重組蛋白用于動物實驗或細(xì)胞實驗前,需要去除內(nèi)毒素,常用的內(nèi)毒素去除方法(如親和層析、超濾)的效果該如何通過鱟試劑法驗證?
日期:2025-09-28 09:31:21
重組蛋白用于動物或細(xì)胞實驗前,內(nèi)毒素殘留需嚴(yán)格控制(如細(xì)胞實驗通常要求<0.1EU/μg,動物實驗<1EU/μg),鱟試劑法是國際公認(rèn)的內(nèi)毒素檢測金標(biāo)準(zhǔn),可精準(zhǔn)驗證親和層析、超濾等去內(nèi)毒素方法的效果。其核心原理是利用鱟(馬蹄蟹)血液提取物中的凝固蛋白原系統(tǒng)與內(nèi)毒素(脂多糖,LPS)特異性反應(yīng),通過觀察“凝固狀態(tài)”或“信號強度”定性或定量判斷殘留量,具體驗證流程需結(jié)合方法類型和樣品特性展開。
一、鱟試劑法的核心類型(按需選擇)
鱟試劑法主要分為凝膠法和光度法,二者原理一致但檢測精度和適用場景不同,需根據(jù)實驗對“內(nèi)毒素控制精度”選擇:
凝膠法:內(nèi)毒素激活鱟試劑中的凝固酶原,使凝固蛋白原轉(zhuǎn)化為凝固蛋白,形成不溶性凝膠。該方法操作簡單、成本低、特異性強,適合定性判斷(內(nèi)毒素是否超標(biāo))或半定量估算(確定大致殘留范圍),常用于去內(nèi)毒素后的快速初篩。
光度法:內(nèi)毒素激活反應(yīng)產(chǎn)生的凝固酶會水解特定底物,釋放發(fā)色團(tuán)或熒光團(tuán),通過檢測吸光度或熒光值與標(biāo)準(zhǔn)曲線對比,實現(xiàn)內(nèi)毒素的精確定量。該方法精度高(檢測限可達(dá)0.001EU/mL),能準(zhǔn)確量化親和層析、超濾前后的內(nèi)毒素殘留變化,適合評估去內(nèi)毒素方法的效率。

二、驗證的核心前提:樣品預(yù)處理(消除干擾)
親和層析、超濾后的重組蛋白樣品常含緩沖液成分(如Tris、NaCl、EDTA、咪唑),這些物質(zhì)可能抑制或激活鱟試劑反應(yīng),導(dǎo)致“假陰性”或“假陽性”,因此檢測前必須進(jìn)行預(yù)處理,核心是排除干擾:
稀釋處理:用“無熱原稀釋液”(如無菌無熱原水、0.1%BSA無熱原溶液)將蛋白樣品稀釋至合適濃度——稀釋倍數(shù)需結(jié)合蛋白濃度(避免高濃度蛋白本身干擾)和內(nèi)毒素預(yù)期殘留量(確保殘留量落在檢測范圍內(nèi),如凝膠法通常檢測范圍0.03-10EU/mL),一般稀釋10-100倍。
干擾試驗(必需步驟):取稀釋后的蛋白樣品,分為兩組:①樣品組(僅稀釋后的蛋白);②樣品加標(biāo)組(稀釋后的蛋白+已知濃度的內(nèi)毒素標(biāo)準(zhǔn)品,如0.5EU/mL)。同時設(shè)置“陰性對照”(僅無熱原稀釋液)和“陽性對照”(無熱原稀釋液+同等濃度內(nèi)毒素標(biāo)準(zhǔn)品)。若樣品加標(biāo)組的檢測結(jié)果與陽性對照的偏差在±50%以內(nèi),說明樣品無干擾,可直接檢測;若偏差過大,需進(jìn)一步稀釋、透析去除干擾物質(zhì)(如EDTA、高鹽)或更換緩沖液。
三、具體驗證流程(分方法詳解)
1.凝膠法驗證(定性/半定量)
適用于初步判斷“去內(nèi)毒素后的蛋白是否達(dá)標(biāo)”,無需特殊儀器,操作步驟如下:
試劑準(zhǔn)備:取鱟試劑(干粉),按說明書比例用無熱原稀釋液復(fù)溶(如1支0.1mL規(guī)格的試劑加0.1mL稀釋液),輕輕混勻避免氣泡。
加樣反應(yīng):在無熱原試管中加入0.1mL復(fù)溶后的鱟試劑,再加入0.1mL預(yù)處理后的蛋白樣品(樣品組)、樣品加標(biāo)組、陰性對照、陽性對照,輕輕混勻后,垂直放入37℃±1℃的恒溫培養(yǎng)箱中,避光靜置60分鐘±2分鐘,期間避免震動。
結(jié)果判斷:
定性判斷:培養(yǎng)結(jié)束后,輕輕取出試管并倒置180°,若試管內(nèi)形成“完整、堅韌的凝膠柱”且不脫落,為陽性(含內(nèi)毒素);若凝膠未形成或破碎,為陰性(無內(nèi)毒素或低于檢測限)。
半定量估算:若樣品陽性,可將樣品進(jìn)一步梯度稀釋(如2倍、4倍、8倍),重復(fù)檢測,以“最后呈陽性的最高稀釋倍數(shù)”結(jié)合稀釋因子計算內(nèi)毒素含量(如稀釋8倍仍陽性,檢測限0.03EU/mL,則樣品內(nèi)毒素≥0.03×8=0.24EU/mL)。
驗證結(jié)論:若樣品組呈陰性,說明內(nèi)毒素殘留低于檢測限,去內(nèi)毒素方法有效;若陽性,需結(jié)合半定量結(jié)果判斷是否超標(biāo),若超標(biāo)則需優(yōu)化去內(nèi)毒素方案。
2.光度法驗證(精確定量)
適用于準(zhǔn)確評估親和層析、超濾的去內(nèi)毒素效率(如計算“去內(nèi)毒素前后的內(nèi)毒素去除率”),需配套酶標(biāo)儀或?qū)S明c試劑檢測儀,步驟如下:
標(biāo)準(zhǔn)曲線制備:將內(nèi)毒素標(biāo)準(zhǔn)品用無熱原稀釋液梯度稀釋成一系列濃度(如0.001、0.01、0.1、1、10EU/mL),取各濃度標(biāo)準(zhǔn)品0.1mL,分別與0.1mL復(fù)溶的光度法鱟試劑混合,按說明書反應(yīng)條件(如37℃孵育30分鐘)進(jìn)行反應(yīng),檢測各濃度對應(yīng)的吸光度或熒光值,以“內(nèi)毒素濃度為橫坐標(biāo),信號值為縱坐標(biāo)”繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線(需保證R²≥0.98)。
樣品檢測:取0.1mL預(yù)處理后的蛋白樣品,與0.1mL鱟試劑混合,同標(biāo)準(zhǔn)曲線條件反應(yīng)并檢測信號值,代入標(biāo)準(zhǔn)曲線計算樣品的內(nèi)毒素濃度。
結(jié)果校正與計算:結(jié)合樣品的稀釋倍數(shù),計算“蛋白樣品中內(nèi)毒素的實際含量”(如稀釋10倍后檢測濃度為0.005EU/mL,則實際含量=0.005×10=0.05EU/mL);再根據(jù)蛋白濃度換算成“EU/μg”(如蛋白濃度1mg/mL=1000μg/mL,則內(nèi)毒素含量=0.05EU/mL÷1000μg/mL=0.00005EU/μg),與實驗要求的限值對比。
驗證結(jié)論:若計算結(jié)果低于實驗限值(如細(xì)胞實驗<0.1EU/μg),且去內(nèi)毒素前后的殘留量差異顯著(如去除前10EU/μg,去除后0.05EU/μg,去除率達(dá)99.5%),說明方法有效;若未達(dá)標(biāo),則需分析去內(nèi)毒素步驟的缺陷(如親和層析的LPS吸附柱飽和、超濾膜孔徑選擇不當(dāng))并優(yōu)化。
四、關(guān)鍵注意事項
全程無熱原操作:所有耗材(試管、移液槍頭、離心管)需為“無熱原級別”,操作在超凈工作臺進(jìn)行,避免環(huán)境中內(nèi)毒素污染(如手部接觸、空氣揚塵),否則會導(dǎo)致假陽性。
試劑有效性控制:鱟試劑需在2-8℃避光儲存,復(fù)溶后立即使用;內(nèi)毒素標(biāo)準(zhǔn)品需分裝凍存,避免反復(fù)凍融導(dǎo)致活性下降。
對照設(shè)置不可少:陰性對照用于排除稀釋液、耗材的內(nèi)毒素污染,陽性對照用于驗證鱟試劑的活性,樣品加標(biāo)組用于確認(rèn)樣品無干擾,缺任一對照都會導(dǎo)致結(jié)果不可靠。
用鱟試劑法驗證去內(nèi)毒素效果的核心邏輯是:先通過預(yù)處理消除樣品干擾,再根據(jù)精度需求選擇凝膠法(初篩)或光度法(定量),結(jié)合對照和標(biāo)準(zhǔn)曲線判斷殘留量,最終確認(rèn)親和層析、超濾等方法是否達(dá)到實驗要求的內(nèi)毒素控制標(biāo)準(zhǔn)。






