KR100891970B1 - Hydroquinone derivatives grafted with tat peptide, its preparation method and cosmetic composition for skin whitening comprising the same - Google Patents

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Abstract

본 발명은 자가침투신호를 갖는 세포침투성 Tat 펩타이드가 결합된 하이드로퀴논 유도체, 이의 제조방법 그리고 이를 포함하는 피부 미백용 화장료 조성물에 관한 것이다. 상기 하이드로퀴논 유도체는 pH, 산소, 및 광에 대한 높은 안정성과 우수한 피부 침투성을 가지므로, 우수한 미백효과 및 그 효과의 지속성을 향상시킨 피부 미백제를 제공한다. The present invention relates to a hydroquinone derivative having a cell penetrating Tat peptide having a self-invasive signal, a preparation method thereof, and a cosmetic composition for skin whitening comprising the same. Since the hydroquinone derivative has high stability against pH, oxygen, and light and excellent skin permeability, the hydroquinone derivative provides a skin whitening agent having an excellent whitening effect and a sustaining effect thereof.

피부 미백, 하이드로퀴논, Tat 펩타이드, 세포침투성, 자가침투신호Skin Whitening, Hydroquinone, Tat Peptide, Cell Penetration, Self Infiltration Signal

Description

TAT 펩타이드가 결합된 하이드로퀴논 유도체, 그의 제조방법 및 이를 포함하는 피부 미백용 화장료 조성물 {HYDROQUINONE DERIVATIVES GRAFTED WITH TAT PEPTIDE, ITS PREPARATION METHOD AND COSMETIC COMPOSITION FOR SKIN WHITENING COMPRISING THE SAME}HYDROQUINONE DERIVATIVES GRAFTED WITH TAT PEPTIDE, ITS PREPARATION METHOD AND COSMETIC COMPOSITION FOR SKIN WHITENING COMPRISING THE SAME}

본 발명은 펩타이드가 결합된 하이드로퀴논 유도체에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 pH, 산소, 및 광에 대한 높은 안정성과 우수한 피부 침투성을 갖는 하이드로퀴논 유도체, 및 이를 포함하는 피부 미백용 화장료 조성물에 관한 것이다.The present invention relates to a hydroquinone derivative to which a peptide is bound, and more particularly, to a hydroquinone derivative having high stability against pH, oxygen, and light and excellent skin permeability, and a cosmetic composition for skin whitening comprising the same. .

사람의 피부색은 여러 가지 요인들 특히, 계절, 인종, 및 성별에 따라 다르며, 주로 멜라닌, 카로틴, 및 헤모글로빈의 양에 의해서 결정되는데, 이중 멜라닌이 가장 결정적인 요소로 작용한다. 멜라닌(melanin)은 피부 기저층에 존재하는 색소 세포(melanocyte)에서 합성되며 주변 각질 세포로 전이되어 사람의 피부색을 나타낸다. 멜라닌이 비정상적으로 적게 되면 백반증과 같은 피부 병변이 유발되며, 반대로 과잉으로 생산될 경우에는 기미, 잡티를 형성하는 것으로 알려져 있다. 그리고 멜라닌은 아미노산 일종인 티로신(tyrosin)으로부터 효소인 티로시나제(tyrosinase)에 의해 만들어지며, 티로시나제는 자외선에 의해 더욱 활 성화되기 때문에 햇빛을 많이 받게 되면 피부가 검게 변하게 된다는 것은 잘 알려진 사실이다. 그러므로 국내 및 일본 등지에서 피부 미백효과 개념의 화장품들이 큰 시장을 형성하고 있는데, 이들은 대게 티로시나제의 활성 억제 효과가 있는 물질들을 배합한 제품들이 대부분이다. Human skin color depends on several factors, especially season, race, and sex, and is mainly determined by the amount of melanin, carotene, and hemoglobin, of which melanin is the most decisive factor. Melanin (melanin) is synthesized in the pigment cells (melanocyte) present in the basal layer of the skin and metastasized to the surrounding keratinocytes of human skin color. When abnormally low melanin causes skin lesions such as vitiligo, and when produced in excess, it is known to form spots and blemishes. It is well known that melanin is made from tyrosin, an amino acid, by tyrosinase, an enzyme. Tyrosinase is more activated by ultraviolet rays, and it is well known that skin becomes dark when exposed to a lot of sunlight. Therefore, cosmetics with the concept of skin whitening effect are forming a large market in Korea and Japan, and most of them are products that contain substances that inhibit the activity of tyrosinase.

한편, 종래에 티로시나제의 활성억제제로서 미백화장품에 배합되는 원료들에는 아스코르빈산(비타민 C) 및 그 유도체, 상백피추출물, 녹차추출물, 알로에추출물, 황금추출물 등 식물추출물 뿐만 아니라, 코직산, 알부틴, 유용성 감초추출물 등을 들 수 있다. 그러나 각종 식물추출물들은 경시적으로 불안정하며 제품에 배합할 경우 효과가 지속적이지 못하며, 티로시나제 활성억제력도 미미하다는 문제점이 있다. 또한 코직산(kojic acid)은 티로시나제 억제제로서 통상적으로 사용되고 있으나, 알레르기 반응을 일으킬 수 있으며(Contact allergy to kojic acid in skin care products, Nakagawa M.et.al., Contact Dermatitis, Jan 95, vol 43(1), PP9-3) 제품 내에서 불안정하여 상기 물질을 함유한 조성물의 제조가 어렵다는 문제점이 있다. Meanwhile, raw materials conventionally formulated in whitening cosmetics as active inhibitors of tyrosinase include ascorbic acid (vitamin C) and its derivatives, lettuce extract, green tea extract, aloe extract, and golden extract, as well as kojic acid, arbutin, and oil-soluble. Licorice extract and the like. However, various plant extracts are unstable over time, and when combined with a product, the effect is not sustained, and tyrosinase activity inhibitory power is insignificant. In addition, kojic acid is commonly used as a tyrosinase inhibitor, but may cause an allergic reaction (Contact allergy to kojic acid in skin care products, Nakagawa M. et.al., Contact Dermatitis, Jan 95, vol 43 (1). ), PP9-3) is unstable in the product, there is a problem that the production of the composition containing the material is difficult.

하이드로퀴논(hydroquinone)은 수용성 물질로 티로시나제 저해 및 멜라닌 생성 억제 기능이 우수하여 가장 통상적으로 사용되는 미백제이다. 그러나 하이드로퀴논은 산소, pH, 및 광에 의해서 쉽게 불안정화되어 갈색으로 변하고, 독성으로 인한 부작용이 심하여 미백제로 사용하기 어려운 문제점이 있다. Hydroquinone is a water-soluble substance and is the most commonly used whitening agent because of its excellent function of inhibiting tyrosinase and inhibiting melanogenesis. However, hydroquinone is easily destabilized by oxygen, pH, and light to turn brown, and has a problem that it is difficult to use as a whitening agent due to severe side effects due to toxicity.

상기의 문제점을 해결하기 위하여, 항자극 물질인 스테로이드 화합물(Kligman, A.M. and wills., Arch.Dermatocol., 75, vol 111, pp40-48)을 사 용하여 피부 부작용을 줄이려는 연구가 있으나, 오히려 스테로이드 화합물에 의한 부작용이 발생하는 문제점이 있다. 한편 하이드로퀴논 유도체를 개발하여 안정성을 해결하려는 연구가 진행되고 있으며, 그 예로 알부틴, 하이드로퀴논 모노카프릴에이트, 하이드로퀴논 모노라우레이트, 하이드로퀴논 모노팔미테이트 등의 하이드로퀴논 지방산 에스테르, 알부틴 모노에스테르 등의 화합물이 미백효과를 가진 화장품 원료로써 사용되고 있다(미국특허 제 4,764,505호, 미국특허 제 4,526,779호, 한국특허공개공보 제 1999-013691호).In order to solve the above problems, there are studies to reduce skin side effects by using steroid compounds (Kligman, AM and wills., Arch. Dermatocol., 75, vol 111, pp40-48) which are anti-irritants, but rather steroids There is a problem that side effects caused by the compound occur. On the other hand, research is being conducted to solve the stability by developing hydroquinone derivatives, for example, hydroquinone fatty acid esters such as arbutin, hydroquinone monocaprylate, hydroquinone monolaurate, hydroquinone monopalmitate, arbutin monoester, etc. Is used as a cosmetic raw material having a whitening effect (US Patent No. 4,764,505, US Patent No. 4,526,779, and Korean Patent Publication No. 1999-013691).

그러나 이러한 하이드로퀴논 유도체는 화학적으로 안정화되었다 하더라도 피부에 경피흡수가 거의 되지 않는다는 문제점이 있기 때문에 하이드로퀴논과 비교하여 미백효과는 미미하고, 여전히 하이드로퀴논 유도체들의 독성으로 인한 부작용을 완전히 피할 수는 없다는 문제점이 있다. 그러므로 기존의 하이드로퀴논의 단점인 독성 및 안정성이 다소 극복되었다 하더라도 이것만으로는 부족하며, 외피로부터 흡수력이 증가되어 생체 내에서 미백 기능이 극대화되고, 안정성이 향상된 새로운 피부 미백제의 개발이 시급하다고 하겠다. However, even though these hydroquinone derivatives are chemically stabilized, there is a problem that the skin is hardly absorbed percutaneously. Therefore, compared to hydroquinone, the whitening effect is insignificant, and the side effects due to the toxicity of the hydroquinone derivatives cannot be completely avoided. There is this. Therefore, even if the weakness and stability of the existing hydroquinone are overcome somewhat, this alone is insufficient, the absorption from the skin is increased to maximize the whitening function in vivo, it is urgent to develop a new skin whitening agent with improved stability.

따라서, 피부에 자극이 없고, 외피로부터의 흡수력이 증가되고, 안정성이 향상되어 생체 내에서의 미백기능이 극대화된 새로운 피부 미백제에 대한 연구와 개발이 필요한 실정이다.Accordingly, there is a need for research and development of a new skin whitening agent having no skin irritation, an increase in absorption from the skin, and improved stability to maximize the whitening function in vivo.

상기 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 비자극성이고, 외피와 내피에 쉽고 안전하게 침투하면서도 피부질환의 유발 문제가 없고, 우수한 티로 시나제 억제능, 및 멜라닌 합성 억제 기능을 지속적으로 갖는, 세포침투성 Tat 펩타이드가 결합된 하이드로퀴논 유도체를 제공하는 것을 목적으로 한다.In order to solve the problems of the prior art, the present invention is non-irritating, easily and safely penetrates the outer skin and the endothelial, there is no problem of inducing skin diseases, cells having excellent tyrosinase inhibitory ability, and melanin synthesis inhibitory function, cells It is an object to provide a hydroquinone derivative to which a permeable Tat peptide is bound.

본 발명의 다른 목적은 상기 세포침투성 Tat 펩타이드가 결합된 하이드로퀴논 유도체의 제조방법을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a method for preparing a hydroquinone derivative to which the cell penetrating Tat peptide is bound.

본 발명의 또다른 목적은 세포침투성, 및 안정성이 우수하고 비자극이며, 미백효과 및 그 지속성이 우수한, 상기 세포침투성 Tat 펩타이드가 결합된 하이드로퀴논 유도체를 유효성분으로 포함하는 피부 미백용 화장료 조성물을 제공하는 것이다.It is another object of the present invention to provide a cosmetic composition for skin whitening, comprising a hydroquinone derivative having the cell penetrating property, stability and non-irritating effect, and excellent in whitening effect and durability, the cell penetrating Tat peptide is combined as an active ingredient. It is.

본 발명은 펩타이드가 결합된 하이드로퀴논 유도체, 더욱 상세하게는 자가침투신호(self penetration)를 갖는 인간 면역 결핍 바이러스 단백질의 일종인 Tat 펩타이드에서 유래된 세포침투성 Tat 펩타이드가 결합된 하이드로퀴논 유도체, 및 이를 포함하는 피부 미백용 화장료 조성물에 관한 것이다. The present invention relates to a hydroquinone derivative in which a peptide is bound, more specifically, a hydroquinone derivative in which a cell penetrating Tat peptide derived from a Tat peptide, which is a kind of human immunodeficiency virus protein having self penetration, and It relates to a cosmetic composition for skin whitening comprising.

본 발명자들은 세포침투성 Tat 펩타이드를 하이드로퀴논에 도입시킨 신규한 하이드로퀴논 유도체를 제공한다. 본 발명의 하이드로퀴논 유도체는 기존의 하이드로퀴논 유도체에 비해, Tat 단백질이 가지는 특징으로 인해 안정성이 우수하고, 피부 흡수가 좋고, 지속적인 항산화, 및 티로시나제의 활성 억제제로 좋은 효과를 나타낸다. 따라서 본 발명의 세포침투성 Tat 펩타이드는 우수한 피부 미백제로 사용될 수 있다. We provide novel hydroquinone derivatives incorporating cell penetrating Tat peptides into hydroquinone. The hydroquinone derivative of the present invention has excellent stability, good skin absorption, sustained antioxidant, and an inhibitor of tyrosinase activity due to the characteristics of the Tat protein, compared to the existing hydroquinone derivative. Therefore, the cell penetrating Tat peptide of the present invention can be used as an excellent skin lightening agent.

이하에서 본 발명을 더욱 자세히 설명하고자 한다. Hereinafter, the present invention will be described in more detail.                     

본 발명은 하기 화학식 1로 표시되는 세포침투성 Tat 펩타이드가 결합된 하이드로퀴논 유도체를 제공한다.The present invention provides a hydroquinone derivative to which the cell penetrating Tat peptide represented by the following Chemical Formula 1 is bound.

Figure 112008074802744-pat00007
Figure 112008074802744-pat00007

상기식에서, []Tat는 세포침투성 Tat 펩타이드로서, 상기 R1은 글루타민, 라이신, 아르기닌, 및 글리신의 곁사슬(side chain)로 이루어진 군으로부터 1 종 이상 선택되며, n은 4 내지 12 범위의 정수이다. Wherein [] Tat is a cell penetrating Tat peptide, wherein R 1 is at least one selected from the group consisting of glutamine, lysine, arginine, and glycine side chain, and n is an integer ranging from 4 to 12 .

최근 다양한 인체의 질환이 세포 단백질의 비정상적인 활성에 기인한다는 사실에 따라 이들 단백질의 활성을 조절함으로써 치명적인 인체질환을 치료할 수 있는 물질의 개발이 전 세계적으로 관심의 대상이 되고 있다. 그러나 펩타이드와 단백질은 다른 화합물에 비하여 생리작용에 대한 선택성과 효용성이 매우 우수함에도 불구하고, 세포내부로 직접 전달될 수 없는 단점 때문에 효과적인 약물 전달 수단으로서의 실용화가 현실적으로 어려운 실정이었다.Recently, according to the fact that various human diseases are caused by abnormal activity of cellular proteins, the development of substances capable of treating fatal human diseases by regulating the activity of these proteins has been of global interest. However, although peptides and proteins have excellent selectivity and utility for physiological action compared to other compounds, practical use as effective drug delivery means has been difficult due to the disadvantage that they cannot be delivered directly into cells.

상기와 같은 문제를 해결하기 위하여, 중요한 생리활성을 갖는 다양한 생체 기능 단백질을 세포내로 효율적으로 침투시키는 기술(protein penetration technology)을 이용함으로써 인체 질환 치료에 필요한 물질을 직접적이고 효율적으로 전달 또는 흡수시킬 수 있게 되었다. 상기 단백질 침투기술은 자가침투신호(penetration)를 갖는 인간 면역결핍 바이러스(HIV: Human Immunodeficiency Virus type-1) 단백질의 일종인 Tat 펩타이드가 자발적으로 세포막을 통과하여 쉽게 세포내로 침투 및 이동하는 것을 이용한 것임이 밝혀졌다. 이러한 기능은 Tat 펩타이드 시퀀스의 중간 부위인 단백질 형질도입 부위(protein transduction domain)의 특성 때문에 나타나며, 아직 그 정확한 메카니즘은 알려지지 않은 상태이다(Frankel, A.D. and Pabo, C.O.(1988) Cell 55, 1189-1193. Green, M. and Loewenstein, P.M.(1988) Cell 55, 1179-1188. Ma, M. and Nath, A.(1997) J. Virol. 71, 2495-2499. Vives, E., Brodin, P. and Lebleu, B.(1997) J. Biol. Chem. 272, 16010-16017.). In order to solve the above problems, it is possible to directly or efficiently deliver or absorb the substances necessary for the treatment of human diseases by using a protein penetration technology that efficiently penetrates various biofunctional proteins having important physiological activities into cells. It became. The protein penetration technology uses Tat peptide, a type of Human Immunodeficiency Virus type-1 (HIV) protein, having a self-penetration signal, spontaneously penetrates and migrates through the cell membrane. Turned out. This function is due to the nature of the protein transduction domain, which is the intermediate region of the Tat peptide sequence, and its exact mechanism is unknown (Frankel, AD and Pabo, CO (1988) Cell 55, 1189-1193). Green, M. and Loewenstein, PM (1988) Cell 55, 1179-1188. Ma, M. and Nath, A. (1997) J. Virol. 71, 2495-2499. Vives, E., Brodin, P. and Lebleu, B. (1997) J. Biol. Chem. 272, 16010-16017.).

본 발명자들은 상기와 같은 Tat 펩타이드의 침투 특성에 주시하여 연구한 결과, 하이드로퀴논과 같은 원하는 피부 활성 성분을 자가침투신호를 갖는 Tat 펩타이드에 부착하여 이들을 피부내 세포로 직접적이고 효율적으로 침투시키는 것을 완성하여 이를 토대로 본 발명을 완성하게 되었다.The present inventors have investigated the penetration characteristics of the Tat peptides as described above. As a result, the desired skin active ingredient such as hydroquinone is attached to the Tat peptide having the self-invasive signal, thereby completing the direct and efficient penetration of these into the intracellular skin cells. By this, the present invention was completed.

본 명세서에서 사용된 "세포침투성 Tat 펩타이드"는 그 자체 또는 이와 결합된 물질과 함께 세포침투능을 갖는, Tat 펩타이드 또는 그로부터 유래된 펩타이드를 의미한다. 구체적으로 HIV-1의 Tat 펩타이드의 주요 특징은 단백질의 백터중 특정 구간의 시퀀스가 세포막(barrier)을 여는 신호를 갖고 있다는 것이며, 서열은 RKKRRQRRR로서 하기 화학식 2에 나타낸다. As used herein, "cell penetrating Tat peptide" refers to a Tat peptide or peptide derived therefrom that has cell penetrating ability with itself or with a substance bound thereto. Specifically, the main characteristic of the Tat peptide of HIV-1 is that a sequence of a specific section of the protein vector has a signal that opens a cell membrane. The sequence is represented by the following Chemical Formula 2 as RKKRRQRRR.                     

Figure 112002005048788-pat00002
Figure 112002005048788-pat00002

세포침투성 Tat 펩타이드의 구성 아미노산은 20 개의 아미노산 중에 라이신(이하, Lys 또는 K이라 함), 알지닌(이하, Arg 또는 R이라 함), 글루타민(이하, Gln 또는 Q이라 함) 등은 모두 구조적으로 아민기(amine group)와 카르복실기(carboxyl group)를 가지고 있기 때문에, 알코올과의 반응을 통하여 카르복실기와 에스테르화(esterfication) 반응으로 하이드로퀴논과 결합시킬 수 있다. 세포침투성 9-Tat 펩타이드(n = 9), 예를 들면, Arg-Lys-Lys-Arg-Arg-Gln-Arg-Arg-Arg 또는 RKKRRQRRR로 표시되는 9-Tat 펩타이드, Lys-Lys-Lys-Lys-Lys-Lys-Lys-Lys-Lys 또는 KKKKKKKKK로 표시되는 9-Tat 펩타이드, Arg-Arg-Arg-Arg-Arg-Arg-Arg-Arg-Arg 또는 RRRRRRRRR로 표시되는 9-Tat 펩타이드 등은 하이드로퀴논과 에스테르화 반응으로 결합될 수 있다. 상기 세포침투성 Tat 펩타이드는 하기 화학식 3으로 표시되며, Among the 20 amino acids, the constituent amino acids of the cell penetrating Tat peptide are lysine (hereinafter referred to as Lys or K), arginine (hereinafter referred to as Arg or R), and glutamine (hereinafter referred to as Gln or Q). Since it has an amine group and a carboxyl group, it can be combined with hydroquinone by an esterification reaction with a carboxyl group through reaction with an alcohol. Cell penetrating 9-Tat peptide (n = 9), for example 9-Tat peptide, Lys-Lys-Lys-Lys, represented by Arg-Lys-Lys-Arg-Arg-Gln-Arg-Arg-Arg or RKKRRQRRR 9-Tat peptides represented by -Lys-Lys-Lys-Lys-Lys or KKKKKKKKK, 9-Tat peptides represented by Arg-Arg-Arg-Arg-Arg-Arg-Arg-Arg-Arg or RRRRRRRRR, etc. It can be combined with the paddy by esterification. The cell penetrating Tat peptide is represented by the following formula (3),                     

Figure 112002005048788-pat00003
Figure 112002005048788-pat00003

상기 R1은 글루타민(glutamine : Gln), 라이신(lysine : Lys), 알지닌(arginine : Arg), 및 글리신 (glycine : Gly)으로 이루어지는 군으로부터 선택된 1 종 이상의 아미노산 치환기를 포함하며, 상기 Tat 펩타이드는 4개 아미노산 내지 12개 아미노산으로 이루어지는 펩타이드이며, 더욱 바람직하게는 라이신 및 알지닌으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 아미노산으로 이루어진 펩타이드이다. 또한 상기 화학식 3 중에서 n은 4 내지 12인 정수이며, 더욱 바람직하게는 8 내지 10이며, 가장 바람직하게는 n이 9인 것이다.The R 1 includes one or more amino acid substituents selected from the group consisting of glutamine (Gln), lysine (lysine: Lys), arginine (arginine: Arg), and glycine (glycine: Gly), wherein the Tat peptide Is a peptide consisting of 4 to 12 amino acids, more preferably a peptide consisting of one or more amino acids selected from the group consisting of lysine and arginine. In Formula 3, n is an integer of 4 to 12, more preferably 8 to 10, most preferably n is 9.

본 발명은 세포침투성 Tat 펩타이드를 제조 및 정제하고, 유기용매, 촉매 및 축합제의 존재하에 하이드로퀴논 또는 그 유도체에 상기 Tat 펩타이드를 에스테르반응으로 결합시켜, 세포침투성 Tat 펩타이드가 결합된 하이드로퀴논 유도체를 제조하는 방법을 제공한다. 또한, 상기 세포침투성 Tat 펩타이드의 C-말단에 할로겐화물로 활성화시킨 후에 하이드로퀴논 또는 그 유도체와 에스테르 반응을 수행하는 것이 바람직하다.The present invention is to prepare and purify the cell penetrating Tat peptide, by binding the Tat peptide to the hydroquinone or a derivative thereof in the presence of an organic solvent, a catalyst and a condensation agent by an ester reaction, a hydroquinone derivative to which the cell penetrating Tat peptide is bound It provides a method of manufacturing. In addition, it is preferable to perform an ester reaction with hydroquinone or a derivative thereof after activating a halide at the C-terminus of the cell penetrating Tat peptide.

본 발명의 일례에서, 하이드로퀴논의 세슘염을 출발물질로 하여 하기 화학식 4의 Tat 펩타이드-할라이드(예, 염소, 브롬, 또는 요오드 등)를 반응시켜 화학식 1의 화합물을 제조하는 방법을 제공한다. In one embodiment of the present invention, a cesium salt of hydroquinone is used as a starting material to provide a method of preparing a compound of formula 1 by reacting a Tat peptide-halide of formula (4), such as chlorine, bromine, or iodine.                     

Figure 112008074802744-pat00008

상기 화학식 4의 식에서, X는 염소, 브롬, 요오드 등의 할로이드, 토실레이트, 트리플레이트, 또는 트레실레이트로 이루어지는 군으로부터 선택될 수 있다.
Figure 112008074802744-pat00008

In the formula (4), X may be selected from the group consisting of halides, tosylate, triflate, or tresylate such as chlorine, bromine, iodine and the like.

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본 발명의 일례에서, 유기용매, 촉매 및 축합제의 존재하에서 세포침투성 Tat 펩타이드와 하이드로퀴논 또는 그 유도체를 반응시키기 전에, 하이드로퀴논 또는 그 유도체의 말단 작용기를 알콜로 바꾼 후, 하이드로퀴논 유도체를 제조하는 방법을 제공한다. In one example of the present invention, before reacting a cell penetrating Tat peptide with a hydroquinone or a derivative thereof in the presence of an organic solvent, a catalyst and a condensing agent, the hydroquinone derivative is prepared after changing the terminal functional group of the hydroquinone or its derivative with an alcohol. Provide a way to.

더욱 자세하게는, 본 발명의 세포침투성 Tat 펩타이드가 결합된 하이드로퀴논 유도체의 제조는 Tat 펩타이드를 제조하는 단계와 상기 Tat 펩타이드와 하이드로퀴논 또는 그 유도체와 결합하는 단계로 구분할 수 있다. More specifically, the preparation of a hydroquinone derivative in which the cell penetrating Tat peptide of the present invention is bound may be divided into a step of preparing a Tat peptide and a step of combining the Tat peptide with a hydroquinone or a derivative thereof.

세포침투성 Tat 펩타이드의 제조Preparation of Cell Penetrating Tat Peptides

첫째는 재조합 발현벡터를 이용하는 생물학적 방법으로서, a) pSVC21의 HIV-1 Tat 유전자로부터 자가침투신호 영역 유전자를 가지는 N-말단부위(N-terminal)를 6 개의 히스티딘 택(6 His tag)을 갖고 있는 단백질 발현벡터(expression vector)인 pET 벡터에 PCR 기법을 이용하여 HIV-1의 Tat 유전자를 클로닝(cloning)하여 융합 단백질의 형태로 발현시킬 수 있는 벡터를 제조하는 단계, 그리고 b) 상기 pET-Tat 발현 벡터를 이용하여 대장균 내에서의 재조합 His-Tat 펩타이드의 형태로 대 량 발현시킨 후, 순수 분리 정제하는 단계를 포함하는 Tat 펩타이드의 제조방법이다.The first is a biological method using a recombinant expression vector, which comprises: a) six histidine tags (N-terminal) having an N-terminal signal region gene from HIV-1 Tat gene of pSVC21. Cloning the Tat gene of HIV-1 to a pET vector, which is a protein expression vector, using a PCR technique to produce a vector that can be expressed in the form of a fusion protein, and b) the pET-Tat It is a method for producing a Tat peptide comprising the step of expressing in large quantities in the form of recombinant His-Tat peptide in E. coli using an expression vector, followed by pure separation and purification.

두 번째 방법은, a) pET-Tat 발현 벡터에 목표 단백질(target protein), 예컨대 카탈라제(catalase) 또는 수퍼옥사이드 디스뮤타아제(SOD)를 삽입하여 His-Tat-목표단백질의 융합단백질로 대량 발현하고 순수분리 정제하는 단계를 포함하는 Tat 펩타이드의 제조방법이다.The second method comprises a) inserting a target protein, such as catalase or superoxide dismutase (SOD), into a pET-Tat expression vector and mass-expressing it as a fusion protein of His-Tat-target protein. It is a method for producing a Tat peptide comprising the step of pure separation and purification.

셋째 방법은, 펩타이드 합성용 유기합성기기를 이용하여 순수한 His-Tat 펩타이드를 합성하는 이 Tat 펩타이드를 제조하는 데는 Merrifield의 고체상(solid phase) 펩타이드 합성법으로(J. Am. Chem. Soc. 85, 2149-2154(1963)) ABI사의 펩타이드 합성기를(Model 431A)를 이용하여 합성하였다. The third method is to prepare the Tat peptide, which synthesizes pure His-Tat peptide using an organic synthesizer for peptide synthesis, by using Merrifield's solid phase peptide synthesis method (J. Am. Chem. Soc. 85, 2149). -2154 (1963)) ABI's peptide synthesizer (Model 431A) was synthesized.

고체상 합성은 적당한 레진에 α-아미노기가 보호된 아미노산을 카르복실 말단의 아미노산부터 커플링시킴으로서 시작된다. 이때 α-아미노기가 보호된 아미노산을 히드록시 메틸 레진이나 클로로메틸레이티드 레진에 에스테르 결합으로 붙인다. α-아미노기를 보호하는 그룹으로는 Fmoc(9-fluorenyl methoxycarbonyl)이나 Boc(t-butyloxycarbonyl)을 사용하고 Fmoc으로 보호된 아미노산은 ABI나 Pharmacia사 혹은 Calbiochem사를 통해 구입하였다. 아미노산 잔기가 반응성이 있는 아미노산은, 예컨대 Arg 잔기는 트리틸(Trt), 4-메톡시-2,3,트리메틸벤젠 술포닐(Mrt), 터르-부틸(t-Bu)과 같은 적당한 그룹으로 보호된 Fmoc-아미노산을 이용하였다. 펩타이드 합성은 고체 지지체(solid support) 레진에 붙어있는 펩타이드 체인의 아미노 말단에 순차적으로 α-아미노기가 보호된 아미노산을 활성화시킨 후 커플링시키며, 합성이 끝나면 레진으로부터 펩타이드를 절단하고, 보호그룹은 트리플로오로아세트산(TPA)과 같은 시약으로 제거한다. 펩타이드는 TFA 용액으로부터 여과나 원심분리 또는 디에틸에테르로 추출하여 분리하며 고성능 액체크로마토그라피(HPLC)나 다른 방법으로 정제한다. Solid phase synthesis begins by coupling an amino acid having an α-amino group protected to a suitable resin starting from the amino acid at the carboxyl end. At this time, the amino acid in which the α-amino group is protected is attached to hydroxy methyl resin or chloromethylated resin as an ester bond. Fmoc (9-fluorenyl methoxycarbonyl) or Boc (t-butyloxycarbonyl) was used as the group protecting the α-amino group, and the amino acid protected by Fmoc was purchased through ABI, Pharmacia or Calbiochem. Amino acids whose amino acid residues are reactive, for example, Arg residues are protected by suitable groups such as trityl (Trt), 4-methoxy-2,3, trimethylbenzene sulfonyl (Mrt), tert-butyl (t-Bu) Fmoc-amino acid was used. Peptide synthesis sequentially couples activated and protected amino acids with α-amino groups to the amino terminus of the peptide chain attached to the solid support resin, and after synthesis, the peptide is cleaved from the resin, and the protecting group is tripled. Remove with a reagent such as uroacetic acid (TPA). Peptides are separated from the TFA solution by filtration, centrifugation or diethyl ether and separated and purified by high performance liquid chromatography (HPLC) or other methods.

세포침투성 Tat 펩타이드와 하이드로퀴논 또는 그 유도체의 결합Binding of Cell-penetrating Tat Peptides to Hydroquinone or Its Derivatives

본 발명의 Tat 펩타이드가 결합된 하이드로퀴논 유도체는 유기용매, 촉매, 및 축합제의 존재하에서, 상기 화학식 4로 표시되는 하이드로퀴논의 세슘염과 할라이드기가 결합된 Tat 펩타이드 유도체(Tat-X)를 반응시켜서 얻는다. The hydroquinone derivative to which the Tat peptide is bound is reacted with a ceat salt of the hydroquinone represented by Formula 4 and a Tat peptide derivative (Tat-X) to which a halide group is bound in the presence of an organic solvent, a catalyst, and a condensation agent. Get it.

상기 에스테르 반응은 무수조건에서 진행된다. 하이드로퀴논은 물에 녹지 않으므로 무수 유기 용매, 예를 들어 디메틸술폭시드(DMSO), 디메틸포름아미드(DMF), 헥사메틸 포스포르아미드(HMPA), N-메틸피롤리돈, 피롤리돈, 디메틸아세트아미드(DMAC), 1,3-디메틸-3,4,5,6-테트라히드로-2(1H)-피리미디논(DMPU)을 단독 혹은 혼합하여 사용할 수 있다. 에스테르화 반응은 무촉매의 경우도 반응이 진행되지만, 촉매로는 공지의 루이스산을 사용하거나 할로겐화물, 예를 들어 티오닐클로라이드(thionyl chloride)를 이용하여 카르복실산(carbonyl acid)을 활성화시킨 후 알코올과의 반응을 유도하거나, 메탄술폰산(methanesulfonic acid) 등을 촉매로 사용하여 에스테르화 반응으로 본 발명의 화합물을 제조한다. 또한 에스테르화 반응은 가역 반응이므로 반응을 정방향으로 보내기 위해서는 통상 하이드로퀴논 및/또는 그 유도체를 10 당량 이상을 사용하는 것이 바람직하다. 상기 축합제는 N,N-카보닐디이미다졸(CDI), 또는 N,N-디사이클로헥실카보디이미드(DCC)를 사용하는 것이 바람직하고, 축합반응을 촉진시키는 촉매로는 N,N-디메틸아미노피리딘(DMAP), 또는 1-히드록시벤조트리아졸[1-HOBT]을 사용하는 것이 바람직하다. The ester reaction proceeds under anhydrous conditions. Hydroquinone is insoluble in water and therefore anhydrous organic solvents such as dimethyl sulfoxide (DMSO), dimethylformamide (DMF), hexamethyl phosphoramide (HMPA), N-methylpyrrolidone, pyrrolidone, dimethylacet Amide (DMAC) and 1,3-dimethyl-3,4,5,6-tetrahydro-2 (1H) -pyrimidinone (DMPU) may be used alone or in combination. Although the esterification reaction proceeds even in the case of a non-catalyst, a catalyst using activated Lewis acid or a halide such as thionyl chloride is used to activate the carboxylic acid. After the reaction with alcohol or methanesulfonic acid (methanesulfonic acid) or the like using a catalyst to prepare a compound of the present invention. In addition, since esterification reaction is a reversible reaction, it is preferable to use 10 equivalent or more of hydroquinone and / or its derivative (s) normally in order to send reaction forward. The condensing agent is preferably N, N-carbonyldiimidazole (CDI) or N, N-dicyclohexylcarbodiimide (DCC), and N, N-dimethyl as a catalyst for promoting the condensation reaction. Preference is given to using aminopyridine (DMAP) or 1-hydroxybenzotriazole [1-HOBT].

Figure 112002005048788-pat00005
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상기 반응식 1을 참조하면, 하이드로퀴논을 물을 용매로 하여 탄산수소세슘으로 처리한 후, 아이소프로필 알콜을 부가하여 결정화하여 제조한 하이드로퀴논 세슘염(A)을 Tat 펩타이드-할라이드(예, 염소, 브롬, 또는 요오드 등)와 반응하여 Tat-펩타이드가 결합된 하이드로퀴논(B)을 제조한다.Referring to Scheme 1, hydroquinone cesium salt (A) prepared by treating hydroquinone with water as a solvent and cesium bicarbonate and crystallizing by addition of isopropyl alcohol (Tat peptide-halide (eg, chlorine, Bromine, iodine or the like) to prepare a hydroquinone (B) to which a Tat-peptide is bound.

본 발명에서 사용될 수 있는 축합제, 촉매, 및 용매는 반응에 악영향을 끼치지 않는 범위 내에서 당 업계에 통상적으로 공지된 모든 것이 사용될 수 있다. Condensing agents, catalysts, and solvents that can be used in the present invention can be used as is commonly known in the art within the scope that does not adversely affect the reaction.

또한 상기의 방법으로 제조된 상기 화학식 1로 표시되는 Tat 펩타이드가 결합된 하이드로퀴논 유도체는 통상의 분리, 정제 방법, 예를 들어 재결정이나 칼럼 크로마토그래피법을 사용하여 정제할 수 있다.In addition, the hydroquinone derivative to which the Tat peptide represented by Chemical Formula 1 prepared by the above method is bound may be purified using a conventional separation and purification method, for example, recrystallization or column chromatography.

본 발명의 제조방법에 의하여 제조된 상기 화학식 1로 표시되는 Tat 펩타이드가 결합된 하이드로퀴논 유도체는 화학적인 안정성과 티로시나제 활성 저해제로 작용하며, 안정성이 우수한 새로운 미백제로써 사용될 수 있다. 이에 대한 자세한 활성 평가는 실시예에서 기술한다.Hydroquinone derivatives bound to the Tat peptide represented by Formula 1 prepared by the preparation method of the present invention act as inhibitors of chemical stability and tyrosinase activity, and can be used as novel whitening agents with excellent stability. Detailed activity assessments for this are described in the Examples.

본 발명은 상기 화학식 1로 표시되는 화합물을 함유하는 피부 미백용 화장료 조성물을 제공한다. 본 발명에 따른 조성물은 화학식 1로 표시되는 화합물을 0.001 내지 5 %(w/w), 바람직하게는 0.01 내지 3 %(w/w) 함유한다. 0.001 % 미만의 농도에서는 실질적인 미백효과를 기대하기 어렵고, 5 % 농도를 초과하는 경우에는 낮은 용해도로 인하여 제형 및 제품의 안정성에 좋지않은 영향을 미칠 수 있기 때문이다.The present invention provides a cosmetic composition for skin whitening containing the compound represented by the formula (1). The composition according to the present invention contains 0.001 to 5% (w / w), preferably 0.01 to 3% (w / w) of the compound represented by the formula (1). It is difficult to expect a substantial whitening effect at concentrations less than 0.001%, and if it exceeds 5% concentration, the low solubility may adversely affect the stability of the formulation and the product.

본 발명의 피부 미백용 조성물을 제조하는 경우에 용매로서 에탄올, 글리세린, 부틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 글리세레스-26, 메틸글루세스-20, 이소세틸미리스테이트, 이소세틸옥타노에이트, 옥틸도데실미리스테이트, 옥틸도데칸올, 이소스테아릴이소스테아레이트, 세틸옥타노에이트 및 네오펜틸글리콜디카프레이트 중에서 선택된 1 종 이상을 이용한다. 이러한 용매를 사용하여 본 발명의 조성물을 제조하는 경우 화합물의 종류에 따라, 용매의 혼합비에 따라 용매에 대한 화합물의 용해도가 조금씩 다르나, 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자라면 제품의 특성에 따라 용매의 종류 및 사용량을 알맞게 선택하여 적용할 수 있다. Ethanol, Glycerine, Butylene Glycol, Propylene Glycol, Glyceres-26, Methylgluses-20, Isocetyl Myristate, Isocetyl Octanoate, Octyldodecyl as a solvent when preparing the composition for skin whitening of the present invention One or more selected from myristate, octyldodecanol, isostearyl isostearate, cetyloctanoate and neopentyl glycol dicaprate are used. When the composition of the present invention is prepared using such a solvent, the solubility of the compound in the solvent varies slightly depending on the kind of the compound and the mixing ratio of the solvent. The type and amount of usage can be selected and applied appropriately.

본 발명에 따른 조성물은 피부외용연고나, 유연화장수, 영양화장수, 영양크림, 마사지크림, 에센스, 팩 등의 화장료 형태로 제조될 수 있다. 여기에서 피부외용연고는 화학식 1로 표시되는 화합물의 유효성분 이외에 바셀린 50.0 내지 97.0 중량%, 및 폴리옥시에틸렌올레일-에테르 포스페이트 0.1 내지 5.0 중량%를 함유하도록 제조되며, 유연화장수는 프로필렌글리콜, 글리세린 등의 다가알콜류 1.0 내지 10.0 중량%, 및 폴리에틸렌올레일에테르, 폴리옥시에틸렌 경화피마자유 등의 계면활성제 0.05 내지 2.0 중량%를 함유하도록 제조된다. 영양화장수 및 영양크림은 화학식 1로 표시되는 화합물의 유효성분 이외에 스쿠알란, 바셀린, 옥틸도데칸올과 같은 오일류 5.0 내지 20.0 중량%, 및 세탄올, 스테아릴알콜, 밀납 등의 왁스성분 3.0 내지 15.0 중량%을 함유하고, 에센스는 글리세린, 프로필렌글리콜 등 다가알콜류 5.0 내지 30.0 중량%를 함유한다. 마사지크림은 화학식 1로 표시되는 화합물의 유효성분 이외에 유동파라핀, 바셀린, 이소노닐이소노나노에이트 등의 오일을 30.0 내지 70.0 중량% 함유하여 제조되며, 팩은 폴리비닐알콜을 5.0 내지 20.0 중량% 함유하는 필오프 팩 또는 일반유화형 화장료에 카올린, 탈크, 산화아연, 이산화티탄 등의 안료가 5.0 내지 30.0 중량% 함유된 워시오프 팩으로 제조된다. The composition according to the present invention may be prepared in the form of cosmetics such as skin external ointment, softening longevity, nourishing cosmetics, nutrition cream, massage cream, essence, pack. Here, the skin external ointment is prepared to contain 50.0 to 97.0% by weight of petrolatum, and 0.1 to 5.0% by weight of polyoxyethylene oleyl-ether phosphate in addition to the active ingredient of the compound represented by the formula (1), the softening longevity is propylene glycol, glycerin 1.0 to 10.0 weight% of polyhydric alcohols, such as these, and 0.05 to 2.0 weight% of surfactants, such as polyethylene oleyl ether and polyoxyethylene hardened castor oil, are manufactured. Nutrients and nourishing creams are 5.0 to 20.0 wt% of oils such as squalane, petrolatum, octyldodecanol, and wax components 3.0 to 15.0 wt% of cetanol, stearyl alcohol, beeswax, etc. %, And the essence contains 5.0 to 30.0% by weight of polyhydric alcohols such as glycerin and propylene glycol. Massage cream is prepared by containing 30.0 to 70.0% by weight of oils such as liquid paraffin, petrolatum and isononylisononanoate in addition to the active ingredient of the compound represented by the formula (1), the pack contains 5.0 to 20.0% by weight of polyvinyl alcohol It is prepared as a wash-off pack containing 5.0 to 30.0% by weight of pigments such as kaolin, talc, zinc oxide and titanium dioxide in a peel-off pack or a general emulsion cosmetic.

한편, 또한 본 발명의 상기 화학식 1로 표시되는 화합물을 함유하는 피부 미백 화장료 조성물은 일반 피부화장료에 배합되는 보통의 성분, 예를 들면 유분, 물, 계면활성제, 보습제, 저급알콜, 증점제, 킬레이트제, 색소, 방부제, 향료 등을 필요한 만큼 적용 배합하는 것이 가능하다. On the other hand, the skin whitening cosmetic composition containing the compound represented by the formula (1) of the present invention is a common ingredient, such as oil, water, surfactants, moisturizers, lower alcohols, thickeners, chelating agents formulated in general skin cosmetics , Colorants, preservatives, fragrances and the like can be applied and blended as necessary.

본 발명의 화합물의 생리활성을 확인하기 위하여 실시된 경피 흡수 실험, 피부 자극성 실험, 타이로시나제 저해활성, 및 라디칼소거 실험을 수행한 결과, 본 발명의 화합물은 기존의 알부틴, 및 하이드로퀴논보다 우수한 경피 흡수력을 가지며, 타이로시나제 활성억제능, 자유 라디칼 소거능 등의 실험에서 우수한 효과가 있음이 입증되었다. 따라서, 본 발명의 화합물은 그의 활성도와 비자극성, 피부 흡수력이 뛰어난 미백효과 지속성에 기인하여 화장품의 크림, 로션, 겔 등의 모든 형태로 첨가하여 사용할 수 있다. As a result of performing transdermal absorption experiment, skin irritation experiment, tyrosinase inhibitory activity, and radical scavenging experiment conducted to confirm the physiological activity of the compound of the present invention, the compound of the present invention is better than conventional arbutin and hydroquinone. It has excellent transdermal absorption and has proved to be excellent in experiments such as tyrosinase activity inhibitory activity and free radical scavenging activity. Therefore, the compound of the present invention can be added and used in all forms such as creams, lotions, gels, etc. of cosmetics due to its activity, non-irritability, and excellent skin absorption and long lasting effect.

이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 제시한다. 그러나 다음의 실시예는 본 발명을 보다 쉽게 이해하기 위하여 제공되는 것일 뿐 본 발명이 다음의 실시예에 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, preferred examples are provided to aid in understanding the present invention. However, the following examples are merely provided to more easily understand the present invention, and the present invention is not limited to the following examples.

[실시예]EXAMPLE

실시예 1. 유전적 재조합 기법에 의한 9-Tat 펩타이드(R=kkkkkkkkk)의 제조Example 1 Preparation of 9-Tat Peptide (R = kkkkkkkkk) by Genetic Recombination Technique

(1) 9-Tat 융합 단백질(KKKKKKKKK : 올리고라이신) 발현 벡터 제조(1) Preparation of 9-Tat fusion protein (KKKKKKKKK: oligolysine) expression vector

먼저, 세포 내로 침투 기능을 갖는 목표 펩타이드를 전달할 수 있는 융합 펩타이드 발현 벡터인 pLys를 제조하였다. 9 개의 라이신 펩타이드를 세포 내로 전달할 수 있는 능력을 용이하게 분석할 수 있도록 하기 위하여 녹색형광 단백질(Green Fluorescence Protein; "GFP"라 약칭함)를 목표 펩타이드로 선택하여 GFP의 염기서열에 해당하는 DNA 절편을 pLys 벡터에 삽입시켜 올리고 Lys-GFP 융합 펩타이드를 발현할 수 있는 벡터인 pLys-GFP 융합 펩타이드를 제조하였다. 올리고 Lys-GFP 융합 펩타이드에 대한 대조 펩타이드인 GFP를 과대 발현시키기 위하여 9 개의 라이신만 포함되지 않고 나머지 부위는 동일한 pGFP 발현 벡터를 개발하였다. First, pLys, a fusion peptide expression vector capable of delivering a target peptide having a penetrating function into cells, was prepared. To facilitate the analysis of the ability to deliver nine lysine peptides into cells, a DNA fragment corresponding to the base sequence of GFP was selected by selecting Green Fluorescence Protein (abbreviated as "GFP") as the target peptide. Was inserted into the pLys vector to prepare a pLys-GFP fusion peptide, a vector capable of expressing the oligo-Lys-GFP fusion peptide. In order to overexpress GFP, the control peptide to the oligo Lys-GFP fusion peptide, only 9 lysines were included and the remaining sites developed identical pGFP expression vectors.

9 개의 라이신을 발현할 수 있는 염기서열을 가진 올리고뉴클레오타이드, 정방향 개시체(forward primer): 5'-TAAGAAGAAAAAGAAAAAGAAAAAGAAGC-3'; 역방향 개시체(reverse primer): 5'-TCGAGC TTCTTTTTCTTTTTCTTTTTCTTCT-3' 두 개를 100 ℃에서 5 분 동안 어닐링(annealing)시켜서 만든 이중가닥의 올리고뉴클레오타이드를 NdeI과 XhoI 제한효소로 절단된 pET-15b 벡터(Invitrogen, Carlsbad, CA)에 삽입시켜 9 개의 라이신을 발현시킬 수 있는 벡터인 pLys를 제조하였다. 따라서 신규 제조된 벡터는 아미노 말단부터 6 개의 히스티딘, 9 개의 라이신 잔기와 목표 펩타이드를 융합 펩타이드 형태로 발현시킬 수 있도록 고안되었다. Oligonucleotide having a nucleotide sequence capable of expressing 9 lysines, forward primer: 5'-TAAGAAGAAAAAGAAAAAGAAAAAGAAGC-3 '; Reverse primer: pET-15b vector digested with NdeI and XhoI restriction enzymes using a double-stranded oligonucleotide made by annealing two 5'-TCGAGC TTCTTTTTCTTTTTCTTTTTCTTCT-3's for 5 minutes at 100 ° C. PLys, a vector capable of expressing 9 lysines, was prepared by insertion into Invitrogen, Carlsbad, CA). Therefore, the newly prepared vector is designed to express 6 histidines, 9 lysine residues and target peptides in the form of fusion peptides from the amino terminus.

다음으로 목표 펩타이드를 녹색형광 단백질(GFP)로 선택하여 GFP의 cDNA의 서열을 기본으로 하여 2 종류의 올리고뉴클레오타이드를 합성하였다. 정방향 개시체는 5'-CTCGAGGTGAGCAAGGGCG AGGAGCTG-3'로 Xho I 제한효소 분해자리를 지니고 있으며, 역방향 개시체의 서열은 5'-GGATCCTTACTTGT ACAGCTCGTCCATGCCGAG-3'로 BamH I 제한효소 분해자리를 갖고 있다. Next, the target peptide was selected as a green fluorescent protein (GFP), and two kinds of oligonucleotides were synthesized based on the cDNA sequence of GFP. The forward initiator has a Xho I restriction enzyme site of 5'-CTCGAGGTGAGCAAGGGCG AGGAGCTG-3 ', and the sequence of the reverse initiator has a BamH I restriction site of 5'-GGATCCTTACTTGT ACAGCTCGTCCATGCCGAG-3'.

합성된 올리고뉴클레오타이드를 이용하여 pEGFP-C2(clontech)로부터 다음과 같이 중합효소 연쇄반응(PCR)을 수행하여 GFP 염기서열을 가진 DNA 절편을 준비하였다. PCR은 thermal cycler(Perkin-Elmer, model 9600)에서 수행하였으며, 반응 혼합액을 50 ㎕ 실리콘 튜브(siliconized reaction tube)에 넣고 94 ℃에서 3 분간 가열하였다. PCR 반응은 94 ℃에서 30 초간 30 회의 연장(extension)반응, 51 ℃에서 45 초간 변성(denaturation), 70 ℃에서 1 분 30 초간 어닐링(annealing), 그리고 72 ℃에서 10 분, 20 ℃에서 5 분간 최종 연장반응을 유도하였다.DNA fragments having GFP sequences were prepared by polymerase chain reaction (PCR) from pEGFP-C2 (clontech) using the synthesized oligonucleotides as follows. PCR was performed in a thermal cycler (Perkin-Elmer, model 9600), the reaction mixture was placed in a 50 μl silicon tube (siliconized reaction tube) and heated at 94 ° C for 3 minutes. PCR reactions were carried out for 30 extensions at 94 ° C for 30 seconds, denaturation at 51 ° C for 45 seconds, annealing at 70 ° C for 1 minute and 30 seconds, and 10 minutes at 72 ° C, and 5 minutes at 20 ° C. The final extension reaction was induced.

PCR 수행 후 아가로즈 젤 전기영동으로 반응물을 분리하고 이것을 pGEM-T 벡터(Promega, USA)에 삽입하였다. 이어서 이 벡터로 적절한 세포(competent cell)를 형질 전환시키고, 형질 전환된 박테리아로부터 플라스미드를 알칼리 용균 방법(alkaline lysis method; Sambrook et al., 1989)으로 분리하였다. GFP cDNA가 포함된 pGEM-T 벡터를 Xho I과 BamH I로 절단한 다음 pET-15b 및 pLys 발현 벡터에 삽입하였다. 여기서 얻어진 벡터를 pGFP 및 pLys-GFP로 각각 명명하였다. After PCR, the reaction was separated by agarose gel electrophoresis and inserted into the pGEM-T vector (Promega, USA). Appropriate cells were then transformed with this vector, and plasmids from the transformed bacteria were isolated by alkaline lysis method (Sambrook et al., 1989). PGEM-T vector containing GFP cDNA was digested with Xho I and BamH I and inserted into pET-15b and pLys expression vectors. The vectors obtained here were named pGFP and pLys-GFP, respectively.

(2) 융합 펩타이드의 발현 및 확인(2) Expression and Identification of Fusion Peptides

IPTG로 융합 펩타이드의 과대 발현을 유도한 대장균 세포를 4 ℃에서 초음파처리로 파쇄한 다음, 원심 분리하여 상등액에 있는 펩타이드를 12 % SDS-폴리아크릴아미드 젤 전기영동으로 분리하였다. Escherichia coli cells induced overexpression of the fusion peptide with IPTG were sonicated at 4 ° C, and then centrifuged to separate peptides in the supernatant by 12% SDS-polyacrylamide gel electrophoresis.

pGFP 및 pLys-GFP로 형질전환된 E. coli BL21(DE3)를 선택한 다음, 콜로니를 50 mL LB 배지에 접종하고 IPTG(0.5 mM)를 배지내에 첨가하여 융합 펩타이드의 과대 발현을 유도시킨 후 세포 추출물을 준비하였다. 재조합된 GFP 및 올리고 Lys-GFP 융합 펩타이드의 과대 발현을 유도하였다. 세포 추출물에 존재하는 과대 발현된 GFP 및 올리고 Lys-GFP 융합 펩타이드를 SDS-폴리아크릴아미드 젤 전기영동(polyacrylamide gel electrophoresis)과 웨스턴 블랏 분석으로 확인하였다. E. coli BL21 (DE3) transformed with pGFP and pLys-GFP were selected, then colonies were inoculated into 50 mL LB medium and IPTG (0.5 mM) was added to the medium to induce overexpression of the fusion peptide and then cell extract. Was prepared. Overexpression of recombinant GFP and oligo Lys-GFP fusion peptides was induced. Overexpressed GFP and oligo Lys-GFP fusion peptides present in the cell extracts were identified by SDS-polyacrylamide gel electrophoresis and Western blot analysis.

(3) 9-Tat 융합 펩타이드의 정제(3) Purification of 9-Tat Fusion Peptide

pLys-GFP 벡터로 형질전환된 E. coli BL21을 앰피실린이 포함된 LB 배지에 넣고 37 ℃에서 250 rpm으로 교반하며 배양하였다. 배양액내의 박테리아 농도가 O.D 600 = 0.6∼1.0을 나타낼 때 IPTG를 배지내에 첨가하여 최종농도가 0.5 mM 되게 한 다음 3 시간을 더 배양하였다. 배양한 세포를 원심분리하여 모은 뒤 5 mL 결합완충용액(binding buffer; 5 mM 이미다졸, 0.5 M NaCl, 20 mM Tris-HCl, pH 7.9)을 넣고 초음파처리를 하였다. 재조합 올리고 Lys-GFP 융합 펩타이드는 두 가지의 조건하에서 즉, 변성상태(denaturing condition)와 변성시키지 않은 자연상태(native condition)에서 각각 정제하였다. 10 g의 박테리아 펠렛을 40 mL 완충액 A(buffer A; 6 M 우레아, 20 mM HEPES, pH 8.0, 100 mM NaCl)에 넣고 초음 파 처리하여 세포를 파쇄시킨 다음, 원심분리를 2 회(16,500 rpm × 30 분, 40,000 rpm × 30 분, 4 ℃) 연속 수행하여 불용성의 세포 파편(cell debris)을 제거하였다. E. coli BL21 transformed with pLys-GFP vector was placed in LB medium containing ampicillin and incubated with stirring at 250 rpm at 37 ° C. When the bacterial concentration in the culture medium showed O.D 600 = 0.6 to 1.0, IPTG was added to the medium to bring the final concentration to 0.5 mM, followed by further incubation for 3 hours. The cultured cells were collected by centrifugation, followed by sonication with 5 mL of binding buffer (5 mM imidazole, 0.5 M NaCl, 20 mM Tris-HCl, pH 7.9). Recombinant oligo Lys-GFP fusion peptides were purified under two conditions, respectively, in denatured condition and native condition. 10 g of bacterial pellet was placed in 40 mL buffer A (6 M urea, 20 mM HEPES, pH 8.0, 100 mM NaCl) and sonicated to disrupt the cells, followed by two centrifugations (16,500 rpm × 30 min, 40,000 rpm x 30 min, 4 ° C.) was performed continuously to remove insoluble cell debris.

완충액 B(buffer B; 6 M 우레아, 20 mM HEPES, pH 8.0, 100 mM NaCl, 20 mM 이미다졸)로 평형을 유지시킨 2.5 mL Ni2+-니트릴로삼아세트산 세파로즈 컬럼(nitrilotriacetic acid sepharose column; Quagen, USA)에 원심 분리하여 얻은 상등액을 즉시 부하하고, 10 배 부피의 결합 완충액과 6 배 부피의 세척 완충액(washing buffer; 60 mM 이미다졸, 0.5 M NaCl, 20 mM Tris-HCl, pH 7.9)으로 세척한 다음, 용출 완충액(elution buffer; 1 M 이미다졸, 0.5 M NaCl, 20 mM Tris-HCl, pH 7.9)으로 올리고 Lys-GFP 융합 펩타이드를 용출하였다. 이어서 올리고 Lys-GFP 융합 펩타이드가 포함된 분획들을 모아 세파덱스(sephadex) G-25M을 함유한 PD-10 컬럼 크로마토그래피(column chromatography)를 수행하여 분획 중에 포함된 염분을 제거하였다. 다시 이것을 동결 건조하여 수분이 완전히 제거된 분말 상태의 9개의 라이신으로 이루어진 Tat 펩타이드(KKKKKKKKK)를 얻었다.2.5 mL Ni 2+ -nitrilotriacetic acid sepharose column equilibrated with buffer B (6M urea, 20 mM HEPES, pH 8.0, 100 mM NaCl, 20 mM imidazole); Quagen, USA) was immediately loaded with the supernatant obtained by centrifugation, and 10 times the binding buffer and 6 times the washing buffer (60 mM imidazole, 0.5 M NaCl, 20 mM Tris-HCl, pH 7.9) After washing with Elution buffer (1 M imidazole, 0.5 M NaCl, 20 mM Tris-HCl, pH 7.9) and eluted Lys-GFP fusion peptide. Subsequently, the fractions containing the oligo Lys-GFP fusion peptide were collected and PD-10 column chromatography containing sephadex G-25M was performed to remove salts contained in the fractions. It was freeze-dried again to obtain a Tat peptide (KKKKKKKKK) consisting of nine lysines in powder form, from which moisture was completely removed.

실시예 2. 화학적 합성법에 의한 9-Tat 펩타이드(R=kkkkkkkkk)의 제조Example 2. Preparation of 9-Tat Peptide (R = kkkkkkkkk) by Chemical Synthesis

(1) 9-Tat 펩타이드(KKKKKKKKK : 올리고라이신)의 합성(1) Synthesis of 9-Tat Peptide (KKKKKKKKK: Oligolysine)

본 발명에 사용된 9-Tat 펩타이드(올리고라이신)은 Applied Biosystems사의 431A 자동합성기를 이용하여 고체상 방법으로 합성하였다. 0.25 mmol의 파라히드록시 메틸 페닐옥시메칠 폴리스티렌(HMP) 레진을 표준 반응용기(standard reaction vellel, 38 mL)에 넣고, Fmoc-아미노산을 합성하려는 펩타이드의 카르복시 말단의 Fmoc-아미노산을 넣고 합성을 시작하였다. 1 mmol의 Fmoc-아미노산이 들어있는 카트리지를 C-말단 아미노산에서부터 N-말단의 아미노산까지 배열순서대로 가이드웨이에 배열한다. 이때 카트리지의 금속 뚜껑을 제거하고 맨 처음과 맨 끝에는 아미노산이 들어있지 않은 빈카트리지를 놓았다. 펩타이드 합성은 ABI사에서 개발한 표준 스케일 Fmoc 커플링 프로토콜(protocol)에 따라 시행 전에 파라메타를 편집하고 자동합성 메뉴에 따라 시행하였다(ABI User's Manual. Jan, 1992 참조). 표준 스케일 Fmoc을 사용할 때는 디프로텍션(deprotection)을 NMP(N-메팅 피롤리딘)로 희석한 20 % 피페리딘을 사용하여 21 분 동안 수행하였으며, NMP로 9 분 동안 세척하고 커플링을 71 분 동안 실시하였다. 커플링에는 HOBT(1-히드록시-벤조트리아졸)을 사용하였고 NMP로 7 분간 세척하는 시스템을 이용하였다. The 9-Tat peptide (oligolysine) used in the present invention was synthesized by a solid phase method using a 431A autosynthesizer of Applied Biosystems. 0.25 mmol of parahydroxy methyl phenyloxymethyl polystyrene (HMP) resin was added to a standard reaction vessel (38 mL), and Fmoc-amino acid at the carboxy terminus of the peptide to synthesize Fmoc-amino acid was added. . Cartridges containing 1 mmol of Fmoc-amino acids are arranged in the guideway in the order of C-terminal amino acids to N-terminal amino acids. The metal lid of the cartridge was removed and empty cartridges containing no amino acids were placed at the beginning and end. Peptide synthesis was performed before editing according to the standard scale Fmoc coupling protocol developed by ABI and following the autosynthesis menu (see ABI User's Manual. Jan, 1992). When using standard scale Fmoc, deprotection was performed for 21 minutes with 20% piperidine diluted with NMP (N-Meting pyrrolidine), washed for 9 minutes with NMP and coupling for 71 minutes. Was carried out. HOBT (1-hydroxy-benzotriazole) was used for the coupling and the system was washed with NMP for 7 minutes.

(2) 상기 9-Tat 펩타이드(KKKKKKKKK : 올리고라이신)의 분리 및 정제 (2) Isolation and Purification of the 9-Tat Peptide (KKKKKKKKK: Oligolysine)

합성이 완료된 후 9-Tat 펩타이드의 분리는 트리플루오로아세트산(TFA)을 사용하여 고체 지지체(solid support)로부터 절단하였다. ABI사 매뉴얼(Introduction to Cleavage Techniques, P6-19(1990))을 참고로 하여 펩타이드를 분리하였다. 즉 합성이 끝나면 펩타이드가 붙은 레진을 둥근 플라스크에 넣고 냉각시킨 후, 결정 페놀 0.75 g, EDT(1,2-에탄디티올) 0.25 mL, 티오아니솔 0.5 mL, 증류수 0.5 mL, 및 TFA 10 mL를 넣고 뚜껑을 닫고 실온에서 1∼2 시간 반응시켰다. 반응이 끝난 후, 레진과 반응액을 신털드(sintered) 유리 깔대기를 통해 저진공으로 여과하여 레진과 펩타이드 용액을 분리하였다. 플라스크와 유리깔대기를 5∼10 mL DCM(디클로로메탄)으로 씻어 이 용액이 펩타이드 용액과 섞이게 하였다. 50 mL 이상의 차가운 디에틸에티르를 첨가하여 펩타이드의 침전물을 얻었다. 이 침전물을 저진공으로 깔대기로 여과하여 깔대기 위에 모아진 침전물을 건조시킨 후, 30 % 초산에 녹여 냉동 건조시켰다. 이렇게 하여 얻어진 펩타이드는 HPLC(High Performance Liquid Chromatography)로 정제하였다. 이때 칼럼은 C18 analytical column(Pharmacia)을 사용하였으며, 완충용액 A는 10 % 아세토니트닐 + 0.05 % TFA를 사용하여 평형화시키고, 완충용액 B는 80 % 아세토니트닐 + 0.05 % TFA를 사용하여 펩타이드를 용출하였다. 그 결과 고순도로 정제된 펩타이드를 얻었으며 합성수율은 30 ± 5 % 정도였다.After the synthesis was completed, the separation of the 9-Tat peptide was cleaved from the solid support using trifluoroacetic acid (TFA). Peptides were isolated by referring to the ABI manual (Introduction to Cleavage Techniques, P6-19 (1990)). After synthesis, the resin with the peptide was placed in a round flask and cooled. The lid was closed and reacted at room temperature for 1 to 2 hours. After the reaction, the resin and the reaction solution were filtered through low vacuum through a sintered glass funnel to separate the resin and the peptide solution. The flask and glass funnel were washed with 5-10 mL DCM (dichloromethane) to mix the solution with the peptide solution. At least 50 mL of cold diethylether was added to obtain a precipitate of peptides. The precipitate was filtered with a funnel under low vacuum to dry the precipitate collected on the funnel, and then dissolved in 30% acetic acid and freeze-dried. The peptide thus obtained was purified by HPLC (High Performance Liquid Chromatography). The column was a C 18 analytical column (Pharmacia), buffer A was equilibrated with 10% acetonitrile + 0.05% TFA, buffer B was peptide using 80% acetonitrile + 0.05% TFA Eluted. As a result, a highly purified peptide was obtained and the synthetic yield was about 30 ± 5%.

실시예 3. 하이드로퀴논 세슘염(화합물 A)의 합성Example 3 Synthesis of Hydroquinone Cesium Salt (Compound A)

하이드로퀴논(3.12 g, 28.4 mmol)을 물 20 mL에 용해한 뒤, 이 용액을 0 ℃내지 5 ℃로 유지하면서 고체 탄산수소세슘(4.63 g, 14.2 mmol)을 서서히 부가하였다. 부가 뒤 탄산가스의 발생이 완전히 중단되면 이소프로필 알콜 40 mL를 천천히 부가하여 정치시키면 고체가 얻어진다. 생성된 고체를 여과하고 세척한 후 건조하여 7.36 g(95 %)의 백색 고체(화합물 A)를 얻었다.Hydroquinone (3.12 g, 28.4 mmol) was dissolved in 20 mL of water, and then solid cesium bicarbonate (4.63 g, 14.2 mmol) was slowly added while maintaining the solution at 0 ° C to 5 ° C. After complete addition, 40 mL of isopropyl alcohol is added slowly and the solid is obtained when carbon dioxide gas is completely stopped. The resulting solid was filtered, washed and dried to yield 7.36 g (95%) of a white solid (Compound A).

실시예 4. Tat 펩타이드-하이드로퀴논(화합물 1)의 제조Example 4 Preparation of Tat Peptide-Hyroquinone (Compound 1)

상기 실시예 1 또는 2에서 제조된 세포침투성 Tat 펩타이드(3.1 g, 5.45 mmol)를 10 mL의 DMF에 용해하였다. 무수 SOCl2를 부가한 후 2 시간 동안 교반하였다. 하이드로퀴논 세슘염(화합물 A)(760 mg, 3.15 mmol)을 첨가한 후 반응물을 60 ℃에서 24 시간 반응하였다. 감압 하에서 용매를 제거한 뒤, 다이에틸에테르 20 mL로 결정화시킨 후 건조하여 역상 칼럼 크로마토그라피를 이용하여 정제한 후 Tat 펩타이드-하이드로퀴논(화합물 1)을 1.23 g(66%) 얻었다. The cell penetrating Tat peptide (3.1 g, 5.45 mmol) prepared in Example 1 or 2 was dissolved in 10 mL of DMF. Anhydrous SOCl 2 was added and then stirred for 2 hours. Hydroquinone cesium salt (Compound A) (760 mg, 3.15 mmol) was added and the reaction was then reacted at 60 ° C. for 24 hours. After removal of the solvent under reduced pressure, crystallization with 20 mL of diethyl ether, followed by drying and purification using reverse phase column chromatography gave 1.23 g (66%) of Tat peptide-hydroquinone (Compound 1).

실시예 5. 티로시나제 저해 활성Example 5. Tyrosinase Inhibitory Activity

티로시나제 효소로는 버섯류로부터 추출한 것으로, 시그마(sigma)사의 것을 사용하였다. 먼저 기질인 L-티로신을 1.5 mM의 농도가 되도록 인산완충액(0.05 M 농도, pH 6.8)에 용해시킨 다음, 이 용액 0.01 mL를 0.3 mL 용량의 분광광도계 규벧(cuvette)에 가하고 코펙터(cofactor)인 도파를 0.06 mM 농도로 만들어 0.01 mL 첨가하였다. 여기에 본 발명의 화학식 1로 표시되는 화합물을 첨가하고 0.1 mL가 되도록 상기 인산완충액을 첨가하였다. 여기에 티로시나제를 인산완충액에 60 U/mL로 용해시킨 효소 용액을 0.1 mL 첨가함으로써 반응을 진행시켰다. 그리고 알부틴과 하이드로퀴논을 사용하여 비교실험을 하였다. 이때 대조군(blank)으로는 티로시나제 대신 완충액 만을 0.1 mL 첨가한 것으로 하였다. The tyrosinase enzyme was extracted from mushrooms, and a sigma company was used. First, L-tyrosine, a substrate, was dissolved in a phosphate buffer solution (0.05 M concentration, pH 6.8) to a concentration of 1.5 mM, and then 0.01 mL of this solution was added to a 0.3 mL spectrophotometer cuvette and cofactor. Phosphorus waveguide was added to 0.016 mL at a concentration of 0.06 mM. To this, the compound represented by Chemical Formula 1 of the present invention was added, and the phosphate buffer solution was added to 0.1 mL. The reaction was advanced by adding 0.1 mL of an enzyme solution in which tyrosinase was dissolved in phosphate buffer at 60 U / mL. And arbutin and hydroquinone were used for comparative experiments. In this case, 0.1 mL of a buffer solution was added instead of tyrosinase as a control (blank).

반응은 37 ℃에서 10 분간 진행시켰으며, 분광광도계(spectrophotometer, Beckman DU-7500)를 이용하여 475 nm에서의 흡광도를 측정하여 티로시나제에 대한 저해율을 구하고, IC50 값은 효소 활성 저해율이 50 %에 달하는 저해체의 농도로 결정하였다. 저해율을 산정하는 식은 하기에 나타낸 바와 같으며, 그 결과 화학식 1로 표시되는 화합물이 상대적으로 알부틴에 비해 우수한 티로시나제 저해능을 나타 내었다.The reaction was let proceed at 37 ℃ 10 minutes, a spectrophotometer (spectrophotometer, Beckman DU-7500) by measuring the absorbance at 475 nm using a seek inhibition rate on tyrosinase, IC 50 values for the 50% activity inhibition Determined by the concentration of inhibitors to reach. The formula for calculating the inhibition rate is as shown below, and as a result, the compound represented by Formula 1 showed relatively superior tyrosinase inhibitory ability than arbutin.

Figure 112002005048788-pat00006
Figure 112002005048788-pat00006

A : 저해제가 첨가되지 않은 것의 475 nm에서의 흡광도A: absorbance at 475 nm without addition of inhibitor

B : 저해제가 첨가된 것의 475 nm에서의 흡광도B: absorbance at 475 nm with inhibitor added

실시예 6. 경시 안정성 실험Example 6 Stability Test

상기 화학식 1로 표시되는 화합물, 알부틴, 및 하이드로퀴논의 경시 안정성을 평가하기 위하여, 정제수를 사용하여 2 % 농도로 각각 제조하여 불투명 용기에 담아 실온(25 ℃), 고온(40 ℃)에 보관하고 고속액체 크로마토그라피(HPLC)로 정량 분석하였다. 수용액의 pH는 0.1 N 수산화나트륨을 사용하여 7.0으로 보정하였으며, 그 결과 화학식 1로 표시되는 화합물이 알부틴과 하이드로퀴논에 비하여 온도변화, 및 경시안정성이 우수함을 알 수 있었다.In order to evaluate the stability over time of the compound represented by the formula (1), arbutin, and hydroquinone, each prepared in 2% concentration using purified water and stored in an opaque container at room temperature (25 ℃), high temperature (40 ℃) Quantitative analysis by high performance liquid chromatography (HPLC). The pH of the aqueous solution was calibrated to 7.0 using 0.1 N sodium hydroxide, and as a result, the compound represented by Chemical Formula 1 was found to have excellent temperature change and stability over time compared to arbutin and hydroquinone.

실시예 7. 경피흡수 실험Example 7 Percutaneous Absorption Experiment

상기 화학식 1로 표시되는 화합물의 피부 세포내 침투, 이를 통상적으로 경피흡수라 하므로 본 명세서에서는 경피흡수로 통칭한다. 경피흡수 실험은, 공지의 미백용 화장품원료로 사용되고 있는 알부틴 및 하이드로퀴논과 운반매개로 정제수를 사용하여 비교실험하였다(참고문헌: LehmanPA, Slattery JT, Franz TJ. Percutaneous absorption of retinoids : Influence of vehicle, light exposure, and dose, J. Invest Dermatol., 91; 56-61, 1988). Intradermal cell penetration of the compound represented by Formula 1, which is commonly referred to as transdermal absorption, is referred to herein as transdermal absorption. Percutaneous absorption experiments were compared with arbutin and hydroquinone, which are used as known cosmetic ingredients for whitening, and purified water as carrier media (Ref .: LehmanPA, Slattery JT, Franz TJ.Percutaneous absorption of retinoids: Influence of vehicle, light exposure, and dose, J. Invest Dermatol., 91; 56-61, 1988).

자세하게는, 8 주령의 암컷 쥐(헤어리스 마우스)의 등쪽 부위 피부를 1.7 cm2크기로 절취하고, 여기에 35 nM의 시료 250 ㎕을 적용한 후 경피흡수 측정기기(Franz cell)를 이용하여 24 시간 후 수용기(receptor) 용액[2% 계면활성제를 포함하는 PBS 완충용액]과 쥐의 등쪽 피부에 흡수된 물질을 추출하여 고압액체 크로마토그래피(HPLC)로 정량 분석하여, 화학식 1로 표시되는 본 발명의 화합물과 알부틴 및 하이드로퀴논이 경피 흡수량을 정량 비교하였다. 그 결과 화학식 1로 표시되는 화합물은 상대적으로 기존의 알부틴, 및 하이드로퀴논에 비해 우수한 경피흡수 증가율을 나타내었다.Specifically, the skin of the dorsal region of 8-week-old female rats (hairless mice) was cut to a size of 1.7 cm 2 , and 250 μl of a 35 nM sample was applied thereto, followed by a transdermal absorption device (Franz cell) for 24 hours. After the receptor solution (PBS buffer solution containing 2% surfactant) and the material absorbed in the dorsal skin of the rat was extracted and quantitatively analyzed by high pressure liquid chromatography (HPLC) of the present invention represented by the formula (1) Compounds, arbutin and hydroquinone were quantitatively compared for transdermal uptake. As a result, the compound represented by the formula (1) showed a relatively superior percutaneous absorption increase rate compared to the conventional arbutin, and hydroquinone.

실시예 8. 알러지 테스트(LLNA)Example 8. Allergy Test (LLNA)

화장품 원료로서의 화학식 1로 표시되는 화합물에 대한 안전성 실험으로는 운반 매개물로 에탄올을 사용하는 실험법을 택하였다(참고문헌 : Kimber Ⅰ(1990) : Identification of contact allergens using the murine local lymph node assay, J. Appl. Toxicol. 10(3); 173-180). 미백용 화장품 원료로 사용되고 있는 3-0-에틸하이드로퀴논과 화학식 1로 표시되는 화합물을 각각 0.3 %, 1 % 용액으로 제조 시행하였다. 즉 쥐(Balb/c)의 양쪽 귀에 50 ㎕씩 3 일간 발라준 후 쥐로부터 이개임파절(auricular lymph node)을 분리하였다. 임파절을 분쇄하여 단일세포 상태로 만든 후 방사성 동위원소(3H-티미딘)를 첨가하여 24 시간 배양한 다음, 세포의 증폭도(cpm)를 측정한 결과, 화학식 1로 표시되는 화합물과 알부틴이 5 %, 10 %, 20 % 용액 모두에서 에탄올에 비해 낮은 알러지 유발성을 나타내었다.As a safety test for the compound represented by Chemical Formula 1 as a cosmetic raw material, ethanol was used as a transport medium (Kimber I (1990): Identification of contact allergens using the murine local lymph node assay, J. Appl.Toxicol. 10 (3); 173-180). 3-0-ethylhydroquinone and the compound represented by Formula 1 were used as 0.3% and 1% solutions, respectively. That is, 50 μl was applied to both ears of the mouse (Balb / c) for 3 days, and then auricular lymph nodes were isolated from the mice. Lymph nodes were pulverized into a single cell state and incubated for 24 hours with the addition of radioisotope ( 3 H-thymidine), and then the amplification degree (cpm) of the cells was measured. In all 5%, 10% and 20% solutions, allergens were lower than ethanol.

실시예 9. Tat 펩타이드가 결합된 하이드로퀴논의 피부자극성 시험Example 9 Skin Irritancy Test of Hydroquinone with Tat Peptide

상기 화학식 1로 표시되는 화합물의 피부 자극성 시험을 위하여, 기니아 피그(Guinea Pig)를 이용한 첩포시험(patch test)을 수행하였다(참고문헌 : ①Draize, J.H.(1959) : Dermal toxicity. Assoc. Food and Drug officials, US. Appraisal of the safety of chemicals in Food, Drugs and Cosmetics., pp46-59, Texas State Dept. of Health, Austin, Texas. ② Federal Register(1973) : Method of testing primary irritant substances 38(187) : pp1500-1541). 시료는 상기 화학식 1로 표시되는 화합물, 알부민, 하이드로퀴논을 여러 농도의 수중유형 유화물을 제조하여 시험하였다. For the skin irritation test of the compound represented by Formula 1, a patch test using a guinea pig (Guinea Pig) was performed (Reference: ①Draize, JH (1959): Dermal toxicity.Assoc.Food and Drug officials, US.Appraisal of the safety of chemicals in Food, Drugs and Cosmetics., pp 46-59, Texas State Dept. of Health, Austin, Texas. (2) Federal Register (1973): Method of testing primary irritant substances 38 (187). : pp1500-1541). The sample was tested by preparing an oil-in-water emulsion having various concentrations of the compound represented by Formula 1, albumin, and hydroquinone.

먼저 시료 도포 부위(등)의 털을 제거하고 피부 자극을 최소화하기 위해 24 시간 동안 환경 적응을 시킨 후, 시료 도포 부위를 설정(1.5 ㎝ ×1.5 ㎝) 시료와 가아제를 적용하고 시료의 증발 및 손실을 방지하기 위해 고형 재질의 박지로 밀봉한 다음 탄력붕대로 48 시간 동안 고정하였다. 폐쇄첩포 제거 후 2 시간, 24 시간(첩포 후 48 시간, 72 시간)째 자극의 정도를 판정하였다. 그 결과 화학식 1로 표시되는 화합물이 하이드로퀴논과 비교하여 피부에 매우 안전함을 알 수 있었다.First, remove the hair from the sample application area (back) and adjust the environment for 24 hours to minimize skin irritation, and then set the sample application area (1.5 cm × 1.5 cm) and apply the sample and gauze, and evaporate and lose the sample. In order to prevent the sealing with solid foil and fixed with an elastic bandage for 48 hours. The degree of stimulation was determined 2 hours and 24 hours (48 hours and 72 hours after the patch) after removal of the closed patch. As a result, it was found that the compound represented by Chemical Formula 1 is very safe for the skin compared to hydroquinone.

실시예 10. Tat 펩타이드가 결합된 하이드로퀴논의 세포독성 시험Example 10 Cytotoxicity Test of Hydroquinone with Tat Peptide

화장품에 사용되는 원료로서의 1차 안전성을 검증하고자 화학식 1로 표시되는 화합물에 대하여 V79-4 세포(차이니스 햄스터, 폐조직 섬유아세포의 연속세포주)를 배양하여 MTT 시험을 하는 방법(참고 문헌 : Mossman T.(1983). Rapid colorimetric assay for cellular growth & survival : application to proliferation & cytotoxicity assays. Journal of Immunological Methods 65, 55-63)을 수행하여 세포독성을 시험한 결과, 화학식 1로 표시되는 화합물은 하이드로퀴논과 비교하여 거의 독성을 나타내지 않았으며, 알부틴보다도 안정성이 우수함을 알 수 있었다. Method of MTT test by culturing V79-4 cells (Chinese hamster, continuous cell line of lung tissue fibroblasts) on compound represented by Formula 1 to verify primary safety as a raw material used in cosmetics (Reference: Mossman T. (1983) .Rapid colorimetric assay for cellular growth & survival: Application to proliferation & cytotoxicity assays.Journal of Immunological Methods 65, 55-63). Compared to quinone, it showed almost no toxicity and showed better stability than arbutin.

본 발명은 자가침투신호를 갖는 Tat 펩타이드가 결합된 하이드로퀴논 유도체, 그리고 이를 포함하는 피부 미백제를 제공하며, 본 발명의 미백제는 세포침투성 Tat 펩타이드의 존재로 인해, 기존의 하이드로퀴논 유도체 미백제에 비해 pH, 산소, 및 광에 안정하며, 피부에 대한 흡수력이 뛰어나고, 비자극성이며, 생체내에서 안정하여 우수한 미백효과 및 그 지속성을 갖는 장점이 있다.The present invention provides a hydroquinone derivative having a Tat peptide having a self-invasive signal, and a skin whitening agent comprising the same, and the whitening agent of the present invention has a pH compared to a conventional hydroquinone derivative whitening agent due to the presence of a cell penetrating Tat peptide. It is stable to oxygen, and light, has excellent absorption of skin, is non-irritating, stable in vivo, and has an excellent whitening effect and its durability.

Claims (6)

하기의 화학식 1로 표시되는 하이드로퀴논 유도체:Hydroquinone derivative represented by the following formula (1): [화학식 1][Formula 1]
Figure 112008074802744-pat00009
Figure 112008074802744-pat00009
상기 식에서, Where []Tat는 세포침투성 Tat 펩타이드로서, RKKRRQRRR, KKKKKKKKK, 및 RRRRRRRRR로 이루어진 군에서 선택된 것이다. [] Tat is a cell penetrating Tat peptide and is selected from the group consisting of RKKRRQRRR, KKKKKKKKK, and RRRRRRRRR.
삭제delete 삭제delete 촉매, 및 축합제 존재하에 용매 중에서, 상기 세포침투성 Tat 펩타이드의 C-말단에 할로겐화물로 활성화시킨 후에, 하이드로퀴논 또는 그 유도체와 에스테르화 반응을 일으키는, 제 1 항에 따른 하이드로퀴논 유도체를 제조하는 방법.A method of preparing a hydroquinone derivative according to claim 1, wherein the hydroquinone derivative is prepared in a solvent in the presence of a catalyst and a condensation agent with a halide at the C-terminus of the cell penetrating Tat peptide, followed by an esterification reaction with the hydroquinone or its derivative. Way. 제 4 항에 있어서, 상기 세포침투성 Tat 펩타이드가 유전자 재조합기법을 이용한 생물학적 방법 또는 화학적 합성법으로 제조되는 방법.The method of claim 4, wherein the cell penetrating Tat peptide is prepared by a biological method or a chemical synthesis method using a genetic recombination technique. 제 1 항에 따른 화합물을 유효성분으로 포함하는 피부 미백용 화장료 조성물.A cosmetic composition for skin whitening comprising the compound according to claim 1 as an active ingredient.
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