KR20180112003A - 피나스테라이드와 펩타이드의 결합체 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 탈모 방지용 조성물에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 피나스테라이드와 펩타이드가 공유결합으로 연결된 구조를 갖는 화합물 및 이를 포함하는 탈모 방지 또는 발모 촉진용 약학적 조성물 또는 화장료 조성물에 관한 것이다. 본 발명의 피나스테라이드와 펩타이드가 공유결합으로 연결된 구조를 갖는 화합물은 탈모 개선, 발모 촉진, 세포 성장 촉진 등과 같은 생리활성이 우수할 뿐만 아니라 물에서의 안정성 및 피부 투과율이 우수하므로, 탈모 방지 및 발모 촉진용 조성물로서 유용하게 사용될 수 있다.

Description

피나스테라이드와 펩타이드의 결합체
본 발명은 피나스테라이드(Finasteride)와 펩타이드가 공유결합으로 연결된 구조를 갖는 화합물 및 이의 탈모 방지 또는 발모 촉진 용도에 관한 것이다.
모낭은 포유동물 피부의 독특한 기관으로서, 원시 표피의 하부가 성장하여 보다 깊은 피부 층으로 신장된 기관이다. 모낭의 기부에는 소낭 또는 진피 유두 세포로서 알려진 세포의 플러그가 존재하며, 유두는 모낭의 정상적인 순환 및 모간의 성장에 필수적이다. 모간은 케라틴 필라멘트와 필라멘트 응집 단백질로 충전된 단단하게 밀착된 상피 세포로 제조된 트레드 형상의 구조이다.
인간의 모발은 주기적으로 생장기, 퇴행기, 휴지기를 반복하며 모발이 빠지고 다시 생성되는 과정을 거치게 된다. 모발의 주기는 호르몬 조절이나 많은 성장인자 등의 조절을 통하여 결정되며, 심한 스트레스나 영양 결핍 등에 의해서 모발은 일찍 퇴행기를 거쳐 휴지기로 접어들어 심한 탈모증상을 유발한다.
모발이 두피로부터 탈락하는 현상을 탈모라 하며, 탈모에 영향을 주는 요인으로는 기후, 빛 또는 열에 의한 노출 등의 환경적인 요인과 질병, 출산, 호르몬 분비 및 변화, 약물의 복용, 영양상태 등의 내적인 요인이 있다. 탈모 메커니즘에 관여하는 주요한 호르몬으로 5-알파 리덕타아제(5-alpha reductase)를 들 수 있다(대한민국 공개특허공보 제10-2008-0077762호). 5-알파 리덕타아제는 남성호르몬(androgen)의 일종인 테스토스테론을 DHT(dihydrotestosterone)로 변환시켜 피지 분비를 증가시키는 효소로서 탈모시장에 나와 있는 탈모방지 및 발모촉진 제품 중에도 5-알파 환원효소의 작용 저해를 겨냥한 제품이 다수 판매되고 있다. 탈모는 효소작용 외에도 영양부족, 두피 건조, 스트레스 등에 의해서도 발생될 수 있는데(류은주 등, 한국디자인문화학회지, 제18권제2호, p. 89-100, 2012년), 이러한 원인으로 인한 탈모의 경우 충분한 영양공급, 두피관리 및 항산화 물질의 섭취 또는 투여로 탈모를 방지하고 발모를 촉진할 수 있다.
원인과 무관하게, 탈모는 최종적으로 자존심과 자긍심의 상실과 함께 현저한 정신적, 사회적 및 성적 영향력을 행사하는 결과를 초래할 수 있다. 이런 탈모 현상을 치료하기 위해 지금까지는 의약품으로 여러 가지 물질 등이 사용되어 왔으나 가격이 너무 비싸거나 효능에 대한 개인차가 너무 심하다는 단점이 있었다. 그 외 화장품 제품에 있어서는 가격은 싸지만 효과가 적은 식물 추출물 등을 이용해 왔지만 그 효과는 미미하였다.
탈모의 치료 및 해결책은 장기간에 걸쳐 상당히 변화되어 왔다. 가발, 부분 가발 및 모발확대는 대머리 부분을 숨길 수는 있지만 새로운 모발을 발생시키지는 않으며, 지금까지 알려진 2가지 이용가능한 약물(미녹시딜 및 피나스테라이드)은 추가적인 탈모를 지연시킬 수는 있지만, 실제로 새로운 모낭의 재생을 유도하기 위한 용도로는 사용될 수 없었다. 또한, 많은 두발 화장품 중에서 식물 추출물 등을 이용한 탈모방지 제품이 많이 개발되었으나, 신생 모발의 생성에까지 영향을 미치는 제품은 찾기 힘들었다.
모발의 성장 및 퇴화의 과정에는 매우 많은 요인들이 서로 연계되어 있으며, 예컨대 각질 세포 성장 인자의 촉진과, 혈관내피 성장인자의 활성을 촉진, BMP류 단백질들의 활성을 억제함으로서 모발의 생성을 촉진시키는 일련의 성장인자를 활용한 연구가 보고되어 왔다. 그러나, 성장인자류는 효능이 매우 뛰어난 반면, 자연형의 성장인자를 얻기 위하여 재접힘이라는 추가 공정과 시간이 요구되고, 또한 정제 과정에서 대장균 유래의 오염원을 제거하기 위한 복잡한 정제 과정을 필요로 하게 되며, 안정성 및 높은 분자량으로 인한 모발의 보호막을 쉽게 뛰어 넘지 못하는 점 등이 비싼 가격과 맞물려 활용도를 떨어뜨리게 되었다.
또한, 피나스테라이드가 남성 호르몬에 작용하는 것에 기초하여, 피나스테라이드의 5α-리덕타아제에 대한 길항 작용으로 머리카락이 가늘어지는 것을 막고 가늘어진 털을 다시 굵게 하는 방법이 알려져 있다. 대표적으로는 미국 머크 사가 1997년 12월 미국 FDA(Food and Drug Administration)로부터 최초의 먹는 탈모 치료제로 약효와 안정성을 승인받고 그 이듬해 탈모증 치료제로 출시된 프로페시아(Propecia)가 있다. 피나스테라이드는 남성 호르몬의 일종인 테스토스테론을 탈모를 일으키는 DHT로 전환하는 5α-리덕타아제 효소를 억제하는 약으로서, 약을 복용함에 따라 DHT 생성이 억제되므로 대머리 상태의 연모가 다시 굵고 긴머리로 성장하게 하는 역할을 한다. 그러나, 피나스테라이드는 탈모방지 효과가 나타나는데 수개월이 걸리고 여성의 경우 복용시 태아에 선천적인 기형이 발생할 가능성이 높으며, 남성의 경우에는 성욕감퇴, 발기 불능, 사정 장애 등의 부작용에 대한 두려움이 있고, 평생동안 약을 복용해야 탈모방지 효과가 유지된다는 부담감으로 인해 실제 임상적인 사용에서는 상당한 제약이 따른는 실정이다(대한민국 공개특허공보 제10-2012-0120912호).
이에 본 발명자들은 천연 성장인자와 동일한 또는 유사한 기능 또는 작용을 할 수 있으면서도 천연 성장인자보다 안정성이 우수하고 천연 성장인자의 큰 분자량에 의한 문제점을 개선할 수 있는 펩타이드로서 서열번호 3의 아미노산 서열로 구성되는 노킨 펩타이드(대한민국 공개특허공보 제10-2010-0085407호), 서열번호 2의 아미노산 서열로 구성되는 케라민2 펩타이드(대한민국 공개특허공보 제10-2009-0108323호) 및 서열번호 1의 아미노산 서열로 구성되는 WINT 펩타이드(대한민국 공개특허공보 제10-2011-0023991호)를 개발한 바 있다. 그러나, 종래 사용되는 피나스테라이드나 상기 서열번호 1 내지 서열번호 3의 아미노산 서열로 구성되는 펩타이드들은 탈모방지 및 발모촉진 성능의 향상과 부작용의 감소 및 물에서의 용해도 증가라는 측면에서 여전히 개선의 필요성이 있었다.
본 발명은 상기와 같은 종래 발모제가 갖고 있는 문제점들을 개선하기 위한 것으로서, 천연 성장인자나 상기 서열번호 1 내지 서열번호 3의 아미노산 서열로 구성되는 펩타이드, 또는 피나스테라이드와 같은 종래 발모제와 비교하여 동일하거나 더 뛰어난 탈모방지 및/또는 발모촉진 기능을 할 수 있으면서도 이들보다 피부 투과도 및 물에 대한 안정성 등의 생리학적 특성이 우수한 물질을 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.
상기 과제를 달성하기 위하여, 본 발명은 피나스테라이드와 펩타이드가 공유결합으로 연결된 구조를 갖는 화합물을 제공한다.
본 발명의 한 구현예에 따르면, 상기 펩타이드는 2 내지 30개, 바람직하게는 5 내지 20개, 더욱 바람직하게는 8 내지 15개, 더욱 바람직하게는 10 내지 12개의 아미노산 서열로 이루어질 수 있지만 이에 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 다른 구현예에 따르면, 상기 펩타이드는 수용성 펩타이드인 것이 바람직하지만 이에 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 바람직한 구현예에 따르면, 상기 수용성 펩타이드는 친수성 측쇄를 갖는 아미노산의 비율이 50% 이상, 바람직하게는 60% 이상, 보다 바람직하게는 70% 이상, 보다 바람직하게는 80% 이상, 보다 바람직하게는 90% 이상, 가장 바람직하게는 100%로 높은 것이 바람직하다. 본 발명의 한 구현예에 따르면, 상기 친수성 측쇄를 갖는 아미노산은 전하를 띄는 아미노산, 예컨대 아르기닌(Arg), 히스티딘(His), 리신(Lys), 아스파라긴산(Asp) 또는 글루탐산(Glu)일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 다른 구현예에 따르면, 상기 전하를 띄는 아미노산은 3개 이상, 바람직하게는 5개 이상, 보다 바람직하게는 7개 이상이 포함될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 다른 바람직한 구현예에 따르면, 상기 수용성 펩타이드는 소수성 측쇄를 갖는 아미노산이 5개 이하, 바람직하게는 4개 이하, 보다 바람직하게는 3개 이하, 보다 바람직하게는 2개 이하, 보다 바람직하게는 1개 이하로 존재하며, 존재하지 않는 것이 가장 바람직하다.
본 발명의 다른 구현예에 따르면, 상기 펩타이드는 서열번호 1의 아미노산 서열로 구성되는 노킨 펩타이드, 서열번호 2의 아미노산 서열로 구성되는 케라민2 펩타이드, 또는 서열번호 3의 아미노산 서열로 구성되는 WINT 펩타이드일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
또한, 본 발명은 상기에서 개시된 어느 한 화합물을 함유하는 탈모 방지 또는 발모 촉진용 약학적 조성물을 제공한다.
또한, 본 발명은 상기에서 개시된 어느 한 화합물을 함유하는 탈모 방지 또는 발모 촉진용 화장료 조성물을 제공한다
본 발명의 한 구현예에 따르면, 상기 화장료 조성물은 유연 화장수, 영양 화장수, 영양 크림, 마사지 크림, 에센스, 아이 크림, 클렌징 크림, 클렌징 포옴, 클렌징 워터, 팩, 스프레이, 파우더, 헤어토닉, 헤어크림, 헤어로션, 헤어샴푸, 헤어린스, 헤어컨디셔너, 헤어스프레이, 헤어에어졸, 포마드, 솔젤, 에멀젼, 오일, 왁스, 에어졸과 같은 제형을 가질 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 피나스테라이드와 펩타이드가 공유결합으로 연결된 구조를 갖는 화합물은 탈모 개선, 발모 촉진, 세포 성장 촉진 등과 같은 생리활성이 우수할 뿐만 아니라 물에서의 안정성 및 피부 투과율이 우수하므로, 탈모 방지 및 발모 촉진용 조성물로서 유용하게 사용될 수 있다.
도 1은 본 발명의 화합물 및 피나스테라이드의 물에 대한 용해도를 보여주는 사진이다.
도 2a 및 도 2b는 본 발명의 화합물 및 피나스테라이드가 5α 리덕타아제의 활성에 미치는 영향을 보여주는 그래프로서, 도 2a 및 도 2b는 각각 본 발명의 화합물 및 피나스테라이드 처리 후의 DHT 및 테스테스테론의 상대적인 농도를 나타낸 것이다.
도 3a는 본 발명의 화합물 및 피나스테라이드를 처리한 후의 각질세포의 형태 및 수를 보여주는 면역염색 사진이고, 도 3b는 화합물의 처리 농도에 따른 각질세포의 상대적인 수를 보여주는 그래프이다.
도 4a는 본 발명의 화합물 및 피나스테라이드를 처리한 후의 인간 머리카락 진피 유두 세포(human hair dermal papilla cell, HHDPC)의 형태 및 수를 보여주는 면역염색 사진이고, 도 4b는 화합물의 처리 농도에 따른 각질세포의 상대적인 수를 보여주는 그래프이다.
도 5a는 본 발명의 화합물 및 피나스테라이드를 처리한 후의 HHDPC 세포에서 베타-카테닌의 핵 내로의 전달을 보여주는 웨스턴 블롯 사진이고, 도 5b는 이를 음성 대조군에 대한 상대적인 수치로 나타낸 그래프이다.
도 6a는 본 발명의 화합물 및 피나스테라이드를 처리한 후의 HHDPC 세포에서 phospho-Smad1/5/8의 발현량을 보여주는 웨스턴 블롯 사진이고, 도 6b는 이를 BMP2에 대한 상대적인 수치로 나타낸 그래프이다.
도 7a는 본 발명의 화합물 및 피나스테라이드를 처리한 후의 HHDPC 세포에서 DKK-1 mRNA의 발현량을 보여주는 전기영동 사진이고, 도 7b는 이를 이를 음성 대조군에 대한 상대적인 수치로 나타낸 그래프이다.
도 8a 및 도 8b는 본 발명의 화합물이 모발의 성장에 미치는 영향을 동물 실험을 통해 확인한 사진으로서, 도 8a는 피나스테라이드와 본 발명의 화합물을 도포한 마우스의 털의 성장 속도를 비교한 것이고, 도 8b는 피나스테라이드와 본 발명의 화합물을 도포한 마우스의 등 피부의 털을 H&E 염색하여 모낭의 수를 확인한 것이다.
도 9a 및 도 9b는 본 발명의 화합물의 피부 통과 테스트 결과를 보여주는 그래프이다.
상기 과제를 달성하기 위하여, 본 발명은 피나스테라이드와 펩타이드가 공유결합으로 연결된 구조를 갖는 화합물을 제공한다.
상기 피나스테라이드는 N-(1,1-디메틸에틸)-3-옥소-(5α,17β)-4-아자안드로스트-1-엔-17-카르복사마이드(N-(1,1-dimethylethyl)-3-oxo-(5α,17β)-4-azaandrost-1-ene-17-carboxamide)를 나타내는 것으로서, 하기 화학식 1로 표시되는 구조를 갖는다.
Figure pct00001
본 명세서에 있어서, "펩타이드"란 용어는 펩타이드 결합에 의해 아미노산 잔기들이 서로 결합되어 형성된 선형의 분자를 의미한다. 상기 펩타이드는 본 기술분야에 공지된 통상의 생물학적 또는 화학적 합성 방법, 특히 고상 합성 기술(solid-phase synthesis techniques)에 따라 제조될 수 있다(Merrifield, J. Amer. Chem. Soc. 85:2149-54(1963); Stewart, et al., Solid Phase Peptide Synthesis, 2nd. ed., Pierce Chem. Co.: Rockford, 111(1984)).
상기 펩타이드는 피나스테라이드의 수용성을 증가시키기 위한 것이며, 이러한 측면에서 상기 펩타이드는 수용성 펩타이드인 것이 바람직하지만 이에 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 한 구현예에 따르면, 상기 펩타이드는 2 내지 30개, 바람직하게는 5 내지 20개, 더욱 바람직하게는 8 내지 15개, 더욱 바람직하게는 10 내지 12개의 아미노산 서열로 이루어진다. 본 발명의 바람직한 구현예에 따르면, 상기 펩타이드는 친수성 측쇄를 갖는 아미노산의 비율이 50% 이상, 바람직하게는 60% 이상, 보다 바람직하게는 70% 이상, 보다 바람직하게는 80% 이상, 보다 바람직하게는 90% 이상, 가장 바람직하게는 100%로 높은 것이 바람직하다. 다른 한편으로, 상기 펩타이드는 소수성 측쇄를 갖는 아미노산의 비율이 50% 미만, 바람직하게는 40% 이하, 보다 바람직하게는 30% 이하, 보다 바람직하게는 20% 이하, 보다 바람직하게는 10% 이하, 가장 바람직하게는 0%로 낮은 것이 바람직하다. 본 발명에 있어서, "친수성 측쇄를 갖는 아미노산"은 아르기닌(Arg), 히스티딘(His), 리신(Lys), 아스파라긴산(Asp), 글루탐산(Glu), 세린(Ser), 트레오닌(Thr), 아스파라긴(Asn), 글루타민(Gln), 시스테인(Cys), 셀레노시스테인(Sec), 글리신(Gly) 및 프롤린(Pro)을 나타내고, "소수성 측쇄를 갖는 아미노산"은 알라닌(Ala), 발린(Val), 이소루이신(Ile), 루이신(Leu), 메티오닌(Met), 페닐알라닌(Phe), 티로신(Tyr) 및 트립토판(Trp)을 나타내지만 이에 한정되는 것은 아니며, 상기와 같은 자연계에 존재하는 아미노산들 이외에도 이들의 변형체 등도 제한없이 사용될 수 있다. 본 발명의 한 구현예에 따르면, 상기 친수성 측쇄를 갖는 아미노산은 전하를 띄는 아미노산, 예컨대 아르기닌(Arg), 히스티딘(His), 리신(Lys), 아스파라긴산(Asp) 또는 글루탐산(Glu)인 것이 바람직하지만 이에 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 다른 구현예에 따르면, 상기 전하를 띄는 아미노산은 3개 이상, 바람직하게는 5개 이상, 보다 바람직하게는 7개 이상 포함되는 것이 바람직하지만 이에 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 바람직한 구현예에 따르면, 상기 소수성 측쇄를 갖는 아미노산은 상기 펩타이드 내에 5개 이하, 바람직하게는 4개 이하, 보다 바람직하게는 3개 이하, 보다 바람직하게는 2개 이하, 보다 바람직하게는 1개 이하로 존재하며, 존재하지 않는 것이 가장 바람직하다. 본 발명의 한 구현예에 따르면, 상기 펩타이드는 서열번호 1의 아미노산 서열로 구성되는 노킨 펩타이드, 서열번호 2의 아미노산 서열로 구성되는 케라민2 펩타이드 및 서열번호 3의 아미노산 서열로 구성되는 WINT 펩타이드인 것이 바람직하지만 이에 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 한 구현예에 따르면, 본 발명의 화합물은 각질세포 및 HHDPC 세포의 성장 촉진능을 갖는다. 본 발명의 다른 구현예에 따르면, 본 발명의 화합물은 WNT 신호전달 경로를 활성화시켜는 기능을 가진다. 본 발명의 다른 구현예에 따르면, 본 발명의 화합물은 베타-카테닌을 핵 내로 전달한다.
본 발명의 화합물은 그 자체로도 안정성이 우수하지만, 화합물에 결합된 펩타이드를 구성하는 임의의 아미노산을 변형시킴으로써 안정성이 더욱 향상될 수 있다. 본 발명의 한 구현예에 따르면, 상기 펩타이드의 N-말단은 아세틸기, 플루오레닐 메톡시 카르보닐기, 포르밀기, 팔미토일기, 미리스틸기, 스테아릴기 및 폴리에틸렌글리콜(PEG)로 이루어진 군으로부터 선택되는 보호기가 결합되어 안정성을 더욱 향상시킬 수 있다. 본 발명의 다른 구현예에 따르면, 상기 펩타이드는 아세틸기, 플루오레닐 메톡시 카르보닐기, 포르밀기, 팔미토일기, 미리스틸기, 스테아릴기 및 폴리에틸렌글리콜(PEG)로 이루어진 군으로부터 선택되는 보호기가 결합되어 안정성을 더욱 향상시킬 수 있다.
전술한 것과 같은 아미노산의 변형은 본 발명의 화합물의 안정성을 크게 개선하는 작용을 한다. 본 명세서에 있어서, "안정성"이란 용어는 "생체내(in vivo)" 안정성 뿐만 아니라 저장 안정성(예컨대, 상온 저장 안정성)과 같은 "시험관내(in vitro)" 안정성도 포괄하는 의미로 사용된다. 또한, 전술한 보호기는 생체내 및 시험관내에서 단백질 절단효소의 공격으로부터 본 발명의 화합물을 보호하는 작용을 한다.
또한, 본 발명은 상기 화합물을 유효성분으로 포함하는 탈모 치료 또는 개선용 조성물을 제공한다. 본 발명의 다른 구현예에 따르면, 본 발명은 상기 펩타이드를 유효성분으로 포함하는 피부 상태 개선용 조성물을 제공한다. 본 발명에 있어서, 상기 조성물은 약학적 조성물 또는 건강식품의 형태일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 조성물은 전술한 본 발명의 화합물을 유효성분으로 포함하기 때문에, 이 둘 사이에 공통된 내용은 본 명세서의 과도한 복잡성을 피하기 위하여 그 기재를 생략한다.
본 발명의 한 구현예에 따르면, 본 발명의 화합물에 의한 탈모 치료 또는 개선은 발모 촉진 또는 모발 생성이다. 본 발명의 바람직한 구현예에 따르면, 본 발명의 화합물은 각질세포 및 HHDPC 세포 성장 촉진 능력을 가지며, WNT 단백질의 대표적인 신호전달 경로인 베타-카테닌 신호전달 경로를 촉진시킨다. 이러한 결과를 토대로 실시한 동물실험을 통해 본 발명의 화합물이 모발 성장을 현저하게 촉진한다는 것을 알 수 있었다. 따라서, 본 발명의 조성물은 모발의 성장 및 피부 상태의 개선에 매우 효과적이다.
또한, 본 발명의 한 구현예에 따르면, 본 발명의 화합물에 의한 피부 상태의 개선은 주름개선, 피부탄력 개선, 피부노화 방지, 피부보습 개선, 상처제거 또는 피부재생이다.
본 발명의 조성물은 전술한 본 발명의 화합물을 유효성분으로 포함하기 때문에, 이 둘 사이에 공통된 내용은 본 명세서의 과도한 복잡성을 피하기 위하여 그 기재를 생략한다.
본 발명의 바람직한 구현예에 따르면, 본 발명의 조성물은 (a) 전술한 본 발명의 화합물의 약학적 유효량; 및 (b) 약학적으로 허용되는 담체를 포함하는 약학적 조성물이다.
본 명세서에 있어서, "약학적 유효량"이란 용어는 전술한 본 발명의 화합물의 효능 또는 활성을 달성하는 데 충분한 양을 의미한다.
본 발명의 약학적 조성물에 포함되는 약학적으로 허용되는 담체는 제제시에 통상적으로 이용되는 것으로서, 락토오스, 덱스트로오스, 수크로오스, 솔비톨, 만니톨, 전분, 아카시아 고무, 인산 칼슘, 알기네이트, 젤라틴, 규산 칼슘, 미세결정성 셀룰로스, 폴리비닐피롤리돈, 셀룰로스, 물, 시럽, 메틸 셀룰로스, 메틸히드록시벤조에이트, 프로필히드록시벤조에이트, 활석, 스테아르산 마그네슘 및 미네랄 오일 등을 포함하지만 이에 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 약학적 조성물은 상기 성분들 이외에 윤활제, 습윤제, 감미제, 향미제, 유화제, 현탁제, 보존제 등을 추가로 포함할 수 있다. 적합한 약학적으로 허용되는 담체 및 제제는 Remington's Pharmaceutical Sciences (19th ed., 1995)에 상세히 기재되어 있다.
본 발명의 약학적 조성물은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있는 방법에 따라, 약학적으로 허용되는 담체 및/또는 부형제를 이용하여 제제화함으로써 단위 용량 형태로 제조되거나 또는 다용량 용기내에 내입시켜 제조될 수 있다. 이때, 제형은 오일 또는 수성 매질중의 용액, 현탁액 또는 유화액 형태이거나 엑스제, 분말제, 과립제, 정제, 캅셀제 또는 젤(예컨대, 하이드로젤) 형태일 수도 있으며, 분산제 또는 안정화제를 추가적으로 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 약학적 조성물은 임상 투여시에 경구 또는 비경구로 투여가 가능하며 일반적인 의약품 제제의 형태로 사용될 수 있다. 즉, 본 발명의 약학적 조성물은 실제 임상 투여시에 경구 및 비경구의 여러 가지 제형으로 투여될 수 있는데, 제제화할 경우에는 보통 사용하는 충진제, 증량제, 결합제, 습윤제, 붕해제, 계면활성제 등의 희석제 또는 부형제를 사용하여 조제된다. 경구 투여를 위한 고형 제제에는 정제, 환제, 산제, 과립제, 캡슐제 등이 포함되며, 이러한 고형 제제는 생약 추출물 또는 생약 발효물에 적어도 하나 이상의 부형제 예를 들면, 전분, 탄산칼슘, 수크로스 또는 락토오스, 젤라틴 등을 섞어 조제된다. 또한, 단순한 부형제 이외에 마그네슘 스티레이트 탈크 같은 윤활제들도 사용된다. 경구 투여를 위한 액상 제제로는 현탁제, 내용액제, 유제, 시럽제 등이 해당되는데 흔히 사용되는 단순 희석제인 물, 리퀴드 파라핀 이외에 여러 가지 부형제, 예를 들면 습윤제, 감미제, 방향제, 보존제 등이 포함될 수 있다. 비경구 투여를 위한 제제에는 멸균된 수용액, 비수성용제, 현탁제, 유제, 동결건조제제, 좌제가 포함된다. 비수성용제, 현탁용제로는 프로필렌글리콜, 폴리에틸렌글리콜, 올리브 오일과 같은 식물성 기름, 에틸올레이트와 같은 주사 가능한 에스테르 등이 사용될 수 있다. 좌제의 기제로는 위텝솔, 마크로골, 트윈 61, 카카오지, 라우린지, 글리세롤, 젤라틴 등이 사용될 수 있다.
투약 단위는, 예를 들면 개별 투약량의 1, 2, 3 또는 4배로, 또는 1/2, 1/3 또는 1/4배로 함유할 수 있다. 개별 투약량은 유효 약물이 1회에 투여되는 양을 함유하며, 이는 통상 1일 투여량의 전부, 1/2, 1/3 또는 1/4배에 해당한다.
본 발명의 약학적 조성물은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있는 방법에 따라, 약학적으로 허용되는 담체 및/또는 부형제를 이용하여 제제화함으로써 단위 용량 형태로 제조되거나 또는 다용량 용기내에 내입시켜 제조될 수 있다. 이때, 제형은 오일 또는 수성 매질중의 용액, 현탁액 또는 유화액 형태이거나 엑스제, 분말제, 과립제, 정제, 캅셀제 또는 젤(예컨대, 하이드로젤) 형태일 수도 있으며, 분산제 또는 안정화제를 추가적으로 포함할 수 있다.
본 발명의 바람직한 구현예에 따르면, 본 발명의 조성물은 (a) 전술한 본 발명의 화합물의 화장품학적 유효량(cosmetically effective amount); 및 (b) 화장품학적으로 허용되는 담체를 포함하는 화장품 조성물이다.
본 명세서에 있어서, "화장품학적 유효량"이란 용어는 전술한 본 발명의 조성물의 피부 개선 효능을 달성하는 데 충분한 양을 의미한다.
본 발명의 화장품 조성물은 본 기술분야에서 통상적으로 제조되는 임의의 제형으로도 제조될 수 있으며, 예를 들면, 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 구체적으로는, 유연 화장수, 영양 화장수, 영양 크림, 마사지 크림, 에센스, 아이 크림, 클렌징 크림, 클렌징 포옴, 클렌징 워터, 팩, 스프레이, 파우더, 헤어토닉, 헤어크림, 헤어로션, 헤어샴푸, 헤어린스, 헤어컨디셔너, 헤어스프레이, 헤어에어졸, 포마드, 젤 등과 같이 용액, 솔젤, 에멀젼, 오일, 왁스, 에어졸 등 다양한 형태로 제조될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 제형이 페이스트, 크림 또는 겔인 경우에는 담체 성분으로서 동물성유, 식물성유, 왁스, 파라핀, 전분, 트라칸트, 셀룰로오스 유도체, 폴리에틸렌글리콜, 실리콘, 벤토나이트, 실리카, 탈크 또는 산화아연 등이 이용될 수 있다.
본 발명의 제형이 파우더 또는 스프레이인 경우에는 담체 성분으로서 락토오스, 탈크, 실리카, 알루미늄 히드록시드, 칼슘 실리케이트 또는 폴리아미드 파우더가 이용될 수 있고, 특히 스프레이인 경우에는 추가적으로 클로로플루오로히드로카본, 프로판/부탄 또는 디메틸 에테르와 같은 추진체를 포함할 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 제형이 용액 또는 유탁액인 경우에는 담체 성분으로서 용매, 용해화제 또는 유탁화제가 이용되고, 예컨대 물, 에탄올, 이소프로판올, 에틸 카보네이트, 에틸 아세테이트, 벤질 알코올, 벤질 벤조에이트, 프로필렌글리콜, 1,3-부틸글리콜 오일, 글리세롤 지방족 에스테르, 폴리에틸렌글리콜 또는 소르비탄의 지방산 에스테르가 이용될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 제형이 현탁액인 경우에는 담체 성분으로서 물, 에탄올 또는 프로필렌 글리콜과 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 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
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, 식물성유, 라놀린 유도체 또는 에톡실화 글리세롤 지방산 에스테르 등이 이용될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 제형이 헤어샴푸인 경우에는 본 발명의 화합물에 증점제, 계면활성제, 점도 조절제, 보습제, pH 조절제, 방부제, 에션셜 오일 등과 같이 샴푸를 조성하기 위한 베이스 성분들을 혼합한다. 증점제로는 CDE가 사용될 수 있으며, 계면활성제로는 음이온 계면활성제인 LES과 양쪽성 계면활성제인 코코베타인, 점도조절제로는 폴리쿼터, 보습제로 글리세린, pH 조절제로 구연산, 수산화나트륨, 방부제로는 자몽 추출물이 사용될 수 있고, 이외에도 시더우드, 페퍼민트, 로즈마리 등의 에센셜 오일과, 실크아미노산, 펜타올, 비타민 E가 첨가될 수 있다. 본 발명의 한 구현예에 따르면, 상기 본 발명의 화합물을 100중량부로 할 때 CDE 5∼10 중량부, LES 30∼40 중량부, 코코베타인 10∼20 중량부, 폴리쿼터 0.1∼0.2 중량부, 글리세린 5∼10 중량부, 자몽 추출물 0.1∼1.01 중량부, 실크아미노산 0.5∼1 중량부, 펜타올 0.5∼1 중량부, 비타민 E 0.5∼2중량부, 에션셜 오일로 시더우드, 페퍼민트, 로즈마리 중에서 하나가 0.01∼0.1 중량부 혼합될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 화장품 조성물에 포함되는 성분은 유효 성분으로서의 본 발명의 화합물과 담체 성분 이외에 화장품 조성물에 통상적으로 이용되는 성분들을 포함하며, 예컨대 항산화제, 안정화제, 용해화제, 비타민, 안료 및 향료와 같은 통상적인 보조제를 포함할 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
이하, 실시예를 통해 본 발명을 상세히 설명한다.
단, 하기 실시예는 본 발명을 예시하기 위한 것일 뿐, 본 발명의 내용이 하기 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.
실시예 1. 본 발명의 화합물의 합성
<1-1> 펩타이드의 합성
<1-1-1> 서열번호 3의 펩타이드의 합성
클로로트리틸클로라이드 수지(Chloro trityl chloride resin; CTL resin, Nova biochem [0064] Cat No. 01-64-0021) 700 ㎎을 반응 용기에 넣고 메틸렌클로라이드(MC) 10 ㎖를 가하여 3분간 교반하였다. 용액을 제거하고 디메틸포름아마이드(DMF) 10 ㎖를 넣어 3분간 교반한 후 다시 용매를 제거하였다. 반응기에 10 ㎖의 디클로로메탄 용액을 넣고 Fmoc-Cys(trt)-OH (Bachem, Swiss) 200 mmole 및 디이소프로필 에틸아민(DIEA) 400 mmole을 넣은 후 교반하여 잘 녹이고, 1시간 동안 교반하면서 반응시켰다. 반응 후 세척하고 메탄올과 DIEA(2:1)를 DCM(dichloromethane)에 녹여 10분간 반응시키고 과량의 DCM/DMF(1:1)로 세척하였다. 용액을 제거하고 디메틸포름아마이드(DMF)를 10 ㎖ 넣어 3분간 교반한 후 다시 용매를 제거하였다. 탈보호 용액(20%의 피페리딘/DMF) 10 ㎖를 반응 용기에 넣고 10분간 상온에서 교반한 후 용액을 제거하였다. 동량의 탈보호 용액을 넣고 다시 10분간 반응을 유지한 후 용액을 제거하고 각각 3분씩 DMF로 2회, MC로 1회, DMF로 1회 세척하여 Cys(trt)-CTL 수지를 제조하였다.
새로운 반응기에 10 ㎖의 DMF 용액을 넣고 Fmoc-His(trt)-OH(Bachem, Swiss) 200 mmole, HoBt 200 mmole 및 Bop 200 mmole을 넣은 후 교반하여 잘 녹였다. 반응기에 400mmole DIEA를 분획으로 2번에 걸쳐 넣은 후 모든 고체가 녹을 때까지 최소한 5분간 교반하였다. 녹인 아미노산 혼합 용액을 탈보호된 수지가 있는 반응 용기에 넣고 1시간 동안 상온에서 교반하면서 반응시켰다. 반응액을 제거하고 DMF 용액으로 3회 5분씩 교반한 후 제거하였다. 반응 수지를 소량 취하여 카이저 테스트(Nihydrin Test)를 이용하여 반응 정도를 점검하였다. 탈보호 용액으로 상기와 같이 동일하게 2번 탈보호 반응시켜 His(trt)-Cys(trt)-CTL 수지를 제조하였다. DMF와 MC로 충분히 세척하고 다시 한 번 카이저 테스트를 수행한 다음 상기와 동일하게 아래의 아미노산 부착 실험을 수행하였다.
선정된 아미노산 서열에 의거하여 Fmoc-Cys(trt), Fmoc-Arg, Fmoc-Gln(trt), Fmoc-Val, Fmoc-Arg, Fmoc-Thr, Fmoc-Gln(trt) 및 Fmoc-Arg(pbf) 순으로 연쇄반응을 시켰다. Fmoc-보호기를 탈보호 용액으로 10분씩 2번 반응시킨 후 잘 세척하여 제거하였다. 무수 아세트산과 DIEA, HoBt를 넣어 한시간동안 아세틸화를 수행한 뒤 제조된 펩티딜 수지를 DMF, MC 및 메탄올로 각각 3번을 세척하고, 질소 공기를 천천히 흘려 건조한 후, P2O5 하에서 진공으로 감압하여 완전히 건조한뒤 탈루 용액[트리플루오로아세트산 95%, 증류수 2.5%, 티오아니졸(Thioanisole) 2.5%] 30 ㎖을 넣은 후 상온에서 가끔 흔들어주며 2시간 반응을 유지하였다. 필터링을 하여 수지를 여과하였고, 수지를 소량의 TFA 용액으로 세척한 후 모액과 합하였다. 감압을 이용하여 전체 부피가 절반 정도 남도록 증류하고 50 ㎖의 차가운 에테르를 가하여 침전을 유도한 후, 원심분리하여 침전을 모으고, 2번 더 차가운 에테르로 세척하였다. 모액을 제거하고 질소 하에서 충분히 건조하여 정제 전 NH2-Arg-Gln-Thr-Arg-Val-Gln-Arg-Cys-His-Cys-OH 펩타이드(서열번호 3)를 0.65 g 합성하였다(수율: 92.6%). 분자량 측정기를 이용하여 측정시 분자량 1287.1(이론값 : 1286.5)를 얻을 수 있었다.
<1-1-2> 서열번호 1 및 서열번호 2의 펩타이드의 합성
상기 실시예 <1-1-1>과 동일한 방법을 이용하여 서열번호 1의 펩타이드(Glu-Leu-Ile-Glu-His-Gly-Gly-Gly-Arg-Pro-Ala-Asp: ELIEHGGGRPAD) 및 서열번호 2의 펩타이드(Ac-Tyr-Lys-Ser-Lys-Lys-Gly-Gly-Trp-Thr-His: Ac-YKSKKGGWTH)를 합성하였다.
서열번호 아미노산 서열 분석값(질량분석기)
분석값 이론값
1 ELIEHGGGRPAD 1250.9 1250.35
2 Ac-YKSKKGGWTH 1233.8 1233.4
3 RQTRVERCHC 1287.1 1286.5
<1-2> 본 발명의 화합물의 합성
펩타이트 반응기에 펩타이딜 레진(1 mmol)과 1-메틸-2-피롤리돈(NMP) 10 ㎖를 넣고, 1-히드록시벤조트리아졸(HOBt) 270 ㎎(2.0 equiv.)과 N,N,N',N'-테트라메틸-O-(1H-벤조트리아졸-1-일)우로니움 헥사플루오로포스페이트, O-(벤조트리아졸-1-일)-N,N,N',N'-테트라메틸우로니움 헥사플루오로포스페이트 759 ㎎(2.0 equiv.)을 첨가하고 30분간 반응시켰다. N,N-디이소프로필에틸아민(DIEA) 388 ㎎(3 equiv.)와 피나스테라이드 유사체(analogue) 624 ㎎(2.0 equiv.)을 첨가하여 상온에서 24∼72시간 동안 반응시키고, 여과하여 반응된 펩타이딜 수지를 수득하였다. 수득된 수지를 절단 용액(cleavage solution)을 사용하여 상온에서 2시간 반응하여 레진 및 보호기를 제거하였고, 디에틸에테르 10 ㎖(10 mmol)를 사용하여 재결정을 하여 하이브리드 펩타이드를 수득하였다. 아래에 본 발명의 피나스테라이드와 펩타이드가 공유결합으로 연결된 구조를 갖는 화합물의 반응식을 구체적으로 나타내었다.
[반응식 1] CG-펩타이드-피나스테라이드 하이브리드 펩타이드의 반응식
Figure pct00002
[반응식 2] CG-노킨-피나스테라이드 하이브리드 펩타이드의 반응식
Figure pct00003
[반응식 3] CG-케라민2-피나스테라이드 하이브리드 펩타이드의 반응식
Figure pct00004
[반응식 4] CG-WINT-피나스테라이드 하이브리드 펩타이드의 반응식
Figure pct00005
실험예 1. 본 발명의 화합물의 용해도 테스트
상기 실시예 <1-2>에서 제조된 피나스테라이드-CG-노킨 화합물(화합물 1), 피나스테라이드-CG-케라민2 화합물(화합물 2), 피나스테라이드-CG-WINT 화합물(화합물 3) 및 피나스테라이드를 각각 10 ㎎/㎖의 농도로 증류수에 용해시켰다.
그 결과, 피나스테라이드 자체는 물에 거의 용해되지 않은 것과 대조적으로, 본 발명의 화합물 1 내지 화합물 3의 화합물들은 모두 물에 완전히 용해됨을 확인하였다(도 1).
실험예 2. 본 발명의 화합물이 5α 리덕타아제 활성에 미치는 효과 분석
본 발명의 화합물이 5α 리덕타아제의 활성에 미치는 영향을 확인하기 위하여, 먼저 5α 리덕타아제가 많이 존재하는 것으로 알려져 있는 간 세포 추출물을 단백질 추출 방법을 통해 회수하였다. 테스토스테론을 피나스테라이드 또는 본 발명의 화합물 1 내지 화합물 3과 먼저 반응시킨 후, 해당 용액에 간 세포 추출물을 넣고 37℃에서 1시간 동안 반응시켰으며, 테스토스테론에 간 세포 추출물을 넣고 37℃에서 1시간 동안 반응시킨 것을 대조군으로 하였다. 반응을 종료시킨 후, HPLC를 통해 테스토스테론과 DHT의 양을 확인하였다. 상기 HPLC 분석은 다음의 조건으로 실시하였다.
- C18 칼럼
- UV 240 ㎚
- 유속: 1 ㎖/분
- 이동상: A: 0.1% Formic acid in water
B: 0.1% Formic acid in acetonitrile
- 농도구배: 0분 B 5% ∼ 30분 B 80%
그 결과, 대조군과 비교하여 피나스테라이드 및 본 발명의 화합물들을 처리한 경우에는 테스토스테론의 농도가 증가하고, 이와 비례하게 DHT의 농도는 감소하였다. 또한, 본 발명의 화합물을 처리한 경우에 있어서는 피나스테라이드를 처리한 경우와 비교하여 테스테스테론 농도의 증가 및 DHT 농도의 감소 효과가 보다 뛰어난 것으로 확인되었다(도 2a 및 도 2b 참조).
실험예 3. 본 발명의 화합물의 각질세포 성장효과
실시예 <1-2>에서 합성된 화합물에 대한 성장인자의 유사 효능 및 억제 효능을 분석하기 위해 리지노 등의 방법(Rizzino, et al. Cancer Res. 48:4266(1988))을 참조하여 HaCaT 각질세포주(한국세포주은행)를 이용한 SRB(Sulforhodamine B, Sigma) 비색법을 이용하여 측정하였다.
HaCaT 각질세포주를 96-웰 플레이트에 각 웰당 3,000 세포씩 접종한 후 10% 우태아혈청(FBS; fetal bovine serum, Sigma)을 포함하는 Dulbecco's modied Eagle's medium(DMEM, Gibco, 미국)에서 24시간 동안 37℃, 5% CO2 조건 하에서 배양하였다. 배양된 세포주들을 1% 트립신 용액으로 배양용기 바닥에서 떼어낸 후 원심분리하여 세포 침전물만을 모았다. 이를 FBS가 함유되지 않은 DMEM 배양액에 다시 현탁한 후, 24시간 동안 37℃, 5% CO2 조건 하에서 배양하였다. 24시간 뒤 혈청을 완전히 제외한 동일한 배양액으로 배지를 교환한 뒤 표준을 잡기 위한 10% DMSO에 멸균상태로 녹인 공 시료, 본 발명의 화학식 1 내지 화학식 3의 화합물 (50 μM) 및 피나스테라이드(50 μM) 및 양성대조군으로 사용된 EGF(100nM) 를 위와 동일한 조건에서 72시간 동안 배양하였다. 배양이 완료된 후 배양 상층액을 제거하고 에탄올을 이용하여 세포를 고정한 후, PBS(phosphate buffer saline)로 3회 세척하였다. 세척 용액을 제거한 뒤 비색 SRB 용액으로 처리하고 1% 아세트산으로 충분히 세척을 한 뒤 현미경으로 세포를 관찰하여 생존 세포의 상태를 관찰하였으며, 자외선 560 nm 파장에서 흡광도를 측정하여 세포의 생존 상태를 측정하였다.
상기와 같이 각질세포에 본 발명의 화합물을 처리한 후 72시간 뒤 세포의 형태변화를 현미경으로 관찰한 결과, 본 발명의 화합물이 각질세포의 성장 및 형태학적 모양을 변화시켰음을 확인하였다(도 3a). 또한, 피나스테라이드를 처리한 경우와 비교하여 본 발명의 화합물을 처리한 경우에 있어서는 각질세포의 성장이 크게 증가되었음을 확인하였다(도 3b).
실험예 4. 본 발명의 화합물의 HHDPC 세포 성장효과
상기 실험예 3과 동일한 방식으로 본 발명의 화합물들이 HHDPC 세포(ATCC/미국) 의 성장에 미치는 영향을 확인하였다. 이때, 양성대조군으로는 MNX(10uM)및 IGF-1(1uM)을 사용하였다.
그 결과, 본 발명의 화합물이 HHDPC 세포의 성장 및 형태학적 모양을 변화시켰음을 확인하였다(도 4a). 또한, 피나스테라이드를 처리한 경우와 비교하여 본 발명의 화합물을 처리한 경우에 있어서는 HHDPC 세포의 성장이 크게 증가되었음을 확인하였다(도 4b).
실험예 5. 본 발명의 화합물이 베타-카테닌의 핵 내로의 전달에 미치는 효과 분석
48시간을 배양한 HHDPC 세포에 실시예 <1-2>에서 합성한 본 발명의 화합물들을 처리하고 5시간 경과 후, WNT 단백질의 대표적인 신호전달 경로로 발모 촉진에 필수적인 신호 물질인 베타-카테닌이 핵 내로 전달(translocation)되는데 미치는 영향을 측정하였다. 베타-카테닌의 발현량은 베타-카테닌에 대한 항체(SantaCruz, 미국)를 이용하여 웨스턴 블롯을 통해 관찰하였고, 동일한 항체를 이용하여 면역 염색 화합법을 이용하여 베타-카테닌이 핵 내로 전달되는지 여부를 확인하였다. 구체적으로, HHDPC 세포를 6-웰 플레이트의 각 웰 당 100,000 세포씩 접종한 후, 24시간 동안 37℃, CO2 인큐베이터에서 배양하였다. 무혈청 DMEM 배지로 변경한 후, 피나스테라이드, 피나스테라이드-WINT 화합물, WINT를 각각 5 및 50 μM 농도로 세포에 처리한 후, 24시간 동안 배양하였다. 단백질 추출 키트를 이용하여 핵 및 세포질 단백질을 각각 추출한 후, 다음의 조건 하에서 웨스턴 블롯을 실시하였다.
- 12% SDS-PAGE를 제조
- SDS-PAGE에 15 ㎍의 단백질 로딩
- PVDF 막에 전달
- 상온에서 1시간 동안 5% 건조 탈지유 용액으로 블로킹
- 1/3000의 농도로 2시간 동안 상온에서 1차 항체(항-베타-카티닌 항체, 항-HDAC, 항-알파 튜불린 항체)를 반응
- PBST로 10분 동안 3회 세척
- 1/5000의 농도로 1시간 동안 상온에서 2차 항체를 반응
- PBST로 15분 동안 3회 세척
- 검출
그 결과, 본 발명의 화합물을 처리하였을 경우, 베타-카테닌의 발현이 증가되었고, 또한 본 발명의 화합물은 HHDPC 세포에서 면역염색 화학법을 이용하여 베타-카테닌의 핵내 전달되는지 여부를 측정하였을 때에도 베타-카테닌이 본 발명의 화합물에 의해 세포질에서 핵 내로 전달되며, 세포질에서도 여전히 존재하여 활성을 띄는 것을 확인하였다(도 5a 및 도 5b).
실험예 6. 본 발명의 화합물이 BMP 신호전달의 억제에 미치는 효과 분석
48시간을 배양한 HHDPC 세포에 실시예 <1-2>에서 합성한 본 발명의 화합물들을 처리하고 5시간 경과 후, BMP 단백질의 대표적인 신호전달 경로로 탈모 억제에 필수적인 신호 물질인 phospho-Smad1/5/8의 활성화에 미치는 영향을 측정하였다. phospho-Smad1/5/8의 발현량은 phospho-Smad1/5/8에 대한 항체를 이용하여 웨스턴 블롯을 통해 확인하였다. 구체적으로, HHDPC 세포를 6-웰 플레이트의 각 웰 당 100,000 세포씩 접종한 후, 24시간 동안 37℃, CO2 인큐베이터에서 배양하였다. 무혈청 DMEM 배지로 변경한 후, 피나스테라이드 및 피나스테라이드-노킨 화합물을 각각 0.5, 5 및 50 μM 농도로 세포에 처리한 후, 24시간 동안 배양하였다. 단백질 추출 키트를 이용하여 핵 및 세포질 단백질을 각각 추출한 후, 다음의 조건 하에서 웨스턴 블롯을 실시하였다.
- 12% SDS-PAGE를 제조
- SDS-PAGE에 15 ㎍의 단백질 로딩
- PVDF 막에 전달
- 상온에서 1시간 동안 5% 건조 탈지유 용액으로 블로킹
- 1/3000의 농도로 2시간 동안 상온에서 1차 항체(항-phospho-Smad1/5/8 항체, 항-HDAC, 항-알파 튜불린 항체)를 반응
- PBST로 10분 동안 3회 세척
- 1/5000의 농도로 1시간 동안 상온에서 2차 항체를 반응
- PBST로 15분 동안 3회 세척
- 검출
그 결과, 본 발명의 화합물을 처리하였을 경우, 핵 내에서의 phospho-Smad1/5/8의 발현이 감소되었음을 확인하였다(도 6a 및 도 6b).
실험예 7. 본 발명의 화합물이 DKK-1의 발현에 미치는 효과 분석
본 발명의 화합물이 DHT에 의해 발현되는 대표적인 탈모 단백질인 DKK-1의 mRNA 발현에 미치는 효과를 확인하였다. 구체적으로, HHDPC 세포를 6-웰 플레이트의 각 웰 당 100,000 세포씩 접종한 후, 24시간 동안 37℃, CO2 인큐베이터에서 배양하였다. 테스토스테론을 피나스테라이드 또는 본 발명의 화합물 1 내지 화합물 3의 피나스테라이드-노킨 화합물, 피나스테라이드-케라민2 화합물 및 피나스테라이드-WINT 화합물과 먼저 반응시킨 후, 해당 용액에 간 세포 추출물을 넣고 37℃에서 1시간 동안 반응시켰으며, 테스토스테론에 간 세포 추출물을 넣고 37℃에서 1시간 동안 반응시킨 것을 양성 대조군으로 하였다. 무혈청 DMEM 배지로 변경한 후, 피나스테라이드 및 피나스테라이드-노킨 화합물, 피나스테라이드-케라민2 화합물 및 피나스테라이드-WINT 화합물을 각각 50 μM 농도로 세포에 처리한 후, 24시간 동안 배양하였다. RNA 추출 키트를 이용하여 세포의 RNA를 추출한 후, 하기 프라이머를 이용하여 RT-PCR을 진행하였다.
1. DKK-1
- 정방향 프라이머: (5') TGATGAGTACTGCGCTAGTC (3')(서열번호 4)
- 역방향 프라이머: (5') CTCCTATGCTTGGTACACAC (3')(서열번호 5)
2. GAPDH
- 정방향 프라이머: (5') GGAGCCAAAAGGGTCATCAT (3')(서열번호 6)
- 역방향 프라이머: (5') GTGATGGCATGGACTGTGGT (3')(서열번호 7)
그 결과, 본 발명의 화합물은 양성 대조군에서 증가된 DKK-1의 발현을 피나스테라이드를 처리한 경우보다도 더욱 억제하였고, 특히 아무것도 처리하지 않은 음성대조군보다도 더 낮은 수준으로 DKK-1의 발현을 억제할 수 있음을 확인하였다(도 7a 및 도 7b).
실험예 8. 모발 성장 테스트
본 발명의 화합물이 모발의 성장에 미치는 영향을 동물 실험을 통해 확인하였다. 구체적으로, 7주령의 수컷 C57BL/6 마우스의 등털을 제모 크림을 이용해 모두 제거하였다. PBS, 피나스테라이드 및 본 발명의 피나스테라이드-WINT 화합물을 100 ㎍/㎖의 농도로 제조한 후, 매일 하루에 한번씩 마우스의 등 피부에 골고루 도포하였고, 마우스의 등 피부의 색이 검게 변하는 시점으로부터 사진 촬영을 하여 관찰하였다.
이후, 마우스를 도살하였고, 등 피부의 털을 H&E 염색을 통해 관찰하였다. 이를 위하여, 마우스의 등 피부를 채취하여 4% 파라포름 알데히드(PFA)에 고정한 후 파라핀 포매를 실시하였다. 포매된 마우스 등 피부를 4 ㎛ 두께로 자른 후, H&E 염색을 통해 모낭의 수를 확인하였다.
그 결과, 본 발명의 피나스테라이드-WINT 화합물을 도포한 마우스의 경우에는 PBS 또는 피나스테라이드를 도포한 마우스와 비교하여 마우스의 털의 성장 속도가 확연히 빨랐고(도 8a), 모낭의 수에 있어서도 대조군 및 피나스테라이드 투여군과 비교하여 현저하게 많음을 확인하였다(도 8b).
실험예 9. 피부 통과 테스트
피나스테라이드는 스테로이드 계열의 호르몬 조절 약물이기 때문에, 이를 경구 투여할 경우에는 혈액을 통해 퍼져 전신성 독성을 유발하는 등의 부작용이 발생할 수 있다. 따라서, 피부에 도포시에도 피부를 통과할 경우에는 전신에 침투하여 독성을 유발할 가능성이 있고, 피부를 통과하지 않을 경우에는 두피내에 잔존하고 전신으로 퍼지지 않기 때문에 피나스테라이드가 갖는 부작용을 억제할 수 있다. 이에, 본 발명자들은 3차원 인공 피부에 피나스테라이드와 본 발명의 피나스테라이드-WINT 화합물을 도포한 후, 피부를 통과하는지 여부를 확인하였다.
이를 위하여, 에탄올 10%, 프로필렌 글리콜 40% 및 정제수 50%의 혼합 용매에 피나스테라이드와 본 발명의 피나스테라이드-WINT 화합물을 각각 용해시켰다. 3차원 인공 피부를 이용하여 프란츠(Franz) 확산 셀 테스트를 진행하였다. 피나스테라이드와 피나스테라이드-WINT 화합물 용액을 1 ㎖씩 3차원 인공 피부 위에 도포하고 24시간 동안 방치하였다. 수용체 챔버(Receptor chamber)의 용액을 샘플링 한 후, HPLC를 이용해 피부를 투과한 피나스테라이드와 피나스테라이드-WINT 화합물을 검출하였다. HPLC의 피나스테라이드 검출 조건은 C18 칼럼, UV 210 ㎚, 유속 1.6 ㎖/분, 아세토니트릴:물 = 45:55이며, 검출 R.T는 9 내지 10분이었다. 본 발명의 피나스테라이드-WINT 화합물을 검출하기 위하여 LC-MS/MS (3200 Qtrap) 장비를 이용해 해당 분자량 검출 분석법인 MRM(Multiple Reaction Monitoring) 분석을 진행하였다.
그 결과, 피나스테라이드만 처리한 약물에서는 피부를 통과하여 검출되는 것을 확인하였고, 본 발명의 피나스테라이드-WINT 화합물을 처리한 약물에서는 피부를 통과하는 물질로는 검출되지 않고 피부내에 잔존하는 있는 것을 확인하였다(도 9a 및 도 9b).
실험예 1 내지 실험예 9의 실험 결과를 종합하면, 본 발명의 화합물은 매우 우수한 발모촉진 및 탈모 억제 기능을 발휘하며 항노화에도 기능을 발휘하는 것을 알 수 있다.
제형예 1: 유연화장수
상기 실시예 <1-2>에서 제조된 본 발명의 화합물을 포함하며, 하기 조성으로 이루어진 유연화장수를 일반적인 화장수 제조방법에 따라 제조하였다.
성분 함량(중량%)
본 발명의 화합물 2.5
1,3-부틸렌글리콜 6
글리세린 4
PEG 1500 1
소듐히알루로네이트 1
폴리솔베이트 20 0.5
에탄올 8
방부제, 색소 적량
벤조페논-9 0.05
향 미량
정제수 잔량
합계 100
제형예 2. 영양크림
상기 실시예 <1-2>에서 제조된 본 발명의 화합물을 포함하며, 하기 조성으로 이루어진 영양크림을 일반적인 영양크림 제조방법에 따라 제조하였다.
성분 함량(중량%)
본 발명의 화합물 2.5
메도우폼오일 3
세테아릴알콜 1.5
스테아린산 1.5
글리세릴스테아레이트 1.5
유동 파라핀 10
밀납 2
폴리솔베이트 60 0.6
솔비탄 세스퀴올레이트 2.5
스쿠알란 3
1,3-부틸렌글리콜 3
글리세린 5
트리에탄올아민 0.5
토코페릴아세테이트 0.5
방부제, 색소 적량
향 적량
정제수 잔량
합계 100
제형예 3. 영양화장수
상기 실시예 <1-2>에서 제조된 본 발명의 화합물을 포함하며, 하기 조성으로 이루어진 영양화장수를 일반적인 화장수 제조방법에 따라 제조하였다.
성분 함량(중량%)
본 발명의 화합물 2.5
1,3-부틸렌글리콜 4
글리세린 4
세테아릴알콜 0.8
글리세릴스테아레이트 1
트리에탄올아민 0.13
토코페릴아세테이트 0.3
유동파라핀 5
스쿠알란 3
마카다미아너트오일 2
폴리솔베이트 60 1.5
솔비탄세스퀴올레이트 0.5
카르복시비닐폴리머 1
방부제, 색소 적량
향 적량
정제수 잔량
합계 100
제형예 4. 에센스
상기 실시예 <1-2>에서 제조된 본 발명의 화합물을 포함하며, 하기 조성으로 이루어진 에센스를 일반적인 에센스 제조방법에 따라 제조하였다.
성분 함량(중량%)
본 발명의 화합물 2.5
글리세린 10
1,3-부틸렌글리콜 5
PEG 1500 2
알란토인 0.1
DL-판테놀 0.3
EDTA-2Na 0.02
히드록시에틸 셀룰로오스 0.1
소듐히알루로네이트 8
카르복시비닐폴리머 0.2
트리에탄올아민 0.18
옥틸도데세스-16 0.4
에탄올 6
향, 방부제, 색소 적량
정제수 잔량
합계 100
제형예 5. 헤어세럼
상기 실시예 <1-2>에서 제조된 본 발명의 화합물을 포함하며, 하기 조성으로 이루어진 헤어세럼를 일반적인 헤어세럼 제조방법에 따라 제조하였다.
성분 함량(중량%)
본 발명의 화합물 1
글리세린 10
1,3-부틸렌글리콜 5
PEG 1500 2
알란토인 0.1
DL-판테놀 0.3
EDTA-2Na 0.02
히드록시에틸 셀룰로오스 0.1
소듐히알루로네이트 8
카르복시비닐폴리머 0.2
트리에탄올아민 0.18
옥틸도데세스-16 0.4
에탄올 6
향, 방부제, 색소 적량
정제수 잔량
합계 100
제형예 6. 헤어토너
상기 실시예 <1-2>에서 제조된 본 발명의 화합물을 포함하며, 하기 조성으로 이루어진 헤어세럼을 일반적인 헤어세럼 제조방법에 따라 제조하였다.
성분 함량(중량%)
본 발명의 화합물 1
글리세린 2
1,3-부틸렌글리콜 2
PEG 1500 2
알란토인 0.1
DL-판테놀 0.3
EDTA-2Na 0.02
소듐히알루로네이트 8
카르복시비닐폴리머 0.2
트리에탄올아민 0.18
에탄올 10
향, 방부제, 색소 적량
정제수 잔량
합계 100
<110> CAREGEN CO., LTD. <120> CONJUGATE OF FINASTERIDE AND PEPTIDE <130> 2016-OPA-8117/PCT <150> KR 10-2016-0032988 <151> 2016-03-18 <160> 7 <170> KopatentIn 2.0 <210> 1 <211> 12 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> Nokkin peptide <400> 1 Glu Leu Ile Glu His Gly Gly Gly Arg Pro Ala Asp 1 5 10 <210> 2 <211> 10 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> Keramin2 peptide <400> 2 Tyr Lys Ser Lys Lys Gly Gly Trp Thr His 1 5 10 <210> 3 <211> 10 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> WINT peptide <400> 3 Arg Gln Thr Arg Val Glu Arg Cys His Cys 1 5 10 <210> 4 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> forward primer for DKK-1 <400> 4 tgatgagtac tgcgctagtc 20 <210> 5 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> reverse primer for DKK-1 <400> 5 ctcctatgct tggtacacac 20 <210> 6 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> forward primer for GAPDH <400> 6 ggagccaaaa gggtcatcat 20 <210> 7 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> reverse primer for GAPDH <400> 7 gtgatggcat ggactgtggt 20

Claims (15)

  1. 피나스테라이드와 펩타이드가 공유결합으로 연결된 구조를 갖는 화합물.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 펩타이드는 2 내지 30개의 아미노산 서열로 이루어지는 화합물.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 펩타이드는 8 내지 15개의 아미노산 서열로 이루어지는 화합물.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 펩타이드는 수용성 펩타이드인 화합물.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 수용성 펩타이드는 친수성 측쇄를 갖는 아미노산의 비율이 70% 이상인 화합물.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 친수성 측쇄를 갖는 아미노산은 아르기닌(Arg), 히스티딘(His), 리신(Lys), 아스파라긴산(Asp), 글루탐산(Glu), 세린(Ser), 트레오닌(Thr), 아스파라긴(Asn), 글루타민(Gln), 시스테인(Cys), 셀레노시스테인(Sec), 글리신(Gly) 및 프롤린(Pro)으로 이루어진 군으로부터 선택되는 화합물.
  7. 청구항 5에 있어서,
    상기 친수성 측쇄를 갖는 아미노산은 아르기닌(Arg), 히스티딘(His), 리신(Lys), 아스파라긴산(Asp) 및 글루탐산(Glu)으로 이루어진 군으로부터 선택되는 전하를 띄는 아미노산인 화합물.
  8. 청구항 4에 있어서,
    상기 수용성 펩타이드는 아르기닌(Arg), 히스티딘(His), 리신(Lys), 아스파라긴산(Asp) 및 글루탐산(Glu)으로 이루어진 군으로부터 선택되는 전하를 띄는 아미노산이 3개 이상인 화합물.
  9. 청구항 4에 있어서,
    상기 수용성 펩타이드는 소수성 측쇄를 갖는 아미노산이 5개 이하인 화합물.
  10. 청구항 9에 있어서,
    상기 수용성 펩타이드는 소수성 측쇄를 갖는 아미노산이 3개 이하인 화합물.
  11. 청구항 9에 있어서,
    상기 소수성 측쇄를 갖는 아미노산은 알라닌(Ala), 발린(Val), 이소루이신(Ile), 루이신(Leu), 메티오닌(Met), 페닐알라닌(Phe), 티로신(Tyr) 및 트립토판(Trp)으로 이루어진 군으로부터 선택되는 화합물.
  12. 청구항 1에 있어서,
    상기 펩타이드는 서열번호 1의 아미노산 서열로 구성되는 노킨 펩타이드, 서열번호 2의 아미노산 서열로 구성되는 케라민2 펩타이드 및 서열번호 3의 아미노산 서열로 구성되는 WINT 펩타이드로 이루어진 군으로부터 선택되는 화합물.
  13. 청구항 1 내지 청구항 12 중 어느 한 항의 화합물을 함유하는 탈모 방지 또는 발모 촉진용 약학적 조성물.
  14. 청구항 1 내지 청구항 12 중 어느 한 항의 화합물을 함유하는 탈모 방지 또는 발모 촉진용 화장료 조성물.
  15. 청구항 14에 있어서,
    유연 화장수, 영양 화장수, 영양 크림, 마사지 크림, 에센스, 아이 크림, 클렌징 크림, 클렌징 포옴, 클렌징 워터, 팩, 스프레이, 파우더, 헤어토닉, 헤어크림, 헤어로션, 헤어샴푸, 헤어린스, 헤어컨디셔너, 헤어스프레이, 헤어에어졸, 포마드, 솔젤, 에멀젼, 오일, 왁스 및 에어졸로 이루어진 군으로부터 선택되는 제형을 갖는 화장료 조성물.
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