內(nèi)毒素，即脂多糖或LPS，是革蘭氏陰性菌（如大腸桿菌）細胞膜的組成部分。細菌外膜的外層脂質(zhì)部分是完全由內(nèi)毒素分子所構(gòu)成的。單個大腸桿菌細胞約包含兩百萬個LPS分子，每個LPS分子由疏水的脂質(zhì)A（lipid A）部分、復(fù)雜的糖類殘基陣列部分及負電性的磷酸基團所組成。因此，每個內(nèi)毒素分子都具有疏水域、親水域和電荷域，這使它在與其他分子相互作用時具有其獨特的自身性質(zhì)。細菌在其活性生長期向其周圍微環(huán)境中散布少量的內(nèi)毒素，在死亡時則釋放大量內(nèi)毒素。

  在質(zhì)粒制備的細菌細胞裂解過程中，內(nèi)毒素分子被從外膜釋放到溶菌液中。

內(nèi)毒素會對原代細胞和敏感培養(yǎng)細胞的DNA轉(zhuǎn)染過程造成重要影響，內(nèi)毒素水平的升高會導(dǎo)致轉(zhuǎn)染效率的急劇下降。而且，使用不含內(nèi)毒素的質(zhì)粒DNA對于基因治療的相關(guān)應(yīng)用至關(guān)重要，因為內(nèi)毒素會導(dǎo)致發(fā)熱、內(nèi)毒素性休克綜合癥，并會在動物和人體上激活補體級聯(lián)反應(yīng)。內(nèi)毒素也會干擾如巨噬細胞和B細胞一類免疫細胞的體外轉(zhuǎn)染實驗，導(dǎo)致免疫反應(yīng)的非特異性激活。這些效應(yīng)還包括對如IL-1和前列腺素等免疫介質(zhì)的誘導(dǎo)性合成。為了避免對實驗結(jié)果的錯誤判斷，確保塑料制品、培養(yǎng)基、血清和質(zhì)粒DNA中均無LPS污染十分重要。

內(nèi)毒素分子的化學(xué)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)，以及它們形成膠束結(jié)構(gòu)的傾向性，都使得它們?nèi)菀着c質(zhì)粒DNA共同被純化出來。例如，在CsCl超速離心法當中，CsCl結(jié)合的DNA很容易被內(nèi)毒素分子所污染，因為在CsCl中內(nèi)毒素與質(zhì)粒——溴化乙錠復(fù)合物具有相似的密度。

在大尺寸DNA純化樹脂上，高分子量膠束樣內(nèi)毒素很類似于高分子量的DNA分子；在陰離子交換色譜法當中，內(nèi)毒素分子上的負電荷能夠與陰離子交換樹脂相互作用，從而導(dǎo)致內(nèi)毒素與質(zhì)粒DNA被共同純化下來。不過，質(zhì)粒DNA中內(nèi)毒素污染的水平很大程度上依賴于所使用的純化方法。QIAGEN Plasmid Kit和2xCsCl梯度離心法均能夠生成較低內(nèi)毒素含量的高純度DNA。硅膠懸漿法純化出的DNA則含有顯著升高的內(nèi)毒素污染。使用EndoFree Plasmid Kit抽提出的DNA僅含有可忽略不計的微量內(nèi)毒素（<0.1EU /µg質(zhì)粒DNA）。

各種質(zhì)粒制備方法的內(nèi)毒素污染與轉(zhuǎn)染效率*

* 宿主株系: DH5α; 質(zhì)粒: pRSVcat. ;† 1 ng LPS = 1.8 EU. 
‡ 使用QIAGEN plasmid Kit所制備的質(zhì)粒，其轉(zhuǎn)染成功率為100%。使用其他所有制備方法所得到的轉(zhuǎn)染效率以QIAGEN Plasmid Kit作為基準進行比較計算。

由于內(nèi)毒素與鱟（Limulus polyphemus，馬蹄蟹）變形細胞中的可凝蛋白之間存在凝固反應(yīng)，因此歷史上一般通過此凝固反應(yīng)對內(nèi)毒素進行檢測。今天人們則使用更為敏感的光度試驗（例如BioWhittaker公司所提供的動力學(xué)-QCL檢測），這類方法基于對鱟變形細胞裂解液（LAL），以及一種合成的生色底物的使用。LPS污染通常以內(nèi)毒素單位（EU）來表示。通常1 ng LPS對應(yīng)1–10 EU。

獲得專利的EndoFree Plasmid制備方法在標準的QIAGEN Plasmid純化方案中整合了對內(nèi)毒素的去除步驟。使用QIAfilter Cartridge過濾中性的細菌裂解液，并加入專門的不含內(nèi)毒素緩沖液（緩沖液ER）在冰上進行共同孵育。不含內(nèi)毒素緩沖液能夠避免LPS分子與QIAGEN-tip中的樹脂結(jié)合，從而使每微克質(zhì)粒DNA中含有的內(nèi)毒素少于0.1EU。

以上信息來源于QIAGEN網(wǎng)站：

http://www.qiagen.com/cn/resources/technologies/plasmid-resource-center/removal%20of%20bacterial%20endotoxins/ 

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