Os regulamentos atuais para nanomedicinas ignoram os efeitos das diferentes formas do mesmo elemento, como íons, nanopartículas e agregados. Em um estudo recente, os pesquisadores japoneses desenvolveram um novo método analítico combinando um sistema de fracionamento de fluxo de fluxo assimétrico e espectrometria de massa para quantificar separadamente essas formas. Essa técnica permite uma melhor avaliação de controle de qualidade e segurança de nanomedicinas baseadas em metais, promovendo seu desenvolvimento e uso clínico, com aplicações também se estendendo a alimentos, cosméticos e meio ambiente.
As nanomedicinas, especialmente as baseadas em nanopartículas, estão revolucionando a saúde em termos de diagnóstico e terapêutica. Essas partículas, geralmente contendo metais como ferro ou ouro, podem servir como agentes de contraste na imagem médica, atuam como suplementos nutricionais e até funcionam como portadores de administração de medicamentos. Graças às suas propriedades únicas, além de engenharia cuidadosa, as nanomedicinas podem alcançar e se acumular em locais dentro do corpo que os medicamentos convencionais não podem, tornando -os promissores para a detecção e tratamento de câncer. No entanto, as mesmas características que tornam as nanomedicinas valiosas também apresentam desafios para garantir sua segurança e qualidade.
As diretrizes farmacêuticas atuais, incluindo as do Conselho Internacional de Harmonização de Requisitos Técnicos para Farmacêuticos para o Uso Humano (ICH), têm um ponto cego significativo: eles avaliam apenas a quantidade whole de elementos presentes em um medicamento sem distinguir entre suas formas diferentes, como íons ou partículas de tamanho diferente. Essa distinção é essential porque essas formas diferentes podem ter efeitos diferentes no corpo, incluindo diferentes perfis de toxicidade.
Nesse cenário, uma equipe de pesquisa liderada pelo professor assistente Yu-Ki Tanaka, da Escola de Pós-Graduação em Ciências Farmacêuticas, Universidade de Chiba, Japão, desenvolveu um novo método analítico para abordar a lacuna regulatória existente. O estudo deles, que foi disponibilizado on-line no diário Talanta Em 8 de abril de 2025, apresenta uma técnica para quantificar separadamente íons, nanopartículas e partículas agregadas em nanomedicinas. Co-autor de Yasumitsu Ogra e Sana Hasegawa, também da Universidade de Chiba, o estudo mostra como esse método pode melhorar o controle de qualidade desses produtos farmacêuticos avançados. “Ao incorporar um novo método de avaliação que aborda uma questão anteriormente negligenciada nas diretrizes atuais de avaliação, podemos garantir o uso seguro de nanomedicinas baseadas em metais, como Rerovist® e Ferinject®”, explica o Dr. Tanaka.
Os pesquisadores combinaram duas tecnologias existentes-fracionamento de fluxo de campo de fluxo assimétrico (AF4) e espectrometria de massa plasmática indutivamente acoplada (ICP-MS). Eles usaram o método AF4 de uma maneira nova, aproveitando sua ‘etapa de foco’ inicial. Durante esta etapa, as partículas são mantidas dentro do canal AF4 por dois fluxos opostos. Usando uma membrana permeável especial, os fluxos cruzados filtram as minúsculas partículas dissolvidas (íons), permitindo quantificação com base nas diferenças nos sinais ICP-MS entre amostras com e sem remoção de íons-ou seja, com e sem a etapa de foco. Depois que os íons são separados, o sistema usa o processo de separação padrão do AF4 para classificar as nanopartículas retidas por tamanho. Finalmente, o dispositivo ICP-MS conectado à saída pode determinar o número aproximado de nanopartículas de cada tamanho. Essa combinação permitiu à equipe distinguir entre íons metálicos livres, pequenos colóides de hidróxido e nanopartículas de vários tamanhos, todas contendo o mesmo elemento metálico.
Eles testaram sua abordagem no Resovist®, uma nanomedicina usada como agente de contraste nas ressonâncias magnéticas do fígado. A análise revelou que apenas 0,022% do ferro no Resovist® estava presente na forma iônica. Em aproximadamente 6,3 microgramas por mililitro, essa quantidade insignificante fica bem abaixo dos níveis de preocupação. Além disso, a equipe confirmou que as nanopartículas ativas eram menores que 30 nanômetros de diâmetro, com alguns agregados em torno de 50 nanômetros. É importante ressaltar que não foram detectados agregados grandes, o que poderia reduzir a eficácia do agente de contraste. Esses resultados confirmam a segurança e a estabilidade do RESOVIST® como uma nanomedicina.
A técnica proposta é particularmente relevante para tratamentos emergentes do câncer que usam nanopartículas de ouro como sistemas de administração de medicamentos ou partículas metálicas para terapia fototérmica. Esses tratamentos avançados dependem do ‘efeito aprimorado da permeabilidade e retenção (EPR)’, pelo qual as nanopartículas vazam de vasos sanguíneos em torno dos tumores e se acumulam no tecido canceroso. “Como muitas novas nanomedicinas consistem em nanopartículas baseadas em metais como seus ingredientes ativos, fornecendo métodos confiáveis para avaliar seu controle de segurança e qualidade promoverá seu desenvolvimento e uso clínico”, observa o Dr. Tanaka.
Além disso, essa nova abordagem analítica se estende além dos produtos farmacêuticos. Também pode avaliar a segurança das nanopartículas de metallic em aditivos de alimentos, cosméticos e amostras ambientais – ajudando a garantir a saúde pública em vários setores. Os pesquisadores apresentaram sua versatilidade analisando com sucesso íons carregados negativamente (silício) e íons carregados positivamente (ferro), indicando seu potencial para uma ampla gama de nanomateriais.
No geral, ao oferecer uma avaliação mais abrangente da composição, qualidade e estabilidade das nanopartículas, esta pesquisa abre caminho para nanomedicinas mais seguras e eficazes e tecnologias baseadas em nanopartículas.
