TW201720805A - 新穎羥基吡喃酮化合物、其製備方法和含有其的化妝品組成物 - Google Patents

Abstract

本發明是有關於一種新穎的羥基吡喃酮化合物、其製備方法及包括其的化妝品組成物。與現有的脂肪細胞分化促進物質相比，本發明的新穎的羥基吡喃酮化合物表現出明顯改善的效果，因此較佳地包括作為化妝品組成物的有效成分，以增進皮膚容積或彈力。

Description

新穎羥基吡喃酮化合物、其製備方法和含有其的化妝品組成物

本發明是有關於一種具有脂肪細胞分化促進能力的新穎羥基吡喃酮化合物、其製備方法及將其包括作為有效成分的化妝品組成物。

皮膚的基本結構是藉由皮下脂肪組織而保持，此種皮下脂肪組織發揮決定皮膚的容積與強度的作用。因此，為了保持並提高皮膚的容積及彈力，增加脂肪組織的體積可較對處於皮膚外圍層的真皮或表皮賦予彈力的方法成為根本性的解決對策。

具體而言，隨著人體老化而於皮膚上產生皺紋，同時皮膚彈性亦下降。如產生皺紋與彈力下降的皮膚老化是因如下情形而引起的複合現象：如作為皮膚構成要素的膠原蛋白（collagen）、彈力蛋白（elastin）的皮膚纖維分解及減少，與此同時，脂肪細胞的活性減少或因此而脂滴（lipid droplet）減少。因此，只要可促進人脂肪細胞分化而產生及堆積脂滴，即可改善皮膚的皺紋及彈力。

觀察最近利用脂肪細胞的各種研究傾向，目前利用脂肪細胞的研究包括用以增加皮膚容積及彈力的研究而於各種領域中活躍地進行，其中脂肪前驅細胞（preadipocyte）具有藉由如胰島素的分化誘導物質而分化成脂肪細胞的特性，故而普遍廣泛地使用。

特別是，最近於此種脂肪前驅細胞中，脂肪細胞的間葉幹細胞（mesenchymal stem cell）備受關注。可利用與將脂肪前驅細胞分化成脂肪細胞時使用的方法相似的方法分化源自脂肪的間葉幹細胞（Exp. Cell Res. 2006，312，1856-1864），故而廣泛地利用於脂肪細胞分化研究（Science 1999，284，143-146）。另外，已知此種源自脂肪的間葉幹細胞不僅可分化成脂肪細胞，而且亦可分化成軟骨細胞、骨細胞等其他類型的細胞（J. Cell Sci. 2006，119，2204-2213），上述源自脂肪的間葉幹細胞分佈於身體大部分的組織中，因此認為其可利用性無窮無盡。

迄今為止，為了改善皮膚容積及彈性，且亦為了促進脂肪細胞分化，實際進行了各種嘗試，根據先前的研究結果，已報告肉桂酸化合物表現出脂肪細胞分化促進效果。並且，曾有報告確認到包括肉桂酸母核的羥基吡喃酮衍生物的脂肪細胞分化促進效果較肉桂酸大幅增加，與此相關對多種衍生物的結構活性相關關係進行分析，結果確認到肉桂酸的雙鍵發揮重要的作用。

然而，此種用以促進脂肪細胞分化的物質於實際包括於化妝品組成物等而於人體內表現出充分的皮膚容積及彈性增加功效的情形時，其效果仍微乎其微而難以使消費者獲得對化妝品組成物的最大使用滿意度。

因此，實情為需開發一種功效進一步得到改善的脂肪細胞分化促進用物質。

[先前文獻] 羥基吡喃酮衍生物及其製備方法（韓國註冊專利第10-0482668號）

[發明欲解決的課題]

為了解決上述先前問題，本發明的發明者等人基於上述先前研究結果而對可較現有的化合物更改善脂肪細胞分化促進效果的化合物進行多方面研究，結果製備出於羥基吡喃酮化合物中包括3-(2,6,6-三甲基-2-環己烯基)丙烯酸（3-(2,6,6-Timethyl-cyclohex-2-enyl) propenoic acid）的母核的新穎化合物，確認到脂肪細胞的分化促進效果藉由上述新穎化合物提高而完成了本發明。

因此，本發明的目的在於提供一種提高脂肪細胞的分化促進效果的新穎的羥基吡喃酮化合物。

並且，本發明的又一目的在於提供一種製備上述新穎的羥基吡喃酮化合物的方法。

並且，本發明的又一目的在於提供一種將上述新穎的羥基吡喃酮化合物包括作有效成分的化妝品組成物。

[解決課題的手段]

為了達成上述目的，本發明提供一種羥基吡喃酮化合物，其以下述化學式1表示： [化學式1]。

並且，本發明提供一種化學式1的羥基吡喃酮化合物的製備方法，其以下述反應式1表示，使下述化學式2的化合物與化學式3的化合物進行反應而製備： [反應式1]（於上述反應式1中，X及M與說明書中的內容相同）。

並且，本發明提供一種將以上述化學式1表示的羥基吡喃酮化合物包括作有效成分的化妝品組成物。

[發明的效果]

與先前的生源時光之鑰G（Seletinoid G）或其他脂肪細胞分化促進用化合物相比，本發明的羥基吡喃酮化合物具有進一步提高的脂肪細胞分化促進效果。

具體而言，上述化合物可表現出促進人間葉幹細胞分化成脂肪細胞的現象而產生脂滴來增進皮膚的容積與彈力的效果，因此可劑型化成各種化妝品製品而提高消費者的滿意度。

以下，詳細地對本發明進行說明。

本發明提出一種以下述化學式1表示的新穎的羥基吡喃酮化合物： [化學式1]。

國際純粹暨應用化學聯合會（International Union of Pure and Applied Chemistry，IUPAC）將上述化學式1的羥基吡喃酮化合物命名為3-(2,6,6-三甲基-2-環己烯基)丙烯酸5-羥基-4-氧代-4H-吡喃-2-基甲酯（3-(2,6,6-Trimethyl-cyclohex-2-enyl)-propenoic acid 5-hydroxy-4-oxo-4H-pyran-2-ylmethyl ester）。

上述化學式1的化合物於常溫下為米色的固體化合物。

本發明中提出的羥基吡喃酮化合物包括異構物。此時，｢異構物」不僅特別包括光學異構物（Optical isomers）（例如，本質純淨的鏡像異構物（essentially pure enantiomers）、本質純淨的局部立體異構物（essentially pure diastereomers）或其等的混合物），而且包括構象異構物（conformation isomers）（即，僅一個以上的化學鍵的角度不同的異構物）、位置異構物（position isomers）（特別是，互變異構物（tautomers））或幾何異構物（geometric isomers）（例如，順反異構物）。

如下述反應式1所示，使下述化學式2的吡喃酮化合物與化學式3的環己烯酯化合物進行反應而製備以上述化學式1表示的化合物： [反應式1]（於上述反應式1中，X為鹵素元素，M為Li、Na或K）。

參照上述反應式1，藉由吡喃酮化合物的鹵素元素與環己烯酯化合物的金屬間的結合反應而製備化學式1的化合物。

此時，於化學式2的吡喃酮化合物中，X為鹵素元素，此時鹵素元素可為F、Cl、Br或I，較佳為Cl。此種化學式2的化合物可購買市售者或直接製備而使用。

於本發明的實施例中，使用X為Cl的5-羥基-2-(氯甲基)-4H-吡喃-4-酮，其是使5-羥基-2-(羥甲基)-4H-吡喃-4-酮與亞硫醯氯（SOCl₂ ）進行反應而直接製備來使用。

並且，化學式3的環己烯酯化合物是3-(2,6,6-三甲基-2-環己烯基)丙烯酸（3-(2,6,6-timethyl-cyclohex-2-enyl) propenoic acid）的離子化鹽形態，以於3-(2,6,6-三甲基-2-環己烯基)丙烯酸（3-(2,6,6-timethyl-cyclohex-2-enyl) propenoic acid）的羧基上鍵結陽離子（M⁺ ）的形態存在。

上述陽離子（M⁺ ）為選自由Li⁺ 、Na⁺ 、K⁺ 構成的族群中的一種。較佳為可為3-(2,6,6-三甲基-2-環己烯基)丙烯酸（3-(2,6,6-timethyl-cyclohex-2-enyl) propenoic acid）與Na⁺ 的離子鍵結物，為了製備上述離子鍵結物，作為一例，可藉由如下方式獲得：於將3-(2,6,6-三甲基-2-環己烯基)丙烯酸（3-(2,6,6-timethyl-cyclohex-2-enyl) propenoic acid）與氫氧化鈉一同溶解至甲醇而離子化後，蒸餾甲醇。

於本發明的較佳的實施例中，藉由作為化學式2的化合物的5-羥基-2-(氯甲基)-4H-吡喃-4-酮與作為化學式3的化合物的3-(2,6,6-三甲基-2-環己烯基)丙烯酸鈉（Sodium 3-(2,6,6-timethyl-cyclohex-2-enyl) propenoate）的酯鍵結而製備化學式1的羥基吡喃酮化合物。

此時，於本發明中，反應並無特別限定，可於可充分地進行上述鹵素-金屬結合反應的條件下執行。

反應溫度為溶劑的回流溫度，作為一例，於50℃至250℃下執行0.5小時至5小時，較佳為執行1小時至3小時。

此時，溶劑只要可充分地溶解化學式2及化學式3的化合物，則可使用任一種，作為一例，可為選自由N,N-二甲基甲醯胺（N,N-dimethylformamide，DMF）、四氫呋喃（THF）、二甲基亞碸（DMSO）、乙腈、二噁烷、苯、甲苯、醚、甲醇、己烷、環己烷、吡啶、N-甲基吡咯啶酮及其等的組合構成的族群中的一種，較佳為使用DMF。

於反應結束後，蒸餾上述溶劑，之後經由通常的清洗、乾燥、精製等後處理過程而獲得高純度的化合物。

本發明的化學式1的羥基吡喃酮化合物可應用於各種領域，較佳為可用作化妝品組成物的有效成分。此時，上述化學式1的化合物促進脂肪細胞分化，藉此可產生及堆積脂滴，因此改善皮膚的皺紋及彈力。

於上述羥基吡喃酮化合物於化妝品組成物中用作有效成分的情形時，其含量根據劑型而存在差異，可使用0.001重量%至99重量%。於以上述範圍包括有效成分的情形時，不僅適於表現出本發明所意欲的效果，而且可同時滿足組成物的穩定性及溶解度，於成本效益比方面亦會最有效。

化妝品組成物可製備成於本領域中通常製備的任一劑型，例如可劑型化成溶液懸浮液、乳濁液、糊劑、凝膠、乳霜、潤膚乳、粉、油、粉末粉底、乳濁液粉底、蠟粉底及噴霧等，但並不限定於此。更詳細而言，可製備成防曬霜、柔軟化妝水、收斂化妝水、營養化妝水、營養霜、按摩霜、精華液、眼霜、面膜、噴霧或粉的劑型。

並且，本發明的化妝品組成物可包括脂肪物質、有機溶劑、溶解劑、濃縮劑、凝膠劑、軟化劑、抗氧化劑、懸浮劑、穩定劑、發泡劑（foaming agent）、芳香劑、界面活性劑、水、離子型或非離子型乳化劑、填充劑、金屬離子封阻劑、螯合劑、保存劑、維生素、阻隔劑、潤濕劑、必需的油、染料、顏料、親水性或親油性活性劑、脂質小囊或如於化妝品中通常使用的任意的其他成分的於化妝品學或皮膚科學領域中通常使用的輔助劑。以於化妝品學或皮膚科學領域中通常使用的量導入上述輔助劑。

於上述劑型為糊劑、乳霜或凝膠的情形時，可利用動物性油、植物性油、蠟、石蠟、澱粉、黃蓍膠、纖維素衍生物、聚乙二醇、矽、膨潤土、氧化矽、滑石或氧化鋅等作為載體成分。

於上述劑型為粉或噴霧的情形時，可利用乳糖、滑石、氧化矽、氫氧化鋁、矽酸鈣或聚醯胺粉末作為載體成分，特別是於噴霧的情形時，可更包括如氯氟烴、丙烷/丁烷或二甲醚的推進劑。

於上述劑型為溶液或乳濁液的情形時，利用溶劑、溶解劑或乳濁劑作為載體成分，例如有水、乙醇、異丙醇、碳酸乙酯、乙酸乙酯、苯甲醇、苯甲酸苯甲酯、丙二醇、1,3-丁二醇油、甘油脂肪族酯、聚乙二醇或山梨醇酐的脂肪酸酯。

於上述劑型為懸浮液的情形時，可利用如水、乙醇或丙二醇的液態稀釋劑、如乙氧基化異硬脂醇、聚氧乙烯山梨醇酯及聚氧乙烯山梨醇酐酯的懸浮劑、微晶質纖維素、偏氫氧化鋁、膨潤土、瓊脂或黃蓍膠等作為載體成分。

以下，為了更詳細地對本發明的內容及效果進行說明而提出實施例及試驗例。然而，下述內容僅為本發明的一示例，本發明的申請專利範圍及效果並不限定於此。

實施例： 3-(2,6,6- 三甲基 -2- 環己烯基 ) 丙烯酸 5- 羥基 -4- 氧代 -4H- 吡喃 -2- 基甲酯（ 3-(2,6,6-Trimethyl-cyclohex-2-enyl)-propenoic acid 5-hydroxy-4-oxo-4H-pyran-2-ylmethyl ester ）的製備 根據下述反應式2而製備本發明的化學式1的羥基吡喃酮化合物即3-(2,6,6-三甲基-2-環己烯基)丙烯酸5-羥基-4-氧代-4H-吡喃-2-基甲酯（3-(2,6,6-Trimethyl-cyclohex-1-enyl)-propenoic acid 5-hydroxy-4-oxo-4H-pyran-2-ylmethyl ester）。

[反應式2]

執行上述反應式2的詳細過程如下。

將50 g的5-羥基-2-(羥甲基)-4H-吡喃-4-酮（0.35 mmol）溶解至250 ml的N,N-二甲基甲醯胺，於10℃的冰水浴中進行冷卻而滴加50 g（0.42 mol）的亞硫醯氯30分鐘。於常溫下攪拌2小時，之後將反應液加入至2000 ml的冰水中。過濾所產生的固體，於1000 ml的乙酸乙酯中溶解固體（過濾物）。加入硫酸鎂與活性碳進行乾燥、脫色而過濾，之後濃縮濾液並加入核酸而獲得結晶。進行真空乾燥而以黃色固體形態獲得反應產生物即化學式2-1的5-羥基-2-(氯甲基)-4H-吡喃-4-酮39.5 g（70%）。

接著，將5 g（0.026 mol）的3-(2,6,6-三甲基-2-環己烯基)丙烯酸（3-(2,6,6-Timethyl-cyclohex-2-enyl) propenoic acid）與1.3 g（0.031 mol）的氫氧化鈉溶解至40 ml的甲醇，將於蒸餾甲醇後殘留的殘渣溶解至70 ml的N,N-二甲基甲醯胺而製備化學式3-1的化合物。

向所製備的上述化學式3-1的化合物中加入所製備的上述化學式2-1的5-羥基-2-(氯甲基)-4H-吡喃-4-酮4.2 g（0.026 mol），於110℃的油浴中加熱攪拌2小時。蒸餾溶劑並將殘渣溶解至300 ml的乙酸乙酯，之後利用5%鹽酸與蒸餾水清洗乙酸乙酯溶液，加入硫酸鎂與活性碳進行乾燥、脫色。接著，過濾不溶物，於減壓條件下蒸發濾液而以米色固體形態獲得反應產生物5.9 g（產率為69%）。

TLC（乙酸乙酯：己烷＝1：1）Rf＝0.43

¹ H NMR(DMSO-d₆ , δ) : 9.22(s, 1H), 8.09(s, 1H), 6.75(m, 1H), 6.46(s, 1H), 5.95(d, 1H, J=16.2Hz), 5.50(s, 1H), 5.02(s, 2H), 2.45(m, 2H), 2.00(m, 2H), 1.42(m, 1H), 1.20(m, 2H), 0.88(s, 3H), 0.80(s, 3H)

試驗例：確認脂肪細胞分化促進效果 如下所述般確認於上述實施例中製備的化合物的脂肪細胞分化促進效果。

脂聯素是由脂肪細胞分泌的代表性的蛋白質激素。已報告因脂肪細胞分化而此種脂聯素的表達增加。因此，於利用本發明中提出的新穎化合物進行處理時，測定作為脂肪細胞分化促進指標的脂聯素由細胞培養基表達的量而確認脂肪細胞分化促進效果。

脂肪細胞分化是自龍沙公司（Lonza, Inc. Walkersville，MD，USA）購買源自人脂肪組織的間葉幹細胞（human adipose tissue derived mesenchymal stem cells，hAT-MSCs）而根據龍沙公司的指南進行培養。脂肪細胞分化是使用曲格列酮（troglitazone，TRO）來代替吲哚美辛（indomethacin）而誘導源自脂肪的間葉幹細胞的脂肪細胞分化，除此之外，使用龍沙公司建議的方法進行。具體而言，於間葉幹細胞的培養液中加入混合1 g/ml的胰島素、1 M的地塞米松（Dexamethasone，DEXA）、0.5 mM的異丁基甲基黃嘌呤（isobutylmethylxanthine，IBMX）及2 M的TRO製成的脂肪細胞分化用培養基（以下，稱為IDX）進行培養而將間葉幹細胞分化成脂肪細胞。

為了測定脂聯素的表達量，於分化第14天獲取上述脂肪細胞分化用培養基，之後利用脂聯素酵素結合免疫吸附分析（Enzyme Linked Immunosorbent Assay，ELISA）套組（Kit）（R&D systems，cat. No. DY1065）對脂聯素的量進行定量（以對照組修正各資料值）。利用脂聯素ELISA Kit的具體測定方法如下。

首先，將捕獲（Capture）抗體反應至96孔板，利用清洗緩衝溶液進行清洗，之後加入下述表1中提出的物質而於常溫下進行2小時反應。此後，每當完成一個步驟時進行3次清洗（washing），並且依次加入檢測抗體（detection antibody）、辣根過氧化酶（HRP enzyme）、基質溶液（substrate solution）、反應終止溶液（stop solution）而按照操作說明中所提出的時間進行反應。於進行最終反應後，利用分光光度計（Spectrophotometer）於450 nm的波長測定吸光度。

將藉由上述過程而獲得的結果示於表1。

[表1]

參照上述表1，於在確認脂聯素表達量的實驗中進行曲酸處理的情形時，脂聯素的表達量未增加。相反地，於根據本發明而進行實施例的化學式1的化合物即羥基吡喃酮衍生物處理的情形時，可確認到表達量幾乎與作為陽性對照組的格列吡脲相似地增加。與進行先前的脂肪細胞分化促進化合物處理的情形相比，上述表達量亦明顯地增加。

因此，確認到本發明的化學式1的羥基吡喃酮化合物的脂肪細胞分化促進能力優異，將其包括作有效成分的化妝品組成物可增進皮膚的容積及彈力。

以下，提出本說明書的一態樣的化妝品組成物的劑型例。然而，包括本發明的羥基吡喃酮化合物的化妝品劑型並不僅僅限定於下述例。

劑型例 1 （化妝水） 根據下述表2中所記載的組成而藉由通常的方法製備化妝水。

[表2]

劑型例 2 （牛奶潤膚乳） 根據下述表3中所記載的組成而藉由通常的方法製備牛奶潤膚乳。

[表3]

劑型例 3 （營養霜） 根據下述表4中所記載的組成而藉由通常的方法製備營養霜。

[表4]

劑型例 4 （按摩霜） 根據下述表5中所記載的組成而藉由通常的方法製備按摩霜。

[表5]

劑型例 5 （面膜） 根據下述表6中所記載的組成而藉由通常的方法製備面膜。

[表6]

無

無

無

Claims (4)

1. 一種羥基吡喃酮化合物，其以化學式1表示： [化學式1]。
2. 一種羥基吡喃酮化合物的製備方法，其以反應式1表示，所述羥基吡喃酮化合物以化學式1表示， 使化學式2的吡喃酮化合物與化學式3的環己烯酯化合物進行反應而製備所述羥基吡喃酮化合物： [反應式1]（於反應式1中，X為鹵素元素，M為Li、Na或K）。
3. 一種化妝品組成物，其包括化學式1表示的羥基吡喃酮化合物作為有效成分： [化學式1]。
4. 如申請專利範圍第3項所述的化妝品組成物，其具有脂肪細胞分化促進能力。