Analytical evaluation for the quantitation of fifteen antibiotics in plasma by liquid chromatography coupled to high-resolution, accurate-mass measurements for clinical research

Význam tématu

Analýza hladin antibiotik v lidské plazmě je klíčová pro klinický výzkum a terapeutické monitorování. Přesná kvantifikace více tříd antibiotik v jednom běhu umožňuje optimalizovat dávkování, sledovat farmakokininetiku a minimalizovat vznik rezistence.

Cíle a přehled studie

Cílem studie bylo vyvinout a ověřit analytickou metodu pro simultánní stanovení 15 antibiotik (peniciliny, cefalosporiny, karbapenemy, chinolony, lincosamidy a další) v plazmě pomocí kapalinové chromatografie spojené s vysokým rozlišením a přesnou hmotností (Orbitrap HRAM). Klíčovým požadavkem byla krátká analýza, minimální příprava vzorku a dostatečná citlivost.

Použitá metodika a instrumentace

Sample preparation

• Proteinová precipitace: vzorek plazmy (100 µl) smíchaný s interními standardy a methanol/formiátovou kyselinou, odstředění, následná čtyřnásobná diluce.

Chromatografie

• UltiMate 3000RS s Accucore C18 kolonkou (100 × 2,1 mm, 2,6 µm), gradient 2–100 % organiky v 9 min, teplota 40 °C, tok 0,5 ml/min.

Hmotnostní spektrometrie

• Q Exactive Focus orbitrap v pozitivním módu, Ion Max zdroj s HESI-II, full scan m/z 120–650 při rozlišení 35 000 (FWHM), extrakce I–M iontů s přesností 5 ppm.

Hlavní výsledky a diskuse

Metoda vykázala lineární odezvu pro všech 15 antibiotik v rozsahu 0,5–32 mg/l. Mez detekce (LOD) se pohybovala mezi 0,02–0,10 mg/l, kvantifikační mez (LOQ) stanovena na 0,5 mg/l. Intra- a interdenní přesnost (%CV) byla ≤20 % na LOQ a ≤15 % pro vyšší úrovně QC; přesnost měření (bias) nepřekročila 20 % na LOQ a 15 % na ostatních úrovních. Příprava vzorku umožnila dobrou chromatografickou špičkovou formu i pro velmi polární antibiotika. Ukázkové chromatogramy LOQ potvrdily specifickou separaci v rámci 5 ppm okna.

Přínosy a praktické využití metody

Metoda nabízí:

• Simultánní stanovení širokého spektra antibiotik v jednom běhu.
• Rychlou analýzu bez složitých extrakčních postupů.
• Dostatečnou citlivost a specifitu pro klinické studie a terapeutický monitoring.

Budoucí trendy a možnosti využití

Další rozvoj může zahrnovat rozšíření panelu o nové antimikrobiální látky, automatizaci přípravy vzorků, integraci do rutinního terapeutického monitoringu a aplikaci ve farmakokinetických studiích či personalizované medicíně.

Závěr

Vývoj a validace metody LC–HRAM umožnily spolehlivou a rychlou kvantifikaci 15 antibiotik v plazmě s minimální přípravou vzorku. Metoda splňuje požadavky na linearitu, přesnost, preciznost a citlivost pro klinický výzkum.

Reference

Thibert V., Lefeuvre S., Bois-Maublanc J., Francia T., Got L. "Analytical evaluation for the quantitation of fifteen antibiotics in plasma by liquid chromatography coupled to high-resolution, accurate-mass measurements for clinical research." Thermo Fisher Scientific Technical Note 65205, 2018.