KR20230119767A - Pharmaceutical composition for preventing or treating osteoarthritis comprising 3,5-dicaffeoylquinic acid - Google Patents

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KR20230119767A
KR20230119767A KR1020220015911A KR20220015911A KR20230119767A KR 20230119767 A KR20230119767 A KR 20230119767A KR 1020220015911 A KR1020220015911 A KR 1020220015911A KR 20220015911 A KR20220015911 A KR 20220015911A KR 20230119767 A KR20230119767 A KR 20230119767A
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이슬아
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Abstract

본 발명은 골관절염 예방 또는 치료용 약학 조성물에 관한 것으로 보다 상세하게는 3,5-다이카페오일퀴닉산(dicaffeoylquinic acid, diCQA) 또는 이의 약학적으로 허용되는 염을 포함함으로써 연골 세포에서 염증 매개체 및 기질 분해 효소 억제 효과가 있어 골관절염의 예방, 치료 또는 개선에 도움을 줄 수 있다.The present invention relates to a pharmaceutical composition for preventing or treating osteoarthritis, and more particularly, to a pharmaceutical composition comprising 3,5-dicaffeoylquinic acid (diCQA) or a pharmaceutically acceptable salt thereof, thereby inflammatory mediator and substrate in chondrocytes. It has a decomposing enzyme inhibitory effect, so it can help prevent, treat or improve osteoarthritis.

Description

3,5-다이카페오일퀴닉산을 포함하는 골관절염 예방 또는 치료용 약학 조성물{Pharmaceutical composition for preventing or treating osteoarthritis comprising 3,5-dicaffeoylquinic acid}Pharmaceutical composition for preventing or treating osteoarthritis comprising 3,5-dicaffeoylquinic acid

본 발명은 골관절염의 예방 또는 치료용 약학 조성물에 관한 것이다.The present invention relates to a pharmaceutical composition for preventing or treating osteoarthritis.

본 발명은 골관절염의 예방 또는 개선용 식품 조성물에 관한 것이다.The present invention relates to a food composition for preventing or improving osteoarthritis.

관절염은 관절에 염증 및 통증이 발생되어 생기는 질환으로서, 퇴행성 관절염(osteoarthristis), 류마티스 관절염(rheumatoid arthritis), 통풍, 건성 관절염이 있으며, 관절염 환자의 95%가 퇴행성 관절염을 앓고 있다. 퇴행성 관절염(degenerative arthritis)은 관절 연골이 닳아 없어지면서 국소적인 퇴행성 변화가 나타나는 질환으로서, 골관절염(osteoarthritis)이라고도 한다. 퇴행성 관절염은 노령화와 밀접한 연관을 갖는 대표적인 퇴행성 질환으로, 전 인구의 10~15% 정도가 앓고 있으며, 특히 65세 이상의 고령 인구 중 60~80% 정도가 퇴행성 관절염을 앓고 있다.Arthritis is a disease caused by inflammation and pain in a joint, and includes osteoarthritis, rheumatoid arthritis, gout, and psoriatic arthritis, and 95% of arthritis patients suffer from degenerative arthritis. Degenerative arthritis is a disease in which local degenerative changes occur as articular cartilage wears away, and is also referred to as osteoarthritis. Osteoarthritis is a representative degenerative disease that is closely related to aging. About 10 to 15% of the total population suffers from it, and in particular, about 60 to 80% of the elderly population over 65 years old suffer from it.

골관절염의 원인은 노화 현상이나 과다한 체중과 관계가 깊으며, 나이가 많아질수록 여성에서 많이 발병되고 있다. 초기 증상은 한 개 또는 두 개의 관절이 강직과 함께 쑤시는 듯한 동반 통증이 나타나며, 장기화되면 관절 주변에 골의 과잉 형성 및 관절의 변형 등을 초래하게 된다. 골관절염이 유발되는 기전으로는 전염증성 사이토카인(pro-inflammatory cytokine)의 생성이 증가하고 콜라게네이즈(collagenase), 스트로멜라이신(stromelysin) 등과 같은 MMPs의 분비가 증가되어 관절연골 기질의 손상을 유발한다.The cause of osteoarthritis is closely related to aging or excessive weight, and it is more common in women as the age increases. Early symptoms include stiffness and tingling pain in one or two joints, and when prolonged, excessive formation of bone around the joint and deformation of the joint occur. The mechanism by which osteoarthritis is induced is the increased production of pro-inflammatory cytokines and the increased secretion of MMPs such as collagenase and stromelysin, resulting in damage to the articular cartilage matrix. do.

현재 임상적으로 사용되고 있는 골관절염의 치료로는, 진통제, 스테로이드제, 비스테로이드계 항염증제 등과 같은 약물 치료제나 히알루론산, 글루코사민, 콘드로이틴 등의 연골 보호제를 이용하거나, 관절경 수술, 경골 근위부 절골술, 관절부분 치환술, 슬관절 전치환술 등의 외과적 치료에 의한다. 그러나 약물 치료제의 경우는 통증이나 염증 반응 자체를 비특이적으로 완화시키는 효과만을 가지고 있으며, 연골 보호제는 단지 연골 세포에 영양을 공급해 주거나 충격을 완화시킴으로써 관절을 보호해 주는 역할을 할 뿐이다.Currently used clinically for the treatment of osteoarthritis, drug treatments such as pain relievers, steroids, and non-steroidal anti-inflammatory drugs or chondroprotectors such as hyaluronic acid, glucosamine, and chondroitin are used, or arthroscopic surgery, proximal tibia osteotomy, joint part By surgical treatment such as arthroplasty and total knee arthroplasty. However, drug treatment only has an effect of non-specifically alleviating pain or inflammatory response itself, and chondroprotectors only play a role in protecting joints by supplying nutrients to cartilage cells or alleviating shock.

한국등록특허 제1896020호Korean Registered Patent No. 1896020

본 발명은 골관절염 예방 또는 치료용 약학 조성물을 제공하는 것을 목적으로 한다.An object of the present invention is to provide a pharmaceutical composition for preventing or treating osteoarthritis.

본 발명은 골관절염 예방 또는 개선용 식품 조성물을 제공하는 것을 목적으로 한다.An object of the present invention is to provide a food composition for preventing or improving osteoarthritis.

1. 3,5-다이카페오일퀴닉산(dicaffeoylquinic acid, diCQA) 또는 이의 약학적으로 허용되는 염을 포함하는 골관절염 예방 또는 치료용 약학 조성물.1. A pharmaceutical composition for preventing or treating osteoarthritis comprising 3,5-dicaffeoylquinic acid (diCQA) or a pharmaceutically acceptable salt thereof.

2. 3,5-다이카페오일퀴닉산(dicaffeoylquinic acid, diCQA) 또는 이의 식품학적으로 허용되는 염을 포함하는 골관절염 예방 또는 개선용 식품 조성물.2. A food composition for preventing or improving osteoarthritis, comprising 3,5-dicaffeoylquinic acid (diCQA) or a food-acceptable salt thereof.

본 발명의 약학적 조성물 및 식품 조성물은 연골 세포에서 염증 매개체 및 기질 분해 효소 억제 효과가 있어 골관절염의 예방, 치료 또는 개선에 도움을 줄 수 있다.The pharmaceutical composition and food composition of the present invention have an inhibitory effect on inflammatory mediators and matrix degrading enzymes in cartilage cells, and thus can help prevent, treat, or improve osteoarthritis.

도 1은 3,5-dicaffeoylquinic acid(3,5-diCQA)의 백서 초대 연골 세포의 생존력에 대한 효과를 나타낸 것이다.
도 2는 3,5-diCQA의 백서 초대 연골 세포에서 IL-1β에 의해 증가된 아질산염(nitrite) 억제 효과를 나타낸 것이다.
도 3은 3,5-diCQA의 백서 초대 연골 세포에서 IL-1β에 의해 증가된 iNOS, COX-2 및 TNF-α 억제 효과를 웨스턴 블롯 분석을 통해 나타낸 것이다.
도 4는 3,5-diCQA의 백서 초대 연골 세포에서 IL-1β에 의해 증가된 MMP-1, MMP-3 및 MMP-13 억제 효과를 웨스턴 블롯 분석을 통해 나타낸 것이다.
도 5는 3,5-diCQA의 백서 초대 연골 세포에서 IL-1β에 의해 증가된 ADAMTS4 억제 효과를 웨스턴 블롯 분석을 통해 나타낸 것이다.
도 7은 3,5-diCQA의 백서 초대 연골 세포에서 IL-1β에 의해 증가된 MMP의 활성 억제 효과를 젤라틴 자이모그래피를 통해 나타낸 것이다.
Figure 1 shows the effect of 3,5-dicaffeoylquinic acid (3,5-diCQA) on the viability of white paper primary chondrocytes.
Figure 2 shows the nitrite inhibitory effect of 3,5-diCQA increased by IL-1β in white paper primary chondrocytes.
Figure 3 shows the inhibitory effect of 3,5-diCQA on iNOS, COX-2 and TNF-α increased by IL-1β in white paper primary chondrocytes through Western blot analysis.
Figure 4 shows the inhibitory effect of 3,5-diCQA on MMP-1, MMP-3 and MMP-13 increased by IL-1β in white paper primary chondrocytes through Western blot analysis.
Figure 5 shows the ADAMTS4 inhibitory effect of 3,5-diCQA increased by IL-1β in white paper primary chondrocytes through Western blot analysis.
7 shows the inhibitory effect of 3,5-diCQA on the activity of MMPs increased by IL-1β in white paper primary chondrocytes through gelatin zymography.

이하, 본 발명을 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described.

본 발명은 골관절염 예방 또는 치료용 약학 조성물을 제공한다.The present invention provides a pharmaceutical composition for preventing or treating osteoarthritis.

약학 조성물은 3,5-다이카페오일퀴닉산(dicaffeoylquinic acid, diCQA) 또는 이의 약학적으로 허용되는 염을 포함한다.The pharmaceutical composition includes 3,5-dicaffeoylquinic acid (dicaffeoylquinic acid, diCQA) or a pharmaceutically acceptable salt thereof.

3,5-다이카페오일퀴닉산은 하기 화학식 1의 구조를 갖는 화합물일 수 있다.3,5-dicaffeoylquinic acid may be a compound having a structure represented by Formula 1 below.

[화학식 1][Formula 1]

본 발명의 조성물은 연골 세포에서 염증 매개체 및 기질 분해 효소를 억제하여 우수한 골관절염의 예방 또는 치료 효과가 있다.The composition of the present invention inhibits inflammatory mediators and matrix degrading enzymes in cartilage cells, and thus has excellent preventive or therapeutic effects on osteoarthritis.

염증 매개체란 혈관 또는 세포에 작용하여 순차적 염증 반응을 촉진하는 메신저로, 예를 들면 사이토카인(cytokine), 케모카인(chemokine), 산화질소(nitric oxide), 산소자유기(oxygen free radicals), 단백질, 펩티드, 당단백질, 프로스타글란딘 및 류코트리엔을 포함하는 아라키돈산 대사산물(arachidonic acid metabolites) 등일 수 있고, 구체적으로 아질산염(nitrite), iNOS, COX-2, TNF-α, L-1β, IL-6, IL-15, IL-8, GRO-α 등일 수 있다.Inflammatory mediators are messengers that act on blood vessels or cells to promote sequential inflammatory responses, such as cytokines, chemokines, nitric oxide, oxygen free radicals, proteins, It may be peptides, glycoproteins, arachidonic acid metabolites including prostaglandins and leukotrienes, and the like, specifically nitrite, iNOS, COX-2, TNF-α, L-1β, IL-6, IL -15, IL-8, GRO-α, and the like.

연골 기질 분해 효소란 연골 세포를 둘러싸고 있는 세포외기질(예컨대, 아그레칸(aggrecan), 제2형 콜라겐(type Ⅱ collagen))을 직접적으로 분해함으로써 연골 조직의 점진적 퇴행을 유도하는 효소로, 예를 들면 MMPs 및 아그레카나제(aggrecanase)인 ADAMTS 등일 수 있다.Cartilage matrix degradation enzyme is an enzyme that induces gradual degeneration of cartilage tissue by directly degrading the extracellular matrix (eg, aggrecan, type II collagen) surrounding cartilage cells. For example, MMPs and ADAMTS, which is an aggrecanase, may be used.

관절염은 관절에 염증 또는 통증이 발생되어 생기는 질환으로, 골관절염(osteoarthristis), 류마티스 관절염(rheumatoid arthritis), 통풍, 건성 관절염이 있으며, 각 관절염마다 발생 원인 또는 치료 방법이 상이하다. 골관절염은 퇴행성 관절염(degenerative arthritis)이라고도 하며, 관절 연골이 닳아 없어지면서 국소적인 퇴행성 변화가 나타나는 질환이다. 골관절염은 전염증성 사이토카인(pro-inflammatory cytokine)의 생성이 증가하거나, 콜라게네이즈(collagenase), 스트로멜라이신(stromelysin) 등의 MMPs나 아그레카나제(aggrecanase)의 분비가 증가함으로써 관절 연골 기질이 손상되어 유발될 수 있다.Arthritis is a disease caused by inflammation or pain in a joint, and includes osteoarthritis, rheumatoid arthritis, gout, and psoriatic arthritis, and each arthritis has a different cause or treatment method. Osteoarthritis, also called degenerative arthritis, is a disease in which local degenerative changes occur as articular cartilage wears away. Osteoarthritis is caused by increased production of pro-inflammatory cytokines or increased secretion of MMPs such as collagenase and stromelysin or aggrecanase, resulting in the articular cartilage matrix. This could be caused by damage.

용어 "약학적으로 허용 가능한"은 화합물 또는 조성물이 투여되는 개체, 세포, 조직 등에 심각한 자극을 유발하지 않고 화합물의 생물학적 활성과 물성들을 손상시키지 않는 특성을 나타내는 것을 의미한다.The term "pharmaceutically acceptable" means that a compound or composition exhibits properties that do not cause serious irritation to an object, cell, tissue, etc. to which it is administered and do not impair the biological activity and physical properties of the compound.

용어 "약학적으로 허용 가능한 염"은, 본 발명에 따른 특정 화합물과 비교적 무독성인 산 또는 염기를 이용해서 조제되는 염을 의미한다. 약학적으로 허용 가능한 염은 예를 들어 산 부가염 또는 금속염일 수 있다.The term "pharmaceutically acceptable salt" refers to a salt prepared using a specific compound according to the present invention and a relatively non-toxic acid or base. A pharmaceutically acceptable salt may be, for example, an acid addition salt or a metal salt.

산 부가염은 염산, 질산, 인산, 황산, 브롬화수소산, 요드화수소산, 아질산 또는 아인산과 같은 무기산류와 지방족 모노 및 디카르복실레이트, 페닐-치환된 알카노에이트, 하이드록시 알카노에이트 및 알칸디오에이트, 방향족 산류, 지방족 및 방향족 설폰산류와 같은 무독성 유기산으로부터 형성될 수 있다. 이러한 약학적으로 무독한 염은 설페이트, 피로설페이트, 바이설페이트, 설파이트, 바이설파이트, 니트레이트, 포스페이트, 모노하이드로겐 포스페이트, 디하이드로겐 포스페이트, 메타포스페이트, 피로포스페이트, 클로라이드, 브로마이드, 아이오다이드, 플루오라이드, 아세테이트, 프로피오네이트, 데카노에이트, 카프릴레이트, 아크릴레이트, 포메이트, 이소부티레이트, 카프레이트, 헵타노에이트, 프로피을레이트, 옥살레이트, 말로네이트, 석시네이트, 수베레이트, 세바케이트, 푸마레이트, 말리에이트, 부틴- 1,4-디오에이트, 핵산-1,6-디오에이트, 벤조에이트, 클로로벤조에이트, 메틸벤조에이트, 디니트로 벤조에이트, 하이드록시벤조에이트, 메톡시벤조에이트, 프탈레이트, 테레프탈레이트, 벤젠설포네이트, 를투엔설포네이트, 클로로벤젠설포네이트, 크실렌설포네이트, 페닐아세테이트, 페닐프로피오네이트, 페닐부티레이트, 시트레이트, 락테이트, β_하이드톡시부티레이트, 글리콜레이트, 말레이트, 타트레이트, 메탄설포네이트, 프로판설포네이트, 나프탈렌-1-설포네이트, 나프탈렌-2-설포네이트 또는 만델레이트를 포함할 수 있다. 예를 들어, 산 부가염은 화합물을 과량의 산 수용액 중에 용해시키고, 염을 수화성 유기 용매, 예컨대 메탄올, 에탄올, 아세톤 또는 아세토니트릴을 사용하여 침전시켜 수득할 수 있다.Acid addition salts are formed with inorganic acids such as hydrochloric acid, nitric acid, phosphoric acid, sulfuric acid, hydrobromic acid, hydroiodic acid, nitrous acid or phosphorous acid, and aliphatic mono- and dicarboxylates, phenyl-substituted alkanoates, hydroxy alkanoates and alkanes. It can be formed from non-toxic organic acids such as dioates, aromatic acids, aliphatic and aromatic sulfonic acids. These pharmaceutically non-toxic salts are sulfate, pyrosulfate, bisulphate, sulphite, bisulfite, nitrate, phosphate, monohydrogen phosphate, dihydrogen phosphate, metaphosphate, pyrophosphate, chloride, bromide, ioda Id, fluoride, acetate, propionate, decanoate, caprylate, acrylate, formate, isobutyrate, caprate, heptanoate, propylate, oxalate, malonate, succinate, suberate, Sebacate, fumarate, maleate, butyne-1,4-dioate, nucleic acid-1,6-dioate, benzoate, chlorobenzoate, methylbenzoate, dinitrobenzoate, hydroxybenzoate, methoxy Benzoate, phthalate, terephthalate, benzenesulfonate, pertuenesulfonate, chlorobenzenesulfonate, xylenesulfonate, phenylacetate, phenylpropionate, phenylbutyrate, citrate, lactate, β_hydroxybutyrate, glycol rate, maleate, tartrate, methanesulfonate, propanesulfonate, naphthalene-1-sulfonate, naphthalene-2-sulfonate or mandelate. For example, acid addition salts can be obtained by dissolving the compound in an excess of aqueous acid solution and precipitating the salt using a hydrating organic solvent such as methanol, ethanol, acetone or acetonitrile.

금속염은 나트륨, 칼륨 또는 칼슘염일 수 있다. 금속염은 염기를 사용하여 제조할 수 있으며, 예를 들어, 알칼리 금속 또는 알칼리 토금속 염은 화합물을 과량의 알칼리 금속 수산화물 또는 알칼리 토금속 수산화물 용액 중에 용해하고, 비용해 화합물 염을 여과하고 여액을 증발 및/또는 건조시켜 수득할 수 있다.The metal salt may be a sodium, potassium or calcium salt. Metal salts can be prepared using a base, for example, an alkali metal or alkaline earth metal salt is obtained by dissolving the compound in an excess alkali metal hydroxide or alkaline earth metal hydroxide solution, filtering the undissolved compound salt and evaporating the filtrate and/or Or it can be obtained by drying.

용어 "예방"은 전체 예방 뿐만 아니라 병태의 발병 또는 재발병의 가능성의 경미한, 실질적인 또는 큰 감소를 포함하여 예방될 병태 또는 재발생 또는 재발하는 병태의 발병 가능성의 임의의 정도의 감소를 초래하는 예방적 조치를 지칭하고, 가능성 감소의 정도는 적어도 경미한 감소이다.The term “prevention” refers to prophylactic measures that result in any degree of reduction in the likelihood of developing a condition to be prevented or a recurrence or recurrent condition, including minor, substantial or major reduction in the likelihood of developing or recurring the condition, as well as total prevention. Refers to a measure, and the degree of likelihood reduction is at least a minor reduction.

용어 "치료"는 치유뿐만 아니라 경미한 완화, 실질적인 완화, 주요 완화를 포함하는 임의의 정도의 완화를 포함하여 치료될 병태를 앓고 있는 대상체 또는 환자에게 유리한 효과를 초래하는 처치를 지칭하고, 완화 정도는 적어도 경미한 완화이다.The term "treatment" refers to treatment that results in a beneficial effect on a subject or patient suffering from the condition being treated, including not only cure but also relief of any degree, including minor, substantial, major relief, the degree of relief being At least a slight relief.

본 발명의 약학적 조성물은, 각각 통상의 방법에 따라 산제, 과립제, 정제, 캡슐제, 현탁액, 에멀젼, 시럽, 에어로졸 등의 경구형 제형, 외용제, 좌제 및 멸균 주사용액의 형태로 제형화하여 사용될 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.The pharmaceutical composition of the present invention is formulated according to conventional methods into oral formulations such as powders, granules, tablets, capsules, suspensions, emulsions, syrups, aerosols, external preparations, suppositories and sterile injection solutions. It may, but is not limited thereto.

조성물에 함유될 수 있는 담체, 부형제 및 희석제로는 락토오즈, 덱스트로즈, 수크로스, 덱스트린, 말토덱스트린, 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 광물유를 들 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 제제화할 경우에는 보통 사용하는 충진제, 증량제, 결합제, 습윤제, 붕해제, 계면 활성제 등의 희석제 또는 부형제를 사용하여 조제되나, 이에 제한되지 않는다.Carriers, excipients and diluents that may be included in the composition include lactose, dextrose, sucrose, dextrin, maltodextrin, sorbitol, mannitol, xylitol, erythritol, maltitol, starch, gum acacia, alginates, gelatin, calcium phosphate, calcium silicate, cellulose, methyl cellulose, microcrystalline cellulose, polyvinyl pyrrolidone, water, methylhydroxybenzoate, propylhydroxybenzoate, talc, magnesium stearate and mineral oil. When formulated, it is prepared using diluents or excipients such as commonly used fillers, extenders, binders, wetting agents, disintegrants, and surfactants, but is not limited thereto.

경구 투여를 위한 고형 제제에는 정제, 환제, 산제, 과립제, 캡슐제 등이 포함되며 이에 제한되지는 않으나, 이러한 고형제제는 상기 화합물에 적어도 하나 이상의 부형제 예를 들면, 전분, 칼슘카보네이트(calcium carbonate), 수크로스 또는 락토오스, 젤라틴 등을 섞어 조제된다. 또한 단순한 부형제 이외에 마그네슘 스테아레이트, 탈크 같은 윤활제들도 사용될 수 있다.Solid preparations for oral administration include, but are not limited to, tablets, pills, powders, granules, capsules, etc., such solid preparations may contain at least one excipient such as starch or calcium carbonate in the compound. It is prepared by mixing sucrose or lactose, gelatin, etc. In addition to simple excipients, lubricants such as magnesium stearate and talc may also be used.

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. 비경구 투여를 위한 제제에는 멸균된 수용액, 비수성용제, 현탁제, 유제, 동결건조 제제, 좌제가 포함된다. 비수성용제, 현탁제로는 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, 글리세로제라틴 등이 사용될 수 있다.Liquid preparations for oral use include suspensions, solutions for oral use, emulsions, syrups, etc. In addition to water and liquid paraffin, which are commonly used simple diluents, various excipients such as wetting agents, sweeteners, aromatics, and preservatives may be included. . Formulations for parenteral administration include sterilized aqueous solutions, non-aqueous solvents, suspensions, emulsions, freeze-dried formulations, and suppositories. Propylene glycol, polyethylene glycol, vegetable oils such as olive oil, and injectable esters such as ethyl oleate may be used as non-aqueous solvents and suspending agents. As a base for the suppository, witepsol, macrogol, tween 61, cacao butter, laurin paper, glycerogeratin and the like may be used.

본 발명의 약학적 조성물은 약제학적으로 유효한 양으로 투여한다. 본 발명에서, "약제학적으로 유효한 양"은 의학적 치료에 적용 가능한 합리적인 수혜/위험 비율로 질환을 치료하기에 충분한 양을 의미하며, 유효 용량 수준은 환자의 질환의 종류, 중증도, 약물의 활성, 약물에 대한 민감도, 투여 시간, 투여 경로 및 배출 비율, 치료 기간, 동시 사용되는 약물을 포함한 요소 및 기타 의학 분야에 잘 알려진 요소에 따라 결정될 수 있다. 본 발명의 약학적 조성물은 개별 치료제로 투여하거나 다른 치료제와 병용하여 투여될 수 있고, 종래의 치료제와 순차적으로 또는 동시에 투여될 수 있으며, 단일 또는 다중 투여될 수 있다. 상기한 요소들을 모두 고려하여 부작용 없이 최소한의 양으로 최대 효과를 얻을 수 있는 양을 투여하는 것이 중요하며, 이는 통상의 기술자에 의해 용이하게 결정될 수 있다.The pharmaceutical composition of the present invention is administered in a pharmaceutically effective amount. In the present invention, "pharmaceutically effective amount" means an amount sufficient to treat a disease with a reasonable benefit / risk ratio applicable to medical treatment, and the effective dose level is the type, severity, drug activity, It may be determined according to factors including sensitivity to the drug, time of administration, route of administration and excretion rate, duration of treatment, drugs used concurrently, and other factors well known in the medical field. The pharmaceutical composition of the present invention may be administered as an individual therapeutic agent or in combination with other therapeutic agents, may be administered sequentially or simultaneously with conventional therapeutic agents, and may be administered single or multiple times. Considering all of the above factors, it is important to administer an amount that can obtain the maximum effect with the minimum amount without side effects, which can be easily determined by a person skilled in the art.

본 발명의 약학적 조성물에서 유효량은 환자의 나이, 성별, 체중에 따라 달라질 수 있으며, 일반적으로는 체중 ㎏당 1 내지 6000 ㎎, 바람직하게는 60 내지 600 ㎎을 1회 또는 3회로 나누어 투여할 수 있다. 그러나, 투여 경로, 질병의 중증도, 성별, 체중, 연령 등에 따라서 증감될 수 있으므로 상기 투여량이 어떠한 방법으로도 본 발명의 범위를 한정하는 것은 아니다.In the pharmaceutical composition of the present invention, the effective amount may vary depending on the patient's age, sex, and body weight, and is generally 1 to 6000 mg per kg of body weight, preferably 60 to 600 mg may be administered once or divided into three times. there is. However, since it may increase or decrease according to the route of administration, severity of disease, sex, weight, age, etc., the dosage is not limited to the scope of the present invention in any way.

본 발명은 골관절염 예방 또는 개선용 식품 조성물을 제공한다.The present invention provides a food composition for preventing or improving osteoarthritis.

식품 조성물은 3,5-다이카페오일퀴닉산(dicaffeoylquinic acid, diCQA) 또는 이의 식품학적으로 허용되는 염을 포함한다.The food composition includes 3,5-dicaffeoylquinic acid (diCQA) or a food-acceptable salt thereof.

본 발명의 조성물은 연골 세포에서 염증 매개체 및 기질 분해 효소를 억제하여 우수한 골관절염의 예방 또는 개선 효과가 있다.The composition of the present invention inhibits inflammatory mediators and matrix degrading enzymes in chondrocytes, and thus has excellent effects in preventing or improving osteoarthritis.

3,5-다이카페오일퀴닉산, 염증 매개체, 기질 분해 효소, 골관절염, 용어 “예방” 및 “치료”는 전술한 범위 내의 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.3,5-dicaffeoylquinic acid, inflammatory mediators, matrix degrading enzymes, osteoarthritis, the terms “prevention” and “treatment” may be within the foregoing scope, but are not limited thereto.

용어 “개선”은 치료되는 상태와 관련된 파라미터, 예를 들면 증상의 정도를 적어도 감소시키는 모든 행위를 의미한다.The term "improvement" means any action that at least reduces the severity of a parameter associated with the condition being treated, eg a symptom.

용어 "식품학적으로 허용 가능한"은 화합물 또는 조성물이 투여되는 개체, 세포, 조직 등에 심각한 자극을 유발하지 않고 화합물의 생물학적 활성과 물성들을 손상시키지 않는 특성을 나타내는 것을 의미한다.The term "acceptable food" means that the compound or composition does not cause serious irritation to the organism, cells, tissues, etc. to which it is administered, and exhibits characteristics that do not impair the biological activity and physical properties of the compound.

용어 "식품학적으로 허용 가능한 염"은, 본 발명에 따른 특정 화합물과 비교적 무독성인 산 또는 염기를 이용해서 조제되는 염을 의미하며, 식품학적으로 허용 가능한 염은 예를 들어 산 부가염 또는 금속염일 수 있고, 산 부가염 및 금속염은 전술한 범위 내의 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.The term "acceptable food salt" refers to a salt prepared using a specific compound according to the present invention and a relatively non-toxic acid or base, and a salt acceptable in food science is, for example, an acid addition salt or a metal salt. The acid addition salt and the metal salt may be within the above range, but are not limited thereto.

본 발명의 식품 조성물은 골관절염 예방 또는 개선을 목적으로, 정제, 캅셀, 분말, 과립, 액상, 환 등의 형태로 제조 및 가공할 수 있다.The food composition of the present invention can be prepared and processed in the form of tablets, capsules, powders, granules, liquids, pills, etc. for the purpose of preventing or improving osteoarthritis.

본 발명의 식품 조성물은 통상의 식품 첨가물을 포함할 수 있으며, 식품 첨가물로서의 적합 여부는 다른 규정이 없는 한, 식품의약품안전청에 승인된 식품 첨가물 공전의 총칙 및 일반시험법 등에 따라 해당 품목에 관한 규격 및 기준에 의하여 판정한다.The food composition of the present invention may contain conventional food additives, and the suitability as a food additive is determined according to the general rules of the Food Additive Code and General Test Methods approved by the Food and Drug Administration, unless otherwise specified. and judged by criteria.

식품 첨가물 공전에 수재된 품목으로는 예를 들어, 케톤류, 글리신, 구연산칼슘, 니코틴산, 계피산 등의 화학적 합성물; 감색소, 감초추출물, 결정셀룰로오스, 고량색소, 구아검 등의 천연첨가물; L-글루타민산나트륨 제제, 면류 첨가알칼리제, 보존료제제, 타르색소제제 등의 혼합제제류 등을 포함하나, 이에 제한되지 않는다.Items listed in the Food Additives Codex include, for example, chemical compounds such as ketones, glycine, calcium citrate, nicotinic acid, and cinnamic acid; natural additives such as persimmon pigment, licorice extract, crystalline cellulose, kaoliang pigment, and guar gum; It includes, but is not limited to, mixed preparations such as sodium L-glutamate preparations, alkali additives for noodles, preservative preparations, and tar color preparations.

예를 들어, 정제 형태의 식품 조성물은 상기 조성물을 부형제, 결합제, 붕해제 및 다른 첨가제와 혼합한 혼합물을 통상의 방법으로 과립화한 다음, 활택제 등을 넣어 압축성형하거나, 상기 혼합물을 직접 압축 성형할 수 있다. 또한 상기 정제 형태의 식품 조성물은 필요에 따라 교미제 등을 함유할 수도 있다.For example, a food composition in the form of a tablet is obtained by granulating a mixture obtained by mixing the composition with an excipient, a binder, a disintegrant, and other additives in a conventional manner, and then adding a lubricant or the like to compression molding or directly compressing the mixture. can be molded. In addition, the food composition in the form of a tablet may contain a flavoring agent and the like, if necessary.

캅셀 형태의 식품 조성물 중 경질 캅셀제는 통상의 경질 캅셀에 상기 조성물을 부형제 등의 첨가제와 혼합한 혼합물을 충진하여 제조할 수 있으며, 연질 캅셀제는 상기 조성물을 부형제 등의 첨가제와 혼합한 혼합물을 젤라틴과 같은 캅셀기제에 충진하여 제조할 수 있다. 상기 연질 캅셀제는 필요에 따라 글리세린 또는 소르비톨 등의 가소제, 착색제, 보존제 등을 함유할 수 있다.Hard capsules among food compositions in the form of capsules can be prepared by filling a mixture of the composition mixed with additives such as excipients in a normal hard capsule, and soft capsules can be prepared by mixing the composition with additives such as excipients and gelatin. It can be prepared by filling the same capsule base. The soft capsule may contain a plasticizer such as glycerin or sorbitol, a colorant, a preservative, and the like, if necessary.

환 형태의 식품 조성물은 상기 조성물과 부형제, 결합제, 붕해제 등을 혼합한 혼합물을 기존에 공지된 방법으로 성형하여 조제할 수 있으며, 필요에 따라 백당이나 다른 제피제로 제피할 수 있으며, 또는 전분, 탈크와 같은 물질로 표면을 코팅할 수도 있다.The food composition in the form of a ring may be prepared by molding a mixture obtained by mixing the composition with an excipient, a binder, a disintegrant, etc. by a conventionally known method, and, if necessary, may be coated with sucrose or other coating agent, or starch, The surface can also be coated with a material such as talc.

과립 형태의 식품 조성물은 상기 조성물과 부형제, 결합제, 붕해제 등을 혼합한 혼합물을 기존에 공지된 방법으로 입상으로 제조할 수 있으며, 필요에 따라 착향제, 교미제 등을 함유할 수 있다.A food composition in the form of a granule may be prepared by a conventionally known method of a mixture of the composition and an excipient, a binder, a disintegrant, etc., and may contain a flavoring agent, a flavoring agent, and the like, if necessary.

식품 조성물은 음료류, 육류, 초코렛, 식품류, 과자류. 피자, 라면, 기타 면류, 껌류, 사탕류, 아이스크림류, 알코올 음료류, 비타민 복합제 및 건강보조식품류 등일 수 있다.Food compositions include beverages, meat, chocolate, foods, and confectionery. It may be pizza, ramen, other noodles, chewing gum, candy, ice cream, alcoholic beverages, vitamin complexes, and health supplements.

식품 조성물은 영양제의 용도로 경구 적용될 수 있으며, 적용 형태는 특별히 제한되지 않는다. 예를 들면 경구 투여되는 경우, 하루 섭취량은 5000㎎ 이하인 것이 바람직하고, 하루 섭취량이 2000㎎ 이하인 것이 보다 바람직하며, 하루 섭취량이 500 내지 1500㎎, 또는 650㎎인 것이 가장 바람직하다. 캡슐제 또는 정제로 제제화하는 경우, 1일 1회 1정을 물과 함께 투여할 수 있다.The food composition may be applied orally for use as a nutrient, and the application form is not particularly limited. For example, when administered orally, the daily intake is preferably 5000 mg or less, more preferably 2000 mg or less, and most preferably 500 to 1500 mg or 650 mg daily. When formulated into capsules or tablets, one tablet can be administered with water once a day.

본 발명은 연골 기질 분해 효소 발현 억제용 조성물을 제공한다.The present invention provides a composition for inhibiting the expression of a cartilage matrix degrading enzyme.

상기 조성물은 3,5-다이카페오일퀴닉산(dicaffeoylquinic acid, diCQA) 또는 이의 약학적으로 허용되는 염을 포함한다.The composition includes 3,5-dicaffeoylquinic acid (diCQA) or a pharmaceutically acceptable salt thereof.

상기 3,5-다이카페오일퀴닉산 및 기질 분해 효소는 전술한 범위 내의 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.The 3,5-dicaffeoylquinic acid and the matrix degrading enzyme may be within the above range, but are not limited thereto.

상기 조성물은 시험관 내(in vitro) 연골 기질 분해 효소 발현 억제용 조성물일 수 있다.The composition may be a composition for inhibiting the expression of a cartilage matrix degrading enzyme in vitro.

상기 연골 기질 분해 효소는 MMP-1, MMP-3, MM-13 및 ADAMTS4로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나일 수 있다.The cartilage matrix degrading enzyme may be at least one selected from the group consisting of MMP-1, MMP-3, MM-13 and ADAMTS4.

일 실시예에 있어서, 상기 연골 기질 분해 효소는 MMP-1, MMP-3, MM-13 및 ADAMTS4일 수 있다.In one embodiment, the cartilage matrix degrading enzyme may be MMP-1, MMP-3, MM-13 and ADAMTS4.

이하, 본 발명을 구체적으로 설명하기 위해 실시예를 들어 상세하게 설명하기로 한다. Hereinafter, examples will be described in detail to explain the present invention in detail.

실시예Example

방법method

1. 시약1. Reagents

3,5-dicaffeoylquinic acid (catalog No. SMB00131), Sulfanilamide, N-(1-naphthyl) ethylenediamine dihydrochloride, phosphoric acid 및 3-(4,5-dimethylthiazol-2-yl)-2,5- diphenyltetrazolium bromide (MTT)는 Sigma-Aldrich (St. Louis, MO, USA)에서 구입하였다. IL-1β(Interleukin-1β)는 ProSpec-Protein Specialists (Rehovot, Israel)에서 구입했다. Dulbecco's modified Eagle's medium/nutrient mixture F-12 (DMEM/F12) 및 penicillin-streptomycin solution은 WELGENE (Daegu, Republic of Korea)에서 구입했다. 소 태아 혈청(FBS, Fetal bovine serum)은 iNtRON Biotechnology (Gyeonggido, Republic of Korea)에서 구입했다. Collagenase type II는 Worthington Biochemical Corporation (Lakewood, NJ, USA)에서 구입했다. 1차 및 2차 항체는 anti-α-tubulin (ThermoFisher Scientific, Seoul, Republic of Korea) 및 anti-inducible NO synthase (iNOS) (Abcam, Cambridge, MA, USA)를 제외하고 모두 Cell Signaling Technology (Danvers, MA, USA)에서 구입했다. 사용된 모든 항체의 킬로 달톤(kDa)은 다음과 같다; iNOS (130-140 kDa), COX-2 (74 kDa), TNF-α (17 kDa), MMP1 (54 kDa), MMP3 (60 kDa), MMP13 (60 kDa), Adamts-4 (90 kDa) 및 α-tubulin(56 kDa).3,5-dicaffeoylquinic acid (catalog No. SMB00131), Sulfanilamide, N-(1-naphthyl) ethylenediamine dihydrochloride, phosphoric acid and 3-(4,5-dimethylthiazol-2-yl)-2,5-diphenyltetrazolium bromide (MTT ) was purchased from Sigma-Aldrich (St. Louis, MO, USA). Interleukin-1β (IL-1β) was purchased from ProSpec-Protein Specialists (Rehovot, Israel). Dulbecco's modified Eagle's medium/nutrient mixture F-12 (DMEM/F12) and penicillin-streptomycin solution were purchased from WELGENE (Daegu, Republic of Korea). Fetal bovine serum (FBS) was purchased from iNtRON Biotechnology (Gyeonggido, Republic of Korea). Collagenase type II was purchased from Worthington Biochemical Corporation (Lakewood, NJ, USA). Primary and secondary antibodies were all Cell Signaling Technology (Danvers, MA, USA). The kilodaltons (kDa) of all antibodies used are: iNOS (130-140 kDa), COX-2 (74 kDa), TNF-α (17 kDa), MMP1 (54 kDa), MMP3 (60 kDa), MMP13 (60 kDa), Adamts-4 (90 kDa) and α-tubulin (56 kDa).

2. 초대 연골 세포 분리 및 배양2. Primary chondrocyte isolation and culture

멸균 조건 하에서, 생후 5일된 Sprague-Dawley 백서의 해부된 무릎 연골을 DMEM/F12에 용해된 0.3% (w/v) collagenase type II로 효소적으로 소화시키고(enzymatically digested), 부드럽게 교반하면서 37℃에서 45분 동안 두 번 반복했다. 그 후 다시 한번 연골을 0.3% (w/v) collagenase type II로 37℃에서 5시간 동안 부드럽게 저어주면서 소화시켰다. 효소 소화 반응 후에도 소화되지 않은 세포와 잔해를 세포 스트레이너(0.45 μm)로 여과 한 후 연골 세포를 분리하였다. 연골 세포는 10% FBS 및 항생제(100 U/mL 페니실린 및 100 mg/mL 스트렙토마이신)를 포함하는 DMEM/F12에서 37℃에서 5 % CO2로 배양했다. 실험동물 사육 및 시술의 모든 방법은 조선대학교 동물실험윤리위원회(CIACUC2018-S0046)의 승인을 받았다.Under sterile conditions, dissected knee cartilages from 5-day-old Sprague-Dawley rats were enzymatically digested with 0.3% (w/v) collagenase type II dissolved in DMEM/F12 and incubated at 37°C with gentle agitation. Repeated twice in 45 minutes. Then, once again, the cartilage was digested with 0.3% (w/v) collagenase type II at 37°C for 5 hours with gentle stirring. After enzymatic digestion, undigested cells and debris were filtered through a cell strainer (0.45 μm), and chondrocytes were isolated. Chondrocytes were cultured in DMEM/F12 containing 10% FBS and antibiotics (100 U/mL penicillin and 100 mg/mL streptomycin) at 37°C with 5% CO 2 . All methods of breeding and operating experimental animals were approved by the Animal Experimentation Ethics Committee (CIACUC2018-S0046) of Chosun University.

3. 세포 생존율 분석(MTT assay)3. Cell viability analysis (MTT assay)

세포 생존율 분석을 위해, 분리된 백서의 초대 연골 세포를 1x106 cells/mL로 6-웰 플레이트에 접종하고 5일 동안 배양했다. 그리고 영양분이 없는 상태로 밤샘 배양한 후 다양한 농도의 3,5-diCQA(0, 5, 10, 20, 40 및 80 uM)를 처리하였다. 24시간 동안 반응시킨 후, MTT 용액(5 mg/mL)을 각 웰(100 μL/웰)에 첨가하였다. 3시간 동안 반응시킨 후 상층액을 제거하여 세포만 남기고 DMSO를 각 웰당 1 mL씩 첨가하였다. 그리고 형성된 포르마잔(formazan)을 녹여 96-웰 플레이트에 300 ul씩 이중으로 분주한 후 마이크로 플레이트 리더(Epoch BioTek Instruments Inc., Winooski, VT, USA)를 사용하여 590 nm에서 흡광도를 측정하였다.For cell viability analysis, primary chondrocytes of isolated white paper were inoculated into a 6-well plate at 1x10 6 cells/mL and cultured for 5 days. And after culturing overnight without nutrients, they were treated with various concentrations of 3,5-diCQA (0, 5, 10, 20, 40 and 80 uM). After reacting for 24 hours, MTT solution (5 mg/mL) was added to each well (100 μL/well). After reacting for 3 hours, the supernatant was removed, leaving only the cells, and DMSO was added by 1 mL per well. Then, the formed formazan was dissolved and dispensed in duplicates of 300 ul into a 96-well plate, and then absorbance was measured at 590 nm using a microplate reader (Epoch BioTek Instruments Inc., Winooski, VT, USA).

4. Reactive Nitrogen Species (RNS) 측정4. Reactive Nitrogen Species (RNS) Measurement

백서 초대 연골 세포를 6-웰 배양 플레이트에 1×106 cells/mL로 접종한 후 5일 동안 배양했다. 그리고 영양분이 없는 상태로 밤샘 배양한 후 다양한 농도의 3,5-diCQA(0, 5, 10, 20, 40 및 80 uM)를 처리하였다. 1시간 동안 반응시킨 후, IL-1β ng/ml)를 24시간 동안 처리하였다. Nitrite oxide (NO) 생성은 Griess 시약을 사용하여 NO의 안정한 산화 생성물인 아질산염(NO2 -, nitrite)의 축적을 측정하여 나타내었다. 배양 배지로 분비되어 축적된 아질산염을 측정하기 위해 상층액과 Griess 시약을 1:1로 혼합하여 흡광도 540nm에서 측정하였다. Na2NO3 표준 곡선을 기반으로 아질산염을 정량화했다.White paper primary chondrocytes were inoculated in a 6-well culture plate at 1×10 6 cells/mL and cultured for 5 days. And after culturing overnight without nutrients, they were treated with various concentrations of 3,5-diCQA (0, 5, 10, 20, 40 and 80 uM). After reacting for 1 hour, IL-1β ng/ml) was treated for 24 hours. Nitrite oxide (NO) production was shown by measuring the accumulation of nitrite (NO 2 - , nitrite), a stable oxidation product of NO, using Griess reagent. In order to measure the accumulated nitrite secreted into the culture medium, the supernatant and Griess reagent were mixed in a ratio of 1:1 and the absorbance was measured at 540 nm. Nitrite was quantified based on the Na 2 NO 3 standard curve.

5. 웨스턴 블롯(western blot) 분석5. Western blot analysis

백서 초대 연골 세포를 6-웰 배양 플레이트에 1×106 cells/mL로 접종한 후 5일 동안 배양했다. 그리고 영양분이 없는 상태로 밤샘 배양한 후 다양한 농도의 3,5-diCQA(0, 10, 20 및 40 uM)를 처리하였다. 1시간 동안 반응시킨 후, IL-1β ng/ml)를 24시간 동안 처리하였다. 세포 내 전체 단백질을 추출하기 위해 PRO-PREP 단백질 추출 용액 (iNtRON Biotechnology, Republic of Korea)을 이용하여 얼음에서 30분 동안 반응한 뒤 4℃에서 15분 동안 15,000 x g에서 원심 분리한 후 총 세포 내 단백질을 얻었다. 단백질 농도는 BCA (bicinchoninic acid) 단백질 분석법 (Pierce, Rockford, IL, USA)를 사용하여 정량화하였다. 동량의 단백질(20 μg)을 8%, 10% 또는 15% sodium dodecyl sulfate-polyacrylamide gel (SDS-PAGE)에 로딩한 후 polyvinylidene difluoride membrane (PVDF membrane)으로 옮겼다. 트랜스 블롯된 막을 5% BSA (bovine serum albumin)가 함유된 TBST (0.1% Tween-20 + TBS)로 30분 동안 Blocking 과정을 수행하였다. 그 후, 막을 특정 1차 항체(1:1000, except α-tubulin; 1:5000)와 함께 4℃에서 밤새 반응한 다음, 실온에서 horseradish peroxidase(HRP)-접합된 2차 항체(1:2500)로 1시간 동안 반응하였다. 단백질 밴드는 enhanced chemiluminescence(ECL) kit(Millipore, Bedford, MA, USA)를 사용하여 MicroChemi 4.2 imager(DNR Bioimaging Systems, Jerusalem, Israel)로 검출 및 시각화하였다.White paper primary chondrocytes were inoculated in a 6-well culture plate at 1×10 6 cells/mL and cultured for 5 days. After culturing overnight without nutrients, they were treated with various concentrations of 3,5-diCQA (0, 10, 20 and 40 uM). After reacting for 1 hour, IL-1β ng/ml) was treated for 24 hours. To extract total intracellular protein, PRO-PREP protein extraction solution (iNtRON Biotechnology, Republic of Korea) was used on ice for 30 minutes, followed by centrifugation at 4°C for 15 minutes at 15,000 xg, followed by total intracellular protein got Protein concentration was quantified using BCA (bicinchoninic acid) protein assay (Pierce, Rockford, IL, USA). The same amount of protein (20 μg) was loaded on 8%, 10% or 15% sodium dodecyl sulfate-polyacrylamide gel (SDS-PAGE) and then transferred to a polyvinylidene difluoride membrane (PVDF membrane). The trans-blotted membrane was blocked with TBST (0.1% Tween-20 + TBS) containing 5% bovine serum albumin (BSA) for 30 minutes. Then, the membrane was reacted with a specific primary antibody (1:1000, except α-tubulin; 1:5000) overnight at 4°C, followed by horseradish peroxidase (HRP)-conjugated secondary antibody (1:2500) at room temperature. reacted for 1 hour. Protein bands were detected and visualized with a MicroChemi 4.2 imager (DNR Bioimaging Systems, Jerusalem, Israel) using an enhanced chemiluminescence (ECL) kit (Millipore, Bedford, MA, USA).

6. 젤라틴 자이모그래피(Gelatin zymography)6. Gelatin zymography

백서 초대 연골 세포를 3,5-diCQA(0, 10, 20 및 40 uM)로 1시간 동안 전처리 한 후 IL-1β(5 ng/mL)로 24시간 동안 배양하였다. 24시간 동안 배양한 후 각 샘플의 상층액 30 ul와 non-reducing buffer를 혼합하여 10 mg/mL의 젤라틴이 함유된 8% SDS-PAGE 젤에 전기영동하였다. 전기영동 후 2.5% (v/v) triton X-100 용액에 담가 교반하면서 30분간 반응한 뒤, zymography renaturing buffer에 담가 37℃에서 48시간 정체 반응하였다. 그 후, 0.1% (w/v) 쿠마시블루 염색을 20분간 수행한 뒤 destain 버퍼로 염색되지 않는 부분을 세척하고 하얗게 기질 분해가 일어난 곳을 사진 촬영하였다.White paper primary chondrocytes were pretreated with 3,5-diCQA (0, 10, 20, and 40 uM) for 1 hour and then cultured with IL-1β (5 ng/mL) for 24 hours. After incubation for 24 hours, 30 ul of the supernatant of each sample was mixed with a non-reducing buffer, and electrophoresis was performed on an 8% SDS-PAGE gel containing 10 mg/mL of gelatin. After electrophoresis, it was immersed in a 2.5% (v/v) Triton X-100 solution and reacted for 30 minutes while stirring, then immersed in zymography renaturing buffer and reacted at 37 ° C for 48 hours. After that, 0.1% (w / v) Coomassie blue staining was performed for 20 minutes, and then the unstained area was washed with destain buffer, and a photograph was taken of the area where the matrix degradation occurred in white.

7. 통계 분석7. Statistical Analysis

모든 데이터는 최소한 세 번의 독립적인 실험으로부터 얻었다. 결과는 평균 ± 표준 편차 (SD)로 표현하였다. ANOVA(a one-way analysis of variance) 및 Dunnett's test를 GraphPad Prism (GraphPad Software Inc., CA, USA)을 사용한 다중 비교에 사용하였다. p value < 0.05부터 유의성을 나타내는 것으로 간주하였다.All data were obtained from at least three independent experiments. Results are expressed as mean ± standard deviation (SD). A one-way analysis of variance (ANOVA) and Dunnett's test were used for multiple comparisons using GraphPad Prism (GraphPad Software Inc., CA, USA). A p value < 0.05 was considered significant.

결과result

1. 백서 초대 연골 세포에서 3,5-dicaffeoylquinic acid(3,5-diCQA)의 세포독성 분석1. Cytotoxicity analysis of 3,5-dicaffeoylquinic acid (3,5-diCQA) in rat primary chondrocytes

3,5-diCQA의 세포 독성을 평가하기 위해 연골 세포에 다양한 농도의 3,5-diCQA(0, 5, 10, 20, 40 및 80 uM로 처리하고 24시간 후에 MTT 분석을 수행하였다. 도 1에 나타난 바와 같이 대조군과 비교하여 3,5-diCQA 처리는 최대 80 uM 처리까지 세포 독성이 없었다.To evaluate the cytotoxicity of 3,5-diCQA, chondrocytes were treated with various concentrations of 3,5-diCQA (0, 5, 10, 20, 40, and 80 uM), and MTT assay was performed 24 hours later. FIG. 1 As shown, 3,5-diCQA treatment was not cytotoxic up to 80 uM treatment compared to the control group.

2. 백서 초대 연골 세포에서 IL-1β에 의해 유도된 아질산염(nitrite), iNOS, COX-2 및 TNF-α에 대한 3,5-diCQA의 억제 효과2. Inhibitory effect of 3,5-diCQA on IL-1β-induced nitrite, iNOS, COX-2 and TNF-α in rat primary chondrocytes

아질산염, 염증성 매개체(iNOS, COX-2) 및 전염증성 사이토카인(TNF-α) 등에 의한 염증은 골관절염 다인자원인(multi-factor etiology)의 주요 요인 중 하나이다. 따라서, 본 발명자들은 백서 초대 연골 세포에서 IL-1β에 의해 유도된 아질산염, iNOS, COX-2, TNF-α와 같은 염증 매개체의 발현에 대한 3,5-diCQA의 효과를 Nitric oxide assay 및 웨스턴 블롯 분석을 사용하여 평가하였다.Inflammation by nitrite, inflammatory mediators (iNOS, COX-2), and pro-inflammatory cytokines (TNF-α) is one of the major factors in the multi-factor etiology of osteoarthritis. Therefore, the present inventors investigated the effect of 3,5-diCQA on IL-1β-induced expression of inflammatory mediators such as nitrite, iNOS, COX-2, and TNF-α in primary chondrocytes of white paper by nitric oxide assay and western blot. Evaluated using the assay.

IL-1β로 자극된 연골 세포는 자극되지 않은 연골 세포에 비해 아질산염, iNOS, COX-2 및 TNF-α의 발현이 크게 증가하였으나 3,5-diCQA로 전처리된 연골 세포는 IL-1β에 의한 아질산염, iNOS, COX-2 및 TNF-α 발현을 용량 의존적으로 억제하였다(도 2 및 도 3). 이러한 결과는 3,5-diCQA가 백서 초대 연골 세포에서 IL-1β로 유도된 염증 반응에 강력한 항염증 효과가 있음을 시사한다.Chondrocytes stimulated with IL-1β significantly increased the expression of nitrite, iNOS, COX-2, and TNF-α compared to unstimulated chondrocytes. , iNOS, COX-2 and TNF-α expressions were inhibited in a dose-dependent manner (FIGS. 2 and 3). These results suggest that 3,5-diCQA has a strong anti-inflammatory effect on the IL-1β-induced inflammatory response in rat primary chondrocytes.

3. 3,5-diCQA의 백서 초대 연골 세포에서 IL-1β 유도 MMP-1, MMP-3, MMP-13, ADAMTS4 억제 효과3. Inhibition of IL-1β-induced MMP-1, MMP-3, MMP-13, and ADAMTS4 by 3,5-diCQA in rat primary chondrocytes

MMPs 및 아그레카나제(aggrecanase)인 ADAMTS4와 같은 기질 분해 효소의 활성화에 의한 연골 기질 분해는 골관절염의 대표적인 특징이다. 따라서 본 발명자들은 백서 초대 연골 세포에서 IL-1β로 유도된 MMP-1, MMP-3, MMP-13 및 ADAMTS4의 발현에 대한 3,5-diCQA의 효과를 확인하였다.Degradation of cartilage matrix by activation of matrix degrading enzymes such as MMPs and ADAMTS4, an aggrecanase, is a typical feature of osteoarthritis. Therefore, the present inventors confirmed the effect of 3,5-diCQA on the expression of MMP-1, MMP-3, MMP-13 and ADAMTS4 induced by IL-1β in white paper primary chondrocytes.

본 발명자들은 대조군에 비해 IL-1β가 자극된 연골 세포에서 MMP-1, MMP-3, MMP-13 및 ADAMTS4의 단백 발현이 증가했지만, 3,5-diCQA로 전처리된 연골 세포에서 그 활성이 유의하게 억제되었음을 관찰하였다(도 4 및 도 5).The inventors found that the protein expression of MMP-1, MMP-3, MMP-13, and ADAMTS4 increased in chondrocytes stimulated with IL-1β compared to the control group, but the activity was significant in chondrocytes pretreated with 3,5-diCQA. It was observed that it was inhibited (FIGS. 4 and 5).

또한, MMP-1, MMP-3 및 MMP-13 활성을 분석하기 위해 수행된 젤라틴 자이모그래피를 통해, IL-1β 처리에 의해 이들 효소의 분비 및 이들의 젤라틴 분해 활성이 유의하게 증가되지만, 3,5-diCQA 전처리에 의해 용량 의존적으로 억제되는 것을 확인하였다(도 6). 이는 3,5-diCQA가 IL-1β로 유도된 기질 분해 효소의 발현을 감소시켰음을 시사한다.In addition, through gelatin zymography performed to analyze MMP-1, MMP-3 and MMP-13 activities, IL-1β treatment significantly increased the secretion of these enzymes and their gelatinolytic activity, but 3 It was confirmed that ,5-diCQA was inhibited in a dose-dependent manner by pretreatment (FIG. 6). This suggests that 3,5-diCQA reduced the expression of IL-1β-induced matrix degrading enzymes.

Claims (2)

3,5-다이카페오일퀴닉산(dicaffeoylquinic acid, diCQA) 또는 이의 약학적으로 허용되는 염을 포함하는 골관절염 예방 또는 치료용 약학 조성물.
A pharmaceutical composition for preventing or treating osteoarthritis, comprising 3,5-dicaffeoylquinic acid (diCQA) or a pharmaceutically acceptable salt thereof.
3,5-다이카페오일퀴닉산(dicaffeoylquinic acid, diCQA) 또는 이의 식품학적으로 허용되는 염을 포함하는 골관절염 예방 또는 개선용 식품 조성물.
A food composition for preventing or improving osteoarthritis, comprising 3,5-dicaffeoylquinic acid (diCQA) or a pharmaceutically acceptable salt thereof.
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