JP6847948B2 - メラニン産生抑制剤、美白剤、線維芽細胞活性化剤、コラーゲン及び/又はエラスチン産生促進剤、及びシワ改善剤 - Google Patents
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Description
オロト酸には、尿酸値低下作用(特許文献1)、抗炎症作用、滋養強壮作用、肝機能促進作用などの健康の維持・増進に有効な様々な作用があることが知られている。また、オロト酸を含有する口内炎の予防・治療剤(特許文献2)、持続力向上用のエネルギー消費低減剤(特許文献3)などが報告されている。また、皮膚に対する有用性としては、ヒアルロン酸やグルコサミノグリカンの産生促進(特許文献4)が報告されている。
オロト酸誘導体の製造も検討されている。特許文献5には酸アミド型オロト酸誘導体とその製造方法が提案されている。しかしながらこれらの化合物の生理活性は、何ら開示されていない。
そこで本発明は、この難点を克服するものとして溶媒への溶解度が高く、かつ優れた生理活性を有する、オロト酸誘導体を含有する剤の提供を目的とする。
すなわち、本発明は以下の手段を提供する。
[1]下記一般式(1)で表されるオロト酸誘導体又はその塩を有効成分として含有する、メラニン産生抑制剤。
[2]下記一般式(1)で表されるオロト酸誘導体又はその塩を有効成分として含有する、美白剤。
[3]下記一般式(1)で表されるオロト酸誘導体又はその塩を有効成分として含有する、線維芽細胞活性化剤。
[4]下記一般式(1)で表されるオロト酸誘導体又はその塩を有効成分として含有する、コラーゲン及び/又はエラスチン産生促進剤。
[5]下記一般式(1)で表されるオロト酸誘導体又はその塩を有効成分として含有する、シワ改善剤。
[6]皮膚外用剤である前記[1]〜[5]のいずれか一つに記載の剤。
[7]化粧料である、前記[1]〜[6]のいずれか一つに記載の剤。
[8]前記オロト酸誘導体又はその塩の濃度が1.0×10−6〜10%(w/v)である前記[1]〜[7]のいずれか一つに記載の剤。
[9]前記オロト酸誘導体は、オロト酸よりも水溶解性が高い前記[1]〜[8]のいずれか一つに記載の剤。
[10]前記式(1)において、Rが、親水性アミノ酸の側鎖を表す、前記[1]〜[9]のいずれか一つに記載の剤。
[11]前記式(1)において、Rが、グルタミン酸、グリシン、ヒスチジン、又はアスパラギン酸の側鎖を表す、前記[1]〜[9]のいずれか一つに記載の剤。
[12]水を含有し、水の含有量が1〜99.9質量%である前記[1]〜[11]のいずれか一つに記載の剤。
[13]pHが2〜8である、前記[12]に記載の剤。
実施形態に係るオロト酸誘導体について説明する。
実施形態に係るオロト酸誘導体は、下記一般式(1)で表される化合物である。本発明に係るオロト酸誘導体は、オロト酸と天然アミノ酸のアミノ基が脱水縮合してアミド結合を形成した化合物である。
前記20種類のアミノ酸としては、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、トレオニン、バリン、トリプトファン、チロシンが挙げられる。なお、天然アミノ酸が二級アミンであるプロリンである場合には、式(1)中のRは、1つの炭素原子を介して隣接する窒素原子と共同でヘテロ環を形成する。
前記20種類の天然アミノ酸は、下記一般式(2)で表すことができる。
側鎖を表すRは、天然アミノ酸がグルタミン酸のときは「−C2H4COOH」、グリシンのときは「−H」、アラニンのときは「−CH3」を表す。他の天然アミノ酸についても同様である。
式(1)における天然アミノ酸は、親水性アミノ酸であることが好ましい。Rが親水性アミノ酸の側鎖であるオロト酸誘導体は、オロト酸と比べて水への溶解度が向上され好ましい。
実施形態のオロト酸誘導体の塩は、前記一般式(1)で表される化合物(以下、化合物(1)と略記することがある。)の塩であり、化合物(1)に由来するアニオン(またはカチオン)と、化合物(1)以外の化合物に由来するカチオン(またはアニオン)とで形成されている化合物である。
化合物(1)の塩としては、化合物(1)と、酸または塩基とが反応して形成された塩が挙げられる。このような塩は、化合物(1)がカチオンとなってアニオンと共に形成された塩であってもよいし、化合物(1)がアニオンとなってカチオンと共に形成された塩であってもよい。
化合物(1)の塩は、分子全体として電気的に中性、すなわち、一分子の化合物(1)の塩に含まれるカチオンの価数の合計値とアニオンの価数の合計値とが、同じであることが好ましい。
好ましい無機アニオンとしては、硝酸イオン、硫酸イオン、炭酸イオン、炭酸水素イオン、ハロゲンイオン等が例示できる。前記ハロゲンイオンとしては、フッ化物イオン、塩化物イオン、臭化物イオン、ヨウ化物イオン等が例示できる。
好ましい有機アニオンとしては、カルボン酸のアニオンが例示できる。
前記カルボン酸のアニオンは、モノカルボン酸(1価カルボン酸)のアニオンでもよいし、ジカルボン酸、トリカルボン酸等の多価カルボン酸のアニオンでもよい。
前記カルボン酸のアニオンとしては、ギ酸イオン、酢酸イオン、プロパン酸(プロピオン酸)イオン、ブタン酸(酪酸)イオン、ペンタン酸(吉草酸)イオン、ヘキサン酸(カプロン酸)イオン、ヘプタン酸(エナント酸)イオン、オクタン酸(カプリル酸)イオン、ノナン酸(ペラルゴン酸)イオン、デカン酸(カプリン酸)イオン、ドデカン酸(ラウリン酸)イオン、テトラデカン酸(ミリスチン酸)イオン、ペンタデカン酸イオン、ヘキサデカン酸(パルミチン酸)イオン、ヘプタデカン酸イオン、オクタデカン酸(ステアリン酸)イオン、エイコサン酸(アラキジン酸)イオン、cis−9−オクタデセン酸(オレイン酸)イオン、cis,cis−9,12−オクタデカジエン酸(リノール酸)イオン、cis,cis,cis−9,12,15−オクタデカトリエン酸(α−リノレン酸)イオン、all−cis−6,9,12−オクタデカトリエン酸(γ−リノレン酸)イオン、(5Z,8Z,11Z,14Z)−イコサ−5,8,11,14−テトラエン酸(アラキドン酸)イオン等の飽和または不飽和の脂肪酸のアニオン、シュウ酸イオン、マロン酸イオン、コハク酸イオン、グルタル酸イオン、アジピン酸イオン、フマル酸イオン、マレイン酸イオン等の飽和または不飽和ジカルボン酸のアニオン、クエン酸イオン、酒石酸イオン、ヒドロキシクエン酸イオン等のヒドロキシ酸のアニオン等が例示できる。
上述の飽和または不飽和の脂肪酸のアニオンは、炭素数が2〜25であることが好ましく、3〜20であることがより好ましい。また、不飽和の脂肪酸のアニオンは、不飽和結合を1〜4個有するものが好ましい。
オロト酸誘導体の合成方法としては、特に制限はなく、従来知られているペプチド合成手法で適宜合成することができる。具体的には、オロト酸からオロト酸クロリドを経由して、アミノ酸と直接縮合する方法や、オロト酸とアミノ酸エステルをジシクロヘキシルカルボジイミド(DCC)等の各種カップリング試薬を用いて縮合後、エステル脱保護を行う方法、混合酸無水物法でオロト酸とアミノ酸またはアミノ酸エステルを縮合する方法などが挙げられる(例えば、特許文献5を参照)。その他、合成法の文献として、以下の文献(特許文献6、非特許文献1)を参照してもよい。
本発明は、一の実施形態においてメラニン産生抑制剤を提供する。当該メラニン産生抑制剤は、前記一般式(1)で表されるオロト酸誘導体又はその塩を有効成分として含有する。
当該メラニン産生抑制剤は、メラニンを生産する細胞に作用し、メラニン産生抑制効果を有するものである。メラニン産生抑制効果は、例えば、実施例に記載の方法により確認できる。具体的には、メラニン産生抑制剤と接触させた細胞群と、メラニン産生抑制剤と接触させていない細胞群とを比較して、メラニン産生抑制剤と接触させた細胞群の方が、細胞あたりのメラニンの生産量が低い場合、メラニン産生抑制剤がメラニン産生抑制の効果を有すると判断できる。
オロト酸誘導体又はその塩は、メラニン産生抑制効果を有するので、オロト酸誘導体又はその塩を含有する剤は、美白効果を有し、美白剤として提供できる。
当該線維芽細胞活性化剤は、線維芽細胞に作用し、線維芽細胞の活性化効果を有するものである。線維芽細胞活性化効果は、線維芽細胞による線維生産量を指標として、例えば、実施例に記載の方法により確認できる。線維芽細胞活性化剤と接触させた細胞群と、線維芽細胞活性化剤と接触させていない細胞群とを比較して、線維芽細胞活性化剤と接触させた細胞群の方が、細胞あたりの線維生産量が高い場合、線維芽細胞活性化剤が線維芽細胞活性化の効果を有すると判断できる。線維としては、コラーゲン、エラスチン、ヒアルロン酸が挙げられる。
オロト酸誘導体又はその塩は、コラーゲン及び/又はエラスチンの産生促進効果を有するので、オロト酸誘導体又はその塩を含有する剤は、コラーゲン及び/又はエラスチン産生促進剤として提供できる。
オロト酸誘導体又はその塩は、コラーゲン及び/又はエラスチンの産生促進効果を有するので、オロト酸誘導体又はその塩を含有する剤は、シワ改善効果を有し、シワ改善剤として提供できる。
当該皮膚外用剤は、前記一般式(1)で表されるオロト酸誘導体又はその塩を含有する。また、上記した実施形態の化粧料は、前記一般式(1)で表されるオロト酸誘導体又はその塩を含有する。本実施形態の皮膚外用剤は、化粧料として用いることもできる。
既存の原料規格書または公定書に記載された原料としては、第十四改正日本薬局方(財団法人日本公定書協会編集、株式会社じほう発行、2001年4月)、化粧品原料基準第二版注解(日本公定書協会編、薬事日報社発行、1984年)、化粧品原料基準外成分規格(厚生省薬務局審査課監修、薬事日報社発行、1993年)、化粧品原料基準外成分規格追補(厚生省薬務局審査課監修、薬事日報社発行、1993年)、化粧品種別許可基準(厚生省薬務局審査課監修、薬事日報社発行、1993年)、International Cosmetic Ingredient Dictionary and Handbook 2002 Ninth Edition Vol.1〜4,by CTFA、化粧品原料辞典(日光ケミカルズ発行、平成3年)等に記載されたものが例示できる。
メラニン産生抑制効果、及び美白効果に関しては、前記剤における前記オロト酸誘導体又はその塩の含有量が0.1〜100mmol/Lであってもよく、1〜70mmol/Lであってもよい。
線維芽細胞活性化効果、コラーゲン及び/又はエラスチンの産生促進効果、並びにシワ改善効果に関しては、前記剤における前記オロト酸誘導体又はその塩の含有量が0.05〜1000μmol/Lであってもよく、0.5〜500μmol/Lであってもよい。
含有量が上記範囲内であることで、上記のメラニン産生抑制効果、美白効果、線維芽細胞活性化効果、コラーゲン及び/又はエラスチンの産生促進効果、並びにシワ改善効果が好ましく発揮される。
メラニン産生抑制効果、及び美白効果に関しては、前記剤に含まれる前記オロト酸誘導体又はその塩の濃度は、1.0×10−2〜10%(w/v)であってもよく、5×10-2〜5%(w/v)であってもよい。
線維芽細胞活性化効果、コラーゲン及び/又はエラスチンの産生促進効果、並びにシワ改善効果に関しては、前記剤に含まれる前記オロト酸誘導体又はその塩の濃度は、1.0×10−6〜1.0×10−2%(w/v)であってもよく、1.0×10−4〜5.0×10−3%(w/v)であってもよい。
当該剤がアルコールを含有する場合、前記剤100質量%に対するアルコールの含有量は、1〜40質量%であってよく、5〜30質量%であってよい。
当該剤は、所定量を1日に1回または複数回に分けて投与される。
当該皮膚外用剤及び化粧料は、所定量を1日に1回または複数回に分けて使用される。
当該食品添加剤の使用量は、目的によって異なり、一概には決定できないが、通常、成人1人1日あたり、有効成分の摂取量(化合物(1)およびその塩の総摂取量)が10〜1000mg/人となる量であることが好ましい。
皮膚外用剤、化粧料、及び食品添加剤の場合は、化合物(1)またはその塩を配合すること以外は、公知の皮膚外用剤、化粧料及び食品添加剤と同様の方法で製造できる。
当該オロト酸誘導体はアミノ酸の誘導体であるので、高い安全性が期待できる。また、製剤、生体、細胞等へ適用した場合の溶解性に優れるため、優れた生理活性作用が発揮される。
上記した実施形態の各種の剤は、化合物(1)またはその塩の他に、必要に応じて、本発明の効果を損なわない範囲で、添加剤として通常用いられる他の成分を含有してもよい。当該剤は、化合物(1)またはその塩と、添加剤との含有量(質量%)の合計が、100質量%を超えないよう、添加剤を含有していてもよい。例えば、前記剤の全体量に対して100質量ppm〜99.9質量%の割合で添加剤を含有することが挙げられる。
添加剤としては、後述の油性基剤、保湿剤、感触向上剤、界面活性剤、高分子、増粘・ゲル化剤、溶剤、噴射剤、酸化防止剤、還元剤、酸化剤、防腐剤、抗菌剤、キレート剤、pH調整剤、酸、アルカリ、粉体、無機塩、紫外線吸収剤、美白剤、ビタミン類及びその誘導体類、消炎剤、抗炎症剤、育毛用薬剤、血行促進剤、刺激剤、ホルモン類、抗しわ剤、抗老化剤、ひきしめ剤、冷感剤、温感剤、創傷治癒促進剤、刺激緩和剤、鎮痛剤、細胞賦活剤、植物・動物・微生物エキス、鎮痒剤、角質剥離・溶解剤、制汗剤、清涼剤、収れん剤、酵素、核酸、香料、色素、着色剤、染料、顔料、水、金属含有化合物、不飽和単量体、多価アルコール、高分子添加剤、消炎鎮痛剤、抗真菌剤、抗ヒスタミン剤、催眠鎮静剤、精神安定剤、抗高血圧剤、降圧利尿剤、抗生物質、麻酔剤、抗菌性物質、抗てんかん剤、冠血管拡張剤、生薬、補助剤、湿潤剤、収れん剤、増粘剤、粘着付与物質、止痒剤、角質軟化剥離剤、油性原料、紫外線遮断剤、防腐殺菌剤、抗酸化物質、液状マトリックス、脂溶性物質、高分子カルボン酸塩、添加剤、金属セッケン等を例示できる。これらの添加剤は、1種を単独で含有されてもよく、2種類以上を組合せて含有されてもよい。これらの添加剤は、例えば、特開2014−114291等に記載されたものが例示できる。
(オロト酸及びオロト酸誘導体の水溶解度に対するpHの影響の検討)
オロト酸誘導体として、以下の化合物を用意した。
・上記式(1−2)で表される化合物(「オロト酸−Gly」又は「オロト酸−グリシン」と表記する。)
・上記式(1−1)で表される化合物(「オロト酸−Glu」又は「オロト酸−グルタミン酸」と表記する。)
・上記式(1−4)で表される化合物(「オロト酸−Asp」又は「オロト酸−アスパラギン酸」と表記する。)
・上記式(1−3)で表される化合物(「オロト酸−His」又は「オロト酸−ヒスチジン」と表記する。)
このとき、pHの調整は皮膚外用剤、化粧料として汎用されるpH2.3−7.2の範囲で行った。得られたサンプルを22μmのポアサイズのメンブレンフィルターにて濾過し、これを高速液体クロマトグラフィー(HPLC)の測定に供した。
HPLC解析は、株式会社島津製作所製のLCSolution、PDA検出器(CBM−20A)とShodex RSpak DM−614カラムを用い、カラム温度40℃、流速0.8ml/min、移動相として0.02% H3PO4を用いて実施した。
得られた解析データの各試料に一致するピーク面積値から、溶液中に溶解した試料濃度を算出した。結果を表1及び図1に示す。
オロト酸に比べ、オロト酸誘導体では、試験pH範囲において、顕著な溶解度の向上が見られた。
(ヒト3次元皮膚における細胞生存率の測定)
ヒト3次元皮膚におけるメラニン産生抑制効果を検討した。MatTek社製のヒト3次元皮膚を購入し、同社の専用培地EPI−100LLMMで1時間予備培養を行った。
予備培養後、リン酸緩衝食塩水(PBS)に溶解したオロト酸−グルタミン酸を、終濃度0.2、0.5、1.0%(w/v)の濃度で、オロト酸を0.5%(w/v)の濃度で皮膚表面に添加し、15日間培養した。オロト酸又はオロト酸−グルタミン酸添加後のヒト三次元皮膚の細胞生存率は、ナカライテスク社製の生細胞数測定試薬SFを用いて測定した。培養後の皮膚を生細胞数測定試薬SFが1%含む培地に移し3時間培養後、750nmの吸光度を測定した。細胞生存率はコントロールを1としたときの測定値として算出した。
結果を表2に示す。オロト酸−グルタミン酸では試験濃度では、細胞生存率の顕著な低下はみられず、試験濃度における安全性が確認された。
(ヒト3次元皮膚におけるメラニン産生抑制効果)
実験例2で細胞生存率を測定した後、皮膚をPBSでよく洗浄してから皮膚を採取し、1.5mLマイクロチューブに回収した。ここに150μLの溶解溶液(1%(w/v)ドデシル硫酸ナトリウム、0.05mMエチレンジアミン四酢酸、10mMトリス塩酸塩(pH6.8))を加えた。撹拌後、3μLの5mg/mL プロテアーゼKを添加し、45℃で6時間溶解し、25μLの500mM Na3CO3、5μLの30%過酸化水素水を加え、80℃でさらに30分間処理した。室温に冷却した試料に、20μLのクロロホルム:メタノール=2:1溶液を添加し、遠心分離機の最高回転で10分間遠心分離した。試料の上澄みを80μLずつマイクロプレート上に回収し、405nmの吸光度を測定した。メラニン産生率は、コントロールを1としたときの各試料の吸光係数を算出し、実験例2で求めた細胞生存率で値を除算し、細胞あたりのメラニン産生率を算出した。
結果を表3に示す。オロト酸及びオロト酸誘導体は、優れたメラニン産生抑制効果を有することが示された。
(線維芽細胞におけるコラーゲン及びエラスチン発現促進効果の検討)
老化ヒト線維芽細胞におけるコラーゲン及びエラスチンの発現を検討した。なお、細胞の老化によりコラーゲン及びエラスチンの発現量が減少し、シワの原因となることが知られている。
老化線維芽細胞を作製した。正常ヒト線維芽細胞であるNB1RGB細胞(理化学研究所バイオリソースセンターより購入)を、培養フラスコにコンフルエントになるように培養し、600μM 過酸化水素水と10%(w/v)ウシ胎児血清を含むSigma社製ダルベッコ改変イーグル(DMEM)培地中で1時間培養後、PBSで洗浄し、10%(w/v)ウシ胎児血清を含むDMEMに変換し24時間培養した。この操作を3回繰り返し、老化線維芽細胞を得た。
得られた老化線維芽細胞を約10000個/cm2の播種密度でプラスチックシャーレに播種し、10%(w/v)ウシ胎児血清を含むSigma社製ダルベッコ改変イーグル(DMEM)培地中で24時間培養した。その後、精製水に溶解したオロト酸又はオロト酸誘導体(表4)を、終濃度100μmol/Lの濃度で培地に添加し、更に24時間培養した。オロト酸又はオロト酸誘導体を添加しなかったものをコントロールとした。
培養後の培養上清を回収し、コラーゲン産生測定をエーセル社製のヒトコラーゲン タイプI ELISA kitを用いて行った。各試料の培養上清50μLをキットに添付のコラーゲン抗体処理したマイクロプレートに添加した。室温で1時間、振盪培養後キット付属の洗浄液でプレートを3回洗浄した。そこへ、キットに添付のホースラディッシュペルオキシダーゼ−アビジンを50μL添加し、室温で1時間振盪培養した。再度洗浄液で3回洗浄後、キット付属の発色液を50μL添加し、15分間室温で静置し、そこへ反応停止液を50μLずつ添加した。1分間振盪混合後、450nmの吸光度を測定した。
結果を表4に示す。オロト酸誘導体はオロト酸よりも効率よくコラーゲン産生を促進することが分かった。
(エラスチン産生の促進効果の確認)
エラスチンは、主にコラーゲン同士を結びつける働きを持つ線維状のたんぱく質で、皮膚の真皮や血管、靭帯などに存在し、肌にハリや弾力を与えることが知られている。このエラスチンの産生に対するオロト酸誘導体の効果を以下の方法で検証した。
正常ヒト線維芽細胞であるNB1RGB細胞(理化学研究所バイオリソースセンターより購入)を、10000個/cm2の播種密度で播種し、10%(w/v)ウシ胎児血清を含むDMEM培地にて24時間培養した。10%(w/v)ウシ胎児血清を含むDMEM培地に、終濃度0μM(コントロール)、0.1、1、10、100μMとなるように精製水に溶かした本発明に係るオロト酸誘導体または100μMとなるように、精製水に溶かしたオロト酸を添加して、48 時間培養した。その後細胞を回収し、Biocolor社製のエラスチン測定キットにてエラスチンを抽出し、抽出液の波長513nmの吸光度を測定した。
結果を表5に示す。オロト酸誘導体はオロト酸に比べ低濃度で、高いエラスチン産生促進効果を有することが示された。
Claims (13)
- 皮膚外用剤である請求項1〜5のいずれか一項に記載の剤。
- 化粧料である、請求項1〜6のいずれか一項に記載の剤。
- 前記オロト酸誘導体又はその塩の濃度が1.0×10−6〜10%(w/v)である請求項1〜7のいずれか一項に記載の剤。
- 前記オロト酸誘導体は、オロト酸よりも水溶解性が高い請求項1〜8のいずれか一項に記載の剤。
- 前記式(1)において、Rが、親水性アミノ酸の側鎖を表す、請求項1〜9のいずれか一項に記載の剤。
- 前記式(1)において、Rが、グルタミン酸、グリシン、ヒスチジン、又はアスパラギン酸の側鎖を表す、請求項1〜9のいずれか一項に記載の剤。
- 水を含有し、水の含有量が1〜99.9質量%である請求項1〜11のいずれか一項に記載の剤。
- pHが2〜8である、請求項12に記載の剤。
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