一种乳化氟碳液在制备肺器官保存液中的应用
【技术领域】
[0001] 本发明属于医学领域，具体涉及一种乳化氟碳液在制备肺器官保存液中的应用。
【背景技术】
[0002] 21世纪，医学研究已经进入器官移植时代，各种器官移植为临床上治疗疑难性疾 病及慢性器官衰竭带来了新的理念和希望。而肺移植对于终末期肺疾病患者是一种挽救生 命的治疗方法，这种疗法的发展和完善需要利用各种动物模型，没有这个过程就不会使临 床肺移植成为现实和可能。移植肺保存液已通过了大量的基础临床研究发现，以合理的血 管灌注和离体肺保存对肺移植是否成功起关键性作用。供体器官的功能和活力有效的保存 可增强移植器官边缘存活的能力，是器官移植的"供给线"。而器官保存方法的改良有助于 进一步提高移植器官的存活率。
[0003] 严重的再灌注损伤又会增加供肺急性排斥反应发生和长期肺功能衰竭。而移植肺 的保存效果与减少肺缺血再灌注损伤呈正相关性。因此，近10年来国内外研究新的供肺保 存技术成为热点。只有提高离体肺的保存技术，才有可能更有效地利用极为稀缺供肺，降低 移植术后早期死亡率。
[0004] 1988年，Belzer等在威斯康辛大学成功发明了一种卓有成效的器官保存液为UW液，并成为目前常用的器官保存液。UW液及其各种UW型改良液已在国际上日益广泛应用， 有替代Collins类型溶液的明显趋势。一种理想的肺保存液，能够限制肺间质水肿的扩散， 抑制细胞内水肿、酸中毒和氧自由基的形成，并为肺保存及再灌注期间提供必要的能量供 给。迄今已有多种保存液用于实验或临床，大致可分为细胞内液型保存液及细胞外液型保 存液，细胞内液型保存液以EC液、UW液为代表。
[0005]UW保存液的成分是：乳糖钾盐lOOmmol;胰岛素100U;KH2P0425mmol;青霉素40U; MgS04 5mmol;地塞米松8mg;棉糖30mmol;别噪呤醇lmmol;腺苷5mmol;轻乙基淀粉50g;谷 胱甘肽3mmol;UW液的特点有：（1)不含葡萄糖，而用乳糖盐作为非渗透阴离子，加棉糖作为 附加的渗透支持；（2)含羟乙基淀粉，作为有效胶体发挥其渗透压力，可以阻止有害的细胞 间隙扩大；(3)以磷酸盐预防酸中毒；(4)用谷胱甘肽、别嘌呤醇对抗氧自由基。临床证实 UW液可保存胰腺、肾达72小时，保存肝20~24小时。
[0006] 但是UW液可能因高K+可使血管平滑肌细胞去极化，引起肺血管收缩，肺循环阻力 增加，促进肺组织R0S的产生，直接后果就是肺移植后再灌注时肺动脉灌注压增高，肺血管 内皮细胞损伤，加重再灌注时肺水肿；高Κ+使肺组织血管收缩，血液中有形成分不易冲走， 导致炎症细胞浸润，产生大量氧自由基灌注时，而炎症浸润和氧化损伤又互相促进，更进一 步加重肺损伤。
[0007] 低钾低分子右旋糖酐液（lowpotassiumdextransolution，LPD)是一类细胞外 液型的器官保护液，由于其良好的对离体肺的保护功能，已广泛应用于临床肺移植。Lro是 一种广泛应用于肺移植的器官保护液，可改善移植肺功能，增加氧合，减轻缺血-再灌注损 伤，但Lro的应用主要是针对肺血流中断的离体肺在低温下的保护。原因在于：（1)由于LPD 中κ+含量低，Na+含量高，其离子组成接近于细胞内液，为细胞发挥功能提供了较好的离子 环境，影响到相关细胞因子产生；(2)LH)使细胞膜电位维持在接近静息电位水平，减轻ALI 时低氧对细胞功能的损害，影响到细胞因子产生；(3)LPD可增加肺微循环血流，改善氧气 供应；(4)LPD中含有的低分子右旋糖酐可减轻细胞水肿，增加红细胞变型性，减少血管内 血栓形成可能，保护细胞功能，从而影响到细胞因子的产生。
[0008] LH)液是属于细胞外型供肺保存液，为肺移植的首选保存液，含有高浓度钠离子、 低浓度钾离子和右旋糖酐40,低钾可以保持内皮细胞结构和功能的完整性、减轻肺血管的 收缩右旋糖酐40能改善肺微循环及保护肺泡毛细血管屏障的作用。LH)保存液的成分是： Na+138mmol/L;K+6mmol/L；C1 142mmol/L；Mg2+0. 8mmol/L；S042 8mmol/L；P043 0. 8mmol/L;右 旋糖苷50g/L;葡萄糖5mmol/L;渗透压为295m0smol/L。
[0009] 但有研究发现LH)液对供肺期缺血再灌注损伤的抗炎、减少炎症细胞的渗出、浸 入方面效果较差，龙小毛将LH)液经肺动静脉灌注后的供肺保存在4°C低温LH)液中，发现 80 %~90 %肺组织肺泡腔内有大量的炎性细胞渗出。
[0010] 由于移植器官的保存对于移植手术的成功与否至关重要，因此，本领域迫切需要 开发新的器官移植保存液，该保存液不仅可以有效降低器官移植过程中的宿主抗移植物和 移植物抗宿主反应，延长移植物的存活时间，和/或可以提高移植物再宿主体内的存活率， 从而可有效地应用于包括肺、肾、肝、心脏等重要脏器的移植。
[0011] 供肺保存作为减轻供肺缺血-再灌注损伤的关键技术，在近年来也得到了较深入 的研究并取得了很大进步。理想的肺保存技术要求达到减轻肺获取前、缺血期、再灌注后损 伤、改善移植肺功能、保持肺原有功能的目的。而肺脏由于其结构的特殊性，公认可靠的保 存时间仍然只有4~6h，远远短于肝、心、肾等实质脏器的保存时间。因而良好的供肺灌注 保存方案以延长肺保存时间始终是肺移植领域研究的热点。
【发明内容】
[0012] 为了克服现有技术的不足和缺点，本发明的首要目的在于提供一种乳化氟碳液在 制备肺器官保存液中的应用。
[0013] 本发明的目的通过下述技术方案实现：
[0014] -种乳化氟碳液在制备肺器官保存液中的应用，所述的乳化氟碳液包含如下按质 量百分比计的组分：
[0015]
[0016] 所述的乳化氟碳液的pH为7. 4~7. 6 ;
[0017] 所述的乳化氟碳液的渗透压为390mmH20 ;
[0018] 所述的乳化氟碳液形成时，形成了中间粒径为0. 18μπι的氟碳颗粒；
[0019] 所述的乳化氟碳液通过肺动脉灌注入待移植肺器官中；
[0020] 所述的待移植肺器官在乳化氟碳液中的保存时间优选为6小时；
[0021] 所述的待移植肺器官优选为待移植大鼠肺器官；
[0022] 本发明的原理：由于全氟碳化合物（PFC)是疏水性的，它们不易与水混合所以必 须用表面活性剂（例如d，α-生育酚）和乳化剂（例如磷脂）乳化来产生一个基于水的 PFC乳剂用于静脉使用。通过在高切力（例如均化）条件下混合PFC、表面活性剂、乳化剂 和水性缓冲液，在水性介质中形成微小的亚微米尺寸的液滴一一乳化氟碳液（FCE)。PFC 液滴被表面活性剂的单分子层包围，其中表面活性剂分子的疏水的脂质端将自身定向于含 PFC的核心，同时亲水的含磷酸盐的极性头部基团形成液滴的外表面，它们暴露于水性环境 中。
[0023] FCE并不以与血红蛋白相同的方式将氧运送到组织。氧高度可溶于氟碳化合物中， 静脉输注之后这些氟碳化合物出现在血液的血浆相中。因此含氟化合物对运送氧的主要贡 献是由于它们能够增加血浆室携带的氧气。虽然，即使在高吸入氧浓度分数（Fi02)下氟碳 化合物携带的氧气的绝对值相对较小，但是非常高百分数的被传输的氧气释放到组织，导 致从氟碳相提取氧气，通常超过90 %。
[0024] 在高水平的P02(吸入高浓度氧气）时，FCE中的氧要比红细胞（RBC)中与血红蛋 白结合的氧更易于供组织使用。这是因为来自FCE中的氧线性地负载和卸载，而在红细胞 中的氧按照S型氧合血红蛋白分解曲线化学地结合和释放。在组织的正常环境下从血红蛋 白中提取氧气是在20~25 %范围内，并且总体低于当氟碳化合物在循环中向组织传送氟 碳溶解的氧气时。
[0025] FCE存在于血液中时，总是首先释放其氧负载。很多体内和体外研究支持FCE具有 增加氧传送以及维持或改进外科手术过程中系统和组织的氧合作用的效力。
[0026] 由于其独特的分子结构，全氟化碳的化学结构相当稳定，具有脂溶性但不溶于水， 在常温下全氟化碳可以溶解大量的气体，尤其是氧气与二氧化碳。在医疗行业中，全氟化碳 除了被用来当作呼吸介质外，也被用作计算机断层扫描、磁共振成像造影剂及血液替代品。
[0027] 研究还显示PFC在体内体外对多种细胞和组织等具有广泛的非特异性生物学效 应，尤其能减少炎性细胞趋化、聚集和炎性介质的释放等。但其抗炎机制仍不十分清楚。
[0028] 具有携氧高和快速释放氧的特性，以往研究已证实FCE可延长保存时间并提高移 植肾后早期功能乳化氟碳保存液因其颗粒小、携氧高、气体交换迅速，是良好人工氧载体， 能快速充分向缺血组织供氧，抑制白细胞及血小板的聚集，改善微循环，有利于物质交换和 代谢。
[0029] FCE的pH值7. 4~7. 6，与冷保存液的最佳的pH值接近7. 4或稍偏碱，可防止细 胞酸化，从而可抑制冷保存中蛋白酶和磷酸酶的激活引起的细