内毒素存在形式:单体，胶束，囊状

在蛋白纯化中，细菌内毒素的去除是关键步骤。其核心是利用内毒素（脂多糖，LPS）在电荷、疏水性和分子大小上与其他生物分子的差异，将其分离。

细菌内毒素的去除方法：

由于内毒素显著的危害性，FDA等法规也对内毒素的控制和将其降低到安全水平提出明确要求。无菌操作和操作区洁净度也是控制外源性内毒素污染的有效手段。然而对于样品本身就存在的内源性内毒素污染，即使外源性内毒素得到有效控制，最终工艺制备的样品也存在内毒素超标的风险。那么就需要从样品本身制备工艺角度，结合内毒素特点，寻找有效方法，使样品本身内毒素(Endotoxin)降低，达到工艺要求，提高产品安全性。
     ①疏水层洗法：一般来说内毒素的疏水性都是远远大于目标物的，因此在疏水层析上样需要高盐缓冲液平衡，内毒素在高盐下发生凝集，不结合疏水介质，因而上样时直接穿透而被去除。或者采取目标样品流穿模式，在一定盐浓度下使目的蛋白不结合填料，而内毒素分子可与填料结合，使两者实现分离。

     ②离子交换法：对于阴离子交换层析，内毒素在 pH>2时带负电荷，与阴离子交换介质Q或DEAE有较强结合, 可使用目标蛋白从阴离子交换填料流穿的方式去除内毒素；也可在目标蛋白和内毒素同时结合于层析介质上后，由于内毒素的结合能力较蛋白的结合能力强，因此可先将目标蛋白洗脱出来，然后再用高盐缓冲液或NaOH将内毒素洗出。对于阳离子交换层析，在pH4.0时，内毒素还是带有负电荷不能和填料结合而随流动相流出层析柱，目标蛋白则可以与阳离子交换介质结合，因此采用阳离子交换层析也可以很好的去除内毒素。此外，采用一些表面活性剂比如Triton X-114，既能阻止内毒素结合在阴离子柱上也可阻止内毒素结合在阳离子柱上。

     ③凝胶过滤层析：内毒素可在水溶液中以非极性和离子相互作用，形成大小为 1,000 kDa 分子聚集体，它与多数生物蛋白分子量差异较大，基于这一特征，可以采用凝胶过滤层析，将大分子内毒素分子与目标蛋白分离。但其处理量小, 处理时间较长。

     ④TFF切向流技术去除内毒素：内毒素在不同的水溶液中，常形成聚集体结构，因其聚集的程度不同，分子大小不一。小聚集体分子量为10~20 kDa，而大聚集体的分子量可达1000 kDa。使用切向流膜孔径小于内毒素的分子量而使内毒素分子截留，目标样品透过膜孔，达到去除样品中内毒素的目的。影响蛋白溶液中内毒素去除因素主要包括，目标分子的大小分布、内毒素与目标分子的相互作用、目标蛋白质浓度以及是否添加相应的洗涤剂。

     ⑤通过亲合层析去除内毒素:  亲合层析技术, 特别是免疫吸附剂在生产中的运用使得生物大分子的纯化变得简单。免疫吸附的原理基于抗原、抗体的特异性作用, 以目标蛋白作为抗原, 将通过杂交瘤技术生产的单克隆抗体偶联于介质上, 以此介质来吸附目标蛋白。由于相互作用的高度特异性, 理论上仅有目标蛋白吸附于介质上, 内毒素全部穿透, 洗脱后将得到纯度很高的无热原产品。实际上, 由于介质本身存在的非特异性吸附, 仍有少量的杂蛋白和内毒素同时被吸附, 但内毒素含量是极低的。在干扰素(IFN)生产中, 洗脱物内毒素含量一般为0.25EU/mL。

     ⑥利用特异性吸附内毒素介质去除内毒素：将内毒素底物LAL或多粘菌素B(PMB)偶联于层析介质上, 以此介质特异性吸附内毒素, 而蛋白不会被该层析介质吸附随流动相流出，收集该流出蛋白即可。该方法去除内毒素效果较好, 但有一定的蛋白损失。

下表汇总了几种常用内毒素去除方法并进行了对比：

      总的来说，目前还没有适用于蛋白纯化工艺中去除内毒素的通用方案。尤其内毒素含量特别高的样品，单一方式去除效果不好时，需要结合不同蛋白制品和不同工艺的特点，考虑多种方式组合以降低工艺过程的内毒素杂质，提高产品安全性，从而满足相关法规要求。