用于治疗和/或护理皮肤的化合物及其化妆品或药物组合物的制作方法
【专利说明】用于治疗和/或护理皮肤的化合物及其化妆品或药物组合 物 发明领域
[0001] 本发明涉及能够提升皮肤紧致度的化合物，并且涉及包含所述化合物的用于治 疗和/或护理皮肤、优选用于治疗和/或护理那些可通过刺激LOXLl或细胞外基质蛋 白-5(fibulin-5)的合成来改善的病症、障碍和/或疾病的化妆品或药物组合物。
[0002] 企组
[0003] 皮肤由角质层、真皮层和表皮层三层形成。角质层是表皮的最外层，且其是直接与 环境接触的层。其由被称为角质细胞的扁平的死细胞构成，并且其是皮肤的第一道保护屏 障。表皮层由角质形成细胞、黑素细胞和郎格汉斯细胞构成。在表皮层中主要的细胞群是角 质形成细胞，其形成持续自我更新的角质化层。其功能是保护避免外部因素的影响，无论是 物理的、化学的或是病原体。真皮层位于皮肤的较深位置，并且通过基底膜与表皮层连接。 其由成纤维细胞、脂细胞和巨噬细胞构成；其由血管灌溉，并且存在大量负责传递触觉和温 觉的神经末梢。毛囊以及汗腺、皮脂腺和顶泌腺都位于真皮层，并且其功能是维持皮肤的完 整性和弹性。这些特性是由其包含了成纤维细胞所分泌的蛋白质的细胞外基质所提供。
[0004] 细胞外基质（ECM)的蛋白质分为两类：葡糖氨基聚糖类和硬蛋白质类。葡糖氨基 聚糖类（GAGs)是源自氨基糖二糖类聚合作用的直链。由于其化学特性以及其大量的负电 荷，GAG形成非常宽松的结构并趋向于捕获大量的水，使得ECM能够对抗挤压。硬蛋白质类 具有结构和粘着功能，其两种主要类别是弹性蛋白和胶原蛋白，它们负责该组织的机械特 性，例如对抗张力、挤压、拉伸和扭转的能力。ECM的弹性和回弹特性是源于弹性纤维的网 络。
[0005] 弹性纤维不仅对于保持皮肤弹性，而且对于其它组织和器官（例如肺或大的血 管壁）而言都非常重要[Faury G. , "Function-structure relationship of elastic arteries in evolution:from microfibrils to elastin and elastic fibres", Pathol. Biol.(巴黎），（2001) ,49, 310-325]。弹性纤维形成缺陷，例如编码包含其在内的不同蛋白 质的基因突变，将会导致不同的病状。因此，在原纤蛋白-1基因中的突变导致Marfan综合 征的出现（与骨骼、眼睛和心血管症状相关）；在原纤蛋白-2基因中的突变导致先天性挛 缩型蜘蛛状指以及眼睛和骨骼症状，而在弹性蛋白基因中的突变导致Williams综合征、主 动脉辦上狭窄和皮肤松弛[Tassabehji M.等人，"An elastin gene mutation producing abnormal tropoelastin and abnormal elastic fibres in a patient with autosomal dominant cutis laxa"，Hum. Mol. Genet.,(1998) ,6, 1021-1028]〇
[0006] 弹性纤维的任务是在个体的一生中都保持弹性。但是，存在能够将其降解的酶， 从而导致皮肤弹性的损失，这是显著促成结缔组织老化的因素，并且对由于接触阳光所引 起的皮肤变性具有重要作用[Watson R.E.B.等人，"Fibrillin-rich microfibrils are reduced in photoaged skin. Distribution at the dermal-epidermal junction'，，J. Invest. Dermatol.，1999, 112, 782-787]。
[0007] 结构上，弹性纤维是由覆盖了直径大约为IOnm的微纤维鞘的弹性蛋白核心所构 成。所述微纤维是由原纤维蛋白和微纤维相关糖蛋白（MGP)构成。弹性纤维的装配是有顺 序的，首先是微纤维并形成构架，然后弹性蛋白在其上积聚。弹性蛋白是高疏水性蛋白质， 由大约750个氨基酸残基构成，并且源自于水溶性起始物弹性蛋白原，其由成纤维细胞分 泌入细胞外隙。弹性纤维是成纤维细胞质膜附近的弹性蛋白原单体的装配和交联的结果。
[0008] 前弹性蛋白原是弹性蛋白原的初始分子。其在成纤维细胞、平滑肌细胞、内皮细 胞、巨噬细胞、成软骨细胞和白细胞的糙面内质网的核糖体内合成。其由747个氨基酸构 成，其中的前26个N-末端氨基酸是肽信号，当其被剪切时，将前弹性蛋白原转化为弹性蛋 白原[Gacko M.，"Elastin: structure, properties and metabolism'，, Cellular&Molecular Biology Letters, (2000)，5, 327-348]。弹性蛋白原分子是水溶性的，具有大概70kDa的 分子量，并且在其序列中存在与交联结构域相互交替的疏水结构域[Brown-Augsburger P.等人，"Identification of an elastin crosslinking domain that joins three p印tide chains"，J. Biol. Chem.，（1995)，270, 17778-17783]。疏水结构域是具有 2 至9个氨基酸的肽的重复，这些氨基酸中富含脯氨酸、丙氨酸、缬氨酸、亮氨酸、异亮 氨酸和甘氨酸，以缬氨酸和甘氨酸尤为丰富[Debelle L等人，"Elastinimolecular description and function"，Int.J.Biochem· Cell Biol. ,(1999) ,31，261-272]。疏水 结构域之间的相互作用在装配过程中非常重要，并且是分子的弹性所必需的[Bellingham C. Μ·等人，"Self-aggregation of recombinantly expressed human elastin polypeptides"，Biochim. Biophys. Acta, (2001)，1550, 6-19]。弹性蛋白原的交联结 构域在富含脯氨酸或聚丙氨酸的区域包含赖氨酸残基。在赖氨酰氧化酶的作用下所形 成的锁链素共价交联使聚合的可溶性产物稳定化[Csiszar K.，"Lysyl oxidases:a novel multifunctional amine oxidase family"，Prog. Nucleic Acid Res. Mol. Biol.，（2001)，70, 1-32]，并且仅有两种赖氨酰氧化酶蛋白质（称作LOX和L0XL)能够交联 不溶性弹性蛋白[Borel A.等人，"Lysyl oxidase-like protein from bovine aorta", J. Biol. Chem.，（2001)，276, 48944-48949]。此外，翻译的弹性蛋白原的序列具有带负电的亲 水性C-末端结构域，其在物种之间是高度保守的。该分子所经受的主要翻译后修饰是脯氨 酸残基的羟基化。
[0009] 弹性组织的生成是导致弹性纤维中功能弹性蛋白产生的过程。其在细胞内从弹性 蛋白原分子的合成开始，在其上结合一个67kDa的半乳糖凝集素（galactolectin)作为防 止弹性蛋白原分子在细胞内聚集的伴侣蛋白。该复合物分泌进入细胞外隙，半乳糖凝集素 在此与微纤维半乳糖（galactosugars)相互作用，由此降低其对弹性蛋白原的亲和力，使 弹性蛋白原在局部释放。67kDa的半乳糖凝集素循环利用并能够再次实现其功能，而弹性 蛋白原则留存在由微纤丝组分通过微纤维相关糖蛋白（MGP)的N-末端结构域与弹性蛋 白原的C-末端结构域相互作用所形成的框架内。弹性蛋白原随后与蛋白质细胞外基质蛋 白-5(也称为DANCE或EVEC)相互作用，其充当弹性蛋白原附着的核心。首先，细胞外基质 蛋白-5通过其N-末端片段附着在细胞表面的整联蛋白上（虽然该步骤不是决定性的），并 通过蛋白质细胞外基质蛋白_1(微纤维的主要成分）附着在微纤维上。随后，弹性蛋白原 通过团聚过程与细胞外基质蛋白-5和微纤维结合，形成细胞外基质蛋白-1/细胞外基质蛋 白-5/弹性蛋白原复合物。
[0010] -旦弹性蛋白原分子排列在一起，在不同弹性蛋白原分子的赖氨酸之间就发生 交联以形成不溶性弹性蛋白聚合物。该过程由赖氨酰氧化酶（LOX)和赖氨酰氧化酶类 似物（LOXL)完成。由于LOX的依赖于Cu2+的作用，大部分弹性蛋白原的赖氨酸残基被 脱氨并氧化成其醛的形式，形成锁链素核心。由于所述醛形式自身之间或者其与未修饰 的赖氨酸之间的反应，发生交联，其结果是弹性蛋白原链变为不溶性的并且弹性蛋白网 络生长。成熟的弹性蛋白是通过交联共价结合的弹性蛋白原的不溶性聚合物，其可以是 二-、三-或四官能化的。据信复杂性随时间不断增加。疏水性部分显示很大的流动性 并且对该系统的熵贡献很大，聚合物在体内水合的水的量对系统的熵也有贡献[DebelIe L.等人，"Elastin:molecular description and function'，，Int. J. Biochem. Cell. Biol.，（1999)，31，261-272]。
[0011] 细胞外基质蛋白是一族50至200kDa的蛋白质，由来自细胞外间质的七种蛋白质 形成，其特征在于具有多种钙依赖性表皮生长因子（EGF样）的串联排列以及C-末端细胞 外基质蛋白特征性的片段。其可以归类为类别I，其包含较长的细胞外基质蛋白（细胞外基 质蛋白-1、细胞外基质蛋白-2和细胞外基质蛋白-6)，以及类别II，其包含较短的那些（细 胞外基质蛋白-3、细胞外基质蛋白_5、细胞外基质蛋白-5和细胞外基质蛋白-7)。在细胞外 基质蛋白家族中，我们可以重点强调细胞外基质蛋白-5,其直接参与弹性组织生产的过程 [Zheng 等人，"Molecular Analysis of Fibulin-5function during de novo synthesis of elastic fibers"，Mol.Cell.Biol·，（2007),27, 31083-1095]。细胞外基质蛋白-5 包 含遗传上保守的R⑶片段，其识别整联蛋白受体，并且帮助其参与细胞进程。细胞外基质蛋 白-5具有对弹性蛋白原的亲和力，但对聚合的弹性蛋白没有，这说明了其在弹性组织生成 的第一个步骤中的作用。还注意到的是，细胞外基质蛋白-5加速弹性蛋白原的团聚过程 [Hirai M.等人，"Fibulin-5/DANCE has an elastogenic organizar activity that is abrogated by proteolytic cleavage in vivoJ. Cell. Biol. , (2007), 176, 1061-1071]〇 温度和高浓度的氯化钠对该团聚过程有利。此外，细胞外基质蛋白-5限制了团聚的弹性蛋 白的成熟。该数据与参考文献中所观察到的一致[Choi等人,"Analysis of demal elastic fibers in the absence of Fibulin-5reveals potential roles for Fibulin_5in elastic fiber assembly"，Matrix Biol·, (2009),28, 211-220]，其中细胞外基质蛋白-5 敲除的大鼠比正常大鼠具有更厚的弹性蛋白片段。细胞外基质蛋白-5还与交联酶例如 LOXL相互作用。已经证实，细胞外基质蛋白-5缺陷的大鼠显示过早衰老的特征，其中包 括皮肤下垂、肺气肿和动脉硬化。也已经证实，细胞外基质蛋白-5水平随年龄降低，导致 皮肤弹性和紧实度日益减少[Hirai M.等人，"Fibulin-5/DANCE has an elastogenic organizar activity that is abrogated by proteolytic cleavage in vivo'，，J. Cell. Biol.， （2007)， 176, 1061-1071]。
[0012] 赖氨酰氧化酶（LOX)是一族依赖于铜的细胞外蛋白质，其利用存在于弹性蛋白和 胶原中的赖氨酸来催化醛类的形成。这些形成的醛类非常活泼并且互相反应，产生对于弹 性蛋白和胶原纤维的稳定化至关重要的分子交联。这个家族中有五个成员，LOX和四个赖 氨酰氧化酶的相似物（L0X-类似物，L0XL)，即L0XL1至L0XL4。此类蛋白的每一种均包含 N-末端肽信号、可变的中心区域和在序列上显示出相似性的C-末端区域。LOX家族的五个 成员中，已经观察到的直接参与弹性物质生成过程的是LOX和L0XL1。已观察到，随着年龄 增长，LOX和LOXL减少，因此弹性组织生成过程变得不够有效[Cenizo V.等人，"L0XL as a target to increase the elastin content in adult skin:a dill extract induces the LOXL gene expression"，（2006)，15,574-581] 〇
[0013] 专利申请US2005/188427描述了增加 LOXLl用于治疗皱纹、皮肤下垂，治疗慢性阻 塞性肺疾病（COPD)，例如但不限于肺气肿、哮喘或慢性支气管炎，治疗Brunch膜的弹性层 降解，治疗老年性黄斑变性，治疗盆腔器官脱垂或尿失禁。
[0014] 专利申请US 2004/126788描述了增加细胞外基质蛋白-5用于降低致瘤性和血管 发生。
[0015] 专利申请US 2008/227692描述了增加细胞外基质蛋白-5用于治疗糖尿病视网膜 病变和老年性黄斑变性。
[0016] 因此，本发明提供了解决现存需求的方法，并且包括能够刺激赖氨酰氧化酶-类 似物-1和/或细胞外基质蛋白-5合成的新的肽序列，其特征在于在肽序列的第三位点存 在以下单体单元：
[0018] 其中η等于1、2、3或4。
[0019] 发曰月描沐
[0020] 定义
[0021] 为了便于理解本发明，包括了一些术语和表达在本发明的上下文中所用的含义。
[0022] 在本发明的上下文中，"皮肤"应理解为是构成它的多个层，从最上层或角质层至 最下层或皮下组织都包括在内。这些层由不同类型的细胞组成，例如角质形成细胞、成纤维 细胞、黑素细胞、肥大细胞、神经元和/或脂肪细胞等。术语"皮肤"还包括头皮。
[0023] 当不带有限制条件"美容、非治疗性"时，本说明书上下文中使用的术语"治疗"表 示施用本发明化合物以减轻或消除疾病或障碍或者减少或消除与所述疾病或障碍相关的 一种或多种症状。术语"治疗"还涵盖减轻或消除疾病或障碍的生理学后果。
[0024] 当术语"治疗"带有限制条件"美容、非治疗性"时，它是指将化合物应用于皮肤、 毛发和/或粘膜，特别是为了改善皮肤、毛发和/或粘膜的美容质量，例如但不限于它们的 水化水平、弹性、紧致性（firmness)、光泽、色调或肌理等。本发明中的术语"护理"是指维 持皮肤、毛发和/或粘膜的质量。所述的质量是指通过美容治疗和/或护理健康个体以及 那些存在皮肤和/或粘膜疾病或障碍（例如但不限于皮肤溃疡和损伤、银肩病、皮炎、痤疮 或酒渣鼻等）的那些个体的皮肤、毛发和/或粘膜而得以改善或维持。
[0025] 本发明中所用的术语"预防"是指本发明化合物在疾病或障碍出现前防止、延迟或 阻碍其出现或发展的能力。
[0026] 在本发明的上下文中，术语"老化"指的是皮肤随着年龄的增长经历的变化（时间 老化（chronoaging))，或接触日光（光老化）或暴露于寒冷或风的极端环境气候条件、化学 污垢或污染物而经历的变化，并且包括所有外在可见的和/或通过触摸可感知的变化，例 如并且不限于：出现皮肤的不连续性例如皱纹、细线、表情线、妊娠纹、沟、不规则或粗糙、孔 尺寸增大、水合作用损失、弹性损失、紧致性损失、平滑性损失、变形恢复能力损失、回弹性 损失，皮肤下垂例如脸颊下垂、眼睛下方出现眼袋或出现双下巴等，皮肤颜色的变化例如瘢 痕、红化、眼袋或出现色素过度沉着区域例如老年斑或雀斑等，异常分化、过度角质化、弹性 组织变性、角化病、脱发、桔皮样皮肤、胶原结构损失以及角质层、真皮、表皮、血管系统（例 如出现蜘蛛静脉或毛细血管扩张）或靠近皮肤的那些组织的其它组织学变化。术语"光老 化"涵盖了由于皮肤长期暴露于紫外线辐射而导致的皮肤过早老化的一系列过程，并且它 呈现出与老化相同的物理特征，例如并且不限于：松弛、下垂、在色素沉着中的颜色变化或 不规则、异常和/或过度角质化。多种环境因素例如暴露于烟草烟雾、暴露于污染以及气候 条件（例如寒冷和/或风）的总和也促进皮肤老化。
[0027] 在本说明书中用于氨基酸的缩写采用Eur. J. Biochem.，（1984)，138,937中所指 定的 1983IUPAC-IUB Commission of Biochemical Nomenclature 的推荐方法。
[0028] 因此，例如，Gly 表示 NH2-CH2-COOH, Gly-表示 NH2-CH2-CO-, -Gly 表 示-NH-CH2-COOH,并且-Gly-表示-NH-CH2-C0-。因此，表示肽键的连字符当位于符号的右 边时消除氨基酸（本文以常规非离子形式表示）的1-羧基中的0H，并且当位于符号左边时 消除氨基酸2-氨基的H ;两种修饰可用于相同的符号（参见表1)。
[0029]
[0031] 表1
[0032] 缩写"Ac-"在本说明书中用来表示乙酰基（CH3-CO-)，并且缩写"Palm-"用来表示 棕榈酰基（CH 3- (CH2) 14-C0_)，并且缩写"Myr_"用来表示肉豆蔻酰基（CH3- (CH2) 12-C0_)。
[0033] 术语"非环脂肪族基团"在本发明中用来涵盖直链或支链的烷基、链烯基和炔基。
[0034] 术语"烷基"指的是直链或支链的饱和基团，该基团具有1至24个、优选1至16个、 更优选1至14个、甚至更优选1至12个、还更优选1、2、3、4、5或6个碳原子，并且该基团 通过单键与分子的其余部分连接，该基团包括例如但不限于：甲基、乙基、异丙基、异丁基、 叔丁基、庚基、辛基、癸基、十二烷基、月桂基、十六烷基、十八烷基、戊基、2-乙基己基、2-甲 基丁基、5-甲基己基以及类似基团。
[0035] 术语"链烯基"指的是直链或支链基团，该基团具有2至24个、优选2至16个、更 优选2至14个、甚至更优选2至12个、还更优选2、3、4、5或6个碳原子，具有一个或多个 碳-碳双键，优选具有1、2或3个共辄的或非共辄的碳-碳双键，该基团通过单键与分子的 其余部分连接，该基团包括例如但不限于：乙烯基（-CH 2= CH2)、烯丙基（-CH2-CH = CH2)、 油烯基（oleyl)、亚油烯基（Iinoleyl)以及类似基团。
[0036] 术语"炔基"指的是直链或支链基团，该基团具有2至24个、优选2至16个、更 优选2至14个、甚至更优选2至12个、还更优选2、3、4、5或6个碳原子，具有一个或多个 碳-碳三键，优选具有1、2或3个共辄的或非共辄的碳-碳三键，该基团通过单键与分子的 其余部分连接，该基团包括例如但不限于：乙炔基、1-丙炔基、2-丙炔基、1-丁炔基、2-丁炔 基、3-丁炔基、戊炔基例如1-戊炔基以及类似基团。炔基还可以包含一个或多个碳-碳双 键，包括例如但不限于丁 -1-烯-3-炔基、戊-4-烯-1-炔基以及类似基团。
[0037] 术语"环状脂族基团"在本发明中用来覆盖例如但不限于环烷基或环烯基或环炔 基。
[0038] 术语"环烷基"指的是饱和的单环或多环脂族基团，该基团具有3至24个、优选3 至16个、更优选3至14个、甚至更优选3至12个、还更优选3、4、5或6个碳原子，并且通过 单键与分子的其余部分连接，该基团包括例如但不限于：环丙基、环丁基、环戊基、环己基、 环庚基、甲基环己基、二甲基环己基、八氢茚、十氢萘、十二氢非那烯以及类似基团。
[0039] 术语"环烯基"指的是非芳族的单环或多环脂族基团，该基团具有5至24个、优选 5至16个、更优选5至14个、甚至更优选5至12个、还更优选5或6个碳原子，具有一个或 多个碳-碳双键、优选具有1、2或3个共辄的或非共辄的碳-碳双键，并且通过单键与分子 的其余部分连接，该基团包括例如但不限于：环戊-1-烯-1-基和类似基团。
[0040] 术语"环炔基"指的是非芳族的单环或多环脂族基团，该基团具有8至24个、优选 8至16个、更优选8至14个、甚至更优选8至12个、还更优选8或9个碳原子，具有一个或 多个碳-碳三键、优选具有1、2或3个共辄的或非共辄的碳-碳三键，并且通过单键与分子 的其余部分连接，该基团包括例如但不限于：环辛-2-炔-1-基和类似基团。环炔基还可以 包含一个或多个碳-碳双键，该基团包括例如但不限于环辛-4-烯-2-炔基和类似基团。
[0041] 术语"芳基"指的是芳族基团，该基团具有6至30个、优选6至18个、更优选6至 10个、甚至更优选6或10个碳原子，包含1、2、3或4个通过碳-碳键结合或稠合的芳族环， 该基团包括例如但不限于：苯基、萘基、联苯基、茚基、菲基或蒽基等；或芳烷基。
[0042] 术语"芳烷基"指的是被芳族基团取代的烷基，该基团具有7至24个碳原 子，并且包括例如但不限于：-(CH2) i 6_苯基、-(CH2) i 6-α-萘基）、-(CH2) i 6-(2_萘 基）、-(CH2) i 6-CH (苯基）2以及类似基团。
[0043] 术语"杂环基"指的是具有3至10个成员的烃环，其中该环中的一个或多个原 子、优选该环中的1、2或3个原子是不同于碳的元素，例如氮、氧或硫，并且该基团可以是 饱和的或不饱和的。对于本发明的目的而言，该杂环可以是单环、二环或三环系统，其可以 包括稠环系；并且在杂环基中的氮、碳或硫原子可以任选被氧化；氮原子可以任选被季铵 化；并且该杂环基可以是部分或完全饱和的或者是芳族的。最优选的是，术语"杂环基"指 的是具有5或6个成员的环。饱和的杂环基的实例是二#恶烷、哌啶、哌嗪、吡咯烷、吗啉和 硫代吗啉。芳族杂环基，也称为杂芳基的实例是吡啶、吡咯、呋喃、噻吩、苯并呋喃、咪唑啉、 quinolein、喹啉、?达嗪和萘啶。
[0044] 术语"杂芳基烷基"指的是被取代的或未取代的芳族杂环基取代的烷基，该烷基 具有1至6个碳原子，并且该芳族杂环基具有2至24个碳原子和1至3个除碳以外的原 子，该杂芳基烷基包括例如但不限于(CH 2) i 6_咪唑基、-(CH2) i 6_三唑基、-(CH2) i 6-噻吩 基、-(CH2)丨6_呋喃基、-(CH2)丨 6-吡咯烷基以及类似基团。
[0045] 如在本技术领域中所理解的，在上述的基团中可以有一定程度的取代。因此，在明 确说明的地方，本发明中的任何基团中都可以有取代。在本文中提及的在本发明的基团中 的取代的基团表示所述的基团可以在一个或多个可用的位置、优选在1、2或3个位置、更 优选在1或2个位置、还更优选在1个位置上被一个或多个取代基取代。这些取代基包括 例如但不限于=C1-C4烷基；羟基；C i-C4烷氧基（alcoxyl);氨基；氨基C i-C4烷基；羰基氧基 C1-C4^基羰基C「C4旧素例如氟、氯、溴和碘；氰基；硝基；叠氮化物；C「C 4烷基磺酰基； 硫羟基；(^-(：4烷硫基；芳基氧基例如苯氧基；-NRb(C = NRb)