우엉 뿌리를 유효성분으로 함유하는 지혈용 조성물 {A composition for stanching containing Arctium lappa}

본 발명은 우엉( Arctium lappa )의 뿌리를 물 또는 유기용매 또는 효소로 추출한 것을 유효성분으로 함유하는 것을 특징으로 하는 혈액 응고용 지혈제 조성물에 관한 것이다.

인간의 생명에 직접 관련되는 혈액이 인체내에서 응고되는 기작으로는, 단백질로 이루어진 많은 인자(factor)들이 효소 혹은 조효소로서 작용하고, 칼슘 2가 이온, 트롬보플라스틴(thromboplastin) 등 여러 물질들이 관여하고 있는 것으로 알려져 있다. 혈액 응고제 즉 지혈제로서 중요한 요소는 혈액을 응고시키는 능력이며, 상처나 수술 등 여러 원인에 의한 과다의 출혈과 외부로부터의 감염을 막기 위하여 되도록 빠른 시간에 혈액을 응고시킬 수 있어야 한다.

이러한 지혈 작용이 있는 물질로서는 키토산, 콜라겐 등이 알려져 있고, 트롬빈이나 합성 화합물 등 여러 종류의 의약품도 개발되어 있으며, 자연에 존재하는 식물 등 천연물 중에서 지혈 작용을 나타내는 것으로는, 황련, 아교, 애엽, 연근, 쑥, 괴화, 선학 초, 자초 뿌리 등 현재까지 여러 가지가 알려진 바 있다.

한편, 우엉( Arctium lappa )은 초롱꽃목 국화과의 두해살이풀이다. 뿌리를 식용 목적으로 재배하며 어린 줄기잎도 먹는다. 야생종은 유럽·시베리아·만주 등지에 자생하며, 유럽에서는 간혹 어린 잎과 뿌리를 식용으로 하고, 중국에서는 종자를 우방자(牛蒡子)라 하여 이뇨제로 쓰고 있다. 채소로서는 일본에서 발달되었으나 한국에 들어와 그 재배가 증가되고 있다.

우엉의 열매에는 리그난 배당체인 아르커티인, 기름 25-30%, 피토스테린, 비타민 B1, 사포닌, 쿠마린, 레몬산, 사과산 등이 있고, 뿌리에는 이눌린 27-45%, 프로테인 12%, 정유 0.17%, 아르크테인, 카페인산, 탄닌, 알칼로이드 등이 함유되어 있는 것으로 알려져 있다.

본 발명자는 기능성 식품 또는 의약품의 개발에 있어 필연적으로 요구되는 안전성을 확보하고, 물질의 임상에 대한 위험성을 감소시키기 위해, 기존에 식용으로 이용되고 있는 천연물을 대상으로 혈액 응고 작용이 있는 소재를 검색하였으며, 인체에 안전하고 혈액을 보다 빨리 응고시킬 수 있는 지혈제를 개발하기 위해 연구를 거듭한 결과, 우엉의 뿌리에 이러한 지혈 작용이 있음을 발견하고, 본 발명을 완성하게 되었다.

따라서, 본 발명의 목적은 우엉의 뿌리를 이용한 혈액 응고용 지혈제 조성물을 제공하는 것이다.

상기 목적에 따라, 본 발명에서는 우엉 뿌리 추출물을 포함하는 신규 혈액 응고용 지혈제 조성물이 제공된다.

본 발명의 기술적 과제는 안전성이 검증된 천연물로부터 혈액 응고 작용이 있어 지혈제로 이용할 수 있는 소재를 개발하는 것이며, 상기와 같은 본 발명의 기술적 과제는, 우엉 뿌리를 물 또는 유기용매 추출 또는 효소 추출하고, 상기 추출물의 피브린 클랏(fibrin clot) 형성 정도를 측정하고, 상기 추출물의 시험관 내에서의 혈액 응고 능력을 측정하고, 상기 추출물의 동물 생체 내에서의 혈액 응고 능력을 측정하여, 우엉 뿌리의 지혈 효과를 확인함으로써 달성하게 되었다.

이하, 본 발명을 더욱 상세히 설명한다.

본 발명은 우엉 뿌리의 추출물을 유효성분으로 함유하는 혈액 응고용 지혈제 조성물에 관한 것이다.

본 발명은 우엉의 뿌리를 분쇄한 후, 이를 물 또는 유기용매 추출 또는 효소 추출함으로써, 혈액 응고용 우엉 뿌리 추출물을 제조하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의한 혈액 응고용 조성물은 약제학적 조성물로서 제약분야에서 공지된 방법에 의하여 제조될 수 있으며, 적절한 부형제를 사용하여 정제, 캡슐제, 산제, 액제, 현탁제 등 경구용 제제나 연고제, 파스제 등 도포제의 형태로 이용될 수 있다. 또한 본 발명에 의한 혈액 응고용 조성물을 적절한 식품 첨가제나 다른 식품 소재와 혼합하여 식품분야에서 공지된 방법에 의하여 기능성 식품으로 제조될 수 있다. 본 발명의 혈액 응고용 조성물은 조성물 총 함량 당 우엉 뿌리 추출물 0.1-85%(w/w)을 유효성분으로 함유하는 것이 바람직하다.

본 발명에 의한 우엉 뿌리 추출물의 피브린 클랏 형성 정도는 피브리노겐 용액과 우엉 뿌리 추출물을 혼합한 후 시간에 따른 흡광도의 변화를 UV/VIS 분광광도계로 측정함으로서 확인할 수 있으며, 본 발명에 의한 우엉 뿌리 추출물의 혈액 응고 능력은 리-화이트(Lee-White) 방법으로 시험관 내에서 우엉 뿌리 추출물을 사람의 혈장과 직접 혼합하여 혈액의 응고 정도를 육안으로 측정함으로써 확인할 수 있으며, 또한 마우스의 하대동맥 출혈 부위에 우엉 뿌리 추출물을 가하여 혈액의 응고 정도를 육안으로 측정함으로써 확인할 수 있다.

상기와 같은 방법으로 본 발명 우엉 뿌리 추출물의 혈액 응고 효과를 확인한 결과, 우엉 뿌리 추출물은 기존에 뛰어난 지혈 효과가 있는 것으로 알려져 있어 실험에서 대조군으로 사용한 아교(阿膠)와 동등한 정도로 피브린 클랏을 형성하였고, 시험관 내에서 사람의 혈액을 신속히 응고시켰으며, 또한 마우스 하대동맥 출혈을 직접 지혈시키는 효과를 나타내었다.

한편, 본 발명의 우엉 뿌리 추출물은, 물 또는 유기용매로 추출하거나 효소 추출하여 제조될 수 있는데, 어떠한 추출방법에 의한 우엉 뿌리 추출물이라도 지혈 효과에 있어서 유의적 차이는 나타나지 않았다. 따라서 혈액 응고용 조성물 제조시 우엉 뿌리를 어떠한 방법으로 추출하여 이용하더라도 무방하다.

이하, 본 발명을 실시예에 의해 상세히 설명하고자 하나, 하기 실시예는 본 발명을 예시하기 위한 것일 뿐, 본 발명의 권리범위를 한정하는 것은 아니다.

실시예 1 : 용매 추출에 의한 우엉 뿌리 추출물의 제조

물을 용매로 하는 추출방법으로서, 우엉의 뿌리 100g을 분쇄한 후 2배 부피의 증류수를 첨가하고 100℃에서 30분간 열수 추출하였다. 이를 10,447 xg로 20분간 원심분리하고, 그 상등액을 에탄올(1:1) 침전시킨 후 다시 10,447 xg로 20분간 원심분리한 다음, 상등액을 제외한 침전물을 동결건조시켜 우엉 뿌리 추출물 A를 얻었다.

또는 유기용매를 이용한 추출방법으로서, 우엉의 뿌리 100g을 분쇄한 후 70% 에탄올을 1:1 부피로 첨가하고 90℃에서 추출하였다. 이를 10,447 xg로 20분간 원심분리하고, 그 상등액을 에탄올(1:1) 침전시킨 후 다시 10,447 xg로 20분간 원심분리한 다음, 상등액을 제외한 침전물을 동결건조시켜 우엉 뿌리 추출물 B를 얻었다.

실시예 2 : 효소 추출에 의한 우엉 뿌리 추출물의 제조

우엉의 뿌리 100g을 분쇄한 후 40℃, pH 6의 조건에서 펙티네이즈(pectinase, Model 76290, Fluka, Switzerland)를 10 unit/g 첨가하고 40분간 처리하였다. 이를 에탄올(1:1) 침전시킨 후 10,447 xg로 20분간 원심분리한 다음, 상등액을 제외한 침전물을 동결건조시켜 우엉 뿌리 추출물 C를 얻었다.

실험예 1 : 피브린 클랏(fibrin clot) 형성 정도 측정

피브린(fibrin)은 혈액응고반응의 최종산물로 생성되는 경단백질의 일종이며, 본 실험에서는 우엉 뿌리 추출물 첨가시 피브린 클랏이 형성되는 정도를 측정하고, 이를 기존에 뛰어난 지혈 효과를 나타내는 천연물로 알려져 있는 아교(阿膠) 를 첨가한 경우와 비교함으로써, 우엉 뿌리 추출물의 혈액 응고 효과를 확인하였다.

피브리노겐(칼바이오켐, 미국) 24mg을 100mM 인산염완충액(pH 7.4) 100ml와 12mM MgCl ₂ 용액에 녹여 완전히 용해한 다음 1.2mg/mL가 되도록 농축하였다. 농축 용액 5mL에 MgCl ₂ 와 ATP가 각각 12mM과 1mM 되도록 첨가한 피브리노겐 용액을 기질로서 준비하였다.

대조군으로는 기존에 지혈 효과가 뛰어난 것으로 알려져 있는 아교(阿膠)를, 상기 실시예 1에서 제시된 것과 동일한 방법으로 에탄올 추출하여 사용하였다. 아교 추출물은 상기 기질에 사용한 동일 완충용액으로 0.1mg/mL가 되도록 희석하여 준비하였다. 상기 실시예 1,2에서 제조된 우엉 뿌리 추출물 A,B,C는 각각 최소량의 에탄올에 녹인 다음, 동일 완충용액으로 0.1mg/mL가 되도록 희석하여 준비하였다.

아교 추출물과 본 발명에 의한 우엉 뿌리 추출물의 피브린 형성 정도를 측정하기 위하여 피브리노겐 용액 0.7mL : 피브리노겐 용액 0.7mL 및 아교 추출물 용액 0.1mL(최종농도 10㎍/mL) ; 피브리노겐 용액 0.7mL 및 우엉 뿌리 추출물 A 용액 0.1mL(최종농도 10㎍/mL) ; 피브리노겐 용액 0.7mL 및 우엉 뿌리 추출물 B 용액 0.1mL(최종농도 10㎍/mL) ; 피브리노겐 용액 0.7mL 및 우엉 뿌리 추출물 C 용액 0.1mL(최종농도 10㎍/mL) 을 각각 혼합한 후 50mM 인산염 완충용액(pH 7.4)으로 총 부피를 각각 1mL가 되도록 조정하고 UV/VIS 분광광도계(Beckmann사 모델 DU-70 spectrophotometer, 미국)를 사용하여 37℃에서 시간에 따른 633nm의 흡광도 변화 를 각각 측정하였다.

측정 결과는 하기 표 1과 같다. 우엉 뿌리 추출물이 아교 추출물을 사용한 경우와 동등한 정도로 피브린 클랏(clot)을 형성함을 확인할 수 있었고, 우엉 뿌리 추출물 A,B,C를 비교하면, 추출물 C가 가장 높은 흡광도를 나타내어 피브린 형성 효과가 가장 높았으나, 추출물 A, B와 비교하여 유의적 차이는 없었다.

실험예 2 : 시험관내( in vitro ) 혈액 응고 효과 실험

리-화이트 방법에 따라, 100mM 트리스-염산(pH 7.5) 5mL에 1mM ATP와 12mM MgCl ₂ 를 넣어 제조한 용액을 완충 용액으로 사용하였다. 각 시험관에 사람의 혈액 1.5mL를 넣고 1번 시험관에는 완충 용액 0.1mL를, 2번 시험관에는 완충 용액 0.6mL와 대조군 물질로 아교 추출물 0.2mL를 혼합한 용액 중 0.1mL를, 3번 시험관에는 완충용액 0.6mL와 우엉 뿌리 추출물 A 0.2mL를 혼합한 용액 중 0.1mL를, 4번 시험관에는 완충용액 0.6mL와 우엉 뿌리 추출물 B 0.2mL를 혼합한 용액 중 0.1mL를, 5번 시험관에는 완충용액 0.6mL와 우엉 뿌리 추출물 C 0.2mL를 혼합한 용액 중 0.1mL를 각각 넣은 후 시험관을 기울여 보아 응혈을 확인하였다.

측정 결과, 1번 시험관의 정상 혈액은 응고되지 않는 반면, 아교 추출물을 처리한 2번 시험관의 혈액과 본 발명의 우엉 뿌리 추출물을 처리한 3,4,5번 시험관의 혈액은 응고되어 있음이 관찰되었다. 우엉 뿌리 추출물을 처리한 경우 아교 추출물을 처리한 경우보다 혈액이 더 빨리 응고되었으며, 특히 5번 시험관의 혈액이 3,4번 시험관의 혈액보다 빨리 응고되었으나 우엉 뿌리의 추출 방법에 따른 유의적 차이는 없었다.

실험예 3 : 생체내( in vivo ) 혈액 응고 효과 실험

마우스의 하대동맥에 주사바늘을 이용하여 동맥으로부터 출혈이 되도록 상처를 준 후에, 상기 실시예 1,2에서 제조한 본 발명 우엉 뿌리 추출물 A,B,C를 각각 상처부위에 가만히 2분간 놓아둔 후 대조군으로서 동일 방법으로 사용한 아교 추출물과 비교하였다. 2분간 본 발명의 우엉 뿌리 추출물 A,B,C를 처리한 동맥혈관의 상처는, 아교 추출물을 사용한 대조 마우스의 동맥혈관에서보다 그 지혈되는 속도가 더 빨랐으며, 우엉 뿌리 추출물을 처리한 상처 부위에서 출혈이 정지되는 것을 확인하였다.

본 발명의 우엉 뿌리 추출물은, 기존에 뛰어난 지혈 효과가 알려져 있는 아교 추출물과 동등한 정도로 피브린 클랏을 형성하였고, 시험관 내에서 사람의 혈액 을 신속히 응고시켰으며, 또한 마우스 하대동맥 출혈을 충분히 지혈시키는 효과를 나타내었다.

본 발명 우엉 뿌리 추출물은, 상기 실험예를 통하여 확인한 바와 같이, 생체 내에서 신속하고도 충분한 지혈 효과를 나타내며, 우엉 뿌리는 기존에 식용으로 이용되고 있는 천연물로서 그 안전성과 무해함이 널리 확인된 소재인 바, 이러한 우엉 뿌리 추출물을 지혈제로 이용할 경우 인체 부작용이 없고 경제적으로도 저렴하게 이용될 수 있는 효과가 있다. 이러한 우엉 뿌리 추출물은 전시(戰時) 지역의 군인이나 산업 현장의 근로자, 기타 임산부의 산전·산후 하혈시 지혈제로서 경구용 또는 도포용으로 사용할 수 있으므로, 이는 기능성 식품 또는 의약품 산업상 매우 유용한 발명인 것이다.