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内毒素去除与检测方法 - 尊龙凯时人生就是博探索生物医疗新途径

发布时间:2025-03-14   信息来源:尊龙凯时官方编辑

大肠杆菌是生物医疗领域中常用的工程菌之一,因其具备快速生长、低培养成本及成熟的基因克隆表达系统等优势,广泛应用于基因工程、疫苗研发和重组蛋白药物的生产等领域。然而,在这些生物制品中,内毒素的残留水平需要严格控制。

内毒素去除与检测方法 - 尊龙凯时人生就是博探索生物医疗新途径

1. 内毒素概述

内毒素存在于革兰氏阴性菌的细胞壁最外层,覆盖于细胞壁的黏肽上,其化学结构为磷脂-多糖-蛋白质复合物,主要毒性成分为脂多糖(LPS)中的类脂A。当细菌死亡或通过人工手段破坏细胞时,内毒素才会释放。内毒素通过与宿主细胞上的Toll样受体(TLR)结合,激活体内的炎性细胞和因子,可能导致发热和全身性炎症反应,甚至引发严重的病理生理症状,如弥散性血管内凝血、休克和多脏器功能衰竭,被称之为“热原”。内毒素即使是微量也能引发机体炎症反应,其耐热性和稳定性较强,需在高温下方可灭活,化学药品一般对其活性无影响,只有强酸、强碱及强氧化剂能够破坏其结构。

2. 内毒素检测方法

内毒素检测方法是基于其与特定检测试剂反应的原理。常见的检测方法包括凝胶法、重组C因子法和动态比浊法。凝胶法利用鲎试剂中的C因子与内毒素结合并激活,从而启动血凝级联反应,通过观察是否形成凝集素来判断反应结果。此方法操作简便,不依赖光学检测仪,但检测范围有限。随着鲎的保护和重组技术的发展,人工合成的重组C因子逐渐应用于内毒素检测,其活化后能够与荧光底物反应,生成的荧光信号强度与内毒素浓度成正比,更具特异性,适用于具有β-葡萄糖干扰的样品。动态比浊法通过光学仪器测定混合物的浊度变化速率和达到预定OD值所需时间,为产品质控和风险预警提供重要数据。

3. 内毒素去除方法

由于内毒素的显著危害性,FDA等机构对内毒素的控制有明确规定。首先需从源头消除外源性内毒素污染,生物药物研发和生产过程中,所有与样品直接接触的设备、容器和原辅材料均需经过严格的消毒和灭菌处理。对于样品中存在的内源性内毒素污染,则需从其制备工艺入手,寻求合适的去除方法,如离子交换层析法、疏水层析法及特异性吸附等。

离子交换层析法依据目标产物与内毒素在缓冲液中带电性质的差异,去除内毒素。阴离子交换层析通过改变缓冲液的离子强度使内毒素分子带负电,进而与带正电的配基结合;阳离子交换层析则通过调节pH使阳离子吸附在离子交换介质上,内毒素则随之流出。疏水层析法则利用高盐条件下内毒素聚集的特性,选择性去除内毒素。特异性吸附则是将多粘菌素B偶联于层析介质,通过介质特异性吸附去除内毒素,确保目标蛋白顺利流出。最后,也可以通过凝胶过滤层析及切向流膜过滤等方法,根据内毒素在不同水溶液中的聚集体差异进行去除。

在这一领域,尊龙凯时-人生就是博致力于提供优质的生物制品,确保内毒素水平符合法规要求,为医疗健康贡献力量。