WO2023043169A1 - 쑥 및 삼백초 혼합 추출물을 포함하는 미세먼지로 인한 염증성 질환 예방 또는 치료용 조성물 - Google Patents

쑥 및 삼백초 혼합 추출물을 포함하는 미세먼지로 인한 염증성 질환 예방 또는 치료용 조성물 Download PDF

Info

Publication number
WO2023043169A1
WO2023043169A1 PCT/KR2022/013687 KR2022013687W WO2023043169A1 WO 2023043169 A1 WO2023043169 A1 WO 2023043169A1 KR 2022013687 W KR2022013687 W KR 2022013687W WO 2023043169 A1 WO2023043169 A1 WO 2023043169A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
mugwort
mixed extract
ultrafine dust
pharmaceutical composition
extract
Prior art date
Application number
PCT/KR2022/013687
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
허호진
강진용
Original Assignee
경상국립대학교산학협력단
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from KR1020210122658A external-priority patent/KR102588131B1/ko
Priority claimed from KR1020210122657A external-priority patent/KR102588130B1/ko
Application filed by 경상국립대학교산학협력단 filed Critical 경상국립대학교산학협력단
Publication of WO2023043169A1 publication Critical patent/WO2023043169A1/ko

Links

Images

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
    • A23L—FOODS, FOODSTUFFS, OR NON-ALCOHOLIC BEVERAGES, NOT COVERED BY SUBCLASSES A21D OR A23B-A23J; THEIR PREPARATION OR TREATMENT, e.g. COOKING, MODIFICATION OF NUTRITIVE QUALITIES, PHYSICAL TREATMENT; PRESERVATION OF FOODS OR FOODSTUFFS, IN GENERAL
    • A23L33/00—Modifying nutritive qualities of foods; Dietetic products; Preparation or treatment thereof
    • A23L33/10—Modifying nutritive qualities of foods; Dietetic products; Preparation or treatment thereof using additives
    • A23L33/105—Plant extracts, their artificial duplicates or their derivatives
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K36/00—Medicinal preparations of undetermined constitution containing material from algae, lichens, fungi or plants, or derivatives thereof, e.g. traditional herbal medicines
    • A61K36/18—Magnoliophyta (angiosperms)
    • A61K36/185—Magnoliopsida (dicotyledons)
    • A61K36/28—Asteraceae or Compositae (Aster or Sunflower family), e.g. chamomile, feverfew, yarrow or echinacea
    • A61K36/282—Artemisia, e.g. wormwood or sagebrush
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K36/00—Medicinal preparations of undetermined constitution containing material from algae, lichens, fungi or plants, or derivatives thereof, e.g. traditional herbal medicines
    • A61K36/18—Magnoliophyta (angiosperms)
    • A61K36/185—Magnoliopsida (dicotyledons)
    • A61K36/78—Saururaceae (Lizard's-tail family)
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61P—SPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P25/00—Drugs for disorders of the nervous system
    • 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
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61P—SPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P29/00—Non-central analgesic, antipyretic or antiinflammatory agents, e.g. antirheumatic agents; Non-steroidal antiinflammatory drugs [NSAID]
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61P—SPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P9/00—Drugs for disorders of the cardiovascular system
    • A61P9/10—Drugs for disorders of the cardiovascular system for treating ischaemic or atherosclerotic diseases, e.g. antianginal drugs, coronary vasodilators, drugs for myocardial infarction, retinopathy, cerebrovascula insufficiency, renal arteriosclerosis

Definitions

  • the present invention relates to a composition for preventing or treating inflammatory diseases caused by fine dust, including a mixed extract of mugwort and Sambakcho.
  • WHO World Health Organization
  • PM Particulate matter
  • Dust with a diameter of 5 to 10 ⁇ g/m 3 or less can be absorbed into the body through the nasal mucosa, 2 to 5 ⁇ g/m 3 or less passes through the airway (respiratory tract), and 0.1 to 1 ⁇ g/m 3 to alveolar damage. It causes When fine dust is inhaled into the human body, it can be deposited in tissues by various mechanisms such as collision, gravitational sedimentation, diffusion, and electrostatic adsorption, and some circulate throughout the body along the blood.
  • studies on fine dust and the central nervous system are mainly about cerebrovascular disease.
  • the vascular inflammatory mechanism in which fine dust contributes to cardiovascular disease occurs similarly in cerebrovascular, thereby increasing the risk of cerebrovascular disease. It has been found that by amplifying the response, it causes damage to brain cells and causes neurological diseases such as Alzheimer's and dementia.
  • mugwort is traditionally a food familiar to Koreans and has a long history of being used for medicinal purposes.
  • the warm nature of mugwort has been used to treat sedatives, convulsions, paralysis, and stiffness of the body.
  • mugwort was used to treat abdominal pain, hematemesis, jaundice, anorexia, and hemostasis (Heo Jun, 2005; Jeong Bo-seop, 1990; Traditional Medicine Research Institute, 1994; Yoo Tae-jong, 1999).
  • mugwort is rich in antioxidants such as total phenols and flavonoids, which inhibit oxidative damage (Lee et al., 2011; Lee et al., 1992; Hong et al., 2007) and have anticancer effects (Jung et al., 2008; Kim et al., 2012; Kim et al., 2005), anti-ulcer and anti-inflammatory action (Jang, 1993; Kwon et al., 2011; Min et al., 2009), anti-diabetes (Kang et al., 2008; Al-Mustafa and Al-Thunib, 2008; Kang, 2008), It is said to have a great effect on antibacterial activity (Lee et al., 1999; Lee and Seo, 2003), immunity enhancement (Lee, 2013), and is also known to be effective in circulatory diseases such as blood pressure and cardiovascular system.
  • antioxidants such as total phenols and flavonoids
  • lizard's tail is a perennial herb belonging to the genus Saururus in the family Saururaceae, and its scientific name is Saururus cernuus .
  • Sambaekcho has a detoxifying effect on moist heat and small species, and is effective for species, beriberi, jaundice, jaundice, clams, carbuncles, and poisoning.
  • Studies on the effects on inflammation, beriberi, hypertension, pneumonia, edema, jaundice, gonorrhea, etc. have been reported (Oh, KS et al, Planta Med. 74:233-238, 2008; Korean Registered Patent No. 0739398; International Patent WO 2008/082268 A1; Republic of Korea Patent Publication No. 2006-0018290).
  • the present inventors completed the present invention by confirming that the mixed extracts of mugwort and saccaria inhibit nitric oxide production, reduce oxidative stress, improve mitochondrial dysfunction due to ultrafine dust toxicity, and suppress inflammatory reactions.
  • An object of the present invention is to provide a pharmaceutical composition for preventing or treating inflammatory diseases caused by ultrafine dust containing a mixed extract of mugwort and sagebrush.
  • Another object of the present invention is to provide a food composition for preventing or ameliorating inflammatory diseases caused by ultrafine dust containing a mixed extract of mugwort and Sambakcho.
  • Another object of the present invention is to provide a cosmetic composition for preventing or improving skin inflammation caused by ultrafine dust containing a mixed extract of mugwort and sagebrush.
  • Another object of the present invention is to provide a method for treating inflammatory diseases caused by ultrafine dust comprising administering the pharmaceutical composition to a subject.
  • the present invention provides a pharmaceutical composition for preventing or treating inflammatory respiratory diseases caused by ultrafine dust, including a mixed extract of mugwort and 3 baekcho.
  • the present invention provides a food composition for preventing or improving inflammatory respiratory diseases caused by ultrafine dust containing a mixed extract of mugwort and sagebrush.
  • the present invention provides a cosmetic composition for preventing or improving skin inflammation caused by ultrafine dust containing a mixed extract of mugwort and sagebrush.
  • the present invention provides a method for treating inflammatory diseases caused by ultrafine dust comprising administering the pharmaceutical composition to a subject.
  • the mixed extract of mugwort and sagebrush of the present invention is excellent in preventing, improving, and treating inflammatory diseases caused by ultrafine dust, especially inflammatory respiratory diseases and inflammatory brain diseases, so it is a pharmaceutical for preventing or treating inflammatory diseases caused by fine dust It can be used as a red composition, a food composition for preventing or improving inflammatory diseases caused by ultrafine dust, or a cosmetic composition for preventing or improving inflammatory diseases caused by ultrafine dust.
  • FIG. 1 is a graph showing the results of evaluating the cytotoxicity of a single extract of mugwort or Sambaekcho against RPMI2650 cells (nasal cavity) and A549 cells (lung) in one embodiment of the present invention.
  • Figure 2 is a graph showing the results of the cytotoxicity evaluation of the mixed extract of mugwort and Sambaekcho on RPMI2650 cells (nasal cavity) and A549 cells (lung) in one embodiment of the present invention.
  • Figure 3 is a graph showing the results of LC / MS-MS analysis of the mixed extract of mugwort and 3 baekcho in one embodiment of the present invention.
  • Figure 4 is a diagram showing the results of analysis of the expression of inflammation-related proteins in the mixed extracts of mugwort and Sambakcho in lung tissue and olfactory bulb tissue in one embodiment of the present invention.
  • Figure 5 is a graph showing the cytotoxicity evaluation results of a single extract of mugwort or Sambaekcho on BV2 cells (microglia) in one embodiment of the present invention.
  • Figure 6 is a graph showing the NO inhibitory activity evaluation results of a single extract of mugwort or Sambaekcho on BV2 cells (microglia) in one embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a graph showing the results of evaluation of the cytotoxicity and NO inhibitory activity of the mixed extract of mugwort and Sambakcho on BV2 cells (microglia) in one embodiment of the present invention.
  • Figure 8 is a diagram showing the Y-maze test and Morris water maze test test results of mice administered with a mixed extract of mugwort and triticale in one embodiment of the present invention.
  • Figure 9 shows the results of measuring the expression of proteins related to the cholinergic system of the mixed extract of mugwort and 300 seconds in one embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 is a diagram showing the results of analysis of expression regulation of inflammation-related proteins in mixed extracts of mugwort and 300 plant in brain tissue and olfactory bulb tissue in one embodiment of the present invention.
  • FIG. 11 is a diagram showing the results of analysis of protein expression regulation related to degenerative brain disease of mixed extracts of mugwort and 3 baekcho in brain tissue and hippocampal tissue according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 12 is a diagram showing the results of analysis of protein expression regulation related to brain neuronal cell death in brain tissue in an embodiment of the present invention, in a mixed extract of mugwort and 300 seconds.
  • the present invention provides a pharmaceutical composition for preventing or treating inflammatory respiratory diseases caused by ultrafine dust comprising a mixed extract of mugwort and sagebrush.
  • mugwort used in the present invention refers to mugwort, a perennial herbaceous plant belonging to the Asteraceae family with strong fertility, and there are about 2,000 species, and about 300 species are known in Korea. It has been used for digestion, lower abdominal pain, anthelmintic, and odor removal. In addition, it is reported to be effective in lung diseases, asthma, fatigue recovery, etc. because it is rich in essential oil components such as cineol, vitamins, and minerals.
  • the mugwort includes mugwort ( Artemisia princeps ), dog wormwood ( Artemisia annua ), injin mugwort ( Artemisia capillaris ), true mugwort ( Artemisia dubia ), yellow sea mugwort ( Artemisia argyi ), etc., preferably Yellow Sea mugwort ( Artemisia argyi ) It may be, but any plant belonging to the genus Artemisia may be included without limitation.
  • the term "lizard's tail” used in the present invention refers to Saururus chinensis of the order of pepper 300 and has been used as a herbal medicine in oriental medicine. It is known that the taste is bitter and spicy, the flowers and roots are white, and 2 to 3 leaves on the upper part turn white when the flowers bloom, and the fruits run round one by one on the bud around September to October.
  • the extract according to the present invention may be obtained by extraction and separation from nature using extraction and separation methods known in the art, and the "extract" defined in the present invention refers to mugwort ( Artemisia argyi ) using an appropriate solvent. And it is extracted from Saururus chinensis , and includes, for example, a crude extract, a polar solvent-soluble extract, or a non-polar solvent-soluble extract.
  • any organic solvent acceptable in food science / pharmacy / cosmetics may be used, and water or an organic solvent may be used, although not limited thereto, for example, purified water, alcohol having 1 to 4 carbon atoms including methanol, ethanol, propanol, isopropanol, butanol, etc., acetone ), ether, benzene, chloroform, ethyl acetate, methylene chloride, hexane and cyclohexane, etc. alone or mixed and can be used.
  • any one of methods such as hot water extraction, cold brew extraction, reflux cooling extraction, solvent extraction, steam distillation, ultrasonic extraction, elution, and compression may be selected and used.
  • the desired extract may be additionally subjected to a conventional fractionation process or may be purified using a conventional purification method.
  • the extract included in the composition of the present invention can be prepared in a powder state by additional processes such as distillation under reduced pressure and freeze drying or spray drying of the primary extract extracted by the above-described hot water extraction or solvent extraction method.
  • a fraction further purified from the primary extract using various chromatography such as silica gel column chromatography, thin layer chromatography, and high performance liquid chromatography you can also get Therefore, in the present invention, the extract is a concept that includes all extracts, fractions, and purified products obtained in each step of extraction, fractionation, or purification, and dilutions, concentrates, or dried products thereof.
  • the mixed extract may be a mixture of mugwort and sambaekcho in a weight ratio of 6: 4, but is not limited thereto.
  • the inflammatory disease may be an inflammatory respiratory disease or an inflammatory brain disease.
  • the inflammatory respiratory disease is selected from the group consisting of pneumonia, asthma, chronic bronchitis, pneumoconiosis, tuberculosis, emphysema, chronic obstructive pulmonary disease, cystic fibrosis, cough, phlegm, sore throat, tonsillitis, sinusitis, rhinitis, bronchiolitis obliterans and laryngitis It may be, but is not limited thereto.
  • the inflammatory brain disease includes cerebrovascular disease and cranial nerve disease, and specifically may be selected from the group consisting of stroke, cerebral infarction, cerebral embolism, cerebral thrombosis, cerebral arteriosclerosis, cerebral hemorrhage, subarachnoid hemorrhage, Alzheimer's disease and dementia, , but is not limited thereto.
  • the mixed extract of mugwort and triticale may be one that inhibits NO production and malondialdehyde, and increases superoxide dismutase and reduced glutathione, but is limited thereto It is not.
  • the mixed extract of mugwort and sambaekcho may improve mitochondrial dysfunction caused by ultrafine dust, but is not limited thereto.
  • the mixed extract of mugwort and Sambakcho may inhibit the increase of p-JNK, p-I ⁇ B- ⁇ , p-NF- ⁇ B, TNF- ⁇ , IL-1 ⁇ and COX-2 caused by ultrafine dust, It is not limited thereto.
  • the mixed extract of mugwort and sambaekcho inhibits the increase of acetylcholinesterase due to ultrafine dust and the decrease of choline acetyltransferase to inhibit the expression of acetylcholine may be increasing
  • the mixed extract of mugwort and Sambaekcho may inhibit the expression of amyloid beta protein and phosphorylation of tau protein.
  • the mixed extract of mugwort and Sambakcho may inhibit brain nerve cell death by inhibiting the expression of BAX, the release of cytochrome C, and the expression of caspase-1.
  • prevention refers to any action that suppresses or delays the occurrence, development, and recurrence of inflammatory respiratory diseases caused by ultrafine dust by administration of the composition according to the present invention.
  • treatment refers to all actions that improve or beneficially change the symptoms of inflammatory diseases caused by ultrafine dust and complications caused by the administration of the composition according to the present invention.
  • Those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains will be able to determine the degree of improvement, enhancement and treatment by knowing the exact criteria of the disease for which the composition of the present application is effective by referring to the data presented by the Korean Medical Association, etc. will be.
  • composition according to the present invention may include a pharmaceutically effective amount of a mixed extract of mugwort and triticale, or may include one or more pharmaceutically acceptable carriers, excipients, or diluents.
  • pharmaceutically acceptable refers to a composition that is physiologically acceptable and does not cause allergic reactions such as gastrointestinal disorders and dizziness or similar reactions when administered to humans.
  • composition of the present invention can be administered orally or parenterally during clinical administration and can be used in the form of general pharmaceutical preparations.
  • Dosage forms may be oral, mucosal (eg nasal, sublingual, vaginal, buccal, or rectal), parenteral (eg subcutaneous, intravenous, bolus infusion, intramuscular or intraarterial), topical (eg subcutaneous, intravenous, bolus infusion, intramuscular or intraarterial). , eye), transdermal or transcutaneous method, but is not limited thereto.
  • dosage forms include tablets; caplets; capsule agents such as soft elastic gelatin capsules; cachets; Troki; lozenges; dispersant; suppositories; powder; aerosols (eg, nasal sprays or inhalers); gel; liquid dosage forms suitable for oral or mucosal administration to patients, including suspension preparations (eg, aqueous or non-aqueous liquid suspension preparations, oil-in-water emulsions, or water-in-oil liquid emulsions) solutions and elixirs; liquid dosage forms suitable for injectable administration to patients; eye drops or other ophthalmic preparations suitable for topical administration; and sterile solid preparations (eg, crystalline or amorphous solids) that can be reconstituted to provide a liquid dosage form suitable for injectable administration to a patient.
  • suspension preparations eg, aqueous or non-aqueous liquid suspension preparations, oil-in-water emulsions, or water-in-oil liquid emulsions
  • a dosage form used for acute treatment of a condition may contain a higher amount of the active ingredient than a dosage form used for chronic treatment of the same condition.
  • a parenteral dosage form may contain a smaller amount of the active ingredient than an oral dosage form used to treat the same condition.
  • composition including a pharmaceutically acceptable carrier may be in various oral or parenteral formulations. When formulated, it may be prepared using diluents or excipients such as commonly used fillers, extenders, binders, wetting agents, disintegrants, and surfactants.
  • the carriers, excipients and diluents include lactose, dextrose, sucrose, sorbitol, mannitol, xylitol, erythritol, maltitol, starch, gum acacia, alginate, gelatin, calcium phosphate, calcium silicate, cellulose, methyl cellulose, microcrystalline cellulose, It may be at least one selected from the group consisting of polyvinyl pyrrolidone, physiological saline, methylhydroxybenzoate, propylhydroxybenzoate, talc, magnesium stearate, and mineral oil, dextrin, calcium carbonate, propylene glycol, and liquid paraffin. It is not limited, and all conventional carriers, excipients or diluents can be used.
  • the above ingredients may be added independently or in combination with the active ingredients, the mixed extract of mugwort and sambaekcho.
  • the pharmaceutical composition of the present invention may be administered orally or parenterally (for example, intravenously, subcutaneously, intraperitoneally or topically applied) according to the desired method, and the dosage is determined according to the patient's body weight, age, sex, The range varies according to health status, diet, administration time, administration method, excretion rate, and severity of disease.
  • solid preparations for oral administration may include tablets, pills, powders, granules, capsules, etc., and such solid preparations may contain at least one excipient, for example, starch, calcium carbonate, sucrose, etc., in one or more compounds. Alternatively, it may be prepared by mixing lactose, gelatin, and the like. In addition to simple excipients, lubricants such as magnesium stearate and talc may also be used.
  • Liquid preparations for oral administration include suspensions, internal solutions, emulsions, syrups, etc. In addition to water and liquid paraffin, which are commonly used simple diluents, various excipients such as wetting agents, sweeteners, aromatics, and preservatives may be included. there is.
  • formulations for parenteral administration include sterilized aqueous solutions, non-aqueous solutions, suspension solutions, emulsions, freeze-dried formulations, suppositories, and the like.
  • Propylene glycol, polyethylene glycol, vegetable oils such as olive oil, and injectable esters such as ethyl oleate may be used as non-aqueous solvents and suspending agents.
  • injectable esters such as ethyl oleate
  • a base for suppositories witepsol, macrogol, tween 61, cacao butter, laurin paper, glycerol, gelatin, and the like may be used.
  • the pharmaceutical composition of the present invention can be used parenterally in the form of an injection of a sterile solution or suspension in water or other pharmaceutically acceptable liquids, if necessary.
  • a pharmacologically acceptable carrier or medium specifically, sterile water or physiological saline, vegetable oil, emulsifier, suspending agent, surfactant, stabilizer, excipient, vehicle, preservative, binder, etc.
  • a pharmacologically acceptable carrier or medium specifically, sterile water or physiological saline, vegetable oil, emulsifier, suspending agent, surfactant, stabilizer, excipient, vehicle, preservative, binder, etc.
  • the amount of the active ingredient in the formulation is such that an appropriate dose within the indicated range can be obtained.
  • a sterile composition for injection can be prescribed according to conventional formulation practice using a vehicle such as distilled water for injection.
  • aqueous solutions for injection include physiological saline, isotonic solutions containing glucose and other adjuvants, such as D-sorbitol, D-mannose, D-mannitol and sodium chloride;
  • isotonic solutions containing glucose and other adjuvants such as D-sorbitol, D-mannose, D-mannitol and sodium chloride
  • alcohols specifically ethanol, polyalcohols such as propylene glycol and polyethylene glycol, and nonionic surfactants such as polysorbate 80 (TM) and HCO-50 can be used in combination.
  • sesame oil and soybean oil can be cited as the oily liquid, and it can be used in combination with benzyl benzoate and benzyl alcohol as a solubilizing agent. It can also be combined with buffers such as phosphate buffer, sodium acetate buffer, analgesics such as procaine hydrochloride, stabilizers such as benzyl alcohol, phenol, antioxidants.
  • buffers such as phosphate buffer, sodium acetate buffer, analgesics such as procaine hydrochloride, stabilizers such as benzyl alcohol, phenol, antioxidants.
  • administration of the pharmaceutical composition of the present invention to the body of a patient is preferably parenteral administration, and specifically intrathecal intrathecal administration once to three times is basic, but further administration may be used.
  • the administration time may be a short period of time or a long period of continuous administration. More specifically, injection form, transdermal administration form, etc. are mentioned.
  • the injection formulation include intrathecal injection, intravenous injection, intraarterial injection, selective intraarterial injection, intramuscular injection, intraperitoneal injection, subcutaneous injection, intraventricular injection, intracerebral injection, intramedullary injection, etc. can do.
  • the pharmaceutical composition of the present invention is a group consisting of tablets, pills, powders, granules, capsules, suspensions, internal solutions, emulsions, syrups, sterilized aqueous solutions, non-aqueous solutions, suspensions, emulsions, freeze-dried preparations and suppositories. It may have any one formulation selected from.
  • a base for suppositories witepsol, macrogol, tween 61, cacao butter, laurin paper, glycerol, gelatin, and the like may be used.
  • the effective dose for the human body of the mixed extract of mugwort and sambaekcho of the present invention may vary depending on the patient's age, weight, sex, dosage form, health condition, and degree of disease.
  • the pharmaceutical composition of the present invention can be used alone or in combination with methods using surgery, hormone therapy, drug therapy, and biological response modifiers for the prevention or treatment of inflammatory diseases caused by ultrafine dust.
  • the present invention provides a food composition for preventing or improving inflammatory respiratory diseases caused by ultrafine dust containing a mixed extract of mugwort and sagebrush.
  • the food includes both health food and health functional food.
  • the food composition of the present invention includes the above-mentioned mugwort and triticale mixed extract
  • the contents overlapping with the above-described mugwort and triticale mixed extract of the present invention are described in order to avoid excessive complexity of the present specification due to the overlapping description. omit
  • the food composition of the present invention can be formulated into various forms such as tablets, pills, granules, capsules, liquid preparations, and beverages and added to food.
  • food There is no particular restriction on the type of food.
  • foods to which the mixed extract of mugwort and triticale of the present invention can be added include drinks, meat, sausages, bread, biscuits, rice cakes, chocolates, candies, snacks, confectionery, pizza, ramen, other noodles, gums, ice creams, including Dairy products, various soups, beverages, alcoholic beverages and vitamin complexes, dairy products and milk-processed products, etc., include both health foods and health functional foods in a conventional sense.
  • the health food and health functional food composition containing the mixed extract of mugwort and triticale according to the present invention may be added to food as it is or used together with other foods or food ingredients, and may be appropriately used according to conventional methods.
  • the mixing amount of the mixed extract of mugwort and sambaekcho may be appropriately determined according to the purpose of use (for prevention or improvement).
  • the amount of the composition in health food and health functional food may be added in an amount of 0.1 to 90 parts by weight based on the total weight of food.
  • the amount may be less than the above range, and since there is no problem in terms of safety, the active ingredient may be used in an amount greater than the above range.
  • the health food and health functional food composition of the present invention is not particularly limited in other components except for containing the mixed extract of mugwort and triticale of the present invention as essential components in the indicated ratio, and, like conventional beverages, various flavoring agents or natural carbohydrates, etc. may be included as an additional component.
  • natural carbohydrates include monosaccharides such as glucose, fructose, and the like; disaccharides such as maltose, sucrose and the like; and polysaccharides such as conventional sugars such as dextrins, cyclodextrins, and the like, and sugar alcohols such as xylitol, sorbitol, and erythritol.
  • natural flavoring agents thaumatin, stevia extract (eg rebaudioside A, glycyrrhizin, etc.) and synthetic flavoring agents (saccharin, aspartame, etc.) can advantageously be used.
  • the ratio of the natural carbohydrate is generally about 1 to 20 g, preferably about 5 to 12 g per 100 of the health functional food composition of the present invention.
  • the health food and health functional food composition containing the mixed extracts of mugwort and triticale of the present invention are various nutrients, vitamins, minerals (electrolytes), flavors such as synthetic flavors and natural flavors, colorants, and enhancers (cheese , chocolate, etc.), pectic acid and its salts, alginic acid and its salts, organic acids, protective colloidal thickeners, pH adjusters, stabilizers, preservatives, glycerin, alcohol, carbonating agents used in carbonated beverages, and the like.
  • the health food and health functional food composition of the present invention may contain fruit flesh for preparing natural fruit juice, fruit juice beverages, and vegetable beverages.
  • the ratio of these additives is not so important, but it is generally selected in the range of 0.1 to about 20 parts by weight per 100 parts by weight of the health food and health functional food composition containing the mixed extract of mugwort and Sambakcho of the present invention.
  • the present invention provides a cosmetic composition for preventing or ameliorating inflammatory diseases caused by ultrafine dust containing a mixed extract of mugwort and sagebrush.
  • the cosmetic composition of the present invention includes the above-mentioned mugwort and triticale mixed extract
  • the overlapping contents with the above-described mugwort and triticale mixed extract of the present invention are described in order to avoid excessive complexity of the present specification due to the overlapping description. omit
  • the "cosmetic composition" of the present invention is the above-described mugwort and It can be prepared by including a cosmetically effective amount of an extract extracted from Sambaekcho and a cosmetically acceptable carrier.
  • cosmetically effective amount means an amount sufficient to achieve the skin regeneration effect through the proliferation of epidermal keratinocytes of the composition of the present invention described above.
  • the appearance of the cosmetic composition contains a cosmetic or dermatologically acceptable medium or base.
  • a cosmetic or dermatologically acceptable medium or base e.g. solutions, gels, solids, anhydrous pasty products, emulsions obtained by dispersing an oily phase in an aqueous phase, suspensions, microemulsions, microcapsules, microgranules or ionic forms (liposomes) and It may be provided in the form of a non-ionic follicular dispersant, or in the form of a cream, toner, lotion, powder, ointment, spray or conceal stick.
  • These compositions can be prepared according to conventional methods in the art.
  • the composition according to the present invention can also be used in the form of a foam or in the form of an aerosol composition further containing a compressed propellant.
  • the cosmetic composition according to an embodiment of the present invention is not particularly limited in its dosage form, for example, softening lotion, astringent lotion, nutrient lotion, nutrient cream, massage cream, essence, eye cream, eye essence, cleansing It can be formulated into cosmetics such as cream, cleansing foam, cleansing water, pack, powder, body lotion, body cream, body oil and body essence.
  • the formulation of the cosmetic composition of the present invention is a paste, cream or gel, animal fibers, vegetable fibers, wax, paraffin, starch, tracanth, cellulose derivatives, polyethylene glycol, silicone, bentonite, silica, talc, zinc oxide, etc. this can be used
  • lactose, talc, silica, aluminum hydroxide, calcium silicate or polyamide powder may be used as a carrier component, and in particular, in the case of a spray, additionally chlorofluorohydro propellants such as carbon, propane/butane or dimethyl ether.
  • a solvent, solvating agent or emulsifying agent is used as a carrier component, such as water, ethanol, isopropanol, ethyl carbonate, ethyl acetate, benzyl alcohol, benzyl benzoate, propylene fatty acid esters of glycol, 1,3-butylglycol oil, glycerol aliphatic esters, polyethylene glycol or sorbitan.
  • a liquid diluent such as water, ethanol or propylene glycol, an ethoxylated isostearyl alcohol, a suspending agent such as polyoxyethylene sorbitol ester and polyoxyethylene sorbitan ester, Microcrystalline cellulose, aluminum metahydroxide, bentonite, agar or tracanth and the like may be used.
  • the formulation of the cosmetic composition of the present invention is surfactant-containing cleansing
  • carrier components aliphatic alcohol sulfate, aliphatic alcohol ether sulfate, sulfosuccinic acid monoester, isethionate, imidazolinium derivative, methyl taurate, sarcosinate , fatty acid amide ether sulfates, alkylamidobetaines, fatty alcohols, fatty acid glycerides, fatty acid diethanolamides, vegetable oils, linolin derivatives or ethoxylated glycerol fatty acid esters, and the like can be used.
  • the cosmetic composition of the present invention can be applied to skin, lotion, cream, essence, pack, foundation, color cosmetics, sunscreen, two-way cake, face powder, compact, makeup base, skin cover, eye shadow, lipstick, lip gloss, lip fix, eyebrow pencil , It can be applied to cosmetics such as lotion and detergents such as shampoo and soap.
  • the cosmetic composition according to an embodiment of the present invention may further include functional additives and ingredients included in general cosmetic compositions, in addition to the extracts extracted from the mugwort and triticale.
  • the functional additive may include a component selected from the group consisting of water-soluble vitamins, oil-soluble vitamins, high-molecular peptides, high-molecular polysaccharides, sphingolipids, and seaweed extracts.
  • the cosmetic composition of the present invention may further contain components included in general cosmetic compositions as needed.
  • Ingredients other than those included include fats and oils, moisturizers, emollients, surfactants, organic and inorganic pigments, organic powders, ultraviolet absorbers, preservatives, bactericides, antioxidants, plant extracts, pH adjusters, alcohols, pigments, fragrances, blood circulation accelerators, cooling agents, antiperspirants, purified water and the like.
  • the present invention provides a method for preventing or treating inflammatory diseases caused by ultrafine dust comprising administering the pharmaceutical composition to a subject.
  • the method for preventing or treating inflammatory diseases caused by ultrafine dust of the present invention includes the above-described pharmaceutical composition
  • the above-described pharmaceutical composition of the present invention and overlapping contents are excessive complexity of the present specification due to overlapping descriptions. The description is omitted to avoid
  • the pharmaceutical composition of the present invention can be administered in a therapeutically effective amount or a pharmaceutically effective amount.
  • the term "therapeutically effective amount” refers to an amount of a pharmaceutically acceptable salt of a composition effective for preventing or treating a target disease
  • the therapeutically effective amount of the composition of the present invention is various factors, such as It may vary depending on the administration method, the target site, the condition of the patient, and the like. Therefore, when used in the human body, the dosage should be determined in an appropriate amount considering both safety and efficiency. It is also possible to estimate the amount to be used in humans from the effective amount determined through animal experiments. These considerations in determining effective amounts are discussed, for example, in Hardman and Limbird, eds., Goodman and Gilman's The Pharmacological Basis of Therapeutics, 10th ed. (2001), Pergamon Press; and E.W. Martin ed., Remington's Pharmaceutical Sciences, 18th ed. (1990), Mack Publishing Co.
  • the term "pharmaceutically effective amount” means an amount that is sufficient to treat a disease with a reasonable benefit / risk ratio applicable to medical treatment and does not cause side effects, and the effective dose level is the patient's health condition Depending on the type and severity of the disease, the activity of the drug, the sensitivity to the drug, the method of administration, the time of administration, the route of administration and the rate of excretion, the duration of treatment, factors including drugs used in combination or concurrently, and other factors well known in the medical field. can be determined
  • the composition of the present invention may be administered as an individual therapeutic agent or in combination with other therapeutic agents, may be administered sequentially or simultaneously with conventional therapeutic agents, and may be administered singly or in multiple doses. Considering all of the above factors, it is important to administer the amount that can obtain the maximum effect with the minimum amount without side effects, which can be easily determined by those skilled in the art.
  • the term "individual” refers to all animals, including humans, that have or may develop inflammatory diseases due to ultrafine dust, and by administering the composition of the present invention to an individual, the disease can be effectively prevented and treated. there is.
  • the extract used in this experiment was extracted by reflux cooling for 2 hours in distilled water at 40 °C 2 g of lyophilized Sambyeongcho, and it was freeze-dried and used in the experiment.
  • the mixed extract used in this experiment is a mixture of the mugwort extract prepared by the method of Preparation Example 1 and the triticale extract prepared by the method of Preparation Example 2 at a weight ratio of 2:8, 4:6, 6:4, and 8:2 It was manufactured.
  • Nasal cells used in this experiment were purchased from the Korea Cell Line Bank (Seoul, Korea), and were supplemented with 10% fetal bovine serum (FBS) and 1% penicillin (50 units/mL)/streptomycin (100 ⁇ g/mL). It was cultured using Roswell Park Memorial Institute (RPMI1640) medium containing Lung cells (A549) were purchased from the American Type Culture Collection (ATCC, Manassas, VA, USA), and were treated with 10% bovine calf serum (CS) and 1% penicillin (50 units/mL)/streptomycin (100 ⁇ g/mL). Dulbecco's modified Eagle medium was used as a culture medium and cultured under 5% CO 2 conditions at 37°C.
  • FBS fetal bovine serum
  • penicillin 50 units/mL
  • streptomycin 100 ⁇ g/mL
  • Intracellular ROS generation inhibitory effect was divided into 1 ⁇ 10 4 cells/well in a 96-well plate and cultured for 24 hours. After 24 hours of incubation, the sample was treated by exchanging with a medium containing 0.5% FBS or CS, and after 30 minutes, ultrafine dust (PM 2.5 ) was pretreated to a final concentration of 100 ⁇ g / mL and cultured for 24 hours. Then, 50 ⁇ M dichlorofluorescin diacetate was treated and reacted for 40 minutes, and fluorescence intensity was measured at 485 nm (excitation wave) and 535 nm (emission wave) using a fluorescence photometer (Infinite F200, Tecan, Mannedorf, Switzerland).
  • NO assay was performed after sample treatment. After dispensing 1 mL (5 ⁇ 105 cells/well) of the cell suspension into a 24-well plate, pre-incubating for 4 hours in a CO2 incubator, processing samples and positive controls, and 1 ⁇ g/well The mL concentration of LPS was reacted with DMEM medium (without phenol red) containing 10% FBS for 24 hours. Thereafter, 50 ⁇ L of the supernatant was recovered and NO assay was performed using Griees reagent (Promega, Madison, WI, USA).
  • mice 6-week-old male BALB/c mice purchased from Samtako (Osan, Korea), maintained at a temperature of 22 ⁇ 2°C and relative humidity of 50 ⁇ 5%, and provided with sufficient water and feed. The breeding environment was maintained. All experiments were performed under the approval of the Animal Experiment Ethics Committee of Gyeongsang National University (IACUC approval number: GNU-190530-M0028). Experimental animals were brought in for 1 week after undergoing an adaptation period, and then divided into a control group, an ultrafine dust group (PM2.5), and a sample diet group, and were bred for 15 weeks. The ultrafine dust group and the sample diet group were exposed to fine dust in the whole body exposure chamber, and the normal control group was injected with filtered air. After dissolving the extract in drinking water, the sample group was orally administered at concentrations of 50 and 100 mg/kg of body weight before exposure.
  • the Y-maze used three plastic arms (length 33 cm, height 15 cm, width 10 cm) in a Y-shape, and each arm was designated as A, B, and C. One of the three zones was designated and the experimental animal was placed, and the movement path of the experimental animal was analyzed for 8 minutes using a smart 3.0 video tracking system (Panlab, Barcelona, Spain).
  • a round water tank (diameter 150 cm, height 60 cm) was filled with water to dissolve skim milk powder and placed in one zone (W zone) of the tank quadrants (N, S, E, W).
  • W zone zone of the tank quadrants
  • a white escape platform was installed.
  • visible test the water level was adjusted low to visually check the escape zone, and the experimental animals were taught the location of the escape zone.
  • hidden test repeated training was conducted once a day with a different starting point each time through the quadrant. If the experimental animal found the escape platform within 60 seconds, it was allowed to stay on the escape platform for 10 seconds. After the hidden test, the escape platform was removed and the time spent in the W zone where the escape platform was located was recorded for 90 seconds (probe test). All data were recorded and analyzed with a smart 3.0 video tracking system (Panlab) installed above the water tank.
  • the homogenate obtained by homogenizing the tissue with Phosphate buffered saline (PBS) was centrifuged (400 ⁇ g, 5 minutes, 4°C), and the supernatant was removed to obtain a pellet.
  • 1 ⁇ cel extraction buffer [10 ⁇ SOD buffer 0.5 mL, 20% triton X-100 0.1 mL, distilled water 4.4 mL, phenylmethanesulfonyl fluoride in ethanol 5 ⁇ L] was added to the pellet, and extraction was performed on ice for 30 minutes.
  • the extract was centrifuged (10,000 ⁇ g, 10 minutes, 4° C.), and the SOD content of the supernatant was measured using a SOD assay kit (Sigma-Aldrich Chemical Co.).
  • the reduced GSH content was measured by adding 10 times the volume of PBS to the extracted lung tissue, homogenizing it, and then centrifuging (10,000 ⁇ g, 15 minutes, 4 ° C), and the obtained supernatant was used in the experiment.
  • the same amount of 30% metaphosphoric acid was added to the supernatant to remove the interfering protein by centrifugation at 2,000 ⁇ g, and the supernatant was sifted again to contain 0.2M Tris hydrochloric acid buffer (pH 7.8) and 0.65 N sodium hydroxide, 1mg.
  • lipid peroxide malondialdehyde, MDA
  • the lung tissue was separated by sacrificing the experimental animals.
  • Phosphate-buffered saline was added to the separated lung tissue and homogenized using a bullet blender (Next Advance Inc., Averill Park, NY, USA), and the supernatant was obtained by centrifugation (10,000 ⁇ g, 10 minutes, 4°C). used in the experiment.
  • 1% phosphoric acid and 0.67% thiobarbituric acid (TBA) were mixed and reacted in a water bath (95 °C) for 1 hour.
  • the absorbance of the resulting MDA-TBA complex was measured at 532 nm.
  • the MDA content was expressed as the content per mg protein by substituting into the standard curve.
  • the homogenate obtained by homogenizing the tissue in PBS was centrifuged (14,000 ⁇ g, 30 minutes, 4° C.), and then the supernatant was used.
  • acetylcholine (ACh) content 40 ⁇ L of an alkali hydroxyl amine reagent (3.5N sodium hydroxide, 2 M hydroxyl amine in HCl) was added to 20 ⁇ L of the supernatant and reacted at room temperature for 1 minute. 0.5 N hydrochloric acid and 0.37M iron (III) chloride in 0.1 N hydrochloric acid were added to the reaction bath, and absorbance was measured at a wavelength of 540 nm. The protein content was obtained using the Bradford method and expressed as mM/mg of protein.
  • the blood collected from the abdominal vena cava of the experimental animals was centrifuged (10,000 ⁇ g, 10 minutes, 4° C.) to separate the serum for biomarker analysis in the serum.
  • Serum lactate dehydrogenase (LDH) was analyzed using a serum analyzer (Fuji dri-chem 4000i, Fuji film Co., Tokyo, Japan).
  • FRAP activity of serum was measured by mixing serum with FRAP reagent [0.3 M sodium acetate buffer (pH 3) + 10 mM 2,4,6-tripyridyl-S-triazine (TPTZ) solution dissolved in 40 mM HCl + 20 mM FeCl3 solution]. After that, the mixture was reacted in the dark for 30 minutes, and absorbance was measured at 593 nm.
  • tissue mitochondria To isolate tissue mitochondria, homogenize by adding an isolation buffer [215 mM manitol, 75 mM sucrose, 0.1% BSA, 20 mM HEPES (Na+), pH7.2] containing 1 mM ethylene glycol tetraacetic acid (EGTA). Homogenized brain tissue was centrifuged (1,300 ⁇ g, 5 min, 4 °C). Pellet added isolation buffer containing 1mM EGTA and 0.1% digitonin, reacted on ice for 5 minutes, centrifuged (13,000 ⁇ g, 10 minutes, 4°C), and used the final pellet as mitochondria for brain tissue experiments did
  • the isolated mitochondrial extract was mixed with KCI-based respiration buffer (125 mM potassium chloride, 2 mM potassium phosphate, 20 mM HEPES, 1 mM magnesium chloride, 500 ⁇ M EGTA, 2.5 mM malate and 5 mM pyruvate) and 25 ⁇ M DCF-DA for 20 minutes. After the reaction, it was measured at 485 nm (excitation wave) and 535 nm (emission wave) using a fluorescence photometer.
  • KCI-based respiration buffer 125 mM potassium chloride, 2 mM potassium phosphate, 20 mM HEPES, 1 mM magnesium chloride, 500 ⁇ M EGTA, 2.5 mM malate and 5 mM pyruvate
  • DCF-DA 25 ⁇ M DCF-DA
  • MMP mitochondrial membrane potential
  • Tissues were homogenized using RIPA solution (ProtinExTM Animal cell/tissue, GeneAll Biotechnology, Seoul, Korea) containing 1% protease inhibitor cocktail (Thermo Fisher Scientific, Rockford, IL, USA). The homogenized tissue was centrifuged (13,000 ⁇ g, 15 minutes, 4°C) and the supernatant was used for the experiment. The supernatant mixed with loading buffer (5 ⁇ ) was pretreated by reacting at 95°C for 7 minutes, and the protein was separated by sodium dodecyl sulfate polyacrylamide gel electrophoresis (SDS-PAGE).
  • PVDF poly-vinylidene difluoride
  • the protein-transferred PVDF membrane was blocked with a 5% skim milk (Sigma-Aldrich Co., St. Louis, MO, USA) solution and reacted with diluted primary antibody (1:1,000) at 4°C for 10 hours. .
  • the reacted membrane was washed three times in a tris-buffered saline solution containing 0.1% Tween 20 and reacted with the secondary antibody at room temperature. Bands were expressed on the membrane using chemiluminescence (Bionote, Hwaseong, Korea) and measured using the iBrightTM CL1000 Imaging System (Thermo Fisher, Waltham, MA, USA).
  • Example 2-2 the material analysis of the mixed extract (AASC) in which mugwort and Sambakcho were mixed at a weight ratio of 6: 4, which was confirmed to be relatively excellent in cell protection effect due to toxicity of fine dust, was performed.
  • the results are shown in Figure 3 as follows.
  • MDA Malondialdehyde
  • SOD superoxide dismutase
  • GSH reduced glutathione
  • FRAP activity indicates the antioxidant activity of serum
  • LDH lactate dehydrogenase
  • FIG. 4 The results of confirming changes in the expression of inflammation-related proteins in lung tissue and olfactory bulb tissue are shown in FIG. 4 .
  • An increase in phosphorylated JNK indirectly shows an increase in the inflammatory response, and an increase in phosphorylation of I ⁇ B- ⁇ and NF-kB, an increase in inflammatory cytokines TNF-a and IL-1B, and an increase in the expression of COX-2 are ultrafine dust. indicates an increase in inflammation.
  • BV2 cells microglial cells
  • FIG. 8A was performed to evaluate spatial cognition as a result of the Y-maze test, and there was no difference in motor ability between all groups, as there was no difference in total distance during the experiment, but spatial cognition Alternation Triplet, which represents ability, decreased in the ultrafine dust group, and it was confirmed that it significantly increased in the group ingesting AASC.
  • Control PM AASC 50 AASC 100 ACh contents (mmole/mg of protein) 2.18 ⁇ 0.17 a 1.68 ⁇ 0.08 c 1.95 ⁇ 0.10b 1.96 ⁇ 0.10b
  • MDA malondialdehyde
  • SOD superoxide dismutase
  • GSH reduced glutathione
  • MDA was significantly decreased in the group administered with mugwort and Sambakcho mixed extract (AASC), and antioxidant enzymes, superoxide dismutase (SOD) and reduced GSH (reduced glutathione), were confirmed to be increased.
  • SOD superoxide dismutase
  • GSH reduced glutathione
  • FRAP activity indicates the antioxidant activity of serum
  • LDH lactate dehydrogenase
  • the results of confirming the expression changes of inflammation-related factors in whole brain tissue and olfactory bulb tissue are shown in FIG. 10 .
  • the olfactory bulb is a route through which fine dust is delivered directly to the brain through the nasal cavity.
  • amyloid beta protein and phosphorylated tau protein which are major pathological features of degenerative brain disease, were confirmed, and the results are shown in FIG. 11 .

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Natural Medicines & Medicinal Plants (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Pharmacology & Pharmacy (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Mycology (AREA)
  • Botany (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Neurology (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Alternative & Traditional Medicine (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Neurosurgery (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Hospice & Palliative Care (AREA)
  • Psychiatry (AREA)
  • Nutrition Science (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Urology & Nephrology (AREA)
  • Vascular Medicine (AREA)
  • Cardiology (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Pain & Pain Management (AREA)
  • Rheumatology (AREA)
  • Medicines Containing Plant Substances (AREA)

Abstract

본 발명은 쑥 및 삼백초 혼합 추출물을 포함하는 미세먼지로 인한 염증성 질환 예방 또는 치료용 조성물에 관한 것으로, 본 발명의 쑥 및 삼백초 혼합추출물은 초미세먼지로 인한 염증성 질환, 특히 염증성 호흡기 질환 및 염증성 뇌질환에 대해 예방, 개선 및 치료 효과가 뛰어나므로 초미세먼지로 인한 염증성 질환에 대한 예방 또는 치료용 약학적 조성물, 초미세먼지로 인한 염증성 질환에 대한 예방 또는 개선용 식품 조성물 또는 초미세먼지로 인한 염증성 질환 예방 또는 개선용 화장료 조성물로 이용될 수 있다.

Description

쑥 및 삼백초 혼합 추출물을 포함하는 미세먼지로 인한 염증성 질환 예방 또는 치료용 조성물
본 발명은 쑥 및 삼백초 혼합 추출물을 포함하는 미세먼지로 인한 염증성 질환 예방 또는 치료용 조성물에 관한 것이다.
대기 오염은 호흡기 질환, 심혈관 대사 이상, 인지장애 및 유아 발달장애 같은 비전염성질환과 연관성이 높다. 과학 기술의 발전으로 산업이 고도화되면서 삶이 양적으로 팽창하고 편리해졌으나 산업화에 동반된 환경 오염 때문에 인류는 재앙 수준의 건강 위험에 처하면서 역설적으로 삶의 질은 점차 악화하여가고 있다. 2018년 발표된 세계보건기구(World Health Organization, WHO) 자료에 의하면 2016년 기준으로 세계 인구 91% 이상이 WHO 공기 질 권장 기준(WHO air quality guidelines level)에 미치지 못하는 지역에 살고 있으며 대기 오염에 의한 조기 사망이 연간 420만 명에 이른다. 대기 오염 노출은 운동 부족, 고염식, 고지질혈증, 약물 오남용과 같이 일반적으로 알려진 조절 가능 질병 위험인자보다 질병 발생 위험도가 더 높은 것으로 보고되고 있다.
미세먼지(particulate matter, PM)는 단일 물질이 아니라 대기 중에 떠 있는 유기질과 무기질 성분의 미세한 고체와 액체 입자로 이루어진 복합 혼합물이다. 입자의 크기가 작을수록 건강에 유해하다는 사실이 밝혀짐에 따라 미세먼지를 PM10(입자 지름이 10 μm보다 작은 경우)과 PM2.5(입자 지름이 2.5 μm보다 작은 경우)로 세분화하여 미세먼지와 초미세먼지로 지칭한다.
오늘날 미세먼지는 건강에 대한 위해성으로 많은 주목을 받고 있다. 5~10 μg/m3 이하의 먼지는 비점막을 통해 체내에 흡수가 가능하며 2~5 μg/m3 이하의 먼지는 기도를 통과하고 0.1~1 μg/m3으로 매우 작은 크기의 먼지는 폐포 손상까지 유발이 가능하다. 세계보건기구(World Health Organization, WHO)에 의하면 PM10에 장기 노출될 경우 호흡기계 건강과 사망률이 증가하는데, PM2.5는 더 강한 위험 인자로 작용한다. 대기 중 PM10이 10 μg/m3 증가할 때마다 일간 사망률은 0.2~0.6% 증가하며, PM2.5에 대한 장기 노출의 평균치가 10 μg/m3 증가하면 심혈관계 질환으로 인한 사망률이 6~13% 가량 증가한다. 2013년 10월에는 세계보건기구 산하의 국제암연구소(International Agency for Research on Cancer, IARC)에서 미세먼지를 발암물질 1군으로 분류하였다.
지름 5~10 μg/m3이하의 먼지는 코 점막을 통해 체내에 흡수가 가능하며 2~5 μg/m3이하는 기도(호흡기)를 통과하고, 0.1~1 μg/m3는 폐포 손상까지 유발하게 된다. 미세먼지가 인체에 흡입되었을 경우, 충돌·중력침강·확산·정전기적 흡착 등과 같은 다양한 기전에 의해서 조직에 침착될 수 있으며, 일부는 혈액을 따라서 전신을 순환하기도 한다. 또한, 미세먼지와 중추신경계에 대한 연구들은 주로 뇌혈관 질환에 대한 것이다. 미세먼지가 심혈관계 질환을 일으키는 데 기여하는 혈관염증성 기전이 뇌혈관에서도 유사하게 일어나며 이에 따라 뇌혈관 질환의 발생 위험이 높아지며, 최근 연구에서는 미세먼지가 미세아교세포를 활성화하여 pro-inflammatory stimuli에 대한 반응을 증폭함으로써 뇌세포 손상을 일으켜 알츠하이머, 치매 등의 뇌신경질환을 유발하는 것으로 밝혀졌다.
한편, 쑥은 전통적으로 우리나라 사람들과 친숙한 식품인 동시에 약용으로 사용되었던 오래된 역사를 가지고 있다. 민간요법에서는 쑥의 따뜻한 성질을 이용하여, 진정제, 경련, 마비, 전신강직 등의 치료에 사용하기도 하였고, 한방에서는 부인병, 만성간염, 만성위장병, 구충, 악취제거, 산후복통, 천식, 한습, 이담, 복통, 토혈, 황달, 식욕부진, 지혈 등의 치료를 위해 쑥을 사용하였다고 한다(허준, 2005; 정보섭, 1990; 전통의학연구소, 1994; 유태종, 1999). 최근 보고에 따르면, 쑥에는 총 페놀과 플라보노이등 항산화 성분이 풍부하여 산화적 손상 억제(Lee 등, 2011; Lee 등, 1992; Hong 등, 2007), 항암 효과(Jung 등, 2008; Kim 등, 2012; Kim 등 2005), 항궤양 및 소염작용(Jang, 1993; Kwon 등, 2011; Min 등, 2009), 항당뇨(Kang 등 2008; Al-Mustafa와 Al-Thunib, 2008; Kang, 2008), 항균활성(Lee 등, 1999; Lee와 Seo, 2003), 면역증강(Lee, 2013)에 큰 효과가 있다고 하며, 또한 혈압 및 심혈관계 등의 순환기계 질환에도 효능이 있다고 알려져 있다.
한편, 삼백초(lizard’s tail)는 삼백초과(Saururaceae) 삼백초속(Saururus)에 속하는 다년생 초본으로, 학명은 Saururus cernuus이다. 한국 및 중국에서 전통적으로 약용식물로 사용되어온 약초로서, 중약대사전에는 삼백초가 청리습열, 소종해독 작용이 있어, 수종, 각기, 황달, 임탁, 대하, 옹종, 정독에 효과가 있음이 기재되어 있으며, 염증, 각기병, 고혈압, 폐렴, 부종, 황달, 임균감염증 등에 대한 효과에 관한 연구가 보고되어 있다(Oh, K.S. et al, Planta Med. 74:233-238, 2008; 대한민국 등록특허 제 0739398호; 국제특허 WO 2008/082268 A1; 대한민국 공개특허 2006-0018290호).
본 발명자들은 쑥 및 삼백초 혼합 추출물이 산화질소 생성을 억제하고, 산화적 스트레스를 감소시키며, 초미세먼지 독성으로 인한 미토콘드리아 기능 장애를 개선하고, 염증 반응을 억제하는 것을 확인하고 본 발명을 완성하였다.
본 발명의 목적은 쑥 및 삼백초 혼합추출물을 포함하는 초미세먼지로 인한 염증성 질환 예방 또는 치료용 약학적 조성물을 제공하는 데 있다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 쑥 및 삼백초 혼합추출물을 포함하는 초미세먼지로 인한 염증성 질환 예방 또는 개선용 식품 조성물을 제공하는 데 있다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 쑥 및 삼백초 혼합추출물을 포함하는 초미세먼지로 인한 피부 염증 예방 또는 개선용 화장료 조성물을 제공하는 데 있다.
마지막으로, 본 발명의 다른 목적은 상기 약학적 조성물을 개체에 투여하는 단계를 포함하는 초미세먼지로 인한 염증성 질환 치료방법을 제공하는 데 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 쑥 및 삼백초 혼합추출물을 포함하는 초미세먼지로 인한 염증성 호흡기 질환 예방 또는 치료용 약학적 조성물을 제공한다.
이어서, 본 발명은 쑥 및 삼백초 혼합추출물을 포함하는 초미세먼지로 인한 염증성 호흡기 질환 예방 또는 개선용 식품 조성물을 제공한다.
나아가, 본 발명은 쑥 및 삼백초 혼합추출물을 포함하는 초미세먼지로 인한 피부 염증 예방 또는 개선용 화장료 조성물을 제공한다.
아울러, 본 발명은 상기 약학적 조성물을 개체에 투여하는 단계를 포함하는 초미세먼지로 인한 염증성 질환 치료방법을 제공한다.
본 발명의 쑥 및 삼백초 혼합추출물은 초미세먼지로 인한 염증성 질환, 특히 염증성 호흡기 질환 및 염증성 뇌질환에 대해 예방, 개선 및 치료 효과가 뛰어나므로 초미세먼지로 인한 염증성 질환에 대한 예방 또는 치료용 약학적 조성물, 초미세먼지로 인한 염증성 질환에 대한 예방 또는 개선용 식품 조성물 또는 초미세먼지로 인한 염증성 질환 예방 또는 개선용 화장료 조성물로 이용될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 있어서, RPMI2650세포(비강), A549세포(폐)에 대한 쑥 또는 삼백초 단일추출물의 세포 독성 평가 결과를 나타낸 그래프이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 있어서, RPMI2650세포(비강), A549세포(폐)에 대한 쑥 및 삼백초 혼합추출물의 세포 독성 평가 결과를 나타낸 그래프이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 있어서, 쑥 및 삼백초 혼합추출물의 LC/MS-MS 분석 결과를 나타낸 그래프이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 있어서, 폐 조직 및 후각망울 조직에서 쑥 및 삼백초 혼합추출물의 염증 관련 단백질 발현 조절 분석 결과를 나타낸 도이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 있어서, BV2 세포(미세아교세포)에 대한 쑥 또는 삼백초 단일추출물의 세포 독성 평가 결과를 나타낸 그래프이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 있어서, BV2 세포(미세아교세포)에 대한 쑥 또는 삼백초 단일추출물의 NO 억제 활성 평가 결과를 나타낸 그래프이다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 있어서, BV2 세포(미세아교세포)에 대한 쑥 및 삼백초 혼합추출물의 세포 독성 및 NO 억제 활성 평가 결과를 나타낸 그래프이다.
도 8은 본 발명의 일실시예에 있어서, 쑥 및 삼백초 혼합추출물이 투여된 마우스의 Y-maze test 및 Morris water maze test 실험 결과를 나타낸 도이다.
도 9는 본 발명의 일실시예에 있어서, 쑥 및 삼백초 혼합추출물의 콜린성 시스템 관련 단백질 발현 측정 결과를 나타낸 것이다.
도 10은 본 발명의 일실시예에 있어서, 뇌 조직 및 후각망울 조직에서 쑥 및 삼백초 혼합추출물의 염증 관련 단백질 발현 조절 분석 결과를 나타낸 도이다.
도 11은 본 발명의 일실시예에 있어서, 뇌 조직 및 해마 조직에서 쑥 및 삼백초 혼합추출물의 퇴행성 뇌질환 관련 단백질 발현 조절 분석 결과를 나타낸 도이다.
도 12는 본 발명의 일실시예에 있어서, 뇌 조직에서 쑥 및 삼백초 혼합추출물의 뇌 신경세포 사멸 관련 단백질 발현 조절 분석 결과를 나타낸 도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 구현예로 본 발명을 상세히 설명하기로 한다. 다만, 하기 구현 예는 본 발명에 대한 예시로 제시되는 것으로, 당업자에게 주지 저명한 기술 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 수 있고, 이에 의해 본 발명이 제한되지는 않는다. 본 발명은 후술하는 특허 청구범위의 기재 및 그로부터 해석되는 균등 범주 내에서 다양한 변형 및 응용이 가능하다.
또한, 본 명세서에서 사용되는 용어(Terminology)들은 본 발명의 바람직한 실시 예를 적절히 표현하기 위해 사용된 용어들로서, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 본 발명이 속하는 분야의 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 따라서 본 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다. 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 “포함”한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
본 명세서 전체에 걸쳐, 특정 물질의 농도를 나타내기 위하여 사용되는 '%'는 별도의 언급이 없는 경우, 고체/고체는 (w/w) %, 고체/액체는 (w/v) %, 그리고 액체/액체는 (v/v) %이다.
본 발명은 쑥 및 삼백초 혼합추출물을 포함하는 초미세먼지로 인한 염증성 호흡기 질환 예방 또는 치료용 약학적 조성물을 제공한다.
본 발명에서 사용되는 용어 “쑥(mugwort)”은 쑥은 국화과에 속하는 번식력이 왕성한 다년생 초본 식물로 약 2,000여종이 있고, 우리나라 자생종도 300여종이나 알려져 있으며, 오래 전부터 한방에서 코피, 자궁출혈 치료약으로 쓰였으며 소화, 하복부 진통, 구충, 이취제거 등의 효과를 가지고 있다. 또한, 정유 성분인 시네올, 비타민, 무기질 등이 풍부하여 폐 질환, 천식, 피로 회복 등에 효능이 있는 것으로 보고되고 있다.
또한, 상기 쑥은 쑥(Artemisia princeps), 개똥쑥(Artemisia annua), 인진쑥(Artemisia capillaris), 참쑥(Artemisia dubia), 황해쑥(Artemisia argyi) 등을 포함하며, 바람직하게는 황해쑥(Artemisia argyi)일 수 있으나, 쑥속(Artemisia)에 속하는 식물이라면 제한되지 않고 모두 포함할 수 있다.
본 발명에서 사용되는 용어 “삼백초(lizard’s tail)”는 한방에서 한약재로 사용되어온, 후추목 삼백초과의 Saururus chinensis를 의미한다. 상기 삼백초는 맛은 쓰고 맵고, 꽃과 뿌리가 백색이며 꽃이 필 무렵에 윗부분의 잎 2 ~ 3개가 백색으로 변하며, 열매가 9 ~ 10월경에 꽃망울에 한 개씩 둥글게 달린다고 알려져 있다.
본 발명에 따른 추출물은 당업계에 공지된 추출 및 분리방법을 사용하여 천연으로부터 추출 및 분리하여 수득한 것을 사용할 수 있으며, 본 발명에서 정의된 "추출물"은 적절한 용매를 이용하여 쑥(Artemisia argyi) 및 삼백초(Saururus chinensis)로부터 추출한 것이며, 예를 들어, 조추출물, 극성용매 가용 추출물 또는 비극성용매 가용 추출물을 모두 포함한다. 상기 쑥(Artemisia argyi) 및 삼백초(Saururus chinensis)으로부터 추출물을 추출하기 위한 적절한 용매로는 식품학/약학/화장품학적으로 허용되는 유기용매라면 어느 것을 사용해도 무방하며, 물 또는 유기용매를 사용할 수 있으며, 이에 제한되지는 않으나, 예를 들어, 정제수, 메탄올(Methanol), 에탄올(Ethanol), 프로판올(Propanol), 이소프로판올(Isopropanol), 부탄올(Butanol) 등을 포함하는 탄소수 1 내지 4의 알콜, 아세톤(Acetone), 에테르(Ether), 벤젠(Benzene), 클로로포름(Chloroform), 에틸아세테이트(Ethyl acetate), 메틸렌클로라이드(Methylene chloride), 헥산(Hexane) 및 시클로헥산(Cyclohexane) 등의 각종 용매를 단독으로 혹은 혼합하여 사용할 수 있다. 추출 방법으로는 열수추출법, 냉침추출법, 환류냉각추출법, 용매추출법, 수증기증류법, 초음파추출법, 용출법, 압착법 등의 방법 중 어느 하나를 선택하여 사용할 수 있다. 또한, 목적하는 추출물은 추가로 통상의 분획 공정을 수행할 수도 있으며, 통상의 정제 방법을 이용하여 정제될 수도 있다.
본 발명의 추출물의 제조방법에는 제한이 없으며, 공지되어 있는 어떠한 방법도 이용될 수 있다. 예를 들면, 본 발명의 조성물에 포함되는 추출물은 상기한 열수 추출 또는 용매 추출법으로 추출된 1차 추출물을, 감압 증류 및 동결 건조 또는 분무 건조 등과 같은 추가적인 과정에 의해 분말상태로 제조할 수 있다. 또한 상기 1차 추출물을 실리카겔 컬럼 크로마토그래피(Silica gel column chromatography), 박층 크로마토그래피(Thin layer chromatography), 고성능 액체 크로마토그래피(High performance liquid chromatography) 등과 같은 다양한 크로마토그래피를 이용하여 추가로 정제된 분획을 얻을 수도 있다. 따라서, 본 발명에 있어서 추출물은 추출, 분획 또는 정제의 각 단계에서 얻어지는 모든 추출액, 분획 및 정제물, 그들의 희석액, 농축액 또는 건조물을 모두 포함하는 개념이다.
또한, 상기 혼합추출물은 쑥 및 삼백초가 6:4의 중량비로 혼합된 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
또한, 상기 염증성 질환은 염증성 호흡기 질환 또는 염증성 뇌질환일 수 있다.
또한, 염증성 호흡기 질환은 폐렴, 천식, 만성 기관지염, 진폐증, 결핵, 폐기종, 만성 폐쇄성 폐 질환, 낭포성 섬유증, 기침, 가래, 인후염, 편도염, 부비동염, 비염, 폐쇄성 세기관지염 및 후두염로 이루어진 군에서 선택되는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
또한, 상기 염증성 뇌질환은 뇌 혈관질환 및 뇌 신경질환을 포함하며, 구체적으로 뇌졸중, 뇌경색, 뇌색전증, 뇌혈전증, 뇌동맥경화증, 뇌출혈, 지주막하출혈, 알츠하이머병 및 치매로 이루어진 군에서 선택되는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
또한, 상기 쑥 및 삼백초 혼합추출물은 NO 생성 및 말론디알데하이드(malondialdehyde)를 억제하고, 슈퍼옥시드 디스무타아제(superoxide dismutase) 및 환원형 글루타티온(reduced glutathione)을 증가시키는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
또한, 상기 쑥 및 삼백초 혼합추출물은 초미세먼지로 인한 미토콘드리아 기능 장애를 개선하는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
또한, 상기 쑥 및 삼백초 혼합추출물은 초미세먼지로 인한 p-JNK, p-IκB-α, p-NF-κB, TNF-α, IL-1β 및 COX-2의 증가를 억제하는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
또한, 상기 쑥 및 삼백초 혼합추출물은 초미세먼지로 인한 아세틸콜린에스테라제(acetylcholinesterase)의 증가를 억제하고, 콜린 아세틸트랜스페라제(choline acetyltransferase)의 감소를 억제하여 아세틸콜린(acetylcholine)의 발현을 증가시키는 것일 수 있다.
또한, 상기 쑥 및 삼백초 혼합추출물은 아밀로이드 베타 단백질의 발현을 억제하고 타우 단백질의 인산화를 억제하는 것일 수 있다.
또한, 상기 쑥 및 삼백초 혼합추출물은 BAX의 발현, 사이토크롬 C의 방출 및 카스파제-1(caspase-1)의 발현을 억제하여 뇌 신경세포 사멸을 억제하는 것일 수 있다.
본 발명에서, 사용된 용어 "예방"이란 본 발명에 따른 조성물의 투여에 의해 초미세먼지로 인한 염증성 호흡기 질환의 발생, 발달 및 재발을 억제 또는 지연시키는 모든 행위를 의미한다.
본 발명에서 사용된 용어 "치료"란 본 발명에 따른 조성물의 투여로 초미세먼지로 인한 염증성 질환 및 이로 인한 합병증의 증세를 호전시키거나 이롭게 변경하는 모든 행위를 의미한다. 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면, 대한의학협회 등에서 제시된 자료를 참조하여 본원의 조성물이 효과가 있는 질환의 정확한 기준을 알고, 개선, 향상 및 치료된 정도를 판단할 수 있을 것이다.
본 발명에 따른 조성물은 약학적으로 유효한 양의 쑥 및 삼백초 혼합추출물를 단독으로 포함하거나 하나 이상의 약학적으로 허용되는 담체, 부형제 또는 희석제를 포함할 수 있다. 상기에서 "약학적으로 허용되는"이란 생리학적으로 허용되고 인간에게 투여될 때, 통상적으로 위장 장애, 현기증과 같은 알레르기 반응 또는 이와 유사한 반응을 일으키지 않는 조성물을 말한다.
또한, 본 발명의 조성물은 임상 투여 시에 경구 또는 비경구로 투여가 가능하며 일반적인 의약품 제제의 형태로 사용될 수 있다. 투여 형태는 경구, 점막(예를 들어, 비강, 설하, 질, 버칼, 또는 직장), 비경구적(예를 들어, 피하, 정맥, 볼루스 주입, 근육내 또는 동맥내), 국소(예를 들어, 눈), 경피(transdermal) 또는 피부통과(transcutaneous) 방식 일 수 있으며, 이에 한정되는 것은 아니다. 투여 형태의 예는 정제; 캐프릿(caplets); 부드러운 탄성 젤라틴 캅셀과 같은 캅셀제; 캐세트(cachets); 트로키; 로젠즈(lozenges); 분산제; 좌제; 파우더; 에어로솔(예를 들어, 비강 스프레이 또는 인홀러); 겔; 현탁제제(예를 들어, 수상 또는 비-수상 액상 현탁제제, 수중유형 유제, 또는 유중수형 액상 유제) 용액제 및 엘릭실제를 포함하는 환자에게 경구 또는 점막 투여하기에 알맞은 액상 투여 제형; 환자에게 주사 투여하기에 알맞은 액상 투여 제형; 국소 투여하기에 적당한 아이 드랍(eye drop) 또는 다른 안과 제제; 및 환자에게 주사 투여하기에 적당한 액상 투여 형태를 제공하기 위하여 재구성될 수 있는 멸균 고상제제(예를 들어, 결정형 또는 무정형 고체)를 포함하나 이에 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 투여 형태의 종류, 모양, 및 타입은 일반적으로 그들의 사용에 따라 매우 다양하다. 예를 들어, 질환의 급성 치료를 위해 사용된 투여 형태는 동일한 질환의 만성 치료를 위해 사용되는 투여 형태보다 많은 양의 활성 성분을 포함할 수 있다. 또한, 비경구적 투여 형태는 동일 질환을 치료하기 위해 사용된 경구 투여 형태보다 더 적은 양의 활성 성분을 포함할 수 있다. 본 발명에 의해 포함되는 투여 형태 및 방식들은 매우 다양하며, 이는 본 발명이 속한 분야에 있어 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다(Remington's Pharmaceutical Sciences, 18th ed.,Mack Publishing, Easton PA (1990) 참조.)
또한, 약학적으로 허용 가능한 담체를 포함하는 조성물은 경구 또는 비경구의 여러 가지 제형일 수 있다. 제제화할 경우에는 보통 사용하는 충진제, 증량제, 결합제, 습윤제, 붕해제, 계면활성제 등의 희석제 또는 부형제를 사용하여 조제될 수 있다. 상기 담체, 부형제 및 희석제로는 락토스, 덱스트로스, 수크로스, 솔비톨, 만니톨, 자일리톨, 에리스리톨, 말티톨, 전분, 아카시아 고무, 알지네이트, 젤라틴, 칼슘 포스페이트, 칼슘 실리케이트, 셀룰로오스, 메틸 셀룰로오스, 미정질 셀룰로오스, 폴리비닐 피롤리돈, 생리식염수, 메틸히드록시벤조에이트, 프로필히드록시 벤조에이트, 탈크, 마그네슘 스테아레이트 및 광물유, 덱스트린, 칼슘카보네이트, 프로필렌글리콜 및 리퀴드 파라핀으로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 통상의 담체, 부형제 또는 희석제 모두 사용 가능하다. 상기 성분들은 상기 유효성분인 쑥 및 삼백초 혼합추출물에 독립적으로 또는 조합하여 추가될 수 있다.
본 발명의 약학적 조성물은 목적하는 방법에 따라 경구 투여하거나 비경구 투여(예를 들어, 정맥내, 피하, 복강내 또는 국소에 적용)할 수 있으며, 투여량은 환자의 체중, 연령, 성별, 건강상태, 식이, 투여시간, 투여방법, 배설율 및 질환의 중증도 등에 따라 그 범위가 다양하다.
또한, 경구 투여를 위한 고형제제에는 정제환제, 산제, 과립제, 캡슐제 등이 포함될 수 있으며, 이러한 고형제제는 하나 이상의 화합물에 적어도 하나 이상의 부형제, 예를 들면, 전분, 탄산칼슘, 수크로오스(sucrose) 또는 락토오스(lactose), 젤라틴 등을 섞어 조제될 수 있다. 또한, 단순한 부형제 이외에 스테아린산 마그네슘, 탈크 등과 같은 윤활제들도 사용될 수 있다. 경구투여를 위한 액상제제로는 현탁제, 내용액제, 유제, 시럽제 등이 해당되는데 흔히 사용되는 단순희석제인 물, 리퀴드 파라핀 이외에 여러 가지 부형제, 예를 들면 습윤제, 감미제, 방향제, 보존제 등이 포함될 수 있다.
또한, 비경구 투여를 위한 제제에는 멸균된 수용액, 비수성용제, 현탁용제, 유제, 동결건조제제, 좌제 등이 포함된다. 비수성용제, 현탁용제로는 프로필렌글리콜, 폴리에틸렌 글리콜, 올리브 오일과 같은 식물성 기름, 에틸올레이트와 같은 주사 가능한 에스테르 등이 사용될 수 있다. 좌제의 기제로는 위텝솔(witepsol), 마크로골, 트윈(tween) 61, 카카오지, 라우린지, 글리세롤, 젤라틴 등이 사용될 수 있다.
또한, 본 발명의 약학적 조성물은 필요에 따라서 물 혹은 그 이외의 약학적으로 허용할 수 있는 액과의 무균성 용액, 또는 현탁액제의 주사제의 형태로 비경구적으로 사용할 수 있다. 예를 들면, 약리학상 허용되는 담체 혹은 매체, 구체적으로는, 멸균수나 생리 식염수, 식물유, 유화제, 현탁제, 계면활성제, 안정제, 부형제, 비히클(vehicle), 방부제, 결합제 등과 적당히 조합하여, 일반적으로 인정된 제약 실시에 요구되는 단위 용량 형태로 혼화하는 것에 의해 제제화하는 것을 생각된다. 상기 제제에 있어서 유효 성분량은 지시받은 범위의 적당한 용량을 얻을 수 있도록 하는 것이다.
또한, 주사를 위한 무균 조성물은 주사용 증류수와 같은 부형액을 이용해 통상의 제제 실시에 따라 처방할 수가 있다.
또한, 주사용의 수용액으로서는, 예를 들면 생리 식염수, 포도당이나 그 외의 보조약을 포함한 등장용액, 예를 들면 D-소르비톨, D-만노스, D-만니톨, 염화 나트륨을 들 수 있어 적당한 용해 보조제, 예를 들면 알코올, 구체적으로는 에탄올, 폴리 알코올, 예를 들면 프로필렌 글리콜, 폴리에틸렌 글리콜, 비이온성 계면활성제, 예를 들면 폴리소르베이트 80(TM), HCO-50으로 병용할 수 있다.
또한, 상기 유성액으로서는 참기름, 콩기름을 들 수 있어 용해 보조제로서 안식향산벤질, 벤질 알코올과 병용할 수 있다. 또한, 완충제, 예를 들면 인산염 완충액, 초산나트륨 완충액, 무통화제, 예를 들면, 염산 프로 카인, 안정제, 예를 들면 벤질 알코올, 페놀, 산화 방지제와 배합할 수 있다. 조제된 주사액은 통상, 적당한 앰플에 충전시킨다.
또한, 본 발명의 약학적 조성물의 환자의 체내에의 투여는 바람직하게는 비경구투여이며, 구체적으로는 척수강내 1회 내지 3회의 투여가 기본이지만 그 이상의 투여라도 좋다. 또, 투여 시간은 단시간이라도 장시간 지속 투여라도 좋다. 더욱 구체적으로는, 주사제형, 경피투여형등을 들 수 있다. 주사제형의 예로서는 예를 들면, 척수강내 주사, 정맥내 주사, 동맥내 주사, 선택적 동맥내 주사, 근육내 주사, 복강내 주사, 피하주사, 뇌실내 주사, 뇌내 주사, 골수액강내 주사 등에 의해 투여할 수있다.
또한, 본 발명의 약학적 조성물은 정제, 환제, 산제, 과립제, 캡슐제, 현탁제, 내용액제, 유제, 시럽제, 멸균된 수용액, 비수성용제, 현탁제, 유제, 동결건조제제 및 좌제로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나의 제형을 가질 수 있다. 좌제의 기제로는 위텝솔(witepsol), 마크로골, 트윈(tween) 61, 카카오지, 라우린지, 글리세롤, 젤라틴 등이 사용될 수 있다.
또한, 본 발명의 쑥 및 삼백초 혼합추출물의 인체에 대한 효과적인 투여량은 환자의 나이, 몸무게, 성별, 투여형태, 건강상태 및 질환 정도에 따라 달라질 수 있다.
본 발명의 약학적 조성물은 초미세먼지로 인한 염증성 질환의 예방 또는 치료 효과를 위하여 단독으로, 또는 수술, 호르몬 치료, 약물 치료 및 생물학적 반응 조절제를 사용하는 방법들과 병용하여 사용할 수 있다.
이어서, 본 발명은 쑥 및 삼백초 혼합추출물을 포함하는 초미세먼지로 인한 염증성 호흡기 질환 예방 또는 개선용 식품 조성물을 제공한다.
또한, 상기 식품은 건강식품 또는 건강기능식품을 모두 포함한다.
본 발명의 식품 조성물은 상술한 쑥 및 삼백초 혼합추출물을 포함하기 때문에, 상술한 본 발명의 쑥 및 삼백초 혼합추출물과 중복된 내용은 중복된 내용의 기재에 의한 본 명세서의 과도한 복잡성을 피하기 위하여 그 기재를 생략한다.
본 발명의 식품 조성물은 정제, 환제, 과립제, 캡슐제, 액상제제, 음료 등 다양한 형태로 제제화되어 식품에 첨가할 수 있다. 식품의 종류에는 특별한 제한은 없다. 본 발명의 쑥 및 삼백초 혼합추출물을 첨가할 수 있는 식품의 예로는 드링크제, 육류, 소시지, 빵, 비스킷, 떡, 초콜릿, 캔디류, 스낵류, 과자류, 피자, 라면, 기타 면류, 껌류, 아이스크림류를 포함한 낙농제품, 각종 스프, 음료수, 알코올 음료 및 비타민 복합제, 유제품 및 유가공 제품 등이 있으며, 통상적인 의미에서의 건강식품 및 건강기능성식품을 모두 포함한다.
본 발명에 따른 쑥 및 삼백초 혼합추출물을 함유하는 건강식품 및 건강기능성식품 조성물은 식품에 그대로 첨가하거나 다른 식품 또는 식품 성분과 함께 사용될 수 있고, 통상적인 방법에 따라 적절하게 사용될 수 있다. 쑥 및 삼백초 혼합추출물의 혼합량은 그의 사용 목적(예방 또는 개선용)에 따라 적합하게 결정될 수 있다. 일반적으로, 건강식품 및 건강기능성식품 중의 상기 조성물의 양은 전체 식품 중량의 0.1 내지 90 중량부로 가할 수 있다. 그러나 건강 유지를 목적으로 하거나 또는 건강 조절을 목적으로 하는 장기간의 섭취의 경우에는 상기 양은 상기 범위 이하일 수 있으며, 안전성 면에서 아무런 문제가 없기 때문에 유효성분은 상기 범위 이상의 양으로도 사용될 수 있다.
본 발명의 건강식품 및 건강기능성식품 조성물은 지시된 비율로 필수 성분으로서 본 발명의 쑥 및 삼백초 혼합추출물을 함유하는 외에는 다른 성분에는 특별한 제한이 없으며 통상의 음료와 같이 여러 가지 향미제 또는 천연 탄수화물 등을 추가 성분으로서 함유할 수 있다. 상술한 천연 탄수화물의 예는 모노사카라이드, 예를 들어, 포도당, 과당 등; 디사카라이드, 예를 들어 말토스, 슈크로스 등; 및 폴리사카라이드, 예를 들어 덱스트린, 시클로덱스트린 등과 같은 통상적인 당, 및 자일리톨, 소르비톨, 에리트라이톨 등의 당알코올이다. 상술한 것 이외의 향미제로서 천연 향미제(타우마틴, 스테비아 추출물(예를 들어 레바우디오시드 A, 글리시르히진등) 및 합성 향미제(사카린, 아스파르탐 등)를 유리하게 사용할 수 있다. 상기 천연 탄수화물의 비율은 본 발명의 건강기능성 식품 조성물 100 당 일반적으로 약 1 내지 20 g, 바람직하게는 약 5 내지 12 g이다.
상기 외에 본 발명의 쑥 및 삼백초 혼합추출물을 함유하는 건강식품 및 건강기능성식품 조성물은 여러 가지 영양제, 비타민, 광물(전해질), 합성 풍미제 및 천연 풍미제 등의 풍미제, 착색제 및 중진제(치즈, 초콜릿 등), 펙트산 및 그의 염, 알긴산 및 그의 염, 유기산, 보호성 콜로이드 증점제, pH 조절제, 안정화제, 방부제, 글리세린, 알코올, 탄산음료에 사용되는 탄산화제 등을 함유할 수 있다. 그 밖에 본 발명의 건강식품 및 건강기능성식품 조성물은 천연 과일쥬스 및 과일쥬스 음료 및 야채 음료의 제조를 위한 과육을 함유할 수 있다.
이러한 성분은 독립적으로 또는 조합하여 사용할 수 있다. 이러한 첨가제의 비율은 그렇게 중요하진 않지만 본 발명의 쑥 및 삼백초 혼합추출물을 함유하는 건강식품 및 건강기능성식품 조성물 100 중량부 당 0.1 내지 약 20 중량부의 범위에서 선택되는 것이 일반적이다.
아울러, 본 발명은 쑥 및 삼백초 혼합추출물을 포함하는 초미세먼지로 인한 염증성 질환 예방 또는 개선용 화장료 조성물을 제공한다.
본 발명의 화장료 조성물은 상술한 쑥 및 삼백초 혼합추출물을 포함하기 때문에, 상술한 본 발명의 쑥 및 삼백초 혼합추출물과 중복된 내용은 중복된 내용의 기재에 의한 본 명세서의 과도한 복잡성을 피하기 위하여 그 기재를 생략한다.
본 발명의 “화장료 조성물”은 상술한 본 발명의 쑥 및 삼백초에서 추출한 추출물의 화장품학적 유효량(Cosmetically effective amount) 및 화장품학적으로 허용되는 담체를 포함하여 제조할 수 있다.
본 명세서에서 “화장품학적 유효량”은 상술한 본 발명의 조성물의 표피 각질형성세포의 증식을 통한 피부 재생 효능을 달성하는 데 충분한 양을 의미한다.
화장료 조성물의 외형은 화장품학 또는 피부과학적으로 허용 가능한 매질 또는 기제를 함유한다. 이는 국소적용에 적합한 모든 제형으로, 예를 들면, 용액, 겔, 고체, 반죽 무수 생성물, 수상에 유상을 분산시켜 얻은 에멀젼, 현탁액, 마이크로에멀젼, 마이크로캡슐, 미세과립구 또는, 이온형(리포좀) 및 비이온형의 소낭 분산제의 형태로, 또는 크림, 스킨, 로션, 파우더, 연고, 스프레이 또는 콘실 스틱의 형태로 제공될 수 있다. 이들 조성물은 당해 분야의 통상적인 방법에 따라 제조될 수 있다. 본 발명에 따른 조성물은 또한 포말(Foam)의 형태로 또는 압축된 추진제를 더 함유한 에어로졸 조성물의 형태로도 사용될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 상기 화장료 조성물은 그 제형에 있어서 특별히 한정되는 바가 없으며, 예를 들면, 유연화장수, 수렴화장수, 영양화장수, 영양크림, 마사지크림, 에센스, 아이크림, 아이에센스, 클렌징크림, 클렌징폼, 클렌징워터, 팩, 파우더, 바디로션, 바디크림, 바디오일 및 바디에센스 등의 화장품으로 제형화될 수 있다.
본 발명의 화장료 조성물의 제형이 페이스트, 크림 또는 겔인 경우에는 담체 성분으로서 동물섬유, 식물섬유, 왁스, 파라핀, 전분, 트라칸트, 셀룰로오스 유도체, 폴리에틸렌 글리콜, 실리콘, 벤토나이트, 실리카, 탈크 또는 산화아연 등이 이용될 수 있다.
본 발명의 화장료 조성물의 제형이 파우더 또는 스프레이인 경우에는 담체 성분으로서 락토스, 탈크, 실리카, 알루미늄히드록시드, 칼슘 실리케이트 또는 폴리아미드 파우더가 이용될 수 있고, 특히 스프레이인 경우에는 추가적으로 클로로플루오로히드로카본, 프로판/부탄 또는 디메틸 에테르와 같은 추진체를 포함할 수 있다.
본 발명의 화장료 조성물의 제형이 용액 또는 유탁액의 경우에는 담체 성분으로서 용매, 용매화제 또는 유탁화제가 이용되고, 예컨대 물, 에탄올, 이소프로판올, 에틸 카보네이트, 에틸 아세테이트, 벤질 알콜, 벤질 벤조에이트, 프로필렌글리콜, 1,3-부틸글리콜 오일, 글리세롤 지방족 에스테르, 폴리에틸렌 글리콜 또는 소르비탄의 지방산 에스테르가 있다.
본 발명의 화장료 조성물의 제형이 현탁액인 경우에는 담체 성분으로서 물, 에탄올 또는 프로필렌 글리콜과 같은 액상 희석제, 에톡실화 이소스테아릴 알콜, 폴리옥시에틸렌 소르비톨 에스테르 및 폴리옥시에틸렌 소르비탄 에스테르와 같은 현탁제, 미소결정성 셀룰로오스, 알루미늄 메타히드록시드, 벤토나이트, 아가 또는 트라칸트 등이 이용될 수 있다.
본 발명의 화장료 조성물의 제형이 계면-활성제 함유 클린징인 경우에는 담체 성분으로서 지방족 알콜 설페이트, 지방족 알콜 에테르 설페이트, 설포숙신산 모노에스테르, 이세티오네이트, 이미다졸리늄 유도체, 메틸타우레이트, 사르코시네이트, 지방산 아미드 에테르 설페이트, 알킬아미도베타인, 지방족 알콜, 지방산 글리세리드, 지방산 디에탄올아미드, 식물성 유, 리놀린 유도체 또는 에톡실화 글리세롤 지방산 에스테르 등이 이용될 수 있다.
본 발명의 화장료 조성물은 스킨, 로션, 크림, 에센스, 팩, 파운데이션, 색조화장품, 선크림, 투웨이케이크, 페이스파우더, 콤팩트, 메이크업베이스, 스킨커버, 아이쉐도우, 립스틱, 립글로스, 립픽스, 아이브로우 펜슬, 화장수 등의 화장품 및 샴푸, 비누 등의 세정제에 적용될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 화장료 조성물에는 상기 쑥 및 삼백초에서 추출한 추출물 이외에 기능성 첨가물 및 일반적인 화장료 조성물에 포함되는 성분이 추가로 포함될 수 있다. 상기 기능성 첨가물로는 수용성 비타민, 유용성 비타민, 고분자 펩티드, 고분자 다당, 스핑고 지질 및 해초 엑기스로 이루어진 군에서 선택된 성분을 포함할 수 있다.
본 발명의 화장료 조성물에는 또한, 상기 기능성 첨가물과 더불어 필요에 따라 일반적인 화장료 조성물에 포함되는 성분을 배합해도 된다. 이외에 포함되는 배합 성분으로서는 유지 성분, 보습제, 에몰리엔트제, 계면 활성제, 유기 및 무기 안료, 유기 분체, 자외선 흡수제, 방부제, 살균제, 산화 방지제, 식물 추출물, pH 조정제, 알콜, 색소, 향료, 혈행 촉진제, 냉감제, 제한(制汗)제, 정제수 등을 들 수 있다.
아울러, 본 발명은 상기 약학적 조성물을 개체에 투여하는 단계를 포함하는 초미세먼지로 인한 염증성 질환 예방 또는 치료 방법을 제공한다.
본 발명의 초미세먼지로 인한 염증성 질환 예방 또는 치료 방법은 상술한 약학적 조성물을 포함하기 때문에, 상술한 본 발명의 약학적 조성물과 중복된 내용은 중복된 내용의 기재에 의한 본 명세서의 과도한 복잡성을 피하기 위하여 그 기재를 생략한다.
본 발명의 약학적 조성물은 치료학적으로 유효한 양 또는 약학적으로 유효한 양으로 투여될 수 있다.
본 발명에서, 용어 "치료학적으로 유효한 양"은 대상 질환을 예방 또는 치료하는데 유효한 조성물의 약학적으로 허용가능한 염의 양을 의미하며, 본 발명의 조성물의 치료적으로 유효한 양은 여러 요소, 예를 들면 투여방법, 목적부위, 환자의 상태 등에 따라 달라질 수 있다. 따라서, 인체에 사용 시 투여량은 안전성 및 효율성을 함께 고려하여 적정량으로 결정되어야 한다. 동물실험을 통해 결정한 유효량으로부터 인간에 사용되는 양을 추정하는 것도 가능하다. 유효한 양의 결정시 고려할 이러한 사항은, 예를 들면 Hardman and Limbird, eds., Goodman and Gilman's The Pharmacological Basis of Therapeutics, 10th ed. (2001), Pergamon Press; 및 E.W. Martin ed., Remington's Pharmaceutical Sciences, 18th ed. (1990), Mack Publishing Co.에 기술되어있다.
본 발명에서, 용어 "약학적으로 유효한 양"은 의학적 치료에 적용 가능한 합리적인 수혜/위험 비율로 질환을 치료하기에 충분하며 부작용을 일으키지 않을 정도의 양을 의미하며, 유효용량 수준은 환자의 건강상태, 질환의 종류, 중증도, 약물의 활성, 약물에 대한 민감도, 투여 방법, 투여 시간, 투여 경로 및 배출 비율, 치료기간, 배합 또는 동시 사용되는 약물을 포함한 요소 및 기타 의학 분야에 잘 알려진 요소에 따라 결정될 수 있다. 본 발명의 조성물은 개별 치료제로 투여하거나 다른 치료제와 병용하여 투여될 수 있고, 종래의 치료제와 순차적으로 또는 동시에 투여될 수 있으며, 단일 또는 다중 투여될 수 있다. 상기한 요소들을 모두 고려하여, 부작용 없이 최소한의 양으로 최대 효과를 얻을 수 있는 양을 투여하는 것이 중요하며, 이는 당업자에 의해 용이하게 결정될 수 있다.
본 발명에서, 용어 "개체"란 초미세먼지로 인해 염증성 질환이 발병하였거나 발병할 수 있는 인간을 포함한 모든 동물을 의미하고, 본 발명의 조성물을 개체에게 투여함으로써, 상기 질환을 효과적으로 예방 및 치료할 수 있다.
이하, 본 발명을 실시예를 통하여 더욱 상세히 설명하기로 한다. 이들 실시예는 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것으로서, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 한정되는 것은 아니다.
<제조예 1> 쑥 추출물의 제조
본 실험에 사용된 쑥 추출물은 2 g의 동결건조된 쑥을 40℃의 증류수에서 2시간 동안 환류냉각 추출하였으며, 이를 동결건조하여 실험에 사용하였다.
<제조예 2> 삼백초 추출물의 제조
본 실험에 사용된 삼백초 추출물은 2 g의 동결건조된 삼백초를 40℃의 증류수에서 2시간 동안 환류냉각 추출하였으며, 이를 동결건조하여 실험에 사용하였다.
<실시예 1> 재료 및 방법
1-1. 쑥 및 삼백초 혼합추출물의 제조
본 실험에 사용된 혼합 추출물은 상기 제조예 1의 방법으로 제조된 쑥 추출물과 제조예 2의 방법으로 제조된 삼백초 추출물을 2:8, 4:6, 6:4, 8:2의 중량비로 혼합하여 제조하였다.
1-2. 세포 배양
본 실험에 사용된 비강세포(RPMI2650)는 한국세포주은행(Seoul, Korea)로부터 구입하여, 10% fetal bovine serum(FBS) 및 1% 페니실린(50 units/mL)/스트렙토마이신(100 μg/mL)이 포함된 Roswell Park Memorial Institute(RPMI1640) 배지를 사용하여 배양하였다. 폐세포(A549)는 American Type Culture Collection(ATCC, Manassas, VA, USA)에서 분양을 받아 10% bovine calf serum(CS) 및 1% 페니실린(50 units/mL)/스트렙토마이신(100 μg/mL) 이 포함된 Dulbecco’s modified Eagle medium을 배양액으로 사용하여 37°C에서 5% CO2 조건 하에 배양하였다.
1-3. 세포 생존율 측정
세포 생존율 측정은 시료와 초미세먼지를 전처리한 세포에 MTT stock solution(10 mg/mL)을 처리하여 2시간 동안 반응시켰다. 생성된 formazan crystal은 배지를 모두 제거하고 dimethyl sulfoxide를 첨가하여 20분간 상온에서 녹여낸 후 microplate reader(Epoch 2, BioTek Instruments Inc., Winooski, VT, USA)를 이용하여 570 nm(determination wave) 및 650 nm(reference wave)에서 흡광도를 측정하였다.
1-4. 세포 내 ROS 생성 함량 측정
세포 내 ROS 생성 억제 효과는 96-well plate에 1×104cells/well로 분주하여 24시간 동안 배양하였다. 배양 24시간 후 0.5% FBS 또는 CS가 포함된 배지로 교환하여 시료를 처리하고 30분 후 초미세먼지(PM2.5)를 최종농도가 100 μg/mL 되도록 전처리하여 24시간 동안 배양시켰다. 그 후 50μM dichlorofluorescin diacetate를 처리하여 40분간 반응시켜 형광광도계(Infinite F200, Tecan, Mannedorf, Switzerland)를 사용하여 485 nm(excitation wave) 및 535 nm (emission wave)에서 형광강도를 측정하였다.
1-5. Nitric oxide(NO) 측정
LPS가 유도된 BV2 세포에서 혼합조건에 따른 항염증 효과를 측정하기 위해 샘플처리 후, NO assay를 시행하였다. 1 mL(5×105 cells/ well)의 세포 부유액을 24 well plate에 분주 후, CO2 배양기 안에서 4시간 동안 전 배양(pre-incubation)을 한 후, 샘플과 positive control을 처리한 후, 1 μg/mL 농도의 LPS를 10% FBS가 함유된 DMEM 배지(without phenol red)와함께 24시간 반응했다. 이후, 상층액 50 μL를 회수하여 Griees reagent(Promega, Madison, WI, USA)를 이용한 NO assay를 수행하였다.
1-6. 동물모델의 준비
본 실험에 사용된 동물은 6주령의 수컷 BALB/c 마우스로 Samtako(Osan, Korea)로부터 구입하였으며, 온도 22±2°C, 상대습도 50±5%를 유지하며 충분한 물과 사료를 지급하는 일정한 사육환경을 유지하였다. 모든 실험은 경상대학교 동물실험 윤리위원회(IACUC 승인번호: GNU-190530-M0028)의 승인 하에 수행하였다. 실험동물은 반입 1주일 동안의 적응 기간을 거친 후 정상대조군(Control), 초미세먼지군(PM2.5) 및 샘플식이군으로 나누어 15주 동안 사육하였다. 초미세먼지군과 샘플식이군은 whole body exposure 챔버 내에서 미세먼지에 노출시켰으며, 정상대조군은 여과된 공기를 주입시켰다. 샘플군은 음용수에 추출물을 녹인 후 노출 전 50 및 100 mg/kg of body weight 농도로 경구 투여하였다.
1-7. Y-maze test
Y-maze는 플라스틱 재질의 arm(길이 33 cm, 높이 15 cm, 넓이 10 cm인) 3개를 Y자 형태로 구성한 것을 사용하였으며, 각 arm을 A, B, C로 정하였다. 3개 중 한 구역을 지정하여 실험동물을 놓고 8분 동안 실험동물의 이동경로를 smart 3.0 video tracking system (Panlab, Barcelona, Spain)을 이용하여 분석하였다.
1-8. Morris water maze test
실험동물의 공간 학습 및 기억력을 측정하기 위해 원형 수조(지름 150 cm, 높이 60 cm) 안에 물을 채워 탈지분유를 녹이고, 수조 사분면(N, S, E, W)의 한 구역(W zone)에 흰색의 도피대(escape platform)를 설치하였다. 실험 첫 날(visible test)은 수위를 낮게 조절하여 도피대를 육안으로 확인할 수 있도록 하였고, 실험동물에게 도피대의 위치를 학습시켰다. 이후 4일 동안 사분면을 통해 매번 입수 시작점을 다르게 하여 하루 1번씩 반복 훈련을 실시하였다(hidden test). 실험동물이 60초안에 도피대를 찾을 경우 10초간 도피대 위에 머물게 하였으며, 찾아내지 못했을 경우에는 도피대 위로 유인시켜 20초간 위치를 인지시키도록 하였다. Hidden test 후, 도피대를 제거하고 90초 동안 도피대가 위치해 있던 W zone에 머무르는 시간을 기록하였다(probe test). 모든 데이터는 수조 위에 설치된 smart 3.0 video tracking system (Panlab)으로 기록하여 분석하였다.
1-9. 마우스 조직 중의 Superoxide dismutase (SOD) 활성 측정
Phosphate buffered saline (PBS)으로 조직을 균질화한 균질액을 원심분리(400 ×g, 5분, 4℃)한 후 상층액을 제거하고 펠렛을 취하였다. 펠렛에 1×cel extraction buffer [10×SOD buffer 0.5 mL, 20% triton X-100 0.1 mL, distilled water 4.4mL, phenylmethanesulfonyl fluoride in ethanol 5 μL]를 넣고, ice에서 30분 동안 추출하였다. 추출물은 원심분리(10,000 ×g, 10분, 4℃)되어 상층액의 SOD 함량을 SOD assay kit (Sigma-Aldrich Chemical Co.)를 사용하여 측정하였다.
1-10. 마우스 조직 중의 환원형 글루타티온(reduced glutathione, reduced GSH) 활성 측정
환원형 GSH 함량 측정은 적출한 폐 조직에 10배 부피의 PBS를 넣고 균질화한 후, 원심분리(10,000×g, 15분, 4°C)하여 얻어진 상층액을 실험에 사용하였다. 상층액에 동일한 양의 30% 메타인산을 넣어 간섭 효과를 주는 단백질을 2,000 × g에서 원심 분리하여 제거하였고 다시 한번 상층액을 억어 0.2M 트리스 염산 완충용액(pH 7.8)과 0.65 N 수산화나트륨, 1mg/mL 농도의 OPT(in methanol)을 넣고 15분 동안 상온에서 빛을 차단하여 반응시킨 뒤, 형광광도계를 사용하여 excitation wave 320 nm 및 emission wave 420 nm에서 1분 간격으로 형광을 측정하였다.
1-11. 조직 내 지질과산화물 함량 측정
조직 내 지질과산화물(malondialdehyde, MDA) 측정을 위하여 실험동물을 희생시켜 폐 조직을 분리하였다. 분리된 폐 조직에 phosphate-buffered saline을 넣고 bullet blender(Next Advance Inc., Averill Park, NY, USA)를 사용하여 균질화하였고, 원심분리(10,000 × g, 10분, 4°C) 하여 상층액을 실험에 이용하였다. 상층액에는 1% phosphoric acid와 0.67% thiobarbituric acid(TBA)를 혼합하여 water bath(95°C)에서 1시간 동안 반응시켰고, 생성된 MDA-TBA 복합체는 532 nm에서 흡광도를 측정하였다. MDA 함량은 표준곡선에 대입하여 mg protein에 대한 함량으로 표시하였다.
1-12. 마우스 뇌 조직 중의 acetylcholine (ACh) 수준과 acetylcholinesterase (AChE) 활성 측정
조직을 PBS 균질화한 균질액을 원심분리(14,000 × g, 30분, 4℃)한 후 상층액을 사용하였다.
아세틸콜린(ACh) 함량 측정은 상층액 20 μL에 알칼리 히드록실 아민 시약(3.5N 수산화나트륨, 2 M 히드록실 아민 in HCl) 40 μL를 첨가하여 1분 동안 상온에서 반응 시켰다. 반응욕액에 0.5 N 염산과 0.37M 염화철(III) in 0.1 N 염산을 첨가하고 540 nm 파장에서 흡광도를 측정하였다. 이를 Bradford 법을 이용하여 단백질 함량을 구하여 mM/mg of protein으로 나타내었다.
상층액 5 μL에 50 mM sodium phosphate buffer 65 μL를 혼합하여 37℃에서 15분간 반응시켰다. 반응 후, 500 μM substrate solution 70 μL를 혼합하여 10분간 반응시켰고, microplate reader (Bio-rad, Hercules, CA, USA)를 이용하여 405 nm에서 흡광도를 측정하였다. 조직 중의 AChE 활성은 대조군 대비 % 활성으로 표현하였다.
1-13. 혈청 내 바이오마커 분석
행동 시험 종료 후, 혈청 내 바이오 바이오마커 분석을 위하여 실험동물의 복대 정맥에서 채혈한 혈액은 원심분리(10,000 × g, 10분, 4℃)하여 혈청을 분리하였다. 혈청 내 lactate dehydrogenase(LDH)은 혈청분석기(Fuji dri-chem 4000i, Fuji film Co., Tokyo, Japan)를 이용하여 분석하였다. 혈청의 FRAP 활성은 혈청을 FRAP reagent [0.3 M sodium acetate buffer(pH 3) + 10 mM 2,4,6-tripyridyl-S-triazine(TPTZ) solution dissolved in 40 mM HCl + 20 mM FeCl3 solution]와 혼합한 뒤, 30분 동안 암실에서 반응시키고, 593 nm에서 흡광도를 측정하였다.
1-14. 미토콘드리아 분리 및 활성 측정
조직의 미토콘드리아를 분리하기 위하여 1mM ethylene glycol tetraacetic acid(EGTA)가 포함된 isolation buffer [215 mM manitol, 75 mM sucrose, 0.1% BSA, 20mM HEPES(Na+), pH7.2]를 첨가하여 균질화한다. 균질화된 뇌 조직은 원심분리(1,300×g, 5분, 4°C)하였다. Pellet이 1mM EGTA와 0.1% digitonin이 포함된 isolation buffer를 첨가하여 5분 동안 얼음 위에서 반응시키고, 원심분리(13,000 × g, 10분, 4°C)하여 최종 pellet을 뇌 조직의 미토콘드리아로 활용하여 실험하였다.
미토콘드리아에서의 ROS 함량 측정은 분리한 미토콘드리아 추출물을 KCI-based respiration buffer(125mM 염화칼륨, 2mM 인산칼륨, 20mM HEPES, 1mM 염화마그네슘, 500μM EGTA, 2.5mM malate 및 5mM pyruvate)와 25μM DCF-DA를 20분간 반응시킨 후, 형광광도계를 이용하여 485nm(excitation wave) 및 535nm(emission wave)에서 측정하였다.
미토콘드리아 막 전위(MMP) 측정은 분리된 미토콘드리아에 assay 용액[5 mM pyruvate, 5mM malate in isolation buffer]과 1 μM JC-1 dye를 black 96-well에서 혼합하여, 암실에서 20분간 반응시킨다. 반응 후, 형광광도계를 이용하여 530nm(excitation wave) 및 590nm(emission wave)에서 형광강도를 측정하였다.
미토콘드리아 내 ATP 함량은 분리된 미토콘드리아에 1% TCA용액을 첨가하여 얼음 위에서 방치한 후, 25mM sodium acetate buffer(pH 7.4)를 첨가한다. 상층액은 ATP level은 ATP assay kit(Promega, Madison, WI, USA)를 사용하여 luminometer에서 측정하였다.
1-15. 단백질 발현량 측정
조직을 1% protease inhibitor cocktail(Thermo Fisher Scientific, Rockford, IL, USA)이 포함된 RIPA 용액(ProtinExTM Animal cell/tissue, GeneAll Biotechnology, Seoul, Korea)을 사용하여 균질화하였다. 균질화된 조직은 원심분리(13,000 × g, 15분, 4°C) 하여 상층액을 실험에 사용하였다. Loading buffer(5×)와 혼합된 상층액은 95°C에서 7분간 반응시켜 전처리하여 sodium dodecyl sulfate polyacrylamide gel electrophoresis(SDS-PAGE)에서 단백질을 분리하였다. 이후 poly-vinylidene difluoride(PVDF) 멤브레인(Millipore, Billerica, MA, USA)에 이동시켰다. 단백질이 이동된 PVDF 멤브레인은 5% skim milk(Sigma-Aldrich Co., St. Louis, MO, USA) 용액으로 blocking 하여 희석된 1차 항체(1:1,000)와 10시간 동안 4°C에서 반응시켰다. 반응된 멤브레인은 0.1% Tween 20이 포함된 tris-buffered saline 용액에서 3회 세척하여 상온에서 2차 항체와 반응시켰다. 멤브레인은 chemiluminescence(Bionote, Hwaseong, Korea)를 이용하여 band를 발현시켰고, iBrightTM CL1000 Imaging System(Thermo Fisher, Waltham, MA, USA)을 이용하여 측정하였다.
1-16. 통계처리
모든 실험은 평균±표준편차로 나타냈으며, 각 평균값에 대한 유의성 검증은 SAS Software 9.4(SAS Institute Inc., Cary, NC, USA)를 실시하고, Duncan의 다중범위검정법(Duncan’s multiple range test)으로 각 시료 간의 유의차를 5% 수준(p < 0.05)에서 검증하였다.
<실시예 2> 염증성 호흡기 질환 예방 또는 치료효과 확인
2-1. 쑥 또는 삼백초 단일추출물의 세포 생존율 측정 결과
미세먼지로 인한 독성으로부터 RPMI2650세포(비강), A549세포(폐)에 대한 쑥 추출물과 삼백초 추출물의 세포 보호효과를 확인한 결과는 도 1에 나타내었다.
실험 결과, 저농도에서 비교하였을 때 쑥 추출물의 보호효과가 삼백초 추출물보다 상대적으로 우수한 것으로 확인되었다. 하지만, 쑥 추출물의 경우 고농도의 RPMI2650세포에서 세포독성이 있는 것으로 확인되었다(도 1A). 그에 반해, 삼백초 추출물의 세포 보호효과는 쑥 추출물에 비해 상대적으로 우수하지 않았지만 고농도에서 세포독성이 없었고 농도 의존적으로 초미세먼지로 인한 세포독성으로부터 세포 생존율을 증가시키는 것이 확인되었다(도 1C, D).
2-2. 쑥 및 삼백초 혼합추출물의 세포 보호 효과
쑥 및 삼백초 혼합추출물의 최적 혼합비를 확립하기 위하여, 다양한 비율로 혼합하여 세포 생존률을 측정하였다. 쑥:삼백초가 각각 0:10(단일추출물), 2:8, 4:6, 6:4, 8:2, 10:0(단일추출물)의 중량비로 혼합된 혼합추출물을 동일한 농도(100 μg/mL)로 세포 독성 실험을 수행하였으며, 그 결과는 도 2에 나타내었다.
실험 결과, RPMI2650 세포에서 쑥 및 삼백초 혼합추출물의 경우, 단일 추출물(0:10, 10:0)과 비교하여 세포 생존률이 증가하는 것을 확인하였으며(도 2A), A549 세포의 경우 쑥의 비율이 높을수록 미세먼지로 인한 세포보호 효과가 높은 것으로 확인되었다(도 2B). 특히, 비강세포에서 쑥 및 삼백초를 6:4의 중량비로 혼합한 혼합추출물은 다른 혼합비율(2:8, 4:6, 8:2)의 혼합추출물과 비교해서도 세포 보호 효과가 현저히 우수한 것으로 확인되었다.
2-3. 쑥 및 삼백초 혼합추출물의 LC/MS-MS 분석
상기 실시예 2-2를 통해 미세먼지 독성으로 인한 세포 보호효과가 공통적으로 상대적으로 우수하게 확인된 쑥 및 삼백초가 6:4의 중량비로 혼합된 혼합추출물(AASC)의 물질 분석을 수행하였으며, 그 결과는 다음과 도 3에 나타내었다.
UPLC/Q-TOF-MS/MS 분석결과, Quinic acid (RT: 0.77, m/z: 192.05), Chlorogenic acid (RT: 2.83, m/z: 354.08), Isoschaftoside (RT: 2.97, m/z: 564.14), Rutin (RT: 3.12, m/z: 478.07), Quercetin-3-Glucuronide (RT: 3.21, m/z: 478.07), 3,4-dicaffeoyl quinic acid (RT: 3.29, m/z: 516.12), 3,5-Dicaffeoyl quinic acid (RT: 3.35, m/z: 516.12), and 4,5-Dicaffeoyl quinic acid (RT: 3.40, m/z: 516.12) 을 동정하였으며, 가장 풍부한 물질로는 dicaffeoyl quinic acid의 이성질체들로 확인되었다.
2-4. 쑥 및 삼백초 혼합추출물의 항산화 효능
초미세먼지로 인한 폐 조직의 산화적 스트레스와 관련된 biochemicals의 변화를 확인하였으며, 그 결과는 하기 표 1에 나타내었다.
실험 결과, 폐 조직에서 산화적 스트레스가 증가한 것으로 확인되었다. Malondialdehyde(MDA)는 지질과산화물로서 산화적 스트레스의 주요 마커로도 사용되고 있으며, 초미세먼지군의 폐 조직에서 MDA는 정상대조군 대비 유의적으로 증가한 것이 확인되었으며, superoxide dismutase(SOD) 및 환원형 GSH(reduced glutathione)는 정상대조군 대비 유의하게 감소한 것이 확인되었다. 즉, 초미세먼지가 장기간 노출되는 경우 폐 조직에서 산화적 스트레스가 증가한 것이다. 이와 반대로, AASC투여군에서는 MDA가 유의적으로 감소한 것으로 확인되었고, 항산화 효소인 superoxide dismutase(SOD)와 환원형 GSH(reduced glutathione)가 증가된 것으로 확인되었다. 이러한 결과는 쑥 및 삼백초 혼합추출물이 초미세먼지로 인해 증가된 산화적 스트레스를 억제시켰다는 것을 의미한다.
　 Control PM AASC 50 AASC 100
MDA contents
(nmole/mg of protein)		 1.34 ± 0.04b 1.47 ± 0.05a 1.30 ± 0.10b 1.31 ± 0.08b
SOD contents
(U/mg of protein)		 5.14 ± 0.41a 4.17 ± 0.17b 4.67 ± 0.39ab 4.63 ± 0.31ab
Reduced Glutathione
(% of control)		 100.0 ± 24.0a 61.0 ± 12.1b 77.8 ± 8.4ab 74.8 ± 7.2ab
Results are indicated as mean ± SD (n = 9). Different small letters represent statistical difference (p < 0.05) of each group in a high order.
이어서, 혈청에서의 ferric Reducing Antioxidant Power(FRAP) activity를 확인하였으며 그 결과는 하기 표 2에 나타내었다. FRAP activity는 혈청의 항산화 활성을 나타내며 lactate dehydrogenase(LDH)는 산화적 손상 정도를 나타낼 수 있는 지표이다.
실험 결과, 초미세먼지군의 FRAP activity는 감소하고 LDH의 수준의 증가가 확인되었지만, 쑥 및 삼백초 혼합추출물(AASC) 투여군에서는 FRAP activity의 증가와 함께 LDH 수준의 유의적인 감소가 확인되었다.
　 Control PM AASC 50 AASC 100
FRAP activity
(Absorbance at 593 nm)		 0.43 ± 0.02a 0.28 ± 0.01c 0.31 ± 0.01c 0.35 ± 0.03b
LDH contents(U/L) 187.3 ± 23.8ab 256.0 ± 42.8a 146.3 ± 33.3b 186.0 ± 34.4ab
Results are indicated as mean ± SD (n = 9). Different small letters represent statistical difference (p < 0.05) of each group in a high order.
2-5. 쑥 및 삼백초 혼합추출물의 미토콘드리아 기능장애 개선 효능
폐 조직의 미토콘드리아 기능평가를 수행한 결과는 하기 표 3에 나타내었다. 실험 결과, 초미세먼지군의 경우, 대조군과 비교하여 미토콘드리아 내부의 reactive oxygen species(ROS) 수준의 증가와 mitochondrial membrane potential(MMP)와 ATP 수준의 감소가 확인되었다. 이러한 결과는 초미세먼지로 인해 미토콘드리아의 기능장애가 유발된다는 것을 의미한다. 하지만, 쑥 및 삼백초 혼합추출물을 경구투여한 쑥 및 삼백초 혼합추출물(AASC) 투여군에서 ROS의 수준 감소와 MMP와 ATP 수준의 유의적 증가가 확인되었고 결국 쑥 및 삼백초 혼합추출물의 섭취는 폐 조직에서 초미세먼지로 인한 미토콘드리아의 기능장애를 개선하는 것이 확인되었다.
　 Control PM AASC 50 AASC 100
ROS contents
(% of control)		 100.0 ± 26.5b 136.4 ± 25.5a 112.6 ± 32.6ab 107.6 ± 20.3ab
MMP
(% of control)		 100.0 ± 14.4bc 74.1 ± 26.4c 118.5 ± 31.9ab 149.7 ± 5.9a
ATP contents
(nmole/mg)		 306.8 ± 21.4a 170.2 ± 53.9b 241.1 ± 56.4ab 310.0 ± 63.2a
Results are indicated as mean ± SD (n = 9). Different small letters represent statistical difference (p < 0.05) of each group in a high order.
2-6. 쑥 및 삼백초 혼합추출물의 항염증 효능
폐 조직 및 후각망울 조직에서의 염증 관련 단백질 발현변화를 확인한 결과는 도 4에 나타내었다. 실험 결과, 초미세먼지군에서 p-JNK, p-IκB-α, p-NF-κB 및 염증성 사이토카인의 발현이 증가되는 것을 확인하였다. 인산화된 JNK의 증가는 염증 반응의 증가를 간접적으로 보여주며, IκB-α와 NF-kB의 인산화 증가 그리고 염증성 사이토카인 TNF-a 및 IL-1B의 증가와 COX-2의 발현증가는 초미세먼지로 인해 염증이 증가하였음을 나타낸다. 반면에, 쑥 및 삼백초 혼합추출물을 섭취한 AASC투여군에서는 초미세먼지로 인한 염증의 증가가 유의적으로 회복되는 것으로 나타났다. 이러한 결과는 쑥 및 삼백초 혼합추출물의 섭취가 초미세먼지로 인한 폐 조직 및 후각망울 조직의 염증 증가를 개선하는 데 효과가 있다는 것을 보여준다. 이러한 결과는 초미세먼지로 인한 독성을 완화시킨 것으로, 쑥 및 삼백초 혼합추출물이 염증성 호흡기 질환의 예방 및 치료에 이용될 수 있다는 것을 의미한다.
<실시예 3> 염증성 뇌질환 예방 또는 치료효과 확인
3-1. 쑥 또는 삼백초 단일추출물의 세포 생존율 측정 결과
미세먼지로 인한 독성으로부터 BV2 세포(미세아교세포)에 대한 쑥 추출물과 삼백초 추출물의 세포 보호효과를 확인한 결과는 도 5에 나타내었다.
실험 결과, 저농도에서 비교하였을 때 쑥 추출물의 보호효과가 삼백초 추출물보다 상대적으로 우수한 것으로 확인되었다. 하지만, 쑥 추출물의 경우 고농도의 BV2세포에서 세포독성이 있는 것으로 확인되었다. 그에 반해, 삼백초 추출물의 세포 보호효과는 쑥 추출물에 비해 상대적으로 우수하지 않았지만 고농도에서 세포독성이 없었고 농도 의존적으로 초미세먼지로 인한 세포독성으로부터 세포 생존율을 증가시키는 것이 확인되었다.
3-2. 쑥 또는 삼백초 단일추출물의 NO 생성 억제 활성
BV2 세포(미세아교세포)를 활용하여 LPS로 인한 NO 생성에 대한 쑥과 삼백초 혼합추출물의 NO 생성 억제 활성을 측정하였으며, 그 결과는 도 6에 나타내었다.
실험 결과, 쑥 추출물과 삼백초 추출물 모두 NO 생성 억제의 활성이 농도의존적으로 확인되었으며, 저농도에서 삼백초 추출물의 NO생성 억제 효과가 더 우수한 것으로 확인되었다.
3-3. 쑥 및 삼백초 혼합추출물의 세포 보호 효과 및 NO 생성 억제 활성
쑥 및 삼백초 혼합추출물의 최적 혼합비를 확립하기 위하여, 다양한 비율로 혼합하여 세포 생존률을 측정하였다. 쑥:삼백초가 각각 0:10(단일추출물), 2:8, 4:6, 6:4, 8:2, 10:0(단일추출물)의 중량비로 혼합된 혼합추출물을 동일한 농도(100 μg/mL)로 세포 독성 실험 및 NO 억제 활성 실험을 수행하였으며, 그 결과는 도 7에 나타내었다.
실험 결과, BV2 세포(미세아교세포) 및 MC-IXC(뇌신경세포)에서 쑥 및 삼백초혼합추출물의 경우, 단일 추출물(0:10, 10:0)과 비교하여 세포 생존률이 증가하는 것을 확인하였으며(도 7A, B), BV2 세포(미세아교세포)에서 NO 억제 활성이 현저히 증가하는 것을 확인하였다(도 7C). 특히, 쑥 및 삼백초를 6:4의 중량비로 혼합한 혼합추출물은 다른 혼합비율(2:8, 4:6, 8:2)의 혼합추출물과 비교해서도 세포 보호 효과 및 NO 생성 억제 활성이 현저히 우수한 것으로 확인되었다.
3-4. 쑥 및 삼백초 혼합추출물의 인지기능 개선 효능
쑥 및 삼백초 혼합추출물의 인지기능 개선 효과를 확인하기 위하여, Y maze test 및 Morris water maze test를 수행하였으며, 그 결과는 도 8에 나타내었다.
행동실험을 통한 인지기능 평가의 결과, 미세먼지에 장기적으로 노출된 그룹 (PM group)에서 인지장애가 발생되는 것이 확인되었다. 도 8A는 Y-maze test에 대한 결과로 공간인지능력을 평가하기 위해 수행되었으며, 실험기간 동안의 움직인 거리(Total distance)에는 차이가 없는 것으로 보아 모든 그룹 간의 운동 능력에는 차이가 없었지만, 공간인지능력을 나타내는 변경행동능력(Alternation Triplet)은 초미세먼지군에서 감소하였고, AASC를 섭취한 그룹에서는 유의적으로 증가하는 것이 확인되었다.
도 8B는 Morris water maze test로 장기기억 학습능력 평가를 위해 수행되었다. 훈련 기간 동안 도피대를 찾아가는 시간을 측정한 결과에서 초미세먼지군(PM)은 시간이 경과해도 도피대를 찾는데 걸리는 시간이 유의적으로 감소하지 않았지만, AASC투여군은 도피대를 찾는데 걸리는 시간이 유의적으로 감소하는 것이 확인되었다. 마지막 날 도피대가 위치한 구역에 대한 ‘머무름 시간’을 확인한 결과에서 역시, AASC투여군은 도피대가 위치한 구역에서의 ‘머무름 시간’이 대조군(정상군)과 유사하였다.
3-5. 쑥 및 삼백초 혼합추출물의 콜린성 시스템 조절 효능
중추신경계의 콜린성 시스템 기능 이상 개선 효과를 확인하기 위해, 신경전달 물질인 Acetylcholine (ACh)의 함량과 이를 가수분해하는 효소인 Acetylcholinesterase (AChE)의 활성과 AChE의 발현, 마지막으로 ACh를 합성하는 choline acetyltransferase (ChAT)의 발현을 확인하였으며, 그 결과는 도 9 및 표 4에 나타내었다.
그 결과, AChE의 발현은 모든 그룹 간의 유의적인 차이가 없었지만, 초미세먼지군(PM)의 경우 AChE의 활성증가와 함께 ChAT의 발현이 감소하였고 그 결과 ACh의 함량이 감소한 것으로 확인되었다(표 4). 그에 반해, 쑥 및 삼백초 혼합추출물(AASC)를 섭취한 AASC투여군은 초미세먼지군과는 달리 AChE 활성의 증가와 ChAT의 발현 감소를 억제하여 ACh의 수준이 증가한 것이 확인되었다.
　 Control PM AASC 50 AASC 100
ACh contents
(Mmole/mg of protein)		 2.18 ± 0.17a 1.68 ± 0.08c 1.95 ± 0.10b 1.96 ± 0.10b
AChE activity
(% of control)		 100.0 ± 7.0b 108.5 ± 4.1a 89.2 ± 5.3c 89.7 ± 2.7c
Results are indicated as mean ± SD (n = 9). Different small letters represent statistical difference (p < 0.05) of each group in a high order.
3-6. 쑥 및 삼백초 혼합추출물의 항산화 효능
초미세먼지로 인한 뇌 조직의 산화적 스트레스와 관련된 biochemicals의 변화를 확인하였으며, 그 결과는 하기 표 5에 나타내었다.
실험 결과, Malondialdehyde(MDA)는 지질과산화물로서 산화적 스트레스의 주요 마커로도 사용되고 있는 MDA는 초미세먼지군의 뇌 조직에서 정상대조군 대비 유의적으로 증가하는 것으로 확인되었으며, superoxide dismutase(SOD) 및 환원형 GSH(reduced glutathione)는 정상대조군 대비 유의하게 감소한 것이 확인되었다. 즉, 초미세먼지가 장기간 노출되는 경우 뇌 조직에서 산화적 스트레스가 증가한 것이다. 하지만, 쑥 및 삼백초 혼합추출물(AASC) 투여군에서는 MDA가 유의적으로 감소한 것으로 확인되었고, 항산화 효소인 superoxide dismutase(SOD)와 환원형 GSH(reduced glutathione)가 증가된 것으로 확인되었다. 이러한 결과는 쑥 및 삼백초 혼합추출물이 초미세먼지로 인해 증가된 산화적 스트레스를 억제시켰다는 것을 의미한다.
　 Control PM AASC 50 AASC 100
MDA contents
(nmole/mg of protein)		 3.50 ± 0.48bc 4.32 ± 0.46a 3.79 ± 0.15ab 3.04 ± 0.07c
SOD contents
(U/mg of protein)		 4.10 ± 0.31a 3.36 ± 0.16b 3.86 ± 0.20a 3.73 ± 0.15a
Reduced Glutathione
(% of control)		 100.0 ± 8.7a 74.9 ± 12.3b 85.2 ± 8.9ab 107.1 ± 14.4a
Results are indicated as mean ± SD (n = 9). Different small letters represent statistical difference (p < 0.05) of each group in a high order.
이어서, 혈청에서의 ferric Reducing Antioxidant Power(FRAP) activity를 확인하였으며 그 결과는 하기 표 6에 나타내었다. FRAP activity는 혈청의 항산화 활성을 나타내며 lactate dehydrogenase(LDH)는 산화적 손상 정도를 나타낼 수 있는 지표이다.
실험 결과, 초미세먼지군의 FRAP activity는 감소하고 LDH의 수준의 증가가 확인되었지만, 쑥 및 삼백초 혼합추출물(AASC) 투여군에서는 FRAP activity의 증가와 함께 LDH 수준의 유의적인 감소가 확인되었다.
　 Control PM AASC 50 AASC 100
FRAP activity
(Absorbance at 593 nm)		 0.43 ± 0.02a 0.28 ± 0.01c 0.31 ± 0.01c 0.35 ± 0.03b
LDH contents(U/L) 187.3 ± 23.8ab 256.0 ± 42.8a 146.3 ± 33.3b 186.0 ± 34.4ab
Results are indicated as mean ± SD (n = 9). Different small letters represent statistical difference (p < 0.05) of each group in a high order.
3-7. 쑥 및 삼백초 혼합추출물의 미토콘드리아 기능장애 개선 효능
뇌 조직의 미토콘드리아 기능평가를 수행한 결과는 하기 표 7에 나타내었다. 실험 결과, 초미세먼지군의 경우, 대조군과 비교하여 미토콘드리아 내부의 reactive oxygen species(ROS) 수준의 증가와 mitochondrial membrane potential(MMP)와 ATP 수준의 감소가 확인되었다. 이러한 결과는 초미세먼지로 인해 미토콘드리아의 기능장애가 유발된다는 것을 의미한다. 하지만, 쑥 및 삼백초 혼합추출물을 경구투여한 쑥 및 삼백초 혼합추출물(AASC) 투여군에서 ROS의 수준 감소와 MMP와 ATP 수준의 유의적 증가가 확인되었고 결국 쑥 및 삼백초 혼합추출물의 섭취는 뇌 조직에서 초미세먼지로 인한 미토콘드리아의 기능장애를 개선하는 것이 확인되었다.
　 Control PM AASC 50 AASC 100
ROS contents
(% of control)		 100.0 ± 6.4b 133.7 ± 16.9a 135.74 ± 15.6a 71.1 ± 4.6c
MMP
(% of control)		 100.0 ± 14.4b 73.6 ± 12.2c 101.5 ± 8.8b 123.2 ± 6.8a
ATP contents
(nmole/mg)		 318.5 ± 67.0a 90.1 ± 16.0b 79.5 ± 3.0b 421.0 ± 146.2a
Results are indicated as mean ± SD (n = 9). Different small letters represent statistical difference (p < 0.05) of each group in a high order.
3-8. 쑥 및 삼백초 혼합추출물의 항염증 효능
뇌 조직 전체(whloe brain)과 후각망울(olfactory bulb) 조직에서의 염증 관련 인자들의 발현변화를 확인한 결과는 도 10에 나타내었다. 후각망울은 미세먼지가 비강을 통해 뇌로 직접 전달되는 경로이다.
실험 결과, 초미세먼지투여군에서는 대조군과 비교하여 p-JNK, p-IκB-α, p-NF-κB 및 염증성 사이토카인의 발현이 증가되어, 후각망울과 뇌 조직 전체에서 초미세먼지로 인한 염증의 증가가 확인하였다. 하지만, AASC투여군의 경우, 뇌 조직 전체 및 후각망울 조직에서 상기 염증 관련 단백질들의 발현을 억제하였다. 이러한 결과는 쑥 및 삼백초 혼합추출물의 섭취가 초미세먼지로 인한 뇌 조직의 염증 증가를 개선하는 데 효과가 있다는 것을 보여준다. 이러한 결과는 초미세먼지로 인한 독성을 완화시킨 것으로, 쑥 및 삼백초 혼합추출물이 뇌혈관질환의 예방 및 치료에 이용될 수 있다는 것을 의미한다.
3-9. 쑥 및 삼백초 혼합추출물의 퇴행성 뇌질환 관련 단백질 발현 억제 효능
퇴행성 뇌질환의 주요 병리학적 특징인 아밀로이드 베타 단백질과 인산화된 타우 단백질의 발현을 확인하였으며, 그 결과는 도 11에 나타내었다.
실험 결과, 초미세먼지군의 경우, 뇌 조직 전체(Whloe brain)에서 뿐만 아니라 기억과 학습능력에 주요한 역할을 하는 해마(Hippocampus)조직에서 아밀로이드 베타 단백질 및 인산화된 타우 단백질이 모두 증가하는 것으로 확인되었다(도 11). 하지만 AASC투여군의 경우, amyloid beta 단백질과 인산화된 tau 단백질의 수준이 유의적으로 감소하는 것으로 확인되었다. 즉, 쑥 및 삼백초 혼합추출물이 초미세먼지에 의해 증가된 아밀로이드 베타 단백질의 발현을 억제하고, 타우 단백질의 인산화를 억제한 것이다.
이러한 결과는 퇴행성 뇌질환의 주요 병리학적 특징인 아밀로이드 베타 단백질과 인산화된 타우 단백질의 발현을 억제하였으므로, 쑥 및 삼백초 혼합추출물이 퇴행성 뇌질환(알츠하이머, 치매 등)의 예방 및 치료에 이용될 수 있다는 것을 의미한다.
3-10. 쑥 및 삼백초 혼합추출물의 뇌 신경세포 사멸 억제 효능
쑥 및 삼백초 혼합추출물의 뇌 신경세포 사멸 억제 효능을 알아보기 위해, 뇌 조직 전체에서 뇌 신경세포 사멸과 관련된 단백질들의 변화를 확인하였으며, 그 결과는 도 12에 나타내었다.
실험 결과, 초미세먼지군에서 뇌 신경세포 사멸 경로가 활성화된 것을 확인하였다. BAX의 발현 증가는 미토콘드리아 내부의 cytochrome C의 방출을 유도하였고 caspase-1의 발현 증가가 확인되었는데 결국 이러한 경로는 뇌 신경세포 사멸이 초미세먼지군에서 증가하였음을 나타낸다. 그에 반해, AASC투여군에서는 BAX의 발현 감소와 함께 cytochrome C의 방출이 감소하였을 뿐만 아니라 caspase-1의 발현도 억제된 것으로 확인되었다.

Claims (15)

  1. 쑥 및 삼백초 혼합추출물을 포함하는 초미세먼지로 인한 염증성 질환 예방 또는 치료용 약학적 조성물.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 혼합추출물은 쑥 또는 삼백초를 물, 탄소수 1 내지 4의 저급 알코올 및 이들의 혼합용매로 구성된 군으로부터 선택되는 용매로 추출하여 제조되는 것을 특징으로 하는, 약학적 조성물.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 혼합추출물은 쑥 및 삼백초가 6:4의 중량비로 혼합된 것을 특징으로 하는, 약학적 조성물.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 염증성 질환은 염증성 호흡기 질환 또는 염증성 뇌질환인 것을 특징으로 하는, 약학적 조성물.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 염증성 호흡기 질환은 폐렴, 천식, 만성 기관지염, 진폐증, 결핵, 폐기종, 만성 폐쇄성 폐 질환, 낭포성 섬유증, 기침, 가래, 인후염, 편도염, 부비동염, 비염, 폐쇄성 세기관지염 및 후두염로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나인 것인, 약학적 조성물.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 염증성 뇌질환은 뇌졸중, 뇌경색, 뇌색전증, 뇌혈전증, 뇌동맥경화증, 뇌출혈, 지주막하출혈, 알츠하이머병 및 치매로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나인 것인, 약학적 조성물.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 혼합추출물은 NO 생성 및 말론디알데하이드(malondialdehyde)를 억제하고, 슈퍼옥시드 디스무타아제(superoxide dismutase) 및 환원형 글루타티온(reduced glutathione)을 증가시키는 것을 특징으로 하는, 약학적 조성물.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 혼합추출물은 초미세먼지로 인한 미토콘드리아 기능 장애를 개선하는 것을 특징으로 하는, 약학적 조성물.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 혼합추출물은 초미세먼지로 인한 p-JNK, p-IκB-α, p-NF-κB, TNF-α, IL-1β 및 COX-2의 증가를 억제하는 것을 특징으로 하는, 약학적 조성물.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 혼합추출물은 아세틸콜린(acetylcholine)의 발현을 증가시키는 것을 특징으로 하는, 약학적 조성물.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 혼합추출물은 아밀로이드 베타 단백질의 발현을 억제하고 타우 단백질의 인산화를 억제하는 것을 특징으로 하는, 약학적 조성물.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 혼합추출물은 뇌 신경세포 사멸을 억제하는 것을 특징으로 하는, 약학적 조성물.
  13. 쑥 및 삼백초 혼합추출물을 포함하는 초미세먼지로 인한 염증성 질환 예방 또는 개선용 식품 조성물.
  14. 쑥 및 삼백초 혼합추출물을 포함하는 초미세먼지로 인한 염증성 질환 예방 또는 개선용 화장료 조성물.
  15. 제1항의 약학적 조성물을 개체에 투여하는 단계를 포함하는, 초미세먼지로 인한 염증성 질환 예방 또는 치료 방법.
PCT/KR2022/013687 2021-09-14 2022-09-14 쑥 및 삼백초 혼합 추출물을 포함하는 미세먼지로 인한 염증성 질환 예방 또는 치료용 조성물 WO2023043169A1 (ko)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020210122658A KR102588131B1 (ko) 2021-09-14 2021-09-14 쑥 및 삼백초 혼합 추출물을 포함하는 미세먼지로 인한 뇌질환 예방 또는 치료용 조성물
KR10-2021-0122658 2021-09-14
KR10-2021-0122657 2021-09-14
KR1020210122657A KR102588130B1 (ko) 2021-09-14 2021-09-14 쑥 및 삼백초 혼합 추출물을 포함하는 미세먼지로 인한 염증성 호흡기 질환 예방 또는 치료용 조성물

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2023043169A1 true WO2023043169A1 (ko) 2023-03-23

Family

ID=85603184

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/KR2022/013687 WO2023043169A1 (ko) 2021-09-14 2022-09-14 쑥 및 삼백초 혼합 추출물을 포함하는 미세먼지로 인한 염증성 질환 예방 또는 치료용 조성물

Country Status (1)

Country Link
WO (1) WO2023043169A1 (ko)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20050076225A (ko) * 2004-01-20 2005-07-26 학교법인 인제학원 항산화 및 항염증 활성을 갖는 삼백초 추출물을 포함하는조성물
KR102058618B1 (ko) * 2018-08-24 2019-12-23 주식회사 성균바이오텍 식물 추출물을 유효성분으로 하는 미세먼지에 의해 유도된 호흡기질환 예방 또는 치료용 조성물
KR20210042034A (ko) * 2019-10-08 2021-04-16 한국식품연구원 사철쑥 추출물을 유효성분으로 포함하는 호흡기 질환 개선용 조성물

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20050076225A (ko) * 2004-01-20 2005-07-26 학교법인 인제학원 항산화 및 항염증 활성을 갖는 삼백초 추출물을 포함하는조성물
KR102058618B1 (ko) * 2018-08-24 2019-12-23 주식회사 성균바이오텍 식물 추출물을 유효성분으로 하는 미세먼지에 의해 유도된 호흡기질환 예방 또는 치료용 조성물
KR20210042034A (ko) * 2019-10-08 2021-04-16 한국식품연구원 사철쑥 추출물을 유효성분으로 포함하는 호흡기 질환 개선용 조성물

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
"Doctoral Thesis", 1 August 2021, GYEONGSANG NATIONAL UNIVERSITY, Korea, article KANG JIN-YONG: "Anti-amnesic effect of Artemisia argyi on cognitive dysfunction caused by neuronal apoptosis", pages: 1 - 122, XP093049133 *
KANG JIN YONG, JONG MIN KIM, MIN JI KIM, JONG HYUN MOON, HYO LIM LEE, HYE RIN JEONG, HO JIN HEO: "The mixture of Saururus chinensis and Atremisia argyi improves the cognitive dysfunction in mice exposed to PM2.5", 07-09 JULY 2021. 2021 KOSFOST INTERNATIONAL SYMPOSIUM AND ANNUAL MEETING, KOREAN SOCIETY OF FOOD SCIENCE AND TECHNOLOGY, KOREA, 7 July 2021 (2021-07-07) - 9 July 2021 (2021-07-09), Korea, pages 98 - 98, XP093049124 *
YOON WOOJIN: "'Sambaekcho mixed extract' developed with patented raw materials... Known as good food for bronchi", THE LEADER, MT: MONEY TODAY, 11 January 2019 (2019-01-11), pages 1 - 2, XP093049121, Retrieved from the Internet <URL:https://theleader.mt.co.kr/articleView.html?no=2019011119327846528> [retrieved on 20230524] *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2015002393A1 (ko) 감귤 미성숙과 추출물, 또는 시네프린 또는 이의 염을 유효성분으로 포함하는 염증성 피부질환 치료 또는 예방용 조성물
WO2016032249A1 (ko) 모새나무 추출물 또는 이의 분획물을 유효성분으로 포함하는 신경염증 또는 퇴행성 뇌신경 질환의 예방 또는 치료용 약학적 조성물
WO2020091440A9 (ko) 3,5-디카페오일퀴닉산을 유효성분으로 함유하는 피부장벽 손상 개선용 및/또는 피부 염증 완화용 조성물
WO2017179931A1 (ko) 쥐꼬리망초 추출물을 포함하는 호흡기 질환의 예방 또는 치료용 약학적 조성물
WO2018088862A1 (ko) 팥꽃나무 꽃 추출물 또는 이의 분획물을 유효성분으로 포함하는 신경퇴행성 질환 예방 또는 치료용 약학 조성물
WO2010036052A2 (ko) 4-ｏ-메틸호노키올을 함유하는 아밀로이드 관련 질환의 치료 또는 예방용 조성물
WO2018044122A1 (ko) 생약 혼합 추출물을 포함하는 아토피 피부염의 치료용 조성물
WO2024071736A1 (ko) 스트렙토코커스 피오게네스의 사균체 또는 spea 단백질을 포함하는 알레르기 질환의 예방 또는 치료용 약학적 조성물
WO2020242113A1 (ko) 인디안구스베리 추출물과 새싹보리 추출물의 복합물(ib복합물)을 유효성분으로 포함하는 비만 및/또는 당뇨를 동반하는 대사증후군의 예방, 개선 치료용 조성물
WO2014098306A1 (ko) 치매 예방 또는 치료용 약학적 조성물
WO2023043169A1 (ko) 쑥 및 삼백초 혼합 추출물을 포함하는 미세먼지로 인한 염증성 질환 예방 또는 치료용 조성물
WO2020153608A1 (en) Pharmaceutical composition for preventing or treating gout comprising morinda citrifolia extract or scopoletin isolated therefrom as an active ingredient
WO2016129902A1 (ko) 번아웃증후군의 예방, 개선 또는 치료용 조성물
WO2015167240A1 (ko) 알피나 골무꽃 추출물을 포함하는 조성물
WO2016122091A1 (ko) 심비디움(cymbidium) 추출물을 유효성분으로 함유하는 알레르기 질환 또는 접촉성 피부염 예방 및 치료용 약학조성물
WO2021002642A1 (ko) 뱀독을 포함하는 류마티스 관절염의 예방 또는 치료용 조성물
WO2012033329A2 (ko) 미나리 추출물을 유효성분으로 함유하는 학습능력 또는 기억력 장애 예방 또는 치료용 조성물 및 그 제조방법
WO2023136405A1 (ko) 두충 잎 분획물을 포함하는 미세먼지로 인한 뇌질환 예방 또는 치료용 조성물
WO2023136407A1 (ko) 두충 잎 분획물을 포함하는 미세먼지로 인한 폐질환 예방 또는 치료용 조성물
WO2015152653A1 (ko) 알파인 웜우드 추출물을 포함하는 조성물
WO2022203228A1 (ko) 참김 추출물을 유효성분으로 포함하는 초미세먼지로 인한 염증성 질환의 예방 또는 치료용 조성물
WO2018155933A1 (ko) 아쿠아포린-3의 발현을 증가시키는 6,7-디메톡시-2,2-디메틸-2h-크로멘 및 이의 용도
WO2023136525A1 (ko) 말차 추출물을 유효성분으로 포함하는 초미세먼지로 인한 염증성 질환 예방 또는 치료용 조성물
WO2019245245A1 (ko) 강황 추출물을 포함하는 간손상 예방 및 치료용 약학 조성물
WO2015072667A1 (ko) 퇴행성 뇌신경질환의 예방 또는 치료용 약학적 조성물

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 22870253

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE