用于测定人血清中埃拉巴西克林含量的UHPLC–MS/MS方法的建立与验证及其在药物浓度监测中的应用

《Journal of Chromatography B》:Development and validation of a UHPLC–MS/MS method for the quantification of Eravacycline in human serum and its application to therapeutic drug monitoring

【字体: 时间:2026年08月11日 来源:Journal of Chromatography B 2.8

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  •建立并验证了一种用于检测埃拉巴西林的UHPLC-MS/MS分析方法。•该方法可对25–5000?ng/mL范围内的埃拉巴西林进行定量分析。•通过简单的蛋白质沉淀技术,可实现高通量的血清样本分析。•该方法可用于重症患者的药物浓度监测。•研究发现,不同个体之间埃拉巴西林的暴露程度存

  
  • 建立并验证了一种用于检测埃拉巴西林的UHPLC-MS/MS分析方法。
  • 该方法可对25–5000?ng/mL范围内的埃拉巴西林进行定量分析。
  • 通过简单的蛋白质沉淀技术,可实现高通量的血清样本分析。
  • 该方法可用于重症患者的药物浓度监测。
  • 研究发现,不同个体之间埃拉巴西林的暴露程度存在差异。

引言

抗菌药物耐药性已成为全球最严重的公共卫生问题之一。2019年全球约有495万例死亡与细菌耐药性有关[1]、[2]。在此背景下,碳青霉烯类抗生素耐药的革兰氏阴性菌迅速蔓延,大大限制了治疗感染性疾病的选择范围[2]、[3]。其中,碳青霉烯类耐药的鲍曼不动杆菌和碳青霉烯类耐药的肠杆菌科细菌是典型的致病菌,由于它们具有高度的耐药性且治疗选择有限,被世界卫生组织列为“关键优先”病原体,给现代抗感染治疗带来了巨大挑战[2]。埃拉巴西林是一种全合成的氟环素类抗生素,属于第三代四环素类。其结构经过改良,包括在C-7位引入氟原子以及在C-9位进行侧链替换,这些改动提升了其与核糖体的结合能力,使其能够克服传统的四环素类耐药机制,如外排泵和核糖体保护蛋白的作用[4]、[5]。埃拉巴西林已被批准用于治疗复杂性腹腔感染,并在应对多重耐药菌引起的感染方面展现出良好的临床前景[6]、[7]、[8]。体外研究表明,埃拉巴西林对革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌都具有广谱的抗菌活性,尤其是对碳青霉烯类耐药的肠杆菌科细菌和鲍曼不动杆菌,其抗菌效果更为显著[9]、[10]、[11]、[12]、[13]。药代动力学研究显示,埃拉巴西林的表观分布容积较大(约为321升),消除半衰期较长(约为20小时),这说明它具有良好的组织渗透能力[8]。与替加环素相比,埃拉巴西林在肺组织及细胞内巨噬细胞中的浓度更高,对碳青霉烯类耐药的革兰氏阴性菌的最低抑菌浓度更低,且安全性更好[4]、[14]、[15]、[16]、[17]、[18]。
与埃拉巴西林疗效最相关的药代动力学/药效学指标是24小时内浓度-时间曲线下面积的游离部分与最低抑菌浓度的比值(f AUC0–24/MIC)[4]、[6]、[19]、[20]。研究表明,在推荐的给药方案下(1毫克/千克,每12小时一次),埃拉巴西林的血浆浓度峰值约为1.0–3.4毫克/升,且AUC值与剂量呈正比增加。埃拉巴西林与血浆蛋白的结合具有浓度依赖性(约为79%–90%),这可能是导致不同个体之间未结合药物暴露程度存在差异的原因之一[8]、[21]。此外,埃拉巴西林对常见革兰氏阴性菌的最低抑菌浓度大多在0.125–0.25毫克/升之间。在鼠类感染模型中,免疫功能正常的鼠只需2.9的f AUC?–??/MIC值即可达到抑菌效果,而中性粒细胞缺乏的鼠则需要27.97的该数值,这说明要发挥有效的抗菌作用,必须确保药物在体内的充足浓度[19]、[20]。
随着埃拉巴西林在临床上的广泛应用,人们越来越需要了解其在体内的暴露情况、药代动力学/药效学关系以及个体化的给药策略。作为一种经典的分析技术,UHPLC-MS/MS具有高灵敏度、良好重复性和广泛适用性的优点,因此在药物定量、药代动力学研究以及质量控制领域发挥着重要作用。不过,作为一种结构复杂的氟环素类抗生素,埃拉巴西林容易发生多种降解反应。它在生物样本中的稳定性、基质效应以及对低浓度检测的要求,都使得分析方法的开发与优化面临更大挑战。因此,建立一种快速、灵敏且稳定的UHPLC-MS/MS分析方法,对于埃拉巴西林的药物浓度监测、药代动力学研究以及药品质量评估具有重要意义。
虽然此前已有报道采用LC-MS/MS和RP-HPLC方法检测埃拉巴西林的浓度,但这些方法仍存在一些局限性,比如对仪器依赖性强、分析成本高以及方法通用性较差[22]、[23]。因此,本研究旨在开发一种高效、稳定且经济实用的UHPLC-MS/MS分析方法,用于测定埃拉巴西林的血清浓度。该方法的分析范围能够覆盖大多数患者体内的药物浓度,且适用于常规实验室条件,从而为药代动力学研究及个体化治疗提供可靠的分析基础。

章节要点

化学品与材料

埃拉巴西林(纯度为98.88%,CAS编号为1334714–66-7)购自MedChemExpress公司。四环素(纯度为98%,同样来自该公司,CAS编号为60–54-8)被用作内标(图1)。甲酸和乙腈则购自中国上海的国药化学试剂有限公司,均为HPLC级产品。此外,去离子水则由美国马萨诸塞州Billerica市的Millipore公司生产的超纯水系统制备。人类血清样本则由某血液库提供。

线性关系、残留效应及最低检测限

图1展示了空白人类血清以及添加了埃拉巴西林和内标的血清样本的典型提取离子色谱图。在埃拉巴西林和内标的保留时间处均未观察到显著的内源性干扰,表明该检测方法具有较好的选择性(图2)。整个色谱分析过程的持续时间约为5.5分钟,埃拉巴西林的平均保留时间为2.63分钟,内标的平均保留时间为2.62分钟。这两种化合物的峰形对称,且色谱分离度良好。

讨论

埃拉巴西林作为一种新型的氟环素类抗生素,已成为治疗由碳青霉烯类抗生素耐药的革兰氏阴性菌引起的感染的有效药物。先前的研究已经证明了它在体外具有强大的抗菌活性,同时在临床上也对包括鲍曼不动杆菌、碳青霉烯类耐药的肠杆菌科细菌以及嗜麦芽窄食单胞菌在内的多重耐药病原体表现出良好的治疗效果[9]、[26]、[27]、[28]。随着埃拉巴西林在临床上的应用范围不断扩大,尤其是在重症患者群体中,一种可靠、灵敏且高效的分析方法显得尤为重要。

结论

根据美国食品药品监督管理局和中国药典的要求,本研究成功建立并验证了一种用于测定人类血清和水相样本中埃拉巴西林含量的UHPLC–MS/MS分析方法。该方法具有出色的选择性、灵敏度、准确度和稳定性,在25–5000?ng/mL的浓度范围内均能保持良好的线性关系,完全满足临床样本中埃拉巴西林定量分析的需求。此外,该检测方法的操作流程较为简单。

作者贡献说明

孟超:文章撰写——审阅与编辑、原始稿撰写、数据可视化、方法验证、实验分析、正式分析、数据整理、概念设计。兰静静:文章撰写——审阅与编辑、方法验证。王帅佳:文章撰写——审阅与编辑、方法验证。刘贤然:文章撰写——审阅与编辑。董雅琳:项目监督、资源协调、项目管理、资金筹集。陈思颖:文章撰写——审阅与编辑、项目监督、资源协调、资金筹集。

伦理审批

本研究方案已获得西安交通大学第一附属医院伦理委员会的批准(批准编号为XJTU1AF2026LSYY-0326)。

资金支持

本研究得到了以下机构的资助:中国国家自然科学基金[项目编号:82373956];中国陕西省创新能力支撑计划[项目编号:2023-CX-PT-43];中国陕西省重点研发计划[项目编号:2024SF-YBXM-409]。

利益冲突声明

所有作者均声明,自己不存在任何可能影响本文研究结果的已知财务利益关系或个人关系。

致谢

作者们要感谢所有参与本研究的受试者。
孟超|兰静静|王帅佳|刘贤然|董雅琳|陈思颖
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