Glikol metoksypolietylenowy(MPEG) jest powszechnie uważany za bezpieczny związek o różnorodnych zastosowaniach. Rodzaj polimeru znajduje szerokie zastosowanie w branżach takich jak żywność, produkty do pielęgnacji urody, leki i inne. MPEG jest znany ze swojej nietoksycznej natury i niskiego potencjału drażniącego, dzięki czemu nadaje się do stosowania w różnych produktach higieny osobistej i kosmetykach. Ponadto jest również stosowany w preparatach spożywczych i farmaceutycznych.
Aby zapewnić bezpieczeństwo stosowania, ważne jest przestrzeganie zalecanych stężeń granicznych i przestrzeganie wytycznych regulacyjnych. Przestrzeganie właściwych protokołów obsługi i użytkowania ma kluczowe znaczenie dla utrzymania bezpiecznego środowiska pracy. Przeprowadzenie dokładnej oceny ryzyka jest również wskazane w celu ograniczenia wszelkich potencjalnych zagrożeń związanych ze stosowaniem MPEG lub innego związku chemicznego. Ogólnie rzecz biorąc, format MPEG używany w sposób odpowiedzialny i zgodny z wytycznymi bezpieczeństwa może być skutecznie i bezpiecznie wykorzystywany w różnych zastosowaniach.
Jak ocenia się toksyczność glikolu metoksypolietylenowego?
Bezpieczeństwo i toksycznośćglikol metoksypolietylenowy(mPEG) ocenia się za pomocą różnych testów i pomiarów:
Badania na zwierzętach — ostrą i przewlekłą ekspozycję na mPEG bada się na gryzoniach, psach i czasami naczelnych w poszukiwaniu oznak toksyczności. Ocenia się wpływ na narządy, tkanki, masę ciała, spożycie pokarmu i nie tylko.
Cytotoksyczność – hodowle komórkowe poddaje się działaniu różnych stężeń mPEG w celu określenia poziomu powodującego śmierć komórek w 50% (IC50). Określa to bezpieczne zakresy dawkowania.
Immunogenność — potencjał wywołania odpowiedzi immunologicznej bada się, szukając rozwoju przeciwciał w modelach zwierzęcych. Pożądany jest brak immunogenności.
Farmakokinetyka — Po podaniu mPEG mierzono wchłanianie, dystrybucję, metabolizm i wydalanie. Dane te pomagają określić odpowiednie dawkowanie i czynniki ryzyka.
Rakotwórczość i genotoksyczność - Testy pod kątem potencjalnych mutacji powodujących raka lub uszkodzeń DNA w wyniku krótko- i długoterminowej ekspozycji na mPEG.
Badania dotyczące dawek powtarzanych – podaje się wiele stałych dawek przez dłuższy okres w celu oceny skutków przewlekłej ekspozycji na mPEG.
Produkty degradacji – wszelkie związki powstałe w wyniku rozkładu mPEG są oceniane pod kątem bezpieczeństwa.
Produkty złożone — jeśli mPEG stanowi część preparatu z innymi składnikami, ocenia się ich interakcje. Oceniając mPEG za pomocą tak szerokiego zakresu testów, naukowcy mogą dokładnie scharakteryzować jego profil toksyczności, aby zidentyfikować wszelkie ryzyko i ustalić granice bezpieczeństwa.
Czy glikol metoksypolietylenowy ulega bioakumulacji w organizmie?
NIE,glikol metoksypolietylenowy(mPEG) w niewielkim stopniu ulega bioakumulacji w organizmie ze względu na swoje właściwości chemiczne i farmakokinetyczne:
1. Wysoka rozpuszczalność w wodzie - mPEG jest wysoce rozpuszczalny w wodzie, co zapobiega odkładaniu się w tkance tłuszczowej. Związki ulegające bioakumulacji są na ogół rozpuszczalne w tłuszczach.
2. Masa cząsteczkowa – mPEG o niskiej masie cząsteczkowej poniżej 20,000 Da są łatwo usuwane przez nerki, zamiast gromadzić się.
3.Metabolizm – mPEG nie jest intensywnie metabolizowany i rozkładany na inne związki. Po wydalaniu pozostaje nienaruszony chemicznie.
4. Wydalanie – mPEG są eliminowane głównie w postaci niezmienionej z moczem, a okres półtrwania w wydalaniu wynosi około 24 godzin lub mniej. Zapobiega to zatrzymywaniu ciała.
5. Niskie wiązanie z białkami - mPEG wykazuje minimalne wiązanie z białkami we krwi i tkankach. Nie ulega sekwestracji na białkach.
6. Dawkowanie – Do znacznej bioakumulacji mPEG, co nie ma charakteru terapeutycznego, wymagane byłoby długotrwałe podawanie wysokich dawek przez miesiące lub lata.
Podczas gdy po wielokrotnym podaniu zbyt wysokich dawek może wystąpić niewielka kumulacja w skórze i macierzy kostnejglikol metoksypolietylenowy(mPEG), należy zauważyć, że obawy te powstają w ekstremalnych warunkach. W normalnych dawkach farmakologicznych mPEG nie wykazuje klinicznie istotnych nagromadzeń w organizmie. Badania wykazały, że mPEG jest łatwo wchłaniany i eliminowany z organizmu w wyniku normalnych procesów metabolicznych. Dlatego też, stosowany w odpowiednich dawkach, mPEG jest uważany za bezpieczny do różnych zastosowań w branżach takich jak farmaceutyka, kosmetyki i żywność. Aby zapewnić bezpieczne stosowanie mPEG w tych branżach, niezwykle ważne jest przestrzeganie zalecanych dawek i przestrzeganie wytycznych regulacyjnych.
Jaka jest ocena FDA dotycząca bezpieczeństwa glikolu metoksypolietylenowego?
Amerykańska Agencja ds. Żywności i Leków (FDA) w oparciu o aktualne dane uznaje glikol metoksypolietylenowy (mPEG) za ogólnie bezpieczny do stosowania w zastosowaniach farmaceutycznych i medycznych:
(1)Klasyfikacja GRAS – MPEG mają status ogólnie uznanych za bezpieczne (GRAS) do stosowania w żywności w ilości do 1 g/dzień.
(2) Zatwierdzone preparaty — ponad 20 preparatów do wstrzykiwań i preparatów doustnych zawierających mPEG zostało zatwierdzonych przez FDA, co wskazuje akceptowalne profile toksyczności.
(3) Doświadczenie kliniczne – Dziesięciolecia zastosowań klinicznych i testów nie wykazały znaczących problemów związanych z bezpieczeństwem stosowania mPEG w szerokim zakresie mas cząsteczkowych.
(4)Ograniczony metabolizm – mPEG nie jest w dużym stopniu rozkładany na metabolity, co zmniejsza ryzyko powstania toksycznych pochodnych.
(5) Wydalanie – mPEG są szybko usuwane z organizmu wraz z moczem, bez gromadzenia się w miarę upływu czasu.
(6) Niska toksyczność – badania toksyczności na zwierzętach wykazują minimalną toksyczność ogólnoustrojową, neurotoksyczność i ryzyko immunogenności w przypadku mPEG.
(7)Biokompatybilność – mPEG wykazują bardzo niskie interakcje i zakłócenia ze składnikami biologicznymi.
Warto zwrócić uwagę na to, że bezpieczeństwoglikol metoksypolietylenowy(mPEG) może zmieniać się pomiędzy różnymi definicjami pozycji zawierających ten związek. W związku z tym FDA sugeruje, aby każdy konkretny produkt zawierający mPEG przechodził indywidualne testy w celu potwierdzenia jego profilu bezpieczeństwa. Dzieje się tak ze względu na oczekiwaną różnorodność elementów i szczegółów elementów mPEG.
Ponadto zabezpieczenia mogą być niezbędne w przypadku osób z infekcją nerek, ponieważ nie będą one w stanie prawidłowo usunąć mPEG z organizmu. W takich przypadkach można oczekiwać uważnej obserwacji i zmian w pomiarach, aby złagodzić wszelkie prawdopodobne zagrożenia.
Biorąc to pod uwagę, MPEG często wykazują udokumentowaną historię bezpieczeństwa w różnych zastosowaniach. Przy właściwym stosowaniu i przestrzeganiu sugerowanych zasad mPEG można uznać za bezpieczny w użyciu. Podobnie jak w przypadku każdego związku, zasadnicze znaczenie ma przestrzeganie zasad administracyjnych i rozmowa z ekspertami w dziedzinie opieki medycznej w celu uzyskania dostosowanych porad i sugestii.
Bibliografia:
Agencja, PMH, 1990. Zastosowanie glikoli polietylenowych w produktach leczniczych.
Fishburn, CS, 2013. Farmakologia PEGylacji: Równoważenie PD z PK w celu wygenerowania nowych środków terapeutycznych. Journal of Pharmaceutical Sciences, 102(10), s.3413-3425.
Harris, JM, Chess, RB, 2003. Wpływ pegylacji na farmaceutyki. Nat. Wielebny Drug Discov. 2, 214–221.
Jevševar, S., Kunstelj, M., Porekar, VG, 2010. PEGylacja białek terapeutycznych. Biotechnologia. J. 5, 113–128.
Turecek, PL, Bossard, MJ, Schoetens, F., Ivens, IA, 2016. PEGylacja biofarmaceutyków: przegląd informacji o chemii i nieklinicznym bezpieczeństwie zatwierdzonych leków. J.Pharma. Nauka. 105, 460–475.
Van Brunt, J., 2001. Czasami modyfikacje zmieniają właściwości związku na lepsze - PEGylacja zmienia dystrybucję, siłę i immunogenność. Sygnały Mag.