متعدد رصد العقاقير العلاجية بتمييع النظائر [هبلك]-MS/MS من المضادات الحيوية في الأمراض الحرجة
Summary
نقدم هنا بروتوكول الجماعي القائم على قياس الطيف الكتلي جنبا إلى جنب للتحديد الكمي للمضادات الحيوية المستخدمة بشكل متكرر في وحدات العناية المركزة، هما cefepime الميروبينيم والسيبروفلوكساسين، موكسيفلوكساسين، لنزوليد، والبيبراسيللين.
Abstract
هناك طلب متزايد لرصد العقاقير العلاجية للمضادات الحيوية في العديد من المرافق السريرية، خاصة فيما يتعلق بتنفيذ برامج الإشراف على المضادات الحيوية في المستشفى.
في العمل الحالي، نقدم بروتوكول متعدد عالية الأداء سائل اللوني-جنبا إلى جنب الكتلي (البترول-MS/MS) للتحديد الكمي سيفيبيمي، الميروبينيم، سيبروفلوكساسين، موكسيفلوكساسين، لنزوليد، والبيبراسيللين، ويشيع استخدام المضادات الحيوية في وحدات العناية المركزة. قبل التحقق من الأسلوب شامل طبقاً للمبادئ التوجيهية لوكالة الأدوية الأوروبية.
بعد تنظيف عينة سريع، فصل على عمود [هبلك] عكس مرحلة C8 في غضون 4 دقائق تحليلها وكمياً مع مستقرة النظائر المسمى الداخلية المعايير المقابلة في اليكتروسبراي الكتلي التأين (ESI +) في رد فعل متعددة وقت الرصد (MRM). يستخدم الأسلوب قدم أجهزة بسيطة الإعداد مع شروط الكروماتوغرافي موحدة، بما يسمح للرصد اليومي وقوى العقاقير العلاجية المضادات الحيوية في المختبرات السريرية. منحنى المعايرة يمتد نطاق التركيز الحرائك الدوائية، وبالتالي بما في ذلك المبالغ المضادات الحيوية القريبة من تركيز الحد الأدنى المثبطة (MIC) البكتيريا عرضه والتركيزات القصوى (جكحد أقصى) التي يتم الحصول عليها مع بولس أنظمة الإدارة. دون الحاجة إلى تمييع المصل قبل تنظيف العينة، يمكن الحصول على المنطقة الواقعة تحت المنحنى للمضادات الحيوية التي تدار من خلال قياسات متعددة.
Introduction
على الرغم من أن المضادات الحيوية قد أحدثت ثورة في ممارسة الطب، تظل شديدة العدوى البكتيرية سببا رئيسيا للمراضة والوفيات في الأمراض الحرجة1. وفي هذا الصدد، الإدارة الفورية لمدى مناسبة في جرعة كافية أهمية العلوي ل مراقبة المرض2.
مجموعة متزايدة من الأدلة تثبت أن العلاج التجريبي بالمضادات الحيوية واسعة الطيف أصبح يمثل مشكلة متزايدة مع الطابع المعقد للسكان المريض. وهذا صحيح بشكل خاص لوحدات العناية المركزة (اتحاد المحاكم الإسلامية)، حيث كثيرا ما يلاحظ هائلة تقلب فردية بين المعلمات (PK) الحرائك الدوائية الرئيسية3،4. تبعاً لذلك، مرضى العناية المركزة معرضة لخطر وشيك من المستويات الفرعية العلاجية مع خطر نجاح العلاج غير كافية5،6. ثم مرة أخرى، يتعرض المرضى دون داع لتركيزات المضادات الحيوية الباهظة التي قد تسفر عن الأحداث الضائرة الخطيرة مع لا فوائد سريرية7. إساءة استخدام المضادات الحيوية والجرعات غير كافية قد غذت أيضا نشر المقاومة للمضادات الحيوية، التي أصبحت تشكل تهديدا متزايداً للصحة العامة8.
تحسين استخدام المضادات الحيوية والحفاظ على افيكتيفينيساس أطول فترة ممكنة، “منظمة الصحة العالمية” بدأت خطة عمل عالمية في مقاومة مضادات الميكروبات في 20159. برامج الإشراف على المضادات الحيوية تشكل ركنا أساسيا من الحكمة استخدام مضادات الميكروبات في الصحة العامة الوطنية استراتيجيات10، مساعدة الأطباء لتحسين نوعية رعاية المرضى11 ، وفي الوقت نفسه، إلى حد كبير الحد من مقاومة المضادات الحيوية12. مضادات الميكروبات الجرعات في كل مريض على حدة من خلال تطبيق العقاقير العلاجية الرصد (TDM) أداة رئيسية في هذا السياق13.
حتى الآن، ايتنين المتاحة تجارياً فحوصات متوفرة فقط للمضادات الحيوية جليكوبيبتيدي والامينوجليكوزيدات. عادة يتطلب التحديد الكمي للمواد من فئات أخرى تطوير أسلوب داخلية أو التحقق من الصحة التي يمكن أن تكون مرهقة. ولذلك، نحن، يقدم بالتفصيل البروتوكول المتعلق بفحص الشامل القائم على قياس الطيف الكتلي قوية التي يمكن استخدامها للتقدير الكمي للمضادات الحيوية الأكثر صلة في العناية المركزة داخل نطاقات التركيز السريرية ذات الصلة بهم14. الأسلوب الذي أنشئ مؤخرا في منشآتنا الكتلي وطبق لروتين TDM في العناية المركزة منذ ذلك الحين. يستخدم الإجراء إعداد تحليلية واضحة وبسيطة مع تنظيف نماذج موحدة، مما يسمح للتنفيذ السريع ايتنين المضادات الحيوية في العديد من المرافق مع قدرات الكتلي.
البروتوكول الموصوفة هنا هو الأمثل للتحديد الكمي سيفيبيمي، الميروبينيم، سيبروفلوكساسين، موكسيفلوكساسين، لنزوليد، والبيبراسيللين في مصل الدم البشري، استخدام النظائر تمييع اللوني السائل (ش) في تركيبة مع جنبا إلى جنب كتلة قياس الطيف الكتلي (MS/MS). تخفيف تركيز النظائر منهجية LC-MS/MS، تتم إضافة المركبات المسماة النظائر المستقرة لعينة من الاهتمام مع مصفوفة محددة (مثلاً، المصل). ويمكن تمييز المعايير المسماة النظائر من نظيرتها غير مسمى، إلا وهي أكثر الاهتمام، بسبب الأوزان الجزيئية مختلفة من الجزيئات الطبيعية ومنتجاتها التجزؤ، وصف انتقال الأصل أيون لابنه أيون. كما المركبات المسماة النظائر سلوك عموما الفيزيائية متطابقة تقريبا مقارنة بنظيرتها غير مسمى، فمعايير داخلية مثالية ل MS/MS، مما يتيح إجراء تقييم كمي أكثر تقريبا مستقلة عن مصفوفة بدرجة عالية من 15من الدقة. في الوقت الحاضر، العديد من استقرارا النظائر المسمى الداخلية المعايير التي يمكن استخدامها للتقدير الكمي جزيء صغير، بما في ذلك دي أم لمضادات الميكروبات، متاحة تجارياً.
يتم تنفيذ الفصل الكروماتوغرافي لتحليلها المضادات الحيوية في وصف البروتوكول مع C8 الكيل-سلسلة-طول عكس-مرحلة تحليلية عمود (100 مم × 2.1 ملم، 3 ميكرومتر-حجم الجسيمات). أثناء تطوير الأسلوب، كان العوامل الداخلية مصفوفة تطبيع القياسية لجميع التحاليل بين 94.6% % 105.4، مع معامل التغير ≤8.3%14.
Protocol
Representative Results
Discussion
في هذه المخطوطة، يمكننا تقرير البروتوكول المتعلق بطريقة جماعية على أساس قياس الطيف الكتلي جنبا إلى جنب بسيطة وقوية للتحديد الكمي للمضادات الحيوية المستخدمة بشكل متكرر في العناية المركزة19، إلا وهي سيفيبيمي، الميروبينيم، سيبروفلوكساسين، موكسيفلوكساسين، لنزوليد، و البيبرا?…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
يشكر المؤلفون Schütze الدكتور لمساعدته مع إنشاء طريقة عرض والدكتور زولر للمدخلات القيمة فيما يتعلق بنطاق المعايرة الصحيحة. كما تقر المؤلفين الموظفين التقنيين مرفق الكتلي.
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 |
References
- Fleischmann, C., et al. Assessment of Global Incidence and Mortality of Hospital-treated Sepsis. Current Estimates and Limitations. American Journal of Respiratory and Critical Care Medicine. 193 (3), 259-272 (2016).
- Dellinger, R. P., et al. Surviving Sepsis Campaign: international guidelines for management of severe sepsis and septic shock, 2012. Intensive Care Medicine. 39 (2), 165-228 (2013).
- Lodise, T. P., Drusano, G. L. Pharmacokinetics and pharmacodynamics: optimal antimicrobial therapy in the intensive care unit. Critical Care Clinics. 27 (1), 1-18 (2011).
- Macedo, R. S., Onita, J. H., Wille, M. P., Furtado, G. H. Pharmacokinetics and pharmacodynamics of antimicrobial drugs in intensive care unit patients. Shock. 39, 24-28 (2013).
- Petersson, J., Giske, C. G., Eliasson, E. Standard dosing of piperacillin and meropenem fail to achieve adequate plasma concentrations in ICU patients. Acta Anaesthesiologica Scandinavica. 60 (10), 1425-1436 (2016).
- Abdul-Aziz, M. H., Lipman, J., Mouton, J. W., Hope, W. W., Roberts, J. A. Applying pharmacokinetic/pharmacodynamic principles in critically ill patients: optimizing efficacy and reducing resistance development. Seminars in Respiratory and Critical Care Medicine. 36 (1), 136-153 (2015).
- Imani, S., Buscher, H., Marriott, D., Gentili, S., Sandaradura, I. Too much of a good thing: a retrospective study of beta-lactam concentration-toxicity relationships. Journal of Antimicrobial Chemotherapy. 72 (10), 2891-2897 (2017).
- Ventola, C. L. The antibiotic resistance crisis: part 1: causes and threats. Pharmacy & Therapeutics. 40 (4), 277-283 (2015).
- Pulcini, C. Antibiotic stewardship: update and perspectives. Clinical Microbiology and Infection. 23 (11), 791-792 (2017).
- Cairns, K. A., et al. The impact of a multidisciplinary antimicrobial stewardship team on the timeliness of antimicrobial therapy in patients with positive blood cultures: a randomized controlled trial. Journal of Antimicrobial Chemotherapy. 71 (11), 3276-3283 (2016).
- Baur, D., et al. Effect of antibiotic stewardship on the incidence of infection and colonisation with antibiotic-resistant bacteria and Clostridium difficile infection: a systematic review and meta-analysis. Lancet Infectious Diseases. 17 (9), 990-1001 (2017).
- Roberts, J. A., Norris, R., Paterson, D. L., Martin, J. H. Therapeutic drug monitoring of antimicrobials. British Journal of Clinical Pharmacology. 73 (1), 27-36 (2012).
- Paal, M., Zoller, M., Schuster, C., Vogeser, M., Schutze, G. Simultaneous quantification of cefepime, meropenem, ciprofloxacin, moxifloxacin, linezolid and piperacillin in human serum using an isotope-dilution HPLC-MS/MS method. Journal of Pharmaceutical and Biomedical Analysis. 152, 102-110 (2018).
- Vogeser, M., Seger, C. Pitfalls associated with the use of liquid chromatography-tandem mass spectrometry in the clinical laboratory. Clinical Chemistry. 56 (8), 1234-1244 (2010).
- United States Pharmacopeia and National Formulary. Chapter <621>. CHROMATOGRAPHY (USP 37-NF 32 S1). , 6376-6385 (2014).
- Wong, G., Sime, F. B., Lipman, J., Roberts, J. A. How do we use therapeutic drug monitoring to improve outcomes from severe infections in critically ill patients?. BMC Infectious Diseases. 14, 288 (2014).
- . Cefepime hydrochloride: Highlights of prescribing information Available from: https://www.accessdata.fda.gov/drugsatfda_docs/Label/2016/050679s040lbl.pdf (2016)
- . Meropenem: Highlights of prescribing information Available from: https://www.accessdata.fda.gov/drugsatfda_docs/Label/2008/050706s022lbl.pdf (2006)
- . Ciprofloxacin hydrochloride: Highlights of prescribing information Available from: https://www.accessdata.fda.gov/drugsatfda_docs/Label/2016/019537s086lbl.pdf (2016)
- . Moxifloxacin hydrochloride: Highlights of prescribing information Available from: https://www.accessdata.fda.gov/drugsatfda_docs/Label/2010/021277s038lbl.pdf (2010)
- . Linezolid: Highlights of prescribing information Available from: https://www.accessdata.fda.gov/drugsatfda_docs/Label/2012/021130s028lbl.pdf (2011)
- . Piperacillin and Tazobactam: Highlighs of prescribing information Available from: https://www.accessdata.fda.gov/drugsatfda_docs/Label/2017/050684s88s89s90_050750s37s38s39lbl.pdf (2017)
- Zander, J., et al. Effects of biobanking conditions on six antibiotic substances in human serum assessed by a novel evaluation protocol. Clinical Chemistry and Laboratory. 54 (2), 265-274 (2016).
- Zander, J., et al. Quantification of piperacillin, tazobactam, cefepime, meropenem, ciprofloxacin and linezolid in serum using an isotope dilution UHPLC-MS/MS method with semi-automated sample preparation. Clinical Chemistry and Laboratory. 53 (5), 781-791 (2015).
