Nova analitska metoda izboljšuje oceno varnosti nanozdravil na osnovi kovin

Nova analitska metoda izboljšuje oceno varnosti nanozdravil na osnovi kovin

Nanozdravila, zlasti tista, ki temeljijo na nanodelcih, revolucionirajo zdravstvo tako v diagnostičnem kot v terapevtskem smislu. Ti delci, ki pogosto vsebujejo kovine, kot sta železo ali zlato, lahko služijo kot kontrastna sredstva pri medicinskem slikanju, delujejo kot prehranska dopolnila in celo kot prenašalci zdravil. Zahvaljujoč svojim edinstvenim lastnostim in skrbnemu inženiringu lahko nanozdravila dosežejo in se kopičijo na mestih v telesu, ki jih običajna zdravila ne morejo, zaradi česar so obetavna za odkrivanje in zdravljenje raka. Vendar iste lastnosti, zaradi katerih so nanozdravila večja, predstavljajo tudi izzive pri zagotavljanju njihove varnosti in kakovosti.

Trenutne farmacevtske smernice, vključno s smernicami Mednarodnega sveta za usklajevanje tehničnih zahtev za zdravila za uporabo v humani medicini (ICH), imajo pomembno slepo pego: ocenjujejo samo celotno količino elementov, prisotnih v zdravilu, brez razlikovanja med njihovimi različnimi oblikami ali različnimi velikostmi delcev. To razlikovanje je ključnega pomena, ker imajo lahko te različne oblike različne učinke na telo, vključno z različnimi profili toksičnosti.

S tem v mislih je raziskovalna skupina, ki jo vodi docent Yu-Ki Tanaka s podiplomske šole za farmacevtske vede na univerzi Chiba na Japonskem, razvila novo analitično metodo za odpravo obstoječe regulativne vrzeli. Njihova študija, ki je bila na voljo na spletu v revijiTalanta8. april 2025 uvaja tehniko za ločeno kvantifikacijo ionov, nanodelcev in agregiranih delcev v nanozdravilih. Študija Yasumitsu Ogra in Sana Hasegawa, tudi Yasumitsu Ogra in Sana Hasegawa, kaže, kako lahko ta metoda izboljša nadzor kakovosti za te napredne farmacevtske izdelke. “Z vključitvijo nove metode ocenjevanja, ki obravnava prej spregledano težavo v trenutnih smernicah za ocenjevanje, lahko zagotovimo varno uporabo nanozdravil, kot sta Resovist® in Ferinject®Dr. Tanaka pojasnjuje.

Raziskovalci so združili dve obstoječi tehnologiji - napačno frakcioniranje asimetričnega toka (AF4) in masno spektrometrijo induktivno sklopljene plazme (ICP-MS). Uporabili so metodo AF4 na nov način, pri čemer so izkoristili njen začetni "korak ostrenja". Med tem korakom delce v kanalu AF4 zadržujeta dva protitoka. S pomočjo posebne prepustne membrane navzkrižni tokovi filtrirajo najmanjše raztopljene delce (ione) in omogočajo kvantifikacijo na podlagi razlik v signalih ICP-MS med vzorci z in brez odstranitve ionov - namreč z in brez koraka fokusa. Ko so ioni ločeni, sistem nato uporabi standardni postopek ločevanja AF4 za razvrščanje zadržanih nanodelcev po velikosti. Končno lahko naprava ICP-MS, povezana z izhodom, določi približno število nanodelcev vsake velikosti. Ta kombinacija je ekipi omogočila razlikovanje med prostimi kovinskimi ioni, majhnimi hidroksidnimi koloidi in nanodelci različnih velikosti, ki vsebujejo isti kovinski element.

Svoj pristop so preizkusili na Resovistu®, nanomedicini, ki se uporablja kot kontrastno sredstvo pri slikanju z magnetno resonanco jeter. Analiza je pokazala, da je le 0,022 % železa v Resovistu® prisotnega v ionski obliki. S približno 6,3 mikrograma na mililiter je ta zanemarljiva količina precej pod lestvico. Poleg tega je ekipa potrdila, da so bili aktivni nanodelci manjši od 30 nanometrov v premeru, z nekaterimi agregati okoli 50 nanometrov. Pomembno je, da niso bili odkriti veliki agregati, ki bi lahko zmanjšali učinkovitost kontrastnega sredstva. Ti rezultati potrjujejo varnost in stabilnost Resovista® kot nanozdravila.

Predlagana tehnika je še posebej pomembna za nastajajoče zdravljenje raka, ki uporablja nanodelce zlata kot sisteme za dostavo zdravil ali kovinske delce za fototermalno terapijo. Ta napredna zdravljenja temeljijo na "izboljšanem učinku prepustnosti in zadrževanja (EPR)", ki povzroči, da nanodelci odtečejo iz krvnih žil okoli tumorjev in se kopičijo v rakavem tkivu. “Ker je veliko novih nanozdravil sestavljenih iz kovinskih nanodelcev kot aktivnih sestavin, bodo zanesljive metode za ocenjevanje njihove varnosti in nadzora kakovosti spodbujale njihov razvoj in klinično uporabo.« Pripombe dr. Tanaka.

Poleg tega ta nov analitični pristop presega le farmacevtske izdelke. Prav tako lahko oceni varnost kovinskih nanodelcev v aditivih za živila, kozmetiki in okoljskih vzorcih, da zagotovi javno zdravje v več sektorjih. Raziskovalci so dokazali svojo vsestranskost z uspešno analizo tako negativno nabitih ionov (silicij) kot pozitivno nabitih ionov (železo), kar kaže na potencial za različne nanomateriale.

Na splošno ta raziskava zagotavlja pot do varnejših in učinkovitejših nanomedicin in tehnologij, ki temeljijo na nanodelcih, s celovitejšo oceno sestave, kakovosti in stabilnosti nanodelcev.

Viri: