JPH07277981A - 徐放性抗腫瘍製剤 - Google Patents

徐放性抗腫瘍製剤

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JPH07277981A
JPH07277981A JP6107359A JP10735994A JPH07277981A JP H07277981 A JPH07277981 A JP H07277981A JP 6107359 A JP6107359 A JP 6107359A JP 10735994 A JP10735994 A JP 10735994A JP H07277981 A JPH07277981 A JP H07277981A
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JP
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collagen
drug
sustained
release
cpt
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JP6107359A
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English (en)
Inventor
Yukihisa Kurono
幸久 黒野
Kunio Kamimura
邦夫 上村
Ken Ikeda
憲 池田
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Daiichi Pharmaceutical Co Ltd
Yakult Honsha Co Ltd
Original Assignee
Daiichi Pharmaceutical Co Ltd
Yakult Honsha Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【構成】 カンプトテシン誘導体をコラーゲンと2−ヒ
ドロキシエチル・メタクリレートとのコ・ポリマーから
なる担体に含有せしめコラーゲン・コ・ポリマーヒドロ
ゲルとした徐放性抗腫瘍製剤。 【効果】 カンプトテシン誘導体が徐々に血中に放出さ
れ、長期にわたり血中濃度が維持される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【技術分野】本発明は、医薬として有用なカンプトテシ
ン誘導体の徐放性抗腫瘍製剤に関し、さらに詳しくは、
カンプトテシン誘導体を、コラーゲンと2−ヒドロキシ
エチル・メタクリレートとのコ・ポリマーからなる、担
体に含有させたことを特徴とする、徐放性抗腫瘍製剤に
関するものである。
【0002】
【背景技術】カンプトテシン(camptotheci
n,CPT)は、中国原産の喜樹(Camptothe
caacuminata)の葉や樹皮などに含有される
アルカロイドであり、またCPTの半合成誘導体である
7−エチル−10−ピペリジノピペリジノカルボニルオ
キシカンプトテシン(CPT−11、特公平3−407
7号公報参照)はCPTの高い抗腫瘍活性を維持し、か
つ毒性の軽減が図られている。CPT−11は、生体内
で代謝されて、これもCPTの半合成誘導体である7−
エチル−10−ヒドロキシカンプトテシン(SN−3
8,特公昭62−47193号公報参照)となり活性が
現れる。
【0003】即ち、CPT−11はSN−38のプロド
ラッグ(prodrug)である。CPT−11とSN
−38の抗腫瘍作用機構については、文献に詳細に記載
されている(Kanedaら,Cancer Re
s.,50,1715(1990)、Nagataら,
J.Aichi Med.Univ.Assoc.,1
5,683(1987)、Tricoliら,Exp.
Cell.Res.,158,1(1985)、Nag
ataら,Cancer Treatment Rep
orts,71,341(1987)参照)。カンプト
テシン、7−エチルカンプトテシン、7−エチル−10
−ヒドロキシカンプトテシン、CPT−11で代表され
る、カンプトテシン誘導体群は、いずれも、強い抗腫瘍
活性を有することが知られており、これらカンプトテシ
ン誘導体の製剤化に関する検討はこれまでに種々なされ
ている、しかしながら、徐放性の製剤に関する報告例は
ない。
【0004】薬物をマトリックス中に閉じ込めたものを
組織内に埋め込み放出制御を行うシステムは生体に不活
性な広範な材料の利用を中心に数多く研究されている。
天然高分子であるコラーゲンは生体適合性に優れ、医用
高分子として様々な用途への応用が試みられており、中
でも酵素処理で溶解精製されたコラーゲン(アテロコラ
ーゲン)は抗原性が殆どないといわれている。また、こ
のコラーゲンは生体適合性を示し、しかも分解吸収性で
あること等の性質を持っている。種々のヒドロゲルも医
療材料として利用する試みが盛んに行われているが、そ
の中でも2−ヒドロキシエチル・メタクリレート(HE
MA)のポリマーは人工皮膚、ソフトコンタクトレンズ
等最も広く応用されている化合物の一つである。その特
徴は柔らかくて組織に損傷を与えず、高い含水率により
生体適合性を示すことである。
【0005】
【発明の開示】本発明者らは、コラーゲンとHEMAと
のコ・ポリマーの薬物担体素材としての可能性に着目
し、これをカンプトテシン誘導体の徐放性の製剤への応
用について検討を試みた。その結果、コラーゲンとHE
MAとのコ・ポリマーを担体素材とした、カンプトテシ
ン誘導体の製剤が、動物実験において優れた徐放性効果
を示すことを確認し本発明を完成するに到った。本発明
は、カンプトテシン誘導体を、コラーゲンと2−ヒドロ
キシエチル・メタクリレートとのコ・ポリマーからなる
担体に含有させたことを特徴とする徐放性抗腫瘍製剤を
提供するものであり、更に本発明は、上記コラーゲンと
して、コラーゲンの蛋白分解酵素による処理により、両
末端に存在するテロペプチド部分が消化除去されたアテ
ロコラーゲンを用いたことを特徴とする徐放性抗腫瘍製
剤を提供するものである。
【0006】以下に、本発明を詳細に説明する。本発明
で利用できるカンプトテシン誘導体としては、天然由来
のカンプトテシン誘導体(10−ヒドロキシカンプトテ
シン、11−ヒドロキシカンプトテシン、9−メトキシ
カンプトテシン、10−メトキシカンプトテシン、11
−メトキシカンプトテシン等)などが挙げられる。ま
た、全合成法で得られたカンプトテシン誘導体(特開平
1−186892号および特開平1−279891号公
報参照)なども挙げられる。また、天然のカンプトテシ
ン等を原料に用いて化学修飾して得られる、半合成法に
よるカンプトテシン誘導体等も挙げられる。半合成法に
よるカンプトテシン誘導体としては、7−ヒドロキシメ
チル体およびその誘導体(特公昭62−42911号お
よび特公昭62−42913号公報参照)、7−アルデ
ヒド体およびその誘導体(特公昭62−47191号、
特公昭62−47192号および特公昭62−4718
9号公報参照)、7−エチルカンプトテシンなどの7−
アルキル体(特公昭62−42914号公報参照)、7
−カルボン酸誘導体(特開昭58−154582号公報
参照)、5−ヒドロキシ体およびその誘導体(特公昭6
2−42912号、特開昭56−12394号および特
公昭63−6072号公報参照)、カンプトテシンのA
環9、10、11、12位にニトロ基、アミノ基、ハロ
ゲン基などの種々の置換基を有する誘導体(特公昭62
−47193号、特公昭63−6070号、特公平3−
10630号、特公平3−12070号および特公平4
−34999号公報参照)が挙げられる。さらに、カン
プトテシン誘導体を水溶性型のプロドラッグとした誘導
体群、たとえば、A環にアミノカルボニルオキシ基を有
するもの(特公平3−68007号公報参照)、A環の
ヒドロキシル基でリン酸エステル、硫酸エステル、グリ
コシドとしたもの(特公平5−69112号、特開昭6
2−195384号および特開昭63−238098号
公報参照)また、20位水酸基に各種可溶化基を結合さ
せたもの(特公平5−69111号および特開平1−2
49777号公報参照)、E環ラクトン環開環型の可溶
化誘導体(特開平1−131179号公報参照)等が挙
げられる。
【0007】後述する実施例では、水溶性の誘導体とし
て、現在臨床開発が行われているCPT−11(7−エ
チル−10−ピペリジノピペリジノカルボニルオキシカ
ンプトテシン)、およびこのものの活性の本体であると
考えられている誘導体でナトリウム塩型で可溶化するS
N−38(7−エチル−10−ヒドロキシカンプトテシ
ン)を用いている。本発明で利用するコラーゲンとして
は、材料的にはとくに制限はない。通常、市販されてい
るもので、安全性の点で問題のないものが使用され、特
に、動物由来のコラーゲンをペプシンで処理し、末端の
テロペプチド部分を除去し、より抗原性を低下させたア
テロコラーゲンは好ましいものである。
【0008】本発明の徐放性抗腫瘍製剤としてのコラー
ゲン・コ・ポリマーヒドロゲルの製造は、Jeyant
hiらの方法(Biomaterials,11,23
8(1990),J.Bioactive and C
ompatible Polymers,5,194
(1990),J.Pharm,Pharmacol,
43,60(1991)参照)に従って行うことができ
る。例えば、コラーゲンとしてのアテロコラーゲンの水
溶液(例えば塩酸溶液)と、カンプトテシン誘導体の水
溶液(水不溶なものについては、ナトリウム塩などにし
て可溶化する)とHEMAの水溶液とを混合し、これ
に、溶媒としてのエチレングリコール、架橋剤としての
過硫酸アンモニウム/二亜硫酸ナトリウムを加えて加熱
重合反応することによりゼリー状の製剤として得られ
る。本発明の徐放性抗腫瘍製剤は、安全性も高く、投
与、例えば、皮下投与したときに、有効成分を徐々に血
中に放出し、結果として、長時間の薬剤の血中濃度維持
を可能とする。次に、実施例を掲げて、本発明をさらに
詳細に説明する。
【0009】
【実施例】1.徐放性抗腫瘍製剤の製造 アテロコラーゲン(高研社製 lot KO−0030
−01)は購入したものを精製することなく用いた。C
PT−11(lot k003)およびSN−38(l
ot 100904R)は特公平3−4077号公報お
よび特公昭62−47194号公報に開示された方法で
製造したものを使用した。その他の試薬はすべて市販品
特級のものを使用した。まず2%アテロコラーゲン溶液
を1mM塩酸溶液で調製する。このもの(0.25m
l)に、CPT−11の水溶液(25mg/ml,0.
9ml)またはSN−38のナトリウム塩の水溶液(2
5mg/ml,0.94ml)と、HEMA(1.00
ml)を添加し、よく混合した。次に、これに溶媒とし
てエチレングリコール(0.25ml)、架橋剤として
6%過硫酸アンモニウム((NH4)2S2O8) 水
溶液(0.25ml)と12%二亜硫酸ナトリウム(N
a2S2O5)水溶液(0.25ml)とを加え、37
℃で3時間加熱重合を行い、徐放性抗腫瘍製剤としての
薬物含有コラーゲン・コ・ポリマーヒドロゲル(薬物含
量;8mg/ml)を調製した。これをpH7.0トリ
ス塩酸緩衝液で洗浄後、蒸留水で洗い薬物含量が6.8
5mg/mlとなったものを使用まで4℃で保存した。
また、薬物水溶液の代わりに蒸留水のみを用いて製造
したものも同様にして調製し、比較対照としての偽薬コ
ラーゲン・コ・ポリマーヒドロゲルとした。
【0010】2.コラーゲン含量とコラーゲン・コ・ポ
リマーヒドロゲルの含水率の関係及び薬物放出挙動 本実験は、in vitroにおいて、コラーゲン・コ
・ポリマーヒドロゲルの含水率と薬物の放出挙動につい
て調べたものである。コラーゲン含量が1%から10%
までのコラーゲン・コ・ポリマーヒドロゲルを調製し
(コラーゲン含量は元素分析値により算出した)、それ
ぞれの含水率(Q)を測定した。すなわち、200ml
蒸留水中にこれらのヒドロゲルを浸し、時間毎に重量を
測定し、定常状態になるまで続けた(この時の重量
W1)。このヒドロゲルを120℃の乾燥機中に8時間
おいて、含有される水分を完全に除いてからの重量(W
2)を求め、式(1)により含水率Qを計算した。 Q=100×(W1−W2)/W2 (1) 上記(1)式において、W1は膨潤後の重量、W2は乾
燥後の重量である。その結果を表1に示す。
【0011】
【表1】
【0012】一般にヒドロゲルの含水率は35%から9
0%の範囲であり、この高含水率のために優れた生体適
合性を示す。コラーゲンの含有率を増加させるにつれて
コラーゲン・コ・ポリマーヒドロゲルの含水率は減少し
た。コラーゲンは薬物担体素材として優れた多くの性質
をもっており、しかもHEMAの細胞粘着性が低いとい
う欠点を補うことができる。しかしながら高濃度のコラ
ーゲンを生体内に植え込んだ場合には、組織内石灰沈着
(calcification)の発生が問題とな
る。従ってコラーゲン含有率をどの程度にするかは重要
な問題である。
【0013】Cifkovらは、コラーゲンの含有率が
10%以下のものならば、ラット体内に6か月間組織内
石灰沈着は起こらなかったと報告している。そこでコラ
ーゲンの含有率が10%のコラーゲン・コ・ポリマーヒ
ドロゲルでは高い含水率を維持することから、これを以
下の実験に用いることにした。CPT−11及びSN−
38は水溶液で強い蛍光を示す物質であり、定量は蛍光
分析によりおこなった。定量に用いた励起波長(Ex,
nm)および蛍光波長(Em,nm)は次の通りであ
る。
【0014】CPT−11;Ex.368nm、Em.
433nm、SN−38;Ex.385nm、Em.
530nm 薬物の放出試験にはジャケットビーカー
を用い、200mlリン酸緩衝液(pH7.4)中で回
転速度60rpm、温度は37℃で行った。測定時間毎
に3mlずつ採取し、代わりに同量の新しい緩衝液を加
えた。放出した薬物の量は蛍光強度を測定することによ
り求めた。蛍光光度計にはShimadzu RF−5
20型を用いた。その測定結果を図1に示す。
【0015】図1から明らかなとおり、両者ともほぼ一
定の速度で放出され、一週間にわたって継続した。この
様なパターンを示すのはコラーゲン・コ・ポリマーヒド
ロゲルに架橋処理をしたことにより、薬物が網目構造中
に強く取り込まれたためと考えられ、CPT−11及び
SN−38の両者の構造の違いによる取り込まれ方の差
はないと考えられた。一般にHEMA含有率の高いコ・
ポリマーとなったヒドロゲルでは薬物放出の初期に、急
激放出(burst) 効果がみられるが、今回調製し
たコラーゲン・コ・ポリマーヒドロゲルではそのような
放出は確認されなかった。この様に薬物の放出が初期か
ら一定して徐放性を示している。これは、本発明のコラ
ーゲン・コ・ポリマーヒドロゲルの薬物送達システム
(DDS)としての有効性を示すものである。
【0016】3.薬物の血中濃度変化 本実験は、in vivo(マウス)において薬物投与
後のSN−38の血漿中濃度を測定したものである。本
実験においては、前述実施例により調製した、本発明に
係る徐放性抗腫瘍製剤としての薬物含有コラーゲン・コ
・ポリマーヒドロゲル及び比較対照としての薬物(CP
T−11及びSN−38)水溶液が用いられた。マウス
血中ではCPT−11からSN−38への代謝酵素活性
が強く、投与されたCPT−11は速やかにSN−38
へ代謝されることが知られているので、CPT−11投
与群についてもSN−38の血漿中濃度を測定して指標
とした。
【0017】実験に用いたマウスは、SPFマウスの、
雌のICR4週齢を購入し、飼育後6週齢となったもの
である。血漿中の薬物濃度の測定に用いる試料の前処理
は、SEP−PAKライトカラム(Waters 社
製,lot 23501)を用いて行った。採血を行っ
た後直ちに遠心分離し、血漿を0.1N塩酸で10倍希
釈してSEP−PAKライトカラムを通し、カラム内に
薬物を保持させた。その後3mlの水で洗浄し、次いで
2mlのメタノールで薬物を溶出させた。回収率は約7
0%であった。薬物濃度の測定にはHPLCを用いた。 HPLC測定条件: カラム;Simadzu Cosmosl5C
18(4.6φ×150mm)、 移動相;CH3CN:H2O=1:4、流速;1.0m
l/min、温度;25℃、 蛍光検出器;Simadzu RF−535、 励起波長;380nm、蛍光波長;540nm、 薬物投与後のCPT−11およびSN−38の血漿中濃
度を測定した結果を図2と図3に示した。
【0018】CPT−11水溶液(50mg/mous
e)を皮下投与した場合(図2)、SN−38の血漿中
濃度は投与後4時間まで減少した後、数時間ほぼ一定と
なり、再び減少して投与24時間後には検出限界(0.
01μg/ml)以下となった。これに対してSN−3
8水溶液を投与した場合(図3)、体内からの消失が速
かった。この消失挙動の違いの理由は、CPT−11の
水溶液を投与した場合には代謝されなかった未変化のC
PT−11が体内に残留するので、これがSN−38の
排泄を飽和あるいは阻害するものと推測される。
【0019】これらの薬物水溶液を直接投与した場合と
比較して、本発明のコラーゲン・コ・ポリマーヒドロゲ
ルを投与した群では、SN−38の場合、血漿中濃度が
高濃度に維持され、投与後5日経過しても検出可能であ
った。またCPT−11含有コラーゲン・コ・ポリマー
ヒドロゲル投与群の場合、さらに、SN−38の血漿中
濃度が高い傾向がみられた。
【0020】一方で、コラーゲン・コ・ポリマーヒドロ
ゲル投与群の方が水溶液投与群に比べて最高血漿中濃度
が抑制されることも示された。このようにコラーゲン・
コ・ポリマーヒドロゲルと薬物水溶液を投与した場合と
で血漿中濃度に差がみられるのは、2.で確認されたよ
うにコラーゲン・コ・ポリマーヒドロゲルを投与した場
合には、薬物が徐々に放出されることによるためと考え
られる。またCPT−11含有コラーゲン・コ・ポリマ
ーヒドロゲル投与群の場合、さらに、SN−38の血漿
中濃度が高くなるのは、先に述べたように未変化のCP
T−11が体内に存在するためと思われる。以上のよう
に、2.の結果から期待された通りin vivoでも
薬物の放出に徐放性の効果が認められた。
【4021】4.徐放性製剤の抗腫瘍効果 本実験は、抗腫瘍効果を評価する目的で、Ehrlic
h細胞を鼠蹊部に接種した固形担癌マウスを使って、本
発明の徐放性抗腫瘍製剤の皮下投与後の換算腫瘍重量及
び生存期間を測定したものである。この方法は腫瘍の長
径と短径のみを測定すればよいため非常に簡単で、高さ
を計測しないので誤差も少ないという長所を持つ。但し
同一人によって計測される必要がある。さらにこの方法
は実験動物を解剖する必要がないので経過観察をするこ
とができ、換算腫瘍重量と実測腫瘍重量との間には高い
相関が認められている。Ehrlich細胞の維持はマ
ウスの腹腔内に継代移植することにより行った。
【0022】マウス腹腔から採取した腹水中の細胞数
を、光学顕微鏡下で血球計数盤を用いて求めた。次いで
生理食塩水で4×107cell/mlに希釈し、これ
を0.1mlずつ鼠蹊部に皮下投与した。一日後、偽薬
コラーゲン・コ・ポリマーヒドロゲル、薬物水溶液及び
本発明の徐放性抗腫瘍製剤としての薬物含有コラーゲン
・コ・ポリマーヒドロゲルをそれぞれの群に皮下投与し
た。薬物投与量はそれぞれSN−38に換算して50m
g/kgとなるようにした。マウス皮下に移植された腫
瘍は境界明瞭な腫瘍を形成し、腫瘍の計測及び観察は容
易であった。腫瘍の計測はノギスを用いてその短径と長
径を測定することにより行い、換算腫瘍重量(RW)
を、式(2)で表した。
【0023】 RW(mg)=a2b/2 (2) 式において、a(mm)は腫瘍の短径、b(mm)は腫
瘍の長径である。さらに式(3)で表される腫瘍増殖阻
止率(I.R.)を求め、各群の比較を行った。
【0024】 I.R.(%)=1−(A.T.A.)/(A.T.C.) (3) I.R.=腫瘍増殖抑制率 A.T.A.=投薬群の平均腫瘍重量 A.T.C.=対照群の平均腫瘍重量 その結果を表2と表3に示した。
【0025】
【表2】
【0026】
【表3】
【0027】I.R.を比較するとCPT−11含有コ
ラーゲン・コ・ポリマーヒドロゲル投与群(表2)では
50〜60%、SN−38含有コラーゲン・コ・ポリマ
ーヒドロゲル投与群(表3)では40〜50%を示し、
対照群との間に有為な差がみられた。また薬物水溶液投
与群と比較しても、薬物含有コラーゲン・コ・ポリマー
ヒドロゲル群では、より優れた腫瘍増殖抑制効果が示さ
れた。これは3.で述べたように薬物水溶液を投与した
場合は速やかに排泄されるのに対し、薬物含有コラーゲ
ン・コ・ポリマーヒドロゲルでは徐々に放出された薬物
が血中に維持された結果、長時間にわたって薬効が発現
するためと考えられる。
【0028】(延命効果)また薬物投与後の対照郡(5
匹)、偽薬コラーゲン・コ・ポリマーヒドロゲル投与群
(5匹)、薬物水溶液投与群(10匹または9匹)のそ
れぞれの体重の変化及び生存期間を観察した。各々の群
の平均生存期間から生存期間延長率(T/C)を求め比
較を行った。
【0029】T/C(%)=100×(A.S.A.)
/(A.S.C.) T/C=生存期間延長率 A.S.A.=投薬群の平均生存期間延長日数 A.S.C.=対照群の平均生存期間延長日数 結果を表4と表5に示した。
【0030】
【表4】
【0031】
【表5】
【0032】偽薬コラーゲン・コ・ポリマーヒドロゲル
投与では延命効果は全く見られなかった。また両薬物と
も薬物水溶液を投与した場合は延命効果が観察された。
これに対して薬物含有コラーゲン・コ・ポリマーヒドロ
ゲルを投与した場合、その効果は著しく増大し、150
%まで上昇した。更にCPT−11、SN−38各々一
例ずつ完治例がみられた。これは3.で述べたように、
長期にわたって有効血中濃度が維持された結果と考えら
れる。またI.R.で判定した治療効果が、最終的な目
標である延命効果につながることが示された。Ehrl
ich腫瘍細胞を接種して1日後、5日後、9日後に1
00mg/kgずつ計300mg/kgのCPT−11
水溶液を投与した場合でもT/Cは130%しか得られ
ず、最長生存率は102日であり完治例はなかった。こ
れと比較すると、薬物含有コラーゲン・コ・ポリマーヒ
ドロゲルでは少ない投与量でより高い効果が得られるこ
とが示された。薬物の投与量を減少できることはその毒
性を軽減することにつながるので、より安全に投与する
ことが可能になる。また薬物含有コラーゲン・コ・ポリ
マーヒドロゲル投与による完治例では、対照群と比較し
て体重減少等の異常は認められなかった。
【0033】
【発明の効果】本発明に係る徐放性抗腫瘍製剤は、皮下
投与した際、含有する薬剤としてのカンプトテシン誘導
体を徐々に血中に放出し、従って、長期にわたって、血
中の薬剤濃度を維持することができる。また、その結果
として、薬剤の直接投与に比較して、より少ない量での
より高い腫瘍抑制効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例における製剤についてCPT−
11およびSN−38の放出試験の結果を示した図であ
る。
【図2】本発明の実施例における製剤についてCPT−
11の投与後の血漿中濃度の経過の測定結果を示す図で
ある。
【図3】本発明の実施例における製剤についてSN−3
8の投与後の血漿中濃度の経過の測定結果を示す図であ
る。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C07D 491/22 7019−4C

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 カンプトテシン誘導体を、コラーゲンと
    2−ヒドロキシエチル・メタクリレートとのコ・ポリマ
    ーからなる担体に含有させコラーゲン・コ・ポリマーヒ
    ドロゲルとしたことを特徴とする、徐放性抗腫瘍製剤。
  2. 【請求項2】 前記カンプトテシン誘導体が、7−エチ
    ルカンプトテシン、7−エチル−10−ヒドロキシカン
    プトテシン、または7−エチル−10−ピペリジノピペ
    リジノカルボニルオキシカンプトテシンである、請求項
    1記載の徐放性抗腫瘍製剤。
  3. 【請求項3】 コラーゲンが、コラーゲンを蛋白分解酵
    素により処理して、両末端に存在するテロペプチド部分
    を消化除去して得られるアテロコラーゲンである、請求
    項1または請求項2記載の徐放性抗腫瘍製剤。
JP6107359A 1994-04-12 1994-04-12 徐放性抗腫瘍製剤 Pending JPH07277981A (ja)

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