解锁纳米药物的精确成分分析
目前对纳米药物的法规忽视了同一元素的不同形式的影响，例如离子、纳米颗粒和聚集体。 在最近的一项研究中，日本研究人员开发了一种新的分析方法，该方法结合了不对称流场-流分离系统和质谱法，以分别量化这些形式。 该技术可以更好地对金属基纳米药物进行质量控制和安全性评估，促进其开发和临床使用，并应用还扩展到食品、化妆品和环境。 纳米药物，尤其是基于纳米颗粒的纳米药物，正在彻底改变医疗保健在诊断和治疗方面的发展。 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，充当营养补充剂，甚至充当药物输送的载体。 由于其独特的特性加上精心的工程设计，纳米药物可以到达并积累在在体内放置传统药物无法放置的位置，使其有望用于癌症检测和治疗。 然而，使纳米药物有价值的相同特性也给确保其安全性和质量带来了挑战。 当前的药物指南，包括来自国际人用药品技术要求协调委员会 （ICH） 的指南，存在一个明显的盲点：它们只评估元素的总量存在于药物中，而不区分它们的不同形式，例如离子或不同大小的颗粒。 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。 在此背景下，由日本千叶大学药学研究生院助理教授 Yu-ki Tanaka 领导的研究团队开发了一种新的分析方法来解决现有的监管差距。他们的研究于 2025 年 4 月 8 日在 Talantaon 杂志上在线提供，介绍了一种分别量化纳米药物中离子、纳米颗粒和聚集颗粒的技术。 该研究由同样来自千叶大学的 Yasumitsu Ogra 和 Sana Hasegawa 合著，展示了这种方法如何改善这些先进药品的质量控制。 “通过采用一种新的评估方法来解决当前评估中以前被忽视的问题指南，我们可以确保安全使用 Resovist® 和 Ferinject® 等金属基纳米药物“，博士解释说。 田中。 研究人员结合了两种现有技术——不对称流场流分离 （AF4） 和电感耦合等离子体质谱法 （ICP-MS）。 他们以一种新颖的方式使用了 AF4 方法，利用了它最初的“聚焦步骤”。 在此步骤中，粒子被两个相反的流保持在 AF4 通道内。 使用特殊的透气膜，错流过滤掉最微小的溶解颗粒（离子），从而能够根据去除离子和不去除离子的样品之间的 ICP-MS 信号差异进行定量，即有和没有聚焦步骤。 离子分离后，系统使用 AF4 的标准分离过程按大小对保留的纳米颗粒进行分类。 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大小的纳米颗粒，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，Resovist® 是一种在肝脏磁共振成像扫描中用作造影剂的纳米药物。 分析显示，Resovist® 中只有 0.022% 的铁以离子形式存在。 这个可以忽略不计的量约为每毫升 6.3 微克，远低于令人担忧的水平。 此外，该团队证实活性纳米颗粒的直径小于 30 纳米，一些聚集体约为 50 纳米。 重要的是，没有检测到大聚集体，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。 所提出的技术特别适用于使用金纳米颗粒作为药物输送系统或金属颗粒进行光热疗法的新兴癌症治疗。这些先进的治疗方法依赖于“增强渗透性和保留 （EPR） 效应”，即纳米颗粒从肿瘤周围的血管中泄漏并积聚在癌组织中。 “由于许多新型纳米药物由金属基纳米颗粒作为其活性成分组成，因此提供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，”博士指出。 田中。 此外，这种新颖的分析方法还超越了药品。 它还可以评估食品添加剂、化妆品和环境样品中金属纳米颗粒的安全性，有助于确保多个行业的公共卫生。 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）展示了它的多功能性，表明了它在各种纳米材料中的潜力。 总体而言，通过对纳米粒子，这项研究为更安全、更有效的纳米药物和基于纳米粒子的技术铺平了道路。