KR20240002391A - 11-오-카페오일-메틸페닐락틱 산을 포함하는 항염증용 조성물 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 화학식 1의 구조를 갖는 11-오-카페오일-메틸페닐락틱 산(11-O-caffeoyl- methylphenyllactic acid) 및 이의 염을 유효성분으로 포함하는 항염증용 조성물에 관한 것이다. 본 발명에 따른 신규한 화합물인 11-오-카페오일-메틸페닐락틱 산(11-O-caffeoyl-methylphenyllactic acid) 및 이의 염은 세포 독성이 없으면서 세포 내 NO 생성을 저해하는 효과를 나타내므로 염증을 예방 또는 치료하기 위한 조성물로서 약학적, 화장료, 또는 식품 조성물에 유용하게 사용할 수 있다.
Description
본 발명은 11-오-카페오일-메틸페닐락틱 산(11-O-caffeoyl-methylphenyllactic acid)을 포함하는 항염증용 조성물에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 신규한 화합물인 11-오-카페오일-메틸페닐락틱 산(11-O-caffeoyl-methylphenyllactic acid) 및 상기 화합물 또는 이의 염을 포함하는 항염증용 조성물에 관한 것이다.
최근 경제 발전에 따른 의료기술의 발달 및 평균수명의 연장으로 고령자 비율이 계속하여 증가하고 있으며, 환경오염 및 스트레스 증가에 따른 면역계 이상으로 염증반응의 만성화가 진행되어 아토피, 천식 등의 만성 염증성 질환이 증가하고 있는 추세이다(Chang et al., 1994, Korean J. Gastroentrol., 26:907-918.; Heinzemann and Daser, 2002, Int. Arch. Allergy Immunol. 127:170-180.; Song et al., 1998, Korean J. Intern. Med., 55:158-168.; Sunget al., 2012, J. Ethnopharmacol. 144:94-100.).
염증 반응 (inflammatory response)은 생체나 조직 내 물리적 작용이나 화학적 물질, 박테리아 감염 등으로 인한 손상을 회복하기 위해 일어나는 반응으로 인체를 보호하는 긍정적인 역할을 하지만 염증의 정도가 심하거나 지속되게 되면 관절염, 알레르기, 질환, 고혈압 등의 질병을 일으키는 원인이 되기도 한다 (Moncada et al., 1991; Lee et al., 2014).
체내에서 일어나는 염증과정에서 염증매개 인자들인 NO(nitric oxide)와 PGE2(prostaglandin E2) 등이 과량 생성된다 (Posadas et al., 2000; Tsatsanis et al., 2006). 체내에서 NO는 염증반응 이외에도 방어기능, 혈관확장, 신호전달기능 등 다양한 생기적 기능을 가지고 있으며 NOSs(nitric oxide synthases)에 의해 L-arginine으로부터 생성된다 (Nathan 1997; Palmer 1987, Knowles and Moncada, 1994). NOS는 neuronal NOS (nNOS)와 endothelial NOS (eNOS), interferon-γ, lipopolysaccharide (LPS), cytokine과 같은 자극에 노출되는 경우에 발현되는 inducible NOS (iNOS) 등 세 가지 형태를 가진다 (Lee et al., 2004; Weisz et al., 1996).
일반적인 염증 치료제로서 corticosteroid와 같은 스테로이드성 약물은 강력한 항염증제로 이용되었지만 면역기능과 세포 활성을 억제하여 심각한 부작용을 가지고 체중 증가나 당뇨, 체액 저류 등의 독성 효과를 보이기도 한다 (Richard and Geoffrey, 2009). 이에 부작용이 적은 비스테로이성 소염 진통제 aspron, paracetamol, indomethacin, ibuprofen 등이 있지만 이들은 일시적으로 완화는 시켜주지만 근본적인 원인에는 영향을 미치지 않으며 염증과 관련된 COX 효소에 대해 비선택성으로 인한 부작용과 연관이 있고 선택성을 가지는 치료제들은 비용이 많이 든다. 따라서, 천연 원료로부터 안전하고 효과적인 항염증 치료제를 찾기 위한 연구가 계속되고 있다(Fava and Danese, 2011).
식물에서 유래 화학물질로 여러 분야에서 약물로서 효능을 가지는 triterpenoid나 flavonoid, tannin 등 다양한 화합물들이 분리 되었다. Triterpenoid는 항염증제, 간염, 기생충 및 바이러스 감염의 예방 및 치료에 사용되었고 flavonoid는 4천가지가 넘는 polyphenol 화합물로써 강력한 항산화제나 저밀도의 지단백질을 산화 시키는 것으로 알려져 있다. 이와 같이 천연물 유래 화합물은 많은 잠재력을 가지고 있다 (Hollman et al., 1997; Dzubak et al., 2006).
한편, 먼나무(Ilex rotunda)는 감탕나무(Awuifoliaceae)과에 속하는 쌍떡잎 식물로서, 높이가 10 m에 달하며, 상록 활엽 교목으로, 원산지가 한국, 중국, 대만, 일본이다. 가지는 암갈색이며 털이 없으며, 잎은 어긋나고 타원형이며 밑은 쐐기 모양이거나 둥글고 끝은 날카로우며 톱니가 없다. 잎자루가 길며 광택이 있고 잎맥은 희미한 특징을 가지고 있다.
먼나무와 관련하여 한국 등록특허 제10-0829178호(2008.05.15. 공고)는 먼나무 추출물의 티로시나아제 억제 활성 및 멜라닌 생성 저해 효과로 인한 미백용 조성물을 개시하고 있고, 한국 등록특허 제10-1253279호(2013.04.10. 공고)는 먼나무 잎 추출물 또는 이로부터 분리된 카페인산(caffeic acid), 3,5-디-카페오일퀸산(3,5-di-caffeoylquinic acid), 3,4-디-카페오일퀸산(3,4-di-caffeoylquinic acid), 3,5-디카페오일시킴산(3,5-di-caffeoylshikimic acid), 3,4,5-트리카페오일퀸산(3,4,5-tri-caffeoylquinic acid), 및 쿼르세틴-3-루티노사이드(quercetin-3-rutinoside) 중 어느 하나의 페닐프로파노이드계 화합물을 유효성분으로 함유하는 항균 조성물을 개시하고 있다. 또한, 한국 공개특허 제10-2012-0071841호(2012.07.03. 공개)는 먼나무 잎 추출물 또는 이로부터 분리된 3,4-디-카페오일퀴닌산(3,4-di-caffeoylquinic acid), 3,5-디-카페오일퀴닌산(3,5-di-caffeoylquinic acid), 또는 3,4,5-트리-카페오일퀴닌산(3,4,5-tri-caffeoylquinic acid)을 유효성분으로 함유하는 아토피 피부염의 예방 및 치료용 조성물을 개시하고 있다.
이에 본 발명자들은 천연물 유래 화합물(phytochemical)로서 인체에 안전하면서도 항염증 효과가 우수한 물질을 개발하기 위해 연구를 진행하던 중, 먼나무 가지로부터 신규 화합물을 발견하였고, 상기 신규 화합물은 세포독성을 나타내지 않으며 우수한 항염증 활성을 나타내므로 염증의 예방, 개선, 및 치료 용도로서 유용하게 사용할 수 있음을 발견하고 본 발명은 완성하게 되었다.
본 발명의 하나의 목적은 세포독성을 나타내지 않으며, 우수한 항염증 활성을 가지는 신규 화합물을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 하나의 목적은 상기 신규 화합물 또는 이의 염을 유효성분으로 포함하는 항염증용 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 하나의 목적은 상기 조성물을 포함하는 염증 예방 또는 치료용 약학적, 화장료, 또는 식품 조성물을 제공하는 것이다.
하나의 양태로서, 본 발명은 세포독성을 나타내지 않으며, 우수한 항염증 활성을 가지는 신규 화합물을 제공한다.
본 발명에서 사용되는 용어 "항염증"은 염증을 예방 또는 치료하는 것을 의미한다. 여기서, 상기 염증은 외부 감염원(박테리아, 곰팡이, 바이러스, 다양한 종류의 알레르기 유발 물질 등)의 침입에 의하여 유발되는 질환을 말하며, 상기 질환으로는 아토피성 피부염, 알러지성 피부염, 염증성 장질환, 위궤양, 또는 천식 등이 있으나, 이에 특별히 제한되지는 않는다.
본 발명에서 사용되는 용어 "예방"은 질환 또는 질병을 보유하고 있다고 진단된 적은 없으나, 이러한 질환 또는 질병에 걸리기 쉬운 경향이 있는 개체에서 질환 또는 질병의 발생을 억제하는 것을 의미한다.
본 명세서에서 사용되는 용어 "치료"는 개체에서 (a) 질환 또는 질병의 발전의 억제 (b) 질환 또는 질병의 경감 및 (c) 질환 또는 질환의 제거를 의미한다.
본 명세서에서 사용되는 용어 "개체"는 본 발명의 상기 조성물을 투여하여 증상이 호전될 수 있는 질환을 가진 인간을 포함한 원숭이, 소, 말, 돼지, 양, 개, 고양이, 랫드, 마우스, 침팬지 등의 포유동물을 의미한다.
본 발명에 있어서, 상기 신규 화합물은 IUPAC명이 11-오-카페오일-메틸페닐락틱 산(11-O-caffeoyl-methylphenyllactic acid)인 화합물로, 하기 화학식 1의 구조를 가진다.
본 발명에 있어서, 상기 화학식 1의 구조를 가지는 화합물은 식물, 바람직하게는 일렉스(Ilex) 속 식물, 보다 바람직하게는 먼나무(Ilex rotunda), 보다 더 바람직하게는 먼나무 가지로부터 분리되거나 화학적으로 합성된 것이거나 형질전환된 미생물에 의한 배양물로부터 유래된 화합물일 수 있다.
하나의 구체적 예로서, 상기 화학식 1의 화합물은 먼나무 가지의 에탄올 추출물을 헥산, 클로로포름, 에틸아세테이트, 부탄올, 및 물로 분획하고, 상기 에틸아세테이트 분획물을 역상 고성능액체크로마토그래피 (물 및 아세토니트릴 (ACN)의 혼합용매 (90:10 부피비)부터 100 % 아세토니트릴 (ACN))로 소분획하고 그 소분획물 중의 33번째 소분획물을 역상 고성능액체크로마토그래피 (물 및 아세토니트릴 (ACN)의 혼합용매 (95:5 부피비)부터 혼합용매 (30:70 부피비))로 소분획하여 분리할 수 있다.
본 발명의 화학식 1의 구조를 갖는 11-오-카페오일-메틸페닐락틱 산(11-O-caffeoyl-methylphenyllactic acid) 화합물은 세포독성을 나타내지 않으며, 세포 내 NO 활성을 저해하는 효과를 가진다.
따라서, 본 발명의 화학식 1의 구조를 갖는 11-오-카페오일-메틸페닐락틱 산(11-O-caffeoyl-methylphenyllactic acid) 화합물은 염증을 예방, 개선, 또는 치료하기 위한 용도로 유용하게 사용할 수 있다.
다른 하나의 양태로서, 본 발명은 화학식 1의 구조를 갖는 11-오-카페오일-메틸페닐락틱 산(11-O-caffeoyl-methylphenyllactic acid) 화합물 또는 이의 염을 유효성분으로 포함하는 항염증용 조성물을 제공한다.
상기 화학식 1의 화합물 또는 이의 염은 전체 조성물의 총 중량을 기준으로 0.001 내지 50 중량%, 바람직하게는 0.01 내지 30 중량%, 보다 바람직하게는 0.01 내지 10 중량%의 함량으로 포함될 수 있다. 상기 화학식 1의 화합물 또는 이의 염의 함량이 0.001 중량% 미만일 경우 항염증 효과가 미약하고, 50 중량%를 초과하는 경우 함량 증가에 따른 효과 증가가 비례적이 지 않아 비효율적일 수 있으며, 제형상의 안정성이 확보되지 않는 문제가 있다.
본 발명에 있어서, 상기 화학식 1의 화합물의 염은 약학적, 화장학적, 또는 식품학적으로 허용되는 염의 형태일 수 있다. 그와 같은 염으로는 약학적, 화장학적, 또는 식품학적으로 허용되는 유리산(free acid)에 의해 형성되는 산부가염 또는 염기에 의해 형성되는 금속염이 유용하다. 예를 들어, 유리산으로는 무기산과 유기산을 사용할 수 있다. 무기산으로는 염산, 황산, 브롬산, 아황산 또는 인산 등을 사용할 수 있고, 유기산으로는 구연산, 초산, 말레인산, 후마산, 글루콘산, 메탄술폰 산 등을 사용할 수 있다. 또한, 금속염으로는 알칼리 금속염, 알칼리 토금속염, 나트륨, 칼륨 또는 칼슘염을 사용할 수 있다. 그러나 특별히 이로 제한되지는 않는다.
본 발명의 하나의 구체적 용도로서, 본 발명의 조성물은 염증을 예방 또는 치료하기 위한 약학적 조성물로 사용될 수 있다.
본 발명의 조성물이 약학적 조성물로 사용되는 경우, 유효성분으로서 화학식 1의 화합물 및 상기 화합물의 약학적으로 허용 가능한 염 이외에 약학적으로 허용되는 담체를 추가로 포함할 수 있다.
본 발명의 약학적 조성물에 포함되는 약학적으로 허용되는 담체는 제제시에 통상적으로 이용되는 것으로서, 탄수화물류 화합물(예: 락토스, 아밀로스, 덱스트로스, 수크로스, 솔비톨, 만니톨, 전분, 셀룰로스 등), 아카시아 고무, 인산 칼슘, 알기네이트, 젤라틴, 규산 칼슘, 미세결정성 셀룰로스, 폴리비닐피롤리돈, 셀룰로스, 물, 시럽, 염 용액, 알코올, 아라비아 고무, 식물성 기름(예: 옥수수 기름, 목화 종자유, 두유, 올리브유, 코코넛유), 폴리에틸렌 글리콜, 메틸 셀룰로스, 메틸히드록시 벤조에이트, 프로필히드록시 벤조에이트, 활석, 스테아르산 마그네슘 및 미네랄 오일 등을 포함하나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 약학적 조성물은 상기 성분들 이외에 윤활제, 습윤제, 감미제, 향미제, 유화제, 현탁제, 보존제 등을 추가로 포함할 수 있다.
본 발명의 약학적 조성물은 통상의 방법에 따라 산제, 과립제, 캡슐제, 현탁액, 에멀젼, 시럽제, 에어로졸 등의 경구형 제형, 외용제, 좌제 및 멸균 주사용액 등의 형태로 제형화하여 사용될 수 있다.
상기 약학적 조성물은 염증을 예방 또는 치료할 수 있는데, 치료 방법은 상기 약학적 조성물을 약학적 유효량으로 쥐, 생쥐, 가축, 인간 등의 포유동물 내에 다양한 경로로 투여하는 것을 포함한다. 상기 투여방법은 모든 방식으로 이루어질 수 있는데, 예를 들어, 경구, 직장 또는 정맥 내 주입, 복강 내 투여, 근육 내 투여, 피하 투여 또는 도포에 의한 국부 투여 등으로 투여될 수 있다.
상기 약학적 조성물의 투여량은 제제화 방법, 투여 방식, 환자의 연령, 체중, 성별, 병적 상태 등의 요인에 따라 달라질 수 있다. 본 발명의 약학적 조성물의 투여량은 성인 기준으로 0.001-100 ㎎/kg 범위 내이다. 다만, 상기 투여량은 어떠한 면으로든 본 발명의 범위를 한정하는 것이 아니다.
본 발명의 다른 하나의 구체적 용도로서, 본 발명의 조성물은 염증을 예방 또는 개선하기 위한 화장료 조성물로 사용될 수 있다.
본 발명의 조성물이 약학적 조성물로 사용되는 경우, 유효성분으로서 화학식 1의 화합물 및 상기 화합물의 약학적으로 허용 가능한 염 이외에 화장료 조성물에 통상적으로 이용되는 성분들을 추가적으로 포함할 수 있다. 예컨대, 항산화제, 안정화제, 용해화제, 비타민, 안료 및 향료와 같은 통상적인 보조제 및 담체를 포함할 수 있다.
상기 화장료 조성물은 당업계에서 통상적으로 제조되는 어떠한 제형으로도 제조될 수 있으며, 예를 들어, 용액, 현탁액, 유탁액, 페이스트, 겔, 크림, 로션, 파우더, 비누, 계면활성제-함유 클린싱, 오일, 분말 파운데이션, 유탁액 파운데이션, 왁스 파운데이션 및 스프레이 등으로 제형화될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 보다 상세하게는, 영양 크림, 수렴 화장수, 유연 화장수, 로션, 에센스, 영양젤 또는 마사지 크림 등의 제형으로 제조될 수 있다.
상기 화장료 조성물의 제형이 페이스트, 크림 또는 겔인 경우에는 담체 성분으로서 동물성유, 식물성유, 왁스, 파라핀, 전분, 트라가칸트검, 셀룰로오스 유도체, 폴리에틸렌 글리콜, 실리콘, 벤토나이트, 실리카, 탈크 또는 산화아연 등이 이용될 수 있다.
상기 화장료 조성물의 제형이 파우더 또는 스프레이인 경우에는 담체 성분으로서 락토스, 탈크, 실리카, 알루미늄 히드록시드, 칼슘 실리케이트 또는 폴리아미드 파우더가 이용될 수 있고, 특히 스프레이인 경우에는 추가적으로 클로로플루오로히드로카본, 프로판/부탄 또는 디메틸 에테르와 같은 추진체를 포함할 수 있다.
상기 화장료 조성물의 제형이 용액 또는 유탁액인 경우에는 담체 성분으로서 용매, 가용화제 또는 유탁화제가 이용되고, 예컨대 물, 에탄올, 이소프로판올, 에틸 카보네이트, 에틸 아세테이트, 벤질 알코올, 벤질 벤조에이트, 프로필렌 글리콜, 1,3-부틸글리콜 오일, 글리세롤 지방족 에스테르, 폴리에틸렌 글리콜 또는 소르비탄의 지방산 에스테르가 있다.
상기 화장료 조성물의 제형이 현탁액인 경우에는 담체 성분으로서 물, 에탄올 또는 프로필렌 글리콜과 같은 액상의 희석제, 에톡실화 이소스테아릴 알코올, 폴리옥시에틸렌 소르비톨 에스테르 및 폴리옥시에틸렌 소르비탄에스테르와 같은 현탁제, 미소결정성 셀룰로오스, 알루미늄 메타히드록시드, 벤토나이트, 아가 또는 트라가칸트 등이 이용될 수 있다.
상기 화장료 조성물의 제형이 계면-활성제 함유 클린징인 경우에는 담체 성분으로서 지방족 알코올 설페이트, 지방족 알코올 에테르 설페이트, 설포숙신산 모노에스테르, 이세티오네이트, 이미다졸리늄 유도체, 메틸타우레이트, 사르코시네이트, 지방산 아미드 에테르 설페이트, 알킬아미도베타인, 지방족 알코올, 지방산 글리세리드, 지방산 디에탄올아미드, 식물성 유, 라놀린 유도체 또는 에톡실화 글리세롤 지방산 에스테르 등이 이용될 수 있다.
본 발명의 다른 하나의 구체적 용도로서, 본 발명의 조성물은 염증을 예방 또는 개선하기 위한 식품 조성물로 사용될 수 있다.
본 발명의 조성물이 식품 조성물로 사용되는 경우, 유효성분으로서 화학식 1의 화합물 및 이의 식품학적으로 허용 가능한 염 이외에 식품 제조 시에 통상적으로 첨가되는 성분, 예를 들어, 단백질, 탄수화물, 지방, 영양소, 조미제 및 향미제를 추가로 포함할 수 있다.
상기 탄수화물의 예는 모노사카라이드, 예를 들어, 포도당, 과당 등; 디사카라이드, 예를 들어 말토스, 슈크로스, 올리고당 등; 및 폴리사카라이드, 예를 들어 덱스트린, 사이클로덱스트린 등과 같은 통상적인 당 및 자일리톨, 소르비톨, 에리트리톨 등의 당알콜이다. 향미제로서 천연 향미제 [타우마틴, 스테비아 추출물 (예를 들어 레바우디오시드 A, 글리시르히진 등)] 및 합성 향미제(사카린, 아스파르탐 등)를 사용할 수 있다.
상기 식품의 종류에는 특별한 제한이 없다. 본 발명의 화학식 1의 화합물 및 이의 식품학적으로 허용 가능한 염을 첨가할 수 있는 식품의 예로는 육류, 소세지, 빵, 쵸코렛, 캔디류, 스넥류, 과자류, 피자, 라면, 기타 면류, 껌류, 아이스크림류를 포함한 낙농제품, 각종 스프, 음료수, 차, 드링크제, 알콜 음료 및 비타민 복합제 등이 있으며, 통상적인 의미에서의 건강식품을 모두 포함한다.
본 발명의 식품 조성물이 드링크제로 제조되는 경우에는 본 발명의 화학식 1의 화합물 또는 이의 식품학적으로 허용 가능한 염 이외에 구연산, 액상과당, 설탕, 포도당, 초산, 사과산, 과즙 등을 추가로 포함시킬 수 있다.
또한, 상기 식품 조성물은 상술한 성분 외에 여러 가지 영양제, 비타민, 전해질, 풍미제, 착색제, 펙트산 및 그의 염, 알긴산 및 그의 염, 유기산, 보호성 콜로이드 증점제, pH 조절제, 안정화제, 방부제, 글리세린, 알콜, 탄산음료에 사용되는 탄산화제 등을 함유할 수 있다. 그 밖에 본 발명의 식품 조성물은 천연 과일쥬스, 음료 및 야채 음료의 제조를 위한 과육을 함유할 수 있다. 이러한 성분은 독립적으로 또는 조합하여 사용할 수 있다.
한편, 본 발명의 구체적 실시예에서 화학식 1의 화합물은 세포독성이 없는 무해한 물질임이 확인되었다. 따라서, 본 발명의 유효성분인 화학식 1의 화합물 또는 이의 염은 독성이 거의 없어 장기간 사용시에도 안심하고 사용할 수 있으며, 특히 상기한 바와 같은 약학적, 화장료, 또는 식품 조성물에 유용하게 사용할 수 있다.
본 발명의 화학식 1의 구조를 갖는 11-오-카페오일-메틸페닐락틱 산(11-O-caffeoyl-methylphenyllactic acid) 및 이의 염은 세포 독성이 없으면서 세포 내 NO 생성을 저해하는 효과를 나타내므로 염증을 예방 또는 치료하기 위한 조성물로서 약학적, 화장료, 또는 식품 조성물에 유용하게 사용할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 먼나무 가지로부터 분획물을 제조하는 공정을 도시한 그림이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 먼나무 가지의 에틸아세테이트 분획물로부터 화학식 1의 화합물을 분리하는 방법을 도시한 그림이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 화학식 1의 화합물의 동정에 대한 성상, 분자량, 질량분석, 1H-NMR스펙트럼 및 13C-NMR스펙트럼 측정 결과를 나타낸 그림이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 화학식 1의 화합물의 입체 구조를 결정하는 방법을 나타낸 그림이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 화학식 1의 화합물의 세포 내 NO 생성 억제 정도를 나타낸 그림이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 화학식 1의 화합물의 세포 독성 정도를 나타낸 그림이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 먼나무 가지의 에틸아세테이트 분획물로부터 화학식 1의 화합물을 분리하는 방법을 도시한 그림이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 화학식 1의 화합물의 동정에 대한 성상, 분자량, 질량분석, 1H-NMR스펙트럼 및 13C-NMR스펙트럼 측정 결과를 나타낸 그림이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 화학식 1의 화합물의 입체 구조를 결정하는 방법을 나타낸 그림이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 화학식 1의 화합물의 세포 내 NO 생성 억제 정도를 나타낸 그림이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 화학식 1의 화합물의 세포 독성 정도를 나타낸 그림이다.
이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 실시예 등을 들어 상세하게 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명에 따른 실시예들은 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 하기 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 발명의 실시예들은 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해 제공되는 것이다.
실시예 1: 화합물의 분리 및 동정
1-1. 화합물의 분리
먼나무 가지의 분말(건조 중량 3 kg)에 80% EtOH를 가하여 12시간 동안 실온에서 세이킹하고 필터링한 후 감압농축을 진행하여 에탄올 추출물 약 37.2g을 얻었다. 상기 먼나무의 에탄올 추출물을 증류수에 현탁시킨 후, 도 1에 개시된 바와 같이 용매의 극성에 따라 헥산 분획물(2.67g), 클로로포름 분획물 (1.96g), 에틸아세테이트 분획물 (6.20g), 부탄올 분획물(10.80g), 및 물 분획물 (17.77g)을 얻었다.
상기 에틸아세테이트 분획물을 대상으로 역상 고성능액체크로마토그래피 (물 및 아세토니트릴 (ACN)의 혼합용매 (90:10 부피비)부터 100 % 아세토니트릴 (ACN))를 이용하여 9 mL/min 유속으로 분리하면서 254 nm에서 UV검출기로 분석하면서 48개의 소분획을 최종적으로 얻었다. 이중 분획 33에 대해 역상 고성능액체크로마토그래피 (물 및 아세토니트릴 (ACN)의 혼합용매 (95:5 부피비)부터 혼합용매 (30:70 부피비))를 이용하여 3 mL/min 유속으로 분리하면서 254 nm에서 UV검출기로 분석하여, 최종적으로 화합식 1의 화합물(1.4 mg)을 분리하였다. 상기 화합물의 용출 시간은 59.2 분이었다 (도 2 참조).
1-2. 화합물의 구조 동정
상기 1-1에서 분리된 화합물의 구조 동정을 위하여, 성상, 분자량, 질량분석, 1H-NMR 스펙트럼 및 13C-NMR 스펙트럼을 측정하였다. 도 3에 나타난 바와 같이, 상기 1-1에서 분리된 화합식 1의 화합물은 흰색의 무정형 상태로 얻어졌으며, 화합물의 1H-NMR 스펙트럼, 13C-NMR 스펙트럼 및 질량분석을 토대로 분자식은 C19H18O7, 분자량은 358.1053으로 결정하였다. 또한 UV 스펙트럼의 325nm 파장에서 강한 흡수를 보여 이 화합물은 카페익산 계열의 화합물임을 추정할 수 있었다.
1H NMR 스펙트럼에서 δH 7.03 (1H, d, J = 2.1 Hz, H-2), 6.77 (1H, d, J = 8.4 Hz, H-5) 그리고 6.93 (1H, dd, J = 8.4, 2.1 Hz, H-6)의 전형적인 ABX spin system을 통해 1개의 1, 3, 4-삼치환된 방향족 환을 확인하였고, δH 7.56 (1H, d, J = 15.9 Hz, H-7) 및 6.28 (1H, d, J = 15.9 Hz, H-8)을 통해 1개의 트랜스 이치환된 이중 결합을 확인하였다. 이를 통해 전형적인 카페익 산 잔기를 확인할 수 있었다. 또한, δH 7.34 (1H, br s, H-12), 7.28 (1H, m, H-14), 7.27 (1H, br s, H-15) 및 7.24 (1H, m, H-16) 그리고 13C NMR 스펙트럼에서 δC 137.7 (C-11), 130.6 (C-12), 140.3 (C-13), 130.5 (C-14), 129.5 (C-15), 및 127.3 (C-16)을 통해, 1개의 1,3-이치환된 방향족 환을 확인하였다.
2D NMR 스펙트럼을 통해 카페익 산의 에스터 카본과 벤젠 고리 11번 위치의 연결은 δH 5.18 (2H, s, H-10) 메틸렌 신호에서 δC 169.0 (C-9), 137.7 (C-11), 130.6 (C-12) 그리고 127.3 (C-16)의 연결로 확인되었다. 마지막 부분 구조로 2-하이드록시프로판산 잔기는 1 개의 메틸렌기 신호 δH 3.15 (1H, dd, J = 13.8, 3.4 Hz, H-17a) 및 2.89 (1H, dd, J = 13.8, 8.5 Hz, H-17b) 와 1 개의 4.27 (1H, dd, J = 8.5, 3.4 Hz, H-18) oxymethine기 그리고 δC 41.9 (C-17), 75.1 (C-18), and 175.7 (C-19) 로 확인하였다. B 고리와 메타 위치의 결합은 δH 2.89 (H-17b) / δC 130.6 (C-12), 140.3 (C-13) 및 130.5 (C-14)로 확인하였다.
상기 화합물의 C-18위치의 절대배열은 알파 하이드록시카르복실산의 입체구조를 결정하는 (S)- 및 (R)-페닐글라이신 메틸 에스터 (PGME) 방법으로 결정되었다. 화합물에 (S)- 및 (R)-PGME시약을 각각 반응시켜 얻은 PGME amide의 Δδ (S-R) 차이값을 구해 C-18의 절대 배열이 R임을 결정하였다 (도 4).
이상의 결과를 토대로 상기 화합물을 11-오-카페오일-메틸페닐락틱 산 (11-O-caffeoyl-methylphenyllactic acid) 화합물로 구조결정하였고, 이는 천연에서 처음 분리 보고되는 물질이다.
실시예 2: 화합물의 염증 억제 활성 평가
2-1. RAW 264.7 세포주의 배양
마우스 유래 대식세포인 RAW 264.7 세포주를 한국 세포주 은행에서 구입하여 37 ℃배양기에서 공기(95%)와 이산화탄소(5%)의 혼합기체를 지속적으로 공급하며 10% FBS, 100 IU/mL penicillin, 100 ㎍/mL streptomycin을 포함하는 DMEM 배지로 배양하였다. 75T 플라스크에 배양하고 80% confluent 할 때 2일 마다 교환하였다.
2-2. 염증 유도 및 추출물 처리
마우스 유래 대식세포 RAW 264.7을 10% FBS, 100 IU/mL 페니실린(penicillin), 100 ㎍/mL 스트렙토마이신(streptomycin)을 포함하는 DMEM 배지로 96 well plate (2x105 cells/well)에 분주하고 24시간 안정화하였다. 추출물 및 화합물을 농도별로 처리하고 1시간 후 LPS(Lipopolysaccharide)로 처리하고 20시간 배양하였다.
2-3. NO 생성 억제능 측정
RAW 264.7 마우스 대식세포를 LPS로 자극한 후 샘플을 처리하였을 때의 NO 생성 억제능을 확인하였다. 샘플과 염증반응을 유도시킨 24시간 후 상층액을 96 well plate로 100 μL씩 옮긴 후 Griess reagent A와 B를 동량으로 혼합하여 10분 동안 암실에서 상온 반응시켜 microplate reader를 이용해 540 nm에서의 흡광을 측정하여 하기 실험식 1에 따라 NO 생성 저해 활성을 판단하였다.
[실험식 1]
그 결과, 도 5에서 볼 수 있는 바와 같이, 상기 실시예 1에서 분리 및 동정된 화합물인 11-오-카페오일-메틸페닐락틱 산은 100 μM 농도에서 17.6%의 NO 저해활성을 갖는 것을 확인하였다.
2-4. 세포 생존률 측정
염증반응을 유도시킨 24시간 후 serum free DMEM으로 교환한다. MTT 용액은 1/100의 부피로 0.5 mg/mL 농도로 처리하였고, 암실의 37 ℃ 환경에서 2시간 후 배지를 제거하고 200 μL의 DMSO를 이용해 formazan을 용해하였다. 540 nm에서의 흡광(absolbanse; Abs)을 측정하였고, 대조군과 비교하여 실험식 2를 이용하여 세포 생존률을 %로 계산하였다.
[실험식 2]
도 6에 도시된 바와 같이, 상기 실시예 1에서 분리 및 동정된 화합물인 11-오-카페오일-메틸페닐락틱 산은 100 μM 농도에서 94.9%의 세포 생존율을 확인할 수 있었다.
Claims (4)
- 하기 화학식 1의 구조를 가지는 11-오-카페오일-메틸페닐락틱 산(11-O-caffeoyl- methylphenyllactic acid) 화합물
[화학식 1]
- 제1항의 화합물 또는 이의 허용 가능한 염을 유효성분으로 포함하는 항염증용 약학적 조성물.
- 제1항의 화합물 또는 이의 허용 가능한 염을 유효성분으로 포함하는 염증 예방 또는 개선용 화장료 조성물.
- 제1항의 화합물 또는 이의 허용 가능한 염을 유효성분으로 포함하는 염증 예방 또는 개선용 식품 조성물.
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