İzotop seyreltme HPLC-MS/MS kritik hastalıklar içinde antibiyotik ile tedavi edici ilaç izleme multiplex
Summary
Burada bir tandem kütle spektrometresi tabanlı protokol sık kullanılan antibiyotikler miktar yoğun bakım üniteleri, yani cefepime, meropenem, Siprofloksasin, moxifloxacin, linezolid ve piperacillin mevcut.
Abstract
Tedavi edici ilaç antibiyotik hastane antibiyotik yönetim programlarının uygulanması açısından özellikle birçok klinik tesislerinde izlemek için artan bir talep var.
Geçerli çalışma, biz cefepime, meropenem, Siprofloksasin, moxifloxacin, linezolid ve piperacillin, yaygın olarak kullanılan miktar için bir çok katmanlı yüksek performanslı sıvı kromatografi-tandem kütle spektrometresi (HPCL-MS/MS) iletişim kuralı mevcut yoğun bakım ünitelerinde antibiyotik. Yöntemi daha önce kapsamlı bir şekilde Avrupa İlaç Ajansı kılavuz göre doğrulandı.
Hızlı örnek temizleme sonra analitler 4 dakika içinde bir C8 ters fazlı HPLC sütun ayrılmış ve karşılık gelen kararlı izotop etiketli iç standartları ile electrospray iyonlaşma (ESI +) kütle spektrometresi birden çok tepki sayılabilir (MRM) izlemeye zaman. Sunulan yöntemi ile Tekdüzen kromatografik koşulları ayarlama, günlük ve güçlü antibiyotik tedavi edici ilaç klinik laboratuarlarda izlemek için izin veren bir basit araçları kullanır. Kalibrasyon eğrisi böylece minimum inhibitör konsantrasyonu (MIC) yakın antibiyotik miktarda duyarlı bakteri ve bolus ile elde edilen en yüksek konsantrasyonları (Cmax) dahil olmak üzere farmakokinetik konsantrasyon aralığı aşıyor Yönetim rejimleri. Örnek temizleme önce serum seyreltme zorunluluk yönetilen bir antibiyotik için eğri altındaki alan birden fazla ölçümleri elde edilebilir.
Introduction
Her ne kadar antibiyotik tıp pratiği devrim, şiddetli bakteriyel enfeksiyonlar önde gelen nedenidir morbidite ve mortalite kritik hastalıklar1kalır. Bu bağlamda, komut istemi bir uygun anti infective yeterli dozda en üstte yer alan önemli hastalık denetim2için bir ilçedir.
Kanıt büyüyen bir vücudun geniş spektrumlu antibiyotik ile ampirik tedavi hasta nüfus karmaşıklığı ile giderek daha sorunlu hale geliyor gösterir. Bu özellikle yoğun bakım üniteleri (ICU), nerede anahtar farmakokinetik (PK) parametreleri muazzam bir arası bireysel değişkenliği sık3,4görülmektedir doğrudur. Buna göre ICU hastaların yakın alt terapötik düzeylerinin yetersiz tedavi başarı5,6tehlikesi ile etkilenir. Sonra tekrar, hastalara gereksiz yere hiçbir klinik yarar7ile ciddi advers olaylar neden olabilir aşırı yüksek antibiyotik konsantrasyonları maruz kalır. Antibiyotik kötüye ve yetersiz dozaj halk sağlığı8için büyüyen bir tehdit haline geliyor antibiyotik direnci yayılması da yol açtı.
Mümkün olduğunca uzun süre antibiyotik kullanımı artırmak için ve kendi effectivenessas korumak için Dünya Sağlık Örgütü 20159antimikrobiyal direnç bir küresel eylem planı başlattı. Antibiyotik yönetim programları Ulusal Halk Sağlığı stratejileri10hasta bakımı11 ve aynı zamanda kalitesini önemli ölçüde artırmak için klinisyenler yardım, ihtiyatlı antibiyotik kullanımının temel bir temel taşı teşkil antibiyotik direnci12azaltılması. Antimikrobiyal tedavi edici ilaç uygulanması yoluyla bireysel hastalarda dozlama (TDM) izleme bir anahtar bu bağlam13‘ te aracıdır.
Bugüne kadar piyasada bulunan TDM deneyleri glycopeptide antibiyotik ve aminoglikozitler için kullanılabilirdir. Diğer sınıflardan maddelerin miktar yaygın bir in-house Yöntem geliştirme veya hantal olabilir doğrulama gerektirir. Biz, bu nedenle, kendi klinik ilgili toplama aralıkları14içinde yoğun bakımda antibiyotikler en uygun miktar için kullanılan güçlü bir kütle spektrometresi tabanlı tahlil için protokol ayrıntılı olarak mevcut. Yöntem kütle spektrometresi tesisimizde son zamanlarda kuruldu ve o zamandan beri rutin yoğun bakımda TDM için uygulanan. Yordamı kütle spektrometresi yetenekleri ile birçok tesislerinde antibiyotik TDM hızlı uygulama için izin veren bir üniforma örnek Temizleme ile kolay ve basittir analitik ayarını kullanır.
Burada açıklanan protokol cefepime, meropenem, Siprofloksasin, moxifloxacin, linezolid ve piperacillin bir tandem ile birlikte İzotop seyreltme sıvı kromatografi (LC) kullanarak insan serumda miktar için optimize edildi kitle spektrometresi (MS/MS). İzotop seyreltme için LC-MS/MS metodoloji kararlı izotop etiketli bileşikler (Örneğin, serum) belirli bir matris ile ilgi bir örnek eklenir. İzotop etiketli standartları yani analit doğal molekül ve bir üst iyon kızı iyon geçiş olarak adlandırdığı parçalanma ürünlerinin farklı molekül ağırlıkları nedeniyle ilgi onların etiketlenmemiş karşılığından ayrılır. İzotop etiketli bileşikler için etiketlenmemiş kendi meslektaşı karşılaştırıldığında hemen hemen aynı bir genel olarak fizikokimyasal davranış var onlar MS/MS, hemen hemen matris bağımsız analit miktar yüksek düzeyde izin için ideal kendi standartlarına şunlardır doğruluk15. Günümüzde, antimicrobials, TDM dahil olmak üzere küçük molekül miktar için kullanılabilecek pek çok kararlı izotop etiketli kendi standartlarına ticari olarak kullanılabilir.
Açıklanan protokolündeki antibiyotik analitler kromatografik ayırma bir analitik C8 alkil-zincir-uzunluk ters fazlı sütun (100 mm x 2.1 mm, 3 µm parçacık boyutu) gerçekleştirilir. Yöntem geliştirme sırasında bütün analitler için iç standart normalleştirilmiş matris etkenler %94.6 ve %105.4, ≤8.3%14varyasyon katsayısı ile arasında yapıldı.
Protocol
Representative Results
Discussion
Bu makale, biz ICU19, cefepime, meropenem, Siprofloksasin, moxifloxacin, linezolid, sık kullanılan antibiyotikler miktar için basit ve sağlam tandem kütle spektrometresi tabanlı yöntemi için protokol raporu ve piperacillin14. Bir elektronik tablo el yazması antibiyotik hisse senedi çözümleri, kalibratörler ve kalite kontrol, antibiyotikler saflığı ve onların counterions molekül ağırlığı dikkate alarak hazırlanması için eşlik eder. Antibiyotiklerin…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Yazarlar Dr Schütze sunulan Yöntem kurma onun yardım için teşekkür ederiz ve Dr Zoller değerli giriş için uygun kalibrasyon aralığı ile ilgili. Yazarlar da kütle spektrometresi tesisinin teknik personel kabul.
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).
