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活 躍する三洋化成グループのパフォーマンス・ケミカルス

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hemicals

医薬品用ポリエチレングリコール

バイオ・メディカル事業本部
機能材料研究部 主任

堀江 誠司［お問い合わせ先］
バイオ・メディカル事業本部
営業部

医薬品は、飲む内用剤、皮膚規定される。当社は数平均分子や粘膜に使用する外用薬、血管量約 200 から約 20,000 の PEG をなどに直接入れる注射剤などが取 り そ ろ え て い る。分 子 量 にある。用途や目的に応じて、粉よって液状、ペースト状、固体『マクロゴール』は、分子量薬から錠剤、クリーム状から液状の性状を示し、①毒性が低い、により液状、ペースト状、固体状までさまざまな形で製剤化さ②優れた潤滑性を有する、③異状（フレーク状または粉末状）れている。その安定性、安全性なる分子量のものを任意に混合と 性 状 が 異 な る（図 3）。蒸 気や均質性を保持し、製剤の特徴することができる、④水や多く圧などの物性も異なり（表 2）、に応じて溶解促進や徐放化などの有機溶剤に優れた溶解性を示

複数の『マクロゴール』を混合の目的で添加される物質を医薬す。こ の よ う な 特 長 か ら 医 薬

して、製剤の硬度や粘度などを品添加物といい、ほとんどの医品・医薬品添加物、ヘアケア・調整することができる。

薬品は薬効成分とこの医薬品添スキンケア製品、洗剤、顔料分（2）各種溶媒に対する溶解性加物から成る。本稿では、医薬

散 剤、潤 滑 剤、バ イ ン ダ ー な『マクロゴール』の溶解性を品添加物としてさまざまなはたど、さまざまな用途に使用され表 3 に示す。極性溶媒には、低らきをする三洋化成の医薬品用ている。

温では高分子量ほど溶解しにくポリエチレングリコール『マクロゴール』を紹介する。

ポリエチレングリコール『マクロゴール』の特性（1）性状と物性

医薬品用については日本薬局

いが、50℃であれば、どの分子方（局方）または医薬品添加物量でも溶解性が高くなる。無極規格（薬添規）に収載された規格を満たす PEGを『マクロゴー

当 社 は 1960 年 に 日 本 で 初 めル』として、当社は表 1 に示すてポリエチレングリコール6 品種を上市している。安全性、（PEG）を製品化し、PEG はさ品質を確保するために、製造設まざまな分野で活躍している。

備や品質管理における厳しい基

そのうち、医薬品・医薬品添加準（GMP：Good Manufacturing

剤 用 に 用 い ら れ る PEG は『マPractice）に準拠した管理体制クロゴール』として区別されて（医薬品添加剤 GMP 自主基準適いる。PEG は図 1 で示すような合）のもとに製造している（図一般式で表される。高分子化合2）。

物のため分子量分布を持つ。その種類は通常、数平均分子量で三洋化成ニュース ❶ 2019 新春 No.512

HOCH（CH22 OCH 2 ）n CH 2 OH
図1ポリエチレングリコールの一般式

図2

GMP対応プラント

化があるためである。一例として、図4に『マクロゴール 1500』の経時変化を示した。保管温度が高いほど経時変化が進むた
め、経時変化抑制のためには冷
マクロゴール 400

マクロゴール 1500

液状ペースト状

マクロゴール 6000
固体状（フレーク状）

暗所などでの保管が必要であ固体状（粉末状）

小る。また、『マクロゴール』は吸大湿性を有するため、湿気を避け平均分子量る必要がある。吸湿性は分子量
図3 『マクロゴール』の外観と平均分子量性溶媒に関しては温度が高くてもほとんど溶解しない。

が大きくなるほど低下する。

マクロゴールの用途例（4）経時変化局方または薬添規には、『マ（1）医薬品添加物についてクロゴール』のpHは4.0〜7.0と医薬品添加物は、その使用目『マクロゴール』は毒性（急幅広く規定されている。その理的 に よ り 賦 形 剤、結 合 剤 な ど

性 経 口 毒 性 LD50 値）の 低 い 化

由は、『マクロゴール』をはじ70 種類近くに分類される 。医

合 物 で あ る（表 4）。そ の 毒 性めとするポリエーテル化合物

薬品添加物を添加することで、は、分子量が大きくなるほど低は、酸素ラジカルによる酸化劣薬効に合わせて製剤化するだけ下していく傾向がある。

化を受け、pHが低下する経時変でなく、①使用性の向上（扱い（3）安全性（毒性）1）

表1 『マクロゴール』の物理化学特性および薬添規または局方規格項目
製品名

マクロゴール 200

マクロゴール 400

マクロゴール 1500

マクロゴール 4000

マクロゴール 6000

マクロゴール 20000

収載規格

薬添規収載品

局方収載品

局方収載品

局方収載品

局方収載品

局方収載品

性状

無色透明の粘性の液状

無色透明の粘性の液状

白色ペースト状

白色粉末状

白色粉末状またはフレーク状

白色粉末状

凝固点（℃）−35以下

640555860

比重（20/20℃）

1.1201.120−−−−pH※15.565.5777

平均分子量※2200400550※33,100

8,600

20,000

水分（％）

1.0以下

1.0以下

1.0以下

1.0以下

1.0以下

1.0以下

強熱残分
（％）

0.10以下0.10以下0.10以下0.25以下0.25以下0.25以下※1 試料5gを水で100mLに希釈して測定※2 JIS K 1557に準拠して測定した水酸基価に基づいて算出した数平均分子量※3 HOCH（CH22OCH2）nCH2OHのnが5〜6と28〜36の混合物『マクロゴール』の後に続く数字は基本的には平均分子量を表すが、マクロゴール 1500、4000、6000の3品はその数字が平均分子量を表していないため、注意を要する。
当社品をお取り扱いいただく際は、当社営業所までお問い合わせください。また必ず最新の「安全データシート」（SDS）を事前にお読みください。
使用される用途における適性および安全性は、使用者の責任においてご判断ください。

表2 『マクロゴール』の物性
マクロゴール 200

マクロゴール 400

マクロゴール 1500

マクロゴール 4000

マクロゴール 6000

マクロゴール 20000

平均分子量※1

製品名200400550※3

3,100

8,600

20,000動粘度［mm2/s（210°F）
］

4.1

7.1

1680800

蒸気圧［Pa（100℃）］

1.3

1.2×10−<2.7×10<2.7×10<2.7×10※3※3※3−1−2−1014000−10−10−12.22.2

融解熱（kJ・kg ）−150160

180190190

表面張力［mN/m（25℃）
］

44.5

44.5

−

−

−

−

比熱
（kJ・kg ・K ）
−1

※2※2

※1 JIS K 1557に準拠して測定した水酸基価に基づいて算出した数平均分子量2.3※32.3※2 30〜60℃の平均値

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2.3※3 凝固点〜100℃の平均値

2.5

表3 『マクロゴール』の溶解性
製品名
マクロゴール 200

マクロゴール 1500

マクロゴール 4000
マクロゴール 20000

表4 『マクロゴール』の毒性

測定温度

水

メタノール

エタノール

ジエチルエーテル

20℃

AAA※1

D50℃

AAA※1

D

マクロゴール 200

2820℃

A

A

D※2

D

マクロゴール 400

3050℃

AAA※1

D

マクロゴール 1500

4420℃

B

C

D※2

D

マクロゴール 4000

5050℃

AAA※1

D

マクロゴール 6000

5020℃

CCD※2

D

※1 95％エタノール※2 99.5％エタノール
記号の説明 A：溶媒 100mLに100g以上溶解する。
B：溶媒 100mLに50g以上100g未満溶解する。
C：溶媒 100mLに1g以上50g未満溶解する。 D：溶媒 100mLに1g未満しか溶解しない。

LD50※1［g/kg（経口、ラット）］

製品名※1 Registry of Toxic Eﬀects of Chemicalsubstances,Feb. 2003（NIOSH）

けっ しょうやすさ、飲みやすさ）、②品質のれ、薬物を患部に効果的に浸透た腸管洗浄剤や血漿分画用沈殿安定化（変質防止など）、③有用させることなどができる。ワセ剤について以下に紹介する。

性の向上（狙いの場所まで届くリン様のペースト状の『マクロ（3）腸管洗浄剤ように助けること、効果発現速ゴール』は理想的な粘度を持つ大腸がんなどの大腸疾患の検度の調整など）、④安全性の向上

軟膏調合ができ、薬物を均等に査や手術前には腸管内をきれい（副作用の低減など）などのは皮膚に塗り伸ばすことができにする必要があり、腸管洗浄がたらきが付与される。

る。パラフィン様のフレーク状行われる。洗浄が不十分だと病（2）用途例

ま た は 粉 末 状 の『マ ク ロ ゴ ー

変の見落としや誤認、手術後の『マクロゴール』は毒性が低

ル』は成形性があり、座薬用途吻合不全や感染症のリスクにつく、さまざまな性状があり汎用に 適 し て い る。ま た、錠 剤 用ながるため、腸管洗浄は重要で性が高いことなどから、医薬品コーティング剤に添加すると表ある。腸管洗浄剤に求められる用添加剤として幅広い用途で使面の平滑性が増す。錠剤の硬度機能は、①迅速・簡便に洗浄で用 さ れ て い る（表 5）。液 状 のを向上し、摩損度や流動性を改き、効果が高い、②代謝・吸収『マクロゴール』は保湿剤や外善することができる。今回は、しにくく排出が容易、③飲みや用液剤の安定化剤、脂溶性薬物『マクロゴール』の用途のなかですいこと、などである。PEG 系の可溶化剤などとして使用さも、紹介される機会が少なかっの腸管洗浄剤は、体液の水分やふん ごう

電解質バランスを考慮して、製剤中の電解質の種類や濃度を調6.0

整し、これに腸管内での水分を保持するため PEG を加えたも︵5質量％水溶液︶

pH

ので、糞便をより柔らかくして保管温度：5℃排出することができる。また、

5.0

PEG が 代 謝、吸 収 さ れ な い た

保管温度：25℃

め、そのまま体外に排出される2）ことが特長である 。体液のバ

保管温度：40℃

ランスを崩さず服用でき、身体

4.0
保管開始

図43.0

6.0

9.0

12.0

保管開始からの経過月数

マクロゴール 1500の経時変化例への負担が少ないことから、近年主流となっている。
（4）血漿分画用沈殿剤

pHの経時変化は試料の保管条件に大きく影響を受けるため上記データは試験実施の1例としてお取り扱いください。

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通 常、成 人 の 血 液 量 は 体 重

けでなく、排除体積効果により

表5 『マクロゴール』
シリーズの用途例
用途

タンパク質を沈殿させる。その医薬品・医薬品添加剤特性

軟膏基剤

薬剤の塗布濃度の調整や粘度調節、薬剤を患部に均等に付着させ持続的に浸透させる作用、患部からにじみ出す体液を吸収する作用を発揮する。

座薬基剤

マクロゴール同士を配合し、理想的な融点や溶解速度の基剤が調整できる。
平均分子量の大きいマクロゴールを用いると室温下での貯蔵安定性が向上する。

錠剤バインダー

錠剤の表面平滑剤やコーティング剤、あるいはバインダーとしても使用される。
糖コーティング剤に比べ、コーティング時間がはるかに短くて済み、外観が美しく表面の硬い錠剤が得られる。

その他の用途例として、溶剤、安定（化）剤、可塑剤、界面活性剤、滑沢剤、結合剤、光沢化剤、コーティング剤、平滑剤、保湿剤、乳化剤、粘着剤、粘着増強剤、賦形剤、粘稠剤、崩壊剤、溶解補助剤、湿潤剤、糖衣剤、軟化剤、湿潤調整剤、可溶（化）剤、懸濁（化）剤、分散剤、防湿剤、崩壊補助剤など作用機構を図 5 に示した。タン
パク質近傍の PEG が入り込めない領域と PEG が存在する領域の間に生じる浸透圧が駆動力となりタンパク質同士が接近し、それぞれ会合することで熱4）力学的に安定化しようとする 。
1kg につき約 80mL あるといわ沈殿剤にも用いられている。

また PEG はタンパク質分子のれている。血液は赤血球、白血

血漿は性質の異なるさまざま変性を最小限に抑えて沈殿でき球、血小板の細胞成分と、血漿なタンパク質成分約 7〜8％、水ることも利点として挙げられと呼ばれる液体部分から成り

分 約 90〜91％、そ の 他 糖 や 脂る。こ の よ う に『マ ク ロ ゴ ー立っている。血液全体のおよそ質などの成分より成る。このなル』は医薬品製造時にも活躍し45％が細胞成分で、残りが血漿かから、アルブミンなどの特にている。

成分である。

重要なタンパク質を物理化学的今後の展望

献血などで集められた血液かに分離し、成分ごとに精製したら作り出される医薬品を総称しものを血漿分画製剤という。タ

現在、日本には局方と薬添規て血液製剤と呼び、輸血などにンパク質は 20 種類のアミノ酸があるが、医薬品製造のグロー用いられる成分製剤（赤血球、が縮重合したものであり、構成バル化に伴い、アメリカ、ヨー白血球、血小板）と、治療などしているアミノ酸の種類や配列ロッパを含む 3 局の国際調和がに有効な抗体や血液凝固成分ななどで分子特性が変わる。その進められている。当社は、このどのタンパク質を精製した血漿うえ、血漿タンパク質の多くはような世界品質規格に対応した分画製剤に分けられる。

糖鎖や脂質と結合して存在して製品のラインアップを図り、日『マクロゴール』は、血液かおり、分子特性をさらに複雑に本はもちろんグローバルに医療ら有用なタンパク質を分離・精している。このため、血漿タン分野に貢献していく。

製（分画）する際に用いられるパク質の分画は、これらの分子また、近年の医薬品の高度化

特性、分子量、形状などに基づに伴い、ニーズに合った医薬品いて条件を変化させ分離・精製添加剤開発や、さらなる高品質しなければならない。

化を進めていく。

排除体積分 画 法 に は①PEG が タ ン パ
PEG

タンパク質ク質を沈殿させる性質を利用した PEG 分 画 法、②pH、イ オ ン
強度、エタノール濃度、タンパ
ク質濃度、温度の 5 変数を変化させてタンパク質の溶解度を変浸透圧

図5

え分画するエタノール分画法、タンパク質が会合し、沈殿さらに③クロマトグラフィーにPEGによる血漿タンパク質の沈殿メカニズムよる分画法がある 。

3）

PEG は誘電率を低下させるだ

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参考文献
1）日本医薬品添加剤協会編：『医薬品添加物事典 2000』（薬事日報社，2000）
2）Davis GR, Ana SCA, Morawaski SGet al：Gastroenterology3）森勢裕：『血漿分画製剤の製造方法とは？』一般財団法人 日本血液製剤協会ホームページ
http：//www.ketsukyo.or.jp/study/
vol02̲04.html（2018/11 閲覧）
4）吉澤俊祐、白木賢太郎：「生物工学」93
巻 5 号，（2015），260−263