Thesis (doctoral)--München, 1982.

Universiẗat, Diss., 2004--München.

The aim of the present work was to improve drug monitoring in patients with various diseases in the context of precision medicine. This was pursued through the development and validation of mass spectrometric methods for determining the drug concentrations of kinase inhibitors and their clinical application. Besides conventional approaches to determine plasma level concentrations, the focus was also on alternative sampling techniques using volumetric absorptive microsampling (VAMS). A conventional LC-MS/MS method was developed for the determination of cabozantinib in human EDTA plasma and validated according to the guidelines of the European and United States drug authorities (EMA, FDA). The method met the required criteria for linearity, accuracy and precision, selectivity, sensitivity, and stability of the analyte. Validation was also performed for dilution integrity, matrix effect, recovery, and carry-over, with results also in accordance with the requirements. The importance of monitoring the exposure of cabozantinib was demonstrated by a clinical case report of a 34-year-old female patient with advanced adrenocortical carcinoma who also required hemodialysis due to chronic kidney failure. Expected cabozantinib plasma concentrations were simulated for this off-label use based on a population pharmacokinetic model. It was shown that the steady state trough levels were much lower than expected but could not be explained by hemodialysis. Considering the critical condition and potential drug-drug interaction with metyrapone, a substance the patient had taken among several others during the observation period, individual pharmacokinetics could consequently not be estimated without drug monitoring. In addition, a VAMS method for simultaneous determination of ten kinase inhibitors from capillary blood was developed. This microsampling technique was mainly characterized by the collection of a defined volume of blood, which could be dried and subsequently analyzed. The guidelines for bioanalytical method validation of the EMA and FDA were also used for this evaluation. As the nature of dried blood samples differs from liquid matrices, further parameters were investigated. These include the investigation of the hematocrit effect, process efficiency, and various stability conditions, for example at increased storage temperatures. The validation showed that the developed method is suitable to analyze dried matrix samples accurate, precise, and selective for all analytes. Apart from the stability tests, all acceptance criteria were met. The decreased stability of two analytes was probably due to the reproducible but reduced recovery. In vitro studies provided results on the VAMS-to-plasma correlation to predict the analyte distribution between both matrices, at least in an exploratory manner. It revealed a heterogeneous picture of analytes with different VAMS-to-plasma distributions. Furthermore, the analysis of 24 patient samples indicated the applicability of at-home VAMS. Both should be confirmed later as part of the clinical validation. The clinical investigation of the VAMS method pursued two objectives. On the one hand, the simultaneous collection of VAMS and serum samples should enable a conversion of the determined concentrations and, on the other hand, the feasibility of autonomous microsampling at home should be examined more closely. For the former, it could be shown that different conversion methods are suitable for converting VAMS concentrations into serum levels. The type of conversion was secondary for the prediction. However, the previously defined criteria could not be fulfilled for all five kinase inhibitors investigated. The framework conditions of the study led to increased variability, especially for analytes with short half-life. A low and varying hematocrit, caused by the underlying disease, also made prediction difficult for a specific patient collective. For the second objective, investigating the feasibility of VAMS, different aspects were considered. It could be shown that the majority of patients support home-based microsampling. The acceptance is likely to increase even further when microsampling is no longer part of a non-interventional study, but participation is accompanied by targeted monitoring and subsequent adjustment of the therapy. The fact that additional training increases understanding of the correct sampling procedure is also a source of confidence. Demonstrated stability during storage under real-life conditions underlines the practicality of this sampling technique. Taken together, mass spectrometric methods for both plasma and VAMS could be developed and validated, and their clinical application could be successfully demonstrated. The availability of simple bioanalytical methods to determine kinase inhibitor exposure could improve access to prospective studies and thus facilitate the implementation of routine therapeutic drug monitoring. / Ziel der vorliegenden Arbeit war es, den Einsatz des Drug Monitorings bei Patienten mit verschiedenen Erkrankungen im Rahmen der Präzisionsmedizin zu erleichtern. Dies wurde durch die Entwicklung und Validierung massenspektrometrischer Methoden zur Bestimmung der Wirkstoffkonzentrationen von Kinaseinhibitoren und deren klinische Anwendung verfolgt. Dabei standen neben konventionellen Ansätzen zur Bestimmung der Plasmaspiegelkonzentration auch alternative Entnahmetechniken in Form von „Volumetric Absorptive Microsampling (VAMS)“ im Mittelpunkt. Eine solche konventionelle LC-MS/MS-Methode wurde zur Bestimmung von Cabozantinib in humanem EDTA-Plasma entwickelt und nach den Richtlinien der europäischen und US-amerikanischen Arzneimittelbehörden (EMA, FDA) validiert. Die Methode erfüllte die geforderten Kriterien bezüglich Linearität, Richtigkeit und Präzision, Selektivität, Sensitivität und Stabilität des Analyten. Die Validierung erfolgte auch hinsichtlich Verdünnungsintegrität, Matrixeffekt, Wiederfindung, und Analyt-Verschleppung, deren Ergebnisse ebenso in Übereinstimmung mit den Vorgaben standen. Die Bedeutung der Expositionsüberwachung von Cabozantinib wurde anhand eines klinischen Fallberichts einer 34-jährigen Patientin mit fortgeschrittenem Nebennierenrindenkarzinom, die aufgrund chronischen Nierenversagens zudem dialysepflichtig war, gezeigt. Die erwartbaren Cabozantinib-Plasmakonzentrationen wurden für diesen Off-Label-Use basierend auf einem populations-pharmakokinetischen Modell simuliert. Es zeigte sich, dass die Steady-State-Talspiegel wesentlich niedriger waren als angenommen, sich aber nicht durch die Hämodialyse erklären ließen. Unter Berücksichtigung des kritischen Gesundheitszustandes und möglicher Arzneimittelinteraktionen mit Metyrapon, einer Substanz, die die Patientin neben einigen anderen während des Beobachtungszeitraums eingenommen hatte, konnte die individuelle Pharmakokinetik folglich nicht ohne Arzneistoffspiegelmessung abgeschätzt werden. Darüber hinaus konnte eine VAMS-Methode zur simultanen Bestimmung von zehn Kinaseinhibitoren aus Kapillarblut entwickelt werden. Dieses Mikrosampling-Verfahren zeichnete sich vor allem durch die Entnahme eines definierten Blutvolumens aus, welches getrocknet und anschließend analysiert werden konnte. Auch hierbei wurden die Richtlinien für bioanalytische Methodenvalidierung der EMA und FDA zur Beurteilung herangezogen. Da sich die Beschaffenheit der Trockenblutproben von flüssigen Matrices unterscheidet, wurden weitere Einflussfaktoren untersucht. Dazu gehören die Untersuchung des Hämatokrit-Effekts, der Prozesseffizienz und verschiedener Stabilitätsbedingungen, zum Beispiel bei erhöhten Lagertemperaturen. Die Validierung zeigte, dass die entwickelte Methode in der Lage ist Trockenmatrixproben für alle Analyten richtig, präzise und selektiv zu messen. Von den Stabilitätsuntersuchungen abgesehen wurden alle Akzeptanzkriterien erfüllt. Die verminderte Stabilität von zwei Analyten ist vermutlich durch die zwar reproduzierbare, aber geringere Wiederfindungsrate zu begründen. In vitro Untersuchungen lieferten Ergebnisse über die VAMS-zu-Plasma-Korrelation, um die Analytverteilung zwischen beiden Matrizes zumindest exploratorisch vorherzusagen. Dabei zeigte sich ein heterogenes Bild von Analyten mit unterschiedlicher VAMS-zu-Plasma-Verteilung. Darüber hinaus zeigten die Messungen von 24 Patientenproben die Anwendbarkeit von VAMS im häuslichen Umfeld. Beides sollte später im Rahmen der klinischen Validierung bestätigt werden. Die klinische Untersuchung der VAMS-Methode verfolgte zweierlei Ziele. Zum einen sollte durch die zeitgleiche Entnahme von VAMS und Serumproben eine Umrechnung der ermittelten Konzentrationen ermöglicht und zum anderen die Durchführbarkeit der eigenständigen Mikroprobenentnahme zuhause genauer überprüft werden. Für Ersteres konnte gezeigt werden, dass verschiedene Umrechnungsmethoden geeignet sind, VAMS-Konzentrationen in Serumspiegel umzurechnen. Die Art der Umrechnung war für die Vorhersage zweitrangig. Allerdings konnten nicht für alle fünf untersuchten Kinaseinhibitoren die zuvor festgelegten Kriterien erfüllt werden. Die Rahmenbedingungen der Studie führten vor allem bei Analyten mit geringer Halbwertszeit zu einer erhöhten Variabilität. Ein geringer und schwankender Hämatokritwert, bedingt durch die zugrundeliegende Erkrankung, erschwerte zudem die Vorhersage bei einem bestimmten Patientenkollektiv. Für das zweite Ziel, die Durchführbarkeit von VAMS zu untersuchen, wurden verschiedene Aspekte betrachtet. Es konnte gezeigt werden, dass die Mehrheit der Patienten die häusliche Mikroprobenentnahme befürwortet. Die Akzeptanz dürfte sogar noch weiter steigen, wenn die Mikroprobenentnahme nicht mehr nur Teil einer nicht-interventionellen Studie ist, sondern die Teilnahme mit einer gezielten Überwachung und anschließenden Anpassung der Therapie einhergeht. Zuversichtlich stimmte auch die Tatsache, dass ein zusätzliches Training das Verständnis für die korrekte Durchführung erhöht. Dass sich die Stabilität auch bei der Lagerung unter Realbedingungen zeigen ließ, unterstreicht die Praxistauglichkeit dieser Sampling-Technik. Insgesamt konnten sowohl für Plasma als auch VAMS massenspektrometrische Methoden entwickelt, validiert und deren klinische Anwendung erfolgreich demonstriert werden. Die Verfügbarkeit von simplen bioanalytischen Methoden zur Bestimmung der Kinaseinhibitor-Exposition könnte den Zugang zu prospektiven Studien und damit die Einführung von routinemäßigem Therapeutischen Drug Monitoring erleichtern.

Die oralen Antidiabetika Metformin und Sitagliptin werden überwiegend renal eliminiert, weshalb während der Therapie regelmäßig die Nierenfunktion abgeschätzt werden sollte. Dies geschieht mithilfe von Serumkreatinin-basierten Formeln, zum Beispiel der Gleichung nach Cockcroft-Gault. Mit dem Ziel, zukünftig eine Möglichkeit für eine vereinfachte Kontrolle der Therapie mit Metformin und/oder Sitagliptin in Kapillarblutproben zu haben, wurde eine Methode zur Bestimmung der Konzentration von Kreatinin, Metformin und Sitagliptin aus Trockenblutproben (Dried Blood Spots, DBS) entwickelt. Als Träger zeigte Blotting Papier die besten Ergebnisse in Bezug auf die Handhabung und die Extraktionseffizienz. Aus einem einzelnen DBS gelang es, Metformin und Kreatinin mittels HPLC-UV und Sitagliptin mittels LC-MS/MS zu quantifizieren. Die flüssigchromatographischen Methoden wurden entsprechend der EMA- und FDA-Kriterien erfolgreich vollvalidiert. Die unteren Nachweisgrenzen (LLOQ) lagen bei 0,2 µg/mL für Metformin, 1,5 µg/mL für Kreatinin und 3 ng/mL für Sitagliptin. Da Referenzbereiche für Arzneistoffkonzentrationen in der Regel für Serum/Plasma angegeben werden, wurde das Verteilungsverhalten der beiden Antidiabetika zwischen Plasma (cP) und Blutzellen (cBZ) mittels in-vitro Inkubationsversuchen ermittelt. Für Metformin betrug der Verteilungskoeffizient cP/cBZ 4,65 ± 0,73, für Sitagliptin 5,58 ± 0,98. Damit lagen beide Arzneistoffe mehr als 4-fach höher im Plasma als in den Blutzellen vor. Erythrozyten waren zuvor schon als tiefes Kompartiment für Metformin beschrieben worden, für Sitagliptin waren dieses die ersten Daten die zeigten, dass der Arzneistoff ebenfalls eine relevante Verteilung in die Blutzellen zeigt. In Kooperation mit einer diabetologischen Schwerpunktpraxis wurde eine erste klinische Studie (Basisstudie) durchgeführt, die zum Ziel hatte, aus den DBS die Nierenfunktion abzuschätzen. In DBS von 70 Patienten wurden Metformin, und/oder Sitagliptin sowie Kreatinin quantifiziert. Mit Hilfe der von der Praxis übermittelten Serumkreatinin-konzentration konnte durch den Vergleich mit der Konzentration im Kapillarbut erstmalig ein Korrelationsfaktor bestimmt und verifiziert werden, um die Kapillarblut- in die Serumkonzentration des Kreatinins umzurechnen (F = cKapillarblut/cPlasma = 0,916 ± 0,088). So war es möglich, die Nierenfunktion über die Formel nach Cockcroft und Gault abzuschätzen. In der Basisstudie fiel auf, dass die Konzentration des Sitagliptins im Blut der Patienten signifikant mit steigendem Hämatokrit korrelierte (Pearson R = 0,396; p < 0,05). Die nähere Untersuchung dieser Beobachtung mittels in-vitro Verteilungsversuchen zeigte eine sehr stark inter-individuell schwankende Verteilung des Sitagliptins zwischen Plasma und den Blutzellen und eine vom Hämatokrit (Hct) linear abhängige Verteilung. In Blut mit einem höheren Hct fand sich mehr Arzneistoff in den Blutzellen als in Blut mit niedrigerem Hct, was die höheren Gesamtkonzentrationen an Sitagliptin im DBS erklärte. Dialyseversuche in-vitro bestätigten, dass die Eliminationszeit mit steigendem Hämatokrit des Blutes anstieg. Damit konnte zum ersten Mal gezeigt werden, dass die Blutzellen ein tiefes Kompartiment für Sitagliptin darstellen. Eine zweite klinische Studie (Feldstudie) wurde in Kooperation mit 14 öffentlichen Apotheken mit dem Ziel, repräsentative Konzentrationen für die Kapillarblutspiegel der beiden Medikamente unter Alltagsbedingungen zu ermitteln, durchgeführt. In DBS von 84 Patienten wurden wiederum Metformin, Sitagliptin und Kreatinin quantifiziert. Aus den Daten der beiden Studienpopulationen (n = 134) wurde für Metformin eine mittlere Konzentration von 2,22 ± 1,16 µg/mL und für Sitagliptin von 432,20 ± 268,79 ng/mL bestimmt. Mittels populationspharmakokinetischer Methoden konnten für beide Arzneistoffe zum ersten Mal Eliminationshalbwertszeiten (t1/2) aus Kapillarblut für Patienten mit einer Kreatininclearance größer und kleiner als 60 mL/min bestimmt werden. Erwartungsgemäß waren die t1/2 bei besserer Nierenfunktion kürzer, sowohl für Metformin (11,9 h versus 18,5 h) als auch für Sitagliptin (8,4 h versus 13,0 h). Für Sitagliptin waren dies erstmalige klinische Belege für eine ansteigende Eliminationszeit mit sinkender Nierenfunktion. Die gewonnenen Daten boten zudem Gelegenheit, den literaturbekannten ungünstigen Effekt einer kombinierten Einnahme von Diuretika, NSAIDs, ACE-Inhibitoren und/oder Angiotensinrezeptorantagonisten („target drugs“) auf die Nierenfunktion („triple whammy“) zu betrachten. Tatsächlich korrelierten die Anzahl der eingenommenen „target drugs“ und auch die Dosis der Diuretika mit einer sinkenden Kreatininclearance der Patienten. Mit vorliegender Arbeit wurden zum einen neue Erkenntnisse über die Pharmakokinetik des Sitagliptins gewonnen, zum anderen wurde die Grundlage geschaffen, um aus einem DBS die Blutspiegel von Metformin und Sitagliptin im Zusammenhang mit der Nierenfunktion zu betrachten. In Zukunft könnte diese Methode für ein Therapeutisches Drug Monitoring der beiden Arzneistoffe eingesetzt werden um dieses für Patienten aufgrund der minimalinvasiven Blutabnahme wesentlich angenehmer zu gestalten. / Patients´ kidney function should frequently be monitored under therapy with the oral antidiabetics metformin and sitagliptin due to their renal elimination. The creatinine clearance or the glomerular filtration rate can be estimated using serum creatinine-based equations such as the Cockcroft-Gault equation. Aiming at simplifying drug monitoring a method was developed to quantify creatinine, metformin and sitagliptin in dried blood spots (DBS). For sample collection blotting paper showed the best results regarding handling and extraction efficiency. A single DBS was used to quantify creatinine and metformin with HPLC-UV and sitagliptin with LC-MS/MS. Both chromatographic methods were subjected to a full validation following the current FDA and EMA guidelines. The lower limits of quantification (LLOQ) were 0.2 µg/mL for metformin, 1.5 µg/mL for creatinine and 3 ng/mL for sitagliptin. Since reference intervals for drug concentrations are typically reported for plasma/serum, in-vitro experiments were performed to investigate the distribution of the drugs between plasma (cP) and blood cells (cBC). For metformin the mean ratio of plasma to blood cell concentration cP/cBC was 4.65 ± 0.73, for sitagliptin 5.58 ± 0.98. Thus, both drugs were present at more than four times higher concentrations in plasma compared to blood cells. The erythrocytes had been identified as deep compartment of metformin before, but for sitagliptin these were the first data showing a drug distributing into blood cells. In collaboration with a physician specialized in diabetology a first clinical study (basic study) was performed to estimate the kidney function using DBS. In blood spots of 70 patients metformin, creatinine and sitagliptin were quantified. For the first time a correlation factor (F = ccapillary blood/cplasma = 0.916 ± 0.088) was determined and verified to translate capillary blood concentrations of creatinine into plasma concentrations. Thereby, the Cockcroft-Gault equation could be used to estimate the kidney function. In capillary blood samples of patients participating in the basic study the concentration of sitagliptin statistically significantly correlated with increasing hematocrit values (Pearson R = 0.396; p < 0,05). In-vitro experiments revealed a strong inter-individual variability of sitagliptin distribution between blood cells and plasma and also a distribution depending on the hematocrit (hct). With a higher hematocrit a bigger amount of the drug resided within the cells compared to blood with a lower hematocrit. In in-vitro dialysis experiments an increasing elimination time from venous blood was demonstrated with rising hct. Based on these results blood cells were identified as deep compartment for sitagliptin. A second clinical study (field study) was performed in cooperation with 14 community pharmacies to determine representative capillary blood concentrations under real-life conditions. In DBS of 84 patients metformin and/or sitagliptin and creatinine were quantified. In the cohort of both studies (n = 134) mean concentrations of 2.22 ± 1.16 µg/mL for metformin and 432.20 ± 268.79 ng/mL for sitagliptin were detected. Population pharmacokinetic methods were applied to calculate elimination half-lives (t1/2) from capillary blood for patients with creatinine clearances higher and lower than 60 mL/min. As expected, t1/2 were shorter in patients with a better renal function, both for metformin (11.9 h vs. 18.5 h) and for sitagliptin (8.4 h vs. 13. 0 h). For the first time an increasing elimination time with decreasing renal function was demonstrated for sitagliptin. The collected data provided the opportunity to examine the influence of drugs with known unfavorable impact on kidney function. The effect of the combined therapy with diuretics, NSAIDs, ACE-inhibitors and angiotensin receptor antagonists (“target drugs”) on the renal function has been termed “triple whammy”. Indeed, in the present study both the number of the target drugs as well as the dose of the diuretics correlated with a decreasing creatinine clearance. With the herein presented work new insights into the pharmacokinetics of sitagliptin were gained. Additionally, a basis was created to use a single dried-blood-spot for appraisal of the blood levels of metformin and sitagliptin in relation to the kidney function. This method might facilitate an easier and more pleasant future therapeutic drug monitoring of the compounds due to minimal invasive blood collection.

Für Kinder und Jugendliche stellt die Blutentnahme im Rahmen des Therapeutischen Drug Monitorings (TDM) aufgrund der Invasivität häufig eine große physische sowie psychische Belastung dar. Diese Stresssituation kann durch Speichelsammlung aufgrund des nicht invasiven Prozederes vermieden und zusätzlich der Material-, Personal- und Zeitaufwand im Vergleich zu einer Blutentnahme minimiert werden. Da die therapeutischen Referenzbereiche in der AGNP Konsensus-Leitlinie zum TDM von Psychopharmaka nur für Serum und Plasma validiert sind, sind vergleichende Untersuchungen von alternativen Matrizes mit Serum oder Plasma sowie eine klinische Validierung essenziell für die Implementierung in die klinische Praxis. Die Zielsetzung dieser Arbeit war es daher, den Zusammenhang zwischen Speichel- und Serumkonzentrationen von Amphetamin und Guanfacin zu untersuchen, um zukünftig das Prozedere der Probenahme für TDM bei Kinder und Jugendliche unter ADHS-Pharmakotherapie durch ein nicht invasives Verfahren zu erleichtern. Zur quantitativen Bestimmung wurden zwei unterschiedliche Methoden aus der Literatur weiterentwickelt. So war es möglich, aus Speichel- und Serumproben Amphetamin mittels HPLC-FL Analytik sowie Guanfacin mittels LC-MS/MS Analytik zu quantifizieren. Die chromatographischen Methoden wurden in Anlehnung an die Richtlinien der Gesellschaft für toxikologische und forensische Chemie (GTFCh) erfolgreich validiert. Zur Untersuchung des Zusammenhangs zwischen Speichel- und Serumkonzentrationen von Amphetamin und Guanfacin bei Kinder und Jugendlichen wurde eine klinische Studie in der Klinik und Poliklinik für Kinder- und Jugendpsychiatrie, Psychosomatik und Psychotherapie des Universitätsklinikum Würzburgs initiiert. Von 34 Probanden, die mit Lisdexamphetamin und/oder Guanfacin behandelt wurden, konnte jeweils eine korrespondierende Speichel- und Serumprobe gewonnen und quantifiziert werden. Für Amphetamin wurde belegt, dass der Speichel-pH-Wert einen erheblichen Einfluss auf die Wirkstoffverteilung, den Quotienten aus Speichel- und Serumkonzentration, hat (ρ = -0,712; P < 0,001). Dadurch konnte erstmalig unter Berücksichtigung des Speichel-pH-Wertes eine Berechnung der theoretischen Serumkonzentration aus der Speichelkonzentration durchgeführt werden. Es wurde zwar gezeigt, dass sich sowohl der Mittelwert der Differenzen durch die Berechnung theoretischen Serumkonzentration von -343 auf 12 ng/mL als auch die Anzahl der Messwert innerhalb des Akzeptanzintervalls von 20 % verbessern, jedoch war auch nach der Umrechnung die Differenz der Messwerte zu groß, sodass eine klinische Validierung für Amphetamin nicht möglich war. In dieser Studie wurde auch erstmals Guanfacin im Speichel nachgewiesen und quantifiziert, die Konzentrationen lagen zwischen 0,45 und 5,55 ng/mL und waren im Mittel dreifach niedriger als im Serum (2,36 ng/mL vs. 7,47 ng/mL; t (8) = 5,94; P < 0,001).   Die Speichelguanfacinkonzentration wies einen starken Zusammenhang mit der korrespondierenden Serumkonzentration auf (r = 0,758; P = 0,018). Obwohl ein nicht signifikanter Trend für den Einfluss des Speichel-pH-Wertes auf den Quotienten aus Speichel- und Serumkonzentration zu erkennen war, scheint dieser weniger stark ausgeprägt zu sein als bei Amphetamin und anderen basischen Arzneistoffen (r = -0,574; P = 0,106). Mit der vorliegenden Arbeit konnte zum einen gezeigt werden, dass sich die Speichelbestimmung von Amphetamin nur zum qualitativen Nachweis für TDM eignet. Zum anderen konnte gezeigt werden, dass der Speichel-pH-Wert einen geringeren Einfluss auf die Speichelkonzentration von Guanfacin zu haben scheint, als es bei Amphetamin der Fall ist, und sich Guanfacin somit potenziell für TDM in Speichel eignet. Zukünftig könnten Speichelproben zur Kontrolle der Adhärenz sowohl von Amphetamin als auch von Guanfacin verwendet werden und die Probenahme für die Patienten vereinfachen. / Due to the invasive procedure, blood sampling for therapeutic drug monitoring (TDM) is often associated with high stress levels for children and adolescents, which may be avoided by non-invasive oral fluid collection. Furthermore, it may reduce material, personnel and time costs compared to blood collection. Since the therapeutic ranges of the AGNP guideline for TDM of psychotropic drugs are only validated for serum and plasma, comparative studies of alternative matrices with serum or plasma, as well as a clinical validation are essential for the implementation into clinical practice. To investigate the relationship between oral fluid and serum concentrations of amphetamine and guanfacine in children and adolescents, a clinical study was initiated at the Clinic and Polyclinic for Child and Adolescent Psychiatry, Psychosomatics and Psychotherapy at the University Hospital of Würzburg. Therefore, corresponding oral fluid and serum samples derived from 34 subjects treated with lisdexamfetamine and/or guanfacine were collected and quantified. A significant effect of oral fluid pH on drug distribution (ρ = -0.712; P < 0.001), reported as the quotient of oral fluid to serum concentration, was observed for amphetamine. For the first time a calculation of serum concentration from oral fluid concentration, taking oral fluid pH into account, could be performed. Although the calculation improved both the mean of the differences of both methods from -343 to -12 ng/mL and the number of samples within the 20 % acceptance interval, the clinical validation was missed due to the variation between the measured and the calculated serum concentration of amphetamine. Furthermore, guanfacine was detected and quantified in oral fluid for the first time, with concentrations from 0.45 to 5.55 ng/mL, which was three times lower compared to serum concentrations (2.36 ng/mL vs. 7.47 ng/mL; t (8) = 5.94; P < 0.001). A strong relationship between oral fluid and the corresponding serum concentration of guanfacine (r = 0.758; P = 0.018) was observed. Although a non-significant trend suggested an influence of oral fluid pH on the oral fluid-to-serum concentration ratio, it appeared to be significantly less pronounced than for amphetamine and other basic drugs (r = -0.574; P = 0.106). With the herein presented work it was shown that, on the one hand, the determination of amphetamine in oral fluid may be suitable for qualitative issues in TDM, and, on the other hand, oral fluid pH seems to have a smaller influence on the oral fluid concentration of guanfacine than it is the case for amphetamine and, thus, guanfacine is promising candidate for TDM in oral fluid. In future, oral fluid could be used for compliance monitoring of amphetamine and guanfacine and to facilitate specimen collection as a non-invasive procedure for children and adolescents.

Eine klassische HIV-Primärtherapie setzt sich aus einer Kombination von zwei Nukleosidischen Reverse-Transkriptase-Inhibitoren (NRTI) mit Protease-Inhibitoren (PI) oder Nicht-Nukleosidischen Reverse-Transkriptase-Inhibitoren (NNRTI) zusammen. Vor allem aufgrund NRTI-assoziierter Nebenwirkungen durch mitochondriale Toxizität wird die Option eines Verzichts auf NRTI (NRTI-Sparing) untersucht. In der vorliegenden Langzeituntersuchung wurden drei therapienaive Patientenkollektive - (1) NRTI+PI [n=23], (2) NRTI+NNRTI [n=18] und (3) NNRTI+PI [n=19] - über 96 Wochen teilweise retrospektiv, teilweise prospektiv beobachtet. Die drei Kollektive wurden bezüglich Effektivität, Veränderungen von metabolischen und hämatologischen Laborparametern und kontinuierlichem Therapeutischen Drug Monitoring (TDM) anhand statistischer Auswertung verglichen. Dabei zeigten sich unter den NNRTI Efavirenz (EFV) und Nevirapin (NVP) geringere Plasmaspiegelschwankungen als unter PI. Im Vergleich der Therapiegruppen wurden für absolute und relative Plasmaspiegel keine signifikanten Unterschiede zwischen EFV, NVP und LPV (Lopinavir) beobachtet. Unabhängig des Krankheitsstadiums (CDC-Klassifikation) konnte in allen Gruppen eine maximale Suppression der Viruslast unter die Nachweisgrenze von <50 HIV-RNA-Kopien/ml und ein Anstieg der CD4-Zellzahlen beobachtet werden. Bezüglich virologischem und immunologischem Therapieerfolg gab es im Verlauf über 96 Wochen keinen signifikanten Unterschied zwischen den Therapiekollektiven. Im Vergleich der Laborparameter von Fett- und Leberstoffwechsel kam es zwischen den Gruppen zu signifikanten Unterschieden, wobei deutliche Anstiege und höchste Werte im NRTI-freien Kollektiv gemessen wurden. Für Hämoglobin wurde dies nicht beobachtet. NRTI-Sparing kann bei HIV-therapienaiven Patienten eine Option für eine effektive Langzeittherapie mit maximaler Virussuppression und ansteigender CD4-Zellzahl darstellen, scheint aber mit einem erhöhten Risiko für ansteigende Fettstoff- und Leberparameter assoziiert zu sein. / A standard first line HIV therapy often consists of a combination of two nucleoside reverse transcriptase inhibitors (NRTIs) with either a protease inhibitor (PI) or a non-nucleoside reverse transcriptase inhibitor (NNRTI). Because NRTIs are associated with an occasionally intolerable side effect profile caused by mitochondrial toxicity, NRTI-sparing regimes are important to research further. In this long-term study, therapy-naive adult patients were started on one of three antiretroviral drug regimens: (1) NRTI+PI [n=23], (2) NRTI+NNRTI [n=18] and (3) NNRTI+PI [n=19], and were observed over a duration of 96 weeks. Part of the data was collected retrospectively while the remainder of the data was collected prospectively. Using statistical analysis, the three groups were compared in terms of treatment efficacy, changes in metabolic and hematologic lab parameters and plasma drug levels as measured by continuous therapeutic drug monitoring (TDM). The NNRTIs Efavirenz (EFV) and Nevirapine (NVP demonstrated less variation in plasma concentrations than did the PIs. When comparing absolute and relative plasma concentrations in the three groups, no significant differences were shown between EFV, NVP and LPV (Lopinavir). Despite inclusion of patients with differing CDC classifications within the three groups, all members obtained maximum virologic suppression with HIV-RNA levels <50 copies/ml and an increase in CD4+ cell count by the trial end. No significant differences were shown among the three groups when the virologic and immunologic responses at each time point were examined. The NRTI-sparing group was found to have the steepest rise in and highest overall levels of lipids. Similar trends were seen with transaminases, with the highest levels and most rapid rise seen within the NRTI-sparing group. These results were statistically significant. These trends were not observed for hemoglobin. NRTI-sparing regimes can be used in therapy-naive HIV patients as an option for an effective long-term therapy with maximal viral load suppression and CD4+ cell count recovery but is most likely associated with an increased risk of dyslipidemia and transaminitis.