CN1037087A - 血液清洗用空心丝膜、血液清洗方法及其装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用来除去在冻结保存血液中添加的 保护液的血液清洗用空心丝膜、血液清洗方法及其装 置。所述膜的特征在于至少在疏水性多孔性空心丝 膜的内面和孔内面，用γ射线移植亲水性化合物，形 成亲水性薄层。所述方法和装置的外壳内分别使用 和配置着多根所述膜。

Description

本发明涉及血液清洗用的空心丝膜、血液清洗方法及其装置。详细地说，本发明涉及用来除去在冻结保存血液中添加的保护液的血液清洗用空心丝膜、血液清洗方法及其装置。

近几年，输血从用献血而得到的全成分血液、即所谓全血，进行输血的方式，转变到从他人的血液中仅仅分离患者所必需的血液成分，进行输血的成分输血。这样的成分输血与全血输血比较，其优点在于，循环系统的负担小，也能避免和减轻免疫学的付作用，由于一次就能仅仅将必要成分进行大量输血，所以即使在全血中占比例少的成分也能得到很好效果，并且其它患者能够有效地利用某个患者不需要的成分〔田中·靖水，综合临床Vol.35.NO.11（1986）〕，但是，从避免伴随输血而产生的二大副作用-感染和过敏反应的观点来看，这种成分输血也不是完美的。今天，因输血引起的肝炎、爱滋病、ATLA等的感染，特别是幼儿的过敏反应等都被认为是问题，对此渴望有予防的方法。

最近，作为解决这些问题的方法，用预先采取的自己的血液进行输血的自体输血法引人注目。若使用自己的血液，根本上不会产生如上所述的病毒感染或过敏反应等问题，即使非常稀有的血液类型的人也能以备万一。

在这样的自体输血法中，将采取的自己的血液成分分离后进行冷冻保存。血液若仍旧处在液体状态下，则最多也只能保存42天，为了通过冷冻保存方式达到能够半永久地保存的目的，必须建立长期、安全的输血体制。

可是，如果将成分分离后的血液原封不动地保存起来，红血球、白血球、血小板等各种成分都全被破坏，所以要进行冷冻保存，就必须对各种血液成分添加保护液。目前各研究机构的研究结果表明，虽然保护液应该因作为保护对象的血液成分的不同而不同，但是大多数还是把甘油、二甲基亚砜作为主要成分，因此，当把该保存血再送回体内时，有必要在解冻后，通过稀释、洗净保存血的方式来除去保护液。

下面例举几个现有的稀释，洗净方法的实例。例如，在红血球浓厚液中加入帕金氏液（甘油7%、葡萄糖8%、果糖1%、EDTA-2钠盐0.3%）并低速冻结的情况下，用50%葡萄糖液+5%果糖液进行第一次清洗，用5%果糖液进行第二次清洗，再用5%果糖液进行第三次清洗，用生理食盐水进行第四次清洗后，再浮置在生理食盐水中〔波士顿·马萨诸塞综合医院（Hagging）、国立福冈中央医院（墨田）〕;还有在红血球浓厚液中加入罗液（甘油28%，甘露醇3%，氯化钠0.65%）并快速冻结的情况下，第一次原封不动地完全沉淀并废弃澄清液，第二次加15%甘露醇+0.45%氯化钠液，完全沉淀后废弃澄清液，第三次及第四次加入0.9%氯化钠液，并废弃完全沉淀后的澄清液，最后再浮置在生理食盐水中，等等方法〔纽约血液中心（Rowe）〕。

上述现有的保存血的稀释，清洗都以标记方式进行，必需沉淀或离心分离，这些操作不仅非常复杂，而且血液成分的回收率也不能说是十分理想的。

因此，本发明的目的是提供一种容易对冷冻血液进行清洗操作的血液清洗用的空心丝膜、血液清洗方法及其装置。本发明的另一个目的是提供一种能无菌和连续地进行清洗操作的血液清洗用的空心丝膜、血液清洗方法及其装置。本发明的更进一步的目的是提供一种血液成分回收率高的血液清洗用的空心丝膜、血液清洗方法及其装置。

采用血液清洗用空心丝膜来完成上述各目的。血液清洗用空心丝膜的特点是至少在疏水性、多孔性空心丝膜的内面及孔内面，用γ射线移植亲水性化合物，从而形成亲水性薄层。

在本发明的血液清洗用空心丝膜中，亲水性化合物甘油显示出令人满意的状态。在本发明的血液清洗用空心丝膜中，疏水性、多孔性空心丝膜是由从聚烯烃系，聚脂系、聚酰胺系、聚氨酯系、聚丙烯酸脂系，聚丙烯腈系，聚砜系、聚氯乙烯系，以及由这些聚合物混合体组成的群中选择任何一种来构成，更理想的是由聚丙烯构成的丝膜显示出令人满意的状态。而且在本发明的血液清洗用空心丝膜中，内径为100～500微米、壁厚为5～30微米的状态是较好的。在本发明的血液清洗用空心丝膜中，平均空心孔径是0.01～6.5微米，空孔率为30～75%的状态是较好的。

上述各目的还可以由血液清洗装置完成，该血液清洗装置是这样的，即在外壳内配置着多根血液清洗用空心丝膜，该膜是至少在疏水性，多孔性空心丝膜的内面及孔内面，用γ线移植亲水性化合物，形成亲水性薄层而构成的，并且使该空心丝膜的膜内部空间与设在外壳内的血液导入口和血液导出口连通，另一方面在由外壳内周面和上述多孔性空心丝膜的外面形成的空间中，使设在外壳上的清洗液流入口及清洗液流出口连通。

在本发明的血液清洗装置中，γ射线灭菌的效果是好的。并且，在本发明的血液清洗装置中，亲水性化合物甘油的状态也是令人满意的。在本发明的血液清洗装置中，疏水性、多孔性空心丝膜从聚烯烃系列、聚脂系列、聚酰胺系列、聚氨酯系列、聚丙烯酸脂系列、聚丙烯腈系列、聚砜系列、聚氯乙烯系列以及由这些聚合物混合体组成的群中选择一种来构成，更理想的是由聚丙烯构成的丝膜显示出令人满意的状态。而且在本发明的血液清洗装置中，血液洗净用空心丝膜的内径为100～500微米，壁厚为5～30微米为好。在本发明的血液清洗装置中，血液清洗用空心丝膜的平均空心孔径以0.01～6.5微米、空孔率以30～75%的状态为好。

采用下面冷冻保存血液的清洗方法来完成上述各目的。该清洗方法的特点是在外壳内配置着多根多孔性空心丝膜，使该空心丝膜的内部空间与设在外壳上的第1流体导入口和导出口连通，形成第1流体流通空间，一方面在由外壳的内周面和上述多孔性空心丝膜的外面包围的空间内，使设在外壳上的第2流体导入口和导出口连通，形成和上述第1流体流通空间区分开的第2流体流通空间，利用多个由上述第1流体流通空间和第2流体流通空间构成的血液清洗装置，将每个血液清洗装置的第1流体流通空间或第2流体流通空间串联连接，形成血液流路，将连接的血液流路大致地成直线配置，使要清洗的血液流过，另一方面，在各自独立的多个第2流体流通空间或第1流体流通空间内，分别使相同或不同的清洗液通过，连续地进行几个阶段的清洗操作。

在本发明的冷冻保存血液的清洗方法中，血液按重力方向流通的状态是较好的。在本发明的冷冻保存血液的清洗方法中，血液按与重力方向相反的方向流通的状态也是较好的，进一步在本发明的清洗冷冻保存血液的装置的制造方法中，配置在血液清洗装置内的多孔性空心丝膜显示出令人满意的状态，该膜由至少在疏水性、多孔性空心丝膜的内面及孔内面用γ射线移植亲水性化合物而形成的亲水性薄层来构成的。

采用下面冷冻保存血液的清洗方法来完成上述各目的，该清洗方法的特点是，在外壳内配置着多根多孔性空心丝膜，使该空心丝膜的内部空间与设在外壳上的第1流体导入口和导出口连通，形成第1流体流通空间，在由外壳的内周面和上述多孔性空心丝膜的外面包围的空间内，使设置在外壳上的第2流体导入口和导出口连通，形成与上述第1流体流通空间区分开的第2流体流通空间，用多个由上述第1流体流通空间和第2流体流通空间组成的血液清洗装置，将每个血液清洗装置的第1流体流通空间或第2流体流通空间串联连接，形成血液流路，在连接的血液流路中，将构成该血液流路的一部分的多个血液清洗装置的第1流体流通空间或第2流体流通空间中的几个以重力方向配置，剩下的几个按与重力相反的方向配置，使要清洗的血液流过该血液流路，另外，在多个分别独立的第2流体流通空间或第1流体流通空间内，分别流过不同的或相同的清洗液，连续地进行几个阶段的清洗操作。

在本发明的冷冻保存血液的清洗方法中，配置在血液清洗装置内的多孔性空心膜显示出令人满意的状态，该膜由至少在疏水性，多孔性空心丝膜的内面及孔内面，用γ射线移植亲水性化合物而形成亲水性薄层来构成的。

图1是模式地表示本发明中血液清洗用空心丝膜细微结构的剖面图，图2是本发明中一个血液清洗装置实施例的结构概略剖面图，图3是本发明中冷冻保存血液的清洗方法的一个现场回路例子的模式图，图4是本发明中冷冻保存血液的清洗方法的另一个现场回路例子的模式图。

本发明的血液清洗用空心丝膜，其特征在于，疏水性，多孔性空心丝膜是由至少在其内面和孔内面，用γ射线移植亲水性化合物而形成的亲水性薄层来构成的。

本发明的发明者们为了能连续地进行处理，考虑利用在人工肾脏的血液透析中可见的多孔性空心丝膜的清洗方法，作为血液冷冻保存交流中的解冻后保存血的清洗方法。即制成在外壳内容纳多根多孔性空心丝膜的清洗装置，一方面使保存血液通过该多根多孔性空心丝膜的内部空间，另一方面，在该多孔性空心丝膜的外面与外壳内周面形成的空间中，流过清洗液，保存血中含有的甘油等血液保护液成分，通过空心丝膜，按照浓度差，透入到清洗液中，从而被除去。如果把多个这样的清洗装置串联连接（把一个血液清洗装置的血液导出口与下面一个血液清洗装置的血液导入口连接，使多个血液装置的血液流路相互连通），连续地进行几个阶段的清洗处理，就能实现封闭式废物循环回收系统。但是，如果使用以前血液透析用的铜氨再生纤维素膜等亲水性多孔性空心丝膜进行这样的清洗处理，由于该亲水性多孔质空心丝膜一但和为了缩短起动时间、使用前充填在血液清洗装置内的水或5～10%甘油水溶液、或者保存血或洗净液相接触，就立即膨胀，从而使得多孔性膜的细孔闭塞或者缩小，使保存血中含有的甘油等保护液成分不能充分透过而被除去。这样的亲水性、多孔性空心丝膜在机械强度等物理性质方面也不理想，所以认为把它作为血液清洗用空心丝膜是不太合适的。

因此，本发明的发明者们专心研究的结果是，在疏水性、多孔性空心丝膜的内部空间充填亲水性化合物，在该状态下，通过照射γ射线，至少在该疏水性、多孔性空心丝膜的内面及孔内面形成亲水性薄层，由此得到的亲水性、多孔性空心丝膜的亲水性好，有一定的机械强度，并且用于血液清洗时也不会如上述那样因膨胀产生细孔闭塞及缩小的问题，由于具有极其良好的透过特性，所以保存血中含有的甘油等保护液成分能被充分有效地除去。另外在血液清洗装置的外壳内配置疏水性、多孔性空心丝膜后，如果在上述疏水性、多孔性空心丝膜的内部空间充填亲水性化合物并进行γ射线处理，则在使上述疏水性多孔性空心丝膜亲水化的同时，也能对血液清洗装置进行γ线灭菌，所以本发明能达到十分令人满意的结果。

本发明的冷冻保存血液清洗方法如上述那样，使由多根多孔性空心丝膜组成的多个血液清洗装置的第1流体流通空间或第2流体流通空间串联连接，形成血液流路，将该连续的血液流路大体呈直线配置，使要清洗的血液通过该流路，另一方面，分别使相同或不同的清洗液通过多个相互独立的第2流体流通空间或第1流体流通空间。

本发明的清洗方法是，利用多孔性空心丝膜来清洗血液冷冻保存系统中的解冻后的保存血。即，本发明的清洗方法使得在上述血液清洗装置中的多根多孔性空心丝膜的内部空间（第1流体流通空间）内通过保存血液或清洗液，另外，在由该多孔性空心丝膜的外面和外壳内周面形成的空间（第2流体流通空间）内流过清洗液或保存血液，由于保存血中含有的甘油等血液保护液成分通过空心丝膜，按照浓度差透入到清洗液中，从而被除去，所以不需要进行沉淀或离心分离等复杂的、并对血液成分有害的处理，使得能够进行简单、无菌和高效率的清洗处理。

然而，在血液的冷冻保存交流中，因为添加在保存血液中的、要除去的甘油等保护液成分的浓度高且含有多种成分，所以即使使用配有上述多孔性空心丝膜的血液清洗装置，在一个血液清洗装置中仅用一种清洗液，不但清洗效率不高，而且即使加大血液清洗装置的有效长度，也会产生没有充分洗净的顾虑。但是，在本发明的冷冻保存血液的清洗方法中，由于多个血液清洗装置的血液流通空间（第1流体流通空间或第2流体流通空间）被串联连接，由第1血液清洗装置处理过的血液不被暴露在外面环境中，而是连续地送入第2个血液洗净装置，以便在第2个血液清洗装置中接受处理，血液能够在无菌的、封闭式废物循环回收交流中，连续地依次通过多个血液清洗装置，进行多阶段的清洗处理。在本发明的冷冻保存血液清洗方法中，因为各血液清洗装置中的清洗液系统是相互独立的，所以各装置可以使用不同的清洗液（当然也可使用相同的清洗液），进行高效率的清洗处理。

另外，在本发明的冷冻保存血液清洗方法中，由于多个血液清洗装置的血液流通空间大致呈直线地配置，通过该清洗回路的血液几乎维持在恒定的值，也不用担心增加血液成分负担，从而使清洗处理中血液成分的损伤限制在最小限度。

本发明的冷冻保存血液清洗方法如上所述，    使由多根多孔性空心丝膜构成的多个血液清洗装置的第1流辶魍占浠虻?流通空间串联地连接，形成连续的血液流路，在这个连续的血液流路中，将构成该血液流路一部分的多个血液清洗装置的第1流体流通空间或第2流体流通空间的几个按重力方向配置，余下的几个按与重力相反的方向配置，使要清洗的血液流过该血液流路，另一方面，在各自独立的、多个第2流体流通空间或第1个流体流通空间内，分别流过不同的或相同的清洗液。

这时，如上述的作用那样，在多个血液清洗装置的血液流通空间，由于其中几个按重力方向配置，其余的按与重力相反的方向配置，所以通过该回路的血液流在某几个血液清洗装置内与重力同方向，在剩余几个血液清洗装置内变成与重力反方向。因此，通过该回路期间，血液中所含的红血球、白血球或血小板等血球成分的表现重量变成不定值，在各血液清洗装置中是不一样的。显然，上述血液成分的表观重量的变化，有助于提高血液清洗效率，这一点是很令人吃惊的。

下面根据实施例详细说明本发明。

图1是模式地表示本发明的血液清洗用空心丝膜的细微结构图。如图1所示，本发明的血液清洗用空心丝膜1的特征在于，至少在疏水性多孔性空心丝膜2的内面3及孔内面4上用γ射线移植亲水性化合物，从而形成亲水性薄层5。

在本发明的血液清洗用空心丝膜中，没有对作为基体材料的疏水性多孔性空心丝膜做特别限定，例如可以使用聚烯烃系列、聚脂系列、聚酰胺系列、聚氨酯系列、聚丙烯酸脂系列、聚丙烯腈系列、聚砜系列、聚氯乙烯系列以及这些聚合物混合体的各种疏水性合成树脂，但从耐γ射线性、机械强度等方面看，特别好的是聚烯烃系列，最好的是聚丙烯。也没有特别限定由这种疏水性合成树脂构成的多孔性空心丝膜的制造方法，也可以用以往公知的方法制膜，例如，熔融纺丝成空心丝状后利用热延伸造成多孔性的方法，在聚合物涂料中，加入易溶于溶剂的化合物进行熔融纺丝，使熔融纺丝后的空心状物与溶剂接触、通过抽出除去该化合物造成多孔性的方法，或者在聚合物涂料中，加入对聚合物有部分相溶性，且对溶剂是易溶的化合物，使熔融纺丝后的空心状物与溶剂接触，干燥后加以延伸而产生多孔性的方法等都可以采用。这样的多孔性膜制造方法，更具体地可举出以下几个例子，用空心丝制的喷嘴，在纺丝温度为210～270℃，通风比为180～600的条件下将聚丙烯熔融纺丝，接着在155℃以下进行第一阶段热处理，然后在不到110℃时延伸30～20%并且接着在大于第1阶段热处理温度，小于155℃的温度下进行第2阶段热处理的方法（特公昭56-52，123号）;将有延伸性的聚合物和对该聚合物有部分相溶性并对溶剂是易溶性的化合物混合而成的混合物熔融纺丝，制成空心丝状，用溶剂处理该成形体，干燥后在单轴方向或双轴方向延伸50～1500%，从而制成多孔性的方法（特公昭57-20970号）;把聚烯烃，和在聚烯烃熔溶时均匀分散在聚烯烃中，且相对于使用的抽出液是易溶的有机充填剂，以及必要的结晶核形成剂混合均匀，使得该混匀物在熔融状态下从环形纺丝孔中吐出，使该空心状物与不溶解上述聚烯烃的冷却固化液接触并冷却固化，接着使冷却固化后的空心状物与不溶解上述聚烯烂的抽出液接触，从而抽出除去上述有机充填剂的方法（特开昭61-90703号，特开昭61-90705号）。这样制造的疏水性多孔性空心丝膜的空心孔径、空心率等的细微构造按照要处理的保存血种类来决定。例如，要处理的保存血是红血球浓厚液时，构成空心丝膜的疏水性合成树脂的种类及制法也要被限制，但希望平均空心孔径为0.01～6.5微米，更好是1.0～6.0微米，空心孔率为30～75%，更好是60～75%。即，如果平均空心孔径不到0.01微米，则保存血中含有的甘油等保护液成分就不能充分通过，并且血液处理时间过长。另一方面，如果平均空心孔径大于6.5微米，则担心在清洗处理中，连红血球也会透过。如果要从处理的保存血中区别出血小板，则希望平均空心孔径为0.01～1.5微米，更好是为1.0～1.3微米，还有，如果要从处理的保存血中区分出白血球，则希望平均空心孔径为0.01～12.0微米，更好是为1.0～10.0微米。如果空心孔率不满30%，则血液处理效率下降，另一方面，如果空心孔率超过75%，则空心丝膜的机械强度会下降到不能实用的程度。进一步对于该血液清洗用空心丝膜，从透过性能，机械强度，以及组成血液清洗装置等的组件的容积方面来考虑，希望内径为100～500微米，更好是200～300微米，壁厚为5～30微米，更好是8～15微米。

至少在上述疏水性，多孔性空心丝膜2的内面3及孔内面4上，用γ射线移植亲水性化合物，该化合物有充分的亲水性，并且希望只要生理安全性高，就可不特别限定，例如甲醇、乙醇、甘油等水溶性醇类，果糖、葡萄糖、甘露醇等低分子糖类，丙氨酸、精氨酸、光胱氨酸及水溶性氨基酸类、草酸、丙二酸、丁二酸等二羧酸类，乙醛酸、丙酮酸、乙酰醋酸等丙酮醋酸类，乙醇酸、乳酸、α-羟基醋酸等的羟基酸类，丙烯酸、顺丁烯二酸、异丁烯酸等不饱和羰基化合物及钠或钾盐类等都能用，但更好的是甘油。用甘油时，也可用甘油的浓厚液，例如可以用5～10%的甘油水溶液。

为了在上述疏水性多孔性空心丝膜2的内面3及孔内面4形成由亲水性化合物构成的亲水性薄层5，只要把亲水性化合物充填到疏水性多孔性空心丝膜2的内部空间，并且在这种状态下用γ线照射疏水性多孔性空心丝膜就可以实现。γ射线的照射条件为0.1～25毫拉德，较好的是2.5～10毫拉德。γ射线照射后，从疏水性多孔性膜2的内部空间排出没有移植结合在该疏水性多孔膜2上的多余的亲水性化合物，用无菌蒸留水或生理盐水等充分除去附着残留在疏水性多孔性膜2的内部空间上的亲水性化合物，从而得到所希望的血液清洗用空心丝膜1。进而，将本发明的血液清洗用空心丝膜用于血液清洗装置中时，在上述的疏水性、多孔性空心丝膜2被安装到血液清洗装置后，充填亲水性化合物，再进行γ射线照射，同时γ射线也对血液清洗装置进行灭菌消毒，这也是人们所迫切希望的。

由于这样形成的亲水性薄层是用γ射线在疏水性多孔性空心丝膜2的内面3及孔内面4上移植上述亲水性化合物而构成的，所以多孔性空心丝膜有充分的亲水性，但薄层极薄，即使在湿润状态，本质上是疏水性多孔性的膜构造也不会发生变化，因此显示出稳定的透过性能。

本发明的血液清洗装置，在外壳内配置多根如上所述的血液清洗用空心丝膜，该空心丝膜的内部空间与设在外壳上的血液导入口和导出口连通，另一方面，由外壳内周面和上述多孔性空心丝膜的外面形成的空间使设在外壳上的清洗液流入口和流出口连通。一边使保存血流过该空心丝膜的内部空间，一边使清洗液流过上述血液清洗用空心丝膜的外侧，根据浓度差，保存血中含有的并能透过该血液清洗用空心丝膜的甘油等保护液成分转移到清洗液中，从而被清洗掉。

图2是本发明的血液清洗装置实施例的构造的概略剖面图。图2所示的实施例中的血液清洗装置10，具有由两端部敞开的园筒状外壳本体11和分别与外壳本体11的两端开口部密封（液密）地嵌合的盖体12a及12a′构成的外壳13，在外壳本体11的一个端面附近设有清洗液流入口14，在另一端面附近，设有清洗液流出口15，另外，分别在盖体12a上设有血液导入口16，在盖体12a′上设有血液导出口17。在外壳13的内部空间，沿着外壳13的轴向，配置着多根，例如10000根左右的相互隔开的上述血液清洗用空心丝膜1，而且该血液清洗用空心丝膜1的两端开口分别处于敞开的状态，用由充填在外壳13的两端部的浇注封装剂组成的隔壁18a、18a′支持着外壳13上的盖体。隔壁18a、18a′把外壳区分为3个内部空间。即，在外壳13的内部空间形成，由外壳本体11的内周面和隔壁18a围成的，与血液导入口16和血液清洗用空心丝膜1的内部空间相连通的血液流通空间19a，由外壳本体11的内周面和血液清洗用空心丝膜1的外面以及隔壁18a，18b′围绕成的，连通清洗液流入口14及清洗液流出口15的清洗液流通空间20，由外壳本体11的内周面和隔壁18a′围绕成的，连接血液导出口17及血液清洗用空心丝膜1的内部空间的血液流通空间19a′。这样，隔壁18a、18a′起着隔离血液清洗用空心丝膜的内部和外部的重要功能，通常，隔壁18a、18a′是用离心注入法，把聚氨酯、硅铜、环氧树脂流入外壳本体11硬化而形成的。

在使用上述结构的血液清洗装置前，要进行灭菌处理，该灭菌方法可以用高压灭菌器灭菌法，γ射线灭菌法等等，尤其希望的是，在把由上述血液清洗用空心丝膜的基体材料构成的疏水性、多孔性空心丝膜安装在血液清洗装置内后，在该疏水性多孔性空心丝膜的内部空间充填亲水性化合物，并照射γ射线，这样在疏水性多孔性空心丝膜的内面及孔内面进行了形成亲水性薄层的处理，同时用γ射线对血液清洗装置全体进行了灭菌处理。

在本发明的冷冻保存血液清洗方法中，将具有上述结构的多个血液清洗装置10的每个第1流体流通空间19或第2流体流通空间20串联连接，组合成一连串由连通各血液清洗装置10的血流流路形成的清洗回路。

在图3所示的清洗回路中，用了4个具有图2所示构成的血液洗净装置10。用如聚丙烯、聚氯乙烯等可挠性树脂制成的连接管21a等，把第一血液清洗装置10a牡?流体导出口17a和第2血液清洗装置10b的第1流体导入口16b连接，进而，将第2血液清洗装置的第1流体导出口17b与第3血液清洗装置10c的第1流体导入口16c，第3血液清洗装置的第1流体导出口17c与第4血液清洗装置10d的第1流体导入口16d同样地连接，形成连通第1血液清洗装置10a的第1流体流通空间19a，第2血液清洗装置10b的第1流体流通空间19b，第3血液清洗装置10c的第1流体流通空间19c及第4血液清洗装置10d的第1流体流通空间19d的血液流路。另一方面各血液清洗装置10a、10b、10c、10d的第2流体流通空间20a，20b、20c、20d各自分别独立，组成4个独立的清洗液回路。进而，在图3所示的状态下，各血液清洗装置10a、10b、10c、10d的第1流体流通空间19a，19a′、19b，19b′、19c，19c′、19d，19d′被连通，使血液通过多孔性空心丝膜1a、1b、1c、1d的内部，但是，也可以连通各血液清洗装置10a、10b、10c、10d的第2流体流通空间20a、20b、20c和20d，使得血液通过多孔性空心丝膜的外部。此外，血液清洗装置的数量当然可根据需要而增减。

在本发明的冷冻保存血液的清洗方法中，这样组装的清洗回路中的连续的血液流路大致成直线地配置。但是，这也不是特别严格的，只要血液流路不是完全朝反方向弯曲，大致是同方向就可以使全部血液通过。由于流过该血液流路的血液受重力的恒定作用，所以该血液流路既可以在沿重方向从上向下（血流按重力方向），也可以从下向上（血流是反重力方向的）或按水平方向配置。

使要清洗的血液通过这样配置的清洗回路中的血液流路，在各自独立的多个清洗液回路中（也就是没有连接的第2流体流通空间或第1流体流通空间），分别通过不同的或相同的清洗液，就能连续地进行几个阶段的清洗操作，例如，以图3为例进行具体说明，首先在清洗处理前，用高压灭菌器或γ射线等方法灭菌，然后从第1血液清洗装置10a的第1流体导入口16a引入生理盐水，将整个回路起动。接着从各血液清洗装置10a、10b、10c、10d的第2流体导入口14a、14b、14c、14d将予定的清洗液输入各第2流体流通空间20a、20b、20c、20d，并且从各第2流体导出口15a、15b、15c、15d连续不断地排出。根据需要，各血液清洗装置10a、10b、10c、10d用的清洗液既可以是不同的，也可以是相同的。送到各血液清洗装置10a、10b、10c、10d的第2流体流通空间20a、20b、20c、20d的清洗液流量，是例如10毫升～50升/分之间的、最好是100毫升～5升/分范围内的一个予定的恒定流量，将解冻后的保存血液从第1血液清洗装置10a的第1流体导入口16a，以例如10～2000毫升/分、更好的是20～1500毫升/分范围内的予定流量送入血液流路。送入血液流路的血液，首先流到第1血液清洗装置10a的第1流体流通空间19a内的多孔性空心丝膜1a内，在此期间，通过该多孔性空心丝膜1a，按照该保存血液与流到第2流体流通空间20a的第1清洗液之间的浓度差，该血液中所含的予定的保护液成分被透过除去，直至予定的比例。之后，血液被送入相连通的第2血液清洗装置10b的第1流体流通空间19b，在流入第1流体流通空间19b内的多孔性空心丝膜1b的内部空间期间，和上述相同，通过该多孔性空心丝膜1b，根据该血液与流到第2流体流通空间20b的第2清洗液的浓度差，在该血液中残存的予定保护液被透过除去，直至予定的比例。之后，血液被送入相连通的第3血液清洗装置10c的第1流体流通空间19c。同样，在第3和第4血液清洗装置10c和10d中，透过除去残存的保护液成分，这样一连接收了4个阶段的清洗处理后，完全除去了保护液成分的血液从第4血液清洗装置10d的第1流体导出口17d取出，供以后输血用。

在本发明的其它冷冻保存血液清洗方法中，将有上述那样结构的多个血液清洗装置10的每个第1流体流通空间19或第2流体流通空间20都串联起来，组成一连串由连通各血液清洗装置10的血液流路形成的清洗回路。

例如在图4所示的清洗回路中，用了4个具有图2所示结构的血液清洗装置10。用例如聚丙烯、聚氯乙烯等可挠性树脂制成的连接管21a等，将第1血液清洗装置10a的第1流体导出口17a和第2血液清洗装置10b的第1流体导入口16b连接，而且将第2血液清洗装置10b的第1流体导出口17b和第3血液清洗装置10c的第1流体导入口16c，第3血液清洗装置10c的第1流体导出口17c和第4血液清洗装置10d的第1流体导入口16d同样地连接，形成连通第1血液清洗装置10a的第1流体流通空间19a，第2血液清洗装置10b的第1流体流通空间19b，第3血液清洗装置10c的第1流体流通空间19c及第4血液清洗装置10d的第1流体流通空间19d的血液流路。另一方面，各血液清洗装置10a、10b、10c、10d的各个第2流体流通空间20a、20b、20c、20d分别独立，形成四个独立的清洗液回路。在图4所示状态下，各血液清洗装置10a、10b、10c、10d的第1流体流通空间19a、19b、19c、19d被连通，使血液流过多孔性空心丝膜1a、1b、1c、1d的内部，但是，也可以连通各血液清洗装置10a、10b、10c、10d的第2流体流通空间20a、20b、20c、20d，从而使血液通过多孔性空心丝膜的外部。当然，血液清洗装置的数量还可根据需要而增减。

在本发明的冷冻保存血液清洗方法中，按上述方式组装的清洗回路的连续血液流路是这样配置的，将构成该血液流路的一部分的多个血液清洗装置的第1流体流通空间或第2流体流通空间中的几个按重力方向配置，剩下的按与重力相反的方向配置。但这也不是特别严格的，在血液流路中，多个血液清洗装置中的几个相对于其余的血液清洗装置大致倒置地配置即可，在该血液流路中，构成该血液流路的一部分的多个血液清洗装置的第1或第2流体流通空间中，按重力方向配置的与按反重力方向配置的比例没有被特别限定，至少分别各自有一个即可，但最好大致成相同数量。配置的顺序也没有任何限定。例如图4所示那样，可以将最初的几个按重力方向配置，其余的按反重力方向配置，或者也可以将最初的几个按反重力方向配置，其余的按重力方向配置，而且相互交替地按重力方向和反重力方向配置也可。

使要清洗的血液通过这样配置的清洗回路的血液流路中，另一方面，使不同的或相同的清洗液分别通过各自独立的多个清洗液流路中（也就是没有连接的第2流体流通空间或第1流体流通空间），就能连续地进行几个阶段地操作。例如以图4为例进行具体说明，首先在清洗处理前，用高压灭菌器或γ射线等方式灭菌然后从第1血液清洗装置10a的第1流体导入口16a引入生理盐水，将整个回路起动。接着，从各血液清洗装置10a、10b、10c、10d的第2流体导入口14a、14b、14c、14d将予定的清洗液引入各第2流体流通空间20a、20b、20c、20d，并且从各第2流体导出口15a、15b、15c、15d连续不断地排出。根据需要，各血液清洗装置10a、10b、10c、10d用的清洗液即可以是不同的，也可以是相同的。送到各自血液清洗装置10a、10b、10c、10d的第2流体流通空间20a、20b、20c、20d的清洗液流量，是例如10毫升～50升/分之间的，更好的是100毫升～5升/分范围内的一个予定的恒定流量，将解冻后的保存血液从第1血液清洗装置10a的第1流体导入口16a，以例如10～2000毫升/分，更好的是20～1500毫升/分范围内的一个予定流量送入血液流路，送入血液流路的血液，首先流入第1血液清洗装置10a的第1流体流通空间19a内的多孔性空心丝膜1a内，在此期间，通过该多孔性空心丝膜1a，根据该保存血液与流到第2流体流通空间20a的第1清洗液之间的浓度差，该血液中所含的予定的保护液成分被透过除去，直至予定的比例，之后，血液被送入相连通的第2血液清洗装置10b的第1流体流通空间19b内的多孔性空心丝膜1b的内部空间，在此期间，和上述相同，通过该多孔性空心丝膜1b，根据血液与流到第2流体流通空间20b的第2清洗液的浓度差，血液中残存的保护液成分被透过除去，直到予定比例，之后，血液流入连通的第3血液清洗装置10c的第1流体流通空间19c中，进而同样在第3和第4血液清洗装置10c和10d中，透过除去残存的保护液成分，这样一连接受了4个阶段的处理后，完全除去了保护液的血液从第4血液清洗装置10d的第1流体导出口17d取出，供以后输血用。

按照上述步骤实施本发明的冷冻保存血液清洗方法，根据被保存的血液成分的种类以及添加的保护液成分，来改变使用的清洗液以及多孔性空心丝膜的细孔特性等，所以能适用于用各种方式冷冻保存的红血球、血小板、白血球（或淋巴细胞和颗粒细胞）和骨髓等各种成分血液解冻后的清洗处理。

下面，通过实施例更具体地说明本发明。实施例1：

把10000根内径为200微米、壁厚为10微米的聚丙烯多孔性空心丝膜（平均空心孔径0.1微米，空心孔率70%）配置在图2所示血液清洗装置10的园筒状外壳11内，用聚氨酯陶瓷材料固定，在外壳本体11内安装上述多孔性空心丝膜12，制成有效长度为230毫米，有效面积为1.6平方米的血液清洗装置10。这样制成4个有同样构成的血液清洗装置10，接着，如图3所示的那样，用聚乙烯制成的连接管21a、21b、21c、分别把上一个装置的第1流体导出口17a、17b、17c与下一个装置的第1流体导入口16b、16c、16d相连接，用这个方法串联连接4个血液清洗装置10a，10b、10c、10d的第1流体流通空间19a、19b、19c、19d的清洗回路。使甘油从该回路的第1血液清洗装置10a的第1流体导入口16a流入，并充填在各血液清洗装置10a、10b、10c、10d内的多孔性空心丝膜1a、1b、1c、1d的内部。在该状态下，对整个回路用照射强度为8毫拉德的γ射线进行照射。照射γ射线后，从系统内部排出甘油，并用无菌的生理盐水充分地清洗，除去残留在空心丝膜上的甘油。（或者把甘油充填到各血液清洗装置10a、10b、10c、10d内，用盖分别密封第1流体导入口16a、16b、16c、16d和导出口17a、17b、17c、17d及第2流体导入口14a、14b、14c、14d和导出口15a、15b、15c、15d，用照射强度为8毫拉德的γ射线照射各血液清洗装置10a、10b、10c、10d，亲水化后，也能形成图3所示的无菌的组合结构）。

用经过上述处理的回路对保存血进行清洗，首先把添加了等容量帕金氏液（甘油79%，葡萄糖8%，果糖1%，EDTA-2纳盐0.3%）的，并在-85℃保存的保存红血球浓厚液，作为要清洗的保存血，进行清洗准备，将该血液在40℃下解冻。另一方面，先把上述回路，即第1血液清洗装置10a至第4血液清洗装置10d，大至沿铅垂方向，直线地从上到下配置。然后用无菌生理盐水起动整个回路，从上述回路中的每个血液清洗装置10a、10b、10c、10d的第2流体导入口14a、14b、14c、14d，以500毫升/分的流量将表1所示的清洗液输入第2流体流通空间20a、20b、20c、20d，再从第2流体导出口15a、15b、15c、15d连续不断地排出。清洗液的流量是恒定的，把上述解冻了的保存血400毫升，以100毫升/分的流量，从第1血液清洗装置10a的第1流体导入口16a输入上述回路中，再从第4血液清洗装置10d的第1流体导出口17d收集流出的清洗过的血液。这种清洗处理所需时间为4.5分钟。通过测定清洗处理前后的红血球数，求得红血球的回收率是95%，清洗后的血液中所含甘油为0.1ppm，实际上已完全被除去。

表1

洗净液

第1血液处理装置    50%葡萄糖

+5%果糖液

第2血液处理装置    5%果糖液

第3血液处理装置    5%果糖液

第4血液处理装置    生理盐水

实施例2

用4个与实施例1相同的血液清洗装置10，如图4所示，利用聚乙烯制成的连接管21a、21b、21c，分别把前一个装置的第1流体导出口17a、17b、17c，与后一个装置的第1流体导入口16b、16c、16d相连接，从而制成串联地连接4个血液清洗装置10a、10b、10c、10d的第1流体流通空间19a、19b、19c、19d的清洗回路。使甘油从该回路的1血液清洗装置10a的第1流体导入口16a流入，并充填在各血液清洗装置10a、10b、10c、10d内的多孔性空心丝膜1a、1b、1c、1d的内部空间。在该状态下，用照射强度为8毫拉德的γ射线照射整个回路。然后，从系统内部排除甘油，再用无菌生理盐水充分地清洗，除去残留在空心丝膜上的甘油。（或者把甘油充填到各血液清洗装置10a，10b、10c、10d内，用盖分别密封第1流体导入口16a、16b、16c、16d和导出口17a、17b、17c、17d，以及第2流体导入口14a、14b、14c、14d和导出口15a、15b、15c、15d，用照射强度为8毫拉德的γ射线照射各血液清洗装置10a、10b、10c、10d，亲水化后，也能形成如图4所示的无菌的组合结构）。

用这样处理过的回路对保存血进行清洗。首先把添加了等容量的帕金氏液（甘油79%、葡萄糖8%、果糖1%、EDTA-2钠盐0.3%）的，并在-85℃下保存红血球浓厚液，作为要清洗的保存血，进行清洗准备，将该血液在40℃下解冻。另一方面，如图4所示的那样，先将上述回路中的第1血液清洗装置10a的第1流体流通空间19a及第2血液清洗装置10b的第1流体流通空间按重力方向配置，第3血液清洗装置10c的第1流体流通空间及第4血液清洗装置10d的第1流体流通空间19d按反重力方向配置。然后，用无菌生理盐水起动整个回路后，再从上述回路中的每个血液清洗装置10a、10b、10c、10d的第2流体导入口14a、14b、14c、14d，以500毫升/分的流量将表2所示的清洗液流入第2流体流通空间20a、20b、20c、20d，再从第2流体导出口15a、15b、15c、15d连续不断地排出。因为清洗液的流量是恒定的，所以将上述解冻了的保存血400毫升，以50毫升/分的流量从第1血液清洗装置10a的第1流体导入口16a输入上述回路。再从第4血液清洗装置10d的第1流体导出口17d收集流出的清洗过的血液。这种清洗所需要的时间是10分钟，通过测定清洗处理前后的红血球数，求得红血球的回收率是98%清洗处理后的血液兴母视褪?.1ppm，实质上已完全被除去。

表2

清洗液

第1血液处理装置    50%葡萄糖

+5%果糖液

第2血液处理装置    5%果糖液

第3血液处理装置    5%果糖液

第4血液处理装置    生理盐水

如上所述，本发明的血液清洗用空心丝膜的特征是，至少在疏水性多孔性空心丝膜的内面及孔内面，用γ射线移植亲水性化合物，从而形成亲水性薄层。因此该空心丝膜有足够的亲水性或透水特性，同时由于该亲水性是由如上所述的极薄的亲水性薄层带来的，所以即使在湿润时，也不会产生膨润所带来的膜特性变化的问题，另外由于它在机械强度方面也是优越的，所以，例如在用多根血液清洗用空心丝膜组成的血液清洗装置，清洗保存血的操作中，能高效且细致地清除冷冻保存血中所含的甘油等保护液成分。

本发明的血液清洗装置是这样形成的，即：在外壳内配置着多根血液清洗用空心丝膜，该空心丝膜是至少在疏水性多孔性空心丝膜的内面和孔内面，用γ射线移植亲水性化合物，形成亲水性薄层来构成的，使该空心丝膜的内部空间与设在外壳上的血液导入口血液导出口连通，使设在外壳上的清洗液流入口和清洗液流出口，在由外壳内周面和上述多孔性空心丝膜的外面形成的空间中相互连通。因为用具有上述优越特性的空心丝膜进行冷冻保存血的清洗操作，所以清洗效率和血液成分回收率都很高。将多个血液清洗装置连接起来，就可以将以往的间隔式清洗保存血的方法，改为进行连续的无菌清洗操作，从而大大发展了血液的冷冻保存系统。进而，在本发明的血液清洗装置中，如果用γ射线，对装配完毕后的，被安置在外壳内的多孔性空心丝膜的内面和孔内面进行亲水性处理，也就能同时很方便地对该血液清洗装置进行γ射线灭菌。

本发明的冷冻保存血液清洗方法的特征是：使用了多个血液清洗装置，该装置的外壳内配置着多根多孔性空心丝膜，该空心丝膜的内部空间与设在外壳上的第1流体导入口和导出口连接并形成第1流体流通空间，通过外壳内周面和上述多孔性空心丝膜的外面围绕成的空间，设置在外壳上的第2流体导入口和导出口相连接，形成与上述第1流体流通空间分隔开的第2流体流通空间。将每个血液清洗装置的第1流体流通空间或第2流体流通空间中的一个串联连接，形成血液流路，将连接的血液流路大致成直线配置，使得要清洗的血液流过。另一方面，在相互独立的多个第2流体流通空间或第1流体流通空间，分别流过不同的或相同的清洗液，连续地进行几个阶段地操作。所以该方法的清洗效率和血液成分回收率都很高，用这样的封闭式废物循环回收系统，就能连续地、无菌地、容易地进行几个阶段的冷冻保存血液的清洗操作，从而大大发展了血液冷冻保存系统。

本发明的冷冻保存血液清洗方法，其特征在于，使用了多个血液清洗装置，该装置的外壳内配置着多根多孔性空心丝膜，该空心丝膜的内部空间与设在外壳上的第1流体导入口和导出口连接，并形成第1流体流通空间;设置在外壳上的第2流体导入口和导出口，通过由外壳内周面和上述多孔性空心丝膜的外面围成的空间相互连通，形成与上述第1流体流通空间分隔开的第2流体流通空间。将每个血液清洗装置的第1流体流通空间或第2流体流通空间中的一个串联连接，形成血液流路。在连接的血液流路中，将组成该血液流路的一部分的、多个血液清洗装置的第1流体流通空间，或第2流体流通空间中的几个按重力方向配置，其余的几个按反重力方向配置，使要清洗的血液流过该血液流路。另一方面，在各自独立的、多个第2流体流通空间或第1流体流通空间内，分别流过不相同的或相同的清洗液，连续地进行几个阶段的清洗操作。所以该方法的清洗效率和血液回收率都很高，采用这样的封闭式废物循环回收系统就能连续地、无菌地容易地进行几个阶段的冷冻保存血液的清洗操作，从而大大发展了血液冷冻保存系统。

Claims (19)

1、一种血液清洗用空心丝膜，其特征在于，至少在疏水性多孔性空心丝膜的内面和孔内面，用γ射线移植亲水性化合物，形成亲水性薄层。

2、如权利要求1所述的血液清洗用空心丝膜，其特征在于，亲水性化合物是甘油。

3、如权利要求1所述的血液清洗用空心丝膜，其特征在于，疏水性多孔性空心丝膜是由从聚烯烃系列，聚脂系列，聚酰胺系列，聚氨酯系列，聚丙烯酸脂系列，聚丙烯腈系列，聚砜系列，聚氯乙烯系列以及由这些聚合物混合体组成的群中任选一种来构成。

4、如权利要求3所述的血液清洗用空心丝膜，其特征在于，疏水性多孔性空心丝膜是由聚丙烯构成的。

5、如权利要求1所述的血液清洗用空心丝膜，其特征在于，该膜的内径为100～500微米，壁厚为5～30微米。

6、如权利要求1所述的血液清洗用空心丝膜，其特征在于，该膜的平均空心孔径为0.01～6.5微米，空心孔率为30～75%。

7、一种血液清洗装置，其特征在于，在外壳内配置着多根血液清洗用空心丝膜，该膜是至少在疏水性多孔性空心丝膜的内面和孔内面用γ射线移植亲水性化合物，形成亲水性薄层而构成的，使该空心丝膜的内部空间与设在外壳上的血液导入口和血液导出口连通，另一方面，由外壳内周面和上述多孔性空心丝膜的外面形成的空间使设在外壳上的清洗液流入口和清洗液流出口相连通，由此组成血液清洗装置。

8、如权利要求7所述的血液清洗装置，其特征在于，是用γ射线进行灭菌的。

9、如权利要求7所述的血液清洗装置，其特征在于，亲水性化合物是甘油。

10、如权利要求7所述的血液清洗装置，其特征在于，疏水性多孔性空心丝膜是由从聚烯烃系列、聚脂系列、聚酰胺系列、聚氨酯系列、聚丙烯酸脂系列、聚丙烯腈系列、聚砜系列、聚氯乙烯系列及由这些聚合物混合体组成的群中任选一种来构成。

11、如权利要求10所述的血液清洗装置，其特征在于，疏水性多孔性空心丝膜是由聚丙烯构成的。

12、如权利要求7所述的血液清洗装置，其特征在于，血液清洗用空心丝膜的内径是100～500微米，壁厚是5～30微米。

13、如权利要求7所述的血液清洗装置，其特征在于，血液清洗用空心丝膜的平均空心孔径为0.01～6.5微米，空心孔率为30～75%。

14、一种冷冻保存血液的清洗方法，其特征在于，在外壳内配置着多根多孔性空心丝膜，使该空心丝膜的内部空间与设在外壳上的第1流体导入口和导出口连通，形成第1流体流通空间，在外壳内周面和上述多孔性空心丝膜的外面围绕成的空间中，使第2流体导入口和导出口连通，形成与上述第1流体流通空间分隔开的第2流体流通空间，并用多个按上述结构制成的血液清洗装置，将每个血液清洗装置的第1流体流通空间或第2流体流通空间中的一个串联连接，形成血液流路，将连接的血液流路大致成直线配置，并使要清洗的血液流过，另外在各自独立的、多个第2流体流通空间或第1流体流通空间内，分别使相同的或不同的清洗液流过，连续地进行几个阶段的清洗操作。

15、如权利要求14所述的方法，其特征在于，血液是按重力方向输送的。

16、如权利要求14所述的方法，其特征在于，血液是按与重力相反的方向输送的。

17、如权利要求14所述的方法，其特征在于，配置在血液清洗装置内的多孔性空心丝膜是利用γ射线至少在疏水性多孔性空心丝膜的内面和孔内面移植亲水性化合物、形成亲水性薄层来构成的。

18、一种冷冻保存血液的方法，其特征在于，在外壳内配置着多根多孔性空心丝膜，使该空心丝膜的内部空间与设在外壳上的第1流体导入口和导出口相连，形成第1流体流通空间，另一方面，使设在外壳上的清洗液流入口和流出口在由外壳内周面和上述多孔性空心丝膜的外面形成的空间内连通，并形成和上述第1流体流通空间分隔开的第2流体流通空间，用多个按上述结构制成的血液清洗装置，将每个血液清洗装置的第1流体流通空间或第2流体流通空间中的一个串联连接，形成血液流路，将构成该血液流路一部分的多个血液清洗装置的第1流体流通空间或第2流体流通空间中的几个按重力方向配置，其余的几个按与重力相反的方向配置，使要清洗的血液流过该血液流路，另一方面，分别使不相同的或相同的清洗液流过互相独立的多个第2流体流通空间或第1流体流通空间内，连续地进行几个阶段的清洗操作

19、如权利要求18所述的方法，其特征在于，配置在血液清洗装置内的多孔性空心丝膜是用γ射线、至少在疏水性多孔性空心丝膜的内面和孔内面移植亲水性化合物形成亲水性薄层来构成的。

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