大肠杆菌是生物医疗领域中应用最广泛的工程菌之一，因其生长速度快、培养成本低及成熟的基因克隆表达系统而备受青睐。在基因工程中，其质粒常被用作载体，在基因分子克隆、疫苗研发及重组蛋白药物的生产等诸多领域都发挥着重要作用。然而，内毒素的残留水平必须得到严格控制，以确保相关生物制品的安全性。

1. 内毒素简介

内毒素是革兰氏阴性菌细胞壁外层的一部分，主要以磷脂-多糖-蛋白质的复合物形式存在。其主要成分为脂多糖（LPS）中的类脂A，只有在细菌死亡或被人工方式破坏时才能释放。内毒素可以直接作用于人体，激活宿主细胞内的炎性反应，带来发热和全身炎症反应，甚至导致弥散性血管内凝血、休克及多脏器功能衰竭等严重症状，因此也被称为“热原”。内毒素具有极强的生物活性，哪怕是微量也能引发细胞的炎症反应及免疫应答，并且其高温和化学稳定性使得其去除变得更加困难。

2. 内毒素的检测方法

内毒素的检测依赖于其与特定检测试剂的反应，常用方法包括凝胶法、重组C因子法及动态比浊法等。凝胶法利用鲎试剂中的C因子，这种对内毒素敏感的蛋白能与内毒素结合并激活，形成凝集反应，其简单易操作，无需光学检测仪，但存在一定的检测范围局限性。随着对鲎的保护及重组技术的发展，人工合成的重组C因子开始应用于检测，其产生的荧光信号与内毒素浓度呈正比关系，具有高特异性，可应用于含有干扰物质的样品。而动态比浊法则通过光学仪器监测反应混合物的变化，有助于追踪产品质量和风险预警。

3. 内毒素的去除方法

内毒素的去除是生物药物研发中极其重要的一环。首先，需要从源头消除外源性内毒素的污染，确保所有与样品接触的设备和原材料都经过严格的消毒和灭菌处理。对于样品中的内源性内毒素污染，可通过离子交换层析法、疏水层析法及特异性吸附等工艺来清除。离子交换层析法利用内毒素与目标产物在电荷性质上的差异实现有效分离，而疏水层析法则通过高盐条件使内毒素聚集，不与填料结合，便于去除。此外，特异性吸附法通过将多粘菌素B结合到层析介质上，有效去除内毒素，且对蛋白损失控制良好。基于内毒素在不同水溶液中的聚集特性，凝胶过滤层析及切向流膜过滤等技术也能实现其有效清除。

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