KR101494031B1

KR101494031B1 - 제니핀 또는 이의 유도체를 포함하는 패혈증 예방 또는 치료용 약학적 조성물

Info

Publication number: KR101494031B1
Application number: KR20100087924A
Authority: KR
Inventors: 이선미; 김태훈
Original assignee: 성균관대학교산학협력단
Priority date: 2010-09-08
Filing date: 2010-09-08
Publication date: 2015-02-17
Anticipated expiration: 2030-09-08
Also published as: KR20120025800A; WO2012033261A1

Abstract

본 발명은 제니핀(genipin) 또는 이의 유도체를 포함하는 패혈증 예방 또는 치료용 약학적 조성물이다. 보다 구체적으로 제니핀 또는 이의 유도체를 포함하는 패혈증 개선용 식품 조성물이다.본 발명의 제니핀 또는 이의 유도체를 유효성분으로 하는 패혈증 및 패혈증성 쇼크 치료 또는 예방용 약학 조성물은 패혈증에 대한 효과적인 치료법이나 치료약물이 턱없이 부족한 상황에서 발병 환자들의 치료에 도움이 될 것으로 여겨진다. 또한 천연물을 소재로 한 치료제이므로 폭넓은 치료 작용뿐 아니라 화학물질에서 빈번히 나타나는 부작용도 감소시킬 것으로 여겨진다.

Description

제니핀 또는 이의 유도체를 포함하는 패혈증 예방 또는 치료용 약학적 조성물 {Pharmaceutical composition for preventing or treating sepsis comprising genipin or derivative thereof}

본 발명은 제니핀(genipin) 또는 이의 유도체를 포함하는 패혈증 예방 또는 치료용 약학적 조성물이다. 또한 제니핀 또는 이의 유도체를 포함하는 패혈증 개선용 식품 조성물이다.

패혈증은 전 세계적으로 중환자실 이환율 및 사망률의 주요한 원인으로 알려져 있고 미국의 경우 해마다 750,000명의 패혈증 환자가 발생하며 국내에서도 정확한 통계는 없지만 매우 높은 발병률을 나타내고 있다. 치사률 또한 40% 정도로 매우 높은 편이나, FDA 승인을 받은 치료제는 한가지뿐이며 아직까지 효과적인 치료법이나 치료약물은 매우 부족한 실정이다. 따라서 패혈증 치료약물의 개발은 임상적으로 상당한 의의를 가지며 치료제의 시장성도 매우 크다고 할 수 있다. 이를 바탕으로 국내외적으로 현재 패혈증 치료제를 개발하기 위한 연구가 활발히 이루어지고 있다. 패혈증의 진행과정에서 나타나는 임상적 특성의 하나가 체내 염증계가 과활성화되는 것이므로, 패혈증의 치료를 위하여 이러한 염증반응을 수반하거나 촉진하는 TNF-α, 인터루킨-1, 인터루킨-6 및 HMGB1 등의 염증 유발 매개체를 억제하려는 수많은 시도가 있어왔으나 환자의 생존율을 개선하지 못했다.

한편, 제니핀(genipin)은 이리도이드 배당체 계통의 천연 성분인 제니포사이드(geniposide)의 비당부분으로서 치자나무 과실(치자)의 주요 약리 효능을 나타내는 성분이다. 제니포사이드는 체내 장내 세균에 의해 제니핀 (genipin)으로 대사되며, 제니포사이드는 α-naphthylisothiocyanate로 유도한 생쥐의 간독성 모델에서 혈중 빌리루빈(bilirubin), ALT(alanine aminotransferase)및 AST(aspartate aminotransferase)등의 생화학적 수치뿐만 아니라 병리학적 조직 병변을 개선시킴이 확인되었다. 또한 제니핀 (Genipin)은 위산의 분비를 촉진하고 항산화작용 및 산화질소(NO) 생성 저해하는 것이 밝혀졌다. 그러나, 제니핀 (genipin)의 패혈증에 대해서는 어떠한 보고도 개시된 바 없다.

이와 같은 배경하에, 본 발명자들은 천연물 유래의 패혈증 치료용도의 물질을 찾기 위해 예의 노력한 결과, 제니핀 (Genipin) 또는 이의 유도체가 임상적 패혈증 유사모델인 CLP (cecal ligation and puncture)로 유도된 패혈증 모델에서 패혈증으로 인한 사망률을 현저히 개선시켰으며, 패혈증 초기 및 후기 염증 유발 사이토카인의 농도를 낮춤으로써 패혈증시 과염증 반응을 억제의 효과가 있음을 확인하고 본 발명을 완성하였다.

본 발명의 하나의 목적은 제니핀(genipin) 또는 이의 유도체를 포함하는 패혈증 예방 또는 치료용 약학적 조성물을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 제니핀 또는 이의 유도체를 포함하는 조성물을 투여하는 단계를 포함하는 패혈증 예방 또는 치료하는 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 제니핀 또는 이의 유도체를 포함하는 패혈증 개선용 식품 조성물을 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위한 하나의 양태로서, 본 발명은 제니핀(genipin) 또는 이의 유도체를 포함하는 패혈증 예방 또는 치료용 약학적 조성물에 관한 것이다.

본 발명에서의 용어 "제니핀(genipin)" 이란 이리도이드 배당체 계통의 천연 성분인 제니포사이드(geniposide)의 비당부분으로서 치자나무 과실(치자)의 주요 약리 효능을 나타내는 성분을 의미하며, 하기 화학식으로 나타낼 수 있다. 제니핀은 위산의 분비를 촉진하고 항산화작용 및 산화질소(NO) 생성 저해작용 또는 간독성 모델에서 병리학적 조직 병변을 개선시킴이 보고된 바가 있으나, 본 발명에서 밝힌 패혈증 치료용도는 본 발명자에 의해 최초로 규명되었다.

[화학식]

본 발명의 일 구현예에 따르면 CLP로 패혈증 유도 후, 제니핀을 처리하였을때 사망률이 개선되는 것을 확인하였으며(도 1), 또한 혈중내의 염증성 사이토카인 (TNF-α, 인터루킨-1β, 인터루킨-6 및 MCP-1, HMGB-1)의 농도가 감소하는 것을 확인하였으며(도 2 내지 6), 이와 같은 결과는 본 발명의 제니핀이 패혈증을 치료할 수 있음을 입증하는 것이다.

본 발명에서의 용어 "제니핀(genipin)의 유도체"란 제니핀과 동일한 활성을 나타내며, 패혈증 예방 또는 치료효과가 있는 화합물은 제한없이 포함되나, 그 예로 제니포사이드(geniposide), 제니피오다이식산(genipiodisic acid), 펜타-아세틸제니포사이드(penta-acetyl geniposide; Molecular Pharmacology, 70(3), 997-1004, 2006), 6a-하이드록시제니포사이드(6a-hydroxygeniposide), 6b-하이드록시제니포사이드(6b-dhydroxygeniposide), 6a-메토오시제니포사이드 (6a-methoxygeniposide) 또는 6b-메토오시제니포사이드 (6b-methoxygeniposide)이다(Journal of Health Science, 52(6), 743-747, 2006). 바람직하게는 제니포사이드 일 수 있다. 제니포사이드는 섭취시 체내 장내 세균에 의해서 제니핀으로 대사되므로, 제니핀과 동일한 효과가 있음은 당업자에게 자명할 것이다.

본 발명에서의 용어 "패혈증"이란 미생물에 감염되어 전신에 심각한 염증 반응이 나타나는 상태를 말한다. 체온이 38도 이상으로 올라가는 발열 증상 혹은 36도 이하로 내려가는 저체온증, 호흡수가 분당 24회 이상으로 증가(빈호흡), 분당 90회 이상의 심박수(빈맥), 혈액 검사상 백혈구 수의 증가 혹은 현저한 감소 중 두 가지 이상의 증상을 보이는 경우, 이를 전신성 염증 반응 증후군(systemic inflammatory response syndrome; SIRS)이라고 부른다. 이러한 전신성 염증 반응 증후군이 미생물의 감염에 의한 것일 때 패혈증이라고 한다. 신체의 감염병소에서 병원균이 지속적 또는 단속적으로 혈류에 들어와 여러 장기조직에 정착하여 병소를 만들고 심한 전신증상을 보이는 것으로, 유약자고령자쇠약자가 걸리기 쉽다. 원인균으로는 포도상구균 연쇄상구균 대장균 녹농균 결핵균 폐렴간균 진균 혐기성균군 등이 있다. 현재까지 이에 대한 명확한 치료제가 없는 실정이다.

본 발명자들은 패혈증이 유도된 생쥐의 생존률이 개선되고, 혈중의 염증 유발 사이토카인의 농도가 억제되는 것을 확인하여 제니핀 또는 이의 유도체가 패혈증의 예방 또는 치료에 유용하다는 것을 확인하였다.

본 발명의 조성물은 약학적 제조에 통상적으로 사용되는 주사제, 환제, 정제 또는 캡슐제의 형태로 사용될 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 약학적 조성물은 여러 경로를 통해 투여될 수 있다. 상기 약학조성물의 투여 경로는 약물이 목적 조직에 도달할 수 있는 한 어떠한 일반적인 경로를 통하여 투여될 수 있다. 구체적으로, 복강내 투여, 정맥내 투여, 근육내 투여, 피하 투여, 피내 투여, 경구 투여, 국소 투여, 비내 투여, 폐내 투여, 직장내 투여 될 수 있으나, 이에 제한되지는 않는다. 그러나 경구 투여시, 펩타이드는 소화가 되기 때문에 경구용 조성물은 활성 약제를 코팅하거나 위에서의 분해로부터 보호되도록 제형화하는 것이 바람직하다. 바람직하게는 주사제 형태로 투여될 수 있다. 또한, 제약 조성물은 활성 물질이 표적 세포로 이동할 수 있는 임의의 장치에 의해 투여될 수 있다.

바람직하게 발명의 약학조성물은 패혈증으로 인한 장기의 손상을 억제하는 것에 의하여 패혈증을 예방 또는 치료할 수 있다. 상기 장기는 패혈증으로 인하여 손상된 장기로 본 발명의 상기 조성물에 의해 장기 손상이 억제될 수 있는 장기는 제한없이 포함되나, 바람직하게는 간장, 신장 및 심장 중 어느 하나 이상의 장기일 수 있다. 본 발명의 일 구현예에 따르면, 혈청 내 ALT(alanine aminotransferase), AST(aspartate aminotransferase), LDH(lactate dehydrigenase), BUN(blood urea nitrogen) 및 크레아티닌(Creatinine)활성분석을 통한 장기손상지표를 분석해 본 결과, 간장, 신장 및 심장의 손상을 억제하는 것을 확인하였다(도 7 내지 11).

본 발명의 제니핀 또는 이의 유도체는 간세포에서 AST(aspartate aminotransferase) 또는 ALT(alanine aminotransferase)의 혈중 농도 증가의 억제를 통해 간 손상의 예방 또는 치료를 수행할 수 있다.

본 발명에서 사용되는 용어 "AST(aspartate aminotransferase)"란 아스파테이트 아미노전이효소라고도 하며, 간손상을 알아내는 일차적인 효소로 정상 상태에서는 AST가 간세포내에 존재한다. 그러나 간이 손상을 받게 되면 상기 효소는 혈중으로 유입되어 혈액내 AST 수치가 높아진다. AST의 정상 범위는 혈청 1 리터당 5~40 단위이다.

본 발명에서 사용되는 용어 "ALT(alanine aminotransferase)"란 알라닌 아미노전이효소라고도 하며, 간세포에 다량 존재하는 효소로 간질환에 특이적인 지표가 되는 효소이다. ALT의 정상범위는 혈청 1 리터당 7~56 단위이다. 상기 두 효소 모두 아미노 그룹을 공여 분자에서 수여분자로 전이시키는 세포내의 화학반응을 촉매하며, AST의 경우 정상적으로 간, 근육, 심장, 뇌를 포함한 다양한 조직에서 발견되나, ALT의 경우 간세포에 다량 존재하므로 간 상태를 나타내는 특이적인 지표가 된다.

본 발명의 제니핀 또는 이의 유도체는 BUN((blood urea nitrogen) 또는 크레아티닌(Creatinine)의 혈중 농도 증가의 억제를 통해 신장 손상의 예방 또는 치료를 수행할 수 있다.

본 발명의 제니핀 또는 이의 유도체는 LDH(lactate dehydrigenase)의 혈중 농도 증가의 억제를 통해 심장 손상의 예방 또는 치료를 수행할 수 있다.

바람직하게 본 발명의 상기 약학적 조성물은 약학적으로 허용 가능한 담체, 부형제 또는 희석제를 추가로 포함할 수 있다.

본 발명에서 용어, "약학적으로 허용가능한 담체"란 생물체를 자극하지 않고 투여 화합물의 생물학적 활성 및 특성을 저해하지 않는 담체 또는 희석제를 말한다. 액상 용액으로 제제화되는 조성물에 있어서 허용되는 약제학적 담체로는, 멸균 및 생체에 적합한 것으로서, 식염수, 멸균수, 링거액, 완충 식염수, 알부민 주사용액, 덱스트로즈 용액, 말토 덱스트린 용액, 글리세롤, 에탄올 및 이들 성분 중 1 성분 이상을 혼합하여 사용할 수 있으며, 필요에 따라 항산화제, 완충액, 정균제 등 다른 통상의 첨가제를 첨가할 수 있다. 또한 희석제, 분산제, 계면활성제, 결합제 및 윤활제를 부가적으로 첨가하여 수용액, 현탁액, 유탁액 등과 같은 주사용 제형, 환약, 캡슐, 과립 또는 정제로 제제화할 수 있다.

바람직하게, 본 발명의 상기 약학적 조성물은 항염증제, 해열진통제, 혈액응고억제제, 항생제, 항균제 및 항알러지제 등과 함께 제제화하거나 병용하여 사용할 수 있다.

다른 하나의 양태로서, 본 발명은 상기 제니핀 또는 이의 약학적 조성물을 투여하는 단계를 포함하는 패혈증 예방 또는 치료방법에 관한 것이다.

본 발명에서 용어, "투여"는 어떠한 적절한 방법으로 환자에게 본 발명의 약제학적 조성물을 도입하는 것을 의미하며, 본 발명의 조성물의 투여 경로는 목적 조직에 도달할 수 있는 한 경구 또는 비경구의 다양한 경로를 통하여 투여될 수 있다.

본 발명의 제니핀을 이용한 치료 방법은 상기에서 설명하는 바와 동일하며, 본 발명의 치료방법은 제니핀을 약학적 유효량으로 투여하는 것을 포함한다. 적합한 총 1일 사용량은 올바른 의학적 판단범위 내에서 처치의에 의해 결정될 수 있다는 것은 당업자에게 자명한 일이다. 또한, 1회 또는 수회로 나누어 투여할 수 있다. 그러나 본 발명의 목적상, 특정 환자에 대한 구체적인 치료적 유효량은 달성하고자 하는 반응의 종류와 정도, 경우에 따라 다른 제제가 사용되는지의 여부를 비롯한 구체적 조성물, 환자의 연령, 체중, 일반 건강 상태, 성별 및 식이, 투여 시간, 투여 경로 및 조성물의 분비율, 치료기간, 구체적 조성물과 함께 사용되거나 동시 사용되는 약물을 비롯한 다양한 인자와 의약 분야에 잘 알려진 유사 인자에 따라 다르게 적용하는 것이 바람직하다. 본 발명의 상기 조성물을 투여하는 개체는 인간을 포함한 포유동물을 제한없이 포함하나, 그 예로 소, 돼지, 말, 토끼, 쥐, 인간 일 수 있다.

다른 하나의 양태로서, 본 발명은 제니핀(genipin) 또는 이의 유도체를 포함하는 패혈증 개선용 식품 조성물에 관한 것이다.

본 발명의 패혈증 개선용 식품 조성물은 환제, 분말, 과립, 침제, 정제, 캡슐 또는 액제 등의 형태를 포함하며, 본 발명의 조성물을 첨가할 수 있는 식품으로는, 예를 들어, 각종 식품류, 음료, 껌, 차, 비타민 복합제, 건강보조 식품류 등이 있다. 본 발명의 제니핀 또는 이의 유도체는 천연물 유래로서, 부작용이 적어 식품첨가물로 이용될 수 있다.

본 발명의 패혈증 개선용 식품 조성물에서 포함할 수 있는 필수 성분으로 상기 제니핀(genipin) 또는 이의 유도체를 포함하는 패혈증 예방 및 치료 활성을 갖는 조성물 또는 그의 유효 성분, 또는 그의 약제학적으로 허용 가능한 염을 함유하는 외에는 다른 성분에는 특별히 제한이 없으며 통상의 식품과 같이 여러가지 생약추출물, 식품 보조 첨가제 또는 천연 탄수화물 등을 추가 성분으로서 함유할 수 있다. 또한, 상기 언급한 바와 같이 식품보조첨가제를 추가로 첨가할 수도 있는바 식품보조첨가제는 당업계에 통상적인 식품보조첨가제, 예를 들어 향미제, 풍미제, 착색제, 충진제, 안정화제 등을 포함한다.

상기 천연 탄수화물의 예는 모노사카라이드, 예를 들어, 포도당, 과당 등; 디사카라이드, 예를 들어 말토스, 슈크로스 등; 및 폴리사카라이드, 예를 들어 덱스트린, 시클로덱스트린 등과 같은 통상적인 당, 및 자일리톨, 소르비톨, 에리트리톨 등의 당알콜이다. 상술한 것 이외의 향미제로서 천연 향미제(타우마틴, 스테비아 추출물(예를 들어 레바우디오시드 Ａ, 글리시르히진등) 및 합성 향미제(사카린, 아스파르탐 등)를 유리하게 사용할 수 있다.

상기 외에 본 발명의 패혈증 개선용 식품 조성물은 여러 가지 영양제, 비타민, 광물(전해질), 합성 풍미제 및 천연 풍미제 등의 풍미제, 착색제 및 중진제(치즈, 초콜릿 등), 펙트산 및 그의 염, 알긴산 및 그의 염, 유기산, 보호성 콜로이드 증점제, pH 조절제, 안정화제, 방부제, 글리세린, 알코올, 탄산 음료에 사용되는 탄산화제 등을 함유할 수 있다. 그밖에 천연 과일쥬스 및 과일 쥬스 음료 및 야채 음료의 제조를 위한 과육을 함유할 수 있다. 이러한 성분은 독립적으로 또는 조합하여 사용할 수 있다.

본 발명에서의 용어 "건강기능식품"이란, 건강보조의 목적으로 특정성분을 원료로 하거나 식품 원료에 들어있는 특정성분을 추출, 농축, 정제, 혼합 등의 방법으로 제조, 가공한 식품을 말하며, 상기 성분에 의해 생체방어, 생체리듬의 조절, 질병의 방지와 회복 등 생체조절기능을 생체에 대하여 충분히 발휘할 수 있도록 설계되고 가공된 식품을 말하는 것으로서, 상기 건강식품용 조성물은 질병의 예방 및 질병의 회복 등과 관련된 기능을 수행할 수 있다.

상기한 바와 같이 본 발명의 제니핀 또는 이의 유도체를 유효성분으로 하는 패혈증 및 패혈증성 쇼크 치료 또는 예방용 약학 조성물은 패혈증에 대한 효과적인 치료법이나 치료약물이 턱없이 부족한 상황에서 발병 환자들의 치료에 도움이 될 것이다. 또한 천연물을 소재로 한 치료제이므로 폭넓은 치료 작용뿐 아니라 화학물질에서 빈번히 나타나는 부작용도 감소시킬 것이다. 따라서 패혈증 치료제 또는 패혈증 개선용 식품조성물로 활용될 수 있을 것이다.

도 1은 CLP (Cecal ligation and puncture)로 유도된 생쥐 패혈증 모델에서 제니핀(1, 2.5 및 5 mg/kg) 정맥투여에 따른 생존율 변화를 관찰한 결과를 나타낸 것이다. CLP 후 즉시 제니핀을 투여한 후 10일 동안 생쥐의 생존율을 관찰한 것이다. CLP 직후 제니핀을 투여한 결과 제니핀은 CLP로 유도된 패혈증으로 인한 사망률을 개선시키는 작용을 나타내었다.
도 2는 CLP-유도 다세균성 패혈증 모델에서 CLP 후 6시간에 혈청 TNF-α의 농도에 대한 제니핀의 영향을 확인한 결과를 나타낸 것이다. 제니핀은 2.5 mg/kg의 용량으로 CLP 후 즉시 정맥투여하였다. 수치는 실험 그룹당 마우스 9-11마리의 평균±SEM을 나타낸다. ^**는 sham 그룹과 유의적인 차이(P<0.01)를 나타낸다; ⁺는 CLP그룹과 유의적인 차이(P<0.05)를 나타낸다.
도 3은 CLP-유도 다세균성 패혈증 모델에서 CLP 후 6시간에 혈청 인터루킨-1β의 농도에 대한 제니핀의 영향을 확인한 결과를 나타낸 것이다. 제니핀은 2.5 mg/kg의 용량으로 CLP 후 즉시 정맥 투여하였다. 수치는 실험 그룹당 마우스 9-11마리의 평균±SEM을 나타낸다. ^**는 sham 그룹과 유의적인 차이(P<0.01)를 나타낸다; ⁺⁺는 CLP그룹과 유의적인 차이(P<0.01)를 나타낸다.
도 4는 CLP-유도 다세균성 패혈증 모델에서 CLP 후 6시간에 혈청 인터루킨-6의 농도에 대한 제니핀의 영향을 확인한 결과를 나타낸 것이다. 제니핀은 2.5 mg/kg의 용량으로 CLP 후 즉시 정맥투여하였다. 수치는 실험 그룹당 마우스 9-11마리의 평균±SEM을 나타낸다. ^**는 sham 그룹과 유의적인 차이(P<0.01)를 나타낸다; ⁺⁺는 CLP그룹과 유의적인 차이(P<0.01)를 나타낸다.
도 5는 CLP-유도 다세균성 패혈증 모델에서 CLP 후 6시간에 혈청 MCP-1의 농도에 대한 제니핀의 영향을 확인한 결과를 나타낸 것이다. 제니핀은 2.5 mg/kg의 용량으로 CLP 후 즉시 정맥 투여하였다. 수치는 실험 그룹당 마우스 9-11마리의 평균±SEM을 나타낸다. ^**는 sham 그룹과 유의적인 차이(P<0.01)를 나타낸다; ⁺는 CLP그룹과 유의적인 차이(P<0.05)를 나타낸다.
도 6는 CLP-유도 다세균성 패혈증 모델에서 CLP 후 24시간에 혈청 HMGB1의 농도에 대한 제니핀의 영향을 확인한 결과를 나타낸 것이다. 제니핀은 2.5 mg/kg의 용량으로 CLP 후 즉시 정맥 투여하였다. 수치는 실험 그룹당 마우스 6마리의 평균±SEM을 나타낸다. ^**는 sham 그룹과 유의적인 차이(P<0.01)를 나타낸다; ⁺는 CLP그룹과 유의적인 차이(P<0.05)를 나타낸다. 위는 각 그룹의 대표적인 웨스턴 블롯 밴드를 나타내었다.
도 7은 CLP-유도 다세균성 패혈증 모델에서 CLP 후 1, 3, 6, 12, 24 및 48시간에 혈청 ALT의 농도에 대한 제니핀의 영향을 확인한 것이다. 제니핀은 2.5 mg/kg의 용량으로 CLP 후 즉시 정맥 투여하였다. 수치는 실험 그룹당 마우스 6 마리의 평균±SEM을 나타낸다. ^*, ^**는 sham 그룹과 유의적인 차이(P<0.05, P<0.01)를 나타낸다; ⁺,⁺⁺는 CLP그룹과 유의적인 차이(P<0.05, P<0.01)를 나타낸다.
도 8은 CLP-유도 다세균성 패혈증 모델에서 CLP 후 1, 3, 6, 12, 24 및 48시간에 혈청 AST의 농도에 대한 제니핀의 영향을 확인한 것이다. 제니핀은 2.5 mg/kg의 용량으로 CLP 후 즉시 정맥 투여하였다. 수치는 실험 그룹당 마우스 6 마리의 평균±SEM을 나타낸다. ^**는 sham 그룹과 유의적인 차이(P<0.01)를 나타낸다; ⁺,⁺⁺는 CLP그룹과 유의적인 차이(P<0.05, P<0.01)를 나타낸다.
도 9는 CLP-유도 다세균성 패혈증 모델에서 CLP 후 1, 3, 6, 12, 24 및 48시간에 혈청 BUN의 농도에 대한 제니핀의 영향을 확인한 것이다. 제니핀은 2.5 mg/kg의 용량으로 CLP 후 즉시 정맥 투여하였다. 수치는 실험 그룹당 마우스 6 마리의 평균±SEM을 나타낸다. ^*, ^**는 sham 그룹과 유의적인 차이(P<0.05, P<0.01)를 나타낸다; ⁺는 CLP그룹과 유의적인 차이(P<0.05)를 나타낸다.
도 10은 CLP-유도 다세균성 패혈증 모델에서 CLP 후 1, 3, 6, 12, 24 및 48시간에 혈청 크레아티닌의 농도에 대한 제니핀의 영향을 확인한 것이다. 제니핀은 2.5 mg/kg의 용량으로 CLP 후 즉시 정맥 투여하였다. 수치는 실험 그룹당 마우스 6 마리의 평균±SEM을 나타낸다. ^*, ^**는 sham 그룹과 유의적인 차이(P<0.05, P<0.01)를 나타낸다; ⁺⁺는 CLP그룹과 유의적인 차이(P<0.01)를 나타낸다.
도 11은 CLP-유도 다세균성 패혈증 모델에서 CLP 후 1, 3, 6, 12, 24 및 48시간에 혈청 LDH의 농도에 대한 제니핀의 영향을 확인한 것이다. 제니핀은 2.5 mg/kg의 용량으로 CLP 후 즉시 정맥 투여하였다. 수치는 실험 그룹당 마우스 6 마리의 평균±SEM을 나타낸다. ^**는 sham 그룹과 유의적인 차이(P<0.01)를 나타낸다; ⁺⁺는 CLP그룹과 유의적인 차이(P<0.01)를 나타낸다.

이하, 본 발명을 구체적으로 설명하기 위해 실시예 및 제조예를 들어 상세하게 설명하기로 한다. 그러나 본 발명에 따른 실시예 및 제조예 들은 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상술하는 실시예 및 제조예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 발명의 실시예 및 제조예들은 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다.

제조예 1. 제니핀 (genipin) 의 제조

제조예 1-1. 주사제의 제조

제니핀 (Genipin)..................................................... 500 ㎎

주사용증류수 .................................................. 적량

주사용증류수를 가하여 전체 25 ㎖로 맞추었다. 통상의 주사제의 제조방법에 따라 상기의 성분을 혼합한 다음, 갈색병에 충전하고 멸균시켜 주사제를 제조하였다.

제조예 1-2. 환제의 제조

제니핀 (Genipin)..................................................... 25 ㎎

옥수수 전분 .................................................... 100 ㎎

결합제 ............................................................. 적량

상기의 성분을 혼합하고, 통상의 환제 제조방법으로 오자대 혹은 대환의 크기로 제환하여 환제를 제조하였다.

제조예 1-3. 정제의 제조

제니핀 (Genipin)..................................................... 25 ㎎

유당 ................................................................ 100 ㎎

전분 ................................................................ 100 ㎎

스테아린산 마그네슘 ..................................... 적량

상기의 성분을 혼합하고 통상의 정제의 제조방법에 따라서 타정하여 정제를 제조하였다.

제조예 1-4. 캡슐제의 제조

제니핀 (Genipin)...................................................... 25 ㎎

유당 ................................................................ 50 ㎎

전분 ................................................................ 50 ㎎

탈크 ................................................................ 2 ㎎

스테아린산 마그네슘 ..................................... 적량

상기의 성분을 혼합하고 통상의 캡슐제의 제조방법에 따라서 젤라틴 캡슐에 충전하여 캡슐제를 제조하였다.

각 실시예에 사용된 검체는 상기 제조예에서 제조된 형태의 제니핀 (genipin)을 사용하여 시험하였다.

본 발명의 약학 조성물은 임상적 패혈증 유사모델인 맹장 결찰 및 천공(cecal ligation and puncture, 이하 CLP라 함)으로 유도된 패혈증 모델 생쥐에서 패혈증으로 인한 사망률을 현저히 개선시켰으며 간장, 신장 및 심장 등 사망률에 크게 영향을 주는 주요 장기의 손상을 억제하여 다장기기능부전증후군(multiple organdysfunction syndrome, 이하 MODS라 함)을 개선함이 확인되었다. 이를 구체적인 실시예와 도면을 참조하여 설명한다. 이하 설명 및 도 1 내지 도 11에서 CLP군은 제니핀 대신 생리 식염수를 포함시킨 주사제를 투여한 CLP 로 유도된 패혈증 모델 생쥐군이고, 샴(sham)은 대조군으로 패혈증을 유도하지 않은 생쥐이다.

실시예 1. 제니핀 (Genipin) 의 패혈증에 대한 생존율 평가분석

1-1. CLP (cecal ligation and puncture)로 패혈증 유도

생쥐를 에테르로 흡입 마취시킨 후 Chaudry 등(1979)(Surgery, 85(2), 205-211, 1979) 의 방법에 따라 CLP를 통해 패혈증을 유발시켰다. 즉, 복강 정중부를 약 15 mm 절개한 후 맹장(cecum)을 외부로 노출시킨 후, 장폐색 (intestinal obstruction)이 일어나지 않도록 회맹장판 (cecal valve)의 말단을 3.0 실크 봉합선으로 결찰하고 20-게이지 바늘을 이용하여 맹장에 두 개의 구멍을 만들어 일정량의 분변(fecal material)을 유출시켰다. 분변을 포함하여 맹장을 다시 복강 내에 넣고 봉합한 후 탈수화가 일어나지 않게 하기 위하여 4 ml/100 g b. wt.의 생리식염수를 피하주사를 통해 주입하였다.

1-2. 약물 투여방법

약물투여는 제니핀(1, 2.5 및 5 mg/kg)을 생리식염수에 용해시킨 후, CLP 후 0시간에 정맥주사하였다.

1-3. 생존율 관찰

CLP 후 0시간에 약물을 투여한 후 24시간부터 10일째까지 24시간 간격으로(1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 및 10일) 하루 한번 사망여부를 확인하여 생존율을 관찰하였다. 비히클(vehicle)은 제조예 1에서 제니핀 대신 생리 식염수를 포함시킨 주사제이다.

그 결과, 제니핀(genipin) 은 CLP 로 유도된 패혈증으로 인한 사망률을 개선시키는 작용을 나타내는 것을 확인하였다 (도 1).

실시예 2. Genipin 의 패혈증에서의 항염증 효능평가분석

2-1. 혈중 염증성 사이토카인 농도분석

패혈증 유도시 나타나는 과염증 반응을 관찰하고 제니핀 투여에 따른 항염증 효과를 염증 유발 사이토카인 (TNF-α, 인터루킨-1β, 인터루킨-6, MCP-1)의 농도 측정을 통하여 확인하였다. 즉, CLP 후 6시간에 혈액을 채취하여 혈청을 분리하여 분리한 혈청에서 TNF-α, 인터루킨-1β, 인터루킨-6 및 MCP-1 농도를 ELISA 어세이 키트(BD Biosciences, USA)를 사용하여 측정하였다.

그 결과, CLP로 유도된 패혈증을 가진 생쥐의 혈청에서 제니핀의 투여 후 TNF-α, 인터루킨-1β, 인터루킨-6 및 MCP-1 농도가 감소하는 것을 확인하였다 (도 2 내지 5). 따라서 제니핀은 CLP 로 유도된 패혈증에서 염증유발 사이토카인의 생성을 억제하여 패혈증시 과염증반응을 억제하는 것을 알 수 있다.

2-2. 혈중 HMGB -1 농도분석

CLP 후 24시간에 혈액을 채취하여 혈청을 분리하였다. 분리한 혈청에서 HMGB1 의 농도를 웨스턴 블럿 이뮤노어세이법으로 측정하였다. 보다 상세하게는 분리한 혈청에서 정량한 단백질을 SDS-PAGE로 분리한 후 세미-드라이 트랜스 블랏 장치(Bio-Rad Laboratories, USA)를 이용하여 PVDF(Polyvinyllidene fluoride) 멤브레인lipore, USA)에 전기영동하고 멤브레인을 TBS/T(Tris-Buffered Saline/Tween 20)로 세척 한 후 5%(w/v) 탈지우유(skim milk)를 넣은 TBS/T로 상온에서 1시간 동안 블로킹하였다. 블로킹한 후 HMGB-1 1차 항체 (1:1000 희석, Abcam, USA) 와 4℃에서 하룻동안 배양한 후, HRP-이차항체 (HRP:horseradish peroxidase-conjugated secondary antibody)에 반응시켜 ECL 검출 방법(iNtRON Biotechnology,Korea)을 사용하여 발색 시켰다. 각각의 밴드는 ImageQuant^TMTL (AmershamBiosciences/GEHealthcare, USA) 밀도측정법으로 평가하였다.

그 결과, CLP로 유도된 패혈증을 가진 생쥐의 혈청에서 제니핀의 투여 후 HMGB-1의 농도가 감소하는 것을 확인하였다. 따라서 제니핀은 CLP 로 유도된 패혈증에서 염증유발 사이토카인의 생성을 억제하여 패혈증시 과염증반응을 억제하는 것을 알 수 있다(도 6). 이와 같은 결과는 본 발명의 제니핀이 패혈증을 치료 또는 예방할 수 있음을 시사하는 것이다.

2-3. 혈청 내 ALT , AST , LDH , BUN 및 Creatinine 활성분석을 통한 장기손상지표 분석

CLP 후 조제용매인 생리식염수 또는 제니핀 (2.5 mg/kg)을 투여하였다. 투여 후, 1, 3, 6, 12, 24 및 48시간에서 혈액을 채취하여 혈청을 분리하여 분리한 혈청에서 알라닌 아미노트랜스퍼레이즈 (ALT;alanine aminotransferase,이하 ALT라고 함) 및 아스파테이드 아미노트랜스퍼레이즈 (AST;aspartate aminotransferase, 이하 AST라 함)를 측정하여 간장기능의 손상 정도를 평가하였고, 혈액 내 요소 질소 (blood urea nitrogen, 이하 BUN이라고 함) 및 크레아티닌 농도를 측정하여 신장기능의 손상 정도를 관찰하였으며, 락테이트 디하이드로게네이즈 (LDH;lactate dehydrigenase, 이하 LDH 라 함)를 측정하여 심장기능의 손상 정도를 평가하였다(Life Science, 79(21), 2010-2016, 2006).

그 결과, CLP로 유도된 패혈증을 가진 생쥐의 혈청에서 제니핀의 투여 후 ALT, AST, BUN, 크레아티닌 및 LDH 농도가 감소하는 것을 확인하였다 (도 7 내지 11). 이와 같은 결과는 제니핀이 CLP로 유도된 패혈증에서 혈중 ALT, AST, BUN, 크레아티닌 및 LDH 농도 증가의 억제를 통해 간장, 신장 및 심장 기능의 손상을 억제할 수 있음을 시사하는 것이며, 이에 의해 패혈증을 예방 또는 치료할 수 있음을 뒷받침하는 것이다.

Claims

제니핀(genipin) 또는 이의 유도체인 제니포사이드(geniposide), 제니피오다이식 산(genipiodisic acid), 펜타-아세틸 제니포사이드(penta-acetyl geniposide), 6a-하이드록시제니포사이드(6a-hydroxygeniposide), 6b-하이드록시제니포사이드(6b-dhydroxygeniposide), 6a-메토오시제니포사이드(6a-methoxygeniposide) 또는 6b-메토오시제니포사이드(6b-methoxygeniposide)를 포함하는 패혈증 예방 또는 치료용 약학적 조성물.
삭제
제1항에 있어서, 패혈증으로 인한 장기의 손상을 억제하는 것을 특징으로 하는 패혈증 예방 또는 치료용 약학적 조성물.
제3항에 있어서, 상기 장기는 간장, 신장 및 심장 중 어느 하나 이상의 장기인 것을 특징으로 하는 패혈증 예방 또는 치료용 약학적 조성물.
제1항, 제3항 및 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 조성물은 약학적으로 허용가능한 담체, 부형제 또는 희석제를 추가로 포함하는 것인 패혈증 예방 또는 치료용 약학적 조성물.
제1항, 제3항 및 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 조성물은 항염증제, 해열진통제, 혈액응고억제제, 항생제, 항균제 및 항알러지제로 이루어진 군에서 선택된 약제와 함께 제제화하거나 병용하여 사용하는 것을 특징으로 하는 패혈증 예방 또는 치료용 약학적 조성물.
제니핀(genipin) 또는 이의 유도체인 제니포사이드(geniposide), 제니피오다이식 산(genipiodisic acid), 펜타-아세틸 제니포사이드(penta-acetyl geniposide), 6a-하이드록시제니포사이드(6a-hydroxygeniposide), 6b-하이드록시제니포사이드(6b-dhydroxygeniposide), 6a-메토오시제니포사이드(6a-methoxygeniposide) 또는 6b-메토오시제니포사이드(6b-methoxygeniposide)를 포함하는 패혈증 개선용 식품 조성물.