Uusi analyysimenetelmä parantaa metallipohjaisten nanolääkkeiden turvallisuusarviointia

Uusi analyysimenetelmä parantaa metallipohjaisten nanolääkkeiden turvallisuusarviointia

Nanolääkkeet, erityisesti nanopartikkeleihin perustuvat, mullistavat terveydenhuollon sekä diagnostiikan että terapeuttisen suhteen. Nämä hiukkaset, jotka sisältävät usein metalleja, kuten rautaa tai kultaa, voivat toimia varjoaineina lääketieteellisessä kuvantamisessa, toimia ravintolisinä ja jopa lääkkeiden kuljetusvälineinä. Ainutlaatuisten ominaisuuksiensa ja huolellisen suunnittelunsa ansiosta nanolääkkeet voivat saavuttaa ja kerääntyä kehossa sellaisiin paikkoihin, joihin perinteiset lääkkeet eivät pääse, mikä tekee niistä lupaavia syövän havaitsemisessa ja hoidossa. Kuitenkin samat ominaisuudet, jotka tekevät nanolääketieteestä arvokkaampia, asettavat haasteita myös niiden turvallisuuden ja laadun varmistamisessa.

Nykyisillä farmaseuttisilla ohjeilla, mukaan lukien Kansainvälisen ihmisille tarkoitettujen lääkkeiden teknisten vaatimusten harmonisointineuvoston (ICH) ohjeistukset, on merkittävä kuollut piste: ne arvioivat vain lääkkeessä olevien alkuaineiden kokonaismäärän erottelematta niiden eri muotoja tai erikokoisia hiukkasia. Tämä ero on ratkaiseva, koska näillä eri muodoilla voi olla erilaisia ​​vaikutuksia kehoon, mukaan lukien erilaiset toksisuusprofiilit.

Tätä silmällä pitäen Japanin Chiban yliopiston lääketieteiden tutkijakoulun apulaisprofessori Yu-Ki Tanakan johtama tutkimusryhmä on kehittänyt uuden analyyttisen menetelmän nykyisen sääntelyn puutteen korjaamiseksi. Heidän tutkimuksensa, joka oli saatavilla verkossa lehdessäTalanta8. huhtikuuta 2025 esittelee tekniikan nanolääkkeiden ionien, nanopartikkelien ja aggregoituneiden hiukkasten kvantifiointiin erikseen. Yasumitsu Ogran ja Sana Hasegawan sekä Yasumitsu Ogran ja Sana Hasegawan tutkimus osoittaa, kuinka tämä menetelmä voi parantaa näiden edistyneiden lääketuotteiden laadunvalvontaa. "Sisällyttämällä uudenlaisen arviointimenetelmän, joka käsittelee aiemmin huomiotta jätettyä ongelmaa nykyisissä arviointiohjeissa, voimme varmistaa, että nanolääkkeitä, kuten Resovist® ja Ferinject®, käytetään turvallisesti.Tohtori Tanaka selittää.

Tutkijat yhdistivät kaksi olemassa olevaa tekniikkaa - asymmetrisen virtauksen väärinfraktioinnin (AF4) ja induktiivisesti kytketyn plasmamassaspektrometrian (ICP-MS). He käyttivät AF4-menetelmää uudella tavalla hyödyntäen sen ensimmäistä "tarkennusvaihetta". Tämän vaiheen aikana AF4-kanavan hiukkasia pitää kaksi vastavirtaa. Erityisen läpäisevän kalvon avulla ristivirtaukset suodattavat pois pienimmät liuenneet hiukkaset (ionit) ja mahdollistavat kvantifioinnin perustuen ICP-MS-signaalien eroihin näytteiden välillä ioninpoistolla ja ilman - eli tarkennusvaiheella ja ilman. Kun ionit on erotettu, järjestelmä käyttää sitten AF4:n standardierotusprosessia lajitellakseen jääneet nanopartikkelit koon mukaan. Lopuksi lähtöön kytketty ICP-MS-laite voi määrittää kunkin koon nanohiukkasten likimääräisen määrän. Tämän yhdistelmän ansiosta ryhmä pystyi erottamaan vapaat metalli-ionit, pienet hydroksidikolloidit ja erikokoiset nanohiukkaset, jotka kaikki sisälsivät saman metallielementin.

He testasivat lähestymistapaansa Resovist®:lla, nanolääkeaineella, jota käytetään varjoaineena maksan magneettikuvauksissa. Analyysi osoitti, että vain 0,022 % Resovist®:n raudasta oli läsnä ionisessa muodossa. Noin 6,3 mikrogrammaa millilitrassa tämä merkityksetön määrä on selvästi asteikon alapuolella. Lisäksi ryhmä vahvisti, että aktiiviset nanopartikkelit olivat halkaisijaltaan alle 30 nanometriä ja joidenkin aggregaattien ollessa noin 50 nanometriä. Tärkeää on, että suuria aggregaatteja ei havaittu, mikä voisi heikentää varjoaineen tehokkuutta. Nämä tulokset vahvistavat Resovist®:n turvallisuuden ja stabiilisuuden nanolääkeaineena.

Ehdotettu tekniikka on erityisen tärkeä uusille syövän hoidoille, joissa käytetään kultananohiukkasia lääkkeenantojärjestelminä tai metallihiukkasia fototermiseen hoitoon. Nämä edistyneet hoidot perustuvat "tehokkaaseen läpäisy- ja retentiovaikutukseen (EPR), joka saa nanopartikkelit valumaan kasvainten ympärillä olevista verisuonista ja kerääntymään syöpäkudokseen. "Koska monet uudet nanolääkkeet koostuvat metallipohjaisista nanopartikkeleista vaikuttavina aineina ja luotettavia menetelmiä arvioida niiden turvallisuutta ja laadunvalvontaa edistävät niiden kehitystä ja kliinistä käyttöä."Huomaa tohtori Tanaka.

Lisäksi tämä uusi analyyttinen lähestymistapa ulottuu lääkkeiden ulkopuolelle. Se voi myös arvioida metallien nanohiukkasten turvallisuutta elintarvikelisäaineissa, kosmetiikassa ja ympäristönäytteissä kansanterveyden varmistamiseksi useilla aloilla. Tutkijat osoittivat monipuolisuutensa analysoimalla onnistuneesti sekä negatiivisesti varautuneita ioneja (pii) että positiivisesti varautuneita ioneja (rauta), mikä osoittaa useiden nanomateriaalien potentiaalin.

Kaiken kaikkiaan tämä tutkimus tarjoaa tien turvallisempiin ja tehokkaampiin nanolääkkeisiin ja nanopartikkeleihin perustuviin teknologioihin nanohiukkasten koostumuksen, laadun ja stabiilisuuden kattavamman arvioinnin kautta.

Lähteet: