Современные методы анализа приверженности пациентов сложным режимам лекарственно-туберкулезного (ДР-ТБ) могут быть неточными и ресурсоемкими. Наш метод анализирует волосы, легко собранную и хранящуюся матрицу, на концентрации 11 препаратов DR-TB. Используя LC-MS/MS, мы можем определить уровни субнанограммы наркотиков, которые могут быть использованы, чтобы лучше понять соблюдение препарата.
Лекарственно-туберкулезный (ДР-ТБ) представляет собой растущую угрозу для общественного здравоохранения, и оценка уровней терапевтических препаратов может иметь важные клинические преимущества. Уровни плазменных препаратов являются текущей оценки золотого стандарта, но требуют флеботомии и холодной цепи, и захватить только совсем недавнее соблюдение. Наш метод использует волосы, матрицу, которая легко собирается и отражает долгосрочное соблюдение, для тестирования на 11 противотуберкулезных препаратов. Предыдущая работа нашей группы показывает, что уровень антиретровирусных препаратов в волосах связан с исходами ВИЧ. Наш метод лечения препаратов Д-БД-ТБ использует 2 мг волос (3 см, проксимальных к корню), которые измельчаются и извлекаются в метанол. Образцы анализируются с помощью одного метода LC-MS/MS, количественно опрометив111 препаратов за 16 мин. Более низкие пределы количественной оценки (ЛЛО) для 11 препаратов варьируются от 0,01 нг/мг до 1 нг/мг. Присутствие препарата подтверждается сравнением соотношений двух переходов масс-спектрометрии. Образцы количественно с использованием области соотношение препарата к deuterated, 15N-, или 13C-помечены наркотиков изотополог. Мы использовали кривую калибровки в диапазоне от 0,001-100 нг/мг. Применение метода к удобному образцу образцов волос, собранных у пациентов с ДБ-ТБ при непосредственно наблюдаемой терапии (ДОТ), показало уровень препарата в волосах в линейном динамическом диапазоне девяти из одиннадцати препаратов (изониазид, пиразинамид, этамбутол, линезолид, левофлоксацин, моксифоксикацин, клоназимин, лобэк, претоманид). Ни один пациент не был на протионамид, и измеренные уровни для этионамид были близки к его LLO (с дальнейшей работой вместо изучения пригодности метаболита этионамид для мониторинга воздействия). Подводя итог, мы описываем разработку мульти-аналитовой панели для препаратов д-р-ТБ в волосах как метод терапевтического мониторинга лекарственных средств во время лечения лекарственно-устойчивого ТБ.
В XXI веке лекарственно-устойчивый ТБ (ДР-ТБ) является развивающейся катастрофой для и без того слабых национальных программ борьбы с туберкулезом, причем только за последние 5 лет число подтвержденных случаев заболевания удвоилось, что составляет почти треть всех случаев смерти, связанных с устойчивостью к противомикробным препаратам во всем мире1,2. Успешное лечение Д-ТБ обычно требует более длительных и более токсичных схем второй линии, чем лечение тБ, чувствительного к наркотикам. Кроме того, пациенты с DR-ТБ часто имеют значительные ранее существовавшие проблемы с соблюдением, что способствовало появлению резистентности первоначально3.
В отличие от ВИЧ-инфекции, где вирусные нагрузки могут быть использованы для мониторинга лечения, суррогатные конечные точки лечения при ТБ задерживаются и ненадежны на индивидуальном уровне4. Мониторинг приверженности пациента, важный предиктор субтерапевтической концентрации противотуберкулезных препаратов и неудачи лечения, также является сложной задачей. Самостоятельно сообщил и совпадение соблюдения страдает от отзыва предвзятости и желание угодить поставщикам5,6. Таблетки рассчитывает и лекарства системы мониторинга событий (MEMS) может быть более объективным7, но не измеряют фактическое потребление наркотиков8,9,10. Уровни лекарственных средств в биоматрисах могут обеспечить как присоединение, так и фармакокинетические данные. Таким образом, уровни плазмы наркотиков обычно используются в терапевтических мониторинга наркотиков11,12. Однако в контексте мониторинга соблюдения лекарственных средств уровни плазмы представляют собой кратковременное воздействие и ограничены значительной внутри- и межпациентной изменчивостью при определении соответствующего диапазона ссылки на присоединение. Эффекты “белого пальто”, когда присоединение улучшается до посещения клиники или исследования, еще больше осложняет способность уровней плазмы обеспечивать точные модели пристыковки препарата13.
Волосы является альтернативной биоматрицы, которые могут измерять долгосрочное воздействие наркотиков14,15. Многие препараты и эндогенные метаболиты включаются в матрицу белка волос из системного кровообращения по мере роста волос. Поскольку этот динамичный процесс продолжается во время роста волос, количество препарата, отложенного в матрице волос, зависит от непрерывного присутствия препарата в обращении, что делает волосы отличным временным считыванием препарата. Волосы как биоматрицы имеет дополнительное преимущество легко собираться без необходимости холодной цепи для хранения и отгрузки по сравнению с кровью. Кроме того, волосы не являются биоопасными, что обеспечивает дополнительные преимущества осуществимости в этой области.
Уровни волос наркотиков уже давно используются в судебно-медицинской экспертизы16. За последнее десятилетие уровни антиретровирусной (АРВ) волос продемонстрировали полезность в оценке приверженности препаратам в лечении и профилактике ВИЧ, в которые внесла вклад наша группа. Уровни АРВ волос оказались самыми сильными независимыми предикторами исходов лечения при ВИЧ-инфекции17,,18,,19,,20,,21. Чтобы определить, будут ли уровень волос больных Д-БД-ТБ иметь такую же полезность в прогнозировании результатов лечения, мы использовали LC-MS/MS для разработки и проверки метода анализа 11 препаратов DR-TB в небольших образцах волос. В качестве первоначальной оценки эффективности анализ, мы измерили уровни DR-TB наркотиков в удобной выборке пациентов с DR-TB, получающих непосредственно наблюдаемую терапию (DOT) в Западной Капской провинции, южная Африка22.
Мы сообщаем здесь протокол для метода мы разработали и подтвердили для количественной оценки 11 противотуберкулезных препаратов, используемых в лечении DR-Tb в небольших образцах волос с помощью LC-MS/MS. Ни один другой метод количественной оценки этих 11 препаратов в волосах не был ранее раз…
The authors have nothing to disclose.
Авторы хотели бы поблагодарить профессора Кертана Дхеды, д-ра Али Эсмаила и Мариетджи Преториус из Института легких Кейптаунского университета, которые способствовали сбору образцов волос для исследования. Авторы также с благодарностью признают вклад участников этого исследования.
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 |