จุดประสงค์ของการกำจัดเอนโดท็อกซินคืออะไร?

Endotoxin เป็นสารปนเปื้อนทั่วไปของผลิตภัณฑ์ทางการแพทย์ที่เกิดจากแบคทีเรีย การปรากฏของเอนโดท็อกซินอาจมาจากส่วนประกอบภายในของกระบวนการผลิตหรือจากการปนเปื้อนโดยไม่ตั้งใจของผลิตภัณฑ์ เอนโดท็อกซินอาจทำให้เกิดสารพิษ - หรือติดเชื้อ - ช็อก, การบาดเจ็บของเนื้อเยื่อและแม้กระทั่งเสียชีวิต การกำจัดเอนโดท็อกซินก่อนอนุมัติยาจึงมีความจำเป็นเพื่อหลีกเลี่ยงการก่อให้เกิดความเจ็บป่วยในผู้รับยา

การปนเปื้อนของเอนโดท็อกซินเกิดขึ้นเมื่อมีแบคทีเรียกลุ่มหนึ่งที่เรียกว่าแบคทีเรียลบแกรมมีอยู่หรือมีอยู่ในกระบวนการผลิต ด้วยแบคทีเรียโดยทั่วไปแบ่งออกเป็นสองกลุ่มลบแกรมและบวกแกรมแบคทีเรียลบแกรมเป็นเรื่องธรรมดามาก การกำหนดค่าลบของ Gram นั้นมาจากการปรากฏตัวของแบคทีเรียหลังจากกระบวนการย้อมสีเฉพาะที่เรียกว่า Gram stain ได้ถูกดำเนินการ เอนโดท็อกซินมีอยู่ในแบคทีเรียลบแกรมทั้งหมดไม่ว่าจะก่อให้เกิดโรคหรือไม่ก็ตาม

ส่วนด้านนอกของแบคทีเรียลบแกรมประกอบด้วย lipopolysaccharides (LPS) ที่ใช้เพื่อความมั่นคงของโครงสร้าง เอนโดท็อกซินหมายถึงส่วนของ LPS ของแบคทีเรีย ตัวอย่างเช่นเซลล์ E. coli มีโมเลกุลประมาณ 2 ล้าน LPS LPS ไม่เพียง แต่ปรากฏอยู่ในเซลล์ของสิ่งมีชีวิตหรือแบคทีเรียที่ตายแล้วเท่านั้น แต่ยังถูกปล่อยสู่สิ่งแวดล้อมอย่างต่อเนื่อง การปลดปล่อยเกิดขึ้นระหว่างการเจริญเติบโตและการแบ่งตัวของแบคทีเรียและเมื่อเซลล์ตาย

โมเลกุล LPS มีผลกระทบทางอ้อมต่อร่างกาย สารเอนโดท็อกซินทำปฏิกิริยากับระบบภูมิคุ้มกันผ่านการจับกับเซลล์ในเลือดที่เรียกว่าแมคโครฟาจและโมโนไซต์ การรวมตัวนี้ทำให้เกิดการตอบสนองการอักเสบโดยปล่อยปัจจัยเช่น interleukin-6, interleukin-1 และปัจจัยเนื้อร้ายเนื้องอก การตอบสนองการอักเสบนี้นำไปสู่การมีไข้และบางครั้งก็มีอาการช็อกและการเสียชีวิต

ผลกระทบที่เป็นอันตรายเหล่านี้เกิดขึ้นเมื่อใช้ยาเอนโดท็อกซินในปริมาณที่สูงเพียงครั้งเดียว ปริมาณของ LPS 1 นาโนเมตรต่อผลิตภัณฑ์หนึ่งมิลลิลิตรสามารถก่อให้เกิดปฏิกิริยา Endot พิษในสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมเมื่อผลิตภัณฑ์ถูกฉีดเข้าเส้นเลือดดำ ผู้ที่มีโรคประจำตัวเช่นโรคเอดส์โรคมะเร็งเม็ดเลือดขาวหรือโรคเบาหวานโดยเฉพาะอย่างยิ่งมีความเสี่ยงต่อการช็อตพิษ

แบคทีเรียลบแกรมเชิงพันธุกรรมถูกนำมาใช้เป็นประจำในการผลิตโปรตีนและเปปไทด์ที่ใช้งานทางชีวภาพ การปรากฏตัวของโมเลกุล LPS ทั้งในเซลล์ที่ผลิตและวัฒนธรรมโดยรอบหมายถึงผลิตภัณฑ์ที่ต้องใช้การทำให้บริสุทธิ์และกำจัดสารพิษ ลิโพโพลีแซคคาไรด์เป็นโมเลกุลที่เสถียรมากเมื่อเทียบกับโปรตีนต่อต้านค่า pH และอุณหภูมิสูงดังนั้นการกำจัดเอนโดท็อกซินจึงจำเป็นต้องใช้เทคนิคการกำจัดที่ซับซ้อน ผู้ผลิตจึงใช้วิธีการต่าง ๆ เช่นการแลกเปลี่ยนอิออนโครมาโตกราฟฟีอัลตร้าฟิลเทรชั่นและโครมาโตกราฟีที่ใช้เมมเบรนเพื่อการกำจัดเอนโดท็อกซินหรือลดลงในระดับที่ยอมรับได้