Boivin和Messrobeanu于1935年,將活菌或經冷凍干燥的大腸桿菌,在4℃條件下與0.25N的三氯醋酸共同振蕩或劇烈攪拌,將細菌細胞裂解,使LPS分子從破潰的細胞外膜上游離出來。離心后取上清液經濃縮后,加2倍體積的冷凍乙醇,將生成的沉淀物溶解、濃縮后冷凍干燥,即得到LPS干粉。此法提取的LPS含有10%左右的菌體蛋白,這些蛋白質可影響LPS的理化性質和生物學活性。
(二)酚-水法
wesphal和luederitz于1952年為分離含蛋白質較低的LPS而建立的方法,以后被廣泛應用于水溶性S-LPS的提取。具體過程為:在細菌的水溶液中,加入等量90%的酚將細胞裂解,使內毒素分子從破潰的細胞外膜上游離出來。68℃,振蕩10~15min后,冷卻、離心,收集富含LPS的水相,并反復用水萃取3~5次,然后將水相濃縮、冷凍于燥,得到粗提的LPS,將粗制品溶解于水,高速離心(100000g,2~3h),得到顆粒狀LPS后再溶于水中冷凍干燥。此法提取的LPS純度較高,蛋白質含量為1%~3%。
(三)酚-氯仿-石油醚法由Galanos設計的提取R-LPS的方法。預先經乙醇、丙酮、乙-醚脫脂后的干燥菌,用90%苯酚﹑氯仿及石油醚按2∶5∶8所組成的混合提取液提取2~3次,取酚相,得到LPS和孔蛋白(porin)提取液,用減壓法去除溶媒,加水形成沉淀,并洗滌3~5次,然后再用80%苯酚復溶,減壓干燥,得到的LPS粗制品溶于水,超速離心取沉淀,即得到LPS純品。此法純化得到的LPS,不含核酸和多聚糖,蛋白質含量可控制在1%以下。
(四)水-丁醇法由Morrison等于1975年設計。水-丁醇法較酚法簡便,溫和,適用于提取大腸桿菌和沙門菌的LPS;所得制品含蛋白量約1%。但此方法仍存在一些不足,由于丁醇不能滅活制品中酶類,導致在制備過程和儲存時,Lipid A常發生降解。
二、純化
(一)離子交換層析法
利用陽離子樹脂非特異性的吸附帶負電荷LPS的性質,將LPS從流動相中分離純化出來。
(二)親和層析法利用多粘菌素B特異性結合LPS的特性,將多粘菌素B包被于聚丙烯胺樹脂等高分子聚合物的表面,制成特異性結合LPS的層析柱,即可對LPS進行親和層析法純化。
(三)金屬離子和小分子量多胺成分的去除通常情況下,未提純的LPS溶液中存在大量的小分子帶電物質,如Mg2+ 、Ca2+和少量的Fe2+ 、A13+、Zn2+、Na+等離子及乙醇胺、腐胺﹑精胺、亞精胺及尸胺等小分子量多胺。它們中和LPS分子上帶負電荷的磷酸基團,使得本可以用帶電荷的吸附劑將LPS除去的效果明顯降低。電透析便是通過離子交換的方法進行LPS純化的。其原理就是將很多的陰/陽離子交換膜交錯地串聯在一起,電解質溶液則在膜間流動,兩側施加直流電之后溶液中陽離子(如無機陽離子、生物堿等)向陰極移動而陰離子(如無機陰離子、有機酸等)向陽極移動。其中陰離子可順利通過陰離子膜,但再往前移動時卻被鄰近的陽離子膜擋住。同樣,陽離子也可以順利地通過陽離子膜而無法通過陰離子膜。中性化合物及高分子化合物則留在透析液中,最終得到純化的提取物(圖2-6)。
由于提取的LPS中含有較多帶正電荷的雜質,因此在LPS的電透析過程中可發現陰極的pH值升高,陽極的pH值變化不明顯的現象。電透析過程中LPS溶液的pH值常有一定程度的下降,同時由于有穩定LPS多聚體功能的Mg2+ 、Ca2+等離子成分被除去,LPS多聚體變為單體而發生沉淀。為避免此現象,需用NaOH或三乙胺將其中和到pH 7.0左右,使其形成中性的、高水溶性的LPS鈉鹽和LPS三乙胺鹽而重新溶解。電透析結束時,LPS一般為酸性產物,此酸性LPS在水中的溶解度極低,可直接進行凍干處理,-4~-20℃低溫保存,每次使用前可用不同的堿中和轉化成所需要的LPS鹽。
(四)核酸成分的去除根據LPS與核酸片段在分子量上的差異,可用超速離心法、電泳法等方法將其去除。
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