选择性清除内毒素的方法：吸附技术之离子交换层析

科德角国际生物医学科技（北京）有限公司

2023/09/11 16:10

吸附技术常被用于从蛋白质溶液中清除内毒素，其原理基于活性炭或其他吸附材料的非选择性吸附作用。这用于血浆的去污染是可能的。但是，如果也用非选择性吸附剂来使蛋白质溶液去污染则是不可行的，因为此时蛋白质也会被活性炭不可逆地吸附掉。在医用方面，去除50%的内毒素已被认为是相当成功的，此时很大一部分患者能生存下来，否则将死亡。相反，在生物技术中50%的清除率是绝对不够的，应该将内毒素清除到接近最低下限值。接下来介绍选择性清除内毒素的方法：吸附技术之离子交换层析。

内毒素是带负电荷的，采用离子交换法能将其从不含蛋白质的溶液中吸附掉，如二乙烯氨乙烷（DEAE）色谱基质、DEAE膜或带四个氨基酸基团的功能性基质。通过这种方法可以获得超过5个规定量的清除因素，但是，这样的有效去除效率只出现在高内毒素浓度情况下（LPS>1mg/L）。如果初始内毒素浓度≤<10μg/L（这是内毒素的一般污染水平），则3~4个规定量的减少是可行的。预先需要的最大吸附是初始的低离子力，与之相应的是浓度小于50mmol/L的NaCl溶液。

在酸性蛋白质溶液的去污染，由于蛋白质与内毒素竞争吸附剂的结合位点，使蛋白质同时被吸附成为一个难以解决的问题，所以内毒素的浓度通常要达到超过吸附柱对蛋白质的结合能力并使之耗尽的程度，常以DEAE吸附剂BSA作为典型的蛋白质。从这一点来看，只有具有正电荷网的蛋白质如碱性蛋白质，适合于用离子交换法来处理，因为离子交换技术通常是负离子交换模式，从而使这些蛋白质被拒于离子交换基质之上.此时离子交换剂和带正电荷的蛋白质对内毒素的竞争也会发生，使出现沿层析柱分布的内毒素与碱性蛋白质的线性积聚现象。

调节酸性蛋白质的pH值使之达到或低于等电点是完全可行的。这样可中和或转换蛋白质的电荷以抑制其被吸附，从而阻止竞争，但这在等电点时对于溶解性好和稳定性好的蛋白质来说则受到限制。一旦内毒素的正电荷网建立，内毒素就能跟碱性蛋白质聚合。

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