KR102506021B1 - 항산화 활성 및 콜라게나제 저해활성을 갖는 펩타이드 및 이를 포함하는 조성물 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 항산화 활성 및 콜라게나제 저해활성을 갖는 펩타이드 및 이를 포함하는 조성물에 관한 것이다.
본 발명에 따른 펩타이드는 하기 화학식 I의 구조를 갖는다.
[화학식 I]
본 발명의 신규한 펩타이드는 항산화 활성 및 콜라게나제 저해활성이 우수하여 주름 개선, 노화 방지 효과가 뛰어나므로, 인체 적용시 본래의 기능을 효과적으로 발휘할 수 있어, 약학, 화장품, 기능성 식품 분야에서 유용하게 이용될 수 있다.
본 발명에 따른 펩타이드는 하기 화학식 I의 구조를 갖는다.
[화학식 I]
본 발명의 신규한 펩타이드는 항산화 활성 및 콜라게나제 저해활성이 우수하여 주름 개선, 노화 방지 효과가 뛰어나므로, 인체 적용시 본래의 기능을 효과적으로 발휘할 수 있어, 약학, 화장품, 기능성 식품 분야에서 유용하게 이용될 수 있다.
Description
본 발명은 항산화 활성 및 콜라게나제 저해활성을 갖는 펩타이드 및 이를 포함하는 조성물에 관한 것이다.
펩타이드는 바이오의 핵심소재로 단백질의 기능적 최소 단위이며, 아미노산이 2개로부터 50개 이하로 구성된다. 소량으로 우수한 효능을 보이면서 독성이 없어 의약품, 식품 및 화장품의 주요 원료로 많이 활용되고 있다. 특히 인체에 안전하고 효과가 좋은 펩타이드 화장품 소재가 수요가 증가함에 따라 신규 소재의 개발은 수입대체 효과 등 당 산업에서 매우 중요하다고 할 수 있다.
화장품 원료로 사용하는 펩타이드의 효능은 주로 콜라겐 증식, 미백, 항염 등의 효능을 단독으로 가지는 소재가 주를 이루고 있으며, 비교적 고가 소재이기 때문에 사용량에 제한이 있는 실정이다. 이러한 항산화, 항염, 콜라겐 증식 등 다양한 효능을 하나의 펩타이드를 통해 발현할 수 있을 뿐만 아니라 비교적 짧은 서열로 구성되어 대량 생산을 통해 상업화가 가능하다면 관련 분야에서 다양하게 활용 가능하다.
콜라겐은 진피에 위치하며 합성과 분해를 반복하면서, 새로운 콜라겐으로 교체된다. 콜라겐은 피부에 있어 매우 중요한 단백질로 진피 무게의 70-80%를 차지하는데 이 때문에 피부의 주름은 콜라겐의 합성과 분해의 불균형에 기인한다고 볼수 있다. 우리 피부가 강한 자외선에 무방비로 노출되면 피부세포에 콜라겐 분해효소(Collagenase)가 많이 만들어져 콜라겐의 분해가 지나치게 빠른 속도로 진행된다. 그러면 합성 속도가 이를 따라가지 못해 진피의 콜라겐 양이 감소하면서 피부의 탄력이 떨어져 주름살의 원인이 된다.
한국공개특허 제2019-0128603호는 주름개선 효능을 갖는 펩티드를 개시하였고, 한국등록특허 제1957352호 및 제1957352호는 주름 개선 활성을 나타내는 펩타이드를 개시하였으나, 항산화 및 콜라게나제 저해 효능을 동시에 갖지는 않으므로, 복수의 생리활성 효과를 갖는 펩타이드의 개발이 절실한 상황이다.
이에, 본 발명자들은 이와 같은 콜라겐 분해활성을 저해함으로서 주름방지 효과를 가지는 펩타이드 서열을 확인한 결과 항산화와 콜라게나제 저해활성이 우수함을 알아내어, 본 발명을 완성하게 되었다.
본 발명의 목적은 항산화 활성 및 콜라게나제 저해활성이 우수한 신규 펩타이드 및 이의 용도를 제공하는 데 있다.
본 발명의 다른 목적은 주름 개선 및 피부 노화 방지용 조성물을 제공하는 데 있다.
본 발명자들은 상기에 언급한 바와 같이 신규 펩타이드를 설계하고 제조하여 효능을 확인한 결과 항산화 활성 및 콜라게나제 저해활성이 우수함을 확인함으로써 본 발명을 완성하였다.
본 발명은 항산화 활성 및 콜라게나제 저해활성을 갖는 하기 화학식 I로 표시되는 펩타이드를 제공하는 것을 목적으로 한다.
[화학식 I]
상기 화학식 I의 펩타이드는 H-γ-Glu-Cys-γ-Glu-Cys-Gly-His-Lys-OH의 서열을 가진 헵타펩타이드(Heptapeptide) 이다.
본 발명에 있어서, 상기 화학식 I의 신규 펩타이드는 당 업계에 알려진 기술을 사용하여 제조할 수 있다. 대표적인 합성방법을 아래에 설명하고 있으나, 본 발명이 이러한 예에 제한되는 것은 아니며, 당 업계에 알려진 기술의 범위 내에서 당 업자가 적절히 변형하여 사용할 수 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 (a) H-Lys(Boc)-Wang 레진에 Fmoc-His(Trt)-OH를 결합하여 화학식 I-a로 표시되는 Fmoc-His(Trt)-Lys(Boc)-Wang 레진을 얻는 단계; (b) 상기 단계 (a)에서 수득한 레진에 아미노산 (Fmoc-Gly-OH, Fmoc-Cys(Trt)-OH, Fmoc-γ-Glu-OtBu 등)을 순서적으로 결합하여 화학식 I-b로 표시되는 보호기를 가진 레진에 결합된 펩타이드를 얻는 단계; (c) 상기 단계 (b)에서 수득한 보호화된 펩타이드가 결합된 레진으로부터 탈 보호화 공정을 거쳐 화학식 I-c로 표시되는 탈보호화된 Crude 펩타이드를 수득하는 단계; 및 (d) 상기 단계 (c)에서 수득한 비 정제 (Crude)된 펩타이드를 고성능액체크로마토그래피 (HPLC)로 정제하여 화학식 I로 표시되는 펩타이드를 얻는 단계를 포함하는 펩타이드의 제조방법을 제공한다.
[화학식 I-a]
[화학식 I-b]
[화학식 I-c]
[화학식 I]
본 발명에 있어서, 상기 화학식 I로 표시되는 펩타이드는 고체상 합성법으로 합성하는 것을 특징으로 한다.
상기 화학식 I-a 및 I-b에서 R₁은 당 업계에서 통상적으로 이용하는 수소 또는 아민 보호기를 이용할 수 있다. 상기 아민 보호기는 아세트아미노메틸 (Acetaminomethyl)기, 벤질옥시카보닐 (Benzyloxycarbonyl)기, 터트-부틸옥시카르보닐 (tert-Butyloxycarbonyl)기, 아세틸 (acetyl)기, 벤조일 (Benzoyl)기, 파라-니트로벤조일 (para-Nitrobenzoyl)기, 파라-메톡시벤조일기 (para-Methoxybenzoyl) 등을 예시할 수 있으며, 벤질옥시카보닐 (Benzyloxycarbonyl)기, 터트-부틸옥시카르보닐 (tert-Butyloxycarbonyl)기가 바람직하며, 터트-부틸옥시카르보닐 (tert-Butyloxycarbonyl)기를 이용하는 것이 보다 바람직하지만 이에 국한되는 것은 아니다.
상기 화학식 I-b에서 R₂는 당 업계에서 통상적으로 이용하는 수소 또는 방향족 아민 보호기를 이용할 수 있다. 상기 아민 보호기는 메톡시메틸 (Methoxymethyl)기, 벤질옥시메틸 (Benzyloxymethyl)기, 트리페닐메틸 (Triphenylmethyl)기, 터트-부틸디메틸실릴 (tert-Butyldimethylsilyl)기, 트리페닐실릴 (Triphenylsily)기, 트리이소프로필실릴 (Triispropylsilyl)기, 파라-메톡시벤질 (para-Methylxybenzyl)기, 테트라히드로피란 (Tetrahydropyran)기, 테트라히드로퓨란 (Tetrahydrofuran)기, 터트-부틸 (tert-Butyl)기, 디페닐메틸 (Diphenylmethyl)기, 2-클로로트리틸 (2-Chlorotrityl)기, 벤질 (Benzyl)기, 4-메톡시벤질 (4-Methoxybenzyl)기, 알릴 (Allyl)기, 터트-부틸옥시카르보닐 (tert-Butyloxycarbonyl)기, 아세틸 (Acetyl)기, 벤조일 (Benzoyl)기 등을 예시할 수 있으며, 메톡시메틸 (Methoxymethyl)기, 벤질옥시메틸 (Benzyloxymethyl)기, 트리페닐메틸 (Triphenylmethyl)기, 터트-부틸디메틸실릴 (tert-Butyldimethylsilyl)기, 트리페닐실릴 (Triphenylsily)기 또는 트리이소프로필실릴 (Triisopropylsilyl)기를 이용하는 것이 바람직하며, 2-클로로트리틸 (2-Chlorotrityl)기 또는 트리페닐메틸 (Triphenylmethyl)기를 이용하는 것이 보다 바람직하며, 아미드 보호기가 트리페닐메틸 (Triphenylmethyl)기를 이용하는 것이 가장 바람직하지만 이에 국한되는 것은 아니다.
상기 화학식 I-b에서 R₃은 당 업계에서 통상적으로 이용하는 티올 보호기를 이용할 수 있다. 상기 티올 보호기는 메톡시메틸 (Methoxymethyl)기, 벤질옥시메틸 (Benzyloxymethyl)기, 트리페닐메틸 (Triphenylmethyl)기, 터트-부틸디메틸실릴 (tert-Butyldimethylsilyl)기, 트리페닐실릴 (Triphenylsily)기, 트리이소프로필실릴 (Triispropylsilyl)기, 파라-메톡시벤질 (para-Methylxybenzyl)기, 테트라히드로피란 (Tetrahydropyran)기, 테트라히드로퓨란 (Tetrahydrofuran)기, 터트-부틸 (tert-Butyl)기, 디페닐메틸 (Diphenylmethyl)기, 2-클로로트리틸 (2-Chlorotrityl)기, 벤질 (Benzyl)기, 4-메톡시벤질 (4-Methoxybenzyl)기, 알릴 (Allyl)기, 터트-부틸옥시카르보닐 (tert-Butyloxycarbonyl)기, 아세틸 (Acetyl)기, 벤조일 (Benzoyl)기 등을 예시할 수 있으며, 메톡시메틸 (Methoxymethyl)기, 벤질옥시메틸 (Benzyloxymethyl)기, 트리페닐메틸 (Triphenylmethyl)기, 터트-부틸디메틸실릴 (tert-Butyldimethylsilyl)기, 트리페닐실릴 (Triphenylsily)기 또는 트리이소프로필실릴 (Triisopropylsilyl)기를 이용하는 것이 바람직하며, 2-클로로트리틸 (2-Chlorotrityl)기 또는 트리페닐메틸 (Triphenylmethyl)기를 이용하는 것이 보다 바람직하며, 아미드 보호기가 트리페닐메틸 (Triphenylmethyl)기를 이용하는 것이 가장 바람직하지만 이에 국한되는 것은 아니다.
상기 화학식 I-b에서 R₄은 당 업계에서 통상적으로 이용하는 카르복실산의 수산기 보호기를 이용할 수 있다. 상기 티올 보호기는 메톡시메틸 (Methoxymethyl)기, 벤질옥시메틸 (Benzyloxymethyl)기, 트리페닐메틸 (Triphenylmethyl)기, 터트-부틸디메틸실릴 (tert-Butyldimethylsilyl)기, 트리페닐실릴 (Triphenylsily)기, 트리이소프로필실릴 (Triispropylsilyl)기, 파라-메톡시벤질 (para-Methylxybenzyl)기, 테트라히드로피란 (Tetrahydropyran)기, 테트라히드로퓨란 (Tetrahydrofuran)기, 터트-부틸 (tert-Butyl)기, 디페닐메틸 (Diphenylmethyl)기, 2-클로로트리틸 (2-Chlorotrityl)기, 벤질 (Benzyl)기, 4-메톡시벤질 (4-Methoxybenzyl)기, 알릴 (Allyl)기, 터트-부틸옥시카르보닐 (tert-Butyloxycarbonyl)기, 아세틸 (Acetyl)기, 벤조일 (Benzoyl)기 등을 예시할 수 있으며, 메톡시메틸 (Methoxymethyl)기, 벤질옥시메틸 (Benzyloxymethyl)기, 트리페닐메틸 (Triphenylmethyl)기, 터트-부틸디메틸실릴 (tert-Butyldimethylsilyl)기, 트리페닐실릴 (Triphenylsily)기 또는 트리이소프로필실릴 (Triisopropylsilyl)기를 이용하는 것이 바람직하며, 터트-부틸 (tert-Butyl) 또는 트리페닐메틸 (Triphenylmethyl)기를 이용하는 것이 보다 바람직하며, 티올 보호기가 터트-부틸 (tert-Butyl)기를 이용하는 것이 가장 바람직하지만 이에 국한되는 것은 아니다.
이하, 상기 합성 방법을 단계별로 좀 더 상세히 설명한다.
고체상 펩타이드 합성방법은;
1) 라이신이 결합된 레진을 Swelling하고 보호화된 두 번째 서열의 아미노산을 레진에 붙이는 단계;
2) 아미노산 보호기(N-말단의 아미노기)를 염기(피페리딘)로 처리하여 제거하고 레진을 세척하는 단계;
3) 결합을 위한 시약과 함께 보호화된 아미노산을 세척된 레진에 반응시켜 결합하는 단계;
4) 상기 2) 및 3)의 단계를 반복하여 서열 순서대로 합성하는 단계;
5) 레진 및 구성 아미노산들의 보호기를 동시에 제거하는 단계;
6) 펩타이드를 용매로 고체화하여 얻은 다음 정제하는 단계; 및
7) 정제된 펩타이드를 농축하고 동결건조하여 수득하는 단계를 포함할 수 있다.
단계 1)에 있어서, 사용할 수 있는 레진으로는 2-클로로트리틸클로라이드 레진 (2-Chlorotritylchloride Resin), 왕 레진 (Wang Resin), 디에이치피피 레진 (DHPP Resin, 4-(1',1'-dimethyl-1'-hydroxypropyl)phenoxyacetyl alanyl aminomethyl polystyrene), 피디디엠 레진 (PDDM Resin, Diphenyldiazomethane Resin), 사스린 레진 (SASRIN Resin, 2-Methoxy-4-alkoxybenzyl alcohol Resin)으로 구성된 군에서 선택되는 1 이상의 것을 들 수 있다.
단계 1)에 있어서, 사용되는 용매로는 디클로로메탄 (Dichloromethane), N,N-디메틸포름아마이드 (N,N-Dimethylformamide), N,N-디메틸아세트아마이드 (N,N-Dimethylacetamide), N-메틸피롤리돈 (N-Methylpyrrolidone), 클로로포름 (Chloroform), 1,2-디클로로에탄 (1,2-Dichloroethane), 테트라히드로퓨란 (Tetrahydrofurane), 1,4-디옥산 (1,4-Dioxane), 아세토니트릴 (Acetonitrile), 메탄올 (Methanol), 에탄올 (Ethanol), 이소프로판올 (Isopropanol), 에틸렌 글리콜 (Ethylene glycol), 메틸 아세테이트 (Methyl acetate), 에틸 아세테이트 (Ethyl acetate) 등으로 구성된 군에서 선택되는 1 이상의 것을 들 수 있다.
단계 2)에 있어서, 사용되는 보호기를 제거하는 염기로는 피페리딘 (Piperidine), 피롤리딘 (Pyrrolidine), 피페라진 (Piperazine), DBU (1,8-diazabicyclo[5.4.0]undec-7-ene), 4-메틸피페리딘 (4-Methylpiperidine), 몰포린 (Morpholine), 1-메틸-3-부틸이미다졸리윰 테트라플로오로보란 (1-methyl-3-butyl imidazolium BF4), 에탄올아민 (Ethanolamine), 시클로헥실아민 (Cyclohexylamine), 트리스(2-아미노에틸)아민 (Tris(2-aminoethyl)amine), 1,3-디시클로헥산비스-(메틸아민) (1,3-Dicyclohexanebis-(methylamine)), 1,4-비스-(3-아미노프로필)피페라진 (1,4-Bis-(3-aminopropyl)piperazine), 디에틸아민 (Diethylamine), 4-디메틸아미노피리딘 (4-Dimethylaminopyridine) 등의 유기 염기 및 수산화 리튬 (Lithium hydroxide), 수산화 나트륨 (Sodium Hydroxide), 수산화 칼슘 (Calcium Hydroxide), 수산화 칼륨 (Potassium Hydroxide) 등의 무기염기로 구성된 군에서 선택되는 1 이상의 것을 들 수 있다.
단계 3)에 있어서, 보호화된 아미노산이 결합할 때 사용하는 시약으로는 DCC (N,N-Dicyclohexylcarbodiimide), DIC (N,N-Diisopropylcarbodiimide), BOP (Benzotriazole-1-yl-oxy-tris-(dimethylamino)-phosphonium hexafluorophosphate), PyBOP (Benzotriazol-1-yl-oxytripyrrolidinophosphoniumhexafluorophosphate), PyBrOP (Bromo-tripyrrolidino-phosphonium hexafluorophosphate), PyAOP (7-Aza-benzotriazol-1-yloxy-tripyrrolidino-phosphonium hexafluorophosphate), PyOxim (Ethyl cyano(hydooxyimino)acetato-O2)-tri-(1-pyrrolidinyl)-phosphonium hexafluorophosphate), HBTU (O-Benzotriazole-N,N,N',N'-tetramethyluroniumhexafluorophosphate), HCTU (2-(6-Chloro-1H-benzotriazol-1-yl)-N,N,N',N',-tetramethylaminium hexafluorophosphate), HDMC (N-[(5-chloro-1H-benzotriazol-1-yl)-dimethylamino-morpholino]-uronium hexafluorophosphate N-oxide), TBTU (O-(Benzotriazol-1-yl)-N,N,N',N'-tetramethyluroniumtetrafluoroborate), HATU (2-(1H-7-Azabenzotriazol-1-yl)-1,1,3,3-tetramethyluroniumhexafluorophosphatemethanaminium), TATU (2-(1H-7-Azabenzotriazol-1-yl)-1,1,3,3-tetramethyluroniumtetrafluoroboratemethanaminium), CDI (carbonyldiimidazole), COMU (1-[1-(Cyano-2-ethoxy-2-oxoethylidene-aminooxy)-dimethylamino-morpholino]-uronium hexafluorophosphate), TOTT (2-(1-Oxy-pyridin-2-yl)-1,1,3,3-tetramethyl-isothiouronium tetrafluoroborate), EDCㅇHCl (N-(3-dimethylaminopropyl)-N`-ethylcarbodiimide hydrochloride), TFFH (Tetramethylfluoroformamidinium hexafluorophosphate), EEDQ (N-Ethoxycarbony-2-ethoxy-1,2-dihydro-quinoline), T3P (2-Propanephosphonic acid anhydride), DEPBT (3-(diethoxyphosphoryloxy)-1,2,3-benzotriazin-4(3H)-one), Oxyma (Ethyl cyanohydroxyiminoacetate), HOBt (1-Hydroxybenzotriazole), HOOBt(HODhbt, Hydroxy-3,4-dihydro-4-ox-1,2,3-benzo-triazine), BTC (bis-Trichloromethylcarbonate or Triphosgene), CDI (1,1'-Carbonyldiimidazole), 6-ClHOBt (1-Hydroxy-6-chloro-benzotriazole), HOAt (1-Hydroxyazabenzotriazole) HOSu (N-Hydroxysuccinimide) 등으로 구성된 군에서 선택되는 1 이상의 것을 들 수 있다.
단계 5)에 있어서, 레진 및 아미노산의 보호기를 동시에 제거하는 과정은 산성 용액의 존재 하에서 수행한다. 상기 산성 용액은 TFA/phenol/water/TIPS (88/5/5/2), TFA/phenol/water/thioanisole/EDT (82.5/5/5/5/2.5), TFA/phenol/water/thioanisole/1-decanethiol (82.5/5/5/5/2.5), TFA/DTT/water/TIPS (88/5/5/2), TFA-DODT-TIS-anisole-water (183:5:2:5:5, v/v), TFA/phenol (95/5), TFA/phenol/Methanesulfonic acid (95/2.5/2.5), TFA/thioanisole/EDT/anisole (90/5/3/2), TFA/TES (95/5), TFA/water (95/5), TFA/DCM/indole (70/28/2), TFA/TIPS/water (95/2.5/2.5) 등의 용액을 예시할 수 있다.
단계 6)에 있어서, Crude 펩타이드를 정제할 때 사용하는 용매로는 메탄올 (Methanol), 에탄올 (Ethanol), 이소프로판올 (Isopropanol), 아세토니트릴 (Acetonitrile) 및 정제수의 혼합용액이며, 이때 사용하는 산으로는 삼불화아세트산 (Trifluoroacetic acid), 아세트산 (Acetic acid), 포름산 (Formic acid)를 0.1% 내지 5% 이내로 사용하여 정제할 수 있다.
상기 작용기에 대한 보호기는 "Protecting Groups in Organic Synthesis (Greene and Wuts, John Wiley & Sons, 1991)"에 상세히 기재되어 있다.
본 명세서에서 용어 "펩타이드"는 펩타이드 결합에 의해 아미노산 잔기들이 서로 결합되어 형성된 선형의 분자를 의미한다.
본 발명에 따른 신규한 펩타이드는 강력한 항산화 활성(도 2)이 있고, 또한 우수한 콜라게나제 저해 활성(도 3)이 있었다.
따라서, 또 하나의 양태로서, 본 발명은 상기 신규한 펩타이드를 포함하는 주름 개선 및 피부 노화 방지를 위한 조성물에 관한 것이다. 본 발명의 신규한 펩타이드를 유효성분으로 함유하는 주름 개선 및 피부 노화 방지용 조성물은 약학용, 화장용 또는 건강기능식품용으로 활용 가능하다.
상기 펩티드를 포함하는 약학용 조성물은, 각각 통상의 방법에 따라 산제, 과립제, 정제, 캡슐제, 현탁액, 에멀젼, 시럽, 에어로졸 등의 경구형 제형, 외용제, 좌제 및 멸균 주사용액의 형태로 제형화하여 사용될 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
본 발명의 펩티드를 함유하는 약학용 조성물에 함유될 수 있는 담체, 부형제 및 희석제로는 락토오즈, 덱스트로즈, 수크로스, 덱스트린, 말토덱스트린, 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 들수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 제제화할 경우에는 보통 사용하는 충진제, 증량제, 결합제, 습윤제, 붕해제, 계면활성제 등의 희석제 또는 부형제를 사용하여 조제되나, 이에 제한되지 않는다.
상기 펩티드를 포함하는 화장용 조성물은 피부, 두피 등에 사용할 수 있고, 피부 노화 방지, 주름 개선 효과를 위하여 사용할 수 있다.
본 발명의 화장용 조성물에 포함되는 펩타이드의 함량은 용도, 적용 형태, 사용 목적 및 소망하는 효과에 따라서 적절히 조절 가능하며, 함량 대비 효과를 고려하여, 예컨대 전체 조성물 중량에 대하여 0.0001 내지 99.9 중량% 이내에서 사용할 수 있다.
본 발명의 주름 개선, 피부 노화 방지를 위한 조성물은 비경구로 투여할 수 있으며, 경피에 도포에 의한 국부 투여 (Topical application) 방식으로 적용될 수 있다.
상기 화장용 조성물은 피부 및 두피에 경피적으로 적용되고, 기초 화장품, 가슴 및 둔부 전용 크림, 메이크업 화장품, 바디 제품, 면도용 제품, 모발 제품 등을 포함한 모든 화장품 제품의 제조에 사용 가능한 조성물을 의미하는 것으로, 경구제, 스프레이, 현탁액, 유액, 크림, 젤, 폼 등의 형태로 제제화된 것일 수 있으나 그 형태에 특별한 제한이 없다.
또한, 상기 화장용 조성물은 유연 화장수, 수렴화장수, 영양화장수, 영양 크림, 마사지크림, 아이크림, 아이 에센스, 에센스, 클렌징크림, 클렌징로션, 클렌징폼, 클렌징 워터, 팩, 파우더, 보디로션, 보디 크림, 보디 에센스, 보디 세정제, 자외선 차단 크림, 염모제, 샴푸, 린스, 치약, 구강 청정제, 로션, 연고, 젤, 크림, 패치 및 분무제로 이루어진 군으로부터 선택되는 제형을 가지는 것을 포함한다.
상기 펩타이드를 포함하는 기능성 식품 조성물은 정제, 캅셀, 분말, 과립, 액상, 환 등의 형태로 제조 및 가공할 수 있다.
본 발명의 건강기능식품이라 함은, 건강기능식품에 관한 법률 제6727호에 따른 인체에 유용한 기능성을 가진 원료나 성분을 사용하여 제조 및 가공한 식품을 말하며, 인체의 구조 및 기능에 대하여 영양소를 조절하거나 생리학적 작용 등과 같은 보건 용도에 유용한 효과를 얻을 목적으로 섭취하는 것을 의미한다.
본 발명의 건강기능식품은 통상의 식품 첨가물을 포함할 수 있으며, 식품 첨가물로서의 적합 여부는 다른 규정이 없는 한, 식품의약품안전청에 승인된 식품 첨가물 공전의 총칙 및 일반시험법 등에 따라 해당 품목에 관한 규격 및 기준에 의하여 판정한다.
상기 식품 첨가물 공전에 수재된 품목으로는 예를 들어, 케톤류, 글리신, 구연산칼슘, 니코틴산, 계피산 등의 화학적 합성물; 감색소, 감초추출물, 결정셀룰로오스, 고량색소, 구아검 등의 천연첨가물; L-글루타민산나트륨 제제, 면류첨가알칼리제, 보존료제제, 타르색소제제 등의 혼합제제류 등을 포함하나, 이에 제한되지 않는다.
또한, 상기 본 발명의 주름 개선 및 피부 노화 방지용 조성물은 상기 유효성분 이외에 통상의 제품화 및 제제화에 사용 가능한 모든 종류의 성분, 예컨대 향료, 색소, 살균제, 산화 방지제, 방부제, 보습제, 점증제, 부형제, 희석제, 무기염류 및 합성 고분자 물질 등을 추가로 포함할 수 있으며, 그 종류와 함량은 최종 산물의 용도 및 사용 목적에 따라 적절하게 조절할 수 있다.
본 발명의 신규한 펩타이드는 항산화 활성 및 콜라게나제 저해활성이 우수하여 주름 개선, 노화 방지 효과가 뛰어나므로, 인체 적용시 본래의 기능을 효과적으로 발휘할 수 있어, 의약, 화장품, 기능성 식품 분야에서 유용하게 이용될 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 항산화 활성 및 콜라게나제 저해활성을 갖는 펩타이드를 합성하는 공정도이다.
도 2는 본 발명에 따른 신규한 펩타이드의 항산화 활성을 평가한 결과이다.
도 3은 본 발명에 따른 신규한 펩타이드의 콜라게나제 저해 활성을 평가한 결과이다.
도 2는 본 발명에 따른 신규한 펩타이드의 항산화 활성을 평가한 결과이다.
도 3은 본 발명에 따른 신규한 펩타이드의 콜라게나제 저해 활성을 평가한 결과이다.
본 명세서에서 특별한 표시가 없는 한, 아미노산 및 보호기의 지정에 사용되는 약어는 IUPAC-IUB의 생화학 용어 위원회 (Commission of Biochemical Nomenclature)에서 권장하는 용어에 기초한다 (Biochemistry, 11:1726-1732(1972); Pure & Appl. Chem., Vol. 56, No. 5, pp. 595-624, 1984).
본 명세서에서 사용한 보호기 및 아미노산의 약어는 다음과 같다:
AcOH: 아세틱 엑시드 (Acetic acid)
Cys: 시스테인 (Cysteine)
DCM: 디클로로메탄 (Dichloromethane)
DMSO: 디메틸설폭시드 (Dimethylsulfoxide)
DTT: 디티올쓰레이톨 (Dithiolthreitol)
EDT: 1,2-에탄디티올 (1,2-Ethanedithiol)
Gly: 글라이신 (Glycine)
γ-Glu: 감마-글루타믹 산 (γ-Glutamic acid)
His: 히스티딘 (Histidine)
HPLC: 고성능액체크로마토그래피 (High Performance Liquid Chromatography)
Lys: 라이신 (Lysine)
Boc: 터트-부틸옥시카르보닐기 (tert-Butyloxycarbonyl)
OtBu: O-터트-부틸(O-tert-Butyl)
t-Bu: 터트-부틸 (tert-Butyl)
Fmoc: 9-플루오레닐옥시카보닐 (9-Fluorenyloxycarbonyl)
Trt: 트리페닐메틸 (또는 트리틸) (Triphenylmethyl or Trityl)
Pbf: 2,2,4,6,7-펜타메틸-디히드로벤조퓨란-5-설포닐 (2,2,4,6,7-Pentamethyl-dihydrobenzofuran-5-sulfonyl)
Pmc: 2,2,5,7,8-펜타메틸크로만-6-설포닐 (2,2,5,7,8-Pentamethylchroman-6-sulfonyl)
Mtr: 4-메톡시-2,3,6-트리메틸페닐-설포닐 (4-Methoxy-2,3,6-trimethylphenyl-sulfonyl)
Tos: 파라-톨루엔설포닐 (para-Toluenesulfonyl)
TES: 트라이에틸실란 (Triethylsilane)
TIS: 트리이소프로필실란 (Triisopropylsilane)
TFA: 트라이플루오로아세틱 엑시드 (Trifluoroacetic acid)
TIPS: 트리이소프로필실란 (Triisopropylsilane)
이하, 본 발명을 실시 예에 의해 더욱 상세히 설명하고자 한다. 이들 실시 예는 오로지 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명의 요지에 따라 본 발명의 범위가 이들 실시 예에 의해 제한되지 않는다는 것은 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자에 있어서 자명할 것이다.
실시 예. 화학식 I로 표시되는 펩타이드의 제조
본 명세서 전체에 거쳐, 특정 물질의 농도를 나타내기 위하여 사용되는 "%"는 별도의 언급이 없는 한 고체/고체는 (중량/중량) %, 고체/액체는 (중량/부피) %, 그리고 액체/액체는 (부피/부피) %이다.
실시 예 1 : H-His(Trt)-Lys(Boc)-Wang Resin의 제조
[화학식 2]
H-Lys(Boc)-Wang 레진 200g (치환율=0.5, 100 mmole)이 들어있는 반응기에 Fmoc-His(Trt)-OH (분자량 = 619.7 g/mol, 185.91 g, 300 mmole)과 Oxyma (Ethyl cyanohydroxyiminoacetate, 분자량 = 142.11 g/mol, 46.9 g, 330 mmole)을 THF 1000 ml에 용해한 다음 투입하였다. 혼합된 반응액에 DIC (분자량 = 126.2 g/mol, 41.7 g, 330 mmole)을 서서히 적가한 다음 상온에서 4시간 동안 서서히 교반하였다. 레진을 THF 1000 ml으로 2회 세척한 후, 20% 피페리딘/THF 용액 1000 ml를 더하고 15분 동안 교반하였다. 감압 여과하여 반응액을 제거하고, 레진을 동일하게 1회 더 처리한다. THF 1000 ml으로 총 6회 레진을 세척한 후, 화학식 2로 표시되는 H-His(Trt)-Lys(Boc)-Wang 레진을 수득하였다 (수율 >99%).
실시 예 2 : H-Gly-His(Trt)-Lys(Boc)-Wang Resin의 제조
[화학식 3]
H-His(Trt)-Lys(Boc)-Wang 레진 (100 mmole)이 들어있는 반응기에 Fmoc-Gly-OH (분자량 = 297.3 g/mol, 89.19 g, 300 mmole)과 Oxyma (Ethyl cyanohydroxyiminoacetate, 분자량 = 142.11 g/mol, 46.9 g, 330 mmole)을 THF 1000 ml에 용해한 다음 투입하였다. 혼합된 반응액에 DIC (분자량 = 126.2 g/mol, 41.7 g, 330 mmole)을 적가한 다음 상온에서 5시간 동안 서서히 교반하였다. 레진을 THF 1000 ml으로 2회 세척한 후, 20% 피페리딘/THF 용액 1000 ml를 더하고 15분 동안 교반한다. 감압 여과하여 반응액을 제거하고, 레진을 동일하게 1회 더 처리하였다. THF 1000 ml으로 총 6회 레진을 세척한 후 화학식 3으로 표시되는 H-Gly-His(Trt)-Lys(Boc)-Wang 레진을 수득하였다 (수율 >99%).
실시 예 3 : H-Cys(Trt)-Gly-His(Trt)-Lys(Boc)-Wang Resin의 제조
[화학식 4]
H-Gly-His(Trt)-Lys(Boc)-Wang 레진 (100 mmole)이 들어있는 반응기에 Fmoc-Cys(Trt)-OH (분자량 = 585.7 g/mol, 175.71 g, 300 mmole)과 Oxyma (Ethyl cyanohydroxyiminoacetate, 분자량 = 142.11 g/mol, 46.9 g, 330 mmole)을 THF 1000 ml에 용해한 다음 투입하였다. 혼합된 반응액에 DIC (분자량 = 126.2 g/mol, 41.7 g, 330 mmole)을 적가한 다음 상온에서 5시간 동안 서서히 교반하였다. 레진을 THF 1000 ml으로 2회 세척한 후, 20% 피페리딘/THF 용액 1000 ml를 더하고 15분 동안 교반하였다. 감압 여과하여 반응액을 제거하고, 레진을 동일하게 1회 더 처리하였다. THF 1000 ml으로 총 6회 레진을 세척한 후 화학식 4로 표시되는 H-Cys(Trt)-Gly-His(Trt)-Lys(Boc)-Wang 레진을 수득하였다 (수율 >99%).
실시 예 4 : H-γ-Glu-(OtBu)-Cys(Trt)-Gly-His(Trt)-Lys(Boc)-Wang Resin 의 제조
[화학식 5]
H-Cys(Trt)-Gly-His(Trt)-Lys(Boc)-Wang 레진 (100 mmole)이 들어있는 반응기에 Fmoc-γ-Glu-(OtBu) (분자량 = 425.5 g/mol, 127.65 g, 300 mmole)과 Oxyma (Ethyl cyanohydroxyiminoacetate, 분자량 = 142.11 g/mol, 46.9 g, 330 mmole)을 DMF 1000 ml에 용해한 다음 투입하였다. 혼합된 반응액에 DIC (분자량 = 126.2 g/mol, 41.7 g, 330 mmole)을 적가한 다음 상온에서 5시간 동안 서서히 교반하였다. 레진을 THF 1000 ml으로 2회 세척한 후, 20% 피페리딘/THF 용액 1000 ml를 더하고 15분 동안 교반하였다. 감압 여과하여 반응액을 제거하고, 레진을 동일하게 1회 더 처리하였다. THF 1000 ml으로 총 6회 레진을 세척한 후 화학식 5로 표시되는 H-γ-Glu-(OtBu)-Cys(Trt)-Gly-His(Trt)-Lys(Boc)-Wang 레진을 수득하였다 (수율 >99%).
실시 예 5 : H-Cys(Trt)-γ-Glu-(OtBu)-Cys(Trt)-Gly-His(Trt)-Lys(Boc)-Wang Resin의 제조
[화학식 6]
H-γ-Glu-(OtBu)-Cys(Trt)-Gly-His(Trt)-Lys(Boc)-Wang 레진 (100 mmole)이 들어있는 반응기에 Fmoc-Cys(Trt)-OH (분자량 = 585.7 g/mol, 175.71 g, 300 mmole)과 Oxyma (Ethyl cyanohydroxyiminoacetate, 분자량 = 142.11 g/mol, 46.9 g, 330 mmole)을 THF 1000 ml에 용해한 다음 투입하였다. 혼합된 반응액에 DIC (분자량 = 126.2 g/mol, 41.7 g, 330 mmole)을 적가한 다음 상온에서 4시간 동안 서서히 교반하였다. 레진을 THF 1000 ml으로 2회 세척한 후, 20% 피페리딘/THF 용액 1000 ml를 더하고 15분 동안 교반하였다. 감압 여과하여 반응액을 제거하고, 레진을 동일하게 1회 더 처리하였다. THF 1000 ml으로 총 6회 레진을 세척한 후 화학식 6으로 표시되는 H-Cys(Trt)-γ-Glu-(OtBu)-Cys(Trt)-Gly-His(Trt)-Lys(Boc)-Wang 레진을 수득하였다 (수율 >99%).
실시 예 6 : H-γ-Glu-(OtBu)-Cys(Trt)-γ-Glu-(OtBu)-Cys(Trt)-Gly-His(Trt) -Lys(Boc)-Wang Resin의 제조
[화학식 7]
H-Cys(Trt)-γ-Glu-(OtBu)-Cys(Trt)-Gly-His(Trt)-Lys(Boc)-Wang 레진 (100 mmole)이 들어있는 반응기에 Fmoc-γ-Glu-(OtBu) (분자량 = 425.5 g/mol, 127.65 g, 300 mmole)과 Oxyma (Ethyl cyanohydroxyiminoacetate, 분자량 = 142.11 g/mol, 46.9 g, 330 mmole)을 THF 1000 ml에 용해한 다음 투입하였다. 혼합된 반응액에 DIC (분자량 = 126.2 g/mol, 41.7 g, 330 mmole)을 적가한 다음 상온에서 5시간 동안 서서히 교반하였다. 레진을 THF 1000 ml으로 2회 세척한 후, 20% 피페리딘/THF 용액 1000 ml를 더하고 15분 동안 교반하였다. 감압 여과하여 반응액을 제거하고, 레진을 동일하게 1회 더 처리하였다. THF 1000 ml으로 총 6회 레진을 세척한 후 화학식 7로 표시되는 H-γ-Glu-(OtBu)-Cys(Trt)-γ-Glu-(OtBu)-Cys(Trt)-Gly-His(Trt)-Lys(Boc)-Wang 레진을 수득하였다 (수율 >99%).
실시 예 7 : Crude H-γ-Glu-Cys-γ-Glu-Cys-Gly-His-Lys-OH의 제조
H-γ-Glu-(OtBu)-Cys(Trt)-γ-Glu-(OtBu)-Cys(Trt)-Gly-His(Trt)-Lys(Boc)-Wang 레진을 반응기에 투입하고 냉각된 TFA/EDT/TIS/water (92.5/2.5/2.5/2.5) 용액 3 L를 서서히 부어 넣은 다음 상온에서 4시간 동안 교반하였다. 반응액을 받아낸 다음 냉각된 디에틸에테르 12 L에 반응액을 서서히 적가하여 펩타이드를 석출시켰다. 실온에서 30분 동안 교반한 다음 여과하여 펩타이드를 회수하였다. 최대한 용매를 감압 제거한 다음 진공 건조기에서 5시간 동안 건조 시켰다. 거의 백색의 Crude peptide 83.7 g을 수득하였다. (분자량 804.88g/mol, Crude peptide 순도 72.6%, 수율 104.0%)
실시 예 8 : H-γ-Glu-Cys-γ-Glu-Cys-Gly-His-Lys-OH의 제조
[화학식 I]
상기 실시 예 7에서 수득한 Crude 펩타이드 83.7 g을 정제수에 용해한 다음 0.46μm membrane 여과하였다. 여과액을 산업용 HPLC (230 nm, 500 ml/분, 10 미크론 C18 컬럼에서 20분 내에 0.1% TFA 내 아세토니트릴 초기농도 8%에서 55%로 증가)로 반복 주입한 후 분리 정제하여 화학식 I로 표시되는 펩타이드, 42.3 g (분자량 804.88g/mol, 수율: 50.5%, 순도: 97.5%)을 수득하였다.
실험 예 1: 신규 펩타이드 항산화능 평가 (ABTS 라디칼 소거 활성 평가)
실시예 8에서 수득한 펩타이드 소재의 항산화 활성평가를 위하여 ABTS (2,2′-Azino-bis(3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonic acid) diammonium salt)를 Potassium persulfate와 반응시켜 ABTS를 라디칼 상태로 산화시켜, 짙은 청색을 형성시켰다.
이후 항산화 소재와의 반응시키면 색을 잃어 투명해지는 원리를 이용하여 well plate reader 상에서 흡광도를 측정하여 항산화력을 측정하였다. 우선 ABTS와 potassium persulfate를 증류수에 녹여 각각 14 mM과 4.9 mM의 농도로 준비하고 1:1로 혼합하고 알루미늄 호일로 빛을 차단한 상태로 상온에서 12시간 동안 반응시켰다.
해당 용액을 1X PBS로 약 50배 희석하여 흡광광도계로 734 nm에서의 흡광도를 측정했을 때 값이 0.7(±0.02)이 되도록 하여 ABTS 라디칼 용액을 준비하고, 96 well plate에 여러 농도의 시료 10 μL와 ABTS 라디칼 용액 190μL을 넣고 알루미늄 호일로 차광하여 상온에서 5분간 방치한 후 734 nm에서의 흡광도를 측정하고, 그 결과를 도 2에 나타내었다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 헵타펩타이드는 100μM 이상의 농도에서 항산화 활성이 우수한 것을 알 수 있었다.
실험 예 2: 세포내 콜라게나제 활성 억제시험(Collagenase inhibition assay)
실시예 8에서 수득한 펩타이드 소재에 의한 Procollagen 단백질 발현량 분석은 ELISA (enzyme-linked immunosorbent assay) 기반의 Procollagen Type I C-peptide (PIP) EIA Kit (Takara)을 이용하여 수행하였다.
인간유래 피부각질형성세포주인 HaCaT cell을 6 well plate에 2×105개씩 분주하여 배양하고, 24시간 후 배지를 제거하고 무혈청 배지에서 시료를 처리하여 24시간 동안 배양하였다. 이후 배양 배지를 원심 분리하여 상등액만 얻어내고 이를 ELISA well-plate에 처리하여 450 nm에서의 흡광도를 측정해 Procollagen을 정량하여, 시료가 처리되지 않은 상태에서 발현된 procollagen의 양을 비교 대조군으로 설정하여 백분율로 나타내었다.
이 시험방법은 섬유아세포(fibroblast) 배양시 시료가 세포내 콜라게나제 생성억제 정도를 공시료액과 비교하는 것으로서, 세부 방법은 다음과 같다.
(가) 시험방법
섬유아세포를 48-well plate에 well당 5×104 개로 분주한 다음 세포배양조건에서 24시간 배양 후, 배지를 버리고 10% 인산완충식염액(phosphate buffered saline(PBS))로 세척한 다음 검액 및 새로운 배지를 넣고 48시간 배양하였다. 배양액을 취하여 콜라게나제 양을 측정하고, 측정된 콜라게나제 양은 로우리법으로 구한 총 단백질 양으로 보정하였다.
(나) 콜라게나제양 측정
콜라게나제양은 하기의 ELISA법으로 측정하였다.
정량용 완충액2 100㎕를 well에 넣은 다음 1/5로 희석한 배양액 및 표준액 각 100㎕를 넣고 상온에서 2시간 배양한다. well에서 배양액을 제거한 다음 세척용 완충액 400㎕로 3회 워싱(washing)하였다. antiserum 100㎕를 넣고 상온에서 2시간 반응시킨 다음 세척용 완충액 400㎕로 3회 워싱(washing)하였다. Peroxidase conjugate solution 100㎕를 넣고 상온에서 2시간 반응시킨 다음 인산염완충액(PBS) 400㎕로 3회 워싱(washing)하였다. TMB substrate 100㎕를 넣고 상온에서 30분간 반응시킨 후, 1M 황산 100㎕를 넣고 450nm에서 ELISA reader로 측정하고 그 결과를 도 3에 나타내었다.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 헵타펩타이드는 Adenosine과 비교하여 콜라게나제 저해활성이 우수한 것을 알 수 있었다.
이상으로 본 발명 내용의 특정한 부분을 상세히 기술하였는 바, 당 업계의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 이러한 구체적 기술은 단지 바람직한 실시 양태일 뿐이며, 이에 의해 본 발명의 범위가 제되는 것이 아닌 점은 명백할 것이다. 따라서, 본 발명의 실질적인 범위는 첨부된 청구항들과 그것들의 등가물에 의하여 정의된다고 할 것이다.
Claims (5)
- 하기 화학식 I의 구조로 이루어진 펩타이드;
[화학식 I]
- 제1항에 있어서, 상기 펩타이드는 항산화 활성 및 콜라게나제 저해활성을 갖는 것을 특징으로 하는 펩타이드.
- 제1항의 펩타이드를 포함하는 주름 개선 및 피부 노화 방지용 화장료 조성물.
- 제3항에 있어서, 상기 조성물은 항산화 활성 및 콜라게나제 저해활성을 갖는 것을 특징으로 하는 주름 개선 및 피부 노화 방지용 화장료 조성물.
- 삭제
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