KR20050097013A - 염증 및 통증에 효과가 있는 계지 추출물과 이를 함유하는약학적제제 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 계지 추출물 또는 분획물을 유효성분으로 함유하는 염증성질환 또는 관절염 예방 및 치료용 약학조성물에 관한 것으로서, 본 발명의 계지 추출물 및 분획물은 염증 및 부종 생성을 유의적으로 억제하고 급만성 관절염, 골관절염, 류마티스 관절염에 강력한 소염진통효과를 나타내므로, 일반 염증질환 및 관절염에 효과적인 의약품 및 건강기능식품으로 이용될 수 있다.

Description

염증 및 통증에 효과가 있는 계지 추출물과 이를 함유하는 약학적제제{The anti-inflammatory and anti-nociceptive effect of Cinnamomum Loureirii branches extract and pharmaceutical preparations containing the same}
본 발명은 계지 추출물 또는 분획물을 유효성분으로 함유하는 염증성질환 또는 관절염 치료 및 예방을 위한 약학조성물에 관한 것이다.
염증(inflammation)은 여러 가지 형태의 감염(infection)이나 생체 내 대사산물 중의 자극성 물질에 대한 생체내 방어기전의 발현이라 할 수 있고, 다양한 화학적 매개체가 염증의 발현 기전에 관여하고 있으며, 그 병인도 매우 복잡하다. 기존의 항염증제는 크게 스테로이드성 및 비스테로이드성 항염증제로 구분되며, 이중 대부분의 합성 항염증제는 주작용 이외에 여러 가지 부작용을 수반하는 경우가 많으므로 효과가 탁월하며 부작용이 적은 항염증제의 개발이 절실히 요구되고 있는 실정이다(Miller M. J. et al., Mediators of inflammation, 4, pp387-396, 1995 : Appleton L. et al., Adv. Pharmacol., 35, pp27-28, 1996).
관절염(arthritis)이란 연화, 동통(pain)이 2주 이상 지속되는 부종과 발적 등의 증상을 특징으로 하는 질환이다. 관절염은 적어도 100가지 이상의 형태로 분류될 수 있으나 가장 빈번히 발병하는 것은 골관절염(osteoarthritis; OA)과 류마티스 관절염(rheumatoid arthritis; RA)이다. 골관절염은 퇴행성 관절염(degenerative arthritis)이라고도 하며, 연령의 증가에 따른 관절의 노쇠로 인하여 뼈를 감싸고 있는 연골의 파괴로 심한 통증과 관절의 경직이 유발되며, 대부분의 경우 '극돌기(spurs)'라 불리는 뼈의 돌출물이 성장하여 통증을 더욱 악화시킨다. 특히 골관절염은 신진대사 및 세포 재생 능력이 저하되어 있는 고연령층에서 일어나는 퇴행성 질환으로, 그 근본적 치료가 거의 불가능하며, 외과적 수술, 약물 요법 및 물리 치료 등이 시행되어지고 있으나, 일부 보조 요법을 제외하면 많은 부작용의 위험을 감수해야 한다. 류마티스 관절염은 관절이나 건(힘줄)의 활막에 비세균성 염증 반응이 만성적으로 나타나며, 이로 인해 활막이 증식되고 활액의 양이 증가하여 관절의 부종과 동통을 초래하는 질환이다. 류마티스 관절염은 전신성 염증반응으로 인체 내 많은 조직과 기관(피부, 혈관, 심장 폐, 근육)들에 영향을 주며, 특히 관절에 영향을 주어 비가역적인 증식성 활막염을 일으키며 이는 관절연골의 파괴와 관절의 강직으로 진행된다. 류마티스 관절염의 원인은 아직 밝혀지지 않았으나 자가면역반응이 이 질환의 만성화와 진행에 중요한 역할을 하는 것으로 알려져 있다. 즉, 염증성 매개체들과 사이토카인(cytokine)의 국소적인 방출과 함께 T 세포가 중요한 역할을 하여 결과적으로 관절을 파괴하는 지속적인 자가면역반응으로, 나타나는 주요 증상으로는 피로, 무력감, 동통 등이며, 관절염이 진행되면서 발열 및 체력쇠약 등을 동반한다. 또한 염증이 일어난 관절 부근에 근육강직(muscle atrophy)과 근육경축(muscle spasm)이 나타나 관절의 움직임에 영향을 준다.
현대에 와서 관절염은 식습관 변화와 교통의 발달로 인한 비만 환자의 급증으로 그 연령층이 낮고 광범위해진 일반적인 질환인데 반해, 아직까지 관절염 발병 기전이 밝혀지지 않아 선택적인 치료 약물 또한 없는 실정이다. 따라서 관절염의 치료목적은 관절의 통증과 염증을 감소시키고, 관절의 변형을 방지하는데 있다. 관절염에 대한 근본적인 치료법이 없으므로 기초 치료법으로 물리, 운동 요법을 행하고, 적당한 비스테로이드성 항염증 약물(NSAIDs)을 사용하여 염증을 완화시키며, 염증이 심하면 금염(gold salt) 요법 또는 페니실라민(penicillamine) 요법을 실시하고 있다. 상기의 방법이 효능이 없으면 스테로이드(steroid) 제제를 사용하며, 난치성인 경우 면역 억제제를 사용하고, 변형 관절염으로 이행되면 수술요법을 실시한다. 관절염에 대한 소염·진통 작용을 위해 사용되는 비스테로이드성 항염증 약물(NSAIDs)은 주로 사이클로옥시게나제(cyclooxygenase)를 억제하여 염증반응에 관여하는 프로스타글란딘(prostaglandin)의 생성을 억제함으로써 항염증 작용을 나타내며, 그 중 인도메타신(indomethacin)과 페닐부타존(phenylbutazone)의 경우 다른 NSAIDs에 비해 강력한 항염증 효과를 가지고 있다. 인도메타신은 염증을 유발하는 프로스타글란딘의 생성을 가장 강력하게 억제하는 약물 중에 하나로 경구 투여로 잘 흡수되나, 이러한 약물은 NSAIDs에서 나타나는 일반적인 위장관에 대한 부작용 이외에 현기증, 정신 착란, 드물게는 환각증을 동반한 정신병이 보고되어 있을 만큼 심한 독성을 갖고 있어, 고용량에서 환자의 33%가 투약을 중지해야 하는 등 많은 부작용을 갖고 있다. 페닐부타존 역시 사용 초기 다른 NSAIDs에 비해 류마티스 관절염, 강직성 척추염, 급성 통풍성 관절염 치료에 효과적으로 사용되어 왔으나, 과립구 감소증이나 재생 불량성 빈혈 등을 일으키는 혈액학적 이상을 포함하는 심한 독성 때문에 현재 사용되지 않고 있다. 이런 NSAIDs에 비해 스테로이드 제제는 환자에게 사용할 수 있는 가장 빠른 방법으로, 항염증 작용 효과가 빠르고 극적으로 나타나며 환자에게 쾌감을 주는 약물로 알려져 있다. 그러나 널리 알려진 것처럼 이 약물은 세균 감염에 대한 저항력을 약하게 하고, 당뇨병의 악화, 쿠싱(Cushing) 증후군, 부신 부전증, 정신 기능장애 등을 일으키는 것으로 독성이 매우 심각할 뿐만 아니라 치료를 시작하면 중지하기가 어렵기 때문에 사용상 주의를 요하며, 가능하면 금해야 하는 것으로 알려져 있다. 이처럼 합성 항염증제는 여러 가지 부작용을 수반하는 경우가 많으므로 앞서 언급한 바와 같이 효력이 강하면서도 비교적 부작용이 적은 항염증제의 개발이 꾸준히 요구되고 있는 실정이다. 특히 효능 및 부작용 측면에서 볼 때, 고래로부터 임상적 경험이 풍부하고 안전성 측면에서 탁월한 평가를 받고 있는 한약제제와 천연물제제의 경우, 관절염 치료 약물로의 개발 가능성은 한층 더 풍부할 것으로 사료된다. 따라서 본 시험은 임상적으로 관절염 환자에게 사용되어 항염증, 항진통 효과가 있을 것으로 예상되는 한약제제의 항염증 및 진통 효능을 관찰함으로써 향후 관절염 치료 약물로서의 개발 가능성을 평가하고자 한다.
한의학에서는 관절염을 비증(痺證)의 범위에서 보고, 그 병인병리를 “풍한습삼기잡지(風寒濕三氣雜至), 합이성비야(合而成痺也)”라고 보고 있고, 기혈(氣血)이 부족한 사람이 외사(外邪)의 침범을 받아 경맥의 소통을 방해받아 유발된다고 보고 있으므로 그 치료에 있어서, 풍사(風邪)를 제거하고, 허손(虛損)을 치료하는 활혈속근탕, 소속명탕, 십전대보탕 등을 사용하고, 약물치료와 함께 국부의 침구(鍼灸) 치료와 물리요법을 병행하여 치료하고 있다. 한의학에서는 통증이 주로 한사(寒邪)(일부는 열사(熱邪)에 의해 일어나기도 함)에 의해 기혈순행이 장애를 받음으로 나타나는 것으로 보고 있으며 이에 따라 통증을 조절하기 위한 방법으로 기혈순행을 조절하는 침구나 약물들을 많이 사용해왔다.
본 발명의 계지(Cinnamomi Ramulus)는 육계나무(Cinnamomun loureirii NEES)의 햇가지를 15㎝ 정도의 길이로 잘라서 햇볕에 말린 것을 의미하며, 한약재로 사용된다. 맛은 신(辛)하고 성질은 온(溫)한 약으로 기표(肌表)의 풍한(風寒)을 발산하며, 사지에 도달하여 경락(經絡)을 선통(宣統)게 하고 관절(關節)을 이(利)하게 한다. 온통(溫痛)의 작용은 활혈통경(活血通經)하고 산한지통(散寒之痛)하는 효능이 있어 외감풍한(外感風寒)과 풍한습비(風寒濕痺) 및 경폐(經閉), 통경(通經) 등의 증상을 치료하는데 사용된다. 또한 계지에는 알칼로이드(alkaloid) 0.07%, 사포닌(saponin) 2.06%, 탄닌(tannin) 2.51% 및 정유가 함유되어 있다(정 보섭 및 신 민교, 향약대사전, 영림사, p455 ,1998).
계지에 대한 연구로서 대한민국 공개특허 제 2001-0055960호는 육계 추출물을 함유하는 화장료 조성물에 대하여 개시하면서 육계나무 추출물의 엘라스타제 및 히아루론라제의 효소 활성 억제 효과를 밝히고 있으며, 대한민국 공개특허 제2003-0095006호는 화학약제와 동일하거나 유사한 방제효과를 가지는 육계나무 수피 추출물에 대하여 개시하고 있다.
그러나, 계지 추출물의 염증성 질환 또는 관절염 치료 및 예방 효과에 대해서는 어떠한 개시나 교시된 바 없다.
이에, 본 발명자들은 계지의 다양한 생리활성 연구를 수행하던 중, 계지의 추출물이 독성이 없을 뿐만 아니라, 급만성 관절염을 부작용 없이 예방하고 치료하는데 효과적임을 밝힘으로써 본 발명을 완성하였다.
본 발명의 목적은 소염 및 진통 활성을 갖는 계지 추출물을 함유하는 관절염을 포함한 염증성 질환의 예방 및 치료용 약학조성물 및 건강기능식품을 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 계지 추출물 또는 분획물을 유효성분으로 함유하고 약제학적으로 허용 가능한 담체, 부형제 또는 희석제를 포함하는 염증성 질환의 예방 및 치료용 약학조성물을 제공한다.
또한, 본 발명은 계지 추출물 또는 분획물을 유효성분으로 함유하고 약제학적으로 허용 가능한 담체, 부형제 또는 희석제를 포함하는 관절염의 예방 및 치료용 약학조성물을 제공한다.
상기 계지 추출물은 물 및 메탄올, 에탄올, 부탄올 등과 같은 C1 내지 C4의 저급알코올 및 이들의 혼합용매, 바람직하게는 물 또는 에탄올에 가용한 추출물을 포함한다.
또한, 상기 계지 분획물은 물 및 메탄올, 에탄올, 부탄올 등의 C1 내지 C4의 저급알콜 등의 극성용매, 헥산, 에틸아세테이트, 아세톤, 클로로포름, 메틸렌클로라이드 등의 비극성용매 및 이들의 혼합용매에 가용한 분획물을 포함하며, 바람직하게는 에틸아세테이트, 부탄올 및 물에 가용한 분획물을 포함한다.
상기 관절염은 골관절염(Osteoarthritis), 건선성 관절염(psoriatic arthritis) 및 류마티스 관절염(Rheumatoid arthritis)을 포함한다.
이하, 본 발명을 상세히 설명한다.
본 발명의 계지 추출물 및 용매별 분획물은 하기와 같이 수득될 수 있다.
본 발명의 계지를 구입하여, 계지 시료 중량의 약 2 내지 15배, 바람직하게는 약 3 내지 8배에 달하는 부피의 물 및 메탄올, 에탄올, 부탄올 등과 같은 C1 내지 C4의 저급알콜의 극성 용매 또는 이들의 약 1:0.1 내지 1:10의 혼합비를 갖는 혼합용매로, 바람직하게는 물 및 에탄올로 실온에서 약 1시간 내지 1일, 바람직하게는 1시간 내지 4시간 동안 열수 추출, 냉침 추출, 환류 냉각 추출 또는 초음파 추출 등의 추출방법을 사용하여, 바람직하게는 열수추출하여 진공여과에 의해 상층액을 회수한 다음, 상기의 과정을 2 내지 5회, 바람직하게는 3회 반복 수행하여 상층액을 모으고 감압농축하여 계지 물 또는 에탄올 추출물을 수득할 수 있다.
또한, 상기 공정으로 수득된 계지 에탄올 추출물에 물 및 부탄올, 헥산, 에틸아세테이트 등의 유기용매를 극성이 낮은 용매부터 극성이 높은 용매순으로, 바람직하게는 에틸아세테이트, 부탄올, 물의 순으로 순차적으로 용매분획 및 감압농축하여 계지 용매별 분획물을 수득할 수 있으며, 추가로 통상의 분획 공정을 수행할 수도 있다(Harborne J.B. Phytochemical methods: A guide to modern techniques of plant analysis, 3rd Ed., pp6-7, 1998).
본 발명은 상기의 제법으로 얻어진 계지 추출물 및 용매별 분획물을 유효성분으로 함유하는 관절염 예방 및 치료용 약학조성물을 제공한다.
상기의 제법으로 수득된 본 발명의 계지 추출물을 랫트에게 경구투여하고 카라기난으로 뒷발에 부종을 유도하였을 경우에, 대조군과 비교하여 유의적인 부종억제율을 나타내었으며, 계지추출물을 랫트에게 경구투여하고 미코박테리움 부티리시움(Mycobacterium butyricium) 함유 CFA(Freund's complete adjuvant)로 뒷발에 만성관절염을 유도하였을 경우에도 대조군과 비교하여 탁월한 소염진통효과를 나타냄을 확인할 수 있었다.
또한, 본 발명의 계지는 오랫동안 생약으로 사용되어 오던 약재로서 이로부터 추출된 본 발명의 추출물들 역시 독성 및 부작용 등의 문제가 없다.
본 발명의 염증성 질환 또는 관절염 예방 및 치료용 약학조성물은, 조성물 총 중량에 대하여 상기 추출물을 0.1 내지 50 중량%로 포함한다.
본 발명의 추출물을 포함하는 약학조성물은 약학적 조성물의 제조에 통상적으로 사용하는 적절한 담체, 부형제 및 희석제를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 추출물의 약학적 투여 형태는 이들의 약학적 허용가능한 염의 형태로도 사용될 수 있고, 또한 단독으로 또는 타 약학적 활성 화합물과 결합뿐만 아니라 적당한 집합으로 사용될 수 있다.
본 발명에 따른 추출물을 포함하는 약학조성물은, 각각 통상의 방법에 따라 산제, 과립제, 정제, 캡슐제, 현탁액, 에멀젼, 시럽, 에어로졸 등의 경구형 제형, 외용제, 좌제 및 멸균 주사용액의 형태로 제형화하여 사용될 수 있다. 추출물을 포함하는 조성물에 포함될 수 있는 담체, 부형제 및 희석제로는 락토즈, 덱스트로즈, 수크로스, 솔비톨, 만니톨, 자일리톨, 에리스리톨, 말티톨, 전분, 아카시아 고무, 알지네이트, 젤라틴, 칼슘 포스페이트, 칼슘 실리케이트, 셀룰로즈, 메틸 셀룰로즈, 미정질 셀룰로스, 폴리비닐 피롤리돈, 물, 메틸히드록시벤조에이트, 프로필히드록시벤조에이트, 탈크, 마그네슘 스테아레이트 및 광물유를 들 수 있다. 제제화할 경우에는 보통 사용하는 충진제, 증량제, 결합제, 습윤제, 붕해제, 계면활성제 등의 희석제 또는 부형제를 사용하여 조제된다. 경구투여를 위한 고형제제에는 정제, 환제, 산제, 과립제, 캡슐제 등이 포함되며, 이러한 고형제제는 상기 추출물에 적어도 하나 이상의 부형제 예를 들면, 전분, 칼슘카보네이트(calcium carbonate), 수크로스(sucrose) 또는 락토오스(lactose), 젤라틴 등을 섞어 조제된다. 또한 단순한 부형제 이외에 마그네슘 스테아레이트, 탈크 같은 윤활제들도 사용된다. 경구를 위한 액상 제제로는 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. 비경구 투여를 위한 제제에는 멸균된 수용액, 비수성용제, 현탁제, 유제, 동결건조 제제, 좌제가 포함된다. 비수성용제, 현탁제로는 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 사용될 수 있다.
본 발명의 추출물의 바람직한 투여량은 환자의 상태 및 체중, 질병의 정도, 약물형태, 투여경로 및 기간에 따라 다르지만, 당업자에 의해 적절하게 선택될 수 있다. 그러나, 바람직한 효과를 위해서, 본 발명의 추출물은 1일 0.0001 내지 100mg/kg으로, 바람직하게는 0.001 내지 100mg/kg으로 투여하는 것이 좋다. 투여는 하루에 한번 투여할 수도 있고, 수회 나누어 투여할 수도 있다. 상기 투여량은 어떠한 면으로든 본 발명의 범위을 한정하는 것은 아니다.
본 발명의 추출물은 쥐, 생쥐, 가축, 인간 등의 포유동물에 다양한 경로로 투여될 수 있다. 투여의 모든 방식은 예상될 수 있는데, 예를 들면, 경구, 직장 또는 정맥, 근육, 피하, 자궁내 경막 또는 뇌혈관내 (intracerebroventricular) 주사에 의해 투여될 수 있다.
본 발명은 염증성 질환 또는 관절염의 예방 효과를 나타내는 상기 추출물 및 식품학적으로 허용 가능한 식품보조 첨가제를 포함하는 건강기능식품을 제공한다. 계지 추출물을 첨가할 수 있는 식품으로는, 예를 들어, 각종 식품류, 음료, 껌, 차, 비타민 복합제, 건강 기능성 식품류 등이 있다.
또한, 염증성 질환 또는 관절염의 예방 효과를 목적으로 식품 또는 음료에 첨가될 수 있다. 이 때, 식품 또는 음료 중의 상기 추출물의 양은 전체 식품 중량의 0.01 내지 15 중량%로 가할 수 있으며, 건강 음료 조성물은 100㎖를 기준으로 0.02 내지 5g, 바람직하게는 0.3 내지 1g의 비율로 가할 수 있다.
본 발명의 건강 기능성 음료 조성물은 지시된 비율로 필수 성분으로서 상기 추출물을 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, 에리트리톨 등의 당알콜이다. 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 조성물 100 ㎖당 일반적으로 약 1 내지 20g, 바람직하게는 약 5 내지 12g이다.
상기 외에 본 발명의 추출물은 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, 알콜, 탄산 음료에 사용되는 탄산화제 등을 함유할 수 있다. 그밖에 본 발명의 추출물들은 천연 과일 주스 및 과일 주스 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 추출물 100 중량부 당 0 내지 약 20 중량부의 범위에서 선택되는 것이 일반적이다.
이하, 본 발명을 하기의 실시예 및 실험예에 의해 상세히 설명한다.
단, 하기 실시예 및 실험예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐, 본 발명의 내용이 하기 실시예 및 실험예에 의해 한정되는 것은 아니다.
실시예 1. 계지 추출물의 제조 1
계지(Cinnamomi Ramulus)를 구입하여(경동시장) 마쇄기로 분말화한 다음, 계지 시료 200g을 3ℓ 플라스크에 넣은 후 증류수 1,500㎖을 가하여 3시간 동안 열수추출하였다. 이 과정을 3회 반복하여 상층액을 모은 후, 거름종이로 여과하고 진공감압하에 농축 및 건조하여 건조상태의 계지 물 추출물 10.2g (5.1%)을 수득하였다.
실시예 2. 계지 추출물의 제조 2
계지(Cinnamomi Ramulus)를 구입하여(경동시장) 마쇄기로 분말화한 다음, 계지 시료 200g을 3ℓ 플라스크에 넣은 후 80% 에탄올 1,500㎖을 가하여 3시간 동안 열수추출하였다. 이 과정을 3회 반복하여 상층액을 모은 후, 거름종이로 여과하고 진공감압하에 농축 및 건조하여 건조상태의 계지 에탄올 추출물 7.0g (3.5%)을 수득하였다.
실시예 3. 용매별 계지 분획물의 제조
상기 실시예 2에서 얻은 계지 에탄올 추출물 5.5 g을 물 1ℓ에 현탁시킨 후에, 각각 에틸 아세테이트, 부탄올, 물순으로 극성이 낮은 용매부터 극성이 높은 용매순으로 순차적으로 용매분획하였다. 먼저 물 1ℓ에 현탁시킨 계지 에탄올 추출물에 에틸아세테이트 1ℓ를 첨가하여 용해한 다음, 이를 분획여두에서 에틸아세테이트층에 용해되는 성분만 분리해서 진공건조하였다. 이 과정을 3회 반복 수행하여 에틸아세테이트 분획물을 수득하였다(0.7g). 남은 수층에 부탄올 1ℓ를 첨가하여 분획여두에서 부탄올층에 용해되는 성분만 분리하여 진공건조하였다. 이 과정을 3회 반복 수행하여 부탄올 분획물을 수득하였으며(3.5g), 마지막으로 남은 수층을 감압농축하여 수층 분획물을 수득하였다(1.3g).
실험예 1. 랫트의 카라기난 유도 급성관절염 모델에서의 소염효과 측정
카라기난 유도 급성관절염(carrgeenan induced arthritis, CIA) 모델을 이용하여, 상기 실시예 1 내지 3의 계지 추출물 및 분획물이 급성관절염에 미치는 영향을 알아보았다.
스프라그-도울리계(Sprague-Dawley)의 180-200g의 흰쥐((주)샘타코 바이오 코리아, 한국)를 사용하였으며, 관절염유발을 위한 기염제로는 카라기난(carrageenan, Sigma사, 미국)을 이용하여 1% 카라기난 용액은 카라기난 타입 IV(lamda carrageenan, Sigma C3889)를 생리식염수에 녹여 1%가 되도록 제조하여 사용하였다. 구체적으로, 카라기난을 투여하기 30분전에 동결 건조된 상기 실시예 1 내지 3의 계지 추출물 및 분획물을 각각 200, 500, 1000㎎/㎏이 되도록 농도를 조절한 후, 1㎖씩 경구 투여하여 실험군으로 하였으며, 본 발명의 계지 추출물을 투여하지 않은 군을 대조군으로 하였다. 상기에서 제조한 1% 카라기난 용액을 마우스당 50㎕를 생쥐의 후지족척에 피하 주사하여 염증을 유발시킨 후, 매시간(1, 2, 3, 4, 5시간)마다 부종의 변화를 부종측정기(plethysmometer, Ugo Basil Co., Italy)를 이용하여 측정하였으며, 하기 수학식 1 및 2에 따라 부종 증가율 및 부종 억제율을 측정하여 대조군과 비교하였다.
부종 증가율(%)=[(기염물질 투여전의 족부종 - 기염물질 투여후의 족부종)/기염물질 투여전의 족부종]×100
부종억제율(%)=[(대조군의 일정시간 후의 평균부종율-약물투여군의 일정시간 후의 평균부종율)/대조군의 일정시간 후의 평균부종율]×100
실험결과, 본 발명의 계지 추출물 및 분획물을 경구 투여한 급성모델에서는 계지추출물 및 분획물을 투여하지 않은 대조군에 비하여 탁월한 부종억제 효과를 나타냈었으며(하기 표 1 및 표 2 참조), 이러한 결과로부터 본 발명의 계지 추출물이 급성소염효과가 있음을 확인할 수 있었다.
랫트를 이용한 카라기난 유도 급성 관절염 모델에서 계지의 농도별 저해효과
군 투여량(㎎/㎏) 발 부피의 변화(㎖)
1 hr 2 hr 3 hr 4 hr 5 hr
대조군 - 12.93±4.50 86.82±9.40 99.34±7.35 116.76±8.07 107.43±7.38
80% 에탄올추출물 1,000 9.81±6.03(24.13) 39.15±14.16** (54.91) 60.11±9.21** (39.49) 76.31±4.89*** (34.64) 70.81± 4.67** (34.09)
80% 에탄올추출물 500 16.41±3.80(<50) 40.63±7.78** (53.20) 69.98±9.76* (29.56) 77.73±9.27** (33.43) 78.64±7.60* (26.90)
80% 에탄올추출물 200 11.87±4.00(8.20) 50.84±8.45* (41.44) 68.31±4.29** (31.24) 80.21±5.51** (31.30) 78.19±6.19** (27.22)
***: p<0.001,**:p<0.01,*: p<0.05
랫트를 이용한 카라기난 유도 급성 관절염 모델에서 계지의 용매분획물의 저해효과
군 투여량(㎎/㎏) 발 부피의 변화(㎖)
1 hr 2 hr 3 hr 4 hr 5 hr
대조군 - 12.93±4.50 86.82±9.40 99.34±7.35 116.76±8.07 107.43±7.38
80% 에탄올 추출물 500 16.41±3.80 40.63±7.78** (53.20) 69.98±9.76* (29.56) 77.73± 9.27** (33.43) 78.64±7.60* (26.80)
에틸아세테이트 분획물 500 -3.03± 3.03*** (>90.0) -4.67±4.20*** (>90.0) 11.91±12.38*** (88.01) 35.15± 25.23** (69.901) 48.13±22.43* (55.20)
부탄올 분획물 500 1.41±1.39* (89.10) 32.29±7.90*** (62.81) 48.91±9.39*** (50.77) 78.91± 6.18** (32.424) 91.72±5.95(14.62)
물분획물 500 8.57±2.86(33.72) 56.14±10.55* (35.34) 82.27±11.08(17.18) 93.15±7.82(20.22) 99.07±8.97(7.780)
***: p<0.001,**:p<0.01,*: p<0.05
실험예 2. 랫트의 면역보강제(adjuvant) 유도 만성관절염 모델에서의 소염진통효과 측정
백서에 기염제로 미코박테리움 부티리시움(Mycobacterium butyricium) 함유 CFA(Freund's complete adjuvant)(Difco Laboratories Detroit, USA) 유도 만성관절염 모델을 이용하여, 상기 실시예 1 내지 3의 계지 추출물이 만성 소염진통에 미치는 영향을 알아보았다.
2-1. 만성관절염의 유도
체중 180-200g의 스프라그-도울리계 수컷 랫트((주)샘타코 바이오 코리아, 한국)를 사용하여 3% 이소플루란(isoflurane)으로 흡입 마취한 후, 미네랄 오일(mineral oil)에 ㎖당 50㎎의 CFA를 부유시킨 다음, 실험동물의 우측 후지 발바닥 부위의 피하내로 50㎕씩 주입하여 만성관절염을 유발하였다. CFA를 주입한 실험동물은 실험 동물실로 옮겨서 자유로이 먹이와 물을 공급하며 관절염의 유발 및 기타 질병 상태를 조사하여 관절염이 성공적으로 유발된 실험동물을 본 실험에 사용하였다.
일반적으로 CFA를 주입한 오른발부터 수 시간 내에 급성염증반응이 유발되며, 주입한 반대쪽 발에서는 주입 후 12 내지 15일부터 부종을 동반한 관절염이 유발되는 것으로 알려져 있다.
2-2. 계지추출물의 경구투여
상기 실시예 1 내지 3의 계지추출물의 만성관절염에서의 소염진통효과를 알아보기 위하여 경구로 약물을 투여하였다. 구체적으로 자성백서 한 마리에 대한 약물 투여량은 몸무게 200g를 기준으로 하였으며, 대조군 백서는 고형사료와 마리 당 1㎖ 의 1% CMC 수용액만을 투여하였으며, 실험군 백서는 마리 당 계지 추출물(200㎎/㎏, 500㎎/㎏) 1㎖를 매일 경구투여 하였다.
상기와 같은 방법으로 약물을 투여하였으며 크게 치료효과와 예방효과를 알아보기 위해 관절염을 유도한 후, 3주 동안 동일 조건 하에서 고형사료로 사육하고 관절염의 변화를 확인한 다음 상기 약물 투여 방법과 동일한 방법으로 약물을 3주간 투여하였다. 약물 투여 3주 후 실험군 10마리와 대조군 10마리를 표본으로 추출하였다.
2-3. 부종의 측정
상기 실험예 2-1에 의해 만성관절염이 유도되고, 상기 실험예 2-2와 같은 방법에 의해서 경구투여한 동물 관절에서의 소염효과를 측정하기 위하여 부종의 정도를 부종측정기(Ugo Basil Co., Italy)를 사용하여, 유발 후 3일 단위로 발목의 부종을 측정하여 대조군과 비교하였다. 또한, 상기 수학식 1 및 2에 따라 부종증가율(%) 및 부종억제율(%)을 측정하여 본 발명의 계지 추출물의 소염 효과에 따른 부종의 감소정도를 관찰하였다.
실험결과, 본 발명의 계지 추출물을 첨가하였을 경우, 계지 추출물을 첨가하지 않은 대조군에 비하여 발목부종이 유의적으로 감소되었으며, 오른발에서 보다 왼발에서 효과적으로 감소되는 것으로 보아 골관절염에서의 소염진통효과가 있을 뿐만 아니라 류마티스 관절염에서도 소염진통효과가 탁월함을 확인할 수 있었다(하기 표 3 및 표 4 참조).
랫트를 이용한 면역보강제 유도 만성 관절염의 모델에서 오른발 부종에 대한 소염효과
시간(일) 오른발 부피의 변화(㎖)
무처리군 대조군 계지 추출물(200㎎/㎏) 계지 추출물(500㎎/㎏)
3 1.96±0.07 1.87±0.05
6 1.97±0.08 2.06±0.89
12 2.44±0.06* 2.58±0.06 2.45±0.07(44.83) 2.38±0.05* (68.97)
15 2.89±0.09 2.99±0.10 2.60±0.05** (73.58) 2.71±0.07* (52.38)
19 2.89±0.09 2.66±0.09 2.70±0.13 2.67±0.13
21 2.81±0.09 2.53±0.08 2.70±0.09 2.57±0.06
***: p<0.001,**:p<0.01,*: p<0.05
랫트를 이용한 면역보강제 유도 만성 관절염 모델에서 왼발 부종에 대한 만성소염효과
시간 (일) 부종 부피(㎖)
무처리군 대조군 계지 추출물(200㎎/㎏) 계지 추출물(500㎎/㎏)
12 0.48±0.10* 0.72±0.07 0.56±0.12(66.77) 0.50±0.08(91.61)
15 0.93±0.08 1.03±0.04 0.71±0.05* (84.21) 0.82±0.08(55.26)
19 0.93±0.10 0.80±0.07 0.80±0.15 0.78±0.12
21 0.85±0.12 0.66±0.08 0.81±0.10 0.67±0.09
***: p<0.001,**:p<0.01,*: p<0.05
2-4. 발목둘레의 측정
상기 실험예 2-1에 의해 만성관절염이 유도되고, 상기 실험예 2-2와 같은 방법에 의해서 경구투여한 동물 관절에서의 소염효과를 알아보기 위하여 염증의 정도를 발목둘레를 측정함으로서 본 발명의 계지 추출물이 가지는 소염 효과에 따른 염증의 감소정도를 측정하였다.
실험결과, 계지 추출물을 첨가하였을 경우, 계지 추출물을 첨가하지 않은 대조군에 비하여 왼발목부종이 감소되었으며, 왼발에서 유의성을 나타내는 것으로 보아 류마티스 관절염에서의 소염효과가 있음을 확인할 수 있었다(하기 표 5 및 표 6 참조).
랫트를 이용한 면역보강제 유도 만성 관절염 모델에서 오른발목둘레에 대한 소염효과
시간 (일) 오른발목둘레(㎝)
무처리군 대조군 계지 추출물(200㎎/㎏) 계지 추출물(500㎎/㎏)
9 2.56±0.02*** 3.04±0.02 2.93±0.03** 2.89±0.06*
12 2.46±0.02*** 2.83±0.03 2.86±0.03 2.84±0.04
15 2.51±0.03*** 2.83±0.02 2.85±0.03 2.83±0.04
18 2.44±0.02*** 2.82±0.03 2.84±0.03 2.85±0.05
21 2.46±0.02*** 2.87±0.04 2.94±0.05 2.91±0.06
***: p<0.001,**:p<0.01,*: p<0.05
랫트를 이용한 면역보강제 유도 만성 관절염 모델에서 왼발목둘레에 대한 소염효과
시간 (일) 왼발목둘레(㎝)
무처리군 대조군 계지 추출물(200㎎/㎏) 계지 추출물(500㎎/㎏)
9 2.57±0.02 2.44±0.03 2.47±0.05 2.45±0.03
12 2.47±0.03 2.44±0.02 2.41±0.05(0.552) 2.50±0.02
15 2.49±0.03 2.39±0.02 2.48±0.02 2.45±0.02
18 2.44±0.02 2.40±0.02 2.45±0.02 2.42±0.03
21 2.47±0.02 2.39±0.01 2.48±0.03 2.48±0.02
***: p<0.001,**:p<0.01,*: p<0.05
실험예 3. 마우스 대식세포를 이용한 항염효과
염증세포에서의 항염효과를 측정하기 위하여 마우스 대식세포 Raw 264.7 세포에서 LPS(lipopolysaccharide)가 유도하는 NO(Nitric Oxide)의 생성을 억제하는 정도를 측정함으로서 상기 실시예 1 내지 3에서 얻은 계지 추출물 및 분획물의 항염효과를 측정하였다.
즉, RAW264.7 세포를 DMEM 배지를 이용하여 1.0x106 세포/㎖로 조절한 후 96 웰 플레이트에 접종하고, 4시간 전배양하여 세포를 안정화시킨 후, 시험물질과 LPS(1㎍/㎖)를 함유한 새로운 배지를 동시에 처리하여 24시간 배양하였다. 생성된 NO의 양은 그리스 시약(Griess reagent)을 이용하여 세포배양액 중에 존재하는 NO2 -의 형태로 측정하였다. 세포배양 상등액 100㎕와 그리스 시약(1% (w/v) sulfanilamide, 0.1% (w/v) napthylethylenediamine in 2.5% (v/v) phosphoric acid) 100 ㎕를 혼합하여 96 웰 플레이트에서 10분 동안 반응시킨 후, 540nm에서 흡광도를 측정하였다. 540nm는 엘리사 리더(ELISA reader)를 이용하여 측정하였으며, 아질산 나트륨(sodium nitrite, NaNO2)을 표준물질(standard)로 비교하였다.
실험결과, 상기 실시예 2의 80% 에탄올 추출물 100, 50, 20㎍/㎖에서 유의적으로 NO 생성을 저해하였으며, 상기 실시예 3의 에틸아세테이트 분획물 50, 20, 10㎍/㎖에서도 유의성있는 NO 생성 저해활성을 나타내었다(p=0.001). 이러한 결과로부터 대식세포에서 LPS가 유도하는 염증반응 중 NO 생성을 억제함으로써 항염효과를 나타냄을 확인할 수 있었다(도 3 참조).
실험예 4. 급성독성실험
6 주령의 특정병원체부재(specific pathogen-free, SPF) SD계 랫트를 사용하여 급성독성실험을 실시하였다. 각 그룹당 2마리씩의 동물에 본 발명의 계지 추출물을 100㎎/㎏의 용량으로 1회 경구투여 하였다. 실험 물질 투여 후 동물의 폐사여부, 임상증상 및 체중변화를 관찰하고 혈액학적 검사와 혈액생화학적 검사를 실시하였으며, 부검하여 육안으로 강장기와 흉강 장기의 이상여부를 관찰하였다.
실험 결과, 실험 물질을 투여한 모든 동물에서 특기할 만한 임상증상이나 폐사된 동물은 없었으며, 체중변화, 혈액검사, 혈액생화학 검사 및 부검 소견 등에서도 독성변화는 관찰되지 않았다. 이상의 결과, 본 발명의 계지 추출물은 랫트에서 각각 100㎎/㎏ 까지도 독성변화를 나타내지 않았으며, 경구투여 최소치사량(LD50)은 100㎎/㎏ 이상인 안전한 물질로 판단되었다.
본 발명의 추출물을 포함하는 약학조성물의 제제예를 설명하나, 본 발명은 이를 한정하고자 함이 아닌 단지 구체적으로 설명하고자 함이다.
제제예 1. 산제의 제조
계지 추출물 분말 20 mg
유당 100 mg
탈크 10 mg
상기의 성분들을 혼합하고 기밀포에 충진하여 산제를 제조한다.
제제예 2. 정제의 제조
계지 추출물 분말 10 mg
옥수수전분 100 mg
유당 100 mg
스테아린산 마그네슘 2 mg
상기의 성분들을 혼합한 후 통상의 정제의 제조방법에 따라서 타정하여 정제를 제조한다.
제제예 3. 캅셀제의 제조
계지 분획물 분말 10 mg
결정성 셀룰로오스 3 mg
락토오스 14.8 mg
마그네슘 스테아레이트 0.2 mg
통상의 캡슐제 제조방법에 따라 상기의 성분을 혼합하고 젤라틴 캡슐에 충전하여 캡슐제를 제조한다.
제제예 4. 주사제의 제조
계지 추출물 분말 10 mg
만니톨 180 mg
주사용 멸균 증류수 2974 mg
Na2HPO4·12H2O 26 mg
통상의 주사제의 제조방법에 따라 1 앰플당(2㎖) 상기의 성분 함량으로 제조한다.
제제예 5. 액제의 제조
계지 추출물 분말 20 mg
이성화당 10 g
만니톨 5 g
정제수 적량
통상의 액제의 제조방법에 따라 정제수에 각각의 성분을 가하여 용해시키고 레몬향을 적량 가한 다음 상기의 성분을 혼합한 다음 정제수를 가하여 전체를 정제수를 가하여 전체 100㎖로 조절한 후 갈색병에 충진하여 멸균시켜 액제를 제조한다.
제제예 6. 건강 식품의 제조
계지 추출물 분말 1000 ㎎
비타민 혼합물 적량
비타민 A 아세테이트 70 ㎍
비타민 E 1.0 ㎎
비타민 B1 0.13 ㎎
비타민 B2 0.15 ㎎
비타민 B6 0.5 ㎎
비타민 B12 0.2 ㎍
비타민 C 10 ㎎
비오틴 10 ㎍
니코틴산아미드 1.7 ㎎
엽산 50 ㎍
판토텐산 칼슘 0.5 ㎎
무기질 혼합물 적량
황산제1철 1.75 ㎎
산화아연 0.82 ㎎
탄산마그네슘 25.3 ㎎
제1인산칼륨 15 ㎎
제2인산칼슘 55 ㎎
구연산칼륨 90 ㎎
탄산칼슘 100 ㎎
염화마그네슘 24.8 ㎎
상기의 비타민 및 미네랄 혼합물의 조성비는 비교적 건강식품에 적합한 성분을 바람직한 실시예로 혼합 조성하였지만, 그 배합비를 임의로 변형 실시하여도 무방하며, 통상의 건강식품 제조방법에 따라 상기의 성분을 혼합한 다음, 과립을 제조하고, 통상의 방법에 따라 건강식품 조성물 제조에 사용할 수 있다.
제제예 7. 건강 음료의 제조
계지 분획물 분말 100 ㎎
비타민 C 15 g
비타민 E(분말) 100 g
젖산철 19.75 g
산화아연 3.5 g
니코틴산아미드 3.5 g
비타민 A 0.2 g
비타민 B1 0.25 g
비타민 B2 0.3g
물 정량
통상의 건강음료 제조방법에 따라 상기의 성분을 혼합한 다음, 약 1시간동안 85℃에서 교반 가열한 후, 만들어진 용액을 여과하여 멸균된 2ℓ 용기에 취득하여 밀봉 멸균한 뒤 냉장 보관한 다음 본 발명의 건강음료 조성물 제조에 사용한다.
상기 조성비는 비교적 기호음료에 적합한 성분을 바람직한 실시예로 혼합 조성하였지만 수요계층이나, 수요국가, 사용용도 등 지역적, 민족적 기호도에 따라서 그 배합비를 임의로 변형 실시하여도 무방하다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 계지 추출물 및 분획물은 염증 및 부종 생성을 유의적으로 억제하고 급만성 관절염, 골관절염, 류마티스 관절염에서 강력한 소염진통효과를 나타내므로, 일반 염증질환 및 관절염에 효과적인 의약품 및 건강기능식품으로 이용될 수 있다.
도 1은 본 발명의 계지 에탄올 추출물을 여러 농도로 카라기난으로 유도한 급성관절염동물모델에 경구투여시, 부종이 감소된 정도를 나타낸 도이고,
도 2는 본 발명의 계지 분획물을 카라기난으로 유도한 급성관절염동물모델에 경구투여시, 부종이 감소된 정도를 나타낸 도이며,
도 3은 본 발명의 계지 에탄올 추출물 및 분획물을 마우스 대식세포에 투여하였을 시, 생성되는 NO 생성 억제정도를 나타낸 도이다.

Claims (8)

  1. 계지 추출물 또는 분획물을 유효성분으로 함유하고 약제학적으로 허용 가능한 담체, 부형제 또는 희석제를 포함하는 염증성 질환의 예방 및 치료용 약학조성물.
  2. 계지 추출물 또는 분획물을 유효성분으로 함유하고 약제학적으로 허용 가능한 담체, 부형제 또는 희석제를 포함하는 관절염의 예방 및 치료용 약학조성물.
  3. 제 2항에 있어서, 상기 관절염은 골관절염(Osteoarthritis), 건성성 관절염(psoriatic arthritis) 및 류마티스 관절염(Rheumatoid arthritis)으로 구성된 군으로부터 선택되는 1종 이상인 것을 특징으로 하는 약학조성물.
  4. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 계지 추출물은 물 및 메탄올, 에탄올, 부탄올 등과 같은 C1 내지 C4의 저급알코올 또는 이들의 혼합용매에 가용한 추출물인 약학조성물.
  5. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 계지 분획물은 물 및 메탄올, 에탄올, 부탄올 등의 C1 내지 C4의 저급알콜 등의 극성용매, 헥산, 에틸아세테이트, 아세톤, 클로로포름, 메틸렌클로라이드 등의 비극성용매 또는 이들의 혼합용매에 가용한 분획물인 약학조성물.
  6. 제 5항에 있어서, 상기 계지 분획물은 에틸아세테이트, 부탄올 또는 물로 가용한 분획물인 약학조성물.
  7. 염증성 질환 또는 관절염의 예방 및 개선 효과를 나타내는 계지 추출물, 분획물 및 식품학적으로 허용 가능한 식품보조 첨가제를 포함하는 건강기능식품.
  8. 제 7항에 있어서, 건강음료인 건강기능식품.
KR1020040021726A 2004-03-30 2004-03-30 염증 및 통증에 효과가 있는 계지 추출물과 이를 함유하는약학적제제 KR20050097013A (ko)

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KR1020040021726A KR20050097013A (ko) 2004-03-30 2004-03-30 염증 및 통증에 효과가 있는 계지 추출물과 이를 함유하는약학적제제

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR100778078B1 (ko) * 2006-02-03 2007-11-28 경희대학교 산학협력단 계지, 지모 및 양강의 생약 혼합 추출물을 함유하는 염증관련 질환 예방 및 치료용 약학조성물
KR100850365B1 (ko) * 2007-02-15 2008-08-05 대한민국 동물의 면역능을 증강시키는 계지추출물의 제법
KR20230050753A (ko) * 2021-10-08 2023-04-17 주식회사 한국인삼공사 계피 향료의 제조 방법

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