ĐẶT VẤN ĐỀ Kháng sinh là một nhóm thuốc quan trọng trong điều trị các bệnh lý nhiễm khuẩn. Việc sử dụng kháng sinh mang lại lợi ích to lớn trong điều trị, chăm sóc người bệnh khi được kê đơn và điều trị đúng. Tuy nhiên, sử dụng kháng sinh không hợp lý, không được kiểm soát chặt chẽ đã dẫn tới gia tăng tình trạng kháng kháng sinh tại Việt Nam. Các kháng sinh được xem như phòng tuyến cuối cùng của con người với vi khuẩn như colistin, carbapenem cũng đã xuất hiện nhiều chủng kháng thuốc [4] [16].
Trong bệnh lý nhiễm khuẩn thần kinh, việc điều trị vẫn vẫn còn phức tạp [4], các biến chứng có thể để lại ảnh hưởng lớn đến chất lượng cuộc sống của bệnh nhân. Nhiễm trùng hệ thần kinh trung ương là trường hợp cấp cứu y tế và kháng sinh đóng vai trò quan trọng điều trị. Sự thành công của phác đồ kháng sinh được xác định bởi nồng độ thuốc đạt được trong dịch não tủy. Kháng sinh carbapenem, đặc biệt là meropenem, đóng vai trò ngày càng quan trọng trong phác đồ điều trị nhiễm trùng hệ thần kinh trung ương.
Meropenem là hoạt chất duy nhất trong nhóm carbapenem được FDA và Bộ Y tế Việt Nam phê duyệt để điều trị nhiễm trùng hệ thần kinh trung ương [4]. Meropenem là kháng sinh phụ thuộc thời gian, tức là hiệu lực tác dụng của kháng sinh phụ thuộc khoảng thời gian nồng độ thuốc trong máu cao hơn nồng độ ức chế tối thiểu (T/MIC) [9] Tuy nhiên, nhiều yếu tố có thể ảnh hưởng đến dược động học của thuốc trong dịch não tủy. Ví dụ, ở những bệnh nhân bị bệnh viêm màng não nặng, dược động học của meropenem có thể bị thay đổi đáng kể, do đó rất khó dự đoán liệu nồng độ thuốc trong dịch não tủy có đảm bảo hiệu quả điều trị hay không. Hơn nữa, sự gia tăng sức đề kháng của nhiều chủng khác nhau đã đặt ra câu hỏi liệu nồng độ của thuốc trong dịch não tủy có đạt được mục tiêu tác dụng dược động học/dược lực học hay không.
Nói cách khác, mối quan tâm là liệu nồng độ kháng sinh đạt được trong dịch não tủy có đủ để tiêu diệt vi khuẩn có nồng độ ức chế tối thiểu (MIC) tăng hay không. Để tránh hiện tượng đề kháng meropenem, cần sử dụng phác đồ kháng sinh hợp lý để tối ưu hóa tác dụng của thuốc và giảm sự đề kháng của vi khuẩn. Việc giám sát nồng độ thuốc trong dịch não tủy trên những bệnh nhân sử dụng meropenem, đặc biệt là nhóm bệnh nhân có thay đổi nhiều về các thông số dược động học, đóng vai trò quan trọng đối với sự thành công của điều trị. Xuất phát từ yêu cầu thực tế lâm sàng cần xác định nồng độ meropenem trong dịch não tủy để xây dựng mô hình dược động học của thuốc tương ứng.
Từ đó, hướng tới nghiên cứu xây dựng mối liên hệ giữa nồng độ thuốc trong máu và nồng độ thuốc trong dịch não tủy, nhằm cá thể hóa điều trị, góp phần giảm đề kháng kháng sinh. Mẫu dịch não tủy rất hạn chế, quy trình lấy mẫu từ bệnh nhân khó khăn, nền mẫu có nhiều thành phần phức tạp; sự không ổn định của meropenem và nồng độ meropenem trong 1 dịch não thấp gây khó khăn đến quy trình phân tích thuốc. Vì vậy, cần có phương pháp xử lý mẫu và phương pháp phân tích meropenem trong dịch não tủy. Hiện nay, ở Việt Nam chưa có phương pháp định lượng meropenem trong dịch não tủy được công bố.
Trong phân tích dịch sinh học, sắc ký lỏng hiệu năng cao được ưu tiên sử dụng do có độ nhạy tốt, dễ triển khai ở các phòng thí nghiệm. Đã có một số phương pháp định lượng meropenem trong huyết tương bằng phương pháp sắc ký lỏng hiệu năng cao [6], [8], tuy nhiên các phương pháp đều có giới hạn định lượng dưới nhỏ nhất là 0,5 μg/mL, trong khi nồng độ ức chế tối thiểu của meropenem trong dịch não tủy là 0,125 μg/mL [2], [15]. Chính vì vậy đề tài “Xây dựng phương pháp định lượng meropenem trong dịch não tủy bằng sắc ký lỏng hiệu năng cao” được thực hiện với hai mục tiêu: 1. Xây dựng phương pháp phân tích meropenem trong dịch não tuỷ bằng HPLC.
Thẩm định phương pháp phân tích theo hướng dẫn của FDA. Tổng quan về meropenem 1. Công thức hóa học Hình 1. Cấu tạo hóa học của meropenem - Tên khoa học: (4R, 5S, 6S)-3-[(3S, 5S)-5-(dimethylcarbamoyl) pyrrolidin-3-yl] sulfanyl-6-[(1R)-1-hydroxyethyl]-4-methyl-7-oxo-1-azabicyclo[3.0] hept-2-ene-2- carboxylic acid.
- Công thức phân tử: Meropenem khan: C17H25N3O5S Meropenem trihydrat: C17H25N3O5S.3H2O Khoảng 1,408g meropenem trihydrat tương đương 1g meropenem. - Khối lượng phân tử: C17H25N3O5S: 383,5 g/mol [23] C17H25N3O5S. Tính chất hóa lý - Dạng bột kết tinh màu trắng đến vàng nhẹ [22], [23] - pKa1 = 2,9; pKa2 = 7,4. - Độ tan: hơi tan trong nước, thực tế không tan trong ethanol 95% và diethyl ete.
- Dạng bào chế, hàm lượng: bột pha tiêm tĩnh mạch 500 mg, 1000 mg. - Hóa tính: Meropenem, như các kháng sinh nhóm beta-lactam khác, có thể tham gia vào một số phản ứng hóa học quan trọng, chủ yếu liên quan đến cấu trúc beta- lactam của nó. Dưới đây là các phản ứng hóa học chính của meropenem: Phản ứng thủy phân beta-lactam: Phản ứng với beta-lactamase: Meropenem có thể bị thủy phân bởi enzyme beta- lactamase được sản xuất bởi một số vi khuẩn, dẫn đến sự mất hoạt tính kháng khuẩn. Tuy nhiên, meropenem có khả năng kháng lại nhiều loại beta-lactamase.
Phản ứng trong môi trường axit hoặc kiềm: Vòng beta-lactam của meropenem có thể bị thủy phân trong điều kiện pH không phù hợp, đặc biệt là trong môi trường kiềm. 3 Phản ứng dimer hóa: Meropenem có thể trải qua phản ứng dimer hóa trong điều kiện không ổn định, tạo ra các sản phẩm dimer hóa (A và B). Phản ứng này thường xảy ra khi meropenem bị tiếp xúc với các tác nhân hóa học hoặc điều kiện lưu trữ không thích hợp. Phản ứng oxi hóa: Meropenem có thể bị oxi hóa khi tiếp xúc với oxy hoặc các chất oxi hóa mạnh, dẫn đến sự phân hủy và mất hoạt tính.
Phản ứng với các chất ổn định: Các chất ổn định như MOPS (morpholinepropanesulfonic acid) có thể được thêm vào để duy trì độ ổn định của meropenem. Chất ổn định này giúp giữ pH trong khoảng 6-7, giảm sự phân hủy của meropenem. Phản ứng liên kết với protein: Meropenem có thể liên kết với các protein trong huyết tương hoặc dịch sinh học, ảnh hưởng đến dược động học và dược lực học của nó. Các phản ứng hóa học của meropenem rất quan trọng trong việc phát triển và ứng dụng lâm sàng của thuốc này.
Việc hiểu rõ các phản ứng này giúp cải thiện phương pháp bảo quản, vận chuyển và sử dụng meropenem một cách hiệu quả. Độ ổn định Meropenem rất dễ bị phân hủy hóa học dưới ảnh hưởng của các yếu tố khác nhau (nhiệt độ, độ ẩm, ánh sáng, quá trình oxy hóa, môi trường acid) trong dung dịch nước và cả trong dịch sinh học [20]. Độ ổn định trong dung dịch nước: - Ở nhiệt độ phòng (15 - 25oC), dung dịch meropenem (nồng độ từ 1 đến 20 mg/mL) trong nước pha tiêm hoặc dung dịch tiêm natri clorid 0,9% ổn định trong tối đa 4 giờ [22]. - Ở 4oC, dung dịch meorpenem (nồng độ từ 1 đến 20 mg/mL) trong nước pha tiêm hoặc dung dịch tiêm natri clorid 0,9% ổn định trong tối đa 48 giờ [22].
Độ ổn định trong dịch sinh học: - Độ ổn định dung dịch meropenem trong huyết tương trước khi xử lý mẫu: nồng độ dung dịch meropenem (nồng độ 0,1 đến 100 mg/L) ổn định (nồng độ còn lại trên 90% so với nồng độ ban đầu) trong 5 giờ ở 25oC, ổn định trong 48 giờ ở 5oC, ổn định trên 48 giờ ở -32oC [15]. Độ ổn định của meropenem trong huyết tương - Độ ổn định dung dịch meropenem trong dịch não tủy trước khi xử lý mẫu: nồng độ dung dịch meropenem (nồng độ 0,1 đến 100 mg/L) ổn định trên 15 giờ ở 5oC [15], [21]. Vai trò dung dịch ổn định MOPS. - MOPS (3 - morpholinopropansulfonic) thường được sử dụng làm chất đệm trong sinh học và hóa sinh.
- Việc không ổn định của meropenem trong dung dịch nước và dịch sinh học gây khó khăn trong quá trình bảo quản cũng như phân tích. Việc sử dụng dung dịch MOPS làm chất ổn định meropenem được sử dụng trong nhiều trong các phương pháp định lượng meropenem [6], [8], [13], [14]. Dược lực học, dược động học, chỉ định và liều dùng 1. Dược lực học Meropenem là một kháng sinh carbapenem dùng đường tiêm, tương đối bền với men dehydropeptidase-I (DHP-I).
Vì vậy không cần phối hợp với chất ức chế men DHP-I. Meropenem diệt khuẩn theo cơ chế ngăn cản sự hình thành vách tế bào vi khuẩn. Nhờ khả năng xâm nhập qua thành tế bảo vi khuẩn, tính bền vững với các enzym beta- lactamase trong huyết tương và ái lực cao với protein gắn penicillin, meropenem có phổ tác dụng rộng trên cả vi khuẩn hiếu khí và kị khí. Nhìn chung nồng độ diệt khuẩn tối thiểu của thuốc (MBC) tương tự nồng độ kìm khuẩn tối thiểu (MIC).
Dược động học Ở bệnh nhân có chức năng thận bình thường, thời gian bán thải của meropenem khoảng 1 giờ và thuốc không bị tích luỹ khi lặp lại liều cách nhau 8 giờ. Khoảng 2% thuốc gắn với protein huyết tương. 5 70% thuốc được tái hấp thu ở đường tiết niệu sau 12 giờ dưới dạng không đổi, sau đó lượng nhỏ thuốc được thải trừ qua nước tiểu. Chất chuyển hoá duy nhất của meropenem không có hoạt tính vi sinh.
Meropenem xâm nhập tốt vào phần lớn các dịch và mô cơ thể gồm cả dịch não tuỷ ở bệnh nhân viêm màng não do vi khuẩn và đạt được nồng độ vượt nồng độ kìm khuẩn đối với nhiều loại vi khuẩn. Nồng độ ức chế tối thiểu (MIC) của meropenem là 0,125 mg/L với liều thường dùng 2 g/ngày [15]. Không phát hiện yếu tố ảnh hưởng tới dược động học của meropenem trên bệnh nhân có bệnh lý về gan [2]. Chỉ định, liều lượng, cách dùng - Chỉ định: Meropenem tiêm tĩnh mạch được chỉ định cho cả người lớn và trẻ em trong các trường hợp nhiễm một hay nhiều loại vi khuẩn nhạy cảm với meropenem trong các trường hợp sau: nhiễm khuẩn đường tiết niệu, viêm phổi và viêm phổi bệnh viện, nhiễm khuẩn ổ bụng, nhiễm khuẩn phụ khoa như viêm nội mạc tử cung, nhiễm trùng da và cấu trúc da, viêm màng não, nhiễm trùng huyết.
Meropenem tiêm tĩnh mạch điều trị hiệu quả cho những bệnh nhân xơ nang, nhiễm khuẩn đường hô hấp dưới mãn tính bằng đơn trị liệu hay trị liệu phối hợp với các thuốc kháng khuẩn khác. Tuy nhiên không phải lúc nào cũng xác định được hiệu lực diệt khuẩn của thuốc [2], [4].