Total phenolic compounds and flavonoids in the parts of artichoke (Cynara scolymus L.) in Vietnam : 베트남의 엉겅퀴(Cynara scolymus L.)에 함유된 페놀 화합물과 flavonoids

BUI THI THU HA Graduate School Daegu Haany University 2008 국내석사

Artichoke extracts are widely used alone or in association with other herbs for embittering alcoholic and soft drinks and to prepare herbal teas or herbal medicinal products in Vietnam. The objective of this paper was a screening of flavonoids and total phenolic compounds content in the parts of artichoke (Cynara scolymus L.) as flowers, leaves, roots, trunks, stumps. The total phenolic compounds and flavonoids in the parts of artichoke were extracted among 3 extraction methods as methanol extraction (EM1), mixing methanol and water method (EM2) and water extraction method (EM3. Total phenolic compounds and flavonoids were determined by UV/VIS, HPLC techniques. The apigenin 7-O-glucosides, cynarin, narirutin, gallic acid, caffeic acid were found as the main flavonoids constituents in all parts of artichoke. It showed that value of total phenolic compounds and flavonoids by EM3 were higher than that of total phenolic compounds and flavonoids by EM1 and EM2. Furthermore, the results of this study revealed that total phenolic compounds and flavonoids, obtained by these convenient extraction methods, may show the quick efficacy of artichoke in all respects of their quality and quantity. 베트남에서 엉겅퀴 추출물은 허브차나 약제품을 만들거나 알콜 음료나 청량음료에 쓴맛을 가미하기 위해 사용된다. 본 연구에서는 엉겅퀴(Cynara scolymus L.)의 꽃, 잎, 뿌리, 줄기, 그루터기 부분에 함유되어 있는 페놀화합물과 flavonoids의 추출방법에 대해 비교 검토하였다. 추출방법은 methanol 추출방법(EM1), methanol과 물 혼합 추출방법(EM2) 그리고 물 추출방법(EM3)을 사용 하였으며, 페놀화합물과 flavonoids의 분석은 UV와 HPLC을 사용하였다. 엉겅퀴에서 꽃, 잎, 뿌리, 줄기, 그루터기에서 주요flavonoids로 apigenin 7-O-glucosides, cynarin, narirutin, gallic acid, caffeic acid가 학인되었다. 페놀화합물과 flavonoids의 추출은 EM1과EM2보다 EM3가 가장 효율적이었다. 따라서 본 연구에서는 물 추출법을 사용 함으로서 엉겅퀴 주요 성분인 페놀화합물과 flavonoids가 효율적으로 추출되는 것으로 나타났다.

Apoptosis inhibitory, pharmacological activities of Magnolia biondii and an application for anti-inflammatory cosmetic : 신이화의 apoptosis 억제, 약리활성 및 항염증 화장품 응용에 관한 연구

Sung, Ji-Yeon Graduate School, Daegu Haany University 2008 국내석사

In order to apply Magnolia biondii extracts to Korean herbal cosmetics, pharmacological activities, safety and stability of cosmetics added with Magnolia biondii were tested. In detail, pharmacological, anti-cancer and anti- inflammatory effects of the extracts of Magnolia biondii were evaluated under different extraction conditions such as hot water and 80% ethanol. In the DPPH-scavenging assay, 56.7% scavenging ability of Magnolia biondii water extract was higher than 42.4% scavenging ability of Magnolia biondii ethanol extract at 100ppm. From the measurement on xanthine oxidase inhibition of Magnolia biondii water extract and Magnolia biondii ethanol extract were 76.9% and 61.3% at 1,000ppm concentration, respectively. In the test of super oxide dismutase (SOD)-like activity, ascorbic acid showed quit more activity with 99.3% in 5,000ppm, while Magnolia biondii water extract and Magnolia biondii ethanol extract were 84.2% and 43.8%, respectively. In the whitening effect, water extract and ethanol extract of Magnolia biondii showed 62.0% and 42.6% at 5,000ppm, respectively. 98.2% nitrite scavenging ability of Magnolia biondii water extract was higher than 92.1% nitrite scavenging ability of Magnolia biondii ethanol extract at 1,000ppm concentration. Magnolia biondii extract were showed cytotoxic effects in murine melanoma B16F10. In anti-inflammatory test, Magnolia biondii extract significantly inhibited dose-dependently generation of nitric oxide and iNOS protein which was LPS-induced macrophage Raw 264.7. In the Apoptosis test of HaCaT, Magnolia biondii extract inhibited generation of DNA fragmentation, caspase-3,-8, TUNEL assay on UVB(50mJ/cm2) with a dose-dependent manner. The results of stability test showed that cosmetics containing the water extract and ethanol extract of Magnolia biondii were very stable for both temperature and artificial sun lamp. In addition to, pH and viscosity of emulsion containing Magnolia biondii extracts were also stable during 28days. From the result of human patch test, emulsion containing Magnolia biondii extracts confirmed safety. These results indicate that the extract of Magnolia biondii has anti-inflammatory activities as a cosmeceuticals compared to commercials. 신이화를 한방 화장품에 응용하고자 약리활성 및 화장품 첨가시 안정성 및 안전성에 관하여 검토하였다. 신이화의 추출조건에 따른 약리활성, 항암, 항염증 측정을 하기 위하여 신이화를 열수, 80%에탄올로 추출하였다. 신이화 추출물의 전자공여능 측정 결과 100ppm에서 열수추출물은 56.7%, 에탄올 추출물은 42.4% 이상의 전자공여능을 나타내었다. Xanthine oxidase 저해능은 500ppm의 농도에서 열수추출물은 76.9%, 에탄올 추출물은 61.3%의 효과를 나타내었다. SOD 유사활성 측정결과는 5,000ppm의 농도에서 대조군 ascorbic acid 99.6%에 비하여, 열수추출물, 에탄올추출물 모두 84.2%, 43.8%로 낮게 나왔다, 미백에 관여하는 tyrosinase 저해활성을 측정한 결과 시료농도 500ppm에서 열수추출물은 62.0% 나타내었으며, 에탄올 추출물은 42.6% 효과를 나타내었다. 아질산염 소거능 실험에서는 1,000ppm의 신이화 열수추출물이 98.2%의 효과를 나타내었고, 에탄올 추출물에서는 92.1% 효과를 나타내었다. Mouse melanoma B16F10에 대한 성장 억제능을 확인할 수 있었다. 항염 실험에서 신이화 추출물이 LPS로 자극된 Mouse macrophage RAW 264.7 cells에서 nitric oxide, iNOS을 농도 의존적으로 저해하였다. human skin keratinocyte HaCaT cells 의 UVB(50mJ/cm2) 실험결과 DNA fragmentation, caspase-3, -8, TUNEL assya 실험모두 농도 의존적으로 손상도가 감소하였으며, 화장품 안정성 측정결과 온도안정성과 광안정성 모두 안정함을 나타내었고, 28일 동안 측정한 pH, 점도에서도 수치상의 큰 변화 없이 안정함을 나타내었다. 신이화를 첨가한 화장품의 패치 테스트 결과 실험자 모두에게 음성 반응이 나타나 피부에 안전성을 확인 할 수 있었다. 신이화 추출물을 이용하여 실험한 결과 항염증 화장품 소재로서의 기능성을 확인할 수 있었다.

Study on cosmeceutical activities of Sanguisorba officinalis L.

전동하 Graduate School, Daegu Haany University 2010 국내석사

오이풀(Sanguisorba officinalis L.)의 화장품약리활성을 검증하고자 acetone, ethanol, water 추출물에 대한 항산화, 항염증, 수렴, 미백, 항균 효과를 확인하였고, 이를 바탕으로 화장품(Cream)을 제조하여 안정성과 안전성을 확인하였다. 오이풀(Sanguisorba officinalis L.) 추출물의 항산화 효과를 알아보기 위해 전자공여능(Electron donating ability) 측정결과 아세톤 추출물(SOA), 에탄올 추출물(SOE), 물 추출물(SOW) 각각 1,000ug/ml 의 농도에서 76.4%, 82.3%, 78.4%의 효과를 나타내었으며, ABTS 결과 SOA, SOE, SOW 각각 1,000ug/ml의 농도에서 85.2%, 72.0%, 74.1%의 효과를 나타내었다. 또한 hydrogen peroxide scavenging activity 결과 250ug/ml의 농도에서 양성대조군(ascorbic acid)보다 높은 저해율을 나타내었다. 금속이온 봉쇄작용 측정결과 역시 1,000ug/ml의 농도에서 Cu2+ 과 Fe2+ 모두 양성대조군l(BHA)보다 높은 저해율를 나타내었으며, UVB에 의한 DNA 분열 모양 확인을 통해 오이풀(Sanguisorba officinalis L.) 추출물의 항산화 효과를 확인할 수 있었다. 항염 효과를 확인하고자 nitrite-scavenging 저해율 측정결과 1,000ug/ml의 농도에서 각각 SOA, SOE, SOW의 43.3%, 44.6%, 48.8%의 nitrite-scavenging 저해율을 확인할 수 있었다. 대식세포를 이용하여 lipopolysaccharide(LPS)에 의해 유도된 iNOS 단백질의 발현량을 western blot 방법을 통해 측정한 결과 1,000ug/ml의 농도에서 SOA, SOE, SOW를 처치하였을 경우 각각 52.2%, 80.2%, 78.9%의 발현량의 저해율를 나타내었다. 또한 COX-2 단백질 발현량 또한 SOA, SOE, SOW를 처치하였을 경우 46.2%, 90.2%, 77.7%의 저해율을 나타내었다. 뿐만 아니라 염증 유발 전사인자 NF-kB 단백질의 발현량을 측정한 결과 SOA, SOE, SOW를 처치하였을 때, 84.3%, 93.7%, 77.7%의 저해율를 나타내었다. 이를 바탕으로 RT-PCR 법을 이용한 mRNA 발현량 측정결과 iNOS mRNA의 발현량의 감소를 확인할 수 있었다. 수렴효과 측정결과 5mg/ml의 농도에서 양성대조군(EGCG)보다 우수한 수렴효과를 확인할 수 있었다. 미백 효과 측정결과 SOA, SOE, SOW 모두 낮은 미백 효과를 나타 내었으며, tyrosinse, TRP-1, TRP-2 단백질 발현량을 측정한 결과 역시 낮은 발현 억재율을 나타내었다. 주름개선 효과를 확인하고자 elastase 저해활성을 측정한 결과 1,000ug/ml의 농도에서 SOA, SOE, SOW 각각 61.9%, 39.2%, 66.7%의 우수한 elastase 저해율을 나타내었으며, collagenase 저해활성을 측정한 결과 1,000ug/ml의 농도에서 SOA, SOE, SOW 각각 98.4%, 96.0%, 85.2%의 저해율을 나타내어 양성대조군(EGCG)과 유사한 저해율을 나타내었다. 항균효과를 확인하고자 생육저해환을 측정 결과 Malassezia furfur, Streptococcus mutans, Escherichia coli 의 성장을 억제함으로서 10mg/ml의 농도에서 항균효과를 확인하였다. 오이풀(Sanguisorba officinalis L.) 추출물을 함유한 화장품(Cream)의 분리여부를 확인한결과 30일 동안 다양한 환경에서 분리되지 않음을 확인 하였으나 40℃에서 incubation 된 cream의 경우 변색이 확인되었다. 이상의 연구결과 오이풀(Sanguisorba officinalis L.) 추출물의 우수한 항산화, 항염, 주름개선 효과를 이용한 천연 화장품 소재로서의 가능성을 확인할 수 있었다, 그리고 항균효과를 이용한 Streptococcus mutans 성장억제 구강제품 및 Malassezia furfur 성장억제 모발관련 제품 소재로서 사용할 수 있음을 확인하였다. 하지만 오이풀(Sanguisorba officinalis L.) 추출물을 함유한 화장품의 변색은 앞으로 천연물의 안정성을 유지할 수 있는 다양한 방법에 대한 연구의 필요성을 나타내었다. In order to prove the cosmeceutical of Sanguisorba officinalis L. the effect has been checked of the antioxidation, anti-inflammation, astringent, whitening and anti-microbial from the extract of acetone, ethanol, water and confirmed its stability and safety by making the cream based on the result. The experiment shows that each of the extract, SOA, SOE, SOW has indicated 76.4%, 82.3%, 78.4% of its concentration of 1,000ug/ml with the consequence of the Electro donation ability test and 85.2%, 72.0%, 74.1% of its concentration of 1,000ug/ml with the result of the free radical scavenging activity so as to find out the antioxidation effect of Sanguisorba officinalis L. Also, the inhibition rate was a bit higher than positive control(ascorbic acid) in its concentration of 250ug/ml with the result of hydrogen peroxide scavenging activity. It shows the inhibition rate is higher than positive control(BHA) as well in 1,000ug/ml concentration of Cu2+ and Fe2+ with the consequence of the metal chelating effect test. And the antioxidation effect of extracted Sanguisorba officinalis L. has been checked through confirmation of DNA fragmentation patterns by UVB. The nitrite scavenging ability has been tested to prove the anti-inflammation effect. It came out 43.3%, 44.6%, 48.8% of SOA, SOE, SOW on 1,000ug/ml concentration. It shows that each of the extract, SOA, SOE, SOW has indicated 52.2%, 80.2%, 78.9% of its inhibition rate in concentration of 1,000ug/ml with the consequence of the test which used western blot method for the amount of expression in iNOS protein which induced by lipopolysaccharide(LPS) using macrophage cell(RAW 264.7). Also, in case of the amount of expression of COX-2 protein treated SOA, SOE, SOW, the inhibition rate was 46.2%, 90.2%, 77.7% of each. In addition, the result of the amount of expression test which the volume of expression for the NF-KB protein that is a factor causing inflammation has showed 84.3%, 93.7%, 77.7% of inhibition rate. Based on these experiment, we found out decreased volume of expression after the iNOS mRNA test using the law of RT-PCR. The result of astringent activity inceasurenent, more effective aw had been evident fran 5mg/ml of concentration than positive control(EGCG). The result of Whitening effect all SOA, SDE, SDW showed whitening effects the result of t, TRP-1, TRP-2 protein expression measurment also showed low protein expression inhibition rate In an effect to confirm anti-wrinkle effect measurment of elastase inhibition activity resulted SOA, SOE, SOW each had 61.9%, 38.2%, 66.7% increase of elastase inhibition rate from 1,000ug/ml, and 98.4%, 96%, 85.2% increase of inhibition activity was the result from the some amount of concentration (1,000ug/ml) showed similar effect of (EGCG). It was confirmed that 10mg/ml of concentration restricted the growth of Malassezia furfur, Streptococcus mutans and Escherichia coli after measuring the growth inhibition zone. After testing the cream containing the Sanguisorba officinalis L. extracts concentrat's stability for 30days under various conditions, the cream confirmed to stay stable except for the incubated cream in 40℃. While the test result of Sanguisorba officinalis L. extracts concentrate promised impressive potential as natural ingedient in nautral cosmatic products for antioxidation, anti-inflammation and anti-wrinkle and S. mutans using anti-microbial effect also showed potential for oral and hair product, the instability of cream containing Sanguisorba officinalis L. extracts concentrate indicates that more tests are necessary.

Study on development of lamellar liquid crystal and nano-liposome of cosmeceutical product : 기능성화장품의 라멜라 리퀴드 크리스탈과 나노리포좀의 개발에 관한 연구

Kim, Young-Hun Graduate School, Daegu Haany University 2009 국내박사

Liposomes have been widely investigated for their properties as model membranes and potential drug delivery systems. They have become a valuable experimental and commercially important drug delivery system because of their biodegradability, biocompatibility, low toxicity and their ability to entrap both lipophilic and hydrophilic drugs. however, structure and stability limit their broad applicability. The aims of this study were to prepare LLC at low temperature process (25∼30℃) and investigated how polymer characteristics affect the structure of LLC using by optical microscopy, rheometer, DSC and x-ray diffraction. This study examined the effect of composition, saturated & unsaturated lipid, fatty acid, size of hydrophilic head, PEG(polyethylene glycol), hydrophobic polymer, hydrophilic polymers (sodium hyaluronate and glyceryl acrylate/acrylic acid copolymer) for increasing of stability. Further, aims of this study were to prepare nano-liposome of cosmeceutical product with lecithin, vitamin A and arbutin at low temperature process (25∼30℃) and was to investigate the properties by morphology, particle size & distribution, skin permeation, moisturizing effect, stability and safety for development of stable nano-liposome and successful application to the final cosmeceutical products. LLC was carried out liquid crystal by optical microscopy, DSC and XRD. In the presence of hydrophilic polymers, the hardness was higher than the absence of hydrophilic polymers. Therefore, LLC with hydrophilic polymers was increasing the hardness and more stable by hydrogen bond of intramolecule. Although active ingredients were added to LLC, the structure and rheological properties were not effected. The sharp DSC peak of CSHADV was changed into a broad peak in the absence of hydrophilic polymers. Phase transition temperature of CSHADV, CSDV, CSHA and CS were 37.09, 33.90, 33.63 and 31.03, respectively and recrystallization temperature of CSHADV, CSDV, CSHA and CS were 20.74, 18.46, 18.28 and 13.85, respectively. The shift became significant as the addition of hydrophilic polymers, therefore, LLC containing hydrophilic polymers was shown to significantly affect the structure and properties and increased phase transition temperature and recrystallization. In the case of LLC with active ingredients, phase transition temperature of various samples showed no change. This indicates that the bilayer structure of LLC is not influenced by active ingredients. X-ray diffraction pattern of LLC demonstrated peaks at around 5, 19˚ in the short spacing region. LLC containing hydrophilic polymers increased the diffraction intensity. Absent of hydrophilic polymer into the LLC caused decreasing of the diffraction intensity at around 5, 19˚. LLC containing hydrophilic polymers was shown to significantly affect the structure and properties and increased crystallization rate. X-ray diffractions pattern of LLC with active ingredients showed that all LLC had the same pattern, and that this was not affected by the addition of active ingredients. The TEM morphology illustrates the bilayers of nano-liposome prepared from the LLC. The mean diameter of these nano-liposomes in essence is about 390±20nm under homo-mixer and 73±25nm under ultra-mixer by TEM and size analysis. Essence and nano-liposome in essence after application for 1h recorded an increase from 20.4 to 35.6 and 39.3 unit, respectively. Moisturizing effect of nano-liposome in essence was higher than that of essence. Penetration of essence containing nano-liposome was much higher than those of general emulsion. Nano-liposome with active ingredients shown stability at different conditions for 2 months. pH, viscosity of nano-liposome with active ingredients did not show change at different conditions and above results indicated that nano-liposome prepared from LLC improved the stability in many conditions. Patch testing demonstrated that all nano-liposome were observed no reaction. Above results showed that LLC with hydrophilic polymers gave an effective way to stabilize the nano-liposome at low temperature process which gives an application of nano-liposome in drug delivery systems. 리포좀은 피부의 membrane 모델과 Drug Delivery System 제형으로써 많이 연구되어지고 있다. 리포좀은 생분해성, 생체적합성, 독성이 낮으며, 친수성 및 친유성 약물을 포접할 수 있어서 상업적으로 중요하고, 실험적으로 가치 있는 DDS 제형이다. 그러나 여러 분야의 적용은 구조와 안정성에 제한이 있다. 본 연구의 목적은 저온에서 라멜라 리퀴드 크리스탈 (LLC)을 제조하고, 광학현미경, 레오미터, DSC와 XRD를 이용하여 폴리머의 특성에 따른 LLC의 구조적인 영향을 실험하고자 한다. 본 연구에서는 안정성을 증가시키기 위해서 제형의 구성, 포화 및 불포화탄화수소, 지방산, 친수기 헤드의 크기, 폴리에틸렌 글리콜, 친유성 폴리머, 친수성 폴리머(소디움 히알루로네이트와 글리세릴 아크릴레이트/아크릴릭 에씨드 코폴리머)의 영향에 관해 실험하였다. 더 나아가 본 연구에서는 저온공정에서 레시틴, 비타민 A와 알부틴을 첨가한 코슈메슈티컬 제품의 나노리포좀을 제조하고, 안정한 나노리포좀의 개발과 최종적으로 코슈메슈티컬 제품의 개발을 위해 나노리포좀의 형태, 입자사이즈와 분포도, 피부 침투력, 보습효과, 안정성 및 안전성을 확인하였다. LLC는 광학현미경, DSC와 XRD을 이용하여 액정임을 확인하였고, 친수성 폴리머를 첨가함에 따라 경도는 친수성 폴리머를 첨가하지 않은 LLC보다 높은 것을 확인할 수 있었다. 그러므로 친수성 폴리머를 첨가한 LLC는 경도를 증가시키고, 분자간 수소결합으로 인해 안정성이 증가하였다. 유효성분을 첨가하더라도 경도변화는 나타나지 않았다. CSHADV의 sharp한 DSC 피크는 친수성 폴리머를 첨가하지 않은 CS에서는 broad한 피크를 나타내었다. CSHADV, CSDV, CSHA와 CS의 상전이 온도는 각각 37.09, 33.90, 33.63과 31.03으로 확인할 수 있었으며, 재결정화 온도는 20.74, 18.46, 18.28과 13.85로 확인할 수 있었다. 결정화온도의 이동은 친수성 폴리머를 첨가함으로써 나타났고, 친수성 폴리머를 첨가한 LLC은 구조와 특성에 영향을 미치는 것을 확인할 수 있었으며, 상전이 온도 및 재결정화 온도는 증가하였다. 유효성분을 첨가한 LLC에서 상전이 온도는 변화를 보이지 않았는데, 이것은 유효성분의 첨가에 따른 bilayer의 구조는 영향을 미치지 않는 것으로 확인되었다. LLC의 XRD pattern은 5, 19˚ 주위에서 확인할 수 있었고, 친수성 폴리머를 첨가한 LLC의 회절 강도는 증가하였다. 친수성 폴리머를 첨가한 LLC는 구조와 특성에 영향을 미치는 것을 확인하였고, 결정화도를 증가시켰다. 또한 유효성분을 첨가한 LLC의 회절패턴은 첨가하지 않은 것과 유사하였으며, 유효성분을 첨가하더라도 구조와 특성에는 영향을 미치지 않은 것을 확인할 수 있었다. LLC로부터 제조된 나노리포좀의 bilayer는 TEM으로 확인할 수 있었고, 나노리포좀 에센스는 TEM과 입도 분석기를 이용하여 호모믹서 조건에서 390±20nm이며, 울트라 믹서 조건에서 73±25nm의 입자 크기를 확인할 수 있었다. 보습성 실험에서 1시간 적용 후 에센스와 나노리포좀 처리전 20.4에서 35.6과 39.3으로 증가함을 확인할 수 있었고, 나노리포좀 에센스의 보습성이 일반 에센스보다 높다는 것을 확인할 수 있었다. 나노리포좀 에센의 피부 침투력은 일반 에센스보다 높다는 것을 확인할 수 있었다. 2개월 동안 여러 조건에서 유효성분을 함유한 나노리포좀 에센스는 안정함을 확인할 수 있었고, 유효성분을 함유한 나노리포좀 에센스의 pH, 점도도 여러 가지 조건에서 변화가 없음을 확인할 수 있었다. 위의 결과를 통해 LLC로부터 제조된 나노리포좀 에센스는 여러 가지 조건에서 안정성을 확인할 수 있었고, 패치 테스트를 통해 모든 나노리포좀 에센스는 안전하다는 것을 확인할 수 있었다. 위의 결과를 통해 저온공정에서 친수성 폴리머를 첨가한 LLC는 나노리포좀 에센스의 안정성을 효과적으로 부여하였고, DDS로써 나노 리포좀 에센스의 적용이 가능함을 확인할 수 있었다.

In Vivo and In vitro Antispasmodic Effects of JungRiTang II : 정리탕 II 물 추출물의 장수축력에 미치는 In vitro 및 In vivo 효력 평가

Jang, Yong Su The Graduate School DAEGU HAANY UNIVERSITY 2008 국내석사

PURPOSE: In Vivo and In vitro antispasmodic effects of JungRiTang II, a Traditional Korean Polyherbal Medicine were observed in the present study. To clarify the effects of JungRiTang II, on accelerating small intestinal movement induced by the stimulation of cholinergic neurotransmission, we evaluated the effects of JungRiTang II on In vivo carbachol (an acetylcholinergic agent)-accelerated mice small intestinal transit and on In vitro contractions induced by low-frequency electrostimulation, KCl, histamine or acetylcholine using isolated guinea pig ileum. METHODS: To induce the acceleration of mice small intestinal transit, Carbachol 1mg/kg was once subcutaneously dosed 15min before last administration of the test drugs. In the present study, aqueous extracts of JungRiTang II 500, 250 and 125mg/kg or domperidone 20mg/kg were orally pretreated on the carbachol-accelerated mice small intestinal transit once a day for 7 days and the small intestinal transit rats of activated charcoal powder were monitored. In vitro assays, JungRiTang II 1, 0.1, 0.01 and 0.001mg/ml or domperidone 2×10^(-5)M were treated 10min before ileal contraction was induced by filed stimulation, acetylcholine, KCl and histamine, and the % changes of contractions were observed compared to the treatment of inducer alone. In spontaneous contraction, the % changes of contractions were observed compared to treatment of vehicle alone at 10min after JungRiTang II or domperidone treatment. The efficacy of JungRiTang II were compared to those of domperidone. RESULTS: High concentration, 1mg/ml of JungRiTang II extract was found to increase the spontaneous contraction of the isolated guinea-pig ileum. However, the JungRiTang II extracts decrease contractions induced by electrostimulation, acetylcholine, histamine and KCl in the isolated guinea-pig ileum. In addition, JungRiTang II extracts effectively inhibited the accelerated small intestinal movement induced by carbachol stimulation of cholinergic neurotransmission in In vivo. CONCLUSION: Based on the results, although the exact molecular mechanism and which herbs or compound in JungRiTang II are responsible for actions, it was concluded that JungRiTang II enhancement in the normal intestinal motility; and normalization in the accelerated intestinal motility might be interfere with a variety of muscarinic, adrenergic and histaminic receptor activities or with the mobilization of calcium ions required for smooth muscle contraction non-specificly. Therefore, it is expected that JungRiTang II will be promising as a prescription of clinical treatment of digestive tract disorders not only constipation but also the pain relief of IBS and ileus. 소화기 장애를 비롯한 위장장애에 사용되어져 온 정리탕 II 의 장수축력에 미치는 영향을 평가하기 위하여, 적출 guinea-pig 회장 근육조직에 대한 In vitro 시험을 실시하였으며, In vivo에서의 활성 평가를 위하여 carbachol로 장 연동 운동을 비정상적으로 촉진시킨 마우스를 이용하여 소장내 활성탄의 이동성을 평가하였다. 500, 250 and 125mg/kg의 정리탕 II 물 추출물 및 20mg/kg의 domperidone 을 7일간 전 투여한 다음, 마지막 투여 15분 전에 Carbachol 1mg/kg을 단회 경피투여한 다음 20분 후 소장내 활성탄의 이동 비율을 측정하였으며, 정리탕 1, 0.1, 0.01 및 0.001mg/ml 또는 domperidone 2×10^(-5)M을 전기자극, acetylcholine, KCl 및histamine 처리 10분전에 전 처리 한 다음 각각의 자극원 단일 처리시의 수축력과 비교한 % 수축력을 산출하였다. 또한 자발적 수축력에 미치는 영향은 정리탕 II 물 추출물 또는 domperidone 처리 10분후 유발되는 자발적인 수축력을 측정하였다. 모든 실험결과는 domperidone과 비교하였다. Domperidone 과는 달리, 고용량 1mg/ml의 정리탕 추출물 처리군에서는 적출 guinea-pig 회장의 자발적 수축을 증가시키는 것으로 관찰되었으나, electrostimulation, acetylcholine, histamine 및 KCl에 의해 유발되는 불수의적인 수축은 처리 용량 의존적으로 현저히 감소시키는 것으로 관찰되었다. 또한 정리탕 II 물 추출물은 carbachol에 의해 초래되는 비정상적인 장 연동운동의 증가를 효과적으로 차단하는 것으로 관찰되었다. 정리탕 II의 정확한 기전 및 구성 약재 중 어떤 성분이 이러한 장수축력에 미치는 지는 정확히 알 수 없으나, 정리탕 II 물 추출물은 muscarinic, adrenergic 및histaminic 수용체 활성 또는 평활근 수축에 관여하는 calcium 이온의 움직임에 비특이적으로 영향을 주어, 정상 장 연동운동을 촉진하는 반면 비정상적으로 촉진된 장 운동은 억제하는 것으로 관찰되었다. 따라서 정리탕 II 는 변비 등의 장 연동운동 감소 성 질환뿐만 아니라, IBS 및 ileus 등에 수반되는 불수의적인 수축에 의한 통증 완화 등에도 매우 효과적일 것으로 생각된다.

Protective Effects of Liquiritigenin against Acute Hepatotoxicity Induced by Carbon Tetrachloride : Carbon Tetrachloride 유도 간손상에 대한 Liquiritigenin의 간보호효과

Park, Ki Pum The Graduate School DAEGU HAANY UNIVERSITY 2008 국내박사

With its detoxification nature, Glycyrrhizae has been frequently used in oriental herbal medicine. Liquiritigenin (LQ), an aglycone of liquiritin in G. radix, in the previous study, showed preventive effect against acute liver injures in rats induced by acetaminophen. The present study was carried out to investigate hepatoprotective effects of LQ against acute liver damage induced by carbon tetrachloride (CCl₄). One time of intraperitonal injection of 0.5 ml / kg CCl₄(50% v/v, dissolved in olive oil) produced a marked elevation in the serum levels of alanine transaminase (ALT), aspartate transaminase (AST) and lactate dehydrogenase (LDH), and resulted in substantial necro-inflammatory changes in the liver. Oral administration of LQ (15 mg/kg/d and 50 mg/kg/d) for 3 consecutive days significantly reduced the serum level of ALT, AST and LDH, dramatically attenuated the necro-inflammatory pathological changes in the liver. Meanwhile there was significant reduction of CYP2E1 expression in rats exposed to CCl₄, pretreatment with LQ also greatly enhanced the CYP2E1 contents in liver. These results demonstrated that pretreatment with LQ efficaciously protects the liver from acute damage induced by CCl₄, and one of hepatoprotective mechanisms of LQ was mediated by modulating CYP2E1 expression in liver. 연구배경 : 甘草는 和中緩急, 潤肺, 解毒, 調和諸藥의 효능이 있으며, 특히 여러 가지의 독성약물의 독성을 완화하는데 사용되었으며, 많은 방제에 있어서도 이 목적으로 감초가 배합된다. 본 연구실에서는 감초가 카드뮴 또는 비소에 의한 간세포의 손상을 완화하며, 감초의 성분 중 liquiritigenin (LQ)이 그 유효성분이며, 또한 LQ는 아세트아미노펜 (+/- BSO)에 의해 유도된 간독성을 유의하게 완화함을 밝힌 바가 있다. 목적 : 본 연구에서는 감초로부터 분리된 LQ가 Carbon Tetrachloride (CCl₄)의 투여에 의해 유도된 랫트의 간독성에 미치는 효과를 평가하고자 하였다. CCl₄의 독성은, CCl₄가 CYP 2E1에 의하여 대사되는 과정에서 자유기를 다량 생산하고, 이 자유기에 의하여 독성이 유발되는 것으로 알려져 있다. 실험방법 : LQ는 감초로부터 분리하였으며, CCl₄(0.5ml/kg, ip)로 간독성을 유발하기 3일전부터 15, 50mg/kg로 경구 투여하였다. 간손상의 지표인 ALT, AST, LDH를 혈청에서 측정하였으며, 간조직의 손상 및 회복여부를 조직학적으로 평가하였으며, 간 조직에서 microsomal 분획을 얻어 CYP 2E1을 western blot으로 분석하였다. 결과 : LQ는 CCl₄에 의해 증가된 ALT, AST, LDH를 유의하게 농도의존적으로 감소시켰으며, LQ의 단독투여는 랫트의 혈액학적 지표에 아무런 영향을 미치지 않았다. 또한 LQ는 CCl₄로 유도된 간세포의 변성 및 변성영역을 유의하게 억제하였으며, CCl₄에 의해 감소한 CYP 2E1을 증가시켰다. 결론 : LQ의 경구투여는 CCl₄에 의한 랫트의 급성 간손상에 대하여 혈액학적, 조직학적 평가에서 모두 투여용량 의존적으로 현저한 감소를 유도하였으며, CCl₄에 의해 감소한 CYP 2E1을 증가시켰다.

Synergic Effects of Bitter Melon and Platycodin on the Obese db/db Mouse : 여주 추출물 및 길경에서 추출한 Platycodin의 병용이 당뇨 비만 마우스에 미치는 상승효과

Jung, Woo-Sik The Graduate School DAEGU HAANY UNIVERSITY 2008 국내박사

BACKGROUNDS AND PURPOSE Until now, numerous natural or biosynthesized materials have been showed anti-obesity. However, it is very difficult to develop as anti-obesity agent because they have relatively high efficacy dosages on the animal experiments or human clinical trials. In the present study, to achieve more potential complimentary or alternative regimes for treating obesity, we intended to the mixed two potent hypoglycemic or hypolipemic agents, Momordica charantia Linn water extracts (MC) and platycodin D extract from the roots of Platycodon grandiflorum (PL). In order to find out the fittest composition, the anti-obesity effects of 11 types of composition of MC and PL were observed on the obese db/db mouse [Experiment 1]. After fixation of the fittest composition of MC:PL on diabetic obesity, we the hypoglycemic and anti-obesity effects of fittest composition of MC:PL were confirmed on the obese db/db mouse, a same animal model used in experiment 1. The effects were compared to those of metformin which improve insulin resistance and inhibit related obesity, 250㎎/㎏-dosing group [Experiment 2]. EXPERIMENT 1. The fittest composition finding test METHODS: Test articles were administered orally once a day for 28 days to db/m or db/db mice. Each of 7 mice per group was selected using body weight and blood glucose levels at 1 day before initiation of test article-dosing, and 15 groups were divided as below. After end of 28 days dosing, the changes on the body weight, blood glucose levels, epididymal fat weights, serum leptin and adiponectin levels, adipose adiponectin contents and liver triglyceride contents were monitored. Experimental groups 1. Intact control: Normoglycemic (db/m) littermate vehicle control group 2. Obese control: Obese diabetic (db/db) mice vehicle control group 3. Single formula group MC: MC 200㎎/㎏ orally dosed obese diabetic group PL: PL 200㎎/㎏ orally dosed obese diabetic group 4. Mixed formula groups (MC:PL) 11 types of MC:PL mixed formula (1:1, 1:2, 1:4, 1:6, 1:8, 1:10, 2:1, 4:1, 6:1, 8:1 and 10:1) 200㎎/㎏ orally dosed obese diabetic groups Body weight gains between at initial dosing and end of 28 days dosing were calculated. The relative epididymal fat weights were also calculated using absolute wet weights/body weight at sacrifice. In addition, the changes of blood glucose levels between at initial dosing and end of 28 days of test article-dosing were calculated to reduce the individual differences of animals. RESULTS: Prior to initiation of test article-dosing, db/db mice were showed marked obese states compared to db/m mice (normal littermates) with severe hyperglycemia. The weights of epididymal fats, serum leptin levels and liver triglyceride contents in obese control were significantly (p<0.01) increased compared to that of intact control with significantly (p<0.01) decreases in serum adiponectin levels and adipose adiponectin contents. However, these obese changes are dramatically decreased after treatment of MC or PL single formula and all mixed formulas, and more favorable effects were detected in some mixed formula-dosing groups compared to those of MC or PL single formula-dosing groups. Among 11 types of mixed formula, MC:PL 1:4 (MMP) showed more dramatical synergic effects on the inhibition of the obese. EXPERIMENT 2. The efficacy confirm test METHODS: Test articles were administered orally once a day for 28 days to db/m or db/db mice. Each of 7 mice per group was selected using body weight and blood glucose levels at 1 day before initiation of test article-dosing, and 9 groups were divided as below. After end of 28 days dosing, the changes on the body weight, blood glucose levels, epididymal fat weights, serum leptin and adiponectin levels, adipose adiponectin contents and liver triglyceride contents were monitored. Experimental groups 1. Intact control: Normoglycemic (db/m) littermate vehicle control group 2. Obese control: Obese diabetic (db/db) mice vehicle control group 3. Metformin 250㎎/㎏-dosing db/db group 4. Single-formula of MC 200㎎/㎏-dosing db/db group 5. Single-formula of PL 200㎎/㎏-dosing db/db group 6. Mixed formula of MC and PL 1:4 200㎎/㎏-dosing db/db group 7. Mixed formula of MC and PL 1:4 100㎎/㎏-dosing db/db group 8. Mixed formula of MC and PL 1:4 50㎎/㎏-dosing db/db group 9. Mixed formula of MC and PL 1:4 10㎎/㎏-dosing db/db group Body weight gains between at initial dosing and end of 28 days dosing were calculated. The relative epididymal fat weights were also calculated using absolute wet weights/body weight at sacrifice. In addition, the changes of blood glucose levels between at initial dosing and end of 28 days of test article-dosing were calculated to reduce the individual differences of animals. RESULTS: Prior to initiation of test article-dosing, db/db mice were showed marked obese states compared to db/m mice with severe hyperglycemia. The weights of epididymal fats, serum leptin levels and liver triglyceride contents in obese control were significantly (p<0.01) increased compared to that of intact control with significantly (p<0.01) decreases in serum adiponectin levels and adipose adiponectin contents. However, these obese or hyperglycemic changes were dramatically and dose-dependently inhibited by treatment of MMP, and more favorable effects were detected in MMP-dosing groups compared to those of equal dose of MC or PL single formula-dosing groups. MMP 50㎎/㎏ showed quite similar beneficial effects on the diabetes and related obesity compared to those of 200㎎/㎏ of MC or PL single-formula, and MMP 100㎎/㎏ showed similar efficacy compared to that of 250㎎/㎏ of metformin in the present study. CONCLUSION Base on the results, it is, thus, concluded that appropriated mixture of MC and PL showed good synergic inhibition effects on the obese diabetic mice. These synergic effects were reduced along with increase of MC or PL proportions, the effects w 실험배경 및 목적 최근 비만에 의한 Insulin resistance의 증가에 의한 2형 당뇨병의 증가가 세계적으로 문제가 되고 있으며, 이를 치료하기 위한 여러 가지 시도가 진행되어 왔다. 이중 천연물을 이용한 대체요법 및 신약 개발은 합성 제제에 비해 낮은 부작용에도 불구하고 천연물 유래의 생약 제제들은 그 유효용량이 너무 높다는 것이 가장 큰 문제점으로 지적되어 왔으며, 하나의 생약 추출물만으로는 임상에서의 실제적인 적용이 매우 힘든 실정이다. 따라서 하나 이상의 비만성 당뇨병 및 합병증에 치료 효과를 나타내는 추출물을 섞어 새로운 개념의 천연물 신약을 개발하는 것이 최근 하나의 중요 연구 목표로 대두 되고 있다. 당뇨 및 고지혈증과 같이 비만과 관련된 질환에 유효한 것으로 알려져 있는 여주 추출물 (MC)과 길경에서 추출 분리된 Platycodin (PL)을 복합·조성하여 비만 또는 비만과 관련된 당뇨 및 그 합병증 치료에 적절한 유효용량을 갖는 새로운 조성을 찾고자 하였다. 실험은 최적 조성 산출 실험 (실험 I)과 산출된 최적조성의 용량별 효력실험 (실험 II)으로 구분하여 실시하였다. 실험 I: 최적조성 설정 실험 재료 및 방법: 당뇨병성 비만 및 합병증에 유효한 MC와 PL의 최적 조성을 산출하기 위하여, 조성비에 따른 당뇨병성 비만에 대한 효과를 유전으로 조직된 비만 당뇨 마우스 (obese diabetic C57BL/KsJ-db/db mice)를 이용하여 평가하였다. 실험군은 아래와 같이 15군으로 세분하고, 군당 7마리의 실험동물을 사용하였으며, 본 실험에 사용된 당뇨 비만 마우스의 실험물질 투여 1일 전의 혈당은 정상군 (db/m: 정상혈당을 나타내는 littermates)의 경우, 102.43 ± 10.86㎎/dL 였으며, 비만군 (db/db)의 혈당은 276.53 ± 9.17㎎/dL 로 관찰되었다. 매일MC, PL 단독 조성물 및 11 종류의 일정 조성비의 복합물 (MC:PL) 을 200㎎/㎏의 농도로 각각 28일간 경구투여하고, 체중, 혈당, 부고환 지방 중량, 혈중 leptin 및 adiponectin 함량, 지방내 adiponectin 함량, 간 조직내 triglyceride 함량의 변화를 비교 관찰하였다. 실험동물의 개체 차이에 의한 오차를 줄이기 위해 후보물질 투여 시작일 및 실험물질 투여 28일 후의 체중 변화량인 증체량을 각각 측정하였으며, 최종 부검시 체중에 대한 부고환 주위 지방의 상대 중량과, 실험물질 투여 시작일에서 28일간의 실험물질 투여 종료 후의 혈당의 변화량 역시 측정하였다. 실험군 1. 정상군 (db/m: 정상 혈당을 나타내는 군) 2. 대조군: 당뇨병성 비만 (db/db) 매체 대조군 3. 단독 조성 투여군 A. MC: 당뇨병성 비만 마우스에 MC 200㎎/㎏ 투여군 B. PL: 당뇨병성 비만 마우스에 PL 200㎎/㎏ 투여군 4. 복합 조성 투여군 당뇨병성 비만 마우스에 각각 MC:PL 1:1, 1:2, 1:4, 1:6, 1:8, 1:10, 2:1, 4:1, 6:1, 8:1 및 10:1 복합 조성물 200㎎/㎏ 투여군 (11 군) 결과: 실험물질 투여 시작일 이전부터 비만 당뇨 마우스는 정상군에 비해 현저한 비만 및 고혈당 상태를 나타내었으며, 비만 대조군의 경우, 최종 부검시 정상 대조군에 비해 유의성 (P<.01) 있는 현저한 부고환 주위 지방 중량, 혈중 leptin 함량 및 간내 triglyceride 함량의 증가가 관찰되었으며, 혈중 adiponectin 함량 및 지방 조직내 adiponectin 함량은 정상 대조군에 비해 유의성 (P<.01) 있는 감소를 각각 나타내었다. 그러나 MC와 PL 단독 및 복합투여는 이러한 당뇨병성 비만 증상을 현저히 감소 또는 억제 시키는 것으로 관찰되었으며, 이러한 당뇨병성 비만 억제 효과는 MC 또는 PL함량의 비율이 증가할수록 각각의 단독 투여군과 유사하게 관찰되었으며, 이 중 MC:PL 1:4 투여군에서 가장 현저한 상승효과가 인정되었다. 실험 II. 최적조성의 용량별 효력실험 재료 및 방법: 실험 I에서 당뇨병성 비만에 최적 조성으로 설정된MC:PL 1:4 복합조성물 (MMP)의 투여 용량별 효과를 실험 I에서와 동일한 비만 당뇨 마우스 를 이용하여 평가하였다. 실험군은 아래와 같이 9군으로 세분하고, 군당 7마리의 실험동물을 사용하였으며, 본 실험에 사용된 당뇨 비만 마우스의 실험물질 투여 1일 전의 혈당은 정상 대조군의 경우, 102.86 ± 5.58㎎/dL 였으며, 비만 마우스의 평균 혈당은 283.55 ± 10.45㎎/dL 로 관찰되었다. 10, 50, 100 및 200㎎/㎏의 MMP, 200㎎/㎏의 MC 또는 PL 단일 조성물을 28일간 경구투여하고, 체중, 혈당, 부고환 지방 중량, 혈중 leptin 및 adiponectin 함량, 지방내 adiponectin 함량, 간 조직내 triglyceride 함량의 변화를 관찰하였다. 실험 결과는 당뇨병성 비만 치료제로 사용되고 있는 metformin 250㎎/㎏ 투여군과 비교하였다. 또한 실험동물의 개체 차이에 의한 오차를 줄이기 위해 후보물질 투여 시작일 및 실험물질 투여 28일 후의 체중 변화량인 증체량을 각각 측정하였으며, 최종 부검시 체중에 대한 부고환 주위 지방의 상대 중량과, 실험물질 투여 시작일에서 28일간의 실험물질 투여 종료 후의 혈당의 변화량 역시 측정하였다. 실험군 1. 정상군 2. 대조군: 당뇨병성 비만 마우스 매체 대조군 3. 대조 약물 투여군: 당뇨병성 비만 마우스에 metformin 250㎎/㎏ 투여군 4. 단독 조성 투여군 C. MC: 당뇨병성 비만 마우스에 MC 200㎎/㎏ 투여군 D. PL: 당뇨병성 비만 마우스에 PL 200㎎/㎏ 투여군 5. MMP (복합 조성) 투여군 당뇨병성 비만

Acupuncture at HT7 attenuates morphine self-administration in rats : 모르핀 자가투여에 대한 침술의 억제효과

Lee, Yoon-Kyoung The Graduate School Daegu HAANY UNIVERSITY 2009 국내박사

Dopamine is believed to play a pivotal role in the development and maintenance of self-administration of abused drugs, including morphine. Our previous study have shown that acupuncture at specific acupoint Shenmen (HT7) reduced dopamine release in the nucleus accumbens and suppressed behavioral hyperactivity induced by systemic morphine injections. Thus, we hypothesized that acupuncture treatment could attenuate morphine self-administration behavior. The present study was performed to investigate the effect of acupuncture on morphine-reinforced behavior using self-administration paradigm. Male Sprague-Dawley rats were trained to lever press for morphine (0.1 ㎎/㎏ per infusion) during daily 1-hr sessions under fixed ratio (FR) 1 schedule. After stable response was established, acupuncture was applied at bilateral HT7 points for 1 min prior to the start of test session. Separate group of rats was given either GABA_(B) receptor antagonist SCH 50911 or GABA_(A) receptor antagonist bicuculline immediately before acupuncture treatment at HT7 points. Results showed that acupuncture at the specific acupoint HT7, but not control point (LI5) significantly decreased morphine self-administration behavior. Moreover, this inhibitory effect of acupuncture was blocked by GABA_(A) receptor antagonist bicuculline and GABA_(B) receptor antagonist SCH 50911, respectively. This result indicates that acupuncture may be effective in regulating the reinforcing effect of morphine through the GABA_(B) and GABA_(A) receptor system. 뇌의 변연계는 약물중독의 형성에 중요한 매개체로 역할을 하는 것으로 알려져 있다. 모르핀을 포함한 코카인, 알코올, 니코틴 등 중독성 약물의 섭취 및 투여는 측좌핵 내 신경전달물질인 도파민을 증가시키며, 이로 인해 쾌감을 느끼게 된다. 또한 도파민은 만성적으로 약물에 중독되었을 때 다시 약물을 갈망하게 되는 기전에 관계된 중요한 신경전달물질로 알려져 있다. 보고에 의하면 모르핀 섭취는 복측피개영역의 억제성 γ-aminobutyric acid (GABA) 신경을 억제함으로써 복측피개영역과 측좌핵에 도파민 농도를 증가시키게 되는데 이러한 도파민의 증가는 억제성 신경전달 물질인 GABA에 의해 감소된다고 보고되고 있다. 한편, 침술은 오래전부터 마약중독을 포함한 여러 가지의 질병 치료에 이용 되고 있으나, 이에 대한 과학적 기전 규명이 부족하여 이에 대한 연구가 절실히 요구되고 있는 실정이다. 따라서 본 연구에서는 자가투여장치를 이용하여 모르핀 자가섭취에 대한 침술의 기능을 규명하고자 하였다. 흰쥐는 먹이 습득 훈련을 거친 뒤 경정맥에 실리콘 관을 삽입하는 수술을 받고 약 14일의 회복기간을 거친 후 모르핀 0.1 ㎎/㎏ 로 자가투여훈련을 받았다. 안정된 자가투여 반응을 보인 쥐들에게 다음날 자가투여에 들어가기 전 신문 (HT7) 및 대조혈인 양계 (LI5)에 자침 후 자가투여 반응 수를 관찰하였다. 또한 침자극에 대한 GABA의 특이적 메커니즘을 규명하기 위하여 GABA_(A) 및 GABA_(B) 수용체 차단제인 bicuculline (1 ㎎/㎏), SCH 50911 (2 ㎎/㎏)를 전처치하고 신문에 자침하여 모르핀 자가투여 반응 수를 관찰하였다. 실험 결과, 신문에 자침한 군에서는 대조군에 비해 유의성 있게 모르핀 자가투여 반응 수가 감소되었으며, 더욱이 이러한 신문의 모르핀 자가투여 억제 효과는 GABA_(A) 및 GABA_(B) 수용체 차단제에 의해 역전됨을 관찰 하였다. 이러한 실험 결과는 신문의 침자극이 GABA 수용체의 활성화와 밀접한 관련이 있음을 시사한다. 또한, 신문 침자극은 먹이 섭취에 별다른 영향을 미치지 않는 결과를 보임으로써 식욕 억제의 부작용 없이 모르핀 중독만을 선택적으로 치료할 수 있는 가능성을 보였다. 이와 같은 결과로부터 신문의 침자극은 GABA 수용체의 활성화를 통해 모르핀의 강화작용을 억제함으로서 모르핀 남용 예방에 효과적임을 알 수 있다.

Hepatoprotective Effects of GongJinDan, on Ethanol-mediated Experimental Liver Damage in Rats : 공진단의 Ethanol 유발 간 손상에 대한 간 보호 효과

Hur, Hyun The Graduate School DAEGU HAANY UNIVERSITY 2008 국내박사

실험배경: 공진단은 현재 한의학에서 가장 잘 알려진 보신, 보양제 중 하나로, 당귀, 홍삼, 산수유 및 숙지황의 4가지 식물 약재와 사향 및 녹용의 2종류의 동물성 약재로 구성된 복합처방이다. 한편 알코올성 조직 손상은 주로 oxidative stress에 의해 유발되는 것으로 알려져 있으므로, 공진단의 주성분 중 녹용, 홍삼 및 산수유 추출물 또는 구성 성분에 의한 항산화 효과가 잘 알려져 있어, 공진단이 알코올성 간손상에 유효한 효과를 나타낼 것으로 기대된다. 실험목적: 본 실험에서는 공진단의 투여 용량별 (50, 100, 250 및 500mg/kg) 간 보호 효과를 EtOH 유발 간 손상 rat를 이용하여 평가하였으며, 실험결과는 이미 항산화 효과에 의한 간 보호 효과가 잘 알려져 있는 silymarin 100mg/kg을 reference drug로 하여, 비교하였다. 실험방법: EtOH유발 간 손상은 매일 2번씩 20% EtOH (증류수에 희석하여 사용, v/v)을 체중 100g당 2.5ml (7.9g EtOH/kg/day 와 동일한 량)을 60일 동안 경구투여 하여 유발하였다. 50, 100, 250 및 500mg/kg의 공진단 또는 100mg/k의 silymarin을 멸균 증류수에 현탁 또는 용해시켜 체중당 5ml로 매일 1회씩 60일동안 경구 투여하였다. 실험동물은 Wistar 랫트를 사용하였고, 10일간의 순화기간을 거쳐 그룹당 8마리씩 아래와 같이 7 군으로 구분하였다. 실험군 1. 정상대조군: 멸균증류수 투여 매체 대조군 2. EtOH 대조군: EtOH 간 손상 유발 매체 대조군 3. 대조약물 투여군: Silymarin 100mg/kg 경구투여 EtOH 간 손상 유발군 4. 공진단 투여군: 공진단50, 100, 250 및 500mg/kg 경구투여 EtOH 간 손상 유발군 실험동물은 EtOH, silymarin 또는 4 종류의 공진단 용량별 투여 60일 후 희생하여, 체중, 간 중량, 혈중 aspartate aminotransferase (AST), alanine aminotransferase (ALT), total bilirubin, total protein 함량 및 간의 단백질 함량 변화를 각각 관찰하였으며, lipid peroxidation (oxidative stress) 지표인 간의 thiobarbituric acid reactive substances (TBARS), hydroperoxides 및 glutathione 함량을 측정하였으며, non-enzyme antioxidants 인 간 ascorbic acid 및 α-tocoperol 함량의 변화 역시 관찰하였다. 또한 간의 조직병리학적 변화 역시 관찰하였고, 지방변화 부위 및 평균 간세포 직경을 histomorphometry적으로 측정하였다. 실험결과는 항산화효과를 통한 간 보호효과가 이미 입증되어 있는 silymarin 100mg/kg 투여군과 비교하였다. 결과: 60일 간의 EtOH 연속 투여는 현저한 체중, 혈중 및 간 단백질 함량, 간glutathione 함량, 간 ascorbic acid 및 α-tocoperol 함량의 감소, 간 중량, 혈중 AST, ALT 및 total bilirubin 함량, 간 TBARS 및 hydroperoxide 함량 증가가 조직학적인 간 지방변화에 따른 간세포의 비대와 함께 초래되었으나, 이러한 EtOH유발 간 손상은 silymarin 및 4 용량의 공진단 투여에 의해 현저히 억제되었으며, 특히 공진단 투여군에서는 투여 용량 의존적인 현저한 억제가 인정되었다. 모든 EtOH 간 손상 지표에 대하여 동일한 용량의 silymarin 및 공진단은 서로 유사한 효과를 나타내었다. 결론: 이상에서 공진단은 명백한 투여 용량 의존적인 EtOH 유발 간 손상에 대한 보호효과를 나타내는 것으로 관찰되었으며, 본 실험의 결과, 공진단은 동일한 용량의 silymarin과 유사한 EtOH 유발 간 손상에 대한 보호효과를 나타내었다. 따라서 새로운 EtOH 유발 간 손상에 대한 치료제로서 개발 가능성이 있을 것으로 판단된다. 한편 공진단은 주로 항산화 작용에 의해 효과를 나타내는 것으로 관찰되었으나, 금후 다른 작용기전에 대한 연구와 공진단의 구성성분 중 유효 성분 규명을 위한 실험이 수행되어야 할 것으로 판단된다. BACKGROUNDS: A traditional Oriental medicine, GongJinDan (GJD) is one of the most famous tonic agents, in Korea and consisted of 4 herbs - Angelicae gigantis radix, Ginseng steamed red, Corni fructus and Rehmanniae radix preparata, and 2 animal resources - antler and musk. Among 6 types of GJD components, antler, Red ginseng, Cornus fructus have been showed antioxidant effects and EtOH-induced tissue damage may be a consequence of oxidative stress. OBJECTIVES: The hepatoprotective effects of GJD were evaluated on the EtOH-mediated experimental liver damaged rats at 50, 100, 250 and 500mg/kg comparing with 100mg/kg of silymarin as reference drug in the present study. METHODS: Test substances were orally dosed once a day for 60 days with orally administration of 20% ethanol 2.5ml/100g body weight twice a day (equivalent to 7.9g ethanol/kg/day). Each of 8 rats per group was selected using body weight at 10 days after acclimatization, and 7 groups were divided as below. EXPERIMENTAL GROUPS 1. Intact control: Distilled water administered vehicle control group 2. EtOH control: EtOH-induced hepatic damaged vehicle control group 3. Reference drug: Silymarin 100mg/kg orally administered EtOH-induced hepatic damaged group 4. GJD treated group Four different dosages (50, 100, 250 and 500mg/kg) of GJD orally dosed EtOH-induced hepatic damaged groups Experimental animals were sacrificed after 60 days of continuous oral treatment of test substances with 20% ethanol treatment, and changes on the body weight, liver weight, serum AST, ALT, total bilirubin, and total protein levels were observed with changes on the liver protein levels. In addition, liver TBARS, hydroperoxides, glutathione contents as index for lipid peroxidative makers (oxidative stress), and liver ascorbic and α-tocoperol contents as index for non-enzyme antioxidants were also observed in the present study with histopathological changes of hepatic parenchyma. For detecting more detail histopathological changes, percentages of fatty changed regions in hepatic parenchyma and mean diameters of hepatocytes were also calculated as histomorphometry. RESULTS: As results of 60 days of serial EtOH treatments caused hepatic damages, featuring dramatical decrease of body weight, serum and hepatic protein contents, hepatic glutathione, ascorbic acid and α-tocoperol contents, and increases of the liver weight, serum AST, ALT and total bilirubin levels, hepatic TBARS and hydroperoxide contents (lipid peroxidation) with fatty change-related histopathology of liver including dramatical increase of fatty changed regions and hypertrophy of hepatocytes. However, these changes from EtOH-treatment related hepatotoxicity were clearly reduced by treatment of silymarin and all four different dosages of GJD. Similar inhibition effects on the EtOH-induced hepatic damages were detected between equal dosages of GJD and silymarin. In addition, GJD showed a clear dose-dependent inhibition effects on the EtOH-induced hepatic damages in the present study. CONCLUSION: Base on the results, it is, thus, concluded that GJD showed clear hepatoprotective effects on the EtOH-induced hepatic damages. The potency of GJD compares well with equal dose of silymarin with respect to all hepatic markers tested. Hence it merits further development for exploiting it as a therapeutic agent. Multiple mechanisms may interplay in its hepatoprotective effect and further research on the mechanism of action of GJD is underway. In addition, further investigation is needed to identify which herbs and chemical components of GJD are responsible for these actions.

Single Oral Dose Toxicity Study of Aqueous Extracts of BinSoSan, In ICR Mice : 빈소산 물 추출물의 마우스 단회투여 독성실험

Park, Kyung The Graduate School DAEGU HAANY UNIVERSITY 2008 국내석사

OBJECTIVE: Although BinSoSan (BSS), a mixed herbal formula consisted of 11 types of medicinal herbs and have been used as anti-inflammatory agent, there are no repots dealing the toxicological aspects of BSS water extracts, even if the basic single dose toxicities in rodents. In the present study, the acute toxicity (single oral dose toxicity) of lyophilized BSS aqueous extracts was monitored in male and female mice after oral administration according to Korea Food and Drug Administration (KFDA) Guidelines (2005-60, 2005). METHODS: In order to observe the 50% lethal dose (LD_(50)), approximate lethal dosage (ALD), maximum tolerance dosage (MTD) and target organs, test articles were once orally administered to female and male ICR mice at dose levels of 2000, 1000, 500, 250 and 0 (control) mg/kg (body wt.) according to the recommendation of KFDA Guidelines (2005-60, 2005). The mortality and changes on body weight, clinical signs and gross observation were monitored during 14 days after dosing according to KFDA Guidelines (2005-60, 2005) with organ weight and histopathology of 12 types of principle organs. RESULTS: We could not find any mortality, clinical signs and changes in the body weights except for dose-independent increases of body weight and gains restricted in 1000mg/kg of BSS extracts-dosing female group. Hypertrophic changes of lymphoid organs - thymus, spleen and popliteal lymph nodes were detected at postmortem observation with BSS extracts dose-dependent increases of lymphoid organ weights, and hyperplasia of lymphoid cells in these all three lymphoid organs at histopathological observations. These changes are considered as results of pharmacological effects of BSS extracts or their components, immunomodulating effects, not toxicological signs. In addition, some sporadic accidental findings such as congestion spots, cyst formation in kidney, atrophy of thymus and spleen with depletion of lymphoid cells, and edematous changes of uterus with desquamation of uterus mucosa as estrus cycles were detected throughout the whole experimental groups including both male and female vehicle controls. The significant (p<0.01) increases of absolute weights of kidney and pancreas detected in BSS extracts 1000mg/kg-treated female group are considered as secondary changes from increases of body weights. CONCLUSION: The results obtained in this study suggest that the BSS extract is non-toxic in mice and is therefore likely to be safe for clinical use. The LD_(50) and ALD of BSS aqueous extracts in both female and male mice were considered as over 2000mg/kg because no mortalities were detected upto 2000mg/kg that was the highest dose recommended by KFDA and OECD. In addition, the MTD of BSS extracts was also considered as over 2000mg/kg because no BSS extracts-treatment related toxicological signs were detected at histopathological observation except for BSS or their component-related pharmacological effects, the immunomodulating effects detected in the present study. 실험목적: 빈소산은 11가지 생약으로 구성된 복합 한약 처방으로 관절염을 포함한 다양한 염증성 질환의 치료제로 사용되어 왔으나, 독성에 관한 연구는 찾아볼 수 없다. 따라서 본 연구에서는 빈소산 물 추출 동결건조물의 급성 독성증상을 관찰하기 위하여 한국식품의약품 안전청고시 제 2005-60호 (2005)에 따라 암수 ICR마우스 단회투여독성 실험을 실시하였다. 실험방법: 빈소산 물 추출물의 마우스에서 반수치사량, 개략적 치사량 (approximate lethal dosage) 및 표적 장기 등을 관찰하기 위하여, 빈소산 물 추출물 2000, 1000, 500 및 250mg/kg을 암수 마우스에 단회 경구 투여하고, 투여 후14일 동안의 임상증상, 사망례, 체중 및 증체량의 변화 및 부검소견을 관찰하였으며, 투여 14일 후 12종류의 실질 장기에 대한 장기 중량 및 조직병리학적 관찰을 실시하였다. 또한 별도의 암수 매체 대조군을 두어 그 결과를 비교하였다. 결과: 본 실험에서는 1000mg/kg의 암컷 빈소산 물 추출물 투여군에 국한되어 관찰된 체중 및 증체량의 증가 이외에 별다른 사망례, 임상 증상, 체중 및 증체량의 변화는 관찰되지 않았다. 최종 부검시 가슴샘, 비장 및 슬와 임파절의 중량 증가 및 이들 세 임파 장기의 종대 소견이 빈소산 물 추출물 투여 용량 의존적으로 암수 마우스에서 관찰되었으며, 조직병리학적으로 임파구의 증생이 각각 관찰되었다. 이러한 임파 장기의 변화는 빈소산 또는 빈소산 구성성분의 투여에 의한 면역증강 등의 약리작용에 기인한 변화로, 독성 증상은 아닌 것으로 판단된다. 또한 폐의 충·출혈 반점, 신장의 낭포 형성, 가슴샘 및 비장의 위축과 국소성 임파구 소실, 자궁부종과 점막 탈락 등 우발적 소견들이 최종 부검시 육안적 검사 및 조직병리학적 검사에서 암수 매체 대조군을 포함한 모든 실험동물에서 산발적으로 관찰되었다. 급격한 체중 증가에 따른 신장 및 췌장 절대 중량의 증가가 빈소산 물 추출물 1000mg/kg 투여군에 국한되어 인정되기도 하였다. 결론: 빈소산 물 추출물의 단회 경구 투여는 암수 마우스에 별 다른 독성 증상을 일으키지 않는 것으로 판단되며, 비교적 안전한 것으로 생각되었다. 본 실험의 결과 빈소산 물 추출물의 암수 마우스에 있어서 반수 치사량 및 개략적 치사량 모두 식품의약품안전청 및 OECD기준의 최고 투여 한계용량인 2000mg/kg 투여 용량까지 사망례가 인정되지 않아 각각 2000mg/kg 이상으로 관찰되었으며, 면역증강 등의 약리작용과 관련된 임파장기의 변화를 제외하고, 빈소산 투여와 관련된 독성 증상이 조직병리학적으로도 인정되지 않아 최대 내성용량 역시 2000mg/kg 이상으로 생각된다.