KR100662206B1

KR100662206B1 - 장생홍도라지 열수추출물을 유효성분으로 포함하는 통풍 예방 및 치료용 조성물

Info

Publication number: KR100662206B1
Application number: KR1020060062435A
Authority: KR
Inventors: 이성호; 이영춘; 이경록; 김은주; 노성환; 정영철; 전효곤
Original assignee: 주식회사 장생도라지
Priority date: 2006-07-04
Filing date: 2006-07-04
Publication date: 2006-12-28

Abstract

본 발명은 장생홍도라지 추출물을 유효성분으로 포함하는 통풍예방 및 치료용 조성물을 제공하며, 더욱 상세하게는 본 발명은 상기 장생홍도라지 추출물은 열수추출물인 것을 특징으로 하는 통풍예방 및 치료용 조성물을 포함한다. 또한 본 발명은 상기 조성물을 포함하는 약학제제 및 기능성 음료를 포함한다.

장생홍도라지 추출물은 크산틴 산화효소의 활성을 저해하여 혈중 요산의 농도를 낮추고, 젤라틴나아제 B(MMP-9)의 활성을 저해하는바 이를 유효성분으로 포함하는 조성물은 통풍을 부작용없이 안전하게 예방하고 치료하는 의약품 또는 기능성 음료와 같은 기능성 식품소재로서 유용하다.

도라지, 장생홍도라지, 통풍, 크산틴산화효소, 젤라틴나아제 B(MMP-9), 요산

Description

장생홍도라지 열수추출물을 유효성분으로 포함하는 통풍 예방 및 치료용 조성물{Pharmaceutical composition for prevention and treatment of gout comprising old red platycodon hydrothermal extracts as an effective components}

도 1은 자이모그래피법에 의해 장생홍도라지 추출물 농도별 젤라틴나아제 B(MMP-9) 발현양을 나타낸 도면이다.

도 2는 장생홍도라지 추출물을 투여한 실험군과 대조군의 혈중요산농도를 나타내는 그래프이다.

본 발명은 20년 이상 재배한 도라지를 증숙한 후 건조시킨 도라지의 추출물을 유효성분으로 포함하는 통풍예방 및 치료용 조성물에 관한 것이다.

길경(桔梗, Platycodi Radix)은 초롱꽃과(Campanulaceae)에 속하는 다년생식물인 도라지(Platycodon grandiflorum A. DE. Candolle)의 뿌리 부분으로서 한국, 일본 및 중국의 산간지방에서 널리 자생하며, 주성분으로서는 트리테르 펜(triterpenoid)계 사포닌과 당질, 섬유질을 함유하고 있다. 한방에서는 방약합편에 49건, 동의보감에 287건의 처방에 수록되어 있을 정도로 유용한 생약재이다.

그러나 길경 배합 한방처방에서 길경이 주로 출연하는 분야는 간, 인후, 성음, 담음 등 호흡기계 질환 및 풍, 내상, 저창 등이며, 길경의 약리성분에 관한 연구로는 사포닌의 배당체인 플래티코디제닌(platycodigenin)이 분리되어 연구되었으며, 약리구조 구명, 베툴린(betulin)과 알파-스피나스테롤(α-spinasterol)의 존재에 대해 보고된 바 있다.

또한, 길경으로부터 17종의 새로운 사포닌을 분리하여 기존에 규명된 프로사포닌(prosaponin) 구조와의 비교에서는 8종의 사포닌이 오미크론-아세틸(ο-acetyl)기를 함유하고 있음을 밝힌 바 있으며, 야생도라지와 재배도라지의 조사포닌 함량 비교 연구에서는 1년근보다 5년근에서 조사포닌 함량이 4.8%가량 높게 나타남이 보고된바 있다.

길경 사포닌의 생리활성에 관한 연구로는 정제한 사포닌은 소장에서 담즙산의 재흡수를 억제하고 분변으로 배설을 증가시킴으로써 혈중 콜레스테롤 농도를 저하시키는 것과 길경 사포닌이 고지방 식이를 한 흰쥐의 혈청, 간장 및 분변 지질함량에 미치는 영향에 대한 보고가 있다. 그리고 길경의 생리활성에 대한 연구로는 거담작용 및 중추신경 억제작용(진정, 진통, 해열효과), 항궤양 치료 및 위액 분비 억제작용, 항콜린(anti-choline)성 작용, 용혈작용이 발표된 바 있다.

그런데 도라지는 최대 3~5년 이상 재배하면 썩어버리는 바, 20년 이상 장기간 키울 수 있는 다년생도라지재배법(특허등록제045791호)이 개발되었고, 20년 이 상 재배한 도라지(이하 '장생도라지'라 합니다)의 약리적 효능에 대한 연구가 활발히 이루어져 연구성과가 다수의 연구보고서, 논문을 통하여 발표되고 있으며, 다수의 특허출원 및 등록이 존재하고 있다.

장생도라지에서는 일반도라지(길경, 2~4년생)에서는 검출되지 않거나 그 양이 극히 적은 스테로이드(steroid) 물질과 새로운 사포닌이 발견되었으며, 특히 재배년수가 증가할수록 도라지(길경)의 저장당인 이눌린(inulin)의 과당중합도가 낮은 올리고과당(oligofructose)이 많이 검출되었으며, 무기염, 사포닌 및 각종 유용성분의 함량에도 차이가 있음이 발견되었다.

그러나 장생도라지의 경우 저장성이 떨어지는 문제를 해결하기 위하여 증숙하여 건조시키는 홍도라지 제조기술이 개발되었는데, 장생도라지를 장생홍도라지로 제조시 장생도라지의 자극적인 맛이 순화되고, 갈변물질 등이 다수 생성되면서 장생도라지의 사포닌 및 이눌린이 열분해에 의해 약리적 효능이 상승할 것으로 예상되었다.

한편, 통풍(Gout)이란 사람에게서만 발견되는 다양한 질병군을 나타내는 용어로 조직 및 혈중요산의 농도의 증가에 의해 야기되는 것으로 보통 남성에게 나타나는 관절계 질병이다. 통풍환자에게서는 혈청 요산 농도의 증가(hyperuricemia), 급성 관절염 재발 증상, 활액 백혈구(synovial fluid leukocyte) 내의 모노소디움 요산염 결정(monosodium urate crystal)의 존재, 관절 안과 그 주위의 모노소디움 요산염 결정 덩어리의 침착 및 이로 인한 관절의 기형·불구, 신장질환 등의 증상 을 볼 수 있다. 통풍은 '질병의 왕', 그리고 '왕들의 질병'이라 불리며, 나이가 들수록 많이 발생하는 질병으로 굉장한 통증을 수반하는 질환이다.

이중 통풍의 원인이 되는 고요산증(Hyperuricemia)이란 혈액에 요산의 농도가 증가된 상태를 말하는 것으로, 이는 혈청에서 모노소디움 요산염의 농도가 제한된 용해도의 한계를 넘을 때 발생한다. 37℃에서 인간 혈장의 요산 포화도는 약 7mg/dl이며, 이 농도를 넘으면 물리화학적으로 과포화 상태가 된다. 정상인의 평균 혈청 요산 농도보다 +2 SD를 초과한 경우 혈청 요산 농도는 높은 것으로 보며, 대부분의 역학 조사에서 남자의 상위한계는 7mg/dl, 여자는 6mg/dl이다. 이에 고요산증으로 보는 실질적인 상위 한계수준은 7.0mg/dl 이상인 경우로 정의되고 있다.

통풍의 치료제로서는 크산틴 산화효소(xathine oxidase)의 저해제로서 하이포크산틴(hypoxanthine)과 구조가 유사한 알로퓨리놀(allopurinol)과 같은 약물이 사용되고 있으나 이는 피부발진, 위장장애, 골수억제, 가려움증, 구역질, 근육통 등과 같은 심각한 부작용이 있는바, 안전하고 부작용이 없으면서 통풍을 예방하고 치료할 수 있는 통풍의 예방 및 치료용 조성물 발명이 요구되고 있다.

상술한 종래의 문제점을 해결하기 위하여 본 발명의 목적은 장생홍도라지 추출물의 약학 및 생리활성을 연구하여 통풍을 효과적으로 예방하고 치료할 수 있는 조성물을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 상기 조성물을 포함한 약학제제 및 기능성 음료를 제공하는 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 장생홍도라지 추출물을 유효성분으로 포함하는 통풍예방 및 치료용 조성물을 제공하며, 더욱 상세하게는 본 발명은 상기 장생홍도라지 추출물은 열수추출물인 것을 특징으로 하는 통풍예방 및 치료용 조성물을 포함한다. 또한 상기 조성물을 포함하는 약학제제 및 기능성 음료를 포함한다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 기술함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다.

실시예 1. 장생홍도라지 추출물의 제조

(1)재료

실험에 사용한 장생도라지는 지리산 부근에서 재배된 것을 선별하여 물로 세척한 다음 홍도라지 시료로 사용하였다.

(2)장생홍도라지의 제조

수돗물로 깨끗이 세척한 장생도라지를 온도조절이 가능한 오토클레이브(autoclave)로 100℃, 120℃에서 각각 1, 2시간 동안 증자(蒸煮)하여 냉각한 후 75℃에서 24시간 동안 열풍건조하고 다시 60℃에서 72시간 건조하여 장생홍도라지를 제조하였다.

분석용 시료는 제조된 장생홍도라지의 동체와 뿌리 부분 전체를 합하여 분쇄기(Thomas Wiley Laboratory Mill 4-arthur, Thomas. P.A., U.S.A)로 분쇄하여 50mesh 통과분을 냉동실에 보관하여 시료로 사용하였다.

(3)장생홍도라지 추출물의 제조

장생홍도라지 추출물은 상기 장생홍도라지의 분쇄물 분말 3g 에 증류수 200㎖를 첨가하여 80℃의 항온수조에서 냉각관을 부착하여 3시간 동안 추출한 다음 20℃로 냉각시키고, 여과(Whatmam NO. 41)한 다음 여과액을 200㎖로 정용하였다. 그리고 이를 동결건조하여 1.5g 의 장생홍도라지 열수추출물을 얻었다.

실시예 2. 크산틴 산화효소(Xanthine oxidase)의 저해 실험(통풍의 예방 및 치료 효과 확인).

요산은 영장류에서 퓨린 분해작용(purine catabolism)의 마지막 산물이며, 분해작용에서 크산틴 산화효소가 하이포크산틴(hypoxanthine)을 산화시켜 크산틴(xanthine, 2,6-디하이드로시퓨린)으로 만들고, 이를 다시 산화시켜 요산(urea acid)으로 만들게 된다. 이에 크산틴 산화효소의 활성을 저해시키는 경우 혈중 요산의 농도를 감소시켜 모노소디움 요산염 결정의 생성을 막아 통풍을 예방하는 효과가 있게 된다. 또한 이미 통풍이 발생한 경우에도 혈중 요산염의 농도를 감소시켜 통풍의 증상을 완화하는 치료 효과를 나타내게 된다.

이에 장생홍도라지 추출물에 의한 크산틴 산화효소 저해여부를 실험하였다.

본 실험에서는 크산틴을 기질로 하는 효소기질반응실험을 하였다.

(ⅰ) 50mM 인산완충용액(산도 7.5)에 각각 3, 10, 30, 100㎍/㎖의 장생홍도라지추출물과 크산틴산화효소(0.5unit/ml)를 혼합하여 25℃에서 15분간 반응을 시켰다.

(ⅱ)최종농도가 15μM가 되도록 크산틴을 넣어 25℃에서 30분간 반응시킨 후 1N 염산용액을 넣어 반응을 멈추었다.

(ⅲ)290nm에서 흡광도를 측정하였다.

크산틴 산화효소 저해활성은 다음과 같이 계산할 수 있다.

상기 계산식에 따를 때 장생홍도라지 추출물의 농도별 크산틴 산화효소 저해정도는 표 1과 같다.

<표 1>

장생홍도라지 추출물의 농도(㎍/㎖)	크산틴 산화효소 저해활성(%)
3	12.8
10	35.2
30	63.6
100	85.4

장생홍도라지 추출물의 농도가 증가함에 따라 크산틴 산화효소 저해활성이 증가하며, 크산틴 산화효소의 활성을 50% 저해하는 장생홍도라지 추출물의 농도는 20.3㎍/ml이다.

실시예 3. 젤라틴나제 B(Gelatinase-B, MMP-9)의 저해 실험(통풍의 예방 및 치료 효과확인).

젤라틴나제 B는 요산결정에 의해 유도되는 조직파괴형의 금속단백질 분해효소로, MMPs(Matrix metalloproteinases)족에 속하며, MMP-9(matrix metalloproteinase-9)라고도 한다. 요산결정에 의해 MMP-9의 발현이 크게 증가되는 경우, 이로 인해 조직의 파괴 및 그로 인한 굉장한 통증이 수반되는바 장생홍도라지 추출물의 젤라틴나제 B(MMP-9)의 저해여부를 실험하였다.

본 실험에서는 쥐(mouse)의 대식세포주인 RAW264.7을 48 웰플레이트(well plate)에 계대 배양 후 각 농도별 시료(장생홍도라지 추출물)를 처리하고 24시간 후에 젤라틴나제 B(MMP-9)의 발현량 변화를 확인하였다.

(ⅰ)먼저 10% 혈청배지에서 1% 혈청배지로 바꾸어 준 다음 시험군에만 장생홍도라지 추출물을 농도별로 처리한 후 3시간 후에 2㎎/㎖의 모노소디움 요산염을 넣고 17시간 동안 배양하였다. 이때 대조군 1에는 장생홍도라지 추출물과 모노소디 움 요산염을 모두 첨가하지 않으며, 대조군 2에는 장생홍도라지 추출물은 처리하지 않고 모노소디움 요산염만을 처리하였다.

(ⅱ)배양 후 세포의 모양과 세포독성을 확인하고, 세포주 배양액으로부터 젤라틴나제의 활성을 확인하기 위하여, 기질인 젤라틴을 1㎎/㎖ 첨가한 아크릴아마이드 분리 겔(gel)을 만들어 무혈청 배양액을 농축된 SDS 시료완충용액(4.6%(W/V) SDS, 125mM Tris-HCl(pH 6.8), 20% (W/V) glycerol)과 1:1로 혼합하여 37℃에서 1시간 반응시킨 뒤 비환원 조건하로 4℃에서 전기영동을 하였다. 전기영동 후 겔(gel)을 2.5% Triton X-100이 포함된 50mM Tris-HCl(pH 7.5)로 30분간 2회 씻어 SDS를 제거하고 반응완충용액(50mM Tris, 0.15M NaCl, 5mM CaCl₂, 1% Triton X-100, 0.02% NaN₃, pH 7.5)으로 37℃에서 3~16시간 반응시켰다. 겔(gel)을 0.1% 브로모페놀블루(bromophenol blue)가 포함된 염색용액(아세트산(AcOH) : 메탄올(MeOH) : H₂O, 1 : 3 : 6)에서 10분간 염색시키고, 탈색하여 젤라틴의 분해를 확인하여 대조군과 시험군에서의 배양액에서의 젤라틴나아제 B의 발현양상을 확인하였다.

도 1은 자이모그래피법에 의해 장생홍도라지 농도별 젤라틴나제 B(MMP-9)의 발현양상을 나타낸 것이다. MMP-2(matrix metalloproteinase-2)는 젤라틴나제 A를 의미한다. 도 1의 결과를 살펴볼 때, 모노소디움 요산염을 전혀 처리하지 않은 경우(대조군 1)에 비해서 모노소디움 요산염 처리시(장생홍도라지 추출물 농도 0㎍/㎖인 경우, 대조군 2) MMP-9(젤라틴나아제 B)의 발현이 크게 증가함을 볼 수 있다. MMP-2(젤라틴나아제 A)의 경우에는 모노소디움 요산염 처리와 관련을 보이지 않는다.

그런데, 장생홍도라지 추출물을 처리 후 모노소디움 요산염을 처리한 시험군들을 살펴볼 때 처리된 장생홍도라지 추출물의 농도가 증가함에 따라 젤라틴나아제 B(MMP-9) 및 젤라틴나아제 A(MMP-2)의 발현 양이 감소함을 볼 수 있다. 장생홍도라지 추출물을 1㎍/㎖의 농도로 처리시(시험군 1) 젤라틴나아제 B(MMP-9)의 발현 양이 50% 저해됨이 확인되었다.

실시예 4. 동물시험을 통한 장생홍도라지 추출물의 요산 강하 효과 측정.

(1)실험동물의 준비 및 처리

공시동물로서는 7주령의 db/db 쥐(mouse)를 사용하였다. 그리고 각 그룹당 7마리를 체중 범위에 따른 무작위법에 의하여 군(group) 분리를 실시하여 실험에 사용하였다.

사육환경은 온도 21±2℃, 습도 55±5%, 환기 횟수 15~17회/시간, 조도 150~300 Lux, 그리고 조명은 12시간 명암(점등: 06:00, 소등:18:00)으로 조정하여 실험기간동안 일정하게 SPF(specific pathogen free) 상태로 유지하였다.

고형사료(미국, Harlan)와 물(autoclaved water)은 자유 급이·급수시켰으며, 부검 및 샘플링(sampling) 전 12시간 동안 절식시켰다.

(2)혈중 요산 강하 효과 측정실험

군(group)당 7마리 수컷(male)을 공시하였으며, 시험군(b)에는 장생홍도라지 추출물을 Harlan 사료에 전체의 0.5%의 양으로 첨가하여 5주간 경구투여하였다. 대조군(a)의 경우 Harlan사의 사료만을 투여하였다.

실험 결과는 도 2와 같다. 장생홍도라지 추출물을 투여한 시험군(b)에서는 혈중요산의 농도가 대조군(a)에 비해서 38.7% 저하된 것으로 나타났다.

약학제제 실시예

제재예 1:시럽제의 제조

장생홍도라지 추출물 및 약학적으로 허용되는 그의 제재를 유효성분 2%(중량/부피)이상으로 함유하는 시럽은 다음과 같은 방법으로 제조하였다.

장생홍도라지 추출물의 산부가염, 사카린, 당을 온수 80g에 용해시켰다. 이 용액을 냉각시킨 후, 여기에 글리세린, 사카린, 향미료, 에탄올, 소르브산 및 증류수로 이루어진 용액을 제조하여 혼합하였다. 이 혼합물에 물을 첨가하여 100㎖가 되게 하였다.

제재예 2:정제의 제조

장생홍도라지 추출물 250g 을 락토오스 175.9g, 감자전분 180g 및 콜로이드성 규산 32g과 혼합하였다.

이 혼합물에 10% 젤라틴 용액을 첨가시킨 후, 분쇄해서 14메쉬체를 통과시켰다. 이것을 건조시키고, 감자전분 160g, 활석 50g 및 스테아린산 마그네슘 5g을 첨가해서 얻은 혼합물을 정제로 만든다.

제재예 3: 캡슐제의 제조

장생홍도라지 추출물 500㎎을 연질 젤라틴 캡슐에 충전하여 캡슐제를 제조한다.

제재예 4: 주사제의 제조

장생홍도라지 추출물 200㎎을 폴리옥시에틸렌 수소화 카스트로 오일을 함유하는 생리 식염수 200㎎에 가열 용해시켜 혼합 추출물을 0.1%의 농도로 함유하는 주사제를 제조하였다.

기능성 음료 실시예

장생홍도라지 추출물을 물에 용해시킨 후 보조성분으로 비타민 C, 타우린, 마이오이노시톨, 엽산, 판토텐산 중 적어도 어느 하나 이상을 가한다. 또한 교미제로서 구연산, 구연산 나트륨, 올리고당 중 적어도 어느 하나 이상을 이에 포함시킨다. 그리고 보존재로서 나트륨벤조에이트, 안식향산나트륨, 아스코르브산 등 중 어느 하나를 가한 후 이에 물을 더 포함하여 음료용 조성물을 제조할 수 있다.

실시예:

장생홍도라지 추출물 500㎎을 96㎖의 물에 용해시킨 후 보조성분으로서 비타민 C 500㎎, 교미제로서 구연산, 구연산나트륨, 올리고당을 각각 1g 가하고, 보존재로서 나트륨벤조에이트 0.05g을 가한 후 물을 가하여 전량을 100㎖로 만들어 기능성 음료를 제조하였다.

이상에서 본 바와 같이, 본 발명은 장생홍도라지 추출물을 유효성분으로 포함하는 통풍 예방 및 치료용 조성물을 제공한다.

Claims

장생홍도라지 열수추출물을 유효성분으로 포함하는 통풍예방 및 치료용 조성물.
삭제
제 1항의 조성물을 포함하는 통풍예방 및 치료용 약학제제.
제 1항의 조성물을 포함하는 통풍예방 및 개선용 기능성 음료.
제 4항에서,

보조성분으로서 비타민 C, 타우린, 마이오이노시톨, 엽산, 판토텐산 중 적어도 어느 하나 이상을 더 포함하고,

교미제로서 구연산, 구연산나트륨, 올리고당 중 어느 하나 이상을 더 포함하며,

보존제로서 나트륨벤조에이트, 안식향산나트륨, 아스코르브산 중 어느 하나를 더 포함하는 통풍예방 및 개선용 기능성 음료.