KR20230021945A - 노각나무 추출물을 포함하는 통증 완화용 조성물. - Google Patents

Abstract

본 발명은 노각나무 추출물(Stewartia koreana)을 포함하는 통증 완화용 조성물에 관한 것으로서, 치주병원성 균주의 발현 억제를 통해 구강 통증을 완화할 수 있는 통증 완화용 조성물에 관한 것이다.

Description

노각나무 추출물을 포함하는 통증 완화용 조성물.{PAIN RELIEF COMPOSITION COMPRISING EXTRACT OF STEWARTIA KOREANA}

본 발명은 노각나무 추출물을 포함하는 통증 완화용 조성물에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 노각나무 추출물의 통증 완화 및 항균 효과를 이용하여 특히 구강 통증을 완화하는데 효과적인 통증 완화용 조성물에 관한 것이다.

노각나무(Stewartia koreana)는 전라남북도, 경상남도의 지리산 권역이나 일본 등지에 서식하는 차나뭇과에 속하는 식물로서, 노가지나무, 비단나무, 금수목이라고도 불린다. 노각나무의 껍질과 열매는 한약재로도 사용되어 왔는데, 이를 이용한 다양한 약학적 조성물도 개발되고 있다.

예를 들어, 대한민국 등록특허공보 10-0853761호에서는 노각나무 추출물이 혈관내피세포의 이동과 증식을 촉진하고 혈관생성 및 상처회복에 뛰어난 효과를 나타내어, 상처 및 동상 부위의 회복, 수술 후 수술부위의 회복, 위궤양, 허혈성 심장질환 및 탈모 등 치료 및 예방을 위해 혈관신생이 요구되는 질병의 치료 또는 예방에 효과가 있는 것으로 보고되고 있다. 또한, 대한민국 공개특허공보 10-2018-0047156호에서는 노각나무 추출물이 연골세포에 손상을 미치는 효소인 MMP-1, 3, 13의 유전자 발현을 효과적으로 억제하여 관절염을 예방하고 개선시키는 효과를 나타내는 것으로 보고되고 있고, 대한민국 등록특허공보 10-1606329호에서는 노각나무의 성분으로 함유되는 베타시토스테롤(β-sitosterol)이 전립선비대증에 효과가 있고, 다우코스테롤(daucosterol)은 면역력을 높여주며, 스티그마스테롤(stigmasterol)은 유방암, 난소암, 전립선암, 결장암 등 항암 효과가 있으며, 우루솔릭산(ursolic acid)은 비만과 항암에 효과가 있으며, 하이페린(hyperin)은 주로 항산화에 기여하며 관상동맥확장에도 기여하고 간 보호 효과도 뛰어나며 해독작용이 있으며, 타락세롤(taraxerol)은 항염증제로 위염에 효과적이고 염증 억제, 화상, 여드름 방지에 많이 사용되고 있으며 동맥경화도 막아주며, 알파스피나스테롤(α-spinasterol)은 관절염과 진통 소염에 효과가 있으며, 케르세틴(quercetin)은 혈관을 튼튼하게 하고 각종 질병을 예방하며 콜레스테롤을 낮추고, 동맥경화를 막아주며 혈관의 탄력성을 키워주고 혈압을 정상으로 유지하는 데 도움을 주며 항암 효능이 있는 것으로 알려져 있으며, 캠퍼롤(keampferol)은 산화 스트레스를 감소시킴으로써 항산화제로서 작용할 수 있는 것으로 보고되고 있다.

따라서 다양한 유효성분을 함유하는 노각나무 추출물을 적절히 이용한다면 통증 완화에 효과를 나타낼 것으로 기대된다.

대한민국 등록특허공보 10-0853761호 대한민국 공개특허공보 10-2018-0047156호 대한민국 등록특허공보 10-1606329호

본 발명은 상기와 같은 종래기술을 감안하여 안출된 것으로, 노각나무 추출물을 이용한 통증 완화용 조성물을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

특히, 구강 질환에 의해 발생되는 구강 통증을 완화함으로써 구강 건강 개선에 효과를 나타낼 수 있는 통증 완화용 조성물을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

상기와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명의 통증 완화용 조성물은 노각나무 추출물(Stewartia koreana)을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 통증 완화용 조성물은 구강 통증을 완화하기 위한 조성물일 수 있다.

또한, 상기 노각나무 추출물은 노각나무의 잎 또는 가지 중 어느 하나 또는 그 이상으로부터 수득될 수 있다.

또한, 상기 통증 완화용 조성물은 상기 노각나무 추출물의 분획물을 포함하는 것일 수 있다.

본 발명에 따른 통증 완화용 조성물은 노각나무 추출물을 이용한 것으로서, 특히, 구강 질환에 의해 발생되는 구강 통증을 완화함으로써 구강 건강 개선에 효과를 나타낼 수 있다.

도 1은 노각나무 추출물의 각 균주에 대한 항균활성을 측정한 결과이다.
도 2는 노각나무 추출물이 P. gingivalis의 세균막 형성에 미치는 영향을 확인하기 위하여 전자현미경으로 처리 전후의 상태를 촬영한 결과로서, 무처리구(a) 및 처리구(0.4㎎/㎖)의 SEM 사진 및 무처리구(c) 및 처리구(d)의 TEM 사진이다.
도 3은 노각나무 추출물 처리에 의한 P. gingivalis의 fimA 발현 정도를 측정한 결과로서 노각나무 가지를 상온조건에서 에탄올 추출한 추출물(a) 및 노각나무 잎을 가열조건에서 에탄올 추출한 추출물(b)에 대한 fimA의 mRNA 발현율을 나타낸 그래프이다.
도 4는 노각나무 추출물 처리에 의한 P. gingivalis의 mfa1 발현 정도를 측정한 결과로서 노각나무 가지를 상온조건에서 에탄올 추출한 추출물(a) 및 노각나무 잎을 가열조건에서 에탄올 추출한 추출물(b)에 대한 mfa1의 mRNA 발현율을 나타낸 그래프이다.
도 5는 노각나무 추출물 처리에 의한 단백질가수분해효소의 염증반응 유도 관련 유전자(kgp)의 발현 정도를 측정한 결과로서 노각나무 가지를 상온조건에서 에탄올 추출한 추출물(a) 및 노각나무 잎을 가열조건에서 에탄올 추출한 추출물(b)에 대한 kgp의 mRNA 발현율을 나타낸 그래프이다.
도 6는 노각나무 추출물 처리에 의한 단백질가수분해효소의 염증반응 유도 관련 유전자(rgpA)의 발현 정도를 측정한 결과로서 노각나무 가지를 상온조건에서 에탄올 추출한 추출물(a) 및 노각나무 잎을 가열조건에서 에탄올 추출한 추출물(b)에 대한 rgpA의 mRNA 발현율을 나타낸 그래프이다.
도 7은 노각나무 추출물에 대한 플라보노이드 함량을 측정한 결과이다.
도 8은 노각나무 추출물에 대한 폴리페놀 함량을 측정한 결과이다.
도 9는 노각나무 추출물의 ABTS 라디칼 소거능을 측정한 결과이다.
도 10은 노각나무 추출물의 DPPH 라디칼 소거능을 측정한 결과이다.
도 11은 노각나무 추출물로 처리했을 때 CCD-986sk의 세포 생존율을 측정한 결과이다.
도 12는 노각나무 추출물로 처리했을 때 프로콜라겐 양의 변화를 측정한 결과이다.
도 13은 노각나무 추출물로 처리했을 때 콜라게나제 저해 활성을 측정한 결과이다.
도 14는 노각나무 추출물로 처리했을 때 엘라스타아제 저해 활성을 측정한 결과이다.

이하 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세히 설명한다. 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 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.

본 발명에 따른 통증 완화용 조성물은 노각나무 추출물(Stewartia koreana)을 포함하는 것을 특징으로 한다. 상기 노각나무 추출물을 포함하는 조성물은 약제학적 조성물, 식품 조성물, 또는 화장품 조성물 등의 성분으로 함유될 수 있으며, 이를 통해 통증 완화의 기능을 나타내게 할 수 있다.

상기 노각나무 추출물은 노각나무의 잎 또는 가지로부터 추출물을 수득하거나 잎과 가지의 혼합물로부터 추출물을 수득할 수 있다. 이는 노각나무의 유효성분이 잎과 가지에 다량 함유되는 것으로 파악되기 때문이다.

상기 노각나무 추출물은 원료인 노각나무의 잎 및 가지를 용매추출법을 이용하여 추출함으로써 수득될 수 있다. 상기 용매추출법은 통상적으로 사용되는 용매를 이용하여 수행될 수 있다. 이러한 용매로는 물, 에탄올, 메탄올, 프로판올 및 아세톤 중 어느 하나 또는 2종 이상의 혼합용매를 사용할 수 있다. 또한, 상기 용매추출법은 상온에서 수행할 수도 있으며, 추출조건에 따라 가열하여 추출할 수도 있다. 가열조건에서 추출하는 경우 가열온도는 80℃ 이상으로 할 수 있으며, 구체적으로는 80 내지 150℃의 온도로 가열하는 것이 바람직하다.

수득된 추출물을 회전감압농축함으로써 조추출물을 형성하게 되며 상기 조추출물은 통증 완화용 조성물의 주원료로서 사용되게 된다. 또한, 필요에 따라 동결 건조하여 상기 조추출물을 분말화할 수도 있다. 이는 상기 노각나무 추출물을 적용하는 약제학적 조성물, 식품 조성물, 또는 화장품 조성물 등의 종류에 따라 적절히 채택할 수 있는 것이다.

또한, 상기 통증 완화용 조성물은 상기 노각나무 추출물의 분획물을 포함하는 것일 수도 있다. 즉, 노각나무 추출물을 용매를 이용하여 분획하고 특정 분획물을 선별적으로 이용함으로써 통증 완화의 효과를 향상시킬 수도 있다. 이러한 분획물의 제조를 위하여 부탄올, 헥산, 클로로포름, 또는 에틸아세테이트 등의 용매를 사용하여 분획하고 이 중 적절한 효과를 나타내는 분획물을 선택적으로 이용할 수도 있다.

약제학적 조성물로 이용할 경우, 상기 노각나무 추출물을 허용되는 담체, 부형제 등을 포함한 경구용 제형, 비경구형 제형, 국소형 제형으로 하여 사용할 수 있다. 또한, 식품 조성물로 이용할 경우, 감미제, 풍미제, 생리활성 성분, 미네랄 등을 포함할 수 있다. 또한, 화장품 조성물로 이용할 경우, 용액, 현탁액, 유탁액, 페이스트, 겔, 크림, 로션, 파우더, 비누, 스프레이 등의 다양한 제형에 따라 수용가능한 담체를 포함한 조성물로서 사용할 수 있다. 또한, 식품 조성물로 이용할 경우, 분말이나 액상의 식품 조성물의 원료에 상기 조성물을 혼합함으로써 사용할 수 있다.

본 발명에 따른 노각나무 추출물의 통증 완화 효과를 확인하기 위하여, 노각나무의 잎과 가지를 에탄올을 이용하여 추출하여 노각나무 추출물을 수득하였으며, 구강미생물에 대한 항균활성을 측정하였다. 사용된 노각나무 추출물은 노각나무 가지를 상온에서 에탄올을 사용하여 추출한 추출물과 노각나무 잎을 상온조건 및 80~90℃의 가열조건에서 에탄올을 사용하여 추출한 추출물을 이용하였다.

구강미생물 균주로는 표 1에서와 같은 배지를 사용하였다.

균주명	배양온도(℃)	배지
S. mutans	37	brain heart infusion agar(BHIA)
S. sobrinus	37	brain heart infusion agar(BHIA)
S. downei	37	trypticase soy yeast extract medium(TY)
S. aureus	37	trypticase soy agar(TSA)
S. sanguinis	37	trypticase soy yeast extract medium(TY)
S. anginosus	37	trypticase soy yeast extract medium(TY)
S. gordonii	37	trypticase soy yeast extract medium(TY)
S. criceti	37	trypticase soy yeast extract medium(TY)
S. epidemidis	37	phenolphthalein phosphate medium(PP)
Candida albicans	37	yeast malt extract(YM)
S. aureus	37	trypticase soy agar(TSA)
P. gingivalis	37	TSA+hemin+vitamin

항균활성은 각 디스크에 추출물 2㎎을 주입한 후 디스크 주변에 투명 환이 나타나는지 여부로 확인하였다. 그 결과는 도 1과 같이 치주병원성 균주인 P. gingivalis에 대해 항균활성을 나타내는 것을 알 수 있다.

상기 P. gingivalis에 대하여 노각나무 추출물에 대한 항균활성을 추가적으로 조사하였다. 각 디스크에 2㎎의 노각나무 추출물을 투입한 결과 표 2에서와 같이 노각나무의 잎을 가열조건에서 에탄올 추출한 추출물이 항균활성이 가장 우수한 것으로 나타났다.

시료명	조건	항균활성(+:있음, -: 없음)
A	메탄올	-
B	가지(가열조건)	-
C	잎(가열조건)	+
D	가지(상온조건)	+
E	잎(상온조건)	+
F	DMSO	-

상기 실험결과를 바탕으로 노각나무의 잎을 가열조건에서 에탄올을 사용하여 제조한 추출물을 사용하여 P. gingivalis에 대한 최소성장저해농도(MIC) 및 최소살균농도(MBC)를 측정하였다. MIC 및 MBC는 표 3와 같으며, 표에서 +는 성장, -는 무성장을 나타낸다.

추출물 농도(㎎/㎖)	MIC	MBC
0	+	+
0.2	+	+
0.4	-	+
0.6	-	+
0.8	-	+
1.0	-	+
2.0	-	+

측정 결과 P. gingivalis에 대한 MIC는 0.4㎎/㎖, MBC는 모든 농도에서 성장하는 것으로 나타나 정균작용을 하는 것으로 파악되었다.

또한, 상기 노각나무 추출물을 부탄올, 헥산, 클로로포름, 에틸아세테이트를 사용하여 분획물을 제조하였고, 각 분획물 1㎎/㎖의 양을 P. gingivalis 배지의 디스크에 주입하고 항균활성을 측정하였다. 그 결과는 표 4와 같다. 표 4에서 +는 항균활성 있음, ++++는 clear zone 4㎜ 이상, +++는 clear zone 2~4㎜, ++는 clear zone 1~2㎜, +는 clear zone 1㎜ 이하, -는 항균활성 없음을 나타낸다.

시료	항균활성
DMSO(대조구)	-
에탄올 추출물	+
헥산 분획불	+++
클로로포름 분획물	+++
에틸아세테이트 분획물	+++
부탄올 분획물	++++

표 4의 결과를 살펴보면, 노각나무 추출물(노각나무 잎의 가열조건 에탄올 추출)을 분획했을 때 부탄올 분획물에서 가장 높은 항균활성을 나타내는 것을 확인할 수 있다. 물론 다른 분획물에서도 추출물에 비해 항균활성이 향상되는 것을 알 수 있다.

또한, 부탄올 분획물의 농도에 따른 항균활성을 평가한 결과는 표 5와 같이 분획물의 농도에 따른 항균활성의 증가를 확인할 수 있었다.

시료	항균활성
DMSO(대조구)	-
0.2㎎ 분획물	+
0.4㎎ 분획물	+
0.6㎎ 분획물	+
0.8㎎ 분획물	++
1.0㎎ 분획물	++
2.0㎎ 분획물	++++

노각나무 추출물이 P. gingivalis의 세균막(biofilm)의 형성에 영향을 미치는지 여부를 전자현미경을 사용하여 측정한 결과는 도 2와 같다. 즉, 노각나무 추출물로 처리될 때 P. gingivalis의 집락 형성이 억제되는 것을 SEM 사진을 통해 확인할 수 있다. 또한, 처리 전후의 TEM 사진은 노각나무 추출물이 섬모(fimbriae)에 영향을 주는 것을 시사하고 있다. 따라서 섬모 형성과 집락 형성을 억제하는 노각나무 추출물의 효과로 인하여 치주염을 유발할 수 있는 균주의 증식을 억제할 수 있음을 알 수 있다.

또한, P. gingivalis의 섬모는 장섬모인 fimA와 단섬모인 Mfa1으로 이루어져 있는데, fimA 유전자에 대한 발현 정도를 측정한 결과는 도 3과 같다.

도 3의 결과를 살펴보면, 가열조건에서 노각나무 잎을 추출한 추출물의 경우 농도의존적으로 섬모 관련 유전자의 발현을 억제하는 것을 확인할 수 있다. 섬모 형성이 억제되면 세균막 형성이 저해되어 균주의 증식이 어렵게 되므로 이러한 결과는 노각나무 추출물이 구강 통증의 완화에 영향을 미치는 것을 시사하는 결과이다.

또한, mfa1 유전자에 대한 발현 정도를 측정한 결과는 도 4와 같은데, 도 4의 결과에서도 가열조건에서 노각나무 잎을 추출한 추출물의 경우 농도의존적으로 섬모 관련 유전자의 발현을 억제하는 것을 확인할 수 있었다.

다음으로 gRT-PCR을 이용하여 단백질가수분해효소의 유전자 발현의 변화를 탐색하였다. 도 5는 염증반응 유도 관련 kgp 유전자의 발현 정도를 측정한 결과로서 가열조건에서 노각나무 잎을 추출한 추출물의 경우 농도의존적으로 kgpA의 mRNA 발현을 억제하는 것으로 나타나 염증 반응에 대한 효과를 확인할 수 있다.

그러나 rgpA 유전자의 발현 정도를 측정한 결과 도 6에서와 같이 rgpA의 mRNA 발현을 억제하지는 못하는 것으로 나타났다.

또한, 노각나무에 함유되는 천연물질이 항산화 활성을 나타내기 때문에 노각나무 추출물에 대한 항산화 활성을 측정하였다.

노각나무 추출물에 대한 플라보노이드 함량(도 7) 및 폴리페놀 함량(도 8)을 측정한 결과 노각나무의 가지나 잎의 추출물에서 높은 항산화 활성을 확인하였다. 또한, ABTS 라디칼 소거능(도 9) 및 DPPH 라디칼 소거능(도 10)을 측정한 결과에서도 높은 라디칼 소거능을 나타내어 노각나무 추출물이 우수한 항산화 활성을 나타내는 것을 확인하였다.

또한, 구강 통증과 관련하여 잇몸 등의 피부 재생에 대한 효과가 있는지를 확인하였다.

섬유아세포인 CCD-986sk에 대한 세포독성을 측정한 결과, 도 11에서와 같이 가열조건에서 노각나무 잎의 추출물의 경우 CCD-986sk가 90% 이상의 세포생존율을 나타내었고, 상온조건에서 노각나무 가지의 추출물에서도 우수한 세포생존율을 나타내는 것을 확인하였다. 또한, 고농도의 노각나무 추출물로 처리할 경우 세포 생장을 촉진하는 효과가 있는 것으로도 추정되었다.

또한, 콜라겐 생성을 확인하기 위하여 프로콜라겐양의 증가 여부를 측정한 결과, 도 12에서와 같이 가열조건에서 수득된 노각나무 잎의 추출물을 처리했을 때 농도의존적으로 프로콜라겐의 양이 증가하는 것으로 나타났다. 이는 피부 재생의 효과가 있음을 시사하는 결과이다.

또한, 노각나무 추출물로 처리했을 때 콜라게나제 및 엘라스타아제 저해 활성 여부를 측정하였다. 도 13은 노각나무 추출물로 처리했을 때 콜라게나제 저해 활성의 변화를 나타내고 있는데, 대조구로 사용한 카테킨에 비해 노각나무 추출물로 처리했을 때 콜라게나제 저해 활성이 50% 이하를 나타내었다. 특히, 가열조건에서 수득된 노각나무 잎의 추출물은 콜라게나제 저해 활성이 농도의존적으로 증가하였고, 대조구에 비해 낮은 저해 활성을 나타내었다.

또한, 도 14는 노각나무 추출물로 처리했을 때 엘라스타아제 저해 활성을 측정한 결과인데, 대조구인 우르솔산에 비해 노각나무 추출물의 엘라스타아제 저해 활성이 60% 이하인 것을 확인할 수 있었다. 또한, 가열조건에서 수득된 노각나무 잎의 추출물은 엘라스타아제 저해 활성이 농도의존적으로 증가하였고, 대조구에 비해 낮은 저해 활성을 나타내었다.

이러한 실험결과는 노각나무 추출물이 치주병원성 균주의 발현을 억제하고 염증 반응에 효과를 나타내며, 구강 세포의 재생을 도와 구강 통증을 중심으로 하는 통증 완화에 유효한 것을 시사하는 것이다.

본 발명의 권리는 위에서 설명된 실시예에 한정되지 않고 청구범위에 기재된 바에 의해 정의되며, 본 발명의 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 청구범위에 기재된 권리범위 내에서 다양한 변형과 개작을 할 수 있다는 것은 자명하다.

Claims (5)

1. 노각나무 추출물(Stewartia koreana)을 포함하는 것을 특징으로 하는 통증 완화용 조성물.
   
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 통증 완화용 조성물은 구강 통증을 완화하기 위한 조성물인 것을 특징으로 하는 통증 완화용 조성물.
   
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 노각나무 추출물은 노각나무의 잎 또는 가지 중 어느 하나 또는 그 이상으로부터 수득되는 것을 특징으로 하는 통증 완화용 조성물.
   
4. 청구항 3에 있어서,
   상기 노각나무 추출물은 용매추출법에 의해 수득되는 것을 특징으로 하는 통증 완화용 조성물.
   
5. 청구항 1에 있어서,
   상기 통증 완화용 조성물은 상기 노각나무 추출물의 분획물을 포함하는 것을 특징으로 하는 통증 완화용 조성물.

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