycation end products, AGE)의 생성 억제 및 분해촉진에 의해 예방 또는 개선되는 것을 특징으로 하는 최종당화산물 관련 질환의 예방 또는 개선용 식품 조성물.
  5. 제1항에 있어서, 상기 천년초(Opuntia Humifusa) 추출물은 물, 탄소수 1 내지 4의 저급알코올 또는 이들의 혼합용매로 추출된 것을 특징으로 하는 최종당화산물 관련 질환의 예방 또는 개선용 식품 조성물.
  6. 제5항에 있어서, 상기 혼합용매는 20 내지 80 부피%의 메탄올, 에탄올, 부탄올 또는 프로판올 수용액인 것을 특징으로 하는 최종당화산물 관련 질환의 예방 또는 개선용 식품 조성물.
  7. 제5항에 있어서, 상기 혼합용매는 20 내지 80%의 에탄올 수용액인 것을 특징으로 하는 최종당화산물 관련 질환의 예방 또는 개선용 식품 조성물.
  8. 제1항에 있어서, 상기 식품 조성물은 최종당화산물 관련 질환의 예방 또는 개선용 건강기능식품인 것을 특징으로 하는 식품 조성물.
  9. 천년초(Opuntia Humifusa) 추출물을 유효성분으로 함유하는 최종당화산물 관련 질환의 예방 또는 치료용 약학 조성물.
  10. 제9항에 있어서, 제1항에 있어서, 상기 최종당화산물 관련 질환은 당뇨합병증, 동맥경화, 요독증 또는 백내장인 것을 특징으로 하는 최종당화산물 관련 질환의 예방 또는 치료용 약학 조성물.
  11. 천년초(Opuntia Humifusa) 추출물을 유효성분으로 함유하는 최종당화산물 관련 질환의 예방 또는 개선용 사료 조성물.
  12. 천년초(Opuntia Humifusa) 추출물을 유효성분으로 함유하는 최종당화산물 관련 질환의 예방 또는 치료용 동물용 약학 조성물.
  13. 최종당화산물(advanced glycation end products, AGE)의 생성 억제 및 분해촉진 활성을 갖는 천년초(Opuntia Humifusa) 추출물.
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