头疼的内毒素如何去除？离子交换法与亲和层析法。

重组生物制药产品是使用包括革兰氏阴性细菌（Gram negative bacillus）在内的或生物体生产的。革兰氏阴性细菌死亡后，外细胞膜中的内毒素（也成为脂多糖）被释放到裂解物中，在那里它们可以与生物分子（包括目标治疗化合物）相互作用并形成键。内毒素是由受污染的药品、制剂成分和医疗器械引起的热原反应的主要贡献者。关于内毒素在生产治疗性分子的下游工艺去除，选择高纯度和低成本的方法尤为重要。

大肠杆菌内毒素的化学结构示意图。内毒素是由杂多糖（O-antigen）、核心低聚糖和尾部的非极性脂质A。内毒素在药物溶液中表现出净负电荷。带负电荷的“胶束”内毒素可以吸附在多阳离子配体的材料上，或者单个内毒素单体可以通过疏水脂尾部与疏水表面的相互作用去除。

内毒素污染

许多蛋白质会被内毒素污染，这要么是由于蛋白质的来源(如果来自大肠杆菌等细菌)，要么是由于生产过程中的变量(添加辅料和水)，要么是由于控制故障(例如，潮湿设备或不受控制的工艺保持时间所带来的风险)当内毒素和蛋白质接触时，通常主要通过静电相互作用形成结合，但也可能发生其他机制，如结合结构域和疏水相互作用。这些相互作用可以形成各种复合物，并且在蛋白质和内毒素之间形成的桥梁非常稳定，使解离变得困难。

离子交换色谱法

离子交换色谱法方法技术可以分离相似类型的分子。通过改变溶液的pH值，可以很容易地控制目标分子所携带的电荷。对于内毒素，原理是基于内毒素，在大多数pH值范围内保存极端的酸度，带负电荷，而用于阴离子交换色谱的树脂带正电荷。当蛋白质也带正电荷时，通过色谱柱的运动过程将把内毒素从蛋白质中拉出来，并将其保留在树脂上或树脂内。目前最常用的内毒素去除色谱技术之一是阴离子交换色谱(AEC)，但AEC方法不适用于从内毒素中分离带负电荷的pDNA与酸性蛋白。一般来说，离子交换色谱法可以将浓缩溶液(> 1000 EU/ml)的内毒素降低5个数量级，或将稀释内毒素溶液(<100 EU/ml)的内毒素降低3到4个数量级

亲和色谱法

亲和层析是利用内毒素与固定相结合的配体之间高度特异性的相互作用，将内毒素从靶分子中分离出来。由于配体的特异性，在分离过程中几乎没有产品损失。由于特异性，目标治疗分子将以比内毒素分子更快的速度洗脱。所选择的配体在分离条件下应与内毒素具有强相互作用，与靶治疗分子具有弱相互作用。

值得注意的是，内毒素的确切结构在基于核心多糖和长链多糖的细菌之间是不同的。因此，配体通常被设计成与最保守的部分相互作用（内毒素分子脂质A），通过疏水和静电相互作用。亲和层析中常用的配体包括脱氧胆酸、二甲胺配体、组氨酸、PMB和多阳离子配体。

现如今，采用商业疏水性树脂（多孔纳米颗粒或微粒）和阳离子配体去除蛋白质和生物溶液中的内毒素，在蛋白质纯化方面显示出巨大的前景。但存在主要缺点，如重组蛋白回收效率低，和与内毒素结合配体相关的毒性难以静脉应用。使用无毒的，具备生物相容的内毒素选择性多聚物可以解决与毒性有关的缺点；或者采用理性生物配体设计的方法，通过电脑辅助设计相关的肽类配体也能极大助力内毒素分离。大多数用于去除内毒素的多孔树脂的另一个主要问题是，它们以填充床的形式出现，存在注入高压降和传质差等缺点，从而使它们的应用成本高昂，并增加了下游净化的成本。