DE102012014614B4 - Fast and simple method for the determination of chemotherapeutic agents in biological fluids and infusion equipment based on them - Google Patents
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Abstract
Verfahren zur Bestimmung der Konzentration eines Chemotherapeutikums und seiner gegebenenfalls anwesenden Metabolite in einer biologischen Flüssigkeitsprobe eines Individuums zu einem Zeitpunkt zwischen 0 und 60 Minuten nach Beginn der Verabreichung des Chemotherapeutikums oder eines seiner Salze an das Individuum, wobei das Chemotherapeutikum ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Doxorubicin, Epirubicin, Idarubicin, Daunorubicin, Etoposid, 5-Fluorouracil, Fludarabin und Chlorambucil, umfassendi) das Abtrennen von in der Flüssigkeitsprobe enthaltenen Proteinen durch Ausfällen der Proteine mit einem Fällungsreagenz und Zentrifugation oder Filtration der Flüssigkeitsprobe, wobei das Fällungsreagenz ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Trichloressigsäure, Methanol, Ethanol, Acetonitril, Zinksulfat und Mischungen von zwei oder mehr dieser Substanzen,undii) Messung der Konzentration eines Chemotherapeutikums und seiner gegebenenfalls anwesenden Metabolite in einer biologischen Flüssigkeitsprobe mittels eines Fluoreszenzsignals, das von der Flüssigkeitsprobe nach Proteinabtrennung bei Bestrahlung mit Anregungslicht ausgeht, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren keinen chromatographischen und keinen elektrophoretischen Verfahrensschritt und keine flüssig-flüssig Extraktion umfasst.Method for determining the concentration of a chemotherapeutic agent and its possibly present metabolites in a biological fluid sample of an individual at a point in time between 0 and 60 minutes after the start of administration of the chemotherapeutic agent or one of its salts to the individual, the chemotherapeutic agent being selected from the group consisting of Doxorubicin, epirubicin, idarubicin, daunorubicin, etoposide, 5-fluorouracil, fludarabine and chlorambucil, comprising i) the separation of proteins contained in the liquid sample by precipitating the proteins with a precipitation reagent and centrifugation or filtration of the liquid sample, the precipitation reagent being selected from the group consisting of trichloroacetic acid, methanol, ethanol, acetonitrile, zinc sulfate and mixtures of two or more of these substances, andii) measuring the concentration of a chemotherapeutic agent and its possibly present metabolites in a biological one Liquid sample by means of a fluorescence signal emanating from the liquid sample after protein separation upon irradiation with excitation light, characterized in that the method does not include any chromatographic or electrophoretic process steps and no liquid-liquid extraction.
Description
Im Jahr 2008 betrug die Zahl krebskranker Menschen in Deutschland ca. 1,33 Millionen. Weltweit wurde die Zahl der Krebsfälle im Jahr 2008 auf 12,7 Millionen geschätzt. Chemotherapie ist eine der häufigsten Methoden zur Behandlung von Krebs. Verschiedene Chemotherapeutika, wie z.B. Anthrazykline, werden seit Jahren in der Chemotherapie zur Bekämpfung von vielen verschiedenen Tumoren eingesetzt. Limitierend für die Behandlung sind jedoch häufig die Toxizitäten, die durch die eingesetzten Chemotherapeutika hervorgerufen werden. Ein Beispiel ist die akute und chronische Kardiotoxizität verursacht durch in der Chemotherapie eingesetzte Anthrazykline, deren Wirksamkeit als auch Toxizität vom maximalen Plasmaspiegel (Cmax) abhängig sind.In 2008, the number of people with cancer in Germany was around 1.33 million. Worldwide, the number of cancer cases in 2008 was estimated at 12.7 million. Chemotherapy is one of the most common methods of treating cancer. Various chemotherapeutic agents, such as anthracyclines, have been used in chemotherapy for years to combat many different tumors. However, the toxicities that are caused by the chemotherapeutic agents used are often limiting for the treatment. One example is the acute and chronic cardiotoxicity caused by anthracyclines used in chemotherapy, the effectiveness and toxicity of which are dependent on the maximum plasma level (Cmax).
Die klinische Dosierung von Chemotherapeutika erfolgt häufig nach der Körperoberfläche des Patienten (mg/m2). Die Körperoberfläche des Patienten wird nach einer Näherungsformel abgeschätzt. Diese Dosierungsberechnung berücksichtigt aber nicht den individuellen Stoffwechsel des Patienten, und die Plasmaspiegel zwischen verschiedenen Patienten variieren erheblich, z.B. um den Faktor 5 (
Aufgrund dieser starken Schwankungen im tatsächlichen individuellen Plasmaspiegel hat sich in den letzten Jahren der Forschungsbereich der „personalisierten Medizin“ entwickelt. Durch mehr oder minder umfassende Genanalyse wird versucht, auf die Pharmakokinetik und damit letztendlich auf den Plasmaspiegel eines Patienten zu extrapolieren. Der Plasmaspiegel kann jedoch auch intraindividuell erheblich schwanken (siehe z.B.
Im Gegensatz zu indirekten genetisch basierten Ansätzen zur „personalisierten Medizin“ wäre es daher vorteilhaft, den tatsächlichen Plasmaspiegel zeitnah, am besten noch während der Verabreichung (meist als Infusion) eines Chemotherapeutikums zu messen und basierend auf den Messergebnissen eine optimale individuelle Dosierung zu bestimmen. Es könnte somit ein bestimmter Wirkstoffspiegel als Zielparameter der Chemotherapeutikumdosierung eingestellt werden. Bei Erstellung des Wirkstoffspiegels könnten schwerwiegende Toxizitäten durch eine zu hohe Dosierung und nicht wirksame Therapien durch eine zu niedrige Dosierung vermieden werden. Voraussetzung dafür ist jedoch die Verfügbarkeit eines Verfahrens, mit dem die Plasmakonzentration eines Chemotherapeutikums einfach und schnell, dass heißt z.B. mit möglichst wenig und kurzen Verfahrensschritten, bestimmt werden kann.In contrast to indirect, genetically based approaches to “personalized medicine”, it would therefore be advantageous to measure the actual plasma level promptly, preferably during the administration (usually as an infusion) of a chemotherapeutic agent, and to determine an optimal individual dosage based on the measurement results. A certain drug level could thus be set as the target parameter for the chemotherapeutic dosage. When establishing the active substance level, serious toxicities could be avoided by using too high a dosage and ineffective therapies by using too low a dosage. A prerequisite for this, however, is the availability of a method with which the plasma concentration of a chemotherapeutic agent can be determined quickly and easily, i.e. with as few and short procedural steps as possible.
In der Literatur beschriebene Verfahren zur z.B. Anthrazyklinbestimmung in Proben sind langwierig, technisch aufwendig und/oder zeigen schlechte Ausbeuten oder hohe Hintergrundsignale. In einem alten Verfahren zur Bestimmung von Adriamycin werden verschiedene langwierige Verfahrensschritte beschrieben, an deren Ende die Messung eines Fluoreszenzsignals steht. Das Verfahren beinhaltet Ausfällungs-, Zentrifugations-, Komplexierungs- und flüssig-flüssig Extraktionsschritte mit Inkubationszeiten, die zum Teil 60 min dauern (
Derzeit erfolgt die Bestimmung von Anthrazyklinen im Plasma gewöhnlich über chromatographische oder elektrophoretische Trennverfahren. Mross et al hat z.B. das Blutplasma von Patienten untersucht, denen Doxorubicin oder Epirubicin verabreicht wurde, und beschreibt eine HPLC-basierte Methode mit Fluoreszenzdetektion nach vorausgehender chromatographischer Extraktion des Blutplasma über eine Sep-Pak C18-Säule (
Der Mangel an einem schnellen und möglichst einfachen geeigneten Verfahren zur Bestimmung der Plasmakonzentration an z.B. Doxorubicin oder verwandten Chemotherapeutika bedingt, dass derzeit eine routinemäßige Bestimmung des Plasmaspiegels solcher Substanzen nicht angeboten wird.The lack of a fast and as simple as possible suitable method for determining the plasma concentration of e.g. doxorubicin or related chemotherapeutic agents means that a routine determination of the plasma level of such substances is currently not available.
Eine Aufgabe der vorliegenden Anmeldung ist es, ein schnelles, einfaches, kostengünstiges, Verfahren zur Bestimmung von Chemotherapeutika in biologischen Flüssigkeiten zu finden, das Nachteile bekannter Bestimmungsverfahren überwindet. Es soll z.B. eine Plasmaspiegelmessung eines Chemotherapeutikums während (d.h. online) oder zumindest zeitnah zu einer i.v. Bolusinjektion oder Infusion von Chemotherapeutika erlauben. Das Verfahren sollte idealerweise in einfacher Umsetzung automatisierbar und miniaturisierbar sein.One object of the present application is to find a fast, simple, inexpensive method for the determination of chemotherapeutic agents in biological fluids which overcomes the disadvantages of known determination methods. For example, a plasma level measurement of a chemotherapeutic agent should be carried out during (i.e. online) or at least promptly to an i.v. Allow bolus injection or infusion of chemotherapy drugs. The process should ideally be easy to automate and miniaturize.
Es wird ein Verfahren offenbart, das diese Aufgabe löst. Das erfindungsgemäße Verfahren ist ein Verfahren zur Bestimmung der Konzentration eines Chemotherapeutikums und seiner gegebenenfalls anwesenden Metabolite in einer biologischen Flüssigkeitsprobe eines Individuums zu einem Zeitpunkt zwischen 0 und 60 Minuten nach Beginn der Verabreichung des Chemotherapeutikums oder eines seiner Salze an das Individuum, wobei das Chemotherapeutikum ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Doxorubicin, Epirubicin Idarubicin, Daunorubicin, Etoposid, 5-Fluorouracil, Fludarabin und Chlorambucil, umfassend
- (i) das Abtrennen von in der Flüssigkeitsprobe enthaltenen Proteinen durch Ausfällen der Proteine mit einem Fällungsreagenz und Zentrifugation oder Filtration der Flüssigkeitsprobe, wobei das Fällungsreagenz ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Trichloressigsäure,Methanol, Ethanol, Acetonitril, Zinksulfat und Mischungen von zwei oder mehr dieser Substanzen, und
- (ii) Messung der Konzentration eines Chemotherapeutikums und seiner gegebenenfalls anwesenden Matabolite in einer biologischen Flüssigkeitsprobe mittels eines Fluoreszenzsignals, das von der Flüssigkeitsprobe nach Proteinabtrennung bei Bestrahlung mit Anregungslicht ausgeht,
- (i) the separation of proteins contained in the liquid sample by precipitating the proteins with a precipitation reagent and centrifugation or filtration of the liquid sample, wherein the precipitation reagent is selected from the group consisting of trichloroacetic acid, methanol, ethanol, acetonitrile, zinc sulfate and mixtures of two or more of these substances, and
- (ii) Measurement of the concentration of a chemotherapeutic agent and its possibly present metabolites in a biological fluid sample by means of a fluorescence signal emanating from the fluid sample after protein separation upon irradiation with excitation light,
Bei der biologischen Flüssigkeitsprobe handelt es sich in der Regel um eine Flüssigkeitsprobe einer Person, die sich einer Chemotherapie unterzieht. Es kann sich im Einzelfall aber auch um Flüssigkeitsproben von chemotherapeutisch behandelten Tieren handeln. Das erfindungsgemäße Verfahren liefert einen Wert, den der Arzt des Individuums, das mit einem Chemotherapeutikum oder dessen Salz behandelt wird, in der Entscheidung über die weitere chemotherapeutische Behandlung des Individuums verwerten kann. Das Verfahren zur Bestimmung der Konzentration eines Chemotherapeutikums und seiner gegebenenfalls anwesenden Metabolite in einer biologischen Flüssigkeitsprobe eines Individuums bezieht sich auf eine Anwendung außerhalb des Körpers des Individuums.The biological fluid sample is typically a fluid sample from a person undergoing chemotherapy. In individual cases, however, it can also involve fluid samples from animals treated with chemotherapy. The method according to the invention provides a value which the doctor of the individual who is being treated with a chemotherapeutic agent or its salt can utilize in the decision about the further chemotherapeutic treatment of the individual. The method for determining the concentration of a chemotherapeutic agent and its metabolites, if any, present in a biological fluid sample of an individual relates to an application outside the body of the individual.
Das Chemotherapeutikum oder ein Salz des Chemotherapeutikums kann insbesondere intravenös verabreicht werden. Die Verabreichung des Chemotherapeutikums oder eines Salzes des Chemotherapeutikums erfolgt bevorzugt in einer Ausführungsform als intravenöse Bolusinjektion. In einer anderen Ausführungsform erfolgt die Verabreichung des Chemotherapeutikums oder eines Salzes des Chemotherapeutikums durch Infusion, z.B. über 1h. Unter einer intravenösen Bolusinjektion wird erfindungsgemäß eine intravenöse Injektion verstanden, die 30 Sekunden oder weniger lange dauert. Dauert die intravenöse Verabreichung länger als 30 Sekunden, wird sie erfindungsgemäß als Infusion bezeichnet. In der vorliegenden Erfindung kann eine Infusion z.B. 30 Minuten dauern oder 1 Stunde oder 2 Stunden. In einer alternativen Ausführungsform kann das Medikament auch lokal, beispielsweise durch eine Spritze an einer bestimmten Stelle, beispielsweise am Tumor verabreicht werden.The chemotherapeutic agent or a salt of the chemotherapeutic agent can in particular be administered intravenously. The administration of the The chemotherapeutic agent or a salt of the chemotherapeutic agent is preferably carried out in one embodiment as an intravenous bolus injection. In another embodiment, the chemotherapeutic agent or a salt of the chemotherapeutic agent is administered by infusion, for example over 1 hour. According to the invention, an intravenous bolus injection is understood to mean an intravenous injection that lasts 30 seconds or less. If the intravenous administration lasts longer than 30 seconds, it is referred to according to the invention as an infusion. In the present invention, an infusion can last, for example, 30 minutes or 1 hour or 2 hours. In an alternative embodiment, the medicament can also be administered locally, for example by means of a syringe at a specific location, for example on the tumor.
Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren wird die Konzentration des Chemotherapeutikums und seiner gegebenenfalls anwesenden Metabolite in einer biologischen Flüssigkeitsprobe bestimmt, wie sie zeitnah zum Beginn der Verabreichung (also z.B. zeitnah zum Beginn der intravenösen Bolusinjektion oder Infusion) des Chemotherapeutikums oder eines Salzes des Chemotherapeutikums vorliegt, d.h. bis zu maximal 60 Minuten nach Beginn der Verabreichung. Der Beginn der Verabreichung kann bestimmt werden durch den ersten Kontakt des Chemotherapeutikums oder dessen Salz mit dem Individuum, dem dieses verabreicht wird, innerhalb eines Behandlungszyklus. Wird dem Individuum z.B. ein Chemotherapeutikum oder dessen Salz über 1 Stunde als Infusion verabreicht, so kann als Beginn der Verabreichung der Zeitpunkt definiert werden, an dem das Individuum den ersten Kontakt mit der Infusionsflüssigkeit hat. Wird ein Individuum mehreren Behandlungszyklen mit einem Chemotherapeutikum oder dessen Salz unterzogen (z.B. eine Infusion des Chemotherapeutikums über 1 Stunde alle 7 Tage über 4 Wochen), so bezieht sich der Begriff des Beginns der Verabreichung auf den jeweiligen Behandlungszyklus mit dem Chemotherapeutikum oder dessen Salz und nicht auf die erste Verabreichung des Chemotherapeutikums oder dessen Salz an das Individuum überhaupt.With the method according to the invention, the concentration of the chemotherapeutic agent and its possibly present metabolites is determined in a biological fluid sample, as it is present close to the beginning of the administration (e.g. close to the beginning of the intravenous bolus injection or infusion) of the chemotherapeutic agent or a salt of the chemotherapeutic agent, ie up to for a maximum of 60 minutes after the start of administration. The start of administration can be determined by the first contact of the chemotherapeutic agent or its salt with the individual to whom it is administered, within a treatment cycle. For example, if the individual is administered a chemotherapeutic agent or its salt as an infusion over 1 hour, the start of administration can be defined as the point in time at which the individual first comes into contact with the infusion fluid. If an individual is subjected to several treatment cycles with a chemotherapeutic agent or its salt (e.g. an infusion of the chemotherapeutic agent over 1 hour every 7 days for 4 weeks), the term of the beginning of the administration refers to the respective treatment cycle with the chemotherapeutic agent or its salt and not upon the first administration of the chemotherapy drug or its salt to the individual at all.
Soll z.B. die Konzentration in einer biologischen Flüssigkeit 10 Minuten nach Beginn einer intravenösen Bolusinjektion bestimmt werden, so kann zu diesem Zeitpunkt (10 Minuten nach Beginn der Verabreichung) dem Individuum eine biologische Flüssigkeitsprobe entnommen werden. Das erfindungsgemäße Verfahren erlaubt sodann eine Konzentrationsbestimmung innerhalb kurzer Zeit, so dass schnell ermittelt werden kann, wie die Konzentration des Chemotherapeutikums und seiner gegebenenfalls anwesenden Metabolite zum Zeitpunkt 10 Minuten nach Beginn der Verabreichung war. In einer Ausführungsform betrifft das erfindungsgemäße Verfahren ein Verfahren zur Bestimmung der Konzentration des Chemotherapeutikums und seiner gegebenenfalls anwesenden Metabolite in einer biologischen Flüssigkeit eines Individuums zu einem Zeitpunkt zwischen 0 und 40 Minuten, oder zwischen 0 und 30 Minuten nach Beginn der Verabreichung des Chemotherapeutikums oder dessen Salz an das Individuum. In einer Ausführungsform betrifft das erfindungsgemäße Verfahren ein Verfahren zur Bestimmung der Konzentration des Chemotherapeutikums und seiner gegebenenfalls anwesenden Metabolite in einer biologischen Flüssigkeit eines Individuums zu einem Zeitpunkt zwischen 0 und 15 Minuten, bevorzugt zwischen 0 und 10 Minuten oder zwischen 0 und 5 Minuten nach Beginn der Verabreichung des Chemotherapeutikums oder dessen Salz an das Individuum.If, for example, the concentration in a biological fluid is to be determined 10 minutes after the start of an intravenous bolus injection, a biological fluid sample can be taken from the individual at this point in time (10 minutes after the start of administration). The method according to the invention then allows the concentration to be determined within a short time, so that it is possible to quickly determine what the concentration of the chemotherapeutic agent and its possibly present metabolites was at the
In einer Ausführungsform betrifft das erfindungsgemäße Verfahren ein Verfahren zur Bestimmung der Konzentration an Doxorubicin und seiner gegebenenfalls anwesenden Metabolite in einer biologischen Flüssigkeitsprobe eines Individuums zu einem Zeitpunkt zwischen 0 und 12 Minuten, vorzugsweise zwischen 0 und 6 Minuten nach Beginn der Verabreichung des Chemotherapeutikums oder eines seiner Salze.In one embodiment, the method according to the invention relates to a method for determining the concentration of doxorubicin and its possibly present metabolites in a biological fluid sample of an individual at a time between 0 and 12 minutes, preferably between 0 and 6 minutes after the start of administration of the chemotherapeutic agent or one of its Salts.
In einer Ausführungsform betrifft das erfindungsgemäße Verfahren ein Verfahren zur Bestimmung der Konzentration an Epirubicin und seiner gegebenenfalls anwesenden Metabolite in einer biologischen Flüssigkeitsprobe eines Individuums zu einem Zeitpunkt zwischen 0 und 12 Minuten, vorzugsweise zwischen 0 und 6 Minuten nach Beginn der Verabreichung des Chemotherapeutikums oder eines seiner Salze.In one embodiment, the method according to the invention relates to a method for determining the concentration of epirubicin and its possibly present metabolites in a biological fluid sample of an individual at a time between 0 and 12 minutes, preferably between 0 and 6 minutes after the start of administration of the chemotherapeutic agent or one of its Salts.
In einer Ausführungsform betrifft das erfindungsgemäße Verfahren ein Verfahren zur Bestimmung der Konzentration an Idarubicin und seiner gegebenenfalls anwesenden Metabolite in einer biologischen Flüssigkeitsprobe eines Individuums zu einem Zeitpunkt zwischen 0 und 12 Minuten, vorzugsweise zwischen 0 und 6 Minuten nach Beginn der Verabreichung des Chemotherapeutikums oder eines seiner Salze.In one embodiment, the method according to the invention relates to a method for determining the concentration of idarubicin and its possibly present metabolites in a biological fluid sample of an individual at a time between 0 and 12 minutes, preferably between 0 and 6 minutes after the start of administration of the chemotherapeutic agent or one of its Salts.
In einer Ausführungsform betrifft das erfindungsgemäße Verfahren ein Verfahren zur Bestimmung der Konzentration an Daunorubicin und seiner gegebenenfalls anwesenden Metabolite in einer biologischen Flüssigkeitsprobe eines Individuums zu einem Zeitpunkt zwischen 0 und 12 Minuten, vorzugsweise zwischen 0 und 6 Minuten nach Beginn der Verabreichung des Chemotherapeutikums oder eines seiner Salze.In one embodiment, the method according to the invention relates to a method for determining the concentration of daunorubicin and its any metabolites present in a biological fluid sample of an individual at a point in time between 0 and 12 minutes, preferably between 0 and 6 minutes after the start of administration of the chemotherapeutic agent or one of its salts.
In einer Ausführungsform betrifft das erfindungsgemäße Verfahren ein Verfahren zur Bestimmung der Konzentration an Etoposid und seiner gegebenenfalls anwesenden Metabolite in einer biologischen Flüssigkeitsprobe eines Individuums zu einem Zeitpunkt zwischen 0 und 60 Minuten, vorzugsweise zwischen 0 und 45 Minuten nach Beginn der Verabreichung des Chemotherapeutikums oder eines seiner Salze.In one embodiment, the method according to the invention relates to a method for determining the concentration of etoposide and its possibly present metabolites in a biological fluid sample of an individual at a time between 0 and 60 minutes, preferably between 0 and 45 minutes after the start of administration of the chemotherapeutic agent or one of its Salts.
In einer Ausführungsform betrifft das erfindungsgemäße Verfahren ein Verfahren zur Bestimmung der Konzentration an 5-Fluorouracil und seiner gegebenenfalls anwesenden Metabolite in einer biologischen Flüssigkeitsprobe eines Individuums zu einem Zeitpunkt zwischen 0 und 16 Minuten, vorzugsweise zwischen 0 und 8 Minuten nach Beginn der Verabreichung des Chemotherapeutikums oder eines seiner Salze.In one embodiment, the method according to the invention relates to a method for determining the concentration of 5-fluorouracil and its possibly present metabolites in a biological fluid sample of an individual at a time between 0 and 16 minutes, preferably between 0 and 8 minutes after the start of administration of the chemotherapeutic agent or one of its salts.
In einer Ausführungsform betrifft das erfindungsgemäße Verfahren ein Verfahren zur Bestimmung der Konzentration an Fludarabin und seiner gegebenenfalls anwesenden Metabolite in einer biologischen Flüssigkeitsprobe eines Individuums zu einem Zeitpunkt zwischen 0 und 5 Minuten, vorzugsweise zwischen 0 und 2,5 Minuten nach Beginn der Verabreichung des Chemotherapeutikums oder eines seiner Salze.In one embodiment, the method according to the invention relates to a method for determining the concentration of fludarabine and its possibly present metabolites in a biological fluid sample of an individual at a time between 0 and 5 minutes, preferably between 0 and 2.5 minutes after the start of administration of the chemotherapeutic agent or one of its salts.
In einer Ausführungsform betrifft das erfindungsgemäße Verfahren ein Verfahren zur Bestimmung der Konzentration an Chlorambucil und seiner gegebenenfalls anwesenden Metabolite in einer biologischen Flüssigkeitsprobe eines Individuums zu einem Zeitpunkt zwischen 0 und 60 Minuten, vorzugsweise zwischen 0 und 45 Minuten nach Beginn der Verabreichung des Chemotherapeutikums oder eines seiner Salze.In one embodiment, the method according to the invention relates to a method for determining the concentration of chlorambucil and its possibly present metabolites in a biological fluid sample of an individual at a time between 0 and 60 minutes, preferably between 0 and 45 minutes after the start of administration of the chemotherapeutic agent or one of its Salts.
Metabolite sind Produkte, die durch Umwandlung von Arzneistoffen (Chemotherapeutikum) durch Enzymsysteme mit der Zeit im Körper des Individuums entstehen. Beispielhaft zu nennen sind durch Oxidation oder Reduktion oder molekülspaltende Prozesse wie Hydrolyse aus dem Arzneistoff entstehende Produkte, oder durch Umwandlung in Derivate entstehende Stoffe, indem der Arzneistoff an körpereigene Stoffe gebunden wird (Glucuronsäure-Konjugation, Glucosid-Konjugation, Hippursäuresynthese, Glutamin-Konjugation, Methylierung, Acetylierung). Hauptmetabolite des Doxorubicin im menschlichen Körper sind z.B. Doxorubicinol, sowie die 7-deoxy-Doxorubicin- und 7-deoxy-Doxorubicinolaglycone.Metabolites are products that result from the conversion of drugs (chemotherapeutic agents) by enzyme systems over time in the body of the individual. Examples include products resulting from oxidation or reduction or molecular-splitting processes such as hydrolysis, or substances resulting from conversion into derivatives by binding the drug to the body's own substances (glucuronic acid conjugation, glucoside conjugation, hippuric acid synthesis, glutamine conjugation, Methylation, acetylation). The main metabolites of doxorubicin in the human body are e.g. doxorubicinol, as well as the 7-deoxy-doxorubicin and 7-deoxy-doxorubicinol aglycones.
Unter den Messbedingungen des erfindungsgemäßen Verfahrens können bei Bestrahlung mit Anregungslicht neben dem Chemotherapeutikum (das abhängig von den Messbedingungen z.B. auch in protonierter oder deprotonierter Form vorliegen kann) in der biologischen Flüssigkeit gegebenenfalls anwesende Metabolite zum gemessenen Fluoreszenzsignal beitragen, wenn nicht nur das Chemotherapeutikum bei Bestrahlung mit Anregungslicht ein Fluoreszenzsignal ausstrahlt sondern auch anwesende Metabolite des Chemotherapeutikums. Im erfindungsgemäßen Verfahren zur Konzentrationsbestimmung des Chemotherapeutikums und seiner gegebenenfalls anwesenden Metabolite sind unter dem Begriff Metabolite somit nur solche Metabolite zu verstehen, die unter den Messbedingungen auch zum Fluoreszenzsignal beitragen. Gerade bei Miterfassung aktiver Metabolite ist dies aber kein Nachteil des Verfahrens. Außerdem sind bei einer deutlich geringeren Metabolisierungsrate als der primären Abbaurate des Chemotherapeutikums die Metabolite z.B. zur Bestimmung der maximalen Plasmakonzentration und der primären Abbaurate des Chemotherapeutikums von untergeordneter Bedeutung.Under the measurement conditions of the method according to the invention, in addition to the chemotherapeutic agent (which, depending on the measurement conditions, can also be present in protonated or deprotonated form, for example) in the biological fluid, metabolites that may be present in the biological fluid can contribute to the measured fluorescence signal when irradiated with excitation light, if not only the chemotherapeutic agent with irradiation Excitation light emits a fluorescence signal but also present metabolites of the chemotherapeutic agent. In the method according to the invention for determining the concentration of the chemotherapeutic agent and its metabolites which may be present, the term metabolites is therefore only to be understood as meaning those metabolites which also contribute to the fluorescence signal under the measurement conditions. However, this is not a disadvantage of the method, especially when also including active metabolites. In addition, if the metabolism rate is significantly lower than the primary breakdown rate of the chemotherapeutic agent, the metabolites, e.g. for determining the maximum plasma concentration and the primary breakdown rate of the chemotherapeutic agent, are of minor importance.
Im Folgenden wird zum Teil verkürzt nur von der Konzentrationsbestimmung des Chemotherapeutikums in einer biologischen Flüssigkeitsprobe eines Individuums gesprochen anstelle des längeren Ausdrucks der Konzentrationsbestimmung des Chemotherapeutikums und seiner gegebenenfalls anwesenden Metabolite.In the following, the determination of the concentration of the chemotherapeutic agent in a biological fluid sample of an individual will only be referred to in abbreviated form, instead of the longer expression of the concentration determination of the chemotherapeutic agent and its possibly present metabolites.
Vorzugsweise handelt es sich bei der biologischen Flüssigkeitsprobe um eine Flüssigkeitsprobe eines Individuums, das mit einer Monochemotherapie behandelt wird, d.h. dass in der Flüssigkeitsprobe nur ein Chemotherapeutikum und gegebenenfalls Metabolite des Chemotherapeutikums vorhanden sind. Vorzugsweise handelt es sich um eine Monotherapie mit Doxorubicin, Epirubicin, Idarubicin oder Daunorubicin, oder ein Salz derer, insbesondere Doxorubicin oder ein Salz des Doxorubicins.The biological fluid sample is preferably a fluid sample from an individual who is being treated with monochemotherapy, i.e. only one chemotherapeutic agent and possibly metabolites of the chemotherapeutic agent are present in the fluid sample. It is preferably a monotherapy with doxorubicin, epirubicin, idarubicin or daunorubicin, or a salt thereof, in particular doxorubicin or a salt of doxorubicin.
Wird in einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens die Konzentration an Etoposid und dessen gegebenenfalls anwesender Metabolite bzw. von Fludarabin und dessen gegebenenfalls anwesender Metabolite in einer biologischen Flüssigkeitsproben eines Individuums zu einem Zeitpunkt zwischen 0 und 60 Minuten nach Beginn der Verabreichung von Etoposid bzw. Fludarabin oder eines der Salze an das Individuum bestimmt, so kann das Etoposid bzw. Fludarabin selbstverständlich z.B. auch in Form des Etoposidphosphats bzw. in Form des Fludarabinphosphats verabreicht werden.If, in one embodiment of the method according to the invention, the concentration of etoposide and its possibly present metabolites or of fludarabine and its possibly present metabolites in a biological fluid sample of an individual at a point in time between 0 and 60 minutes after the start of the administration of etoposide or fludarabine or a If the salts are determined for the individual, the etoposide or fludarabine can of course also be administered, for example, in the form of the etoposide phosphate or in the form of the fludarabine phosphate.
Das erfindungsgemäße Verfahren betrifft bevorzugt ein Verfahren, wobei das Chemotherapeutikum Doxorubicin, Epirubicin, Idarubicin oder Daunorubicin ist. Bevorzugt ist das Chemotherapeutikum Doxorubicin. In letzterem Fall betrifft das erfindungsgemäße Verfahren somit ein Verfahren zur Bestimmung der Konzentration von Doxorubicin und seiner gegebenenfalls anwesenden Metabolite in einer biologischen Flüssigkeitsprobe eines Individuums zu einem Zeitpunkt zwischen 0 und 60 Minuten nach Beginn der Verabreichung von Doxorubicin oder von einem Salz des Doxorubicins, z.B. von Doxorubicinhydrochlorid, an das Individuum.The method according to the invention preferably relates to a method in which the chemotherapeutic agent is doxorubicin, epirubicin, idarubicin or daunorubicin. The chemotherapeutic agent doxorubicin is preferred. In the latter case, the method according to the invention thus relates to a method for determining the concentration of doxorubicin and its possibly present metabolites in a biological fluid sample of an individual at a point in time between 0 and 60 minutes after Beginning administration of doxorubicin or a salt of doxorubicin, for example doxorubicin hydrochloride, to the individual.
In einer Ausführungsform betrifft das erfindungsgemäße Verfahren ein Verfahren, wobei das Chemotherapeutikum oder eines seiner Salze dem Individuum als liposomale Zubereitung verabreicht wird. Bevorzugt ist das Chemotherapeutikum in diesem Fall Doxorubicin, Epirubicin, Idarubicin oder Daunorubicin, insbesondere Doxorubicin. Liposomale Zubereitungen von Chemotherapeutika bzw. deren Salzen sind z.B. bekannt unter den Handelsnamen Caelyx, Doxil oder Myocet.In one embodiment, the method according to the invention relates to a method in which the chemotherapeutic agent or one of its salts is administered to the individual as a liposomal preparation. In this case, the chemotherapeutic agent is preferably doxorubicin, epirubicin, idarubicin or daunorubicin, in particular doxorubicin. Liposomal preparations of chemotherapeutic agents and their salts are known, for example, under the trade names Caelyx, Doxil or Myocet.
Die biologische Flüssigkeitsprobe kann z.B. eine Blutprobe, Serumprobe oder Plasmaprobe sein, vorzugsweise eine Plasmaprobe. Die biologische Flüssigkeitsprobe kann Antikoagulanzien enthalten. Bei der Blut- oder Plasmaprobe kann es sich z.B. um eine mit EDTA antikoagulierte Probe handeln. Wird einem Individuum z.B. 5 Minuten nach Beginn der Verabreichung eines Chemotherapeutikums oder dessen Salz Blut entnommen, kann daraus eine Plasmaprobe gewonnen werden, und die Konzentration des Chemotherapeutikums und seiner gegebenenfalls anwesenden Metabolite in der Plasmaprobe zum Zeitpunkt 5 Minuten nach Beginn der Verabreichung des Chemotherapeutikums kann bestimmt werden.The biological fluid sample can be, for example, a blood sample, serum sample or plasma sample, preferably a plasma sample. The biological fluid sample can contain anticoagulants. The blood or plasma sample can be, for example, a sample that has been anticoagulated with EDTA. If, for example, blood is taken from an individual 5 minutes after the start of administration of a chemotherapeutic agent or its salt, a plasma sample can be obtained from it, and the concentration of the chemotherapeutic agent and its possibly present metabolites in the plasma sample at the point in
Erfindungsgemäß ist ein Verfahren bevorzugt, wobei das Abtrennen von in der Flüssigkeitsprobe enthaltenen Proteinen durch Ausfällen der Proteine mit einem Fällungsreagenz und Zentrifugation oder Filtration der Flüssigkeitsprobe erfolgt, wobei das Fällungsreagenz ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Trichloressigsäure, Methanol, Ethanol, Acetonitril, Zinksulfat und Mischungen von zwei oder mehr dieser Substanzen. Besonders bevorzugt erfolgt das Abtrennen von in der Flüssigkeitsprobe enthaltenen Proteinen im erfindungsgemäßen Verfahren durch Ausfällen der Proteine mit einem Fällungsreagenz wie zuvor beschrieben und Zentrifugation der Flüssigkeitsprobe. Zinksulfat wird als Fällungsreagenz vorzugweise in verdünnter Natronlauge eingesetzt, z.B. 10% w/v Zinksulfat in 0,25M NaOH. Trichloressigsäure wird als Fällungsreagenz vorzugsweise als wässrige Trichloressigsäurelösung eingesetzt und ist besonders bevorzugt. Es kann z.B. 3M wässrige Trichloressigsäure eingesetzt werden. In einer Ausführungsform ist das Fällungsreagenz Methanol, Ethanol, Acetonitril oder Trichloressigsäure (z.B. als 3M wässrige Trichloressigsäure). Sofern Mischungen als Fällungsreagenz benutzt werden, sind Mischungen aus 2 Substanzen bevorzugt, z.B. Zinksulfat (z.B. als 10% w/v Zinksulfat in 0,25M NaOH)/Methanol.According to the invention, a method is preferred in which the proteins contained in the liquid sample are separated off by precipitating the proteins with a precipitation reagent and centrifugation or filtration of the liquid sample, the precipitation reagent being selected from the group consisting of trichloroacetic acid, methanol, ethanol, acetonitrile, zinc sulfate and Mixtures of two or more of these substances. In the method according to the invention, the proteins contained in the liquid sample are particularly preferably separated off by precipitating the proteins with a precipitation reagent as described above and centrifuging the liquid sample. Zinc sulphate is preferably used as a precipitation reagent in dilute sodium hydroxide solution, e.g. 10% w / v zinc sulphate in 0.25M NaOH. Trichloroacetic acid is used as the precipitation reagent, preferably as an aqueous trichloroacetic acid solution, and is particularly preferred. For example, 3M aqueous trichloroacetic acid can be used. In one embodiment, the precipitation reagent is methanol, ethanol, acetonitrile or trichloroacetic acid (e.g. as 3M aqueous trichloroacetic acid). If mixtures are used as the precipitation reagent, mixtures of 2 substances are preferred, e.g. zinc sulfate (e.g. as 10% w / v zinc sulfate in 0.25M NaOH) / methanol.
Durch das Fällungsreagenz wird eine Präzipitation der Proteine bewirkt. Die im Zusammenhang mit dem Ausfällen von Proteinen beschriebene Zentrifugation oder Filtration dient sodann dazu, die präzipitierten (ausgefällten) Proteine abzutrennen. Zentrifugations- und Filtrationsverfahren haben gemeinsam, dass sie sich die große Größe bzw. das hohe Gewicht der (ausgefällten) Proteine für deren Abtrennung zu Nutze machen. Durch die Abtrennung der Proteine wird der Hintergrund für die Fluoreszenzmessung minimiert. Das Abtrennen von in der Flüssigkeitsprobe enthaltenen Proteinen ist ein mit einfachen Mitteln und routinemäßig leicht durchführbarer Verfahrensschritt, der sich z.B. von komplizierteren Bestimmungsverfahren für Chemotherapeutika in biologischen Flüssigkeitsproben unterscheidet, die auf einer (spezifischen) Isolation der Chemotherapeutika aus dem Rest einer Probe basieren (beispielhaft sei eine Isolation von Anthrazyklinen durch Bindung an eine DNA-„Sonde“ erwähnt).The precipitation reagent causes the proteins to be precipitated. The centrifugation or filtration described in connection with the precipitation of proteins is then used to separate the precipitated (precipitated) proteins. Centrifugation and filtration processes have in common that they make use of the large size or high weight of the (precipitated) proteins for their separation. By separating the proteins, the background for the fluorescence measurement is minimized. The separation of proteins contained in the liquid sample is a process step that can be carried out easily and routinely with simple means, which differs, for example, from more complicated determination methods for chemotherapeutic agents in biological fluid samples, which are based on a (specific) isolation of the chemotherapeutic agents from the rest of a sample (for example mentioned isolation of anthracyclines by binding to a DNA “probe”).
Das erfindungsgemäße Verfahren betrifft z.B. ein Verfahren, wobei das Abtrennen von in der Flüssigkeitsprobe enthaltenen Proteinen durch Ausfällen der Proteine mit einem Fällungsreagenz und Zentrifugation der Flüssigkeitsprobe erfolgt, wobei das Fällungsreagenz Trichloressigsäure ist.The method according to the invention relates, for example, to a method in which the proteins contained in the liquid sample are separated off by precipitating the proteins with a precipitation reagent and centrifugation of the liquid sample, the precipitation reagent being trichloroacetic acid.
Die Zentrifugation nach Ausfällen der Proteine mit einem Fällungsreagenz im erfindungsgemäßen Verfahren zur Bestimmung der Konzentration eines Chemotherapeutikums wird vorzugsweise bei 12000g oder weniger ausgeführt, z.B. 8000-12000g. Es wurde festgestellt, dass eine Zentrifugation bei 12000g ausreicht bzw. eine ausgezeichnete Probenvorbereitung für eine anschließende Fluroreszenzmessung aus dem Überstand mit wenig Hintergrundfluoreszenz und hoher Robustheit ermöglicht. Dies ermöglicht auch die Verwendung einer einfachen Tischzentrifuge im erfindungsgemäßen Verfahren, die häufig nicht für eine Zentrifugation bei viel höherer Beschleunigung geeignet ist.The centrifugation after precipitation of the proteins with a precipitation reagent in the method according to the invention for determining the concentration of a chemotherapeutic agent is preferably carried out at 12000 g or less, e.g. 8000-12000 g. It was found that centrifugation at 12,000 g is sufficient or enables excellent sample preparation for a subsequent fluorescence measurement from the supernatant with little background fluorescence and high robustness. This also enables the use of a simple table-top centrifuge in the method according to the invention, which is often not suitable for centrifugation at a much higher acceleration.
In einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens, wobei das Abtrennen von in der Flüssigkeitsprobe enthaltenen Proteinen durch Ausfällen der Proteine mit einem Fällungsreagenz und Zentrifugation der Flüssigkeitsprobe erfolgt, wobei das Fällungsreagenz ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Trichloressigsäure, Methanol, Ethanol, Acetonitril, Zinksulfat und Mischungen von zwei oder mehr dieser Substanzen, wird für 2 Minuten oder weniger lange zentrifugiert. In dieser Ausführungsform ist das Fällungsreagenz vorzugsweise Trichloressigsäure. Im erfindungsgemäßen Verfahren, wobei das Abtrennen von in der Flüssigkeitsprobe enthaltenen Proteinen durch Ausfällen der Proteine mit einem zuvor bezeichneten Fällungsreagenzien erfolgt, vorzugsweise Trichloressigsäure, kann z.B. für 2 min bei 12000g zentrifugiert werden. Dies gilt insbesondere bei einem Probenvolumen von 1,5 ml oder weniger.In one embodiment of the method according to the invention, the proteins contained in the liquid sample are separated off by precipitating the proteins with a precipitation reagent and centrifugation of the liquid sample, the precipitation reagent being selected from the group consisting of trichloroacetic acid, methanol, ethanol, acetonitrile, zinc sulfate and mixtures two or more of these substances are centrifuged for 2 minutes or less. In this embodiment, the precipitation reagent is preferably trichloroacetic acid. In the method according to the invention, in which the proteins contained in the liquid sample are separated off by precipitating the proteins with a previously described precipitation reagent, preferably trichloroacetic acid, centrifugation can be carried out for 2 min at 12,000 g, for example. This applies in particular to a sample volume of 1.5 ml or less.
Eine kurze Zentrifugationszeit ermöglicht eine sehr schnelle Konzentrationsbestimmung des Chemotherapeutikums in der biologischen Flüssigkeitsprobe, z.B. in einer Blutprobe oder Plasmaprobe und ist besonders vorteilhaft, um z.B. den Blutspiegel oder den Plasmaspiegel eines Chemotherapeutikums bei einem Individuum während (z.B. einer Infusion) oder zeitnah zu der Verabreichung eines Chemotherapeutikums oder dessen Salz bestimmen zu können. Aufgrund der Messergebnisse kann z.B. eine Dosisanpassung bei der Infusion vorgenommen werden oder nach einer Bolusinjektion des Chemotherapeutikums oder seines Salzes kann z.B. nachdosiert werden, falls zu niedrige Blutspiegel oder Plasmaspiegel gemessen werden.A short centrifugation time enables the concentration of the chemotherapeutic agent to be determined very quickly in the biological fluid sample, e.g. in a blood sample or plasma sample, and is particularly advantageous for determining e.g. the blood level or the plasma level of a chemotherapeutic agent in an individual during (e.g. an infusion) or close to the administration of a To be able to determine chemotherapy drug or its salt. On the basis of the measurement results, for example, the dose can be adjusted during the infusion, or after a bolus injection of the chemotherapeutic agent or its salt, for example, additional dosing can be made if the blood or plasma levels are measured which are too low.
Vorzugsweise wird das erfindungsgemäße Verfahren zur Konzentrationsbestimmung eines Chemotherapeutikums bei Raumtemperatur, d.h. 15-25°C durchgeführt. Eine Kühlung, z.B. auf 0-4°C, der zu untersuchenden biologischen Flüssigkeitsproben während der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist nicht notwendig und wird deshalb bevorzugt auch nicht ausgeführt. Dies ermöglicht es wiederum das Verfahren einfach und unkompliziert zu halten und dennoch eine zuverlässige Bestimmung der Chemotherapeutikumskonzentration in einer biologischen Flüssigkeitsprobe zu erreichen.The method according to the invention for determining the concentration of a chemotherapeutic agent is preferably carried out at room temperature, i.e. 15-25 ° C. Cooling, e.g. to 0-4 ° C, of the biological fluid samples to be examined while the method according to the invention is being carried out is not necessary and is therefore preferably not carried out either. This in turn makes it possible to keep the method simple and uncomplicated and still achieve a reliable determination of the chemotherapeutic agent concentration in a biological fluid sample.
In einer Ausführungsform kann mit der Abtrennung von in der biologischen Flüssigkeitsprobe enthaltenen Proteinen auch gleichzeitig ein Abtrennen von in der Flüssigkeitsprobe enthaltenen Zellen erfolgen. Es wurde überraschend gefunden, dass auf einen der Proteinabtrennung vorgeschalteten separaten Schritt der Zellabtrennung aus einer biologischen Flüssigkeitsprobe, z.B. Zellabtrennung aus einer Blutprobe zum Erhalt einer Plasmaprobe, verzichtet werden kann, um die Chemotherapeutikumskonzentration bestimmen zu können. Erfindungsgemäß wird unter einer Blutprobe bevorzugt eine Vollblutprobe verstanden.In one embodiment, with the separation of proteins contained in the biological fluid sample, a separation of cells contained in the fluid sample can also take place at the same time. It was surprisingly found that a separate step of cell separation from a biological fluid sample preceding the protein separation, e.g. cell separation from a blood sample to obtain a plasma sample, can be dispensed with in order to be able to determine the chemotherapeutic agent concentration. According to the invention, a blood sample is preferably understood to be a whole blood sample.
In einer Ausführungsform kann die biologische Flüssigkeitsprobe, z.B. Blutprobe, direkt mit dem Fällungsreagenz, bevorzugt Trichloressigsäure, versetzt werden, (vgl.
Es wurde gefunden, dass die Hintergrundfluoreszenz der Flüssigkeitsprobe nach der Abtrennung von in der Flüssigkeitsprobe enthaltenen Proteinen im erfindungsgemäßen Verfahren gering ist, so dass eine schnelle und einfache fluorometrische Konzentrationsbestimmung von Chemotherapeutika in der Flüssigkeitsprobe erfolgen kann.
Die Tatsache, dass das erfindungsgemäße Verfahren auch über eine gute Robustheit verfügt, ergibt sich ferner aus
Aus
Es ist aber auch möglich, falls gewünscht, das individuelle Hintergrundsignal in der biologischen Flüssigkeitsprobe, z.B. Plasmaprobe, eines einzelnen Patienten zu berücksichtigen. Dazu kann von dem Patienten, in dessen biologischer Flüssigkeitsprobe die Konzentration eines Chemotherapeutikums und seiner gegebenenfalls anwesenden Metabolite erfindungsgemäß bestimmt werden soll, z.B. unmittelbar vor Verabreichung des Chemotherapeutikums oder dessen Salz eine Flüssigkeitsprobe (z.B. Plasmaprobe) gewonnen werden (sogenannte Nullprobe) und deren Fluoreszenz bestimmt werden, nachdem die Nullprobe den gleichen Verfahrensschritten unterzogen wurde, wie die Flüssigkeitsprobe (im Beispiel: Plasmaprobe), die nach Verabreichung des Chemotherapeutikums entnommen wird und in der die Konzentration des Chemotherapeutikums bestimmt werden soll. Die Differenz des Messsignals zwischen der Nullprobe und der Flüssigkeitsprobe nach Verabreichung des Chemotherapeutikums oder dessen Salz kann dann auf das Chemotherapeutikums und dessen gegebenenfalls anwesende Metabolite zurückgeführt werden.However, it is also possible, if desired, to take into account the individual background signal in the biological fluid sample, for example plasma sample, of an individual patient. For this purpose, a liquid sample (e.g. plasma sample) can be obtained from the patient in whose biological fluid sample the concentration of a chemotherapeutic agent and its possibly present metabolites are to be determined according to the invention, e.g. immediately before administration of the chemotherapeutic agent or its salt (so-called zero sample) and its fluorescence can be determined after the blank sample has been subjected to the same procedural steps as the liquid sample (in the example: plasma sample), which is taken after administration of the chemotherapeutic agent and in which the concentration of the Chemotherapy drug should be determined. The difference in the measurement signal between the blank sample and the liquid sample after administration of the chemotherapeutic agent or its salt can then be traced back to the chemotherapeutic agent and its metabolites which may be present.
Vorzugsweise sind in der pharmazeutischen Formulierung, mit der das Chemotherapeutikum oder dessen Salz verabreicht wird, keine Substanzen enthalten, die in der biologischen Flüssigkeitsprobe des Individuums bei Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens unter Messbedingungen neben dem Chemotherapeutikum oder gegebenenfalls dessen anwesenden Metabolite auch zum Fluoreszenzsignal beitragen. Sollten zum Messsignal beitragende Substanzen vorhanden sein, so sollten solche Substanzen nur in einer solchen Menge vorhanden sein, dass sie im erfindungsgemäßen Verfahren unter den gewählten Messbedingungen nur zu weniger als als 1% des gemessenen Fluoreszenzsignals der Flüssigkeitsprobe beitragen nach Abzug eines eventuellen Fluoreszenzsignals einer Nullprobe.The pharmaceutical formulation with which the chemotherapeutic agent or its salt is administered preferably does not contain any substances which, in addition to the chemotherapeutic agent or possibly its metabolites, also contribute to the fluorescence signal in the biological fluid sample of the individual when the method according to the invention is carried out under measurement conditions. If substances that contribute to the measurement signal are present, such substances should only be present in such an amount that they only contribute to less than 1% of the measured fluorescence signal of the liquid sample in the method according to the invention under the selected measurement conditions after subtracting any fluorescence signal from a blank sample.
Vorteilhaft für die Bestimmung von geringen Chemotherapeutikumskonzentrationen in biologischen Flüssigkeitsproben ist das erfindungsgemäße Verfahren auch insofern als dass das Fällungsreagenz, gegebenenfalls nach Verdünnung mit Wasser oder als Lösung in Wasser oder verdünnter Natronlauge, in einem Volumenverhältnis von nur 1:4 oder sogar in einem geringeren Volumenverhältnis zum Volumen der biologischen Flüssigkeitsprobe verwendet werden kann. Es kann z.B. in einem Volumenverhältnis von 1:5 oder in einem noch geringeren Volumenverhältnis zum Volumen der biologischen Flüssigkeitsprobe verwendet werden. Es kann z.B. auch in einem Volumenverhältnis von 1:10 zum Volumen der biologischen Flüssigkeitsprobe oder in einem noch geringeren Volumenverhältnis verwendet werden.The method according to the invention is also advantageous for the determination of low chemotherapeutic agent concentrations in biological fluid samples insofar as the precipitation reagent, optionally after dilution with water or as a solution in water or dilute sodium hydroxide solution, in a volume ratio of only 1: 4 or even in a lower volume ratio to Volume of the biological fluid sample can be used. For example, it can be used in a volume ratio of 1: 5 or in an even lower volume ratio to the volume of the biological fluid sample. For example, it can also be used in a volume ratio of 1:10 to the volume of the biological fluid sample or in an even lower volume ratio.
In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Konzentrationsbestimmung von Chemotherapeutika, z.B. von Anthrazyklinen wie Doxorubicin, und deren gegebenenfalls anwesenden Metaboliten in einer Plasmaprobe ist das Fällungsreagenz wässrige 3M Trichloressigsäure. Diese wird vorzugsweise im Volumenverhältnis 1:4 bis 1:5 zur Plasmaprobe eingesetzt, welche z.B. nach Verabreichung eines Anthrazyklinderivats wie z.B. Doxorubicin oder dessen Salz an das Individuum gewonnen wird. In einer anderen Ausführungsform wird sie im Volumenverhältnis 1:4 oder weniger, z.B: 1:10 oder weniger zur Plasmaprobe eingesetzt. Die Flüssigkeitsprobe kann optional nach der Abtrennung der gefällten Proteine durch Zentrifugation oder Filtration mit Wasser verdünnt werden, bevor die Messung des Fluoreszenzsignals erfolgt.In a preferred embodiment of the method according to the invention for determining the concentration of chemotherapeutic agents, e.g. of anthracyclines such as doxorubicin, and their metabolites which may be present in a plasma sample, the precipitation reagent is aqueous 3M trichloroacetic acid. This is preferably used in a volume ratio of 1: 4 to 1: 5 to the plasma sample, which is obtained, for example, after administration of an anthracycline derivative such as doxorubicin or its salt to the individual. In another embodiment, it is used in a volume ratio of 1: 4 or less, for example 1:10 or less, to the plasma sample. The liquid sample can optionally be diluted with water after the separation of the precipitated proteins by centrifugation or filtration before the measurement of the fluorescence signal takes place.
In einer Ausführungsform ist die vorliegende Erfindung auf ein Verfahren zur Konzentrationsbestimmung von Doxorubicin, Epirubicin, Idarubicin und Daunorubicin in einer biologischen Flüssigkeitsprobe gerichtet, wobei das Abtrennen von in der Flüssigkeitsprobe enthaltenen Proteinen durch Ausfällen und Zentrifugation bei 12000g oder weniger für 2 Minuten oder weniger erfolgt, wobei das Fällungsreagenz Trichloressigsäure ist und wobei die biologische Flüssigkeitsprobe während der Durchführung des Verfahrens nicht gekühlt wird, z.B. auf 0-4°C, und wobei Trichloressigsäure als wässrige Lösung in einem Volumenverhältnis von 1:4 oder weniger zum Volumen der biologischen Flüssigkeitsprobe verwendet wird. In dieser Ausführungsform wird die Flüssigkeitsprobe zur Messung des Fluoreszenzsignals vorzugsweise mit Anregungslicht bestrahlt, das eine Wellenlänge im Bereich von 470-475 nm hat und das Messen des Fluoreszenzsignals kann z.B. bei einer Wellenlänge von 555 nm erfolgen.In one embodiment, the present invention is directed to a method for determining the concentration of doxorubicin, epirubicin, idarubicin and daunorubicin in a biological fluid sample, the proteins contained in the fluid sample being separated off by precipitation and centrifugation at 12,000 g or less for 2 minutes or less, wherein the precipitation reagent is trichloroacetic acid and wherein the biological fluid sample is not cooled during the implementation of the method, for example to 0-4 ° C, and wherein trichloroacetic acid is used as an aqueous solution in a volume ratio of 1: 4 or less to the volume of the biological fluid sample. In this embodiment, the liquid sample for measuring the fluorescence signal is preferably irradiated with excitation light which has a wavelength in the range of 470-475 nm and the measurement of the fluorescence signal can be carried out, for example, at a wavelength of 555 nm.
Zum erfindungsgemäßen Verfahren zur Konzentrationsbestimmung von Chemotherapeutika gehören auch ein Verfahren, bei dem keine weiteren Schritte zur Abtrennung oder Auftrennung der Flüssigkeitsprobe in einzelne Bestandteile oder Gruppen von Bestandteilen vorgenommen werden nach der Abtrennung von in der Flüssigkeitsprobe enthaltenen Proteinen sowie ein Verfahren, wobei keine weiteren Schritte zur Abtrennung oder Auftrennung der Flüssigkeitsprobe in einzelne Bestandteile oder Gruppen von Bestandteilen vorgenommen werden mit Ausnahme des Schrittes zum Abtrennen von in der Flüssigkeitsprobe enthaltenen Proteinen. Dies spiegelt die besondere Einfachheit des Verfahrens wieder, das auf wenigen Verfahrensschritten beruht. Vorzugsweise werden mit Ausnahme des Fällungsreagenz und gegebenenfalls einer Verdünnung der Flüssigkeitsprobe mit einem Fällungsreagenz oder Wasser im erfindungsgemäßen Verfahren auch keine weiteren Reagenzien zur Flüssigkeitsprobe hinzugegeben. Gegebenenfalls ist es auch bevorzugt, dass zur Flüssigkeitsprobe mit Ausnahme des Fällungsreagenz und einer Verdünnung der Flüssigkeitsprobe mit einem Puffer und/oder Wasser im erfindungsgemäßen Verfahren keine weiteren Reagenzien zur Flüssigkeitsprobe hinzugeben werden. Es ist auch möglich, dass zur Flüssigkeitsprobe mit Ausnahme des Fällungsreagenz desweiteren nur noch Wasser oder ein Mittel zur pH-Einstellung zugegeben wird und diese Zugabe nach dem Abtrennen von in der Flüssigkeitsprobe enthaltenen Proteinen erfolgt. Es kann z.B. NaOH oder Wasser hinzugegeben werden, darüberhinaus werden jedoch keine weiteren Reagenzien zugegeben.The method according to the invention for determining the concentration of chemotherapeutic agents also includes a method in which no further steps for separating or separating the liquid sample into individual constituents or groups of constituents are carried out after the separation of the liquid sample contained proteins and a method in which no further steps for separating or separating the liquid sample into individual components or groups of components are carried out with the exception of the step for separating proteins contained in the liquid sample. This reflects the particular simplicity of the process, which is based on a few process steps. With the exception of the precipitation reagent and optionally a dilution of the liquid sample with a precipitation reagent or water in the method according to the invention, no further reagents are preferably added to the liquid sample. It is optionally also preferred that, with the exception of the precipitation reagent and a dilution of the liquid sample with a buffer and / or water in the method according to the invention, no further reagents are added to the liquid sample for the liquid sample. It is also possible that, with the exception of the precipitation reagent, only water or an agent for pH adjustment is added to the liquid sample and this addition takes place after the proteins contained in the liquid sample have been separated off. For example, NaOH or water can be added, but no further reagents are added.
Aufgrund der Einfachheit des Verfahrens ist dieses auch auf einer miniaturisierten Messeinheit durchführbar. Eine solche Messeinheit benötigt nur geringe Mengen einer biologischen Flüssigkeitsprobe des Patienten, was zu einer Entlastung des Patienten führt. Eine solche Messeinheit kann z.B. über eine Lanzette mit einer Probenaufnahmekapillare verfügen, so dass von der Fingerkuppe eine kleine Blutmenge gewonnen werden kann. Aus dem Blut kann über bekannte Methoden eine Plasmaprobe gewonnen werden (siehe z.B.
In einer Ausführungsform betrifft das erfindungsgemäße Verfahren ein Verfahren, wobei das Chemotherapeutikum Doxorubicin, Epirubicin, Idarubicin oder Daunorubicin ist, und wobei die Flüssigkeitsprobe mit Anregungslicht bestrahlt wird, das eine Wellenlänge im Bereich von 430-510 nm hat, und wobei das Messen des Fluoreszenzsignals bei einer Wellenlänge im Bereich von 530-600 nm erfolgt. Die Flüssigkeitsprobe kann z.B. mit Anregungslicht bestrahlt werden, das eine Wellenlänge im Bereich von 470-475 nm hat und das Messen des Fluoreszenzsignals kann z.B. bei einer Wellenlänge von 555 nm erfolgen. Bevorzugt wird zur Messung ein Fluoreszenzspektrophotometer verwendet, wobei sowohl für das Anregungslicht als auch für die Messung des Fluoreszenzsignals Schlitzweiten von 10 nm oder weniger, z.B. von 1-10 nm eingesetzt werden.In one embodiment, the method according to the invention relates to a method in which the chemotherapeutic agent is doxorubicin, epirubicin, idarubicin or daunorubicin, and in which the liquid sample is irradiated with excitation light having a wavelength in the range of 430-510 nm, and in which the measurement of the fluorescence signal is at a wavelength in the range of 530-600 nm takes place. For example, the liquid sample can be irradiated with excitation light that has a wavelength in the range of 470-475 nm and the fluorescence signal can be measured, for example, at a wavelength of 555 nm. A fluorescence spectrophotometer is preferably used for the measurement, slot widths of 10 nm or less, for example 1-10 nm, being used both for the excitation light and for the measurement of the fluorescence signal.
Ist das erfindungsgemäße Verfahren ein Verfahren, wobei das Chemotherapeutikum 5-Fluorouracil, Chlorambucil, Fludarabin oder Etoposid ist, ist Anregungslicht der Wellenlänge im Bereich von 245-270 nm bevorzugt und das Messen des Fluoreszenzsignal erfolgt vorzugsweise bei einer Wellenlänge im Bereich von 330-360 nm. Es kann zur Messung ein Fluoreszenzspektrophotometer verwendet werden, wobei sowohl für das Anregungslicht als auch für die Messung des Fluoreszenzsignals Schlitzweiten von 10 nm oder weniger, z.B. von 1-10 nm eingesetzt werden.If the method according to the invention is a method in which the chemotherapeutic agent is 5-fluorouracil, chlorambucil, fludarabine or etoposide, excitation light with a wavelength in the range of 245-270 nm is preferred and the fluorescence signal is preferably measured at a wavelength in the range of 330-360 nm A fluorescence spectrophotometer can be used for the measurement, slot widths of 10 nm or less, for example 1-10 nm, being used both for the excitation light and for the measurement of the fluorescence signal.
In einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird ein Fluoreszenzspektrophotometer verwendet, wobei sowohl für das Anregungslicht als auch für die Messung des Fluoreszenzsignals Schlitzweiten von 2,5 nm eingesetzt werden.In one embodiment of the method according to the invention, a fluorescence spectrophotometer is used, slot widths of 2.5 nm being used both for the excitation light and for the measurement of the fluorescence signal.
Es ist auch möglich das Fluoreszenzsignal der zu vermessenden Flüssigkeitsprobe zu verstärken, z.B. durch eine Einstellung auf einen bestimmten pH nach Proteinabtrennung. Dies ist im erfindungsgemäßen Verfahren bevorzugt, wenn das Chemotherapeutikum Etoposid, 5-Fluorouracil oder Chlorambucil ist, und kann durch Zugabe von NaOH zu der Flüssigkeitsprobe nach der Proteinfällung mit Trichloressigsäure und Abtrennung der Proteine erfolgen, wohingegen die Konzentrationsbestimmung von Doxorubicin, Epirubicin, Idarubicin oder Daunorubicin sowie Fludarabin vorzugsweise in der trichloressigsauren Flüssigkeitsprobe stattfindet. Durch die Messung im Sauren wird die Fluoreszenzintensität des Doxorubicins und der anderen Anthrazyklinderivate sowie von Fludarabin erhöht bzw. erst ermöglicht. Eine Verstärkung des Fluoreszenzsignals kann auch durch die Wahl eines bestimmten Fällungsreagenzes erreicht werden. Da das erfindungsgemäße Verfahren einfach gehalten werden soll, werden jedoch vorzugsweise keine Reagenzien zur Flüssigkeitsprobe gegeben die z.B. durch Komplexbildung oder chemische Reaktion mit dem Chemotherapeutikum zu einer Verstärkung des Fluoreszenzsignals führen können.It is also possible to amplify the fluorescence signal of the liquid sample to be measured, for example by setting it to a certain pH after protein separation. This is in The method according to the invention is preferred if the chemotherapeutic agent is etoposide, 5-fluorouracil or chlorambucil, and can be carried out by adding NaOH to the liquid sample after the protein has been precipitated with trichloroacetic acid and the proteins have been separated off, whereas the concentration of doxorubicin, epirubicin, idarubabinicin or daunarubicin is preferably determined as well takes place in the trichloroacetic acid liquid sample. The fluorescence intensity of doxorubicin and the other anthracyclin derivatives as well as of fludarabine is increased or made possible by the measurement in acidic conditions. The fluorescence signal can also be amplified by choosing a specific precipitation reagent. Since the method according to the invention is to be kept simple, however, preferably no reagents are added to the liquid sample which, for example, can lead to an amplification of the fluorescence signal through complex formation or chemical reaction with the chemotherapeutic agent.
In einer Ausführungsform umfasst das erfindungsgemäße Bestimmungsverfahren, dass die Intensität des Fluoreszenzsignals, das von der Flüssigkeitsprobe eines Individuums im erfindungsgemäßen Verfahren ausgeht, mit der Intensität von Fluoreszenzsignalen einer standardisierten Konzentrationskurve des Chemotherapeutikums verglichen wird. Es wird also eine standardisierte Konzentrationskurve des Chemotherapeutikums erstellt, dessen Konzentration in der Flüssigkeitsprobe des Individuums bestimmt werden soll. Soll z.B. die Doxorubicinkonzentration in einer Plasmaprobe eines Patienten bestimmt werden, dem Doxorubicin (z.B. als Doxorubicinhydrochlorid) verabreicht wurde, kann eine standardisierte Doxorubicinkonzentrationskurve mit Plasma des Individuums, welches dem Patienten z.B. unmittelbar vor der Doxorubicinverabreichung entnommen wurde, oder mit Plasma von Plasmadonatoren, die keiner Arzneitherapie unterliegen, hergestellt werden. Diesem zuvor entnommenen Plasma oder dem entnommenen Plasma von Donatoren können zur Herstellung sogenannter verschiedener „Standards“ verschiedene bekannte Mengen Doxorubicin (z.B. als Doxorubicinhydrochlorid) zugesetzt werden, und die Standards werden dann dem gleichen Verfahren unterzogen wie die eigentliche Flüssigkeitsprobe des Individuums, in der die Doxorubicinkonzentration bestimmt werden soll. Es kann auch ein Standard hergestellt werden, dem kein Doxorubicin zugesetzt wird entsprechend einer Nullprobe zur Bestimmung des Hintergrundsignals. Die Intensität des Fluoreszenzsignals der Flüssigkeitsprobe wird dann mit den Fluoreszenzsignalen der Standards bzw. der daraus gebildeten standardisierten Konzentrationskurve verglichen und die Konzentration der Flüssigkeitsprobe wird als Gehalt an Chemotherapeutikum (im Beispiel hier: Doxorubicin) angegeben. Die Angabe als Gehalt an Chemotherapeutikum (im Beispiel hier: Doxorubicin) erfolgt auch dann, wenn das von der Flüssigkeitsprobe ausgehende Fluoreszenzsignal nicht vollumfänglich vom Chemotherapeutikum (im Beispiel hier: Doxorubicin) verursacht werden sollte, sondern z.B. von gegebenenfalls in der Flüssigkeitsprobe anwesenden Metaboliten (im Beispiel hier: Doxorubicinmetaboliten) mitverursacht wird.In one embodiment, the determination method according to the invention comprises that the intensity of the fluorescence signal emanating from the liquid sample of an individual in the method according to the invention is compared with the intensity of fluorescence signals of a standardized concentration curve of the chemotherapeutic agent. A standardized concentration curve of the chemotherapeutic agent is created, the concentration of which is to be determined in the liquid sample of the individual. If, for example, the doxorubicin concentration is to be determined in a plasma sample of a patient who has been administered doxorubicin (e.g. as doxorubicin hydrochloride), a standardized doxorubicin concentration curve can be made with the plasma of the individual, which was taken from the patient, for example immediately before the administration of doxorubicin, or with plasma from plasma donors that did not Herbal therapy are subject to be produced. Different known amounts of doxorubicin (e.g. as doxorubicin hydrochloride) can be added to this previously withdrawn plasma or the plasma withdrawn from donors in order to produce so-called different "standards", and the standards are then subjected to the same procedure as the actual liquid sample of the individual in which the doxorubicin concentration is determined should be determined. It is also possible to produce a standard to which no doxorubicin is added, corresponding to a blank sample for determining the background signal. The intensity of the fluorescence signal of the liquid sample is then compared with the fluorescence signals of the standards or the standardized concentration curve formed therefrom and the concentration of the liquid sample is given as the content of chemotherapeutic agent (in the example here: doxorubicin). The specification as the content of chemotherapeutic agent (in the example here: doxorubicin) is also made if the fluorescence signal emanating from the liquid sample is not caused entirely by the chemotherapeutic agent (in the example here: doxorubicin), but, for example, by metabolites that may be present in the liquid sample (im Example here: doxorubicin metabolites).
Das vorgestellte Verfahren erlaubt eine schnelle und einfache Messung der Konzentration eines Chemotherapeutikums und seiner gegebenenfalls anwesenden Metabolite in einer biologischen Flüssigkeitsprobe, z.B. in einer Plasmaprobe. Von den Messergebnissen ausgehend kann dann umgehend reagiert werden und auf eine Zielkonzentration des Chemotherapeutikums im Plasma eingestellt werden. Die vorliegende Anmeldung betrifft daher auch ein ex-vivo Verfahren zur Bestimmung einer optimalen individuellen Dosierung eines Chemotherapeutikums oder eines seiner Salze, wobei das Chemotherapeutikum ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Doxorubicin, Epirubicin, Idarubicin, Daunorubicin, Etoposid, 5-Fluorouracil, Fludarabin und Chlorambucil, umfassend
- (i) die Bestimmung der Konzentration des Chemotherapeutikums und seiner gegebenenfalls anwesenden Metabolite nach einem Verfahren wie weiter oben beschriebenen in zwei oder mehr biologischen Flüssigkeitsproben eines Individuums, wobei die biologischen Flüssigkeitsproben zu verschiedenen Zeitpunkten nach Beginn der Verabreichung des Chemotherapeutikums oder eines seiner Salze an das Individuum bei diesem entnommen werden, und
- (ii) die Berechnung der optimalen individuellen Dosierung aus den Daten des Schrittes (i), die zum Erreichen einer vorbestimmten Konzentration des Chemotherapeutikums und seiner gegebenenfalls anwesenden Metabolite in der biologischen Flüssigkeit des Individuums zu verabreichen ist.
- (i) the determination of the concentration of the chemotherapeutic agent and its possibly present metabolites by a method as described above in two or more biological fluid samples from an individual, the biological fluid samples being taken at different times after the administration of the chemotherapeutic agent or one of its salts to the individual are taken from this, and
- (ii) the calculation of the optimal individual dosage from the data of step (i) which is to be administered in order to achieve a predetermined concentration of the chemotherapeutic agent and its possibly present metabolites in the biological fluid of the individual.
Vorzugsweise handelt es sich bei der biologischen Flüssigkeitsprobe um eine Plasmaprobe. Durch das Verabreichen einer Teildosis oder Testdosis als z.B. intravenöse Bolusinjektion und die vorzugsweise zeitnahe Bestimmung z.B. der Plasmakonzentration können die individuellen pharmakokinetischen Parameter des Patienten in die Berechnung einer in einem Behandlungszyklus zu verabreichenden gesamten Dosis eines Chemotherapeutikums miteinbezogen werden. Die zunächst verabreichte Teildosis oder Testdosis sollte unterhalb der erwarteten optimalen individuellen Dosierung des Chemotherapeutikums liegen, die auch als optimale individuelle gesamte Dosis oder „volle“ Dosierung für den Behandlungszyklus bezeichnet werden kann. Anhand der erhaltenen Messwerte kann dann die volle Dosierung berechnet werden, die in dem Behandlungszyklus verabreicht werden muss, damit beim Patienten z.B. eine vorbestimmte Plasmakonzentration des Chemotherapeutikums und seiner gegebenenfalls anwesenden Metabolite erreicht wird. Wenn der Patient dann die volle Dosierung erhalten hat, kann die Plasmakonzentration zur Kontrolle mit dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Konzentrationsbestimmung noch einmal nachgemessen werden.The biological fluid sample is preferably a plasma sample. By administering a partial dose or test dose as an intravenous bolus injection, for example, and preferably promptly determining the plasma concentration, for example, the patient's individual pharmacokinetic parameters can be included in the calculation of a total dose of a chemotherapeutic agent to be administered in a treatment cycle. The initially administered partial dose or test dose should be below the expected optimal individual dose of the chemotherapeutic agent, which can also be referred to as the optimal individual total dose or “full” dose for the treatment cycle. Based on the measured values obtained, the full dosage can be calculated, which must be administered in the treatment cycle so that, for example, a predetermined plasma concentration of the chemotherapeutic agent and its possibly present metabolites is achieved in the patient. When the patient has then received the full dosage, the plasma concentration can be remeasured again for control using the method according to the invention for determining the concentration.
Bei einer Infusion des Chemotherapeutikums oder seines Salzes kann z.B. aus dem Anstieg der Plasmakonzentration, beispielsweise durch Messung der Plasmakonzentration in 2 oder 3 oder 4 oder mehr, oder auch 5 oder 6 oder mehr Flüssigkeitsproben des Individuum, die jeweils im Abstand von einigen Minuten, z.B. 5-10 Minuten, nach Beginn der Infusion genommen werden, und der bekannten Infusionsrate des Chemotherapeutikums bzw. dessen Salz (infundierte Stoffmenge je Zeiteinheit) die Peakplasmakonzentration zu einem bestimmten Zeitpunkt nach Beginn der Infusion berechnet werden bzw. der Zeitpunkt, wann eine gewünschte Plasmakonzentration erreicht ist. Die Flüssigkeitsproben können z.B. auch in einem Abstand von 2-5 Minuten genommen werden. Bis zum berechneten Zeitpunkt kann dann z.B. weiter infundiert werden, um eine effektive aber wenig toxische Chemotherapie zu erreichen. Zum berechneten Zeitpunkt hat das Individuum dann seine optimale individuelle Dosierung erhalten und die Infusion kann abgebrochen werden, und der Plasmaspiegel gegebenenfalls zur Kontrolle mit dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Konzentrationsbestimmung noch einmal gemessen werden. Zur Berechnung der individuellen Elimination aus dem Plasma kann z.B. auf die klassischen Modelle und Formeln zur Berechnung der Pharmakokinetik der entsprechenden Substanz zurückgegriffen werden. Nach Bestimmung der individuellen pharmakokinetischen Parameter kann mit diesen Parametern auf der einen Seite und der Infusionsrate auf der anderen Seite auf die zu erreichende Plasmakonzentration extrapoliert werden.In the case of an infusion of the chemotherapeutic agent or its salt, for example, from the increase in the plasma concentration, for example by measuring the plasma concentration in 2 or 3 or 4 or more, or 5 or 6 or more fluid samples of the individual, each with an interval of a few minutes, e.g. 5-10 minutes after the start of the infusion, and the known infusion rate of the chemotherapeutic agent or its salt (amount of substance infused per unit of time), the peak plasma concentration at a certain point in time after the start of the infusion can be calculated or the point in time when a desired plasma concentration is reached is. The liquid samples can also be taken at intervals of 2-5 minutes, for example. The infusion can then continue until the calculated point in time, for example, in order to achieve an effective but less toxic chemotherapy. At the calculated point in time, the individual has then received his optimal individual dosage and the infusion can be terminated, and the plasma level can be measured again, if necessary, for control with the method according to the invention for determining the concentration. To calculate the individual elimination from the plasma, for example, the classic models and formulas for calculating the pharmacokinetics of the corresponding substance can be used. After determining the individual pharmacokinetic parameters, these parameters on the one hand and the infusion rate on the other hand can be used to extrapolate the plasma concentration to be achieved.
Die Anflutungskinetik ergibt sich aus einer konstanten Infusionsrate und einer Elimination erster Ordnung, gewöhnlich entsprechend der Verteilung ins Gewebe. Die Änderung der Plasmakonzentration c des Chemotherapeutikums über die Zeit t während einer Infusion kann durch die Differentialgleichung 1 beschrieben werden:
Die Konstante kinf ist der Quotient aus infundierter Stoffmenge je Zeiteinheit und dem Plasmavolumen. Die Konstante r entspricht der primären Abbaurate, wobei der Abbau von der Konzentration abhängt. Die lineare Differentialgleichung 1 mit der Anfangsbedingung c(0)=0 hat Gleichung 2 als eindeutige Lösung.
Die Chemotherapeutikumkonzentration im Plasma zum Zeitpunkt t nach Beginn der Infusion ist durch c(t) gegeben. Die Konstanten kinf und r können aus den ersten gemessenen Werten, d.h. z.B. aus den gemessenen Plasmakonzentrationen in 2 oder 3 oder 4 oder mehr biologischen Flüssigkeitsproben des Individuums, die jeweils im Abstand von einigen Minuten nach Beginn der Infusion genommen wurden, über eine entsprechende Regressionsanalyse ermittelt werden. Die nicht lineare Regressionsanalyse kann z.B. iterativ erfolgen unter Zuhilfenahme bekannter Algorithmen, z.B. des Levenberg-Marquardt-Algorithmus, wobei die angepassten Koeffizienten eine minimale quadratische Fehlerabweichung aufweisen sollten. Alternativ kann kinf z.B. auch graphisch aus den ersten 2-3 Werten, die linear verlaufen sollten, ermittelt werden, und aus den späteren Werten wird dann mit dem bekannten kinf die Konstante r berechnet (siehe Gleichung 2).The chemotherapeutic agent concentration in the plasma at time t after the start of the infusion is given by c (t). The constants k inf and r can be determined from the first measured values, ie, for example, from the measured plasma concentrations in 2 or 3 or 4 or more biological fluid samples of the individual, which were each taken a few minutes after the start of the infusion, via a corresponding regression analysis will. The non-linear regression analysis can, for example, take place iteratively with the aid of known algorithms, for example the Levenberg-Marquardt algorithm, in which case the adapted coefficients should have a minimum squared error deviation. Alternatively, k inf can also be determined graphically from the first 2-3 values, which should be linear, and the constant r is then calculated from the later values with the known k inf (see equation 2).
Um den Zeitpunkt τ zu bestimmen, an dem die gewünschte Plasmakonzentration cZiel erreicht wird und an dem die Infusion abgebrochen werden kann, kann Gleichung 2 nach t aufgelöst werden (Gleichung 3)
Die vorliegende Erfindung betrifft daher in einer Ausführungsform auch ein ex-vivo Verfahren zur Bestimmung einer optimalen individuellen Dosierung eines Chemotherapeutikums oder eines seiner Salze, wobei das Chemotherapeutikum ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Doxorubicin, Epirubicin, Idarubicin, Daunorubicin, Etoposid, 5-Fluorouracil, Fludarabin und Chlorambucil, umfassend die Bestimmung der Konzentration des Chemotherapeutikums und seiner gegebenenfalls anwesenden Metabolite nach einem wie weiter oben beschriebenen Verfahren in mindestens 2, bevorzugt mindestens 3 oder stärker bevorzugt mindestens 4 biologischen Flüssigkeitsproben, vorzugsweise Plasmaproben, eines Individuums, die zu verschiedenen Zeitpunkten nach Beginn einer Infusion des Chemotherapeutikums oder eines seiner Salze bei dem Individuum entnommen werden, und die Berechnung der optimalen individuellen Dosierung aus den gemessenen Konzentrationen, die zum Erreichen einer vorbestimmten Konzentration des Chemotherapeutikums und seiner gegebenenfalls anwesenden Metabolite in der biologischen Flüssigkeit des Individuums zu verabreichen ist. Die Bestimmung der Chemotherapeutikumskonzentration kann z.B. auch in 5 oder mehr biologischen Flüssigkeitsproben erfolgen. Sie kann z.B. auch in 6 oder mehr biologischen Flüssigkeitsproben erfolgen. Beispielsweise können einem Individuum die biologischen Flüssigkeitsproben im Abstand von 2-5 Minuten oder 5-10 Minuten nach Beginn der Infusion entnommen werden und darin jeweils die Konzentration des Chemotherapeutikums und seiner gegebenenfalls anwesenden Metabolite bestimmt werden.In one embodiment, the present invention therefore also relates to an ex vivo method for determining an optimal individual dosage of a chemotherapeutic agent or one of its salts, the chemotherapeutic agent being selected from the group consisting of doxorubicin, epirubicin, idarubicin, daunorubicin, etoposide, 5-fluorouracil , Fludarabine and Chlorambucil, comprising the determination of the concentration of the chemotherapeutic agent and its possibly present metabolites by a method as described above in at least 2, preferably at least 3 or more preferably at least 4 biological fluid samples, preferably plasma samples, of an individual, which at different times Beginning of an infusion of the chemotherapeutic agent or one of its salts can be taken from the individual, and the calculation of the optimal individual dosage from the measured concentrations necessary for reaching a predetermined concentration of the chemoth erapeuticum and its metabolites that may be present in to be administered to the biological fluid of the individual. The chemotherapeutic agent concentration can also be determined, for example, in 5 or more biological fluid samples. It can also take place in 6 or more biological fluid samples, for example. For example, the biological fluid samples can be taken from an individual at intervals of 2-5 minutes or 5-10 minutes after the start of the infusion, and the concentration of the chemotherapeutic agent and any metabolites thereof can be determined therein.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Chemotherapeutikabestimmung in Flüssigkeitsproben eines Individuums lässt sich aufgrund seiner schnellen und einfachen Durchführbarkeit auch in einer Vorrichtung zur Verabreichung von Chemotherapeutika anwenden. Die vorliegende Erfindung betrifft daher auch eine Infusionsapparatur zur Verabreichung eines Chemotherapeutikums oder eines seiner Salze an ein Individuum, wobei die Infusionsapparatur als Bestandteile
- (i) ein Reservoir,
- (ii) eine Dosierungseinheit,
- (iii) eine Abgabeeinheit,
- (iv) eine Gewinnungseinheit,
- (v) eine Analyseneinheit, und
- (vi) eine Steuereinheit
- (i) a reservoir,
- (ii) a dosage unit,
- (iii) a dispensing unit,
- (iv) a recovery unit,
- (v) an analysis unit, and
- (vi) a control unit
Mit der erfindungsgemäß beanspruchten Infusionsapparatur kann die Bestimmung der Konzentration des Chemotherapeutikums und seiner gegebenenfalls anwesenden Metabolite außerhalb des Körpers des Individuums erfolgen oder auch innerhalb.With the infusion apparatus claimed according to the invention, the determination of the concentration of the chemotherapeutic agent and its possibly present metabolites can take place outside the body of the individual or inside.
In einer Ausführungsform der Infusionsapparatur gewinnt die Gewinnungseinheit bis maximal 60 min nach Beginn der Verabreichung zeitlich versetzt mehrere biologische Flüssigkeitsproben. Sowohl die Gewinnung der biologischen Flüssigkeitsproben als auch die Konzentrationsbestimmung in den Flüssigkeitsproben kann diskontinuierlich erfolgen. In einer anderen Ausführungsform ist die erfindungsgemäße Infusionsapparatur eine Infusionsapparatur, wobei die Gewinnungseinheit die biologische Flüssigkeitsprobe kontinuierlich gewinnt und die Analyseneinheit so gestaltet ist, dass die Bestimmung der Konzentration des Chemotherapeutikums und seiner gegebenenfalls anwesenden Metabolite in der Flüssigkeitsprobe kontinuierlich erfolgt.In one embodiment of the infusion apparatus, the recovery unit obtains several biological fluid samples at different times up to a maximum of 60 minutes after the start of administration. Both the extraction of the biological fluid samples and the determination of the concentration in the fluid samples can be carried out discontinuously. In another embodiment, the infusion apparatus according to the invention is an infusion apparatus, the recovery unit continuously recovering the biological fluid sample and the analysis unit being designed so that the determination of the concentration of the chemotherapeutic agent and any metabolites that may be present in the fluid sample is carried out continuously.
Eine Kalibrierung der Infusionsapparatur kann z.B. unmittelbar vor Beginn der Infusion mit der Chemotherapeutikumlösung bekannter Konzentration aus dem Reservoir und dem Plasma des Individuums individuell durchgeführt werden.The infusion apparatus can be calibrated individually, e.g. immediately before the start of the infusion with the chemotherapeutic solution of known concentration from the reservoir and the plasma of the individual.
In der erfindungsgemäßen Infusionsapparatur kann die Steuerung der Regulierung der Dosierungseinheit durch die Steuereinheit in Abhängigkeit eines vorbestimmten Sollwerts für die Konzentration erfolgen. Nachdem der behandelnde Arzt des Individuums z.B. vor Beginn des Behandlungszyklus einen Sollwert der Plasmakonzentration des Chemotherapeutikums festgelegt hat, der in dem Behandlungszyklus bei dem Individuum erreicht werden soll, erfolgt in der erfindungsgemäßen Infusionsapparatur durch die Steuereinheit die Steuerung der Regulierung der Dosierungseinheit in Abhängigkeit von der oder den in der Analyseneinheit bestimmten Konzentration(en) und in Abhängigkeit von dem vorbestimmten Sollwert für die Plasmakonzentration. Dies geschieht ohne Einwirkung eines Arztes. Die Infusionsapparatur kann voll automatisiert sein. Abhängig von den gemessenen Werten und dem Sollwert kann automatisch die Zugabe der Menge des Chemotherapeutikums oder dessen Salz pro Zeiteinheit über die Dosierungseinheit reguliert werden, die aus dem Reservoir über die Abgabeeinheit dem Individuum verabreicht wird und die Infusion über die Dosierungseinheit z.B. beendet werden, sobald in der Analyseneinheit eine Konzentration bestimmt wird, die einer vorbestimmten Konzentration (Sollwert) entspricht.In the infusion apparatus according to the invention, the regulation of the dosage unit can be controlled by the control unit as a function of a predetermined setpoint value for the concentration. After the attending physician of the individual has set a target value for the plasma concentration of the chemotherapeutic agent, for example before the start of the treatment cycle, which is to be achieved in the treatment cycle in the individual, the control unit controls the regulation of the dosage unit in the infusion apparatus according to the invention as a function of the or the concentration (s) determined in the analysis unit and as a function of the predetermined target value for the plasma concentration. This happens without the intervention of a doctor. The infusion apparatus can be fully automated. Depending on the measured values and the target value, the addition of the amount of the chemotherapeutic agent or its salt per unit of time can be regulated automatically via the dosage unit, which is administered to the individual from the reservoir via the dispensing unit and the infusion via the dosage unit is terminated, for example, as soon as in the analysis unit a concentration is determined which corresponds to a predetermined concentration (target value).
In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung der Infusionsapparatur steuert die Steuerungseinheit die Dosierungseinheit derart, dass die Verabreichung des Chemotherapeutikums oder dessen Salz beendet wird, sobald in der Analyseneinheit eine Konzentration bestimmt wird, die einer vorbestimmten Konzentration entspricht.In a particularly preferred embodiment of the infusion apparatus, the control unit controls the dosage unit in such a way that the administration of the Chemotherapeutic agent or its salt is terminated as soon as a concentration is determined in the analysis unit which corresponds to a predetermined concentration.
In einer anderen Ausgestaltung der Infusionsapparatur steuert die Steuerungseinheit die Dosierungseinheit derart, dass die Verabreichung des Chemotherapeutikums oder dessen Salz beendet wird, sobald eine bestimmte Dosierung verabreicht wurde, die nach dem zuvor beschriebenen Verfahren zur Bestimmung einer optimalen individuellen Dosierung bestimmt wurde.In another embodiment of the infusion apparatus, the control unit controls the dosage unit in such a way that the administration of the chemotherapeutic agent or its salt is ended as soon as a certain dosage has been administered, which was determined according to the previously described method for determining an optimal individual dosage.
Die erfindungsgemäße Infusionsapparatur kann auch eine Infusionsapparatur sein, wobei die Steuerungseinheit die Dosierungseinheit derart steuert, dass die Zugabe der Menge des Chemotherapeutikums oder dessen Salz pro Zeiteinheit hochreguliert wird, die aus dem Reservoir über die Abgabeeinheit dem Individuum verabreicht wird, wenn in 2 aufeinanderfolgenden Bestimmungen der Konzentration des Chemotherapeutikums und seiner gegebenenfalls anwesenden Metabolite in der Analyseneinheit die zweite Bestimmung eine niedrigere Konzentration ergibt als die erste.The infusion apparatus according to the invention can also be an infusion apparatus, the control unit controlling the dosage unit in such a way that the addition of the amount of the chemotherapeutic agent or its salt per unit of time that is administered to the individual from the reservoir via the dispensing unit is upregulated if in 2 successive determinations of the Concentration of the chemotherapeutic agent and its possibly present metabolites in the analysis unit, the second determination gives a lower concentration than the first.
Die erfindungsgemäße Infusionsapparatur kann z.B. auch eine Infusionsapparatur sein, wobei die biologische Flüssigkeitsprobe eine Plasmaprobe ist, die die Gewinnungseinheit, welche eine Trenneinheit umfasst, gewinnt, indem durch die Trenneinheit von Blut des Individuums eine Plasmaprobe abgetrennt wird, die der Analyseneinheit zugeführt wird, und die Analyseneinheit eine Proteinabtrennungseinheit und eine Detektionseinheit umfasst, wobei in der Proteinabtrennungseinheit in der Plasmaprobe enthaltenen Proteine abgetrennt werden, und wobei mit der Detektionseinheit das Fluoreszenzsignal gemessen wird, das von der Plasmaprobe nach Proteinabtrennung bei Bestrahlung mit Anregungslicht ausgeht. Die Abtrennung der Proteine kann z.B. nach Fällung mit Trichloressigsäure erfolgen. In einem Beispiel einer kontinuierlich arbeitenden Infusionsapparatur ist die Trenneinheit z.B. derart gestaltet, dass die Blutzellen von Blut des Individuums kontinuierlichen über einen Filter abgetrennt werden und so eine kontinuierliche Plasmaprobe gewonnen wird, und die Proteinabtrennungseinheit die durch Fällungsreagenzzugabe ausgefällten Proteinen aus der Plasmaprobe ebenfalls kontinuierlich über einen Filter oder eine kontinuierliche Zentrifuge abtrennt und die nachgeschaltete Detektionseinheit die Konzentration des Chemotherapeutikums und seiner gegebenenfalls anwesenden Metabolite in der Flüssigkeitsprobe kontinuierlich bestimmt.The infusion apparatus according to the invention can, for example, also be an infusion apparatus, the biological fluid sample being a plasma sample which the extraction unit, which comprises a separation unit, wins by separating a plasma sample from the individual's blood, which is fed to the analysis unit and which Analysis unit comprises a protein separation unit and a detection unit, proteins contained in the plasma sample being separated in the protein separation unit, and the detection unit measuring the fluorescence signal that emanates from the plasma sample after protein separation when irradiated with excitation light. The proteins can be separated off after precipitation with trichloroacetic acid, for example. In one example of a continuously operating infusion apparatus, the separation unit is designed, for example, in such a way that the blood cells are continuously separated from the blood of the individual using a filter and a continuous plasma sample is obtained, and the protein separation unit also continuously separates the proteins precipitated from the plasma sample by adding a precipitation reagent Separates filter or a continuous centrifuge and the downstream detection unit continuously determines the concentration of the chemotherapeutic agent and its possibly present metabolites in the liquid sample.
In einer anderen Ausführungsform ist die erfindungsgemäße Infusionsapparatur eine Infusionsapparatur, wobei die biologische Flüssigkeitsprobe eine Blutprobe ist, die nach der Gewinnung in der Gewinnungseinheit der Analyseneinheit zugeführt wird, und die Analyseneinheit eine Proteinabtrennungseinheit und eine Detektionseinheit umfasst, wobei in der Proteinabtrennungseinheit in der Blutprobe enthaltenen Proteine und gleichzeitig auch Zellen abgetrennt werden, und wobei mit der Detektionseinheit das Fluoreszenzsignal gemessen wird, das von der Flüssigkeitsprobe nach Protein- und Zellabtrennung bei Bestrahlung mit Anregungslicht ausgeht. Auch hier kann die Abtrennung der Proteine z.B. nach Fällung mit Trichloressigsäure erfolgen. Die Zellen der Blutprobe werden bei der Abtrennung der Proteine mit abgetrennt. In einem weiteren Beispiel einer kontinuierlich arbeitenden Infusionsapparatur wird die Blutprobe kontinuierlich gewonnen, und in der Proteinabtrennungseinheit wird Fällungsreagenz zugesetzt und ausgefällte Proteine und Zellen werden aus der Blutprobe ebenfalls kontinuierlich über einen Filter oder eine kontinuierliche Zentrifuge abgetrennt und die nachgeschaltete Detektionseinheit bestimmt kontinuierlich die Konzentration des Chemotherapeutikums und seiner gegebenenfalls anwesenden Metabolite in der Flüssigkeitsprobe.In another embodiment, the infusion apparatus according to the invention is an infusion apparatus, the biological fluid sample being a blood sample which is fed to the analysis unit after it has been obtained in the recovery unit, and the analysis unit comprises a protein separation unit and a detection unit, with proteins contained in the protein separation unit in the blood sample and cells are also separated at the same time, and the detection unit measures the fluorescence signal that emanates from the liquid sample after protein and cell separation upon irradiation with excitation light. Here, too, the proteins can be separated off, e.g. after precipitation with trichloroacetic acid. The cells of the blood sample are separated when the proteins are separated off. In another example of a continuously operating infusion apparatus, the blood sample is obtained continuously, and precipitation reagent is added to the protein separation unit and precipitated proteins and cells are also continuously separated from the blood sample via a filter or a continuous centrifuge and the downstream detection unit continuously determines the concentration of the chemotherapeutic agent and its metabolites, if any, present in the liquid sample.
Die vorliegende Erfindung wird durch das nachfolgende Beispiel und die Figuren, in denen die Ergebnisse des Beispiels zusammengefasst sind, weiter erläutert:The present invention is further illustrated by the following example and the figures in which the results of the example are summarized:
FigurenlisteFigure list
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1 (a) -(d) zeigt die Bestimmung der Fluoreszenzintensität (RFU, relative fluorescent units) von (a) 5-Fluorouracil, (b) Chlorambucil, (c) Fludarabin oder (d) Etoposid enthaltenden Flüssigkeitsproben (verschiedene Konzentrationen). Humanes mit EDTA antikoaguliertes Plasma wurde jeweils mit entsprechenden Mengen einer Lösung des entsprechenden Chemotherapeutikums versetzt (Etoposid und Fludarabin wurden in Form des Etoposidphoshats bzw. des Fludarabinphosphats eingesetzt) und die Fluoreszenzintensitäten wurden gemessen nach Zugabe von Trichloressigsäure zu der Flüssigkeitsprobe als Fällungsreagenz und Abtrennung der ausgefällten Proteine durch Zentrifugation. Bei den Flüssigkeitsproben zu (a), (b) und (d) wurde den ° Flüssigkeitsproben vor der Fluoreszenzmessung jeweils NaOH zugesetzt, bei den Flüssigkeitsproben zu (c) wurde Wasser zugesetzt. In den Messungen zu1 (a) -(c) betrug die Exzitationsschlitzweite/Emissionsschlitzweite 10 nm/10 nm, in der Messung zu1 (d) 2,5 nm/2,5 nm.1 (a) - (d) shows the determination of the fluorescence intensity (RFU, relative fluorescent units) of (a) 5-fluorouracil, (b) chlorambucil, (c) fludarabine or (d) etoposide-containing liquid samples (various concentrations). Human plasma anticoagulated with EDTA was mixed with corresponding amounts of a solution of the corresponding chemotherapeutic agent (etoposide and fludarabine were used in the form of the etoposide phosphate or the fludarabine phosphate) and the fluorescence intensities were measured after adding trichloroacetic acid to the liquid sample as a precipitation reagent and separating the precipitated proteins by centrifugation. For the liquid samples for (a), (b) and (d), NaOH was added to each of the liquid samples before the fluorescence measurement; for the liquid samples for (c), water was added. In the measurements too1 (a) - (c) the excitation slot width / emission slot width was 10 nm / 10 nm, in the measurement too1 (d) 2.5 nm / 2.5 nm. -
2 zeigt die Bestimmung der Fluoreszenzintensität von Doxorubicin und Epirubicin enthaltenden Flüssigkeitsproben (verschiedene Konzentrationen). Doxorubicin- bzw. Epirubicinhydrochlorid wurden zu humanem Plasma gegeben und die Fluoreszenz wurde nach Fällung der Proteine mit Trichloressigsäure (TCA) und Zentrifugation gemessen (n=4). Dargestellt sind die Mittelwerte und die Standardabweichung der einzelnen Datenpunkte.2 shows the determination of the fluorescence intensity of liquid samples containing doxorubicin and epirubicin (different concentrations). Doxorubicin and epirubicin hydrochloride were added to human plasma and the fluorescence was measured after precipitation of the proteins with trichloroacetic acid (TCA) and centrifugation (n = 4). The mean values and the standard deviation of the individual data points are shown. -
3 zeigt die Hintergrundfluoreszenz nach Fällung der Plasmaproteine. Plasma wurde mit Trichloressigsäure versetzt, die Flüssigkeitsproben wurden zentrifugiert und die Fluoreszenz wurde bei einer Anregungswellenlänge von 470 nm und einer Emissionswellenlänge von 555 nm gemessen. Dargestellt ist der Mittelwert und die Standardabweichung aus 10 individuellen Plasmaproben.3 shows the background fluorescence after precipitation of the plasma proteins. Plasma was using Trichloroacetic acid was added, the liquid samples were centrifuged and the fluorescence was measured at an excitation wavelength of 470 nm and an emission wavelength of 555 nm. The mean value and the standard deviation from 10 individual plasma samples are shown. -
4 zeigt einen Vergleich der Fluoreszenzintensitäten bei verschiedenen Probanden. Plasmaproben von 10 verschiedenen Probanden wurden mit entsprechenden Mengen einer 1 mM Doxorubicinhydrochloridlösung versetzt und wie beschrieben behandelt. Fluoreszenzintensitäten wurden bei 470/555 nm; Exzitationsschlitzweite/Emissionsschlitzweite 10 nm/10 nm gemessen.4th shows a comparison of the fluorescence intensities in different test subjects. Plasma samples from 10 different test subjects were treated with corresponding amounts of a 1 mM doxorubicin hydrochloride solution and treated as described. Fluorescence intensities were at 470/555 nm; Excitation slot width /emission slot width 10 nm / 10 nm measured. -
5 zeigt die Varianz der Doxorubicinbestimmung an verschiedenen Messtagen. Die Messungen wurden an verschiedenen Tagen über einen Zeitraum von 1 Jahr mit unterschiedlichen Plasmamischungen durchgeführt. Die Fällung der Proteine erfolgte wie beschrieben mit TCA. Die ausgefällten Proteine wurden durch Zentrifugation abgetrennt.5 shows the variance of the doxorubicin determination on different measurement days. The measurements were carried out on different days over a period of 1 year with different plasma mixtures. The proteins were precipitated using TCA as described. The precipitated proteins were separated by centrifugation. -
6 (a) zeigt die Hintergrundfluoreszenz von humanem Plasma nach Proteinfällung mit erfindungsgemäßen Fällungsreagenzien bzw. nach Behandlung mit 0,3M HCI/Ethanol 1:1 (v/v) und Zentrifugation. Das Protein aus humanem Plasma (gepoolt) wurde mit verschiedenen Methoden gefällt, zentrifugiert und anschließend wurde die Fluoreszenz bei 475/555 nm (Anregung/Emissionswellenlänge) gemessen (n=6). Das erfindungsgemäße Fällungsreagenz bzw. 0,3M HCI/Ethanol 1:1 (v/v) wurde im Verhältnis 2:1 (v/v) (1000 µl Fällungsreagenz:500 µl Flüssigkeitsprobe) mit der Plasmaprobe gemischt bzw. bei der Verwendung von TCA als 3M wässrige Lösung wurde erst mit 100 µl 3M TCA gefällt, dann entsprechend mit Wasser oder Acetonitril verdünnt, um ein Endvolumen von 1,5 ml zu erreichen. Verwendet wurden Methanol, Ethanol, und Acetonitril (AcCN), 3M TCA (mit anschließender Verdünnung der Probe mit Wasser), 3M TCA (mit anschließender Verdünnung der Probe mit Acetonitril), Zinksulfat (10% w/v in 0,25 M NaOH) gemischt mit Methanol (1:2 v/v) [Mix1].6 (b) zeigt die Doxorubicinfluoreszenz nach Fällung von Plasmaprotein und Zentrifugation. Humanes Plasma, das 50 µM Doxorubicin als Hydrochlorid enthielt, wurde mit den unter6 (a) beschriebenen Fällungsreagenzien behandelt, zentrifugiert und anschließend wurde die Fluoreszenz bei 475/555 nm (Anregung/Emissionswellenlänge) gemessen (n=6).6 (a) shows the background fluorescence of human plasma after protein precipitation with precipitation reagents according to the invention or after treatment with 0.3M HCl / ethanol 1: 1 (v / v) and centrifugation. The protein from human plasma (pooled) was precipitated using various methods, centrifuged and then the fluorescence was measured at 475/555 nm (excitation / emission wavelength) (n = 6). The precipitation reagent according to the invention or 0.3M HCl / ethanol 1: 1 (v / v) was mixed with the plasma sample in a ratio of 2: 1 (v / v) (1000 μl precipitation reagent: 500 μl liquid sample) or, when using TCA as a 3M aqueous solution, it was first precipitated with 100 μl of 3M TCA, then diluted accordingly with water or acetonitrile in order to achieve a final volume of 1.5 ml. Methanol, ethanol and acetonitrile (AcCN), 3M TCA (with subsequent dilution of the sample with water), 3M TCA (with subsequent dilution of the sample with acetonitrile), zinc sulfate (10% w / v in 0.25 M NaOH) were used mixed with methanol (1: 2 v / v) [Mix1].6 (b) shows the doxorubicin fluorescence after precipitation of plasma protein and centrifugation. Human plasma, which contained 50 μM doxorubicin as hydrochloride, was with the below6 (a) treated precipitation reagents described, centrifuged and then the fluorescence was measured at 475/555 nm (excitation / emission wavelength) (n = 6). -
7 zeigt die Bestimmung der Fluoreszenzintensität von humanen Plasmaproben, denen pegyliertes liposomales Doxorubicinhydrochlorid (Caelyx) zugegeben wurde.7th shows the determination of the fluorescence intensity of human plasma samples to which pegylated liposomal doxorubicin hydrochloride (Caelyx) was added. - Pegyliertes liposomales Doxorubicinhydrochlorid wurde zu humanem Plasma gegeben und die Fluoreszenz wurde nach Fällung der Proteine mit TCA und Zentrifugation wie beschrieben gemessen (n=7).Pegylated liposomal doxorubicin hydrochloride was added to human plasma and the fluorescence was measured after precipitation of the proteins with TCA and centrifugation as described (n = 7).
-
8 zeigt die Konzentrationsbestimmung von Doxorubicin in einer Blutprobe. Vollblut wurde mit verschiedenen Mengen Doxorubicinhydrochlorid versetzt. Es wurde 3M TCA zur Flüssigkeitsprobe gegeben und die ausgefällten Proteine und Zellen wurden durch Zentrifugation abgetrennt. Anschließend wurde die Fluoreszenz im verdünnten Überstand gemessen.8th shows the determination of the concentration of doxorubicin in a blood sample. Various amounts of doxorubicin hydrochloride were added to whole blood. 3M TCA was added to the fluid sample and the precipitated proteins and cells were separated by centrifugation. The fluorescence was then measured in the diluted supernatant. -
9 zeigt eine automatische über die Plasmakonzentration gesteuerte Infusionsapparatur.9 shows an infusion apparatus automatically controlled by the plasma concentration. -
10 zeigt die Konzentrationsbestimmung von Doxorubicin und seiner Hauptmetabolite. Doxorubicinhydrochlorid, Doxorubicinolcitrat sowie die 7-deoxy-Aglycone von Doxorubicin bzw. Doxorubicinol wurden zu humanem Plasma gegeben und die Fluoreszenz wurde nach Fällung der Proteine mit TCA und Zentrifugation wie beschrieben gemessen (n=3).10 shows the determination of the concentration of doxorubicin and its main metabolites. Doxorubicin hydrochloride, doxorubicinol citrate and the 7-deoxy aglycones of doxorubicin and doxorubicinol were added to human plasma and the fluorescence was measured as described after precipitation of the proteins with TCA and centrifugation (n = 3).
Beispiel 1example 1
Probenvorbereitung und MessungSample preparation and measurement
Für die in den
Für die in
Bei der Bestimmung von Doxorubicin aus einer Blutprobe (
Alle Fluoreszenzmessungen wurden mit dem Gerät Luminescence-spektrometer LS 50 (PerkinElmer LAS GmbH, Rodgau, Deutschland) durchgeführt.All fluorescence measurements were carried out using the
ErgebnisResult
Die Konzentrationen der verschiedenen Chemotherapeutika können mit dem beschriebenen Verfahren sehr gut in biologischen Flüssigkeitsproben bestimmt werden. Aus den
Durch die Proteinfällung wird der Hintergrund für die Fluoreszenzmessung minimiert (
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| Vrignaud, P. u.a. (European Journal of Cancer and Clinical Oncology, Vol. 21, Nr. 11, Seiten 1307-1313, 1985) |
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