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如何有效清除体外内毒素?

如何有效清除体外内毒素?

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  • 发布时间:2023-09-13 13:37
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【概要描述】在内毒素清除的早期研究中,多数学者认为内毒素以聚合体形式存在(相对分子质量近似于1000000),如此可通过超滤来实现最佳分离。到目前为止,在许多地方仍保留这种观点,并且有事实依据,即水和含低相对分子质量物质的溶液通过超滤去污染比较高效。

如何有效清除体外内毒素?

【概要描述】在内毒素清除的早期研究中,多数学者认为内毒素以聚合体形式存在(相对分子质量近似于1000000),如此可通过超滤来实现最佳分离。到目前为止,在许多地方仍保留这种观点,并且有事实依据,即水和含低相对分子质量物质的溶液通过超滤去污染比较高效。

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在内毒素清除的早期研究中,多数学者认为内毒素以聚合体形式存在(相对分子质量近似于1000000),如此可通过超滤来实现最佳分离。到目前为止,在许多地方仍保留这种观点,并且有事实依据,即水和含低相对分子质量物质的溶液通过超滤去污染比较高效。

如何有效清除体外内毒素?

当然,在蛋白质存在的情况下,大的内毒素聚合物分解为较小单位甚至单体,事实上并不依赖它们的净电荷。大、小单位的比例是由内毒素的浓度决定的,同时Ca2+、螯合剂和蛋白质的浓度对此也有很大的影响。在内毒素浓度低(<100EU/ml)的情况下,内毒素以单体形式存在占绝对优势,它与蛋白质的牢固结合或者通过直接的电荷相互作用,或者通过间接的钙离子桥来实现。超滤对于这些低浓度的内毒素是无效的。

两相清除是一种对药用蛋白质的去污染有用的方法,这些具药理特性的蛋白质纯化规模小,最初即需在体内进行试验。如果要想得到最多量的产物,则需用其他技术来替代。

自然界不存在一种完美的抗内毒素的物质。在细菌出现后的几亿年里,细菌已经具有了逃避它们宿主免疫机制的本领,所以,未来也不可能有一种独特的菌群选择性抗体,这种抗体能特异地识别内毒素保守部分,而不与蛋白质非特异性结合。

另外,亲和配体对内毒素的识别可以很好地限制内毒素的弥散,当活性内毒素与配体相靠近到某一特定的距离时可能产生一种辅增的次级相互作用,也称短距离作用。

上面所述及的所有内毒素选择性配体都属同一种类型。根据配体的非极性或电荷的分布,最多的作用力是疏水和离子作用,随后起作用的离子力的范围随着所用配体而异,同时也要注意配体有效性的不一,如此才能得到更显著的吸附。内毒素配体与带负电荷的蛋白质之间的竞争在一般情况下是不可避免的,这种竞争的程度取决于配体本身和其潜在的介质性质。

在内毒素清除过程中,pH值是一个关键的参数,特别是对于带相对高密度电荷的配体如离子交换体更是如此。研究表明,用多一些疏水的配体会较少受pH值和离子力的影响。至于用什么多聚体配体和用多少多聚体来支持会获得更好的清除效果,或者这是否真正归因于用多聚体链和内毒素屈曲性的特性,均有待于研究的证实。

对所有配体而言,吸附条件的选择是必要的而且是可行的。只有一些配体如组胺酸或聚葡基葡萄糖需要严格的酸性条件。四个氨基酸的基团在碱性pH值时最适合。中和靶蛋白质的电荷或转换其电荷的方法被推荐用于带正电荷的蛋白质,这也牵涉到某种载体效应。如果这种载体效应是由Ca2+桥介导的,那么推荐用EDTA

在任何情况下人们都应该抛掉这样的观点,即产物选择性吸附剂能解决纯化蛋白质和去除内毒素污染的问题。相反的观点倒更可能是对的,也即用产物的高选择性亲和受体以减少纯化步骤会导致在最终产物中残留有大量的内毒素。

纯化步骤应考虑对内毒素污染的影响,应该选择那种能克服污染的方法,而不仅仅是将注意力集中在进一步纯化以得到一种几乎纯净的产物方面。

考虑到内毒素扩散慢,因此要去除低浓度的内毒素,膜吸附剂便显示出极大的潜力。关于结合力太低问题的争议在这里并没有根据。一般来说,用特殊的选择性吸附剂来回收蛋白质并没有很大的希望,相反,通过结合配体来改变疏水链的屈曲性倒可能会取得较好的结果。

如需有效地清除内毒素,应考虑:内毒素和单体之间的平衡问题;对结合位点的竞争作用;在溶液中持续用不同的吸附剂(包括膜吸附剂)或相系统。在不久的将来,我们将有可能生活在一种只接触单一溶液的环境中。

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