原料药内毒素检测凝胶法鲎试剂

2024年7月26日，《美国药典》微生物委员会正式宣布，将第<86>章“使用重组试剂的细菌内毒素测试”纳入（USP-NF），该标准定于2025年5月正式生效。这一重要举措不仅标志着细菌内毒素检测领域从此正式迈入非动物源试剂的崭新发展阶段，更契合了全球生命科学领域遵循的3R原则（即通过非动物源技术替代动物实验、减少实验动物使用量、优化实验流程以降低动物痛苦）。此前传统细菌内毒素检测多依赖从鲎血中提取的试剂，而鲎作为海洋濒危“活化石”，其资源保护与检测需求间的矛盾长期存在；如今重组级联试剂（rCR）凭借技术创新成功替代传统鲎血，在有效守护蓝血鲎的生态未来、缓解资源依赖困境的同时，也为药品生产中的内毒素质量控制和用药安全保障，提供了更先进、更稳定且具备长期可持续性的解决方案。

湖州申科针对 LER 提供多平台内毒素检测解决方案，适配不同成因的 LER 问题：一是鲎试剂配套增强剂，通过添加分散剂、过量二价阳离子，改善 LPS 聚集体状态，提升回收率；二是重组鲎试剂（rCR），无 G 因子干扰，完全模拟天然鲎级联反应，灵敏度达 0.005EU/mL，易与天然方法桥接；三是重组 C 因子（rFC），灵敏度 0.005-5EU/mL，性状稳定，适配特定基质；四是 单核细胞活化反应测定（MAT)法，通过检测 IL-6 覆盖全热原，不受 LPS 结构变化影响；五是质谱技术，验证基质残留对检测的干扰。多平台协同确保内毒素检测准确可靠。

样品中存在的非特异性鲎反应启动物，会绕过内毒素直接触发鲎试剂反应，导致内毒素检测出现假阳性，需针对性消除干扰。常见的非特异性启动物包括 1,3-β-D 葡聚糖和含丝氨酸蛋白酶的生物制品（如胰酶）：1,3-β-D 葡聚糖会启动鲎试剂的 G 因子旁路，不依赖内毒素即可引发凝胶形成或光度变化；胰酶等丝氨酸蛋白酶类物质，其作用机制与内毒素触发鲎试剂的过程相似，会模拟内毒素信号导致误判。针对这类干扰，若样品含 1,3-β-D 葡聚糖，可使用试剂盒配套的抗增液，通过抑制 G 因子活性阻断旁路启动；若样品为胰酶等生物制品，可通过加热处理（如 80℃加热 10 分钟）灭活丝氨酸蛋白酶，避免其模拟内毒素反应。这些处理措施能有效排除非特异性信号，确保内毒素检测只针对目标内毒素产生响应，提升结果准确性。

低内毒素回收（LER）的主要形成机制之一是螯合剂与非离子表面活性剂的协同作用，直接影响内毒素检测结果。第一步，样品中的螯合剂（如柠檬酸盐）会去除二价阳离子（Mg²⁺、Ca²⁺），削弱 LPS 聚集体的盐桥结构，降低其刚性；第二步，表面活性剂（如吐温 20）嵌入 LPS 分子，形成混合聚集体（胶体、层状结构），改变 LPS 的超分子形态。LPS 从 “可检测态” 转为 “不可检测态”，导致鲎试剂中的 C 因子无法与内毒素结合，内毒素检测出现假阴性。这种变化是时间依赖的，与稀释度无关，给常规内毒素检测带来独特挑战。

随着动物保护理念和法规要求升级，重组因子C法（rFC法）作为 LAL 法的替代技术逐渐普及。重组 C 因子是以基因重组的方式表达的 LAL 试剂中的 C 因子，C 因子被内毒素活化后切割荧光底物产生游离荧光基团，通过检测荧光信号可以反应活化后的蛋白酶活性，并由此可以推算出内毒素的含量。与传统 LAL 法相比，rFC 法无需依赖鲎血资源，避免了天然 LAL 试剂批间差异大、易受 β- 葡聚糖干扰等问题，且反应特异性更强。目前，《美国药典》、《欧洲药典》等法规已收录 rFC 法，欧盟更推荐其用于疫苗等高风险产品检测，在保证检测准确性的同时，符合动物福利和可持续发展要求。

β- 葡聚糖是鲎试剂（LAL）检测内毒素的常见干扰物，可活化 LAL 中的 G 因子通路，导致假阳性结果。干扰多见于含植物源原料的样品（如中药注射剂）、生物发酵产物或环境真菌污染的样品。消除方法包括：使用特异性 LAL 试剂（如添加葡聚糖抑制剂的 LAL），其只对内毒素敏感而不受 β- 葡聚糖影响；采用加热处理（如 80℃加热 10 分钟）破坏 β- 葡聚糖结构；或通过亲和层析去除样品中的 β- 葡聚糖。检测时需设置 β- 葡聚糖阳性对照，若对照反应阳性而内毒素标准品无反应，表明存在干扰，需优化前处理步骤后重新检测。