JPWO2012111187A1 - 皮膚コラーゲン産生促進剤 - Google Patents

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Abstract

【課題】食経験豊富で安全な食品成分または栄養素からなり、皮膚コラーゲン産生促進作用を有する医薬、化粧品およびサプリメントを提供する。【解決手段】本発明の皮膚コラーゲン産生促進剤は、メナキノン−7を有効成分として含む。本発明の皮膚コラーゲン産生促進剤は、経皮投与又は経口投与され、医薬、化粧品およびサプリメントとして提供される。【選択図】図1

Description

本発明は、皮膚の疾病、アレルギー、老化に対する改善および/または予防に有効な皮膚コラーゲン産生促進剤に関し、より詳細には、食品由来で安全性の高い皮膚コラーゲン産生促進剤に関する。
皮膚は、主として表皮、真皮及び皮下組織に分けられる。真皮は、表皮の下にあって皮膚構造を支えるために、コラーゲン、ヒアルロン酸等で構成される細胞外マトリックスと呼ばれる生体構造物で満たされている。この細胞外マトリックス成分は、線維芽細胞等によって産生される。健康で若々しい皮膚では、コラーゲンなどの細胞外マトリックス成分の産生が良好であり、細菌やウィルスによる感染防止、皮膚病防止、アレルギー物質等の異物の進入防止、皮膚の弾力性維持ならびに水分保持がなされている。一方、しみ、しわ、たるみ、肌荒れといった症状に代表される皮膚の老化は、コラーゲン等の細胞外マトリックス成分の減少とともに進行するといわれている。
皮膚のコラーゲンを増加させる素材が多数報告されている(特許文献1〜14)。しかし、ほとんどのものは、その効果は十分でなく、製造コストが非常に高く、そして食経験が十分でないために安全性等に課題が多い。
ビタミンKは、一般に、ビタミンK依存性タンパク質が特異的に有するグルタミン酸残基をγカルボキシグルタミン酸(Gla)に転換するのに必要なビタミンであると捉えられている。ビタミンK依存性タンパク質としては、肝臓で作られるいくつかの血液凝固に関係する因子、骨組織から作られるオステオカルシン、血管などの軟部組織で作られるマトリックスGlaタンパク質などが知られている。
ビタミンK類の皮膚への効果としては、抗EGFR療法に起因する炎症に関連する皮膚状態やRashの予防や治療(特許文献14および15)が知られている。また、メラニンなど色素沈着に関する皮膚疾患を治療すること(特許文献16)や、目のアザやクマに対する効果(非特許文献1および2)、顔のしみ、目の下のくま、赤らみ、ほてり等の症状を改善するビタミンKとビタミンEの複合製剤(特許文献17)、およびリポ酸等との組み合わせによる皮膚用外用剤(特許文献18)が知られている。
ビタミンK2の一種であるメナキノン−4は、SXRリセプターを介した骨芽細胞のコラーゲン増加効果が知られている(非特許文献3)。また、メナキノン−4がプロテインキナーゼA(protein kinase A)依存的な経路で働く因子群について作用することも知られている(非特許文献4)。
特開平11−35455号公報 特開2007−186471号公報 特開2008−94750号公報 特開2008−189607号公報 特開2008−280296号公報 特開2009−249366号公報 特開2010−95499号公報 特開2007−91637号公報 特開2008−133270号公報 特開2008−260747号公報 特開2009−184997号公報 特開2009−298724号公報 特開2010−215648号公報 US2009/0234022 A1 US2009/0239952 A1 WO/2009/063485 特開2004−196759号公報 特開平10−7541号公報
Elson,M.et al.,Cosmet.Dermatol 1995,8:25−27 Elson.,M et al.,Cosmet. Dermatol(1999)12,32−34 Ichikawa et al. J.Biol.Chem.2006 281(25):16927−34 Ichikawa et al. J.Mol.Endocrinol.2007,39:239−47.
従来知られている皮膚コラーゲンの産生を促進する物質は、有効性と安全性の面でかならずしも満足されない。そこで、本発明の目的は、食経験豊富で安全な食品成分または栄養素であって、微量でコラーゲン産生促進作用を持つ素材を提供することにある。
本発明者らは、納豆に含まれ長期間の摂取経験のあるビタミンKのうちのメナキノン−7の生理機能について、鋭意研究してきた。その中で、皮膚細胞への効果を調べたところ、意外なことに、メナキノン−4には見られず、メナキノン−7にのみ皮膚細胞のコラーゲン産生促進作用があることを見出し、本発明に至った。すなわち、本発明は、メナキノン−7を有効成分として含有する皮膚コラーゲン産生促進剤を提供する。
特許文献14〜18でビタミンK類の皮膚への作用が知られていても、後述の実施例および比較例が示すように、メナキノン−4には皮膚コラーゲン産生促進作用がなく、メナキノン−7にはコラーゲン産生促進作用があることは従来知られていない。本発明により、メナキノン−7を有効成分とする皮膚コラーゲン産生促進剤が提供できることは全く意外なことである。
さらに、本発明者らは、経口で摂取したメナキノン−7が、皮膚での有効量となる濃度に達することを見出した。この知見をもとに、本発明は、皮膚コラーゲン産生促進剤を含む経皮投与剤および経口投与剤もまた提供する。従来知られてきた皮膚コラーゲン促進する化合物は、経口で摂取したときに、皮膚に分配されることが明らかでなかった。メナキノン−4に皮膚コラーゲン産生促進作用がないことが明らかになったことを総合すると、メナキノン−7を有効成分とする皮膚コラーゲン産生促進剤を含む経皮投与剤および経口投与剤が皮膚コラーゲン増加作用を有することは、全く意外なことである。
本発明のメナキノン−7を有効成分として含有するコラーゲン産生促進剤は、細菌やウィルスによる感染防止、皮膚病防止、アレルギー物質等の異物の進入防止、皮膚の老化、しわ予防・改善、水分保持などに極めて有効である。
ヒトが一日あたり必要とされるビタミンKの目安量は55〜80μg(日本人の食事摂取基準2010年版)であるが、許容上限摂取量は設定されておらず、ビタミンKは安全性の高い物質といえる。特に、メナキノン−7は納豆からの長期摂取の経験があることから安全性がさらに高い。したがって、本発明のコラーゲン産生促進剤は、皮膚のしわ改善・予防剤あるいは皮膚の老化改善・予防剤として、従来知られている製品よりも安全性の点で優れる。
脂溶性であるメナキノン−7は、従来のコラーゲン産生促進剤よりも体内に蓄積されやすいため、作用が長続きするという効果もある。また、メナキノン−7は、経口で摂取しても分解・代謝されることなく、メナキノン−7として作用できることから、非常に有利なコラーゲン産生促進剤である。
本発明のコラーゲン産生促進剤は、医薬として利用できるが、サプリメントや化粧品用途としても日常的に摂取または使用することが極めて容易である。よって、皮膚の老化および疾病の予防も企図される。
正常ヒト真皮線維芽細胞に対するメナキノン−7(MK−7)、メナキノン−4(MK−4)、ビタミンK1(VK1)のコラーゲン産生促進作用を評価した結果である。試料未添加時における単位タンパク量当たりのコラーゲン産生量を100としたときの相対値とする。メナキノン−7のみが有意にコラーゲン産生量が増加した。
以下に、本発明のコラーゲン産生促進剤の一実施形態を詳細に説明する。まず、本発明の皮膚コラーゲン産生促進剤に使用可能なメナキノン−7は、ビタミンK2の一種である。ビタミンK2はイソプロノイド側鎖の長さの違いによって、メナキノン−4からMK−15まで分類される。本発明の皮膚コラーゲン産生促進剤は、イソプロノイド側鎖の長さが7であるビタミンK2を必須の成分とする。
メナキノン−7は、栄養素として食品中に多く含まれ、特に納豆および納豆菌由来のもの、枯草菌、乳酸菌など微生物由来のものから取得することができる。また、メナキノン−7は、上記以外にも、化学的に合成したものも使用可能である。
本発明の皮膚コラーゲン産生促進剤へのメナキノン−7の含有量は、組成物の形態及び摂取量によって変わってくるが、通常、0.00002〜100重量%でよく、好ましくは0.0003〜70重量%、より好ましくは0.003〜50重量%の範囲である。メナキノン−7が0.00002重量%以下であると、皮膚コラーゲン増加効果を得るのに必要な量を摂取できない場合がある。
本発明の皮膚コラーゲン産生促進剤には、必須成分のメナキノン−7に加えて、皮膚コラーゲン産生促進効果を有する従来知られている食品成分の一種または二種以上を添加してもよい。また、コラーゲンやコラーゲン分解物、アミノ酸などのコラーゲンの原料となる成分を添加してもよい。
本発明の皮膚コラーゲン産生促進剤を医薬として用いる場合は、必須成分のメナキノン−7及び適宜のコラーゲン酸産生物質及びコラーゲン、コラーゲン分解物、アミノ酸類に加えて、医薬の助剤として汎用されるものを添加してもよい。例えば、剤形及び投与方法に応じて、汎用の賦形剤、崩壊剤、結合剤、滑沢剤、ビタミン、キサンチン誘導体、pH調整剤、清涼化剤、懸濁化剤、粘稠剤、溶解補助剤、抗酸化剤、コーティング剤、可塑剤、界面活性剤、水、アルコール類、水溶性高分子、甘味料、矯味剤、酸味料、香料、着色剤などを発明の効果を損なわない質的および量的範囲で添加することが可能である。
本発明の皮膚コラーゲン産生促進剤は、医薬として使用するために、散剤、顆粒剤、カプセル剤、丸剤、錠剤、チュアブル錠、ドロップのような固形製剤や、ドリンク剤、水剤、懸濁剤、乳剤、シロップ、ドライシロップのような液剤などの経口投与剤、あるいは液剤、水剤、乳剤、クリームのような経皮投与剤の形態に加工される。
本発明の皮膚コラーゲン産生促進剤を医薬として使用する場合の摂取方法は、特に限定されない。例えば、経口摂取、経皮摂取、輸液、注射(筋肉内、腹腔内、皮下又は静脈)等である。好ましくは、患者の負担が少ない点で、錠剤、カプセル剤等の経口摂取である。
本発明の皮膚コラーゲン産生促進剤を医薬に用いる場合には、症状に応じて、適宜、摂取量を設定すればよいが、一般に、予防薬として用いる場合は、1日あたりのメナキノン−7の摂取量として、10μg〜100mgでよく、20μg〜100mgが好ましいが好ましく、5〜50mgがさらに好ましい。治療薬として用いる場合は、1〜150mgで使用可能である。
本発明の皮膚コラーゲン産生促進剤を化粧品として用いる場合は、必須成分のメナキノン−7及び適宜の皮膚コラーゲン産生物質やコラーゲンの原料となるアミノ酸類、コラーゲン分解物、コラーゲン、ゼラチンに加えて、化粧品の助剤として汎用されるものを添加してもよい。例えば、エチレングリコール、ポリエチレングリコール、プロピレングリコール、1,3−ブチレングリコール、1,4−ブチレングリコール、ジプロピレングリコール、グリセリン、ジグリセリン、ポリグリセリン、ペンチレングリコール、イソプレングリコール、グルコース、マルトース、フルクトース、キシリトール、ソルビトール、マルトトリオース、エリスリトール等の多価アルコール;メタノール、エタノール、プロピルアルコール、イソプロピルアルコール、ブチルアルコール、イソブチルアルコール等の低級アルコール;オレイン酸、イソステアリン酸、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、ベヘン酸、ウンデシレン酸等の高級脂肪酸類;オリーブ油、トウモロコシ油、ツバキ油、マカデミアナッツ油、アボカド油、ナタネ油、ゴマ油、ヒマシ油、サフラワー油、綿実油、ホホバ油、ヤシ油、パーム油等の油脂;カルナバロウ、キャンデリラロウ、ミツロウ、ラノリン等のロウ類;ソルビトール、マンニトール、グルコース、ショ糖、ラクトース、トレハロース等の糖類;カラギーナン、キサンタンガム、ゼラチン、ペクチン、アガロース、アルギン酸塩、デキストリン、メチルセルロース、エチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、カルボキシビニルポリマー、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、アラビアガム、カラヤガム、トラガントガム、タマリンドガム等の増粘剤;フェノキシエタノール、メチルパラベン、エチルパラベン、プロピルパラベン、ブチルパラベン、パラオキシ安息香酸エステル、安息香酸、サリチル酸とその塩類、ソルビン酸とその塩類、デヒドロ酢酸とその塩類、クロルクレゾール、ヘキサクロロフェン等の防腐剤;ラウロイル硫酸ナトリウム、モノオレイン酸ポリオキシエチレンソルビタン等の非イオン界面活性剤、アルキルサルフェート塩、ノルマルドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム等の陰イオン界面活性剤、ポリオキシエチレンドデシルモノメチルアンモニウムクロライド等の陽イオン界面活性剤;ステロイド系及び非ステロイド系抗炎症剤;ビタミンA、ビタミンD、ビタミンE、ビタミンF、(メナキノン−7以外の)ビタミンK群のビタミン類やジカプリル酸ピリドキシン、ジパルミチン酸ピリドキシン、ジパルミチン酸アスコルビル、モノパルミチン酸アスコルビル、モノステアリン酸アスコルビル等のビタミン誘導体;フラボノイド、カロテノイド等の抗酸化剤;スクワラン、スクワレン、流動パラフィン等の高級脂肪族炭化水素類;セラミド、セレブロシド、スフィンゴミエリン等のスフィンゴ脂質;コレステロール、フィトステロール等のステロール類;メチルポリシロキサン、メチルフェニルポリシロキサン、メチルシクロポリシロキサン、オクタメチルシクロテトラシロキサン、オクタメチルシクロペンタシロキサン、デカメチルシクロペンタシロキサン、メチルハイドロジェンポリシロキサン等のシリコーン類;パラアミノ安息香酸、パラアミノ安息香酸モノグリセリンエステル、アントラニル酸メチル、ホモメンチル−N−アセチルアントラニレート、パラメトキシケイ皮酸オクチル、エチル−4−イソプロピルシンナメート等の紫外線吸収剤;ベントナイト、スメクタイト、バイデライト、ノントロナイト、サポナイト、ヘクトライト、ソーコナイト、スチーブンサイト等の鉱物;ベンガラ、黄酸化鉄、黒酸化鉄、酸化コバルト、群青、紺青、酸化チタン、酸化亜鉛等の無機顔料;赤色202号、黄色4号、青色404号等の着色料;香料;香油等が挙げられる。
本発明の皮膚コラーゲン産生促進剤を化粧品として使用するために、液剤、水剤、乳剤、乳液、クリーム、粉体のような経皮投与剤、あるいは散剤、顆粒剤、カプセル剤、丸剤、錠剤、チュアブル錠、ドロップのような固形製剤やドリンク剤、水剤、懸濁剤、乳剤、シロップ、ドライシロップのような液剤などの経口投与剤の形態に加工される。
本発明の皮膚コラーゲン産生促進剤を化粧品として使用する場合の摂取方法は、経口摂取又は経皮摂取である。化粧品としての即効性の観点から、水剤、乳剤、乳液、クリームでの経皮投与が好ましい。
本発明のコラーゲン産生促進剤を化粧品に用いる場合には、1日あたりのメナキノン−7の摂取量(塗布量)として、0.001〜100mgが好ましく、0.05〜50mgがさらに好ましい。
本発明の皮膚コラーゲン産生促進剤をサプリメントとして用いる場合は、必須成分のメナキノン−7及び適宜他のコラーゲン増加物質に加えて、サプリメントの添加剤として汎用されるものを添加してもよい。例えば、経口投与剤の形態に応じて、汎用の賦形剤、崩壊剤、結合剤、滑沢剤、ビタミン、キサンチン誘導体、アミノ酸、pH調整剤、清涼化剤、懸濁化剤、粘稠剤、溶解補助剤、抗酸化剤、コーティング剤、可塑剤、界面活性剤、水、アルコール類、水溶性高分子、甘味料、矯味剤、酸味料、香料、着色剤などを発明の効果を損なわない質的および量的範囲で添加することが可能である。
本発明の皮膚コラーゲン産生促進剤をサプリメントとして使用するために、例えば、散剤、顆粒剤、カプセル剤、丸剤、錠剤、チュアブル錠、ドロップのような通常の食品とは異なる経口投与剤に加工される。
本発明の皮膚コラーゲン産生促進剤をサプリメントなどの健康食品に用いる場合には、安全性を考慮して、1日あたりのメナキノン−7の摂取量として、0.01〜50mgが好ましく、0.01〜1mgがさらに好ましい。
本発明の皮膚コラーゲン産生促進剤の配合例を示す。しかし、本発明は、以下の配合例に限定されるものではない。
[配合例1]錠剤
Figure 2012111187
[配合例2]カプセル
Figure 2012111187
[配合例3]化粧水
Figure 2012111187
[配合例4]クリーム
Figure 2012111187
以下に、実施例を用いて本発明をより詳細に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
〔実施例1〕
正常ヒト線維芽細胞を用いて、メナキノン−7の皮膚コラーゲン産生促進作用をビタミンK1およびメナキノン−4と比較した。メナキノン−7試薬(和光純薬工業株式会社)は、HPLCで純度検定したものを使用した。設定濃度は、細胞培養系におけるビタミンK類の最大溶解度1.5x10−5Mで比較した。ビタミンK1(和光純薬工業株式会社)およびメナキノン−4(Sigma社)の純度はHPLC法により検定したものを使用した。
1.試験方法
正常ヒト真皮線維芽細胞(クラボウ社製)を0.5重量%仔牛血清(FBS)含有ダルベッコ改変イーグル培地(DMEM)(Sigma社)を用いて1ウェル当たり2.0x10個の細胞密度となるように96穴マイクロプレートに播種した。播種48時間後、表5に記載の濃度のメナキノン−7を含有する0.5重量%FBS含有DMEMと交換した。メナキノン−7は、エタノールに溶解した後、0.5%FBS含有DMEMにて100倍希釈した溶液を試験最高濃度液として調製した。また、陽性コントロールとしてアスコルビン酸リン酸マグネシウム塩(VC−PMg)を用い、試験方法に問題がないことを確認した。48時間試料含有培地で培養した後、培地上清を回収してI型コラーゲン量測定のELISAに供した。細胞は0.5%Triton X−100溶液にて溶解後、タンパク量を定量した。
2.コラーゲン量の測定
培地および検量線用I型コラーゲン溶液を高吸着型ELISAプレートの各ウェルに入れ、37℃にて2時間コーティングした後、1%牛血清アルブミン(BSA)溶液を用いて37℃にて1時間ブロッキングした。一次抗体反応は、Anti−Human Collagen Type I antibody (Rabbit)を0.3%BSA溶液で希釈し、37℃にて1時間反応させた。ニ次抗体反応は、ヒストファインMAX−PO(R)(Rabbit)をリン酸緩衝液で希釈し、37℃にて1時間反応させた。次に、0.3mg/mlの2,2’−Azinobis(3−ethylbenzothiazoline−6−sulfonic acid)diammounium salt (ABTS)および0.03%の過酸化水素を含むリン酸−クエン酸緩衝液(0.1M,pH 4.0)溶液を加えて20分間反応させ、マイクロプレートリーダーにて405nmの吸光度を測定した。
培地中のI型コラーゲン量は、同じELISAプレートで測定した検量線から換算し、全細胞のタンパク量で培地中のI型コラーゲン量を除することによって単位タンパク量あたりのI型コラーゲン量として算出した。
図1は、正常ヒト真皮線維芽細胞に対するメナキノン−7、ビタミンK1ならびにメナキノン−4(それぞれ、1.5x10−5Mという高用量において)のコラーゲン産生促進作用を、試料未添加時における単位タンパク量当たりのI型コラーゲン産生量を100としたときの相対値として評価した結果である。試料添加は各群n=6で試験を実施し、結果はそれぞれの平均値+標準偏差で示している。なお、統計処理については、試料未添加の対照群に対するStudent t検定を実施し、1%未満の危険率の場合*をつけた。
図1に示したように、メナキノン−7(図1内のMK−7)のみが有意にコラーゲン産生量が増加した。メナキノン−4(図1内のMK−4)については、さらにその4倍量の6.0x10−5Mでも評価したが、やはりコラーゲン産生量はまったく増加しなかった。
〔実施例2〕
表5に示す濃度範囲のメナキノン−7におけるヒト真皮線維芽細胞に対するコラーゲン産生促進作用を調べた。結果を表5に示す。試料添加は各群n=6で試験を実施し、結果はそれぞれの平均値で示している。なお、統計処理については、試料未添加の対照群に対するStudent t検定を実施し、1%未満の危険率の場合*をつけた。
Figure 2012111187
表5に示したように、メナキノン−7は、0.5x10−6Mという低濃度においても有意にヒト真皮線維芽細胞のI型コラーゲン産生を促進することが明らかとなった。
〔実施例3〕
Wistar系ラット(雄、5週齢)を、精製飼料AIN93G(オリエンタル酵母社製)を1週間自由に摂取させ馴化した後、群間の体重が均一になるように1群3匹に群分けした。ラット標準食(AIN93G)と、メナキノン−7を添加したメナキノン−7添加飼料(メナキノン−7:150μg/g)を各群3匹ずつのラットに、90日間自由摂取させた後、皮膚中のビタミンK濃度を測定した。ビタミンKの分析は、高速液体クロマトグラフィーを用い、白金黒を用いたポストカラム還元蛍光検出法により分析した(Sato et al.Biochim.Biophys.Acta 1622,145−150)。結果を表6に示す。
Figure 2012111187
※平均±SD
150μg/gのメナキノン−7食を摂取することにより、コラーゲン産生促進に必要なメナキノン−7濃度(0.5x10−6M:325ng/g)を超えるメナキノン−7が皮膚組織に検出された。このことから、メナキノン−7は経口摂取が有望な投与経路であると考えられる。
〔実施例4〕
4週齢のCrl:CD(SD)(SPF)雄ラットを、入荷後1週間の検疫期間を含め投与開始まで馴化した。検疫・馴化期間中、一般状態観察を毎日行い、体重を入荷後1日(入荷翌日)、3日及び7日に測定した。群間の体重が均一になるように1群5匹に4群に群わけをした。
ラット標準食AIN93Gに、メナキノン−7を添加した3種類の飼料:高MK7食(メナキノン−7:45.4μg/g食)、中MK7食(メナキノン−7:15μg/g食)、および低MK7食(メナキノン−7:4.54μg/g食)、ならびにMK7無添加食を、90日間自由摂取させた。
最終日に絶食後、解剖を行い、腹部をバリカンで丁寧に毛を取り除いた後、真皮を含む皮膚を採取した。皮膚を100mg程度に切り取り、正確に秤量した。皮膚コラーゲン量を皮膚コラーゲン定量キット(biocolor社製商品名Sircol Collagen Assay Kit)により測定した。MK7無添加食をコントロールとして、添加食3群のコラーゲン増加量を比較した。Student t検定により統計処理を行い、危険率P<0.05を有意差ありと判断した。結果を表7に示す。表中、*印は、有意差ありを示す。
Figure 2012111187
表7に示すように、MK7を経口摂取すると、用量依存的にコラーゲンが増加する傾向を示した。そして、45.4μg/g食の摂取で、皮膚コラーゲンが統計的に有意に増加することを確認した。

Claims (3)

  1. メナキノン−7を有効成分として含有する皮膚コラーゲン産生促進剤。
  2. 請求項1に記載の皮膚コラーゲン産生促進剤を含む経皮投与剤。
  3. 請求項1に記載の皮膚コラーゲン産生促進剤を含む経口投与剤。
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