WO2013025074A2 - 유홍초 추출물 또는 유홍초 유래 화합물을 함유하는 항암 또는 항산화 조성물 - Google Patents

유홍초 추출물 또는 유홍초 유래 화합물을 함유하는 항암 또는 항산화 조성물 Download PDF

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cancer
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정봉현
김문일
이소연
이의진
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한국생명공학연구원
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    • C08B—POLYSACCHARIDES; DERIVATIVES THEREOF
    • C08B37/00—Preparation of polysaccharides not provided for in groups C08B1/00 - C08B35/00; Derivatives thereof

Definitions

  • the present invention relates to an anticancer or anti-oxidant composition
  • an anticancer or anti-oxidant composition comprising the extract of the present invention, such as the vinegar extract or the new compound derived from the vinegar.
  • Cancer is the most common disease with circulatory disease in Korea. Normally, cells divide, grow and die by intracellular regulation, and live in balance of cell numbers. When these cells are damaged, abnormal cells with uncontrolled proliferation and suppression may become uncontrolled and excessively proliferate, invade surrounding tissues and organs, and result in mass formation and destruction of normal tissue. This condition is defined as cancer or cancer.
  • Tumors are benign tumors and malignant tumors. Benign tumors grow relatively slowly and are tumors that do not spread or spread to various parts of the body and can be removed and healed. Except in unusual cases, most benign tumors pose a life threat. It doesn't. Malignant tumors, on the other hand, are tumors that pose a life-threatening risk by rapid growth, invasive (digging or spreading) growth, and spreading metastases (moving away from their original location) to each part of the body.
  • the mechanism by which cancer cells develop is that the cells undergo growth, differentiation, or programmed apoptosis, or the growth is stopped, but some of the genes in the cells are abnormal. It is thought that the characteristics of protein, a product of genes, are changed, and as a result, abnormality in cell growth regulation occurs and cancer cells are produced.
  • Antioxidant activity refers to an activity that prevents the production of free radicals in vivo and prevents oxidative phenomena that cause irreparable damage to cells.
  • Steady state oxygen is a superoxide radical, hydroxyl radical, hydrogen peroxide (H 2 O 2 ) due to environmental and biochemical factors such as enzymes, reduction metabolism, chemicals, pollutants, photochemical reactions, etc. It is known to convert into reactive oxygen species (ROS) such as ROS to oxidize various cell components, such as lipids, proteins, and DNA, causing inflammation or damaging various organs (Beckman JS et al ., Proc. Natl.Acad. Sci. USA, 87: 1620, 1990: Sagar S, et al ., Mol.
  • ROS reactive oxygen species
  • the superoxide dismutase is an enzyme that catalyzes the reaction of decomposing superoxide radicals into oxygen and hydrogen peroxide.
  • SOD is the most important antioxidant enzyme that regulates oxidative stress, especially oxygen radicals. This SOD captures superoxide and converts it to peroxide. The peroxide thus converted is degraded by catalase.
  • the catalase and SOD act as complementary antioxidant enzymes regulating reactive oxygen species.
  • Free radicals are generated in the living body by metabolic reactions in the living body, ultraviolet rays, soot and environmental hormones, etc., which destroy tissues and accelerate the aging process.
  • the skin is composed of various immune cells such as Langerhans cells, keratinocytes, lymphocytes, vascular endothelial cells and phagocytes.
  • keratinocytes are interleukin (IL), tumor necrosis factor-a (TNF).
  • IL-10 interleukin
  • IL-1 receptor antagonist a-melanocyte-stimulating hormone
  • TNF-a acts as an autocrine, secreting an excess of TNF- ⁇ , augmenting the skin inflammatory response, and NF- ⁇ B activation and caspase-8 secretion through TNF receptors induce apoptosis.
  • TNF-a inhibits collagen secretion and collagenase synthesis in fibroblasts, depending on the external environment.
  • the present inventors have made intensive efforts to find a natural herbal drug having a low side effect having cancer treatment and anti-oxidant effect.
  • the present invention has confirmed that the extracts from the extracts of Yu-nacho-cho and the new compounds derived from Yu-cho-cho are effective in the treatment and anti-oxidation of cancer.
  • An object of the present invention is to provide a novel natural herbal drug and a composition comprising the same for the prevention or treatment of cancer.
  • the present invention also provides a novel natural herbal substance having an antioxidant effect and a composition comprising the same.
  • the present invention provides a pharmaceutical composition or health functional food for the prevention or treatment of cancer, including a whey extract, a compound represented by the following formula (1), or a salt thereof as an active ingredient.
  • R 1 and R 2 are each independently H, an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an aryl group having 6 to 30 carbon atoms, an allyl group having 1 to 20 carbon atoms, an arylalkyl group having 6 to 30 carbon atoms or an acyl group.
  • the present invention also provides a pharmaceutical composition or health functional food for antioxidant, containing the vinegar extract, the compound represented by the formula (1), or a salt thereof as an active ingredient.
  • Figure 1 shows that the extract and the novel compound according to the present invention inhibits VEGF protein production in human retinal pigment epithelial cell line.
  • Figure 2 shows the anticancer effect of the extract and the novel compound according to the present invention in human breast cancer cell line (human breast cancer cell line) MDA-MB-435 and brain tumor cells (U87MG).
  • FIG. 3 shows the MMP-9 inhibitory effect of the extract and the novel compound according to the present invention.
  • Figure 4 shows the effect of reducing the expression of TNF- ⁇ in the diabetic model animal of the extract and the novel compound according to the present invention.
  • Figure 5 shows the inhibitory effect of free radical generation due to the increase of SOD enzyme activity of the extract and the novel compound according to the present invention (Fig. 5a), and the inhibitory effect of free radical generation by SOD in a diabetic model animal (Fig. 5b).
  • Figure 6 shows the effect of improving the concentration of GSH in the diabetic model animal of the extract and the novel compound according to the present invention.
  • the present invention relates to a pharmaceutical composition or health functional food for the prevention or treatment of cancer, including the whey extract, the compound represented by Formula 1, or a salt thereof as an active ingredient.
  • the vinegar is preferably round leaf vinegar, but is not limited thereto.
  • the round leaf vinegar ( Quamoclit angulata or Quamoclit coccinea Moench ) used in one embodiment of the present invention is a vine perennial herbaceous plant of the moss-flowering plant. Native to tropical America and cultivated primarily for ornamental purposes, the vine grows like a morning glory and winds up to the left. Outpost is about 3m long. The leaves are alternate, the petioles are long, and the heart shape is round. The tip of the leaf suddenly becomes sharp and both ends of the bottom are pointed at an angle. Flowers bloom in August-September, yellowish red, and hang 3 to 5 at the end of long peduncle. Flowers are like miniature morning glory, with 5 calyx and stamen each with 1 pistil. Fruits are round, ripened in September, and calyx remain. It is similar to iris, but leaves are not split.
  • the vinegar extract may be obtained using a solvent selected from the group consisting of water, alcohols, organic solvents, and mixtures thereof.
  • round leaf vinegar extract is crushed round leaf vinegar every 15 hours every 2 hours with an ultrasonic extractor at room temperature using a solvent selected from the group consisting of water, alcohol, an organic solvent and a mixed solution thereof. 2 ⁇ 3 days by minute extraction or water was extracted with hot water at 50 °C with solvent. After extraction, the extract was concentrated under reduced pressure at room temperature with a vacuum rotary concentrator, and the extracted residue was dried with a vacuum freeze drier to obtain a round leaf vinegar extract available in water.
  • a solvent selected from the group consisting of water, alcohol, an organic solvent and a mixed solution thereof.
  • R 1 and R 2 are each independently H or an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms.
  • the compound of Formula 1 may have a structure represented by the following formula (2).
  • Such a compound of Formula 1 may be isolated from the genus Sacrum, preferably round leaf Saccharco.
  • the compound having the structure of Chemical Formula 2 of the present invention is a novel compound isolated from the genus Sacred Flower, and has a molecular formula of C 49 H 88 O 24 , and is a sugar glycoside such as beta-D-fucopyranose having a structure of Chemical Formula 1
  • the structures are connected.
  • the compound having the structure of Chemical Formula 2 was named KRIBB-BH-P.
  • the novel compound is a pale yellow powder, which is obtained by LC-MS, and has a molecular ion m / z 1059.4, 916.4 (1052.4-145), 786.9 ( 916.4-136), 514.8 (786.9-136), 378.9 (514.8-136), 232.9 (378.9-146) were obtained, which is consistent with the elemental formula C 49 H 88 O 24 .
  • clear NMR assignment was completed by 1D-NMR (H NMR, C NMR).
  • novel compounds according to the invention can be prepared using known methods. For example, it may be extracted from the vinegar using a solvent such as water, an alcohol, an aqueous alcohol solution, an organic solvent, or a mixture thereof, and preferably, may be extracted using water or an alcohol, and additionally using activated carbon. Can be separated and purified.
  • a solvent such as water, an alcohol, an aqueous alcohol solution, an organic solvent, or a mixture thereof, and preferably, may be extracted using water or an alcohol, and additionally using activated carbon.
  • step (b) In the step (a), it is preferable to use the dried red vinegar, it is preferable to primary separation and purification of the edible vinegar extract using a column filled with activated carbon.
  • the separation and purification method in step (c) is not particularly limited, but for example, chromatography can be used.
  • the compound of Chemical Formula 2 was prepared from round leaf vinegar by the following method.
  • the crushed round leaf vinegar is extracted for 2 ⁇ 3 days every 2 hours by ultrasonic extractor at room temperature with solvent selected from the group consisting of water, alcohol, organic solvent and mixed solution thereof, or water at 50 °C Hot water was extracted at.
  • the extracted extract was concentrated under reduced pressure with a vacuum rotary concentrator at room temperature, and the extracted residue was dried with a vacuum freeze dryer to obtain a round leaf vinegar extract available with water.
  • the extracted extract was concentrated under reduced pressure with a vacuum rotary concentrator at room temperature, and the extracted residue was dried with a vacuum freeze dryer to obtain a round leaf vinegar extract available with water.
  • the obtained round leaf Ipomoea Quamoclit extract was passed through a column filled with activated charcoal to adsorb the active ingredient of Round Leaf Ipomoea cava, and the column filled with activated carbon was washed with distilled water to remove non-adsorbed components.
  • An organic solvent such as 10 to 50% (v / v) ethanol is continuously or stepwise supplied to the activated carbon packed column from which the non-adsorbed component is removed to elute the active ingredient of round leaf vinegar adsorbed on the activated carbon.
  • round leaves were extracted.
  • the round leaf vinegar extract thus purified was concentrated under reduced pressure at room temperature using a vacuum rotary concentrator, and the concentrated extract was freeze-dried in vacuo and then dissolved in water to obtain a round leaf vinegar extract dissolved in water.
  • each of the VEGF production inhibitory experiments were performed using the C18 reverse-phase silica gel fixed phase Aetonitril-water mixed solvent (1: 9 ⁇ 9: 1 v / v).
  • Column chromatography using a mobile phase was carried out and divided into 10 fractions, and Sephadex column chromatography (5.0x65 cm, MeOH) was performed on the fraction ACN20 [eluted with Acetonitril-DW (2: 8 v / v)].
  • the new compound was purified.
  • the salt of the compound of Formula 1 is a pharmaceutically acceptable salt in the art, for example, hydrochloride, sulfate, phosphate, acetate and the like. However, it is not necessarily limited thereto.
  • cancer is one of the diseases associated with VEGF-induced neovascularization, and the type encompasses all kinds of cancers known in the art such as breast cancer, brain tumor, lung cancer, gastric cancer, liver cancer, pancreatic cancer and ovarian cancer. do.
  • the prevention or treatment of cancer means that by inhibiting the production of VEGF, it is possible to simultaneously prevent the proliferation and metastasis of the cancer and further prevent the cancer.
  • the cancer is breast cancer or brain tumor, but is not necessarily limited thereto.
  • VEGF is reduced in the human retinal pigment epithelial cell line treated with the extracts of the erythrocyte or the novel compound.
  • Elevated expression of MMP2 and MMP9 is commonly found in invasive and oncogenic cancers including colorectal tumors, gastrointestinal carcinomas, pancreatic carcinomas, breast cancers, oral cancers, melanoma, malignant glioma, chondrosarcomas and gastrointestinal adenocarcinomas. . Levels are also increased in malignant astrocytoma, carcinoma meningitis and brain metastases. MMP promotes tumor progression and metastasis in invasive cancer by both the basement membrane and interstitial connective tissue, components of the ECM (extracellular matrix). MMP2 and MMP9 efficiently degrade collagen IV and laminin-5 to allow metastatic cancer cells to migrate through the basement membrane.
  • ECM extracellular matrix
  • Tumor necrosis factor-alpha (TNF- ⁇ ) is mainly expressed in adipocytes, and elevated levels of this cytokine are associated with obesity and insulin resistance.
  • Adipose tissue produces cytokines such as tumor necrosis factor-alpha, resistin and interleukin-6 (IL-6), which have been shown to inhibit insulin action.
  • IL-6 interleukin-6
  • sympathetic nerve activity increases, which increases lipolysis and reduces muscle blood flow (glucose transport), which directly affects insulin action.
  • Alpha tumor necrosis factor raises blood sugar and causes diabetes or inhibits the secretion of adiponectin, which prevents the formation of inflammation and inhibits the accumulation of cholesterol by entering blood vessels, thereby inhibiting NF-kB signal transmission of vascular endothelial cells and promoting macrophage phagocytic activity.
  • the concentration of TNF- ⁇ in diabetic mice was administered to the group of the whey extract or the compound.
  • the pharmaceutical composition for preventing or treating cancer of the present invention may be a pharmaceutical composition comprising, but not limited to, a vinegar extract or a compound of Formula 1, as an essential ingredient, or one or more pharmaceutically acceptable carriers, excipients or diluents. It may be provided as.
  • composition of the present invention may be provided in the form of a combination agent by mixing with known cancer prophylactic or therapeutic substances, such as cancer therapeutic agents such as doxorubicin, tamoxifen.
  • composition of the present invention may further contain an extract obtained through the plant culture or tissue culture of the vinegar and the compound obtained from the extract.
  • the present invention is a method for treating cancer, comprising administering to a cancer patient a pharmaceutical composition for the prevention or treatment of cancer, including the whey extract, the compound represented by Formula 1, or a salt thereof as an active ingredient It is about.
  • the amount of the extract or compound of the vinegar may vary depending on the age, sex, and weight of the patient, but is generally in an amount of 0.01 to 200 mg / kg, preferably 0.05 to 100 mg / kg, more preferably.
  • the amount of 0.1 to 50 mg / kg may be administered once to several times daily.
  • the dosage may also be increased or decreased depending on the route of administration, the severity of the disease, sex, weight, age, and the like. Therefore, the above dosage does not limit the scope of the present invention in any aspect.
  • the pharmaceutical composition of the present invention can be administered to mammals such as mice, mice, livestock, humans, and the like by various routes.
  • the route of administration includes, but is not limited to, oral, intravenous, intramuscular, intraarterial, intramedullary, intradural, intracardiac, transdermal, subcutaneous, intraperitoneal, intranasal, intestinal, topical, sublingual or rectal, and the like. do. Preferably orally.
  • the health functional food according to the present invention is a food composition, and includes all forms such as functional food, nutritional supplement, health food and food additives.
  • Health functional foods of this type can be prepared in various forms according to conventional methods known in the art.
  • whey extract of the present invention in the form of tea, juice and drinks, or granulated, encapsulated and powdered.
  • Functional foods also include beverages (including alcoholic beverages), fruits and processed foods (e.g. canned fruit, canned foods, jams, marmalade, etc.), fish, meat and processed foods (e.g. ham, sausage corned beef, etc.), Breads and noodles (e.g. udon, soba, ramen, spaghetti, macaroni, etc.), fruit juices, various drinks, cookies, malts, dairy products (e.g. butter, cheese, etc.), edible vegetable oils, margarine, vegetable protein, retort food, Extracts or compounds of the present invention may be added to frozen foods, various seasonings (eg, miso, soy sauce, sauce, etc.).
  • fruits and processed foods e.g. canned fruit, canned foods, jams, marmalade, etc.
  • fish e.g. ham, sausage corned beef, etc.
  • Breads and noodles e.g. udon, soba, ramen, spaghetti, macaroni, etc.
  • fruit juices e
  • the extract of the present invention, or the compound of the formula (1) may be included in an appropriate amount to exhibit a cancer prevention effect depending on the preparation form.
  • the extract or compound may be included in 0.0001% by weight to 99.9% by weight based on the whole health functional food, preferably in the range of 0.001% by weight to 50% by weight.
  • it is not necessarily limited thereto.
  • the present invention relates to a pharmaceutical composition or health functional food for antioxidant comprising the whey extract, the compound represented by the formula (1), or a salt thereof as an active ingredient.
  • the present invention relates to an anti-aging method comprising administering to a animal a pharmaceutical composition comprising a whey extract, a compound represented by Formula 1, or a salt thereof as an active ingredient.
  • Antioxidant pharmaceutical compositions or health functional foods of the present invention containing such whey extract or compounds derived therefrom may be provided by mixing with known antioxidant substances, such as tocopherol, beta-carotene, vitamin C and the like.
  • the pharmaceutical composition for antioxidant of the present invention may further contain an extract obtained through the plant culture or tissue culture of the ryeweed vinegar and the compound obtained from the extract.
  • Round leaf oil red vinegar was collected from Seogwang-ri, Andeok-myeon, Nam-gun, Jeju, and 15 minutes every 2 hours at room temperature with an ultrasonic extractor using a solvent selected from the group consisting of water, alcohol, organic solvent and mixed solution. 2 to 3 days or water was extracted with hot water at 50 °C with a solvent. The extracted extract was concentrated under reduced pressure with a vacuum rotary concentrator at room temperature, and the extracted residue was dried with a vacuum lyophilizer to obtain a round leaf vinegar extract available in water. The extracted extract was concentrated under reduced pressure with a vacuum rotary concentrator at room temperature, and the extracted residue was dried with a vacuum lyophilizer to obtain a round leaf vinegar extract available in water.
  • the obtained round leaf Ipomoea Quamoclit extract was passed through a column filled with activated charcoal to adsorb the active ingredient of Round Leaf Ipomoea cava, and the column filled with activated carbon was washed with distilled water to remove non-adsorbed components.
  • An organic solvent such as 10 to 50% (v / v) ethanol is continuously or stepwise supplied to the activated carbon packed column from which the non-adsorbed component is removed to elute the active ingredient of round leaf vinegar adsorbed on the activated carbon.
  • round leaves were extracted.
  • the round leaf vinegar extract thus purified was concentrated under reduced pressure at room temperature using a vacuum rotary concentrator, and the concentrated extract was freeze-dried in vacuo and then dissolved in water to obtain a round leaf vinegar extract dissolved in water.
  • 51g of round leaf yuchocho collected from Seogwang-ri, Andeok-myeon, Nam-gun, Jeju, Korea was extracted with hot water at 50 ° C as a solvent or a sonic extractor at room temperature using a solvent selected from the group consisting of water, alcohol, organic solvent and mixed solution.
  • the extract was extracted for 2 to 3 days for 15 minutes every hour. After extraction, the extract was concentrated under reduced pressure at room temperature with a vacuum rotary concentrator, and the extracted residue was dried with a vacuum freeze dryer to obtain dried round leaf vinegar extract.
  • the concentrated solution was suspended in water and passed through column chromatography filled with activated carbon to adsorb the active ingredient of round leaf vinegar, and the column filled with activated carbon was washed with distilled water to remove non-adsorbed components.
  • An organic solvent such as 10 to 50% (v / v) ethanol is continuously or stepwise supplied to the activated carbon packed column from which the non-adsorbed component is removed to elute the active ingredient of round leaf vinegar adsorbed on the activated carbon.
  • round leaves were extracted.
  • the separated round leaf Ipomoea Quamoclit extract was concentrated under reduced pressure, and 5 g of the concentrated Round Leaf Ipomoea Quamoclit extract was dissolved in water so as to have a concentration of 20 mg / ml.
  • the water extract was suspended in distilled water, and then solvent fractionated sequentially with normal hexane (nhexane,), ethyl acetate (EtOAc) and butanol (BuOH) to obtain n-hexane fraction, EtOAc fraction, BuOH fraction and water fraction.
  • normal hexane nhexane
  • EtOAc ethyl acetate
  • BuOH butanol
  • the isolated new compounds were pale yellow powders with molecular ions m / z by LC-MS 1052.4, 916.4 (1052.4-136), 786.9 (916.4-136), 514.8 (786.9-136), 378.9 (514.8-136), 226.9 ( 378.9-152), which is consistent with the elemental formula C 48 H 84 O 25 .
  • Hydrogen nuclear magnetic resonance spectra were measured using water substituted with deuterium (D 2 O) as a solvent and tetramethylsilane (TMS) as a standard.
  • Carbon-nuclear magnetic resonance spectra were measured using water substituted with deuterium (D 2 O) as a solvent and tetramethylsilane (TMS) as a standard.
  • the isolated new compound derived from round leaf Ipomoea Quater has a molecular formula of C 48 H 84 O 25 and is a novel compound having the structure of Chemical Formula 2.
  • the compound is a kind of resin glycosides, and the sugar structures of beta-D-fucopyranose, quinovopyranose, and lyxopyranose are linked and named KRIBB-BH.
  • VEGF vascular endothelial growth factor
  • ARPE 19 cell line (ATCC, USA) is DMEM; 10% FBS (Fetal bovine serum) was added to F12 media and cultured.
  • FBS Fetal bovine serum
  • the cells were plated at a concentration of 1 ⁇ 10 5 cells / plate on a 60 ⁇ plate, and 10% FBS serum-free was added to DMEM low glucose medium, followed by incubation for 24 hours.
  • Membranes were added to the culture medium was added, round leaf vinegar extract was added to a final concentration of 200ng / ml, and cultured for 72 hours to confirm the production of VEGF protein.
  • 5.5mM glucose was treated as a control group based on the cell itself (-control) that does not express VEGF, and when treated with 30mM glucose, the VEGF expression level (+ control) was confirmed to inhibit the VEGF expression of the round-leafed Ipomoea Quamoclit extract.
  • the 30mM glucose concentration used in this experiment is the concentration of optimal conditions to induce the expression of VEGF in each experiment.
  • a culture solution of ARPE 19 cells cultured by the above method was obtained, and the amount of VEGF secreted using the VEGF ELISA kit (R & D, UK) was measured.
  • vascular endothelial growth factor vascular endothelial growth factor
  • ARPE 19 cell line which is a human retinal pigment epithelial cell line
  • VEGF vascular endothelial growth factor
  • ARPE 19 cell line (ATCC, USA) is DMEM; 10% FBS (Fetal bovine serum) was added to F12 media and cultured.
  • FBS Fetal bovine serum
  • the cells were plated at a concentration of 1 ⁇ 10 5 cells / plate on a 60 ⁇ plate, and 10% FBS-free serum was added to DMEM low glucose medium, followed by incubation for 24 hours, and then 30 mM in DMEM low glucose medium. After the addition of glucose to the culture medium, the final concentration of the new compound KRIBB-BH-P was added to 0.5 ⁇ g / ml, and then cultured for 72 hours to confirm the production of VEGF protein.
  • 5.5mM glucose was treated as a control group based on the cell itself (-control) that does not express VEGF, and when treated with 30mM glucose, the degree of VEGF expression (+ control) was confirmed to be derived from the round leaf and the leaf leaf The VEGF expression inhibitory ability of the new compounds was compared.
  • a culture solution of ARPE 19 cells cultured by the above method was obtained, and the amount of VEGF secreted using the VEGF ELISA kit (R & D, UK) was measured.
  • DMEM medium Dulbecco's modifide Eagle's Medium, containing 10% fetal calf serum. All cultures were performed in 37 ° C., 5% CO 2 incubator.
  • Each cell in the logarithmic phase was trypsinized to make a single cell suspension and dispensed in an amount of 100 ⁇ l into a 96 well microplate.
  • the divided cell number was 0.5 x 10 4 cells / well per well according to the results of preliminary experiments on the cell growth of each cell line. After incubating each microplate for 24 hours, 100 ⁇ l of anticancer agent (doxorubicin) (Sigma, USA) at each concentration was added, followed by further incubation for 48 hours.
  • anticancer agent doxorubicin
  • KRIBB-BHE Round leaf Ipomoea Quamoclit extract
  • KRIBB-BHP Round Leaf Ipomoea Quasi-derived new compound
  • the viability (%) shown in FIG. 2 was calculated by the following equation.
  • Elevated expression of MMP2 and MMP9 is commonly found in invasive and oncogenic cancers, including colorectal tumors, gastrointestinal carcinomas, pancreatic carcinomas, breast cancers, oral cancers, melanoma, malignant glioma, chondrosarcomas, and gastrointestinal adenocarcinomas. Levels are also increased in malignant astrocytoma, carcinoma meningitis and brain metastases. MMP promotes tumor progression and metastasis in invasive cancer by both the basement membrane and interstitial connective tissue, components of the ECM (extracellular matrix). MMP2 and MMP9 efficiently degrade collagen IV and laminin-5 to allow metastatic cancer cells to migrate through the basal membrane.
  • ECM extracellular matrix
  • KRIBB-BHE round-leaf sapweed extract
  • KRIBB-BHP round-leaf sapweed derived new compound
  • TNF- ⁇ tumor necrosis factor
  • a 6-week-old mouse (Male C57BL / 6J mouse, 20g, central laboratory animal, Seoul) and a 6-week-old diabetic mouse (Male C57BL / Ks DB / DB mouse, 20g, central laboratory animal, Seoul) were purchased. °C and humidity (50%) was used for 1 week after adapting.
  • mice per group Five mice per group were divided into normal mouse control group, diabetic mouse control group, diabetic mouse drug treatment (glimepride, acarbose) group, and round leaf whey extract extract group, and the round leaf whey extract extract group was 10 mg / kg / day. Oral administration was carried out for 12 weeks.
  • Tumor necrosis factor-alpha (TNF- ⁇ ) is mainly expressed in adipocytes, and elevated levels of this cytokine are associated with obesity and insulin resistance.
  • Adipose tissue produces cytokines such as tumor necrosis factor-alpha, resistin and interleukin-6 (IL-6), which have been shown to inhibit insulin action.
  • IL-6 interleukin-6
  • sympathetic nerve activity increases, which increases lipolysis and reduces muscle blood flow (glucose transport), which directly affects insulin action.
  • Alpha tumor necrosis factor raises blood sugar and causes diabetes or inhibits the secretion of adiponectin, which prevents the formation of inflammation and inhibits the accumulation of cholesterol by entering blood vessels, thereby inhibiting NF-kB signal transmission of vascular endothelial cells and promoting macrophage phagocytic activity.
  • Superoxide dismutase (SOD), catalase (CAT), and glutathione peroxidase (GPX) are three mammalian enzymes important for cell defense against ROS-mediated cellular damage admit.
  • Antioxidant defense systems in the body, including SOD, CAT and GPX, can be compromised by the aging process. The resulting damage can even lead to disruptions in biological processes, mutations in genetic material that can lead to cell death and cancer. Thus, it can protect against the effects of oxidative stress and the progression of degenerative diseases and aging.
  • Enzyme activity was measured using SOD activity assay kit (cellbio lab) to confirm the antioxidant effects of round leaf vinegar extract and new compounds. Extracts of the vinegar extract (1mg / ml, 0.1mg / ml) and the novel compounds (1mg / ml, 0.1mg / ml) were respectively superoxide dismutase (SOD, sigma, USA), Xanthine / Xanthine oxidase (XOD), chromagen solution (enzyme substrate). ) was mixed and the absorbance was measured at 490 nm after 30 minutes of reaction at room temperature.
  • a 6-week-old mouse (Male C57BL / 6J mouse, 20g, a central laboratory animal, Seoul) and a 6-week-old diabetic mouse (Male C57BL / Ks DB / DB mouse, 20g, a central laboratory animal, Seoul) were purchased. 25 ° C.) and humidity (50%) for 1 week before being used for the experiment.
  • mice per group Five mice per group were divided into normal mouse control group, diabetic mouse control group, round leaf whey extract administration group (KRIBB-BH-E), and round leaf whey extract new compound administration group (KRIBB-BH-P).
  • the administration group was orally administered at a concentration of 10 mg / kg / day
  • the new compound-derived group of round-leaf lactose was orally administered at a concentration of 1 mg / kg / day and 10 mg / kg / day, and was bred for 12 weeks.
  • SOD and GSH concentrations were measured in the blood of mice bred under the above conditions. SOD was measured using a SOD activity assay kit (cellbio lab), and blood GSH concentration was measured using a GSH assay kit (bioassay system).
  • composition containing the whey extract or whey derived novel compound according to the present invention has excellent effects such as inhibiting VEGF expression, reducing tumor cells, reducing MMP-9 and inhibiting free radical generation, and excellent anticancer and antioxidant effects, and anticancer When combined with a therapeutic agent, the therapeutic effect may be enhanced.

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Abstract

본 발명은 유홍초 추출물 또는 유홍초 유래 신규화합물을 유효성분으로 포함하는 항암 또는 항산화용 조성물에 관한 것이다. 본 발명에 따른 조성물은 우수한 VEGF 발현 저해, 종양세포감소, MMP-9 감소 및 활성산소발생 억제 등의 효과를 가지고 있어, 항암 및 항산화 효과가 뛰어나며, 항암치료제와 병행투여시 치료효과를 촉진시킬 수 있다.

Description

유홍초 추출물 또는 유홍초 유래 화합물을 함유하는 항암 또는 항산화 조성물
본 발명은 유홍초 추출물 또는 유홍초 유래 신규화합물을 유효성분으로 포함하는 항암 또는 항산화 조성물에 관한 것이다.
암은 우리나라에서 순환기 질환과 함께 가장 많이 발생하는 질환이다. 정상적으로 세포는 세포내 조절기능에 의해 분열하며 성장하고 죽어 없어지기도 하며 세포수의 균형을 유지하며 살아간다. 이러한 세포가 손상을 받는 경우, 증식과 억제가 조절되지 않는 비정상적인 세포들이 되어 통제되지 못하고 과다하게 증식할 뿐만 아니라 주위 조직 및 장기에 침입하여 종괴 형성 및 정상 조직의 파괴를 초래하는 경우가 있다. 이 상태를 암 또는 종양(cancer)이라 정의하고 있다. 종양에는 양성종양과 악성종양이 있으며, 양성종양은 비교적 서서히 성장하며 신체 여러 부위에 확산, 전이하지 않으며 제거하여 치유시킬 수 있는 종양을 말하고 특이한 경우를 제외하고 대개의 양성종양은 생명에 위협을 초래하지는 않는다. 이와 달리 악성종양은 빠른 성장과 침윤성(파고들거나 퍼져나감) 성장 및 체내 각 부위에 확산 전이(원래 장소에서 떨어진 곳까지 이동함)하여 생명에 위험을 초래하는 종양을 말한다.
암세포가 발생하는 기전은, 세포가 성장(Growth), 분화(Differentiation), 프로그램된 죽음(Apoptosis)의 과정을 밟거나 성장이 정지된 상태를 유지하고 있으나 세포의 유전자 중 일부에 이상이 발생하여 이들 유전자의 산물인 단백질의 특성이 바뀌게 되고 그 결과로 세포 성장 조절에 이상이 발생하여 암세포가 생기는 것으로 생각하고 있다.
고혈당 상태에서 최종당화산물이 생성되는 과정에서 지질대사 이상이 일어나고 동시에 생성되는 유해한 산소 자유라디칼에 대한 방어시스템 기능이 저하되어 산화적 스트레스가 유발된다고 보고된바 있다(Yokozawa, T., et al., J. of Trad. Med., 18:107,2001). 이처럼 비효소적 당화반응과 산화적 스트레스 작용 기전이 서로 연관되어 있다. 또한, 최종당화산물의 생성을 억제하는 경우 산화적 스트레스의 유발 비율이 줄어들어, 산화적 스트레스에 의한 노화 방지를 기대할 수 있다.
항산화 활성이란 생체 내 활성산소의 생성을 방지하고 세포에 회복 불가능한 손상을 야기하는 산화현상을 방지하는 활성을 말한다. 안정한 상태의 산소(triplet oxygen)는 효소계, 환원 대사, 화학약품, 공해물질, 광화학 반응과 같은 환경적 및 생화학적 요인 등에 의해 슈퍼옥사이드 라디칼, 하이드록실 라디칼, 과산화수소(hydrogen peroxide, H2O2)와 같은 반응성이 큰 활성 산소(Reactive oxygen species: ROS)로 전환되어 다양한 세포 구성 성분인 지질, 단백질, DNA를 산화시켜 염증을 유발하거나 여러 기관들을 손상시킨다고 알려져 있다 (Beckman JS et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 87:1620, 1990: Sagar S, et al., Mol. Cell Biochem., 111:103, 1992: Ames BN, et al., Proc. Natl. Acad, USA, 90:7915, 1993). 그 예로는 수퍼옥사이드 음이온(superoxide anion, 1O2), 과산화수소, 히이드록실 라디칼, 단일항 산소(singlet oxygen, 1O2), 지질과산화에 의해 생성되는 알콕실 라디칼(alkoxyl radical, ROㅇ), 퍼옥실라디칼(peroxyl radical, ROOㅇ) 그리고 과산화질소 이온(ONOO-)을 들 수 있다. 이들 활성산소의 작용은 체내 방어기구인 슈퍼옥사이드디스뮤타제(SOD), 카탈라아제(catalase), 퍼옥시다아제 (peroxidase)등의 항산화성 효소 및 비타민 C, E, 글루타치온(glutathione) 등의 항산화물질의 작용에 의하여 최소화될 수 있으나, 이러한 생체방어력에 이상이 생기거나 과도한 활성산소에 노출될 경우, 이 균형이 깨어져서 활성산소가 기질, 단백질, DNA 등을 비가역적으로 파괴하게 되며, 그 결과, 노화(aging), 암, 복합성 동맥경화(multiple atherosclerosis), 관절염 및 파킨슨병(parkinson's disease)과 같은 각종 질병이 유발된다고 보고되어 있다(Griffiths HR, et al., FEBS Lett., 388, pp161-164, 1996 ; Squadrito GL, et al., Free Radic. Biol. Med., 25, pp392-493, 1998 ; Choi JS, Phytochem. Res., 16, pp232-235, 2002 ; Dreher D, et al., Eur. J. Cancer, 32A(1), pp30-38, 1996 ; Sohal RS, et al., Free Radic. Biol. Med ., 33(1), pp37-44, 2002).
즉, 활성산소 종이 특정 요인에 의하여 생체 내에서 필요 이상으로 생성될 경우, 사용되고 남은 활성산소종은 지질의 과산화작용, 단백질 변형 즉, 아미노산 측쇄의 산화, 단백질 교차 결합 형성, 단백질 단편화의 원인이 되는 폴리펩티드 기본 구조의 산화, 단일가닥 DNA의 절단을 유발함으로써 효소의 불활성 또는 변성, 세포막 분열, 저밀도 콜레스테롤로 인한 혈관 장애증가, 미토콘드리아의 역기능, 세포 사멸 등을 초래하고, 이로 인해 노화, 만성질병, 염증, 퇴행성 질병, 노인성 질병을 유발하게 된다(Beckman KB, Ames BN. Mitochondrial aging: open questions. Ann. NY Acad. Sci. 854: 118-127(1998), Finkel T, Holbrook NJ. Oxidants, oxidative stress and the biology of aging, Nature 408: 239-247(2000), McCord JM. The evolution of free radicals and oxidative stress. Am. J. Med. Assoc. 108: 652-659(2000)).
특히, 상기 슈퍼옥사이드 디스뮤타제는 슈퍼옥사이드 라디칼을 산소와 과산화수소로 분해하는 반응을 촉매하는 효소이다. SOD는 산화적 스트레스 특히, 산소 라디칼을 조절하는 가장 중요한 항산화 효소이다. 이러한 SOD는 슈퍼옥사이드를 잡아서 퍼옥사이드로 전환시킨다. 이렇게 전환된 퍼옥사이드는 카탈라제에 의해 분해된다. 상기 카탈라제 와 SOD는 활성 산소 종을 조절하는 상호 보완적인 항산화 효소로서 역할을 수행한다.
생체 내에서의 대사 반응이나 자외선, 매연 및 환경 호르몬 등에 의해 생체 내에 자유 라디칼이 생성되고, 이것이 조직을 파괴하여 노화 과정을 촉진시킨다는 것이다. 피부는 랑게르한스 세포, 각질형성세포, 림프구, 혈관내피세포 및 탐식세포 등 다양한 면역세포들로 구성되고, 특히 각질 형성세포는 인터루킨 (interleukin, IL), 종양괴사인자알파 (tumor necrosis factor-a, TNF-a), 인터페론 (interferon) 및 억제인자들 (IL-10, IL-1 receptor antagonist, a-melanocyte-stimulating hormone)등을 분비하여 다른 세포나 기관의 성장과 분화에 영향을 미친다. TNF-a는 autocrine으로 작용하여 과량의 TNF-α를 분비하여 피부염증반응을 가중시키고, TNF 수용체를 통한 NF-κB 활성화와 caspase-8 분비는 세포사멸을 유도한다. TNF-a는 외부 환경에 따라 fibroblasts에서 collagen 분비를 억제하고 collagenase 합성을 저해하는 기능을 한다.
이러한 산화적 스트레스에 기인한 질병을 예방하기 위한 천연 항산화제를 분리, 동정, 개발하려는 많은 연구가 진행되고 있다. 또한 식물 유래의 천연 화합물들은 자유라디칼, 그리고 활성 산소종의 소거제 혹은 환원제로서 산화과정을 지연시킨다고 한다(Pratt, D. E., American Chemical Society, 54-71, 1994: Larson, R. A., Phytochem., 27:969, 1988).
이에, 본 발명자들은 암치료 및 항산화 효과를 가지는 부작용이 적은 천연 생약물질을 찾고자 예의 노력한 결과, 유홍초 추출물 및 유홍초 유래 신규 화합물이 암 치료 및 항산화에 효과적인 것을 확인하고 본 발명을 완성하게 되었다.
발명의 요약
본 발명의 목적은 암의 예방이나 치료를 위한 새로운 천연 생약물질 및 이를 포함하는 조성물을 제공하는데 있다.
또한 본 발명은 항산화 효과를 가지는 새로운 천연 생약물질 및 이를 포함하는 조성물을 제공하는데 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 유홍초 추출물, 하기 화학식 1로 표시되는 화합물, 또는 그의 염을 유효성분으로 포함하는 암의 예방 또는 치료용 약학적 조성물 또는 건강기능식품을 제공한다.
화학식 1
Figure PCTKR2012006542-appb-I000001
여기서, R1 및 R2는 각각 독립적으로 H, 탄소수 1 내지 20의 알킬기, 탄소수 6 내지 30의 아릴기, 탄소수 1 내지 20의 알릴기, 탄소수 6 내지 30의 아릴알킬기 또는 아실기이다.
본 발명은 또한, 유홍초 추출물, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물, 또는 그의 염을 유효성분으로 포함하는 항산화용 약학적 조성물 또는 건강기능식품을 제공한다.
도 1는 본 발명에 따른 추출물과 신규화합물이 사람 망막 색소 상피 세포주에서 VEGF 단백질 생산을 저해하는 것을 나타낸 것이다.
도 2은 인체 유방암 세포주(human breast cancer cell line)인 MDA-MB-435와 뇌종양세포(U87MG)에서, 본 발명에 따른 추출물과 신규화합물의 항암 효과를 나타낸 것이다.
도 3는 본 발명에 따른 추출물과 신규화합물의 MMP-9 억제효과를 나타낸 것이다.
도 4는 본 발명에 따른 추출물과 신규화합물의 당뇨 모델 동물에서의 TNF-α 발현 감소 효과를 나타낸 것이다.
도 5는 본 발명에 따른 추출물과 신규화합물의 SOD 효소 활성증가로 인한 활성산소 발생 억제 효과와(도 5a), 당뇨 모델 동물에서의 SOD에 의한 활성산소 발생 억제효과(도 5b)를 나타낸 것이다.
도 6은 본 발명에 따른 추출물과 신규화합물의 당뇨 모델 동물에서의 GSH 농도 향상 효과를 나타낸 것이다.
발명의 상세한 설명 및 구체적인 구현예
이하, 본 발명의 구성 및 작용을 상세히 설명한다.
일 관점에서, 본 발명은 유홍초 추출물, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물, 또는 그의 염을 유효성분으로 포함하는 암의 예방 또는 치료용 약학적 조성물 또는 건강기능식품에 관한 것이다.
본 발명에 있어서, 상기 유홍초는 바람직하게는 둥근잎유홍초이나 이에 제한되는 것은 아니다.
본 발명의 일실시예에서 사용된 둥근잎유홍초(Quamoclit angulata 또는 Quamoclit coccinea Moench)는 통화식물목 메꽃과의 덩굴성 한해살이 풀로서, 능조라라고도 한다. 열대 아메리카 원산이며 주로 관상용으로 재배되고 있으며, 덩굴은 나팔꽃처럼 자라면서 왼쪽으로 감아 올라가는 특징이 있다. 전초의 길이는 3m 내외이다. 잎은 어긋나고 잎자루가 길며 심장 모양 원형이다. 잎 끝이 갑자기 뾰족해지며 밑부분의 양쪽 끝이 뾰족한 각으로 된다. 꽃은 8~9월에 피고 노란빛을 띤 홍색이며 긴 꽃대 끝에 3~5개씩 달린다. 꽃은 나팔꽃을 축소시킨 것과 같은 모양이고 꽃받침·수술은 각각 5개씩이며 암술은 1개이다. 열매는 삭과로 둥글고 9월에 익으며 꽃받침이 남아 있다. 유홍초와 비슷하지만 잎이 갈라지지 않는다.
본 발명에서 상기 유홍초 추출물은 물, 알코올, 유기용매, 및 이들의 혼합물로 구성되는 군에서 선택되는 용매를 이용하여 얻어질 수 있다.
구체적으로 본 발명의 일 양태에서, 둥근잎유홍초 추출물은 파쇄한 둥근잎 유홍초를 물, 알코올, 유기 용매 및 그 혼합용액으로 구성된 군에서 선택되는 용매를 이용하여 실온에서 초음파 추출기로 매 2시간 마다 15분씩 2~3일 추출하거나 혹은 물을 용매로 50℃에서 열수 추출하였다. 추출한 후 추출물을 진공 회전 농축기로 상온에서 감압 농축 한 후 추출된 잔사를 진공 동결 건조기로 건조하여 물로 가용한 둥근잎 유홍초 추출물을 얻었다.
한편 본 발명에 있어서, 상기 화학식 1에서, 바람직하게 R1 및 R2는 각각 독립적으로 H 또는 탄소수 1 내지 20의 알킬기이다.
보다 바람직하게, 상기 화학식 1의 화합물은 하기 화학식 2로 표시되는 구조를 가질 수 있다.
화학식 2
Figure PCTKR2012006542-appb-I000002
이러한 상기 화학식 1의 화합물은 유홍초속, 바람직하게는 둥근잎유홍초로부터 분리될 수 있다.
본 발명의 화학식 2의 구조를 갖는 화합물은 유홍초속에서 분리된 신규화합물로, C49H88O24의 분자식을 가지며, 화학식 1의 구조를 가지는 수지배당체의 일종으로 beta-D-fucopyranose등의 당 구조가 연결되어 있다.
본 발명에서는 상기 화학식 2의 구조를 갖는 화합물을 KRIBB-BH-P로 명명하였는데, 상기의 신규화합물은 미황색 분말로서 LC-MS에 의해 분자이온 m/z 1059.4, 916.4(1052.4-145), 786.9 (916.4-136), 514.8(786.9-136), 378.9(514.8-136), 232.9(378.9-146)을 얻을 수 있었으며, 이는 분자식(elemental formula) C49H88O24와 일치하는 것이다. 추가적으로, 1D-NMR(H NMR, C NMR)을 통해 명확한 NMR assignment를 완성하였다.
본 발명에 따른 신규화합물은 공지의 방법을 사용하여 제조할 수 있다. 예를 들어, 유홍초로부터 물, 알코올, 알코올 수용액, 유기 용매, 또는 이들의 혼합물 등의 용매를 이용하여 추출될 수 있으며, 바람직하게는, 물 또는 알코올을 이용하여 추출될 수 있고, 추가적으로 활성탄을 이용하여 분리정제할 수 있다.
상기 화학식 2로 표시되는 화합물의 경우에는 아래의 방법으로 제조할 수 있다:
(a) 유홍초를 물, 알코올, 유기용매 및 이들의 혼합물로 구성되는 군에서 선택되는 용매로 추출하여 유홍초 추출물을 제조하는 단계; (b) 상기 유홍초 추출물에 물을 가하여 현탁시키고, 노르말 헥산, 에틸 아세테이트 및 부탄올로 순차 분획하여 물 분휙물을 얻는 단계; 및 (c) 상기 물 분획 물을 분리·정제하여 상기 화학식 2로 표시되는 화합물을 수득하는 단계.
(b) 상기 (a) 단계에서, 유홍초는 건조하여 사용하는 것이 바람직하며, 유홍초 추출물을 활성탄이 충진된 컬럼을 이용하여 1차 분리·정제하는 것이 바람직하다. 상기 (c) 단계에서의 분리·정제 방법은 특별히 제한되지 않으나, 예를 들면 크로마토그래피를 사용할 수 있다.
본 발명의 일양태에서는 다음과 같은 방법으로 둥근잎유홍초로부터 화학식 2의 화합물을 제조하였다. 파쇄한 둥근잎유홍초를 물, 알코올, 유기용매 및 그 혼합용액으로 구성된 군에서 선택되는 용매를 이용하여 실온에서 초음파 추출기로 매 2시간 마다 15분씩 2~3일 추출하거나 또는 물을 용매로 50℃에서 열수추출하였다. 상기 추출된 추출물을 상온에서 진공회전농축기로 감압농축시킨 다음, 추출된 잔사를 진공동결건조기로 건조한 후에 물로 가용한 둥근잎유홍초 추출물을 얻었다. 상기 추출된 추출물을 상온에서 진공회전농축기로 감압농축시킨 다음, 추출된 잔사를 진공동결건조기로 건조한 후에 물로 가용한 둥근잎유홍초 추출물을 얻었다.
상기 수득된 둥근잎유홍초 추출물을 활성탄이 충진된 컬럼에 통과시켜 둥근잎유홍초의 유효성분을 흡착시키고, 활성탄이 충진된 컬럼을 증류수로 세척하여 비흡착성분을 제거하였다. 상기 비흡착성분이 제거된 활성탄 충진컬럼에 10~50%(v/v) 에탄올 등의 유기용매를 연속적 또는 단계적으로 농도를 높여가며 공급하여 활성탄에 흡착된 둥근잎유홍초의 유효성분을 용출시켜 분리정제한 다음, 둥근잎유홍초 추출물을 수득하였다. 이와 같이 정제된 둥근잎유홍초 추출물은 진공 회전 농축기를 이용하여 상온에서 감압 농축하고, 상기 농축된 추출물을 진공 동결 건조시킨 다음, 물로 가용시켜 물에 용해된 둥근잎유홍초 추출물을 수득하였다.
상기 물에 용해된 둥근잎유홍초 추출물을 증류수에 현탁시킨 후 노르말 헥산(nhexane), 에틸 아세테이트(EtOAc) 그리고 부탄올(BuOH)로 순차적으로 용매분획하여 n-hexane분획물, EtOAc분휙물, BuOH분획물 및 물 분획물을 각각 얻었다.
상기의 용매분획물을 이용하여, 각각 VEGF 생성억제실험을 실시하여 그 중 가장 우수한 효능을 보이는 물 분획물을 C18 역상 silica gel을 고정상으로 Aetonitril-물 혼합용매(1:9→9:1 v/v)를 이동상으로 한 칼럼크로마토그래피를 실시하여 10개의 분획으로 나누고, 그 중 분획물 ACN20 [Acetonitril-DW(2:8 v/v)로 용출}]에 대해 Sephadex column chromatography(5.0x65cm, MeOH)를 실시하여 신규화합물을 정제하였다.
본 발명에 있어서, 상기 화학식 1의 화합물의 염은 당업계에서 약학적으로 허용되는 염으로, 예를 들어 염산염, 황산염, 인산염, 아세트산염 등을 들 수 있다. 그러나 반드시 이에 제한되는 것은 아니다.
최종당화산물이 노화와 발암(carcinogenesis)을 유발함이 이미 보고되었는바(Tokuda, H., et al., Book of Abstract of 53rd GA Congress joint with SIF, P076, 2005), 둥근잎 유홍초 추출물 및 상기 화학식 1의 화합물은 VEGF(Vaicular Endothelial Growth Factor) 생성을 저해하므로 암의 예방 또는 치료적 효과를 기대할 수 있다.
본 발명에 있어서, 암은 VEGF에 의해 유도된 신생혈관 형성과 관련된 질환의 하나로서, 그 종류는 예컨대, 유방암, 뇌종양, 폐암, 위암, 간암, 췌장암 난소암 등 종래 알려져 있는 모든 종류의 암을 포괄한다. 또한, 암의 예방 또는 치료라는 것은, VEGF 생성을 저해함으로써 암의 증식 및 전이를 동시에 막을 수 있고, 더 나아가서는 암을 예방할 수 있음을 의미한다.
바람직하게는 상기 암은 유방암 또는 뇌종양이나, 반드시 이에 제한되는 것은 아니다.
본 발명의 일 실시예에서는 유홍초 추출물 또는 상기 신규화합물로 처리된 사람 망막색소 상피세포주에서, VEGF의 발현이 감소되는 것을 확인하였다.
본 발명의 다른 실시예에서는 인체 유방암 세포주(human breast cancer cell line)인 MDA-MB-435와 뇌종양세포(U87MG)에 유홍초 추출물 또는 상기 화합물을 처리한 결과, 종양의 증식과 증식세포가 감소되는 것을 확인하였다.
한편 MMP2 및 MMP9의 상승된 발현은 흔히 결장직장 종양, 위장 암종, 췌장 암종, 유방암, 경구암, 흑색종, 악성 신경아교종, 연골육종 및 위장 샘암종을 포함하는 침입성 및 종양원성 암에서 흔히 발견된다. 수준은 또한 악성 별아교세포종, 암종 수막염 및 뇌 전이에서 증가된다. MMP는 기저막 및 간질 결합 조직, ECM(세포외 매트릭스)의 성분 둘다에 의해 침입성 암에서 종양 진행 및 전이를 촉진한다. MMP2 및 MMP9는 콜라겐 IV 및 라미닌-5를 효율적으로 분해함으로써 전이성 암 세포가 기저막을 통해 이주하도록 한다.
본 발명의 또다른 실시예에서는 MCF-7 세포에 유홍초 추출물 또는 상기 화합물을 24시간 처리한 뒤 배지 상등액의 MMP-9 활성을 MMP9 activity assay kit(abcham)로 측정한 결과, MMP-9 단백질의 활성이 감소되는 것을 확인하였다.
종양 괴사 인자-알파 (TNF-α)는 지방세포에서 주로 발현되며, 이 사이토카인의 상승 레벨은 비만 및 인슐린 저항성과 관련되어 있다. 지방조직은 종양괴사인자-알파, 레지스틴과 인터루킨-6(IL-6)와 같은 시토카인을 생성하는데 이들 시토카인은 인슐린 작용을 억제하는 것이 확인되었다. 비만인에서 교감신경 활성도가 증가하는데 이는 지방분해를 증가시키며 근육의 혈류를 감소시켜서(포도당의 운반) 인슐린 작용에 직접적으로 영향을 준다. 알파종양괴사인자는 혈당을 높여 당뇨병을 유발하거나, 혈관에 들어가 염증 형성을 막고 콜레스테롤이 쌓이는 것을 억제하는 아디포넥틴의 분비를 막아 혈관 내피 세포의 NF-kB 신호 전달을 저해하며 대식세포의 탐식 작용의 활성을 억제한다.
본 발명의 또다른 실시예에서는 당뇨병 마우스에 유홍초 추출물 또는 상기 화합물을 투여한 군에서 TNF-α 농도가 감소하는 것을 확인하였다.
본 발명의 암 예방 또는 치료용 약학적 조성물은 유홍초 추출물 또는 상기 화학식 1의 화합물을 필수 성분으로 하되, 이를 단독으로 포함하거나, 하나 이상의 약학적으로 허용되는 담체, 부형제 또는 희석제를 포함하여 약학적 조성물로 제공될 수 있다.
또한 본 발명의 약학적 조성물은 종래 알려져 있는 암 예방 또는 치료 물질, 예컨대 독소루비신, 타목시펜 등의 암 치료제와 혼합하여 병용제제의 형태로 제공될 수도 있다.
또한 본 발명의 약학적 조성물은 유홍초의 식물배양 또는 조직배양을 통해 얻은 추출물과 상기 추출물로부터 얻은 화합물을 추가로 함유할 수도 있다.
다른 관점에서, 본 발명은 유홍초 추출물, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물, 또는 그의 염을 유효성분으로 포함하는 암의 예방 또는 치료용 약학적 조성물을 암환자에 투여하는 것을 특징으로 하는 암의 치료방법에 관한 것이다.
본 발명의 약학적 조성물에서 유홍초 추출물 또는 화합물의 사용량은 환자의 나이, 성별, 체중에 따라 달라질 수 있으나, 일반적으로 0.01 내지 200 mg/kg의 양, 바람직하게는 0.05 내지 100 mg/kg, 보다 바람직하게는 0.1 내지 50 mg/kg의 양을 일일 1회 내지 수회로 나누어 투여할 수 있다. 또한 그 투여량은 투여경로, 질병의 정도, 성별, 체중, 나이 등에 따라서 증감될 수 있다. 따라서, 상기 투여량은 어떠한 면으로든 본 발명의 범위를 한정하는 것은 아니다.
본 발명의 약학적 조성물은 쥐, 생쥐, 가축, 인간 등의 포유동물에 다양한 경로로 투여될 수 있다. 상기 투여 경로는 이들로 한정되는 것은 아니지만 경구, 정맥내, 근육내, 동맥내, 골수내, 경막내, 심장내, 경피, 피하, 복강내, 비강내, 장관, 국소, 설하 또는 직장 등이 포함된다. 바람직하게는 경구로 투여될 수 있다.
한편 본 발명에 따른 건강기능식품은 식품 조성물로써, 기능성 식품(functional food), 영양 보조제(nutritional supplement), 건강식품(health food) 및 식품 첨가제(food additives) 등의 모든 형태를 포함한다.
상기 유형의 건강기능식품은 당업계에 공지된 통상적인 방법에 따라 다양한 형태로 제조할 수 있다.
예를 들면, 건강식품으로는 본 발명의 유홍초 추출물 자체를 차, 쥬스 및 드링크의 형태로 제조하여 음용하도록 하거나, 과립화, 캡슐화 및 분말화하여 섭취할 수 있다.
또한, 기능성 식품으로는 음료(알콜성 음료 포함), 과실 및 그의 가공식품(예: 과일통조림, 병조림, 잼, 마말레이드 등), 어류, 육류 및 그 가공식품(예: 햄, 소시지 콘비프 등), 빵류 및 면류(예: 우동, 메밀국수, 라면, 스파게티, 마카로니 등), 과즙, 각종 드링크, 쿠키, 엿, 유제품(예: 버터, 치즈 등), 식용식물유지, 마가린, 식물성 단백질, 레토르트 식품, 냉동식품, 각종 조미료(예: 된장, 간장, 소스 등) 등에 본 발명의 추출물 또는 화합물을 첨가할 수 있다.
이러한 건강기능식품에 본 발명의 유홍초 추출물 또는 상기 화학식 1의 화합물은 제조형태에 따라 암 예방 효과를 나타내기에 적절한 함량으로 포함될 수 있다. 예를 들어, 상기 추출물 또는 화합물은 건강기능식품 전체를 기준으로 0.0001 중량% 내지 99.9 중량%로 포함될 수 있으며, 바람직하게는 0.001 중량% 내지 50 중량%의 범위로 포함될 수 있다. 그러나 반드시 이에 제한되는 것은 아니다.
또다른 관점에서, 본 발명은 유홍초 추출물, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물, 또는 그의 염을 유효성분으로 포함하는 항산화용 약학적 조성물 또는 건강기능식품에 관한 것이다.
전술하였듯이 최종당화산물이 노화와 발암(carcinogenesis)을 유발함이 이미 보고되었는바, 본 발명의 일 실시예에서는 ROS-매개된 세포적 손상에 대한 세포 방어에 중요한 포유류 효소(mammalian enzyme)인 유해산소 제거효소(superoxide dismutase; SOD)와 글루타치온 농도를 측정하였다. 그 결과 유홍초 추출물 및 상기 화합물이 SOD활성을 증가시켜 활성산소 발생을 억제함을 확인하였다. 또한 유홍초 추출물 및 상기 신규화합물을 당뇨병 마우스에 유홍초 추출물을 투여한 결과, 마찬가지로 SOD의 활성이 증가하고, 글루타치온(GSH)의 농도가 증가하는 것을 확인하였다.
이러한 결과는 본 발명의 유홍초 추출물, 그리고 그로부터 유래된 상기 화합물이 항산화 용도로 사용될 수 있고, 나아가 항노화 효과를 가짐을 시사한다.
따라서, 또다른 관점에서, 본 발명은 유홍초 추출물, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물, 또는 그의 염을 유효성분으로 포함하는 약학적 조성물을 동물에 투여하는 것을 특징으로하는 노화방지 방법에 관한 것이다.
이러한 유홍초 추출물 또는 그로부터 유래된 화합물을 함유하는 본 발명의 항산화용 약학적 조성물 또는 건강기능식품은 종래에 알려져 있는 항산화용 물질, 예컨대 토코페롤, 베타-카로틴, 비타민 C 등과 혼합하여 제공될 수 있다.
또한 본 발명의 항산화용 약학적 조성물은 유홍초의 식물배양 또는 조직배양을 통해 얻은 추출물과 상기 추출물로부터 얻은 화합물을 추가로 함유할 수도 있다.
그 외에 본 발명의 항산화용 약학적 조성물 및 건강기능식품, 그리고 그에 사용되는 유홍초 추출물, 상기 화학식 1의 화합물 또는 그의 염 등에 대한 설명은 앞에서 암의 예방 또는 치료용 약학적 조성물 및 건강기능식품 등에 대해 서술한 바와 같으므로 이하 생략한다.
이하, 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하고자 한다. 이들 실시예는 오로지 본 발명을 예시하기 위한 것으로서, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되는 것으로 해석되지는 않는 것은 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.
실시예 1: 둥근잎유홍초 추출물 및 유홍초 유래 신규화합물의 제조
1-1: 둥근잎유홍초 추출물의 제조
둥근잎유홍초는 제주 남군 안덕면 서광리에서 채집하였고, 파쇄한 둥근잎유홍초를 물, 알코올, 유기용매 및 그 혼합용액으로 구성된 군에서 선택되는 용매를 이용하여 실온에서 초음파 추출기로 매 2시간 마다 15분씩 2~3일 추출하거나 또는 물을 용매로 50℃에서 열수 추출하였다. 상기 추출된 추출물을 상온에서 진공회전농축기로 감압 농축시킨 다음, 추출된 잔사를 진공 동결건조기로 건조한 후에 물로 가용한 둥근잎유홍초 추출물을 얻었다. 상기 추출된 추출물을 상온에서 진공회전농축기로 감압 농축시킨 다음, 추출된 잔사를 진공 동결건조기로 건조한 후에 물로 가용한 둥근잎유홍초 추출물을 얻었다.
상기 수득된 둥근잎유홍초 추출물을 활성탄이 충진된 컬럼에 통과시켜 둥근잎유홍초의 유효성분을 흡착시키고, 활성탄이 충진된 컬럼을 증류수로 세척하여 비흡착성분을 제거하였다. 상기 비흡착성분이 제거된 활성탄 충진컬럼에 10~50%(v/v) 에탄올 등의 유기용매를 연속적 또는 단계적으로 농도를 높여가며 공급하여 활성탄에 흡착된 둥근잎유홍초의 유효성분을 용출시켜 분리 정제한 다음, 둥근잎유홍초 추출물을 수득하였다. 이와 같이 정제된 둥근잎유홍초 추출물은 진공 회전 농축기를 이용하여 상온에서 감압 농축하고, 상기 농축된 추출물을 진공 동결 건조시킨 다음, 물로 가용시켜 물에 용해된 둥근잎유홍초 추출물을 수득하였다.
1-2:둥근잎유홍초 유래 신규화합물의 제조
제주 남군 안덕면 서광리에서 채집된 둥근잎유홍초 51g을 물을 용매로 50℃에서 열수 추출 혹은 물, 알코올, 유기용매 및 그 혼합용액으로 구성된 군에서 선택되는 용매를 이용하여 실온에서 음파 추출기로 매 2시간 마다 15분씩 2~3일 추출하였다. 추출한 후 추출물을 진공 회전 농축기로 상온에서 감압 농축한 후 추출된 잔사를 진공 동결 건조기로 건조한 후 건조된 둥근잎유홍초 추출물을 얻었다. 상기 농축액을 물에 현탁하여 활성탄이 충진된 컬럼크로마토그라피에 통과시켜 둥근잎유홍초의 유효성분을 흡착시키고, 활성탄이 충진된 컬럼을 증류수로 세척하여 비흡착성분을 제거하였다. 상기 비흡착성분이 제거된 활성탄 충진컬럼에 10~50%(v/v) 에탄올 등의 유기용매를 연속적 또는 단계적으로 농도를 높여가며 공급하여 활성탄에 흡착된 둥근잎유홍초의 유효성분을 용출시켜 분리 정제한 다음, 둥근잎유홍초 추출물을 수득하였다. 상기 분리정제된 둥근잎유홍초 추출물을 감압농축시키고, 상기 농축된 둥근잎유홍초 추출물 5g에 물을 가용하여 둥근잎유홍초 추출물의 농도가 20mg/ml이 되도록 용해시켰다.
이 물 추출물을 증류수에 현탁시킨 후 노르말 헥산(nhexane,), 에틸아세테이트(EtOAc) 그리고 부탄올(BuOH)로 순차적으로 용매분획하여 n-hexane분획물, EtOAc분획물, BuOH분획물 및 물분획물을 각각 얻었다.
상기의 용매분획물을 각각 VEGF 생성억제실험을 실시하여 그 중 가장 우수한 효능을 보이는 물분획물을 C18 역상 silica gel을 고정상으로 acetonitril-물 혼합용매(1:9→9:1 v/v)를 이동상으로 한 column chromatography를 실시하여 10개의 분획으로 나누었다. 그 중 분획물 ACN 20 [MeOH-물(1:9 v/v)로 용출; 에 대해 Sephadex column chromatography(5.0x65 cm, MeOH)를 실시하여 신규화합물을 정제하였다. 사용된 조건과 결과는 다음과 같다:
고속 액체크로마토그래피(HPLC)분석(shimadzu 모델)
컬럼: C18 역상컬럼
이동용매: 90% 메탄올
유속: 1ml/min
체류시간: 1.29분.
분리한 신규화합물은 미황색 분말로서 LC-MS에 의해 분자이온 m/z 1052.4, 916.4(1052.4-136), 786.9 (916.4-136), 514.8(786.9-136), 378.9(514.8-136), 226.9(378.9-152)을 얻을 수 있었으며, 이는 분자식(elemental formula) C48H84O25와 일치하는 것이다.
1D-NMR(H NMR, C NMR )을 통해 명확한 NMR assingment를 완성하였다.
듀트륨(D2O)으로 치환된 물을 용매로 사용하고 테트라메칠실란(TMS)을 표준물질로 하여 수소핵자기 공명 스펙트럼(H-NMR)을 측정하였다.
듀트륨(D2O)으로 치환된 물을 용매로 사용하고 테트라메칠실란(TMS)을 표준물질로 하여 탄소핵자기 공명 스펙트럼(C-NMR)을 측정하였다.
그 결과, 분리한 둥근잎유홍초 유래 신규 화합물은 C48H84O25의 분자식을 가지고, 화학식 2의 구조를 가지는 신규화합물임을 확인하였다.
화학식 2
Figure PCTKR2012006542-appb-I000003
상기 화합물은 수지배당체의 일종으로 beta-D-fucopyranose, quinovopyranose, lyxopyranose의 당 구조가 연결되어 있으며, KRIBB-BH로 명명하였다.
실시예 2: 둥근잎유홍초 추출물 및 둥근잎유홍초 유래 신규화합물의 항암효과 확인
2-1: 둥근잎유홍초 추출물의 VEGF 억제능 확인
실시예 1-1에서 제조된 둥근잎유홍초 추출물로 처리된 사람 망막 색소 상피 세포주인 ARPE 19 세포주에서 당뇨성 망막병증 등의 당뇨 합병증을 유발하는 혈관내피세포 성장인자(VEGF)의 발현이 감소되는 것을 확인하였다.
ARPE 19 세포주(ATCC, USA)는 DMEM; F12 media에 10% FBS(Fetal bovine serum)를 첨가하여 배양하였다. ARPE 19 세포주에서 VEGF 단백질의 발현을 유도하기 위해 60Φ 플레이트에 1x 105cell/플레이트 농도로 세포를 도말하여 DMEM low glucose 배지에 10% FBS무혈청을 첨가하여 24시간 배양 후 DMEM low glucose 배지에 30 mM glucose를 첨가한 배양액으로 바꾸고, 둥근잎 유홍초 추출물을 최종농도 200ng/ml이 되도록 첨가하고, VEGF 단백질 생산을 확인하기 위하여 72시간 배양하였다. 이때 대조군으로 5.5mM glucose를 처리하여 VEGF가 발현되지 않는 세포 자체(- 대조군)를 기준으로 하고, 30mM glucose를 처리하였을 때 VEGF 발현 정도(+ 대조군)를 확인하여 둥근잎 유홍초 추출물의 VEGF 발현 억제능을 비교하였다. 본 실험에 사용하는 30mM glucose농도는 각각의 실험에서 VEGF의 발현 유도를 최적으로 하는 조건의 농도 이다.
상기 방법으로 배양된 ARPE 19 세포의 배양액을 수득하여, VEGF ELISA kit(R&D, UK)을 이용하여 분비되는 VEGF의 양을 측정하였다.
그 결과, 도 1의 (a)에 나타난 바와 같이, 고농도 글루코스(30nM)을 처리하여 VEGF의 발현이 증가한 양성대조군보다, 고농도 글루코스(30nM)와 둥근잎 유홍초 추출물(200ng/ml)을 처리한 실험군에서 VEGF 발현이 감소하였다.
2-2: 둥근잎유홍초 유래 신규화합물의 VEGF 억제능 확인
실시예 1-2에서 제조된 둥근잎유홍초에서 분리한 신규화합물의 혈관내피세포 성장인자(VEGF)의 억제능을 확인하기 위하여, 사람 망막 색소 상피 세포주인 ARPE 19 세포주에서 화학식 1의 화합물을 처리하고, 당뇨성 망막병증 등의 당뇨 합병증을 유발하는 혈관내피세포 성장인자(VEGF) 단백질의 발현을 확인하였다.
ARPE 19 세포주(ATCC, USA)는 DMEM; F12 media에 10% FBS(Fetal bovine serum)를 첨가하여 배양하였다. ARPE 19 세포주에서 VEGF 단백질의 발현을 유도하기 위해 60Φ 플레이트에 1x105cell/플레이트 농도로 세포를 도말하여 DMEM low glucose 배지에 10% FBS무혈청을 첨가하여 24시간 배양 후 DMEM low glucose 배지에 30 mM glucose를 첨가한 배양액으로 바꾸고, 신규화합물 KRIBB-BH-P의 최종 농도가 0.5 ㎍/ml되도록 첨가한 후, VEGF 단백질 생산을 확인하기 위하여 72시간 배양하였다. 이때 대조군으로 5.5mM glucose를 처리하여 VEGF가 발현되지 않는 세포 자체(- 대조군)를 기준으로 하고, 30mM glucose를 처리하였을 때 VEGF 발현 정도(+ 대조군)를 확인하여 둥근잎 유홍초 추출물과 둥근잎유홍초 유래 신규화합물의 VEGF 발현 억제능을 비교하였다.
상기 방법으로 배양된 ARPE 19 세포의 배양액을 수득하여, VEGF ELISA kit(R&D, UK)을 이용하여 분비되는 VEGF의 양을 측정하였다.
그 결과, 도 1의 (b)에 나타난 바와 같이, 신규화합물 KRIBB-BH-P을 처리한 실험군에서 VEGF 발현이 감소되는 것을 확인하였다.
2-3: 둥근잎유홍초 추출물과 유홍초 유래 신규화합물의 항암효과확인
인체 유방암 세포주(human breast cancer cell line)인 MDA-MB-435(ATCC)와 뇌종양세포(U87MG)(ATCC)을 사용하였다. 상기 세포는 10% 우혈청(fetal calf serum)을 함유한 DMEM배지(Dulbecco's modifide Eagle's Medium,)에서 배양하였다. 배양은 모두 37℃, 5% CO2 배양기에서 수행하였다.
대수증식기에 있는 세포 각각을 트립신 처리하여 단일세포 현탁액을 만들고 96 웰(well) 마이크로플레이트에 100㎕의 양으로 분주하였다. 분주 세포수는 각 세포주의 세포성장에 대한 예비실험의 결과에 따라 웰당 0.5 x 104 cells/well로 하였다. 각각의 마이크로플레이트를 24시간 배양한 후, 각 농도의 항암제(독소루비신)(Sigma, USA)를 100㎕ 양으로 첨가한 후, 48시간 더 배양하였다. 둥근잎유홍초 추출물(KRIBB-BHE) 및 둥근잎유홍초 유래 신규화합물(KRIBB-BHP)을 종양 세포인 유방암세포(MDA-MB-435)와 뇌종양세포(U87MG)에 농도별로 처리하여 종양의 증식과 종양세포의 감소 등의 증상이 개선되는 것을 도 2에서 확인하였다.
도 2에 나타난 viability(%)는 하기 식으로 계산하였다.
(viablilty(%)=(약물처리군의 세포수/대조군의 세포수)*100)
2-4: MMP-9 단백질 활성에 대한 유홍초 추출물의 효과
MMP2 및 MMP9의 상승된 발현은 흔히 결장직장 종양, 위장 암종, 췌장 암종, 유방암, 경구암, 흑색종, 악성 신경아교종, 연골육종 및 위장 샘암종을 포함하는 침입성 및 종양원성 암에서 흔히 발견된다. 수준은 또한 악성 별아교세포종, 암종 수막염 및 뇌 전이에서 증가된다. MMP는 기저막 및 간질 결합 조직, ECM(세포외 매트릭스)의 성분 둘다에 의해 침입성 암에서 종양 진행 및 전이를 촉진한다. MMP2 및 MMP9는 콜라겐 IV 및 라미닌-5를 효율적으로 분해함으로써 전이성 암 세포가 기저 막을 통해 이주하도록 한다.
전이와 침윤에 관여하는 collagenase나 collagenase inhibitor들의 영향을 알아보고자 MCF-7 세포(ATCC)에 둥근잎유홍초 추출물(KRIBB-BHE)과 둥근잎유홍초 유래 신규화합물(KRIBB-BHP)을 농도별로 24 시간 처리한 뒤 배지 상등액의 MMP-9 활성을 MMP9 activity assay kit(abcham, USA)으로 측정하였다.
그 결과, 도 3에서 나타난 바와 같이, 유홍초 추출물 모두 MMP-9 단백질 활성을 감소시키는 것을 확인할 수 있었다.
실시예 3: 둥근잎유홍초 추출물 및 둥근잎유홍초 유래 신규화합물에 의한 당뇨병 마우스에서 TNF-α의 감소
정상 마우스와 실제 당뇨병 마우스(고혈당 마우스)에 둥근잎유홍초 유래 신규 화합물을 처리함으로써 종양괴사인자(TNF-α) 단백의 변화를 확인하였다.
6주령의 마우스(Male C57BL/6J mouse, 20g, 중앙실험동물, 서울)와 6주령의 당뇨병 마우스(Male C57BL/Ks DB/DB mouse, 20g, 중앙실험동물, 서울)를 구입하여 일정한 온도(25℃)와 습도(50%)하에서 1주간 적응시킨 후 실험에 사용하였다.
마우스를 각 군당 5마리로 하여 정상 마우스 대조군, 당뇨병 마우스 대조군, 당뇨병 마우스 약물 처리(glimepride, acarbose)군, 둥근잎 유홍초 추출물 투여군으로 나누고, 둥근잎유홍초 추출물 투여군의 경우는 10mg/kg/day 농도로 경구 투여하여 12주간 사육하였다.
종양 괴사 인자-알파 (TNF-α)는 지방세포에서 주로 발현되며, 이 사이토카인의 상승 레벨은 비만 및 인슐린 저항성과 관련되어 있다. 지방조직은 종양괴사인자-알파, 레지스틴과 인터루킨-6(IL-6)와 같은 시토카인을 생성하는데 이들 시토카인은 인슐린 작용을 억제하는 것이 확인되었다. 비만인에서 교감신경 활성도가 증가하는데 이는 지방분해를 증가시키며 근육의 혈류를 감소시켜서(포도당의 운반) 인슐린 작용에 직접적으로 영향을 준다. 알파종양괴사인자는 혈당을 높여 당뇨병을 유발하거나, 혈관에 들어가 염증 형성을 막고 콜레스테롤이 쌓이는 것을 억제하는 아디포넥틴의 분비를 막아 혈관 내피 세포의 NF-kB 신호 전달을 저해하며 대식세포의 탐식 작용의 활성을 억제한다.
이러한 사실을 바탕으로 당뇨병 마우스군의 혈액에서 TNF-α 농도를 측정하였다.
그 결과, 도 4에서 나타나는 바와 같이 유홍초 추출물의 투여군에서 TNF-α 농도가 감소하는 것을 확인하였다.
실시예 4: 둥근잎유홍초 추출물 및 신규화합물에 의한 항산화 효과
4-1: 유해산소 제거효소(superoxide dismutase; SOD) 활성측정 및 glutathion(GSH)농도 측정
유해산소 제거효소(superoxide dismutase; SOD), 카탈라제(catalase; CAT) 및 글루타치온 과산화효소(glutathione peroxidase; GPX)는 ROS-매개된 세포적 손상에 대한 세포 방어에 중요한 세 가지의 포유류 효소(mammalian enzyme)들이다. SOD, CAT 및 GPX를 포함하는 신체의 항산화 방어 시스템들은 노화 과정에 의해서 손상될 수 있다. 그 결과로 인한 손상은 생물학적 과정의 혼란과 세포들의 죽음 및 암의 발생으로 이어질 수도 있는 유전 물질의 돌연변이에까지 미칠 수 있다. 따라서 산화적 스트레스의 영향과 퇴행성 질병과 노화의 진행을 방어할 수 있다.
둥근잎유홍초 추출물 및 신규화합물의 항산화효과를 확인하고자 SOD activity assay kit(cellbio lab)을 이용하여 효소 활성을 측정하였다. 유홍초 추출물(1mg/ml, 0.1mg/ml) 및 신규화합물(1mg/ml, 0.1mg/ml)을 각각 Superoxide dismutase(SOD, sigma, USA)와 Xanthine/Xanthine oxidase(XOD), chromagen solution(효소 기질)을 섞고 상온에서 30분 반응 후 490nm에서 흡광을 측정하였다.
그 결과 도 5a에 나타난 바와 같이, 유홍초 추출물 및 화합물이 SOD활성을 증가시켜 활성산소 발생률이 감소되는 것을 확인하였다.
또한 6주령의 마우스(Male C57BL/6J mouse, 20g, 중앙실험동물, 서울)와 6주령의 당뇨병 마우스(Male C57BL/Ks DB/DB mouse, 20g, 중앙실험동물, 서울)를 구입하여 일정한 온도(25℃)와 습도(50%)하에서 1주간 적응시킨 후 실험에 사용하였다.
마우스를 각 군당 5마리로 하여 정상 마우스 대조군, 당뇨병 마우스 대조군, 둥근잎 유홍초 추출물 투여군(KRIBB-BH-E), 둥근잎유홍초 유래 신규화합물 투여군(KRIBB-BH-P)으로 나누고, 둥근잎유홍초 추출물 투여군의 경우는 10mg/kg/day농도로 경구투여하였고, 둥근잎유홍초 유래 신규화합물 투여군의 경우는 1mg/kg/day, 10mg/kg/day 농도로 경구투여하여, 12주간 사육하였다.
상기 조건으로 사육한 마우스의 혈액을 대상으로 SOD와 GSH농도를 측정하였다. SOD 측정은 SOD activity assay kit(cellbio lab)을 이용하였으며, 혈중 GSH농도는 GSH assay kit(bioassay system )를 이용하여 측정하였다.
그 결과, 도 5b에서 나타나는 바와 같이 추출물 투여군과 화합물 투여군 모두에서 SOD활성이 증가함을 확인하였다. 뿐만 아니라 도 6에 나타난 바와 같이 추출물 투여군과 화합물 투여군 모두에서 GSH 농도 또한 증가하는 것을 확인하였다.
이상으로 본 발명 내용의 특정한 부분을 상세히 기술하였는 바, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서, 이러한 구체적 기술은 단지 바람직한 실시양태일 뿐이며, 이에 의해 본 발명의 범위가 제한되는 것이 아닌 점은 명백할 것이다. 따라서 본 발명의 실질적인 범위는 첨부된 청구항들과 그것들의 등가물에 의하여 정의된다고 할 것이다.
본 발명에 따른 유홍초 추출물 또는 유홍초 유래 신규화합물을 포함하는 조성물은 은 우수한 VEGF 발현 저해, 종양세포감소, MMP-9 감소 및 활성산소발생 억제 등의 효과를 가지고 있어, 항암 및 항산화 효과가 뛰어나며, 항암치료제와 병행투여시 치료효과를 촉진시킬 수 있다.

Claims (19)

  1. 유홍초 추출물, 하기 화학식 1로 표시되는 화합물, 또는 그의 염을 유효성분으로 포함하는 암의 예방 또는 치료용 약학적 조성물:
    화학식 1
    Figure PCTKR2012006542-appb-I000004
    여기서, R1 및 R2는 각각 독립적으로 H, 탄소수 1 내지 20의 알킬기, 탄소수 6 내지 30의 아릴기, 탄소수 1 내지 20의 알릴기, 탄소수 6 내지 30의 아릴알킬기 또는 아실기이다.
  2. 제1항에 있어서, 상기 유홍초는 둥근잎유홍초인 것을 특징으로 하는 암의 예방 또는 치료용 약학적 조성물.
  3. 제1항에 있어서, 상기 추출물은 물, 알코올, 유기용매 및 이들의 혼합물로 구성되는 군에서 선택되는 용매로 추출되는 것을 특징으로 하는 암의 예방 또는 치료용 약학적 조성물.
  4. 제1항에 있어서, 상기 화합물은 화학식 2로 표시되는 구조를 가지는 것을 특징으로 하는 암의 예방 또는 치료용 약학적 조성물:
    화학식 2
    Figure PCTKR2012006542-appb-I000005
  5. 제1항에 있어서, 항암제를 추가적으로 함유하는 것을 특징으로 하는 암의 예방 또는 치료용 약학적 조성물.
  6. 제5항에 있어서, 상기 항암제는 독소루비신 또는 타목시펜인 것을 특징으로 하는 암의 예방 또는 치료용 약학적 조성물.
  7. 제1항에 있어서, 상기 암은 유방암 또는 뇌종양인 것을 특징으로 하는 암의 예방 또는 치료용 약학적 조성물.
  8. 유홍초 추출물, 하기 화학식 1로 표시되는 화합물, 또는 그의 염을 유효성분으로 함유하는 암 예방용 건강기능식품:
    화학식 1
    Figure PCTKR2012006542-appb-I000006
    여기서, R1 및 R2는 각각 독립적으로 H, 탄소수 1 내지 20의 알킬기, 탄소수 6 내지 30의 아릴기, 탄소수 1 내지 20의 알릴기, 탄소수 6 내지 30의 아릴알킬기 또는 아실기이다.
  9. 제8항에 있어서, 상기 유홍초는 둥근잎유홍초인 것을 특징으로 하는 암 예방용 건강기능식품.
  10. 제8항에 있어서, 상기 추출물은 물, 알코올, 유기용매 및 이들의 혼합물로 구성되는 군에서 선택되는 용매로 추출되는 것을 특징으로 하는 암 예방용 건강기능식품.
  11. 제8항에 있어서, 상기 화합물은 화학식 2로 표시되는 구조를 가지는 것을 특징으로 하는 암 예방용 건강기능식품:
    화학식 2
    Figure PCTKR2012006542-appb-I000007
  12. 유홍초 추출물, 하기 화학식 1로 표시되는 화합물, 또는 그의 약학적으로 허용되는 염을 유효성분으로 포함하는 항산화용 약학적 조성물.
    화학식 1
    Figure PCTKR2012006542-appb-I000008
    여기서, R1 및 R2는 각각 독립적으로 H, 탄소수 1 내지 20의 알킬기, 탄소수 6 내지 30의 아릴기, 탄소수 1 내지 20의 알릴기, 탄소수 6 내지 30의 아릴알킬기 또는 아실기이다.
  13. 제12항에 있어서, 상기 유홍초는 둥근잎유홍초인 것을 특징으로 하는 항산화용 약학적 조성물.
  14. 제12항에 있어서, 상기 추출물은 물, 알코올, 유기용매 및 이들의 혼합물로 구성되는 군에서 선택되는 용매로 추출되는 것을 특징으로 하는 항산화용 약학적 조성물.
  15. 제12항에 있어서, 상기 화합물은 화학식 2로 표시되는 구조를 가지는 것을 특징으로 하는 항산화용 약학적 조성물:
    화학식 2
    Figure PCTKR2012006542-appb-I000009
  16. 유홍초 추출물, 하기 화학식 1로 표시되는 화합물, 또는 그의 염을 유효성분으로 함유하는 항산화용 건강기능식품:
    화학식1
    Figure PCTKR2012006542-appb-I000010
    여기서, R1 및 R2는 각각 독립적으로 H, 탄소수 1 내지 20의 알킬기, 탄소수 6 내지 30의 아릴기, 탄소수 1 내지 20의 알릴기, 탄소수 6 내지 30의 아릴알킬기 또는 아실기이다.
  17. 제16항에 있어서, 상기 유홍초는 둥근잎유홍초인 것을 특징으로 하는 항산화용 건강기능식품.
  18. 제16항에 있어서, 상기 추출물은 물, 알코올, 유기용매 및 이들의 혼합물로 구성되는 군에서 선택되는 용매로 추출되는 것을 특징으로 하는 항산화용 건강기능식품.
  19. 제16항에 있어서, 상기 화합물은 화학식 2로 표시되는 구조를 가지는 것을 특징으로 하는 항산화용 건강기능식품:
    화학식 2
    Figure PCTKR2012006542-appb-I000011
PCT/KR2012/006542 2011-08-17 2012-08-17 유홍초 추출물 또는 유홍초 유래 화합물을 함유하는 항암 또는 항산화 조성물 WO2013025074A2 (ko)

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