JP2903465B2 - 新規なペプチドおよび活性化酸素阻害剤 - Google Patents

新規な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、医薬品として有用性を
有する下記のアミノ酸配列で表されるペプチドならびに
それら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−Gln−Pro−Gly−Gln−Gly−G
ln−Gln−Gly (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、再環流障害、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、すべて対象となる。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EC1.15.1.1)
は、1969年マクコルドら[McCord,J.M.
&Fridovich,I. :J.Biol.Che
m.,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。人体が正常なときには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いわれている。このようなSO
D活性が低下するとラジカルの発生は抑えにくくなりS
OD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(ブチルヒドロキシル
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・→2A
+A 又は LOO・+AH・→LOOH+A(A
;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
応させて作られたものが多い。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、拓殖ら
[日本農芸化学会誌、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
酸素剤が、未だ医薬品として開発が進んでいるとの報告
はない。
【0004】
【問題を解決するための手段】本発明者は、小麦グルテ
ンの蛋白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、新規なノナ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
明に係る新規なペプチドは、次式 Leu−Gln−Pro−Gly−Gln−Gly−G
ln−Gln−Gly で示されるL体のアミノ酸配列で表わされる新規なノナ
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】前記のノナペプチドは、化学的に合成する
方法又は小麦グルテンの蛋白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法によってポリマー性
の固相支持体へペプチドの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いくのがよい。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通常の方法で精製す
ることができる。
【0006】上記のように、本発明に係る新規なノナペ
プチドは、小麦グルテンの蛋白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。上記の新規なペプ
チドを含有している小麦グルテン部分を取り出し傘初分
解する。加水分解は常法に従って行う。例えば、ペプシ
ン等の蛋白質分解酵素で加水分解する場合は、小麦グル
テ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及び/又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)中で充分に透析し、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】この新規なノナペプチドは、静脈内への繰
り返し投与を行った場合、抗体産生を惹起せず、アナフ
ィラキシーショックを起こさない。又このペプチドは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(LD50>5000mg/k
g:ラット経口投与)。本発明に係るノナペプチドは、
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、散剤等に調製することができ
る。投与法としては、通常は、SODが欠乏している噛
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当たりノナペプチド0.0
1−10mgの量である。投与回数は、通常、1日1回
から4回程度であるが、投与経路によって、適宜、調製
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、崩壊剤、滑沢剤等の種類は、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
チルセルロース及びそのカリウム塩類;滑沢剤として
は、ステアリン酸及びその塩類、タルク、ワックス類を
あげることができる。又製剤の調製にあたっては、必要
に応じメントール、クエン酸及びその塩類、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ノナペプチドを、注射用
水、生理食塩液及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又は懸濁させて注
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
明の新規なノナペプチドを含有する製剤は凍結乾燥品又
は乾燥粉末の形とし、用時、通常の溶解剤、例えば水又
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ァージ等の食細胞内
に生じ、食細胞が捕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
ノナペプチドは、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 小麦グルテン330gに脱イオン水1.65ιを加えて
ホモジナイズした。得られた小麦グルテン−ホモジネイ
トにペプシン9.9gを加え、pH2.0に調整して3
7℃で20時間インキュベートした。このようにして調
製した小麦グルテン−ホモジネイトのペプシン分解液を
Diaflow膜(アミコン社製、YM−10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Dowex 50W×4(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
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27−41)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
小麦グルテ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
りクロマトグラフィー処理して各ペプチド画分としてS
P−1画分(分画番号17−37)、SP−2画分(分
画番号38−59)及びSP−3画分(分画番号60−
80)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、小麦グルテンペプチドと称す。)とし
て、SP−1画分18.6g、SP−2画分19.9g
及びSP−3画分23.3gを得た。このようにして分
画した小麦グルテンペプチドの中で、活性化酸素阻害活
性の高いSP−3画分のペプチドパウダーを脱イオン水
に溶解(5mg/25μι)した後HPLCを行った。
条件はカラムとして野村化学社製DevelosilO
DS−5(ψ4.6mm ID×25cmL)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%TFAで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56.1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
害作用を有するこれら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
クエンサー477A型を用いて決定された。その結果、
次式 Leu−Gln−Pro−Gly−Gln−Gly−G
ln−Gln−Gly で示されるL体のアミノ酸配列で表わされるノナペプチ
ドであることが確認された。本発明に係る小麦グルテン
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、常法に従って、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17
g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。
【0011】製造例2 本例は、Leu−Gln−Pro−Gly−Gln−G
ly−Gln−Gln−Glyの合成法による製造例で
ある。アプライドバイオシステム(ABI)社製のペプ
チド合成装置430A型を用いた固相法によって当該ノ
ナ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。先ず、当該ノナペプチ
ドのアミノ酸配列に従って、常法どおり、そのC末端側
のGly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と略記する。)基で保護さ
れたt−Boc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、更に10分間撹拌した。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未
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C18(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90%−65%の濃度勾配法によ
り流速1.6ml/minでクロマトグラフィー処理し
た。紫外部波長216nm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
目的とする合成ノナペプチオドを得た。
【0012】この合成ノナペプチドをマススペクトルに
より分析した結果、次式 Leu−Gln−Pro−Gly−Gln−Gly−G
hl−Gln−Gly なるアミノ酸配列で表わされる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に係る新規なノ
ナペプチドは、以下に示すinvitro(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[A
gric.Biol.Chem.,55,157−16
0(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CL
Aと・との反応速度が求められる。CLA(C
1311ON、東京化成社製、最終濃度1.39×
10−7〜4.64×10−8)溶液10μl、アルブ
ミン(50mg/ml、シグマ化学社製)500μl、
キサンチンオキシダーゼ(1.45unit/ml、シ
グマ化学社製)50μlを順に円筒方石英セル(内径1
4mm、高さ60mm)に入れ、ルミノメーター(Al
oka BLR−102B型、浜松ホトニクス社製)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は−O・と[CL
A]との反応速度定数、kは−O・と[Q]との反
応速度定数を示す。本発明に係る小麦グルテン由来のペ
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)を表1に示す。
【表1】 本発明に係る新規なノナ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k)は1.2×10−6−1sec−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(反応速度定数k)は
3.47×10−8−1sec−1である。
【0014】試験例2 (抗酸化作用の測定)抗酸化作用の測定として、反応液
はリノール酸51.1mg、エタノール4.052m
l、0.05Mリン酸緩衝液(pH7.0)4.0ml
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
ように調製した。この溶液をネジ付き試験管で密封し5
0℃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0.1m
l、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、500n
mの吸光値が0.35に達するまでの日数を誘導日数
(日)とした。本発明に係る小麦グルテン由来のペプチ
ド画分の、抗酸化作用を示す活性化酸素阻害活性値(誘
導日数)を図5に示す。本発明に係る新規なノナペプチ
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、ノ
ナペプチド1mgの16日である。以上の試験の結果、
本発明に係る新規なノナペプチドは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ことから、i
n 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。従って、本発明
に係るノナ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及び重症火傷患者の
治療又は予防薬として有用である。尚、本発明に係るノ
ナペプチドは、構造的にそのアミノ酸配列で表わされる
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】本発明に係る小麦グルテンのペプシン分解液
の、製造例1におけるSephadex 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3,500のイン
シュリンB鎖、分子量2,550のインシュリンA鎖、
分子量1,450のバシトラシン及び分子量75のグリ
シンを用いた。
【図2】本発明に係る小麦グルテンペプチドの、製造例
1におけるSP−Sephadex C−25(H+)
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。
【図3】本発明に係る小麦グルテンペプチドの製造例1
における逆相HPLCによる活性化酸素阻害ノナペプチ
ドのフラグメントの分離精製の結果を示す図である。
【図4】本発明に係るノナペプチドの、製造例2で得ら
れた合成ノナペプチドのマススペクトルを示す図であ
る。
【図5】本発明に係る小麦グルテンペプチドの、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と同時に活性化酸素
阻害作用を示す図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI A61K 38/00 AED A61K 37/02 ABX AGA AED C07K 14/415 AGA

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 次式;Leu−Gln−Pro−Gly
    −Gln−Gly−Gln−Gln−Gly で示されるL体のアミノ酸配列で表わされる新規なノナ
    ペプチド。
  2. 【請求項2】 次式:Leu−Gln−Pro−Gly
    −Gln−Gly−Gln−Gln−Gly で示されるL体のアミノ酸配列で表わされる新規なノナ
    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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