KR101497109B1 - Ｐｐａｒ 작용 조절 질환의 예방, 개선 또는 치료용 조성물 - Google Patents

Abstract

본 발명은 석곡(Dendrobium moniliforme)을 활성성분으로서 포함하는 PPAR(Peroxisome Proliferator-Activated Receptor) 작용 조절 질환의 예방 또는 치료용 약학 조성물 또는 건강기능식품용 조성물을 제공한다.

Description

ＰＰＡＲ 작용 조절 질환의 예방, 개선 또는 치료용 조성물{Composition for preventing, improving, or treating a disease controlled by PPAR action}

본 발명은 PPAR(Peroxisome Proliferator-Activated Receptor) 작용조절 질환의 예방, 개선 또는 치료용 조성물에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 식물 생약, 그 식물 생약의 추출물, 그 추출물의 분획물, 또는 그 식물 생약으로부터 분리된 화합물을 활성성분으로서 포함하는 PPAR 작용 조절 질환의 예방 또는 치료용 조성물에 관한 것이다.

생물체는 내적ㅇ 외적 여러 요인으로 인해 생체 기능이 저하되어 세포내의 항상성을 잃게 되면서, 당과 지방의 대사효율 또한 떨어지게 된다. 또한, 식습관의 변화로 인한 과잉영양공급은 비만, 고지혈증, 당뇨병 등의 대사기능 이상, 및 고혈압, 아테롬성 경화증 등의 심혈관계 질환을 증가시키고 있으며, 이러한 병들은 유전적인 요소와 영양학적인 요소를 포함한 복잡한 원인들을 가지고 있다.

퍼옥시좀(Peroxisome)은 이러한 대사기능 이상의 원인이 되는 세포 내 소기관 중 하나로, 오랫동안 세포 기능상에 있어 마이너(minor)한 역할을 하는 것으로 여겨져 왔으나 최근의 많은 연구를 통해 산소, 포도당, 지질, 호르몬의 대사 등에 있어 중요한 역할을 담당하는 것으로 밝혀졌다. 또한, 퍼옥시좀은 세포증식/분화의 조절 및 염증 매개체들의 조절에도 폭 넓은 영향을 가지는 것으로 보고되고 있다.

이러한 부분에 대한 지난 10 여년 간의 집중적 연구는 퍼옥시좀 증식체 활성화 수용체(peroxisome proliferator-activated receptors, 이하 "PPAR" 이라고도 한다)라는 핵 호르몬 수용체가 이들 병들의 약리학적 접근의 좋은 표적(target)이 될 것이라는 증거들을 내어 놓았다. PPAR은 48가지의 핵수용체(nuclear receptors)중 하나이며 리간드(ligand) 결합에 의해 다운스트림(downstream)에 있는 관련된 유전자 발현을 조절한다. PPAR은 다양한 지방산이 내생의 리간드(endogenous ligand)로서 작용한다.

현재까지 밝혀진 PPAR은 PPARα, PPARβ/δ, 및 PPARγ의 3가지 타입이 있다. PPARα는 주로 혈관벽, 간, 심장, 근육, 신장, 갈색지방조직에서 발견되고, 페노피브레이트(Fenofibrate), 벤자피브레이트(bezafibrate), 시프로피브레이트(ciprofibrate), 젬피브로질(gemfibrozil)등의 피브레이트(fibrate)류는 PPARα의 작용제(agonist)로서 쥐와 사람의 동맥경화증을 예방하거나 발병을 지연시키고, 지방산화촉진을 통한 항비만작용이 있는 것으로 알려져 있다. 또한, PPARα는 피부의 표피에서 각질형성세포 분화촉진/증식억제, 지질대사를 통한 피부장벽 형성 촉진, 염증의 억제, 및 상처회복에 있어 중요한 기능을 하고 있으며, 자외선에 의한 염증매개체의 생성억제와 홍반생성억제작용도 보고되었다(비특허문헌 1).

PPARδ는 PPARβ라고도 하며 많은 조직에 분포하며 특히 피부, 뇌, 지방조직에서 많이 발견된다. PPARδ는 콜레스테롤 역수송, 유수화(myelination), 및 상처회복에 관여하며, 지방산 대사와 에너지 생체항상성(homeostasis)에 매우 중요한 조절자로서 작용한다(비특허문헌 2).

PPARγ는 지방조직에 가장 많이 나타나며, 혈관내피, 대식세포, 췌장 β-세포에서 발견된다. 간, 심장, 골격근과 같이 주로 PPARα가 발견되는 조직에서는 덜 발견된다. PPARγ는 3가지 서브타입 중에서 가장 광범위하게 연구되고 있다. PPARγ의 중대한 역할은 그것이 많이 발현되는 곳인 지방 세포의 분화를 조절하고 전신 지질 항상성에 결정적인 역할을 한다. PPARγ 활성의 전체적 또는 부분적 활성화 화합물은 지방세포 분화를 억제하여 비만에 대한 효과적인 치료제의 타겟이 될 수 있다. 더욱이, PPARγ의 부분적 활성화 화합물은 비만 치료뿐만 아니라 고혈당증을 조절하는데 효과적이다. 따라서, PPARγ 전체적/부분적 활성화 화합물들은 비만 치료, 그리고 글루코오스, 트리글리세라이드 및 인슐린의 상승된 혈장 수준과 같은 비인슐린 의존성 당뇨병에서 일반적으로 발생하는 기타 증상의 치료에 효과적이다(비특허문헌 3, 4). 당뇨병 치료제 중 치아졸리딘디온(thiazolidinediones)계 약물은 PPARγ 작용제이며, 그중 1997년 1월 미 FDA에서 승인된 트로글리타존(troglitazone)은 간독성 때문에 시장에서 회수되었고, 1999년 미FDA에서 승인된 로지글리타존(rosiglitazone)과 피오글리타존(pioglitazone)은 현재 사용 중에 있다.

요약하면, 상기 PPAR 작용이 활성화되면 비만, 대사성 질환, 심혈관계 질환 등이 치료, 개선, 또는 예방될 수 있다.

PPAR에 대한 다양한 연구가 이루어져 왔으며, 주로 PPARγ에 대한 신규 활성화제(agonist), 당뇨 또는 비만 등의 의약 용도발명에 대한 특허가 출원되었다. PPAR 활성을 증가시키는 천연물에 대한 용도발명으로서 배초향추출물을 이용한 당뇨치료제(특허문헌 1), 산딸나무잎추출물을 이용한 당뇨예방 및 치료제(특허문헌 2), 자색고구마 추출물 발효액을 유효성분으로 함유하는 지방생성 및 축적 저해용 조성물(특허문헌 3), 밀겨 추출물을 이용한 비만 개선제 조성물(특허문헌 4), 인진쑥 추출물의 PPAR 델타활성촉진 조성물 (특허문헌 5), 비목나무추출물의 PPAR gamma 활성화제 (특허문헌 6)등이 있다.

전세계적으로 당뇨는 성인 사망의 중요한 원인의 하나가 되고 있으며, 비만 인구의 증가에 따라 당뇨 환자의 수도 급격하게 늘어나고 있는데, WHO의 보고에 의하면 2009년 세계적으로 약 1.9 억명의 당뇨환자가 있으며, 2030년이되면 약 3.7억명으로 증가할 것이라고 예측되고 있다. 이러한 당뇨의 심각성에 비하여 우수한 효능을 가지면서 안전하게 사용할 수 있는 혈당조절제는 거의 없는 실정이다. 인슐린 감수성을 증가시키는 비구아나이드계 약물과 글리타존계 약물은 젖산과당증, 소화불량, 체중증가, 심근경색우려 등의 부작용을 가지며, 인슐린분비를 촉진시키는 설포닐우레아계 약물, 메글리티나이드계 약물, 글루카곤 유사 펩티드(GLP-1 analog)는 저혈당증유발, 위장장애, 두통, 복부통증 등의 부작용을 가지며, 기타 α-글루코시다제 저해제는 소화기 기능저하, 아밀린 아날로그(amylin analog)는 저혈당, 오심 등의 부작용을 보인다. 당뇨병 이외에, 비만, 고지혈증, 고혈압 등도 계속 증가추세에 있으며, 현재 사용되고 있는 합성 비만, 고지혈증, 고혈압 치료제 또한 다양한 부작용이 보고되고 있다. 따라서, 보다 안전하면서도 효과적인 비만, 고지혈증, 고혈압, 당뇨병 등의 치료제 개발이 필요하다.

석곡은 학명이 Dendrobium moniliforme인 난초과에 속하는 다년생 초본으로서, 20 ~ 50 cm 정도로 자라며, 한국, 일본, 중국 등지에 자생한다. 한방에서는 뿌리를 제외한 지상부인 식물체 전체를 석곡이라 하며 여름에 꽃필 때 전초를 베어서 햇볕에 말린 후 약재로 쓰는데, 해열진통 작용, 백내장 치료, 건위제, 강장제로서 사용한다. 석곡에 함유된 약리활성성분으로는 알칼로이드, 덴드로빈(dendrobine), 노빌로닌(nobilonin), 덴드톡신(dendtoxin), 뮤신(mucin) 및 전분(starch) 등이 알려져 있다.

석곡에 대한 연구 결과, 다양한 의약용도에 대한 출원이 이루어 졌으며, 항균조성물(특허문헌 7), 알레르기질환 치료용(특허문헌 8), 아토피피부염 치료용(특허문헌 9), 간섬유화 억제활성(특허문헌 10), VHR 저해활성(특허문헌 11), 염증억제(특허문헌 12)에 관한 발명이 있다. 그러나, 석곡의 PPAR 활성 증가 또는 비만, 대사성 질환, 또는 심혈관 질환에 대해서는 밝혀진 바가 없다.

1. 한국특허공개 2011-0099369; 2. 한국특허공개 2011-0097209; 3. 한국특허공개 2011-0081760; 4. 한국특허공개 2011-0077644; 5. 한국특허공개 2011-0058287; 6. 한국특허공개 2011-0050394; 7. 한국특허공개 2011-0096102; 8. 한국특허공개 2011-0036127; 9. 한국특허공개 2010-0011767; 10. 한국특허등록 0949417; 11. 한국특허등록 0508686; 12. 한국특허등록 0539298.

1. Kippenberger S, et.al., JID 117(6): 1430-6, 2001 2. 황후상 등, 대한내분비학회지, 19(3): 250, 2004 3. Choi et al., Anti-diabetic drugs inhibit obesity-linked phosphorylation of PPARgamma by Cdk5, Nature 2010, 466:451-456 4. Choi et al., Antidiabetic actions of a non-agonist PPARγ ligand blocking Cdk5-mediated phosphorylation, Nature 2011, 477:477-481

이에 본 발명자들은 비만, 대사성 질환, 및 심혈관계 질환과 같은 PPAR 작용 조절 질환에 효과적이면서 부작용의 우려 없이 안전한 생약 및 생약 유래의 물질을 발굴하기 위해 연구한 결과, 본 발명을 완성하게 되었다.

따라서, 본 발명의 목적은 PPAR 작용 조절 질환에 효과적인 식물 생약, 그 추출물, 또는 그 추출 분획물을 포함하는 약학 조성물 및 건강식품용 조성물을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 PPAR 작용 조절 질환에 효과적인 식물 생약 유래의 화합물을 포함하는 약학 조성물 및 건강식품용 조성물을 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 측면은

석곡(Dendrobium moniliforme)을 활성성분으로서 포함하는 PPAR(Peroxisome Proliferator-Activated Receptor) 작용 조절 질환의 예방 또는 치료용 약학 조성물을 제공한다.

본 발명의 다른 일 측면은 석곡을 활성성분으로서 포함하는 PPAR 작용 조절 질환의 예방 또는 개선용 건강기능식품용 조성물을 제공한다.

본 발명의 또 다른 일 측면은 하기 화학식 1 또는 2의 화합물, 약제학적으로 허용 가능한 그의 염, 또는 그의 용매화물을 포함하는 PPAR 작용 조절 질환의 예방 또는 치료용 약학 조성물을 제공한다:

[화학식 1]

상기 화학식 1에서 R¹은 수소 또는 C₁-C₄알킬 이다.

[화학식 2]

상기 화학식 2에서 R²는 수소 또는 C₁-C₄알킬 이다.

본 발명의 또 다른 일 측면은 상기 화학식 1 또는 2의 화합물, 약제학적으로 허용 가능한 그의 염, 또는 그의 용매화물을 포함하는 PPAR 작용 조절 질환의 예방 또는 치료용 건강기능식품용 조성물을 제공한다.

이하, 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.

본 발명자들은 PPAR 작용 조절 질환에 효과적인 식물생약을 발굴하기 위해 연구한 결과, 석곡 추출물, 그 추출물의 분획물, 그 추출물로부터 얻어진 특정 화합물이 PPAR을 활성화시키고 체중 저하, 혈당 강하, 고지방혈증 개선에 효과가 있다는 것을 발견하게 되었다.

따라서, 본 발명은 일 측면에 있어서, 석곡을 활성성분으로서 포함하는 PPAR 작용 조절 질환의 예방 또는 치료용 약학 조성물을 제공한다.

본 발명은 다른 일 측면에 있어서, 석곡을 활성성분으로서 포함하는 PPAR 작용 조절 질환의 예방 또는 개선용 건강기능식품용 조성물을 제공한다.

본 발명에서 정의되는 건강기능식품은 2008년 개정된 건강기능식품에 관한 법률을 통하여 새롭게 정의된 인체에 대한 기능성 및 안전성이 충분하게 확립되어 식품의약품안전청 식약청 고시 제2008-72호에 규정된 건강기능식품 기능성 원료 인정에 관한 규정에 수재된 건강기능식품임을 의미한다.

이하에서는, 상기 본 발명에 따른 약학 조성물 및 건강기능식품용 조성물을 포괄하여 "본 발명에 따른 생약 조성물"이라고도 한다.

상기 약학 조성물 및 건강기능식품용 조성물에 함유되는 석곡은 추출물의 형태로 포함되거나, 생약 자체의 분쇄물, 또는 생약의 건조 분쇄물로서 포함될 수도 있다.

상기 석곡은 입수 제한 없이 재배하여 사용하거나 시판되는 것을 구입하여 사용할 수도 있으며, 초본의 지상부의 일부 또는 전부를 사용할 수 있으며, 바람직하게는 지상부의 전부를 사용한다.

상기 석곡의 추출물은 물, C₁-C₄ 알콜, 및 이들이 조합으로 구성된 그룹에서 선택된 용매의 조추출물일 수 있다. 상기 석곡의 조추출물은 바람직하게는 C₁-C₄ 알콜 추출물일 수 있으며, 보다 바람직하게는 메탄올 또는 에탄올의 추출물이다. 용매로 추출 시 용매를 석곡 분량의 약 5 내지 15배가하여 추출하는 것이 바람직하며, 약 10 배의 용매를 가하여 추출하는 것이 바람직하나, 이에 한정되는 것은 아니다. 상기 추출은 가열 추출, 냉침 추출, 환류냉각 추출, 또는 초음파 추출 등이 이용될 수 있다. 상기 추출은 실온에서 수행할 수도 있으나, 보다 효율적인 추출을 위해서는 가온 조건 하에서 수행할 수 있으며, 바람직하게는 약 40 내지 100℃, 더욱 바람직하게는 약 80℃의 온도에서 추출할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 추출시간은 바람직하게는 약 2 내지 4시간, 더욱 바람직하게는 약 3 시간 동안 수행할 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니며, 추출 용매 및 추출 온도 등의 조건에 따라 달라질 수 있다. 상기 추출은 활성성분을 보다 다량 수득하기 위해 1 회 이상 여러 번 추출할 수 있으며, 바람직하게는 1 내지 5회, 더욱 바람직하게는 3회 연속추출하여 합한 추출액을 이용할 수 있다.

상기 본 발명에 따른 생약 조성물은 석곡을 조추출물로서 포함할 수도 있으나, 상기 조추출물을 극성이 낮은 유기 용매로 더욱 추출하여 얻어진 유기 용매의 가용성 분획물로서 포함할 수도 있다. 상기 유기 용매로는 헥산, 메틸렌클로라이드, 에틸 아세테이트, n-부탄올 등이 이용될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 바람직하게는, 석곡의 메탄올 또는 에탄올 조추출물을 증류수로 현탁하고 용매의 극성이 낮은 순서부터 순차적으로 n-헥산, 메틸렌클로라이드, 에틸아세테이트, n-부탄올의 순으로 추출하여, n-헥산, 메틸렌클로라이드, 에틸아세테이트, n-부탄올의 가용성 분획물을 수득함으로써, 상기 석곡 추출물을 상기 유기 용매의 가용 추출물로서 얻을 수 있다. 상기 유기 용매의 가용성 추출물 중에서도 n-헥산, 메틸렌클로라이드, 및 에틸아세테이트의 가용성 분획물이 PPAR 활성화 효과가 높아 바람직하다.

상기한 바와 같은 방법에 의해 추출한 추출물 또는 그 추출물의 가용성 분획물은 그대로 사용할 수도 있으나, 여과 후 농축한 엑스 형태로 사용될 수도 있고, 농축한 다음 동결 건조하여 동결건조물의 형태로서 사용될 수도 있다. 바람직하게는, 여과 후 농축한 엑스를 동결 건조하여 동결건조물의 형태로서 사용한다.

본 발명자들은 PPAR 활성이 높은 상기 유기 용매의 가용성 분획물을 컬럼 크로마토그래피에 의해 더욱 정제하여 PPAR 활성이 높은 특정 화합물을 분리하였다. 상기 컬럼 크로마토그래피는 실리카겔, 세파덱스, RP-18, 폴리아미드, 도요펄(Toyopearl) 및 XAD 수지로 이루어진 군으로부터 선택된 충진제를 이용한 컬럼 크로마토그래피를 수행하여 분리 및 정제할 수 있다. 상기 컬럼 크로마토그래피는 필요에 따라 적절한 충진제를 선택하여 수차례 실시할 수 있다.

본 발명자들은 상기 유기 용매의 가용성 분획물 중 에틸아세테이트 가용성 분획물을 컬럼 크로마토그래피로 정제하여 석곡으로부터 하기 화학식 1a의 기간톨, 화학식 1b의 트리스틴, 화학식 2a의 시프리페딘, 화학식 2b의 3,8-디메톡시-7-하이드록시-1,4-페난트렌디온을 분리하고 그 구조를 ¹H-NMR 및 ¹³C-NMR에 의해 확인하였으며, 이러한 분리된 화합물이 높은 PPAR 활성을 갖는다는 것을 확인하였다.

[화학식 1a]

[화학식 1b]

[화학식 2a]

[화학식 2b]

따라서, 본 발명은 또 다른 일 측면에 있어서, 하기 화학식 1 또는 2의 화합물, 약제학적으로 허용 가능한 그의 염, 또는 그의 용매화물을 포함하는 PPAR 작용 조절 질환의 예방 또는 치료용 약학 조성물을 제공한다:

[화학식 1]

상기 화학식 1에서 R¹은 수소 또는 C₁-C₄알킬 이다.

[화학식 2]

상기 화학식 2에서 R²은 수소 또는 C₁-C₄알킬 이다.

본 발명은 또 다른 일 측면에 있어서, 상기 화학식 1 또는 2의 화합물, 약제학적으로 허용 가능한 그의 염, 또는 그의 용매화물을 포함하는 PPAR 작용 조절 질환의 예방 또는 치료용 건강기능식품용 조성물을 제공한다.

이하에서는, 상기 본 발명에 따른 약학 조성물 및 건강기능식품용 조성물을 포괄하여 본 발명에 따른 화합물 함유 조성물이라고도 한다.

상기 화학식 1의 화합물은 기간톨(gigantol) 또는 트리스틴인 것이 바람직하며, 상기 화학식 2의 화합물은 시프리페딘(cypripedin), 또는 3,8-디메톡시-7-하이드록시-1,4-페난트렌디온(3,8-Dimethoxy-7-hydroxy-1,4-phenanthrenedione)인 것이 바람직하다.

상기 약제학적으로 허용 가능한 염은 상기 화학식 1 또는 2의 화합물이 유리산과 함께 염을 형성하는 산부가염으로 존재할 수 있다. 상기 화학식 1 또는 2의 화합물은 당해 기술분야에 공지된 통상의 방법에 따라 약제학적으로 허용되는 산부가염을 형성할 수 있다. 상기 유리산으로는 유기산 또는 무기산을 사용할 수 있고, 상기 무기산으로는 염산, 브롬산, 황산, 또는 인산 등을 사용할 수 있고, 상기 유기산으로는 구연산(citric acid), 초산, 젖산, 주석산(tartariac 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. 또한, 본 발명에 따른 상기 화학식 1 또는 2의 화합물은 약제학적으로 허용 가능한 염뿐만 아니라, 통상의 방법에 의해 제조될 수 있는 모든 염, 수화물, 용매화물을 모두 포함할 수 있다.

상기 화학식 1 또는 2의 화합물은 유기화학 기술분야에 공지되어 있는 통상의 지식을 이용하여 합성 또는 반합성에 의해 제조될 수도 있으며, 바람직하게는 석곡으로부터 상기 방법에 따라 추출, 농축, 컬럼 크로마토그래피에 의한 정제에 의해 얻어질 수도 있고, 상기 방법 이외에도 상기 화학식 1 또는 2의 화합물이 얻어질 수 있는 임의의 방법에 의해 추출될 수도 있다.

상기 본 발명에 따른 생약 조성물 및 화합물 조성물은 PPAR 작용 조절 질환의 예방, 개선 또는 치료에 이용될 수 있다. 상기 "PPAR 작용 조절 질환"이란 PPAR 활성 촉진이 질병의 치료, 개선 또는 예방에 유익할 수 있는 임의의 질병을 말한다. 상기 PPAR 작용 조절 질환은 비만, 대사성 질환, 심혈관계 질환, 및 이들의 조합으로 구성된 군에서 선택될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며 종래 PPAR 작용 조절 질환인 것으로 알려진 모든 질환, 및 앞으로 PPAR 작용 조절 질환으로 밝혀질 모든 질환을 포함한다.

상기 대사성 질환은 당뇨, 고지질혈증, 고인슐린혈증, 고요산혈증, 고콜레스테롤혈증, 고중성지방혈증, 대사증후군(Syndrome X), 내피기능장애, 및 이들의 조합로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 상기 고콜레스테롤혈증은 저 HDL-콜레스테롤증, 고 LDL-콜레스테롤증, 고트리글리세라이드혈증, 및 이들의 조합으로부터 선택될 수 있다.

상기 심혈관계 질환은 고혈압, 응집전 상태(precoagulant state), 이상 지질혈증, 아테롬성 경화증성 질환, 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

상기 본 발명에 따른 생약 조성물 및 화합물 조성물이 PPAR 활성 촉진 효과가 있다는 것은 하기 실시예에서 입증하였다. 구체적으로는, 본 발명에 따른 석곡의 메탄올 추출물, 그 메탄올 추출물을 헥산, 메틸렌클로라이드, 에틸아세테이트의 순으로 추출한 각각의 가용성 분획물, 그리고 상기 에틸아세테에트 가용성 분획물로부터 분리한 컬럼 분획물, 그 컬럼 분획물로부터 획득한 상기 화학식 1a, 1b, 2a 및 2b의 화합물에 대해 지방 및 당대사에 관여하는 PPARγ의 활성화에 미치는 영향을 루시퍼라아제(luciferase) 에세이 시스템을 이용하여 측정하였다. 그 결과 PPARγ의 활성화 정도는 PPARγ 작용제로 알려진 트로글리타존 양성 대조군을 처리했을 때와 비교해볼 때 동등하거나 더욱 우수하였으며, 처리량이 높을수록 수치가 더 높아졌음을 확인하였다(표 1 및 도 1 참조). 따라서 본 발명에 따른 석곡 추출물, 그 추추물의 가용성 분획물, 또는 그 분획물에서 분리한 화합물인 기간톨, 트리스틴, 시프리페딘, 및 3,8-디메톡시-7-하이드록시-1,4-페난트렌디온은 PPARγ 작용제로 기능할 수 있음을 알 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 석곡의 메탄올 추출물, 그 메탄올 추출물을 헥산, 메틸렌클로라이드, 에틸아세테이트의 순으로 추출한 각각의 가용성 분획물, 그리고 상기 에틸아세테에트 가용성 분획물로부터 분리한 컬럼 분획물, 그 컬럼 분획물로부터 획득한 상기 화학식 1a, 1b, 2a 및 2b의 화합물에 대해 PPARα의 활성화에 미치는 영향을 루시퍼라아제(luciferase) 에세이 시스템을 이용하여 측정하였다. 그 결과 PPARα의 활성화 정도는 PPARα의 작용제로 잘 알려진 Wy-14,643 양성대조군을 처리했을 때와 비교해 볼 때 동등하거나 더욱 우수하였으며, 처리량이 높을수록 수치가 더 높아졌음을 확인하였다(표 2 및 도 2 참조). 따라서, 본 발명에 따른 석곡 추출물, 이의 가용성 분획물, 또는 상기 분획물에서 분리한 화합물인 기간톨, 트리스틴, 시프리페딘 3,8-디메톡시-7-하이드록시-1,4-페난트렌디온은 PPARα 작용제로 기능할 수 있음을 알 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 석곡 추출물이 대사개선 효능이 있는지를 확인하기 위하여 C57BL/6 마우스에 8주동안 고지방식이를 먹이면서, 석곡 추출물과 시판되거나 개발되었던 대조 약물들을 매일 경구투여하면서 마우스의 먹이섭취량, 물섭취량, 체중의 변화를 관찰하고, 투여가 끝난 후 공복혈당 및 콜레스테롤의 변화 등을 측정하였다. 그 결과 석곡 추출물은 고지방식이 처리군보다 몸무게를 현저히 감소시킴을 확인하였고(표 3 및 도 3 참조), 체중증가 정도를 나타내보면 석곡 추출물의 농도가 높아질수록 그 증가정도는 감소하는 것으로 나타났다(표 3 및 도 4 참조). 또한, 상기 석곡 추출물은 8 주 투여가 끝난 후 18 시간 절식 후 측정한 공복혈당은 고지방식이군 보다 현저히 떨어지는 것으로 나타났고(표 4 및 도 5 참조) 이는 시판 중인 다른 약물들과 거의 유사한 수준임을 확인할 수 있었다. 또한, 혈중 콜레스테롤을 측정해 본 결과 고지방식이 처리군보다 총콜레스테롤과 LDL-콜레스테롤을 현저히 저하시키는 것으로 나타났고(표 5 및 도 6 참조), 이는 시판 글리타존계 약물들의 부작용으로 나타나는 콜레스테롤 증가 부작용을 갖지 않는 것으로 추정할 수 있다.

상기 본 발명에 따른 생약 조성물 및 본 발명에 따른 화합물 조성물은 상기 석곡 추출물, 그 가용성 분획물, 또는 화학식 1 또는 2의 화합물 이외에, 추가적으로 PPAR 활성 촉진 효과를 갖는 다른 활성성분, 또는 상기 비만, 대사성 질환, 또는 심혈관계 질환에 효과가 있는 다른 활성성분을 추가로 1 종 이상 함유할 수도 있다.

상기 본 발명에 따른 약학 조성물은 당해 기술분야에 공지되어 있는 통상적인 약제학적 제형으로 제제화될 수 있다. 상기 약제학적 제형은 경구투여제제, 주사제, 좌제, 경피투여제제, 및 경비투여제제를 포함하지만, 이에 한정되지 않는 임의의 제형으로 제제화되어 투여될 수도 있으나, 바람직하게는 액제, 유제, 현탁제, 엑스제, 또는 시럽제와 같은 액상 제제 및 산제, 과립제, 정제, 캡슐제, 또는 환제와 같은 고형 제제를 포함한 경구 투여용 제형으로 제제화될 수 있다.

상기 각각의 제형으로 제제화 시, 각각의 제형의 제조에 필요한 약제학적으로 허용 가능한 부형제 또는 첨가제를 부가하여 제조할 수 있다. 대표적으로 경구 투여용 고형 제제로 제제화 시 상기 부형제로서 희석제, 활택제, 결합제, 붕해제, 감미제, 안정제, 및 방부제 중에서 1 종 이상을 선택하여 사용할 수 있다. 상기 부형제는 약제학적으로 허용 가능한 것은 모두 가능하며, 구체적으로 희석제로는 유당, 옥수수 전분, 대두유, 미정질 셀룰로오스, 또는 만니톨, 활택제로는 스테아린산 마그네슘 또는 탈크, 결합제로는 폴리비닐피롤리돈 또는 히드록시프로필셀룰로오스가 바람직하다. 또한, 붕해제로는 카르복시메틸셀룰로오스 칼슘, 전분글리콜산나트륨, 폴라크릴린칼륨, 또는 크로스포비돈이 바람직하다. 경구 투여용 액상 제제로 제제화 시 흔히 사용되는 단순 희석제인 물, 리퀴드 파라핀 이외에 여러 가지 부형제, 예를 들면 습윤제, 감미제, 방향제 및 보존제 등이 포함될 수 있다. 상기 감미제로는 백당, 과당, 솔비톨, 또는 아스파탐, 안정제로는 카르복시메틸셀룰로오스나트륨, 베타-사이클로덱스트린, 백납, 또는 잔탄검, 보존제로는 파라옥시안식향산메틸, 파라옥시안식향산프로필, 또는 솔빈산칼륨이 바람직하다. 또한, 고형 및 액상 경구제제의 첨가제로는 향료, 비타민류, 및 항산화제 중에서 1 종 이상을 선택하여 사용할 수 있다. 상기 성분 이외에도 공지의 첨가제로서 미각을 돋구기 위하여, 매실향, 레몬향, 파인애플향, 허브향 등의 천연향료, 천연과즙, 클로로필린, 플라보노이드 등의 천연색소, 과당, 벌꿀, 당알코올, 설탕과 같은 감미성분, 또는 구연산, 구연산 나트륨과 같은 산미제를 혼합하여 사용할 수도 있다.

상기 통상적인 약제학적 제형은 당해 기술분야에 공지되어 있는 통상적인 방법에 따라 당업자가 적절한 제조할 수 있으며, Remington's Pharmaceutical Science, 15th Edition, 1975, Mack Publishing Company Easton, Pennsylvania 19042 (Chapter 87; Blaug, Seymour) 을 참조할 수 있다.

상기 약학 조성물을 랫트에 경구 투여하여 독성 실험을 수행한 결과, 경구 투여 독성시험에 의한 50% 치사량(LD50)은 적어도 5 g/kg 이상인 안전한 물질로 판단되었다. 상기 약학 조성물은 상기 열거된 비만, 대사성 질환, 심혈관계 질환을 포함한 PPAR 작용 조절 질환을 예방 또는 치료하기 위하여 유효성분으로서 성인을 기준으로 1 일 총 투여량이 생약 추출물의 동결건조물 또는 화합물로서 0.01 내지 0.5 g/kg, 생약 자체의 분말로서 0.1 내지 5.0 g/kg이 되도록 임의로 수회 나누어서 투여할 수 있다. 상기 투여량은 투여 경로, 질병의 진행 정도, 성별, 나이, 체중 등에 따라, 또는 전문가의 임상적 판단에 따라 적절히 증감될 수 있다. 상기 본 발명에 따른 약학 조성물은 PPAR 작용 조절 질환을 예방 또는 치료를 위하여 단독으로, 또는 수술, 호르몬 치료, 화학 치료 및 생물학적 반응 조절제를 사용하는 방법들과 병용하여 사용할 수 있다.

상기 본 발명에 따른 건강기능식품용 조성물은 당해 기술분야에 공지되어 있는 통상적인 건강기능식품의 제형으로 제제화될 수 있다.

상기 건강기능식품은 예를 들어 산제, 과립제, 정제, 환제, 캅셀제, 현탁액, 유제, 시럽제, 침제, 액제, 엑스제 등의 일반적인 제형으로 제조될 수도 있고, 육류, 소세지, 빵, 쵸코렛, 캔디류, 스넥류, 과자류, 피자, 라면, 기타 면류, 껌류, 젤리, 아이스크림류를 포함한 낙농제품, 각종 스프, 음료수, 차, 드링크제, 알콜 음료 및 비타민 복합제 등의 임의의 건강식품 형태로 제조될 수도 있다. 상기 건강식품의 제제화를 위해 식품학적으로 허용 가능한 담체 또는 첨가제를 사용할 수 있으며, 제조하고자 하는 제형의 제조에 당해 기술분야에서 사용 가능한 것으로 공지되어 있는 임의의 담체 또는 첨가제가 이용될 수 있다. 상기 첨가제로서 각종 영양제, 비타민, 전해질, 풍미제, 착색제, 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. 그 이외에도 천연 과일쥬스, 과일쥬스 음료 및 야채 음료의 제조를 위한 과육을 함유할 수 있다. 이러한 첨가제 성분은 독립적으로 또는 조합하여 사용할 수 있다으며, 첨가제의 비율은 크게 중요하진 않지만 본 발명의 조성물 100 중량부당 0.01 ~ 0.1 중량부의 범위에서 선택될 수 있다.

상기 건강기능식품용 조성물은 상기 본 발명에 따른 조성물을 구성하는 생약 성분을 사용 목적(예방 또는 개선)에 따라 적합하게 결정될 수 있다. 일반적으로, 전체 식품 중량의 0.01 내지 15 중량%, 바람직하게는 0.2 내지 10 중량%로 포함할 수 있으며, 음료로서 제조될 경우 100 mL를 기준으로 0.1 내지 30g, 바람직하게는 0.2 내지 5g의 비율로 함유할 수 있다.

상기 음료는 생약성분 이외의 다른 성분을 더 포함할 수 있으며, 통상적으로 음료에 사용되는 다양한 향미제 또는 천연 탄수화물 등을 더 함유할 수 있다. 상기 천연 탄수화물로는 단당류(예: 포도당, 과당 등), 이당류(예: 말토즈, 수크로즈 등), 다당류(예: 덱스트린, 시클로덱스트린 등)와 같은 통상적인 당 및 자일리톨, 소르비톨, 에리트리톨 등의 당알콜이 함유될 수 있다. 또한, 향미제로서 천연 향미제(예: 타우마틴, 스테비아 추출물 등) 및 합성 향미제(예: 사카린, 아스파탐 등)를 함유할 수 있다. 상기 천연 탄수화물의 비율은 음료 100 mL당 일반적으로 약 1 내지 20g, 바람직하게는 약 5 내지 12g으로 함유되는 것이 바람직하다.

앞서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 석곡, 석곡의 추출물, 추출물의 유기 용매의 가용성 분획물, 화학식 1 또는 2의 화합물을 활성성분으로서 포함하는 조성물은 PPAR 활성을 촉진시키는 효과가 있으며, 따라서 비만, 대사성 질환, 심혈관계 질환을 포함한 PPAR 작용 조절 질환을 치료, 개선 또는 예방하는데 유용하게 사용될 수 있다. 또한, 상기 조성물은 과거 오랫동안 사용되어 안전성이 확립된 식물 생약을 원료로 함으로써 종래 당뇨병 치료제, 고혈압 치료제, 고질혈증 치료제 등에서 나타날 수 있는 부작용의 우려 없이 장기간 사용할 수 있는 장점이 있다.

도 1은 석곡 추출물, 그 분획물, 그 분획물에서 분리한 화합물인 기간톨, 트리스틴, 시프리페딘, 또는 3,8-디메톡시-7-하이드록시-1,4-페난트렌디온의 PPARγ에 대한 활성화 정도를 측정한 결과를 나타낸 그래프이다.
도 2는 석곡 추출물, 그 분획물, 그 분획물에서 분리한 화합물인 기간톨, 트리스틴, 시프리페딘, 또는 3,8-디메톡시-7-하이드록시-1,4-페난트렌디온의 PPARα에 대한 활성화 정도를 측정한 결과를 나타낸 그래프이다.
도 3은 석곡 추출물의 투여 시, 고지방식이 마우스모델에서 0 주에서 8 주사이의 체중변화를 측정한 결과를 나타낸 그래프이다.
도 4는 석곡 추출물이 고지방식이 마우스 모델에서 8 주동안의 체중증가에 미치는 영향을 측정한 결과를 나타낸 그래프이다.
도 5는 석곡 추출물이 고지방식이 마우스 모델에서 공복혈당의 변화에 미치는 영향을 측정한 결과를 나타낸 그래프이다.
도 6은 석곡 추출물이 고지방식이 마우스 모델에서 총콜레스테롤 및 LDL-콜레스테롤의 변화에 미치는 영향을 측정한 결과를 나타낸 그래프이다.

이하, 본 발명을 하기 실시예에 의해 더욱 구체적으로 설명한다. 그러나, 이들 실시예는 본 발명에 대한 이해를 돕기 위한 것일 뿐, 어떤 의미로든 본 발명의 범위가 이들에 의해 제한되는 것은 아니다.

<실시예 1> 석곡 추출물의 제조

본 발명에서 사용된 석곡은 서울 경동시장 한약재상에서 구입하여 사용하였다.

<1-1> 석곡의 메탄올 추출물의 제조

석곡 지상부 4 Kg을 100 % 메탄올 40 L에 담구어 3 시간 동안 초음파 추출하였다. 이를 3회 반복하여 얻은 추출액을 감압건조하여 농축하여 농축물 220 g을 얻었다.

<1-2> 석곡의 물 추출물의 제조

석곡 지상부 4 Kg을 물 40 L에 담구어 3 시간 동안 초음파 추출하였다. 이를 3회 반복하여 얻은 추출액을 감압건조하여 농축하여 농축물 195 g을 얻었다.

<1-3> 석곡의 에탄올 추출물의 제조

상기 석곡나무 지상부 4 Kg을 100 % 에탄올 40 L에 담구어 3 시간 동안 초음파 추출하였다. 이를 3회 반복하여 얻은 추출액을 감압건조하여 농축하여 농축물 205 g을 얻었다.

<실시예 2> 석곡 추출물로부터 분획물의 제조

상기 실시예 <1-1>의 추출물을 증류수에 현탁하여 이로부터 용매극성에 따라 순차적으로 n-헥산분획물(n-Hx, 22.3g), 메틸렌클로라이드분획물(MC, 27.2g), 에틸아세테이트분획물(EA, 9.3g), n-부탄올분획물(n-BuOH, 17.5g), 물분획물(W, 121.6g)을 얻었다. 유기층인 n-헥산, 메틸렌클로라이드, 에틸아세테이트에서 유의성 있는 PPAR 활성의 증가가 보였다.

<실시예 3> 활성화합물의 분리

유기층에서 활성화합물을 분리하기 위하여 상기 <1-1>의 추출물 22 g을 물 0.5 L에 현탁하여 에틸아세테이트 0.5 L로 3회 재추출하여 에틸아세테이트분획 10 g을 얻었다. 이를 n-헥산과 에틸아세테이트(EA), 메탄올 혼합용액 (n-Hx:EA=10:1 ->-> n-Hx:EA=0:1, EA:MeOH =10:1 ->-> EA:MeOH= 0:1 )으로 실리카겔 컬럼크로마토그래피를 수행하여 4개의 소분획(fr1-fr4)으로 나누었다. 이중 소분획 2(fr2)과 소분획 3(fr3)이 높은 PPAR 활성증가를 나타내어 이들 소분획으로부터 활성 성분의 분리를 시도하여 4 종의 화합물 1-4를 분리하였다. 소분획 2와 3을 합하여 n-Hx-EA 그래디언트 용매시스템 (10:1 -> 1:1)으로 실리카겔 컬럼크로마토그래피를 수행하여 8개의 하위 소분획(fr2-1 -fr2-8)으로 나누었다. 하위 소분획2-2에 대하여 n-Hx:EA (200:1) 용액으로 실리카겔 컬럼크로마토그래피를 수행하여 화학식 1a(5mg)와 화학식 1b(3mg)의 화합물을 얻었고, 하위 소분획 2-5에 대하여 n-Hx:EA (100:1) 용액으로 실리카겔 컬럼크로마토그래피를 수행하여 화합물화학식 2a(10mg)와 화학식 2b(5mg)의 화합물 얻었다.

상기 화합물을 NMR(¹H 및 13C-NMR, Varian 500MHz spectrometer, Varian USA)로 그 구조를 확인한 결과 화학식 1a의 화합물은 기간톨 (Gigantol), 화학식 1b의 화합물은 트리스틴 (Tristin), 화학식 2a의 화합물은은 시프리페딘 (Cypripedin), 화학식 2b의 화합물은 3,8-디메톡시-1,4-페난트렌디온(3,8-Dimethoxy-1,4-phenanthrenedione)임을 확인되었다.

화학식 1a 화합물 (Gigantol)

¹H NMR (CDCl₃,500 MHz): δ 6.81 (d, 1H, J = 8.0 Hz), 6.62 (d, 1H, J = 8.0 Hz), 6.58 (s, 1H), 6.28 (s, 1H), 6.25 (d, 2H, J = 10.0 Hz), 3.76 (s, 3H, OCH₃), 3.69 (s, 3H, OCH₃),2.74 (m, 4H); LRMS (ESI): m/z 273 [M-H]^－

화학식 1b 화합물 (Tristin)

¹H NMR (CDCl₃,500 MHz): δ 7.94 (d, 1H, J = 9.5 Hz), 6.75 (m, 2H), 6.43 (d, 1H, J = 2.5 Hz), 6.35 (d, 1H, J = 2.0 Hz), 6.26 (d, 1H, J = 1.5 Hz), 3.80 (s, 3H, OCH₃), 2.73 (s, 4H); LRMS (ESI): m/z 259 [M-H]^－

화학식 2a 화합물 (Cypripedin)

¹H NMR (CDCl₃,500 MHz): δ 9.29 (d, 1H, J = 9.5 Hz), 8.39 (d, 1H, J = 8.5 Hz), 8.11 (d, 1H, J = 8.5 Hz), 7.48 (d, 1H, J = 9.5 Hz), 6.23 (s, 1H), 3.97 (s, 3H, OCH₃), 3.95 (s, 3H, OCH₃); LRMS (ESI): m/z 283 [M-H]^－

화학식 2b 화합물 (3,8-Dimethoxy-7-hydroxy-1,4-phenanthrenedione)

¹H NMR (CDCl₃,500 MHz): δ 9.35 (d, 1H, J = 9.5 Hz), 8.27 (d, 1H, J = 9.0 Hz), 8.21 (d, 1H, J = 8.5 Hz), 7.43 (d, 1H, J = 10.0 Hz), 6.14 (s, 1H), 3.96 (s, 3H, OCH₃), 3.92 (s, 3H, OCH₃); LRMS (ESI): m/z 283 [M-H]^－

<실험예 1> 지방 및 당대사에 관여하는 PPARγ 활성화 실험

플라스미드(Plasmid)는 일반적인 배양 조건에서도 발현되는 유니버셜 프로모터(universal promoter) 뒤에 PPARγ 유전자를 지닌 것, 리간드 결합형의 PPARγ가 결합하여 활성화되는 PPRE(PPARs Response Element)를 프로모터로 가지고 뒤에 리포터로서 역할을 하는 반디불 루시퍼라아제(firefly luciferase) 유전자를 지닌 것 그리고 레퍼런스(reference)로 사용될 유니버셜 프로모터에 레닐라 루시퍼라아제(Renilla luciferase) 유전자가 결합된 플라스미드(pRL-SV40, Promega, USA)가 사용되었다(KLIEWER SA., Proc. Nadl. Acad. Sci. USA, 91: 7355-7359, 1994).

CV-1 세포(CCL-70, ATCC)를 5x10⁴의 농도로 24-웰(well)형 플레이트에 깐 후 24 시간 배양 후 상기 세 종류의 플라즈미드 유전자를 일시적 주입법(transient transfection)으로 트랜스펙션 하였다. 이후 24시간 동안 배양한 후 1 x 인산완충식염수(Phosphate Buffered Saline, PBS)로 세척하였다. 하기 표 1의 시료들을 농도별로 처리하고 24 시간 배양한 후 1 x PBS로 세척한 후 1 x 수동 라이시스 버퍼(Passive Lysis Buffer, PLB)로 세포를 깬 후 듀얼-루시퍼라아제 수용체 분석 시스템 키트(dual-Luciferase^R Reporter Assay System kit, Promega, USA)를 사용하여 샘플과 레퍼런스의 루시퍼라아제 활성(luciferase activity)을 측정하였다. 본 실험에서 양성대조군은 PPARγ의 리간드 중 하나로 알려진 트로글리타존(Troglitazone)을 사용하였고 음성대조군은 무처리군으로 하였다. 음성 대조군의 활성화 정도를 100으로 하여 비교치를 나타내었다.

그 결과를 표 1 및 도 1에 나타내었다.

석곡 추출물, 이의 분획물, 또는 상기 분획물에서 분리한 화합물의 PPARγ에 대한 활성화 정도

시료	농도	활성화 정도
무처리군		100
Troglitazone	10 uM	460
실시예<1-1>	300 ug/mL	390
	100 ug/mL	280
	30 ug/mL	190
실시예<1-2>	300 ug/mL	380
	100 ug/mL	275
	30 ug/mL	203
실시예<2>n-Hx	100 ug/mL	320
	30 ug/mL	250
	10 ug/mL	180
실시예<2>MC	100 ug/mL	300
	30 ug/mL	230
	10 ug/mL	162
실시예<2>EA	100 ug/mL	250
	30 ug/mL	195
	10 ug/mL	143
실시예<3>fr2	100 ug/mL	395
	30 ug/mL	301
	10 ug/mL	204
실시예<3>fr3	100 ug/mL	373
	30 ug/mL	294
	10 ug/mL	184
실시예<3>fr2-2	30 ug/mL	386
	10 ug/mL	297
	3 ug/mL	225
실시예<3>fr2-5	30 ug/mL	267
	10 ug/mL	224
	3 ug/mL	183
실시예<3>화합물1	30 uM	390
	10 uM	287
	3 uM	195
실시예<3>화합물2	30 uM	420
	10 uM	326
	3 uM	234
실시예<3>화합물3	30 uM	250
	10 uM	183
	3 uM	132
실시예<3>화합물4	30 uM	260
	10 uM	198

표 1 및 도 1에 나타난 바와 같이, 석곡 추출물, 이의 분획물, 또는 상기 분획물에서 분리한 화합물인 기간톨, 트리스틴, 시프리페딘, 3,8-디메톡시-7-하이드록시-1,4-페난트렌디온은 상기 물질들을 처리하지 않은 대조군에 비해 처리하였을 때 PPARγ의 활성화 정도가 더욱 높은 수치를 나타내었으며, 처리량이 높을수록 수치가 더 높아졌음을 확인하였다. 따라서 본 발명의 석곡 추출물, 이의 분획물, 또는 상기 분획물에서 분리한 화합물은 PPARγ를 활성화시키는 경향을 보였으므로 지방 및 당 대사 개선 역할을 하는 우수한 성분들임을 알 수 있었다.

<실험예 2> 지방산 산화 촉진 역할을 하는 PPARα활성화 시험

플라즈미드(Plasmid)는 PPARγ 대신 PPARα를 사용하고 상기 실험예 1 에서 사용한 것과 동일한 것을 사용하였다.

CV-1 세포를 5x10⁴의 농도로 24-웰(well)형 플레이트에 깐 후 24시간 배양 후 상기 세 종류의 플라즈미드 유전자를 일시적 주입(transient transfection) 하였다. 이후 24시간 배양 후 1x 인산완충식염수(Phosphate Buffered Saline, PBS)로 세척한 후, 하기 표 2의 시료들을 농도별로 처리하고 24 시간 배양 후 1xPBS로 세척 후 1xPLB로 세포를 깬 후 듀얼-루시퍼라아제 수용체 분석 시스템 키트(Dual-Luciferase Reporter Assay System kit, Promega, USA)를 사용하여 사용자 지시서에 따라 샘플과 레퍼런스(reference)의 루시퍼라아제 활성(luciferase activity)을 측정하였다. 본 실험에서 양성 대조군은 PPARα의 리간드 중 가장 강력한 것으로 알려진 Wy-14,643(Sigma, USA)을 사용하였고 음성 대조군은 무처리군으로 하였다.

그 결과를 표 2 및 도 2에 나타내었다.

석곡 추출물, 이의 분획물 , 또는 상기 분획물에서 분리한 화합물의 PPAR α에 대한 활성화 정도

시료	농도	활성화정도
무처리군		100
Wy14,643	10 uM	690
실시예<1-1>	300 ug/mL	700
	100 ug/mL	430
	30 ug/mL	280
실시예<1-2>	300 ug/mL	680
	100 ug/mL	420
	30 ug/mL	250
실시예<2>n-Hx	100 ug/mL	750
	30 ug/mL	480
	10 ug/mL	301
실시예<2>MC	100 ug/mL	542
	30 ug/mL	356
	10 ug/mL	274
실시예<2>EA	100 ug/mL	490
	30 ug/mL	299
	10 ug/mL	205
실시예<3>fr2	100 ug/mL	706
	30 ug/mL	502
	10 ug/mL	324
실시예<3>fr3	100 ug/mL	650
	30 ug/mL	492
	10 ug/mL	316
실시예<3>fr2-2	30 ug/mL	620
	10 ug/mL	487
	3 ug/mL	283
실시예<3>fr2-5	30 ug/mL	330
	10 ug/mL	249
	3 ug/mL	158
실시예<3>화합물1	30 uM	570
	10 uM	380
	3 uM	250
실시예<3>화합물2	30 uM	620
	10 uM	410
	3 uM	270
실시예<3>화합물3	30 uM	370
	10 uM	250
	3 uM	180
실시예<3>화합물4	30 uM	220
	10 uM	150

표 2 및 도 2에 나타나는 바와 같이, 석곡 추출물, 이의 분획물, 또는 상기 분획물에서 분리한 화합물인 기간톨, 트리스틴, 시프리페딘, 3,8-디메톡시-7-하이드록시-1,4-페난트렌디온은 상기 물질들을 처리하지 않은 대조군에 비해 처리하였을 때 PPARα의 활성화 정도가 더욱 높은 수치를 나타내었으며, 처리량이 높을수록 수치가 더 높아졌음을 확인하였다.

< 실험예 3> 석곡 추출물의 고지방식이 마우스모델에서의 대사개선 효능 실험

본 발명자들은 석곡 추출물이 in vivo에서 대사개선 효능이 있는지 알아보기 위해 하기와 같은 실험을 수행하였다. 7 주령의 C57BL/6 마우스 (SPL사)를 사용하여 고지방식이를 투여한 후 석곡추출물 및 대조군으로 사용한 각 약물이 대사개선 효능에 미치는 영향을 평가하였다. 대조군은 현재 당뇨 치료제로서 시판 중이거나 개발되었던 약물들인, Metformin, Pioglitazone, Tesaglitazar를 사용하였다. 마우스는 1 주일간 실험실에서 적응시킨 후 7 그룹으로 나누어, 정상적인 식이를 준 군을 무처리군, 고지방식이(AIN-76A, 40% beef tallow)를 준 군을 고지방식이군, 고지방식이와 Metformin 500 mg/Kg를 준 군을 Metformin 군, 고지방식이와 Pioglitazone 30 mg/Kg를 준 군을 Pioglitazone군, 고지방식이와 Tesaglitazar 1 mg/Kg를 준 군을 Tesaglitazar군, 고지방식이와 석곡추출물 100 mg/Kg, 200 mg/Kg를 준 군을 실시예 <1-1>로 하였다. 각각의 약물은 0.8% 메틸셀룰로오스 용액에 현탁하여 8 주 동안 매일 일정한 시간에 경구투여 하였다. 실험물질 투여 후 동물의 매일 먹이 섭취량, 물 섭취량, 체중 변화를 관찰하였으며, 8주간의 투여가 끝난 후 혈액을 채취하여, 식후 공복혈당, 총콜레스테롤, LDL-콜레스테롤을 측정하였다. 그 결과를 하기 표 3 내지 5 및 도 3 내지 6에 나타내었다.

석곡 추출물의 고지방식이 마우스의 체중변화에 미치는 영향

시료		0주차 (g)	8주차(g)	8주간 체중증가(g)
무처리		23.1	28.5	5.4
고지방식이		23.3	37.9	14.6
Metformin	500 mg/Kg	23.6	29.8	6.2
Pioglitazone	30 mg/Kg	24.6	39.3	14.7
Tesaglitazar	1 mg/Kg	23.3	30.1	6.8
실시예<1-1>	100 mg/Kg	22.1	31.3	9.2
	200 mg/Kg	22.4	30.0	7.6

표 3 및 도3과 4에 나타난 바와 같이, 석곡 추출물은 고지방식이 처리군보다 몸무게를 증가시키지 않는 것으로 나타났고, 시판중인 metformin과 거의 유사한 수준의 효능을 보이고 있었다. 또한, 몸무게 증가율로 비교해보면 PPAR 감마 작용제(agonist)인 Pioglitazone 보다 월등히 낮은 수준으로 몸무게를 유지하는 것을 확인할 수 있었다.

석곡추출물의 고지방식이 마우스의 공복혈당 변화에 미치는 영향

시료	농도	공복혈당 (mg/dL)
무처리		99.75
고지방식이		180.25
Metformin	500 mg/Kg	106.6
Pioglitazone	30 mg/Kg	129.4
Tesaglitazar	1 mg/Kg	113
실시예<1-1>	100 mg/Kg	125.2
	200 mg/Kg	116.6

표 4 및 도 5에 나타난 바와 같이, 석곡 추출물은 고지방식이 처리군보다 공복 혈당을 낮추어서 혈당조절효과가 있음을 확인하였고, 이것은 다른 시판약물들과 거의 비슷한 수준의 효과가 있음을 확인할 수 있었다.

석곡추출물의 고지방식이 마우스의 혈중 콜레스테롤 변화에 미치는 영향

시료	농도	총콜레스테롤 (mg/dL)	LDL-콜레스테롤 (mg/dL)
무처리		97.75	15.25
고지방식이		160.2	32.6
Metformin	500 mg/Kg	124.8	14.8
Pioglitazone	30 mg/Kg	146.4	31.2
Tesaglitazar	1 mg/Kg	126.8	74.4
실시예<1-1>	100 mg/Kg	127.6	21
	200 mg/Kg	117.2	21

표 5 및 도 6에 나타난 바와 같이, 석곡 추출물은 고지방식이 처리군보다 총콜레스테롤과 LDL-콜레스테롤을 떨어뜨리는 지질강하효과가 있음을 확인하였고, 이것은 다른 시판약물들의 부작용인 콜레스테롤증가의 부작용을 가지지 않음을 확인할 수 있었다.

< 실험예 4> 석곡 추출물, 이의 분획물 및 상기 분획물에서 분리한 화합물의 경구투여 급성 독성실험

본 발명자들은 석곡 추출물, 그 분획물 및 그 분획물에서 분리한 화합물의 급성 독성을 알아보기 위하여 하기와 같은 실험을 수행하였다. 6 주령의 특정병원부재(SPF) SD계 랫트를 사용하여 급성 독성실험을 실시하였다. 석곡의 추출물, 그 분획물 및 그 분획물에서 분리한 화합물을 각각 0.5% 메틸셀룰로오스 용액에 현탁하여 5 g/kg/15 ㎖의 용량으로 단회 경구 투여하였다. 실험물질 투여 후 동물의 폐사 여부, 임상 증상, 체중 변화를 관찰하여 혈액학적 검사와 혈액 생화학적 검사를 실시하였으며, 부검하여 육안으로 복강장기와 흉강장기의 이상 여부를 관찰하였다.

실험 결과, 실험물질을 투여한 모든 동물에서 특기할 만한 임상증상이나 폐사된 동물은 없었으며, 체중변화, 혈액검사, 혈액생화학검사, 부검소견 등에서도 독성 변화는 관찰되지 않았다.

그 결과, 랫트에서 5 g/kg까지 독성 변화를 나타내지 않으며, 경구 투여 최소 치사량 (LD₅₀)은 5 g/kg 이상인 안전한 물질로 판명되었다.

본 발명의 조성물을 위한 제제예를 하기 예시한다.

<제제예 1> : 약학적 제제의 제조

1. 산제의 제조

실시예<1-3>의 추출물 2 g

유당 1 g

상기의 성분을 혼합하고 기밀포에 충진하여 산제를 제조하였다.

2. 정제의 제조

실시예<1-3>의 추출물 100 ㎎

옥수수전분 100 ㎎

유 당 100 ㎎

스테아린산 마그네슘 2 ㎎

상기의 성분을 혼합한 후, 통상의 정제의 제조방법에 따라서 타정하여 정제를 제조하였다.

3. 캡슐제의 제조

실시예<1-3>의 추출물 100 ㎎

옥수수전분 100 ㎎

유 당 100 ㎎

스테아린산 마그네슘 2 ㎎

상기의 성분을 혼합한 후, 통상의 캡슐제의 제조방법에 따라서 젤라틴 캡슐에 충전하여 캡슐제를 제조하였다.

4. 환의 제조

실시예<1-3>의 추출물 1 g

유당 1.5 g

글리세린 1 g

자일리톨 0.5 g

상기의 성분을 혼합한 후, 통상의 방법에 따라 1 환 당 4 g이 되도록 제조하였다.

5. 과립의 제조

실시예<1-3>의 추출물 150 ㎎

대두 추출물 50 ㎎

포도당 200 ㎎

전분 600 ㎎

상기의 성분을 혼합한 후, 30% 에탄올 100 ㎎을 첨가하고 섭씨 60℃에서 건조하여 과립을 형성한 후 포에 충진하였다.

< 제제예 2> : 건강식품의 제조

본 발명의 석곡 추출물을 포함하는 건강식품들을 다음과 같이 제조하였다.

1. 조리용 양념의 제조

본 발명의 실시예<1-2>의 추출물 20~95 중량부로 건강 증진용 조리용 양념을 제조하였다.

2. 토마토 케찹 및 소스의 제조

본 발명의 실시예<1-2>의 추출물 0.2~1.0 중량부를 토마토 케찹 또는 소스에 첨가하여 건강 증진용 토마토 케찹 또는 소스를 제조하였다.

3. 밀가루 식품의 제조

본 발명의 실시예<1-2>의 추출물 0.5~5.0 중량부를 밀가루에 첨가하고, 이 혼합물을 이용하여 빵, 케이크, 쿠키, 크래커 및 면류를 제조하여 건강 증진용 식품을 제조하였다.

4. 스프 및 육즙(gravies)의 제조

본 발명의 실시예<1-2>의 추출물 0.1~5.0 중량부를 스프 및 육즙에 첨가하여 건강 증진용 육가공 제품, 면류의 수프 및 육즙을 제조하였다.

5. 그라운드 비프(ground beef)의 제조

본 발명의 실시예<1-2>의 추출물 10 중량부를 그라운드 비프에 첨가하여 건강 증진용 그라운드 비프를 제조하였다.

6. 유제품(dairy products)의 제조

본 발명의 실시예<1-2>의 추출물 5~10 중량부를 우유에 첨가하고, 상기 우유를 이용하여 버터 및 아이스크림과 같은 다양한 유제품을 제조하였다.

7. 선식의 제조

현미, 보리, 찹쌀, 율무를 공지의 방법으로 알파화시켜 건조시킨 것을 배전한 후 분쇄기로 입도 60 메쉬의 분말로 제조하였다. 검정콩, 검정깨, 들깨도 공지의 방법으로 쪄서 건조시킨 것을 배전한 후 분쇄기로 입도 60 메쉬의 분말로 제조하였다. 본 발명의 실시예<1-2>의 추출물을 진공 농축기에서 감압농축하고, 분무, 열풍건조기로 건조하여 얻은 건조물을 분쇄기로 입도 60 메쉬로 분쇄하여 건조분말을 얻었다.

상기에서 제조한 곡물류, 종실류 및 실시예<1-2>의 추출물의 건조분말을 다음의 비율로 배합하여 제조하였다.

곡물류(현미 30 중량부, 율무 15 중량부, 보리 20 중량부),

종실류(들깨 7 중량부, 검정콩 8 중량부, 검정깨 7 중량부),

실시예<1-2>의 추출물에서 분리한 화합물의 건조분말(3 중량부),

영지(0.5 중량부),

지황(0.5 중량부)

<제제예 3> : 건강음료의 제조

1. 건강 드링크의 제조

실시예<1-2>의 추출물 1000 ㎎

구연산 1000 ㎎

올리고당 100 g

매실농축액 2 g

타우린 1 g

정제수를 가하여 전체 900 ㎖

통상의 건강음료 제조방법에 따라 상기의 성분을 혼합한 다음, 약 1시간 동안 85℃에서 교반 가열한 후, 만들어진 용액을 여과하여 멸균된 2 ℓ용기에 취득하여 밀봉 멸균한 뒤 냉장 보관한 다음 본 발명의 건강음료 조성물 제조에 사용한다.

상기 조성비는 비교적 기호 음료에 적합한 성분을 바람직한 실시예로 혼합 조성하였지만, 수요계층, 수요국가, 사용 용도 등 지역적, 민족적 기호도에 따라서 그 배합비를 임의로 변형 실시하여도 무방하다.

2. 야채쥬스의 제조

본 발명의 실시예<1-2>의 추출물 5 g을 토마토 또는 당근 쥬스 1,000 ㎖에 가하여 건강 증진용 야채쥬스를 제조하였다.

3. 과일쥬스의 제조

본 발명의 실시예<1-2>의 추출물 1 g을 사과 또는 포도 쥬스 1,000㎖ 에 가하여 건강 증진용 과일쥬스를 제조하였다.

Claims (6)

1. 시프리페딘(cypripedin), 3,8-디메톡시-7-하이드록시-1,4-페난트렌디온(3,8-Dimethoxy-7-hydroxy-1,4-phenanthrenedione), 및 이들의 조합으로 구성된 군에서 선택된 화합물 또는 약제학적으로 허용 가능한 그의 염 또는 그의 용매화물을 포함하는, 비만, 고지질혈증, 고콜레스테롤혈증, 고중성지방혈증, 동맥경화증, 및 이들의 조합으로 구성된 군에서 선택되는 PPAR 작용 조절 질환의 예방 또는 치료용 약학 조성물.
2. 시프리페딘(cypripedin), 3,8-디메톡시-7-하이드록시-1,4-페난트렌디온(3,8-Dimethoxy-7-hydroxy-1,4-phenanthrenedione), 및 이들의 조합으로 구성된 군에서 선택된 화합물 또는 약제학적으로 허용 가능한 그의 염 또는 그의 용매화물을 포함하는, 비만, 고지질혈증, 고콜레스테롤혈증, 고중성지방혈증, 동맥경화증, 및 이들의 조합으로 구성된 군에서 선택되는 PPAR 작용 조절 질환의 예방 또는 개선용 건강기능식품용 조성물.
3. 삭제
4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 화합물은 석곡으로부터 추출된 것을 특징으로 하는 조성물.
5. 제1항에 있어서, 산제, 과립제, 정제, 캡슐제, 현탁액, 유제, 시럽제, 액제, 에어로졸, 엑스제, 주사제, 경피 투여제, 또는 좌제의 형태인 것을 특징으로 하는 조성물.
6. 제2항에 있어서, 산제, 과립제, 정제, 캡슐제, 현탁액, 유제, 시럽제, 액제, 엑스제, 차, 젤리, 또는 음료의 형태인 것을 특징으로 하는 조성물.

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