JP2678181B2 - 新規なヘクサペプチドおよび活性化酸素阻害剤 - Google Patents

新規なヘクサペプチドおよび活性化酸素阻害剤

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、医薬として有用性を有
する下記のアミノ酸の配列のペプチド構造を有するヘク
サペプチドならびにそのヘクサペプチドを有効成分とす
る活性化酸素阻害剤に関する。 Leu−Glu−Pro−Tyr−Phe−Tyr (式中、アミノ酸残基を表わす各記号は、アミノ酸化学
において慣用の表示法によるものである。)
【0002】
【従来の技術】活性化酸素が関与する疾病は、火傷、関
節炎などの炎症、再還流障害、抗癌剤の副作用、放射線
障害、消化性潰瘍、細菌性ショック、悪液質、自己免疫
疾患など幅広く存在する。好中球やマクロファージなど
の活性化によって、発生する大量の活性化酸素が引き起
こす疾患は、すべて対照となる。一般に、酸素には動物
に必須の酸素(三重項酸素分子:)と、特定の条
件あるいは体の不調時に生じるラジカル(活性化酸素)
とが存在する。ラジカルは直接又は間接的(過酸化反応
という形で)に細胞膜、細胞内顆粒膜、あるいはDNA
をはじめ種々の細胞成分を変質、損傷させたりする。こ
のラジカルは体内で生産され、その種類はスーパーオキ
シドアニオン(・)、一重項酸素(・)、
水酸化ラジカル(・OH)等が存在する。このうちスー
パーオキシドアニオン(・)は細胞膜の不飽和脂
肪酸等に作用して過酸化反応を引き起こし、脂質に対す
る酸化力は動物に必須な酸素の数千倍も高いといわれて
いる。活性化酸素阻害剤としてのスーパーオキシドジム
スターゼ(SOD;酵素番号EC 1.15.1.1)
は、1969年にマクコルドら[McCord,J.
M.&Fridovich,I.:J.Biol.Ch
em.,244,6049(1969)]によってその
作用が発見された酵素であり、酸素分子が一電子還元さ
れて生じるスーパーオキシドアニオン(・)を不
均化する 2・+2H→H+O を触媒する。人体が正常な時にはSODが働いてスーパ
ーオキシドアニオンの発生を抑えている。このSOD活
性は加齢と共に低下し、すなわち壮年期から老年期にな
ると活性が低下し、SOD活性の増減は生体の老化、癌
化のバロメーターとも言われている。このようなSOD
活性が低下するとラジカルの発生は抑えにくくなりSO
Dを摂取補強するか、又はラジカルを捕捉除去する活性
化酸素阻害剤の摂取が必要となってくる。一方、水溶性
の抗酸化剤としてのアミノ酸から蛋白質にいたるポリペ
プチドの活性化酸素阻害作用は、油脂をペプチド類が包
み込むことにより酸素分子と不飽和脂肪酸の接触を阻害
し、脂質ペルオキシラジカル(LOO・)の発生を抑制
すると考えられており、BHA(ブリルヒドロキシルア
ニソール)及びBHT(ジブチルヒドロキシトルエン)
の抗酸化作用のように、油脂(L)の酸化の際に生じる
ラジカル(LOO・)に作用して、酸化の連鎖反応を停
止させるラジカル捕捉作用とは区別している。 LOO・+AH→LOOH+AH・ 2AH・→2AH+A 又は LOO・+AH・→L
OOH+A (AH;抗酸化剤) このような背景のもとに、抗癌、老化防止に対する特効
薬がない今日、環境中からDNA損傷因子、突然変異因
子、発癌因子、老化因子等を取り除いたり不活性化し、
活性化酸素フリーラジカル消去作用並びに抗酸化作用を
示す活性化酸素阻害剤に関する研究や検討が進められて
いる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】前記従来技術で、活性
化酸素阻害剤としてのSODはその製造が困難であり又
原料の入手に制限があり、ビタミンE、ビタミンC、カ
テキン類等は生体を用いた実験では活性化酸素阻害作用
が十分でない等の難点があり、更に強力な作用を有する
活性化酸素阻害剤が要望されている。又、活性化酸素フ
リーラジカル消去作用並びに抗酸化作用を示す活性化酸
素阻害剤の多くは、その殆んどが化学合成で製造された
ものであり、又たとえ植物や動物からの材料を用いた天
然物由来のものであっても、その製造過程で人体に害を
及ぼす化学物質を用いたり、生成物の一部を化学物質と
反応させて作られた物が多い。水溶性の抗酸化剤とし
て、アミノ酸から蛋白質に至るポリペプチドのアミノ酸
配列と抗酸化力に関する知見は極めて少なく、山口ら
[ニューフードインダストリー,31巻,18〜22頁
(1989年)]は、ジペプチドがアミノ酸や蛋白質よ
りも抗酸化力が強いことを示しており、又、最近、拓植
ら[日本農芸学会誌,65巻,1635〜1641頁
(1991年)]が、ヒスチジンを含む3種の抗酸化ペ
プチドを報告しているのみである。これら活性化酸素フ
リーラジカル消去作用並びに抗酸化作用を有する活性化
酸素阻害剤が、未だ医薬品としての開発が進んでいると
の報告はない。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明者は、ミルクカゼ
インのタンパク質分解酵素の分解液から薬理作用を有す
る物質を検索し、新規なヘクサペプチドが強い活性化酸
素阻害作用を有することを見出した。そして、このヘク
サペプチドを医薬として実用化するための研究を鋭意行
った。その結果、このヘクサペプチドが活性化酸素フリ
ーラジカル消去作用並びに抗酸化作用を有し、天然物由
来の活性化酸素阻害剤としての有用性を見い出した。本
発明は係る知見に基づくものである。以下に、本発明を
詳細に説明する。本発明に係る新規なヘクサペプチド
は、次式 Leu−Glu−Pro−Tyr−Phe−Tyr で示されるL体のアミノ酸の配列を有する新規なヘクサ
ペプチドであり、常温における性状は白色の粉末であ
る。
【0005】前記のヘクサペプチドは、化学的に合成す
る方法またはミルクカゼインのタンパク質分解酵素の分
解液から分離精製する方法を挙げることができる。本発
明に係る新規なヘクサペプチドを化学的に合成する場合
には、液相法または固相法等の通常のペプチド合成方法
によって行うことができるが、好ましくは、固相法によ
ってポリマー性の固相支持体へヘクサペプチドのC末端
(カルボキシル末端側)からそのアミノ酸残基に対応し
たL体のアミノ酸を順次ペプチド結合によって結合して
行くのがよい。そして、そのようにして得られた合成ペ
プチドは、トリフルオロメタンスルホン酸、フッ化水素
等を用いてポリマー性の固相支持体から切断した後、ア
ミノ酸側鎖の保護基を除去し、逆相系のカラムを用いた
高速液クロマトグラフィー(以下、HPLCと略記す
る。)等を用いた通常の方法で精製することができる。
【0006】上記したように、本発明に係る新規なヘク
サペプチドはミルクカゼインのタンパク質分解酵素の分
解液から分離精製することができるが、その場合には、
例えば、以下のようにして行うことができる。上記の新
規なヘクサペプチドを含有しているミルクカゼイン部分
を取り出し加水分解する。加水分解は常法に従って行
う。例えば、ペプシン等のタンパク質分解酵素で加水分
解する場合は、ミルクカゼインを必要とあれば更に加水
分解した後、酵素の至適値に調整し、酵素を加えてイン
キュベートする。次いで必要に応じ中和した後、酵素を
失活させて加水分解液を得る。その加水分解液を濾紙お
よび/またはセライト等を用いて濾過することによって
不溶性成分を除去し、得られた濾液をセロファン等の半
透膜を用いて適当な溶媒(例えば、トリス−塩酸緩衝
液、リン酸緩衝液の中性の緩衝液等)中で十分に透析
し、その濾液中の成分で半透膜を通過した成分を含む溶
液を強酸性陽イオン交換樹脂(例えば、ダウケミカル社
製のDowex 50W等)にかけ、その吸着溶出画分
から活性化酸素阻害活性を有する成分を含有する画分を
得、得られた活性化酸素阻害活性画分をゲル濾過(例え
ば,ファルマシア社製のSephadex G−25
等)によって分画し、得られた活性化酸素阻害活性画分
を陽イオン交換ゲル濾過(例えば、ファルマシア社製の
SP−Sephadex C−25等)によって分画
し、得られた活性化酸素阻害活性画分を更に逆相HPL
Cによって分画する。
【0007】この新規なヘクサペプチドは、静脈内への
繰返し投与を行った場合、抗体産生を惹起せず、アナフ
イラキシーショックを起こさない。また、このヘクサペ
プチドはL−アミノ酸のみの配列構造からなり、投与
後、生体内のプロテアーゼにより徐々に分解される為,
毒性は極めて低く安全性は極めて高い(LD 50>5
000mg/Kg:ラット経口投与)。本発明に係る新
規なヘクサペプチドは、通常用いられる賦形剤等の添加
物を用いて注射剤、錠剤、カプセル剤、顆粒剤、散剤等
に調整することができる。投与法としては、通常は、S
ODが欠乏している哺乳類(例えば、ヒト、イヌ、ラッ
ト等)に注射すること、あるいは経口投与することがあ
げられる。投与量は、例えば、動物体重1kg当りこの
ヘクサペプチドを0.01〜10mgの量である。投与
回数は、通常、1日1〜4回程度であるが、投与経路に
よって、適宜、調整することができる。上記の各種製剤
において用いられる賦形剤、結合剤、滑沢剤の種類は、
特に限定されず、通常の注射剤、散剤、顆粒剤、錠剤あ
るいはカプセル剤に用いられるものを使用することがで
きる。
【0008】錠剤、カプセル剤、顆粒剤、散剤に用いる
添加剤としては、下記のものをあげることができる。賦
形剤としては、結晶セルロース等の糖類、マンニトール
等の糖アルコール類、でんぷん類、無水リン酸カルシウ
ム等;結合剤としてはでんぷん類、ヒドロキシプロピル
メチルセルロース等;崩壊剤としてはカルボキシメチル
セルロースおよびそのカリウム塩類;滑沢剤としてはス
テアリン酸およびその塩類、タルク、ワックス類を挙げ
ることができる。また、製剤の調整にあたっては、必要
に応じメントール、クエン酸およびその塩類、香料等の
矯臭剤を用いることができる。注射用の無菌組成物は、
常法により、本発明に係る新規なヘクサペプチドを、注
射用水、生理食塩液およびキシリトールやマンニトール
などの糖アルコール注射液、プロピレングリコールやポ
リエチレングリコール等のグリコールに溶解または懸濁
させて注射剤とすることができる。この際、緩衝液、防
腐剤、酸化防止剤等を必要に応じて添加することができ
る。本発明の新規なヘクサペプチドを含有する製剤は凍
結乾燥品または乾燥粉末の形とし、用時、通常の溶解
剤、例えば水または生理食塩液にて溶解して用いること
もできる。
【0009】活性化酸素はマクロフアージ等の食細胞内
に生じ、食細胞が補食した異物を分解する役割を有して
いるが、活性化酸素が過剰に生産されると細胞の外に分
泌され、他の組織に障害を起こす。本発明に係る新規な
ヘクサペプチドは、優れた活性化酸素阻害作用を有し、
活性化酸素フリーラジカル消去作用並びに抗酸化作用を
示すことから、組織障害を引き起こす過剰な活性酸素を
分解して組織を守る作用を持つことから、例えば抗炎症
剤として、関節炎やリュウマチなどに有効であるほか、
ベーチュット病、心筋梗塞等に対しても有用である。
【0010】
【実施例】以下に実施例として、製造例及び試験例を記
載し、本発明を更に詳細に説明する。 製造例1 ミルクカゼイン300gに脱イオン水1ιを加えてホモ
ジナイズした。得られたミルクカゼインホモジネイトに
ペプシン1.5gを加え、pH2.0に調製して37℃
で20時間インキュベイトした。このようにして調製し
たミルクカゼインホモジネイトのペプシン分解液をDi
aflow膜(アミコン社製、YM10型膜、分画分子
量1万)を用いて限外濾過した。得られた濾過液をDo
wex50WX4(H)を充填したカラムを用いてク
ロマトグラフィー処理した。脱イオン水で水洗し、溶出
は2N−NHOHで行い溶出液を濃縮した。この濃縮
液をSephadex G−25カラムによりカラムク
ロマトグラフィー処理して低分子ペプチド画分(分画番
号28〜35番)を分離した。そのカラムクロマトグラ
フを図1に示した。この低分子ペプチド画分を濃縮して
カゼインペプチド液を得た。更にこのペプチド液をSP
−Sephadex C−25(H)カラムによりカ
ラムクロマトグラフィー処理して各ペプチド画分として
SP−1画分(分画番号20〜31番)、SP−2画分
(分画番号32〜55番)およびSP−3画分(分画番
号56〜80番)を分離した。そのカラムクロマトグラ
フを図2に示した。これら各ペプチド画分を凍結乾燥し
てペプチドパウダー(以下、カゼインペプチドと称
す。)として、SP−1画分20.5g、SP−2画分
23.8gおよびSP−3画分29.7gを得た。この
ようにして分画したカゼインペプチドの中で、活性化酸
素阻害活性の高いSP−2画分のペプチドパウダーを脱
イオン水に溶解した後HPLCを行った。条件はカラム
として野村化学(株)製Develosil ODS−
5(φ4.6mmIDX25cm L)を使用し、移動
相として0.05%トリフルオロ酢酸(以下、TFAと
略記する。)から25%アセトニトリル/0.05%T
FAの濃度勾配法により、流速1.0ml/min、検
出波長220nmでクロマトグラフィー処理し、溶出時
間135分に強い活性化酸素阻害作用を有するペプチド
フラグメントを得た。その結果は図3に示すとおりであ
る。このようにして得られた活性化酸素阻害作用を有す
るペプチドのアミノ酸配列は、アプライドバイオシステ
ム(ABI)社製のプロテインシーケンサー477A型
を用いて決定された。その結果、次式 Leu−Glu−Pro−Tyr−Phe−Tyr で示されるL体のアミノ酸残基からなる配列を有するヘ
クサペプチドであることが確認された。本発明に係わる
カゼインペプチドを活性化酸素阻害剤として例えば錠剤
に製剤する場合には、常法にしたがって例えば次のよう
に処理すればよい:(1)ペプチド13g、(2)乳糖
87g、(3)コーンスターチ29g、(4)ステアリ
ン酸マグネシウム1gを原料とし、先ず(1)、(2)
及び17gのコーンスターチを混和し、7gのコーンス
ターチから作ったペーストとともに顆粒化し、この顆粒
に5gのコーンスターチと(4)とを加え、得られた混
合物を圧縮錠剤機で打錠し、錠剤1000個を製造す
る。
【00011】製造例2 本例は、合成法による製造例である。 Leu−Glu−Pro−Tyr−Phe−Tyrの合
成法 アプライドバイオシステム社製のペプチド自動合成装置
430A型を用いた固相法によって当該ヘクサペプチド
を合成した。固相担体としては、スチレン−ジビニルベ
ンゼン共重合体(ポリスチレン樹脂)をクロロメチル化
した樹脂を使用した。まず、当該ヘクサペプチドのアミ
ノ酸配列に従って、常法どおり、そのC末端側のLeu
からクロロメチル樹脂に反応させ、ペプチド結合樹脂を
得た。このときのアミノ酸は、t−ブトキシカルボニル
(以下t−Bocと略記す。)基で保護されたt−Bo
cアミノ酸を使用した。次にこのペプチド結合樹脂をエ
タンジチオールとチオアニソールからなる混合液に懸濁
し、室温で10分間撹拌後、氷冷下でトリフルオロ酢酸
を加え、さらに10分間攪拌した。この混合液にトリフ
ルオロメタンスルホン酸を滴下し、室温で30分間撹拌
した後、無水エーテルを加えてその生成物を沈澱させて
分離し、その沈澱物を無水エーテルで数回洗浄した後、
減圧下で乾燥した。このようにして得られた末精製の合
成ペプチドは蒸留水に溶解した後、逆相系のカラムC
18(5μ)を用いたHPLCにより精製した。移動相
として(A)0.1%TFA含有蒸留水、(B)0.1
%TFA含有アセトニトリル溶液を使用し、(A)液が
20分間で96%→76%の濃度勾配法により流速1.
5ml/minでクロマトグラフィーを行った。紫外部
波長215nmで検出し、最大の吸収を示した溶出画分
を分取し、これを凍結乾燥することによって目的とする
合成ヘクサペプチドを得た。
【0012】この合成ヘクサペプチドをマススペクトル
により分析した結果、次式 Leu−Glu−Pro−Tyr−Phe−Tyr なるアミノ酸配列構造を有するヘクサペプチドであるこ
とが確認された。このマススペクトルの結果は図4に示
すとおりである。合成によって得られた本発明のヘクサ
ペプチドは、以下に示すin vitro(試験管内)
試験によって、活性化酸素フリーラジカル消去作用並び
に抗酸化作用を確認することにより、その活性化酸素阻
害効果が確認された。
【0013】試験例1 (活性化酸素フリーラジカル消去作用の測定)ウミホタ
ルルシフェリン誘導体(CLA)は一重項酸素(
・)、スーパーオキシドアニオン(・)を特異的
に検出する有効な化学発光試薬であり、発明者ら[Ag
ric.Biol.Chem.,55,157〜160
(1991)]の方法によりスーパーオキシドジムスタ
ーゼ(SOD)を消光剤に用いた消光実験によりCLA
・との反応速度がもとめられる。CLA(C
1311ON,東京化成製,最終濃度1.39×1
−7〜4.64×10−8)溶液10μl、アルブミ
ン(50mg/ml,シグマ社製)500μl、キサン
チンオキシダーゼ(1.45unit/ml,シグマ化
学製)50μlを順に円筒方石英セル(内径14mm,
高さ60mm)に入れ、ルミノメーターAloka B
LR−102B型(浜松ホトニクス製)の試料室内に移
し、3mMヒポキサンチン溶液200μlを注入して、
セル底面から化学発光を単一光量子計数により測定し
た。消光剤が存在する場合並びに存在しない場合の
・の発光強度の比率(I/I)はI/I=1+
[k/(k+k〔CLA〕)]×[Q]で表され
る。ここで[Q]は活性化酸素阻害剤を、k
・の消光速度定数、k・と[CLA]との反
応速度定数、k・と[Q]との反応速度定数
を示す。本発明に係わるミルクカゼイン由来のペプチド
画分の、活性化酸素フリーラジカル消去作用を示す活性
化酸素阻害活性(消光速度)を図5に示す。本発明に係
る新規なヘクサペプチドの活性化酸素フリーラジカル消
去作用を示す活性化酸素阻害活性値(反応速度定数
)は3.5×10−4−1−1である。尚、標
品SODの活性化酸素フリーラジカル消去作用を示す活
性化酸素阻害活性値(k)は3.47×10−8
−1−1である。
【0014】試験例2 (抗酸化作用の測定)抗酸化作用の測定方法として、反
応液はリノール酸51.5mg、エタノール4.052
ml、0.05Mリン酸緩衝液(pH7.0)4.0m
l、脱イオン水1.948mlの混合液に、抗酸化作用
を有するペプチド1〜3mg添加し、全量が10mlと
なるように調整した。この溶液をネジ付き試験管で密封
し50℃の恒温器中に放置し、24時間毎にリノール酸
の過酸化物価をロダン鉄法で測定した。即ち反応液0.
1ml、75%エタノール液9.7ml、30%ロダン
アンモニウム液0.1ml、0.02M塩化第二鉄を含
む3.5%塩酸溶液0.1mlを添加し、3分間反応さ
せた後、吸光度500nmを測定した。その際、500
nmの吸光値が0.35に達するまでの日数を誘導期間
(日)とした。本発明に係わるミルクカゼイン由来のペ
プチド画分の、抗酸化作用を示す活性化酸素阻害活性
(誘導日数)を図6に示す。本発明に係る新規なヘクサ
ペプチドの抗酸化作用を示す活性化酸素阻害活性値(誘
導日数)は、トコフェロール2mgの6.5日に対し
て、ヘクサペプチド0.1mgの14日である。以上の
試験の結果、本発明に係る新規なヘクサペプチドは活性
化酸素フリーラジカルル消去作用並びに抗酸化作用を有
することから、in vitro(試験管内)試験にお
いて有意な活性化酸素阻害作用を示すことが確認され
た。したがって、本発明に係るヘクサペプチドは活性化
酸素阻害剤の対象となる虚血性心疾患者、慢性関節リュ
ウマチおよび重症火傷患者の治療または予防薬として有
用である。尚、本発明に係るヘクサペプチドは、構造的
にそのアミノ酸配列を部分構造とするペプチドにおい
て、構造中に採用することもできる。
【0015】
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係わるミルクカゼインのペプシン分解
液の、製造例1におけるSepadex G−25カラ
ムクロマトグラフィーによる活性化酸素阻害ペプチドの
分離精製の結果を示す図である。尚、図中マーカーとし
て分子量6千のインシュリン、分子量3500のインシ
ュリンB鎖、分子量2550のインシュリンA鎖、分子
量1450のバシトラシンおよび分子量75のグリシン
を用いた。
【図2】本発明に係るカゼインペプチドの、製造例1に
おけるSP−SephadexC−25(H)カラク
ロマトグラフィーによる活性化酸素阻害ペプチドの分離
精製の結果を示す図でる。
【図3】本発明に係わるヘクサペプチドの、製造例1に
おける逆相HPLCによる活性化酸素阻害ペプチドフラ
グメントの分離精製の結果を示す図である。
【図4】本発明に係わるヘクサペプチドの、製造例2で
得られた合成ヘクサペプチドのマススペクトルを示す図
である。
【図5】本発明に係わるカゼインペプチドの、製造例1
におけるSP画分(1,2,3mg)のペプチド濃度
(mg)と最大発光率(I0/I)の関係からカゼイン
ペプチドの消光速度を示し、活性化酸素フリーラジカル
消去作用を表わす活性化酸素阻害作用を示す図である。
【図6】本発明に係わるカゼインペプチドの、製造例1
におけるSP画分(1,2,3mg)の誘導日数(日)
を示し、抗酸化作用を表わす活性化酸素阻害作用を示す
図である。

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 次式;Leu−Glu−Pro−T
    yr−Phe−Tyr で示されるL体のアミノ酸の配列によるペプチド構造を
    有する新規なヘクサペプチド。
  2. 【請求項2】 次式; Leu−Glu−Pro−
    Tyr−Phe−Tyr で示されるL体のアミノ酸の配列によるペプチド構造を
    有する新規なヘクサペプチドを有効成分として含有する
    ことを特徴とする活性化酸素阻害剤。
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