(57)【要約】【課題】  吸入により生体に作用する物質の受容部位が、上気道にあるのか又は下気道にあるのかを正確に評価する方法の提供。【解決手段】  下気道と分別された非ヒト動物の上気道に人工呼吸器を装着し、人工呼吸下、吸入により生体に作用し得る物質を鼻腔より吸入させ、当該物質の生体に対する作用を測定する、当該物質の受容部位の評価方法。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
下気道と分別された非ヒト動物の上気道に人工呼吸器を装着し、人工呼吸下、吸入により生体に作用し得る物質を鼻腔より吸入させ、当該物質の生体に対する作用を測定する、当該物質の受容部位の評価方法。
【請求項２】
下気道と上気道の分別が気管切開によるものであり、鼻腔より吸入させる当該物質が下気道に吸入されない長さのチューブを下気道に装着する請求項１記載の評価方法。
【請求項３】
下気道と分別された非ヒト動物の上気道に人工呼吸器を装着し、人工呼吸下、吸入により生体に作用し得る物質を鼻腔より吸入させ、当該物質の生体に対する作用を測定し、さらに非ヒト動物の下気道に、吸入により生体に作用し得る物質を吸入させ、当該物質の生体に対する作用を測定する、当該物質の受容部位の評価方法。
【請求項４】
下気道と分別された非ヒト動物の上気道に人工呼吸器を装着し、人工呼吸下、被験物質を鼻腔より吸入させ、当該物質の生体に対する作用を測定し、さらに非ヒト動物の下気道に、被験物質を吸入させ、当該物質の生体に対する作用を測定する、下気道及び／又は上気道に特異的に作用する物質のスクリーニング方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、吸入により生体に作用する物質の受容部位が、嗅細胞等の上気道にあるのか、気管支等の下気道にあるのかを評価する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
気道への吸入により生体に作用する成分として、種々の香料成分、中枢神経作用薬、吸入ステロイド、気管支拡張剤、抗アレルギー剤等の気管支喘息治療薬、去痰薬等がある。このうち香料成分は、これを用いる療法がアロマテラピーと称されるように、睡眠導入作用、鎮静作用、リラックス作用、覚醒（興奮）作用、交感神経抑制作用、交感神経賦活作用、副交感神経抑制作用、副交感神経賦活作用、自律神経調節作用、抗菌作用、免疫賦活作用、抗コンフリクト作用、抗不安作用等を有することが知られている。
【０００３】
一般に香料成分のこれらの生理作用は、鼻腔から吸入された匂い成分が、上気道にある嗅神経細胞に受容され、電気信号に変換された後、嗅神経、嗅球、そして大脳辺緑系へと伝えられ、自律神経系の遠心路などを介して、心臓など各効果器に作用するものと考えられている。一方、気管支喘息治療薬等は、鼻腔から下気道である気管支に移行し、気管支内の細胞に受容され、気管支喘息治療作用を発揮すると考えられている。
【０００４】
しかしながら、これらの吸入により生理作用を発揮する成分のうち、その成分が上気道と下気道のどちらに受容部位が存在し、生理作用等を発揮するのかを、有効に評価する方法がなかった。その理由は、下気道に選択的に被験物質を吸入させてその作用を検討した報告はあるが、上気道に選択的に被験物質を吸入させてその作用を検討する手法がなかったからである。すなわち、薬物を上気道又は下気道から吸入させてその作用を検討した例はいくつか存在する（非特許文献１〜６参照）が、いずれも下気道への吸入は選択的に行なわれているものの、上気道への吸入においては通常の吸入手段を用いており、上気道にのみ薬物を吸入させてその作用を検討したものではない。
【非特許文献１】Fundam. Appl. Toxicol., 16, p636-655(1991)
【非特許文献２】Eur. Respir. J. Suppl. 6, p523-526(1989)
【非特許文献３】Am. Rev. Respir. Dis. 136, p363-368(1987)
【非特許文献４】J. Appl. Physiol. 62, p1317-1323(1987)
【非特許文献５】J. Appl. Physiol. 75, p1247-1255(1993)
【非特許文献６】日胸疾会誌24(11), p1232-1239(1986)
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、吸入により生体に作用する物質の受容部位が、上気道にあるのか又は下気道にあるのかを正確に評価する方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明者は、通常の呼吸により鼻腔より吸入した薬物を上気道にのみ作用させる手段を見出すべく種々検討した結果、非ヒト動物の上気道と下気道を分別し、分別した上気道に人工呼吸器を装着し、人工呼吸下において薬物を通常の呼吸により鼻腔から吸入させれば、薬物は上気道にのみ移行するため、生体反応を測定すれば、その薬物が上気道の受容部位を介して生理作用を発揮していることが評価できることを見出した。また、この測定系と通常の下気道選択的吸入系とを組み合せれば、その評価がさらに正確にできることも見出した。さらに、この評価系を用いれば下気道及び／又は上気道に特異的に作用する物質のスクリーニングが可能になることも見出した。
【０００７】
すなわち、本発明は、下気道と分別された非ヒト動物の上気道に人工呼吸器を装着し、人工呼吸下、吸入により生体に作用し得る物質を鼻腔より吸入させ、当該物質の生体に対する作用を測定する、当該物質の受容部位の評価方法を提供するものである。
【０００８】
また、本発明は、下気道と分別された非ヒト動物の上気道に人工呼吸器を装着し、人工呼吸下、吸入により生体に作用し得る物質を鼻腔より吸入させ、当該物質の生体に対する作用を測定し、さらに非ヒト動物の下気道に、吸入により生体に作用し得る物質を吸入させ、当該物質の生体に対する作用を測定する、当該物質の受容部位の評価方法を提供するものである。
【０００９】
また、本発明は、下気道と分別された非ヒト動物の上気道に人工呼吸器を装着し、人工呼吸下、被験物質を鼻腔より吸入させ、当該物質の生体に対する作用を測定し、さらに非ヒト動物の下気道に、被験物質を吸入させ、当該物質の生体に対する作用を測定する、下気道及び／又は上気道に特異的に作用する物質のスクリーニング方法を提供するものである。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、吸入により生理作用を有する物質の受容部位が上気道にあるのか又は下気道にあるのかを正確に評価することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明の評価方法には、吸入により生体に何らかの作用をする物質（以下、被験物質ということもある）であればいずれも適用することができる。このような被験物質としては、交感神経抑制作用、交感神経賦活作用、副交感神経抑制作用、副交感神経賦活作用、自律神経調節作用、鎮静作用、免疫賦活作用、疲労軽減作用、覚醒作用、抗菌作用、抗コンフリクト作用、リラックス作用、抗不安作用、鎮痛作用等を有することが知られている精油成分及びこれ含む精油が挙げられる。
【００１２】
かかる精油成分としては、α−ピネン、オイゲノール、イソオイゲノール、リナロール、酢酸リナリル、シトロネラール、シトロネロール、プレゴン、シネオール、ベンズアルデヒド、酢酸フェニルエチル、α−テルピネール、オレンジテルペン、シモール、イソボルネオール、酢酸ボルニル、メントール、メントン、フェネチルアルコール、アガロスピロール、ジンコーエレモール、α，β−サンタロール、デヒドロコスタスラクトン、コスツノリド、カレン、ファルネセン、ツヨプセン、グロブロール、パチョリアルコール、ヒノキチオール、ネロリドール等が挙げられる。
【００１３】
またこれらの成分を含む精油としては、タイワンヒノキ、ヒノキアスナロ、ヒノキ、サンダルウッド、沈香、白檀、ヒバ油、スギ材、エンピツビャクシン材、ショウブ、ラベンダー、カモミール、ローマンカモミール、ペパーミント、レモン、ローズ、ジャスミン、オレンジ、ビターオレンジ、ネロリ、フェンネル、バジル、ムスク、ユーカリ、オレガノ、ハッカ、クローブ、イランイラン、ブルメアメブラナセア、カラミンタシラティク、クロトンゼートナー、リパアルバ、スギ、モミ、ヒマラヤスギ、イチョウ、クヌギ、スダジイ、タブノキ、アラカシ、マテバンイ、イロハモミジ、コナラ、サカキ、サンゴジュ、ヤブツバキ等の精油が挙げられる。
【００１４】
これらの精油成分のうち、鎮静作用、リラックス作用を有するものとしては、酢酸リナリル、α−ピネン、シネオール、メントン、メントール、リモネン、シトラール、リナロール、ミルセン、ヒノキチオール等のモノテルペン類；ツヨプセン、ゲルマクロン、パチョリアルコール、サンタロール、セドレン、β−カリオフィレン、グアイオール、グロブロール、ファルネソール、α−ヒュムレン、ネロリドール、セドロール等のセスキテルペン類；オレンジ・スイート、ネロリ、ペパーミント、ラベンダー、ローレル、セージ、レモンバーベナ、ジャスミン、ベルガモット、パイン、サイプレス、メリッサ、イランイラン、サンダルウッド、シダーウッド、アトラスシダー、クローブ等の精油類が挙げられる。
【００１５】
本発明においては、上気道と下気道を分別した非ヒト動物を用いる。非ヒト動物としては、上気道と下気道を有する非ヒト動物であればよいが、哺乳類、例えばラット、マウス、モルモット、ウサギ、イヌ、ネコ、ブタ、ウシ、ウマ、ヒツジ、ヤギ等が挙げられるが、ラット、マウス、モルモット、イヌ、ネコ等が実験操作上好ましい。上気道と下気道の分別は、気管切開により行なわれる。例えば、上気道と下気道の中間部で気管を切開するのが好ましい。なお、この気管切開は麻酔下に行なうのが望ましい。
【００１６】
下気道と分別された上気道に人工呼吸器を装着する。この人工呼吸器の装着により、上気道側に自然な呼吸運動が維持される。このとき、上気道と人工呼吸器の間はチューブにより接続するのが好ましい。チューブはシリコーンゴム製、フッ素ゴム製、軟質ポリエチレン製など、軟質のものを用い、喉頭まで差し込まないように浅めに装着するのが好ましい。これにより、チューブ装着による粘液物の分泌を抑えることが可能である。このチューブは、例えば動物がラットの場合、切開した中間部から約５mm差し込めば良い。一方、上気道と分別された下気道には、鼻腔より吸入された被験物質が下気道に吸入されないような長さのチューブを装着しておくのが好ましい。ここで、下気道に吸入されないような長さは、必要であれば、下気道に受容部位を有する対照物質の生理作用が実質的に検出限界以下であることを確認することによって、決定することができる。なお、チューブの他端は開口させておく必要がある。なぜなら、閉鎖させてしまうと、自発呼吸が出来なくなってしまうからである。このチューブは、例えば動物がラットの場合、切開した中間部から約４cm以上であれば十分である。
【００１７】
次に人工呼吸下に鼻腔より被験物質を吸入させる。被験物質の鼻腔からの吸入は、鼻腔を被うカップ等を用いて行なうのが好ましい。このようにすれば、動物は、自然な状態での呼吸により、被験物質を鼻腔から吸入し、吸入された被験物質は上気道だけに接触する（図２参照）。
【００１８】
このように上気道にのみ被験物質を接触させた状態で、当該被験物質の生理作用を測定すれば、当該被験物質が上気道に受容部位を有するのか、又は下気道に受容部位を有するのかが評価できる。すなわち、この条件下で生理作用が得られれば、その被験物質は上気道に受容部位を有し、その結果その生理作用が奏されたと判断できる。これに対し、この条件下で生理作用が得られなければ、その被験物質は下気道に受容部位を有すると判断できる。
【００１９】
ここで生理作用の測定は、その生理作用に適切な指標を採用することができる。例えば、鎮静作用、リラックス作用、覚醒作用、興奮作用等は、自発運動、バルビタール睡眠時間、事象関連電位（ＣＮＶ）、脳血流量、心電図、血圧、呼吸数、皮膚血流量、血中ＡＣＴＨ等により測定できる。自律神経（交感神経、副交感神経）に対する作用等は、心電図、血圧、瞳孔対光反射、皮膚電位活動、皮膚血流量、呼吸数等により測定できる。鎮痛作用等は酢酸によるライジング発現、体温低下等により、抗コンフリクト作用等はコンフリクト試験等により測定することができる。
【００２０】
また、上記の上気道選択的吸入方法による測定値に加え、下気道選択的吸入方法による生理作用を測定すれば、被験物質の受容部位が正確に判断できる。また、精油のような２種以上の成分を含有する組成物を被験物質とした場合、その組成物中の一部の成分が上気道に受容部位を有し、他の成分が下気道に受容部位を有することが判定できる。ここで用いる下気道特異的吸入方法は、自体公知の方法でもよいが、前記の如く上気道と分別された下気道に被験物質を吸入させる手段（図３参照）が、１匹の個体で上気道吸入と下気道吸入を行ってもよいが、２匹以上の個体で上気道吸入と下気道吸入とに分けてそれぞれ行った方が好ましい。また、生理作用の測定は、前記と同様に行なえばよい。
【００２１】
さらに、通常の状態で鼻腔から被験物質を吸入させて生理作用を測定し（図１参照）、その測定値と前記の測定値を対比すれば、被験物質の受容部位がさらに正確に評価できる。また、この方法により、下気道及び／又は上気道に特異的に作用する物質がスクリーニングできる。なお、このスクリーニングに用いる被験物質は、吸入により生体に作用することが判明していない物質であってもよい。
【００２２】
複数の成分を含む精油を用いて本発明方法により受容部位を評価すれば、各成分の受容部位が判断できるだけでなく、それらの成分の生理作用の強さの評価、それらの成分の生理作用の分離が可能となる。また、従来、香りが弱いために生理作用のあることがわからなかった成分のスクリーニングも可能となる。
【実施例】
【００２３】
次に実施例を挙げて本発明を説明する。
【００２４】
実施例１
Ａ：方法
（１）被験動物
ウィスター系ラット（雄、１０〜１３週齢；チャールズ  リバー  ジャパン社）を購入し、温度２５±１℃、湿度５５±１％、照明時間７：００〜１９：００の条件下で、１週間の予備飼育したラットを実験に供した。
【００２５】
（２）麻酔条件
１．５％  α−クロラロース−７％ウレタン／生理食塩水溶液を調製し、この溶液を０．７mL／１００ｇ体重（α−クロラロース０．１０５ｇ／kg体重、ウレタン０．４９ｇ／kg体重）で腹腔内投与した。以下、この麻酔条件をＣｈｌ−Ｕｒｅ麻酔とする。
【００２６】
（３）被験物質吸入（全体吸入）
カップを仰臥位で保定したＣｈｌ−Ｕｒｅ麻酔下ラットの鼻に被せ、空気を充填したガスボンベより、空気を流速１．０ ｌ／minで常時カップから鼻腔内へ吸入させた（これを全体吸入と呼ぶ）（図１）。被験物質吸入は、空気を送風するシリコンチューブの途中にガラス製Ｕ字管を接続し、そのＵ字管内に被験物質を入れて行なった。空気のみを吸入させる場合は、Ｕ字管内に何も入れずに行なった。
【００２７】
（４）被験物質の気道分別吸入（上気道吸入と下気道吸入）
被験物質の作用点を明らかにするために、ラットをＣｈｌ−Ｕｒｅ麻酔下で仰臥位で保定した後に、気道を、鼻腔、咽頭、喉頭などが存在する上気道、そして気管、気管支、肺などが存在する下気道の２つに分別して、各々の気道に選択的に吸入させた。被験物質吸入は、空気を送風するシリコーンチューブの途中にガラス製Ｕ字管を接続し、そのＵ字管内に被験物質を入れて行なった。空気のみを吸入させる場合は、Ｕ字管内に何も入れずに行なった。
＜上気道吸入＞
上気道はシラスコン製チューブ（外径２．０mm）を咽頭まで差し込まないよう浅めに挿入し軟質の絹製縫合糸で軽く結び固定し、チューブに小動物人工呼吸器（夏目製作所）を装着し、６０rpmで作動させた。下気道はポリエチレン製チューブ（外径２１／３mm）を装着し、軟質の絹製縫合糸で結び固定した。尚、下気道用チューブは暴露した被験物質の影響が出ないように長めのチューブを装着した。カップを鼻に被せ、鼻から鼻腔内へ、１．０ l／minで被験物質を吸入させた（図２）。
＜下気道吸入＞
上気道は影響が出ないように結紮し、下気道にポリエチレン製チューブ（外径２２／３mm又は２１／３mm）を装着、縫合糸で結び固定し、カップを下気道チューブに被せ、１．０ l／minで被験物質を吸入した（図３）。
【００２８】
Ｂ．結果
被験物質としてセドロール、オレンジスイート、サンダルウッド及びシダーウッドを用いた場合の心拍数の変化を、図４、図５、図６及び図７にそれぞれ示した。図４のように全体吸入と下気道吸入との心拍数の低下率が同じであり、上気道吸入では心拍数が変化しなかったことから、セドロールは下気道に受容部位を有することが判明した。図５から、オレンジスイートには、下気道に受容部位を有する興奮作用を有する成分と、上気道に受容部位を有する鎮静作用を有する成分が含まれることが判明した。また図６から、サンダルウッドは、下気道に受容部位を有する極めて即時的な鎮静作用を有する成分が含まれることが判明した。
【００２９】
さらに図７から、シダーウッドは、全体吸入では心拍数が低下するが、上気道吸入と下気道吸入に分けて受容部位を評価すると、下気道に受容部位を有する鎮静作用を有する成分と、上気道に受容部位を有する興奮作用を有する成分が含まれることが判明した。さらに、シダーウッドの主成分の１つがセドロールであり、図４から、セドロールは下気道吸入により心拍数が低下することから、シダーウッド下気道吸入時の鎮静効果（心拍数低下）の原因成分は、セドロールではないかと推測できる。
【００３０】
実施例２
実施例１と同様にして各種精油、精油成分の心拍数変化を評価した。その結果を表１〜表３に示す。
【００３１】
【表１】
2004286740.tif 000002
【００３２】
【表２】
2004286740.tif 000003
【００３３】
【表３】
2004286740.tif 000004
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】被験物質を全体吸入させた状態を示す図である。
【図２】被験物質を上気道から吸入させた状態を示す図である。
【図３】被験物質を下気道から吸入させた状態を示す図である。
【図４】セドロールを全体吸入、上気道吸入及び下気道吸入させた場合の心拍数変化を示す図である。
【図５】オレンジスイートを全体吸入、上気道吸入及び下気道吸入させた場合の心拍数変化を示す図である。
【図６】サンダルウッドを全体吸入、上気道吸入及び下気道吸入させた場合の心拍数変化を示す図である。
【図７】シダーウッドを全体吸入、上気道吸入及び下気道吸入させた場合の心拍数変化を示す図である。
【図１】
2004286740.tif 000005
【図２】
2004286740.tif 000006
【図３】
2004286740.tif 000007
【図４】
2004286740.tif 000008
【図５】
2004286740.tif 000009
【図６】
2004286740.tif 000010
【図７】
2004286740.tif 000011