JP4643800B2 - Protease inhibitor - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明はプロテアーゼ阻害剤に関し、さらに詳しくは、患部においてプラスミン(Plasumin)及び/またはプラスミノーゲンアクチベーター(Pmasminogen activator:PA)などのセリンプロテアーゼの活性変化が認められる皮膚疾患、例えば接触性皮膚炎、乾癬、尋常性天疱瘡、先天性水疱瘡等の他、乾燥や洗浄剤等によって惹起される肌荒れ、荒れ性に対して改善・予防効果を有するセリンプロテアーゼ阻害剤またはマトリックスメタロプロテアーゼ(Matrix metalloproteinases、以下MMPs)の活性を阻害するマトリックスメタロプロテアーゼ阻害剤(以下、MMPs)に関する。
本発明のプロテアーゼ阻害剤は、医薬品、医薬部外品、基礎化粧品、メイクアップ化粧品、頭髪用化粧品、浴剤などに好適に使用しうるものである。
【0002】
【従来の技術および発明が解決しようとする課題】
従来より、肌荒れに対して改善・予防効果を有するものとして種々の治療薬、皮膚外用剤、化粧料等が知られている。これら従来の薬剤や化粧料等における有効成分としては、消炎剤や抗炎症作用を有するとされる動物性の抽出エキス、保湿・保水作用の高いアミノ酸や多糖、脂質、天然高分子等が、皮膚の炎症や皮膚からの水分消失を防止、あるいは皮膚の弾力性を高める能力に優れているために用いられてきた。しかしながらいずれにおいてもその肌荒れ改善・予防効果は必ずしも十分ではなく、より優れた薬効剤の開発が期待されていた。
【0003】
一方、近年肌荒れや角化異常を伴う種々の皮膚疾患の発生機序が生化学的に解明されつつある。肌荒れや角化異常を伴う種々の皮膚疾患の病像形成には、プロテアーゼ、特にプラスミンやプラスミノーゲンアクチベーター(PA)といったセリンプロテアーゼの活性変化が深く関与していることが指摘されており、例えば炎症性異常角化性疾患の代表である乾癬では、その患部表皮の錯角化部位に強いPA活性が存在すること(Haustein:Arch.Klin.Exp.Dermatol;234,1969)や、乾癬鱗屑から高濃度の塩溶液を用いてPAを抽出したという報告(Fraki, HopsuHavu:Arch.Dermatol.Res;256,1976)がなされている。PAはプラスミンの前駆体であるプラスミノーゲンに特異的に働いて、それを活性なプラスミンに変換するプロテアーゼである。またセリンプロテアーゼ阻害剤として知られる化合物が、肌荒れを制御したことを示した報告もある(Kenji kitamura:J.Soc.Cosmet.Chem.29(2),1995)。
【0004】
また、皮膚の老化に伴う変化、即ち、シミ、くすみ、きめの消失、弾力性の低下等に、従来より紫外線が大きく関与していることが知られている。これらの変化をミクロ的に見れば、コラーゲン、エラスチン等の真皮マトリックス成分の減少、変性、さらには基底膜損傷や表皮肥厚が起こっており、それらの変化が、皮膚の老化につながると考えられている。
【0005】
近年研究が進み、この変化を誘導する因子として、エラスターゼを代表とするセリンプロテアーゼやMMPsの関与が指摘されてきている。MMPsには多くの種類が知られており、構造的、機能的特徴に共通点を有してはいるものの、それぞれの基質蛋白が異なっている(宮崎香,生化学68巻12号,PP1791−1807(1996))。マトリックスメタロプロアーゼの中でも、MMP1は、皮膚真皮マトリックスの主な構成成分であるタイプI,IIIコラーゲンを分解し、セラチナーゼ群に属するMMP2,9は基底膜成分であるタイプIVコラーゲンやラミニン、真皮マトリックス成分のエラスチン等を分解し、さらにストロムライシン群に属するMMP3,10はプロテオグリカンやタイプIVコラーゲン、ラミニン等を分解する酵素として知られているが、その発現は紫外線の暴露により大きく増加し、紫外線による細胞外マトリックスの減少変性の原因の一つとなり、皮膚のシワの形成等の大きな要因の一つであると考えられている(Gary J.Fisher et al.Nature,379(25),335(1996);Gary J.Fisher et al.The New England Journal Of Medicine,337(20),1419(1997))。このようにMMPs活性の阻害は種々の細胞外マトリックスを保護し、皮膚の老化を防ぐうえで重要である。
【0006】
ところが、従来の抗老化薬剤には、線維芽細胞を活性化し、コラーゲンの産生量を増加させる機序を持ったものは多く認められるが、各々のMMPs活性の阻害に着目したものは存在していない。そこで、我々は、抗老化のみならず、肌荒れ防止にも有効な薬剤の開発をめざして、セリンプロテアーゼや種々のMMPsの阻害作用を有するプロテアーゼ阻害剤の開発を行ってきた。
【0007】
上述のような現況に鑑み、本発明者らは、種々の皮膚疾患、肌荒れ、荒れ性および皮膚老化の改善・予防には、プラスミンやPA、エラスターゼ等のセリンプロテアーゼあるいはMMPsに対し阻害作用を有する物質が有効であると考え、広く種々の物質について当該作用を調べた結果、Lethariella属植物およびCladonia属植物が特に優れた効果を有することが明らかとなり、これに基づき本発明を完成するに至った。
【0008】
【課題を解決するための手段】
すなわち本発明は、Lethariella属植物およびCladonia属植物よりなる群から選ばれた一種または二種以上の植物またはその抽出物を有効成分として含有することを特徴とするプロテアーゼ阻害剤である。
また本発明によれば、上記植物またはその抽出物を有効成分として含有することを特徴とするセリンプロテアーゼ阻害剤、および上記植物またはその抽出物を有効成分として含有することを特徴とするマトリックスメタロプロテアーゼ(MMPs)阻害剤が提供される。
【0009】
本発明において、セリンプロテアーゼ阻害剤の応用としては、プラスミン阻害剤やエラスターゼ阻害剤としての適用が可能である。また、マトリックスメタロプロテアーゼ(MMPs)阻害剤の応用としては、コラゲナーゼ阻害剤およびゼラチナーゼ阻害剤としての適用が可能である。
【0010】
本発明に用いられるLethariella属植物およびCladonia属植物はいずれもある種の菌類と藻類とから成立っている共生体である地衣植物の一種であるが、地衣植物成分が美肌効果を有することはすでに報告されている(特公平5−21085号公報)。しかしながら、地衣植物の中でも特にLethariella属植物およびCladonia属植物がセリンプロテアーゼ阻害作用およびマトリックスメタロプロテアーゼ(MMPs)阻害作用を有していることは今までに知られておらず、本発明者が初めて見出したものである。このセリンプロテアーゼ阻害作用およびマトリックスメタロプロテアーゼ(MMPs)阻害作用は前記したようにしわの改善や若返りの助長等、いわゆる皮膚老化防止、美肌だけではなく、セリンプロテアーゼ活性あるいはMMPs活性に基づく皮膚疾患や肌荒れ等に対しても効果を有するものである。
【0011】
本発明に用いられるLethariella属植物はサルオガセ科に属するものである。さらに、Lethariella属植物の中でも、金糸刷(Lethariella cladonioides(Ny1.)Krog)には、とりわけ優れた効果が認められる。
【0012】
本発明に用いられるCaladonia属(ハナゴケ属)植物よりなる群から選ばれた一種または二種以上の植物はハナゴケ科に属するものである。さらに、Cladonia属植物の中でも、松石蘂(Cladonia fallax Abbayes)には、とりわけ優れた効果が認められる。
【0013】
金糸刷(Lethariella cladonioides(Ny1.)Krog)は、四川省、甘粛省、雲南省、陜西省の高山の枯木に生息する植物で、金刷把という生薬の原植物である。この生薬は、消炎、止痛、鎮静、頭目眩暈等に効くとされている(中薬辞海、中国医薬科技出版社発行,第2巻,p909,1996)。
【0014】
金糸刷については、中薬辞海(中国医薬科技出版社発行,第2巻,p909,1996)には以下の旨の記載がなされている。「本種は《陜西中草薬(陜西省革命委員会衛生局・商業局編,科学出版社,p626,1971)》においてCladonia fallax Abbayesと誤って称され、その後、《中薬大辞典(江 新医学院編,上海科学技術出版社,p1395,1977)》、《全国中草薬 編(全国中草薬 編写組編,人民衛生出版社,下冊,第二版,p392,1996)》および《中国薬用胞子植物(丁恒山編,上海科学技術出版社,p191,1982)》においても常にCladonia fallax Abbayesと引用されてきた。今後この学名は訂正されなければならない。」
このことから、Cladonia fallax Abbayes(松石蘂)と、Lethariella cladonioides(Nyl.)Krog(金糸刷)とは同等物であるとみなす考え方もある。
【0015】
Lethariella属植物またはCladonia属植物は、生のままでも乾燥したものでも使用することができるが、使用性、製剤化等の点から乾燥粉末あるいは溶媒抽出物として用いることが好ましい。
【0016】
上記植物の抽出物は常法により得ることができ、例えば、各植物を抽出溶媒と共に浸漬または加熱還流した後、濾過し濃縮して得ることができる。抽出溶媒としては、通常抽出に用いられる溶媒であれば任意に用いることができ、例えば、メタノール、エタノール等のアルコール類、含水アルコール、アセトン、酢酸エチルエステル、1,3−ブチレングリコール等の有機溶媒を、それぞれ単独あるいは組み合わせて用いることができる。また、抽出物を上記の溶媒を用い、分配あるいはクロマトグラフィーのごとき精製等の処理を加えて得られたものを用いることもできる。このようにして得た上記植物抽出物は、安全性が高く、優れたセリンプロテアーゼ阻害作用およびマトリックスメタロプロテアーゼ(MMPs)阻害作用を有する。
【0017】
なお、本発明に関わるセリンプロテアーゼ阻害作用とは、プラスミン、組織型プラスミノーゲンアクチベーター、ウロキナーゼ、トリプシン、エラスターゼ等に対して拮抗作用を有し、それらの活性発現を直接あるいは間接的に阻害する作用を意味する。
【0018】
また、本発明の植物またはその抽出物は、タイプI,IIIコラーゲンを分解するMMP1およびタイプIVコラーゲンを分解するMMP3およびMMP9の活性を阻害し、かつゼラチナーゼを分解するMMP9の活性を阻害する。本発明に関わるMMPs阻害作用とは、上記MMPsに対して拮抗作用を有し、それらの活性発現を直接あるいは間接的に阻害する作用を意味する。よって、本発明のマトリックスメタロプロテアーゼ(MMPs)阻害剤は、コラゲナーゼ阻害剤およびゼラチナーゼ阻害剤としての応用が可能であり、さらにその適用として、エラスチン分解抑制剤、ラミニン分解抑制剤、基底膜分解抑制剤およびコラーゲン分解抑制剤や、さらにプロテオグリカン分解抑制剤としての適用が可能である。
【0019】
本発明のプロテアーゼ阻害剤は、セリンプロテアーゼあるいはマトリックスメタロプロテアーゼ(MMPs)活性に基づく肌荒れ改善組成物、老化防止用組成物あるいは皮膚疾患用組成物として用いることを好適とし、その場合の植物またはその抽出物の配合量は、外用剤全量中、乾燥物として0.00001〜10.0重量%、好ましくは0.0001〜5.0重量%である。0.00001重量%未満であると、本発明でいう効果が十分に発揮されず、10.0重量%を越えると製剤化が難しいので好ましくない。また、5.0重量%以上配合してもさほど大きな効果の向上はみられない。
【0020】
本発明のプロテアーゼ阻害剤を含有する皮膚外用剤には、上記植物またはその抽出物に加えて、本発明の効果を損なわない範囲内で、通常化粧品や医薬品等の皮膚外用剤に用いられる成分、例えば、保湿剤、酸化防止剤、油性成分、紫外線吸収剤、乳化剤、界面活性剤、増粘剤、アルコール類、粉末成分、色材、水性成分、水、各種皮膚栄養剤等を必要に応じて適宜配合することができる。
【0021】
さらに、エデト酸二ナトリウム、エデト酸三ナトリウム、クエン酸ナトリウム、ポリリン酸ナトリウム、メタリン酸ナトリウム、グルコン酸、リンゴ酸等の金属封鎖剤、カフェイン、タンニン、ベラパミル、トラネキサム酸およびその誘導体、甘草抽出物、グラブリジン、カリンの果実の熱水抽出物、各種生薬、トコフェロール、グリチルリチン酸およびその誘導体またはその塩等の薬剤、ビタミンC、アスコルビン酸リン酸マグネシウム、アスコルビン酸グルコシド、アルブチン、コウジ酸等の美白剤、フルクトース、マンノース、エリスリトール、トレハロース、キシリトール等の糖類なども適宜配合することができる。
【0022】
また、本発明を皮膚外用剤に用いる場合、外皮に適用される化粧料、医薬品、医薬部外品、特に好適には化粧料に広く適用することが可能であり、その剤型も、皮膚に適用できるものであればいずれでもよく、溶液系、可溶化系、乳化系、粉末分散系、水−油二層系、水−油−粉末三層系、軟膏、ゲル、エアゾール等、任意の剤型が適用される。
また、その使用形態も任意であり、例えば化粧水、クリーム、乳液、ローション、パック、軟膏、ムース、石鹸等の他、ファンデーションや口紅等のメーキャップ化粧料、浴用剤等、従来皮膚外用剤に用いるものであればいずれでもよく、剤型は特に問わない。
【0023】
【実施例】
次に、実施例を挙げて本発明をさらに詳細に説明するが、本発明の技術範囲はこれら実施例により何ら限定されるものではない。なお、配合量はすべて重量%である。
実施例に先立ち、本発明に用いられる植物抽出物のセリンプロテアーゼ阻害作用、MMPs阻害作用および実使用試験(肌荒れ改善)に関する試験方法及びその評価基準について説明する。
【0024】
1.セリンプロテアーゼ阻害作用試験およびその結果
(1) 試料の調製
金糸刷(Lethariella cladonioides(Nyl.)Krog)50g(湿重量)を室温で1週間、5倍量のエタノールに浸漬し、得られた抽出液を濃縮乾固し、乾固物を得た。この固形物をジメチルスルホキシド(DMSO)に溶解し、3%、0.3%、0.03%及び0.003%溶液を調製した。これらを用いてセリンプロテアーゼとして知られるプラスミン、エラスターゼ及びトリプシンに対する阻害作用を、以下の方法で評価した。
【0025】
(2)プラスミン阻害作用の測定
フィブリン平板法にて阻害率(%)を求めた。すなわち1.0%のプラスミノーゲン除去フィブリノーゲンを含むベロナール緩衝液(0.125mol/L−NaOHを含む25mmol/Lバルビタール酸ナトリウム水溶液,pH7.4)6mLを9cmφシャーレに注ぎ、そこに1.0mol/L−CaCl2を0.2mLと25U/mLのトロンビン0.1mLを加えて静かに混和し、1時間放置した。フィブリノーゲンがフィブリンに変化することによって形成された平板上に、5U/mLのプラスミンと試料溶液を29:1の割合で混合した混合物を、37℃で10分間保温した後20μL添加し、さらに37℃で18時間放置した。対照として試料溶液の代わりにDMSOを用いて同様の操作を行い、その後、フィブリンが溶解して形成された溶解円の面積を測定し、下記の式(1)によりプラスミン阻害率を求めた。結果を表1に示す。また、比較品として高いプラスミン阻害作用を有すると知られているザクロ(Punica granatum)の果実のエタノール抽出物についても同様の試験を行った。
【0026】
阻害率(%)={1−(被験試料の溶解円面積/対照の溶解円面積)}×100
…(1)
【0027】
(3)エラスターゼ阻害作用の測定
エラスターゼ活性測定はFujieらの方法に従って、以下の通り行った。また、反応用緩衝液として、0.1M HEPES、0.5M NaCl(pH7.4)を用いて行った。エラスターゼ基質として、Methoxy−succinyl−alanyl−alanyl−prolyl−valine−p−nitroanilide(BACHEMFEINCHEMIKALIEN AG)を、80mMになるようにDMSOに溶解し、20μlづつ分注して冷凍保存(−80℃)した。使用時には、反応緩衝液で、8mMになるように希釈して使用した。
エラスターゼはヒト白血球由来のエラスターゼ(ELASTIN PRODUCT CO.,INC.)を使用し、200μg/mlになるように反応緩衝液に溶解し、10μlづつ分注して冷凍保存(−80℃)した。使用時には、反応緩衝液で5μg/mlになるように希釈して使用した。
96穴プレート(CORNING 25860)に、それぞれ、8mMのエラスターゼ基質を25μlづつ分注し、さらに50μlの阻害剤を添加した。次に、氷上で5μg/mlのエラスターゼを25μl加えて、直ちに37℃で20分間インキュベーションした。その後、415nmで吸光度を測定した。ただし、阻害率は以下の式(2)による。結果を表1に示す。また、比較品としてエラスターゼ阻害活性のあることが知られているダイズ抽出物(商品名エルヒビン;ペンタファーム社製)についても同様の試験を行った。
【0028】
阻害率(%)={1−(阻害物質存在下/阻害物なし)}×100 …(2)
【0029】
(4)トリプシン阻害作用の測定
カゼインを基質として阻害率を求めた。すなわち、2mLのリン酸緩衝液にトリプシン20μgを溶かし、これに6.0%のカゼインを含む0.1Mリン酸緩衝液(pH7.4)を0.9mLと、試料溶液0.1mLを加えて37℃で10分間保温した。その後、5%のトリクロロ酢酸3mLを添加して室温に1時間放置し、3,500rpmで15分間遠心した後、その上澄みの280nmの吸光度を測定した。なお、以上の操作をTest(T)、トリプシンの添加の順序をトリクロロ酢酸の後に変えたものをControl(C)、被験試料の代わりにDMSOを添加したものをStandard(S)、Standardのトリプシン添加の順序をトリクロロ酢酸の後に変えたものをBlank(B)とし、下記の式(3)によりトリプシン阻害率を求めた。結果を表1に示す。また、比較品としてザクロ(Punica granatum)の果実のエタノール抽出物についても上記と同様の試験を行った。
【0030】
阻害率(%)={1−(T−C)/(S−B)}×100 …(3)
【0031】
【表1】
【0032】
表1から明らかなように、本発明の植物抽出物は、比較品のザクロ抽出物、ダイズ抽出物に比べ、高いセリンプロテアーゼ(プラスミン、エラスターゼ、トリプシン)阻害作用を有することがわかる。
【0033】
2.MMPs阻害作用試験およびその結果
(1) 試料の調製
金糸刷(Lethariella cladonioides(Nyl.)Krog)50g(湿重量)を10倍量の精製水に浸漬、加温抽出した。得られた抽出液を濃縮乾固し、乾固物を得た。
この固形分を用いてMMPsに対する阻害作用を以下の方法で評価した。
【0034】
測定にはヤガイ製のIV型コラゲナーゼ、I型コラゲナーゼ、ストロメリシン−1測定キットを用いた。金糸刷抽出物をジメチルスルホキシドに溶解して2重量%溶液とし、測定用緩衝液(0.4M NaCl,10mM CaCl2を含むpH7.4の0.1Mトリス)で所定濃度に希釈した(重量%で表示)。用いた酵素はヤガイ製のヒト細胞由来のMMP1、MMP3,MMP9である。被験物質を含んでいない反応系での基質分解率に対する被験物質を含んだ系での基質分解率の割合より、被験物質の活性阻害率を測定した。その結果を表2に示す。
また参考例として、MMPs阻害作用がよく知られている物質であるエチレンジアミン四酢酸(EDTA)についても、上記と同様の試験を行った。その結果を併せて表2に記す。
【0035】
【表2】
【0036】
表2より明らかなように、金糸刷抽出物のMMP9、MMP1およびMMP3阻害効果は、優れたMMPs阻害効果が知られているEDTAのMMP9、MMP1およびMMP3阻害効果と同等以上であった。
【0037】
3.実使用試験
(1)肌荒れ改善効果試験
試料として、金糸刷(Lethariella cladonioides(Nyl.)Krog)の50g(湿重量)を室温で1週間、5倍量の50%1,3−ブチレングリコールに浸漬し、ろ過して得た抽出液を含む表3に示すような本発明のローションと、すでに肌荒れに対する改善効果を有することが知られているムラサキイリス(Iris germanica L.)の根(特開昭62−61924号公報他)の50%エタノール抽出物を配合した比較用ローションを用いて、人体パネルで肌荒れに対する改善効果を評価した。
【0038】
即ち、女性健常人の肌(顔面頬部)のレプリカをレプリカ剤を用いて採取し、皮膚表面形態を顕微鏡(17倍)にて観察した。皮紋の状態及び角層の剥離状態から以下に示す判定基準に基づいて肌荒れ評点1もしくは2と判定された30名を肌荒れパネルとし、10名ずつ3群に分け、1群ごとに各試料ローションを割り付けた。顔面に1日2回、4週間試料ローションを塗布させ、4週間後、再び上述のレプリカ法にしたがって肌の状態を観察し、判定基準にしたがって評価した。その結果を表4に示す。
【0039】
<レプリカ判定基準>
1: 皮溝、皮丘の消失、広範囲の角層のめくれが認められる。
2: 皮溝、皮丘が不鮮明、角層のめくれが認められる。
3: 皮溝、皮丘は認められるが、平坦。
4: 皮溝、皮丘が鮮明。
5: 皮溝、皮丘が鮮明で整っている。
【0040】
【表3】
【0041】
【表4】
【0042】
表4から分かるように、本発明のローションは比較品のローションと比較し、優れた肌荒れ改善効果が認められた。
【0043】
イオン交換水にプロピレングリコールと金糸刷エタノール抽出物と苛性カリを加え溶解し、加熱して70℃に保つ(水相)。他の成分を混合し加熱融解して70℃に保つ(油相)。水相に油相を徐々に加え、全部加え終わってからしばらくその温度に保ち反応を起こさせる。その後、ホモミキサーで均一に乳化し、よくかきまぜながら30℃まで冷却する。
【0044】
イオン交換水にプロピレングリコールを加え、加熱して70℃に保つ(水相)。他の成分を混合し加熱融解して70℃に保つ(油相)。水相に油相を加え予備乳化を行い、ホモミキサーで均一に乳化した後、よくかきまぜながら30℃まで冷却する。
【0045】
イオン交換水に石けん粉末と硼砂を加え、加熱して70℃に保つ(水相)。他の成分を混合し加熱融解して70℃に保つ(油相)。水相に油相をかきまぜながら徐々に加え反応を行なう。その後、ホモミキサーで均一に乳化し、よくかきまぜながら30℃まで冷却する。
【0046】
少量のイオン交換水にカルボキシビニルポリマーを溶解する(A相)。残りのイオン交換水にポリエチレングリコール1500とトリエタノールアミンを加え、加熱溶解した70℃に保つ(水相)。他の成分を混合し加熱融解して70℃に保つ(油相)。水相に油相を加え予備乳化を行い、A相を加えホモミキサーで均一に乳化し、乳化後よくかきまぜながら30℃まで冷却する。
【0047】
イオン交換水にプロピレングリコールを加え、加熱して70℃に保つ(水相)。他の成分を混合し加熱融解して70℃に保つ(油相)。油相をかきまぜながら水相を徐々に加え、ホモミキサーで均一に乳化した後、よくかきまぜながら30℃まで冷却する。
【0048】
イオン交換水にカーボポール940を均一に溶解し、一方、95%エタノールに金糸刷抽出物、ポリオキシエチレン(50モル)オレイルアルコールエーテルを溶解し、水相に添加する。次いで、その他の成分を加えた後苛性ソーダ、L−アルギニンで中和させ増粘する。
【0049】
A相、B相をそれぞれ均一に溶解し、A相にB相を加えて可溶化する。次いで金糸刷乾燥粉末を分散させたC相をこれに加えた後充填を行う。
【0050】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、セリンプロテアーゼ活性およびマトリックスメタロプロテアーゼ(MMPs)活性に基づく種々の皮膚疾患や、乾燥や洗浄剤等によって惹起される肌荒れ・荒れ性、および皮膚老化等に対して広く効果を有するプロテアーゼ阻害剤を提供することができる。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a protease inhibitor, and more particularly, a skin disease in which an activity change of serine protease such as plasmin and / or plasminogen activator (PA) is observed in an affected area, for example, contact dermatitis In addition to psoriasis, pemphigus vulgaris, congenital chicken pox, etc., serine protease inhibitors or matrix metalloproteinases (Matrix metalloproteinases, hereinafter referred to as MMPs) that have an effect of improving / preventing rough skin caused by drying and cleaning agents, etc. ) Matrix metalloprotease inhibitors (hereinafter referred to as MMPs).
The protease inhibitor of the present invention can be suitably used for pharmaceuticals, quasi drugs, basic cosmetics, makeup cosmetics, hair cosmetics, bath preparations, and the like.
[0002]
[Background Art and Problems to be Solved by the Invention]
Conventionally, various therapeutic agents, external preparations for skin, cosmetics and the like are known as having an effect of improving / preventing rough skin. Active ingredients in these conventional drugs and cosmetics include anti-inflammatory agents and animal extracts that are said to have anti-inflammatory activity, amino acids, polysaccharides, lipids, natural polymers, and the like that have high moisturizing and water-retaining effects. It has been used for its ability to prevent inflammation and loss of moisture from the skin, or to enhance the elasticity of the skin. However, in any case, the effect of improving and preventing rough skin is not always sufficient, and the development of a better medicinal agent has been expected.
[0003]
On the other hand, in recent years, the mechanism of occurrence of various skin diseases accompanied by rough skin and abnormal keratinization has been elucidated biochemically. It has been pointed out that changes in the activity of proteases, particularly serine proteases such as plasmin and plasminogen activator (PA), are deeply involved in the pathogenesis of various skin diseases associated with rough skin and abnormal keratinization. For example, in psoriasis, which is a representative inflammatory keratotic disease, there is strong PA activity at the complexed keratinized site of the affected skin (Haustein: Arch.Klin.Exp.Dermatol; 234,1969), and from psoriasis scales. It has been reported that PA was extracted using a salt solution with a high concentration (Fraki, HopsuHavu: Arch. Dermatol. Res; 256, 1976). PA is a protease that specifically acts on plasminogen, the precursor of plasmin, and converts it to active plasmin. There is also a report showing that a compound known as a serine protease inhibitor controlled rough skin (Kenji kitamura: J. Soc. Cosmet. Chem. 29 (2), 1995).
[0004]
In addition, it has been known that ultraviolet rays have been greatly involved in changes associated with skin aging, that is, spots, dullness, disappearance of texture, decrease in elasticity, and the like. If these changes are seen microscopically, dermal matrix components such as collagen and elastin are decreased and degenerated, and basement membrane damage and epidermal thickening occur. These changes are thought to lead to skin aging. Yes.
[0005]
In recent years, research has progressed, and the involvement of serine proteases such as elastase and MMPs as factors that induce this change has been pointed out. Many types of MMPs are known, and although they have common features in structural and functional characteristics, their respective substrate proteins are different (Kaori Miyazaki, Biochemistry 68, No. 12, PP1791- 1807 (1996)). Among matrix metalloproses, MMP1 degrades type I and III collagens, which are the main constituents of the dermal dermal matrix, and MMP2 and 9 belonging to the seratinase group are type IV collagen, laminin, and dermal matrix that are basement membrane components. MMP3,10, which degrades the component elastin and the like and belongs to the stromlysin group, is known as an enzyme that degrades proteoglycan, type IV collagen, laminin, etc., but its expression is greatly increased by exposure to ultraviolet rays, and is due to ultraviolet rays It is considered to be one of the causes of decreased degeneration of the extracellular matrix and one of the major factors such as formation of skin wrinkles (Gary J. Fisher et al. Nature, 379 (25), 335 (1996 Gary J. Fisher et al. The New England Journal Of Medicine, 337 (20), 1419 (1997)). Thus, inhibition of MMPs activity is important in protecting various extracellular matrices and preventing skin aging.
[0006]
However, many conventional anti-aging drugs have a mechanism that activates fibroblasts and increases the amount of collagen produced, but there are those that focus on the inhibition of each MMPs activity. Absent. Therefore, we have developed protease inhibitors having an inhibitory action on serine proteases and various MMPs with the aim of developing drugs that are effective not only for anti-aging but also for preventing rough skin.
[0007]
In view of the current situation as described above, the present inventors are substances that have an inhibitory action on serine proteases such as plasmin, PA, elastase, or MMPs for the improvement / prevention of various skin diseases, rough skin, rough skin and skin aging. As a result of investigating the action of a wide variety of substances, it became clear that the plants belonging to the genus Lethaliella and the genus Cladonia have particularly excellent effects, and based on this, the present invention was completed.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
That is, the present invention is a protease inhibitor characterized by containing, as an active ingredient, one or two or more kinds of plants selected from the group consisting of Lethaliella plants and Cladonia plants or extracts thereof.
Moreover, according to the present invention, a serine protease inhibitor characterized by containing the plant or an extract thereof as an active ingredient, and a matrix metalloproteinase comprising the plant or an extract thereof as an active ingredient (MMPs) inhibitors are provided.
[0009]
In the present invention, the serine protease inhibitor can be applied as a plasmin inhibitor or an elastase inhibitor. In addition, matrix metalloproteinase (MMPs) inhibitors can be applied as collagenase inhibitors and gelatinase inhibitors.
[0010]
The genus Lethaliella and the genus Cladonia used in the present invention are both a kind of lichen that is a symbiosis composed of certain fungi and algae, but the lichen plant component has already had a skin-beautifying effect. It has been reported (Japanese Patent Publication No. 5-21085). However, it has not been known so far that, among lichens, the plants belonging to the genus Lethariella and the genus Cladonia have serine protease inhibitory action and matrix metalloprotease (MMPs) inhibitory action. It is a thing. This serine protease inhibitory action and matrix metalloprotease (MMPs) inhibitory action are not only for improving wrinkles and promoting rejuvenation, so-called prevention of skin aging, skin beautification, but also skin diseases and rough skin based on serine protease activity or MMPs activity. It also has an effect on the like.
[0011]
The plant belonging to the genus Lethaliella used in the present invention belongs to the family Sarcogaceae. Further, among the plants of the genus Lethariella, particularly excellent effects are observed in the gold thread printing (Lethariella cladonioides (Ny1.) Krog).
[0012]
One or two or more kinds of plants selected from the group consisting of the plants of the genus Caladonia used in the present invention belong to the genus Pleurotus. Furthermore, among the plants of the genus Cladonia, particularly excellent effects are observed in Cladonia fallax Abbayes.
[0013]
Gold thread printing (Lethariella cladonioides (Ny1.) Krog) is a plant that lives in alpine dead trees in Sichuan, Gansu, Yunnan and Shaanxi. This herbal medicine is said to be effective for anti-inflammation, pain relief, sedation, dizziness of the head, etc. (Nakayakujikai, published by Chugoku Pharmaceutical Technology Publishing Co., Volume 2, p909, 1996).
[0014]
As for gold thread printing, Chuyakujikai (published by China Pharmaceutical Publishing Company, Vol. 2, p909, 1996) has the following description. “This species was mistakenly referred to as Cladonia fallax Abbayes in Shaanxi Chinese Herbal Medicine (Edited by the Department of Health and Commerce, Shaanxi Revolutionary Committee, Science Publishing Company, p626, 1971). New Medical School, Shanghai Science and Technology Publishers, p. 1395, 1977) ”,“ Chinese National Herbal Medicine (National Herbal Medicine, edited by National Institute of People's Health, Volume 2, Second Edition, p392, 1996) ”and It has always been quoted as “Cladonia fallax Abbayes” in “Chinese medicinal spore plants (Ding Hengshan Edition, Shanghai Science and Technology Publishers, p. 191 1982). This scientific name must be corrected in the future.”
For this reason, there is an idea that Cladonia fallax Abbayes (Lu Matsuishi) and Lethariella cladonioides (Nyl.) Krog (gold thread printing) are considered to be equivalent.
[0015]
The Lethaliella genus plant or the Cladonia genus plant can be used either raw or dried, but is preferably used as a dry powder or a solvent extract from the viewpoint of usability and formulation.
[0016]
The plant extract can be obtained by a conventional method. For example, each plant can be obtained by immersing or heating under reflux with an extraction solvent, followed by filtration and concentration. The extraction solvent can be arbitrarily used as long as it is a solvent that is usually used for extraction, for example, organic solvents such as alcohols such as methanol and ethanol, hydrous alcohols, acetone, ethyl acetate, and 1,3-butylene glycol. Can be used alone or in combination. In addition, an extract obtained by using the above-mentioned solvent and applying a treatment such as partitioning or purification such as chromatography can also be used. The plant extract thus obtained is highly safe and has an excellent serine protease inhibitory action and matrix metalloprotease (MMPs) inhibitory action.
[0017]
The serine protease inhibitory action related to the present invention has an antagonistic action on plasmin, tissue type plasminogen activator, urokinase, trypsin, elastase, etc., and directly or indirectly inhibits their activity expression. Means action.
[0018]
Further, the plant of the present invention or an extract thereof inhibits the activities of MMP1 and MMP9 that degrade type I and III collagen and MMP9 and MMP9 that degrade type IV collagen, and inhibits the activity of MMP9 that degrades gelatinase. The MMPs inhibitory action related to the present invention means an action that has an antagonistic action on the above MMPs and directly or indirectly inhibits their activity expression. Therefore, the matrix metalloprotease (MMPs) inhibitor of the present invention can be applied as a collagenase inhibitor and a gelatinase inhibitor, and further includes an elastin degradation inhibitor, a laminin degradation inhibitor, and a basement membrane degradation inhibitor. Further, it can be applied as a collagen degradation inhibitor and further as a proteoglycan degradation inhibitor.
[0019]
The protease inhibitor of the present invention is preferably used as a rough skin improving composition, anti-aging composition or skin disease composition based on serine protease or matrix metalloprotease (MMPs) activity. The compounding amount of the product is 0.00001 to 10.0% by weight, preferably 0.0001 to 5.0% by weight as a dry product in the total amount of the external preparation. If it is less than 0.00001% by weight, the effects referred to in the present invention are not sufficiently exhibited, and if it exceeds 10.0% by weight, it is difficult to make a preparation, which is not preferable. Moreover, even if it mix | blends 5.0 weight% or more, the improvement of the big effect is not seen.
[0020]
The skin external preparation containing the protease inhibitor of the present invention includes, in addition to the above plant or extract thereof, components that are usually used in skin external preparations such as cosmetics and pharmaceuticals, as long as the effects of the present invention are not impaired, For example, moisturizer, antioxidant, oil component, UV absorber, emulsifier, surfactant, thickener, alcohol, powder component, color material, aqueous component, water, various skin nutrients, etc. It can mix | blend suitably.
[0021]
In addition, edetate disodium, edetate trisodium, sodium citrate, sodium polyphosphate, sodium metaphosphate, gluconic acid, malic acid and other sequestering agents, caffeine, tannin, verapamil, tranexamic acid and its derivatives, licorice extraction , Hot water extract of fruits, glabrizine, karin fruit, various herbal medicines, tocopherol, glycyrrhizic acid and its derivatives or salts thereof, vitamin C, magnesium ascorbate phosphate, glucoside ascorbate, arbutin, kojic acid, etc. Agents, saccharides such as fructose, mannose, erythritol, trehalose, xylitol and the like can be appropriately blended.
[0022]
Further, when the present invention is used for an external preparation for skin, it can be widely applied to cosmetics, pharmaceuticals, quasi drugs, particularly preferably cosmetics applied to the outer skin, and its dosage form is also applied to the skin. Any agent can be used as long as it can be applied. Solution, solubilization, emulsification, powder dispersion, water-oil two-layer, water-oil-powder three-layer, ointment, gel, aerosol, etc. The type is applied.
Moreover, the use form is also arbitrary, for example, it is used for conventional skin external preparations, such as lotion, cream, emulsion, lotion, pack, ointment, mousse, soap, makeup cosmetics such as foundation and lipstick, bath preparation, etc. Any form can be used, and the dosage form is not particularly limited.
[0023]
【Example】
EXAMPLES Next, although an Example is given and this invention is demonstrated further in detail, the technical scope of this invention is not limited at all by these Examples. In addition, all compounding quantities are weight%.
Prior to the examples, the serine protease inhibitory action, MMPs inhibitory action and actual use test (improving rough skin) of the plant extract used in the present invention and the evaluation criteria thereof will be described.
[0024]
1. Serine protease inhibitory action test and its results (1) Sample preparation 50 g (wet weight) of gold thread printing (Lethariella cladonioides (Nyl.) Krog) was immersed in 5 times the amount of ethanol at room temperature for 1 week, and the resulting extract was obtained. Was concentrated to dryness to obtain a dried product. This solid was dissolved in dimethyl sulfoxide (DMSO) to prepare 3%, 0.3%, 0.03% and 0.003% solutions. Using these, the inhibitory action on plasmin, elastase and trypsin known as serine proteases was evaluated by the following method.
[0025]
(2) Measurement of plasmin inhibitory activity The inhibition rate (%) was determined by the fibrin plate method. That is, 6 mL of veronal buffer solution containing 1.0% plasminogen-removed fibrinogen (25 mmol / L sodium barbitalate aqueous solution containing 0.125 mol / L-NaOH, pH 7.4) was poured into a 9 cmφ petri dish, and 1.0 mol was added thereto. / L-CaCl 2 (0.2 mL) and 25 U / mL thrombin (0.1 mL) were added and gently mixed to stand for 1 hour. On a plate formed by changing fibrinogen to fibrin, a mixture of 5 U / mL plasmin and sample solution mixed at a ratio of 29: 1 was kept at 37 ° C. for 10 minutes, and then 20 μL was added. And left for 18 hours. As a control, the same operation was performed using DMSO instead of the sample solution, and then the area of the dissolution circle formed by dissolving fibrin was measured, and the plasmin inhibition rate was determined by the following formula (1). The results are shown in Table 1. A similar test was also conducted on an ethanol extract of pomegranate (Punica granatum) fruit, which is known to have a high plasmin inhibitory effect as a comparative product.
[0026]
Inhibition rate (%) = {1− (dissolution circle area of test sample / dissolution circle area of control)} × 100
... (1)
[0027]
(3) Measurement of Elastase Inhibitory Action Elastase activity was measured as follows according to the method of Fujie et al. Further, 0.1 M HEPES, 0.5 M NaCl (pH 7.4) was used as a reaction buffer. As an elastase substrate, Methoxy-succinyl-alanyl-alanyl-prolyl-valine-p-nitroanilide (BACHEMFEINCHEMIKALIEN AG) was dissolved in DMSO to 80 mM, and 20 μl was dispensed and stored frozen (−80 ° C.). At the time of use, it was diluted with a reaction buffer to 8 mM.
As elastase, elastase derived from human leukocytes (ELASTIN PRODUCT CO., INC.) Was used, dissolved in a reaction buffer so as to be 200 μg / ml, dispensed in 10 μl aliquots, and stored frozen (−80 ° C.). At the time of use, it was diluted to 5 μg / ml with the reaction buffer and used.
In a 96-well plate (CORNING 25860), 25 μl of 8 mM elastase substrate was dispensed, and 50 μl of inhibitor was added. Next, 25 μl of 5 μg / ml elastase was added on ice and immediately incubated at 37 ° C. for 20 minutes. Thereafter, the absorbance was measured at 415 nm. However, the inhibition rate is based on the following formula (2). The results are shown in Table 1. Moreover, the same test was done also about the soybean extract known as having a elastase inhibitory activity as a comparative product (trade name: Elhibin; manufactured by Pentafarm).
[0028]
Inhibition rate (%) = {1- (in the presence of inhibitor / no inhibitor)} × 100 (2)
[0029]
(4) Measurement of trypsin inhibitory action The inhibition rate was determined using casein as a substrate. Specifically, 20 μg of trypsin was dissolved in 2 mL of phosphate buffer, and 0.9 mL of 0.1 M phosphate buffer (pH 7.4) containing 6.0% casein and 0.1 mL of the sample solution were added thereto. Incubated at 37 ° C. for 10 minutes. Thereafter, 3 mL of 5% trichloroacetic acid was added and left at room temperature for 1 hour. After centrifugation at 3,500 rpm for 15 minutes, the absorbance at 280 nm of the supernatant was measured. In addition, the above operation is Test (T), the order of addition of trypsin is changed after Trichloroacetic acid is Control (C), the one in which DMSO is added instead of the test sample is Standard (S), the addition of Standard trypsin The order in which the sequence was changed after trichloroacetic acid was defined as Blank (B), and the trypsin inhibition rate was determined by the following formula (3). The results are shown in Table 1. Moreover, the test similar to the above was done also about the ethanol extract of the fruit of a pomegranate (Punica granatum) as a comparative product.
[0030]
Inhibition rate (%) = {1- (TC) / (SB)} × 100 (3)
[0031]
[Table 1]
[0032]
As is apparent from Table 1, the plant extract of the present invention has a higher serine protease (plasmin, elastase, trypsin) inhibitory action than the comparative pomegranate extract and soybean extract.
[0033]
2. MMPs Inhibitory Action Test and Results (1) Sample Preparation 50 g (wet weight) of gold thread printing (Lethariella cladonioides (Nyl.) Krog) was immersed in 10 times the amount of purified water and extracted by heating. The obtained extract was concentrated to dryness to obtain a dried product.
Using this solid content, the inhibitory action on MMPs was evaluated by the following method.
[0034]
For the measurement, type IV collagenase, type I collagenase, and stromelysin-1 measurement kit made by potato were used. The gold thread print extract was dissolved in dimethyl sulfoxide to give a 2% by weight solution, and diluted to a predetermined concentration with a measurement buffer (0.1 M Tris pH 7.4 containing 0.4 M NaCl, 10 mM CaCl 2 ) (% by weight). Display). The enzymes used are human cell-derived MMP1, MMP3, and MMP9 made by potato. The activity inhibition rate of the test substance was measured from the ratio of the substrate degradation rate in the system containing the test substance to the substrate degradation rate in the reaction system not containing the test substance. The results are shown in Table 2.
As a reference example, ethylenediaminetetraacetic acid (EDTA), which is a substance well known to inhibit MMPs, was tested in the same manner as described above. The results are also shown in Table 2.
[0035]
[Table 2]
[0036]
As apparent from Table 2, the MMP9, MMP1 and MMP3 inhibitory effects of the gold thread printing extract were equal to or better than the MMP9, MMP1 and MMP3 inhibitory effects of EDTA, which is known to have an excellent MMPs inhibitory effect.
[0037]
3. Actual use test (1) As a skin roughness improvement test sample, 50 g (wet weight) of gold thread printing (Lethariella cladonioides (Nyl.) Krog) was immersed in 50% 1,3-butylene glycol in 5 times the amount at room temperature for 1 week. And the lotion of the present invention as shown in Table 3 containing the extract obtained by filtration and the root of Iris germanica L., which is already known to have an effect of improving rough skin The improvement effect with respect to rough skin was evaluated with the human body panel using the comparative lotion which mix | blended the 50% ethanol extract of 62-61924 gazette etc.).
[0038]
That is, a replica of the skin (facial cheek) of a healthy female person was collected using a replica agent, and the skin surface morphology was observed with a microscope (17 times). Based on the criteria shown below based on the following criteria, the 30 skins determined as skin roughness and the peeled state of the stratum corneum were treated as skin roughness panels, and 10 people were divided into 3 groups, and each sample lotion for each group. Assigned. The sample lotion was applied to the face twice a day for 4 weeks, and after 4 weeks, the skin condition was again observed according to the replica method described above, and evaluated according to the criteria. The results are shown in Table 4.
[0039]
<Replica criteria>
1: Skin groove, disappearance of skin hills and widening of stratum corneum are observed.
2: The skin groove and skin are unclear and the stratum corneum is turned up.
3: Skin grooves and skin hills are observed, but flat.
4: The skin groove and barn are clear.
5: The skin groove and barn are clear and well-equipped.
[0040]
[Table 3]
[0041]
[Table 4]
[0042]
As can be seen from Table 4, the lotion of the present invention was found to have an excellent effect on improving rough skin as compared with the comparative lotion.
[0043]
Propylene glycol, gold thread printing ethanol extract and caustic potash are added to ion-exchanged water and dissolved, and heated to 70 ° C. (aqueous phase). The other ingredients are mixed, heated and melted, and kept at 70 ° C. (oil phase). The oil phase is gradually added to the aqueous phase, and after the addition is complete, the temperature is maintained for a while to cause the reaction. Thereafter, the mixture is uniformly emulsified with a homomixer and cooled to 30 ° C. while stirring well.
[0044]
Propylene glycol is added to ion-exchanged water and heated to 70 ° C. (aqueous phase). The other ingredients are mixed, heated and melted, and kept at 70 ° C. (oil phase). Preliminarily emulsify by adding an oil phase to the aqueous phase, uniformly emulsify with a homomixer, and then cool to 30 ° C. while stirring well.
[0045]
Add soap powder and borax to ion-exchanged water and heat to maintain at 70 ° C. (aqueous phase). The other ingredients are mixed, heated and melted, and kept at 70 ° C. (oil phase). The reaction is gradually added while stirring the oil phase in the aqueous phase. Thereafter, the mixture is uniformly emulsified with a homomixer and cooled to 30 ° C. while stirring well.
[0046]
Dissolve the carboxyvinyl polymer in a small amount of ion-exchanged water (A phase). Polyethylene glycol 1500 and triethanolamine are added to the remaining ion-exchanged water, and the mixture is heated and dissolved and maintained at 70 ° C. (aqueous phase). The other ingredients are mixed, heated and melted, and kept at 70 ° C. (oil phase). Add the oil phase to the water phase, preliminarily emulsify, add the A phase, uniformly emulsify with a homomixer, and cool to 30 ° C. while stirring well after emulsification.
[0047]
Propylene glycol is added to ion-exchanged water and heated to 70 ° C. (aqueous phase). The other ingredients are mixed, heated and melted, and kept at 70 ° C. (oil phase). The water phase is gradually added while stirring the oil phase, and the mixture is uniformly emulsified with a homomixer, and then cooled to 30 ° C. while stirring well.
[0048]
Carbopol 940 is uniformly dissolved in ion-exchanged water, while gold thread printing extract and polyoxyethylene (50 mol) oleyl alcohol ether are dissolved in 95% ethanol and added to the aqueous phase. Next, after adding other components, the mixture is neutralized and thickened with caustic soda and L-arginine.
[0049]
A phase and B phase are uniformly dissolved, and B phase is added to A phase to solubilize. Next, the C phase in which the gold thread printing dry powder is dispersed is added thereto, followed by filling.
[0050]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, various skin diseases based on serine protease activity and matrix metalloprotease (MMPs) activity, rough skin / roughness caused by drying or cleaning agents, skin aging, etc. It is possible to provide a protease inhibitor having a wide range of effects.
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