CN1296099C - 灭活病毒的方法和装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种适于灭活流体中病毒的装置，所述流体是液体或含有呼吸湿气的空气，所述装置包括限定流体通道的壳套结构，所述通道提供有含有作为氧化铜化合物的一部分的铜(I)形式和铜(II)形式的病毒灭活材料，形式其在暴露于流经所述通道的流体时，将Cu+和Cu++铜离子的组合释放至所述流体中用于灭活流经病毒。

Description

灭活病毒的方法和装置
本发明涉及一种用于灭活病毒的方法和装置。
尤其是，本发明涉及一种通过使用失活病毒的过滤器灭活病毒的装置，以及涉及一种用于在许多应用中使用所述材料的方法，所述应用包括处理给血库的捐献血液和处理感染HIV的妇女的乳汁以照顾婴儿免受HIV传染和在防毒面具中的应用。
更具体的是，根据本发明，其提供一种适于灭活在流体中的病毒的装置，所述流体是液体或含有呼吸水分的空气，其包括限定了一个流体通道的壳套结构(housing)，所述通道提供有具有作为氧化铜化合物的一部分的铜(I)形式和铜(II)形式的病毒灭活材料，其在暴露于流经所述通道的流体时，将Cu+和Cu++铜离子的组合释放至所述流体中用于流经其中的病毒的灭活。
下文即将描述的内容中，所使用术语“流体”是指液体和尤其是待处理的体液和空气。
本发明也提供一种灭活体液中病毒的方法，包括使所述体液流经包括限定了了个流体通道的壳套结构的装置，所述通道提供有具有作为氧化铜化合物的一部分的铜(I)形式和铜(II)形式的病毒灭活材料，由此所述过滤材料暴露于所述体液并将Cu+和Cu++铜离子的组合释放至所述流经所述通道的体液中用于灭活流经病毒。
在WO 98/06508和WO 98/06509中，教导了一种具有直接电镀且牢固结合其纤维的全部或部分金属或金属氧化物的织物的不同方面，其中所述金属或金属氧化物(包括铜)结合至所述纤维。
更具体的是，在WO 98/06509中提供了一种方法包括步骤：
(a)提供一种金属化织物，该金属化织物包括：(i)一种织物，包括选自天然纤维、合成纤维素纤维、再生纤维、丙烯酸纤维、聚烯烃纤维、聚氨酯纤维、乙烯基纤维及其组合的纤维和(ii)包括选自金属和金属氧化物的材料的镀层，所述金属化织物的特征在于镀层直接结合在纤维上；和(b)整合该金属织物至加工产品中。
在本发明的内容中，“织物”包括纤维，无论是纺自这些纤维的天然(例如棉花、丝绸、羊毛和亚麻)或合成纱，和由这些纱制成的编织(woven)、结合(knit)和非编织织物。本发明的范围包括所有的天然纤维；用于纺织品应用的所有合成纤维，包括但不限于合成纤维素纤维(例如，再生纤维素例如人造纤维和纤维素衍生纤维例如醋酸纤维)、再生蛋白质纤维、丙烯酸纤维、聚烯烃纤维、聚氨酯纤维、乙烯基纤维(但不包括尼龙和聚酯纤维)以及它们的混合。
所述发明包括塑料电解电镀中使用的技术的适应的产品的应用，尤其是用金属由塑料制成的印刷电路板。参见，例如，Encyclopedia ofPolymer Science and Engineering(Jacqueline I.Kroschwitz，editor)，Wiley and Sons，1987，vol.IX，pp 580-598。由于被应用于织物，这个方法包括两个步骤。第一步是通过沉淀织物的催化性贵金属成核位点来激活织物。这是通过首先将织物浸在低氧化态还原剂阳离子溶液中，然后将织物浸在酸性贵金属阳离子溶液中来进行的，优选Pd++阳离子溶液，最优选酸性PdCl2溶液。该低氧化态阳离子还原贵金属阳离子至贵金属本身，而自身被氧化至更高的氧化态。优选的是所述还原剂阳离子在起始低氧化态和最终高氧化态均为可溶，例如Sn++，其被氧化至Sn++++，或Ti+++，其被氧化至Ti++++。
第二步是在非常接近被活化的织物处还原一种金属阳离子，其还原是由一种贵金属催化的。该被用于还原阳离子的还原剂通常是分子类，例如，对于Cu++来说是甲醛。由于还原剂被氧化，金属阳离子这里是称为“氧化剂阳离子”。因此，所产生的金属化织物的特征在于它们的金属镀层直接结合在纤维上。
WO 98/06508中描述了并要求保护一种含有下列物质的组合物：
(c)一种包括选自天然纤维、合成纤维素纤维、再生蛋白质纤维、丙烯酸纤维、聚烯烃纤维、聚氨酯纤维、乙烯基纤维及其组合的纤维的织物；和
(d)包括选自金属和金属氧化物的物质的镀层；所述物质的组合物的特征在于所述镀层直接结合于所述纤维。
所述公开物也要求保护含有下列物质的组合物：
(c)一种包括选自天然纤维、合成纤维素纤维、再生蛋白质纤维、丙烯酸纤维、聚烯烃纤维、聚氨酯纤维、乙烯基纤维及其组合的纤维的织物；和
(d)多个成核位置，所述成核位置的每一个包括至少一种贵金属；所述物质组合物特征在于催化至少一种金属阳离子还原至还原金属，因此在所述纤维上镀上所述还原的金属。
此外，所述公开物教导并要求保护生产所述产品的方法。
一种优选的用于制备根据所述公开物的金属化织物的方法包括步骤：
a)选择选自纱线和纺织品的织物，所述织物包括选自天然纤维、合成纤维素纤维、形成再生蛋白质纤维、丙烯酸纤维、聚烯烃纤维、聚氨酯纤维、乙烯基纤维及其组合的纤维；
b)将所述织物浸在含有至少一种具有至少二种正电性氧化态的还原剂阳离子的溶液中，所述至少一种阳离子处于所述至少二种正电性氧化态的低氧化态
c)将所述织物浸在含有至少一种贵金属阳离子的溶液中，因此产生活化的织物；和
d)在一种与所述活化的织物接触的介质中还原至少一种氧化剂阳离子，由此产生金属化织物。
虽然根据所述公开物生产的金属化织物是有效的杀螨剂，但发现它们对于防止和/或治疗引起人体不同部位痛苦的细菌、真菌和酵母感染有效，因此在布制品中插入至少一块(panel)金属化织物材料能具有非常好的效果。
因此，美国专利6,124,221中描述并要求保护一种具有抗细菌、抗真菌和抗酵母菌性能的布制品，包括至少一块金属化织物，所述织物包括选自天然纤维、合成纤维素纤维、再生蛋白质纤维、丙烯酸纤维、聚烯烃纤维、聚氨酯纤维、乙烯基纤维及其组合的纤维并具有包括抗细菌、抗真菌和抗酵母菌有效量的至少一种铜氧化剂阳离子的镀层。
该说明书中描述所述布制品有效抗Tinea Pedis、抗白色假丝酵母(Candida Albican)、抗Thrush和抗引起脚臭的选自brevubacterium，不动杆菌属(acinetobacter)；微球菌属(micrococcus)及其组合的细菌。
因此，所述发明尤其适于例如内衣和袜类制品的制备。
WO 01/81671中描述了含有包被铜的阳离子形式的纤维的织物对灭活细菌的抗菌素抵抗菌株也有效，所述铜阳离子形式优选包括Cu++离子。
在1991年7月Anders R.Karlstrom等人已经在Proc.Natl.Acad.Sci.USA，Vol.88，pp.5552-5556中公开了铜抑止HIV1病毒中的蛋白酶的发现。
同样，在1993年A.R Karlstrom等人在Arch.BiochemBiophys.304：163-169中进一步公开与使用铜以灭活HIV1蛋白酶相关的发现。
此外，在1996年Jose-Luis Sagripanti等人在Aids Research andHuman Retroviruses，Vol.12，Number 4，1996中公开了二价铜离子和三价铁离子灭活HIV的发现。
尽管所述公开物，其中第一个是在十年之前，迄今为止，非显而易见且没有人建议在至少两种主要困扰全世界的HIV问题的解决方案中使用二价铜离子。
这些问题中的第一个问题是在第三世界国家尤其是在非洲国家，由于HIV经由母乳从感染母亲传染给她们的新生儿，全部人民都正面临被HIV大屠杀。
由于这些国家的普遍贫困，新生儿无法获得乳替代品和哺育婴儿，感染母亲乳汁被发现是HIV传染给儿童的主要原因。如果乳替代品可获得，仍然存在水中寄生虫的问题，使得这些替代品难以生产。
同样存在于西方世界的一个更尖锐的问题是被污染的血液中的HIV和其它病原病毒的通过输血转移的危险。
尽管血库现在筛选捐献血液中的HIV抗体，但众所周知的是抗体的检测仅在60-90天的潜伏期后有效果，因此筛选过程无法检测出仅接触HIV2或3个月内的个体的捐献血液的危险一直存在。此外，存在于没有系统能检测出的输血血液中的致病病毒存在。在写这篇文章的时候，一个恰当的例子是西尼罗热病毒(West Nile Fever virus)。众所周知的是病毒携带者并不一定生病。该病毒被传染到血液和器官受体中，这有时会导致病人死亡。
WO 01/74166中描述并要求保护释放Cu++的颗粒用以制备一种具有能释放包被着暴露于和突出于其表面的所述颗粒的一部分的Cu++的微颗粒的聚合材料的用途，所述聚合材料对抑止HIV-1增殖有效，然而，所述公开物限于教导使用所述颗粒以制备保险套和手套，其作者当时没有意识到且该公开物没有教导或暗示本发明概念的提供一种用于灭活HIV的含有一种过滤材料的装置和方法，所述装置具有选自由Cu+和Cu++离子及其组合物的铜离子。
美国专利5848592(D1)，美国专利5492882(D2)，法国专利2764518(D3)，英国专利1382820(D4)和美国专利5217626(D5)中，公开了不同的含有抗有害水蒸气和气体(D1-D3)和抗细菌和病毒(D4-D5)的铜金属、铜氧化物、氯化物、碳酸盐和硫酸盐的空气或水过滤器。在D4中，公开了一种结合有活性碳和/或一种或多种高分子量金属的氧化物的气体过滤器以物理上阻断和防止细菌的传代。在D5中，公开了一种结合一种高锰酸盐化合物(permangenate compound)，一种银化合物和一种水溶性铜化合物例如氯化铜或硫酸铜的水过滤器。
然而，上述文献中没有一篇教导或暗示一种用于灭活液体中病毒的同时含有Cu(I)和Cu(II)水不溶性铜氧化物的装置。
DATABASE WPI Section Ch，Week 199031 Derwent PublicationsLtd，.London，GB；Class B04，An 1990-234808 XP002247181 & JP 02161954(D6)和DATABASE WPI Section Ch，Week 198821 DerwentPublications Ltd，.London，GB；Class A88，An 1988-145060XP002247182 & JP 63 1088007(D7)涉及中空多孔纤维，尤其是D7公开用结合于铜铵的纤维素处理体液，然而没有一篇所述文献教导或暗示一种使用具有通道的装置灭活体液中病毒的方法，所述通道装有含有Cu(I)和Cu(II)铜氧化物的病毒灭活材料。
如上文所述，WO 01/74166(D9)教导并要求保护一种抗菌和抗病毒聚合材料，其具有能释放包裹其中或和突出于其表面的Cu++的微颗粒，但没有教导或暗示本发明的装置或方法。同样，WO 01/81671(D8)教导和要求保护一种抵抗和预防医院感染的方法，包括提供给卫生保健人员掺入包被一种铜阳离子形式的纤维的织物以用于与病人接触和治疗中，所述织物对细菌抗菌素抗性菌株的灭活有效，但没有教导或暗示本发明的用于灭活流体中病毒的装置或方法，所述装置含有限定流体通道的壳套结构，所述通道提供有一种具有作为一种氧化铜化合物的一部分的铜(I)形式和铜(II)形式并当暴露于所述通道的流体时，将Cu+和Cu++铜离子的组合释放至所述流体中的病毒灭活材料。
因此，上述公开物中没有一个教导或暗示本发明的主题。
应将意识到的是本发明的装置和方法并不局限于上述优选用途，该装置也能被使用于无法从血库获取血液而需直接采血的医院或野战医院的装置中。
此外，本发明的装置可以如下方式被有效地使用，其中血液从感染HIV病毒的人身上抽出以与渗透机使用类似的方式流经装置，然后返回病人体内。
在本发明进一步的实施方案中，本发明的装置也能被用于灭活体液中发现的其它病毒，包括灭活现在被发现存在于未呈现其症状的所述疾病的携带者血液中的西尼罗热病毒，所述携带者其血液却能够通过所述病毒传输感染血库。
因此现在发现本发明的装置具有普遍的抗病毒性能如下文即将证实的其灭活HIV病毒，一种双链DNA病毒腺病毒和灭活西尼罗热病毒的能力。
腺病毒感染出现于世界各地的人类和多种动物身上。腺病毒通常能够在呼吸道、眼和胃肠道的多种位点感染和复制。有几种疾病能够由腺病毒引起，例如：急性发热咽炎，急性呼吸道疾病，肺炎，流行性角膜结膜炎，百日咳样综合征，胃肠炎(gasroenteritis)，肝炎和心肌炎。
在本发明的装置和方法中，铜阳离子一定要暴露于所处理的液体基质中以允许原子分散到该基质中。为实现这点，暴露可以以许多方式完成：
f)粉末或纤维形式的铜能够被置于由两层过滤层构成的封套中并被密封以阻止扩散到基质中；
g)粉末或纤维形式的铜能够被加入到一个膜上而仍然处于浆状；
h)可将镀铜纤维宽松地置于过滤器的两层之间；
i)膜基质能被镀上阳离子铜；或
j)可以使用多孔纤维作为过滤器的基质，铜以浆状的粉尘被加入并被包裹在所述多孔聚合物中。
将意识到的是腺病毒包括那些担心被使用于“细菌战”的病毒中的病毒。
因此，本发明进一步的实施方案中提供了一种用于灭活空气传播流行性病毒的装置，所述装置具有选自Cu+和Cu++离子及其组合的铜离子掺入其中，其中所述铜离子连结至结合在所述装置中的一层中的纤维上，所述装置是防毒面具。
抵抗化学战和细菌战的防毒面具的制造本身是公知的，不必描述。
为了能在防毒面具中结合一种本发明的病毒灭活材料，应当选取具有选自Cu+和Cu++离子的铜离子的纤维并将它们包含于一种基质中。在一种编织物基质中，所述纤维与其它纤维混合并被编织或结合到一种基质中。在一种非编织结构中，纤维被混合以形成薄层。在两个种情形中，许多层以一层在另一层的上方的形式被放置以形成被加入到防毒面具的呼吸过滤器中的垫。由于该垫具有良好渗透性，呼吸不会受阻碍。戴面具的人的呼吸的湿度足以激活离子释放以及发挥病毒的灭活作用。
包被在纤维上的铜的量必须根据面具中的垫的厚度改变。基本上，应该有足够的纤维以覆盖能够被制成任意层的垫的100％区域。
下面将要描述的实验中的实施方案中，含有并适于释放铜离子的材料是按以下方法制备的：
本发明的装置中所使用的铜离子是以与前面引用的以前的说明书中所描述的方式类似的方式并具有下面描述的略加改动制备的，其通过在一种基质上或单独在一种液体中进行的氧化还原反应获得。其生产方法是塑料，尤其是由应用金属的塑料印刷电路板的非电镀中所使用的技术的改良。参见，例如，Encyclopedia of Polymer Science andEngineering(Jacqueline I.Kroschwitz，editor)，Wiley和Sons，1987，vol.IX，pp 580-598。由于被应用于纤维或织物或膜上，该过程包括两步。第一步是通过沉淀基质表面的催化性贵金属成核位点实现基质的活化。这是通过首先将所述基质浸在一种低氧化态的还原剂阳离子的溶液中，然后将所述基质浸在一种贵金属阳离子的溶液中，优选是一种Pd++阳离子溶液，最优选是一种酸性PdCl2溶液。该低氧化态还原剂阳离子还原贵金属阳离子至贵金属本身，而自身被氧化至更高的氧化态。优选的是，该还原剂阳离子在原始低氧化态和最终高氧化态均为可溶，例如Sn++，其被氧化至Sn++++，或Ti+++，其被氧化至Ti++++。
第二步是在非常接近活化基质处还原一种金属阳离子，其还原是由一种贵金属催化的。该被用于还原阳离子的还原剂通常是分子类，例如，对于Cu++来说是甲醛。由于还原剂被氧化，金属阳离子这里是称为“氧化剂阳离子”。因此，所产生的金属化基质的特征在于它们的金属镀层直接结合在基质上。
基于上述方法，对于熟知本领域技术的人员来说也可以通过其颜色识别氧化态。当基质被允许飘浮于一种上述用于还原的铜溶液时，基质的两面呈现出不同的颜色。基质的上面是铜元素-Cu的特征色亮铜(红/黄)色。织物的下面是黑色，这是CuO的特征色。任何位于顶层基质下的基质在其上面一侧也显示黑色调。
在所述方法中所述方法发生变化以使得纤维素纤维或基质镀层具有不同于铜元素或氧化铜(CuO-黑色)的铜阳离子。
这种无电镀(electro-less)过程包括将铜溶液例如硫酸铜或硝酸铜中的阳离子形式的铜还原到纤维或基质的处理过的表面上。待电镀的纤维或基质必须先浸在含有至少一种具有至少二种正电性氧化态的还原剂阳离子的溶液中，然后浸在处于所述至少两种正电性氧化态中的较低态的至少一种阳离子的溶液中。该纤维或基质然后被浸在一种含有至少一种贵金属阳离子的溶液中，从而产生活化的表面。
该纤维然后被暴露于与活化表面接触的介质中的至少一种氧化剂阳离子。一种还原剂然后被加入，铜从溶液中还原到纤维的表面上。要是没有下面的改变，使用这种方式所产生的纤维或基质证明铜元素包被在位于纤维或基质部分顶部和下面的黑色纤维以及整个纤维或基质部分的纤维上。
如上所述，为了获得对灭活HIV有效的表面，必须获得一种阳离子铜。这种有效的铜化合物必须含有Cu(I)或Cu(II)的其中一种或二者。为确保在纤维素上获得这些物质，必须施加Pd++以使得所有的纤维在同一时间具有相等的饱和度，例如通过浸泡和挤压。如果一个大块纤维被滴加到Pd++溶液中，先碰到溶液的纤维会比该材料的其它部分吸收更多Pd++溶液，这会扰乱阳离子铜的沉积。此外，纤维必须在含有Sn++的第一步和含有Pd++的第二步之间被水清洗。遗留在纤维之间的残留的Sn++溶液会导致Pd++直接还原到纤维之间的溶液中，并会使得位于纤维上Pd++的随机还原，这会再次影响铜沉淀。虽然这两点可能看起来微不足道，但它们直接影响镀层。
此外，在铜溶液在该过程的应用系统中，变化是必需的。还原对于纤维的还原过程的副作用是产生氢气。氢气以气泡的形式出现在纤维表面上。铜溶液与纤维表面的Pd++相互作用的结果产生氢气。如果氢气在它们形成后不立即通过已知技术例如挤压从纤维表面上被移走，暴露于空气的纤维将被包被上铜元素。在铜元素层正下方的纤维将会是黑色的氧化铜。然而，如果氢气在形成气泡后立即被移走，整个纤维部分就会获得所需阳离子。所需颜色是暗褐色，其与铜金属色或黑色氧化铜都不同。该阳离子的进一步表征是纤维不会导电。
该过程产生作为氧化铜化合物一部分的Cu(I)和Cu(II)。对该过程中形成的残留氧化铜粉末的分析表明表面形成的是氧化铜化合物，其中70％Cu(I)和30％Cu(II)。这些化合物经证明对灭活HIV具有高效性。这种抗病毒活性利用阳离子与水的氧化还原反应并使得在其与水接触时Cu(I)和Cu(II)之间的转换成为可能。Cu(I)在抗HIV方面比Cu(II)更有效，而Cu(II)比Cu(I)更稳定。
虽然本发明将连同在下面实施例中的某些实施方案和附图说明被描述，使得其各方面可以被更全面地理解，但这并不是要把本发明限制到这些具体的实施方案中。相反，本发明意欲涵盖所有如所附的权利要求所定义的可能包含在本发明范围内的的所有替换、修饰和等价物。因此，下列包括优选实施方案的实施例是为了证明本发明的实施，应当理解通过实施例所列详细说明是为了说明性讨论本发明优选实施方案，并且为了提供被认为是处理过程以及本发明的原则和概念的最有用和最易理解的描述。
在附图中：
图1是根据本发明的装置的示意图；
图2表示利用Cu++灭活血清和培养基中的HIV-1；
图3表示利用Cu++灭活HIV-1的剂量反应；
图4表示用不同浓度Cu++处理HIV-1细胞相关传染和培养基的细胞毒性灭活；
图5表示西尼罗热病毒灭活；
图6表示腺病毒的中和的曲线图；及
图7表示腺病毒中和的的台形图。
关于图1，是根据本发明的装置2的图示，其具有用于接收可能是血液或母乳的未过滤液体介质6的容器4，4引导至一个位于其出口10的过滤器单元8，所述单元在所述单元8的入口处有第一多孔介质12，其下是含有并适于释放选自Cu+和Cu++离子及其组合的铜离子的材料14，其中所述铜离子以上述方式在制备后被引入到所述材料中。
所述材料层14任选接着另一层是用以从流经流体中滤除白细胞的可达0.6微米的过滤层16。
接着层14或可选的层16是用于移除流经该过滤层的流体的铜离子的活化碳层18，接着这层是用于移除残留碳颗粒的另一过滤层20，过滤层20优选阻止大于0.4微米的颗粒通过。
虽未表示在图中，该装置可以进一步配有泵装置以助于液体在过滤装置2中的转移。
应当认识的是，上述涉及的图1仅仅是对于在血库中使用和类似用途的一种可能的装置的示意图，用于感染的哺乳母亲的装置可能是一种被设计用来从母亲乳房吸取乳汁然后将其泵过如本发明所述装置的吸乳器(breast pump)。
本发明的中和无细胞HIV-1感染能力的效率现在将通过图2，3和4说明，图2，3和4是下列实验的图示，所述实验由Ruth Ben-Ari Instituteof Clinical Immunology和AIDS Center at Kaplan Medical Center，Rechovot，Israel的高级科学家Dr.Gadi Borkow独立进行，其装备有如上所述制备的本发明的过滤器和氧化铜。
实施例1
人血浆或含有106×TCID50(导致50％感染的Tissue Culture InDose)的下列来自分支A，B或C的合胞体诱导型(T细胞噬性)野生型实验室或原代临床HIV-1的分离物，或核苷、非核苷或蛋白酶抗性分支B HIV-1的分离物，或非合胞体诱导型(巨噬细胞噬性)分支B的HIV-1分离物中任一个的RPMI1640培养液(GibcoBRL，Life Technologies，Paisley，UK)被加入到含有不同浓度根据本发明的铜粉末的Shafts中(表示为每体积培养基中的铜重量的百分比)。培养五分钟后，所述培养液被流经0.2μm注射器过滤器(Sartorius，Gottingen，Germany)，并穿过另一个含有100mg碳(活性碳)的Shaft。然后所得滤液的等份(10，20和50μl)被加入到105靶细胞中，cMAG I(一种细胞以单细胞层形式附着生长于孔底部的T-细胞系)或MT-2细胞(以悬浮形式生长的T-细胞系)，其在5％CO2潮湿培养箱中37℃被培养3天。作为对照，所述病毒在同样条件下流经没有铜的过滤器。
通过测量HIV-1p24抗原水平(p24抗原捕获试剂盒，SAICFrederick，Frederick，MD，USA，根据生产商的说明)，和/或通过对HIV-1感染cMAGI指示细胞(稳定转染了含有融合β-半乳糖苷酶基因的HIV-1LTR的质粒的细胞当感染HIV-1时被染蓝)计数确定病毒的感染性。MT2细胞的HIV-1感染的致细胞病变效应也通过合胞体形成的显微镜鉴定进行分析。后者的数据通过两个独立的观察者对两份样品的分析获得。
如图2中两个代表性例子所示，在被根据本发明的50％铜过滤器过滤之后，血清或培养液中的HIV-1IIIB或HIV-1SF162的感染性被消除了，如通过蓝色的cMAGI细胞数所确定(即感染了HIV-1的细胞被染成蓝色)，与导致高感染性的同样量的流经相同的没有铜的过滤器(0％)的病毒相反。
所有其它上述HIV-1分离物获得了相似的结果，其显示根据本发明所的铜过滤器消除广泛的(包括原代临床分离物和抗现在临床所使用的抗病毒剂的分离物)HIV-1分离物的感染性的能力。此外，甚至当病毒暴露于本发明的仅10％(重量/体积)的铜过滤器5分钟时，HIV-1的感染性被消除。
如图3所示，如果病毒暴露于本发明的铜很长一段时间，那么只需非常少量的铜。该试验依以下步骤进行：1ml RPMI培养液或含有0.1％，0.2％、0.5％或1％(重量/体积)本发明的氧化铜的RPMI培养液被加入到cMAGI细胞中。然后立刻在每个孔中加入106TC1D50 HIV-1IIIB。在潮湿培养箱中37℃被培养2小时后，混合物和病毒被彻底地移出，新鲜的含有10％胎牛血清和抗生素的RPMI培养液被加入到孔中。所述细胞在潮湿培养箱中37℃被培养3天，然后确定被HIV-1感染的细胞的数量(蓝色细胞)。
实施例2
本发明中和细胞相关HIV-1感染性的效率将根据图4被证明。
图4中所示的测试使用H9+细胞系。该细胞系之所以被选用是由于其细胞长期被HIV-1IIIB感染并持续产生和分泌HIV-1病毒体到所在RPMI培养液中。
100,000H9+经清洗细胞被重悬于培养液中，这之前其被暴露于不同浓度的本发明的氧化铜粉末中。在潮湿的培养箱中37℃培养3小时，细胞通过离心沉淀。含有在暴露于本发明所述氧化铜粉末期间芽生的HIV病毒体的上清液的10μl等份被加入到未感染靶cMAGI细胞中。培养3天后，确定被感染的靶cMAGI数量，其结果被表示为上每种清液的感染性与没有暴露于铜的H9+细胞的上清液的感染性相比的百分比(图4三角形点)。
此外，沉淀的H9+细胞被重悬于新鲜的培养液中，这些预先处理的H9+细胞与附着的cMAGI细胞一起共培养(每孔10,000个H9+细胞)，这使得细胞相关HIV-1传染得以发生。在培养2小时后，悬浮的H9+细胞从cMAGI单细胞层上移出并被丢弃。cMAGI靶细胞被培养3天，然后确定被HIV-1感染的细胞数(图4，方形点)。这部分实验分析了长期感染H9+细胞暴露于氧化铜对子代病毒的效果(随后新芽生的病毒体)。
相似的，暴露于不同浓度铜的H9+细胞的活力(表示为对照未处理细胞的面分比)也显示于图4(原点)。所述细胞的活力通过使用细胞繁殖试剂盒(CellTiter 96Aqueous One solution Cell ProliferationAssay，Promega，Wisconsin，USA)的基于四唑的比色测定(MTT测定)和台盼蓝排斥法测定确定。
实施例3-西尼罗热
制备上文中所述的根据本发明的的六种过滤器。
5.105.83TC1D50/50μl西尼罗热病毒(WNV)野生株经6个过滤器被过滤。
6.经过滤病毒被稀释10倍(10-1-10-6)并且50μl的等份被加入到Vero单层细胞中。每一试样被加入到六个不同的孔中。
7.在37℃下培养6-7天后，每一过滤液的致细胞病变(细胞死亡)效应被确定。
8.作为阳性对照，未过滤病毒在平行稀释液中被滴定。
所得结果在附图5中被描述。基本上，经过滤病毒的致细胞病变效应的抑止至少有4个数量级。
实施例4
一种称为Ad-HIVluc的逆转录病毒(这种重组的腺病毒含有HIV-1依赖的萤光素酶基因，因此作为HIV-1感染的报告载体；Axeirod andHonigman，AIDS Research and Human Retroviruses，1999，15：759-767)在两个独立的实验中测试其经过本发明的过滤器后的致细胞病变效应。使用了没有经过所述过滤器的同样的病毒作为对照。
两个实验的结果如下：
实施例4a
腺病毒原种在细胞培养液中被稀释10倍并通过根据本发明的过滤器。
10，20，50和100μl过滤液被加入到293细胞中(人肾细胞)，每天通过显微镜检验细胞。在培养5天后，两个独立的观察者判断致细胞病变效应。下面的表格表示测定的％致细胞病变性。
  100   50   20   10   0   (μl加入量/孔)
  未经过滤腺病毒   80   65   50   40   0   (％致细胞病变性)
  经过滤腺病毒   5   0   0   0   0   (％致细胞病变性)
实施例4b
在细胞培养液中的病毒储液通过根据本发明的过滤器，并被加入到预先被HIV-1感染的cMAGI细胞(腺病毒的最终稀释度为1∶10)中。过夜培养后，细胞被溶解，HIV-1萤光素酶活性的量被测量。被流经所述过滤器的腺病毒超感染的HIV-1细胞释放的光的量是75±34相对光单位，而被对照未过滤腺病毒超感染的HIV-1感染细胞释放的光的量是4085±758相对光单位，抑制了约98％腺病毒的复制。
这些实验的结果以图表形式表示在附图6和7中。
对本领域技术人员来说，显而易见的是本发明并不限于前述说明性的实施例和附图的细节中，并且本发明可以其它特异方式体现而不背离其主旨，并希望本实施方案和实施例应被认为是说明性的但不是局限性的对权利要求的说明；除了前述描述，具有与权利要求相当的含义和范围的变化也包含在内。

Claims (15)

1.一种适于灭活病毒的装置，该装置含有：限定流体通道的壳套结构，所述通道提供有病毒灭活纤维材料，所述病毒灭活纤维材料基本由氧化铜分子组成，其可以从附着于所述材料的纤维上的氧化铜分子中释放选自Cu+和Cu++铜离子和其组合的铜离子，其中所述铜离子暴露于所述通道中的流体，从而允许所述铜离子原子分散于所述流体中，借此所述铜离子可以灭活所述流体中存在的病毒。
2.一种根据权利要求1的装置，其包含一种多层过滤器，该过滤器在其入口处具有第一多孔基质，接着是含有所述附着氧化铜分子的材料，接着是用于除去铜离子的活性碳层，接着是用于除去残留碳颗粒的过滤材料。
3.一种根据权利要求2的装置，进一步包括利于将介质转移通过所述装置的泵。
4.一种根据权利要求2的装置，其进一步包括用于除去流经的流体中的白细胞的不超过0.6微米的过滤器。
5.一种根据权利要求2的装置，其中所述用于除去所述碳颗粒的过滤材料阻止大于0.4微米的颗粒通过。
6.一种根据权利要求1的装置，其中所述装置是一种防毒面具。
7.一种根据权利要求6的装置，其中所述病毒是一种空气传播的病毒，并且所述释放选自Cu+和Cu++铜离子和其组合的铜离子的氧化铜分子连接在掺入非编织织物的纤维上。
8.一种用于体外灭活体液中病毒的方法，包括使所述体液流经权利要求1所述的装置，其中所述体液中的活病毒在经过所述装置后被灭活。
9.一种根据权利要求8的方法，其中所述病毒是HIV。
10.一种根据权利要求8的方法，其中所述体液是血液。
11.一种根据权利要求8的方法，其中所述体液是乳汁。
12.一种根据权利要求8的方法，其中所述体液是血液，该血液然后返回从中抽取该血液的身体内。
13.一种根据权利要求8的方法，其中所述病毒是西尼罗热病毒。
14.一种用于灭活空气传播的流行性病毒的装置，所述装置提供有病毒灭活纤维材料，所述病毒灭活纤维材料基本由氧化铜分子组成，其可以从附着于所述装置的层中的纤维上的氧化铜分子中释放选自Cu+和Cu++铜离子和其组合的铜离子，其中所述装置是防毒面具。
15.根据权利要求14的装置，其中所述病毒是一种空气传播的病毒，并且所述释放选自Cu+和Cu++铜离子和其组合的铜离子的氧化铜分子连接在掺入非编织织物的纤维上。
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