制备血红蛋白氧载体的制作方法

专利名称：制备血红蛋白氧载体的制作方法
相关申请本申请是2001年2月28日提交的美国专利申请09/795,821的继续申请。上述申请的全部内容通过在此引述而合并于本文。
背景技术：
血红蛋白氧载体的开发聚焦于药物治疗中应用的氧传递，诸如输血和生产血液制品。血红蛋白氧载体可用于预防或治疗失血导致的缺氧症(例如，急性出血或外科手术)、由贫血导致的缺氧症(例如，恶性贫血、或镰状细胞贫血症)、或由休克导致的缺氧症(例如，缺血性休克、过敏性休克、脓毒性休克、变应性休克)。
现有的血红蛋白氧载体包括全氟化合物、合成的血红蛋白类似物、脂质体包裹的血红蛋白、化学改性的血红蛋白、血红蛋白分子相互交联的血红蛋白氧载体。血红蛋白氧载体的制备包括一些提纯步骤。必须从采集血液去除的成分是纤维蛋白原，纤维蛋白原是一种在凝结过程中与凝血因子反应转化为纤维蛋白的可溶性蛋白。处理血液的现有技术通常包括添加化学试剂阻止凝固，诸如柠檬酸钠。然而，人们正在寻找，例如，降低处理成本而不损害其质量(诸如最终产品纯度)的其它技术。
发明概述本发明涉及，使用去纤维蛋白的血液提纯血红细胞，制备血红蛋白溶液，再制备血红蛋白氧载体。化学凝结剂(诸如、胶原蛋白)和机械搅拌(诸如搅拌)是去除血液纤维蛋白的方法。后续的细胞清洗去除了导致供体与受体血液间不相容的血浆蛋白。
在一实施方案中，提纯血红细胞的方法包括，去除含有血红细胞与血浆成分全血中的纤维蛋白。随后，过滤全血，提纯血红细胞，从而生成血红细胞悬液。
在制备血红蛋白溶液方法的实施方案中，去除全血的纤维蛋白。分离出全血的血红细胞，再从血红细胞离析出血红蛋白分子，从而生成血红蛋白溶液。
在制备血红蛋白氧载体方法的实施方案中，去除全血的纤维蛋白。分离全血的血红细胞。再离析并稳定血红蛋白分子，生成血红蛋白氧载体。
本发明有许多优点。其中之一是，本发明消除了全血(人、牛、哺乳动物)必须混合抗凝血剂的要求。添加抗凝血剂涉及到制备高纯混合水溶液、制备柠檬酸化的收集容器、收集、混合、提纯等过程，这些都消耗人力与财力。此外，当运输血液时，与在运输起点建造装置添加抗凝血剂相比，去除血液的纤维蛋白通常更容易实现。
附图
简述本图是适合实施本发明方法的装置实施方案的简图。
发明详述如附图所示，本发明优选实施方案的更具体描述使本发明上述和其它目的、特点、和优点更加显而易见。本图无需定量说明，而是将重点放在说明本发明原理上。
通常，本发明是一种提纯血液的方法，用于生成血红细胞(RBC)悬液，以离析出血红蛋白溶液，再生成血红蛋白氧载体。本方法包括去除全血的纤维蛋白。为了描述本发明，全血被认为是由血红细胞与血浆成分构成。
参照附图，图中显示出适合实施本发明方法装置10的实施方案。在容器12中收集全血。适合本发明使用的全血可以是新鲜采集的，也可以来自过期的资源，诸如血库中过期的人类血液。此外，尽管全血可在冷冻和/或液态下保存，但是优选的是，按本方法使用以前，全血未经冷冻。全血来源的适当实例有人、牛、羊、猪、其它脊椎动物和转基因生成的血红蛋白，诸如BIO/TECHNOLOGY，1255-59(1994)所述的转基因血红蛋白，其全部内容通过在此引述而合并于本文。血液采集也可以来自活动物供体或刚被屠宰的动物供体。在Rausch等人公开的美国专利5,084,558和5,296,465中描述了采集牛全血的方法，其全部内容通过在此引述而合并于本文。
在容器12中，按照适当方法去除全血的纤维蛋白。去除血液的纤维蛋白的过程要引发凝血级联(the cloting cascade)，从而人为地去除凝结成块的纤维蛋白分子。去除纤维蛋白是通过化学或机械方法引发的。本文中，化学凝结剂定义为导致血液凝固的物质。例如，胶原蛋白产生凝结，以致当受到外伤时，纤维蛋白凝块阻止血液的流失。人为地将血液与胶原蛋白接触，会生成纤维蛋白凝块，将其去除可生成去纤维蛋白的血液。
在一实施方案中，通过将血液与凝结剂相接触，去除血液的纤维蛋白。凝结剂的实例包括胶原蛋白、组织提取物、组织因子、组织凝血因子、阴离子的磷脂、钙、带负电荷的材料(例如，玻璃、高岭土、合成塑料、织物)。优选的凝固剂是胶原蛋白。
将全血与凝固剂接触，经过充足的时间，使血液中的所有纤维蛋白基本转化为纤维蛋白凝块。以纤维蛋白分子聚合明显停止的时刻，确定适当的反应时间。本文中，化学去纤维蛋白定义为与化学凝结剂接触而引发的去纤维蛋白过程，其在适当温度下进行，优选的温度大约在4℃-40℃。
在另一实施方案中，机械搅拌，诸如搅拌，也具有引发凝血级联的效应。搅拌直到纤维蛋白聚合明显停止后，通过去除积累的纤维蛋白，完成纤维蛋白的去除也是可行的。本文中，机械去纤维蛋白定义为由搅拌血溶液引发的去纤维蛋白过程，其在适当温度下进行，优选温度大约在4℃-40℃。
以适当方法去除全血的纤维蛋白。适当方法的实例有，引导含有纤维蛋白的全血，从容器12通过管路14和滤网16。适合的滤网实例是60目滤网。在滤网16收集纤维蛋白，并将全血的剩余物引导到容器18。除了使用滤网外，还可以任意使用干酪包布、或聚丙烯过滤器，去除包括纤维蛋白的大碎片。
如图所示，使用泵22，引导全血从容器18通过管路20，穿过第一过滤器24和第二过滤器26到达容器28。在一实施方案中，第一过滤器24和第二过滤器26是聚丙烯过滤器。在特别可取实施方案中，第一过滤器24具有大约800微米的渗透性，第二过滤器26具有大约50微米的渗透性。使用第一过滤器24和第二过滤器26基本上去除了全部的纤维蛋白，完成了去纤维蛋白的步骤。
在容器28中以适当温度保存全血。优选的是，保存全血的温度大约在4℃-15℃。保持容器28中全血的温度是通过再循环适当介质(诸如乙二醇)穿过容器28的夹套30。维持穿过夹套30的介质再循环线路包括管路32、储罐34、泵36、38、冷却器或致冷单元40。
此后，过滤全血，从血红细胞至少分离出一部分血浆成分，生成血红细胞悬液，从而提纯了血红细胞。优选的是，以透滤方式过滤全血。
在一实施方案中，将全血从容器28通过管路42和泵44转移到透滤组件46，进行透滤处理。透滤组件46包括进口48、滞留出口50、和透过出口52。膜54划分出透滤组件46的透过分区58和滞留分区56。优选的是，膜54具有大约0.01-5微米的渗透性。
渗滤组件46中全血的部分血浆成分，从滞留分区56穿过膜54，到达透过分区58，从而在滞留分区56提纯血红细胞。引导提纯过的血红细胞，穿过滞留出口50和管路60回到容器28。在容器28收集提纯过的血液，经过阀门62，进入管路64，用于进一步加工。可以引导穿过膜54的血浆，从渗滤组件46的透过分区58，通过管路66，在容器68中收集。在管路42或管路60的取样口(图中未标明)，提取通过容器28和透滤组件46再循环血液的样品。
优选的是，在过滤全血去除至少一部分血浆成分以前，来自容器70和管路72的液体加入到容器28中的全血内，稀释其浓度。在一实施方案中，通过改变体积，将全血浓度稀释到大约初始浓度(稀释以前)的25％-75％。接着，再减少血液体积，使其浓度恢复至初始浓度或更高。通常，将液体加入全血再去除至少一部分液体的过程，被称为“细胞清洗”。
在一实施方案中，细胞清洗包括连续过滤操作中稀释和透滤的过程；向过滤滞留物加入盐溶液或柠檬酸盐溶液，维持再循环储罐中溶液体积不变。该结果降低了可透过微过滤膜物质的浓度(包括透膜的血浆蛋白)。接着，将稀释的血溶液再浓缩回初始体积，产生提纯过的血溶液。
在可取实施方案中，为了从细胞外血浆蛋白(诸如，血清白蛋白或抗体，例如免疫球蛋白IgG)分离血红细胞，使用至少一种溶液(诸如，等渗溶液)，采用渗滤、或稀释与浓缩步骤的组合，清洗血溶液。优选的是，等渗溶液含有离子溶质，或其是水溶液。可以理解，血红细胞能够以分批或连续进料方式清洗。
可用的等渗溶液为业内所公知，包括具有一定pH值和摩尔渗透压浓度的溶液(诸如柠檬酸溶液/盐溶液)，该溶液不能造成血红细胞膜破裂，并能够替换全血的血浆部分。血液可以稀释到大约原有浓度的25％-75％。优选的等渗溶液pH呈中性，摩尔渗透压浓度大约在285-315mOsm。在优选实施方案中，等渗溶液是由柠檬酸钠二水合物水溶液(6.0克/升)和氯化钠水溶液(8.0克/升)构成。
在一方法中，穿过大约0.2-2微米渗透性的膜，渗滤全血。其它适合的渗滤材料包括微孔膜，其孔径能够从更小的血溶液成分充分分离出血红细胞，诸如0.1-0.5微米过滤器(例如，0.2微米中空纤维过滤器，Microgen Krosflo II microfiltration cartridge)。在细胞清洗过程中，血溶液的液体成分(诸如血浆)，或直径远小于血红细胞的组分透过过滤器的渗滤材料壁。红细胞、血小板和血溶液的更大物质，(诸如白细胞)被截留下来，并与连续或分批添加的等渗溶液混合，生成渗析血溶液。
同时，连续加入(或分批加入)滤过的等渗溶液作为补充，以维持滤液体积，补充穿过渗滤材料损失的溶液部分。在更优选的实施方案中，向渗滤储罐中加入一定体积滤过的等渗溶液，稀释渗滤储罐中最初体积的血溶液。优选的是，加入等渗溶液的体积大约与最初血溶液的体积相等。
在另一实施方案中，通过一系列连续的(或反向连续的)稀释和浓缩步骤，清洗血液，其中加入至少一种等渗溶液稀释血溶液，并且使其流经过滤器浓缩血溶液，因此生成渗析血溶液。
当充分减少污染血红细胞的血浆蛋白含量时(至少减少大约90％)，通常认为完成细胞清洗。附加清洗会进一步从血红细胞分离细胞外血浆蛋白。例如，渗滤采用6倍体积的等渗溶液，充分从血溶液中去除至少大约99％的免疫球蛋白G。
潜在的膜污染物会造成清洗问题，诸如制备过程缓慢，对于每次清洗过程，使用新过滤膜，可以使制备时间最短。然而，尽管存在潜在的膜污染物，制备有效的血红蛋白氧载体依旧是可行的。如果小纤维蛋白分子在0.1-5微米渗透性的膜表面积累并堵塞过滤孔，它们就会产生问题，也许会污染过滤器。产生问题的污染物狭小的粒径范围是0.2-0.4微米。去除纤维蛋白(机械，化学、任一形式)能够造成血红细胞的溶解。破裂的血红细胞、白细胞、或血小板会粘住过滤器。
在本发明的另一实施方案中，与处理未柠檬酸化血液的方法相似，先用二价阳离子饱和柠檬酸化的血液，再去除溶液的纤维蛋白，此种去除柠檬酸化血液中纤维蛋白的方法也是可行的。优选的二价阳离子是钙离子。
为了制备血红蛋白血溶液，提纯过的血液样品可以进一步加工，离析血红蛋白分子。所得渗析血溶液经过适当方法的处理、诸如离心法，从白细胞和血小板分离出渗析血溶液的血红细胞。可以理解，也能够使用从其它血液成分分离出血红细胞的其它业内公知方法。例如，本发明一实施方案中，通过沉淀分离血红细胞，其中从其它血液成分分离出血红细胞以前，该分离方法没有使大量血红细胞的细胞壁破裂，诸如大约少于30％的血红细胞。
提纯血红细胞后，将血红细胞溶解，产生血红蛋白(Hb)溶液。溶解的方法包括机械溶解、化学溶解、低渗溶解、或释放血红蛋白且不显著损害其运输和释放氧气能力的其它公知溶解方法。
溶解后，接着将溶解的血红蛋白相超滤处理，去除较大的细胞碎片，诸如分子量大于大约100,000道尔顿的蛋白质。再从滤液中的非血红蛋白成分分离血红蛋白。
1995年6月7日提交的美国专利5,691,452公开了超滤法和以pH梯度和层析法从非血红蛋白成分分离出血红蛋白的方法，其全部内容通过在此引述而合并于本文。
接着，优选的是，在聚合前去除血红蛋白洗出液中的氧，生成去氧血红蛋白溶液(下文称为去氧血红蛋白)，以进一步加工成血红蛋白氧载体。在优选实施方案中，去氧作用充分地去除了血红蛋白中的氧，并未明显降低血红蛋白洗出液中血红蛋白运送和释放氧的能力，诸如生成氧化的血红蛋白(metHb)。另外，可以使用还原剂化学去除血红蛋白溶液中的氧，还原剂选自N-乙酰基-L-半胱氨酸(NAC)、半胱氨酸、连二亚硫酸钠、或抗坏血酸。
1995年6月7日提交的美国专利5,895,810公开了去除氧气的方法，其全部内容通过在此引述而合并于本文。
去氧血红蛋白溶液可以进一步加工成血红蛋白氧载体。如文中定义，“血红蛋白氧载体”指的是适用于人类、哺乳动物、其它脊椎动物的血红蛋白合成物，其具有向重要器官和组织运输和传递氧的能力，至少也能够维持血管内充足的渗透压，其中血红蛋白已经从血红细胞中析出。按照传统定义，脊椎动物包括人类、或在循环系统中用血液传输氧到组织的任何其它脊椎动物。此外，按照传统定义限定循环系统，其由心脏、动脉、静脉、含有更小血管结构(诸如，毛细血管)的微循环组成。
本文中，“稳定的聚合血红蛋白”定义为血红蛋白氧载体合成物的一种成分，在适当储存温度下，两年或更长的储存期中，其分子量分布和/或高铁血红蛋白的含量不显著地升高或降低。对于1年或更长存储期，适当存储温度大约在0℃-40℃。更可取的存储温度大约在0℃-25℃。
在一定环境下，至少大约2个月，优选至少大约1年，或更优选至少大约2年的储存周期中，与血红蛋白氧载体接触氧的积累量，在血红蛋白氧载体中产生了按照重量计算浓度小于15％的高铁血红蛋白，此环境被定义为适当的低氧环境、或近乎无氧环境。氧的积累量包括血红蛋白氧载体和包装中的初始氧含量、以及渗入血红蛋白氧载体包装的氧含量。
本方法自始至终，从血红细胞的收集直到血红蛋白的聚合，血溶液、血红细胞和血红蛋白保存在使其微生物生长或生物负载最低的条件下，诸如保存温度在0℃-20℃。优选的是，温度保持在大约15℃或更低。更优选的是，温度保持在10±2℃。
在本方法制备稳定的聚合血红蛋白氧载体的过程中，其部分成分被充分消毒，制备无菌产品。“无菌”按照业内定义，特别要满足美国药典的要求，见美国药典XXII，第71节、1483-1488页。此外，通常用不与加工液流反应或污染加工液流的材料，制造或覆盖暴露于加工液流的部分组件。此类材料包括不锈钢和其它钢合金，诸如Hasteloy。
在一实施方案中，聚合是由血红蛋白分子内相互交联产生的。对于与去氧血红蛋白混合的硫氢化合物，由于高离子强度，其含量要足够高以增加聚合过程中血红蛋白分子内的相互交联，同时其含量也要足够低且不能显著降低血红蛋白分子间的相互交联。通常，氧化-稳定大约0.25-5摩尔的去氧血红蛋白，需要大约1摩尔的硫氢官能团(-SH)。
聚合氧化-稳定的去氧血红蛋白之前，可在聚合反应器中加入适量的水。在一实施方案中，适量的水指的是，当向聚合反应器中加入氧化-稳定的去氧血红蛋白时，产生血红蛋白浓度大约为10-100克/升溶液的水量。优选的是，所用的水经过去氧处理。
将聚合反应器中氧化-稳定的去氧血红蛋白溶液升高到特定温度，该温度下与交联剂接触时，氧化-稳定的去氧血红蛋白的聚合效果最佳。通常，在聚合的全过程中，氧化-稳定的去氧血红蛋白的温度大约在25-45℃，优选大约在41-43℃。加热聚合反应器的可接受热传递方法的实例是夹套加热系统，其加热是通过引导热乙二醇穿过夹套实现的。
在足以聚合氧化-稳定的去氧血红蛋白的温度下，将氧化-稳定的去氧血红蛋白与适合的交联剂接触，经过大约2-6个小时，生成聚合的血红蛋白(poly(Hb))溶液。交联剂的适合用量指的是，其用量既允许血红蛋白分子内相互交联使其稳定，也允许其分子间相互交联，生成血红蛋白聚合物，从而增加血管内血红蛋白的保留量。通常，交联剂的适合用量指的是交联剂与血红蛋白摩尔比超过2∶1的用量。优选的是，交联剂与血红蛋白的摩尔比是20∶1到40∶1。
适合交联剂的实例包括能够交联血红蛋白的多官能团试剂，诸如戊二醛，丁二醛，活化态的聚氧乙烯和葡聚糖，α-羟基醛、诸如羟乙醛，N-马来酰亚胺-6-氨己酰基-(2’-硝基，4’-磺酸)-苯基酯，m-马来酰亚胺苯甲酸-N-羟基丁二酰胺酯，4-(N-马来酰亚胺甲基)环己烷-1-羧酸丁二酰亚胺酯，4-(N-马来酰亚胺甲基)环己烷-1-羧酸磺基丁二酰亚胺酯，m-马来酰亚胺苯甲酰-N-羟基丁二酰亚胺酯，m-马来酰亚胺苯甲酰-N-羟基磺基丁二酰亚胺酯，(4-碘代乙酰)氨基苯甲酸N-丁二酰亚胺酯，(4-碘代乙酰)氨基苯甲酸磺基丁二酰亚胺酯，4-(p-马来酰亚胺苯基)丁酸丁二酰亚胺酯，4-(p-马来酰亚胺苯基)丁酸磺基丁二酰亚胺酯，1-乙基-3-(3-二甲基氨基丙基)碳化二亚胺盐酸化物，N，N’-亚苯基二马来酰亚胺，和属于bis-imidate类、酰基二叠氮类或芳基二卤化物类的化合物以及其它。
如果大部分(例如，至少大约50％)血红蛋白分子化学结合在聚合的血红蛋白中，仅有小部分血红蛋白分子(诸如小于大约15％)包含于高分子量的聚合血红蛋白链中，聚合的血红蛋白被定义为具有实际意义的分子内相互交联。高分子量的聚合血红蛋白分子具有例如大于500,000道尔顿的分子量。
在优选的实施方案中，戊二醛作为交联剂。通常，每千克氧化-稳定的去氧血红蛋白使用大约10-70克戊二醛。更优选的是，在超过5小时的周期中加入戊二醛，直到加入了大约29-31克戊二醛/千克氧化-稳定的去氧血红蛋白。
当不以醛作为交联剂时，生成的聚合血红蛋白通常是稳定的。当以醛作为交联剂时，生成的聚合血红蛋白通常不稳定，直到与适当的还原剂混合，在聚合血红蛋白中还原不稳定键，生成更稳定的键。适合的还原剂实例包括硼氢化钠、氰硼氢化钠、连二亚硫酸钠、三甲胺、t-丁胺、吗啉硼烷和嘧啶硼烷。采用超滤法，任意浓缩聚合血红蛋白溶液，直到将其浓度增加到75-85克/升。例如，适合的超滤过滤器是30,000道尔顿过滤器(例如，Millipore Helicon Cat#CDUFO50LT；Amicon Cat#540430)。
接着，将聚合血红蛋白的pH值调节到碱性pH范围，保护还原剂，同时防止氢气生成，该氢气能够在后续的还原反应过程中改性血红蛋白。通常，聚合血红蛋白经提纯，去除非聚合的血红蛋白。采用透滤法或羟磷灰石层析法，去除非聚合血红蛋白(参见，例如于1995年6月7日提交的美国专利5,691,453，其全部内容通过在此引述而合并于本文)。调节pH后，通常在去氧循环的聚合步骤中，加入至少一种还原剂，优选的是硼氢化钠溶液。然后，使用具有适当pH值和生理电解质含量的透滤溶液，透滤稳定的聚合血红蛋白，使其pH值和电解质恢复到生理水平，生成稳定的聚合血红蛋白氧载体。
在1997年11月25日公开的美国专利5,691,452中，详细讨论了交联血红蛋白和保护血红蛋白氧载体的适当方法，该专利全部内容通过在此引述而合并于本文。
能够接受本发明方法生成的血红蛋白氧载体的脊椎动物，包括哺乳动物，诸如人类、非人灵长类动物、狗、猫、鼠、马、或羊。能够接受所述血红蛋白氧载体的脊椎动物，包括胎儿(产前哺乳动物)、产后哺乳动物、或生产时的哺乳动物。
按照一种或多种注射方法，通过直接和/或间接地向脊椎动物的循环系统注射血红蛋白氧载体，可以将本发明的血红蛋白氧载体用药于循环系统中。直接注射方法的实例有血管内注射，诸如静脉内注射和动脉内注射、心脏内注射。间接注射方法的实例有腹膜内注射、皮下注射，诸如血红蛋白氧载体会通过淋巴系统运送到循环系统中，或以套针或导管方式注射入骨髓。优选的是，血红蛋白氧载体在静脉内给药。
在注入血红蛋白氧载体之前、过程中、和/或之后，接受治疗的脊椎动物可以是正常血容量、高血容量、或低血容量。按照方法，诸如顶加载法和交换法，将血红蛋白氧载体导入循环系统。
血红蛋白氧载体可以作为治疗用药，治疗脊椎动物中因多种原因造成的低氧组织，其中包括贫血、休克、部分或全部的循环系统中血红细胞流量降低。此外，血红蛋白氧载体可以作为预防性用药，以防止脊椎动物中组织缺氧，造成组织缺氧的原因是脊椎动物整个循环系统或流向组织的血红细胞流量可能或预期降低。此外，1995年3月23日提交的美国专利5,854,209公开了，将血红蛋白给药治疗或预防缺氧症(特别是部分动脉梗阻或微循环部分封阻造成的缺氧症)的详细讨论及其药量，其全部内容通过在此引述而合并于本文。
通常，如果需要补偿大体积血液损失，适合的剂量、或血红蛋白氧载体的剂量组合指的是，当溶于血浆时，在脊椎动物血液中产生大约0.1-10克血红蛋白/分升、或更高总血红蛋白浓度的用量。
以下实例将深入具体地描述本发明。
实施例实例1-实验室规模实验在附图所示的装置中，进行实验室规模实验。在实验室规模实验中所用的去纤维蛋白血液样品是通过与胶原蛋白接触去除纤维蛋白。最初，按照大约1∶1比例，加入柠檬酸盐等渗缓冲液，稀释全血。接着，浓缩稀释的血液，使血红蛋白含量在10.5克/分升(大约2倍浓度)。用于渗滤的处理体积是200毫升，因此将大约200毫升缓冲液加入大约200毫升全血，再浓缩回初始体积。此过程产生大约200毫升膜透过物。再使用柠檬酸缓冲液或盐溶液，透滤血红蛋白浓度为10.5克/分升的200毫升全血。收集400毫升透过体积(2倍滞留物体积)的时间作为比较柠檬酸化血液与去纤维蛋白血液的时间点。该时间包括将稀释血液浓缩至初始体积(200毫升)的时间，以及进行第一次渗滤体积(200毫升)的时间。所用的时间越长，处理的越慢。表1概括了实验结果。
表1
如表1所示，收集400毫升渗透物所需时间大约在15分钟到1小时。
实施例2-中试实验在图中所示的装置中，进行中试实验。中试实验所用的去纤维蛋白血液样品是通过机械搅拌去除纤维蛋白。再一次，用柠檬酸盐等渗液稀释全血，再浓缩，但是因为中试系统中处理需要大体积稀释溶液，按照大于1∶1比例，用柠檬酸缓冲液或缓冲盐溶液，稀释初始的全血。在渗滤过程中，血液的血红蛋白浓度小于10.5克/分升(大约2倍浓度)。当血红蛋白浓度恢复到系统最小处理体积对应的浓度时，渗滤血液，产生了5倍体积的渗滤液。与实验室规模实验相同，处理时间越长说明处理的越慢。表2概括了实验结果。
表2
等效方案业内技术人员可以理解、或能够确定，不超出常规实验范围，存在本发明特殊实施方案的等效方案。下述权利要求包含了上述方案和其它等效方案。
权利要求
1.一种提纯血红细胞的方法，其中包含如下步骤a)去除含有血红细胞和血浆成分全血的纤维蛋白；b)过滤该全血，由此从血红细胞分离出至少一部分血浆，生成血红细胞悬液，从而提纯血红细胞。
2.根据权利要求1的方法，其中将全血与凝结剂接触，去除全血的纤维蛋白。
3.根据权利要求1的方法，其中凝结剂选自胶原蛋白、组织提取液、组织因子、组织凝血因子、阴离子磷脂、钙、或带负电荷的材料(例如，玻璃、高岭土、合成塑料、织物)。
4.根据权利要求1的方法，其中通过搅拌所述血液去除全血的纤维蛋白。
5.根据权利要求1的方法，其中以透滤方式过滤全血。
6.根据权利要求5的方法，其中穿过大约0.01-5微米渗透性的薄膜，渗滤全血。
7.根据权利要求6的方法，还包括稀释全血的步骤。
8.根据权利要求7的方法，还包括用等渗溶液、或高渗溶液稀释全血的步骤。
9.根据权利要求8的方法，其中在去除纤维蛋白之后并在透滤之前稀释全血。
10.根据权利要求7的方法，其中将去纤维蛋白的全血稀释到大约初始浓度的25％-75％。
11.根据权利要求8的方法，其中等渗溶液含有离子溶质。
12.根据权利要求8的方法，其中等渗溶液是水溶液。
13.根据权利要求12的方法，其中等渗溶液含有选自柠檬酸钠、氯化钠、柠檬酸、葡萄糖、腺嘌呤、或磷酸钠的溶质。
14.根据权利要求8的方法，还包括透滤前再浓缩全血的步骤。
15.根据权利要求14的方法，其中通过稀释全血、再穿过中空纤维膜，进行透滤。
16.根据权利要求9的方法，其中中空纤维膜具有大约0.1-2微米的渗透性。
17.根据权利要求8的方法，还包括在透滤全血以前过滤全血的步骤，由此去除全血溶液中的碎片。
18.根据权利要求17的方法，其中使用干酪包布过滤血液。
19.根据权利要求17的方法，其中将血液通过小于大约800微米平均渗透性的过滤器，过滤血液。
20.根据权利要求17的方法，其中将血液穿过小于大约50微米平均渗透性的过滤器，过滤血液。
21.根据权利要求6的方法，其中全血含有抗凝剂，该方法还包括用二价阳离子饱和全血的步骤。
22.根据权利要求21的方法，其中二价阳离子是钙离子。
23.一种制备血红蛋白溶液的方法，其中包括下列步骤a)去除全血的纤维蛋白；b)从全血分离血红细胞；c)从血红细胞离析血红蛋白分子，由此生成血红蛋白溶液。
24.根据权利要求23的方法，其中从全血分离血红细胞的步骤包括离心全血。
25.根据根据权利要求24的方法，其中离心全血至少造成了一部分血红细胞溶解，从而释放出血红蛋白分子。
26.根据权利要求25的方法，其中以离心方式离析释放的血红蛋白。
27.根据权利要求25的方法，其中以过滤方式离析释放的血红蛋白。
28.根据权利要求23的方法，还包括溶解分离过的血红细胞的步骤。
29.根据权利要求28的方法，其中离心血红细胞将其溶解。
30.根据权利要求28的方法，其中低渗溶解血红细胞。
31.根据权利要求23的方法，还包括去除血红蛋白溶液中氧的步骤。
32.根据权利要求31的方法，其中将血红蛋白溶液中的氧合血红蛋白成分减少到低于大约20％。
33.根据权利要求31的方法，其中将血红蛋白溶液中的氧合血红蛋白成分减少到低于大约10％。
34.根据权利要求31的方法，其中使用还原剂化学去除血红蛋白溶液中的氧。
35.根据权利要求34的方法，其中还原剂选自N-乙酰基-L-半胱氨酸(NAC)、半胱氨酸、连二亚硫酸钠或抗坏血酸。
36.一种制备血红蛋白氧载体的方法，其中包括下列步骤a)去除全血的纤维蛋白；b)从全血分离出血红细胞；c)离析所述细胞的血红蛋白分子，生成了血红蛋白溶液；d)稳定血红蛋白，从而制备血红蛋白氧载体。
37.根据权利要求36的方法，还包括去除血红蛋白溶液中氧的步骤。
38.根据权利要求37的方法，其中将血红蛋白溶液中的氧合血红蛋白成分减少到低于大约20％。
39.根据权利要求37的方法，其中将血红蛋白溶液中的氧合血红蛋白成分减少到低于大约10％。
40.根据权利要求36的方法，其中通过聚合血红蛋白分子使其稳定。
41.根据权利要求36的方法，其中在聚合血红蛋白之前，去除血红蛋白溶液中的氧。
42.根据权利要求36的方法，其中通过pyridoxylation稳定血红蛋白。
43.根据权利要求36的方法，其中通过使其分子交联稳定血红蛋白。
44.根据权利要求43的方法，其中通过使其分子间相互交联，稳定血红蛋白。
45.根据权利要求43的方法，其中通过使其分子内相互交联，稳定血红蛋白。
46.根据权利要求36的方法，还包括保护血红蛋白氧载体的步骤。
47.根据权利要求46的方法，其中将其盛装在屏蔽氧薄膜的包装中，保护血红蛋白氧载体。
48.使用去纤维蛋白的血液制备血红蛋白氧载体的方法，包括下列步骤a)使用胶原蛋白，去除血液的纤维蛋白，从而生成去纤维蛋白的血液；b)透过800微米和50微米的聚丙烯过滤器，过滤去纤维蛋白的血液；c)使用柠檬酸钠溶液(为了注射使用含有6.0克/升柠檬酸钠二水合物和8.0克/升氯化钠的水溶液)，稀释血液；d)透过0.2微米中空纤维透滤器，将稀释的血溶液再浓缩至原体积；e)透滤再浓缩的血溶液，从而清洗细胞；f)以离心方式从白细胞与血小板分离出血红细胞，从而生成血红细胞悬液；g)以离心方式溶解血红细胞，释放血红蛋白；h)为了注射与离心，将血红细胞相与水混合，从而生成血红蛋白溶液；i)去除血红蛋白溶液中的氧；j)在聚合装置中聚合去氧的血红蛋白；k)以交联聚合戊二醛的去氧血红蛋白，制备血红蛋白氧载体；l)在屏蔽氧的包装中，保护血红蛋白氧载体。
全文摘要
先去除全血的纤维蛋白，再过滤去纤维蛋白的全血，提纯血红细胞，由此从血红细胞分离出至少一部份血浆成分，生成血红细胞悬液，从而提纯了血红细胞。例如，使用化学凝结剂或机械搅拌，去除全血的纤维蛋白。例如，通过透析，完成从血红细胞分离出血浆成分。接着，可以使用血红细胞悬液，生产血红蛋白氧载体。
文档编号A61K35/14GK1499978SQ02807358
公开日2004年5月26日 申请日期2002年2月28日 优先权日2001年2月28日
发明者玛丽亚·S·盖瑞尔, 玛丽亚 S 盖瑞尔, A 胡特陈斯, 罗伯特·A·胡特陈斯, R 赖特, 威廉·R·赖特 申请人:柏尔纯公司