CN1132676C - 用于降低血制品中小有机分子的方法和装置 - Google Patents

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Abstract

用于降低血制品中小有机化合物浓度并实质上保持血制品所需生物活性的方法和装置,该装置含有高度多孔化的吸附颗粒,其中的吸附颗粒通过惰性基质进行了固定。

Description

用于降低血制品中小有机分子的方法和装置
本申请是未决的申请系列08/779,830和08/779,885(于1997年1月6日提出申请)的继续申请,上述申请系列的全部内容作为参考文献引入本申请。
本发明涉及降低血制品中小有机分子的方法和装置。
已有大量的有关从血制品中去除物质的研究存在,其中的一批研究是关于白细胞减少的,例如参见M.N.Boomgaard等人Transfusion34:311(1994);F.Bertolini等人,Vox Sang 62:82(1992);以及A M Joustra-Dijkhuis等人,Vox Sang 67:22(1994)。在降低血小板浓缩物中白细胞时,最常用的方法是血小板过滤(参见M.Bock等人,Transfusion 31:333(1991)(Sepacell PL-5A,Asahi,Tokyo,Japan);J.D.Sweeney等人,Transfusion 35:131(1995)(Leukotrap PL,Miles Inc.,Covina,CA);以及M.van Marwijk等人,Transfusion 30:34(1990)(Cellselect,NPBI,Emmer-Compascuum,The Netherland;Immugard Ig-500,Terumo,Tokyo,Japan))。然而,这些现行的过滤装置对于去除相对低分子量的化合物来说,经不起考验,上述低分子量的化合物包括补骨脂内脂,光加成产品以及其它常用于处理生物液体的化合物。
吸附的过程被用来将选择性的血成分分离到磷脂聚合物上。例如,对与各种电荷进行聚合的几种共聚体与血成分的相互作用进行了评价,包括血小板粘附和蛋白质吸附(K.Ishihara等人,J.Biomed.Mat.Res.28:1347(1994))。但是,这些聚合物并不是为低分子量化合物而设计的。
有很多方法可以从血浆和全血中除去低分子量的有机化合物。例如透析可以成功地除去低分子量的毒素和药物化合物。因此,透析可以用来从血制品中除去补骨脂内脂,以及补骨脂内脂的光合成产品。不幸的是,现存的透析方法涉及非常复杂和昂贵的装置。因此,使用透析机器对大体积的血制品进行脱污染是不实用的。
已有文献报道了采用聚苯乙烯二乙烯基苯,硅石以及丙烯酰基酯聚合体吸附亚甲兰。例如PCT申请No.WO91/03933描述了用游离吸附剂树脂,例如(Amberlite(Rohm和Haas(Frankfurt,Germany)以及Bio Beads(Bio-Rad Laboratories(Munich,Germany))进行的一批研究。虽然在与血制品接触后无需非常仔细地去除吸附剂,但是,这些方法带来了树脂颗粒渗透的危险。
另外,已有一些用于去除白细胞和病毒失活剂(例如补骨脂内脂,金丝桃素以及像亚甲兰,甲苯胺兰和结晶紫等染料)的装置和方法被公开。特别地,PCT申请No.WO95/18665描述了包含直纹纺织网的滤器,该滤器包含机械稳定的聚合物底物。网本身包含联锁的纺织纤维,其形成了一个带有空间的基质,形成纤维或原纤维的颗粒,分布到上述空间中。但是,这些装置引起了因子XI活性的明显降低。
简而言之,需要有更安全并经济的能减低生物液体中小有机化合物并实质上保持纯化液体生物活性的方法出现。
本发明提供可以用于降低血制品中小有机化合物浓度并实质上保持血制品所需生物活性的方法和装置,该装置含有高度多孔化的吸附颗粒,其中的吸附颗粒通过惰性基质进行了固定。在一实施方案中,惰性基质可以是纤维网状物或烧结介质。
将吸附颗粒固定于惰性基质上,从而来降低血制品中有机化合物浓度的做法比起现有的系统具有一些益处和优势。其中一个优势是降低了松散吸附颗粒断裂到血制品中的程度,使得后者在接下来的操作中是安全的。另一个优势是当用于血制品(例如包含红细胞的物质)时,部分地由于与非固定颗粒有关的结块问题的消除,提高了吸附颗粒对小有机化合物的吸附能力。进一步的优势是减少了与处理松散吸附颗粒有关的问题,因此,简化了制备过程。使用惰性基质固定的吸附颗粒的一个惊人的益处是降低了对含有血制品(例如血小板,红细胞以及白细胞)的储存膜的损害。
在一实施方案中,吸附颗粒所具有的表面积大于约750m2/g。在另一实施方案中,吸附颗粒所具有的表面积大于约1000m2/g。
在一实施方案中,装置为流动装置,其中吸附颗粒的直径约为10-200μm。在另一实施方案中,装置为成批装置,吸附颗粒的直径约为300-1200μm。
本发明提供了含有多聚芳香化合物或活性碳的吸附颗粒。在一实施方案中,多聚芳香化合物包括高交联的聚苯乙烯二乙烯基苯共聚物网状物。在另一实施方案中,活性碳可以来自天然资源。在另一实施方案中,活性碳可以来源于合成途径,通过对高度磺化的聚苯乙烯小珠进行高温活化处理而得。
进一步地,本发明提供可以降低血制品中吖啶,吖啶衍生物,亚甲兰或硫醇含量的装置。本发明也提供了可以降低血制品中补骨脂内脂,补骨脂内脂衍生物,例如包括4’-(4-氨基-2-氧杂)丁基-4,5’,8-三甲基补骨脂内脂,异补骨脂内脂或氨基补骨脂内脂含量的装置。血制品选自血小板,红细胞或血浆。
作为另一方面,本发明将进一步提供包含有血袋的装置。
本发明提供可以用于降低血制品中环状化合物浓度并实质上保持血制品所需生物活性的方法,该装置包含以下步骤:a)使血制品与本发明装置接触;并且b)通过与本发明装置接触除去血制品。在一实施方案中,惰性基质可以是纤维网状物或烧结介质。
在一实施方案中,吸附颗粒所具有的表面积大于约750m2/g。在另一实施方案中,吸附颗粒所具有的表面积大于约1000m2/g。
在一实施方案中,装置为流动装置,其中吸附颗粒的直径约为10-200μm。在另一实施方案中,装置为批装置,吸附颗粒的直径约为300-1200μm。
本发明提供了含有多聚芳香化合物或活性碳的吸附颗粒装置。在一实施方案中,多聚芳香化合物包括高交联的聚苯乙烯二乙烯基苯共聚物网状物。在另一实施方案中,活性碳可以来自天然资源。在另一实施方案中,活性碳可以来源于合成途径,即通过对高度磺化的聚苯乙烯小珠进行高温活化处理而得。
进一步地,本发明提供了可以降低血制品中吖啶,吖啶衍生物,亚甲兰或硫醇含量的装置。另一方面也提供了可以降低血制品中补骨脂内脂,补骨脂内脂衍生物,例如包括4’-(4-氨基-2-氧杂)丁基-4,5’,8-三甲基补骨脂内脂,异补骨脂内脂或氨基补骨脂内脂含量的装置。血制品选自血小板,红细胞或血浆。
作为另一方面,本发明将进一步提供包含有血袋的装置。
本发明还提供了可以使溶液中病原体失活的方法,该方法包含:a)以任何顺序提供:i)环状化合物,ii)怀疑被所述的病原体所污染的溶液,以及iii)纤维化的树脂;b)用环状化合物处理所述溶液,以便得到病原体失活的处理溶液;并且c)将上述处理过的溶液与纤维化的树脂进行接触,该改进包括用于降低血制品中小有机化合物浓度并实质上保持血制品所需生物活性的装置,该装置含有高度多孔化的吸附颗粒,其中的吸附颗粒通过惰性基质进行了固定。
本发明还提供了可以降低溶液中环状化合物浓度的方法,其包含:a)提供i)一定浓度的环状化合物溶液,所述的环状化合物选自单环化合物,多环化合物以及杂环化合物,和ii)纤维化的树脂;并且b)使环状化合物与纤维化树脂进行接触,从而降低环状化合物的浓度。
本发明还提供血袋,其包括:a)生物相容性的套;以及b)固定于纤维网状物上的树脂,该固定树脂包含在所述的生物相容性套中。
图1用图解形式从透视的角度描述了纤维的实施方案,指出了其内部的核及外部的鞘的结构,它们形成了纤维化树脂的纤维网状结构。
图2用图解形式表示了本发明纤维化树脂一个实施方案中的部分情况。
图3从交叉部分的角度表示了纤维化树脂的一个实施方案,其中的吸附小珠对于纤维来说是安全的,它们可以填充纤维化的树脂。
图4从交叉部分的角度表示了纤维化树脂的一个实施方案,其中的吸附小珠被固定在纤维化树脂的纤维和热封中,后者为包裹纤维树脂的样品。
图5显示了用DowexXUS-43493和AmberliteXAD-16 HP松散的吸附小珠和含有AmberliteXAD-16HP的纤维化树脂从血小板中去除氨基补骨脂内脂的吸附动力学比较结果。
图6显示了用含有AmberliteXAD-16HP的纤维化树脂以及用带有两种不同活性碳填充剂的纤维化树脂,从血小板中去除氨基补骨脂内脂的吸附动力学比较结果。
图7显示了用P(HEMA)-包裹和不带上述包裹的DowexXUS-43493小珠从血小板中去除氨基补骨脂内脂的吸附动力学比较结果。
图8显示了预处理溶液中甘油含量对AmberliteXAD-16和DowexXUS-43493对于有关氨基补骨脂内脂的吸附容量影响的比较结果。
图9显示了润湿溶液对存在于100%血浆中的干燥吸附剂AmberliteXAD-16(底部)和DowexXUS-43493(顶部)对于4’-(4-氨基-2-氧杂)丁基-4,5’,8-三甲基补骨脂内脂的吸附容量影响的比较结果。对没有乙醇润湿的样品标记为“No Tx”。吸附容量是以最适宜的湿吸附剂的吸附容量作参比,用百分形式来表示的。
图10显示了采用在几种不同溶液中润湿的AmberliteXAD-16吸附剂,在3小时内,从血浆中吸附氨基补骨脂内脂的比较结果。
图11显示了在2小时内,从血浆中吸附亚甲兰的吸附动力学比较结果。
图12显示了吖啶,吖啶橙,9-氨基吖啶以及5-[(β-羧乙基)氨基]吖啶的结构。
图13显示了各种树脂对腺嘌呤(Y-轴)和5-[(β-羧乙基)氨基]吖啶(X-轴)吸附容量的部分图示和数据。
图14A和14B显示了用DowexXUS-43493和MN-200以及AmberliteXAD-16HP去除5-[(β-羧乙基)氨基]吖啶的吸附动力学比较结果。
图15显示了用DowexXUS-43493去除9-氨基吖啶和吖啶橙的吸附动力学比较结果。
图16说明了流动和整批用于固定吸附的装置(IAD)构型。
图17显示了各种Ambersorbs和Purolite MN-200的吸附等温线的比较结果。
图18显示了存在于300ml PRBC悬浮剂中的5-[(β-羧乙基)氨基]吖啶和GSH的水平,上述物质在4℃存储下,于4周内持续或在每24小时的终了与纤维化的Pica G 277 IAD(500g/m2)进行接触。
图19显示了内含物质对存在于与IADs接触的PRBC中的5-[(β-羧乙基)氨基]吖啶的影响。
图20显示了未固定和固定的吸附颗粒Purolite MN-200的溶血百分数比较结果。
图21显示了未固定和固定的吸附颗粒Pica G 277活性碳的溶血百分数比较结果。
图22显示了从血小板浓缩物中去除4’-(4-氨基-2-氧杂)丁基-4,5’,8-三甲基补骨脂内脂的动力学结果。
本发明提供了从血制品中降低小有机化合物浓度的方法、材料和装置。小有机化合物可以包括环状或无环的化合物。实施方案的化合物可以包括病原体失活化合物、染料和硫醇。装置包括一个被惰性基质固定的吸附颗粒的三维网状物。进一步地,由于被惰性基质固定的吸附颗粒的固定,减少了与处理松散颗粒有关的问题,从而简化了操作过程。固定还可以提高吸附颗粒对包含在红细胞和/或血小板和/或血浆等组份中的小有机化合物的吸附能力。最后使用被惰性基质固定的吸附颗粒可以减少对含有细胞膜的血制品成分的损害,例如血小板,红细胞以及白细胞。
                            定义
术语“吖啶衍生物”是指含有吖啶三环结构的化合物(二苯并[b,e]吡啶,10-氮杂蒽(azanthracene)。该化合物对核酸具有亲和力,其采取的是非共价的嵌入方式。术语“氨基吖啶”是指带有一或多个含氮功能基团的吖啶化合物。氨基吖啶的实施例包括9-氨基吖啶和吖啶橙(图12所描述的)。
术语“吸附颗粒”广义地是指任何天然或合成的物质,其可与液体中的分子进行相互作用,从而从液体中去除分子。天然存在的吸附剂的实施例包括,但不限于活性炭,硅石,硅藻土以及纤维素。合成吸附剂的实施例包括(但不限于)聚苯乙烯,聚丙烯酸以及碳质吸附剂。吸附颗粒通常是多孔的,具有较高的表面积,并可以用各种功能基进行修饰(例如离子的,疏水的,酸性的,碱性的),这些功能基可以影响到吸附剂如何与分子发生作用。
术语“芳香的”“芳香化合物”广义地是指带有离域电子的原子环的化合物。单环化合物苯(C6H6)是常见的芳香化合物。然而,电子离域可存在多于一个相邻环(例如萘(两环)和蒽(三环))上。不同类型的芳香化合物包括(但不限于)芳香卤代物(芳基卤代物),芳香杂环化合物,芳香烃类化合物(芳烃),以及芳香硝基化合物(芳基硝基化合物)。
术语“生物相容性包衣”广义地是指用疏水性聚合物包裹表面(例如聚苯乙烯小珠的表面),当上述疏水性聚合物与血制品接触时,不产生伤害,毒性或免疫反应,并能通过降低细胞粘附、蛋白质吸附或细胞功能的改进使表面更具生物相容性。合适的包衣是生物相容的,它们对于与之接触的生物物质仅有最小的作用(如果有的话)。“最小”影响是指与对照相比没有发现明显的不同。在优选的实施方案中,生物相容性包衣改进了聚合物结构的表面血相容性。例如,聚(2-羟乙基异丁烯酸酯)(pHEMA)是一种常用的给医用装置(例如血滤器)材料进行包衣的物质。
术语“生物相容性套”广义地是指滤器套,容器,袋子,器皿,贮器等,它们适合存放生物物质,例如全血,血小板浓缩物和血浆。合适的容器是生物相容的,它们对于所存放的生物物质仅有最低的作用(如果有的话)。“最低”影响是指与对照相比,在血制品中没有发现明显的不同。因此,在给予患者进行输注之前,血制品可以存储于生物相容的套中。在优选的实施方案中,生物相容的套是血袋,包括血小板存储容器。
术语“生物流质”是指人类或非人类全血,血浆,血小板,红细胞,白细胞,血清,淋巴液,唾液,乳汁,尿液或衍生自上述物质或含有上述任一物质的东西,它们可以是单独的,也可以是混合的,含有或不含化学添加物质。优选的流质为带有或不带有化学添加溶液的血或血制品,更优选的是血浆,血小板和红细胞,最优选的是单采血液成分血浆和红细胞。
术语“血袋”是指血制品容器。
术语“血制品”是指通过人体循环系统的的流质和/或有关的细胞元素等(例如红细胞,白细胞,血小板等);血制品包括(但不限于)血细胞,血小板混合物,血清和血浆。术语“血小板混合物”是指一种类型的血制品,其中的细胞元素是原始的地或仅为血小板。血小板浓缩物(PC)是一种类型的血小板混合物,其中的血小板与少于正常部分的血浆有关。在血制品中,合成介质可以用来填补正常情况下应由血浆来占用的那部分体积,例如血小板浓缩物可以是悬浮于35%血浆/65%合成介质中的血小板。通常合成介质包括磷酸(盐)。
术语“血液分离装置”广义地是指能够分离血液至血制品(例如血小板和血浆)的装置,机器等。apheresis系统是一种类型的血液分离装置。Apheresis系统通常包含血液分离装置,试管和滤器的复杂网络,收集袋,抗凝剂以及控制所有部件的计算机设备。
术语“交联”广义地是指相互连接形成二-或三维网状结构的线性分子。例如,二乙烯基苯(DVB)在苯乙烯-二乙烯基苯共聚物的形成中充当了交联剂的角色。术语还包含“高交联”,其中的高交联网状物是通过以溶液或膨胀状态存在的交联线性聚苯乙烯链与双功能剂形成的。各种双功能剂可以用于交联(例如参见Davankov以及Tsyurupa,Reactive Polymers 13:24-42(1990);Tsyurupa等人,Reactive Polymers 25:69-78(1995)。
术语“环状化合物”是指具有一(即单环化合物)或多于一个原子环(即多环化合物)的化合物。此术语没有限定化合物环上的原子数,通常的环含有5至6个原子,含有其它数目原子的环也在本发明之列。虽然环上的原子通常为碳原子,但在此对其不加限制。一般来说,多聚化合物的环彼此相邻,但是术语“多环”也包括那些含有彼此不相邻环的多环化合物。
术语“染料”广义地是指能着色的化合物,染料通常包括连接于一或多个环状化合物上的发色团和助色团。颜色是由发色团产生的,而染料亲和力的产生则是靠助色团。染料被分成几类,包括吖嗪类(例如中性红,藏红以及偶氮胭脂红B);偶氮染料;偶氮胭脂红染料;脱苯基甲烷染料,荧光染料,酮亚胺染料,品红染料以及三苯基甲烷染料。可以预期本发明中的方法和装置在实际操作中可以与任何环状化合物染料联用。
术语“纤维化树脂”通常是指吸附物质的固定,包括捕获在纤维网状物中或上的树脂。在一个实施方案中,纤维网状物由聚合纤维组成。在另一个实施方案中,纤维构成了具有高熔点的聚合物核(例如聚乙烯对苯二酸盐[PET]),其被相对低熔点的聚合物鞘(例如尼龙或修饰的PET)所包围。在不明显反向影响树脂吸附容量的条件下,纤维化树脂可以通过加热纤维网状物来制得。当树脂包含小珠时,进行加热,以使吸附小珠吸附至外部的聚合物鞘上,生成“纤维化小珠”。通过生成每限定区域内含有已知量吸附小珠的纤维化树脂,切割一定面积的纤维化树脂,而不是对吸附小珠进行称重,从而获得用于去除环状化合物的纤维化树脂样品(补骨脂内脂和,特别是氨基补骨脂内脂)以及其它样品。
术语“滤器”广义地是指可以允许某些成分至混合物通过而保留其它成分的装置,物质以及类似物。例如滤器可以包含带有孔径以允许血制品通过(例如血浆)而保留其它成分(例如树脂颗粒)的筛孔。术语“滤器”不限于保留一些成分的装置。
术语“流动应接器”是指可以控制血制品等特定物质流动的装置。流动应接器也可以发挥其它功能,例如防止吸附剂树脂物质块的通过。
术语“杂环化合物”广义地是指环状化合物,其中具有一或多个环含有多于一种类型的原子。通常,碳原子代表主要原子,而其它原子包括氮,硫和氧。杂环化合物的实施例包括呋喃,吡咯,噻吩和吡啶。
术语“高温活化过程”是指由于起始物质的溶血和氧化,典型地引起了所处理物质的表面积,多孔性和表面化学改变的高温过程。
术语“固定吸附装置”(IAD)是指存在于惰性基质中、上或被捕获于惰性基质的固定吸附剂物质。当惰性基质为纤维网状物时,术语IAD可与术语纤维化树脂互换。
术语“惰性基质”是指任何可以用来固定吸附剂颗粒的合成或天然存在的纤维或聚合物物质,其实质上不影响血制品所需生物活性。典型地,尽管基质实质上不影响吸附或去除过程,但是此基质对小有机化合物浓度的降低有影响。另外,惰性基质可以与细胞或蛋白质成分进行相互作用,导致细胞去除(例如白细胞排除)或蛋白质或其它分子的去除。
术语“在线柱”是指容器,通常是圆柱体形,具有入口端和出口端以及其中要丢弃的物质,从而从血制品中降低小有机成分的浓度。
术语“分离”是指将物质从含有一或多种成分的混合物中分离出来。例如可以从全血中分离出血小板。被分离的产品并不一定是指从其它成分中完全分离出的产品。
术语“大孔”通常是指孔的直径大于500。术语微孔是指孔的直径小于20。术语“中孔”是指孔的直径约为大于20但小于500。
术语“大孔”通常是具有一定数量孔的多孔结构,其孔的直径约大于500。
术语“大网状”是一个相对术语,其是指具有较高的物理多孔性(即大量的孔存在)的多孔吸附剂结构,其即具有大孔性,又具有微孔特性。
术语“筛孔附件”“筛孔小袋”等是指制成含有多核的筛孔、小袋和袋子。例如本发明提供了一个小袋,其含有固定的吸附剂颗粒,孔径的大小允许血制品与固定吸附剂颗粒接触,但同时将固定吸附剂颗粒保留在小袋中。
术语“分隔”是指任何类型的装置或元件,其可以将全部分离或分隔成区域或部分。例如本发明提供了分隔血袋的用途,采取将血制品分成两部分的做法。在处理之前处理中,血制品占血袋的一部分,吸附剂占用血袋的另一部分。在一个实施方案中,对血制品处理后,移去分隔(例如改变分隔的完整性),使处理的血制品与吸附剂树脂进行接触。分隔可以置于袋内部或袋外部。当使用术语“分隔”时,术语“去除”意味着血袋两部分的分离不再存在;其并不一定意味着分隔不再以某种方式与袋子有关。
术语“光产品”是指来源于补骨脂内脂暴露于紫外照射下光化学反应的产物。
术语“多芳香化合物”是指骨架上带有芳香基团的多聚化合物,例如聚乙烯对苯二酸盐,或伸出的基团,例如聚苯乙烯,或上述两者。
术语“聚苯乙烯网状物”广义地是指含有苯乙烯(C6H5CH=CH2)单体的聚合物;聚合体可以是线性的,由单共价烷烃链与苯基取代基构成,通常是与m-或p-亚苯基残基或其他双功能的基团交联或高交联,形成二维聚合物骨架。
术语“补骨脂内脂去除方法”是指可以从血制品中去除约70%的补骨脂内脂的物质或装置;优选大于约90%,更优选大于约99%。补骨脂内脂去除方法也可以从血制品中去除其它成分,例如补骨脂内脂光产品。
短语“降低浓度”是指从水溶液中去除芳香化合物的一些部分。浓度的降低优选数量级为:大于约70%,更优选大于约90%,最优选大于约99%。
短语“实质上去除游离于液体中的所述所有小有机化合物(例如补骨脂内脂,补骨脂内脂衍生物,异补骨脂内脂,吖啶,吖啶衍生物或染料)“是指去除大于80%游离于液体中的化合物,优选去除大于约85%,更优选大于约90%,最优选去除大于约99%。
术语“树脂”是指能够与各种小有机化合物(包括存在于溶液或流质如血制品中的补骨脂内脂)相互作用和附着的固体支持物(例如颗粒或小珠),因此降低了溶液中这些元素的浓度。去除方法不限定任何机制。例如补骨脂内脂可以通过疏水的或离子的相互作用(即亲和力相互作用)被去除。术语“吸附剂树脂”广义地是指天然有机物质和合成物质以及它们的混合物。
术语“振荡装置”是指任何类型能够彻底混合血小板浓缩物等的血制品的装置。该装置带有定时系统,可以使混合过程被限定在一个特定的时间段内。
术语“烧结介质”是指利用加热和加压形成多孔塑性的结构,例如粉末状的热塑性聚合物。将相对低熔点的聚合物的粉末混合然后进行加热,以使塑性颗粒熔化但仍然保留一条可使流质穿过多孔物质的通道,可以制得多孔塑料。相似地,将碳或其它高熔点或不熔的吸附颗粒与低熔点的粉末进行混合并加热,可以制得烧结吸附介质。在U.S.专利No.3,975,481,4,110,391,4,460,530,4,880,843以及4,925,880中描述了制备多孔塑料物质的方法,被引入本文作参考文献。引起粉末颗粒熔化的过程导致了多孔塑性结构的形成。在烧结过程中,通过将聚合物粉末置于成型工具中,可以制成各种形状的烧结介质。在进行烧结过程之前,将吸附颗粒与粉末状的热塑性聚合物进行混合,可以将吸附颗粒引入到烧结介质中。
术语“稳定剂”是指可使一些树脂的吸附容量达到最优化的化合物或组合物。一般来说,可接受的稳定剂应该是水和醇溶性(或其他润湿剂)的,相对于水和醇不挥发,在小量时可以安全地进行输注。稳定剂的实施例包括(但不限于)甘油和低分子量的PEG。“润湿剂”与“稳定剂”的区别在于前者可以使那些没有高交联(即大网状树脂)的吸附孔重新开放。润湿剂在干燥条件下通常不能防止孔的坍塌,而稳定剂可以。Pall等人在U.S.专利No.5,501,795中提出了润湿和润湿剂的讨论,被本文引入参考文献。
短语“实质上保持血制品所需生物活性”是指实质上保持血制品的特性,即保持用这些制品实施治疗的指标。例如当涉及红细胞时,如果采用这里所述的方法,与未处理样品比较,处理红细胞中的ATP水平,细胞外钾泄漏,溶血%实质上保持的话,即可以认为其体内活性没有受到破坏或明显降低。例如处理红细胞与未处理红细胞之间的ATP水平变化小于10%。储存后,处理红细胞与未处理红细胞之间的溶血变化小于1%,优选小于0.8%。处理红细胞与未处理红细胞之间的细胞外钾泄漏变化小于15%。在血浆情况中,如果采用这里所述的方法,与未处理样品比较,血浆中凝固因子的水平(例如因子I,II,V,VII,X,XI)或PT和PTT时间变化实质上保持的话,即可以认为其体内活性没有受到破坏或明显降低。例如处理红细胞与未处理红细胞之间凝固因子(例如因子I,II,V,VII,X,XI)的水平变化可以小于约20%;优选小于10%。处理红细胞与未处理红细胞之间PT和PTT时间的水平变化可以小于3秒大于1秒;优选1.5秒。在血小板情况下,如果采用这里所述的方法,与未处理样品比较,处理红细胞中的血小板产量,pH,聚集反应,形状改变,GMP-140形态学或低渗休克反应实质上保持的话,即可以认为其体内活性没有受到破坏或明显降低。进一步地,短语实质上保持与所述血制品有关的每一个性质还可以包括那些如文献中所述的对于行家来说是可以接受的值,例如Kliein H.K,Standard for Blood Banks and Transfusion Service,17版,Bethesda,MD:美国血液银行协会,1996,该文被本文引入参考文献。
术语“噻嗪染料”包括在一或多个环上含有硫原子的染料。最常见的噻嗪染料是亚甲兰[3,7-双(二甲基氨基)-酚噻嗪-5-鎓-氯化物)。其它噻嗪染料包括(但不限于)天青A,天青C以及硫堇,如Schinazi在U.S.专利No.5,571,666中的描述。
术语“呫吨(xanthene)染料”是指化合物占吨的衍生物。呫吨染料可以分成三类:i)荧光或氨基呫吨,ii)对甲氨基酚或氨基羟基呫吨,以及iii)荧光或羟基呫吨。包括本发明中涉及的呫吨染料的实施例有玫瑰红和曙红Y;这些染料可从各种渠道获得(例如SigmaChemical Co.,St.Louis,MI),正如Schinazi在U.S.专利No.5,571,666中的描述,该文被本文引入参考文献。
吸附颗粒
本文提供了用于降低血制品中小有机化合物浓度装置中的吸附颗粒,使用该装置可实质上保持血制品所需生物活性。
吸附颗粒可以以任意规则或不规则的形状混入惰性基质中,但优选的是球形。当IAD与流动装置使用时,颗粒的直径约为大于10μm,优选颗粒的直径约为10-200μm;更优选颗粒的直径约为10-100μm;最优选颗粒的直径约为10-50μm。当IAD与成批(套)装置使用时,颗粒的直径约为大于300μm并小于1200μm;优选颗粒的直径在300-1200μm之间。
颗粒的另一个性质是高表面积。优选颗粒的表面积在约750m2/g-3000m2/g之间。更优选颗粒的表面积在约1000m2/g-3000m2/g之间。最优选颗粒的表面积在约1750m2/g-3000m2/g之间。
适合用于本发明装置的吸附颗粒可以是任何材料的,其可以吸附小有机分子,限制条件是这些材料实质上不反向影响与之接触的流质。例如吸附剂颗粒可由活性炭,疏水树脂或离子交换剂制成。
在一个优选的实施例中,吸附颗粒可以是来源于天然或合成的活性炭。较优选的活性炭来自合成途径。非限定性的活性炭实施例包括:Picatuff Medicinal,其得自PICA USA Inc.(Cloumbus,OH),NoritROX 0.8,其得自Norit Americas,Inc.(Atlanta,GA),Ambersorb 572,其得自Rohm & Hass(Philadelphia,PA),以及G-277,其得自PICA(Cloumbus,OH)。
在一个优选的实施例中,颗粒为Norit A SuprA,其得自NoritAmericas,Inc.(Atlanta,GA),Norit A SuprA是USP级的活性炭,它是通过褐煤的蒸汽活化形成的。这种活性炭具有非常高的表面积(2000m2/g)以及非常好的微孔性质。
在另一个优选的实施例中,颗粒可以是疏水树脂。非限定性的疏水树脂的实施例包括下列多聚芳香吸附剂:Amberlite吸附剂(例如AmberliteXAD-2,XAD-4,以及XAD-16),其得自Rohm & Hass(Philadelphia,PA);Amberchrom吸附剂,其得自Toso Hass(TosoHass,Montgomeryville,PA);Diaion//Sepabeads吸附剂(例如DiaionHP20),其得自Mitsubishi Chemical America Inc(White Plains,NY);Hypersol-Macronet吸附树脂(例如Hypersol-Macronet吸附树脂MN-200,MN-150以及MN-400),其得自Purolite(Bala Cynwyd,PA);以及Dowex吸附剂(例如DowexXUS-40323,XUS-43493以及XUS-40285),其得自DowChemical Company(Midland,MI)。
优选的颗粒可以是疏水树脂,它们为包含高交联聚苯乙烯网状物的多聚芳香吸附剂,例如DowexXUS-43493(商业上又称为OptiporeL493或V493)以及Purolite MN-200。
高交联的聚苯乙烯网状物,例如DowexXUS-43493以及PuroliteMN-200是非离子形的大孔和大网状物树脂。高交联的非离子形的大网状物和大孔树脂DowexXUS-43493对补骨脂内脂(包括4’-(4-氨基-2-氧杂)丁基-4,5’,8-三甲基补骨脂内脂)具有较高的亲和力,并且具有很好的润湿性质。短语“很好的润湿性质”是指干燥的吸附剂(例如基本无水的),为了有效地降低血制品中小有机化合物浓度,在其与血制品进行接触之前,不需要用润湿剂(例如乙醇)进行润湿。
高交联的聚苯乙烯网状物,例如DowexXUS-43493以及PuroliteMN-200优选是以直径约为100-1200μm的球形颗粒存在。对于流动装置来说,颗粒直径约为10-100μm。对于成批(套)装置来说,颗粒直径约为100-1200μm。优选地,包括DowexXUS-43493在内的吸附颗粒具有极高的内表面积和相对小的孔(例如46)。颗粒的内表面积可从300-1100m2/g;优选的是1100m2/g。颗粒的孔径大小可以大于25,小于800;优选25-150;最优选25-50。虽然本发明不想限制降低血制品中小有机化合物发生的机制,但是一般认为疏水相互作用是吸附作用的主要机理。相对于大分子(例如蛋白质)和细胞而言,它的多孔特性选择性地作用于吸附过程,使得小分子可以接近表面积的大部分地方。Purolite MN-200与DowexXUS-43493具有很多相似的特性,例如对补骨脂内脂具有高度的亲和力,具有很好的润湿性质,因此也是优选的吸附颗粒。
根据它们的合成机制以及物理和功能特性,聚苯乙烯颗粒可以分成几类:i)常规网状物,ii)高交联网状物。优选的吸附剂具有较高的表面积,具有不坍塌的孔,不需要润湿剂,可用于包括红细胞或血小板在内的物质,并且具有极低的小颗粒和外来颗粒(例如粉尘,纤维,非吸附剂颗粒以及不定性颗粒)。对于流动装置来说,小颗粒直径优选约为小于5μm,另外,优选的吸附剂具有较低浓度的可提取残留单体,交联物以及其它有机可提取物。
普通的网状物一般为苯乙烯-二乙烯基苯的共聚物,其中二乙烯基苯(DVB)的作用是交联剂(即将线性的聚苯乙烯链连接在一起)。这些聚合物网状物包括“凝胶型”的聚合物。凝胶型聚合物是通过单体的共聚合作用得到的均一的、非多孔苯乙烯-DVB共聚体。大孔吸附剂代表了第二类普通的网状物。他们是在稀释剂(用来沉淀生成中的聚苯乙烯链)的存在下,通过单体的共聚合作用得到的。用这种方法形成的聚苯乙烯共聚物具有相对大的内表面积(高至几百平方米/每克聚合物);AmberliteXAD-4就是用这种方法制成的。
与上述普通的网状物相反,本发明中优选的吸附剂(即DowexXUS-43493)是高交联的网状物。这些网状物通过使以溶液或膨胀形式存在的线性多聚苯乙烯链与双功能基剂进行交联;优选的双功能基剂产生了构型上限制的交联桥,它们被认为当吸附剂处于基本无水(即干燥)的状态下时,可以防止孔坍塌。
高交联的网状物被认为具有三种有别于普通的网状物的基本性质。首先,由于桥的存在起到了支持聚苯乙烯链部分的作用,因此聚合物链的密度较低,故吸附剂一般具有相对大的孔表面积和孔直径。第二,网状物可以膨胀;因此当其与有机分子接触时,聚合物相的体积增加。最后,在干燥状态时,高交联聚合物处于“拉紧”状态,这种在干燥状态下的刚性可以防止链与链的吸引。但是在润湿状态下,吸附剂的拉紧状态变得松弛下来,其增加了网状物在液体介质的膨胀能力。参见Davankov和Tsyurupa,Reactive Polymers 13:27-42(1990);Tsyurupa等人,Reactive Polymers 25:69-78(1995),它们被本文引入参考文献。
已有几种交联剂被成功地应用在使聚苯乙烯链之间形成桥,包括对-二甲苯二氯化物(XDC),一氯二甲基醚(MCDE),1,4-双-氯甲基二苯基(CMDP),4,4’-双-(氯甲基)二苯基(CMB),二甲基甲酰胺(DMF),p,p’-双-氯甲基-1,4-二苯基丁烷(DPB)以及三-(氯甲基)-1,3,5-三甲基苯(CMM)。借助Friedel-Crafts反应,通过使之中的一种交联剂与苯乙烯苯基环进行反应,在聚苯乙烯链之间形成了桥,于是,生成的桥将出现在两个不同聚苯乙烯链上的苯乙烯环连接起来,参见U.S.Patent No.3,729,457,其被本文引入参考文献。
桥是很重要的,因为它消除了对润湿剂的需要。当吸附剂处于干燥状态时(即无水),桥可以防止孔的坍塌,因此在这种类型的吸附剂与血制品接触之前不必用润湿剂进行“重新开放”。为了防止孔的坍塌,需要形成构型限制的桥。一些双功能剂,例如DPB通常无法导致限制的构型;例如DPB含有四个连续的亚甲基单位,它们对于构型重排十分敏感。因此,DPB不是优选的用于本发明的双功能剂。
表A中列出了上述吸附剂颗粒的一些结构相关特性
                      表A树脂       化学性质        平均表面积    平均核直径     粒径
                       (m2/g)       (A)            (μm)
       AmberliteAdsorbents-Rohm and HaasXAD-2      多聚芳香物      300           90             20-60XAD-4      多聚芳香物      725           40             20-60XAD-7      多聚异丁烯酸酯  450           90             20-60XAD-16     多聚芳香物      800           100            20-60XAD-1180   多聚芳香物      600           300            20-60XAD-2000   多聚芳香物      580           42             20-60XAD-2010   多聚芳香物      660           280            20-60
       AmberliteAdsorbents-Toso HaasCG-71m     多聚异丁烯酸酯  450-550       200-300        50-100CG-71m     多聚异丁烯酸酯  450-550       200-300        80-160CG-161m    多聚芳香物      800-950       110-175        50-100CG-161c    多聚芳香物      800-950       110-175        80-160
       Diaion//SepabeadsAdsorbents-Mitsubishi ChemicalHP20       多聚芳香物      500           300-600        20-60SP206      溴化苯乙烯      550           200-800        20-60SP207      溴化苯乙烯      650           100-300        20-60
SP850        多聚芳香物           1000        50-100     20-60
HP2MG        多聚异丁烯酸酯       500         200-800    25-50
HP20SS       多聚芳香物           500         300-600    75-150
SP20MS       多聚芳香物           500         300-600    50-100
             DowexAdsorbents-Dow Chemical Company
XUS-40285    功能化800            25          20-50
XUS-40323    多聚芳香物           650         100        16-50
XUS-43493    多聚芳香物           1100        46         20-50
吸附剂颗粒的处理
进一步对吸附剂颗粒进行处理,可以除去细颗粒、盐、潜在的可提取物和内毒素。典型地,用有机溶剂,蒸汽或超临界流质进行处理,可以除去这些可提取成分。优选对颗粒灭菌。
现有几个公司销售市售的吸附颗粒的“清洁”(即加工的)形式。除了加工这些颗粒(即树脂)之外,这些公司还试验这些吸附剂,最终的吸附剂被确定为无菌(USP XXI),不含焦精(LAL),并且没有可检测的提取物(DVB和总有机物)。
对于吸附颗粒的加工来说,热加工(例如蒸汽)是一个有效的方法,见F.Rodriguez,Principle Of Polymer System,(HemispherePublishing Corp.),pp.449-53(3rd Ed.,1989)。Supelco,Inc(Bellefonte,PA)使用非溶剂、热专有过程对DowexXUS-43493和Amberlite进行了清洁。使用蒸汽的主要优点在于不需要向吸附剂中加入潜在的可提取物。但是一大缺点是此过程可以从树脂小珠的孔中去除水份;有些吸附剂有效作用还需要在它们与发光的血制品接触之前重新润湿。
经清洁/加工得到的吸附剂颗粒的另一个优点是具有极低粒径水平,直径小于30μm。Supelco进行了初步的吸附剂试验(DowexXUS-43493和AmberliteXAD-16)以决定颗粒的计数。这些实验的结果表明,没有外来颗粒(例如粉尘,纤维,非吸附颗粒以及未定性的颗粒),同时也没有细颗粒(<30μm)。
带有吸附树脂的润湿剂和稳定剂的用途
有一些方法可以用来防止颗粒的干燥和吸附容量的丧失,例如Amberlite,其在某些条件下(例如干燥)损失了部分吸附容量。
在一个方法中,颗粒、物质或装置可以在湿状态下制备,该状态为密封但不能干燥。该方法有几个弊端。由于经过一段时间,物质中的可提取物的水平会有所升高,因此产品的货架寿命会缩短。由于在通常情况下,湿聚合物的γ-照射无法进行,因此稳定化作用仅限于蒸汽过程。通常,制造一个需要保持使成分处于湿状态的装置要比制造一个干燥装置困难得多;例如,如果在装置的装配和最终的无菌处理之间有较长的延迟时间,生物负担和内毒素将会引人关注。
防止吸附容量损失的第二个方法是采用干燥后不反向影响吸附容量的吸附剂。如前面所提出的具有高度交联的孔结构的大网状吸附剂(例如DowexXUS-43493和Purolite MN-200),由于交联防止了孔的坍塌,因此不需要润湿剂。与AmberliteXAD-16不同,在他们被干燥时,这些大网状吸附剂保留了他们最初活性中非常高的部分。
在第三种方法中,干燥时可以通过在非挥发性的润湿剂的存在下,对AmberliteXAD-16和有关的吸附剂(例如AmberliteXAD-4)进行水合来防止吸附容量的损失。例如采用AmberliteXAD-16作为吸附剂时,在使用前的处理、无菌化和储存过程中,可以对吸附剂小珠进行部分的干燥。当这些吸附剂的水含量降至临界水平之下时,就会发生吸附容量的迅速下降(可能是由于孔的坍塌);于是,为了获得最适宜的效果,需要在使用前用润湿剂使孔“重新开放”。
当一些吸附剂树脂处于干燥条件时,稳定剂可以有效地保持吸附容量接近其最大值。一般认为稳定剂的使用可以防止孔的坍塌。
可以接受的稳定剂应该是水溶性和醇溶性的,相对于乙醇和水不挥发,在小量时可以安全地进行输注。甘油和低分子量的聚乙二醇(例如PEG-2和PEG-400)是具有这些性质的稳定剂的代表。甘油一向具有较好的血相容性,在红细胞制品的冷藏中,其常作为冷防腐剂被加入血中。参见Chaplin等人,Transfusion 26:341-45(1986);Valeri等人,Am.J.Vet.Res.42(9)1590-94(1981)。含有最多至1%甘油的溶液被用于输血,甘油溶液有市售(例如Glyerlite 57Solution,Fenwal Laboratories,Deerfield,IL)。象AmberliteXAD-16等吸附剂小珠可以在乙醇和甘油中进行稳定。
常用于药物基质的低分子量聚乙二醇可以用作稳定剂。具有通式H(OCH2CH2)nOH的PEGs是液体和固体的聚合物,其中的n大于或等于4。PEG式后常跟随着数字,对应于它的分子量;例如,PEG-200的分子量为200,分子量的范围为190-210。各种分子量的PEG均有市售(例如Carbowax,Poly-G以及Solbase)。
用于颗粒固定的惰性基质
吸附剂颗粒可用惰性基质来固定。惰性基质可由合成和天然的聚合物制成。例如惰性基质可以是合成或天然的纤维,例如纤维网。惰性基质也可以是烧结物质。正如装置中的其它成分一样,优选的惰性基质应该是生物相容性的,并且对与之接触的物质实质上不产生相反的作用。
最优选的合成纤维为聚乙烯纤维(Air Quality Filtration(AQF),Hoechst Celanese(Charlotte,N.C.)的分部)。其它优选的合成纤维的实施例有聚烯,聚酯或聚酰胺纤维。另一些合成纤维的实施例包括聚丙烯,聚乙烯醇和聚砜纤维。
在优选的实施方案中,合成聚合物纤维包括通过低熔点的鞘包围高熔点的核。聚合物核可以是(聚乙烯聚酯对苯二酸盐)核,鞘可以是尼龙或修饰的尼龙鞘。纤维可以从Unitika(Osaka,Japan)和Hoechet Trevira GmbH & Co.(Augsberg,Germany)处购得。
天然聚合物纤维的实施例包括衍生自各种来源的纤维素纤维,例如黄麻,kozu,牛皮纸和麻蕉。按照U.S.Patent Nos.4,559,145和5,639,376所述的方法,可以制备网状的合成或天然聚合物纤维,上述文献以被本文引入参考文献。
适合于构造烧结颗粒的合成聚合物是高密度的聚乙烯,超高分子量的聚乙烯,聚丙烯,聚乙烯氟化物,聚四氟乙烯,尼龙6。更为优选的烧结颗粒为聚烯,例如聚乙烯。
本发明预期提供不带吸附颗粒的纤维;这类纤维优选地含有大的、多孔的、具有吸附性的表面积,本发明还预期提供可以使降低小有机化合物浓度过程便利化的其它吸附方法。
颗粒的固定
在一个实施方案中,可用惰性基质来固定吸附剂颗粒以生成用来降低物质中小有机化合物浓度的吸附介质。惰性基质为三维网状物,其包括的合成或天然的聚合物纤维网状物,内含有固定于其中的吸附颗粒。
优选的吸附介质包含如上所述的固定于惰性基质中的高度多孔结构且具有极高内表面积的小孔吸附颗粒。优选的,当使生物物质与吸附介质进行接触时,吸附介质在实质上不会反向影响该物质的生物活性或其它性质。
U.S.Patent No.5,486,410和5,605,746(被本文引入参考文献)中描述了将吸附小珠固定于纤维网状物上的技术。如图1所描述的,纤维网的聚合物纤维600构成了高熔点的聚合物核602(例如聚乙烯对苯二酸盐(PET)),该核是被低熔点的聚合物鞘604(例如尼龙)包围着的。参见Heagle等人的U.S.Patent No.5,190,657,其被本文引入参考文献。纤维化的树脂的制备过程如下:首先将吸附小珠平均分布于纤维网,然后,迅速加热网状物(180℃×1min),引起纤维600的聚合物鞘熔化,并与吸附小珠606和其它纤维粘合,形成交联纤维网状物,见图2所示。
如图3和图4所示(没有涉及较大的范围),一般来说,纤维网状物含有三层,两个由纤维600紧凑堆积的外层607和一个密度较低的含有吸附小珠606和少量纤维600的内层609。在优选的实施例中,纤维化树脂的边缘可用聚脲烷或其它聚合物密封。另外,也可如图3和图4所示,在所生成的纤维化树脂的预定间隔处,加入热封608;例如可以四方形的形式在纤维化树脂上制备热封。因此,纤维化树脂可以通过加入热封进行切割,形成含有所需吸附剂小珠(例如优选的是小于5.0g,更优选的是小于3.0g)且具有合适粒径大小,可放置于血制品容器中的树脂样品。热封可以防止切割的纤维化树脂的磨损,并帮助固定吸附小珠。然而,实施本发明不需要使用这类热封。在另一个优选的实施例中,如图4所示,吸附剂小珠606对纤维本身来说不安全,而是被固定于密实的外层纤维607中,并带有热封608。此实施例的结果是在通过热封切割后,生成了含有定量吸附剂的纤维化介质样品。
本发明还预期提供利用粘合作用(例如粘合剂)使吸附剂树脂相对于纤维来说是稳定的。进一步优选地,当吸附剂小珠化学性地吸附于纤维网状物时,其也可以物理性地被捕获到纤维网状物中;此过程可以通过用足够量的纤维包围小珠,以支持小珠处于适当的位置来完成。此外还有另一个使吸附颗粒固定于纤维网状物中的方法,采用如U.S.Patent No.5,605,746和5,486,410(AQF)所述的助干燥过程可以固定颗粒(被本文引入参考文献)。采用如U.S.Patent No.4,559,145和4,309,247所述的助湿过程可以固定颗粒(被本文引入参考文献)。采用如U.S.Patent No.5,616,254所述的熔化膨胀过程可以固定颗粒(被本文引入参考文献)。采用助湿过程从天然聚合物纤维制造基质,优选的惰性基质包括使吸附颗粒和纤维粘合的粘合剂。非限定性的粘合剂的实施例有蜜胺,聚胺和聚酰胺。典型地,基质含有1%或更少的粘合剂。
从用吸附颗粒烧结的合成聚合物颗粒可以构造惰性基质,重要的是吸附颗粒比基质具有更高的熔点温度。
优选的生成的吸附介质每单位面积包含已知量的吸附剂,对于成批装置来说,每单位面积的吸附剂约为100-500g/m2,优选的是250-350g/m2。对于流动装置来说,每单位面积的吸附剂约为300-1100g/m2,优选的是500-700g/m2。因此,用于特定目的的合适吸附剂的量可以简单地通过切割预定面积的纤维化树脂(即未称重纤维化树脂)来测定。
优选的吸附介质是生物相容性的(即不产生毒性、有害或免疫反应);对血制品(血小板和凝固因子)等物质的性质具有最小的影响,优选的吸附介质的固定吸附剂颗粒具有较高的机械稳定性(即没有细颗粒产生)。用于成批装置的吸附介质含有约25-85%(重量比)的吸附剂,具有100-500g//m2负荷,优选的是含有约50-80%(重量比)的吸附剂,具有250-350g//m2负荷。
用于流动装置的吸附介质含有约20-70%(重量比)的吸附剂,优选的是约30-50%(重量比)的吸附剂。优选的吸附介质含有约30%(重量比)的吸附剂颗粒,其中使用了纤维化的基质。当烧结颗粒基质与普通的聚合物吸附剂颗粒一起使用时,优选的吸附介质含有约50%(重量比)的吸附剂颗粒。
吸附剂颗粒的包衣
通过用疏水性的聚合物对颗粒、物质或吸附介质的表面进行包衣,可以改进它们的表面血相容性。疏水性的聚合物的例子包括聚(2-羟基乙基异丁烯酸酯)(pHEMA),其可以从Scientific PolymerProduct,Inc.(Ontario,NY)获得,纤维素基质的聚合物,例如,乙基纤维素,其可以从Dow Chemical(Midland,MI)获得。参见Andrade等人,Trans.Amer.Soc.Artif.Int.Organs  XVII:22-28(1971)。其它包衣剂的实例包括聚乙二醇和聚环氧乙烷,它们也可从Scientific Polymer Product,Inc.获得。聚合物包衣可以增加血相容性并降低由于机械的破坏生成小颗粒的危险。
用固定的肝素也可以修饰吸附剂的表面。另外,强阴离子交换聚苯乙烯二乙烯基苯吸附剂也可用肝素吸附来修饰。作为聚阴离子的肝素可以强烈地吸附于具有强阴离子交特性的吸附剂表面。各种季胺-修饰的聚苯乙烯二乙烯基苯均有市售。
采用许多不同的方法可以进行包衣,包括射电频率辉光放电聚合物,见U.S.Patent No.5,455,040(被本文引入参考文献)以及Wurster包衣过程(由International Processing Corp.实施(Winchester,KY))所述。
在一个实施方案中,Wurster包衣过程可按照下法进行操作:将颗粒悬浮(通常经过空气压力)于容器中,以使疏水性的聚合物(例如pHEMA)可以均匀地喷雾于吸附颗粒的表面。如实施例3所示,用pHEMA均匀喷雾的DowexXUS-43493可以提高血小板的产率,并且随着包衣剂量的增加,相当地影响了血小板的形状改变。人们还发现Wurster包衣过程选择性地对吸附剂的外表面进行包衣,而其内表面几乎未受影响。
在优选的实施例中,可以采用将固定吸附介质浸泡于疏水性的聚合物中(见实施例3)。此过程比起用疏水性聚合物对吸附颗粒喷雾来讲,不但简化并且费用较低。
对吸附介质的包衣过程没有特定的时间限制。例如,在一个实施方案中,pHEMA包衣过程在吸附介质制备之后,但在对吸附介质进行热封之前进行。在另一个实施方案中,首先对吸附介质进行热封,然后才进行pHEMA包衣。除了对吸附介质进行包衣外,还可以进行与pHEMA应用有关的淋洗过程,以去除松散的颗粒和纤维。
随着包衣剂量的增加,对于某些小有机化合物来说,要通过包衣到达颗粒表面越来越困难,从而导致了吸附动力学的降低。因此,随着包衣剂量的增加,作为包衣吸附剂,吸附剂的量也必须增加,才能获得同样的去除动力学。在一个实施例中,适宜的pHEMA包衣水平是指一个最小量,该量对血小板产量有保护作用并且在体内可以观察到血小板的功能(0.1%-0.5%)。
包衣剂对无菌处理过程是敏感的。例如,γ灭菌导致了包衣剂的交联和/或分裂。因此,无菌处理过程的类型(E-束对γ照射)和剂量可以影响包衣吸附剂的性质。通常,E-束无菌处理过程是优选的。
装置
本发明提供了从物质(例如血制品)中去除小有机化合物浓度的装置。该装置可以是流动装置,或是批装置。流动装置和批装置的实例见图16。文献中已经报道了流动装置和批装置,例如在PCT公开WO96/40857中(其被本文引入参考文献)。
本发明批装置包含容器,例如血袋,其中包括含有吸附颗粒的吸附介质。在一个实施方案中,将血制品加到含有吸附介质的血袋中,并振摇一定的时间。
例如在一个实施方案中,室温下,将吸附介质,例如固定的DowexXUS-43493,置于血产品容器中(例如保存于血小板震荡器(HeLmerLaboratories(Novesvill,IN))或旋转器(HeLmer Laboratories(Novesvill,IN))上的PL146 Plastic容器(Baxter HealthcareCorp.(Deerfiled,IL)),保持24小时,并在各种温度条件下储存。血制品容器的大小为600-1000ml,存储温度为约4-22℃。
有一些方法可以用来降低从吸附介质中松散下来的吸附颗粒的出现。
本发明提供批装置,该装置包括保留于如筛袋/小包(袋)等容器中的固定吸附介质。筛袋/小包可由织物、非织物或膜样的附件制成。在一个实施方案中,织物筛网小包可有医用级的聚酯或尼龙制成。较优选的实施方案是聚酯。商业上可得到的膜样物质包括(但不限于)Supor 200,800,1200疏水性聚乙烯磺酸酯(PES)膜(Gelman Science(Ann Arbor,MI));Durapore疏水性修饰的聚亚乙烯基二氟化物(PVDF)(Mantee American Corp.(San Diego(CA))以及带有统一疏水性通风口的疏水性修饰聚砜膜,例如,Gemini膜(Millipore(Marlborough,MA));含有带聚亚乙烯基包衣的聚碳酸酯膜(Poretics(Livermore))。在加入吸附剂后,容器可以进行无菌处理。
流动装置可通过,将血制品灌注通过流动装置,可从血制品等物质中降低小有机化合物的浓度。
当装置为流动装置时,优选地,在不加压的情况下,吸附介质的厚度为3-30mm,以促进生物流质的平稳流动。较优选的厚度为3-15mm,更优选的为5-8mm。当装置为批装置时,吸附介质的厚度为2-30mm,优选地,为2-10mm。
血小板的优选实施方案
优选地,本发明提供了用于降低血小板物质中小有机化合物并同时保持血小板生物活性的批或流动装置。批装置是优选的。吸附介质包含了被惰性基质固定的吸附颗粒。优选的,颗粒是高度多孔性,并且具有大于750m2/g的表面积。
特别优选的颗粒为含有高交联聚苯乙烯网状物的多聚芳香吸附剂。优选的惰性基质包括合成或天然的聚合物纤维。其含有被低熔点的鞘包围的高熔点的多聚核。多聚核可为聚乙烯对苯二亚甲基核。鞘可为尼龙鞘或修饰聚酯鞘。Staple纤维可从Unitika(Osaka,Japan)和Hoechst Trevira购得。
在一个实施方案中,批装置包含吸附介质,颗粒保留装置(例如织物筛网,非织物物质或膜)以及套(例如血液储存容器)。
可以通过本发明的装置、材料和方法降低的有机化合物的实施例有补骨脂内脂,补骨脂内脂衍生物,异补骨脂内脂,补骨脂内脂光活化产品,吖啶以及吖啶衍生物。
典型地,血小板应在血液供应后的3天内使用,但室温下也可以存储至5天,其可以使血小板在整个存储期间与吸附介质保持接触。优选地,此过程可以导致可接受的血小板产量(例如小于10%的损失)。本发明提供了通过改进吸附剂表面的血相容性,来允许其有更长存储时间的方法。
使用含有由惰性基质固定的吸附颗粒的吸附介质,使得可在实质上不损失血小板计数的情况下降低小有机化合物的浓度。短语“没有实质上的损失”是指在1天的时间内,更优选的是5天内,血小板计数的损失小于10%,优选的是小于5%。
进一步地,在实质上不损失血小板计数的情况下,血小板可与吸附介质接触的时间要大于血小板单独与吸附颗粒的接触时间。颗粒的固定出乎意料地延长了接触时间,而且降低了血小板计数的损失。典型地,在没有明显血小板计数损失(例如80%)的情况下,血小板与非固定的吸附颗粒的接触时间不长于20小时。相反,在血小板计数没有实质上损失的情况下,血小板可以与含有被惰性基质固定的吸附颗粒的吸附介质进行接触20小时以上,例如1-5天。
另外,与没有吸附介质的血小板的存储相比较,随着时间的变化,在有吸附介质存在的血小板存储情况下,体外血小板功能(例如形状改变,GNP-140)有所改善。有吸附介质存在下储存的血小板的pH值在6-7.5之间。
血浆优选实施方案
优选地,本文提供了用于降低含有血浆的物质中小有机化合物浓度并实质上保持血浆生物活性的批或流动装置。流动装置是优选的。吸附介质包含被惰性基质固定的吸附颗粒,优选的颗粒具有高度的多孔性并具有大于750m2/g的表面积。
特别优选的颗粒为Norit A Supre,得自Norit Americas Inc(Atlanta,GA)。Norit A Supre是USP级的活性炭,其经褐煤的蒸汽活化形成。此活性炭具有极高的表面积(2000m2/g),并且具有很好的微孔性。
另外,通过磨光直接合成或通过某些其它方法,可从下列颗粒中选择颗粒,其中优选颗粒的粒径直径范围为10μm-100μm,它们为活性炭,例如Picactif Medicinal(Pica USA,Columbus,OH),合成碳质吸附剂例如Ambersorb 572(Rohm and Haas,Philadelphia,PA),疏水树脂,例如Amberlite吸附剂(如AmberliteXAD-2,XAD-4,以及XAD-16),其得自Rohm & Hass(Philadelphia,PA);Amberchrom吸附剂,其得自Toso Hass(TosoHass,Montgomeryville,PA);Diaion//Sepabeads吸附剂(例如DiaionHP20),其得自Mitsubishi Chemical America Inc(WhitePlains,NY);Hypersol-MacronetSorbent Resin(例如Hypersol-MacronetSorbent Resin MN-150以及MN-400),其得自Purolite(Bala Cynwyd,PA);以及Dowex吸附剂(例如DowexXUS-40323,XUS-43493以及XUS-40285),其得自DowChemical Company(Midland,MI)。
惰性基质可以是合成或天然的聚合物纤维。在优选的实施方案中,惰性基质为烧结颗粒或纤维素。
通过本发明的装置、物质和方法降低的小有机化合物的实施例有补骨脂内脂,补骨脂内脂衍生物,异补骨脂内脂,补骨脂内脂光活化产品,亚甲兰,吩噻嗪以及吖啶。
当含欲被降低浓度小分子的生物流质为血浆时,优选的装置为流动装置,其可以保持足够的凝固活性。凝固活性的测量包括凝血时间,活化部分的凝血时间,以及凝固因子I,II,V,VII,VIII,IX,X,XI以及XII的功能测量。足够的凝固因子活性的功能测定应大于通过装置前水平的80%,或者,在测定凝固时间的情况下,其结果应保持在各个实施此类型的实验室所建立的正常范围之内。优选的凝固活性包括PT和PTT(因为它们是对血浆凝固整体能力的测定),以及因子I,II,V,VII,VIII,IX,X,XI以及XII(因为这些因子通常不能被重组蛋白取代)。优选的结果是,相对于通过装置前,这些因子保留了大于90%的凝固活性,并且PT和PTT的改变约小于1.5秒。
在一个实施方案中,流动装置包含吸附介质和套。套应该促进血浆的平稳流动,从而可以促进介质的充分利用,并能允许血浆推动其前方的空气前进,从而消除可以降低血浆和吸附介质接触面积,进而降低介质利用的气泡的产生。套可以是扁平的,并具有一定的深度,以容放吸附介质或不平坦的颗粒保留介质,例如圆柱体形的吸附介质。在优选的实施方案中,套是扁平的,在各个方向可以具有入口和出口,例如顶端入口/顶端出口或底部入口/底部出口。在优选的实施方案中,出口位于底部以促进顺利排放,入口位于顶部,有助于介质的充分利用。
在另一个实施方案中,包含吸附介质和套的流动装置可以含有颗粒保留介质。在优选的实施方案中,装置包括吸附介质的颗粒保留介质的顺流流动,以保留从吸附剂介质中顺流流下的颗粒。同时,保持了较高的流质流动速率和较高的蛋白回收率。
颗粒保留介质可以是膜,纤维助干或助湿基质,烧结聚合物基质,织物物质,非织物物质(聚酯非织物),或者它们的联合。
装置套以与吸附介质顺流流动大约平行的方向支持颗粒保留介质(U.S.Patent No.5,660,731(其被本文引入参考文献)中公开了滤器套的实施例)。套可由任何合适的、坚硬的且不允许进入或通过的物质制成,其在实质上不反向影响流质的生物活性。优选的套是由合成聚合物制成的。非限定性的聚合物的实施例包括聚丙烯酸,聚乙烯,聚丙烯,聚苯乙烯和聚碳酸酯。
当装置为流动装置时,含有被惰性基质固定的吸附颗粒的吸附介质的厚度为3-30mm,以促进生物流质的平稳流动,并且没有实质性的压力下降。较优选的介质厚度为3-15mm,更优选的为5-8mm。
当装置为流动装置时,优选重力流动。更优选的,其为重力流动装置,制成后的装置在12-72英尺水的压差下,允许有10-80ml/min的流动速率。更优选的装置在24-48英尺水的压差下,允许有30-60ml/min的流动速率。
红细胞的优选实施方案
优选地,本发明提供了用于降低含有红细胞的物质中小有机化合物浓度并实质上保持红细胞所需生物活性的批或流动装置。吸附介质含有被惰性基质固定的吸附颗粒。优选的颗粒具有高度的多孔性以及大于750m2/g的表面积。
优选地,该装置是一种在降低小有机化合物浓度后能够实质上保持红细胞所需生物活性的流动或批装置。流动装置的优选实施例包括两部分:吸附介质和一个套,任意地,还可含有颗粒保留介质。颗粒保留介质和套的实施方案在上述血浆实施方案中已作了描述。
在另一个实施方案中,红细胞装置为批装置,其对与之接触的流质实质上不产生反向影响。批装置的实施方案包括含有被惰性基质固定的吸附颗粒的吸附介质,以及任意地含有颗粒保留介质。
在一个实施方案中,颗粒为活性炭。优选的活性炭来源于合成途径,非限定性的活性炭的实施例:包括Picatuff Medicinal,其得自PICA USA Inc.(Cloumbus,OH),Norit ROX 0.8,其得自NoritAmericas,Inc.(Atlanta,GA),以及G-277,其得自PICAU.S.A.(Cloumbus,OH)。
当红细胞装置为批装置时,优选的吸附剂为来源于合成途径的活性炭,例如Ambersorb 572。Ambersorb是合成的活性炭质(例如富含碳)吸附剂,其由Rohm and Haas(Philadelphia,PA)公司制造。Ambersorb通常为大的球状(300-900μm)颗粒,其比典型的活性炭更为耐用。通过用特有的高温活化过程对高度磺化的多孔聚苯乙烯小珠进行处理,可以合成Ambersorb。这些吸附剂不需要预先膨胀来获得适宜的吸附活性。
在另一个优选实施方案中,颗粒可以是疏水树脂,非限定性的疏水树脂包括下列多聚芳香吸附剂:Amberlite吸附剂(如AmberliteXAD-2,XAD-4,以及XAD-16),其得自Rohm & Hass(Philadelphia,PA);Amberchrom吸附剂,其得自Toso Hass(TosoHass,Montgomeryville,PA);Diaion//Sepabeads吸附剂(例如DiaionHP20),其得自Mitsubishi Chemical America Inc(WhitePlains,NY)。特别优选的实施方案是Hypersol-MacronetSorbentResin(例如Hypersol-MacronetSorbent Resin MN-150,MN-200以及MN-400),其得自Purolite(Bala Cynwyd,PA)或Dowex吸附剂(例如DowexXUS-43493以及XUS-40285),其得自Dow ChemicalCompany(Midland,MI)。
优选的惰性基质包括合成或天然的聚合物纤维。在优选的实施方案中,惰性基质包括合成多聚纤维,其含有被低熔点的鞘包围的高熔点的多聚核。多聚核可为聚乙烯对苯二酸盐核。鞘可为尼龙鞘或修饰聚酯鞘。纤维可从Unitika(Osaka,Japan)和Hoechst Trevira(Augsberg,Germany)购得。
在一些实施例中,内附吸附介质。在一个实施方案中,批装置包含吸附介质和套。在另一个实施方案中,批装置包含吸附介质,套也可以包含颗粒保留介质。在优选的实施例中,套可以包含600ml-1L体积的血袋。颗粒保留介质可以包含聚酯织物,聚酯非织物或内附膜样物。优选地,在震荡下,批装置与红细胞在4-22℃下进行接触,时间为1-35天。
使用含有被惰性基质固定的吸附颗粒的吸附介质,可以降低含有红细胞物质中的小有机化合物浓度并实质上不损失红细胞功能。短语“实质上不损失”是指溶血中的变化小于1%;优选的是小于0.8%;并有大于90%的红细胞回收率;优选的是大于80%的红细胞回收率,且与没有装置控制的红细胞中的ATP浓度相比,其变化小于10%,与没有装置控制的红细胞中的细胞外钾浓度相比,其变化小于15%。35天时,与没有固定的颗粒相比,IAD的溶血变化至少高出10%,优选的是高出20%,更优选的是高出50%。
红细胞功能可用标准盒来测定。特别地,通过在Drabkin’s试剂((Sigma Chemical Company)St.louis Mo)中,于540nm处对红细胞悬浮物样品的吸收进行测定,可以获得溶血结果,采用Na+/K+分析仪(Ciba-Corning Diagnostics,Medfield,MA)可以测定钾泄漏。在总红细胞样品中的ATP定量酶测定可以采用标准方法,于340nm处,与水背景相比,测定其吸收。
当欲纯化的生物流质为红细胞时,该装置可以降低红细胞样品中环状和非环状小有机分子。优选的装置可以降低红细胞样品中吖啶衍生物和硫醇的浓度,更优选的装置可以降低红细胞样品中与装置接触的5-[(β-羧乙基)氨基]吖啶和谷胱甘肽的浓度。分析的流动相为10mM磷酸的HPLC水溶液以及10mM磷酸的乙腈溶液。Zorbax SB-CN以及YMC ODSAM-303柱可以从MacMod Analytical,Inc.(ChaddsFord,PA)以及YMC,Inc.(Wilmington,NC)购得。
应用
本发明提供了降低小有机化合物浓度的方法。小有机化合物包括病原性-失活剂,例如光活化产品,氨基吖啶,有机染料和吩噻嗪。病原性-失活剂包括呋喃并香豆素,例如补骨脂内脂和吖啶。按照U.S.Patent No.5,459,030和5,559,250(其被本文引入参考文献)中所述的方法,用病原性-失活剂对血制品进行处理,通过使处理的血制品与本发明装置进行接触,可以降低血制品中病原性-失活剂化合物的浓度。
在本发明的实施方案中,提供了使溶液中病原体失活的方法,该方法包括:
a)以任意顺序提供:i)环状化合物,ii)将被所述病原体污染的溶液进行悬浮,以及iii)纤维化树脂;
b)用所述的环状化合物处理所述的溶液,以获得一个溶液样品,其中所述的病原体已失活;以及
c)用所述的纤维化树脂处理溶液样品,该方法进一步包含一个用于降低血制品中小有机化合物浓度并实质上保持血制品所需生物活性的装置,该装置含有高度多孔化的吸附颗粒,其中的吸附颗粒通过惰性基质进行了固定。
除了病原性-失活剂化合物外,也可以从血制品等物质中降低活性降解产物的含量(例如在进行输注之前)。
这里公开的材料和方法可用于单采血液成分方法。全血可以分成两个或多个特定的成分(例如,红细胞,血浆和血小板)。术语“单采血液成分法”广义地是指这样一个过程,从供给者处取血,然后分成各种成分,收集感兴趣的成分并保留,然后将其它成分重新回输给供给者。在重新灌注过程中,供给者接受回输的流质,以补偿由于成分去除引起的体积和压力损失。在PCT申请WO96/40857中对单采血液成分法系统进行了描述,其被本文引入参考文献。
小有机化合物
一系列各种有机化合物可以被本发明装置吸收。分子可以是环状和非环状的。在本一个实施方案中,优选的化合物为环状化合物,例如补骨脂内脂、吖啶或染料。在另一个实施方案中,化合物为硫醇。
非限定性的环状化合物的实例包括放线菌素,蒽环酮类、氨茴霉素、有机染料和光反应化合物,例如苯并二吡喃酮、芴、芴酮、呋喃并香豆素、卜啉、原卜啉、羟基茜草素,酞青、Monostral Fast Blue、Norphillin A、菲啶,吩嗪硫翁盐、吩嗪、吩噻嗪、苯基叠氮化物、喹啉和噻吨酮。优选的化合物为呋喃并香豆素或有机染料。更优选的化合物为呋喃并香豆素。
非限定性的呋喃并香豆素的实例包括补骨脂内脂和补骨脂内脂衍生物。具体的有:4’-氨基甲基-4,5’,8-三甲基补骨脂内脂,8-甲氧基补骨脂内脂,卤代补骨脂内脂,异补骨脂内脂以及与季胺、糖或其它核酸粘合基团相连的补骨脂内脂,。本文还提供了下列补骨脂内脂:5’-溴甲基-4,4’,8-三甲基补骨脂内脂,4’-溴甲基-4,5’,8-三甲基补骨脂内脂,4’-(4-氨基-2-氮杂)丁基-4,5’,8-三甲基补骨脂内脂,4’-(4-氨基-2-氧杂)丁基-4,5’,8-三甲基补骨脂内脂,4’-(2-氨基乙基)-4,5’,8-三甲基补骨脂内脂,4’-(5-氨基-2-氧杂)戊基-4,5’,8-三甲基补骨脂内脂,4’-(5-氨基-2-氮杂)戊基-4,5’,8-三甲基补骨脂内脂,4’-(6-氨基-2-氮杂)己基-4,5’,8-三甲基补骨脂内脂,4’-(7-氨基-2,5-二氧杂)庚基-4,5’,8-三甲基补骨脂内脂,4’-(12-氨基-8-氮杂-2,5-二氧杂)十二烷基-4,5’,8-三甲基补骨脂内脂,4’-(13-氨基-2-氮杂-6,11-二氧杂)十三烷基-4,5’,8-三甲基补骨脂内脂,4’-(7-氨基-2-氮杂)庚基-4,5’,8-三甲基补骨脂内脂,4’-(7-氨基-2-氮杂-5-氧杂)庚基-4,5’,8-三甲基补骨脂内脂,4’-(9-氨基-2,6-二氮杂)壬基-4,5’,8-三甲基补骨脂内脂,4’-(8-氨基-5-氮杂-2-氧杂)辛基-4,5’,8-三甲基补骨脂内脂,4’-(9-氨基-5-氮杂-2-氧杂)壬基-4,5’,8-三甲基补骨脂内脂,4’-(14-氨基-2,6,11-三氮杂)癸基-4,5’,8-三甲基补骨脂内脂,5’-(4-氨基-2-氮杂)丁基-4,4’,8-三甲基补骨脂内脂,5’-(6-氨基-2-氮杂)己基-4,4’,8-三甲基补骨脂内脂以及5’-(4-氨基-2-氧杂)丁基-4,4’,8-三甲基补骨脂内脂。优选的是4’-(4-氨基-2-氧杂)丁基-4,5’,8-三甲基补骨脂内脂。
吖啶
非限定性的吖啶的实例包括吖啶橙,吖啶黄素,奎吖因,N1,N1-双(2-羟乙基)-N4-(6-氯-2-甲氧基-9-吖啶基)-1,4-戊二胺,9-(3-羟丙基)氨基吖啶,N-(9-吖啶基)甘油,S-(9-吖啶基)-谷胱甘肽。在优选的实施方案中,吖啶为N-(9-吖啶基)-β-丙氨酸,也可以称为5-[(β-羧乙基)氨基]吖啶。
染料
非限定性的燃料的实例包括亚甲兰、中性红、甲苯胺、结晶紫以及天青A和吩噻嗪酮,例如亚甲紫Bernthsen。优选的染料为亚甲兰或甲苯胺。更优选的为亚甲兰。
其它有机化合物
各种有机化合物的浓度均可以降低。其它有机化合物的实施例包括淬灭化合物。共同提交的专利申请“在生物系统中淬灭病原性失活剂的方法”Docket No 282173000600(其于1998年1月6日提交,并被本文引入参考文献)中描述了用于淬灭病原性失活化合物不需要的副反应的方法。上述化合物含有亲电性基团或可以形成亲电性基团。在此方法中,用病原性失活化合物和淬灭剂对血产品等物质进行处理,其中的淬灭剂包括亲核功能基团,其可共价地与亲电基团进行反应。在一个实施方案中,病原性失活化合物包括核酸粘合配体以及功能团,例如芥子基团,其可以就地反应形成亲电基团。淬灭剂的实施例包括(但不限于)含有亲核基团的化合物。亲核基团有硫醇,硫代酸,二硫代酸,硫代氨基甲酸酯,二硫代氨基甲酸酯,胺,磷酸酯和硫代磷酸酯基团。淬灭剂还可以为或含有氮杂环(例如吡啶)。淬灭剂可为含有葡萄糖-6-磷酸等化合物的磷酸酯。淬灭剂也可为含有下列化合物(但不限于)的硫醇:谷胱甘肽,半胱氨酸,N-乙酰基半胱氨酸,巯基乙醇,二巯基乙醇,硫醇,巯基乙磺酸及其盐,例如MESNA,血半胱氨酸,氨基乙硫醇,二甲基氨基乙硫醇,二硫代苏醇(dithiothreitol)以及其它含有硫醇的化合物。芳香硫醇化合物的实施例包括2-巯基联苯咪唑磺酸,2-巯基尼古丁酸,萘硫醇,喹啉硫醇,4-硝基硫代苯醇以及噻吩。其它淬灭剂包括硝基苄基吡啶以及无机亲核物质,例如硒化物盐或有机硒化物,硫代硫酸盐,亚硫酸盐,硫代磷酸盐,焦磷酸盐,亚硫酸氢盐以及二硫代亚硝酸盐。淬灭剂也可为含有亲核基团的肽类化合物,例如其可为含有二肽化合物(例如GlyCys),或三肽(谷胱甘肽)的半胱氨酸。
其它有机化合物可以包括硫醇,例如硫代甘醇酸甲酯,硫代乳酸,硫酚,2-巯基吡啶,3-巯基-2-丁醇,2-巯基苯并噻唑,硫代水杨酸以及硫辛酸。
                           实施例
下列实施例将说明本发明的优选实施方案和方面,但无意限制本发明的范围。
在紧随其后的实验公开中,使用了下列缩写:eq(等当量);M(摩尔);μM(微摩尔);N(正常);mol(摩尔);mmol(毫摩尔);μmol(微摩尔);Kg(千克);L(升);mL(毫升);μL(微升);cm(厘米);mm(毫米);μm(微米);nm(纳米);min(分钟);s和sec.(秒);J(焦耳,也可为瓦特秒);℃(摄食温度);TCL(薄层层析);HPLC(高压液相层析);pHEMA和p(HEMA)(聚[2-羟基乙基异丁酸酯]);PC(s)(血小板浓度);PT(前凝血时间);aPTT(活化部分促凝血酶原激酶的时间);TT(凝血时间);HSR(低渗休克反应);FDA(美国食品与药品试管理局);GMP(好的制备规程);DMF(Drug Masterfile);SPE(固体相提取);Aldrich(Milwaukee,WT);Asahi(Asahi Medical Co.Ltd.,Tokyo,Japan);Baker(J.T.Baker,Inc.,Phillipsburg,NJ);Barnstead(Barnstead/Thermolyne Corp.,Dubuque,IA);Becton Dickinson(BectonDickinson Microbiology Systems;Cockeysville,MD);Bio-Rad(Bio-RadLaboratories,Hercules,CA);Cerus(Cerus Corporation;Concord,CA);Chrono-Log(Chrono-Log Corp.;Havertown,PA);Ciba-Corning(Ciba-CorningDiagnostics Corp.;Oberlin,OH);Consolidated Plastics(Consolidated PlasticsCo.,Twinsburg,OH);Dow(Dow Chemical Co.;Midland,MI);Eppendorf(EppendorfNorth America Inc.,Madison,WI);Gelman(Gelman Sciences,AnnArbor,MI);Grace Davison(W.R.Grace & Co.,Baltimore,MD);Helmer(HelmerLabs,Noblesville,IN);Hoechst Celanese(Hoechst Celanese Corp.,Charlotte,NC);International Processing Corp.(Winchester,KY);Millipore(Milford,MA);NIS(Nicolet,a Thermo Spectra Co.,San Diego,CA);Poretics(Livermore,CA);Purolite(Bala Cynwyd,PA)Rohm and Haas(Chauny,France);Saati(Stamford,CT);Scientific Polymer Products(Ontario,NY);Sigma(Sigma ChemicalCompany,St.Louis,MO);Spectrum(Spectrum Chemical Mfg.Corp.,Gardenia,CA);Sterigenics(Corona,CA);Tetko,Inc.(Depew,NY);TosoHaas(TosoHass,Montgomeryville,PA);Wallac(Wallac Inc.,Gaithersburg,MD);West Vacco(Covington,VA);YMC(YMC Inc.,Wilmington,NC):DVB(二乙烯基苯);LAL(Limulus Amoebocyte Lystate);USP(美国药典);EAA(乙酰乙酸乙酯);EtOH(乙醇);HOAc(乙酸);W(瓦特);mW(毫瓦特);NMR(质子核磁共振;在室温下于Varian Gemini200Mhz  Fourier Transform Spectrometer上获得的光谱);ft3min(每分钟立方英尺);m.p.(熔点);g/min和gpm(每分钟加仑);UV(紫外光);THF(四氢呋喃);DMEM(Dulbecco’S Modified EaglesMedium);FBS(胎儿牛血清);LB(Luria Broth);EDTA(乙二胺四乙酸);Phorbol Myristate Acetate(PMA);磷酸缓冲盐水(PBS);AAMI(Association for the Advancement of Medical Instruments);ISO(国际标准组织);EU(内毒素单位);LVI(大体积注射);GC(气相色谱);M(兆-);kGy(1000Gray=0.1MRad);MΩ(Mohm);PASIII(血小板添加溶液III);dH2O(蒸馏水);IAD(固定吸附装置);SCD(无菌连接装置)。
下列实例之一表示HEPES缓冲液。该缓冲液包括8.0g 137mM NaCl,0.2g 2.7mM KCl,0.203g 1mM MgCl2(6H2O),1.0g 5.6mM葡萄糖,1.0g 1mg/ml胎儿牛血清白蛋白(BSA)(可从Sigma,St.Louis,MO获得),以及4.8g 20mM HEPES(可从Sigma,St.Louis,MO获得)。
                    实施例1
        用AmberliteXAD-16纤维化的树脂
此实施例对利用纤维化树脂与利用含有非固定吸附剂小珠的装置从血小板中去除氨基补骨脂内脂的动力学、血小板功能以及其形态学进行了比较。更具体地,对含有固定AmberliteXAD-16的纤维化树脂与含有游离(即未固定)AmberliteXAD-16HP和DowexXUS-43493的装置进行了比较。
            纤维化树脂和吸附小珠的制备
Hoechst Celanese制备了清洁和水合状态含有AmberliteXAD-16(得自Rohm & Haas)的纤维化树脂。Hoechst Celanese’纤维网状物的纤维由聚乙烯对苯二酸盐(酯)核以及尼龙鞘构成,鞘的熔点比核的熔点低。制备纤维化树脂时,首先将吸附小珠平均地分布在纤维网状物上,然后,迅速加热纤维网状物,使得纤维的聚合物鞘熔化,并与吸附小珠和其它纤维粘合,形成交联的纤维网状物。生成的含有AmberliteXAD-16的纤维化树脂具有130g/m2的负载量(即每平方米的纤维含有130g吸附小珠)。
将纤维化树脂切割成方形(14cm×14cm),生成的部分含有大约2.5g干燥AmberliteXAD-16。然后,通过将纤维化树脂浸泡在30%乙醇中大约30分钟,使AmberliteXAD-16小珠进行预润湿。残余的乙醇在10分钟内用盐水淋洗两遍去除。其它润湿AmberliteXAD-16和其它吸附剂的方法也是有效的,并被本发明提供。应该注意到的是含有其它类型小珠(例如桥状的或高交联的树脂,如DowexXUS-43493)的纤维化树脂对于有效的补骨脂内脂的去除不需要润湿步骤。
从Rohm & Haas可以直接获得清洁和水合状态的AmberliteXAD-16HP(高纯度)小珠。在混入筛网小袋之前,对于松散的AmberliteXAD-16HP小珠来说,无须进行预润湿;然而,吸附物质需要矫正小珠的水含量(2.5g干燥的=6.8g 62.8%湿的)。DowexXUS-43493小珠从Dow公司获得,干燥的小珠既不需要润湿也不需要水含量的矫正。用25g(干重)松散的AmberliteXAD-16或DowexXUS-43493小珠填充聚酯筛网小袋(7cm×7cm见方,孔径为30μm)。
于121℃下,使纤维化树脂和含有小袋的吸附剂在“湿”循环下经压热器处理45分钟。之后,将纤维化树脂和含有小袋的吸附剂插入单独无菌的1L PL4210塑料容器中(Baxter)。在层流罩下采用无菌剪刀、止血钳以及冲封器对PL4210塑料容器进行热封。
使纤维化树脂以及吸附小珠与含有的补骨脂内脂的血小板浓缩物(PC)进行接触。
将存在于35%自身血浆/65%血小板添加溶液(即合成介质)中的2-3单位单一供给者的单采血液成分血小板进行混合,可以制备血小板浓缩物储存库。向此溶液中加入氨基补骨脂内脂4’-(4-氨基-2-氧杂)丁基-4,5’,8-三甲基补骨脂内脂,加入的量以最终获得浓度为150μM 4’-(4-氨基-2-氧杂)丁基-4,5’,8-三甲基补骨脂内脂为准。将生成的PC溶液分为300ml单位,将其置于PL2410塑料容器中(Baxter),并用3J/cm2的UVA进行照射。照射后,将处理的PC转移至含有固定AmberliteXAD-16,松散的AmberliteXAD-16或松散的DowexXUS-43493的纤维化树脂的PL2410塑料容器中,或转移至空的PL2410塑料容器中作为对照。然后将该PL2410塑料容器(Baxter)置于22℃的Helmer血小板培养器上,用大约70周/分钟的速度进行搅拌。
在储存的最初8个小时内,每隔1小时,用HPLC对残余的4’-(4-氨基-2-氧杂)丁基-4,5’,8-三甲基补骨脂内脂进行分析。用含有三甲基补骨脂内脂(TMP)的样品稀释剂(最终浓度=35%甲醇,25mMKH2PO4,pH=3.5)将每个PC样品稀释5倍,作为内标物。4℃下将样品培养30分钟,使蛋白质和其它大分子物质沉淀下来。离心样品,过滤上清液(0.2μm),并用C-18反相柱分析(YMC ODS-AM 4.6mm×250mm),在20分钟内,以65%溶剂A(25mM KH2PO4,pH=3.5),35%B(甲醇)至80%B进行线性梯度洗脱。
在与纤维化树脂或松散小珠一起储存的5天时间内,借助Baker系统9118CP(Baker Instrument Co.;Allentown,PA)进行血小板计数,每日对血小板产量进行测定。用Ciba-Corning 238pH/血气分析仪评价血气和pH。与纤维化树脂或含有游离吸附剂的装置接触5天后,采用形态学,形状改变,低渗休克反应,聚集以及GMP-140(p-selectin)表达等指标,在体外进行血小板的功能评价。用Lumi-Aggregometer(Chrono-Log)进行形状改变,聚集和低渗休克反应的评价,用Becton-Dickinson FACScan Fluorescence Analyzer(Becton-Dickinson),通过流动细胞计进行GMP-140的测定。
      补骨脂内脂的去除以及血小板的产量和功能
图5比较了用XUS-43493,XAD-16HP以及含有XAD-16的纤维化树脂,从存在于35%血浆/65%合成介质(PASIII)里的血小板中去除4’-(4-氨基-2-氧杂)丁基-4,5’,8-三甲基补骨脂内脂的吸附动力学。特别地,由实线连接的圆点所指示的数据代表了含有非固定吸附剂XUS-43493(2.5g小珠;湿度<5%)的装置;由虚线连接的三角所指示的数据代表了含有非固定吸附剂XAD-16HP(6.8g小珠;湿度为62.8%)的装置;由虚线连接的方块所指示的数据代表了纤维化树脂(带有XAD-16小珠的Hoechst纤维,在30%的乙醇中润湿;14cm×14cm)。如图5数据所示,4’-(4-氨基-2-氧杂)丁基-4,5’,8-三甲基补骨脂内脂的吸附动力学与含有非固定吸附剂的装置及含有纤维化树脂的装置均具有可比性。因此,纤维化过程对去除动力学不产生明显的影响。
另外,与松散小珠相比较,对血小板产量和纤维化树脂的功能进行了研究。特别地,本研究实验采用了i)6.8g XAD-16HP(湿度为62.8%);ii)14cm×14cm纤维化的XAD-16(130g树脂/cm2),在30%的乙醇中润湿;iii)2.5g XUS-43493(湿度<5%)。对于XAD-16 HP和纤维化树脂样品,要制备双份血小板样品,但对于XUS-43493样品来说,只要制备一份血小板样品。结果列于表1。
如表1所示,第5天的pH和pO2值与含有非固定小珠(XAD-16HP和XUS-43493)第5天的对照样品相比仅有稍稍提高。采用纤维化树脂的实验所得到的pH和pO2值与对照样品相比也具有可比性。血小板计数显示,在与纤维化介质和含有非固定吸附剂的装置接触5天后,有9-22%的血小板损失。如表1所示,当与含有非固定XAD-16或XUS-43493吸附颗粒的装置相比较时,纤维化树脂给出了较好的产率(第5天损失为9%),并且在所有的体外分析中给出了较好的表现。
                                                       表1
样品   pH pO2 pCO2  血小板记数(1011/300ml) 形状改变 聚集 低毒性震荡反应 形状 GMP-140(%)
对照0天   6.98 56 31  4.40±0.18
对照5天   6.89 80 27  4.21±0.16 0.58±0.03 83±3 0.24±0.02 297 60.6
XAD-16HP   6.98 110 22  3.65±0.09(-13.3%) 0.38±0.09 70±6 0.29±0.09 278 53.8
ADAD-16   6.90 72 28  3.82±0.15(-0.93%) 0.56±0.12 80±4 0.27±0.04 292 55.8
XUS-43493   6.98 115 20  3.27±0.05(-22.3%) 0.37±0.28 51±2 0.64±0.10 271 67.0
尽管在较高pH和pO2值下所观察到的对于含有非固定XUS-43493和XAD-16 HP的装置的机制了解对实施本发明来说是不需要的,但是较高的值被认为是由于在含有非固定吸附颗粒装置存在下,血小板代谢的稍稍降低引起的。作为比较,相应地给出了纤维化介质第5天的pH和pO2值,比起XUS-43493和XAD-16小珠来说,它们与对照物更具可比性。
纤维化介质第5天的血小板产量也比XUS-43493和XAD-16小珠要好。对于XUS-43493介质来说,几次观察到有22-28%的损失。然而,应该注意到的是,对于含有非固定吸附剂XUS-43493的现行优选的实施方案来说,在暴露8小时后,涉及从此装置中进行血小板的转移;此过程将导致<5%的血小板损失。
表1中所列数据表明,相对于含有非固定吸附剂的装置来说,纤维化介质给出了较高的血小板产率。令人惊奇的是,纤维化介质还在第5天的血小板功能(如pH/pO2所示),形状改变、聚集、形态学以及GMP-140等方面均有较好的表现。尽管有关纤维化树脂行为改善的理解对实施本发明来说是不需要的,但是还是可以提出几种假设。首先,附着于吸附剂小珠表面的纤维可以阻碍血小板和小珠表面的相互作用。其次,小珠的固定可以防止小珠之间的相互作用,并消除其对血小板的有害机械影响。第三,小珠的固定可以提高小珠表面流质的切应力,从而降低了血小板和小珠表面的相互作用;作为比较,非固定的小珠随着流质自由流动,结果相对于小珠表面而言,导致了流质的低流动性。
血小板损失
回顾上述结果发现,血小板的损失在一个实验与另一个实验之间可以有某些变化。然而,用第5天对照组计数的百分比来表示的血小板损失,对于血小板最初计数较高的研究来说是较小的。为了在一个血小板可以附着的物质的给定面积上证实损失的血小板数目是否为一个常数,进行了一项研究。为了这项研究,储备两个血小板单位,将储存样品分成两份样品。其中一份用35%自身血浆/65%合成介质(PAS)稀释一半,以便其血小板计数为另一个单位的一半。用4’-(4-氨基-2-氧杂)丁基-4,5’,8-三甲基补骨脂内脂+UVA处理血小板混合物,并在前述讨论的标准血小板储备条件下,与含有非固定吸附剂(2.5g XUS-43493)的装置接触5天。
两个单位损失的血小板的总数目实质上是一致的,但其以百分数计算的损失则有很大不同。因此,该结果表明,总血小板损失在一个时间段内是一个常数,即当达到平衡时,血小板的百分损失随最初的血小板计数变化,而血小板损失的总数目大约为一个常数。基于这一实验提供的结果,纤维化树脂不会对体外的血小板功能产生不利的影响。
                     实施例2
               带有活性炭的纤维化树脂
本实验比较了从血小板中去除4’-(4-氨基-2-氧杂)丁基-4,5’,8-三甲基补骨脂内脂的动力学,血小板功能以及含有AmberliteXAD-16的纤维化树脂和含有固定活性炭的纤维化树脂的形态学。
                  纤维化树脂的制备
Hoechst Celanese制备了含有AmberliteXAD-16HP(得自Rohm& Haas)的纤维化树脂。前述实施例中描述了含有AmberliteXAD-16的纤维化树脂的制备方法,包括30%乙醇的润湿步骤。HoechstCelanese还制备了含有固定活性炭(WestVaco[(Luke,W.Va)]的纤维化树脂,负载量为375g/m2(AQF-375-B)和500g/m2(AQF-500-B)。#在优选的实施方案中,吸附颗粒是合成的活性炭,包括Ambersorb和A-Supra。由于他们具有消除从固定吸附介质上脱落下来的颗粒物质的能力,因此合成活性炭是优选的。用与制备含有AmberliteXAD-16的纤维化树脂相似的方法,可以制备此纤维化树脂。每一种纤维化树脂的纤维组成是相同的。
将纤维化树脂切割成方形(14cm×14cm),生成的部分含有大约2.5g干燥AmberliteXAD-16。下一步,在121℃下,通过“湿”循环压热器使纤维化树脂进行无菌化45分钟。之后将纤维化树脂插入一个单独无菌的1L PL4210塑料容器中(Baxter)。在层流罩下采用无菌剪刀、止血钳以及冲封器对PL4210塑料容器进行热封。
       使纤维化树脂与含有补骨脂内脂的PC接触
将存在于35%自身血浆/65%血小板添加溶液(即合成介质)中的2-3单位单一供给者的单采血液成分血小板进行混合,可以制备血小板浓缩物储存库。向此溶液中加入氨基补骨脂内脂4’-(4-氨基-2-氧杂)丁基-4,5’,8-三甲基补骨脂内脂,加入的量以最终获得浓度为150μM 4’-(4-氨基-2-氧杂)丁基-4,5’,8-三甲基补骨脂内脂为准。将生成的PC溶液分为300ml为一单位,将其置于PL2410塑料容器中(Baxter),并用3J/cm2的UVA进行照射。照射后,将处理的PC转移至含有XAD-16,AQF-375-B或AQF-500-B的纤维化树脂的PL2410塑料容器中,或转移至空的PL2410塑料容器中作为对照。然后将该PL2410塑料容器(Baxter)置于22℃的Helmer血小板培养器上,用大约70周/分钟的速度进行搅拌。
如前述实施例中的操作,在储存的最初8个小时内,每隔1小时,用HPLC对每个PC样品中残余的4’-(4-氨基-2-氧杂)丁基-4,5’,8-三甲基补骨脂内脂进行分析。用含有三甲基补骨脂内脂(TMP)的样品稀释剂(最终浓度=35%甲醇,25mM KH2PO4,pH=3.5)将每个PC样品稀释5倍,作为内标物。4℃下将样品培养30分钟,使蛋白质和其它大分子物质沉淀下来。离心样品,过滤上清液(0.2μm),并用C-18反相柱分析(YMC ODS-AM 4.6mm×250mm),在20分钟内,以65%溶剂A(25mM KH2PO4,pH=3.5),35%B(甲醇)至80%B进行线性梯度洗脱。
在与纤维化树脂或含有非固定吸附剂的装置一起储存的5天时间内,借助Baker系统9118CP进行血小板计数。用Ciba-Corning 238pH/血气分析仪评价血气和pH。与纤维化树脂或含有非固定吸附剂的装置接触5天后,采用形态学,形状改变,低渗休克反应,聚集以及GMP-140(p-selectin)等表达指标,在体外进行血小板的功能评价。用Chrono-Log Lumi-Aggregometer进行形状改变,聚集和低渗休克反应的评价,用Becton-Dickinson FACScan FluorescenceAnalyzer通过流动细胞计进行GMP-140的测定。
       补骨脂内脂的去除以及血小板产量和功能
图6比较了用含有XAD-16的纤维化树脂以及带有两种不同活性炭负载量的纤维化树脂,从存在于35%血浆/65%合成介质(PASIII)里的血小板中去除4’-(4-氨基-2-氧杂)丁基-4,5’,8-三甲基补骨脂内脂的吸附动力学。特别地,由圆圈所指示的数据代表了用纤维化的XAD-16小珠进行的4’-(4-氨基-2-氧杂)丁基-4,5’,8-三甲基补骨脂内脂的去除;由方块所指示的数据代表了纤维化的AQF-500-B的去除,由三角所指示的数据代表了纤维化的AQF-375-B的去除。图6所列数据表明,4’-(4-氨基-2-氧杂)丁基-4,5’,8-三甲基补骨脂内脂的吸附动力学对于不同的纤维化树脂来说均具有可比性,所有的纤维化树脂均显示出良好的去除动力学(4小时后,≤0.5μm残留的4’-(4-氨基-2-氧杂)丁基-4,5’,8-三甲基补骨脂内脂)。
有关每一种纤维化树脂的血小板产量和体内血小板功能评价及数据汇总于表2。
                                               表2
样品 pH   pO2   pCO2   血小板记数(1011/300ml) 形状改变   聚集
对照0天 7.07   59   23   3.34±0.13 1.17±0.07   95±5
对照5天 6.88   112   21   3.09±0.22 0.52±0.02   72±8
带有XAD16的纤维化树脂 6.93   117   20   2.55±0.16(-17%) 0.39±0.13   69±6
带有AQF-500-B的纤维化树脂 7.07   100   20   2.83±0.04(-8%) 0.74±0.05   61±0
带有AQF-375-B的纤维化树脂 6.99   107   20   2.82±0.16(-9%) 0.46±0.06   65±2
从表2可见,活性炭基质的纤维化树脂给出了较好的血小板产量,仅有<10%的损失;正如前述实施例中所述的,含有XAD-16的纤维化树脂的血小板损失稍稍高一点(约17%)。至于pO2,活性炭基质纤维化树脂的第5天值与对照具有可比性。尽管对于为什么炭质纤维化树脂具有较高的pH值的理解对实施本发明来说是不需要的,但可以认为它是一个经活化过程由残余可提取物(例如磷酸盐)带来的结果;与带有活性炭基质的纤维化树脂的PC一起存储8小时后,观察到的pH的迅速提高(pH=7.3-7.4)支持这一说法。采用USP级的活性炭(其带有较少的可提取物),可以消除所观察到的最初的pH升高。
活性炭基质的纤维化树脂在形状改变和聚集方面均提供了良好的结果。尽管对于AQF-500-B纤维化树脂来说,其形状改变结果比对照组的结果好,而与AQF-500-B有关的血小板在聚集分析中则表现得稍差一些。
                      实施例3
          pHEMA包衣剂对吸附剂血相容性的影响
本实验比较了从血小板中去除4’-(4-氨基-2-氧杂)丁基-4,5’,8-三甲基补骨脂内脂的动力学,血小板功能以及DowexXUS-43493或含有AmberliteXAD-16(用pHEMA包衣)的纤维化树脂的形态学。
     pHEMA-包衣的吸附剂小珠和纤维化树脂的制备
含有大约50%(重量比)水份的DowexXUS-43493(商业上称为OptiporeL493)可从Dow公司获得,带有粘性平均分子量为300KD的多聚HEMA可以从Scientific Polymer Product获得。在包衣前,将吸附小珠干燥至水份<5%。将聚合物溶于95%的变性乙醇中,得到浓度为50mg/ml的pHEMA浓溶液,作为储备溶液。
由International Processing Corp实施的包衣过程是在9英寸的Wurster流化床包衣机上进行的,其上有大约4Kg(干燥)的吸附剂。包衣过程涉及的条件有:pHEMA流速为60-70g/分钟,入口温度为50℃,空气流动速率大约为200ft3/分钟。在包衣过程中,将50g被包衣的样品移出,获得3-18%(w/w)的pHEMA包衣水平;在下述的研究中分别采用3.7%,7.3%和10.9%pHEMA(w/w)包衣水平的吸附剂小珠。
将所需的吸附物质置于一个方形的30μm聚酯筛网小袋中(7cm×7cm),制备得到含有非固定干燥(未包衣)DowexXUS-43493(2.5g)和pHEMA包衣的DowexXUS-43493(3.0g或5.0g)的装置。将此吸附剂填充的小袋插到一个单独无菌的1L PL4210塑料容器中(Baxter)。用冲封机对其进行热封。之后,含有PL4210塑料容器的吸附剂填充小袋用E-束(NIS)或γ-照射(Sterigenics)进行无菌处理,至2.5MRad;如前所述,一般来说,E-束无菌处理是优选的。
根据实施例1所述的方法,Hoechst Celanese制备了含有AmberliteXAD-16的纤维化树脂。将纤维化树脂切割成方形(14cm×14cm);生成的部分含有大约2.5g干燥AmberliteXAD-16。将纤维化树脂的AmberliteXAD-16浸泡于50mg/ml pHEMA的95%乙醇中/5%蒸馏水中,同时进行润湿和pHEMA包衣。用盐水在10分钟内淋洗两次,去除残余的乙醇。此过程产生大约为6%(w/w)的pHEMA包衣。
使pHEMA包衣的吸附剂小珠和纤维化树脂与含有补骨脂内脂的PC进 行接触
将存在于35%自身血浆/65%合成介质(PASIII)中的若干个单位的单一供给者的单采血成分血小板进行混合,可以制备血小板浓缩物储存库。向此溶液中加入4’-(4-氨基-2-氧杂)丁基-4,5’,8-三甲基补骨脂内脂,加入的量以最终获得浓度为150μM 4’-(4-氨基-2-氧杂)丁基-4,5’,8-三甲基补骨脂内脂为准。将生成的PC溶液分为300ml为一单位,将其置于PL2410塑料容器中(Baxter),并用3J/cm2的UVA进行照射。照射后,将处理的PC转移至PL2410塑料容器中,该容器含有非固定pHEMA包衣的DowexXUS-43493、带有AmberliteXAD-16的纤维化pHEMA包衣的纤维化树脂的装置,或转移至空的PL2410塑料容器中作为对照。然后将该PL2410塑料容器(Baxter)置于22℃的Helmer血小板培养器上,用大约70周/分钟的速度进行搅拌。
在储存的最初8个小时内,每隔1小时,移出每个PC样品,用HPLC对残余的4’-(4-氨基-2-氧杂)丁基-4,5’,8-三甲基补骨脂内脂进行分析。用含有三甲基补骨脂内脂(TMP)的样品稀释剂(最终浓度=35%甲醇,25mM KH2PO4,pH=3.5)将每个PC样品稀释5倍,作为内标物。4℃下将样品培养30分钟,使蛋白质和其它大分子物质沉淀下来。离心样品,过滤上清液(0.2μm),并用C-18反相柱分析(YMCODS-AM 4.6mm×250mm),在20分钟内,以65%溶剂A(25mM KH2PO4,pH=3.5),35%B(甲醇)至80%B进行线性梯度洗脱。
在与纤维化树脂或含有非固定吸附剂的装置一起储存的5天时间后,借助Baker系统9118CP进行血小板计数来测定产生的血小板。用Ciba-Corning 238 pH/血气分析仪评价血气和pH。与纤维化树脂或含有非固定吸附剂的装置接触5天后,采用形态学,形状改变,低渗休克反应,聚集以及GMP-140(p-selectin)表达等指标,在体外进行血小板的功能评价。用Chrono-Log Lumi-Aggregometer进行形状改变,聚集和低渗休克反应的评价,用Becton-Dickinson FACScanFluorescence Analyzer通过流动细胞计进行GMP-140的测定。
          pHEMA包衣对补骨脂内脂去除的影响
图7比较了用pHEMA包衣和未包衣的DowexXUS-43493小珠,从存在于35%血浆/65%合成介质(PASIII)里的血小板中去除4’-(4-氨基-2-氧杂)丁基-4,5’,8-三甲基补骨脂内脂的吸附动力学。特别地,分别用圆圈、三角和菱形来表示3.0g用3.7%,7.3%和10.9%pHEMA(w/w)包衣的DowexXUS-43493去除4’-(4-氨基-2-氧杂)丁基-4,5’,8-三甲基补骨脂内脂的情况,用方块表示用2.5g(干燥)未包衣的DowexXUS-43493去除4’-(4-氨基-2-氧杂)丁基-4,5’,8-三甲基补骨脂内脂的情况。如表7所示,随着pHEMA包衣水平的升高,4’-(4-氨基-2-氧杂)丁基-4,5’,8-三甲基补骨脂内脂的去除动力学降低。尽管实施本发明无需明白该机制,但上述降低被认为是由于4’-(4-氨基-2-氧杂)丁基-4,5’,8-三甲基补骨脂内脂扩散到吸附剂颗粒内部的阻力增加引起的。
分别用5.0g被3.7%,7.3%和10.9%(w/w)pHEMA包衣的DowexXUS-43493进行4’-(4-氨基-2-氧杂)丁基-4,5’,8-三甲基补骨脂内脂去除吸附动力学的测定。结果(未显示)表明,被10.9%pHEMA包衣的小珠的去除动力学与不带包衣(对照)的小珠具有可比性。
              pHEMA包衣对血小板产量的影响
在两个研究中,用不同量(3.0g和5.0g)但在每个研究中具有相同pHEMA包衣水平(3.7%,7.3%和10.9%)的吸附剂就pHEMA对于血小板产量的作用进行了测定。通过未与含有非固定吸附剂装置接触的处理PC相对于第5天血小板的计数,计算了血小板产量。如表3中结果所示,当对3.0g XUS-43493进行测试时,随着pHEMA包衣水平的提高,第5天的血小板产量有正常的剂量反应;这些结果表明,低的pHEMA包衣水平更为有效,因为其对4’-(4-氨基-2-氧杂)丁基-4,5’,8-三甲基补骨脂内脂的去除动力学具有较小的影响。并且仍然可以抑制血小板在吸附剂表面的附着。与所观察到的3.0g XUS-43493的正常作用相反,当进行5.0g吸附剂的测试时,所观察到的剂量反应情况是:提高的pHEMA包衣水平不能使第5天的血小板产量有所提高,其产量仍然比使用3.0g吸附剂小珠时低。
                       表3聚合物包衣   包衣水平    吸附剂量    第5天血小板产率
         (%)        (g)         (%)无           0           2.5         73.1pHEMA        3.7         3.0         91.4pHEMA        7.3         3.0         87.7pHEMA        10.9        3.0         89.0pHEMA        3.7         5.0         71.8pHEMA        7.3         5.0         80.2pHEMA        10.9        5.0         86.6
表3结果显示,使用较低量(例如2.5g和3.0g)并带有低水平包衣(例如≤3.0%,w/w)的吸附剂,将可以提供最好的血小板产量。如前所述,合适的pHEMA包衣水平是一个最小的包衣水平,在该水平下,可以观察到其对血小板产量以及体外血小板功能的保护作用。
        pHEMA包衣以及无菌处理对血小板功能的影响
如前所述,无菌方法对吸附剂功能有实质性的影响,因为pHEMA包衣可以通过照射进行交联和断裂。为了评价这一效果,对含有非固定pHEMA包衣(3.7%)和未包衣的经2.5 MRad E束或2.5 Mradγ照射无菌化的XUS-43493的装置进行了研究。每个装置含有2.5g(干燥)非固定包衣或未包衣的XUS-43493,它们置于一个方形30μm聚酯筛网小袋中(7cm×7cm);对照物包含储存于PL2410塑料容器中的处理PC。结果列于表4。
                                                  表4
样品   pH pO2 血小板计数(1011/3001) 形状改变  聚集 HSR 形态学 GMP-140活化(%)
对照0天   7.03 67 4.94±0.24 -  - - - -
对照5天   6.87 84 4.58±0.08(-0%) 0.96±0.05  76±2 0.35±0.03 295 70.0
未包衣的XUS-43493   6.95 128 3.94±0.08(-8.5%) 0.38±0.00  44±0 0.47±0.12 260 58.3
3.7%pHEMAXUS-43493γ   6.93 108 4.19±0.09(-8.5%) 0.59±0.03  59±5 0.32±0.04 240 58.5
3.7%pHEMAXUS-43493E-束   6.88 92 4.35±0.11(-5.0%) 0.71±0.06  69±9 0.40±0.04 264 54.8
从表4可见,与对照相比,第5天的pH值非常稳定。用含有非固定未包衣吸附剂的装置测定的pO2值稍有提高,这一结果表明,代谢有温和的下降;用pHEMA包衣似乎可以降低这一效果,采用含有非固定吸附剂的E束无菌化装置得到的结果,要比用γ-无菌化的装置获得的结果更接近于对照组。
两种pHEMA包衣的样品均有较好的血小板产量。E束无菌化样品表现得稍好一些。形状改变和聚集与产量的表现相似,含有非固定未包衣吸附剂的装置给出了较低的值,而pHEMA包衣的/E束无菌化产品相似于对照组,给出了较高的值。含有非固定吸附剂处理的样品与对照组在低渗休克反应(HSR)分析方面表现得一样好或比对照组更好。含有非固定吸附剂处理的样品比对照组的形态学分数要低,但在GMP-140分析中显示出较低的活化水平。
将含有非固定未包衣XUS-43493(2.5g小珠;30μm聚酯筛网小袋;7cm×7cm),含有AmberliteXAD-16的未包衣纤维化树脂(14cm×14cm),以及含有pHEMA包衣的AmberliteXAD-16的纤维化树脂的装置进行比较,实施了另一项血相容性研究。pHEMA对纤维化树脂有益的影响通过表5中的数据得以显示。
                                        表5
样品 pH pO2 血小板计数(1011/3001) 形状改变  聚集 HSR 形态学 GMP-140活化(%)
对照0天 7.11 50 3.01±0.10 -  - - - -
对照5天 6.91 122 2.85±0.16(-0%) 0.60±0.09  78±4 0.31±0.01 302 72.5
未包衣的XUS-43493 7.00 151 2.11±0.07(-26.0%) 0.35±0.03  55±4 0.57±0.03 267 68.7
带有XAD-16的未包衣的纤维化树脂 6.94 126 2.23±0.13(-21.8%) 0.52±0.03  82±4 0.45±0.01 297 65.3
带有XAD-16的pHEMA-纤维化树脂 6.95 120 2.44±0.11(-14.4%) 0.59±0.01  86±5 0.46±0.02 305 63.0
表5中所列的体外血小板功能和血小板产量的数据显示,用pHEMA对纤维化树脂包衣产生的pO2值接近于对照组。pHEMA包衣的纤维化树脂比未包衣的纤维化树脂的血小板产量高。结果显示,pHEMA包衣的纤维化树脂比未包衣的XUS-43493小珠在体外血小板功能分析方面表现得更好一些。更进一步地,未包衣的纤维化树脂比未包衣的XUS-43493小珠在大多数体外血小板功能分析方面表现得更好。
                      实施例4
          甘油和聚乙二醇对吸附容量的影响
此实施例测试了甘油和聚乙二醇作为稳定剂对吸附容量以及从血浆中去除氨基补骨脂内脂的动力学影响。此实施例中采用了游离(非纤维化)AmberliteXAD-16和DowexXUS-43493小珠。
                       方法
在80℃的烘箱中,将AmberliteXAD-16(Rohm & Haas(Philadelphia,PA))和DowexXUS-43493(Supelco,Bellefonte,PA)干燥至含有<5%的水份。将已知质量的吸附剂浸泡于含有0-50%甘油、50%PEG200或50%PEG400(得自Sigma的甘油,PEG200和PEG400)的乙醇溶液中。室温培养15分钟后,除去过量的溶剂,样品在80℃的烘箱中干燥。由于以前已观察到,在较高的温度下,可以引起吸附剂性质(例如孔熔化)的改变,因此,应避免在>120℃下干燥吸附剂。干燥后,称重吸附剂样品,以决定每种吸附剂的稳定剂质量。
分别进行了几项研究,如下所示,研究包括“非润湿”吸附剂对照样品和“适当润湿”吸附剂。非润湿的吸附剂样品是干燥吸附剂,其不需要进行任何预处理,而适当润湿的吸附剂样品需要有30%乙醇/70%dH2O进行润湿。适当润湿的吸附剂样品用dH2O进行淋洗去除残留的乙醇。该吸附剂需在进行吸附研究之前临时制备,以保证不发生干燥。
每项吸附研究采用100%的含有150μM 4’-(4-氨基-2-氧杂)丁基-4,5’,8-三甲基补骨脂内脂(用3H-4’-(4-氨基-2-氧杂)丁基-4,5’,8-三甲基补骨脂内脂示踪)的人血浆进行。将血浆(6.0ml)加到含有用不同稳定剂处理过的吸附剂的小瓶中。通过甘油或PEG含量将吸附剂质量校正到0.2g吸附剂。将此小瓶置于旋转器上,室温搅拌。在各个时间段移出血浆样品,测定残余3H-4’-(4-氨基-2-氧杂)丁基-4,5’,8-三甲基补骨脂内脂的水平。将样品(200μL)于5.0ml的Optiphase Hisafe Liquid Scintillation Cocktail(Wallac)进行稀释,并用Wallac 1409 Liquid Scintillation Counter(液体闪烁计数器)进行计数。
用甘油处理的AmberliteXAD-16和DowexXUS-43493的吸 附容量
图8比较了用含有各种浓度甘油的乙醇溶液对AmberliteXAD-16和DowexXUS-43493进行预处理后,对于100%血浆中4’-(4-氨基-2-氧杂)丁基-4,5’,8-三甲基补骨脂内脂吸附容量的影响。将吸附剂样品在乙醇/甘油溶液中润湿15分钟,然后于80℃下干燥48小时。接触4小时后,对吸附容量进行单一的测定。从图8可见,X轴上显示的甘油含量为甘油乙醇溶液的重量/体积百分比。Y轴上显示的吸附容量为相对于适当润湿吸附剂样品的吸附容量的百分比。XUS-43493的吸附容量用方块表示,XAD-16的用圆圈来表示。
如图8所示,XAD-16样品的容量从约30%(干燥样品)上升至90%(在甘油溶液中润湿后样品)。这些结果表明,干燥后仅需要很低水平的甘油即可以保持高的吸附容量。于燥前,将对照样品在50%乙醇/50%dH2O(没有甘油)中润湿,结果证明,其吸附容量与未处理的干燥样品相似。相反,XUS-43493样品没有显示出甘油对吸附容量有任何影响;在所有的甘油水平下,吸附容量均接近于100%。虽然这一观察对于本发明的实施来说并不关键,但其支持了这样一种假设:在干燥过程中,甘油可以防止吸附孔的坍塌;由于XUS-43493具有高度的交联结构,其在干燥过程中不会有孔的坍塌发生。
用甘油处理的样品对于干燥过程非常稳定。在一个层流罩中存储7天的样品,其吸附容量没有变化(数据未显示)。
在本发明的优选实施方案中,采用2.5g吸附剂来除去每个血小板单位中补骨脂内脂和补骨脂内脂光产品。将吸附剂浸泡于30%甘油/70%乙醇中,干燥后,得到了大约含有50%甘油的吸附剂。因而,5.0g吸附剂样品含有2.5g干燥吸附剂和2.5g甘油。因此。典型的300ml血小板单位含有0.8%甘油,这是一个输血可以接受的水平。
用甘油或PFG处理的AmberliteXAD-16和DowexXUS-43493的 吸附容量
用低分子量的聚乙二醇PEG-200和PEG-400,非挥发性的且可溶于乙醇和水的低毒性剂进行了另外的研究。用PEG-400和PEG-200或甘油的50%乙醇溶液对吸附剂样品处理15分钟。图9比较了用稳定剂处理后的AmberliteXAD-16(底部)和DowexXUS-43493(顶部)对于100%血浆中的4’-(4-氨基-2-氧杂)丁基-4,5’,8-三甲基补骨脂内脂吸附容量的影响。未润湿样品标上“No Tx”。用相对于适当润湿的吸附剂容量的百分比来表示吸附容量。
如图9数据所示,基于其“大网”结构,可预测到DowexXUS-43493的吸附容量不受干燥(“No Tx”样品)的影响。相反,AmberliteXAD-16经干燥后,仅保留了大约35%的最大吸附容量。用甘油、PEG-200和PEG-400均可以改善干燥吸附剂的容量;用每种上述物质处理的吸附剂的容量均大于90%,,其顺序是甘油>PEG-200>PEG-400。虽然实施本发明并不需要搞清作用的准确机理,但甘油和两种PEG之间吸附容量的差异可能是由于稳定剂的渗透能力随分子量的增大而降低引起的。在15分钟的应用过程中,甘油(MW=921)要比PEG-200(MW=190-210)或PEG-400(MW=380-420)更完全地渗透到吸附孔上,后者由于分子量大,扩散较慢。
      用甘油或PEG处理的AmberliteXAD-16的吸附动力学
为了证实用甘油或PEG填充吸附剂的孔是否会产生吸附动力学的降低,还进行了一项研究。图10比较了用几种不同溶液润湿后的AmberliteXAD-16,在3小时内,从100%血浆中吸附4’-(4-氨基-2-氧杂)丁基-4,5’,8-三甲基补骨脂内脂的情况。特别地,图10中的数据表示了XAD-16 i)在干燥前用50%甘油溶液润湿(由实线连接的空方块表示),ii)在干燥前用50%PEG-400溶液润湿(由虚线连接的阴影圆圈表示),iii)预润湿,即在开始实验前,用50%乙醇/50%dH2O溶液润湿(由虚线连接的三角表示),以及iv)未接受任何处理(由实线连接的阴影方块表示,“No,Tx”)。图10数据表明,用50%甘油/50%乙醇或50%PEG-400/50%乙醇溶液润湿的AmberliteXAD-16样品与在乙醇中适当润湿的样品(即用乙醇预润湿的样品)的吸附动力学十分接近。干燥但未经处理(No Tx)的XAD-16样品在3小时内,仅获得了30%的去除效果。
此实施例的数据显示,用以溶液形式(含有50%乙醇和50%甘油、PEG-200或PEG-400)存在的稳定剂处理AmberliteXAD-16可以防止与干燥有关的血小板附剂容量的损失。用这些稳定剂得到的结果建议:低分子量的润湿剂是用于提高吸附剂功能的可行方法。
                         实施例5
                    从FFP中去除亚甲兰
此实施例的目的是反应各种不同的多聚吸附物质从新鲜冷冻血浆中去除亚甲兰的能力。此实施例对“游离”吸附树脂(即不混入含有非固定吸附剂装置中)和纤维化树脂进行了评价。所测试的游离吸附剂树脂为AmberliteXAD-16(Rohm & Haas)、MN-200(Purolite)以及DowexXUS-43493(Dow Chemical Co.)。XAD-16以水合状态存在,因此不需要预处理(即无需润湿),MN-200也以全水合物的形式存在;XUS-43493是干燥的。按实施例1所述的方法,制备了含有XAD-16的纤维化树脂。简单地说,首先用70%乙醇对含有130g/m2XAD-16的条状(2cm×7cm,即14cm2)纤维化树脂进行润湿,然后用蒸馏水彻底淋洗。将USP级的亚甲兰(Spectrum)溶于蒸馏水,制备得到亚甲兰的贮备溶液(10mM)。将此亚甲兰的贮备溶液加到100%血浆中,得到最终浓度为10μM。将“游离”吸附剂样品(即XAD-16、MN-200以及XUS-43493)进行称重,置于50ml聚丙烯试管中,进行吸附研究。通过干燥测量质量损失,可以得到每种吸附剂的水含量。就水含量,对每种吸附剂的质量进行校正,以使每项研究中使用的量相当于0.25g干燥吸附剂。
向每个小瓶中加入含有10μM亚甲兰的30ml 100%血浆样品。室温下,将小瓶置于旋转蒸发器上,每隔15分钟从小瓶中移出样品(200μL),用HPLC分析残留的亚甲兰。用样品稀释剂(最终浓度=35%甲醇,25mM KH2PO4,pH=3.5)将每个PC样品稀释5倍。4℃下将样品培养30分钟,使蛋白质和其它大分子物质沉淀下来。离心样品,过滤上清液(0.2μm),并用C-18反相柱分析(YMC ODS-AM 4.6mm×250mm),在20min内,以65%溶剂A(25mM KH2PO4,pH=3.5),35%B(甲醇)至80%B进行线性梯度洗脱。HPLC的检测限大约为0.5μM亚甲兰。
图11比较了在2小时内,从100%血浆中吸附亚甲兰的动力学。参照图11虚线连接的空白菱形表示XAD-16 HP的数据,实线连接的阴影三角表示MN-200的数据,虚线连接的空白圆圈表示XUS-43493的数据,实线连接的阴影方块表示含有XAD-16 HP的纤维化树脂。如数据所示,XAD-16 HP和MN-200的吸附动力学最快,其次是XUS-43493。XUS-43493的动力稍慢是由于润湿缓慢的缘故,因为其经常处于干燥状态。最后,含有XAD-16的纤维化树脂具有最慢的吸附动力学。这可能是由于纤维化树脂和血浆在批培养时接触较差引起的。因为,在整个吸附研究中,14cm2条状的纤维化树脂不能完全浸泡在血浆中,因此降低了吸附剂和血浆之间的有效接触。
数据表明,非补骨脂内脂病原失活化合物(例如吩噻嗪染料)可通过本发明提供的树脂和纤维化树脂从血制品中除去。
                        实施例6
              从包裹的红细胞中去除吖啶化合物
此实施例主要是研究多种不同树脂从包裹红细胞(PRBCs)中去除吖啶化合物的能力。更具体地,此实施例评价了从PRBCs中去除吖啶化合物,5-[(β-羧乙基)氨基)吖啶的情况。
几种吖啶的化学结构显示于图12。如图12所示,9-氨基吖啶和5-[(β-羧乙基)氨基)吖啶为-氨基吖啶。
                        树脂选择性
用几种类型的树脂对化合物5-[(β-羧乙基)氨基)吖啶的平衡吸附进行研究。参与评价的多聚吸附剂包括AmberliteXAD-2,XAD-4,XAD-7以及XAD-16HP(Rohm&Haas);PuroliteMN-150,MN-170,MN-200,MN-300,MN-400,MN-500和MN-600;以及DowexXUS-43493,XUS-40285(Dow Chemical Co.)。另外对几种Amberlite阴离子交换树脂(IRA-958,IRA-900,IRA-35,IRA-410以及IRA-120;Rohm&Haas)以及Amberlite弱阳离子交换树脂(DP-I;Rohm& Haas)也进行了测试。进一步地,还对几种活性炭进行了评价,包括HemosorbaAC(Asahi),PICA G-277以及Norit A Supra(均可从American Norit获得)。最后,对PorapakRDx(Waters),一种对硝基芳香化合物具有亲和力的聚苯乙烯吡咯烷酮共聚体进行了测试。
一开始,对每种树脂样品进行平衡吸附研究,以评价它们对5-[(β-羧乙基)氨基)吖啶和腺嘌呤(6-氨基嘌呤)的吸附容量。称重约0.1g树脂,将其转移至6ml聚丙烯试管中。向每个试管中加入5.0ml含有100μM5-[(β-羧乙基)氨基)吖啶的蒸馏水溶液的25%血浆/75%Adsol(Baxter)的等分试样。典型地,细胞制品(例如红细胞)储存于含有与合成介质平衡的低百分比血浆(10-35%)的介质中;Adsol是一个含有腺嘌呤葡萄糖以及山梨醇盐水溶液的合成介质的例子。当然,本发明提供的是使用吖啶浓溶液,而不是使用100μM的血浆和其它合成介质的混合物。下一步,将试管置于旋转搅拌器上,室温下培养3小时。培养后,移出每个样品的等分试样,用HPLC分析其中的5-[(β-羧乙基)氨基)吖啶和腺嘌呤。
关于HPLC过程,用样品稀释剂(50%甲醇,25mM KH2PO4,pH=3.5)将每个PC样品稀释2倍。4℃下将样品培养30分钟,使蛋白质和其它大分子物质沉淀下来。离心样品,过滤上清液(0.2μm),并用C-18反相柱分析(YMC ODS-AM 4.6mm×250mm),在20分钟内,以75%溶剂A(25mM KH2PO4,pH=3.5),25%B(甲醇)至80%B进行线性梯度洗脱。对于5-[(β-羧乙基)氨基)吖啶的去除来说,在Cf=1μM下,可从C0=100μM的单一吸附测定,得到大致的吸附容量(μmol/g);结果列于表6中的第二栏(ND=检测不到)。对于腺嘌呤的去除来说,在Cf=1μM下,可从C0=1.5mM的单一吸附测定,得到大致的吸附容量(mmol/g)。结果列于表6中的第三栏(ND=检测不到)。
                        表6
树脂             估算的5-[(β-羧乙基)氨基]      腺嘌呤容量
                 吖啶的容量(μmole/g)           (mmole/g)
                 在Cf=1μM                    在Cf=1mM
XAD-2            0.1                            0.00
XAD-4            3.2                            0.02
XAD-7            0.1                            0.01
XAD-16HP         4.3                            0.03
XUS-43493        17.5                           0.46
XUS-40285        6.8                            0.27
MN-150           1.6                            0.24
MN-170           4.2                            0.43
MN-200           8.9                            0.46
MN-300           5.1                            0.33
MN-400           4.4                            0.22
MN-500           8.0                            1.17
MN-600           5.8                            0.36
IRA-958          0.0                            0.00
IRA-900          0.0                            0.01
DP-I             0.0                            0.00
IRA-35           0.0                            0.01
IRA-120          4.7                            0.41
Hemosorba AC     ND                             ND
PICA G277               5.0            ND
Norit A Supra           ND             ND
Porapak RDx             0.1            0.01
IRA-410-D               0.0            0.00
虽然任何树脂均可用来吸附吖啶化合物,但优选的树脂可以有选择性地吸附5-[(β-羧乙基)氨基)吖啶而不是腺嘌呤,并具有低的溶血作用。图13绘制了各种吸附剂对腺嘌呤的吸附容量(Y轴)以及对5-[(β-羧乙基)氨基)吖啶的吸附容量(X轴)的数据。表6和图13所列数据显示,DowexXUS-43493和PuroliteMN-200树脂对5-[(β-羧乙基)氨基)吖啶具有最高的吸附容量;更进一步地,当需考虑高的5-[(β-羧乙基)氨基)吖啶的吸附以及低的腺嘌呤吸附时,AmberliteXAD-16是优选的。
本实施例中所描述的体外实验的结果表明,DowexXUS-43493以及有关树脂PuroliteMN-200对于从PRBCs中去除吖啶化合物来说是优选的树脂。
                           实施例7
用苯乙烯-二乙烯基苯吸附剂从包裹的(Packed)红细胞中去除吖 啶化合物
本实验的目的是要测试各种苯乙烯-二乙烯基苯(苯乙烯-DVB)吸附剂去除血制品中氨基吖啶化合物的能力。更具体地,本实验是为了评价从血浆/Adsol溶液中去除吖啶橙和9-氨基吖啶(如图12所描述)的能力。
A、实验步骤
为了实施此实例,用蒸馏水配制5-[(β-羧乙基)氨基)吖啶(Cerus)和吖啶橙(Aldrich)的储备溶液(10mM),用乙醇配制9-氨基吖啶(Aldrich)的储备溶液(10mM)。将5-[(β-羧乙基)氨基)吖啶加到含有25%血浆/75%盐水的溶液中,最终得到100μM的溶液,将吖啶橙和9-氨基吖啶化合物加到含有25%血浆/75%/Adsol(Baxter)红细胞防腐溶液中,最终得到100μM的吖啶溶液。
所利用的吸附剂有AmberliteXAD-16(Rohm & Haas);PuroliteMN-200以及DowexXUS-43493(Supelco)。在干燥下测量质量损失来决定吸附剂中的水含量;校正水含量,以使每种吸附剂的使用量相当于0.25g干燥的吸附剂。准确称重吸附剂,置于50mLFalcon试管中。向每个含有吸附剂的试管中加入30mL含有100μM吖啶的25%血浆/75%Adsol溶液。室温下,将试管置于旋转器上,在各个时间段移出500μL样品溶液,储存用于以后的分析。
用HPLC分析样品中残余的吖啶。用样品稀释剂(50%甲醇,25mMKH2PO4,pH=3.5)将每个PC样品稀释2倍。4℃下将样品培养30min,使蛋白质和其它大分子物质沉淀下来。离心样品,过滤上清液(0.2μm),并用C-18反相柱分析(YMC ODS-AM 4.6mm×250mm),在20min内,以75%溶剂A(25mM KH2PO4,pH=3.5),25%B(甲醇)至80%B进行线性梯度洗脱。采用二极试管列阵检测器用可见光进行检测,波长设置为:9-氨基吖啶,400nm;吖啶橙,490nm;以及5-[(β-羧乙基)氨基)吖啶,,410nm。
B、吸附动力学
对DowexXUS-43493,PuroliteMN-200以及AmberliteXAD-16HP在3小时内,从25%血浆/75%盐水中吸附5-[(β-羧乙基)氨基)吖啶的动力学进行了比较。图14A和图14B均显示了残余的5-[(β-羧乙基)氨基)吖啶与时间的函数关系,图14B用对数的形式表示了数据。在图14A和图14B中,虚线连接的阴影圆圈表示XAD-16HP的数据,虚线连接的阴影方块表示MN-200的数据,实线连接的阴影三角表示XUS-43493的数据。如数据所示,XUS-43493和MN-200的吸附动力学最快,并且几乎相当。XAD-16HP对5-[(β-羧乙基)氨基)吖啶的吸附容量较低。
图15比较了用DowexXUS-43493从25%血浆/75%/Adsol中去除9-氨基吖啶和吖啶橙的吸附动力学。在图15中,虚线连接的阴影方块表示9-氨基吖啶,实线连接的阴影圆圈表示吖啶橙。如数据所示,3小时后,9-氨基吖啶的水平即不能检测。比较表明,DowexXUS-43493对于吖啶橙的吸附容量较低,这可能与吖啶橙上存在两个季铵基团有关。
本实验的结果证明了多聚苯乙烯-DVB吸附剂从血制品中去除吖啶的一般能力。应该注意到的是,化学剂(例如吖啶)和含有细胞的血制品之间的相互作用将决定批吸附或流动吸附去除装置哪一个是更有效的。相似的,每个吸附剂的血相容性将影响哪一个吸附剂是最有效的。应该明白,本发明将不被所示和描述的操作准确细节或准确化合物、组成、方法或步骤限制,因为修饰和同等的内容对于本领域的行家来说,是显而易见的。从上所述清楚可见,方法和装置可以与单采血成分系统以及现行的其它用于血制品输血的装置和步骤相融合。
                           实施例8
本实施例比较了不同类型粉末状碳作为介质中的活性成分的用途,并且证明了仔细选择活性成分对于降低小有机化合物浓度和保护流质生物功能的必要性。实施例8中例举的5种活性炭从血浆中降低补骨脂内脂,4’-(4-氨基-2-氧杂)丁基-4,5’,8-三甲基补骨脂内脂的水平大致相同。“A Supra”被用作吸附剂颗粒,然而,相对于其它吸附剂而言,其对凝固因子的保留更好一些。
将4’-(4-氨基-2-氧杂)丁基-4,5’,8-三甲基补骨脂内脂加到血浆中,使之浓度达到150μM,此血浆以325mL的批量,分批用3.0J/cm2UVA照射使病原体失活。在生成的血浆储存物中,4’-(4-氨基-2-氧杂)丁基-4,5’,8-三甲基补骨脂内脂的浓度约为90μM。以20mL/分钟的速度,将325ml照射过的血浆泵入并通过5种不同类型的90mm的ZetaPlus碳板。在通过碳板之前和之后,对血浆凝固因子水平、凝固时间以及4’-(4-氨基-2-氧杂)丁基-4,5’,8-三甲基补骨脂内脂的浓度进行分析。Cuno级别  4’-(4-氨基-2-氧    PTT     I       VIII      IX
      杂)丁基-4,5’,
      8-三甲基补骨脂内    增加    %产率  %产率    %产率
      脂的%去除          (s)R11S      99.3                4.8     91      89        80R12S      99.4                4.9     93      89        48R13S      99.4                6.4     88      90        42R14S      99.3                3.4     96      85        50A supra   99.4                1.6     96      81        82
                       活性炭规格活性炭     活性炭      灰份       活化      特殊处理R11S       物质        14%       蒸汽      无R12S       褐煤        未检测     蒸汽      无R13S       泥煤        8%        蒸汽      酸洗
R14S       泥煤       8%      酸(硫酸)      无
R15S       褐煤       3%      蒸汽          无
R105介质的水流速率为2加仑水/分钟/平方英尺,带有1.5p.s.i.的压差。
注意:A Supra级的制备规格同R1×S系列;仅在碳含量上有变化。PTT代表部分的促凝血酶原激酶时间,PTT的增加表示凝固因子的去除。I,VIII以及IX是指特定的凝固因子。所有的值均是相对于后-光化学处理的。用HPLC分析4’-(4-氨基-2-氧杂)丁基-4,5’,8-三甲基补骨脂内脂,用自动凝固分析仪分析凝固因子和凝固时间。
                          实施例9
本实施例比较了两种粒径的颗粒,结果证明当兼顾流质的生物功能时,较小的颗粒在降低小有机化合物浓度方面具有优势。相对于粒径在100和50μm之间的颗粒(96.1%)来说,粒径小于50μm的颗粒从血浆中去除补骨脂内脂的百分比有明显的提高(99.2%)。
可按照实施例8中所述的方法来制备光化学处理血浆。根据CunoR1×S规格,ZetaPlus-样的滤器,其中用含有两种不同粒径的磨碎的Dowex Optipore L493替代了粉末状的活性炭。以20mL/min的速率,将325ml光化学处理过的血浆泵入并通过每一个板。按照实施例8中的方法,对4’-(4-氨基-2-氧杂)丁基-4,5’,8-三甲基补骨脂内脂以及凝固因子进行分析。颗粒大小  4’-(4-氨基-2-     PTT      I         VIII      IX(μm)     氧杂)丁基-4,
      5’,8-三甲基补    增加     %产率    %产率    %产率
      骨脂内脂的%去除   (se)100>>   96.1               0.9      97        94        8650<50      99.2               2.2      83        91        76
                          实施例10
本实施例比较了改变活性成分的质量部分对降低小有机化合物浓度以及兼顾流质生物功能的影响。
可按照实施例8中所述的方法来制备光化学处理血浆。用标准R1×S负载(负载量为大约60%的碳)以及30%的低负载量制备A Supra板。将大约230mL血浆泵入并通过每一个90mm的碟。按照实施例8中的方法,对4’-(4-氨基-2-氧杂)丁基-4,5’,8-三甲基补骨脂内脂以及凝固因子进行分析。A supra   4’-(4-氨基-    PTT     I         VIII      IX填装      2-氧杂)丁基-(%)      4,5’,8-三甲  增加    %保留    %保留    %保留
      基补骨脂内脂    (s)
      的%去除61.5      99.4            1.3     93        93        7730.8      99.4            0.9     99        90        91
                           实施例11
此实施例证明在一些情况下,用亲水性聚合物处理介质对生物功能是有益的。
可按照与实施例8中相似的方法来制备光化学处理血浆。使用50mg/mL多聚羟乙基异丁烯酸酯(pHEMA)的95%乙醇溶液过夜冲洗90mmR14S板,并在70℃的烤箱中干燥直至没有重量变化。相似地用95%乙醇(不含pHEMA)冲洗第二块板并干燥。以5mL/min的速率,将大约325mL  浆泵入并通过每一个碟。按照实施例8中的方法,对4’-(4-氨基-2-氧杂)丁基-4,5’,8-三甲基补骨脂内脂以及凝固因子进行分析。
     4’-(4-氨基-2-氧杂)丁基     PTT      I
     -4,5’,8-三甲基补骨脂内包衣     脂的%去除                  增加     %产率
                                 (s)无       99.6                        4.1      98pHEMA    99.1                        2.5      103
                           实施例12
本实施例证明流速对小有机化合物浓度的降低有影响。
可按照与实施例8中相似的方法来制备光化学处理血浆。用标准R1×S负载(负载量为大约60%的碳)来制备A Supra板。以三种流速,将大约325mL处理血浆泵入并通过每一个直径为47m的碟。按照实施例8中的方法,对4’-(4-氨基-2-氧杂)丁基-4,5’,8-三甲基补骨脂内脂以及凝固因子进行分析。流动速率  4’-(4-氨基-2-氧    PTT       I        VIII        IX
      杂)丁基-4,5’,(mL/min)  8-三甲基补骨脂内    增加      %产率   %产率      %产率
      脂的%去除          (s)10        99.0                1.3       98       83          8015        98.8                1.5       99       85          8620        98.7                1.4       97       89          86
                           实施例13
本实施例证明流质的体积对降低小有机化合物浓度以及流质的生物活性有影响,并说明了生物流质与有机分子降低装置之间接触方式的关键性质。所示的是流质体积对降低小有机化合物浓度以及流质的生物活性的作用。当泵入通过装置的血浆体积增加时(例如双倍),大约相同浓度的小有机化合物(例如补骨脂内脂)从溶液中降低(去除),因此在凝固因子的保留上有明显的增加。
按照与实施例8相似的方法来制备光化学处理血浆。根据Cuno R1×S规格,制备了ZetaPlus-样的滤器,其中用粒径小于50μm的磨碎Dowex Optipore L493替代了粉末状的活性炭。以20mL/min的速率,使血浆泵入并通过滤器,并在180mL和325mL时取样,按照实施例8中的方法,对4’-(4-氨基-2-氧杂)丁基-4,5’,8-三甲基补骨脂内脂以及凝固因子进行分析。血浆体积  4’-(4-氨基-    PTT     I         VIII      IX
      2-氧杂)丁基-
      4,5’,8-三甲  增加    %产率    %产率    %产率(mL)      基补骨脂内脂    (s)
      的%去除
180      99.3      4.1     74     89     66
325      99.2      2.2     83     91     76
                       实施例14
本实施例描述了烧结介质的使用。
用Porex制作直径为90mm,厚度为1/4”的碟。此碟含有各种重量比列的细磨Dowex Optipore L493,其粒径大小为20μm-100μm,小颗粒超高分子量的聚乙烯(UF 220级),它们最终被烧结在一起。按照与实施例8中相似的方法来制备光化学处理血浆,以16-18ml/min的速率,将大约200mL处理血浆泵入并通过每一个碟。按照实施例8中的方法,对4’-(4-氨基-2-氧杂)丁基-4,5’,8-三甲基补骨脂内脂以及凝固因子进行分析。吸附剂    4’-(4-氨基-2-        PTT     I         VIII      IX百分重量  氧杂)丁基-4,
      5’,8-三甲基补       增加    %保留    %保留    %保留
      骨脂内脂的%去除      (s)25        97.8                  0.5     93        95        7835        99.0                  1.2     90        94        7450        99.3                  1.2     91        80        76
                        实施例15
本实施例描述了在一定的厚度下,通过增加滤器的直径来增加吸附剂质量的影响。
可按照与实施例8中相似的方法来制备光化学处理血浆。以5mL/min流速,将大约325mL处理血浆泵入并通过直径为90mm和47mm的RO3S级碟。按照实施例8中的方法,对4’-(4-氨基-2-氧杂)丁基-4,5’,8-三甲基补骨脂内脂以及凝固因子进行分析。碟直径    4’-(4-氨基-2-氧杂)      PTT       I
      丁基-4,5’,8-三甲基    增加(mm)      补骨脂内脂的%去除       (s)       %保留47        99.4                      2.1      9690        99.6                      3.5      77
                       实施例16
经5-[(β-羧乙基)氨基)吖啶衍生物和谷胱甘肽处理的PRBCs的制备。从 新鲜的ABO-相配的全血制备PRBC的储备库。用BeckmanSorvall RC3B离心机将全血单位在3800rpm下离心5min,用压榨机将血浆压榨到另一只清洁的袋子中。如果需要一个以上的单位,将PRBCs的其它单位储备于3.0L大小的Clintec Viaflex袋子中。向每一个PRBC中加入94mL Erythrosol。用血样填充毛细试管并将其旋转5min,测定血流比容(HCT)的百分比。向每一个100mL的PRBC中,加入3.3mL 12%的葡萄糖,测定最终的百分血流比容。将PRBC(300mL)再次填充到塑料容器PL 146(Baxter Healthcare)中,向血袋中加入6.0mL 150mM的谷胱甘肽(达到最终浓度为30mM)以及3.0mL 30mM的5-[(β-羧乙基)氨基)吖啶衍生物(达到最终浓度为300μM)。用腕活动振摇器(wrist action shaker)(制造商)使PRBC混合物振摇1min。使经5-[(β-羧乙基)氨基)吖啶衍生物和谷胱甘肽处理的PRBCs在室温下培养过夜,以使5-[(β-羧乙基)氨基)吖啶衍生物解体变成5-[(β-羧乙基)氨基)吖啶。
                        实施例17
用HPLC分析PRBC和PRBC上清液中的5-[(β-羧乙基)氨基)吖啶。用100μL盐水稀释样品(100μL),生成的混合物旋转。向溶液中加入300μL 20mM H3PO4的CH3CN水溶液,混合物旋转15秒。样品在13200rpm下离心5min。上清液(200μL)用800μL冷的0.1M HCL进行稀释并旋转。用0.2μm的Gelman Acrodisc filter将样品过滤到一个自动样品收集器小瓶中。HPLC的条件如下:(柱和普通柱的制造商和货品号码。)柱=Zorbax SB-CN,4.6mm×12.5mm,5μm颗粒(MacMod Analytical,Inc.(Chadds Ford,PA));流动相A为10mM H3PO4HPLC水溶液;C的流动相为10mM H3PO4乙腈溶液;温度为20℃;样品体积为100μL;梯度条件如下:
时间          A(%)      C(%)      流动速率
                                    (ml/min)
0.00          90.0       10.0       1.0
5.28          77.0       23.0       1.0
10.00         40.0       60.0       1.0
11.00         90.0       10.0       1.0
16.00         停止       停止       停止DAD设置如下:信号      检验波长  检验带宽  参考波长  参考带宽A         410       5         580       20R         260       5         580       20
                       实施例18
对PRBC以及PRBC上清液中的谷胱甘肽进行了HPLC分析。按照上述HPLC分析的方法制备样品。HPLC的条件如下:分析柱=YMC ODS-AM-303,250mm×4.6mm,5μm颗粒;防护柱=Brownlee,15×3.2mm,7μm颗粒;流动相为10mM H3PO4HPLC水溶液;C的流动相为10mM H3PO4乙腈溶液;温度为15℃;样品体积为75μL;梯度条件如下:
时间       A(%)      C(%)       流动速率
                                  (ml/min)
0.00       95.0       5.0         0.5
6.00       95.0       5.0         0.5
8.00       10.0       90.0        1.0
9.00       95.0       5.0         1.0
20.00      停止       停止        停止DAD设置如下:
        检测      检测      参考      参考
信号    波长      带宽      波长      带宽
B       205       10        600       100
                       实施例19
筛选吸附剂的方法。含有25%血浆/75%Erythrosol的溶液用来代表来自PRBCs的上清液。Erythrosol由两个分开的储备液部分组成(溶液C和溶液D),它们分别进行了无菌处理。最终的溶液是通过将溶液C和溶液D等量混合制备的。
溶液C                     溶液D
3.2mM腺嘌呤               53.2mM柠檬酸钠.2H2O
85mM甘露醇                5.4mM NaH2PO4.2H2O
100mM葡萄糖               38mM Na2HPO4.2H2O
6.2mM HCL
用5-[(β-羧乙基)氨基)吖啶使血浆-Erythrosol溶液的最终浓度达到300μM。将谷胱甘肽(还原形式,Sigma Chemical Co)加到混合物中,终浓度达到3mM。准确称重(±0.001g)吸附剂样品(0.2-0.8g)至毛容量为7ml并带有旋盖的聚丙烯小瓶中。将需要预润湿的吸附剂样品悬浮于70%的乙醇中。放置,除去上清液。将吸附剂再悬浮于蒸馏水去除残留的乙醇,放置使吸附剂下沉,倾出上清液。计算吸附容量时,需校正吸附剂的水含量。向每一个试管中加入5.0mL血浆/Erythrosol的等份试样,室温下,将试管置于旋转器上24小时。从旋转器移开小瓶,使吸附剂沉淀。将每一个试管中的上清液样品移出,离心样品除去残余的吸附剂。用HPLC分析样品测定5-[(β-羧乙基)氨基)吖啶的残留水平。上述的反向分析用来测定谷胱甘肽的残留水平。来自吸附剂筛选的结果列于表7和表8。表7吸附剂的筛选-从25%血浆/75%Erythrosol中去除5-[(β-羧乙基)氨基]吖啶吸附剂             化学            校正质量  是否需  最终吖啶 容量      评估
                               (g)       润湿    Cf(μm)  (μmol/g) K(L/g)Purolite MN-150    弱碱,PS-DVB    0.108     不      1.4      13.5      9.7Purolite MN-170    弱碱,PS-DVB    0.105     不      0.4      14.0      38.4Purolite MN-200      无功能,PS-DVB   0.077      不    0.9      19.1    21.5Purolite MN-300      弱碱,PS-DVB     0.111      不    1.0      13.2    13.4Purolite MN-400      强碱,PS-DVB     0.102      不    1.1      14.3    13.0Purolite MN-500      强碱,PS-DVB     0.098      不    0.6      15.0    24.2Purolite MN-600      弱碱,PS-DVB     0.112      不    0.8      13.1    16.7Dowex Optipore L-493 无功能,PS-DVB   0.189      不    0.3      7.8     22.5
                 46A,1100m2/gDowex Optipore L-285 弱碱,PS-DVB     0.245      不    0.5      6.0     11.2
                 25A,800m2/gAmberlite XAD-2      无功能,PS-DVB   0.190      有    117.5    4.7     0.0
                 90A,300m2/gAmberlite XAD-4      无功能,PS-DVB   0.118      有    1.6      12.4    7.7
                 40A,725m2/gAmberlite XAD-7      聚丙烯酸酯       0.097      有    117.4    9.1     0.1
                 90A,450m2/gAmberlite XAD-16     无功能聚苯乙烯   0.101      有    44.1     12.4    0.3
                 100A,800m2/gHemosorba AC         活性炭,HEMA-包裹0.149      无    LOD      >9.8   >196.8Duolite GT-73        含硫醇大网状的   0.144      无    1.0      10.2    10.2Kieselguhr           硅藻土           0.131      无    317.7    -0.9    0.0Graver GL-711        吸附于纤维的细   0.134      无    1.9      10.9    5.8
                 XUS-3493Amberlite IRA 900    适量大网状       0.067      无    239.1    4.1     0.0
                 PS,Cl形式Amberlite IRA 35     弱碱修饰的PS     0.076      无    223.7    4.6     0.0Amberlite IRA410D    强碱凝胶         0.086      无    127.2    9.7     0.1
                 PS,Cl形式Amberlite IRA958     适量大网状聚苯乙 0.084      无    304.9    -0.6    0.0
                 烯,Cl形式Amberlite DP-1    羧酸大网状PS     0.066      无    292.8    0.1     0.0Amberlite IR-120  磺酸凝胶PS,H-形 0.079      无    1.4      18.6    13.1
              式Diaion HPA 75     定量烷基胺多孔PS 0.091      无    97.2     10.8    0.1Duolite S-761     酚甲醛修饰的PS   0.093      无    1.8      15.8    8.6Duolite A-7       聚胺大网状PS,游 0.079      无    189.0    6.6     0.0
              离碱Amberlite IRA68   聚胺凝胶PS       0.083      无    203.4    5.5     0.0Amberlite IRA458  适量凝胶         0.148      无    292.8    0.0     0.0
              PS,Cl形式Amberlite IRA958  适量大网状聚     0.139      无    296.3    -0.1    0.0
              PS,Cl形式Ambersorb 563     合成AC,550      0.228      无    0.4      6.4     17.5
              m2/g,高疏水性Ambersorb 572     合成AC,1100     0.267      无    LOD      >5.5   >55.0
              m2/g,低疏水性Ambersorb 575     合成AC,800      0.258      无    LOD      >5.7   >56.9
              m2/g,中等疏水性PICA G277 AC      活性炭           0.283      无    LOD      >5.2   >51.9PICA NC506 AC     活性炭           0.266      无    LOD      >5.5   >55.3PICAtif Med.AC    活性炭           0.280      无    LOD      >5.3   >52.5West VACO CX-S    活性炭           0.228      无    LOD      >6.4   >64.4Norit A Supra     活性炭           0.268      无    LOD      >5.5   >54.8Norit B Supra     活性炭           0.258      无    LOD      >5.7   >56.9Norit Supra E     活性炭           0.266      无    LOD      >5.5   >55.2Norit S51 AC      活性炭           0.237      无    LOD      >6.2   >61.9Norit SX Ultra    活性炭           0.203      无    LOD      >7.2   >72.2Chemviron         活性炭           0.233      无    LOD      >6.3   >63.1Norit CNI         活性炭           0.261      无    LOD      >5.6   >56.4Norit G60           活性炭           0.230      无    LOD      >6.4    >64.0Norit ROX,O,8     活性炭           0.246      无    LOD      >6.0    >59.8Norit Darco(20×50) 活性炭           0.219      无    LOD      >6.7    >67.3PICAtif Medicinal   活性炭           0.129      无    LOD      >11.4   >113.8Davision硅石15级    未修饰硅石       0.245      无    77.0     4.4      0/1Davision硅石636级   未修饰硅石       0.255      无    140.1    3.0      0.0BioRad AG501-X8(D)  混合床离子交换   0.083      无    119.4    10.5     0.1Amberlite 200       磺酸大网状,PS, 0.080      无    46.5     15.5     0.3
                Na-形MP-3(C-18)SPE介质   磺化C-18树脂     0.239      有    1.7      6.1      3.7Alltech C-18 SPE    C-18修饰的硅石   0.234      有    64.4     4.9      0.1BioRad-t-丁基HIC    C-4修饰的聚异丁  0.213      有    163.9    3.1      0.0
                烯酸酯Baker C-18 SPE      C-18修饰的硅石   0.263      有    94.9     3.8      0.0Water Sep Pak C-18  C-18修饰的硅石   0.190      有    81.3     5.6      0.1Baker C-4 SPE       C-4修饰的硅石    0.232      有    178.3    2.5      0.0Waters Bondapak C-8 C-8修饰的硅石    0.213      有    156.9    3.2      0.0Waters Bondapak C-4 C-4修饰的硅石    0.228      有    251.0    0.2      0.0Ambercgrom          聚苯乙烯,150A, 0.192      有    79.3     5.6      0.1cg-161xcd           900m2/gAmbercgrom          聚苯乙烯,1000A,0.176      有    243.7    1.4      0.0cg-1000sd           250m2/gAmbercgrom          聚苯乙烯,150A, 0.135      有    172.1    4.5      0.0cg-300md            900m2/gAmbercgrom          聚苯乙烯,250A, 0.189      有    156.4    3.6      0.0cg-71md             500m2/gWaters Porapak RDx  PS-乙烯吡咯烷酮  0.125      有    307.8    -0.6     0.0
                多孔吸附剂CUNO Delipid介质    树脂修饰的纤维素 0.663      无    245.8    0.4      0.0CUNO                弱碱,修饰的纤维  0.361    无    280.8    0.2    0.0DEAE介质            素Sigma DE            硅藻土            0.179    无    317.6    -0.7   0.0Diaion SP-850       聚苯乙烯,38A,   0.236    有    1.4      6.2    4.4
                1000m2/gDiaion SP-207       溴化PS,105A,650 0.191    无    211.1    2.2    0.0
                m2/gDiaion HP-2MG       聚异丁烯酸酯,    0.258    有    182.6    2.2    0.0
                170A,500m2/gDiaion HP-20        聚苯乙烯,260A,  0.175    有    107.4    5.3    0.0
                500m2/gAmberlite 1180      聚苯乙烯-DVB,    0.094    有    9.9      15.1   1.5
                300A,600m2/gAmberlite 1600      聚苯乙烯-DVB      0.208    有    73.0     5.3    0.1Amberlite XAD-2000  聚苯乙烯-DVB,    0.172    有    61.0     6.8    0.1
                42A,580m2/gAmberlite XAD-2010  聚苯乙烯-DVB,    0.203    有    173.0    3.0    0.0
                280A,660m2/gDowex XUS-40323     聚苯乙烯-DVB,    0.213    有    102.6    4.5    0.0
                100A,650m2/gWhatman DE-52       弱碱修饰的纤维素  0.284    无    177.5    2.0    0.0Whatman CM-32       弱酸修饰的纤维素  0.294    无    268.7    0.4    0.0Whatman QA-52       强碱修饰的纤维素  0.264    无    285.2    0.2    0.0Whatman SE-53       强酸修饰的纤维素  0.238    无    294.3    0.0    0.0Pharmacia Q Seph FF 强碱修饰的琼脂糖  0.111    无    267.8    1.2    0.0Pharmacia S Seph FF 强酸修饰的琼脂糖  0.112    无    267.0    1.2    0.0Toyopearl           弱碱修饰的琼脂糖  0.118    无    266.8    1.2    0.0QAE-550CToyopearl           疏水(C-4)修饰的0.112     有    232.8    2.7    0.0丁基650M            异丁烯酸酯Toyopearl SP-550C   强酸修饰的异丁烯0.111    无    230.2    2.9    0.0
                酸酯Toyopearl CM-650M   弱酸修饰的异丁烯0.118    无    249.0    1.9    0.0
                酸酯,Toyopearl           弱碱修饰的异丁烯0.112    无    260.4    1.5    0.0DEAE-650M           酸酯Toyopearl Super Q   强碱修饰的异丁烯0.111    无    263.2    1.4    0.0650 C               酸酯表8吸附剂的筛选-从25%血浆/75%Erythrosol中去除谷胱甘肽吸附剂             GSH HPLC面积  终GSH浓度  于Cf评估的容量 于Gf=30/μm评估的容
               (mACl*sec)   (μm)       (μmol/g)      量(μmol/g)Purolite MN-150    336.1         2375         28.9          0.4Purolite MN-170    386.7         2732         12.8          0.1Purolite MN-200    445.5         3147         -9.6          -0.1Purolite MN-300    356.7         2520         21.7          0.3Purolite MN-400    297.0         2099         44.1          0.6Purolite MN-500    392.8         2775         11.5          0.1Purolite MN-600    392.4         2773         10.1          0.1DowexXUS-43493     428.5         3027         -0.7          0.0DowexXUS-40285     251.6         1778         24.9          0.4Amberlite XAD-2    420.8         2973         0.7           0,0Amberlite XAD-4    449.0         3172         -7.3          -0.1Amberlite XAD-7    448.0         3165         -8.5          -0.1Amberlite XAD-16   412.2         2912         4.4           0.0Hemosorba AC        7.9        56         98.6        52.3Duolite GT-73       379.3      2680       11.2        0.1Kieslguhr           471.3      3330       -12.6       -0.1Graver GL-711       466.2      3294       -11.0       -0.1Amberlite IRA 900   441.1      3116       -8.6        -0.1Amberlite IRA 35    434.4      3069       -4.5        0.0Amberlite IRA 410 D 413.0      2918       4.8         0.0Amberlite IRA 958   446.2      3152       -9.1        -0.1Amberlite DP-1      433.3      3061       -4.6        0.0Amberlite IRA-120   388.6      2745       16.2        0.2Diaion HPA 75       447.3      3160       -8.8        -0.1Duolite S-761       312.9      2211       42.6        0.6MP-3                428.0      3024       -0.5        0.0Alltech C-18 SPE    411.3      2906       2.0         0.0Duolite A-7         444.2      3138       -8.7        -0.1Amb IRA-68          443.5      3133       -8.1        -0.1Amb IRA-458         460.6      3254       -8.6        -0.1Amb IRA-958         426.3      3012       -0.4        0.0Ambersorb 563       435.2      3075       -1.6        0.0Ambersorb 572       0.0        LOD        >56.1      >167.9Ambersorb 575       0.0        LOD        >58.1      >173.8PICA G277 AC        0.0        LOD        >53.0      >158.4PICA NC506 AC       0.0        LOD        >56.4      >168.7PICAtif Med AC      0.0        LOD        >53.6      >160.4West VACO CX-S      0.0        LOD        >65.7      >196.5Norit A Supra       0.0        LOD        >55.9      >167.2Norit B Supra       0.0        LOD        >58.1      >173.7Norit Supra E       0.0        LOD        >56.3      >168.5Norit S51 AC        0.0        LOD        >63.2      >189.0Norit SX Ultra      0.0       LOD      >73.7      >220.5Chemviron           0.0       LOD      >64.4      >192.6Norit CNI           0.0       LOD      >57.5      >172.1Norit G60           0.0       LOD      >65.3      >195.4Norit ROX,O,8     0.0       LOD      >61.0      >182.4Norit Darco(20×50) 0.0       LOD      >68.6      >205.3PICAtif Medicinal   0.0       LOD      >116.2     >347.4Whatman 150A硅石    448.8     3171     -3.6        0.0Davision硅石15级    443.5     3133     -2.7        0.0Davision硅石636级   423.9     2995     0.1         0.0BioRad AG501-X8(D)  445.6     3148     -8.9        -0.1Amberlite 200       458.1     3237     -14.8       -0.1BioRad-t-丁基HIC    484.0     3419     -9.8        -0.1Baker C-18 SPE      427.7     3022     -0.4        0.0Water Sep Pak C-18  422.2     2983     0.4         0.0Baker C-4 SPE       429.8     3036     -0.8        0.0Waters Bondapak C-8 405.5     2865     3.2         0.0Waters Bondapak C-4 390.8     2761     5.2         0.1Ambercgrom          414.8     2931     1.8         0.0cg-161xcdAmbercgrom          373.5     2639     10.2        0.1cg-1000sdAmbercgrom          396.2     2799     7.4         0.1cg-300mdAmbercgrom          396.4     2800     5.3         0.1cg-71mdWaters Porapak RDx 449.9      3179     -7.1        -0.1CUNO Delipid介质   452.5      3197     -1.5        0.0CUNO                    213.7        1510        20.6      0.4DEAE介质Sigma硅藻土             473.9         3348       -9.7      -0.1Diaion SP-850           424.1         2996       0.1       0.0Diaion SP-207           471.6         3332       -8.7      -0.1Diaion HP-2MG           429.7         3036       -0.7      0.0Diaion HP-20            422.3         2984       0.5       0.0Amberlite 1180          441.7         3120       -6.4      -0.1Amberlite 1600          426.6         3014       -0.3      0.0Amberlite XAD-2000      407.4         2879       3.5       0.0Amberlite XAD-2010      423.0         2988       0.3       0.0Dowex XUS-40323         372.7         2633       8.6       0.1Whatman DE-52           384.7         2718       5.0       0.1Whatman CM-32           514.8         3637       -10.8     -0.1Whatman QA-52           398.1         2813       3.5       0.0Whatman SE-53           458.0         3236       -4.9      0.0Pharmacia Q Seph FF     377.6         2668       15.0      0.2Pharmacia S Seph FF     390.5         2759       10.8      0.1Toyopearl               395.1         2792       8.8       0.1QAE-550CToyopearl               372.9         2635       16.2      0.2丁基650MToyopearl SP-550C       404.2         2856       6.5       0.1Toyopearl CM-650M       394.0         2784       9.2       0.1Toyopearl               392.3         2772       10.2      0.1DEAE-650MToyopearl Super Q       384.6         2717       12.8      0.1650 C
                       实施例20
吸附剂的吸附容量。为了测定吸附容量(μmole 5-[(β-羧乙基)氨基)吖啶/g吸附剂),对各种类型的吸附剂进行了吸附等温实验。图17显示了从几种Ambersorbs获得的吸附等温线,可与PuroliteMN-200的吸附等温线进行比较。在含有0.2-3mM 5-[(β-羧乙基)氨基)吖啶和0.6-10mM GSH的25%血浆/75%Erythrosol溶液中进行吸附研究。样品于室温下搅拌24小时。采用表7中的吸附容量(22μmole/g)可以计算得到:为了使300mLPRBC单位中5-[(β-羧乙基)氨基)吖啶的水平从300μM降低至最终的1μM,大约需要4gPurolite MN-200。少于1g的Ambersorb 572(130μmole/g)可以达到具有可比性的去除效果。相似的计算可以估算出:为了使300mLPRBC单位中GSH的水平从6mM降低至最终浓度为500μM/150mL上清液(50%HCT)的水平,需要小于1g的Ambersorb 572。
                       实施例21
几种活性碳介质的流动研究采用流动装置进行实验,调查了从PRBCs中去除5-[(β-羧乙基)氨基)吖啶和GSH的情况。将300μM可降解的5-[(β-羧乙基)氨基)吖啶衍生物以及3mM GSH与PRBCs(Erythrosol,葡萄糖,63%HCT)进行混合,然后在流入装置之前于室温下搅拌20小时。流动化合物吸附装置介质有各种形式活性碳组成,其或为混合碳/纤维碟,或为一个碳纤维毡制品。将介质封于直径为90mm的聚碳酸酯套中(Cuno,Meridien,CT),以5mL/min的流速,将混合的PRBCs泵入并通过介质(Gilson Minipuls,Middleton,WI),并收集于PL146塑料容器中(Baxter Healthcare)。本实验的结果列于表9。表9、各种活性炭介质的流动实验结果介质         描述             残余吖啶*   残余GSH+   溶血%
                          (μM)        (mM)CUNO         Asupra/纤维碟    26.04        0.94        4.83
         (30%负载)CUNO 95-1    超/纤维碟        25.08        0.68        7.56
         (70%负载)CUNO 95-2    超/纤维碟        19.22        0.11        5.15
         (70%负载)Cellulo      超/纤维碟        23.62        0.79        5.19
         (60%负载)FPI          超/纤维碟        20.78        0.20        5.27
         (70%负载)Ertel        超/纤维碟        25.13        0.14        7.17
         (60%负载)Actitex      活性炭隔板-1层-  51.36        6.14        1.27
         162g/m2Lantor       活性炭隔板       30.90        4.27        1.78Ultrasorb    活性炭隔板(200   77.79        5.13        1.06
         g/m2)Actitex      活性炭隔板-3层-  28.75        5.58        1.37
         (162g/m2)Lydall       活性炭隔板       39.69        5.04        1.18MN-200       MN-200/纤维素碟  87.87        6.44        1.11
         (70%负载)
                          实施例22
流动化合物吸附介质(Cuno)以及批化合物吸附装置(AQF介质)。将5-[(β-羧乙基)氨基)吖啶和GSH在流动和批化合物吸附装置中的去除情况进行了对比研究。流动装置是由纤维素/Norit A Supra(Norit Americas,Inc.(Atlanta,GA))碳碟(被包围在90mm的套中)组成。有两个单独的批装置:其中一个由纤维化的Pica G277活性炭(AQF 500g/m2)组成;另一个由纤维化的Purolite MN-200(AQF312g/m2)组成。在与300μM可降解的5-[(β-羧乙基)氨基)吖啶衍生物以及3mM GSH混合后,使PRBCs以2mL/min的流速泵入并通过纤维素/碳介质,之后5-[(β-羧乙基)氨基)吖啶和GSH的水平相应地下降了75-88%,在PRBC上清液中达到了24μM和0.71mM。然后将与PRBCs接触的流动装置转移至6g MN-200的批装置上,其又可使5-[(β-羧乙基)氨基)吖啶和GSH的水平降低5%和1%,在24小时期间,达到了20μM和0.67mM。PRBCs与7g Pica G277批装置单独接触,导致了5-[(β-羧乙基)氨基)吖啶和GSH的水平分别下降了92%和54%,达到了8μM和3mM。因此,24小时内通过流动装置比与碳批装置接触,去除GSH的效果更好。然而,单独与批装置接触,比流动和MN-200装置结合使用,去除5-[(β-羧乙基)氨基)吖啶的效果更好。流动通过装置似乎对PRBC ATP的浓度不产生反向影响。与碳批装置接触24小时相比,与流动装置接触后,PRBCs中的K+水平较低。
                          实施例23
分裂产品的长期去除
本实验测试了PRBCs中5-[(β-羧乙基)氨基)吖啶和GSH的水平。其与纤维化的Pica G277活性炭装置(AQF,7.3g,500m2/g)接触24小时后,移去上述装置。本实验以与PRBCs具有连续装置接触的研究相平行的方式进行。表18中显示,在缺乏装置的情况下,经过1-4周的储存后,上清液样品中5-[(β-羧乙基)氨基)吖啶和GSH的浓度相当高。
在有去除装置(MN-200)的存在下,储存35天后,其中的5-[(β-羧乙基)氨基)吖啶的浓度在最终的PRBCs振摇中下降至5μM。这一结果显示,5-[(β-羧乙基)氨基)吖啶的去除发生在4℃的静止储存条件下。
                            实施例24
IAD上包围物质的作用(膜,织物,非织物)
为了颗粒保留的最基本目的,对包围在吸附介质周围的物质的用途进行了研究,然而,通过阻止PRBC与膜的接触,膜可以增强装置的血相容性。可用亲水性的聚合物(PEO,PEG,HPL)方便地对膜进行修饰,以在不改变功能的前提下,增强血相容性。用热封膜,织物聚酯或非织物聚酯物质对大约10g纤维化的Pica G277活性炭介质(AQF500g/m2)进行包围。使PRBC单位(300mL)与300μM可降解的5-[(β-羧乙基)氨基)吖啶衍生物以及3mM GSH进行混合,室温下,于血小板振摇器上振摇20小时,然后转移至IADs上。在24小时的期间内,检测5-[(β-羧乙基)氨基)吖啶的浓度。图19显示了300mL与IADs(由纤维化Pica G277活性炭介质(500g/m2)以及包围的膜、织物、非织物物质组成)接触的PRBCs单位上清液中5-[(β-羧乙基)氨基)吖啶的浓度。将PRBCs(Erythrosol,葡萄糖,62%HCT)与300μM可降解的5-[(β-羧乙基)氨基)吖啶衍生物以及3mM GSH进行混合,在转移至IADs之前,室温下在血小板振摇器上搅拌。含有PRBCs的IADs在室温下搅拌24小时。
这些结果表明,24小时内,有Tetko织物包围的显示出最快的5-[(β-羧乙基)氨基)吖啶去除动力学。2周后,所有包围物质获得的最终水平是相似的。1天后,5-[(β-羧乙基)氨基)吖啶的浓度大约降至2μM,但又在第8天左右回升至10μM。
                       实施例25
化合物吸附装置对红细胞的影响。对于各种装置构造来说,在5-[(β-羧乙基)氨基)吖啶和GSH去除的实验过程中,测定了红细胞功能的一些指标。测定的参数包括溶解百分比,ATP和K+浓度。表10显示,就MN-200或G277装置来说,ATP浓度通常不受化合物去除装置存在的影响:ATP的浓度降低大致与对照(无IAD)组相同。PRBCs中K+的水平随时间增加而增加。在20天内,去除发生时的温度不影响与化合物去除装置接触的PRBC单位中K+的水平。当接触时间延续至35天时,PRBC中K+的增高速率随吸附剂的类型而变化,对于MN-200或G277装置来说,最终相应地可达到40和45mmol/L的水平,与之对应的是无装置的对照组的浓度为39mmol/L。24小时后,溶解于有装置接触和无装置的对照PRBC单位中的红细胞百分比为0.1-1%。如表11和表12以及图20和21所示,随着所用吸附剂类型的变化,%溶解有明显的变化。表11显示了35天内从与两种类型固定吸附装置接触的PRBCs中得到的溶解值。表12显示了42天内从与松散吸附颗粒(外有织物聚酯筛网包围)接触的PRBCs中得到的溶解值。采用腕作用振荡器将所有的PRBC混合1分钟,之后将PRBCs置于静止状态下。,室温下,将装置保持于血小板振荡器上24小时,之后在整个研究期间将其置于4℃的静止状态下。固定MN-200比Pica G277显示出较低的溶血水平。而Ambersorb合成碳质吸附剂在与松散颗粒比较时显示出最低(之一)的溶血水平。MN-200 IAD比相同的未固定的吸附剂显示出低的溶血水平。当把IADs与相同的未固定的吸附剂进行比较时,也观察到相似的现象。
表10、PRBCs中的ATP浓度(μmol/dl)随时间变化的情况
     时间   对照(无IAD)     MN-200 IAD    PICAG277IAD
    0小时4小时8小时24小时8天22天35天     76808283735025     78798283704223     79828186785028
表11、暴露于不同IADs下,PRBCs(56%HCl)中的溶解百分比随时间变化的情况
    时间   对照(无IAD)    MN-200 IAD    PICAG277IAD
    0小时4小时8小时24小时8天22天35天     0.070.110.120.130.180.220.34     0.090.140.180.210.220.240.33     0.130.370.530.620.670.770.89
表12、与附于织物筛网中的不同的松散颗粒吸附剂接触下,PRBCs(55%HCl)中的溶解百分比的情况
   时间    对照(无IAD)  PuroliteMN-200  HemosorbaCH-350  Ambersorb572  Darco AC20×50    PicaG277
0小时4小时8小时24小时14天21天28天35天42天     0.100.070.090.110.120.150.220.300.53     0.070.090.170.390.480.590.600.781.08     0.080.380.541.061.111.241.521.852.72     0.070.100.120.160.220.290.400.550.86     0.060.080.120.130.130.170.260.410.79     0.070.130.180.920.400.570.741.051.60
描述了针对红细胞功能保留的吸附剂颗粒的关键特性。对5种不同类型的吸附剂对红细胞溶血的影响进行了比较研究。24小时接触后,Ambersorb 572导致了PRBCs(55%)中仅有0.16%的溶血,而DarcoAC(Norit Americas,Inc.(Atlanta,GA))有0.13%的溶血。这些吸附剂明显地比Purolite MN-200,Hemosorba CH-350和Pica G277吸附剂具有极低水平的红细胞溶血现象。
表13显示了比较研究的结果,其中使来自含有谷胱甘肽和5-[(β-羧乙基)氨基)吖啶的红细胞上清液与一系列不同的吸附剂进行接触。活性炭吸附剂是唯一一类可以实质性地降低5-[(β-羧乙基)氨基)吖啶和谷胱甘肽浓度的吸附剂。已证明天然活性炭和合成活性炭(Ambersorb)对于降低化合物来说是有效的。表13、几种不同吸附剂的性质吸附剂      制造商      说明*                   GSH Cap    ^吖啶Cap^
                                             (μmolo/g)  (μmol/g)
                                              Cf=500μM Cf=1μMMN-200     Purolite     高交联大网状物            0.0*       17+
                    PS-DVB,200-1200μm颗粒
                    1100m2/gOptipore L-Dow          高交联大网状物            0.0*       22*493        Chemical     PS-DVB,300-840μm颗粒
                    1100m2/g,平均孔直径46Duolite GT-Rohm &       带有硫醇功能基团的大孔    1.7*       10*73         Haas         吸附剂Norit A    Norit        蒸汽褐煤AC,2000m2/g,   >2790*    560+Supra      Americas     97%<150μm颗粒
       IncPicatiff     PICA      来源椰子壳的粉末AC,    >2670*     >53*Med.                   2000m2/g,8-35μm颗粒Norit ROX    Norit     蒸汽活化的泥煤AC,挤    >3040*     >60*0.8                    压,900m2/g,840-1000μm
                   圆柱体Ambersorb  Rohm &      来源于磺化PS的合成      >2800*     134+572        Haas        AC,1100m2/g,300-840μm
                   颗粒
                   微孔(约50%的孔<20)g-277      PICA        来源椰子壳的粒状活性炭  >2640*     >52*@PS-DVB=聚苯乙烯-二乙烯基苯,AC=活性炭∧用“>”表示的值为具有在分析LOD下残余水平的单一测定值*在25%血浆,75%Erythrosol中单点吸附研究的估值+在25%血浆,75%Erythrosol中多点吸附等温线的估值
                               实施例26
本实施例描述了以流动方式存在的固定吸附装置对血浆的典型行为。该装置采用的吸附介质由30%Norit A Supra碳(Norit Americas,Atlanta,GA)组成,其由前面实施例中所述的Cuno(Meriden,CT)制备。
采用直径为90mm的Memtec羟丙基纤维素(包裹有聚砜膜,并带有5μm的孔),并使用填充系列R10SP介质的90mm Cuno 30%Norit ASupra来装配IADs。
为了完成配置的制备,将1L PL2410袋子与1/8”的管子对接,然后将其与IAD的出口相连,以使IAD的中线与袋子之间的距离为40cm。将同样的管子与SRD的入口相连,当照射袋子时,袋子与之对接,从中线到袋子之间的距离为30cm。
将5-[(β-羧乙基)氨基)吖啶加到500mL血浆中,达到最终浓度为约150μM,用6.3J/cm2UVA照射血浆,使病原体失活。照射后的5-[(β-羧乙基)氨基)吖啶约为82μM。
表14显示了相对于通过IAD之前的值,经过IAD处理后,凝固因子活性以及5-[(β-羧乙基)氨基)吖啶水平的测定结果。实验重复了三次,给出了平均值和标准差。处理时间平均为14分钟。明显地,因子I,II,V,VII,X或聚集凝固活性的测量没有实质性的变化。在因子XI和XII中,凝血酶原时间(PT)和活化部分促凝血酶原激酶时间(aPTT)仅有很小的变化。因子VIII和IX的变化稍大,但也可以接受,尤其是根据它们缺陷的重组蛋白规则。应该注意到的是,装置具有非常好的选择性,它实质上包留了全部的凝固因子,而只允许0.9%的5-[(β-羧乙基)氨基)吖啶通过。
      表14
 PT(s)       0.0±0.1aPTT(s)     0.7±0.1I(%)       98±2II(%)      99±1V(%)       101±2VII(%)     99±2VIII(%)    86±1IX(%)      82±3X(%)       -103±4XI(%)      94±4XII(%)     95±5S-59(%)    0.9±0.1
                               实施例27
Hoechst Celanese(Charlotte,NC)的AQF分部制备了含有DowexOptipore L-493(与非织物聚酯纤维基质(Hoechst-L-493)相连)。对在血小板批去除装置中的这种吸附介质的行为进行了评价。
血小板制备
存在于300mL35%自身血浆,65%PASIII中的含有3.5-4.5×1011血小板的单一供给者血小板单位可以从Sacramento Blood BankCenter(血液银行中心)获得。4’-(4-氨基-2-氧杂)丁基-4,5’,8-三甲基补骨脂内脂(Baxter Healthcare)加到每一个血小板单位中获得最终浓度为150μM。将血小板单位(4-5个)储存于单独的PL-2410塑料容器中并彻底混合。将血小板储存物平均分配到4-5个1L的PL-2410塑料容器中,每个大约含有300mL血小板混合物。用3.0J/cm2UV-A照射,并转移至合适的去除装置中用于研究。所有的实验包括用光化学处理的对照血小板单位(150μM补骨脂内脂,3.0J/cm2 UV-A),只是其未与去除装置接触。
装置制备
含有2.5g Dowex XUS-43493的标准去除装置由BaxterHealthcare Corporation(Lot FX1032 D96F20042R)制备。用Hoechst-L493(Hoechst Celanese Corp)制备实验IADs,其以卷的形式保存。丈量并切割介质,使每个IAD得到合适的吸附剂质量(5.0g和7.5g)。将切割的介质置于由冲击焊接30μm聚酯筛网(Tetko)构成的小袋中。含有介质的筛网小袋进行高压灭菌(121℃,20min)并置于无菌的PL-2410容器中,密封容器,将整个装置用2.5M Rad γ-照射(SteriGenics,Corona,CA)进行无菌处理。在转移光化学处理的血小板之前,用注射器排空过量的空气。
吸附动力学
在用4’-(4-氨基-2-氧杂)丁基-4,5’,8-三甲基补骨脂内脂+UVA进行光化学处理之后,将血小板转移至带有去除装置的PL-2410塑料容器中。将该装置置于标准的血小板培养器上(Helmer)并在22℃下以70周/min的速度搅拌。在最初的8小时储存期间,每隔一小时移出血小板混合物样品。将这些样品保存于4℃下,并在以后用HPLC分析残余的4’-(4-氨基-2-氧杂)丁基-4,5’,8-三甲基补骨脂内脂。该分析包括最初样品的制备,溶解血小板以及加溶4’-(4-氨基-2-氧杂)丁基-4,5’,8-三甲基补骨脂内脂和游离光产品。用C-18反相柱分析分析来自样品的上清液,并用逐步升高的甲醇KH2PO4缓冲液进行梯度洗脱。
体外血小板功能
使血小板混合物在与去除装置接触下搅拌7天。在一项研究中,使血小板混合物与IAD接触24小时并用无菌的管焊机(TerumoSCD312)转移至无菌的1L PL-2410容器中。将血小板重新置于血小板培养器上,并将剩余物再储存7天。
经过5或7天的储存后,对每一个血小板单位进行血小板计数和pH测定。采用CIBA-Corning 238型血气分析仪测定pH以及pO2/pCO2。用Baker 9118+Hematology分析仪对每一个样品的血小板计数进行测定。
为了评价体外血小板功进行了几项分析。采用Chrono-Log 500型VS全血聚集仪测定血小板的形状改变。对形状改变进行量化,以在加入ADP后光透射的最大改变与加入EDTA后的光透射改变的比例来表示。
用Hypotonic Shock Response(HSR)(低渗应力)分析方法对血小板对低渗应力的反应进行评价。采用Chrono-Log 500型VS全血聚集仪测定在加入低渗溶液后的光透射改变。在吸附达到其最小值两分钟后,以从低渗应力中的恢复百分比来报告数据。
血小板响应ADP/胶原激动剂而引起聚集的能力可以通过光透射改变来反映,上述改变可以借助Chrono-Log 500型VS全血聚集仪来测定。
通过给血小板记分来评价血小板的状态。将样品遮光(blinded),统计每个样品中100个血小板的形态学分数。最高分为400分(碟状=4,中间物=3,球状=2,树枝状=1,气球状=0)。
对用p-selectin(Granular Membrane Protein,GMP-140)所表示的血小板活化情况进行了测定。CD62抗体用来表示受试样品,小鼠对照IgG1用来表示阴性对照,带有氟波醇肉豆蔻酸盐乙酸(phorbalmyristate acetate)(PMA)的CD62用来表示阳性对照。用FACScan(Benton Dickinson)分析样品。所报告的活化百分数是相对于阳性对照的,并且为测试值与阴性对照值之差。
吸附动力学
对在纤维基质中混入吸附剂小珠的影响进行了调查。用150μM4’-(4-氨基-2-氧杂)丁基-4,5’,8-三甲基补骨脂内脂+3.0J/cm2UV-A照射处理存在于300mL35%血浆,65%PASIII中的含有4.0×1011血小板的血小板单位。从Hoechst-L-493制备IADs,其吸附剂的填充量为450g/m2。用γ-照射对IADs进行无菌处理。在用补骨脂内脂+UVA处理后,将血小板转移至去除装置中。每隔一小时移出血小板样品。并用HPLC分析残余的4’-(4-氨基-2-氧杂)丁基-4,5’,8-三甲基补骨脂内脂。图22将含有5.0g和7.5g Hoechst-L493介质的IADs与含有2.5g松散小珠的标准去除装置,就去除4’-(4-氨基-2-氧杂)丁基-4,5’,8-三甲基补骨脂内脂的动力学进行了比较。IADs含有5.0g Hoechst-L493(三角),7.5g Hoechst-L493介质(方块)或2.5g松散Dowex L493吸附小珠(圆圈)。Hoechst-L493介质含有吸附小珠,其填充量为450g/m2
当与相等质量的松散吸附小珠相比时,Hoechst介质对于4’-(4-氨基-2-氧杂)丁基-4,5’,8-三甲基补骨脂内脂的吸附动力学稍慢一些。含有2.5g松散小珠的去除装置,在短时间内(1hr)获得了最低的残余4’-(4-氨基-2-氧杂)丁基-4,5’,8-三甲基补骨脂内脂水平。然而在较长的时间时,含有7.5g和5.0g Hoechst-L493介质的IADs表现得最好。在这项研究中,所有三个去除装置的吸附动力学均相对比较迅速,在4小时的接触下,达到了<0.5μM残余4’-(4-氨基-2-氧杂)丁基-4,5’,8-三甲基补骨脂内脂的目标。
可以注意到,在较长的时间时(6-8hr),含有高质量吸附剂的Hoechst-L493 IADs获得了较低的残余4’-(4-氨基-2-氧杂)丁基-4,5’,8-三甲基补骨脂内脂水平。这一结果表明Hoechst-L493 IADs之所以具有较慢的吸附动力学,是由于质量转运限制的结果(流质流动相对于扩散而言),并不是由于纤维附着导致的功能吸附区域的丧失引起的。其它研究表明,具有较低吸附剂填充水平(200-300g/m2)的Hoechst-L493 IADs允许流质更容易地向介质渗透,从而导致较快的吸附动力学。对含有Amberlite XAD-16吸附剂(填充水平为160g/m2)的Hoechst介质的先前研究结果(数据未显示)表明,在低水平填充量下将有关物质混入纤维基质,不影响吸附动力学。
血小板产量和体外功能
这部分中给出了来自两项独立研究的数据。每个研究中的血小板单位衍生自一个单独的存储库中,以便可以清晰地评价IAD介质的框架、吸附剂质量以及接触时间。
第一项研究评价了在持续接触(5和7天)后,纤维化(Hoechst介质)对血小板功能的影响。在此研究中使用了衍生自一个单独存储库的全部四个血小板单位。用补骨脂内脂+UVA对无-IAD的对照单位进行处理。将两个血小板单位与5.0g Hoechst-L493进行接触。其中一个在转移至空PL-2410储存容器之前,与IAD接触24小时。另一个单位在研究过程中与IAD保持接触。用蒸汽使Hoechst-L493无菌(120℃,20min)。得自Baxter的标准去除装置(2.5g松散DowexL493)用γ-照射进行无菌处理。可以注意到,在8-16小时的接触后,血小板没有象其在含有松散吸附颗粒的装置中所表现的那样转移并离开标准去除装置。
得自5和7天储存后的血小板计数和体外功能结果分别列于表15A和表15B。表15A(第5天)5天储存后,Hoechst-L-493纤维化介质与标准去除装置血小板产量和体外功能的比较样品             血小板计数        产率     pH      pCO2     pO2
             (×1011/300ml)    (%)对照(+PCT-RD)     3.5±0.11        100      6.91    18        1205.0g Hoechst/L-   3.41±0.06       97±4    6.95    21        95493 24hr5.0g Hoechst/L-   3.33±0.08       95±4    6.93    24        87493无转移2.5g Dowex       2.60±0.07      74±3      7.04      13      146Optipore L-493Baxter Lot FX1032D96F20042R无转移样品             形状改变       HSR           聚集     形态学    MP-140对照             0.83±0.26     0.31±0.08    69±4    273       67.2(+PCT-IAD)5.0g             0.90±0.02     0.43±0.04    83±0    268       61.5Hoechst/L-49324hr时转移5.0g             0.83±0.12     0.40±0.01    80±2    280       58.9Hoechst/L-493无转移2.5g Dowex       0.24±0.04     0.38±0.02    47±3    240       71.3Optipore L-493Baxter LotFX1032D96F20042R无转移表15B(第7天)7天储存后,Hoechst-L-493纤维化介质与标准去除装置血小板产量和体外功能的比较样品           血小板计数          产率       pH     pCO2     pO2
           (×1011/300ml)     (%)对照(+PCT-IAD)              3.45±0.06    100      6.97    13    1265.0g Hoechst/L-493 24hr     3.28±0.22    95±7    6.90    18    105时转移5.0g Hoechst/L-493          3.11±0.15    90±5    6.88    21    100无转移2.5g Dowex Optipore L-493   2.29±0.07    66±2    7.04    9     161Baxter Lot FX1032D96F20042R无转移样品                   形状改变        HSR          聚集      形态学    MP-140对照(+PCT-IAD)         0.54±0.05      0.25±0.03   48±0     284       80.15.0g Hoechst/L-493     0.76±0.02      0.64±0.16   86±11    267       72.724hr时转移5.0g Hoechst/L-493     0.67±0.00      0.29±0.04   79±7     280       66.1无转移2.5g Dowex Optipore    0.31±0.09      0.28±0.06   29±11    261       77.1L-493Baxter Lot FX1032D96F20042R无转移
Hoechst-L-493IADs(5.0g)的血小板产量实质上要比标准去除装置(2.5g)的产量高。在持续与Hoechst-L-493 IADs(5.0g)接触7天后,有<10%的损失。两种用Hoechst-L-493 IADs处理的血小板单位在形状改变、聚集和GMP-140分析方面均比没有IAD控制的表现得好。与Hoechst-L-493 IADs(5.0g)持续接触5天的血小板与24小时接触后移走的血小板功能具有可比性。令人感兴趣的是,持续与Hoechst-L-493 IADs接触的血小板在GMP-140分析方面表现较好。两者之间的表现差异在7天后更大。这一观察建议,储存期间,与IAD的接触降低了血小板p-selectin的表达速率。
第二项观察含有5.0g和7.5g Hoechst-L-493介质IADs的研究是为了确定在较高质量的介质下,血小板产量或体外功能是否有明显的降低。在这项研究中,用γ-照射使Hoechst-L-493IADs无菌。研究中采用标准的去除装置(2.5gDowexXUS-43493)。整个研究期间使血小板与去除装置保持接触。储存5天和7天后,血小板计数和体外功能结果列于表16A和16B中。表16A(第5天)5天储存后,Gamma无菌的Hoechst-L-493纤维化介质血小板产量和体外功能评价(无转移)样品              血小板计数        产率     pH       pCO2    pO2
              (×1011/300ml)   (%)对照(+PCT-IAD)    3.96±0.19        100      6.89     25       885.0g              3.68±0.16        93±6    6.89     27       70Hoechst/L-4937.5g              3.44±0.11        87±5    6.87     26       84Hoechst/L-4932.5g Dowex        2.85±0.13        72±5    7.04     13       145Optipore L-493Baxter LotFX1032D96F20042R样品                   形状改变      SR            聚集    形态学    MP-140对照(+PCT-IAD)         0.56±0.12    0.26±0.04    73±1    289      65.15.0g Hoechst/L-493     0.45±0.04    0.40±0.00    76±2    278      54.57.5g Hoechst/L-493     0.48±0.06    0.25±0.01    73±2    290      55.42.5g Dowex Optipore    0.04±0.06    0.30±0.01    38±3    232      62.8L-493Baxter Lot FX1032D96F20042R表16(第7天)7天储存后,Gamma无菌的Hoechst-L-493纤维化介质血小板产量和体外功能评价(无转移)样品                       血小板计数      产率     pH      pCO2   pO2
                       (×1011/300ml) (%)对照(+PCT-IAD)             3.88±0.18      100      6.99    18      935.0g Hoechst/L-493         3.67±0.08      95±5    6.92    22      817.5g Hoechst/L-493         3.48±0.07      90±4    6.91    20      912.5g Dowex Optipore L-493  2.65±0.22      68±6    7.04    9       159Baxter Lot FX1032D96F20042R样品                       形状改变      HSR           聚集     形态学对照                       0.53±0.12    0.23±0.02    65±5    2605.0g Hoechst/L-493         0.54±0.00    0.30±0.01    83±8    2667.5g Hoechst/L-493         0.53±0.09    0.29±0.01    81±13   2802.5g Dowex Optipore L-493  0.23±0.04    0.25±0.03    33±9    228Baxter Lot FX1032 D96F20042R
列于表16A和16B中的结果与在第一项研究中观察到的结果相似。与Hoechst-L-493 IADs接触的血小板产量比与标准去除装置接触的血小板的产量具有显著的升高。相对于IAD而言,7.5gHoechst-L-493 IADs的血小板的产量稍低一些。用Hoechst-L-493IADs处理的血小板在全部体外分析中的表现与对照血小板具有可比性。在第7天,相对于非IAD的对照而言,与Hoechst-L-493 IADs接触的的血小板在聚集分析中的表现有所改善。没有进行第7天的GMP-140分析。
进一步地,当与Hoechst-L-493 IADs接触5和7天时,用150μM4’-(4-氨基-2-氧杂)丁基-4,5’,8-三甲基补骨脂内脂+3.0J/cm2UVA处理的血小板在体外功能(例如形状改变、聚集以及GMP-140分析方面等)上有所改善。对存储5-7天且有或无IAD(5.0gHoechst-L-493)的血小板进行研究的结果证明,与IAD的存储可以改善血小板的表现,正如体外功能分析中所显示的一样。

Claims (22)

1.一种吸附介质,用于减少血制品中的小有机化合物的浓度,同时基本上保持该血制品的所需的生物活性,该吸附介质包括(1)能够吸附小有机化合物的吸附颗粒,和(2)其中固定有吸附颗粒的烧结的聚合惰性基质。
2.根据权利要求1的吸附介质,其中所述基质包括聚烯烃。
3.根据权利要求1或2的吸附介质,其中所述小有机化合物包括病原体灭活化合物。
4.根据权利要求1或2的吸附介质,其中所述小有机化合物选自补骨脂内脂或其光产品、补骨脂内脂衍生物、噻嗪染料、呫吨染料、吖啶和吖啶衍生物。
5.根据权利要求4的吸附介质,其中所述小有机化合物选自下组:4’-氨基甲基-4,5’,8-三甲基补骨脂内脂、4’-(4-氨基-2-氧杂)丁基-4,5’,8-三甲基补骨脂内脂、8-甲氧基补骨脂内脂、卤代补骨脂内脂、异补骨脂内脂以及与季胺相连的补骨脂内脂、5’-溴甲基4,4’,8-三甲基补骨脂内脂、4’-溴甲基4,5’,8-三甲基补骨脂内脂、4’-(4-氨基-2-氮杂)丁基-4,5’,8-三甲基补骨脂内脂、4’-(2-氨基乙基)-4,5’,8-三甲基补骨脂内脂、4’-(5-氨基-2-氧杂)戊基-4,5’,8-三甲基补骨脂内脂、4’-(5-氨基-2-氮杂)戊基-4,5’,8-三甲基补骨脂内脂、4’-(6-氨基-2-氮杂)己基-4,5’,8-三甲基补骨脂内脂、4’-(7-氨基-2,5-氧杂)庚基-4,5’,8-三甲基补骨脂内脂、4’-(12-氨基-8-氮杂-2,5-二氧杂)十二烷基-4,5’,8-三甲基补骨脂内脂、4’-(13-氨基-2-氮杂-6,11-二氧杂)十三烷基-4,5’,8-三甲基补骨脂内脂、4’-(7-氨基-2-氮杂)庚基-4,5’,8-三甲基补骨脂内脂、4’-(7-氨基-2-氮杂-5-氧杂)庚基-4,5’,8-三甲基补骨脂内脂、4’-(9-氨基-2,6-二氮杂)壬基-4,5’,8-三甲基补骨脂内脂、4’-(8-氨基-5-氮杂-2-氧杂)辛基-4,5’,8-三甲基补骨脂内脂、4’-(9-氨基-5-氮杂2-氧杂)壬基-4,5’,8-三甲基补骨脂内脂、4’-(14-氨基-2,6,11-三氮杂)十四烷基-4,5’,8-三甲基补骨脂内脂、5’-(4-氨基-2-氮杂)丁基-4,4’,8-三甲基补骨脂内脂、5’-(6-氨基-2-氮杂)己基-4,4’,8-三甲基补骨脂内脂和5’-(4-氨基-2-氧杂)丁基-4,4’,8-三甲基补骨脂内脂。
6.根据权利要求4的吸附介质,其中所述小有机化合物包括N-(9-吖啶基)-β-丙氨酸。
7.根据权利要求1的吸附介质,其中所述吸附颗粒是合成的聚合吸附颗粒。
8.根据权利要求7的吸附介质,其中所述的吸附颗粒包括疏水性树脂。
9.根据权利要求7或8的吸附介质,其中所述吸附颗粒包括大网状树脂。
10.根据权利要求7或8的吸附介质,其中所述吸附颗粒包括多聚芳香化树脂。
11.根据权利要求10的吸附介质,其中所述多聚芳香化树脂包括高度交联树脂。
12.根据权利要求7或8的吸附介质,其中所述树脂具有25到800之间的孔径。
13.根据权利要求1的吸附介质,其中所述吸附颗粒具有300-1100m2/g之间的表面积。
14.根据权利要求1的吸附介质,其中所述吸附介质形成流动通过装置,并且其中所述吸附颗粒的直径为10-200微米。
15.根据权利要求14的吸附介质,其中所述吸附介质在每一横截面上具有300g/m2-1100g/m2的吸附颗粒。
16.根据权利要求14的吸附介质,其中所述吸附介质包含呫重量20-70%的吸附颗粒。
17.根据权利要求1的吸附介质,其中所述吸附介质形成批装置,并且其中所述吸附颗粒具有300-1200微米之间的直径。
18.根据权利要求17的吸附介质,其中所述吸附介质在每一横截面上具有100g/m2-500g/m2的吸附颗粒。
19.根据权利要求17的吸附介质,其中所述吸附介质包含呫重量25-85%的吸附颗粒。
20.根据权利要求17-19任一的吸附介质,其中所述装置包括一血袋。
21.根据权利要求17-19任一的吸附介质,其还包括筛孔附件,其中吸附颗粒容纳于该筛孔附件中。
22.根据权利要求1的吸附介质,其中所述吸附颗粒与包含小有机化合物的血制品接触。
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