熱分析による医薬品-添加剤適合性の確保

医薬品-添加剤適合性チェック

医薬品-添加剤適合性試験は、新しい製剤の開発において重要な役割を果たす。有効成分の特性、安定性、有効性に影響を及ぼす可能性のある相互作用が薬剤と賦形剤との間に起こらないことを確認します。熱分析は物理化学的相互作用を迅速に評価するために使用されます。

一般に、医薬品にはAPI（医薬品有効成分）、すなわち病気や痛みと闘う物質だけでなく、賦形剤、すなわち剤形の投与を容易にし、APIの放出を調節し、分解に対して安定化させるために選択された物質も含まれる。もちろん、賦形剤の存在は有効成分の特性、安定性、有効性に影響を及ぼしてはならない。いわゆる医薬品-添加剤適合性試験は、医薬品と添加剤間の相互作用を明らかにするために不可欠である。相互作用は、分光学的、顕微鏡的手法だけでなく、熱的手法、特に熱分析、より具体的には示差走査熱量測定（DSC）と熱重量測定（TG）を用いて明らかにすることができる。これら2つの方法は相溶性スクリーニングにおいて重要な役割を果たし、物理化学的相互作用を迅速に評価するために頻繁に採用されている。

DSC曲線は、原薬と賦形剤の融解ピークを比較し、医薬品-添加剤適合性に重要な熱的相互作用を明らかにする。 — 図1.融解ピークを持つ原薬（上）と賦形剤（下）のDSC曲線

熱分析によって、医薬品-添加剤適合性に関する最初の情報がどのように得られるのか？

相互作用する、あるいはしない2つの物質のDSC曲線を見てみましょう。そのために、各成分と両成分の混合物（50/50重量）のDSC測定を行います。図1は、融解ピークを持つAPI（医薬品有効成分）と賦形剤のDSC曲線を示しています。

その結果、原薬と賦形剤の間に相互作用がないことを示すDSC曲線（図2）は、その賦形剤が原薬を使用する製剤に推奨されることを示す。この場合、原薬と賦形剤の間には相溶性があり、DSC曲線は同じ温度で2つの物質の融解ピークを変化させずに示し続ける。

DSC曲線は、原薬と賦形剤の混合物に1つの融解ピークを示しており、相互作用のない相溶性を示している。 — 図2.2成分間の相互作用のないAPI+賦形剤混合物のDSC曲線。個々の成分のDSC曲線と同じ温度で1つの融解ピークが検出されている。これは、原薬と賦形剤が適合していることを意味する。

原薬と賦形剤の相互作用を示すDSC曲線。2つの別々の融点ではなく、単一の吸熱（吸熱性）ピークを示す。 — 図3.原薬と賦形剤の混合物のDSC曲線と2成分間の相互作用。2つの別々の融解ピークの代わりに、1つの吸熱（吸熱性）ピークのみが検出される。

混合物中に新たなピークが出現したり、ピークが消失したり、融解ピーク（形状、位置、エンタルピー）が変化したりした場合は、2成分間に相互作用があることを示している（図3）。しかし、これは必ずしも医薬品と賦形剤の適合性がないことを意味しない。非互換性を確認するためには、他の技術（X線、分光学、クロマトグラフィーなど）を用いて追加の調査を行う必要がある。

ジクロフェナクに関する相溶性研究の例を示します。熱分析がいかに迅速かつ容易に薬物と賦形剤の相互作用を検出するかを示しています。