医薬品製剤

製薬学における製剤処方とは、有効成分を含むさまざまな化学物質を組み合わせて最終的な医薬品を製造するプロセスです。処方という語は、剤形を含む意味でよく使用されます。

製剤研究には、患者にとって安定していて許容できる薬剤の調剤の開発が含まれます。経口投与される薬剤の場合、通常、薬剤を錠剤またはカプセルに組み込むことが含まれます。錠剤には薬剤自体の他に不活性である可能性のあるさまざまな物質が含まれていることを区別することが重要であり、カプセル化された薬剤がこれらの他の物質と適合性があり、直接的または間接的に害を及ぼさないことを確認するための研究を実施する必要があります。

前処方では、薬剤の物理的、化学的、機械的特性を評価し、製剤にどのような他の成分（賦形剤）を使用するかを選択します。タンパク質の前処方を扱う上で重要な点は、凍結/解凍、温度、せん断応力などのさまざまなストレス条件下での特定のタンパク質の溶解挙動を理解し、劣化のメカニズムを特定してその緩和策を講じることです。^[1]

製剤研究では、粒子サイズ、多形性、pH、溶解性などの要因を考慮します。これらはすべて、バイオアベイラビリティ、ひいては薬剤の活性に影響を与える可能性があるためです。薬剤は、各投薬単位（各錠剤など）に存在する薬剤の量が一定であることを保証する方法で、不活性成分と組み合わせる必要があります。投薬量は均一な外観で、許容できる味、錠剤の硬度、カプセルの崩壊性を備えている必要があります。

臨床試験の開始までに製剤研究が完了する可能性は低いです。つまり、フェーズ I 臨床試験で使用するために、まず簡単な製剤が開発されます。これらは通常、少量の薬剤と希釈剤が入った手で充填されたカプセルで構成されています。これらの製剤は数日のうちに使用 (テスト) されるため、長期安定性の証明は必要ありません。「薬剤負荷」と呼ばれるもの、つまり有効薬剤と投与量全体の内容物の比率を考慮する必要があります。薬剤負荷が低いと、均質性の問題が生じる可能性があります。薬剤負荷が高いと、流動性の問題が生じたり、化合物の嵩密度が低い場合は大きなカプセルが必要になる場合があります。

フェーズ III 臨床試験に到達するまでに、薬剤の配合は、最終的に市場で使用される製剤に近いものになるよう開発されている必要があります。この段階までに安定性に関する知識が不可欠であり、製剤中の薬剤が安定していることを保証するための条件が開発されていなければなりません。薬剤が不安定であることが判明した場合、投与された用量が実際に何であったかを知ることは不可能であるため、臨床試験の結果は無効になります。安定性試験は、温度、湿度、酸化、または光分解(紫外線または可視光) が何らかの影響を与えるかどうかをテストするために実施され、製剤は分解生成物が形成されたかどうかを確認するために分析されます。

調合された薬剤は、長期間にわたって容器の閉鎖システムに保存されます。これには、ブリスター、ボトル、バイアル、アンプル、注射器、カートリッジが含まれます。容器は、ガラス、プラスチック、金属など、さまざまな材料で作られています。薬剤は、固体、液体、または気体として保存されます。

製剤と容器の間に望ましくない相互作用がないかどうかを確認することが重要です。たとえば、プラスチック容器を使用する場合は、成分がプラスチックに吸着されるかどうか、可塑剤、潤滑剤、顔料、安定剤がプラスチックから製剤に浸出するかどうかを調べるテストが行​​われます。容器ラベルの接着剤も、プラスチック容器から製剤に浸出しないことを確認するためにテストする必要があります。

薬の形態は投与経路によって異なります。カプセル、錠剤、丸薬など。

経口薬は通常、錠剤またはカプセルの形で摂取されます。

薬物（有効成分）自体は、制御された速度で水溶液に溶解する必要があります。粒子サイズや結晶形などの要因は、溶解に大きく影響します。速い溶解が常に理想的であるとは限りません。たとえば、溶解速度が遅いと、作用持続時間が長くなったり、初期の高血漿濃度を回避したりできます。球状結晶化^[2]などの特殊な方法による有効成分の処理は、 薬物製剤にいくつかの利点をもたらす可能性があります。

錠剤は通常、以下の成分を含む圧縮製剤です。

• 薬剤（有効成分）の5～10％
• 充填剤、崩壊剤、滑沢剤、流動促進剤、結合剤の80 %
• 錠剤が胃や腸内で容易に崩壊、分解、溶解することを保証する化合物の10％。

溶解時間は、速効性または持続的な放出のために変更できます。

特殊なコーティングにより、錠剤は胃酸に対して耐性を持つようになり、酵素の作用またはアルカリ性pHの結果として十二指腸、空腸、結腸でのみ崩壊します。

錠剤は、味を隠すために砂糖、ワニス、ワックスなどでコーティングすることができます。APIなどの医薬品成分も、放出制御と味のマスキングのために共鳴音響ミキサーでコーティングすることができます。^[3]

カプセルは、有効成分を包むゼラチン状の膜です。カプセルは、吸収を遅らせるために、摂取後数時間そのままの状態を保つように設計されることがあります。また、同じ用量で迅速かつ持続的な吸収を実現するために、徐放性粒子と速放性粒子の混合物を含むこともあります。

錠剤やカプセル剤を改良して、消化管を通過する際に活性化合物を持続的に放出できるようにする方法は数多くあります。最も一般的な方法の 1 つは、活性成分を不溶性の多孔質マトリックスに埋め込むことです。これにより、溶解した薬剤はマトリックスから出て初めて吸収されます。他の持続放出製剤では、マトリックスが膨張してゲルを形成し、そこから薬剤が排出されます。

持続放出を実現するもう 1 つの方法は、浸透圧制御放出経口送達システムです。このシステムでは、活性化合物が、一端にレーザーで穴を開けた透水性膜に包まれています。水が膜を通過すると、薬剤が穴から押し出され、消化管に送られ、そこで吸収されます。

これらは注射剤とも呼ばれ、静脈内、皮下、筋肉内、関節内投与に使用されます。薬剤は液体で保存されますが、不安定な場合は凍結乾燥された形で保存されます。

多くの非経口製剤は高温では不安定で、冷蔵または冷凍状態での保管が必要です。これらの薬剤を患者に届ける物流プロセスはコールド チェーンと呼ばれます。コールド チェーンは、電力が予測できない、または存在しない地域への薬剤、特にワクチンの配達を妨げる可能性があります。ゲイツ財団などのNGO は、解決策を見つけるために積極的に取り組んでいます。これには、室温で安定させやすい凍結乾燥製剤が含まれる可能性があります。

ほとんどのタンパク質製剤は、分子が壊れやすい性質があり、腸管投与によって破壊されるため、非経口投与されます。タンパク質は三次構造と四次構造を持ち、室温で分解したり凝集を引き起こしたりする可能性があります。これは、薬の安全性と有効性に影響を与える可能性があります。^[4]

液体薬剤は、バイアル、点滴バッグ、アンプル、カートリッジ、プレフィルドシリンジ に保存されます。

固形製剤と同様に、液体製剤は、保管後に安定した有効薬剤を確保するために、さまざまな化合物と薬物製品を組み合わせています。これらには、可溶化剤、安定剤、緩衝剤、張性調整剤、増量剤、粘度増強剤/低下剤、界面活性剤、キレート剤、および補助剤が含まれます。

蒸発により濃縮された場合、薬剤は投与前に希釈されることがあります。IV投与の場合、薬剤はバイアルから IV バッグに移され、他の物質と混合されることがあります。

凍結乾燥された薬剤は、バイアル、カートリッジ、デュアルチャンバーシリンジ、および充填済み混合システムに保存されます。

凍結乾燥（フリーズドライ）は、液体の薬剤から水分を除去して固形の粉末またはケーキを作るプロセスです。凍結乾燥された製品は長期間安定しており、高温での保管が可能です。タンパク質製剤では、水分を置き換えて分子の構造を維持するために安定剤が添加されます。^[5]

投与前に、凍結乾燥薬剤は液体として再構成されます。これは、液体希釈剤を凍結乾燥粉末と混合し、混合してから注射することによって行われます。再構成には通常、薬剤が正しく混合され、投与されるように再構成および投与システムが必要です。

局所製剤の選択肢としては以下が挙げられる: ^[6]

• クリーム– 油と水がほぼ同量含まれた乳剤。皮膚の角質層によく浸透します。
• 軟膏– オイル (80%) と水 (20%) を配合。水分の損失を防ぐ効果的なバリアです。
• ジェル– 皮膚に触れると液化します。
• ペースト- 油、水、粉末の 3 つの成分を組み合わせたもので、粉末が懸濁された軟膏です。
• 粉末 – 細かく分割された固体物質。

• 農薬の配合
• 医薬品開発
  • 薬物送達
  • 医薬品の設計
  • 創薬
• ガレノス製剤

• 医薬品剤形比較表
• 承認医薬品の不活性成分検索のための FDA データベース