TWI426926B

TWI426926B - Skin whitening compounds and skin compositions

Info

Publication number: TWI426926B
Application number: TW102100994A
Authority: TW
Inventors: Keng Chang Tsai; Yun Lian Lin; Wen Tai Li; Lie Chwen Lin; Nai Wen Hsiao; Zhi Hong Wen; Hui Min Wang; Zhao Long Chen; Wang Chuan Chen
Priority date: 2013-01-11
Filing date: 2013-01-11
Publication date: 2014-02-21
Also published as: TW201427706A

Description

皮膚美白用化合物及皮膚用組成物

本發明係關於一種美容學或醫學上有用的化合物，特別是關於一種皮膚美白用化合物，以及含有該化合物之皮膚用組成物。

一般而言，膚色是由數種生理因素所決定，而其中之一為皮膚中黑色素的存在量，若黑色素含量越高，則膚色將會較為黝黑。因此，過去數十年來美白領域之研發方向大多著重在如何降低皮膚中黑色素的含量，以藉此達成皮膚美白的功效。

酪胺酸酶是黑色素生合成過程中的一個重要酵素，因此若能抑制或減少酪胺酸酶之活性，即可降低黑色素之合成量。

目前市面上許多的美白成分，例如鞣花酸、麴酸及熊果素等，均屬於酪胺酸酶抑制劑。其中鞣花酸與麴酸可螯合活化區域中的銅離子，使酪胺酸酶失去活性，而熊果素則可透過競爭型抑制機制防止酪胺酸酶與受質反應而抑制黑色素合成。

雖然前述成分已被廣泛使用多年，然其仍有持續改善的需要。舉例而言，目前已知麴酸除了會造成過敏外還會有致癌的風險，而熊果素分子結構中存在對苯二酚部分，因此有可能在進入人體後會經代謝產生具有細胞毒性的對苯二酚而影響人體。

據此，儘管現有的美白成分在使用上已達一定功效，然於有效性或安全性方面仍有需要改善之處。

本發明之主要目的之一，在於提出一種皮膚美白用化合物，包括下式(I)或(II)所示結構或其美容學上可接受之鹽類：其中，m、n各自獨立為0至6之整數，且當m、n之任一者為0時，X係直接與相對應的苯環鍵結；X為N、O或S；R¹ 及R² 各自獨立為氫、羥基、C₁ -C₁₂ 烷基、C₁ -C₁₂ 環烷基、C₁ -C₁₂ 烷氧基、C₁ -C₁₂ 羥烷基、鹵基、C₁ -C₁₂ 鹵烷基、硫醇基、胺基、C₁ -C₁₂ 烷胺基、羧基、C₆ -C₂₀ 芳基或C₆ -C₂₀ 雜芳基；而R₃ 為硫醇基、C₁ -C₁₂ 烷基、C₁ -C₁₂ 環烷基、C₁ -C₁₂ 烷氧基、鹵基、C₁ -C₁₂ 鹵烷基、胺基或C₁ -C₁₂ 烷胺基。

相較於現有之美白成分，本發明之皮膚美白用化合物具有更優異或大致相當之活性及安全性。

此外，本發明亦提供一種皮膚用組成物，包括醫藥上有效量之上述皮膚美白用化合物以及醫藥上可接受之載劑，或是實質上係由前述兩種成分所組成。

以下乃依序說明本發明用語之定義、皮膚美白用化合物及組成物之特性，並提出本發明之具體實施態樣和實例。

用語定義

首先，本文某些部分係利用「一」、「一種」、「一個」或類似用語來描述本發明所述的成分和技術特徵，此種描述只是為了方便表達，並對本發明之技術特徵提供一般性的意義。因此，除非另有指明，否則此種描述應理解為包括一個或至少一個，且單數也同時包括複數。

於本文中，「包含」、「包括」、「具有」等用語係屬於非排他性、開放性的轉折語。亦即，包括一系列複數構成要素的製程、組成物或要件未必僅限於所列出的這些構成要素，而是可以包括未明確列出但卻屬於該製程、組成物或要件所固有的其他構成要素。此外，「實質上係由...所組成」係指主要由某些特徵、成分或要件所組成，其中並不存在會本質上改變區別性特點的特徵、成分或要件，但涵蓋其他不會本質上改變區別性特點的特徵、成分或要件。

於本文中，除非另有指明，否則「或」係指包含性的「或」，而不是指排他性的「或」。例如，以下三種情況均滿足「A或B」之描述：A為真(或存在)且B為偽(或不存在)、A為偽且B為真、A及B均為真。

於本文中，若以一範圍界定特定數量時，該範圍應解讀為包括範圍之兩端點值、範圍內的所有子範圍以及範圍內的所有數值。舉例而言，範圍C₁ -C₄ 應包括C₁ 、C₂ 、C₃ 、C₄ 以及C₁ -C₂ 、C₁ -C₃ 、C₁ -C₄ 、C₂ -C₃ 、C₂ -C₄ 、C₃ -C₄ 。

於本文中，「皮膚美白」係指使膚色變為較白皙，且變化程度於膚色分析儀器之量測下較佳係大於5%，更佳係大於10%，又更佳係大於20%。此外，「皮膚」係指人體或動物之表層覆蓋組織，包括但不限於面部、頸部、胸部、臂部、背部、腿部及頭皮上之皮膚。

於本文中，「美容學上可接受之鹽類」包括皮膚學上可接受之鹽類，即不會對使用者之皮膚造成高毒性之鹽類。視皮膚美白用化合物之化學性質而定，此等鹽類可藉由有機鹼、無機鹼、有機酸或無機酸進行製備，且可為單一鹽類或複數種鹽類的混合物。

「羥基」係指-OH基團。

「烷基」包括直鏈或支鏈之烴基團，且可為例如甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、異丁基、第二丁基、第三丁基等等，且並不以此為限。

「環烷基」包括環狀烷基，其可具有單環或稠合環結構，其實例包括環丙基、環丁基、環戊基等等，且並不以此為限。

「烷氧基」係指透過氧原子連接烷基之結構(-O-烷基)，其實例包括但不限於甲氧基、乙氧基、正丙氧基、異丙氧基、正丁氧基、第二丁氧基、第三丁氧基等等。

「羥烷基」係指至少一碳原子上之氫被羥基所取代的直鏈、支鏈或環狀烷基，其實例包括但不限於羥甲基、1-羥乙基、2-羥乙基、1-羥丙基、2-羥丙基、3-羥丙基、2,3-二羥丙基等等。

「鹵基」係指氟、氯、溴、碘。

「鹵烷基」係指至少一碳原子上之氫被鹵基所取代的直鏈、支鏈或環狀烷基。若鹵基取代之數目大於1，則各鹵基可以彼此相同或不同。於本發明中，「鹵烷基」包括但不限於氯甲基、溴甲基、三氟甲基、1-溴乙基、2,2二氟乙基、2-氯-2-氟乙基、2,2,2-三氟乙基。

「硫醇基」係指含有巰基(-SH)之基團。

「胺基」係指-NH₂ 基團。

「烷胺基」一詞係指-NR₂ ，其中至少一個R為烷基，而另一個R可為烷基或氫。

「羧基」係指-COOH。

「芳基」係指芳香族之碳環基團，其可為單環或者是因彼此稠合或共價鍵結而形成之多環，且可為經取代或未經取代者。於本文中，「芳基」包括苯基、萘基、聯苯基等等，且並不以此為限。

「雜芳基」係指芳香族之碳環中至少一個碳原子被雜原子(例如氧、氮、硫)所替代之基團，其可為單環或者是因彼此稠合或共價鍵結而形成之多環，且可為經取代或未經取代者。於本文中，「雜芳基」包括吡啶、吡嗪、嘧啶、噠嗪、吲哚、吲唑、咔唑、噻唑、噻吩、呋喃等等，且並不以此為限。

「酪胺酸酶抑制劑」係指作用機制主要係抑制酪胺酸酶所催化反應之分子。

「醫藥上有效量」係指在治療或醫學美容上足以達到有益或理想結果之劑量，對於特定之施用方式而言，化合物或組成物之醫藥上有效量可由本領域具有通常知識者在不需過度實驗之條件下，根據活體外實驗或動物實驗之結果計算或估計而得。

「醫藥上可接受之鹽類」係指離子性化合物，其中主要活性化合物經修飾而製成其酸或鹼之鹽類。醫藥上可接受之鹽類的實例包括鹼性基團(例如胺基)的無機或有機酸鹽類，或酸性基團(例如羧基)的無機或有機鹼鹽類。關於醫藥上可接受之鹽類的製備，可參見“Pharmaceutical Salts：Properties,Selection,and Use”一書，P.Heinrich Stahl及Camille G.Wermuth著，John Wiley & Sons Inc出版，2011年3月，其係全部併入本文作參考。

「醫藥上可接受之載劑」係指無毒性且通常具有惰性的載體，其係用以承載主要活性成分，且不會對活性成分造成不利影響。「醫藥上可接受之載劑」通常有利於使用者吸收，且不會造成嚴重毒性、過敏或類似情況，此外，其可包括各種載體、賦形劑、分散劑、增稠劑、稀釋劑等，以利於將本發明之活性化合物製作成例如乳霜、軟膏、化妝水、乳液、美容液、面膜、凝膠、固態粉底、乳化型粉底等有利局部皮膚施用的產品。

皮膚美白用化合物及皮膚用組成物

本發明主要係關於一種皮膚美白用化合物，包括下式(I)或(II)所示結構或其美容學上可接受之鹽類：

其中，m、n可為相同或相異者，且各自為0至6之整數，即0、1、2、3、4、5或6，例如m=1且n=1；m=0且n=0；m=0且n=1；m=1且n=0。當m、n之任一者為0時，係指式(I)結構中的對應苯環直接與X鍵結。

當m、n均為0時，可得到下式化合物：

而當m、n均為1時，則可得到下式化合物：

於式(I)結構中，X可以是N、O或S。

此外，R¹ 及R² 各自為兩個苯環上的取代基，兩者可相同或相異，且分別可為氫、羥基、C₁ -C₁₂ 烷基、C₁ -C₁₂ 環烷基、C₁ -C₁₂ 烷氧基、C₁ -C₁₂ 羥烷基、鹵基、C₁ -C₁₂ 鹵烷基、硫醇基、胺基、C₁ -C₁₂ 烷胺基、羧基、C₆ -C₂₀ 芳基或C₆ -C₂₀ 雜芳基。

於一實施例中，R¹ 及R² 各自獨立為氫、羥基、C₁ -C₆ 羥烷基或C₁ -C₆ 烷氧基。

於本發明中，R¹ 及R² 各自在兩個苯環上的取代位置並不特別限制，其可相同(對稱)或不相同(不對稱)，且分別可位於苯環上相對X之鄰位、間位或對位，例如R¹ 及R² 分別位於苯環之對位位置。

於式(II)結構中，R₃ 為硫醇基、C₁ -C₁₂ 烷基、C₁ -C₁₂ 環烷基、C₁ -C₁₂ 烷氧基、鹵基、C₁ -C₁₂ 鹵烷基、胺基或C₁ -C₁₂ 烷胺基。此外，R₃ 相對於羥基之位置可以是鄰位、間位或對位。

於一實施例中，R³ 為C₁ -C₆ 烷氧基、C₁ -C₆ 羥烷基或硫醇基。

若R¹ 、R² 或R³ 為非芳族取代基，則其碳原子數目可為1-12個、1-10個、1-8個、1-6個或1-3個。若R¹ 或R² 為芳族取代基，則其碳原子數目可為6-20個、6-15個或6-10個。

於本發明中，若式(I)或式(II)化合物包括對掌中心，則可能存在不同的光學異構物。於解讀本發明之範圍時，應視為本發明涵蓋式(I)或式(II)化合物的所有光學異構物、立體異構物及互變異構物。

於本發明中，皮膚美白用化合物之施用方式並不特別限制，只要能達成皮膚美白之功效即可。於一實施例中，皮膚美白用化合物係透過口服方式施用。於一實施例中，則是直接施用於皮膚上。

於較佳實施中，本發明之皮膚美白用化合物包括以下所列之化合物或其混合物：

於前揭結構中，化合物A及化合物B係可由天麻中萃取而得或以化學合成方式獲得，相關萃取方法及合成方式可見中華民國專利第I369213號，其內容係全部併入本文作參考；化合物E可由前述專利所描述之化合物A合成過程中獲得；化合物C、D、F、G則均可購自ACROS ORGANICS。此外，式(I)或(II)所示結構中所涵蓋之其他化合物亦可由本領域具有通常知識者在不需過度實驗下參考前述化合物之製備方法而獲得，故在此不加以贅述。

此外，本發明亦提供一種皮膚用組成物，其包括前述皮膚美白用化合物及醫藥上可接受之載劑。

於一實施例中，醫藥上可接受之載劑包括水、生理食鹽水、油、脂、蠟、醇類、脂肪酸類、脂肪酸醇類、脂肪酸酯類、界面活性劑、增色劑、保濕劑、增稠劑、抗氧化劑、黏度安定劑、螯合劑、緩衝劑、殺菌劑、營養劑之任一者或其組合。

於一實施例中，皮膚用組成物更包括一或多種有利成分，其包括但不限於除皺劑、抗老化劑、增白劑、抗過敏劑、抗生素、抗細菌劑、抗真菌劑、維他命、紫外線吸收劑、香料、除痘劑、皮脂抑制劑、色素、防曬劑、美白用中草藥萃取物或其組合。

於一實施例中，皮膚用組成物更包括一或多種以下美白成分，以達到相乘或協同美白功效：維他命C磷酸鎂鹽、維他命C葡萄醣苷、麴酸、熊果素、維他命C磷酸鈉鹽、鞣花酸、洋甘菊萃取物、傳明酸、甲氧基水楊酸鉀酸、3-氧-乙基維生素C、二丙基聯苯二醇、傳明酸十六烷基酯、杜鵑花醇以及維他命C四異棕櫚酸鹽。

實施例：酪胺酸酶抑制效果量測

以DMSO將前述化合物A-G與α-熊果素、β-熊果素、麴酸(作為對照實例)調配成20 mM、10 mM、5 mM、2.5 mM、1.25 mM、0.625 mM、0.3125 mM等各種不同濃度之溶液，分別取30 μl置於96孔盤中，之後加入100 μl的緩衝液(Na₂ HPO₄ -NaH₂ PO₄ ，67 mM，pH 6.8)並混合均勻5分鐘，接著依序加入20 μl之蘑菇酪胺酸酶(1250 U/mL)以及100 μl之L-酪胺酸(1.25 mM)，使總體積成為250 μl。

之後以ELx 808 ELISA分析儀於475 nm下連續偵測30分鐘，每10秒紀錄一次多巴醌的吸光值，每個化合物至少進行三重複的量測，再以下列公式計算酪胺酸酶剩餘活性百分比：酪胺酸酶剩餘活性(%)=(C-B)/A×100%

其中，A為控制組的475 nm吸光值；B為實驗組反應前的475 nm吸光值；C為實驗組反應後的475 nm吸光值。

此外，針對96孔盤中不同濃度的待測物對酪胺酸酶剩餘活性百分比進行線性迴歸以計算IC₅₀ 值(即達成50%酪胺酸酶抑制效果之濃度)，結果如表 1所示。

由表1之數據可知，本發明各實施例在酵素層次上具有優於或相當於現有美白成分之抑制效果。

實施例：人類黑色素細胞存活率及黑色素生成抑制能力分析

細胞培養：將人類正常皮膚黑色素細胞(購自 Cascade Biologics)以含有人類黑色素細胞生長添加劑(HMGS)的254 Medium(購自Cascade Biologics)培養於37℃、5% CO₂ 培養箱中，當細胞生長至八分滿時進行繼代培養。開始進行測試實驗時，將細胞培養液改為黑色素細胞生長培養液M2(含黑色素細胞生長培養液M2添加劑混合物)。

實驗方法：將2×10⁵ 細胞/ml的細胞懸浮於黑色素細胞生長培養液M2中，取0.1 ml培養於96孔盤中測量細胞存活率(MTT assay)；取0.5 ml培養在24孔盤中測量黑色素。

測量細胞存活率：將培養盤放置於37℃二氧化碳培養箱培養過夜。加入不同濃度的樣品(含有化合物A)，並將培養盤放置於37℃二氧化碳培養箱培養3天。反應結束後，移去細胞培養液，並加入0.1 ml MTT(0.5 mg/ml)溶液，繼續置於37℃二氧化碳培養箱培養2小時。之後去除細胞培養盤的培養基，加入200 μl DMSO，靜置10分鐘。以光學分析儀(Molecular Devices Spectra Max M2)量測OD550吸光值。所測得之MTT數值與控制組比較，定義相對存活率。

黑色素測量：將培養盤放置於37℃二氧化碳培養箱培養過夜。加入不同濃度的樣品(含有化合物A)。反應結束後，去除細胞培養盤的培養液後並於每個孔內加入0.3 ml的1 N NaOH(70℃)，並置入50℃烘箱10分鐘。將溶出的黑色素混勻後，取0.2 ml至96孔盤，測OD405吸光值。所測得之吸光值與控制組比較，定義相對黑色素含量。

相關之量測數據如表2所示。

由表2之數據可知，本發明各實施例在細胞層次上具有優於或相當於現有美白成分之黑色素生成抑制效果。

實施例：斑馬魚黑色素抑制能力分析

根據溫志宏等人之論文”Identifying melanogenesis inhibitors from Cinnamomum subavenium with in vitro and in vivo screening systems by targeting the human tyrosinase”，Experimental Dermatology,20,242-248，以及中華民國專利申請案公開第201117111號所述之方法進行化合物A於斑馬魚體內之黑色素抑制能力分析，前述文獻乃全部併入本文作參考。

表3列出化合物A與不同濃度之β-熊果素之像元(pixel)數分析結果，而表4則列出化合物A與麴酸在各種濃度下之像元數分析結果。

由表3之數據可知，本發明之美白用化合物在較低之濃度下即具有優於β-熊果素之黑色素生成抑制效果，而由表4之數據可知，在相同之濃度下，本發明之美白用化合物其黑色素生成抑制效果遠高於麴酸。

由上述實施例可知，本發明之美白用化合物具有優於或相當於現有美白成分之功效。此外，以化合物A為例，於財團法人生物技術開發中心對化合物A所進行之毒性分析報告(報告編號：FR-AC00266E，專案代碼：TA00498)中，小鼠於分別投予1500、3000及6000 mg/kg之化合物A並進行臨床觀察十四天後，全部小鼠均存活，期間無任何臨床症狀發生，且所有小鼠皆未發現任何與化合物A處理相關之病變，可知本發明之美白用化合物亦無安全性之疑慮，可作為美白或醫療用途之添加成分。

據此，於前述說明中，發明人已充分描述關於特定實施例及實例之概念。然應了解的是，本領域具有通常知識者可在不偏離文後申請專利範圍所界定之範疇下進行各種變化、改變及修飾。因此，於解讀申請專利範圍時，應將本案之發明說明以說明性而非限制性之方式作為參考，且前述各種變化、改變及修飾均應涵蓋於本發明之範圍內。

此外，本文所述各實施例中的某些特徵，亦可以組合之方式於單獨實施例中加以提供，且各別實施例亦可分別提供或以任何次組合的方式提供之。此外，範圍內描述的相關數值應包括所述範圍內的每個數值。

Claims

一種將下式(I)所示結構之化合物或其美容學上可接受之鹽類用於美白之用途：其中，m、n各自獨立為0至6之整數，且當m、n為0時，X係直接與苯環鍵結；X為N、O或S；以及R¹ 及R² 各自獨立為氫、羥基、C₁ -C₆ 羥烷基或C₁ -C₆ 烷氧基。
如請求項1所述之用途，其中R¹ 及R² 各自獨立位於苯環之對位位置。
如請求項1所述之用途，其中R¹ 及R² 係相同。
如請求項1所述之用途，其中m、n各自獨立為0至3之整數。
如請求項1所述之用途，其中式(I)所示結構之化合物或其美容學上可接受之鹽類為酪胺酸酶抑制劑。
如請求項1所述之用途，其中式(I)所示結構之化合物或其美容學上可接受之鹽類可進一步與以下成分之至少一者併用：維他命C磷酸鎂鹽、維他命C葡萄醣苷、麴酸、熊果素、維他命C磷酸鈉鹽、鞣花酸、洋甘菊萃取物、傳明酸、甲氧基水楊酸鉀酸、 3-氧-乙基維生素C、二丙基聯苯二醇、傳明酸十六烷基酯、杜鵑花醇或維他命C四異棕櫚酸鹽。