KR101051812B1 - 신규 세라마이드 유도체 및 그 제조방법 - Google Patents

신규 세라마이드 유도체 및 그 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 화학식 1로 표시되는 세라마이드 유도체 및 그 제조방법과 이를 유효성분으로 하는 피부 보습 및 노화방지를 위한 그 화장료 조성물에 관한 것으로서, 더 구체적으로는 피부장벽에서 중요한 역할을 수행하는 세라마이드에 L-프롤린(L-Proline)을 도입하여 보다 피부 친화성이 높고, 생체활성을 촉진하여 피부의 신축성을 증진시킬 수 있도록 물성 및 응용성이 개선된 세라마이드 유도체 및 그 제조방법과 이를 유효성분으로 하는 화장료 조성물에 관한 것이다.
[화학식 1]
Figure 112011018456088-pat00006

Description

신규 세라마이드 유도체 및 그 제조방법{Novel ceramide derivative and Process for Preparing the Same}
본 발명은 신규 세라마이드 유도체(ceramide derivative) 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 피부장벽에서 중요한 역할을 수행하는 세라마이드에 L-프롤린(L-Proline)을 도입하여 보다 피부 친화성이 높고, 생체 활성을 촉진하여 피부의 신축성을 증진시킬 수 있도록 물성 및 응용성이 개선된 세라마이드 유도체 및 그 제조방법에 관한 것이다.
세라마이드는 피부의 구성 물질인 스핑고지질류 중 하나로써 1870년대 이후 피부에 대한 연구가 활발히 진행되면서 밝혀지게 되었고 그 이후 세라마이드의 종류 및 역할, 효능 등이 확인되었다. 그러한 연구 결과, 피부에 존재하는 세라마이드는 7 가지 종류임을 알게 되었으며 역할 면에서 인체 표피층 중 외피 내의 매우 중요한 구성물질로써 피부의 수분 유지능력을 갖는 지질불투과성막을 형성하여 피부를 보존하는 주성분이라는 사실이 밝혀지게 되었다.(Scott A. Summers et al.) 하기의 화학식 2에는 상기 언급된 7가지의 세라마이드의 화학식을 나타내었다.
Figure 112011018456088-pat00001
즉, 피부 외부의 지질은 각질 세포가 기원인 표피지질과 지방샘인 피지선이 기원인 피지지질로 이루어져 있는데, 이전에는 피지선에서 기원한 피지지질이 피부 보호에 주요 역할을 한다고 이해되어 왔었다. 그러나 최근 연구 결과, 실제 피부 보호의 주 역할은 표피지질이고 이러한 표피지질은 세라마이드와 콜레스테롤 그리고 지방산으로 이루어져 있으며, 그 중 세라마이드가 피부 장벽에서 가장 중요한 역할을 수행한다는 사실이 확인되었다.
앞서 언급한 바와 같이 인체에 존재하는 세라마이드는 7가지가 알려져 있으며 각각은 스핑고신(sphingosine) 혹은 피토스핑고신(phytosphingosine) 등의 스핑고지질 백본(sphingolipid back-bone)에 지방산류가 아마이드 결합(amide binding)되어 있는 구조라 할 수 있다. 최근 이러한 세라마이드의 구조적 특징을 토대로 유기 합성을 통한 다양한 유사세라마이드(Pseudo-ceramide)가 개발되고 있다.
한국 공개특허 제2004-0021724호에는 신규한 유사 세라마이드가 개시되어 있는데, 아토피 피부염 예방 및 완화를 위해 포화 또는 포화되지 않은 직쇄 또는 분쇄 지방족 탄화수소기를 갖는 유사 세라마이드 및 그 제조방법이 개시되어 있다. 그러나 상기 문헌에 개시된 발명은 천연의 세라마이드와 거의 동일한 정도로 수분 장벽을 기능을 하며, 피부의 보습력을 지니는 유사 세라마이드를 합성하는 방법이라는 점에서 세라마이드의 기능성 자체를 향상시키는데 한계가 있었다.
한국 공개특허 제2004-0021724호
1. Kikuchi et al., Gynecol Oncol. 24(2):1986: 183-188 2. Scott A. Summers,"A Role for Ceramide, but Not Diacylglycerol, in the Antagonism of Insulin Signal Transduction by Saturated Fatty Acids", J. Biol. Chem. 2003 278, 10297-10303. 3. Lusiferase method for the NF-kappaB inhibition, 페노믹스사 홈페이지 http://www.panomics.com/downloads (on-Line)
이와 같은 기술적 배경하에서 본 발명자들은 세라마이드에 콜라겐에서만 발견되는 아미노산인 프롤린을 도입함으로써 피부 친화성이 높고, 생체 활성을 촉진하여 피부의 신축성을 증진시킬 수 있도록 물성 및 유용성이 개선된 신규 세라마이드 유도체를 합성하고자 연구 노력하고 본 발명을 완성하기에 이르렀다.
결국 본 발명의 목적은 콜라겐의 주성분인 프롤린을 세라마이드에 도입한 세라마이드 유도체를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 상기한 세라마이드 유도체의 효과적인 제조방법을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 피부보습 및 노화방지에 유용한 화장료 조성물을 제공하기 위한 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일측면에 따르면 하기의 화학식 1로 표시되는 세라마이드 유도체가 제공된다.
Figure 112011018456088-pat00002
본 발명의 다른 일측면에 따르면 L-프롤린의 아민의 보호(protection)반응을 수행하는 아민 보호 단계; 상기 아민이 보호된 L-프롤린을 세라마이드와 에스테르 결합시키는 에스테르 결합 단계; 및 상기 에스테르 결합 단계의 생성물의 분리정제 단계를 포함하는 세라마이드 유도체의 제조 방법이 제공된다.
본 발명에 따른 상기 세라마이드의 유도체 제조방법의 일실시예에 따르면, 상기 아민 보호 단계에서 아민 보호반응은 염산을 이용하여 아민기를 염화(salting)시키는 방법으로 반응을 수행하거나, 디-터트-부틸 디카보네이트((Boc)2O) 또는 벤질 클로로포메이트(benzyl chloroformate)을 사용하여 아민기를 막는(blocking) 방법으로 반응을 수행하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명에 따른 상기 세라마이드의 유도체 제조방법의 일실시예에 따르면, 상기 아민 보호 단계 및 상기 에스테르 결합단계의 반응에서 용매는 클로로포름(CF), 테트라하이드로퓨란(THF), 디메틸포르마이드(DMF) 및 아세토니트릴(acetonitrile)로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나를 사용하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명에 따른 상기 세라마이드의 유도체 제조방법의 일실시예에 따르면, 상기 에스테르 결합 단계는 아민 보호된 L-프롤린에 세라마이드 3B를 반응시키며, 커플링제(coupling agent)로 트리에틸아민(TEA), 촉매로 p-TsCl(파라 톨루엔설포닐 클로라이드, p-toluenesulfonyl chloride)을 사용하여 반응을 수행하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명에 따른 상기 세라마이드의 유도체 제조방법의 일실시예에 따르면, 상기 아민보호 반응으로서 디-터트-부틸 디카보네이트((Boc)2O) 또는 벤질 클로로포메이트(benzyl chloroformate)을 사용하여 아민기를 막는(blocking) 방법으로 반응을 수행하는 경우, 보호된 아민을 제거하기 위한 탈보호화반응(deprotection)을 수행하는 탈보호화단계를 거치는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명에 따른 상기 세라마이드의 유도체 제조방법의 일실시예에 따르면, 상기 탈보호화반응은 반응생성물에 결합되어 있는 디-터트-부틸 디카보네이트((Boc)2O) 또는 벤질 클로로포메이트(benzyl chloroformate)을 제거하기 위한 염산 및 암모니아수를 순차적으로 반응시키는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 다른 일측면에 따르면 하기 화학식 1의 세라마이드 유도체 또는 이의 염을 함유하는 화장료 조성물이 제공된다.
[화학식 1]
Figure 112011018456088-pat00003
본 발명에 따른 화장료 조성물은 피부보습용 또는 피부 노화방지용임을 특징으로 할 수 있고, 상기 세라마이드 유도체는 전체 화장료 조성물에 대하여 0.0001~20 중량% 이며 바람직하게는 0.01-10 중량%이고, 보다 바람직하게는 0.1-5 중량%인 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 화장료 조성물은 용액, 현탁액, 유탁액, 페이스트, 겔, 크림, 파우더, 비누, 오일 및 스프레이로 구성된 군으로부터 선택되는 제형을 가질 수 있다.
본 발명에 따르면 콜라겐의 주요 성분인 L-프롤린을 세라마이드에 결합시킴으로써 피부 장벽 보존 효과를 향상되고 그 자체의 물성, 안전성 및 응용력이 개선된 새로운 세라마이드 유도체를 제조할 수 있다. 또한 본 발명에 따른 세라마이드 유도체는 화장료 조성물에 사용됨으로써 피부노화 방지, 피부보습력을 강화시켜 주는 장점이 있다.
도 1은 본 발명의 세라마이드 유도체 합성의 전체 과정을 개략적으로 도시한 것이다.
도 2는 본 발명에 따른 세라마이드 유도체 제조과정 중 L-프롤린을 보호하는 두 가지 방법이 도시되어 있는 화학반응도이다.
도 3은 본 발명에 따른 세라마이드 유도체 제조과정 중 에스테르 결합 단계를 도시한 화학반응도이다.
도 4는 본 발명에 따른 세라마이드 유도체 합성 완료 후 실시한 H NMR 스펙트럼결과를 나타내는 그래프도이다.
도 5는 본 발명에 따른 세라마이드 유도체 합성 완료 후 세라마이드 유도체의 NF-kappaB 활성 억제를 통한 항염효과 측정결과를 나타내는 그래프도이다.
도 6은 본 발명에 따른 세라마이드 유도체 합성 완료 후 섬유아세포에 대하여 실시한 안전성 실험결과를 나타내는 도시이다.
이하에서는 본 발명에 대하여 보다 구체적으로 설명하도록 한다.
본 발명에서는 화학식 1은 7종의 세라마이드 중 세라마이드 3과 유사한 구조로써 C18의 스테아린산(Stearic acid) 대신 이중결합이 하나 있는 C(18;1)의 올레산(Oleic acid)이 피토스핑고신 백본에 결합된 세라마이드 3B를 사용하여 보다 물성 및 효능이 개선된 세라마이드 유도체의 합성을 시도하였다.
상기 세라마이드에 도입할 아미노산으로서 우선 콜라겐 생성을 촉진하여 피부의 신축성을 증진시키는 것으로 알려져 있는 L-프롤린(Kikuchi et al.)을 사용하였다. L-프롤린은 콜라겐에서만 발견되는 특징적인 아미노산이자 콜라겐 구성 아미노산 중 중요한 생합성의 출발물질이다. 콜라겐은 글리신-X-Y의 구조로 이루어진 단백질로써 X위치에 통상 프롤린, Y위치에 하이드록시 프롤린(hydroxy proline)으로 이루어진 반복적인 시퀀스를 갖는다. 따라서 응용된 L-프롤린은 인체에 존재하는 여러 단백질 중에서 노화에 가장 밀접한 단백질인 콜라겐을 구성하는 특징적 성분이라고 할 수 있다.
본 발명에서는 소수성인 세라마이드 3B에 친수성 아미노산인 L-프롤린을 도입하여 피부 친화성이 높고 물성 및 응용성이 개선될 뿐만 아니라 다양한 효능을 나타낼 수 있는 새로운 세라마이드 유도체를 합성할 수 있었다.
본 발명에서는 신규 세라마이드 유도체를 합성하기 위하여 L-프롤린을 세라마이드 3B의 1° 알코올에 에스테르 결합시키는 방법을 사용하였다.
보다 구체적으로는, L-프롤린과 세라마이드 3B를 에스테르 결합시키기 위하여, 우선 HCl 또는 t-(Boc)2O등을 이용하여 L-프롤린의 아민기(-NH-) 에 보호(protection) 반응을 수행한다. 이러한 보호 반응은 사용하는 물질에 따라 두 가지 방법으로 진행할 수 있다. 그리고, 아민이 보호된 L-프롤린과 세라마이드 3B의 일차 알코올간의 결합 반응을 수행하고, 이 후 각각의 보호기(protecting group)을 제거함으로써 최종 생성물인 신규 세라마이드 유도체를 합성하였다. 도 1에는 상기 서술된 본 발명의 세라마이드 유도체 합성의 전체 과정이 개략적으로 도시되어 있다.
(a) L-프롤린의 보호 단계(protecting reaction)
세라마이드와 L-프롤린의 에스테르 결합을 원활하게 유도하기 위한 단계로써, 합성단계의 축소 및 반응성을 고려하여 두 가지 방법을 사용할 수 있다.
첫 번째 방법으로는 염산(HCl)을 이용하여 아민기를 염화(salting)시켜 반응을 진행시키는 방법을 사용할 수 있고, 두 번째 방법으로는 펩타이드 반응에서 많이 이용되고 있는 디 터트 뷰틸 디카보네이트(Di-tert-butyl dicarbonate, (Boc)2O) 나 벤질 클로로포메이트 (benzyl chloroformate)를 사용하여 아민기를 막는 (blocking) 방법을 사용할 수 있다.
도 2에는 상기 L-프롤린을 보호하는 두 가지 방법이 도시되어 있다.
상기 첫 번째 보호반응은 정제 과정에서 동시에 처리가 가능하기 때문에 탈보호화(deprotection)가 용이하고 산 조건에서 진행되므로 반응의 균일성이 우수하다는 장점이 있으나, 다소 과량의 HCl 사용으로 분리 정제조건의 조절이 필요하다는 단점이 있다.
반면 상기 두 번째 보호반응은 거의 100%의 반응성을 보이고 비교적 빠른 속도로 수행이 가능하며 분리 정제과정이 용이하다는 장점이 있으나 탈보호화(deprotection)를 위한 세 번째 단계가 필요하고 유기용매에 대한 용해도를 고려해야 하는 단점이 있다.
상기 두가지 방법의 보호 반응은 용매로 클로로포름(CF), 테트라하이드로퓨란(THF), 디메틸포르마이드(DMF) 및 아세토니트릴(acetonitrile)로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나를 사용하여 진행하였으며, 상기 두 번째 보호반응에서는 커플링제(coupling agent)로서 트리에틸아민(TEA)이 필요하다.
(b) 에스테르 결합 단계
상기 (a) 단계를 통하여 보호된 L-프롤린(Protected L-Proline)의 카복실산기(carboxylic acid group)와 세라마이드 3B의 일차 알코올을 결합시키는 단계로써 일반적으로 사용되는 유기용매에 대하여 낮은 용해도를 보이는 두 물질들의 공통된 용해도 조건을 정립하기 위해 많은 실험을 실시하였다.
그 결과, 축합 반응에 사용되는 촉매와의 유기적 조건을 고려하여 염기성 촉매 조건보다는 산성 촉매 조건 하에서 반응을 유도함으로써 공통된 반응 용매 조건을 정립할 수 있었다.
상기 (a) 보호 단계에서 생성된 보호된 L-프롤린은 p-TsCl을 촉매로 트리에틸아민(TEA)을 커플링제(coupling agent)로 클로로포름(CF)을 용매로 하는 조건으로 24시간 상온에서 에스테르화 반응(esterification) 을 진행하였다.
염산을 이용하여 보호하는 첫 번째 보호반응을 거친 경우 반응에 사용된 과량의 염산을 제거하기 위해 정제과정에서 사용되어진 수산화 화합물 수용액의 처리를 통하여, 염화물(salting)형태로 보호 되어있는 염산기를 동시에 제거하여 세라마이드 유도체를 얻을 수 있었다.
반면 디 터트 뷰틸 디카보네이트(Di-tert-butyl dicarbonate, (Boc)2O) 나 벤질 클로로포메이트 (benzyl chloroformate)를 사용하여 아민기를 막는 (blocking) 상기 (a)의 두 번째 보호반응을 거친 경우 에스테르 결합 단계 후 용액을 농축하여 부반응물(salt)들을 제거한 후, TLC로 생성물을 확인하였다. 하지만 여전히 보호기(protecting group)가 강한 공유결합을 형성하고 있어 이를 제거해주는 별도의 탈보호(de-protecting)단계가 필요하다. 도 3에는 상기 세라마이드 유도체 제조과정 중 에스테르 결합 단계를 도시한 화학반응도를 나타내었다.
(c) 탈보호화(deprotection) 단계
따라서 상기 (a)의 두 번째 보호반응을 거쳐 (b) 에스테르 결합 단계를 거친 반응 생성물은 (보호된 세라마이드 유도체의 보호기(t-Boc 기 혹은 벤조일 카보네이트 기)을 제거하는 단계를 거쳐야 하는데, 이를 위하여 염산(Conc. HCl)과 암모니아수(aq. NH3)를 차례로 반응시켜 보호기를 제거한다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 상기 세라마이드 유도체를 함유하는 화장료 조성물이 제공될 수 있다.
본 발명의 화장료 조성물에서 유효 성분으로서의 유사 세라마이드 화합물의 함량은 전체 화장료 조성물에 대하여 0.0001-20.0 중량%가 일반적이며, 바람직하게는 0.01-10 중량%이고, 보다 바람직하게는 0.1-5 중량%이다. 만일, 함량 이 0.0001 중량% 미만인 경우에는 뚜렷한 효과가 없는 문제점이 있고, 20 중량% 이상인 경우는 함유량의 증가에 따른 뚜렷한 효과의 증가가 나타나지 않고 용해도 등의 문제로 인해 제형을 잘 형성하지 못할 가능성이 있다.
따라서, 화장료 조성물에 유사세라마이드 화합물이 첨가될 경우 적절한 제형형성을 위해 0.01-10 중량%가 바람직한 함량이고 0.1-5 중량%가 더 바람직한 함량이다.
본 발명의 화장품 조성물에 포함되는 성분은 본 발명에서 제공되는 유효 성분으로서의 세라마이드 유도체 이외에 화장품 조성물에 통상적으로 이용되는 성분들을 포함하며, 예컨대 항산화제, 안정화제, 용해화제, 비타민, 안료 및 향료와 같은 통상적인 보조제, 그리고 담체를 포함할 수 있다.
본 발명의 화장료 조성물은 당업계에서 통상적으로 제조되는 어떠한 제형으로도 제조될 수 있으며, 예를 들어, 용액, 현탁액, 유탁액, 페이스트, 겔, 크림, 로션, 파우더, 비누 및 스프레이 등으로 제형화될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 보다 상세하게는, 유연 화장수, 영양 화장수, 영양 크림, 마사지 크림, 에센스, 아이 크림, 클렌징 크림, 클렌징 포옴, 클렌징 워터, 팩, 스프레이 또는 파우더의 제형으로 제조될 수 있다.
이하에서는 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하고자 한다. 다만, 이들 실시예는 오로지 본 발명을 예시하기 위한 것으로서, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되는 것으로 해석되지는 않는다 할 것이다.
실시예 1: 탈보호반응을 거치지 않는 세라마이드 유도체 합성
1) L-프롤린 보호단계
L-프롤린(0.0043mol, Sigma-Aldrich) 0.5g을 플라스크에 개량하여 넣은 후, 클로로포름(CF) 10mL을 부가하여 교반하였다. 여기에 L-프롤린 당량의 35% HCl 0.45g(0.0043mol)를 천천히 부가하였다.
2) 에스테르 결합단계
상기 반응 용액에 p-TsCl 0.86g(0.0044mol; Sigma-Aldrich)와 TEA 0.62mL(0.0045mol; Sigma-Aldrich)을 차례로 부가하여 약 1시간 교반하였다. 3구 둥근 플라스크에 세라마이드 3B(0.0045mol; Doosan Biotech) 2.6g을 취하여 넣고 질소 가스 환경으로 만들었다. 여기에 클로로포름 20mL을 부가하여 교반한 후, 트리에틸아민(TEA) 0.62mL(0.0045mol)을 천천히 부가하였다.
세라마이드가 모두 용해되면 L-프롤린 용액을 세라마이드 용액에 교반 하에 3회에 거쳐 천천히 부가하였다. 가스가 발생되며 온도가 상승하므로 수욕조하에서 진행하였다. 1시간 후, 반응조건이 안정화되면 밀봉(sealing)하여 24시간 상온에서 교반하였다. 반응용액을 농축한 후, 아세톤을 부가하여 석출된 생성물을 씻어주면서 여과한 다음 미백색의 파우더를 얻어내었다.
수율=75%. Elemental Anal. Caclc.
C41H78N2O5 (분자량: 679.07): C 72.52; H 11.58; N 4.13; O 11.78; Found C 72.48; H 11.89; N 4.25; O 11.53
실시예 2:
실시예 1에서 사용된 용매인 클로로포름(CF) 대신 THF(테트라하이드로퓨란)을 사용하는 것을 제외하고는 실시예 1과 같다.
실시예 3:
실시예 1에서 사용된 용매인 클로로포름 대신 DMF(디메틸포르마이드)을 사용하는 것을 제외하고는 실시예 1과 같다.
실시예 4: 탈보호반응을 거치는 세라마이드 유도체 합성
1) L-프롤린 보호단계
L-프롤린 0.5g(0.0043mol; Sigma-Aldrich)을 플라스크에 개량하여 넣은 후, 아세토니트릴 10mL을 부가하여 교반시켰다. 여기에 사용된 L-프롤린과 당량의 (Boc)2O 0.97g을 취하여 아세토니트릴 3mL에 용해시켜 천천히 부가하였다. 약 30분정도 교반한 후, TEA(트리에틸아민, triethylamine) 0.62mL (0.0045mol; Sigma-Aldrich)를 부가하여 하루밤 동안 반응 시켰다.
2) 에스테르 결합 단계
2.6g의 세라마이드3B(0.0045mol; Doosan Biotech)을 개량하여 아세토니트릴(acetonitrile) 30mL을 넣고 질소 가스 환경으로 만든 후, 교반하였다. 여기에 당량의 0.62mL의 TEA(트리에틸아민, triethylamine)와 0.852g의 p-TsCl(파라 톨루엔설포닐 클로라이드, p-toluenesulfonyl chloride)을 차례로 천천히 부가하고 약 40℃에서 교반하였다. 그런 후 앞에서 L-프롤린 보호단계를 통해 제조된 Boc-L-프롤린 용액를 천천히 부가한 후 약 24시간 교반하였다.
3) 탈보호화 단계
상기 단계 완료 후, 물에 침전시켜 파우더를 건조하여 얻어내고 이를 다시 아세토니트릴에 용해시킨 후 HCl 1N하에 약 3시간 교반하여 반응용액을 농축한 후, 아세톤을 부가하여 석출된 생성물을 씻어주면서 여과한 다음 미백색의 파우더를 얻어내었다.
수율= 67% Elemental Anal. Caclc.
C41H78N2O5 (분자량: 679.07): C 72.52; H 11.58; N 4.13; O 11.78; Found C 72.48; H 11.79; N 4.23; O 11.70
실시예 5:
실시예 4에서 사용된 용매인 아세토니트릴 대신 DMF(디메틸포르마이드)을 사용하는 것을 제외하고는 실시예 4과 같다.
실시예 6:
실시예 4에서 사용된 용매인 아세토니트릴 대신 CHCl3(클로로포름)을 사용하는 것을 제외하고는 실시예 4과 같다.
실시예 7:
실시예 4에서 사용된 (Boc)2O 대신 벤질 클로로포메이트(Benzyl chloroformate)를 사용하는 것과 HCl 또는 CF3COOH(트리플로로아세테이트)을 사용하는 것을 제외하고는 실시예 4과 같다.
실험예 1: 합성된 세라마이드 유도체의 물성 확인
상기 실시예 1 및 실시예 4로부터 합성된 세라마이드 유도체의 물성 및 확인 분석 결과는 하기 표 1과 같다.
물성 데이터
분자량 679.1
성상 백색의 파우더
TLC 경향 Rf=약 0.37
FT-IR -OH 및 NH 결합 (3500~3000 cm-1),
에스터 카보닐기 (1732 cm-1), 아마이드 카보닐기 (1720 cm-1),
C=C group (1545~1520 cm-1)
H1NMR 도 4 참조
실험예 2: 합성된 세라마이드 유도체의 NF - kappaB 활성 억제를 통한 항염효과 측정
상기 실시예 1 및 실시예 2로부터 합성된 세라마이드 유도체의 항염 효과를 확인하기 위해 면역 신호 및 세포 자살 등에 관련되어 있으며 특히 항염 신호전달에 있어 매우 중요한 인자라 알려져 있는 NF-kB의 발현 경향을 측정하였다. NF-kB 억제시험의 원리는 NF-kB가 세포질 내에 I-kB와 결합된 형태로 존재하다가 자극원으로 인해 NF-kB로 분해된다. 이렇게 분해된 NF-kB는 세포핵 내로 침투되어 신호 체계와 연관된 유전자에 영향을 미치는데 이중 사이토카인과 같은 염증 관련 유전자의 활성을 가져온다.
따라서 적용 물질로 인한 NF-kB 발현 억제를 유도함으로써 항염 효과를 측정할 수 있다. 시험에서는 자극원으로 TNF-α를 사용하였고 실험법은 세포주 메이커인 페노맥스(Panomics)에서 제시하는 효능 평가 실험법인 루시퍼레이즈 에세이법(Luciferase assay method)을 동사에서 제공하는 가이드라인에 따라 수행하였다.
사용된 시료는 세포 독성 유효 범위 내에서 25ppm, 12.5ppm, 6ppm(ppm=㎍/mL) 농도 범위에서 진행되었으며, 대조 물질과의 효능 비교를 위해 농도 구간을 정해 시간에 따른 NF-kB 억제 경향을 확인하였다. 또한 천연 추출물 원료 중 효능이 우수한 보탄피 추출물의 효능 경향을 토대로 비교군을 두었다.
시험 결과, 도 5에서와 같이 합성된 세라마이드 유도체는 전 농도 구간에서 대조군인 세라마이드 3B 및 비교군인 보탄피 추출물보다 NF-kB 활성 억제 효과가 뛰어남을 확인할 수 있었고, 이를 통해 보다 우수한 항염효과를 확인할 수 있었다. 또한 본 실험에서 L-프롤린 자체의 NF-kB 활성 억제 효과는 확인되지 않았다.
실험예 3: 합성된 세라마이드 유도체의 세포 안전성 실험
합성된 세라마이드 유도체와 세라마이드 3B의 세포 안전성을 비교한 결과, 도 6과 같이 합성된 세라마이드 유도체(100ppm)는 섬유아세포에 대하여 증식은 일어나지 않았으나 세포 안전성은 매우 높은 반면, 대조군인 세라마이드 3B의 경우는 100ppm에서는 세포 사멸이 이루어졌고, 그 이하 농도인 50ppm에서도 세포가 사멸되지는 않았으나 현저히 세포 증식을 억제하는 경향을 확인하였다.
따라서, 합성된 세라마이드 유도체는 세라마이드의 세포 안전성을 개선한 소재라 할 수 있다. 이러한 결과를 토대로 세포를 이용한 다른 시험에 대한 적용 농도 범위를 조절할 수 있었다.
통상적인 방법에 따라 하기와 같은 조성비로 본 발명의 세라마이드 유도체를 포함하는 화장료를 제조하였으나, 본 발명은 하기의 제형예에만 한정되는 것은 아니다.
제형예 1: 유연 화장수 (스킨)
성분 함량 (중량%)
세라마이드 유도체 0.3
1,3-부틸렌 글리콜 5.2
올레일 알코올 1.5
에탄올 3.2
폴리소르베이트 20 3.2
벤조페논-9 2.0
카르복실비닐 중합체 1.0
글리세린 3.5
향료 미량
증류수 잔량
계 100
제형예 2: 밀크 로션
성분 함량 (중량%)
세라마이드 유도체 0.6
글리세린 5.1
프로필렌 글리콜 4.2
토코페롤 3.0
스테아르산 1.0
스쿠알란 3.1
1,3-부틸렌글리콜 2.5
폴리소르베이트 60 1.6
향료 미량
증류수 잔량
계 100
제형예 3: 영양 크림
성분 함량 (중량%)
세라마이드 유도체 1.0
글리세린 4.0
바셀린 3.5
트리에탄올 아민 2.1
액상 파라핀 5.3
스쿠알란 3.0
왁스 2.6
토코페롤 아세테이트 5.4
향료 미량
증류수 잔량
계 100
이상으로 본 발명 내용의 특정한 부분을 상세히 기술하였는 바, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서, 이러한 구체적 기술은 단지 바람직한 실시 양태일 뿐이며, 이에 의해 본 발명의 범위가 제한되는 것이 아닌 점은 명백할 것이다. 따라서 본 발명의 실질적인 범위는 첨부된 청구항 들과 그것들의 등가물에 의하여 정의된다고 할 것이다.

Claims (11)

  1. 하기의 화학식 1로 표시되는 세라마이드 유도체.
    [화학식 1]
    Figure 112011018456088-pat00004

  2. L-프롤린의 아민의 보호(protection)반응을 수행하는 아민 보호 단계;
    상기 아민이 보호된 L-프롤린을 세라마이드와 에스테르 결합시키는 에스테르 결합 단계; 및
    상기 에스테르 결합 단계의 생성물의 분리정제 단계를 포함하는 세라마이드 유도체의 제조 방법.
  3. 제2항에 있어서, 상기 아민 보호 단계에서 아민 보호반응은 염산을 이용하여 아민기를 염화(salting)시키는 방법으로 반응을 수행하거나, 디-터트-부틸 디카보네이트((Boc)2O) 또는 벤질 클로로포메이트(benzyl chloroformate)을 사용하여 아민기를 막는(blocking) 방법으로 반응을 수행하는 것을 특징으로 하는 세라마이드 유도체의 제조 방법.
  4. 제2항에 있어서, 상기 아민 보호 단계 및 상기 에스테르 결합단계의 반응에서 용매는 클로로포름(CF), 테트라하이드로퓨란(THF), 디메틸포르마이드(DMF) 및 아세토니트릴(acetonitrile)로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나를 사용하여 반응을 수행하는 것을 특징으로 하는 세라마이드 유도체의 제조 방법.
  5. 제2항에 있어서, 상기 에스테르 결합 단계는 아민 보호된 L-프롤린에 세라마이드 3B를 반응시키며, 촉매는 파라 톨루엔설포닐 클로라이드(p-TsCl), 커플링제(coupling agent)는 트리에틸아민(TEA)을 사용하여 반응을 수행하는 것을 특징으로 하는 세라마이드 유도체의 제조 방법.
  6. 제3항에 있어서, 상기 아민보호 반응으로서 디-터트-부틸 디카보네이트((Boc)2O) 또는 벤질 클로로포메이트(benzyl chloroformate)을 사용하여 아민기를 막는(blocking) 방법으로 반응을 수행하는 경우, 보호된 아민을 제거하기 위한 탈보호화반응(deprotection)을 수행하는 탈보호화단계를 거치는 것을 특징으로 하는 세라마이드 유도체의 제조 방법.
  7. 제6항에 있어서, 상기 탈보호화반응은 반응생성물에 결합되어 있는 디-터트-부틸 디카보네이트((Boc)2O) 또는 벤질 클로로포메이트(benzyl chloroformate)을 제거하기 위한 염산 및 암모니아수를 순차적으로 반응시키는 것을 특징으로 하는 세라마이드 유도체의 제조 방법.
  8. 하기 화학식 1의 세라마이드 유도체 또는 이의 염을 함유하는 화장료 조성물.
    [화학식 1]
    Figure 112011018456088-pat00005

  9. 제8항에 있어서, 상기 조성물은 피부보습용 또는 피부 노화방지용임을 특징으로 하는 화장료 조성물.
  10. 제8항에 있어서, 상기 세라마이드 유도체는 전체 화장료 조성물에 대하여 0.0001-20.0 중량% 포함되는 것을 특징으로 하는 화장료 조성물.
  11. 제8항에 있어서, 상기 화장료 조성물은 용액, 현탁액, 유탁액, 페이스트, 겔, 크림, 파우더, 비누, 오일 및 스프레이로 구성된 군으로부터 선택되는 제형을 갖는 것을 특징으로 하는 화장료 조성물.
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