錠剤の「同位体パスポート」：科学者は目に見えないマークで本物の薬と偽物の薬を見分けることを学んだ

化学者チームは、錠剤1つ1つに独自の「生体認証」痕跡、つまり指紋ではなく同位体シグネチャーが存在することを明らかにしました。完成したイブプロフェン製剤中の水素、炭素、酸素の安定同位体（δ²H、δ¹³C、δ¹⁸O）の割合を測定することで、研究者たちは異なるメーカーの製品、さらには個々のバッチの製品であっても、自信を持って識別することができました。錠剤から直接行うこのような迅速なスクリーニングは、偽造医薬品の撲滅や医薬品の品質監視のための新たなツールとなる可能性があります。この研究は、Molecular Pharmaceutics誌に掲載されました。

あなたは何をしましたか？

著者らは、6カ国で市販されているイブプロフェン製剤27種類を調査し、一般的な医薬品添加物27種類の同位体プロファイルと比較しました。分析は数百マイクログラム単位という極めて少量のサンプルに対して実施され、複雑なサンプル前処理は不要でした。錠剤は粉砕され、同位体質量分析計（TC/EA-IRMS）と組み合わせた熱変換/元素分析装置に投入されました。このアプローチにより、出発物質だけでなく、完成品の「同位体プロファイル」を迅速かつ再現性の高い形で得ることができます。

何を見つけましたか?

• 1 つのバッチ内では同位体値のばらつきは最小限ですが、異なるブランドやバッチ間では顕著になります。
• 最も「静穏」かつ安定したマーカーは δ¹³C でした。δ²H および δ¹⁸O と組み合わせることで、薬物の多次元的で明確に区別できる「パスポート」が提供されます。
• 有効成分と賦形剤の両方が特性に寄与します。原材料の起源、合成、精製、乾燥の特性により、偽造が困難な同位体の痕跡が残ります。

なぜこれが必要なのでしょうか?

偽造医薬品や粗悪医薬品は世界的な問題です。同位体認証は、従来の検査に新たなレベルの保護を提供します。ラベルや添付文書に依存せず、最小限のサンプル調製で錠剤に直接作用します。規制当局と製造業者は、以下のことが可能になります。

• 疑わしいバッチを素早くチェックします。
• サプライチェーン（原材料から薬局まで）を追跡する
• 主要な医薬品の「同位体パスポート」の参照データベースを作成します。

著者は何と言っていますか？

研究の筆頭著者であるエルゼ・ホルムフレッド氏によると、本研究の主な成果は、完成品のマイクログラムサンプルに基づく信頼性の高い分析が可能になったことであり、これにより、この手法は日常的なスクリーニングに容易に適用できる。共著者のペイジ・チェンバレンは、同位体比が原産地と技術の自然な指標として機能することを強調し、「実際のサプライチェーン管理に必要なレベルの違いを確認しています」と述べている。また、ステファン・スターラップ氏は、δ¹³Cとδ²H、およびδ¹⁸Oの組み合わせが、偽造品対策に適した「パスポート」となることを指摘している。

— コペンハーゲン大学とスタンフォード大学のポスドク研究員、筆頭著者のエルス・ホルムフレッド
氏は、「すべての医薬品には固有の化学的指紋があり、それを用いて特定の製造工場まで遡って追跡することができます」と述べています。ホルムフレッド氏によると、この分析は、例えば廃棄された錠剤が盗難され、再包装されたかどうかなど、医薬品のロットの起源を証明するのに役立つ可能性があるとのことです。ホルムフレッド氏はさらに、適切な研究室があれば「50個のサンプルを分析するのに約24時間かかります」と付け加えています。

— シュテファン・シュトゥルップ薬学准教授（共著者）：シュトゥルップ
氏は、医薬品の成分に含まれる炭素、水素、酸素の安定同位体は、元の植物がどこで育ち、どのような水を「飲んでいた」のか、そしてどのような光合成法を用いたのかを反映していると説明する。「だからこそ、同位体は偽造できないのです」とシュトゥルップ氏は強調する。

制限と次のステップ

この方法は薬局方試験（有効成分含量、不純物、溶出性）に代わるものではなく、それらを補完するものです。広く普及させるには、以下の要件を満たす必要があります。

• ブランドおよびバッチ別の同位体プロファイルの参照ライブラリ。
• 研究室間のプロトコルの標準化。
• 特徴が部分的に重複する「グレーゾーン」の評価（例：同じ原材料や類似のプロセスなど）

それでも、この研究は重要なことを実証しています。すべての錠剤にはその起源の履歴があり、その履歴は読み取ることができるのです。このような「同位体パスポート」が規制当局の実務に取り入れられれば、医薬品の真正性試験はより迅速、安価、そして信頼性が高くなり、ひいては患者にとってより安全になるでしょう。