Nghiên cứu để cải thiện tính an toàn và chất lượng của Heparin

Một nhóm liên ngành từ trường Y và trường Dược thuộc trường Đại học Nottingham đã sử dụng công nghệ hình ảnh hóa học mới nhất để xác định các chất gây ô nhiễm trong heparin ở cấp độ nano, khám phá  mà các nhà sản xuất có thể sử dụng nhằm cải thiện chất lượng và độ an toàn của loại thuốc chống đông máu vốn được sử dụng rộng rãi này. Nghiên cứu đã được đăng trên tạp chí Communications Chemistry.

Heparin có nguồn gốc tự nhiên là glycosaminoglycan (GAG) được sử dụng rộng rãi như một loại thuốc. Nó thường được sử dụng như một chất chống đông máu (làm loãng máu) trước và sau khi phẫu thuật nhưng cũng được sử dụng trong lọc máu thận và xử lý máu.

Heparin dùng trong dược phẩm có nguồn gốc từ các mô niêm mạc của ruột lợn hoặc phổi bò. Phần lớn heparin được sản xuất tại Trung Quốc và năm 2008 đã có một số trường hợp tử vong và ốm đau do một lô nhiễm độc. Các vấn đề liên tục xảy ra với chuỗi cung ứng vẫn là một mối lo ngại.

Sử dụng kỹ thuật hình ảnh hóa học hiện đại được gọi là phép đo khối phổ ion thứ cấp thời gian bay (ToF-SIMS), các nhà nghiên cứu đã phát triển một phương pháp phân tích mới nhạy hơn 100 lần trong việc phát hiện các chất gây ô nhiễm trong heparin, đồng thời yêu cầu ít vật liệu hơn và phân tích nhanh hơn.

Kỹ thuật này phát ra các chùm ion dương năng lượng cao trên bề mặt mẫu để tạo ra các ion thứ cấp. Sau đó gia tốc các ion này vào một máy phân tích thời gian bay và nơi có thể đo được khối lượng của chúng. Phổ của các ion cung cấp một phép đo chi tiết về thành phần hóa học của mẫu.

Đồ họa thông tin liên quan: thử nghiệm tạp chất

Trưởng nhóm nghiên cứu, Tiến sĩ Andrew Hook tại Trường Dược, cho biết: “Heparin đặc biệt dễ bị nhiễm bẩn, thường là từ các glycosaminoglycan khác và vì chúng đều rất giống nhau về mặt hóa học nên rất khó để phân biệt chúng bằng các kỹ thuật phân tích truyền thống. Trong khi đã có các biện pháp an toàn để ngăn ngừa ô nhiễm, chúng tôi nhận thấy có thể cải tiến và sử dụng các kỹ thuật ToF-SIMS, chúng tôi đã tạo ra một phương pháp phân tích heparin nhanh hơn và nhạy hơn với một lượng nhỏ vật liệu mẫu".

Giáo sư về glycobiology của tế bào gốc Cathy Merry cho biết thêm: "Có rất nhiều rủi ro thực sự đối với chuỗi cung ứng heparin, đặc biệt là ngày càng tăng của virus động vật. Cuộc khủng hoảng heparin trước đó có liên quan đến việc giảm cung cấp heparin từ ruột lợn sau khi bùng phát dịch cúm lợn. Có một nguy cơ thực sự là điều này sẽ xảy ra một lần nữa và hiện đã có sự kiểm soát chặt chẽ hơn đối với hoạt động buôn bán động vật quốc tế nên thậm chí có nhiều khả năng số lượng lớn động vật có thể bị tiêu hủy nếu có một đợt dịch khác. Mặc dù có động lực rất lớn để tạo ra heparin tổng hợp, nhưng vẫn còn một chặng đường ngắn và cần một kỹ thuật so sánh nhanh, nhạy để xác định đặc tính của loại thuốc heparin mà kỹ thuật này có thể cung cấp".

Kỹ thuật mới này có thể mở rộng để sử dụng cho mục đích thương mại với khả năng phân tích số lượng lớn mẫu cùng một lúc. "Điều quan trọng là các biện pháp an toàn càng chính xác và nhạy càng tốt", Hook tiếp tục: "Kỹ thuật này ít tốn kém cho các nhà sản xuất nâng cấp độ kiểm soát an toàn và chất lượng của họ lên một tầm cao mới. Chúng tôi cũng đang xem xét cách điều chỉnh kỹ thuật này để chẩn đoán các rối loạn dựa trên GAG thường khó chẩn đoán như Hội chứng Hunter".

Trường Đại học Nottingham

Bình Minh dịch

Nguồn: Lab Manager – Hoa Kỳ