KR20160117725A - 피부 미백용 조성물 - Google Patents

Abstract

본 발명의 화장료 조성물 또는 약학 조성물 중에 유효 성분으로 함유되는 화합물은 용매에 대한 용해도가 우수하여 첨가되는 다른 성분과의 배합이 용이할 뿐만 아니라, 티로시나아제의 활성을 억제하여 멜라닌의 생성을 미연에 방지함으로써, 피부 미백 효과가 우수하다. 또한 인체에 대한 자극 및 독성이 없어 안전하기 때문에, 피부 미백을 위한 화장품 및/또는 색소침착 피부 병변을 치료, 완화 또는 예방하기 위한 피부 외용제의 유효 성분으로 활용될 수 있다.

Description

피부 미백용 조성물{COSMETIC COMPOSITION FOR SKIN WHITENING}

본 특허출원은 "산업통상자원부", "한국산업기술진흥원", "호남지역산업평가원"의 "광역경제권 선도사업 육성사업(R0001536)"의 지원을 받아 수행되었다.

본 발명은 피부 미백용 조성물에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 피부에 대한 자극이나 독성의 우려가 없고 용해성이 양호한 화합물을 유효 성분으로 함유하는 피부 미백용 화장료 조성물, 이를 함유하는 화장품, 색소침착 피부 병변을 치료/예방하기 위한 약학 조성물 및 이를 함유하는 피부 외용제에 관한 것이다.

우리나라를 비롯하여 중국이나 일본 등의 동북아시아 사회에서는 백옥같이 하얗고 깨끗한 피부가 여성의 미를 판단하는 기준 중 하나였다. 따라서 미백 효과를 갖는 소재에 대한 관심이 높았으며, 이러한 소재 개발이 활발하게 진행되었다. 예를 들어, 피부 미백 화장품은 피부를 하얗게 하는 것으로, 국내의 「화장품법」에 따르면, 피부에 멜라닌 색소가 침착하는 것을 방지하여 기미, 주근깨 등의 생성을 억제하거나, 피부에 침착된 멜라닌 색소의 색을 엷게 하여 피부의 미백에 도움을 주는 기능을 가진 화장품을 말한다.

인체의 피부는 외부 환경으로부터 인체를 보호하며 생화학적으로 중요한 기능을 하는 조직이다. 피부는 크게 표피(epidermis), 표피 아래의 진피(dermis) 및 피하(hypodermis)로 구분될 수 있으며, 표피는 위쪽에서부터 각질층(stratum corneum), 과립층(granular layer), 유극층(stratum spinosum), 기저층(stratum basal)으로 구분된다. 멜라닌은 자연계에 널리 존재하는 페놀계의 고분자 화합물로서 피부의 표피층에 존재하는 검은 색소이다. 멜라닌은 자외선(UV)의 빛에너지를 흡수하여 UV에 의한 손상으로부터 피부를 보호하고, 피부 생체 내에 생긴 아민, 유리기, 유해산소 및 프리라디칼 등을 잡아주는 등 외부 유해인자로부터 피부를 보호한다.

이러한 멜라닌이 적게 생산되면 백반증과 같은 피부 병변이 유발되는 반면, 멜라닌이 과도하게 합성되거나 피부의 각화 작용이 정상적으로 이루어지지 않아 멜라닌이 없어지지 않으면 피부에 손상을 줄 뿐만 아니라, 피부의 색소가 침착되어 기미, 주근깨를 형성하며, 피부암의 원인이 될 수 있다. 따라서 피부 색소의 침착을 방지하기 위해서 멜라닌 생성 메커니즘의 일부를 저해하여 멜라닌의 생성을 감소시킬 필요가 있다.

멜라닌을 만드는 세포인 멜라노사이트(melanocyte)는 표피의 맨 밑에 위치하는 기저층에 존재하는데, 자외선 과다로 피부가 자극을 받으면 티로시나아제(tyrosinase)라는 효소가 멜라노사이트 내의 티로신을 산화시키고, 산화된 티로신은 멜라닌을 만든다. 새로 만들어진 피부세포가 오래된 피부세포를 밀어 올리면서 오래된 세포는 각질이 되어 떨어져 나가는데, 생성된 멜라닌을 함유한 새 피부세포가 과립층과 유극층을 거쳐 과립층을 거쳐 각질층으로 올라오면서 피부가 검게 보인다. 인체 내에는 멜라닌을 분해하는 효소가 없기 때문에, 각질 세포(keratinocyte)가 표피에서 떨어져 나갈 때 멜라닌이 같이 피부에서 떨어져 나가 제거된다.

이처럼 피부가 검게 되는 것은 자외선 등에 의한 자극에 의해 생성된 멜라닌에 의한 것으로, 피부가 검어지는 것을 막기 위해서는 멜라닌 색소를 환원시키거나 멜라닌 생성을 억제할 필요가 있다. 피부 미백 효과를 위하여 생성된 멜라닌 색소를 환원시키기 위하여 토코페롤이나 비타민류 등이 개발되었으나, 실제로 이들 성분들이 함유된 미백제는 멜라닌 색소의 탈색 효과가 미미한 것으로 알려져 있어 실제로 피부 미백을 위한 제품으로는 거의 사용되지 않고 있다.

한편, 현재 시판 중인 피부 미백 화장품은 자외선을 받은 뒤에 피부 세포에서 멜라닌이 만들어지지 않게 한다. 우리나라 식품의약품안전처에서 미백 화장품의 성분으로 등록된 소재는 나이아신아마이드(Niacinamide, C₆H₆N₂O), 닥나무 추출물(Broussonetia Extract), 아스코빌글루코사이드(Ascorbyl Glucoside, C₁₂H₁₈O₁₁), 아스코빌테트라이소팔미테이트(Ascorbyl Tetraisopalmitate, 2,3,5,6-tetra-2-hexyldecanonyl-L-ascorbyl acid, C₇₀H₁₂₈O₁₀), 알부틴(Arbutin, 4-하이드록시페닐-β-D-글루코피라노사이드, C₁₂H₁₆O₇), 알파-비사볼롤(alpha-bisabolol, 6-메틸-2-(4-메틸-3-사이클로헥센-1-일)-5-헵텐-2-올, C₁₅H₂₆O), 에틸아스코빌에테르(Ethyl Ascorbyl Ether, 3-O-에틸아스코베이트, C₈H₁₂O₆), 유용성감초추출물(Oil Soluble Licorice(Glycyrrhiza) Extract) 등이다. 이들 성분은 ⅰ) 피부세포에서 멜라닌을 만드는데 관여하는 효소인 티로시나아제가 활성화되는 것을 억제(닥나무추출물과 알부틴, 알파-비사볼롤, 유용성감초추출물), ⅱ) 티로시나아제 효소에 자극받은 티로신이 산화되는 것을 방지(아스코빌글루코사이드, 에틸아스코빌에테르, 아스코빌테트라이소팔미테이트), ⅲ) 생성된 멜라닌이 멜라노사이트에서 각질 형성 세포로 넘어가는 단계를 억제(나이아신아마이드)하는 방법으로 피부 미백에 효과를 갖는 것으로 알려져 있다.

한편, 피부 미백과 관련한 대표적인 의약품 성분은 하이드로퀴논(hydroquinone)이다. 하이드로퀴논은 연고 형태의 의약품으로 판매되고 있는데, 멜라닌 생성을 억제하는 미백 화장품과 달리, 멜라닌이 있는 피부 세포를 직접 파괴해 새로운 피부 세포가 자라도록 돕는다고 알려져 있다.

그런데, 이들 성분들은 안정성이 떨어지거나 피부 부작용의 문제로 인하여 화장품 등의 원료 성분으로서 사용이 제한되고 있거나, 또는 효능 및/또는 효과가 불분명하고 피부 세포에 대한 독성, 발암 또는 알레르기 유발, 피부 자극성으로 인하여 제한적인 농도로만 허가되고 있다.

이러한 종래의 피부 미백 소재의 문제점을 해결하기 위하여 새로운 미백 성분에 대한 연구 및 개발이 이루어지고 있다. 예를 들어 대한민국등록특허 제10-0755742호에서는 미백 효과가 우수하고 독성이 없는 아크릴레이트계 화합물을 유효성분으로 함유하는 피부 미백 조성물을 제안하고 있다. 하지만, 예를 들어 화장품이나 의약품에 첨가되는 다른 성분과의 배합을 위해서 용매에 대한 용해도가 양호하며 피부에 대한 자극이나 독성이 없어 인체에 안전하게 사용될 수 있는 피부 미백 효과를 가지는 물질을 개발할 필요성이 있다.

본 발명은 전술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 본 발명의 목적은 인체에 자극이 없어 안전성이 담보된 피부 미백용 화장료 조성물, 이를 포함하는 화장품, 색소침착 피부 이상 병변을 치료, 완화 및/또는 예방하기 위한 약학 조성물 및 이를 포함하는 피부 외용제를 제공하고자 하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 용매에 대한 용해도가 우수하여 다른 성분과 쉽게 배합될 수 있도록 용매에 대한 용해도가 우수한 화합물을 유효 성분으로 함유하는 피부 미백용 화장료 조성물, 이를 포함하는 화장품, 색소침착 피부 이상 병변을 치료 , 완화 및/또는 예방하기 위한 약학 조성물 및 이를 포함하는 피부 외용제를 제공하고자 하는 것이다.

전술한 목적을 갖는 본 발명의 일 측면에 따르면, 본 발명은 하기 화학식 (Ⅰ)로 표시되는 화합물, 이의 화장품공학적으로 허용되는 염, 또는 이의 가능한 이성체를 유효 성분으로 함유하는 피부 미백용 화장료 조성물을 제공한다.

(상기 화학식 (Ⅰ)에서, R¹ 내지 R⁶은 각각 독립적으로 수소 원자, C₁-C₁₀의 알킬기, C₁-C₁₀의 알콕시기, C₄-C₁₀의 사이클로알킬기 또는 C₅-C₁₀의 아릴기임; A는 에스테르 결합을 통하여 연결(conjugation)되는 아미노산 또는 펩타이드로서, 상기 아미노산은 염기성 아미노산, 산성 아미노산 또는 친수성 아미노산이며, 상기 펩타이드는 소수성 아미노산을 통하여 연결되는 염기성 아미노산, 산성 아미노산 또는 친수성 아미노산으로 구성됨)

예시적인 실시형태에서, 상기 화학식 (Ⅰ)에서 R¹ 내지 R⁶은 각각 독립적으로 수소 원자 또는 C₁-C₁₀의 알킬기이며, 상기 A는 염기성 아미노산, 또는 소수성 아미노산을 통하여 연결되는 염기성 아미노산으로 구성되는 펩타이드일 수 있다.

예를 들어, 하나의 구체적인 실시형태에서, 상기 유효 성분은 하기 화학식 (Ⅱ)로 표시되는 화합물, 이의 화장품공학적으로 허용되는 염, 또는 이의 가능한 이성체를 포함할 수 있다.

(화학식 (Ⅱ)에서 A¹은 에스테르 결합을 통하여 연결되는 아르기닌(Arg) 또는 아르기닐글리신(Arginyl glycine)임)

이때, 상기 유효 성분은 상기 0.1 ~ 1000 μM의 농도로 포함할 수 있다.

또한, 본 발명은 전술한 피부 미백용 화장료 조성물을 포함하는 화장품을 제공한다.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 상기 화학식 (Ⅰ) 또는 (Ⅱ)로 표시되는 화합물, 이의 약학적으로 허용되는 염, 또는 이의 가능한 이성체를 유효 성분으로 함유하는 색소침착 피부 이상 병변을 치료, 완화, 또는 예방하기 위한 약학 조성물을 또한 제공한다.

또한, 본 발명은 이러한 약학 조성물을 함유하는 피부 외용제를 제공한다.

본 발명에 따라 유효 성분으로 첨가되는 화합물은 인체에 대한 자극이나 독성이 없기 때문에 안전성을 확보할 수 있다. 또한, 피부 미백에 대한 효과가 기존 소재에 비하여 우수할 뿐만 아니라 용매에 대한 용해성도 양호하다.

따라서 본 발명의 화합물은 피부 미백용 화장료 조성물 및 이 화장료 조성물을 포함하는 화장품은 물론이고 색소침착 피부 병변을 치료 및/또는 예방하기 위한 약학 조성물 및 이러한 약학 조성물을 포함하는 피부 외용제 중에 유효 성분으로 첨가될 수 있다. 특히 인체에 무해한 성분으로서, 인체에 대한 자극이나 독성이 없기 때문에 안전성이 담보되어 피부 미백용 화장품이나 색소침착 피부 병변의 치료 및/또는 예방을 위한 의약품으로 활용될 수 있다.

도 1은 본 발명의 예시적인 실시예에 따라 동물 세포주에 스피로스테놀 유도체를 처리하고 72시간 배양한 뒤, 배양 배지로 분비된 멜라닌의 함량을 측정한 그래프이다.
도 2는 본 발명의 예시적인 실시예에 따라 동물 세포주에 스피로스테놀 유도체를 처리하고 72시간 배양한 뒤, 세포 내부에서 멜라닌의 함량을 측정한 그래프이다.
도 3은 본 발명의 예시적인 실시예에 따라 동물 세포주에 스피로스테놀 유도체를 처리하고 72시간 배양한 뒤, 세포 내부에서 티로시나아제의 활성을 측정한 그래프이다.
도 4a 본 발명의 예시적인 실시예에 따라 합성된 스피로스테놀 유도체와, 치환되지 않은 스피로스테놀을 물과 에탄올에 용해시킨 상태에서 멜라닌 생성 억제 정도를 측정한 그래프이고, 도 4b는 이들 용매에 용해시킨 상태에서 미백 정도를 측정한 사진이다. 도 4b에서 SS는 치환되지 않은 스피로스테놀을 나타내고, ASS는 아르기닌으로 치환된 스피로스테놀 유도체를 나타낸다.
도 5는 본 발명의 예시적인 실시예에 따라 제조된 피부 미백용 화장품을 인체에 적용한 뒤, 시간 경과에 따른 과색소 침착 부위의 V값을 측정한 결과를 도시한 그래프이다.
도 6은 본 발명의 예시적인 실시예에 따라 제조된 피부 미백용 화장품을 인체에 적용한 뒤, 시간 경과에 따른 정상 피부 부위의 V값을 측정한 결과를 도시한 그래프이다.

이하, 필요한 경우에 첨부하는 도면을 참조하면서 본 발명을 상세하게 설명한다.

본 발명은 피부 미백 효과 및 색소침착 피부 이상 병변의 치료 및/또는 예방에 효과가 있는 화합물을 유효 성분으로 함유하는 피부 미백 및/또는 색소침착 피부 이상 병변의 치료/예방용 조성물에 관한 것이다. 본 발명에 따라 피부 미백용 화장료 조성물 및/또는 색소침착 피부 이상 병변의 치료/예방을 위한 약학 조성물 중에 유효 성분으로 첨가, 함유되는 화합물은 하기 화학식 (Ⅰ)로 표시되는 화합물, 이의 약학적 및/또는 화장품공학적으로 허용되는 염, 또는 이의 가능한 이성체이다.

(상기 화학식 (Ⅰ)에서, R¹ 내지 R⁶은 각각 독립적으로 수소 원자, C₁-C₁₀의 알킬기, C₁-C₁₀의 알콕시기, C₄-C₁₀의 사이클로알킬기 또는 C₅-C₁₀의 아릴기임; A는 에스테르 결합을 통하여 연결(conjugation)되는 아미노산 또는 펩타이드로서, 상기 아미노산은 염기성 아미노산, 산성 아미노산 또는 친수성 아미노산이며, 상기 펩타이드는 소수성 아미노산을 통하여 연결되는 염기성 아미노산, 산성 아미노산 또는 친수성 아미노산으로 구성됨)

본 발명에 따라 모체인 다수의 링으로 연결된 화합물에 연결되는 아미노산 또는 펩타이드와 관련해서, 염기성 아미노산(basic amino acid)은 중성 pH에서 양전하를 가지는 아미노산인 리신(Lys, K), 아르기닌(Arg, R) 및 히스티딘(His, H)으로 구성되는 군에서 선택된다. 산성 아미노산(acidic amino acid)은 중성 pH에서 음전하를 가지는 아미노산인 글루탐산(Glu, E) 또는 아스파르트산(Asp, D)이다. 친수성 아미노산(hydrophilic amino acid)은 곁사슬에 전기음성도가 큰 히드록실기(-OH)를 갖는 세린(Ser, S), 트레오닌(Thr, T), 티로신(Tyr, Y), 티올기(-SH)를 가지는 시스테인(Cys, C), 카르복시아마이드를 가지는 아스파라진(Asn, N) 및 글루타민(Gln, Q)으로 구성되는 군에서 선택된다. 소수성 아미노산(hydrophobic amino acid)은 곁사슬이 수소 또는 지방족 탄화수소로 이루어진 글리신(Gly, G), 알라닌(Ala, A), 발린(Val, V), 이소류신(Ile, I), 류신(Leu, L), 티오에테르 결합을 가지는 메티오닌(Met, M), 곁가지가 고리 모양을 형성하는 프롤린(Pro, P), 방향족 고리를 곁사슬로 가지는 페닐알라닌(Phe, F) 및 트립토판(Trp, W)로 구성되는 군에서 선택될 수 있다.

본 발명에 따라 피부 미백용 및 색소침착 피부 이상 병변의 치료/예방용 조성물에 함유되는 유효 성분으로서의 상기 화학식 (Ⅰ)로 표시되는 화합물의 예시적인 형태로서, 화학식 (Ⅰ)에서 R¹ 내지 R⁶은 각각 독립적으로 수소 원자 또는 C₁-C₁₀의 알킬기이며, 상기 A는 염기성 아미노산, 또는 상기 소수성 아미노산을 통하여 연결되는 염기성 아미노산으로 구성되는 펩타이드를 들 수 있다. 예를 들어, 피부 미백용 및/또는 색소침착 피부 이상 병변의 치료/예방을 위한 약학 조성물 중에 첨가될 수 있는 유효 성분은 하기 화학식 (Ⅱ)로 표시되는 화합물, 이의 약학적 및/또는 화장품공학적으로 허용되는 염, 또는 이의 가능한 이성체이다.

(화학식 (Ⅱ)에서 A¹은 에스테르 결합을 통하여 연결되는 아르기닌(Arg) 또는 아르기닐글리신(Arginyl glycine)임)

화학식 (Ⅰ) 또는 화학식 (Ⅱ)로 표시되는 화합물의 화장품공학적 및/또는 약학적으로 허용되는 염으로는 화장품공학적 및/또는 약학적으로 허용가능한 유리산(free acid)에 의해 형성된 산 부가염이 유용하다. 예를 들어, 산 부가염은 통상의 방법, 예를 들어 화합물을 과량의 산 수용액에 용해시키고, 이 염을 수혼화성 유기 용매, 예를 들어 메탄올, 에탄올, 아세톤 또는 아세토니트릴을 사용하여 침전시켜서 제조할 수 있다. 동 몰량의 화합물 및 물 중의 산 또는 알코올(예, 글리콜 모노메틸에테르)을 가열하고, 이어서 상기 혼합물을 증발시켜 건조시키거나, 또는 석출된 염을 흡인 여과시킬 수 있다. 이때, 유리산으로는 유기산과 무기산을 사용할 수 있으며, 무기산으로는 염산, 인산, 황산, 질산, 주석산 등을 사용할 수 있고 유기산으로는 메탄술폰산, p-톨루엔술폰산, 아세트산, 트리플루오로아세트산, 말레인산, 숙신산, 옥살산, 벤조산, 타르타르산, 푸마르산, 만데르산, 프로피온산, 구연산, 젖산, 글리콜산, 글루콘산, 갈락투론산, 글루탐산, 글루타르산, 글루쿠론산, 아스파르트산, 아스코르브산, 카본산, 바닐릭산, 히드로아이오딕산 등을 사용할 수 있으며, 이들에 제한되지 않는다.

또한, 염기를 사용하여 화장품학적 및/또는 약학적으로 허용가능한 금속염을 만들 수 있다. 예를 들어, 알칼리 금속염 또는 알칼리토금속염은, 예를 들어 화합물을 과량의 알칼리 금속 수산화물 또는 알칼리 토금속 수산화물 용액 중에 용해시키고, 비용해 화합물 염을 여과한 후 여액을 증발, 건조시켜 얻는다. 또한, 이에 대응하는 은염은 알칼리 금속염 또는 알칼리토금속염을 적당한 은염(예, 질산은)과 반응시켜 얻을 수 있다.

화학식 (Ⅰ) 또는 화학식 (Ⅱ)로 표시되는 화합물의 화장품공학적 및/또는 약학적으로 허용되는 염은, 달리 지시하지 않는 한, 화학식 (Ⅰ) 또는 화학식 (Ⅱ)로 표시되는 화합물에 존재할 수 있는 산성 또는 염기성 기의 염을 거의 포함한다. 예를 들어 화장품학적 및/또는 약학적으로 허용가능한 염으로는 히드록시기의 나트륨, 칼슘 및 칼륨 염 등이 포함될 수 있고, 아미노기의 기타 약학적으로 허용가능한 염으로는 히드로브로마이드, 황산염, 수소황산염, 인산염, 수소 인산염, 이수소 인산염, 아세테이트, 숙시네이트, 시트레이트, 타르트레이트, 락테이트, 만델레이트, 메탄술포네이트(메실레이트) 및 p-톨루엔술포네이트(토실레이트)염 등이 있으며 당업계에서 알려진 염의 제조방법을 통하여 제조될 수 있다.

화학식 (Ⅰ) 또는 화학식 (Ⅱ)로 표시되는 화합물은 1개 이상의 비대칭 탄소를 가지고 있다. 이들 화합물에 포함되어 있는 비대칭 탄소 원자는 각 탄소 원자로부터 독립적으로 R, S 또는 RS의 배위를 나타낼 수 있으며, 따라서 화학식 (Ⅰ) 또는 (Ⅱ)의 화합물은 순수한 거울상 이성질체(enantiomer) 또는 순수한 부분입체 이성질체(diastereoisomer)의 형태이거나, 또는 특히 라세미체(racemate)인 거울상 이성질체의 혼합물의 형태이거나, 또는 부분입체 이성질체의 혼합물의 형태일 수 있다. 거울상 이성질체 및 부분입체 이성질체의 분리는 당업계의 통상의 기술자에게 알려진 기술, 특히 크로마토그래피에 의하여 수행될 수 있다.

본 발명에 따른 화합물은 다수의 링 구조를 갖는 모체 화합물의 일단으로 적절한 아미노산 또는 펩타이드를 도입, 연결하는 방법으로 합성될 수 있다. 예시적으로, 화학식 (Ⅰ) 또는 (Ⅱ)로 표시되는 화합물의 일단으로 에스테르 결합을 통하여 염기성/산성/친수성 아미노산을 도입하거나, 소수성 아미노산을 경유하여 염기성/산성/친수성 아미노산으로 구성되는 펩타이드를 도입할 수 있다.

예를 들어, 화학식 (Ⅱ)로 표시되는 화합물을 합성하기 위한 다수의 링 구조를 갖는 모체 출발 물질로서 (3β,25R)-spirost-5-en-3-ol(스피로스테놀)을 사용할 수 있다. 스피로스테놀은 디오스게닌(diosgenin)으로도 불리는데, 야생마(wild yam)의 사포닌을 강산, 염기 또는 효소를 이용한 가수분해에 의하여 얻어지는 스테로이드 사포게닌(steroid sapogenin)이다. 스피로스테놀은 조골세포에서 에스트로겐 수용체 관련 포스파티딜이노시톨 3-키나아제, p38 미토겐-활성 단백질 키나아제 경로를 통하여 혈관생성을 유도한다. 하지만, 스피로스테놀은 물과 같은 용매에 대한 용해도가 낮아(0.02 ㎎/L) 생체 내의 흡수가 어렵기 때문에 실제 이용에는 한계가 있다.

본 발명의 예시적인 실시예에서는 출발 물질인 스피로스테놀의 물에 대한 용해도를 증가시킬 수 있도록 스피로스테놀의 일단에 형성된 하이드록시기와, ⅰ) 전하를 갖는 염기성 아미노산, 산성 아미노산, 또는 극성 작용기를 갖는 친수성 아미노산의 카르복시기와 에스테르 결합을 형성하거나, ⅱ) 소수성 아미노산 및 염기성/소수성/친수성 아미노산과 같은 극성 아미노산으로 구성되는 펩타이드를 예를 들어 소수성 아미노산의 카르복시기와 에스테르 결합을 형성하여 화학식 (Ⅱ)로 표시되는 스피로스테놀 유도체를 합성한다.

예시적으로 스피로스테놀의 일단에 위치하는 히드록시기에 염기성/산성/친수성 아미노산의 카르복시기를 반응시켜 에스테르 결합을 통하여 염기성/산성/친수성 아미노산이 직접 연결되는 스피로스테놀 유도체는 다음과 같은 방법으로 합성될 수 있다(합성예 1 참조). 예를 들어, 극성 작용기(예를 들어 아민기(또는 아미노기), 히드록시기, 티올기, 카르복시기 등)가 적절한 보호기에 의해 보호된 염기성/산성/친수성 아미노산을 스피로스테놀과 반응시켜, 스피로스테놀의 일단에 위치하는 히드록시기에 보호기로 보호된 염기성/산성/친수성 아미노산이 에스테르 결합된 중간합성물을 얻는다. 이때, 염기성/산성/친수성 아미노산의 극성 작용기를 보호하기 위한 보호기로서 예를 들어 Boc(t-butyloxycarbonyl) 또는 Fmoc(9-fluorenyl methoxyarbonyl)를 사용할 수 있지만, 본 발명이 이들 예시한 보호기로만 한정되는 것은 아니다. 바람직한 하나의 실시형태에서, 스피로스테놀은 물에 대한 용해도가 낮으므로, 적절한 유기용매, 예를 들어 p-톨루오일클로라이드, 트리에틸아민(TEA), 테트라하이드로퓨란(THF)과 같은 유기용매를 사용할 수 있다. 중간합성물의 합성이 완료되면, 트리플루오로아세트산 및 메틸렌클로라이드(TFA/MC) 등을 사용하여 스피로스테놀의 일단으로 연결된 염기성/산성/친수성 아미노산의 극성 작용기에 부착된 보호기를 제거하는 탈보호 반응을 통하여, 에스테르 결합을 통하여 염기성/산성/친수성 아미노산이 직접 도입된 스피로스테놀 유도체를 얻을 수 있다.

대안적인 실시형태에 따라, 스피로스테놀의 일단에 위치하는 히드록시기에 소수성 아미노산-염기성/산성/친수성 아미노산으로 구성되는 펩타이드를 연결하기 위하여, 소수성 아미노산의 카르복시기와 스피로스테놀의 히드록시기가 반응하여 에스테르 결합을 형성할 수 있다(합성예 2 참조). 예를 들어 아민기가 보호기로 보호된 소수성 아미노산과 스피로스테놀을 적절한 용매에 반응시켜 보호기로 보호된 소수성 아미노산이 스피로스테놀의 히드록시기와 에스테르 결합을 형성시키고, 보호기를 제거하는 탈보호 반응을 진행하여 소수성 아미노산이 스피로스테놀의 일단에 에스테르 결합을 형성한 중간 화합물을 얻을 수 있다. 이 중간 화합물과, 극성 작용기(예를 들어 아민기, 히드록시기, 티올기, 카르복시기 등)가 적절한 보호기에 의해 보호된 염기성/산성/친수성 아미노산을 적절한 유기 용매에서 반응시킨 뒤, 염기성/산성/친수성 아미노산의 극성 작용기에 부착된 보호기를 제거하는 탈보호 반응을 진행하여 소수성 아미노산을 통하여 염기성/산성/친수성 아미노산이 스피로스테놀의 일단에 연결된 화합물을 얻을 수 있다.

본 발명의 예시적인 실시형태에 따르면, 화학식 (Ⅰ) 또는 화학식 (Ⅱ)로 표시되는 화합물은 동물 세포주의 배양 배지에서 멜라닌의 생성을 억제하고(도 1 참조), 세포 내부에서의 멜라닌의 생성을 억제한다(도 2 참조). 특히, 본 발명에 따라 유효 성분으로 첨가된 이들 화합물은 멜라닌의 생성과 밀접한 관련이 있는 티로시나아제의 활성을 저하시킨다(도 3 참조).

피부에 멜라닌 색소가 침착되는 것과 관련해서 티로시나아제라는 효소에 의한 일련의 산화 과정을 통해 멜라닌 중합체가 과량으로 생성되어 피부에 축적되는 것으로 알려져 있다. 티로시나아제는 티로신(Tyr)을 멜라닌 중합체 생성의 중간물질인 도파(DOPA, 3,4-dihydroxy phenylalanine), 도파퀴논(DOPA-quinone)으로 전환시키는 멜라닌 생성과정에서 가장 중요한 효소이다. 본 발명의 예시적인 실시형태에 따르면, 본 발명의 화합물은 멜라닌이 생성되는 초기 과정에 관여하는 티로시나아제의 활성을 억제하기 때문에, 피부 미백 및 색소침착 피부 이상 병변의 효율적인 치료 및/또는 예방이 가능하다.

특히, 아미노산 또는 펩타이드가 도입되지 않은 스피로스테놀과 달리, 본 발명의 예시적인 실시예에 따라 염기성/산성/친수성 아미노산 및/또는 소수성 아미노산을 통하여 염기성/산성/친수성 아미노산이 연결된 펩타이드가 도입된 스피로스테놀 유도체는 물이나 에탄올과 같은 유기용매에 대한 용해도가 향상된다. 따라서 아미노산 또는 펩타이드로 치환되지 않은 스피로스테놀은 물이나 유기용매에 첨가한 경우에는 미백 활성이 전혀 나타나지 않은 반면에, 본 발명에 따른 스피로스테놀 유도체는 이들 용매에 용해된 상태에서 훨씬 우수한 미백 활성 효과를 보인다(도 4a 및 도 4b 참조). 따라서 본 발명에 따라 아미노산 또는 펩타이드가 에스테르 결합을 통하여 일단에 위치한 히드록시기로 결합한 스피로스테놀 유도체는, 용매가 포함되어 있는 피부 미백용 화장료 조성물이나 색소침착 피부 이상 병변의 치료 및/또는 예방을 위한 약학 조성물에도 활용될 수 있다.

또한, 본 발명에 따라 사용된 화합물을 함유하는 제형으로 조제한 뒤, 인체에 투여한 결과, 과색소 침착 부위는 물론이고 정상 피부 조직에서도 피부 밝기가 크게 증가하였으며(도 5 및 도 6 참조), 장기간 투여에도 홍반, 가려움 등의 부작용이 보고되지 않아 인체에 무해한 것으로 확인되었다(하기 실시예 참조).

따라서 본 발명의 일 측면에 따르면 본 발명은 전술한 화학식 (Ⅰ) 또는 화학식 (Ⅱ)로 표시되는 화합물, 이의 화장품공학적으로 허용되는 염, 또는 이의 가능한 이성체를 유효 성분으로 함유하는 피부 미백용 화장료 조성물 및 이 화장료 조성물을 함유하는 화장품에 관한 것이다. 예시적인 실시형태에 따라, 본 발명의 화장료 조성물 중에 상기 유효 성분은 0.1 ~ 1000 μM, 바람직하게는 1 ~ 10 μM의 농도로 포함할 수 있다.

본 발명에 따른 피부 미백용 화장료 조성물은 화장료용 부형제를 추가로 포함할 수 있다. 본 발명의 효과 즉, 피부 미백 효과를 저해하지 않는 범위에서 통상의 화장료에 사용되는 공지의 성분, 예를 들어 보습제, 분말성분, 자외선 흡수제, 산화방지제, 미용성분, 당지질, 식물추출액, 방부제, 향료, pH 조정제, 색소, 점도 조정제 또는 겔화제 등을 보조성분으로 포함할 수 있다.

보습제의 비제한적인 예는 프로필렌글리콜, 이소프렌글리콜, 1,2-헵탄디올, 1,3-부틸렌글리콜, 디프로필렌글리콜, 헥산디올, 폴리에틸렌글리콜글리세린, 글리세린, 디글리세린, 트리글리세린, 폴리글리세린, 네오펜틸글리콜, 소르비톨, 에리스리톨, 펜타에리스리톨, 글루코오스, 갈락토오스 등의 글리콜류, 프락토오스, 수크로오스, 말토오스, 자일로오스, 자일로비오스, 올리고당의 환원물, 단백질, 무코다당, 콜라겐, 엘라스틴, 케라틴 또는 트리에탄올아민 등일 수 있다.

분말성분의 비제한적인 예는 산화티탄, 실리콘처리 산화티탄, 산화아연 및 황산바륨 등의 백색 무기안료, 산화철, 카본블랙, 티탄ㅇ산화티탄 소결물 및 군청 등의 유색 무기 안료, 탈크, 실리콘처리 탈크, 백운모, 카올린, 탄화규소, 벤토나이트, 스멕타이트, 무수규산, 산화알루미늄, 산화마그네슘, 산화지르코늄, 규조토, 규산칼슘, 규산바륨, 규산마그네슘, 탄산칼슘, 탄산마그네슘, 히드록시아파타이트 및 질화붕소 등의 백색 체질 분체, 이산화티탄 피복 운모, 산화철 운모 티탄, 실리콘처리 운모 티탄, 어린박, 폴리에틸렌계 수지, 불소계 수지, 셀룰로오스계 수지 및 실리콘 수지 등의 유기 고분자 수지 분체, 스테아린산 아연 및 N-아실리신 등의 유기 저분자성 분체, 전분, 실크 분말 및 셀룰로오스 분말 등의 천연 유기 분체, 적색 201호, 적색 202호, 등색 203호, 등색 204호, 청색 404호 및 황색 401호 등의 유기 안료 분체, 적색 3호, 적색 104호, 적색 106호, 등색 205호, 황색 4호, 황색 5호, 녹색 3호 및 청색 1호 등의 지르코늄, 바륨 또는 알루미늄 레이크 등의 유기 분체 안료, 마이카, 금분 등의 금박 분체 및 미립자 산화티탄 피복 운모 티탄 등의 복합 분체 등일 수 있다.

자외선 흡수제의 비제한적인 예는 벤조페논 유도체, 파라아미노안식향산 유도체, 메톡시신남산 유도체, 우로카닌산 등일 수 있다. 산화방지제의 비제한적인 예는 BHT, BHA, 비타민 C류, 비타민 E류, 이들의 유도체 및 이들의 염 등일 수 있다. 미용성분의 비제한적인 예는 상기 비타민을 포함한 비타민류, 이들의 유도체 및 이들의 염, 소염제 및 생약 등 일 수 있다. 당지질의 비제한적인 예는 스핑고당지질 등일 수 있다. 식물추출액의 비제한적인 예는 알로에베라, 위치하젤, 하마메리스, 오이, 레몬, 라벤더 및 장미 등의 추출물일 수 있다. 방부제의 비제한적인 예는 파라옥시안식향산메틸, 파라옥시안식향산에틸, 파라옥시안식향산부틸, 파라옥시안식향산프로필, 페녹시에탄올 및 에탄올 등일 수 있다.

향료의 비제한적인 예는 캠퍼유, 귤오일, 페퍼민트오일, 쟈스민 앱솔루트, 파인오일, 라임오일, 라벤더오일, 로즈오일 및 머스크오일 등일 수 있다. pH 조정제의 비제한적인 예는 에데트산, 에데트산나트륨, 염화나트륨, 쿠엔산, 쿠엔산나트륨, 수산화나트륨, 수산화칼륨 및 트리에탄올아민 등일 수 있다. 색소의 비제한적인 예는 청색 1호, 청색 204호, 적색 3호 및 황색 201호 등일 수 있다. 점도조정제의 비제한적인 예는 폴리비닐알콜(PVA), 메틸셀룰로스(MC), 에틸셀룰로스, 히드록시프로필메틸셀룰로스, 히드록시프로필에틸셀룰로스, 이 외의 셀룰로스 유도체, 폴리비닐피릴리돈(PVP), 카르복시메틸셀룰로스, 잔탄검, 알긴산 또는 이의 염, 카라기난, 퀸스시드 파우드, 알칼리게네스 산생 다당류, 카르복시비닐폴리머, 아크릴산염, 아크릴산폴리머(쇄상형, 가교형) 및 아크릴산ㅇ메타크릴산알킬 공중합체 등일 수 있다. 겔화제의 비제한적인 예는 (베헨산/에이코산 이산) 글리세릴 및 (베헨산/에이코산 이산) 폴리글리세릴-10, 지방산 금속염, 히드록시스테아린산, 덱스트린 지방산 에스테르, 이눌린 지방산 에스테르, 설탕 지방산 에스테르, 아실화 셀루비오스, 디벤질리덴소르비톨, 아미노산계 겔화제, 무수규산, 유기변성점토 광물, 연무상 실리카, 알루미나, 가교형 유기폴리실록산, 폴리에틸렌 왁스 또는 파라핀 왁스 등의 탄화수소 왁스, 카나우바 왁스 또는 칸델릴라 왁스 등의 식물성 왁스, 한천 및 젤라틴 등일 수 있다.

본 발명의 화장료 조성물은 당업계에서 통상적으로 제조되는 어떠한 제형으로도 제조될 수 있으며, 예를 들어, 용액, 현탁액, 유탁액, 페이스트, 겔, 크림, 로션, 파우더, 비누, 계면활성제-함유 클린싱, 오일, 분말 파운데이션, 유탁액 파운데이션, 왁스 파운데이션 및 스프레이 등으로 제형화될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 보다 상세하게는, 유연 화장수, 영양 화장수, 크림, 영양 크림, 마사지 크림, 에센스, 아이 크림, 클렌징크림, 클렌징 폼, 클렌징 워터, 팩, 스프레이 또는 파우더의 제형으로 제조될 수 있다.

또한, 본 발명의 화장료 조성물은 일반 피부 화장료에 배합되는 화장품학적으로 허용가능한 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 허용가능한 담체는 제형에 따라 다양하다.

본 발명의 제형이 페이스트, 크림 또는 겔인 경우에는 담체 성분으로서 동물성유, 식물성유, 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, 알루미늄 히드록시드, 칼슘 실리케이트 또는 폴리아미드 파우더가 이용될 수 있고, 특히 스프레이인 경우에는 추가적으로 클로로플루오로히드로카본, 프로판/부탄 또는 디메틸에테르와 같은 추진체를 포함할 수 있다. 또한, 본 발명의 제형이 용액 또는 유탁액인 경우에는, 담체 성분으로서 용매, 용해화제 또는 유탁화제가 이용되고, 예컨대 물, 에탄올, 이소프로판올, 에틸 카보네이트, 에틸 아세테이트, 벤질 알콜, 벤질 벤조에이트, 프로필렌글리콜, 1,3-부틸글리콜 오일이 있으며, 특히, 목화씨 오일, 땅콩 오일, 옥수수 배종 오일, 올리브 오일, 피마자 오일 및 참깨 오일, 글리세롤 지방족 에스테르, 폴리에틸렌글리콜 또는 소르비탄의 지방산 에스테르 등이 이용될 수 있다.

또한, 본 발명의 제형이 현탁액인 경우에는 담체 성분으로서 물, 에탄올 또는 프로필렌글리콜과 같은 액상의 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. 또한, 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, 라놀린 유도체 또는 에톡실화 글리세롤 지방산 에스테르 등이 이용될 수 있다.

본 발명의 또 하나의 실시형태로서, 본 발명은 상기 화장료 조성물을 포함하는 화장품을 제공한다. 화장품은 예를 들어 「화장품법」에 따라 인체를 청결, 미화하여 매력을 더하고 용모를 밝게 변화시키거나 피부ㅇ모발의 건강을 유지 또는 증진하기 위하여 인체에 바르고 문지르거나 뿌리는 등 이와 유사한 방법으로 사용되는 물품으로서 인체에 대한 작용이 경미한 것으로 정의될 수 있다. 예를 들어, 본 발명에 따른 화장품은 피부 미백효과를 갖는 기능성 화장품일 수 있다. 본 발명에 따른 화장품은 인체에 적용하였을 때, 피부 미백의 효과를 나타내는 것이 확인되었으므로, 기능성 화장품의 일종이다.

예를 들어, 본 발명에 따른 화장품은 스킨로션, 스킨 소프너, 스킨토너, 아스트린젠트, 로션, 밀크로션, 모이스처 로션, 영양로션, 맛사지크림, 영양크림, 모이스처 크림, 핸드크림, 에센스, 영양에센스, 팩, 비누, 샴푸, 클렌징폼, 클렌징로션, 클렌징크림, 바디로션, 바디클렌저, 유액, 프레스파우더, 루스파우더 또는 아이섀도로 제형화된 것일 수 있다.

또한, 본 발명의 다른 실시형태에 따르면, 본 발명은 화학식 (Ⅰ) 또는 화학식 (Ⅱ)로 표시되는 화합물, 이의 약학적으로 허용되는 염, 또는 이의 가능한 이성체를 유효 성분으로 함유하는 색소침착 피부 이상 병변을 치료, 완화 및/또는 예방하기 위한 약학 조성물에 관한 것이다. 색소침착 피부 이상 병변으로서 예를 들어 멜라닌 색소가 과도하게 생성되어 피부에 병적으로 침착되는 주근깨(freckle), 기미, 흑피종(melasma), 카페오레 반점(cafe au lait spot), 간반(chloasma), 검버섯, 흑자(lentigo) 및 염증이나 자극 후 피부의 과색소침착 등을 포함하지만, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 예시적인 실시형태에 따라, 본 발명의 약학 조성물 중에 상기 유효 성분은 0.1 ~ 1000 μM, 예를 들어 10 ~ 1000 μM의 농도로 포함할 수 있다.

본 발명에 따라 색소침착 피부 이상 병변의 치료/예방을 위한 약학 조성물은 약학적으로 허용가능한 담체를 추가로 포함할 수 있다. 본 발명의 용어 "약학적으로 허용가능한"이란 상기 조성물에 노출되는 세포나 인간에게 독성이 없는 특성을 나타내는 것을 의미한다. 상기 담체는 완충제, 보존제, 무통화제, 가용화제, 등장제, 안정화제, 기제, 부형제, 윤활제 등 당업계에 공지된 것이라면 제한 없이 사용할 수 있다. 또한 본 발명의 약학조성물은 각각 통상의 방법에 따라 산제, 과립제, 정제, 캡슐제, 현탁액, 에멀젼, 시럽, 에어로졸 등의 경구형 제형, 외용제, 좌제 및 멸균 주사용액의 형태로 제형화하여 사용될 수 있다. 나아가, 연고제, 로션제, 스프레이제, 패취제, 크림제, 산제, 현탁제, 겔제 또는 젤의 형태의 피부 외용제의 형태로 사용될 수 있다.

본 발명의 약학 조성물에 포함될 수 있는 담체, 부형제 및 희석제로는 락토오스, 덱스트로오스, 수크로오스, 솔비톨, 만니톨, 자일리톨, 에리스리톨, 말티톨, 전분, 아카시아 고무, 알지네이트, 젤라틴, 칼슘 포스페이트, 칼슘 실리케이트, 셀룰로오스, 메틸셀룰로오스, 미정질 셀룰로오스, 폴리비닐피롤리돈, 물, 메틸히드록시벤조에이트, 프로필히드록시벤조에이트, 탈크, 마그네슘 스테아레이트 및 광물유를 들 수 있다. 제제화할 경우에는 보통 사용하는 충진제, 증량제, 결합제, 습윤제, 붕해제, 계면활성제 등의 희석제 또는 부형제를 사용하여 조제된다.

예를 들어, 경구투여를 위한 고형제제에는 정제, 환제, 산제, 과립제, 캡슐제 등이 포함되며, 이러한 고형제제는 상기 통초 추출물에 적어도 하나 이상의 부형제 예를 들면, 전분, 칼슘카보네이트. 수크로오스 또는 락토오스, 젤라틴 등을 섞어 조제된다. 또한 단순한 부형제 이외에 마그네슘 스티레이트, 탈크 같은 윤활제들도 사용된다. 경구를 위한 액상 제제로는 현탁제, 내용 액제, 유제, 시럽제 등이 해당되는 데 흔히 사용되는 단순희석제인 물, 리퀴드 파라핀 이외에 여러 가지 부형제, 습윤제, 감미제, 방향제, 보존제 등이 포함될 수 있다.

비경구 투여를 위한 제제에는 멸균된 수용액, 비수성용제, 현탁제, 유제, 동결건조 제제, 좌제가 포함된다. 비수성용제, 현탁제로는 프로필렌글리콜, 폴리에틸렌글리콜, 올리브 오일과 같은 식물성 기름, 에틸올레이트와 같은 주사 가능한 에스테르 등이 사용될 수 있다. 좌제의 기제로는 위텝솔(witepsol), 마크로골, 트윈 (tween) 61, 카카오지, 라우린지, 글리세로제라틴 등이 사용될 수 있다.

본 발명의 또 다른 실시형태로서, 본 발명은 색소침착 피부 이상 병변을 치료/예방하기 위한 약학 조성물을 포함하는 피부 외용제를 제공한다. 본 발명의 용어 "피부 외용제"는 일반적으로 피부 외용에 사용하는 물질 전반을 포함하는 포괄하는 개념이다. 상기 약학 조성물을 포함하는 제형의 비제한적인 예로는 경고제, 로션제, 리니멘트제, 액제, 에어로솔제, 엑스제, 연고제, 유동엑스제, 유제, 현탁제, 캅셀제, 크림제, 연질 또는 경질 젤라틴 캅셀, 첩부제, 서방화제제가 있다.

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 락토오스, 덱스트로오스, 수크로오스, 올리고당, 솔비톨, 만니톨, 자일리톨, 에리스리톨, 말티톨, 전분, 아카시아 고무, 알지네이트, 젤라틴, 칼슘 포스페이트, 칼슘 실리케이트, 셀룰로오스, 메틸셀룰로오스, 미정질 셀룰로오스, 폴리비닐피롤리돈, 물, 메틸히드록시벤조에이트, 프로필히드록시벤조에이트, 탈크, 마그네슘 스테아레이트 및 광물유를 들 수 있다.

각각의 제형에 의한 피부 외용제에 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.

또한, 본 발명에 의한 조성물이 약학 조성물로 사용될 경우에, 방부제, 안정화제, 수화제 또는 유화 촉진제, 삼투압 조절을 위한 염 또는 완충제 등의 약학적 보조제 및 기타 치료적으로 유용한 물질을 추가로 함유할 수 있으며, 통상적인 방법에 따라 비경구 투여 형태로 제형화할 수 있다. 유효성분의 실제 투여량은 증상의 중증도, 선택된 투여 경로, 대상의 연령, 성별, 체중 및 건강상태 등의 여러 관련 인자에 비추어 결정되어야 하는 것으로 이해되어야 한다. 일반적으로 유효성분의 투여량은 0.001 ㎍/kg/일 내지 대략 2000 ㎍/kg/일의 범위이다. 더 바람직한 투여량은 0.5 ㎍/kg/일 내지 2.5 ㎍/kg/일이다. 외용 투여는 하루에 한번 투여할 수도 있고, 수회 나누어 투여할 수도 있다.

이하, 예시적인 실시예를 참조하면서 본 발명을 보다 상세하게 설명하지만, 본 발명이 하기 실시예에 기재된 발명으로 한정되는 것은 아니다.

합성예 1 : 아르기닐-스피로스테놀 유도체 합성

(1) Boc-보호된 아르기닌과 에스테르 결합한 중간체의 합성

(3β,25R)-spirost-5-en-3-ol(스피로스테놀, 7.92g, 19.01 mmol, (1))과 3개의 아민기가 Boc로 보호된 아르기닌(Boc-Arg(Boc)₂-OH, 9.02g, 19.01 mmol)을 트리에틸아민(TEA) (5.3 ㎖, 38.04 mmol), p-Toluoyl chloride(2.53 ㎖, 19.01 mmol), 테트라하이드로퓨란(THF) 100 ㎖에 녹이고, 약 2분간 저어준 후 4-dimethylaminopyridine(DMAP, 2.3g, 19.01 mmol)를 넣고 실온에서 약 12시간 동안 저어주었다. 출발 물질인 스피로스테놀이 TLC 상에서 완전히 사라진 것을 확인 한 후 용매를 제거하고 포화 KHSO₃(aq) 용액과 methylene chloride를 이용하여 추출하였다. 용매는 MgSO₄로 건조한 후 제거하였다. 조-생성물은 실리카겔크로마토그래피를 이용하여(hexane:ethylacetate = 5:1) 분리하여 흰색 고체인 중간체((3))를 얻었다(수율 87%).

(2) 아르기닐-O-스피로스테놀의 합성

정제된 중간화합물((2))을 30% TFA/MC(trifluoro acetic acid/methylene chloride) 하에서 약 1시간 동안 교반하여 보호된 Boc 그룹을 제거하였다. 용매를 rotary evaporator로 제거하고 흰색의 고체를 얻었으며 이 화합물을 아세톤에 녹인 후 2M-HCl/Ether로 처리하여 TFA salt를 HCl salt로 치환하였다. 이때 흰색의 침전물이 생겨나며, 이 침전물을 glass filter로 거른 후 아세톤과 에테르로 몇 차례 씻어주고 건조시켜 순도 95%이상의 깨끗한 화합물((3))을 얻었다. NMR 분석결과가 아래에 표시되어 있다.

¹ H NMR (500 MHz, CDCl ₃ ): δ 5.34 (s, 1H), 4.59 (m, 1H), 4.28 (m, 1H), 3.98 (m, 1H), 3.15 (m, 3H), 2.32 (m, 2H), 1.89 (m, 7H), 1.65 (m, 12H), 1.25 (m, 7H), 1.01 (s, 3H), 1.96 (m, 4H), 0.74 (s, 3H), 0.73 (s, 3H). LRMS (ESI): m/z = 571.5[M + 1] ⁺

합성예 2: 아르기닐글리실-스피로스테놀 유도체 합성

(1) 글리실-스피로스테놀 에스테르의 합성

Boc-Gly-OH (4.6g)과 스피로스테놀(10 g, (1)), 트리에틸아민(TEA) (6.7mL) 그리고 p-Toluoyl chloride (3.52 ㎖)를 테트라하이드로퓨란(THF) 100 ㎖에 녹이고 약 2분간 저어준 후 4-Dimethylaminopyridine(DMAP, 2.93g)를 넣고 실온에서 약 12시간 동안 저어주었다. 출발 물질인 스피로스테놀이 TLC 상에서 완전히 사라진 것을 확인 한 후 용매를 제거하고 포화 KHSO₃(aq) 용액과 methylene chloride(MC)를 이용하여 추출하였다. 용매는 MgSO₄로 건조한 후 제거하였다. 조-생성물은 실리카겔 크로마토그래피를 이용하여(hexane:ethylacetate=5/1) 분리하여 흰색의 고체를 얻었다(수율 90%). 정제된 중간체인 N-Boc-Glycyl 스피로스테놀 에스테르를 10% TFA/MC 하에서 약 3시간 동안 교반하여 보호된 Boc 그룹을 제거하였다. 용매를 rotary evaporator로 제거 하고 Ether를 첨가하여 흰색의 고체를 얻었다. MR 분석결과가 아래에 표시되어 있다.

¹H-NMR (500.13MHz, DMSO-d₆): d 8.18(bs, 3H), 5.37(d, 1H), 4.60-4.58(m, 1H), 4.28(qt, 1H), 3.80(s, 2H), 3.41-3.39(m, 1H), 3.20(t, 1H), 2.33-2.22(m, 2H), 1.97-0.86(m, 28H), 0.74(s, 3H, 0.73(s, 3H). LRMS (ESI): m/z = 472.6[M + H]⁺

(2) 아르기닐글리실-O스피로스테놀의 합성

Boc-Arg-OH(7.24g)을 디메틸포름아마이드(DMF) 50 ㎖에 녹이고 에틸렌디클로라이드(EDC, 6.33g), 하이드록시벤조트리아졸(HOBt, 3.57g)을 첨가하여 약 20분 동안 교반시켰다. 위에서 얻은 중간화합물((2), 12g)과 TEA(3.7㎖)를 CH₂Cl₂ 100 ㎖ 에 용해시키고 이 혼합 용액을 상기 용액에 첨가하여 실온에서 약 6시간 동안 교반 시켰다. 용매는 감압농축 하여 제거하고 생성 잔류물에 물을 부어 흰색의 고체를 얻었다. 생성된 흰색의 고체는 물로 여러 번 세척한 후 건조시켜 Gly-N-BOC-Arg 스피로스테놀을 90% 수율로 얻었다. 정제된 이 에스테르를 10% TFA/MC 하에서 약 3시간 동안 교반하여 보호된 Boc 그룹을 제거하였다. 용매를 rotary evaporator로 제거 하고 Ether를 첨가하여 흰색의 고체를 얻었다. 이 화합물에 100 ㎖ 아세톤을 가해서 녹이고 2M HCl/Ether (30 ㎖)를 첨가하여 흰색의 침전물을 얻었다. 이 침전물은 glass filter로 거른 후 아세톤으로 수차례 씻어주고 건조하였다. NMR 분석결과가 아래에 표시되어 있다.

¹H-NMR (500.13MHz, DMSO-d₆ ): d 9.09(s, 1H), 8.33(s, 2H), 7.81(s, 1H), 5.36(d, 1H), 4.41-4.53(m, 1H), 4.30(qt, 1H), 3.96-3.89(m, 3H), 3.43-3.40(m, 1H), 3.24-3.16(m, 3H), 2.30(d, 2H), 1.91-0.91(m, 32H), 0.75(s, 3H), 0.74(s, 3H) LRMS (ESI): m/z = 701.7[M + H]⁺

실시예 1: 멜라닌 생성 억제 효과 측정

(1) 배양 배지로 분비된 멜라닌 함량 측정

6-웰 플레이트의 각 웰에 세포주로 사용된 B16F10 mouse melanoma를 2 X 10⁵ /well로 seeding하고, 37℃ 5% CO₂ 인큐베이터에서 24시간 배양한 후, 각 웰의 배지를 제거하고 새로운 DMEM(10% FBS 포함)으로 교체하였다. 각각의 웰에 합성예 1 및 합성예 2에서 합성된 스피로스테놀 유도체를 농도별로 처리하고, 알파-멜라노사이트 자극 호르몬(α-MSH) 100 pg/㎖을 처리한 뒤, 72시간 동안 배양하였다. 배양 후 배양 배지로 분비된 멜라닌 함량을 측정하였다. 비교를 위하여 아무런 처리를 하지 않은 음성대조군(NT)과, 미백 효과가 있는 것으로 알려진 알부틴, 하이드로퀴논, 스피로스테놀을 양성대조군으로 사용하였다. 양성대조군인 알부틴과 하이드로퀴논은 독성이 나타나지 않는 범위에서 가장 효과가 좋은 농도를 선택하여 처리하였다. 측정 결과는 하기 표 1과 도 1에 도시되어 있다. 펩타이드로 치환되지 않은 스피로스테놀에 비하여, 아르기닐-스피로스테놀 및 아르기닐글리실-스피로스테놀 유도체 10 μM 처리군에서 배지로 분비되는 멜라닌의 함량이 현저히 낮아졌다.

(2) 세포 내 멜라닌 함량 측정

위에서 얻어진 배양액을 제거하고 PBS를 1 ㎖씩 넣어 세포스크래퍼로 각 웰을 긁어 세포를 떼어낸 뒤, 1.5 ㎖ 튜브로 옮겼다. 이어서 4℃, 8,000rpm에서 3분간 원심분리 하여 상층액을 제거하고, 세포 펠렛을 회수하여 200 ℓ의 라이시스 버퍼 (1% Triton X-100, 1 mM PMSF(phenylmethylsulfonyl fluoride)이 함유된 100 mM sodium phosphate buffer (pH 6.8))를 넣었다. 30분 동안 10분 간격으로 vortex하여 세포를 용해시킨 뒤, 4℃, 13,000rpm에서 30분간 원심분리 하여 상층액을 제거하고, 멜라닌이 포함된 세포 펠렛을 회수하여 Ether/isopropanol 1:1 용액 100l 로 1회 세척하였다. 13,000rpm에서 10분간 원심분리 하여 상층액을 제거하고, 60℃에서 약 3시간 건조시킨 뒤, 1N NaOH를 110 ℓ씩 넣어 60℃에서 1시간 동안 세포 내 멜라닌을 용해시켰다. 96-웰 플레이트의 각 웰에 용해시켜 얻은 상층액을 100 ℓ씩 넣어 490 nm에서 흡광도를 측정하였다. 측정 결과는 하기 표 2 및 도 2에 도시되어 있다. 세포 내 멜라닌 함량 역시, 스피로스테놀에 비하여 아르기닐-스피로스테놀과 아르기닐글리실-스피로스테놀 처리군에서 훨씬 양호한 효과를 나타냈다.

실시예 2 : 세포 내 티로시나아제 활성 억제 측정

6-웰 플레이트의 각 웰에 B16F10 mouse melanoma를 2 X 10⁵ 개수로 seeding하고, 37℃, 5% CO2 인큐베이터에서 24시간 배양한 후, 각 웰의 배지를 제거하고 새로운 DMEM(10% FBS포함)으로 교체하였다. 각각의 웰에 활성 소재를 농도별로 처리하고, 이어서 α-MSH 100 pg/㎖을 처리한 뒤, 72시간 동안 배양하였다. 그 후, 배양액을 제거하고 PBS를 1 ㎖씩 넣어 세포스크래퍼로 각 웰을 긁어 세포를 떼어낸 뒤, 각각의 1.5 ㎖ 튜브로 옮겼다. 이어서 4℃, 8,000rpm에서 3분간 원심분리 하여 상층액을 제거하고, 세포 펠렛을 회수하여 200 ℓ의 라이시스 버퍼 (1% Triton X-100, 1 mM PMSF이 함유된 100 mM sodium phosphate buffer (pH 6.8))를 넣었다. 30분 동안 10분 간격으로 vortex하여 세포를 용해시킨 뒤, 4℃, 13,000rpm에서 30분간 원심분리 하여 상층액을 새로운 1.5 ㎖ 튜브로 옮겼다. BCA protein assay kit (PIERCE, USA)를 이용하여 총 단백질 정량을 하였고, 같은 양으로 정량 된 시료를 96-웰 플레이트의 각 웰에 40 ℓ씩 넣고, 이어서 2 ㎎/㎖로 실험 전 phosphate buffer (pH 6.8)에 바로 녹인 L-3,4-dihydroxyphenylalanine (L-DOPA)를 160 ℓ씩 넣었다. 37℃에서 10분~30분간 반응시킨 뒤, 475 nm에서 흡광도를 측정하였다. 측정 결과는 하기 표 3 및 도 3에 도시되어 있다. 멜라닌 함량을 측정한 경우와 마찬가지로, 치환되지 않은 스피로스테놀에 비하여, 아르기닐-스피로스테놀 유도체와 아르기닐글리실-스피로스테놀 유도체에서 티로시나아제 활성이 더욱 억제된 것을 확인하였다.

실시예 3 : 용매에 용해된 상태에서의 멜라닌 생성 억제 및 미백 효과

합성예 1에서 합성된 아르기닐-스피로스테놀 유도체와, 치환되지 않은 스피로스테놀을 증류수(D.W)와 에탄올(EtOH)에 용해시킨 뒤, 실시예 1의 절차에 따라 멜라닌 생성 억제 정도와 미백 효과를 측정하였다. 멜라닌 생성 억제 효과는 도 4a에 미백 효과는 도 4b에 도시되어 있다. 치환되지 않은 스피로스테놀은 용매에 대한 용해성이 낮아서 용매에 배합한 뒤에는 미백활성이 전혀 나타나지 않았다. 반면, 아르기닐-스피로스테놀 유도체는 용매에 용해되어 용매에 용해된 상태에서 더 우수한 미백 활성을 나타냈다.

제조예 : 피부 외용제의 제조

합성예 1에 따라 제조된 아르기닐-스피로스테놀 유도체를 포함하는 피부 외용제를 하기 표 4에 표시된 함량 비율에 따라 제조하였다.

실시예 4 : 인체 적용에 따른 피부 밝기 개선 효과

제조예에서 만들어진 피부외용제를 안면부에 과색소 침착 부위가 있는 23-55세의 성인 여성 23명에 지속적으로 투여하고 시간 경과에 따른 피부 밝기의 개선 정도를 평가하였다. 선정된 시험 대상자는 피부 질환, 알레르기성 특이 질환 등이 없는 여성이었으며, 제조예에서 만들어진 피부외용제를 1일 2회(아침/저녁) 사용하도록 하였으며, 인체에 적용 전(0주), 사용 3주 및 사용 6주후의 피부 밝기 정도를 비교하였다. 시험 대상자는 테스트하기 12시간 전부터 기초제품 사용 및 화장을 금지하였고, 인체적용 시험 시작 1주 전부터 평가결과에 영향을 미칠 수 있는 피부개선 목적의 치료제, 화장품 등의 사용을 금지하였다. 인체적용 시험은 항온항습 (20~24℃, 상대습도 40~60%) 조건에서 시행하였으며, 세안 후 30분 동안 이 조건에서 안정을 취하고 시험을 진행하였다.

시료의 피부 밝기 평가를 위해 Visia-CR(Canfiled Imagning System, USA)을 이용하여, 시료 사용 전, 사용 3주 및 6주 경과한 시점에서 시험 대상자의 안면을 촬영하였다. Cross-polarize mode로 촬영된 안면 사진의 볼 부분을 시험부위로 정하고 이미지 분석 소프트웨어(Image-Pro Plus, USA)를 이용하여 시험 부위의 V(Value)의 평균값을 도출하였다. V 값은 피부밝기와 연관을 갖는 인자로서 평균값을 이용하여 피부 밝기를 평가하였다. 기기 측정값을 repeated measure ANOVA를 통하여 시료 사용 전/후 사이의 유의성 여부를 가설평균 차 5%(p<0.05)로 확인하였으며, 통계 분석 프로그램은 PASW statistics 21(SPAA, USA)을 사용하였다.

표 5는 시험 대상자 각각에 대한 과색소 침착 부위와 정상 피부 부위의 V 값 분석 결과를 나타낸다. 한편, 표 6은 과색소 침착 부위와 정상 피부 부위에 대한 전체 시험 대상자의 평균 V값 분석 결과를 나타내고 있으며, 도 5와 도 6은 각각 과색소 침착 부위와 정상 부위에서 시료 투여 시간 경과에 따른 평균 V값 측정 결과를 도시하고 있다.

Visa-CR과 이미지 분석 소프트웨어를 이용한 과색소 침착 부위 및 정상 피부 부의의 V값을 분석한 결과, 제조예에서 제조된 피부 외용제 시료는 사용 전에 비하여 6주가 경과 후 통계적으로 유의한 수준(p<0.05)으로 과색소 침착 부위 및 정상 피부 부위에서 각각 0.64%, 0.65%의 증가율을 나타냈다. 따라서 본 시료는 과색소 침착 부위 및 정상 피부 부위의 피부 밝기 개선에 도움을 주는 것으로 판단된다.

한편, Visia-CR과 이미지 분석 소프트웨어를 이용한 V값의 증가율은 다음의 식을 이용하여 계산하였으며, 계산 결과를 하기 표 7에 표시하였다.

실시예 5 : 피부 자극성 테스트

실시예 5의 시험 대상자를 대상으로 피부과 전문의의 도움을 받아 제조예에 따라 얻어진 피부외용제의 적용에 따른 피부 이상반응 여부를 체크하고, 이상 반응이 나타날 경우에 중증도에 따라 등급을 표시하였다. 이상 반응이 없으면 0점, 약하면 1점, 중등은 2점, 심한 경우에는 3점으로 등급을 표시하였다. 평가 결과는 하기 표 8에 표시되어 있다. 평가 기간 동안 가려움과 같은 환자가 호소하는 증상과 수포와 같은 특별한 피부 이상반응을 나타내지 않았다.

Claims (10)

1. 하기 화학식 (Ⅰ)로 표시되는 화합물, 이의 화장품공학적으로 허용되는 염, 또는 이의 가능한 이성체를 유효 성분으로 함유하는 피부 미백용 화장료 조성물.
   

   

   
   (상기 화학식 (Ⅰ)에서, R¹ 내지 R⁶은 각각 독립적으로 수소 원자, C₁-C₁₀의 알킬기, C₁-C₁₀의 알콕시기, C₄-C₁₀의 사이클로알킬기 또는 C₅-C₁₀의 아릴기임; A는 에스테르 결합을 통하여 연결(conjugation)되는 아미노산 또는 펩타이드로서, 상기 아미노산은 염기성 아미노산, 산성 아미노산 또는 친수성 아미노산이며, 상기 펩타이드는 소수성 아미노산을 통하여 연결되는 염기성 아미노산, 산성 아미노산 또는 친수성 아미노산으로 구성됨)
2. 제 1항에 있어서, 상기 화학식 (Ⅰ)에서 R¹ 내지 R⁶은 각각 독립적으로 수소 원자 또는 C₁-C₁₀의 알킬기이며, 상기 A는 염기성 아미노산, 또는 상기 소수성 아미노산을 통하여 연결되는 염기성 아미노산으로 구성되는 펩타이드인 피부 미백용 화장료 조성물.
3. 제 1항에 있어서, 상기 유효 성분은 하기 화학식 (Ⅱ)로 표시되는 화합물, 이의 화장품공학적으로 허용되는 염, 또는 이의 가능한 이성체를 포함하는 피부 미백용 화장료 조성물.
   

   

   
   (화학식 (Ⅱ)에서 A¹은 에스테르 결합을 통하여 연결되는 아르기닌(Arg) 또는 아르기닐글리신(Arginyl glycine)임)
4. 제 1항에 있어서, 상기 유효 성분을 0.1 ~ 1000 μM의 농도로 포함하는 피부 미백용 화장료 조성물.
5. 제 1항 내지 제 4항 중 어느 하나의 항에 기재되어 있는 피부 미백용 화장료 조성물을 포함하는 화장품.
6. 하기 화학식 (Ⅰ)로 표시되는 화합물, 이의 약학적으로 허용되는 염, 또는 이의 가능한 이성체를 유효 성분으로 함유하는 색소침착 피부 병변을 치료 또는 예방하기 위한 약학 조성물.
   

   

   
   (상기 화학식 (Ⅰ)에서, R¹ 내지 R⁶은 각각 독립적으로 수소 원자, C₁-C₁₀의 알킬기, C₁-C₁₀의 알콕시기, C₄-C₁₀의 사이클로알킬기 또는 C₅-C₁₀의 아릴기임; A는 에스테르 결합을 통하여 연결(conjugation)되는 아미노산 또는 펩타이드로서, 상기 아미노산은 염기성 아미노산, 산성 아미노산 또는 친수성 아미노산이며, 상기 펩타이드는 소수성 아미노산을 통하여 연결되는 염기성 아미노산, 산성 아미노산 또는 친수성 아미노산으로 구성됨)
7. 제 6항에 있어서, 상기 화학식 (Ⅰ)에서 R¹ 내지 R⁶은 각각 독립적으로 수소 원자 또는 C₁-C₁₀의 알킬기이며, 상기 A는 염기성 아미노산, 또는 소수성 아미노산을 통하여 연결되는 염기성 아미노산으로 구성되는 펩타이드인 약학 조성물.
8. 제 6항에 있어서, 상기 유효 성분은 하기 화학식 (Ⅱ)로 표시되는 화합물, 이의 약학적으로 허용되는 염, 또는 이의 가능한 이성체를 포함하는 약학 조성물.
   

   

   
   (화학식 (Ⅱ)에서 A¹은 에스테르 결합을 통하여 연결되는 아르기닌(Arg) 또는 아르기닐글리신(Arginyl glycine)임)
9. 제 6항에 있어서, 상기 유효 성분을 0.1 ~ 1000 μM의 농도로 포함하는 약학 조성물.
10. 제 6항 내지 제 9항 중 어느 하나의 항에 기재되어 있는 약학 조성물을 함유하는 피부 외용제.

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