Zwei umfassende Methoden der Hochleistungsflüssigkeitschromatographie gekoppelt an Hochauflösende Massenspektrometrie (UPLC-MS/MS) zur Echtzeit-Therapeutischen Drogenüberwachung (TDM) von fünf neuen Beta-Lactamen und von Fosfomycin, das durch kontinuierliche Infusion verabreicht wird

Hintergrund/Ziele: Die therapeutische Drogenüberwachung (TDM) von β-Laktamen (BL), Kombinationen von BL/β-Laktamase-Inhibitoren (BLI) und Fosfomycin könnte eine Schlüsselrolle bei der Optimierung der antimikrobiellen Therapie und bei der Verhinderung der Entwicklung von Resistenzen spielen, insbesondere bei Verwendung durch kontinuierliche Infusion bei kritisch kranken oder immungeschwächten Patienten. Leider fehlen derzeit analytische Methoden zur gleichzeitigen Quantifizierung mehrerer BL/BLIc im Plasma. Methoden: Ziel dieser Studie war die Entwicklung und Validierung von zwei schnellen, sensitiven und genauen UPLC–qTOF–MS/MS-Methoden zur gleichzeitigen Quantifizierung von fünf neuen β-Laktam- oder β-Laktam/β-Laktamase-Inhibitor-Kombinationen (Ceftolozane/Tazobactam, Ceftazidim/Avibactam, Meropenem/Vaborbactam, Cefiderocol und Ceftobiprol) sowie Fosfomycin. Methode: Menschliche Plasmaproben wurden durch Proteinpräzipitation mit Methanol unter Verwendung von isotopisch markierten internen Standards vorbereitet. Die chromatographische Trennung wurde innerhalb von 10–12 Minuten mit zwei Agilent Poroshell-Säulen (EC-C18 und PFP) unter positiven und negativen Elektrospray-Ionisationsmodi erreicht. Die Methode wurde gemäß den EMA-Richtlinien validiert, indem Selektivität, Linearität, Präzision, Genauigkeit, Matrixeffekte, Extraktionsausbeute und Stabilität bewertet wurden. Ergebnisse: Die Methoden zeigten eine ausgezeichnete Linearität (R2 ≥ 0,998) über die Kalibrierungsbereiche für alle Analyten (1,56–500 µg/mL), mit Quantifizierungsgrenzen von 1,56 bis 15,62 µg/mL. Die intra- und intertägige Präzision und Genauigkeit lagen immer innerhalb von ±15%. Die Extraktionsausbeute überstieg immer 92%, und die Matrixeffekte wurden effektiv durch isotopische interne Standards korrigiert. Es wurden keine Carry-over- oder isobarischen Interferenzen beobachtet. Alle Analyte waren bis zu fünf Tage bei 4 °C stabil, jedoch wurde die Stabilität von BL und BL/BLIc durch mehrere Gefrier-Tau-Zyklen beeinträchtigt. Schlussfolgerungen: Diese UPLC-qTOF-MS/MS-Methoden für mehrere Analyten ermöglichten eine gleichzeitige, zuverlässige Quantifizierung im Plasma von fünf neuen Beta-Laktamen und Fosfomycin. Robustheit, hoher Durchsatz und Sensitivität machen diese Multiple Methoden möglich für eine Echtzeit-TDM, die eine personalisierte antimikrobielle Dosierung und verbesserte Therapieergebnisse bei Patienten mit schweren oder multidrug-resistenten Infektionen unterstützt.