Vad är syftet med avlägsnande av endotoxin?

endotoxin är en vanlig förorening av medicinska produkter som härrör från bakterier. Närvaron av endotoxin kan komma från inneboende komponenter i tillverkningsprocessen eller från oavsiktlig förorening av produkten. Endotoxin kan orsaka endotoxisk - eller septisk - chock, vävnadsskada och till och med döden. Endotoxinavlägsnande före godkännande av läkemedlet för frisättning är därför nödvändigt för att undvika att orsaka sjukdom hos mottagaren av ett läkemedel.

endotoxinföroreningar inträffar när en viss grupp bakterier, kallade Gram -negativa bakterier, finns eller har varit närvarande i tillverkningsprocessen. Med bakterier som vanligtvis är uppdelade i två grupper är Gram -negativa och Gram -positiva, Gram -negativa bakterier extremt vanliga. Den gram negativa beteckningen härstammar från utseendet på bakterierna efter en specifik färgningsprocess, kallad en gramfärg, har utförts. Endotoxin finns i alla Gram -negativa bakterier, oavsett om de orsakar sjukdom.

utEn del av en Gram -negativ bakterie innehåller lipopolysackarider (LPS) som används för strukturell stabilitet. Endotoxin hänvisar till denna LPS -del av bakterien. Till exempel innehåller en E. coli -cell cirka 2 miljoner LPS -molekyler. LPS finns inte bara i cellerna i levande eller döda bakterier, utan släpps också kontinuerligt i miljön. Släppet sker under tillväxt och uppdelning av bakterien och när cellen dör.

LPS -molekylen har en indirekt skadlig effekt på kroppen. Endotoxinet interagerar med immunsystemet genom bindning med celler i blodet som kallas makrofager och monocyter. Denna bindning orsakar ett inflammatoriskt svar genom att frigöra faktorer såsom interleukin-6, interleukin-1 och tumörnekrosfaktor. Detta inflammatoriska svar leder till feber och ibland endotoxisk chock och död.

Dessa farliga effekter förekommer antingen med en enda hIGH -dos av endotoxin eller med upprepade lägre exponeringsnivåer. En dos av 1 nanogram LPS per milliliter av produkten kan åberopa en endotoxisk reaktion hos däggdjur när produkten injiceras intravenöst. Personer med sjukdomar som AIDS, leukemi eller diabetes är särskilt utsatta för endotoxisk chock.

Genetiskt konstruerade Gram -negativa bakterier används regelbundet vid produktion av biologiskt aktiva proteiner och peptider. Närvaron av LPS -molekylerna i både de producerande cellerna och den omgivande kulturen innebär att produkten kräver rening och endotoxinavlägsnande. Lipopolysackarid är en mycket stabil molekyl jämfört med proteiner, vilket motstår extremt pH och temperaturer, så endotoxinborttagning kräver komplexa avlägsnande tekniker. Tillverkare använder därför metoder såsom jonbyteskromatografi, ultrafiltrering och membranbaserad kromatografi för avlägsnande av endotoxin eller reduktion till en acceptabel nivå.