JP3376582B2 - 合成ペプチド、それを含有する肺サーファクタント及び呼吸窮迫症候群治療剤 - Google Patents

合成ペプチド、それを含有する肺サーファクタント及び呼吸窮迫症候群治療剤

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恒知 武井
利光 相葉
薫 坂井
哲郎 藤原
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Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は、合成ペプチドに関する。詳しくは、脂質混
合物と配合することにより強力な表面活性作用を有する
合成ペプチド、該合成ペプチドと脂質混合物からなる肺
サーファクタント及び該肺サーファクタントを有効成分
として含有する呼吸窮迫症候群治療剤に関する。
背景技術 呼吸窮迫症候群は、肺サーファクタントの欠乏により
肺胞が虚脱する結果、重篤な呼吸障害をきたす疾病であ
り、未熟な新生児に多症し死亡率が高い。
近年、この呼吸窮迫症候群に対し、外部から経気道的
に肺サーファクタントを投与する補充療法が開発され、
顕著な治療効果を収めている。
補充される肺サーファクタントとしては、哺乳動物の
肺臓組織に存在するリン脂質、中性脂質、総コレステロ
ール及び炭水化物並びに微量の蛋白質からなる物質(特
公昭61−9925号公報)、前記成分のほかに脂肪酸を含有
する物質(以下「S−TA」という。:特公昭61−9924号
公報)、豚肺洗浄液より分離し、これにCa++を添加した
物質(日本界面医学会雑誌、第12巻第1号第1頁、1980
年)、コリンホスホグリセリド、酸性リン脂質、脂肪酸
類及び動物肺由来のリポ蛋白質をそれぞれ特定の比率で
含有する物質(特公平3−78371号公報)、ジパルミト
イルホスファチジルコリン及び脂肪アルコールからなる
物質(特公平3−43252号公報)等が知られている。
本発明者等の一部は、先に動物由来の肺サーファクタ
ントからリポ蛋白質を分離し、該リポ蛋白質が肺表面活
性を示すため不可欠の成分であり、該リポ蛋白質を脂質
混合物に配合することにより、サーファクタントの優れ
た表面張力低下作用の発現並びにサーファクタント気液
面拡散作用の短縮及び低い平衡表面張力の発揮により、
十分な肺胞腔容量の確保等を可能にし、呼吸窮迫症候群
の治療に使用できることを発見した(特公平3−78371
号公報)。
近年、哺乳動物の肺サーファクタントに特異的なアポ
蛋白質として親水性のサーファクタントアポ蛋白質A及
びサーファクタントアポ蛋白質D並びに疎水性のサーフ
ァクタントアポ蛋白質B(以下「SP−B」という。)及
びサーファクタントアポ蛋白質C(以下「SP−C」とい
う。)の4種が確認された〔アポ蛋白質の構造と機能に
ついての総説(秋野豊明、黒木由夫著、呼吸と循環、第
38巻第18号第722頁、1990年;安田寛基等編、「バイオ
サーファクタント」、第2章 サーファクタントの生化
学 −サーファクタントとアポ蛋白質第131頁、1990
年、株式会社サイエンスフォーラム)〕。
ヒト肺由来のSP−Cは、アミノ酸35残基からなり、N
末端アミノ酸がフェニルアラニンでバリン等の疎水性ア
ミノ酸に富む疎水性が極めて強いアポ蛋白質である。ま
たウシ、ブタ、ラット等の肺から単離されたSP−Cも、
アミノ酸34〜35残基からなり、N末端側のアミノ酸配列
が動物種により異なっているがヒトとの相同性が極めて
高い。
特表平3−502095号公報、特開平3−90033号公報に
は、SP−B又はSP−Cが肺サーファクタントの気液界面
への吸着、拡散を促進し、肺サーファクタントの表面活
性を改善することが記載されている。
SP−Cと脂質混合物とからなる肺サーファクタントを
有効成分とする呼吸窮迫症候群治療剤は、極めて有効で
あるにもかかわらず、SP−Cの疎水性が極めて強く単離
・精製が困難であること及び生体中に極めて微量しか含
まれていないこと等から、実用化されるには至っていな
い。
特表平3−502095号公報には、下式に示すSP−Cの部
分構造を含む合成ペプチドと脂質との混合物が、呼吸窮
迫症候群治療に効果的である旨記載されている。また、
同公報には、高い表面活性を示す最小単位として下記の
配列を有するアミノ酸残基32個のペプチドが記載されて
いる。更に、この最小単位のペプチドとこれにより短い
アミノ酸残基を有する合成ペプチドとの表面活性の比較
から、表面活性の喪失は、特定の残基の喪失に起因する
のではなく、ポリペプチドの長さの減少によると結論づ
けている。
しかしながら、一般に合成ペプチドの製造には、その
アミノ酸配列が長くなるにつれて合成時の未成熟なペプ
チドの生成頻度が高くなり、単離・精製が困難となるこ
と、製造に長時間を要すること及び大量合成が困難なこ
と等の欠点があるといわれている。
ところで、肺サーファクタント製剤は、品質保全の点
から、用時に生理食塩水懸濁液とする乾燥粉末製剤とし
て提供されることが多い。
しかしながら、SP−Cのアミノ酸配列を有する合成ペ
プチドをコリンホスホグリセリド、酸性リン脂質及び脂
肪酸類からなる脂質混合物に配合した肺サーファクタン
ト(以下「S−35」という。)製剤は、ペプチド中に存
在するシステイン残基がジスルフィド結合を形成するた
めペプチドの凝集性が高いこと、肺サーファクタント自
体の疎水性が強いこと等の要因から、生理食塩水に対す
る分散性が極めて悪く、製剤として使用できる程度に均
一な懸濁液とすることが困難であった。
また、肺サーファクタント製剤の懸濁性の改善法とし
て、マンニトール等の懸濁化剤を添加する方法(特開昭
60−34905号公報)及び凍結乾燥時に一時凍結温度を−
1〜−10℃で行う凍結法(特開昭63−10718号公報)が
提案されているが、操作が煩雑であり、より簡便な製剤
の製造法の開発が望まれていた。
発明の開示 本発明者等は、上記知見に鑑み、脂質混合物と配合す
ることにより強力な表面活性作用を有する合成ペプチド
につき、鋭意研究した結果、下記特定配列で示されるペ
プチド(以下「本発明合成ペプチド」という。)を有効
成分とする肺サーファクタントが、懸濁化剤無添加、−
20℃以下で行う通常の凍結乾燥法により製造した場合で
も、S−35、コリンホスホグリセリド、酸性リン脂質及
び脂肪酸類からなる脂質混合物のみからなる合成肺サー
ファクタント(以下「SF−3」という。)又はS−TAに
比べ、均一懸濁性が良好で、しかもS−35又はS−TAと
同等の強力な表面活性作用を有することを知り本発明を
完成させた。
(配列中、Xaaは存在しないか又はCys、Ser若しくはAla
を表し、XbbはCys、Ser又はAlaを表し、XccはHis又はAs
nを表し、XddはLeu又はI1eを表し、XeeはVal又はIleを
表し、XffはIle、Leu又はValを表し、Xggは存在しない
か又はLeuを表す。) 本発明によれば、製造時の未成熟なペプチドの生成頻
度が低いため単離・精製が容易であり、短時間で大量に
製造することができる合成ペプチドであって、脂質混合
と配合することにより懸濁性が良好であり、かつ、強力
な表面活性作用を有する合成ペプチド、該合成ペプチド
と脂質混合物からなる肺サーファクタント及び該肺サー
ファクタントを有効成分として含有する呼吸窮迫症候群
治療剤が提供される。
本発明合成ペプチドは、化学的又は遺伝子工学的手法
により製造することができるが、単離・精製の点から化
学的製造法が好ましい。
化学的製造法としては、「ペプチド合成(泉屋信夫等
著、丸善株式会社、1975年)」、「生化学実験講座、第
1巻、タンパク質の化学IV−化学修飾とペプチド合成−
(榊原俊平著、東京化学同人株式会社、1973年)」、
「続生化学実験講座、第2巻、タンパク質の化学(下)
ペプチド合成(木村皓俊著、東京化学同人株式会社、19
87年)」、「ソリド フェイズ ペプチド シンテイシ
ス(Solid phase peptide synthesis − a practical a
pproach)(アセルトン(E.Atherton)およびシェパー
ド(R.C.Sheppard)著、25〜189、Oxford University P
ress,Oxford、1989年)」及び「Kenichi,Akagi et al.
(Chem.Pharm.Bull.,第37巻、第10号、第2661〜2664
頁、1989年)」又は「ザ・ペプチド(The Peptides)
〔グロス(Gross,E.)及びマイネンホーフ(Meinenhof
e,J.)編、バラニー(Barany,G.)及びメリフィールド
(Merrifierd,R)著、第2巻第1〜284頁、アカデミッ
クプレス、ニューヨーク、1980年)〕」に記載されてい
る方法、例えば、アジド法、酸クロライド法、酸無水物
法、混合酸無水物法、DCC法、活性エステル法(p−ニ
トロフェニルエステル法、p−ヒドロキシコハク酸イミ
ドエステル法等)、カルボイミダゾール法、酸化還元
法、DCC−活性化法等の液相合成法又は固相合成法等に
より製造することができる。
このうち固相合成法が好ましく、自動合成装置により
合成することが可能である。自動合成装置としては、例
えば431Aペプチド・シンセサイザ(商標;アプライドバ
イオシステム社製)又はペプチド合成装置モデル990E
(商標;ベックマン社製)が挙げられる。
本発明合成ペプチドに脂質混合物としてコリンホスホ
グリセリド、酸性リン脂質及び脂肪酸類を配合すること
により肺サーファクタント(以下「本発明サーファクタ
ント」という。)を製造することができる。
配合比は最終生成物の乾燥総重量に対するこれらの成
分の重量比率が、合成ペプチドは0.1〜5.0%(W/W)、
コリンホスホグリセリドは50.6〜85.0%(W/W)、酸性
リン脂質は4.5〜37.6%(W/W)、脂肪酸類は4.6〜24.6
%(W/W)となるように設定するのが適当である。
本発明サーファクタントにおいて使用できるコリンホ
スホグリセリドとしては、1,2−ジパルミトイルグリセ
ロ−(3)−ホスホコリン(別名ジパルミトイルホスフ
ァチジルコリン)、1,2−ジステアロイルグリセロ−
(3)−ホスホコリン、1−パルミトイル−2−ステア
ロイルグリセロ−(3)−ホスホコリン若しくは1−ス
テアロイル−2−パルミトイルグリセロ−(3)−ホス
ホコリン等の1,2−ジアシルグリセロ−(3)−ホスホ
コリン、1−ヘキサデシリ−2−パルミトイルグリセロ
−(3)−ホスホコリン若しくは1−オクタデシル−2
−パルミトイルグリセロ−(3)−ホスホコリン等の1
−アルキル−2−アシルグリセロ−(3)−ホスホコリ
ン又は1,2−ジヘキサデシルグリセロ−(3)−ホスホ
コリン等の1,2−ジアルキルグリセロ−(3)−ホスホ
コリンが適当である。これらの化合物についてはグリセ
ロール残基の2位の炭素に基づく光学異性体が存在する
が、本発明サーファクタントにおいてはD体、L体又は
DL体のいずれを問わず使用することができる。このほか
にコリンホスホグリセリドとしては、上述の単品からな
るコリンホスホグリセリド以外に、炭素数が12〜24個の
アシル基、好ましくは、飽和アシル基を2個有する1,2
−ジアシルグリセロ−(3)−ホスホコリンの2種以上
からなる混合物、更には当該混合物と上述の単品との混
合物も使用することができる。
酸性リン脂質としては、1,2−ジアシル−sn−グリセ
ロ−(3)−リン酸(別名L−α−ホスファチジン
酸)、1,2−ジアシル−sn−グリセロ−(3)−ホスホ
−L−セリン(別名ホスファチジルセリン)、1,2−ジ
アシル−sn−グリセロ−(3)−ホスホ−sn−グリセロ
ール(別名ホスファチジルグリセロール)又は1,2−ジ
アシル−sn−グリセロ−(3)−ホスホ−(1)−L−
myo−イノシトール(別名ホスファチジルイノシトー
ル)が適当である。これらの化合物において、1位及び
2位は同一種類又は異なる種類のアシル基でそれぞれ置
換されていてもよい。ここで、アシル基の炭素数は12〜
24個が好ましい。
脂肪酸類としては、遊離脂肪酸、脂肪酸のアルカリ金
属塩、脂肪酸アルキルエステル、脂肪酸グリセリンエス
テル若しくは脂肪酸アミド又はこれらの2種以上からな
る混合物、更には脂肪アルコール又は脂肪族アミンが適
当である。
本明細書において「脂肪酸類」とは、ここでいう脂肪
アルコール及び脂肪族アミンも包含する意味である。
遊離脂肪酸としてはミリスチン酸、パルミチン酸又は
ステアリン酸が適当であるが、パルミチン酸が好まし
い。
脂肪酸のアルカリ金属塩としてはパルミチン酸ナトリ
ウムが、脂肪酸アルキルエステルとしてはパルミチン酸
エチルエステルが、脂肪酸グリセリンエステルとしては
モノパルミチンが、脂肪酸アミドとしてはパルミチン酸
アミドがそれぞれ好ましい。
脂肪アルコールとしてはヘキサデシルアルコールが、
脂肪族アミンとしてはヘキサデシルアミンが好ましい。
上述のコリンホスホグリセリド、酸性リン脂質及び脂
肪酸類は動植物から分離された製品、半合成品又は化学
合成品のいずれでもよく、それらの市販品を使用するこ
とができる。
本発明サーファクタントは、本発明合成ペプチド溶液
と上記脂質混合物溶液との混合溶液を減圧乾固し、得ら
れた残留物を適当な懸濁溶媒を用いて懸濁し、次いで凍
結乾燥する方法により製造することができる。
本発明合成ペプチド溶液の調製に使用される溶媒とし
ては、例えば、ギ酸、トリフルオロ酢酸(TFA)、トリ
フルオロエタノール、ジメチルスルホキシド(DMSO)、
クロロホルム/メタノール又はクロロホルムが挙げられ
る。
脂質混合物溶液の調製に使用される溶媒としては、例
えば、クロロホルム、クロロホルム/メタノール〔2:1
〜5:1(V/V)〕が挙げられる。
懸濁溶媒としては水又は水−エタノール混合液〔4:1
〜20:1(V/V)〕が挙げられるが、水−エタノール混合
液が好ましい。懸濁は30〜60℃、好ましくは40〜50℃
で、5〜60分間、好ましくは15〜30分間かけて行う。
本発明サーファクタントには製法上、微量の水分の残
存は避けられないが、その残存重量比率が総重量に対し
て5.0%(W/W)以下になるまで乾燥することが望まし
い。かかる程度まで乾燥すれば、水−エタノール混合液
を用いる場合、エタノールの残存は検出不能となる。
また、本発明サーファクタント乾燥粉末製剤は、可変
速度式ミクスチャー又は超音波発生装置内で適切な生理
的な濃度の1価又は2価金属塩、例えば0.9%塩化ナト
リウム若しくは1.5mM塩化カルシウム又はそれらを含有
する生理的な緩衝液を用いて均一に懸濁分散させて使用
することができる。
次に、このようにして製造された本発明サーファクタ
ントの表面活性、懸濁性及び薬理学的性質について詳述
する。
[表面活性] 表面張力低下作用 表面張力低下作用の測定を田中等の方法(日本界面医
学会雑誌、第13巻、第2号、第87頁、1982年)に準じて
行った。
本発明サーファクタント懸濁液を生理食塩水(表面
積;54.0cm2)上に、1cm2あたり本発明サーファクタント
が1.0〜2.0μgとなるように滴下し、該表面積を54.0〜
21.6cm2の範囲内で2〜5分かけて圧縮・拡張した際の
表面張力をウィルヘルミー表面張力測定装置(協和界面
科学株式会社製)により、37℃で連続的に測定した。
本発明サーファクタントの表面張力低下作用は、最大
表面張力が29.7〜34.5dyne/cm、最小表面張力が1.4〜8.
9dyne/cmであり、生理食塩水の表面張力を低下させるこ
とが認められた。
同様にして測定したSF−3の表面張力低下作用は、最
大表面張力が25.8〜50.3dyne/cm、最小表面張力が1.0〜
13.5dyne/cmであった。
なお37℃における生理食塩水の当初の表面張力は70.5
dyne/cmであった。
気液面拡散作用 生理食塩水の液面に、表面積1cm2あたり0.8〜1.5μg
の本発明サーファクタント懸濁液を滴下し、滴下直後か
らの表面張力を垂直板法により経時的に測定した。測定
温度は37℃であった。
なお、到達時間とは、試料の滴下直後から表面張力が
一定値にまでに要する時間をいい、平衡表面張力とはそ
の時の値をいう。
本発明サーファクタントは30〜65秒という短時間で気
液面に膜を形成し、表面張力を27.9〜34.8dyne/cmにま
で低下させた。
同様にして測定したSF−3の気液面拡散作用は、120
秒経過後の表面張力が38.1〜52.9dyne/cmであった。
気液面吸着作用 1mlあたり0.2〜1.0mgの本発明サーファクタントを含
有する37℃の生理食塩水懸濁液を調製し、懸濁された本
発明サーファクタントの生理食塩水気液面への吸着速度
を測定した。
吸着速度の測定はキングらの方法(American Journal
of Physiology,第223巻、第715頁、1972年)に従っ
た。
すなわち、懸濁液を生理食塩水の入っている直径5cm
のテフロン水槽の底に注入後、マグネティックスターラ
ーでゆっくり攪拌し、攪拌を停止した後の表面張力の変
動値より吸着速度を求めた。
本発明サーファクタントは、攪拌を停止してから30〜
120秒経過後に、表面張力を28.1〜39.5dyne/cmの範囲に
低下させ、その後、一定値を示した。
これは懸濁状態にある本発明サーファクタントが30〜
120秒で気液面に浮上吸着し、強い表面活性をもつ膜を
形成したことを示している。
同様にして測定したSF−3は、表面張力が42.2〜58.3
dyne/cmの範囲で一定値を示し、その所要時間は150秒以
上であった。
このことはSF−3の気液面吸着作用が本発明サーファ
クタントよりも弱いことを示し、本発明サーファクタン
トが強力な表面吸着促進力を持つことを示している。
[懸濁性] 肺サーファクタントの懸濁性試験を、特開昭63−1071
8公報の方法に準じて行った。
すなわち、懸濁開始後所定時間ごとの分散率及び懸濁
開始後2分経過時の最大分散粒子径により、懸濁性を判
定した。
分散率の試験は、20ml容バイアルに肺サーファクタン
ト60mgを分取し、生理食塩水2mlを注入し、当該バイア
ルをイワキKMシェーカーV−S型振盪器(イワキ株式会
社製)に装着して270ストローク/分で振盪し、振盪開
始30秒後、1分以降4分まで1分ごとに、更に4分以降
10分までは2分ごとに各試料の分散状態を容器の外から
ルーペを通して肉眼で観察することにより行った。
懸濁状態の判定は、各時間ごとに各試料10本ずつ2人
で行い、懸濁したか否かの判断は容器内に小塊を全く認
めず、製剤が生理食塩水中に均一に分散して白色のやや
粘稠性の懸濁液が形成されたか否かで行った。
分散率は各人が各時間ごとに懸濁が完了した試料の全
本数(10本)に対する百分率を求め、これの2人による
平均値で表示した。
最大分散粒子径は各試料を20ml容バイアルに肺サーフ
ァクタント60mgを分取し、生理食塩水2mlを注入し、上
述と同一の振盪条件で2分間連続して振盪し、懸濁液中
の最大粒子を顕微鏡を用いて探し出し、その直径をノギ
スで測定することにより求めた。
本発明サーファクタントは、いずれも大部分が2分以
内に懸濁し、しかもその最大粒子径は0.9mm以下であ
り、懸濁性が良好であった。
[薬理学的性質] 急性毒性 5週令の雄性ICR系マウス及びウィスター系ラットを
用いて本発明サーファクタントの急性毒性を試験した。
マウスでの経口LD50及び腹腔内LD50は、2.5〜10.0g/kg
及び1.5〜5.0g/kgであり、ラットでのそれらは1.5〜5.0
g/kg及び1.5〜2.5g/kgであった。
毎日300〜600mg/kgずつ1月間、本発明サーファクタ
ントをウィスター系成熟ラットに腹腔内投与したが、体
重の変化及び主要臓器の肉眼的、組織学的観察における
異常は認められなかった。
肺胞腔容量維持作用 在胎期間27日の兎未熟胎仔は肺サーファクタントを殆
ど産生せず、肺サーファクタント欠乏状態にあることか
ら、新生児呼吸窮迫症候群のモデル動物とされている。
この在胎期間27日の兎胎仔5匹を用いて、気道内圧の
増減下における肺胞腔容量(以下、肺容量という。)を
37℃で測定した。
測定は胎仔の頸部を切開し、気管に接続させた水マノ
メーターを用いて、本発明サーファクタントを経気道的
に投与した5分後から連続的に行われた。気管内圧を、
気管に接続させた2チャンネル独立駆動シリンジポンプ
No.940(米国ハーバード社製)を用いて30cm水圧まで加
圧し、肺胞を拡張した。次いで、気道内圧を0cm水圧ま
で減圧し肺胞を収縮させ、各水圧における肺容量を測定
した。肺容量は体重1kgあたりのミリリットル(ml/kg)
で表示した。
本発明サーファクタントの投与はその濃度が1.0から
6.0%(W/V)になるように調製した生理食塩水懸濁液0.
05〜0.5mlを気道内に直接注入する方法で行った。
機能的残気量を示す減圧時の5cm水圧の肺容量が大き
いほど肺サーファクタント活性が高いことを意味する。
対照として、本発明サーファクタント懸濁液に代えて
生理食塩水を投与した。対照群では、在胎期間27日の兎
未熟胎仔の肺容量(5cm水圧)は1〜5ml/kgで、肺胞が
殆ど拡張していなかった。
また、正常レベルの肺サーファクタントを有する在胎
30日の満期胎仔は、肺容量(5cm水圧)が39〜53ml/kgで
あり、肺胞が十分に拡張しており、正常な呼吸を営むこ
とが可能であることを示す。
SF−3を投与した場合には、未熟胎仔の肺容量(5cm
水圧)が15〜25ml/kgと肺胞の拡張が不十分であった。
本発明サーファクタントを投与した未熟胎仔の肺容量
(5cm水圧)は35〜53ml/kgを示し、本発明サーファクタ
ントが未熟胎仔の肺容量を正常レベルまで改善すること
が認められた。
以上のように、本合成ペプチドは、脂質混合物の表面
活性を強力に賦活する作用を有し、本合成ペプチドと脂
質混合物からなる本発明サーファクタントは、表面活
性、懸濁性及び薬理学的な性質から有効な呼吸窮迫症候
群治療剤であるといえる。
本発明により提供される呼吸窮迫症候群治療剤は1回
投与量として、小児用には、50〜1000mg、成人用には50
0〜5000mgの本発明サーファクタントを含有する。この
用量を水、生理食塩液又は生理的に許容される緩衝液等
に懸濁し、濃度が1.0〜10.0%(W/V)になるように調整
し、これを呼吸障害発現直後から48時間に気道内に1〜
10回注入又は噴霧することにより使用する。そのほか、
懸濁させることなく、そのまま粉末剤として直接、吸入
させることもできる。用量、使用法及び回数は患者の症
状及び併用療法に応じて適宜変更しても良い。
本発明治療剤には必要に応じて安定剤、保存剤、等張
化剤、緩衝剤、懸濁化剤等の医薬品添加物又は気管支拡
張剤、抗アレルギー剤、制癌剤、抗菌剤等の医薬品を含
有させることができる。
剤型は液剤又は用時に懸濁して用いる粉末剤が適当で
ある。本発明治療剤はバイアル瓶又はアンプル瓶等の密
封容器内に充填され、無菌製剤として保存される。
以下に、本発明を実施例をもって説明する。
[ペプチドの製造] (実施例1) 配列番号1記載のペプチド(以下、「ペプチドA」と
いう。)をアセルトン(E.Atherton)及びシェパード
(R.C.Sheppard)著「ソリド フェィズ ペプチド シ
ンテイシス(Solid phase peptide synthesis − a pra
ctical approach)」(p.25〜189,1989,Oxforad Univer
sity Press,Oxford]及びKenichi,Akagi et al.[Chem.
Pharm.Bull.,37(10),p.2661〜2664(1989)]に記載
の方法を参考に、マルチペプチド固相合成システム「コ
ックさん」(商品名;国産化学株式会社製)により固相
合成した。
初発の樹脂として、N−α−9−フルオレニルメチル
オキシカルボニル−ロイシン(Fmoc−Leu)を[4−
(ヒドロオキシメチル)フェノキシメチル−コポリ(ス
チレン1%ジビニルベンゼン)]樹脂に結合させたN−
α−9−フルオレニルメチルオキシカルボニル−ロイシ
ン−O−樹脂(Rmoc−Leu−O−樹脂)0.20mmol/0.5gを
使用した。その樹脂をN,N−ジメチルホルムアミド(DM
F)で20分間膨潤させた後、DMFで4回樹脂を洗浄した。
20%ピペリジン−DMF溶液を加え振盪し脱保護を行っ
た。この脱保護を完全に行うためにこの操作を3回繰り
返した。次いで、樹脂中の過剰のピペリジンを除去する
ためDMFで3回、N−メチル−2−ピロリドンで3回、
更に、CMFで3回洗浄した。この際、ピペリジンの有無
の確認をpH試験紙で行った。
その後、CMF6ml、Fmoc−Leu0.5mmol、N−ヒドロキシ
ベンゾトリアゾール0.5mmol及びN,N−ジイソプロピルカ
ルボジイミド0.5mmolを加え90分間振盪し縮合反応を行
った。次いで、DMFで4回樹脂を洗浄し、過剰の試薬を
除去した。この縮合反応の確認は、ニンヒドリン法によ
るカイザーテストで行った。
このようにして合成計画に従い、順次アミノ酸を樹脂
上でN末端方向に延長し、N末端及び官能基を完全に保
護したペプチド−O−樹脂を合成した。
なお、Arg、Lus、His、Pro、Cysの導入時の縮合反応
は、120分で2回行った。その後、保護したペプチド−
O−樹脂に20%ピペリジン−DMF溶液を加えN末端のFmo
c保護基の脱保護を行い、このペプチド−O−樹脂をDMF
で6回、メタノールで6回洗浄し、減圧乾燥した。その
乾燥したペプチド−O−樹脂(100mg)に氷冷下で攪拌
しながら、m−クレゾール(0.2ml)、1,2−エタンジチ
オール(0.5ml)、チオアニソール(1.2ml)、TFA(7.5
ml)及びトリメチルシリルブロマイド(1.4ml)を加え
た後、120分間氷冷下で攪拌し、官能性側鎖の脱保護と
ともにペプチドを樹脂から切り出し、グラスフィルター
(G3)で濾過した。この濾過液をエバポレイターにより
約5mlにまで減圧濃縮し、ジエチルエーテルを加えてペ
プチドを沈殿させた。このペプチド沈殿物をグラスフィ
ルター(G3)で濾取し、ジエチルエーテルで5回洗浄し
た後、減圧乾燥して粗製のペプチドAを55mg取得した。
なお、すべてのアミノ酸のN末端のアミノ基は、Fmoc
基で保護し、官能性側鎖を以下の基により保護した。
Arg−Mtr;(4−メトキシ−2、3、6−トリメチル
ベンゼンスルホニル). Lys−Boc;(t−ブチルオキシカルボニル). Cys−Trt;(トリチル). His−Trt;(トリチル). この粗製ペプチド約7mgを0.6mlのTFAに溶解した。さ
らに、同溶液にクロロホルム−メタノール(C/M)[2:
1,(V/V)]を添加し、最終的に3.0mlとした。同試料を
C/M混合溶媒[2:1,(V/V)]で平衡化したセファデクス
LH−60カラム(φ2.5cmX90cm)により精製し、ペプチド
Aを採取した。
溶出液中のペプチドの存在は、245nm(分光光度計;
日本分光株式会社モデル870−UV)及び示差屈折計(島
津製作所株式会社;モデルRID−6A)でモニターした。
(実施例2) 配列番号2記載のペプチド(ペプチドB)を「ザ・ペ
プチド(The Peptides)〔グロス(Gross,E.)及びマイ
ネンホーフ(Meinenhofe,J.)編、バラニー(Barany,
G.)及びメリフィールド(Merrifierd,R)著、第2巻第
1から284頁、アカデミックプレス、ニューヨーク、198
9年)〕」に記載の方法に従い、固相合成法によりフェ
ニルアセトアミドメチル(PAM)樹脂上で合成した。
C末端アミノ酸残基のロイシンをt−ブチルオキシカ
ルボニル−ロイシン(Boc−Leu)とし、オキシメチルフ
ェニルアセトアミド結合を介してPAM樹脂に結合させ
た。C末端結合後Boc−Leu−PAM樹脂(0.70mol/g、0.35
g)をペプチド合成装置(モデル990E、ベックマン社
製)の反応容器に移した。保護処理を施したアミノ酸を
予め形成した対称無水物法により樹脂上でN末端方向に
延長し、完全に保護したペプチド−O−樹脂を合成し
た。但し、アルギニンの縮合に際しては、N,N−ジシク
ロヘキシルカルボジイミド(DCC)/ヒドロキシベンゾ
トリアゾール[コニー等、Chem.Ber,103,788−798(197
0)]を用いてダブルカップリングした。
なお、すべてのアミノ酸のN末端のアミノ基は、Boc
基で保護し、官能性側鎖を以下の基により保護した。
Arg−Tos;(トシル). Lys−2CLZ;(2−クロロベンジルオキシカルボニ
ル). Cys−4MeBzl;(4−メチルベンジル). His−Tos;(トシル). この縮合反応の確認はニンヒドリン法によるカイザー
テストで行った。
完全に保護したペプチド−O−樹脂(155mg)を塩化
メチレン中で5分間膨潤させた。N−α−Boc保護基を
1%(v/v)インドール及び0.1%(v/v)エタンジチオ
ールを含有するTFAを用いて脱保護した。次いで、この
脱保護したペプチド−O−樹脂を、p−クレゾール(1m
l)、p−チオクレゾール(0.2g)及びDMSO(1ml)を添
加した無水フッ化水素(HF)(11ml)で、0℃にて60分
間処理し、ペプチドを樹脂から切り出した。
HF及びDMSOを真空下、0℃にて留去した。この切り出
したペプチド及び樹脂を15mlの冷ジエチルエーテルで3
回洗浄し、次いで遊離のペプチドを冷TFAの10ml洗浄液
で3回洗浄することにより抽出した。この抽出液を直ち
に濾過し、氷冷水(120ml〜150ml)に加えて粗製のペプ
チドBを沈澱させた。次いで、この粗製のペプチドBを
1000×g,0℃にて30分間遠心分離し沈澱物として回収し
た。この沈殿物をジエチルエーテル(15ml)で洗浄し
た。この洗浄工程を、更にジエチルエーテル、酢酸エチ
ル、蒸留水を用いて繰り返し行いペプチドBを83mg得
た。
得られたペプチドBを50%DMSO水溶液に溶解し、μ−
ボンダスフェアー、C8−300カラムによる逆相系高速液
体クロマトグラフィーで精製した。
溶離液としては、0.1%TFAを含む50%アセトニトリル
水溶液を用い5分間溶出した。次いで、同溶離液と0.1
%TFAを含む80%アセトニトリル水溶液による直線的な
濃度勾配により30分間溶出した。
溶出液中のペプチドの存在は、245nm(分光光度計;
日本分光株式会社モデル870−UV)および示差屈折計
(島津製作所株式会社モデルRID−6A)でモニターし
た。
(実施例3) 配列番号3のペプチド(ペプチドC)を(実施例1)
と同様の方法で調製した。
(実施例4) 配列番号4のペプチド(ペプチドD)を(実施例1)
と同様の方法で調製した。
(実施例5) 配列番号5のペプチド(ペプチドE)を(実施例1)
と同様の方法で調製した。
(実施例6) 配列番号6のペプチド(ペプチドF)を(実施例1)
と同様の方法で調製した。
(実施例7) 配列番号7のペプチド(ペプチドG)を(実施例1)
と同様の方法で調製した。
(実施例8) 配列番号8のペプチド(ペプチドH)を(実施例1)
と同様の方法で調製した。
(実施例9) 配列番号9のペプチド(ペプチドI)を(実施例1)
と同様の方法で調製した。
(実施例10) 配列番号10のペプチド(ペプチドJ)を(実施例1)
と同様の方法で調製した。
[ペプチドのアミノ酸組成] 本発明合成ペプチドを5%(v/v)フェノールを含む1
2規定塩酸/TFA〔2:1(V/V)〕で、真空下、150℃にて
2、4、6、12、24、48及び72時間酸加水分解し、酸を
除いた後に、加水分解生成物を島津アミノ酸自動分析シ
ステム(LC−9A)により分析した。2〜72時間加水分解
において、より高い回収率を示したアミノ酸値を採用
し、アミノ酸組成値を算出した。
[ペプチドの分子量] 本発明合成ペプチドの分子量を高速原子衝撃法(FABM
S)により測定した。質量分析計には、JMS−S102A型
(日本電子株式会社製)を使用し、イオン源はセシウム
ガン(10KeV)を用いた。
得られたペプチドのアミノ酸組成及び質量分析の結果
を〔表1〕に示す。
〔本発明サーファクタントの製造〕 本発明サーファクタントを、本合成ペプチドと脂質成
分として、1,2−ジパルミトイルグリセロ−(3)−ホ
スホコリン、1,2−ジアシル−sn−グリセロ−(3)−
ホスホ−sn−グリセロール及びパルミチン酸の3成分と
を、混合して調製した。
(実施例11) 無菌処理した1,2−ミパルミトイルグリセロ−(3)
−ホスホコリン660mg、1,2−ジアシル−sn−グリセロ−
(3)−ホスホ−sn−グリセロール(アシル基の炭素数
14〜24個:シグマ社製)220mg及びパルミチン酸100mgを
常温でクロロホルム−メタノール混合液〔2:1(V/V)〕
1000mlに溶解し、ペプチドAの12mgをTFA0.5mlに溶解し
た。これらの溶液を混合し、減圧乾固した。得られた残
留物を40℃で15分間かけて水−エタノール混合液〔9:1
(V/V)〕100mlに懸濁した。この懸濁液を−50℃で凍結
させて真空度85〜100μHgで36時間乾燥し、サーファク
タント1022mgを白色粉末として得た。
この粉末中にエタノールの残存は認められず、サーフ
ァクタントの総重量に対する各成分の含量は、1,2−ジ
パルミトイルグリセロ−(3)−ホスホコリンは64.6%
(w/w)、1,2−ジアシル−sn−グリセロ−(3)−ホス
ホ−sn−グリセロールは21.5%(w/w)、及びパルミチ
ン酸は9.8%(w/w)、ペプチドAは1.2%(w/w)及び水
2.9%(w/w)であった。
得られたサーファクタントの各作用は次のとおりであ
った。
表面張力低下作用: 最大表面張力;32.8dyne/cm 最小表面張力;2.2dyne/cm 気液界面拡散作用: 到達時間;40秒、平衡表面張力;29.8dyne/cm 気液面吸着作用: 到達時間;60秒、平衡表面張力;31.9dyne/cm 肺胞腔容量維持作用: 肺容量(5cm水圧);51ml/kg (実施例12) 1,2−ジパルミトイルグリセロ−(3)−ホスホコリ
ン204mg、1,2−ジアシル−sn−グリセロ−(3)−ホス
ホ−sn−グリセロール(アシル基の炭素数14〜24個:シ
グマ社製)63.0mg及びパルミチン酸27.0mgをクロロホル
ム−メタノール混合液〔2:1(V/V)〕300mlに溶解し、
ペプチドBの2.8mgをTFA0.3mlに溶解した。これらの溶
液を混合し、減圧乾固した。得られた残留物を45℃で20
分間かけて水−エタノール混合液〔9:1(V/V)〕100ml
に懸濁した。この懸濁液を−60℃で凍結させて真空度60
〜110μHgで40時間乾燥し、白色粉末のサーファクタン
トを301.9mg得た。
この粉末中にエタノールの残存は認められず、サーフ
ァクタントの総重量に対する各成分の含量は、1,2−ジ
パルミトイルグリセロ−(3)−ホスホコリンは67.6%
(w/w)、1,2−ジアシル−sn−グリセロ−(3)−ホス
ホ−sn−グリセロールは20.9%(w/w)、及びパルミチ
ン酸は8.9%(w/w)、ペプチドBは0.9%(w/w)及び水
1.7%(w/w)であった。
得られたサーファクタントの各作用は次のとおりであ
った。
表面張力低下作用: 最大表面張力;34.5dyne/cm 最小表面張力;6.7dyne/cm 気液界面拡散作用: 到達時間;60秒、平衡表面張力;31.2dyne/cm 気液面吸着作用: 到達時間;120秒、平衡表面張力;34.7dyne/cm 肺胞腔容量維持作用: 肺容量(5cm水圧);49ml/kg (実施例13) ペプチドBの代わりにペプチドCを用いた以外は(実
施例12)と同様にしてサーファクタントを製造した。
この粉末中にエタノールの残存は認められず、サーフ
ァクタントの総重量に対する各成分の含量は、1,2−ジ
パルミトイルグリセロ−(3)−ホスホコリンは67.0%
(w/w)、1,2−ジアシル−sn−グリセロ−(3)−ホス
ホ−sn−グリセロールは20.7%(w/w)、及びパルミチ
ン酸は8.9%(w/w)、ペプチドCは0.9%(w/w)及び水
2.5%(w/w)であった。
得られたサーファクタントの各作用は次のとおりであ
った。
表面張力低下作用: 最大表面張力;29.7dyne/cm 最小表面張力;2.3dyne/cm 気液界面拡散作用: 到達時間;30秒、平衡表面張力;27.9dyne/cm 気液面吸着作用: 到達時間;30秒、平衡表面張力;28.1dyne/cm 肺胞腔容量維持作用: 肺容量(5cm水圧);53ml/kg (実施例14) ペプチドBの代わりにペプチドDを用いた以外は(実
施例12)と同様にしてサーファクタントを製造した。
この粉末中にエタノールの残存は認められず、サーフ
ァクタントの総重量に対する各成分の含量は、1,2−ジ
パルミトイルグリセロ−(3)−ホスホコリンは68.5%
(w/w)、1,2−ジアシル−sn−グリセロ−(3)−ホス
ホ−sn−グリセロールは21.2%(w/w)、及びパルミチ
ン酸は9.1%(w/w)、ペプチドDは0.9%(w/w)及び水
0.3%(w/w)であった。
得られたサーファクタントの各作用は次のとおりであ
った。
表面張力低下作用: 最大表面張力;30.8dyne/cm 最小表面張力;5.4dyne/cm 気液界面拡散作用: 到達時間;45秒、平衡表面張力;28.3dyne/cm 気液面吸着作用: 到達時間;40秒、平衡表面張力;30.7dyne/cm 肺胞腔容量維持作用: 肺容量(5cm水圧);49ml/kg (実施例15) ペプチドBの代わりにペプチドEを用いた以外は(実
施例12)と同様にしてサーファクタントを製造した。
この粉末中にエタノールの残存は認められず、サーフ
ァクタントの総重量に対する各成分の含量は、1,2−ジ
パルミトイルグリセロ−(3)−ホスホコリンは67.8%
(w/w)、1,2−ジアシル−sn−グリセロ−(3)−ホス
ホ−sn−グリセロールは20.9%(w/w)、及びパルミチ
ン酸は9.0%(w/w)、ペプチドEは0.9%(w/w)及び水
1.4%(w/w)であった。
得られたサーファクタントの各作用は次のとおりであ
った。
表面張力低下作用: 最大表面張力;30.3dyne/cm 最小表面張力;1.4dyne/cm 気液界面拡散作用: 到達時間;60秒、平衡表面張力;29.8dyne/cm 気液面吸着作用: 到達時間;90秒、平衡表面張力;32.1dyne/cm 肺胞腔容量維持作用: 肺容量(5cm水圧);47ml/kg (実施例16) ペプチドBの代わりにペプチドFを用いた以外は(実
施例12)と同様にしてサーファクタントを製造した。
この粉末中にエタノールの残存は認められず、サーフ
ァクタントの総重量に対する各成分の含量は、1,2−ジ
パルミトイルグリセロ−(3)−ホスホコリンは68.5%
(w/w)、1,2−ジアシル−sn−グリセロ−(3)−ホス
ホ−sn−グリセロールは21.1%(w/w)、及びパルミチ
ン酸は9.1%(w/w)、ペプチドFは0.9%(w/w)及び水
0.4%(w/w)であった。
得られたサーファクタントの各作用は次のとおりであ
った。
表面張力低下作用: 最大表面張力;34.1dyne/cm 最小表面張力;8.9dyne/cm 気液界面拡散作用: 到達時間;65秒、平衡表面張力;34.8dyne/cm 気液面吸着作用: 到達時間;115秒、平衡表面張力;39.5dyne/cm 肺胞腔容量維持作用: 肺容量(5cm水圧);39ml/kg (実施例17) 1,2−ジパルミトイルグリセロ−(3)−ホスホコリ
ン210mg、1,2−ジアシル−sn−グリセロ−(3)−ホス
ホ−sn−グリセロール(アシル基の炭素数14〜24個:シ
グマ社製)90.0mg及びパルミチン酸33.0mgをクロロホル
ム−メタノール混合液〔3:1(V/V)〕400mlに溶解し、
ペプチドDの3.0mgをTFA0.5mlに溶解した。これらの溶
液を混合し、減圧乾固した。得られた残留物を50℃で15
分間かけて水−エタノール混合液〔9:1(V/V)〕120ml
に懸濁した。この懸濁液を−60℃で凍結させて真空度50
〜100μHgで28時間乾燥し、白色粉末のサーファクタン
トを337.9mg得た。
この粉末中にエタノールの残存は認められず、サーフ
ァクタントの総重量に対する各成分の含量は、1,2−ジ
パルミトイルグリセロ−(3)−ホスホコリンは62.1%
(w/w)、1,2−ジアシル−sn−グリセロ−(3)−ホス
ホ−sn−グリセロールは26.6%(w/w)、及びパルミチ
ン酸は9.8%(w/w)、ペプチドGは0.9%(w/w)及び水
0.6%(w/w)であった。
得られたサーファクタントの各作用は次のとおりであ
った。
表面張力低下作用: 最大表面張力;29.6dyne/cm 最小表面張力;1.8dyne/cm 気液界面拡散作用: 到達時間;45秒、平衡表面張力;29.1dyne/cm 気液面吸着作用: 到達時間;80秒、平衡表面張力;32.3dyne/cm 肺胞腔容量維持作用: 肺容量(5cm水圧);48ml/kg (実施例18) ペプチドGの代わりにペプチドHを用いた以外は(実
施例17)と同様にしてサーファクタントを製造した。
この粉末中にエタノールの残存は認められず、サーフ
ァクタントの総重量に対する各成分の含量は、1,2−ジ
パルミトイルグリセロ−(3)−ホスホコリンは61.9%
(w/w)、1,2−ジアシル−sn−グリセロ−(3)−ホス
ホ−sn−グリセロールは26.5%(w/w)、及びパルミチ
ン酸は9.7%(w/w)、ペプチドHは0.9%(w/w)及び水
0.9%(w/w)であった。
得られたサーファクタントの各作用は次のとおりであ
った。
表面張力低下作用: 最大表面張力;32.4dyne/cm 最小表面張力;1.3dyne/cm 気液界面拡散作用: 到達時間;65秒、平衡表面張力;33.1dyne/cm 気液面吸着作用: 到達時間;90秒、平衡表面張力;34.6dyne/cm 肺胞腔容量維持作用: 肺容量(5cm水圧);41ml/kg (実施例19) ペプチドGの代わりにペプチドIを用いた以外は(実
施例17)と同様にしてサーファクタントを製造した。
この粉末中にエタノールの残存は認められず、サーフ
ァクタントの総重量に対する各成分の含量は、1,2−ジ
パルミトイルグリセロ−(3)−ホスホコリンは61.6%
(w/w)、1,2−ジアシル−sn−グリセロ−(3)−ホス
ホ−sn−グリセロールは26.4%(w/w)、及びパルミチ
ン酸は9.7%(w/w)、ペプチドIは0.9%(w/w)及び水
1.4%(w/w)であった。
得られたサーファクタントの各作用は次のとおりであ
った。
表面張力低下作用: 最大表面張力;32.3dyne/cm 最小表面張力;5.8dyne/cm 気液界面拡散作用: 到達時間;55秒、平衡表面張力;29.9dyne/cm 気液面吸着作用: 到達時間;70秒、平衡表面張力;31.7dyne/cm 肺胞腔容量維持作用: 肺容量(5cm水圧);43ml/kg (実施例20) ペプチドGの代わりにペプチドJを用いた以外は(実
施例17)と同様にしてサーファクタントを製造した。
この粉末中にエタノールの残存は認められず、サーフ
ァクタントの総重量に対する各成分の含量は、1,2−ジ
パルミトイルグリセロ−(3)−ホスホコリンは61.5%
(w/w)、1,2−ジアシル−sn−グリセロ−(3)−ホス
ホ−sn−グリセロールは26.4%(w/w)、及びパルミチ
ン酸は9.7%(w/w)、ペプチドJは0.9%(w/w)及び水
1.6%(w/w)であった。
得られたサーファクタントの各作用は次のとおりであ
った。
表面張力低下作用: 最大表面張力;33.9dyne/cm 最小表面張力;4.7dyne/cm 気液界面拡散作用: 到達時間;65秒、平衡表面張力;32.9dyne/cm 気液面吸着作用: 到達時間;115秒、平衡表面張力;34.2dyne/cm 肺胞腔容量維持作用: 肺容量(5cm水圧);40ml/kg 本発明サーファクタントの懸濁性試験の結果を〔表
2〕に示す。
配列表 配列番号:1 配列の長さ:27 配列の型:アミノ酸 トポロジー:直鎖状 配列の種類:ペプチド 配列 配列番号:2 配列の長さ:27 配列の型:アミノ酸 トポロジー:直鎖状 配列の種類:ペプチド 配列 配列番号:3 配列の長さ:27 配列の型:アミノ酸 トポロジー:直鎖状 配列の種類:ペプチド 配列 配列番号:4 配列の長さ:27 配列の型:アミノ酸 トポロジー:直鎖状 配列の種類:ペプチド 配列 配列番号:5 配列の長さ:27 配列の型:アミノ酸 トポロジー:直鎖状 配列の種類:ペプチド 配列 配列番号:6 配列の長さ:27 配列の型:アミノ酸 トポロジー:直鎖状 配列の種類:ペプチド 配列 配列番号:7 配列の長さ:27 配列の型:アミノ酸 トポロジー:直鎖状 配列の種類:ペプチド 配列 配列番号:8 配列の長さ:27 配列の型:アミノ酸 トポロジー:直鎖状 配列の種類:ペプチド 配列 配列番号:9 配列の長さ:27 配列の型:アミノ酸 トポロジー:直鎖状 配列の種類:ペプチド 配列 配列番号:10 配列の長さ:27 配列の型:アミノ酸 トポロジー:直鎖状 配列の種類:ペプチド 配列
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 藤原 哲郎 岩手県盛岡市本町通3―20―25―701 (56)参考文献 特表 平1−518188(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C07K 14/785 A61K 38/00 - 38/58 CA(STN)

Claims (7)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】下記特定配列 (配列中、Xaaは存在しないか又はCys、Ser若しくはAla
    を表し、XbbはCys、Ser又はAlaを表し、XccはHis又はAs
    nを表し、XddはLeu又は11eを表し、XeeはVal又はIleを
    表し、XffはIle、Leu又はVa1を表し、Xggは存在しない
    か又はLeuを表す。)で表されるペプチド。
  2. 【請求項2】特定配列のペプチドが配列番号1〜6に記
    載のいずれかである請求の範囲第1項記載のペプチド。
  3. 【請求項3】特定配列のペプチドが配列番号7〜lOに記
    載のいずれかである請求の範囲第1項記載のペプチド。
  4. 【請求項4】請求項1に記載の特定配列のペプチド、コ
    リンホスホグリセリド、酸性リン脂質及び脂肪酸類から
    なる肺サーファクタント。
  5. 【請求項5】コリンホスホグリセリドが1,2−ジパルミ
    トイルグリセロ−(3)−ホスホコリンである請求の範
    囲第4項記載の肺サーファクタント。
  6. 【請求項6】酸性リン脂質が1,2−ジアシル−sn−ジパ
    ルミトイルグリセロ−(3)−リン酸である請求の範囲
    第4項記載の肺サーファクタント。
  7. 【請求項7】請求項1に記載の特定配列のペプチド、コ
    リンホスホグリセリド、酸性リン脂質及び脂肪酸類を含
    有する肺サーファクタントを、有効成分として含む呼吸
    窮迫症候群治療剤。
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