第111回
問184
理論問題｜薬剤
膜制御型徐放性製剤の薬物透過速度
問184 固体薬物を水不溶性コーティング剤で被覆することで、薬物放出を制御した徐放性製剤が設計できる。この製剤を水に接触させると、膜を通じて製剤内部に水が浸入し、溶解した薬物は、膜中を拡散しながら外液中に放出される（図）。
このときの膜の単位面積あたりの薬物透過速度 J は、(1) の式で表される。
ここで、Q は放出される薬物量、S は薬物放出面積、K は溶液と膜間の分配係数、D は薬物の膜中拡散定数、Cin は薬物層中の溶解薬物濃度、Cout は放出液中の薬物濃度、h は膜厚である。
本製剤に関する記述として、正しいのはどれか。2つ選べ。
ただし、放出試験中は、薬物層内には固体薬物が残存しており、Cout は Cin と比較して十分低いものとする。
1
マトリックス型製剤である。
—
2
薬物は0次放出される。
—
3
Cin は経時的に減少する。
—
4
薬物放出速度は放出制御膜の厚みに比例する。
—
5
球形粒子の場合では、S は粒子半径の2乗に比例する。
—
正解です！
正答：2と5
不正解です
正答：2と5
解説を見る
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💡 条件の整理：固体薬物が残存 → Cin は一定（飽和溶解度）。Cout ≪ Cin → Cin − Cout ≈ Cin = 定数。よって式(1)の右辺はすべて定数 → J = 定数（0次放出）。
各選択肢の解説
| 選択肢 | 正誤 | 解説 |
|---|---|---|
| 1 | × | 薬物がコーティング膜で放出を制御される構造は膜制御型（リザーバー型）製剤である。マトリックス型は薬物が高分子基剤中に均一に分散されたもので構造が異なる。 |
| 2 | ◯ | 固体薬物が残存する限り Cin は飽和溶解度で一定。Cout ≪ Cin より J = D·K·Cin/h = 定数。面積 S も一定なら dQ/dt = J·S = 定数となり、0次放出（時間に対して放出量が直線的に増加）が成立する。 |
| 3 | × | 「固体薬物が残存している」という条件のもとでは、溶解平衡により Cin は飽和溶解度で一定に保たれる。固体がなくなって初めて Cin が減少する。 |
| 4 | × | 式(1)より J = D·K(Cin−Cout)/h。膜厚 h は分母にあるため、放出速度は膜厚に反比例する（膜が厚いほど遅い）。 |
| 5 | ◯ | 球形粒子の表面積 S = 4πr²。半径 r の2乗に比例する。粒子が小さくなると表面積が減り、放出速度 dQ/dt = J·S も低下する。 |
⚠️ 引っかけポイント（選択肢順）：
・選択肢1：コーティングで放出制御＝膜制御型（リザーバー型）。マトリックス型と混同しやすい。
【マトリックス型 vs リザーバー型】
マトリックス型は薬物が基剤中に均一分散しており、放出量は時間の平方根（√t）に比例（ヒグチ式）。放出が進むほど拡散距離が延び、速度は徐々に低下する。
一方、本問のリザーバー型（膜制御型）は Cin が一定に保たれるため、放出量は時間 t に比例（0次放出）。両者の放出プロファイルの違いは頻出。
・選択肢3：「固体薬物が残存」という条件を見落とすと Cin が減ると誤答しやすい。
・選択肢4：h は分母なので反比例。「比例」という表現に惑わされない。
・選択肢1：コーティングで放出制御＝膜制御型（リザーバー型）。マトリックス型と混同しやすい。
【マトリックス型 vs リザーバー型】
マトリックス型は薬物が基剤中に均一分散しており、放出量は時間の平方根（√t）に比例（ヒグチ式）。放出が進むほど拡散距離が延び、速度は徐々に低下する。
一方、本問のリザーバー型（膜制御型）は Cin が一定に保たれるため、放出量は時間 t に比例（0次放出）。両者の放出プロファイルの違いは頻出。
・選択肢3：「固体薬物が残存」という条件を見落とすと Cin が減ると誤答しやすい。
・選択肢4：h は分母なので反比例。「比例」という表現に惑わされない。
臨床メモ
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薬剤師 あおい
膜制御型徐放製剤（例：ニフェジピン徐放錠、メトプロロール徐放錠）は0次放出により血中濃度を安定に保ちます。粉砕・半割禁忌の理由はここにあります。コーティング膜を壊すと h が消失し、J が急上昇して薬物が一気に放出（dose dumping）されるためです。患者から「半分に割っていいですか？」と聞かれたときに理論的に説明できると信頼感が上がります。
