当前针对纳米药物的法规忽视了同一元素不同形式的影响，例如离子、纳米颗粒和聚集体。在一项最近的研究中，研究人员开发了一种新的分析方法，结合了非对称流动场流分离系统和质谱，用于分别定量这些形式。这一技术有助于更好地进行金属基纳米药物的质量控制和安全评估，促进其开发和临床应用，应用范围还扩展到食品、化妆品和环境。
纳米药物，尤其是基于纳米颗粒的药物，正在彻底改变医疗保健，无论是在诊断还是治疗方面。这些颗粒通常含有铁或金等金属，可以作为医学影像学中的对比剂，作为营养补充剂，甚至充当药物递送的载体。得益于其独特的性质以及精心的工程设计，纳米药物可以到达并积累在传统药物无法到达的体内特定部位，使其在癌症检测和治疗中具有潜力。然而，使纳米药物变得有价值的相同特性在确保其安全性和质量方面也提出了挑战。
当前的药品指导原则，包括国际人用药品注册技术要求协调理事会（ICH）的原则，存在一个显著的盲点：它们仅评估药物中元素的总量，而不区分其不同形式，例如离子或不同大小的颗粒。这一区别至关重要，因为这些不同形式对身体可能产生不同的影响，包括不同的毒性特征。
在这种背景下，由日本千叶大学药学研究生院的助理教授田中友纪领导的研究团队开发了一种新的分析方法，以填补现有的监管空白。他们的研究于2025年4月8日在杂志《Talanta》上在线发表，介绍了一种用于分别定量纳米药物中离子、纳米颗粒和聚集颗粒的技术。合著者小仓康满和长谷川早奈也来自千叶大学，研究展示了这一方法如何改善这些先进制药产品的质量控制。“通过引入一种新的评估方法，解决当前评估指南中被忽视的问题，我们可以确保金属基纳米药物如Resovist®和Ferinject®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——非对称流动场流分离（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，利用其初始的“聚焦步骤”。在此步骤中，颗粒通过两股相对的流动被保持在AF4通道内。使用特殊的可渗透膜，交叉流过滤出最小的溶解颗粒（离子），使得基于移除离子前后样品的ICP-MS信号差异进行量化——即，是否经过聚焦步骤。一旦离子被分离，系统则利用AF4的标准分离过程按照大小对保留的纳米颗粒进行分类。最后，连接在输出端的ICP-MS设备可以确定每种大小的纳米颗粒的大致数量。这种组合使团队能够区分自由金属离子、小氢氧化物胶体和不同大小的纳米颗粒，它们均含有相同的金属元素。
他们在Resovist®上测试了他们的方法，Resovist®是一种用于肝脏磁共振成像扫描的对比剂。分析表明，Resovist®中仅有0.022%的铁以离子形式存在。在大约每毫升6.3微克的情况下，这一微不足道的数量远低于令人担忧的水平。此外，团队确认活性纳米颗粒的直径小于30纳米，某些聚集体约为50纳米。重要的是，没有检测到大型聚集体，这可能减少对比剂的有效性。这些结果确认了Resovist®作为纳米药物的安全性和稳定性。
所提出的技术对采用金纳米颗粒作为药物递送系统或金属颗粒进行光热治疗的新兴癌症治疗尤其相关。这些先进的治疗依赖于“增强的通透率和滞留（EPR）效应”，通过该效应，纳米颗粒从肿瘤周围的血管渗漏并聚集在癌性组织中。“由于许多新型纳米药物以金属基纳米颗粒作为活性成分，因此提供可靠的方法来评估它们的安全性和质量控制将促进它们的开发和临床使用，”田中博士指出。
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、化妆品和环境样本中金属纳米颗粒的安全性——有助于确保多个行业的公众健康。研究人员通过成功分析阴离子（硅）和阳离子（铁）的多样性展示了其多功能性，表明其在广泛纳米材料中的潜力。
总体而言，通过提供对纳米颗粒组成、质量和稳定性的更全面评估，这项研究为更安全和更有效的纳米药物及纳米颗粒技术铺平了道路。
