JPH03135997A - 心房ナトリウム排泄因子拮抗体 - Google Patents

心房ナトリウム排泄因子拮抗体

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JPH03135997A
JPH03135997A JP2229552A JP22955290A JPH03135997A JP H03135997 A JPH03135997 A JP H03135997A JP 2229552 A JP2229552 A JP 2229552A JP 22955290 A JP22955290 A JP 22955290A JP H03135997 A JPH03135997 A JP H03135997A
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Jean-Paul Dr Clozel
ジャン―ポール・クローゼル
Walter Dr Fischli
ヴェルター・フィシュリ
Erich Dr Hochuli
エーリッヒ・ホッフリ
Ernst Dr Kupfer
エルンスト・クプファー
Wolfgang Weber
ヴォルフガング・ヴェーバー
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F Hoffmann La Roche AG
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    • C07K7/52Cyclic peptides containing at least one abnormal peptide link with only normal peptide links in the ring
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    • A61PSPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P9/00Drugs for disorders of the cardiovascular system
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    • A61P9/00Drugs for disorders of the cardiovascular system
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は哺乳類心房ナトリウム排泄因子の拮抗体、その
生理学的に適合しうる塩、該拮抗体を含有する微生物、
該拮抗体およびその塩の製法、かかる拮抗体またはその
塩を含有する医薬製剤、および、特に血圧調節が関与す
る疾病の治療のためのそれらの使用に関する。
心房ナトリウム排泄因子(ANF)それ自体はプレプロ
ホルモンとして哺乳類心房で合成され、126アミノ酸
のプレホルモンとして顆粒中に貯蔵される。特定の刺激
、例えば心耳の拡張の結果として、その蛋白質は28ア
ミノ酸(99−126)よりなる生物活性ペプチドにプ
ロセシングされそして血液循環中に分泌される。
ANFの好ましい標的臓器は腎臓であって、そこでこの
ものは糸球体濾過速度、腎血流およびナトリウム排泄を
増大させ尿量を増加させる。さらに、ANFはまた血圧
低下に繋がる血管拡張作用も有する。一般的にANFは
血圧調節機構に影響を与えると考えられている[Nee
dleinan、 PおよびGreenwald。
J、 E、、 New Engl、 J、 Med 3
14 : 828 (1986)]。
他方ANPは、種々のレベルで、即ち、レニン分泌低下
、アンギオテンシンにより予め収縮された血管の弛緩、
アンギオテンシン誘導アルドステロン合成の遮断、およ
び、アルドステロン誘導ナトリウム保持に対抗するナト
リウム排泄作用および利尿作用により、レニンーアンギ
オテンシン系の生理学的作用に拮抗する。
今、例えばショック状態のような重症の低血圧および脱
水症状の急性調節に使用できるANF拮抗体が発見され
た。
本発明によるANF拮抗体はストレプトミセス属、好ま
しくはブラウンシュバイクの西独微生物標本所に198
8年8月30日にブダペスト条約の下DSM番号477
7および4778で寄託されているストレプトミセス科
の微生物から、並びに、そのANF拮抗体含有継代培養
物、突然変異体および変種から、これを単離することに
より生産できる。
前記した微生物は、例えば炭素源として澱粉、デキスト
リン、グルコース、D−マンニトール、リボースまたは
グリセロール、そして窒素源として大豆粉、酵母エキス
またはペプトンを含有する液体培地中で、知られた発酵
方法に従って培養できる(例えばRehm、 H,J、
のr IndustrielleMikrobiolo
gieJ 、  Sprrnger−Verlag、 
Berlin。
Heidelberg、 New York、 198
0を参照)。上記した培地のための塩としては、好まし
くはアンモニウム、マグネシウムまたはカルシウムの塩
、またはこれらの混合物が考えられる。他の発酵条件と
しては、約20〜37℃の温度範囲、好気的条件下での
1〜6日間のインキュベーション期間および例えばポリ
プロピレン系のもののような適当な知られた消泡剤があ
げられる。
ANF拮抗体は、粗製抽出物、即ち細胞および培地の抽
出物から、または、細胞塊から、または培養濾波から、
当業者の知るペプチド精製法の組合せにより、所定の条
件下で培養された前記微生物から単離できる。ヒト、ウ
シまたはラットのような哺乳類においてかかるANF拮
抗体を検出するには、実施例4および5に詳述する方法
の組合せ、または、環状グアノシン−燐酸合成速度低下
の測定またはその他の当業者の知る拮抗体検出方法を使
用できる。
上記した粗製抽出物からのANF拮抗体の好ましい精製
方法として考えられるものは、限外濾過、液−液抽出例
えば水と2−ブタノールとの混合液を用いる液−液抽出
、好ましくはDEAE−セファロースでの陰イオン交換
クロマトグラフィー−シリカゲルクロマトグラフィー(
逆相も含む)、例えばキレートアフィニティ樹脂、好ま
しくは銅キレート樹脂、特にイミノジ酢酸リガンドを有
する樹脂でのアフィニティークロマトグラフィー、およ
び例えばセファデックスL)I−20のような変性デキ
ストランでのゲル浸透クロマトグラフィーである。
ANF拮抗体は知られたペプチド精製方法を用いて、好
ましくは例えばメタノールのような低級アルコールで抽
出することにより、細胞塊から精製できる。
好ましい実施態様においては、ANF拮抗体は、培養濾
波から単離する。このためには、例えば、好ましくはポ
リスチレンを基体とするマクロ細孔性吸着樹脂例えばア
ンバーライトで゛の吸着、好ましくはアガロースを基体
とする例えばDIEAE−セファロースでのイオン交換
クロマトグラフィー、逆相系を含むシリカゲルでのクロ
マトグラフィーおよび、好ましくは金属キレートマトリ
ックスでのアフィニティークロマトグラフィー、ならび
に、2−ブタノールを用いるのが特に好ましい抽出操作
のような、知られた蛋白質またはペプチド精製方法を同
様に用いることができる。
特に好ましい実施態様においては、ANF拮抗体を以下
の方法で単離する。ANF拮抗体をポリスチレンを基体
とするマクロ細孔性吸着樹脂を用いて培養濾波から分離
しそして水性イソプロパツールを用いてこの樹脂から溶
離させる。次に、このカラムから得られた生物活性溶出
液を、遠心分離、リン酸塩緩衝液での希釈および濾過の
後、p117.0で平衡させたDEAE−イオン交換カ
ラムに加える。
ANF拮抗体の溶離は適当な濃度の塩化ナトリウムを用
いて行なう。このようにして得られた溶出液を、次に逆
相シリカゲルカラムにポンプで送り込む。ここからのA
NF拮抗体の溶離は適量のトリフルオロ酢酸を含有する
水/アセトニトリルの段階的グラジェントを用いて行な
う。この溶出液を水で希釈したものを次に、調製用C−
18シリカゲルカラムに加える。このカラムからのAN
F拮抗体の溶離は水/アセトニトリル直線状グラジェン
トを用いて行う。溶出液をイソプロパツールの存在下に
蒸発させる。残留物をイソプロパツールにとり、リン酸
塩緩衝液/塩化ナトリウムで平衡させた銅キレートゲル
カラム上で分離し、そしてANF拮抗体を平衡緩衝液お
よび適当な濃度のイミダゾールを用いて溶離させる。こ
の溶出液を調製用C−18HPLCシリカゲルカラムに
添加する。適当な濃度のトリフルオロ酢酸の存在下、水
中アセトニトリルの直線状グラジェントを用いてこのカ
ラムからANF拮抗体を純粋な形態で溶離できる。
本発明のANF拮抗体の特性決定はペプチド化学で一般
的な物理化学的方法を用いて実施できる。
第1図〜第3図は実施例1〜5により単離されたANF
拮抗体の詳細なデータを示すものである。
第1図:チオグリセロール中におけるANF拮抗体の「
高速原子衝撃」質量スペクトル: Ill/Z=187
0.9は、組成+ IC,。Hz+N*+Oz4+H+
の(M+Hつピークである。計算された分子量は187
0.8であった。
第2図: KBr中のANF拮抗体の赤外線スペクトル
第3図:紫外線スペクトル[メタノール中で測定;λ、
、、 □280nm (e =6923)]更に、この
ANF拮抗体は[cZ]”o= +12°(c=0.9
%、メタノール中)の旋光度であることが解った。この
ANF拮抗体の分解は約200°Cで起こった。薄層ク
ロマトグラフィー、分析用高圧液体クロマトグラフィー
およびアミノ酸分析による特性決定を既知方法で、そし
て好ましくは実施例3に記載したようにして実施できる
。これらの分析で得られる詳細なデータも実施例3に示
す。
測定されたデータに基づけば、本発明のANF拮抗体は
環状ペプチドである。
環状ペプチドは、ペプチド化学で知られた方法、例えば
、溶液中における古典的なペプチド合成法、フラグメン
トの縮合、部分的または完全な固相合成例えばMerr
ifieldのJ、 Am、 Chem、 Soc、 
85:2149 (1963)記載の方法、そしてその
後の環化により、化学的に合成できる。さらに、かかる
環状ペプチドの直鎖状類似体もまた例えばManiat
ris等、 1982. ”Mo1ecular Cl
oning 、 Co1d SpringHarbor
に記載されるような当業者に知られた組み換えDNA技
術を用いても調製でき、そして、その後に環化できる。
本発明の別の目的は、ANF拮抗活性を有するストレプ
トミセス科より得られるANF拮抗体の類似体である。
類似体とは、環状ペプチドの1つまたはそれ以上のアミ
ノ酸が知られた方法で側鎖基上で化学的に修飾されてい
る化金物または、1つまたはそれ以上のアミノ酸がAN
F拮抗活性を損なうことなく置き換えられるか不在であ
る化合物を指すことが理解されるべきである。かかる類
似体は既に記載のあるペプチド化学の方法または組み換
えDNA技術、例えば、計画的突然変異誘発により調製
できる。
本発明によるANF拮抗体およびその類似体、ならびに
それらの生理学的に適合しうる塩は、医学製剤、主に、
血圧の調節が関与する疾病の治療のための製剤の製造に
使用できる。更に、本発明によるANF拮抗体は、その
他の薬学的活性物質と組合せることが望ましいかその必
要がある場合は、知られた方法で慣用の固体または液体
の担体物質を用いて製剤化できる。かかる製剤の投与は
同様の活性および構造を有する既知製剤と同様の通常の
基準を考慮して行なうことができる。
以上、一般的用語を用いて本発明を記載したため、以下
の実施例により本発明をより詳しく説明する、これによ
り本発明が限定されることは全く無い。
実施例1 発酵 それぞれ、培地644(2%全脂大豆粉、2%D−マン
ニトール;pHを水酸化ナトリウムで7.4に調整後培
地を20分間121 ”Cで滅菌:1ml/lの濃度の
ポリプロピレングリコールも滅菌前に培地に添加)10
0ydの入った振盪フラスコ10本にDSM番号477
8を有するストレプトミセス科の菌の胞子または菌糸体
を接種しそして48時間30°Cで好気的にインキュベ
ートした。次にこれらの培養物を培地644の101を
含有する発酵器に植え継ぎ、0.4vvmで通気、36
0rpmで攪拌しながら30℃で24時間操作した。
次にこの発酵器から培地644の2001を含有する2
001生産発酵器に植菌した。これを、通気0.3vv
m、攪拌600rpmで30℃で96時間操作した。
この方法で操作した各2001の発酵物5つを合わせて
、培養濾波からANF拮抗体6.1g(実施例4の結合
試験から測定)を得た。
実施例2 ANF拮抗体の単離 工程l: 実施例1記載の2001発酵器発酵器ブロスを吸引濾過
し、培養濾波1301を得た。
工 程2: 工程lの濾波をサーバクロム(Servachrom)
XAD −2(Serva、 Heidelberg、
西独、粒径0.3〜0.9 rnm)を充填したクロマ
トグラフィーカラム(カラム寸法15X50an)に毎
時201でポンプ送りし、次に水20j’および10%
水性イソプロパツール201で洗浄した。50%イソプ
ロパツール25fを用いてANF拮抗体を樹脂から溶離
した。溶出液を20℃で真空下に濃縮し、IIlの生物
活性濃縮物を得た。次にイソプロパツール101’、5
0%イソプロパツールlO1および水301で洗浄する
ことにより吸着樹脂を再生させた。
工 程3: 更に精製するために、クロマトグラフィーカラム(カラ
ム寸法14X26cm)にDEAE−セファロースFF
 (Pharmacia、 Llppsala、スエー
デ:/)41を充填し、100mMリン酸ナトリウム緩
衝液(pl(7,0)12f、次に、10mMリン酸ナ
トリウム緩衝液(pH7,0)81で洗浄した。カラム
は流量毎時4〜51で操作した。工程2の濃縮物11を
10mMリン酸ナトリウム緩衝液(pH7,0)71で
希釈し、遠心分離しく30分、 10.00Orpm)
、濾過しくヒダ折り濾紙)そしてカラムにポンプで送っ
た。次にカラムを10mMリン酸ナトリウム緩衝液(p
H7,0)161で洗浄しそしてANF拮抗体を10m
Mリン酸ナトリウム緩衝液(pH7,0)、100mM
塩化ナトリウム161で溶離した。
カラムを10mMリン酸ナトリウム緩衝液(pH7,0
)、1M塩化ナトリウム81、次に0.1M水酸化ナト
リウム溶液81で洗浄してイオン交換体を再生させた。
工程l〜3にわたる操作を5回行ない、ANF拮抗体を
含有する溶出液621を得た。
工 程4: 工程3の溶出液621をICN Biomedical
s(Eschwege。
西独)製の5ilica RP−18を充填したクロマ
トグラフィーカラム(粒径二32〜63μm;カラム寸
法:3.7X58(2):流量:毎時3.6i7)にポ
ンプで送り込んだ。次にカラムを順次、水11.O,1
Mリン酸ナトリウム緩衝液(1))13.0) 8.5
1!および水41で洗浄した。次にカラムを水/アセト
ニトリルの段階的グラジェント、5 mM )リフルオ
ロ酢酸、で洗浄すると、ANF拮抗体が40〜60%ア
セトニトリルで溶離され、5.71の溶出液が収集され
た。
工 程5: 工程4の溶出液を水で希釈してlOI!とし、Prep
C−18(Waters、 Milford、米国)を
充填した鋼製カラム(粒径:50〜105μm;カラム
寸法:5X30cm;流量毎分80−)にポンプで送り
込んだ。次に、5 mM )リフルオロ酢酸を含有する
水/アセトニトリル混合物をカラムにポンプで送り込ん
だ。アセトニトリルの量は、25分間は20%、30分
間は20〜40%(直線状グラジェント)、そして最初
に75分間は40%とし、それによりANF拮抗体が溶
離された。溶出液1.211を回収し、真空下40℃で
蒸発させ、その際イソプロパツールを少しずつ添加して
生成物を溶液中に保った。蒸発残留物3.99gが得ら
れ、これはANF拮抗体2.44gに相当した(アミノ
酸分析により測定)。
工 程6: 下記構造のキレートゲルを)Iochuli、 E[C
himica40 : 408 (1986)]に従っ
てセファロースCL 6B FFから調製した。
(本質以下余白) その0.81をクロマトグラフィーカラム(カラム寸法
: 7 X21an)に充填した。流量毎時51で、5
0mM硫酸鋼溶液21水21 :  50mM酢酸ナト
リウム溶液(pH3,5)、1M塩化ナトリウム2!;
水21および50mMリン酸ナトリウム緩衝液(pH7
,5)、0.5M塩化ナトリウム(平衡緩衝液)21で
順次洗浄することによりゲルを調製した。工程5で得ら
れた物質2gをイソプロパツール75m/に溶解し、平
衡緩衝液11で希釈しそして流量毎時21でキレートゲ
ルカラムにポンプで送り込んだ。
次に、カラムを平衡緩衝液4Ilで洗浄した。次にAN
F拮抗体を3mMイミダゾール含有平衡緩衝液4.41
1次に釦Mイミダゾール含有平衡緩衝液2.61を用い
て、流量毎時2Ilで溶離させた。工程5の物質全体3
.99gから、キレートカラムでの2回の操作で溶出液
3.41が得られ、これにはANF拮抗体のみが含有さ
れることがHPLC分析により分った(実施例3参照)
。キレートゲルを再生させるには、流量毎時51で、5
0mM EDTA溶液(pf(8,0)21;水2r!
:0.2M水酸化ナトリウム溶液21水51で洗浄した
工 程7: 工程6の溶出液(3,1)をPrep C−18(Wa
ters)を充填した鋼製カラム(工程5におけると同
様の実験パラメーター)にポンプで送り込んだ。次に、
カラムを溶出液のpHが酸性となるまで5mM トリフ
ルオロ酢酸で洗浄した。次にANF拮抗体を、0〜80
%アセトニトリル15mM トリフルオロ酢酸の直線状
グラジェントで60分間カラムから溶離させた。
溶出液250m1が得られ、これを真空下40°Cで濃
縮し、凍結乾燥後、ANF拮抗体1.25gが白色粉末
として得られた。
実施例3 ANF拮抗体の特性決定 薄層クロマトグラフィー:塩素/トリジンで脱色される
スポットが、シリカゲル60F□、 (Merck)上
、n−ブタノール/酢酸/水80/20/20(v/v
/v)を溶離剤としてRf=0.66の位置で得られた
高圧液体クロマトグラフィー(HPLC) : Wat
er製のμBondapak C−18カラム(3,9
X 300mm)上、アセトニトリル/水にl、 5m
M トリフルオロ酢酸、の溶離剤混合物を用い、流量毎
分1−1および検出波長228nmで、保持時間4.4
6分を有するシグナルを得た。
アミノ酸分析はSpackman−D、 !(、等[A
nalyt。
Chem、 30 : 1190 (1958)]の方
法に従って実施した。
加水分解は6N塩酸を用いて110℃で24時間、また
は4Nメタンスルホン酸を用いて実施した。加水分解物
のアミノ酸組成はLiquimatlllアミノ酸分析
器(Kontron AG)で分析したところ以下の結
果が得られた。
(本質以下余白) 理論値 l アミノ酸   実測値 t(is      O,96 N83     1.23 Asx      3.00     3Ser   
   0.85     1cty      4.9
9     511e      1.92     
2Tyr      1.02     1Phe  
    2.96     3Trp      1.
 l      1Asxの値を3とした。やはりSp
ackman、 D、 H。
等の[Analyt、 Chem、 30 : 119
0 (1958)]の方法に従って実施した特殊分析に
より、Asx・2Aspおよび1Asnであることが解
った。アミノ酸の配置は加水分解および続<  (+)
−1−(9−フルオレニル)エチルクロロホルメートと
の誘導体形成により、L型であることが解った。
一次構造は、酵素的および化学的分解で得られたペプチ
ドの自動エドマン分解、rROEsYJ  rNOES
YJおよびrRELAYED C03YJのような種々
の2Dパルス法を同時に使用する全分子のNMRスペク
トル分析、および、「FAB」質量スペクトル分析によ
り決定した。その構造をペプチド化学で慣用に、用いら
れるアミノ酸の略語を用いて第4図に示す。
これは置換1.4.7.10.13.16.19.22
−オクタアザシクロペンタコサンである。
実施例4 ANF拮抗体のインビトロ検出 ANF拮抗体による、そのレセプターからの放射性標識
ANFの置換えをBurgisser等の結合試験[B
iochem、 Biophys、 Res、 Com
m、 133:1201(1985)]により測定した
。ウシ副腎線の脱調製物をレセプター調製物として用い
た。50mM トリスハ(C1,500mM MgC1
t、  1 mM EDTA、 0.5%ウシ血清アル
ブミンおよび1mM0−フェナントロリン、pH7,6
,中のこの調製物100μlに、この緩衝液145μ!
中の”I−ANF(20,000cpm、 18.2+
)M)およびジメチルスルホキシド5μl中のリガンド
を添加した。この混合物を4°Cで24時間インキュベ
ートし、そしてWhatman GF/Cガラス繊維フ
ィルター上の急速濾過により結合ANFを遊離ANFか
ら分離した。上記緩衝液で3回(3X4ml)フィルタ
ーを洗浄した後、フィルターを破砕しそしてその放射能
をガンマカウンターで測定した。結合阻害をIC,。と
じて定量的に示したが、これは”’I−ANFの結合が
半分阻害されるリガンドの濃度であることが理解される
べきである。
表: IC5゜値 リガンド        tCS。(nM)ラットAN
F (99−126)    0.110ANF拮抗体
       860 実施例5 ANF拮抗体のインビボ活性 自然発生高血圧ラット(SHR)または正常血圧病原体
不含(SPF)ラットの20週齢のものを用いてインビ
ボ試験を行った。ANF2.5μg/kg/分を意識の
あるSHRに注入すると、血圧が45mm)1g低下し
た。
次にANF拮抗拮抗■/kgの巨丸投与したところ血圧
が再び220mmHgの初期値まで上昇した。血圧を1
00〜l lOmmHHに上昇させるためにアンギオテ
ンシンII(0,15μg/kg/分)を中枢反射の無
い麻酔下のSPFラット(「を髄切断ラットJ)に注入
した。
次にANF 10μg/kgの巨丸投与を行うと、血圧
が20mmHg低下した。続いてANF拮抗拮抗■/k
gを静脈内投与したところ、血圧が再び初期値まで上昇
した。この実験により、ANF拮抗体の存在下における
血圧上昇は交感神経反射の活性化によるものではなく、
ANF拮抗体の作用によるものであることが解る。
実施例6 ANF拮抗体のジメチルエステル 実施例2に従って単離されたANF拮抗体40■を96
%硫酸30■を含有するメタノール40m1に溶解し、
室温で65時間放置した。次に、この溶液を水120m
1で希釈しそしてNucleosi C−18,10μ
m(Macherey−Nagel、 Dt)ren、
西独)を充填した鋼製カラム(2x25cm)に5m1
1分の流速でポンプで送り込んだ。
次に、水中の30%アセトニトリル、5mMトリフルオ
ロ酢酸、でカラムを洗浄した。ジメチルエステルは水中
の50%アセトニトリル、5mM )リフルオロ酢酸、
で溶離させた。溶出液を凍結乾燥し、ジメチルエステル
31■を無色粉末として得た。実施例4の方法で測定し
たジメチルエステルのIC3゜値は2500nMであっ
た。
【図面の簡単な説明】
第1図はチオグリセロール中におけるANF拮抗体の「
高速原子衝撃J質量スペクトルを示す図、第2図はKB
r中のANF拮抗体の赤外線スペクトルを示す図、第3
図は紫外線スペクトルを示す図および第4図はANF拮
抗体のアミノ酸配列を示す図である。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、DMS番号4777および4778を有するストレ
    プトミセス属の微生物から単離しうる、哺乳類心房ナト
    リウム排泄因子の拮抗体。 2、分子量約1870を有する環状ペプチドまたはかか
    るペプチドの生理学的に適合しうる塩である請求項1記
    載の化合物。 3、第4図に示すアミノ酸配列を有する請求項2記載の
    化合物。 4、治療上活性な薬剤としての請求項1〜3の何れか1
    項記載の化合物。 5、血圧の調節が関与する疾病の治療のための請求項1
    〜3の何れか1項記載の化合物。6、DMS番号477
    7および4778を有するストレプトミセス属の微生物
    を培養し、次に粗製培養抽出物、培養細胞塊または培養
    濾波から請求項1〜3の少なくとも1項に記載の化合物
    を単離し、そして所望によりその化合物を生理学的に適
    合しうる塩に変換することを包含する請求項1〜3の何
    れか1項記載の化合物の製法。 7、所望により更に治療活性を有する物質および/また
    は無毒性で不活性な、治療上適合しうる担体物質の1種
    またはそれ以上と組合わせた、請求項1〜3の何れか1
    項記載の化合物を含有する医薬製剤。 8、所望により付加的な治療活性物質および/または無
    毒性で不活性な、治療上適合しうる担体物質の1種また
    はそれ以上と組合わせた、請求項1〜3の何れか1項記
    載の化合物を含有する、血圧調節が関与する疾病の治療
    の為の医薬製剤。 9、疾病の治療のための請求項1〜3の何れか1項に記
    載の化合物の使用。 10、血圧調節が関与する疾病の治療のための請求項1
    〜3の何れか1項に記載の化合物の使用。 11、請求項6記載の方法に従って製造された請求項1
    〜3の何れか1項記載の化合物。
JP2229552A 1989-09-01 1990-09-01 心房ナトリウム排泄因子拮抗体 Pending JPH03135997A (ja)

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CH3168/89 1989-09-01
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