JPS59501985A - 生殖腺機能に影響を及ぼすペプチド類 - Google Patents

生殖腺機能に影響を及ぼすペプチド類

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JPS59501985A
JPS59501985A JP50368583A JP50368583A JPS59501985A JP S59501985 A JPS59501985 A JP S59501985A JP 50368583 A JP50368583 A JP 50368583A JP 50368583 A JP50368583 A JP 50368583A JP S59501985 A JPS59501985 A JP S59501985A
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シヤ−ウツド・ナンシ−・エム
エイデン・リ−・イ−
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シユピ−ス・ヨアヒム
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ザ・サルク・インステチュ−ト・フォ−・バイオロジカル・スタディ−ズ
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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】 生殖腺機能に影響を及ぼすペプチド類 本発明は魚類の下垂体によるゴナドトロピンの放出を左右するペプチドに関する 。更に詳細には、本発明は魚類に投与した場合、ゴナドトロピンの放出量を高め 、また産卵をおこさせるのに有効なRプチドに関する。
発明の背景 下垂体は視床下部として知られる脳の基部における領域の茎に結合している下垂 体は前葉および後葉の二種類の基本的葉を有している。下垂体後葉は視床下部で 生成された二種のホルモン、すなわちバソプレミンおよびオキシトシンを貯蔵し 汎循環系に移行させる。下垂体前葉は多数のホルモンを分泌し、これらのホルモ ンは複合蛋白質または糖蛋白質の分子であって血清を経ているいろな器官へ移動 し、そして末梢器官からの他のホルモンの血流中への分泌を刺激する。特に卵胞 刺激ホルモン(FSH)および黄体形成ホルモン(LH)(これらは応々にして イナトゝトロヒ0ン類またはゴナドトロピンホルモンと呼ばれる)は下垂体から 放出される。これらのホルモンは種々に組合って生殖腺の機能を調整して精巣中 にテストステロンを、そして卵巣中にプロゲステロンとエストロゲンを生成させ 、更に配偶子の生成と熟成を調整する。
下垂体前葉からホルモンが放出されるためには通常視床下部で生成された別の種 類のホルモンが前もって放出されることが必要である。前記の様な視床下部ホル モンはゴナドトロピンホルモン(特に黄体形成ホルモン、LH)の放出を起こす 因子として作用する。LHおよびFSHの様なコ゛ナトトロピンの放出因子とし て作用する特別な視床下部ホルモンを本書では”GnRH” と呼ぶことにする 。ここで”RH’“は゛放出因子”を表わし Tl c n−はゴナドトロピン ホルモンが放出されていることを意味する。GnRHは別名LRFおよびLHR Hともいう。
GnRHはすでにヒト、ヒツジ、ブタ、ウシ、ラットなどの浦乳動物から単離さ れ、同定および合成もされている。
哨乳動物のGnRHは次式で示される構造を有するデカペプチド9である。
111G−1u−His−Trp−8er4yr−Gly−Leu−Arg−P ro鴫1y−NH2Rプチドはアミノ酸を2個以上含有し、そのうちの1つの酸 のカルボキシル基は別のアミノ酸のアミン基に連結している様な化合物である。
前記のCnRHの構造式はアミン基が左側にあり、カルボキシル基が右側にある 様なRプチドの伝統的な表示に従ったものである。アミノ基の位置は左側から右 側に向ってアミノ基に番号をつけることによって特定される。GnRHの場合、 右側末端部のカルボキシル基のヒドロキシ部分はアミン基(NF2)で置換され ており、これによってアミド9作用がもたらされる。前記の個々のアミノ酸基の 略号は伝統的なものであり、アミノ酸の慣用名にもとづく。p−G 1uはぎロ グルタミン酸である。Hisはヒスチジンである。Trpはトリシトファンであ る。
Serはセリンである。Tyrはチロシンである。Glyはグリシンである。L enはロイシンである。Argはアルギニンである。
Proはゾロリンである。グリシンを除いて、本発明のRプチド中のアミノ酸残 基は特にことわらない限りL−配置のものである。
発明の概要 本発明は魚類にゴナドトロピンの放出をおこさせる高い効力を有する精製Rプチ ドを提供する。本発明は魚類の生殖作用に対して有効な作用を及ぼす啄ゾチド( 魚類GnRHと呼ばれる)を提供する。これは数千匹のサケの脳から単離・精製 され、その後特質が明らかにされたデカ投プチドである。サケの脳には、とのR プチト9が約10n、!9未満しか含まれていないので多量のサケの脳が必要で あった。
好ましい実施態様の詳細な記載 本発明によシ、下記のRゾチト9が合成された。これは魚類にゴナドトロピンの 放出をおこさせる。従って、天然魚類GnRHであると思われる。
pGlu−Di 5−Trp−8e r−Tyr−G 1y−Trp−Leu− Pro−G1yJIH2このはプチドは完全固相重合法、部分固相重合法、断片 縮合法、古典的な溶液添加法、または最近開発された組みかえDNA技術などの よう々適当な方法によって合成される。例えば、完全固相合成法の技術は“固相 又プチド合成”、StewartおよびYoung著、Freeman社刊(サ ンフランシスコ)(1969)に開示されておシ、この技術はValeらに19 78年8月8日付で与えられた米国特許第4,105,603号の開示によって 実証されている。断片縮合による合成方法は、米国特許第3,972,859号 (1976年8月3日発効)で実証されている。その他の利用しりる合成法は米 国特許第3,842,067号(1974年10月15日発効)および米国特許 第3,862,925号(1975年1月28日発効)などにより実証されてい る。
これらの合成法に共通なことは、各種アミノ酸部分の不安定な側鎖基を適当な保 護基で保護し、該側鎖基が存在する間は該側鎖基の部分で化学反応がおこらない ようにすることである。
また、別の共通事項は添加されているアミノ酸または断片がそのガルボキシル基 の位置で反応している間該アミノ酸または断片上のα−アミノ基全保護しておき 、続いてα−アミノ保護基を選択的た除去し、α−アミノ基の部位で次の反応が 行なわれるようにすることである。
公知の種類のα−アミン保護基として例えば、(1)ホルミル、トリフルオロア セチル、フタリル、T’os、ベンゾイル、ベンゼンスルホニル、ニトロフェニ ルスルフェニル、トリチルスルフェニル、0−ニトロフェノキシアセチル、アク リルイル、クロルアセチル、アセチルおよびγ−クロルブチリルの様なアシル型 保護基類;(2)ベンジルオキシカルボニル(Z)およびp−クロルベンジルオ キシカルボニル、p−ニトロベンジルオキシカルボニル、p−ブロモベンジルオ キシカルボニルおよびp−メトキシベンジルオキ7カルボニルのような置換ベン ジルオキシカルボニルの様な芳香族ウレタン型医護基類;(3)ターブチルオキ シカルボニル(Boc )、ジイソゾロビルメトキシカルボニル、イソプロピル オキシカルボニル、エトキシカルボニルおよびアリルオキシカルボニルのような 脂肪族ウレタン型保護基類;(41ンクロ啄ンチルオキシ力ルボニル、アダマン チルオキシカルボニルおよびシクロへキシルオキシカルボニルのようなシクロア ルキルウレタン型保護基類; (5)フェニルチオカルボニルのよ5 うなチオウレタン型保護基類;(6)トリフェニルメチル(トリチル)およびベ ンジルのようなアルキル型保護基類;(7)トリメチルシランのようなトリアル キルシラン基類などがある。好ましいα−アミノ保護基は+3ocである。
ベンズヒドリルアミン樹脂を使用すると、樹脂支持体から開裂させてにゾチドの C−末端部分にグリシンアミドを生成させることによシ合成中にアミノ酸配列を 完成させた後、C−末端アミド官能基を直接得ることができる。その他の樹脂を 使用する場合、固定結合はベンジルエステル基である。これは4プチドを樹脂支 持体から開裂させた後、C−末端アミドに転化させなければならない。好ましい 方法は、保護ペプチドをアンモニア分解して樹脂からはずし、次いで水添分解ま たはフッ化水素開裂によって保護基を除去することからなる。別法として、メタ ノール/(Et)3Nでエステル交換することによって開裂し、次いで、得られ たエステルをアミドに転化し、そして続いて前記のように脱保護する。これらの 方法はStewart の”固相ペプチド合成”のP、42〜P、46に記載さ れている。
後記の実施例において、α−アミン保護アミノ酸を所望の順序で段階的て結合し 、目的とする構造を有する化合物を生成する。しかし、各アミノ酸を別々に反応 系中に添加するかわシに、固相反応系に添加する前にこれらのアミノ酸のいくつ かを結合させておくこともできる。
所望のアミノ酸配列が合成された後、フッ化水素のような試薬で処理することに よって樹脂支持体からRプチドを除去する。
この際、ベンズヒト9リルアミン樹脂が使用されていた場合、樹脂から4プチト ゝが開裂されるばかシでなく、残っている全ての側鎖保護基ならびにグルタミン 酸上のα−アミン保護基(存在すれば)も開裂され、択プチトゝが直接得られる 。クロルメチル化樹脂が使用されている場合、ペプチドはメタノール分解によっ て樹脂から分離させることができる。その後、回収生成物をシリカゲルでクロマ トグラフし、そして、収集画分をアンモニア分解し、メチルエステルをC−末端 アミドに転化する。その後側鎖保護基は前記のようにして、または接触還元(例 えば、Pd/c) のようなその他の方法でTrp部分を損傷しないように維持 する条件を用いて開裂させることもできる。開裂剤としてフン化水素を使用する 場合、反応容器中にアニソールを添加し、不安定なアミノ酸側鎖(即ち、トリ・ ブトファン)の破壊を防止する。
本発明の啄プチトゝはクロルメチル化樹脂、メチルベンズヒドリルアミン樹脂( MB)IA)またはベンズヒドリルアミン(BHA)樹脂を用いて固相重合法に より合成することが好ましい。この合成は米国特許第4,211,693号に詳 細に述べられた方法てより、アミノ酸を鎖中VC段階的定温加することにより行 なわれる。
前記米国特許の開示を参考として本明細書に加える。当分野で周知なように、側 鎖保護基をSer、 TyrおよびHisに添加し、その後、これらのアミノ酸 を樹脂上に増成されつつある鎖に結合させる。側鎖保護基はTrpにも添加でき る。しかし、固相重合法を使用する場合、Trpはしばしば側鎖を保護しないま ま使用される。
固相重合法は完全に保護された中間体はプチド樹脂をもたらす。完全に保護され た一2ゾチトゝを、例えば、アンモニア分解によジクロルメチル化樹脂支持体か ら開裂させ、完全に保護されたアミド中間体を生成することができる。本発明の 中間体は次式で示される。
Xl−pGlu−Hi 5(X2)−Trp(X3)−8er (X4)−Ty r (X” )−Gly−Trp(X3)−Leu−Pro−Gly−X6式中 、X は水素またはポIJJプチドの段階合成において当分野でpGluのα− アミノチッ素の保護に有用であることが知られているタイプのα−アミノ保護基 、例えば、前記の(2)群のりちのいずれかの基((2)群のうちのいずれが1 つの基を使用する場合、好捷しくはZである)である。
X はHisのイミダゾールチッ素用の保護基であシ、2,4−ジニトロフェニ ル、Eloc、ベンジル、ZおよびTosからなる群から選択さ°れる。別にX  は水素であることもできる。このととは、側鎖チン素原子上に保護基が存在し ないことを意味する。
X は水素原子、またはインド−ル窒素のだめの保護基、たとえばホルミル基も しくはベンジル基である。しかし多くの合成に際し、Trp f保護する必要は ない。
X4はSerのアル丹−ル性水酸基のための保護基であり、アセチル基、ベンゾ イル基、テトラヒドロピラニル基、tert、−ブチル基、トリチル基、ベンジ ル基および2,6−ジクロルベンジル基よりなる群から選ばれる。ベンジル基が 好ましい。別に、X4は水素であることもできる。
x5 はTyrのフェノール性水酸基のための保護基であり、テトラヒドロピラ ニル基、tert、−ブチル基、トリチル基、ベンジル基、ベンジルオキシカル ボニル基、4−ブロムベンジルオキシカルボニル基および2.6−ジクロルベン ジル基よりなる群から選ばれる。2.6−:)クロルベンジル基が好ましい。別 に、X5は水素であることもできる。
X f、1NH2,、−0−CH2−(樹脂支持体:)、−NH−[:樹脂支持 体〕。
エステル、アミドまたはヒトゝラジトゝである。
5 X〜X のだめの側鎖保護基を選ぶための規準は、保護基が合成の各工程でα− アミン基保護基を除去するために選ばれる反応条件下で試薬に対し安定でなけれ ばならないことである。
保護基は結合反応条件下で離脱してはならず、また保護基は希望するアミノ酸配 列が完了した時点でRゾチド鎖を変化させない反応条件下で除去できなければな らない。
基Xが−0−CH2−[樹脂支持体〕である場合、ポリスチレン樹脂支持体の多 数の官能基の1つのエステル部分が表わされている。基XがGly−NH−[: 樹脂支持体〕である場合、アミド結合はGlyまたはD−AlaをBHA樹脂ま たはメチルBHA樹脂に結合させる。
はゾチドの保護基の除去ならび((ベンゾヒドリルアミン系樹脂からの(プチド の離脱は、0℃でフン化水素酸(HF)を用いて行うことが好ましい。HFで処 理する前にアニソールをペプチドに添加する。真空下でHFを除去したのち、離 脱しかつ保護基を除去された啄プチドをエーテルで処理し、デカント、希酢酸中 に入れ、凍結乾燥する。
はプチビの精製はCMCカラム上でイオン交換クロマトグラフィー処理したのち 溶離系n−ブタノール:0.IN酢酸(容量9 比1:1)を用いてセファデックスG−25を充填したカラム上で分配、クロマ トグラフィー処理する。本発明のペプチドを魚類に投与する場合、体重1009 あたり約10μg未満の投与量で有効である。魚類およびその他のを椎動物(哺 乳類および両性類を含む)に有効であると思われる。
実 施 例 次式で示される投プチドを前記の固相重合方法により製造する。
BHA樹脂を使用する。活性化剤として3倍過剰量のBoc誘導体およびDCC を使用し、CH2Cl2中で2時間かけて、BOC−保護G1yを樹脂に結合さ せる。グリシン残基はアミドゝ結合によシB、HA残基に結合する。
各アミノ酸残基のカップリングにつづいて洗浄、脱保護および次のアミノ酸残基 のカップリングを自動機械を使用して下記の表に示す順序で行なう。樹脂約51 を用いて開始する。
1CH2C12洗浄 Some (2回) 32 メタノール(MeOH)洗浄 30m1 (2回) 33CH2C12洗浄80m1 (3回) 34 50チ TFA+5%1.2−エタンジチオールのCH2Cl2溶液7Qm(! (2回 )105CH2C12洗浄80罰(2回) 36 12.5%TEAのCH2C l2溶液70meC2回) 57 MeOH洗浄40m1 (2回) 28CH 2CI!2洗浄80m1 (3回) 39 特定の保護アミノ酸の溶解度に応じ てBOC−アミノ酸(10ミリモル)のDMFまたはCH2Cl2溶液3Qrn l 、および(DCC)(10ミリモル)のCH2Cl2溶液(1回) 3 ト 300 10 MeOH洗浄40m1 (2回) 311 12.5%TEA ノCH2 (J22溶液70g(1回) 312 MeOH洗浄30mg (2回) 31 3CH2C12洗浄BOmg (2回) 3工程13の後、アリコートをニンヒ ドリン試験用に採取する。
この試験が陰性であるとき、次のアミノ酸のカップリングの工程1にもどり、こ の試験が陽性ないし多少陽性であるとき、工程9〜13にもどる。
前記の順序は最初のアミノ酸を結合させた後、本発明のペプチドの各アミノ酸を カップリングするのに使用される。合成の1ま た。Hisの側鎖はTO8で保護した。しかし、Trpの側鎖は保護しなかった 。serのヒト80キシル基用の側鎖保護基として○Bz1を使用した。Tyr のヒドロキシル基用の側鎖保護基として2,6ジクロロインジルを使用したう2 で保護されたpGluを最終アミノ酸として導入した。Boc−Trp il: CH2(J2に不溶性であり、DMFを使用して結合した。
樹脂からの投プチドの開裂および側鎖の完全な脱保護はHFによりo℃で極めて 迅速におこなわれる。HFで処理する前に掃去剤としてアニソールを添加した。
真空下でHFを除去した後、50チ酢酸で樹脂を抽出し、そして、洗浄液を凍結 乾燥させ粗製Rプチド粉末を得る。
次いで、Rivierらが”投プチド類−構造と生理作用−”(,1979)、 pp、125〜128に開示したような半予備逆相HPLCによ、!1llKゾ チドを精製する。純度をチェックし、所望の純度に達していなければ、0.1% TFA中のアセトニトリル勾配溶離剤を使用し、RP−HPLCにより更に精製 する。
薄層クロマトグラフおよび数種類の溶剤系を使用し、ならびに、逆相高速液体ク ロマトグラフおよびリン酸トリエチルアンモニウム水溶液とアセトニトリルを使 用することによってデカ投プチドが均質であると判断する。得られた精製はプチ ドのアミノ酸分析は生成構造に関する式と一致する。このことは、各アミノ酸鎖 てついて実質的に整数値がなりたつことを示す。光電旋光計で比旋光度を測定す る〔α]、−−39° (C−1,1%酢酸) カエルは二種類のGnRH様イプチドを有する。成人カエルの脳中のRプチドは 、哺乳類のGnRHと同一であることが確認されている。しかし、新生児の脳中 およびを髄神経節中には異なったRプチドが存在する。現在、この啄プチドは魚 類GnμBと同じ構造を有すると思われている。また、哺乳類の神経系は、中枢 神経系中で性行動を変化させるのに有効な似たような片われを有するものと思わ れる。
実施例で製造した啄プチドを試験管内で効力検定した。これには、カエルから最 近摘出した生きた上位順神経節細胞の培養物を使用した。相当培養物を、同量以 上の哺乳類GnRHを有する成る量の魚類CnRHで処理する。次いで、これら の培養物を対照物と比較する。この処理のちとすぐに、細胞膜を通してのイオン 移動を示す細胞内記録を調製することによって培養物を試験する。これらの効力 検定の結果から、魚類GnRH合成4プチドは哺乳類Gn RHよシも約10倍 も効力が高いことが示された。
このにゾチドは魚類の繁殖力を調整するのだ使用できると思われる。更に詳細に は、様々な種の真骨上目魚類の産卵を促進させるのに極めて有効であると期待さ れる。魚類詳化場でただちに使用される。とれに関して、投与は、約20μg〜 100μgの投与量あるいは体重が約1009の魚類についてはもつと低い投与 量で1.魚類に腹膜内ちるいは筋肉内注射することによって行ない得るものと思 われる。捷だ、ペプチドは魚類が遊泳している水中に溶解させることによって所 定の期間にわたり投与することもできるであろう。この間に、はブチドは鯉を通 して魚類の血流中に吸収される。
13 このタイプのズプチト9はしばしば、獣医薬または人間用医療薬として受容でき る、酸付加塩または例えば、亜鉛、鉄、カルシウム、バリウム、マグネシウム、 アルミニウムとの金属錯体のような、非毒性塩の形で投与される。(本発明の目 的にとっては酸付加塩として投与されるものと思われる。)このような酸付加塩 の代表例は塩酸塩、臭化水素酸塩、硫酸塩、リン酸塩、タンニン酸塩、パモ酸塩 、シュウ酸塩、フマール酸塩、グルコン酸塩、アルギン酸塩、マレイン酸塩、酢 酸塩、クエン酸塩、安息香酸塩、コハク酸塩、リンゴ酸塩、アスコルビン酸塩、 酒石酸塩などである。
綬プチド、またはその非毒性塩を医薬的に受容できる担体と混合して調製した医 薬組成物はまた、哺乳類(ヒトを含む)に投与することもできる。静脈内、皮下 、筋肉内、鼻腔内、脳を髄内または経口の、いずれの投与経路でも試験管におけ る有効性が示された。ヒトに投与する場合、はゾチドの純度は少なくとも約93 %でなければならない。好ましくは、小力くとも約98係の純度を有していなけ ればならない。この純度は、企図された投ゾチドが存在する全ての同様な深プチ ドおよびRゾチド断片の表示重量係を構成することを意味する。投与は医師また は獣医師によって行なわれ、ゴナドトロピンの分泌を調節し、および/または、 排卵をおこさせる。必要な投与量は達成すべき特定の目的および所望の治療期間 により変化する。一般的に、哺乳類G n RHについて使用される投与量と同 様な投与量が使用できる。例えば、体重1kgあたシ約5μg〜約lμJの間の 個別的魚類であろう。この場合、ペプチドは著しく低純度のもの、例えば、純度 約5係または純度約1%のものであっても使用可能である。前記のように、天然 デカ投プチドはこのような魚類中に極く少量しか存在しない。従って、このよう な魚類からの初期抽出物はこのようなデカ啄プチドは1チよりはるかに低い量で しか含有していないであろう。
本発明をその好ましい実施態様について記載してきた。しかし、当業者に自明で あるような変更および改変は、添付の請求の範囲に述べた本発明の範囲からはず れることなく為し得るものと理解しなければならない。
本発明の様々な特徴は次の請求の範囲に強調されている。
国際調査報告 1m61nl110nal AppHc*1lan Na、PCT/US831 01700第1頁の続き 0発 明 者 シュピース・ヨアヒム アメリカ合衆国カリフォルニア州92024アー

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 、11次式で示される合成啄ゾチド pG1 u−Hi s−T r p−3e r−Ty r−Gly−T rp− Leu−Pr o−G ly−■22、固相合成法によって合成的に製造された 請求の範囲第1項に記載のペプチド。 3、非毒性塩の形をしている請求の範囲第1項に記載のペプチドゝ。 4、有効量のpG 1u−Hi s−T rp−3e r−Ty r−Gl y −Trp−Leu−Pro−Gly−NH2および非毒性の固形または液状担体 からなる魚類の産卵を促進する組成物。 5、前記投プチドは非毒性塩の形で存在する請求の範囲第4項に記載の組成物。 6、 次式で示されるベゾチトゝ中間体。 Trp(X” )−Leu−Pro−Gly−X6C式中、X は水素、または 、α−アミン基用保護基である;X は水素、または、Hisのイミダゾールチ ッ素用保護基である; X は水素、捷たけ、Trpのインドールチッ素用保護基である; X は水素または、Serのアルコール性ヒト90キシル基用保護基である; 又 は水素または、 Tyrのフェノール性ヒドロキシル基用保護基である;そ して、 X はo−c口。−〔樹脂支持体〕、NH−(樹脂支持体〕、エステル類、アミ ド類、ヒドラジド類およびNH2からなる群から選択される; ただし、x−x 基のうちの少なくとも1つはHまたはNH2ではない。)
JP50368583A 1982-11-01 1983-10-31 生殖腺機能に影響を及ぼすペプチド類 Pending JPS59501985A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60226898A (ja) * 1983-12-23 1985-11-12 コズポンテイ バルト− エス ヒテルバンク ア−ルテイ−. 新規ゴナドリベリン誘導体およびその製造方法

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