【生物薬剤学】目次

【生物薬剤学】目次
１
生物薬剤学 概説 ......................................................................................................... 3
２ 医薬品の剤形 ............................................................................................................... 7
［Ⅰ］代表的な剤形の種類と特徴......................................................................................................... 7
［Ⅱ］各種剤形の投与経路................................................................................................................... 11
３ 医薬品の崩壊・溶解.................................................................................................. 13
［Ⅰ］製剤添加物の種類と性質........................................................................................................... 13
［Ⅱ］製剤試験法................................................................................................................................... 15
［Ⅲ］溶解速度式................................................................................................................................... 17
［Ⅳ］溶解に影響を及ぼす因子........................................................................................................... 18
４ 物質の膜透過機構 ..................................................................................................... 20
［Ⅰ］受動輸送....................................................................................................................................... 21
［Ⅱ］促進拡散....................................................................................................................................... 24
［Ⅲ］能動輸送....................................................................................................................................... 24
［Ⅳ］膜動輸送....................................................................................................................................... 27
［Ⅴ］膜透過機構のまとめ................................................................................................................... 28
５ 消化管から の薬物吸収.............................................................................................. 29
［Ⅰ］概論............................................................................................................................................... 29
［Ⅱ］消化管の構造と機能................................................................................................................... 31
［Ⅲ］薬物（製剤）の物理化学的性質............................................................................................... 34
［Ⅳ］吸収に影響を及ぼす生体側の因子........................................................................................... 37
６ 消化管以外から の薬物吸収 ...................................................................................... 43
［Ⅰ］口腔............................................................................................................................................... 45
［Ⅱ］直腸............................................................................................................................................... 46
［Ⅲ］鼻粘膜........................................................................................................................................... 47
［Ⅳ］呼吸器（肺）............................................................................................................................... 47
［Ⅴ］皮膚............................................................................................................................................... 49
［Ⅵ］注射............................................................................................................................................... 51
［Ⅶ］眼................................................................................................................................................... 53
[1]
７ 薬物の体内分布 ......................................................................................................... 54
［Ⅰ］概論............................................................................................................................................... 54
［Ⅱ］分布に影響を及ぼす要因........................................................................................................... 57
［Ⅲ］タンパク結合............................................................................................................................... 59
［Ⅳ］組織分布....................................................................................................................................... 63
８ 薬物代謝 .................................................................................................................... 68
［Ⅰ］概論............................................................................................................................................... 68
［Ⅱ］代謝部位....................................................................................................................................... 70
［Ⅲ］薬物代謝酵素............................................................................................................................... 73
［Ⅳ］薬物代謝の様式........................................................................................................................... 75
［Ⅴ］薬物代謝に影響を及ぼす因子................................................................................................... 78
９ 薬物の排泄................................................................................................................. 85
［Ⅰ］腎臓の構造と機能....................................................................................................................... 85
［Ⅱ］腎排泄過程................................................................................................................................... 87
［Ⅲ］腎排泄に影響を及ぼす要因....................................................................................................... 92
［Ⅳ］胆汁排泄....................................................................................................................................... 95
［Ⅴ］腎臓、肝臓以外からの排泄....................................................................................................... 98
[2]
１
生物薬剤学 概説
○薬剤学の分類
生物薬剤学 (Biopharmaceutics) ：薬剤を生体へ適用する場合に考慮すべき情報
物理薬剤学 (Physical Pharmacy) ：薬剤の物理化学的性質・剤形、安定性
臨床薬剤学 (Clinical Pharmacy) ：治療投与計画、薬物相互作用・副作用などの医療情報
○生物薬剤学の誕生
Teorell の論文『生体に投与された物質の体内分布に関する速度論』（1937 年）が生物薬剤
学誕生の発端になったと考えられる。薬物投与後の吸収、分布、代謝、排泄に関する考え方
が明確に示唆され、血 中 濃度－時間関係の基本的な数学式が提示されていたからである。
やがて、薬物の生体内移行過程の機構を生理学的、生化学的、あるいは、物理化学的に解
明する研究が推進され、生 物 薬 剤 学 (biopharmaceutics)へ成長していった。
これと平行して、体液中薬物濃度の時間変化を数学的手段を用いて記述する学問分野が形
成されていたが、薬物投 与 計 画 の合理的設定方法を求める臨床現場からの要請もあっ
て、薬 物 速 度 論 (pharmacokinetics)として結実した。
生物薬剤学の究極の目的は、「最も有効な薬物治療設計（optimization of drug delivery）」で
ある。体内にどれだけ入ったか？ 標的にどれだけ移行したか？ という生 物 学 的 利
用 能 （bioavailability）が指標として用いられる。
○Biopharmaceutics
The study of factors that affect the extent and speed of absorption or liberation of a drug
from its various physicochemical forms is defined as "Biopharmaceutics".
Biopharmaceutics is
concerned with the dependence of absorption, distribution, metabolism, or excretion of a drug by man
or animals on the physicochemical characteristics of the medicine or dosage form.
It deals
essentially with the optimal or desired availability of a drug from the dosage form employed for the
target site, i.e., the influence of drug formulation on the biological activity of the drug.
[3]
○吸収、分布、代謝、排泄 (ADME) とは
内服薬は胃腸から血液循環に吸 収 され、血液中のタンパクと結合していない遊離型の薬
は、血流で運ばれて全身組織に分 布 する。薬理作用を発揮するのは、遊離している薬で
ある。肝臓では、薬物は酸化、還元、加水分解、抱合という代 謝 を受けて、水に溶けや
すい型に変えられ、効力をなくしたり(解毒)する。さらに、腎臓で体外へ排 泄 される。
A D M E とは、医薬品が服用されてから、体外に排泄されるまでの経過を総称したもの
である。
Ａ＝absorption (吸収)
Ｄ＝distribution (分布)
Ｍ＝metabolism (代謝)
Ｅ＝excretion (排泄)
消化管からの吸収
吸収後に体内のどの部分に行くか、その行き先
体内で薬物が受ける変化
体内外への排泄(体内への排泄とは胆汁排泄のこと)
[4]
○薬物速度論とは
生体内に投与された薬物の量的、質的な変化の過程を速度論的な手法で定量的に研究する
学問を薬 物 速 度 論 (pharmacokinetics)と呼ぶ。
◆練習問題（反応速度論）
水溶液中の物質 A は一次反応で分解する。100 mmol/L（mM）の物質 A の水溶液を保存開始 3
日後において、物質 A の濃度は 25 mmol/ L（mM）であった。保存開始 6 日後における物質 A の
濃度を計算せよ。
[5]
○反応速度論
［0 次反応］
反応速度が反応物質の濃度と無関係に一 定 (濃度の 0 乗に比例する)である場合、
これを 0 次 反応という。(例えば、懸濁液における薬物の溶解速度)
k
0B
A 
(k0：反応速度定数)の反応においては、次式が成立する。
d[A]
[A]  k 0  t  [A]0 ･･･(2)
 k 0 ･･･(1)
dt
[A]0
t1 / 2 
･･･(3) [A]0: A の初濃度、[A]: t 時間後の A の濃度
2k 0

［1 次反応］
反応速度が反応物質の濃度に比例する反応を 1 次 反応という。
k
1
A 
B
(k1：反応速度定数)の反応においては、次式が成立する。
t
 1 t
 [A]0    1 / 2
[A]  [A]0  e
2
k
log[A]   1 t  log[A]0
2.303
d[A]

 k1[A] ･･･(4)
dt
 k t
ln[A]  k1  t  ln[A]0
t1 / 2 
ln 2 0.693

k1
k1
log C0
slope = - k/2.303
C
log C
slope = - k
Time
Time
［補足］
log と表記
自然対数 log e
半減期を算出する場合は、 [A ] 
例えば、一次反応では
･･･(6)
･･･(7)
C0
常用対数 log 10
･･･(5)
ln と表記
1
[A]0 を代入して t を計算
2
1
[A]0  [A]0  e  k t
2
より t を計算
[6]
２ 医薬品の剤形
［ Ⅰ ］ 代 表 的 な 剤 形 の種 類 と 特 徴
医薬品が生体に適用される形態を剤 形 といい、剤形に仕上げられた医薬品を製 剤 と
呼ぶ。日 本 薬 局 方 で製剤ごとの定義、製法、保存法などを収載している。日本薬局方
とは、薬事法に基づき、医薬品の性状および品質の適正を図るために定められた医薬品の規
格となるものである。
○第 15 改正日本薬局方収載の製剤：固形製剤
製 剤 名
剤 形 の 定 義
散 剤（Powders）
医薬品を粉 末 状または微粒状に製したものである。
顆粒剤（Granules）
医薬品を粒 状に製したものである。
丸 剤（Pills）
医薬品を球 状に製したものである。
錠 剤（Tablets）
医薬品を一定の形状に圧 縮 して製するか、又は溶媒で湿潤させた医薬品
の練合物を一定の形状にするか、もしくは一定の型に流し込んで成型して製
したもので、素 錠、コ ー テ ィ ン グ 錠がある。
カプセル剤
（Capsules）
医薬品を液状、懸濁状、半固形状、粉末状、顆粒状、もしくは成型物などの形
でカ プ セ ル に充てんするか、又はカプセル基剤で被包成形して製したもの
で、次の 2 種類がある。 （1）硬カプセル剤、（2）軟カプセル剤
トローチ剤（Troches）
通例、医薬品を一定の形状に製したもので、口 中で徐々に溶解または崩壊
させて、口腔、咽頭などに適用する製剤である。
[7]
○第 15 改正日本薬局方収載の製剤：半固形製剤
製 剤 名
坐 剤
（Suppositories）
剤 形 の 定 義
通例、医薬品を基 剤 により一定の形状に成型したもので、肛門又は膣に適
用する固形の外用剤である。本剤は、体温によって溶けるか、軟化するか、
又は分泌液で徐々に溶ける。
「基剤」とは、製剤の形状をつくっているもので、薬剤（有効成分）ではない成
分のこと
貼付剤（Plasters and
Pressure Sensitive
Adhesives Tapes）
通例、布またはプラスチック製のフィルムなどに有効成分と基剤または添加剤
からなる混合物を延ばし、または封入し、皮膚表面の患部、または皮膚を通し
て局 所 患部へ有効成分を到達させるために、皮膚に粘着させて用いる局
所作用型外用剤である硬膏剤も含まれる。
軟膏剤（Ointments）
通例、適当な稠度の全質均等な半固形状に製した、皮膚に塗布する外用剤
である。ク リ ー ム ：乳化した基剤を用いたもので、敗油性のにおいはない。
パップ剤
（Cataplasms）
通例、医薬品と水を含む混合物を泥状に製するか、または布上に展延成形し
て製した外用剤。泥状に製したものは、保存中に成分を分離することがあって
も、その本質が変化していないときは、用時混和。
リニメント剤（Liniments） 通例、液状又は泥状に製した、皮膚にすり込んで用いる外用剤である。
経皮吸収型製剤
（Transdermal Systems）
有効成分が皮膚を通して全 身 の循環血
流に送達するように設計された製剤。
○第 15 改正日本薬局方収載の製剤：液状製剤
製 剤 名
剤 形 の 定 義
液 剤（Liquids and
Solutions）
液状の内服製剤または外用製剤で、製剤総則中の他の製剤各条に該当しな
いものをいう。
エリキシル剤（Elixirs） 通例、甘味および芳香のあるエタノールを含む澄明な液状の内用剤である。
懸濁剤・乳剤
（Suspensions and
Emulsions）
通例、医薬品を液中に微細均質に懸濁又は乳化して製した液状の製剤であ
る。必要に応じて用時均質に混和。
酒精剤（Spirits）
通例、揮発性医薬品をエ タ ノ ー ル またはエタノールと水の混液で溶かした
液状の製剤である。
シロップ剤（Syrups）
白糖の溶液または白糖、その他の糖類もしくは甘味剤を含む医薬品を比較的
濃稠な溶液又は懸濁液などとした液状の内用剤である。本剤には、医薬品の
性質により、用 時 溶解または懸濁して用いる製剤もある。
芳香水剤
（Aromatic Waters）
精油または揮発性物質を飽和させた、澄明な水溶液である。
リモナーデ剤
（Limonades）
甘味と酸味があり、通例、澄明な液状の内服剤である。
ローション剤
（Lotions）
通例、医薬品を水性の液中に溶解または乳化もしくは微細均等に分散し、均
質に製した、皮膚に塗布する液状の外用剤である。
[8]