Highly sensitive quantitative analysis of Amoxicillin and Clavulanic acid from plasma using LC/MS/MS

Význam tématu

Amoxicilin je širokospektré β-laktamové antibiotikum, zatímco kyselina klavulanová funguje jako inhibitor β-laktamázy. Společné podání obou látek je klíčové pro účinnou léčbu mnoha bakteriálních infekcí, protože klavulanát chrání amoxicilin před rozkladem. Vysoce citlivá a specifická analýza v biologických matricích, jako je krevní plazma, je zásadní pro farmakokinetické studie, monitorování léčebných hladin a zajištění účinnosti i bezpečnosti terapie.

Cíle a přehled studie / článku

Cílem studie bylo vyvinout a validovat rychlou a vysoce citlivou LC/MS/MS metodu pro simultánní kvantifikaci amoxicilinu a kyseliny klavulanové v plazmě. Studie zahrnovala přípravu kalibračních standardů, extrakci vzorku, chromatografickou separaci s ultra rychlým přepínáním polarity a měření pomocí triple kvadrupólu Shimadzu LCMS-8040.

Použitá instrumentace

• UHPLC systém Nexera (Shimadzu)
• Triple kvadrupólový hmotnostní spektrometr LCMS-8040 (Shimadzu)
• Kolona Shim-pack XR-ODS (50 x 3 mm, 2,2 µm) s předkolonou Phenomenex SecurityGuard ULTRA
• Rotacíní vyvíječ, centrifuga a odpařovač vzorků

Použitá metodika

• Příprava kalibračních roztoků v rozmezí 1–100 ng/ml (amoxicilin) a 3–100 ng/ml (kyselina klavulanová) ve směsi voda:acetonitril (1:1).
• Proteinová precipitace a extrakce organickými rozpouštědly (diethyl ether:hexan) s následnou sedimentací a odpařením.
• Rekonstrukce vzorku v mobilní fázi (10 mM formiát amonný ve vodě a acetonitril) s gradientním programem.
• UHPLC separace: gradient od 0 do 100 % acetonitrilu během 2 minut, celková doba analýzy 7 minut.
• ESI ionizace s ultra rychlým přepínáním polarity (pozitivní pro amoxicilin, negativní pro kyselinu klavulanovou).
• MRM přechody: amoxicilin m/z 365,9 → 114,1; kyselina klavulanová m/z 198,3 → 107,95 a 136,05.

Hlavní výsledky a diskuse

• Metoda dosáhla limitu kvantifikace (LOQ) 1 ng/ml pro amoxicilin a 3 ng/ml pro kyselinu klavulanovou ve vodných i matrix-matched standardech.
• Výborná linearita (r2 > 0,993) a opakovatelnost měření (RSD < 10 % v hlavní oblasti kalibrace).
• Ultra rychlé přepínání polarity bez potřeby separace umožnilo simultánní analýzu obou látek.
• Absence interferencí z plazmatického matrice potvrzena prázdnými vzorky.

Přínosy a praktické využití metody

• Rychlá a přesná analýza podporuje farmakokinetické studie a terapeutické monitorování.
• Minimalizovaná příprava vzorku zkracuje dobu analýzy a snižuje náklady na spotřební materiál.

Budoucí trendy a možnosti využití

• Automatizace přípravy vzorků pro zvýšení propustnosti analytických laboratoří.
• Rozšíření metody na další β-laktamová antibiotika a inhibitory pro komplexní farmakokinetické a biofarmaceutické studie.
• Implementace v klinických laboratořích k monitorování léčebných hladin u rizikových skupin pacientů.

Závěr

Vyvinutá LC/MS/MS metoda poskytuje vysokou citlivost, reprodukovatelnost a rychlost měření amoxicilinu a kyseliny klavulanové v plazmě. Díky ultra rychlému přepínání polarity a minimálnímu počtu přípravných kroků je metoda vhodná pro farmakokinetické studie i klinický monitoring.

Reference

• Gaikwad A., Gavali S. a kol., Journal of Pharmacy Research 6(8) (2013) 804–812.
• Gujral R.S., Haque S.M., International Journal of Biomedical Science 6(4) (2010) 335–343.