内毒素检查与控制：生物制品质量与安全的核心要素
一内毒素概述与危害
内毒素是革兰阴性菌细胞壁的主要组分化学结构，是以脂多糖（LPS）为核心的复合物（磷脂多糖与蛋白质），在细菌死亡或自溶时释放。其特性表现为：
- 强致热性与高活性：极微量（1–5 ng/kg体重）即可引发人体发热白细胞减少微循环障碍甚至多器官衰竭 1。
- 高稳定性：耐高温（60℃数小时不破坏，完全灭活需180℃ 3小时以上），耐普通化学试剂，仅对强酸强碱强氧化剂敏感 1 26。
- 侵入途径决定毒性：经消化道进入时通常无害，但直接入血（如注射透析）可触发严重热原反应，威胁生命 1。
二内毒素检测方法
（一）传统方法
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家兔热原法（RPT） 将样品注入家兔静脉，监测体温变化判断热原存在。缺点为灵敏度低（检测限0.5 EU/mL）、耗时长需活体动物，已逐步淘汰
126。 -
鲎试剂法（LAL） 基于鲎血变形细胞裂解物与内毒素的特异性级联反应，分为三类：
- 凝胶法：定性检测凝集反应，操作简便，成本低，但灵敏度受限（0.03–0.5 EU/mL）。
- 浊度法与显色法：通过吸光度或显色强度定量内毒素，灵敏度显著提高（最低0.001 EU/mL），适用于工艺监控与趋势分析 1。 核心局限：可能受β-葡聚糖干扰产生假阳性，需使用去G因子试剂或抑制剂 1。
（二）新兴技术
- 重组C因子法 人工合成C因子替代鲎试剂，避免生物资源消耗，稳定性高且符合动物福利要求，已获国际药典推荐 1。
- 生物传感器法 利用压电晶体光导纤维等实时监测凝集反应，检测限低至0.01 pg/mL，速度快（约100分钟），是未来高灵敏度检测的方向 26。
- 微量凝胶法 鲎试剂量降至常规10%，在保持凝胶法优势的同时大幅减少试剂消耗 1。
三内毒素控制标准与限值设定
依据“限值公式L=K/M”计算（K为人体耐受阈值，M为最大给药剂量）：
- 注射剂：K=5 EU/(kg·h)，鞘内注射剂K=0.2 EU/(kg·h) 。
- 特殊制剂限制：
- 大容量输液（≥100ml）：≤0.50 EU/ml；
- 眼内注射/植入剂：≤2.0 EU/剂；
- 眼科冲洗液：≤0.50 EU/ml 。
- 原辅料与包材：基于制剂限值及工艺风险评估分配限值，确保终产品符合标准。
四内毒素去除技术
（一）工艺设计原则
需综合考量去除效果样品性质（如pH热敏性）成本及监管要求，通常采用多步骤联用策略
1。（二）常用方法
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物理法
- 干热灭菌：250℃维持≥30分钟，适用于耐高温器皿 1。
- 超滤/透析：利用分子量截留（LPS通常>10 kDa）分离内毒素，需验证膜相容性。
- 吸附法：活性炭或多糖基质吸附剂去除溶液中内毒素。
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化学法
- 强碱处理：设备清洁中采用氢氧化钠灌洗，后续以无热原水彻底冲洗 1 19。
- 氧化剂灭活：强氧化剂（如过氧乙酸）破坏LPS结构，需控制残留 1。
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生物法
- 亲和层析：多粘菌素B固定化色谱柱特异性结合LPS，适用于高纯度产品 26。
关键验证要求：任何去除方法均需通过添加标准内毒素的回收试验，确认不影响内毒素活性且无干扰。
五污染控制策略（CCS）的系统构建
无菌药品需建立覆盖生产全链条的CCS，核心环节包括：
（一）人员控制
- 严格规范洁净区行为（如避免快速行走触碰非无菌表面）；
- B级区人员需通过更衣确认并定期再评估；
- 建立健康报告制度，限制皮肤病等人员进入 19。
（二）物料与设备管理
- 原辅料/包材：按风险分配内毒素限值并严格检测；
- 生产设备：定期灭菌（如湿热灭菌）监测高效过滤器完整性，关键部件（如隔离器手套）高频率更换 19。
（三）环境监控
- 水中内毒素：制药用水需＜0.005 EU/mL（光度法）；
- 空气内毒素：高风险区域（如农场医院）浓度需低于100 EU/m³ 26。
（四）工艺干扰排除
针对检测中的干扰物采取前处理：
六挑战与展望
- 检测灵敏度提升：生物传感器与重组C因子技术有望突破传统LAL检测限。
- 去除技术优化：开发低损伤高效率的层析介质及连续化工艺。
- 标准完善：环境内毒素限值标准亟待建立（如空气水源） 26。
- CCS整合趋势：通过实时监测与风险评估实现动态污染控制 19。
结论
内毒素控制是药品安全的生命线，需贯穿“检测-去除-预防”全流程：
- 检测端：依样品特性选择适配方法（如高灵敏度定量用光度法，快速筛查用凝胶法）；
- 生产端：结合工艺多步骤去除并验证有效性；
- 体系端：构建覆盖“人机料法环”的CCS，强调文件化与持续改进 1 19。 未来，跨学科技术的融合与全球化监管协同将推动内毒素控制向更精准可持续方向发展。
本文内容基于药典规范及学术研究整理，不涉及任何商业机构信息。