サブビジブル粒子とは?薬局方の試験に合格すれば、小さな粒子は数えなくてよいのか

サブビジブル粒子おおむね2〜100μmの目に見えない微粒子。SECなどの守備範囲を外れ、光遮蔽や画像式で計数する。詳しく →とは、注射剤に含まれる、肉眼では見えないが溶けている凝集体タンパク質分子どうしが結合してできた高分子量の集合体です。有効性や免疫原性に影響するため、その含量を測ります。詳しく →よりは大きい粒子のことです。抗体などのタンパク質医薬品の製剤と品質試験の担当は、どの大きさまで、どの方法で数えるかを決めます。
一方で、薬局方の不溶性微粒子注射剤の中にある、溶けない小さな粒子です。日本薬局方やUSP〈788〉では、光遮蔽粒子計数法などで10 µm以上と25 µm以上の粒子の数を数え、上限を決めています。詳しく →試験に合格しても、タンパク質医薬品では粒子を見終えたことになりません。
合否に入らない粒子をなぜ評価するのか、なぜ1つの測り方では足りないのか、数が増えたときに何から疑うのかが、ここで分かります。
- サブビジブル粒子とは:溶けている凝集体と、肉眼で見える異物(おおむね100 µm超)のあいだの大きさの粒子です。
- なぜ上限の外まで見るのか:タンパク質の粒子は、薬に対する抗体を作らせるおそれがあるとされているためです。
- 何で測るか:判定は光遮蔽法で行い、見落としを別の測り方で補います。
1. サブビジブル粒子は、どの大きさの、何の粒子なのか?
サブビジブル粒子は、溶けている凝集体よりは大きく、肉眼で見える異物よりは小さい、そのあいだの粒子です。 両隣の大きさには、それぞれ別の測り方があります。
- 肉眼で見える異物:おおむね100 µmを超える大きさで、全数の外観検査で取り除きます。
- 溶けている凝集体:分子の大きさの違いで分けて測るサイズ排除クロマトグラフィー(SEC)多孔性樹脂の孔に小分子ほど入り込む時間差を利用し、分子をサイズで分けるクロマトグラフィー。詳しく →などで測ります。大きな凝集体はカラムの手前で引っかかり、ここでは見えないことがあります。

この大きさに入るのは、タンパク質が固まった粒子だけではありません。プレフィルドシリンジあらかじめ薬液を充填した注射器そのものを製品にする容器形式。自己注射やオートインジェクターに用いる。詳しく →の内側に塗る潤滑用のシリコーン油の液滴、ガラスやゴム栓のかけら、環境から入る繊維も、同じ範囲に入ります。粒子の数を見るときは、何の粒子を数えた数字なのかまで考えます。
2. 重要:薬局方の試験に合格しても、なぜ小さい粒子まで見るのか?
タンパク質が固まってできた粒子は、薬に対する抗体(抗薬物抗体投与した抗体医薬を異物とみなして患者の免疫系が作る抗体。薬の効果低下や安全性の問題を招く。詳しく →、ADA)を作らせるおそれがあるとされ、その大きさの多くが薬局方国または地域の公的機関が定める医薬品の規格・試験法・品質基準を収載した公定書。詳しく →の上限の外にあるからです。
粒子では同じ形の分子が表面に多数並びます。だから、ばらばらの分子より免疫を刺激しやすいと考えられています。抗薬物抗体ができると、薬が効きにくくなることがあります。
薬局方の上限は、大きな粒子にしか置かれていません。注射剤全般の試験である USP米国で医薬品・原料・試験法の公式基準を定める公定書で、製薬用水に関する規格も収載されている。詳しく →〈788〉は、10 µm以上と25 µm以上の2つの区切りで上限を置き、100 mL以下の注射剤では、光遮蔽法光をさえぎる粒子を検出して注射剤の不溶性微粒子を数える方法。詳しく →での10 µm以上の粒子の上限が1容器あたり6,000個です。 透明に見えるバイアル1本にこの数の粒子があっても、試験には合格します。
米国FDAは2014年の免疫原性のガイダンスで、2〜10 µmの粒子の範囲と量を、製造直後から有効期間を通して評価すべきとしています。 合否の線がない大きさなので、どの時点で、どの方法で測り、どう記録するかは、製品ごとに決めます。
規格の章も、タンパク質医薬品向けに整ってきました。
- USP〈787〉:タンパク質の注射剤向けの章で、2014年8月に正式になりました。上限の考え方は〈788〉と同じで、少ない検体量で測る方法や、穏やかな脱気を認めています。
- USP〈1787〉:10 µm未満を含めた測り方と、粒子の種類の見分け方を解説する情報提供の章です。
- 日本薬局方:第十九改正(2026年4月施行)で、タンパク質医薬品注射剤向けだった試験法(6.17)が、注射剤の不溶性微粒子試験法(6.07)に統合されました。
3. 光遮蔽法の数字だけでは、なぜ足りないのか?
光遮蔽粒子が光を遮る量から微粒子を計数する方法。注射剤の不溶性微粒子試験に用いる。詳しく →法は粒子が落とす影で数えるため、水に近い透明な粒子を小さく見積もったり、数え落としたりするからです。
光遮蔽法(LO)は、細い流路を通る粒子に光を当て、影の大きさと回数から粒子の大きさと数を出します。速く、再現性が高く、薬局方の試験の第一の方法。ところがタンパク質の粒子は水を多く含み、光をあまりさえぎりません。
そこで補いに使うのが、流れる粒子を一粒ずつカメラで撮り、画像の輪郭から数えるフローイメージング流路を通る粒子を一粒ずつ撮影し、大きさ・個数に加え形状まで得る測定法。粒子の由来を仕分けられる。詳しく →(FI)です。透明な粒子も輪郭は写り、形から粒子の種類を推し量る手がかりも得られます。
| 光遮蔽法(LO) | フローイメージング(FI) | |
|---|---|---|
| 何で数えるか | 粒子が落とす影 | 一粒ずつ撮った画像 |
| 得意なこと | 速い、再現性が高い、薬局方の第一の方法 | 透明な粒子も拾える、形で種類を見分ける手がかりがある |
| 苦手なこと | 透明な粒子とシリコーン油を小さく数える、泡も粒子に数える | 処理が遅い、装置や解析の設定で数が変わる |
| 主な使いどころ | 規格試験とロットの判定 | 傾向の把握、粒子の正体の推定、処方や容器の比較 |
2つの差は小さくありません。国立医薬品食品衛生研究所の研究者らが市販のタンパク質注射剤を両方で測ったところ、FI の数は LO よりはるかに多く、差は製品と粒子の性質で変わりました。ある製品では、FI で数えた10 µm以上の粒子が、LO で判定する薬局方の上限(1容器あたり6,000個)を超えていました。
この結果は、LO の合格が粒子の少なさまでは示さないことを表しています。では FI の数で合否を決めればよいのか。著者らは、FI で規格の判定基準を決めるときには注意が要るとしています。だから判定は LO で行い、FI は傾向と粒子の正体を見るために並べて使います。
4. 粒子の数が増えたら、まず測り方を疑う
安定性試験出荷時から有効期限まで品質特性が規格内にとどまることを確認する試験。詳しく →で数が急に増えたときも、試験を外に頼むときも、最初に、測り方が数字を動かしていないかを確かめます。
- 泡と脱気:光遮蔽法(LO)は泡も粒子として数えるため、脱気が足りないと数が跳ね上がる。逆に、強すぎる脱気や激しい扱いはそれ自体がタンパク質の粒子を作るおそれがある。脱気の方法と、泡を見分ける手順を確かめる。
- シリコーン油とタンパク質の見分け:プレフィルドシリンジの製品でフローイメージング(FI)の数だけが増えたら、シリコーン油の液滴かもしれない。どの形の基準で見分けるかを、先に決めておく。
- 空試験と時点ごとの測定:粒子を含まない水で器具と装置の空試験をして、持ち込みがないことを確かめる。タンパク質の粒子は保存中に増えることがあるため、時点ごとに同じ方法と装置で測る計画かも見る。
外に頼むときは、どの規格(USP〈787〉か〈788〉か、日本薬局方か)に沿うか、1回の液量と容器の本数もそろえて伝えます。光遮蔽法とフローイメージングの数字を同じ検体で並べた報告を受けると、判定と原因の推定を一度に進められます。
参考文献
- FDA, Guidance for Industry: Immunogenicity Assessment for Therapeutic Protein Products(2014年8月)(2〜10 µmのサブビジブル粒子を出荷時から有効期間医薬品が規定の品質を保てると保証される期間。安定性データの経時変化から設定する。詳しく →を通じて評価すること)
- USP General Chapter〈788〉Particulate Matter in Injections. USP–NF.(10 µm以上・25 µm以上の上限、光遮蔽法が第一の方法)
- USP General Chapter〈787〉Subvisible Particulate Matter in Therapeutic Protein Injections. USP–NF(2014年8月1日正式).(少量の検体、穏やかな脱気)
- USP General Chapter〈1787〉Measurement of Subvisible Particulate Matter in Therapeutic Protein Injections. USP–NF.(10 µm未満を含む測り方と粒子の種類の見分け方)
- 第十九改正日本薬局方(令和8年厚生労働省告示第193号、2026年4月10日施行)一般試験法 6.07 注射剤の不溶性微粒子試験法(タンパク質医薬品注射剤向けだった 6.17 を削除し、6.07 に統合)
- Shibata H, Harazono A, Kiyoshi M, Ishii-Watabe A. Quantitative Evaluation of Insoluble Particulate Matters in Therapeutic Protein Injections Using Light Obscuration and Flow Imaging Methods. J Pharm Sci. 2022;111(3):648-654. doi:10.1016/j.xphs.2021.09.047
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