内毒素简介
先发生高血糖,转而为低血糖,大量糖元消耗,可能与肾上腺素大量 分泌有关。
血管舒缩机能紊乱
内毒素激活了血管活性物质(5-羟色胺、激肽释放酶与激肽)的释放。 末梢血管扩张,通透性增高,静脉回流减少,心脏输出量减低,导 致低血压并可发生休克。因重要器官(肾、心、肝、肺与脑)供血 不足而缺氧,有机酸积聚而导致代谢性酸中毒。
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细菌内毒素的简介
细菌毒素
外毒素 Exotoxin
内毒素 Endotoxi n
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外毒素(Exotoxin):它是一种毒性蛋白质, 是细菌在生长过程中分泌到菌体外的毒性物 质。产生外毒素的细菌主要是革兰氏阳性菌。 如白喉杆菌、破伤风杆菌、肉毒杆菌、金黄 色葡萄球菌以及少数革兰氏阴性菌。 内毒素(Endotoxin):是革兰氏阴性菌的细 胞壁外壁层上的特有结构。细菌在生活状态 时不释放出来,只有当细菌死亡自溶或粘附 在其它细胞时,才表现其毒性,内毒素的主 要化学成分是脂多糖中的类脂A成分。
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石棉及活性炭吸附法
活性炭用于去除内毒素是由于内毒素的 相对分子质量较大,这种方法适合于组 分较为简单的小分子的溶液中或水中内 毒素的去除。比较适合纯水溶液中内毒 素的去除。 缺点:由于活性炭的选择性较差,易吸 附有效成份,且纯化后溶液中的残余活 性炭不易去除。
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化学降解法
化学降解法是指用强酸、强碱或氧化剂 等使内毒素降解以达到去除内毒素的目 的,主要用于玻璃、塑料和其它高分子 材料器皿上内毒素的去除。 缺点:这种方法有可能造成目标产物的 流失、降解或失活,因此对于具有生物 活性物质溶液中的内毒素去除显然是不 利的。
Boivin:
Morgan:
热原
什么是热原?广义上说,微量即能引起恒温动物体 温异常上升的物质,统称为热原。广义的热原也包 括外因性热原(细菌性热原、化学热原)和内因性热原。 而狭义的热原即内毒素。在临床上,当受热原污染 的注射剂从静脉注入人体时,患者常在0.5h~1h内发 冷,继而出现寒颤、发热、出汗、呕吐等不适症状, 有时体温升高可至40℃以上,严重者甚至休克死亡, 这种现象称之为“热原反应”
外毒素与内毒素的对比
区别 来源 存在 部位 化学 成分 稳定性 作用 方式 毒性 作用 抗原性
外毒素 内毒素
G+菌与部分G分泌到菌外,少数是崩解释出 蛋白质 60~80℃,30分钟 与受体结合 强,对组织器官有选择性,引 起特殊临床表现 强,刺激机体产生抗毒素;脱 9 毒形成类毒素
G -菌 细胞壁组分,菌裂解后释出 脂多糖 160℃,2~4小时 刺激细胞分泌细胞因子、血管 活性物质 较弱,引起发热、白细胞增多、 微循环障碍、休克、DIC等 弱,抗体作用弱
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供试品细菌内毒素检查
供试品细菌内毒素检查
结果判断 当阳性对照都为阳性、供试品阳性对照都为 阳性且阴性对照都为阴性时,实验方有效。
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供试品细菌内毒素检查
例 某葡萄糖注射液,其内毒素限值为0.5EU/ml,设所用鲎
试剂的灵敏度为0.125EU/ml。 MVD=CL/λ=0.5/0.125=4 将样品进行4倍稀释,并做4倍稀释下的供试品阳性对照。
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取规格为0.1ml/支的鲎试剂8支,每支加入0.1ml检查用水使溶解备用。 加样 8支管中2支加入0.ml供试品溶液或其稀释液作为供试品管,2支加入 0.1ml阳性对照溶液作为阳性对照管,2支加入0.1ml检查用水作为阴性 对照管,2支加入0.1ml供试品阳性对照溶液作为供试品阳性对照管。 将试管中溶液轻轻混匀后,用封口膜封闭管口,垂直放入37℃±1℃水 浴或适宜恒温器中,保温60±2分钟。
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细菌内毒素的简介
危害:
内毒素能够直接作用于人体,激 活组织内的炎性细胞和炎症因子, 导致机体发热并产生全身性炎症 反应,继而引起弥散性血管内凝 血、休克、多脏器功能衰竭等严 重的病理生理症状,危及生命。
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内毒素在人体引起的症状
发热反应 白细胞反应 内毒素血症与内毒性休克 弥漫性血管内凝血
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白细胞反应 由于绝大多数被革兰氏阴性菌感染的 患者血流中白细胞总数都会增加,所以 现在医生在诊断前,为了初步区别是细 菌性感染还是病毒性感染,常常要化验 病人的血液,对白细胞进行总数测定和 分类计数。被病毒感染的病人,其白细 胞总数和中性粒细胞百分比基本在正常 值范围内。
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糖代谢紊乱
内毒素是由多糖、脂质和蛋白质组成的复合体。 脂多糖又由化学和生物性质不同的特异O 抗原、 核心多糖和类脂A(脂质A) 组成。
内毒素的多糖结构
内毒素 endotoxin
G-菌中内毒素位 置
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内毒素的一般特性
性质稳定:具有耐热性,一般需要煮沸或更高温度才能被破 坏。 作用无特异性:内毒素致病症状和病理变化大致相同,如发热、 白细胞增高、腹泻、血管舒缩机能紊乱,糖代谢紊乱,严重时 甚至发生休克。 致热性: 内毒素作用于人体细胞,使之释放内原性热原,再 刺激下丘脑体温调节中枢,引起发热反应 分子极性:多糖链有亲水性,脂肪链具有疏水性在水中呈不均 匀分布 酸碱性:与强酸强碱水解反应 鲎反应性
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细菌内毒素在人体引起的症状
发热反应
人体对细菌内毒素极为敏感。极微量(1-5纳克/公 斤体重)内毒素就能引起体温上升,发热反应持续 约4小时后逐渐消退。自然感染时,因革兰氏阴性菌 不断生长繁殖,同时伴有陆续死亡、释出内毒素, 故发热反应将持续至体内病原菌完全消灭为止。内 毒素引起发热反应的原因是内毒素作用于体内的巨 噬细胞等,使之产生白细胞介素1、6和肿瘤坏死因 子α等细胞因子,这些细胞因子作用于宿主下丘脑的 体温调节中枢,促使体温升高发热。
此外,内毒素还能引起早期粒细胞减少血症, 以后继发粒细胞增多血症等。
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二.内毒素的检测方法
原理
器具的处理
供试品内毒素的检测
内毒素的 检测方法
内毒素检查方法
细菌内毒素检查包括:
浊度法
限量实验 凝胶法 半定量实验
光度测定法
动态浊度法
终点浊度法
显色基质法 动态显色法
终点显色法
可使用其中任何一种方法进行试验。当测定结果有 争议时,除另有规定外,以凝胶法结果为准。
供试品 –– 结果是否有效 结果判断
供试品阳性对照 ++
阳性对照 ++ 有效
阴性对照 ––
该葡萄糖注射液内毒素含量小于0.5EU/ml,符合规定。
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细菌内毒素的去除
相分离法
离子交换色谱法 微孔பைடு நூலகம்膜法
内毒素的去 除
化学降解法
亲和色谱法
活性炭吸附法
250℃干烤1h以上
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超滤膜和荷电微孔滤膜法
由于内毒素具有较大的相对分子质量,因 此可选用超滤膜去除水中的内毒素。超滤膜 的孔径及材质的选择,需视被处理药物的相 对分子质量、特性、及药品中热原的含量而 定。 缺点: 1、此时操作过程中的压力较高,另外对部 分含有较大相对分子质量成份的医药制剂也 不合适。 2、因为在除去热原的同时会阻留或吸附药 液中的有效成份,使产品收率大受影响。
原理: 利用鲎试剂与微量内毒素产生 凝集反应的现象,以判断供试品 中细菌内毒素的限量是否符合规 定的一种方法。
阳性结果
细菌内毒素的量用内毒素单位(EU)表示。
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内毒素凝胶法检测原理
坚实凝胶
阳性“+”
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内毒素凝胶法检测原理
未形成凝胶 凝胶不坚实
阴性“—”
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器具的处理 耐热器皿常用干热灭菌法(250℃、60 分钟以上)去除,
塑料用具应选用标明无内毒素并且对试验无干扰的器械 (目前多为无热原的一次性用品 )或用强碱煮30分钟以 上。
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阳性对照溶液的制备 用检查用水将内毒素标准品稀释制成2λ浓度的内毒素标准 溶液。 供试品阳性对照溶液的制备 用待检测的供试品溶液或其稀释液将内毒素标准品制成 2λ浓度的内毒素溶液。 阴性对照 即细菌内毒素检查用水。 鲎试剂的准备
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细菌内毒素的简介
20世纪40年代青毒素刚问世的时候,医 生发现青霉素对脑膜炎奈瑟菌引起的流 行性脑膜炎疗效非常显著。因此,凡发 现这类病人,一律优选青霉素进行治疗; 且按照一般规律,用药剂量随病情严重 程度而递增。结果发生了意外,用大剂 量青霉素治疗重症脑膜炎患者时,不少 患者却发生了休克而死亡……
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离子交换色谱法
离子交换色谱法是根据内毒素带有部分 负电荷的性质,用阴离子交换色谱来去 除内毒素。 缺点:这种方法不适合于溶液中存在其 它带负电荷物质的情况。
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亲和色谱法
亲和色谱法是利用物质的生物学特性来 达到物质的分离,是去除内毒素的一种 较为理想的方法。只要采用适当的配基, 将它固载于亲和色谱的基质上合成出亲 和介质,就可使它成为一种去除内毒素 的高效能、高选择性方法。相对于上述 方法来说,亲和色谱法具有其显著的优 越性,去除率高、选择性好
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鳌试剂的发现
1956年美国人Bang发现美洲鲎血液遇革兰氏阴性菌 时会产生凝胶。其后Levin和Bang又搞清楚微量革兰 氏阴性菌内毒素也可以引起凝胶反应,从而创立了 鲎试剂检测法。由于鲎试剂法简单﹑快速﹑灵敏﹑ 准确,目前已广泛用于临床、制药工业药品检验等 方面。
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内毒素凝胶法检测原理
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结语
由于生物制品(如干扰素、白介素、肿 瘤坏死因子等,以及其它血液制品)在 未来的基础研究和临床治疗中前景诱人, 尤其是将具有治疗作用的蛋白质经生物 工程技术在大肠杆菌中表达,所得到的 产物中含内毒素相当丰富,故生物工程 的药物生产面临着内毒素的去除问题。 从这一点看,制备无内毒素污染的生物 制品具有很大的前景。
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