包括含有活性成分的改性多层氢氧化物结构的金属氢氧化物复合物及其制备方法
文献发布时间:2023-06-19 09:57:26
技术领域
本发明涉及包括改性多层氢氧化物结构的金属氢氧化物复合物及其制备方法,该改性多层氢氧化物结构包括基层、表面层和活性成分。
背景技术
可以施用到皮肤中且可以直接表现出其效果的化妆品的活性成分可以包括维生素等。维生素是体内必须的物质,其具有诸如促进生命体新陈代谢、表现出抗氧化效果、保护细胞壁、增强免疫、增加抗感染等的能力,并且在大多数灵长类动物中,无法进行维生素的生物合成,通过食物摄入是必不可少的,且维生素的摄入不足会引起多种维生素缺乏。此外,在皮肤美容和治疗中,维生素在维持健康皮肤中起到非常重要的作用,诸如,防止色素沉着、促进胶原蛋白合成、阻断紫外线(UV)辐射、防止皮肤干燥和角质化、防止皱纹、滋润皮肤等。维生素的示例包括视黄醇(维生素A)、抗坏血酸(维生素C)、生育酚(维生素E),及它们的衍生物。
除了维生素,化妆品的活性成分可以包括诸如乳酸、柠檬酸和水杨酸的α-羟基酸(AHA),其具有通过去除皮肤的角质层而促进皮肤的新陈代谢的功能,;曲酸(5-羟基-2-(羟甲基)-4H-吡喃-4-酮(5-hydroxy-2-(hydroxymethyl)-4H-pyran-4-one)),其具有通过抑制黑色素生物合成而美白皮肤的功能;吲哚-3-醋酸(C
然而,大多数上述化妆品成分的材料因为关于材料自身稳定性、皮肤刺激和毒性、缓释性、分散能力等而在实际应用中受到限制,因此其功能和效力并未充分的展示出来。例如,维生素在物理和化学方面非常不稳定,并且容易通过热、光、水分、氧气、碱等而破坏,所以其功能和效力下降、或者变色或产生恶臭。此外,诸如乳酸的α-羟基酸的问题在于它们会引起皮肤刺激。在曲酸的情况下,黑色素或黑色素细胞由于穿透基底层的性能而退化,因此,当在高浓度下使用时,它会引起各种皮肤疾病,诸如皮炎、皮肤癌等,且可能会由于在光和高温的情况下的氧化而发生变色。吲哚-3-醋酸对外部环境、热、光、水分、氧气等具有较差的抵抗性,并且对光特别敏感,这导致变色和恶臭的问题。
因此,为了获得稳定活性物质、减少皮肤刺激或毒性等的效果,已经进行了彻底的研究。具体地,韩国专利第115076号公开了一种制备维生素纳米胶囊的方法,该方法通过用维生素和各种活性成分浸渍和封装内相(inner phase)微小液滴、并使用双层脂质膜和水分散聚合物再次稳定活性物质。此外,韩国专利申请公布文件第2000-0048451号公开了一种用合成和天然水分散的阴离子聚合物封装亲油性活性成分液滴核的方法,该阴离子聚合物在水中不可溶。
然而,前述方法由于用于处理活性物质的复杂方法、过程等而费时,因此不经济。此外,由于必须额外执行涂覆活性成分,因此会降低单独的活性成分的效果,其存在复合物中不包括过量的活性材料的问题。
(专利文件1)韩国专利第115076号
(专利文件2)韩国专利申请公布文件第2000-0048451号。
发明内容
技术问题
做出本发明以解决现有技术中遇到的问题,并且本发明旨在提供一种金属氢氧化物复合物,其包括多层氢氧化物结构,该多层氢氧化物结构包括基层、表面层和活性成分,其中,金属氢氧化物复合物中可以稳定地包括过量地单独的所述活性成分,使得该金属氢氧化物复合物能够最大化活性成分的效果;并旨在提供一种制备该金属氢氧化物复合物的方法,通过缩短制备过程而使所述方法经济,因为可以以更稳定和有效的方式来包括该活性成分。
技术方案
本发明提供了一种金属氢氧化物复合物,其包括下述化学式1的改性的多层氢氧化物结构,该改性的多层氢氧化物结构包括基层、表面层和活性成分。
[化学式1]
{[M
本文中,[M
M为选自由Ca
x为0.6至3,
y为0至2,
z为1至5,
w为0至4,
z+w为1至9,
q为1至4,
m为0.1至10,
n为A的电荷数,且
A代表活性成分,其中,A为阴离子化合物、作为具有取决于pKa的静电吸引的功能基团(functional group)的阴离子化合物,所述阴离子化合物包括选自由以下组成的组的至少之一:羟基(-OH)、羰基(-CO-)、醛基(-CHO)、羧基(-COOH)、硫酸基(-SO
本发明提供了一种金属氢氧化物复合物,其使用醇和水通过沉淀反应使活性成分和金属氢氧化物经受共沉淀而制备。
本发明提供了一种制备金属氢氧化物复合物的方法,其包括使用醇和水通过沉淀反应使活性成分和金属氢氧化物经受共沉淀。
有利效果
根据本发明,活性成分可以更加过量地包括在多层氢氧化物结构中、具有优异的缓释性能、并以稳定的状态且大量地包括在金属氢氧化物复合物中,从而改进了递送的活性成分的效果。
此外,金属氢氧化物复合物稳定的包括不稳定的活性成分,从而能够长期储存活性成分,并且当将其递送至皮肤时候,能够最小化刺激,从而提供无刺激的效果。
在本发明中,活性成分被包括在多层氢氧化物结构中,从而显示出优异的胶原蛋白表达效果。
附图说明
图1为表1的各材料的XRD图,其中
图2为取决于乙醇:水溶剂的比例的金属氢氧化物的XRD图,其中,当乙醇与水的重量比的总和为10时,
图3为XRD图,其中
图4示出了根据甲醇:水溶剂的比例的金属氢氧化物的XRD图;
图5示出了根据乙醇:水溶剂的比例的金属氢氧化物的XRD图;
图6示出了根据丙醇:水溶剂的比例的金属氢氧化物的XRD图;
图7示出了根据丁醇:水溶剂的比例的金属氢氧化物的XRD图;
图8示出了根据乙醇:水溶剂的比例的金属氢氧化物的SEM图像,该SEM图像为一部分单粒子表面的扩大图像;
图9示出了根据乙醇:水溶剂的比例的金属氢氧化物的SEM图像;
图10示出了根据乙醇:水溶剂的比例的金属氢氧化物的SEM图像;
图11示出了根据本发明的金属氢氧化物复合物的具体配置,[M
图12示出了用本发明的金属氢氧化物复合物处理的人真皮成纤维细胞的细胞活性的测量结果,横轴代表处理的样品材料的浓度,纵轴代表细胞活性;
图13示出了用本发明的金属氢氧化物复合物处理的人真皮成纤维细胞的1型胶原蛋白基因(COL1A1)的表达的变化,横轴代表处理的样品材料的浓度,纵轴代表COL1A1 mRNA的表达水平;
图14示出了用本发明的金属氢氧化物复合物处理的人真皮成纤维细胞的3型胶原蛋白基因(COL3A1)的表达的变化,横轴代表处理的样品材料的浓度,纵轴代表COL3A1 mRNA的表达水平;
图15示出了Zn的溶解度;
图16示出了氢氧化锌的溶解度曲线图;
图17示出了氢氧化锌的溶解度,*S为由每千克水中锌的摩尔代表的溶解度;以及
图18为根据乙醇:水溶剂的比例的金属氢氧化物的XRD图。
具体实施方式
本发明关于一种金属氢氧化物复合物,其包括下述化学式1的改性的多层氢氧化物结构,该改性的多层氢氧化物结构包括基层、表面层和活性成分。
[化学式1]
{[M
本文中,[M
M为选自由Ca
x为0.6至3,
y为0至2,
z为1至5,
w为0至4,
z+w为1至9,
q为1至4,
m为0.1至10,
n为A的电荷数,且
A代表活性成分,其中,A为阴离子化合物、作为具有取决于pKa的静电吸引的功能基团,所述阴离子化合物包括选自由以下组成的组的至少之一:羟基(-OH)、羰基(-CO-)、醛基(-CHO)、羧基(-COOH)、硫酸基(-SO
A代表的活性成分包括选自由以下组成的组的至少之一:羟基(-OH)、羰基(-CO-)、醛基(-CHO)、羧基(-COOH)、硫酸基(-SO
更具体地,化学式1可以由以下来代表:{[Zn
A为活性成分,其可以为阴离子,且包括具有取决于pKa的静电吸引的功能基团、尤其是羟基(-OH)的活性成分的实施例可以包括抗坏血酸、4-n-丁基间苯二酚、生育酚、补骨脂酚、(+)-儿茶酸、姜黄素、羟基酪醇、叶绿醇、间苯二酚、红花甙、木犀草素、柯里拉京(corilagin)、白藜芦醇、视黄醇、芦丁、对苯二酚、积雪草皂苷、羟基积雪草苷、人参皂苷、冰片、香叶木素、阿斯巴汀(aspalathin)、丁子香酚、倒捻子素、花葵素、氰化物(cyaniding)、花翠素、甲基花青素(peonidin)、牵牛花色素、二甲花翠素、叶黄素、槲皮素、腺苷、抗坏血酸棕榈酸酯、抗坏血酸葡糖苷、吡哆醇、硫胺素、皂角苷、开环异落叶松脂素、马台树脂素、松脂素、皮树脂素、落叶松脂素、丁香树脂素、牛蒡甙(artigenin)、肠内酯、和肠二醇。
包括羧基(-COOH)的活性成分的实施例可以包括花生四烯酸、松香酸、脱落酸、α-硫辛酸、壬二酸、咖啡酸、羟基苯甲酸、原儿茶酸、鞣花酸、阿魏酸、富里酸、齐墩果酸、酚醛酸、羟基肉桂酸、香草酸、原儿茶酸、丹参酚酸、芥子酸、凝血酸、戊酸、藜芦酸、绿原酸、积雪草酸、羟基积雪草酸、辛二酸、透明质酸、乌索酸、抗坏血酸、丹酚酸B、吡啶-3-羧酸、抗坏血酸棕榈酸酯、抗坏血酸葡糖苷、肉毒碱、泛酸、生物素、叶酸、蒜碱、谷胱甘肽、丝氨酸、甘氨酸、丙氨酸、燕麦葸酰胺(avenanthramide)、苏氨酸、半胱氨酸、缬氨酸、亮氨酸、甲硫氨酸、脯氨酸、苯基丙氨酸、酪氨酸、色氨酸、天冬氨酸、谷氨酸、天冬酰胺、谷氨酰胺、组氨酸、赖氨酸、和精氨酸等。
包括醛基(-CHO)的活性成分的实施例可以包括癸醛、视黄醛、肉桂醛、儿茶酸醛、松柏醛、丁香醛、和香草醛等。
包括羰基(-CO-)的活性成分的实施例可以包括依达拉奉(edaravone)、艾地苯醌、辅酶Q10、泛醌、MitoQ、虾青素、咖啡因、副黄嘌呤、茶碱、马台树脂醇、大黄素甲醚、丙胺苯丙酮、香豆素、染料木素、查尔酮、柚皮素、岩白菜素、阿曼托黄素、鹰嘴豆素A、核黄素、和芝麻素等。
包括硫酸基(-SO
且包括磷酸二氢基(-H
且包括磷酸基(-PO
更具体地,活性成分优选包括至少一种选自由以下组成的组:抗坏血酸、半胱氨酸、水杨酸、脱落酸、丝氨酸、丙氨酸、甘氨酸、肉毒碱、异亮氨酸、亮氨酸、辛二酸、脯氨酸、缬氨酸、壬二酸、苯基丙氨酸、咖啡酸、色氨酸、香豆素、酪氨酸、天冬氨酸、阿魏酸、谷氨基酸、精氨酸、吡啶-3-羧酸、组氨酸、赖氨酸、抗坏血酸硫酸盐、苏氨酸、原儿茶酸、抗坏血酸磷酸盐、甲硫氨酸、戊酸、天冬酰胺、谷氨酰胺、香草酸、羟基苯甲酸、肉桂醛、泛酸、生物素、视黄醇、α-硫辛酸、白藜芦醇、4-n-丁基间苯二酚、羟基酪醇、吡哆醇、芥子酸、松柏醛、丁香醛和茶碱,使得粉末X射线衍射图可以具有衍射角(2θ)在5.96±1°、33.46±1°和59.3±1°处的峰值。
在本发明中,多层结构意味着基层和/或表面层可以以通常形成的金属氢氧化物的结构形式而被改性,更具体地,在金属氢氧化物结构中,基层和表面层之间的表面层的金属氢氧化物的结构形式可以更具可变性。具体地,基层和表面层在图11中示出。多层结构可以包括改性的多层结构,其配置为使得具有恒定的双层结构布置的传统金属氢氧化物结构逐渐形成为不对称层状结构,从而诱导双层结构的改性。这意味着表面层结构被改性,是的单独金属氢氧化物结构形成为不同尺寸,并堆叠以形成多层结构。多层结构可以具有2至5层、优选3层结构。
在本发明中,多层氢氧化物结构可以具有衍射角(2θ)在5.96±1°、33.46±1°和59.3±1°处的峰值的粉末X射线衍射图。本文中,多层氢氧化物结构可以包括不对称的和/或改性的层状结构。更优选地,其可以具有(2θ)在5.96±0.5°、33.46±0.5°和59.3±0.5°处的峰值,当满足上述峰值时,金属氢氧化物复合物可以以对称和/或改性的层状结构(2至5层)的形式来提供。
在本发明中,多层氢氧化物结构可以具有衍射角(2θ)在5.96±1°、8.5±1°、10.36±1°、13.36±1°、19±1°、20.84±1°、21.7±1°、26.34±1°、37.68±1°、31.48±1°、33.78±1°、34.88±1°和59.3±1°处的峰值的粉末X射线衍射图。当满足上述峰值时,金属氢氧化物复合物可以以层状结构的形式提供,并且分层状结构可以包括改性的不对称层状结构。更具体地,可以使用乙醇和/或水作为溶剂来形成层状结构。通过调节溶剂比例可以形成不对称的层状结构和/或改性的层状结构,并且,所形成的不对称的层状结构和/或改性的层状结构可以为具有多层、例如2至5层的层状结构。
在本发明中,多层氢氧化物结构可以具有衍射角(2θ)在6.28±1°、8.88±1°、10.32±1°、13.42±1°、21.04±1°、28.14±1°、33.5±1°和59.16±1°处的峰值的粉末X射线衍射图。当满足上述峰值时,金属氢氧化物复合物可以以层状结构的形式提供,并且该层状结构可以包括改性的不对称层状结构。更具体地,可以使用甲醇和/或水作为溶剂来形成层状结构。通过调节溶剂比例可以形成不对称的层状结构和/或改性的层状结构,且所形成的不对称的层状结构和/或改性的层状结构可以为具有多层、例如2至5层的层状结构。
在本发明中,多层氢氧化物结构可以具有衍射角(2θ)在6.02±1°、8.5±1°、10.4±1°、13.38±1°、21.02±1°、26.42±1°、27.88±1°、33.52±1°和59.1±1°处的峰值的粉末X射线衍射图。当满足上述峰值时,金属氢氧化物复合物可以以层状结构的形式提供,并且该层状结构可以包括改性的不对称的层状结构。更具体地,可以使用丙醇和/或水作为溶剂来形成层状结构。该丙醇优选为正丙醇(n-propanol)。
在本发明中,多层氢氧化物结构可以具有衍射角(2θ)在6.22±1°、10.5±1°和13.36±1°、21.04±1°、20.94±1°、33.46±1°和59.28±1°处的峰值的粉末X射线衍射图。当满足上述峰值时,金属氢氧化物复合物可以以层状结构的形式提供,并且该层状结构可以包括改性的不对称的层状结构。更具体地,可以使用丁醇和/或水作为溶剂来形成层状结构。该丁醇优选为正丁醇(n-butanol)。
更具体地,多层氢氧化物结构可以具有衍射角(2θ)在5.96±0.5°、8.5±0.5°、10.36±0.5°、13.36±0.5°、19±0.5°、20.84±0.5°、21.7±0.5°、26.34±0.5°、37.68±0.5°、31.48±0.5°、33.78±0.5°、34.88±0.5°和59.3±0.5°处的峰值的粉末X射线衍射图。当满足上述峰值时,金属氢氧化物复合物可以以层状结构的形式提供,并且该层状结构可以包括改性的不对称的层状结构和/或改性的层状结构。更具体地,可以使用乙醇和/或水作为溶剂来形成层状结构。
在本发明中,多层氢氧化物结构可以具有衍射角(2θ)在6.28±0.5°、8.88±0.5°、10.32±0.5°、13.42±0.5°、21.04±0.5°、28.14±0.5°、33.5±0.5°和59.16±0.5°处的峰值的粉末X射线衍射图。当满足上述峰值时,金属氢氧化物复合物可以以层状结构的形式提供,并且该层状结构可以包括改性的不对称的层状结构和/或改性的层状结构。更具体地,可以使用甲醇和/或水作为溶剂来形成层状结构。
在本发明中,多层氢氧化物结构可以具有衍射角(2θ)在6.02±0.5°、8.5±0.5°、10.4±0.5°、13.38±0.5°、21.02±0.5°、26.42±0.5°、27.88±0.5°、33.52±0.5°和59.1±0.5°处的峰值的粉末X射线衍射图。当满足上述峰值时,金属氢氧化物复合物可以以层状结构的形式提供,并且该层状结构可以包括改性的不对称的层状结构和/或改性的层状结构。更具体地,可以使用丙醇和/或水作为溶剂来形成层状结构。该丙醇优选为正丙醇。
在本发明中,多层氢氧化物结构可以具有衍射角(2θ)在6.22±0.5°、10.5±0.5°、13.36±0.5°、21.04±0.5°、20.94±0.5°、33.46±0.5°和59.28±1°处的峰值的粉末X射线衍射图。当满足上述峰值时,金属氢氧化物复合物可以以层状结构的形式提供,并且该层状结构可以包括改性的不对称的层状结构和/或改性的层状结构。更具体地,可以使用丁醇和/或水作为溶剂来形成层状结构。该丁醇优选为正丁醇。
本发明关于一种金属氢氧化物复合物,其通过使活性成分和金属氢氧化物结构前体通过使用乙醇和水的沉淀反应而经受共同沉淀来获得。
更具体地,本发明的金属氢氧化物结构可以使用前体引起沉淀反应。
在本发明中,可能会引起沉淀反应的金属氢氧化物结构前体的具体实施例优选地包括ZnO、ZnSO
醇可以为选自由甲醇、乙醇、丙醇和丁醇组成的组的至少之一。丙醇和/或丁醇可以为正丙醇和/或正丁醇。在共沉淀步骤中,醇和水的比例可以为1:9至9:1,优选为2.4:7.6至6.2:3.8。当醇和水的比例落入上述范围中时,形成改性的多层结构,这是期望的。
本发明关于一种制造金属氢氧化物复合物的方法,其包括通过使活性成分和金属氢氧化物结构通过使用醇和水的沉淀反应而经受共同沉淀。醇可以为选自由甲醇、乙醇、丙醇和丁醇组成的组的至少之一。本文中,优选丙醇为正丙醇,且丁醇为正丁醇。
更具体地,本发明的方法包括使用前体形成金属氢氧化物结构前体、通过使用醇和水溶解活性成分而制备活性成分溶液、以及使金属氢氧化物结构前体和活性成分溶液经受沉淀反应。
在本发明中,当使用醇和水沉淀活性成分和金属氢氧化物时,可以将单独的活性成分引入至金属氢氧化物结构中,而无需额外的过程和/或步骤,因此能够使得该活性成分稳定。此外,使用醇和水作为溶剂能够减少处理步骤的数量,且本发明中待制造的金属氢氧化物复合物的总处理时间缩短至3小时至5小时的范围,优选3小时30分钟至4小时30分钟。用于生产相同材料的传统的处理方法会花费10至12小时,这意味着能够提供缩短处理时间的显著效果。此外,基于有理公式(rational formula),与传统量相比,能够实现金属氢氧化物复合物中活性成分进一步添加至少5%-15%的效果。本文中,醇可以为选自由甲醇、乙醇、丙醇和丁醇组成的组的至少之一,且优选使用乙醇,因为活性成分可以过量地、非常有效地包括在金属氢氧化物复合物中。
更具体地,合成过程期间,醇的使用能够防止活性物质的劣化(氧化、褐变(browning)等)、防止合成后用于清洗获得的泥浆的超滤(UF)过滤器的堵塞、且防止三次UF清洗过程期间材料的劣化。此外,与洗涤后使用喷雾干燥器进行干燥时单独使用水相比,干燥时间可减少,由于在65-75℃、优选70℃(使用水时,在95℃以上进行干燥)下干燥,因此可以防止活性物质的劣化。特别地,优选使用乙醇作为醇,使得能够非常有效的实现上述过程的效果。
发明方式
在本发明中,金属氢氧化物的合成的基本原理是沉淀反应。沉淀反应可以基于下面的公式1来确定,并且与下面的公式1的溶度积相关。关于沉淀的产生,当离子的浓度积(concentration product)等于沉淀的溶度积时,可能会产生饱和溶液,而当离子的浓度积超过沉淀的溶度积时,超过饱和浓度可能发生沉淀。当沉淀所需的离子的浓度积小于沉淀的溶度积时,可能会产生不饱和溶液,并因此不会发生沉淀。因此,为了形成沉淀,必须使用预定量以上的前体,以便超过沉淀的溶度积。然而,如果前体用量太大,则必须注意,因为可能会发生由于抗衡离子的影响或复合物的形成、沉淀再次溶解的问题。关于本申请的沉淀反应的详情在图15至17中示出。
[方程式1]
[Ksp]=[Zn
溶度积可以由Zn
将30gZnO和1197mL不含碳酸根离子(CO
将30gZnO、549mL不含碳酸根离子(CO
{[Zn
合成实施例3:多层金属氢氧化物晶体的制备3,其中维生素C插入到层状金属盐的层之间
将30gZnO、254mL不含碳酸根离子(CO
合成实施例4:多层金属氢氧化物晶体的制备4,其中维生素C插入到层状金属盐的层之间
将30gZnO、68mL不含碳酸根离子(CO
为了确定多层金属氢氧化物的结构,利用以下分析器执行分析。
分析方法1:粉末-X射线衍射图
-仪器:粉末X射线衍射(PXRD)
X射线衍射仪(D/MAXPRINT 2200-Ultima,日本,日本理学株式会社(Rigaku))
Cu-Kα辐射
管电压:40kV,电流:30mA
作为X射线衍射仪,使用可从Rigaku(日本)获得的D/MAXPRINT 2200-Ultima。产生X射线的阳极由Cu金属形成,并且使用Kα射线
评估标准1
使用下面公式2来计算PXRD的z轴的一维(1D)电子密度。
[方程式2]
使用XRD图谱对通过合成获得的粉末进行比较分析,并且使用布拉格方程式(Bragg’s equation)(下面的方程式3)计算层间距离。对于位于最前面的峰,其表示包括合成的金属氢氧化物层和阴离子层的距离的层间距离,其被视为主要的层间距离。
[方程式3]
nλ=2dsinθ
(λ=X射线波长,d=晶格间距,θ=入射角)
分析方法2:HPLC分析
-仪器:高效液相色谱(HPLC)分析
安捷伦(Agilent)1100系列(美国安捷伦科技公司)
紫外线检测器(λmax=240)
Zorbax C18色谱柱(4.6mm×150mm,5μm,美国安捷伦科技公司)
流速:0.65ml/min
进样量:10μl
柱温:35℃
对于HPLC分析,使用了Agilent 1100系列(美国安捷伦科技公司)。在240nm处测量λmax,并使用Zorbax C18色谱柱(4.6mm×150mm,5μm,美国安捷伦科技公司)在0.65ml/min、10μl进样量、35℃柱温的条件下执行测量。
流动相缓冲液包括0.1%的三氟乙酸(
对于样品处理,将40mg的样品与100ml的缓冲溶剂混合,超声处理10分钟,然后快速搅拌10分钟。使用尼龙注射器式过滤器(孔径为0.2μm)过滤所得溶液,从而测量样品。
实验性实施例1
通过上述分析方法分析的图在图1中示出且在下面的表1中示出。
制备参考(Zn
6g Zn(NO
制备MZLA的方法
{[Zn
本发明的MZLA以与合成实施例2中相同的方式制备。
制备锌碱性盐的方法(Zn
5g Zn(NO
[表1]
表.相应基面间距(basal spacing)的粉末XRD图
如图1的XRD图所示,金属片中的金属配位点的物理结构变化呈现为基面间距(basal area)单元中电荷的变化,且抗坏血酸盐的数量、尺寸、结合强度以及取向通过与层片内的金属层耦联以提供层间高度的抗坏血酸盐的物理性质而确定,该物理性质诸如空间位阻、电子密度、离子偶极矩等。
本实验中的金属氢氧化物(MZLA)的层间距离在5.96°、8.5°和10.36°处分别为
当与常规氢氧化物结构相比时,代表层状结构的间距的峰的结晶度增加,并且生成了新的峰。常规金属氢氧化物的层间间距为
实验性实施例2:取决于乙醇和水含量的XRD图和维生素C含量的测量
使用下面表2中示出的量,以与合成实施例1、合成实施例2、合成实施例3和合成实施例4相同的方式分别合成了实施例1、实施例2、实施例3和实施例4。
[表2]
如表2和图2所示,取决于合成时的乙醇和去离子水的比例,峰的结晶度变化且层间间距改变。当乙醇比例低时(实施例1,(a)),抗坏血酸盐的衍射图广泛地出现在5-6°附近,且随着乙醇的比例逐渐增加时,峰的结晶度增加,且出现新的衍射图,因此在8°和10°附近生成了明显的峰。
此外,随着乙醇的比例增加,金属氢氧化物的抗坏血酸盐的量逐渐增加至44.24%、45.19%和48.84%,且粉末的颜色也显示为接近于白色的浅灰(pale ivory)色。
实验性实施例3:取决于①EtOH:H
构成层状结构中的四面体结构的Zn位点处于带正电荷的不稳定形式,并与离子型分子反应,以便平衡与其对应的电荷价(charge valance),且由于偶极矩结合至Zn位点的水分子通过使用氢键结合和离子偶极相互作用而与阴离子结合来形成金属层。本文中,当以预定比例以上使用EtOH时,具有小偶极矩的溶剂分子之间的竞争促进结合Zn位点的水分子的不稳定,引起构成ZBS层中四面体结构的Zn的结构位置的变化。ZBS-抗坏血酸盐的抗坏血酸盐通过结合至Zn的水分子和抗坏血酸(脱水形式)的结合而存在,且由乙醇产生的结构不稳定性影响结合至水分子的抗坏血酸盐。
图3中确认了该趋势,且对于如上所述的相同原因,当使用预定比例的乙醇时为了维持结构稳定的形式,形成了纳米薄片状的扭曲不对称层状结构(涡轮静态(turbostatic)结构),并且33°和58°附近的峰以宽峰形式(broad humped form)呈现
在ZBS-NO
实验性实施例4:合成实施例2的金属氢氧化物的扫描电子显微镜
图8-图10为合成实施例2中制备的金属氢氧化物的扫描电子显微镜图像(SEM)。金属氢氧化物具有10至20μm的平均粒径,且具有球形形状。其尺寸与参考的尺寸不同,且已知参考具有约200至300nm或0.5μm以下的尺寸。
实验性实施例5:取决于乙醇和水含量的XRD图和维生素C含量的测量
以与合成实施例2、合成实施例3和合成实施例4相同的方式分别合成了实施例5、实施例6、和实施例7,所不同的是,应用了下面表3中所示的量。
实施例5-7的具体XRD值在图4中所示。
[表3]
实验性实施例6:取决于甲醇和水含量的XRD图和维生素C含量的测量
实施例8-10
以与合成实施例2、合成实施例3和合成实施例4相同的方式分别合成了实施例8、实施例9、和实施例10,所不同的是,使用甲醇代替了乙醇,并且应用了下面表4所示的量。
实施例8至10的浮体XRD值在图5中和下面的表5中示出。
[表4]
[表5]
实验性实施例7:取决于丙醇和水含量的XRD图和维生素C含量的测量
实施例11至13
以与合成实施例2、合成实施例3和合成实施例4相同的方式分别合成了实施例11、实施例12、和实施例13,所不同的是,使用正丙醇代替了乙醇,并且应用了下述表6所示的量。
实施例11-13的具体XRD值在图6中示出。
[表6]
[表7]
实验性实施例8:取决于丁醇和水含量的XRD图和维生素C含量的测量
实施例14至17
以与合成实施例2、合成实施例3和合成实施例4相同的方式分别合成了实施例14、实施例15、和实施例16,所不同的是,使用正丁醇代替了乙醇,并且应用了下面表8所示的量。
实施例14-16的具体XRD值在图7中示出。
[表8]
[表9]
实验性实施例9:实施例3的胶原蛋白表达效果
-实验性方法
针对体外胶原蛋白产生增加实施例3的测试(以下称为“JL-101粉末”),使用了正常人真皮成纤维细胞(HDF)。为了设定样品的测试溶液浓度,用样品材料处理HDF 24小时,并且未观察到细胞毒性的浓度范围通过细胞毒性试验来确认。在设定实验溶液浓度下、以相同方式用JL-101粉末处理HDF,并使用实时PCR(RT-PCR)比较并分析COL1A1和COL3A1mRNA(其为胶原蛋白基因)的表达水平。
-细胞系选择和细胞培养
对于本测试,使用了正常人真皮成纤维细胞(nHDF;龙沙集团(Lonza)、巴塞尔(Basel)、瑞士)。这些细胞在37℃下、使用含纤维母细胞基础培养基(cc-3181、龙沙集团、沃克斯维尔、MD、美国)和FGM
-测试材料
作为测试材料,“JL-101”以粉末的形式提供,并溶解在磷酸盐缓冲盐水(PBS;生物细桑(Biosesang)、城南市(Seongnam)、韩国),并用于细胞处理。作为阳性对照,将转化生长因子β(TGF-β;T7039,西格玛奥德里奇(Sigma-Aldrich)、MO、美国)溶解在PBS中,并用于细胞处理。
-测试材料浓度设置
人真皮成纤维细胞在96孔板上以4×10
-胶原蛋白基因的表达水平的测试
通过测量COL1A1基因(其为1型胶原蛋白的代表成分)和COL3A1基因(其为3型胶原蛋白的代表成分)的表达水平,使用定量试试PCR(qRT0PCR)(彼得(Peter)、2008)来确定胶原蛋白基因的表达水平。人真皮成纤维细胞在6孔板上以2×10
总mRNA使用M-MLV逆转录酶(生命科技)以cDNA进行替换,并用于qRT-PCR。使用热(HOT)FIREPol EvaGreen PCR混合加(Mix Plus)(索利斯佰达因(Solis BioDyne)、爱沙尼亚)来执行qRT-PCR,并使用线-基因(Line-Gene)K软件(博日科技有限公司,杭州,中国)来分析相应基因的表达。作为针对胶原蛋白和胶原酶mRNA含量测量测试的阳性对照,使用TGF-β(钟(Chung)等人1997)。通过在94℃下变性5min和40次循环的变性(94℃,30sec)、退火(60℃,30sec)以及聚合(72℃,30sec)来执行PCR。通过与β-ACTIN对照基因的表达水平进行比较来测量基因表达中的变化。将COL1A1和COL3A1的C
[表10]
-测试材料的测试溶液浓度的设定
作为测试材料的“JL-101粉末”的测试溶液浓度使用WST试验进行设定。用“JL-101粉末”材料在0-500μg/mL浓度范围对人真皮成纤维细胞处理24小时,使用WST-1试验对其细胞活性进行测量。其结果在图12中示出。当用于细胞处理的“JL-101粉末”材料的浓度为100μg/mL以下(10、20、50和100μg/mL)时,与阴性对照相比,细胞活性不显示显著差异。然而,当其浓度为200μg/mL以上(200、300、400和500μg/mL)时,与阴性对照相比,细胞活性减少5%以上。因此,在后续的效力测试中,将“JL-101粉末”的浓度在100μg/mL以下设定为测试溶液浓度(图12)。
-1型胶原蛋mRMA表达水平的测量
通过测量COL1A1 mRNA和COL3A1 mRNA(其为皮肤中主要存在的1型胶原蛋白和3型胶原蛋白基因)的表达水平的变化,来评估通过测试材料“JL-101粉末”处理的人真皮成纤维细胞中胶原蛋白的表达是增加还是减少,并且首先测量通过使用“JL-101粉末”处理的COL1A1 mRNA的表达程度。人真皮成纤维细胞在100μg/mL以下(10、20、50和100μg/mL)的最大测试溶液浓度(通过上述毒性测试来设定)下用测试材料“JL-101粉末”进行处理,并随后培养24小时,然后提取总RNA并合成cDNA。随后,使用表11中所示的COL1A1引物集和β-ACTIN引物集、通过qRT-PCR来测量COL1A1mRNA的表达水平。TGF-β用作阳性对照,从而改进测试结果的可靠性。如图13所示,COL1A1 mRNA的表达在用100μg/mL以下的“JL-101粉末”处理后、以浓度依赖型方式增加。具体地,与阴性对照相比,用100μg/mL处理的COL1A1 mRNA的表达增加了45.88±6.79%。基于用阳性对照TGF-β(5.0ng/ml)处理的结果,与阴性对照相比,COL1A1 mRNA的表达增加了219.65±7.25%(图13)。
-3型胶原蛋mRMA表达水平的测量
如图14所示,基于用“JL-101粉末”处理的COL1A1 mRNA的表达分析,对用“JL-101粉末”处理的COL3A1 mRNA的表达进行分析。将人真皮成纤维细胞用测试材料“JL-101粉末”、在如上述1型胶原蛋白mRNA表达水平测量测试中设定的测试溶液浓度范围(10、20、50和100μg/mL)内处理并培养24小时,其后,提取总RNA并合成cDNA,使用表1中所示的COL3A1引物集和β-ACTIN引物集、通过qRT-PCR测量COL3A1 mRNA的表达水平。TGF-β用作阳性对照,从而改进测试结果的可靠性。如图14所示,COL3A1 mRNA的表达在用0至100μg/mL的“JL-101粉末”处理之后,以浓度依赖型方式增加。具体地,与阴性对照相比,COL3A1 mRNA的表达用100μg/mL的“JL-101粉末”处理后增加了100.98±5.49%。基于用阳性对照TGF-β(5.0ng/ml)处理的结果,与阴性对照相比,COL3A1 mRNA的表达增加了22.93±6.21%。
-测量结果
韩国皮肤病研究所(Korea Dermatology Research Institute)应C&Pharm的要求,通过测试材料“JL-101粉末”对人真皮成纤维细胞中胶原蛋白产量的增加的进行了效力试验。
基于由C&Pharm提供的测试材料“JL-101粉末”分析的人真皮成纤维细胞活性的结果,与“JL-101粉末”的阴性对照相比,在用浓度100μg/mL以下(10、20、50和100μg/mL)处理后,培养24小时的情况下,细胞活性并未下降。在用于增加胶原蛋白表达的效力测试中,与阴性对照相比,在用20、50和100μg/mL的“JL-101粉末”处理后,COL1A1 mRNA的表达显著增加。具体地,与未处理的阴性对照相比,用100μg/mL的“JL-101粉末”处理后的COL1A1 mRNA的表达增加了45.88±6.79%。基于用5.0ng/mL浓度下的阳性对照TGF-β(5.0ng/ml)处理的人真皮成纤维细胞的结果,与阴性对照相比,COL1A1 mRNA的表达增加了22.93±7.25%。在用100μg/mL以下的“JL-101粉末”处理之后,以浓度依赖型方式增加COL3A1 mRNA的表达。具体地,与未处理的阴性对照相比,用100μg/mL的“JL-101粉末”处理后的COL3A1 mRNA的表达增加了100.98±5.49%。基于用5.0ng/mL浓度的阳性对照TGF-β处理的人真皮成纤维细胞的结果,与阴性对照相比,COL3A1 mRNA的表达增加了22.93±6.21%。
因此,与阴性对照相比,当使用C&Pharm供应的测试材料处理人真皮成纤维细胞时,COL1A1 mRNA的表达增加了45.88±6.79%,且COL3A1 mRNA的表达增加了100.98±5.49%。胶原蛋白表达水平分别为阳性对照(TGF-β)的胶原蛋白表达水平的45.64%和163.50%。因而,确定“JL-101粉末”以增加人真皮成纤维细胞中的胶原蛋白的表达。
参考实施例1和2
参考实施例1的制备
将3gZnO和148.3mL不含碳酸根离子(CO
参考实施例2的制备
将3gZnO和125.15mL不含碳酸根离子(CO
如此制备的参考实施例1和2在下面表11中示出,参考实施例1和2的具体XRD值在图18中示出。
[表11]
工业实用性
根据本发明,金属氢氧化物复合物配置为使得活性成分被包括在改性的多层氢氧化物结构中,从而展示了优异的缓释性能,并由于在金属氢氧化物复合物中稳定地包括高含量的活性成分而改进了递送的活性成分的效果。此外,该复合物稳定的包括不稳定的活性成分,从而能够长期储存活性成分,并且当将其递送至皮肤时候,可以最小化刺激,从而提供无刺激的作用,并能够展示优异的胶原蛋白表达效果。
另外,本发明提供了一种制备具有如上所述的优异效果的金属氢氧化物复合物的方法。
- 包括含有活性成分的改性多层氢氧化物结构的金属氢氧化物复合物及其制备方法
- 一种生物质与层状双金属氢氧化物复合物的制备方法与应用