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KR20140084928A - 짚신나물 추출물을 유효성분으로 포함하는 당뇨 및 당뇨합병증 예방 또는 개선용 조성물 - Google Patents

짚신나물 추출물을 유효성분으로 포함하는 당뇨 및 당뇨합병증 예방 또는 개선용 조성물 Download PDF

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KR20140084928A
KR20140084928A KR1020120154965A KR20120154965A KR20140084928A KR 20140084928 A KR20140084928 A KR 20140084928A KR 1020120154965 A KR1020120154965 A KR 1020120154965A KR 20120154965 A KR20120154965 A KR 20120154965A KR 20140084928 A KR20140084928 A KR 20140084928A
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diabetic
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임순성
전영은
윤성복
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한림대학교 산학협력단
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Abstract

짚신나물(Agrimonia pilosa)추출물 또는 상기 추출물의 분획물을 유효성분으로 함유하는 당뇨 및 당뇨합병증의 예방 및/또는 개선용 조성물이 제공된다.

Description

짚신나물 추출물을 유효성분으로 포함하는 당뇨 및 당뇨합병증 예방 또는 개선용 조성물 {Composition for treating diabete and diabete-induced complication containing an extract from Agrimonia pilosa}
본 발명은 짚신나물(Agrimonia pilosa) 추출물 또는 상기 추출물의 분획물을 유효성분으로 함유하는 당뇨 및 당뇨합병증의 예방 및/또는 개선용 조성물에 관한 것이다.
최근 현대인들의 생활수준의 향상과 인간수명의 증가로 인하여 건강에 대한 인식도가 증가함에 따라 급속도로 증가하고 있는 당뇨병은 전 세계적으로 주목 받고 있는 만성질환이다.
당뇨병은 췌장의 베타세포에서 생성되는 인슐린 호르몬 부족 또는 인슐린 저항성의 이상과 나아가 이러한 두 가지 모두의 결함으로 발생하는 고혈당을 특징으로 하는 대사장애증후군이다. 이러한 당뇨병은 인슐린 의존형 당뇨병 (IDDM; Type I) 과 인슐린 저항 및 인슐린 분비 손상에 의해 발생하는 인슐린 비의존형 당뇨병(NIDDM; Type II)으로 나눌 수 있다.
당뇨병은 고혈당이 만성으로 지속되면서 당질대사뿐만 아니라 지질 및 단백질 대사장애도 함께 일으킨다. 그 병태는 다양하며 직접 고혈당에 기인하는 것으로 망막, 신장, 신경, 심혈관계 등에서 당뇨병성 말초신경장해, 당뇨병성 망막증, 당뇨병성 신증, 당뇨병성 백내장, 각막증, 당뇨병성 동맥경화증 등이 있다. 당뇨병 환자수는 과식, 운동부족, 서구화된 식생활, 스트레스, 음주, 흡연 등 생활습관의 변화로 인해 꾸준히 증가하는 추세이다.
제I형과 제II형 당뇨병 모두에서 심장 질환, 장 질환, 안과 질환, 신경 질환, 뇌졸증 등과 같은 다양한 합병증이 발생하게 되는데 이는 장시간 동안 혈당과 인슐린 수준이 상승하여 만성신경질환과 심혈관질환이 발생하게 되고 단시간의 저혈당과 고혈당반응으로 급성 합병증을 야기시키게 되는 것이다.
당뇨의 치료법은 약물요법, 운동요법 및 식이요법이 있으며 환자의 증상에 따라 인슐린 약재와 각종 혈당제가 사용되고 있다. 그러나 당뇨병은 간에서의 당 생성 과다, 인슐린 저항성, 근육과 지방 세포 등에서 당 처리 능력 감소 등의 특징을 나타내는 복합적인 질병이므로 특정 치료법만으로는 여러 가지 부작용의 유발을 막을 수 없다. 이 중 약물요법은 인슐린 및 화학물질을 사용하고 있어 약물 복용에 따른 부작용과 환자의 내성에 끊임없는 문제가 되고 있기 때문에, 최근에는 당뇨병 치료에 있어 식이가 가능하며 부작용이 적은 천연물을 이용하여 당뇨병을 치료하고, 더 나아가 당뇨병합병증의 예방 및 치료하기 위한 연구가 필요한 실정이다.
이에, 본 발명자들은 짚신나물의 항산화 효과와 더불어 당뇨 및 당뇨합병증치료에 우수한 효과가 있음을 발견하여 본 발명을 완성하였다.
따라서, 본 발명의 일례는 짚신나물의 추출물 및 분획물로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 유효성분으로 함유하는 당뇨 및 당뇨합병증 예방 및/또는 개선용 조성물을 제공한다.
또 다른 예는 짚신나물의 추출물 및 분획물로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 포함하는 당뇨 및 당뇨합병증 예방 및/또는 개선용 조성물을 제공한다.
또 다른 예는 짚신나물의 추출물 및 분획물로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 유효성분으로 함유하는 항산화용 조성물을 제공한다.
이하, 본 발명을 보다 상세히 설명한다.
짚신나물 추출물 및/또는 상기 추출물의 분획물을 유효성분으로 포함하는 당뇨 및 당뇨합병증 예방 및/또는 개선용 조성물이 제공된다.
짚신나물은 다년생 숙근초로 장미과에 속하며, 북반구 온대와 브라질 및 남아메리카 등에 10여종이 분포하는 것으로 알려져 있다. 우리나라의 경우에는 야산의 길가, 들판 등에 흔히 자라며, 선학초, 용아, 용아초, 황아초, 황용초, 지선초 등으로 부르기도 한다. 키는 15~60 cm 쯤 자라고 전체 흰 털이 있으며 버들잎 모양 또는 긴 타원 꼴의 쪽잎이 어긋나게 붙는다. 6~8월에 꽃대 위에 노란색의 작은 꽃이 모여서 핀다. 전통적으로 민간요법, 녹즙 등으로 널리 이용되어 왔고, 폐암, 간암, 식도암, 종양, 통증제거, 지형, 지사, 토혈, 혈토, 자궁출혈, 열기 등의 약용으로 널리 이용되어 왔다. 최근에는 짚신나물 추출물로부터 많은 물질들이 제약원료, 건강식품, 산채, 식물성 영양제 등으로 쓰여지고 있으며 Vitatmin K, 탄닌, 정유, luteolin-7--glucosidase, apigeni-7--glucosidase, 페놀성배당체, agrimoniin, agrimonolide 등이 알려져 있으며 특히 agrimoniin의 항암효과가 잘 알려져 있다.
본 발명에서는 짚신나물(Agrimonia pilosa)을 사용하여 당뇨합병증 예방을 위한 단기검색방법으로는 최종당화산물(advanced glycation endproducts)의 형성 억제와 당뇨병 예방을 위한 단기검색방법으로는 알파 글루코시다제(-glucosidase) 억제 활성을 확인하였다.
본 발명에서 사용된 짚신나물은, 그 형태에 특별한 제한이 없으며, 발명의 조성물은 짚신나물로부터 얻어진 추출물 및/또는 분획물을 유효성분으로 포함하는 것을 특징으로 한다. 상기 짚신나물 추출물은 물 및 C1 내지 C4의 직쇄 또는 분지형 알코올 또는 혼합물로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 용매를 이용하여 통상의 짚신나물 추출방법으로 얻어진 것일 수 있다.
본 발명의 한 구체예에 있어서, 보다 우수한 항당뇨 및 항당뇨합병증 효과를 달성하기 위하여, 상기 추출물은 짚신나물을 60 내지 80%(v/v) 에탄올로 추출하여 얻어진 에탄올 추출물일 수 있으며, 상기 분획물은 상기 추출물을 헥산, 메틸렌클로라이드, 에틸아세테이트 및 부탄올로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상으로 분획하여 얻어진 것일 수 있다. 보다 바람직하게는, 상기 분획물은 상기 얻어진 추출물을 상기 헥산, 메틸렌클로라이드, 에틸아세테이트 및 부탄올로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 극성 순으로 적용하여 각 적용시마다 얻어지는 분획물들로 이루어진 군에서 선택된 것일 수 있다. 예컨대, 상기 에탄올 추출물을 헥산으로 분획하여 얻어진 헥산 분획물 상기 헥산 분획물을 분리하고 남은 수성층을 메틸렌클로라이드로 분획하여 얻어진 메틸렌클로라이드 분획물 상기 메틸렌클로라이드 분획물을 분리하고 남은 수성층을 에틸아세테이트로 분획하여 얻어진 에틸아세테이트 분획물 상기 에틸아세테이트 분획물을 분리하고 남은 수성층을 부탄올로 분획하여 얻어진 부탄올 분획물 및 상기 부탄올 분획물을 분리하고 남은 물 분획물로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 것일 수 있다.
짚신나물 추출물은 통상의 식물 추출물의 제조방법에 따라 제조된 것일 수 있으며, 바람직하게는 가압추출법, 환류추출법, 온침 추출법, 초음파분쇄 추출법 등에 의할 수 있고, 바람직하게는 가압추출법에 의할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
또한, 상기한 바와 같이 제조된 추출물은 이후 감압 여과과정을 수행하거나 추가로 농축 및/또는 동결건조를 수행하여 농축하거나 용매를 제거할 수 있다. 따라서, 본 발명에서의 짚신나물 추출물은 통상적 방법으로 건조된 건조물과 통상적 방법으로 농축된 농축물을 포함하는 의미로 사용된다.
본 발명에서는 짚신나물 추출물 및 분획물 조성물의 당뇨 및 당뇨합병증 치료 효과를 제공한다.
당뇨합병증은 당뇨병으로 인한 고혈당과 단백질의 반응이 비가역적으로 진행되어 최종당화산물(Advanced glycation endproducts, AGEs) 이 생성되어 혈중이나 조직의 다른 단백질과 교차결합하여 유발시키는 여러 가지 합병증을 의미한다. 구체적으로, 본 발명에서 짚신나물 추출물 및/또는 분획물이 치료 효과를 갖는 당뇨합병증은 당뇨병성 혈관장애, 당뇨병성 신경장애 또는 당뇨병성 감염증 등일 수 있으며, 바람직하게는 당뇨성 망막증(diabetic retinopathy), 당뇨성 백내장(diabetic cataract), 당뇨성 신증(diabetic nephropathy), 당뇨성 신경병증(diabetic neuropathy), 당뇨성 혈관합병증 등일 수 있으며, 더욱 바람직하게는 당뇨성 망막증, 당뇨성 백내장 또는 당뇨성 신증일 수 있다.
알파-글루코시다제(alpha-glucosidase)는 가장 중요한 탄수화물 분해효소로 탄수화물 소화과정의 마지막 단계에서 글루코스(glucose) 연결고리의 분해를 촉진한다. 알파-글루코시다제 저해제(AGI)는 십이지장 등에서 탄수화물의 소화 흡수율을 저하시키는 효과가 있어 당뇨병, 비만증, 과당증 등 성인병의 예방과 치료 목적으로 이용될 수 있다.
본 발명의 당뇨합병증 치료 활성은 최종당화산물(Advanced Glycation Endproducts, AGEs)의 형성 억제능 및 알파-글루코시다제(alpha-glucosidase) 억제 활성을 통하여 시험하였다.
최종당화산물은 비효소적 당화반응에 의해 당이 단백질과 결합하여 schiff base와 아마도리 산물(amadori product)을 거쳐서 생성된다. 그러나 만성적인 고혈당 상태에서는 아마도리 산물이 가역적으로 최종당화산물을 생성하는 비가역적인 반응으로 가속화되어 조직과 혈청 중에 대량 생성되어 축적된다. 따라서, 최종당화산물의 생성은 심각한 당뇨합병증을 일으키는 주요원인 중 하나로 된다.
제2형 당뇨병 환자의 혈액 내 최종당화산물의 농도와 심혈관계질환의 유무 및 중증도와 연관이 뚜렷하고 여러 동물 모델 연구에서도 상관관계가 있는 것으로 알려져 있다. 만성적인 고혈당과 생체 단백질과의 비효소적 당화 반응에 의해 생성되는 최종당화산물은 당뇨합병증의 주요 원인중 하나이다. 당뇨합병증은 혈당이 정상적으로 회복되었음에도 불구하고 발병하는 경우가 많다. 최종당화산물은 고혈당의 농도에 비례하여 조직에 축적되는 단백질 당화산물로 특이한 흡광도 및 형광을 나타내고, 특히 단백질의 아미노기가 서로 cross-link 반응을 일으키는 성질을 가지고 있다. 최종당화산물은 한번 생성되면 혈당이 정상적으로 조절되어도 분해되지 않고 조직에 축적되어 조직의 구조와 기능을 비정상적으로변화시키며, atheroma성 동맥경화증, DNA의 돌연변이, 노화, 알츠하이머병, 당뇨합병증등에 관여한다고 알려져 있다.
기존에 최종 당화산물의 억제제로서 알려진 아미노구아니딘 (amino- guanidine)의 독성이 증가하는 것으로 나타남에 따라, 이를 대체할 수 있는 독성이 없는 안전한 천연물의 개발이 필요한 실정이다.
본 발명에 따른 짚신나물 추출물 및 분획물의 최종당화산물에 대한 억제 활성을 시험한 결과, 최종당화산물 생성 억제 효과를 갖는 것으로 나타났다(표 1 및 도 1 참조).
본 발명에 따른 짚신나물 추출물 및/또는 분획물은 우수한 항당뇨효과를 갖는 것으로 나타났다.
알파-글루코시다제는 소장의 융모에 존재하는 소화 효소로서 이당류나 소당류를 타수화물의 소화흡수 상태인 단당류로 가수분해하는 역할을 한다. 따라서 알파-글루코시다제 억제물질은 십이지장을 비롯한 공장 상부에서 탄수화물의 가수분해를 저해(소화 흡수율을 저하)시켜 혈당치의 상승을 억제할 수 잇으므로 당뇨병, 비만증, 과당증 등 성인병의 예방과 치료 목적으로 이용될 수 있다.
짚신나물 추출물 및/또는 분획물의 알파-글루코시다제 억제능을 시험하여 항당뇨효과를 평가한 결과, 짚신나물 추출물 및/또는 분획물은 우수한 항당뇨효과를 갖는 것으로 나타났다 (표 2 및 도 2 참조).
본 발명에 따른 짚신나물 추출물 및/또는 분획물은 우수한 항산화 활성을 갖는 것으로 나타났다. 본 발명의 조성물의 항산화 효과를 시험하기 위하여 DPPH(1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl) 소거효과를 시험하였다. DPPH는 화학적으로 안정한 자유 라디칼을 지니고 있는 화합물로 항산화 활성을 가진 물질을 만나면 환원되어 항산화 능력을 확인하는데 널리 사용되는 물질이다. DPPH를 이용한 전자공여작용은 자유 라디칼에 전자를 공여하여 식품 중의 지방 산화를 억제하는 목적으로 사용되고 인체 내에서는 자유 라디칼에 의한 노화를 억제시키는 작용으로 이용되고 있다.
짚신나물 추출물 및/또는 분획물의 DPPH 라디칼 소거능을 시험하여 항산화능을 평가한 결과, 짚신나물 추출물 및/또는 분획물은 우수한 항산화능을 갖는 것으로 나타났다 (표 3 및 도 3 참조).
ABTS의 양이온 라디칼의 흡광도가 항산화제에 의해 억제되는 것에 기초하여 개발된 ABTS 라디칼 소거활성법은 표준물질인 Trolox의 값과 비교하여 나타낼 수 있으며, in vivo 에서의 항산화능 측정뿐만 아니라 in vitro 에서도 항산화능을 측정하기 위한 방법으로 널리 이용되고 있다.
ABTS와 potassium persulfate를 암소에 방치하여 ABTS+이 생성되면 추출물의 항산화력에 의해 ABTS+이 소거되어 radical 특유의 색인 청록색이 탈색되는데 이를 흡광도 값으로 나타내어 추출물의 ABTS+의 소거활성능을 측정할 수있다.
짚신나물 추출물 및/또는 분획물의 ABTS 라디칼 소거능을 시험하여 항산화능을 평가한 결과, 짚신나물 추출물 및/또는 분획물은 우수한 항산화능을 갖는 것으로 나타났다 (표 4 및 도 4 참조).
본 발명의 조성물은 유효성분인 짚신나물 추출물 및/또는 분획물 외에, 영양제, 비타민, 전해질, 풍미제, 착색제, 중진제, 펙트산 및 그의 염, 알긴산 및 그의 염, 유기산, 보호성 콜로이드 증점제, pH 조절제, 안정화제, 방부제, 글리세린, 알코올, 탄산 음료에 사용되는 탄산화제 등을 추가로 함유할 수 있다. 상기 성분들은 독립적으로 또는 조합하여 추가될 수 있다. 상기 추가성분의 함량은 바람직하게는 상기 짚신나물의 추출물 또는 분획물 100 중량부 당 0.1 내지 20 중량부 범위 또는 리코리시딘 100 중량부 당 100 내지 10,000,000 중량부 범위에서 추가할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
상기 조성물 내의 상기 짚신나물 추출물 및/또는 분획물의 함량은 질환의 증상, 증상의 진행 정도, 환자의 상태 등에 따라서 적절히 조절 가능하며, 예컨대, 전체 조성물 중량을 기준으로 0.0001 내지 99.9중량%, 바람직하게는 0.001 내지 50중량%인 것이 좋으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 상기 함량비는 용매를 제거한 건조량을 기준으로 한 값이다.
상기 조성물은 약학적 조성물의 제조에 통상적으로 사용하는 적절한 담체, 부형제 및 희석제를 더 포함할 수 있으며, 통상의 방법에 따라 산제, 과립제, 정제, 캡슐제, 현탁액, 에멀젼, 시럽, 에어로졸 등의 경구형 제형, 외용제, 좌제 또는 멸균 주사용액 등의 형태로 제형화하여 사용될 수 있다.
상기 조성물을 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 고형 제제는 적어도 한 가지 이상의 부형제 및/또는 윤활제 등을 포함할 수 있다.경구투여를 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, 비수성 용제, 현탁제, 유제, 동결건조제제, 좌제 등이 포함된다.
상기 조성물의 바람직한 투여량은 환자의 상태 및 체중, 질병의 정도, 약물형태, 투여경로 및 기간에 따라 다르지만, 당업자에 의해 적절하게 선택될 수 있다. 보다 바람직한 효과를 위해서, 본 발명의 조성물의 투여량은 유효성분을 기준으로 1일 0.1 mg/kg 내지 20 mg/kg으로 하는 것이 좋으나 이에 제한되는 것은 아니다.투여는 하루에 한번 투여할 수도 있고, 수회 나누어 투여할 수 있다. 본 발명의 조성물은 동물, 바람직하게는 인간을 포함하는 포유동물에 다양한 경로로 투여될 수 있다. 투여의 모든 방식은 예상될 수 있는데, 예를 들면, 경구, 정맥, 근육, 피하주사 등에 의해 투여될 수 있다. 본 발명의 조성물의 약학적 투여 형태는 유효성분의 약학적 허용 가능한 염의 형태로도 사용될 수 있고, 또한 단독으로 또는 타 약학적 활성 화합물과 결합뿐만 아니라 적당한 집합으로 사용될 수 있다.
또 다른 예에서, 상기한 바와 같은 짚신나물 추출물 및/또는 분획물을 포함하는 당뇨 및 당뇨합병증의 예방 및/또는 개선용 조성물이 제공된다. 본 발명에서 식품은 영양소를 한 가지 또는 그 이상 함유하고 있는 천연물 또는 가공품을 의미하며, 바람직하게는 어느 정도의 가공 공정을 거쳐 직접 먹을 수 있는 상태가 된 것을 의미하며, 통상적인 의미로서, 각종 식품, 건강기능 식품, 음료, 식품 첨가제 및 음료 첨가제를 모두 포함하는 의미로 사용된다. 상기 식품의 예로서 각종 식품류, 음료, 껌, 차, 비타민 복합제, 기능성 식품 등이 있다. 추가로, 본 발명에서 식품에는 특수영양식품(예, 조제유류, 영,유아식 등), 식육가공품, 어육제품, 두부류, 묵류, 면류(예, 라면류, 국수류 등), 건강보조식품, 조미식품(예, 간장, 된장, 고추장, 혼합장 등), 소스류, 과자류(예, 스넥류), 유가공품(예, 발효유, 치즈 등), 기타 가공식품, 김치, 절임식품(각종 김치류, 장아찌 등), 음료(예, 과실,채소류 음료, 두유류, 발효음료류, 아이스크림류 등), 천연조미료(예, 라면 스프 등), 비타민 복합제, 알코올 음료, 주류 및 그 밖의 건강보조식품류를 포함하나 이에 한정되지 않는다. 상기 건강기능식품, 음료, 식품첨가제 또는 음료첨가제는 통상의 제조방법으로 제조될 수 있다.
상기 식품 조성물은 식품학적으로 허용 가능한 식품 보조 첨가제를 포함할 수 있으며, 기능성 식품의 제조에 통상적으로 사용되는 적절한 담체, 부형제 및 희석제를 더욱 포함할 수 있다.
또한, 상기 식품에 있어서, 상기 짚신나물 추출물 및/또는 분획물의 양은 전체 식품 중량의 0.00001 중량% 내지 50 중량%로 포함될 수 있으며, 상기 식품이 음료인 경우에는 식품 전체의 부피 100 ml 를 기준으로 0.001 g 내지 50 g, 바람직하게는 0.01 g 내지 10 g의 비율로 포함될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 발명에 따른 짚신나물 추출물 및/또는 분획물을 포함하는 조성물은 당뇨 및 당뇨합병증 치료 효과가 우수하면서도 독성과 부작용이 없는 천연물 유래의 조성물이므로, 당뇨 및 당뇨합병증의 치료에 보다 안전하게 적용될 수 있다.
도 1은 짚신나물(Agrimonia pilosa) 추출물 및 분획물의 최종당화산물(AGEs)생성 억제 효과를 보여주는 그래프이다(Each bar represents the meanSD(n=3); Values with different letters are significantly different (p<0.05); AG:아미노구아니딘; 70% EtOH ex.: 70% 에탄올 추출물; n-Hex fr.: n-헥산 분획물; M.C fr.: 메틸렌클로라이드 분획물; EtOAc fr.: 에틸아세테이트 분획;물 n-BuOH fr.: n-부탄올 분획물; D.W fr.: 물 분획물).
도 2는 짚신나물 추출물의 알파-글루코시데이즈 활성 억제 효과를 노팔 줄기 추출물과 비교하여 보여주는 그래프이다(Each bar represents the meanSD(n=3); Values with different letters are significantly different(p<0.05); A.C:Acarbose; 70% EtOH ex.: 70% 에탄올 추출물; n-Hex fr.: n-헥산 분획물; M.C fr.: 메틸렌클로라이드 분획물; EtOAc fr.: 에틸아세테이트 분획;물 n-BuOH fr.: n-부탄올 분획물; D.W fr.: 물 분획물).
도 3는 짚신나물 추출물 및 분획물의 DPPH 라디칼 억제율을 보여주는 그래프이다(Each bar represents the meanSD (n=3); Values with different letters are significantly different(p<0.05); 70% EtOH ex.: 70% 에탄올 추출물; n-Hex fr.: n-헥산 분획물; M.C fr.: 메틸렌클로라이드 분획물; EtOAc fr.: 에틸아세테이트 분획;물 n-BuOH fr.: n-부탄올 분획물; D.W fr.: 물 분획물).
도 4는 짚신나물 추출물 및 분획물의 ABTS 라디칼 억제율을 보여주는 그래프이다(Each bar represents the meanSD (n=3); Values with different letters are significantly different(p<0.05); 70% EtOH ex.: 70% 에탄올 추출물; n-Hex fr.: n-헥산 분획물; M.C fr.: 메틸렌클로라이드 분획물; EtOAc fr.: 에틸아세테이트 분획;물 n-BuOH fr.: n-부탄올 분획물; D.W fr.: 물 분획물).
이하, 실시예를 통하여 본 발명을 보다 상세히 설명하도록 한다. 그러나, 이들 실시예는 본 발명을 대표적으로 예시하기 위한 것일 뿐이며, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의하여 제한되는 것은 아니다.
재료준비
짚신나물(Agrimonia pilosa)은 강원도,양구군 약업사로부터 구입하였으며, DPPH(1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl), DMSO(dimethyl sulfoxide), BSA(Albumin from bovin serum), 메틸글리옥살(Methylglyoxal), 아미노구아니딘(Aminoguanidine)은 Sigma(USA)에서 구입하여 사용하였고, -glucosidase은 Wako(Japan)로부터 구입하여 사용하였고, 그 외 분석에 사용된 모든 시약은 특급을 사용하였다.
시료 제조예1
본 발명의 짚신나물 추출물 및 분획물은, 건조된 짚신나물 무게 1000 g의 10배의 70% 에탄올을 가하고 수용액상에서 65에서 3시간 추출한 다음 이를 여과하여 추출액을 얻는다. 추출하는 과정을 3회 반복한다. 얻어진 추출액을 40 이하에서 감압 농축한 후 이를 동결 건조하여 분말상의 추출물을 얻는다.
시료 제조예2
상기 시료제조예1에서 얻은 짚신나물 추출물 100 g에 증류수 500 L를 가하여 현탁하고 헥산 500 L 를 가하여 혼합한 후 헥산 가용성 분획부 및 수가용성 분획부로 분리하였다. 동일과정을 3회 반복하여 헥산 가용성 분획부만을 모은 후 이를 감압건조하여 헥산 가용추출물 분말을 얻었으며, 이와 동일하게 메틸렌클로라이드, 에틸아세테이트, 부탄올 가용성 분획부와 수가용성 분획부도 따로 모아 이를 감압건조하여 분말을 얻었다.
실시예 1. 최종당화산물(AGEs)의 억제 효과 시험
본 실시예에서는 당뇨합병증의 치료 효과를 시험하기 위하여, 메틸글리옥살을 이용한 24시간 단기 검색법으로 짚신나물 추출물 및 분획물의 최종당화산물(AGEs) 억제 효과를 Blank와 대조군을 기준으로 형광의 증가 정도를 측정하였다.
BSA(5mg/mL)와 메틸글리옥살(2mg/mL)에 DMSO(dimethyl sulfoxide)로 녹인 시료 (상기 실시예 1에서 얻어진 짚신나물의 추출물 및 분획물) (11 mg/mL)를 넣고 50 mM 포스페이트 버퍼(pH 7.4)를 사용하여 총 부피를 5 mL로 맞추었다. 37에서 24시간동안 반응시킨 후, spectrofluorometer (Fluoroskan Ascent FL, Thermo Scientific, USA)를 이용하여 반응 전후의 시료의 흡광도(Excitation: 355 nm, Emission: 460 nm)를 측정하였다. 흡광도의 억제율은 대조군의 흡광도 증가값을 기준으로 시료의 흡광도 증가값을 비교하여 계산하였다.
계산식=1-(S1-S0)/(C1-C0)*100
(S0: sample 0hr 흡광도반응값, S1: sample 24hr 흡광도반응값, C0: control 0hr 흡광도반응값, C1: control 24hr 흡광도반응값)을 사용하였다. 또한, 최종당화산물에 억제효과가 있다고 알려진 표준물질로 아미노구아니딘 (aminoguanidine, Sigma Chemical Co.(St Louis, MO, USA))을 사용하여 위와 같은 방법으로 형광억제율을 비교하였다.
상기 얻어진 결과를 표 1, 도 1에 나타내었다. Blank와 대조군을 기준으로 형광의 증가 정도를 측정한 결과, 짚신나물 추출물의 경우 70% 에탄올 추출물이 11 mg/mL의 농도에서 50.59%로 억제능을 나타내었고 분획물 중 EtOAc 분획층이 11 mg/mL의 농도에서 85.42%로 분획물 중 가장 높은 억제능을 나타내었다.
표 1. 짚신나물 추출물 및 분획물의 AGEs 형성 억제 효과
Sample Concentration
(mg/mL)		 Inhibition(%)
70% EtOH ex. 11 50.590.90
n-Hex fr. 11 17.063.12
M.C fr. 11 71.872.79
EtOAc fr. 11 85.4233.77
n-BuOH fr. 11 66.062.71
D.W fr. 11 1.160.04
Aminoguanidine1) 11 85.020.43
1) 양성대조 물질(통상적인 AGEs 형성 억제제)
실시예 2. 알파- 글루코시다제 억제능 시험
alpha-glucosidase의 활성 원리는 p-Nitrophenyl-Alpha-D-glucoside가 alpha-glucosidase에 의해 alpha-D-glucose와 p-nitrophenol로 전환되는 활성을 보는 것으로 최종 생성물이 노란색을 띤다. 노란색은 405 nm 파장에서 분광광도계를 이용하여 최종 흡광도를 측정하여 수치를 얻을 수 있다
본 실험에서 사용한 시료는 1 mg/mL농도로 녹여 사용하였다. -Glucosidase를 Phosphate buffer(pH 7.0)를 용해시켜 효소용액을 만들고 효소용액 60 L에 시료 10 L를 첨가한 후 37에서 15분간 pre-incubation하고 p-nitrophenyl--D-glucopyranoside를 phosphate buffer(pH 7.0)에 농도로 용해하여 만든 기질용액 30 L를 첨가하고 405nm에서 흡광도를 측정하였다. 양성대조군으로 acarbose를 사용하였고 각 시료를 3회 반복 실시하여 평균하였다.
상기 얻어진 결과를 표 2, 도 2에 나타내었다. Blank와 대조군을 기준으로 형광의 증가 정도를 측정한 결과, 짚신나물 추출물의 경우 70% 에탄올 추출물이 1 mg/mL의 농도에서 82.79%로 억제능을 나타내었고 분획물 중 EtOAc 분획층이 1 mg/mL의 농도에서 98.25%로 분획물 중 가장 높은 억제능을 나타내었다.
표 2. 짚신나물 추출물 및 분획물의 알파-글루코시다제 억제능
Sample Concentration
(mg/mL)		 Inhibition(%)
70% EtOH ex. 1 82.790.90
n-Hex fr. 1 12.821.11
M.C fr. 1 37.653.30
EtOAc fr. 1 98.251.31
n-BuOH fr. 1 75.821.01
D.W fr. 1 69.241.11
Acarbose1) 1 37.871.21
1) 양성대조 물질(통상적인 알파-글루코시다제 억제제)
실시예 3. DPPH 를 이용한 항산화효과 시험
DPPH는 화학적으로 안정한 자유 라디칼을 지니고 있는 화합물로 항산화 활성을 가진 물질을 만나면 환원되어 항산화 능력을 확인하는데 널리 사용되는 물질이다. 이에, 본 실시예에서는 DPPH를 이용하여 짚신나물 추출물과 분획물의 자유 라디칼 소거 효과(DPPH에 대한 수소 공여능)를 평가하여 항산화 효과를 평가하였다.
짚신나물 추출물과 각 분획물들을 DMSO(dimethyl sulfoxide)을 이용하여 희석하여 준비하였다. 96-well 마이크로 플레이트에 이와 같이 준비된 일정 농도의 시료 30 L에 5 10-4M DPPH용액(dissolved in 99% ethanol) 270 L를 가하고 잘 혼합하여 실온에서 30분간 방치하였다. 얻어진 반응액을 570nm 흡광도에서 전자 공여능(electron donating ability)으로 측정하였다. 각 분획의 억제능은 양성대조군에 비하여 감소된 흡광도로부터 라디칼 소거능을 계산하였다.
계산식=1-(Control/Sample)*100
이때 활성비교를 위하여 양성대조군으로는 항산화효과가 있다고 알려진 아스코르브산(Showa Chemicals Inc., Japan)를 사용하였고 이를 상기와 같은 방법으로 처리하여 DPPH 라디칼 소거능을 측정하여 결과를 기재하였다.
짚신나물 추출물 및 분획물의 DPPH 라디칼 소거능 비교 결과를 표 2에 각각 나타내었다. 3회 반복 실시하여 평균하였다.
상기 얻어진 결과를 표 3, 도 3에 나타내었다. Blank와 대조군을 기준으로 형광의 증가 정도를 측정한 결과, 짚신나물 추출물의 경우 70% 에탄올 추출물이 1 mg/mL의 농도에서 31.26%로 DPPH 라디칼 소거능을 나타내었고 분획물 중 EtOAc 분획층이 1 mg/mL의 농도에서 54.02%로 분획물 중 가장 높은 DPPH 라디칼 소거능을 나타내었다.
표 3. 짚신나물 추출물 및 분획물의 DPPH 라디칼 소거 효과
Sample Concentration
(mg/mL)		 Inhibition(%)
70% EtOH ex. 1 31.265.17
n-Hex fr. 1 33.742.31
M.C fr. 1 40.330.08
EtOAc fr. 1 54.021.21
n-BuOH fr. 1 32.140.78
D.W fr. 1 35.841.89
실시예 4. ABTS 를 이용한 항산화효과 시험
ABTS 라디칼 소거 실험은 무색의 환원된 ABTS가 산화되며서 특징적인 청록색을 띄는 ABTSO +(ABTS radical cation)가 형성되는 것을 이용한 방법이다. 이 청록색 ABTSO +는 산화될 수 있는 물질과 반응하면 본래의 무색 ABTS로 환원되고 그와 반응한 물질의 산화가 일어나게 되어 흡광도의 감소가 일어나게 되는 방법으로 항산화 능력을 측정할 수 있다
시료의 ABTS 라디칼 소거활성은 다음과 같이 측정하였다. ABTS 라디칼을 7.4mM ABTS와 2.6mM potassium persulfate를 암소에서 12시간 동안 반응시켜서 발생시켰다. 96-well 플레이트의 well 당 10 L 추출물 시료를 넣고 희 ABTS 용액 290 L를 가하여 30분간 반응시킨 다음 750 nm 에서 흡광도를 측정하였다. 시료에 의하여 라디칼 소거되는 만큼의 흡광도가 감소되는 정도를 측정하였으며, 다음 식에 의해 라디칼 소거능을 산출하였다.
계산식=1-(Control/Sample)*100
이때 활성비교를 위하여 양성대조군으로는 항산화효과가 있다고 알려진 trolox(Calbiochem, Canada)를 사용하였고 이를 상기와 같은 방법으로 처리하여 ABTS 라디칼 소거능을 측정하여 결과를 기재하였다.
상기 얻어진 결과를 표 4, 도 4에 나타내었다. Blank와 대조군을 기준으로 형광의 증가 정도를 측정한 결과, 짚신나물 추출물의 경우 70% 에탄올 추출물이 1 mg/mL의 농도에서 67.48%로 ABTS 라디칼 소거능을 나타내었고 분획물 중 EtOAc 분획층이 1 mg/mL의 농도에서 92.54%로 분획물 중 가장 높은 ABTS 라디칼 소거능을 나타내었다.
표 4. 짚신나물 추출물 및 분획물의 ABTS 라디칼 소거 효과
Sample Concentration
(mg/mL)		 Inhibition(%)
70% EtOH ex. 1 67.481.85
n-Hex fr. 1 72.350.49
M.C fr. 1 82.602.11
EtOAc fr. 1 92.540.12
n-BuOH fr. 1 73.580.80
D.W fr. 1 61.031.24
통계처리
모든 자료의 통계분석은 SAS 통계 프로그램(SAS institute, 1987)을 이용하여 분석하였으며, 분석결과는 실험군당 평균과 표준오차로 나타냈다. 처리군 간의 유의성은 Duncans multiple range test로 p<0.05 수준에서 유의성 검정을 실시하였다.

Claims (7)

  1. 짚신나물을 물 및 C1 내지 C4의 직쇄 또는 분지형 알코올 또는 혼합물로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상으로 추출하여 얻어진 추출물 및 상기 추출물을 물, 헥산, 메틸렌클로라이드, 에틸아세테이트 및 부탄올로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상으로 분획하여 얻어진 분획물로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 유효성분으로 함유하는 당뇨 및 당뇨합병증의 예방 또는 개선용 조성물
  2. 제1항에 있어서, 짚신나물을 60 내지 80%(v/v) 에탄올로 추출하여 얻어진 추출물 및 상기 추출물을 헥산, 메틸렌클로라이드, 에틸아세테이트로 및 부탄올 등으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상으로 분획하여 얻어진 분획물로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 유효성분으로 함유하는, 당뇨 및 당뇨합병증의 예방 또는 개선용 조성물
  3. 제2항에 있어서, 짚신나물을 60 내지 80%(v/v) 에탄올로 추출하여 얻어진 추출물 상기 추출물을 헥산으로 분획하여 얻어진 헥산 분획물 및 상기 헥산 분획물을 분리하고 남은 수성층을 메틸렌클로라이드로 분획하여 얻어진 메틸렌클로라이드 분획물 및 상기 메틸렌클로라이드 분획물을 분리하고 남은 수성층을 에틸아세테이트로 분획하여 얻어진 에틸아세테이트 분획물 및 상기 에틸아세테이트 분획물을 분리하고 남은 물 분획물로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 유효성분으로 함유하는 당뇨 및 당뇨합병증의 예방 또는 개선용 조성물
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 짚신나물은 당뇨병으로 인한 당뇨합병증예방 또는 개선용 조성물
  5. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 당뇨합병증은 당뇨병성 혈관장애, 당뇨병성 신경장애 또는 당뇨병성감염증을 특징으로 하는 당뇨합병증의 예방 또는 개선용 조성물
  6. 제5항에 있어서, 상기 당뇨합병증은 당뇨성 망막증(diabetic retinopathy), 당뇨성 백내장(diabetic cataract), 당뇨성 신증(diabetic nephropathy), 당뇨성 신경병증(diabetic neuropathy), 당뇨성 혈관합병증을 특징으로 하는 당뇨합병증의 예방 또는 개선용 조성물
  7. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 따른 조성물을 포함하는 당뇨 및 당뇨합병증의 예방 또는 개선용 조성물
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