同位素稀释-高效液相色谱-抗生素在危重症患者中的多重治疗药物监测
Summary
在此, 我们提出了一种基于串联质谱的协议, 用于定量治疗重症监护病房中的常用抗生素, 即头孢吡肟、美罗培南、环丙沙星、莫西沙星、利奈和哌拉西林。
Abstract
许多临床设施对抗生素的治疗药物的需求不断增加, 特别是在实施医院抗生素管理计划方面。
在目前的工作中, 我们提出了一个多用途的高效液相色谱-串联质谱 (HPCL ms/ms) 协议, 以量化的头孢吡肟, 美罗培南, 环丙沙星, 莫西沙星, 利奈, 和哌拉西林, 常用重症监护病房的抗生素。该方法以前是根据欧洲药物管理局的指导方针进行全面验证的。
经过快速的样品清理, 在4分钟内将分析物分离在 C8 反相色谱柱上, 用电喷雾电离 (ESI +) 质谱中相应的稳定同位素标记的内部标准进行多重反应。时间监视 (MRM)。所提出的方法采用简单的仪器设置, 色谱条件均匀, 可用于临床实验室的日常和强健的抗生素治疗药物监测。校准曲线横跨药代动力学的浓度范围, 从而包括抗生素量接近最小抑制浓度 (MIC) 的敏感细菌和峰值浓度 (C最大), 得到的丸管理方案。如果不需要在样品清理前进行血清稀释, 则可以通过多种测量方法获得被管理的抗生素曲线下的区域。
Introduction
尽管抗生素已经彻底改变了医学的实践, 但严重的细菌感染仍然是导致严重疾病发病率和死亡率的主要原因1。在这方面, 迅速管理适当剂量的适当抗感染, 对疾病控制2至关重要。
越来越多的证据表明, 用广谱抗生素进行的经验治疗随着患者数量的复杂性越来越成问题。对于重症监护病房 (ICU) 尤其如此, 在这种情况下, 关键药动学 (PK) 参数的巨大的个体间变异性经常被观察到3,4。因此, ICU 患者即将面临亚治疗水平的危险, 治疗成功率不足5,6。再次, 患者不必要地暴露在过高的抗生素浓度, 可能导致严重的不良事件, 没有临床好处7。抗生素滥用和剂量不足也助长了抗生素耐药性的传播, 这正日益成为对公共卫生8的威胁。
为了改进抗生素的使用, 并尽可能长时间地保存 effectivenessas, 世界卫生组织于2015年发起了一项关于抗菌素耐药性的全球行动计划.抗生素管理计划是10国家公共卫生战略中谨慎使用抗菌药物的一个重要基石, 帮助临床医生提高患者护理质量11 , 同时显著降低抗生素耐药性12。通过应用治疗药物监测 (TDM) 在个别患者中的抗生素剂量是这方面的一个关键工具13。
到目前为止, 商业上可用的 TDM 化验仅可用于糖肽类抗生素和氨基糖苷类。对其他类中的物质进行量化通常需要内部方法开发或验证, 这可能很麻烦。因此, 我们详细介绍了一种基于稳健质谱分析的协议, 该方法可用于在其临床相关浓度范围内对 ICU 中最相关的抗生素进行量化14。该方法最近在我们的质谱仪中建立, 并已被应用于 ICU 的常规 TDM 从那以后。该程序使用一个简单的分析设置和统一的样本清理, 允许快速实施抗生素 TDM 在许多设施的质谱能力。
本文所描述的协议是针对人血清中头孢吡肟、美罗培南、环丙沙星、莫西沙星、利奈和哌拉西林的定量化而优化的, 采用同位素稀释液相色谱 (LC) 与串联质量光谱 (ms/毫秒)。对于同位素稀释 LC-ms/毫秒方法, 稳定的同位素标记化合物添加到一个特定的矩阵 (如血清) 感兴趣的样本。同位素标记的标准可以区别于它们未标记的对应物, 即由于天然分子的不同分子量和它们的破碎产物, 而被称为母体离子对女儿离子的转变。由于同位素标记化合物与未标记的对应物具有几乎相同的整体物理化学行为, 因此它们是 ms/ms 的理想内部标准, 允许近基质独立的分析物质量化, 具有高度的精确度15。目前, 许多可用于小分子量化的稳定同位素标记内部标准, 包括抗菌素的 TDM, 都是商业上可用的。
用分析 C8 烷基链长度反相柱 (100 毫米 x 2.1 毫米, 3 µm 粒度), 对所述协议中的抗生素分析仪进行了色谱分离。在方法开发过程中, 所有分析物的内部标准归一化矩阵因子介于94.6% 和105.4% 之间, ≤8.3% 的变化系数为14。
Protocol
Representative Results
Discussion
在本手稿中, 我们报告了一个简单和稳健的串联质谱法的方法, 以量化的常用抗生素在 ICU19, 即头孢吡肟, 美罗培南, 环丙沙星, 莫西沙星, 利奈, 和哌拉西林14。电子表格伴随着编写抗生素库存解决方案、校准仪和质量控制的手稿, 同时考虑到抗生素的纯度和 counterions 的分子量。鉴于抗生素浓度相当高, 从分析的角度来看, 它们的量化应该不是特别的挑战。因此, 我?…
Declarações
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
作者感谢 Schütze 博士为他的帮助建立了提出的方法和博士 Zoller 为有价值的输入有关正确的校准范围。作者还认识到质谱设备的技术人员。
Materials
| cefepime hydrochloride | Sigma-Aldrich | 1097636 | USP Reference Standard |
| meropenem trihydrate | Sigma-Aldrich | Y0001252 | EP Reference Standard |
| ciprofloxacin | Sigma-Aldrich | 17850 | |
| moxifloxacin hydrochloride | Sigma-Aldrich | SML1581 | |
| linezolid | Toronto Research Chemicals | L466500 | |
| piperacillin sodium salt | Sigma-Aldrich | 93129 | |
| cefepime-13C12D3 sulfate | Alsachim | C1297 | Isotope labelled internal standard for cefepime |
| meropenem-D6 | Toronto Research Chemicals | M225617 | Isotope labelled internal standard for meropenem |
| ciprofloxacin-D8 | Toronto Research Chemicals | C482501 | Isotope labelled internal standard for ciprofloxacin |
| moxifloxacin-13C1D3 hydrochloride | Toronto Research Chemicals | M745003 | Isotope labelled internal standard for moxifloxacin |
| linezolid-D3 | Toronto Research Chemicals | L466502 | Isotope labelled internal standard for linezolid |
| piperacillin-D5 | Toronto Research Chemicals | P479952 | Isotope labelled internal standard for piperacillin |
| methanol | JT Baker | 8402 | |
| HPLC grade water | JT Baker | 4218 | |
| formic acid | Biosolve | 6914132 | |
| acetic acid | Biosolve | 1070501 | |
| ammonium formate | Sigma-Aldrich | 70221-25G-F | |
| tert-Butyl methyl ether | Merck | 101845 | |
| Fortis 3 μm C8 100 * 2.1 mm | Fortis | F08-020503 | |
| Ti-PEEK-encased Prifilter (2 μm) | Chromsystems | 15011 | |
| 2795 Alliance HPLC system | Waters | 176000491 | |
| Quattro micro API Tandem Quadrupole System | Waters | 720000338 | |
| QuanLynx 4.1 software | Waters | / | Data evaluation software provided by the mass spectrometer manufacturer |
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