KR20240011990A - 인동등, 우방자 및 황금 복합 추출물을 유효성분으로 함유하는 미세먼지에 의한 폐 질환의 예방, 개선 또는 치료용 조성물 - Google Patents

인동등, 우방자 및 황금 복합 추출물을 유효성분으로 함유하는 미세먼지에 의한 폐 질환의 예방, 개선 또는 치료용 조성물 Download PDF

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Abstract

본 발명은 인동등, 우방자 및 황금을 유효성분으로 함유하는 미세먼지에 의한 폐 질환의 예방, 개선 또는 치료용 조성물에 관한 것이다.
본 발명에 따른 조성물은 인동등, 우방자 및 황금의 혼합물을 유효성분으로 함유하여 환경오염인자로부터 유도되는 무균성 염증반응을 감소시켜 폐 질환을 예방, 개선 또는 치료할 수 있다.

Description

인동등, 우방자 및 황금 복합 추출물을 유효성분으로 함유하는 미세먼지에 의한 폐 질환의 예방, 개선 또는 치료용 조성물{A COMPOSITION OF LONICERAE CAULIS, ARCTII FRUCTUS SEMEN AND SCUTELLARIAE RADIX EXTRACTS FOR TREATING RESPIRATORY DISEASES}
본 발명은 인동등, 우방자 및 황금을 유효성분으로 함유하는 미세먼지에 의한 폐 질환의 예방, 개선 또는 치료용 조성물에 관한 것이다.
본 발명에 따른 조성물은 인동등 3 내지 15 중량부 및 우방자 1 내지 5 중량부의 혼합 추출물 분말과 황금 추출물 분말을 1:1 내지 1:3의 중량비로 혼합한 것을 유효성분으로 포함하는 것을 기술적 특징으로 하고 있다.
경제협력개발기구(OECD) “2017년 건강통계”에 의하면 우리나라 인구 10만명당 호흡기질환 사망률은 2013년 70명으로 2010년 67.5명보다 2.5명 늘었으며 미세먼지, 오존 등 대기환경 악화가 영향을 미쳤을 것으로 분석되고 있다.
일반적으로 대기 중의 미세먼지를 흡입하면 하부 기관지 및 폐 실질까지 침착하여 폐 질환을 일으키고 기존 질환의 증상악화와 유병률 및 사망률을 증가시키는 것으로 알려져 있다.
이러한 미세먼지의 증가는 폐 기능의 감소와 유의한 연관관계를 나타내고 있으며, 미세먼지 노출 후 기관지 폐포 세척액에서 폐대식세포, 호중구, 림프구의 증가가 관찰되고, 폐 조직에 호중구의 증가와 기관 조직에 림프구, 비만세포, IL-8 mRNA 발현의 증가를 가져온다고 알려져 있으나 미세먼지로 인한 급성 악화를 대상으로 하는 약물치료의 연구는 매우 부족한 실정으로 급성 악화의 예방과 치료에 대한 방안의 마련이 요구되고 있다.
그러나 미세먼지에 의한 폐 질환의 발생에 대한 뚜렷한 대책이 없다.
KR 10-2022-0094614
본 발명의 목적은 천연물을 이용함으로써 부작용 없이 미세먼지에 의한 무균성 염증반응을 감소시켜 폐 질환을 예방, 개선 또는 치료할 수 있는 조성물을 제공하는 것이다.
상기 조성물은 약학 조성물 또는 건강기능식품 조성물일 수 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명자들은 인동등, 우방자 및 황금의 혼합물이 환경오염인자로부터 유도되는 폐 질환을 치료하는 효과를 인비보(in vivo)에서 확인하여 본 발명을 완성하였다.
따라서, 본 발명의 목적은 인동등, 우방자 및 황금의 혼합물을 유효성분으로 함유하는 환경 오염인자로부터 유도되는 폐 질환의 예방, 개선 또는 치료용 조성물을 제공하는 것이다.
상기 조성물은 약학 조성물 또는 건강기능식품 조성물일 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다.
본 발명에 있어서 환경 오염인자는 미세먼지(particulate matter)일 수 있다. 상기 미세먼지는 눈에 보이지 않을 정도로 작은 입자의 먼지를 의미하며, 아황산가스, 질소 산화물, 납, 오존, 일산화탄소 등을 포함하는 대기오염 물질이며, 자동차, 공장, 조리 과정 등에서 발생하여 대기 중 장기간 떠다니는 물질을 의미한다. 대기 중에 떠다니는 지름이 50μm 이하인 먼지를 총 먼지(TSP, total suspended particle)으로 지칭하는데, 통상적으로 이 TSP 중에서 10μm 보다 작은 먼지를 미세먼지로 정의한다. 미세먼지는 입자의 지름에 따라 10μm 이하의 직경을 갖는 경우 PM10이라고 하고, 입자 직경이 2.5μm 이하인 경우는 PM 2.5라고 하고, 이를 '초미세먼지' 또는 '극미세먼지' 라고도 부른다.
본 발명에 있어서, 환경 오염인자인 미세먼지에 의한 폐 질환은 무균성 염증반응(sterile inflammation)을 유발하여 발생하는 것으로 예컨대, 폐렴(pneumonia), 폐기종(emphysema), 만성폐쇄성폐질환(chronic obstructive lung disease), 천식(asthma) 및 폐암(lung cancer)으로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 질환일 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다.
상기 무균성 염증반응은 일반적인 염증세포를 활성화하여 인체 내 면역반응을 일으켜 상기도에서 질환을 일으키는 것과는 다르게 폐의 섬유화를 진행시켜 폐에서 질병을 일으키는 것을 의미한다.
일 실시예에 있어서, 본 발명의 인동등, 우방자 및 황금의 혼합물은 NLRP3/caspase-1의 발현 수준을 감소시켜 미세먼지에 의한 폐 질환에 효과가 있음을 확인하였다(도 1 내지 도 3).
한편, 본 발명의 조성물은 인동등 3 내지 15 중량부 및 우방자 1 내지 5 중량부의 혼합 추출물 분말과 황금 추출물 분말을 1:1 내지 1:3의 중량비로 혼합한 혼합물일 수 있다.
본 발명의 조성물은 약제의 제조에 통상적으로 사용하는 적절한 담체, 부형제 및 희석제를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 조성물은, 각각 통상의 방법에 따라 탕약, 트로키제(troche), 캡슐, 구강정, 과립, 환, 분말, 현탁액 및 용제로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나의 제형으로 제조될 수 있다. 본 발명의 조성물에 포함될 수 있는 담체, 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, 프로필히드록시벤조에이트, 탈크, 마그네슘 스테아레이트 및 광물유를 들 수 있다. 제제화할 경우에는 보통 사용하는 충진제, 증량제, 결합제, 습윤제, 붕해제, 계면활성제 등의 희석제 또는 부형제를 사용하여 조제된다. 경구투여를 위한 고형제제 에는 정제, 환제, 산제, 과립제, 캡슐제 등이 포함되며, 이러한 고형제제는 본 발명의 조성물에 적어도 하나 이 상의 부형제 예를 들면, 전분, 칼슘카보네이트(calcium carbonate), 수크로스(sucrose) 또는 락토오스 (lactose), 젤라틴 등을 섞어 조제된다. 또한 단순한 부형제 이외에 마그네슘 스테아레이트, 탈크 같은 윤활제 들도 사용된다. 경구를 위한 액상 제제로는 현탁제, 내용액제, 유제, 시럽제 등이 해당되는데 흔히 사용되는 단순희석제인 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.
본 발명의 조성물은 경구 또는 비경구로 투여될 수 있으나, 바람직하게는 경구 투여될 수 있다.
본 발명의 조성물의 바람직한 투여량은 환자의 상태 및 체중, 질병의 정도, 약물형태, 투여 경로 및 기간에 따라 다르지만, 당업자에 의해 적절하게 선택될 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 조성물은 건강기능식품 조성물일 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 건강기능식품 조성물은 음료, 바 등의 형태를 포함할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본 발명에 따른 건강기능식품 조성물은 상기한 약학 조성물과 동일한 방식으로 제제화되어 기능성 식품으로 이용하거나, 각종 식품에 첨가할 수 있다. 본 발명의 조성물을 첨가할 수 있는 식품으로는 예를 들어, 음료류, 비타민복합제, 건강보조식품류 등이 있다.
본 발명의 건강기능식품 조성물은 식품 제조시에 통상적으로 첨가되는 성분을 포함할 수 있으며, 예를 들어, 단백질, 탄수화물, 지방, 영양소, 조미제 및 향미제를 포함한다. 상술한 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, 스테비아추출물 (예를 들어 레바우디오시드A, 글리시르히진 등]) 및 합성향미제(사카린, 아스파르탐 등)를 사용할 수 있다. 예컨대, 본 발명의 식품 조성물이 드링크제와 음료류로 제조되는 경우에는 구연산, 액상과당, 설탕, 포도당, 초산, 사과산, 과즙, 및 각 종 식물 추출액 등을 추가로 포함시킬 수 있다.
본 발명에 있어서, 인동등, 우방자 및 황금의 혼합물은 "YG-1" 혹은 "YG"라는 용어와 혼용되어 사용될 수 있다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 상세하게 후술되어 있는 실험예 및 제조예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실험예 및 제조예에 한정되는 것이 아니라, 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다.
본 발명에 따른 조성물은 인동등, 우방자 및 황금의 혼합물을 유효성분으로 함유하여 환경오염인자로부터 유도되는 무균성 염증반응을 감소시켜 폐 질환을 예방, 개선 또는 치료할 수 있다.
도 1은 본 발명에 의해 PM2.5에 노출된 실험동물 폐의 조직학적 분석 결과를 보여준다.
(A: PM2.5에 노출된 실험동물 폐조직의 섬유화(fibrosis)를 확인하기 위해 Masson's trichrome 염색한 사진으로, 노란색 화살표는 콜라겐 섬유를 가리킨다. B: PM2.5에 노출된 실험동물 폐조직의 섬유화(fibrosis)를 확인하기 확인하기 위해 orcein 염색한 사진으로, 노란색 화살표는 elastic fiber를 가리킨다. C: PM2.5에 노출된 실험동물 폐조직의 염증을 확인하기 위해 transforming growth factor-β(TGF-β)를 이용하여 면역조직화학염색한 사진으로, 빨간색 화살표는 TGF-β를 가리킨다. D: PM2.5에 노출된 실험동물 폐조직의 염증을 확인하기 위해 콜라겐 IV 항체 를 이용하여 면역조직화학염색한 사진으로, 빨간색 화살표는 콜라겐 IV 를 가리킨다.)
도 2는 본 발명에 따른 PM2.5에 노출된 실험동물 폐조직의 웨스턴 블롯(western blot) 분석 결과를 보여준다.
도 3은 본 발명에 따른 PM2.5에 노출된 실험동물 폐조직의 qRT-PCR 분석 결과를 보여준다.
다음 실시예는 본 발명의 이해를 돕기 위한 것으로, 이에 본 발명의 범위가 한정되는 것으로 이해되지 않는다.
[실시예]
실험준비
순화기(acclimatization)를 1주일 가진 C57BL/6 마우스를 3 그룹 (control, PM2.5, PM2.5 +YG-1, n=8 per group)으로 나눠서 진행하였다.
PM2.5에 노출되는 그룹은 Ultrasonic nebulizer aerosol chamber (Mass Dosing Chambers, (Mass Dosing Chambers, Data Sciences International, Saint Paul, MN, USA)를 이용하여 PM2.5 (200 μg/kg/mL saline) 5일동안 1시간씩 노출시켜 급성 폐렴을 유도하였다.
YG-1 (200 mg/kg/day)은 PM2.5에 노출되기 2일 전부터 구강을 통해 투여를 시작하여 7일 간 투여를 하였다. 대조군(Control) 그룹은 식염수를 이용하여 동일하게 처리하였다.
(가) 조직학적 분석
실험방법
실험동물로부터 분리한 폐 조직으로 조직표본을 제작하여 Massons's, Orcein staining을 실시하였다. TGF-β 및 콜라겐 IV를 관찰하기 위해 면역조직화학염색 (Immunohistochemistry staining)을 실시하였다.
실험결과
도 1에 따른 PM2.5에 노출된 실험동물 폐의 조직학적 분석 결과에서, A와 B의 결과를 통해 PM2.5에 노출된 실험동물의 폐 조직에서 섬유화가 진행된 것을 확인할 수 있고, YG-1을 투여한 실험동물군에서는 섬유화 증세가 완화된 것을 알 수 있다.
또한, 도 1의 C 와 D의 결과를 통해 PM2.5에 노출된 실험동물에서 분리한 폐 조직의 면역조직화학염색 분석결과를 비교하였을 때 YG-1을 투여한 실험동물군에서는 염증에 관여하는 TGF-β와 콜라겐 IV의 발현 수준(expression level)이 유의미하게 감소한 것을 알 수 있다.
(나) Western Blot 분석
실험방법
실험동물에서 분리한 폐 조직 (30-45 μg)을 10% SDS PAGE (SDS-polyacrylamide gel electrophoresis)하여 단백질을 분리하고 PVDF (polyvinylidene difluoride) membrane으로 transfer 하였다. 멤브레인(Membrane)은 TBS-T (Tris buffered saline: 150 mM, NaCl; 10 mM, Tris-HCl; and 0.05%, Tween-20)으로 3회 세척(wash)하고 5% BSA (bovine serum albumin)으로 blocking 하였다.
블로킹(Blocknig)한 멤브레인을 TBS-T로 3회 세척후 1차 항체(primary antibody) (TNF-α, IL-6, IL-1, IL-18, NLRP-3, ASC, and caspase-1, and β)와 4℃에서 밤새 반응하였다.
반응시킨 멤브레인을 TBS-T로 3회 세척한 다음 호스라디쉬 퍼옥시다제(horseradish peroxidase)에 컨쥬게이션된 2차 항체(Secondary antibody)와 2시간 동안 반응하였다.
단백질 발현양 확인은 이미지 분석기(image analyzer) (iBright FL100, Thermo Fisher Scientific, Waltham, MA, USA)를 사용하였고 단백질의 정량에는 ImageJ의 밀도분석(densitometry analysis)을 이용하였다.
실험결과
도 2에 따른 PM2.5에 노출된 실험동물 폐조직의 웨스턴 블롯(western blot) 분석 결과, PM2.5에 노출된 실험동물의 폐 조직에서 염증성 사이토카인(inflammatory cytokine)인 TNF-α, IL-6, IL-1β과 염증을 촉진하는 NLRP3 염증소체 활성(inflammasome activation)에 관련 있는 단백질 (NLRP3 (NOD like receptor protein 3), caspase-1, ASC)의 수준이 증가하는 것을 확인할 수 있다.
YG-1을 투여한 실험동물에서는 NLRP3/caspase 1 경로가 억제되어 PM2.5로 인해 유발되는 염증을 줄여주는 것을 알 수 있다.
(다) 정량적 실시간 역전사-PCR(Quantitative Real-Time Reverse Transcription-PCR)
TrizolTM Reagent (15596026, ThermoFisher Scientific, Waltham, MA, USA)를 이용하여 폐 조직으로부터 RNA를 추출하였다.
mRNA를 역전사하여 폐와 기관지 조직의 cDNA를 합성하였다. Step-OneTM Real-Time PCR system (Applied Biosystems, ThermoFisher Scientific, Waltham, MA, USA)에서 dIL-6, IL-1βNLRP3, ASC, Caspase 1, TNF-α, β의 프라이머를 사용하여 qRT-PCR을 확인하였다.
실험결과
도 3에 따른 PM2.5에 노출된 실험동물 폐조직의 qRT-PCR 분석 결과, 실험동물이 PM2.5에 노출되면 폐 조직에서 염증성 사이토카인 (TNF-α, IL-6, IL-1β)과 염증을 촉진하는 NLRP3 염증소체 활성에 관련 있는 단백질 (NLRP3 (NOD like receptor protein 3), caspase-1, ASC)의 mRNA 수준이 증가하여 염증이 유도되는 것을 확인할 수 있다.
YG-1을 투여한 실험동물에서는 NLRP3/caspase 1 통로가 억제되어 PM2.5로 인해 유발되는 염증을 줄여주는 것을 알 수 있다.

Claims (5)

  1. 인동등, 우방자 및 황금의 혼합물을 유효성분으로 함유하는 환경 오염인자로부터 유도되는 폐 질환의 예방 또는 치료용 약학적 조성물.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 환경 오염인자는 미세먼지(particulate matter)인, 폐 질환의 예방 또는 치료용 약학적 조성물.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 환경 오염인자는 무균성 염증반응(sterile inflammation)을 유발하는 것인, 폐 질환의 예방 또는 치료용 약학적 조성물.
  4. 제1항에 있어서,
    폐 질환은 폐렴(pneumonia), 폐기종(emphysema), 만성폐쇄성폐질환(chronic obstructive lung disease), 천식(asthma) 및 폐암(lung cancer)으로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 질환이고, 상기 혼합물은 인동등 3 내지 15 중량부 및 우방자 1 내지 5 중량부의 혼합 추출물 분말과 황금 추출물 분말을 1:1 내지 1:3의 중량비로 혼합한 것을 특징으로하는, 환경 오염인자로부터 유도되는 폐 질환의 예방 또는 치료용 약학적 조성물.
  5. 인동등, 우방자 및 황금의 혼합물을 유효성분으로 함유하는 환경 오염인자로부터 유도되는 폐 질환의 예방 또는 개선용 건강기능식품 조성물로서,
    상기 환경 오염인자는 미세먼지(particulate matter)이고, 폐 질환은 폐렴(pneumonia), 폐기종(emphysema), 만성폐쇄성폐질환(chronic obstructive lung disease), 천식(asthma) 및 폐암(lung cancer)으로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 질환인 것을 특징으로 하는 환경 오염인자로부터 유도되는 폐 질환의 예방 또는 개선용 건강기능식품 조성물.
KR1020220089340A 2022-07-20 2022-07-20 인동등, 우방자 및 황금 복합 추출물을 유효성분으로 함유하는 미세먼지에 의한 폐 질환의 예방, 개선 또는 치료용 조성물 KR20240011990A (ko)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20220094614A (ko) 2020-12-29 2022-07-06 재단법인 진안홍삼연구소 홍삼을 유효성분으로 하는 만성폐쇄성폐질환의 예방, 개선 또는 치료를 위한 조성물

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