छोटे बालों के नमूनों में 11 दवा प्रतिरोधी टीबी दवाओं की मात्रा के लिए मान्य एलसी-एमएस/एमएस पैनल
Summary
जटिल दवा प्रतिरोधी तपेदिक (डीआर-टीबी) आहार के रोगियों के पालन का विश्लेषण करने के वर्तमान तरीके गलत और संसाधन-प्रधान हो सकते हैं । हमारी विधि 11 DR-TB दवाओं की सांद्रता के लिए बालों, एक आसानी से एकत्र और संग्रहीत मैट्रिक्स का विश्लेषण करती है। एलसी-एमएस/एमएस का उपयोग करके, हम उप-नैनोग्राम दवा के स्तर का निर्धारण कर सकते हैं जिसका उपयोग दवा पालन को बेहतर ढंग से समझने के लिए किया जा सकता है ।
Abstract
दवा प्रतिरोधी तपेदिक (डीआर-टीबी) एक बढ़ते सार्वजनिक स्वास्थ्य खतरा है, और चिकित्सीय दवा के स्तर के आकलन के महत्वपूर्ण नैदानिक लाभ हो सकते हैं । प्लाज्मा दवा का स्तर वर्तमान सोने के मानक आकलन कर रहे हैं, लेकिन phlebotomy और एक ठंडी श्रृंखला की आवश्यकता है, और केवल बहुत हाल ही में पालन पर कब्जा । हमारी विधि बालों का उपयोग करती है, एक मैट्रिक्स जो आसानी से एकत्र किया जाता है और दीर्घकालिक पालन को प्रतिबिंबित करता है, 11 एंटी-टीबी दवाओं के लिए परीक्षण करने के लिए। हमारे समूह द्वारा पिछले काम से पता चलता है कि बालों में एंटीरेट्रोवायरल दवा का स्तर एचआईवी परिणामों के साथ जुड़े रहे हैं । डॉ-टीबी दवाओं के लिए हमारी विधि 2 मिलीग्राम बालों (जड़ तक 3 सेमी समीपस्थ) का उपयोग करती है, जिसे मेथनॉल में स्पंदित और निकाला जाता है। नमूनों का विश्लेषण एक एलसी-एमएस/एमएस विधि के साथ किया जाता है, जो 16 मिन रन में 11 दवाओं की मात्रा निर्धारित करता है । 11 दवाओं के लिए क्वांटिफिकेशन (एलओओक्यू) की कम सीमा०.०१ एनजी/एमजी से लेकर 1 एनजी/एमजी तक है । दवा की उपस्थिति दो बड़े पैमाने पर स्पेक्ट्रोमेट्री संक्रमण के अनुपात की तुलना करके पुष्टि की है । नमूनों को दवा के क्षेत्र अनुपात का उपयोग करके deuterated, 15एन-या 13सी-लेबल वाली दवा आइसोटोपोलोग को निर्धारित किया जाता है । हमने 0001-100 एनजी/एमजी से लेकर अंशांकन वक्र का उपयोग किया । सीधे मनाया चिकित्सा (डॉट) पर डॉ टीबी रोगियों से एकत्र बालों के नमूनों की एक सुविधा नमूने के लिए विधि का आवेदन ग्यारह दवाओं में से नौ की रैखिक गतिशील रेंज के भीतर बालों में दवा के स्तर का संकेत (isoniazid, pyrazinamide, एथबुटोल, linezolid, levofloxacin, moxifloxacin, clofazimine, बेडक्विलिन, प्रीटोमैनिड) । कोई रोगी प्रोथिओमाइड पर नहीं था, और एथिओनेमाइड के लिए मापा स्तर अपने LLOQ के करीब थे (आगे के काम के बजाय निगरानी जोखिम के लिए एथिओमाइड के मेटाबोलाइट की उपयुक्तता की जांच) । सारांश में, हम दवा प्रतिरोधी टीबी उपचार के दौरान चिकित्सीय दवा निगरानी के लिए एक तकनीक के रूप में बालों में डॉ टीबी दवाओं के लिए एक बहु-एनालाइट पैनल के विकास का वर्णन करते हैं ।
Introduction
इक्कीसवीं सदी में, दवा प्रतिरोधी टीबी (DR-TB) पहले से ही कमजोर राष्ट्रीय टीबी नियंत्रण कार्यक्रमों के लिए एक उभरती तबाही है, पुष्टि मामलों के साथ पिछले 5 वर्षों में दोहरीकरण अकेले, सभी रोगाणुरोधी प्रतिरोध से संबंधित मौतों के लगभग एक तिहाई के लिए लेखांकन विश्व स्तर पर1,,2। डॉ टीबी के सफल उपचार के लिए दवा के प्रति संवेदनशील टीबी के उपचार की तुलना में पारंपरिक रूप से लंबी और अधिक विषाक्त दूसरी पंक्ति के आहार की आवश्यकता होती है । इसके अलावा, डॉ टीबी के रोगियों के पास अक्सर पालन के लिए महत्वपूर्ण पहले से मौजूद चुनौतियां होती हैं, जिसने शुरू में प्रतिरोध के उद्भव में योगदान दिया।
एचआईवी संक्रमण के विपरीत जहां वायरल भार का उपयोग उपचार की निगरानी के लिए किया जा सकता है, टीबी में उपचार प्रतिक्रिया के सरोगेट अंत बिंदुओं में देरी होती है और व्यक्तिगत स्तर4पर अविश्वसनीय होती है। रोगी पालन की निगरानी, उपचितरोगीय एंटी टीबी दवा एकाग्रता और उपचार विफलता का एक महत्वपूर्ण कारक, भी चुनौतीपूर्ण है । स्वयं की रिपोर्ट पालन याद पूर्वाग्रह और प्रदाताओंकोखुश करने की इच्छा5,6से ग्रस्त है । गोली मायने रखता है और दवा घटना निगरानी प्रणाली (MEMS) अधिक उद्देश्य7 हो सकता है, लेकिन वास्तविक दवा की खपत8,,9,,10उपाय नहीं है । बायोमैट्रिस में दवा का स्तर पालन और फार्माकोकिनेटिक डेटा दोनों प्रदान कर सकता है। इसलिए, प्लाज्मा दवा के स्तर का उपयोग आमतौर पर चिकित्सीय दवा निगरानी11,12में किया जाता है। हालांकि, दवा पालन निगरानी के संदर्भ में, प्लाज्मा का स्तर अल्पकालिक जोखिम का प्रतिनिधित्व करता है और उचित पालन संदर्भ सीमा का निर्धारण करते समय महत्वपूर्ण अंतर-और अंतर-रोगी परिवर्तनशीलता द्वारा सीमित होते हैं। “सफेद कोट” प्रभाव, जहां पालन क्लिनिक या अध्ययन यात्राओं से पहले सुधार, आगे प्लाज्मा के स्तर की क्षमता को जटिल करने के लिए सटीक दवा पालन पैटर्न13प्रदान करते हैं ।
बाल एक वैकल्पिक बायोमैट्रिक्स है जो दीर्घकालिक दवा एक्सपोजर14,15को माप सकता है । कई दवाएं और अंतर्जात मेटाबोलाइट्स बालों के बढ़ने के साथ ही सिस्टमिक सर्कुलेशन से हेयर प्रोटीन मैट्रिक्स में शामिल होते हैं। चूंकि यह गतिशील प्रक्रिया बालों के विकास के दौरान जारी रहती है, इसलिए बाल मैट्रिक्स में जमा दवा की मात्रा परिसंचरण में दवा की निरंतर उपस्थिति पर निर्भर करती है, जिससे बालों को दवा के सेवन का एक उत्कृष्ट अस्थायी रीडआउट बना दिया जाता है। बायोमैट्रिक्स के रूप में बालों को रक्त की तुलना में भंडारण और शिपमेंट के लिए कोल्ड चेन की आवश्यकता के बिना आसानी से एकत्र होने का अतिरिक्त लाभ होता है। इसके अलावा, बाल गैर-बायोखतरनाक है, जो क्षेत्र में अतिरिक्त व्यवहार्यता लाभ प्रदान करता है।
बालों की दवा के स्तर लंबे समय से फोरेंसिक अनुप्रयोगों में इस्तेमाल किया गया है16। पिछले दशक में, बाल एंटीरेट्रोवाइरल (एआरवी) के स्तर ने एचआईवी उपचार और रोकथाम में दवा पालन का आकलन करने में उपयोगिता का प्रदर्शन किया है, जिसके लिए हमारे समूह ने योगदान दिया । बालों में एआरवी का स्तर एचआईवी संक्रमण17, 18,,,19,20,,1821में उपचार परिणामों का सबसे मजबूत स्वतंत्र भविष्यवक्ता ओं को दिखाया गया है . यह निर्धारित करने के लिए कि क्या डॉ-टीबी रोगियों के बालों के स्तर में उपचार परिणाम की भविष्यवाणी करने में एक ही उपयोगिता होगी, हमने छोटे बालों के नमूनों में 11 डीआर-टीबी दवाओं का विश्लेषण करने के लिए एक विधि विकसित करने और मान्य करने के लिए एलसी-एमएस/एमएस का उपयोग किया । परख के प्रदर्शन के प्रारंभिक आकलन के रूप में, हमने डॉ-टीबी के रोगियों के सुविधा नमूने में डीआर-टीबी दवाओं के स्तर को मापा, जो पश्चिमी केप, दक्षिण अफ्रीका22में सीधे देखी गई चिकित्सा (डॉट) प्राप्त करते हैं ।
Protocol
Representative Results
Discussion
हम यहां एलसी-एमएस/एमएस का उपयोग करके छोटे बालों के नमूनों में डीआर-टीबी के उपचार में उपयोग की जाने वाली 11 एंटी-टीबी दवाओं की मात्रा निर्धारित करने के लिए हमारे द्वारा विकसित और मान्य विधि के लिए प्रोटोक?…
Divulgations
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
लेखक प्रोफेसर कीर्टन धेदा, डॉ अली एस्मेल और केपटाउन लंग इंस्टीट्यूट के विश्वविद्यालय में Marietjie प्रीटोरियस का शुक्रिया अदा करना चाहते हैं जिन्होंने अध्ययन के लिए बालों के नमूनों के संग्रह की सुविधा प्रदान की । लेखक इस अध्ययन के प्रतिभागियों के योगदान को और कृतज्ञता से स्वीकार करते हैं ।
Materials
| 2 mL injection vials | Agilent Technologies | 5182-0716 | |
| 250 uL injection vial inserts | Agilent Technologies | 5181-8872 | |
| Bead ruptor 24 | OMNI International | 19001 | |
| Bead ruptor tubes (2 mL bead kit, 2.8mm ceramic, 2 mL microtubes) | OMNI International | 19628 | |
| Bedaquiline | Toronto Research Chemicals | B119550 | |
| Bedaquiline-d6 | Toronto Research Chemicals | B119552 | |
| Clofazimine | Toronto Research Chemicals | C324300 | |
| Clofazimine-d7 | Toronto Research Chemicals | C324302 | |
| Disposable lime glass culture tubes | VWR | 60825-425 | |
| Ethambutol | Toronto Research Chemicals | E889800 | |
| Ethambutol-d4 | Toronto Research Chemicals | E889802 | |
| Ethionamide | Toronto Research Chemicals | E890420 | |
| Ethionamide-d5 | ClearSynth | CS-O-06597 | |
| Formic acid | Sigma-Aldrich | F0507-100mL | |
| Glass bottles | Corning | 1395-1L | |
| Hot Shaker | Bellco Glass Inc | 7746-32110 | |
| HPLC | Agilent Technologies | Infinity 1260 | |
| HPLC grade acetonitrile | Honeywell | 015-4 | |
| HPLC grade methanol | Honeywell | 230-1L | |
| HPLC grade water | Aqua Solutions Inc | W1089-4L | |
| Isoniazid | Toronto Research Chemicals | I821450 | |
| Isoniazid-d4 | Toronto Research Chemicals | I821452 | |
| LC column, Synergi 2.5 um Polar RP 100 A 100 x 2 mm | Phenomenex | 00D-4371-B0 | |
| LC guard cartridge | Phenomenex | AJ0-8788 | |
| LC guard cartridge holder | Phenomenex | AJ0-9000 | |
| LC-MS/MS quantitation software | Sciex | Multiquant 2.1 | |
| Levofloxacin | Sigma-Aldrich | 1362103-200MG | |
| Levofloxacin-d8 | Toronto Research Chemicals | L360002 | |
| Linezolid | Toronto Research Chemicals | L466500 | |
| Linezolid-d3 | Toronto Research Chemicals | L466502 | |
| Micro centrifuge tubes | E&K Scientific | 695554 | |
| Moxifloxacin | Toronto Research Chemicals | M745000 | |
| Moxifloxacin-13C, d3 | Toronto Research Chemicals | M745003 | |
| MS/MS | Sciex | Triple Quad 5500 | |
| OPC 14714 | Toronto Research Chemicals | O667600 | |
| Pretomanid (PA-824) | Toronto Research Chemicals | P122500 | |
| Prothionamide | Toronto Research Chemicals | P839100 | |
| Prothionamide-d5 | Toronto Research Chemicals | P839102 | |
| Pyrazinamide | Toronto Research Chemicals | P840600 | |
| Pyrazinamide-15N, d3 | Toronto Research Chemicals | P840602 | |
| Septum caps for injection vials | Agilent Technologies | 5185-5862 | |
| Turbovap LV evaporator | Biotage | 103198/11 |
References
- Kurbatova, E. V., et al. Predictors of poor outcomes among patients treated for multidrug-resistant tuberculosis at DOTS-plus projects. Tuberculosis (Edinb). 92, 397-403 (2012).
- Dheda, K., et al. The epidemiology, pathogenesis, transmission, diagnosis, and management of multidrug-resistant, extensively drug-resistant, and incurable tuberculosis. Lancet Respiratory Medicine. , (2017).
- Berg, K. M., Arnsten, J. H. Practical and conceptual challenges in measuring antiretroviral adherence. Journal of Acquired Immunodeficiency Syndromes (JAIDS). 43, 79-87 (2006).
- Kagee, A., Nel, A. Assessing the association between self-report items for HIV pill adherence and biological measures. AIDS Care. 24 (11), 1448-1452 (2012).
- Haberer, J. E., et al. Adherence to antiretroviral prophylaxis for HIV prevention: a substudy cohort within a clinical trial of serodiscordant couples in East Africa. PLoS Medicine. 10 (9), 1001511 (2013).
- Pullar, T., Kumar, S., Tindall, H., Feely, M. Time to stop counting the tablets. Clinical Pharmacology & Therapeutics. 46 (2), 163-168 (1989).
- Liu, H., et al. A comparison study of multiple measures of adherence to HIV protease inhibitors. Annals of Internal Medicine. 134 (10), 968-977 (2001).
- Wendel, C., et al. Barriers to use of electronic adherence monitoring in an HIV clinic. Annals of Pharmacotherapy. 35, 1010-1101 (2001).
- Ruiz, J., et al. Impact of voriconazole plasma concentrations on treatment response in critically ill patients. Clinical Pharmacology & Therapeutic. , (2019).
- Saktiawati, A. M., et al. Optimal sampling strategies for therapeutic drug monitoring of first-line tuberculosis drugs in patients with tuberculosis. Clinical Phamacokinetics. , (2019).
- Podsadecki, T. J., Vrijens, B. C., Tousset, E. P., Rode, R. A., Hanna, G. J. “White coat compliance” limits the reliability of therapeutic drug monitoring in HIV-1-infected patients. HIV Clinical Trials. 9 (4), 238-246 (2008).
- Cuypers, E., Flanagan, R. J. The interpretation of hair analysis for drugs and drug metabolites. Clinical Toxicology. 56 (2), 90-100 (2018).
- Knitz, P., Villain, M., Crimele, V. Hair analysis for drug detection. Therapeutic Drug Monitoring. 28 (3), 442-446 (2006).
- Barroso, M., Gallardo, E., Vleira, D. N., Lopez-Rivadulla, M., Queiroz, J. A. Hair: a complementary source of bioanalytical information in forensic toxicology. Bioanalysis. 3 (1), 67-79 (2011).
- Gandhi, M., et al. Atazanavir concentration in hair is the strongest predictor of outcomes on antiretroviral therapy. Clinical Infectious Diseases. 52 (10), 1267-1275 (2011).
- Koss, C. A., et al. Hair concentrations of antiretrovirals predict viral suppression in HIV-infected pregnant and breastfeeding Ugandan women. AIDS. 29 (7), 825-830 (2015).
- Pintye, J., et al. Brief Report: Lopinavir Hair Concentrations Are the Strongest Predictor of Viremia in HIV-Infected Asian Children and Adolescents on Second-Line Antiretroviral Therapy. Journal of Acquired Immune Deficiency Syndromes (JAIDS). 76 (4), 367-371 (2017).
- Baxi, S. M., et al. Nevirapine Concentration in Hair Samples Is a Strong Predictor of Virologic Suppression in a Prospective Cohort of HIV-Infected Patients. PLoS One. 10 (6), 0129100 (2015).
- Gandhi, M., et al. Antiretroviral concentrations in hair strongly predict virologic response in a large HIV treatment-naive clinical trial. Clinical Infectious Diseases. 5, 1044-1047 (2019).
- Gerona, R., et al. Simultaneous analysis of 11 medications for drug resistant TB in small hair samples to quantify adherence and exposure using a validate LC-MS/MS panel. Journal of Chromatography B. 1125, 121729 (2019).
- Metcalfe, J., et al. Association of anti-tuberculosis drug concentration in hair and treatment outcomes in MDR- and XDR-TB. European Respriatory Journal Open Research. 5 (2), (2019).
- Metcalfe, J. Z., O’Donnell, M. R., Bangsberg, D. R. Moving Beyond Directly Observed Therapy for Tuberculosis. PLoS Medicine. 12 (9), 1001877 (2015).
