JP2019500421A - 新規フェノール酸類誘導体化合物、及びその用途 - Google Patents

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Abstract

本発明は、美白及び抗酸化活性がある新規フェノール酸類誘導体化合物、及びその用途に関し、より詳細には、下記の化学式1で表される化合物、その異性体、またはその塩である。
本発明に係る化合物は、チロシナーゼを抑制する皮膚美白活性を有するので、皮膚美白用薬学組成物又は化粧品に有用に使用できるだけでなく、抗酸化活性を有するので、皮膚の老化などの予防又は改善に有用に使用することができる。
【選択図】図3

Description

本発明は、美白及び抗酸化活性がある新規フェノール酸類誘導体化合物、及びその用途に関する。
女性は、白玉のように白くて且つきれいな皮膚を好み、これを美の重要な基準にしているので、皮膚色素異常沈着の治療及び美容欲求充足のための美白剤に対する開発が盛んに行われている。
人の皮膚色は、メラニン色素、カロチン、ヘモグロビンの量に応じて決定され、これらの中でメラニン色素の皮膚色に対する影響が最も大きいので、メラニン色素の形成の制御が美白剤の開発の核心課題となる。
メラニン色素は、黒い色素とタンパク質との複合体の形態を有するフェノール系高分子物質であって、色素細胞内に存在するチロシナーゼの作用によってチロシンから複雑な過程を経て生成され、紫外線遮断の役割を果たすことで、皮膚細胞の保護に非常に重要であり、必ず必要な物質である。
ところが、皮膚が外部の刺激、例えば、紫外線、環境汚染またはストレスなどに反応する場合、メラニンが過剰に生成されて、皮膚の外に排出されずに角質形成細胞(keratinocyte)に伝達され、皮膚表皮層に蓄積されて、しみ、そばかす、及び老人性黒子などの深刻な美容上の問題を引き起こすだけでなく、皮膚の老化を促進し、皮膚癌を誘発することもある。
メラニン色素の形成を制御する方法としては、大きく、生成されたメラニン色素を還元させて脱色する方法、及びメラニン色素を形成する酵素であるチロシナーゼの活性を抑制する方法が知られており、メラニン色素を還元させるために使用されるトコフェロールやビタミン類などを使用した美白剤の場合、メラニン色素の脱色効果が極めて小さいと知られているため、チロシナーゼの活性を阻害させることによってメラニン色素の生成を抑制する阻害剤が注目を集めている。
従来の化粧品分野では、美白成分として、例えば、コウジ酸(Kojic acid)、アルブチン(Arbutin)などのようなチロシナーゼ酵素活性を抑制する物質、ハイドロキノン(Hydroquinone)、ビタミンC(L−Ascorbic acid)及びこれらの誘導体と各種植物抽出物が使用されてきた。しかし、処方系中での安定性が悪くて分解されて着色したり、異臭の発生、生体レベルでの効能、効果の不明及び安全性の問題などからその使用が制限されている実情である。また、コウジ酸は、チロシナーゼの活性部位に存在する銅イオンを吸着させて酵素活性を阻害するが、化粧品に配合時の不安定性などの問題がある。ビタミンC及びその誘導体は、酸化しやすい不安定性のため、化粧品の原料として使用が難しく、ハイドロキノンは、皮膚に対する美白効果は卓越しているが、アレルギーを誘発する性質、メラニン生成細胞に対する毒性、皮膚の永久脱色化など、皮膚に対する刺激性が高く、最近、発癌性物質として規定されて使用が禁止され、各国別に制限的な濃度のみを許可している。また、アルブチンは、ハイドロキノンにグルコピラノシド(Glucopyranoside)が結合された誘導体であって、ハイドロキノンの使用時に現れる副作用が少なく、かつ人体に対する毒性なしにメラニン色素の合成を抑制する作用があるため、メラニン色素沈着が増加する皮膚疾患の治療剤としての利用可能性が提示されたが、皮膚酵素によって一部が分解されるという欠点がある。したがって、少量でも効能に優れ、副作用の少ない安全な代替美白剤の開発が至急に求められている実情である。
一方、皮膚は、活性酸素による皮膚の酵素的、非酵素的抗酸化防御系の崩壊により、結果的にタンパク質、脂質、DNAのような細胞成分が損傷し(非特許文献1)、このような細胞成分の損傷は、酸化性関連疾患、すなわち、皮膚の老化、しわ、色素沈着などの生成を意味するものである。
抗酸化能力は、活性酸素を除去して身体内の細胞の酸化又は老化作用を防ぐ作用が核心であるため、抗酸化活性を有する物質による活性酸素の消去能力は、皮膚保護能力と関連付けることができる。また、メラニンは、表皮の基底層にあるメラニン細胞(Melanocyte)によって合成され、活性酸素などによって引き起こされた炎症媒介物質は、メラニン細胞でのメラニンの生成を誘導し、促進させると知られているため、抗酸化物質が直接的な美白効果を示しはしなくても、色素沈着の抑制効果に関連付けることができる。
このような観点から、抗酸化剤は自由ラジカルと反応することによって、自由ラジカルによる酸化的細胞損傷を防止する目的で使用される。食品又は医薬品などに多く使用される合成抗酸化剤としては、ブチル化ヒドロキシアニソール(BHA、Butylated hydroxyanisole)、ブチル化ヒドロキシトルエン(BHT、Butylated hydroxytoluene)、プロピルガレート(PG、Propyl gallate)、第三ブチルヒドロキノン(TBHQ、Tertiary butylhydroquinone)などがあるが、これらを実験動物に高濃度で投与する場合には、肝肥大症を誘発したり、発癌性を示したりするものと知られている。特にブチル化ヒドロキシトルエンは、様々な研究結果を通じて、実験動物の肝でミクロソーム酵素活性(microsomal enzyme activity)を増加させるということが知られ、これらのフェノール系合成抗酸化剤の安全性に対して論難が提起されて、現在はその使用量が法的に規制されている(非特許文献2、非特許文献3、非特許文献4)。これによって、抗酸化効果が高く、安全かつ経済的な植物由来の天然抗酸化剤を開発しようとする多くの研究が期待の中で進んでいる(非特許文献5)。最近、天然物を対象とした研究が盛んに行われながら、天然物に含有されている2次代謝産物が生理活性物質として主要な関心事となっており、特に、抗酸化性物質に対する研究が盛んに行われており、今まで知られた天然抗酸化物質としては、トコフェロール(tocopherol)類、フラボノイド(flavonoid)類、ゴシポール(gossypol)、セサモール(sesamol)、オリザノール(oryzanol)、及びビタミンCなどが挙げられる(非特許文献6、非特許文献7、非特許文献8、非特許文献9)。その中でトコフェロール(tocopherol)とL−アスコルビン酸(L−ascorbic acid)が天然抗酸化剤として好まれており、その中でトコフェロールは、安全性が高いが、単独では酸化反応阻止能力が低く(非特許文献10)、高価であるという欠点がある。
したがって、酸化的損傷による老化を含む様々な症状及び疾患を予防するための代替的な抗酸化物質の開発が必要な実情である。
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本発明の目的は、皮膚美白活性を有する新規化合物を提供することにある。
また、本発明の他の目的は、抗酸化活性を有する新規化合物を提供することにある。
本発明の上述した従来技術の問題点を解決するために、
下記化学式1で表される化合物、その異性体、またはその塩を提供する。
ここで、
nは、0または1;
Xは、NHまたはS;
Yは、炭素数C1〜C2のアルキル;
R1は、炭素数C1〜C8のヒドロキシアルキル、炭素数C1〜C8のヒドロキシアリール、炭素数C1〜C8のヒドロキシアルキルアリール、アミノ基、またはアミド基;
R2は、H、または炭素数C1〜C3のアルキル;及び
R3は、H、またはメチルである。
また、本発明において、下記化学式2で表される化合物、その異性体、またはその塩を提供する。
ここで、
R2は、H、または炭素数C1〜C3のアルキル;
R3は、H、またはメチル;及び
R4は、ベンジル、ヒドロキシメチル、またはヒドロキシエチルである。
また、本発明において、下記化学式3で表される化合物、その異性体、またはその塩を提供する。
ここで、
R2は、H、または炭素数C1〜C3のアルキル;
R3は、H、またはメチル;及び
R5は、アミノ基、または炭素数C1〜C3のアミド基である。
また、本発明において、(S)−エチル−3−フェニル−2−(3,4,5−トリヒドロキシベンズアミド)プロパノエート;(R)−エチル−2−アミノ−3−(4−ヒドロキシ−3,5−ジメトキシベンゾイルチオ)プロパノエート;(R)−メチル−2−アセトアミド−3−(4−ヒドロキシ−3,5−ジメトキシベンゾイルチオ)プロパノエート;(S)−メチル−3−ヒドロキシ−2−(4−ヒドロキシ−3,5−ジメトキシベンゾイルチオ)プロパノエート;または(2S,3R)−メチル−3−ヒドロキシ−2−(4−ヒドロキシ−3,5−ジメトキシベンゾイルチオ)ブタノエートであることを特徴とする化合物、その異性体、またはその塩を提供する。
また、本発明の化合物、その異性体、またはその塩を有効成分として含有する皮膚美白用組成物を提供する。
また、本発明の化合物、その異性体、またはその塩を有効成分として含有する酸化関連症状又は疾患の予防又は治療用抗酸化組成物を提供する。
また、本発明において、前記酸化関連症状又は疾患は、皮膚の老化、しわの生成、及び皮膚色素沈着から選択されたいずれか1つ以上であることを特徴とする組成物を提供する。
また、本発明の化合物、その異性体、またはその塩を、組成物の全重量を基準として、0.01〜10重量%含む化粧料組成物を提供する。
本発明に係る化合物は、チロシナーゼ、及びメラニンの生成を抑制する皮膚美白活性を有するので、皮膚美白用薬学組成物又は化粧品に有用に使用できるだけでなく、抗酸化活性を有するので、皮膚の老化などの予防又は治療に有用に使用することができる。
本発明の実施例化合物の抗酸化効果を測定した結果グラフである。 本発明の実施例化合物のチロシナーゼ活性阻害効果を測定した結果グラフである。 本発明の実施例化合物のメラニン生成抑制効果を測定した結果グラフである。
以下、本発明について詳細に説明する。
本発明は、下記化学式4で表される化合物、その異性体、またはその塩である。
ここで、
nは、0または1;
Xは、NHまたはS;
Yは、炭素数C1〜C2のアルキル;
R1は、炭素数C1〜C8のヒドロキシアルキル、炭素数C1〜C8のヒドロキシアリール、炭素数C1〜C8のヒドロキシアルキルアリール、アミノ基、またはアミド基;
R2は、H、または炭素数C1〜C3のアルキル;及び
R3は、H、またはメチルである。
前記化学式4の化合物は、天然に存在するフェノール酸類中の没食子酸(Gallic Acid)及びシリンガ酸(Syringic Acid)を主骨格としてアミノ酸との反応を通じて得られる誘導体化合物であることが特徴である。天然に存在し、物質の毒性がよく知られた物質を合成の主原料としてデザインし、合成したので、合成されたフェノール酸類誘導体化合物が代謝や分解作用によって結合が分離されたときに生成される分解物質に対する薬理と毒性メカニズムがよく知られており、合成誘導体化合物を利用するにおいて安全性の確保が容易であるという利点がある。
このような観点から、アミノ酸の種類も、人体で代謝又は使用されるアミノ酸や必須アミノ酸などを使用することが好ましく、これに関する例示として、アラニン、システイン、アスパラギン酸、グルタミン酸、フェニルアラニン、グリシン、ヒスチジン、イソロイシン、リジン、ロイシン、メチオニン、アスパラギン、プロリン、グルタミン、アルギニン、セリン、スレオニン、セレノシステイン、バリン、トリプトファン、チロシンなどが挙げられ、合成の容易性の面や効能・効果の面でシステイン(アセチル基で置換されたものを含む)、フェニルアラニン、セリン、スレオニンであることが好ましい。
前記化学式4の化合物は、下記反応式5に図式化したような例示を通じて合成され得る。
ここで、前記反応式5において、1)は、ヒドロキシ基を次の反応のためにアセチル保護基で置換するステップであり、2)は、安息香酸のカルボン酸の部分を活性化させてアミノ酸と反応させて結合化合物を合成するステップであり、3)は、アセチル基をヒドロキシ基で脱保護化してフェノール酸類誘導体化合物を合成するステップである。
通常、アミノ酸残基(amino acid residue)は、ペプチド結合のアミノ基のHとカルボキシル基のOHによって生成されるH2Oを除いた部分のことをいうが、本発明でのアミノ酸残基(amino acid residue)は、アミノ酸の反応性官能基と没食子酸又はシリンガ酸が反応して残ったアミノ酸由来の残留構造物であって、アミノ酸の種類に応じて、様々な構造が形成され得、未反応反応性官能基を含むこともできる。これによって、アミノ酸の種類に応じて、アミノ酸と没食子酸又はシリンガ酸の組み合わせで、様々な物質が生成され得る。特に、合成が起こるアミノ酸の求核的(Nucleophilic)置換反応基に応じて硫黄またはアミンを含むものであってもよい。
具体的には、前記化学式4で表される化合物、その異性体、またはその塩は、下記化学式6又は下記化学式7で表される化合物、その異性体、またはその塩であってもよい。
ここで、
R2は、H、または炭素数C1〜C3のアルキル;
R3は、H、またはメチル;及び
R4は、ベンジル、ヒドロキシメチル、またはヒドロキシエチルである。
ここで、
R2は、H、または炭素数C1〜C3のアルキル;
R3は、H、またはメチル;及び
R5は、アミノ基、または炭素数C1〜C3のアミド基である。
より具体的には、前記化学式6又は化学式7で表される化合物、その異性体、またはその塩は、(S)−エチル−3−フェニル−2−(3,4,5−トリヒドロキシベンズアミド)プロパノエート;(R)−エチル−2−アミノ−3−(4−ヒドロキシ−3,5−ジメトキシベンゾイルチオ)プロパノエート;(R)−メチル−2−アセトアミド−3−(4−ヒドロキシ−3,5−ジメトキシベンゾイルチオ)プロパノエート;(S)−メチル−3−ヒドロキシ−2−(4−ヒドロキシ−3,5−ジメトキシベンゾイルチオ)プロパノエート;または(2S,3R)−メチル−3−ヒドロキシ−2−(4−ヒドロキシ−3,5−ジメトキシベンゾイルチオ)ブタノエートであることを例示することができる。
本発明の化合物、その異性体、またはその塩は、メラニンの生成及びチロシナーゼを抑制することで、皮膚美白の用途に使用されてもよく、優れた抗酸化効果があるので、酸化関連症状又は疾患の予防又は治療の用途に使用されてもよい。前記酸化関連症状又は疾患は、皮膚の老化、しわの生成、皮膚色素沈着症、各種炎症性疾患、老人性退行性疾患、乾癬、湿疹などであり得るが、特に、皮膚の老化、しわ、または皮膚色素沈着症であり得る。
本発明の化合物、その異性体、またはその塩は、化粧料組成物が好ましいが、薬学組成物または健康機能性食品であってもよく、これを排除しない。
化粧料組成物である場合、当業界で通常製造されるいかなる剤形にも製造可能であり、例えば、溶液、懸濁液、乳濁液、ペースト、ゲル、クリーム、ローション、パウダー、オイル、粉末ファウンデーション、乳濁液ファウンデーション、ワックスファウンデーション及びスプレーなどに剤形化されてもよいが、これに限定されるものではない。より詳細には、サンクリーム、柔軟化粧水、収斂化粧水、栄養化粧水、栄養クリーム、マッサージクリーム、エッセンス、アイクリーム、パック、スプレー、またはパウダーの剤形に製造されてもよく、本発明の化合物、その異性体、またはその塩を、組成物の全重量を基準として、0.01〜10重量%含むことができる。0.01重量%未満である場合、効果を示すには極めて少なく、10重量%を超える場合、製剤の安定性及び保管安定性の面で良くないこともある。
薬学組成物である場合、それぞれ通常の方法によって散剤、顆粒剤、錠剤、カプセル剤、懸濁液、エマルジョン、シロップ、エアゾールなどの経口型剤形、外用剤、坐剤及び滅菌注射溶液の形態で剤形化して使用されてもよい。また、薬学組成物の製造に通常使用する適切な担体、賦形剤または希釈剤をさらに含むこともできる。本発明で使用可能な担体、賦形剤または希釈剤としては、ラクトース、デキストロース、スクロース、ソルビトール、マンニトール、キシリトール、エリスリトール、マルチトール、澱粉、アカシアゴム、アルギン酸、ゼラチン、リン酸カルシウム、ケイ酸カルシウム、セルロース、メチルセルロース、微晶質セルロース、ポリビニルピロリドン、水、ヒドロキシ安息香酸メチル、ヒドロキシ安息香酸プロピル、タルク、ステアリン酸マグネシウム、または鉱物油などが挙げられる。
健康機能性食品である場合、粉末、顆粒、錠剤、カプセル、シロップ、または飲料の形態で提供されてもよく、前記健康食品は、有効成分である本発明に係る化合物以外に、他の食品又は食品添加物と共に使用され、通常の方法によって適切に使用され得る。有効成分の混合量は、その使用目的、例えば、予防、健康または治療的処置に応じて適切に決定され得る。
前記健康食品の種類には特に制限がなく、例としては、肉類、ソーセージ、パン、チョコレート、キャンデー類、スナック類、菓子類、ピザ、ラーメン、その他の麺類、ガム類、アイスクリーム類を含む酪農製品、各種スープ、飲料、茶、ドリンク剤、アルコール飲料、及びビタミン複合剤などが挙げられる。
以下、本発明について実施例を挙げてさらに詳細に説明する。但し、このような実施例は、発明のより詳細な説明のためのものに過ぎず、これによって権利範囲を制限しようとする意図ではないことを明らかにしておく。
(S)−エチル−3−フェニル−2−(3,4,5−トリヒドロキシベンズアミド)プロパノエートの製造
(1)(S)−エチル−3−フェニル−2−(3,4,5−トリアセトキシベンズアミド)プロパノエートの製造
100mLのフラスコに3,4,5−トリアセトキシ安息香酸(3.55g)を入れ、ジクロロメタン(12mL)とDMF(0.1mL)を入れた後、低温(5℃)で攪拌する。これに、塩化オキサリル(1.7mL)を滴加する。室温で6時間攪拌し、溶液を減圧濃縮して、3,4,5−トリアセトキシベンゾイルクロリドを得る。
100mLのフラスコに(S)−フェニルアラニンエチルエステル塩酸塩(2.75g)とジクロロメタン(12mL)、そして、ジイソプロピルエチルアミン(6.2mL)を入れ、低温(5℃)で攪拌する。これに、先の反応で得た3,4,5−トリアセトキシベンゾイルクロリドをジクロロメタン(10mL)に溶解した溶液を滴加する。室温で3時間攪拌し、反応液を減圧濃縮する。生成された固体をエチルアセテート(50mL)に溶解し、水、炭酸水素ナトリウム飽和水溶液、飽和塩水で洗浄する。有機溶液層を無水硫酸マグネシウムで乾燥し、濾過した後、液を減圧濃縮した後、カラムクロマトグラフィーで分離して、白色の固体4.43g(78%)を得る。
(2)(S)−エチル−3−フェニル−2−(3,4,5−トリヒドロキシベンズアミド)プロパノエートの製造
(1)で得た(S)−エチル−3−フェニル−2−(3,4,5−トリアセトキシベンズアミド)プロパノエート(2.83g)をエタノール(6mL)に溶解し、塩酸溶液(1,4−ジオキサン4M溶液、10mL)を加える。室温で8時間攪拌し、減圧濃縮した後、カラムクロマトグラフィーで分離して、目的物1.9g(92%)を得る。
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ1.35(t,J=6.8Hz,3H),3.10−3.17(m,2H),4.07−4.13(m,2H),4.90−4.95(m,2H),6.83(s,2H),7.01−7.20(m,5H),7.14(d,J=7.2Hz,1H),7.65−7.25(br,3H);[α]20.0D=−42.97(c=1,CH3OH);FT−IR(Neat)3358.43cm−1,2983.34cm−1,1728.87cm−1,1601.59cm−1,1514.81cm−1,1444.42cm−1,1324.86cm−1,1274.72cm−1,1203.36cm−1,1092.48cm−1,1034.62cm−1,862.99cm−1,748.25cm−1,701.96cm−1;MS(ESI):m/z=346.1[M+H]+
(R)−エチル−2−アミノ−3−(4−ヒドロキシ−3,5−ジメトキシベンゾイルチオ)プロパノエートの製造
(1)(R)−エチル−2−アミノ−3−(4−アセトキシ−3,5−ジメトキシベンゾイルチオ)プロパノエートの製造
100mLのフラスコに4−アセトキシ−3,5−ジメトキシ安息香酸(4.8g)を入れ、ジクロロメタン(20mL)とDMF(0.1mL)を入れた後、低温(5℃)で攪拌する。これに、塩化オキサリル(2.4mL)を滴加する。室温で6時間攪拌し、溶液を減圧濃縮して、4−アセトキシ−3,5−ジメトキシベンゾイルクロリドを得る。
100mLのフラスコに(R)−N−アセチルシステインエチルエステル(3.6g)とジクロロメタン(20mL)、そして、ジイソプロピルエチルアミン(10mL)を入れ、低温(5℃)で攪拌する。これに、先の反応で得た4−アセトキシ−3,5−ジメトキシベンゾイルクロリドをジクロロメタン(20mL)に溶解した溶液を滴加する。室温で3時間攪拌し、反応液を減圧濃縮する。生成された固体をエチルアセテート(150mL)に溶解し、水、炭酸水素ナトリウム飽和水溶液、飽和塩水で洗浄する。有機溶液層を無水硫酸マグネシウムで乾燥し、濾過した後、液を減圧濃縮した後、カラムクロマトグラフィーで分離して、白色の固体6.8g(87%)を得る。
(2)(R)−エチル−2−アミノ−3−(4−ヒドロキシ−3,5−ジメトキシベンゾイルチオ)プロパノエートの製造
(1)で得た(R)−エチル−2−アミノ−3−(4−アセトキシ−3,5−ジメトキシベンゾイルチオ)プロパノエート(3.0g)をエタノール(7mL)に溶解し、ヒドラジン水和物(0.8mL)を加える。室温で4時間攪拌し、減圧濃縮する。生成された固体をエチルアセテート(50mL)に溶解し、水、炭酸水素ナトリウム飽和水溶液、飽和塩水で洗浄する。有機溶液層を無水硫酸マグネシウムで乾燥し、濾過した後、液を減圧濃縮した後、カラムクロマトグラフィーで分離して、目的物2.0g(83%)を得る。
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ1.35(t,J=6.8Hz,3H),3.09−3.22(m,2H),3.96(s,6H),4.25−4.37(m,2H),5.03−5.05(m,1H),5.86(s,1H),6.95(d,J=6.4Hz,1H),7.09(s,2H);[α]22.3D=−4.80(c=1,CH3OH);FT−IR(KBr)3364.21cm−1,3302.5cm−1,2996.84cm−1,2977.55cm−1,2963.09cm−1,2931.27cm−1,2834.85cm−1,2570.65cm−1,1724.05cm−1,1648.84cm−1,1609.31cm−1,1509.03cm−1,1458.89cm−1,1421.28cm−1,1368.25cm−1,1347.03cm−1,1322.93cm−1,1304.61cm−1,1284.36cm−1,1245.79cm−1,1224.58cm−1,1213.97cm−1,1193.72cm−1,1120.44cm−1,764.64cm−1,752.10cm−1,720.28cm−1;MS(ESI):m/z=329.9[M+H]+
(R)−メチル−2−アセトアミド−3−(4−ヒドロキシ−3,5−ジメトキシベンゾイルチオ)プロパノエートの製造
(1)(R)−メチル−2−アセトアミド−3−(4−アセトキシ−3,5−ジメトキシベンゾイルチオ)プロパノエートの製造
100mLのフラスコに4−アセトキシ−3,5−ジメトキシ安息香酸(3.6g)を入れ、ジクロロメタン(15mL)とDMF(0.1mL)を入れた後、低温(5℃)で攪拌する。これに、塩化オキサリル(1.6mL)を滴加する。室温で6時間攪拌し、溶液を減圧濃縮して、4−アセトキシ−3,5−ジメトキシベンゾイルクロリドを得る。
100mLのフラスコに(R)−N−アセチルシステインメチルエステル(2.7g)とジクロロメタン(15mL)、そして、ジイソプロピルエチルアミン(4mL)を入れ、低温(5℃)で攪拌する。これに、先の反応で得た4−アセトキシ−3,5−ジメトキシベンゾイルクロリドをジクロロメタン(15mL)に溶解した溶液を滴加する。室温で3時間攪拌し、反応液を減圧濃縮する。生成された固体をエチルアセテート(100mL)に溶解し、水、炭酸水素ナトリウム飽和水溶液、飽和塩水で洗浄する。有機溶液層を無水硫酸マグネシウムで乾燥し、濾過した後、液を減圧濃縮した後、カラムクロマトグラフィーで分離して、白色の固体4.4g(73%)を得る。
(2)(R)−メチル−2−アセトアミド−3−(4−ヒドロキシ−3,5−ジメトキシベンゾイルチオ)プロパノエートの製造
(1)で得た(R)−メチル−2−アミノ−3−(4−アセトキシ−3,5−ジメトキシベンゾイルチオ)プロパノエート(2.4g)をメタノール(10mL)に溶解し、ヒドラジン水和物(0.7mL)を加える。室温で8時間攪拌し、減圧濃縮する。生成された固体を水とヘキサンで洗浄し、分離して、目的物1.4g(74%)を得る。
1H NMR(400MHz,DMSO−d6)δ1.84(s,3H),3.21(dd,J=8.4,13.6Hz,1H),3.48(dd,J=4.8,13.6Hz,1H),3.64(s,3H),3.81(s,6H),4.43−4.48(m,1H),7.15(s,2H),8.47(d,J=8.0Hz,1H),9.57(s,1H);[α]20.2D=−4.39(c=1,CH3OH);FT−IR(KBr)3497.27cm−1,3285.14cm−1,3068.19cm−1,2958.27cm−1,2934.16cm−1,2837.74cm−1,1749.12cm−1,1641.13cm−1,1614.13cm−1,1541.81cm−1,1511.92cm−1,1457.92cm−1,1421.28cm−1,1402.0cm−1,1378.85cm−1,1326.79cm−1,1311.36cm−1,1282.43cm−1,1255.43cm−1,1223.61cm−1,1189.86cm−1,1143.58cm−1,1106.94cm−1,998.95cm−1,851.42cm−1,834.06cm−1,772.35cm−1,690.39cm−1;MS(ESI):m/z=357.8[M+H]+
(S)−メチル−3−ヒドロキシ−2−(4−ヒドロキシ−3,5−ジメトキシベンゾイルチオ)プロパノエートの製造
(1)(S)−メチル−3−ヒドロキシ−2−(4−アセトキシ−3,5−ジメトキシベンゾイルチオ)プロパノエートの製造
100mLのフラスコに4−アセトキシ−3,5−ジメトキシ安息香酸(2.4g)を入れ、ジクロロメタン(10mL)とDMF(0.1mL)を入れた後、低温(5℃)で攪拌する。これに、塩化オキサリル(1.2mL)を滴加する。室温で6時間攪拌し、溶液を減圧濃縮して、4−アセトキシ−3,5−ジメトキシベンゾイルクロリドを得る。
100mLのフラスコに(S)−セリンメチルエステル(1.55g)とジクロロメタン(15mL)、そして、トリエチルアミン(2.8mL)を入れ、低温(5℃)で攪拌する。これに、先の反応で得た4−アセトキシ−3,5−ジメトキシベンゾイルクロリドをジクロロメタン(10mL)に溶解した溶液を滴加する。室温で3時間攪拌し、反応液を減圧濃縮する。生成された固体をエチルアセテート(100mL)に溶解し、水、1M−塩酸水溶液、炭酸水素ナトリウム飽和水溶液、飽和塩水で洗浄する。有機溶液層を無水硫酸マグネシウムで乾燥し、濾過した後、液を減圧濃縮した後、カラムクロマトグラフィーで分離して、白色の固体2.5g(73%)を得る。
(2)(S)−メチル−3−ヒドロキシ−2−(4−ヒドロキシ−3,5−ジメトキシベンゾイルチオ)プロパノエートの製造
(1)で得た(S)−メチル−3−ヒドロキシ−2−(4−アセトキシ−3,5−ジメトキシベンゾイルチオ)プロパノエート(1.4g)をメタノール(8mL)に溶解し、ヒドラジン水和物(0.4mL)を加える。室温で4時間攪拌し、減圧濃縮する。生成された固体を水とヘキサンで洗浄して、目的物0.85g(69%)を得る。
1H NMR(400MHz,DMSO−d6)δ3.65(s,3H),3.77−3.82(m,8H),4.50−4.54(m,1H),5.07(t,J=6.0Hz,1H),7.22(s,2H),8.44(d,J=6.8Hz,1H),8.99(s,1H);[α]20.2D=−4.39(c=1,CH3OH);FT−IR(KBr)3472.20cm−1,3281.29cm−1,3172.33cm−1,3034.44cm−1,3017.09cm−1,3001.66cm−1,2975.62cm−1,2948.63cm−1,2907.16cm−1,2844.49cm−1,1749.12cm−1,1634.38cm−1,1606.41cm−1,1536.99cm−1,1509.99cm−1,1470.46cm−1,1451.17cm−1,1424.17cm−1,1375.0cm−1,1348.0cm−1,1314.25cm−1,1294.0cm−1,1241.93cm−1,1227.47cm−1,1187.94cm−1,1141.65cm−1,1120.44cm−1,1059.69cm−1,1027.87cm−1,972.91cm−1,849.49cm−1,777.17cm−1;MS(ESI):m/z=299.9[M+H]+
(2S,3R)−メチル−3−ヒドロキシ−2−(4−ヒドロキシ−3,5−ジメトキシベンゾイルチオ)ブタノエートの製造
(1)(2S,3R)−メチル−3−ヒドロキシ−2−(4−アセトキシ−3,5−ジメトキシベンゾイルチオ)ブタノエートの製造
100mLのフラスコに4−アセトキシ−3,5−ジメトキシ安息香酸(2.64g)を入れ、ジクロロメタン(11mL)とDMF(0.1mL)を入れた後、低温(5℃)で攪拌する。これに、塩化オキサリル(1.2mL)を滴加する。室温で6時間攪拌し、溶液を減圧濃縮して、4−アセトキシ−3,5−ジメトキシベンゾイルクロリドを得る。
100mLのフラスコに(S)−スレオニンメチルエステル(1.87g)、ジクロロメタン(10mL)、テトラヒドロフラン(10mL)、及びトリエチルアミン(3.2mL)を入れ、低温(5℃)で攪拌する。これに、先の反応で得た4−アセトキシ−3,5−ジメトキシベンゾイルクロリドをジクロロメタン(11mL)に溶解した溶液を滴加する。室温で3時間攪拌し、反応液を減圧濃縮する。生成された固体をエチルアセテート(100mL)に溶解し、水、1M−塩酸水溶液、炭酸水素ナトリウム飽和水溶液、飽和塩水で洗浄する。有機溶液層を無水硫酸マグネシウムで乾燥し、濾過した後、液を減圧濃縮し、カラムクロマトグラフィーで分離して、白色の固体2.45g(66%)を得る。
(2)(2S,3R)−メチル−3−ヒドロキシ−2−(4−ヒドロキシ−3,5−ジメトキシベンゾイルチオ)ブタノエートの製造
(1)で得た(2S,3R)−メチル−3−ヒドロキシ−2−(4−アセトキシ−3,5−ジメトキシベンゾイルチオ)ブタノエート(2.1g)をメタノール(10mL)に溶解し、ヒドラジン水和物(0.6mL)を加える。室温で3時間攪拌し、減圧濃縮する。生成された固体をエチルアセテート(50mL)に溶解し、水、炭酸水素ナトリウム飽和水溶液、飽和塩水で洗浄する。有機溶液層を無水硫酸マグネシウムで乾燥し、濾過した後、液を減圧濃縮し、カラムクロマトグラフィーで分離して、目的物1.4g(76%)を得る。
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ1.30(d,J=6.4Hz,3H),2.50−3.00(br,1H),3.80(s,3H),3.91(s,6H),4.44−4.46(m,1H),4.82(d,J=9.2,1H),5.98−6.03(br,1H),7.01(d,J=9.2Hz,1H),7.11(s,2H);[α]21.2D=−4.45(c=1,CH3OH);FT−IR(Neat)3366.14cm−1,2975.62cm−1,2844.49cm−1,1742.37cm−1,1640.16cm−1,1604.48cm−1,1542.7cm−17,1508.06cm−1,1459.85cm−1,1423.21cm−1,1339.32cm−1,1214.93cm−1,1158.04cm−1,1116.58cm−1,1014.37cm−1,912.17cm−1,863.95cm−1,758.85cm−1,696.18cm−1;MS(ESI):m/z=313.9[M+H]+
[試験例1]−フェノール酸類誘導体化合物の抗酸化効果
前記実施例で説明したフェノール酸類誘導体化合物に対するDPPHラジカル消去活性を測定して、自由ラジカルに対する抗酸化力を測定し、陽性対照群としてアスコルビン酸(Ascorbic Acid)を使用した。
試験に必要な1,1−ジフェニル−2−ピクリルヒドラジル(1,1−diphenyl−2−picrylhydrazyl;DPPH)ラジカルは、Sigma Chemical Co.(USA)から、対照物質として使用したL−アスコルビン酸(Ascorbic acid)はSigma(USA)から購入した。
96−培養容器に、メタノールで溶解させた0.2mM DPPH溶液100μlと様々な濃度の合成化合物100μlをそれぞれ分注した後、室温で10min間反応させた後、517nmで吸光度を測定した。
測定から出た吸光度と化合物の濃度を関連付けて、図1に図で示した。
図1から分かるように、ほとんどの実施例化合物に対しては、アスコルビン酸に比べて少ない活性を示したが、実施例1の化合物は、対照群であるアスコルビン酸に比べて高い活性を示した。
したがって、本発明に係るフェノール酸類誘導体化合物は、強力な抗酸化力が確認されることで、酸化関連疾患、すなわち、皮膚の老化、しわ、皮膚色素沈着などの予防又は治療の用途への使用可能性を示した。
[試験例2]−フェノール酸類誘導体化合物の細胞内チロシナーゼの活性阻害効果
前記実施例で合成した化合物に対して細胞内でのチロシナーゼ生成抑制効果を測定してみた。
細胞実験に使用されたウシ胎児血清(Fetal bovine serum;FBS)、ダルベッコ改変イーグル培地(Dulbecco’s Modified Eagle Medium;DMEM)は、Gibco(USA)から購入して使用し、細胞株は、韓国細胞株銀行から購入したマウス由来のB16F10(黒色腫細胞)を使用した。10%のFBS(Gibco)及び1%のantibiotic−antimycotic(Gibco)が添加されたDMEM(Gibco)を使用して、37℃、5%CO2インキュベーターで培養し、3〜4日間隔で継代培養を施行した。培養されたB16F10細胞を0.05%トリプシン(Trypsin)−EDTAで剥離し、24培養容器(well plate)に同じ数(1.0×105 cells/well)で接種した後、16時間後、無血清培地に取り替えた。6時間追加培養した後、α−MSH(100nM)と試験薬物を処理し、3日間培養した。3日間の培養が終わった後、冷たいPBS(Phosphated buffer saline)バッファーで2回洗浄した後、プロテアーゼインヒビター(protease inhibitor)を添加したRIPA buffer(50nM Tris−HCl、150nM NaCl、2% NP−40、0.5% Sodium deoxycholate、0.1% SDS、pH7.4)を200μl処理して、細胞を破砕した。回収した破砕溶液を4℃の条件で13,000rpmの速度で30分間遠心分離を行って、タンパク質が存在する上層液のみを回収した。回収した上層液は、ブラッドフォードアッセイ(bradford assay)を通じてタンパク質を定量した。200μg/mlのタンパク質198μlと2mg/ml L−DOPA 2μlを反応後、光が遮断されたクッキングホイルで覆って37℃ CO2インキュベーターで1時間反応させた。その後、405nmで吸光度値を測定した。
細胞内チロシナーゼ活性率(%)=試料群/対照群(メラニン生合成関与因子処理)*100で計算し、対照群としてアルブチン(Arbutin)を使用した。結果は、図2の通りである。
図2から分かるように、実施例化合物は、アルブチンに比べて高いチロシナーゼ活性阻害効果を示している。したがって、フェノール酸類誘導体化合物がチロシナーゼの活性を抑制し、メラニンの生成にも影響を及ぼすかを調べるために、細胞内メラニン生成量を確認する実験を追加で行った。
[試験例3]−フェノール酸類誘導体化合物のメラニン生成阻害効果
前記実施例で合成した化合物に対して、細胞内でのメラニン生成抑制効果をChang and Chenの方法で測定した(Chang and Chen, 「Inhibitory effect of homochlorcyclizine on melanogenesis in α−melanocyte stimulating hormone−stimulated mouse B16 melanoma cells」, Archives of Pharmacal Research,(独),2012年1月, Vol.35,No.1, p.119−127)。
細胞実験に使用されたウシ胎児血清(Fetal bovine serum;FBS)、ダルベッコ改変イーグル培地(Dulbeccos Modified Eagle Medium;DMEM)は、Gibco(USA)から購入して使用し、細胞株は、韓国細胞株銀行から購入したマウス由来のB16F10(黒色腫細胞)を使用した。10%のFBS(Gibco)及び1%のantibiotic−antimycotic(Gibco)が添加されたDMEM(Gibco)を使用して、37℃、5%CO2インキュベーターで培養し、3〜4日間隔で継代培養を施行した。培養されたB16F10細胞を0.05%トリプシン(Trypsin)−EDTAで剥離し、24培養容器(well plate)に同じ数(2.0×104 cells/well)で接種した後、24時間後、α−MSH(100nM)と試験薬物を処理し、3日間培養した。3日間の培養が終わった後、1N NaOHを処理して80℃で1時間反応させることで、細胞に含まれたメラニンを溶かし出し、405nmでの吸光度の測定を通じてメラニンの量を測定した。陽性対照群としてコウジ酸(Kojic acid)とアルブチン(Arbutin)を使用した。結果は、図3の通りである。
図3から分かるように、実施例化合物は、アルブチンに比べて高いメラニン生成阻害効果を示している。そして、コウジ酸よりも高い活性を示した実施例化合物も確認された。したがって、本発明で説明しているフェノール酸類誘導体化合物がメラニンの生成を抑制して美白効果を有することが分かる。

Claims (8)

  1. 下記化学式1で表される化合物、その異性体、またはその塩。
    ここで、
    nは、0または1、
    Xは、NHまたはS、
    Yは、炭素数C〜Cのアルキル、
    は、炭素数C〜Cのヒドロキシアルキル、炭素数C〜Cのヒドロキシアリール、炭素数C〜Cのヒドロキシアルキルアリール、アミノ基、またはアミド基、
    は、H、または炭素数C〜Cのアルキル、及び
    は、メチルである。
  2. 下記化学式2で表される、請求項1に記載の化合物、その異性体、またはその塩。
    ここで、
    は、H、または炭素数C〜Cのアルキル、
    はメチル、及び
    は、ヒドロキシメチル、またはヒドロキシエチルである。
  3. 下記化学式3で表される、請求項1に記載の化合物、その異性体、またはその塩。
    ここで、
    は、H、または炭素数C〜Cのアルキル、
    はメチル、及び
    は、アミノ基、または炭素数C〜Cのアミド基である。
  4. (R)−エチル−2−アミノ−3−(4−ヒドロキシ−3,5−ジメトキシベンゾイルチオ)プロパノエート、(R)−メチル−2−アセトアミド−3−(4−ヒドロキシ−3,5−ジメトキシベンゾイルチオ)プロパノエート、(S)−メチル−3−ヒドロキシ−2−(4−ヒドロキシ−3,5−ジメトキシベンゾイルチオ)プロパノエート、または(2S,3R)−メチル−3−ヒドロキシ−2−(4−ヒドロキシ−3,5−ジメトキシベンゾイルチオ)ブタノエートであることを特徴とする、請求項1に記載の化合物、その異性体、またはその塩。
  5. 請求項1〜4のいずれか1項に記載の化合物、その異性体、またはその塩を有効成分として含有する、皮膚美白用化粧料組成物。
  6. 請求項1〜4のいずれか1項に記載の化合物、その異性体、またはその塩を有効成分として含有する、酸化関連症状の予防又は改善用抗酸化化粧料組成物。
  7. 前記酸化関連症状は、皮膚の老化、しわの生成、及び皮膚色素沈着から選択されたいずれか1つ以上であることを特徴とする、請求項6に記載の抗酸化化粧料組成物。
  8. 請求項1〜4のいずれか1項に記載の化合物、その異性体、またはその塩を、組成物の全重量を基準として0.01〜10重量%含む、化粧料組成物。
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