硬質カプセルの殻を作るのにゼラチンが使われるのはなぜですか？

バイオファーマを超えて · 医薬品ゼラチンに関するよくある質問

簡潔な答え：医薬品用ゼラチンは、低固形分濃度で丈夫で弾力性のある2ピース構造のカプセルシェルを形成し、胃の中で迅速かつ予測可能な溶解性を示すため、硬質カプセルシェルの製造に用いられます。粉末や顆粒を充填したカプセルシェルは体内でそのまま排出されるため、カプセル材料には、味や作用といった機能よりも、内容物を確実に保護、保持、放出する機能が主に求められます。

硬質カプセルシェルが果たすべき役割

硬質（ツーピース）カプセルは、基本的に空の乾燥した容器です。円筒形の本体と、それを覆う短いキャップで構成されています。その役割は、粉末、顆粒、ペレット、または小さな錠剤を一定量保持すること、保管および輸送中にその量を安定させ、改ざん防止機能を持たせること、そして消化管内でカプセルが破裂して薬剤が吸収されるようにすることです。カプセルは全体が溶解するのではなく中身が空になるため、製剤開発者は1つのカプセルに複数の成分を詰め込むことができ、湿気や光に弱い有効成分を保護し、味を隠すことができます。これらは、圧縮された錠剤1錠では容易には実現できないことです。

ゼラチンが定番のシェル素材である理由

ゼラチンは、その特性が貝殻に必要な条件と非常によく合致するため、何十年にもわたって標準的な硬質殻素材として使われてきた。

• 低固形分濃度で強靭かつ弾力性のあるフィルムゼラチンシェルは通常、濃度約14～20％の溶液（配合によってプロセス浴中の固形分濃度は15～25％程度）から形成されますが、浸漬、紡糸、乾燥といった工程を経て、丈夫でありながら柔軟性のあるシェルとなります。ゼラチンほど加工性に優れたフィルム形成剤はほとんどありません。
• 高いゲル強度と制御された粘度— ブルーム（ゲル強度）と粘度の異なるグレードを使用することで、カプセルメーカーはカプセルのシェルを、パリッとした食感、機械的強度、機械速度に合わせて調整できます。下の表を参照してください。
• 迅速かつ再現性の高い溶解模擬胃液中では、従来のゼラチン製の外殻は一般的に急速に（多くの場合数分以内に）崩壊するため、内容物の迅速な放出を可能にする。
• 熱可逆性ゲル化―冷却するとシェルが固まり、ディッピングマシンのピンが汚れないため、工業ラインの速度でもきれいに型から取り出すことができます。

ゲルの強度と粘度はそれぞれ異なる役割を果たします

水分バランスを適切に保つ

ゼラチンカプセルの製造において最も実務上の課題となるのは、その強度ではなく水分量です。ゼラチンは吸湿性があるため、カプセルシェルは狭い水分範囲まで乾燥させた後、適度な湿度に保たれた環境で保管されます。環境が乾燥しすぎると、シェルは水分を失って脆くなり、カプセルを充填したり落としたりした際にひび割れてしまいます。逆に、湿度が高すぎると、シェルは柔らかくなり、変形して充填装置に付着してしまう可能性があります。カプセル用の医薬品グレードのゼラチンは、透明度と色調が良好で、ゲル化挙動が制御されているものが選ばれ、各ロットは、医薬品または添加剤の仕様で要求される粘度、ゲル強度、水分量、pH、微生物に関する分析証明書（COA）に基づいて出荷されます。

品質管理用語

カプセル製造の安定性は、再現性のある原材料にかかっています。そのため、医薬品グレードのシェルゼラチンはロットごとに検査され、パンフレットに記載されている数値（ゲル強度、粘度、水分範囲、溶解挙動、エンドトキシンおよび微生物汚染限度）は、必ず供給業者の分析証明書（COA）および最終製品に適用される薬局方または規制モノグラフと照らし合わせて確認する必要があります。COAに記載されていない処理パラメータについては、販売資料から推測するのではなく、供給業者または規制担当者に直接確認してください。