Ny analysemetode forbedrer sikkerhedsvurderingen af ​​metalbaserede nanomedicin

Ny analysemetode forbedrer sikkerhedsvurderingen af ​​metalbaserede nanomedicin

Nanomedicin, især dem, der er baseret på nanopartikler, revolutionerer sundhedsvæsenet med hensyn til både diagnostik og terapi. Disse partikler, som ofte indeholder metaller såsom jern eller guld, kan tjene som kontrastmidler i medicinsk billeddannelse, fungere som kosttilskud og endda fungere som lægemiddelleveringsbærere. Takket være deres unikke egenskaber og omhyggelige konstruktion kan nanomedicin nå og akkumulere steder i kroppen, som konventionelle lægemidler ikke kan, hvilket gør dem lovende til påvisning og behandling af kræft. Men de samme egenskaber, der gør nanomedicin mere værdifuld, giver også udfordringer med at sikre deres sikkerhed og kvalitet.

De nuværende farmaceutiske retningslinjer, herunder retningslinjerne fra Det Internationale Råd for Harmonisering af tekniske krav til lægemidler til mennesker (ICH), har en betydelig blind plet: de vurderer kun den samlede mængde af elementer, der er til stede i et lægemiddel, uden at skelne mellem deres forskellige former eller partikler af forskellig størrelse. Denne sondring er afgørende, fordi disse forskellige former kan have forskellige virkninger på kroppen, herunder forskellige toksicitetsprofiler.

Med dette i tankerne har et forskerhold ledet af adjunkt Yu-Ki Tanaka fra Graduate School of Pharmaceutical Sciences ved Chiba University, Japan, udviklet en ny analytisk metode til at løse det eksisterende regulatoriske hul. Deres undersøgelse, som blev gjort tilgængelig online i tidsskriftetTalanta8. april 2025 introducerer en teknik til særskilt kvantificering af ioner, nanopartikler og aggregerede partikler i nanomedicin. Undersøgelsen af ​​Yasumitsu Ogra og Sana Hasegawa, også af Yasumitsu Ogra og Sana Hasegawa, viser, hvordan denne metode kan forbedre kvalitetskontrollen for disse avancerede farmaceutiske produkter. “Ved at inkorporere en ny evalueringsmetode, der adresserer et tidligere overset problem i de nuværende retningslinjer for evaluering, kan vi sikre, at nanomedicin som Resovist® og Ferinject® anvendes sikkertDr. Tanaka forklarer.

Forskerne kombinerede to eksisterende teknologier - asymmetrisk flow misfraktionering (AF4) og induktivt koblet plasma massespektrometri (ICP-MS). De brugte AF4-metoden på en ny måde og udnyttede dets indledende "fokustrin". Under dette trin holdes partikler i AF4-kanalen af ​​to modstrømme. Ved hjælp af en speciel permeabel membran filtrerer krydsstrømmene de mindste opløste partikler (ioner) fra og muliggør kvantificering baseret på forskellene i ICP-MS-signaler mellem prøver med og uden ionfjernelse - nemlig med og uden et fokustrin. Når ionerne er adskilt, bruger systemet AF4's standardadskillelsesproces til at sortere de tilbageholdte nanopartikler efter størrelse. Endelig kan ICP-MS-enheden, der er forbundet til outputtet, bestemme det omtrentlige antal nanopartikler af hver størrelse. Denne kombination gjorde det muligt for holdet at skelne mellem frie metalioner, små hydroxidkolloider og nanopartikler af forskellige størrelser, som alle indeholder det samme metalelement.

De testede deres tilgang på Resovist®, et nanomedicin, der bruges som kontrastmiddel ved magnetisk resonansscanning af leveren. Analysen viste, at kun 0,022% af jernet i Resovist® var til stede i ionisk form. Ved ca. 6,3 mikrogram pr. milliliter er denne ubetydelige mængde et godt stykke under skalaen. Derudover bekræftede holdet, at de aktive nanopartikler var mindre end 30 nanometer i diameter, med nogle aggregater omkring 50 nanometer. Det er vigtigt, at der ikke blev påvist store aggregater, hvilket kunne reducere kontrastmidlets effektivitet. Disse resultater bekræfter både sikkerheden og stabiliteten af ​​Resovist® som nanomedicin.

Den foreslåede teknik er især relevant for nye kræftbehandlinger, der bruger guldnanopartikler som lægemiddelleveringssystemer eller metalliske partikler til fototermisk terapi. Disse avancerede behandlinger er afhængige af den "enhanced permeability and retention effect (EPR)," som får nanopartikler til at dræne fra blodkar omkring tumorer og akkumulere i kræftvæv. “Da mange nye nanopartikler består af metalbaserede nanopartikler som aktive ingredienser, og pålidelige metoder til at evaluere deres sikkerhed og kvalitetskontrol vil fremme deres udvikling og kliniske anvendelse“Bemærkninger Dr. Tanaka.

Desuden strækker denne nye analytiske tilgang ud over lægemidler. Det kan også evaluere sikkerheden af ​​metalnanopartikler i fødevaretilsætningsstoffer, kosmetik og miljøprøver for at sikre folkesundheden i flere sektorer. Forskerne demonstrerede deres alsidighed ved succesfuldt at analysere både negativt ladede ioner (silicium) og positivt ladede ioner (jern), hvilket indikerer potentialet for en række forskellige nanomaterialer.

Samlet set giver denne forskning vejen til sikrere og mere effektive nanomedicin og nanopartikelbaserede teknologier gennem en mere omfattende vurdering af nanopartiklernes sammensætning, kvalitet og stabilitet.

Kilder: