KR20240070948A - 지용성 활성성분의 수용해도 증진을 위한 쌍화탕의 가공방법, 이렇게 얻어진 미세 콜로이드 분산체 및 이를 포함하는 조성물 - Google Patents
지용성 활성성분의 수용해도 증진을 위한 쌍화탕의 가공방법, 이렇게 얻어진 미세 콜로이드 분산체 및 이를 포함하는 조성물 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 지용성 활성성분의 수용해도 증진을 위한 쌍화탕의 가공방법과 이렇게 얻어진 쌍화탕의 미세 콜로이드 분산체, 이의 용도 및 이를 포함하는 조성물, 특히 근위축 예방, 치료, 개선용 조성물에 관한 것이다. 본 발명의 쌍화탕 가공방법은, 절단 및 건조된 쌍화탕 재료를 준비하는 단계; 준비된 쌍화탕 재료에 구연산 및 레시틴을 가하고 혼합하여 쌍화탕 혼합물을 얻는 단계; 쌍화탕 혼합물을 열용융 압출기에 투입하고 압출성형하여 쌍화탕 미세 콜로이드 분산체를 형성시키는 단계를 포함한다. 본 발명의 쌍화탕 미세 콜로이드 분산체는, 쌍화탕의 유효성분의 함유량과 흡수율이 증가되어 쌍화탕의 생리활성 기능이 보다 향상된 소재로서 한약제제, 약학 조성물, 건강기능식품, 건강보조식품 등의 분야에서 다양한 형태로 이용될 수 있다. 또한, 본 발명에서 근위축의 예방, 치료, 개선 효과가 확인된 쌍화탕 미세 콜로이드 분산체와 쌍화탕 추출물은, 근위축의 예방, 치료, 개선을 위해 한약제제, 약학 조성물, 건강기능식품, 건강보조식품 등의 형태로 이용될 수 있다. 또한, 본 발명의 쌍화탕 미세 콜로이드 분산체는 확인된 효능에 따라 간질환의 예방, 치료, 개선을 위해서도 이용될 수 있다.
Description
본 발명은 지용성 활성성분의 수용해도 증진을 위한 쌍화탕의 가공방법과 이렇게 얻어진 쌍화탕의 미세 콜로이드 분산체, 이의 용도 및 이를 포함하는 조성물, 특히 근위축 예방, 치료, 개선용 조성물에 관한 것이다.
쌍화탕(雙和湯)은 쌍화산(雙和散)이라고도 하는데, 허로손상으로 기혈이 허해진 경우, 힘든 일을 한 뒤나 중병을 앓은 뒤, 온몸이 노곤하고 몹시 피로감을 느끼며 현운(眩暈)이 나고 가슴이 두근거리며 저절로 땀이 나는 경우, 허약한 사람이 감기에 자주 걸리는 경우 등에 사용하며, 주로 피로 회복약으로 많이 사용된다. 쌍화탕은 한 첩이 백작약 10.0g, 숙지황, 황기, 당귀, 천궁 각 4.0g, 계피, 감초 각 3.0g으로 구성되며 여기에 생강 3쪽, 대추 2개를 함께 넣어 달인다. 근래의 연구에서 항피로 효과, 간 기능 개선 효과, 항염증 효과 등에서 유의성 있는 동물실험 결과가 보고된 바 있다.
쌍화탕을 비롯한 많은 한약제제와 이에 포함되는 여러 한약재들이 많은 활성성분을 함유하는 것으로 밝혀지고 있다. 그러나 한약재나 생약으로만 이루어진 제제가 실제 동물실험 이상에서 단독으로 뚜렷하게 특정 약리 효과를 나타내는 경우는 많지 않으며, 한약제제에서 이러한 약리 효과를 유의미할 정도로 증가시키는 것 또한 쉽지 않다. 이는 한약의 경우 특정 성분을 분리하여 이용하는 것이 아니므로 복용량 대비 유효성분의 함량이 낮은 것도 이유가 되며, 또한 한약 내 유효성분의 낮은 수용해도, 제제 내에서의 낮은 안정성 및 낮은 체내 흡수율로 인한 생체 내 이용률 저하도 중요한 이유가 된다.
한편, 열용융 압출법은 일련의 연속 공정으로 제약 산업에서 널리 이용되고 있다. 열용융 압출법을 이용하여 약학적 제형을 제조하는 과정에서, 활성 성분, 열가소성 고분자, 기타 첨가제(가소제 및 항산화제) 등의 혼합물은 압출기 내에서 가열되고 연화된 후, 다이(die)를 통해 과립 또는 필름 등의 형태로 배출된다. 이러한 열용융 압출법은 연속 공정에 의한 높은 생산성으로 재현성 있게 생산물을 제조할 수 있다. 또한, 단시간에 효과적으로 최종 생산품을 얻을 수 있고, 효율적인 제조공정 설계가 가능하고, 생산비용이 적게 들며, 특히 유기용매 등을 사용하지 않아도 되므로 환경과 인체에 안전하다는 장점이 있다.
한국등록특허 제1753222호에 용융압출하여 제조된 당귀-고체분산체 및 그 제조방법이 개시되어 있고, 한국등록특허 제1893107호에 열용융 압출을 이용하는 당귀의 가공방법 및 이의 가공방법으로 제조된 당귀 콜로이드 분산체가 개시되어 있다. 그러나 지용성 활성성분의 수용해도 증진을 위한 쌍화탕의 가공방법에 대해서는 개시된 바 없다.
근위축(muscle atrophy)은 근세포의 크기가 저하되고，근육의 근원섬유 숫자가 감소하여 골격근 질량이 줄어드는 것이다. 골격근은 체중의 40%를 차지하는데, 골격근의 단백분해가 증가되고 단백합성이 감소하면 근위축이 초래된다. 근위축을 유발하는 원인에는 금식, 활동저하(inactivity), 탈신경(denervation), 노화 및 스테로이드 남용 등이 있다.
근위축에 의해 근육량과 근력이 급격하게 감소하는 현상을 근감소증이라고 한다. 근육량이 줄어들면 기초대사량 자체가 줄어들기 때문에 혈중 포도당이 상승하게 되고 당뇨 발병률이 증가하게 된다.
노화 등에 의한 근위축과 근감소증을 계속 방치할 경우 근육량이 최대 60%까지 줄고, 근육의 기능도 현저히 잃을 수 있다. 그 결과 독립적인 일상생활이 불가능해질 뿐만아니라 골절과 낙상, 우울증, 비만, 제2 당뇨병, 장애, 나아가 사망으로까지 이어질 수 있다. 또한, 같은 암환자라도 근감소증을 앓는 환자가 일반 환자보다 사망률이 2배 이상으로 높고 특별한 질병이 없어도 사망률에서 큰 차이가 나게 된다.
스테로이드 호르몬은 부신피질에서 분비되며 글루코코르티코이드(glucocorticoid)는 면역반응의 조절， 포도당， 지방， 염증 반응의 조절 등에 관여하지만, 장기간 투여하면 근질량이 감소되는 근위축과 당뇨병 등의 부작용이 유발된다. 스테로이드 투여 후 속근섬유(fast-twitch musc1e fiber)로 이루어진 Type II 근육은 선택적으로 영향을 받아서 스테로이드 치료를 받은 환자들은 근지구력의 변화보다도 최대 근력을 발생시키는 능력을 소실하게 된다.
Glucocorticoid 수용체(GR)가 활성화되면 FOXO(Forkhead box O)가 근위축 전사인자로 작용한다. 여기서 MuRF1과 Atrogin1은 근세포에 특이하게 발현하는 유비퀴틴리가아제(ubiquitin ligase)로 작용하며, 발현이 증가되어 근육 단백질들이 유비퀴틴화(ubiquitination)되고 프로테아좀(proteosome) 의존적으로 분해되어 근손실이 유발된다.
1. Mountain ginseng inhibits skeletal muscle atrophy by decreasing muscle RING finger protein-1 and atrogin1 through forkhead box O3 in L6 myotubes. Journal of Ethnopharmacology 270 (2021) 113557.
2. Loquat (Eriobotrya japonica) extract prevents dexamethasone-induced muscle atrophy by inhibiting the muscle degradation pathway in Sprague Dawley rats. Mol Med Rep. 2015 Sep;12(3):3607-3614.
한약은 대부분 열수 추출에 의한 탕제로 이용되고 있는데 한약 내 유효성분의 낮은 수용해도, 제제 내에서의 낮은 안정성 및 낮은 체내 흡수율이, 한약 내 유효성분의 생체이용률이 낮은 주요 원인이 된다.
이러한 문제를 해결하고자, 본 발명은 지용성 활성성분의 수용해도를 증진시키는 쌍화탕의 가공방법과 이렇게 얻어진 쌍화탕의 미세 콜로이드 분산체를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명에서는 이러한 가공방법을 통해 얻어진 쌍화탕 미세 콜로이드 분산체에서 생리활성이 증가되는 것을 확인하고, 이를 한약제제, 약학 조성물, 건강기능식품 등의 유효성분으로 제공하는 것을 목적으로 한다. 특히, 본 발명에서는 쌍화탕 미세 콜로이드 분산체와 쌍화탕의 근위축 예방, 치료, 개선 효능을 확인하고, 이들을 유효성분으로 포함하는 근위축 예방, 치료, 개선을 위한 조성물을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에서는,
(a) 절단 및 건조된 쌍화탕 재료를 준비하는 단계;
(b) 상기 단계에서 준비된 쌍화탕 재료에 구연산 및 레시틴을 가하고 혼합하여 쌍화탕 혼합물을 얻는 단계;
(c) 상기 단계에서 얻은 쌍화탕 혼합물을 열용융 압출기(Hot Melt Extruder; HME)에 투입하여, 50~150℃의 온도, 30~130bar의 압력 및 10~200rpm의 스크류 속도 조건으로 열용융 압출성형하여 쌍화탕 미세 콜로이드 분산체를 형성시키는 단계;를 포함하는, 지용성 활성성분의 수용해도 증진을 위한 쌍화탕의 가공방법을 제공한다.
상기 가공방법에서, 상기 단계 (b)는, 쌍화탕 재료 100 중량부에 대하여, 구연산 0.5~5 중량부, 레시틴 2~15 중량부를 가하는 것이 바람직하다.
상기 가공방법에서, 상기 지용성 활성성분은 바람직하게는 페오니플로린을 포함한다.
또한, 본 발명에서는,
절단 및 건조된 쌍화탕 재료 100 중량부에 대하여, 구연산 0.5~5 중량부, 레시틴 2~15 중량부를 가하고 혼합한 후 열용융 압출기(Hot Melt Extruder; HME)에서 열용융 압출성형하여 얻은, 지용성 활성성분의 수용해도가 증가된 쌍화탕 미세 콜로이드 분산체를 제공한다.
상기 쌍화탕 미세 콜로이드 분산체에서, 지용성 활성성분은 바람직하게는 페오니플로린을 포함한다. 상기 페오니플로린의 수용해도는 바람직하게는 2~6㎍/㎎ 이다.
또한, 본 발명에서는,
상기 쌍화탕 미세 콜로이드 분산체를 포함하는 식품 조성물을 제공한다. 여기서 식품은 건강기능식품, 건강보조식품, 기능성 식품, 일반 식품을 모두 포함한다.
또한, 본 발명에서는,
상기 쌍화탕 미세 콜로이드 분산체를 유효성분으로 포함하는 근위축의 예방, 치료, 개선 중 적어도 어느 하나를 위한 조성물을 제공한다. 이 조성물은 유효성분으로 쌍화탕을 더 포함할 수 있다.
또한, 본 발명에서는,
상기 쌍화탕 미세 콜로이드 분산체를 유효성분으로 포함하는 간질환의 예방, 치료, 개선 중 적어도 어느 하나를 위한 조성물을 제공한다.
본 발명에서는 지용성 활성성분의 수용해도가 증진된 쌍화탕의 가공방법과 이렇게 얻어진 지용성 활성성분의 수용해도가 증진된 쌍화탕 미세 콜로이드 분산체를 제공한다. 본 발명의 가공방법과 이에 따라 얻어진 쌍화탕 미세 콜로이드 분산체는 지표성분인 페오니플로린의 함량이 증가되고 수용해도 또한 크게 증가된다. 본 발명에 따르면 유효성분의 함량과 수용해도가 증가된 쌍화탕 제제를 저비용과 간단한 공정으로 제조할 수 있으며, 또한 유기 용매를 이용하는 추출과정이 없이 친환경적으로 제조할 수 있다.
본 발명의 쌍화탕 미세 콜로이드 분산체는, 쌍화탕에서 유래되고 세포독성 시험을 통해 안전성이 확인된 소재이며, 쌍화탕에 함유된 유효성분의 함량과 수용해도가 증가되어 쌍화탕의 생리활성 기능을 향상시킨 소재로 이용될 수 있다. 쌍화탕 미세 콜로이드 분산체는, 쌍화탕이 지닌 생리활성 기능을 향상시킬 수 있는 유효성분으로서 한약제제, 약학 조성물, 건강기능식품, 건강보조식품 등의 분야에서 다양한 형태로 이용될 수 있다.
또한, 본 발명에서는 덱사메타손(Dexamethasone)으로 유도한 근위축 모델을 통해, 쌍화탕 미세 콜로이드 분산체와 쌍화탕 추출물의 근위축 예방, 치료, 개선효과를 확인했다. 쌍화탕 미세 콜로이드 분산체와 쌍화탕 추출물은, Atrogin1과 MuRF(muscle RING-finger protein)1의 과발현을 억제하고, 근위축인자를 조절하는 FOXO(Forkhead box O)의 활성을 억제하는데, 이러한 효과는 기존에 근위축 및 근육강화 개선효과가 있다고 알려진 우르솔산(ursolic acid) 보다도 증가된 것이다. 또한, 쌍화탕 미세 콜로이드 분산체 및 쌍화탕 추출물은 근관(Myotube)의 크기를 증가시키고, 동물의 체중과 가자미근의 무게를 증가시키며, 근육손상을 완화시킨다. 또한, 쌍화탕 미세 콜로이드 분산체는 혈액에서 Alkaline Phosphatase(ALP)를 감소시키므로, 간 질환, 담도계 질환, 골 질환을 완화시킬 수 있는 효과가 있다.
따라서, 본 발명의 쌍화탕 미세 콜로이드 분산체와 쌍화탕은 근위축의 예방, 치료, 개선을 위해 한약제제, 약학 조성물, 건강기능식품, 건강보조식품 등의 형태로 이용될 수 있다. 또한, 본 발명의 쌍화탕 미세 콜로이드 분산체는 간질환의 예방, 치료, 개선을 위해 한약제제, 약학 조성물, 건강기능식품, 건강보조식품 등의 형태로 이용될 수 있다.
도 1은 ELS(Electrophoretic Laser Scattering) 측정 결과로, (A)는 시료 4인 쌍화탕 추출물의 ELS 결과이고, (B)는 시료 3인 쌍화탕 미세 콜로이드 분산체의 ELS 결과이다.
도 2는 HPLC 분석으로 페오니플로린의 수용해도를 분석한 결과이다.
도 3은 분화시킨 근육세포(L6)에 덱사메타손을 처리하여 근위축을 유발시킨 상기 세포에, 시료를 처리하여 현미경으로 근관의 직경을 관찰한 결과이다.
도 4는 분화시킨 근육세포(L6)에 덱사메타손을 처리하여 근위축을 유발시킨 상기 세포에, 시료를 처리하고 근위축 인자 MuRF1과 Atrogin1의 단백질을 관찰한 결과이다.
도 5는 분화시킨 근육세포(L6)에 덱사메타손을 처리하여 근위축을 유발시킨 상기 세포에, 시료를 처리하여 근위축 인자의 단백질 FOXO3A 를 관찰한 결과이다.
도 6은 분화시킨 근육세포(L6)에 덱사메타손을 처리하여 근위축을 유발시킨 상기 세포에, 시료를 처리하여 근위축 인자의 유전자 변화를 관찰한 결과이다.
도 7은 근육세포(L6)에 시료를 농도별로 처리하여 세포생존율을 확인한 결과이다.
도 8은 근위축 동물모델에서 체중변화를 측정한 결과이다.
도 9는 근위축 동물모델에서 근육무게 변화를 측정한 결과이다.
도 10은 근위축 동물모델에서 가자미근(Soleus muscle)과 장딴지근(Gastrocnemius)을 적출하여 H&E(hematoxylin & eosin) 염색과 Masson’s tri-chrome 염색을 한 결과이다.
도 11은 근위축 동물모델의 가자미근(Soleus muscle) 근위축 인자의 유전자 변화를 관찰한 결과이다.
도 12는 근위축 동물모델에서 채취한 혈액의 혈청을 분리하여 Alkaline Phosphatase(ALP)를 분석한 결과이다.
도 2는 HPLC 분석으로 페오니플로린의 수용해도를 분석한 결과이다.
도 3은 분화시킨 근육세포(L6)에 덱사메타손을 처리하여 근위축을 유발시킨 상기 세포에, 시료를 처리하여 현미경으로 근관의 직경을 관찰한 결과이다.
도 4는 분화시킨 근육세포(L6)에 덱사메타손을 처리하여 근위축을 유발시킨 상기 세포에, 시료를 처리하고 근위축 인자 MuRF1과 Atrogin1의 단백질을 관찰한 결과이다.
도 5는 분화시킨 근육세포(L6)에 덱사메타손을 처리하여 근위축을 유발시킨 상기 세포에, 시료를 처리하여 근위축 인자의 단백질 FOXO3A 를 관찰한 결과이다.
도 6은 분화시킨 근육세포(L6)에 덱사메타손을 처리하여 근위축을 유발시킨 상기 세포에, 시료를 처리하여 근위축 인자의 유전자 변화를 관찰한 결과이다.
도 7은 근육세포(L6)에 시료를 농도별로 처리하여 세포생존율을 확인한 결과이다.
도 8은 근위축 동물모델에서 체중변화를 측정한 결과이다.
도 9는 근위축 동물모델에서 근육무게 변화를 측정한 결과이다.
도 10은 근위축 동물모델에서 가자미근(Soleus muscle)과 장딴지근(Gastrocnemius)을 적출하여 H&E(hematoxylin & eosin) 염색과 Masson’s tri-chrome 염색을 한 결과이다.
도 11은 근위축 동물모델의 가자미근(Soleus muscle) 근위축 인자의 유전자 변화를 관찰한 결과이다.
도 12는 근위축 동물모델에서 채취한 혈액의 혈청을 분리하여 Alkaline Phosphatase(ALP)를 분석한 결과이다.
본 발명은 지용성 활성성분의 수용해도 증진을 위한 쌍화탕의 가공방법, 이렇게 얻어진 지용성 활성성분의 수용해도가 증진된 쌍화탕 미세 콜로이드 분산체, 이의 용도 및 이를 포함하는 조성물에 관한 것이다. 이하 각각에 대해 상세하게 설명한다.
지용성
활성성분의 수용해도
증진을 위한 쌍화탕의 가공방법
본 발명의 쌍화탕 가공방법은, 절단 및 건조된 쌍화탕 재료를 준비하는 단계; 준비된 쌍화탕 재료에 구연산 및 레시틴을 가하고 혼합하여 쌍화탕 혼합물을 얻는 단계; 쌍화탕 혼합물을 열용융 압출기에 투입하고 압출성형하여 쌍화탕 미세 콜로이드 분산체를 형성시키는 단계를 포함한다. 이하, 바람직한 구현예에 의거하여 각 단계별로 상세하게 설명한다.
절단 및 건조된 쌍화탕 재료를 준비하는 단계
쌍화탕 재료는 일반적인 한의학 처방에 따라 백작약 10 중량부, 숙지황 4 중량부, 황기 4 중량부, 당귀 4 중량부, 천궁 4 중량부, 계피 3 중량부, 감초 3 중량부를 배합하며, 여기에 백작약 10g을 기준으로 생강 3쪽, 대추 2개를 더 포함시킬 수 있다. 그러나 반드시 이 비율로만 한정되는 것은 아니고 목적하는 효능, 용도, 상황에 따라 성분이나 함량을 일부 조정할 수도 있으며, 추가적으로 다른 성분을 더 포함할 수도 있다.
이렇게 배합된 쌍화탕 재료를 절단하고 충분히 건조시켜 절단 및 건조된 쌍화탕 재료를 준비한다. 절단은 아래 단계에서 열용융 압출기(Hot Melt Extruder; HME)에 투여하기에 적당한 크기로 하는 것이 바람직하다. 특히 바람직하게는 3~5mm 정도의 크기로 절단할 수 있으나 이에 한정되지는 않으며, 당업자는 필요에 따라 더 작게 또는 더 크게 크기를 조절하여 절단할 수 있다. 건조는 통상적인 건조 한약재 정도로 하면 적당하다. 본 단계의 쌍화탕 재료는, 절단 후 건조하여 준비될 수도 있고, 반대로 건조 한약재를 절단하여 준비될 수도 있다.
쌍화탕 혼합물을 얻는 단계
위와 같이 준비된 절단 및 건조된 쌍화탕 재료에 구연산(Citric acid) 및 레시틴(lecithin)을 가하고 혼합하여 쌍화탕 혼합물을 얻는다.
바람직하게는, 준비된 쌍화탕 재료 100 중량부에 대하여, 구연산 0.5~5 중량부, 레시틴 2~15 중량부를 첨가할 수 있으며, 더 바람직하게는 쌍화탕 재료 100 중량부에 대하여, 구연산 1~3 중량부, 레시틴 5~10 중량부를 첨가할 수 있다. 그러나 첨가량이 이에 한정되는 것은 아니다.
열용융
압출기에 투입하고
압출성형하는
단계
상기 단계에서 얻은 쌍화탕 혼합물을 열용융 압출기(Hot Melt Extruder; HME)에 투입하여, 50~150℃의 온도, 30~130bar의 압력 및 10~200rpm의 스크류 속도 조건으로 열용융 압출성형하여 쌍화탕 미세 콜로이드 분산체를 형성시킨다.
본 발명의 바람직한 일 구현예에 따른 가공방법에서, 상기 열용융 압출기는 복수 개의 니딩디스크(kneading disk) 블럭부가 도입된 스크류를 포함하며, 직경이 1~3mm의 압출다이를 포함한다. 그러나 본 단계에서 사용하는 열용융 압출기가 이에 한정되는 것은 아니며, 당업계에서 사용되는 열용융 압출기는 어느 것이든 사용 가능하다.
상기 쌍화탕 미세 콜로이드 분산체의 크기는 1~10㎛ 정도가 바람직하나, 이에 한정되지는 않으며, 필요에 따라 또는 용도에 따라 조절하는 것이 가능하다. 상기와 같은 가공방법을 통해 쌍화탕에 함유된 지용성 활성성분의 수용해도가 증진된다. 상기 지용성 활성성분은 바람직하게 페오니플로린을 포함하지만, 페오니플로린에 한정되지는 않는다. 본 발명에서는 상기와 같이 형성된 쌍화탕 미세 콜로이드 분산체에서 쌍화탕의 지용성 활성성분인 활성플로린의 함량 및 상기 지용성 성분의 수용해도가 증진된 것을 확인함으로써, 발명을 완성하였다.
본 발명에서는 또한 상기와 같은 쌍화탕의 가공방법으로 형성시킨, 지용성 활성성분의 수용해도가 증가된 쌍화탕 미세 콜로이드 분산체를 제공한다.
쌍화탕 미세 콜로이드
분산체
본 발명의 쌍화탕 미세 콜로이드 분산체는, 절단 및 건조된 쌍화탕 재료 100 중량부에 대하여, 구연산 0.5~5 중량부, 레시틴 2~15 중량부를 가하고 혼합한 후 열용융 압출기(Hot Melt Extruder; HME)에서 열용융 압출성형하여 얻어진다.
상기 쌍화탕 미세 콜로이드 분산체의 크기는 1~10㎛인 것이 바람직하지만 필요에 따라 얼마든지 조절하는 것이 가능하다.
상기 지용성 활성성분은 바람직하게는 페오니플로린을 포함한다. 쌍화탕 미세 콜로이드 분산체에 함유된 페오니플로린은 수용해도가 바람직하게는 2~6㎍/㎎ 이며, 더 바람직하게는 3~5㎍/㎎ 이다.
이밖에 구성요소 각각에 대한 설명은 위 가공방법에 대한 설명과 동일하며, 중복되는 설명은 생략한다. 이하 동일하다.
본 발명에서는 상기 쌍화탕 미세 콜로이드 분산체와 쌍화탕 추출물에 대하여 근위축 예방, 치료, 개선 효과를 확인하였다. 근육세포(L6)와 동물 쥐에 덱사메타손(Dexamethasone)을 투여하여 근위축 모델을 만들어 효능을 확인하였다. 그 결과, 근세포에 특이적으로 발현하는 유비퀴틴 리가아제(ubiquitin ligase)인 Atrogin1과 MuRF(muscle RING-finger protein)1의 과발현을 억제하고, 근위축인자를 조절하는 FOXO(Forkhead box O)의 활성을 억제하며. 근위축과 근육강화에 개선이 있다고 알려진 우르솔산(ursolic acid) 보다 증가된 효과를 나타냈다. 또한, 근관(Myotube)의 크기를 증가시키고, 동물의 체중과 가자미근의 무게를 증가시키며, 근육손상을 완화시켰다. 또한, 혈액에서 알카리인산분해효소인 Alkaline Phosphatase(ALP)를 감소시켜, 간 질환, 담도계 질환, 골 질환을 완화시킬 수 있는 것으로 나타났다.
이러한 효과를 기반으로 본 발명에서는 상기 쌍화탕 미세 콜로이드 분산체 및 쌍화탕 추출물의 용도를 제공한다.
쌍화탕 미세 콜로이드
분산체의
용도
본 발명에서는, 상기 쌍화탕 미세 콜로이드 분산체를 포함하는 식품 조성물을 제공한다. 본 발명에서 '식품'은 건강기능식품, 건강보조식품, 기능성 식품, 일반 식품을 모두 포함하는 것으로 정의된다. 따라서 상기 식품 조성물은 건강기능식품, 건강보조식품, 기능성 식품, 일반 식품 중 어느 하나의 형태일 수 있다.
식품 조성물에서 상기 쌍화탕 미세 콜로이드 분산체는, 쌍화탕이 지닌 생리활성 기능을 향상시킨 유효성분으로서, 단독으로 포함되거나 다른 유효성분에 첨가되거나 또는 다른 식품 또는 식품 성분과 함께 사용될 수 있고, 통상적인 식품소재의 사용 방법에 따라 적절하게 사용될 수 있다. 상기 쌍화탕 미세 콜로이드 분산체는 쌍화탕으로부터 유래되고 세포독성 시험을 통해 안전성이 확인된 소재이면서, 보다 향상된 쌍화탕의 효능과 생리활성을 기대할 수 있다. 따라서 상기 쌍화탕 미세 콜로이드 분산체는 식품 조성물에 보다 향상된 쌍화탕의 효능을 부여할 수 있다. 상기 쌍화탕 미세 콜로이드 분산체는 특히 근위축의 예방, 치료, 개선과 관련된 효능을 부여할 수 있다.
상기 쌍화탕 미세 콜로이드 분산체가 포함되는 상기 식품의 종류에는 특별한 제한이 없다. 식품의 예로는 육류, 소시지, 빵, 초콜릿, 캔디류, 스낵류, 과자류, 피자, 라면, 기타 면류, 껌류, 아이스크림류를 포함한 낙농제품, 각종 수프, 음료수, 차, 드링크제, 알코올 음료 및 비타민 복합체 등이 있다.
또한, 본 발명에서는 상기 쌍화탕 미세 콜로이드 분산체를 유효성분으로 포함하는 한약제제 또는 약학 조성물을 제공한다. 쌍화탕 미세 콜로이드 분산체는 쌍화탕이 지닌 생리활성 기능을 보다 향상시킨 유효성분으로서 한약제제 또는 약학 조성물에 포함될 수 있다.
특히, 본 발명에서는 상기 쌍화탕 미세 콜로이드 분산체의 용도의 하나로 이를 유효성분으로 포함하는 근위축 예방, 치료, 개선용 조성물을 제공한다. 상기 조성물은 한약제제, 약학 조성물, 건강기능식품, 건강보조식품 등의 형태로 제공될 수 있다. 또한, 상기 근위축 예방, 치료, 개선용 조성물은 유효성분으로 쌍화탕을 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 쌍화탕 미세 콜로이드 분산체는 기존의 쌍화탕 제제에 첨가되어 쌍화탕의 효능을 향상시키는 용도로도 사용될 수 있다.
또한, 상기 쌍화탕 미세 콜로이드 분산체는 혈액에서 Alkaline Phosphatase(ALP)를 감소시켜, 간 질환, 담도계 질환, 골 질환을 완화시킬 수 있으므로, 간질환의 예방, 치료, 개선을 위한 용도로 사용될 수 있다. 이를 위해 본 발명에서는 상기 쌍화탕 미세 콜로이드 분산체를 유효성분으로 포함하는 간질환의 예방, 치료, 개선용 조성물을 제공한다.
본 발명의 쌍화탕 미세 콜로이드 분산체를 조성물 중에 유효성분으로 사용할 때의 사용량은 그 사용 목적(예방, 건강 증진, 개선 또는 치료)에 따라 적합하게 결정될 수 있다. 일반적으로, 약학 조성물, 건강기능식품에 포함되는 쌍화탕 미세 콜로이드 분산체의 함량은 1회 복용량을 기준으로 10~10,000㎎으로 포함되는 것이 바람직하고, 100~10,000㎎으로 포함되는 것이 더욱 바람직하며, 1,000~8,000㎎으로 포함되는 것이 특히 바람직하다. 음료 등의 식품 제조시의 함량도 1회 용량을 기준으로 10~10,000㎎으로 포함되는 것이 바람직하고, 30~5,000㎎으로 포함되는 것이 더욱 바람직하며, 50~3,000㎎으로 포함되는 것이 특히 바람직하다. 그러나 예방 및 건강 증진을 목적으로 하거나 또는 이러한 목적으로 하는 장기간 복용 또는 섭취하는 경우 함량은 상기 범위 이하로도 가능하며, 필요 시에는 상기 범위를 초과한 양으로도 사용될 수 있다. 상기의 투여량은 예시하기 위한 일 예에 불과하며, 복용자의 상태와 의사의 처방에 의해 변경될 수 있다.
또한, 본 발명의 쌍화탕 미세 콜로이드 분산체를 음료 형태로 사용할 경우에는, 통상의 음료와 마찬가지로 여러 가지 향미제 또는 천연 탄수화물 등을 추가 성분으로서 포함할 수 있다. 천연 탄수화물은 포도당, 과당과 같은 모노사카라이드, 말토스, 슈크로스와 같은 디사카라이드, 텍스트린, 사이클로덱스트린과 같은 폴리사카라이드, 자일리톨, 소르비톨, 에리트리톨 등의 당알코올이다. 감미제로서는 타우마틴, 스테비아 추출물과 같은 천연 감미제나, 사카린, 아스파르탐과 같은 합성 감미제 등을 사용할 수 있다.
또한, 본 발명의 쌍화탕 미세 콜로이드 분산체를 포함하는 조성물은, 필요에 따라 여러 가지 영양제, 비타민, 전해질, 풍미제, 착색제, 펙트산 및 그의 염, 알긴산 및 그의 염, 유기산, 보호성 콜로이드 중점제, pH 조절제, 안정화제, 방부제, 글리세린, 알코올, 탄산음료에 사용되는 탄산화제 등을 포함할 수 있다. 이 밖에도 본 발명의 조성물은 천연 과일주스, 과일주스 음료 및 야채 음료의 제조를 위한 과육을 함유할 수도 있다. 이러한 성분은 독립적으로 또는 혼합하여 사용할 수 있다.
이하 실시예를 통해 본 발명을 상세하게 설명한다. 이들은 본 발명을 예시하는 것으로서 본 발명의 범위가 이에 한정되는 것은 아니다.
[
실시예
및
시험예
]
원료 및 재료의 준비
쌍화탕을 구성하는 재료들은 모두 강원도 전통시장에서 구입하였다.
시그마 알드리치(Sigma-Aldrich)에서 페오니플로린의 표준 시료를 구입하였다.
본 실시예 및 시험예에서 사용된 모든 시약은 HPLC 등급 또는 분석 등급의 것을 사용하였으며, 추가적 정제 과정 없이 사용하였다.
실험은 최소 3회 수행하였고, 데이터는 평균±표준편차(SD) 값으로 나타냈다.
<
실시예
1>
쌍화탕 미세 콜로이드
분산체의
제조
쌍화탕을 구성하는 재료들은 백작약 10 중량부, 숙지황 4 중량부, 황기 4 중량부, 당귀 4 중량부, 천궁 4 중량부, 계피 3 중량부, 감초 3 중량부의 비율로 준비하고, 여기에 백작약 10g을 기준으로 생강 3쪽, 대추 2개를 포함시켰다.
쌍화탕을 구성하는 모든 약재들은 세척한 후, 3~5mm의 크기로 절단하고, 건조하였다. 아래 표 1에 기재된 쌍화탕 및 첨가제의 혼합비율(중량%)로, 쌍화탕 및 첨가제를 배합하여 혼합한 후, 트윈 스크류 압출기(STS-25HS twin-screw extruder)를 사용하여 온도 100℃, 압력 50 bar 및 스크류 속도 100 rpm의 조건으로 쌍화탕 미세 콜로이드 분산체를 제조하였다. 얻어진 쌍화탕 미세 콜로이드 분산체를 원료배합 비율에 따라 시료 1, 2, 3으로 사용하였다.
| 항목 원료 | 시료1 | 시료 2 | 시료3 |
| 쌍화탕 | 100 | 98 | 90 |
| 구연산(Citric acid) | 0 | 2 | 2 |
| 레시틴(lecithin) | 0 | 0 | 8 |
| 계 | 100 | 100 | 100 |
<
실시예
2>
쌍화탕 추출물의 제조
쌍화탕 재료는 실시예 1과 동일하게 백작약 10 중량부, 숙지황 4 중량부, 황기 4 중량부, 당귀 4 중량부, 천궁 4 중량부, 계피 3 중량부, 감초 3 중량부의 비율로 준비하고, 여기에 백작약 10g을 기준으로 생강 3쪽, 대추 2개를 포함시켰다.
상기 비율로 혼합한 쌍화탕에 증류수를 10배 중량으로 넣고 3시간 동안 열탕추출하였다. 추출물을 표준 시험용 체를 이용하여 여과하고 40℃에서 감압농축한 후 동결건조하여 분말형태의 쌍화탕 추출물을 얻었다. 얻어진 쌍화탕 추출물을 아래 시험예에서 시료 4로 사용하였다.
<
시험예
1>
ELS(Electrophoretic Laser Scattering) 측정
입자 크기를 평가하기 위해 ELS(Electrophoretic Laser Scattering) 분석기(ELS-Z2; Otsuka Electronics, Osaka, Japan)를 사용하였다. 시료 3과 시료 4를 DW로 희석하고 큐벳에 넣었다. 그런 다음 큐벳에 넣은 시료를 ELS 분석기로 모니터링했다. 각 시료에 대해 50회 측정을 수행하였다. 결과는 도 1과 같다. (A)는 시료 4인 쌍화탕 추출물의 ELS 결과이고, (B)는 시료 3인 쌍화탕 미세 콜로이드 분산체의 ELS 결과이다. 본 발명의 쌍화탕 미세 콜로이드 분산체인 시료 3이 입자가 균일하게 미세화되어 있는 것을 알 수 있다.
<
시험예
2>
쌍화탕 미세 콜로이드
분산체
내
페오니플로린의
수용해도 분석
실시예 1 및 2에서 얻은 시료 1, 2, 3, 4에 대해 함유된 페오니플로린의 수용해도 분석을 하였다. 각각 1g의 시료를 분쇄기로 분쇄한 후 50㎖의 물에 분산시켜 1시간 동안 40℃의 항온수조를 이용하여 초음파추출하였다. 그 후, 여과지를 사용하여 여과하고 감압농축기를 이용하여 농축한 후, 물로 회수하여 0.2㎛ 주사필터로 여과한 후 아래의 조건으로 HPLC 분석하였다. 분석결과 시료에 포함된 페오니플로린의 수용해도는 아래 표 2 및 도 2와 같다.
HPLC 분석
- 장비: HPLC (Aglient 1260 series)
- 칼럼: 3.0×50mm reversed phase, 2.7㎛, Poroshell 120 SB-C18
- 유속: 1 ㎖/min
- 칼럼 온도: 35℃
- UV 흡광 파장: 232 nm
- 주입 부피: 10㎕
- 이동상: 증류수/아세토나이트릴/인산=85:14.9:0.1
| 시료 | 페오니플로린 (㎍/20mg) |
| 시료 1 | 4.11±2.14 |
| 시료 2 | 9.12±3.25 |
| 시료 3 | 85.26±11.42 |
| 시료 4 | 2.14±0.35 |
페오니플로린은 수용해도가 낮은 물질인데 본 발명의 쌍화탕 미세 콜로이드 분산체인 시료 3에 포함된 페오니플로린의 수용해도는, 쌍화탕을 열수 추출하여 얻은 시료 4에 비해 40배 이상 매우 현저하게 증가하였다. 또한, 쌍화탕을 열용융 압출성형시켜 얻은 시료 1, 2에 비해서도 10~20배 이상 크게 증가하였다.
<
시험예
3>
쌍화탕 추출물과 쌍화탕 미세 콜로이드 분산체
의
근위축
(muscle atrophy) 개선 효능 평가
쌍화탕 추출물과 쌍화탕 미세 콜로이드 분산체('쌍화탕 HME-DDS'라 함)를 처리하였을 때, 근위축이 개선되는지를 확인하기 위하여 다음과 같은 실험을 수행하였다.
1. 방법
1) 세포 배양 및
근관
세포로의 분화유도
L6 쥐 근아세포(myoblast)는 ATCC(American Type Culture Collection, Manassa, VA, USA)에서 분양 받았으며, DMEM(Dulbecco's Modified Eagle's medium)에 10% FBS 및 0.5% 항생제-항진균제(antibiotic-antimycotic)가 첨가된 배지로 37℃, 5% CO2 항온반응기에서 배양하였다. 근아세포를 근관세포(myotube)로 분화시키기 위하여, 100% 세포 배양(confluent) 상태의 세포를 대상으로 2% 말 혈청이 포함된 DMEM 분화배지를 매 2일마다 교체하였다. 7-8일 후 근관(myotube)이 형성된 것을 현미경으로 관찰하고, 근위축 유도를 위하여 덱사메타손(Dexamethasone, DEXA, 20 nmol/L)을 처리하여 분화억제를 유도하였다.
2) 분화시킨 근육세포에 근위축 인자의 mRNA 발현량 평가
LG 6 쥐 근아세포를 6-well 플레이트에 접종한 후, 2% 말 혈청 첨가 DMEM 배지로 분화시킨 후, 덱사메타손(Dexamethasone, DEXA, 20 nmol/L)과 각 추출물을 12시간 처리하였다. 세포를 회수하여 TRIzol reagent(Invitrogen, Carlsbad, CA)로 추출한 RNA를 분광광도계를 이용하여 정량하고, 3㎍ RNA를 RevertAidTM first strand cDNA synthesis kit(Fermentas)를 이용하여 cDNA를 합성하였다. qRT-PCR은 ABI Prism 7500 sequence etection system(Applied Biosystems; Foster City, CA)을 이용하여, 4μL의 cDNA, 특이적인 프라이머와 Sybergreen master mix(Takara)를 이용하여 실시하였다. 2-ΔΔCt 값을 계산하여 발현양을 상대비교하였다.
사용된 유전자는 atrogin-1/MAFbx, MuRF1, FOXO3A, FOXO1이다. FOX(Forkhead box)0은 글루티코이드 수용체(GR)가 활성화되면 근위축 전사인자로 작용하며, atrogin-1과 MuRF(muscle RING-finger protein)1은 근세포에 특이적으로 발현하는 유비퀴틴 리가아제(ubiquitin ligase)로 작용한다. 이들의 발현이 증가되면 근육 단백질들이 유비퀴틴화(ubiquitination)되고 프로테아좀(proteosome)이 의존적으로 분해되어 근손실이 유발된다. 상기 타겟 mRNA의 발현량은 GAPDH로 보정(normalization) 한 후 비(ratio)로 나타내었다.
3) 분화시킨
근육세포에
덱사메타손을 처리한 후,
근위축
인자 및 근육생성 관련 인자의
mRNA
발현량 평가
분화시킨 근육세포(L6)에 덱사메타손을 처리하여 근위축이 유발된 상기 세포에 약물로 쌍화탕 추출물(시료 4)과 쌍화탕 HME-DDS(시료 3)를 각각 농도별로 처리하여 근위축 인자인 FOX03A, FOX01, MuRF-1, atrogin-1의 유전자 발현 양상을 관찰하였다. 약물의 처리농도는 각각 30~600㎍/㎖ 범위에서 3개 농도로 시험마다 조절하여 처리하였다. 덱사메타손을 처리하지 않은 무처리를 대조군으로 하였고, 덱사메타손 처리 후 약물을 처리하지 않은 덱사메타손 처리군을 비교예로 사용하였다. 또한, 비교를 위해 근위축과 근육강화에 개선이 있다고 알려진 시판 약물 우르솔산(ursolic acid)을 양성 대조군으로 사용하였다.
4) 분화시킨
근육세포
근위축
인자의 단백질 발현량 평가
분화시킨 L6 세포에 덱사메타손(Dexamethasone, DEXA, 20 nmol/L)과 각 시료를 8시간 처리하고, 세포를 용해완충액으로 균질화하였다. 그 후, 얼음 위에서 30분간 방치한 후 12,000rpm에서 원심 분리하여 상층액을 회수하였다. 회수된 상층액 속의 단백질량은 BCA 방법으로 정량하고 SDS-PAGE로 전기영동을 한 후에 니트로셀룰로오스막(nitrocellulose membrane)으로 옮겨 목적 단백질 항체로 면역 블롯(immunoblot)을 시행하였다. Horse-radish peroxidase가 결합된 이차항체를 두 시간 반응시키고 ECL로 필름에 인화하였다. 사용된 항체는 atrogin-1/MAFbx, MuRF1, FOXO3A, FOXO1과 β-actin이며 타겟 단백질의 발현량은 β-actin으로 보정(normalization) 한 후 비(ratio)로 나타내었다.
5)
근관의
직경
관찰
분화시킨 근육세포(L6)에 덱사메타손을 처리하여 근위축이 유발된 상기 세포에 각 시료를 처리하여 200배 현미경으로 근관의 직경을 관찰하였다. 각 그룹당 무작위로 직경을 측정하여 관찰하였다.
6) 세포생존율 측정(MTS assay)
각각의 시료를 이용한 세포생존율(Cell Viability) 측정은 Cell titer 96 AQueous One Solution Cell Proliferation Assay Kit(Promega, Madison, WI)를 사용하여 실험 매뉴얼에 따라 측정하였다. 근육 세포들은 96-well plate에 well당 1만개를 분주하고 시료를 각각 40, 60, 80, 100, 200, 300. 600㎍/㎖의 농도별로 처리 후에 24시간 후에 시간 경과에 따른 세포생존율 반응을 조사하였다.
MTS(4,5-dimethylthiazol-20yl)―(3-carboxymethoxyphenyl)―2-(4-sulphophenyl)―2H-tetrazolium) 용액을 첨가하여 ELISA microplate reader(Molecular Devices, Sunnyvale, CA, USA)로 490 nm에서 흡광도 변화를 측정하여 대조구에 대한 세포생존율을 백분율로 표시하였다.
7) 실험동물
30마리의 건강한 SPF 7 주령 수컷 Sprague Dawley Rat(SD)를 입수하여, 7일간 순화시킨 후, 본 실험을 실시하였다.
근위축 유도는 Dexamethasone(600μg/kg BW)을 첫 2주간(14일)간 10번 투여(복강 주사)하고, 약물(소재 A, B)은 2가지 농도(0.1, 0.2g/kg BW)로 설정하여, 21일간 하루 1번씩 경구투여하였다. 약물 투여 전과 후에 3일마다 체중을 측정하고, 21일째 희생하였다.
실험동물 희생 전 12시간 절식과 절수 후 마취제(Sodium Pentobarbital, 50mg/kg BW)를 복강 주사한 후 마취하고, 심장에서 주사기 사용하여 혈액을 채취하였다. 또한, 근육을 노출한 후 가자미근(soleus muscle)과 비복근(Gastrocnemius)을 채취(무게 측정, 조직 얼리기, 조직 고정)하여, 근육 위축에 미치는 추출물의 효능을 확인하였다. 혈액분석을 위하여 채취한 혈액은 상온에서 30분 이상 방치한 후 3,000rpm에서 원심 분리하여 상층액을 회수하였다. 혈청을 분리하여 ㈜지씨씨엘에 의뢰하여 Alkaline Phosphatase(ALP)를 분석하였다.
| 군 | 군명 | 동물수 (마리) |
동물번호 | 약물 1회 투여용량 (21일간 투여) (복용) |
DEXA 투여용량 (14일간 10번) (복강주사) |
투여물질 |
| 정상군 | NC | 5 | 1~5 | - | 0.9% NaCl | 0.9% NaCl |
| 실험군 | PC | 5 | 6~10 | - | 600㎍/kg BW | 0.9% NaCl |
| 약물 투여군 |
1 | 5 | 11~15 | 0.1g/kg BW | 600μg/kg BW | 쌍화탕 추출물 (시료 4) |
| 2 | 5 | 16~20 | 0.2g/kg BW | |||
| 3 | 5 | 21~25 | 0.1g/kg BW | 쌍화탕 HME-DDS (시료 3) |
||
| 4 | 5 | 26~30 | 0.2g/kg BW |
2.
근관의
직경
관찰
분화시킨 근육세포(L6)에 덱사메타손을 처리하여 근위축이 유발된 상기 세포에 시료를 처리하여 현미경으로 근관의 직경을 관찰하였다. 결과는 도 3과 같다.
분화시킨 근육세포에 덱사메타손을 처리한 군(비교예)에서는 근관의 크기가 줄어들었는데, 쌍화탕 추출물(시료 4)을 처리하니 증가하였고, 쌍화탕 HME-DDS(시료 3)를 처리한 군에서는 더욱 크게 증가하였다. 쌍화탕 추출물 보다 쌍화탕 HME-DDS에서 근관 크기가 더 크게 증가되는 것을 확인할 수 있었다.
3.
근위축
인자의 단백질 확인
분화시킨 근육세포(L6)에 덱사메타손을 처리하여 근위축이 유발된 상기 세포에 시료를 처리하고 근위축 인자의 단백질을 관찰하였다. 결과는 도 4와 같다.
분화시킨 근육세포에 덱사메타손을 처리한 군(비교예)에서는 근위축 인자인 MuRF1이 증가하였고, 시료 4의 쌍화탕 추출물을 처리하니 감소하였는데 처리농도 300㎍/㎖과 600㎍/㎖에서 감소 정도가 양성 대조군인 우르솔산(ursolic acid)과 비슷하였다. 시료 3의 쌍화탕 HME-DDS를 처리한 군에서는 MuRF1이 더욱 크게 감소하였는데, 100, 300. 600㎍/㎖의 모든 처리농도에서 양성 대조군인 우르솔산(ursolic acid)보다 크게 감소하는 것으로 나타났다.
4.
근위축
인자의
FOXO3A
단백질 확인
분화시킨 근육세포(L6)에 덱사메타손을 처리하여 근위축이 유발된 상기 세포에 시료를 처리하여 근위축 인자의 단백질을 관찰하였다. 결과는 도 5와 같다.
분화시킨 근육세포에 덱사메타손을 처리하니 근위축 인자인 FOXO3A가 증가하였고, 시료 4의 쌍화탕 추출물을 처리하니 감소하였다. 시료 3의 쌍화탕 HME-DDS 추출물을 처리하니 FOXO3A가 더욱 감소하였는데, 우르솔산(ursolic acid)보다도 더 크게 감소하였다.
근위축 인자인 FOXO1은 덱사메타손 처리에서 증가가 미미하였고, 쌍화탕 추출물(시료 4) 처리군과 쌍화탕 HME-DDS 추출물(시료 3)을 처리군에서 FOXO1의 감소가 약하게 나타났다.
5.
근위축
인자의 유전자 확인
분화시킨 근육세포(L6)에 덱사메타손을 처리하여 근위축이 유발된 상기 세포에 시료를 처리하여 근위축 인자의 유전자 변화를 관찰하였다. 결과는 도 6과 같다.
분화시킨 근육세포에 덱사메타손을 처리하니, 근위축 인자인 MuRF1, Atrogin1, FOXO3A, FOXO1이 증가하였다. 시료 4의 쌍화탕 추출물을 처리하니 MuRF1과 Atrogin1은 감소하였다. 시료 3의 쌍화탕 HME-DDS 추출물을 처리하니, MuRF1, Atrogin1, FOXO3A, FOXO1이 더 크게 감소하였다.
쌍화탕 추출물보다 쌍화탕 HME-DDS 처리 시 MuRF1, Atrogin1, FOXO3A, FOXO1의 감소가 더 크게 나타나는 것을 확인할 수 있었다.
6. 세포생존율 측정(MTS assay)
근육세포(L6)에 시료 4의 쌍화탕 추출물과 시료 3의 쌍화탕 HME-DDS을 각각 각각 40, 60, 80, 100, 200, 300. 600㎍/㎖의 농도별로 처리하여 세포생존율을 확인하였다. 결과는 도 7과 같다. 모든 시료 처리구에서 세포생존율에 유의성 있는 차이가 없어 세포생존율에 변화를 주지 않는 것으로 나타났다. 따라서 각 시료는 모두 세포독성의 문제가 없음을 확인할 수 있었다.
7.
근위축
동물모델에서 체중변화 측정
1주간 순화시킨 8주령 SD Rat에 Dexamethasone(600μg/kg BW)을 첫 2주간(14일)간 10번 투여(복강 주사)하여 근위축을 유도하고, 약물은 쌍화탕 추출물(시료 4)과 쌍화탕 HME-DDS(시료 3)를 사용하였으며, 2가지 농도(0.1, 0.2g/kg BW)로 설정하여, 21일간 하루 1번씩 경구투여하였다. 약물 투여 전과 후에 3일마다 체중을 측정하였다. 결과는 도 8과 같다.
Dexamethasone을 투여한 군은 투여하지 않은 무처리 군에 비해 체중의 증가가 작았다. 약물을 처리한 군에서는 Dexamethasone 처리에 의한 체중 증가의 감소효과가 줄어 체중이 증가가 커졌는데, 쌍화탕 HME-DDS 처리한 군은 HME-DDS를 처리하지 않은 군보다 체중이 더 증가되었다.
8.
근위축
동물모델에서 근육무게 변화
1주간 순화시킨 8주령 SD Rat에 Dexamethasone(600μg/kg BW)을 첫 2주간(14일)간 10번 투여(복강 주사)하여 근위축을 유도하고, 약물(쌍화탕과 쌍화탕 HME-DDS)은 2가지 농도(0.1, 0.2g/kg BW)로 설정하여, 21일간 하루 1번씩 경구투여하였다. 21일째 희생하여, 근육무게(가자미근, Soleus muscle)를 측정하였다. 결과는 도 9와 같다.
무처리군에 비해 Dexamethasone을 투여한 군에서는 가자미근의 무게가 상당히 감소하였는데, 쌍화탕 추출물과 쌍화탕 HME-DDS 처리 시 Dexamethasone에 의한 무게 감소가 줄어 가자미근의 무게가 증가하였다. 쌍화탕 HME-DDS을 처리한 군은 HME-DDS를 처리하지 않은 군에 비해 가자미근의 무게가 더 크게 증가하였다.
9.
근위축
동물모델에서 근육조직의 면역염색
근위축 동물모델에서 가자미근(Soleus muscle)과 장딴지근(Gastrocnemius)을 적출하여 H&E(hematoxylin & eosin) 염색과 Masson’s tri-chrome 염색을 하였다. 결과는 도 10과 같다.
덱사메타손 처리군에서는 근조직의 근육 다발에 심각한 손상이 초래되었고, 근육 섬유의 위축이 초래되었으며, 콜라겐의 침착과 결합조직의 증식이 관찰되었다. 쌍화탕 추출물의 처리 시 덱사메타손 처리에 의한 근육조직의 손상과 위축이 감소되었고 콜라겐의 증식도 감소되었다. 쌍화탕 HME-DDS의 처리군에서는 이러한 감소 효과가 더 크게 나타났다.
10.
근위축
인자의 유전자 확인
근위축 동물모델의 가자미근(Soleus muscle) 근위축 인자의 유전자 변화를 관찰하였다. 결과는 도 11과 같다.
덱사메타손을 처리한 군에서는 근위축 인자인 MuRF1, Atrogin1, FOXO3A가 증가하였는데, 쌍화탕 HME-DDS 처리 시 MuRF1, Atrogin1과 FOXO3A가 모두 크게 감소하였다.
11. 혈청에서 Alkaline
Phosphatase
(ALP) 분석
근위축 동물모델에서 채취한 혈액의 혈청을 분리하여 Alkaline Phosphatase(ALP)를 분석하였다. ALP는 알카리인산분해효소이며, 증가 시에는 간 질환, 담도계 질환, 골 질환을 의심할 수 있고 종양표지인자이기도 하다. 결과는 도 12와 같다.
덱사메타손을 투여한 혈청에서 ALP의 증가가 발생하였고, 쌍화탕 HME-DDS 처리군과 쌍화탕 추출물 처리군에서 ALP의 감소가 나타났으며, 쌍화탕 HME-DDS 처리군에서 더 크게 감소되었다. 즉, 덱사메타손에 의해 증가된 ALP는 쌍화탕 HME-DDS 처리로 크게 감소되었으며, 이는 간질환을 감소시킬 수 있음을 나타낸다.
본 발명의 쌍화탕 가공방법은, 저비용과 간단한 공정으로 지용성 활성성분의 함량과 수용해도가 증진된 쌍화탕의 미세 콜로이드 분산체를 얻을 수 있는 방법으로 한약제제, 의약품, 건강기능식품, 건강보조식품 등의 분야에서 이용될 수 있다.
또한, 본 발명의 쌍화탕 미세 콜로이드 분산체는 쌍화탕의 유효성분의 함량과 흡수율이 증가되어 쌍화탕이 지닌 생리활성 기능을 향상시킨 소재로 한약제제, 약학 조성물, 건강기능식품, 건강보조식품 등의 분야에서 다양한 형태로 이용될 수 있다.
또한, 본 발명의 쌍화탕 미세 콜로이드 분산체 및 쌍화탕 추출물은, 근위축의 예방, 치료, 개선을 위해 한약제제, 약학 조성물, 건강기능식품, 건강보조식품 등의 다양한 형태로 이용될 수 있다. 또한, 본 발명의 쌍화탕 미세 콜로이드 분산체는 간질환의 예방, 치료, 개선을 위해 한약제제, 약학 조성물, 건강기능식품, 건강보조식품 등의 다양한 형태로 이용될 수 있다.
이상에서 설명된 본 발명의 지용성 활성성분의 수용해도 증진을 위한 쌍화탕의 가공방법과 이렇게 얻어진 미세 콜로이드 분산체, 이의 용도 및 이를 포함하는 조성물은 예시적인 것이며, 본 발명이 속한 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 잘 알 수 있을 것이다. 그러므로 본 발명은 상기 발명의 설명에서 언급되는 형태로만 한정되는 것은 아님을 잘 이해할 수 있을 것이다. 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이고, 본 발명의 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 그 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 한다.
Claims (9)
- (a) 절단 및 건조된 쌍화탕 재료를 준비하는 단계;
(b) 상기 단계에서 준비된 쌍화탕 재료에 구연산 및 레시틴을 가하고 혼합하여 쌍화탕 혼합물을 얻는 단계;
(c) 상기 단계에서 얻은 쌍화탕 혼합물을 열용융 압출기(Hot Melt Extruder; HME)에 투입하여, 50~150℃의 온도, 30~130bar의 압력 및 10~200rpm의 스크류 속도 조건으로 열용융 압출성형하여 쌍화탕 미세 콜로이드 분산체를 형성시키는 단계;를 포함하는, 지용성 활성성분의 수용해도 증진을 위한 쌍화탕의 가공방법.
- 제1항에 있어서,
상기 단계 (b)에서, 쌍화탕 재료 100 중량부에 대하여, 구연산 0.5~5 중량부, 레시틴 2~15 중량부를 가하는 것을 특징으로 하는 쌍화탕의 가공방법.
- 제1항에 있어서,
상기 지용성 활성성분은 페오니플로린을 포함하는 것을 특징으로 하는 쌍화탕의 가공방법.
- 절단 및 건조된 쌍화탕 재료 100 중량부에 대하여, 구연산 0.5~5 중량부, 레시틴 2~15 중량부를 가하고 혼합한 후 열용융 압출기(Hot Melt Extruder; HME)에서 열용융 압출성형하여 얻은, 지용성 활성성분의 수용해도가 증가된 쌍화탕 미세 콜로이드 분산체.
- 제4항에 있어서,
상기 지용성 활성성분은 페오니플로린을 포함하며, 상기 페오니플로린의 수용해도가 2~6㎍/㎎ 인 것을 특징으로 하는, 쌍화탕 미세 콜로이드 분산체.
- 제4항 또는 제5항의 쌍화탕 미세 콜로이드 분산체를 포함하는 식품 조성물.
- 제4항 또는 제5항의 쌍화탕 미세 콜로이드 분산체를 유효성분으로 포함하는 근위축의 예방, 치료, 개선 중 적어도 어느 하나를 위한 조성물.
- 제7항에 있어서,
상기 유효성분으로 쌍화탕을 더 포함하는 근위축의 예방, 치료, 개선 중 적어도 어느 하나를 위한 조성물.
- 제4항 또는 제5항의 쌍화탕 미세 콜로이드 분산체를 유효성분으로 포함하는 간질환의 예방, 치료, 개선 중 적어도 어느 하나를 위한 조성물.
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Also Published As
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