KR20020078147A

KR20020078147A - 아카란 황산을 고지혈증 예방 및 치료에 사용하는 용도

Info

Publication number: KR20020078147A
Application number: KR1020010018148A
Authority: KR
Inventors: 김영식; 신국현; 심진영
Original assignee: 김영식; 신국현
Priority date: 2001-04-06
Filing date: 2001-04-06
Publication date: 2002-10-18

Abstract

본 발명은 아카란 황산 분해효소의 용도에 관한 것으로서 구체적으로는 아카란 황산 분해효소를 고지혈증의 예방 및 치료에 사용하는 용도에 관한 것이다. 본 발명의 아카란 황산은 혈청에서 TG와 총콜레스테롤의 수치를 낮추는 반면에 HDL-콜레스테롤 수치는 높이므로 고지혈증의 예방 및 치료에 유용하게 사용될 수 있다.

Description

아카란 황산을 고지혈증 예방 및 치료에 사용하는 용도{Use of acharan sulfate for prevention and treatment of hyperlipidemia}

본 발명은 아카란 황산 분해효소의 용도에 관한 것으로서 구체적으로는 아카란 황산을 고지혈증의 예방 및 치료에 사용하는 용도에 관한 것이다.

글리코사미노글리칸은 생합성 과정에서 부분적인 변화를 통해 구조적으로 다양하고 복잡한 형태를 지니게 된다. GAG류는 우론산과 글루코사민의 반복되면서 부분적으로 황화가 이루어져 있는 기본적인 골격을 가지고 있으며, 이러한 복잡한 화학구조에 의해 여러 종류의 생물활성을 나타낼 수 있게 된다. 현재까지 알려진 바에 의하면, 이와같이 다양한 생물활성은 고유의 특정서열이 존재함에 기인한 것으로 보인다.

동물류의 GAG류로는 하이알우론산(hyaluronic acid), 콘드로이틴 황산(chondroitin sulfate), 케라틴 황산(keratin sulfate), 헤파란 황산(heparan sulfate), 헤파린(heparin) 등이 알려져 있으며, 최근 본 발명자가 새로운 GAG류인 아카란 황산을 발견하고 이를 특허등록한 바 있다(대한민국 특허 170064). 이들 GAG류 중 헤파린은 간, 허파, 피부 점막내의 동맥을 따라서 있는 마스트(mast) 세포내에 고립되어 존재하고 그 외 나머지 GAG류는 연결조직에 분포한다. 의약품으로 사용되는 콘드로이틴 황산은 상어의 척추 연골 및 소의 기관지에서 얻어지고 있다. 또한, 하등동물인 연체동물에서도 GAG류가 발견되고 있는데, 그 예로서 조개류에서 3-0-황산기를 가지면서 항트롬빈(antithrombin) 결합부위가 있는 GAG류의 존재가 보고되었고(Pejler 등,J. Biol. Chem., 262, 11413-11421, 1986), 해삼, 성게류에서도 황산기가 치환된 콘드로이틴 황산류가 발견되었다(Mourao 등,TIGG, 7, 235-246, 1995). 그리고 오징어의 각막에서도 콘드로이틴 황산이 존재함이 알려졌으며(Karamanos 등,Int. J. Biochem., 23, 67-72, 1991), 아카란 황산은 아프리카산 왕달팽이에 풍부하게 존재함이 밝혀졌다.

아카란 황산은 구조적으로 헤파린 및 헤파란 황산과 유사하며 2당류인 →4)-α-D-GlcNAc(1→4)-α-L-IdoA2S(1→ 의 구조가 반복된다. 헤파린과 헤파란 황산 GAG는 글루코사민과 우론산기가 반복되는 1→4결합으로 연결되어 있다. 헤파란 황산은 일차적으로 이당류인 N-아세틸-D-글루코사민과 D-글루쿠론산(glucuronic acid)에 황산화가 하나 일어난(monosulfated) 구조를 가지고 있으며, 반면에 헤파린은 주로 이당류인 N-설포닐(sulfonyl)-D-글루코사민과 L-이두론산(iduronic acid)에 황산화가 3개 일어난(trisulfated) 구조를 가지고 있다.

GAG류는 생체 내에서 프로테오글리칸(proteoglycan)의 형태로 존재하며, 이러한 프로테오글리칸은 프로테아제(protease)와 글리코시다아제(glycosidase)에 의해 분해되어 당부분이 유리된다. GAG류의 생리적 역할에 대해서 아직까지 많이 밝혀져 있지 않으나 생체 내의 단백질들과 결합하여 생리활성을 나타내는 것으로 보인다. 생체 내에서 GAG류와 결합하는 단백질은 프로테아제 저해제(proteaseinhibitor), 혈장의 지질단백질(lipoprotein), 성장인자, 지질분해효소, 외피세포결합체(extracelluar matrix) 단백질 등 크게 5가지로 나눌 수 있다. 이들 단백질은 GAG류와 결합하여 각각의 특이한 생리활성에 작용한다.

첫번째 GAG류는 프로테아제 저해제와 결합하여 생리 활성을 나타내는데, GAG류와 결합하는 대표적인 프로테아제 저해제로는 항트롬빈 III(antithrombin III)와 헤파린 보조인자 II(heparin cofactor II)가 있다. 헤파린은 항트롬빈 III와 결합하여 혈액인자 Xa와 트롬빈의 작용을 억제하고, 헤파린 보조인자 II와 결합하여 트롬빈의 작용을 저해하여 혈액응고를 막는다.

두번째 GAG류는 혈장의 지질단백질과 결합하는 것으로서, GAG류와 결합하는 대표적인 혈장 지질단백질에는 아포지질단백질 E와 아포지질단백질 B가 있다. 혈장 지질단백질과 결합하는 GAG류에는 헤파린과 콘드로이틴이 있으며, 이러한 헤파린과 콘드로이틴은 아포지단백질 E와 아포지단백질 B의 산성 및 염기성 아미노산이 몰려 있는 부위와 상호작용을 하여 동맥경화의 발생을 조절한다.

세번째 GAG류는 성장인자와 결합하는데 GAG류와 결합하는 성장인자에는 염기성 섬유아세포 성장인자(bFGF)가 있으며, 성장인자와 결합하는 GAG류에는 헤파린과 헤파란 황산이 있다. 헤파린과 헤파란 황산은 bFGF와 결합하여 bGFG가 분해되는 것을 방지함으로써 세포성장 및 분화에 중요한 역할을 담당한다.

네번째 GAG류는 지질분해 효소와 결합하는 것으로, 헤파린과 헤파란 황산을 정맥으로 주사하면 지질분해 효소인 저밀도 지질단백질(low density lipoprotein) 분해효소와 중성지방 분해효소를 혈장세포 내로 유리시키게 되는데, 이와같이 유리된 지질분해 효소가 혈중의 지방을 분해시키기 때문에 동맥경화 예방에 큰 역할을 한다.

다섯번째 GAG류는 외피세포 결합체와 결합하는데, GAG류와 상호작용을 하는 외피세포 결합체의 단백질로는 피브로넥틴(fibronectin), 비트로넥틴(vitronectin), 라미닌(laminin), 트롬보스폰딘(thrombospondin)이 있다. 이들 GAG류와 결합하는 단백질은 세포부착, 세포간의 정보전달, 세포분화, 세포성장 등에 주요하다.

이와같이, GAG류는 생체내의 단백질과 결합하여 여러 가지 생리활성을 나타내므로 다양한 용도로 사용될 수 있다. GAG류가 약물로 쓰이는 예로서, 콘드로이틴 황산은 점안제, 관절염치료제, 최근에 들어서 강장 드링크류 등에도 사용된다. 또한 히얄우론산은 화장품의 첨가물로 많이 쓰이고 있다. 임상에서 글리칸 의약품으로서 널리 사용되는 것은 헤파린으로, 헤파린은 항혈액응고제로서 혈전 치료제, 수술후, 신장투석, 인공혈관, 체외순환(extracorporeal circulation) 등에 광범위하게 사용되고 있다. 최근에는 항혈액응고작용 이외에 면역계의 보체활성, 말초혈관형성(angiogenesis) 저해, 염기성 섬유모세포(fibroblast) 성장인자의 상호작용, 항바이러스 작용 등 여러 생물 활성이 보고되고 있다.

아카란 황산은 상기에서 언급된 생물활성을 포함하여 여러가지 생물활성을 나타내는데, 아카란 황산을 구조적으로 변형시켰을 때(예, 탈아세틸화, 황산화, 새로운 올리고 GAG류화) 부작용이 적은 항혈액응고제의 가능성이 있으며, 아카란 황산의 황산화된 올리고당은 섬유아세포 성장인자와의 결합에 필요한 구조적 특징을 제공하므로 세포 성장 및 분화와 관련된 중요한 역할에도 관여한다. 실제적으로 탈아세틸 후 -NH₂에 황산화가 이루어진 화합물은 세포성장이 대조군에 비해 6배 정도 증가하는 점으로 보아 상처 치유 효과를 기대할 수 있을 것이다. 또한 아카란 황산은 반복적인 이당류의 단순한 구조를 지니고 있기 때문에 설페이트기 전이효소를 이용한 반응의 모델 화합물로서도 이상적이다. 이 외에 아카란 황산은 골다공증을 포함하여 간 기능효과 및 갱년기 장애에도 매우 효과적이다.

아카란 황산은 전술한 바와 같은 여러 가지 약리작용을 나타내고 있으나, 이들의 분자량이 너무 큰 관계로 다루기가 쉽지 않고 또한 부작용이 유발되는 문제점이 있어서 저분자량을 가지는 아카란 황산을 제조할 필요성이 크게 대두되었으며, 최근에 본 발명자들은 사람의 장내에서 GAG류 분해효소를 합성하는 미생물인 박테로이드 스테르코리스 HJ-15를 분리·동정하였으며 특허출원하여 등록받았으며(대한민국 특허등록 제 10-0257168호), 이로부터 분리한 신규한 아카란 황산 분해효소를 특허출원한 바 있다(대한민국 특허출원 제2000-75605).

이에, 본 발명자들은 상기 아카란 황산의 기능을 연구하는 중 상기 아카란 황산이 고지혈증에 동반되는 TG(triglyceride)와 콜레스테롤 수치를 매우 효과적으로 낮춤으로써 고지혈증의 예방 및 치료에 유용하게 사용될 수 있음을 밝힘으로써 본 발명을 완성하였다.

본 발명의 목적은 아카란 황산을 고지혈증의 예방 및 치료에 사용하는 용도를 제공하는 것이다.

도 1은 본 발명의 아카란 황산의 1H-NMR 분석결과를 보여주는 그래프이고,

도 2는 아카란 황산이 혈청에서의 총콜레스테롤, TG(triglyceride) 및 HDL-콜레스테롤에 미치는 영향을 보여주는 그래프이고,

■ ; 정상, □ ; 대조군,

▨ ; 키토산 올리고당, ▧ ; 아카란 황산

* ; p<0.01, ** ; p<0.005

도 3은 폴록사머(poloxamer)-407에 의해 유도된 고지혈증에서 아카란 황산이 총콜레스테롤 및 혈청 TG 양에 미치는 영향을 보여주는 그래프이다.

■ ; 정상군, □ ; 폴록사머-407 주사군,

▨ ; 로바스타틴 주사군, ▧ ; 아카란 황산 투여군(100 ㎎/㎏),

▤ ; 아카란 황산 투여군(300 ㎎/㎏)

A ; 총콜레스테롤, B ; 혈청 TG 수치

* ; p<0.05, ** ; p<0.02, *** ; p<0.002

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 TG와 콜레스테롤 수치를 매우 효과적으로 낮추는 고지혈증 예방 및 치료용 아카란 황산 및 약학적으로 허용가능한 그의 염을 제공한다.

또한, 본 발명은 아카란 황산 및 약학적으로 허용가능한 그의 염을 유효성분으로 함유하는 고지혈증 예방 및 치료용 약학적 조성물을 제공한다.

아울러, 본 발명은 아카란 황산 및 약학적으로 허용가능한 그의 염을 고지혈증 예방 및 치료에 사용하는 용도를 제공한다.

이하, 본 발명을 상세히 설명한다.

본 발명은 TG와 콜레스테롤 수치를 매우 효과적으로 낮추는 고지혈증 예방 및 치료용 아카란 황산 및 약학적으로 허용가능한 그의 염을 제공한다.

본 발명의 아카란 황산은 약학적으로 허용 가능한 염의 형태로 사용할 수 있으며, 염으로는 약학적으로 허용 가능한 유리산(free acid)에 의해 형성된 산 부가염이 유용하다. 아카란 황산은 당해 기술 분야에서 통상적인 방법에 따라 약제학적으로 허용되는 산 부가염을 형성할 수 있다. 유리산으로는 유기산과 무기산을 사용할 수 있으며, 무기산으로는 염산, 브롬산, 황산, 인산 등을 사용할 수 있고 유기산으로는 구연산(citric acid), 초산, 젖산, 주석산(tartaric acid), 말레인산, 푸마르산(fumaric acid), 포름산, 프로피온산(propionic acid), 옥살산, 트리플루오로아세트산, 벤조산, 글루콘산, 메탄술폰산, 글리콜산, 숙신산, 4-톨루엔술폰산, 갈룩투론산, 엠본산, 글루탐산 또는 아스파르트산 등을 사용할 수 있다.

상기 아카란 황산 및 약학적으로 허용 가능한 그의 염은 임상투여시에 비경구로 투여가 가능하며 일반적인 의약품제제의 형태로 사용될 수 있다.

즉, 본 발명의 아카란 황산 및 약학적으로 허용 가능한 그의 염은 실제로 비경구의 여러 가지 제형으로 투여될 수 있는데, 제제화할 경우에는 보통 사용하는 충진제, 증량제, 결합제, 습윤제, 붕해제, 계면활성제 등의 희석제 또는 부형제를 사용하여 조제된다. 비경구투여를 위한 제제에는 멸균된 수용액, 비수성용제, 현탁제, 유제, 동결건조제제, 좌제가 포함된다. 비수성용제, 현탁용제로는 프로필렌글리콜(propylene glycol), 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, 글리세로제라틴 등이 사용 될 수 있다.

또한, 상기 아카란 황산 및 약학적으로 허용 가능한 그의 염은 생리식염수 또는 유기용매와 같이 약제로 허용된 여러 전달체(carrier)와 혼합하여 사용될 수 있고, 안정성이나 흡수성을 증가시키기 위하여 글루코스, 수크로스 또는 덱스트란과 같은 탄수화물, 아스코르브 산(ascorbic acid) 또는 글루타치온과 같은 항산화제(antioxidants), 킬레이팅 물질(chelating agents), 저분자 단백질 또는 다른 안정화제(stabilizers)들이 약제로 사용될 수 있다.

상기 아카란 황산 및 약학적으로 허용 가능한 그의 염의 유효용량은 주사제의 경우는 10∼30 ㎎/㎏, 경구 투여제의 경우는 100∼300 ㎎/㎏이고 하루 1∼2회 투여될 수 있다.

본 발명의 약학적 조성물에서 아카란 황산 및 약학적으로 허용 가능한 그의 염의 총 유효량은 거환(bolus) 형태 혹은 상대적으로 짧은 기간 동안 확산(infusion) 등에 의해 단일 투여량(single dose)으로 환자에게 투여될 수 있으며, 다중 투여량(multiple dose)이 장기간 투여되는 분활 치료 방법(fractionated treatment protocol)에 의해 투여될 수 있다. 상기 아카란 황산 및 약학적으로 허용 가능한 그의 염의 농도는 약의 투여 경로 및 치료 횟수 뿐만 아니라 환자의 나이 및 건강상태 등 다양한 요인들을 고려하여 환자의 유효 투여량이 결정되는 것이므로, 이러한 점을 고려할 때 이 분야의 통상적인 지식을 가진 자라면 상기 아카란황산 및 약학적으로 허용 가능한 그의 염의 약학적 조성물로서의 특정한 용도에 따른 적절한 유효 투여량을 결정할 수 있을 것이다.

본 발명자들은 본 발명의 아카란 황산이 고지혈증에 미치는 영향을 확인하기 위하여, 먼저 아프리카산 왕달팽이(Achatina fulicaBowdich)로부터 아카란 황산을 분리 및 정제하였으며¹H-NMR 분석을 사용하여 그 구조를 확인하였다(표 1및도 1참조).

또한, 본 발명자들은 콜레스테롤 함유 혼합물에 의해 유도되는 고지혈증 래트(rat) 동물모델에서 본 발명의 아카란 황산이 전체 콜레스테롤, HDL-콜레스테롤 및 TG 농도에 미치는 영향을 확인하였다.

그 결과, 콜레스테롤을 함유하는 혼액을 투여했을 때 혈청 콜레스테롤과 TG 수치가 상당히 증가하여 정상군과 비교해 상대적인 고지혈이 유발되었음을 관찰하였고, 반면 HDL-콜레스테롤은 감소하였다. 혈청 콜레스테롤의 경우 비교약물로 사용한 키토산 올리고당과 아카란 황산 투여군 모두 유의한(p<0.01) 감소를 나타내었고 상승된 TG 수치 또한 상당한 감소효과(p<0.01, p<0.001)를 나타내었다. 반면에콜레스테롤 함유 혼액의 투여로 감소한 HDL-콜레스테롤의 경우에는 아카란 황산의 투여로 수치가 증가하였다(도 2참조).

다음으로 본 발명자들은 폴록사머-407(Pluronic F-127) 용액에 의해 유도되는 고지혈증 래트 동물모델에서 본 발명의 아카란 황산이 전체 콜레스테롤, HDL-콜레스테롤 및 TG 농도에 미치는 영향을 확인하였다.

그 결과, 본 발명에서는 폴록사머-407 투여로 혈청 콜레스테롤과 TG 수치가 각각 15배 및 50배 정도 상승되었다. 이에 대해 비교약물인 로바스타틴 투여군은 대조군에 비해 콜레스테롤과 TG 수치를 각각 36.9% 및 35.1% 낮추어 우수한 저지혈(hypolipidemic) 효과를 보였다. 한편, 아카란 황산 투여군의 경우에도 콜레스테롤 및 TG 수치에서 각각 유의성 있는 감소효과를 나타내었다(도 3참조).

폴록사머-407이 고지혈증을 유도하는 기작은 확실히 규명되지는 않았지만, 최근 보고에 따르면 HMG-CoA(3-hydroxyl-3-methylglutaryl coenzyme) 환원효소(reductase)의 활성과 지단백질 분해효소(lipoprotein lipase, LPL)의 억제에 의한 것으로 알려져 있다(Thomas P., Johnston and Warren K. Palmer,Biochemical Pharmacology,1993, 46, 1037-1042). 상기 결과는 아카란 황산이 전반적인 지질대사뿐만 아니라 동맥경화증(arteriosclerosis)을 개선시키는데 효과적인 물질로서의 가능성이 있음을 제시해 준다.

이하, 본 발명을 실시예에 의해 상세히 설명한다.

단, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐, 본 발명의 내용이 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.

<실시예 1> 아카란 황산이 콜레스테롤 함유 혼합물에 의해 유도되는 고지혈증에 미치는 영향 측정

<1-1> 아카란 황산의 분리 및 정제

본 발명자들은 본 발명의 아카란 황산이 고지혈증에 미치는 영향을 확인하기 위하여, 먼저 아프리카산 왕달팽이(Achatina fulica Bowdich)로부터 아카란 황산을 분리하였다.

본 발명에 사용한 아프리카산 왕달팽이는 경기도 용인의 달팽이 농장에서 구입한 것을 사용하였고, 김 등(Kim YS., JO YY., Chang IM., Toida T., Park Y.,J. Biol. Chem.,1996, 271, 11750-5)의 방법에 따라 아카란 황산을 분리 및 정제하였으며¹H-NMR 분석을 사용하여 그 구조를 확인하였다(표 1및도 1).

아카란 황산의¹H-NMR 데이타

	L-IdoAp2S	D-GlcNpAc
H-1	5.189	5.114
H-2	4.345	4.020
H-3	4.284	3.74
H-4	4.027	3.74
H-5	4.930	3.867
H-6		3.87, 3.90
NAc		2.083

그 결과, 본 발명자들은 하기화학식 1로 표시되는 아카란 황산을 분리하였으며 이후의 실험에 사용하였다.

<1-2> 콜레스테롤 유도 고지혈증에 미치는 영향 측정

본 발명자들은 콜레스테롤 함유 혼합물에 의해 유도되는 고지혈증 래트(rat) 동물모델에서 본 발명의 아카란 황산이 전체 콜레스테롤, HDL-콜레스테롤 및 TG 농도에 미치는 영향을 확인하였다.

실험에는 약 220 g의 수컷 SD(Sprague-Dawley) 래트를 사용하였으며, 서울대학교 실험동물 사육장에서 분양받아 최소 일주일간 실험 사육장 환경에 적응시킨 후 사용하였다. 사육장은 인공 조명에 의하여 조명시간을 아침 8시부터 저녁 8시까지 12시간으로 조절하였으며 실내온도는 18℃ 내지 23℃로 유지하였다. 사료는 조단백 21.0%, 조지방 3.5%, 조셀룰로우즈 5.0% 및 무기질 8.0% 등의 조성을 가지는 고형사료를 사용하였으며, 급수는 정수된 물을 사용하였고 사료와 급수는 제한하지 않았다.

먼저, 1% 콜레스테롤과 1% 나트륨 콜레이트(sodium cholate)가 함유된 옥수수유 혼액(cholesterol-rich mixture)을 5일간 연속으로 수컷 SD 래트에 경구 투여하였으며, 콜레스테롤 함유 혼액 투여 5일째부터 본 발명의 아카란 황산(100 ㎎/㎏)을 1일 1회씩 5일간 경구투여하였다. 아카란 황산을 투여하지 않은 동물을 대조군으로 사용하였다. 최종시료 투여 12시간 후 동물로부터 혈액을 취하여 혈청 중의 총콜레스테롤, HDL-콜레스테롤 및 TG 농도를 측정하여 정상군 및 대조군들과 비교하였다. 이때, 비교약물로는 100 ㎎/㎏/일 농도의 키토산 올리고당(chitosan oligosaccharide)을 사용하였다.]

혈청의 총콜레스테롤은 콜레스테롤엔자임(cholesterolenzyme)-V (Eiken Chem. Co.) 키트를 사용하여 측정하였고, 중성지질은 TG-V(Eiken Chem. Co.) 키트를 사용하여 Kim 등에 의한 효소법으로 측정하였으며, HDL 총콜레스테롤은 HDL-C 555(Eiken Chem. Co.) 키트를 사용하여 Kim 등에 의한 침전법으로 측정하였다(Kim JC., 臨床檢査法提要,1983, 29, 456-474).

모든 실험 결과는 평균치와 표준오차를 사용하여 나타내었고, 각 군간의 비교는 Student'st-test를 사용하였으며, 대조군과 비교하여 p 값이 0.05 미만일 때를 통계학적으로 유의성이 있다고 판정하였다.

그 결과, 콜레스테롤을 함유하는 혼액을 투여했을 때 혈청 콜레스테롤과 TG 수치가 상당히 증가하여 정상군과 비교해 상대적인 고지혈이 유발되었음을 관찰하였고, 반면 HDL-콜레스테롤은 감소하였다. 혈청 콜레스테롤의 경우 비교약물로 사용한 키토산 올리고당과 아카란 황산 투여군 모두 유의한(p<0.01) 감소를 나타내었고 상승된 TG 수치 또한 상당한 감소효과(p<0.01, p<0.001)를 나타내었다. 반면에 콜레스테롤 함유 혼액의 투여로 감소한 HDL-콜레스테롤의 경우에는 아카란 황산의 투여로 수치가 증가하였다(도 2).

<실시예 2> 아카란 황산이 폴록사머(poloxamer)-407에 의해 유도되는 고지혈증에 미치는 영향 측정

먼저, 상기 실시예 <1-2>와 동일한 조건에서 사육된 수컷 SD 래트(380±20 g)를 실험동물로 사용하였다. 생리식염수에 용해시킨 100 ㎎/㎏ 및 300 ㎎/㎏ 농도의 아카란 황산을 1일 1회씩 3일간 경구투여하였고, 4일째에 냉장법(cold method)에 따라 제조하여(Schmollka IR.,Polymers and Controlled Drug Delivery,1991, 189, CRC press) 미리 2차 증류수에 용해시켜 하룻밤동안 냉장보관해 놓은 폴록사머-407 용액을 각각 1 ㎖씩 복강투여하였다. 비교약물로 사용한 로바스타틴(lovastatin, 중외제약)은 투여전 0.4%의 카르복시메틸셀룰로즈(carboxymethylcellulose)(w/v) 및 3.3%의 글리세린(glycerin)(v/v)과 함께 2차 증류수에서 잘 혼합하여 현탁시켜 사용하였다. 시료를 다시 2일간 연속 투여하고 실험 12시간 전부터 절식시킨 래트를 에테르(ether) 마취하에 복부대정맥에서 채혈하여 혈청을 얻었다.

정상쥐에 폴록사머-407 용액 1 ㎖을 복강내로 단독 투여하면 혈청 콜레스테롤은 10 내지 15배, TG는 40 내지 50배까지 상승한다고 보고되고 있다(M. Sugano, T. Fujikawa, Y. Hiratsuji, K. Nakashima, N. Fukuda, Y. Hasegawa, Am. J. Clin. Nutr., 1980, 33, 787-793; Warren K. Palmer, Euge E. Emeson, Thomas P. Johnston,Atherosclerosis, 1998, 136, 115-123). 본 발명에서는 폴록사머-407 투여로 혈청 콜레스테롤과 TG 수치가 각각 15배 및 50배 정도 상승되었다. 이에 대해 비교약물인 로바스타틴 투여군은 대조군에 비해 콜레스테롤과 TG 수치를 각각 36.9% 및 35.1% 낮추어 우수한 저지혈(hypolipidemic) 효과를 보였다. 한편, 아카란 황산 투여군의 경우에도 콜레스테롤 및 TG 수치에서 각각 유의성 있는 감소효과를 나타내었다(도 3).

폴록사머-407이 고지혈증을 유도하는 기작은 확실히 규명되지는 않았지만, 최근 보고에 따르면 HMG-CoA(3-hydroxyl-3-methylglutaryl coenzume) 환원효소(reductase)의 활성과 지단백질 분해효소(kipoprotein lipase, LPL)의 억제에 의한 것으로 알려져 있다(Thomas P., Johnston and Warren K. Palmer,Biochemical Pharmacology,1993, 46, 1037-1042). 상기 결과는 아카란 황산이 전반적인 지질대사뿐만 아니라 동맥경화증(arteriosclerosis)을 개선시키는데 효과적인 물질로서의 가능성이 있음을 제시해 준다.

<실시예 3> 랫트에 대한 비경구투여 급성 독성실험

6주령의 특정병원체부재(SPF) SD계 랫트를 사용하여 급성독성실험을 실시하였다. 군당 2 마리씩의 동물에 본 발명의 아카란 황산을 0.5% 메틸셀룰로즈 용액에 현탁하여 1 g/㎏/15 ㎖의 용량으로 단회 비경구투여하였다. 시험물질 투여후 동물의 폐사여부, 임상증상, 체중변화를 관찰하고 혈액학적 검사와 혈액생화학적검사를 실시하였으며, 부검하여 육안으로 복강장기와 흉강장기의 이상여부를 관찰하였다. 시험결과, 시험물질을 투여한 모든 동물에서 특기할 만한 임상증상이나 폐사된 동물은 없었으며, 체중변화, 혈액검사, 혈액생화학 검사, 부검소견 등에서도 독성변화는 관찰되지 않았다. 이상의 결과 실험된 본 발명의 아카란 황산은 랫트에서 3,000 ㎎/㎏까지 독성변화를 나타내지 않으며 비경구투여 최소치사량(LD₅₀)은500 ㎎/㎏ 이상인 안전한 물질로 판단되었다.

상기에서 살펴본 바와 같이, 본 발명의 아프리카 왕달팽이의 몸체에서 분리한 글리코사미노글리칸인 아카란 황산은 혈청에서 TG와 총콜레스테롤의 수치를 낮추는 반면에 HDL-콜레스테롤 수치는 높이므로 고지혈증의 예방 및 치료에 유용하게 사용될 수 있음을 확인하였다.

Claims

아카란 황산 및 약학적으로 허용 가능한 그의 염을 유효성분으로 함유하는 고지혈증 예방 및 치료용 약학적 조성물.
제 1항에 있어서, 상기 약학적 조성물은 TG(triglyceride)의 수치를 낮추는 것을 특징으로 하는 고지혈증 예방 및 치료용 약학적 조성물.
제 1항에 있어서, 상기 약학적 조성물은 총콜레스테롤(total cholesterol)의 수치를 낮추는 것을 특징으로 하는 고지혈증 예방 및 치료용 약학적 조성물.