LC-MS/MS-basert metodeutvikling for overvåking av antibiotikakonsentrasjoner i sputum hos pasienter med cystisk fibrose

Antibiotikabehandling er en hjørnestein i behandlingen av cystisk fibrose (CF). Likevel fokuserer lite forskning på de faktiske konsentrasjonene som nås i lungesekretet til CF-pasienter. Siden patogenene som forårsaker den fremskyndede nedgangen i lungefunksjonen hovedsakelig befinner seg i lungesekretene, er mange leger nå interessert i disse dataene. Derfor har etterforskerne utviklet og validert en væskekromatografi tandem massespektroskopi (UPLC-MS/MS) metode for å kvantifisere de intravenøs administrerte betalaktamantibiotika ceftazidim, piperacillin og meropenem, samt inhalert aztreonam i sputum av CF-pasienter. I tillegg til å ha en validert analysemetode, må prøveinnsamlingen og prøveprepareringen standardiseres som brønnen for å sikre en nøyaktig konsentrasjonsmåling.

I denne studien blir tre faktorer som kan forårsake en skjevhet i konsentrasjonsmålingene i sputum studert ved bruk av sputum fra pasienter som får behandling med en av IV-antibiotika.

En første faktor er aerosolbruk. Siden pasienter med cystisk fibrose ofte bruker aerosoler, slik som hypertonisk saltvann, Ventolin eller Pulmozyme, kan det forventes en fortynning av antibiotika i sputum. Sannsynligvis må tidspunktene da pasienter bruker aerosoler vurderes ved innsamling av sputum for antibiotikakonsentrasjonsmålinger. For å undersøke omfanget og varigheten av en konsentrasjonsendring indusert av aerosolbruk, samles en sputumprøve før aerosolbruk og rett etter fullføring av aerosolen samt 30 min, 1 t og 2 t etter fullføring av aerosolen, samles flere prøver.

En annen faktor er homogeniteten til antibiotika i en sputumprøve. Sputumprøver har generelt et heterogent utseende. For å undersøke om fordelingen av antibiotika også er heterogen, vil konsentrasjonen av flere alikvoter av samme sputumprøve bli sammenlignet. Fem alikvoter vil bli testet og det gjenværende sputumet homogeniseres og analyseres også.

En tredje faktor er variasjonen mellom flere sputumprøver samlet under en autogen dreneringsøkt. En dreneringsøkt ledet av en fysioterapeut tar ca. 30 minutter og tar sikte på å løsne og fjerne det tykke lungesekretet så mye som mulig. Det kan antas at oppspytt spontant oppspytt i en dreneringsøkt stammer fra ulike deler av lungen. For å verifisere om antibiotika er homogent eller heterogent fordelt i lungene, samles sputumprøver i begynnelsen, midten og på slutten av dreneringsøkten. Antibiotikakonsentrasjonene i de 3 separate sputumprøvene vil bli sammenlignet.

Dataene som stammer fra disse 3 testene vil tillate å standardisere tidspunktet for prøvetaking med hensyn til aerosolterapi og autogent drenering, samt å evaluere om homogenisering av de innsamlede prøvene er nødvendig.