Nova analitička metoda poboljšava procjenu sigurnosti nanolijekova na bazi metala

Nova analitička metoda poboljšava procjenu sigurnosti nanolijekova na bazi metala

Nanomedicine, posebice one temeljene na nanočesticama, revolucioniraju zdravstvo u smislu dijagnostike i terapije. Te čestice, koje često sadrže metale poput željeza ili zlata, mogu poslužiti kao kontrastna sredstva u medicinskim slikama, djelovati kao dodaci prehrani, pa čak djelovati i kao prijenosnici lijekova. Zahvaljujući svojim jedinstvenim svojstvima i pažljivom inženjeringu, nanolijekovi mogu doseći i nakupiti se na mjestima unutar tijela do kojih konvencionalni lijekovi ne mogu, što ih čini obećavajućim za otkrivanje i liječenje raka. Međutim, iste karakteristike koje nanolijekove čine vrijednijima također predstavljaju izazove u osiguravanju njihove sigurnosti i kvalitete.

Trenutačne farmaceutske smjernice, uključujući one Međunarodnog vijeća za harmonizaciju tehničkih zahtjeva za lijekove za ljudsku upotrebu (ICH), imaju značajnu slijepu točku: procjenjuju samo ukupnu količinu elemenata prisutnih u lijeku, bez razlikovanja njihovih različitih oblika ili različitih veličina čestica. Ova je razlika ključna jer ti različiti oblici mogu imati različite učinke na tijelo, uključujući različite profile toksičnosti.

Imajući to na umu, istraživački tim predvođen docentom Yu-Ki Tanaka sa Fakulteta farmaceutskih znanosti na Sveučilištu Chiba, Japan, razvio je novu analitičku metodu za rješavanje postojećeg regulatornog jaza. Njihova studija, koja je bila dostupna online u časopisuTalanta8. travnja 2025. uvodi tehniku ​​za odvojeno kvantificiranje iona, nanočestica i agregiranih čestica u nanomedicinama. Studija koju su proveli Yasumitsu Ogra i Sana Hasegawa, također Yasumitsu Ogra i Sana Hasegawa, pokazuje kako ova metoda može poboljšati kontrolu kvalitete ovih naprednih farmaceutskih proizvoda. “Uključivanjem nove metode evaluacije koja se bavi prethodno zanemarenim problemom u trenutnim smjernicama za evaluaciju, možemo osigurati da se nanolijekovi kao što su Resovist® i Ferinject® koriste sigurnoDr. Tanaka objašnjava.

Istraživači su kombinirali dvije postojeće tehnologije - pogrešno frakcioniranje asimetričnog protoka (AF4) i spektrometriju masa induktivno spregnute plazme (ICP-MS). Koristili su AF4 metodu na nov način, koristeći njezin početni "korak fokusa". Tijekom ovog koraka, čestice u AF4 kanalu drže dvije protustruje. Korištenjem posebne propusne membrane, poprečni tokovi filtriraju najmanje otopljene čestice (ione) i omogućuju kvantifikaciju na temelju razlika u ICP-MS signalima između uzoraka sa i bez uklanjanja iona - odnosno sa i bez koraka fokusiranja. Nakon što su ioni odvojeni, sustav tada koristi AF4 standardni postupak odvajanja za sortiranje zadržanih nanočestica po veličini. Konačno, ICP-MS uređaj spojen na izlaz može odrediti približan broj nanočestica svake veličine. Ova kombinacija omogućila je timu da napravi razliku između slobodnih metalnih iona, malih hidroksidnih koloida i nanočestica različitih veličina, koje sadrže isti metalni element.

Testirali su svoj pristup na Resovistu®, nanomedicini koja se koristi kao kontrastno sredstvo u skeniranju jetre magnetskom rezonancijom. Analiza je pokazala da je samo 0,022% željeza u Resovistu® prisutno u ionskom obliku. S približno 6,3 mikrograma po mililitru, ova zanemariva količina daleko je ispod ljestvice. Osim toga, tim je potvrdio da su aktivne nanočestice bile manje od 30 nanometara u promjeru, s nekim agregatima oko 50 nanometara. Važno je da nisu otkriveni veliki agregati koji bi mogli smanjiti učinkovitost kontrastnog sredstva. Ovi rezultati potvrđuju i sigurnost i stabilnost Resovista® kao nanolijeka.

Predložena tehnika posebno je relevantna za nove načine liječenja raka koji koriste nanočestice zlata kao sustave za isporuku lijekova ili metalne čestice za fototermalnu terapiju. Ovi napredni tretmani oslanjaju se na "pojačani učinak propusnosti i zadržavanja (EPR)", koji uzrokuje istjecanje nanočestica iz krvnih žila oko tumora i nakupljanje u tkivu raka. “Budući da se mnogi novi nanolijekovi sastoje od nanočestica na bazi metala kao aktivnih sastojaka, pouzdane metode za procjenu njihove sigurnosti i kontrole kvalitete promicat će njihov razvoj i kliničku upotrebu“Primjećuje dr. Tanaka.

Nadalje, ovaj novi analitički pristup proteže se izvan farmaceutskih proizvoda. Također može procijeniti sigurnost metalnih nanočestica u prehrambenim aditivima, kozmetici i uzorcima iz okoliša kako bi se osiguralo javno zdravlje u više sektora. Istraživači su pokazali svoju svestranost uspješnom analizom negativno nabijenih iona (silicij) i pozitivno nabijenih iona (željezo), što ukazuje na potencijal za razne nanomaterijale.

Sve u svemu, ovo istraživanje pruža put ka sigurnijim i učinkovitijim nanomedicinama i tehnologijama temeljenim na nanočesticama kroz sveobuhvatniju procjenu sastava, kvalitete i stabilnosti nanočestica.

Izvori: