WO2022158809A1 - 아트라릭산을 포함하는 발모 촉진 및 탈모 방지용 조성물 - Google Patents

아트라릭산을 포함하는 발모 촉진 및 탈모 방지용 조성물 Download PDF

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WO2022158809A1
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hair growth
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hair
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허재선
박찬호
김원용
하형호
김항건
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순천대학교 산학협력단
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Definitions

  • the present invention relates to a composition for promoting hair growth and preventing hair loss comprising atraric acid or a salt thereof.
  • Alopecia refers to a state in which there is no hair in an area where hair should normally exist, and generally refers to the loss of hair on the scalp.
  • the cause of hair loss is genetic and male hormone androgen is the main factor.
  • Tissues related to hair loss include sebaceous glands, keratinocytes of the epidermis and hair follicles, dermal papilla cells, sweat glands, and the root sheath of the scalp hair follicle. have.
  • 5-alpha reductase reduces testosterone (testosterone) to dehydrotestosterone (DHT).
  • testosterone is involved in skeletal muscle increase and spermatogenesis, acne, sebum increase, hair loss, and prostate. Hypertrophy and the like are known to be involved in dihydrotestosterone in the tissue (J. Invest. Dermatol. 1995; 105(2): 209-14). Therefore, many studies have been conducted to find a pharmacologically active substance for treating alopecia by inhibiting the activity of 5-alpha reductase, a biological enzyme involved in the reaction of testosterone to dihydrotestosterone.
  • Conventional 5-alpha reductase inhibitors include compounds such as finasteride, and are used as an agent for treating prostate and preventing hair loss by varying the dosage.
  • finasteride has a problem of burdening the manufacturing cost or polluting the environment because the reagent used in manufacturing finasteride is expensive or very toxic, and the drug is excellent in convenience and efficacy, and in particular, it is not easy to remove by-products, so the purity of the target product
  • mass production is difficult by using a reagent or active derivative that is easily inhibited by water or moisture.
  • steroid hormone itself plays an important role in normal physiological activity, if the steroid hormone production itself is artificially blocked, various kinds of problems may be caused.
  • minoxidil currently on the market, is one of the hair growth promoting drugs approved by the US Food and Drug Administration (FDA). Reportedly, it is currently used as a hair growth agent. Although the specific mechanism of action regarding the hair growth effect of minoxidil has not yet been clearly elucidated, KATP-channel opening, increased nutrient supply through vasodilation, and ⁇ -catenin pathway in dermal papilla cells Activation is thought to induce hair growth.
  • Dermal papilla cells are mesodermal-derived fibroblasts that secrete proteins such as insulin-like growth factor-1 (IGF-1), hepatocyte growth factor (HGF) and fibroblast growth factor-7 (FGF-7). It has been reported that it affects the hair cycle through is known
  • a substance that promotes the proliferation of dermal papilla cells itself, promotes the secretion of growth factors that help proliferation, or promotes the expression of hair growth-related genes in dermal papilla cells. development is needed
  • the present inventors discovered the effect of promoting hair growth and inhibiting hair loss of a lichen extract while conducting a study on the physiological activity of natural lichens. It was found to increase, and the present invention was completed.
  • One object of the present invention is to provide a pharmaceutical composition for promoting hair growth and preventing hair loss, comprising atralic acid as an active ingredient.
  • Another object of the present invention is to provide a cosmetic composition for promoting hair growth and preventing hair loss comprising atralic acid as an active ingredient.
  • Another object of the present invention is to provide a composition for external application for skin for promoting hair growth and preventing hair loss, comprising atralic acid as an active ingredient.
  • Another object of the present invention is to provide a quasi-drug composition for promoting hair growth and preventing hair loss comprising atralic acid as an active ingredient.
  • Another object of the present invention is to provide a food composition for promoting hair growth and preventing hair loss comprising atralic acid as an active ingredient.
  • Another object of the present invention is to provide a method for promoting hair growth of an individual and preventing hair loss by administering a composition comprising atraric acid or a salt thereof as an active ingredient to an individual.
  • the present invention provides a composition for promoting hair growth and preventing hair loss comprising atralic acid as an active ingredient, and a method for promoting hair growth of an individual and preventing, improving, or treating hair loss by administering the composition to an individual provides
  • atraric acid has the IUPAC name methyl 2,4-dihydroxy-3,6-dimethylbenzoate (Methyl 2,4-dihydroxy-3,6-dimethylbenzoate) and the formula is C 10 H 12 O 4 It is a compound of Formula 1 below.
  • the atralic acid may be in the form of a pharmaceutically, cosmetic, and/or food-acceptable salt or in a form that becomes atralic acid in the body (eg, a prodrug).
  • the salt include an acid addition salt formed by a free acid or a metal salt formed by a base that is pharmaceutically, cosmetically and/or food acceptable.
  • the free acid may be an inorganic acid or an organic acid.
  • the inorganic acid include hydrochloric acid, sulfuric acid, hydrobromic acid, sulfurous acid or phosphoric acid.
  • the organic acid may include citric acid, acetic acid, maleic acid, humic acid, gluconic acid, methanesulfonic acid, and the like.
  • the metal salt includes an alkali metal salt or an alkaline earth metal salt, and sodium, potassium or calcium salts may be usefully used.
  • the atralic acid or a salt thereof may be extracted, separated and purified from a natural source, biotransformation, synthesized, or a commercially available material may be used.
  • the natural source is not necessarily limited thereto, but includes the lichens Stereocaulon japonicum , Pyseum africanum , Evernia prunastri , and the like.
  • the atralic acid is 60% methanol in the fractional layer in the order of hexane, ethyl acetate, and butanol of the methanol extract of the lichen Stereocaulon japonicum (Vacuum Liquid Chromatography, VLC).
  • the present inventors revealed the effect of the methanol extract of lichen Stereocaulon japonicum on promoting hair growth and preventing hair loss, and registered it as Patent Registration No. 10-2132009 (published on July 20, 2020). The content described in the patent may be incorporated by reference for understanding this specification.
  • Atraric acid and its salts of the present invention significantly promote the expression of hair growth genes such as Shh, Prom1, S100a9, and Ptgfr.
  • the Shh gene is an important hair follicle inducing signal generated from hair follicle placode and is known to play a role in inducing epithelial cell proliferation of the initial hair follicle epithelium.
  • the Prom1 gene contributes to the formation of HDP in primary and secondary hair follicles, plays an important role by maintaining the growth pathogenesis of HDP cells in postnatal hair growth, and is known to mediate signal cross-linking in the hair expansion region.
  • the S100a9 gene is known to be strong in anagen hair follicles and involved in keratinocyte differentiation.
  • the Ptgfr gene is known to be involved in hair growth regulation (Fuchs E, et al., Genes & Development. 2008;22(8):976-85; Huntzicker EG, et al., Genes & Development. 2006;20(3):276-81];Hesse M, et al., European Journal of Cell Biology.2004;83(1);Lin KK, et al., Proceedings of the National Academy of Sciences of the United 2004;101(45):15955-60];Zhou L, Xu M, Yang Y, Yang K, Wickett RR, Andl T, et al.
  • Atralic acid and its salts of the present invention exhibit the same level of hair length growth effect and hair tensile strength increase effect as minoxidil even in a much smaller amount than minoxidil.
  • Atralic acid and its salts of the present invention have the effect of promoting hair growth as well as preventing, improving and treating hair loss by promoting hair growth.
  • prevention refers to suppressing the occurrence of hair loss in individuals who have not been diagnosed as possessing the hair loss, but are prone to such hair loss.
  • the term “improvement” or “treatment” refers to (a) suppression of hair loss, or (b) alleviation of hair loss in a subject.
  • the term "individual” refers to mammals, including humans, that can achieve the above object by administration of a composition comprising atralic acid or a salt thereof of the present invention as an active ingredient, for example, monkeys, cattle, It means horse, pig, sheep, dog, cat, rat, mouse, chimpanzee, etc.
  • the term “administration” means introducing a predetermined substance to an individual by any suitable method, and the administration route of the composition of the present invention is oral or parenteral through any general route as long as it can reach the target tissue. may be administered.
  • the compositions of the present invention may be administered by any device capable of transporting an active substance to a target subject, eg, a cell.
  • a suitable dosage of the composition of the present invention varies depending on the individual's condition and body weight, the degree of disease, drug form, and time, but may be appropriately selected by those skilled in the art.
  • the daily dose of atralic acid or a salt thereof is 1.0 ml to 3.0 ml based on an adult, and may be administered by applying 1 to 5 times a day if necessary.
  • the composition comprising atralic acid as an active ingredient may be included in an amount of 0.00001 to 15.0% by weight, preferably 0.0001 to 10% by weight, more preferably 0.0001 to 5% by weight based on the total weight of the total composition. If the atralic acid is less than 0.0001% by weight, there is a disadvantage in that the efficacy is weak. In addition, when it exceeds 15% by weight, the increase in the effect according to the increase in the content is insignificant, and there may be a problem in that the stability of the formulation is not secured.
  • the present invention provides a cosmetic composition for promoting hair growth and preventing hair loss comprising the atralic acid or a salt thereof as an active ingredient.
  • the cosmetic composition according to one specific embodiment of the present invention may additionally include components commonly used in cosmetic compositions in addition to the composition including atralic acid or a salt thereof as an active ingredient.
  • it may contain conventional adjuvants such as antioxidants, stabilizers, solubilizers, vitamins, pigments and fragrances, and carriers.
  • the cosmetic composition of the present invention may be prepared in any formulation conventionally prepared in the art, for example, a solution, suspension, emulsion, paste, gel, cream, lotion, powder, soap, shampoo, surfactant- It may be formulated as a cleansing, oil, powder foundation, emulsion foundation, wax foundation, spray, etc., but is not limited thereto. More specifically, it may be prepared in the form of a nourishing cream, astringent lotion, softening lotion, lotion, essence, nutrition gel or massage cream.
  • the formulation of the cosmetic composition is a paste, cream or gel, animal oil, vegetable oil, wax, paraffin, starch, tracanth, cellulose derivative, polyethylene glycol, silicone, bentonite, silica, talc or zinc oxide is used as a carrier component.
  • lactose, talc, silica, aluminum hydroxide, calcium silicate or polyamide powder may be used as a carrier component, and in particular, in the case of a spray, additional chlorofluorohydrocarbon, propellants such as propane/butane or dimethyl ether.
  • a solvent, solubilizer or emulsifier is used as a carrier component, for example, water, ethanol, isopropanol, ethyl carbonate, ethyl acetate, benzyl alcohol, benzyl benzoate, propylene glycol, 1,3-butylglycol oil, glycerol fatty esters, fatty acid esters of polyethylene glycol or sorbitan.
  • the formulation of the cosmetic composition is a suspension
  • a liquid diluent such as water, ethanol or propylene glycol
  • a suspending agent such as ethoxylated isostearyl alcohol, polyoxyethylene sorbitol ester and polyoxyethylene sorbitan ester
  • Crystalline cellulose, aluminum metahydroxide, bentonite, agar, or tracanth may be used.
  • the formulation of the cosmetic composition is surfactant-containing cleansing
  • Amide ether sulfates, alkylamidobetaines, fatty alcohols, fatty acid glycerides, fatty acid diethanolamides, vegetable oils, lanolin derivatives or ethoxylated glycerol fatty acid esters can be used.
  • the present invention provides a pharmaceutical composition for promoting hair growth and preventing hair loss, comprising the atralic acid or a salt thereof as an active ingredient.
  • the pharmaceutical composition may include a pharmaceutically acceptable carrier in addition to containing atralic acid or a salt thereof.
  • Pharmaceutically acceptable carriers included in the pharmaceutical composition of the present invention are commonly used in formulation, and include lactose, dextrose, sucrose, sorbitol, mannitol, starch, acacia gum, calcium phosphate, alginate, gelatin, calcium silicate, microcrystalline cellulose, polyvininpyrrolidone, cellulose, water, syrup, methyl cellulose, methylhydroxybenzoate, propylhydroxybenzoate, talc, magnesium stearate and mineral oil, and the like.
  • the pharmaceutical composition of the present invention may further include a lubricant, a wetting agent, a sweetening agent, a flavoring agent, an emulsifying agent, a suspending agent, a preservative, and the like, in addition to the above components.
  • composition of the present invention may be administered by various routes, such as oral or parenteral, preferably parenteral administration, more preferably topical application by application.
  • a suitable dosage of the pharmaceutical composition of the present invention is variously prescribed depending on factors such as formulation method, administration method, age, weight, sex, pathological condition, food, administration time, administration route, excretion rate and reaction sensitivity of the patient.
  • can be The oral dosage of the pharmaceutical composition of the present invention is within the range of 0.001-100 mg/kg (body weight) for adults.
  • the dosage does not limit the scope of the present invention.
  • the pharmaceutical composition of the present invention is prepared in unit dosage form by formulating using a pharmaceutically acceptable carrier and/or excipient according to a method that can be easily carried out by a person of ordinary skill in the art to which the present invention pertains. or may be prepared by incorporation into a multi-dose container.
  • the formulation may be in the form of a solution, suspension, syrup, or emulsion in oil or aqueous medium, or may be in the form of an extract, powder, powder, granule, tablet or capsule, and may additionally include a dispersant or stabilizer.
  • the present invention provides a composition for external application for skin for promoting hair growth and preventing hair loss, comprising the atralic acid or a salt thereof as an active ingredient.
  • composition for external application for skin may be formulated containing a cosmetically or dermatologically acceptable medium or base.
  • a cosmetically or dermatologically acceptable medium or base for example, solutions, gels, solids, kneaded dry products, emulsions obtained by dispersing an oily phase in an aqueous phase, suspensions, microemulsions, microcapsules, microgranules or, ionic (liposomes) and It may be provided in the form of a non-ionic vesicular dispersant, or in the form of a cream, skin, lotion, powder, ointment, spray, pack or cone stick. It can also be used in the form of a foam or in the form of an aerosol composition further containing a compressed propellant.
  • These compositions can be prepared according to conventional methods in the art.
  • composition for external application for skin is a fatty substance, an organic solvent, a solubilizer, a thickener, a gelling agent, an emollient, an antioxidant, a suspending agent, a stabilizer, a foaming agent, a fragrance, a surfactant, water, an ionic type. or nonionic emulsifiers, fillers, sequestering agents, chelating agents, preservatives, vitamins, blocking agents, wetting agents, essential oils, dyes, pigments, hydrophilic or lipophilic actives, lipid vesicles or any other commonly used in cosmetics. It may contain adjuvants commonly used in the field of cosmetics or dermatology, such as ingredients. The adjuvant is introduced in an amount generally used in the field of cosmetology or dermatology.
  • the present invention provides a quasi-drug composition for promoting hair growth and preventing hair loss comprising the atralic acid as an active ingredient.
  • quasi-drug refers to articles with a milder action than pharmaceuticals among articles used for the purpose of diagnosing, treating, improving, alleviating, treating or preventing diseases of humans or animals.
  • quasi-drugs according to the Pharmaceutical Affairs Act exclude products used for pharmaceutical purposes, and include products used for the treatment or prevention of diseases of humans/animals, and products with minor or no direct action on the human body.
  • the quasi-drugs may include external preparations for skin and personal care products. More specifically, it may be a disinfectant cleaner, shower foam, gargrin, wet tissue, detergent soap, hand wash, or ointment, but is not limited thereto.
  • composition according to the present invention when used as a quasi-drug additive, the composition may be added as it is or used together with other quasi-drugs or quasi-drug ingredients, and may be appropriately used according to a conventional method.
  • the mixing amount of the active ingredient may be suitably determined according to the purpose of use.
  • the present invention provides a food composition for promoting hair growth and preventing hair loss comprising the atralic acid as an active ingredient.
  • the atralic acid may be added as it is or may be used together with other foods or food ingredients, and may be appropriately used according to a conventional method.
  • the mixing amount of the active ingredient may be suitably determined according to the purpose of use (prophylactic, health or therapeutic treatment), and may further include a food pharmaceutically acceptable food supplement additive.
  • the composition of the present invention is not only a material derived from a natural product, but also has confirmed its stability from a human safety test, so there is no great limitation on the mixing amount.
  • the food composition of the present invention may include all foods in a conventional sense, and may be used interchangeably with terms known in the art, such as functional food and health functional food.
  • the term “functional food” refers to food manufactured and processed using raw materials or ingredients useful for the human body according to Health Functional Food Act No. 6727, and “functionality” refers to the structure of the human body. And it means ingestion for the purpose of obtaining useful effects for health purposes such as regulating nutrients for function or physiological action.
  • health functional food refers to a food manufactured and processed by extracting, concentrating, refining, mixing, etc., a specific ingredient as a raw material or a specific ingredient contained in a food raw material for the purpose of health supplementation, It refers to a food designed and processed to sufficiently exert biological control functions such as biological defense, regulation of biological rhythm, prevention and recovery of disease, etc., with respect to the living body by the above ingredients, and the composition for health food is used for disease prevention and disease prevention It can perform functions related to recovery, etc.
  • compositions of the present invention for promoting hair growth can be used.
  • the composition comprising atralic acid or a salt thereof of the present invention as an active ingredient can be prepared by mixing other suitable auxiliary ingredients that may be contained in food and known additives according to the selection of those skilled in the art.
  • suitable auxiliary ingredients include meat, sausage, bread, chocolate, candy, snacks, confectionery, pizza, ramen, other noodles, gums, dairy products including ice cream, various soups, beverages, tea, drinks, alcoholic beverages and
  • vitamins complexes and the like and it can be prepared by adding to juice, tea, jelly, juice, etc. prepared with atralic acid or a salt thereof according to the present invention as a main component.
  • foods that can be applied to the present invention include, for example, special nutritional foods (eg, formula milk, infant food, etc.), processed meat products, fish meat products, tofu, jelly, noodles (eg, ramen, noodles, etc.), health supplements , Seasoned foods (eg soy sauce, soybean paste, red pepper paste, mixed soy sauce, etc.), sauces, sweets (eg snacks), dairy products (eg fermented milk, cheese, etc.), other processed foods, kimchi, pickled foods (various kimchi, pickles, etc.) ), beverages (eg, fruit, vegetable beverages, soy milk, fermented beverages, etc.), and natural seasonings (eg, ramen soup, etc.).
  • special nutritional foods eg, formula milk, infant food, etc.
  • processed meat products eg, fish meat products, tofu, jelly, noodles (eg, ramen, noodles, etc.)
  • health supplements e.
  • Seasoned foods eg soy sauce, soybean paste, red pepper paste
  • the food composition of the present invention When used in the form of a beverage, it may contain various sweetening agents, flavoring agents, natural carbohydrates, etc. as an additional component like a conventional beverage.
  • the food composition of the present invention includes various nutrients, vitamins, electrolytes, flavoring agents, colorants, pectic acid and its salts, alginic acid and its salts, organic acids, protective colloidal thickeners, pH adjusters, stabilizers, preservatives, glycerin, alcohol , a carbonation agent used in carbonated beverages, and the like.
  • it may contain the pulp for the production of natural fruit juice, fruit juice beverage and vegetable beverage.
  • the present invention provides a method for promoting hair growth of an individual and preventing, improving, or treating hair loss, comprising administering a composition for promoting hair growth and preventing hair loss comprising atralic acid as an active ingredient. do.
  • the hair growth promoting effect of the atralic acid is as described above.
  • the "subject”, “prevention”, “treatment”, and “improvement” are the same as described above.
  • the prevention, treatment, or improvement method of the present invention may include the step of administering the composition in an amount effective pharmaceutically, cosmetically, or foodologically to an individual who has or is likely to develop hair loss.
  • the method of administration is the same as described above.
  • a suitable dosage of the composition of the present invention varies depending on the condition and weight of the patient, the severity of the disease, the drug form, and time, but may be appropriately selected by those skilled in the art.
  • composition comprising atralic acid and its salt of the present invention as an active ingredient promotes the expression of hair growth-related genes in dermal papilla cells and significantly increases the length and tensile strength of the hair, thereby promoting hair growth and preventing, improving, or It can be usefully used as an active ingredient in a cosmetic composition for treatment, a pharmaceutical composition, or a composition for external application to the skin.
  • NC untreated group
  • MNX minoxidil treated group
  • AA atralic acid treated group
  • Figure 2 is a result of measuring the change in the tensile strength of hair by atralic acid according to an embodiment of the present invention (NC: untreated group, MNX: minoxidil treated group, AA: atralic acid treated group).
  • FIG. 3 is a result showing the cytotoxicity test results of atralic acid according to an embodiment of the present invention.
  • Example 1 Hair growth gene expression experiment of atraric acid
  • Tofacitinib was used as a positive control in the hair growth gene expression experiment.
  • Tofacitinib is an enzyme inhibitor of JAK1 (janus kinase 1) and JAK3 (janus kinase 3) that interferes with the JAK-STAT signaling pathway, transmits extracellular information to the cell nucleus, and affects DNA transcription.
  • JAK1 janus kinase 1
  • JAK3 janus kinase 3
  • Pharmacologic inhibition of JAK-STAT signaling promotes hair growth. Science Advances. 2015;1(9)
  • tofacitinib promotes hair follicle growth, induced growth of skin papillae and hair growth.
  • a total of four hair growth-related genes as shown in Table 1 below were selected.
  • the Shh gene is an important hair follicle inducing signal generated from hair follicle placode and is known to play a role in inducing epithelial cell proliferation of the initial hair follicle epithelium.
  • the Prom1 gene contributes to the formation of HDP in primary and secondary hair follicles, plays an important role by maintaining the growth pathogenesis of HDP cells in postnatal hair growth, and is known to mediate signal cross-linking in the hair expansion region.
  • the S100a9 gene is known to be strong in anagen hair follicles and involved in keratinocyte differentiation.
  • the Ptgfr gene is known to be involved in hair growth regulation.
  • HDP primary cells were purchased from CEFO Co., Ltd. Cells were cultured in DMEM medium (Gen Depot, TX, USA) supplemented with 10% fetal bovine serum (FBS) and 1% penicillin-streptomycin solution. Cells were cultured at 37° C. with 5% CO 2 in a humidified atmosphere and the medium was changed every 3 days. Cells were dissociated using 0.5% trypsin-EDTA (Gibco, Grand Island, New York) at 80% confluence and passaged at a ratio of 1:4 every 3 to 4 days. All experiments used cells passaged 5 times.
  • Inoculate compartment 5 (2.0x10 4 cells/well) of HDP cells in DMEM (without FBS and antibiotics) in a 6-well plate (Corning, New York, USA) and in a humidified atmosphere at 37 °C for 10 hours. Incubated in 5% CO 2 . Thereafter, 5 mg/mL of atraric acid or a positive control tofacitinib dissolved in DMSO was treated to a final concentration of 5 ⁇ g/mL, incubated for 18 hours, and harvested three times every 6 hours to perform qRT-PCR. did. Total RNA was isolated from HDF cells using easy-spinTM (iNtRON Biotechnology, Korea, Korea) according to the manufacturer's instructions.
  • easy-spinTM iNtRON Biotechnology, Korea, Korea
  • RNA (1 ⁇ g) from each sample of treated cells was converted to cDNA using ImProm-IITM reverse transcriptase kit (Promega, WI, USA) and SYBR green (Bio-Rad, CA, USA).
  • the array contained seven genes involved in hair growth, and the relative expression levels of the genes were normalized to the endogenous housekeeping gene glyceraldehyde 3-phosphate dehydrogenase (GAPDH). q RT-PCR was performed at CFX (Bio-Rad, Hercules, USA).
  • Example 2 Verification of the effect of promoting hair growth and preventing hair loss on atraric acid
  • mini-pig skin tissue from Apures Co. was used. After washing the skin tissue from which the lipid film has been removed with a thickness of 2 ⁇ 2 cm 2 with 70% ethanol and PBS, it is placed on a plastic mesh in a 24-well plate, and the culture medium is filled below, followed by a humidified atmosphere at 37°C. and 5% CO 2 condition for 24 hours pre-culture. After wiping the skin tissue with 30% ethanol for sample treatment, each diluted sample diluted in 30% ethanol was treated for 20 minutes. After sample treatment, the skin tissue was washed with PBS, then the culture medium was replaced and cultured, and the culture medium was replaced every 48 hours. The hair length and hair extension strength of the cultured tissue were periodically measured. Minoxidil (Hanmi Pharmaceutical) was used as a positive control group, and distilled water was used as a negative control group.
  • atraric acid increased the hair length and tensile strength to the same level as minoxidil even when the content was 1/5 compared to minoxidil, which is a positive control. It was confirmed that the hair growth effect was 5 times or more superior to that of minoxidil, which is a commercially available hair growth agent.
  • Cytotoxicity experiments were confirmed by CCK-8 assay. Specifically, a mouse macrophage cell line (RAW264.7) was dispensed at a rate of 5X10 4 cells/100 ⁇ l per well in a 96-well plate, and then cultured in a CO 2 incubator for 24 hours. LPS (lipopolysaccharide) at a concentration of 10 ⁇ g/ml and the prepared sample was treated at a concentration of 10, 30, and 100 ⁇ g/ml in 100 ⁇ l and cultured for 24 hours. Then, 100 ⁇ l of the culture supernatant was removed, and 10 ⁇ l of CCK-8 reagent was treated and incubated for 3 hours, then absorbance was measured at 450 nm using a micro plate reader. As a result, as shown in FIG. 3 , it was confirmed that atraric acid had no cytotoxicity.
  • LPS lipopolysaccharide

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Abstract

본 발명은 아트라릭산 또는 이의 염을 유효성분으로 포함하는 발모 촉진 및 탈모 방지용 조성물에 관한 것으로, 상기 아트라릭산 및 이의 염은 모유두세포 내 모발 성장 관련 유전자의 발현을 촉진할 뿐만 아니라 모발의 길이 및 인장강도를 현저히 증가시키므로 발모를 촉진하고 탈모를 예방, 개선, 또는 치료하기 위한 약학적 조성물 및 화장료 조성물 등으로 유용하게 사용할 수 있다.

Description

아트라릭산을 포함하는 발모 촉진 및 탈모 방지용 조성물
본 발명은 아트라릭 산 또는 이의 염을 포함하는 발모 촉진 및 탈모 방지용 조성물에 관한 것이다.
탈모(alopecia)란 정상적으로 모발이 존재해야 할 부위에 모발이 없는 상태를 말하며, 일반적으로 두피의 성모가 빠지는 것을 의미한다. 탈모의 원인은 유전적 원인과 남성 호르몬인 안드로겐(androgen)이 주요 인자로 발생한다. 탈모와 연관되는 조직은 피지선(sebaceous gland), 표피와 모낭의 각화세포(keratinocyte), 진피유두세포(dermal papilla cell), 한선(sweat gland), 모근초(root sheath of the scalp hair follicle) 등이 있다.
탈모가 있는 부위의 조직은 보통의 머리가 있는 부위의 조직보다 5-알파환원효소(5-αreductase)의 활성도가 높다고 보고되고 있다. 5-알파환원효소는 테스토스테론(testosterone)을 디하이드로테스토스테론(dehydrotestosterone, DHT)으로 환원시키는 것으로 남성의 2차 성징에 있어서, 골격근 증가, 정자 형성 등은 테스토스테론이 관여하고 여드름, 피지증가, 탈모 및 전립선비대증 등은 디하이드로테스토스테론이 해당 조직에서 관여하는 것으로 알려져 있다(J. Invest. Dermatol. 1995; 105(2): 209-14). 따라서 테스토스테론에서 디하이드로테스토스테론의 반응에 관여하는 생체 효소인 5-알파 환원효소의 활성을 저해함으로서 탈모증을 치료하는 약리활성 물질을 찾는 연구가 많이 이루어지고 있다.
종래 5-알파 환원효소 저해제는 피나스테라이드(finasteride)와 같은 화합물이 있으며, 투여용량을 달리하여 전립선 치료제 및 탈모 방지제로 사용되고 있다. 그러나 피나스테라이드는 편리성과 효능면에서 우수한 약이나 피나스테라이드를 제조하는데 있어 사용되는 시약이 고가이거나 맹독성이어서 제조원가에 부담을 주거나 환경을 오염시키는 문제점이 있고, 특히 부생성물의 제거가 용이하지 않아 목적산물의 순도가 떨어지거나, 수분에 용이하게 저해되는 시약 또는 활성 유도체를 사용함으로써 대량생산이 어렵다는 문제점이 있다. 뿐만 아니라, 스테로이드 호르몬 자체는 정상적인 생리활성에도 중요한 역할을 하므로, 스테로이드 호르몬 생성자체를 인위적으로 차단시킬 경우, 여러 종류의 문제점들이 야기될 수 있다.
또한 현재 시판 중인 미녹시딜(minoxidil)의 경우 미국식품의약국(Food and Drug Administration, FDA)의 승인을 받은 모발성장 촉진 약물 중 하나로, 처음에는 고혈압 치료를 위한 혈관확장제로 개발되었으나, 그 부작용으로 다모증이 보고되면서 현재는 발모제로 이용되고 있다. 미녹시딜(minoxidil)의 발모효과에 관한 구체적인 작용기전은 아직 명확하게 밝혀지지는 않았지만, KATP-채널 개방, 혈관 확장을 통한 영양 공급 증가 및 모유두세포(dermal papilla cell)에서 β-카테닌(catenin) 경로의 활성화 등이 모발성장을 유도하는 것으로 생각되고 있다. 모유두세포(dermal papilla cell)는 중배엽 유래의 섬유아세포로서, 인슐린-유사 성장인자-1(IGF-1), 간세포 성장인자(HGF) 및 섬유아세포 성장인자-7(FGF-7)과 같은 단백질 분비를 통해 모발주기에 영향을 미치는 것으로 보고되고 있는데, 미녹시딜(minoxidil)은 모유두세포(dermal papilla cell)의 세포사멸(apoptosis) 저하를 통해 모유두 세포(dermal papilla cell)의 성장을 증식시키는 효과를 가지는 것으로 알려져 있다.
따라서 상기한 바와 같은 5-알파 환원효소의 활성을 저해하는 물질보다는 모유두세포의 증식 자체를 촉진시키거나 증식을 돕는 성장 인자의 분비를 촉진시키거나 모유두세포 내 발모 관련 유전자의 발현을 촉진시키는 물질의 개발이 필요하다.
이에 본 발명자들은 천연 지의류의 생리 활성에 대한 연구를 하던 중 지의류 추출물의 발모 촉진 및 탈모 억제 효과를 발견하고 지속적인 연구를 한 결과, 본 발명과 같이 특정 화합물이 모유두세포 내 발모 관련 유전자의 발현을 현저히 증가시킴을 발견하고, 본 발명을 완성하게 되었다.
본 발명의 하나의 목적은 아트라릭 산을 유효성분으로 포함하는 발모 촉진 및 탈모 방지용 약학적 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 하나의 목적은 아트라릭 산을 유효성분으로 포함하는 발모 촉진 및 탈모 방지용 화장료 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 하나의 목적은 아트라릭 산을 유효성분으로 포함하는 발모 촉진 및 탈모 방지용 피부 외용제 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 하나의 목적은 아트라릭 산을 유효성분으로 포함하는 발모 촉진 및 탈모 방지용 의약외품 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 하나의 목적은 아트라릭 산을 유효성분으로 포함하는 발모 촉진 및 탈모 방지용 식품 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 하나의 목적은 아트라릭 산 또는 이의 염을 유효성분으로 포함하는 조성물을 개체에 투여하여 개체의 발모를 촉진하고 탈모를 방지하는 방법을 제공하는 것이다.
상기 기술적 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 아트라릭산을 유효성분으로 포함하는 발모 촉진 및 탈모 방지용 조성물 및 상기 조성물을 개체에 투여하여 개체의 발모를 촉진하고 탈모를 예방, 개선, 또는 치료하는 방법을 제공한다.
본 발명에 있어서, 아트라릭산(atraric acid)은 IUPAC 명이 메틸 2,4-디하이드록시-3,6-디메틸벤조에이트(Methyl 2,4-dihydroxy-3,6-dimethylbenzoate)이고 화학식이 C10H12O4인 하기 화학식 1의 화합물이다.
[화학식 1]
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본 발명에 있어서, 상기 아트라릭산은 약학적, 화장품학적 및/또는 식품학적으로 허용되는 염의 형태 또는 체내에서 아트라릭산이 되는 형태(예로, 프로드러그)일 수 있다. 상기 염으로는 약학적, 화장품학적 및/또는 식품학적으로 허용되는 유리산(free acid)에 의해 형성되는 산부가염 또는 염기에 의해 형성되는 금속염이 있다. 상기 유리산은 무기산과 유기산이 사용될 수 있다. 무기산의 예로는 염산, 황산, 브롬산, 아황산 또는 인산 등이 사용될 수 있다. 유기산의 예로는 구연산, 초산, 말레인산, 후마산, 글루콘산, 메탄술폰산 등이 사용될 수 있다. 상기 금속염은 알칼리 금속염 또는 알칼리 토금속염이 있으며, 나트륨, 칼륨 또는 칼슘염이 유용하게 사용될 수 있다.
상기 아트라릭산 또는 이의 염은 자연원(natural source)으로부터 추출, 분리 및 정제하거나 생물전환(biotransformation) 또는 합성하거나 시판되는 물질을 이용할 수 있다. 상기 자연원은 반드시 이로 제한되는 것은 아니지만, 지의류 스테레오카룰론 자포니쿰(Stereocaulon japonicum), 피지움 아프리카눔(Pyseum africanum), 에버니아 프루나스트리(Evernia prunastri) 등이 있다.
하나의 구체적 예로서, 상기 아트라릭산은 지의류 스테레오카룰론 자포니쿰(Stereocaulon japonicum)의 메탄올 추출물의 헥산, 에틸아세테이트, 및 부탄올 순의 분획층에서 60% 메탄올의 진공액체크로마토그래피(Vacuum Liquid Chromatography, VLC)에 의해 분리된 화합물일 수 있다.
본 발명자들은 지의류 스테레오카룰론 자포니쿰(Stereocaulon japonicum)의 메탄올 추출물의 발모 촉진 및 탈모 방지에 대한 효과를 밝히고 이를 등록특허 제10-2132009호(2020.07.20. 공고)로 등록하였는바, 상기 등록특허에 기술된 내용은 본 명세서를 이해하는 참고문헌으로 포함될 수 있다.
본 발명의 아트라릭산 및 이의 염은 모발 성장 유전자인 Shh, Prom1, S100a9, Ptgfr 등의 유전자의 발현을 현저히 촉진시킨다. 여기서, 상기 모발 성장 유전자 중 Shh 유전자는 Shh 유전자는 모발 모낭 플라코데(hair follicle placode)에서 생성된 중요한 모낭 유도 신호이며 초기 모낭 상피의 상피 세포 증식을 유도하는 역할을 하는 것으로 알려져 있다. Prom1 유전자는 일차 및 이차 모낭에서 HDP의 형성에 기여하며 출생 후의 모발 성장에서 HDP 세포의 성장 발병을 유지함으로써 중요한 역할을 하며 모발 팽창 영역에서 신호 교차 결합을 매개하는 것으로 알려져 있다. S100a9 유전자는 성장기 모낭에서 강하고 케라틴 세포 분화에 관여하는 것으로 알려져 있다. Ptgfr 유전자는 모발 성장 조절에 관여하는 것으로 알려져 있다(문헌 [Fuchs E, et al., Genes & Development. 2008;22(8):976-85]; [Huntzicker EG, et al., Genes & Development. 2006;20(3):276-81]; Hesse M, et al., European Journal of Cell Biology. 2004;83(1); [Lin KK, et al., Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 2004;101(45):15955-60]; [Zhou L, Xu M, Yang Y, Yang K, Wickett RR, Andl T, et al. Activation of β-Catenin Signaling in CD133-Positive Dermal Papilla Cells Drives Postnatal Hair Growth. PLOS ONE. 2016;11(7)]; [J. Z, N. L, K. L, J. H, J. Y, R. B, et al. Identification of genes and proteins associated with anagen wool growth. Animal Genetics. 2017;48(1):67-79]; 및 [Amㅹlie R, Rachel S, Manon T, Carlos C, Michael R. PDGF signalling in the dermis and in dermal condensates is dispensable for hair follicle induction and formation. Experimental Dermatology. 2015;24(6):468-70]).
또한, 본 발명의 아트라릭산 및 이의 염은 미녹시딜보다 훨씬 적은 양으로도 미녹시딜과 동등한 수준의 모발 길이 성장 효과 및 모발 인장강도 증가 효과를 나타낸다.
따라서, 본 발명의 아트라릭산 및 이의 염은 발모를 촉진하는 효과를 가질 뿐만 아니라 발모 촉진에 의하여 탈모를 예방, 개선 및 치료하는 효과를 가진다.
본 발명에서, 용어 “예방”은 상기 탈모를 보유하고 있다고 진단된 적은 없으나, 이러한 탈모에 걸리기 쉬운 경향이 있는 개체에서 탈모의 발생을 억제하는 것을 의미한다.
본 발명에서, 용어 “개선” 또는 “치료”는 개체에서 (a) 탈모의 억제, 또는 (b) 탈모의 경감을 의미한다.
본 발명에서, 용어 “개체”는 본 발명의 아트라릭산 또는 이의 염을 유효성분으로 포함하는 조성물의 투여에 의하여 상기 목적을 달성할 수 있는 인간을 포함한 포유동물, 예를 들어, 원숭이, 소, 말, 돼지, 양, 개, 고양이, 래트, 마우스, 침팬지 등을 의미한다.
본 발명에서, 용어 “투여”는 어떠한 적절한 방법으로 개체에게 소정의 물질을 도입하는 것을 의미하며, 본 발명의 조성물의 투여 경로는 목적 조직에 도달할 수 있는 한 어떠한 일반적인 경로를 통하여 경구 또는 비경구 투여될 수 있다. 또한, 본 발명의 조성물은 활성 물질이 표적 대상, 예를 들어, 세포로 이동할 수 있는 임의의 장치에 의해 투여될 수 있다.
본 발명의 조성물의 적합한 투여량은 개체의 상태 및 체중, 질병의 정도, 약물형태, 시간에 따라 다르지만, 당업자에 의해 적절하게 선택될 수 있다. 상기 아트라릭산 또는 이의 염의 일일 투여량은 성인 기준으로 1.0 ㎖ 내지 3.0 ㎖이며, 필요에 따라 일일 1회 내지 5회 도포하여 투여할 수 있다.
상기 아트라릭산을 유효성분으로 포함하는 조성물은 전체 조성물의 총 중량을 기준으로 0.00001 내지 15.0 중량%, 바람직하게는 0.0001 내지 10 중량%, 보다 바람직하게는 0.0001 내지 5 중량%로 포함될 수 있다. 만약, 아트라릭산이 0.0001 중량% 미만이면 효능이 미약한 단점이 있다. 또한, 15 중량%를 초과하는 경우에는 함량의 증가에 따른 효과의 증가가 미미하며, 제형상의 안정성이 확보되지 않는 문제점이 발생할 수 있다.
하나의 구체적 양태로, 본 발명은 상기 아트라릭산 또는 이의 염을 유효성분으로 포함하는 발모 촉진 및 탈모 방지용 화장료 조성물을 제공한다.
본 발명의 하나의 구체적 양태에 따른 화장료 조성물은 아트라릭산 또는 이의 염을 유효성분으로 포함한 조성물 외에 화장료 조성물에 통상적으로 이용되는 성분들을 추가적으로 포함할 수 있다. 예컨대, 항산화제, 안정화제, 용해화제, 비타민, 안료 및 항료와 같은 통상적인 보조제, 및 담체를 포함할 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, 샴푸, 계면활성제-함유 클린싱, 오일, 분말 파운데이션, 유탁액 파운데이션, 왁스 파운데이션 및 스프레이 등으로 제형화될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 보다 상세하게는, 영양 크림, 수렴 화장수, 유연 화장수, 로션, 에센스, 영양젤 또는 마사지 크림 등의 제형으로 제조될 수 있다.
상기 화장료 조성물의 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.
상기 화장료 조성물의 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 디메틸 에테르와 같은 추진체를 포함할 수 있다.
상기 화장료 조성물의 제형이 용액 또는 유탁액인 경우에는 담체 성분으로서 용매, 용해화제 또는 유탁화제가 이용되고, 예컨대 물, 에탄올, 이소프로판올, 에틸 카보네이트, 에틸 아세테이트, 벤질 알코올, 벤질 벤조에이트, 프로필렌 글리콜, 1,3-부틸글리콜 오일, 글리세롤 지방족 에스테르, 폴리에틸렌 글리콜 또는 소르비탄의 지방산 에스테르가 있다.
상기 화장료 조성물의 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 있다.
상기 화장료 조성물의 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.
다른 하나의 구체적 양태로, 본 발명은 상기 아트라릭산 또는 이의 염을 유효성분으로 포함하는 발모 촉진 및 탈모 방지용 약학적 조성물을 제공한다.
상기 약학적 조성물은 아트라릭산 또는 이의 염을 포함하는 것 이외에 약학적으로 허용되는 담체를 포함할 수 있다.
본 발명의 약학적 조성물에 포함되는 약학적으로 허용되는 담체는 제제시에 통상적으로 이용되는 것으로서, 락토스, 덱스트로스, 수크로스, 솔비톨, 만니톨, 전분, 아카시아 고무, 인산 칼슘, 알기네이트, 젤라틴, 규산 칼슘, 미세결정성 셀룰로스, 폴리비닌피롤리돈, 셀룰로스, 물, 시럽, 메틸 셀룰로스, 메틸히드록시벤조에이트, 프로필히드록시벤조에이트, 활석, 스테아르산 마그네슘 및 미네랄 오일 등을 포함하나, 이에 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 약학적 조성물은 상기 성분들 이외에 윤활제, 습윤제, 감미제, 향미제, 유화제, 현탁제, 보존제 등을 추가로 포함할 수 있다.
본 발명의 약학적 조성물은 경구 또는 비경구 등의 다양한 경로로 투여될 수 있으며, 바람직하게는 비경구 투여, 보다 바람직하게는 도포에 의한 국부 도포(topical application) 방식으로 적용된다.
본 발명의 약학적 조성물의 적합한 투여량은 제제화 방법, 투여 방식, 환자의 연령, 체중, 성, 병적 상태, 음식, 투여 시간, 투여 경로, 배설 속도 및 반응 감응성과 같은 요인들에 의해 다양하게 처방될 수 있다. 본 발명의 약학적 조성물의 경구 투여량은 성인 기준으로 0.001-100 ㎎/kg(체중) 범위 내이다. 또한 외용제인 경우에는 성인 기준으로 1.0 내지 3.0 ml의 양으로 1일 1회 내지 5회 도포하여 1개월 이상 계속 하는 것이 좋다. 다만, 상기 투여량은 본 발명의 범위를 한정하는 것이 아니다.
본 발명의 약학적 조성물은 당해 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 용기 내에 내입시켜 제조될 수 있다. 이때 제형은 오일 또는 수성 매질중의 용액, 현탁액, 시럽제 또는 유화액 형태이거나 엑스제, 산제, 분말제, 과립제, 정제 또는 캅셀제 형태일 수도 있으며, 분산제 또는 안정화제를 추가적으로 포함할 수 있다.
또 다른 하나의 구체적 양태로서, 본 발명은 상기 아트라릭산 또는 이의 염을 유효성분으로 포함하는 발모 촉진 및 탈모 방지용 피부 외용제 조성물을 제공한다.
본 발명에 따른 피부 외용제 조성물은 화장품학 또는 피부과학적으로 허용 가능한 매질 또는 기제를 함유하여 제형화될 수 있다. 이는 국소적용에 적합한 모든 제형으로서, 예를 들면, 용액, 겔, 고체, 반죽 무수 생성물, 수상에 유상을 분산시켜 얻은 에멀젼, 현탁액, 마이크로에멀젼, 마이크로캡슐, 미세과립구 또는, 이온형(리포좀) 및 비이온형의 소낭 분산제의 형태로, 또는 크림, 스킨, 로션, 파우더, 연고, 스프레이, 팩 또는 콘실 스틱의 형태로 제공될 수 있다. 포말(foam)의 형태로 또는 압축된 추진제를 더 함유한 에어로졸 조성물의 형태로도 사용될 수 있다. 이들 조성물은 당해 분야의 통상적인 방법에 따라 제조될 수 있다.
또한, 본 발명에 의한 피부 외용제 조성물은 지방 물질, 유기용매, 용해제, 농축제, 겔화제, 연화제, 항산화제, 현탁화제, 안정화제, 발포제(foaming agent), 방향제, 계면활성제, 물, 이온형 또는 비이온형 유화제, 충전제, 금속이온봉쇄제, 킬레이트화제, 보존제, 비타민, 차단제, 습윤화제, 필수 오일, 염료, 안료, 친수성 또는 친유성 활성제, 지질 소낭 또는 화장품에 통상적으로 사용되는 임의의 다른 성분과 같은 화장품학 또는 피부과학 분야에서 통상적으로 사용되는 보조제를 함유할 수 있다. 상기 보조제는 화장품학 또는 피부과학 분야에서 일반적으로 사용되는 양으로 도입된다.
또 다른 하나의 구체적 양태로서, 본 발명은 상기 아트라릭산을 유효성분으로 포함하는 발모 촉진 및 탈모 방지용 의약외품 조성물을 제공한다.
본 발명의 용어 "의약외품"은 사람이나 동물의 질병을 진단, 치료, 개선, 경감, 처치 또는 예방할 목적으로 사용되는 물품들 중 의약품보다 작용이 경미한 물품들을 의미한다. 예를 들어, 약사법에 따른 의약외품은 의약품의 용도로 사용되는 물품을 제외한 것으로, 사람/동물의 질병 치료나 예방에 쓰이는 제품, 인체에 대한 작용이 경미하거나 직접 작용하지 않는 제품 등이 포함된다.
구체적으로, 상기 의약외품은 피부외용제 및 개인위생용품을 포함할 수 있다. 보다 구체적으로 소독청결제, 샤워폼, 가그린, 물티슈, 세제비누, 핸드워시, 또는 연고제일 수 있으나 이에 제한되지는 않는다.
본 발명에 따른 상기 조성물을 의약외품 첨가물로 사용할 경우, 상기 조성물을 그대로 첨가하거나 다른 의약외품 또는 의약외품 성분과 함께 사용할 수 있고, 통상적인 방법에 따라 적절하게 사용할 수 있다. 유효성분의 혼합량은 사용 목적에 따라 적합하게 결정될 수 있다.
또 다른 하나의 구체적 양태로서, 본 발명은 상기 아트라릭산을 유효성분으로 포함하는 발모 촉진 및 탈모 방지용 식품 조성물을 제공한다.
본 발명의 식품 조성물을 식품 첨가물로 사용할 경우, 상기 아트라릭산을 그대로 첨가하거나 다른 식품 또는 식품 성분과 함께 사용할 수 있고, 통상의 방법에 따라 적절하게 사용할 수 있다. 유효 성분의 혼합량은 사용 목적(예방, 건강 또는 치료적 처치)에 따라 적합하게 결정될 수 있으며, 식품학적으로 허용가능한 식품 보조 첨가제를 추가로 포함할 수 있다. 본 발명의 조성물은 천연물로부터 유래한 물질일 뿐만 아니라 인체 안정성 실험으로부터 안정성을 확인하였으므로 혼합량에 큰 제한은 없다.
본 발명의 식품 조성물은 통상적인 의미의 식품을 모두 포함할 수 있으며, 기능성 식품, 건강기능식품 등 당업계에 알려진 용어와 혼용 가능하다.
본 발명의 용어 "기능성 식품"은 건강기능식품에 관한 법률 제6727호에 따른 인체에 유용한 기능성을 가진 원료나 성분을 사용하여 제조 및 가공한 식품을 의미하며, "기능성"이라 함은 인체의 구조 및 기능에 대하여 영양소를 조절하거나 생리학적 작용 등과 같은 보건 용도에 유용한 효과를 얻을 목적으로 섭취하는 것을 의미한다.
또한, 본 발명의 용어 "건강기능식품"은 건강보조의 목적으로 특정성분을 원료로 하거나 식품 원료에 들어있는 특정성분을 추출, 농축, 정제, 혼합 등의 방법으로 제조, 가공한 식품을 말하며, 상기 성분에 의해 생체방어, 생체리듬의 조절, 질병의 방지와 회복 등 생체조절기능을 생체에 대하여 충분히 발휘할 수 있도록 설계되고 가공된 식품을 말하는 것으로서, 상기 건강식품용 조성물은 질병의 예방 및 질병의 회복 등과 관련된 기능을 수행할 수 있다.
발모 촉진을 위한 본 발명의 조성물이 사용될 수 있는 식품의 종류에는 제한이 없다. 아울러 본 발명의 아트라릭산 또는 이의 염을 활성성분으로 포함하는 조성물은 당업자의 선택에 따라 식품에 함유될 수 있는 적절한 기타 보조 성분과 공지의 첨가제를 혼합하여 제조할 수 있다. 첨가할 수 있는 식품의 예로는 육류, 소세지, 빵, 쵸코렛, 캔디류, 스낵류, 과자류, 피자, 라면, 기타 면류, 껌류, 아이스크림류를 포함한 낙농제품, 각종 스프, 음료수, 차, 드링크제, 알콜 음료 및 비타민 복합제 등이 있으며, 본 발명에 따른 아트라릭산 또는 이의 염을 주성분으로 하여 제조한 즙, 차, 젤리 및 주스 등에 첨가하여 제조할 수 있다.
또한, 본 발명에 적용될 수 있는 식품에는 예컨대, 특수영양식품(예: 조제유류, 영,유아식 등), 식육가공품, 어육제품, 두부류, 묵류, 면류(예: 라면류, 국수류 등), 건강보조식품, 조미식품(예: 간장, 된장, 고추장, 혼합장 등), 소스류, 과자류(예:스낵류), 유가공품(예: 발효유, 치즈 등), 기타 가공식품, 김치, 절임식품(각종 김치류, 장아찌 등), 음료(예: 과실, 채소류 음료, 두유류, 발효음료류 등), 천연조미료(예, 라면스프 등) 등 모든 식품을 포함할 수 있다.
본 발명의 식품 조성물이 음료의 형태로 사용될 경우에는 통상의 음료와 같이 여러 가지 감미제, 향미제 또는 천연 탄수화물 등을 추가 성분으로서 함유할 수 있다. 상기 외에 본 발명의 식품 조성물은 여러 가지 영양제, 비타민, 전해질, 풍미제, 착색제, 펙트산 및 그의 염, 알긴산 및 그의 염, 유기산, 보호성 콜로이드 증점제, pH 조절제, 안정화제, 방부제, 글리세린, 알코올, 탄산음료에 사용되는 탄산화제 등을 함유할 수 있다. 그밖에 천연 과일쥬스, 과일쥬스 음료 및 야채 음료의 제조를 위한 과육을 함유할 수 있다.
또 다른 하나의 양태로서, 본 발명은 아트라릭산을 유효성분으로 포함하는 발모 촉진 및 탈모 방지용 조성물을 투여하는 단계를 포함하는 개체의 발모를 촉진하고 탈모를 예방, 개선, 또는 치료하는 방법을 제공한다.
상기 아트라릭산의 발모 촉진 효과는 상술한 바와 같다. 또한, 상기 ”개체“, ”예방“, ”치료“, 및 ”개선“은 상술한 바와 같다.
본 발명의 상기 예방, 치료, 또는 개선 방법은 구체적으로, 탈모가 발병되었거나 발병할 가능성이 있는 개체에 상기 조성물을 약학적, 화장품학적, 또는 식품학적으로 유효한 양으로 투여하는 단계를 포함할 수 있다. 투여하는 방법은, 상기에 전술한 바와 같다.
본 발명의 조성물의 적합한 투여량은 환자의 상태 및 체중, 질병의 정도, 약물형태, 시간에 따라 다르지만, 당업자에 의해 적절하게 선택될 수 있다.
본 발명의 아트라릭산 및 이의 염을 유효성분으로 포함하는 조성물은 모유두세포 내 발모 성장 관련 유전자의 발현을 촉진하고 모발의 길이 및 인장강도를 현저히 증가시키므로 발모를 촉진하고 탈모를 예방, 개선, 또는 치료하기 위한 화장료 조성물, 약학 조성물, 피부 외용제 조성물에 유효성분으로 유용하게 사용할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 아트라릭산에 의한 모발 길이 변화를 측정한 결과이다(NC: 무처리군, MNX: 미녹시딜 처리군, AA: 아트라릭산 처리군).
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 아트라릭산에 의한 모발 인장강도 변화를 측정한 결과이다(NC: 무처리군, MNX: 미녹시딜 처리군, AA: 아트라릭산 처리군).
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 아트라릭산의 세포 독성 실험 결과를 나타낸 결과이다.
이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 실시예 등을 들어 상세하게 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명에 따른 실시예들은 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 하기 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 발명의 실시예들은 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해 제공되는 것이다.
실시예 1: 아트라릭 산(atraric acid)의 모발 성장 유전자 발현 실험
모발 성장 유전자 발현 실험에서 양성 대조군으로 토파시티닙(tofacitinib)을 사용하였다. 토파시티닙(tofacitinib)은 JAK-STAT 신호 전달 경로를 방해하고, 세포 외 정보를 세포 핵으로 전달하며, DNA 전사에 영향을 미치는 JAK1(janus kinase 1)과 JAK3(janus kinase 3)의 효소 억제제이다. 최근 Harel 등 문헌 (Harel S, Higgins CA, Cerise JE, Dai Z, Chen JC, Clynes R, et al. Pharmacologic inhibition of JAK-STAT signaling promotes hair growth. Science Advances. 2015;1(9))에서는 토파시티닙(tofacitinib)이 모낭의 성장, 피부 유두의 유도 성장 및 모발 성장을 촉진한다고 보고했다. 하기 표 1과 같은 총 4 개의 모발 성장 관련 유전자를 선택하였다.
Gene name Forward (5’→3’) Reverse (3’→5’)
1 Shh CGGAAGGTATGAAGGGAAGATC CTTGTCCTTACACCTCTGAGTC
4 Prom1 AGCGATCAAGGAGACCAAAG AAGCACAGAGGGTCATTGAG
5 S100a9 TTGCAAAATGTCGCAGCTG CCCCAGCTTCACAGAGTATTG
7 Ptgfr CTTTCAAACACAACCTGCCAG ACGATGCCTTGGACTTCTG
HK Gapdh AATCCCATCACCATCTTCCAG AAATGAGCCCCAGCCTTC
상기 Shh 유전자는 모발 모낭 플라코데(hair follicle placode)에서 생성된 중요한 모낭 유도 신호이며 초기 모낭 상피의 상피 세포 증식을 유도하는 역할을 하는 것으로 알려져 있다. Prom1 유전자는 일차 및 이차 모낭에서 HDP의 형성에 기여하며 출생 후의 모발 성장에서 HDP 세포의 성장 발병을 유지함으로써 중요한 역할을 하며 모발 팽창 영역에서 신호 교차 결합을 매개하는 것으로 알려져 있다. S100a9 유전자는 성장기 모낭에서 강하고 케라틴 세포 분화에 관여하는 것으로 알려져 있다. Ptgfr 유전자는 모발 성장 조절에 관여하는 것으로 알려져 있다.
구체적으로, HDP 일차 세포는 CEFO Co., Ltd.에서 구입하였다. 세포를 10 % FBS (fetal bovine serum)과 1 % 페니실린-스트렙토마이신 용액이 보충된 DMEM 배지 (Gen Depot, TX, USA)에서 배양하였다. 세포를 가습 분위기에서 5 % CO2로 37 ℃에서 배양하고 3일마다 배지를 교체하였다. 세포의 80% 합류에서 0.5 % 트립신-EDTA (Gibco, Grand Island, New York)를 사용하여 분리하고 매 3 내지 4 일마다 1: 4의 비율로 통과시켰다. 모든 실험은 5회의 계대배양된 세포를 사용하였다.
6-웰 플레이트 (Corning, New York, USA)에 DMEM (FBS과 항생제가 첨가되지 않은)중 HDP 세포의 5 번 구획(2.0x104 cells/well)을 접종하고 37 ℃의 습윤 분위기에서 10 시간 동안 5 % CO2에서 배양하였다. 그후 DMSO에 용해된 5mg/mL의 아트라릭 산 또는 양성 대조군 토파시티닙(tofacitinib)을 최종 농도 5㎍/mL로 처리하고 18 시간 동안 배양하였으며, 매 6 시간마다 3회 수확하여 qRT-PCR을 수행하였다. 제조사의 지시에 따라 easy-spinTM (iNtRON Biotechnology, Korea, Korea)을 이용하여 HDF 세포로부터 총 RNA를 분리하였다. 처리된 세포의 각 샘플로부터 총 RNA (1μg)를 ImProm-IITM 역전사 효소 키트(Promega, WI, USA) 및 SYBR green (Bio-Rad, CA, USA)을 사용하여 cDNA로 전환시켰다. 이 배열에는 모발 성장과 관련된 7개의 유전자가 포함되어 있으며, 유전자의 상대적인 발현 수준은 내인성 항존 유전자(housekeeping gene) 글리세르알데히드 3-포스페이트 탈수소효소(glyceraldehyde 3-phosphate dehydrogenase, GAPDH)에 대해 정상화되었다. q RT-PCR은 CFX (Bio-Rad, Hercules, USA)에서 수행되었다.
하기 표 2에서 볼 수 있는 바와 같이, 양성대조군인 토파시티닙(tofacitinib)에 비하여 아트라릭산(atraric acid)이 모발 성장 유전자인 Shh, Prom1, S100a9, 및 Ptgfr의 발현율(%)이 현저히 높은 것을 확인할 수 있었다.
　 Shh Prom1 S100a9 Ptgfr
Tofacitinib 0.54 8.33 0.93 1.99
fr.5-6 1.30 89.99 0.33 1.90
실시예 2: 아트라릭 산에 대한 발모 촉진 및 탈모 방지 효과 검증
아트라릭 산에 의한 모발의 길이 및 인장강도 변화를 생체 외(ex vivo)에서 관찰하였다. 구체적으로, 아퓨어스 사(Apures Co.)의 미니피그 피부 조직을 사용하였다. 2×2 cm2 두께의 지질막이 제거된 피부조직을 70% 에탄올과 PBS로 세척한 후 24웰 플레이트 내 플라스틱 망(plastic mesh) 위에 올려놓고 배양액을 아래에 채운 뒤 37℃ 가습 대기(humidified atmosphere) 및 5% CO2 조건 하에서 24 시간 전배양하였다. 그 후 시료 처리를 위해 피부조직을 30% 에탄올로 닦아준 후 각 30% 에탄올에 희석한 시료 희석액을 20분간 처리하였다. 시료 처리가 끝난 후 피부조직은 PBS로 세척한 후 배양액을 교체하고 배양하였으며, 배양액은 매 48시간마다 교체하였다. 배양조직의 털 길이(hair length), 털 인장강도(hair extension strength)를 주기적으로 측정하였다. 양성대조군은 미녹시딜(Minoxidil) (한미약품)을 사용하였으며, 음성대조군으로는 증류수를 사용하였다.
그 결과 하기 도 1 및 2에서 볼 수 있는 바와 같이, 아트라릭 산은 양성대조군인 미녹시딜에 비하여 1/5 함량인 경우에도 미녹시딜과 동등한 수준으로 모발 길이 및 모발의 인장강도를 증가시켰는바, 아트라릭 산은 시판 중인 발모제인 미녹시딜에 비하여 5배 이상의 발모 효과가 우수함을 확인할 수 있었다.
실시예 3: 아트라릭 산의 세포 독성 실험
세포 독성 실험은 CCK-8 검정법으로 확인하였다. 구체적으로, 마우스의 대식세포주(RAW264.7)를 96웰 플레이트에 웰당 5X104 cells/100μl씩 분주한 뒤, 24시간 동안 CO2 배양기에서 배양하였다. LPS (lipopolysaccharide) 10μg/ml 농도와 준비한 시료를 10, 30, 100 μg/ml 농도로 100μl 씩 처리하여 24시간 동안 배양하였다. 그 다음 배양 상층액을 100μl 씩 제거하고, CCK-8 시약을 10μl 씩 처리하여 3시간 동안 배양한 뒤에 Micro plate reader기를 이용하여 450nm 에서 흡광도를 측정하였다. 그 결과 도 3에서 볼 수 있듯이 아트라릭 산은 세포 독성이 없는 것으로 확인되었다.

Claims (4)

  1. 아트라릭 산 또는 이의 약학적으로 허용 가능한 염을 유효성분으로 포함하는 발모 촉진 및 탈모 방지용 약학적 조성물.
  2. 아트라릭 산 또는 이의 화장학적으로 허용 가능한 염을 유효성분으로 포함하는 발모 촉진 및 탈모 방지용 화장료 조성물.
  3. 아트라릭 산 또는 이의 식품학적으로 허용 가능한 염을 유효성분으로 포함하는 발모 촉진 및 탈모 식품 조성물.
  4. 아트라릭산 또는 이의 염을 유효성분으로 포함하는 발모 촉진 및 탈모 방지용 피부 외용제 조성물.
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