Az új analitikai módszer javítja a fémalapú nanomedicinák biztonsági értékelését

Az új analitikai módszer javítja a fémalapú nanomedicinák biztonsági értékelését

A nanomedicinák, különösen a nanorészecskéken alapulóak, mind a diagnosztika, mind a terápia terén forradalmasítják az egészségügyet. Ezek a részecskék, amelyek gyakran tartalmaznak fémeket, például vasat vagy aranyat, kontrasztanyagként szolgálhatnak az orvosi képalkotásban, táplálék-kiegészítőként, sőt gyógyszerszállító hordozóként is működhetnek. Egyedülálló tulajdonságaiknak és gondos tervezésüknek köszönhetően a nanomedicinák olyan helyekre juthatnak el és halmozódhatnak fel a szervezetben, ahová a hagyományos gyógyszerek nem, így ígéretesek a rák kimutatására és kezelésére. Ugyanakkor ugyanazok a tulajdonságok, amelyek a nanomedicinákat értékesebbé teszik, kihívást jelentenek a biztonságuk és minőségük biztosításában is.

A jelenlegi gyógyszerészeti iránymutatások, köztük az Emberi Felhasználásra szánt Gyógyszerkészítmények Műszaki Követelményeinek Harmonizációs Tanácsának (ICH) által kidolgozott iránymutatások jelentős vakfolttal rendelkeznek: csak a gyógyszerben jelen lévő elemek teljes mennyiségét értékelik, anélkül, hogy különbséget tennének azok különböző formái vagy különböző méretű részecskéi között. Ez a megkülönböztetés döntő fontosságú, mivel ezek a különböző formák eltérő hatással lehetnek a szervezetre, beleértve a különböző toxicitási profilokat is.

Ezt szem előtt tartva a Yu-Ki Tanaka adjunktus, a japán Chiba Egyetem Gyógyszertudományi Egyetemének munkatársa által vezetett kutatócsoport új elemzési módszert fejlesztett ki a meglévő szabályozási hiányosságok kezelésére. Tanulmányuk, amely online elérhetővé vált a folyóiratbanTalanta2025. április 8-án bevezetik az ionok, nanorészecskék és aggregált részecskék elkülönített mennyiségi meghatározására szolgáló technikát a nanogyógyászatban. Yasumitsu Ogra és Sana Hasegawa, valamint Yasumitsu Ogra és Sana Hasegawa tanulmánya megmutatja, hogy ez a módszer hogyan javíthatja ezeknek a fejlett gyógyszerészeti termékeknek a minőségellenőrzését. "Egy olyan új értékelési módszer beépítésével, amely egy korábban figyelmen kívül hagyott problémát kezel a jelenlegi értékelési irányelvekben, biztosíthatjuk, hogy az olyan nanomedicinákat, mint a Resovist® és a Ferinject® biztonságosan használják.Dr. Tanaka elmagyarázza.

A kutatók két létező technológiát kombináltak: az aszimmetrikus áramlási hibás frakcionálást (AF4) és az induktív csatolású plazma tömegspektrometriát (ICP-MS). Újszerű módon használták az AF4 módszert, kihasználva a kezdeti „fókuszlépést”. Ebben a lépésben az AF4 csatornában lévő részecskéket két ellenáram tartja. Egy speciális áteresztő membrán segítségével a keresztáramok kiszűrik a legkisebb oldott részecskéket (ionokat), és lehetővé teszik a mennyiségi meghatározást az ICP-MS jelek különbségei alapján az ioneltávolítással és anélkül – nevezetesen fókuszlépéssel és anélkül – minták között. Az ionok szétválasztása után a rendszer az AF4 szabványos elválasztási eljárását használja a visszatartott nanorészecskék méret szerinti osztályozására. Végül a kimenetre csatlakoztatott ICP-MS eszköz meg tudja határozni az egyes méretű nanorészecskék hozzávetőleges számát. Ez a kombináció lehetővé tette a csapat számára, hogy különbséget tegyen a szabad fémionok, a kis hidroxidkolloidok és a különböző méretű nanorészecskék között, amelyek mindegyike ugyanazt a fémelemet tartalmazza.

Megközelítésüket a Resovist®-on, a máj mágneses rezonancia képalkotásainál kontrasztanyagként használt nanogyógyászaton tesztelték. Az elemzés azt mutatta, hogy a Resovist®-ben lévő vasnak csak 0,022%-a volt jelen ionos formában. Körülbelül 6,3 mikrogramm milliliterenként ez az elhanyagolható mennyiség jóval a skála alatt van. Ezenkívül a csapat megerősítette, hogy az aktív nanorészecskék átmérője kisebb, mint 30 nanométer, egyes aggregátumok pedig 50 nanométer körüliek. Fontos, hogy nem észleltek nagy aggregátumokat, amelyek csökkenthetnék a kontrasztanyag hatékonyságát. Ezek az eredmények megerősítik a Resovist® mint nanomedicina biztonságosságát és stabilitását.

A javasolt technika különösen fontos a kialakulóban lévő rákkezelések esetében, amelyek arany nanorészecskéket használnak gyógyszerhordozó rendszerként, vagy fémrészecskéket fototermikus terápiában. Ezek a fejlett kezelések a „megnövelt permeabilitási és retenciós hatáson (EPR)” támaszkodnak, amely a nanorészecskék kiáramlását okozza a daganatok körüli erekből, és felhalmozódik a rákos szövetekben. "Mivel sok új nanomedicina fémalapú nanorészecskéket tartalmaz hatóanyagként, és a biztonságuk és minőségük ellenőrzésére szolgáló megbízható módszerek elősegítik fejlesztésüket és klinikai alkalmazásukat.„Megjegyzi Dr. Tanaka.

Ezenkívül ez az újszerű analitikai megközelítés túlmutat a gyógyszereken. Az élelmiszer-adalékanyagokban, kozmetikumokban és környezeti mintákban található fém nanorészecskék biztonságosságát is értékelni tudja, hogy több ágazatban is biztosítsa a közegészséget. A kutatók a negatív töltésű ionok (szilícium) és a pozitív töltésű ionok (vas) sikeres elemzésével bizonyították sokoldalúságukat, jelezve a különféle nanoanyagok lehetőségét.

Összességében ez a kutatás a nanorészecskék összetételének, minőségének és stabilitásának átfogóbb értékelésén keresztül biztosítja a biztonságosabb és hatékonyabb nanomedicinák és nanorészecskék alapú technológiák felé vezető utat.

Források: