Módszer a vizeletből származó gyógyszerek tiltott bevitelének számszerűsítésére: metamfetamin

Absztrakt

A kvalitatív vizeletvizsgálat igazolja a kábítószerrel való visszaélés absztinenciáját, de nem észleli a gyógyszerbevitel változását. Lassú eliminációval rendelkező gyógyszerek, például a metamfetamin (MA) esetében a bántalmazás egyetlen epizódja akár 5 napig is pozitív vizelet-gyógyszer szűrést eredményezhet. Tehát azokat a beavatkozásokat, amelyek jelentős mértékben csökkentik a kábítószer-használatot, de nem érik el a teljes absztinenciát, hatástalannak minősítik. A deutériummal jelölt l-metamfetamin (l-MA-d3) nem gyógyszerészeti dózisainak felhasználásával egyszerű, robusztus módszert dolgoztunk ki, amely megbízhatóan megbecsüli az MA bevitelének változását. Tizenkét alanynak napi 5 mg l-MA-d3-ot adagoltak, és 15, 30 és 45 mg nem jelölt d-MA-val (d-MA-d0) kezelték őket, miután elérte az l-MA-d3 plazma stabil állapotát. A d-MA-d0 és az l-MA-d3 vizeletkoncentrációs arányai egyértelműen elkülönítették a beadott dózisokat, mindössze 15 mg-os dózisemelésekkel. A beadott dózisokat nem lehet feloldani önmagában d-MA-d0 koncentrációk alkalmazásával. Összefoglalva: a vizelet [d-MA-d0]: [l-MA-d3] mennyiségi, folyamatos mértéket nyújt a tiltott MA-expozícióhoz. A módszer megbízhatóan észleli a véletlenszerű vizeletminták tiltott MA-bevitelének kicsi, klinikailag releváns változását, alkalmazható a klinikai vizsgálatok során, és felhasználható a MA-val való visszaélés mintáinak számszerűsítésére.

Bevezetés

A metamfetaminnal (MA) való visszaélés és függőség járványai az egész világon előfordulnak (Schifano és mtsai, 2007; Degenhardt és mtsai, 2008; McKetin és mtsai, 2008), amelyet 197-624 tonna tiltott szintézis táplál amfetamin-szerek évente, elegendőek több mint 10 milliárd 30 mg MA-dózishoz (http://www.unodc.org/documents/wdr/WDR_2010/World_Drug_Report_2010_lo-res.pdf). Ezen bántalmazók egy része függõvé válik, akik társadalmi, egészségügyi és bûnügyi következményeket okoznak, amelyek a társadalom minden szintjét érintik (Watanabe-Galloway et al., 2009). Így sürgető szükség van az MA-függőség kezelésének kidolgozására. Sajnos az elmúlt 20 év intenzív erőfeszítései ellenére egyetlen gyógyszer sem bizonyult hatékonynak a MA-függőség kezelésében (Karila et al., 2010).

A kvalitatív vizelet-toxikológiai vizsgálatok eredményei az elsődleges objektív eredménymérő tényezők a legtöbb antiaddiction-vizsgálatban, beleértve az MA-függőségi vizsgálatokat is. Ezekben a vizsgálatokban általában érzékeny (de nem specifikus) és olcsó vizelet-immunvizsgálatokat alkalmaznak, amelyek a klinikán alkalmazhatók. A hamis pozitív eredmények kiküszöbölésére a gyógyszer azonosságát megerősítik, és a vizelet gyógyszerkoncentrációját érzékeny és specifikus vizsgálati módszerekkel mérik, amelyek mindig tartalmazzák a tömegspektrometriát (MS). Bár ezek a módszerek pontos és pontos vizeletkoncentrációt eredményeznek, számos tényező, beleértve az életkort, a hidratáltsági állapotot, a vizelet pH-értékét és a vizelet áramlását, mind megnehezíti, sőt nem is lehetetlenné teszi a vissza-extrapolációt a vizelet koncentrációjától a visszaélt gyógyszer mennyiségéig. Ennek következtében a vizelet-tesztek eredményeit csak a „pozitív” vagy „negatív” bináris eredmények idősoraként értékelik.

Az absztinencia az addikciós kezelések célja, és a kvalitatív vizelet-toxikológia rendkívül érzékeny a kábítószer-használat észlelésére általában absztinens egyéneknél. Nem érzékeny azonban az egyének csökkentésének vagy rövid (legfeljebb 2-3 napos) absztinencia észlelésének. Így a visszaélések rendkívül nagy mértékű csökkentésére van szükség (akár 90% -ra is), mielőtt még a vizeletvizsgálat pozitív eredményeinek mérsékelt csökkenése is nyilvánvaló lesz, és a kezelést hatékonynak fogják elfogadni (Nemzeti Kábítószer-visszaélési Intézet/Kollégium a kábítószer-függőség problémáiról), 1999). Ez a szigorúság lehet az oka a mai napig tesztelt MA-függőség összes kezelésének kudarcának. Ha a stimulánsokkal való visszaélés új kezelési módjai nem valószínű, hogy hirtelen, teljes absztinenciát eredményeznek, akkor azok a kvalitatív módszerek, amelyek nem képesek a teljes absztinenciánál kevesebbet mérni, valószínűleg nem lesznek hasznosak olyan gyógyszerek vagy egyéb kezelési jelöltek kiválasztásában, amelyek csökkenthetik, de nem szüntetik meg az illegális bevitelt. Figyelembe véve az MA-függőséggel kapcsolatos sikertelen kísérletek növekvő listáját, elengedhetetlenné vált olyan módszerek kifejlesztése, amelyek lehetővé teszik a gyógyszerbevitel nem bináris folyamatos becslését.

Az illegális bevitel meghatározásához kipróbáltuk a kis, farmakológiailag inaktív orális dózisú deutériummal jelölt gyógyszerek vagy metabolitok adagolásának hasznosságát, amelyek farmakokinetikai profilja hasonló a visszaélésszerű érdeklődésű gyógyszerhez. Ezután meghatározzuk a jelöletlen (tiltott és önadagolt) vizeletkoncentrációs arányát a deutériummal jelölt gyógyszerhez (vagy metabolithoz), hogy megbecsüljük az addiktív gyógyszer bevitelét és expozícióját. A módszer analóg a belső standard analitikai kémiai alkalmazásával.

Ebben a cikkben bemutatjuk az MA expozíció kvantitatív becslésének módszerének laboratóriumi validálását. Klinikai vizsgálatban alkalmazva ez a módszer bináris értéket folyamatos mértékre változtat, és lehetővé teszi egy feltételezett kezelés részleges hatékonyságának értékelését. Az MA bevitelének értékeléséhez trideuterált l-MA-t használtunk, deutérium jelöléssel a metilcsoporton. Korábbi munkáink során kimutattuk, hogy a deuteráció ezen szintje nem változtatja meg az MA farmakológiáját emberben (Harris et al., 2003). Az l-MA [szintén jelölt R - (-) - MA] a kevésbé farmakológiailag aktív izomer, mint a d-MA [szintén jelölt S - (+) - MA]. A tanulmányhoz vezető munkában megállapítottuk, hogy az 5 mg-os orális l-MA dózis teljesen felszívódik, nincs mérhető szubjektív vagy kardiovaszkuláris hatása, és könnyen kimutatható a vizeletben (Li et al., 2010).

Anyagok és metódusok

Tárgyak.

Tizenkét egészséges, független, MA-t használó alany (nyolc férfi, négy nő; átlagéletkor 31 ± 10 év; átlagos súly 72 ± 13 kg; 83% fehér). A felvételhez az alanyoknak legalább 1 évig kellett használniuk a MA-t, több mint 20 életen át tartó expozícióval, de nem kellett MA-függőnek lenniük a mentális zavarok diagnosztikai és statisztikai kézikönyvének negyedik kiadásában szereplő kritériumok alapján. A résztvevők egészségi állapota jó volt, ahogyan azt orvosi vizsgálat, laboratóriumi vizsgálatok (beleértve a hematológiai, a máj és a vese szérum kémiait), a vizeletvizsgálat és az EKG alapján értékelték. A tanulmányt a Kaliforniai Csendes-óceáni Orvosi Központ és a Kaliforniai Egyetem, San Francisco intézményi felülvizsgálati testületei hagyták jóvá. A vizsgálatot a Helsinki Nyilatkozatnak megfelelően végezték el.

Dizájnt tanulni.

Rögzített sorrendű, nyílt elrendezést alkalmaztunk szekvenciális járóbeteg-fekvőbeteg-fázisokkal. 5 mg l-MA-d3 orális adagját adtuk 14 napig. Az 1–7. Napon járóbetegek voltak. Ebben az időszakban egyszeri, 5 mg l-MA-d3 orális dózist adtak be minden reggel közvetlen felügyelet mellett. Az alanyokat a 7. napon engedték be a kutatóosztályra. A 8., 10. és 12. vizsgálati napon 15, 30 és 45 mg emelkedő intravénás d-MA-d0 dózisok sorozatát adták. Mindegyik d-MA-d0 dózist 1 perc alatt adtuk be infúziós szivattyú vezérlésével (Harvard Apparatus Inc., Holliston, MA). A 15 mg-os adagot egyszeri infúzióként adták be. A 30 mg-os dózist két 15 mg-os infúzióban adták, 1 órával elválasztva. A 45 mg-os dózist öt 9 mg-os infúzió formájában adtuk meg, mindegyiket 1 órával elválasztva. Ezt a mintát egy d-MA falás szimulálására tervezték.

Minden járóbeteg előtt felmérték az l-MA-d3 dózis farmakodinamikai hatásait. Az alanyokat az adagolás után 1 órán át figyelték, és a kibocsátás előtt vizuális analóg skála méréseket és életfontosságú jeleket mértek. A fekvőbeteg-szakaszban gyakran kaptak életjeleket és szubjektív hatású intézkedéseket. Az infúziók során szubjektív és kardiovaszkuláris intézkedéseket hajtottak végre minden infúzió előtt és után 15 perccel, valamint az utolsó infúzió után 0,5, 1, 1,5, 2, 4 8, 24 és 48 órával.

Vérvétel.

Vénás vérmintákat (kb. 7 ml) steril technikák alkalmazásával nyertünk bentlakó intravénás katéterből. A járóbeteg-fázis során az adagolás előtt a minimális plazmaszintet kapták. Az infúziós napokon d-MA-d0 és l-MA-d3 szint plazmamintákat vettünk az adagolás előtt és 0,25, 0,5, 1, 2, 4, 8, 24 és 48 órával. A 30 és 45 mg-os dózisokhoz további plazmamintákat vettünk közvetlenül az egyes infúziók előtt és 15 perccel, valamint az utolsó dózis 0,5, 1, 2, 4, 8, 24 és 48 órával.

Vizeletgyűjtemény.

A fekvőbeteg szakaszban az alanyok szükség szerint semmisek maradtak. Minden ürített vizeletet összegyűjtöttünk, az egyes minták idővel, térfogatával és vizelet-pH-jával.

Bioassay.

A plazmában és a vizeletben lévő d-MA-d0 és l-MA-d3 értékeit kombinált gázkromatográfiával (GC) -MS mértük, belső standardként dl-MA-d9-et használtunk. Az elemzéseket a megfelelő biofolyadékokból extraháltuk, trifluor-acetil-amid-származékokká alakítottuk, Restek Rtx-200 MS analitikai oszlopon (Restek, Bellefonte, PA) gázkromatográfiával elválasztottuk, és kémiai ionizációs módban, tömegspektrometriával detektáltuk. izobután, mint reagens gáz. A molekuláris ionfajokat (M + H) +, m/z 246, 249 és 255 figyelemmel kísértük az MA-d0, MA-d3 és MA-d9 trifluor-acetil-amidokra. A vizeletben az MA-d0 és az MA-d3 mérésének napközi pontossága az 5 ng/ml mennyiségi határértéknél 108 és 109% között, illetve 2500 ng/ml 100 és 105% között változott. A megfelelő variációs együtthatók 12 és 7,5% voltak a mennyiségi határnál, 4,5 és 5,3% 2500 ng/ml-nél. Az MA-d3 minden esetben könnyen számszerűsíthető volt az MA-d0 háttérrel szemben.

Farmakokinetikai elemzés.

A d-MA-d0 és l-MA-d3 farmakokinetikai adatait a NONMEM programmal (7. verzió; NONMEM Project Group, Kaliforniai Egyetem, San Francisco) végrehajtott nemlineáris vegyes hatású modellek alkalmazásával elemeztük. Az orális ismételt l-MA-d3 adagolás populációs farmakokinetikai modellje (12 alany teljes adatain alapul) azt jelzi, hogy a farmakokinetikai egyensúlyi állapot az 5 mg l-MA-d3 napi orális adagjának 5 napon belül elért. A teljes modellt külön cikkben mutatjuk be.

Vizeletadatok elemzése.

Minden egyes összegyűjtött vizeletmintához meghatároztuk a felcímkézetlen-jelölt MA vizeletkoncentrációs arányt, amelyet formálisan [d-MA-d0]: [l-MA-d3] néven jelölünk. Lineáris diszkrimináns analízist alkalmaztunk annak tesztelésére, hogy az [d-MA-d0]: [l-MA-d3] különbség van-e a d-MA-d0 beadott dózisa között. A besoroló pontosságát tantárgyi alapú „hagyja ki az egyben” keresztellenőrzéssel értékelték. Minden alany adatait a másik alany adataiból álló képzési készlet alapján osztályozták. Az MA hiányos szisztémás eloszlása miatt a d-MA-d0 adagolásának első 5 órájában gyűjtött vizeletmintákat nem használták az osztályozó képzésére, hanem tesztadatokként használták. Külön elemzést végeztek az adagolás után több mint 24 órával összegyűjtött vizeletmintákról, mivel a koncentráció arányát a 24 órás folyamatos napi orális l-MA-d3 adagolás befolyásolja. McNemar tesztjét használták az osztályozási módszerek pontosságának összehasonlítására. Lineáris regressziós modellt használtunk a vizelet [d-MA-d0]: [l-MA-d3] és a megfelelő MA dózis közötti kapcsolat leírására. A 95% -os előrejelzési sávokat úgy számítottuk ki, hogy tükrözzék a jövőbeni megfigyelésekkel kapcsolatos bizonytalanságot, és jelezzék azt az eloszlást, amelyen belül a jövőbeni megfigyelések 95% -a várhatóan csökken (Dalgaard, 2008). Az összes számítást R alkalmazásával hajtottuk végre.

Eredmények

Biztonság és tolerálhatóság.

Az összes tesztelt MA dózist jól tolerálták, és nem fordultak elő súlyos nemkívánatos események. Az l-MA-d3 egyik dózisa után sem voltak mérhető farmakodinamikai hatások; A d-MA a pulzus, a vérnyomás és a szubjektív hatások várható növekedését okozta.

Vizelet koncentráció arány, [d-MA-d0]: [l-MA-d3].

Összesen 589 vizeletmintát gyűjtöttek; 331 0 és 24 óra között, 238 24 és 48 óra között d-MA-d0 dózisok után. Ábrákon. Az 1. ábrán az idő függvényében ábrázoljuk a vizelet d-MA-d0 koncentrációit. Itt a d-MA-d0 három dózisának vizeletkoncentrációja (analóg a tiltott bevitel növekvő mennyiségével) lényegesen átfedésben van, és dózissal nem választható el. Ez a megállapítás összhangban áll egy korábbi, MA-függőségben szenvedő betegeknél végzett kezeléssel, ahol a MA vizeletkoncentrációja észrevehetetlen és 300 000 ng/ml között változott. A hat nagyságrendet átfogó koncentrációs tartomány ellenére a MA vizeletkoncentrációja nem tette lehetővé az illegális bevitel mennyiségének előrejelzését (Batki et al., 2000).

A vizelet d-MA-d0 koncentrációja 15, 30 és 45 mg d-MA-d0 után, egyedenként.

A vizeletminták osztályozása különböző dózisállapotokba a [d-MA-d0]: [l-MA-d3] és az adagolással járó prediktorként alkalmazott idő alapján.

A d-MA-d0 és az l-MA-d3 dózisok aránya ebben a vizsgálatban 3 (15 mg MA-d0: 5 mg MA-d3), 6 (30 mg MA-d0: 5 mg MA- d3) és 9 (45 mg MA-d0: 5 mg MA-d3). Amikor a dózisarányokat kategorikus változók helyett folyamatos változóként kezeltük, a dózisarányokat lineárisan viszonyítottuk a vizelethez [d-MA-d0]: [l-MA-d3] (4. ábra; vizeletarány = - 0,44 + 0,62 × dózisarány; R 2 = 0,8198).

Kapcsolatok a vizelet [d-MA-d0]: [l-MA-d3] és a d-MA-d0/l-MA-d3 dózisarány között. A dobozon belüli vonal a medián, a dobozon belüli terület tartalmazza a második és a harmadik kvartilt, a bajusz pedig olyan adatpontokat tartalmaz, amelyek az interkvartilis tartomány 1,5-szeresére esnek. A folytonos fekete vonal a regressziós vonal. A szaggatott vonalak 95% -os predikciós sávok.

Vita

Bemutatunk egy egyszerű, robusztus módszert az l-MA-d3 farmakológiailag inaktív orális dózisainak alkalmazására az illegálisan elfogyasztott MA mennyiségének becslésére. Ezzel a módszerrel a spontán ürített vizeletmintákból viszonylag széles időn belül hasznos becsléseket lehet készíteni az MA-expozícióról.

A kábítószer-fogyasztásról szóló önjelentéseket általában a tiltott bevitel mértékének felmérésére használják. Ezek az intézkedések pontatlanok lehetnek, mivel az illegális kábítószer-használók gyakran tisztátalan, hígított drogokat fogyasztanak, és olyan adagolási módszereket alkalmaznak, amelyek biológiai hozzáférhetősége nem teljes (orális és nazális), vagy ahol változó mennyiségű gyógyszer pusztul el (azaz pirolízis füstölt gyógyszerekkel). Módszerünk megbecsüli a tiltott dózis biohasznosítható hányadát, a farmakológiai aktivitással és a toxicitással összefüggő mennyiséget.

Az észlelési időtartam (a gyógyszer utolsó felhasználása utáni napok időtartama), amelyek egymás után gyűjtötték a vizeletmintákat, továbbra is pozitív gyógyszervizsgálati eredményeket hoznak, sok változó hatással lehet. A farmakológiai tényezők közé tartozik a dózis, az alkalmazás módja, az alkalmazás időtartama (akut vagy krónikus) és az elimináció sebessége. Számos tényező befolyásolja az eliminációt, beleértve az életkort, a szerv működését, a vizelet pH-ját, a hidratáltság állapotát és a gyógyszer-metabolizáló enzimek polimorfizmusait (http://www.ndci.org/sites/default/files/ndci/DCR.VI__2.pdf). Például a vizelet savanyulása drámai módon növeli az MA eliminációt. A gyógyszer mély rekeszekben történő felhalmozódása miatt a hosszabb észlelési időtartam valószínűbb a krónikus bántalmazóknál, ez a csoport gyakran célzott a klinikai vizsgálatokban. Az analitikai tényezők, mint például a teszt érzékenysége (cut-off koncentráció) és a módszer specifitása (a tényleges detektált gyógyszer és/vagy metabolit) szintén befolyásolhatják a detektálási ablakot (Jaffee et al., 2008). A felcímkézett és a felirat nélküli MA azonos felszívódással, eloszlással, anyagcserével és eliminációval rendelkezik; így módszerünk vezérli ezen intraindividuális és interindividuális tényezők többségét.

Összefoglalva, az orális l-MA-d3 farmakológiailag inaktív dózisainak beadása, majd a vizelet mennyiségi meghatározása [d-MA-d0]: [l-MA-d3] lehetővé teszi az MA-val való visszaélés mennyiségének becslését egyetlen véletlenszerű vizeletmintából. A gyógyszer-expozíció számszerűsítése könnyen megszerezhető biológiai mintákból hasznos lehet az MA-függőség új kezelésének kidolgozásában, a visszaélések mintáinak megértésében és a farmakoterápiákkal való megfelelés megállapításában a klinikai vizsgálatok során. A folyamatos kimenetel mérésének bevezetése lényeges javulást jelenthet a MA visszaéléseinek értékelésére használt jelenlegi kvalitatív bináris kimeneti mérésekhez képest. Végül hasonló módszerek kidolgozása lehetséges más addiktív szerek esetében is.

Ezt a munkát az Országos Egészségügyi Intézetek a Kábítószer-visszaélések Országos Intézetében támogatták [Grants P50-DA018179, DA012521, P30-DA12393]; az Országos Egészségügyi Intézetek Országos Allergia és Fertőző Betegségek Intézeten kívüli tevékenységei [Grant R01-AI50587]; és a Nemzeti Egészségügyi Intézetek Országos Általános Orvostudományi Intézete [Grant GM26696].