KR101708843B1 - 계피 추출물 및 비파엽 추출물을 포함하는 알파-글루코시다제 활성 억제제 - Google Patents
계피 추출물 및 비파엽 추출물을 포함하는 알파-글루코시다제 활성 억제제 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 계피 추출물 및 비파엽 추출물을 포함하는 알파-글루코시다제 활성 억제제에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 계피 추출물 및 비파엽 추출물의 알파-글루코시다제 활성 억제에 대한 상승효과를 이용한, 알파-글루코시다제 활성 억제제에 관한 것이다. 본 발명의 계피 추출물 및 비파엽 추출물을 포함하는 알파-글루코시다제 억제제는 계피 추출물과 비파엽 추출물을 혼합함으로써, 상기 추출물을 단독으로 사용했을 때보다 알파-글루코시다제 억제 활성을 현저히 증가시키는바, 알파-글루코시다제의 활성 증가로 인해 야기되는 질병을 치료하거나 개선시키는 조성물의 제조에 이용할 수 있다.
Description
본 발명은 계피 추출물 및 비파엽 추출물을 포함하는 알파-글루코시다제 활성 억제제에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 계피 추출물 및 비파엽 추출물의 알파-글루코시다제 활성 억제에 대한 상승효과를 이용한, 알파-글루코시다제 활성 억제제에 관한 것이다.
알파-글루코시다제(α-glucosidase) 활성 억제제는 당단백질 혹은 당지질의 수식을 통하여 항당뇨, 항암 및 항바이러스 활성을 나타낸다(Dennis 등, Science,236,582-5(1987); Goss 등, Clin Cancer Res,1,935-44(1995); Mehta 등, FEBS Lett,430,17-22(1998); van de Laar 등, Diabetes Care ,28,154-63(2005); Lee DS 등, Int J Mol Med,20,379-83(2007)). 특히, 뎅기 바이러스, HIV, 간염 바이러스 등을 포함한 해로운 바이러스들이 알파-글루코시다제 활성 저해에 매우 민감한 것으로 알려져 있다(Courageot 등, J Virol,74,564-72(2000)). 이러한 이유로 인해, 알파-글루코시다제 저해제에 대한 연구가 활발히 진행 중이고, 현재 시판 중인 알파-글루코시다제 저해제 성분으로는 아카보즈(Acarbose), 보글리보스(voglibose) 등이 있으나, 상기 물질들을 장기간 복용할 경우 복부팽만감, 구토, 설사 등의 부작용이 발생한다. 따라서, 부작용을 줄이기 위해, 천연물을 이용한 알파-글루코시다제 저해제의 개발이 필요한 실정이다.
대부분 한국공개특허 제2005-0021039호 또는 한국등록특허 제10-1062003호처럼, 단독 천연물질의 연구에만 그치는 경우가 많은데, 그 이유는 상승효과를 보이는 천연물질의 조합을 찾는 것이 쉽지 않기 때문이다. 천연물질은 인공 화합물질에 비해 부작용은 적지만 치료 효과가 약하므로, 서로 상승효과를 보이는 조합을 찾는 것이 매우 중요하다. 따라서, 알파-글루코시다제 활성을 억제하는데 있어서, 서로 상승효과를 보이는 천연물질의 조합을 연구할 필요가 있다.
이에 본 발명자들은 알파-글루코시다제 활성을 억제하는 천연 추출물들 중 상승효과를 보이는 조합을 찾는 연구를 진행한 결과, 계피 추출물 및 비파엽 추출물의 상승효과를 발견하여 본 발명을 완성하였다.
따라서 본 발명의 목적은 계피 추출물 및 비파엽 추출물을 유효성분으로 포함하는, 알파-글루코시다제(α-glucosidase) 활성 억제제를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 계피 추출물 및 비파엽 추출물을 유효성분으로 포함하는, 알파-글루코시다제 활성 증가와 연관된 질병을 치료 또는 예방하기 위한 약학적 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 계피 추출물 및 비파엽 추출물을 유효성분으로 포함하는, 알파-글루코시다제 활성 증가와 연관된 질병을 개선 또는 예방하기 위한 식품 조성물을 제공하는 것이다.
상기 본 발명의 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 계피 추출물 및 비파엽 추출물을 유효성분으로 포함하는, 알파-글루코시다제(α-glucosidase) 활성 억제제를 제공한다.
상기 계피 추출물 및 비파엽 추출물은 10:1 내지 1:10의 중량비로 혼합될 수 있다.
상기 계피 추출물 또는 비파엽 추출물의 추출용매는 물, 탄소수 1 내지 4의 저가 알코올 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상일 수 있다.
상기 본 발명의 다른 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 계피 추출물 및 비파엽 추출물을 유효성분으로 포함하는, 알파-글루코시다제 활성 증가와 연관된 질병을 치료 또는 예방하기 위한 약학적 조성물을 제공한다.
상기 알파-글루코시다제 활성 증가와 연관된 질병은 당뇨병, 암, 후천성 면역결핍 증후군(AIDS), 간염, 비만 및 뎅기열로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상일 수 있다.
상기 본 발명의 또 다른 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 계피 추출물 및 비파엽 추출물을 유효성분으로 포함하는, 알파-글루코시다제 활성 증가와 연관된 질병을 개선 또는 예방하기 위한 식품 조성물을 제공한다.
본 발명의 계피 추출물 및 비파엽 추출물을 포함하는 알파-글루코시다제 억제제는 계피 추출물과 비파엽 추출물을 혼합함으로써, 상기 추출물을 단독으로 사용했을 때보다 알파-글루코시다제 억제 활성을 현저히 증가시키는바, 알파-글루코시다제의 활성 증가로 인해 야기되는 질병을 치료하거나 개선시키는 조성물의 제조에 이용할 수 있다.
본 발명은 계피 추출물 및 비파엽 추출물을 유효성분으로 포함하는, 알파-글루코시다제(α-glucosidase) 활성 억제제를 제공한다.
상기 계피는 녹나무과에 속하는 계수나무(Cinnamomum aromaticum Nees , Cinnamomum cassia auct, Cinnamomum cassia J. Presl, Cinnamomum zeylanicum Blume var . cassia Nees, Cinnamomum japonicum SIEB, Cinnamomum cassia BLUME)의 수피로 만든 약재이다. 계피는 한방에서 육계라고 불리며, 건위제로서 주로 식욕부진, 소화불량 등의 치료에 이용되고 있고, 그 외에도 감기, 두통, 발열, 신경성 심계항진, 진통 등을 치료하기 위한 목적으로도 쓰이고 있다(송지훈 등, J Korean Soc Food Sci Nutr 43(9), 1457-1461, 2014).
상기 비파엽은 장미과의 비파나무(Eriobotrya japonica L., Eriobotrya japonica (Thunb.) Lindl)의 잎으로, 항당뇨, 항산화, 항바이러스, 항종양, 항암 및 항염증 효과 등 다양한 생리활성이 확인되었다.
계피 추출물과 비파엽 추출물은 모두 알파-글루코시다제 활성을 억제하는 물질로 알려져 있는데, 본 발명에 따라, 계피 추출물 및 비파엽 추출물을 혼합하여 사용할 경우 알파-글루코시다제를 억제하는 활성이 상기 추출물을 각각 단독으로 사용할 때보다 현저히 증가한다
상기 계피 추출물 및 비파엽 추출물은 이에 한정되지는 않지만, 10:1 내지 1:10의 중량비로 혼합될 수 있고, 바람직하게는 9:1 내지 1:9, 더 바람직하게는 8:2 내지 2:8일 수 있다.
상기 계피 추출물 또는 비파엽 추출물의 추출용매는 독성이 없는 모든 용매가 적합할 수 있고, 예로써, 물, 탄소수 1 내지 4의 저가 알코올 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 하나 이상 선택될 수 있다.
본 발명은 계피 추출물 및 비파엽 추출물을 유효성분으로 포함하는, 알파-글루코시다제 활성 증가와 연관된 질병을 치료 또는 예방하기 위한 약학적 조성물을 제공한다.
상기 서술한 바와 같이, 계피 추출물 및 비파엽 추출물을 혼합함으로써, 알파-글루코시다제의 활성을 억제하는데 상승효과를 보이는바, 상기 두 추출물을 모두 포함함으로써, 알파-글루코시다제 활성 증가와 연관된 질병을 치료 또는 예방할 수 있다.
상기 알파-글루코시다제 활성 증가와 연관된 질병은 현재 알려져 있는 당뇨병, 암, 후천성 면역결핍 증후군(AIDS), 간염, 뎅기열, 비만 뿐만 아니라, 앞으로도 밝혀질 모든 질병을 포함한다.
본 발명에 따른 약학적 조성물은 계피 추출물 및 비파엽 추출물의 혼합물 또는 이의 약학적으로 허용가능한 염을 단독으로 함유하거나 또는 하나 이상의 약학적으로 허용되는 담체, 부형제 또는 희석제를 추가로 함유할 수 있다.
상기에서 약학적으로 허용가능한 염은 생리학적으로 허용되고 인간에게 투여 시, 통상적인 알레르기 반응 또는 이와 유사한 반응을 일으키지 않는 것을 말하며, 상기 염으로는 약학적으로 허용 가능한 유리산(free acid)에 의하여 형성된 산 부가염이 바람직하다. 상기 유리산은 유기산과 무기산을 사용할 수 있다. 상기 유기산은 이에 제한되는 것은 아니나, 구연산, 초산, 젖산, 주석산, 말레인산, 푸마르산, 포름산, 프로피온산, 옥살산, 트리플로오로아세트산, 벤조산, 글루콘산, 메타술폰산, 글리콜산, 숙신산, 4-톨루엔술폰산, 글루탄산 또는 아스파르트산일 수 있다. 또한, 상기 무기산은 이에 제한되는 것은 아니나 염산, 브롬산, 황산 또는 인산일 수 있다.
약학적으로 허용되는 담체로는 예컨대, 경구 투여용 담체 또는 비경구 투여용 담체를 추가로 포함할 수 있다. 경구 투여용 담체는 락토스, 전분, 셀룰로스 유도체, 마그네슘 스테아레이트, 스테아르산 등을 포함할 수 있다. 또한, 비경구 투여용 담체는 물, 적합한 오일, 식염수, 수성 글루코스 및 글리콜 등을 포함할 수 있으며, 안정화제 또는 보존제를 추가로 포함할 수 있다. 적합한 안정화제로는 아황산수소나트륨, 아황산나트륨 또는 아스코르브산과 같은 항산화제가 있다. 적합한 보존제로는 벤즈알코늄 클로라이드, 메틸- 또는 프로필-파라벤 및 클로로부탄올이 있다. 그 밖의 약학적으로 허용되는 담체로는 다음의 문헌에 기재되어 있는 것을 참고로 할 수 있다(Remington's Pharmaceutical Sciences, 19th ed., Mack Publishing Company, Easton, PA, 1995).
본 발명의 약학적 조성물은 인간을 비롯한 포유동물에 어떠한 방법으로도 투여할 수 있다. 예를 들면, 경구 또는 비경구적으로 투여할 수 있다. 비경구적인 투여방법으로는 이에 한정되지는 않으나 정맥내, 근육내, 동맥내, 골수내, 경막내, 심장내, 경피, 피하, 복강내, 비강내, 장관, 국소, 설하 또는 직장내 투여일 수 있다. 바람직하게는 본 발명의 약학적 조성물은 경피투여 될 수 있다. 상기에서 경피투여란 본 발명의 약학적 조성물을 세포 또는 피부에 투여하여 본 발명 조성물에 함유된 활성성분이 피부 내로 전달되도록 하는 것을 말하다. 예컨대, 본 발명의 약학적 조성물을 주사형 제형으로 제조하여 이를 30 게이지의 가는 주사 바늘로 피부를 가볍게 단자(prick)하는 방법, 또는 피부에 직접적으로 도포하는 방법으로 투여될 수 있다.
본 발명의 약학적 조성물은 상술한 바와 같은 투여 경로에 따라 경구 투여용 또는 비경구 투여용 제제로 제형화할 수 있다.
경구 투여용 제제의 경우에 본 발명의 조성물은 분말, 과립, 정제, 환제, 당의정제, 캡슐제, 액제, 겔제, 시럽제, 슬러리제, 현탁액 등으로 당업계에 공지된 방법을 이용하여 제형화될 수 있다. 예를 들어, 경구용 제제는 활성성분을 고체 부형제와 배합한 다음 이를 분쇄하고 적합한 보조제를 첨가한 후 과립 혼합물로 가공함으로써 정제 또는 당의 정제를 수득할 수 있다. 적합한 부형제의 예로는 락토즈, 덱스트로즈, 수크로즈, 솔비톨, 만니톨, 자일리톨, 에리스리톨 또는 말티톨 등을 포함하는 다당류와 옥수수 전분, 밀 전분, 쌀 전분 또는 감자 전분 등을 포함하는 전분류, 셀룰로즈, 메틸 셀룰로즈, 나트륨 카르복시메틸셀룰로오즈 또는 하이드록시프로필메틸-셀룰로즈 등을 포함하는 셀룰로즈류, 젤라틴, 폴리비닐피롤리돈 등과 같은 충전제가 포함될 수 있다. 또한, 경우에 따라 가교결합 폴리비닐피롤리돈, 한천, 알긴산 또는 나트륨 알기네이트 등을 붕해제로 첨가할 수 있다. 나아가, 본 발명의 약학적 조성물은 항응집제, 윤활제, 습윤제, 향료, 유화제 또는 방부제 등을 추가로 포함할 수 있다.
비경구 투여용 제제의 경우에는 주사제, 크림제, 로션제, 외용연고제, 오일제, 보습제, 겔제, 에어로졸 또는 비강 흡입제의 형태로 당업계에 공지된 방법으로 제형화할 수 있다. 이들 제형은 모든 제약 화학에 일반적으로 공지된 처방서인 문헌(Remington's Pharmaceutical Science, 15th Edition, 1975. Mack Publishing Company, Easton, Pennsylvania 18042, Chapter 87: Blaug, Seymour)에 기재되어 있다.
본 발명의 계피 추출물 및 비파엽 추출물을 혼합한 혼합물의 총 유효량은 단일 투여량(single dose)으로 환자에게 투여될 수 있으며, 다중 투여량(multiple dose)으로 장기간 투여되는 분할 치료 방법(fractionated treatment protocol)에 의해 투여될 수 있다. 본 발명의 약학적 조성물은 질환의 정도에 따라 유효성분의 함량을 달리할 수 있다. 바람직하게는 본 발명의 계피 추출물 및 비파엽 추출물을 혼합한 혼합물의 바람직한 전체 용량은 하루에 환자 체중 1kg 당 약 0.01 ug 내지 1,000mg, 가장 바람직하게는 0.1 ug 내지 100 mg일 수 있다. 그러나 상기 본 발명의 계피 추출물 및 비파엽 추출물을 혼합한 혼합물의 용량은 약학적 조성물의 투여 경로 및 치료 횟수뿐만 아니라 환자의 연령, 체중, 건강 상태, 성별, 질환의 중증도, 식이 또는 배설율 등 다양한 요인들을 고려하여 환자에 대한 유효 투여량이 결정되는 것이므로, 이러한 점을 고려할 때 당 분야의 통상적인 지식을 가진 자라면 특정한 용도에 따른 적절한 유효 투여량을 결정할 수 있을 것이다. 본 발명에 따른 약학적 조성물은 본 발명의 효과를 보이는 한 그 제형, 투여 경로 및 투여 방법에 특별히 제한되지 아니한다.
본 발명은 계피 추출물 및 비파엽 추출물을 유효성분으로 포함하는, 알파-글루코시다제 활성 증가와 연관된 질병을 개선 또는 예방하기 위한 식품 조성물을 제공한다. 본 발명에 따른 식품용 조성물은 건강기능식품(Health functional food), 기능성 식품(functional food), 영양 보조제(nutritional supplement), 건강식품(health food) 또는 식품 첨가제(food additives) 등의 모든 형태를 포함한다. 상기 유형들은 당 업계에 공지된 통상적인 방법에 따라 다양한 형태로 제조할 수 있다.
예를 들면, 건강식품으로는 본 발명의 계피 추출물 및 비파엽 추출물의 혼합물 자체를 차, 쥬스 또는 드링크의 형태로 제조하여 음용하도록 하거나, 과립화, 캡슐화 또는 분말화하여 섭취할 수 있다. 또한, 본 발명의 당단백질과 알파-글루코시다제 활성을 억제하는 효과가 있다고 알려진 공지의 물질 또는 활성 성분과 함께 혼합하여 조성물의 형태로 제조할 수 있다.
또한, 기능성 식품으로는 음료(알콜성 음료 포함), 과실 또는 그의 가공식품(예: 과일통조림, 병조림, 잼, 마아말레이드 등), 어류, 육류 또는 그 가공식품(예: 햄, 소시지콘비이프 등), 빵류, 면류(예: 우동, 메밀국수, 라면, 스파게티, 마카로니 등), 과즙, 각종 드링크, 쿠키, 엿, 유제품(예: 버터, 치이즈 등), 식용식물유지, 마아가린, 식물성 단백질, 레토르트 식품, 냉동식품, 각종 조미료(예: 된장, 간장, 소스 등) 등에 본 발명의 계피 추출물 및 비파엽 추출물의 혼합물을 첨가하여 제조할 수 있다.
본 발명의 식품 조성물 중 상기 본 발명의 계피 추출물 및 비파엽 추출물의 혼합물의 바람직한 함유량으로는 이에 한정되지 않지만 바람직하게는 최종적으로 제조된 식품 중 0.01 내지 90 중량%, 바람직하게는 0.01 내지 70 중량%일 수 있다. 본 발명의 계피 추출물 및 비파엽 추출물의 혼합물을 식품 첨가제의 형태로 사용하기 위해서는 분말 또는 농축액 형태로 제조하여 사용할 수 있다.
이하, 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명 하고자 한다. 이들 실시예는 오로지 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것으로서, 본 발명의 요지에 따라 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되지 않는다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.
< 실시예 > 계피 추출물 및 비파엽 추출물의 혼합물 제조
계피(Cinnamomum cassia) 및 비파엽(Eriobotrya japonica)을 각각 20배(v/w)의 95℃ 열수에 4시간 동안 침지시킨 후, 동결건조함으로써 계피 추출물 및 비파엽 추출물을 제조하였다. 그 후, 상기 두 추출물을 9:1, 7:3, 5:5, 3:6, 3:7, 1:9의 다양한 중량비로 혼합하여, 상기 추출물의 총 농도가 30㎍/mL인 혼합물을 제조하였다.
<
실험예
> 계피 추출물 및
비파엽
추출물의 α-
glucosidase
활성 억제에 대한 상승효과 확인
α-glucosidase 억제 활성은 α-glucosidase에 의한 pNPG(p-nitrophenyl-α-D-glucoside)의 유리(cleavage)를 분광광도계(spectrophotometer)로 측정하는 방법을 이용하였다.
효소 α-glucosidase(Sigma-Aldrich corp., USA)를 완충액(0.1M phophate buffer, pH 6.9)에 대해 1U/mL이 되도록 첨가하여 사용했고, 기질은 pNPG(Sigma-Aldrich corp., USA)를 멸균 증류수에 농도가 1mM이 되도록 첨가하여 사용하였다.
완충액 50㎕ 및 α-glucosidase 10㎕에 실시예에서 제조한 각 시료들을 20㎕씩 첨가하여 37℃에서 30분간 반응시킨 후, 기질 pNPG 20㎕를 넣고 37℃에서 15분간 다시 반응시켰다. 상기 반응을 정지시키기 위해 정지액(0.1M sodium carbonate, Na2CO3)을 50㎕ 첨가하였고, α-glucosidase 억제 활성은 아래에 기재된 식을 이용하여 계산하였다.
* Ac1 : (완충액 + α-glucosidase + pNPG + 정지액)의 흡광도
* Ac2 : (완충액 + pNPG + 정지액)의 흡광도
* As : (완충액 + α-glucosidase + pNPG + 시료 + 정지액)의 흡광도
* Ab : (완충액 + α-glucosidase + 시료 + 정지액)의 흡광도
계피 추출물 및 비파엽 추출물이 α-glucosidase 억제 활성에 있어서 혼합비율에 따라 상승효과를 보이는지 알아보기 위해, 콜비식(COLBY S. R., Calculating synergistic and antagonistic response of herbicide combinations, Weeds 15, p20-22, 1967)을 사용하였다.
상기 두 추출물을 단독으로 처리했을 때 측정된 결과를 콜비식에 대입함으로써, 상기 두 추출물을 혼합했을 때 기대되는 억제율(기댓값)을 도출해 냈고, 실제 측정되는 두 추출물의 혼합물의 억제율(실제값)을 측정하여, 상기 기댓값과 비교함으로써 상승효과가 있는지 여부를 살펴보았다. 실제값이 기댓값보다 높으면 상승효과가 있는 것이다.
상승효과의 정도(%)는 아래에 기재된 식을 이용하여 계산하였고, 기댓값, 실제값, 및 상승효과의 정도(%)를 아래 표 1에 기재하였다.
| 계피 : 비파엽 | 실제값(%) | 기댓값(%) | 상승효과의 정도(%) |
| 9:1 | 102 | 100 | 2 |
| 7:3 | 98 | 85 | 15 |
| 5:5 | 94 | 76 | 24 |
| 3:6 | 100 | 77 | 30 |
| 3:7 | 89 | 72 | 24 |
| 1:9 | 84 | 80 | 5 |
상기 표 1의 결과로부터, 계피 추출물 및 비파엽 추출물의 9:1 내지 1:9의 혼합 비율에서 상승효과가 있는 것을 알 수 있다. 특히, 계피 추출물 및 비파엽 추출물을 7:3 내지 3:7로 혼합한 혼합물의 상승효과가 9:1 또는 1:9로 혼합한 혼합물보다 약 3 내지 15배 정도로 우수하였다.
Claims (6)
- 계피 추출물 및 비파엽 추출물을 유효성분으로 포함하며,
상기 계피 추출물 및 비파엽 추출물을 5 : 5 내지 3 : 7의 중량비로 포함하는, 당뇨병, 암, 후천성 면역결핍 증후군(AIDS), 간염, 비만 및 뎅기열로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상의 질병을 치료 또는 예방하기 위한 약학적 조성물.
- 삭제
- 제1항에 있어서,
상기 계피 추출물 또는 비파엽 추출물의 추출용매가 물, 탄소수 1 내지 4의 저가 알코올 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상인, 약학적 조성물.
- 삭제
- 삭제
- 계피 추출물 및 비파엽 추출물을 유효성분으로 포함하며,
상기 계피 추출물 및 비파엽 추출물을 5 : 5 내지 3 : 7의 중량비로 포함하는, 당뇨병, 암, 후천성 면역결핍 증후군(AIDS), 간염, 비만 및 뎅기열로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상의 질병을 개선 또는 예방하기 위한 식품 조성물.
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