內(nèi)毒素（Endotoxin）是革蘭陰性菌外膜不可或缺的結(jié)構(gòu)成分，是在細(xì)菌繁殖過(guò)程中以及菌體崩解、自溶時(shí)所釋放出的毒性物質(zhì)，其主要成分為脂多糖（Lipopolysaccharide，LPS）。

在生物制品的生產(chǎn)過(guò)程中，內(nèi)毒素是常見(jiàn)且嚴(yán)重的污染源。內(nèi)毒素污染不僅會(huì)影響生物制品的純度，還可能引發(fā)強(qiáng)烈的免疫反應(yīng)，嚴(yán)重情況下甚至?xí)��?dǎo)致患者出現(xiàn)發(fā)熱、休克等不良反應(yīng)。因此，在生物制品的生產(chǎn)工藝中，內(nèi)毒素的去除和檢測(cè)至關(guān)重要，是保障產(chǎn)品安全性的核心步驟。

Fig.1 內(nèi)毒素結(jié)構(gòu)示意圖（圖片引自Monteiro和Faciola，2020）

內(nèi)毒素有單體、膠束或囊狀的存在形式。內(nèi)毒素以膠束、立方體、層狀或囊泡形式聚集，在藥物溶液中呈現(xiàn)凈負(fù)電荷。帶負(fù)電荷的“膠束”內(nèi)毒素可以吸附在多聚陽(yáng)離子配體上，或者可以通過(guò)疏水脂質(zhì)尾部與疏水表面的相互作用去除單個(gè)內(nèi)毒素單體。

Fig.2 內(nèi)毒素存在形式
 

內(nèi)毒素污染主要來(lái)自?xún)纱蠓矫妫?/span>

• 生產(chǎn)系統(tǒng)污染：在基因工程生產(chǎn)中，大腸桿菌常用于表達(dá)重組蛋白。在細(xì)胞破壁和純化過(guò)程中，細(xì)菌內(nèi)毒素會(huì)大量釋放到溶液中，成為主要污染源。通常10%的濕菌濃度可產(chǎn)生幾萬(wàn)EU/mL的內(nèi)毒素。

• 原材料和環(huán)境污染：即便使用CHO細(xì)胞或酵母等不產(chǎn)生內(nèi)毒素的表達(dá)系統(tǒng)，生產(chǎn)所用的原輔材料、溶液、生產(chǎn)環(huán)境以及操作過(guò)程中的污染，依然可能引入內(nèi)毒素。

Fig.3 生產(chǎn)過(guò)程中內(nèi)毒素污染控制

為了保障生物制品的安全性，內(nèi)毒素檢測(cè)是必不可少的一環(huán)。常見(jiàn)的檢測(cè)方法包括：

Fig.4 內(nèi)毒素檢測(cè)發(fā)展史

如何有效去除生物制品中的內(nèi)毒素成為生物制品安全性與質(zhì)量保障的關(guān)鍵。內(nèi)毒素的結(jié)構(gòu)特征是去除細(xì)菌內(nèi)毒素的基礎(chǔ)，目前已形成多種內(nèi)毒素去除層析工藝，包括疏水層析法、離子交換層析法、親和層析法和凝膠過(guò)濾法等。

內(nèi)毒素的檢測(cè)與去除是確保生物制品安全性和高質(zhì)量生產(chǎn)的核心步驟。通過(guò)科學(xué)選擇去除技術(shù)和高效的層析填料，不僅能有效降低內(nèi)毒素含量，還能提升純化效率，符合嚴(yán)格的國(guó)際法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)。為應(yīng)對(duì)內(nèi)毒素去除的挑戰(zhàn)，博格隆推出了一系列高效的層析產(chǎn)品，為生物制藥行業(yè)提供可靠的解決方案，助力企業(yè)提升產(chǎn)品質(zhì)量和效率。