KR101932817B1

KR101932817B1 - 안정성이 개선된 카페익산 유도체를 포함하는 피부 미백용 조성물

Info

Publication number: KR101932817B1
Application number: KR1020160144340A
Authority: KR
Inventors: 정재경; 김영수; 이희순
Original assignee: 충북대학교 산학협력단
Priority date: 2016-11-01
Filing date: 2016-11-01
Publication date: 2018-12-26
Also published as: KR20180047701A

Abstract

본 발명은 안정성이 개선된 카페익산 유도체를 포함하는 피부 미백용 조성물에 관한 것으로, 본 발명에 따른 카페익산 유도체는 미백 활성이 우수하면서, 동시에 안정성(stability)도 우수한 효과가 있다.

Description

안정성이 개선된 카페익산 유도체를 포함하는 피부 미백용 조성물 {Stability improved dermal whitening composition comprising caffeic acid derivatives}

본 발명은 안정성이 개선된 카페익산 유도체를 포함하는 피부 미백용 조성물에 관한 것이다.

멜라닌 색소는 멜라닌형성(melanogenesis)이라고 불리는 과정을 통해 멜라닌세포(melanocyte)의 멜라노좀(melanosome)에서 합성되고 상피의 각질형성세포(keratinocyte)로 분산됨으로써, 피부색을 형성하고 피부를 태양의 자외선광으로부터 보호한다. 멜라닌 생합성에 대한 생화학적 경로는 티로시나아제(tyrosinase)가 촉매하는 2개의 특징적 반응인, L-티로신의 수산화반응과 3,4-디히드록시페닐알라닌(3,4-dihydroxyphenylalanine, dopa)의 산화반응을 통해 시작된다. 생성된 도파퀴논(dopaquinone)은 멜라노좀에서 시스테인(cysteine) 또는 글루타티온(glutathione)과 같은 티올 물질과 쉽게 반응하여 황색/적색 피오멜라닌(pheomelanin)을 생성한다. 티올 물질이 고갈되면, 과량의 도파퀴논은 자발적으로 도파크롬(dopachcrome)으로 변환되고 종국적으로 흑색/갈색 유멜라닌(eumelanin)을 형성한다. 피부색이 멜라닌색소의 혼합에 의해 결정이 되지만, 티로시나아제는 피오멜라닌과 유멜라닌 모두의 생합성에 반드시 필요하다. 피부의 각질형성세포와 섬유아세포로부터 분비되는 파라크린 인자(paracrine factor)는 멜라노사이트에서 멜라닌의 생성에 영향을 미칠 수 있다. 이들 인자들중에서 α-MSH(α-melanocyte stimulating hormone)은 멜라노사이트상의 MC1R (melanocortin type 1 receptor)에 특이적으로 결합하여 아데닐레이트 사이클라아제(adenylate cyclase)를 활성화시킴으로써 cAMP의 세포내 농도를 증가시키고, 이로 인해 곧 티로시나아제(tyrosinase) 발현이 유도된다. 따라서, 파라크린 인자들 간의 균형은 멜라노사이트 활성화의 세밀한 조절을 통해 피부의 색소화를 조정하는데 있어서 매우 중요한 역할을 한다. 그러나, 멜라닌 색소가 비정상적으로 축적되면, 기미(melasma), 주근깨(freckle), 노인성흑자(senile lentigen)와 같은 색소과다침작 질환이 발생하는데, 이러한 질환은 티로시나아제 활성을 억제하는 아르부틴(arbutin) 또는 히드로퀴논(hydroquinone)의 처리에 의해 개선될 수 있다.

카페익산(Caffeic acid)은 히드록시신남산(hydroxycinnamic acid)으로 분류되는 유기화합물로서 페놀기와 아크릴기로 이루어진다. 카페익산은 모든 식물에서 발견되고 있는데, 이 화합물이 바이오매스의 주요원천인 리그닌(lignin) 생합성의 중요 중간체이기 때문이다. 카페익산은 인 비트로 및 인 비보에서 강력한 항산화 활성을 가진다는 것이 밝혀져 있고, 또한, 면역조절 및 항염증활성도 갖고 있다. 한편, 카페익산은 암의 발생을 억제한다는 보고가 있는 반면, 다른 연구에서는 암의 발생을 촉진한다는 결과도 보고되어 있다.

특허문헌 1(공개특허공보 10-2014-0124987)은 본 발명의 출원인이 기출원한 특허출원으로서 미백 효능이 우수한 카페익산 유도체를 발견한 것을 기술적 특징으로 하였다. 그러나, 이의 후속 연구과정에서 특허문헌 1에서 발견한 카페익산 유도체의 경우 미백 효능은 우수하지만 안정성이 낮은 문제점이 있었다.

이에, 본 발명자들은 특허문헌 1에서 개발한 카페익산 유도체와 미백 효능은 유사하게 유지하면서, 안정성이 현저히 개선된 새로운 카페익산 유도체를 발견하고, 본 발명을 완성하였다.

공개특허공보 10-2014-0124987

본 발명의 목적은 안정성이 개선된 피부 미백용 조성물을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 상기 미백용 조성물을 포함하는 화장료 조성물을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 멜라닌 색소 과다 침착 질환의 예방 또는 치료용 약학적 조성물을 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위하여,

본 발명은 하기 화학식 1로 표시되는 카페익산 유도체를 포함하는 피부 미백용 조성물을 제공한다.

[화학식 1]

상기 화학식 1에서,

R은 C_3-10의 직쇄 또는 측쇄 알킬, 또는 C_3-10의 사이클로알킬이다.

바람직하게, 상기 R은 C_3-6의 직쇄 또는 측쇄 알킬, 또는 사이클로헥실일 수 있다.

상기 화학식 1로 표시되는 카페익산 유도체의 바람직한 일례는 다음과 같다.

1) (E)-4-(3-(사이클로헥실옥시)-3-옥소프로프-1-엔-1-일)-1,2-페닐렌 다이부티레이트;

2) (E)-4-(3-(사이클로헥실옥시)-3-옥소프로프-1-엔-1-일)-1,2-페닐렌 다이헥사노에이트;

3) (E)-4-(3-(사이클로헥실옥시)-3-옥소프로프-1-엔-1-일)-1,2-페닐렌 비스(2,2-다이메틸프로파노에이트); 및

4) (E)-4-(3-(사이클로헥실옥시)-3-옥소프로프-1-엔-1-일)-1,2-페닐렌 다이사이클로헥산카복실레이트.

특히 바람직하게는, 상기 화학식 1로 표시되는 카페익산 유도체의 바람직한 일례는 다음과 같다.

또한, 본 발명은 상기 피부 미백용 조성물을 포함하는 화장료 조성물을 제공한다.

상기 화장료 조성물은 용액, 현탁액, 유탁액, 페이스트, 겔, 크림, 로션, 파우더, 비누, 계면활성제-함유 클린싱, 오일, 분말 파운데이션, 유탁액 파운데이션, 왁스 파운데이션 또는 스프레이 형태의 제형을 가질 수 있다.

나아가, 본 발명은 상기 화학식 1로 표시되는 카페익산 유도체 또는 이의 약학적으로 허용가능한 염을 포함하는 멜라닌 색소 과다 침착 질환의 예방 또는 치료용 약학적 조성물을 제공한다.

상기 멜라닌 색소 과다 침착 질환은 기미, 주근깨, 노인성 색소반 또는 일광흑색종(solar lentigines)일 수 있다.

상기 약학적 조성물은 파우더, 젤, 연고, 크림, 로션, 액제 또는 에어로졸 제형의 피부외용 제형을 가질 수 있다.

본 발명에 따른 카페익산 유도체는 미백 활성이 우수하면서, 동시에 안정성(stability)도 우수한 효과가 있다.

도 1은 실시예 1-4 및 비교예 3에서 제조한 카페익산 유도체 이외에 출발 물질인 caffeic acid (6), 실시예 1의 중간체인 dibutyryl caffeic acid (7), 비교예 3의 주 부산물인 caffeic acid cyclohexyl ester (8) 각각의 HPLC 분석 retention time을 측정한 그래프이다.

이하, 본 발명을 상세히 설명한다.

화장료 조성물

본 발명은 상기 화학식 1로 표시되는 카페익산 유도체를 포함하는 피부 미백용 화장료 조성물을 제공한다.

상기 피부 미백용 화장료 조성물은, 예를 들면 용액, 겔, 고체 또는 반죽 무수 생성물, 수상에 유상을 분산시켜 얻은 에멀젼, 현탁액, 마이크로에멀젼, 마이크로캡슐, 미세과립구 또는 이온형(리포좀), 비이온형의 소낭 분산제의 형태, 크림, 스킨, 로션, 파우더, 연고, 스프레이 또는 콘실 스틱의 형태로 제공될 수 있다. 또한, 포말(foam)의 형태 또는 압축된 추진제를 더 함유한 에어로졸 조성물의 형태로도 제조될 수 있다.

또한, 상기 화장료 조성물은 본 발명의 화학식 1로 표시되는 카페익산 유도체에 추가로 지방 물질, 유기 용매, 용해제, 농축제 및 겔화제, 연화제, 항산화제, 현탁화제, 안정화제, 발포제(foaming agent), 방향제, 계면활성제, 물, 이온형 또는 비이온형 유화제, 충전제, 금속이온봉쇄제 및 킬레이트화제, 보존제, 비타민, 차단제, 습윤화제, 필수 오일, 염료, 안료, 친수성 또는 친유성 활성제, 지질 소낭 또는 화장품에 통상적으로 사용되는 임의의 다른 성분과 같은 화장품 분야에서 통상적으로 사용되는 보조제를 함유할 수 있다.

본 발명의 화학식 1로 표시되는 카페익산 유도체를 함유하는 화장료 조성물에 있어서, 통상적으로 함유되는 화장료 조성물에 본 발명의 화학식 1로 표시되는 카페익산 유도체가 0.1 내지 50 중량%, 바람직하게는 1 내지 10 중량%의 양으로 첨가될 수 있다.

본 발명의 화학식 1로 표시되는 카페익산 유도체를 피부 외용제로 사용하는 경우, 추가로 지방 물질, 유기 용매, 용해제, 농축제 및 겔화제, 연화제, 항산화제, 현탁화제, 안정화제, 발포제(foaming agent), 방향제, 계면활성제, 물, 이온형 또는 비이온형 유화제, 충전제, 금속이온봉쇄제 및 킬레이트화제, 보존제, 비타민, 차단제, 습윤화제, 필수 오일, 염료, 안료, 친수성 또는 친유성 활성제, 지질 소낭 또는 피부용 외용제에 통상적으로 사용되는 임의의 다른 성분과 같은 피부 과학 분야에서 통상적으로 사용되는 보조제를 함유할 수 있다. 또한, 상기 성분들은 피부 과학 분야에서 일반적으로 사용되는 양으로 도입될 수 있다.

약학적으로 허용 가능한 염

본 발명의 상기 화학식 1로 표시되는 카페익산 유도체는 약학적으로 허용 가능한 염의 형태로 사용할 수 있으며, 염으로는 약학적으로 허용가능한 유리산(free acid)에 의해 형성된 산부가염이 유용하다. 약학적으로 허용가능한 염이란 표현은 환자에게 비교적 비독성이고 무해한 유효작용을 갖는 농도로서 이 염에 기인한 부작용이 화학식 1의 염기 화합물의 이로운 효능을 떨어뜨리지 않는 화학식 1의 염기 화합물의 어떠한 유기 또는 무기 부가염을 의미한다. 이들 염은 유리산으로는 무기산과 유기산을 사용할 수 있으며, 무기산으로는 염산, 브롬산, 질산, 황산, 과염소산, 인산 등을 사용할 수 있고, 유기산으로는 구연산, 초산, 젖산, 말레산, 푸마린산, 글루콘산, 메탄설폰산, 글리콘산, 숙신산, 타타르산, 갈룩투론산, 엠본산, 글루탐산, 아스파르트산, 옥살산, (D) 또는 (L) 말산, 말레산, 메테인설폰산, 에테인설폰산, 4-톨루엔술폰산, 살리실산, 시트르산, 벤조산 또는 말론산 등을 사용할 수 있다. 또한, 이들 염은 알칼리 금속염(나트륨염, 칼륨염 등) 및 알칼리 토금속염(칼슘염, 마그네슘염 등) 등을 포함한다. 예를 들면, 산부가염으로는 아세테이트, 아스파테이트, 벤즈에이트, 베실레이트, 바이카보네이트/카보네이트, 바이설페이트/설페이트, 보레이트, 캄실레이트, 시트레이트, 에디실레이트, 에실레이트, 포메이트, 퓨마레이트, 글루셉테이트, 글루코네이트, 글루큐로네이트, 헥사플루오로포스페이트, 하이벤제이트, 하이드로클로라이드/클로라이드, 하이드로브로마이드/브로마이드, 하이드로요오디드/요오디드, 이세티오네이트, 락테이트, 말레이트, 말리에이트, 말로네이트, 메실레이트, 메틸설페이트, 나프틸레이트, 2-나프실레이트, 니코티네이트, 나이트레이트, 오로테이트, 옥살레이트, 팔미테이트, 파모에이트, 포스페이트/수소 포스페이트/이수소 포스페이트, 사카레이트, 스테아레이트, 석시네이트, 타르트레이트, 토실레이트, 트리플루오로아세테이트, 알루미늄, 알기닌, 벤자틴, 칼슘, 콜린, 디에틸아민, 디올아민, 글라이신, 라이신, 마그네슘, 메글루민, 올아민, 칼륨, 나트륨, 트로메타민, 아연염 등이 포함될 수 있으며, 이들 중 하이드로클로라이드 또는 트리플루오로아세테이트가 바람직하다.

본 발명에 따른 산 부가염은 통상의 방법, 예를 들면, 화학식 1로 표시되는 카페익산 유도체를 유기용매, 예를 들면 메탄올, 에탄올, 아세톤, 메틸렌클로라이드, 아세토니트릴 등에 녹이고 유기산 또는 무기산을 가하여 생성된 침전물을 여과, 건조하여 제조되거나, 용매와 과량의 산을 감압 증류한 후 건조하거나 유기용매 하에서 결정화시켜셔 제조할 수 있다.

또한, 염기를 사용하여 약학적으로 허용 가능한 금속염을 만들 수 있다. 알칼리 금속 또는 알칼리 토금속 염은 예를 들면 화합물을 과량의 알칼리 금속 수산화물 또는 알칼리 토금속 수산화물 용액 중에 용해하고, 비용해 화합물 염을 여과하고, 여액을 증발, 건조시켜 얻는다. 이때, 금속염으로는 나트륨, 칼륨 또는 칼슘염을 제조하는 것이 제약상 적합하다. 또한, 이에 대응하는 은 염은 알칼리 금속 또는 알칼리 토금속 염을 적당한 은 염(예, 질산은)과 반응시켜 얻는다.

나아가, 본 발명은 상기 화학식 1의 카페익산 유도체 및 이의 약학적으로 허용되는 염뿐만 아니라, 이로부터 제조될 수 있는 가능한 용매화물, 수화물, 이성질체, 광학 이성질체 등을 모두 포함한다.

약학적 조성물

본 발명의 화합물은 임상 투여시에 경구 및 비경구의 여러 가지 제형으로 투여될 수 있으며, 제제화할 경우에는 보통 사용하는 충진제, 증량제, 결합제, 습윤제, 붕해제, 계면활성제 등의 희석제 또는 부형제를 사용하여 제조된다.

경구투여를 위한 고형 제제에는 정제, 환자, 산제, 과립제, 캡슐제, 트로키제 등이 포함되며, 이러한 고형 제제는 하나 이상의 본 발명의 화합물에 적어도 하나 이상의 부형제 예를 들면, 전분, 탄산칼슘, 수크로스(sucrose), 락토오스(lactose) 또는 젤라틴 등을 섞어 조제된다. 또한, 단순한 부형제 외에 마그네슘 스티레이트 탈크 같은 윤활제들도 사용된다. 경구 투여를 위한 액상 제제로는 현탁제, 내용액제, 유제 또는 시럽제 등이 해당되는데, 흔히 사용되는 단순 희석제인 물, 리퀴드 파라핀 이외에 여러 가지 부형제, 예를 들면 습윤제, 감미제, 방향제, 보존제 등이 포함될 수 있다.

비경구 투여를 위한 제제에는 멸균된 수용액, 비수성용제, 현탁용제, 유제, 동결건조제제, 좌제 등이 포함된다. 비수성용제, 현탁용제로는 프로필렌글리콜, 폴리에틸렌 글리콜, 올리브 오일과 같은 식물성 기름, 에틸올레이트와 같은 주사 가능한 에스테르 등이 사용될 수 있다. 좌제의 기제로는 위텝솔(witepsol), 마크로골, 트윈(tween) 61, 카카오지, 라우린지, 글리세롤, 젤라틴 등이 사용될 수 있다.

또한, 본 발명의 화합물의 인체에 대한 효과적인 투여량은 환자의 나이, 몸무게, 성별, 투여형태, 건강상태 및 질환 정도에 따라 달라질 수 있으며, 일반적으로 약 0.001-100 mg/kg/일이며, 바람직하게는 0.01-35 mg/kg/일이다. 몸무게가 70㎏인 성인 환자를 기준으로 할 때, 일반적으로 0.07-7000 mg/일이며, 바람직하게는 0.7-2500 ㎎/일이며, 의사 또는 약사의 판단에 따라 일정시간 간격으로 1일 1회 내지 수회로 분할 투여할 수도 있다.

이하, 본 발명을 하기의 실시예에 의하여 더욱 상세하게 설명한다. 단, 하기의 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐, 본 발명의 내용이 하기의 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.

< 실시예 1> ( E )-4-(3-( 사이클로헥실옥시 )-3- 옥소프로프 -1-엔-1-일)-1,2- 페 닐렌 다이부티레이트의 제조 (화합물 1a)

단계 1:

(E)-3-(3,4-bis(butyryloxy)phenyl)acrylic acid (2a) 을 합성하기 위해 출발물질인 caffeic acid (3) (2 g, 11.10 mmol) 을 질소기류 하에 Pyridine (10.00 mL) 에 녹이고 DMAP (0.135 g, 0.110 mmol) 을 넣은 후 10분간 교반하였다. 그 후 0℃에서 butyryl chloride (5.8 mL, 554.14 mmol)을 적가하고 실온에서 16시간 동안 교반하였다. Ethyl acetate와 1N HCl를 이용하여 유기층을 3번 씻은 후 Na₂SO₄로 수분제거, 여과 농축하여 바로 다음 반응 진행하였다.

단계 2:

(E)-4-(3-(cyclohexyloxy)-3-oxoprop-1-en-1-yl)-1,2-phenylene dibutyrate (1a) 을 합성하기 위해 출발물질인 (E)-3-(3,4-bis(butyryloxy)phenyl)acrylic acid (2a) (3.55 g, 11.08 mmol)을 질소기류 하에 toluene (10 mL)에 녹인 후, thionyl chloride (4 mL, 275.70 mmol)를 0℃에서 적가해 준 후 1시간 동안 100℃에서 교반하였다. thionyl chloride 제거한 후, 질소기류 하에 무수 MC에 녹인 후 DMAP을 넣어 10분간 교반하였다. 그 후에 cyclohexanol (1.17 mL, 11.08 mmol)를 적가 후 24시간 동안 상온에서 교반하였다. 여과 농축하여 컬럼크로마토크래피 (EA : Hx = 1 : 11)로 정제하여 고체인 화합물을 얻었다. (수율 34%)

¹H NMR (CDCl₃, 400 MHz) δ 7.60 (d, 1H, J = 16 Hz), 7.39 (dd, 1H, J = 8.4, 2.0 Hz), 7.35 (d, 1H, J = 2 Hz), 7.21 (d, 1H J = 8.4 Hz), 6.38 (d, 1H, J = 16 Hz), 4.88 (m, 1H), 2.53 (td, 2H, J = 7.2, 2.4 Hz), 1.92 (m, 2H), 1.83 (m, 4H), 1.83-1.23 (m, 8H), 1.05 (m, 6H);

¹³C NMR (CDCl₃, 100 MHz) δ 170.9, 170.8, 166.2, 143.6, 142.6, 142.5, 133.4, 126.3, 124.0, 122.8, 120.1, 73.0, 36.0, 36.0, 31.8, 25.5, 23.9, 18.5, 13.8, 13.8.

< 실시예 2> (E)-4-(3-( 사이클로헥실옥시 )-3- 옥소프로프 -1-엔-1-일)-1,2- 페 닐렌 다이헥사노에이트의 제조 (화합물 1b)

단계 1:

(E)-3-(3,4-bis(hexanoyloxy)phenyl)acrylic acid (2b) 를 만들기 위하여 Caffeic acid (3) (500 mg, 2.77 mmol)을 Pyridine에 녹인 후 DMAP (34 mg, 0.278 mmol)를 첨가하였다. 그 후 0℃로 냉각 후 hexanoyl chloride (3.8 ml, 27.6mmol)를 적가하였다. 실온으로 변경 후 16시간 동안 교반한 후 용매를 제거한 후 EA/Hx 컬럼크로마토크래피로 정제하여 통해 결과물을 얻었다.

단계 2:

(E)-4-(3-(cyclohexyloxy)-3-oxoprop-1-en-1-yl)-1,2-phenylene dihexanoate (1b) 를 합성하기 위해 출발물질인 (E)-3-(3,4-bis(hexanoyloxy)phenyl)acrylic acid (2b) (0.26 g, 0.66 mmol) 을 질소기류 하에 toluene (2 mL) 에 녹인 후, thionyl chloride (0.24 mL, 3.31 mmol) 를 0℃에서 적가해 준 후 1시간 동안 100℃에서 교반하였다. thionyl chloride 제거한 후, 질소기류 하에 무수 MC 에 녹인 후 DMAP(8 mg, 0.065 mmol) 을 넣어 10분간 교반하였다. 그 후에 cyclohexanol (0.1mL, 0.94 mmol)를 적가 후 24시간 동안 상온에서 교반하였다. 여과 농축하여 컬럼크로마토크래피 (EA : Hx = 1 : 20)로 정제하여 고체인 화합물을 얻었다. (수율 58%)

¹H NMR (CDCl₃, 400 MHz) δ 7.59 (d, 1H, J = 16 Hz), 7.37 (dd, 1H, J = 8.4, 2.0 Hz), 7.34 (d, 1H, J = 2 Hz, 7.19 (d, 1H, J = 8.4 Hz), 6.36 (d, 1H, J = 16 Hz) 4.88 (1H, m), 2.52 (td, 5H, J = 7.6, 2.8 Hz), 1.90-0.89 (m, 32H);

¹³C NMR (CDCl₃, 100 MHz) δ 170.9, 170.9, 166.1, 143.5, 142.6, 142.4, 133.3, 126.2, 123.9, 122.7, 120.0, 72.9, 34.1, 34.0, 31.7, 31.3, 25.5, 24.6, 23.8, 22.4, 13.9.

< 실시예 3> (E)-4-(3-( 사이클로헥실옥시 )-3- 옥소프로프 -1-엔-1-일)-1,2- 페닐렌 비스(2,2-다이메틸프로파노에이트)의 제조 (화합물 1c)

단계 1:

(E)-3-(3,4-bis(pivaloyloxy)phenyl)acrylic acid (2c) 를 만들기 위하여 Caffeic acid (3) (500 mg, 2.77 mmol)을 Pyridine에 녹인 후 DMAP (34 mg, 0.278 mmol)를 첨가하였다. 그 후 0℃로 냉각 후 Trimethylacetic anhydride (5.6 ml, 27.6mmol)를 적가하였다. 실온으로 변경 후 16시간 동안 교반한 후 용매를 제거한 후 EA/Hx으로 컬럼크로마토크래피로 정제하여 통해 결과물을 얻었다.

단계 2:

(E)-4-(3-(cyclohexyloxy)-3-oxoprop-1-en-1-yl)-1,2-phenylene bis(2,2-dimethylpropanoate) (1c) 을 합성하기 위하여 출발물질인 (E)-3-(3,4-bis(pivaloyloxy)phenyl)acrylic acid (2c) (0.13 g, 0.37 mmol)을 질소기류 하에 toluene (2 mL) 에 녹인 후, thionyl chloride (0.14 mL, 1.93 mmol) 를 0℃에서 적가해 준 후 1시간 동안 100℃에서 교반하였다. thionyl chloride 제거한 후, 질소기류 하에 무수 MC 에 녹인 후 DMAP(5 mg, 0.041 mmol) 을 넣어 10분간 교반하였다. 그 후에 cyclohexanol (0.06 mL, 0.56 mmol)를 적가 후 24시간 동안 상온에서 교반하였다. 여과 농축하여 컬럼크로마토크래피 (EA : Hx = 1 : 15)로 정제하여 고체인 화합물 얻었다. (수율 12%)

¹H NMR (CDCl₃, 400 MHz) δ 7.62 (d, 1H, J = 16 Hz), 7.37 (dd, 1H, J = 8.4, 2.4 Hz), 7.29 (d, 1H, J = 2.4 Hz, 7.15 (d, 1H, J = 8.4 Hz), 6.37 (d, 1H, J = 16 Hz) 4.88 (1H, m), 1.89-1.39 (m, 4H), 1.36-1.29 (m, 26H);

¹³C NMR (CDCl₃, 100 MHz) δ 175.8, 175.7, 166.1, 144.1,143.0, 142.5, 133.2, 126.1, 123.9, 122.7, 119.9, 72.9, 39.3, 39.3, 31.8, 27.3, 27.3, 25.5, 23.9.

< 실시예 4> (E)-4-(3-( 사이클로헥실옥시 )-3- 옥소프로프 -1-엔-1-일)-1,2- 페 닐렌 다이사이클로헥산카복실레이트의 제조 (화합물 1d)

단계 1:

(E)-3-(3,4-bis((cyclohexanecarbonyl)oxy)phenyl)acrylic acid (2d) 를 만들기 위하여 Caffeic acid (3) (500 mg, 2.77 mmol)을 Pyridine에 녹인 후 DMAP (34 mg, 0.278 mmol)를 첨가하였다. 그 후 0℃로 냉각 후 hexanoyl chloride (5.6 ml, 27.6mmol)를 적가하였다. 실온으로 변경 후 16시간 동안 교반한 후 용매를 제거한 후 EA/Hx으로 컬럼크로마토크래피로 정제하여 통해 결과물을 얻었다.

단계 2:

(E)-4-(3-(cyclohexyloxy)-3-oxoprop-1-en-1-yl)-1,2-phenylene dicyclohexanecarboxylate (1d)을 합성하기 위하여 출발물질인 (E)-3-(3,4-bis((cyclohexanecarbonyl)oxy)phenyl)acrylic acid (2d) (0.57 g, 1.42 mmol) 을 질소기류 하에 toluene (2 mL) 에 녹인 후, thionyl chloride (0.5 mL, 6.89 mmol) 를 0℃에서 적가해 준 후 1시간 동안 100℃에서 교반하였다. thionyl chloride 제거 한 후, 질소기류 하에 무수 MC 에 녹인 후 DMAP(20 mg, 0.164 mmol) 을 넣어 10분간 교반하였다. 그 후에 cyclohexanol (0.22 mL, 2.1 mmol) 를 적가 후 24시간 동안 상온에서 교반하였다. 여과 농축하여 컬럼크로마토크래피 (EA : Hx = 1 : 15)로 정제하여 고체인 화합물을 얻었다. (수율 31%)

¹H NMR (CDCl₃, 400 MHz) δ 7.58 (d, 1H, J = 16 Hz), 7.37-7.26 (m, 2H), 7.16 (d, 1H, J = 8.4 Hz, 7.15 (d, 1H, J = 8.4 Hz), 6.35 (d, 1H, J = 16 Hz) 4.86 (1H, m), 2.52 (m, 2H), 2.04-1.30 (m, 30H);

¹³C NMR (CDCl₃, 100 MHz) δ 173.1, 173.1, 166.1, 143.8, 142.7, 142.5, 133.2, 126.2, 123.9, 122.7, 119.9, 77.4, 72.9, 43.1, 43.0, 31.7, 29.0, 25.7, 25.5, 25.3, 23.8.

< 비교예 1> (E)- 사이클로헥실 3-(3,4- 다이메톡시페닐 ) 아크릴레이트의 제조 (화합물 5)

(E)-cyclohexyl 3-(3,4-dimethoxyphenyl)acrylate (5) 를 합성하기 위해 출발물질인 3,4-Dimethoxycinnamic acid (0.1 g, 0.48 mmol) 을 toluene (1 mL) 에 녹인 후 질소기류 하에 Thionyl chloride (2.4 mmol) 을 넣은 후 1.5시간 동안 100℃에서 교반하였다. 그 후 Thionyl chloride 를 제거 한 후 질소기류 하에 무수 MC 에 녹인 후 DMAP을 넣어 10분간 교반하였다. 그 후 Cyclohexanol (0.05 mL, 0.48 mmol) 를 적가 후 24시간 동안 상온에서 교반하였다. 여과 농축하여 컬럼크로마토그래피 (EA : Hx = 1 : 6)로 정제하여 투명한 젤인 화합물을 얻었다. (71%)

¹H NMR (CDCl₃, 400 MHz) δ 7.63 (d, 1H, J = 16 Hz), 7.10 (dd, 1H, J = 8.0, 2.0 Hz), 7.05 (d, 1H, J = 2 Hz), 6.86 (d, 1H J = 8.4 Hz), 6.31 (d, 1H, J = 16 Hz), 4.88 (m, 1H), 3.90 (s, 6H);

¹³C NMR (CDCl₃, 100 MHz) δ 166.7, 151.9, 149.3, 144.3, 127.6, 122.6, 116.7, 111.1, 109.6, 72.7, 56.0, 55.9, 31.9, 25.5, 23.9.

< 비교예 2> ( E )- 사이클로헥실 3-(3,4- 다이이소부톡시페닐 ) 아크릴레이트의 제조 (화합물 7)

(E)-cyclohexyl 3-(3,4-diisobutoxyphenyl)acrylate (7) 를 합성하기 위해 (E)-cyclohexyl 3-(3,4-dihydroxyphenyl)acrylate (0.05g, 0.19 mmol)를 질소기류 하에 DMF (1 mL) 에 녹인 후 70℃ 에서 K₂CO₃ (0.13g, 0.95 mmol) 를 넣고 10분간 교반한다. 1-bromo-2-methylpropane (0.05 mL, 0.475 mmol)을 넣고 24시간 교반시킨다.

H₂O와 MC를 이용하여 유기층을 3번 추출하고 물과 NaCl을 이용하여 3번 씻어준 후 MgSO₄로 수분제거, 여과 농축한다. 컬럼크로마토그래피 (MC : Hx = 1 : 1)로 정제하여 흰색 고체인 화합물을 얻었다. (수율 85%)

¹H NMR (CDCl₃, 400 MHz) δ 7.59 (d, 1H, J = 16 Hz), 7.05 (m, 2H), 6.83 (d, 1H, 8.8 Hz), 6.28 (d, 1H, 15.6 Hz), 4.87 (m, 1H), 3.78 (d, 2H, 4Hz), 3.77 (d, 2H, 4Hz), 2.14 (m 2H), 1.05 (d, 6H, 3.2 Hz), 1.04 (d, 6H, 3.2 Hz);

¹³C NMR (CDCl₃, 100 MHz) δ 166.9, 151.6, 149.5, 144.5, 127.5, 122.7, 166.3, 113.1, 112.2, 75.7, 75.4, 72.6, 31.9, 28.5, 25.6, 24.0, 19.4, 19.3.

< 비교예 3> (E)-4-{3-( 시클로헥실옥시 )-3- 옥소프로프 -1-엔-1-일}1,2- 페닐 렌 다이아세테이트의 제조 (화합물 CGA)

카페인산(300 mg, 1.67 mmol)을 증류한 피리딘에 녹인 후 DMAP(4.89 mg, 0.04 mmol)를 첨가하였다. 0℃로 냉각시킨 후 Ac₂O (1705 mg, 16.7mmol)를 적가하였다. 실온으로 16시간 동안 교반한 후 용매를 제거하고 EtOAc/n-헥산 조건으로 재결정을 통해 결과물을 얻었다. 결과물을 벤젠(3 mL)에 녹인 후 SOCl₂(0.25 mL, 3.50 mmol)를 적가하고, 50℃로 3시간 동안 교반하였다. 용매를 제거한 후 CH₂Cl₂에 녹이고 DMAP(8.55 mg, 0.07 mmol)과 시클로헥산올(0.074 mL, 0.70 mmol)을 첨가한 후 실온에서 16시간 동안 교반하였다. 16시간 후 용매를 제거하고 컬럼크로마토그래피로 정제하였다. (수율 8.23％)

¹H NMR (MeOD, 400 MHz) δ 7.59 (d, 1H, J = 16.0 Hz, Ar-CHCH), 7.40 (dd, 1H, J = 8.4, 2.0 Hz, Ar-H), 7.35(d, 1H, J = 1.9 Hz, Ar-H), 7.20 (d, 1H, J = 8.4 Hz, Ar-H), 6.37 (d, 1H, J = 16.0 Hz, Ar-CHCH), 4.88 (m, 1H, Ar-OCH), 2.30 (s, 3H, OCH3), 2.29 (s, 3H, OCH3), 1.90 (m, 2H, OCHCH2), 1.76 (m, 2H, OCHCH2), 1.42 (m, 6H, OCHCH2CH2CH2);

¹³C NMR (MeOD, 100 MHz) δ 168.0, 168.0, 166.0, 143.4, 142.4, 142.3, 133.5, 126.3, 123.9, 122.7, 120.1, 72.9, 31.7, 25.5, 25.4, 24.1, 23.8, 20.6, 20.6.

< 실험예 1> 멜라닌 생성 억제 평가

마우스 멜라노마(melanoma) B16 세포를 96-웰 배양 플레이트에 2.5 X 10³ 세포/웰(well)의 농도로 분주하여, 5％ CO₂가 공급되는 37℃ 배양기에서 24시간 배양하였다. 24시간 뒤, 각 웰의 배지를 제거하고 새로운 10％ FBS(fetal bovine serum)을 함유한 DMEM (Dulbecco's modified Eagle's medium)으로 갈아준 뒤, 계열 희석된 시료와 100 nM의 α-MSH(alpha-melanocyte stimulating hormone)을 각각 처리하였다. 72시간 후, 배지로 방출된 멜라닌(melanin)의 양을 마이크로플레이트 리더(microplate reader)를 이용하여 405 nm에서의 흡광도를 측정하였다. 생존하고 있는 세포수는 MTT 분석법으로 590 nm에서의 흡광도를 측정하였다. 단위세포당 멜라닌 생성률은 흡광도 값(405 nm)/흡광도 값(590 nm)으로 산출하였고, 미백효과는 서로 다른 3개 이상의 시료농도에서 실험을 실시하여 IC₅₀ (멜라닌 생성을 50％ 억제하는데 필요한 시료농도) 값으로 제시하였다(표 1 참조).

	멜라닌 생성 IC₅₀ (μM)
실시예 1 (화합물 1a)	1.1
실시예 2 (화합물 1b)	1.3
실시예 3 (화합물 1c)	1.9
실시예 4 (화합물 1d)	2.2
비교예 1 (화합물 5)	활성 없음
비교예 2 (화합물 7)	활성 없음
비교예 3 (화합물 CGA)	0.2-0.3

상기 표 1에 나타낸 바와 같이, 비교예 3 대비 실시예 1-4는 멜라닌 생성 억제 효능이 유사하게 나타남을 알 수 있었고, 화학구조가 유사한 비교예 1 및 2의 경우에는 활성이 나타나지 않음을 알 수 있었다.

< 실험예 2> 안정성 평가

비교예 3 대비 실시예 1-4의 안정성을 비교하여 보기 위하여 다음과 같이 실험하였다.

순도 평가

실시예 1-4에서 제조한 카페익산 유도체의 안정성 실험을 위해 HPLC를 이용하여 순도를 분석하고자 하였다. 실시예 1-4 및 비교예 3에서 제조한 카페익산 유도체 5종은 caffeic acid cyclohexyl ester를 기본 구조로 하여 phenyl ring 치환기에 다양한 길이의 알킬 체인을 가지고 있다. 실시예 1-4 및 비교예 3에서 제조한 카페익산 유도체 이외에 출발 물질인 caffeic acid (6), 실시예 1의 중간체인 dibutyryl caffeic acid (7), 비교예 3의 주 부산물인 caffeic acid cyclohexyl ester (8)도 함께 분석하였다. 구체적으로, 시료 10 mg을 각각 ACN 2 mL에 녹여 전개 용매에 1/10로 희석하여 사용하였다.

HPLC 분석조건

컬럼: inertsil ODS-3V C18 column (250 × 4.00 mm i.d.; 5 μm)

이동상: (A) 0.5% formic acid in H₂O, (B) 0.5% formic acid in Acetonitrile (ACN) [A/B=20/80]

Flow rate: 1.2 mL/min

	비교예3 (화합물 CGA)	실시예 1 (화합물 1a)	실시예 2 (화합물 1b)	실시예 3 (화합물 1c)	실시예 4 (화합물 1d)
순도(%)	99.7354	99.3257	99.7662	99.5807	99.1805
retention time (min)	3.411	7.694	22.018	13.237	28.103

표 2 및 도 1에 나타난 바와 같이, 분석 결과 5 종 모두 순도 99% 이상의 고순도였으며 (표 2 참조), 알킬 체인의 길이가 길수록 retention time이 늦게, 넓은 분포로 나타났다. 또한, impurity 3종(화합물 6, 7, 8)은 모두 2분 이내에 나타났다 (도 1 참조).

MeOH 환경에서의 안정성 평가

선행 실험에서 비교예 3(화합물 CGA)이 MeOH 용해 상태에서 매우 불안정하였기 때문에 실시예 1-4에서 제조한 카페익산 유도체를 이와 비교하고자 하였다.

구체적으로, 시료 10 mg을 MeOH 2 mL에 녹여 25℃ 수조에 방치한 뒤 날짜 별 순도를 HPLC를 이용하여 분석하였다. MeOH 용액을 전개 용매에 1/10로 희석하여 사용하였다.

	비교예 3	실시예 1	실시예 2	실시예 3	실시예 4
0 day	99.5029	99.3294	99.8006	99.5492	98.9750
1 day	71.1918	91.3520	93.7356	99.3034	96.9973
2 day	55.5162	85.3800	89.9637	99.1518	95.8267
3 day	43.5699	80.3685	86.8066	99.0038	94.6557
4 day	33.7154	75.4921	83.9188	98.8061	93.5713
5 day	27.3752	72.147	82.1086	98.5395	93.0573
7 day	16.5047	64.7751	77.5962	97.9332	91.6229
9 day	10.5572	59.4842	74.0389	97.4173	90.6724
11 day	6.9200	55.1819	70.6843	96.8033	89.8768
21 day	1.4408	43.3505	58.4127	95.0243	87.5571
28 day	0.6625	39.0229	52.5500	94.0833	86.5501

표 3에 나타난 바와 같이, 분석 결과 실험 전 예상한대로 실시예 1-4 및 비교예 3의 5종 모두 caffeic acid cyclohexyl ester (8)가 주 부산물로 나타났으며 기존에 있던 다른 부산물들은 거의 일정하게 유지되었다. 분석 결과 가장 짧은 체인을 가진 비교예 3(화합물 CGA)은 10일 이내에 빠르게 분해되어 10% 이하로 떨어졌으며 28일 후 0.6625%로 거의 남아있지 않았다. 실시예 1(화합물 1a), 실시예 2(화합물 1b)가 39.0229%, 52.5500%로 그 다음으로 area%가 낮게 나타났고, 실시예 3(화합물 1c), 실시예 4(화합물 1d)은 94.0833%, 86.5501%로 상대적으로 매우 안정하였다(표 3 참조). 이를 통해 알킬 체인이 길수록 MeOH에서 안정하다고 예상하였다. 그리고 탄소수가 유사한 실시예 1, 실시예 3을 비교하였을 때 linear한 실시예 1이 t-butyl기를 가진 실시예 3 보다 55% 이상 더 분해된 것을 알 수 있었으며, steric hinderance가 클수록 안정하다고 예상하였다.

화장료의 제조예

본 발명에 따른 상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 목적에 따라 여러 형태의 화장료로 제조 가능하다. 하기는 본 발명에 따른 상기 화학식 1로 표시되는 화합물을 활성성분으로 함유시킨 몇몇 화장료의 제조방법을 예시한 것으로 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.

< 화장료 제조예 1> 유연 화장수의 제조

화학식 1로 표시되는 화합물 10.0 중량부

1,3-부틸렌글리콜 1.00 중량부

디소듐이디티에이 0.05 중량부

알란토인 0.10 중량부

디포타슘글리시리제이트 0.05 중량부

시트르산 0.01 중량부

소듐시트레이트 0.02 중량부

글리세레스-26 1.00 중량부

알부틴 2.00 중량부

하이드로제네이티드캐스터오일 1.00 중량부

에탄올 30.0 중량부

보존제 미량

착색제 미량

착향제 미량

정제수 잔량

< 화장료 제조예 2> 영양 크림의 제조

화학식 1로 표시되는 화합물 10.0 중량부

1,3-부틸렌글리콜 7.00 중량부

글리세린 1.00 중량부

D-판테놀 0.10 중량부

식물 추출물 3.20 중량부

마그네슘알루미늄실리케이트 0.30 중량부

PEG-40 스테아레이트 1.20 중량부

스테아르산 2.00 중량부

폴리소르베이트 60 1.50 중량부

친유형글리세릴스테아레이트 2.00 중량부

소르비탄세스퀴올리에이트 1.50 중량부

세테아릴알코올 3.00 중량부

미네랄오일 4.00 중량부

스쿠알란 3.80 중량부

카르릴릭/카프릭트리글리세라이드 2.80 중량부

식물성오일 1.80 중량부

디메치콘 0.40 중량부

디포슘글리시리제이트 미량

알란토인 미량

소듐 히아루로네이트 미량

토코페릴아세테이트 적량

트리에탄올아민 적량

보존제 적량

착향제 적량

정제수 잔량

약제의 제조예

본 발명에 따른 상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 목적에 따라 여러 형태로 제제화가 가능하다. 하기는 본 발명에 따른 상기 화학식 1로 표시되는 화합물을 활성성분으로 함유시킨 몇몇 제제화 방법을 예시한 것으로 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.

<약제 제조예 1> 산제의 제조

화학식 1의 화합물 2 g

유당 1 g

상기의 성분을 혼합한 후, 기밀포에 충진하여 산제를 제조하였다.

<약제 제조예 2> 정제의 제조

화학식 1의 화합물 100 ㎎

옥수수전분 100 ㎎

유 당 100 ㎎

스테아린산 마그네슘 2 ㎎

상기의 성분을 혼합한 후, 통상의 정제의 제조방법에 따라서 타정하여 정제를 제조하였다.

<약제 제조예 3> 캡슐제의 제조

화학식 1의 화합물 100 ㎎

옥수수전분 100 ㎎

유 당 100 ㎎

스테아린산 마그네슘 2 ㎎

상기의 성분을 혼합한 후, 통상의 캡슐제의 제조방법에 따라서 젤라틴 캡슐에 충전하여 캡슐제를 제조하였다.

<약제 제조예 4> 주사제의 제조

화학식 1의 화합물 10 ㎍/㎖

묽은 염산 BP pH 3.5로 될 때까지

주사용 염화나트륨 BP 최대 1 ㎖

적당한 용적의 주사용 염화나트륨 BP 중에 본 발명에 따른 화학식 1의 화합물을 용해시키고, 생성된 용액의 pH를 묽은 염산 BP를 사용하여 pH 3.5로 조절하고, 주사용 염화나트륨 BP를 사용하여 용적을 조절하고 충분히 혼합하였다. 용액을 투명 유리로 된 5 ㎖ 타입 I 앰플 중에 충전시키고, 유리를 용해시킴으로써 공기의 상부 격자하에 봉입시키고, 120 ℃에서 15 분 이상 오토클래이브시켜 살균하여 주사액제를 제조하였다.

<약제 제조예 5> 경비흡수제 (Nasal spray)의 제조

화학식 1의 화합물 1.0 g

아세트산나트륨 0.3 g

메틸파라벤 0.1 g

프로필파라벤 0.02 g

염화나트륨 적량

HCl 또는 NaOH pH 조정 적량

정제수 적량

통상의 경비흡수제의 제조방법에 따라, 염수 (0.9% NaCl, w/v, 용매는 정제수) 1 mL당 화학식 1의 화합물 3 mg이 포함되도록 제조하고, 이를 불투명한 스프레이 용기에 충진하고 멸균시켜 경비흡수제를 제조하였다.

<약제 제조예 6> 액제의 제조

화학식 1의 화합물 100 mg

이성화당 10 g

만니톨 5 g

정제수 적량

통상의 액제의 제조방법에 따라, 정제수에 각각의 성분을 가하여 용해시키고 레몬 향을 가한 다음 상기의 성분을 혼합한 다음 정제수를 가하여 전체 100 mL로 조절한 후 갈색 병에 충진하고 멸균시켜 액제를 제조하였다.

Claims

하기 화학식 1로 표시되는 카페익산 유도체를 포함하는 피부 미백용 화장료 조성물:
[화학식 1]

(상기 화학식 1에서,
R은 C_4-10의 측쇄 알킬, 또는 C_5-10의 사이클로알킬이다).
제1항에 있어서,
상기 R은 C_4-6의 측쇄 알킬, 또는 사이클로헥실인 것을 특징으로 화장료 조성물.
제1항에 있어서,
상기 화학식 1로 표시되는 카페익산 유도체는 하기 화합물 군으로부터 선택되는 어느 하나인 것을 특징으로 하는 화장료 조성물:
3) (E)-4-(3-(사이클로헥실옥시)-3-옥소프로프-1-엔-1-일)-1,2-페닐렌 비스(2,2-다이메틸프로파노에이트); 및
4) (E)-4-(3-(사이클로헥실옥시)-3-옥소프로프-1-엔-1-일)-1,2-페닐렌 다이사이클로헥산카복실레이트.
삭제
삭제
제1항에 있어서,
상기 화장료 조성물은 용액, 현탁액, 유탁액, 페이스트, 겔, 크림, 로션, 파우더, 비누, 계면활성제-함유 클린싱, 오일, 분말 파운데이션, 유탁액 파운데이션, 왁스 파운데이션 또는 스프레이 형태의 제형을 갖는 것을 특징으로 하는 화장료 조성물.
하기 화학식 1로 표시되는 카페익산 유도체 또는 이의 약학적으로 허용가능한 염을 포함하는 기미, 주근깨, 노인성 색소반 및 일광흑색종(solar lentigines)으로 이루어진 군으로부터 선택되는 멜라닌 색소 과다 침착 질환의 예방 또는 치료용 약학적 조성물:
[화학식 1]

(상기 화학식 1에서,
R은 C_4-10의 측쇄 알킬, 또는 C_5-10의 사이클로알킬이다).
삭제
제7항에 있어서,
상기 약학적 조성물은 파우더, 젤, 연고, 크림, 로션, 액제 또는 에어로졸 제형의 피부외용 제형인 것을 특징으로 하는 약학적 조성물.