【第111回薬剤師国家試験】問178 結晶・非晶質固体分散体の溶解挙動解説

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第111回問178

理論問題｜薬剤

結晶・非晶質固体分散体の溶解挙動

問178　ある非電解質薬物25 mgを結晶又は非晶質固体分散体として、それぞれ一定温度の水1.0 Lに分散したところ、図に示す薬物濃度−時間曲線が得られた。この薬物の溶解に関する記述として、正しいのはどれか。2つ選べ。ただし、この薬物には結晶多形は存在しないものとする。

薬物結晶の飽和溶解度は約25 μg/mLである。

—

アでは、薬物はすべて溶解しており、液は澄明である。

—

イでは、固相の薬物は一部非晶質として存在している。

—

イでは、液相の薬物は過飽和溶解している。

—

ウでは、薬物結晶が約5 mg存在している。

—

◯

正解です！

結晶と非晶質の溶解挙動の違いを正確に把握できています。

不正解です。正解は 2 と 4 です。

解説でグラフの各点の状態を確認しましょう。

解説を見る ▼

グラフの読み取り
・結晶：ゆっくり溶解し、約5 μg/mLで平衡（飽和溶解度）に到達して一定
・非晶質固体分散体：速やかに溶解して約25 μg/mLに到達（スプリング効果・過飽和状態）し、その後徐々に結晶化して5 μg/mLへ低下
・ア（約15〜20分、25 μg/mL付近）：非晶質が全溶解し過飽和状態のピーク
・イ（約30分、16 μg/mL）：過飽和から結晶析出が進んでいる途中
・ウ（約60分、5 μg/mL）：最終的に結晶の飽和溶解度と等しい平衡状態

選択肢	記述	判定・理由
1	薬物結晶の飽和溶解度は約25 μg/mL	× グラフで結晶の曲線が最終的に平衡に達する濃度は約5 μg/mL。これが飽和溶解度。25 μg/mLは非晶質固体分散体が示す過飽和濃度（見かけの溶解度）であり、真の飽和溶解度ではない
2 ★	アでは薬物はすべて溶解しており、液は澄明	◯ アの時点（約15〜20分）では非晶質固体分散体が完全に溶解して均一な溶液となっており、固相は存在しない。25 μg/mLは過飽和状態だが、この時点ではまだ結晶析出が起きていないため液は澄明。25 mg / 1.0 L = 25 μg/mL（全量溶解）
3	イでは固相の薬物は一部非晶質として存在している	× 問題文に「この薬物には結晶多形は存在しない」とある。イの時点では過飽和から析出が始まっているが、析出する固相は結晶（最も安定な形態）であり、非晶質として固相が存在するわけではない
4 ★	イでは液相の薬物は過飽和溶解している	◯ イの時点（約30分、16 μg/mL）は、結晶の飽和溶解度（約5 μg/mL）を大きく超えた濃度。飽和溶解度を超えた状態を過飽和といい、熱力学的に不安定で結晶析出が進行中。液相はまだ過飽和状態にある
5	ウでは薬物結晶が約5 mg存在している	× ウの時点（約60分）では濃度が約5 μg/mL（= 5 mg/L）で、1.0 Lの溶液中に溶解している薬物は5 μg/mL × 1.0 L = 5 mg。投与した25 mgのうち溶解しているのが5 mgなので、固相（結晶）として存在するのは25 − 5 = 20 mgであり、5 mgではない

⚠️ 引っかけポイント（選択肢順）：
・選択肢1：25 μg/mLは過飽和（見かけの溶解度）。飽和溶解度（平衡値）は結晶曲線が示す約5 μg/mL
・選択肢3：析出固相は非晶質ではなく結晶（結晶多形なし→安定な結晶のみ）
・選択肢5：ウで固相（結晶）は5 mgではなく20 mg（25 mg − 溶解分5 mg）

臨床メモ ▼