KR101318659B1 - 트립토판을 함유하는 지루성 탈모 치료제 및 이를 포함하는 광역학적 치료용 키트 - Google Patents

Abstract

본 발명은 트립토판 (Tryptophan)의 지루성 탈모 치료제로서의 신규한 용도에 관한 것이다. 보다 상세하게, 본 발명은 광선에 의하여 활성화되는 성질을 갖는 트립토판을 함유하는 광역학적 치료(photodynamic therapy, PDT)용 광감작제, 및 이를 포함하는 광역학 치료용 키트 및 광역학 치료용 조성물에 관한 것으로서, 지루성 탈모 치료제로서의 신규한 용도에 관한 것이다. 트립토판을 활성화시키는 광원으로는 자외선 또는 가시광선을 사용할 수 있으며, 특히 청색광 또는 녹색광을 사용하는 것이 바람직하다.

Description

트립토판을 함유하는 지루성 탈모 치료제 및 이를 포함하는 광역학적 치료용 키트{ALOPECIA SEBORRHEICA THERAPEUTICS WHICH COMPRISE TRYPTOPHAN, AND KITS FOR PHOTODYNAMIC THERAPY CONTAINING THE SAME}

본 발명은 트립토판(Tryptophan)의 지루성 탈모 치료제로서의 신규한 용도에 관한 것이다. 더욱 상세하게는, 본 발명은 광선에 의하여 활성화되는 성질을 갖는 트립토판을 함유하는 광역학적 치료(photodynamic therapy, PDT)용 광감작제, 및 이를 포함하는 광역학 치료용 키트 및 광역학 치료용 조성물에 관한 것으로서, 지루성 탈모의 치료제로서의 신규한 용도에 관한 것이다. 본 발명의 트립토판을 활성화시키는 광원으로는 자외선 또는 가시광선을 사용할 수 있으며, 특히 청색광 또는 녹색광을 사용하는 것이 바람직하다.

광역학 치료(photodynamic therapy, PDT)는 최근 암치료에 있어 가장 촉망 받는 치료 방법 중의 하나이다. 광역학 치료의 원리는 산소와, 외부에서 공급되는 빛(광자)과, 빛에 민감한 반응을 보이는 물질(광감작제; photosensitizer)과의 종합적인 화학반응에 의하여 파생되는 단일상태 산소(singlet oxygen) 또는 자유 라디칼(free radical)이 각종 병변 부위나 암세포를 파괴하여 암을 치료하는 방법이다.

이러한 광역학 치료의 장점은 정상 세포는 보존하면서 병든 세포만 선택적으로 제거할 수 있다는 것과, 이로 인하여 전신 마취의 위험성을 배제할 수 있고, 간단하게 국소 마취만으로도 수술할 수 있기 때문에 시술이 용이하다는 것이다. 따라서 광역학 치료는 암세포 특이적 제거효과가 우수할 뿐 아니라, 시술 후 회복이 빠르고 입원기간을 단축시켜 환자의 삶의 질을 증진시키고 사회활동 복귀를 원활하도록 하여 사회 경제적으로도 좋은 효과를 얻을 수 있다는 이점을 갖는다.

광역학 치료는 1980년대부터 본격적으로 연구되어 왔으며, 1990년대 들어와 캐나다, 독일, 일본 등에서 임상시술이 승인된 이래, 미국의 FDA는 1996년 1월에 식도암 치료를 허가하였고, 1997년 9월에는 초기 폐암치료에 대하여 승인한 바 있다. 1996년 초 통계에 의하면 약 32개국에서 3000여건 정도의 광역학 치료가 시행되었다.

그러나 현재 시행되고 있는 광역학 치료는 부피가 큰 종양에서는 빛이 종양전체를 투과할 수 없어서 사용이 제한되는 문제점이 있고, 포르피린(porphyrin)으로 대표되는 광감작제들이 대부분 고가이며, 인체 내에서의 대사가 느려 광독성의 부작용이 발생하고, 종양 내의 광감작제 농도가 낮아 광역학 치료의 효과를 충분히 볼 수 없다는 문제점이 있다.

광역학 치료에 사용되고 있는 광감작제인 Photofrin^TM은 1996년 미국 FDA의 승인을 받은 양호한 치료효과와 안정성을 가진 치료제이다. 그러나 투약 후 5 내지 6주간 체내에 누적되어 부작용을 일으킬 수 있으며, 또한 순수한 Photofrin^TM은 제조하기가 어렵고, 광역학 치료시 최적 조건으로 알려져 있는 650-850 nm 보다 낮은 630 nm에서의 흡수로 인하여 종양세포에 수 mm 밖에 침투시킬 수 밖에 없어, 상대적으로 치료 효과가 낮다는 단점이 있다 (Chemistry & Industry, Sep 21, 1998, 739-743: Chemical & Engineering News, Nov 2, 1998, 22-27). 따라서, 이러한 문제점이 극복된 새로운 광감작제의 개발이 절실하게 요구되고 있다.

차세대 광감작제로 알려진 화합물에는 포피린류(porphyrins), 클로린류(chlorines), 박테리오클로린류(bacteriochlrins), 포피센류(porphycenes) 등이 가장 많이 연구되고 있다(J Org. Chem., 63, 1998, 1646-1656). 이 중에서, 식물에 많이 분포되어 있는 엽록소류(chlorophylls)에서 금속 이온을 제거한 피오파이틴류(pheophytins)는 헤마토포피린(hematoporphyrin) 유도체인 Photofrin^TM 보다 장파장에서 흡수가 일어날 뿐만 아니라, 고순도로 분리 제조가 가능하여 차세대 광감작제로서 많은 연구가 집중되고 있지만 아직 주목할만한 결과를 얻지 못하는 실정이다.

또한 근래에는 이러한 광역학 치료를 여드름이나 건선의 치료에 이용하려는 시도가 보고되고 있다. 여드름 치료를 위한 광감작 물질로는 아미노레불린산(aminolevulinic acid, ALA)가 주로 사용되는데, 이 약물 역시 전술한 광감작제와 마찬가지로 상당기간 빛을 피해야 하며 시술시 통증이 심하고 염증후 색소침착과 같은 부작용이 심하다는 단점이 있다.

상기한 바와 같이, 현재까지 광감작 물질에 대한 다양한 연구와 노력이 있어 왔지만, 환자가 일상생활을 하는데 불편하다는 점과 심각한 부작용의 문제가 있어, 소기할 만한 효과를 거두지 못했을 뿐만 아니라 특히, 당업계에서 광감작 물질을 지루성 탈모의 치료를 목적으로 적용한 사례가 없는 실정이다. 광감작제의 상용화를 위해서 시술이 간편하고 인체에 안전하면서도 효과적으로 적용하기 위한 새로운 지루성 탈모 치료용 광감작제의 개발이 절실하게 요구되고 있는 상황이다.

한편, 본 발명자들은 트립토판이 현재까지 지루성 탈모에 대한 치료 효능이 있다는 사실이 알려져 있지 않았다는 점에 착안해 예의 노력한 결과, 최근 트립토판이 빛과 병행 사용하였을 때 지루성 탈모 개선에 우수한 효과를 나타내는 반면 독성은 거의 없어, 지루성 탈모 치료제로서 사용할 수 있다는 사실을 확인하여 본 발명을 완성하기에 이르렀다.

본 발명의 기본적인 목적은 트립토판의 지루성 탈모 광역학 치료제로서의 새로운 용도를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 트립토판을 지루성 탈모 치료제로서 사용하기 위한 상기 트립토판 광감작제를 포함하는 광역학 치료용 키트 및 광역학 치료용 약학 조성물을 제공하는 것이다.

전술한 본 발명의 기본적인 목적은, 트립토판(Tryptophan)의 지루성 탈모 치료를 위한 광감작제(Photosensitizer)로서의 신규한 약리 효과를 규명함으로써 달성될 수 있다.

또한 본 발명의 또 다른 목적은 지루성 탈모를 위하여 광선에 의하여 활성화되는 성질을 갖는 트립토판을 함유하는 광역학적 치료(photodynamic therapy, PDT)용 광감작제 및 이를 포함하는 광역학 치료용 키트 및 광역학 치료용 조성물을 제공함으로써 달성된다.

본 발명의 트립토판을 활성화시키는 광원으로는 자외선 또는 가시광선을 사용할 수 있으며, 특히 청색광 또는 녹색광을 사용하는 것이 바람직하다.

상기 목적들을 달성하기 위하여, 본 발명은 지루성 탈모 치료를 위한 하기의 화학식 1의 구조를 갖는 트립토판과 그 유도체를 함유하는 광감작제를 제공한다.

화학식 1

또한, 본 발명은 지루성 탈모 치료를 위한 유효 성분으로서 광활성화 특성을 갖는 상기 화학식 1의 구조를 갖는 트립토판을 치료적 유효량으로 함유하는 광역학 치료용 조성물을 제공한다.

또한, 본 발명은 상기 화학식 1의 구조를 갖는 트립토판 및 생체내 또는 생체외 광조사를 위한 광원을 포함하는 광역학 치료용 키트를 제공한다.

이하, 본 발명을 보다 상세히 설명한다.

상기 화학식 1의 구조를 갖는 트립토판은 별도의 광감작제의 사용을 필요로 하지 아니하고 그 자체가 광감작제로서 작용하여, 광선 조사에 의하여 광활성화 되고, 지루성 피부 질환을 일으키는 주요 원인균인 피타이로스포럼 오발레(Pityrosporum ovale)에 대한 살균 효과가 있음을 특징으로 한다. 트립토판을 광활성화 시킬 수 있는 광선은 자외선 및 가시광선 범위의 광선이며, 그 파장 범위에는 제한이 없다. 단, 생체에서 트립토판을 광활성화 시키는 경우, 정상 조직에 대한 부작용을 고려하여, 280 nm 이상의 광선을 사용하는 것이 바람직하며, 파장이 길어질수록 에너지가 낮아져서 조사시간이 길어지므로, 적정한 조사시간을 고려하여, 바람직하게는 280 nm 내지 1000 nm 범위의 광선을 사용하는 것이 좋고, 보다 바람직하게는 300 nm 내지 750 nm 범위의 광선을 사용하는 것이 좋다.

또한, 트립토판의 광활성화 효율을 고려할 때, 350 내지 400 nm 사이의 장파장 자외선, 400 내지 500 nm 사이의 청색광, 또는 500 내지 600 nm 사이의 녹색광을 사용하는 것이 좋다. 또한, 트립토판 활성화 정도, 세포 침투 정도 및 생체 안전성 등을 고려할 때, 청색광 또는 녹색광이 가장 바람직하다.

상기 광선의 조사를 위한 광원은 초음파 조사 방출기, 광방출 다이오드, 레이저 다이오드, 염료 레이저, 할로겐화 금속 램프, 플래쉬 램프, 기계적으로 필터링된 형광 광원, 기계적으로 필터링된 백열, 및 필라멘트 광원으로 이루어진 군 중에서 선택된 생체외 광조사를 위한 광원으로 이루어진 군 중에서 선택된 한 가지 이상의 것일 수 있다.

광선에 의한 트립토판을 광활성화 시키는 경우, 트립토판은 상기 광원으로부터 조사된 하나 이상의 파장의 광선에 치료학적으로 유효한 펄스 지속 시간 동안 조사된 노출되어 광활성화 될 수 있다.

트립토판을 광활성화 시키는 경우, 조사되는 빛의 강도(에너지)에는 제한이 없으며, 빛의 강도가 낮아지면 지속 시간을 길게 하거나 및/또는 조사 횟수를 증가시키고, 빛의 강도가 높아지면 지속 시간을 짧게 하거나 및/또는 조사 횟수를 감소시켜 트립토판을 광활성화 시킨다.

트립토판을 광활성화시키는 경우, 빛의 강도가 너무 낮으면 적절하게 표적 조직에 침투하여 효과적인 트립토판 광활성화 효과를 나타낼 수 없고, 빛의 강도가 너무 높으면 정상 조직의 괴사 등의 부작용이 발생하므로, 이를 고려하여, 조사되는 빛의 강도는 1 내지 100 J/cm² 범위인 것이 좋다. 또한, 펄스 지속 시간이 너무 짧거나 조사 횟수가 너무 적으면 광활성화 효과가 미미하고, 펄스 지속 시간이 너무 길거나 조사 횟수가 너무 많으면 정상조직의 괴사 등 부작용이 나타날 수 있다.

또한, 상기한 바와 같이, 조사되는 빛의 강도에 따라서, 빛의 강도가 낮을 때는 지속 시간을 길게 하거나 조사 횟수를 늘리고, 빛의 강도가 높을 때는 지속 시간을 짧게 하거나 조사 횟수를 줄여야 안전하고 유용한 효과를 볼 수 있다. 따라서, 펄스 지속 시간과 조사 횟수는 빛의 강도 범위와 정상 조직에 대한 부작용 등을 고려하여 적절하게 조절될 수 있는 것으로, 일률적으로 정의하기 어렵지만, 바람직하게는 펄스 지속 시간은 0.1 내지 500 ms, 광선 조사 횟수는 1회 내지 100회로 하는 것이 효과적일 수 있다. 예컨대, 본 발명의 한 실시예에 있어서는, 인체에서 시행된 지루성 탈모의 치료 효과 실험에서 빛의 강도는 20 J/cm²로 하고, 펄스의 길이는 15 ms로 하고, 광선의 조사는 회수는 1회로 할 수 있다. 바람직하게는 IPL (Intense Pulse Light)과 같은 강한 빛의 조사 장치에 의하여 광활성시킬 수 있다.

상기 트립토판 함유 광역학 치료용 조성물은 광감작 활성을 갖는 트립토판을 0.001 중량% 이상 99 중량% 이하, 바람직하게는 0.001 중량% 내지 30 중량%의 함량으로 함유하는 것이 바람직하다. 충분한 트립토판의 광감작 효과 및 치료 효과를 얻기 위해서는 트립토판 함량이 0.001 중량% 이상인 것이 좋다. 상기 조성물은 액체, 반고체, 고체 또는 에어로졸 형태로 사용될 수 있으며, 예컨대, 수성 또는 비수성 현탁액, 용액, 크림, 연고, 젤, 시럽, 좌약, 정제, 캡슐 또는 미세방울 스프레이 등의 형태로 제형화되어 사용될 수 있다.

따라서, 상기 조성물은 상기와 같은 제형화에 필요한 부형제를 추가로 포함할 수 있다. 또한 상기 조성물은 적용 형태 또는 투여 경로 등의 저장 및 투여 조건의 요구에 따라서, 통상의 보존제, 안정화제, 완충제, pH 조절제, 감미제, 향료, 염료 등으로 이루어진 군 중에서 선택된 한 가지 이상의 보조제를 추가로 함유할 수 있다.

또한, 상기 조성물은 목적하는 치료 효과를 갖는 다른 종류의 약물을 한 가지 이상 추가로 함유할 수 있다.

상기 조성물 내에 함유된 광감작 활성을 갖는 트립토판은 투여 전 미리 광조사되어 광활성화 된 것이거나, 또는 투여 후 광원에 의한 광조사에 의하여 광활성화 되는 것일 수 있다.

본 발명의 광역학 치료용 조성물 또는 광역학 치료용 키트는 지루성 탈모의 치료에 효과적이며 특히 지루성 피부 질환을 일으키는 주요 원인균인 피타이로스포럼 오발레(Pityrosporum ovale)에 대한 항균활성과 두피의 피지 분비를 조절할 수 있다.

본 발명의 트립토판은 새로운 광감작제로서 사용되어 지루성 탈모 치료 효과를 나타낸다. 본 발명의 트립토판은 가시광선 특히 청색 광이나 녹색 광에 의하여 효과적으로 활성화됨으로써 우수한 항균 효과 및 피지 분비 조절 효과를 나타내므로 신규한 지루성 탈모 치료제로서의 용도와 의약 산업에서의 상업적 활용이 기대된다.

도 1은 실시예 1의 트립토판과 빛의 병행 사용에 의한 피타이로스포럼 오발레 증식 억제효과 그래프이다.
도 2는 실시예 2에서 트립토판과 빛의 병행 사용에 의한 지루성 탈모 호전효과에 대한 그래프이다.
도 3은 실시예 3에서 트립토판과 빛의 병행 사용에 의한 두피 피지분비 감소 효과에 대한 그래프이다.

실시예

이하, 본 발명을 하기의 실시예를 통하여 보다 상세히 설명하고자 한다. 하기 실시예들은 본 발명을 예시하기 위한 것일 뿐이며, 본 발명의 범위를 이들 실시예의 내용으로 한정하고자 하는 것은 아니다.

실시예 1) 트립토판과 빛에 의한 피타이로스포럼 오발레의 살균효과

본 실험을 통하여, 본 발명자들은 트립토판의 살균효과는 빛과 함께 사용할 때에 나타나며 트립토판 단독으로는 전혀 독성을 나타내지 못한다는 사실을 확인하였다. 지루성 피부질환 원인균은 한국미생물보존센터로부터 분양받은 피타이로스포럼 오발레 ATCC 12078을 LB(Lactose Broth) 배지에 30 ℃, 항온진탕배양지에서 72시간 배양하여 활성화시켰다. 이때 활성화된 배양액 내 피타이로스포럼 오발레의 농도는 1ⅹ10⁸/ml이다. 균 농도가 2ⅹ10⁴/ml이 되도록 더 희석한 후 12개의 Mixed Malt Extract agar[Malt extract agar 60.0g, Ox-bile(desiccated) 20.0g, Tween 40 10.0g, Glycerol mono-oleate 2.5g in Distilled water 1.0L] 플레이트에 균액을 10μl씩 스프레더로 골고루 도말한 후, 깨끗한 벤치에서 30분간 건조시켰다. 트립토판을 20 mM, 10 mM, 5 mM, 1 mM, 0.5 mM이 되도록 Dulbecco's Phosphate Buffered Saline(DPBS, Invitrogen Co., NY, U.S.A)에 희석했다. 6개의 균액이 도포된 배지에 0 mM(트립토판이 포함되지 않은 DPBS (트립토판 0 mM), 0.5 mM, 1 mM, 5 mM, 10 mM, 20 mM의 트립토판을 4 ml씩 분주해 3분 동안 반응시킨 후 IPL (Ellipse Flex DDD, Denmark)를 조사하였다. Intermittent Pulse Laser(이하, IPL)를 400 nm 내지 720 nm의 필터가 부착된 applicator를 이용해 10 J/cm²을 조사했다. IPL 조사 1분 후 배지 내의 트립토판을 버리고 PBS로 배지를 두 번 세척한 후 37℃에서 24시간 시간동안 배양한 후 집락의 수를 세었다. 다른 6개의 균액이 도포된 배지에는 0 mM, 0.5 mM, 1 mM, 5 mM, 10 mM, 20 mM의 트립토판을 4 ml씩 분주해 4분 동안 반응시킨 후 IPL을 조사하지 않고 같은 방법으로 처리하여 배양한 후 집락의 수를 세었다. 이에 얻은 결과를 확인하기 위하여 위의 실험을 3회 반복 실험하였으며 역시 유사한 결과를 얻을 수 있었다.

피타이로스포럼 오발레에 트립토판을 처리한 후 IPL로 광 역동 반응을 일으킨 군과 IPL을 조사하지 않은 군의 집락의 수를 비교했다. 피타이로스포럼 오발레의 경우 IPL을 조사한 군이 IPL을 조사하지 않은 군에 비해 집락의 수가 현저하게 적었으며 이러한 효과는 0.5 mM에서 20 mM까지 모든 트립토판 농도에서 현저하게 관찰되었다.

10 mM의 트립토판에 IPL을 조사한 군에서는 집락이 자라지 않았다. IPL을 조사하지 아니한 군의 경우 10 mM 이상의 트립토판을 처리하는 경우 집락의 수가 대조군의 80% 이하로 감소되어 있어 10 mM 이상의 트립토판은 그 자체가 피타이로스포럼 오발레의 성장을 억제하는 것으로 보인다 (도 1).

실시예 2) 트립토판과 빛에 의한 지루성 탈모의 호전 효과

한쪽의 두피에는 트립토판을 10% 함유한 제제를 도포하고 다른 한쪽의 두피는 아무런 약제도 도포하지 않은 상태에서 IPL을 20J로 조사하였다. 조사는 2주일 간격으로 3회 반복하였으며 탈락모의 수를 세어 호전의 정도를 관찰하였다. 탈락모의 수를 치료전과 비교해 본 결과 IPL 단독 처리 군은 통계학적 유의한 차이를 보이지 아니하였지만, 트립토판을 도포하고 IPL을 조사한 치료 군은 유의한 통계학적 차이를 보여 트립토판 도포와 IPL 조사 치료가 지루성 탈모 치료에 효과가 있음을 보여주었다 (도 2).

실시예 3) 트립토판과 빛에 의한 피지분비 감소효과

실시예 2와 같이 한쪽의 두피에는 트립토판 10%를 함유한 제제를 도포하고 다른 한쪽의 두피는 아무런 약제도 도포하지 않은 상태에서 IPL을 20J로 조사하였다. 조사는 이주 간격으로 3회 반복하였으며 피지 분비량을 측정하여 호전의 정도를 관찰하였다. 피지 분비량을 치료전과 비교해 본 결과 IPL 단독 처리 군은 처치 4주 후와 6주 후에 피지분비에서 통계학적 유의한 차이를 보이지 않았지만 트립토판을 도포하고 IPL을 조사한 치료 군은 유의한 통계학적 차이를 보임으로써, 트립토판 도포와 IPL 조사가 피지 분비 억제에 효과가 있음을 보여주었다 (도 3).

실시예 4) 피부자극시험

피부 자극 시험은 젠지 이모카와 등이 발표한 논문을 참고로 행하였으며(Genji Imokawa and Yutaka Mishma, Nichihikaishi, 86(8):473, 1976), Norgesplaster A/S사의 휜 쳄버(Finn Chamber)를 이용한 클로즈드 패취 시험(closed patch test)을 실시하였다.

휜 쳄버(Finn Chamber)에 맞는 페이퍼 디스크(paper disc)에 트립토판 10%를 함유한 제제를 10 ㎕씩 흡수시키고 휜 쳄버(Finn Chamber)에 넣어 10명의 지루성 탈모 환자의 두피에 48시간 부착시켰다. 48시간 후 휜 쳄버(Finn Chamber)를 즉시 떼어내고 흐르는 수돗물에 세척하여 말린 다음 2시간 후에 두피의 상태를 판정하였다.

광조사에 따른 피부자극정도를 평가하기 위해 실시예 2와 같이 한쪽의 두피에는 트립토판 10%함유한 제제를 도포하고 다른 한쪽의 두피는 아무런 약제도 도포하지 않은 상태에서 IPL을 20J로 조사한 다음 2시간 후에 피부의 상태를 판정하였다.

피부자극정도는 다음의 기준에 따라 판정하였다:

판정기준(자극강도)

- : 육안으로 보아 변화가 없다

O : 가벼운 발적

+ : 중간정도의 발적

++ : 강한 발적 및 부종

그 결과, 표 1에 나타낸 바와 같이,본 발명의 경피 제제는 두피에 아무런 자극도 주지 않음으로써 독성이 전혀 없는 것으로 나타났다.

	피부자극 판단결과
휜 챔버법에 따른 피부자극평가	-
트립토판 도포 후 IPL 조사 시 피부자극평가	-
트립토판 도포 없이 IPL 조사 후 피부자극평가	-

Claims (6)

1. 트립토판 또는 약학적으로 허용되는 염을 포함하고,
   상기 트립토판이 400 내지 500 nm의 청색 광, 또는 500 내지 600 nm의 녹색 광에 의하여 생체 외 또는 생체 내에서 광활성화 되어,
   피타이로스포럼 오발레(Pityrosporum ovale)의 살균 효과를 가지는,
   광감작 지루성 탈모 치료제.
   
2. 삭제
3. 삭제
4. 제 1항에 있어서,
   상기 트립토판이 0.001 중량% 내지 30 중량% 함유된,
   광감작 지루성 탈모 치료제 조성물.
   
5. 삭제
6. i) 광감작 활성을 갖는 트립토판 또는 약학적으로 허용되는 염을 0.001중량% 내지 30 중량%의 양으로 함유하는 조성물; 및
   ii) 상기 트립토판이 400 내지 500 nm의 청색 광, 또는 500 내지 600 nm의 녹색 광을 발생시키는 광원을 포함하고,
   피타이로스포럼 오발레(Pityrosporum ovale)의 살균 효과를 가지는,
   광역학 지루성 탈모 치료용 키트.
   

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