Pharmacokinetic-pharmacodynamic correlation of imipenem in pediatric burn patients using a bioanalytical liquid chromatographic method / Correlação farmacocinética-farmacodinâmica de imipenem em pacientes queimados pediátricos utilizando um método bioanalítico de cromatografia líquida

A bioanalytical method was developed and applied to quantify the free imipenem concentrations for pharmacokinetics and PK/PD correlation studies of the dose adjustments required to maintain antimicrobial effectiveness in pediatric burn patients. A reverse-phase Supelcosil LC18 column (250 x 4.6 mm 5 micra), binary mobile phase consisting of 0.01 M, pH 7.0 phosphate buffer and acetonitrile (99:1, v/v), flow rate of 0.8 mL/min, was applied. The method showed good absolute recovery (above 90%), good linearity (0.25-100.0 µg/mL, r²=0.999), good sensitivity (LLOQ: 0.25 µg/mL; LLOD: 0.12 µg/mL) and acceptable stability. Inter/intraday precision values were 7.3/5.9%, and mean accuracy was 92.9%. A bioanalytical method was applied to quantify free drug concentrations in children with burns. Six pediatric burn patients (median 7.0 years old, 27.5 kg), normal renal function, and 33% total burn surface area were prospectively investigated; inhalation injuries were present in 4/6 (67%) of the patients. Plasma monitoring and PK assessments were performed using a serial blood sample collection for each set, totaling 10 sets. The PK/PD target attained (40%T>MIC) for each minimum inhibitory concentration (MIC: 0.5, 1.0, 2.0, 4.0 mg/L) occurred at a percentage higher than 80% of the sets investigated and 100% after dose adjustment. In conclusion, the purification of plasma samples using an ultrafiltration technique followed by quantification of imipenem plasma measurements using the LC method is quite simple, useful, and requires small volumes for blood sampling. In addition, a small amount of plasma (0.25 mL) is needed to guarantee drug effectiveness in pediatric burn patients. There is also a low risk of neurotoxicity, which is important because pharmacokinetics are unpredictable in these critical patients with severe hospital infection. Finally, the PK/PD target was attained for imipenem in the control of sepsis in pediatric patients...

Desenvolveu-se e aplicou-se método bioanalítico para quantificar concentrações de imipenem livre para estudos de farmacocinética (PK) e de correlação PK/PD dos ajustes de dose requeridos para manter a efetividade antimicrobiana em pacientes pediátricos queimados. Utilizou-se coluna Supelcosil LC18 (250 x 4,6 mm 5 micra), fase móvel binária, consistindo de tampão fosfato 0,01M pH 7,0 e acetonitrila (99:1, v/v) e fluxo de 0,8 mL/min. O método mostrou boa recuperação absoluta (acima de 90%), boa linearidade (0,25-100,0 µg/mL, r²=0.999), boa sensibilidade (LLOQ: 0,25 µg/mL; LLOD: 0,12 µg/mL) e estabilidade aceitável. Os valores de precisão inter/intradia foram 7,3/5,9% e a exatidão média foi de 92,9%. O método bioanalítico foi aplicado para quantificar concentrações de fármaco livre em crianças com queimaduras, Seis pacientes pediátricos queimados (idade média de 7,0 anos, 27,5 kg), com função renal normal e 33% da superfície total queimada foram investigados prospectivamente. Lesões por inalação estavam presentes em 4/6 (67%) dos pacientes. O monitoramento plasmático e a as avaliações de PK foram efetuadas utilizando coleção de amostras seriais de sangue para cada série, totalizando 10 conjuntos. O alvo PK/PD alcançado (40%T>MIC) para cada concentração inibitória mínima (MIC: 0,5, 1,0, 2,0, 4,0 mg/L) ocorreu em porcentagem maior do que 80% dos conjuntos investigados e 100% após o ajuste de dose. Em conclusão, a purificação das amostras do plasma usando técnica de ultrafiltração seguida de quantificação das medidas do imipenem no plasma usando método de cromatografia líquida é bastante simples, útil e necessita de pequenos volumes para as amostras de sangue. Além disso, pequena quantidade de plasma (0,25 mL) é necessário para garantir a efetividade do fármaco nos pacientes pediátricos queimados. Há, ainda, baixo risco de neurotoxicidade, o que é importante, visto que as farmacocinéticas são imprevisíveis nesses pacientes...

Monitoramento terapêutico e modelagem farmacocinética de antimicrobianos em pacientes queimados da unidade de terapia intensiva / Therapeutic drug monitoring and pharmacokinetics of antimicrobial agents in burn patients from the Intensive care unit

A sepse após a injúria térmica é a maior causa de morbidade e mortalidade em pacientes queimados, uma vez que profundas alterações ocorrem na farmacocinética de agentes antimicrobianos. Investigaram-se trinta e um pacientes, portadores de sepse documentada e apresentando lesões ativas; utilizou-se o tratamento empírico conforme seguem os regimes de dose: 1 g, 12/12 h para a vancomicina, 1 g, 6/6 h para o imipenem e 2 g, 8/8 h para o cefepime. Sete coletas seriadas de sangue foram realizadas através de cateter venoso (2 mL/cada); o plasma foi obtido pela centrifugação e armazenado no congelador (-80o C) até o ensaio. A concentração plasmática dos antimicrobianos foi determinada simultaneamente pela aplicação do método bioanalítico desenvolvido no estudo. O método de cromatografia líquida de alta eficiência demonstrou boa linearidade, precisão e exatidão para a determinação simultânea da vancomicina, cefepime e imipenem plasmáticos; a plicação desse método bioanalítico permitiu o monitoramento plasmático terapêutico e o estudo farmacocinético. Com base nos resultados obtidos de concentração plasmática versus tempo, aplicou-se a modelagem para investigar a farmacocinética desses agentes antimicrobianos nos pacientes queimados. Os parâmetros cinéticos foram estimados com base no modelo aberto de um compartimento pela aplicação do programa PK Solutions v. 2.0; a estatística foi realizada pela utilização do programa GraphPad Prism v. 4.0. Com base na farmacocinética alterada, as concentrações obtidas para a vancomicina e imipenem se mostraram abaixo dos valores recomendados para atingir eficácia; por outro lado, as concentrações obtidas para o cefepime se mostraram dentro da faixa recomendada para atingir eficácia, uma vez que não se registrou alteração da farmacocinética deste antimicrobiano nos pacientes queimados. Desta forma, o monitoramento plasmático terapeutico se mostrou importante, permitindo o ajuste de dose para a vancomicina e para o imipenem, uma vez que...

Sepsis after thermal injury is the major cause of morbidity and mortality in burn patients, once deep changes on the pharmacokinetics of antimicrobials agents are expected. Thirty one burn patients were investigated, all of them had documented sepsis and presented active lesions; they were treated with empirical dose regimen as follows: 1 g, 12/12 h for vancomycin, 1 g, 6/6 h for imipenem and 2 g, 8/8 h for cefepime. A serial of seven blood samples were collected from the venous catheter (2 mL/each); plasma was obtained by centrifugation and storaged in an ultra-low freezer (-80o C) until assay. Drug plasma concentration was determined simultaneously by application of a bioanalytical method described previously. High performance liquid chromatographic method showed good linearity, precision and accuracy for vancomycin, cefepime and imipenem plasma measurements; its application permitted therapeutic drug monitoring and pharmacokinetic studies. Pharmacokinetic modeling was applied to data obtained based on drug plasma concentrations versus time, to investigate those antimicrobial agents in burn patients. Estimated kinetic parameters were based on the one compartment open model by application the software PK Solutions v. 2.0; statistics was performed by using the software GraphPad Prism v. 4.0. Based on altered pharmacokinetics, obtained plasma concentrations to reach drug efficacy were below the recommended values for vancomycin and imipenem; on the other hand, cefepime plasma concentrations to reach drug efficacy were in the recommended range, once its pharmacokinetics didnt change in burn patients. Then, therapeutic plasma monitoring was cost-effective permitting dose adjustment for vancomycin and imipenem, once the minimum effective concentration (MEC) wasnt reached for both antimicrobial agents by using the empirical dose regimen for burn patients. On the other hand, cefepime plasma monitoring was also cost-effective, since burn patients long term therapy can...