WO2012030050A9 - 퇴행성 신경계 뇌 질환의 예방 또는 치료용 약학 조성물 - Google Patents

퇴행성 신경계 뇌 질환의 예방 또는 치료용 약학 조성물 Download PDF

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서유헌
코폴라수수르타
노수진
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    • A61P25/28—Drugs for disorders of the nervous system for treating neurodegenerative disorders of the central nervous system, e.g. nootropic agents, cognition enhancers, drugs for treating Alzheimer's disease or other forms of dementia

Definitions

  • the present invention includes Parkinson's disease, Alzheimer's dementia (senile dementia), stroke, Lou Gehrig's disease, Pick's disease, Creutzfeldt-Jakob disease, Huntington's disease, advanced nuclear palsy, spinal cerebellar degeneration, cerebellar atrophy, multiple sclerosis, post-traumatic stress disorder, amnesia, etc. It relates to a pharmaceutical composition for the prevention or treatment of degenerative neurological brain diseases.
  • Neurodegenerative brain diseases such as Parkinson's disease, Alzheimer's dementia and stroke, are known to be the ultimate cause of cell death leading to neuronal damage and loss.
  • Parkinson's disease dopaminergic neurons in the melanoma of the middle brain are selectively lost, resulting in dysfunction of the basal ganglia involved in motor tissues, resulting in motor dysfunction such as persistent tremor, stiffness, seodong, and postural instability.
  • Nimi et al . Clinical and physiological characteristics of autonomic failure with Parkinson's disease.Clin Autonom Res 9 (1999), 139-144; Dawson et al ., Molecular pathways of neurodegeneration in Parkinson's disease.Science (2003), 819- 822).
  • Free radicals have been pointed out as a major cause of neuronal cell death in neurodegenerative brain diseases.
  • Active oxygen refers to oxygen that has strong oxidizing power, which is produced by various metabolic processes as oxygen entered into the body during the respiration process is attacked by tissues and damages cells. These free radicals irreversibly damage DNA, cell constituent proteins, and lipids in living cells (Valko et al ., Free radicals and antioxidants in normal physiological functions and human disease.Int J Biochem Cell Biol. 39 (2007), 44 -84).
  • oxidative stress causes changes in the structure and function of mitochondria in cells, leading to neurological brain diseases such as Parkinson's disease and Alzheimer's (Knott et al ., Mitochondrial fragmentation in neurodegeneration). Nat Rev Neurosci., 9 (2008), 505-18).
  • Glutamic acid plays a physiologically important role, but it is known that glutamate is involved in the pathogenesis of neuronal brain damage, including Parkinson's disease, when oversecreted (Samuel et al ., Localization of N-methyl-D-aspartate).
  • Parkinson's disease and only dopamine precursors, L-dopa or dopamine receptor promoters, are known to improve symptoms.
  • these therapeutic drugs do not prevent the loss of sustained dopaminergic nerves, and eventually their effects decrease sharply within 5-6 years, with increased side effects, including dyskinesia, on-off in later stages of the disease.
  • Eldopa's problems, known as phenomena have increased dramatically, leading to death 10-15 years after the onset (Vautier S, Milane A, Fernandez C, Buyse M, wholesome H, Farinotti R, Interactions between antiparkinsonian drugs and ABCB1 / P-glycoprotein at the blood-brain barrier in a rat brain endothelial cell model.
  • Parkinson's disease is generally known as a major symptom of dyskinesia, but various degrees of cognitive dysfunction, including autonomic dysfunction, sensory neuropathy and dementia, are also observed (Morris et al ., Planning and spatial working memory in Parkinson's disease. J Neurol Neurosurg Psychiatry, (1988) 757-66; Robbins et al ., Cognitive deficits in progressive supranuclear palsy, Parkinson's disease, and multiple system atrophy in tests sensitive to frontal lobe dysfunction.J Neurol Neurosurg Psychiatry, (1994) 79-88 ). Since Parkinson's disease has traditionally been regarded primarily as a disorder with movement disorders, it has been ignored and undervalued for cognitive impairment.
  • Parkinson's disease Currently, however, cognitive impairment and dementia expression in advanced Parkinson's disease are not essential features but are considered to be obvious abnormalities in Parkinson's disease (Emre, Dementia associated with Parkinson's disease.Lancet Neurol., (2003) 229 Emre, Dementia in Parkinson's disease: cause and treatment.Cur Opin Neurol., (2004) 399-404). In fact, about 20-40% of Parkinson's disease patients have dementia, and the incidence of dementia is six times higher than in healthy people (Mortimer et al ., Relationship of motor symptoms to premature deficits in Parkinson's disease. Neurology, ( 1982) 133-7; Emre, Dementia associated with Parkinson's disease.Lancet Neurol., (2003) 229-37).
  • the present inventors conducted a study for the prevention or treatment of degenerative nervous system brain diseases such as Parkinson's disease, the compound represented by the formula (1) has a strong free radical removal effect, neuronal cell protective effect, and motor disorders improvement and declining memory enhancement effect After confirming that, based on this, the present invention was completed.
  • the present invention is caused by Parkinson's disease and Alzheimer's dementia or Lou Gehrig's disease, Pick's disease, Creutzfeldt-Jakob disease, Huntington's disease, advanced nuclear palsy, spinal cord cerebellar degeneration, cerebellar atrophy, multiple sclerosis, and loss of neurons.
  • An object of the present invention is to provide a pharmaceutical composition for preventing or treating degenerative neurological brain diseases such as senile dementia, stroke, post-traumatic stress disorder, and amnesia.
  • a pharmaceutical composition for the prevention or treatment of degenerative neurological brain disease containing a compound represented by the following formula (1):
  • R is an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms.
  • the compound represented by Formula 1 may be at least one selected from the group consisting of methyl paraben, ethyl paraben, propyl paraben, butyl paraben, isopropyl paraben, and isobutyl paraben.
  • the compound represented by Formula 1 is preferably methyl paraben.
  • the pharmaceutical composition according to the present invention contains a compound represented by the formula (1) to remove the active oxygen, the antioxidant effect, alpha synuclin and free radicals, suppression of cell death by excitatory neurotransmitters, to improve the motor disorders and to improve the declining memory It has a useful effect.
  • the pharmaceutical composition of the present invention is Parkinson's disease and Alzheimer's dementia or Lou Gehrig's disease, Pick's disease, Creutzfeldt-Jakob disease, Huntington's disease, advanced nuclear palsy, spinal cerebellar degeneration, cerebellar atrophy, multiple sclerosis, neurons It is useful for the prevention or treatment of degenerative neurological brain diseases such as senile dementia, stroke, post-traumatic stress disorder and amnesia caused by the loss of.
  • 5 is a graph showing the cytoprotective effect of the excitable brain neurotransmitter of methyl parabens
  • FIG. 7 is a graph showing the effects of improvement of motor impairment (week 1 and week 2) by administration of methylparaben (100, 200 ⁇ g / kg),
  • Figure 9 is a graph showing the memory enhancement effect (Y-shaped maze test) by the administration of methyl paraben (100, 200 ⁇ g / kg),
  • Fig. 10 is a graph showing the memory promotion effect (manual avoidance test) by methylparaben administration (100, 200 ⁇ g / kg).
  • the present invention contains parabens represented by the formula (1), which is effective in removing free radicals, protecting nerve cells, improving motor disorders, and improving memory loss.
  • Parkinson's disease Alzheimer's dementia, stroke, Pick's disease, Creutzfeldt-Jakob disease, Huntington's disease
  • the present invention relates to a pharmaceutical composition for the prevention or treatment of degenerative neurological brain diseases such as progressive nuclear palsy, spinal cord cerebellar degeneration, cerebellar atrophy, multiple sclerosis, post-traumatic stress disorder and amnesia.
  • a pharmaceutical composition for preventing or treating degenerative neurological brain diseases of the present invention is characterized by containing a compound represented by the following formula (1):
  • R is an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms.
  • the compound represented by Formula 1 is a paraben compound, which is also called a parahydroxybenzoic acid ester (p-hydroxybenzoate) and is based on its microbial growth-reducing effect at a concentration that does not harm the human body so far. It has been used as a preservative or preservative in foods (eg, soy sauce, vinegar, beverages, sauces, fruits, vegetables, etc.), pharmaceuticals or cosmetics.
  • p-hydroxybenzoate parahydroxybenzoic acid ester
  • a new action and effects of the compound represented by the formula (1) namely, paraben compound (antioxidative effect of removing active oxygen, inhibitory effect of apoptosis by alpha synuclin, active oxygen and excitatory neurotransmitter, neuroprotective effect) , And improvement of motor impairment and reduced memory enhancement effect) as an active ingredient of a pharmaceutical composition for the prevention or treatment of degenerative neurological brain diseases.
  • the compound represented by the formula (1) is preferably methyl parabens, ethyl parabens, propyl parabens, butyl parabens, isopropyl parabens, isobutyl parabens represented by the following formulas 2 to 7, respectively, more preferably methyl parabens of the formula (2) It is good. These can be used individually or in mixture of 2 or more types.
  • the compound represented by the formula (1) does not need to be obtained by a specific method.
  • it may be synthesized by reacting phenol and carbon dioxide at high temperature and high pressure, and then reacting the ester with alcohol, or may be separated from an extract of Epimedium Koreanum Nakai or Blueberry ( Vaccinium corymbosum ).
  • the method of separating the compound represented by the formula (1) from the extract of the natural product is not particularly limited, for example, hot water extraction, cold extraction, using finely pulverized dried natural products using an aqueous solution of about 2-20 times the weight of the ground product, Solvent extraction may be carried out by extraction methods such as ultrasonic extraction, reflux cooling extraction, and bath extractor. The solvent extract may be separated by solvent fractionation and chromatographically treated with a silica gel column.
  • a compound represented by Chemical Formula 1 may be used by purchasing a product of Sigma, and may be used by purchasing a product of various reagent manufacturers.
  • Degenerative neurological brain diseases of the present invention include Parkinson's disease and Alzheimer's dementia or Lou Gehrig's disease, Pick's disease, Creutzfeldt-Jakob disease, Huntington's disease, progressive nuclear palsy, spinal cerebellar degeneration, cerebellar atrophy, multiple sclerosis, neurons It may be a single or mixed disease selected from degenerative neurological brain diseases such as senile dementia, stroke, amnesia and post-traumatic stress disorder caused by the loss of.
  • the pharmaceutical composition of the present invention may be formulated through conventional methods.
  • the form of the preparation may be granules, powders, syrups, solutions, suspensions, tablets, capsules, troches or pills for oral administration, transdermal absorbents, lotions, ointments, patches, catastrophic for parenteral administration.
  • the pharmaceutical composition may further include a suitable carrier or excipient commonly used in the art.
  • Carriers include pharmaceutically acceptable liquids, solids, or water, including saline, buffers such as phosphoric acid, acetic acid, citric acid, tartaric acid and other buffers to form solutions or suspensions, natural or synthetic biodegradable polymers or copolymers; Semi-solid carriers.
  • Excipients include diluents such as microcrystalline cellulose, lactose, starch, calcium carbonate, sugar, dextrose, dibasic calcium phosphate dihydrate, tribasic calcium phosphate, kaolin, maltotextrin or mannitol; Acacia, alginic acid, carbomer, carboxymethylcellulose sodium, ethylcellulose, gelatin, guar gum, hydroxyethylcellulose, hydroxypropylcellulose, hydroxypropylmethylcellulose, maltodextrin, methylcellulose, polymethacrylate, povidone or alginic acid Binders such as sodium salts; Disintegrants such as gelled starch, alginic acid, carboxymethylcellulose calcium, croscarmellose sodium, crospovidone or sodium starch glycorate; Chelating agents and antioxidants such as alcohols, sodium benzoate, butylated hydroxy toluene, butylated hydroxyanisole or ethylenediaminetetraacetic
  • the amount of the active ingredient of the pharmaceutical composition of the present invention may be determined by a doctor or a skilled person and may vary depending on the condition and weight of the patient, the extent of the disease, the form of the drug, the liver and kidney function, the route of administration, and the duration of administration.
  • the amount of the paraben compound 100 to 200 ⁇ g / kg as an active ingredient may be administered once to several times a day.
  • the World Health Organization (WHO) has set a daily intake of 10 mg / kg of paraben compounds such as methylparaben, ethylparaben and propylparaben.
  • Phenol (phenol) and carbon dioxide (carbon dioxide) were reacted at 100 atm and 125 ° C, and sulfuric acid was added to synthesize parahydroxy benzoic acid. This was again esterified with an alcohol such as methanol to synthesize methylfaben (MP).
  • the synthesized methylparaben (MP) was also diluted in saline (PBS) and used for test analysis.
  • Hydroxy radicals were induced by using a Fenton reaction [H 2 O 2 + FeSO 4 ] to confirm the active oxygen removal capacity of methyl paraben (MP).
  • the hydroxy radicals thus induced were captured by a nitrone spin trap (DMPO), and the captured DMPO-OH adducts were measured by an electron spin resonance (ESR) spectrometer.
  • DMPO nitrone spin trap
  • ESR electron spin resonance
  • ESR spectra were determined using reaction reagents [phosphate buffer solution (pH 7.4); 10 ⁇ l of 4.5 M DMPO, 75 ⁇ l of 0.6 mM FeSO 4, 75 ⁇ l of 2.8 MH 2 O 2 ], and methylparaben and vitamin C (VitC) were reacted with an ESR spectrometer (JES-FA, JEOL, Japan). The results are shown in FIG. At this time, the ESR spectrometer uses parameters [magnetic field 340 mT, power 1.00 kHz, frequency 9.19 kHz, amplitude modulation 0.2 mT, gain 200, scan time 2 minutes, scan width 10 mT, time constant 0.03 sec, and temperature 20 ° C.]. Analyzed.
  • the analysis of the ESR spectrometer showed that the amount of active oxygen decreased when methyl paraben (MP) was added, and as the concentration increased, the amount of active oxygen decreased.
  • Cytoprotective activity test was conducted to determine whether methylparaben (MP) has a cytoprotective effect on free radicals, excitatory neurotransmitters, and alpha synuclin, which cause cell death in cultured cells. Free radicals and excitatory neurotransmitters, alpha sinuclin, have been pointed out as the cause of extensive damage of neurons in Parkinson's disease and degenerative brain disease.
  • SH-SY5Y cells (5 ⁇ 10 3 cells; DMEM medium added with 10% FBS) derived from human nerve cancer were incubated at 37 ° C. for 24 hours. Thereafter, 1, 10, 100 ng / ml of methyl paraben (MP), 50 ⁇ M of vitamin E (VitE) or 10 ⁇ M of MK-801 were added and incubated for 4 hours.
  • MP methyl paraben
  • VitE vitamin E
  • 10 ⁇ M of MK-801 10 ⁇ M of MK-801 were added and incubated for 4 hours.
  • a culture medium cultured without addition of a drug was also prepared.
  • methyl paraben (MP) 10 100 ng / ml was added as compared to the control group it can be seen that significantly inhibits the cell death caused by free radicals, excitatory neurotransmitter, alpha synuclin, used as a positive control
  • the effect was similar to that of VitE 50 ⁇ M or MK-801 10 ⁇ M.
  • the results showed that methylparaben (MP) had a cytoprotective effect on free radicals, excitatory neurotransmitters, and alpha-synuclin, thereby improving motor dysfunction and dementia symptoms in Parkinson's disease model. It is expected that there will be.
  • Parkinson's disease animal models were constructed using dopamine hydroxide (6-OHDA) to verify the effect of methylparaben (MP) as a Parkinson's disease therapeutic.
  • 6-OHDA dopamine hydroxide
  • MP methylparaben
  • 20-25 g of C57BL / 6 mice were used.
  • 25 mg / kg of desipramine was administered intraperitoneally 1 hour before surgery as a pretreatment to selectively destroy dopamine neurons and protect noradrenaline neurons in the catecholamine nervous system.
  • mice were fixed in a stereotaxic instrumental device (David-Kopf frame) for laboratory animals. The scalp was cut about 2 cm and a small hole was made in the right skull using an electric drill.
  • Dopamine hydroxide mixed with 0.2% ascorbic acid was injected with a syringe (Hamilton) at a concentration of 10 ⁇ g / 2.5 ⁇ l, and the coordinates of the right black vasculature were AP +0.8 mm, ML based on Paxinos and Watson's atlas. -2.0 mm and DV -3.3 mm.
  • Dopamine hydroxide was slowly injected over 5 minutes to prevent reflux, and then slowly removed and the scalp was resealed.
  • Methylparaben (MP), 100 or 200 ⁇ g / kg, and 10 mg / kg of deprenyl were administered intraperitoneally 30 minutes prior to surgery, and methylparaben (MP) and deprenyl were administered daily for 2 weeks. It was.
  • all anesthesia and surgical procedures were performed in the same manner as in the Parkinson's disease-induced experimental group, except that physiological saline containing 0.2% (w / v) of ascorbic acid, a solvent in which dopamine was dissolved, was injected into the same surgical site.
  • a rotarod test was performed and evaluated 14 days after Parkinson's disease.
  • Figure 7 shows the effect of improving the motor impairment by the administration of methyl paraben (MP) (100, 200 ⁇ g / kg).
  • MP methyl paraben
  • Rats operated by the above method show lesions in the melanoma-progenitor pathway properly, resulting in hemi-Parkinsonism.
  • Figure 8 shows the effect of improving the rotational impairment by the administration of methyl paraben (MP) (100, 200 ⁇ g / kg).
  • MP methyl paraben
  • the Y-shaped labyrinth measuring device extends three arms to form the letter Y and each branch is 35 cm long, 9 cm high and 5 cm wide and is positioned at the same angle. At the end of a passage in the Y-shaped labyrinth, the head of the animal is pointed freely for eight minutes. The movement of the animal is recorded and the entry into the passage to the animal's hind paw is considered an arm entry. The movement of an animal is expressed as alternation, which is defined as one crossing when the animal passes through three passages in a row. Voluntary crossover behavior is a percentage of the actual number of crossovers and the maximum possible crossovers (ie, the total number of crossovers minus two).
  • a shuttle box having a width ⁇ length ⁇ height of 50 ⁇ 15 ⁇ 40 cm and an electrically conductive net on the bottom was used.
  • the box was divided in half using a connecting guillotine door (10 ⁇ 10 cm) to make two 25 ⁇ 15 cm rooms. Each room was illuminated by a 20 W bulb. The experiment was conducted in a room where the noise was below 60 dB and the lighting was dimmed.
  • mice were placed in one of the two rooms divided into compartments (A), and the compartments were opened while lighting at 1500 lux. The mouse then looks around the room and enters the room (B) across the street with no lighting, which automatically closes the partition. By turning on the lights, the time of arrival is measured by measuring the time from the opening of the partition to the closing of the partition. Repeating this process, the mouse moves from room A to room B. Following this attempt, the mice completed the training process when they crossed from room A to room B within 20 seconds. The next day, the trained mice were placed in room A, and when the mice fell into room B, shock was applied to the soles of the mice by flowing a current of 0.25 mA for 2 seconds through a stainless grid under the room with the lights off. gave.
  • mice will remember the relationship between a dark room and foot-shock, and if you put it in room A after 24 hours, you'll hesitate to enter room B even if the lights come on. The arrival time at this time was compared. After 1 day, the mice were placed in room A again and measured for the time before they moved to room B when the light was turned on. 5 minutes was made into the maximum measurement time.
  • Figure 10 shows the effect of memory on the passive avoidance test by administration of methyl paraben (MP) (100, 200 ⁇ g / kg).
  • MP methyl paraben

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Abstract

본 발명은 퇴행성 신경계 뇌 질환의 예방 또는 치료용 약학 조성물에 관한 것으로, 보다 상세하게는 활성산소를 제거하는 항산화, 세포사멸 억제, 운동장애 개선과 감퇴된 기억력 증진에 유용한 효과가 있는 유효성분인 파라벤 화합물을 함유하는, 파킨슨병, 알츠하이머 치매(노인성 치매), 뇌졸중, 루게릭병, 픽크병, 크로이츠펠트 야콥병, 헌팅톤병, 진행성 핵상마비, 척수소뇌 변성증, 소뇌 위축증, 다발성 경화증, 외상 후 스트레스 장애, 기억상실증 등의 퇴행성 신경계 뇌 질환의 예방 또는 치료용 약학 조성물에 관한 것이다.

Description

퇴행성 신경계 뇌 질환의 예방 또는 치료용 약학 조성물
본 발명은 파킨슨병, 알츠하이머 치매(노인성 치매), 뇌졸중, 루게릭병, 픽크병, 크로이츠펠트 야콥병, 헌팅톤병, 진행성 핵상마비, 척수소뇌 변성증, 소뇌 위축증, 다발성 경화증, 외상 후 스트레스 장애, 기억상실증 등의 퇴행성 신경계 뇌 질환의 예방 또는 치료를 위한 약학 조성물에 관한 것이다.
파킨슨병, 알츠하이머 치매, 뇌졸중 등으로 대표되는 퇴행성 신경계 뇌 질환은 신경세포 손상과 소실로 이어지는 세포죽음이 그 궁극적 원인인 것으로 알려져 있다. 예컨대, 파킨슨병의 경우에는 중뇌의 흑색질에 있는 도파민성 신경세포들이 선택적으로 소실됨으로써 운동 기능 조직에 관여하는 기저핵의 기능 이상을 초래하여 지속적 떨림, 경직, 서동, 자세 불안정 등의 운동기능 장애를 유발한다(Nimi et al., Clinical and physiological characteristics of autonomic failure with Parkinson's disease. Clin Autonom Res 9(1999), 139-144; Dawson et al., Molecular pathways of neurodegeneration in Parkinson's disease. Science(2003), 819-822).
퇴행성 신경계 뇌 질환의 신경 세포 죽음의 주요 원인으로 활성산소가 지적되고 있다. 활성산소란 호흡과정에서 체내로 들어간 산소가 산화과정에 이용되면서 여러 대사과정에서 생성되어 생체조직을 공격하고 세포를 손상시키는 산화력이 강한 산소를 말한다. 이러한 활성산소는 생체 세포 내 DNA, 세포 구성 단백질, 지질 등에 비가역적인 손상을 준다(Valko et al., Free radicals and antioxidants in normal physiological functions and human disease. Int J Biochem Cell Biol. 39(2007), 44-84). 특히 뇌세포에서 활성산소가 다량 생성되면 그로 인한 산화적 스트레스가 세포 내 미토콘드리아의 구조와 기능에 변화를 일으킴으로써 파킨슨병, 알츠하이머 등의 신경계 뇌 질환을 일으키게 된다(Knott et al., Mitochondrial fragmentation in neurodegeneration. Nat Rev Neurosci., 9(2008), 505-18).
이외에도 최근 파킨슨병을 비롯한 퇴행성 신경계 뇌 질환에 있어서 흥분성 뇌신경전달물질인 글루탐산(glutamate)과 이상 축적된 단백질의 역할에 대해서도 연구 결과가 많이 보고되고 있다. 글루탐산은 생리학적으로 중요한 역할을 하지만 과량 분비되면 신경세포의 손상을 일으켜 파킨슨병을 비롯한 퇴행성 신경계 뇌 질환을 일으키는 병인에 관여하는 것으로 알려져 있다(Samuel et al., Localization of N-methyl-D-aspartate receptors in the rat striatum: effects of specific lesions on the [3H] 3-(2-carboxypiperazin-4-yl)propyl-1-phosphonic acid binding. J Neurochem 1990;54:1926-1933; Weihmuller et al., Elevated NMDA receptors in Parkinsonian striatum. Neuroreport 1992;3:997-980). 또한 퇴행성 신경계 뇌 질환과 관련하여 특징적인 이상 단백질 축적을 관찰할 수 있는데, 예컨대 파킨슨병의 경우에는 알파시누클린(α-synuclein) 단백질이 파킨슨병의 병리적 표식자인 루이체를 구성하는 주요 성분임이 밝혀졌다(Spillantini et al., Alpha-synuclein in Lewy bodies. Nature 388(1997), 839-840). 이러한 단백질은 그 자체로 독성을 나타내기도 하고 활성산소를 생성시켜 간접적으로도 독성을 나타내어 세포사멸의 원인이 된다.
현재로서는 파킨슨병의 치료법이 없고 단지 도파민(dopamine) 전구물질인 엘도파(L-dopa) 혹은 도파민 수용체 촉진제가 증상 호전제로 알려져 있다. 그러나 이들 치료 약물들도 지속적인 도파민성 신경의 손실을 막아내지 못해 결국은 5-6년 내에 그 효과도 급격히 감소하며 운동장애를 포함하는 부작용이 증가하여 병의 후기에는 온-오프(on-off) 현상으로 알려진 엘도파의 문제들이 급격히 증대되어 발병 10-15년 후에 사망에 이른다(Vautier S, Milane A, Fernandez C, Buyse M, Chacun H, Farinotti R, Interactions between antiparkinsonian drugs and ABCB1/P-glycoprotein at the blood-brain barrier in a rat brain endothelial cell model. Neurosci Lett. 442(2008), 19-23; Molecular mechanisms of 6-hydroxydopamine-induced cytotoxicity in PC12 cells: Involvement of hydrogen peroxide-dependent and -independent action. Free Radical Biology & Medicine 42(2007), 675-685).
한편, 파킨슨병은 일반적으로 운동장애가 대표적인 주 증상으로 알려져 있으나 자율신경계 이상과 감각신경계 장애 및 치매를 포함한 다양한 정도의 인지기능 장애도 관찰된다(Morris et al., Planning and spatial working memory in Parkinson's disease. J Neurol Neurosurg Psychiatry, (1988) 757-66; Robbins et al., Cognitive deficits in progressive supranuclear palsy, Parkinson's disease, and multiple system atrophy in tests sensitive to frontal lobe dysfunction. J Neurol Neurosurg Psychiatry, (1994) 79-88). 전통적으로 파킨슨병은 주로 운동장애를 보이는 질환으로 간주되었기 때문에 인지기능 장애에 대해서는 무시되고 저평가되어 왔던 것이 사실이다. 그러나 현재는 진행된 파킨슨병 환자에서 보이는 인지기능 장애나 치매의 발현은 핵심적인 특징은 아니지만 파킨슨병에서 나타나는 명백한 이상 소견으로 간주되고 있다(Emre, Dementia associated with Parkinson's disease. Lancet Neurol., (2003) 229-37; Emre, Dementia in Parkinson's disease: cause and treatment. Curr Opin Neurol., (2004) 399-404). 실제로 파킨슨병 환자의 약 20-40%에서 치매가 동반되며, 치매의 발병률이 건강한 사람의 6배에 달하는 것으로 알려져 있다(Mortimer et al., Relationship of motor symptoms to intelectual deficits in Parkinson's disease. Neurology, (1982) 133-7; Emre, Dementia associated with Parkinson's disease. Lancet Neurol., (2003) 229-37).
하지만 여러 연구에서 파킨슨병에 의한 치매에서 인지기능의 호전을 위한 레보도파의 투여는 제한적이라고 보고되고 있다. 각성과 감정에 대한 긍정적인 작용과 더불어 도파민성 신경전달에 의한 정보처리 과정과 작업 기억 등에서 일부 유용한 효과를 보일 뿐 궁극적인 인지기능 저하를 지연시킬 수는 없는 것으로 알려졌다(Pillon et al., Cognitive deficits and dementia in Parkinson's disease. 2 ed. Amsterdam; Elsevier Science; 2001).
따라서 파킨슨병의 정확한 분자 병리 기작에 의거해 병의 진행과정을 예방하거나 늦출 수 있는 신경보호 치료제 개발과 함께 파킨슨병의 치매 증상 및 각종 퇴행성 신경계 뇌 질환을 개선할 수 있는 약물의 개발이 시급한 실정이다.
본 발명자들은 파킨슨병과 같은 퇴행성 신경계 뇌 질환의 예방 또는 치료를 위한 연구를 거듭한 결과, 화학식 1로 표시되는 화합물이 강력한 활성산소 제거 효과, 신경세포 보호 효과, 및 운동장애 개선 및 감퇴된 기억력 증진 효과가 있음을 확인하고, 이를 토대로 하여 본 발명을 완성하게 되었다.
본 발명은 파킨슨병 및 이와 공통적인 병리 기작을 갖는 알츠하이머 치매 또는 루게릭병, 픽크병, 크로이츠펠트 야콥병, 헌팅톤병, 진행성 핵상마비, 척수소뇌 변성증, 소뇌 위축증, 다발성 경화증, 신경세포의 소실에 의해 발생하는 노인성 치매, 뇌졸중, 외상 후 스트레스 장애, 기억상실증과 같은 퇴행성 신경계 뇌 질환의 예방 또는 치료용 약학 조성물을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 하기 화학식 1로 표시되는 화합물을 함유하는 퇴행성 신경계 뇌 질환의 예방 또는 치료용 약학 조성물을 제공한다:
[화학식 1]
Figure PCTKR2011003669-appb-I000001
(식 중, R은 탄소수 1 내지 6의 알킬기임).
상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 메틸파라벤, 에틸파라벤, 프로필파라벤, 부틸파라벤, 이소프로필파라벤 및 이소부틸파라벤으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상일 수 있다.
상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 메틸파라벤인 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 약학 조성물은 화학식 1로 표시되는 화합물을 함유하여 활성산소를 제거하는 항산화 효과, 알파시누클린과 활성산소, 흥분성 신경전달물질에 의한 세포사멸 억제, 운동장애 개선과 감퇴된 기억력 증진에 유용한 효과가 있다.
또한, 본 발명의 약학 조성물은 파킨슨병 및 이와 공통적인 병리 기작을 갖는 알츠하이머 치매 또는 루게릭병, 픽크병, 크로이츠펠트 야콥병, 헌팅톤병, 진행성 핵상마비, 척수소뇌 변성증, 소뇌 위축증, 다발성 경화증, 신경세포의 소실에 의해 발생하는 노인성 치매, 뇌졸중, 외상 후 스트레스 장애, 기억상실증과 같은 퇴행성 신경계 뇌 질환의 예방 또는 치료에 유용하다.
도 1은 메틸파라벤을 HPLC로 분석한 그래프이고,
도 2는 메틸파라벤의 농도에 따른 활성산소의 양을 ESR 분광계로 측정한 그래프이며,
도 3은 메틸파라벤의 농도에 따른 활성산소저해능을 나타낸 그래프이고,
도 4는 메틸파라벤의 활성산소에 대한 세포보호 효과를 나타낸 그래프이며,
도 5는 메틸파라벤의 흥분성 뇌신경전달물질에 대한 세포보호 효과를 나타낸 그래프이고,
도 6은 메틸파라벤의 알파시누클린에 대한 세포보호 효과를 나타낸 그래프이며,
도 7은 메틸파라벤의 투여(100, 200 ㎍/㎏)에 의한 운동장애개선 효과(수술 1주째와 2주째)를 나타낸 그래프이고,
도 8은 메틸파라벤의 투여(100, 200 ㎍/㎏)에 의한 회전운동장애개선 효과를 나타낸 그래프이며,
도 9는 메틸파라벤의 투여(100, 200 ㎍/㎏)에 의한 기억증진 효과(Y자 미로 테스트)를 나타낸 그래프이고,
도 10은 메틸파라벤의 투여(100, 200 ㎍/㎏)에 의한 기억증진 효과(수동회피테스트)를 나타낸 그래프이다.
본 발명은 활성산소 제거, 신경세포 보호, 운동장애 개선 및 감퇴된 기억력 증진 효과가 있는 화학식 1로 표시되는 파라벤을 함유하는, 파킨슨병, 알츠하이머 치매, 뇌졸중, 픽크병, 크로이츠펠트 야콥병, 헌팅톤병, 진행성 핵상마비, 척수소뇌 변성증, 소뇌 위축증, 다발성 경화증, 외상 후 스트레스 장애, 기억상실증 등의 퇴행성 신경계 뇌 질환의 예방 또는 치료용 약학 조성물에 관한 것이다.
이하, 본 발명을 상세하게 설명한다.
본 발명의 퇴행성 신경계 뇌 질환의 예방 또는 치료용 약학 조성물은 하기 화학식 1로 표시되는 화합물을 함유하는 것을 특징으로 한다:
[화학식 1]
Figure PCTKR2011003669-appb-I000002
(식 중, R은 탄소수 1 내지 6의 알킬기임).
화학식 1로 표시되는 화합물은 파라벤(paraben) 화합물로서, 파라벤(paraben)은 파라하이드록시벤조산 에스터(p-hydroxybenzoate)라고도 불리우며 지금까지는 인체에 해를 주지 않는 수준의 농도에서 그의 미생물 생육 엊게 효과에 근거하여 식품류(쨈류, 간장, 식초, 음료, 소스, 과실, 채소 등), 의약품류 또는 화장품류의 보존제 내지는 방부제로 사용되어 왔다.
그러나 본 발명에서는 화학식 1로 표시되는 화합물, 즉 파라벤 화합물의 새로운 작용 및 효과(활성산소를 제거하는 항산화 효과, 알파시누클린, 활성산소 및 흥분성 신경전달물질에 의한 세포사멸 억제 효과, 신경세포 보호 효과, 및 운동장애 개선 및 감퇴된 기억력 증진 효과)에 따라 퇴행성 신경계 뇌 질환의 예방 또는 치료용 약학 조성물의 유효성분으로서 적용된다.
화학식 1로 표시되는 화합물은 각각 하기 화학식 2 내지 7로 표시되는 메틸파라벤, 에틸파라벤, 프로필파라벤, 부틸파라벤, 이소프로필파라벤, 이소부틸파라벤인 것이 바람직하며, 보다 바람직하게는 화학식 2의 메틸파라벤인 것이 좋다. 이들은 단독 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다.
[화학식 2]
Figure PCTKR2011003669-appb-I000003
[화학식 3]
Figure PCTKR2011003669-appb-I000004
[화학식 4]
Figure PCTKR2011003669-appb-I000005
[화학식 5]
Figure PCTKR2011003669-appb-I000006
[화학식 6]
Figure PCTKR2011003669-appb-I000007
[화학식 7]
Figure PCTKR2011003669-appb-I000008
화학식 1로 표시되는 화합물은 특정의 방법으로 얻어진 것일 필요는 없다. 예컨대, 페놀과 이산화탄소를 고온·고압에서 반응시킨 뒤 반응물을 알코올로 에스터화하여 합성된 것이어도 좋고, 삼지구엽초(Epimedium Koreanum Nakai) 또는 블루베리(Vaccinium corymbosum)의 추출물로부터 분리된 것일 수도 있다.
천연물의 추출물로부터 화학식 1로 표시되는 화합물을 분리하는 방법은 특별히 한정되지 않으며, 예컨대 건조된 천연물을 잘게 분쇄한 후 분쇄물 무게의 약 2-20배의 알콜 수용액을 사용하여 열수 추출, 냉침 추출, 초음파 추출, 환류 냉각 추출, 약탕기 추출 등의 추출방법으로 용매 추출하고, 이 용매 추출물을 용매 분획한 후 실리카겔 컬럼으로 크로마토그래피 처리하는 방법으로 분리할 수 있다.
본 발명에서는 화학식 1로 표시되는 화합물로서 시그마사의 제품을 구매하여 사용할 수 있으며, 이 외의 여러 시약 제조사의 제품을 구매하여 사용할 수도 있다.
본 발명의 퇴행성 신경계 뇌 질환은 파킨슨병 및 이와 공통적인 병리 기작을 갖는 알츠하이머 치매 또는 루게릭병, 픽크병, 크로이츠펠트 야콥병, 헌팅톤병, 진행성 핵상마비, 척수소뇌 변성증, 소뇌 위축증, 다발성 경화증, 신경세포의 소실에 의해 발생하는 노인성 치매, 뇌졸중, 기억상실증 및 외상 후 스트레스 장애 등의 퇴행성 신경계 뇌 질환 중에서 선택된 단독 또는 혼합형 질환일 수 있다.
본 발명의 약학 조성물은 통상의 방법을 통해 제제화될 수 있다. 예컨대, 제제 형태는 경구 투여를 위한 과립제, 산제, 시럽제, 액제, 현탁제, 정제, 캡슐제, 트로키제 또는 환제일 수 있으며, 비경구 투여를 위한 경피흡수제, 로션제, 연고제, 첩부제, 카타플라즈마제, 페이스트제, 현탁제, 액제, 주사제 또는 좌제일 수 있다.
또한, 약학 조성물은 당 분야에서 통상적으로 사용되는 적절한 담체 또는 부형제 등을 더 포함할 수 있다. 담체로는 약학적으로 허용 가능한 것으로서, 물, 식염수, 용액이나 현탁액을 형성하는 인산, 아세트산, 구연산, 타르타르산 및 기타 완충액과 같은 완충액, 천연 또는 합성 생분해성 중합체 또는 공중합체를 포함하는 액체, 고체 또는 반고형 담체를 들 수 있다. 부형제로는 미세결정 셀룰로오스, 락토오스, 전분, 탄산칼슘, 당, 덱스트로스, 이염기성 인산칼슘 2수화물, 삼염기성 인산칼슘, 카올린, 말토텍스트린 또는 만니톨과 같은 희석제; 아카시아, 알긴산, 카보머, 카르복시메틸셀룰로오스 나트륨, 에틸셀룰로오스, 젤라틴, 구아검, 히드록시에틸셀룰로오스, 히드록시프로필셀룰로오스, 히드록시프로필메틸셀룰로오스, 말토덱스트린, 메틸셀룰로오스, 폴리메타크릴레이트, 포비돈 또는 알긴산나트륨염과 같은 결합제; 겔화된 전분, 알긴산, 카르복시메틸셀룰로오스 칼슘, 크로스카멜로즈 나트륨, 크로스포비돈 또는 나트륨 전분 글리코레이트와 같은 붕해제; 알코올, 벤조산나트륨, 부틸화된 히드록시 톨루엔, 부틸화된 히드록시아니솔 또는 에틸렌디아민테트라아세트산과 같은 킬레이트제 및 산화방지제; 메틸파라벤 또는 프로필파라벤과 같은 항균제; 글루콘산, 락트산, 시트르산 또는 아세트산, 글루콘산나트륨, 락트산나트륨, 시트르산나트륨 또는 아세트산나트륨과 같은 완충제; 이산화티탄, 산화제일철 또는 산화제이철과 같은 착색제; 및 수크로즈 또는 아스파르탐과 같은 감미료 및 향신료 등을 들 수 있다.
본 발명의 약학 조성물의 유효성분의 양은 의사 또는 숙련자에 의해 결정될 수 있으며, 환자의 상태 및 체중, 질병의 정도, 약물형태, 간 및 신장 기능, 투여경로 및 기간에 따라 달라질 수 있다. 예컨대, 유효성분인 파라벤 화합물 100 내지 200 ㎍/㎏의 양을 1일 1회 내지 수회 투여할 수 있다. 세계보건기구(World Health Organization, WHO)는 파라벤 화합물, 예컨대 메틸파라벤, 에틸파라벤 및 프로필파라벤의 일일 적정 섭취량을 10 ㎎/㎏으로 정해놓고 있다.
이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 제시하나, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐 본 발명의 범주 및 기술사상 범위 내에서 다양한 변경 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속하는 것도 당연한 것이다.
[실시예]
실시예 1. 메틸파라벤의 합성
페놀(phenol)과 이산화탄소(carbon dioxide)를 100 기압, 125 ℃ 하에서 반응시킨 뒤 황산을 첨가해 파라하이드록시 벤조산을 합성하였다. 이를 다시 메탄올과 같은 알코올로 에스터화(esterification)하여 메틸파벤(MP)을 합성하였다.
또한, 합성된 메틸파라벤(MP)을 고성능액체크로마토그래피(High-performance liquid chromatography, HPLC)로 분석하고, 그 결과를 도 1에 나타내었다.
또한, 합성된 메틸파라벤(MP)을 식염수(PBS)에 희석하여 시험 분석에 이용하였다.
실시예 2. 하이드록시(hydroxyl) 라디칼 제거능 시험
메틸파라벤(MP)의 활성산소 제거능을 확인하기 위해서 펜톤(Fenton) 반응[H2O2 + FeSO4]을 이용하여 하이드록시 라디칼을 유도하였다. 이렇게 유도된 하이드록시 라디칼은 니트론 스핀 트랩(nitrone spin trap(DMPO))에 의해서 포획되었고, 포획된 DMPO-OH 부가체는 전자스핀공명(electron spin resonance, ESR) 분광계에 의해 측정하였다. ESR 스펙트럼은 반응시약[포스페이트 버퍼 용액(pH 7.4); 4.5 M DMPO 10 ㎕, 0.6 mM FeSO4 75 ㎕, 2.8 M H2O2 75 ㎕]과 메틸파라벤 및 비타민C(VitC)를 반응시킨 후 ESR 분광계(JES-FA, JEOL, Japan)를 이용하여 측정하고, 그 결과를 도 2에 나타내었다. 이때, ESR 분광계는 파라미터[자기장 340 mT, 전력 1.00 ㎽, 주파수 9.19 ㎓, 진폭변조 0.2 mT, 게인 200, 스캔 시간 2분, 스캔 너비 10 mT, 시간 상수 0.03초, 및 온도 20 ℃]를 이용하여 분석하였다.
도 2에 나타낸 바와 같이, ESR 분광계로 분석한 결과 메틸파라벤(MP)이 첨가된 경우 활성산소의 양이 감소되었으며, 그 농도가 증가할수록 활성산소의 감소량은 더 크게 나타났다.
또한, 도 3에 메틸파라벤(MP)의 농도에 따른 활성산소 저해능 값을 평균값± 평균오차(n=4)의 값으로 나타내었다. (*)로 표시한 것은 대조군과의 차이가 유의성이 있음을 나타내고, 이 값은 일원분산분석(one-way ANOVA) 시험에 의하여 얻은 값이다(p<0.05). 그 결과, 메틸파라벤(MP)이 첨가된 경우 활성산소 저해능이 증가하고, 그 농도가 100 ㎍/㎖인 경우에는 VitC와 거의 유사한 활성산소 저해능을 나타내었다.
실시예 3. 알파시누클린, 활성산소 및 흥분성 뇌신경전달물질에 대한 세포보호활성 시험
배양세포에서 메틸파라벤(MP)이 세포사를 유발하는 활성산소와 흥분성 뇌신경전달물질, 알파시누클린에 대한 세포보호 효과가 있는지 알아보기 위해 세포보호활성 시험을 실시하였다. 활성산소와 흥분성 뇌신경전달물질, 알파시누클린은 파킨슨병 및 퇴행성뇌질환에 있어서 신경세포의 광범위한 손상의 원인으로 지적받고 있다.
96 웰 플레이트의 각 웰에 인간 신경암 유래의 SH-SY5Y 세포(5× 103개; 10% FBS 첨가된 DMEM 배지)를 넣고 37 ℃에서 24시간 배양하였다. 그 후, 메틸파라벤(MP) 1, 10, 100 ng/㎖, 비타민E(VitE) 50 μM 또는 MK-801 10 μM을 첨가하고 4시간 배양하였다. 또한, 대조군으로서 약물을 첨가하지 않고 배양한 배양액도 준비하였다. 4시간 배양 후 활성산소를 유발하는 과산화수소수(H2O2) 300 mM, 흥분성 뇌신경전달물질인 글루탐산(glutamate) 2 mM, 알파시누클린 2 μM를 더 첨가한 뒤 다시 24시간 더 배양하였다. 배양 후 염수액(phosphate buffered saline; PBS)으로 세정하고 세포증식시약(cell proliferation reagent; WST-1)을 10% 넣은 배양액을 100 ㎕ 넣고 암 조건에서 1시간 동안 37 ℃ 배양기에서 반응시킨 뒤 450 ㎚ 파장에서 흡광도를 측정하고, 그 결과를 각각 도 4 내지 6에 나타내었다. 이때, 각각의 값은 평균값±평균오차(n=6)의 값으로 나타내었다.
도 4, 5 및 6에서 (#)로 표시한 것은 대조군과의 차이가 유의성이 있음을 나타내고, (*)로 표시한 것은 과산화수소 처리군, 글루탐산 처리군 또는 알파시누클린 처리군과의 차이가 유의성이 있음을 나타내고, 이들 값은 일원분산분석(one-way ANOVA) 시험에 의하여 얻은 값이다(p<0.05). 또한, (**)로 표시한 것은 과산화수소 처리군, 글루탐산 처리군 또는 알파시누클린 처리군과의 차이가 유의성이 있음을 나타내고 이 값은 일원분산분석(one-way ANOVA) 시험에 의하여 얻은 값이며(p<0.01), (***)로 표시한 것은 과산화수소 처리군, 글루탐산 처리군 또는 알파시누클린 처리군과의 차이가 유의성이 있음을 나타내고 이 값은 일원분산분석(one-way ANOVA) 시험에 의하여 얻은 값이다(p<0.001). 그 결과, 대조군에 비하여 메틸파라벤(MP) 10, 100 ng/㎖가 첨가된 경우 활성산소나 흥분성 뇌신경전달물질, 알파시누클린에 의한 세포사를 유의적으로 억제함을 알 수 있었고, 양성 대조군으로 사용된 VitE 50 μM 또는 MK-801 10 μM과 유사한 효과를 나타낸 것을 알 수 있었다. 즉, 이 결과를 통하여 메틸파라벤(MP)이 활성산소나 흥분성 뇌신경전달물질, 알파시누클린에 대한 세포보호 효과가 있음을 알 수 있었고, 이를 통하여 파킨슨병 모델의 운동장애와 치매증상을 개선시키는 효과도 있을 것으로 예측된다.
실시예 4. 파킨슨병 모델의 제작
메틸파라벤(MP)의 파킨슨병 치료제로서의 효과를 검증하기 위해 수산화도파민(6-OHDA)을 사용하여 파킨슨병 동물 모델을 제작하였다. 실험동물로는 20-25 g의 C57BL/6계 생쥐(mouse)를 사용하였다. 카테콜아민(catecholamine) 신경계통 중에서 도파민 신경세포들을 선택적으로 파괴하고 노르아드레날린(noradrenaline) 신경세포를 보호하기 위한 전처치로서 데시프라민(desipramine) 25 ㎎/㎏을 수술 1시간 전에 복강 내로 투여하였다. 마취를 한 후, 생쥐를 실험동물용 뇌정위수술기구(stereotaxic instrumental device, David-Kopf frame)에 고정시켰다. 두피를 2 ㎝ 가량 절개하고 전기 드릴을 이용하여 우측 두개골에 작은 구멍을 뚫었다. 실린지(Hamilton)를 이용하여 0.2% 아스코르브산에 혼합한 수산화도파민을 10 ㎍/2.5 ㎕의 농도로 주입하였고, 우측 흑색질-선조체의 좌표는 Paxinos와 Watson의 atlas를 참고하여 AP +0.8 ㎜, ML -2.0 ㎜, DV -3.3 ㎜로 하였다. 수산화도파민이 역류하지 않도록 5분간에 걸쳐 서서히 주입하고 서서히 제거한 후 두피를 다시 봉합하였다. 약물처리군인 메틸파라벤(MP) 100 또는 200 ㎍/㎏와 데프레닐(deprenyl) 10 ㎎/㎏을 수술 30분 전에 복강으로 투여하였고, 메틸파라벤(MP)과 데프레닐을 2주 동안 매일 투여하였다. 정상 대조군은 수산화도파민을 녹인 용매인 아스코르브산을 0.2%(w/v) 넣은 생리 식염수를 같은 수술 부위에 주사하는 것 이외에 모든 마취와 수술과정을 파킨슨병 유발 실험군과 동일하게 진행하였다.
실시예 5. 회전원통검사
메틸파라벤(MP)이 파킨슨병 모델의 운동장애를 개선할 수 있는지 알아보기 위해 회전원통검사(rotarod test)를 하였고 파킨슨병 수술 후 14일째가 되는 날에 평가하였다. 회전원통검사란 생쥐를 회전하는 원통 위에서 달리게 하여 떨어지지 않고 머무는 시간을 측정하는 검사이다. 원통의 회전 속도는 10 rpm으로 5분의 적응기간을 준 뒤, 10분에 걸쳐 실시하였다. 원통 위에서 달린 시간은 세 번 반복 측정하여 평균값을 구하고 평균값± 평균오차(n=6)의 값으로 나타내었다.
도 7에 메틸파라벤(MP)의 투여(100, 200 ㎍/㎏)에 의한 운동장애개선 효과를 나타내었다. (#)로 표시한 것은 대조군과의 차이가 유의성이 있음을 나타내고 이 값은 일원분산분석(one-way ANOVA) 시험에 얻은 값이며(p<0.05), (*)로 표시한 것은 수산화도파민 처리군과의 차이가 유의성이 있으며 이 값은 일원분산분석(one-way ANOVA) 시험에 얻은 값이다(p<0.05).
실시예 6. 회전운동의 관찰
상기의 방법으로 수술한 쥐들이 적절히 흑색질-선조체 경로에 병변이 형성되어 반신성파킨슨병(hemi-Parkinsonism)을 보이는데 메틸파라벤(MP)의 파킨슨병 치료효과를 검증하는 또 다른 방법으로 쥐들을 선별하기 위하여 2주가 지난 후에 아포모르핀(apomorphine) 0.5 ㎎/㎏을 피하로 투여하여 회전운동을 평가하였다. 회전운동의 평가는 회전모터(rotomotor)가 설치된 퍼플렉스(perplex) 반구에서 실시하였고 10분간의 적응 후 이 쥐들 중에서 아포모르핀의 투여 시에 1시간 동안 각각 병변의 방향(ipsilateral)과 그 반대 방향(contralateral)으로의 회전수를 측정하고, 각 값을 평균값±평균오차(n=6)의 값으로 나타내었다.
도 8에 메틸파라벤(MP)의 투여(100, 200 ㎍/㎏)에 의한 회전운동장애개선 효과를 나타내었다. (#)로 표시한 것은 대조군과의 차이가 유의성이 있음을 나타내고 이 값은 일원분산분석(one-way ANOVA) 시험에 얻은 값이며(p<0.05), (*)로 표시한 것은 수산화도파민 처리군과의 차이가 유의성이 있으며 이 값은 일원분산분석(one-way ANOVA) 시험에 얻은 값이다(p<0.05).
실시예 7. Y자형 미로 실험
Y자형 미로 측정장치는 3개의 통로(arm)를 뻗어 알파벳 Y자 모양을 하고 있으며 각 가지는 길이 35 ㎝, 높이 9 ㎝, 폭 5 ㎝이고 동일한 각도로 위치한다. Y자형 미로의 한 통로의 끝에 실험동물의 머리 부분이 향하도록 두고 8분 동안 자유롭게 통로를 돌아다니도록 한다. 동물의 움직임을 기록하고 동물의 뒷발까지 통로로 들어간 경우를 통과한 것(arm entry)으로 본다. 동물의 움직임을 교차횟수 (alternation)로 나타내는데, 교차횟수란 동물이 연속적으로 3개의 통로를 통과하였을 때 한 번 교차한 것으로 정의된다. 자발적인 교차 행동량은 실제 교차횟수와 최대 가능한 교차횟수(즉, 총 교차횟수에서 2를 뺀 값)의 백분비이다.
도 9에 메틸파라벤(MP)의 투여(100, 200 ㎍/㎏)에 의한 Y자 미로테스트에서의 기억증진 효과를 나타내었다. (#)로 표시한 것은 대조군과의 차이가 유의성이 있음을 나타내고 이 값은 일원분산분석(one-way ANOVA) 시험에 얻은 값이며(p<0.05), (*)로 표시한 것은 수산화도파민 처리군과의 차이가 유의성이 있으며 이 값은 일원분산분석(one-way ANOVA) 시험에 얻은 값이다(p<0.05).
실시예 8. 수동회피테스트
실험기구로는 가로× 세로× 높이가 50× 15× 40 ㎝ 이고, 바닥에는 전기 전도성 망이 깔려져 있는 셔틀박스(Shuttle box)를 이용하였다. 또한, 상자는 칸막이문(connecting guillotine door: 10×10 ㎝)을 사용하여 반으로 나누어 25×15 ㎝의 방을 2개 만들었다. 각 방에는 20 W 전구로 조명할 수 있도록 하였다. 소음이 60 dB 이하이고, 조명을 어둡게 한 방에서 실험을 실시하였다.
칸막이로 나누어진 방 2개 중 한쪽(A)에 생쥐를 넣고 1500 lux의 조명을 켜면서 칸막이를 열어주었다. 그러면 생쥐는 방안을 여기저기 살피다가 조명이 없는 건너편 방(B)으로 들어가게 되는데, 이때 자동적으로 칸막이가 닫히도록 하였다. 불을 켜면서 칸막이가 열릴 때부터 칸막이가 닫힐 때까지의 시간을 측정함으로써 도달시간(latency time)을 측정하는데, 이러한 과정을 반복 수행하면 생쥐는 방 A에서 방 B로 넘어간다. 이와 같은 시도를 계속하여, 생쥐가 20초 이내에 방 A에서 방 B로 건너가게 되면 훈련과정을 완료하였다. 다음 날에 상기 훈련을 거친 생쥐를 방 A에 넣고 생쥐가 방 B로 넘어가면 불이 꺼진 상태에서 방밑의 스테인레스 망(stainless grid)을 통해 0.25 ㎃의 전류를 2초 동안 흘려 생쥐의 발바닥에 쇼크를 주었다.
생쥐는 어두운 방과 발바닥 쇼크(foot-shock)와의 관계를 기억하게 되며, 24시간 후에 방 A에 넣어주면 조명이 들어와도 방 B에 들어가기를 망설이게 된다. 이때의 도달시간(latency time)을 비교하였다. 1일 후에 다시 이 생쥐들을 방 A에 넣고 불을 켜 주었을 때 방 B로 넘어가기 전까지의 시간을 측정하였다. 5분을 최대 측정시간으로 하였다.
도 10에 메틸파라벤(MP)의 투여(100, 200 ㎍/㎏)에 의한 수동회피테스트에서의 기억증진 효과를 나타내었다. (#)로 표시한 것은 대조군과의 차이가 유의성이 있음을 나타내고 이 값은 일원분산분석(one-way ANOVA) 시험에 얻은 값이며(p<0.05), (*)로 표시한 것은 수산화도파민 처리군과의 차이가 유의성이 있으며 이 값은 일원분산분석(one-way ANOVA) 시험에 얻은 값이다(p<0.05).
도 7 내지 10에 나타낸 바와 같이, 대조군에 비하여 메틸파라벤(MP)을 투여(100, 200 ㎍/㎏)한 군에서 파킨슨병 모델 제작에 의해 감퇴된 운동능력과 기억력을 유의성 있게 증진시켜 주는 효과가 있음을 확인하였다. 이러한 결과들로 보아 메틸파라벤(MP)은 항산화 작용과 퇴행성 신경계 뇌 질환에서 나오는 독성물질로부터의 신경세포 보호 작용을 통해, 운동장애 및 치매질환과 같은 증상에서 나타나는 감퇴된 기억력을 증진시켜주는 효과가 있음을 알 수 있었다.

Claims (7)

  1. 하기 화학식 1로 표시되는 화합물을 함유하는 퇴행성 신경계 뇌 질환의 예방 또는 치료용 약학 조성물:
    [화학식 1]
    Figure PCTKR2011003669-appb-I000009
    (식 중, R은 탄소수 1 내지 6의 알킬기임).
  2. 청구항 1에 있어서, 화학식 1로 표시되는 화합물은 메틸파라벤, 에틸파라벤, 프로필파라벤, 부틸파라벤, 이소프로필파라벤 및 이소부틸파라벤으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상인 퇴행성 신경계 뇌 질환의 예방 또는 치료용 약학 조성물.
  3. 청구항 2에 있어서, 화학식 1로 표시되는 화합물은 메틸파라벤인 퇴행성 신경계 뇌 질환의 예방 또는 치료용 약학 조성물.
  4. 청구항 1에 있어서, 화학식 1로 표시되는 화합물은 페놀과 이산화탄소의 고온·고압 반응물을 알코올로 에스터화여 얻어진 것인 퇴행성 신경계 뇌 질환의 예방 또는 치료용 약학 조성물.
  5. 청구항 1에 있어서, 화학식 1로 표시되는 화합물은 삼지구엽초 또는 블루베리의 추출물에서 분리된 것인 퇴행성 신경계 뇌 질환의 예방 또는 치료용 약학 조성물.
  6. 청구항 1에 있어서, 퇴행성 신경계 뇌 질환은 파킨슨병, 알츠하이머 치매(노인성 치매), 뇌졸중, 루게릭병, 픽크병, 크로이츠펠트 야콥병, 헌팅톤병, 진행성 핵상마비, 척수소뇌 변성증, 소뇌 위축증, 다발성 경화증, 외상 후 스트레스 장애 및 기억상실증으로 이루어진 군에서 선택된 질환인 퇴행성 신경계 뇌 질환의 예방 또는 치료용 약학 조성물.
  7. 청구항 1에 있어서, 과립제, 산제, 시럽제, 액제, 현탁제, 정제, 캡슐제, 트로키제, 환제, 주사제 또는 좌제로 제형화되는 퇴행성 신경계 뇌 질환의 예방 또는 치료용 약학 조성물.
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