KR101849301B1

KR101849301B1 - 식나무 추출물을 포함하는 안구 건조증 예방 또는 치료용 조성물

Info

Publication number: KR101849301B1
Application number: KR1020180010843A
Authority: KR
Inventors: 김정현
Original assignee: 전북대학교 산학협력단
Priority date: 2018-01-29
Filing date: 2018-01-29
Publication date: 2018-04-16
Also published as: JP2021517557A; EP3747453A4; WO2019146881A1; CN111655274B; EP3747453A1; US11938162B2; JP7087088B2; CN111655274A; US20210030828A1

Abstract

식나무 추출물을 유효성분으로 포함하는 안구 건조증을 예방, 개선 또는 치료하기 위한 조성물을 제공한다. 상기 식나무 추출물을 포함하는 조성물은 안구 건조증을 예방, 개선, 또는 치료하는데 유용하게 이용될 수 있다.

Description

식나무 추출물을 포함하는 안구 건조증 예방 또는 치료용 조성물{Composition for treatment and prevention of dry eye syndrome comprising Aucuba japonica extract}

안구 건조증을 예방, 개선 또는 치료하기 위한 조성물에 관한 것이다.

안구건조증(건성안: dry eye syndrome)은 우리나라 성인의 20% 내외로 발생하는 흔한 질병으로, 전 세계적인 기후 변화와 환경 오염으로 인해 발병율이 지속적으로 증가하고 있다. 이러한 안구 건조증은 단순한 눈물부족뿐만 아니라, 안구표면(각막 및 결막)의 염증에 의한 안구의 불편감, 시력저하, 및 눈물층의 불안정성을 유발하여 안구표면에 손상을 준다. 또한, 안구 건조증은 통증, 불규칙한 각막 표면, 흐리고 변동폭이 커진 시력 및 각막궤양 등 여러 안구질환을 함께 야기할 위험성이 크다. 안구 건조증의 발병기전은 아직 완전히 규명되지 않았으나, 염증세포의 침윤, 면역활성화 분자 및 접착분자발현 증가, Th1 및 Th17 반응, 세포사멸 마커 및 케모카인의 비정상적인 변화 등 염증이 중요한 역할을 한다는 연구결과가 보고되고 있다. 일반적으로 안구 건조증 치료를 위해서 칼륨과 안토시아닌이 풍부한 음식섭취를 권장하고 있고, 이외에도 케일, 키위, 사과 등의 과일섭취도 적극 권장하고 있다, 또한 인공눈물 점안, 눈물점을 막아 배출되는 눈물의 양을 조절하는 치료법을 사용하기도 한다. 그러나 이러한 처방은 일시적인 것으로, 아직까지는 특별한 치료제 또는 기능성 식품이 없는 상황이다.

한편, 식나무 (Acuba japonica)는 우리나라 남해 및 제주 일대에서 자라는 가리야과 활엽관목으로 주로 따뜻한 산지에서 정원수로 자라며, 온대 조엽수림을 이루는 대표적인 종류로서, 한국 남부, 특히 울릉도 지역에 주로 분포하고 있다. 식나무의 열매는 아름다워 관상용으로 인기가 있고 잎과 수피는 약용에 사용하는데 생약명을 도엽산호(桃葉珊瑚), 천각판(天脚板) 혹은 청목(靑木)이라고 한다. 식나무는 전통적으로 신경통이나 관절염 통풍과 같은 염증을 치료하는데 사용되어 왔다.

본 발명자들은 천연물에서 안구건조증 예방 및 치료용 조성물을 검색하던 중, 식나무 추출물 또는 이의 분획물이 눈물 분비량의 증가 및 각막형태 변화의 억제를 통해 안구건조증을 치료할 수 있음을 확인하여, 본 발명을 완성하였다.

식나무 추출물을 유효성분으로 포함하는 안구 건조증을 예방 또는 치료하기 위한 약학적 조성물을 제공한다.

또한, 식나무 추출물을 유효성분으로 포함하는 안구 건조증을 예방 또는 개선하기 위한 건강 기능 식품용 조성물을 제공한다.

일 양상은 식나무 추출물을 유효성분으로 포함하는 안구 건조증을 예방 또는 치료하기 위한 약학적 조성물을 제공한다. 다른 양상은 식나무 추출물을 유효성분으로 포함하는 안구 건조증을 예방 또는 개선하기 위한 건강 기능 식품용 조성물을 제공한다.

"식나무(Acuba japonica)"는 쌍떡잎식물 산형화목 층층나무과의 상록과목 일종을 의미하는 것으로서, 한국 남부, 특히 울릉도 지역에 주로 분포하고 있다. 다른 말로 도엽산호(桃葉珊瑚), 천각판(天脚板) 혹은 청목(靑木)이라고도 부르기도 한다.

"안구 건조증(dry eye syndrome)"은 눈물이 부족하거나, 눈물이 지나치게 증발, 또는 눈물 구성성분의 균형이 맞지 않아 안구 표면이 손상되는 안구 질환을 의미한다. 일반적으로 눈이 시리고 자극감, 이물감, 건조감 등의 자극 증상을 느끼게 된다.

상기 추출물은 상기 식나무의 지상부의 전체, 그 일부분, 또는 이들로부터 유래된 재료로부터 용매에 의하여 추출된 추출물일 수 있다. 상기 일부분은 식나무의 줄기, 잎, 꽃, 꽃잎 또는 종실일 수 있다. 추출에 사용된 상기 식나무의 전체, 그 일부분, 또는 이들로부터 유래된 재료는 분쇄 또는 세절되거나 적당하게 건조된 것일 수 있다.

상기 추출물은 물, 아세톤, 알콜, 예를 들면, C1-C6 알콜, 또는 이들의 혼합물을 용매로 이용하여 추출한 것일 수 있다. 상기 C1-C6 알콜은 메탄올, 에탄올, 프로판올, 이소프로판올, 1,3-프로판디올, 부탄올, 펜탄올, 또는 헥산올 등일 수 있다. 상기 용매는 예를 들면, 물과 알콜의 혼합물 즉 알콜 수용액일 수 있다. 알콜 수용액의 알콜 농도는 1 내지 100(w/w)%, 예를 들면, 1 내지 99.5(w/w)%, 10 내지 100(w/w)%, 20 내지 100(w/w)%, 20 내지 80(w/w)%, 20 내지 60(w/w)%, 20 내지 40(w/w)%, 또는 30(w/w)%일 수 있다. 상기 알콜 수용액은 메탄올, 에탄올, 또는 부탄올 수용액일 수 있다.

상기 추출은 가온된 액체 추출, 가압된 액체 추출(pressurized liquid extraction: PLE), 초음파 도움을 받은 추출(microwave assisted extraction: MAE), 아임계 추출(subcritical extraction: SE), 또는 이들의 조합에 의하여 수행될 수 있다. 상기 아임계 추출은 아임계 수추출(subcritical water extraction: SWE)일 수 있다. 아임계 수추출은 초가열된 수추출(superheated water extraction) 또는 가압된 열수 추출(pressurized hot water extraction: PHWE)라고도 한다. 상기 가온된 액체 추출은 환류 추출일 수 있다.

상기 추출은 4℃ 내지 70℃, 예를 들면, 4℃ 내지 50℃, 4℃ 내지 40℃, 4℃ 내지 30℃, 10℃ 내지 70℃, 15℃ 내지 70℃, 20℃ 내지 70℃, 4℃ 내지 50℃, 10℃ 내지 50℃, 4℃ 내지 40℃, 4℃ 내지 30℃, 10℃ 내지 40℃, 10℃ 내지 35℃, 또는 10℃ 내지 30℃에서 수행하는 것일 수 있다. 상기 추출이 가온된 추출인 경우, 추출에 사용되는 용매가 끓는 온도 또는 식물체로부터 원하는 성분이 추출되는 온도에서 수행하는 것일 수 있으며, 예를 들면 40℃ 이상, 50℃ 이상, 60℃ 이상, 70℃ 이상, 80℃ 이상, 90℃ 이상, 100℃ 이상, 120℃ 이상, 140℃ 이상, 160℃ 이상, 또는 200℃ 이상의 온도에서 수행하는 것이고, 구체적인 예를 들면, 물을 용매로 이용하여 90℃ 내지 120℃의 온도에서 수행하는 것일 수 있다. 상기 추출에 필요한 시간은 선택된 온도에 따라 달라질 수 있는데 1시간 내지 2개월, 예를 들면, 1시간 내지 1개월, 1시간 내지 15일, 1시간 내지 10일, 1시간 내지 5일, 1시간 내지 3일, 1시간 내지 2일, 1시간 내지 1일, 5시간 내지 1개월, 5시간 내지 15일, 5시간 내지 10일, 5시간 내지 5일, 5시간 내지 3일, 5시간 내지 2일, 5시간 내지 1일, 10시간 내지 1개월, 10시간 내지 15일, 10시간 내지 10일, 10시간 내지 5일, 10시간 내지 3일, 또는 10시간 내지 2일일 수 있다. 상기 추출은 상기 용매 중에 식나무의 지상부의 전체, 그 일부분, 종실, 또는 이들로부터 유래된 재료를 혼합하고 일정 시간 동안 방치하는 것을 포함할 수 있다. 상기 방치는 적당한 교반을 포함할 수 있다. 상기 추출은 1회 이상, 예를 들면, 1 내지 5회 반복될 수 있다.

상기 추출은 식물체 잔여물 및 추출액을 여과 등의 알려진 방법에 의하여 분리하는 과정을 더 포함할 수 있다. 상기 추출은 또한 얻어진 추출액으로부터 감압 농축과 같은 알려진 방법에 의하여 용매를 제거하는 것을 포함할 수 있다. 상기 추출은 또한 얻어진 추출물을 질소건조 또는 동결건조와 같은 건조에 의하여 건조 추출물을 제조하는 것을 포함할 수 있다. 상기 추출물은 건조된 이후 필요에 따라 적절한 용매로 재용매화될 수 있다.

상기 조성물은 상기 추출물의 분획물을 더 포함할 수 있다. 용어 "분획물(fraction)"은 상기 식나무 추출물이 그 일부의 성분으로 나누어진 물질, 즉 분획되어진 물질을 나타낸다. 상기 분획물은 용매 분획화 (fractionation)에 의하여 얻어진 것일 수 있다. 상기 용매 분획화는 식나무 추출물을 용매와 혼합하고 상기 용매에 존재하는 물질을 분리하는 것일 수 있다. 본 명세서에서 추출물은 명백하게 달리 설명하지 않는 한 분획물을 배제하는 순수 추출물로서 해석되지는 않는다.

상기 조성물은 조성물 총 중량에 대하여 0.001 중량% 내지 80 중량%, 예를 들면, 0.01 중량% 내지 60 중량%, 0.01 중량% 내지 40 중량%, 0.01 중량% 내지 30 중량%, 0.01 중량% 내지 20 중량%, 0.01 중량% 내지 10 중량%, 0.01 중량% 내지 5 중량%, 0.05 중량% 내지 60 중량%, 0.05 중량% 내지 40 중량%, 0.05 중량% 내지 30 중량%, 0.05 중량% 내지 20 중량%, 0.05 중량% 내지 10 중량%, 0.05 중량% 내지 5 중량%, 0.1 중량% 내지 60 중량%, 0.1 중량% 내지 40 중량%, 0.1 중량% 내지 30 중량%, 0.1 중량% 내지 20 중량%, 0.1 중량% 내지 10 중량%, 또는 0.1 중량% 내지 5 중량%의 식나무 추출물을 포함할 수 있다.

상기 조성물은 그 용도에 따라 상기 추출물을 유효한 양, 또는 유효 성분으로서 포함할 수 있다. 상기 유효한 양은 개체에 따라 적절하게 선택할 수 있다. 질환 내지 상태의 중증도, 개체의 연령, 체중, 건강, 성별, 개체의 추출물에 대한 민감도, 투여 시간, 투여 경로 및 배출 비율, 투여 기간, 상기 조성물과 배합 또는 동시 사용되는 다른 조성물을 포함한 요소 및 기타 생리 내지 의학 분야에 잘 알려진 요소에 따라 결정될 수 있다.

상기 조성물이 건강기능식품용 조성물인 경우, 당해 기술분야에 공지되어 있는 통상적인 건강기능식품의 제형으로 제제화될 수 있다. 상기 건강기능식품용 조성물은 예를 들어 산제, 과립제, 정제, 환제, 캅셀제, 현탁액, 유제, 시럽제, 침제, 액제, 엑스제 등의 일반적인 제형으로 제조될 수도 있고, 육류, 소세지, 빵, 쵸코렛, 캔디류, 스넥류, 과자류, 피자, 라면, 기타 면류, 껌류, 젤리, 아이스크림류를 포함한 낙농제품, 각종 스프, 음료수, 차, 드링크제, 알콜 음료 및 비타민 복합제 등의 임의의 건강식품 형태로 제조될 수도 있다. 상기 건강식품의 제제화를 위해 식품학적으로 허용 가능한 담체 또는 첨가제를 사용할 수 있으며, 제조하고자 하는 제형의 제조에 당해 기술분야에서 사용 가능한 것으로 공지되어 있는 임의의 담체 또는 첨가제가 이용될 수 있다. 상기 첨가제로서 각종 영양제, 비타민, 전해질, 풍미제, 착색제, 펙트산 및 그의 염, 알긴산 및 그의 염, 유기산, 보호성 콜로이드 증점제, pH 조절제, 안정화제, 방부제, 글리세린, 알콜, 탄산 음료에 사용되는 탄산화제 등을 함유할 수 있다. 그 이외에도 천연 과일쥬스, 과일쥬스 음료 및 야채 음료의 제조를 위한 과육을 함유할 수 있다. 이러한 첨가제 성분은 독립적으로 또는 조합하여 사용할 수 있으며, 첨가제의 비율은 조성물 전체 중량을 기준으로 0.001 내지 5 중량%, 또는 0.01 내지 3 중량%일 수 있다.

상기 건강기능식품용 조성물 중의 상기 추출물의 함량은 사용 목적(예방 또는 개선)에 따라 적합하게 결정될 수 있다. 일반적으로, 전체 식품 중량의 0.01 내지 15 중량%로 포함할 수 있으며, 음료로서 제조될 경우 100 mL를 기준으로 0.02 내지 10 g, 바람직하게는 0.3 내지 1 g의 비율로 함유할 수 있다. 상기 음료는 상기 추출물 이외의 다른 성분을 더 포함할 수 있으며, 통상적으로 음료에 사용되는 다양한 향미제 또는 천연 탄수화물 등을 더 함유할 수 있다. 상기 천연 탄수화물로는 단당류(예: 포도당, 과당 등), 이당류(예: 말토즈, 수크로즈 등), 다당류(예: 덱스트린, 시클로덱스트린 등)와 같은 통상적인 당 및 자일리톨, 소르비톨, 에리트리톨 등의 당알콜이 함유될 수 있다. 또한, 향미제로서 천연 향미제(예: 타우마틴, 스테비아 추출물 등) 및 합성 향미제(예: 사카린, 아스파탐 등)를 함유할 수 있다. 상기 천연 탄수화물의 비율은 음료 100 mL 당 일반적으로 약 1 내지 20g, 바람직하게는 약 5 내지 12g으로 함유될 수 있다.

상기 조성물이 약학적 조성물인 경우, 약제학적으로 허용가능한 희석제 또는 담체를 포함할 수 있다. 상기 희석제는 유당, 옥수수 전분, 대두유, 미정질 셀룰로오스, 또는 만니톨, 활택제로는 스테아린산 마그네슘, 탈크, 또는 그 조합일 수 있다. 상기 담체는 부형제, 붕해제, 결합제, 활택제, 또는 그 조합일 수 있다. 상기 부형제는 미정질 셀룰로오스, 유당, 저치환도 히드록시셀룰로오스, 또는 그 조합일 수 있다. 상기 붕해제는 카르복시메틸셀룰로오스 칼슘, 전분 글리콜산 나트륨, 무수인산일수소 칼슘, 또는 그 조합일 수 있다. 상기 결합제는 폴리비닐피롤리돈, 저치환도 히드록시프로필셀룰로오스, 히드록시프로필셀룰로오스, 또는 그 조합일 수 있다. 상기 활택제는 스테아린산 마그네슘, 이산화규소, 탈크, 또는 그 조합일 수 있다. 상기 약학적 조성물은 상기 추출물을 유효한 양, 또는 유효 성분으로서 포함할 수 있다. 상기 유효한 양은 개체에 따라 적절하게 선택할 수 있다. 질환의 중증도, 환자의 연령, 체중, 건강, 성별, 환자의 약물에 대한 민감도, 투여 시간, 투여 경로 및 배출 비율, 치료 기간, 상기 조성물과 배합 또는 동시 사용되는 약물을 포함한 요소 및 기타 의학 분야에 잘 알려진 요소에 따라 결정될 수 있다.

본 발명자들은 식나무 추출물 또는 분획물이 안구 건조증에 따라 나타나는 눈물 분비량의 감소 및 각막 형태의 변화를 유의하게 억제할 뿐만 아니라, 안구건조증의 치료를 위해 사용되고 있는 상용약물과 유사한 효과를 나타냄을 실험을 통해 확인하였다. 따라서, 식나무 추출물은 안구 건조증을 예방, 개선, 또는 치료하는데 유용하게 이용될 수 있다.

식나무 추출물은 안구 건조증을 예방, 개선, 또는 치료하는데 유용하게 이용될 수 있다.

도 1은 식나무 추출물의 투여에 따른 눈물 분비량의 변화를 나타낸다.
도 2a는 식나무 추출물의 투여에 따른 각막 표면의 상태를 나타내는 이미지이다.
도 2b는 식나무 추출물에 따라 각막 손상의 회복 정도를 각막 평활도 점수(corneal smoothness score)로 정량적으로 나타낸 것이다.

이하 본 발명을 실시예를 통하여 보다 상세하게 설명한다. 그러나, 이들 실시예는 본 발명을 예시적으로 설명하기 위한 것으로 본 발명의 범위가 이들 실시예에 한정되는 것은 아니다.

실시예 1. 식나무 환류 추출물의 제조

식나무 잎과 줄기는 2017년 6월과 9월에 제주특별자치도 서귀포시 상효동 및 돈내코 계곡 일대 2곳과 제주시 구좌읍 송당리 해오름 근방 1곳에 2차에 걸쳐 채집하였으며, 증거표본은 전북대학교 시료보관실에 보관 중이다.

이후 상기 식나무 50g(잎과 줄기 혼합물)을 30% 에탄올(w/w) 1500 ml에 넣어 100℃에서 3시간 1회 환류 추출하여 30% 에탄올 환류 추출물을 얻었다.

실시예 2. 식나무 열수 추출물의 제조

이후 식나무 50g(잎과 줄기 혼합물)에 900 ml의 증류수를 가한 다음 100℃에서 3시간 전탕하여 감압 농축한 후 건조하여 식나무 열수 추출물을 제조하였다.

실시예 3. 식나무 추출물의 HPLC 분석을 통한 아우쿠빈 함량의 분석

HPLC-DAD(high-performance liquid chromatography - diode array detector)(Shimadzu HPLC system, Shimadzu, Kyoto, Japan) 분석법으로 식나무 추출물에 포함된 아우쿠빈의 함량 분석을 수행하였다. 그 결과는 아래의 표 1과 같다.

Extract ID	Aucubin content (mean±SD, n=3)
Extract ID	mg/g	%
30% 에탄올 추출물	305.69±2.68	30.57
열수 추출물	159.82±2.07	15.98

실시예 4. 안구건조증 모델동물을 이용한 식나무 추출물의 in vivo 기능성 평가

4.1 실험 동물 및 실험 디자인

6주령 SD 랫트를 (주)오리엔트로부터 구입후 1주일 동안 순화하였다. 1주일 뒤 깊은 마취하에 눈물샘(exorbital lacrimal gland)을 수술적으로 제거하여 안구건조증을 유발하였다. 1주일 뒤, 페놀-레드 스레드(phenol-red thread) 눈물량 검사지(FCI Opthalmics Zone Quick, Japan)를 눈꺼풀 외측 끝 부위 안구표면에 접촉시킨 후 30초 후 눈물에 의해 검사지의 색이 변한 길이를 측정하였다. 이들 중 비수술군에 비해 현저하게 눈물 분비량이 감소된 개체들만 선별하여 약효시험을 진행하였다. 군 분리후 약물은 1일 1회씩 각군에 맞게 조제하여 5일 동안 경구투여하였으며, 대조약물로는 안구건조증에 사용하는 건기식 소재인 오메가-3를 사용하였다. 실험동물의 사육 및 실험동물을 이용한 모든 실험과정은 한국한의학연구원 동물실험윤리위원회의 승인을 받았고, 규정에 따라 실행하였다.

4.2 눈물량 및 각막 건조손상 분석

눈물 분비량은 페놀-레드 스레드 눈물량 검사지(FCI Opthalmics Zone Quick, Japan)를 눈꺼풀 외측 끝 부위 안구표면에 접촉시킨 후, 30초 후 눈물에 의해 검사지의 색이 변한 길이를 측정하여 눈물 분비량을 측정하였다. 각막의 건조 손상은 원형 일루미네이터(ring type light illuminator)를 각막에 비춰 반사되는 형태를 촬영한 후 원형 조명의 각막 건조 손상에 의해 찌그러지는 정도를 평가하여 분석하였다.

4.3 실험 결과

4.3.1 눈물 분비량 증가 효과

상기 안구 건조증 유도 동물모델에 식나무 30% 에탄올 추출물을 각각 100, 250 mg/kg/day의 농도로 5일간 경구 투여하였다. 이후 눈물 분비량을 측정한 결과 도 1과 같이 눈물분비량이 식나무 추출물 투여에 의해 유의하게 증가함을 확인하였다. 특히, 안구건조증에 대표적으로 사용되는 오메가-3(omega-3)와 효능을 비교한 결과, 식나무 추출물을 투여하는 경우 오메가-3보다도 우수한 효과를 나타냄을 확인하였다.

4.3.2 각막 건조 손상 개선효과

안구건조증의 경우 눈물 부족으로 인해 각막의 건조 손상이 야기된다. 따라서, 상기 동물 모델을 이용하여 식나무 30% 에탄올 추출물의 각막 건조 손상의 개선 효과를 평가하였다.

그 결과, 도 2a와 같이 정상군에서는 눈물 막(tear film)의 정상적인 형성으로 인해 각막이 매끈하고 평평한 표면 상태를 유지하고 있었다. 반면, 안구건조증 질환군에서는 눈물 막의 형성부족으로 인해 각막상피세포에 건조 손상이 유발되어 각막의 표면이 울퉁불퉁하게 변하여 둥근 원형의 조명이 불규칙하게 찌그러지는 형태로 관찰되었다. 이에 반해 식나무 추출물 투여군에서는 각막의 건조손상에 의한 찌그러짐 현상을 유의적으로 억제하였으며, 대조약물인 오메가-3보다 우수한 효능을 확인할 수 있었다. 도 2b는 각막 손상 정도를 각막 평활도 점수(corneal smoothness score)로 정량적으로 나타낸 것이다.

Claims

식나무 추출물을 유효성분으로 포함하는 안구 건조증을 예방 또는 치료하기 위한 약학적 조성물.
청구항 1에 있어서, 상기 식나무 추출물은 에탄올 추출물 또는 열수 추출물인 약학적 조성물.
청구항 2에 있어서, 상기 에탄올 추출물은 20 내지 40% 에탄올(w/w) 추출물인 약학적 조성물.
청구항 2에 있어서, 상기 열수 추출물은 90 내지 120℃의 온도에서 추출한 것인 약학적 조성물.
청구항 1에 있어서, 상기 조성물은 경구 투여되는 것인 약학적 조성물.
청구항 1에 있어서, 상기 식나무 추출물은 식나무의 잎 또는 줄기 추출물인 약학적 조성물.
식나무 추출물을 유효성분으로 포함하는 안구 건조증을 예방 또는 개선하기 위한 건강 기능 식품용 조성물.
청구항 7에 있어서, 상기 식나무 추출물은 에탄올 추출물 또는 열수 추출물인 건강 기능 식품용 조성물.
청구항 7에 있어서, 상기 식나무 추출물은 식나무의 잎 또는 줄기 추출물인 건강 기능 식품용 조성물.