大肠杆菌是生物医疗领域中最常用的工程菌之一。它具有生长迅速、培养成本低以及成熟的基因克隆表达系统等显著优势，因此其质粒广泛应用于基因工程中，涵盖了从基因的分子克隆到疫苗研发，以及重组蛋白类药物的表达和生产等多个领域。然而，在这些应用中，严格控制生物制品中内毒素的残留水平至关重要。

内毒素简介

内毒素是存在于革兰氏阴性菌细胞壁外层的成分，主要由磷脂-多糖-蛋白质复合物构成，最主要的毒性成分是脂多糖（LPS）中的类脂A。内毒素通常在细菌死亡或细胞被人工破坏后释放。它能够通过与宿主细胞上的Toll样受体（TLR）结合，直接激活炎性细胞和炎症因子，引发机体发热及全身炎症反应，导致严重病理生理症状，比如弥散性血管内凝血、休克和多脏器功能衰竭等，因此又称为“热原”。内毒素具有极强的生物活性，甚至微量也会引起各种炎症反应和免疫应答。此外，内毒素的耐热性和稳定性较强，60℃下加热数小时不会被破坏，彻底灭活需要在180℃下加热超过3小时，且一般化学药品无法影响其活性，只有强酸、强碱或强氧化剂可能破坏其结构。

内毒素的检测方法

内毒素可以和特定的检测试剂发生反应，基于此原理，已有多种内毒素检测方法被开发出来。常见的检测方法包括凝胶法、重组C因子法和动态比浊法等。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，通过观察是否有凝集素形成来作为反应终点。尽管此方法操作简便且无需光学检测仪，但检测范围存在一定局限性。随着对鲎的保护和重组技术的发展，新一代人工合成的重组C因子已在内毒素检测中得到应用。当重组C因子被内毒素激活后，会与荧光底物反应产生荧光信号，荧光信号的强度与内毒素浓度之间呈正比关系，从而实现内毒素含量的测定。此外，动态比浊法通过光学仪器测定反应混合物所需达到预定OD值的时间和浊度变化速率，不仅有助于追踪产品质量，也可作为风险预警的工具。

内毒素的去除方法

由于内毒素对人体的危害性显著，FDA及相关法规对内毒素控制提出了明确要求。首先，需要从源头消除外源性内毒素污染。在生物药物的研发与生产过程中，确保与样品直接接触的设备、容器、储液袋、原辅料和耗材经过严格消毒和灭菌处理。对于样品本身已存在的内源性内毒素污染，需要采取相应的制备工艺，寻找有效方法，如离子交换层析法、疏水层析法和特异性吸附法。离子交换层析法利用目标产物和内毒素在缓冲液中的带电特性差异，分离内毒素。疏水层析法则在高盐条件下去除不与疏水填料结合的内毒素，而特异性吸附法通过将多粘菌素B偶联于层析介质上，特异性吸附内毒素，并使蛋白质随流动相流出，从而收集目标蛋白。尽管该方法在去除内毒素方面效果显著，但也可能导致部分蛋白质损失。此外，利用不同水溶液中内毒素聚集体的分子量差异，可以采用凝胶过滤层析和切向流膜过滤等技术进一步去除内毒素。

为确保生物药品的安全性和有效性，使用PG电子技术的产品可以为内毒素的检测和去除提供更为全面的解决方案，助力生物医疗行业进一步提升产品质量管控。