新的分析方法改进了金属基纳米药物的安全性评估

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纳米药物,特别是基于纳米颗粒的药物,正在诊断和治疗方面彻底改变医疗保健。这些颗粒通常含有铁或金等金属,可以用作医学成像中的造影剂、营养补充剂,甚至可以用作药物输送载体。由于其独特的性质和精心设计,纳米药物可以到达并积累在传统药物无法到达的体内部位,这使得它们有望用于癌症的检测和治疗。然而,使纳米药物更有价值的相同特征也给确保其安全和质量带来了挑战......

新的分析方法改进了金属基纳米药物的安全性评估

纳米药物,特别是基于纳米颗粒的药物,正在诊断和治疗方面彻底改变医疗保健。这些颗粒通常含有铁或金等金属,可以用作医学成像中的造影剂、营养补充剂,甚至可以用作药物输送载体。由于其独特的性质和精心设计,纳米药物可以到达并积累在传统药物无法到达的体内部位,这使得它们有望用于癌症的检测和治疗。然而,使纳米药物更有价值的相同特征也给确保其安全和质量带来了挑战。

当前的药物指南,包括国际人用药品技术要求协调委员会 (ICH) 的指南,存在明显的盲点:它们仅评估药物中存在的元素总量,而不区分它们的不同形式或不同大小的颗粒。这种区别至关重要,因为这些不同的形式会对身体产生不同的影响,包括不同的毒性特征。

考虑到这一点,由日本千叶大学药学研究生院助理教授 Yu-Ki Tanaka 领导的研究小组开发了一种新的分析方法来解决现有的监管空白。他们的研究已在期刊上在线发布塔兰塔2025 年 4 月 8 日推出了一种单独量化纳米药物中的离子、纳米颗粒和聚集颗粒的技术。 Yasumitsu Ogra 和 Sana Hasekawa 以及 Yasumitsu Ogra 和 Sana Hasekawa 的研究表明,这种方法如何能够改善这些先进药品的质量控制。 “通过采用一种新颖的评估方法来解决当前评估指南中以前被忽视的问题,我们可以确保 Resovist® 和 Ferinject® 等纳米药物的安全使用田中博士解释道。

研究人员结合了两种现有技术——不对称流动误分馏(AF4)和电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)。他们以一种新颖的方式使用 AF4 方法,利用其最初的“对焦步骤”。在此步骤中,AF4 通道中的颗粒被两个逆流保持。使用特殊的渗透膜,错流过滤掉最小的溶解颗粒(离子),并根据去除离子和未去除离子(即有和没有聚焦步骤)的样品之间 ICP-MS 信号的差异进行定量。一旦离子被分离,系统就会使用 AF4 的标准分离过程按尺寸对保留的纳米粒子进行分类。最后,连接到输出端的 ICP-MS 设备可以确定每种尺寸的纳米颗粒的大致数量。这种组合使团队能够区分游离金属离子、小氢氧化物胶体和各种尺寸的纳米颗粒,它们都含有相同的金属元素。

他们在 Resovist® 上测试了他们的方法,这是一种在肝脏磁共振成像扫描中用作造影剂的纳米药物。分析表明,Resovist® 中只有 0.022% 的铁以离子形式存在。大约每毫升 6.3 微克,这个微不足道的量远低于标准。此外,研究小组确认活性纳米颗粒的直径小于 30 纳米,一些聚集体的直径约为 50 纳米。重要的是,没有检测到大的聚集体,这可能会降低造影剂的有效性。这些结果证实了 Resovist® 作为纳米药物的安全性和稳定性。

所提出的技术与使用金纳米颗粒作为药物输送系统或使用金属颗粒进行光热治疗的新兴癌症治疗特别相关。这些先进的治疗方法依赖于“增强渗透性和保留效应(EPR)”,这会导致纳米颗粒从肿瘤周围的血管中排出并积聚在癌症组织中。 “由于许多新型纳米药物均以金属纳米粒子为活性成分,可靠的方法来评估其安全性和质量控制将促进其开发和临床使用“田中博士评论道。

此外,这种新颖的分析方法不仅限于药品。它还可以评估食品添加剂、化妆品和环境样品中金属纳米粒子的安全性,以确保多个领域的公众健康。研究人员通过成功分析带负电的离子(硅)和带正电的离子(铁)展示了它们的多功能性,表明了各种纳米材料的潜力。

总体而言,这项研究通过对纳米颗粒的成分、质量和稳定性进行更全面的评估,为更安全、更有效的纳米药物和基于纳米颗粒的技术提供了途径。


资料来源:

Journal reference:

田中,Y.,等人。(2025)。使用不对称流场流分级与电感耦合等离子体质谱联用评估纳米医学中的元素杂质和粒度分布。 塔兰塔doi.org/10.1016/j.talanta.2025.128116