(57)【要約】【課題】生体内で生成する活性酸素のうち一酸化窒素を効率よく消失させ、生体内における活性酸素の過剰状態を解消するための手段を提供する。【解決手段】遷移金属の微粉末、例えば白金微粉末又は白金合金の微粉末を含む一酸化窒素の分解剤。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
遷移金属の微粉末を含む一酸化窒素の分解剤。
【請求項２】
遷移金属が貴金属である請求項１に記載の分解剤。
【請求項３】
白金微粉末又は白金合金の微粉末を含む請求項１に記載の分解剤。
【請求項４】
遷移金属コロイドを含む水性の請求項１ないし３のいずれか１項に記載の分解剤。
【請求項５】
１０００ｍｌあたり１ｍＭ以下の割合の遷移金属を含む請求項４に記載の分解剤。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一酸化窒素の分解剤に関する。
【背景技術】
【０００２】
生体内、特にミトコンドリア、ミクロソーム、白血球などにおいて、Ｏ2-（スーパーオキサイドアニオン）、Ｈ2Ｏ2（過酸化水素）、ＨＯ・（ヒドロキシラジカル）、および励起分子種である1Ｏ2（一重項酸素）などの高い反応性を示す活性酸素種（ラジカル）が多く発生しており、生態防御、生化学反応などを含めた生体制御に関与していると言われている。また、一酸化窒素(NO)は短寿命の不安定ラジカル種であり、この物質も活性酸素の一種として生体内で重要な機能を有していることが明らかにされている（現代化学, 1994年 4月号特集）。
【０００３】
正常な細胞では、これら活性酸素種の生成量は主反応である酸化還元反応等量の１％程度であり、分解酵素などによって順次代謝されている。ヒトが呼吸で体内に入れた酸素の９５％以上は、通常の代謝過程を経て水となるが、残りの数％はミトコンドリアやミクロソームの電子伝達系において活性酸素となり、それらは多くの場合、ス−パーオキサイドデスミューテス（ｓｕｐｅｒｏｘｉｄｅ  ｄｉｓｍｕｔａｓｅ）、カタラーゼ、グルタチオンペルオキシデーなどの抗酸化酵素により消去されている。
【０００４】
しかしながら、これらの抗酸化酵素によっては全ての活性酸素を除去できず、活性酸素の一部はタンパク質、脂質、核酸等を酸化してしまう。これらの酸化された物質は、別の生体防衛機構により一部修復がなされるものの、徐々に不可逆的に酸化損傷された物質が生成する。その結果、疾病や老化に繋がっていくとされている。
【０００５】
さらに、加齢とともにス−パーオキサイドデスミューテスなどの抗酸化酵素の発現量が減少することはよく知られている。老化による活性酸素種代謝能の低下や病気による活性酸素種の過剰生成によってこれらの酸化物の代謝が間に合わず蓄積してしまうと、非特異的に脂質等の細胞成分を酸化し、その障害から細胞死を導くこともある。これが老化やアルツハイマーなど多くの病気の一因となっている。
【０００６】
活性酸素が関与する疾病として、ガン、糖尿病、アトピー性皮膚炎、アルツハイマー、網膜色素変性症等が挙げられるが、ヒトの病気の９０％には何らかのかたちで過剰状態の活性酸素が関与していると言われている。特に、生体内のミトコンドリアでは、酸素の９０％以上が代謝され、細胞内で最も多く活性酸素が生成される。ミトコンドリア内で生成される活性酸素と抗酸化系とのバランスが遺伝病や加齢によって保てなくなると、ミトコンドリアから処理しきれなかった活性酸素が漏れ出して細胞に損傷を与え、老化やアポトーシスによる細胞死が引き起こされる。
【０００７】
活性酸素を消去させる手段として、水を電気分解して酸化還元電位を最大で−２００ｍＶ〜−２５０ｍＶにしたものが還元水として開発されており、また、電気分解によりｐＨを９〜１１したアルカリイオン水が開発されている（例えば、谷腰欣司著、「今日からモノ知りシリーズ−とことんやさしい水の本」、初版、日刊工業新聞社、２００１年１１月、ｐ．１００−１２４）。また、高活性金属微粒子、例えば白金コロイドは、活性酸素の一種であるＨ2Ｏ2（過酸化水素）を分解させることが知られている（例えば、特開平１０−６８００８号公報、００４０段落）。しかしながら、白金コロイドが生体内でスーパーオキサイドや一酸化窒素の消去作用を有することに関して報告した文献はない。
【０００８】
なお、高活性金属微粒子の製造方法については、古くから種々知られている（例えば特公昭５７−４３１２５号公報、特公昭５９−１２０２４９号公報、及び特開平９−２２５３１７号公報など）。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明者らは、生体内で生成する活性酸素のうちＯ2-（スーパーオキサイドアニオン）及び一酸化窒素を効率よく消失させ、生体内におけるこれらの活性酸素の過剰状態を解消するための手段を提供すべく鋭意研究を行った。本発明者らは、遷移金属微粉末、特に貴金属である白金微粉末に着目し、これらの微粉末が細胞内に侵入可能であり、ミトコンドリアの内部にも侵入できること、及びこれらの微粉末がミトコンドリアの内部でスーパーオキサイドアニオン及び一酸化窒素を消失する能力を有することを見出した。本発明は上記の知見を基にして完成された。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
すなわち、本発明により、遷移金属の微粉末を含むスーパーオキサイドアニオン分解剤が提供される。この発明の好ましい態様によれば、遷移金属が貴金属の微粉末である上記のスーパーオキサイド分解剤が提供される。この分解剤は、生体内においてスーパーオキサイドアニオンを分解できる。
【００１１】
別の観点からは、本発明により、遷移金属の微粉末を含む一酸化窒素分解剤が提供される。この発明の好ましい態様によれば、遷移金属が貴金属の微粉末である上記の一酸化窒素分解剤が提供される。
【００１２】
これらの発明の好ましい態様によれば、上記微粉末が白金微粉末又は白金合金の微粉末である上記分解剤；遷移金属コロイドを含む水性の上記分解剤；１０００ｍｌ中に１ｍＭ以下の割合で遷移金属コロイドを含む水性の上記分解剤が提供される。
【００１３】
さらに別の観点からは、ヒトを含む哺乳類動物の生体内でスーパーオキサイド又は一酸化窒素を消去する方法であって、遷移金属の微粉末を生体に投与する工程を含む方法が提供される。この発明の好ましい態様によれば、遷移金属コロイドを含む水を投与することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本発明の分解剤における遷移金属の種類は特に限定されず、具体的な金属としては、金、ニッケル、白金、ロジウム、パラジム、イリジウム、ルテニウム、オスミウムなどの金属又はそれらの合金が上げられる。遷移金属としては貴金属であることが好ましい。貴金属の種類は特に限定されず、金、ルテニウム、ロジウム、パラジウム、オスミウム、イリジム、又は白金のいずれを用いてもよいが、好ましい貴金属はルテニウム、ロジウム、パラジウム、又は白金である。特に好ましい貴金属は白金である。貴金属の微粒子は２種以上の貴金属を含んでいてもよい。また、少なくとも１種の貴金属を含む合金の微粒子、あるいは１種又は２種以上の貴金属の微粒子と貴金属以外の１種又は２種以上の金属の微粒子を含む混合物を用いることもできる。例えば、金及び白金からなる合金などを用いてもよい。これらのうち好ましいのは白金又は白金を含む合金であり、特に好ましいのは白金である。
【００１５】
貴金属の微粒子としては、比表面積が大きく、表面反応性に優れたコロイド状態を形成可能な微粒子が好ましい。微粒子の粒径は特に限定されないが、50 nm以下の平均粒径を有する微粒子を用いることができ、好ましくは平均粒径が20 nm以下、さらに好ましくは平均粒径が10 nm以下、特に好ましくは平均粒径が1〜6 nm程度の微粒子を用いることができる。特にミトコンドリア内部への侵入のためには平均粒径が1〜6 nm程度であることが好ましい。さらに細かな微粒子を用いることも可能であり、生体内への取り込みを高めるために好ましい。これらの微粒子を水性媒体中に安定な懸濁状態で含む分解剤も好ましい。水性媒体としては、水のほか、生体に対する毒性が低く水と任意の割合で混じり合う有機溶媒、例えば、エタノール、エチレングリコールなどを用いることができる。好ましくは水性媒体として水を用いることができる。
【００１６】
貴金属微粒子の製造方法は種々知られており（例えば、特公昭57-43125号公報、特公昭59-120249号公報、及び特開平9-225317号公報、特開平10-176207号公報、特開2001-79382号公報、特開2001-122723号公報など）、当業者はこれらの方法を参照することによって微粒子を容易に調製することができる。例えば、貴金属微粒子の製造方法として、沈殿法又は金属塩還元反応法と呼ばれる化学的方法、あるいは燃焼法と呼ばれる物理的方法などを利用できる。本発明の分解剤としては、いずれの方法で調製された微粒子を用いてもよいが、製造の容易性と品質面から金属塩還元反応法で調製された微粒子を用いることが好ましい。
【００１７】
金属塩還元反応法では、例えば、水溶性若しくは有機溶媒可溶性の貴金属塩又は貴金属錯体の水溶液又は有機溶媒溶液を調製し、この溶液に水溶性高分子を加えた後、溶液のpHを9〜11に調節し、不活性雰囲気下で加熱還流することにより還元して金属微粒子を得ることができる。貴金属の水溶性又は有機溶媒可溶性の塩の種類は特に限定されないが、例えば、酢酸塩、塩化物、硫酸塩、硝酸塩、スルホン酸塩、又はリン酸塩などを用いることができ、これらの錯体を用いてもよい。
【００１８】
金属塩還元反応法に用いる水溶性高分子の種類は特に限定されないが、例えば、ポリビニルピロリドン、ポリビニルアルコール、ポリアクリル酸、シクロデキストリン、アミノペクチン、又はメチルセルロースなどを用いることができ、これらを2種以上組み合わせて用いてもよい。好ましくはポリビニルピロリドンを用いることができ、より好ましくはポリ（1-ビニル-2-ピロリドン）を用いることができる。また、水溶性高分子に替えて、あるいは水溶性高分子とともに各種の界面活性剤、例えばアニオン性、ノニオン性、又は脂溶性等の界面活性剤を使用することも可能である。還元をアルコールを用いて行う際には、エチルアルコール、n-プロピルアルコール、n-ブチルアルコール、n-アミルアルコール、又はエチレングリコールなどが用いられる。もっとも、貴金属微粒子の調製方法は上記に説明した方法に限定されることはない。
【００１９】
以上の方法で調製された金属微粉末は、通常、使用した溶媒を媒体とするコロイド状態で得られるので、それをそのまま本発明のスーパーオキサイドアニオン分解剤又は一酸化窒素分解剤として用いることができる。使用した有機溶媒を除く場合には、加熱により有機溶剤を除去し、本発明の分解剤を金属微粉末として調製することもできる。加熱乾燥により得られた金属微粉末が、スーパーオキサイドアニオン分解剤又は一酸化窒素分解剤としての特性を消失することはない。
【００２０】
本発明の分解剤は還元水の形態として調製することができる。還元水とは、生体内で酸化物質を還元する作用を有する水のことである。本発明に従って、添加した分解剤の量に応じてスーパーオキサイドアニオン及び／又は一酸化窒素を分解する還元水を調製することができるが、例えば、水１０００ｍｌ当たり０．０３３ｍＭ程度の分解剤を添加した還元水でも十分な還元効果、すなわちスーパーオキサイドアニオン及び／又は一酸化窒素の分解効果が得られる。例えば、本発明の還元水は、上記の分解剤を１ｍＭ以下の割合で含むことが好ましい。上記の割合で含む還元水をヒトを含む哺乳類動物に投与することにより、生体内における過剰なスーパーオキサイドアニオン及び／又は一酸化窒素の大部分は消失する。
【００２１】
本発明の分解剤の好ましい態様では、ナノメーター（ｎｍ）オーダーの粒径の金属微粉末を含んでおり、該金属微粉末は生体内に投与された後に細胞内に取り込まれ、さらにミトコンドリア内に侵入してミトコンドリア内で生成されるスーパーオキサイドアニオン又は一酸化窒素を消失させる。従って、本発明の分解剤は、活性酸素に起因するとされる前記の疾病、特に筋萎縮性側索硬化症（ＦＡＬＳ）などの予防又は治療に有効であると期待される。また、還元水の形態として提供される本発明の分解剤は、健康食品としての飲料水又はスポーツドリンクとして用いることができ、それ自体を医薬又は化粧料として使用できるほか、健康食品の製造や医薬又は化粧料などの製造に用いることもできる。
【００２２】
さらに、本発明の一酸化窒素分解剤を、例えば、タバコなどのフィルターに配合することにより、タバコの煙に含まれる一酸化窒素を効率よく分解することができる。例えば、タバコのフィルター中に活性炭などとともに、あるいは活性炭に替えて本発明の分解剤の微粒子を固体状態で配合しておくことができる。あるいは、水性コロイド状態の本発明の分解剤を水パイプ中に充填しておき、タバコの煙を該水パイプ中に誘導することによって、タバコの煙に含まれる一酸化窒素を効率よく除去できる。
【実施例】
【００２３】
以下、実施例により本発明をさらに具体的に説明するが、本発明の範囲は下記の実施例に限定されることはない。
例１
アリール冷却管と三方コックを接続した、１００ｍｌ二口ナス底フラスコに、和光純薬株式会社製の試薬である、ポリ（１−ビニル−２−ピロリドン）を０．１４６７ｇ入れ、蒸留水２３ｍｌで溶解させ、１０分間スターラーチップで撹拌した後、塩化白金酸結晶（Ｈ2ＰｔＣｌ6・６Ｈ2Ｏ：和光純薬株式会社製試薬）を蒸留水に溶解し、濃度を１．６６×１０-2Ｍに調整した塩化白金酸水溶液を２ｍｌ加え、さらに３０分間撹拌した。反応系内を窒素置換し、特級エタノール２５ｍｌ加え、窒素雰囲気下を保ちながら温度１００℃で２時間還流した。反応液のＵＶを測定して、白金イオンピークが消失し、金属固体特有の散乱によるピークの飽和を確認し、還元反応が完了したことを確認した。溶媒をエバポレーターで除いた後、さらに１２時間かけて凍結乾燥して白金微粉末（本発明の分解剤）を得た。
【００２４】
得られた分解剤を、予めｐＨを７．８に調整した濃度０．１Ｍのリン酸ナトリウム緩衝液に溶解し、０．６６ｍＭ、０．４９５ｍＭ、０．３３０ｍＭ、０．１６５ｍＭ、０．０８３ｍＭ、０．０３３ｍＭの濃度でコロイド状態の分解剤を含む分散液を得た。顕微鏡下で観察したところ、この白金微粒子の粒径は６ナノメーター以下であった。
【００２５】
例２
ヒポキサンチン／キサンチンオキシダーゼの組合せ及びフェナジエンメトサルフェイト／ＮＡＤＨ（還元型ニコチンアミドアデニンジヌクレオチド）の組合せでそれぞれ発生するＯ2-（スーパーオキサイドアニオン）を用いて、得られた分解剤のスーパーオキサイドアニオン分解能を以下のようにして測定した。
【００２６】
（Ａ）ヒポキサンチン／キサンチンオキシダーゼ系
試料容器に、濃度８．８ＭのＤＭＰＯ（５，５−ジメチル−１−ピロリン−Ｎ−オキサイド：ラボテック社製スピントラップ剤）２０μｌ、濃度１ｍＭのヒポキサンチン（シグマ社製）５０μｌ、ＭｉｌｌｉＱ（精製水：ミリポア社製）５０μｌ、濃度の異なる上記の各サンプル５種の５０μｌを、それぞれ順次加えて混合した後、濃度０．０４Ｕ／ｍｌのキサンチンオキシダーゼ（ロッシュ社製）５０μｌを加え、４５秒後にＥＳＲ測定装置（日本電子株式会社製ＪＥＳ−ＦＡ２００）を用いて、ＥＳＲスペクトルを測定した。標準物質（マンガン）との対比でＯ2-（スーパーオキサイドアニオン）量を測定した。、得られた結果を表１に示す。括弧内の数値は、濃度０のときの値を１００としたときの相対値である。
【００２７】
【表１】
2007176944.tif 000002
【００２８】
（Ｂ）フェナジエンメトサルフェイト／ＮＡＤＨ系
上記サンプルの内４種（濃度０．０３３ｍＭ、０．０８３ｍＭ、０．１６５ｍＭ及び０．３３０ｍＭ）について、試料容器に濃度８．８ＭのＤＭＰＯ２０μｌ、ＮＡＤＨ（フナコシ株式会社製）、フェナジンメトサルフェイト（和光純薬株式会社製）、上記サンプル５０μｌを順次加えて混合した後、１分後に上記と同様にして、ＥＳＲスペクトルを測定した結果を表２に示す。括弧内の数値は濃度０のときの値を１００としたときの相対値である。
【００２９】
【表２】
2007176944.tif 000003
【００３０】
比較例１
ポリ（１−ビニル−２−ピロリドン）そのもの、又は白金錯体であるシスプラチン（ＰｔＣｌ2(ＮＨ3)2）を用いて、ポリ（１−ビニル−２−ピロリドン）又は白金濃度を実施例と同一にして、Ｏ2-（スーパーオキサイドアニオン）量を測定したが、ブランク（白金濃度＝０）との間に差異は認められなかった。
【００３１】
例２
分析用キットとしてNO2/NO3 Assay Kit-C II（株式会社同仁化学研究所）を用いて、白金コロイドによるＮＯの消去能を検討した。このキットはＮＯが加水分解し生じたＮＯ2を測定するものである。マイクロプレートリーダー（BIO RAD 製 Model 550）を用い、検出波長を 570 nm に設定して、各サンプルについて３回測定を行った。マイクロプレートには９６穴マイクロプレートを使用した。また、ＮＯドナーとしてはＮＯＣ７（株式会社同仁化学研究所）を用いた。分析は基本的にキットに付属していたマニュアルに従って行い、若干修正を加えた。マイクロプレートの各ウェルにサンプル8μLを加え、緩衝溶液84μLとＮＯＣ７ 8μLを混和し、30 分間放置した。試薬Ａ 50μLを混和して5 分間放置し、さらに試薬Ｂ 50μLを混和して10 分間放置した後、マイクロプレートリーダーにて検出波長570 nmで検出を行った。ＮＯから発生するＮＯ2と白金ナノコロイドが反応してしまうとＮＯの消去が観測できないことになる。そこで、ＮＯ2と白金ナノコロイドを混合して吸光度分析を行った。この結果、白金ナノコロイドが含まれると、わずかに吸光度が上昇するものの、ＮＯ2の分解などは起きていないことが明らかとなった。各サンプルについて、それぞれＮＯ消去能を分析した。結果を図１に示す。この結果から、白金ナノコロイドにはＮＯ消去能があることが明らかとなった。
【産業上の利用可能性】
【００３２】
本発明のスーパーオキサイドアニオン分解剤及び一酸化窒素分解剤は、生体に投与することにより、生体内の過剰なスーパーオキサイドアニオン及び／又は一酸化窒素を分解することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】第１図は、本発明の一酸化窒素分解剤の作用を示した図である。
【図１】
2007176944.tif 000004