WO2022019657A1 - 신규 고리형 펜타뎁시펩타이드 화합물 및 이를 유효성분으로 함유하는 상처 치유 또는 재생용 조성물 - Google Patents

신규 고리형 펜타뎁시펩타이드 화합물 및 이를 유효성분으로 함유하는 상처 치유 또는 재생용 조성물 Download PDF

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wound healing
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김항건
박소연
이창욱
남상집
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Sunchon National University SCNU
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Sunchon National University SCNU
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    • A23V2200/318—Foods, ingredients or supplements having a functional effect on health having an effect on skin health and hair or coat

Definitions

  • the present invention relates to a novel cyclic pentadepsi peptide, a novel microorganism producing the compound, and a composition for wound healing or regeneration containing the compound as an active ingredient. More specifically, a pharmaceutical composition for skin regeneration or wound healing, a cosmetic composition for skin regeneration or wound improvement, a quasi-drug composition for skin regeneration or wound healing, comprising acremonitamide, a novel cyclic peptadepsi peptide, as an active ingredient; And it relates to a health functional food composition for skin regeneration or wound improvement.
  • the skin is the most basic defense organ that protects the body against external stimuli in contact with the external environment, and plays a role in preventing the loss of internal heat and moisture.
  • the skin is structurally composed of the epidermis, dermis, and subcutaneous tissue, among which the epidermis provides a barrier against invasion of foreign substances and microorganisms.
  • the stratum corneum which is mostly present in the outermost part of the epidermis, is composed of flat, hexagonal dead cells, and is formed by keratinocytes and continuously peels off at the same time to protect the skin from invasion of foreign substances and microorganisms.
  • Wound healing clinically refers to complete closure of the skin through stages of inflammation, proliferation and remodeling.
  • several types of cells such as keratinocytes, fibroblasts, vascular endothelial cells, macrophages, and platelets, interact and are regulated by signaling substances such as growth factors, cytokines and chemokines.
  • keratinocytes stimulate the proliferation of keratinocytes to promote the production of collagen and elastin that are filled in the extracellular matrix. That is, proliferation and migration of keratinocytes is a major factor in wound healing.
  • peptides such as epidermal growth factor (epidermal growth factor), cytokines, interleukins, and transforming growth factor-beta (TGF- ⁇ ) and Madecasol (Asiaticoside) are representative.
  • epidermal growth factor epidermal growth factor
  • cytokines cytokines
  • interleukins transforming growth factor-beta
  • Madecasol transforming growth factor-beta
  • peptides are expensive to manufacture, so mass production is impossible, and they are unstable, so storage is difficult and there is a risk of being easily denatured.
  • One object of the present invention is to provide a cyclic pentadepsi peptide compound represented by the following formula (1) as a novel compound.
  • Another object of the present invention is to provide a novel microorganism of the genus Acremonium sp. CNQ049 (Accession No. KCTC 14114BP) that produces the compound of Formula 1 above.
  • Another object of the present invention is to provide a pharmaceutical composition for skin regeneration or wound healing, comprising the cyclic pentadepsi peptide of Formula 1 as an active ingredient.
  • Another object of the present invention is to provide a cosmetic composition for skin regeneration or wound improvement comprising the cyclic pentadepsi peptide of Formula 1 as an active ingredient.
  • Another object of the present invention is to provide a quasi-drug composition for skin regeneration or wound healing, comprising the cyclic pentadepsi peptide of Formula 1 as an active ingredient.
  • Another object of the present invention is to provide a health functional food composition for skin regeneration or wound improvement, comprising the cyclic pentadepsi peptide of Formula 1 as an active ingredient.
  • the present invention provides a cyclic pentadepsi peptide compound of formula 1 for skin regeneration or wound healing.
  • the present invention provides a novel microorganism producing the compound of Formula 1, Acremonium sp. CNQ049 (Accession No. KCTC 14114BP) microorganism.
  • the present invention provides a pharmaceutical composition for skin regeneration or wound healing, comprising the cyclic pentadepsi peptide of Formula 1 or an acceptable salt thereof as an active ingredient.
  • the present invention provides a cosmetic composition for skin regeneration or wound improvement, comprising the cyclic pentadepsi peptide of Formula 1 or an acceptable salt thereof as an active ingredient.
  • the present invention provides a quasi-drug composition for skin regeneration or wound healing, comprising the cyclic pentadepsi peptide of Formula 1 or an acceptable salt thereof as an active ingredient.
  • the present invention provides a health functional food composition for skin regeneration or wound improvement, comprising the cyclic pentadepsi peptide of Formula 1 or an acceptable salt thereof as an active ingredient.
  • Acremonitamide a novel cyclic pentadepsi peptide, isolated from the Acremonium strain, which is a novel fungal strain derived from marine sediments according to the present invention, has no cytotoxicity and is safe for the skin. Cell invasiveness is significantly increased, and new tissue is formed at the wound site and scars are remarkably reduced, so it can be usefully used in pharmaceuticals, cosmetics and foods for skin regeneration and wound healing.
  • 1 is a view showing 1 H NMR spectrum (top) and 13 C NMR spectrum (bottom) of the cyclic pentadepsi peptide of Formula 1 according to the present invention.
  • FIG. 2 is a road showing the in vitro skin wound healing effect of the cyclic pentadepsi peptide of Formula 1 according to the present invention, a micrograph (left) confirming the degree of cell invasion, and a graph showing the quantification of the degree of cell invasion It is (right).
  • FIG. 3 is a road showing the in vivo skin wound healing effect of the cyclic pentadepsi peptide of Formula 1 according to the present invention, and a graph (left) and visual observation showing the reduction of the incision area by a relative reduction ratio; This is a picture (right) taken by
  • the present invention provides a cyclic pentadepsi peptide compound of Formula 1 for skin regeneration or wound healing.
  • cyclic pentadepsi peptide is a compound having a structure represented by the above formula (1), and can be isolated from a natural strain found in nature or synthesized artificially, and the same effect is obtained even when artificially synthesized. It is obvious to those skilled in the art.
  • the cyclic pentadepsi peptide may be produced from a novel microorganism, Acremonium sp. CNQ-049 (KCTC 14114BP) derived from marine sediment.
  • the cyclic pentadepsi peptide is acremonitamide, N -Me-Phe, N -Me-Ala, Val, Phe and 2-hydroxyisovaleric acid (2-hydroxyisovaleric acid) ) consists of
  • KCTC 14114BP KCTC 14114BP
  • KCTC 14114BP KCTC 14114BP
  • the present invention provides a microorganism of the genus Acremonium sp. CNQ-049 (KCTC 14114BP) for producing the compound of Formula 1 above.
  • the Acremonium genus (Acremonium sp.) CNQ-049 is a novel fungal strain isolated and identified from marine sediments by the present inventors, and on January 23, 2020, the microorganism deposit number KCTC 14114BP at the Korea Research Institute of Bioscience and Biotechnology. strains deposited with
  • the Acremonium genus (Acremonium sp.) CNQ-049 has an 18S rRNA sequence of SEQ ID NO: 1.
  • the Acremonium sp. CNQ-049 has the ability to produce a novel compound of Formula 1 having skin regeneration and/or wound healing effects.
  • the present invention provides a pharmaceutical composition for skin regeneration or wound healing, comprising the cyclic pentadepsi peptide of Formula 1 or an acceptable salt thereof as an active ingredient.
  • the term “skin regeneration” refers to a process of tissue recovery from damage, including chemotaxis, cell differentiation and replication, matrix protein synthesis, vascularization, and wound reconstitution. It is a complex biological process that On the other hand, the damage may be caused by ultraviolet rays, external pollutants, cuts, trauma, burns, stress, etc., but is not limited thereto.
  • wound means that the normal continuity of the skin structure is disrupted due to physical damage to the skin, and specifically, contusion or bruise, laceration, avulsion, Penetrated wounds, non-healing traumatic wounds, radiation-induced tissue destruction, abrasion, bone gangrene, gun shot wound, cut, burn, frostbite, skin ulcer, dry skin, keratosis, Cracks, cracks, dermatitis, pain due to dermatophytosis, surgical procedures, vascular disease wounds, corneal wounds, pressure sores, colic wounds, conditions related to diabetes and poor circulation, chronic ulcers, suture sites after plastic surgery, spinal injuries , gynecological wounds, chemical wounds, and damage to parts of the subject, including acne, are comprehensively meant.
  • wound healing refers to a complex process in which the skin or body tissue automatically recovers its discontinuity after a wound.
  • ultimately wound healing refers to the promotion, improvement, progression, acceleration or advancement of one or more steps or processes involved in the healing process of skin wounds.
  • the pharmaceutical composition for skin regeneration or wound healing of the present invention includes a cyclic pentadepsi peptide compound having a structure represented by Formula 1 above, acremonitamide or an acceptable salt thereof as an active ingredient.
  • the 'acceptable salt' of the present invention includes an acid addition salt formed by a pharmaceutically acceptable free acid or a metal salt formed by a base.
  • 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 salt may be usefully used.
  • the novel cyclic pentadepsi peptide 'acremonitamide' of Formula 1 isolated from an actinomycetes strain derived from marine sediment has no cytotoxicity, and the cell invasive ability is significantly increased when acremonitamide is applied. and it was confirmed that new tissue was formed and scars were significantly reduced in wound-inducing mice (see Examples 2 to 4). Therefore, it was ultimately found that acremonitamide (CNQ049.592) can be usefully used in medicines, cosmetics, and foods for skin regeneration and wound healing.
  • the pharmaceutical composition may further include a carrier, an excipient and a diluent.
  • the carrier, excipient and diluent include lactose, dextrose, sucrose, sorbitol, mannitol, xylitol, erythritol, maltitol, starch, gum acacia, alginate, gelatin, calcium phosphate, calcium silicate, cellulose, methyl cellulose, microcrystalline cellulose, polyvinyl pyrrolidone, water, methylhydroxybenzoate, propylhydroxybenzoate, talc, magnesium stearate or mineral oil.
  • the dosage of the pharmaceutical composition may be appropriately selected by a doctor or pharmacist in the art in consideration of the severity and scope of the wound, the time elapsed since the wound occurred, the treatment period, and the like.
  • it can be administered once to several times a day, and the administration period can vary depending on the severity of the wound and the course of treatment, but the desired effect can be obtained even if it continues for only 6 days from the date of the wound. .
  • the pharmaceutical composition is formulated with various formulations of pharmaceuticals, healing aids, and medical devices (semi-solid formulations such as ointments and gels, mask packs, dressings, bands/gauze, liquids, etc.) together with a pharmaceutically acceptable carrier.
  • a pharmaceutically acceptable carrier It is a material that can be applied, and the type of formulation is not particularly limited, and it may be prepared into an obvious formulation by a technique apparent to those skilled in the art. Non-limiting examples thereof include ointments, solutions, patches, gels, creams, lotions, sprays, or aerosol formulations.
  • Another aspect of the present invention provides a method for skin regeneration or wound healing comprising administering the pharmaceutical composition to an individual in need thereof.
  • the term "individual” refers to all animals, including humans, in need of skin regeneration or wound healing, such as mammals such as monkeys, cows, horses, pigs, sheep, dogs, cats, rats, mice, chimpanzees, etc. .
  • the term "administration" means introducing a predetermined substance to an individual by an appropriate method.
  • the composition of the present invention may be administered through any general route capable of reaching an in vivo target.
  • the route of administration of the composition of the present invention is not particularly limited, and may be administered orally or parenterally. Specifically, it may be administered parenterally, and more specifically, it may be applied in a manner of applying to the skin (ie, transdermal administration).
  • the skin regeneration or wound healing method of the present invention may include administering the pharmaceutical composition to a subject in a pharmaceutically effective amount.
  • the term "pharmaceutically effective amount” means an amount sufficient to treat a disease with a reasonable benefit/risk ratio applicable to medical treatment and not to cause side effects, and the effective dose level is determined by the patient's gender, Age, weight, health condition, disease type, severity, drug activity, drug sensitivity, administration method, administration time, administration route, and excretion rate, treatment period, factors including drugs used in combination or concurrently, and other medicines It can be readily determined by one of ordinary skill in the art according to factors well known in the art.
  • the pharmaceutical composition of the present invention may be administered as an individual therapeutic agent or may be administered in combination with other therapeutic agents, and may be administered sequentially or simultaneously with conventional therapeutic agents. It may also be administered single or multiple. Taking all of the above factors into consideration, it is important to administer an amount that can obtain the maximum effect with a minimum amount without causing side effects, which can be easily determined by those skilled in the art.
  • composition of the present invention may be provided as an external preparation for skin.
  • external preparation for skin is a concept that encompasses all substances generally used for external application to the skin, and non-limiting examples of external preparation for skin include plaster, lotion, and liniment. (liniment), liquid and solution, aerosol, extracts, ointment, fluid extracts, emulsion, suspension, capsules ), creams, soft and hard gelatin capsules, patches, or sustained release formulations.
  • the external preparation for skin may be a parenteral administration preparation formulated in solid, semi-solid or liquid form by adding commercially available inorganic or organic carriers, excipients and diluents.
  • the preparation for parenteral administration may be a transdermal dosage form selected from the group consisting of drops, ointments, lotions, gels, creams, patches, sprays, suspensions and emulsions, but is not limited thereto.
  • composition for external application for skin according to each formulation, other ingredients other than the composition of the present invention can be appropriately selected and formulated by those skilled in the art without difficulty depending on the formulation or purpose of use of other external preparations for skin, in this case, it is applied simultaneously with other raw materials If so, a synergistic effect may occur.
  • the present invention provides a cosmetic composition for skin regeneration or wound improvement, comprising the cyclic pentadepsi peptide of Formula 1 or an acceptable salt thereof as an active ingredient.
  • the 'acceptable salt' of the present invention includes an acid addition salt formed by a cosmetically acceptable free acid or a metal salt formed by a base.
  • 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 salt may be usefully used.
  • the cosmetic composition according to the present invention is a solution, external ointment, cream, foam, nutrient lotion, softening lotion, pack, soft water, emulsion, makeup base, essence, soap, liquid detergent, bath agent, sunscreen-cream, sun oil, suspension , emulsion, paste, gel, lotion, powder, soap, surfactant-containing cleansing, oil, powder foundation, emulsion foundation, wax foundation, patch and spray. doesn't happen
  • the cosmetic composition of the present invention may further include one or more cosmetically acceptable carriers to be formulated in general skin cosmetics, and conventional ingredients include, for example, oil, water, surfactant, humectant, lower alcohol, A thickener, a chelating agent, a colorant, a preservative, a fragrance, etc. may be appropriately mixed, but is not limited thereto.
  • the cosmetically acceptable carrier included in the cosmetic composition of the present invention varies depending on the formulation.
  • the formulation of the present invention is an ointment, paste, cream or gel, animal oil, vegetable oil, wax, paraffin, starch, gum tragacanth, cellulose derivative, polyethylene glycol, silicone, bentonite, silica, talc, oxide as a carrier component Zinc or mixtures thereof may be used.
  • lactose When the formulation of the present invention is a powder or a spray, lactose, talc, silica, aluminum hydroxide, calcium silicate, polyamide powder, or mixtures thereof may be used as a carrier component.
  • additional chlorophyll propellants such as fluorohydrocarbons, propane/butane or dimethyl ether.
  • a solvent, solubilizer or emulsifier is used as a carrier component, such as water, ethanol, isopropanol, ethyl carbonate, ethyl acetate, benzyl alcohol, benzyl benzoate, propylene glycol, 1,3-butylglycol oil may be used, and in particular, cottonseed oil, peanut oil, corn germ oil, olive oil, castor oil and sesame oil, glycerol fatty ester, fatty acid ester of polyethylene glycol or sorbitan may be used. have.
  • the formulation of the present invention is a suspension
  • a liquid diluent such as water, ethanol or propylene glycol
  • a suspending agent such as ethoxylated isostearyl alcohol, polyoxyethylene sorbitol esters and polyoxyethylene sorbitan esters; Crystalline cellulose, aluminum metahydroxide, bentonite, agar or tracanth may be used.
  • alkali metal salts of fatty acids fatty acid hemiester salts, fatty acid protein hydrolysates, isethionate, lanolin derivatives, aliphatic alcohols, vegetable oils, glycerol, sugar, etc. may be used as carrier components.
  • alkali metal salts of fatty acids fatty acid hemiester salts, fatty acid protein hydrolysates, isethionate, lanolin derivatives, aliphatic alcohols, vegetable oils, glycerol, sugar, etc.
  • fatty acids fatty acid hemiester salts
  • fatty acid protein hydrolysates fatty acid protein hydrolysates
  • isethionate lanolin derivatives
  • aliphatic alcohols aliphatic alcohols
  • vegetable oils glycerol, sugar, etc.
  • polyvinyl alcohol kaolin, talc, zinc oxide, or titanium dioxide may be used as a carrier component. .
  • the present invention provides a quasi-drug composition for skin regeneration or wound healing, comprising the cyclic pentadepsi peptide of Formula 1 or an acceptable salt thereof 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 medicinal 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.
  • a novel cyclic pentadepsi peptide compound of Formula 1 according to the present invention isolated from an actinomycetes strain derived from marine sediments, is used as a quasi-drug additive, the composition is added as it is, or other quasi-drugs or It can be used together with the quasi-drug ingredient, and can be used appropriately according to a conventional method.
  • the mixing amount of the active ingredient may be appropriately determined according to the purpose of use (prevention, health or therapeutic treatment).
  • the quasi-drug composition is not particularly limited thereto, and specifically, it may be prepared and used in the form of an ointment, lotion, spray, patch, cream, powder, suspension, gel or gel.
  • the present invention provides a health functional food composition for skin regeneration or wound improvement, comprising the cyclic pentadepsi peptide of Formula 1 or an acceptable salt thereof as an active ingredient.
  • the term "functional food” is the same term as food for special health use (FoSHU), and in addition to nutritional supply, medical and medical effects processed to efficiently exhibit bioregulatory functions Foods that are high in In the present invention, the health functional food is mixed with health food or health supplement.
  • the health functional food composition of the present invention can be consumed on a daily basis, a high skin regeneration or wound healing effect can be expected, and it can be very usefully used for health promotion purposes.
  • the health functional food may be formulated to be selected from the group consisting of pills, powders, granules, needles, tablets, capsules and beverages in order to obtain a useful effect for skin regeneration or wound healing.
  • the type of the health functional food is not particularly limited, and for example, it may be various beverages, gum, tea, vitamin complexes, health supplements, and the like.
  • Health functional food composition may contain various herbal extracts, food-logically acceptable food supplements or natural carbohydrates as additional ingredients, such as conventional food.
  • the health functional food composition may further include a pharmaceutically acceptable carrier, or a component that is commonly used in a food composition to improve odor, taste, vision, etc., which can be appropriately selected and used by those skilled in the art. have.
  • the pharmaceutical or cosmetic composition comprising, as an active ingredient, a novel cyclic pentadepsi peptide of Formula 1, acremonitamide or an acceptable salt thereof, is administered within a wound area of an individual, subcutaneously, or locally administered by application.
  • a novel cyclic pentadepsi peptide of Formula 1, acremonitamide or an acceptable salt thereof is administered within a wound area of an individual, subcutaneously, or locally administered by application.
  • acremonitamide (CNQ049.592) of the present invention is a compound isolated from a natural strain found in nature and has no cytotoxicity, so it can be safely used even for long-term use, so it can be safely used in pharmaceuticals, cosmetics or food. .
  • Microorganisms were isolated from marine sediments collected from the southern coast of California, and 18S rRNA was analyzed (Table 1 and SEQ ID NO: 1) and as a result of identification, Acremonium fusidioides FMR 10444 and Acre having 99.4% homology verify that the novel microorganism belonging to the genus help monitor (Acremonium sp.) and monitor it Acre Stadium in CNQ049 (Acremonium sp. CNQ049) named after a Korea Research Institute of Bioscience and biotechnology biological resource Center on January 23, 2020 date of deposit of microorganisms number It was deposited as KCTC 14114BP. A novel cyclic pentadepsi peptide having wound healing properties, acremonitamide, was isolated from the deposited CNQ-049 in the genus Acremonium.
  • strain CNQ-049 was cultured in a 2.5 L culture vessel (80 ⁇ 2.5 L Ultra Yield Flask), shaking at 120 rpm, and cultured at 27°C for 7 days. After 7 days, 1 L of ethyl acetate (EtOAc) was added to the broth to separate the two layers, and an ethyl acetate soluble layer was obtained therefrom. Then, the EtOAc-soluble layer was dried under vacuum conditions using a vacuum rotary concentrator to obtain a CNQ-049 extract from which the organic solvent was removed.
  • EtOAc ethyl acetate
  • a third subfraction with a retention time of 16 to 22 minutes was additionally treated with 50% acetonitrile/50% water and elution conditions at a flow rate of 2 ml per minute, Phenomenex Luna C18 (2) 100 ⁇ (250 nm ⁇ Reverse phase high performance liquid chromatography (HPLC) using a column (10 nm, 5 ⁇ m) was performed to obtain a novel cyclic pentadepsi peptide, acremonitamide (CNQ049.592), with a retention time of 58 minutes.
  • HPLC high performance liquid chromatography
  • the absolute configuration of the four amino acids was determined by acid hydrolysis followed by the advanced Marfey method, derivatization of 2-hydroxyisovaleric acid with O-pentafluoropropionylated (-)-methyl ester Then, the absolute configuration of 2-hydroxyisovaleric acid was deduced from GC-MS analysis.
  • a novel cyclic pentadepsi peptide of [Formula 1] isolated from strain CNQ-049 in Example 1 was Colorectal cancer cell lines, Caco-2 cells (1 ⁇ 10 3 cells/well) and HCT116 cells (1 ⁇ 10 4 cells/well) were treated for 48 hours. Thereafter, the MTT assay was performed to measure the degree of cytotoxicity and IC 50 (concentration at which cell growth of 50% was inhibited) was derived.
  • the IC 50 values of acremonitamide for Caco-2 and HCT116 were 151 ⁇ g/ml and 268 ⁇ g/ml, respectively, and the concentration at which 50% of cell growth was inhibited was low. , that is, it was found that the novel cyclic pentadepsi peptide, scremonitamide, did not exhibit cytotoxicity.
  • IC 50 value derivation result sample Caco-2 HCT116 Acremonitamide (New cyclic pentadepsi peptide of Formula 1) 151 ⁇ g/ml 268 ⁇ g/ml
  • a novel cyclic pentadepsi peptide of [Formula 1] isolated from the strain CNQ-049 in Example 1 a wound was formed on the mouse skin, and CNQ049.592 was It was applied to the wound site and the degree of wound healing was confirmed after 1 day and 6 days.
  • a relative reduction ratio was calculated by considering the wound size on the day of forming the wound as 1.

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Abstract

본 발명은 신규 고리형 펜타뎁시펩타이드, 이를 생산하는 신규 미생물, 상기 화합물을 유효성분으로 함유하는 상처 치유 또는 재생용 조성물에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 신규 고리형 펩타뎁시펩타이드인 아크레모니타마이드를 유효성분으로 함유하는 피부 재생 또는 상처 치유용 약학 조성물, 피부 재생 또는 상처 개선용 화장료 조성물, 피부 재생 또는 상처 치유용 의약외품 조성물, 및 피부 재생 또는 상처 개선용 건강기능식품 조성물에 관한 것이다. 해양 퇴적물 유래 곰팡이 균주로부터 분리한, 본 발명에 따른 신규 고리형 펜타뎁시펩타이드인 아크레모니타마이드는 세포독성이 없어 피부에 안전할 뿐 아니라, 아크레모니타마이드 적용시 세포 침윤능이 유의하게 증가되며, 창상 부위에서 신생조직을 형성시키고 반흔을 현저히 감소시키므로, 피부 재생 및 상처 치유를 위한 의약품, 화장품 및 식품 등에 유용하게 이용될 수 있다.

Description

신규 고리형 펜타뎁시펩타이드 화합물 및 이를 유효성분으로 함유하는 상처 치유 또는 재생용 조성물
본 발명은 신규 고리형 펜타뎁시펩타이드, 상기 화합물을 생산하는 신규 미생물, 및 상기 화합물을 유효성분으로 함유하는 상처 치유 또는 재생용 조성물에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 신규 고리형 펩타뎁시펩타이드인 아크레모니타마이드를 유효성분으로 함유하는 피부 재생 또는 상처 치유용 약학 조성물, 피부 재생 또는 상처 개선용 화장료 조성물, 피부 재생 또는 상처 치유용 의약외품 조성물, 및 피부 재생 또는 상처 개선용 건강기능식품 조성물에 관한 것이다.
피부는 외부환경과 접촉하여 외부 자극에 대한 신체를 보호하는 가장 기초적인 방어기관이며, 내부의 열과 수분의 손실을 방지하는 역할을 한다. 피부는 구조적으로 표피, 진피 및 피하조직으로 구성되며, 그 중 표피는 외부의 이물질 및 미생물 침입에 대한 장벽을 제공한다.
표피에서 최외측에 대부분 존재하는 각질층(Stratum Corneum)은 납작한 육각형 모양의 죽은 세포로 구성되며, 케라틴세포(keratinocyte)에 의해 형성됨과 동시에 끊임없이 박리 탈락함으로써, 외부의 이물질 및 미생물 침입으로부터 피부를 보호한다
그러나 피부에 직접적인 창상, 열에 의한 화상, 물리적·화학적 자극에 의한 습진 또는 부신피질 호르몬의 증가로 인한 튼살 등의 다양한 종류의 손상이 발생하면, 피부 내부가 외부의 이물질 및 미생물에 노출된다.
따라서 피부에 상처, 화상, 찰과상 및 기타 손상이 발생하면, 외부의 이물질 감염을 방지하고 상처를 치유하는 과정이 일차적으로 행해진다.
상처 치유는 염증, 증식 및 재형성의 단계를 통해 임상적으로 피부가 완전히 봉합되는 것을 의미한다. 상처 치유의 과정은 케라틴세포, 섬유모세포, 혈관내피세포, 대식세포, 혈소판 등 여러 종류의 세포가 상호작용하며, 성장인자, 사이토카인 및 케모카인 등의 신호전달 물질에 의해 조절된다.
표피와 진피 사이의 기저층(basement membrane)에 접한 케라틴세포가 활발히 증식하면, 세포질의 형태가 바꿔 표피의 상층으로 이동한다. 케라틴세포의 증식과 이동은 상처 치유과정에서 상처 부위를 봉합하는 역할을 한다.
또한, 케라틴세포의 증식은 섬유아세포를 자극하여 세포외기질(extracellular matrix)에 채워지는 콜라겐(collagen)과 엘라스틴(elastin)의 생성을 촉진한다. 즉, 케라틴세포의 증식 및 이동은 상처 치유의 주요 요소이다.
현재까지 다양한 종류의 상처 치료제들이 개발되고 시판되어 왔다. 상피세포 증식인자(epidermal growth factor), 사이토카인(cytokine), 인터루킨(interlukin), TGF-β(transforming growth factor-beta) 등과 같은 펩타이드와 마데카솔(Madecasol; 아시아티코사이드(Asiaticoside))이 대표적이다. 그러나 펩타이드는 제조되는 단가가 비싸서 다량 생산이 불가능하고, 불안정하여 보관이 어렵고 쉽게 변성될 위험이 있다.
현재 피부상처 치유를 위해 사용되는 상용화된 제품에는 대표적으로 주식회사 동화약품의 후시딘과 주식회사 동국제약의 마데카솔 등이 있다. 다만 후시딘의 주성분인 푸시딘산(fucidic acid)에 대해 내성을 갖는 황색포도상구균(staphylococcus aureus)이 늘고 있다는 연구가 보고되고 있다(Dobie D. & Gray J., Arch Dis Child., 89(1):74-77, 2004). 또한, 후시딘과 마데카솔의 사용시 알레르기 반응, 발진 등의 부작용이 꾸준히 보고되고 있어 새로운 제품에 대한 연구의 필요성이 대두되고 있다.
본 발명의 하나의 목적은 신규한 화합물로서 하기 화학식 1의 고리형 펜타뎁시펩타이드 화합물을 제공하기 위한 것이다.
[화학식 1]
Figure PCTKR2021009434-appb-img-000001
본 발명의 다른 하나의 목적은 상기 화학식 1의 화합물을 생산하는 신규한 미생물인 아크레모니움 속(Acremonium sp.) CNQ049 (기탁번호 KCTC 14114BP) 미생물을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 또 다른 하나의 목적은 상기 화학식 1의 고리형 펜타뎁시펩타이드를 유효성분으로 포함하는, 피부 재생 또는 상처 치유용 약학 조성물을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 또 다른 하나의 목적은 상기 화학식 1의 고리형 펜타뎁시펩타이드를 유효성분으로 포함하는, 피부 재생 또는 상처 개선용 화장료 조성물을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 또 다른 하나의 목적은 상기 화학식 1의 고리형 펜타뎁시펩타이드를 유효성분으로 포함하는, 피부 재생 또는 상처 치유용 의약외품 조성물을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 또 다른 하나의 목적은 상기 화학식 1의 고리형 펜타뎁시펩타이드를 유효성분으로 포함하는, 피부 재생 또는 상처 개선용 건강기능식품 조성물을 제공하기 위한 것이다.
상기 목적을 달성하기 위해, 하나의 양태로서, 본 발명은 피부 재생 또는 상처 치유용 하기 화학식 1의 고리형 펜타뎁시펩타이드 화합물을 제공한다.
[화학식 1]
Figure PCTKR2021009434-appb-img-000002
다른 하나의 양태로서, 본 발명은 상기 화학식 1의 화합물을 생산하는 신규 미생물인 아크레모니움 속(Acremonium sp.) CNQ049 (기탁번호 KCTC 14114BP) 미생물을 제공한다.
또 다른 하나의 양태로서, 본 발명은 상기 화학식 1의 고리형 펜타뎁시펩타이드 또는 이의 허용 가능한 염을 유효성분으로 포함하는, 피부 재생 또는 상처 치유용 약학 조성물을 제공한다.
또 다른 하나의 양태로서, 본 발명은 상기 화학식 1의 고리형 펜타뎁시펩타이드 또는 이의 허용 가능한 염을 유효성분으로 포함하는, 피부 재생 또는 상처 개선용 화장료 조성물을 제공한다.
또 다른 하나의 양태로서, 본 발명은 상기 화학식 1의 고리형 펜타뎁시펩타이드 또는 이의 허용 가능한 염을 유효성분으로 포함하는, 피부 재생 또는 상처 치유용 의약외품 조성물을 제공한다.
또 다른 하나의 양태로서, 본 발명은 상기 화학식 1의 고리형 펜타뎁시펩타이드 또는 이의 허용 가능한 염을 유효성분으로 포함하는, 피부 재생 또는 상처 개선용 건강기능식품 조성물을 제공한다.
본 발명에 따른 해양 퇴적물 유래 신규한 곰팡이 균주인 아크레모니움 균주로부터 분리한, 신규 고리형 펜타뎁시펩타이드인 아크레모니타마이드는 세포독성이 없어 피부에 안전할 뿐 아니라, 아크레모니타마이드 적용시 세포 침윤능이 유의하게 증가되며, 창상 부위에서 신생조직을 형성시키고 반흔을 현저히 감소시키므로, 피부 재생 및 상처 치유를 위한 의약품, 화장품 및 식품 등에 유용하게 이용될 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 화학식 1의 고리형 펜타뎁시펩타이드의 1H NMR 스펙트럼(상) 및 13C NMR 스펙트럼(하)을 나타낸 도이다.
도 2는 본 발명에 따른 화학식 1의 고리형 펜타뎁시펩타이드의 인비트로(in vitro) 피부 상처 치유 효과를 나타낸 도로, 세포 침윤 정도를 확인한 현미경 사진(좌) 및 세포 침윤 정도를 정량화하여 나타낸 그래프(우)이다.
도 3은 본 발명에 따른 화학식 1의 고리형 펜타뎁시펩타이드의 인비보(in vivo) 피부 상처 치유 효과를 나타낸 도로, 절개 면적 감소 크기를 상대적 감소비로 산출하여 나타낸 그래프(좌) 및 육안으로 관찰하여 촬영한 사진(우)이다.
본 발명자들은 종래보다 안정적인 우수한 상처 치료제 소재를 개발하고자 예의 노력한 결과, 해양 퇴적물 유래 신규한 곰팡이 균주로부터 분리한, 신규 고리형 펜타뎁시펩타이드인 아크레모니타마이드는 세포독성이 없어 피부에 안전할 뿐 아니라, 아크레모니타마이드 적용시 세포 침윤능이 유의하게 증가되며, 창상 부위에서 신생조직을 형성시키고 반흔을 현저히 감소시키는 등의 피부 재생 및 상처 치유 효과가 있음을 확인함으로써, 본 발명을 완성하게 되었다.
하나의 양태로서, 본 발명은 피부 재생 또는 상처 치유용 하기 화학식 1의 고리형 펜타뎁시펩타이드 화합물을 제공한다.
[화학식 1]
Figure PCTKR2021009434-appb-img-000003
본 발명에 있어서, "고리형 펜타뎁시펩타이드"는 상기 화학식 1로 표시되는 구조를 갖는 화합물로서, 자연에서 발견된 천연균주로부터 분리되거나 인공적으로 합성할 수 있으며, 인공적으로 합성하여도 동일한 효과를 갖는 것은 당업자에게 자명하다.
하나의 구체적 예로서, 상기 고리형 펜타뎁시펩타이드는 해양 퇴적물에서 유래된 신규 미생물인 아크레모니움 속(Acremonium sp.) CNQ-049 (KCTC 14114BP)로부터 생산될 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 고리형 펜타뎁시펩타이드는 아크레모니타마이드(acremonitamide)로, N-Me-Phe, N-Me-Ala, Val, Phe 및 2-하이드록시이소발레르산(2-hydroxyisovaleric acid)으로 이루어져 있다.
한편, 본 발명에 있어서 하기 서술하는 신규한 곰팡이 균주인 아크레모니움 속(Acremonium sp.) CNQ-049 (KCTC 14114BP)로부터 분리된 상기 고리형 펜타뎁시펩타이드인 아크레모니타마이드를 CNQ049.592로도 칭한다.
다른 하나의 양태로서, 본 발명은 상기 화학식 1의 화합물을 생산하는 아크레모니움 속(Acremonium sp.) CNQ-049 (KCTC 14114BP) 미생물을 제공한다.
상기 아크레모니움 속(Acremonium sp.) CNQ-049는 본 발명자에 의하여 해양 퇴적물로부터 분리 및 동정한 신규한 곰팡이 균주로서 2020년 1월 23일에 한국생명공학연구원 생물자원센터에 미생물기탁번호 KCTC 14114BP로 기탁한 균주이다.
하나의 구체적 실시에서, 상기 아크레모니움 속(Acremonium sp.) CNQ-049는 서열번호 1의 18S rRNA 서열을 가지고 있다.
하나의 구체적 실시에서, 상기 아크레모니움 속(Acremonium sp.) CNQ-049는 피부 재생 및/또는 상처 치유 효과가 있는 신규한 화학식 1의 화합물의 생산능이 있다.
다른 하나의 양태로서, 본 발명은 하기 화학식 1의 고리형 펜타뎁시펩타이드 또는 이의 허용 가능한 염을 유효성분으로 포함하는, 피부 재생 또는 상처 치유용 약학 조성물을 제공한다.
[화학식 1]
Figure PCTKR2021009434-appb-img-000004
본 발명에서 용어, "피부 재생"은 손상에 대한 조직의 회복 과정으로, 주화성(chemotaxis), 세포의 분화 및 복제, 기질 단백질(matrix protein)의 합성, 혈관의 신생 및 창상의 재구성 등을 포함하는 복잡한 생물학적 과정이다. 한편, 상기 손상은 자외선, 외부 오염 물질, 창상, 외상, 화상, 스트레스 등에 의한 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본 발명에서 용어, "상처"는 피부가 물리적인 신체손상으로 인해, 피부 구조물의 정상적인 연속성이 붕괴된 것을 의미하며, 구체적으로 좌상(contusion or bruise), 열상(laceration), 결출상(avulsion), 관통상(penetrated wound), 비-치유외상성 상처, 방사선조사에 의한 조직의 파괴, 찰과상(abrasion), 골괴저, 총상(gun shot wound), 절상, 화상, 동상, 피부궤양, 피부 건조, 피부각화증, 갈라짐, 터짐, 피부염, 피부사상균증에 의한 통증, 수술상, 혈관질환상처, 각막상처 등의 상처, 욕창, 와창, 당뇨병 및 순환불량에 관련된 상태, 만성궤양, 성형수술 후 봉합부위, 척추상해성 상처, 부인과적 상처, 화학적 상처 및 여드름 등 개체의 일부에 대한 손상을 포괄적으로 의미한다.
또한, 본 발명에서 용어, "상처 치유"는 상처 후, 피부 또는 신체 조직이 그 불연속성을 저절로 회복하는 복합 과정을 말하는 것이다. 따라서, 궁극적으로 상처 치료란 피부상처 치유 과정에 관여하는 하나 이상의 단계 또는 과정의 촉진, 개선, 진행, 가속 또는 진전을 의미한다.
본 발명의 피부 재생 또는 상처 치유용 약학 조성물은 상기 화학식 1로 표시되는 구조를 갖는 고리형 펜타뎁시펩타이드 화합물 아크레모니타마이드 또는 이의 허용 가능한 염을 유효성분으로 포함한다.
본 발명의 ‘허용 가능한 염’은 약학적으로 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.
본 발명의 일실시예에서, 해양 퇴적물 유래 방선균 균주로부터 분리한 화학식 1의 신규 고리형 펜타뎁시펩타이드 '아크레모니타마이드'는 세포독성이 없고, 아크레모니타마이드 적용시 세포 침윤능이 유의하게 증가되며, 창상 유발 마우스에서 신생조직을 형성시키고 반흔을 현저히 감소시킴을 확인하였다(실시예 2 내지 4 참조). 따라서, 궁극적으로 아크레모니타마이드(CNQ049.592)를 피부 재생 및 상처 치유를 위한 의약품, 화장품 및 식품 등에 유용하게 활용할 수 있음을 알 수 있었다.
본 발명에 있어서, 상기 약학 조성물은 담체, 부형제 및 희석제를 더 포함할 수 있다. 상기 담체, 부형제 및 희석제로는 락토즈, 덱스트로즈, 수크로스, 솔비톨, 만니톨, 자일리톨, 에리스리톨, 말티톨, 전분, 아카시아 고무, 알지네이트, 젤라틴, 칼슘 포스페이트, 칼슘 실리케이트, 셀룰로즈, 메틸 셀룰로즈, 미정질 셀룰로스, 폴리비닐 피롤리돈, 물, 메틸히드록시벤조에이트, 프로필히드록시벤조에이트, 탈크, 마그네슘 스테아레이트 또는 광물유를 들 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
상기 약학 조성물의 투여량은 상처의 중증도 및 범위, 상처가 발생된 이후 경과된 시간, 치료 기간 등을 고려하여 당해 기술분야의 의사 또는 약사가 적절하게 선택할 수 있다. 또한, 의사 또는 약사의 판단에 따라 1일 1회 내지 수회 투여할 수 있으며, 투여 기간은 상처의 중증도와 치료 경과에 따라 달라질 수 있지만 상처 발생일로부터 6일 동안만 지속하더라도 원하는 효과를 얻을 수 있다.
투여 방법에 특별한 제한이 있는 것은 아니므로 상처 부위에 주사의 형태로 직접 주입하는 것도 가능하며, 바르는 형태로 투여할 수도 있다.
구체적으로, 상기 약학 조성물은 약제학적으로 허용되는 담체와 함께 여러 제형의 의약품, 치유 보조제, 의료기구(연고제, 겔제 등의 반고형 제제, 마스크팩, 드레싱제, 밴드/거즈, 액제 등)으로 제형 적용이 가능한 물질이고, 특별히 제형의 종류가 제한되지 않으며, 당해 기술분야 통상의 기술자에 자명한 기술에 의해 자명한 제형으로 제조될 수 있다. 이에 대한 비제한적 예시로, 연고제, 액제, 패취제, 겔제, 크림제, 로션제, 스프레이제, 또는 에어로졸제 제형 등을 들 수 있다.
본 발명의 다른 하나의 양태는 상기 약학 조성물을 이를 필요로 하는 개체에 투여하는 단계를 포함하는 피부 재생 또는 상처 치유 방법을 제공한다.
상기 "피부 재생", "상처 치유"에 대한 설명은 전술한 바와 같다.
본 발명에서 용어, "개체"는 피부 재생 또는 상처 치유가 필요한 인간을 포함하는 모든 동물, 예컨대 원숭이, 소, 말, 돼지, 양, 개, 고양이, 랫트, 마우스, 침팬지 등의 포유동물을 의미한다.
본 발명에서 용어, "투여"는 적절한 방법으로 개체에게 소정의 물질을 도입하는 것을 의미한다. 본 발명의 조성물이 생체 내 표적에 도달할 수 있는 어떠한 일반적인 경로를 통하여 투여될 수 있다. 본 발명의 조성물 투여 경로는 특별히 제한되지 않으나, 경구 또는 비경구 투여할 수 있다. 구체적으로는 비경구 투여할 수 있으며, 보다 구체적으로 피부에 도포하는 방식(즉, 경피투여)으로 적용될 수 있다.
구체적으로, 본 발명의 피부 재생 또는 상처 치유 방법은 개체에 상기 약학 조성물을 약학적으로 유효한 양으로 투여하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명에서 용어, "약학적으로 유효한 양"은 의학적 치료에 적용 가능한 합리적인 수혜/위험 비율로 질환을 치료하기에 충분하며 부작용을 일으키지 않을 정도의 양을 의미하며, 유효 용량 수준은 환자의 성별, 연령, 체중, 건강상태, 질병의 종류, 중증도, 약물의 활성, 약물에 대한 민감도, 투여 방법, 투여 시간, 투여 경로, 및 배출 비율, 치료 기간, 배합 또는 동시에 사용되는 약물을 포함한 요소 및 기타 의학 분야에 잘 알려진 요소에 따라 당업자에 의해 용이하게 결정될 수 있다.
본 발명의 약학 조성물은 개별 치료제로 투여되거나 다른 치료제와 병용하여 투여될 수 있고, 종래의 치료제와는 순차적 또는 동시에 투여될 수 있다. 또한, 단일 또는 다중 투여될 수 있다. 상기 요소를 모두 고려하여 부작용을 유발하지 않으면서 최소한의 양으로 최대 효과를 얻을 수 있는 양을 투여하는 것이 중요하며, 이는 당업자에 의해 용이하게 결정될 수 있다.
또한, 본 발명의 약학 조성물은 피부 외용제로 제공될 수 있다.
본 발명의 용어 "피부 외용제"는 일반적으로 피부 외용에 사용하는 물질 전반을 포함하는 포괄하는 개념으로, 피부 외용제 제형의 비제한적인 예로는 경고제(plaster), 로션제(lotion), 리니멘트제(liniment), 액제(liquid and solution), 에어로솔제(aerosol), 엑스제(extracts), 연고제(ointment), 유동엑스제(fluid extracts), 유제(emulsion), 현탁제(suspesions), 캅셀제(capsules), 크림제(creams), 연질, 경질 젤라틴 캅셀, 첩부제, 또는 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.
각 제형에 의한 피부 외용제 조성물에 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.
다른 하나의 양태로서, 본 발명은 하기 화학식 1의 고리형 펜타뎁시펩타이드 또는 이의 허용 가능한 염을 유효성분으로 포함하는, 피부 재생 또는 상처 개선용 화장료 조성물을 제공한다.
[화학식 1]
Figure PCTKR2021009434-appb-img-000005
상기 화학식 1의 고리형 펜타뎁시펩타이드에 대한 설명은 전술한 바와 같다.
본 발명의 ‘허용 가능한 염’은 화장품학적으로 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.
본 발명에 따른 화장료 조성물은 용액, 외용연고, 크림, 폼, 영양화장수, 유연화장수, 팩, 유연수, 유액, 메이크업베이스, 에센스, 비누, 액체 세정료, 입욕제, 선스크린-크림, 선오일, 현탁액, 유탁액, 페이스트, 겔, 로션, 파우더, 비누, 계면활성제-함유 클린싱, 오일, 분말 파운데이션, 유탁액 파운데이션, 왁스 파운데이션, 패취 및 스프레이로 구성된 군으로부터 선택되는 제형으로 제조될 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
또한, 본 발명의 화장료 조성물은 일반 피부 화장료에 배합되는 화장품학적으로 허용 가능한 담체를 1종 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 제한되지 않는다.
본 발명의 화장료 조성물에 포함되는 화장품학적으로 허용 가능한 담체는 제형에 따라 다양하다.
본 발명의 제형이 연고, 페이스트, 크림 또는 젤인 경우에는, 담체 성분으로서 동물성 유, 식물성 유, 왁스, 파라핀, 전분, 트라가칸트 검, 셀룰로오스 유도체, 폴리에틸렌 글리콜, 실리콘, 벤토나이트, 실리카, 탈크, 산화아연 또는 이들의 혼합물이 이용될 수 있다.
본 발명의 제형이 파우더 또는 스프레이인 경우에는, 담체 성분으로서 락토스, 탈크, 실리카, 알루미늄 히드록사이드, 칼슘 실케이트, 폴리아미드 파우더 또는 이들의 혼합물이 이용될 수 있고, 특히 스프레이인 경우에는 추가적으로 클로로플루오로히드로카본, 프로판/부탄 또는 디메틸 에테르와 같은 추진제를 포함할 수 있다.
본 발명의 제형이 용액 또는 유탁액인 경우에는, 담체 성분으로서 용매, 용해화제 또는 유탁화제가 이용되며, 예컨대 물, 에탄올, 이소프로판올, 에틸 카보네이트, 에틸 아세테이트, 벤질 알콜, 벤질 벤조에이트, 프로필렌글리콜, 1,3-부틸글리콜 오일이 이용될 수 있으며, 특히, 목화씨 오일, 땅콩 오일, 옥수수 배종 오일, 올리브오일, 피마자 오일 및 참깨 오일, 글리세롤 지방족 에스테르, 폴리에틸렌 글리콜 또는 소르비탄의 지방산 에스테르가 이용될 수 있다.
본 발명의 제형이 현탁액인 경우에는, 담체 성분으로서 물, 에탄올 또는 프로필렌 글리콜과 같은 액상의 희석제, 에톡실화 이소스테아릴 알콜, 폴리옥시에틸렌 소르비톨 에스테르 및 폴리옥시에틸렌 소르비탄 에스테르와 같은 현탁제, 미소결정성 셀룰로오스, 알루미늄 메타히드록시드, 벤토나이트, 아가 또는 트라칸트 등이 이용될 수 있다.
본 발명의 제형이 비누인 경우에는 담체 성분으로서 지방산의 알칼리 금속 염, 지방산 헤미에스테르 염, 지방산 단백질 히드롤리제이트, 이세티오네이트, 라놀린 유도체, 지방족 알콜, 식물성 유, 글리세롤, 당 등이 이용될 수 있다.
본 발명의 제형이 팩(필오프 팩, 워시오프(wash off) 팩, 또는 마스크 시트 팩)인 경우에는 담체 성분으로서 폴리비닐알코올, 카올린, 탈크, 산화아연, 또는 이산화티탄 등이 이용될 수 있다.
또 다른 하나의 양태로서, 본 발명은 하기 화학식 1의 고리형 펜타뎁시펩타이드 또는 이의 허용 가능한 염을 유효성분으로 포함하는, 피부 재생 또는 상처 치유용 의약외품 조성물을 제공한다.
[화학식 1]
Figure PCTKR2021009434-appb-img-000006
상기 화학식 1의 고리형 펜타뎁시펩타이드 및 이의 허용 가능한 염에 대한 설명은 전술한 바와 같다.
본 발명에서 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.
해양 퇴적물 유래 방선균 균주로부터 분리한, 본 발명에 따른 화학식 1의 신규 고리형 펜타뎁시펩타이드 화합물인 아크레모니타마이드 또는 이의 허용 가능한 염을 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 목적(예방, 건강 또는 치료적 처치)에 따라 적합하게 결정될 수 있다.
상기 의약외품 조성물은 특별히 이에 제한되지 않으나, 구체적으로 연고제, 로션제, 스프레이제, 패취제, 크림제, 산제, 현탁제, 겔제 또는 젤의 형태로 제조되어 사용될 수 있다.
또 다른 하나의 양태로서, 본 발명은 하기 화학식 1의 고리형 펜타뎁시펩타이드 또는 이의 허용 가능한 염을 유효성분으로 포함하는, 피부 재생 또는 상처 개선용 건강기능식품 조성물을 제공한다.
[화학식 1]
Figure PCTKR2021009434-appb-img-000007
상기 화학식 1의 고리형 펜타뎁시펩타이드 및 이의 허용 가능한 염에 대한 설명은 전술한 바와 같다.
본 발명에서 용어, "건강기능식품"(functional food)은 특정보건용 식품(food for special health use, FoSHU)과 동일한 용어로, 영양 공급 외에도 생체조절기능이 효율적으로 나타나도록 가공된 의학, 의료효과가 높은 식품을 의미한다. 본 발명에서, 상기 건강기능식품은 건강식품 또는 건강보조식품과 혼용된다.
본 발명의 건강기능식품 조성물은 일상적으로 섭취하는 것이 가능하기 때문에 높은 피부 재생 또는 상처 치유 효과를 기대할 수 있으며, 건강 증진 목적으로 매우 유용하게 사용될 수 있다.
상기 건강기능식품은 피부 재생 또는 상처 치유에 유용한 효과를 얻기 위하여 환제, 분말, 과립, 침제, 정제, 캡슐 및 음료 형태로 이루어지는 군에서 선택되는 것으로 제형화된 것으로 제조될 수 있다. 또한, 상기 건강기능식품의 종류에는 별다른 제한이 없으며, 예를 들어 각종 음료, 껌, 차, 비타민 복합제, 건강보조 식품류 등이 될 수 있다.
상기 건강기능식품 조성물에는 건강기능식품의 예방 또는 개선 효과에 방해가 되지 않는 다른 성분을 추가할 수 있으며, 그 종류는 특별히 제한되지 않는다. 예를 들어, 통상의 식품과 같이 여러 가지 생약 추출물, 식품학적으로 허용가능한 식품보조첨가제 또는 천연 탄수화물 등을 추가 성분으로서 함유할 수 있다.
또한, 상기 건강기능식품 조성물은 식품학적으로 허용가능한 담체, 또는 식품 조성물에 통상 사용되어 냄새, 맛, 시각 등을 향상시킬 수 있는 성분을 추가로 포함할 수 있으며, 이는 당업자가 적절히 선택하여 사용할 수 있다.
본 발명에 따른 신규 고리형 펜타뎁시펩타이드인 화학식 1의 아크레모니타마이드 또는 이의 허용 가능한 염을 유효성분으로 포함하는 약학 또는 화장료 조성물은 개체의 상처 부위 내 투여, 피하 투여 또는 도포에 의한 국부 투여 등에 의하여 절개 부위에서 신생조직을 형성시키고 반흔을 감소시켜 피부 상처 치유 및 피부 재생 등의 목적을 달성할 수 있는 이점이 있다.
한편, 본 발명의 아크레모니타마이드(CNQ049.592)는 자연에서 발견된 천연균주로부터 분리된 화합물로 세포독성이 없어 장기간 사용 시에도 안심하고 사용할 수 있으므로, 의약품, 화장품 또는 식품에 안전하게 사용할 수 있다.
이하, 실시예를 통하여 본 발명의 구성 및 효과를 더욱 상세히 설명하고자 한다. 이들 실시예는 오로지 본 발명을 예시하기 위한 것일 뿐, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.
실시예 1: 신규 고리형 펜타뎁시펩타이드의 생산 및 분리
캘리포니아 남부 해안에서 채취한 해양 퇴적물에서 미생물을 분리하고 18S rRNA를 분석하고(표 1 및 서열번호 1) 동정한 결과 아크레모니움 푸시디오이데스(Acremonium fusidioides FMR 10444)과 99.4%의 상동성을 가지는 아크레모니움 속(Acremonium sp.)에 속하는 신규 미생물임을 확인하고 이를 아크레모니움 속 CNQ-049 (Acremonium sp. CNQ049)로 명명한 후 한국생명공학연구원 생물자원센터에 2020년 1월 23일자 미생물기탁번호 KCTC 14114BP로 기탁하였다. 그 기탁된 아크레모니움 속 CNQ-049로부터 상처 치유 특성을 갖는 신규 고리형 펜타뎁시펩타이드인 아크레모니타마이드(acremonitamide)를 분리하였다.
서열번호 1 (아크레모니움 속 CNQ-049의 18S rRNA)
AACCTGCGGAGGGATCATTATAGAGTGTAAACTCCCTAACCTTTGTGAACATACCTGTTGCTTCGGCGGTCTTCACCGGCCGCCGAAGGCCTATATTCTTGAATTTACATGAATTTCTGAGTATCAAACAAAAATAAATAAAAACTTTCAGCAACGGATCTCTTGGCTCTGGCATCGATGAAGAACGCAGCGAAATGCGAAAAGTAATGTGAATTGCAGAATTCAGTGAATCATCGAATCTTTGAACGCACATTGCGCCCACCAGTACTCTGGTGGGCATGCCTGTCCGAGCGTCATTTCAACCCTCAGGGCCCGTTCGCGGGACCTGGTGTTGGGGATCGGCCCCACCGGCCGGCCCCGAAATACAGTGGCGGCACATCCGCGACCTCCTCTGCGTAGTAGCAATGCCTCGCAGCTGGATAGCGGTTGCGCCTCGCCGTAAAACCCCCCACTTTTCAATGGTTGACCTCGGATCAGGTAGGAATACCCGCTGAACTTAAGCATATCAATAG
구체적으로, CNQ-049 균주를 1ℓ 배지(10 g/L 가용성 전분, 2 g/L 효모, 4 g/L 펩톤, 34.75 g/L 증류수에 용해된 해염)가 포함된 2.5ℓ 배양 용기(80×2.5 L Ultra Yield Flask)에서 120 rpm으로 쉐이킹하면서 27℃ 온도 조건하에서 7일간 배양하였다. 7일 후, 배양액(broth)에 에틸아세테이트(EtOAc) 1ℓ를 첨가하여 두 층으로 분리하고, 이로부터 에틸아세테이트 가용성 층을 수득하였다. 이후 EtOAc-가용성 층을 진공회전 농축기를 이용하여 진공 조건하에서 건조시켜 유기 용매가 제거된 CNQ-049 추출물을 수득하였다. CNQ-049 추출물을 디클로로메탄 중 0% 내지 100% 메탄올의 단계 구배 (1, 2, 5, 7, 10, 20, 50, 및 100% 메탄올의 함량)로 용리시키면서 실리카 겔 중압 액체 크로마토그래피(MPLC; 컬럼 Biotage　 SNAP Cartridge, KP-SIL) 상에서 분리하여 분획물들을 수득하였다. 이로부터 수득한 분획물들 중 5% 메탄올/95% 디클로로메탄 분획물을 50% 수성 아세토나이트릴(50% 아세토나이트릴/50% 물)의 용리 조건으로 C-18 역상 컬럼 크로마토그래피를 통해 머무름 시간별에 따른 소분획물들(subfraction)을 수득하였다. 머무름 시간(retention time) 16~22분의 세 번째 소분획물을 추가적으로 50% 아세토나이트릴/50% 물 조건 및 분당 2㎖의 유속의 용리 조건으로, Phenomenex Luna C18 (2) 100 Å (250 ㎚×10 ㎚, 5μm) 컬럼을 이용한 역상 고성능 액체 크로마토그래피(HPLC)를 수행하여 머무름 시간 58분에 신규 고리형 펜타뎁시펩타이드인 아크레모니타마이드(CNQ049.592)를 수득하였다.
상기 수득한 신규 고리형 펜타뎁시펩타이드인 아크레모니타마이드의 화학 구조는 광범위한 MS, UV 및 NMR 분광학적 데이터 분석을 사용하여 확립하였으며, 그 화학 구조는 하기 [화학식 1]과 같았다. 한편, 본 발명에서는 하기 [화학식 1]의 신규 고리형 펜타뎁시펩타이드인 아크레모니타마이드를 CNQ049.592로 칭하였다.
[화학식 1]
Figure PCTKR2021009434-appb-img-000008
1H NMR 및 13C NMR 스펙트럼 결과는 [화학식 1]로 표시되는 화합물인 아크레모니타마이드가 전형적인 고리형 뎁시펩타이드라는 것을 보여주었다(표 2).
2D-NMR 스펙트럼 결과(COSY 및 HMBC)를 통해 아크레모니타마이드가 N-Me-Phe, N-Me-Ala, Val, Phe 및 2-하이드록시이소발레르산(2-hydroxyisovaleric acid)으로 이루어져 있음을 확인하였다.
상세하게는, 4개의 아미노산의 절대 배열은 산 가수분해에 이어 진보된 Marfey 방법에 의해 결정되었으며, O-펜타플루오로프로피오닐화(-)-메틸 에스테르로 2-하이드록시이소발레르산을 유도체화한 후 GC-MS 분석으로부터 2-하이드록시이소발레르산의 절대 배열이 추론되었다.
스트렙토사니타마이드에 대한 NMR 스펙트럼 데이터 (CDCl3) a
위치
(position)		 δC, 타입(type) δH, multb
(J in Hz)		 COSY HMBC
N-Me-Ala 1 169.6, qC
2 59.9, CH 3.41, q (7.0) 3 C-1, 3, 4, 28
3 13.5, CH3 1.40, d (7.0) 2 C-1, 2
Phe 4 172.2, qC
5 50.0, CH 5.14, m 6 C-4, 6, 7, 11
6 40.3, CH2 3.05, dd (13.5, 6.5)
2.96, dd (13.5, 9.0)		 5 C-4, 5, 7, 8
7 135.7, qC
8, 8' 129.6, CH 7.24 c C-6
9, 9' 128.5, CH 7.24 c
10 127.2, CH 7.24 c
5-NH 8.59, d (9.0) 5 C-11
N-Me-Phe 11 170.5, qC
12 73.7, CH 3.69, m 13 C-11, 13, 18, 29
13 36.1, CH2 3.94, dd(13.5, 11.0)
3.22, dd(13.5, 6.0)		 12 C-11, 12, 14, 15
14 137.5, qC
15, 15' 128.7, CH 7.19 c C-13
16, 16' 128.6, CH 7.19 c
17 126.7, CH 7.19 c
Val 18 173.5, qC
19 56.4, CH 4.35, t (10.0) 20 C-18, 20, 21, 22, 23
20 29.8, CH 2.26, m
21 18.3, CH3 0.89, d (7.0) 20 C-19, 20, 22
22 19.5, CH3 0.84, d (6.5) 20 C-19, 20, 21
19-NH 6.95, d (9.5) 19 C-23
R-Hiv 23 168.6, qC
24 77.9, CH 5.28, d (3.0) 25 C-1, 23, 25, 26, 27
25 29.2, CH 2.49, m
26 16.1, CH3 0.70, d (6.5) 25 C-24, 25, 27
27 19.1, CH3 0.82, d (7.0) 25 C-24, 25, 26
28 37.3, CH3 2.74, s C-2, 4
29 40.0, CH3 2.74, s C-12, 18
a1H NMR의 경우 500MHz, 13C NMR의 경우 75MHz. b부착된 양성자의 수는 2D 스펙트럼의 분석에 의해 결정됨. c오버랩되는 신호.
아크레모니타마이드 [(3R,6R,9R,12R)-6,9-dibenzyl-3,15-diisopropyl-10,12,13-trimethyl-1-oxa-4,7,10,13-tetraazacyclopentadecane-2,5,8,11,14-pentaone]는 백색 무정형 고체로 분리되었으며, 이는 HRFABMS에서 m/z 593.3346 [M+H]+에서의 유사분자 이온 피크 및 13C NMR 데이터의 해석에 기초한 분자식 C33H44N4O6 (분자량; 592)로 분석되었다. 13C NMR 및 HSQC 분광 데이터는 2개의 4급 sp2 탄소, 17개의 메틴, 2개의 메틸렌 및 7개의 메틸 탄소를 포함하는 5개의 카보닐, 12개의 방향족 탄소를 나타내었다. 아크레모니타마이드의 1H 및 COZY NMR 스펙트럼은 2개의 아마이드 양성자 신호 (δH 8.59, 6.95) 및 4개의 α-아미노 양성자 (δH 5.14, 4.35, 3.69, 3.41)를 갖는 펩타이드의 전형적인 특징을 나타냈다. 1H NMR 스펙트럼은 또한 5개의 메틸 더블렛(doublet) (δH 1.40, 0.89, 0.84, 0.82, 0.70), 1개의 산소화된 메싸인 양성자 (δH 5.28) 및 2개의 N-메틸기 [δH 2.74 (6H)]를 나타냈다.
2D NMR 분광 데이터의 분석을 통해 N-메틸-알라닌 (N-Me-Ala), 페닐알라닌 (Phe), N-메틸-페닐알라닌 (N-Me-Phe), 발린 (Val), 및 2-하이드록시이소발레르산 (Hiv)을 포함하여, 5개의 별개의 단편이 조립됨을 확인하였다.
실시예 2: 신규 고리형 펜타뎁시펩타이드의 세포독성 평가
상기 실시예 1에서 균주 CNQ-049로부터 분리한 [화학식 1]의 신규 고리형 펜타뎁시펩타이드인 아크레모니타마이드의 세포독성 정도를 평가하고자, 96웰 플레이트 상에서 [화학식 1]의 CNQ049.592를 대장암 세포주인 Caco-2 세포 (1×103 cells/well) 및 HCT116 세포 (1×104 cells/well)에 48시간 동안 처리하였다. 이후, MTT 어세이를 수행하여 세포독성 정도를 측정하고 IC50 (50%의 세포 성장이 저해되는 농도) 값을 도출하였다.
그 결과, 하기 표 3에 나타낸 바와 같이, Caco-2 및 HCT116에 대한 아크레모니타마이드의 IC50 값은 각각 151 ㎍/㎖ 및 268 ㎍/㎖로, 50%의 세포 성장이 저해되는 농도가 낮음, 즉 신규 고리형 펜타뎁시펩타이드인 스아크레모니타마이드가 세포독성을 나타내지 않음을 알 수 있었다.
IC50 값 도출 결과
시료 Caco-2 HCT116
아크레모니타마이드
(화학식 1의 신규 고리형 펜타뎁시펩타이드)		 151 ㎍/㎖ 268 ㎍/㎖
실시예 3: 신규 고리형 펜타뎁시펩타이드의 세포 침윤능 분석
상기 실시예 1에서 균주 CNQ-049로부터 분리한 [화학식 1]의 신규 고리형 펜타뎁시펩타이드인 아크레모니타마이드의 세포 침윤(invasion) 능력을 분석하고자, 24-트랜스웰(24-transwell)을 사용하여 Caco-2 세포 (2×104 cells/well)를 대상으로 10 ㎍/㎖의 [화학식 1]의 CNQ049.592를 24시간 동안 처리한 후, 세포 침윤능을 분석해 보았다.
그 결과, 도 2에 나타낸 바와 같이, DMSO만 처리한 대조군 대비 CNQ049.592 처리시 세포 침윤능이 유의하게 증가됨을 확인하였다. 즉, 신규 고리형 펜타뎁시펩타이드인 아크레모니타마이드에 의한 세포 침윤능이 현저히 월등하므로, 피부 재생, 상처 치유 등에 우수한 효과를 낼 것임을 알 수 있었다.
실시예 4: 신규 고리형 펜타뎁시펩타이드의 상처 회복 활성 평가
상기 실시예 1에서 균주 CNQ-049로부터 분리한 [화학식 1]의 신규 고리형 펜타뎁시펩타이드인 아크레모니타마이드의 상처 회복 활성능을 평가하고자, 마우스 피부에 상처를 형성하고, CNQ049.592를 상처 부위에 적용하여 1일 및 6일 경과 후에 상처 치유 정도를 확인하였다. 이때, 상처 크기의 비율은 상처를 형성한 날의 상처 크기를 1로 간주하여 상대적인 감소비를 산출하였다.
상처 치유 정도를 확인해 본 결과, 도 3에 나타낸 바와 같이, DMSO만 처리한 대조군 대비 CNQ049.592 적용시 상처치유가 현저히 개선됨을 확인하였다. 즉, 신규 고리형 펜타뎁시펩타이드인 아크레모니타마이드에 의해 피부 재생 및 상처 치유가 효과적으로 촉진됨을 알 수 있었다.
Figure WO-DOC-PAGE-1

Claims (7)

  1. 피부 재생 또는 상처 치유용 하기 화학식 1의 고리형 펜타뎁시펩타이드 화합물.
    [화학식 1]
    Figure PCTKR2021009434-appb-img-000009
  2. 제1항에 있어서, 상기 화합물은 아크레모니움 속 (Acremonium sp.) CNQ-049 (KCTC 14114BP)로부터 유래된 것인 화합물.
  3. 하기 화학식 1의 화합물을 생산하는 아크레모니움 속 (Acremonium sp.) CNQ-049 (KCTC 14114BP) 미생물.
    [화학식 1]
    Figure PCTKR2021009434-appb-img-000010
  4. 하기 화학식 1의 고리형 펜타뎁시펩타이드 또는 이의 허용 가능한 염을 유효성분으로 포함하는, 피부 재생 또는 상처 치유용 약학 조성물.
    [화학식 1]
    Figure PCTKR2021009434-appb-img-000011
  5. 하기 화학식 1의 고리형 펜타뎁시펩타이드 또는 이의 허용 가능한 염을 유효성분으로 포함하는, 피부 재생 또는 상처 개선용 화장료 조성물.
    [화학식 1]
    Figure PCTKR2021009434-appb-img-000012
  6. 하기 화학식 1의 고리형 펜타뎁시펩타이드 또는 이의 허용가능한 염을 유효성분으로 포함하는, 피부 재생 또는 상처 치유용 의약외품 조성물.
    [화학식 1]
    Figure PCTKR2021009434-appb-img-000013
  7. 하기 화학식 1의 고리형 펜타뎁시펩타이드 또는 이의 허용 가능한 염을 유효성분으로 포함하는, 피부 재생 또는 상처 개선용 건강기능식품 조성물.
    [화학식 1]
    Figure PCTKR2021009434-appb-img-000014
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