Ученые СПбГУ научились определять количество антибиотиков в организме человека

Исследователи СПбГУ нашли новый метод выяснить, сколько антибиотиков содержится в человеческом организме. Этот способ позволит подбирать наиболее эффективные лекарства и назначать точные дозировки каждому пациенту, в том числе и тем, чей диагноз предполагает постоянный прием лекарств.

Почему это важно

Ученые уже не первый год говорят о проблеме антибиотикорезистентности. Многие препараты этого типа перестают работать из-за того, что бактерии приобретают устойчивость к ним. Каждый антибиотик имеет свое «окно эффективности»: слишком маленькая доза не сработает, слишком большая может вызвать побочные эффекты.

Для качественного лечения врачам важно знать, какая доза антибиотика необходима конкретному пациенту. Определить этот параметр помогает терапевтический лекарственный мониторинг, с помощью которого можно уточнить содержание антибиотиков в биологических жидкостях человека.

Этот же метод помогает учитывать индивидуальные особенности пациента, что особенно полезно при лечении детей и пожилых людей. Эту технологию успешно используют для борьбы с тяжелыми недугами, например с туберкулезом и менингитом.

Что удалось изобрести

Химики СПбГУ создали метод определения фторхинолонов в биологических жидкостях. Объектом исследования ученых стали офлоксацин и моксифлоксацин — антибактериальные препараты широкого спектра действия. Эти лекарства нередко прописывают при инфекции дыхательных и мочевыводящих путей, кишечных и офтальмологических заболеваниях, туберкулезе и других диагнозах.

Авторы исследования работали с супрамолекулярными растворителями, которые получают из поверхностно-активных веществ (ПАВ). ПАВ активно используют в быту, их добавляют в мыло, шампуни и другие моющие средства. Для своих целей петербургские химики выбрали амфифильную молекулу на основе ди-2-этилгексилфосфорной кислоты.

Как и многие органические кислоты, это соединение не смешивается с водой, но способно образовать растворимые в ней соли. Главная особенность этих солей — способность образовывать мицеллы.

Для эксперимента химики использовали мицеллы для извлечения вещества из раствора.

Растворители применяли для выделения антибиотиков из образцов мочи, полученных от здоровых добровольцев в возрасте от 20 до 35 лет.

В рамках исследования ученые добавили в пробы биоматериала разбавитель для большей точности. После этого в образцы ввели небольшое количество кислоты в аммиачном растворе.

Затем в получившуюся смесь добавили концентрированный раствор соли. Этот этап позволил сформировать мицеллы, которые образовали новую фазу (простыми словами — слой). В ней эффективно растворялись аналиты, то есть соединения антибиотиков, количества которых хотели определить авторы эксперимента, — это позволило извлечь необходимые вещества.

После этого смесь центрифугировали, и мицеллярная фаза осела на дно пробирки. Затем получившуюся смесь разбавили в три раза и ввели в хроматограф, чтобы с помощью прибора идентифицировать целевые вещества и максимально точно определить концентрацию антибиотика.

Эту технологию авторы работы предлагают адаптировать для лабораторий и использовать для индивидуального подбора доз антибиотиков. В перспективе этот же метод можно использовать и для других задач — например, определять уровень антибиотиков в крови или анализировать концентрацию других лекарств.