医薬部外品の有効成分が減る原因｜容器・包装への収着と対策

医薬部外品の開発では、処方検討時には問題がなくても、保存安定性評価や実際の商品容器・包装への充填後に、有効成分の減少が確認されることがあります。原因としてまず考えられるのは酸化、光、熱などによる分解ですが、それだけとは限りません。有効成分が容器・包装材料の表面に付着したり、材料内部に取り込まれたりする「収着」によって、内容物中の含量が低下する場合があります。

本記事では、有効成分の減少要因、容器・包装材料への収着の仕組み、評価時の確認ポイント、材料選定の考え方を解説します。

医薬部外品では、有効成分が製品の効能・効果を担う重要な要素です。有効成分の種類や配合量、使用時濃度などは承認申請に関わるため、製品設計の段階から有効成分の安定性を考えることが重要です。[1] 
保存中に有効成分が減少する場合でも、原因は一つとは限りません。主に次のような要因が考えられます。

有効成分は、酸素、光、熱、水分などの影響を受け、保存中に酸化、光分解、加水分解などを起こす場合があります。その結果、内容物中の有効成分含量が低下することがあります。 
安定性を考える際には、保存温度や光、酸素、水分などの影響に加え、容器の遮光性や酸素・水蒸気に対するバリア性なども確認する必要があります。 

有効成分単体では安定でも、実際の処方中では、他の配合成分との相互作用や処方条件によって安定性が変化することがあります。
例えば、油性成分や界面活性剤の配合による溶解・分散状態の変化、pHなどの処方条件によって、有効成分の存在状態や安定性が変わる場合があります。
そのため、有効成分単体の安定性だけでなく、実処方中での状態と経時的な含量変化を確認することが重要です。 

もう一つ考えておきたいのが、内容物と直接接触する容器・包装材料との相互作用です。  
例えば、有効成分が容器材料の表面に付着したり、樹脂内部へ取り込まれたりすると、内容物中の含量が低下する場合があります。 
したがって、有効成分が減少したからといって、すべてが分解したとは限りません。 有効成分の減少にはさまざまな要因が考えられるため、それぞれの可能性を切り分けて確認することが重要です。 

本記事では、その中でも容器・包装材料への「収着」に着目し、そのメカニズムと材料選定の考え方を解説します。 

有効成分と容器・包装材料との関係は、開発のさまざまな段階で明らかになる可能性があります。 
例えば、次のような経験はないでしょうか。 

• 処方検討時には問題がなかったが、保存安定性評価を進めると、有効成分の経時的な減少が確認された 
• ガラス容器などを用いたラボ評価では問題がなかったが、実際の商品容器・包装に充填すると、有効成分の残存率が低下した 
• 同じ処方・保存条件で評価しているにもかかわらず、使用する容器・包装によって有効成分の残存率に差が見られた 
• 酸化や光による影響を想定して対策しているものの、有効成分の減少が確認された 

このような場合は、有効成分の減少要因を一つに限定せず、複数の可能性を切り分けて検討することが重要です。成分そのものの変化、処方中の相互作用、保存環境、容器・包装材料との相互作用などが原因候補として考えられます。 
特に、ラボ評価では問題がなく、実際の商品容器に充填した後に有効成分の減少が確認された場合や、容器によって残存率に差が見られた場合は、容器材料の関与を検討する手掛かりになります。 

次章では、その原因候補の一つである「容器への収着」について説明します。  

内容物中の成分が容器材料側へ移行する現象を考えるときに知っておきたいのが、収着（sorption）です。 

• 吸着（Adsorption）：有効成分が容器・包装材料表面や界面に存在する現象 
• 吸収（Absorption）：有効成分が容器・包装材料内部に取り込まれる現象 

この吸着と吸収を合わせて収着と呼びます。 

容器への収着が起こると、内容物中の有効成分が容器材料側へ移行するため、有効成分が化学的に分解していなくても、内容物中の濃度が低下する場合があります。[2]
また、収着は材料表面だけで起こるとは限りません。例えば、ビタミンE誘導体（酢酸トコフェロール）では、LDPE （低密度ポリエチレン） やEVA （エチレン-ビニルアセテート共重合体） フィルム内部に成分が取り込まれる様子をMALDI-IMSで可視化した報告があります。[5] 

医薬部外品や化粧品の容器・包装には、PE（ポリエチレン）やPP（ポリプロピレン）などのポリオレフィン系材料が広く使用されています。 
PEやPPは低極性の材料です。そのため、低極性の脂溶性成分などは、ポリオレフィンとの親和性が高くなり、材料側へ移行しやすくなる場合があります。 一般に、成分と樹脂の極性が近いほど樹脂への親和性が高くなる傾向があり、低極性のポリオレフィンでは低極性成分の収着が起こりやすいことが報告されています。[3] 

この収着挙動には、主に「分配」と「拡散」が関係します。内容物と容器材料が接触すると、成分は内容物側と材料側への親和性に応じて分配され、材料側へ移行した成分はさらに樹脂内部へ拡散することがあります。[2][3] 

ただし、脂溶性の高さだけで収着の程度が決まるわけではありません。 成分の構造や濃度、樹脂の極性や結晶性、温度、接触時間など、複数の因子が収着挙動に影響します。[3] 
そのため、「脂溶性成分だから収着する」「PEやPPだから収着する」と一律に判断するのではなく、実際の処方と容器材料の組み合わせで評価することが重要です。 

容器・包装材料への収着は、理論上の可能性だけではなく、医薬・医薬部外品などで使用される有効成分でも報告されています。 

• ビタミンE誘導体（酢酸トコフェロール） 
  PEフィルムへの収着が研究されており、LDPEフィルム内部への取り込みを可視化した報告もあります。 [4][5] 
• ビタミンA誘導体（酢酸レチノール） 
  プラスチック容器への収着の既報例があります。[6]  
• イソプロピルメチルフェノール（IPMP） 
  PEを最内層とする容器への吸着を抑制する検討例があります。[7] 
• ピロクトンオラミン 
  ポリオレフィン樹脂製容器への吸着が、保存安定性上の課題として報告されています。 [8] 

このように、容器への収着・吸着は特定の一成分に限られた現象ではありません。一方、同じ有効成分でも、処方や容器材料、保存条件によって収着挙動は異なります。 実際、ビタミンE誘導体である酢酸トコフェロールのPEへの収着についても、溶媒条件や可溶化状態によって収着挙動が変化することが報告されています。  

そのため、保存安定性評価で予期しない有効成分の減少が確認された場合には、成分の分解や処方中での相互作用とあわせて、容器・包装材料への収着も原因候補の一つとして検討することが重要です。 

関連：機能性食品の成分含量低下については、「機能性食品の成分含量が低下する原因は？包装材への収着と対策」で詳しく解説しています。

容器・包装への収着が疑われる場合は、内容物中の有効成分残存率だけでなく、分解生成物や材料側への成分移行も含めて評価することが重要です。主な確認項目を以下に示します。 

これらの評価結果を組み合わせることで、化学的な分解による含量低下なのか、容器・包装材料への収着が関与しているのかを検討できます。ただし、分析方法や評価条件は、対象成分、処方、材料、保存条件などに応じて設定する必要があります。 

また評価する際は、処方、接触面積、保存温度・期間などの条件をできるだけそろえることが重要です。 

有効成分の減少が確認された場合は、原因を切り分けたうえで、処方と容器・包装材料の両面から対策を検討します。 

例えば、酸化などの化学的変化を抑えるための安定化や、pH、有効成分の溶解・分散状態などの処方条件の見直しが考えられます。また、油性成分や界面活性剤などの配合による、有効成分の溶解・分散状態への影響を確認することも重要です。 

ただし、処方を変更すると、使用感、製造性、外観など、他の品質特性に影響する場合があります。
そのため、有効成分の減少要因を切り分けたうえで、処方側での対策が適切か、容器・包装材料側からの対策が適切かを検討することが重要です。 

容器・包装側では、成分の減少原因に応じて必要な機能を整理します。 

光の影響を受けやすい成分であれば遮光性、酸素の影響を受けやすい場合には酸素バリア性や密封性、水分の影響を受けやすい場合には水蒸気バリア性などが重要になります。容器・包装は、内容物を外部環境から保護するだけでなく、内容物との適合性も考慮して選定する必要があります。 

一方、容器・包装材料への収着が含量低下に関与している場合は、内容物と直接接触する材料や部材を見直すことも対策の一つです。ボトルやチューブ、パウチなどの内容物と接触する材料に加え、キャップ、パッキン、ポンプ、シール材など、内容物と直接接触する部材も確認対象となります。 

また、容器・包装を変更すると、材料だけでなく、内容物との接触面積や形状などの条件も変わる場合があります。そのため、材料による収着挙動を比較する場合は、その他の条件をできるだけそろえて評価することが重要です。 

処方を変更することだけを前提とせず、原因に応じて処方と容器・包装の両面から検討することで、有効成分の減少を抑えるための選択肢を広げることができます。 

※複数の要因が同時に関係する場合もあるため、上記は対策を検討する際の一例です。 

容器・包装材料を選定する際は、単純に「収着しにくい材料」を選べばよいわけではありません。
有効成分や内容物の特性、保存条件、容器・包装に求められる機能、形態・構造などを整理したうえで、実際の製品条件に適した材料を選定することが重要です。 

まず、有効成分と内容物の特性を整理します。 

• 有効成分の化学的安定性 
• 脂溶性や極性、配合濃度 
• 油性成分、界面活性剤、乳化剤、分散剤などの配合成分 
• pHや水分量などの処方条件 
• 想定される保存温度・保存期間 

特に収着の観点では、有効成分の脂溶性や極性だけでなく、処方中での溶解・分散状態や、他の配合成分との組み合わせも考慮する必要があります。同じ有効成分でも処方によって収着挙動が異なる可能性があるため、有効成分単体の性質だけで材料を選定するのではなく、実際の処方を踏まえて評価することが重要です。 

前章で整理した減少要因を踏まえ、次に容器・包装に必要な機能を整理します。 

• 低収着性 
• 酸素や水蒸気の透過を抑えるバリア性 
• 光の影響を抑える遮光性 
• 内容物を確認するための透明性 
• 内容物を保持する密封性 
• 必要な成形性や機械的強度 
• 内容物や他部材との適合性 

すべての機能を一律に高めるのではなく、有効成分が減少する原因と、製品に必要な性能に応じて、優先する機能を決めることがポイントです。 

実際の商品では、有効成分の安定性だけで容器を決めることはできません。内容物の性状や使用方法に応じて、ボトル、チューブ、パウチ、ポンプ容器など適した形態を検討する必要があります。 
また、単一材料だけでなく、複数の材料を組み合わせた多層構造を採用する方法もあります。例えば、内容物と接触する内層に相互作用を抑える材料を配置し、外層にバリア性や機械的強度など別の機能を持たせる設計が考えられます。 

ただし、容器の構造を変更すると、接着性、層間剥離、成形性、密封性、部材同士の適合性など、新たな確認項目が生じます。容器メーカーや材料メーカーと、内容物の特性と必要な容器機能を共有しながら検討することが重要です。 

有効成分の減少要因として容器材料への収着が課題となる場合には、低収着性を持つ材料を選択することも有効な対策の一つです。 
そこで三菱ケミカルでは、容器材料への成分の収着を抑える選択肢として、低収着性樹脂「Zelas™ CP」を提案しています。Zelas™ CPは、非晶性ポリオレフィンをベースとした樹脂コンパウンドで、内容物との相互作用を抑えることが求められる医療分野などで検討されてきました。その材料特性を活かし、成分の収着低減が求められる用途への展開も検討されています。 

材料による収着挙動の違いを確認するため、脂溶性成分の一例として酢酸トコフェロール（ビタミンE誘導体）を用い、容器の内層材として汎用されるLLDPE（直鎖低密度ポリエチレン）およびZelas™ CPへの吸収量から算出した酢酸トコフェロールの残存率を比較しました。 

その結果、Zelas™ CPではLLDPEと比較して高い残存率を示し、酢酸トコフェロールの吸収が抑えられることが確認されました。 

図2. LLDPEとZelas™ CPにおける酢酸トコフェロール残存率の比較 

試験条件： LLDPEおよびZelas™ CP（CP208）押出フィルム、対象成分：酢酸トコフェロール（ビタミンEの誘導体）、
保存条件：50℃・2週間、評価方法：HPLCによる定量（当社評価） 

Zelas™ CPの詳しい材料特性や容器・包装への展開については、以下をご覧ください。 

低収着性を持つ材料であっても、すべての有効成分や処方、容器・包装に対して同様の低収着性が得られるとは限りません。 実際の材料選定にあたっては、次のような条件を踏まえて、内容物と容器・包装材料との適合性を評価することが重要です。 

• 対象となる有効成分とその濃度 
• 実際の処方 
• 保存温度・保存期間 
• 容器・包装の形態・構造 
• 内容物と接触する材料・部材  

材料の一般的な性能やモデル成分を用いた試験結果は、候補材料を検討する際の有用な情報となります。 一方で、最終的な採用可否については、実内容物を実容器・包装に充填し、想定される保存条件下で適合性を確認することが重要です。 

医薬部外品の保存安定性評価で有効成分の減少が確認されたとき、原因として考えられるのは有効成分そのものの分解だけではありません。 

• 有効成分の減少には、成分自体の変化、処方中での相互作用、容器・包装材料との相互作用など複数の要因が考えられる 
• 容器・包装材料への「収着」によって、内容物中の有効成分濃度が低下する場合がある 
• 原因に応じて、処方だけでなく容器材料の選定という観点から対策を検討することも重要である 

特に、処方検討では問題が見られなかった一方、実容器・包装での保存試験において有効成分の減少が確認された場合や、容器の種類によって有効成分の残存率に差が見られた場合には、内容物と容器材料との相互作用についても確認することが重要です。 

Q1. 有効成分が減少していたら、容器への収着が原因と考えてよいですか？ 
いいえ。有効成分の減少には、酸化や光・熱による分解、処方中の他成分との相互作用、分析上の要因など、さまざまな原因が考えられます。容器への収着も原因候補の一つとして、他の要因と切り分けて評価することが重要です。 

Q2. 脂溶性の有効成分は、すべて容器材料に収着しやすいのでしょうか？ 
脂溶性が高いという理由だけで、収着すると判断することはできません。収着挙動は、成分の性質や濃度、処方、容器材料の種類・構造、温度、接触時間などによって異なります。ポリオレフィンへの成分の取り込みには、成分と材料間の分配や樹脂内部への拡散が関係します。 

Q3. 容器への収着が疑われる場合、どのように確認すればよいですか？ 

例えば、同じ内容物を異なる容器材料で保存し、有効成分の残存率を比較する方法が考えられます。また、成分が分解したのか、容器材料側へ移行したのかを切り分けるため、必要に応じて分解生成物や材料側への移行も含めて評価します。 

Q4. Zelas™ CPを使用すれば、有効成分の収着を防ぐことができますか？ 
Zelas™ CPは、容器材料への成分の収着を抑える選択肢として当社が提案している低収着性樹脂です。酢酸トコフェロール（ビタミンE誘導体）を用いた当社評価では、PEと比較して高い有効成分残存率を示しています。  
ただし、すべての有効成分・処方で同じ効果を保証するものではありません。対象成分、処方、保存条件、容器仕様などを踏まえ、実内容物・実容器での適合性評価が重要です。 

・Zelas™ CPなどの低収着性材料を容器・包装へ適用する場合は、対象となる有効成分、処方、保存条件、容器・包装の形態や構造を踏まえ、実内容物・実容器での適合性を確認することが重要です。 

・コンパウンド製品の配合構成や使用原料、各国規制への対応状況については、確認に時間を要する場合があります。材料の採用や評価をご検討の際は、必要な仕様・用途・規制情報をあらかじめご共有ください。 

・本記事は一般的な技術情報の提供を目的としたものであり、特定の製品・用途に対する適合性や法令遵守を保証するものではありません。実際の適用に際しては、最新の法令・規格・公的ガイドラインをご確認のうえ、自社の責任において評価・判断してください。 

保存安定性評価で有効成分の含量低下が確認された、
容器・包装材料との相互作用ご検討中の方は、お問い合わせください。 

対象成分、処方、保存条件、容器・包装の構造を踏まえ、収着の可能性の整理や材料選定、適合性評価の進め方についてご相談いただけます。低収着性樹脂「Zelas™ CP」の材料特性や、容器・包装への適用に関するお問い合わせも承ります。 

[1] 厚生労働省 
「医薬部外品の承認基準等の取扱いに関する質疑応答集（Q&A）について」2021年6月28日 
https://www.mhlw.go.jp/content/000797742.pdf 

[2] “Sorption of Flavors into Food Packaging Materials.”  Foods & Food Ingredients Journal of Japan, 216(1), 41-45 (2011). 

[3] “Flavor Scalping in Packaged Foods: A Review.” Molecules, 31(8), 1358 (2026). 

[4] “Effects of Added Lower Alcohols on Solubilized Tocopherol Acetate Sorption to Polyethylene Film in Aqueous Solution.” Chemical and Pharmaceutical Bulletin, 44(1), 196-200 (1996). 

[5] “Visualization of Tocopherol Acetate Absorbed Inside Laminated Films by a Matrix-assisted Laser Desorption/Ionization-imaging Mass Spectrometry.” Food Science and Technology Research, 21(6), 821-826 (2015). 

[6]「固形製剤中の塩酸ブロムヘキシンとポリエチレンフィルムとの相互作用（第1報）薬物の収着に及ぼす固形製剤中の水分量の影響」薬学雑誌, 109(12), 943-948 (1989). 

[7]「歯磨組成物及び歯磨組成物における容器へのイソプロピルメチルフェノールの吸着抑制方法」　JP2020196767A 

[8] 「化粧料含有物品」　JP5948153B2