【第111回 問281】脂肪乳剤の微粒子はどの図？「外相は水」と組成からO/W構造を見抜く

この記事は、薬学部で長年教えた元大学教授の視点で、国試の問題が解けない理由を読者ごとに異なる階層構造（大学製剤設計学・高校化学・中学理科）で捉え直すアプローチです。製剤設計シリーズ第1弾として、薬物動態シリーズ（第3〜8号）で築いた階層接続の視点を、製剤学領域に展開します。

🔍 問題（第111回薬剤師国家試験 問281より）

区分：一般問題（薬学実践問題・連問 280-281）／科目：薬剤

📚 出典：厚生労働省「第111回薬剤師国家試験問題及び解答（令和8年2月21日、2月22日実施）」

• 問題PDF：2日目② 一般問題（薬学実践問題）【薬理・薬剤／実務】
• 正答PDF：第111回薬剤師国家試験合格基準及び正答について（令和8年3月25日公表、令和8年3月31日 科目名修正）
• 正誤表PDF：第111回薬剤師国家試験 正誤表等

確認した範囲では、問281に関する訂正・採点上の考慮は確認されていません。公開前には、厚生労働省の正誤表および採点上考慮された問題の資料を最終確認してください。

※本記事は厚生労働省・試験委員・薬剤師国家試験の出題機関とは一切無関係の個人による解説です。

患者背景（共通：問280-281）

問280-281　82歳男性。身長 167 cm、体重 50 kg。2型糖尿病の既往があり、シタグリプチンリン酸塩錠の服用により血糖コントロールは良好であったが、歩行時にふくらはぎの痛みと足趾の冷感、皮膚色調の変化を主訴に血管外科を受診した。下肢動脈の超音波検査及び CT 血管造影にて、重度の閉塞性動脈硬化症が確認された。バイパス手術は積極的な適用とはならず、まずは保存的治療として、アルプロスタジル注射用（点滴静注①）による血流改善を目的とした薬物療法を入院にて行う方針となった。

点滴静注①：アルプロスタジル注射用（10 μg/バイアル 1本）10 μg＋生理食塩液 100 mL、1日1回 10時 2時間かけて投与

問281（薬剤）

点滴静注①には、添加剤として、精製大豆油、高度精製卵黄レシチン、オレイン酸、濃グリセリンが含まれる。本製剤に含まれている微粒子の模式図として適切なのはどれか。1つ選べ。ただし、外相は水とする。

（5つの模式図から選択：1〜5 ※実際の図は厚労省公開PDFを参照）

✅ 正解と一般的な解説

正解：3

この結論「正解：3」は、厚生労働省公表の試験問題正答（第111回 問281 薬剤）と一致します。なお、確認した範囲では、問281に関する訂正・採点上の考慮は確認されていません（公開前には厚生労働省の正誤表・採点上考慮された問題の資料を最終確認してください）。

即時判定の3ステップ

ステップ	質問	本問での適用
① エマルションのタイプは？	「外相は水」と明記 → O/W 型（水中油型）と確定	油（大豆油）が分散相、水が連続相
② 薬物はどこに溶けるか？	アルプロスタジル（プロスタグランジン E1）は脂溶性	油相（大豆油）の内部に溶解
③ 界面活性剤（レシチン）はどこに配向するか？	レシチンは両親媒性（親水基＋疎水基）	油‐水の界面に配向（親水基が水側、疎水基が油側）

この3点が満たされる図は 「中央：大豆油＋薬物、界面：レシチン、外相：水」 の構造を示す 図3 のみ。

なぜ他の図は不正解か

図	構造の概要	適切でない理由
図1	大豆油の中に薬物やレシチンを配置	薬物やレシチンの配置が、O/W 脂肪乳剤の「油滴内部に脂溶性薬物、油‐水界面にレシチン」という構造と合わない
図2	水を油相が取り囲む構造	油滴が水中に分散する O/W 型脂肪乳剤（外相＝水）とは逆の配置
図3	中央に大豆油＋薬物、界面にレシチン、外相は水	✓ 正答：O/W 型脂肪乳剤の標準的な構造
図4	薬物が水相側に配置	脂溶性薬物（アルプロスタジル）を油相に保持する脂肪乳剤の構造と合わない
図5	レシチンと大豆油の配置が異なる	レシチンと大豆油の配置が、O/W 型脂肪乳剤の油‐水界面構造と合わない

💡 しかし、これで終わると次に同じパターンの問題を落とすかもしれません

「アルプロスタジルは脂肪乳剤 → 図3」を暗記するだけで止まってしまうと、応用が効かないことがあります。たとえば次のような変形で、手が止まる可能性があります：

• 「プロポフォール注射剤（大豆油・卵黄レシチンを含む）の微粒子構造は？」
• 「イントラリポス（脂肪乳剤輸液）の構造は？」
• 「リポソーム製剤の構造は脂肪乳剤と何が違う？」
• 「マイクロエマルション vs O/W エマルション の違いは？」

「薬物名 → 製剤の組み合わせ」を覚えているだけでは、剤形の物理化学的本質が見抜けません。本当に問われているのは、「水と油と界面活性剤」の3要素から、微粒子の構造を構成原理的に再構築できるかという構造的視点です。

🔍 まずは自己診断：あなたの躓きの階層は？

薬学生の理解レベルは多様です。自分がどの階層で躓いているかを見極めることが学び直しの第一歩。以下の3つの質問に答えてみてください。

⏱ 自己診断クイズ（30秒）

Q1. O/W 型エマルション と W/O 型エマルション の違いを、「外相」「内相」「連続相」「分散相」の用語で説明できますか？
→（例：「O/W 型は水が連続相（外相）、油が分散相（内相）。W/O 型は逆」）
→ NO なら【中層：高校化学の親水基・疎水基・極性／コロイド分散系】を経て、大学製剤学のエマルション分類へ

Q2. レシチン（リン脂質）が 両親媒性 であることと、それがエマルションの界面に整列する詳細な分子配向を、製剤設計の視点から説明できますか？
→（例：「リン脂質は親水基（ホスホコリン）と疎水基（脂肪酸鎖）を持ち、水側に親水基・油側に疎水基を向けて界面に配向する」）
→ NO なら【基礎：中学1年理科の「水と油は混ざりにくい」日常感覚】を土台に、高校化学の極性→大学製剤学のリン脂質界面配向へ

Q3. Q1・Q2はYESだが、たとえば「脂溶性薬物（アルプロスタジル）は脂肪乳剤の中でどこに局在するか」「HLB と Bancroft 則は乳化剤選択にどう使うか」を、製剤設計の視点で即座に説明できない方
→ 【表層・大学製剤設計学】の問題です。下の【表層】セクションで、O/W 脂肪乳剤の構造設計と薬物局在、HLB・Bancroft 則を整えます。

→ 自分のレベルに応じて、次の章のどこから読むか選んでください。全員が中学から戻る必要はありません。

📌 本記事の前提（製剤設計の用語整理）：本記事では「エマルション」を、互いに混ざりにくい2液（典型的には水と油）の一方を微粒子として他方に分散させた剤形と定義します。連続相（外相、continuous phase）は周囲を満たす液、分散相（内相、disperse phase）は微粒子として浮かぶ液です。O/W は Oil in Water（水中油型）、W/O は Water in Oil（油中水型）の略です。

🧭 躓きの階層別 — どこから学び直すかを選ぶ

自己診断の結果に応じて、該当する階層から読み進めてください。すでに腑に落ちている階層はスキップしてOKです。

【表層】Q3 に該当した方 — 大学製剤設計学の「O/W 脂肪乳剤の構造設計と薬物局在」を整える

表：脂肪乳剤の3構成要素と本問での対応

要素	化学的性質	本問での該当成分	エマルション中の局在
油相（分散相）	無極性（疎水性）	精製大豆油（薬物の主な溶解場）／オレイン酸は油相・界面周辺で製剤特性に関与する補助成分	微粒子の内部（脂溶性薬物の主な溶解場は大豆油）
水相（連続相）	極性（親水性）	生理食塩液（外相）＋ 濃グリセリン（等張化剤）	微粒子の外側（周囲を満たす）
界面活性剤	両親媒性	高度精製卵黄レシチン	油‐水界面（親水基が水側、疎水基が油側）に配向して油滴を安定化

「外相は水」という条件が何を決めるか

問題文の「外相は水とする」は、O/W 型エマルション（水中油型）であることを確定させる重要な条件です。

条件	意味
外相 = 水	水が連続相（周囲を満たす）→ O/W 型
内相 = 油（大豆油）	油が分散相（微粒子として浮かぶ）
アルプロスタジル（脂溶性）	油相内部に溶解（水相にはほとんど存在しない）
レシチン（両親媒性）	油‐水界面に配向（油の微粒子を取り囲む）

O/W 脂肪乳剤の典型構造（断面イメージ）

O/W 脂肪乳剤の典型構造（断面イメージ）外相（連続相）= 水・生理食塩液油相（分散相）大豆油 + オレイン酸アルプロスタジル溶解● 親水基｜ 疎水基レシチン分子📐 典型粒径：約 0.2〜0.4 μm（200〜400 nm）図：O/W 型脂肪乳剤の断面構造。中央の油滴（黄色）にアルプロスタジルが溶解、油‐水界面（円周）にレシチンが配向（親水基↔水、疎水基↔油）、外相は水。これが 図3 に対応する構造。

なぜ脂溶性薬物を脂肪乳剤にするのか — 製剤設計上の意義

アルプロスタジル（プロスタグランジン E1）を脂肪乳剤化する 3つの臨床的メリット：

1. 薬物の安定性向上：脂溶性薬物を油相に閉じ込めることで、水相中での分解や血漿成分との相互作用を回避
2. 血管刺激の軽減：水溶液で静注すると血管痛・静脈炎の原因となる脂溶性薬物を、油滴に包んで血管壁との直接接触を減らす
3. 受動的ターゲティング（passive targeting）：リピッドマイクロスフェア製剤では、マクロファージに貪食されやすい性質を介して、油滴が炎症部位や血管病変部位に集積しやすいことを期待した受動的ターゲティングの設計思想があります。これは、抗体薬物複合体（ADC）に代表される能動的ターゲティング（特異的受容体への結合）とは設計原理が異なる点に注意してください

⚠️ 臨床応用上の注意（教育用設定）：本問はあくまで「微粒子の構造を物理化学的に判別する力」を学ぶための教育的設定です。実臨床のアルプロスタジル製剤の用法・用量・適応・副作用は最新の添付文書・治療ガイドラインに基づいて判断します。脂肪乳剤製剤一般には、卵アレルギー患者への注意、脂質代謝異常患者での慎重投与、配合変化（電解質との凝集等）への留意も必要です。

→ もしここで「3つの構成要素は分かったが、なぜレシチンが界面に配向するのかが直感で納得できない」という感覚が残れば、下の【中層】へ。

【中層】Q1 で「NO」だった方 — 高校化学の「極性と両親媒性」を土台に整える

高校化学：極性 vs 無極性、親水基と疎水基

高校化学では、物質を 極性 vs 無極性 で整理する考え方と、界面活性剤の基本概念（親水基＝水になじむ部分、疎水基＝油になじむ部分）が扱われます。両親媒性（1分子の中に親水基と疎水基を併せ持つ性質）は、この延長として理解できます。なお、リン脂質の詳細な分子配向や脂肪乳剤の設計は、大学製剤学で本格的に扱う内容です。

構成	例	性質
親水基（極性基）	-OH、-COOH、-COO⁻、-N⁺(CH3)3、リン酸基	水との水素結合・静電相互作用で水になじむ
疎水基（非極性基）	-CH3、-CH2-、長鎖アルキル鎖、脂肪酸鎖	水を避け、油や他の疎水基と凝集する（疎水性相互作用）

レシチン（卵黄リン脂質）の構造

「卵黄レシチン」は、卵黄由来のホスファチジルコリンを主成分とするリン脂質です。

分子の部分	化学的性質	配向
ホスホコリン基（-O-PO2⁻-O-CH2-CH2-N⁺(CH3)3）	強い親水基（双性イオン）	水側に向く
グリセロール骨格	中間	界面
2本の脂肪酸鎖（パルミチン酸・オレイン酸など）	長い疎水基	油側に向く

これは典型的な 両親媒性分子で、水と油の界面に整列して両者を仲介することで、本来混ざらない水と油を安定な分散系（エマルション）として保つことができます。

本問で O/W 型と判断する根拠

本問では、問題文に「外相は水」と明記されているため、O/W 型脂肪乳剤と判断できます。レシチンは、親水性頭部（ホスホコリン）と疎水性脂肪酸鎖をもつ両親媒性分子で、油‐水界面に配向して油滴を安定化する役割を担います。

📌 発展知識：Bancroft 則（大学製剤学）：乳化剤がより親和性をもつ相が連続相（外相）になりやすいという経験則を Bancroft 則 といいます。これに従えば、親水性が強い乳化剤（HLB が高い）は O/W 型、親油性が強い乳化剤（HLB が低い）は W/O 型を形成しやすい、と整理できます。ただし、実際の処方では温度・電解質濃度・油相の性質なども影響するため、Bancroft 則は 乳化剤選択の指針 として扱います。

乳化剤の性質	形成されやすいエマルションのタイプ	例
親水性が強い（HLB 高い、水に溶けやすい）	O/W 型（水が外相）	卵黄レシチン（脂肪乳剤）、ポリソルベート 80
親油性が強い（HLB 低い、油に溶けやすい）	W/O 型（油が外相）	ソルビタン脂肪酸エステル系の一部

卵黄レシチンは比較的親水性を示す両親媒性分子で、これが脂肪乳剤・静脈栄養輸液で広く採用される乳化剤として用いられる理由のひとつです。

コロイド分散系としての脂肪乳剤

エマルションは、コロイド分散系（粒径 1 nm〜1 μm の分散系）の一つとして扱われます（高校化学のコロイド・大学物理化学）。

分散系	粒径の目安	例
真の溶液	< 1 nm	ブドウ糖水溶液、生理食塩液
コロイド分散系	1 nm〜1 μm	脂肪乳剤、墨汁、牛乳、卵黄マヨネーズ
懸濁液	> 1 μm	粉薬の水分散、抗生剤シロップ

脂肪乳剤の典型的な粒径は 約 0.2〜0.4 μm（200〜400 nm）で、コロイド分散系の中でも比較的細かく、目視ではやや白濁・乳白色に見えます（「乳剤」「乳濁液」の名前の由来）。

→ ここまで読んで「界面活性剤の構造は分かったが、そもそも『水と油は混ざらない』という根本がしっくりこない」という感覚が残れば、下の【基礎】へ。

【基礎】Q2 で「NO」だった方 — 中学理科・身近な現象の感覚を土台に整える

中学1年理科：「水と油は混ざらない」感覚を土台にする

中学1年理科の「身の回りの物質」の単元では、水と油（食用油）が分離する現象が扱われます。この「水と油は混ざらない」という日常感覚が、すべての出発点です。

現象	中学理科レベルの説明	大学製剤学での発展
水と油が層に分かれる	水分子と油分子の性質が違うから	極性 vs 無極性、分子間相互作用の差
振ると一時的に混ざるが、すぐ分離する	界面が不安定で、エネルギー的に有利な分離状態に戻る	界面エネルギー、自由エネルギー最小化
卵黄マヨネーズは分離しない	卵黄に含まれるレシチンが水と油を仲介する	界面活性剤によるエマルションの形成と安定化

卵黄マヨネーズ — 身近な O/W エマルションの「基本原理」

本問の アルプロスタジル脂肪乳剤 と 卵黄マヨネーズ は、いずれも 「水相・油相・界面活性剤で油滴を安定化する O/W エマルションの基本原理」を共有しています：

構成要素	アルプロスタジル脂肪乳剤	卵黄マヨネーズ
連続相（外相）	水（生理食塩液）	酢・水
分散相（内相）	大豆油（薬物が溶解）	サラダ油・オリーブ油
界面活性剤	卵黄レシチン	卵黄レシチン
その他添加物	オレイン酸（補助）、濃グリセリン（等張化剤）	塩、砂糖、辛子

マヨネーズが分離しない直感的な理由を出発点にすれば、脂肪乳剤の構造原理にもアクセスしやすくなります。

⚠️ 同一視は禁物：医薬品の脂肪乳剤は、無菌性・粒径分布・添加剤純度・投与経路・静脈内投与時の安全性が日本薬局方および添付文書の基準で厳密に管理されます。食品エマルションとは管理水準・適用範囲が根本的に異なるため、「同じ」とみなすのではなく、あくまで基本原理を共有する身近な例として理解してください。

中学1年数学：割合・比率の感覚（脂肪乳剤の組成）

製剤設計上、脂肪乳剤の組成は精密に決められています：

• 油相（大豆油など）：約 10〜20%（薬物溶解の場）
• 水相（連続相）：残り 70〜85%（生理食塩液・等張化剤）
• 界面活性剤（レシチン）：約 1〜2%（界面を安定化する最小限の量）

これは、油相を水中に均一に分散させ、レシチンで界面を安定化させる 最適なバランス です。中学1年で学ぶ「割合」の感覚で、各成分の役割と量の関係を整理できます。

粒子の大きさ — 「ナノ」と「マイクロ」の感覚

脂肪乳剤の粒径 0.2 μm = 200 nm は、どのくらい小さいか：

大きさ	例
1 m	人の身長の半分
1 mm = 0.001 m	シャープペンの芯
1 μm = 0.001 mm	細胞の小さい単位（血球の 1/10）
1 nm = 0.001 μm	DNA の太さ、原子数個分

脂肪乳剤の粒径 200 nm は、赤血球（約 7 μm）の 約 35 分の 1、肉眼では見えませんが、電子顕微鏡で観察できる大きさです。この 微細な粒径 が、点滴静注での安全性（毛細血管を詰まらせない）と、油滴の安定性（重力沈降を防ぐ）を両立させています。

すでにこの内容が腑に落ちている読者は、上の階層に戻って自分の躓き箇所を探してください。

🏛 知識の階層構造で整理する

🎯 学び直しロードマップ — あなたの現在地に応じた経路

自己診断の結果に応じて、開始 Step を選択してください。所要時間は初学者の目安。

• 🟢 表層レベルの方（Q1・Q2 YES、Q3 に該当）→ Step 4 から開始
• 🟡 中層レベルの方（Q1 で NO、Q2 で YES）→ Step 2 から開始
• 🔴 基礎レベルの方（Q2 で NO）→ Step 1 から開始

1. Step 1：中学1年理科「水と油の感覚」と卵黄マヨネーズの例を復習（目安30分）
   • ポイント：水と油が分離する理由（極性 vs 無極性）
   • ポイント：マヨネーズが分離しないのはレシチンが界面で水と油を仲介するから
2. Step 2：高校化学の「極性・親水疎水・コロイド分散系」を復習（目安1時間）
   • ポイント：極性 vs 無極性、親水基（極性）と疎水基（非極性）の概念
   • ポイント：両親媒性分子の基本（詳細な配向は大学製剤学で扱う）
   • ポイント：コロイド分散系の粒径（1 nm〜1 μm）
3. Step 3：大学製剤学の「脂肪乳剤におけるリン脂質の油‐水界面配向」「O/W vs W/O エマルション」「HLB と Bancroft 則」を理解（目安1〜2時間）
   • ポイント：リン脂質（ホスファチジルコリン）の親水頭部・疎水尾部と、O/W 脂肪乳剤における油‐水界面への分子配向
   • ポイント：本問では「外相は水」が O/W 判断の根拠（Bancroft 則は乳化剤選択の発展知識）
4. Step 4：大学製剤設計学「脂肪乳剤の構造設計」と「薬物局在」を整理（目安2時間）
   • ポイント：脂溶性薬物は油相内部に溶解、レシチンは界面に配向して油滴を安定化
   • ポイント：プロポフォール・イントラリポス・リポ化アルプロスタジルなど臨床例

📚 関連する国試問題

• 薬剤PKシリーズ第3〜8号（既公開）：薬物動態の構造的理解（線形PK・腎クリアランス・維持投与・PKパラメータ2倍連動・PK表からの臨床判断）
• 第111回 問276（次号予告）：アトロピン点眼薬の院内製剤（無菌操作・浸透圧・エンドトキシン試験）
• 第111回 問283（製剤設計シリーズ予告）：セマグルチド経口製剤（SNAC 吸収促進剤）
• 第111回 問279（製剤設計シリーズ予告）：トラスツズマブデルクステカン（抗体薬物複合体 ADC）

※ 製剤設計シリーズは、本号を含めて全5問題を順次解説予定です。

📝 まとめ — 元教授からの一言

問281 は、表面的には「アルプロスタジルは脂肪乳剤 → 図3」という暗記で解ける問題に見えます。しかし本当に問われているのは、「水と油と界面活性剤の3要素から、微粒子の構造を構成原理的に再構築できるか」 という製剤設計学の構造的視点です。

• 「薬物名 → 製剤の組み合わせ」を暗記しているだけでは、組成や用途が変わると詰まる
• 「水と油は混ざらない、界面活性剤が両者を仲介する」と腑に落ちているなら、組成リスト（精製大豆油・卵黄レシチン・オレイン酸・濃グリセリン）を一瞥するだけで O/W 型脂肪乳剤と即座に判定でき、図3 が選べる

長年、薬学部で製剤設計学を教えてきた経験から言えるのは、剤形の物理化学的本質は、暗記の対象ではなく、構成原理から再構築する対象であるという一点。そして、その構成原理を支えているのは、中学1年理科で身につける「水と油は混ざらない」という日常感覚、高校化学で学ぶ「親水基・疎水基」「コロイド分散系」、そして大学製剤学で扱う「O/W・W/O エマルション」「Bancroft の規則」という階層的な知識体系です。

躓きの階層は読者によって異なります。「エマルションの分類は分かるが、薬物がどこに局在するかが直感で納得できない」のと「そもそも『水と油は混ざらない』の根本がしっくりこない」のは別の躓きであり、必要な学び直しも違います。自分の現在地を見極めて、そこから上に積み上げていくこと。それが「次に同じパターンの問題を落とさない」唯一の道です。

🎓 製剤設計シリーズの開始にあたって

本号より、薬剤師国家試験の「製剤設計」領域を中心とした 国試Why? 製剤設計シリーズ をスタートします。薬物動態シリーズ（第3〜8号）で築いた「式の構造視点」を、製剤領域では 「剤形の物理化学的本質」 へと展開します。脂肪乳剤・点眼剤院内製剤・経口ペプチド製剤・抗体薬物複合体（ADC）・生物学的同等性試験 — 第111回の良問5問を題材に、製剤設計の階層的理解を5週間で完結させます。

下のシミュレーターでは、エマルションの粒径・HLB値・油相比率などをスライダーで動かし、O/W vs W/O の判別・粒径と外観の関係を視覚的に体感できます。水と油が界面活性剤によってどのように安定な分散系になるかを、ぜひ自分の目で確かめてください。

🧪 エマルション構造シミュレーター — 問281 脂肪乳剤の微粒子を視覚化

本記事で扱うO/W vs W/O エマルションの構造・HLB値・粒径・組成を体感できる教育用シミュレーターです。

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薬学博士 有馬 英俊
元 熊本大学 製剤設計学 教授／元 第一薬科大学 教授／『最新製剤学[第4版]』編者／薬剤師

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免責事項

本記事は、薬剤師国家試験問題の学習目的の解説として作成されたものです。記事の内容は、公開時点で入手可能な厚生労働省公表資料・文献・情報に基づいていますが、追加の正誤表・採点上の考慮事項の発表により、情報が更新される場合があります。記事に記載された解説・推論・計算結果について、筆者および本ブログは一切の責任を負わないものとします。実際の国試対策・臨床応用にあたっては、必ず最新の厚生労働省資料・教科書・薬剤師指導者の助言を確認してください。

本記事は生成AIを活用して作成しています。内容については十分に精査しておりますが、誤りが含まれる可能性があります。お気づきの点がございましたら、コメントにてご指摘いただけますと幸いです。