KR20230040904A

KR20230040904A - 멸가치 추출물을 유효성분으로 함유하는 연골재생, 관절염 및 관절염에 의한 통증의 예방, 개선 또는 치료용 조성물

Info

Publication number: KR20230040904A
Application number: KR1020220114509A
Authority: KR
Inventors: 이윤미; 김동선; 손은정; 육흥주; 성윤영; 심규석
Original assignee: 한국 한의학 연구원; 주식회사 유니베라
Priority date: 2021-09-13
Filing date: 2022-09-08
Publication date: 2023-03-23
Also published as: KR20230039527A; KR20230040270A; KR20230040903A

Abstract

본 발명은 멸가치 추출물을 유효성분으로 함유하는 연골재생, 관절염 및 관절염에 의한 통증의 예방, 개선 또는 치료용 조성물에 관한 것으로, 본 발명의 멸가치 추출물은 염증 매개인자인 프로스타글란딘 E2(PGE2) 함량을 감소시키며, 연골기질 분해효소인 MMPs를 저해하는 효과가 우수하며, GAG 함량을 감소시키고, 통증이 유발된 동물모델에서 진통효과를 나타내며, 부종을 완화시킬 뿐만 아니라, 체중부하율을 증가시키고, 염증유발인자(IL-6, TNF-α 및 LTB4)의 발현량을 감소시키는 효과가 있는 것이다. 또한 연골세포에서 멸가치 추출물이 연골 형성 지표(아그레칸(ACAN), 콜라겐 타입 II(COL2A1) 및 콜라겐 타입 Ⅹ(COL10A1)) 유전자의 발현을 증가시키는 효과가 확인되었다. 따라서 본 발명의 조성물은 연골재생, 관절염 또는 관절염에 의한 통증의 예방, 개선 또는 치료에 유용하게 사용할 수 있다.

Description

멸가치 추출물을 유효성분으로 함유하는 연골재생, 관절염 및 관절염에 의한 통증의 예방, 개선 또는 치료용 조성물{Composition for preventing, ameliorating or treating cartilage regeneration, arthritis and pain caused by osteoarthritis comprising Adenocaulon himalaicum Edgew extract as effective component}

본 발명은 멸가치 추출물을 유효성분으로 함유하는 연골재생, 관절염 및 관절염에 의한 통증의 예방, 개선 또는 치료용 조성물에 관한 것이다.

노령화 사회로 접어들면서 관절염을 포함하는 염증성 질환이 성별에 상관없이 사회적으로 대두되고 있다. 이러한 염증반응에 의해 발생하는 염증성 질환에는 위염, 대장염, 관절염, 신장염, 간염, 동맥경화, 암 또는 퇴행성 질환 등이 포함된다. 그 중에서 현재까지 관절염의 예방 및 치료를 위한 효과적인 약제나 치료법은 개발되지 못하고 있다. 관절염은 노화, 기계적 손상, 면역이상 등 다양한 원인에 의해 관절 내에 염증성 변화가 생긴 것을 지칭한다.

상기한 관절염 중에서, 골관절염(osteoarthritis)은 퇴행성 관절염으로 칭해지기도 하는 관절염의 일종으로서, 윤활 관절에서 연골과 주위골에 퇴행성 변화가 나타나서 생기는 관절염을 말한다. 즉, 골관절염은 관절 연골의 점차적인 소실과 더불어 연골 하방에 위치한 뼈의 비대, 관절 가장자리 부위의 골 생성, 및 비특이적인 활막 염증을 특징으로 하는 질환이다. 골관절염은 노화나 과도한 물리적 압박(예를 들어, 비만, 외상 등)에 의해서 연골이 손상되어 발생하는 질환이다. 따라서, 골관절염은 체중을 많이 받는 관절, 즉, 무릎(슬)관절, 엉덩이 (고)관절 등에 심한 통증과 운동 장애를 나타내며, 장기간 방치할 경우에는 관절의 변형까지 초래하게 된다.

또한, 통풍성 관절염은 관절 내 공간과 조직에 요산이 침착되면서 발생하는 염증으로, 혈액 내에 요산(음식을 통해 섭취되는 퓨린(purine)이라는 물질을 인체가 대사하고 남은 산물)의 농도가 높아지면서 요산염(요산이 혈액, 체액, 관절액 내에서는 요산염의 형태 존재함) 결정이 관절의 연골, 힘줄, 주위 조직에 침착되는 질병이다. 이러한 현상은 관절의 염증을 유발하여 극심한 통증을 동반하는 재발성 발작을 일으킨다.

한편, 멸가치(Adenocaulon himalaicum Edgew)는 쌍떡잎식물 초롱꽃목 국화과의 여러해살이 풀이다. 응달의 다소 습기가 있는 곳에서 자란다. 줄기는 곧게 서고 짧은 뿌리줄기에서 1대의 원줄기가 나와 50∼100cm로 자라고 가지가 갈라진다. 윗부분에 대가 있는 선이 있고 줄기와 잎의 뒷면에 선모가 밀생한다. 잎은 어긋나고 삼각상 신장형이다. 잎 뒷면에는 솜털같은 털이 밀생하고 흰빛이 되며 가장자리에 톱니가 있다. 꽃은 백색으로 8∼9월에 피고 가지 끝에 두상화가 1개씩 달린다. 총포는 반구형이고 포조각은 5∼7개이다. 열매는 수과로 곤봉같이 생기고 방사상으로 퍼지며 선이 밀생하여 끈적끈적하고 관모는 없다. 어린순은 나물로 한다. 한국, 일본, 중국, 히말라야, 아무르 및 우수리에 분포한다.

멸가치 관련 선행기술로는 한국공개특허 제2011-0087363호에 멸가치 추출물을 유효성분으로 포함하는 화장료 조성물이 개시되어 있고, 한국공개특허 제2020-0006883호에 멸가치(Adenocaulon himalaicum Edgew) 추출물, 섬초롱꽃(Campanula takesimana Nakai) 추출물 또는 터리풀(Filipendula glaberrima Nakai) 추출물 중 1종 이상을 유효성분으로 함유하는 자외선에 의한 피부 손상 예방 또는 개선용 조성물이 개시되어 있으나, 본 발명의 멸가치 추출물을 유효성분으로 함유하는 연골재생, 관절염 및 관절염에 의한 통증의 예방, 개선 또는 치료용 조성물은 개시된 바 없다.

본 발명은 상기와 같은 요구에 의해 도출된 것으로서, 본 발명은 멸가치 추출물을 유효성분으로 함유하는 연골재생, 관절염 및 관절염에 의한 통증의 예방, 개선 또는 치료용 조성물을 제공하고, 본 발명의 멸가치(Adenocaulon himalaicum Edgew) 추출물이 염증 매개인자인 프로스타글란딘 E2(PGE2) 함량을 감소시키며, 연골기질 분해효소인 MMPs를 저해하는 효과가 우수하며, GAG 함량을 감소시키고, 통증이 유발된 동물모델에서 진통효과를 나타내며, 부종을 완화시킬 뿐만 아니라, 체중부하율을 증가시키고, 염증유발인자(IL-6, TNF-α 및 LTB4)의 발현량을 감소시키는 효과가 있고, 연골세포에서 멸가치 추출물이 연골 형성 지표(아그레칸(ACAN), 콜라겐 타입 II(COL2A1) 및 콜라겐 타입 Ⅹ(COL10A1)) 유전자의 발현을 증가시키는 효과가 있다는 것을 확인함으로써, 본 발명을 완성하였다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 멸가치(Adenocaulon himalaicum Edgew) 추출물을 유효성분으로 함유하는 연골재생, 관절염 또는 관절염에 의한 통증의 예방 또는 개선용 건강기능식품 조성물을 제공한다.

또한, 본 발명은 멸가치 추출물을 유효성분으로 함유하는 연골재생, 관절염 또는 관절염에 의한 통증의 예방 또는 치료용 약학 조성물을 제공한다.

또한, 본 발명은 멸가치 추출물을 유효성분으로 함유하는 연골재생, 관절염 또는 관절염에 의한 통증의 예방 또는 개선용 사료 첨가제를 제공한다.

또한, 본 발명은 멸가치 추출물을 유효성분으로 함유하는 연골재생, 관절염 또는 관절염에 의한 통증의 예방 또는 치료용 수의학적 조성물을 제공한다.

본 발명은 멸가치 추출물을 유효성분으로 함유하는 연골재생, 관절염 및 관절염에 의한 통증의 예방, 개선 또는 치료용 조성물에 관한 것으로, 본 발명의 멸가치(Adenocaulon himalaicum Edgew) 추출물은 염증 매개인자인 프로스타글란딘 E2(PGE2) 함량을 감소시키며, 연골기질 분해효소인 MMPs를 저해하는 효과가 우수하며, GAG 함량을 감소시키고, 통증이 유발된 동물모델에서 진통효과를 나타내며, 부종을 완화시킬 뿐만 아니라, 체중부하율을 증가시키고, 염증유발인자(IL-6, TNF-α 및 LTB4)의 발현량을 감소시키는 효과가 있으며, 연골세포에서 멸가치 추출물이 연골 형성 지표(아그레칸(ACAN), 콜라겐 타입 II(COL2A1) 및 콜라겐 타입 Ⅹ(COL10A1)) 유전자의 발현을 증가시키는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 멸가치 추출물의 처리에 따른 PGE2 함량 변화를 확인한 결과이다. #는 아무것도 처리하지 않은 대조군(Con) 대비 IL-1β 처리군의 PGE2 함량이 유의미하게 증가하였다는 것으로, p<0.05이다. *는 IL-1β 처리군 대비 멸가치 추출물 처리군의 PGE2 함량이 유의미하게 감소하였다는 것으로, p<0.05이다.
도 2는 본 발명의 멸가치 추출물의 처리에 따른 MMP-1 및 MMP-13의 함량 변화를 확인한 결과이다. ####는 아무것도 처리하지 않은 대조군(Con) 대비 IL-1β 처리군의 MMP-1 및 MMP-13 함량이 유의미하게 증가하였다는 것으로, p<0.0001이다. **, ***는 IL-1β 처리군 대비 멸가치 추출물 처리군의 MMP-1 및 MMP-13 함량이 유의미하게 감소하였다는 것으로, **는 p<0.01이고, ***는 p<0.001이다.
도 3은 본 발명의 멸가치 추출물의 처리에 따른 GAG 함량 변화를 확인한 결과이다. ##는 아무것도 처리하지 않은 대조군(Con) 대비 IL-1β 처리군의 GAG 함량이 유의미하게 증가하였다는 것으로, p<0.01이다. *는 IL-1β 처리군 대비 본 발명의 멸가치 추출물 처리군의 GAG 함량이 유의미하게 감소하였다는 것으로, p<0.05이다.
도 4는 동물모델에서 본 발명의 멸가치 추출물의 투여에 따른 통증에 대한 진통 효과를 확인한 결과이다. Indo는 양성대조군인 인도메타신이다. *, ***는 통증 유도 후, 본 발명의 멸가치 추출물을 처리하지 않은 대조군(con) 대비 양성대조군(Indo) 또는 본 발명의 멸가치 추출물을 투여한 실험군이 10분 동안 몸을 뒤트는 횟수가 유의미하게 감소하였다는 것으로, *는 p<0.05이고, ***는 p<0.001이다.
도 5는 동물모델에서 본 발명의 멸가치 추출물의 투여에 따른 아라키돈산(Arachidonic acid; AA)에 의한 염증 유발 동물모델에서 귀부종 완화 효과를 확인한 결과이다. ###는 아무것도 처리하지 않은 정상군(Nor) 대비 아라키돈산 처리군(AA)의 귀부종이 유의미하게 증가하였다는 것으로, p<0.001이다. *는 아라키돈산 처리군(AA) 대비 본 발명의 멸가치 추출물 처리군의 귀부종이 유의미하게 감소하였다는 것으로, p<0.05이다.
도 6은 SD 랫트의 뒷다리 체중부하율(%)을 나타낸 결과이다. Con은 음성대조군이고, MIA(monosodium iodoacetate)는 골관절염 유발군이고, 조인스는 양성대조군으로, MIA+JOINS(조인스) 투여군이고, 멸가치-100, 멸가치-200는 MIA 및 100㎎/㎏ 또는 200㎎/㎏의 멸가치 추출물을 병행투여한 군이다. ####은 MIA에 의해 골관절염이 유발된 군의 체중부하율이 음성대조군에 비해 유의미하게 감소하였다는 것으로, p<0.0001이고, *, **은 MIA+조인스 또는 MIA+멸가치 추출물 병행투여군의 체중부하율이 MIA 처리에 의한 골관절염 유발군에 비해 통계적으로 유의미하게 증가하였다는 것으로, *은 p<0.05, **은 p<0.01이다.
도 7은 골관절염 동물모델에서 멸가치 추출물에 의한 염증유발인자(LTB4, TNF-α 및 IL-6) 및 연골 퇴행 유발인자(MMP-2 및 MMP-9)의 발현을 확인한 결과이다. Con은 음성대조군이고, MIA(monosodium iodoacetate)는 골관절염 유발군이고, 조인스는 양성대조군으로, MIA+JOINS(조인스) 투여군이고, 멸가치는 MIA 및 100㎎/㎏ 또는 200㎎/㎏의 멸가치 추출물을 병행투여한 군이다. #, ##, ###은 음성대조군인 Con에 비해 MIA 처리시 염증유발인자 및 연골 퇴행 유발인자의 발현이 유의미하게 증가하였다는 것으로, #은 p<0.05이며, ##은 p<0.01이며, ###은 p<0.001이다. *, **은 MIA군 대비 MIA+조인스 또는 MIA+멸가치 추출물 병행투여군에서의 염증유발인자(LTB4, TNF-α 및 IL-6) 및 연골 퇴행 유발인자(MMP-2 및 MMP-9) 발현량이 통계적으로 유의미하게 감소하였다는 것으로, *은 p<0.05, **은 p<0.01이다.
도 8은 연골전구세포에 멸가치 추출물에 의한 연골 형성 지표(aggrecan(ACAN), collagen type II(COL2A1) 및 collagen type Ⅹ(COL10A1)) 활성을 확인한 결과이다. Con은 음성대조군이고, ITS는 연골분화촉진 유도군이고, 멸가치는 ITS 및 50㎍/㎖, 100㎍/㎖의 멸가치 추출물을 병행 처리한 군이다. #, ##, ####은 Con에 비해 ITS군의 연골 형성 지표 발현량이 유의미하게 증가하였다는 것으로, #은 p<0.05이고, ##은 p<0.01, ####은 p<0.0001이다. *, ***, ****은 ITS군 대비 ITS+멸가치 추출물 병행처리군에서의 연골 형성 지표의 발현량이 통계적으로 유의미하게 증가하였다는 것으로, *은 p<0.05이고, *** p<0.001, ****은 p<0.0001이다

본 발명은 멸가치(Adenocaulon himalaicum Edgew) 추출물을 유효성분으로 함유하는 연골재생, 관절염 또는 관절염에 의한 통증의 예방 또는 개선용 건강기능식품 조성물에 관한 것이다.

상기 멸가치 추출물은 전초를 모두 사용할 수 있으며, 바람직하게는 꽃, 잎, 줄기 및 뿌리 중에서 선택된 하나 이상의 부위를 추출한 것이지만 이에 한정하지 않는다. 상기 관절염은 골관절염인 것이 바람직하지만 이에 한정하지 않는다. 상기 유효성분은 염증성 사이토카인을 억제하는 특징이 있다.

상기 멸가치 추출물은 하기의 단계를 포함하는 방법에 의해 제조되는 것일 수 있으나, 이에 한정하지 않는다:

1) 멸가치에 추출용매를 가하여 추출하는 단계;

2) 단계 1)의 추출물을 여과하는 단계; 및

3) 단계 2)의 여과한 추출물을 감압 농축하고 건조하여 추출물을 제조하는 단계.

상기 단계 1)에서 추출용매는 물, C₁~C₄의 저급 알코올 또는 이들의 혼합물인 것이 바람직하며, 더 바람직하게는 70%(v/v) 에탄올 추출물이지만 이에 한정하지 않는다.

상기 제조방법에 있어서, 멸가치의 추출은 여과법, 열수 추출, 침지 추출, 환류 냉각 추출 및 초음파 추출 등의 당 업계에 공지된 모든 통상적인 방법을 이용할 수 있다. 상기 단계 3)의 감압농축은 진공 감압 농축기 또는 진공회전증발기를 이용하는 것이 바람직하나 이에 한정하지 않는다. 또한, 건조는 감압건조, 진공건조, 비등건조, 분무 건조 또는 동결 건조하는 것이 바람직하나 이에 한정하지 않는다.

상기 조성물은 분말, 과립, 환, 정제, 캡슐, 캔디, 시럽 및 음료 중에서 선택된 어느 하나의 제형으로 제조되는 것이 바람직하지만 이에 제한하는 것은 아니다.

본 발명의 건강기능식품 조성물을 식품첨가물로 사용하는 경우, 상기 멸가치 추출물을 그대로 첨가하거나 다른 식품 또는 식품 성분과 함께 사용될 수 있고, 통상적인 방법에 따라 적절하게 사용될 수 있다. 유효 성분의 혼합양은 그의 사용 목적(예방, 건강 또는 치료적 처치)에 따라 적합하게 결정될 수 있다. 일반적으로, 식품 또는 음료의 제조시에 본 발명의 조성물은 원료에 대하여 15 중량부 이하, 바람직하게는 10 중량부 이하의 양으로 첨가된다. 그러나 건강 및 위생을 목적으로 하거나 또는 건강 조절을 목적으로 하는 장기간의 섭취의 경우에는 상기 양은 상기 범위 이하일 수 있으며, 안전성 면에서 아무런 문제가 없기 때문에 유효성분은 상기 범위 이상의 양으로도 사용될 수 있다. 상기 식품의 종류에는 특별한 제한은 없다. 상기 추출물 또는 이의 분획물을 첨가할 수 있는 식품의 예로는 육류, 소시지, 빵, 초콜릿, 캔디류, 스낵류, 과자류, 피자, 라면, 기타 면류, 껌류, 아이스크림류를 포함한 낙농제품, 각종 수프, 음료수, 차, 드링크제, 알코올 음료 및 비타민 복합체 등이 있으며, 통상적인 의미에서의 건강기능식품을 모두 포함한다.

본 발명의 조성물을 건강 음료로 사용할 경우, 통상의 음료와 같이 여러 가지 향미제 또는 천연 탄수화물 등을 추가 성분으로서 함유할 수 있다. 상술한 천연 탄수화물은 포도당, 과당과 같은 모노사카라이드, 말토스, 슈크로스와 같은 디사카라이드, 텍스트린, 사이클로텐스트린과 같은 폴리사카라이드, 자일리톨, 소르비톨, 에리트리톨 등의 당알콜이다. 감미제로서는 타우마틴, 스테비아 추출물과 같은 천연 감미제나, 사카린, 아스파르탐과 같은 합성 감미제 등을 사용할 수 있다. 상기 천연 탄수화물의 비율은 본 발명의 조성물 100g당 일반적으로 약 0.01~0.04g, 바람직하게는 약 0.02~0.03g이다. 본 발명의 조성물은 여러 가지 영양제, 비타민, 전해질, 풍미제, 착색제, 펙트산 및 그의 염, 알긴산 및 그의 염, 유기산, 보호성 콜로이드 중점제, pH 조절제, 안정화제, 방부제, 글리세린, 알코올, 탄산음료에 사용되는 탄산화제 등을 함유할 수 있다. 그 밖에 본 발명의 조성물은 천연 과일쥬스, 과일쥬스 음료 및 야채 음료의 제조를 위한 과육을 함유할 수 있다. 이러한 성분은 독립적으로 또는 혼합하여 사용할 수 있다. 이러한 첨가제의 비율은 크게 중요하진 않지만 본 발명의 조성물은 100 중량부 당 0.01~0.1 중량부의 범위에서 선택되는 것이 일반적이다.

또한, 본 발명은 멸가치 추출물을 유효성분으로 함유하는 연골재생, 관절염 또는 관절염에 의한 통증의 예방 또는 치료용 약학 조성물에 관한 것이다.

상기 관절염은 골관절염인 것이 바람직하지만 이에 한정하지 않는다. 본 발명의 조성물은 캡슐제, 산제, 과립제, 정제, 현탁액, 에멀젼, 시럽 및 에어로졸 중에서 선택된 어느 하나의 제형으로 제조될 수 있으나, 이에 한정하지 않는다.

본 발명의 조성물은 상기 유효성분 이외에 약학적으로 허용 가능한 담체, 부형제 또는 희석제를 더 포함할 수 있으며, 경구 또는 비경구의 여러 가지 제형일 수 있다. 제제화할 경우에는 보통 사용하는 충진제, 증량제, 결합제, 습윤제, 붕해제, 계면활성제 등의 희석제 또는 부형제를 사용하여 조제된다. 경구투여를 위한 고형 제제에는 캡슐제, 산제, 과립제, 정제, 환제 등이 포함되며, 이러한 고형 제제는 하나 이상의 화합물에 적어도 하나 이상의 부형제 예를 들면, 전분, 탄산칼슘, 수크로오스(sucrose) 또는 락토오스(lactose), 젤라틴 등을 섞어 조제된다. 또한, 단순한 부형제 이외에 스테아린산 마그네슘, 탈크 등과 같은 윤활제들도 사용된다. 경구 투여를 위한 액상 제제로는 현탁액, 에멀전, 시럽, 에어로졸 등이 해당되는데 흔히 사용되는 단순 희석제인 물, 리퀴드 파라핀 이외에 여러 가지 부형제, 예를 들면 습윤제, 감미제, 방향제, 보존제 등이 포함될 수 있다. 비경구 투여를 위한 제제에는 멸균된 수용액, 비수성 용제, 현탁제, 유제, 동결건조제제, 좌제가 포함된다. 비수성 용제 및 현탁 용제로는 프로필렌글리콜(propylene glycol), 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, 글리세로 젤라틴 등이 사용될 수 있다. 비경구 투여 시 피부 외용 또는 복강 내, 직장, 정맥, 근육, 피하, 자궁 내 경막 또는 뇌혈관 내 주사 방식을 선택하는 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 약학 조성물은 약제학적으로 유효한 양으로 투여한다. 본 발명에 있어서, "약제학적으로 유효한 양"은 의학적 치료에 적용 가능한 합리적인 수혜/위험 비율로 질환을 치료하기에 충분한 양을 의미하며, 유효량의 수준은 환자의 질환의 종류, 중증도, 약물의 활성, 약물에 대한 민감도, 투여 시간, 투여 경로 및 배출 비율, 치료기간, 동시 사용되는 약물을 포함한 요소 및 기타 의학 분야에 잘 알려진 요소에 따라 결정될 수 있다. 본 발명의 조성물은 개별 치료제로 투여하거나 다른 치료제와 병용하여 투여될 수 있고 종래의 치료제와는 순차적 또는 동시에 투여될 수 있으며, 단일 또는 다중 투여될 수 있다. 상기한 요소들을 모두 고려하여 부작용없이 최소한의 양으로 최대 효과를 얻을 수 있는 양을 투여하는 것이 중요하며, 이는 당업자에 의해 용이하게 결정될 수 있다.

본 발명의 조성물의 투여량은 환자의 체중, 연령, 성별, 건강상태, 식이, 투여시간, 투여방법, 배설률 및 질환의 중증도에 따라 그 범위가 다양하며, 일일 투여량은 멸가치 추출물의 양을 기준으로 0.01~2,000mg/kg이고, 바람직하게는 30~500mg/kg이고, 더욱 바람직하게는 50~300mg/kg이며, 하루 1~6회 투여될 수 있다. 본 발명의 조성물은 단독으로 또는 수술, 방사선 치료, 호르몬 치료, 화학 치료 및 생물학적 반응 조절제를 사용하는 방법들과 병용하여 사용할 수 있다.

또한, 본 발명은 멸가치 추출물을 유효성분으로 함유하는 연골재생, 관절염 또는 관절염에 의한 통증의 예방 또는 개선용 사료 첨가제에 관한 것이다.

본 발명의 사료 첨가제는 사료관리법상의 보조사료에 해당한다. 본 발명에서 용어 '사료'는 동물이 먹고, 섭취하며, 소화시키기 위한 또는 이에 적당한 임의의 천연 또는 인공 규정식, 한끼식 등 또는 상기 한끼식의 성분을 의미할 수 있다. 상기 사료의 종류는 특별히 제한되지 아니하며, 당해 기술 분야에서 통상적으로 사용되는 사료를 사용할 수 있다. 상기 사료의 비제한적인 예로는, 곡물류, 근과류, 식품 가공 부산물류, 조류, 섬유질류, 제약 부산물류, 유지류, 전분류, 박류 또는 곡물 부산물류 등과 같은 식물성 사료; 단백질류, 무기물류, 유지류, 광물성류, 유지류, 단세포 단백질류, 동물성 플랑크톤류 또는 음식물 등과 같은 동물성 사료를 들 수 있다. 이들은 단독으로 사용되거나 2종 이상을 혼합하여 사용될 수 있다.

또한, 본 발명은 멸가치 추출물을 유효성분으로 함유하는 연골재생, 관절염 또는 관절염에 의한 통증의 예방 또는 치료용 수의학적 조성물에 관한 것이다.

본 발명의 수의학적 조성물은 통상의 방법에 따른 적절한 부형제 및 희석제를 더 포함할 수 있다. 본 발명의 수의학적 조성물에 포함될 수 있는 부형제 및 희석제로는 락토즈, 덱스트로즈, 수크로스, 솔비톨, 만니톨, 자일리톨, 에리스리톨, 말티톨, 전분, 아카시아 고무, 알지네이트, 젤라틴, 칼슘 포스페이트, 칼슘 실리케이트, 셀룰로즈, 메틸 셀룰로즈, 미정질 셀룰로스, 폴리비닐 피롤리돈, 물, 메틸히드록시벤조에이트, 프로필히드록시 벤조에이트, 탈크, 마그네슘 스테아레이트, 세탄올, 스테아릴알콜, 유동파라핀, 솔비탄모노스테아레이트, 폴리소르베이트 60, 메칠파라벤, 프로필파라벤 및 광물유를 들 수 있다. 본 발명에 따른 수의학적 조성물은 충진제, 항응집제, 윤활제, 습윤제, 향신료, 유화제, 방부제 등을 추가로 포함할 수 있는데, 본 발명에 따른 수의학적 조성물은 동물에 투여된 후 활성 성분의 신속, 지속 또는 지연된 방출을 제공할 수 있도록 당업계에 잘 알려진 방법을 사용하여 제형화될 수 있고, 제형은 산제, 과립제, 정제, 캡슐제, 현탁액, 에멀젼, 용액, 시럽, 에어로졸, 연질 또는 경질 젤라틴 캅셀, 좌제, 멸균 주사용액, 멸균 외용제 등의 형태일 수 있다.

본 발명에 따른 수의학적 조성물의 유효한 양은 동물의 개체에 따라 적절하게 선택할 수 있다. 질환 내지 상태의 중증도, 개체의 연령, 체중, 건강상태 또는 성별에 따른 본 발명의 유효성분에 대한 민감도, 투여 경로, 투여 기간, 상기 조성물과 배합 또는 동시 사용되는 다른 조성물을 포함한 요소 및 기타 생리 내지 수의학 분야에 잘 알려진 요소에 따라 결정될 수 있다.

이하, 실시예를 이용하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명하고자 한다. 이들 실시예는 오로지 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것으로 본 발명의 범위가 이들에 의해 제한되지 않는다는 것은 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 자명한 것이다.

실시예 1. 멸가치 추출물의 제조

1kg의 멸가치에 대하여, 15ℓ의 70%(v/v) 에탄올을 가하고, 85℃에서 3시간 동안 추출한 후, 45℃에서 여과액을 감압 농축 및 건조하여 멸가치 추출물을 수득하였다.

실시예 2. 연골 세포에서 항염증 효능 평가

인간 연골세포(SW1353)에서 추출물 처리에 따른 염증 매개인자인 프로스타글란딘 E2(PGE2) 함량 변화 및 염증성 사이토카인 증가에 의해 활성화되는 연골기질 분해효소인 MMPs(MMP-1, MMP-13) 저해 여부 및 연골 프로테오글리칸(proteoglycan) 분해산물인 GAG(Glycosaminoglycan) 함량 변화를 확인하였다.

[세포 배양]

DMEM/F12(Dulbecco's Modified Eagle Medium: Nutrient Mixture F-12)에 10% FBS가 첨가된 배양배지를 이용하여 인간 연골세포(SW1353)를 배양한 후, 25~100㎍/㎖의 멸가치 추출물을 처리하고 2시간 동안 배양한 후, IL-1β(10㎍/㎖)를 24시간 동안 처리하였다.

(1) IL-1β에 의해 유도된 PGE2 생성 억제 효과 확인

멸가치 추출물의 항염증 효과를 평가하기 위해, 염증 매개인자인 PGE2 생성 억제 효과를 ELISA 키트(R&D Systems)를 이용하여 측정하였다.

그 결과, 연골세포에서 IL-1β 처리에 의해 PGE2 생성이 유의미하게 증가되었으며, 100㎍/㎖의 멸가치 추출물이 전처리된 세포에서는 PGE2 생성이 유의미하게 감소하였다(도 1).

(2) IL-1β가 매개하는 MMP-1 및 MMP-13 발현량의 감소 효과 확인

염증성 사이토카인의 분비에 따른 MMPs의 활성화 및 합성으로 연골조직을 구성하는 연골기질분자(extracellular matrix, ECM)가 분해되는데, 멸가치 추출물이 MMPs의 발현에 영향을 주는지에 대하여 ELISA 키트(R&D Systems)를 이용하여 확인하였다.

그 결과, IL-1β를 24시간 처리한 배양 상등액에서 MMP-1 및 MMP-13의 발현량이 증가하였으나, 본 발명의 멸가치 추출물이 전처리된 세포에서는 IL-1β에 의한 MMP-1 및 MMP-13의 발현량이 농도 의존적으로 유의미하게 감소하였다(도 2).

(3) GAG(Glycosaminoglycan) 함량 변화 확인

GAG는 연골조직을 구성하는 성분으로 프로테오글리칸(proteoglycan)이 분해되어 생성되는 물질이며, 멸가치 추출물이 프로테오글리칸의 분해에 영향을 주는지 확인하기 위하여, GAG 함량 변화를 확인하였다. 구체적으로, IL-1β를 24시간 처리한 후 배양 상등액을 blyscan dye와 반응시켜 656nm에서 흡광도를 측정하여 GAG 양을 측정하였다.

그 결과, IL-1β로 인해 연골 분해가 촉진되어 증가된 GAG 함량이 멸가치 추출물의 처리에 의해 감소한 것을 확인하였다(도 3).

실시예 3. 아세트산 유도에 의한 통증 유발 동물모델에서 진통 효능 평가

7주령 ICR 마우스를 일주일 동안 순화시킨 후, 멸가치 추출물(150mg/kg, 300mg/kg) 및 양성대조군인 인도메타신(indomethacin; 5mg/kg)을 각각 4일 동안 경구 투여하였다. 4일째 투여하고 1시간 후에 마우스 복강에 0.75%(v/v) 아세트산(초산), 10㎖/kg의 용량으로 복강투여 하였고, 아세트산 복강투여를 위해 18시간 이상 절식시켰다. 아세트산 투여하고 5분 후, 10분 동안 마우스가 몸을 비트는 횟수를 관찰하였다.

그 결과 아세트산의 복강 내 투여로 인해, 모세혈관의 손상과 통증이 유발하여 마우스의 몸을 비트는 횟수가 증가하였으며, 멸가치 추출물을 투여한 경우, 유의미하게 마우스가 몸을 비트는 횟수가 감소하였다(도 4).

실시예 4. 아라키돈산(Arachidonic acid)에 의한 염증 유발 동물모델에서 귀부종 완화 효능평가

7주령 ICR 마우스를 일주일 동안 순화시킨 후, 멸가치 추출물 (150mg/kg, 300mg/kg) 및 양성대조군인 인도메타신(5mg/kg)을 4일 동안 경구 투여하였다. 4일째 투여하고 1시간 후에, 아세톤에 용해시킨 2% 아라키돈산 10㎕를 양쪽 귀의 안쪽 표면과 바깥쪽 표면에 각각 도포하였다. 2시간 후 안락사 시키고, 5mm dermal biopsy punch를 이용하여 귀 조직 무게를 측정하고 포르말린에 24시간 이상 고정하였다. 귀 조직의 탈수 과정을 거친 후 파라핀을 제작하였고, 조직을 10μm로 자른 뒤 H&E 염색을 실시하였다.

그 결과, 아라키돈산으로 유도한 귀 부종 동물모델에서 멸가치 추출물 투여에 의해 유의미하게 귀부종이 감소한 것을 확인하였다(도 5).

실시예 5. MIA(monosodium iodoacetate)에 의해 유도된 골관절염 동물모델에서 멸가치 추출물이 체중부하에 미치는 효과 확인

상기 실시예 1에서 제조한 멸가치 추출물이 MIA로 유도한 골관절염 동물모델에서의 체중부하에 미치는 효과를 확인하기 위하여, 7주령 SD 랫트의 오른쪽 뒷다리 관절강 내에 골관절염 유발물질인 MIA(0.9% saline으로 60㎎/㎖의 농도로 희석) 50㎕를 투여하여 골관절염을 유도한 후, 100㎎/㎏ 또는 200㎎/㎏의 멸가치 추출물을 1일 1회 총 21일 동안 경구 투여하였으며, 7일 간격으로 체중부하율을 측정하였다. 양성대조군으로는 조인스정(JOINS, 20㎎/㎏)을 사용하였다.

뒷다리 체중부하는 발 무게 측정기(Incapacitance tester, Linton instrument Co., UK, Ser No. 01/45/25)를 사용하여 측정하였다. 테스터의 홀더 안에서 골관절염이 유발된 랫트는 통증으로 인해 MIA를 투여하지 않은 정상적인 발에 의지하여 서게 되므로, 양쪽 발의 무게가 균형을 잃어 정상적인 발의 무게 대비 MIA를 투여한 발의 무게가 상대적으로 가볍게 측정되었다. 발의 무게 측정 시 SD 랫트의 배가 기기의 센서에 닿지 않은 상태에서 양쪽 발의 무게(g)를 각각 측정하였으며, 상기 측정된 발의 무게를 이용하여, 체중부하율(%)을 하기 식 1의 방법으로 계산하였다. 상기 체중부하는 발로 지탱하여 누르는 힘으로, 정상적인 경우 양쪽 발의 무게가 균형을 이루어 한쪽 발의 체중부하율은 50%로 나타나지만, 골관절염 유발에 의해 통증이 심해질수록 골관절염 유발 뒷다리의 체중부하율(%)이 낮아진다.

[식 1]

체중부하율(%)=[골관절염 유발 뒷다리의 무게/(양발 뒷다리의 무게)]×100

그 결과, 도 6에 나타난 바와 같이 정상 SD 랫트군에 비해 MIA를 투여하여 골관절염을 유발한 군의 체중부하율(%)이 기간이 경과하면서 대조군에 비해 절반가량 감소하는 것을 확인하였다. 이에 대비하여 MIA+조인스 또는 MIA+멸가치 추출물 투여군은 감소되었던 체중부하율(%)이 증가되었다.

실시예 6. MIA(monosodium iodoacetate)에 의해 유도된 골관절염 동물모델에서 멸가치 추출물이 염증유발인자 및 연골 퇴행 유발인자에 미치는 효과 확인

골관절염이 유발된 동물의 혈액과 관절에서 염증유발인자(IL-6, TNF-α 및 LTB4) 및 연골 퇴행 유발인자(MMP-2 및 MMP-9)의 발현량을 ELISA 기법으로 확인하였다.

그 결과, 도 7에 나타난 바와 같이 MIA에 의해 골관절염이 유발된 경우, 염증유발인자 및 연골 퇴행 유발인자의 발현량이 증가하는 것을 확인한 반면, 멸가치 추출물 처리시, 증가한 인자들의 발현량이 감소하였다. 이를 통해 멸가치 추출물이 골관절염에 의해 유발된 염증 및 관절 연골 손상을 억제한다는 것을 알 수 있었다.

실시예 7. 연골 세포 분화 촉진 효능 평가

연골전구세포(ATDC-5)의 분화 과정에서 약물에 의하여 연골의 분화를 촉진하는 효능을 평가하였다. 약물에 의해 연골의 세포 외 기질(extracellular matrix, ECM)의 주요 구성 요소인 aggrecan(ACAN), Collagen type Ⅱ(COL2A1), Collagen type Ⅹ(COL10A1)의 생성 촉진 효능을 확인하였다.

연골 전구세포인 ATDC5(RCB0565, RIKEN cell bank, Japan)는 DMEM/F12 배지에 5% FBS, 1% penicillin(100 U/㎖) 및 스트렙토마이신(100 g/㎖)을 첨가하여 37℃ 및 5% CO₂ 조건에서 배양하였다. 세포를 분주하고 24시간 후, ITS (10㎍/㎖의 인슐린, 5.5㎍/㎖의 트랜스페린, 5ng/㎖ 아셀레늄산나트륨, I3146, Sigma)가 포함된 배지에서 21일 동안 세포 분화를 유도하였으며, 그 기간 동안 각각의 시료를 농도별로 함께 처리하였다. 분화 유도 21일 후, 연골 세포의 특이 마커인 아그레칸(Aggrecan), 콜라겐 타입 II(Collagen type II) 및 콜라겐 타입 X(Collagen type Ⅹ)의 mRNA 발현량을 확인하였다.

연골 형성 지표 유전자의 프라이머 서열

유전자 명칭	방향	서열(5'-> 3')	서열번호
Aggrecan	정방향	5′-GCTGCAGTGATCTCAGAAGAAG-3′	1
Aggrecan	역방향	5′-GATGGTGAGGGAAGACCCTA-3′	2
collagen type II	정방향	5′-AGAGCGGAGACTACTGGATTG-3′	3
collagen type II	역방향	5′-CGTTAGCGGTGTTGGGAG-3′	4
collagen type Ⅹ	정방향	5′-TGGGATGCCTCTTGTCAGTG-3′	5
collagen type Ⅹ	역방향	5′-GTGGGCGTGCCATTCTTAT-3′	6
GAPDH	정방향	5′-AACAGTCCGCCTAGAAGCAC-3′	7
GAPDH	역방향	5′-CGTTGACATCCGTAAAGACC-3′	8

그 결과, 도 8에 나타난 바와 같이 연골전구세포에 ITS를 처리하여 연골세포로 분화를 유도한 세포에서 연골 형성 지표(aggrecan(ACAN), collagen type II(COL2A1), collagen type Ⅹ(COL10A1))의 발현이 증가하는 것을 확인하였으며, 멸가치 추출물 병행 처리시 연골 형성 지표의 발현량이 증가하였다. 이를 통해 멸가치 추출물의 연골 생성 촉진 효과가 확인되었다.

Claims

멸가치(Adenocaulon himalaicum Edgew) 추출물을 유효성분으로 함유하는 연골재생, 관절염 또는 관절염에 의한 통증의 예방 또는 개선용 건강기능식품 조성물.
제1항에 있어서, 상기 멸가치 추출물은 꽃, 잎, 줄기 및 뿌리 중에서 선택된 하나 이상의 부위를 추출한 것을 특징으로 하는 연골재생, 관절염 또는 관절염에 의한 통증의 예방 또는 개선용 건강기능식품 조성물.
제1항에 있어서, 상기 관절염은 골관절염인 것을 특징으로 하는 연골재생, 관절염 또는 관절염에 의한 통증의 예방 또는 개선용 건강기능식품 조성물.
제1항에 있어서, 상기 유효성분은 염증성 사이토카인을 억제하는 것을 특징으로 하는 연골재생, 관절염 또는 관절염에 의한 통증의 예방 또는 개선용 건강기능식품 조성물.
제1항에 있어서, 상기 멸가치 추출물의 추출용매는 물, C₁~C₄의 저급 알코올 또는 이들의 혼합물인 것을 특징으로 하는 연골재생, 관절염 또는 관절염에 의한 통증의 예방 또는 개선용 건강기능식품 조성물.
제1항에 있어서, 상기 조성물은 분말, 과립, 환, 정제, 캡슐, 캔디, 시럽 및 음료 중에서 선택된 어느 하나의 제형으로 제조되는 것을 특징으로 하는 연골재생, 관절염 또는 관절염에 의한 통증의 예방 또는 개선용 건강기능식품 조성물.
멸가치 추출물을 유효성분으로 함유하는 연골재생, 관절염 또는 관절염에 의한 통증의 예방 또는 치료용 약학 조성물.
제7항에 있어서, 상기 조성물은 유효성분 이외에 약학적으로 허용 가능한 담체, 부형제 또는 희석제를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 연골재생, 관절염 또는 관절염에 의한 통증의 예방 또는 치료용 약학 조성물.
제7항에 있어서, 상기 조성물은 캡슐제, 산제, 과립제, 정제, 현탁액, 에멀젼, 시럽 및 에어로졸 중에서 선택된 어느 하나의 제형으로 제조되는 것을 특징으로 하는 연골재생, 관절염 또는 관절염에 의한 통증의 예방 또는 치료용 약학 조성물.
멸가치 추출물을 유효성분으로 함유하는 연골재생, 관절염 또는 관절염에 의한 통증의 예방 또는 개선용 사료 첨가제.
멸가치 추출물을 유효성분으로 함유하는 연골재생, 관절염 또는 관절염에 의한 통증의 예방 또는 치료용 수의학적 조성물.