KR20070017449A - 피부암의 예방 및 치료용 조성물 - Google Patents

피부암의 예방 및 치료용 조성물 Download PDF

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Abstract

본 발명은 적어도 하나의 디벤조-p-디옥신(dibenzo-p-dioxine) 유도체를 유효성분으로 포함하며, 활성단백질-1(activator protein-1, AP-1)의 활성을 억제하는 특성을 갖는 피부암의 예방 및 치료용 조성물, 이를 포함하는 화장품, 및 건강보조식품이 제공된다.
본 발명의 조성물은 독성이 전혀 없고 식품의 형태로 장기적으로 섭취할 수 있어 장기적으로 일상생활의 식이 및 생활습관을 통하여 피부암을 자연스럽게 예방 및 치료할 수 있다.
비만, 디벤조-p-디옥신, 자외선, 피부암, 활성단백질-1

Description

피부암의 예방 및 치료용 조성물{Composition for Prevention and Treatment of Skin Carcinogenesis}
본 발명은 만성적인 피부암의 예방 및 치료용 조성물에 관한 것으로, 보다 상세하게는 디벤조-p-디옥신 유도체를 함유함으로써 염증, 암 세포 증식 등에 관여하는 활성단백질-1(activator protein-1, AP-1)의 활성을 억제하므로 자외선 노출에 의해 유발되는 피부암 예방 및 치료에 효과적인 조성물, 이를 포함하는 화장품, 및 건강보조식품에 관한 것이다.
최근 들어 미국에서만 매년 백만 건 이상의 새로운 피부암 환자가 발생하고 있으며 이는 전체 암 진단의 약 40%를 차지한다. 또한 환경오염에 따른 오존층의 파괴로 인한 자외선의 유입량 증가와 더불어 노인인구가 증가하고 있는 추세로 볼 때 이러한 피부암의 발생은 계속적으로 늘어 날 것으로 예측된다(T. M. Johnson et al. J. Am. Acad. Dermatol., 38: 681-686, 1998).
주종을 이루는 피부암으로는 기저(基底)세포 암종(Basal cell carcinoma, BCC)으로 약 80%에 달하며 그밖에도, 약 16%에 달하는 편평상피(扁平上皮)세포 암종(squamous cell carcinoma, SCC), 그리고 약 4% 해당하는 흑색종(melanoma)이 있 다. 기저세포암종(BCC)과 편평상피세포 암종(SCC)를 합쳐서 비흑색종성 암종(nonmelanoma skin cancer, NMSC)라 일컫는다. 흑색종은 표피내에 있는 멜라노사이트로부터 발생하는데 대부분의 전이암이나 사망에 이르게 하는 암을 일컫는다. 2000년에는 47,000명이 새로운 흑색종으로 판명 되었으며 이중 7,700명이 사망하였다(R. T. Greenlee et al. Cancer J. Clin., 50: 7-33, 2000.). 자외선에 의해 발생되는 흑색종은 자외선의 만성적인 노출에 의해서라기 보다는 극심한 선탠등의 간헐적인 노출에 의해서 발생하는 것으로 추측되고 있다(B. A. Gilchrest et al. New Engl. J Med., 340: 1341-1348, 1999.).
기저세포 암종(BCC)의 경우 표피의 각질세포(keratinocyte)에서 발생하며 기저세포 암은 천천히 종양으로 발생하며 전이 가능성이 낮으며 주로 만성적인 자외선 노출에 의해서 생길 수 있다. 또한 편평상피세포 암종(SCC)의 경우 표피의 윗부분에서 주로 생기는데 5년 안에 다른 피부 부위로의 전이 비율이 매우 높으며 기저세포 암(BCC)과 마찬가지로 만성적인 자외선 노출에서 발생하는 것으로 알려져 있다. 따라서 본 발명은 자외선의 만성적인 노출에 의해 발생되는 이들 비흑색종성(nonmelanoma skin cancer, NMSC) 암을 예방하는 것과 관련 있다.
자외선은 흔히 파장에 의하여 세 가지 영역으로 나뉘는데 이는 자외선 A (UVA, 320-400nm), 자외선 B (UVB, 290-320nm) 그리고 자외선 C(UVC, 200-280nm)이다. 지구표면에 도달하는 자외선 중 90-99% 가 자외선 A이며 자외선 C는 오존층에 의하여 차단되어 진다. 상대적으로 짧은 파장을 가지는 자외선 B가 주로 DNA 손상을 가져오는 것으로 알려져 있으며 이러한 DNA의 손상은 암의 발생으로 직접 연결 되어 진다. 또한 피부가 자외선에 노출되어지면 피부 조직에 활성 산소(reactive oxygen species, ROS)를 발생 시키므로서 세포에 해로운 영향을 주며 나아가 피부암을 촉진시키는 것으로 알려져 있다(Morita et al. Exp. Med. 186:1763-1768, 1997.). 피부내의 항산화능력은 이러한 자외선에 의한 산화 스트레스로부터 유발되는 피부 손상을 막는 데 있어서 결정적인 역할을 하는데 불충분한 피부의 항산화 능력은 피부내의 활성산소의 증가를 가져오며 또한 피부손상, 나아가 피부암을 유발하게 된다. 따라서 지속적인 항산화제의 섭취나 피부제의 사용에 따른 산화 스트레스의 방지는 자외선에 의한 피부손상을 막는 중요한 전략이라 할 수 있을 것이다.
AP-1 (activator protein-1, 활성단백질-1)은 염증반응이나 세포사멸억제, 세포 증식, 분화 등을 일으키는 종양 생성 유전자를 포함하는 핵전사인자(nuclear transcription factor)로 발암 촉진 물질 등의 자극이 주어지면 DNA내의 특정한 사이트에 바인딩하여 세포증식, 전이, 대사에 관련된 유전자들을 발현시키므로서 종양생성을 일으키는 것으로 알려져 있다(Angel et al. Biochim. Biophys. Acta, 1072: 129-157, 1991., Curran et al. Cell, 55: 395-397, 1988., Angel et al Cell, 49: 729-739, 1987., T. Ghosh et al. Annu. Rev. Innumnol., 16: 225-260, 1998., Denhardt et al. Crit Rev. Oncog/Hematology. 7: 261-291, 1996., Li et al. Cancer Res. 57: 3569-3576, 1997.). 따라서 만성적인 자외선의 노출에 의해 생성되는 활성단백질-1의 활성을 억제시킴으로써 피부암을 예방 할 수 있을 것이라 예측된다.
암 예방이라 함은 식품 혹은 보조 식품, 약품 등을 이용하여 암의 생성을 막거나 지연시키는 것을 일컫는데, 최근까지 800여종의 물질들이 사용되어지고 있으며 대부분의 물질은 과일이나 채소 등에서 추출된 것이며 여러 가지 암의 진행을 막아주는 것으로 알려져 있다. 또한 이러한 천연 추출물은 장기 복용에 따른 독성 발생의 위험부담이 적고 원료 생산이 용이 하며 보존 상태가 외부 환경에 따라 비교적 안정적이라는 점에서 암 예방제의 개발에 있어서 천연물로부터의 활성 검색과 그에 따른 순수 물질의 분리하는 방법은 높은 효율성과 많은 잇점을 가지고 있다.
따라서, 자외선에 의해 유발되는 피부암의 예방 및 치료에 있어서 염증, 암 세포 증식 등에 관여하는 활성단백질-1(activator protein-1, AP-1)의 활성을 억제할 수 있으며 독성을 갖지 않는 물질의 개발이 필요하다.
이에 본 발명의 목적은 암 세포 증식 등에 관여하는 활성단백질-1 (activator protein-1, AP-1)의 활성을 억제하여 자외선에 의해 유발되는 피부암의 예방 및 치료에 효과적이며, 동물이나 인체에 독성이 없는 자외선에 의해 유발되는 피부암의 예방 및 치료용 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 상기 조성물을 포함하는 자외선에 의해 유발되는 피부암의 예방 및 치료에 효과적인 건강보조식품을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 상기 조성물을 포함하는 자외선에 의해 유발되는 피 부암의 예방 및 치료에 효과적인 화장품을 제공하는 것이다.
본 발명의 제1견지에 의하면, 적어도 하나의 디벤조-p-디옥신(dibenzo-p-dioxine) 유도체를 유효성분으로 포함하며, 활성단백질-1(activator protein-1, AP-1)의 활성을 억제하는 특성을 갖는 피부암의 예방 및 치료용 조성물이 제공된다.
본 발명의 제2견지에 의하면, 상기 조성물을 포함하는 피부암 및 피부질환의 예방 및 치료에 효과적인 건강보조식품이 제공된다.
본 발명의 제3견지에 의하면, 상기 조성물을 포함하는 피부암 및 피부질환의 예방 및 치료에 효과적인 화장품이 제공된다.
이하 본 발명에 대하여 상세히 설명한다.
본 발명의 조성물에 포함되는 디벤조-p-디옥신 유도체는 식용 가능한 대형 갈조류에서 최초로 발견된 물질로서 항산화 활성, 항플라스민(antiplasmin) 억제 활성, 항박테리아활성 등이 알려져 있는 화합물이다. 본 발명에서는 이러한 디벤조-p-디옥신 유도체가 활성단백질-1 억제 활성을 나타내어 결국 자외선에 의한 피부 염증이나 활성산소의 발생, 이에 따른 암세포 생성 및 분화 등을 감소시킴 으로서 피부암을 예방 할 수 있음을 확인하였으며, 또한 장기 복용이나 피부제의 사 용에 따른 독성이 없음을 실험적으로 확인하였다.
본 발명의 디벤조-p-디옥신 유도체는 어느 적절한 디벤조-p-디옥신일 수 있다. 일 구현예로, 상기 디벤조-p-디옥신 유도체는 하기 화학식중 하나를 갖는다.
[화학식 1]
Figure 112005025553829-PAT00001
[화학식 2]
Figure 112005025553829-PAT00002
[화학식 3]
Figure 112005025553829-PAT00003
[화학식 4]
Figure 112005025553829-PAT00004
[화학식 5]
Figure 112005025553829-PAT00005
[화학식 6]
Figure 112005025553829-PAT00006
[화학식 7]
Figure 112005025553829-PAT00007
[화학식 8]
Figure 112005025553829-PAT00008
[화학식 9]
Figure 112005025553829-PAT00009
[화학식 10]
Figure 112005025553829-PAT00010
상기 식에서, 각 R은 H, 알킬, 알케닐, 페닐, 페닐알킬, 알카노일, 히드록시페닐, 디히드록시페닐 또는 아실이다. 바람직하게 상기 각 R은 H이다.
이러한 디벤조-p-디옥신 유도체는 본 발명의 조성물에 단일 화합물로 혹은 이러한 화합물의 두가지 조합 혹은 예를들어, 3 또는 그 이상, 4 또는 그 이상, 5 또는 그 이상, 6 또는 그 이상, 7 또는 그 이상, 8 또는 그 이상, 9 또는 그 이상, 또는 10가지 화합물과 같이, 이러한 화합물의 둘 또는 그 이상의 조합으로 포함될 수 있다. 예를들어, 일 구현예로, 본 발명의 조성물은 화학식 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 및 10중 2가지 또는 그 이상을 포함할 수 있다.
일 구현예로, 본 발명의 조성물은 화학식 1의 디벤조-p-디옥신 유도체 0.1-6중량%, 화학식 2의 디벤조-p-디옥신 유도체 5-60중량%, 화학식 3의 디벤조-p-디옥신 유도체 1-30중량%, 화학식 4의 디벤조-p-디옥신 유도체 0.5-20중량%, 화학식 5의 디벤조-p-디옥신 유도체 0.1-10중량%, 화학식 6의 디벤조-p-디옥신 유도체 0.5-15중량%, 화학식 7의 디벤조-p-디옥신 유도체 0.1-5중량%, 화학식 8의 디벤조-p-디옥신 유도체 0.1-5중량%, 화학식 9의 0.1-10중량% 및 화학식 10의 디벤조-p-디옥신 유도체 0.1-12중량%중 한 가지 또는 그 이상을 포함한다.
적절한 디벤조-p-디옥신 유도체는 예를들어, 아이세니아 바이시클리스(Eisenia bicyclis), 아이세니아 아르보레아(Eisenia arborea), 아이세니아 데스마레스티오데스(Eisenia desmarestioides), 아이세니아 갈라파제니스(Eisenia galapagensis), 아이세니아 매소니(Eisenia masonii), 에클로니아 쿠로메(Ecklonia kurome), 에클로니아 카바(Ecklonia cava), 에클로니아 스톨로니페라(Ecklonia stolonifera), 에클로니아 맥시마(Ecklonia maxima), 에클로니아 라디아타(Ecklonia radiata), 에클로니아 바이시클리스(Ecklonia bicyclis), 에클로니아 바이런시네이트(Ecklonia biruncinate), 에클로니아 부시날리스(Ecklonia buccinalis), 에클로니아 카에파에스팁스(Ecklonia caepaestipes), 에클로니아 엑사스퍼타(Ecklonia exasperta), 에클로니아 파스티기아타(Ecklonia fastigiata), 에클로니아 브레빕스(Ecklonia brevipes), 에클로니아 아라보레아(Ecklonia arborea), 에클로니아 라티폴리아(Ecklonia latifolia), 에클로니아 무라티(Ecklonia muratii), 에클로니아 라디코사(Ecklonia radicosa), 에클로니아 리타디아나(Ecklonia richardiana), 에클로니아 라이티(Ecklonia wrightii) 로부터 추출될 수 있다. 바람직하게 상기 디벤조-p-디옥신 유도체는 아이세니아 바이시클리스(Eisenia bicyclis), 에클로니아 카바(Ecklonia cava), 에클로니아 쿠로메(Ecklonia kurome) 또는 에클로니아 스톨로니페라(Ecklonia stolonifera)와 같은 갈조류로 부터 추출될 수 있다.
본 발명의 조성물은 어느 적절한 양의 디벤조-p-디옥신 유도체를 함유할 수 있다. 일 구현예로, 상기 조성물은 하나 또는 그 이상의 디벤조-p-디옥신 유도체 약 0.01-100중량%를 포함한다. 일 구현예로, 상기 조성물은 하나 또는 그 이상의 디벤조-p-디옥신 유도체 약 0.01-10중량%를 포함하는 식품이다.
본 발명의 조성물은 어느 적절한 투여형태로 제조될 수 있다. 적절한 투여형태는 이에 한정하는 것은 아니나, 경구, 직장, 협구(예, 혀밑), 비경구(예, 정맥내), 국소, 안구, 폐 혹은 피하 경로의 투여에 적절한 것을 포함한다. 적절한 투여 형태의 예는 예를들어, 정제, 분말, 캡슐, 서스펜션, 시럽, 음료, 식품(예, 바(bar) 또는 빵) 또는 어느 다른 적절한 투여형태를 포함한다. 일 구현예로, 상기 조성물은 예를들어, 알코올 음료, 탄산음료, 물, 차 또는 커피와 같은 음료, 캡슐, 정제, 또는 예를들어 바(스니커즈나 자유시간같은), 빵, 스낵, 시리얼, 사탕, 검, 초콜렛, 스프, 햄버거 패티, 미트볼, 햄, 소시지, 페퍼로니, 샐러드 드레싱, 소스, 아이스크림, 아이스캔디, 요구르트, 쿠키, 케이크 혹은 소화에 적절한 어느 종류의 식품이다.
따라서, 본 발명의 조성물은 예를들어, 경구투여와 같이 전신성으로 투여될 수 있다. 이들은 단단하거나 부드러운 쉘 젤라틴 캡슐로 쌓여지거나 정제로 압축되거나 또는 직접적으로 식품이나 드링크내에 포함될 수 있다. 경구 치료 투여용으로 이 활성 화합물은 하나 또는 그 이상의 부형제와 혼합될 수 있으며, 섭취가능한 정제, 협구 정제, 트로키, 캡슐, 엘릭시르제, 서스펜션, 시럽, 웨이퍼 등의 형태로 사용될 수 있다. 일 구현예로, 상기 조성물은 약학 조성물 형태로 투여되며 예를들어, 비활성 희석제 혹은 흡수가능한 식용 캐리어와 같은 약학적으로 허용가능한 매체와 함께 투여된다. 물론, 어느 유니트 투여형태를 제조하는데 사용된 어떠한 물질도 사용량에서 무-독성적이어야 한다. 일 구현예로, 이러한 활성 화합물은 지연- 방출 조제약 및 기구내로 편입될 수 있다.
본 발명의 조성물은 어느 첨가제 혹은 첨가제 혼합물을 포함할 수 있다. 상기 첨가제는 예를들어, 감미료 혹은 다른 향료와 같은 조미료, 다이어트 섬유, 색소, 예를들어, 비타민, 미네랄, 허브 혹은 허브 추출물과 같은 영양보충제, 또는 예를들어, 식품이나 영양제를 포함하는 어느 다른 기능성 성분을 포함하는 어느 적절한 첨가제일 수 있다. 상기 조성물은 어느 적절한 조합으로 하나 또는 그 이상의 첨가제와 혼합될 수 있다. 일 구현예로, 상기 조성물은 예를들어, 사과, 바나나, 보리, 콩, 딸기, 브로콜리, 선인장, 당근, 체리, 초콜릿, 감귤, 코코아, 콜라, 옥수수, 열매, 프루트 펀치, 마늘, 생강, 포도, 그레이프프루트, 대추, 키위, 레몬, 라임, 메론, 땅콩, 땅콩 추출물, 귀리, 양파, 오렌지, 배, 파인애플, 파인나뭇잎, 라즈베리, 쌀, 해조, 양딸기, 귤, 토마토, 바닐라, 야채, 야채 추출물, 야채 발효물, 호두, 수박, 밀 또는 어느 다른 적절한 조미료와 같은 조미료를 포함한다. 일 구현예로, 상기 조미료는 예를들어, 수크라루즈, 프룩토즈, 수크로즈, 스테비아, 꿀, 아스파탐, 크리스탈린 프룩토즈, 덱스트로즈, 사카린, 아세설파임 K 또는 어느 다른 적절한 감미료와 같은 감미료이다. 일 구현예로, 상기 조성물은 적어도 하나의 감미료를 포함하는 감미료 혼합물을 포함한다. 일 구현예로, 상기 조성물은 예를들어, 크로신, 크로세틴, 카타마스 옐로우, 안토시아닌 또는 어느 다른 적절한 색소와 같은 색소를 포함한다.
일 구현예로, 상기 조성물은 예를들어, 폴리덱스트로즈, 덱스트린, 언다이제스터블 덱스트린, 갈락토만난, 알기네이트, 펙틴, 푸코이단, 올리고당, 라미나린 또는 어느 다른 적절한 다이어트 섬유와 같은 적어도 하나의 다이어트 섬유를 포함한다. 일 구현예로, 상기 첨가제는 예를들어, 비타민, 허브 또는 어느 다른 적절한 영양보충제와 같은 영양보충제이다. 일 구현예로, 상기 조성물은 예를들어, 카니틴, DHA 및 EPA와 같은 오메가-3 오일, 스태놀 및 스태놀 에스테르, 리코펜, 루테인, 자일리톨, 조효소 Q10, 베타-카로틴 또는 후라보노이드와 같은 적어도 하나의 기능성 성분을 포함한다. 일 구현예로, 상기 조성물은 예를들어, 비타민 C, E, B-복합체, 엽산과 같은 적어도 하나의 비타민을 포함한다. 상기 조성물은 또한 예를들어, L-아르기닌 또는 L-트립토판을 포함하는 적어도 하나의 아미노산, 및/또는 예를들어, 셀레늄, 칼슘 또는 아연과 같은 적어도 하나의 미네랄을 포함할 수 있다. 일 구현예로, 상기 조성물은 인삼, 징코 빌로바, 톱야자, 차, 알로에, 에치나세아 또는 어느 다른 적절한 허브 추출물과 같은 하나 또는 그 이상의 허브 추출물을 포함한다. 일 구현예로, 상기 조성물은 예를들어, 땅콩, 야채 오일, 생선 오일, 식초, 전분, 단백질(예, 고기, 콩 단백질, 유장 단백질, 젤라틴 또는 단백질 가수분해물) 또는 지방과 같은 일반 식품 또는 영양물을 포함한다.
본 발명의 디벤조-p-디옥신 유도체는 단일 투여형태 혹은 독립적인 다중 투여형태로 배합될 수 있다. 원하는 투여형태는 편의상 단일 투여형태로 존재하거나 혹은 예를들어, 하루에 2, 3, 4회 혹은 그 이상의 부투여와 같이 적절한 간격으로 나누어 투여되는 투여형태일 수 있다. 부투여 자체는 또한 예를들어, 다수의 투여로 나누어질 수 있다. 투여형태는 동일하거나 다를 수 있다.
본 발명의 조성물은 동물, 바람직하게는 포유류에 투여될 수 있다. 일 구현예로, 상기 조성물은 상기 조성물은 디벤조-디옥신 화합물의 순 섭취량을 기준으로 약 0.1-100mg/Kg, 바람직하게는 약 1-100mg/Kg의 투여량으로 매일 투여될 수 있다.
본 발명의 조성물은 또한 피부에 직접 도포함으로써 적용될 수 있으며, 이 경우 0.1-100mg/Kg의 일일도포량으로 피부에 적용되는 것이 바람직하다. 따라서 본 발명의 조성물은 예를 들어, 크림형태와 같은 화장품으로 제조될 수 있으며, 이 경우 본 발명의 조성물은 화장품에 0.1-100중량%로 포함될 수 있다. 바람직하게 본 발명의 조성물은 선블락 크림 형태로 제조된다.
이하 실시 예를 통해 본 발명을 좀 더 구체적으로 설명하나, 이에 본 발명의 범주가 한정되는 것은 아니다.
실시예 1. 해조류로부터 추출물의 제조 방법 및 활성단백질-1 억제 효과 측정
감태(Ecklonia cava)와 대황(Eisenia bicyclis)을 먼저 증류수로 세척하여 이물질을 제거한 뒤 음지에서 건조한 후에 이를 파쇄 한다. 상기 해조류로 이루어 진 해조류 500g(감태 350g, 대황 150g)을 함량 대비 20배량의 10% 알코올성 용매를 사용하여 활성물질을 용출시키기 위해 2시간 동안 환류 추출한다. 이러한 과정을 2회 반복하여 추출하였다. 그 다음, 잔사를 걸러서 제거하고 회전 증발농축기를 사용하여 용매 추출액을 감압 농축하였다. 농축액을 20배량의 증류수에 현탁하고, 동일 량의 에틸아세테이트 용매를 사용, 3회 추출하여 에틸아세테이트 분획을 감압 농축한다. 농축액을 15 배량의 실리카겔에 로딩한 후 에틸아세테이트/아세톤(부피 비 9/1)의 혼합용매를 사용하여 디벤조-p-디옥신 유도체를 유출시켜 농축하여 조추출물을 제조하였다. 상기 조추출물의 활성단백질-1 억제활성을 문헌에 있는 방법에 따라 시행하였으며 다음과 같다.(Z. Dong et al. Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 91: 609-613, 1994.)
JB6 세포주(마우스 표피 세포주)를 96-well plate 에 5% FBS을 함유한 최소필수배양배지(Minimun Essential Medium[MEM])를 이용하여 37?C에서 24시간 배양하였다. JB6 세포주를 8x103 세포/ml 의 농도로 96웰 플레이트(96-well plate)에 분주 하고 24시간 경과후 세포가 플레이트 바닥에 잘 부착되었는지 확인 한 후 상기 추출물을 50ug/ml 혹은 100ug/ml 의 농도로 처리하고 자외선 B(UVB, 4kJ/m2)를 30분간 조사한다. 자외선 조사후 12시간 추가로 배양한 후 리시스버퍼(0.1M 포타슘 포스페이트 버퍼, pH 7.8/1% Triton X-100/1mM DTT/2mM EDTA)를 이용하여 배양액을 처리 한 후 배양액내의 루시퍼라제 활성을 루미노미터(luminometer, Monolight 2010)을 이용하여 측정한다. 결과는 표 1에 [상대적인 AP-1 활성]으로 나타내었다. 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다.
[표 1] 조 추출물의 상대적인 AP-1 활성
자외선 조사 추출물 농도 상대적인 AP-1 활성
대조군 X 0 1.0
UV 대조군 X 0 5.3
조추출물 O 50ug/ml 2.6*
조추출물 O 100ug/ml 1.7*
* P < 0.05
실시예 2 내지 11
상기 실시예 1로부터 제조한 조추출물을 0.2㎛ 막여과지로 여과하여 고속 액체 크로마토그라피에 로딩(loading)하였다. 고속 액체 크로마토그라피에서는 컬럼은 HP ODS Hypersil 컬럼을, 용매로는 증류수와 메탄올을 사용하였으며, 용매의 공급은 1.0㎖/분의 유속으로 메탄올 15% 에서 70%까지 30분간에 걸쳐 선형구배(linear gradient)를 걸어 단일 물로 분리하였다. 각 단일 물에 대해 활성단백질-1의 상대적인 활성을 측정하였다. 그 결과는 표 2와 같다.
실시예 12 내지 16
상기 실시예 2 내지 11의 시료를 혼합한 혼합물을 10ug/ml의 농도로 사용하여 활성단백질-1의 상대적인 활성을 측정하였다. 그 결과는 표 2와 같다.
실시예 17 내지 19
수소와 다른 작용기를 갖는 상기 실시예 2 내지 11의 화합물을 10ug/ml의 농도로 사용하여 활성단백질-1의 상대적인 활성을 측정하였다. 그 결과는 표 2와 같다.
비교예 1 내지 6
폴리페놀성 물질로 알려진 카테킨, 레스베라트롤, 녹차 추출물, 포도씨 추출물과 케르세틴, 이소플라본을 10ug/ml의 농도에서 대조군으로 사용하여 활성단백질-1의 상대적인 활성을 측정하였다. 그 결과는 표 2과 같다.
[표 2] 단일물 혹은 혼합물의 상대적인 AP-1 활성
시료 시료의 조성 상대적인 AP-1 활성
실시예2 I (R=H), 99% 1.5
실시예3 II (R=H), 98% 1.9
실시예4 III (R=H), 99% 1.3
실시예5 IV (R=H), 99% 1.1
실시예6 V (R=H), 99% 1.6
실시예7 VI (R=H), 99% 1.9
실시예8 VII (R=H), 99% 1.7
실시예9 VIII (R=H), 99% 2.0
실시예10 IX (R=H), 99% 2.1
실시예11 X (R=H), 99% 2.0
실시예12 II (R=H), 60% + III (R=H), 25% + IV (R=H), 15% 2.1
실시예13 IV (R=H), 70% + V (R=H) 8% + VI (22%) 1.2
실시예14 IV (R=H), 10% + X (R=H), 80% + VII (R=H), 10% 1.1
실시예15 I (R=H), 3% + II (R=H), 60% + III (R=H), 10% + IV (R=H), 12% + V (R=H), 5% + VI (R=H), 10% 1.7
실시예16 II (R=H), 60% + IV (R=H), 20% + VI (R=H), 15% + VII (R=H), 5% 1.4
실시예17 IV(R=acetyl, H (3:7)) 2.8
실시예18 II (R=oleoyl, H (1:9) 2.6
실시예19 VI (R=methyl, H (2:8)) 2.9
비교 1 카테킨(catechin) 3.5
비교 2 레스베라트롤(resveratrol) 3.9
비교 3 케르세틴(quercetin) 3.1
비교 4 이소플라본(isoflavone) 3.3
비교 5 녹차 추출물 3.6
비교 6 포도 씨 추출물 3.2
실시예 20 마우스를 이용한 자외선에 의한 피부암 발생억제 효과 측정
디벤조-p-디옥신 유도체의 자외선에 의한 피부암 발생 억제 효과를 측정하기 위하여 활성단백질-1억제 효과가 뛰어난 실시예 5와 14의 시료를 사용하였으며 비교군으로 녹차 추출물과 라스베라트롤을 사용하였다. 이러한 피부암 예방 효과는 각각의 시료를 식이로 공급 할 때와 피부에 직접 도포 하는 경우를 모두 관찰 하였다.
식이와 실험 방법
동물로는 피부암 발생 모델로 자주 사용되는 털이 없는 암컷 SKH-1 마우스(7-8주, Charles River Laboratories, Wilmington, MA, 미국)를 사용하였으며 실시예 5, 14의 혼합물, 혹은 녹차 추출물, 그리고 라스베라트롤을 포함한 식이, 그리고 이들을 포함한 피부도포제로서의 용도로 실험이 진행되었다. 마우스는 약 2주간의 적응기간을 거쳐서 모두 16개의 그룹으로 나뉘었으며 각 그룹 당 20마리로 하였고 모두 합쳐서 320마리를 사용하였다. 동물실험실은 20± 2?C, 습도 50± 10%를 유지하면서 12시간 주기로 빛을 조절 하였다. 전 실험기간을 통하여 AIN-76A식이 (Dyets Inc., Bethehem, PA, 20% 카세인, 0.3% D, L-메티오닌, 52% 옥수수전분, 13% 덱스트로즈, 5% 셀룰로오즈, 5% 옥수수 오일, 3.5% American Institute of Nutrition Salt 혼합물, 1% American Institute of Nutrition 비타민 혼합물, 및 0.2% 콜린 바이타트레이트)가 공급 되었으며 물은 자유로이 마실 수 있도록 하였다. 그룹 9- 12 를 제외한 모든 그룹은 전 실험기간에 걸쳐 AIN-76A식이가 공급되었으며 그룹 9-12는 각각의 추출물 혹은 단일물을 0.1% 함유한 AIN-76A식이를 공급하였으며 실험은 26주간 지속되었다(Group summary 참조, Table 3). 피부 도포를 위하여 실시예 5, 14 추출물, 녹차추출물, 라스베라트롤 3mg을 200ul의 용매에 녹여서 각 마우스의 피부에 적용하였으며, 용매로는 아세톤 : DMSO, 1:1 (v/v) 혼합물을 사용하였다. 2주간의 적응 기간을 거쳐서 실험 1주째부터 식이 그룹(그룹 9, 10, 11, 12)의 경우 2주간은 각 추출물이 0.1% 포함된 식이를 공급하였기 시작 하였고, 피부 도포제 적용 그룹의 경우 각 추출물을 피부에 도포하기 시작 하였다. 피부 도포제 적용 그룹의 경우 처음 2주간은 자외선 조사 없이 각 시료가 3mg 포함된 용액 200ul를 매일 마우스의 등 부위에 고르게 도포 하였으며 자외선 조사가 시작되었던 3주 째부터는 자외선 조사 30분 전 에 추출물을 도포하였다.
본 실험은 26주에 걸쳐 진행 되었으며 실험 기간 동안, 체중의 변화와 섭취한 식이의 양을 매주 측정 하였으며, 26주 후 이산화탄소를 이용하여 마우스를 희생시킨 후 발생된 종양의 수를 측정하였다.
자외선 조사
자외선은 대조군을 제외한 모든 그룹에 조사하였으며 3주째부터 시작 되었다. 이때 자외선은 6개의 필립스 FS40 램프를 이용하여 마우스로부터 23cm 떨어진 높이에서 조사 되었으며 매회 조사량은 18mJ/cm2로 시작하여 처음 2주간은 주 5회 조사 하였으며 매일 10%씩 증가 하여 2주 후에는 60mJ/cm2가 되었다. 4주째로 부터 10주 까지 매주 3회 조사 하였으며 조사량은 매주 20% 씩 증가 시켜서 10주 후에는 160mJ/cm2가 되었다. 11주째부터 실험이 끝나는 26주 까지 매주 3회 조사 하 였으며 그 조사량은 160mJ/cm2로 유지 하였다. 이와 같은 자외선 조사량은 PMA2100 디텍터(Solar Light Company, 필라델피아, PA)를 이용하여 측정 하였다. 자외선 조사량과 각 주별 횟수를 표 2에 나타내었다.
26주 후 이들 마우스를 이산화탄소 흡입에 의해 희생시키었으며 각 마우스의 발생된 종양의 개수를 측정하였다. 26주간의 동물실험에 의한 결과는 다음과 같다.
(1) 식이 량은 전 실험기간을 통하여 4.55± 0.38 g/mouse/day(평균± 표준편차)로 나타났다.
(2) 자외선을 조사 하지 않은 그룹들, 1, 3, 5-8의 경우 종양이 발생하지 않았다.
(3) 실시예 5 와 14의 시료을 피부에 도포한 그룹(그룹 5와 6)의 경우 이에 의한 종양은 발생하지 않았다.
(4) 추출물을 포함하지 않고 자외선을 조사한 그룹의 경우 100%의 암 발생율을 보였다.
(5) 실시예 5와 14 시료를 포함한 식이를 공급한 그룹 9와 10의 경우 암 발생율과 마우스 당 종양 개수 등에서 유효성 있는 감소를 보였는데, 즉 암 발생율에 있어서 그룹 9 와 10의 경우 각각 26% 혹은 37%의 감소율을 보였으며, 마우스당 종양의 수도 각각 44%과 46%로 유효성 있는(P<0.005) 감소를 나타내었다.
(6) 실시예 5와 14 시료를 피부에 도포한 그룹 13과 14의 경우에도 암 발생율과 마우스당 종양 개수에서 유효성 있는 감소를 보였는데, 즉 암 발생율에 있어서 그룹 13과 14의 경우 각각 21% 과 28%의 감소율을 나타내었다. 또한 마우스 당 발생한 종양의 수에 있어서도 각각 52%와 56%의 유효성 있는(P<0.005) 감소를 나타내었다.
(7) 녹차추출물이나 라스베라트롤을 포함한 식이 그룹 11과 12의 경우 종양 발생 율이나 마우스 당 종양 개수 등에서 유효성이 나타나지 않았으며, 따라서 암 발생 억제효과를 보이지 않았다. 즉, 이들 그룹의 경우 100% 암 발생율을 보였으며, 종양의 개수도 자외선 대조군에 비해 소량 감소 하기는 하였으나 유효성 있는 감소를 보이지 못하였다
(8) 녹차추출물이나 라스베라트롤을 피부에 도포한 그룹 5와 14의 경우 종양 발생 율이나 마우스 당 종양 개수 등에서 유효성이 나타나지 않았으며, 따라서 암 발생 억제효과를 보이지 않았다. 즉, 이들 그룹의 경우 100% 암 발생율을 보였으며, 종양의 개수도 자외선 대조군에 비해 소량 감소하기는 하였으나 유효성 있는 감소를 보이지 못하였다
(9) 각 마우스당 종양의 수에 있어서 자외선만을 조사한 그룹에 비하여 상기 추출물을 식이에 의해 섭취하거나 피부에 도포하는 경우 그 수가 현저히 줄어들었음을 알 수 있다(표 5 참조, 마우스당 평균 종양의 수는 [평균± 표준오차]로 나타내었으며 이때 p<0.005로 나타내었다).
이상의 결과로 보아 실시예 15와 16의 상기추출물은 자외선에 의한 피부 종 양 발생을 현저히 억제함을 알 수 있으며, 암 예방 효과가 뛰어남을 알 수 있다.
[표 3] 자외선에 의한 피부 종양 발생 실험 요약
그룹 시료 처리 방법 시료량 자외선 조사여부 식이 동물수 /그룹
1 없음 없음 - - AIN-76 20
2 없음 없음 - + AIN-76 20
3 용매 a 피부도포 - - AIN-76 20
4 용매 a 피부도포 - + AIN-76 20
5 실시예 5 피부도포 3mg/200ul 용매 - AIN-76 20
6 실시예 14 피부도포 3mg/200ul 용매 - AIN-76 20
7 녹차추출물 피부도포 3mg/200ul 용매 - AIN-76 20
8 라스베라트롤 피부도포 3mg/200ul 용매 - AIN-76 20
9 실시예 15 식이 0.1% 식이 + AIN-76 + 0.1% 실시예 5 20
10 실시예 16 식이 0.1% 식이 + AIN-76+0.1% 실시예 14 20
11 녹차추출물 식이 0.1% 식이 + AIN-76+0.1%녹차추출물 20
12 라스베라트롤 식이 0.1% 식이 + AIN-76+0.1%라스베라트롤 20
13 실시예 5 피부도포 3mg/200ul 용매 - AIN-76 20
14 실시예 14 피부도포 3mg/200ul 용매 - AIN-76 20
15 녹차추출물 피부도포 3mg/200ul 용매 - AIN-76 20
16 라스베라트롤 피부도포 3mg/200ul 용매 - AIN-76 20
a 피부도포시 용매로 DMSO와 아세톤의 1:1 혼합물을 사용하였음
[표 4] 각 주별 자외선 조사량과 횟수
자외선 조사량(mJ/cm2) 자외선 조사 횟수(횟수/주)
1 0 0
2 0 0
3 18 5
4 60 5
5 72 3
6 86 3
7 104 3
8 124 3
9 148 3
10 160 3
: : :
26 160 3
[표 5] 피부 종양 발생율과 마우스당 평균 종양수
그룹 시료 처리 방법 시료량 자외선 조사여부 종양 발생율(%) 마우스당 평균 종양 수
1 없음 없음 - - 0 7.23±0.87
2 없음 없음 - + 100 0
3 용매 a 피부도포 - - 0 0
4 용매 a 피부도포 - + 100 7.09±1.26
5 실시예 5 피부도포 3mg/200ul 용매 - 0 0
6 실시예 14 피부도포 3mg/200ul 용매 - 0 0
7 녹차추출물 피부도포 3mg/200ul 용매 - 0 0
8 라스베라트롤 피부도포 3mg/200ul 용매 - 0 0
9 실시예 5 식이 0.1% 식이 + 74 4.05±0.76 *
10 실시예 14 식이 0.1% 식이 + 63 3.88±0.55 *
11 녹차추출물 식이 0.1% 식이 + 100 5.36±0.55
12 라스베라트롤 식이 0.1% 식이 + 100 5.44±1.08
13 실시예 15 피부도포 3mg/200ul 용매 - 79 3.38±0.54 *
14 실시예 16 피부도포 3mg/200ul 용매 - 72 3.11±0.79 *
15 녹차추출물 피부도포 3mg/200ul 용매 - 100 5.71±1.08
16 라스베라트롤 피부도포 3mg/200ul 용매 - 100 6.50±0.57
*p<0.005
실시예 21: 랫트를 이용한 4주 반복투여 독성 시험
디벤조-p-디옥신유도체의 반복 경구투여에 의한 독성을 조사하기 위하여 암수 공히 매체 대조군과 시험물질(실시예14)을 각각 1000, 333 및 111 mg/kg의 용량으로 10 마리의 SD 계통 암수 랫드에 4 주간 반복 경구 투여하여 나타난 시험결과는 다음과 같았다.
(1) 시험물질의 투여와 관련된 사망동물은 관찰되지 않았다.
(2) 시험물질의 투여와 관련된 일반증상의 변화는 관찰되지 않았다.
(3) 체중변화에서는 암수 모두 시험물질투여와 관련된 변화는 관찰되지 않았다.
(4) 사료 및 물 섭취량에서도 암수의 모든 투여군에서 시험물질의 투여와 관련된 이상은 인정되지 않았다.
(6) 안검사에서는 암수의 모든 투여군에서 이상이 관찰되지 않았다.
(7) 요검사에서도 암수의 모든 투여군에서 시험물질 투여에 의한 독성학적인 이상은 관찰되지 않았다.
(8) 혈액학적 검사에서는 암수의 모든 투여군에서 시험물질 투여에 의한 독성학적인 변화는 관찰되지 않았다.
(9) 혈액생화학적 검사에서도 시험물질의 투여와 관련된 독성학적인 변화는 관찰되지 않았다.
(10) 부검소견에서는 암수의 모든 투여군에서 시험물질의 투여에 의한 이상 소견이 관찰되지 않았다.
(11) 장기중량에서는 암수의 모든 투여군에서 유의한 변화는 관찰되지 않았다.
(12) 병리조직학적인 검사에서도 시험물질의 투여에 의한 어떠한 독성학적인 변화도 관찰되지 않았다.
이상의 결과로 보아 본 시험에서 랫드에서의 4 주간 반복 경구투여에 의한 독성학적인 변화는 관찰되지 않았다. 따라서 본 시험물질의 무영향량(NOAEL)은 1000 mg/kg/day 이상으로 판단되었다.
본 발명의 피부암 예방 및 치료용 조성물은 독성이 없으므로 식품의 형태로 장기적으로 섭취할 수 있어 장기적으로 일상생활의 식이 및 생활습관을 통하여 자외선에 의한 피부암을 예방 할 수 있다. 또한 이 조성물을 포함하는 화장품 또한 자외선에 의한 피부암을 예방할 수 있다.

Claims (14)

  1. 적어도 하나의 디벤조-p-디옥신(dibenzo-p-dioxine) 유도체를 유효성분으로 포함하며, 활성단백질-1(activator protein-1, AP-1)의 활성을 억제하는 특성을 갖는 피부암의 예방 및 치료용 조성물.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 디벤조-p-디옥신 유도체는 하기 화학식 1 내지 10으로 구성되는 그룹으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 조성물.
    [화학식 1]
    Figure 112005025553829-PAT00011
    [화학식 2]
    Figure 112005025553829-PAT00012
    [화학식 3]
    Figure 112005025553829-PAT00013
    [화학식 4]
    Figure 112005025553829-PAT00014
    [화학식 5]
    Figure 112005025553829-PAT00015
    [화학식 6]
    Figure 112005025553829-PAT00016
    [화학식 7]
    Figure 112005025553829-PAT00017
    [화학식 8]
    Figure 112005025553829-PAT00018
    [화학식 9]
    Figure 112005025553829-PAT00019
    [화학식 10]
    Figure 112005025553829-PAT00020
    (상기 식에서, 각 R은 H, 알킬, 알케닐, 페닐, 페닐알킬, 알카노일, 히드록시페닐, 디히드록시페닐 또는 아실이다.)
  3. 제 2항에 있어서, 각 R은 H인 것을 특징으로 하는 조성물.
  4. 제 2항에 있어서, 상기 조성물은
    (a) 화학식 1의 디벤조-p-디옥신 유도체 0.1-6중량%;
    (b) 화학식 2의 디벤조-p-디옥신 유도체 5-60중량%;
    (c) 화학식 3의 디벤조-p-디옥신 유도체 1-30중량%;
    (d) 화학식 4의 디벤조-p-디옥신 유도체 0.5-20중량%;
    (e) 화학식 5의 디벤조-p-디옥신 유도체 0.1-10중량%;
    (f) 화학식 6의 디벤조-p-디옥신 유도체 0.5-15중량%;
    (g) 화학식 7의 디벤조-p-디옥신 유도체 0.1-5중량%;
    (h) 화학식 8의 디벤조-p-디옥신 유도체 0.1-5중량%;
    (i) 화학식 9의 디벤조-p-디옥신 유도체 0.1-10중량%; 또는
    (j) 화학식 10의 디벤조-p-디옥신 유도체 0.1-12중량%
    중 하나 또는 그 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 조성물.
  5. 제 1항에 있어서, 상기 디벤조-p-디옥신 유도체는 갈조류로부터 추출되는 것을 특징으로 하는 조성물.
  6. 제 5항에 있어서, 상기 갈조류는 아이세니아 바이시클리스(Eisenia bicyclis), 아이세니아 아르보레아(Eisenia arborea), 아이세니아 데스마레스티오데스(Eisenia desmarestioides), 아이세니아 갈라파제니스(Eisenia galapagensis), 아이세니아 매소니(Eisenia masonii), 에클로니아 쿠로메(Ecklonia kurome), 에클로니아 카바(Ecklonia cava), 에클로니아 스톨로니페라(Ecklonia stolonifera), 에클로니아 맥시마(Ecklonia maxima), 에클로니아 라디아타(Ecklonia radiata), 에클로니아 바이시클리스(Ecklonia bicyclis), 에클로니아 바이런시네이트(Ecklonia biruncinate), 에클로니아 부시날리스(Ecklonia buccinalis), 에클로니아 카에파에스팁스(Ecklonia caepaestipes), 에클로니아 엑사스퍼타(Ecklonia exasperta), 에클로니아 파스티기아타(Ecklonia fastigiata), 에클로니아 브레빕스(Ecklonia brevipes), 에클로니아 아라보레아(Ecklonia arborea), 에클로니아 라티폴리아(Ecklonia latifolia), 에클로니아 무라티(Ecklonia muratii), 에클로니아 라디코사(Ecklonia radicosa), 에클로니아 리타디아나(Ecklonia richardiana) 및 에클로니아 라이티(Ecklonia wrightii)로 구성되는 그룹으로 부터 선택되는 것을 특징으로 하는 조성물.
  7. 제 1항에 있어서, 상기 조성물은 0.1-100mg/Kg의 일일투여량으로 경구투여되는 것을 특징으로 하는 조성물.
  8. 제 1항에 있어서, 상기 조성물은 0.1-100mg/Kg의 일일도포량으로 피부에 도포되는 것을 특징으로 하는 조성물.
  9. 제 1항에 있어서, 상기 조성물은 캡슐 혹은 정제의 형태인 것을 특징으로 하는 조성물.
  10. 제 1항의 조성물을 0.1-100중량% 포함함을 특징으로 하는 피부암 및 피부질 환의 예방 및 치료에 효과적인 건강보조식품.
  11. 제 10항에 있어서, 상기 건강보조식품은 음료, 빵류, 캡슐 또는 정제의 형태인 것을 특징으로 하는 조성물.
  12. 제 1항의 조성물을 0.1-100중량% 포함함을 특징으로 하는 피부암 및 피부질환의 예방 및 치료에 효과적인 화장품.
  13. 제 12항에 있어서, 상기 화장품은 크림형태인 것을 특징으로 하는 화장품.
  14. 제 13항에 있어서, 상기 크림은 선블락 크림인 것을 특징으로 하는 화장품.
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