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热原的去除及验证

热原的去除及验证

热原(Pyrogens)是微生的代谢产物。大多数细菌都能产生，致热力量最强的是革兰氏阴性杆菌所产生的热原。霉菌甚至病毒也能产生热原。

含有热原的输液注入人体，大约半小时以后，就使人体发冷、寒战、体温上升、身痛、出汗、恶心呕吐等不良反响，有时体温可升至40℃，严峻者消灭昏迷、虚脱，甚至有生命危急。

热原反响的温度变化曲线，因热原种类不同而有差异。一般先经过一个短的埋伏期后，温度略微上升，然后又略微下降，接着又很快上升，并消灭一个顶峰，依据这种现象而导致一个假设：即细菌性热原本身不引起发热反响。但热原使多型核白细胞(polymorphonucler leucocyte)及其他细胞释放一种内源性热原(endogenous pyrogen)，虽然有人提出内源性热原可能是蛋白质或脂蛋白

(lipoprotein)组成，但其精准组成尚未肯完，它作用于视丘下部体温调整中枢，可能引起5-羟色胺的上升而导致发热[1]，热原的致热量因菌种而异，由于注射途径不同，引起发热反响的程度也有差异。

热原的组成

热原是微生物的一种内毒素，它存在于细菌的细胞膜和固体膜之间。内毒素是由磷脂、脂多糖和蛋白质所组成的复合物，其中脂多糖(lipopolysaccharide)是内毒素的主要成分，具有特别强的热原活性，因而大致可以认为内毒素=热原=脂多糖。脂多糖的化学组成因菌种不同而异，从大肠杆菌分出来的脂多糖中有68%～69%的糖(葡萄糖、半乳糖、庚糖、氨基葡萄糖、鼠李糖等)，12～13%的类脂化合物，7%的有机磷和其它一些成分。热原的分子量一般为10105左右。

热原的构造

热原的性质(1)耐热性

一般说来，热原在60℃加热1小时不受影响，100℃也不会发生热解，在180℃3～4小时，250℃30～45分钟或650℃1分钟可使热原彻底破坏。虽然已经觉察某些热原具有热不稳定性，但在通常注射剂灭菌的条件下，往往缺乏以使热原破坏，这点必需引起留意；

滤过性

热原体积小，约在1～5nm之间，故一般滤器均可通过。即使微孔滤膜，也不能截留。但活性炭可以吸附热原；

水溶性

热原能溶于水；

不挥发性

热原本身不挥发，但在蒸馏时，往往可随水蒸汽雾滴带入蒸馏水，故应设法防止；

吸附性

热原对很多分子有亲和性，优其是蛋白质类，因此较难去除。

(5)其它

热原能耐受酸碱和化学试剂的处理，但热原能被强酸、强碱破坏，也能被强氧化剂如高锰酸钾或过氧化氢所钝化，超声波也能破坏热原。热原对枯槁的耐受性较强。

污染热原的途径(1)从溶剂中带入

这是注射剂消灭热原的主要缘由。蒸馏器构造不合理，操作不当，注射用水贮藏时间过长都会污染热原。故应使用颖注射用水，最好随蒸随用；

从原料中带入

简洁滋长微生物的药物，如葡萄糖因贮存年久包装损坏常致污染热原。用生物方法制造的药品如右旋糖酐、水解蛋白或抗生素等常因致热物质未除尽而引起发热反响；

沉着器、用具、管道和装置等带入

因此在生产中对这些容器用具等物要认真处理，合格前方能使用；

制备过程中的污染

制备过程中，由于室内卫生条件差，操作时间长，装置不密闭，均增加污染细菌的时机，而可能产生热原；

从输液器带入

有时输液本身不含热原，但仍觉察热原反响。这往往是由于输液器具(如输液吊瓶、胶皮管等)污染所致。

热原的除去方法

除热原的定义是除去全部使病人体温上升的物质。制药生产中指除去内毒素。除热原的方法主要有物理去除，钝化。

物理去除法包括反渗透法、蒸馏法、超滤法、活性炭吸附法、疏水性吸附法、静电修饰过滤法、吸附色谱法、用粘合剂或色谱柱提取、漂洗。

蒸馏法

水系统中使用的最古老的方法。机理简洁，包括水的双相转变，沸点使液体变为蒸气，蒸气挥发，分子量大的热原被留下，设计良好的隔析使气体凝固，重力使其下降，使热原的分子量加大。通常需要80oC再循环温度。

超滤法

超滤的原理通常认为是分子筛，其有效性与筛的大小有关。LPS的分子量约为10,000-20,000道尔顿，因此可以被10,000道尔顿的超滤膜除去。实际上热原聚合物的分了量约100,000道尔顿,所以0.1um的滤膜通常能有效的除去热原。

活性炭吸附法

古老的方法之一，很早就有文献记载。活性炭对热原有较强的吸附作用，同时有助滤脱色作用，所以在注射剂中使用较广。常用量为0.1%～0.5%。此外还可用活性炭与白陶土合用除去热原。活性炭适用的pH范围较宽，不受电解质浓度影响。这种方法在制剂应用较广，如生理盐水，葡萄糖和抗生素等的除热原。缺点是对某些活性成份有吸附。

疏水吸附法

很多的脂肪族聚合物对热原有吸附性，聚丙烯，聚乙烯，聚偏二乙烯，聚四氟乙烯。这些聚合物的非极性基团使滤膜有疏水性。膜和脂多糖A之间的疏水吸附是溶液中的