Simultane Bestimmung mehrerer Antibiotika mittels LC-MS / MS im Plasma, Gewebe und Atemkondensat für die personalisierte Behandlung mit Antibiotika

Eine angemessene Antibiotikadosierung ist die Voraussetzung für eine erfolgreiche Behandlung von systemischen Infektionen. Vermehrte wissenschaftliche Belege zeigen, dass ein festes Dosierungsregime zu einer unzureichenden und ineffektiven Antibiotikatherapie führen kann. Dies ist nicht nur durch die Entwicklung von Antibiotikaresistenzen bedingt, sondern vor allem auch durch eine veränderte Pharmakokinetik (PK) bei kritisch kranken Patienten verursacht. Abhilfe kann hier eine Quantifizierung der Plasmakonzentration der Antibiotika durch Therapeutisches Drug Monitoring (TDM) mit dem Ziel einer personalisierten Therapie schaffen.

Das Ziel des Projektes Smartdose ist es daher ein LC-MS/MS-basiertes Verfahren zu entwickeln, mit dem eine simultane Quantifizierung verschiedener Antibiotika im Serum/Plasma möglich ist. Darüber hinaus soll das entwickelte Nachweisverfahren ebenfalls auf Gewebeproben und Atemgaskondensat angewendet werden, um zu untersuchen,ob die im Plasma nachgewiesene Antibiotika-Konzentration mit einer ausreichenden Medikamentenmenge am Wirkort einhergeht.

Für eine erste Anwendung des neuen Messverfahrens ist, in Kooperation mit den klinischen Studien Target und Target-FN, ein TDM der Piperacillin/Tazobactam-Konzentration geplant. Zusätzlich zum Einsatz der LC-MS/MS ist in ausgewählten Materialien auch die Etablierung und Validierung alternativer Methoden (Raman-Spektroskopie) geplant.

Abbildung: Beispielchromatogramm für Antiinfektiva        

Gezeigt sind die Peaks in einer Gesamtübersicht über die positive und negative Ionisierung, inklusive Retentionszeiten in einem Beispielchromatogramm für 1 mg/l Antiinfektiva in EDTA‑Plasma. Links: Chromatogramm aller Analyte bei positiver Ionisierung, rechts: Chromatogramm aller Analyte bei negativer Ionisierung. (Masterarbeit Christina Wichmann 2016: Simultane Quantifizierung von klinisch relevanten Antiinfektiva in Blutplasma mittels LC-MS/MS)