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Article de méthode

Comité de LC-MS/MS validé pour quantifier 11 médicaments antituberculeux pharmacorésistants dans de petits échantillons de cheveux

7.3K vues

DOI :

10.3791/60861

19 mai 2020

Dans cet article

Résumé

Les méthodes actuelles d’analyse de l’adhésion des patients aux régimes complexes de pharmacorésistants-tbsi (DR-TB) peuvent être inexactes et à forte intensité de ressources. Notre méthode analyse les cheveux, une matrice facilement recueillie et stockée, pour des concentrations de 11 médicaments CONTRE la tuberculose DR. À l’aide de LC-MS/MS, nous pouvons déterminer les niveaux de médicaments sous-nanogrammes qui peuvent être utilisés pour mieux comprendre l’observance des médicaments.

Résumé

La tuberculose pharmacorésistante (TBD) est une menace croissante pour la santé publique, et l’évaluation des niveaux de médicaments thérapeutiques peut avoir d’importants avantages cliniques. Les niveaux de médicaments plasmatiques sont l’évaluation actuelle de l’étalon-or, mais nécessitent une phlébotomie et une chaîne de froid, et ne capturent que l’adhérence très récente. Notre méthode utilise les cheveux, une matrice qui est facilement recueillie et réfléchissant à l’adhérence à long terme, pour tester 11 médicaments antituberculeux. Des travaux antérieurs de notre groupe montrent que les niveaux de médicaments antirétroviraux chez les cheveux sont associés aux résultats du VIH. Notre méthode pour les médicaments DR-TB utilise 2 mg de cheveux (3 cm proximal à la racine), qui est pulvérisé et extrait dans le méthanol. Les échantillons sont analysés à l’attention d’une seule méthode LC-MS/MS, quantifiant 11 médicaments dans une course de 16 minutes. Les limites inférieures de quantification (LLOQ) pour les 11 médicaments varient de 0,01 ng/mg à 1 ng/mg. La présence de médicaments est confirmée en comparant les ratios de deux transitions de spectrométrie de masse. Les échantillons sont quantifiés à l’aide du rapport de zone du médicament par rapport à l’isotopologue de drogue détérité, 15N ou 13C-étiqueté. Nous avons utilisé une courbe d’étalonnage allant de 0,001-100 ng/mg. L’application de la méthode à un échantillon de commodité d’échantillons de cheveux prélevés sur des patients atteints de DR-TB sur la thérapie directement observée (DOT) a indiqué des niveaux de médicaments dans les cheveux dans la gamme dynamique linéaire de neuf des onze médicaments (isoniazid, pyrazinamide, ethambutol, linezolid, levofloxacin, moxifloxacine, clofazimine, bédaquiline, prétomanid). Aucun patient n’était sur le prothionamide, et les niveaux mesurés pour l’éthionamide étaient proches de son LLOQ (avec d’autres travaux examinant plutôt la pertinence du métabolite d’éthionamide pour surveiller l’exposition). En résumé, nous décrivons le développement d’un panel multi-analyte pour les médicaments DR-TB dans les cheveux comme une technique de surveillance thérapeutique des médicaments pendant le traitement pharmacorésistant de la tuberculose.

Introduction

Au XXIe siècle, la tuberculose pharmacorésistante (TB-DR) est une catastrophe en évolution pour les programmes nationaux de lutte contre la tuberculose déjà faibles, avec des cas confirmés qui ont doublé au cours des cinq dernières années seulement, représentant près d’un tiers de tous les décès liés à la résistance aux antimicrobiens dans le monde1,2. Le traitement réussi de la TUBERCULOSE DR a traditionnellement exigé des régimes de deuxième intention plus longs et plus toxiques que le traitement de la tuberculose sensible à la drogue. En outre, les patients atteints de DR-TB ont souvent des défis préexistan....

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Protocole

Tous les patients ont fourni un consentement éclairé écrit avant la collecte d’échantillons de cheveux. Nous avons obtenu l’approbation du Conseil d’examen institutionnel de l’Université du Cap et de l’Université de Californie à San Francisco.

1. Échantillonnage des cheveux

  1. Obtenir un consentement éclairé écrit.
  2. Utilisez des ciseaux propres pour couper environ 20-30 mèches de cheveux du cuir chevelu de la région occipitale aussi près du cuir chevelu que possible.
  3. Placer le ruban adhésif autour du côté distal des cheveux pour indiquer la directionnalité. Pliez l’échantillon de cheveux dans un carré de papier d’a....

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Résultats

Une illustration d’un chromatogramme avec des niveaux confirmés de tous les 11 médicaments DR-TB est montrée dans la figure 1. Le temps de rétention de chaque analyte peut changer lors de l’utilisation de différents instruments et colonnes, de sorte que le temps de rétention exact doit être déterminé individuellement.

Les Chromatogrammes d’ion extraits (CIB) pour un médicament particulier (isoniazid, INH) dans l’un des étalonneurs (échantillon de cheveux blancs ai.......

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Discussion

Nous rapportons ici le protocole pour la méthode que nous avons développée et validée pour quantifier 11 médicaments antituberculeux utilisés dans le traitement de la TUBERCULOSE DR dans de petits échantillons de cheveux à l’aide de LC-MS/MS. Aucune autre méthode pour quantifier ces 11 médicaments dans les cheveux n’a été précédemment développée, validée et publiée. Notre méthode peut quantifier les niveaux de sous-nanogrammes de médicaments dans seulement 20-30 mèches de cheveux d’environ 3 centimètres (cm) de longueur .......

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Déclarations de divulgation

Ce travail a été soutenu par le National Institute of Allergy and Infectious Diseases RO1 AI123024 (Co-PIs: John Metcalfe et Monica Gandhi).

Remerciements

Les auteurs tient à remercier le professeur Keertan Dheda, le Dr Ali Esmail et Marietjie Pretorius de l’Institut pulmonaire de l’Université du Cap qui ont facilité la collecte d’échantillons de cheveux pour l’étude. Les auteurs reconnaissent également avec gratitude les contributions des participants à cette étude.

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Matériaux

Liste des matériaux utilisés dans cet article
NomEntrepriseNuméro de catalogueCommentaires
Fioles d’injection de 2 mLAgilent Technologies5182-0716
Inserts de fioles d’injection de 250 uLAgilent Technologies5181-8872
Rupteur de perles 24OMNI International19001
Tubes à rupteur de billes (kit de billes de 2 mL, céramique de 2,8 mm, microtubes de 2 mL)OMNI International19628
BedaquilineToronto Research ChemicalsB119550
Bedaquiline-d6Toronto Research ChemicalsB119552
ClofazimineToronto Research ChemicalsC324300
Clofazimine-d7Toronto Research ChemicalsC324302
Tubes jetables de culture en verre à la chauxVWR60825-425
EthambutolToronto Research ChemicalsE889800
Ethambutol-d4Toronto Research ChemicalsE889802
EthionamideToronto Research ChemicalsE890420
Éthyonamide-d5ClearSynthCS-O-06597
Acide méthanoïqueSigma-AldrichF0507-100 mL
Bouteilles en verreCorning1395-1L
Hot ShakerBellco Glass Inc7746-32110
HPLCAgilent TechnologiesInfinity 1260
Acétonitrile de qualité HPLCHoneywell015-4
Méthanol de qualité HPLCHoneywell230-1L
Eau de qualité HPLCAqua Solutions IncW1089-4L
IsoniazidToronto Research ChemicalsI821450
Isoniazid-d4Toronto Research ChemicalsI821452
Colonne LC, Synergi 2,5 um Polar RP 100 A 100 x 2 mmPhenomenex00D-4371-B0
Cartouche de garde LCPhenomenexAJ0-8788
Porte-cartouche de garde LCPhenomenexAJ0-9000
Logiciels de quantification LC-MS/MSSciexMultiquant 2.1
LévofloxacineSigma-Aldrich1362103-200MG
Lévofloxacine-d8Toronto Research ChemicalsL360002
LinezolidToronto Research ChemicalsL466500
Linezolid-d3Toronto Research ChemicalsL466502
Micro-centrifugeusesE& K Scientific695554
MoxifloxacineToronto Research ChemicalsM745000
Moxifloxacin-13C, d3Toronto Research ChemicalsM745003
MS/MSSciexTriple Quad 5500
OPC 14714Toronto Research ChemicalsO667600
Pretomanide (PA-824)Toronto Research ChemicalsP122500
ProthionamideToronto Research ChemicalsP839100
Prothionamide-d5Toronto Research ChemicalsP839102
PyrazinamideToronto Research ChemicalsP840600
Pyrazinamide-15N, d3Toronto Research ChemicalsP840602
Cloisons de cloison pour fioles d’injectionAgilent Technologies5185-5862
Évaporateur Turbovap LVBiotage103198/11

Références

  1. WHO. Global Tuberculosis Control 2017. , Geneva. Available from: www.who.int/tb/publications/global_report/en/ (2017).
  2. WHO. Tuberculosis. , Geneva. Available from: www.who.int/mediacentre/factsheets/fs104/en/ (2017).
  3. Kurbatova, E. V., et al. Pre....

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