エンドトキシン除去の目的は何ですか？

エンドトキシンは、細菌に由来する医療製品の一般的な汚染物質です。 エンドトキシンの存在は、製造プロセスの固有のコンポーネントまたは製品の偶発的な汚染に起因する可能性があります。 エンドトキシンは、エンドトキシンまたは敗血症性ショック、組織損傷、さらには死を引き起こす可能性があります。 したがって、薬物の放出を承認する前に内毒素を除去することが、薬物のレシピエントに病気を引き起こすことを避けるために必要です。

エンドトキシン汚染は、グラム陰性菌と呼ばれる特定の細菌群が製造プロセスに存在するか、存在していた場合に発生します。 バクテリアは通常、グラム陰性菌とグラム陽性菌の2つのグループに分かれており、グラム陰性菌は非常に一般的です。 グラム陰性指定は、グラム染色と呼ばれる特定の染色プロセスが実行された後の細菌の外観に由来します。 エンドトキシンは、病気を引き起こすかどうかにかかわらず、すべてのグラム陰性細菌に存在します。

グラム陰性菌の外側の部分には、構造安定性に使用されるリポ多糖類（LPS）が含まれています。 エンドトキシンは、細菌のこのLPS部分を指します。 たとえば、大腸菌細胞には約200万個のLPS分子が含まれています。 LPSは、生きた細菌や死んだ細菌の細胞に存在するだけでなく、環境に継続的に放出されます。 放出は、細菌の成長および分裂中、および細胞が死ぬときに起こります。

LPS分子は、間接的に身体に有害な影響を及ぼします。 エンドトキシンは、マクロファージや単球と呼ばれる血液中の細胞と結合することにより、免疫系と相互作用します。 この結合は、インターロイキン-6、インターロイキン-1、腫瘍壊死因子などの因子を放出することにより炎症反応を引き起こします。 この炎症反応は発熱を引き起こし、場合によっては内毒素性ショックと死につながります。

これらの危険な影響は、単一の高用量のエンドトキシンまたは繰り返し低レベルの曝露で発生します。 製品1ミリリットルあたり1ナノグラムのLPSの用量は、製品を静脈内注射すると、哺乳動物に内毒素反応を引き起こす可能性があります。 エイズ、白血病、糖尿病などの病気の人は、特に内毒素ショックのリスクがあります。

遺伝子操作されたグラム陰性菌は、生物学的に活性なタンパク質およびペプチドの生産に定期的に使用されています。 産生細胞と周囲の培養物の両方にLPS分子が存在するため、製品の精製と内毒素除去が必要です。 リポ多糖はタンパク質と比較して非常に安定した分子であり、極端なpHと温度に耐えるため、エンドトキシンの除去には複雑な除去技術が必要です。 したがって、製造業者は、イオン交換クロマトグラフィー、限外ろ過、膜ベースのクロマトグラフィーなどの方法を使用して、エンドトキシンを除去または許容レベルまで低減します。