커뮤니티 > 효소enzyme



효소enzyme 의약품으로서의 효소
2013-08-22 16:11:07
이엠생명과학연구원

의약품으로서의 효소

 

1) 국소에 사용되는 효소제제

소염작용을 가진 단백질 분해효소, 선유소용해를 촉진하는 단백질 분해 효소는 외용제로서, 창상의 정화를 목적으로 해서 사용되는 일이 많다. 수술후 혹은 외상후의 급성 염증소에서는 혈관성분의 혈관외 유출이 일어나고 급성염증을 조장하는 polypeptide가 생산되며 계속해서 혈관벽의 투과성이 감퇴되어서 조직내액의 팽화압이 높아져서 부종을 생산한다. 이 때 혈관벽의 망목구조는 fibrin 등에 의해서 막힌다. 병소에 직접 작용해서 침전물을 분해시키는 것, 활성peptide를 분해시키는 것과 fibrin를 분해시키는 것을 기대해서 효소표품을 생리식염수에 용해해서 gauze에 적셔서 미리 깨끗이 한 병소에 놓는다든지 체강내에 주입한다. 연고제로서 또한 흡입제로서의 이용에도 사용한다. 국소사용에의 효과는 2-3일에서 확실하게 나타난다. 그것 이상 사용해도 효과가 없을 때에는 중지한다. 효과는 창면이 정화됨으로서 육아조직의 신생이 촉진되는 것에 의한 것이다. 효소제제의 몇가지 예를 들어보면 다음과 같다.

 

 

(1) Trypsin: Trypsin의 최적 pH는 7.5부근이므로 국소투여전에 그 pH의 완충액으로서 창면을 깨끗하게 한다. 농흉 등의 정화에는 흉강내에 직접 효소액을 주입하는데 주입후 6-8시간이 되면 배액세정을 실시하지 않으면 안된다. 장시간 방치함으로서 일어나는 위험성이 있는 부작용을 피하기 위해서이다.

(2) Chymotrypsin: Trypsin보다 단백질 분해작용이 강력하기 때문에 외상과 골절 후의 종창 등에 사용된다.

 

 

(3) Streptokinase.Streptodornase : Streptokinase는 plasminogen에 작용해서 이것을 활성화해서 plasmin을 생성한다. 이 plasmin의 fibrin 분해 작용을 기대해서 사용한다. Streptodornase는 파괴된 세포의 DNA에 작용해서 이것을 분해한다. 양자의 병용이 염증부위에 침착된 fibrin의 제거에 유효하다고 한다. 사람이외의 재료로 부터 얻어지므로 국소용으로만 사용된다. 그렇지만 역시 이종단백질에 의한 국소의 비특이 염증이 일어나기도 한다.

(4) Bromelain: 식물성 단백질 분해효소로서 근선유를 잘 분해한다고 알려져 있다.

 

 

(5) Fibrinolysin(plasmin): 병소부에 효소액을 접촉시킨다. 또한 세포의 검사재료를 얻고 싶을 경우, 세척액에 fibrinolysin을 첨가하면 종양세포의 탈락을 용이하게 하기 때문에 진단효율을 높이는데에도 사용되는 일이 있다.

(6) Trombin : Trombin이 fibrinogen을 한정분해함으로서 fibrin을 생성해서 지혈효과를 나타내는 것을 이용하는 것으로서, 지혈되지 않는 소혈관, 모세혈관 및 실질장기로 부터의 출혈을 멈추는데에 유효하다. 외상창이라든지 수술시의 지혈에 사용한다.

 

 

2) 경구 투여되는 효소제제

A. 소화 효소제 의약으로서 효소의 이용은 긴 세월동안 경구소화효소제로서 널리 사용되어 왔다. 당질 가수분해효소(amylase), 지방 가수분해 효소(lipase), 단백질 분해효소(protease)가, 생체가 본래 가지고 있는 효소를 그 작용부위에 있어서 보충한다고 하는 점에서, 이 전통적인 효소제의 이용에는 합목적성이 있다.
소화기의 질환, 소화기 수술 후 이상 증상의 개선을 목적으로 투여하는 소화효소는 각종 기원의 amylase, cellulase, protease, lipase등으로 구성되어 있으며 각 효소의 최적 pH 안정성, 기질 특이성, 온도 안정성 등은 각 효소의 기원에 따라 각각 다르다.
일반적으로 소화효소는 그 기원에 따라 ?동물성(Pepsin, pancreatin등), ?식물성(Diastase, 파파인 등), ?미생물성(Takadiastase, lipase 등)으로 분류된다.
디아스카이제나 판크레아틴 등과 같이 단독으로 이용되는 경우와 수종의 소화효소가 배합되어 이용되기도 한다.
효소는 오늘날에 와서는 어느 것이든 순도 높게 정제되어 있지만 그것이 단독으로서 이용되는 것은 예외적이다. 식품의 소화라고 하는 입장에서 보면, 식품구성물이 다양하기 때문에 특이성이 다른 각종의 효소가 혼합된 것을 이용하는 편이 합리적이기 때문이다.
예를 들면 pancreatin은 돼지췌장의 건조분말인데 단백질 분해효소군외에 amylase, ribonuclease, lipase등 각종의 가수분해 효소를 함유하고 있다. 단지 경구 투여에서는 반드시 산성의 위를 경유하지 않으면 안된다.
따라서 투여하는 효소표품에서는 내산성이 요구된다. 그리고 장관에 들어가면 환경은 중성으로 부터 약알칼리성으로 된다. 이러한 효소의 담구는, 장기와 식물을 비롯하여 널리 미생물에서 공급원을 구하게 되었다.
한편, 내산성이 없는 효소에 관해서는 투여 방법에 따른 연구를 가해서 위액의 산으로 부터 보호되도록 만들어 투여하고 있다. 제제적으로는 중층법과 피막법등이 채용되고 있다. 외층은 위내에서 녹고 내층은 장내에서 녹도록한 정체라든가, 위용캡슐, 장용캡슐 등의 이용이 그 예이다.
  B. 경구소염제로서의 단백질 분해 효소제제 현재 사용되고 있는 단백질 분해효소의 전신성 투여는 ? fibrin용해를 목적으로 하는 것으로서 본래의 효소작용을 직접 이용하는 것,  투여된 효소자체가 약리작용을 나타내는 것이 아니고 투여효소에 의한 반응 생성물, 즉 활성 peptide가 약리작용을 나타내는 것, 항염증효과를 목적으로 하는 것이라고 할 수 있다. 그러나 어느 경우든 간에 중대한 문제중의 하나는 경구투여된 효소가 예상대로 흡수 될 것인가 하는 것이다.
1952년 Innerfield가 정맥혈전염에 혈전을 녹일 목적으로서 trypsin의 정맥주사를 시험했을 때, 혈전 그 자체에는 그다지 변화가 나타나지 않았지만 급성염증증상이 개선된다는 보고를 발단으로 하여 trypsin외에 chymotrypsin, bromelain 등의 효소가 사용되게 되었으며 더욱이 각종의 미생물 기원의 단백질 분해효소가 사용되게 되었다.
  3) 비경구투여되는 효소제제 근육내 또는 정맥내에 주사한 효소를 병소에 도달시켜, 그 직접적 작용을 기대하는 것과 대사조절에 첨가되어서 대사산물에 의한 효과를 기대하는 것 등이 있다. 효소표품의 비경구투여는 다른 최적 pH를 가진 효소를 각각의 pH완충액과 함께 생체내에 투입함으로서 혈액의 완충적용을 비롯한 동적평형을 어지럽게 할 위험이 있다. 또한 혈장중에서 기대외의 선용활성을 나타낸다든지, 활성 peptide의 생성을 나타낼 가능성도 있다. 한편으로는 혈장중에 있는 천연의 활성 peptide를 분해해 버릴 위험도 있다. 더구나 urokinase, plasmin을 제외하면 그 공급원이 통상 사람이외의 재료로부터 얻어지고 있기 때문에, 투여에 의해서 중화항체가 출현해서 효소작용의 효과가 소실되고말 가능성과 가장 반갑지 않는 것은 anaphylaxis 항체가 형성될 위험을 동반하고 있다.
따라서 비경구투여가 가능한 효소제제로서 비교적 안심하고 사용될 수 있는 것은 사람유래의 효소라고 할 수 있다.
  A. 단백질 분해효소 및 다당분해 효소제제 (1) 소염효소 생체내에 외래성 유독물질이 침입하면 빙어기작이 작용하게 되는데 대표적인 것이 염증이나 통증을 유발하는 물질이 분비되면 이러한 염증성물질 혹은 괴사조직을 제거해 주는 것이 소염효소이다.
소염효소제는 ?다당체 분해효소와 ?단백질 분해효소에 의한 제제로 나눌수 있다. (표 4-8) ?다당체 분해효소는 lysozyme이 알려져 있으며, ?단백질 분해효소로는trypsin,chymotrypsin,ronase,serratiopeptidase,streptokinase/streptodornase(SK/SD)등이 알려져 있다.
플라스미노겐을 플라스민으로 활성화하여 염증 조직의 피브린을 용해하여 항소염 작용을 나타낸다. Streptokinase/ streptodornase(SOD)는 1938년 Kelin이 처음 분리하였으며 각기 다른 금속이온을 촉매로한 세가지 다른 형태로 존재한다.
SOD는 인체에서 hypoxanthine이 xanthine으로 전환될 때 생성되는 superoxide를 과산화수소로 변환시켜 염증제거를 한다.
SOD는 여러 가지 질병의 치료에 응용가능하며 현재는 만성 류마치스, 변형성 관절염, 방사선 장애 등의 질병에 소의 SOD가 사용되고 있으나 항원성 문제로 유전자 재조합 방법에 의한 인체 SOD 제조방법 등에 대한 연구가 국내 및 외국에서 진행되고 있다.
  (2)혈전 분해효소 생체 내의 혈관계가 손상을 받게 되면 혈액은 응고현상을 일으켜 지혈되며, 여기 생성된 혈전은 자연히 분해된다. 이와 같이 혈액중의 응고-분해계는 효소의 작용에 의해 균형을 이루고 있는데 이 균형이 깨어져 혈전의 분해기능이 저하되면 이로 인해 여러 가지 증상이 유발된다. 혈전분해효소는 작용 기전에 따라 크게 두가지로 나눌 수 있는데, 첫째 혈전에 직접 작용하여 fibrin을 용해시키는 단백분해 효소제와 둘째, 인체의 혈액 분해계를 활성화시키는 효소제로 나눌 수 있다.
단백분해 효소제로는 brinase, papain, ochrase, trypsin, plasmin 등이 있으나 이러한 효소제들은 정맥 주사로 주입시 무제한적인 단백분해효과로 혈전 외에 혈전생성인자들까지 파괴하여 출혈을 일으킬수 있어 매우 독성이 강해 거의 쓰이지 않고 있으며, 대신 인체의 혈전 분해를 촉진시키는 효소제인 streptokinase, urokinase 등이 일반적으로 사용되고 있다.
혈전내에 생긴 피브린이 용해하여 혈전이 용해되는 현상은 혈장중의 plasmin의 작용에 의한다. 플라스민은 일종의 세린 프로테아제이며, 혈액중에는 존재하지 않고 불활성전구체 형태인 plasminogen으로서 혈장중에 함유되어 있다. 혈전 용해는 위와 같은 기작에 의해서 일어나는데 실제로는 플라스민 저해제 등에 의한 혈전방해 등의 문제가 있다. 또 플라스민이 피브린에만 작용하도록 하지 않으면 출혈 등의 부작용을 일으킬 수도 있다.

따라서 플라스미노겐과 활성제가 피브린에 흡착하여 여기서




대전광역시 유성구 문지동 KAIST문지캠퍼스강의동L605호 대표이사:(원장)서범구 사업자번호:314-86-01479
전화번호:1800-0250 팩스번호:07074559748 관리자이메일:puom9@naver.com
이엠생명과학연구원. All Rights Reserved