CN108849861A - 一种含有氟碳乳剂型器官保存液 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种含有氟碳乳剂型器官保存液，包括携氧剂，细胞氧自由基保护剂；还包括乳化剂、表面活性剂、稳定剂、调节粘度的增稠剂、电解质溶液体系、以及调节pH值的缓冲盐溶液体系。携氧量可以达到普通器官保存液的2倍以上，同时提供离体器官细胞维持代谢所需营养物质，可在亚低温和低温状态下进行器官保存，可以提高离体肝脏和肾、肺的保存效果，保存质量优于HTK液和UW液。

Description

一种含有氟碳乳剂型器官保存液

技术领域

本发明涉及一种器官保存液，具体涉及一种含有氟碳乳剂型器官保存液，用于移植器官保存，属于医学领域。

背景技术

器官移植有赖于高质量的供体，这是移植手术成功的前提条件。器官保存技术是器官移植学的三大支柱之一，是器官移植学的基石。使用器官保存液对切除后的供体器官进行灌洗并进行静态低温保存是已知最常见的器官保存方式。目前，临床实践中常用的器官保存液包括UW液，HTK液，Euro-Collins液和Celsior液等。这些保存液的主要机制是通过维持离子浓度，维持渗透压，加入氧自由基清除剂等发挥作用。

其中，由美国Wisconsin大学发明的University Wisconsin液(UW)可保存肾脏12小时，肝脏8小时，被公认为是肝胰肾保存的标准保存液，在国际器官移植界广泛使用。但是其不能提供足够氧气支持组织代谢，限制了更长时间的器官保存，且因粘度高而难以支持灌注保存，不适于配合灌注设备使用提高器官保存质量。HTK液具有良好的缓冲溶液特性，可抑制组织酸化，且黏度低，易于扩散，但临床使用于肝肾等器官保存的效果并未优于UW液。

无论是传统的静态低温保存还是常温灌注保存，器官和组织的代谢水平虽然有所降低，各种代谢酶类活力下降，但是代谢并没有完全停止，不同研究提示即使在4℃水平，移植器官仍然具有正常体温时代谢水平的5％-15％。所以，虽然降低温度可以减少因血供停滞所造成的缺氧和养分缺乏，降低组织变性和坏死水平，但是仍然需要足够的氧和养分的供应。

因此，开发一种新型的，能够高效维持所保存器官氧及养分供应，延长器官保存时间，提高保存质量的器官保存液具有重要的研究价值及临床意义。

发明内容

现有的UW保存液具有以下缺点：

1、高钾低钠，易引起血管内皮细胞的损伤；

2、胶体成分羟乙基淀粉(HES)对血液流变学影响较大，并易引起红细胞聚集；

3、粘滞度高，影响灌注效果；

4、棉子糖、乳糖醛酸等原料成本高昂，大大增加器官移植患者临床费用。而由德国Brettschneider发明的HTK保存液，保存肝脏效果和UW液相同，两种器官保存液对受者预后结局的影响没有明显的优劣势。HTK液相比于UW液的优势在于低黏度，低钾，使得HTK液再灌注前不必冲洗，可降低其用量和相关并发症。但是HTK液依然具有无法避免肝脏微循环中低温缺氧损伤造成的肝细胞损伤，肝窦线性紊乱、肝细胞分离等影响移植器官保存质量的情况。

本发明的目的是克服现有器官保存液产品的不足，为临床提供一种高效、便利、提供更长保存时限，提高器官保存质量的新型器官保存液，具体为一种含有氟碳乳剂型器官保存液。

实现本发明目的技术方案是：

一种含有氟碳乳剂型器官保存液,包括携氧剂，细胞氧自由基保护剂，还包括乳化剂，表面活性剂，稳定剂,调节粘度的增稠剂、电解质溶液体系、以及调节PH值的缓冲盐溶液体系。

本发明所述含有氟碳乳剂型器官保存液，其中，携氧剂重量体积比百分含量5-50％(m/V)，氧自由基保护剂0.001％-5％，乳化剂0.001-15％，表面活性剂0.001-10％，稳定剂0.001-5％，增稠剂0.001-5％，其余为水。

进一步地，本发明所述含有氟碳乳剂型器官保存液，其中，携氧剂重量体积比百分含量10-20％(m/V)，氧自由基保护剂0.001％-2％，乳化剂1-10％，表面活性剂0.01-5％，稳定剂0.01-1％，增稠剂0.001-2％，其余为水。

本发明所述含有氟碳乳剂型器官保存液，使用氟碳化合物作为携氧剂制备成乳剂型器官保存液，使得乳剂的携氧量在常温下超过血浆携氧量的2倍以上，在亚低温及低温状态下，仍可为器官深部带去足够的氧。

更进一步地，本发明所述含有氟碳乳剂型器官保存液，所述携氧剂采用氟碳化合物选自全氟溴辛烷、全氟溴癸烷、全氟萘烷、全氟三丙胺、全氟甲基环己哌啶，全氟三丁基胺、全氟二氯辛烷、全氟丁基乙烯中的一种或多种。优选全氟溴辛烷、全氟溴癸烷。

更进一步地，本发明所述含有氟碳乳剂型器官保存液，所述细胞氧自由基保护剂选自N-乙酰半胱氨酸、别嘌醇、腺苷、谷胱甘肽中的一种或多种。优选N-乙酰半胱氨酸。

更进一步地，本发明所述含有氟碳乳剂型器官保存液，所述增稠剂剂，选自甘露醇、羟基乙基淀粉、棉籽糖、乳糖醛酸中的一种或多种。优选羟基乙基淀粉、甘露醇。

更进一步地，本发明所述含有氟碳乳剂型器官保存液，乳化剂选自大豆卵磷脂、蛋黄卵磷脂，中链甘油三酯、磷脂、胆固醇油酸酯、胆固醇、三油酸甘油酯、泊洛沙姆338中的一种或多种。优选蛋黄卵磷脂，中链甘油三酸酯。

更进一步地，本发明所述含有氟碳乳剂型器官保存液，表面活性剂选自PluronicF68、吐温80、司盘80、脂肪酸甘油酯、多元醇蔗糖酯、聚氧乙烯中的一种或多种。优选Pluronic F68、脂肪酸甘油酯。

更进一步地，本发明所述含有氟碳乳剂型器官保存液，稳定剂可选油酸钠，EDTA、乳糖酸(内酯)的一种或多种。优选油酸钠。

更进一步地，本发明所述含有氟碳乳剂型器官保存液，电解质溶液体系的成分可选氯化钠、氯化钾、六水氯化镁、二水氯化钙、七水硫酸镁的一种或多种。

更进一步地，本发明所述含有氟碳乳剂型器官保存液，调节PH值的缓冲盐溶液体系的成分可选组氨酸、色氨酸、一水一盐组氨酸与2-酮戊二酸氢钾组成的缓冲体系，或氢氧化钠、氢氧化钾、磷酸二氢钾、磷酸氢钾以及盐酸组成缓冲体系。

更进一步地，本发明所述含有氟碳乳剂型器官保存液，本发明所述含有氟碳乳剂型器官保存液，乳剂粒径在20-300纳米范围，是制备的氟碳乳剂携氧量和稳定性适合于器官保存条件的粒径范围。

本进一步地，本发明所述含有氟碳乳剂型器官保存液，用于器官保存的溶液的渗透压(晶体/胶体)范围在280-400mOsm/kgH₂O(280-400mmol/L)、PH值范围在6.7-7.5；钠离子浓度100-155mmol/L、钾离子浓度3.5-125mmol/L，粘度37℃时100-230/S，上述参数皆接近于人体血浆的相关参数。

本发明还提供了上述含有氟碳乳剂型器官保存液的制备方法：

步骤1：油相的制备，用搅拌器将难溶于水的油相成分充分混合溶解。

步骤2：水相的制备，将易溶于水的电解质溶液体系、调节pH值的缓冲盐溶液体系成分与水进行溶解混合

步骤3：制备初乳，首先将油相氟碳化合物与表面活性剂，乳化剂，再加水相先搅拌器或通过均质机或液体高速剪切机中形成稳定的O/W型初乳。

步骤4：制备乳剂，在水相中加入表面活性剂，在液体高速剪切机中徐徐加入初乳，将初乳与电解质溶液部分通过均质机进行混合，稀释，制成O/W型乳剂，同时加入氧自由基保护剂、稳定剂、调节粘度的增稠剂，充分混匀，最后在高压均质机中反复匀化1-3次，制备出乳剂，经过粒径筛选过滤，调节pH值在6.7-7.5，灭菌，既得产品。

本发明与现有技术相比具有突出实质性特点和显著进步：

本发明开发新的器官移植保存液，不仅可以有效降低器官移植过程中的低温缺氧损伤，同时改善高钾低钠、高粘度等不利情况，可以提高移植器官在宿主体内的存活率，从而可有效地应用于包括肺、肾、肝、心脏等重要脏器的移植。

本发明的最主要特征是提供一种含有氟碳乳剂型器官保存液，本保存液可为供体器官内部组织提供充足的氧气，解决器官保存时因现有器官保存液缺氧损伤而造成细胞损伤的问题。

本发明的特征包括提供一种粘度低的乳剂型器官保存液，本保存液粘度低，解决UW液粘度高不利于器官灌注的问题，本保存液可同时适用于静态器官保存和器官灌注保存两种方式，不会影响器官的灌注效果。

本发明的特征还包括提供一种适应较大温度范围的器官保存溶液，本保存液可适应冷藏和常温等温度状态，并能够保持乳剂的稳定性，在4℃-常温下保质期可达1年以上，适用温度范围较其他氟碳乳剂更宽。

本发明的器官保存液，不但可以保存肝脏，还可以保存肾脏，心脏以及肺等需要移植的器官。

本发明的器官保存液，还可以用于灌注到动物或人体的器官血管中，具有良好的生物相容性，可以改善器官的微循环，提高器官保存的质量。

本发明的器官保存液，渗透压与人体血浆接近，约为300-315mOsm/kgH2O，为细胞保持正常生理状态提供良好的模拟体液环境。

附图说明

图1是本发明氟碳乳剂型器官保存液与HTK液对保存肝脏器官效果的比较(ALT)

图2是本发明氟碳乳剂型器官保存液与HTK液对保存肝脏器官效果的比较(AST)

图3是本发明氟碳乳剂型器官保存液与HTK液对保存肾脏器官效果的比较(MDA)

具体实施方式

实施例1

本发明的器官保存液，可以通过以下技术方案来实现:一种器官保存液，配方组成和浓度范围(g/1000ml)如下：

配方1

乳剂制备过程：先将全氟溴癸烷与全氟溴辛烷混合后在超声振荡器上溶解，加入10克F68与卵磷脂10克，徐徐加入100毫升纯水在磁力搅拌器下进行充分搅拌，形成初乳。将氯化钠、氯化钾、2-酮戊二酸氢钾、六水氯化镁、一水一盐酸组氨酸、组氨酸、色氨酸、二水氯化钙溶解在800毫升水中，制备成电解质部分的水相。在水相中加入20克F68，甘露醇、以及稳定剂油酸钠，在液体高速剪切机中，徐徐加入初乳，3000-10000转/分钟的速度匀化10分钟，重复2-3次，最后在高压均质机中，在800-1000kg压力下匀化1-2次，收集乳剂，测量乳剂粒径在180-200纳米范围，稀释乳剂到1000毫升，用盐酸调整PH值在6.7-7.5之间，过筛，120℃蒸汽灭菌，罐封，既得。实施例2

实施例2

本发明提供了一种器官保存液，其配方组成和浓度范围(g/1000ml)如下：

配方2

乳剂制备过程：先将全氟溴辛烷与全氟溴癸烷混合后在超声振荡器上溶解，加入10克F68与中链甘油三脂10克，徐徐加入100毫升纯水在磁力搅拌器下进行充分搅拌，形成初乳。将N-乙酰半胱氨酸、腺苷、谷胱甘肽、别嘌醇、氢氧化钠、氢氧化钾、磷酸二氢钾、七水硫酸镁溶解在800毫升水中，制备成电解质部分的水相，用盐酸调节PH在6.8-7.5范围。在水相中加入20克F68，羟基乙基淀粉、乳糖酸(内酯)，再加入稳定剂油酸钠，充分溶解后，在液体高速剪切机中，徐徐加入初乳，3000-10000转/分钟的速度匀化10分钟，重复2-3次，最后在高压均质机中，在800-1000kg压力下匀化1-2次，收集乳剂，测量乳剂粒径在180-200纳米范围，稀释乳剂到1000毫升，用盐酸调整PH值在6.7-7.5之间，过筛，120℃蒸汽灭菌，罐封，既得。

实施例3

本发明提供了一种器官保存液，其配方组成和浓度范围(g/1000ml)如下：

配方3

乳剂制备过程：先将全氟甲基环己哌啶与全氟萘烷混合后在超声振荡器上溶解，加入10克F68与蛋黄卵磷脂10克，徐徐加入100毫升纯水在磁力搅拌器下进行充分搅拌，形成初乳。将谷胱甘肽、别嘌醇、氯化钠、氯化钾、六水氯化镁、二水氯化钙、溶解在200毫升水中，配置成电解质溶液；再将组氨酸、色氨酸、一水一盐组氨酸以及2-酮戊二酸氢钾用500毫升水溶解，将电解质溶液徐徐加入缓冲液中合并成水相，用盐酸调整PH值在6.7-7.5。在水相中加入20克F68，甘露醇以及稳定剂油酸钠，在液体高速剪切机中，徐徐加入初乳，3000-10000转/分钟的速度匀化10分钟，重复2-3次，最后在高压均质机中，在800-1000kg压力下匀化1-2次，收集乳剂，稀释乳剂到1000毫升，用盐酸调整PH值在6.7-7.5之间，过筛，120℃高压灭菌，罐封，既得。

实施例4

本发明提供了一种含氟碳乳剂的器官保存液，与市售HTK液进行氧浓度含量比较。分别将连接氧气罐的管口深入本器官保存液以及HTK液面中，保证气泡连续不断，在相对稳定温度下充气至少15分钟。用InPro 6860i光学氧传感器检测各样本的含氧量。测定前先以亚硫酸氢钠饱和溶液调零点，以新鲜配置的饱和溶解氧纯水调100％。当仪器校正时将探棒放入水中且必须同时进行搅拌。此时需用温度计记下水温。用梅特勒-托利多公司的InPro6860i光学氧传感器进行测量。结果提示本发明含氟碳乳剂的器官保存液的携氧量是HTK液的2倍以上，测量结果如下：

表1：

实施例5

一种含氟碳乳剂的器官保存液对肝脏的保存效果研究

本发明提供了一种器官保存液，如图1-2所示：其可以较长时间保存肝脏，提高保存肝脏质量。大鼠肝脏热缺血20分钟后以HTK液灌洗，然后分别在HTK和本发明器官保存液中4℃保存48h和72h，中间未换液。在保存结束后分别检测灌流液中ALT，AST含量。器官保存72h及48h后，HTK保存组灌流液中ALT及AST水平均显著增高，但氟碳乳剂保存组ALT及AST水平在48h时仍然较低，到72h时氟碳乳剂保存组ALT及AST水平亦有增高，但仍低于对照HTK保存组数值，提示氟碳乳剂良好的保存能力。

实施例6

一种含氟碳乳剂的器官保存液对肾脏保存效果研究

本发明提供了一种器官保存液，如图3所示：其可以较长时间体外保存肾脏，提高保存肾脏质量。大鼠肾脏热缺血20分钟后以HTK液灌洗，然后分别在HTK和本发明器官保存液中4℃保存48h，中间未换液。在保存结束后分别检测灌流液中MDA含量。肾脏保存48h后，HTK保存组灌流液中MDA水平显著增高，但氟碳乳剂保存组MDA水平仍较低，提示氟碳乳剂对肾脏有更好的保存能力。

Claims (10)

1.一种含有氟碳乳剂型器官保存液,其特征在于，包括携氧剂，细胞氧自由基保护剂；还包括乳化剂、表面活性剂、稳定剂、调节粘度的增稠剂、电解质溶液体系、以及调节pH值的缓冲盐溶液体系。

2.权利要求1所述的含有氟碳乳剂型器官保存液，其特征在于，携氧剂重量体积比百分含量5-50％(m/V)，氧自由基保护剂0.001％-5％，乳化剂0.001-15％，表面活性剂0.001-10％，稳定剂0.001-5％，增稠剂0.001-5％，其余为水。

3.权利要求2所述的含有氟碳乳剂型器官保存液，其特征在于，携氧剂重量体积比百分含量10-20％(m/V)，氧自由基保护剂0.1％-2％，乳化剂1-10％，表面活性剂0.1-5％，稳定剂0.01-1％，增稠剂0.001-2％，其余为水。

4.权利要求1-3任一所述的含有氟碳乳剂型器官保存液，其特征在于，所述携氧剂采用氟碳化合物选自全氟溴辛烷、全氟溴癸烷、全氟萘烷、全氟三丙胺、全氟甲基环己哌啶，全氟三丁基胺、全氟二氯辛烷、全氟丁基乙烯中的一种或多种；所述细胞氧自由基保护剂选自N-乙酰半胱氨酸、维生素E、别嘌醇、腺苷、谷胱甘肽中的一种或多种；所述乳化剂选自大豆卵磷脂、蛋黄卵磷脂，中链甘油三酸酯、磷脂、胆固醇油酸酯、胆固醇、三油酸甘油酯、泊洛沙姆338中的一种或多种；所述表面活性剂选自Pluronic F68、吐温80、司盘80、脂肪酸甘油酯、多元醇蔗糖酯、聚氧乙烯中的一种或多种；所述增稠剂剂，选自甘露醇、羟基乙基淀粉、棉籽糖、乳糖醛酸中的一种或多种；所述稳定剂选自油酸钠，EDTA、乳糖酸中的一种或多种。

5.权利要求4所述的含有氟碳乳剂型器官保存液，其特征在于，所述氟碳化合物选自全氟溴辛烷、全氟溴癸烷；所述乳化剂选自蛋黄卵磷脂，中链甘油三酸酯；述表面活性剂选自Pluronic F68、脂肪酸甘油酯；所述增稠剂剂，选自羟基乙基淀粉、甘露醇；所述增稠剂选自羟基乙基淀粉；所述稳定剂选自油酸钠。

6.权利要求1-5任一所述的含有氟碳乳剂型器官保存液，其特征在于，电解质溶液体系的成分可选氯化钠、氯化钾、六水氯化镁、二水氯化钙、七水硫酸镁的一种或多种。

7.权利要求1-5任一所述的含有氟碳乳剂型器官保存液，其特征在于，所述调节pH值的缓冲盐溶液体系的成分可选组氨酸、色氨酸、一水一盐组氨酸与2-酮戊二酸氢钾组成的缓冲体系，或氢氧化钠、氢氧化钾、磷酸二氢钾与盐酸组成缓冲体系。

8.权利要求1-5任一所述的含有氟碳乳剂型器官保存液，其特征在于，所述含有氟碳乳剂型器官保存液，乳剂粒径在20-300纳米范围，是制备的氟碳乳剂携氧量和稳定性适合于器官保存条件的粒径范围。

9.权利要求1-5任一所述的含有氟碳乳剂型器官保存液，其特征在于，用于器官保存的溶液的渗透压(晶体/胶体)范围在280-400mOsm/kgH₂O(280-400mmol/L)、PH值范围在6.7-7.5；钠离子浓度100-155mmol/L、钾离子浓度3.5-125mmol/L，粘度37℃时100-230/S，上述参数皆接近于人体血浆的相关参数。

10.权利要求1-5任一所述的含有氟碳乳剂型器官保存液的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：油相的制备，用搅拌器将难溶于水的油相成分充分混合溶解。

步骤2：水相的制备，将易溶于水的电解质溶液体系、调节pH值的缓冲盐溶液体系成分与水进行溶解混合

步骤3：制备初乳，首先将油相氟碳化合物与表面活性剂，乳化剂，再加水相先搅拌器或通过均质机形成稳定的O/W型初乳，按比例将表面活性剂、乳化剂以及水用超声波振荡，以及液体高速剪切机中乳化制备成O/W型初乳。

步骤4：制备乳剂，在水相中加入表面活性剂，在液体高速剪切机中徐徐加入初乳，将初乳与电解质溶液部分通过均质机进行混合，稀释，制成O/W型乳剂，同时加入氧自由基保护剂、稳定剂、调节粘度的增稠剂，充分混匀，最后在高压均质机中反复匀化1-3次，制备出乳剂，经过粒径筛选过滤，调节pH值在6.7-7.5，灭菌，既得产品。