LC-MS/MS-baserad metodutveckling för övervakning av antibiotikakoncentrationer i sputum hos patienter med cystisk fibros

Antibiotikabehandling är en hörnsten i behandlingen av cystisk fibros (CF). Ändå fokuserar lite forskning på de faktiska koncentrationer som uppnås i lungsekretet hos CF-patienter. Eftersom patogenerna som orsakar den snabba nedgången i lungfunktionen främst finns i lungsekretet, är många läkare nu intresserade av dessa data. Därför har utredarna utvecklat och validerat en vätskekromatografi tandemmasspektroskopi (UPLC-MS/MS) metod för att kvantifiera de intravenöst administrerade betalaktamantibiotika ceftazidim, piperacillin och meropenem, såväl som inhalerad aztreonam i sputum från CF-patienter. Förutom att ha en validerad analysmetod måste provtagningen och provberedningen standardiseras som brunnen för att säkerställa en korrekt koncentrationsmätning.

I denna studie studeras tre faktorer som kan orsaka en bias i koncentrationsmätningarna i sputum med hjälp av sputum från patienter som får behandling med en av IV-antibiotika.

En första faktor är aerosolanvändning. Eftersom patienter med cystisk fibros ofta använder aerosoler, såsom hyperton saltlösning, Ventolin eller Pulmozyme, kan utspädning av antibiotika i sputum förväntas. Förmodligen kommer de ögonblick då patienter använder aerosoler att behöva beaktas vid uppsamling av sputum för mätningar av antibiotikakoncentrationer. För att undersöka omfattningen och varaktigheten av en koncentrationsförändring inducerad av aerosolanvändning, samlas ett sputumprov innan aerosolanvändning och direkt efter fullbordande av aerosolen samt 30 min, 1 h och 2 h efter avslutad aerosolen, samlas fler prover in.

En andra faktor är homogeniteten hos antibiotika i ett sputumprov. Sputumprover har i allmänhet ett heterogent utseende. För att undersöka om fördelningen av antibiotika också är heterogen, kommer koncentrationen av flera alikvoter av samma sputumprov att jämföras. Fem alikvoter kommer att testas och det återstående sputumet homogeniseras och analyseras också.

En tredje faktor är variationen mellan flera sputumprover som tagits under en autogen dräneringssession. En dräneringssession ledd av en sjukgymnast tar cirka 30 minuter och syftar till att lossa och ta bort de tjocka lungsekretet så mycket som möjligt. Det kan antas att sputum som spontant upptas vid en dräneringssession kommer från olika delar av lungan. För att verifiera om antibiotikan är homogent eller heterogent fördelad i lungorna, tas sputumprover i början, mitten och slutet av dräneringssessionen. Antibiotikakoncentrationerna i de 3 separata sputumproverna kommer att jämföras.

Data som härrör från dessa 3 tester gör det möjligt att standardisera tidpunkten för provtagningen med avseende på aerosolterapi och autogent dränering samt att utvärdera om homogenisering av de insamlade proverna är nödvändig.