CN111868232A - 用于对血浆处理系统的流体回路进行灌注的系统和方法 - Google Patents

Abstract

公开了对血浆处理系统进行灌注的方法。血浆处理系统具有由流体源、流体流动路径、废物容器、混合器、分离器、阀和泵限定的多个不同的流体流动回路。冲洗第一流体回路，其中第一流体回路由第一流体源、位于第一流体源和第一流体流动路径之间的第一阀、位于第一流体流动路径和第二流体流动路径之间的第二阀、位于第二流体流动路径和第三流体流动路径之间的第一泵以及与第三流体流动路径流体连通的第一废物容器限定。然后通过关闭和打开某些阀来冲洗第二流体回路。

Description

用于对血浆处理系统的流体回路进行灌注的系统和方法

交叉引用

本申请以2017年11月22日提交的美国临时专利申请号62/589,919为优先权基础，该申请题为“Systems and Methods for Causing Regression of Arterial Plaque”。

技术领域

本发明总体上涉及系统、装置和方法，其通过使用单一溶剂或多种溶剂对血浆进行体外处理，从HDL白颗粒中除去脂质同时保持LDL颗粒基本完整的，以使脆弱的动脉斑块消退，这种斑块与许多疾病状态有关。更具体地，目前公开的发明解决了血浆处理系统的灌注(priming)和由所述处理过程产生的废物(特别是溶剂废物)的管理。

背景技术

家族性高胆固醇血症(FH)是一种遗传性常染色体显性疾病，其特征为低密度脂蛋白(LDL)、腱黄瘤和早发冠心病显著升高，其由“FH基因”突变引起的，包括LDL受体(LDLR)、载脂蛋白B-100(APOB)或前蛋白转化酶枯草杆菌蛋白酶/克欣9型(PCSK9)。由于血浆中LDL的积累、在腱和皮肤中胆固醇的沉积以及几乎完全表现为冠状动脉疾病(CAD)的动脉粥样硬化的高风险，FH产生了临床上可识别的模式，该模式包括严重的高胆固醇血症。在FH患者中，这种基因突变使肝脏不能有效代谢(或清除)过多的血浆LDL，导致LDL水平升高。

如果一个个体从一个父母那里遗传了一个有缺陷的FH基因，这种形式的FH被称为杂合FH。杂合FH是一种常见的遗传疾病，以常染色体显性模式遗传，在大多数国家约有1:500人发生。如果个体从双亲遗传了一个有缺陷的FH基因，这种形式的FH被称为纯合FH。纯合FH非常罕见，全世界约有160,000至一百万分之一的人发生，导致LDL水平>700mg/dl，比心CVD患者理想的70mg/dl水平高出10倍。由于LDL水平较高，纯合FH患者具有侵袭性动脉粥样硬化(血管狭窄和阻塞)和早期心脏病发作。这个过程在出生前就开始了，并且进展很快。它会影响冠状动脉、颈动脉、主动脉和主动脉瓣。

杂合FH(HeFH)通常用他汀类药物、胆汁酸螯合剂或其他降低胆固醇水平的降脂药物治疗，和/或提供遗传咨询。纯合FH(HoFH)通常对药物治疗没有足够的反应，可能需要其他治疗，包括LDL分离(用类似透析的方法去除LDL)、回肠旁路手术以显著降低其LDL水平，以及偶尔进行肝移植。一些药物最近被批准用于HoFH受试者。然而，这些药物只能降低LDL，并适度地减缓但不能阻止动脉粥样硬化的进一步发展。此外，已知这些药物具有显著的副作用。

胆固醇是由肝脏合成的，或者从饮食中获得。LDL负责将胆固醇从肝脏转移到身体不同部位的组织。然而，如果LDL聚集在动脉壁上，它会经历由身体化学过程释放的氧自由基引起的氧化，并与血管发生有害的相互作用。修饰的LDL导致免疫系统中的白细胞聚集在动脉壁上，形成一种叫做斑块的脂肪物质，损伤血管的细胞层。改性的氧化LDL还降低了一氧化氮的水平，一氧化氮负责放松血管，从而使血液自由流动。随着这一过程的继续，动脉壁慢慢收缩，导致动脉硬化，从而减少血流。斑块的逐渐积聚会导致冠状血管堵塞，最终导致心脏病发作。斑块的形成也可能发生在外周血管中，如腿部，这种情况被称为外周动脉疾病。

向大脑供血的血管也会出现阻塞，从而导致缺血性中风。这种阻塞的潜在条件是血管壁上脂肪沉积的发展。众所周知，美国18岁以上的男性和女性中至少有2.7％有中风史。随着年龄的增长，中风的患病率也越来越高。随着老龄化人口的增加，中风幸存者的患病率预计会增加，尤其是在老年妇女中。所有中风中有相当一部分(至少87％)本质上是缺血性的。

此外，已经表明高胆固醇血症和炎症是动脉粥样硬化发展的两个主要机制。阿尔茨海默病和动脉粥样硬化的血管风险因素之间有显著的重叠。已有暗示表明炎症与阿尔茨海默病的发病机制有关，提示胆固醇稳态异常也可能有一定作用。此外，动脉粥样硬化形成的许多促成因素也导致了阿尔茨海默病。具体来说，在细胞培养中，胆固醇水平的升高和降低分别促进和抑制了从淀粉样前体蛋白(APP)形成β淀粉样蛋白(Aβ)。因此，使用已证实对动脉粥样硬化过程有效的治疗方法可能是治疗阿尔茨海默病进展的一种方法。

另一种常见的心血管疾病是冠状动脉疾病(CAD)，也称为缺血性心脏病(IHD)，这种疾病是由于冠状动脉弹性内层内动脉粥样硬化(动脉硬化和变窄)的发展而发生的。根据2009年至2012年收集的统计数据，估计有1550万20岁以上的美国人患有CAD。在美国，20岁以上的成年人中CAD的总患病率为6.2％。

冠状动脉中血流的急剧减少可能导致部分心肌不能正常工作。这种情况被称为急性冠状动脉综合征(ACS)。保守估计，2010年因急性冠脉综合征出院的人数为625,000人。

与LDL相反，高血浆HDL水平是可取的，因为它们在“胆固醇逆向转运”中起主要作用，即过量的胆固醇从组织部位转移到肝脏，在肝脏中被清除。最佳总胆固醇水平为200mg/dl或以下，LDL胆固醇水平为160mg/dl或以下，HDL胆固醇水平男性为45mg/dl，女性为50mg/dl。推荐患有胆固醇升高、动脉粥样硬化或冠状动脉疾病病史的人保持低LDL水平。高水平的LDL增加了冠状动脉中的脂质含量，导致容易破裂的脂质填充斑块的形成。另一方面，HDL已显示出能降低脂质填充斑块中的脂质含量，降低破裂的可能性。在过去几年中，降低低密度脂蛋白(LDL)药物的临床试验已经明确证实，LDL的降低与30-45％的临床心血管疾病(CVD)事件减少相关。CVD事件包括发生在诸如HoFH、HeFH和外周动脉疾病等疾病中的事件。然而，尽管LDL水平降低，许多患者仍有心脏事件。低水平的HDL通常存在于CVD的高危人群中，流行病学研究已经确定HDL是调节CVD风险的独立危险因素。除了流行病学研究，其他证据表明提高HDL会降低CVD的风险。人们对通过饮食、药物或遗传操作改变血浆HDL水平越来越感兴趣，将其作为治疗CVD(包括HoFH、HeFH、缺血性中风、CAD、ACS和外周动脉疾病)和治疗阿尔茨海默病进展的潜在策略。

LDL的蛋白质成分，即载脂蛋白B(ApoB)及其产物，包含致动脉粥样硬化的成分。血浆LDL水平升高和HDL水平降低被认为是冠心病的主要原因。ApoB在LDL颗粒中浓度最高，而在HDL颗粒中不存在。HDL中含有载脂蛋白A-I(ApoA-I)和载脂蛋白A-II(ApoA-II)。其他载脂蛋白，如ApoC及其亚型(C-I,C-II和C-III)、ApoD和ApoE也存在于HDL中。在LDL颗粒中也观察到ApoC和ApoE。

已经报道了许多主要种类的HDL颗粒，包括HDL2b、HDL2a、HDL3a、HDL3b和HDL3。基于琼脂糖上的电泳迁移率，已将各种形式的HDL颗粒描述为两个主要群体，一个主要部分具有α-HDL迁移率，一个次要部分具有类似于VLDL的迁移率。后一部分被称为前βHDL，这些颗粒是诱导细胞胆固醇流出的最有效的HDL颗粒亚类。

HDL颗粒由ApoA-I、磷脂和胆固醇组成。前βHDL颗粒被认为是细胞游离胆固醇的第一受体，并且在最终将游离和酯化的胆固醇转移到α-HDL中是必需的。前βHDL颗粒可将胆固醇转化为α-HDL或转化为α-HDL。HDL将胆固醇转移到肝脏，在那里多余的胆固醇可以从体内排出。

HDL水平与动脉粥样硬化和冠状动脉疾病呈负相关。一旦携带胆固醇的α-HDL到达肝脏，α-HDL颗粒将胆固醇剥离，并将游离胆固醇转移到肝脏。α-HDL颗粒(除去胆固醇)随后转化为前βHDL颗粒并排出肝脏，然后肝脏在体内吸收额外的胆固醇并转化回α-HDL，从而重复该循环。因此，需要一种方法，以从这些不同的HDL颗粒(特别是α-HDL颗粒)中降低或去除胆固醇，以便它们可用于从细胞中去除额外的胆固醇。

高脂血症(或血液中异常高的脂质浓度)可以通过改变患者的饮食来治疗。然而，饮食作为一种主要的治疗模式需要患者、医生、营养学家、营养师和其他保健专业人员付出很大的努力，从而不希望地占用了保健专业人员的资源。这种疗法的另一个负面影响是它的成功并不完全依赖于饮食。相反，饮食疗法的成功取决于社会、心理、经济和行为因素的结合。因此，仅基于纠正患者饮食缺陷的治疗并不总是成功的。

在饮食改变不成功的情况下，药物疗法被用作辅助疗法。这种疗法包括使用市售的降血脂药物单独给药或与其他疗法联合给药，作为饮食控制的补充。这些药物被称为他汀类，包括洛伐他汀、普伐他汀、辛伐他汀、氟伐他汀、阿托伐他汀和西立伐他汀。他汀类药物对降低LDL水平特别有效，对降低甘油三酯也很有效，显然与其降低LDL的效果成正比。他汀类药物能提高HDL水平，但程度低于其他抗胆固醇药物。他汀类药物还增加一氧化氮，如上所述，在氧化LDL的存在下，一氧化氮减少。

胆汁酸树脂是另一种药物疗法，通过与胆汁酸结合而发挥作用，胆汁酸是一种由肝脏利用胆固醇作为主要制造成分之一而制成的物质。因为药物在消化道与胆汁酸结合，它们随粪便排出体外，而不是被身体吸收。因此，肝脏必须从循环中摄取更多的胆固醇来继续构建胆汁酸，导致LDL水平整体下降。

烟酸，或烟酸，也称为维生素B3，在降低甘油三酯水平和提高HDL水平方面比任何其他抗胆固醇药物都有效。烟酸还能降低LDL胆固醇。

当通常用于这些目的的其他药物(如烟酸)无效时，贝特酸衍生物或贝特类药物被用于降低甘油三酯水平和增加HDL。

普罗布考降低LDL胆固醇水平，然而，它也降低HDL水平。它通常用于导致高胆固醇水平的某些遗传疾病，或者用于其他降胆固醇药物无效或不能使用的情况。

PCSK9通过增加肝脏中LDL受体的细胞水平来降低LDL胆固醇水平。

降血脂药物在降低血脂方面取得了不同程度的成功；然而，没有一种降血脂药物能成功治疗所有类型的高脂血症。虽然一些降血脂药物已经相当成功，但医学界几乎没有发现降血脂药物导致动脉粥样硬化消退的确凿证据。此外，所有降血脂药物都有不良副作用。由于饮食控制、药物治疗和其他疗法缺乏成效，动脉粥样硬化仍然是世界许多地方的主要死亡原因。

新的治疗方法已经被用于降低药物和饮食治疗效果不佳的患者的血脂水平。例如，体外过程(如血浆分离和LDL分离)已被采用，并被证明能有效降低LDL。

血浆分离疗法或血浆交换疗法，包括用供体血浆或更常见的血浆蛋白组分替代患者的血浆。血浆分离是通过细胞分离器从血细胞中去除血浆的过程。分离器的工作原理是通过高速旋转血液，将细胞从液体中分离出来，或者是让血液通过具有小孔的膜，这样只有血液中的液体成分才能通过。细胞被送回接受治疗的人，而血浆被丢弃并被其他液体替代。

由于外源蛋白的引入和传染病的传播，这种治疗导致了并发症。此外，血浆分离具有非选择性去除所有血清脂蛋白(如VLDL、LDL和HDL)的缺点。此外，血浆分离会导致多种副作用，包括以发热、寒战和皮疹形式出现的过敏反应，甚至可能出现过度的过敏反应。

如上所述，去除HDL是不可取的，HDL是从肝脏和肠道分泌的新生的盘状颗粒，含有胆固醇和磷脂。HDL被认为在胆固醇逆向转运中起作用，胆固醇逆向转运是指过量的胆固醇从组织中被清除并转运到肝脏，以便在胆汁中再利用或处置的过程。

与血浆分离法不同，LDL分离法在保留HDL的同时，选择性地去除含脂蛋白的ApoB，如LDL。已经开发了几种LDL分离方法。这些技术包括让LDL在肝素-琼脂糖珠中的吸收，固定化LDL抗体的使用，固定化硫酸葡聚糖的级联过滤吸收，以及在肝素存在下低pH下的LDL沉淀。上述每种方法都可以有效去除LDL。然而，这种治疗方法也有缺点，包括无法积极影响HDL或导致代谢改变，从而增强动脉粥样硬化和其他心血管疾病。LDL分离法，顾名思义，只是治疗患有严重高脂血症的患者的LDL。

在纯合家族性高胆固醇血症、杂合家族性高胆固醇血症和获得性高胆固醇血症患者中实现血浆胆固醇降低的另一种方法是体外脂质去除过程，称为胆固醇分离。在胆固醇分离术中，从患者体内抽取血液，将血浆与血液分离，并将血浆与溶剂混合物混合。溶剂混合物从血浆中提取脂质。此后，去脂血浆与患者的血细胞重新结合，并返回患者体内。然而，使用这种方法会导致LDL颗粒的改变，从而改变的LDL颗粒会导致心脏病的加重。同时，该过程还导致HDL颗粒进一步去脂。

转让给本说明书申请人的美国专利号7,361,739；7,375,191；7,393,826；8,030,281；8,048,015；8,268,787；和8,637,460，其整体通过引用并入于此，都描述了“用于产生至少一种HDL衍生物而基本上不影响LDL的系统、装置和方法。HDL的这些衍生物是具有降低的脂质含量(特别是降低的胆固醇含量)的颗粒。这些颗粒具有结合胆固醇的能力，给患者施用可增强细胞胆固醇流出并降低细胞、组织、器官和血管中的胆固醇水平。”

转让给本说明书申请人的美国专利号7,375,191，其整体通过引用并入于此，描述了“一种组合物，其包含基本上未改性的LDL颗粒和HDL颗粒的颗粒衍生物，所述颗粒衍生物包含脂质、载脂蛋白A-1和载脂蛋白C-III、载脂蛋白D或载脂蛋白E中的至少一种，其中脂质包含磷脂，其中所述组合物通过体外方法形成，所述体外方法包括将包含低密度脂蛋白颗粒和高密度脂蛋白颗粒的生物流体暴露于脂质去除剂，其中与生物流体暴露于脂质去除剂之前的生物流体中的低密度脂蛋白颗粒相比，基本上未改性的低密度脂蛋白颗粒基本上未改性，并且其中所述高密度脂蛋白颗粒的颗粒衍生物的磷脂或胆固醇中的至少一种的含量低于在所述生物流体暴露于所述脂质去除剂之前的生物流体中的高密度脂蛋白颗粒的含量。”

转让给本说明书申请人的美国专利号7,361,739，其整体通过引用并入于此，描述了“一种组合物，其包含HDL颗粒的颗粒衍生物和基本上未受影响的LDL颗粒，该颗粒衍生物包含含有磷脂的脂双层和含有载脂蛋白A-1和载脂蛋白A-2以及载脂蛋白C-III、载脂蛋白D或载脂蛋白E中至少一种的蛋白质壳，其中所述颗粒衍生物的磷脂或胆固醇中至少一种的含量低于所述HDL颗粒，并且其中所述基本未受影响的LDL颗粒中磷脂或胆固醇中至少一种的含量分别与LDL颗粒中磷脂或胆固醇中至少一种的含量基本相似；并且其中所述组合物是体外获得的。”

转让给本说明书申请人的美国专利号7,393,826，其整体通过引用并入于此，描述了“一种选择性去脂生物流体，其包含HDL颗粒的颗粒衍生物和与LDL颗粒相比基本上未改性的LDL颗粒，其中所述选择性去脂生物流体通过体外选择性去脂过程形成，所述体外选择性去脂过程包括将包含所述HDL颗粒和所述LDL颗粒的生物流体暴露于脂质去除剂的步骤，其中所述HDL颗粒的颗粒衍生物包含脂质双层，所述脂质双层包含磷脂和包含载脂蛋白A-1、载脂蛋白A-2和载脂蛋白C-III、载脂蛋白D或载脂蛋白E中的至少一种的蛋白质壳，并且其中所述HDL颗粒衍生物的胆固醇含量低于所述HDL颗粒的胆固醇含量。”

转让给本说明书申请人的美国专利号8,030,281，其整体通过引用并入于此，描述了“一种制备至少一种形式的高密度脂蛋白的颗粒衍生物的方法，其中所述颗粒衍生物包含蛋白壳和脂质，该方法包括以下步骤:a.将患者连接到用于抽血的装置上；b.从患者体内抽取含有血细胞的血液；c.从血液中分离血细胞以产生含有高密度脂蛋白和低密度脂蛋白的血液部分；d.从血液组分中分离低密度脂蛋白；e.将血液部分与溶剂混合，该溶剂除去与高密度脂蛋白相关的脂质，以产生脂质、溶剂和颗粒衍生物的混合物；和f.从脂质和溶剂中分离颗粒衍生物，其中颗粒衍生物包含载脂蛋白A1和磷脂。”

转让给本说明书申请人的美国专利号8,048,015，其整体通过引用并入于此，描述了“一种改变流体中蛋白质分布的方法，其中蛋白质分布具有第一状态，第一状态具有αHDL和前β高密度脂蛋白，该方法包括以下步骤:将流体暴露于脂质去除剂，其中暴露将蛋白质分布从第一状态改变为第二状态，第二状态具有相对于第一状态增加的前β高密度脂蛋白浓度；以及从流体中除去脂质去除剂，其中脂质去除剂包括七氟醚。”

转让给本说明书申请人的美国专利号8,268,787，其整体通过引用并入于此，描述了“一种用于增强患者体内细胞胆固醇流出的方法，包括给患者施用包含至少一种形式的高密度脂蛋白的颗粒衍生物的组合物，其中颗粒衍生物包含蛋白壳和脂质，并且通过包括以下步骤的方法获得:a.将患者连接到用于抽血的装置；b.从患者体内抽取含有血细胞的血液；c.从血液中分离血细胞，以产生含有高密度脂蛋白和低密度脂蛋白的血液部分；d.从血液组分中分离低密度脂蛋白；e.将血液部分与溶剂混合，该溶剂除去与高密度脂蛋白相关的脂质，以产生脂质、溶剂和颗粒衍生物的混合物；和f.从脂质和溶剂中分离颗粒衍生物，其中颗粒衍生物包含载脂蛋白A1和磷脂，并且其中颗粒衍生物与没有溶剂处理的高密度脂蛋白颗粒相比具有降低的脂质含量。”

转让给本说明书申请人的美国专利号8,637,460，其整体通过引用并入于此，描述了“一种改变流体中蛋白质分布的方法，其中蛋白质分布具有第一状态，第一状态具有αHDL和前βHDL，该方法包括以下步骤:将流体暴露于脂质去除剂，其中暴露将蛋白质分布从第一状态改变为第二状态，第二状态具有相对于第一状态增加的前βHDL浓度；以及从流体中去除脂质去除剂，其中脂质去除剂包括七氟烷与正丁醇、己醇、乙醇、异氟烷、二异丙醚或三氟乙烷中的至少一种的组合。”

此外，转让给本说明书申请人的美国专利申请号16/003,926和15/876,808也在此全文引入作为参考。

剧烈的多阶段溶剂暴露和提取有几个缺点。可能难以从去脂血浆中除去足够量的溶剂以便将去脂血浆安全地返回给患者。还需要一种系统和方法来处理血浆和溶剂混合物，并因此获得可提供给慢性疾病患者的去脂血浆。

还需要提供简单且改进的灌注和废物管理过程的系统和方法。更具体地说，需要一种能够分别处理溶剂废物和灌注废物的系统和方法，从而可以适当地处理和处置废物流。

发明内容

结合系统、工具和方法描述和说明了以下实施例和其方面，这些实施例和方面是示例性的和说明性的，而不是对范围的限制。

本说明书公开了一种灌注血浆处理系统的方法，该血浆处理系统包括至少第一流体流动路径、第二流体流动路径、第三流体流动路径和第四流体流动路径，该方法包括:冲洗第一流体回路，其中第一流体回路由第一流体源、位于第一流体源和第一流体流动路径之间的第一阀，位于第一流体流动路径和第二流体流动路径之间的第二阀，位于第二流体流动路径和第三流体流动路径之间的第一泵，以及与第三流体流动路径流体连通的第一废物容器；关闭第二阀，从而防止流体流动到第二流体流动路径、第三流体流动路径和第一废物容器；关闭第一阀，从而防止第一流体从第一流体源流动到第一流体流动路径；打开第三阀，其中第三阀位于第一流体流动路径和第四流体流动路径之间；打开第四阀，其中第四阀位于第二流体源和第一流体流动路径之间；以及打开第二阀，从而使流体能够流动到第二流体流动路径、第三流体流动路径和第一废物容器。

可选地，第一流体是盐水。

可选地，第二流体是盐水。

可选地，第一流体回路不与血浆源、溶剂源或输出血浆容器流体连通。

可选地，血浆处理系统还包括沿着第二流体流动路径定位的连接器管。可选地，该方法还包括，在打开第二阀之后，夹紧第二流体流动路径并移除连接器管。可选地，该方法还包括，在移除连接器管之后，插入溶剂提取设备来代替移除的连接器管。可选地，溶剂提取设备是炭柱。

可选地，血浆处理系统还包括位于第三流体流动路径和第一废物容器之间的第五阀。

可选地，第四流体流动路径与分离器流体连通。

本说明书还公开了一种灌注血浆处理系统的方法，该血浆处理系统包括至少第一流体流动路径、第二流体流动路径、第三流体流动路径和第四流体流动路径，该方法包括:冲洗第一流体回路，其中第一流体回路由第一流体源、位于第一流体源和第一流体流动路径之间的第一阀，位于第一流体流动路径和第二流体流动路径之间的第二阀，位于第二流体流动路径和第三流体流动路径之间的第一泵，以及与第三流体流动路径流体连通的第一废物容器；以及冲洗第二流体回路，其中第二流体回路由第二流体源、第三阀和第四阀限定，其中第三阀位于第一流体流动路径和第四流体流动路径之间，其中第四阀位于第二流体源和第一流体流动路径之间，通过关闭第二阀，从而防止流体流动到第二流体流动路径，第三流体流动路径和第一废物容器，关闭第一阀，从而防止第一流体从第一流体源流动到第一流体流动路径，打开第三阀，并打开第四阀。

可选地，第一流体是盐水，第二流体是盐水。

可选地，第一流体回路不与血浆源、溶剂源或输出血浆容器流体连通。

可选地，血浆处理系统还包括沿着第二流体流动路径定位的连接器管。

可选地，该方法还包括，在关闭第二阀之后，等待一段时间，然后打开第二阀，从而使流体能够流动到第二流体流动路径、第三流体流动路径和第一废物容器。

可选地，该方法还包括，在打开第二阀之后，夹紧第二流体流动路径并移除连接器管。可选地，该方法还包括，在移除连接器管之后，插入溶剂提取设备来代替移除的连接器管。可选地，溶剂提取设备是炭柱。

可选地，血浆处理系统还包括位于第三流体流动路径和第一废物容器之间的第五阀。

可选地，第四流体流动路径与分离器流体连通。

本说明书还公开了一种使用用溶剂处理血浆的装置来处理血浆的方法，该方法包括:配置该装置以分离溶剂废物和灌注废物；用灌注流体对所述装置进行灌注，所述灌注导致灌注废物，其中所述灌注废物被收集在被配置为收集灌注废物的容器中；在装置内安装溶剂提取设备；用所述溶剂提取设备灌注所述装置，所述灌注导致灌注废物，其中所述灌注废物被收集在被配置为收集灌注废物的容器中；将血浆和溶剂引入混合设备；混合血浆和溶剂；分离所述血浆和所述溶剂，其中所述溶剂从所述血浆中被移除到被配置为收集溶剂废物的容器中；以及通过将分离的血浆输送通过溶剂提取设备从血浆中提取剩余的溶剂。

可选地，溶剂是正丁醇、乙酸乙酯、二氯甲烷、氯仿、异氟醚、七氟醚(1,1,1,3,3,3-六氟-2-(氟甲氧基)丙烷-d3)、全氟环己烷、三氟乙烷和环氟己醇中的至少一种或多种的组合。

可选地，所述溶剂是脂质去除剂，其去除脂质以产生脂质、脂质去除剂、修饰的高密度脂蛋白和低密度脂蛋白的混合物，其中所述修饰的高密度脂蛋白是去脂的高密度脂蛋白。

可选地，分离血浆和溶剂包括从脂质和脂质去除剂中分离修饰的高密度脂蛋白和低密度脂蛋白。

可选地，分离血浆和溶剂的步骤包括使用重力。

可选地，配置该装置以分离溶剂废物和灌注废物包括配置第一废物容器，以收集溶剂废物和配置与第一废物容器分离的第二废物容器，以收集灌注废物。

可选地，用灌注流体对该装置进行灌注还包括将灌注连接器管连接在该装置中，其中灌注连接器管由溶剂提取设备代替。

本说明书还公开了一种使用装置来改变流体中蛋白质分布的方法，其中该方法包括:用灌注流体对该设备进行灌注，该灌注导致灌注废物，其中该灌注废物被收集在被配置为收集灌注废物的第二废物容器中；在装置内安装溶剂提取设备；用溶剂提取设备对该装置进行灌注，该灌注导致灌注废物，其中该灌注废物被收集在第二容器中；将血浆输入第一流体容器；打开第一阀以将流体从第一流体容器引导至混合设备；将溶剂输入第二流体容器中；打开第二阀以将流体从第二流体容器引导至混合设备；在混合器中将血浆和溶剂混合第一预定时间段；在第一预定时间段之后，打开第三阀以将血浆和溶剂混合物引导至漏斗形袋分离器；在第二预定时间段内分离分离器中的血浆和溶剂；在所述第二预定时间段之后，打开第四阀，以将分离的溶剂从所述分离器流入被配置为收集溶剂废物的第一废物容器；打开第五阀以将分离的血浆从分离器流入溶剂提取设备；关闭第六阀以阻止分离的血浆从溶剂提取设备流入第二废物容器；以及打开第七阀，以将来自溶剂提取设备的分离的血浆流导入被配置为收集分离的血浆的第三流体容器。

可选地，打开第三阀以将血浆和溶剂混合物导向漏斗形袋分离器会导致血浆和溶剂混合物的重力导向流动。

可选地，该方法还包括泵送灌注流体以将灌注流体的流动引向第二容器，并且泵送分离的血浆，以将分离的血浆的流动引向溶剂提取设备和第三流体容器。

可选地，打开第四阀以引导分离的溶剂从分离器流出包括引导该流通过分离器的锥形底部。

可选地，溶剂提取设备是炭柱。

本说明书还公开了一种用于在混合设备中混合血浆和溶剂以改变血浆中的蛋白质分布的方法，该方法包括:将第一体积的血浆引入到混合设备中，其中所述混合设备包括混合袋、混合器和位于混合器上方用于放置所述混合袋的平台中的至少一个；将第二体积的溶剂引入混合设备；以及在混合设备中混合第一体积的血浆和第二体积的溶剂，其中混合设备具有一组特征；和，改变第一体积、第二体积、血浆、溶剂、混合设备和混合设备的一组特征中的至少一个，以改变血浆中蛋白质分布的改性程度。

可选地，改变混合设备包括使用混合器，该混合器是轨道混合器、涡流混合器、旋转台混合器和盘绕管混合器中的一种。

可选地，改变混合设备包括改变施加到混合器的能量的量。

可选地，改变混合设备包括改变混合袋的形状。

可选地，改变混合设备包括改变平台所处的角度。

可选地，改变混合设备包括改变混合器的操作速度。

可选地，混合的持续时间是变化的。

可选地，改变第一体积和第二体积包括改变第一体积与第二体积的比例。

可选地，改变血浆包括选择人血浆、牛血浆、正常血浆和血脂IV血浆中的一种。

可选地，溶剂组分的比例是变化的。

可选地，改变血浆与溶剂的比例。

将在下面提供的附图和详细描述中更深入地描述本说明书的前述和其他实施例。

附图说明

当结合附图考虑时，通过参考下面的详细描述，本发明的这些和其他特征和优点将会被更好地理解，其中：

图1是现有技术系统的示意图，该系统包括根据本说明书的一些实施例使用的多个部件，以实现这里公开的过程；

图2是示出根据本说明书的一些实施例，使用图1的系统治疗心血管疾病的示例性过程的流程图；

图3A是显示了根据本说明书的一些实施例的图2所示过程实施例的系统示意图；

图3B显示了根据本说明书的一些实施例的图2所示过程实施例的系统示意图；

图3C显示了根据本说明书的一些实施例的图2所示过程实施例的系统示意图；

图3D显示了根据本说明书的一些实施例的图2所示过程实施例的系统示意图；

图3E显示了根据本说明书的一些实施例的图2所示过程实施例的系统示意图；

图3F显示了根据本说明书的一些实施例的图2所示过程实施例的系统示意图；

图3G显示了根据本说明书的一些实施例的图2所示过程实施例的系统示意图；

图3H显示了根据本说明书的一些实施例的图2所示过程实施例的系统示意图；

图3I显示了根据本说明书的一些实施例的图2所示过程实施例的系统示意图；

图3J显示了根据本说明书的一些实施例的图2所示过程实施例的系统示意图；

图3K显示了根据本说明书的一些实施例的图2所示过程实施例的系统示意图；

图3L显示了根据本说明书的一些实施例的图2所示过程实施例的系统示意图；

图3M显示了根据本说明书的一些实施例的图2所示过程实施例的系统示意图；

图3N显示了根据本说明书的一些实施例的图2所示过程实施例的系统示意图；

图3O显示了根据本说明书的一些实施例的图2所示过程实施例的系统示意图；

图4是示出了根据本说明书实施各种实施例所涉及的不同化学和机械参数的变化对脂质减少的影响的表；

图5是列出影响去脂过程和结果的另一组示例性变量的表；

图6是提供另一组示例性变量的表，该组变量可用于使用不同溶剂和不同分离方法的正常血浆和血脂IV血浆；

图7示出了根据在图3I的上下文中描述的实施例的示例性混合设备；

图8A示出了根据本说明书的一些实施例的用于在系统内定位混合设备的摇动器角支架的侧视图；

图8B示出了根据本说明书的一些实施例的用于将混合设备定位在系统内的摇动器角支架的另一个侧视图；和

图8C示出了根据本说明书的一些实施例的用于将混合设备定位在系统内的摇动器角支架的透视图。

具体实施方式

在一些实施例中，本说明书涉及用于从主要来源于患者血浆的α-高密度脂蛋白(α-HDL)颗粒中去除脂质的系统、装置和方法，从而产生具有降低的脂质含量、特别是降低的胆固醇含量的改性HDL颗粒(也称为去脂HDL)。本说明书的实施例产生了这些具有降低的脂质含量的改性HDL颗粒，而没有实质上改变LDL颗粒。本说明书的实施例修改了原始α-HDL颗粒(存在于去脂血浆中)，以产生相对于原始HDL具有增加的前βHDL浓度的改性HDL颗粒。将经改性HDL与前βHDL的浓缩溶液一起给予患者，以增强细胞胆固醇流出并治疗心血管疾病和/或其他脂质相关疾病。

本说明书的治疗方法使得本说明书的方法和系统在治疗心血管疾病(包括纯合家族性高胆固醇血症(HoFH)、杂合家族性高胆固醇血症(HeFH)、缺血性中风、冠状动脉疾病(CAD)、急性冠状动脉综合征(ACS)、外周动脉疾病(PAD)、肾动脉狭窄(RAS)以及治疗阿尔茨海默病的进展方面更加有效。

本说明书的实施例提供了实现上述目标的系统和方法。提供了系统和方法，其中血浆和溶剂(一种或多种)以精确的量和体积比被引入到特别设计的混合袋中。然后将溶剂和血浆以轨道方式(orbital fashion)混合规定的一段时间，导致去脂。然后将混合物排入分离袋。将每个批次混合并排入分离袋，直到输入的血浆完全处理完毕。当分离袋达到容量时，多余的溶剂被排到溶剂废物袋中。

分离袋中的经计时(timed)悬浮液将血浆和溶剂分离成不同的部分(fraction)，因此溶剂可以排入溶剂废物袋。然而，一些溶剂仍然溶解在血浆中。通过使血浆经过专门设计的炭柱，这种残留的溶剂基本上被除去。输出血浆含有被选择性去脂的HDL，而LDL基本不变或未去脂。

本说明书针对多个实施例。提供以下公开是为了使本领域普通技术人员能够实践本发明。本说明书中使用的语言不应被解释为对任何一个具体实施例的一般否定，或者用于将权利要求限制在其中使用的术语的含义之外。在不脱离本发明的精神和范围的情况下，这里定义的一般原理可以应用于其他实施例和应用。此外，所使用的术语和措辞是为了描述示例性实施例的目的，不应被认为是限制性的。因此，本发明将被赋予最宽的范围，包括与所公开的原理和特征一致的许多替代、修改和等同物。为了清楚起见，没有详细描述与本发明相关的技术领域中已知的技术材料相关的细节，以免不必要地模糊本发明。在本申请的说明书和权利要求书中，词语“包括”、“包含”和“具有”中的每一个及其形式不一定限于与这些词语相关联的列表中的成员。

这里应该注意的是，与特定实施例相关联描述的任何特征或部件可以与任何其他实施例一起使用和实现，除非另外明确指出。

术语“流体”可以被定义为来自动物或人类的包含脂质或含脂质颗粒的流体、来自培养组织和细胞的包含脂质的流体、以及与含脂质细胞混合的流体。为了本发明的目的，降低流体中脂质的量包括：降低血浆中的脂质和血浆中包含的颗粒，包括但不限于HDL颗粒。流体包括但不限于:生物流体；例如血液、血浆、血清、淋巴液、脑脊液、腹膜液、胸膜液、心包液、生殖系统的各种液体，包括但不限于精液、射精液、卵泡液和羊水；细胞培养试剂，如正常血清、胎牛血清或来自任何动物或人的血清；和免疫试剂，例如来自培养组织和细胞的抗体和细胞因子的各种制剂，与含脂质细胞混合的流体，和含有含脂质生物体的流体，例如含有含脂质生物体的盐溶液。用本发明的方法处理的优选流体是血浆。图中管道段上的箭头表示流体流动或流体运动，而没有箭头表示没有流体流动或运动。图中管道段内的图案表示管内的流体，而没有图案表示管道段内没有流体。

术语“脂质”可以被定义为人类或动物中存在的一组脂肪或脂肪样物质中的任何一种或多种。脂肪或脂肪样物质的特征是它们在水中不溶，在有机溶剂中可溶。术语“脂质”是本领域普通技术人员已知的，包括但不限于复合脂质、简单脂质、甘油三酯、脂肪酸、甘油磷脂(磷脂)、真脂肪如脂肪酸酯、甘油、脑苷脂、蜡和甾醇如胆固醇和麦角甾醇。

术语“提取溶剂”可以被定义为用于从流体或流体中的颗粒提取脂质的一种或多种溶剂。这种溶剂进入流体并保留在流体中，直到被其他子系统去除。合适的提取溶剂包括提取或溶解脂质的溶剂，包括但不限于酚、烃、胺、醚、酯、醇、卤代烃、卤代烃及其组合。合适的萃取溶剂的例子是醚、酯、醇、卤代烃或卤代烃，包括但不限于二异丙醚(DIPE)(也称为异丙醚)，二乙醚(DEE)(也称为乙醚)，低级醇如丁醇(尤其是正丁醇)、乙酸乙酯、二氯甲烷、氯仿、异氟烷、七氟醚(1,1,1,3,3,3-六氟-2-(氟甲氧基)丙烷-d3)、全氟环己烷、三氟乙烷、环氟己醇及其组合。

术语“患者”是指动物和人，它们可以是用本发明的方法治疗的流体源，也可以是HDL颗粒衍生物和/或脂质含量降低的血浆的接受者。

术语“HDL颗粒”包括基于多种方法定义的几种类型的颗粒，例如那些测量电荷、密度、大小和免疫亲和力的方法，包括但不限于电泳迁移率、超速离心、免疫反应性和本领域普通技术人员已知的其他方法。这种HDL颗粒包括但不限于以下:α-HDL、前β-HDL(包括前β1HDL、前β2HDL和前β3HDL)、HDL2(包括HDL2a和HDL2b)、HDL3、VHDL、LpA-I、LpA-II、LpA-I/LpA-II(参见Barrans等人的Biochemica Biophysica Acta 1300；73-85,1996)。因此，实施本发明的方法产生了改性的HDL颗粒。HDL颗粒的这些改性衍生物可以以多种方式进行改性，包括但不限于以下一种或多种代谢和/或物理化学性质的改变(参见Barrans等人的Biochemica Biophysica Acta 1300；73-85,1996)；分子量(kDa)；电荷；直径；形状；密度；水合密度；浮选特性；胆固醇含量；游离胆固醇含量；酯化胆固醇的含量；游离胆固醇与磷脂的摩尔比；免疫亲和性；下列一种或多种酶或蛋白质的含量、活性或螺旋度:Apo-AI、Apo-AII、ApoD、ApoE、ApoJ、ApoA-IV、胆固醇酯转移蛋白(CETP)、卵磷脂；胆固醇酰基转移酶(LCAT)；胆固醇结合的能力和/或速率，胆固醇转运的能力和/或速率。

术语“修饰的HDL”和“去脂的HDL”可以互换使用，且指的是降低血脂的血液制品，特别是具有降低的脂质含量的HDL，一旦去脂过程完成，其可以被包含在所得血浆中。类似地，术语“处理过的血浆”指的是一旦进行了去脂处理后得到的血浆。

图1示出了用于实现本说明书的方法的示例性现有技术系统及其部件。该图描绘了定义HDL改性系统100的元件的示例性基本部件流程图。系统100的部件的实施例在从患者或另一个人(供体)获得血液部分之后被利用。从血液中分离出的血浆被放入无菌袋中，送到系统100进行进一步处理。可以使用已知的血浆分离装置从血液中分离血浆。可以使用标准分离技术将患者的血浆收集到无菌袋中。血浆然后以流体输入的形式被带到系统100，用于进一步处理。在一些实施例中，系统100在任何时候都不连接到患者，并且是用于对血浆去脂的分立的单独系统。患者的血浆由系统100处理，并被带回患者的位置，以再次注入患者体内。在替代实施例中，该系统可以是连接到患者的连续流动系统，其中血浆去除和去脂都在体外平行系统中进行，并且去脂的血浆产品返回到患者。

提供流体输入部105(包含血浆)，并通过管道连接到混合设备120。提供溶剂输入部110，并且也通过管道连接到混合设备120。在一些实施例中，阀115、116分别用于控制来自流体输入端105的流体和来自溶剂输入端110的溶剂的流量。应当理解，流体输入部105包含任何具有HDL颗粒的流体，包括具有LDL颗粒或没有LDL颗粒的血浆，如上所述。还应当理解，溶剂输入部110可以包括单一溶剂、溶剂混合物或在溶剂输入部110处混合的多种不同溶剂。虽然被描绘为单个溶剂容器，但是溶剂输入部110可以包括多个独立的溶剂容器。随后讨论可以使用的溶剂类型的实施例。

混合器120将来自流体输入部105的流体和来自溶剂输入部110的溶剂混合，以产生流体-溶剂混合物。在一些实施例中，混合器120能够以多个批次，例如1、2、3或更多批次，使用具有输入流体和输入溶剂的摇动袋混合方法。在替代实施例中，利用了其他已知的混合方法。一旦形成，流体-溶剂混合物通过管道并由至少一个阀115a控制而被引导至分离器125。在一实施例中，分离器125能够通过漏斗形袋中的重力分离进行大量溶剂分离。

在分离器125中，流体-溶剂混合物分离成第一层和第二层。第一层包括已经从HDL颗粒中去除的溶剂和脂质的混合物。典型地，溶剂比血浆重，因此溶剂沉淀在分离器125的底部，而去脂的血浆在顶部。在一些实施例中，溶剂的密度/比重大约比血浆流体的大1.5倍。在一些实施例中，分离器125是圆锥形或V形的。一旦溶剂沉淀在底部，它可以容易地从分离器125中排出，同时保留含有HDL颗粒的血浆流体。第一层通过阀115b输送到第一废物容器135。第二层包括残留溶剂、改性HDL颗粒和输入流体的其他元素的混合物。本领域普通技术人员将理解，第一层和第二层的组成将根据输入流体的性质而不同。一旦第一层和第二层在分离器125中分离，第二层通过管道输送到溶剂提取设备140。在一实施例中，压力传感器(未示出)和阀130位于流动流中，以控制第二层到溶剂提取设备140的流动。

可以使用从流体输入部105、110和分离器125的重量确定中导出的质量平衡计算来对阀115、116的打开和关闭进行计时，这种打开和关闭实现流体能够从输入容器105、110的流动。例如，在输入物质(流体和溶剂)与分离器125中的物质基本平衡并且经过足够长的时间以允许第一层和第二层之间的分离之后，分离器125和第一废物容器135之间的阀115b以及分离器125和溶剂提取设备140之间的阀130打开。根据所使用的溶剂，以及因此根据哪一层沉淀到分离器125的底部，打开分离器125和第一废物容器135之间的阀115b或者打开分离器125和溶剂提取设备140之间的阀130。本领域普通技术人员将理解，打开的时机取决于第一层和第二层中有多少流体，并且将进一步理解，优选应使分离器125和第一废物容器135之间的阀115b保持打开足够长的时间，以移除所有的第一层和一些第二层，从而确保尽可能多的溶剂已经从被送至溶剂提取设备140的流体中移除。

在一些实施例中，可通过一个或多个输入端160使用输液级流体(“IGF”)，所述输入端160与从分离器125通向溶剂提取设备140的流体路径121流体连通，以用于灌注。在一实施例中，盐水被用作至少一个输入部160中的输液级灌注流体。在一实施例中，使用0.9％的氯化钠(盐水)。在其他实施例中，葡萄糖可以被用作任何一个输入部160中的输液级灌注流体。

多个阀115c和115d也分别并入在流动流中，该流动流是从葡萄糖输入部155和盐水输入部160分别去往用于提供从分离器125到溶剂提取设备140的流动路径121的管道。诸如盐水和/或葡萄糖这样的输液级流体被并入到本说明书的实施例中，以便在系统运行之前灌注溶剂提取设备140。在一些实施例中，盐水用于灌注大多数流体连通管线和溶剂提取设备140。如果不需要灌注，则不使用输液级流体输入。如果不需要这种灌注，则不需要葡萄糖和盐水输入。在一实施例中，在第二废物容器165和输出容器145之间的管线中不需要灌注。此外，本领域普通技术人员将理解，如果溶剂提取设备140需要，则葡萄糖和盐水输入可以用其他灌注物代替。

在一些实施例中，溶剂提取设备140是木炭柱，其被设计成去除在溶剂输入部110中使用的特定溶剂。示例性溶剂提取设备140包括但不限于Asahi Hemosorber^TM炭柱或Baxter/Gambro Adsorba^TM300C炭柱或用于血液血红蛋白灌注过程的任何其他炭柱。在一些实施例中，应该注意的是，如果木炭柱用葡萄糖被预先灌注，则它将限制从血浆中除去的葡萄糖的量，因为灌注剂中的游离葡萄糖将结合到木炭柱中的葡萄糖位点，限制其吸收更多葡萄糖的能力。泵150用于将第二层从分离器125移动通过溶剂提取设备140，并通过U形结构移动到输出容器145。在一些实施例中，泵150是旋转蠕动泵，例如Masterflex Model77201-62。

第一层被引导至废物容器135，废物容器135通过管道和至少一个阀115b与分离器125流体连通。此外，其他废物(如果产生)可以从连接溶剂提取设备140和输出容器145的流体路径引导至第二废物容器165。可选地，在一实施例中，阀115f包括在从溶剂提取设备140到输出容器145的路径中。可选地，在一实施例中，阀115g包括在从溶剂提取设备140到第二废物容器165的路径中。

在本说明书的一实施例中，只要可行，就使用重力来让流体移动通过多个部件中的每一个。例如，重力用于将输入血浆105和输入溶剂110排到混合器120中。在混合器120包括摇动袋并且分离器125包括漏斗袋的情况下，流体从摇动袋移动到漏斗袋，并且随后，如果合适的话，利用重力移动到第一废物容器135。

如本文所述，用于包括袋和管道在内的任何设备部件的合适材料包括生物相容的、被批准用于涉及与内部体液接触的医疗应用的材料，并且符合U.S.PVI or ISO 10993标准。此外，在至少一次使用过程中，材料基本上不会因例如暴露于本发明中使用的溶剂而降解。这些材料可通过辐射、蒸汽或环氧乙烷(EtO)消毒而被消毒。这种合适的材料能够使用常规工艺形成物体，例如但不限于挤出、注射成型等。满足这些要求的材料包括但不限于尼龙、聚丙烯、聚碳酸酯、丙烯酸、聚砜、聚偏二氟乙烯(PVDF)、含氟弹性体(如VITON(可从DuPont Dow Elastomers L.L.C获得))、热塑性弹性体(如SANTOPRENE(可从Monsanto获得))、聚氨酯、聚氯乙烯(PVC)、聚四氟乙烯(PTFE)、聚苯醚(PFE)、全氟烷氧基共聚物((PFA)，其可从E.I.du Pont de Nemours and Company获得)及其组合。

阀115、115a、115b、115c、115d、115e、115f、115g、116和在每个实施例中使用的任何其他阀可以包括但不限于夹管阀、截止阀、球阀、闸阀或其他传统阀。在一些实施例中，阀是闭塞阀，例如Acro Associates'Model 955阀。然而，本说明书不限于具有特定样式的阀。此外，根据本说明书的实施例描述的每个系统的部件可以物理地联接在一起，或者使用导管联接在一起，导管可以由柔性或刚性管、管道或本领域普通技术人员已知的其他这样的装置组成

在图1中未示出的额外实施例中，输出容器145中的输出流体经受溶剂检测系统或脂质去除剂检测系统作用，以确定输出流体中是否存在任何溶剂或其他不期望的成分。在一些实施例中，溶剂传感器仅在连续流动系统中使用。在一实施例中，输出流体受到传感器的作用，该传感器能够确定引入到溶剂输入中的溶剂的浓度，例如正丁醇或二异丙醚。在一些实施例中，传感器能够实时提供这样的浓度信息，而不必将输出流体或顶部空间中的空气的样本物理地传输到远程设备。然后将所得的经分离改性HDL颗粒引入患者的血流中。

在一实施例中，分子印迹聚合物技术用于实现表面声波传感器。表面声波传感器通过其表面与周围环境的某种相互作用接收输入，并产生由传感器基板的压电特性产生的电响应。为了实现相互作用，使用了分子印迹聚合物技术。分子印迹聚合物是塑料，其被设计为识别复杂生物样品中的目标分子，如药物、毒素或环境污染物。分子印迹技术是通过一种或多种功能单体与过量的交联单体在目标模板分子的存在下进行聚合而实现的，所述目标模板分子具有与待识别的目标分子(即目标溶剂)相似的结构。

使用分子印迹聚合物技术来实现表面声波传感器可以对目标溶剂的浓度更加特异，并且能够将这种目标溶剂与其他可能的干扰物区分开来。因此，可能与目标溶剂具有相似结构和/或性质的可接受干扰物的存在不会妨碍传感器准确报告现有的各自溶剂浓度。

或者，如果输入溶剂包括某些溶剂，如正丁醇，电化学氧化可用于测量溶剂浓度。电化学测量有几个优点。它们简单、灵敏、快速，并且具有宽的动态范围。仪器简单，不受湿度影响。在一个实施例中，使用循环伏安法在铂电极上氧化该目标溶剂，例如正丁醇。该技术所基于的是：在监测电流的同时，以预定的扫描速率在正向和反向改变工作电极上的施加电势。可以执行一个完整周期、一个部分周期或一系列周期。尽管铂是优选的电极材料，但是也可以使用其他电极，例如金、银、铱或石墨。尽管使用了循环伏安技术，但其他脉冲技术(如差分脉冲伏安法或方波伏安法)也可以提高测量的速度和灵敏度。

本说明书的实施例明确覆盖自动采样和测量、检测和分析输出流体或输出流体上方的顶部空间的任何和所有形式。例如，这种自动检测可以通过集成微型气相色谱(GC)测量设备来实现，该设备自动对输出容器中的空气进行采样，将其传输到针对去脂过程中使用的特定溶剂而优化的GC设备，并使用已知的GC技术来分析样品中溶剂的存在。

现在将在下面详细描述图1的系统部件100的操作方法。图2是示出根据本说明书的一些实施例的用于分离经改性HDL的示例性过程的流程图。图2的上下文中描述的方法可以使用图1的上下文中描述的系统部件100来实现。在202，一旦袋和管道组连接就位，就开始血浆去脂过程，如图1所示。在204，第一灌注流体预先灌注各种流体管线。在一些实施例中，流体管线包括管道组和用于在系统部件之间输送流体的任何其他通道。

在一些实施例中，本说明书包括具有输入/输出控制器、至少一个通信接口和系统存储器的计算设备。系统存储器包括至少一个随机存取存储器(RAM)和至少一个只读存储器(ROM)。这些元件与中央处理单元(CPU)通信，以实现计算设备的操作。在各种实施例中，计算设备可以是传统的独立计算机，或者可替换地，计算设备的功能可以分布在多个计算机系统和架构中。在一些实施例中，程序指令序列的执行使处理器能够或导致处理器执行各种功能和过程。在替代实施例中，可以使用硬连线电路来代替或结合软件指令来实现本说明书中描述的系统和方法的过程。因此，所描述的系统和方法不限于硬件和软件的任何特定组合。

在一些配置中，本说明书中描述的实施例包括控制器，该控制器具有至少一个处理器或处理电路以及系统存储器，该系统存储器与本说明书的系统的至少一个基本部件进行数据通信，以控制或自动化系统的操作，包括但不限于:

·一个或多个流体输入；

·一个或多个混合设备，可用于将来自流体输入端的流体和来自溶剂输入端的溶剂混合；

·一个或多个阀，可用于控制流体、溶剂或流体-溶剂混合物的流动；

·一个或多个阀，其可用于控制来自流体输入端的流体流动和控制来自溶剂输入端的溶剂流动；

·一个或多个阀，可用于控制流体-溶剂混合物通过管道流动到分离器；

·一个或多个阀，用于进行大量溶剂分离的分离器和与其相关；

·一个或多个压力传感器和/或阀，位于液流中，以控制第二层向溶剂萃取设备的流动；

·一个或多个葡萄糖输入和与之相关的阀；

·一个或多个盐水输入和与之相关的阀；

·一个或多个溶剂提取设备；和/或

·一个或多个泵，可以是蠕动泵、滚子泵或旋转泵。

图3A示出了包含灌注流体的袋355。在一些实施例中，用于第一次灌注的灌注流体是盐水。盐水通过对袋355和第二废物容器365之间的流体流动路径(管线)进行冲洗来准备系统。在该步骤冲洗的流体流动路径包括流体流动路径1(FFP1)，其包括袋355和管线321之间的管线380，其中管线321是分离器和灌注连接器管370之间的流体流动路径，灌注连接器管370和泵350之间的管线382，以及在泵和第二废物容器365之间延伸的管线384。FFP1不与输入部305、310、360、混合器320、第一废物容器335和输出容器345通信。在一些实施例中，泵350用于将灌注流体引向灌注废物或第二废物容器365。在一些实施例中，第二废物容器365被配置成收集灌注废物。

在一些实施例中，在初步灌注阶段，溶剂提取设备与系统分离。溶剂提取设备可以是随后添加到系统中的炭柱，用于从包含改性HDL颗粒的血浆中提取溶剂。溶剂提取设备被流体管线321和382之间、袋355和第二废物容器365之间的灌注连接器管370替代。对流体管线进行预先灌注确保空气基本上从流体管线中移除。稍后，当连接溶剂提取设备时，空气的缺乏保护了溶剂提取设备的功能。在一些实施例中，溶剂提取设备是包括涂覆了木炭珠的木炭柱。空气的大量或大量存在会影响炭柱的效率和表面积。在一些实施例中，一旦泵关闭，就不允许流体回流。在这一阶段，沿着FFP1的阀315c、315e和315g打开，以有助于引导灌注流体从袋355流动到包含灌注废物的第二废物容器365。其他阀(315、316、315a、315b、315d、315f和330)保持关闭，以防止盐水流动到管道的其他部分，因此FFP1不与输入部305、310、360、混合器320、第一废物容器335和输出容器345流体连通。

在步骤204之后，阀315d和330打开，以有助于灌注流体从袋360流到分离器325，而其他阀(315、316、315a、315b、315c、315e、315f和315g)保持关闭。在206，灌注流体向分离器325预先灌注各种流体管线。图3B示出了包含灌注流体的至少两个袋360。在一些实施例中，用于将对通向分离器325的管线进行灌注的灌注流体是盐水。盐水通过冲洗袋360和分离器325之间的管线来准备系统。在该步骤冲洗的流体流动路径可以包括袋360和管线321之间的管线380，以及从分离器325延伸到管线321的管线386。因此，第二流体流动路径(FFP2)可被定义为包括袋360和管线321之间的管线380以及从分离器325延伸至管线321的管线386的路径。FFP2不包括通向输入部305、310和355、混合器320、灌注连接器管370、泵350、第一废物容器335、第二废物容器365和输出容器345的流体路径。溶剂萃取装置仍与系统分离。

在步骤206之后，阀315d保持打开，阀315e和315g额外地打开，而所有其他阀(315、316、315a、315b、315c、315f和330)保持打开，以有助于流体沿着第三流体流动路径(FFP3)流动。FFP3可以被定义为流体从袋360通过灌注连接器管370流到第二废物容器365的路径。FFP3不与输入部305、310和355、混合器320、分离器325、第一废物容器335和输出容器345流体连通。在208，通过FFP3在系统的各种流体管线中执行第二预先灌注操作。参考图3C，在这个阶段，来自袋360的灌注流体通过阀315d和315e，通过灌注连接器管370，并通过阀315g，朝向第二废物容器365输送，而所有其他阀保持关闭。步骤208以在系统的主要管线中存在灌注流体而结束，所述管线包括管线380、管线321、管线386、管线382和管线384。

在步骤208之后，通过流体管线输送的灌注流体被排放到第二废物容器365中，第二废物容器365被配置成收集灌注废物。然后关闭所有阀(315、316、315a、315b、315c、315d、315f、315e、315g、330)。因此，没有流体流动的路径。灌注连接器管370被夹紧并从流体管路中移除。在210，通过更换灌注连接器管370将溶剂提取设备安装到系统中。参考图3D，溶剂提取设备340安装在流体管线内的位置，在管线321和382之间，灌注连接器管370最初位于该处。袋355和360、分离器325和第二废物容器365之间的流体管线(管线321、380、382、384和386)被预先灌注，也就是说，它们在安装溶剂提取设备340之前被灌注。

在步骤210之后，阀315c、315e和315g打开，而所有其他阀(315、316、315a、315b、330、315d、315f)保持关闭，这限定了从输入端355通过溶剂提取设备340延伸到第二废物容器365的第四流体流动路径(FFP4)。FFP4不与输入部305、310、360、混合器320、分离器325、第一废物容器335和输出容器345流体连通。在212，对各种流体管线进行第一次灌注。参考图3E，来自袋355的灌注流体被耗尽，并通过包括阀315c和315e的FFP4、通过溶剂提取设备340、阀315g并输送到第二废物容器365中。在该步骤中灌注的流体流动路径包括管线380、321、382和384。

在步骤212之后，阀315d打开，阀315e和315g保持打开，而所有其他阀(315、316、315a、315b、315c、330、315f)保持关闭，这限定了从输入360通过溶剂提取设备340延伸到第二废物容器365的第五流体流动路径(FFP5)。FFP5不与输入部305、310、355、混合器320、分离器325、第一废物容器335和输出容器345流体连通。在214，通过FFP5对各种流体管线进行第二次灌注。参考图3F，来自袋360的灌注流体通过阀315d、315e、通过溶剂提取设备340、阀315g输送，并进入第二废物容器365。在该步骤中灌注的流体流动路径包括管线321、380、382和384。

在步骤212和214结束时，包括管线321、380、382和384、分离器325和溶剂提取设备340在内的所有主流体管线都被灌注。在一些实施例中，从分离器325的底部延伸到第二废物容器365的流体管线被配置成容纳灌注废物，并填充有灌注流体。灌注还导致从溶剂提取设备340中去除小颗粒。

在步骤214之后，阀315打开，所有其他阀(316、315a、315b、315c、315d、315e、315f、315g和330)关闭，限定了从输入部305到混合器320的第六流体流动路径(FFP6)。FFP6不与袋310、分离器325、第一废物容器335、输入部310、355、360、溶剂提取设备340、泵350、第二废物容器365和输出容器345流体连通。在216，将血浆流体和溶剂一个接一个地引入系统的混合设备中。在一些实施例中，获得患者的血液部分，在又一实施例中，血液部分是血浆。血液分离(blood fractionation)的过程通常通过过滤、血液离心、抽吸或本领域技术人员已知的任何其他方法来实现。血液分离从血液中分离血浆。在一实施例中，血液分离是远程执行的。在一个实施例中，从患者抽取的血液量足以产生基于体重的约12ml/kg血浆。在分离过程中，血液可以可选地与抗凝血剂(如柠檬酸钠)结合，并在大约等于2000倍重力的力下离心。使用本领域技术人员公知的方法，例如血浆分离，将血液分离成血浆和红细胞。在一实施例中，然后从血浆中吸取红细胞。在一实施例中，血液分离的过程是通过从患有心血管和/或相关疾病的患者以及正在接受医生治疗的患者中抽取血液来执行的。在另一个实施例中，血液分离的过程是通过从除了由医生治疗的患有心血管和/或相关疾病的患者之外的人抽取血液来进行的。因此，血液分离过程获得的血浆可以是自体的或非自体的。

分离后，红细胞或者储存在合适的储存溶液中，或者优选地，在血浆分离过程中返回给患者。生理盐水、5％白蛋白或其他合适的液体也可以可选地给予患者以补充容量。如果血液是从患者以外的个体获得的，则细胞被送回该个体，该个体也可以被称为供体。

从血液中获得的血浆通常是由血细胞细胞外基质组成的稻草色液体。血浆通常含有95％的水，并含有溶解的蛋白质，约占血浆的6-8％。血浆还含有葡萄糖、凝血因子、电解质、激素、二氧化碳和氧气。血浆的密度约为1006kg/m3，或1.006g/ml。

在一些替代实施例中，低密度脂蛋白(LDL)也从血浆中分离。分离的LDL通常被丢弃。在替代实施例中，LDL保留在血浆中。根据本说明书的实施例，获得的血液部分或血浆包括具有高密度脂蛋白(HDL)的血浆，并且可以包括或不包括其他蛋白质颗粒。在实施例中，分别从患者或供体收集的自体或非自体血浆随后通过经批准的血浆分离装置进行处理。血浆可以使用连续或分批过程来输送。

参考图3G，血浆输入袋305包含将由本说明书的各种实施例处理的血浆。血浆从袋305沿着FFP6通过阀315输送到混合设备320中。

在将血浆从袋305输送到混合设备320之后，阀315关闭，阀316打开，而所有其他阀(315a、315b、315c、315d、315e、315f、315g、330)保持关闭，从而限定了从袋310到混合设备320的第七流体流动路径(FFP7)。FFP7不与袋305、分离器325、第一废物容器335、输入部310、355、360、溶剂提取设备340、泵350、第二废物容器365和输出容器345流体连通。参照图3H，溶剂输入袋310包含溶剂。溶剂沿着FFP7从袋310通过阀316输送到混合设备320中。该溶剂用于从血浆流体或从血浆流体中的颗粒中提取脂质。合适的提取溶剂包括提取或溶解脂质的溶剂，包括但不限于酚、烃、胺、醚、酯、醇、卤代烃、卤代烃及其组合。合适的萃取溶剂的例子是醚、酯、醇、卤代烃或卤代烃，包括但不限于二异丙醚(DIPE)(也称为异丙醚)，二乙醚(DEE)(也称为乙醚)，低级醇如丁醇，尤其是正丁醇、乙酸乙酯、二氯甲烷、氯仿、异氟烷、七氟醚(1,1,1,3,3,3-六氟-2-(氟甲氧基)丙烷-d3)、全氟环己烷、三氟乙烷、环氟己醇及其组合。在一个实施例中，七氟烷和正丁醇的混合物用作溶剂。在一实施例中，使用的七氟烷和正丁醇的体积比为95:5。在各种实施例中，血浆和溶剂以任何顺序输送。当将血浆和溶剂输送到混合设备320时，对应于包含血浆的袋(阀315)和溶剂(阀316)的阀分别打开。所有其他阀(315a、315b、315c、315d、315e、315f、315g和330)保持关闭。

在步骤216之后，一旦血浆和溶剂在混合设备320中，所有的阀(316、316、315a、315b、315c、315d、315e、315f、315g、330)都关闭。在218，通过混合操作来处理混合装置中一起存在的血浆和溶剂。在一实施例中，所用的溶剂包括有机溶剂七氟烷和正丁醇中的一种或两种。在一些实施例中，溶剂被优化设计，使得仅HDL颗粒被处理以降低其脂质水平，并且LDL水平不受影响。

混合过程包括将所用溶剂、混合方法、时间和温度等变量考虑在内。混合方法的选择也会影响一些系统要求，例如但不限于功能要求、包装要求、成本和环境要求。系统设计中可考虑的其他变量如下:

1.灌注。系统是否能够处理灌注，以便能够被灌注并准备好进行一过程。

2.连续或间断流。系统在本质上是必须是连续的(连续分离血浆并且并行地输入置换液)，还是可以处理离散量的液体(间歇流)。

3.闭环控制。系统必须要被监控，还是以通过流程被验证。

4.可变流。系统是否能处理不同范围的流。

5.滞留量。这是在该过程完成后留在回路中的流体或血液的量，因为在任何给定时间都希望在患者体外具有尽可能少的血液或流体，从而使将返回到患者体内的血浆不会过度稀释。

6.混合控制。系统是否允许控制混合的水平、速度或程度。

7.血浆范围。系统是否能处理不同类型的血浆，包括正常血浆、高LDL血浆、高甘油三酯血浆和其他类型的血浆。

8.包装要求。医院或血库是否能适应系统及其相关部件的占地面积，包括一次性用品和硬件。

9.环境要求。该系统是否可以部署在各种不同的环境中，包括运行噪音/振动和硬件耐用性(例如，是否可以部署在血库或医院中)。

10.成本。系统是否能以成本有效的方式制造(例如，无高成本、高精度连接器)。

在混合后获得的去脂血浆中的剩余胆固醇、剩余磷脂、剩余Apo-B和剩余Apo-A方面，不同的混合方法提供了不同的结果。本说明书中采用的混合方法考虑了多个变量，当这些变量结合起来时，可以获得用于最佳选择性脱沥青的理想混合环境。作为背景，如本领域普通技术人员所熟知的，最初采用了几种混合方法，但很少或没有成功。这些方法包括连续涡流混合、使用静态混合器混合、使用螺旋吸管混合器(silly straw mixer)混合以及使用旋转筒混合。

连续涡流式混合包括使用涡流器混合少量液体。当试管或其他容器被压入涡流器的橡胶杯时，运动被传递到里面的液体，在偏心旋转中产生流体涡流或漩涡。因为达到的速度接近2500转/分，最终结果可能是“过度去脂”，或HDL和LDL完全去脂。如上所述，不希望去脂LDL。

静态混合器是板式混合器或包括在细长壳体内具有混合元件的混合器，该混合器实现包含混合物或流体混合物的管的运动，其中该运动通常是从一侧到另一侧的侧向运动。它通常用于连续混合。这种混合方法不起作用，因为它1)涉及直接连接到患者进行连续分离和去脂，并且还导致“过度去脂”，或HDL和LDL的完全去脂。如上所述，不希望去脂LDL

这种“螺旋吸管”混合方法被设计成一种连续管(一种缠绕在棍子上的管子)，流体混合物通过它连续流动，形成泰勒涡流(Taylor vortex)。使用溶剂与血浆比例为2:1的血浆和溶剂的连续流。这种方法被证明是完全无效的。一种理论是，为了有效地选择性地去脂，血浆和溶剂混合物需要在特定的时间内以特定的比例充分接触，瞬时流过过程不能达到这种平衡。

使用旋转筒进行混合涉及装有混合物的管，该管绕其轴旋转(类似于转盘上唱片的运动)，以使管内的流体混合。在使用该过程中，液体从管的顶部滚到底部。虽然该方法对于本说明书中所述的选择性去脂不是最佳的，但是设计并实现了一种具有特定几何形状和尺寸的新型混合袋。

本说明书的系统，特别是混合子系统，被设计成可以被灌注并准备好进行一个过程。此外，本说明书的系统可以批量处理流体处理，而不需要连续流动。本说明书的系统有利地不需要闭环控制。一旦参数(流量、体积)建立，系统是基于重力的并相应地运行。可选地，使用炭柱来进一步确保除去所有溶剂。本说明书的系统还可以适应不同范围的流体流动。因为本说明书的系统是一个独立的系统(意味着为整合分离操作)，滞留量的问题不再是一个问题。本说明书的系统还允许通过确定混合器的速度和使用具有适当体积和几何形状的混合袋来控制混合水平。此外，本说明书的系统被设计成能够处理可由该系统处理的宽且无限范围的血浆，包括但不限于正常血浆、高LDL血浆、高甘油三酯血浆和其他类型的血浆。本说明书的系统具有低至最小的占地面积，易于在各种环境中部署，并且具有最小的噪声影响。此外，本说明书的系统可以以成本有效的方式制造。

参照图3I，混合设备320可以是用于混合血浆和溶剂的袋子。在一些实施例中，混合设备320包括轨道混合器和混合袋，并且在系统内以一定角度放置。在一实施例中，混合袋水平放置在轨道混合设备上，因为该位置可以接收袋中包含的流体的最佳轨道混合动作，因为大部分流体将会靠重力向底部移动。袋子和它的角可以用来赋予能量。使用如下所述的倾斜平台的混合袋可以以微小的角度放置，以能够排出流体。角度范围可以从0度(完全垂直)到90度(完全水平)。在一个实施例中，放置混合袋的平台以18.2度的角度放置。在一个实施例中，混合设备320是圆形的。在另一个实施例中，混合设备320是矩形的。

图7示出了根据图3I中描述的实施例的示例性混合设备(袋)700。袋700为矩形形状，包括部分702，其中血浆和溶剂流体可通过输入管708接收。部分702具有至少五个边缘，并且位于袋子700的中心。部分702被袋700的密封部分包围。袋子700的一个边缘包括矩形密封部分704。与沿着部分702的边缘相对的两个相互倾斜的边缘包括三角形密封部分706a和706b。每个密封部分704、706a和706b包括至少一个悬挂孔，例如孔712。部分702包括位于三角形密封部分706a和706b之间的输出管714，以允许混合物流出。

图8A示出了根据本说明书的一些实施例的用于将混合设备320定位在系统内的摇动器角支架800的侧视图。图8B示出了根据本说明书的一些实施例的用于将混合设备320定位在系统内的摇动器角支架800的另一侧视图。图8C示出了根据本说明书的一些实施例的用于将混合设备320定位在系统内的摇动器角支架800的透视图。同时参考图8A、8B和8C，用于执行混合操作的混合袋可以放置在轨道混合器上，轨道混合器在支架800的帮助下安装在系统内。在一些实施例中，支架800由铝制成。在一实施例中，用于制造支架800的铝为0.060英寸厚。同时参考图8A、8B和8C，支架800包括两个相互镜像的部分802和804。在一实施例中，支架802放置在左侧，支架804放置在右侧与支架802相对的位置。诸如图3I的装置320的混合设备位于支架802和804上。支架802和804上的孔806能够固定混合设备。在一实施例中，混合设备提供用于放置混合袋的平台，例如图7的袋700。每个支架都有两个相对的侧面，通过它们之间的平表面连接。每个支架的顶侧808倾斜一个角度，用于放置混合袋。在一些实施例中，角度在0至90度的范围内。在一实施例中，相对于水平底侧810，角度为18.2度。由顶侧808提供的倾斜使得能够将混合设备以及混合袋放置在倾斜位置，以实现最佳的混合操作。每个边缘808和810以两种方式弯曲，以形成成角度的支架802和804。弯曲部分包括孔806，孔806能够用支架800固定混合设备。

在一实施例中，混合设备320具有300毫升(ml)的容量。在一实施例中，混合设备320被配置成在单次混合操作期间将大约100ml血浆与溶剂混合。在一实施例中，溶剂和血浆以2:1的体积比混合。例如，将100ml血浆与200ml溶剂混合。在另一个实施例中，溶剂和血浆以1:1的体积比混合。

在此步骤中，溶剂类型、比例和浓度可能会有所不同。溶剂与血浆的可接受比例包括溶剂和血浆的任意组合。在一些实施例中，所用的(体积)比是2份血浆对1份溶剂，1份血浆对1份溶剂，或者1份血浆对2份溶剂。在一实施例中，当使用包含95份七氟醚和5份正丁醇的溶剂时，使用每份血浆两份溶剂的比例。另外，在使用含正丁醇的溶剂的实施例中，本说明书使用在最终溶剂/血浆混合物中产生至少5％正丁醇的溶剂与血浆的比例。在一个实施例中，最终溶剂/血浆混合物中正丁醇的最终浓度为3.33％。在一些实施例中，所得溶剂/血浆混合物中正丁醇的最终浓度可以变化，并且可以取决于溶剂与血浆的比例，该比例也可以变化。可以使用连续或间歇过程将血浆输送到混合设备。还可以包括各种传感器件来监控压力、温度、流速、溶剂水平等。溶剂溶解血浆中的脂质。在本说明书的实施例中，溶剂溶解脂质以产生处理过的血浆，其包含具有降低的脂质含量的改性HDL颗粒。该过程被设计成使得HDL颗粒被处理以降低其脂质水平并产生改性的HDL颗粒，而不破坏血浆蛋白或基本上不影响LDL颗粒。应该注意的是，血浆置换后血液成分没有临床上显著的减少。

在一实施例中，操作混合设备320以混合血浆溶剂混合物60秒，平均混合血浆批量体积(batch volume)为99±7.5ml。

在各种实施例中，各种能量测量值被提供作为操作混合设备320的输入。能量以不同的混合方法、时间和速度的形式引入系统。混合参数的组合(例如但不限于溶剂与血浆的体积比、混合设备320的形状以及用于操作混合设备320的能量输入量)直接影响混合操作的成功，以在血浆中获得去脂的HDL颗粒。在一个实例中，对于一批100ml的血浆，在矩形混合设备中混合60秒，使用200RPM的能量输入，溶剂与血浆的比例为2:1，不会从血浆中去除HDL颗粒。在另一个例子中，对于一批100ml的血浆，在大的方形混合设备中混合60秒，使用400RPM的能量输入，溶剂与血浆的比例为2:1，也不会从血浆中去除HDL颗粒。因此，多个参数影响从血浆中去除HDL颗粒的成功。在随后的内容中，以及在图4、5和6所示的实验环境中，描述了改变不同参数的效果。

返回参考图2的步骤218和图3I，血浆和溶剂在混合设备320内相互作用到HDL颗粒被去脂而LDL颗粒没有去脂的程度。因此，这一过程被称为选择性去脂。在一些实施例中，进行混合是为了实现HDL颗粒至少80％的去脂。

混合后，阀315a打开，而所有其它阀(315、316、315b、315c、315d、315e、315f、315g、330)保持关闭，从而在混合设备320和分离器325之间限定第八流体流动路径(FFP8)。FFP8不与袋305、310、355、360、废物容器335、365、溶剂提取设备340、泵350和输出容器345流体连通。在220，一旦混合操作完成，溶剂血浆混合物沿着FFP8被转移到分离器，在该处血浆和溶剂通过重力被分离。参考图3J，溶剂和血浆的混合物通过阀315a下降到分离器325中。混合物保留在分离器325中，直到溶剂沉淀在分离器325的底部。血浆被分离并保留在溶剂上方的层中。所用的溶剂优选具有比血浆更高的密度，因此沉淀在底部。

在一些实施例中，步骤216、218和220被分批反复执行，直到分离器325被填充到其容量。一旦分离器填充到其容量，所有阀(315、316、315a、315b、315c、315d、315e、315f、315g、330)关闭。在222，参考图3K，分离器325中收集的血浆和溶剂的混合物被允许静置一段时间，直到溶剂分离并沉淀在分离器325的底部。在一些实施例中，该时间段取决于溶剂完全分离而不损失或牺牲血浆量所需的时间。在一个实施例中，允许混合物静置约30分钟。在一些实施例中，分离器325具有锥形底部，其能够在后续步骤中容易地去除大量溶剂。

在分离之后，阀315b打开以限定从分离器325到第一废物容器335的第九流体流动路径(FFP9)。FFP9不与袋305、310、355、360、混合器320、第二废物容器365、溶剂提取设备340、泵350和输出容器345流体连通。在224，本体溶剂沿着FFP9从分离器325中移除。参考图3L，已经沉积在分离器325底部的大量溶剂通过阀315b流到第一废物容器335，当阀315b打开时，允许流体利用重力自由流动。在其他实施例中，可以使用泵来去除溶剂。分离器325的锥形底部有助于容易地除去大量溶剂。在大量溶剂已经通过阀315b之后并且在来自分离器325的血浆到达阀315b之前，阀315b关闭。

在一些实施例中，除了血浆和溶剂的重量之外，分离器325的重量是已知的。在一些实施例中，分离袋的重量被连续监控。有了这个信息，一旦从分离器325中除去的溶剂量对应于已知的溶剂重量，阀315b就关闭。在一实施例中，流动到第一废物容器335的溶剂的重量被间接监控，因为添加到系统中的溶剂量和分离器废物袋中存在的溶剂量是已知的。此外，血浆中残留溶剂的浓度是基于系统参数的验证和在多个过程运行中通过GC对残留溶剂浓度的验证分析。

一旦阀315b关闭，阀330、315e和315g打开，而所有其他阀(315、316、315a、315c、315d、315f、330)保持关闭，从而限定第十流体流动路径(FFP10)。FFP10不与袋305、310、355、360、混合设备320、第一废物容器335、第二废物容器365和输出装置345流体连通。在226处，参考图3M，泵350被开启，阀330和315被打开，以便沿着FFP10将血浆从分离器325通过流体管线321抽向溶剂提取设备340。在该操作期间，最初阀315g同时打开。阀315g放置在溶剂提取设备和第二废物容器365之间。当泵将管线321中存在的流体从分离器325拉动通过溶剂提取设备340时，最初存在于管线321、382和384(在分离器325和第二废物容器365之间延伸)中的灌注流体在管线中被通过阀315g拉动的血浆推向或赶到更前方，朝向被配置为容纳灌注废物的第二废物容器365。一旦血浆(由泵350拉动)到达阀315g(这是利用管长度和每转通过泵的流体体积来确定的)，则阀315g关闭，使得灌注流体与血浆分离。这确保了血浆不被稀释，并且附加的流体不与随后将被输送回患者的血浆一起被收集。

随后，除了已经打开的阀330、315e之外，阀315f被打开，而所有其他阀(315、316、315a、315b、315c、315d、315g)保持关闭，从而限定了从分离器325通过溶剂提取设备340到输出装置345的另一流体流动路径(FFP11)。在228处，参考图3N，泵350进一步沿着FFP11拉动血浆，从分离器325通过阀330和315e，通过溶剂提取设备340，并通过阀315f，朝向并进入输出血浆容器345。当血浆移动通过溶剂提取设备340时，溶剂提取设备340中的木炭吸收并因此从血浆中提取任何剩余的溶剂。

在将去脂血浆提取到输出容器345中之后，阀330与阀315、316、315a、315b、315c、315g一起关闭，并且阀315d与打开的阀315e和315f一起打开，从而限定了从袋360通过溶剂提取设备340到输出装置345的另一流体流动路径FFP12。FFP 12不与袋305、310、355、混合设备320、分离器325、第一废物容器335和第二废物容器365流体连通。在230处，参考图3O，一旦血浆完全从分离器325中拉出，泵350仍然运行，直到来自袋360的灌注流体沿着FFP12跟随或驱赶管线380、321、382和384中的血浆，经过阀315e，经过溶剂提取设备340，并经过阀315f。一旦驱赶血浆的灌注流体在流体管线中到达刚好在到达输出血浆容器345之前的位置，则泵350就停止。在一实施例中，150mL的灌注液被用于进一步将血浆驱赶到血浆输出袋145/345，以确保去脂血浆的完全回收。在一实施例中，将流体流驱赶到灌注废物发生在泵350达到特定转数的点，该转数指示已经流过系统的血浆体积。因此，泵的转数控制了初始废物或第二废物容器345中有多少流体。泵350被停止以确保系统中可获得的尽可能多的去脂血浆被收集在容器345中，同时所收集的血浆因灌注流体而避免了不必要的稀释。在一些实施例中，泵350由系统基于收集的血浆量而自动停止，血浆量对应于输入血浆的已知量。在一些实施例中，系统内一次性元件的配置被用来对系统进行编程以自动停止泵350。在一实施例中，管道组具有已知的长度和直径。此外，除了血浆的量之外，分离袋325底部的溶剂体积也是已知的。

提取的改良HDL血浆溶液具有增加的前βHDL浓度。据估计，去脂血浆中的改性HDL约有80-85％的前β粒子，约有15％的αHDL粒子。相对于用溶剂处理前在血浆中存在的原始HDL，改良HDL中的前βHDL浓度更高。与最初从血液部分分离的血浆溶液(其通常包含约5％的前βHDL颗粒)相比，前βHDL颗粒的浓度显著增加。

在该过程结束时，溶剂废物被分别收集在第一废物容器135/335中，而灌注废物通过它们各自的废物流被收集在第二废物容器165/365中。这是有利的，原因有很多。首先，处理某些类型的废物，如溶剂废物，成本更高。如果溶剂废物被其他类型的废物“污染”或与其他类型的废物混合，则额外的废物将不得不以与溶剂废物同样昂贵的方式处置。例如，主要由盐水和/或葡萄糖组成的主要废物可以被引导到正常的医院废物流中。如果与溶剂混合，默认情况下，灌注废物将不得不被转移到化学废物处理通道。通过分离废物，每个废物流可以得到适当的处理和处置。在一些实施例中，可以处理或洗涤溶剂废物以回收纯溶剂，从而可以重复使用。

现在简单解释改变多个参数的效果的例子。在各种方法中，血浆可以被去脂，影响去脂程度的参数可以被广泛地识别为化学和机械参数。化学参数的实例可包括但不限于血浆类型(牛、人、血脂)、血浆体积、溶剂类型(正丁醇/DiPE或正丁醇/七氟醚，任何其他)、溶剂中正丁醇的百分比以及溶剂与血浆的比例。一些机械参数的示例可以包括混合方法(摇床、涡流、任何其他)、混合持续时间、分离方法(重力、离心机、任何其他)、分离时间和离心力。

为了说明改变这些参数对去脂程度的影响，在实验室环境中进行了实验去脂过程。在图4的表400中给出的结果在此被简要讨论。参考表400，第一列402在分开的行中列出了不同的实施例。每个实施例对应于影响去脂程度的参数的唯一组合。第二列404列出了用于每个实施例的血浆类型。血浆类型选自人或牛的血浆。列406列出了每个实施例中使用的血浆体积(单位为毫升)。第408栏列出了所用溶剂的类型。在大多数实施例中，溶剂类型是正丁醇和DiPe中的任一种。列410列出了所用正丁醇的百分比，这也可以推断为溶剂比的指示。列412列出了每个实施例中使用的溶剂与血浆的比例。列414列出了用于每个实施例的混合方法的类型。列416列出了实施混合过程的时间。列418列出了所选择的分离血浆和溶剂的方法。列420列出了针对每个实施例执行分离过程的时间。列422列出了针对每个实施例所施加的离心力的量。最后，列424列出了显示每个实施例中保留在处理过的血浆中的脂质百分比变化的结果。

实施例1:使用约10毫升(ml)的人血浆。该血浆与正丁醇/DiPE溶剂混合。使用溶剂与血浆的比例为2:1。摇床用于执行混合操作，持续约五分钟。施加563倍G的离心力约两分钟，以从溶剂中分离去脂血浆。在0％至40％的范围内改变溶剂中正丁醇的百分比的效果是，随着溶剂中正丁醇的量的增加，剩余的脂质逐渐减少。

实施例2:在另一个类似的实验中，将10ml牛血浆与含有25％正丁醇的正丁醇/DiPE溶剂混合。使用摇床将混合物混合约5分钟。施加563倍G的离心力约两分钟，以从溶剂中分离去脂血浆。在0.25至10的范围内改变溶剂与血浆的比例的效果是，更低的比例，特别是在1至2的范围内，导致去脂溶液中的脂质浓度降低最多。

实施例3:在另一个类似的实验中，使用2:1的溶剂与血浆的比例，将10ml人血浆与含有25％正丁醇的正丁醇/DiPE溶剂混合。使用摇床和涡流混合不同的混合物样品。使用重力分离约5分钟以分离一些样品，并且施加563倍G的离心力约两分钟以从剩余样品的溶剂中分离去脂血浆。不同混合方法以及通过改变用于分离的两种方法(重力和离心)的混合持续时间的效果是，去脂血浆中剩余的脂质浓度存在变化。

实施例4:在另一个类似的实验中，将10ml人血浆与含有25％正丁醇的正丁醇/DiPE溶剂混合，溶剂与血浆的比例为2:1。使用摇床将混合物混合约五分钟。施加一定范围的离心力约两分钟，以从溶剂中分离去脂血浆。改变用于分离的离心力对去脂血浆中剩余脂质浓度的影响

图5是表500，其列出了另一组示例性的变量，这些变量会影响去脂过程和所得的选择性去脂百分比，并且仅以示例的方式给出，以示出变量的可能组合。这些实验的理想结果包括HDL浓度的显著变化、LDL浓度的无变化、Apo-A1的存留、Apo-B的存留和磷脂的存留，从而导致血浆的选择性去脂。参考表500，第一列502列出了所使用的溶剂混合物的类型。溶剂溶液的成分可以包含七氟醚(S)、正丁醇(N)、DiPE(D)和异氟烷(I)中的一种或多种。第二列504(溶剂比)列出了可以在溶剂溶液中使用的溶剂成分的比例，对应于第一列。第三列506(血浆:溶剂比)列出了血浆和溶剂的比例，它们可以混合在一起用于去脂。第四列(混合方法)508陈述了可以使用的相应混合方法。第五列(时间)510提供了可以执行混合的相应持续时间。第六栏(分离方法)512列出了用于分离去脂血浆和溶剂的方法。在本说明书的实施例中，通常用于分离的两种方法是重力分离(GS)和离心分离(CF)。

图6是提供另一组示例性变量的表600，该组变量可用于使用不同溶剂和不同分离方法的正常血浆和血脂IV血浆。第一列602(血浆)列出了在每个实施例中使用的血浆类型(正常或血脂IV)，其中每行对应于不同的实施例。列604(溶剂)列出了对应于每个实施例所使用的溶剂或溶剂混合物的类型。列606(比)列出了每个实施例的溶剂混合物中的成分比。列608(P:S)列出了对应于每个实施例的血浆与溶剂的比例。列610(体积)列出了用于每个实施例的血浆的体积。列612(S体积)列出了用于每个实施例的溶剂/溶剂混合物的体积。血浆和溶剂/溶剂混合物的体积对应于列608中列出的比例。列614(混合方法)列出了用于每个实施例的混合方法。列616(时间)列出了进行混合的持续时间。第618栏(分离)列出了用于分离(离心或重力分离)血浆和溶剂的方法。列620(时间(分钟))列出了对每个实施例进行分离过程的持续时间(分钟)。最后，第622栏(溶剂去除)列出了用于溶剂去除的方法类型。如表600所示，在所有实施例中使用木炭柱来除去溶剂。

一般而言，本说明书优选地包括这样的配置，其中所有输入，例如输入血浆和输入溶剂，一次性元件，例如混合袋、分离袋、废物袋、溶剂提取设备和溶剂检测设备，以及输出容器都处于容易接近的位置，并且可以由技术人员容易地移除和替换。

为了能够操作本发明的上述实施例，优选的是向这些实施例的使用者提供成套包装的部件，套件形式，包括实施本说明书的实施例所需的每个部件。该套件可以包括输入流体容器(即高密度脂蛋白源容器)、脂质去除剂源容器(即溶剂容器)、混合器的一次性部件(例如袋或其他容器)、分离器的一次性部件(例如袋或其他容器)、溶剂提取设备的一次性部件(即木炭柱)、输出容器、废物容器的一次性部件(例如袋或其他容器)、溶剂检测设备，多个管道和多个阀，用于控制输入流体(高密度脂蛋白)从输入容器和脂质去除剂(溶剂)从溶剂容器到混合器的流动，用于控制脂质去除剂、脂质和颗粒衍生物的混合物到分离器的流动，用于控制脂质和脂质去除剂到废物容器的流动，用于控制残留脂质去除剂、残留脂质和颗粒衍生物到提取设备的流动，以及用于控制颗粒衍生物到输出容器的流动。

在一实施例中，套件包括塑料容器，其具有混合器的一次性部件，例如袋或其他容器，分离器的一次性部件，例如袋或其他容器，废物容器的一次性部件，例如袋或其他容器，以及，多个管道和多个阀，用于控制输入流体(高密度脂蛋白)从输入容器和脂质去除剂(溶剂)从溶剂容器到混合器的流动，用于控制脂质去除剂、脂质和颗粒衍生物的混合物到分离器的流动，用于控制脂质和脂质去除剂到废物容器的流动，用于控制残留脂质去除剂、残留脂质和颗粒衍生物到提取设备的流动，以及用于控制颗粒衍生物到输出容器的流动。溶剂提取设备(即炭柱)的一次性部件、输入流体、输入溶剂和溶剂提取设备可以单独提供。

上述例子仅仅是本发明系统的许多应用的说明。尽管这里仅描述了本发明的几个实施例，但是应该理解，在不脱离本发明的精神或范围的情况下，本发明可以以许多其他特定形式实施。因此，本示例和实施例被认为是说明性的而非限制性的，并且本发明可以在所附权利要求的范围内进行修改。

Claims (20)

1.一种对血浆处理系统进行灌注的方法，该血浆处理系统至少包括第一流体流动路径、第二流体流动路径、第三流体流动路径和第四流体流动路径，该方法包括:

冲洗第一流体回路，其中第一流体回路由第一流体源、位于第一流体源和第一流体流动路径之间的第一阀、位于第一流体流动路径和第二流体流动路径之间的第二阀、位于第二流体流动路径和第三流体流动路径之间的第一泵以及与第三流体流动路径流体连通的第一废物容器限定；

关闭第二阀，从而防止流体流动到第二流体流动路径、第三流体流动路径和第一废物容器；

关闭第一阀，从而防止第一流体从第一流体源流动到第一流体流动路径；

打开第三阀，其中第三阀位于第一流体流动路径和第四流体流动路径之间；

打开第四阀，其中第四阀位于第二流体源和第一流体流动路径之间；和

打开第二阀，从而使流体能够流动到第二流体流动路径、第三流体流动路径和第一废物容器。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一流体是盐水。

3.根据权利要求1所述的方法，其中所述第二流体是盐水。

4.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一流体回路不与血浆源、溶剂源或输出血浆容器流体连通。

5.根据权利要求1所述的方法，其中所述血浆处理系统还包括沿着所述第二流体流动路径定位的连接器管。

6.根据权利要求5所述的方法，还包括在打开所述第二阀之后，夹紧所述第二流体流动路径并移除所述连接器管。

7.根据权利要求6所述的方法，还包括在移除所述连接器管之后，插入溶剂提取设备来代替移除的连接器管。

8.根据权利要求7所述的方法，其中所述溶剂提取设备是炭柱。

9.根据权利要求1所述的方法，其中所述血浆处理系统还包括位于所述第三流体流动路径和所述第一废物容器之间的第五阀。

10.根据权利要求1所述的方法，其中所述第四流体流动路径与分离器流体连通。

11.一种对血浆处理系统进行灌注的方法，该血浆处理系统至少包括第一流体流动路径、第二流体流动路径、第三流体流动路径和第四流体流动路径，该方法包括:

冲洗第一流体回路，其中第一流体回路由第一流体源、位于第一流体源和第一流体流动路径之间的第一阀、位于第一流体流动路径和第二流体流动路径之间的第二阀、位于第二流体流动路径和第三流体流动路径之间的第一泵以及与第三流体流动路径流体连通的第一废物容器限定；和

冲洗第二流体回路，其中第二流体回路由第二流体源、第三阀和第四阀限定，其中第三阀位于第一流体流动路径和第四流体流动路径之间，其中第四阀位于第二流体源和第一流体流动路径之间，通过关闭第二阀，从而防止流体流动到第二流体流动路径、第三流体流动路径和第一废物容器，关闭第一阀，从而防止第一流体从第一流体源流动到第一流体流动路径，打开第三阀，并打开第四阀。

12.根据权利要求11所述的方法，其中所述第一流体是盐水，所述第二流体是盐水。

13.根据权利要求11所述的方法，其中所述第一流体回路不与血浆源、溶剂源或输出血浆容器流体连通。

14.根据权利要求11所述的方法，其中所述血浆处理系统还包括沿着所述第二流体流动路径定位的连接器管。

15.根据权利要求11所述的方法，还包括，在关闭所述第二阀之后，等待一段时间，然后打开所述第二阀，从而使得流体能够流动到所述第二流体流动路径、第三流体流动路径和第一废物容器。

16.根据权利要求14所述的方法，还包括在打开所述第二阀之后，夹紧所述第二流体流动路径并移除所述连接器管。

17.根据权利要求16所述的方法，其中，在移除所述连接器管之后，插入溶剂提取设备来代替移除的连接器管。

18.根据权利要求17所述的方法，其中所述溶剂提取设备是炭柱。

19.根据权利要求11所述的方法，还包括位于所述第三流体流动路径和所述第一废物容器之间的第五阀。

20.根据权利要求11所述的方法，其中所述第四流体流动路径与分离器流体连通。

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