CN112273373B - 离体肺脏机械灌注液及其制备方法和应用 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种离体肺脏机械灌注液及其制备方法和应用,离体肺脏机械灌注液包括右旋糖酐、哺乳动物白蛋白、无机盐、谷氨酰胺、氨基酸、山梨醇及葡萄糖。该离体肺脏机械灌注液可改善离体肺脏能量代谢,在12h内维持良好的气体交换功能且不对离体肺脏造成损伤。此外,本发明所述离体肺脏机械灌注液在实际使用过程中可明显减少离体肺脏机械灌注液消耗,配合电解质置换液使用,在12h的EVLP过程中仅消耗离体肺脏机械灌注液2L,在成本降低的基础上有效延长EVLP实施时间,提高离体肺脏保存时长。
Description
技术领域
本发明涉及器官保存技术领域,特别是涉及一种离体肺脏机械灌注液及其制备方法和应用。
背景技术
随着肺移植技术的不断成熟,肺移植已经成为药物或外科手术无法治愈的终末期肺疾病的标准治疗手段。然而,目前肺移植等待名单上的病人数量逐年增多,可移植肺脏短缺的现象日益严重,供体肺利用率只有约5%,仅能满足极少数人的肺移植需求。
合格供肺短缺的原因在于提供给移植团队的供肺大多在供体死亡前出现肺损伤或者相关肺部并发症,并不完全适合移植。此外,临床上供体死亡,供肺离体到完成肺移植手术需要经过一段时间,此时离体供肺将出现肺损伤、缺血、缺氧等情况。供肺在脑死亡/器官捐献过程中受到多种损伤机制(如呼吸机获得性肺炎、神经源性和静息性肺水肿、气压性创伤等)的影响,大量供肺无法达到移植标准被迫舍弃。
迄今为止,即使手术技术及围术期处理技术得到不断发展,缺血/再灌注诱导的肺损伤(ischemia/reperfusion-induced lung injury)仍然是肺脏移植术后早期死亡的重要原因。此外,严重的再灌注损伤的增加供肺急性排斥反应的发生概率或导致长期的肺功能衰竭,而减轻缺血/再灌注肺损伤与移植前供肺保存效果正相关。
Steen课题组于2001年首次使用离体肺灌注(Ex Vivo Lung Perfusion,EVLP)进行供肺的移植前处理,随后研制出一种低钾右旋糖酐灌注液(Steen液),于2006年用于对边缘性供肺进行评估与修复。Steen液对移植前离体肺脏进行机械灌注的时长大多为4h左右,灌注时长的缺失限制了EVLP技术对离体供肺进行的灌注修复,一些治疗时长相对较长的病症如感染所致肺炎难以在灌注过程中得到有效的治疗。Steen液来源单一,必须依赖进口,其售价十分高昂,灌注液价格会为患者带来难以承受的经济负担。
发明内容
基于此,有必要提供一种能够提高肺脏功能保持稳定的时长,提高供肺合格率及降低成本的离体肺脏机械灌注液。
一种离体肺脏机械灌注液,包括65g/L~75g/L的白蛋白、2.4g/L~7.2g/L的右旋糖酐、0.2g/L~0.6g/L的谷氨酰胺、0.2g/L~1.0g/L的氨基酸、0.2g/L~1.0g/L的山梨醇、2.0g/L~6.0g/L的葡萄糖及无机盐。
在其中一些实施例中,所述离体肺脏机械灌注液中,所述白蛋白的浓度为68g/L~72g/L,所述所述右旋糖酐的浓度为3.0g/L~6.0g/L,所述谷氨酰胺的浓度为0.3g/L~0.5g/L,所述氨基酸的浓度为0.3g/L~0.8g/L,所述山梨醇的浓度为0.3g/L~0.8g/L,所述葡萄糖的浓度为3.0g/L~5.0g/L。
在其中一些实施例中,所述离体肺脏机械灌注液中,所述白蛋白的浓度为70g/L,所述右旋糖酐的浓度为4.8g/L,所述谷氨酰胺的浓度为0.4g/L,所述氨基酸的浓度为0.5g/L,所述山梨醇的浓度为0.5g/L,所述葡萄糖的浓度为4g/L。
在其中一些实施例中,所述离体肺脏机械灌注液中,所述白蛋白为人血白蛋白。
在其中一些实施例中,所述离体肺脏机械灌注液中,所述无机盐选自氯化钠、氯化钙、门冬氨酸钾、门冬氨酸镁、磷酸氢二钾、磷酸二氢钾及碳酸氢钠中的至少一种。
在其中一些实施例中,所述离体肺脏机械灌注液中,所述氨基酸选自L-脯氨酸、L-丝氨酸、L-丙氨酸、L-异亮氨酸、L-亮氨酸、L-门冬氨酸、L-酪氨酸、L-谷氨酸、L-苯丙氨酸、L-精氨酸盐酸盐、L-赖氨酸盐酸盐、L-缬氨酸、L-苏氨酸、L-组氨酸盐酸盐、L-色氨酸、L-甲硫氨酸、L-胱氨酸及甘氨酸中的至少一种。
在其中一些实施例中,所述离体肺脏机械灌注液中,所述右旋糖酐的分子量为10kDa~100kDa。
在其中一些实施例中,所述离体肺脏机械灌注液中,所述哺乳动物白蛋白的分子量为10kDa~100kDa。
在其中一些实施例中,所述离体肺脏机械灌注液的pH值为7.25~7.45,渗透压为280~320mOsm/(kg·H2O)。
本发明还提供了一种上述离体肺脏机械灌注液的制备方法,包括以下步骤:将所述右旋糖酐、白蛋白、谷氨酰胺、氨基酸、山梨醇、葡萄糖及无机盐与无菌注射水或注射用生理盐水混合。
本发明还提供了一种上述离体肺脏机械灌注液的机械灌注方法,包括以下步骤:将所述离体肺脏机械灌注液对离体肺脏进行灌注。
在其中一些实施例中,在采用所述离体肺脏机械灌注液对离体肺脏进行灌注的过程中,还包括加入电解质置换液进行灌注的步骤;其中,所述的电解质置换液包括葡萄糖和无机盐;所述无机盐选自氯化钠、氯化钙、氯化钾、氯化镁及碳酸氢钠中的至少一种。
在其中一些实施例中,在采用所述离体肺脏机械灌注液对离体肺脏进行灌注的过程中,还包括加入碳酸氢钠注射液进行灌注的步骤。
在本发明的上述离体肺脏机械灌注液中,各组分的作用如下:
谷氨酰胺可降低肺损伤得分,下调肿瘤坏死因子α(Tumor Necrosis Factorα,TNF-α)、白介素6(Interleukin 6,IL-6)、白介素10(Interleukin 10,IL-10)等多种炎症因子的表达,有效减轻肺脏的缺血/再灌注损伤;还可作为培养细胞的能量来源,参与蛋白质的合成和核酸代谢。
复合氨基酸富含支链氨基酸,属于第四代治疗型氨基酸,适用于高应激状态,临床常用,易于获得,可改善离体供肺因手术损伤、缺血/再灌注损伤等原因造成的蛋白质摄入不足和代谢紊乱,维持供肺正常营养代谢,改善离体供肺呼吸功能。
白蛋白是离体肺脏机械灌注液里面最重要的成分,主要作用在于提供胶体渗透压,防止灌注过程产生肺水肿,其分解产物氨基酸可为细胞提供营养物质,且白蛋白可结合微量元素等其他营养物质,进行营养物质运输。
右旋糖酐作为一种温和的自由基清除剂,可以在灌注过程中减轻缺血再灌注过程中产生的自由基,从而减轻缺血再灌注损伤,还可以保护肺内皮细胞因为炎症反应或者凝血导致的损伤,并可提供部分胶体渗透压。
山梨醇、葡萄糖及无机盐为模拟人体细胞外液成分,可以减少缺血再灌注自由基的生成,防止灌注过程细胞出现自由基损伤。
本发明的上述离体肺脏机械灌注液,在含白蛋白和右旋糖酐的基础上,还加入了谷氨酰胺、氨基酸、山梨醇、葡萄糖、无机盐等物质并控制在特定的比例组成,制备简易的离体肺脏机械灌注液,明显降低了离体肺脏机械灌注液的配制成本,加入的谷氨酰胺、复合氨基酸等营养物质又可有效减轻离体肺脏氧化损伤、保护细胞完整性并为离体肺脏提供充足营养,有利于提高肺脏功能保持稳定的时长,提高供肺合格率。
附图说明
图1为使用实施例1的离体肺脏机械灌注液在EVLP过程中各时间点离体肺脏形态图;
图2为使用实施例1的离体肺脏机械灌注液在EVLP过程潮气量、呼末正压、气道峰压、顺应性变化图;
图3为使用实施例1的离体肺脏机械灌注液在EVLP过程动脉端样本血气分析(pO2-氧分压;pCO2-二氧化碳分压;Lac-乳酸)图;
图4为使用实施例1的离体肺脏机械灌注液在EVLP过程静脉端样本血气分析(pO2-氧分压;pCO2-二氧化碳分压;Na+-钠离子;K+-钾离子;GLU-葡萄糖)图;
图5为使用实施例1的离体肺脏机械灌注液在EVLP过程动静脉氧分压差测定(ΔpO2=静脉端pO2-动脉端pO2)图。
具体实施方式
为了便于理解本发明,下面将对本发明进行更全面的描述,并给出了本发明的较佳实施例。但是,本发明可以以许多不同的形式来实现,并不限于本文所描述的实施例。相反地,提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。
除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的,不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
本发明一实施方式提供了一种离体肺脏机械灌注液,包括65g/L~75g/L的白蛋白、2.4g/L~7.2g/L的右旋糖酐、0.2g/L~0.6g/L的谷氨酰胺、0.2g/L~1.0g/L的氨基酸、0.2g/L~1.0g/L的山梨醇、2.0g/L~6.0g/L的葡萄糖及无机盐。
其中,谷氨酰胺可降低肺损伤得分,下调肿瘤坏死因子α(Tumor Necrosis Factorα,TNF-α)、白介素6(Interleukin 6,IL-6)、白介素10(Interleukin 10,IL-10)等多种炎症因子的表达,有效减轻肺脏的缺血/再灌注损伤。谷氨酰胺可作为培养细胞的能量来源,参与蛋白质的合成和核酸代谢。
复合氨基酸则可改善离体供肺因手术损伤、缺血/再灌注损伤等原因造成的蛋白质摄入不足和代谢紊乱,维持供肺正常营养代谢,改善离体供肺呼吸功能。
白蛋白是离体肺脏机械灌注液里面最重要的成分,主要作用在于提供胶体渗透压,防止灌注过程产生肺水肿,其分解产物氨基酸可为细胞提供营养物质。此外,白蛋白可结合微量元素等其他营养物质,进行营养物质运输。
右旋糖酐作为一种温和的自由基清除剂,可以在灌注过程中减轻缺血再灌注过程中产生的自由基,从而减轻缺血再灌注损伤。另外,右旋糖酐可以保护肺内皮细胞因为炎症反应或者凝血导致的损伤,并可提供部分胶体渗透压。
山梨醇、葡萄糖及无机盐为模拟人体细胞外液成分,可以减少缺血再灌注自由基的生成,防止灌注过程细胞出现自由基损伤。
在含白蛋白和右旋糖酐的基础上,还加入了谷氨酰胺、氨基酸、山梨醇、葡萄糖、无机盐等物质,制备简易的离体肺脏机械灌注液,明显降低了离体肺脏机械灌注液的配制成本,加入的谷氨酰胺、复合氨基酸等营养物质又可有效减轻离体肺脏氧化损伤、保护细胞完整性并为离体肺脏提供充足营养,有利于提高肺脏功能保持稳定的时长,提高供肺合格率。
在其中一些实施例中,离体肺脏机械灌注液中,白蛋白的浓度为68g/L~72g/L,右旋糖酐的浓度为3.0g/L~6.0g/L,谷氨酰胺的浓度为0.3g/L~0.5g/L,氨基酸的浓度为0.3g/L~0.8g/L,山梨醇的浓度为0.3g/L~0.8g/L,葡萄糖的浓度为3.0g/L~5.0g/L。
在其中一些实施例中,离体肺脏机械灌注液中,白蛋白的浓度为70g/L,右旋糖酐的浓度为4.8g/L,谷氨酰胺的浓度为0.4g/L,氨基酸的浓度为0.5g/L,山梨醇的浓度为0.5g/L,葡萄糖的浓度为4g/L。
在其中一些实施例中,离体肺脏机械灌注液中,白蛋白为人血白蛋白。
在其中一些实施例中,离体肺脏机械灌注液中,无机盐选自氯化钠、氯化钙、门冬氨酸钾、门冬氨酸镁、磷酸氢二钾、磷酸二氢钾及碳酸氢钠中的至少一种。
在其中一些实施例中,离体肺脏机械灌注液中,氨基酸选自L-脯氨酸、L-丝氨酸、L-丙氨酸、L-异亮氨酸、L-亮氨酸、L-门冬氨酸、L-酪氨酸、L-谷氨酸、L-苯丙氨酸、L-精氨酸盐酸盐、L-赖氨酸盐酸盐、L-缬氨酸、L-苏氨酸、L-组氨酸盐酸盐、L-色氨酸、L-甲硫氨酸、L-胱氨酸及甘氨酸中的至少一种。
在其中一些实施例中,离体肺脏机械灌注液中,右旋糖酐的分子量为10kDa~100kDa,优选40kDa。
在其中一些实施例中,离体肺脏机械灌注液中,哺乳动物白蛋白的分子量为10kDa~100kDa,优选66kDa。
在其中一些实施例中,离体肺脏机械灌注液的pH值为7.25~7.45,通过控制无机盐的浓度维持渗透压为280kDa~320mOsm/(kg·H2O)。
本发明一实施方式还提供了上述离体肺脏机械灌注液的制备方法,包括以下步骤S10~S20。
步骤S10:按照上述离体肺脏机械灌注液的组分提供原料。
步骤S20:将右旋糖酐、白蛋白、谷氨酰胺、氨基酸、山梨醇、葡萄糖及无机盐与无菌注射水混合。
在其中一些实施例中,将右旋糖酐、谷氨酰胺、氨基酸、山梨醇、葡萄糖及无机盐分别用无菌注射水溶解,或多个组分混合溶解,以注射用生理盐水溶解白蛋白,过滤,配置成不同的溶液,将配置的不同溶液混合。
在其中一些优选的实施例中,步骤S20包括如下步骤S21~S29:
步骤S21:将右旋糖酐和葡萄糖用无菌注射水溶解,0.22μm过滤,得到右旋糖酐-40葡萄糖溶液。
步骤S22:以注射用生理盐水溶解人血白蛋白,0.22μm过滤,得到人血白蛋白溶液。
步骤S23:将氯化钠用无菌注射水溶解,0.22μm过滤,得到氯化钠溶液。
步骤S24:将无水门冬氨酸钾和无水门冬氨酸镁用无菌注射水溶解,0.22μm过滤,得到复合门冬氨酸钾镁溶液。
步骤S25:将三水合磷酸氢二钾和无水磷酸二氢钾用无菌注射水溶解,0.22μm过滤,得到复合磷酸氢钾溶液。
步骤S26:将碳酸氢钠用无菌注射水溶解,0.22μm过滤,得到碳酸氢钠溶液。
步骤S27:将L-脯氨酸、L-丝氨酸、L-丙氨酸、L-异亮氨酸、L-亮氨酸、L-门冬氨酸、L-酪氨酸、L-谷氨酸、L-苯丙氨酸、L-精氨酸盐酸盐、L-赖氨酸盐酸盐、L-缬氨酸、L-苏氨酸、L-组氨酸盐酸盐、L-色氨酸、L-甲硫氨酸、L-胱氨酸、甘氨酸及山梨醇用无菌注射水溶解,0.22μm过滤,得到复合氨基酸溶液。该复方氨基酸配方富含支链氨基酸,属于第四代治疗型氨基酸,适用于高应激状态,临床常用,易于获得。
步骤S28:将谷氨酰胺用无菌注射水溶解,0.22μm过滤,得到谷氨酰胺溶液。
步骤S29:将右旋糖酐-40葡萄糖溶液、人血白蛋白溶液、氯化钠溶液、复合门冬氨酸钾镁溶液、复合磷酸氢钾溶液、碳酸氢钠溶液、谷氨酰胺溶液及复合氨基酸溶液混合。
其中,过滤的目的是为了除菌。
可理解,步骤S21~步骤S27之间没有先后顺序步骤之分,也可同时进行,而谷氨酰胺在保存液中容易发生自发分解,故优选在使用前临时配制。
本发明一实施方式还提供了上述离体肺脏机械灌注液的机械灌注方法。
在其中一些实施例中,在采用离体肺脏机械灌注液对离体肺脏进行灌注的过程中,还包括加入电解质置换液进行灌注的步骤。
进一步地,电解质置换液的组分包含葡萄糖和无机盐;其中,无机盐选自氯化钠、氯化钾、氯化镁、氯化钙及碳酸氢钠中的至少一种。
更进一步的,电解质置换液的组分包含葡萄糖、氯化钠、氯化钙及氯化镁。该电解质置换液可采用如下的制备方法制得:取无水葡萄糖、氯化钠、氯化钙及氯化镁,无菌注射用水溶解,0.22μm过滤。
具体地,在电解质置换液中,葡萄糖的浓度为1.91g/L,氯化钠的浓度为6.6g/L,氯化钙的浓度为0.235g/L,氯化镁的浓度为0.162g/L。
在其中一些实施例中,在采用离体肺脏机械灌注液对离体肺脏进行灌注的过程中,还包括加入碳酸氢钠注射液进行灌注的步骤。
可以理解,通过加入碳酸氢钠注射液控制离体肺脏机械灌注液的pH值为7.25~7.45。
在其中一些实施例中,在采用离体肺脏机械灌注液对离体肺脏进行灌注的过程中,采用离体肺脏机械灌注液、电解质置换液及碳酸氢钠注射液同时进行灌注,可较好维持离体肺脏的酸碱平衡,使得灌注过程中不出现明显酸中毒现象。
在其中一些实施例中,在电解质置换液临用前每1L加入10%氯化钾注射液0.25mL及5%碳酸氢钠注射液62.5mL,混匀。
以下为具体实施例。
实施例1
(1)离体肺脏机械灌注液的配制
1、右旋糖酐-40葡萄糖溶液:取分子量约40kDa的右旋糖酐30g与无水葡萄糖25g,无菌注射用水溶解至500mL,0.22μm过滤,即得;
2、人血白蛋白溶液:取分子量约66kDa的人血白蛋白80g,无菌注射用水溶解至400mL,0.22μm过滤,即得;
3、氯化钠溶液:取氯化钠9g,无菌注射用水溶解至1000mL,0.22μm过滤,即得;
4、氯化钙溶液:取无水氯化钙0.5g,无菌注射用水溶解至10mL,0.22μm过滤,即得;
5、复合门冬氨酸钾镁溶液:取无水门冬氨酸钾0.452g与无水门冬氨酸镁0.4g,无菌注射用水溶解至10mL,0.22μm过滤,即得;
6、复合磷酸氢钾溶液:取三水合磷酸氢二钾0.639g与无水磷酸二氢钾0.435g,无菌注射用水溶解至2mL,0.22μm过滤,即得;
7、碳酸氢钠溶液:取碳酸氢钠2.5g,无菌注射用水溶解至50mL,0.22μm过滤,即得;
8、谷氨酰胺溶液:取谷氨酰胺1g,无菌注射用水溶解至5mL,0.22μm过滤,即得;
9、复合氨基酸溶液:取L-脯氨酸0.1g、L-丝氨酸0.1g、L-丙氨酸0.2g、L-异亮氨酸0.352g、L-亮氨酸0.49g、L-门冬氨酸0.25g、L-酪氨酸0.025g、L-谷氨酸0.075g、L-苯丙氨酸0.533g、L-精氨酸盐酸盐0.5g、L-赖氨酸盐酸盐0.433g、L-缬氨酸0.36g、L-苏氨酸0.25g、L-组氨酸盐酸盐0.25g、L-色氨酸0.09g、L-甲硫氨酸0.225g、L-胱氨酸0.01g、甘氨酸0.76g、山梨醇5g,无菌注射用水溶解至100mL,0.22μm过滤,即得;
10、将右旋糖酐-40葡萄糖溶液、人血白蛋白溶液、氯化钠溶液、复合门冬氨酸钾镁溶液、复合磷酸氢钾溶液、碳酸氢钠溶液、谷氨酰胺溶液及复合氨基酸溶液混合,用无菌注射用水配置得到1L的离体肺脏机械灌注液;其中1L的离体肺脏机械灌注液中各溶液加入体积如表1:
表1
溶液类型 | 加入体积/mL |
人血白蛋白溶液 | 350 |
右旋糖酐-40葡萄糖溶液 | 80 |
0.9%氯化钠溶液 | 420 |
氯化钙溶液 | 3.5 |
复合门冬氨酸钾镁溶液 | 10 |
复合磷酸氢钾溶液 | 0.5 |
碳酸氢钠溶液 | 25 |
谷氨酰胺溶液 | 2 |
复合氨基酸溶液 | 10 |
即离体肺脏机械灌注液中各组分浓度见表2:
表2
组分 | 浓度g/L |
人血白蛋白溶液 | 70 |
右旋糖酐-40 | 4.8 |
葡萄糖溶液 | 4.0 |
谷氨酰胺溶液 | 0.4 |
氨基酸 | 0.5 |
山梨醇 | 0.5 |
(2)电解质置换液配制
取氯化钠6.6g、氯化镁0.162g、氯化钙0.235g、无水葡萄糖1.91g,1L无菌注射用水溶解,0.22μm过滤,即得。
临用前每升电解质置换液加入10%氯化钾注射液0.25mL及5%碳酸氢钠注射液62.5mL,混匀后使用。
(3)使用实施例1制备得到的离体肺脏机械灌注液用于动物实验。
手术前处理:实验用巴马猪,雄性,肌肉注射阿托品2mL,15min后,肌注2mL舒泰,麻醉完成后称重(31.2kg),置入耳缘静脉留置针并以3mL/h速度持续推注丙泊酚,连接监护仪,气管插管并实施机械通气。
在体肺脏顺灌洗:开胸,推注肝素钠12500U,剪开心包,暴露整体心肺,夹闭主动脉、上、下腔静脉及食管,分离肺动脉并切口,从肺动脉切口置入灌洗管,剪开左心耳,通过灌洗管注入低钾右旋糖酐溶液(Low-Potassium Dextran,LPD)2L对肺脏进行灌洗,可见灌洗液从左心耳开口流出。
肺脏获取:夹闭气管,剪断主动脉及上、下腔静脉,剪断气管与食管,小心取出整体心肺,沿左心耳切口剪开左心房、主动脉近段及肺动脉根部,分离心脏与肺脏,获得离体肺脏。
离体肺脏逆灌洗:从肺静脉端注入LPD液1L进行逆灌洗,可见灌洗液从肺动脉切口流出。
离体肺脏机械灌注(EVLP):肺动脉与机械灌注系统管道吻合,机械灌注开始同时,电解质置换液通过系统的自动补液功能加入机械灌注系统,对肺静脉流出的离体肺脏机械灌注液进行净化及电解质置换;净化后的离体肺脏机械灌注液可经机械循环系统重新从肺动脉注入实行灌注,实现离体肺脏机械灌注液的循环利用,有效降低离体肺脏机械灌注液使用量及使用成本。此外,另通过恒速注射泵以15~20mL/h向离体肺脏机械灌注液中加入5%碳酸氢钠注射液。开始灌注50min后实行机械通气,开始灌注1h后,每小时记录呼吸参数,分别从动静脉端采样并进行血气分析,灌注过程持续12h。
EVLP过程中,监测各时间点离体肺脏形态,如图1所示。由图1中10min、4h、8h及12h的离体肺脏形态图可知,12h EVLP过程不对离体肺脏造成明显损伤,12h EVLP处理后离体肺脏不出现新增水肿、血肿或气肿。
EVLP过程中,呼吸机对肺脏的潮气量、呼末正压、气道峰压、顺应性变化实施动态实时检测,从呼吸机上的实时数据中记录灌注0小时及每隔1小时的数据,如图2所示。由图2可知,在12h EVLP过程中,实验用离体肺脏潮气量(图2中a曲线)、呼末正压(图2中b曲线)及气道峰压(图2中c曲线)均可维持基本稳定,无明显波动,提示肺脏呼吸功能稳定,维持效果良好;离体肺脏顺应性(图2中d曲线)在12h内可维持40以上,且最高可达63,提示使用本发明所述离体肺脏机械灌注液进行EVLP灌注,灌注期间离体肺脏弹性良好,气道阻力较小,通过气管摄入的气体可顺利传达至肺脏。
EVLP过程中,对动/静脉端样本进行血气分析,如图3~4所示。由图3~4可知,在12h EVLP过程中,动、静脉端离体肺脏机械灌注液pH(图3中c曲线、图4中d曲线)基本保持稳定,Lac(图3中d曲线)维持较低水平(小于2),表明使用本发明所述离体肺脏机械灌注液进行EVLP灌注可较好维持离体肺脏的酸碱平衡,灌注过程中不出现明显酸中毒现象;离体肺脏机械灌注液Na+(图4中c曲线)、K+(图4中e曲线)均在EVLP过程中维持正常状态,GLU(图4中f曲线)逐渐下降至正常范围内,表明使用本发明所述离体肺脏机械灌注液进行EVLP灌注,离体肺脏无机盐水平维持良好,且对可能由于应激反应所致GLU水平过高具有一定的调节作用,可有效降低离体肺脏血糖水平,改善离体肺脏能量代谢。
EVLP过程中,对各时间点离体肺脏动静脉端氧分压进行测定,如图5所示。由图4、图5可知,实施机械通气超过1h后,对各时间点离体肺脏动静脉端氧分压进行测定,经离体肺脏进行气体交换后肺静脉端离体肺脏机械灌注液pO2均大于400mmHg,明显高于中国肺移植供肺获取与保护技术规范(2019版)所述供肺移植要求(300mmHg),可达到移植供肺标准(血液从肺动脉进入肺脏后,经肺脏进行气体交换,含氧血液从肺静脉流出并进入左心房,其后心脏将含氧血液经主动脉输送至其他器官,即肺静脉端流出之离体肺脏机械灌注液样本氧分压可视作体循环动脉样本氧分压)。此外,EVLP过程中动静脉氧分压差基本可维持在350mmHg以上,表明离体肺脏摄氧功能良好,提示使用本发明所述离体肺脏机械灌注液进行EVLP灌注过程中离体肺脏可维持良好的气体交换功能。
实施例2
本实施例与实施例1的区别在于离体肺脏机械灌注液中所含组分浓度不同,如表3,其他步骤与工艺参数与实施例1基本相同。
表3
组分 | 浓度g/L |
人血白蛋白溶液 | 75 |
右旋糖酐-40 | 2.4 |
葡萄糖溶液 | 2.0 |
谷氨酰胺溶液 | 0.2 |
氨基酸 | 0.2 |
山梨醇 | 0.3 |
使用实施例2制备的离体肺脏机械灌注液进行肺脏离体灌注修复,可维持11小时,肺未出现新增水肿、血肿或气肿。
实施例3
本实施例与实施例1的区别在于离体肺脏机械灌注液中所含组分浓度不同,如表4,其他步骤与工艺参数与实施例1基本相同。
表4
组分 | 浓度g/L |
人血白蛋白溶液 | 65 |
右旋糖酐-40 | 7.2 |
葡萄糖溶液 | 6.0 |
谷氨酰胺溶液 | 0.6 |
氨基酸 | 1.0 |
山梨醇 | 1.0 |
使用实施例3制备的离体肺脏机械灌注液进行肺脏离体灌注修复,可维持10小时,肺未出现新增水肿、血肿或气肿。
对比例1
本实施例与实施例1的区别在于离体肺脏机械灌注液中不含组分谷氨酰胺和氨基酸,其他步骤与工艺参数与实施例1基本相同。
使用对比例1制备的离体肺脏机械灌注液进行肺脏离体灌注修复,可维持4小时,肺未出现新增水肿、血肿或气肿。
对比例2
本实施例与实施例1的区别在于离体肺脏机械灌注液中所含组分谷氨酰胺浓度为1.6g/L,其他步骤与工艺参数与实施例1基本相同。
使用对比例2制备的离体肺脏机械灌注液进行肺脏离体灌注修复,可维持6小时,肺未出现新增水肿、血肿或气肿。
对比例3
本实施例与实施例1的区别在于离体肺脏机械灌注液中所含组分白蛋白浓度为80g/L,其他步骤与工艺参数与实施例1基本相同。
使用对比例3制备的离体肺脏机械灌注液进行肺脏离体灌注修复,可维持8小时,肺未出现新增水肿、血肿或气肿。
对比例4
本实施例与实施例1的区别在于离体肺脏机械灌注液中所含组分氨基酸浓度为2.0g/L,其他步骤与工艺参数与实施例1基本相同。
使用对比例4制备的离体肺脏机械灌注液进行肺脏离体灌注修复,可维持5小时,肺未出现新增水肿、血肿或气肿。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。因此,本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种离体肺脏机械灌注液,其特征在于,由以下组分组成:
右旋糖酐、白蛋白、谷氨酰胺、氨基酸、山梨醇、葡萄糖、无机盐,以及无菌注射水或注射用生理盐水;
所述离体肺脏机械灌注液中,所述白蛋白的浓度为65g/L~75g/L,所述右旋糖酐的浓度为2.4g/L~7.2g/L,所述谷氨酰胺的浓度为0.2g/L~0.6g/L,所述氨基酸的浓度为0.2g/L~1.0g/L,所述山梨醇的浓度为0.2g/L~1.0g/L,所述葡萄糖的浓度为2.0g/L~6.0g/L。
2.如权利要求1所述的离体肺脏机械灌注液,其特征在于,所述离体肺脏机械灌注液中,所述白蛋白的浓度为68g/L~72g/L,所述右旋糖酐的浓度为3.0g/L~6.0g/L,所述谷氨酰胺的浓度为0.3g/L~0.5g/L,所述氨基酸的浓度为0.3g/L~0.8g/L,所述山梨醇的浓度为0.3g/L~0.8g/L,所述葡萄糖的浓度为3.0g/L~5.0g/L。
3.如权利要求1所述的离体肺脏机械灌注液,其特征在于,所述白蛋白为人血白蛋白;和/或
所述离体肺脏机械灌注液中,所述无机盐选自氯化钠、氯化钙、门冬氨酸钾、门冬氨酸镁、磷酸氢二钾、磷酸二氢钾及碳酸氢钠中的至少一种。
4.如权利要求1所述的离体肺脏机械灌注液,其特征在于,所述离体肺脏机械灌注液中,所述氨基酸选自L-脯氨酸、L-丝氨酸、L-丙氨酸、L-异亮氨酸、L-亮氨酸、L-门冬氨酸、L-酪氨酸、L-谷氨酸、L-苯丙氨酸、L-精氨酸盐酸盐、L-赖氨酸盐酸盐、L-缬氨酸、L-苏氨酸、L-组氨酸盐酸盐、L-色氨酸、L-甲硫氨酸、L-胱氨酸及甘氨酸中的至少一种。
5.如权利要求1所述的离体肺脏机械灌注液,其特征在于,所述离体肺脏机械灌注液中,所述右旋糖酐的分子量为10kDa~100kDa;所述白蛋白的分子量为10kDa~100kDa。
6.如权利要求1~5任一项所述的离体肺脏机械灌注液,其特征在于,所述离体肺脏机械灌注液的pH值为7.25~7.45,渗透压为280~320mOsm/(kg·H2O)。
7.一种离体肺脏机械灌注液的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
按照权利要求1~6任一项所述的离体肺脏机械灌注液的组分提供原料;
将所述右旋糖酐、白蛋白、谷氨酰胺、氨基酸、山梨醇、葡萄糖及无机盐与无菌注射水或注射用生理盐水混合。
8.一种离体肺脏的机械灌注方法,其特征在于,包括以下步骤:采用权利要求1~6任一项所述的离体肺脏机械灌注液对离体肺脏进行灌注。
9.如权利要求8所述的离体肺脏的机械灌注方法,其特征在于,在采用所述离体肺脏机械灌注液对离体肺脏进行灌注的过程中,还包括加入电解质置换液进行灌注的步骤;
其中,所述的电解质置换液包括葡萄糖和无机盐;
所述无机盐选自氯化钠、氯化钙、氯化钾、氯化镁及碳酸氢钠中的至少一种。
10.如权利要求8或9所述的离体肺脏的机械灌注方法,其特征在于,在采用所述离体肺脏机械灌注液对离体肺脏进行灌注的过程中,还包括加入碳酸氢钠注射液进行灌注的步骤。
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Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1748499A (zh) * | 2005-10-11 | 2006-03-22 | 郭雷 | 肺保存液 |
CN101098622A (zh) * | 2004-11-12 | 2008-01-02 | 多尔灿德气动股份有限公司 | 用于器官冷藏和灌注的组合物 |
CN101569302A (zh) * | 2008-04-30 | 2009-11-04 | 上海交通大学医学院附属瑞金医院 | 离体肝脏灌注保存液 |
CN104996396A (zh) * | 2015-07-27 | 2015-10-28 | 中山大学附属第一医院 | 一种离体肝脏灌注保存液 |
CN105918308A (zh) * | 2016-04-28 | 2016-09-07 | 上海市胸科医院 | 一种用于移植供肺灌流的肺灌流液及其制备方法 |
CN108902131A (zh) * | 2018-10-12 | 2018-11-30 | 嘉兴莱普晟医疗科技有限公司 | 一种用于离体心脏保存的常温灌注液 |
CN109997836A (zh) * | 2011-04-14 | 2019-07-12 | 特兰斯迈迪茨公司 | 用于供体肺的离体机器灌注的器官护理溶液 |
EP3677118A1 (en) * | 2006-04-19 | 2020-07-08 | Transmedics, Inc. | Systems for ex vivo organ care |
CN111406737A (zh) * | 2020-04-24 | 2020-07-14 | 润方(北京)生物医药研究院有限公司 | 用于器官持续维持的成分、装置和方法 |
-
2020
- 2020-10-29 CN CN202011184595.2A patent/CN112273373B/zh active Active
Patent Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101098622A (zh) * | 2004-11-12 | 2008-01-02 | 多尔灿德气动股份有限公司 | 用于器官冷藏和灌注的组合物 |
CN1748499A (zh) * | 2005-10-11 | 2006-03-22 | 郭雷 | 肺保存液 |
EP3677118A1 (en) * | 2006-04-19 | 2020-07-08 | Transmedics, Inc. | Systems for ex vivo organ care |
CN101569302A (zh) * | 2008-04-30 | 2009-11-04 | 上海交通大学医学院附属瑞金医院 | 离体肝脏灌注保存液 |
CN109997836A (zh) * | 2011-04-14 | 2019-07-12 | 特兰斯迈迪茨公司 | 用于供体肺的离体机器灌注的器官护理溶液 |
CN104996396A (zh) * | 2015-07-27 | 2015-10-28 | 中山大学附属第一医院 | 一种离体肝脏灌注保存液 |
CN105918308A (zh) * | 2016-04-28 | 2016-09-07 | 上海市胸科医院 | 一种用于移植供肺灌流的肺灌流液及其制备方法 |
CN108902131A (zh) * | 2018-10-12 | 2018-11-30 | 嘉兴莱普晟医疗科技有限公司 | 一种用于离体心脏保存的常温灌注液 |
CN111406737A (zh) * | 2020-04-24 | 2020-07-14 | 润方(北京)生物医药研究院有限公司 | 用于器官持续维持的成分、装置和方法 |
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