초록 ▼

○ 연구결과
(세부) 수면증진 소재의 in vitro/vivo 효능 평가 및 제조조건의 최적화
•GABAA-benzodiazepine/5-HT2C receptor binding assay를 통해 결합 억제활성이 높은 감초/단삼와 합환피/신선초 에탄올 추출물을 탐색
•In vivo 수면증진 효과, 수율, 제조단가를 고려하여 감초화 합환피를 최종소재로 선정
•감초(에탄올 농도: 29.3%, 추출시간: 12 hr, 추출온도: 41.2°C) 및 합환피(에탄올 농도: 60.3%, 추출시간: 57.9 hr, 추출온도: 2

○ 연구결과
(세부) 수면증진 소재의 in vitro/vivo 효능 평가 및 제조조건의 최적화
•GABAA-benzodiazepine/5-HT2C receptor binding assay를 통해 결합 억제활성이 높은 감초/단삼와 합환피/신선초 에탄올 추출물을 탐색
•In vivo 수면증진 효과, 수율, 제조단가를 고려하여 감초화 합환피를 최종소재로 선정
•감초(에탄올 농도: 29.3%, 추출시간: 12 hr, 추출온도: 41.2°C) 및 합환피(에탄올 농도: 60.3%, 추출시간: 57.9 hr, 추출온도: 20°C) 추출물의 최적제조 조건 도출
•Pentobarbital-induced sleep 및 수면구조분석 실험을 통해 처음으로 감초 및 합환피의 수면 증진효과를 규명함(sleep latency(입면시간) 감소 및 NREM sleep 증가)
•급성경구독성평가에서 최대 2,000 mg/kg 농도에서 사망사례 및 체중감소 등 특이증상이 나타나지 않았으며, 의사결정도기법을 적용한 안전성검토결과 다(감초) 및 나(합환피) 도출
•분리정제 연구를 통해 감초(glabrol, glabridin, kanzonol U, abyssinine Ⅱ, isoliquiritigenin) 및 합환피(12종)로부터 단일성분을 분리함
•감초의 isoliquiritigenin 성분이 brain slice patch 실험에서 synapse inhibition을 증대시키고 동물실험에서 sleep latency 감소 및 duration 증가를 유도하여 본 성분이 GABAA receptor를 조절하여 수면증진효과를 나타내는 것을 최초로 규명하였음
(협동) 수면증진 소재의 임상평가
•주관적 평가에서는 sleep latency 감소, 총수면시간 증가, 수면만족도 증가의 유의적인 결과를 나타내었음
•수면다원검사에서는 얕은 수면인 1단계 수면이 유의적으로 줄어들어 깊은 잠에 빠르게 들어가는 결과를 나타내었음
(위탁) 수면증진 소재의 작용기작 연구
•감초 및 합환피를 투여 후 시상하부 및 기저전뇌의 유전체 수준에서의 발현양상을 분석한 결과 발현 차이가 있는 유전자 중 neuropeptide Y 및 receptor Y1 그리고 Y5 유전자를 후보 유전자로 선정
○ 연구성과 활용실적 및 계획
•그 동안 수면증진 효과가 보고되지 않았던 감초와 합환피의 수면증진 효과를 과학적으로 입증하였다. 특히 국내뿐만 아니라 세계적으로 널리 활용되고 있는 감초에서 isoliquiritigenin이 GABAA receptor에 결합하여 synaptic inhibition을 증대시켜 수면증진 효과를 나타내는 것을 처음으로 입증하였다. 본 연구개발을 통해 다양한 in vitro 및 vivo 수면증진 효과 평가체계을 구축할 수 있었다.
•본 연구개발에 따른 논문 및 특허는 현재 심사 및 출원 중이며, 개발된 기술은 참여기업에 기술 이전하여 산업화를 할 계획이다. 또한 감초의 수면증진 효과를 나타내는 성분인 isoliquiritigenin에 대한 논문을 준비하여 게재시에는 홍보를 적극적으로 할 계획이다.

Abstract ▼

Ⅳ. Results of the Research
Subject 1. In vitro/vivo evaluation of sleep enhancing effects and processing optimization of sleep enhancing materials
In the GABAA receptor binding assay, the most active extracts were ethanol extracts of licorice (LE) and danshen (DE), which displaced over 90% of

Ⅳ. Results of the Research
Subject 1. In vitro/vivo evaluation of sleep enhancing effects and processing optimization of sleep enhancing materials
In the GABAA receptor binding assay, the most active extracts were ethanol extracts of licorice (LE) and danshen (DE), which displaced over 90% of [3H] flumazenil binding at a concentration of 10 mg/ml. The IC50 values of LE and DE were 0.064 mg/ml and 0.137 mg/ml, respectively. The ethanol extracts of ginseng (GE) and silk tree (SE) showed an effective binding activity in the 5-HT2C assay. The IC50 values of GE and SE were 0.064 mg/ml and 0.137 mg/ml, respectively.
The oral administration of LE and SE produced a dose-dependent decrease in sleep latency and increase in sleep duration in mice treated with hypnotic dose (45 mg/kg) of pentobarbital.
LE significantly decreased sleep latency (p<0.01) and increased sleep duration (p<0.05) at a high dose of 1,000 mg/kg, compared to the control group. The significant hypnotic activity of SE was observed at 500 (p<0.05) and 1,000 (p<0.01) mg/kg. However, lower doses (100 and 250 mg/kg) of both LE and SE had no significant hypnotic effect. The administration of LE, SE and their combination produced decrease in sleep latency and increase in NREM sleep in rats.
To investigate the hypnotic activity of LE and SE when administered together, the concentration of each extract was chosen at low dose of 250 mg/kg, at which each extract did not significantly potentiate the pentobarbital-induced sleep. LE and SE alone did not affect both sleep latency and sleep duration. However, co-administration of LE and SE showed a significant hypnotic activity (p<0.05). Combination of LE and SE was more effective on the shortening in sleep latency and increasing in sleeping duration than commercial product A and B.
Oral acute toxicity tests in ICR mice were conducted evaluate the toxicity of LE , SE and their combination respectively. no deaths occured in all the tested groups during 14 day observation period. There were also no abnormalities in the general conditions, body weight changes and on necropsy findings in all groups.
The five active compounds (glabrol, glabridin, abyssinone Ⅱ, kanzonol U, isoliquiritigenin) were isolated from ethanol extract of licorice. We demonstrated that isoliquiritigenin have hypnotic effect modulating GABAA receptor in the brain slice patch and pentobarbital-induced sleep test in mice. We have isolated twelve single compounds from extracts of silk tree, but all compounds did not inhibit the Ca²⁺ signal.
Subject 2. Human trials of sleep enhancing materials
The subjective test on insomnia symptoms after taking SEM(sleep enhancing materials) shows: First, the time to first sleep entry was shortened. Second, total sleep time increased.
Third, self satisfaction with sleep increased. According to the objective test result of insomnia symptoms caused by PSG(;Polysomnography), light sleep (stage 1 sleep) decreased after administrating of SEM. Alike previous research results, PSG assessment of improvement in insomnia symptoms. According to the questionnaire assessment asking patients whether they recovered from insomnia using the subjective evaluation by patients themselves, discontent with their sleep decreased and insomnia symptoms improved after administrating of SEM.
Subject 3. Analysis on mechanism of sleep enhancing materials We have studied gene expression pattern for analysing sleep related effects in basal forebrain and hypothalamus after oral administration of licorice and silk tree to rats. As a result of comparison among two components, we have founded specific expression pattern in tissues more than drugs and founded biological events under the gene level with licorice in hypothalamus. Therefore, we have chose neuropeptide Y, receptor Y1 and Y5 as the candidate genes among the genes that showing difference expression pattern. We think that it need additional study to investigate mode of action related sleep in this gene group as aboved.

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제 출 문 ... 2
• 요 약 문 ... 3
• SUMMARY ... 7
• CONTENTS ... 12
• 목 차 ... 15
• 제 1 장 연구개발과제의 개요 ... 20
• 제 1 절 연구개발의 목적 ... 20
• 제 2 절 연구개발의 필요성 ... 20
• 제 3 절 연구개발의 범위 ... 25
• 제 2 장 국내외 기술개발 현황 ... 27
• 제 1 절 국내외 특허 현황 ... 27
• 제 2 절 국내외 논문 현황 ... 30
• 제 3 절 본 연구개발의 의의 및 기술수준 비교 ... 33
• 제 3 장 연구개발 수행 내용 및 결과 ... 34
• [세부] 수면증진 소재의 in vitro/vivo 효능 평가 및 제조조건의 최적화 ... 34
• 제 1 절 서 론 ... 34
• 제 2 절 재료 및 방법 ... 35
• 제 3 절 연구 결과 및 고찰 ... 47
• 제 4 절 결 론 ... 139
• [협동] 수면증진 소재의 임상평가 ... 140
• 제 1 절 서 론 ... 140
• 제 2 절 재료 및 방법 ... 141
• 제 3 절 연구 결과 및 고찰 ... 145
• 제 4 절 결 론 ... 156
• [위탁] 수면증진 소재의 작용기작 연구 ... 157
• 제 1 절 서 론 ... 157
• 제 2 절 재료 및 방법 ... 157
• 제 3 절 연구 결과 및 고찰 ... 160
• 제 4 절 결 론 ... 185
• 제 4 장 목표 달성도 및 관련분야에의 기여도 ... 187
• 제 1 절 연구개발목표의 달성도 ... 187
• 제 2 절 관련분야 기여도 ... 189
• 제 5 장 연구개발 성과 및 성과활용 계획 ... 190
• 제 1 절 연구개발 성과 ... 190
• 제 2 절 추가연구의 필요성 ... 191
• 제 3 절 산업화 추진방안 ... 192
• 제 6 장 연구개발과정에서 수집한 해외과학기술정보 ... 193
• 제 7 장 참고문헌 ... 194
• 끝페이지 ... 200