KR102149957B1

KR102149957B1 - 진토닌을 포함하는 탈모 방지 또는 발모 촉진용 조성물

Info

Publication number: KR102149957B1
Application number: KR1020190018677A
Authority: KR
Inventors: 나승열; 황성희; 박상득; 이나은
Original assignee: (주)진토닌케이유
Priority date: 2019-02-18
Filing date: 2019-02-18
Publication date: 2020-08-31
Also published as: KR20200100419A

Abstract

본 발명은 진토닌의 탈모 방지 또는 발모 촉진 효과에 관한 것으로, 본 발명의 진토닌은 부작용이 없고, 탈모 방지 및 발모 촉진 효과를 나타내므로, 본 발명의 진토닌을 탈모 방지 또는 치료용 약학적 조성물과 탈모 방지 또는 발모 촉진용 화장료 조성물 및 탈모 방지 또는 발모 촉진용 식품 조성물로 유용할 수 있다.

Description

진토닌을 포함하는 탈모 방지 또는 발모 촉진용 조성물{Composition for preventing hair loss or promoting hair growth containing gintonin}

본 발명은 진토닌의 탈모 방지 또는 발모 촉진 효과에 관한 것이다.

인체의 모발은 약 10만 내지 15만 개 정도로, 각각의 모발은 서로 다른 주기를 갖고 성장기(anagen), 퇴행기(catagen), 및 휴지기(telogen)를 거쳐 성장, 탈락한다. 이러한 주기는 3 내지 6년에 걸쳐서 반복되는데, 이 결과 하루 평균 50 내지 100개의 모발이 정상적으로 탈락하게 된다.

이러한 과정 시작은 진피로 이루어진 모유두세포(hair dermal papilla cell)가 모기질 세포를 자극하여 이루어진다. 모유두세포에서 분비되는 것으로 밝혀진 인슐린 유사 성장 인자(insulin like growth factor(IGF-1)), 간세포 성장 인자(hepatocyte growth factor(HGF)), 혈관 성장 인자(vascular endotherial growth facter(VEGF))등의 성장인자와 성장기에 그 양이 증가하였다가 퇴행기에 감소함으로써 세포의 이동과 분화에 관여 하는 모유두세포외 기질 등이 모발의 성장을 촉진시키는 것으로 생각되고 있다. 원형탈모증에서 모유두세포를 전자 현미경으로 관찰한 보고에 의하면 형태와 핵이 변형되고, 세포질내에 색소성 과립이나 공포등이 형성되는데 이러한 변화는 모장의 변화가 관찰되기 이전에 이미 발생하므로 이 질환은 모유두세포의 변화로부터 시작된다고 할 수 있다 (Folia Pharmacol. Jpn. (Nippon Yakurigaku Zasshi) 119 (3), pp.167-174 (2002)).

모발은 외모의 한 부분으로서 대외적인 이미지 개선에 있어 중요한 역할을 하기 때문에, 최근 발모, 양모 및 탈모예방에 대한 연구의 중요성이 높아지고 있는 추세이다. 특히, 생활패턴이 서구화되면서 삶의 질이 개선되고 스트레스가 증가하면서 탈모와 두피질환 등의 고민이 모든 사람의 관심사로 확대되고 있고, 그 원인도 단순한 유전적 요인과 후천적인 요인이 있으며, 이에 대한 중요성과 관심이 점차 커지고 있다. 탈모는 심리적인 위축감 등을 초래하여 대인관계 기피증과 자신감 상실 등으로 이어질 수 있기 때문에 개인의 윤택한 삶 유지에도 많은 영향을 미칠 수 있어 탈모산업 시장은 지속적으로 급성장하고 있는 추세이다.

현재 미국 식품의약품안전청(FDA)으로부터 승인을 받은 대표적인 탈모치료제로는 합성의약품으로 도포용 미녹시딜과 경구용 프로페시아가 있는데, 이들은 몇 가지 부작용들이 지속적으로 보고되고 있다. 프로페시아는 남성호르몬 (testosterone)에서 탈모의 원인물질인 dihydrotestosterone (DHT)으로 변환되는 과정을 억제하여 효과를 나타내지만 남성의 성욕을 감소시킬 수 있다는 문제가 제기되고 있으며 미녹시딜은 고혈압 치료제로 개발되다가 모낭 활성을 통한 모발 성장 촉진이 보고되면서 양모제로 개발되었지만 다양한 피부질환 등의 부작용이 보고되고 있다.

따라서 부작용이 없고 인체에 무해하며, 탁월한 탈모 방지 및 발모 촉진 효과가 있는 발모제의 개발이 지속적으로 요구되는 실정이다.

한국등록특허 10-1651833호

본 발명의 목적은 탈모 방지 또는 발모 촉진용 약학적 조성물을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 탈모 방지 또는 발모 촉진용 화장료 조성물을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 탈모 방지 또는 발모 촉진용 건강기능식품 조성물을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 탈모 방지 또는 발모 촉진용 건강식품 조성물을 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위하여,

본 발명은 진토닌을 포함하는 탈모 방지 또는 발모 촉진용 약학적 조성물을 제공한다.

또한, 본 발명은 진토닌을 포함하는 탈모 방지 또는 발모 촉진용 화장료 조성물을 제공한다.

나아가 본 발명은 진토닌을 포함하는 탈모 방지 또는 발모 촉진용 건강기능식품 조성물을 제공한다.

더 나아가 본 발명은 진토닌을 포함하는 탈모 방지 또는 발모 촉진용 건강식품 조성물을 제공한다.

본 발명의 진토닌은 부작용이 없고, 탈모 방지 및 발모 촉진 효과를 나타내므로, 본 발명의 진토닌을 탈모 방지 또는 치료용 약학적 조성물과 탈모 방지 또는 발모 촉진용 화장료 조성물 및 탈모 방지 또는 발모 촉진용 식품 조성물로 유용할 수 있다.

도 1A는 다양한 농도의 진토닌 부재 또는 존재하에서 사람 모유두 세포(HFDPCs)를 나타낸 것이다.
도 1B는 진토닌(GEF) 농도에 따른 [Ca²⁺]_i의 대표 피크를 나타낸다.
도 1C는 진토닌의 세포질 내 칼슘 변화에 대한 요약 히스토그램을 나타낸다(10 μg/ml GEF 와 비교하여 *p < 0.05, **p < 0.01, ***p<0.001를 나태냄).
도 2A는 진세노사이드 또는 진토닌의 부재 또는 존재 하에 사람 모유두 세포(HFDPCs)를 나타낸 것이다.
도 2B는 진토닌 또는 진세노사이드의 농도에 따른 [Ca²⁺]_i의 대표 피크를 나타낸다.
도 2C는 진토닌 또는 진세노사이드의 세포질 내 칼슘 변화에 대한 요약 히스토그램을 나타낸다(2차 GEF 적용과 비교하여 *p < 0.05; GEF 1차 또는 2차 적용과 비교하여 ****p<0.001를 나타냄).
도 3A는 LPA1/3 receptor 길항제인 Ki16425의 부재 또는 존재 하에서 사람 모유두 세포(HFDPCs)를 나타낸 것이다.
도 3B는 Ki16425의 부재 또는 존재 하에서 [Ca²⁺]_i의 대표 피크를 나타낸다.
도 3C는 Ki16425의 세포질 내 칼슘 변화에 대한 요약 히스토그램을 나타낸다(****p<0.001, Ki16425의 존재와 비교하여 나타냄).
도 4A는 칼슘 chelator인 BAPTA-AM의 부재 또는 존재하에서 사람 모유두 세포(HFDPCs)를 나타낸 것이다.
도 4B는 BAPTA-AM 부재 또는 존재하에 [Ca²⁺]_i의 대표 피크를 나타낸다.
도 4C는 BAPTA-AM의 세포질 내 칼슘 변화에 대한 요약 히스토그램을 나타낸다(****p<0.001 BAPTA-AM 존재와 비교하여 나타냄).
도 5A는 사람 모유두 세포(HFDPCs)의 세포증식에 진토닌이 미치는 영향을 XTT 분석으로 확인한 결과이다.
도 5B는 LPA 1/3 receptor antagonist인 Ki16425의 부재 또는 존재하에서 사람 모유두 세포(HFDPCs)의 세포증식을 XTT 분석으로 확인한 결과이다.
도 5C는 칼슘 chelator인 BAPTA-AM의 부재 또는 존재하에서 사람 모유두 세포(HFDPCs)의 세포증식을 XTT 분석으로 확인한 결과이다.
도 6A는 진토닌의 사람 모유두 세포에서 혈관내피성장인자 (vescular endothelial growth factor, VEGF) 방출 증가효과를 확인한 결과이다.
도 6B는 LPA 1/3 receptor antagonist인 Ki16425의 부재 또는 존재하에서 혈관내피성장인자 (vescular endothelial growth factor, VEGF) 방출에 미치는 영향을 확인한 결과이다.
도 7은 진토닌이 모발 성장에 미치는 영향을 확인한 결과이다.
도 8A는 모발 성장에 대한 진토닌의 효과를 시각적인 점수로 나타낸 것이다.
도 8B는 대조군, 진토닌 및 미녹시딜 처리에 따른 모발의 무게를 비교한 결과이다.
도 9는 진토닌 처리에 따른 모낭 밀도, 모낭 구경을 H&E 염색으로 확인한 결과이다.
도 10은 모낭에서 분열하는 세포에 대한 BrdU incorporation을 이용하여 세포증식을 확인한 결과이다.

이하, 본 발명을 상세히 설명한다.

탈모 방지 또는 발모 촉진용 약학적 조성물

본 발명자들은 선행 연구를 통해 당지질단백질이라는 특정 성분을 인삼에서 분리 동정하고, 새로운 생리활성 물질을 "진토닌(gintonin)"으로 명명하였다(특허등록 제10-0973202호).

본 발명에서 사용된 용어 "치료"란 본 발명의 조성물의 투여로 탈모 진행이 지연 또는 멈춰 탈모 증세를 호전시키거나, 모발이 길어지거나 수가 많아지는 등의 발모 및 육모가 촉진되는 등의 탈모 증세를 이롭게 변경하는 모든 행위를 의미한다. 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면, 대한의학협회 등에서 제시된 자료를 참조하여 본원의 조성물이 효과가 있는 질환의 정확한 기준을 알고, 개선, 향상 및 치료된 정도를 판단할 수 있을 것이다.

일 구현예에서, 상기 약학적 조성물은 산제, 과립제, 정제, 캡슐제, 현탁액, 에멀젼, 시럽, 에어로졸의 경구형 제형, 액상, 크림상, 로션상, 페이스트상 또는 고체상의 경피 국소 도포형 제형, 좌제, 멸균 주사용액 및 분무제를 포함하는 군으로부터 선택되는 하나 이상의 제형일 수 있다.

본 발명의 조성물의 치료적으로 유효한 양은 여러 요소, 예를 들면 투여방법, 목적부위, 환자의 상태 등에 따라 달라질 수 있다. 따라서, 인체에 사용 시 투여량은 안전성 및 효율성을 함께 고려하여 적정량으로 결정되어야 한다. 동물실험을 통해 결정한 유효량으로부터 인간에 사용되는 양을 추정하는 것도 가능하다. 유효한 양의 결정시 고려할 이러한 사항은, 예를 들면 Hardman and Limbird, eds., Goodman and Gilman's The Pharmacological Basis of Therapeutics, 10th ed.(2001), Pergamon Press; 및 E.W. Martin ed., Remington's Pharmaceutical Sciences, 18th ed.(1990), Mack Publishing Co.에 기술되어있다.

본 발명의 조성물은 또한 생물학적 제제에 통상적으로 사용되는 담체, 희석제, 부형제 또는 둘 이상의 이들의 조합을 포함할 수 있다. 약제학적으로 허용 가능한 담체는 조성물을 생체 내 전달에 적합한 것이면 특별히 제한되지 않으며, 예를 들면, Merck Index, 13th ed., Merck & Co. Inc. 에 기재된 화합물, 식염수, 멸균수, 링거액, 완충 식염수, 덱스트로스 용액, 말토 덱스트린 용액, 글리세롤, 에탄올 및 이들 성분 중 1 성분 이상을 혼합하여 이용할 수 있으며, 필요에 따라 항산화제, 완충액, 정균제 등 다른 통상의 첨가제를 첨가할 수 있다. 또한, 희석제, 분산제, 계면활성제, 결합제 및 윤활제를 부가적으로 첨가하여 수용액, 현탁액, 유탁액 등과 같은 주이용 제형, 환약, 캡슐, 과립 또는 정제로 제제화할 수 있다. 더 나아가 당 분야의 적정한 방법으로 또는 Remington's Pharmaceutical Science(Mack Publishing Company, Easton PA, 18th, 1990)에 개시되어 있는 방법을 이용하여 각 질환에 따라 또는 성분에 따라 바람직하게 제제화할 수 있다.

본 발명의 조성물에 추가로 동일 또는 유사한 기능을 나타내는 유효성분을 1종 이상 함유할 수 있다.

본 발명의 약학 조성물은 약제학적으로 허용 가능한 첨가제를 더 포함할 수 있으며, 이때 약제학적으로 허용 가능한 첨가제로는 전분, 젤라틴화 전분, 미결정셀룰로오스, 유당, 포비돈, 콜로이달실리콘디옥사이드, 인산수소칼슘, 락토스, 만니톨, 엿, 아라비아고무, 전호화전분, 옥수수전분, 분말셀룰로오스, 히드록시프로필셀룰로오스, 오파드라이, 전분글리콜산나트륨, 카르나우바 납, 합성규산알루미늄, 스테아린산, 스테아린산마그네슘, 스테아린산알루미늄, 스테아린산칼슘, 백당, 덱스트로스, 소르비톨 및 탈크 등이 사용될 수 있다. 본 발명에 따른 약제학적으로 허용 가능한 첨가제는 상기 조성물에 대해 0.1 중량부 내지 90 중량부 포함되는 것이 바람직하나, 이에 한정되는 것은 아니다.

본 발명의 조성물은 목적하는 방법에 따라 비 경구 투여(예를 들어 정맥 내, 경피, 복강 내 또는 국소에 적용)하거나 경구 투여할 수 있으며, 투여량은 환자의 체중, 연령, 성별, 건강상태, 식이, 투여시간, 투여방법, 배설률 및 질환의 중증도 등에 따라 그 범위가 다양하다.

본 발명의 조성물의 경구 투여를 위한 액상 제제로는 현탁제, 내용액제, 유제, 시럽제 등이 해당되는데, 통상적으로 사용되는 단순 희석제인 물, 액체 파라핀 이외에 다양한 부형제, 예컨대 습윤제, 감미제, 방향제, 보존제 등이 함께 포함될 수 있다. 비경구 투여를 위한 제제에는 멸균된 수용액, 비수성 용제, 현탁제, 유제, 동결건조 제제, 좌제 등이 포함된다.

탈모 방지 또는 발모 촉진용 화장료 조성물

본 발명은 진토닌을 포함하는 탈모 방지 또는 발모 촉진용 화장료 조성물을 제공한다.

본 발명의 화장료 조성물은 상술한 본 발명의 유효성분의 화장품학적 유효량(cosmetically effective amount) 및 화장품학적으로 허용되는 담체를 포함하여 제조할 수 있다.

화장료 조성물의 외형은 화장품학 또는 피부과학적으로 허용 가능한 매질 또는 기제를 함유한다. 이는 국소적용에 적합한 모든 제형으로, 예를 들면, 용액, 겔, 고체, 반죽 무수 생성물, 수상에 유상을 분산시켜 얻은 에멀젼, 현탁액, 마이크로에멀젼, 마이크로캡슐, 미세과립구 또는, 이온형(리포좀) 및 비이온형의 소낭 분산제의 형태로, 또는 크림, 스킨, 로션, 파우더, 연고, 스프레이 또는 콘실 스틱의 형태로 제공될 수 있다. 이들 조성물은 당해 분야의 통상적인 방법에 따라 제조될 수 있다. 본 발명에 따른 조성물은 또한 포말(foam)의 형태로 또는 압축된 추진제를 더 함유한 에어로졸 조성물의 형태로도 사용될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 상기 화장료 조성물은 그 제형에 있어서 특별히 한정되는 바가 없으며, 예를 들면, 헤어토닉, 헤어크림, 헤어로션, 헤어샴푸, 헤어린스, 헤어컨디셔너, 헤어스프레이, 헤어에어졸, 포마드, 분말, 젤, 솔젤, 에멀젼, 오일, 왁스 및 에어졸 등의 화장품으로 제형화될 수 있다.

본 발명의 제형이 페이스트, 크림 또는 겔인 경우에는 담체 성분으로서 동물섬유, 식물섬유, 왁스, 파라핀, 전분, 트라칸트, 셀룰로오스 유도체, 폴리에틸렌 글리콜, 실리콘, 벤토나이트, 실리카, 탈크 또는 산화아연 등이 이용될 수 있다.

본 발명의 제형이 파우더 또는 스프레이인 경우에는 담체 성분으로서 락토스, 탈크, 실리카, 알루미늄히드록시드, 칼슘 실리케이트 또는 폴리아미드 파우더가 이용될 수 있고, 특히 스프레이인 경우에는 추가적으로 클로로플루오로히드로카본, 프로판/부탄 또는 디메틸 에테르와 같은 추진체를 포함할 수 있다.

본 발명의 제형이 용액 또는 유탁액의 경우에는 담체 성분으로서 용매, 용매화제 또는 유탁화제가 이용되고, 예컨대 물, 에탄올, 이소프로판올, 에틸 카보네이트, 에틸 아세테이트, 벤질 알코올, 벤질 벤조에이트, 프로필렌글리콜, 1,3-부틸글리콜 오일, 글리세롤 지방족 에스테르, 폴리에틸렌 글리콜 또는 소르비탄의 지방산 에스테르가 있다.

본 발명의 제형이 현탁액인 경우에는 담체 성분으로서 물, 에탄올 또는 프로필렌 글리콜과 같은 액상 희석제, 에톡실화 이소스테아릴 알코올, 폴리옥시에틸렌 소르비톨 에스테르 및 폴리옥시에틸렌 소르비탄 에스테르와 같은 현탁제, 미소결정성 셀룰로오스, 알루미늄 메타히드록시드, 벤토나이트, 아가 또는 트라칸트 등이 이용될 수 있다.

본 발명의 제형이 계면-활성제 함유 클린징인 경우에는 담체 성분으로서 지방족 알코올 설페이트, 지방족 알코올 에테르 설페이트, 설포숙신산 모노에스테르, 이세티오네이트, 이미다졸리늄 유도체, 메틸타우레이트, 사르코시네이트, 지방산 아미드 에테르 설페이트, 알킬아미도베타인, 지방족 알코올, 지방산 글리세리드, 지방산 디에탄올아미드, 식물성 유, 리놀린 유도체 또는 에톡실화 글리세롤 지방산 에스테르 등이 이용될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 화장료 조성물에는 상기 진토닌 이외에 기능성 첨가물 및 일반적인 화장료 조성물에 포함되는 성분이 추가로 포함될 수 있다. 상기 기능성 첨가물로는 수용성 비타민, 유용성 비타민, 고분자 펩티드, 고분자 다당, 스핑고 지질 및 해초 엑기스로 이루어진 군에서 선택된 성분을 포함할 수 있다.

본 발명의 화장료 조성물에는 또한, 상기 기능성 첨가물과 더불어 필요에 따라 일반적인 화장료 조성물에 포함되는 성분을 배합해도 된다. 이외에 포함되는 배합 성분으로서는 유지 성분, 보습제, 에몰리엔트제, 계면 활성제, 유기 및 무기 안료, 유기 분체, 자외선 흡수제, 방부제, 살균제, 산화 방지제, 식물 추출물, pH 조정제, 알콜, 색소, 향료, 혈행 촉진제, 냉감제, 제한(制汗)제, 정제수 등을 들 수 있다.

탈모 방지 또는 발모 촉진용 건강기능식품 또는 건강식품 조성물

본 발명은 진토닌을 포함하는 탈모 방지 또는 발모 촉진용 건강기능식품 또는 건강식품 조성물을 제공한다.

본 발명의 진토닌을 건강기능식품 및 건강식품 조성물로 사용하는 경우, 식품의 종류에는 특별한 제한은 없다. 본 발명의 진토닌을 첨가할 수 있는 식품의 예로는 드링크제, 육류, 소시지, 빵, 비스킷, 떡, 초콜릿, 캔디류, 스낵류, 과자류, 피자, 라면, 기타 면류, 껌류, 아이스크림류를 포함한 낙농제품, 각종 스프, 음료수, 알코올 음료 및 비타민 복합제, 유제품 및 유가공 제품 등이 있으며, 통상적인 의미에서의 건강기능식품 및 건강식품 조성물을 모두 포함한다.

본 발명에 따른 진토닌을 함유하는 건강기능식품 및 건강식품 조성물은 식품에 그대로 첨가하거나 다른 식품 또는 식품 성분과 함께 사용될 수 있고, 통상적인 방법에 따라 적절하게 사용될 수 있다. 진토닌의 혼합량은 그의 사용 목적(예방 또는 개선용)에 따라 적합하게 결정될 수 있다. 일반적으로, 건강기능식품 및 건강식품 조성물 중의 상기 조성물의 양은 전체 식품 중량의 0.1 내지 90 중량부로 가할 수 있다. 그러나 건강 유지를 목적으로 하거나 또는 건강 조절을 목적으로 하는 장기간의 섭취의 경우에는 상기 양은 상기 범위 이하일 수 있으며, 안전성 면에서 아무런 문제가 없기 때문에 진토닌은 상기 범위 이상의 양으로도 사용될 수 있다.

본 발명의 건강기능식품 및 건강식품 조성물은 지시된 비율로 필수 성분으로서 본 발명 진토닌을 함유하는 외에는 다른 성분에는 특별한 제한이 없으며 통상의 음료와 같이 여러 가지 향미제 또는 천연 탄수화물 등을 추가 성분으로서 함유할 수 있다. 상술한 천연 탄수화물의 예는 모노사카라이드, 예를 들어, 포도당, 과당 등; 디사카라이드, 예를 들어 말토스, 슈크로스 등; 및 폴리사카라이드, 예를 들어 덱스트린, 시클로덱스트린 등과 같은 통상적인 당, 및 자일리톨, 소르비톨, 에리트라이톨 등의 당알코올이다. 상술한 것 이외의 향미제로서 천연 향미제(타우마틴, 스테비아 추출물(예를 들어 레바우디오시드 A, 글리시르히진등) 및 합성 향미제(사카린, 아스파르탐 등)를 유리하게 사용할 수 있다. 상기 천연 탄수화물의 비율은 본 발명의 건강기능식품 및 건강식품 조성물 100 당 일반적으로 약 1 내지 20 g, 바람직하게는 약 5 내지 12 g이다.

상기 외에 본 발명의 진토닌을 함유하는 건강기능식품 및 건강식품 조성물은 여러 가지 영양제, 비타민, 광물(전해질), 합성 풍미제 및 천연 풍미제 등의 풍미제, 착색제 및 중진제(치즈, 초콜릿 등), 펙트산 및 그의 염, 알긴산 및 그의 염, 유기산, 보호성 콜로이드 증점제, pH 조절제, 안정화제, 방부제, 글리세린, 알코올, 탄산음료에 사용되는 탄산화제 등을 함유할 수 있다. 그 밖에 본 발명의 건강기능식품 및 건강식품 조성물은 천연 과일쥬스 및 과일쥬스 음료 및 야채 음료의 제조를 위한 과육을 함유할 수 있다.

이러한 성분은 독립적으로 또는 조합하여 사용할 수 있다. 이러한 첨가제의 비율은 그렇게 중요하진 않지만 본 발명의 진토닌을 함유하는 건강기능식품 및 건강식품 조성물 100 중량부 당 0.1 내지 약 20 중량부의 범위에서 선택되는 것이 일반적이다.

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.

<준비예 1> 진토닌(Gintonin-enriched fraction ,GEF) 준비

진토닌은 이전의 방법(Cho, Hee-Jung, et al. "Bioactive lipids in gintonin-enriched fraction from ginseng."　Journal of Ginseng Research　(2017))을 참고하였다. 4년산 인삼(한국 인삼 공사, 대한민국) 1kg을 3mm 이하 크기의 작은 조각으로 분쇄한 후, 70%(w/v) 발효주정(rermentation ethanol)을 가하여 8시간 동안 약 80℃에서 환류냉각추출하여 여과한 다음(상기 과정을 8회 반복), 진공농축기에서 농축한 후 동결건조하여 에탄올 추출물(340g)을 얻었다. 상기 에탄올 추출물 전체 부피 대비 약 10배의 증류수를 첨가하여 추출물을 녹인 후 4 ℃에서 24-96시간 동안 보관하면서 자연스러운 침전이 일어나도록 하는 물 침전법을 실시하였다. 인삼 에탄올 추출물의 물 침전법에 의해 생성된 상층액 및 침전물을 원심분리기(3,000rpm, 20분)를 이용하여 원심분리하여 상층액을 제거한 후 하층 침전물을 분리하였고, 침전물을 동결 건조하여 진토닌을 수득하였다. 진토닌은 탄수화물, 지질 및 단백질로 구성되며, 총 함량은 각각 30%, 20.2% 및 30.3%였다.

LC-MS/MS로 검출한 진토닌의 지질 조성은 다음과 같다. 지방산(7.53% 리놀레산, 2.82% 팔미트산 및 1.46% 올레산), 0.60% 리소인지질(LPA 포함한 lysophospholipids) 및 인지질, 1.75% 포스파티딘산으로 구성되어 있으며, 또한, 정성분석결과 진토닌에는 디아실글리세롤(diacylglycerol), 트리아실글리세롤(triacylglycerol)이 포함되어 있었다.

미녹시딜을 포함하는 다른제제는 Sigma-Aldrich(St. Louis, MI)에서 구입하여 사용하였다.

<준비예 2> 동물모델

오리엔트바이오(한국 춘천)에서 수컷 C57BL/6 마우스(6주령, 18-20g)르르 구입하여 건국대학교 동물실험 및 사용가이드라인(허가번호: 16-206)에 따라 관리하였다. 모든 실험은 사용된 동물의 수와 고통을 최소화하는 방법으로 수행하였다. 동물은 50 ± 5%의 습도 12/12시간의 명암주기의 플라스틱 케이지에 음식과 물을 넣어주고 자유롭게 이용가능하게 하였다. 1주일간의 적응기간 후, 모든 모낭이 휴지기 단계에 있는 7주령의 생쥐의 등 피부를 모발 제거기 및 탈모 크림(Veet, Oxy Reckit Benckiser, Chartes, Frances)을 이용하여 면도하였다.

생쥐를 무작위로 4개 군으로 나누었으며 1군(대조군), 2군(0.75% GEF 그룹), 그룹 3(1.5% GEF 그룹) 및 그룹 4(1% 미녹시딜)로 나누어 15일간 국소 적용하였다. 진토닌(GEF) 및 미녹시딜을 70% 에탄올, 20% 폴리에틸렌글리콜 및 10% H₂O에 용해시켰다.

탈모 1, 7, 9, 11 및 13일 후에 마우스의 등 피부를 촬영하고, 하기 표 1을 참조하여 점수를 매겼다.

0=변화없음, 1=면도된 곳의 30% 미만이 피부다크닝(skin darkening)을 나타내며, 2=면도된 곳의 30-70%가 피부다크닝(skin darkening)을 나타내며, 3= 면도된 곳의 70% 이상이 피부다크닝(skin darkening)을 나타내거나 30% 미만의 모발 성장을 나타내며, 4=면도된 곳의 70% 이상이 피부다크닝(skin darkening)을 나타내고, 30~70%가 모발의 성장을 나타내며, 5= 면도된 곳의 70% 이상이 피부다크닝(skin darkening)을 나타내고, 70% 이상이 모발의 성장한 것을 타나내며, 6=면도된 곳의 90%가 모발이 성장한 것을 나타낸다.

각 그룹에서 8마리의 생쥐의 등 피부는 탈모된 13일 후에 수집하였으며, 액체 질소에서 급속 동결시키고, 추가 실험을 위해 -80℃에서 보관하였다. 각 그룹의 최종 체중은 13일 째에 무게를 달아 측정하였다.

(참고 문헌: Life Sci. 2012 Nov 2;91(19-20):935-943)

<준비예 3> 사람 모유두 세포(human hair follicle dermal papilla cell, HFDPCs)의 배양

사람 모유두 세포(HFDPCs)는 CEFO Co.Ltd(한국, 서울)에서 구입하여 2% 세포배양 보충제, 100 units/mL 페니실림 및 100 μg/mL 스트렙토마이신이 보충된 인간 모유두 세포 배양 배지(CB-HDP-GM, CEFO Co. Ltd)에서 제조사의 지시에 따라 배양하였다. 배양은 5% CO₂ 하의 가습조건에서 37℃에서 유지하였으며, 3-7절의 세포를 모든 실험에 사용하였다.

<실험예 1> 세포 내 Ca ²⁺ 수준의 측정

우리는 진토닌(GEF)에 노출된 사람 모유두 세포(HFDPCs)에서 세포 내 Ca²⁺ 수준을 검사하였다. 각 군의 HFDPC를 5 μM Fura-2/AM (Molecular Probes, USA) 및 0.001% pluronic F-127 (Molecular Probes)과 함께 실온에서 40-60분 동안 다음과 같은 HEPES-완충액 중에서 항온배양하였다 : 150mM NaCl, 5mM KCl, 1mM MgCl2, 2mM CaCl2, 10mM HEPES 및 10mM 글루코오스를 NaOH로 pH를 7.4로 조절하였다.

셀은 xenon arc lamp를 사용하여 조사되었으며, 여기 파장(340 및 380nm)은 computer-controlled filter wheel (Sutter Instruments, USA)에 의해 선택되었다. 방출된 형광은 515nm long-pass filter를 통해 frame transfer-cooled CCD camera (Olympus, Japan)로 반사되었고 방출된 형광의 비율은 디지털 형광 분석기를 사용하여 계산되었으며, 세포 내 자유 Ca²⁺ 농도 [Ca2+]i로 변환된다. 모든 이미징 데이터를 수집하고 Universal Imaging software (USA)를 사용하여 분석했다. 또한, 선택적 LPA6 수용체 아형의 길항제가 없기 때문에, 우리는 Ki16425, LPA1 / 3 수용체 길항제로 Ki16425를 사용했다.

사람 모유두 세포(HFDPCs)에 대한 진토닌(GEF) 치료가 [Ca²⁺]_i transients를 유도하는지 확인한 결과, 진토닌(GEF)은 처리 농도별로 사람 모유두 세포내 칼슘을 증가시키는 것으로 나타났다(도 1참조). 또한, 인삼에서는 진토닌(GEF)외에 인삼 사포닌 (진세노사이드)도 함유되어 있어, 진토닌(GEF)과 진세노사이드들에 의한 사람 모유두 세포에서 세포질내 칼슘 변화를 비교 연구한 결과, 대표적인 진세노사이드 Rb1 및 Rg1를 처리할 경우 세포질내 칼슘 변화를 관찰할 수 없었지만, 진토닌(GEF)을 처리할 경우 세포질내 칼슘 증가를 유도하는 것으로 나타났다.

따라서 사람 모유두 세포내 칼슘 증가 작용은 인삼 사포닌이 아닌 진토닌(GEF)에 의하여 이루어지는 것을 확인하였으며(도 2참조), 또한, 진토닌(GEF)에 의한 사람 모유두 세포질내 칼슘을 증가는 LPA1/3 수용체 활성을 통하여 이루어짐을 LPA1/3 수용체 길항제인 Ki16425를 이용하여 검증하였으며(도 3참조), 진토닌(GEF)에 의한 사람 모유두 세포질내 칼슘 증가는 칼슘 chelator인 BAPTA-AM에 의하여 차단(도 4참조)되는 것을 확인하였다.

<실험예 2> 2,3-bis-(2-methoxy-4-nitro-5-sulfophenyl)-2H-tetrazolium-5 carboxanilide (XTT) 분석

세포 증식 및 생존력은 XTT assay kit (Daeillab Service, Seoul, Korea)를 사용하여 측정하였다. 세포를 96-웰 플레이트에 접종하고 밤새도록 부착시킨 다음, 정상 산소, 저산소 및 재-산소 조건하에서 진토닌으로 처리하였다. XTT로 2시간 배양한 후, 마이크로플레이트 판독기 (SpectraMax®Plus 384 Microplate Reader)를 사용하여 450nm에서 흡광도를 측정하였다. 세포를 6-웰 플레이트 (500,000 cells/well)에서 커버 유리에 접종하였다. 정상 산소 상태, 저산소 상태 또는 재-산소 상태하에서 진토닌으로 처리한 후, 세포를 4% 파라포름알데히드로 1시간 동안 고정시키고 PBS로 세척하였다. 이미지는 ×20 objective를 갖는 AE2000 Inverted Phase Contrast Microscope에서 획득하였다.

cytosolic Ca²⁺ 수준의 일시적인 증가가 세포증식과 밀접하게 관련되므로 우리는 사람 모유두 세포 성장에 진토닌(GEF)이 미치는 영향을 확인하였다. XTT분석을 수행한 결과 도 5A에 나타낸 바와 같이, 진토닌(GEF)의 처리는 세포 증식 및 생존력을 농도 의존적으로 증가시키는 것으로 나타났으며, 또한, 도 5B 및 5C에 나타낸 바와 같이, 진토닌(GEF)에 의한 사람 모유두 세포 증식 자극 작용은 LPA1/3 수용체 길항제(receptor antagonist)인 Ki16425와 칼슘 chelator인 BAPTA-AM에 의하여 차단됨을 확인할 수 있으며, 상기 결과는 진토닌(GEF)에 의한 사람 모유두 세포에 대한 세포질내 일시적 칼슘 증가는 사람 모유두 세포증식의 증가와 관계가 있음을 증명한다. 또한, 진토닌(GEF)에 의한 사람 모유두 세포에 대한 세로질내 일시적 칼슘 증가는 LPA 수용체를 통해 사람 모유두 세포 증식에 결합함을 의미한다.

<실험예 3> 발모조절 관련 성장인자 확인

혈관내피성장인자 (vescular endothelial growth factor, VEGF)는 혈관 형성을 촉진시키는 호르몬으로 알려져 있다. 최근 연구에 따르면, 혈관내피성장인자(VEGF)는 또한 발모 촉진 효과를 발휘하는 것으로 알려져 있어, 본 발명에서도 진토닌(GEF)이 초대 배양한 사람 모유두 세포에서 혈관내피성장인자(VEGF) 방출을 증가시키는 작용이 있는 가를 확인하는 실험을 실시하였다. 그 결과 도 6에 타나낸 바와 같이, 사람 모유두 세포에 진토닌(GEF)을 처리할 경우 투여 농도별로 혈관내피성장인자(VEGF) 방출을 증가시키는 것으로 나타났다. 진토닌(GEF)에 의한 사람 모유두 세포 증식 자극 작용은 LPA1/3 receptor antagonist인 Ki16425에 의하여 차단되며, 이러한 연구 결과들은 진토닌(GEF)에 의한 사람 모유두 세포에서 혈관내피성장인자(VEGF) 방출에 대한 자극은 LPA 수용체 활성을 통하여 이루어짐을 확인하였다.

<실험예 4> 모발성장에 대한 영향 확인

C57BL/6 마우스 등의 모발은 7주의 모발성장주기를 갖는 것으로 알려져 있다. 우리는 피부 착색을 모발 성장의 증거로 판단하였다.

도 7에 나타낸 바와 같이, 진토닌(GEF) 및 미녹시딜 처리는 마우스에서 모발 재생을 촉진시켰다. 즉, 진토닌 또는 미녹시딜 치료는 7일째에 회색 피부를 나타내기 시작하였으나, 대조군은 핑크색을 유지하였으며, 탈모 후 9일째에는 짧은 모발이 존재하고, 13일째 등 피부에 모발이 완전히 덮여 있는 것을 확인하였다.

또한, 도 8에 나타낸 바와 같이, 진토닌(GEF)을 마우스 등에 국소적으로 도포할 경우, 진토닌(GEF) 투여 농도별로 scoring이 높게 나오며, 털의 양도 대조군에 비하여 통계학적으로 유의성이 있게 증가한 것을 확인할 수 있다. 이러한 결과는 진토닌(GEF)이 마우스 동물 모델에서 모발 성장의 효과를 촉진시키는 것을 나타낸다.

<실험예 5> 모낭발달에 대한 영향 확인

각 마우스 그룹의 등쪽 피부를 4% 포름알데히드 용액에 고정시키고 파라핀에 임베디드하고 수직으로 절단(longitudinal section) 하였다. 수직으로 절단된 부위를 hematoxylin 및 eosin (H&E)로 염색하고 디지털 카메라 (Paxcam, Villa Park, IA, USA)를 사용하여 대표 구역에서 디지털 현미경 사진을 촬영했다. 성장기 상(A) 및 휴지기 상(T)의 모낭의 수를 세고, A/T 비율을 결정하였다.

진토닌(GEF)이 모낭 발달에 미치는 영향을 확인한 결과, 도 9에 나타낸 바와 같이, 진토닌(GEF) 또는 미녹시딜의 국소 적용은 대조군과 비교하여 모낭수(짙은 보라색)를 현저하게 증가시킴으로써 휴지기에서 성장기상태로 모발을 촉진시키는 것을 확인할 수 있으며, 모낭의 깊이와 크기를 현저히 증가시켰음을 보여준다(도 9참조).

또한, 모낭에서 분열하는 세포에 대한 BrdU incorporation을 위해, 마우스는 피부 절제 120분 전에 5-bromo-2′-deooxyuridine(BrdU)을 복강내(20mg/kg/day) 투여하였다. BrdU와 비오틴이 부착된 면역글로불린 G (1:400; Vector, Burlingame, CA, USA) 및 streptavidin peroxidase complex (1:400; Vector)에 대한 쥐 단일클론항체 (1:400; Biosource International, Camarillo, CA, USA)를 사용하여 37℃에서 1시간 동안 2N HCl로 순차적으로 처리한 파라핀 왁스에 임베디드된 섹션에서 BrdU로 표지된 세포를 검출했다. 이어서 0.1M Tris-HCl 완충액(pH7.2) 중 3,3'-diaminobenzidine tetrachloride (Sigma-Aldrich)와 반응시켜 젤라틴-코팅 슬라이드에 장착하여 시각화하였다. 절편을 최종적으로 탈수시키고 톨루엔 기반의 mounting medium (Richard-Allan Scientific, Thermo Scientific, MI, USA)에 넣었다.

그 결과 도 10에 나타낸 바와 같이, 진토닌을 국소적으로 도포할 경우 마우스 모낭(hair follicle)안의 작은 갈색 세포들이 대조군에 비하여 증가함을 보여주고 있으나, 15일이 경과할 경우 대조군과 별차이가 없는 것으로 나타나며, 상기 결과가 진토닌(GEF)이 휴지기에서 성장기 상태로 촉진하고 모발 성장을 촉진한다는 것을 나타낸다.

<통계분석>

데이터는 세번의 독립적인 실험으로부터 평균 ± SEM으로 나타냈으며, 평균값 사이의 차이에 대한 통계적 유의성은 unpaired Student's t test에 뒤 이은 분산분석을 사용하였으며, 통계적 유의성 문턱치는 p <0.05로 설정하였다.

이제까지 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특히 청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims

진토닌(gintonin)을 포함하는 탈모 방지 또는 발모 촉진용 약학적 조성물.
진토닌(gintonin)을 포함하는 탈모 방지 또는 발모 촉진용 화장료 조성물.
진토닌(gintonin)을 포함하는 탈모 방지 또는 발모 촉진용 건강기능식품 조성물.
진토닌(gintonin)을 포함하는 탈모 방지 또는 발모 촉진용 건강식품 조성물.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 진토닌은 인삼으로부터 추출하여 분리한 당지질단백질인 것을 특징으로 하는 조성물.
제1항에 있어서,
상기 약학적 조성물은 경구 투여, 경피 투여, 피하 주사 또는 피부외용 제형인 것을 특징으로 하는 조성물.
제6항에 있어서,
상기 피부외용 제형은 크림, 젤, 패취, 연고, 경고제, 로션제, 액제, 유탁액, 파우더제 또는 스프레이로 이루어진 제형에서 선택되는 것을 특징으로 하는 약학적 조성물.
제2항에 있어서,
상기 화장료는 헤어토닉, 헤어크림, 헤어로션, 헤어샴푸, 헤어린스, 헤어컨디셔너, 헤어스프레이, 헤어에어졸, 포마드, 분말, 젤, 솔젤, 에멀젼, 오일, 왁스 및 에어졸로 이루어진 모발용 화장료에서 선택되는 것을 특징으로 하는 화장료 조성물.
제3항에 있어서,
상기 건강기능식품은 정제, 캡슐제, 환제 또는 액제 형태의 식품인 것을 특징으로 하는 건강기능식품 조성물.
제4항에 있어서,
상기 건강식품은 각종 드링크제, 육류, 소세지, 빵, 캔디류, 스넥류, 면류, 아이스크림, 유제품, 스프, 이온음료, 음료수, 알코올 음료, 껌, 차 및 비타민 복합제에서 선택되는 것을 특징으로 하는 건강식품 조성물.