KR100799116B1

KR100799116B1 - 코디세핀을 함유하는 비만 치료 및 예방제용 약학 조성물

Info

Publication number: KR100799116B1
Application number: KR1020060093732A
Authority: KR
Inventors: 김시관; 김성원; 이수찬; 김일웅
Original assignee: 건국대학교 산학협력단
Priority date: 2006-09-26
Filing date: 2006-09-26
Publication date: 2008-01-29
Also published as: DE602007010018D1; JP2010503729A; WO2008038973A1; EP2077851A4; ATE485046T1; JP4960458B2; EP2077851B1; EP2077851A1

Abstract

본 발명은 코디세핀 (Cordicepin)을 유효 성분으로 하는 비만 치료 및 예방제용 약학 조성물에 관한 것으로서, 본 발명에 따른 코디세핀은 섬유아세포(3T3-L1 cell)의 지방세포로의 분화 및 트리아실글리세롤의 합성을 억제할 수 있으므로 비만을 근본적으로 치료하고 예방할 뿐만 아니라 증상을 완화 및 개선시키는데 널리 사용될 수 있다.

또한, 동충하초는 이미 건강식품으로 승인된 품목이므로 이로부터 추출된 본 발명의 코디세핀 역시 독성 및 부작용 등의 문제가 전혀 없기 때문에 인체에 무해한 비만 치료 및 예방용 약학 조성물뿐만 아니라 건강식품 등에 유용하게 사용될 수 있다.

동충하초, 코디세핀, 섬유아세포, 트리아실글리세롤, 비만 치료제

Description

코디세핀을 함유하는 비만 치료 및 예방제용 약학 조성물 {A Pharmaceutical composition comprising cordycepin for the treatment and prevention of obesity}

도 1 은 본 발명에 따른 활성 물질의 HPLC 프로파일을 나타낸 것이다.

도 2 는 본 발명에 따른 활성 물질의 ¹H NMR 스펙트럼을 나타낸 것이다.

도 3 은 본 발명에 따른 활성 물질의 ¹³C NMR 스펙트럼을 나타낸 것이다.

도 4 는 본 발명에 따른 활성 물질의 FAB/MS 스펙트럼 양성 모드를 나타낸 것이다.

도 5 는 본 발명에 따른 활성 물질의 FAB/MS 스펙트럼 음성 모드를 나타낸 것이다.

도 6 는 본 발명에 따른 코디세핀의 농도별 3T3-L1 세포의 지방세포로의 분화 억제율을 나타낸 그래프이다 (N: 음성 대조구 (DMEM/ 10% FBS); P: 양성 대조구 (DMEM/ 10% FBS + 인슐린 10 μM); A: 양성 대조구 조건 + 코디세핀 4 μM; B: 양성 대조구 조건 + 코디세핀 16 μM; C: 양성 대조구 조건 + 코디세핀 32 μM).

도 7 은 인슐린 함유 배지에서 본 발명에 따른 코디세핀의 농도별 3T3-L1 세포가 지방세포로의 분화 억제율을 나타낸 사진이다 (좌: 코디세핀 무첨가; 우: 코 디세핀 32 μM 첨가).

도 8 은 본 발명에 따른 코디세핀의 농도별 3T3-L1 세포의 트리아실글리세롤 합성에 미치는 효과를 나타낸 그래프이다 (N: 음성 대조구 (DMEM/ 10% FBS; P: 양성 대조구 (DMEM/ 10% FBS + 인슐린 10 μM); A: 양성 대조구 조건 + 코디세핀 4 μM; B: 양성 대조구 조건 + 코디세핀 16 μM; C: 양성 대조구 조건 + 코디세핀 32 μM).

본 발명은 코디세핀 (Cordycepin)을 유효 성분으로 하는 비만 치료 및 예방제용 약학 조성물에 관한 것이다.

비만이란 체내에 지방이 과도하게 축적되어 있는 상태로, 체중에서 지방이 차지하는 비율이 높은 상태를 말한다. 현대인의 생활이 과거에 비해 훨씬 복잡하고 다양해지면서 왜곡된 생활 습관과 섭취하는 영양소의 불균형, 운동부족, 과음 등의 다양한 요인에 의해 비만이 나타난다.

채식위주의 식생활로 비만의 빈도수가 많지 않았던 동양에서도 근래 서양문물의 영향으로 식생활, 습관, 주거환경 등이 바뀌면서 비만증의 빈도가 현저하게 증가하였다.

비만은 고혈압, 심장병, 당뇨병 등 각종 성인병의 원인이 되고 있으며, 만성 질병으로의 이병율을 증가시키고, 인간의 수명을 단축시키는 등 심각한 건강상의 문제를 일으키고 있다.

이러한 비만의 원인으로는, 유전적인 소인과 환경 인자 등 여러 가지가 알려져 있다. 특히, 부모 모두가 비만인 경우 자녀가 비만일 확률은 50% 이상이며, 한쪽이 비만일 경우에는 약 25%의 비만 확률이 있어 유전의 영향은 매우 높다.

또한, 생활 습관의 변화에 따른 칼로리의 과잉섭취와 운동부족으로 인한 환경적인 요인으로 인한 에너지 소비의 감소 또한 비만의 주요한 원인이다.

비만을 치료하기 위하여 이용되는 방법은 식사요법, 운동요법, 행동요법 등 생활습관을 교정하는 방법과 약물치료 및 수술적 치료로 나눌 수 있다. 생활습관을 교정하는 일은 용이하지 아니할 뿐만 아니라 체중 감소는 한계가 있어 생활습관 교정과 함께 약물치료가 필요하다.

비만치료를 위한 약물사용은 오래전부터 시도되어 왔으나, 인체의 에너지 항상성 조절에 관여하는 것으로 밝혀진 많은 물질들을 타겟으로 하는 비만치료 약물은 부작용으로 인하여 임상적인 적용에 한계가 있다.

현재 미국 FDA가 장기 사용을 승인한 비만치료 약물은 2가지로, 노르에피네프린 (norepinephrine)과 세로토닌 (serotonin)의 재흡수를 억제하는 작용을 가진 시부트라민 (sibutramine)과 췌장 및 소화기계에서 분비되는 지질분해효소 (lipase)를 억제하여 항비만 효과를 나타내는 오리스타트 (orlistat)가 있다.

그러나, 시부트라민의 경우, 혈압상승, 불면증, 구강건조, 어지러움 등의 부작용이 흔하게 발생하고, 심혈관질환, 조절되지 않는 고혈압을 가진 환자에게는 사 용할 수 없다는 단점이 있다. 또한, 오리스타트는 설사, 지방변, 분실금 등의 부작용이 나타나며, 한국인과 같이 지방섭취가 서양인과 비교하여 적은 경우에는 약물의 효과가 뚜렷하지 않다는 점으로 인해 사용이 제한적이다.

따라서, 최근 천연물 유래 생리활성물질을 이용하여 안전하게 비만을 치료할 수 있는 방법 개발 연구가 활발하게 진행되고 있다.

[표 1]

종래 비만 치료제 및 치료제별 문제점

주요 약물	문제점
갑상선 호르몬 (1890)	갑상선 기능 항진증 발생
amphetamine (1930)	중독성
digitalis, diuretics (1960)	사망 보고
aminorex (1970)	폐성 고혈압 유발
fenfluramine (1990)	복합요법 시 복용자의 35%가 심장판막 이상 유발, 1997년 판매금지
sibutramine (현재)	혈압상승, 불면증, 구강건조, 어지러움증 유발, 심혈관질환 환자에게 사용 금지
orlistat (현재)	설사, 지방변, 변실금 유발, 동양인에게는 효과 미흡

동충하초(冬蟲夏草)는 곰팡이의 일종인 동충하초균이 주로 온도, 습도가 높아지는 시기에 살아 있는 곤충의 몸속으로 들어가 발육 증식하면서 기주(寄主) 곤충을 죽이고, 얼마 후 자실체(字實體)를 곤충의 표피에 형성하는 일종의 약용 버섯이다. 원래 동충하초는 박쥐나방과 (Hepialidae)의 유충에서 나온 동충하초 (Cordyceps sinensis)를 지칭하는 것이지만, 오늘날에는 곤충 외에도 거미, 균류 등에서 나오는 버섯을 모두 총칭하여 부른다.

항암작용으로 널리 알려져 있는 동충하초의 지표성분인 코디세핀 (Cordycepin)은 천연 항생물질이면서 면역증강물질로 잘 알려져 있다. 코디세핀에 관한 연구는 1951년 커닝햄 교수를 시작으로 하여 국제적으로 수많은 학술연구논문들이 발표되었다 (Cunningham, K. G., Hutchinson, S. A., Manson, W., and Spring, F. S., 1951, Cordycepin, a Metabolic Product from Culture of Cordyceps militaris (Linn.) Link, Part I, Isolation and Characterisation, J. Chem. Soc., pp. 2299-2300).

효과 면에서 가장 우수한 것으로 알려져 있는 시넨시스 동충하초와 밀리타리스 동충하초를 비교분석한 결과, 밀리타티스 동충하초가 코디세핀 뿐만 아니라 아미노산에 있어서도 적게는 1.3배에서 많게는 8.4배 이상 높게 함유되어 있다는 보고도 있다 (香淃廣利生物有限公司出版社, 北蟲草, 2版, p. 12).

또한, 커닝험 등은 코디셉스 밀리타리스로부터 바실러스 서비틸러스 (Bacillus subtlis) 성장 저해물질을 분리하였고 (Cunningham, K. G., et al., J. Chem. Soc., pp 2299-3000, 1951), 이 화합물 역시 후에 코디세핀으로 동정되었다 (Kaczka, E. A., et al., Biochim. Biophys. Res. Commun., 14, pp. 456-457, 1964).

코디세핀의 구조가 확인된 후, 다양한 생물학적 효과가 연구되어졌으나, 현재까지는 폴리아데닐화 저해제, 세포독성을 갖는 항암제, 항바이러스제, 항염증제로 널리 알려져 있다. 또한, 최근 미국에서 백혈병 치료제로서 임상 Ⅰ 단계에 진입한 약물로 보고되었으나 (Eiichi N., et al., Biochemical Phar., Vol. 59, pp. 273-281, 2000), 코디세핀의 항비만 효과에 대해서는 지금까지 전혀 보고된 바 없 다.

이에 본 발명자들은 천연물을 이용한 비만 치료제 등을 개발하기 위하여 노력을 계속한 결과, 동충하초를 이용하여 얻은 추출물과 이로부터 순수 분리한 활성 분획이 3T3-L1 세포가 지방세포로 분화하는 것을 억제할 뿐만 아니라 트리아실글리세롤 (triacylglecerol)의 합성을 저해하는 것을 확인하였으며, 상기 물질을 분리 동정하여 코디세핀임을 확인하고, 상기 코디세핀의 비만 치료제로서의 용도를 제공함으로써 본 발명을 성공적으로 완성하였다.

결국, 본 발명은 코디세핀을 유효 성분으로 하는 비만 치료 및 예방용 약학 조성물을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 코디세핀을 유효성분으로 함유하는 비만 예방 및 치료용 약학조성물을 제공한다.

이하, 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명은 코디세핀 (Cordicepin)을 유효 성분으로 하는 비만 치료 및 예방용 약학 조성물을 제공한다.

본 발명에 있어서, 상기 코디세핀은 시중에서 구입하여 사용하거나 동충하초로 부터 분리 정제한 것을 사용할 수 있으며, 바람직하게는 동충하초로 부터 분리 정제하여 사용하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 약학적 조성물을 해당 용도에 따라 약학적으로 허용 가능한 담체 또는 부형제와 함께 독립적으로 또는 약품 첨가제로 사용되거나, 사람에게 투여하기 적합한 기타 모든 형태로 사용될 수 있다. 본 발명의 약학적 조성물에 함유될 수 있는 담체로는 증량제, 고섬유 첨가제, 캡슐화제 및 지질 등이 포함될 수 있으며, 이러한 담체들의 예는 당업계에 충분히 공지되어 있다.

본 발명의 약학적 조성물은 질환의 진행 정도, 나이, 성별, 신체 상태, 투여 기간, 투여 방법, 환자의 체중, 식사, 배출 속도 등에 따라 용량을 달리하여 투여될 수 있다.

그러나, 바람직한 효과를 위해서 본 발명의 약학적 조성물을 1일, 체중 1 ㎏ 당 0.01 ~ 100 ㎍ 범위로 비경구 또는 경구 투여하는 것이 좋다. 투여는 하루에 한번 투여할 수도 있고, 수회 나누어 투여할 수도 있다. 상기 투여량은 어떠한 면으로든 본 발명의 범위를 한정하지 아니한다.

이하, 본 실시예에 의하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하고자 한다.

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

실시예 1. 활성물질의 분리 및 동정

동충하초는 경동시장 (서울, 한국)에서 구입한 것을 건조하여 사용하였다.

상기 건조시킨 동충하초를 분쇄기로 갈아 분말화 한 후, 무게 대비 5배의 70% 에탄올을 가하여 80℃에서 3시간 동안 3회 환류냉각 열탕 추출을 실시하고, 40℃에서 감압 농축 장치로 농축하여 에탄올 조추출물을 제조하였다.

상기 에탄올 조추출물은 증류수에 용해하여 부탄올을 1 : 1의 비율(v/v)로 혼합하여 이상간 분배를 3회 반복하고, 부탄올 추출물을 감압, 농축, 건조하였다.

상기 건조물에 대해, 실리카겔 플래쉬 크로마토 그래피 (용매계: 클로로포름/메탄올 = 7 : 3)를 수행하여 활성분획을 다시 감압, 건조한 다음, 소량의 메탄올에 20 ㎍/㎖의 농도로 용해시켜 밀리포아 (0.45 ㎚)로 여과하여 HPLC (칼럼: 오디에스 20ㅧ 250 ㎜; 15% 메탄올; 다이에틸아민 완충용액 pH 4.0; 10 ㎖/분)로 활성물질을 분취하였다.

도 1 내지 도 4 는 본 발명에 따른 활성물질의 HPLC 프로파일, ¹H 및 ¹³C NMR 스펙트럼, FAB/MS 스펙트럼 (양성/음성모드)를 나타낸 것이다. 상기 결과로부터 본 발명에 따른 활성물질은 하기 화학식 1 로 표현되는 3′-Deoxyadenosine (cordycepin) 임을 확인할 수 있었다.

[화학식 1]

실시예 2. 코디세핀의 효능 확인

섬유아세포 (3T3-L1 cell)를 직경 10 ㎝ 컬쳐 디쉬 (culture dish)에 동물 세포 증식용 배지 (하기 표 2 참조)를 사용하여 37℃의 5% CO₂ 배양기에서 2 ~ 3일 간격으로 신선한 배지로 교환하면서 배양하였다.

[표 2]

	DMEM	FBS	Sodium bicarbonate	Insulin	Dex	Mix
증식용	13.4 g/ℓ	10%	3.7 g/ℓ	-	-	-
분화유도 배지-1	13.4 g/ℓ	10%	3.7 g/ℓ	10 ㎍/㎖	1 μM	0.5 mM
분화유도 배지-2	13.4 g/ℓ	10%	3.7 g/ℓ	10 ㎍/㎖

* DMEM: Dulbecco's modified Eagle's medium

FBS: Fetal Bovine serum

DEX: Dexamethasone

MIX: 1-methyl-3-isobutylxanthine

분주는 세포가 컨플루언트 상태 (confluent stage; 컬쳐 디쉬 전체에 세포가 꽉 들어차도록 수적으로 자란 상태)가 되기 전에 인산염완충식염수 (phosphate buffered saline) 용액으로 2회 세척 후 0.25% 트립신 (trypsine)-EDTA로 탈착하여 1 : 4 의 비율로 6 웰 플레이트에 분할하고, 분화유도용 배지 (MIX)를 첨가한 다음 9일 동안 매 48시간 가격으로 분화유도용 배지 (배지-1: 0~48시간; 배지-2: 48시간 이후)로 교환함과 동시에 상기 실시예 1 에서 분리 정제한 코디세핀을 각각 4, 16, 32 μM 농도로 첨가하였다.

세포의 형태가 방사형에서 구형하는 변화하는 것을 위상차현미경 (× 200)으로 확인하고, 지방을 붉게 염색하는 오일 레드 오 (Oil-red O) 시약으로 염색한 다음 지방 세포에 흡착된 색소를 아이소프로판올 (IPA)로 용출하여 UV 분광기로 518 ㎚에서 흡광도를 측정하였다.

또한, 본 발명에 따른 코디세핀이 3T3-L1 세포의 트리아실글리세롤 (TG)의 합성에 미치는 효과를 확인하기 위하여, 각각의 그룹에서 배양한 세포를 트리스-이디티에이 버퍼 (Tris-EDTA buffer)로 탈착한 다음 초음파분쇄기로 세포를 분쇄하였다. 비씨에이 단백질 정량 키트 (BCA protein assay kit)에 표기된 사용설명서에 따라 표준액의 검량선을 작성하고 세포에서 얻은 탈착물을 키트 시약에 일정량 희석한 다음 37℃에서 30분간 가온 후 10분 이내에 562 nm에서 흡광도를 측정하여 단백질을 정량하였다. 단백질 정량 후 비씨에쓰 중성지방 측정용 키트 (BCS Triacylglycerol kit)의 사용설명서에 따라 세포에서 얻은 탈착물을 키트효소용액에 희석시킨 다음 37℃에서 10분간 가온하고, 60분 이내에 시약맹검을 대조로 하여 파장 550 nm에서 흡광도를 측정하고 계산식에 따라 세포내 단백질당 트리아실글리세롤의 양 (㎍/㎎ protein)을 측정하였다.

그 결과를 나타낸 도 6 및 도 7 에서와 같이, 본 발명에 따른 코디세핀이 3T3-L1 세포가 지방 세포로 분화하는 것을 억제하는 것을 확인할 수 있었으며 (도 6 참조), 인슐린 배지에서의 본 발명에 따른 코디세핀이 3T3-L1 세포가 지방 세포로의 분화를 억제하는 것에서도 확인할 수 있었다 (도 7 참조).

또한, 도 8 에서 보듯이, 본 발명에 따른 코디세핀이 3T3-L1 세포의 트리아실글리세롤의 합성을 억제하는 것을 알 수 있었다.

이상으로 본 발명 내용의 특정한 부분을 상세히 기술하였는바, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서, 이러한 구체적 기술은 단지 바람직한 실시양태일 뿐이며, 이에 의해 본 발명의 범위가 제한되는 것이 아닌 점은 명백할 것이다. 따라서 본 발명의 실질적인 범위는 첨부된 청구항들과 그것들의 등가물에 의하여 정의된다고 할 것이다.

이상 상세히 기술한 바와 같이, 본 발명에 따른 코디세핀은 섬유아세포(3T3-L1 cell)의 지방세포로의 분화 및 트리아실글리세롤의 합성을 억제할 수 있으므로 비만을 근본적으로 치료하고 예방할 뿐만 아니라 증상을 완화 및 개선시키는데 널리 사용될 수 있다.

또한, 동충하초는 이미 건강식품으로 승인된 품목이므로 이로부터 추출된 본 발명의 코디세핀 역시 독성 및 부작용 등의 문제가 전혀 없다. 따라서, 본 발명은 인체에 무해한 코디세핀을 유효성분으로 하는 비만 치료 및 예방용 약학 조성물뿐만 아니라 건강식품 등에 유용하게 사용될 수 있다.

Claims

동충하초로부터 분리 정제한 코디세핀을 유효성분으로 하는 비만 치료 및 예방용 약학 조성물.
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