磷酸锆再充方法和设备与流程

本发明是2015年3月10日提交的美国专利申请号14/642,847的部分继续(CIP)申请，该美国专利申请号14/642,847要求2014年11月7日提交的美国临时申请号62/077,159和2014年6月24日提交的美国临时申请号62/016,613的优先权，每一件申请的内容以引用的方式整体并入本文。

技术领域

本发明涉及一种用于吸附剂再充，并且特别是对磷酸锆进行再充的方法和设备。所述方法和相关设备可以对吸附剂筒或吸附剂模块中吸附剂材料的特定可再充层进行再充。可以通过使一种或多种溶液穿过磷酸锆来对磷酸锆进行再充，其中所述一种或多种溶液含有用于对吸附剂材料进行再充的适当的溶质。所述溶液可以含有具有指定浓度的每一种组分的酸/缓冲溶液的组合。所述磷酸锆可以被包括在吸附剂筒或模块中，并且所述磷酸锆可以被再充而无需从吸附剂筒中取出磷酸锆。所述再充方法可以建立磷酸锆去除阳离子的能力并且在疗程期间提供始终如一的可预测的pH值曲线。

背景技术：

磷酸锆是用于吸附剂透析的吸附剂筒中所使用的一种常用材料。磷酸锆可以从用过的透析液中去除由尿素酶分解用过的透析液中的尿素所产生的铵离子，以及从用过的透析液中去除钾离子、钙离子和镁离子。已知的吸附剂透析系统一般需要在每一次使用之后丢弃吸附剂材料并且更换吸附剂筒。丢弃和更换昂贵的吸附剂材料，如磷酸锆会增加成本和浪费这两者。

磷酸锆通过将与磷酸锆结合的钠离子和/或氢离子与用过的透析液中存在的铵阳离子、钾阳离子、钙阳离子、镁阳离子以及其它阳离子交换来起作用。由磷酸锆释放到透析液中的钠离子与氢离子的比率可能取决于最初与磷酸锆结合的比率。当使用酸溶液对磷酸锆进行再充时，中和是必需的以将磷酸锆在透析疗程中重复使用。已知的吸附剂透析系统没有提供对磷酸锆进行再充的方式，其中不需要另外的中和。已知的吸附剂透析系统没有提供对吸附剂筒中存在的磷酸锆进行再充以使磷酸锆可以重复用于未来的透析疗程的方式。相反，已知的吸附剂透析系统一般需要在每一次使用之后丢弃吸附剂材料并且更换吸附剂筒。尽管传统的吸附剂筒可以被破坏以提取吸附剂材料以进行再充，但是吸附剂材料必须在加工厂被重新加工，并且不能由透析机器、再充装置、或诊所内设备再充。必须将耗竭的吸附剂材料运送到加工厂，由工厂将吸附剂筒拆开并且对吸附剂材料进行再充。在某些时候，必须制造新的筒并且将经过再充的吸附剂材料重新包装到筒中并且运送回透析诊所以供使用。传统的筒也不能将特定材料分离到隔室中以进行再充，并且因此不能被适配成对昂贵的可再充的吸附剂材料进行再充。单次使用和有限使用的吸附剂筒不仅提高了透析的单位成本，而且还提高了透析的总成本。

因而，需要用于对诸如磷酸锆之类的吸附剂材料进行再充以进行重复使用的系统和方法。还需要用于将吸附剂筒内的吸附剂材料分离到单次使用模块和多次使用模块中的方法和系统，所述模块可以有助于吸附剂材料中的至少一种的再充和重复使用。还需要可以将可再充的吸附剂材料分离到多次使用模块和单次使用模块中的系统和相关方法，其中不可再充的吸附剂材料可以任选地被容纳在单次使用模块中。还需要其中再充溶液可以根据患者的需要产生与可再充的吸附剂材料结合的钠离子与氢离子的不同比率的系统和方法。需要可以建立磷酸锆去除阳离子的能力并且在疗程期间提供始终如一的可预测的pH值曲线的再充方法和设备。

技术实现要素：

本发明的第一个方面涉及一种再充器。在本发明的第一个方面的任何实施方案中，所述再充器可以具有至少一个流体源，所述流体源被配置成容纳至少一种再充流体，其中所述流体源可以与用于吸附剂透析中的至少一个可再充的吸附剂模块进行流体连接；以及流体流动路径，所述流体流动路径将所述流体源和所述可再充的吸附剂模块进行流体连接，其中在所述流体路径中所述再充流体从所述流体源流到所述可再充的吸附剂模块的入口中，然后从所述可再充的吸附剂模块的出口流出。

在本发明的第一个方面的任何实施方案中，所述再充器可以被配置成以可脱开的方式容纳至少一个可再充的吸附剂模块并且所述可再充的吸附剂模块可以容纳磷酸锆。

在本发明的第一个方面的任何实施方案中，所述再充器还可以包括多个流体源，所述流体源各自容纳至少一种再充流体，其中所述再充流体从所述流体源中的每一个流到所述可再充的吸附剂模块的入口中，然后从所述可再充的吸附剂模块的出口流出。

在本发明的第一个方面的任何实施方案中，所述再充器还可以具有混合器，所述混合器被定位在所述流体流动路径中至少两个流体源和所述可再充的吸附剂模块之间，以使得来自每一个流体源的再充流体在再充流体流到所述可再充的吸附剂模块中之前被混合。在本发明的第一个方面的任何实施方案中，所述混合器可以是两个合并的流体流之间的汇合处。

在本发明的第一个方面的任何实施方案中，所述再充器还可以包括加热器以加热所述再充流体。

在本发明的第一个方面的任何实施方案中，所述加热器可以加热所述流体源中的再充流体。

在本发明的第一个方面的任何实施方案中，所述加热器可以被定位在流体流动路径中流体源与可再充的吸附剂模块之间，以使得再充流体从所述流体源流动穿过所述加热器，然后进入可再充的吸附剂模块中。

在本发明的第一个方面的任何实施方案中，所述再充器还可以包括水源，所述水源与所述流动路径进行流体连接，其中水从所述水源流入所述可再充的吸附剂模块中。

在本发明的第一个方面的任何实施方案中，所述再充器还可以包括至少一个传感器以测量再充流体的特征。

在本发明的第一个方面的任何实施方案中，所述传感器可以是电导率传感器。

在本发明的第一个方面的任何实施方案中，所述流体源可以是储罐。

在本发明的第一个方面的任何实施方案中，所述储罐可以容纳再充流体以对多个可再充的吸附剂模块进行再充。

在本发明的第一个方面的任何实施方案中，所述再充器可以被配置成以可脱开的方式容纳至少一个可再充的吸附剂模块，所述可再充的吸附剂模块可与所述流体源进行流体连接。

在本发明的第一个方面的任何实施方案中，第一流体源可以容纳钠盐，第二流体源可以容纳碱，并且第三流体源可以容纳酸。

在本发明的第一个方面的任何实施方案中，所述再充器可以是以下各项中的任一种：a)所述流体源可以容纳氯化钠、乙酸钠、以及乙酸；b)所述再充器可以包括第一流体源和第二流体源，其中所述第一流体源容纳氯化钠和乙酸钠，并且所述第二流体源容纳乙酸；c)所述再充器可以包括第一流体源、第二流体源、以及第三流体源，其中所述第一流体源容纳钠盐，所述第二流体源容纳氢氧化钠，并且所述第三流体源容纳乙酸；d)所述再充器可以包括第一流体源、第二流体源、以及第三流体源，其中所述第一流体源容纳氯化钠饱和溶液，所述第二流体源容纳碱，并且所述第三流体源容纳酸；e)所述再充器包括第一流体源和第二流体源，其中所述第一流体源容纳氯化钠和二乙酸钠，并且所述第二流体源容纳乙酸；以及f)所述再充器包括第一流体源、第二流体源、以及第三流体源，其中所述第一流体源容纳钠盐，所述第二流体源容纳乙酸钠并且所述第三流体源容纳乙酸；以及g)所述再充器包括第一流体源和第二流体源，其中所述第一流体源容纳钠盐和碱，并且所述第二流体源容纳酸。

在本发明的第一个方面的任何实施方案中，所述再充器可以包括至少一个泵以控制从所述流体源流到所述流体流动路径中的再充流体。

在本发明的第一个方面的任何实施方案中，所述再充器还可以包括热交换器，所述热交换器包括至少两个隔室，其中再充流体在进入可再充的吸附剂模块中之前从流体源流到热交换器的第一隔室中，并且所述再充流体在流出所述可再充模块之后流到热交换器的第二隔室中。

在本发明的第一个方面的任何实施方案中，所述再充器可以被配置成以可脱开的方式容纳至少一个可再充的吸附剂模块并且所述可再充的吸附剂模块可以容纳氧化锆。

上文所公开的作为本发明的第一个方面的一部分的特征中的任一个可以被单独或组合包括在本发明的第一个方面中。

本发明的第二个方面涉及一种对磷酸锆进行再充的方法。在本发明的第二个方面的任何实施方案中，所述方法可以包括使单一溶液穿过磷酸锆以进行离子交换，其中使所述单一溶液穿过所述磷酸锆产生了将维持在透析期间所使用的透析液基本上始终如一的pH值的磷酸锆。

在本发明的第二个方面的任何实施方案中，所述单一溶液可以包含钠盐/缓冲溶液。

在本发明的第二个方面的任何实施方案中，可以根据在下一个疗程期间所期望的pH值曲线预先确定所述单一溶液的pH值。

在本发明的第二个方面的任何实施方案中，可以经由混合具有预先确定的钠浓度的第一溶液和具有预先确定的酸浓度的第二溶液来产生所述单一溶液。

在本发明的第二个方面的任何实施方案中，所述第一溶液可以基本上由乙酸钠和氯化钠组成并且所述第二溶液可以是乙酸溶液。

在本发明的第二个方面的任何实施方案中，可以将所述第一溶液和所述第二溶液各自以预先确定的浓度引入到混合器中。

在本发明的第二个方面的任何实施方案中，所述方法还可以包括控制所述单一溶液的温度。

在本发明的第二个方面的任何实施方案中，通过在混合之前控制第一溶液和第二溶液的温度来控制所述单一溶液的温度。

在本发明的第二个方面的任何实施方案中，可以通过控制加热器以在混合之后加热溶液来控制所述单一溶液的温度。

在本发明的第二个方面的任何实施方案中，所述单一溶液的一种或多种组分可以被容纳在单个流体源中以在再充时供给一个或多个再充器。

在本发明的第二个方面的任何实施方案中，可以将第三溶液与第一溶液和第二溶液混合以产生用于再充的单一溶液。

在本发明的第二个方面的任何实施方案中，可以将第一溶液和第二溶液在用于对磷酸锆进行再充的再充器中混合。

在本发明的第二个方面的任何实施方案中，可以测量所述单一溶液的电导率和pH值中的至少一种。

在本发明的第二个方面的任何实施方案中，可以包括在所述单一溶液穿过磷酸锆之后向磷酸锆中添加酸溶液。

在本发明的第二个方面的任何实施方案中，可以将磷酸锆容纳在用于吸附剂透析中的吸附剂筒中。

在本发明的第二个方面的任何实施方案中，所述可重复使用的模块可以是可从吸附剂筒拆卸的。

在本发明的第二个方面的任何实施方案中，所述可重复使用的模块还可以容纳氧化锆。

在本发明的第二个方面的任何实施方案中，可以使用再充器进行所述方法。

上文所公开的作为本发明的第二个方面的一部分的特征中的任一个可以被单独或组合包括在本发明的第一个方面中。

本发明的第三个方面涉及一种用于对磷酸锆进行再充的溶液。在本发明的第三个方面的任何实施方案中，所述溶液可以包含至少一种钠盐和至少一种酸的组合，所述溶液具有预先确定的pH值，在使用所述溶液对磷酸锆进行再充之后，使得穿过磷酸锆的透析液的pH值基本上始终如一。

在本发明的第三个方面的任何实施方案中，所述溶液可以选自由以下各项组成的组：乙酸钠/乙酸溶液、乙醇酸/乙醇酸盐溶液、柠檬酸/柠檬酸盐溶液、丙酸盐/丙酸溶液、磷酸/磷酸盐溶液、或其任何组合。

在本发明的第三个方面的任何实施方案中，所述溶液可以基本上由氯化钠、乙酸钠以及乙酸组成。

在本发明的第三个方面的任何实施方案中，氯化钠、乙酸钠、以及乙酸的浓度可以分别是约3.60M、0.40M、以及0.40M；或分别是约3.88M、0.12M以及0.40M.

上文所公开的作为本发明的第三个方面的一部分的特征中的任一个可以被单独或组合包括在本发明的第一个方面中。

附图说明

图1示出了本发明的方法的代表性步骤的流程图。

图2a-2g示出了用于制备磷酸锆再充溶液的不同配置。

图3a和3b示出了用于由多个流体源制备再充溶液的代表性步骤和相关装置。

图4示出了用于诸如磷酸锆的可再充材料的再充方法的代表性步骤。

图5a和5b示出了在多次使用模块和单次使用模块中具有可再充材料的吸附剂筒的实施例。

图6示出了用于对两种不同的可再充材料，如磷酸锆和氧化锆进行再充的流动路径。

图7示出了被配置成对一个或多个吸附剂模块进行再充的再充器。

图8示出了穿过诸如磷酸锆的可再充材料的不同的再充溶液的pH值曲线。

图9示出了磷酸锆再充溶液的两次穿透运行的pH值曲线。

图10示出了磷酸锆再充溶液的两次穿透运行的pH值曲线。

具体实施方式

除非另外定义，否则本文所用的所有技术术语和科学术语的含义一般与相关领域的普通技术人员通常所了解的含义相同。

冠词“一个/种(a/an)”在本文中用于指代所述冠词的一个/种或多于一个/种(即，至少一个/种)语法对象。举例来说，“一个元件”意指一个元件或多于一个元件。

如本文所用的“酸”可以是路易斯酸(Lewis acid)或布朗斯特-劳里酸(-Lowry acid)。路易斯酸是能够接受孤对电子的化合物。布朗斯特-劳里酸是能够向另一化合物供给氢离子的化合物。

如本文所用的“碱”可以是路易斯碱或布朗斯特-劳里碱。路易斯酸是能够供给孤对电子的化合物。布朗斯特-劳里碱是能够接受来自另一化合物的氢离子的化合物。

“缓冲溶液”是包含弱酸和弱酸的共轭碱的溶液。

术语“筒”指的是被制备用于准备与装置、结构、系统、流动路径或机构连接的被设计成容纳粉末、流体或气体的任何容器。所述容器可以具有一个或多个隔室。作为隔室的替代物，所述容器还可以包括连接在一起以形成所述筒的两个或更多个模块的系统，其中所述两个或更多个模块一旦形成就可以与装置、结构、系统、流动路径或机构连接。

术语流体的“特征”指的是可以测量或描述的流体的任何变量。流体的特征包括但不限于电导率、pH值、温度、以及一种或多种溶质的浓度。

“清洁(clean)”或“清洁(cleaning)”指的是诸如通过杀灭任何细菌、病毒、真菌或其它生物物质或使其不能存活来去除杂质、毒素或生物物质的过程。

“隔室”是部件或容器的一部分，该部分与所述部件或容器的另一部分是物理分隔的。

术语“包含”包括但不限于在词语“包含”之后的任何事物。因此，这个术语的使用表示所列要素是必需的或强制性的，但其它要素是任选的并且可能存在或可能不存在。

“电导率传感器”是被配置成测量流体的电导率的传感器。

术语“被配置成容纳”意指适用于将预期材料容纳于其中的任何具体形式、对齐方式、形状、设计、标记、或布置。“共轭碱”指的是在酸向另一化合物供给氢离子之后形成的化合物。

术语“由……组成”包括并且限于在短语“由……组成”之后的任何事物。因此，这个短语表示所述有限的要素是必需的或强制性的并且不可以存在其它要素。术语“基本上由……组成”包括在术语“基本上由……组成”之后的任何事物以及不会影响所描述的设备、结构或方法的基本操作的另外的要素、结构、动作或特征。

如本文所用的术语“容纳”意指将材料保持在特定的地方内。“容纳”可以指的是将材料放置在部件内、吸收到部件上、与部件结合、或将材料保持在特定地方的任何其它方法。

如本文所用的术语“容器”是贮器，它可以是柔性的或非柔性的以用于容纳任何流体或固体，例如像用过的透析液流体、或氯化钠或碳酸氢钠溶液或固体、或尿素酶、或尿素酶/氧化铝等。“吸附剂容器”是被配置成容纳一种或多种吸附剂材料的任何贮器。类似地，“尿素酶容器”是被配置成容纳尿素酶的任何贮器。

术语“可拆卸的”、“拆卸的”或“可拆卸地”指的是可以与本发明的系统、模块、筒或任何部件分离的本发明的任何部件。“可拆卸的”还可以指的是可以用最少的时间或努力从更大的系统中取出的部件。在某些情况下，所述部件可以用最少的时间或努力被拆卸，但是在其它情况下，可能需要额外的努力。所拆卸的部件可以任选地与系统、模块、筒或其它部件重新附接。可拆卸的模块往往可以是可重复使用的模块的一部分。

“透析液”是在透析膜的与正被透析的流体(例如血液)相对的侧面上穿过透析器的流体。

“透析液再生”指的是使用一种或多种吸附剂材料处理含有从患者的血液中去除的溶质的用过的透析液以去除诸如尿素的特定的溶质并且从而产生可以重复用于透析的透析液的过程。

“透析”是一种类型的过滤，或选择性扩散穿过膜的过程。透析去除了特定分子量范围的溶质，这是经由这些溶质从欲被透析的流体穿过膜扩散到透析液中而实现的。在透析期间，欲被透析的流体在滤膜上通过，而透析液在该膜的另一侧上通过。溶解的溶质通过在流体之间扩散而被转运穿过滤膜。透析液用于从欲被透析的流体中去除溶质。透析液还可以为其它流体提供富集作用。

“透析流动路径”是其中流体将在透析期间行进的途径。

“透析疗程”指的是其中对患者进行透析的医疗程序。

术语“透析器”指的是具有两个由半透膜隔开的流动路径的筒或容器。一个流动路径用于血液并且一个流动路径用于透析液。膜可以呈中空纤维、平坦片材或螺旋缠绕的形式，或本领域技术人员已知的其它常规形式。膜可以选自以下材料：聚砜、聚醚砜、聚(甲基丙烯酸甲酯)、改性纤维素、或本领域技术人员已知的其它材料。

“排放”指的是从部件去除流体的过程。

“流动”指的是流体或气体的移动。

术语“流动路径”指的是可以引导流体移动、输送流体、与流体交换能量、改变流体的组成、测量流体的特征和/或检测流体的一组部件。流动路径包括用于流体在内部移动的途径或途径的集合。在流动路径内可能存在多于一个途径，一定体积的流体可以沿循所述途径以从一个位置移动到另一个位置。流体体积可以移动穿过流动路径以使所述流体体积再循环，或当所述流体体积移动穿过流动路径时不止一次通过同一位置。流动路径可以运行以使流体体积进入所述流动路径中以及使流体体积从所述流动路径中流出。

“流体”是任选地在流体中具有气相和液相的组合的液体物质。值得注意的是，如本文所用的液体因此还可以具有物质的气相和液相的混合物。

“流体源”是可以提供至少一种流体的来源。所述流体源可以是容纳流体的罐；可以加入多个流体并且混合的混合器；专用流体管线，如城市用水管线；或可以提供流体的任何其它来源。

术语“流体连通”指的是流体或气体在系统内从一个部件或隔室移动到另一个部件或隔室的能力；或进行连接，以使得流体或气体可以通过压差从所连接的一个部分移动到另一个部分的状态。

术语“可流体连接”、“流体连接”等指的是使得流体或气体从一个点通到另一个点的能力。这两个点可以在隔室、模块、系统、部件以及再充器中的任何一个或多个以内或之间，它们全部均是任何类型的。

“功能能力”是材料实现所述材料的预期功能的能力。在一些情况下，功能能力可以指的是吸附剂材料从流体中去除特定的离子或将特定的溶质转化成其它物质的能力。

“加热器”是能够加热流体或气体的装置。

“热交换器”是包括至少两个隔室的装置，其中流体或气体可以穿过一个隔室，而第二流体或气体可以穿过第二隔室。在热交换器的两个隔室之间进行热传递，因此如果在相对隔室中的流体或气体处在不同的温度，那么更高温度的流体或气体将起作用以加热更低温度的流体或气体。

“吸附剂模块的入口”指的是吸附剂模块上的流体连接件，其中流体可以穿过所述连接件并且流入吸附剂模块中。

“离子交换”指的是材料上或流体中的一种离子与材料上或流体中的第二离子的交换。

术语由材料“携带的离子”指的是已经被吸附、吸收或以其它方式附接到材料上的离子的量或类型。

术语“测量”意指测定系统或材料的一个或多个变量的值。

术语“合并的流体流”指的是流动路径中一个流体流接触另一个流体流，从而产生单个流体流的位置，所述单个流体流是两个原始流体流的组合。

“混合器”是被配置成接收来自多个来源的流体并且将所述流体混合在一起的部件。在任何实施方案中，混合器可以包括搅拌流体以促进混合的部件。在任何实施方案中，混合器可以是多个合并流体流之间的汇合处，其中流体流的合并提供了流体流的混合。

“模块”指的是系统的分立部件。所述模块中的每一个可以彼此装配以形成具有两个或更多个模块的系统。在装配在一起之后，所述模块可以处于流体连接并且抵御意外断开连接。如果所述模块被设计成容纳用于预期目的的所有必要的组分，如用于透析中的吸附剂，那么单个模块可以代表欲被装配到装置或机构上的筒。在这种情况下，模块可以在所述模块内包括一个或多个隔室。或者，两个或更多个模块可以形成欲被装配到装置或机构上的筒，其中每一个模块单独地携带不同的组分，但是只有当连接在一起时，才总体上容纳用于预期目的的所有必要的组分，如用于透析中的吸附剂。模块可以被称为“第一模块”、“第二模块”、“第三模块”等以指代多个模块。除非另外指明，否则“第一”、“第二”、“第三”等的指定并非指的是在流体或气体流动的方向上模块的对应方位，而仅仅用来区分一个模块与另一个模块。

“多次使用模块”或“可重复使用的模块”是可以用于多于一个透析疗程的模块，常常在使用之间对模块内部的吸附剂材料进行再充。

“吸附剂模块的出口”指的是吸附剂模块上的流体连接件，以使得由吸附剂模块接收或储存在吸附剂模块中的流体经由所述连接件流出吸附剂模块。

术语“在线进料”指的是将诸如流体的材料供应到相同或不同流体的流动路径中。

术语“使溶液穿过”部件指的是溶液进入所述部件，移动穿过所述部件的内部的至少一部分，然后离开所述部件。

术语“通道”、“输送通道”、“流体流动路径”以及“流动路径”指的是诸如透析液或血液等流体或气体行进的途径或气体行进的途径。

术语“泵”指的是通过施加吸力或压力引起流体或气体移动的任何装置。

“再充器”指的是被设计成对至少一种材料进行再充的设备。

“再充”指的是处理吸附剂材料以恢复所述吸附剂材料的功能能力以使所述吸附剂材料回到用于重复用于或用于新的透析疗程中的状态的过程。在一些情况下，“可再充的”吸附剂材料的总质量、重量和/或量保持相同。在一些情况下，“可再充的”吸附剂材料的总质量、重量和/或量发生变化。不受本发明的任何一种理论限制，所述再充过程可能涉及使与吸附剂材料结合的离子与不同的离子交换，这在一些情况下可能增加或减少系统的总质量。然而，在一些情况下，吸附剂材料的总量将不因再充过程而发生变化。在吸附剂材料经受“再充”之后，所述吸附剂材料然后可以被说成是“经过再充的”。可再充的吸附剂材料的再充与诸如尿素酶的特定吸附剂材料的补充并不相同。值得注意的是，尿素酶一般不会被“再充”，而是可以被补充，如本文所定义。

“再充流体”是包含用于对特定的吸附剂材料进行再充的适当离子的流体。

“再充溶液(recharging solution)”或“再充溶液(recharge solution)”是包含用于对特定的吸附剂材料进行再充的适当离子的溶液。

“再充溶液源”是如本文所定义的再充溶液的来源。所述再充溶液源可以是容纳再充溶液的罐、可以加入并且混合再充溶液的多种组分的混合器、或可以提供再充溶液的任何其它来源。

术语“以可脱开的方式容纳”指的是能够将部件保持在特定的地方或位置，其中所述部件可以从该地方或位置移除。

“补充”意指将材料添加回系统、区段或模块中，所述材料先前由该系统、区段或模块去除、减少、消耗、或取出。举例来说，在隔室中引入一定量的在量上和/或在功能能力上有所减少的例如尿素酶的吸附剂材料之后，具有新引入的吸附剂材料的隔室然后可以被说成是“经过补充的”。

“可重复使用的”或“重新使用”在一种情况下指的是可以被使用不止一次的固体、液体、气体，任选地在使用之间对所述材料进行任何类型的处理。举例来说，材料和溶液可以被重复使用。在一种情况下，可重复使用的可以指的是如本文所用的容纳材料的筒，可以通过对所述筒内所容纳的所述一种或多种材料进行再充来对该筒进行再充。

“冲洗”指的是使诸如水的流体通过部件以去除先前处在部件中的流体或固体。

“饱和”指的是在给定温度下含有最大可能量的特定溶质的溶液。

“区段”指的是较大部件的任何部分。区段可以被称为“第一区段”、“第二区段”、“第三区段”等以指代多个区段。除非另外指明，否则“第一”、“第二”、“第三”等的指定并非指的是在流体或气体流动的方向上区段的对应方位，而仅仅用来区分一个区段与另一个区段。此外，每一个区段可以任选地诸如由分隔物或壁物理分隔；然而，在提到具体的区段时，并不一定需要物理分隔而仅仅指的是其中容纳材料的具体位置。

“传感器”是能够测定系统中一个或多个变量的状态的部件。

“单次使用模块”是容纳并不意图被再充的吸附剂材料的模块。“单次使用”模块可以被使用不止一次，但是需要补充或重新填充内部的吸附剂材料。

“钠盐”是由至少一个钠离子和至少一个阴离子构成的离子化合物，其中钠离子与阴离子的比率基于阴离子的电荷，以实现电中性化合物。

如本文所用的“溶液”是包含溶剂和至少一种溶质的均相混合物，其中溶质溶解在溶剂中。

“吸附剂筒”指的是可以容纳一种或多种吸附剂材料的筒。所述筒可以与透析流动路径连接。所述吸附剂筒中的吸附剂材料用于从溶液中去除特定的溶质，如尿素。所述吸附剂筒可以具有单个隔室设计，其中进行透析所需的所有吸附剂材料被容纳在所述单个隔室内。或者，所述吸附剂筒可以具有模块化设计，其中所述吸附剂材料分散穿过至少两个不同的模块，所述模块可以连接以形成单一主体。在所述至少两个模块连接在一起之后，所连接的模块可以被称为吸附剂筒，所述吸附剂筒可以被装配到装置或机构上。当单个模块容纳进行透析所需的所有吸附剂材料时，所述单个模块可以被称为吸附剂筒。

“吸附剂筒模块”意指吸附剂筒的分立部件。多个吸附剂筒模块可以被装配在一起以形成具有两个或更多个吸附剂筒模块的吸附剂筒。在一些实施方案中，单个吸附剂筒模块可以容纳用于透析中的所有必要的材料。在这些情况下，吸附剂筒模块可以被认为是“吸附剂筒”。

“吸附剂材料”是能够从溶液中去除特定的溶质，如尿素的材料。

“吸附剂模块”是容纳至少一种吸附剂材料的容器。在一些实施方案中，所述吸附剂模块可以与另外的吸附剂模块连接以形成吸附剂筒。

“用过的透析液”是经由透析膜与血液接触的透析液并且含有一种或多种杂质、或废物质、或废物(如尿素)。

“储罐”是可以容纳用于后续使用的诸如流体的材料的容器。

“基本上始终如一的”意指在过程中有很小的变化。在具体过程中变量可以是基本上始终如一的，所述变量的值有小的变化。

“痕量杂质”指的是在否则纯的仅含有指定的一种或多种化合物的溶液或材料中存在的少量的一种或多种化合物。

“阀门”是能够通过打开、关闭或阻挡一个或多个通道以控制流体或气体在特定的路径中行进与否来引导流体或气体的流动的装置。实现所期望的流动的一个或多个阀门可以被配置成“阀门组件”。

“水源”是可以提供水的如本文所定义的流体源。

术语“废物质”、“废产物”、“废物”或“杂质物质”指的是源自于患者或受试者的任何分子物质或离子物质，包括代谢废物、包括氮原子或硫原子的分子物质或离子物质、中等重量尿毒症废物以及含氮废物。废物质由具有健康的肾系统的个体保持在特定的稳态范围内。

磷酸锆再充

本发明的第一个方面、第二个方面、以及第三个方面提供了用于对可再充的吸附剂材料进行再充的方法和相关设备。所述可再充的吸附剂材料可以选自以下各项的组：磷酸锆、活性炭、氧化锆、以及如本文所定义的其它可再充的吸附剂材料。本发明的第一个方面、第二个方面以及第三个方面提供了一种用于对用于透析系统中的磷酸锆进行再充的方法和设备，所述方法和设备可以置换来自磷酸锆的任何铵阳离子、钾阳离子、钙阳离子、镁阳离子、或其它阳离子并且将它们用钠离子和/或氢离子置换。通过以这种方式对可再充的吸附剂材料，并且特别是磷酸锆进行再充，诸如磷酸锆的可再充的吸附剂材料可以被重复使用而不是被丢弃，从而减少成本和浪费。诸如磷酸锆的可再充的吸附剂材料可以是吸附剂透析系统的一部分。具体来说，磷酸锆可以用于去除用过的透析液中由也存在于吸附剂透析系统中的尿素酶将尿素分解成氨和二氧化碳所产生的铵离子。通过在使用之后对磷酸锆进行再充，容纳磷酸锆的吸附剂筒或模块还可以被重复使用不止一次。

在本发明的第一个方面、第二个方面或第三个方面的任何实施方案中，在处理透析液之后，诸如磷酸锆的可再充的吸附剂材料可以含有与磷酸锆结合的钾阳离子、钙阳离子、镁阳离子、铵阳离子、或其它阳离子。可以通过再充溶液对具有降低的功能能力的磷酸锆进行再充，如图1的步骤中所示。确切地说，在图1的步骤101处，制备再充溶液。再充溶液可以是含有钠/缓冲溶液，如氯化钠(NaCl)、乙酸钠(NaAce)以及乙酸(HAce)的混合物的单一溶液。可以使用其它缓冲组合，例如乙醇酸/乙醇酸盐溶液、柠檬酸/柠檬酸盐溶液、丙酸盐/丙酸溶液、磷酸二氢盐、或其任何组合。磷酸二氢钠可能是特别理想的，这是因为磷酸二氢钠具有对于再充来说所期望的pH值并且允许单一缓冲组分溶液。此外，磷酸二氢钠是一种无气味的粉末。举例来说，磷酸二氢钠可以作为单一缓冲盐连同NaCl一起用于再充，其中磷酸二氢钠可以具有约0M至0.8M的浓度，并且NaCl可以具有约3.20M至4.00M的浓度。含有磷酸二氢钠的缓冲溶液的pH值可以是以下范围中的任一个：约2至约8、约3至约5、约3.5至约4.8、或约4.0至约4.5。本领域技术人员将了解的是，可以使用另外的缓冲组合。举例来说，酸浓缩物可以包括乙醇酸，这是因为所欲添加的量较低并且成本对于图2B、2E以及2F的系统来说具有较小的影响。此外，乙醇酸没有气味并且是固体，这在使用仅含有酸的流体源的系统中可能是有益的，如所解释的那样。在步骤102处，可以提供再充溶液以使其穿过磷酸锆，其中在磷酸锆与所述再充溶液之间进行离子交换。再充溶液中的高钠浓度可以置换磷酸锆中存在的阳离子并且将它们用钠离子置换。溶液中存在的氢离子也可以置换磷酸锆中存在的阳离子，从而产生结合有钠离子和氢离子这两者的磷酸锆。离开磷酸锆的再充溶液可以含有被置换的阳离子以及没有与磷酸锆结合的任何钠离子和氢离子。在步骤102处进行再充过程之后，磷酸锆以经过再充的磷酸锆的形式存在，除了一些其它痕量杂质之外(如果有的话)，所述经过再充的磷酸锆主要含有与磷酸锆结合的钠离子和氢离子，所述痕量杂质诸如少量的在再充期间没有被置换的阳离子或再充溶液中已经与磷酸锆结合的杂质。痕量杂质可能不一定存在，并且如果存在的话，可能不一定影响可再充的磷酸锆的功能能力。在非限制性实施例中，可以在再充步骤102之后通过使用水或其它溶液冲洗(未示)来去除痕量杂质，如来自没有进行离子交换的透析液的不希望有的物质。在本发明的第一个方面、第二个方面或第三个方面的任何实施方案中，经过再充的磷酸锆可以满足有关痕量杂质的去除或限制的任何适用的标准。

在本发明的第一个方面、第二个方面或第三个方面的任何实施方案中，图1的步骤102中所用的再充溶液可以是一种或多种钠盐和酸的混合物。可以使用的钠盐溶液的非限制性实例包括氯化钠、乙酸钠、柠檬酸钠、硫酸钠、碳酸钠、硝酸钠、或磷酸钠。本领域技术人员将了解的是，还可以使用其它钠溶液对磷酸锆进行再充。当使用含有酸和钠盐这两者的再充溶液时，经过再充的磷酸锆也可以含有氢离子和钠离子这两者。

在本发明的第一个方面、第二个方面以及第三个方面的任何实施方案中，与经过再充的磷酸锆结合的钠离子与氢离子的比率可以针对具体的患者，基于所述患者的需要来定制。磷酸锆中钠离子和氢离子的组成可以影响离开吸附剂筒的pH值和碳酸氢盐的浓度以及可能需要被添加到透析液中以实现进入透析器的透析液中所期望的碳酸氢盐浓度的碳酸氢盐的量。这是因为过量的酸可以与碳酸氢盐反应以形成二氧化碳。基于患者的初始尿素和碳酸氢盐血液水平，使用者可以选择磷酸锆中所期望的钠和氢组成，该组成将实现为患者所需的适当的透析液碳酸氢盐组成并且最小化或消除对向透析液中添加碳酸氢盐的需要。

再充溶液可以是钠盐和缓冲溶液的混合物。缓冲溶液可以包含弱酸和弱酸的共轭碱的混合物。在缓冲溶液中在酸和碱的相对浓度之间可以存在平衡。向缓冲溶液中添加酸或去除酸会引起平衡的偏移。举例来说，诸如通过使氢离子与磷酸锆结合从缓冲溶液中去除氢离子将使得平衡远离碱而朝向酸偏移。因而，缓冲溶液抵抗pH值的变化，这是因为H⁺浓度的变化由酸/碱平衡的偏移所抵偿。平衡的偏移产生在再充过程期间正当氢离子与磷酸锆结合时仍具有基本上始终如一的pH值的溶液。尽管在所述过程期间pH值可能发生小的变化，但是溶液的pH值保持基本上始终如一，这是因为缓冲溶液抵抗pH值的变化。缓冲溶液的pH值可以是以下范围中的任一个：约4至约8、约4.5至约6、约6至约7、或约5.5至约7.5。举例来说，钠/缓冲溶液在再充过程期间可以维持约3.5至4.8、或约4.0至4.5的pH值。在非限制性实施例中，在再充期间可以不必测量再充溶液的pH值。再充溶液在再充期间可以具有基本上始终如一的pH值。再充溶液在再充期间可能不一定维持基本上始终如一的pH值。

具有缓冲溶液而不是仅具有酸的再充溶液具有更大的控制经过再充的磷酸锆中氢:钠浓度的能力，这是因为缓冲液对溶液的pH值提供更大的控制。可以使用如本文所解释的可以在对于再充过程来说所期望的特定的pH值起作用的任何缓冲液。非限制性实例包括乙酸钠和乙酸、磷酸二氢钠和磷酸氢二钠、以及柠檬酸钠和柠檬酸。

在本发明的第一个方面、第二个方面或第三个方面的任何实施方案中，更低的pH值将使得更多的氢离子与磷酸锆结合，而更高的pH值将使得更少的氢离子与磷酸锆结合。缓冲溶液的pH值可以是以下范围中的任一个：约2至约8、约3至约5、约3.5至约4.8、或约4.0至约4.5。当使用缓冲溶液作为再充溶液时，可以通过使盐和缓冲液的pH值和浓度发生变化来对经过再充的磷酸锆进行钠离子与氢离子的比率的微调。

表1示出了含有氯化钠、乙酸钠、以及乙酸的混合物的可能的再充溶液的部分列表，其中氯化钠可以具有3.20M至4.00M的浓度，乙酸钠可以具有0M至0.80M的浓度，并且乙酸可以具有0.20M至0.80M的浓度。

表1：再充溶液组成

在本发明的第一个方面、第二个方面或第三个方面的任何实施方案中，所述再充溶液可以含有具有约3.60M的浓度的NaCl、具有约0.40M的浓度的NaAce、以及具有约0.40M的浓度的HAce，如表1中所列的溶液5。再充溶液还可以含有约3.88M NaCl、约0.12M NaAce、以及约0.40M HAce，如表1中所列的溶液11。

在本发明的第一个方面、第二个方面或第三个方面的任何实施方案中，所述再充溶液可以产生在治疗期间基本上始终如一的pH值曲线，如表1中所列的磷酸锆再充溶液5和11。可以产生能够在治疗期间维持透析液的基本上始终如一的pH值曲线的磷酸锆的再充溶液将对在治疗期间患者的血液pH值的变化提供更大的控制。

在本发明的第一个方面、第二个方面或第三个方面的任何实施方案中，用于对磷酸锆进行再充的温度可以是约20℃至100℃的任何温度。举例来说，在磷酸锆再充过程中，所述温度可以是约85℃至100℃的任何温度，如所述的那样。更低的温度范围可能会延长在对磷酸锆进行再充时做好重复使用的准备所需的时间。在大多数情况下，85℃至100℃的温度对于对磷酸锆进行再充来说是优选的。

在非限制性实施例中，对磷酸锆进行再充的方法还可以包括在单一溶液穿过磷酸锆之后的清洁步骤以清洁吸附剂材料，以使吸附剂材料可以被储存和用于后续的透析疗程。

再充溶液输送工艺流程选择方案

在本发明的第一个方面、第二个方面、第三个方面或第四个方面的任何实施方案中，可以将再充溶液输送到再充器中以进行磷酸锆的再充过程。可以将单一再充溶液以预混合溶液流的形式提供，该预混合的溶液具有所有必要组分，例如NaCl、NaAce以及HAce的所期望的浓度。可以将单一再充溶液从单个流体源，如储罐引入到一个或多个再充器中。还可以将单一再充溶液以含有不同组分的两种或更多种溶液的形式从两个或更多个流体源提供到一个或多个再充器中，其中单独的溶液可以在一个或多个再充器内部彼此混合。

在本发明的第一个方面、第二个方面或第三个方面的任何实施方案中，对磷酸锆进行再充的方法还可以包括在单一溶液穿过磷酸锆之前在需要冲洗再充器的流体管线时使用水进行的冲洗步骤。举例来说，当提供不同的再充溶液以对不同的可再充材料进行再充时。举例来说，可以提供NaOH溶液、KOH溶液、LiOH溶液、或任何其它碱作为用于氧化锆的再充溶液。

在使用单一再充溶液对磷酸锆进行再充之前，冲洗再充器中的流体管线可能是必要的以清除在对氧化锆进行再充时所使用的碱性溶液。在本发明的第一个方面、第二个方面或第三个方面的任何实施方案中，可以在使用单一再充溶液对磷酸锆进行再充之后使用供水器来冲洗磷酸锆。在再充之后冲洗磷酸锆可以在储存或重复使用之前从磷酸锆去除任何残留的酸、缓冲液或盐溶液。

图2a-2g示出了用于将再充溶液输送到一个或多个再充器的不同选择方案的非限制性实施例，所述再充器被表示为字母“R”。在本发明的第一个方面、第二个方面或第三个方面的任何实施方案中，所述一个或多个再充器中的每一个可以对一个或多个可再充的吸附剂模块进行再充。可重复使用的或多次使用模块可以被配置成容纳可再充的吸附剂材料，如磷酸锆。所述模块可以具有适于容纳为透析疗程所需的量的磷酸锆的尺寸和形状。在本发明的第一个方面或第二个方面的任何实施方案中，所述模块可以被标记或颜色编码以表明所述模块被配置用于容纳磷酸锆。所述模块可以包括RFID或条形码，当由使用者扫描时，告知特定的吸附剂材料的使用者所述模块被配置成容纳。

图2a示出了作为流体源的单个盐水罐，所述盐水罐容纳期望浓度的NaCl、NaAce以及HAce的混合物作为单一磷酸锆再充溶液。可以向一个或多个再充器或单个再充器上的一个或多个吸附剂模块提供再充溶液。所述盐水罐可以具有变化的体积以适应每天任何数目的再充器和再充运行。罐体积可以被尺寸设定用于一个再充器或用于多个再充器，所述再充器中的每一个可以对一个或多个吸附剂模块进行再充。可以将盐水罐预加热以限制再充器上的加热需求。盐水罐还可以包括电导率传感器和/或pH值传感器以确保再充溶液的正确组成。在本发明的第一个方面、第二个方面或第三个方面的任何实施方案中，所述一个或多个再充器还可以用于对其它可再充的材料，如氧化锆进行再充，所述氧化锆可以由NaOH再充。在本发明的第一个方面、第二个方面或第三个方面的任何实施方案中，可以提供供水器以在再充之后冲洗再充流动路径和冲洗吸附剂模块，并且在再充之后冷却吸附剂模块以及如果需要的话，稀释再充溶液。还可以使用供水器来将浓缩的再充溶液稀释到所期望的组成。本领域技术人员将了解的是，还可以使用供水器来稀释再充溶液的一种或多种组分。

图2b示出了作为第一流体源的单个盐水罐，所述盐水罐容纳期望浓度的NaCl和NaAce以向各自被配置成对一个或多个吸附剂模块进行再充的一个或多个再充器供应。可以单独地将乙酸从第二流体源提供到所述再充器中的每一个中。NaCl和NaAce可以与HAce在每一个再充器内进一步混合以产生具有上述组分的期望浓度的最终再充溶液。可以将HAce供给到再充溶液的一种或多种组分的流动路径中，这被称为“在线”进料。在线HAce进料可以产生所期望的缓冲溶液，所述缓冲溶液可以含有例如17M浓度的冰HAce以限制体积。在再充过程期间可以使用不同的HAce浓度。还可以包括使用纯酸进行的第二阶段再充步骤以去除经过再充的磷酸锆中不期望有的残留物质。还可以使用在线乙酸清洁再充器，并且相较于向盐水罐中添加酸，可能是更安全的。

可以提供容纳不同的再充溶液的单个罐来对不同的可再充的材料进行再充，例如用于氧化锆再充的期望浓度的NaOH。可以提供供水器以在再充之后冲洗图2b中的再充流动路径以及冲洗吸附剂模块，冷却吸附剂模块以及稀释浓缩的再充溶液。

图2b的配置还可以包括图2a中所述的那些，如可以变化以适应每天任何数目的再充器和再充运行的罐体积。相应地，所述罐体积可以具有合适的尺寸以对一个或多个再充器进行再充。盐水罐还可以包括电导率传感器和/或pH值传感器以确保其中所容纳的溶液的正确组成。

图2c示出了作为第一流体源的容纳期望浓度的NaCl的单个盐水罐，其中向一个或多个再充器在线提供HAce进料和NaOH进料作为第二流体源和第三流体源以产生所期望的缓冲溶液。举例来说，HAce和NaOH反应产生NaAce/HAce缓冲液。图2c的配置包括但不限于再充器上的在线HAce进料和NaOH进料以产生含有冰HAce(17M)和50％NaOH(19M)的所期望的缓冲溶液。为了限制体积，还可以使用NaOH来对氧化锆进行再充。稀释NaOH以及使用HAce进行中和可以使得温度升高约10℃，这将减少加热器上的负载。

在图2c中，在再充期间可以使用任何数目的HAce浓度值。可以在第二再充步骤时添加纯酸以进一步去除经过再充的磷酸锆中不希望有的组分。此外，可以使用在线酸和/或NaOH清洁再充器。相较于将酸添加到盐水罐中，酸处理可能是更安全的，并且相较于将NaOH添加到相应的罐中，NaOH处理可能是更安全的。可以将盐水罐预加热以限制再充器上的加热需求。在图2c中，罐体积可以变化以适应每天数目的再充器和再充运行。所述罐体积可以被尺寸设定用于一个或多个再充器或用于一个或多个模块。罐还可以包括电导率传感器和/或pH值传感器以确保不同溶液的正确组成。

图2d与图2c的不同之处在于图2d中所示的系统利用容纳饱和NaCl的单个盐水罐作为第一流体源用于磷酸锆再充，而图2c示出了容纳浓缩的NaCl溶液的单个盐水罐。图2d示出了可以通过用水在线稀释饱和NaCl来制备用于再充的所期望的NaCl浓缩物。饱和盐水罐可能比具有特定浓度的NaCl的盐水罐更容易制备。使用饱和盐水罐作为流体源，类似于水软化剂罐，使用者只需要确保不溶性NaCl的存在。此外，饱和盐水罐可以具有更小的体积。本领域技术人员将了解的是，图2c中类似的说明适用于图2d。

图2e示出了作为第一流体源的容纳用于磷酸锆再充的期望浓度的NaCl和二乙酸钠(二乙酸Na)的单个盐水罐。二乙酸钠是等摩尔的NaAce和HAce。二乙酸钠是粉末并且可能比液体HAce更容易处理。图2e的输送配置类似于图2b的配置，不同的是使用二乙酸钠。关于图2b的类似的说明适用于图2e。

图2f示出了作为流体源的容纳用于磷酸锆再充的期望浓度的NaCl、NaAce以及HAce的单独的罐。可以将这些罐预加热以限制再充器上的加热需求，并且可以通过控制从每一个罐中移动的流体的相对量来适应在再充期间组成的变化。类似于其它选择方案，图2f中的罐体积可以变化以适应每天任何数目的再充器和再充运行，并且可以被尺寸设定用于一个或多个再充器。每一个罐可以包括电导率传感器和/或pH值传感器以确保正确的再充溶液组成。

图2g示出了作为流体源的分别容纳用于磷酸锆再充的期望浓度的NaCl、NaOH以及HAce的单独的罐。NaCl、NaOH以及H-Ace可以混合在一起，并且随后流入每一个再充器中。图2g中的输送选择方案可以具有对于图2c中的选择方案所列的益处。此外，与图2c中的选择方案相比，图2g中的选择方案可以减少流体源以及向一个或多个再充器中的每一个提供再充溶液所需的其它结构的数目。图2c中的选择方案示出了每一个再充器与具有NaOH的罐和具有HAce的不同的罐连接。

在本发明的第一个方面、第二个方面或第三个方面的任何实施方案中，可以将再充溶液在线混合或以预混合溶液的形式提供或其任何组合以用于一个或多个再充器。为了使用者的方便起见，预混合的溶液可以被储存在容器，如袋、储罐、或其它容器中。预混合的溶液可以含有再充溶液的任何一种或多种组分。举例来说，预混合的溶液可以含有NaCl、NaOH以及HAce的混合物、或NaCl和NaOH的混合物、或NaCl溶液。预混合的溶液可以具有高或低的浓度。预混合的溶液还可以是浓缩溶液，其中可以供应水以进行稀释而获得期望的浓度。

在本发明的第一个方面、第二个方面或第三个方面的任何实施方案中，再充溶液可以是来自第一流体源的第一溶液，如盐水罐中的NaAce和NaCl的溶液(被称为盐水溶液)和来自第二流体源的第二溶液，如不同罐中的HAce溶液的混合物。在图3a中，可以在步骤201处提供第一溶液，并且可以在步骤202处提供第二溶液。可以在步骤203处将这两种溶液混合在一起并且加热，从而在步骤204处产生用于可再充的材料，如磷酸锆的再充溶液。

图3b示出了可以通过再充器211中的混合器209混合第一溶液和第二溶液。第一溶液和第二溶液可以来自第一流体源、第二流体源以及第三流体源205-207中的任何两个。还可以通过来自三个不同的流体源的溶液来混合再充溶液。可以经由三通阀208控制来自流体源205-207的溶液流入再充器211中。混合器209可以提供于再充器211内并且也可以提供于再充器211的外部。在非限制性实施例中，混合器209可以是至少两个合并物流的汇合处，正如可以经由三通接头或四通接头发生的那样。合并物流的汇合处可以为合并物流提供充分的混合。在非限制性实施例中，来自流体源的流体可以经由一个或多个入口(未示)流入再充器211中。再充器211可以具有多于一个混合器。可以在流体源205-207与可再充的材料210，如磷酸锆之间提供一个或多个混合器。阀门208可以是三通阀或四通阀以与多个流体源附连。本领域技术人员将了解的是，可以将溶液以浓缩溶液的形式提供并且可以进一步稀释以达到期望的浓度。可以从流体源205-207中的至少一个或作为另外的流体源提供水。可以通过处理器等(未示)控制阀门208以使期望的流体可以从流体源205-207经由混合器209释放到可再充的材料210中。

在非限制性实施例中，在步骤201处在25℃以212ml/min、300mS/cm至310mS/cm提供含有0.95M NaAce和3.28M NaCl的盐水溶液，持续30分钟，并且可以在步骤202处在25℃以12ml/min、90mS/cm-100mS/cm提供具有17.4M冰H-Ace的乙酸溶液，持续30分钟。可以在步骤203处将这两种溶液混合在一起并且加热以产生最终的磷酸锆再充溶液。

再充溶液的温度、浓度以及流动速率的变量中的每一个可以影响对磷酸锆进行再充所需的再充溶液的量和所需的时间。这些变量中的每一个可以根据系统的需要和能力独立地加以控制。举例来说，如果需要节省再充溶液，那么可以在更高的温度使用更慢的流动速率。在本发明的第一个方面或第二个方面的任何实施方案中，可以使磷酸锆再充溶液，如在0.01M至3M范围内的NaAce/HAce穿过容纳重量在0.01kg至5.0kg范围内的磷酸锆的吸附剂模块。可以将温度控制到1℃至120℃，并且包括诸如20℃至120℃、30℃至120℃、60℃至110℃、85℃至100℃、95℃至110℃、75℃至110℃、或50℃至100℃的范围。此外，再充溶液的流动速率可以是以下范围中的任一个：1ml/min至750ml/min、10ml/min至600ml/min、100ml/min至550ml/min、250ml/min至450ml/min、300ml/min至400ml/min、375ml/min至450ml/min、295ml/min至490ml/min、375ml/min至400ml/min、或300ml/min至500ml/min。再充流体的电导率可以在以下范围中的任一个范围内：5mS/cm至700mS/cm、10mS/cm至700mS/cm、100mS/cm至600mS/cm、200mS/cm至500mS/cm、250mS/cm至490mS/cm、300mS/cm至400mS/cm、350mS/cm至430mS/cm、或390mS/cm至410mS/cm，其中mS/cm(西门子等于1/欧姆)。再充时间可以在以下范围内：1分钟-240分钟、2分钟-45分钟、5分钟-40分钟、10分钟-60分钟、1分钟-10分钟、1分钟-30分钟、25分钟-60分钟、15分钟-30分钟、或10分钟-30分钟。再充流体的体积可以在以下范围中的任一个范围内：0.65L至32.5L、1.55L至30.5L、2.50L至25.5L、3.5L至30.5L、5.0L至27.5L、6.5L至32.5L、或6.5L至12.5L。

在一个实施方案中，可以使用0.9M NaAce/H-Ace、3.1M NaCl，以6.73L的总体积使磷酸锆再充溶液穿过吸附剂模块。在步骤204处，再充溶液可以维持85℃-100℃的温度并且以224ml/min和390mS/cm至410mS/cm穿过磷酸锆，持续30分钟。在另一个实施方案中，可以使用1.1M NaAce/H-Ace、3.2M NaCl，以7.17L的总体积使磷酸锆溶液穿过吸附剂模块。再充溶液可以维持95℃-110℃的温度并且以250ml/min和410mS/cm至430mS/cm穿过磷酸锆，持续40分钟。在又另一个实施方案中，可以使用1.3M NaAce/H-Ace、3.7M NaCl，以5.73L的总体积使磷酸锆溶液穿过吸附剂模块。再充溶液可以维持50℃-90℃的温度并且以561ml/min和450mS/cm至510mS/cm穿过磷酸锆，持续20分钟。

在本发明的第一个方面、第二个方面或第三个方面的任何实施方案中，再充器可以用于多种可再充的材料或容纳不同的可再充材料，如磷酸锆和氧化锆的多个模块。举例来说，可以如图2c和2d中所示，向再充器供应磷酸锆的再充溶液，如所解释的那样。借助于阀门将用于对氧化锆进行再充的主要含有NaOH的再充溶液放置到再充溶液流动路径中。用于氧化锆的再充溶液可以是任何碱。可以使碱溶液，如0.1M至5.0M范围内的NaOH穿过容纳重量在0.01kg至1.5kg范围内的氧化锆的吸附剂模块。可以将温度控制到1℃至100℃，并且包括诸如20℃至80℃、15℃至95℃、25℃至95℃、45℃至90℃、20℃至60℃、50℃至80℃、或25℃至75℃的范围。此外，再充溶液的流动速率可以是以下范围中的任一个：1ml/min至2,000ml/min、10ml/min至1,550ml/min、10ml/min至1,250ml/min、10ml/min至950ml/min、10ml/min至850ml/min、10ml/min至750ml/min、10ml/min至650ml/min、或10ml/min至550ml/min。再充流体的电导率可以在以下范围中的任一个范围内：5mS/cm至100mS/cm、20mS/cm至80mS/cm、25mS/cm至75mS/cm、35mS/cm至65mS/cm、10mS/cm至40mS/cm、45mS/cm至55mS/cm、或55mS/cm至100mS/cm，其中mS/cm(西门子等于1/欧姆)。再充时间可以在以下范围内：1分钟-60分钟、2分钟-45分钟、5分钟-40分钟、10分钟-60分钟、1分钟-10分钟、1分钟-30分钟、25分钟-60分钟、15分钟-30分钟、或10分钟-30分钟。再充流体的体积可以在以下范围中的任一个范围内：0.65L至32.5L、1.55L至30.5L、2.50L至25.5L、3.5L至30.5L、5.0L至27.5L、6.5L至32.5L、或6.5L至12.5L。在一个实施方案中，使0.5M NaOH溶液穿过容纳0.33kg氧化锆的吸附剂模块。可以将再充溶液在217ml/min的流动速率下控制到20℃至80℃。可以在再充过程的约30分钟之后对氧化锆进行再充，从而需要约6.5L再充溶液。在另一个实施方案中，可以使0.65M NaOH溶液穿过容纳0.35kg氧化锆的吸附剂模块。可以将再充溶液在317ml/min的流动速率下控制到30℃至90℃。可以在再充过程的约25分钟之后对氧化锆进行再充，从而需要约7.5L再充溶液。在又另一个实施方案中，可以使0.55M NaOH溶液穿过容纳0.41kg氧化锆的吸附剂模块。可以将再充溶液在417ml/min的流动速率下控制到40℃至100℃。可以在再充过程的约15分钟之后对氧化锆进行再充，从而需要约6.0L再充溶液。本领域技术人员将了解的是，可以根据需要改变所列的变量并且仍使用不同量的再充溶液对氧化锆进行再充。在本发明的第一个方面、第二个方面或第三个方面的任何实施方案中，所述再充器可以用于对磷酸锆或氧化锆进行再充。再充器可以包括容纳用于氧化锆和磷酸锆这两者的再充溶液的流体源，并且使用者可以选择对哪一种吸附剂材料进行再充。在本发明的任何实施方案中，再充器可以对容纳磷酸锆的多个吸附剂模块或容纳氧化锆的多个模块进行再充。

在本发明的第一个方面、第二个方面或第三个方面的任何实施方案中，当通过单个再充器对氧化锆和磷酸锆进行再充时，包括但不限于流动速率、温度、电导率以及持续时间的再充条件可以针对每一种可再充的材料或模块独立地加以控制。

在本发明的第一个方面、第二个方面或第三个方面的任何实施方案中，磷酸锆再充可以包括以下步骤：磷酸锆再充301、后磷酸锆(后ZP)冲洗302、以及排放303，如图4中所示。可以将再充温度维持在约85℃至100℃，持续30分钟的再充过程。在本发明的第一个方面、第二个方面或第三个方面的任何实施方案中，可以在步骤301的再充过程期间，将再充溶液维持在约75℃至95℃，持续超过10分钟至30分钟，例如60分钟。

在非限制性实施例中，磷酸锆的pH值可以是可在再充期间经由滴定调节的。如果适当再充所需的pH值不同于高效清洁所需的pH值，那么这对于磷酸锆可能是重要的。举例来说，可以在再充步骤301之前或之后添加清洁溶液以清洁磷酸锆。清洁溶液可以是本领域已知的可以去除或灭活磷酸锆上不希望有的组分的任何溶液。此外，可以在清洁步骤之后进行水冲洗步骤，这取决于对冲洗的需要。清洁步骤可以改变磷酸锆的pH值，可以通过将单独的酸进料添加到再充器中或通过使用独立于第一再充溶液加以控制的不同的再充溶液将所述pH值滴定到期望值。

在本发明的第一个方面、第二个方面或第三个方面的任何实施方案中，再充过程不限于具体的持续时间，并且可以基于使用者的需要或服务站点，如家、移动站、或透析中心缩短或延长。当使持续时间发生变化时，还可以使其它再充条件发生变化，如再充温度。

在家透析指的是由使用者在他或她的住宅或临床环境外部的其它建筑物中进行的透析。在家透析可以在医生、护士、或临床医师的临终关怀或其它医疗监督下进行，但是这些并不总是必要的。为了有助于在家庭环境中对吸附剂材料进行再充和重复使用，所述系统和方法可容易适配用于与家中常见的具有管道设备和电力的基础结构一起使用。然而，在家涵盖了许多其它类型的家庭环境或诊所外环境，包括欠发达地区的家庭和环境。所述系统和方法可以用于那些地区、国家或地点，其中通过依靠便携式发电机和水贮罐，支持基础结构是极少的。

用于透析的移动环境指的是可移动的透析环境。移动环境可以包括被分派到一个或多个地点以向患者提供透析的移动透析单元。所述透析单元可以是能够在中心地点向多个患者提供透析的大型单元，或可以是能够在具体地点仅向一个或几个患者提供透析的更小的单元。常常，移动透析单元可能具有很少的永久性基础结构或支持。移动透析单元可以抵达一个地点并且设立“弹出式”透析诊所，或仅在具体地点用于短暂时间的透析诊所。

透析中心或诊所指的是向患者提供透析的永久地点。透析中心或透析诊所可以利用医生、护士或透析技术人员来同时向多个患者提供透析。透析诊所可以具有任何规模，从被设计用于一个或两个患者的诊所到被设计用于几十个患者或更多患者的诊所不等。

能够在家中、移动环境或透析中心工作的再充器系统和方法使得在这些环境中对吸附剂材料进行重复使用而不需要将吸附剂材料送到再充设施中。此外，能够在没有昂贵的和广泛的基础结构和支持的情况下运行的再充器可以促进在这些环境中的使用。如所述，再充器和方法可以被配置成允许易于用于非传统透析环境中，从而促进家庭透析、移动透析或诊所透析。在本发明的第一个方面、第二个方面或第三个方面的任何实施方案中，使用者可以在透析疗程中在当天的一个时间使用吸附剂筒，并且在当天的整个其余时间或当天的一部分时间期间缓慢地对吸附剂筒或模块进行再充。举例来说，使用者可以在晚上进行吸附剂透析，并且可以在整个第二天期间对吸附剂模块进行再充。这允许更低温度再充和/或更低浓度的再充溶液，从而使得再充溶液对于具有不同技能的使用者来说更为容易。为了促进移动透析中心提供治疗，然后移到新的地点的能力，如所述的需要更少的基础结构并且容易使用的再充器是重要的。在本发明的第一个方面、第二个方面或第三个方面的任何实施方案中，可以在透析中心、或被设计成对多个患者进行透析的诊所中，在医生或技术人员的控制下进行再充。

在非限制性实施例中，再充持续时间可以具有延长超过60分钟的更广泛的范围。在家庭环境或移动环境中，再充持续时间可以针对更低的系统电流消耗而加以权衡。举例来说，可以在长于60分钟内在更低的温度下进行再充，这可以降低加热器需求以适应在家庭环境中更常见的标准壁装电源插座。

在再充溶液穿过磷酸锆之后，可以使用水进行冲洗步骤302。举例来说，可以在室温约25℃下使总体积3.00L的水以600ml/min的速率流过经过再充的磷酸锆，持续5分钟。如果使用高温溶液进行再充，那么还可以使用冲洗水冷却磷酸锆。在冲洗步骤302之后，可以在步骤303处通过使空气吹过磷酸锆来对磷酸锆进行排水。举例来说，可以在25℃以600ml/min提供空气流动，持续2分钟。在非限制性实施例中，磷酸锆可以被容纳在筒的模块中，其中可以对磷酸锆模块进行步骤301-303和相关操作，而无需从模块中取出磷酸锆。

水的温度和流动速率可以具有多个范围。举例来说，水的流动速率可以是以下范围中的任一个：25ml/min至1,500ml/min、100ml/min至1,250ml/min、375ml/min至875ml/min、400ml/min至750ml/min、250ml/min至650ml/min、300ml/min至700ml/min、200ml/min至800ml/min、或350ml/min至750ml/min。其它范围由本发明所涵盖并且可以被使用而不脱离本发明的范围。冲洗水穿过磷酸锆的流动速率可以是约200ml/min、300ml/min、400ml/min、500ml/min、600ml/min、700ml/min、800ml/min、900ml/min、或1000ml/min。冲洗时间可以在1分钟-20分钟、2分钟-18分钟、2分钟-5分钟、2分钟-6分钟、1分钟-3分钟、2分钟-3分钟、4分钟-5分钟、4分钟-6分钟、或3分钟-6分钟的范围内而不脱离本发明的范围。在具体的实施方案中，流动速率可以是在25℃下600ml/min的3.0L水，持续5分钟；在28℃下550ml/min的4.0L水，持续8分钟；在29℃下750ml/min的2.0L水，持续4分钟；或在25℃下400ml/min的4.5L水，持续10分钟。

吹过磷酸锆或在氧化锆上吹送的空气的流动速率可以是100ml/min至1000ml/min。在任何实施方案中，空气的流动速率可以是以下范围中的任一个：200ml/min至800ml/min、300ml/min至900ml/min、250ml/min至750ml/min、500ml/min至950ml/min、350ml/min至600ml/min、400ml/min至700ml/min、200ml/min至400ml/min、或300ml/min至800ml/min。其它范围由本发明所涵盖并且可以被使用而不脱离本发明的范围。举例来说，在本发明的第一个方面或第二个方面的任何实施方案中，吹过诸如磷酸锆之类的吸附剂材料的空气的流动速率可以是约200ml/min、300ml/min、400ml/min、500ml/min、600ml/min、700ml/min、800ml/min、900ml/min、或1000ml/min。当使用泵通过正压抽吸空气通过模块时，所述泵能够以任何速率抽吸空气通过所述模块，包括以下范围中的任一个：200ml/min至800ml/min、300ml/min至900ml/min、250ml/min至750ml/min、500ml/min至950ml/min、350ml/min至600ml/min、400ml/min至700ml/min、200ml/min至400ml/min、或300ml/min至800ml/min。吹送时间可以在1分钟-20分钟、2分钟-18分钟、2分钟-5分钟、2分钟-6分钟、1分钟-3分钟、2分钟-3分钟、4分钟-5分钟、4分钟-6分钟、或3分钟-6分钟的范围内而不脱离本发明的范围。在具体的实施方案中，流动速率可以是在27℃下400ml/min，持续3分钟；流动速率可以是在26℃下500ml/min，持续2分钟；流动速率可以是在25℃下600ml/min，持续2分钟；流动速率可以是在24℃下700ml/min，持续2分钟；流动速率可以是在25℃下800ml/min，持续1分钟；流动速率可以是在24℃下600ml/min，持续5分钟；或流动速率可以是在23℃下600ml/min，持续7分钟。

在本发明的第一个方面或第二个方面的任何实施方案中，磷酸锆可以被储存任何时间长度，包括1分钟至7天、1小时至1天、1小时至7天、1天至7天、1天至14天、或7天至14天。在本发明的第一个方面或第二个方面的任何实施方案中，磷酸锆可以被储存任何时间长度，包括超过7天。

在本发明的任何实施方案中，磷酸锆可以被容纳在可重复使用的吸附剂模块内。用于吸附剂透析中的吸附剂筒可以包括容纳可再充的材料的一个或多个可重复使用的模块以及容纳不可再充或一次性材料的一个或多个单次使用模块。图5a和5b示出了各自具有至少两个可重复使用的模块的吸附剂筒的非限制性实施例。

图5a示出了吸附剂筒可以包括容纳磷酸锆405的第一可重复使用的模块402、容纳氧化锆404的第二可重复使用的模块403、以及容纳不同的吸附剂材料，如活性炭层406和408以及尿素酶和氧化铝层407的不可重复使用的模块401。可以补充活性炭以及尿素酶和氧化铝，或可以在使用之后将容纳活性炭以及尿素酶和氧化铝的吸附剂模块丢弃。

在本发明的第一个方面、第二个方面以及第三个方面的任何实施方案中，图5a示出了透析液400可以通过首先进入不可重复使用的模块401，然后进入第一可重复使用的模块402和第二可重复使用的模块403，之后离开吸附剂筒而穿过吸附剂筒。透析液中的非离子型毒素可以由活性炭408去除，尿素可以由尿素酶和氧化铝407分解成铵离子和二氧化碳。透析液中的钙离子、镁离子、钾离子以及铵离子可以由磷酸锆405去除，并且透析液中的任何磷酸根离子可以由氧化锆404去除。第二活性炭层406可以用来防止尿素酶迁移出不可重复使用的模块401并且去除仍存在于透析液中的任何其它非离子型毒素。

在本发明的第一个方面、第二个方面或第三个方面的任何实施方案中，吸附剂筒不限于图5a中的结构。举例来说，图5b示出了吸附剂筒可以包括容纳磷酸锆413的第一可重复使用的模块410、容纳氧化锆412的第二可重复使用的模块411、以及容纳不同的吸附剂材料，如活性炭层414和416、尿素酶和氧化铝层407、以及氧化锆层417的第三模块409。可以在磷酸锆413的上游和下游提供氧化锆417和412。透析液418可以相继穿过吸附剂筒的第三模块409、第一可重复使用的模块410以及第二可重复使用的模块411以去除透析液中的非毒素、和阳离子、以及磷酸根离子。然而，透析液可能不一定按上述顺序穿过吸附剂筒，并且也许可能绕过吸附剂筒中的一个或多个层或模块。

在本发明的第一个方面、第二个方面或第三个方面的任何实施方案中，可以将可重复使用的模块，例如图5a的第一可重复使用的模块402从吸附剂筒拆卸下来，并且随后与再充器连接以进行再充。可能不需要从相应的模块中取出可再充的材料磷酸锆405，并且相反，可以在保留在模块402或413内同时对其进行再充。也可以在没有从第二可重复使用的模块403中取出的情况下对氧化锆404进行再充。对容纳在吸附剂筒的模块中的磷酸锆和氧化锆进行再充可以为使用者提供显著的便利，并且还提高了总体再充过程的效率。本领域技术人员将了解的是，可以使用阴离子交换树脂代替氧化锆，如强酸阴离子交换树脂或弱酸阴离子交换树脂。

图6示出了被配置成对容纳磷酸锆的模块507和容纳氧化锆的模块512这两者进行再充的再充器的流程图。第一流体源，如再充溶液罐501可以容纳磷酸锆再充溶液，如钠/缓冲溶液，并且第二流体源，如再充溶液罐503可以容纳氧化锆再充溶液，如NaOH溶液。在图6中，磷酸锆再充溶液可以经由阀门514离开罐501以通过穿过热交换器505的第一隔室505a和加热器506经由入口507a进入磷酸锆模块507。在经由出口507b离开磷酸锆模块507之后，使用过的再充溶液可以经由热交换器505在第二隔室505b中往回通行。这将加热热交换器510的第一隔室510a中新鲜的磷酸锆再充溶液，从而降低对加热器511的需求以将溶液加热到所期望的温度。在穿过热交换器505之后，可以将使用过的磷酸锆再充溶液引导到排放口或储存容器508中。可以使用水源502在再充之后通过开关阀514冲洗磷酸锆模块512或在对磷酸锆和氧化锆进行再充之前或在对磷酸锆和氧化锆进行再充之后冲洗再充器的流体管线。泵504可以为磷酸锆再充溶液或水提供驱动力以使其移动穿过再充器的磷酸锆侧。

图6还示出了容纳氧化锆再充溶液的流体源可以是氧化锆再充溶液罐503。氧化锆再充溶液可以穿过阀门513、热交换器510的第一隔室510a以及加热器511，之后经由入口512a进入氧化锆模块512。使用过的氧化锆再充溶液然后可以经由出口512b离开氧化锆模块512，并且穿过热交换器510的第二隔室510b，从而加热第一隔室510a中的溶液并且降低对加热器511的需求以将溶液加热到所期望的温度。在穿过热交换器510之后，可以将使用过的氧化锆再充溶液引导到排放口或储存容器508中。泵509可以提供为使流体移动穿过再充器的氧化锆侧所需的驱动力。

在本发明的第一个方面、第二个方面或第三个方面的任何实施方案中，可以提供一个或多个传感器以监测再充溶液的pH值/电导率或任何其它特征以确保正确的组成。举例来说，磷酸锆再充溶液可以由位于罐501内的传感器501a监测，并且氧化锆再充溶液可以由位于罐503内的传感器503a监测。本领域技术人员将了解的是，可以在沿着再充溶液的流动路径的任何其它地方提供传感器。

可以用来自水源502的水经由开关阀513冲洗氧化锆模块512。本领域技术人员将了解的是，用于磷酸锆模块和氧化锆模块的独立水源是可能的，但不是必要的。此外，独立的排放口或储存容器也是可能的，但不是必要的。

在本发明的第一个方面、第二个方面或第三个方面的任何实施方案中，储存容器508可以包括混合器，以使再充流体可以被连续中和以进行处理。由于磷酸锆再充流体可以是酸性的或含有具有酸性pH值的钠/缓冲溶液，而氧化锆再充流体是碱性的，因此在具有混合器的单个容器405中将使用过的流体组合将使得使用过的再充流体被中和并且容易处理。可以使用相同的再充器或使用不同的再充器对磷酸锆模块507和氧化锆模块512进行再充。再充溶液罐501和503可以分别与它们相应的热交换器505和510、加热器506和511、以及模块507和512以本领域已知的任何形式进行流体连接。

在本发明的第一个方面、第二个方面或第三个方面的任何实施方案中，用于对磷酸锆和氧化锆这两者进行再充的再充器流动环路不限于图6中所示的步骤和结构。举例来说，可以将单个热交换器用于磷酸锆再充溶液和氧化锆再充溶液这两者，这是通过将所述单个热交换器分成用于新鲜的再充溶液和使用过的再充溶液穿过的另外的隔室(未示)而实现的。还可以使用含有多个隔室的单个加热器来加热不同的再充溶液(未示)。当使用单个加热器或单个热交换器时，可以调整用于对氧化锆和磷酸锆进行再充的所期望的温度以保持一致。然而，不同的温度对于磷酸锆再充溶液和氧化锆再充溶液中的每一种来说可能是所期望的，即使是在使用单个加热器和单个热交换器的再充系统的情况下。举例来说，可以独立地控制溶液中的每一种的流动速率，从而允许用于磷酸锆模块和氧化锆模块中的每一个的诸如温度的不同条件可以具有彼此不同的诸如温度的条件。

在本发明的第一个方面、第二个方面、第三个方面的任何实施方案中，对再充系统的在图6中所示的部件的改动，如使用单个热交换器或单个加热器，可以使得再充系统中的结构或操作步骤发生另外的变化，以实现所期望的再充结果。

图7示出了对本发明的第一个方面、第二个方面、以及第三个方面的具有可再充的吸附剂材料，特别是磷酸锆的吸附剂模块进行再充的过程。图7的吸附剂筒601可以是模块化的透析液再生组件。如所解释的那样，模块化的透析液再生组件可以是与至少另一个吸附剂隔室或吸附剂模块附接的容纳至少一种吸附剂材料的一个或多个吸附剂隔室或吸附剂模块。也就是说，吸附剂筒601可以包括多个模块。每一个模块均可以是可拆卸地与一个或多个其它模块连接的。当附接时，所述模块可以在流体从一个模块流到另一个模块中时形成如本文所述的流体连接。可以如图7中所示将所述模块拆卸成单独的部件以有助于对可再充的吸附剂材料进行再充。吸附剂筒601可以含有容纳磷酸锆的多次使用模块602、以及包括其它吸附剂材料的单次使用模块603，所述其它吸附剂材料诸如活性炭、氧化铝、二氧化硅、尿素酶、水合氧化锆以及离子交换树脂。单次使用模块603还可以容纳不意图被再充的磷酸锆。在本发明的第一个方面、第二个方面以及第三个方面的任何实施方案中，吸附剂筒601可以是单一结构，在同一模块中具有所有的吸附剂材料。在使用之后，所述模块的功能能力可能由于来自用过的透析液的溶质与吸附剂筒内的吸附剂材料结合而有所降低。使用者604可以将单次使用模块603与多次使用模块602断开连接。可以将单次使用模块丢弃或送到再充设施或补充设施中以进行再充或补充。可以如本文所述对多次使用模块602进行再充以恢复吸附剂材料的功能能力。还可以对多次使用模块602进行补充以将吸附剂材料添加回多次使用模块602中。

本领域技术人员将了解的是，吸附剂筒601可以包括多于两个模块，包括具有三个、四个、五个或更多个模块的吸附剂筒。举例来说，可以使用流体连接、罐、以及适当的流体管线对含有磷酸锆模块和/或氧化锆模块的任何组合的一组模块进行再充，所述流体连接、罐以及适当的流体管线被构建用于这样的多重充料。在任何一个时间被充料的模块的数目可以包括以下范围：3至6、4至8、5至10、6至12、7至14或更多。该组中模块的总数可以是任何数目2或更大。举例来说，一组可以含有3个、4个、5个、6个、7个、8个、9个、10个、11个、12个、13个或更多个多次使用模块。在本发明的第一个方面或第二个方面的任何实施方案中，再充器可以独立地针对每一个模块或每一组模块设置再充溶液的流动速率、温度以及浓度。可以容纳单个多次使用模块的再充器可以是用于家庭环境或其它环境中优选的再充器。多模块再充器在不同的环境中可以是优选的。另外的模块可以是多次使用的，如容纳可以被再充的氧化锆的模块，如所解释的那样。

图7示出了诸如再充器605的再充设备可以包括吸附剂筒流体入口606和吸附剂筒流体出口(未示)，如由对吸附剂模块607进行再充所示。可以通过使再充器连接件610与吸附剂模块连接件609(仅对于模块602示出)附接来使流体入口606与模块连接。如本文所述的适当的溶液可以根据需要穿过多次使用或可重复使用的模块，如位于再充器605上的多次使用模块607。界面608可以用于通知使用者再充过程的进展，或可以由使用者使用以选择用于再充过程的适当的溶液、浓度、量、温度或本文所述的其它变量。在本发明的第一个方面、第二个方面以及第三个方面的任何实施方案中，并不是将再充连接件610与多次使用模块602上的连接件609直接附接，而是可以将独立的连接件611装配到多次使用模块上，如使用多次使用模块607所示出的那样。这一连接件611可以装配到多次使用模块607的顶部上并且有助于将再充溶液引入到多次使用模块607中。

在非限制性实施例中，再充器605可以被配置成对单个多次使用模块607进行再充，这是因为这可能是用于家庭环境的优选的配置。被配置成对单个多次使用模块607进行再充的再充器605也可以用于透析中心或移动站中。单个多次使用模块607可以容纳一种可再充的材料，如磷酸锆或氧化锆。单个多次使用模块607还可以容纳混合的可再充材料，如磷酸锆和氧化锆的混合物。再充器605可以被配置成对多个多次使用模块，如磷酸锆筒和氧化锆筒进行再充。

在本发明的第一个方面、第二个方面以及第三个方面中，再充器还可以具有如下的配置，所述配置专门被设计成适应于不同的服务站点，如家庭、移动站、专用的基于吸附剂的透析诊所。能够对多个多次使用模块进行再充并且可以适应不同的服务站点的再充器由本发明所涵盖。

在本发明的第一个方面、第二个方面以及第三个方面的任何实施方案中，再充器605可以同时容纳多个多次使用吸附剂模块，如图7中的两个多次使用吸附剂模块602和607。在再充器605对多次使用模块607进行再充同时，可以将多次使用吸附剂模块602放置在空间612中。本领域技术人员将了解的是，本发明不限于可以同时容纳两个多次使用模块的再充系统。仅可以容纳单个多次使用模块的系统以及可以同时容纳3个、4个、5个或更多个多次使用模块的系统由本发明所涵盖。

再充溶液的实施例

在一个非限制性实施例中，将定制的合成磷酸锆(20.9克)加入1"ID带夹套的柱中。对于第一步骤，将磷酸锆用NaCl、NaAce以及HAce的再充溶液处理。使再充溶液(90ml)以8ml/min的流动速率在80℃的温度下穿过磷酸锆。然后将柱用50ml去离子水以5ml/min的流动速率和37℃的柱温冲洗。然后，使用105mM氯化钠、25mM碳酸氢钠、20mM氯化铵、3mM氯化钾、1.5mM氯化钙以及0.5mM氯化镁的溶液在7.5的pH值下进行穿透(BT)运行，所述溶液是在37℃的温度下以10ml/min被供给穿过该柱，持续120分钟。使用在线pH值传感器[梅特勒-托利多公司(Mettler-Toledo)]测量离开该柱的pH值(流出物pH值)。在穿透运行之后，将该柱用300ml去离子水在37℃以10ml/min冲洗。在穿透运行和冲洗之后，重复上文所述的再充方法以及上文所述的第一冲洗步骤。然后，进行另一次穿透运行并且再次记录流出物pH值。

在磷酸锆穿透运行期间，基本上始终如一的pH值曲线是所期望的，无论在再充之前已经有多少铵、钾、钙以及镁负载到磷酸锆上。图8至10示出了在非限制性实施例中穿过用过的磷酸锆的各种再充溶液对流出物pH值的影响。图8示出了含有不同浓度的钠/缓冲液的再充溶液，例如表1中所列的溶液3、5、9以及11在穿透运行期间的流出物pH值曲线。在图8中，经过溶液5再充的磷酸锆样品在对于磷酸锆进行的穿透期间显示出最始终如一的流出物pH值。经过溶液3再充的磷酸锆样品显示出最不始终如一的流出物pH值曲线。也就是说，溶液5产生在整个穿透运行期间维持基本上始终如一的pH值的磷酸锆，而溶液3产生在穿透运行期间没有维持基本上始终如一的pH值的磷酸锆。

在图8中，用溶液5对磷酸锆进行再充产生了在整个穿透运行期间维持基本上始终如一的pH值的磷酸锆，这是因为在穿透运行期间流出物的pH值始终被维持在约6.6至6.9。类似地，用溶液11对磷酸锆进行再充产生了在整个穿透运行期间维持基本上始终如一的pH值的磷酸锆，这是因为在穿透运行期间流出物的pH值被维持在约5.9至6.6。相反，用溶液3对磷酸锆进行再充没有产生在整个穿透运行期间维持基本上始终如一的pH值的磷酸锆，这是因为在穿透运行期间流出物的pH值从约4.5到约6.6变动。

在本发明的第一个方面、第二个方面或第三个方面的任何实施方案中，再充溶液的总乙酸盐或缓冲能力对于在BT1和BT2期间实现类似的pH值曲线可能是关键的。穿透1(BT1)显示在对没有负载任何阳离子的磷酸锆进行再充之后的pH值曲线并且穿透2(BT2)显示在对已经负载24mmol的铵、3.6mmol的钾、1.8mmol的钙以及0.6mmol的镁的磷酸锆进行再充之后的pH值曲线。图9和10分别示出了使用表1中的再充溶液5和6的BT1pH值曲线与BT2pH值曲线之间的差异。溶液6含有0.2M的HAce和0.2M的NaAce，并且溶液5含有0.4M的HAce和0.4M的NaAce。在溶液5中更高的乙酸盐浓度以及所得的更高的缓冲能力产生在BT1和BT2期间更始终如一的pH值曲线。

本领域技术人员将了解的是，可以在所述的系统和方法中作出各种组合和/或改动和变化，这取决于操作的具体需要。此外，被示为或描述为本发明的一个方面的一部分的特征可以被单独或组合用于本发明的该方面中。