Padberg, Jan: Simultane Bestimmung von Dapson, Monoacetyldapson und Pyrimethamin mittels Hochdruckflüssigkeitschromatographie (HPLC) im Blutplasma HIV-seropositiver Patienten

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Kapitel 4. DISKUSSION

In der hier vorgestellten Arbeit konnte erstmals eine HPLC-Methode mit Festphasenextraktion zur simultanen Bestimmung von Dapson, dessen Hauptmetabolit Monoacetyldapson und Pyrimethamin entwickelt werden. Die bislang in der Literatur beschriebenen chromatographischen Methoden haben als gemeinsamen Nachteil die Flüssig-Füssig-Extraktion als Probenaufbereitung. Dieses Extraktionsverfahren setzt eine organische und eine anorganische Phase zur Trennung der Pharmaka von den Plasmabestandteilen ein. Durch mehrere aufeinanderfolgende Arbeitsschritte wie Mischung, Zentrifugation, Trennung, Evaporation und Redilution ist dieses Verfahren relativ komplex und zeitaufwendig (Edstein et al. 1984 siehe ; Jones und Ovenell 1979 siehe ; Lee et al. 1985 siehe ; Lemnge et al. 1993 siehe ; Opravil et al. 1994 siehe ; Rønn et al. 1995 siehe ). Zusätzlich waren einige der beschriebenen Verfahren wegen flüchtiger Bestandteile in der mobilen Phase nur schlecht zu standardisieren (Jones und Ovenell 1979 siehe ) oder erreichten nur eine eingeschränkte Präzision mit Variationskoeffizienten zwischen 12,9 und 15,8% (Lee et al. 1985 siehe ). Die analogen Variationskoeffizienten der hier präsentierten Methode lagen mit 4,1% (PYR), 4,9% (DDS) und 5,2% (MADDS) deutlich niedriger und weisen auf eine gute Reproduzierbarkeit hin. In den meisten der bisher veröffentlichen Nachweismethoden wurde nur die Standarddetektionswellenlänge 254 nm verwendet (Edstein et al. 1984 siehe ; Jones und Ovenell 1979 siehe ; Opravil et al. 1994 siehe ). Im Gegensatz dazu wurden hier durch die systematische Analyse der Detektionswellenlängen in dem Bereich von 200 bis 300 nm die relativen Absorptionsmaxima 210 nm und 295 nm für Pyrimethamin und Dapson bestimmt und zur Quantifizierung genutzt. Um die Dauer der chromatographischen Analyse auf zwanzig Minuten zu verkürzen und die Sensitivität weiter zu erhöhen, wurde in der hier beschriebenen Methode eine Gradientenelution herangezogen. So lag die untere Nachweisgrenze mit 5 ng/ml für DDS, MADDS und 6 ng/ml für PYR in einem zufriedenstellend niedrigen Bereich. Andere HPLC-Methoden waren deutlich weniger sensitiv mit Nachweisgrenzen von 20 ng/ml für DDS und MADDS bis 30 ng/ml für PYR (Opravil et al. 1994 siehe ). Durch die Anwendung der Festphasenextraktion können bis zu 24 Plasmaproben parallel vorbereitet werden. Die Wiederfindung der Substanzen war konstant und reproduzierbar und lag nach dieser Probenaufbereitung zwischen 88 und 92%. Zusammenfassend läßt sich sagen, daß die beschriebene Methode sensitiv, präzise, spezifisch und einfach durchzuführen ist. So konnte das Verfahren problemlos im klinischen Routineeinsatz verwendet werden. Die beschriebene chromatographische Methode wurde zusammen mit einem parallel entwickelten Verfahren zur simultanen Bestimmung von


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Pyrimethamin, Sulfadoxin und N-Acetylsulfadoxin bereits veröffentlicht (Eljaschewitsch E; Padberg J; Schürmann D; Ruf B 11/1996 siehe ).

Die steady-state Plasmaspiegel der HIV-seropositiven Patienten wurden unter antiprotozoaler Prophylaxe mit zweimal wöchentlich 100 mg Dapson plus 25 mg Pyrimethamin ermittelt. Die medianen Plasmakonzentrationen von Dapson lagen mit 731 ng/ml circa 24 Stunden nach der Tabletteneinnahme nur geringfügig höher als die analogen Konzentrationen von 374 bis 710 ng/ml in der Malariaprophylaxe mit 100 mg Dapson plus 12,5 mg Pyrimethamin pro Woche (Edstein et al. 1990 siehe ; Jones und Ovenell 1979 siehe ; Lee et al. 1985 siehe ). Eine Ursache dieser relativ niedrigen Plasmaspiegel könnte der Umstand sein, daß es bei einer Gabe zweimal pro Woche aufgrund der relativ kurzen Eliminationshalbwertszeit von ungefähr 24 Stunden bei Dapson nicht zu einer ausgeprägten Akkumulation kommt. Die Plasmakonzentrationen von Pyrimethamin nach ungefähr 24 Stunden lagen mit 325 ng/ml dagegen drei- bis fünfmal höher als die Spiegel in der Malariaprophylaxe (68-121 ng/ml). Diese Pyrimethaminplasmaspiegel korrelieren einerseits mit der etwa vierfachen Wochendosis, legen andererseits auch eine Akkumulation aufgrund der langen Eliminationshalbwertszeit von circa 100 Stunden nahe. Die minimalen medianen Plasmaspiegel vor der nächsten Tabletteneinnahme lagen bei 136 ng/ml für Dapson und 230 ng/ml für Pyrimethamin. Als Vergleich eignet sich die Studie von Opravil et al. 1994 siehe , in der Plasmakonzentrationen unter einerer antiprotozoalen Prophylaxe mit 200 mg Dapson plus 75 mg Pyrimethamin einmal pro Woche ermittelt wurden. Hierbei zeigten sich minimale Pyrimethaminkonzentrationen von 125 ng/ml sechs bis sieben Tage nach Tabletteneinnahme. Die mediane Dapsonkonzentration war zu diesem Zeitpunkt unter die Nachweisgrenze von 20 ng/ml gesunken. Diese Daten verdeutlichen, daß zu einer Aufrechterhaltung der Dapsonplasmaspiegel in diesem Dosisbereich, mindestens eine Gabe zweimal pro Woche notwendig ist. Ein weiterer Kritikpunkt an der Arbeit von Opravil et al. 1994 siehe ist die geringe Anzahl von nur 36 Plasmaproben bei 33 eingeschlossenen HIV-seropositiven Patienten. Als mögliche Ursache für die relativ niedrigen Plasmaspiegel von Dapson wurde bereits die geringgradige Akkumulation genannt. Andere Gründe könnten die bei AIDS-Patienten häufigen gastrointestinale Absorptionsstörungen sein, verursacht z.B. durch die HIV-assozierte Enteropathie, die CMV-Enteritis oder die intestinale Kryptosporoidose. In diesem Zusammenhang könnte der enterohepatischer Kreislauf bei der Exkretion von Dapson von Bedeutung sein. So konnte gezeigt werden, daß bei Patienten nach der oralen Applikation von Aktivkohle sich die Eliminationshalbwertszeit von Dapson ungefähr halbiert (Endre et


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al. 1983 siehe ; Neuvonen et al. 1980 siehe ). Eine weitere potentielle Ursache stellt die Interaktion mit anderen Medikamenten dar. So wurde beispielsweise Didanosine mit einem Versagen der antiprotozoalen Dapsonprophylaxe bei HIV-seropositiven Patienten assoziiert (Metroka et al. 1991 siehe ). Rifampicin hingegen reduziert vermutlich durch Enzyminduktion die Eliminationshalbwertszeit von Dapson um ca. 50% (Gelber und Rees 1975 siehe ).

In der kombinierten antiprotozoalen Prophylaxe hat Pyrimethamin den Wirkungsschwerpunkt in der Suppression von Toxoplasma gondii, während das Sulfon Dapson hauptsächlich gegen Pneumocystis carinii gerichtet ist. So lagen die für Toxoplasma gondii inhibitorischen Pyrimethaminkonzentrationen bei in-vitro Studien (Enzymaktivität der DHFS/Zellkultur) im Bereich von 40 bis 60 ng/ml (Derouin et al. 1989 siehe ; Chio und Queener 1993 siehe ). In der Behandlung der tierexperimentellen akuten Toxoplasmose hingegen waren Plasmaspiegel von mindestens 500 ng/ml zur Heilung erforderlich (Weiss et al. 1992 siehe ). Die Therapie der akuten Toxoplasma gondii-Enzephalitis machte sogar Plasmakonzentrationen von über 750 ng/ml notwendig (Weiss et al. 1988 siehe ). Diese Diskrepanz erklärt sich unter anderem durch die unterschiedliche Verteilung der Substanz in verschiedenen Kompartimenten. So beträgt beispielsweise der Liquorspiegel von Pyrimethamin nur 13 bis 28% des korrespondierenden Plasmaspiegels (McLeod et al. 1992 siehe ; Weiss et al. 1988 siehe ). Die medianen Plasmaspiegel von Pyrimethamin in der hier vorgestellten Arbeit (230-336 ng/ml) lagen deutlich unter den angenommenen therapeutischen Minimalspiegeln. Der beobachtete prophylaktische Effekt ist vermutlich durch die additive Wirkung von Dapson und die Akkummulation von Pyrimethamin im zentralen Nervensystem während der Langzeitmedikation bedingt.

Eine reversible Wachstumshemmung von Pneumocystis carinii konnte in Zellkulturen mit 100 ng/ml Dapson beobachtet werden (Cushion et al. 1985 siehe ). In der Behandlung der tierexperimentellen Pneumocystis carinii-Pneumonie zeigte Dapson in einer täglichen Dosis von 100 mg/kg einen guten therapeutischen Effekt. Eine Dosis von 15 mg/kg pro Tag hingegen reichte nicht zu einer signifikanten Reduktion der intrapulmonalen Pneumocystis carinii Dichte aus (Walzer et al. 1988 siehe ; Walzer et al. 1992 siehe ). Unter der Prophylaxe mit 100 mg Dapson zweimal wöchentlich lagen die medianen Plasmaspiegel mit 136 bis 1184 ng/ml über den zur Wachstumshemmung von Pneumocystis carinii notwendigen Minimalspiegeln. Die hier applizierte Dapsonquantität entspricht umgerechnet circa 0,5 mg/kg pro Tag und beträgt daher nur ein Bruchteil der tierexperimentellen wirksamen Dosis. Grundsätzlich jedoch sind


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die zur Therapie erforderlichen Chemotherapeutikagewebespiegel höher als die der Prophylaxe. Die prophylaktische Wirkung ist vermutlich noch stärker als die therapeutische Wirkung abhängig von dem Zustand der Immunabwehr des Patienten.

Im Rahmen der quantitativen Analyse der Plasmaspiegel von Dapson und Monoacetyldapson konnte der individuelle Acetyliererphänotyp der HIV-infizierten Patienten anhand des Quotienten aus MADDS und DDS bestimmt werden. Dapson ist als Testsubstanz zur Ermittlung des hepatischen Acetyliererstatus seit geraumer Zeit eingeführt (Gelber et al. 1971 siehe ; Philip et al. 1984 siehe ; Wiggan et al. 1991 siehe ). Die Messung des MADDS/DDS-Quotienten kann weitgehend unabhängig von der Tabletteneinnahme durchgeführt werden, da das Verhältnis zwischen MADDS und DDS im Blutplasma wenige Stunden nach der Ingestion annähernd konstant bleibt (Gelber et al. 1971 siehe ). Andere Pharmaka wie Procainamid und Isoniazid wurden alternativ zur Bestimmung des Acetyliererstatus eingesetzt (Reidenberg et al. 1975 siehe ; du Souich und Lambert 1981 siehe ). In dem hier untersuchten Kollektiv konnten 58,6% der Patienten als langsame und 41,4% als schnelle Acetylierer klassifiziert werden. Die Verteilung der Acetyliererphänotypen bei gesunden Probanden weißer Hautfarbe lag mit 43 bis 56% langsame Acetylierer und 44 bis 57% schnelle Acetylierer in einem korrespondierenden Bereich (Carr et al. 1978 siehe ; May et al. 1990 siehe ). Probanden asiatischer Herkunft hingegen sind überwiegend schnelle Acetylierer. So konnten z.B. bei einer Studie von Lee et al. 1985 siehe die thailändischen Testpersonen zu 97% dem schnellen Acetyliererphänotyp zugeordnet werden. Opravil et al. 1994 siehe konnten bei 18 von 33 eingeschlossenen HIV-infizierten Patienten den MADDS/DDS-Quotient bestimmen und eine gleichmäßige Verteilung mit neun langsamen und neun schnellen Acetylierern in diesem Kollektiv demonstrieren. Für einige Pharmaka konnte ein Zusammenhang zwischen Acetyliererstatus einerseits und therapeutischer Wirkung und unerwünschten Nebenwirkungen anderseits nachgewiesen werden. Auch die Plasmaspiegel der Ausgangssubstanzen waren teilweise von der Acetylierungskapazität abhängig. Bei Dapson hingegen ist der therapeutische Effekt, die Nebenwirkungsrate und die Dapsonplasmakonzentration unabhängig von dem Acetyliererphänotyp (May et al. 1990 siehe ; Zuidema et al. 1986 siehe ). Die Bestimmung des Acetyliererstatus scheint also für die Behandlung mit Dapson eine untergeordnete Rolle zu spielen. Der Einfluß der Acetylierungskapazität auf die Wirkung der in der Therapie der fortgeschrittenen HIV-Erkrankung verordneten Medikamente ist jedoch fast vollständig unbekannt. Die Einmalgabe von Dapson als Testsubstanz wäre für weiterführende Untersuchungen geeignet.


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In dieser Arbeit wurde als Teilaspekt der Compliance die Einnahmetreue der HIV-infizierten Patienten anhand der Plasmaspiegel von Pyrimethamin und Dapson ermittelt. Die zur Bestimmung der Compliance notwendige Probenanzahl wurde auf minimal vier festgelegt. 64,5% der Patienten erfüllten dieses Kriterium. Von diesen Patienten wurden wiederum 80% als compliant und 20% als non-compliant eingestuft. In Studien zur ambulanten Therapie der arteriellen Hypertonie stellte sich eine Compliance von 50 bis 70% heraus. Das Maß an Compliance in verschiedenen Studien ist von zahlreichen Faktoren abhängig. Es wird z.B. durch die Nachweismethode der Einnahmetreue, die Applikationsform und -frequenz, das Wirkungs- und Nebenwirkungsspektrum der Medikamente, die Motivation der Patienten und vor allem durch die eigentliche Krankheit beeinflußt (Aronson und Hardman 1992 siehe ). Da in dieser Arbeit minimal vier Plasmaproben für die Bestimmung der Einnahmetreue obligat waren, nahmen Patienten, die nicht oder nur selten an Routineuntersuchungen partizipierten, nicht an der Analyse der Compliance teil. Dieser methodische Aufbau führt mutmaßlich zu einer starken Selektion einnahmetreuer Patienten und damit insgesamt zu einer Überschätzung der wirklichen Compliance. Bei Patienten in fortgeschrittenen Stadien der HIV-Infektion kann durch zahlreiche Faktoren die Einnahmetreue eingeschränkt sein. So können sich eine hohe tägliche Tablettenmenge, eine HIV-assoziierte Enzephalopathie, die insgesamt infauste Prognose und die fehlende unmittelbare Verbesserung der Lebensqualität negativ auf die Motivation zu einer prophylaktischen Pharmakotherapie auswirken. Da im Gegensatz zu der Akuttherapie die Compliance in der Prophylaxe nicht unmittelbar am klinischen Erfolg verifiziert werden kann, liefert die Überwachung von Plasmaspiegeln in der krankheitsverhütenden Therapie wichtige Informationen für die behandelnden Therapeuten. Auch zur einwandfreien Bewertung wissenschaftlicher Studien zur prophylaktischen Therapie sekundärer Infektionen ist die Berücksichtigung der Compliance unabdingbar.

Die Kombination von Dapson und Pyrimethamin zur Prophylaxe der Pneumocystis carinii-Pneumonie und der Toxoplasma gondii-Enzephalitis hat sich in mehreren Studien als hoch wirksam erwiesen (Girad et al. 1993 siehe ; Grünewald et al. 1993 siehe ; Opravil et al. 1995 siehe ; Podzamczer et al. 1993 siehe ). So konnte in einer statischen Analyse verschiedener Studien gezeigt werden, daß das Risiko an PCP zu erkranken bei den auf Dapson basierenden Prophylaxen gegenüber der Inhalation mit Pentamidin mit einem relativen Risiko von 0,93 in etwa gleich war. Für die zerebrale Toxoplasmose zeigte sich im Vergleich mit Trimethoprim/Sulfamethoxazol ebenfalls eine ähnliche Wirksamkeit (Ioannidis et al. 1996 siehe ). Die Kombinationsprophylaxe mit Dapson und


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Pyrimethamin ist jedoch mit teilweise gravierenden, dosisabhängigen Nebenwirkungen wie Arzneimittelexanthemen, Fieber, Hämatotoxizität und Hepatitis belastet. Die Reduktion der Dosis auf 100 mg Dapson/50 mg Pyrimethamin pro Woche führte jedoch zu einer höheren PCP-Inzidenz und einer verkürzten Überlebenszeit (Antinori et al. 1992 siehe ; Antinori et al. 1995 siehe ). In diesen Studien wurde jedoch auf eine Komedikation mit Folinsäure verzichtet. In der hier dargestellten Arbeit wurde eine antiprotozoale Prophylaxe mit 100 mg Dapson plus 25 mg Pyrimethamin plus 15 mg Folinsäure zweimal wöchentlich durchgeführt. In der Gruppe, der als compliant klassifizierten Patienten trat keine zerebrale Toxoplasmose auf. Die bei einem nicht einnahmetreuen Patienten beobachtete Toxoplasma gondii-Enzephalitis ist als spontanes Lokalrezidiv im natürlichen Verlauf der fortgeschrittenen HIV-Infektion zu werten. Die Prophylaxe der Pneumocystis carinii-Pneumonie hingegen versagte bei einem Patienten aus der als compliant eingestuften Gruppe. In der vorhandenen Literatur wurde der Mißerfolg der PCP-Prophylaxe bisher weitgehend auf zu niedrige Plasmakonzentrationen aufgrund einer Interaktion mit anderen Pharmaka oder mangelnder Compliance zurückgeführt. (Horowitz et al. 1992 siehe ; Huengsberg et al. 1993 siehe ). Die gut dokumentierten Plasmaspiegel von Dapson und Pyrimethamin lagen bei dem an PCP erkrankten Patienten während des gesamten Beobachtungszeitraums in einem relativ hohen Bereich. Im Gegensatz zu der bisherigen Annahme lag also die Ursache für den Mißerfolg der Prophylaxe zumindest in diesem Fall nicht in zu niedrigen Plasmaspiegeln. Mögliche Ursachen für das Versagen könnten in einer extrem beeinträchtigten Immunabwehr des Patienten, einer gestörten Penetration der Medikamente in das Lungengewebe oder in einer Resistenz der Erreger gegen die prophylaktisch eingesetzten Medikamente liegen. Um den Hintergrund für den Erfolg bzw. Mißerfolg von antiprotozoalen Pharmaka in der Prophylaxe von opportunistischen Infektionen zu erforschen, sind weitere auf Konzentrationsbestimmungen basierende Studien notwendig.
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Mon Jul 13 12:38:07 1998