KR101965978B1 - 8-메톡시부틴을 포함하는 피부 미백 또는 열노화 개선용 조성물 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 8-메톡시부틴(8-methoxybutin) 또는 이의 허용 가능한 염을 유효성분으로 포함하는 피부 미백 또는 열노화 개선용 조성물에 관한 것으로, 상기 조성물은 세포 독성을 나타내지 않으면서도, 열노화를 방지한다고 알려진 열충격단백질70(HSP70)의 발현을 증가시키고, 피부 색소 침착과 관련된 티로시나아제의 활성을 저해하는 효과를 나타냈으므로, 8-메톡시부틴 또는 이의 허용 가능한 염을 유효성분으로 포함하는 조성물은 피부 미백 또는 열노화 개선용 화장료 조성물, 피부 외용제 또는 건강기능식품 등으로 유용하게 사용될 수 있다.

Description

8-메톡시부틴을 포함하는 피부 미백 또는 열노화 개선용 조성물 {A Composition for skin-whitening or inhibiting thermal skin-aging comprising 8-methoxybutin}
본 발명은 8-메톡시부틴(8-methoxybutin) 또는 이의 허용 가능한 염을 유효성분으로 포함하는 피부 미백 또는 열노화 개선용 조성물에 관한 것으로, 구체적으로 8-메톡시부틴 또는 이의 허용 가능한 염을 유효성분으로 포함하는 피부 미백 또는 열노화 개선용 화장료 조성물; 피부 미백 또는 열노화 개선용 피부 외용제; 피부 미백 또는 열노화 개선용 건강기능식품; 피부 미백 또는 열노화 개선용 약학적 조성물; 및 피부 미백 또는 열노화 개선용 의약외품 조성물에 관한 것이다.
천연물은 약, 음식, 화장품에 활용될 가능성을 가진 소재로 예로부터 활용되어 왔다. 알칼로이드, 테르펜, 플라보노이드 등의 식물에서 유래 된 천연물질들이 알려졌다. 이 중 플라보노이드는 폴리페놀 물질의 큰 그룹으로 구성되어 있으며 과일, 채소, 의약용 식물 등에서 발견되며 꽃, 과일, 채소의 색을 결정짓고 UV 흡수를 보호하는 중요한 역할을 한다. 플라보노이드는 두 개의 벤젠고리가 연결된 15-탄소 구조를 기본으로 특정 잔기의 산화나 치환에 의해서 구분된다.
플라보노이드의 활성은 항산화, 간 보호, 항균, 항바이러스, 항암 효과 등 다양한 생물학적 활성을 가진 것으로 보고되었다. 여러 활성 중에서도 뛰어난 항 노화, 미백 활성으로 화장품 소재로의 활용 가능성을 가지고 있다.
피부 노화의 가장 큰 원인은 태양의 자외선과 적외선에 의해 열과 반응성 산소종 (ROS)를 발생시키는 것이다. 특히 적외선은 평균 37도로 유지되는 피부의 온도를 40도 이상으로 증가시키며 열 충격을 발생하고 계속 높은 온도가 지속될 경우 색소침착 및 주름 생성을 증가시킨다. 이를 열노화(Thermal Skin Aging)라고 한다. 또한 최근의 연구에서 자외선 이외에 적외선에 의한 열노화가 광노화를 가속화시킨다는 다수의 실험결과와 논문(J. Dermatological Sci. Supplement (2006) 2, S13-S22 "Thermal aging : A new concept of skin aging", Photodermatol Photoimmunol Photomed (2006) 22, 148-152 “Minimal heating dose: a novel biological unit to measure infrared irradiation) 등이 발표되고 있으며 이에 대한 학계에 관심이 큰 실정이다.
한편, 세포 내에 지속적인 열 발생으로 스트레스가 유도되면 70 kDa 크기의 열충격단백질(heat shock protein)인 HSP70의 발현이 증가하고, 이는 스트레스 유도로 인한 세포 손상을 막고 피부를 보호한다고 보고되어 있다. 따라서 열충격단백질70을 효과적으로 유도한다면 열로 인한 피부 노화를 개선할 수 있다.
피부의 색은 피부 내부의 멜라닌 세포 (melanocyte)가 합성한 멜라닌 (melanin)의 양과 분포에 의해 결정된다. 멜라닌 색소는 α-멜라닌세포 자극 호르몬 (α-melanocyte stimulating hormone; α-MSH) 신호전달 메커니즘에 의해 합성이 조절되는데 α-멜라닌세포 자극 호르몬과 MC1R 수용체 (melanocortin-1 receptor)의 결합으로 인해 cAMP (cyclic adenosine monophosphate)의 증가로 PKA (Protein kinase A)가 활성화되고 그로 인해 멜라닌을 형성하는데 중요한 요소인 티로시나아제(tyrosinase)를 생성하는 전사인자인 MITF (Microphthalmia-associated transcription factor)가 활성화된다. 티로시나아제는 멜라닌세포 내에서 티로신(tyrosine)을 도파(DOPA), 도파퀴논(Dopaquinone)으로 바꾸고 비효소적 산화반응을 거쳐 멜라닌을 생성한다.
최근의 화장품 개발의 추세는 열 노화 및 피부미백, 항산화 활성을 모두 지닌 복합 기능성 화장품 소재의 개발을 선호하며 안정성이 보장된 천연 소재로부터 추출 및 활성물질 고함유 분획 제조를 통한 화장품 개발이 증가하고 있다.
이러한 배경하에서, 본 천연물에서 유래되는 피부 미백 또는 열노화 개선 효과를 나타내는 플라보노이드 성분을 발굴하기 위한 연구를 수행하였으며, 이에 큰금계국으로부터 8-메톡시부틴(8-Methoxybutin)을 분리하였고 이에 대한 피부 미백 또는 열노화 개선 활성을 확인함으로써 본 발명을 완성하였다.
본 발명의 하나의 목적은, 8-메톡시부틴(8-methoxybutin) 또는 이의 화장품학적으로 허용 가능한 염을 유효성분으로 포함하는, 피부 미백 또는 열노화 개선용 화장료 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은, 8-메톡시부틴 또는 이의 허용 가능한 염을 유효성분으로 포함하는, 피부 미백 또는 열노화 개선용 피부 외용제를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은, 8-메톡시부틴 또는 이의 식품학적으로 허용 가능한 염을 유효성분으로 포함하는, 피부 미백 또는 열노화 개선용 건강기능식품을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은, 8-메톡시부틴 또는 이의 약학적으로 허용 가능한 염을 유효성분으로 포함하는, 피부 미백 또는 열노화 개선용 약학적 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은, 8-메톡시부틴 또는 이의 약학적으로 허용 가능한 염을 유효성분으로 포함하는, 피부 미백 또는 열노화 개선용 의약외품 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명에서 개시된 각각의 설명 및 실시형태는 각각의 다른 설명 및 실시 형태에도 적용될 수 있다. 즉, 본 발명에서 개시된 다양한 요소들의 모든 조합이 본 발명의 범주에 속한다. 또한, 하기 기술된 구체적인 서술에 의하여 본 발명의 범주가 제한된다고 볼 수 없다.
또한, 당해 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 통상의 실험만을 사용하여 본 출원에 기재된 본 발명의 특정 양태에 대한 다수의 등가물을 인지하거나 확인할 수 있다. 또한, 이러한 등가물은 본 발명에 포함되는 것으로 의도된다.
이하 본 발명을 자세히 설명한다.
상기 목적을 달성하기 위한 하나의 양태로서, 본 발명은 8-메톡시부틴(8-methoxybutin) 또는 이의 화장품학적으로 허용 가능한 염을 유효성분으로 포함하는, 피부 미백 또는 열노화 개선용 화장료 조성물을 제공한다.
Figure 112017108467367-pat00001
본 발명에서 "8-메톡시부틴 (8-methoxybutin)"은 상기 화학식 1로 표시되고, 분자식 C16H14O6, 분자량 302 g/mol을 가지는 화합물로서, Flavanolanceoletin, 또는 2-(3,4-Dihydroxyphenyl)-7-hydroxy-8-methoxy-2,3-dihydro-4H-1-benzopyran-4-one 으로도 명명된다. 8-메톡시부틴은 큰금계국으로부터 추출할 수 있으며 큰금계국 이외 다른 국화에서 8-메톡시부틴을 추출할 수 있는지에 대해서는 학계에 알려진 바가 없다. 또한 상기 8-메톡시부틴의 구체적인 약리활성에 대해서는 아직 연구가 진행 중이나, 직접적으로 피부 미백 또는 열노화 개선 효과를 갖는지 여부에 대해서는 밝혀진 바가 없다.
상기 8-메톡시부틴의 획득 방법은 특별히 한정되지 않으며, 당업계에 공지된 방법을 이용하여 화학적으로 합성하거나, 시판되는 물질을 사용할 수 있다.
본 발명의 화학식 1로 표시되는 8-메톡시부틴은 용매화된 형태뿐만 아니라 비-용매화된(unsolvated) 형태로 존재할 수도 있다. 본 발명의 8-메톡시부틴은 결정형 또는 무정형 형태로 존재할 수 있으며, 이러한 모든 물리적 형태는 본 발명의 범위에 포함된다.
본 발명에 있어서, "화장품학적으로 허용 가능한 염"은 8-메톡시부틴이 다른 물질과 결합한 염의 형태인 것으로, 화장품학적으로 8-메톡시부틴과 비슷한 활성을 나타낼 수 있는 물질을 의미한다.
본 발명에 있어서, "피부 미백"이라 함은 멜라닌 색소의 합성을 저해함으로써 피부 톤을 밝게 할 뿐만 아니라, 자외선, 호르몬 또는 유전에 기인한 기미나 주근깨 등의 피부 과색소 침착을 개선하는 것을 말한다.
본 발명의 상기 화장료 조성물은 멜라닌 합성 억제, 티로시나아제 (tyrosinase)의 활성 억제에 의해 달성되는 것일 수 있다. 구체적으로 티로시나아제의 활성 저해, 활성산소 생성 억제, 또는 과산화 질산염 생성을 억제하는 것일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서는, 피부 색소 침착과 관련된 8-메톡시부틴의 티로시나아제의 활성 저해 효과를 확인한 결과, 상기 화합물은 티로시나아제 활성 감소 효과를 나타내었으며, 특히, 대조군으로 사용된 GAPDH와 대비하여 현저한 티로시나아제 활성 감소 효과를 나타내었는바, 8-메톡시부틴을 포함하는 조성물은 피부 미백용 화장료 조성물로 사용될 수 있음을 확인하였다(도 2).
또한, 본 발명의 다른 일 실시예에서는, 8-메톡시부틴의 멜라닌 생성 저해 효과를 분석한 결과, 상기 화합물은 농도 의존적으로 멜라닌 합성을 저해함을 확인하였는바(도 2), 8-메톡시부틴을 포함하는 조성물은 피부 미백용 화장료 조성물로 사용될 수 있음을 재확인하였다.
본 발명에 있어서 "열노화"라 함은 피부의 열노화를 의미하며, 일광노출(자외선)에 의해 피부가 노화되는 생리현상을 의미하는 것뿐만 아니라, 파장이 비교적 긴 780nm ~ 3000 nm의 적외선으로 인하여 피부의 열이 증가하여 노화가 진행되는 것을 의미하는 것으로, 장기간 동안 자외선 또는 적외선에 노출되면, 얼굴, 목에 깊은 주름이 증가하고 피부의 건조 및 피부 표면이 거칠어지거나 반점, 주근깨 등의 색소침착을 일으키는 것을 말한다.
본 발명에 있어서 "개선"이라 함은 자외선 또는 적외선에 노출되더라도 피부의 주름이 증가하는 정도를 억제하거나 피부가 거칠어지는 것을 완화시킬 수 있는 것을 포함하며, 피부에 반점, 주근깨 등의 색소침착이 진행되는 정도를 완화시키는 것을 포함한다.
본 발명의 상기 화장료 조성물은 열충격단백질70 (heat shock protein; HSP70)의 발현 증가에 의해 달성되는 것일 수 있다.
열충격단백질은 열을 비롯한 아미노산 유사체, 중금속, 독소, 산화물 등의 환경적 스트레스와 바이러스나 박테리아가 세포에 침입할 경우, 또는 노화나 염증이 세포에 유발되었을 경우와 같은 병적 스트레스 상황에서도 발현될 수 있다. 이들 다양한 스트레스에 대해 발현하는 열충격단백질들 중 열충격단백질70이 온도 변화에 가장 많은 반응을 보이는 것으로, 열충격단백질70은 세포가 급격한 온도 상승의 조건에 처했을 때 수 분 이내에 세포 내에서 합성될 수 있다. 열충격단백질의 기능은 세포에 스트레스가 주어졌을 때 세포를 보호하고 과도한 외부 자극 등의 부적절한 조건하에서 세포의 생존력을 증가시켜주는 물질이다. 이 중 열충격단백질70의 기능 중 가장 중요한 기능은 분자 샤페론으로서 변성된 다른 효소 단백질과 결합하여 단백질의 적절한 접힘(protein folding)을 유지시켜 세포의 손상을 최소화하며, 세포막을 통한 단백질 수송이나 단백질 합성과 같은 세포내 항성성 유지에 중요하게 작용한다. 따라서 열충격단백질70의 발현이 증가할수록 세포의 손상을 최소화하여 열손상을 비롯한 열노화로부터 피부 세포를 보호할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서는, 열노화 개선과 관련된 8-메톡시부틴의 열충격단백질70(HSP70) 발현에 관한 효과를 확인한 결과, 상기 화합물은 열충격단백질70의 발현을 증가시키는 효과를 나타내었으며, 특히, 대조군으로 사용된 ACTIN과 대비하여 현저한 열충격단백질70 발현 증가 효과를 나타내었는바, 8-메톡시부틴을 포함하는 조성물은 열노화 개선용 화장료 조성물로 사용될 수 있음을 확인하였다(도 3).
본 발명의 화장료 조성물에 있어서, 8-메톡시부틴은 식물성 에스트로겐 활성을 가지는 것일 수 있다. 본 발명에 있어서 "식물성 에스트로겐 활성"이라 함은 8-메톡시부틴이 식물성 에스트로겐 수용체와 결합하여 식물성 에스트로겐이 활성화되도록 하는 것을 말한다. 식물성 에스트로겐이 활성화되는 경우, 콜라겐의 소실을 방지하여 피부의 두께를 유지하도록 하여 피부 주름을 생성을 억제할 수 있고, 피부 수분을 유지하도록 하므로 피부 노화를 지연시킬 수 있다.
본 발명에 따른 화장료 조성물은 용액, 외용연고, 크림, 폼, 영양화장수, 유연화장수, 팩, 유연수, 유액, 메이크업베이스, 에센스, 비누, 액체 세정료, 입욕제, 선 스크린크림, 선오일, 현탁액, 유탁액, 페이스트, 겔, 로션, 파우더, 비누, 계면활성제-함유 클린싱, 오일, 분말 파운데이션, 유탁액 파운데이션, 왁스 파운데이션, 패취 및 스프레이로 구성된 군으로부터 선택되는 제형으로 제조할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
또한, 본 발명의 화장료 조성물은 일반 피부 화장료에 배합되는 화장품학적으로 허용 가능한 담체를 1 종 이상 추가로 포함할 수 있으며, 통상의 성분으로 예를 들면 유분, 물, 계면활성제, 보습제, 저급 알콜, 증점제, 킬레이트제, 색소, 방부제, 향료 등을 적절히 배합할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본 발명의 화장료 조성물에 포함되는 화장품학적으로 허용 가능한 담체는 제형에 따라 다양하다.
본 발명의 제형이 연고, 페이스트, 크림 또는 젤인 경우에는, 담체 성분으로서 동물성 유, 식물성 유, 왁스, 파라핀, 전분, 트라칸트, 셀룰로오스 유도체, 폴리에틸렌 글리콜, 실리콘, 벤토나이트, 실리카, 탈크, 산화아연 또는 이들의 혼합물이 이용될 수 있다.
본 발명의 제형이 파우더 또는 스프레이인 경우에는, 담체 성분으로서 락토스, 탈크, 실리카, 알루미늄 히드록사이드, 칼슘 실케이트, 폴리아미드 파우더 또는 이들의 혼합물이 이용될 수 있고, 특히 스프레이인 경우에는 추가적으로 클로로플루오로히드로카본, 프로판/부탄 또는 디메틸 에테르와 같은 추진제를 포함할 수 있다.
본 발명의 제형이 용액 또는 유탁액인 경우에는, 담체 성분으로서 용매, 용해화제 또는 유탁화제가 이용되며, 예컨대 물, 에탄올, 이소프로판올, 에틸 카보네이트, 에틸 아세테이트, 벤질 알콜, 벤질 벤조에이트, 프로필렌글리콜, 1,3-부틸글리콜 오일이 이용될 수 있으며, 특히, 목화씨 오일, 땅콩 오일, 옥수수 배종 오일, 올리브오일, 피마자 오일 및 참깨 오일, 글리세롤 지방족 에스테르, 폴리에틸렌 글리콜 또는 소르비탄의 지방산 에스테르가 이용될 수 있다.
본 발명의 제형이 현탁액인 경우에는, 담체 성분으로서 물, 에탄올 또는 프로필렌 글리콜과 같은 액상의 희석제, 에톡실화 이소스테아릴 알콜, 폴리옥시에틸렌 소르비톨 에스테르 및 폴리옥시에틸렌 소르비탄 에스테르와 같은 현탁제, 미소결정성 셀룰로오스, 알루미늄 메타히드록시드, 벤토나이트, 아가 또는 트라칸트 등이 이용될 수 있다.
본 발명의 제형이 비누인 경우에는 담체 성분으로서 지방산의 알칼리 금속 염, 지방산 헤미에스테르 염, 지방산 단백질 히드롤리제이트, 이세티오네이트, 라놀린 유도체, 지방족 알콜, 식물성 유, 글리세롤, 당 등이 이용될 수 있다.
본 발명의 다른 하나의 양태는, 8-메톡시부틴(8-methoxybutin) 또는 이의 허용 가능한 염을 유효성분으로 포함하는 피부 미백 또는 열노화 개선용 피부 외용제를 제공한다.
본 발명에 있어서, "8-메톡시부틴"은 상기에서 설명한 바와 같다.
본 발명에 있어서, "허용 가능한 염"이란, 8-메톡시부틴이 다른 물질과 결합한 염의 형태인 것으로, 8-메톡시부틴과 비슷한 활성을 나타낼 수 있는 물질을 의미한다.
본 발명의 용어 "피부 외용제"는 일반적으로 피부 외용에 사용하는 물질 전반을 포함하는 포괄하는 개념으로, 피부 외용제 제형의 비제한적인 예로는 경고제(PLASTERS), 로션제(LOTIONS), 리니멘트제(LINIMENTS), 액제(LIQUIDS AND SOLUTIONS), 에어로솔제(AEROSOLS), 엑스제(EXTRACTS), 연고제(OINTMENTS), 유동엑스제(FLUIDEXTRACTS), 유제(EMULSIONS), 현탁제(SUSPESIONS), 캅셀제(CAPSULES), 크림제(CREAMS), 연질, 경질 젤라틴 캅셀, 첩부제, 또는 서방화제제가 있다.
본 발명의 일 실시예에서는, 상기한 바와 같이 8-메톡시부틴이 티로시나아제 활성 감소 효과를 나타내었는바, 8-메톡시부틴을 포함하는 조성물은 피부 미백용 피부 외용제로 사용될 수 있음을 확인하였다(도 2).
그리고 본 발명의 다른 일 실시예에서는, 상기한 바와 같이 8-메톡시부틴이 농도 의존적으로 멜라닌 합성을 저해함을 확인하였는바(도 2), 8-메톡시부틴을 포함하는 조성물은 피부 미백용 피부 외용제로 사용될 수 있음을 재확인하였다.
또한, 본 발명의 일 실시예에서는, 상기한 바와 같이 8-메톡시부틴이 열충격단백질70의 발현을 증가시키는 효과를 나타내었는바, 8-메톡시부틴을 포함하는 조성물은 피부 열노화 개선용 피부 외용제로 사용될 수 있음을 확인하였다(도 3).
본 발명에 따른 피부 외용제는 상용되는 무기 또는 유기의 담체, 부형제 및 희석제를 가하여 고체, 반고체 또는 액상의 형태로 제제화된 비경구 투여제일 수 있다. 상기 비경구 투여를 위한 제재로는 점적제, 연고, 로션, 겔, 크림, 패취, 스프레이, 현탁제 및 유제로 이루어진 군에서 선택되는 경피 투여형 제형일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
상기 외용제에 포함될 수 있는 담체, 부형제 및 희석제로는 락토즈, 덱스트로즈, 수크로스, 올리고당, 솔비톨, 만니톨, 자일리톨, 에리스리톨, 말티톨, 전분, 아카시아 고무, 알지네이트, 젤라틴, 칼슘 포스페이트, 칼슘 실리케이트, 셀룰로즈, 메틸 셀룰로즈, 미정질 셀룰로스, 폴리비닐 피롤리돈, 물, 메틸히드록시벤조에이트, 프로필히드록시벤조에이트, 탈크, 마그네슘 스테아레이트 및 광물유를 들 수 있다.
각 제형에 의한 피부 외용제 조성물에 있어서, 상기한 본 발명의 조성물 이외의 다른 성분들을 기타 피부 외용제의 제형 또는 사용 목적 등에 따라 당업자가 어려움 없이 적의 선정하여 배합할 수 있으며, 이 경우 다른 원료와 동시에 적용할 경우 상승효과가 일어날 수 있다.
본 발명의 또 다른 하나의 양태는 8-메톡시부틴 (8-methoxybutin) 또는 이의 식품학적으로 허용 가능한 염을 유효성분으로 포함하는, 피부 미백 또는 열노화 개선용 건강기능식품을 제공한다.
본 발명에 있어서, "8-메톡시부틴"은 상기에서 설명한 바와 같다.
본 발명에 있어서, "건강기능식품"이란 인체에 유용한 기능성을 가진 원료나 성분을 사용하여 정제, 캅셀, 분말, 과립, 액상 및 환 등의 형태로 제조 및 가공한 식품을 말한다. 여기서 "기능성"이라 함은 인체의 구조 및 기능에 대하여 영양소를 조절하거나 생리학적 작용 등과 같은 보건용도에 유용한 효과를 얻는 것을 의미한다. 본 발명의 건강기능식품은 당업계에서 통상적으로 사용되는 방법에 의하여 제조 가능하며, 상기 제조시에는 당업계에서 통상적으로 첨가하는 원료 및 성분을 첨가하여 제조할 수 있다. 또한 상기 건강기능식품의 제형 또한 건강기능식품으로 인정되는 제형이면 제한 없이 제조될 수 있다. 본 발명의 건강기능식품은 다양한 형태의 제형으로 제조될 수 있으며, 일반 약품과는 달리 식품을 원료로 하여 약품의 장기 복용 시 발생할 수 있는 부작용 등이 없는 장점이 있고, 휴대성이 뛰어나, 본 발명의 건강기능식품은 열노화 억제 및 피부 미백 효과를 증진시키기 위한 보조제로 섭취가 가능하다.
본 발명의 일 실시예에서는, 상기한 바와 같이 8-메톡시부틴이 티로시나아제 활성 감소 효과를 나타내었는바, 8-메톡시부틴을 포함하는 조성물은 피부 미백용 건강기능식품으로 사용될 수 있음을 확인하였다(도 2).
그리고 본 발명의 다른 일 실시예에서는, 상기한 바와 같이 8-메톡시부틴이 농도 의존적으로 멜라닌 합성을 저해함을 확인하였는바(도 2), 8-메톡시부틴을 포함하는 조성물은 피부 미백용 건강기능식품으로 사용될 수 있음을 재확인하였다.
또한, 본 발명의 일 실시예에서는, 상기한 바와 같이 8-메톡시부틴이 열충격단백질70의 발현을 증가시키는 효과를 나타내었는바, 8-메톡시부틴을 포함하는 조성물은 피부 열노화 개선용 건강기능식품으로 사용될 수 있음을 확인하였다(도 3).
본 발명의 건강기능식품은 여러 가지 향미제 또는 천연 탄수화물 등을 추가 성분으로서 함유할 수 있다. 상술한 천연 탄수화물은 포도당, 과당과 같은 모노사카라이드, 말토스, 슈크로스와 같은 디사카라이드 및 덱스트린, 사이클로덱스트린과 같은 폴리사카라이드, 자일리톨, 소르비톨, 에리트리톨 등의 당알콜이다. 감미제로서는 타우마틴, 스테비아 추출물과 같은 천연 감미제나 사카린, 아스파르탐과 같은 합성 감미제 등을 사용할 수 있다.
상기 외에 본 발명의 건강기능식품은 여러 가지 영양제, 비타민, 전해질, 풍미제, 착색제, 펙트산 및 그의 염, 알긴산 및 그의 염, 보호성 콜로이드 증점제, pH 조절제, 안정화제, 방부제, 글리세린, 알콜, 탄산 음료에 사용되는 탄산화제 등을 함유할 수 있다. 이러한 성분은 독립적으로 또는 조합하여 사용할 수 있다. 이러한 첨가제의 비율은 크게 중요하진 않지만 본 발명의 건강식품 100 중량부 당 0.01 ~ 0.1 중량부의 범위에서 선택되는 것이 일반적이다.
본 발명의 다른 하나의 양태는 8-메톡시부틴 (8-methoxybutin) 또는 이의 약학적으로 허용 가능한 염을 유효성분으로 포함하는, 피부 미백 또는 열노화 개선용 약학적 조성물을 제공한다.
본 발명의 또 다른 하나의 양태는 8-메톡시부틴 (8-methoxybutin) 또는 이의 약학적으로 허용 가능한 염을 유효성분으로 포함하는, 피부 미백 또는 열노화 개선용 의약외품 조성물을 제공한다.
본 발명에 있어서, "8-메톡시부틴"은 상기에서 설명한 바와 같다.
본 발명에 있어서, "약학적으로 허용 가능한 염"이란 8-메톡시부틴이 다른 물질과 결합한 염의 형태인 것으로, 약학적으로 8-메톡시부틴과 비슷한 활성을 나타낼 수 있는 물질을 의미한다.
본 발명의 일 실시예에서는, 상기한 바와 같이 8-메톡시부틴이 티로시나아제 활성 감소 효과를 나타내었는바, 8-메톡시부틴을 포함하는 조성물은 피부 미백용 약학적 조성물로 사용될 수 있음을 확인하였다(도 2).
그리고 본 발명의 다른 일 실시예에서는, 상기한 바와 같이 8-메톡시부틴이 농도 의존적으로 멜라닌 합성을 저해함을 확인하였는바(도 2), 8-메톡시부틴을 포함하는 조성물은 피부 미백용 약학적 조성물로 사용될 수 있음을 재확인하였다.
또한, 본 발명의 일 실시예에서는, 상기한 바와 같이 8-메톡시부틴이 열충격단백질70의 발현을 증가시키는 효과를 나타내었는바, 8-메톡시부틴을 포함하는 조성물은 피부 열노화 개선용 약학적 조성물로 사용될 수 있음을 확인하였다(도 3).
본 발명의 약학적 조성물은 미백의 용도 즉, 피부 색소 침착을 예방하고 치료하기 위한 통상의 방법에 따라 정제, 환제, 산제, 과립제, 캡슐제, 현탁제, 내용액제, 유제, 시럽제, 에어로졸, 멸균 주사용액 등의 형태로 제형화가 가능하다.
경구투여를 위한 고형제제에는 정제, 환제, 산제, 과립제, 캡슐제 등이 포함되며, 이러한 고형제제는 적어도 하나 이상의 부형제, 예를 들면, 전분, 탄산칼슘, 수크로스, 락토오스, 젤라틴 등을 섞어 조제될 수 있다. 또한, 단순한 부형제 이외에 마그네슘 스테아레이트, 탈크 같은 윤활제도 사용될 수 있다. 경구투여를 위한 액상제제로는 현탁제, 내용액제, 유제, 시럽제 등이 포함되며, 흔히 사용되는 단순 희석제인 물, 리퀴드 파라핀 이외에 여러 가지 부형제, 예를 들면, 습윤제, 감미제, 방향제, 보존제 등이 사용될 수 있다.
비경구투여를 위한 제제는 멸균된 수용액, 비수성용제, 현탁제, 유제, 동결건조 제제, 좌제 등을 포함할 수 있다. 비수성용제와 현탁용제로는 프로필렌글리콜, 폴리에틸렌 글리콜, 올리브 오일 등과 같은 식물성 기름, 에틸올레이트와 같은 주사 가능한 에스테르 등이 사용될 수 있다.
또한, 본 발명의 약학적 조성물은 담체, 부형제 또는 희석제를 추가로 포함할 수 있다. 담체, 부형제 또는 희석제로는 락토즈, 텍스트로즈, 수크로스, 솔비톨, 만니톨, 자일리톨, 에리스리톨, 말티톨, 전분, 아카시아 고무, 알지네이트, 젤라틴, 칼슘 포스페이트, 칼슘 실리케이트, 셀룰로오즈, 메틸 셀루로오즈, 하이드록시 프로필 메틸 셀룰로오즈, 미정질 셀룰로오즈, 폴리비닐 피롤리돈, 물, 메틸히드록시벤조에이트, 플로필히드록시벤조에이트, 프로필히드록시벤조에이트, 탈크, 마그네슘 스테아레이트, 이산화규소 등의 광물유 등이 사용될 수 있다.
본 발명에 따른 약학적 조성물의 구체적인 투여량은 제제화 방법, 환자의 상태 및 체중, 환자의 성별, 연령, 질병의 정도, 약물형태, 투여경로 및 기간, 배설 속도, 반응 감응성 등과 같은 요인들에 따라 당업자에 의해 다양하게 선택될 수 있으며, 투여량 및 횟수는 어떠한 면에서든 본 발명의 범위를 제한하는 것은 아니다.
본 발명의 약학적 조성물은 쥐, 생쥐, 가축, 인간 등의 포유동물에 다양한 경로를 통해 투여될 수 있다. 투여의 모든 방식은 예상될 수 있으며, 예를 들어 경구, 정맥, 근육 또는 피하 주사에 의해 투여될 수 있다.
본 발명의 8-메톡시부틴을 유효성분으로 포함하는 조성물은 세포 독성을 나타내지 않으면서도, 열노화를 방지한다고 알려진 열충격단백질70의 발현을 증가시키고, 피부 색소 침착과 관련된 티로시나아제의 활성을 저해하는 효과를 나타냈으므로 8-메톡시부틴을 유효성분으로 포함하는 조성물은 피부 미백 또는 열노화 개선용 화장료 조성물, 피부 외용제 또는 건강기능식품 등으로 유용하게 사용될 수 있다.
도 1은, 8-메톡시부틴의 독성과 세포의 성장에 미치는 영향을 보여주는 그래프이다.
도 2는, 8-메톡시부틴이 티로시나아제를 억제하며 멜라닌 합성을 억제하는 효과를 나타내는 그래프이다.
도 3은, 8-메톡시부틴이 열이 가해진 상황에서 열충격단백질70의 발현을 증가시키는 효과를 나타내는 그래프이다.
도 4는, 시뮬레이션을 통해 에스트로겐 수용체에 8-메톡시부틴이 결합하는 것을 예측한 결과를 나타내는 도면이다.
도 5는, 에스트로겐 수용체의 리포터 실험을 통해 8-메톡시부틴이 식물성 에스트로겐의 활성을 가지는 것을 나타내는 그래프이다.
이하 본 발명을 실시예를 통하여 보다 상세하게 설명한다. 그러나 이들 실시예는 본 발명을 예시적으로 설명하기 위한 것으로 본 발명의 범위가 이들 실시예에 한정되는 것은 아니다.
실시예 1: 실험준비
1-1: 세포배양
HEK 293A, B16F10 세포들은 10% 소태아혈청 (fetal bovine serum)과 1% 페니실린/스트렙토마이신을 함유한 Dulbecco's Modified Eagle's Medium (DMEM)을 영양 공급원으로 사용하였으며, 37℃에 5%의 이산화탄소를 유지하는 배양기에서 배양하였다.
1-2: 항체
항체는 각각의 제조사로부터 구입하였다. Tyrosinase, 14-3-3ζ, LAMIN B (Santa Cruz), MITF (Abcam), phospho-MITF (Sigma), ERK, phospho-ERK (Cell signaling), ACTIN (MPBIO), GAPDH (Bethyl)을 사용하였다.
실시예 2: 8 - 메톡시부틴 (8- Methoxybutin )의 세포독성 및 세포분열에 미치는 영향 확인
식물에서 추출한 천연물질은 경우에 따라 강한 독성을 가질 수 있고 세포 분열능력에 영향을 줄 수 있기 때문에 8-메톡시부틴의 독성과 세포분열에 미치는 영향을 확인하였다.
2-1: 세포독성 실험 ( MTT 실험)
추출물의 안정성을 검증하기 위해 MTT 실험을 실시하였다. 이는 세포 내에서 환원에 의해 3-(4,5-디메틸-티아졸-2-일)-2,5-디페닐 테트라졸륨 브로마이드 (3-(4,5-dimethyl-thiazol-2-yl)-2,5-diphenyl tetrazolium bromide; MTT)가 보라색의 포르마잔 (formazan)으로 변하는 것을 통해 살아있는 세포의 양을 측정하는 실험이다. 세포들을 96구 세포 배양판에 3×103의 밀도로 분주하였다. 24시간 뒤에 8-메톡시부틴이 포함된 배양액으로 교체한 뒤 24시간을 더 배양한 후에 5 mg/ml 농도의 MTT를 처리하고 빛을 차단한 상태로 1시간 동안 37℃에서 배양하였다. 그 후에 배양액을 제거하고 결정화된 포르마잔을 녹일 수 있는 용매를 넣어서 용해시키고, 용해가 끝난 샘플은 570nm 파장에서 흡광도를 측정하였다.
2-2: 실험결과
8-메톡시부틴을 저농도뿐만 아니라 고농도로 처리한 경우에도 세포 생존율이 100% 정도로 높게 유지됨을 확인할 수 있었다. 이러한 결과로부터 8-메톡시부틴이 고농도인 100 μM를 처리한 경우에도 세포분열은 활발히 일어날 수 있으며 세포독성이 거의 나타나지 않는 것을 확인할 수 있었다(도 1).
실시예 3: 멜라닌 합성 저해 확인
8-메톡시부틴의 미백 효과를 알아보기 위해, B16F10 세포에 8-메톡시부틴을 처리하고 속도제한효소인 티로시나아제의 활성 정도 및 멜라닌 합성 정도를 측정하였다.
3-1: 세포수준의 티로시나아제 활성 정도 실험
B16F10 마우스 흑색종 세포를 구당 1X105의 밀도로 6구 세포배양판에 분주하였다. 분주된 세포에 8-메톡시부틴을 처리한 후에, 멜라닌 합성을 유도하기 위해 100 nM의 멜라닌효소 자극 호르몬 (melanocyte stimulating hormone)을 48시간 동안 처리하였다. 획득한 세포는 파쇄 후에 원심분리를 통해 상층액을 따로 분리하였다. 상층액의 단백질 농도를 측정해서 샘플당 50 μg의 단백질을 50 μl 부피로 통일시켜 96구 플레이트에 넣어주었다. 그리고 반응기질로 샘플 별로 0.1%의 L-DOPA를 100 μl 넣어주고 37℃에서 1시간 반응시켜 준 후, 475nm 파장에서 흡광도를 측정하였다.
3-2: 멜라닌 양 측정 실험
6구 세포배양판에 B16F10 마우스 흑색종 세포를 구당 1X105의 밀도로 분주하였다. 분주된 세포는 8-메톡시부틴을 처리한 후에, 멜라닌 합성을 유도하기 위해 100nM의 멜라닌세포 자극 호르몬 (melanocyte stimulating hormone; MSH)을 48시간 동안 처리하였다. 획득한 세포는 파쇄 후에 원심분리를 통해 세포 침전물을 얻고, 10%의 DMSO를 포함한 1N NaOH를 넣어주었다. 이후 60℃에서 1시간을 반응 시켜 주고, 405nm 파장에서 흡광도를 측정하였다.
3-3: 실험결과
멜라닌세포 자극 호르몬을 처리해 멜라닌 합성을 유도한 B16F10 세포에 8-메톡시부틴을 처리했을 때, 티로시나아제의 활성이 110% 이상, 멜라닌 합성 양이 50% 이상 감소한 것으로 나타났다(도 2의 A). 그리고 이때 티로시아나제의 단백질 양이 눈에 띄게 감소한 것을 관찰할 수 있었고(도 2의 B), 이러한 감소는 mRNA 수준에서의 감소에 의한 것임을 확인하였다(도 2의 C). 다음으로 8-메톡시부틴의 양을 늘려가면서 티로시나아제의 활성과 멜라닌합성을 관찰하였을 때, 8-메톡시부틴의 양에 비례해서 티로시나아제의 활성과 멜라닌합성 양이 감소하는 것으로 나타났고(도 2의 D), 이때 티로시나아제 단백질 역시 8-메톡시부틴의 양에 비례해서 감소하는 것으로 나타났다(도 2의 E). 이러한 결과로부터, 8-메톡시부틴을 처리하는 경우, 티로시나아제 활성이 감소하고 이로써 멜라닌의 합성량이 감소하여 미백 효과가 나타남을 확인할 수 있었다.
실시예 4: 열충격단백질70(HSP70)의 발현 증가 확인
8-메톡시부틴의 열노화 개선효과를 알아보기 위해, 피부 세포에 열을 가하고 이로부터 발생하는 열충격단백질70의 양 및 열충격단백질70 mRNA 양을 측정하였다.
4-1: 실험방법
8-methoxybutin 및 대조군인 DMSO를 각각 처리한 B16F10 세포에 42℃에서 1시간 동안 열 스트레스를 가하였다.　세포를　TNE 버퍼를 이용해 전체 단백질을 추출한 후 브레드포드 시약 (Bradford reagent)으로 단백질 양을 측정하였다. 또한, 단백질을 SDS-PAGE를 통해 분리하였으며 항체를 이용하여 단백질을 확인한 후, 정량분석을 실시하였다. 항체는 각각의 제조사로부터 구입하였고 HSP70 (Santa　Cruz)와 actin (MPBIO)을 사용하였다.
4-2: 실험결과
8-메톡시부틴을 처리한 경우, 열이 가해지는 상황 (42℃에서 1시간)에서 열충격단백질70 (HSP70)의 단백질 양이 대조군보다 3배 이상 증가하는 것으로 나타났다(도 3의 A). 또한 HSP70의 mRNA 양을 관찰했을 때, 8-메톡시부틴을 처리한 샘플에서 대조군보다 더 많은 양의 열충격단백질70 mRNA양을 관찰할 수 있었다(도 3의 B). 이러한 결과로부터 8-메톡시부틴을 처리한 경우 열충격단백질70의 양이 증가하게 되고, 열노화가 억제되는 피부 개선효과가 있음을 알 수 있었다.
실시예 5: 식물성 에스트로겐의 활성 확인
5-1: RNA 추출, cDNA 합성, RT- PCR 및 정량적 real - time PCR
전체 RNA는 각각의 세포로부터 TRI 시약 (Molecular Research Center)를 사용하여 추출하였다. 추출한 RNA는 ImProm-TM Reverse Transcription System (Promega)를 통해 역전사하였다. StepOnePlusTM Real-Time PCR System (Applied Biosystems)을 이용하여 측정하였다.
5-2: DNA 유전자전달
DNA 플라스미드를 HEK 293A 세포에 전달하기 위해서, 마이크로포레이터 (Invitrogen/Neon® Transfection System)를 사용하였다. 1회 시, 1 μg의 리포터 플라스미드는 100만개의 세포에 전달되었다. DNA가 전달된 세포들을 일반적인 배양액을 통해 배양하였다.
5-3: 발광효소 실험
레닐라와 파이어플라이 발광효소의 활성은 Dual-Luciferase® Reporter Assay System (Promega)의 기질을 이용해서 측정하였다. 에스트로겐 수용체 (Estrogen receptor; ER) 리포터의 활성을 측정하기 위해서 ER 리간드 도메인에 특정 물질이 결합하면 GAL4가 특정 DNA 서열에 결합해서 파이어플라이 발광효소가 발현되는 시스템을 이용했으며, 레닐라 발광효소는 DNA 전달 효율의 보정을 위해 함께 전달되었다. 에스트로겐 수용체 리포터의 활성은 파이어플라이 발광효소의 값을 레닐라 발광효소의 값으로 나눈 것으로 결정되었다.
5-4: 실험결과
먼저, 천연물 유래 유효물질인 8-메톡시부틴이 에스트로겐 수용체에 결합하는 것을 컴퓨터 결합 예측 프로그램을 통해 확인하였다(도 4).
GAL4 발광효소 리포터를 활용해서 8-메톡시부틴이 에스트로겐 수용체에 결합할 가능성을 확인한 결과, ERα 리간드 결합 도메인은 GAL4 DNA 결합 도메인과 연결되어 있으며, 만약 8-메톡시부틴이 ERα 리간드 결합 도메인에 결합하면, GAL4 DNA 결합 도메인이 특정 DNA에 결합하면서 파이어플라이 발광효소의 발현을 증가시켰다(도 5의 A). 리포터 DNA들이 전달된 HEK 293A 세포에 50 μM의 추출물을 처리했을 때, 대조군에 비해서 발광효소의 발현이 3.5배 가까이 증가된 결과를 확인하였다(도 5의 B). 이러한 결과로부터, 8-메톡시부틴이 실제 세포 내의 에스트로겐 수용체에 결합함을 알 수 있었다.
다음으로 8-메톡시부틴이 농도에 따라 활성이 발광효소의 발현이 달라지는 지를 확인한 결과, 10 μM의 농도에서부터 농도를 증가시킬 때, 통계적으로 유의하게 발광효소의 발현이 증가되는 것으로 나타났다(도 5의 C). 또한 에스트로겐 수용체가 발현하는 것으로 알려진 HEK 293A 세포에 8-메톡시부틴을 처리했을 때 표적 유전자들의 mRNA의 양이 증가하는 것으로 나타났으므로(도 5의 D), 8-메톡시부틴이 실제 세포 내의 에스트로겐 수용체의 리간드로 작용하여 에스트로젠 수용체 신호전달과정을 활성화시킴으로써 피부노화 개선 효과가 있음을 확인할 수 있었다.
이상의 설명으로부터, 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 이와 관련하여, 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허 청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

Claims (8)

  1. 8-메톡시부틴(8-methoxybutin) 또는 이의 화장품학적으로 허용 가능한 염을 유효성분으로 포함하는, 피부 미백 또는 피부 열노화 개선용 화장료 조성물.
  2. 제1항에 있어서, 상기 피부 미백은 티로시나아제(tyrosinase)의 활성 억제에 의해 달성되는 것인, 화장료 조성물.
  3. 제1항에 있어서, 상기 피부 열노화 개선은 열충격단백질(HSP70)의 발현 증가에 의해 달성되는 것인, 화장료 조성물.
  4. 제1항에 있어서, 상기 8-메톡시부틴은 식물성 에스트로겐 활성을 가지는 것이 특징인, 화장료 조성물.
  5. 삭제
  6. 8-메톡시부틴 또는 이의 식품학적으로 허용 가능한 염을 유효성분으로 포함하는, 피부 미백 또는 피부 열노화 개선용 건강기능식품.
  7. 삭제
  8. 8-메톡시부틴 또는 이의 약학적으로 허용 가능한 염을 유효성분으로 포함하는, 피부 미백 또는 피부 열노화 개선용 의약외품 조성물.
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