KR102435396B1 - 이소프로스타노이드를 포함하는 탈모 방지 및 발모 촉진용 조성물 - Google Patents
이소프로스타노이드를 포함하는 탈모 방지 및 발모 촉진용 조성물 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 탈모 방지 및 발모 촉진 효과가 우수하면서도 부작용이 없는 이소프로스타노이드의 신규 용도에 관한 것이다. 본 발명은 이소프로스타노이드를 유효성분으로 포함하는 약학적 조성물, 식품 조성물 또는 화장료 조성물을 제공한다.
Description
본 발명은 탈모 방지 및 발모 촉진 효과가 있는 이소프로스타노이드(isoprostanoids)를 포함하는 조성물에 관한 것이다.
인간의 모발은 인체에 산재되어 외부의 자극으로부터 충격을 흡수하는 쿠션의 역할과 직사광선, 추위, 마찰 등과 같은 외부의 위험요인들로부터 신체를 보호하고 중금속인 비소(As), 수은(Ag), 아연(Zn) 등을 체외로 배출하는 역할을 하고 있다. 현대 사회는 개개인의 개성을 나타내기 위한 모발의 장식적 기능이 중요하게 대두되고 있으므로, 탈모 증상은 현대인들의 고민거리 중 하나이다.
탈모는 정상적으로 모발이 존재해야 하는 부위에 모발이 없는 상태를 말하거나, 성장을 멈춘 모발이 자연스럽게 빠지는 현상을 의미한다. 모발은 보통 하루에 50~100개 이상 정도가 빠지며, 머리가 빠지는 숫자가 많을수록 탈모증이라고 여겨진다.
탈모의 원인은 매우 다양하며, 대머리의 발생에는 유전적 원인과 남성 호르몬인 안드로겐(androgen)이 중요한 인자로 생각되고 있다. 여성형 탈모의 일부는 남성형 탈모와 같은 경로로 일어나는 것으로 추정되고 있고, 원형 탈모증은 자가 면역 질환의 하나로 생각되고 있다. 또한, 휴지기 탈모증의 경우 내분비 질환, 영양 결핍, 약물 사용, 출산, 발열, 수술 등 심한 신체적, 정신적 스트레스로 인해 발생되며, 이는 일시적인 탈모로 모발의 일부가 생장 기간을 다 채우지 못하고 휴지기 상태가 되어 야기되는 것으로 여겨진다.
이러한 탈모 증상의 예방 및 치료를 위해 다양한 시도가 이루어져 왔는데, 두피피판술, 탈모부위축소술, 조직확장술, 자가모발 이식술 등의 외과적 방법이 있으며, 외과적 방법 이외에도 다양한 외용제를 통해 탈모 방지 및 예방 방법도 있다. 예컨대, 천연물 등의 한방 추출물을 이용한 탈모 방지 및 발모촉진제 등을 이용하기도 한다.
그러나, 탈모 증상의 예방 및 치료를 위한 외과적 수술과 같은 방법은 단기간에 우수한 효과를 볼 수 있지만, 수술에 대한 환자의 경제적, 정신적 부담이 크다는 문제점이 존재한다. 또한, 합성제제로서의 외용제는 성욕감퇴, 발기부전과 같은 성기능 감퇴 등의 부작용을 발생시키거나, 또는 여성에게 상기 합성제제가 노출 시 기형아 출산이라는 심각한 위험 요소가 있다. 한편, 천연물 등을 이용한 탈모 예방 및 치료제는 부작용이 감소되기는 하지만 치료 효과가 만족스럽지 못한 경우가 많았다.
본 발명자들은 상기 종래 기술의 문제점을 인지하고, 탈모를 방지하고 발모를 촉진하는 효과가 우수한 약학적 조성물, 식품 조성물 또는 화장료 조성물에 적합한 유효성분을 장기간 연구해왔다. 그 결과, 부작용은 적으면서 치료 효과가 우수한 유효성분을 발명하여 본 발명을 완성하게 되었다.
본 발명에 따른 조성물의 유효성분은 이소프로스타노이드(isoprostanoids) 또는 이의 허용가능한 염이다.
상기 이소프로스타노이드는 EPA(eicosapentaenoic acid)를 기본 골격으로 하는 PhytoPs (phytoprostanes)의 유도체 화합물을 가리키는 것으로서, PUFAs (polyunsaturated fatty acids)의 비효소적 산화로부터 유래되는 화합물이다. 바람직하게는, 상기 이소프로스타노이드는 16-F1t-PhytoP, 16-epi-16-F1t-PhytoP, 9-F1t-PhytoP, 9-epi-9-F1t-PhytoP, Ent-16-B1-PhytoP, Ent-9-L1-PhytoP 및 16(RS)-16-A1-PhytoP 중에서 선택된 하나 이상이며, 이들의 화학구조는 다음과 같다:
또한, 상기 이소프로스타노이드는 염의 형태로 사용될 수 있다. 상기 염으로는 약학적으로, 식품학적으로, 또는 화장품학적으로 허용가능한 유리산(free acid)에 의하여 형성된 산 부가염이 바람직하며, 상기 유리산으로는 유기산과 무기산을 사용할 수 있다. 상기 유기산의 예에는 구연산, 초산, 젖산, 주석산, 말레인산, 푸마르산, 포름산, 프로피온산, 옥살산, 트리플로오로아세트산, 벤조산, 글루콘산, 메타술폰산, 글리콜산, 숙신산, 4-톨루엔술폰산, 글루탐산, 아스파르트산 등이 포함되지만, 이에 제한되는 것은 아니다. 상기 무기산에는 염산, 브롬산, 황산, 인산 등이 포함되지만, 이에 제한되는 것은 아니다.
본 발명의 다른 구현예에 있어서, 상기 이소프로스타노이드의 농도는 0.1 내지 10%, 예를 들어 0.5%, 1% 또는 3%일 수 있다.
본 발명에 따른 이소프로스타노이드는 천연으로부터 분리하거나 또는 제조할 수 있다. 예를 들어, 카카오닙스(cacao nibs: 학명 Theobroma cacao) 추출물로부터 분리 및 정제하여, 이소프로스타노이드를 수득할 수 있다. 이는 세포에 독성을 유발하지 않으므로 체내에서 안정한 특징이 있어, 경구 약물 또는 식품의 소재로도 사용할 수 있는 이점이 있다.
상기 카카오닙스는 시중에 판매하는 것이라면 모두 사용할 수 있으며, 재배한 것 또는 채취한 것도 사용 가능하다. 용어 "카카오닙스 추출물"은 카카오닙스로부터 수득한 추출물을 의미한다. 용어 "추출물"은 생약을 적절한 추출용매로 추출하고 추출용매를 증발시켜 농축한 제제를 의미하는 것으로, 추출처리에 의해 얻어지는 추출액, 추출액의 희석액 또는 농축액, 추출액을 건조하여 얻어지는 건조물, 이들의 조정제물 또는 정제물일 수 있다. 본 발명에 따른 카카오닙스 추출물은 당업계에 공지된 일반적인 추출방법을 이용하여 제조할 수 있으며, 예를 들어 열탕 추출, 열수 추출, 냉침 추출, 환류 냉각 추출 또는 초음파 추출 등의 방법을 사용할 수 있다. 용매로 추출하기 전에 충분히 건조시킨 것을 사용하는 것이 바람직하다. 일 구체예로서, 건조된 카카오닙스는 알코올, 예를 들어 에탄올 또는 메탄올로 환류 추출하며, 추출 횟수는 1~5회, 바람직하게는 3회 추출한다.
또한, 상기 카카오닙스 추출물은 카카오닙스에 유기용매를 첨가하여 추출한 추출물일 수 있으며, 정제수를 포함한 물, 메탄올, 에탄올, 부탄올 등의 탄소수 1 내지 4의 저급 알코올 또는 이들의 혼합용매로부터 선택된 용매를 사용하여 추출물을 수득할 수 있다. 바람직하게는 물 및 메탄올 혼합 용매, 더 바람직하게는 50~100% 메탄올, 더욱 더 바람직하게는 70% 메탄올을 사용하여 추출물을 수득할 수 있다.
본 발명의 이소프로스타노이드를 유효성분으로 포함하는 조성물은 탈모 방지 및 발모 촉진을 위한 용도로 사용할 수 있다. 따라서, 본 발명의 이소프로스타노이드는 탈모 예방 및 발모 촉진용 새로운 소재, 예컨대 약학적 조성물, 화장료 조성물, 식품 조성물로 활용할 수 있다.
본 발명의 일 측면에서, 본 발명은 이소프로스타노이드 또는 이의 약학적으로 허용가능한 염을 유효성분으로 포함하는, 탈모 방지 및 발모 촉진용 약학적 조성물을 제공한다.
본 발명에 따른 약학적 조성물은 이소프로스타노이드 또는 이의 약학적으로 허용가능한 염을 단독으로 함유하거나 또는 하나 이상의 약학적으로 허용되는 담체, 부형제 또는 희석제를 추가로 함유할 수 있다.
상기 약학적으로 허용되는 담체로는 예컨대, 경구 투여용 담체 또는 비경구 투여용 담체를 추가로 포함할 수 있다. 경구 투여용 담체는 락토스, 전분, 셀룰로스 유도체, 마그네슘 스테아레이트, 스테아르산 등을 포함할 수 있다. 또한, 비경구 투여용 담체는 물, 적합한 오일, 식염수, 수성 글루코스 및 글리콜 등을 포함할 수 있으며, 안정화제 및 보존제를 추가로 포함할 수 있다. 적합한 안정화제로는 아황산수소나트륨, 아황산나트륨 또는 아스코르브산과 같은 항산화제가 있다. 적합한 보존제로는 벤즈알코늄 클로라이드, 메틸- 또는 프로필-파라벤 및 클로로부탄올이 있다. 그 밖의 약학적으로 허용되는 담체로는 다음의 문헌에 기재되어 있는 것을 참고로 할 수 있다(Remington's Pharmaceutical Sciences, 19th ed., Mack Publishing Company, Easton, PA, 1995).
상기에서 "약학적으로 허용되는"이란 생리학적으로 허용되고 인간에게 투여될 때, 통상적으로 위장장애, 현기증과 같은 알레르기 반응 또는 이와 유사한 반응을 일으키지 않는 것을 말한다.
상기 조성물에 대해 이소프로스타노이드는 조성물 총 중량에 대해 0.01 내지 70 중량%로 함유될 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 이소프로스타노이드의 약학적으로 유효한 양은 0.5~100 mg/day/체중kg, 예컨대 0.5~10mg/day/체중kg이다. 그러나, 상기 약학적으로 유효한 양은 탈모 증상의 정도, 환자의 연령, 체중, 건강상태, 성별, 투여 경로 및 치료 기간 등에 따라 적절히 변화될 수 있다.
또한, 본 발명의 조성물은 포유동물에 투여된 후 활성 성분의 신속, 지속 또는 지연된 방출을 제공할 수 있도록 당업계에 공지된 방법을 사용하여 제형화될 수 있다. 제형은 분말, 과립, 정제, 에멀젼, 시럽, 에어로졸, 연질 또는 경질 젤라틴 캅셀, 멸균 주사용액, 멸균 분말의 형태일 수 있다.
본 발명에 따른 조성물은 경구, 경피, 피하, 정맥 또는 근육을 포함한 여러경로를 통해 투여될 수 있으며, 활성 성분의 투여량은 투여 경로, 환자의 연령, 성별, 체중 및 환자의 중증도 등의 여러 인자에 따라 적절히 선택될 수 있다.
또한, 본 발명의 탈모 방지 및 발모 촉진용 조성물은 탈모 방지 및 발모 촉진 작용을 손상시키지 않는 한도에서 종래부터 사용되어오던 양모제 또는 육모제를 혼합하여 사용할 수 있다.
또한, 본 발명의 약학 조성물은 개별 제제로 투여되거나 다른 제제와 병용하여 투여될 수 있다. 다른 치료제와 병용하여 투여되는 경우, 본 발명의 조성물과 다른 치료제는 동시에, 개별적으로 또는 순차적으로 투여될 수 있다. 상기 다른 제제는 탈모 방지 및 발모 촉진 효과를 갖는 것으로 이미 알려져 있는 물질일 수 있으며, 여기에는 약물 요법 이외의 외과적 처치, 수술 등이 모두 포함된다. 본 발명의 약학적 조성물이 다른 제제와 병용하여 투여될 경우, 본 발명의 조성물과 다른 제제는 각각 별도의 용기로 분리시켜 제형화되거나, 동일한 용기에서 함께 제형화될 수 있다.
본 발명의 또다른 측면에서, 본 발명은 이소프로스타노이드 또는 이의 식품학적으로 허용가능한 염을 유효성분으로 포함하는, 탈모 방지 및 발모 촉진용 식품 조성물을 제공한다. 특히, 본 발명에 따른 이소프로스타노이드는 세포에 대한 독성을 유발하지 않고 부작용을 일으키지 않아 안정성이 있어 체내에 안심하고 사용할 수 있으므로 식품 조성물로 사용할 수 있으며, 나아가 모발 증식 효과가 있는 식품, 예컨대, 식품의 주원료, 부원료, 식품 첨가제, 기능성 식품 또는 음료로 용이하게 활용할 수 있다.
본 발명에 따른 식품 조성물에서 각 용어는 특별히 언급하지 않는 한 상기 탈모 방지 및 발모 촉진용 약학 조성물에서 상기한 바와 동일한 의미를 갖는다.
본 명세서에서 "식품"이란, 영양소를 한 가지 또는 그 이상 함유하고 있는 천연물 또는 가공품을 의미한다. 바람직하게는, 소정의 가공 공정을 거쳐 직접 먹을 수 있는 상태가 된 것을 의미한다. 여기에는 식품, 식품 첨가제, 기능성 식품 및 음료 등이 포함되지만, 이에 제한되는 것은 아니다.
본 발명에 따른 탈모 방지 및 발모 촉진용 조성물을 첨가할 수 있는 식품으로는 예를 들어, 각종 식품류, 음료, 껌, 차, 비타민 복합제, 기능성 식품 등이 있다. 추가로, 본 발명에서 식품에는 특수영양식품(예컨대, 조제유류, 영,유아식 등), 식육가공품, 어육제품, 두부류, 묵류, 면류(예컨대, 라면류, 국수류 등), 빵류, 건강보조식품, 조미식품(예컨대, 간장, 된장, 고추장, 혼합장 등), 소스류, 과자류(예컨대, 스낵류), 캔디류, 쵸코렛류, 껌류, 아이스크림류, 유가공품(예컨대, 발효유, 치즈 등), 기타 가공식품, 김치, 절임식품(각종 김치류, 장아찌 등), 음료(예컨대, 과실 음료, 채소류 음료, 두유류, 발효음료류 등), 천연조미료(예컨대, 라면 스프 등)을 포함하지만, 이에 한정되지 않는다. 상기 식품, 음료 또는 식품첨가제는 통상의 제조방법으로 제조될 수 있다.
상기 식품은 건강기능성 식품일 수 있다. 용어 "건강기능성 식품"이란, 인체에 유용한 기능성을 가진 원료나 성분을 사용하여 정제, 캅셀, 분말, 과립, 액상, 환 등의 형태로 제조 및 가공한 식품을 의미한다. 여기서 "기능성"이라 함은 인체의 구조 및 기능에 대하여 영양소를 조절하거나 생리학적 작용 등과 같은 보건 용도에 유용한 효과를 얻는 것을 의미한다.
본 발명에 따른 식품 조성물은 당업계에서 통상적으로 사용되는 방법에 의하여 제조 가능하며, 상기 제조 시에는 당업계에서 통상적으로 첨가하는 원료 및 성분을 첨가하여 제조할 수 있다. 또한, 일반 약품과는 달리 식품을 원료로 하여 약품의 장기 복용 시 발생할 수 있는 부작용 등이 없는 장점이 있고, 휴대성이 뛰어나므로, 본 발명의 식품 조성물은 림프부종의 치료 효과를 증진 또는 개선시키기 위한 보조제로 섭취가 가능하다.
본 발명에 따른 식품 조성물에 유효성분으로서 포함되는 화합물 또는 이의 염의 양은 구체적인 사용 목적에 따라 적합하게 결정될 수 있다. 본 발명의 탈모 방지 및 발모 촉진용 조성물을 함유하는 식품에 있어서, 상기 본 발명에 따른 조성물의 양은 전체 식품 중량의 0.001 중량% 내지 90 중량%로 포함할 수 있으며, 바람직하게는 0.1 중량% 내지 40 중량%로 포함할 수 있다. 음료의 경우, 100ml를 기준으로 0.001g 내지 2g, 바람직하게는 0.01g 내지 0.1g의 비율로 포함할 수 있다. 그러나, 건강 및 위생을 목적으로 하거나 또는 건강 조절을 목적으로 하는 장기간의 섭취의 경우에는 상기 양은 상기 범위 이하로도 사용될 수 있다. 상기 식품 조성물을 제조하는 과정에서 식품 조성물에 첨가되는 본 발명에 따른 화합물 또는 이의 염은 필요에 따라 그 함량을 적절히 가감할 수 있다.
본 발명의 식품 조성물은 효능 증진을 위해 상기 화합물 또는 이의 염 외에 추가 성분을 더 포함할 수 있다.
상기 식품 조성물은 환제, 정제, 과립, 분말, 캡슐, 액상의 용액으로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나의 제형일 수 있다.
또한, 상기 식품의 종류는 특별한 제한되지 않는다. 상기 물질을 첨가할 수 있는 식품의 예로는 육류, 소세지, 빵, 쵸코렛, 캔디류, 스낵류, 과자류, 피자, 라면, 기타 면류, 껌류, 아이스크림류를 포함한 낙농제품, 각종 스프, 음료수, 차, 드링크제, 알콜 음료 및 비타민 복합제 등이 있으며, 통상적인 의미에서의 식품을 모두 포함한다.
본 발명의 식품 조성물은 통상의 식품과 같이 여러 가지 향미제 또는 천연 탄수화물 등을 추가 성분으로서 함유할 수 있다. 상기 천연 탄수화물은 포도당, 과당과 같은 모노사카라이드, 말토스, 수크로스와 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.
본 발명의 식품 조성물이 음료 조성물일 경우 필수 성분으로서 상기 화합물 또는 이의 염을 지시된 비율로 함유하는 외에는 액체 성분에 특별한 제한점은 없으며, 통상의 음료와 같이 여러 가지 향미제 또는 천연 탄수화물 등을 추가 성분으로서 함유할 수 있다.
본 발명의 또다른 측면에서, 본 발명은 이소프로스타노이드 또는 이의 화장품학적으로 허용가능한 염을 유효성분으로 포함하는, 탈모 방지 또는 발모 촉진용 화장품 조성물을 제공한다.
본 발명에 따른 화장품 조성물에서 각 용어는 특별히 언급하지 않는 한 상기 약학 조성물 또는 식품 조성물에서 전술한 바와 동일한 의미를 갖는다.
본 발명의 화장품 조성물은 단독으로 적용할 수 있을 뿐만 아니라, 본 발명의 약학 조성물 및/또는 식품 조성물과 동시에 적용 가능하며, 탈모 방지 또는 발모 촉진 효과를 증진시킬 수 있다.
본 발명에 따른 화장품 조성물은 당업계에서 통상적으로 사용되는 방법에 의하여 제조가능하며, 상기 제조 시에는 당업계에서 통상적으로 첨가하는 원료 및 성분을 첨가하여 제조할 수 있다.
본 발명에 따른 화장품 조성물에 유효성분으로 포함되는 화합물 또는 이의 염의 함량은 사용 목적(예방, 개선 또는 치료적 처치), 사용 기간, 제형의 종류, 투여 경로, 대상체의 상태 등 다양한 요인을 고려하여 적합하게 결정될 수 있다. 예를 들어, 화합물 또는 이의 염의 함량은 화장품 조성물 전체 중량을 기준으로 0.001 내지 10 중량%, 예컨대 0.01 내지 5 중량%일 수 있다. 본 발명에 따른 화장품 조성물은 통상적으로 알려진 제조방법을 이용하여, 일반적인 유화 제형 및 가용화 제형 등의 형태로 제조될 수 있다. 이때, 본 발명의 화장품 조성물은 패치류, 연고류, 피부접착용 겔류, 크림류, 팩류, 화장수류, 에센스류, 스프레이류, 마스크류, 파운데이션류, 메이크업베이스류, 세정제류, 수(W)형, 유(O)형, 실리콘(S)형, 수중유(O/W)형, 유중수(W/O)형, 실리콘중수(W/S)형, 수중실리콘(S/W)형, 고체상, 액상 등의 다양한 제형으로 제조될 수 있다.
본 발명에 따른 화장품 조성물은 효능 증진을 위해 상기 유효성분 외에 추가 성분을 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 추가 성분은 본 발명에 따른 화합물 또는 이의 염의 효능을 상쇄시키거나 감소시키지 않는다면 제한이 없다. 선택적으로, 화장품 분야에서 통상적으로 사용되는 보조제, 담체 등을 추가로 포함할 수 있다. 선택적으로, 화장품 기능을 부가하거나 증대시키기 위하여 전형적으로 사용되는 성분들이 또한 추가될 수 있다. 예를 들면, 안정화제, 유화제, 점증제, 보습제, 액정 막강화제, pH 조절제, 항균제, 수용성 고분자, 피막제, 금속 이온 봉쇄제, 아미노산, 유기 아민, 고분자 에멀션, pH 조정제, 피부 영양제, 산화 방지제, 산화 방지조제, 방부제, 향료 등에서 선택되는 하나 이상의 수성 첨가제; 및 유지류, 왁스류, 탄화 수소유, 고급 지방산유, 고급 알콜, 합성 에스테르유 및 실리콘유 등에서 선택되는 하나 이상의 유성 첨가제 등이 추가될 수 있다.
본 발명의 조성물에 유효성분으로 포함되는 이소프로스타노이드 또는 이의 염은 탈모 방지 및/또는 발모 촉진 효과가 있다. 또한, 상기 이소프로스타노이드는 모낭 모유두 세포 및/또는 모발 외측 모근초 세포의 생존율을 증가시킬 수 있으며, 모발 길이를 신장시키는 활성을 갖는다. 따라서, 부작용은 없으면서 탈모 방지 및/또는 발모 촉진 효과는 우수한 약학적 조성물, 식품 조성물 또는 화장료 조성물이 제공된다.
도 1은 C57BL/6 마우스 모델에 대한, 이소프로스타노이드 0.5%, 1%, 3% 처리군, 정상대조군과 용매대조군의 음성 대조군, 미녹시딜 3% 처리 양성대조군의 육모 촉진 효과를 1일, 6일, 12일, 16일, 21일의 경과로 나타낸 것이다.
도 2는 C57BL/6 마우스 모델에 대한, 이소프로스타노이드 0.5%, 1%, 3% 처리군, 정상대조군과 용매대조군의 음성 대조군, 미녹시딜 3% 처리 양성대조군의 Alkaline phosphatase(ALP) 활성을 1일, 6일, 12일, 16일, 21일의 경과로 나타낸 것이다.
도 3은 C57BL/6 마우스 모델에 대한, 이소프로스타노이드 0.5%, 1%, 3% 처리군, 정상대조군과 용매대조군의 음성 대조군, 미녹시딜 3% 처리 양성대조군의 γ-GT(γ-Glutamyl transpeptidase)의 활성을 1일, 6일, 12일, 16일, 21일의 경과로 나타낸 것이다.
도 2는 C57BL/6 마우스 모델에 대한, 이소프로스타노이드 0.5%, 1%, 3% 처리군, 정상대조군과 용매대조군의 음성 대조군, 미녹시딜 3% 처리 양성대조군의 Alkaline phosphatase(ALP) 활성을 1일, 6일, 12일, 16일, 21일의 경과로 나타낸 것이다.
도 3은 C57BL/6 마우스 모델에 대한, 이소프로스타노이드 0.5%, 1%, 3% 처리군, 정상대조군과 용매대조군의 음성 대조군, 미녹시딜 3% 처리 양성대조군의 γ-GT(γ-Glutamyl transpeptidase)의 활성을 1일, 6일, 12일, 16일, 21일의 경과로 나타낸 것이다.
이하 본 발명을 실시예에 의해 보다 상세하게 설명한다. 그러나 이들 실시예는 본 발명을 예시적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되는 것은 아니다. 또한, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 취지를 해하지 않는 범위 내에서 본 발명에 대해 다양한 변형 및 수정을 가할 수 있을 것이다. 본 명세서에서 특별히 정의되지 않은 용어들에 대해서는 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상적으로 사용되는 의미를 갖는 것으로 이해되어야 할 것이다.
실시예 1
시료의 준비
카카오닙스는 페루 원산 재료를 2020년 3월에 구입하였다. 표본(Skedrm20200312)을 대한민국 SKEDERM 코스메틱 R&D 센터 내 원재료실에 보관하였다. 실리카 겔(200-300 mesh)은 Merck Co. Ltd로부터 구입하였다. 3% 미녹시딜(Sigma-Aldrich, St. Louis, MO, USA) 및 에탄올(Sigma-Aldrich, St. Louis, MO, USA)을 참조 시약으로 사용하기 위하여 구입하였다.
이소프로스타노이드의 분리
건조된 카카오닙스를 메탄올로 3회 환류추출하였다. 주요 활성 성분을 분리하기 위해, 추출여과액은 진공하에 농축시켰다. 농축물로부터 PhytoPs 추출은 농축물 100g으로 3회 수행하였다. 농축물을 1%(v/v)의 BHT(부틸화하이드록시톨루엔)를 함유하는 2mL의 MeOH와 혼합하였다. 이어서, 혼합물을 볼텍싱하고 NaCl에 포화된 1.5mL의 포스페이트 완충액(pH 2)을 첨가하고, 각각의 내부표준물질 d4-15-F2t-IsoP를 6 ng 첨가하였다. 이 용액을 100 rpm 및 실온에서 1시간 동안 교반하였다. 이어서, 추출물을 25℃에서 5분 동안 4000 rpm으로 원심분리하고, 상층액을 분리하고, 4 mL의 차가운 클로로포름을 첨가하였다. 이 혼합물을 30초 동안 볼텍싱한 후, 1500 rpm에서 5분 동안 실온에서 원심분리하였다. 이어서, 클로로포름 상을 분리하고, 질소하에 40℃에서 2시간 동안 농축시켰다. 그 후, 950 μL의 KOH를 첨가하고, 혼합물을 40℃에서 30분 동안 인큐베이션하였다. SPE(Oasis MAX 3cc cartridges) 분리를 수행하기 전에, 1 mL의 포름산(40 mM, pH 4.6)을 첨가하였다. SPE 오아시스 MAX 카트리지를 2mL의 MeOH로 컨디셔닝한 후, 2mL의 포름산(20mM, pH 4.5)으로 평형화시켰다. 샘플을 로딩한 후, 카트리지를 2 mL의 NH3 2%(v/v), 2 mL의 포름산(20 mM) : MeOH (70:30, v/v), 2 mL의 헥산, 및 최종적으로 2 mL의 헥산 : 에틸아세테이트 (70:30, v/v)로 용리한 후, PhytoPs을 2 mL의 헥산 : 에탄올 : 아세트산 혼합물 (70:29.4:0.6, v/v)로 용리시켰다. 마지막으로, 모든 샘플을 40℃에서 30분 동안 질소 흐름 하에서 증발 건조시키고, 100 μL의 H2O : ACN (0.1%(v/v) 포름산) = (83:17, v/v)에 용리시켰다. 그 후, HPLC-QTRAP 시스템으로 분석하여 이소프로스타노이드를 동정하였으며, 하기 실험예에서 사용하였다(Vigor, C., Reversat, G., Rocher, A., Oger, C., Galano, J-M., Vercauteren, J., Durand, T., Tonon, T., Leblanc, C., Potin, P., Isoprostanoids quantitative profiling of marine red and brown macroalgae, Food Chemistry (2018), Pages 452-462 참조).
실험예 1
이소프로스타노이드의 생물학적 기능 평가
이소프로스타노이드의 모발 증식 활성을 확인하기 위하여 동물실험을 수행하였다. 생후 5주된 수컷 C57BL6 마우스를 1주 동안 동물사육실 환경에 적응시킨 후, 실험에 사용하였다. C57BL6 마우스는 체모가 검정색이고, 자연적 탈모가 일어나는 특징을 가진다.
동물사육실의 조건으로서, 온도 23±3℃, 상대습도 50±10%, 12시간 간격으로 밤과 낮을 유지하였다. 실험동물은 격리용 사육상자(ThreeShine)에서 사육하였으며, 실험동물용 사료를 자유롭게 급여하였다.
실험군은 총 6개의 군으로 나누었으며, 즉 정상대조군(Saline), 용매대조군(50% EtOH), 양성대조군(3% 미녹시딜), 실험군(0.5%, 1%, 3% 이소프로스타노이드)으로 나누었다. 각 군당 5마리씩 총 30마리를 실험하였다.
등쪽 피부가 핑크색을 보이는 휴지기 체모의 6주령 마우스를 사용하였으며, 제모는 Electrical Animal Clipper와 면도기를 이용하여 조심스럽게 마우스 등판의 털을 깎아 내어 제거하였다. 그 후, 제모된 부위에 붓을 이용하여 150㎕의 시료를 각 군별로 도포하였다.
시료의 처리는 매일 오전 10시에 1회씩 3주 동안 실시하였다. 시료로서 0.5%, 1%, 3% 이소프로스타노이드와 3% 미녹시딜을 실험 시작 후 실험군과 양성대조군의 피부(제모 부위)에 매일 도포하였으며, 정상대조군에는 saline을 도포하였으며, 용매대조군에는 50% EtOH을 도포하였다. 여기서, 3% 미녹시딜이라고 하면, 외용액 약 3.3 mL 중 미녹시딜 100 mg이 함유된 것을 의미한다.
실험 시작 후 1일, 6일, 12일, 16일 그리고 21일에 털이 자라는 상태를 육안으로 관찰하였으며, 모든 군에서 실험 12일 이후부터 털이 자라는 것이 뚜렷하게 관찰되었다. 21일째 용매대조군의 털이 자란 부위는 전체 면적 중 31.2±6.4%로 나타났으며, 이에 비해 0.5% 이소프로스타노이드 처리 실험군은 33.5±4.3%로, 1% 이소프로스타노이드 처리 실험군은 41.2±2.8%로, 3% 이소프로스타노이드군 처리 실험군은 59.8±6.2%로 관찰되어 약 2배 이상 빠른 모발의 성장 효과가 나타났다. 양성대조군(3% 미녹시딜)과 실험군(0.5%, 1%, 3% 이소프로스타노이드)은 비슷한 털의 성장 효과를 보였으며, 특히 실험군에서는 양성대조군에 비해 개체별 털의 성장 차이가 적고 보다 균일하게 나타났다(도 1).
실험예 2
이소프로스타노이드의 피부조직의 효소 활성도
본 실험예에서는 이소프로스타노이드가 피부조직의 효소 활성도와 밀접한 연관이 있는지를 조사하였다. 이를 위하여 알카라인 포스파타아제(Alkaline phosphatase; ALP) 활성 측정 실험을 시행하였다.
ALP는 주로 혈관신생에 관여하며, 진피유두에 밀집되어 있는 모세혈관으로 영양을 공급함으로써 발모 작용을 원활하게 해 주는 것으로 알려져 있다. 따라서 ALP 측정을 통해 발모 작용을 추측할 수 있는 것으로 보고되고 있다. 또한, non-growth 부위에 비해 re-growth 부위에서 알카라인 포스파타아제 활성이 현저히 증가한다고 보고되고 있다(박영옥, 김영철, Chamaecyparis Obtusa Oil이 모발성장관련 효소 활성에 미치는 영향, 한국미용학회지, 14(2): p.355-364, 2008).
앞서 실험예 1과 동일한 방식으로 시료를 도포한 마우스에서 1일, 6일, 12일, 16일, 21일에 피부조직을 적출하여 빙냉하에서 미세 절편으로 만들고, 그 중 일정량을 칭량하였다. 그 후, 4배량의 0.1M 인산완충용액(pH 7.4)을 가하고, 마쇄기(BioHomogenizer)를 이용하여 20%(w/v) 균질액을 만들었다. 이 균질액을 12,000rpm에서 4℃에서 30분 동안 원심분리하여, 상층액에서 PMF(post-mitochondrial fraction)을 분리하였다. ρ-nitrophenolphosphate(PNPP)를 기질로 하여 37℃에서 30분 동안 반응시킨 후, 유리된 ρ-nitrophenol에 alkali를 가하여 비색 정량하는 Bessey-Lowry-Brock 방법을 적용하였다. 활성도 단위는 단백질 1mg 당 Bessey-Lowry unit로 하였으며, 단백질의 정량은 Lowry 등의 방법(Lowry OH, Rosebrough NJ, Farr AL, and Randall RJ, Protein measurementwith the Folin phenolreagent, J. Biol.Chem., 193:p. 265-27)에 준하여 bovine albumin을 표준품으로 하여 측정하였다.
피부조직을 이용한 ALP 활성도 측정결과는 실험 6일 이전에는 모든 군에서 유의한 차이가 없었으나, 시간이 경과함에 따라 그 차이는 현저하게 증가하였다. 12일경에는 양성대조군인 3% 미녹시딜 처리군이 정상대조군과 용매대조군에 비해 유의하게 가장 높은 활성을 나타냈다(p<0.05). 또한 0.5%, 1%, 3% 이소프로스타노이드 처리군도 3% 미녹시딜 처리군과 유사한 정도로 높은 활성을 나타냈다(p<0.05).
모발 생장기가 일어나는 시기인 8일에서 11일 사이에는 효소 활성이 3% 이소프로스타노이드 처리군에서 가장 높은 증가를 보였으며, 이는 3% 미녹시딜 처리군과 비슷한 양상으로 나타났다. 16일 이후에도 0.5%, 1%, 3% 이소프로스타노이드 처리군과 3% 미녹시딜 처리군은 정상대조군과 용매대조군에 비해 효소 활성이 유의하게 높게 나타났다(p<0.01)(도 2).
실험예 3
γ-GT(γ-glutamyl transpeptidase)의 활성 측정
이소프로스타노이드에 대해 γ-GT(γ-glutamyl transpeptidase) 활성 실험을 시행하였다. 구체적으로, γ-GT(γ-glutamyl transpeptidase)를 기질로 하여 생성된 5-aminosalicylic Acid를 다시 ρ-xyleno와 Sodium Metaperiodate로 반응시켜 생성된 Kenoid 색소를 635nm에서 측정하는 kit 시약에 의하여 측정하였다. 활성도 단위는 단백질 1mg당 unit로 표시하였다.
상기 γ-GT는 생체 내 산화적 스트레스와 글루타치온(glutathione) 대사, 및 세포막을 통한 아미노산 펩타이드의 흡수 및 분비에 관여하는 효소이며, 글루타메이트,시스테인, 글리신으로 구성된 글루타치온의 체내 대사에 관여한다. 따라서, 세포내 모발의 케라틴화에 주성분인 시스테인을 공급하는데, 발모 주기에서 생장기(anagen)가 유도될 때 γ-GT의 더 많은 발현이 나타난다. 따라서, γ-GT는 발모의 중요한 표지 성분 중 하나로 제시되었다(Hanada,M. and Suzuki,K., Evaluation of biochemical indices as a hair cycle marker in C3H mice, Exp.Anim. 45:p.251,1996).
앞서 실험예 1과 동일한 방식으로 시료를 도포한 마우스에서 1일, 6일, 12일, 16일, 21일에서의 γ-GT 활성을 피부조직을 이용하여 측정하였다. 그 결과, 실험 초기에는 양성대조군이 가장 높은 효소 활성을 나타냈으며(p<0.05), 피부색이 핑크색에서 청색으로 변하는 성장기인 8일에서 12일경에는 0.5%, 1%, 3% 이소프로스타노이드 처리군이 3% 미녹시딜 처리군과 유사한 값을 나타내었다(p<0.05). 특히, 16일이 경과하면서 3% 이소프로스타노이드 처리군이 3% 미녹시딜 처리군보다 더 유의하게 높은 활성을 보였다(p<0.001)(도 3).
이상과 같이, 본 발명자들은 놀랍게도 이소프로스타노이드가 우수한 육모 성장 효과를 보였으며, 모발성장 관련지표인 ALP 및 γ-GT 효소 활성도 현저히 증가하였다. 이에 따라, 이소프로스타노이드는 두피 개선 및 탈모 방지용 조성물로서의 유용성이 입증되었다.
위에서 본 발명과 관련된 대표적인 실험예들을 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 실험형태로 본 발명이 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 상기 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.
Claims (8)
- 이소프로스타노이드(isoprostanoids) 또는 이의 약학적으로 허용가능한 염을 유효성분으로 포함하는, 탈모 방지 또는 발모 촉진용 약학적 조성물.
- 제1항에 있어서,
상기 이소프로스타노이드는 카카오닙스로부터 유래된 것을 특징으로 하는 약학적 조성물. - 제1항에 있어서,
상기 약학적 조성물은 피부 외용제로서 크림, 젤, 패취, 분무제, 연고제, 경고제, 로션제, 리니멘트제, 파스타제 및 카타플라스마제로 이루어진 군에서 선택되는 제형인 것을 특징으로 하는 약학적 조성물. - 이소프로스타노이드(isoprostanoids) 또는 이의 식품학적으로 허용가능한 염을 유효성분으로 포함하는, 탈모 예방 또는 발모 개선용 식품 조성물.
- 제4항에 있어서,
상기 이소프로스타노이드는 카카오닙스로부터 유래된 것을 특징으로 하는 식품 조성물. - 이소프로스타노이드(isoprostanoids) 또는 이의 화장품학적으로 허용가능한 염을 유효성분으로 포함하는, 탈모 예방 또는 발모 개선용 화장료 조성물.
- 제6항에 있어서,
상기 이소프로스타노이드는 카카오닙스로부터 유래된 것을 특징으로 하는 화장료 조성물. - 제6항에 있어서,
상기 화장료 조성물은 헤어토닉, 모발 영양화장수, 스칼프트리트먼트, 헤어트리트먼트, 헤어린스, 헤어샴푸 및 헤어로션으로 이루어진 군으로부터 선택되는 제형인 것을 특징으로 하는 화장료 조성물.
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| Title |
|---|
| FOOD CHEMISTRY, VOLUME 280, PAGES 231~239, 2018.12.21 |
| JOURNAL OF THE AMERICAN ACADEMY OF DERMATOLOGY, VOLUME 72, ISSUE 4, PAGES 712~716, 2015.01.06 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR20210143004A (ko) | 2021-11-26 |
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