KR20090048752A - 잔가시모자반, 비틀대모자반 추출물 또는사가하이드로퀴노익산을 포함하는 기저동맥 확장제 및뇌혈류 순환 촉진효과를 이용한 뇌졸중의 예방과 치료 또는증상 및 후유증 경감제 - Google Patents

Abstract

본 발명은 물, 알코올 또는 이들의 혼합물로 추출되는 잔가시모자반 (Sargassum micracanthum) 또는 비틀대모자반(Sargassum yezoense) 추출물과 그 구성성분인 사가하이드로퀴노익산의 정제 및 분리방법, 그리고 이를 유효성분으로 함유한 식품이나 건강보조제의 용도에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 토끼의 기저동맥에 잔가시 모자반 또는 비틀대모자반의 추출물을 처치하거나, 유효성분인 사가하이드로퀴노익산을 농도별로 처치한 기저동맥 확장실험을 통해 기저동맥의 수축이나 막힘으로 발생하기 쉬운 뇌졸중의 예방과 치료 또는 증상 및 후유증 경감에 관한 것이다.

비틀대모자반, 잔가시모자반, 잔가시모자반 추출물, 기저동맥, 기저동맥 확장, 사가하이드로퀴노익산, 뇌졸중 예방 및 치료제

Description

잔가시모자반, 비틀대모자반 추출물 또는 사가하이드로퀴노익산을 포함하는 기저동맥 확장제 및 뇌혈류 순환 촉진효과를 이용한 뇌졸중의 예방과 치료 또는 증상 및 후유증 경감제 {Preventing and modulating agents of cerebral apoplexy using vasodilatation effects of the extract of Sargassum micracanthum or Sargassum yezoense or its effective constituent, sargahydroquinoic acid}

도 1은 잔가시모자반 또는 비틀대모자반 추출물로부터 유효성분인 사가하이드로퀴노익산을 정제하는 과정을 나타내는 도면이고,

도 2는 탈분극에 의해 유도된 기저동맥 (A)과 경동맥 (B)의 수축에 대한 사가하이드로퀴노익산의 이완효과를 나타낸 도면이고,

도 3은 기저동맥과 경동맥의 수축에 미치는 사가하이드로퀴노익산의 혈관이완 효과의 농도-반응 곡선을 나타낸 도면이다.

본 발명은 잔가시모자반 (Sargassum micracanthum) 또는 비틀대모자반(Sargassum yezoense)으로부터 얻어진 추출물과 사가하이드로퀴노익산에 대한 기저동맥 확장과 뇌혈류 증가 효능에 대한 것으로 뇌졸중의 예방과 치료 또는 증상 및 후유증 경감제에 관한 것이다. 현대인은 과거와는 다른 식습관의 변화, 과도한 스트레스와 환경오염 등에 의해 고혈압, 고지혈증, 동맥경화등의 순환기계 질환이 급증하고 있다. 특히, 뇌졸중은 갑작스럽게 발병이 될 뿐만 아니라 치료방법이 거의 없고 생명을 잃지 않는다 해도 심각한 후유증이 발생하여 많은 사회적 비용이 소비되는 질병이다. 뇌졸중은 뇌에 혈액을 공급하는 혈관이 막히거나 터져 뇌의 손상이 발생하는 병으로 혈관이 좁아지거나 막혀서 혈액의 공급이 부족하여 발생하는 허혈성 뇌졸중과 출혈에 의해 발생하는 출혈성 뇌졸중으로 나눌 수 있다. 허혈성 뇌졸중은 중풍이라고도 불리며, 고지혈증 등에 의해 생긴 콜레스테롤이 뇌의 혈관벽에 침착되면서 혈관이 좁아지고, 따라서 뇌혈류가 감소되거나 차단되어 발생한다. 신체 내 다른 부위에서 생기는 혈전이나 기타 노폐물 등이 떨어져 나와 혈관계를 따라 순환하다 뇌의 혈관을 막는 경우도 있다. 또한, 뇌출혈이라고 불리는 출혈성 뇌졸중은 장기적인 고혈압에 의해 기저동맥 일부가 약화되고 결국 높은 혈압에 의해 혈관이 파열되어 발생한다. 이러한 뇌졸중은 고지질 식단의 서구화된 음식문화로부터 그 원인을 찾을 수 있고, 최근 급격한 고령화 사회로 전환되고 있는 우리나라에서는 더욱 심각한 사회문제로 대두되고 있다. 특히, 우리나라의 사망률의 대부분을 차지하고 있는 암, 심장질환과 함께 3대 사망원인으로 보고되고 있다.

잔가시모자반과 비틀대모자반은 모자반과의 해산갈조류로 주로 동해안과 남해안에 고루분포하며 일본에도 분포한다. 주로 저조선 부근의 암상에 생육한다. 식물체의 형태는 반상의 뿌리에서 줄기가 1개 또는 여러 개로 나고 약간 꼬인 형태로 존재한다. 보통은 30cm 이상 자란다. 본 발명은 전술한 잔가시모자반 또는 비틀대모자반 추출물과 기저동맥 확장성질을 가지는 사가하이드로퀴노익산을 함유하는 기저동맥 확장제를 이용한 뇌졸중의 예방과 치료 또는 증상 및 후유증 경감제에 관한 것이다. 보다 상세하게는 모자반과의 갈조류인 잔가시모자반 또는 비틀대모자반의 전초를 적절한 용매배합으로 추출하여 얻은 추출물이 토끼의 기저동맥을 확장시켜 혈류를 증가시키며, 추출물의 유효성분을 정제한 결과 사가하이드로퀴노익산이 기저동맥 확장효과를 통해 뇌혈류 개선효과를 제공하는 것이다.

뇌졸중은 뇌에 혈액을 공급하는 혈관이 막히거나 터져 뇌의 손상이 발생하는 병으로 혈관이 좁아지거나 막혀서 혈액의 공급이 부족하여 발생하거나 출혈에 의해 발생하기 때문에 기저동맥을 확장시켜 주면 뇌혈류를 증가시켜 뇌졸중을 억제하거나 예방할 수 있다. 특히, 본 잔가시모자반 또는 비틀대모자반의 추출물과 그 유효성분인 사가하이드로퀴노익산을 포함하는 기저동맥 확장제는 뇌혈류량을 증가시켜 뇌기능을 향상시키고 뇌 인지기능을 좋게 하여 치매를 치료하거나 예방하며, 뇌경색 환자의 후유증을 최소화 할 수 있는 효과를 제공한다.

잔가시모자반에 대한 연구는 거의 이루어 지지 않은 상태이지만 다른 모자반류에서 발견된 사가하이드로퀴노익산과 사가퀴노익산은 주로 항산화효과가 있는 것으로 보고되었다. (Biotechnology and Bioprocess Engineering 2004, 9, 212-216)

잔가시모자반, 비틀대모자반 추출물 또는 사가하이드로퀴노익산을 포함하는 기저동 맥 확장 및 뇌혈류 순환 촉진효과를 이용한 뇌졸중의 예방과 치료 또는 증상 및 후유증 경감제로서의 새로운 용도를 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 기저동맥 확장시키며, 물, 알코올 또는 이들의 혼합물로 추출되는 잔가시모자반 추출물 및 사가하이드로퀴노익산을 제공한다. 또한, 본 발명은 뇌혈류의 양을 증가시키며, 물, 알코올 또는 이들의 혼합물로 추출되는 잔가시모자반, 비틀대모자반 추출물 및 사가하이드로퀴노익산을 제공한다. 또한, 본 발명은 뇌졸중의 예방기능을 가지며, 물, 알코올 또는 이들의 혼합물로 추출되는 잔가시모자반 또는 비틀대모자반 추출물 및 사가하이드로퀴노익산을 제공한다. 또한, 본 발명은 뇌졸중 후유증을 경감시키며, 물, 알코올 또는 이들의 혼합물로 추출되는 잔가시모자반 또는 비틀대모자반 추출물 및 사가하이드로퀴노익산을 제공한다. 또한, 본 발명은 물, 알코올 또는 이들의 혼합물로 추출되는 잔가시모자반, 비틀대모자반 추출물 및 사가하이드로퀴노익산을 유효성분으로 포함하는 뇌졸중 예방용 건강식품을 제공한다. 또한, 본 발명은 물, 알코올 또는 이들의 혼합물로 추출되는 잔가시모자반, 비틀대모자반 추출물 및 사가하이드로퀴노익산을 유효성분으로 포함하는 뇌졸중 후유증 개선 건강식품을 제공한다.

이하, 본 발명을 상세히 설명한다.

본 발명은 기저동맥 확장 및 뇌혈류 순환 촉진효과를 이용한 뇌졸중의 예방과 치료 또는 증상 및 후유증 경감 기능을 가지는 잔가시모자반, 비틀대모자반 추출물 및 사가하이드로퀴노익산을 제공한다. 본 발명자들은 잔가시모자반 및 비틀대모자반 추출물이 기저동맥을 확장에 미치는 영향을 조사하기 위하여 건조된 잔가시모자반 또는 비틀대모자반 전초를 사용하여 추출하였다. 잔가시모자반 및 비틀대모자반 추출 방법은 당업계에서 공지된 일반적인 추출방법을 사용하여도 무방하며, 하기의 추출 방법으로 추출하였다: 1) 물, 알코올 또는 이의 혼합물을 이용하여 잔가시모자반 및 비틀대모자반으로부터 추출물을 획득하는 단계; 2) 단계 1)의 추출물을 여과하는 단계; 3) 단계 2)의 용액을 농축하는 단계. 단계 1)에서 알코올은 100% 메탄올을 사용하는 것이 바람직하며, 부피는 5 내지 10배인 것이 바람직하다. 추출 시간은 2 내지 24시간인 것이 바람직하며, 3시간인 것이 가장 바람직하다.

잔가시모자반 및 비틀대모자반 추출물과 사가하이드로퀴노익산은 기저동맥 확장 효과를 보이며, 특히, 경동맥은 영향을 미치지 않고 기저동맥만을 선택적으로 확장시키는 효과를 가지고 있다. 이런 선택적인 기저동맥 확장기능은 경동맥을 확장시켜 혈압이 떨어져 실제 뇌혈류를 증가시키지 못하는 현상을 차단하여 뇌혈류를 효과적으로 증가시켜 뇌졸중 예방 및 후유증을 경감하는 용도로 사용할 수 있다.

본 발명은 기저동맥을 확장시켜 뇌혈류를 증가시킴으로써 뇌졸중 예방 및 후유증을 경감하는 건강식품을 제공한다. 본 발명의 뇌졸중 예방 및 후유증을 경감하는 기능을 하는 잔가시모자반 및 비틀대모자반 추출물을 함유하는 건강식품으로는 상기 잔가시모자반 및 비틀대모자반 추출물을 유효성분으로 하는 차, 젤리, 즙, 엑기스, 음료 등의 건강을 목적으로 하는 제품을 들 수 있다.

또한, 잔가시모자반및 비틀대모자반 추출물은 뇌졸중 예방 및 후유증 개선을 목적으로 하는 건강식품에 첨가될 수 있다. 본 발명의 잔가시모자반 및 비틀대모자반 추출물을 식품 첨가물로 사용할 경우, 추출물을 그대로 첨가하거나 다른 식품 또는 식품 성분과 함께 사용될 수 있고, 통상적인 방법에 따라 적절하게 사용될 수 있다. 유효성분의 혼합양은 사용 목적(예방, 건강 또는 치료적 처치)에 따라 적합하게 결정될 수 있다.

이하, 본 발명을 실시예에 의해 상세히 설명한다.

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

<실시예 1> 잔가시모자반 및 비틀대모자반 추출물 제조

채집된 미건조 잔가시모자반 및 비틀대모자반 전초 1kg을 분쇄하여 추출 자루에 넣고 80% 메탄올 수용액 3L에 침지하여 실온에서 24시간 동안 추출한 후, 여과지에 여과하였다. 상기 추출액을 용액이 완전히 증발할 때까지 감압 하에 농축기를 사용하여 농축하고 최종적으로 동결건조하여 진한 갈색의 분말을 수득하였다.

상기 방법을 이용한 결과 전초 1kg에서 건조중량 127g을 의 추출물 분말을 제조할 수 있었다.

<실시예 2> 사가하이드로퀴노익산 추출물 제조

채집된 미건조 잔가시모자반 및 비틀대모자반 전초 1kg을 분쇄하여 추출 자루에 넣 고 80% 메탄올 수용액 3L에 침지하여 실온에서 24시간 동안 추출한 후, 여과지에 여과하였다. 상기 추출액을 메탄올이 완전히 증발할 때까지 감압 하에 농축기를 사용하여 농축하고 에틸아세테이트 300ml로 3회 추출하였다. 에틸아세테이트 용액의 수분을 무수 황산마그네슘으로 제거한 후 감압증발기로 농축하여 진한 갈색의 분말 5.9g 을 수득하였다.

얻어진 분말 중 1g을 취하여 소량의 에틸아세테이트에 녹인 후 medium pressure liquid chromatography (MPLC)에서 실리카겔 컬럼을 이용하여 정제하였다. 이때 사용한 이동상은 헥산 (hexane)과 아세톤 (acetone)을 1:4의 비율로 사용하였다.

그림 1 사가하이드로퀴노익산의 구조

<실시예 3> 사가하이드로퀴노익산에 의한 기저동맥 및 경동맥 이완 실험

본 특허의 청구 범위인 기저동맥 및 경동맥의 수축 시 사가하이드로퀴노익산에 의한 혈관 이완효과를 확인하기 위하여 흰 토끼를 동물마취제인 게로란으로 마취 한 후 두개골을 절단하여 기저동맥과 경동맥을 분리하였다. 분리된 혈관은 95% 산소와 5% 이산화탄소로 포화된 생리식염수에 보관하여 실험하였다. 먼저 기저동맥과 경동맥을 5 mm 크기로 절단한 후 크롬재질의 고리를 이용하여 장력전도기 (force transducer)의 끝과 37℃로 유지되는 organ bath 하부의 걸쇠 고리에 고정한 후 0.4~1 g 정도의 장력을 미리 주어 최대 수축력이 측정되도록 유도하였다. 본 연구에서는 양 끝이 고정된 상태에서의 수축력을 측정하는 방식으로 organ bath 내부는 95% 산소와 5% 이산화탄소로 연속해서 포화시킨 상태에서 등척성 수축 (isometric contraction)을 측정하였다. 정상 생리 식염수 상태에 있는 혈관을 고농도 포타슘 (50 mM) 식염수로 대체함으로써 넌스트 방정식 (Nernst equation)에 따라 막전압이 -20 mV 까지 탈분극 되어 이온이 통과하는 통로가 닫혀져 불활성화 되어 있는 L-형 칼슘채널을 활성화시킴으로 혈관 평활근 세포내 칼슘 농도를 증가시켜 수축을 유도하였고, 20분 정도의 수축 안정화 후 잔가시모자반 및 비틀대모자반에서 추출한 사가하이드로퀴노익산을 40분 간 농도별로 처치하여 이완 효과를 확인하였다. 혈관의 수축 이완 실험에 사용된 생리 식염수 (in mM)는 137 NaCl, 5.4 KCl, 1.5 CaCl₂, 1 MgCl₂, 23.8 NaHCO₃, 5.5 glucose로 조성되었고, 고농도 포타슘 식염수 (in mM)는 92.4 NaCl, 50 KCl, 1.5 CaCl₂, 1 MgCl₂, 23.8 NaHCO₃, 5.5 glucose로 조성되었으며, 모두 삼투압은 300 mOsm로 유지하였고, 95% 산소와 5% 이산화탄소로 포화시켜 pH를 7.4로 맞추어 사용하였다.

이상의 실험방법으로 실시하여 얻은 결과는 다음과 같다. 먼저 기저동맥에 고농도 포타슘 식염수를 처치한 후 20분 정도 경과하여 안정화되었을 때 사가하이드로퀴노 익산을 처치하여 40분 동안 이완되는 정도를 확인하였다. 최종적인 이완정도를 비교하였을 때 사가하이드로퀴노익산의 처치 농도를 증가시킴에 따라 농도 의존적으로 이완효과가 증가함을 확인하였다 (도 2A). 고농도 포타슘 식염수로 경동맥을 수축시킨 후 사가하이드로퀴노익산의 농도를 증가시키며 처치하였을 때 기저동맥과 마찬가지로 농도 의존적으로 이완효과가 증가하였으나 동일 농도에서의 사가하이드로퀴노익산의 이완효과는 경동맥보다는 기저동맥에 더 민감하게 작용하였다 (도 2B). 이러한 농도 반응 실험을 3회 반복 실험하여 그 평균값을 산출하고, 각 농도와 이완효과의 관계를 볼츠만 (Boltzmann) 유도선형회귀 공식으로 피팅하여 기저동맥과 경동맥에 대해 50% 만큼 이완시키는 사가하이드로퀴노익산의 농도 (EC₅₀)를 산출하였다 (도 3). 기저동맥과 경동맥에 대한 사가하이드로퀴노익산의 이완효과를 확인한 결과 EC₅₀가 각각 11.8±0.28 μM (n=3)과 140±6.4 μM (n=3)로 확인되어 기저동맥이 경동맥에 비해 10배 이상 민감하게 작용하는 것으로 확인되었다.

상기에서 설명한 바와 같이 본 발명은 물, 알코올 또는 이들의 혼합물로 추출되는 잔가시모자반 (Sargassum micracanthum) 및 비틀대모자반 (Sargassum yenzoense)추출물과 그 구성성분인 사가하이드로퀴노익산은 토끼의 기저동맥에 처치하거나, 유효성분인 사가하이드로퀴노익산을 농도별로 처치한 기저동맥 확장실험을 통해 기저동맥의 수축이나 막힘으로 발생하기 쉬운 뇌졸중의 예방과 치료 또는 증상 및 후유증 경감제로 사용할 수 있으며, 뇌졸중 예방방 후유증을 개선하기 위한 식품 첨가제 및 건강식품으로 사용될 수 있다.

Claims (11)

1. 기저동맥확장 기능을 가지는 잔가시모자반 및 비틀대모자반 추출물
2. 기저동맥확장을 통한 뇌혈류 증가효과를 가지는 잔가시모자반 및 비틀대모자반 추출물
3. 기저동맥확장 기능을 가지는 사가하이드로퀴노익산
4. 기저동맥확장을 통한 뇌혈류 증가효과를 가지는 사가하이드로퀴노익산
5. 제 1항 및 2항에 있어서, 알코올은 C₁ 내지 C₃의 저급 알코올인 것을 특징으로 하는 잔가시모자반 및 비틀대모자반 추출물
6. 잔가시모자반 및 비틀대모자반 추출물, 사가하이드로퀴노익산 중 1종 이상을 유효성분으로 포함하는 기저동맥확장제
7. 잔가시모자반 및 비틀대모자반 추출물, 사가하이드로퀴노익산 중 1종 이상을 유효성분으로 포함하는 뇌혈류 증가제
8. 잔가시모자반 및 비틀대모자반 추출물, 사가하이드로퀴노익산 중 1종 이상을 유효성분으로 포함하는 뇌졸중 예방제
9. 잔가시모자반 및 비틀대모자반 추출물, 사가하이드로퀴노익산 중 1종 이상을 유효성분으로 포함하는 뇌졸중 후유증 개선제
10. 잔가시모자반 및 비틀대모자반 추출물, 사가하이드로퀴노익산 중 1종 이상을 유효성분으로 포함하는 뇌졸중 예방 및 후유증 개선을 위한 식품 첨가제
11. 잔가시모자반 및 비틀대모자반 추출물, 사가하이드로퀴노익산 중 1종 이상을 유효성분으로 포함하는 뇌졸중 예방 및 후유증 개선을 위한 건강식품

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