KR100829890B1

KR100829890B1 - 신규한 레티놀 유도체, 이의 제조방법 및 이를 포함하는주름 개선용 화장료 조성물

Info

Publication number: KR100829890B1
Application number: KR1020070013109A
Authority: KR
Inventors: 박명옥; 방성식; 김명숙
Original assignee: 주식회사 바이오폴리메드
Priority date: 2007-02-08
Filing date: 2007-02-08
Publication date: 2008-05-16

Abstract

본 발명은 신규한 레티놀 유도체, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 주름 개선용 화장료 조성물에 관한 것이다. 본 발명에 따른 레티놀 유도체는 독성이 없고, 화학적 안정성 및 용해도를 증가시키며, 피부에 자극없이 용이하고 안전하게 피부 내부로 침투될 뿐만 아니라 피부 흡수력이 우수하여 콜라겐 합성을 증가시킴으로, 피부재생 및 주름 감소, 피부탄력 증대, 엘라스틴 분해 억제 등 피부노화 억제에 유용하게 사용될 수 있다.

Description

신규한 레티놀 유도체, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 주름 개선용 화장료 조성물{Novel retinol derivatives, process for the preparation thereof and cosmetic composition comprising the same for improving wrinkle}

본 발명은 신규한 레티놀 유도체, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 주름 개선용 화장료 조성물에 관한 것이다.

피부노화는 크게 내인성 노화(intrinsic aging) 및 광노화(photo aging)의 두 종류로 나눌 수 있다. 내인성 노화는 나이가 들어감에 따라 자연스럽게 생기는 현상이고, 광노화는 햇빛에 노출된 피부에서 관찰되는 노화현상으로 내인성 노화에 비해 그 정도가 심하고 일찍부터 관찰된다. 햇빛에 노출된 피부는 불규칙한 색소 침착이 발생하며, 피부가 거칠어지고 건조해지며, 탄력성이 감소하고 주름이 많이 발생한다. 이러한 광노화에 의한 피부 노화현상을 억제할 수 있는 물질 중 가장 잘 알려진 물질은 레티노이드(retinoid)이다.

레티노이드는 비타민 A의 유도체로서, 레티놀(retinol), 레티날(retinal), 레티노인산(retinoic acid), 레티닐 에스테르의 일종인 레티닐 아세테이트(retinyl acetate), 레티닐 프로피오네이트(retinyl propionate), 레티닐 리놀리에이트 (retinyl linoleate) 및 레티닐 팔미테이트(retinyl palmitate) 등과 같은 화합물로 분류할 수 있다.

이 중에서 레티놀은 인체에 존재하는 것으로, 상피 조직의 분화와 성장에 필수적이며, 세포 사이 조직물인 콜라겐, 엘라스틴 등 생합성을 촉진하여 주름을 감소시키고 피부탄력을 증대시키는 효능이 있다. 그 외 암의 증식을 예방하는 작용을 할 뿐 아니라 면역기능에 중요한 작용을 하는 것으로 알려져 있다. 또한, 다른 레티노이드에 비해 높은 안전성을 가지고 있어 화장료로 널리 사용되고 있다.

레티놀의 생물학적 대사산물인 트레티노인(all-trans-retinoic acid)은 크림형태로 피부에 도포하였을 때 광노화 개선과 콜라겐 형성에 효과가 있다고 보고되어 있다(JAMA 1988;259:527-32, N Engl J Med 1993;329:530-5). 그러나 트레티노인은 지용성으로 피부흡수력이 낮고, 빛이나 열에 약하여 생체 내에서 빠른 효소분해로 인해 매우 불안정하며, 피부에 자극적이고, 잠복기간 동안에 피부 염증, 피부 건조 및 피부 벗겨짐 등과 같은 부작용을 야기시킬 수 있다.

따라서, 상기와 같은 부작용을 감소시키고 레티노인산의 용해도를 높여 피부흡수력을 높이기 위한 방법으로, 대한민국 등록특허공보 제 10-297061호(2001. 5. 17)에는 폴리에톡실화 레틴아미드 유도체 및 그의 제조방법에 관하여 기재되어 있다. 또한, 대한민국 등록특허공보 제 10-589957호(2006. 6. 8)에는 폴리에톡실화 레틴아미드 유도체를 함유하는 노화방지용 화장료 조성물에 관하여 기재되어 있다. 그러나, 상기 폴리에톡실화 레틴아미드 유도체는 폴리에틸렌글리콜과 레티노인산 유도체와의 아미드 축합반응에 의한 것으로 제조방법은 간단하나, 레티노인산이 자 연적으로 존재하는 물질이 아니라 효소적 촉매 반응을 통해 자연적으로 존재하는 레티놀로부터 생성되는 물질로서 레티놀보다 불안정하다고 알려져 있다(Dermatol Ther. 2006;19:289-296).

이와 같이, 레티놀은 다른 레티노이드에 비해 높은 안전성을 가지고 있어 화장료로 널리 사용되고 있으나, 레티놀 역시 레티노인산과 같이 독성을 나타낸다는 문제점이 있다. 이는 레티놀의 끝부분에 위치한 알콜기 때문인 것으로 여겨지고 있으며, 이 때문에 레티놀의 알콜기 부분을 다른 물질과 반응시켜 독성을 낮추려는 연구가 많이 진행되고 있다.

상기 연구에 의해, 레티놀의 에테르 화합물은 레티놀에 비해 독성이 낮은 것으로 보고된 바 있으며(Nature 1976, 236, 110-113), 레티닐 에스테르 또한 다른 레티노이드 유도체보다 안정하면서 독성 또한 많이 감소된 것으로 보고되어 있다 (Biotechnol Lett.1986;8(8):547-552). 그러나 이 물질들 역시 지용성으로 피부흡수력이 낮다는 단점이 있다.

이에, 본 발명자들은 여러 레티노이드 유도체들에서 나타나는 문제점을 개선하기 위하여 연구하던 중, 안정성이 우수한 레티놀과 생체적합성 고분자인 폴리에틸렌글리콜(PEG) 유도체를 결합하여 신규한 레티놀 유도체를 제조하였으며, 상기 제조된 레티놀 유도체가 독성이 없고, 화학적 안정성 및 용해도를 증가시키며, 피부에 자극없이 용이하고 안전하게 피부 내부로 침투될 뿐만 아니라 피부 흡수력이 우수하여 콜라겐 합성을 증가시킴을 확인하고, 본 발명을 완성하였다.

본 발명은 신규한 레티놀 유도체, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 주름 개선용 화장료 조성물을 제공하고자 한다.

본 발명은 하기 화학식 1로 표시되는 신규한 레티놀 유도체를 제공한다.

상기 화학식 1에서,

R은 수소 또는 C₁~C₆의 저급 알킬기이고,

n은 4 내지 1,000의 정수이며,

X는 -CH₂-, -CO-, -CONH(CH₂)_m- 또는 -S-이고, 여기서 m은 1 내지 5의 정수이다.

바람직하게, 본 발명의 레티놀 유도체는 하기 화학식 1a 내지 1c로 표시되는 레티놀 유도체를 포함한다.

상기 화학식 1a에서, R 및 n은 화학식 1에서 정의한 바와 같다.

상기 화학식 1b에서, R 및 n은 화학식 1에서 정의한 바와 같다.

상기 화학식 1c에서, R, n 및 m은 화학식 1에서 정의한 바와 같다.

또한, 본 발명은 하기 화학식 2의 레티놀과 하기 화학식 3 내지 5 중에서 선택된 하나의 폴리에틸렌글리콜(PEG) 유도체를 유기용매 중에서 염기 존재 하에 반응시키는 것을 특징으로 하는 상기 화학식 1의 레티놀 유도체의 제조방법을 제공한다.

상기 화학식 3에서, R 및 n은 화학식 1에서 정의한 바와 같고, X₂는 OH, 토실 또는 할로겐이다.

상기 화학식 4에서, R 및 n은 화학식 1에서 정의한 바와 같고, X₃는 OH, 할로겐 또는 숙신이미딜이다.

상기 화학식 5에서, R, n 및 m은 화학식 1에서 정의한 바와 같고, X₄는 할로겐이다.

본 발명에 사용된 폴리에틸렌글리콜 유도체는 여러 유기용매에 쉽게 용해될 수 있고, 독성이 없어 체내 지속성을 가지며, 비항원성이고, 선형 또는 가지달린 고분자 형태를 나타낸다.

본 발명의 제조방법에 대해 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

첫 번째 방법은, 화학식 2의 레티놀과 화학식 3의 폴리에틸렌글리콜 유도체를 유기용매 중에서 염기 존재 하에 반응시켜 폴리에틸렌글리콜 유도체가 에테르 형태로 결합된 화학식 1a의 레티놀 유도체를 제조하는 방법이다.

여기서, 상기 유기용매는 무수 조건의 디클로로메탄, 디메틸포름아미드, 테트라히드로퓨란, 톨루엔, 1,4-디옥산 및 아세토니트릴로 이루어진 군으로부터 선택된 1종이 바람직하나, 이에 한정되는 것은 아니다.

상기 염기는 수소화나트륨, 수산화나트륨, 수소화칼륨, 수산화칼륨, 탄산나트륨, 탄산칼륨과 같은 금속염기와 피리딘, 트리에틸아민과 같은 유기염기 중에서 선택된 1종을 사용할 수 있다. 이때, 금속염기의 함량은 화학식 2의 레티놀 1몰에 대해 1.0 내지 2.0 몰배량(mol)이 바람직하며, 유기염기의 함량은 화학식 2의 레티놀 1몰에 대해 2.0 내지 10.0 몰배량(mol)이 바람직하다.

두 번째 방법은, 화학식 2의 레티놀과 화학식 4의 폴리에틸렌글리콜 유도체를 유기용매 중에서 염기 존재 하에 반응시켜 폴리에틸렌글리콜 유도체가 에스테르 형태로 결합된 화학식 1b의 레티놀 유도체를 제조하는 방법이다.

여기서, 축합제로는 벤조트리아졸-1-일-옥시-트리스-피롤리디노-포스포늄 헥사플루오로포스페이트(PyPOB), N,N-디시클로헥실카보디이미드(DCC) 또는 1,3-디이소프로필카보디이미드(DIC)가 바람직하고, 축합반응을 촉진시키는 촉매로는 1-히드록시벤조트리아졸(HOBT) 또는 N,N-디메틸아미노피리딘(DMAP)이 바람직하다. 또한, 유기용매로는 첫번째 방법에서 사용된 유기용매를 사용할 수 있으며, 바람직하게는 디클로로메탄 또는 디메틸포름아미드 중에서 선택된 1종을 사용하는 것이 바람직하다. 또한 염기로는 N,N-디이소프로필에틸아민 또는 트리에틸아민을 사용하는 것이 바람직하다. 이때, 반응은 냉각 내지 실온에서 무수 조건에서 이루어진다.

세 번째 방법은, 화학식 2의 레티놀과 화학식 5의 폴리에틸렌글리콜 유도체 를 유기용매 중에서 염기 존재 하에 반응시켜, 연결기로 아미드기를 포함하는 폴리에틸렌글리콜 유도체가 에테르 형태로 결합된 화학식 1c의 레티놀 유도체를 제조하는 방법이다. 세 번째 방법의 반응 조건은 첫 번째 방법과 동일하게 할 수 있다.

본 발명의 제조방법에서 출발물질로 사용되는 화학식 3의 화합물 중 토실 화합물은, 폴리에틸렌글리콜과 토실클로라이드를 반응시켜 제조할 수 있다. 이때 사용된 유기용매 및 염기는 상기 첫 번째 방법에서 사용된 유기용매 및 염기를 사용할 수 있다. 또한, 화학식 3의 화합물 중 할라이드 화합물, 특히 클로라이드 화합물은 폴리에틸렌글리콜과 2,4,6-트리클로로-[1,3,5]-트리아진을 디메틸포름아미드에 넣고 반응시키거나 또는 폴리에틸렌글리콜, 티오닐클로라이드 및 피리딘을 디클로로메탄에 넣고 반응시켜 화학식 3의 클로라이드 화합물을 제조할 수 있으며, 상기와 같은 방법으로 소듐할라이드 또는 티오닐할라이드를 이용하여 화학식 3의 할라이드 화합물을 제조할 수 있다.

또한, 본 발명의 제조방법에서 출발물질로 사용되는 화학식 4의 화합물은, 카복실기를 갖는 폴리에틸렌글리콜 화합물(mPEG-COOH)과 티오닐클로라이드를 반응시켜 제조할 수 있다.

또한, 본 발명의 제조방법에서 출발물질로 사용되는 클로로알킬아미드가 결합된 화학식 5의 화합물은, 카복실기를 갖는 폴리에틸렌글리콜 화합물(mPEG-COOH)과 클로로알킬아민 화합물을 반응시켜 제조할 수 있다. 이때, 사용되는 축합제, 촉매 및 유기용매는 두 번째 방법에서 사용한 것을 사용할 수 있다.

본 발명의 제조방법에서 사용된 염기, 축합제, 촉매 및 유기용매는 상기 열 거된 것만으로 한정되지 않으며, 반응에 악영향을 끼치지 않는 범위 내에서 당업계에 통상적으로 공지된 모든 것을 사용할 수 있다.

또한, 본 발명은 상기 화학식 1의 레티놀 유도체를 포함하는 주름 개선용 화장료 조성물을 제공한다.

본 발명에 따른 레티놀 유도체는 독성이 없고, 화학적 안정성 및 용해도를 증가시키며, 피부에 자극없이 용이하고 안전하게 피부 내부로 침투될 뿐만 아니라 피부 흡수력이 우수하여 콜라겐 합성을 증가시킴으로, 피부재생 및 주름 감소, 피부탄력 증대, 엘라스틴 분해 억제 등 피부노화 억제 효과가 우수하다. 따라서, 본 발명에 따른 레티놀 유도체는 주름 개선을 위한 화장료 조성물에 유용하게 사용할 수 있다.

본 발명의 화장료 조성물에서, 상기 레티놀 유도체의 함량은 화장료 조성물의 총 중량에 대해 약 0.0001 내지 10.0 중량%, 바람직하게는 0.001 내지 5.0 중량%, 보다 바람직하게는 0.01 내지 1 중량%의 양으로 포함될 수 있다. 만일 레티놀 유도체의 함량이 0.0001 중량% 미만이면 실질적인 효과를 기대하기 어렵고, 10.0 중량%를 초과하면 함유량의 증가에 따른 뚜렷한 효과의 증가가 나타나지 않으며, 피부 자극 유발, 제형의 불안정성과 같은 문제점이 생긴다.

본 발명의 주름 개선용 화장료 조성물은 당업계에서 통상적으로 제조되는 어떠한 제형으로도 제조될 수 있으며, 예를 들어, 용액, 현탁액, 유탁액, 페이스트, 겔, 크림, 로션, 파우더, 비누, 계면활성제-함유 클린싱, 오일, 분말 파운데이션, 유탁액 파운데이션, 왁스 파운데이션 및 스프레이 등으로 제형화될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

본 발명의 화장료 조성물에 포함되는 화장품학적으로 허용가능한 담체는 제형에 따라 다양하다. 본 발명의 제형이 연고, 페이스트, 크림 또는 겔인 경우에는, 담체 성분으로서 동물성유, 식물성유, 왁스, 파라핀, 전분, 트라칸트, 셀룰로오스 유도체, 폴리에틸렌 글리콜, 실리콘, 벤토나이트, 실리카, 탈크, 산화아연 또는 이들의 혼합물이 이용될 수 있다.

본 발명의 제형이 파우더 또는 스프레이인 경우에는, 담체 성분으로서 락토스, 탈크, 실리카, 알루미늄 히드록사이드, 칼슘 실리케이트, 폴리아미드 파우더 또는 이들의 혼합물이 이용될 수 있고, 특히 스프레이인 경우에는 추가적으로 클로로플루오로히드로카본, 프로판/부탄 또는 디메틸 에테르와 같은 추진체를 포함할 수 있다.

본 발명의 제형이 용액 또는 유탁액인 경우에는, 담체 성분으로서 용매, 용해화제 또는 유탁화제가 이용되고, 예컨대 물, 에탄올, 이소프로판올, 에틸 카보네이트, 에틸 아세테이트, 벤질 알콜, 벤질 벤조에이트, 프로필렌 글리콜, 1,3-부틸글리콜 오일이 있으며, 특히, 목화씨 오일, 땅콩 오일, 옥수수 배종 오일, 올리브 오일, 피마자 오일 및 참깨 오일, 글리세롤 지방족 에스테르, 폴리에틸렌 글리콜 또는 소르비탄의 지방산 에스테르가 있다.

본 발명의 제형이 현탁액인 경우에는, 담체 성분으로서 물, 에탄올 또는 프로필렌 글리콜과 같은 액상의 희석제, 에톡실화 이소스테아릴 알콜, 폴리옥시에틸 렌 소르비톨 에스테르 및 폴리옥시에틸렌 소르비탄 에스테르와 같은 현탁제, 미소결정성 셀룰로오스, 알루미늄 메타히드록시드, 벤토나이트, 아가 또는 트라칸트 등이 이용될 수 있다.

본 발명의 제형이 비누인 경우에는 담체 성분으로서 지방산의 알칼리 금속 염, 지방산 헤미에스테르 염, 지방산 단백질 히드롤리제이트, 이세티오네이트, 라놀린 유도체, 지방족 알콜, 식물성 유, 글리세롤, 당 등이 이용될 수 있다.

또한, 본 발명의 화장료 조성물에는 담체 뿐만 아니라 보조제도 포함될 수 있으며, 예를 들어 보존제, 항산화제, 안정화제, 용해화제, 비타민, 안료, 향료 및 이들의 혼합물이 포함될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 제시한다. 그러나 하기의 실시예는 본 발명을 보다 쉽게 이해하기 위하여 제공되는 것일 뿐, 실시예에 의해 본 발명의 내용이 한정되는 것은 아니다.

실시예 1 : 폴리에틸렌글리콜 유도체가 에테르 형태로 결합된 레티놀 유도체의 제조 (화학식 1a)

1-1. 모노메톡시폴리(에틸렌글리콜)토실레이트 [Monomethoxypoly( ethylene glycol)tosylate, mPEG - OTs ]의 제조

폴리에틸렌글리콜 모노메틸에테르(mPEG-OH, 200 mg, 0.1 mmol), 토실클로라이드(23 mg, 0.12 mmol) 및 트리에틸아민(0.07 ㎖, 0.5 mmol)을 디클로로메탄(DCM; 8 ㎖)에 녹이고 질소가스 하에서 실온에서 24시간 동안 반응시켰다. 반응이 끝난 후, 상기 반응액을 감압 농축시키고 최소량의 디클로로메탄으로 녹여 디에틸에테르 에 부어 침전시켰다. 감압 여과하여 고형물을 얻고 진공 건조시켰다(190 ㎎, 수율: 95%).

¹H-NMR (500 MHz, CDCl₃) δ 7.80(d, 2H), 7.34(d, 2H), 4.16(t, 2H), 3.64 (PEG), 3.38(s, 3H), 2.45(s, 3H)

1-2. 화학식 1a의 레티놀 유도체의 제조

NaH(2.4 mg, 0.1 mmol)와 레티놀(14.3 mg, 50 μmol)을 톨루엔(2 ㎖)에 녹이고, 빛을 차단한 후 질소가스 하에 0℃에서 1시간 동안 교반시켰다. 상기 용액에 상기 1-1에서 제조한 mPEG-OTs(100 mg, 50 μmol)를 톨루엔(2 ㎖)에 녹인 용액을 천천히 가하고, 반응 온도를 실온으로 올려 24시간 동안 반응시켰다. 반응이 끝난 후, 디클로로메탄으로 추출하고 소금물(brine)로 씻어주었다. 유기층은 마그네슘설페이트 무수물로 건조시키고 감압 여과한 후 감압 농축시키고, 디에틸에테르에 부어 침전시켰다. 감압 여과하여 고형물을 얻고 진공 건조시켰다(82 ㎎, 수율: 82%).

¹H-NMR (500 MHz, CDCl₃) δ 6.58(dd, 1H), 6.30-5.96(m, 4H), 5.64(t, 1H), 4.19(d, 2H), 3.64(PEG), 3.38(s, 3H), 2.01(t, 2H), 1.95(s, 3H), 1.71(s, 3H), 1.84(s, 3H), 1.61(m, 2H), 1.48(m, 2H), 1.02(s, 6H)

실시예 2 : 폴리에틸렌글리콜 유도체가 에스테르 형태로 결합된 레티놀 유도체의 제조 (화학식 1b)

카복실기를 갖는 모노메톡시폴리에틸렌글리콜 (Monomethoxypolyethyleneglycol, mPEG-COOH) (100 mg, 5.0 μmol), PyPOB ((benzotriazol-1-yloxy)tripyrrolidinophosphonium hexafluorophosphate) (13.0 mg, 25 μmol) 및 1-히드록시벤조트리아졸(3.8 mg, 25 μmol)을 디메틸포름아미드 (DMF, 3 ㎖)에 넣고 실온에서 1시간 동안 반응시켰다. 상기 용액에 빛을 차단한 후, 레티놀(14.3 mg, 50 μmol)을 DMF(1 ㎖)에 녹인 용액을 넣고, N,N-디이소프로필에틸아민(4.4 ㎕, 25 μmol)을 가한 후 질소가스 하에 실온에서 24시간 동안 반응시켰다. 상기 반응물을 과량의 디에틸에테르에 부어 침전시켰다. 감압 여과하여 고형물을 얻고 진공 건조시켰다(86 ㎎, 수율: 86%).

¹H-NMR (500 MHz, CDCl₃) δ 6.64(dd, 1H), 6.28-6.08(m, 4H), 5.60(t, 1H), 4.97(d, 2H), 4.16(s, 2H), 3.64(PEG), 3.38(s, 3H), 2.01(t, 2H), 1.96(s, 3H), 1.71(s, 3H), 1.61(m, 2H), 1.47(m, 2H), 1.26(s, 3H), 1.02(s, 6H)

실시예 3 : 폴리에틸렌글리콜 유도체가 에스테르 형태로 결합된 레티놀 유도체의 다른 제조방법 (화학식 1b)

3-1. 아실할라이드기를 갖는 모노메톡시폴리 (에틸렌글리콜) [ mPEG - COCl ]의 제조

mPEG-COOH(200 mg, 10 μmol)를 디클로로메탄(4 ㎖)에 녹이고, 여기에 티오닐클로라이드(4 ㎖)를 첨가하여 질소가스 하에 실온에서 6시간 동안 교반하였다. 상기 용액을 감압 농축하고, 소량의 디클로로메탄에 녹여 디에틸에테르에 부어 침전시켰다. 감압 여과하여 고형물을 얻고 진공 건조시켰다.

3-2. 화학식 1b의 레티놀 유도체의 제조

상기 3-1에서 얻어진 mPEG-COCl(100 mg, 5.0 μmol), 레티놀(14.3 mg, 50 μmol) 및 피리딘(20.2 μl, 0.25 mmol)을 DMF(4 ㎖)에 녹이고, 빛을 차단하여 12시간 동안 교반시켰다. 상기 반응물을 과량의 디에틸에테르에 부어 침전시켰다. 감압 여과하여 고형물을 얻었다. 이 화합물에 남아 있는 피리딘 염을 제거하기 위하여 재결정 또는 추출을 시행하였다. 얻어진 고형물은 진공 건조시켰다(70 ㎎, 수율: 70%).

실시예 4 : 연결기로 아미드기를 포함하는 폴리에틸렌글리콜 유도체가 에테르 형태로 결합된 레티놀 유도체의 제조 (화학식 1c)

4-1. mPEG - CONHCH ₂ CH ₂ CH ₂ - Cl 의 제조

카복실기를 갖는 모노메톡시폴리에틸렌글리콜 (monomethoxypolyethyleneglycol, mPEG-COOH) (100 mg, 10 μmol), PyPOB(36.4 mg, 70 μmol), 1-히드록시벤조트리아졸(10.7 mg, 70 μmol)을 디메틸포름아미드 (DMF, 6 ㎖)에 녹인 용액을 실온에서 1시간 동안 반응시켰다. 상기 용액에 3-클로로프로필아민(3.9 mg, 30 μmol)을 DMF(2 ㎖)에 녹인 용액을 넣고, N,N-디이소프로필에틸아민(26.1 ㎕, 150 μmol)을 가한 후 질소가스 하에 실온에서 24시간 동안 반응시 켰다. 상기 반응물을 과량의 디에틸에테르에 부어 침전시켰다. 감압 여과하여 고형물을 얻고 진공 건조시켰다(92 ㎎, 수율: 92%).

¹H-NMR (500 MHz, CDCl₃) δ 3.99(s, 2H), 3.65(PEG), 3.59(t, 2H), 3.38(s, 3H), 3.14(t. 2H), 2.24(m, 2H)

4-2. 화학식 1c의 레티놀 유도체의 제조

NaH(2.4 mg, 10 μmol)를 0℃에서 테트라히드로퓨란(THF) (2 ㎖)에 녹이고, 여기에 레티놀(14.3 mg, 50 μmol)을 테트라히드로퓨란(1 ㎖)에 녹인 용액을 가하였다. 이 용액에 상기 4-1에서 제조한 mPEG-CONHCH₂CH₂CH₂-Cl(100 mg, 5.0 μmol)을 테트라히드로퓨란(2 ㎖)에 녹인 용액을 0℃에서 가하였다. 빛을 차단한 후 온도를 실온으로 올리고 24시간 동안 교반하였다. 반응이 끝난 후, 디클로로메탄으로 추출하고 소금물로 씻어주었다. 유기층은 마그네슘설페이트 무수물로 건조시키고 감압 여과한 후 감압 농축시키고, 디에틸에테르에 부어 침전시켰다. 감압 여과하여 고형물을 얻고 진공 건조시켰다(73 ㎎, 수율: 73%).

¹H-NMR (500 MHz, CDCl₃) δ 6.59(dd, 1H), 6.29-6.04(m, 4H), 5.63(t, 1H), 4.19(d, 2H), 3.64(PEG), 3.38(s, 3H), 3.13(t, 2H), 2.23(m, 2H), 2.02(t,, 2H), 1.94(s, 3H), 1.83(s, 3H), 1.71(s, 3H), 1.61(m, 2H), 1.48(m, 2H), 1.02(s, 6H)

실험예 1 : 콜라겐 합성 효과

본 발명에 따른 레티놀 유도체의 콜라겐 합성 효과를 알아보기 위하여, 하기와 같은 실험을 수행하였다.

인간 섬유아세포를 10% FBS(Fetal Bovine Serum)가 함유된 DMEM 배지로 부유시킨 후, 96-웰 마이크로 플레이트에 동일한 세포수(2×10⁴ cell/well)로 접종시켜 37℃, 5% CO₂에서 24시간 동안 배양하였다. 배양 후 배지를 FBS를 함유하지 않은 DMEM 배지로 교체해주고, 상기 실시예 1, 2 및 4에서 제조한 레티놀 유도체, 및 레티놀을 각각 농도별(10, 20, 40 ㎍/㎖)로 첨가하여 48시간 동안 배양하였다. 배양 후 각 웰을 FBS가 함유되어있지 않은 DMEM 배지로 씻어주고 동일배지를 첨가하여 24시간 더 배양하였다. 배양 후 각 웰의 상등액을 모아서 프로콜라겐 타입 (procollagen type) IC-Peptide(PICP)양을 enzyme-linked immuno assay kit (TAKARA, Japan)를 사용하여 측정하였으며, PICP 양을 ng/2×10⁴cell로 환산하였다 (Dermatol surg, 1998;24:1054-1058).

대조군으로는 본 발명의 레티놀 유도체 또는 레티놀을 첨가하지 않고 배양한 것을 사용하였다.

결과는 표 1에 나타내었다.

첨가량 (㎍/㎖)	콜라겐 합성량 (ng/2×10⁴cell)
첨가량 (㎍/㎖)	레티놀	실시예 1의 화합물	실시예 2의 화합물	실시예 4의 화합물	대조군
10	153	201	185	193	65
20	198	261	240	250	68
40	240	321	291	305	60

표 1에 나타난 바와 같이, 본 발명에 따른 레티놀 유도체는 레티놀에 비해 콜라겐 합성을 증가시켰으며, 농도-의존적으로 콜라겐 합성을 증가시켰다.

실험예 2 : 피부 주름 개선 효과

본 발명에 따른 레티놀 유도체의 피부 주름 개선 효과를 확인하기 위하여, 하기에서 제조한 영양 크림을 사용하여 피부탄력 변화의 측정을 통해 주름 개선 효과를 평가하였다.

1. 영양크림의 제조

본 발명의 레티놀 유도체를 함유한 영양크림은 하기 표 2의 성분 함량으로 제조하였다. 비교 제제예에는 본 발명의 레티놀 유도체를 함유하지 않은 영양크림을 제조하였다.

수상인 정제수, 트리에탄올아민, 프로필렌 글리콜을 70℃로 가열 용해하였다. 여기에 유상인 지방산, 유성성분, 유화제 및 방부제를 70℃로 가열 용해한 액을 첨가하여 유화시켰다. 유화가 완료된 후, 상기 용액을 45℃로 냉각시키고, 아시아티코사이드와 향을 첨가하고 분산시킨 다음 30℃로 냉각하였다.

성분	제제예(중량%)	비교 제제예(중량%)
화학식 1의 레티놀 유도체	0.01	-
호호바 오일	5.0	5.0
유동 파라핀	7.0	7.0
세틸아릴 알코올	2.0	2.0
폴리글리세릴-3-메틸 글루코스 디스테아레이트	2.0	2.0
글리세릴 스테아레이트	0.5	0.5
스쿠알란	3.0	3.0
프로필렌 글리콜	4.0	4.0
글리세린	5.0	5.0
트리에탄올 아민	0.3	0.3
카복시비닐폴리머	0.3	0.3
토코페릴 아세테이트	0.2	0.2
방부제	미량	미량
향	미량	미량
정제수	잔량	잔량
합계	100	100

2. 피부 탄력도 측정

피부탄력의 측정은 온도 24 내지 26 ℃, 습도 38 내지 40%로 일정하게 유지되는 건강한 여성 30명(25 내지 35세)을 대상으로 상기 1에서 제조한 영양크림을 각각 피검자의 얼굴에 1일 2회씩 3개월 동안 사용하게 한 후, Cutometer SEM 474를 이용하여 측정하였다. 판정기준은 피부탄력이 없는 경우를 0, 많은 경우를 5로 하여 상대적인 값을 비교하였다.

결과는 표 3에 나타내었다.

	제제예	비교 제제예
피부 탄력도	3.2	1.6

표 3에 나타난 바와 같이, 본 발명에 따른 레티놀 유도체가 레티놀에 비해 주름개선 효과가 훨씬 우수한 것으로 확인되었다.

실험예 3 : 피부누적 자극 시험

본 발명에 따른 레티놀 유도체의 인체 피부에 대한 안전성을 확인하기 위하여, 하기와 같은 실험을 수행하였다.

상기 실험예 2의 1에서 제조한 영양크림을 사용하여, 20~40대의 건강한 성인 남녀 30명(남자-15명, 여자-15명)을 대상으로 윗 팔뚝 부위에 격일로 총 9회의 24시간 누적첩포를 시행하여, 본 발명에 따른 레티놀 유도체가 피부에 자극을 주는지의 여부를 측정하였다.

첩포 방법은 핀 챔버(Finn chamber, Epitest Ltd, 핀란드)를 이용하였다. 챔버에 상기 1에서 제조한 각 피부 외용제를 15㎕씩 적하한 후 첩포를 실시하였다. 매회 피부에 나타난 반응 정도를 하기 수학식 1을 이용하여 점수화하였다.

평균 반응도 = {[(반응지수×반응도) / (총피검자수×최고점수(4점))] × 100} ÷ 검사횟수 (9회)

이때, 반응도에서 ±는 1점, +는 2점, ++는 4점의 점수를 부여하며, 평균 반응도가 3 미만일 때 안전한 물질로 판정하였다.

결과는 표 4에 나타내었다.

	반응이 나타난 피검자 수									평균 반응도
	1주			2주			3주
	1차	2차	3차	4차	5차	6차	7차	8차	9차
	±+ ++	±+ ++	±+ ++	±+ ++	±+ ++	±+ ++	±+ ++	±+ ++	±+ ++
제제예	2 - -	- - -	- - -	- - -	- - -	- - -	- - -	- - -	- - -	0.18
비교 제제예	2 - -	- - -	- - -	- - -	- - -	- - -	- - -	- - -	- - -	0.18
피검인원	30	30	30	30	30	30	30	30	30

표 4에 나타난 바와 같이, 본 발명의 레티놀 유도체를 포함하는 영양크림(제제예)의 경우 ±, +, ++에 해당하는 사람의 수가 각각 2명, 0명, 0명이었고, 그 외 나머지는 반응이 나타나지 않았다. 또한, 평균 반응도가 0.18로 3 미만이므로, 인체 피부에 안전한 물질로 판단되었다.

실험예 4 : 세포독성 시험

본 발명에 따른 레티놀 유도체가 화장품에 사용되는 원료로서의 1차 안전성이 있는지 확인하기 위하여, 상기 실시예 1 내지 4에서 제조한 화합물에 대하여 V79-4 세포(차이니스 햄스터, 폐조직 섬유아세포의 연속 세포주)를 배양하여 MTT 시험방법 [참고 문헌 : Mossman T.(1983). Rapid colorimetric assay for cellular growth amp; survival : application to proliferation amp; cytotoxicity assays. Journal of Immunological Methods 65, 55~63]을 수행하였다.

상기 세포독성을 시험한 결과, 본 발명의 레티놀 유도체는 10^-3(w%/㎖) 이상에서는 점차 아주 약한 독성을 나타내었으나, 10^-4(w%/㎖) 이하의 농도에서는 거의 독성을 나타내지 않았다. 이 결과는 독성을 나타내지 않는 농도인 10^-4(w%/㎖) 이하에서는 세포증진 효과를 보이기 시작하여 10^-6(w%/㎖) 이하의 농도에서 최고의 콜라겐 합성 증진 효과를 보이며, 상대적으로 아주 약하지만 독성을 나타내기 시작하는 10^-3(w%/㎖) 이상의 농도에서는 세포 증진 효과가 떨어지는 실험 결과의 일치성을 잘 보여 주었다.

하기에 본 발명의 조성물을 위한 제제예를 예시한다.

제제예 : 화장료 제제

1. 유연화장수 (함량 : 중량%)

화학식 1의 레티놀 유도체 0.01

글리세린 3.0

부틸렌 글리콜 2.0

프로필렌 글리콜 2.0

카복시비닐폴리머 0.1

에탄올 10.0

트리에탄올아민 0.1

방부제, 미량색소, 미량향료, 미량정제수 잔량

총계 100.0

2. 영양화장수 (함량 : 중량%)

화학식 1의 레티놀 유도체 0.01

밀납 4.0

폴리소르베이트 60 1.5

소르비탄세스퀴올레이트 0.5

유동파라핀 5.0

스쿠알란 5.0

카프릴릭/카프릭 트리글리세라이드 5.0

글리세린 3.0

부틸렌 글리콜 3.0

프로필렌 글리콜 3.0

카복시비닐폴리머 0.1

트리에탄올아민 0.2

방부제, 미량색소, 미량향료, 미량정제수 잔량

총계 100.0

3. 맛사지 크림 (함량 : 중량%)

화학식 1의 레티놀 유도체 0.005

밀납 10.0

폴리소르베이트 60 1.5

소르비탄세스퀴올레이트 0.8

유동파라핀 40.0

스쿠알란 5.0

카프릴릭/카프릭 트리글리세라이드 4.0

글리세린 5.0

부틸렌 글리콜 3.0

프로필렌 글리콜 3.0

트리에탄올아민 0.2

방부제, 미량색소, 미량향료, 미량정제수 잔량

총계 100.0

4. 팩 (함량 : 중량%)

화학식 1의 레티놀 유도체 0.005

폴리비닐알콜 13.0

소듐카복시메틸셀룰로스 0.2

알란토인 0.1

에탄올 5.0

노닐페닐에테르 0.3

방부제, 미량색소, 미량향료, 미량정제수 잔량

총계 100.0

본 발명에 따른 레티놀 유도체는 독성이 없고, 화학적 안정성 및 용해도를 증가시키며, 피부에 자극없이 용이하고 안전하게 피부 내부로 침투될 뿐만 아니라 피부 흡수력이 우수하여 콜라겐 합성을 증가시킴으로, 피부재생 및 주름 감소, 피부탄력 증대, 엘라스틴 분해 억제 등 피부노화 억제 효과가 우수하다.

Claims

하기 화학식 1로 표시되는 레티놀 유도체:

<화학식 1>

상기 화학식 1에서,

R은 수소 또는 C₁~C₆의 저급 알킬기이고,

n은 4 내지 1,000의 정수이며,

X는 -CH₂-, -CO-, -CONH(CH₂)_m- 또는 -S-이고, 여기서 m은 1 내지 5의 정수이다.
청구항 1에 있어서, 상기 레티놀 유도체는 하기 화학식 1a 내지 1c로 표시되는 화합물 중 어느 하나의 화합물인 것을 특징으로 하는 레티놀 유도체.

<화학식 1a>

<화학식 1b>

<화학식 1c>

상기 화학식에서, R은 수소 또는 C₁~C₆의 저급 알킬기이고, n은 4 내지 1,000의 정수이며, m은 1 내지 5의 정수이다.
하기 화학식 2의 레티놀과 하기 화학식 3의 폴리에틸렌글리콜 유도체를 유기용매 중에서 염기 존재 하에 반응시키는 것을 특징으로 하는 폴리에틸렌글리콜 유도체가 에테르 형태로 결합된 화학식 1a의 레티놀 유도체의 제조방법.

<화학식 2>

<화학식 3>

<화학식 1a>

상기 화학식에서, R은 수소 또는 C₁~C₆의 저급 알킬기이고, n은 4 내지 1,000의 정수이며, X₂는 OH, 토실 또는 할로겐이다.
하기 화학식 2의 레티놀과 하기 화학식 4의 폴리에틸렌글리콜 유도체를 유기용매 중에서 염기 존재 하에 반응시키는 것을 특징으로 하는 폴리에틸렌글리콜 유도체가 에스테르 형태로 결합된 화학식 1b의 레티놀 유도체의 제조방법.

<화학식 2>

<화학식 4>

<화학식 1b>

상기 화학식에서, R은 수소 또는 C₁~C₆의 저급 알킬기이고, n은 4 내지 1,000의 정수이며, X₃는 OH, 할로겐 또는 숙신이미딜이다.
하기 화학식 2의 레티놀과 하기 화학식 5의 폴리에틸렌글리콜 유도체를 유기용매 중에서 염기 존재 하에 반응시키는 것을 특징으로 하는 연결기로 아미드기를 포함하는 폴리에틸렌글리콜 유도체가 에테르 형태로 결합된 화학식 1c의 레티놀 유도체의 제조방법.

<화학식 2>

<화학식 5>

<화학식 1c>

상기 화학식에서, R은 수소 또는 C₁~C₆의 저급 알킬기이고, n은 4 내지 1,000의 정수이며, m은 1 내지 5의 정수이고, X₄는 할로겐이다.
청구항 1의 레티놀 유도체를 포함하는 주름 개선용 화장료 조성물.
청구항 6에 있어서, 상기 레티놀 유도체의 함량은 화장료 조성물의 총 중량에 대해 0.0001 내지 10.0 중량%인 것을 특징으로 하는 피부 주름개선용 화장료 조성물.