采用光敏劑滅活生物污染物的方法和裝置的制作方法

專利名稱：采用光敏劑滅活生物污染物的方法和裝置的制作方法
相關申請的交叉引用本申請是1998年7月21日申請的美國申請序列第09/119,666號的部分連續申請，該申請在與本文不相抵觸的程度通過引用結合到本文中。
背景血液的污染提供了傳染性微生物，諸如HIV、肝炎病毒和其它病毒和細菌，這對必須接受全血輸血或給予諸如以下的各種血液成分的人帶來嚴重的健康危害血小板、紅細胞、血漿、因子Ⅷ、纖溶酶原、纖連蛋白、抗凝血酶Ⅲ、冷沉淀物、人血漿蛋白組分、白蛋白、免疫血清球蛋白、凝血酶原復合物血漿生長激素和其它從血液分離的組分。血液篩選方法可能漏過污染物，因此尚未得到不損害細胞血液成分、但有效滅活感染性病毒和其它微生物的滅菌方法。
血液成分凈化的溶劑去污劑方法通過溶解圍繞諸如HIV的病毒的磷脂膜而起作用，并且不損害血液蛋白成分；然而，如果存在血細胞，則不能使用這類方法，因為會損害細胞膜。
光敏劑是吸收限定波長的光，并將吸收的能量轉移至能量受體的化合物，已經提出使用光敏劑進行血液成分的滅菌。例如，1986年10月8日公開的歐洲專利申請196,515提出使用非內源性光敏劑作為血液添加劑，所述光敏劑諸如卟啉、補骨脂素、吖啶、甲苯胺、吖黃素(吖黃素鹽酸鹽)、吩噻嗪衍生物和諸如中性紅和亞甲藍的染料。機體內天然存在的原卟啉可以代謝形成光敏劑；然而，其有用性是有限的，因為它降解蛋白的所需生物活性。氯丙嗪也是這樣一種光敏劑的實例，然而，其有用性是有限的，因為它具有鎮靜作用，所以在凈化步驟之后，它應該從給予患者的任何流體中去除。
Goodrich,R.P.等(1997)，“用于血液制品滅菌的選擇性光活化藥物的設計和研制”，Drugs ofthe Future 22∶159-171提供了關于包括補骨脂素在內的某些光敏劑和在選擇光敏劑進行血液制品凈化方面具有重要性的某些問題的綜述。在1997年3月4日授予Magda等的美國專利第5,607,924號和1998年2月3日授予Magda等的美國專利第5,714,328號中，描述了應用texaphyrins進行DNA光切割。在1991年8月20日由于Matthews等的美國專利第5,041,078號中，描述了應用sapphyrins進行病毒滅活。在1996年8月13日授予Wagner的美國專利第5,545,516號中，描述了用吩噻嗪-5-鎓染料加光來滅活血液和血液成分的細胞外有包膜病毒。在1990年4月10日授予Sieber等的美國專利4,915,683號和1994年4月19日授予Sieber等的相關美國專利第5,304,113號中，公開了應用卟啉、血卟啉和步花菁染料作為光敏劑根除來自機體組織例如體液的傳染污染物，諸如病毒和原生動物。
這類光敏劑的作用機制被描述為涉及優先結合至例如有包膜病毒和某些病毒感染的細胞上的脂質雙層中的結構域。膜結合劑分子的光致激發導致形成活性氧種類，諸如單線態氧，引起脂質氧化。使用這類光敏劑的問題在于，它們攻擊待凈化流體的所需成分(諸如紅細胞)的細胞膜，并且單線態氧也攻擊待處理流體的所需蛋白成分。1988年2月23日授予Wiesehahn,G.P.等的美國專利第4,727,027號，公開了應用包括補骨脂素和衍生物在內的呋喃并香豆素進行血液和血液制品的凈化，但指出采取一些步驟降低溶解氧和其它活性種類的有效性，以抑制生物活性蛋白的變性。在1996年5月14日授予Park等的美國專利5,516,629和1996年12月24日授予Goodrich,Jr.,R.P.等的美國專利5,587,490中，描述了用鹵代香豆素光滅活病毒和細菌血液污染物，而授予Platz等的美國專利第5,418,130號公開了應用取代的補骨脂素滅活病毒和細菌血液污染物。后一專利也提出了控制自由基對其它血液成分損害的必要性。1997年8月5日授予WolloWitz等的美國專利5,654,443提出了用于血液光凈化的新的補骨脂素組合物。1998年1月20日授予Lin等的美國專利5,709,991提出，使用補骨脂素光凈化血小板制品并且此后去除補骨脂素。1992年6月9日授予Horowitz等的美國專利5,120,649和1993年8月3日授予Horowitz等的相關美國專利5,232,844，也公開了需要結合攻擊脂膜的光敏劑使用“猝滅劑”，而1994年11月1日授予Chapman等的美國專利5,360,734也提出了防止損害其它血液成分的問題。
攻擊核酸的光敏劑是本領域已知的。1994年8月30日授予Platz等的美國專利5,342,752，公開使用基于吖啶染料的化合物減少包含紅細胞、血小板和血漿蛋白組分的血液物質中的寄生污染物。盡管這些物質的毒性相當低，但這些物質例如對紅細胞的確具有某些毒性。該項專利沒有公開在流通(flow-through)基礎上凈化血液的裝置。授予Doodrich,Jr.等的美國專利第5,798,238號，公開了使用喹諾酮和喹諾酮化合物滅活病毒和細菌污染物。
正如1986年9月16日授予Edelson的美國專利第4,612,007號和1987年8月4日授予Edelson的相關美國專利第4,683,889號中所指出的，在處理中已經利用DNA與光活性劑的結合減少血液中的淋巴細胞群體。
已經報道核黃素(7,8-二甲基-10-核糖基異咯嗪)攻擊核酸。在Tsugita,A等(1965)，“核黃素存在下的核糖核酸的光敏失活”，Biochimica et Biophvsica Acta 103360-363；和Speck,W.T.等(1976)，“對核黃素存在下DNA光氧化的進一步觀察”，Biochimica etBiophysica Acta 435∶39-44中，討論了在核黃素存在下核酸的光轉變作用。在Kuratomi,K.等(1977)，“DNA和核黃素之間相互作用的研究”，Biochimica et Biophysica Acta 476207-217中，討論了光黃素(7,8,10-三甲基異咯嗪)與DNA的結合。Hoffmann，M.E.等(1979)，“在核黃素和色氨酸存在下暴露于光的哺乳動物細胞中DNA鏈斷裂”，Photochemistry and Photobiology 29299-303，描述了在暴露于可見熒光或近紫外光后，使用核黃素和色氨酸誘導哺乳動物細胞中DNA的斷裂。文章陳述了，如果培養基中無核黃素或者無色氨酸，則這些效應不發生。在Piette,J.等(1979)，“硫酸原黃素和光處理產生單鏈和雙鏈形式的噬菌體φX174 DNA斷裂”，Photochemistry and Photobiology30∶369-378中，報道了暴露于硫酸原黃素和光時DNA鏈的斷裂，在Piette,J.等(1981)，“在硫酸原黃素介導的DNA光敏作用期間鳥嘌呤殘基的改變”，Photochemistry and Photobiology 33325-333中，討論了在硫酸原黃素介導的DNA光敏作用期間鳥嘌呤殘基的改變。
J.Cadet等(1983)，“核酸光敏降解的機制和產物以及相關的模式化合物”，Israel J.Chem.23420-429，討論了與不涉及黃素或pteron衍生物藉此攻擊核酸的單線態氧產生的機制相比，玫瑰紅、亞甲藍、硫堇和其它染料的單線態氧產生的作用機制。在本說明書中例舉核黃素具有降解核酸的能力。Korycka-Dahl,M.等(1980)，“在核黃素存在下用熒光光降解DNA和黃素三重線態猝滅劑的光保護作用”，Biochimicaet Biophvsica Acta 610229-234，也公開了活性氧種類不直接參與由核黃素引起的DNA切斷作用。Peak,J.G.等(1984)，“天然存在的核酸組分和核苷酸輔酶增強334-nm紫外光引起的DNA斷裂”，Photochemistryand Photobiology 39713-716，進一步探討了核黃素和其它光敏劑的作用機制。然而，沒有提示這類光敏劑可用于醫學流體的凈化。
在1994年3月1日授予予Wlofe,Jr等的美國專利第5,290,221號和1996年7月16日授予Bischof的美國專利第5,536,238號中，已經描述了用于凈化血液的裝置。美國專利第5,290,221號公開了在相對窄的弓形間隙中輻射流體。美國專利5,536,238公開了利用延伸到過濾介質中的光纖的裝置。這兩個專利均推薦對細胞壁具有親和性的光敏劑苯并卟啉衍生物。
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提供用于處理流體或其它材料的方法和裝置，以滅活其中可能存在的至少某些微生物和白細胞。這類流體也可以含有一種或多種選自以下的、不破壞這類組分生物活性的組分蛋白，例如生物活性蛋白，諸如治療蛋白；血液和血液成分。所述方法包括(a)將有效無毒量的內源光敏劑或內源基(endogenously-based)衍生光敏劑與所述流體混合；(b)使所述流體暴露于足以活化所述光敏劑的光輻射；藉此至少某些所述微生物被滅活。
這些光敏劑可以滅活微生物的一種機制是干擾核酸，以阻止所述核酸復制。
本文所用的術語“微生物的滅活”是指或者通過殺傷所述微生物，或者干擾其繁殖能力，全部或部分阻止所述微生物復制。
微生物包括病毒(細胞外和細胞內)、細菌、噬菌體、真菌、血液傳播的寄生蟲和原生動物。典型的病毒包括獲得性免疫缺陷(HIV)病毒、甲型、乙型和丙型肝炎病毒、新培斯病毒、巨細胞病毒、皰疹性口腔炎病毒、單純皰疹病毒(例如Ⅰ型和Ⅱ型)、人嗜T淋巴細胞反轉錄病毒、HTLV-Ⅲ、淋巴結病病毒LAV/IDAV、細小病毒、轉輸傳播的(TT)病毒、EB病毒和本領域已知的其它病毒。噬菌體包括φX174、φ6、λ、R17、T4和T2。典型的細菌包括銅綠假單胞菌(P.aeruginosa)、金黃色葡萄球菌(S.aureus)、表皮葡萄球菌(S.epidermis)、單核細胞增生利斯特氏菌(L.monocytogenes)、大腸桿菌、肺炎克雷伯氏菌和S.marcescnes。
當需要抑制免疫應答或自身免疫應答時，例如在可能存在供體紅細胞時涉及輸入紅細胞、血小板或血漿的過程中，可能希望滅活白細胞。
可以用本發明方法處理的材料包括可充分透過光輻射以提供足夠光達到病毒滅活的任何材料，或可以懸浮于或溶于對光輻射具有這種通透性的流體的任何材料。這類材料的實例是全血和含得自血液或血液成分的生物活性蛋白的水性組合物。壓緊紅細胞、血小板和血漿(新鮮或新鮮冷凍的血漿)是這類血液成分的實例。另外，本發明的凈化方法可以處理含得自血液的蛋白的療效性蛋白組合物，諸如含可用于治療醫學失調的生物活性蛋白的流體，所述生物活性蛋白例如為因子Ⅷ、Von Willebrand因子、因子Ⅸ、因子Ⅹ、因子Ⅺ、Hageman因子、凝血酶原、抗凝血酶Ⅲ、纖連蛋白、纖溶酶原、血漿蛋白組分、免疫血清球蛋白、修飾的免疫球蛋白、白蛋白、血漿生長激素、促生長素抑制素、纖溶酶原鏈激酶復合物、血漿銅藍蛋白、運鐵蛋白、觸珠蛋白、抗胰蛋白酶和前激肽釋放酶。可以從本發明處理中受益的其它流體是用于腹膜透析的腹膜液，它們在連接期間有時受污染，導致腹膜感染。
術語“生物活性”是指能夠實現活生物或其成分的改變。關于“生物活性蛋白”方面的“生物活性”在此不是指作為待滅活微生物的部分的蛋白。同樣，關于光敏劑方面的“無毒的”是指對人類和其它哺乳動物低毒性或無毒性，不是指對待滅活微生物無毒。生物活性的“大致破壞”是指與卟啉和卟啉衍生物、已知對生物活性蛋白和人類和哺乳動物細胞具有損害效應的代謝物或前體引起的破壞至少一樣。同樣，“大致無毒”是指毒性低于卟啉、卟啉衍生物、已知用于血液滅菌的代謝物和前體的毒性。
本文所用的術語“血液制品”包括血液成分和含上述得自血液的蛋白的治療蛋白組合物。含非得自血液的生物活性蛋白的流體也可經本發明方法處理。
本發明采用內源光敏劑和內源基光敏劑衍生物的凈化方法，大致不會破壞除微生物外的流體組分的生物活性。盡管在某些情況下，當將所述方法最佳化時，生物活性的某些損失(例如蛋白組分的變性)必須與有效凈化所述流體平衡，但盡可能保留這些組分的生物活性。只要流體組分保留組分的可用于其計劃的或天然目的的充分的生物活性，則認為其生物活性沒有被“大致破壞”。
可用于本發明的光敏劑包括本領域已知可用于滅活微生物的光敏劑。“光敏劑”的定義為吸收一個或多個限定波長輻射并隨后利用吸收的能量進行化學處理的任何化合物。這類光敏劑的實例包括卟啉、補骨脂素、染料，諸如中性紅、亞甲藍、吖啶、甲苯胺、黃素(吖黃素鹽酸鹽)和吩噻嗪衍生物、香豆素、喹諾酮、醌和蒽醌。本發明的光敏劑可以包括這樣的化合物，它們優先吸附至核酸，并因此將其光動態效應集中于微生物和病毒上，而極少或不影響伴隨的細胞或蛋白。其它光敏劑也可用于本發明中，諸如用單線態氧依賴性機制的那些光敏劑。最優選內源光敏劑。術語“內源的”是指或者由于機體的合成，或者因為作為必需食物(例如維生素)的攝取或體內形成代謝物和/或副產物而在人類或哺乳動物體內天然發現的。這類內源光敏劑的實例是諸如咯嗪，諸如7,8-二甲基-10-核糖基-異咯嗪(核黃素)、7,8,10-三甲基異咯嗪(光黃素)、7,8-二甲基咯嗪(光色素)、異咯嗪-腺嘌呤二核苷酸(黃素腺嘌呤二核苷酸[FAD])、咯嗪單核苷酸(也稱為黃素單核苷酸[FMN]和核黃素-5-磷酸)、維生素Ks、維生素L、其代謝物和前體、以及萘醌、萘、萘酚及其具有平面分子構象的衍生物。術語“咯嗪”包括異咯嗪。內源基衍生光敏劑包括合成衍生的類似物和內源光敏劑同系物，它們可能具有或缺乏由其衍生的光敏劑的低級(1-5)烷基或鹵素取代基，并且它們保留其功能且大致無毒。當使用內源光敏劑時，特別是當這類光敏劑不具有內在毒性或在光輻射后不產生毒性光生產物時，在凈化后不需要去除或純化步驟，可以將處理的產物制劑返回患者體內，或給予需要其治療效應的患者。優先的內源光敏劑是 本發明的方法需要將所述光敏劑與待凈化材料混合。可以通過簡單地將所述光敏劑或含光敏劑的溶液加入待凈化流體中進行混合。在一個實施方案中，使已經加入光敏劑的待凈化材料流過光輻射源，所述材料的流動一般提供足夠的湍流，以將所述光敏劑分配在整個待凈化流體中。在另一實施方案中，將所述流體和所述光敏劑置于可透光的容器中，并且以分批模式進行輻射，優選同時攪動容器，以將所述光敏劑完全分配并將全部流體暴露于輻射。
待與流體混合的光敏劑的量，為足以充分滅活其中的微生物、但小于有毒量(對人類或其它哺乳動物)或不溶量的量。正如正文所指出的，本領域技術人員不用過度實驗，可以容易地確定所需光敏劑的最佳濃度。所述光敏劑的使用濃度最好至少約1μM高至所述流體中光敏劑的溶解度，最好約10μM。對于7,8-二甲基-10-核糖基異咯嗪，濃度范圍優選為約1μM-160μM，最好為約10μM。
將含光敏劑的流體暴露于合適波長的光輻射下，以活化光敏劑，光輻射的用量足以活化上述光敏劑，但低于可能對所述生物組分引起非特異性損害或大致干擾流體中存在的其它蛋白生物活性的量。所用的波長將取決于選定的光敏劑，這是本領域已知的，或根據本文內容，不用過度實驗即可容易地確定。光源優選熒光或提供約300nm至約700nm的發光源，更優選提供約340nm至約650nm的發光源。紫外光至可見光范圍的波長可用于本發明中。所述一種或多種光源可以提供可見光范圍的光、紫外光范圍的光、或優選可見光和紫外光范圍光的混合物，更優選約一半為可見光譜和一半紫外光譜，盡管可以使用其它比例。光混合物的一個益處是，可見光譜不損害血小板，但降低所需更有害的紫外輻射的量。
所述活化光敏劑能夠諸如通過干擾而阻止微生物復制，從而滅活所述微生物。通過使所述光敏劑接近所述微生物的核酸，賦予所述光敏劑作用的特異性，這可能是由于所述光敏劑結合至所述核酸所致。“核酸”包括核糖核酸(RNA)和脫氧核糖核酸(DNA)。其它光敏劑可能通過結合至細胞膜或通過其它機制起作用。也可以通過共價偶聯至抗體，最好是偶聯至抗待滅活微生物的特異性單克隆抗體，將所述光敏劑導向所述微生物。
可以使含所述光敏劑的流體流入可透光容器進行輻射。術語“容器”是指密閉或開放的空間，它可以由剛性或撓性材料制成，例如為袋、盒或料槽。其頂部可以是密閉的或是開放的，其兩端可以具有開孔，例如可以是管或管道，以允許流體在其中流通。用吸收池來例舉本發明涉及流通系統的一個實施方案。諸如與TrimaTMSpectraTM和單采血液成分術(apheresis)系統一起使用的那些收集袋，已經用來例舉涉及分批(batch-wise)處理所述流體的另一實施方案。
術語“可透光的”是指所述容器的材料對于用來活化光敏劑的合適波長的光輻射是充分透明的。在所述流通系統中，容器的深度(在來自光輻射源輻射方向上測量的大小)足以允許光輻射充分透過容器，以在距光源的所有距離上均接觸光敏劑分子，并確保滅活待凈化流體中的微生物，容器的長度(流體流動的方向的大小)足以確保所述流體暴露于所述光輻射足夠時間。根據本文的內容，本領域技術人員不用過度實驗，可容易地確定制造這類容器的材料、容器的深度和長度以及流體容器容器的流速，光輻射的強度和流體組分(如血漿、血小板、紅細胞)的吸收率將決定所述流體需要暴露于光輻射的時間量。對于7,8-二甲基-10-核糖基異咯嗪，優選的輻射量為約1J/cm2-120J/cm2。
在涉及分批處理的另一實施方案中，將待處理流體置于可透光容器中，將其攪動并暴露于光輻射，其暴露時間足以大致滅活所述微生物。所述可透光容器最好由透明或半透明塑料制成的血液袋，而攪動最好是指振搖臺。可以將所述光敏劑以粉狀或液體形式加入容器中，攪動容器以將光敏劑與流體混合，以將所有流體充分暴露于光輻射，以確保滅活所述微生物。
可以將光敏劑與待處理流體分別加入或流入可透光容器中，或可以在將流體置于容器中之前將光敏劑加入流體中。在一個實施方案中，將光敏劑加入抗凝劑中，然后將光敏劑和抗凝劑的混合物加至所述流體中。
也可以將增強劑加入流體中，以使得該方法更有效和更具選擇性。這類增強劑包括抗氧化劑或防止損害所述流體組分或提高微生物滅活率的其它試劑，實例為腺嘌呤、組氨酸、半胱氨酸、酪氨酸、色氨酸、抗壞血酸、N-乙酰-L-半胱氨酸、沒食子酸丙酯、谷胱甘肽、巰基丙酰甘氨酸、二硫蘇糖醇、煙酰胺、BHT、BHA、賴氨酸、絲氨酸、甲硫氨酸、葡萄糖、甘露醇、trolox、甘油和它們的混合物。
本發明也包括含生物活性蛋白、血液或血液成分的流體，所述流體也含內源光敏劑、內源基衍生的光敏劑或用權利要求1的方法制備的其光生產物。所述流體也含有滅活的微生物。
除凈化全血、含血液制品和生物活性蛋白的流體，該方法可用于處理其它流體，對于人類或動物的營養而言，所述流體是指諸如水、果汁、乳、肉湯、湯等。所述方法也可用來處理腹膜液或胃腸外液。
本發明也包括處理表面以滅活可能存在于表面上微生物的方法，所述方法包括將滅活有效無毒量的內源光敏劑或內源基光敏劑衍生物應用于這類表面，并將所述表面暴露于足以活化所述光敏劑的光輻射。所述表面可以是諸如水果、蔬菜或動物屠體的食物表面、切割的或加工食品的表面。諸如碎肉的顆粒狀材料，可以通過將所述光敏劑與所述材料混合，并連續混合同時輻射以將新鮮表面暴露于光輻射，而進行處理。
所述表面或者可以是食物制備表面，諸如柜臺頂部或貯藏架，或可以是洗澡容器或洗滌容器表面，所述容器諸如洗碗盆、浴缸或熱浴盆(hot tub)或游泳池等。另外，所述表面可以是活體動物或植物的表面，或可以是傷口表面。
通過噴灑、浸入、擦拭或通過本領域已知的其它方法，可將所述光敏劑在合適的載體中應用，所述載體諸如水或含其它處理添加劑的溶液。根據污染水平和待處理材料，本領域技術人員不用過度實驗，即可以容易地確定處理所需的光敏劑的量和光輻射的能量。
本發明也提供處理流體或上述其它材料以滅活其中可能存在的微生物的方法，所述方法包括將滅活有效無毒量的維生素K5加至所述流體或其它材料。最好但不是必需的，對所述流體或其它材料進行輻射，以增強對微生物的滅活。正如本文實施例中進一步討論的，在某些情況下，用維生素K5的滅活發生于周圍環境的光中或黑暗中。最好在缺乏光輻射步驟的情況下，用維生素K5處理含紅細胞的流體。K5化合物也可以涂布表面，諸如血液或腹膜透析管道裝置，以確保無菌連接和無菌對接。
在本發明的凈化系統中，光輻射源可以借助光導連接至用于流體的可透光容器，所述光導諸如光管道或光纖管，它防止光源和所述流體容器之間光散射，更為重要的是，防止實質上加熱容器內的流體。直接暴露于光源可以產生高達10-15℃的溫度，尤其是當暴露于光的流體的量小時，這可能導致血液成分的變性。應用光導使任何加熱均低于約2℃。該方法也可以包括使用溫度傳感器和冷卻機制，需要時確保溫度低于所述流體中所需蛋白受損害的溫度。所述溫度優選保持在約0℃和約45℃之間，更優選保持在約4℃和約37℃之間，最優選保持在約22℃。
本發明也提供處理流體以滅活其中可能存在的微生物的系統，所述系統包括(a)包含所述流體和一種內源光敏劑或內源基光敏劑衍生物的容器，所述容器配有輸入裝置，具有可透光表面，足以使其中的流體暴露于足以活化所述光敏劑量的光輻射；(b)至少一種光輻射源，為所述容器中的流體提供足夠的光輻射，選擇所述光輻射的類型和量以活化所述光敏劑，藉此大致滅活存在的微生物。
所述光輻射源可以是可見光輻射源或紫外光輻射源或這兩者。優選提供可見光和紫外光輻射兩種，更優選所述光輻射為約一半紫外光輻射和一半可見光輻射，盡管可以使用其它比例。紫外光光譜和可見光光譜兩者的光輻射可以同時或順序給予，最好是首先供給可見光部分。光輻射源可以是簡單的燈，或可以包括多個以不同波長輻射的燈。光輻射源應該能夠供給約1至至少約120J/cm2。當所述光敏劑是在暴露期后喪失其吸收可見光能力的光敏劑諸如7,8-二甲基-10-核糖基-異咯嗪時，尤其優選應用混合的紫外光和可見光。
可以使用將所述光敏劑加至待凈化流體和將所述流體置于本領域已知的可透光容器的任何裝置，這類裝置通常包括流料管、排出口、儲存器、閥等。所述系統最好包括諸如泵或可調閥的裝置，以控制所述光敏劑流入待凈化流體的流量，使得其濃度可以控制在上述有效水平。在一個實施方案中，將光敏劑與送至血液單采血液成分術系統的抗凝劑混合。正如本領域已知的，對于內源光敏劑和具有糖部分的衍生物，所述溶液的pH最好保持足夠低，以防止糖部分脫落。最好將所述光敏劑在預混合水溶液中加至待凈化流體中，所述水溶液例如水或貯存緩沖液。
用于所述流通系統的可透光容器可以是由聚碳酸酯、玻璃、石英、聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚烯烴或其它透明材料制成的透明吸收池。所述吸收池可以在具有鍍膜壁的輻射室中封閉。可以將諸如第二光輻射源或反射表面的光輻射增強器鄰近吸收池放置，以增加接觸吸收池內流體的光輻射量。該系統最好包括一個泵，以將所述流體的流速調至所需水平，以確保如上所述大致凈化。所述吸收池與通過其的流速協調的長度，足以使其中的流體暴露于足以實現其大致凈化的光輻射。
此外最好將吸收池與光源間隔開足夠的距離，使得不發生吸收池中流體的加熱，并且借助光導將光從光源發射至吸收池。
在另一實施方案中，將所述流體置于可透光容器中，諸如與美國專利第5,653,887號中描述的單采血液成分術系統一起使用的血液袋。合適的袋包括如本文所述的收集袋。Cobe Laboratories,Inc.的SpectraTM系統或TrimaTM單采血液成分術系統中所用的收集袋特別合適。振搖臺是本領域已知的，例如美國專利4,880,788中描述的。該袋配有至少一個端口，用于加入流體。在一個實施方案中，將所述光敏劑、最好是7,8-二甲基-10-核糖基-異咯嗪以粉末形式加至充滿所述流體的袋中。然后將該袋置于振搖臺上，在光輻射下攪動，直至大致所有所述流體已經暴露于所述光輻射。或者，該袋中預包裝有粉狀光敏劑。然后，可以通過合適的端口加入待凈化流體。
上述凈化系統可以設計為獨立裝置，或可以容易地與本領域已知用于分離或處理從患者取出或待給予患者的血液的現有儀器結合使用。例如，這類血液處理儀器包括可得自Cobe Laboratories,Inc.,Lakewood,CO的COBE SpectraTM或TRIMA_單采血液成分書系統、或Cobe Laboratories,Inc的美國專利第5,653,887號和1997年9月5日申請的美國系列第08/924,519號(PCT公布號WO 99/11305)中描述的儀器以及其它生產商的單采血液成分書系統。恰好在將血液制品插入患者之前，或在分離血液成分之前或之后的任何點，可以將所述凈化系統剛好插入從患者或供體取血點下游。在一個優選實施方案中，將所述光敏劑與抗凝劑一起加入血液成分中，將分開的輻射源和吸收池置于血小板、血漿和紅細胞收集點下游。最好使用三個分開的血液凈化系統，以將單一血液凈化系統置于單采血液成分術系統的血液分離容器的上游，因為分離的組分管線中較低的流速允許更容易地進行輻射。在其它實施方案中，本發明的凈化系統可以用來加工先前收集和貯存的血液制品。
當在待處理流體中存在紅細胞時，正如本領域技術人員會認識到的，為了補償細胞對光的吸收，使所述流體變稀，與其它血液成分使用使必需的相應參數相比，應暴露于較高能量的輻射較長時間，攪動較長時間，或在更淺的容器或管中接受輻射。
本文公開的內源光敏劑和內源基衍生光敏劑可以用于現有的血液成分凈化系統以及本文公開的凈化系統中。例如，本發明的內源光敏劑和內源基衍生光敏劑可以用于美國專利第5,290,221、5,536,238、5,290,221和5,536,238號中描述的凈化系統中。
本文也提供包含上述內源光敏劑和內源基衍生光敏劑的血小板添加溶液。本領域已知的血小板添加溶液可以用于此目的，包括在美國專利第5,908,742、5,482,828、5,569,579、5,236,716、5,089,146和5,459,030號中描述的那些血小板添加溶液。這類血小板添加溶液可以含有生理鹽水溶液、緩沖液、最好是磷酸鈉和其它成分，包括氯化鎂和葡萄糖酸鈉。這類溶液的pH最好為約7.0-7.4。這些溶液可用作血小板濃縮物的載體，以允許在貯存期間維持細胞質量和代謝、降低血漿含量和延長貯存期。所述光敏劑可以以約1μM至所述光敏劑在該溶液中的溶解度的任何所需濃度，存在于這類溶液中，優選約10μM和約100μM之間，更優選約10μM。在一個優選實施方案中，所述血小板添加溶液也包含上述增強劑。優選的血小板添加溶液包含乙酸鈉、氯化鈉、葡萄糖酸鈉、1.5mM氯化鎂、1mM磷酸鈉、14μM 7,8-二甲基-10核糖基-異咯嗪，最好也包含6mM抗壞血酸。
附圖簡述

圖1描述了核黃素的吸收光譜。
圖2描述了對紅細胞觀察和預測的以及對血小板預測的光吸收和紅細胞比容的相互關系。
圖3描述了核黃素在抗凝劑酸性檸檬酸葡萄糖(ACD)溶液中隨時間的光分解。帶圓圈的實線代表373nm下剩余的起始核黃素的百分比。帶方框的虛線代表447nm下剩余的起始核黃素的百分比。
圖4描述了各種塑料吸收池隨波長變化的透射分布圖。實線代表一個3.2mm丙烯酸吸收池。虛線(---)代表一個3.2mm UV丙烯酸吸收池。短劃線(--)代表3.2mm聚苯乙烯(PS)吸收池，而交叉線代表3.2mm聚碳酸酯(PC)吸收池。
圖5描述了隨流速變化的在mW/cm2中所需的光通量，即將1焦耳/cm2傳遞至吸收池中樣品所需的光通量。
圖6描述了加入本發明光輻射裝置的血液分離儀器。
圖7描述了本發明的凈化組件。
圖8描述了隨輻射能變化的、使用維生素K5作為光敏劑對血小板制劑中細菌的滅活。
圖9描述了隨血小板制劑和輻射能變化的對細菌的滅活，采用90％血小板和10％血小板添加劑溶液(90∶10)和30％血小板與70％添加劑溶液(30∶70)。
圖10顯示將抗氧化劑加入血小板濃縮物中對滅活病毒、噬菌體和細菌的影響。
圖11顯示在20J/cm2的輻射能下，用一半紫外光和一半可見光，隨光敏劑濃度變化的對Ⅱ型單純皰疹病毒的滅活曲線。
圖12顯示在不同濃度的光敏劑和輻射能下對表皮葡萄球菌的滅活。
圖13顯示在不同濃度光敏劑和輻射能下對φX174的滅活。
圖14顯示在不同輻射能下，用50∶50紫外光和可見光混合物對金黃色葡萄球菌和φX174的滅活。
圖15顯示在不同輻射能下，用50∶50紫外光和可見光混合物對表皮葡萄球菌和HSV-Ⅱ的滅活。
圖16顯示在攪動并在不同能級下輻照下，血對液袋中的HSV2病毒的滅活。
圖17比較了用單獨的紫外光或50∶50可見光和紫外光對各種流體中牛痘病毒的滅活結果。
圖18比較了在不同輻射時間下，用或不用光敏劑對牛痘病毒的滅活結果。
圖19比較了在5μM和50μM光敏劑和不同輻射能下對細胞外HIV-1的滅活。
圖20比較了在5μM和50μM光敏劑和不同輻射能下對細胞內HIV-1的滅活。
圖21比較了在5μM和50μM光敏劑和不同輻射能下用p24抗原水平對細胞內HIV-1的滅活。
圖22顯示在不同輻照水平下，用血小板濃縮物和含血小板添加劑溶液和抗壞血酸的介質中的血小板濃縮物、對HSV-Ⅱ的滅活。
圖23顯示本發明的一個實施方案，其中采用含待處理流體和光敏劑的血液袋，用振搖臺攪動所述流體，同時暴露于來自光源的光輻射。
詳細描述本文例舉了采用內源光敏劑和內源基衍生光敏劑的本發明的凈化方法，采用7,8-二甲基-10-核糖基異咯嗪作為光敏劑，然而，可以使用能夠通過光輻射活化而引起微生物滅活的任何光敏劑。所述光敏劑必需是不破壞待凈化流體中所需組分的光敏劑，所述光敏劑也優選不因光輻射而分解為顯著破壞所需組分或具有顯著毒性的產物。采用文獻的原始資料或直接測量，如本文所述確定所述光敏劑被活化的波長。其在待凈化流體中或在載體液體和待凈化流體的混合液中的溶解度也可照此測定。也必需如本文所述，測定于活化波長下光輻射透射待凈化流體的能力。測定所述光敏劑與其底物反應的合適溫度以及最優化微生物滅活并最大限度地減小對所述流體中所需蛋白和/或細胞成分損害的溫度范圍、光輻射強度和持續時間，光敏劑的濃度。實施例1-7和圖1-5說明開發本發明流通凈化系統所需信息的測定。
一旦已經確定流通系統的這種系統需求，則可以設計提供使所述流體中存在的微生物滅活的合適流速、透光率(photopermeability)和光強的儀器，如本文所述。將待凈化流體與光敏劑混合，然后于光輻射下輻照，其光輻射量以足以活化所述光敏劑，以與流體的微生物反應，使得所述流體中的微生物被滅活。通過選擇以下參數控制達到所述流體中微生物的光輻射量合適的光輻射源、光輻射源距待凈化流體的合適距離(可以通過使用光導將光輻射直接帶至所述流體的容器，來增加此距離)、所述流體的容器的合適的可透光材料、允許將光輻射完全透入到容器的合適深度、光輻射增強器諸如一個或多個額外的光輻射源(最好在所述容器的與第一光輻射源的相對端，或將來自所述光輻射源的光反射回所述容器)、流體在容器中的合適流速以及允許將存在的微生物滅活充足時間的合適的容器長度。
也可能需要溫度監測器，以將流體保持在最佳溫度。圖6描述了作為分離血液成分的儀器部分的本發明的凈化系統，圖7提供了優選凈化系統的細節。
對于分批系統，最好將該待凈化流體與光敏劑一起置于袋中，所述袋可透光的或透過的光至少足以允許足夠的輻射到達其內容物，以激活所述光敏劑。向每個袋中加入足夠的光敏劑，以提供滅活，最好提供的光敏劑濃度至少約10μM，該袋在輻照下攪動，輻照最好為約1至約120J/cm2，時間為約6分鐘至約36分鐘，以確保將大致所有流體暴露于輻照下。最好同時使用可見光和紫外光的組合。加入粉狀形式的所述光敏劑。
所述方法優選使用內源光敏劑，包括通過干擾核酸復制而起作用的內源光敏劑。7,8-二甲基-10-核糖基異咯嗪是用于本發明的優選光敏劑。相信在7,8-二甲基-10-核糖基異咯嗪和核酸之間發生的化學作用不通過單線態氧依賴性過程(即Ⅱ型機制)進行，而是通過直接的致敏劑-底物相互作用(I型機制)進行。Cadet等(1983)J.Chem.,23∶420-429清楚地證明，7,8-二甲基-10-核糖基異咯嗪的作用是因鳥苷殘基的非單線態氧氧化引起的。另外，腺苷堿基看來對7,8-二甲基-10-核糖基異咯嗪加UV光敏感。由于腺苷殘基對單線態氧依賴性過程相對不敏感，因此這是重要的。7,8-二甲基-10-核糖基異咯嗪看來在暴露于UV光時不產生大量的單線態氧，而是通過與激發態致敏劑種類的電子轉移反應與底物(例如核酸)之間直接相互作用而發揮其作用。由于對細胞和蛋白的普遍損害主要由單線態氧源產生，因此7,8-二甲基-10-核糖基異咯嗪作用的機制途徑，使得在其作用中的選擇性比在用諸如具有顯著Ⅱ型化學的補骨脂素的化合物的情況下選擇性大。
圖6顯示加入本發明光輻射裝置的血液儀器裝置和單采血液成分術系統。從供體/患者4中取全血，提供至單采血液成分術系統或血液成分分離裝置8，在此將血液分離為各種成分類型，從裝置8中取出至少一種這些血液成分類型。然后，這些血液成分供另一患者隨后使用，或可以經過治療處理，再返回所述供體/患者4。
在血液組成分離裝置8中，從供體/患者4中取血，指導其通過限定整個封閉無菌系統的體外管線回路10和血液處理容器12。血液成分分離裝置8連接一個泵(未顯示)。血液從所述供體/患者4通過體外管線回路10流入旋轉的血液處理容器12。血液處理容器12中的血液被分為各種血液成分種類，這些成分類型(血小板、血漿、紅細胞)連續從血液處理容器12中取出。不保留用于收集或用于治療處理的血液成分(例如紅細胞、白細胞、血漿)也從血液處理容器12中取出，然后通過體外管線回路10返回供體/患者4。
最好用本文包括的一個或多個計算機處理器控制血液成分分離裝置的操作。
體外管線回路10包括一個盒式組件14和多個互連的管線組件20、50、60、80。90、100。血液的取出/返回管線組件20在供體/患者4和盒式組件14之間提供一個單針接口(interface)，血液入口/血液成分管線子組件60在盒式組件14和血液處理容器12之間提供接口。抗凝劑管線組件50、血小板收集管線組件80、血漿收集管線組件90、紅細胞收集管線組件70和排氣袋管線子組件100也與盒式組件14互連。
血液取出/返回管線組件20包括與其互連的針式子組件30和通過盒式組件14連接至抗凝劑管線組件50的抗凝劑管線26。
盒式組件14包括前和后模塑塑料板，它們被熱焊接在一起，限定一個具有完整流體通道的矩形盒式構件。盒式組件14還包括多個向外延伸的連接不同完整通道的管線環。所述完整通道也連接至不同的管線組件。
具體地說，盒式組件14與血液取出/返回管線組件20的抗凝劑管線26以及抗凝劑管線組件50互連。抗凝劑管線組件50包括可連接至抗凝劑和光敏劑源53和滅活濾器56的摻料滴注室52。在使用期間，抗凝劑管線組件50將與光敏劑混合的抗凝劑供應給從供體/患者4取出的血液，以降低或防止體外管線回路10中的任何凝固。許多抗凝劑是本領域已知的，例如在AABB Technical Manual，第11版，1993的第3章中公開的，包括ACD-A、CPD、CP2D、CPDA-1和肝素。這些抗凝劑以及細胞貯存溶液AS-1、AS-3和AS-5均與本文所述的內源光敏劑和內源基衍生光敏劑相容。
盒式組件14也包括與血液取出/返回管線組件20的血液取出管線的互相連接。血液通過壓力傳感器和盒式組件14中的一個入口濾器，然后達到血液入口管線62。血液入口管線62也與血液處理容器12互連，向其提供全血用于處理。
為了將分離的血液成分返回盒式組件14，血液入口/血液成分管線組件60還包括與血液處理容器12上相應出口端互連的紅細胞(RBC)/血漿出口管線、血小板出口管線和血漿出口管線。紅細胞(RBC)/血漿出口管線將分離的紅細胞(RBC)/血漿成分通過盒式組件14引導通過第一凈化系統72至紅細胞收集管線組件70。血小板出口管線通道將分離的血小板通過盒式組件14引導通過第二凈化系統82至血小板收集管線組件80。血漿出口管線通道將分離的血漿通過盒式組件14引導通過第三凈化系統92至血漿收集管線組件90。在凈化系統72、82和92中輻照以活化所述光敏劑并滅活存在的微生物后，將所述血液成分收集在紅細胞收集袋74、血小板收集袋84和血漿收集袋94中。排氣袋104用來排除所述系統內的氣體。
圖7描述了獨立形式的本發明凈化系統。將血液制品180(它可以是最近收集的血液或血液成分或貯存的血液)連接至血液制品管路186，它通過泵184導至凈化吸收池164。光敏劑儲蓄器186連接至配有入口泵170的光敏劑入口管路168，導入凈化吸收池164上游的血液制品管路186。凈化吸收池164是一個可透光的吸收池，選擇其深度(d)和長度(1)以確保凈化。與溫度監測器192組合的冷卻系統190與凈化吸收池164連接，以控制流體的溫度。凈化吸收池164通過光導162連接至光輻射源160。光輻射增強器163鄰近(或者接觸或者與其間隔開)凈化吸收池164放置，以增加到達吸收池中血液制品的光輻射量。凈化的血液制品管路188從凈化吸收池164導至凈化的血液制品收集器182。
在操作中，將血液制品180導入血液制品管路186，在此將其與來自光敏劑儲蓄器的光敏劑結合，所述光敏劑從光敏劑儲蓄器166流出的流速受連接血液制品管路186的光敏劑入口管路68中的光敏劑入口泵170控制。血液制品管路186中的流速受泵184控制至選定的速率，以確保凈化吸收池164中的凈化。溫度監測器192測量吸收池164中流體的溫度，并控制冷卻系統190，將吸收池中的溫度保持在最佳運作所需的范圍內。通過來自光導162中傳導的光輻射源160的光輻射，輻照凈化吸收池164中的血液制品。所述光輻射源可以包括兩種或多種有效光。箭頭指出來自光導162末端、在透明凈化吸收池164中傳播的光輻射。鄰近凈化吸收池164的是光輻射增強器163，它可以是額外的光輻射源或輻射表面。從光輻射增強器163指向凈化吸收池164的箭頭指出來自光輻射增強器163、照射在吸收池164中血液制品材料的光輻射。凈化的血液制品通過凈化血液制品管路188離開凈化吸收池164，收集在凈化血液制品收集器182中。
在一個實施方案中，用Sigma Chemical Company的7,8-二甲基-10-核糖基異咯嗪作為光敏劑，使用得自EFOS Corporation,Williamsville,N.Y.的由光線組成的光導。該系統能夠傳遞強度為6,200mW/cm2、范圍為355-380nm的聚焦光束。使用可與該系統互換的濾光器以達到在400-500nm的光譜范圍中輸出為4,700mW/cm2也是可能的。在兩種情況下，可忽略在不超過320nm范圍內光的輸出。用該系統可利用不同大小(3、5和8mm)的光導。光離開光導尖端以21度擴展。8mm光導是合適的，將其正確地放置，以充分照亮凈化吸收池的優選面，所述吸收池是在Industrial Plastics,Inc.,Forest Grove,OR的Cobe Spectra_一次性套裝(disposables sets)上使用的標準吸收池。
流速是可變的，由計劃傳遞至樣品的光能的量決定。借助Cole-Parmer Instrument Company,Vernon Hills,IL的蠕動泵控制流速。可以通過本領域已知的計算機處理器，控制流速和輸入流的類型。
圖23描述了本發明的一個實施方案，其中待凈化流體置于配有入口端282的血液袋284中，從燒瓶286通過傾倒槽288經入口端282加入粉狀形式284的光敏劑。開啟振搖臺280振蕩袋284，以溶解光敏劑290，同時開啟光輻射源260輻照袋284中的流體和光敏劑。或者，可以提供預包裝的所述袋，以使其含有光敏劑，此后將流體加入所述袋中。
本發明的方法不需要使用諸如“猝滅劑”或氧清除劑的增強劑，然而，可以使用這些增強劑，通過降低非特異性細胞或蛋白損害化學作用的程度，或增加病原體滅活速率，增強該過程。使用無毒內源光敏劑和內源基衍生光敏劑的其它優選方法，不需要在光輻射后從流體中取出光敏劑。測試結果表明，幾乎沒有或沒有對血液成分的損害，即血小板在處理后5天仍保留生物活性。
實施例實施例1．7,8-二甲基-10-核糖基異咯嗪的吸收分布圖7,8-二甲基-10-核糖基異咯嗪樣品(純度為98％)得自SigmaChemical Company。將一部分該樣品采用掃描UV分光光度計分析。研究的范圍覆蓋200-900nm的范圍。為了進行分析，將樣品溶于蒸餾水中。得自該分析的樣品光譜示于圖1。
結果與文獻中報道的7,8-二甲基-10-核糖基異咯嗪的最大吸光度和消光系數一致。文獻的λ最大(ε)測量的λ最大(ε)267(32,359) 222(30,965)265(33,159)373(10,471) 373(10,568)447(12,303) 445(12,446)輻照的合適波長為373nm和445nm。在這些最大吸光度下觀察到的消光系數足以確保充分活化所述溶液中的致敏劑。實施例2．7,8-二甲基-10-核糖基異咯嗪的溶解度在Isolyte S,pH 7.4介質中的溶解度如下測定7,8-二甲基-10-核糖基異咯嗪在Isolyte S介質中的最大溶解度。
將7,8-二甲基-10-核糖基異咯嗪與Isolyte S混合，直至形成沉淀。于室溫下將混合物攪動1小時并渦旋混合，以確保完全溶解懸浮的材料。加入額外的7,8-二甲基-10-核糖基異咯嗪，直至盡管再進行渦旋混合仍保持固體懸浮。然后將該懸浮液離心以除去不溶的物質。取出該制劑的上清液，用分光光度計分析。于447nm和373nm測定該溶液的吸光度值。由預先測定的消光系數，可以估計所述飽和溶液的濃度濃度(373)=110 μM=42μg/ml濃度(447)=109μM=40.9μg/ml在ACD-A抗凝劑中的溶解度用ACD-A抗凝劑重復上述相同的步驟。從這些測量結果獲得的數值如下濃度(373)=166μM=63μg/ml濃度(447)=160μM=60.3μg/ml并這些研究獲得的數值顯示可以預期的所述化合物溶解度的上限。實施例3．7,8-二甲基-10-核糖基異咯嗪在水性介質中的光分解制備7,8-二甲基-10-核糖基異咯嗪在SigmaACD-A中的溶液，濃度為63 μg/ml。將該制備物吸入玻璃吸管中，置于UV光源的光程中(365 nmλ最大用濾光器以取出320nm以下的光)。對懸浮液以特定的間隔輻照，間隔期間取出等分樣品進行光譜學分析。以每種時間間隔，于373nm和447nm監測溶解的7,8-二甲基-10-核糖基異咯嗪的吸光度。結果描述于圖3和表1。
表1．在酸性溶液中暴露于UV光(365nm)時7,8-二甲基-10-核糖基異咯嗪的光分解
該溶液于373nm的吸收分布圖表明，在整個輻照期間所述試劑沒有顯著分解。該波長的光的吸光度相當于n-π*電子躍遷。該峰強度沒有隨時間降低，表明盡管在這些條件下輻照較長時間，但該分子的環結構仍是完整的。該分子于447nm下的吸光度是由于π-π*電子態躍遷引起的。該分子于該波長下吸光度隨輻照時間的增加而降低，表明該分子共振結構的微妙改變。這種變化最可能是因為7,8-二甲基異咯嗪骨架的環結構喪失了核糖，并因此生成7,8-二甲基咯嗪所致。這些變化與文獻關于該分子在用UV光輻照時行為的報道一致。
顯然該分子環結構沒有分解，這與用補骨酯素基化合物在相似條件下的觀察形成鮮明對比。在輻照期間，觀察到該分子在溶液中的顯著熒光。該分子的這種行為與所述環結構的共振特征一致，提供激發態分子以非破壞性方式進行能量散逸的方式。實施例4．流動控制系統概念評估現有Spectra吸收池的光透射特性現有的Spectra吸收池由聚碳酸酯構成。通過將吸收池置于UV分光光度計的光程中，于373nm和447nm下測定這種吸收池的光透射特性。獲得的值如下光的波長透射％373nm 66％447nm 80％這些結果與文獻中關于聚碳酸酯塑料報道的結果一致(參見圖4)。文獻的數值表明，通過聚碳酸酯的陡峭的光透射肩的范圍為300nm。對于350nm以上的范圍，所述光透射特性對于該應用是足夠的。作為流速函數計算的光通量的需求為了使流速控制系統可行，必須為樣品在其在光束中存在期間提供充足的光通量。如果將此提出的Spectra吸收池用于此目的，則可以如下估計作為流速函數的通過該吸收池的光通量需求存在于該吸收池輻照區中的溶液體積約為0.375ml。由以下公式確定細胞通過該吸收池該區的通過時間 在100ml/min下，通過時間(T)將為0.00375min=0.225秒。
根據以下公式，樣品暴露的能量取決于通量 如果我們假定需要1焦耳/cm2以充分活化所述致敏劑，且通過時間(T)為0.22秒(即通過吸收池的流速為100ml/min)，則樣品通過吸收池期間需要的通量為4,545mW/xm2。圖5提供了描述來自光源的所需通量與通過吸收池的流速關系的圖。
這些結果表明，為了流動控制系統正確運行，需要輸出范圍瓦特/cm2的UV光。
圖2顯示吸光度如何隨血小板濃度變化。實施例5．紅細胞的吸光度為了評估UV光透過紅細胞樣品的程度以及樣品厚度和血細胞比容對光透過的影響，用化學光能測定學進行幾個初步實驗，化學光能測定學是通過測定吸收的光可以影響化學反應的能力和程度來測定從光源發射的光強的實際量的方法。對于這些研究，用草酸鐵溶液，以測定相對于水觀察的光源強度。在Gordon,A.J.和Ford,R.A.(1972),“The Chemist’s CompanionA Handbook of Practical Data,Techniquesand References”(John Wiley＆Sons)，第362-368頁中，指出了用于樣品制劑的化學反應和方法的細節。
在測試材料(水或不同紅細胞比容的血液制品)中制備濃度為0.15M的草酸鐵(Ⅲ)樣品。然后這些樣品加樣至標準Spectra吸收池中，置于輻射組件中。將樣品暴露相當于所需能量劑量水平(1J/cm2)的預定時間間隔。然后取出樣品，如Gordon,A.J.和Ford,R.A.(見上文)中所述，通過讀出測試制品在1,10-菲咯啉溶液于510nm下的吸光度，測定Fe3+向Fe2+的轉化量。較高的吸光度值表示較多的光透入到樣品中。觀察到的水在暴露于1J/cm2UV輻照后的吸光度值用作100％透射水平。測定相對于該標準的紅細胞樣品的所有值。
表2．在樣品暴露于1J/cm2UVA光后讀出的吸光度。所有平均值均代表6個實驗的平均值。相對于水樣品計算透射值％。 用這些數值，可以用Beer定律(A=εbC)計算出UV光的透入深度。
根據Lambert定律，吸光度=Log(1/透光度)如果我們讓濃度(C)等于樣品的血細胞比容，因為b=0.3cm(Spectra吸收池的光程長度)，則可以通過將紅細胞樣品的吸光度值對血細胞比容與光程長度的乘積作圖，確定樣品(ε’)的擬消光系數(pseudo-extinction coefficient)。樣品的消光系數由該曲線的斜率表示。表3紅細胞樣品消光系數的測定 采用如上所述獲得的數值，可以確定這些樣品的擬消光系數為0.08661。
消光系數值允許計算作為樣品血細胞比容函數的UV光透入紅細胞樣品的距離。為了進行這種估計，用以下公式確定90％入射光被吸收的樣品的透過深度A=εbCA=1(90％入射光吸收)，ε=0.08661，C=樣品血細胞比容，b=光程長度。
將用光能測定學測定的數值與先前用UV分光光度計測定紅細胞和血小板樣品中光的吸光度得到的估計值進行比較。
圖2顯示吸光度和距光源的距離對于紅細胞如何變化，比較了預測值和觀察值。這些結果表明，對于范圍為80％的血細胞比容的樣品，可以采用本發明的優選結構，使光進入樣品的深度為0.14cm。這代表低于目前Spectra吸收池寬度一半的流路寬度。實施例6.病毒滅活處理對血小板體外參數的影響評估病毒滅活處理對血小板體外參數的影響。用7,8-二甲基-10-核糖基異咯嗪結合UV光處理血小板制劑。各種體外參數用作血小板功能的監測參數，以確定處理條件誘導的變化程度。檢查諸如UV光暴露的能級、7,8-二甲基-10-核糖基異咯嗪的使用劑量和樣品處理條件的因素對處理后血小板質量的影響。該項研究的結果用來確立不損害血小板功能而滅活HIV-1的合適的處理窗口。
用三種不同濃度的7,8-二甲基-10-核糖基異咯嗪制備樣品。由標準SpectraLRS收集裝置獲得的血小板用于這些研究。
將起始樣品離心，以濃縮血小板沉淀。將沉淀重懸浮于70∶30(Isolyte S,pH 7.4；McGaw,Inc.介質∶血漿)溶液中。特定濃度的7,8-二甲基-10-核糖基異咯嗪存在于所述血漿∶介質混合物中。然后使血小板懸浮液以三種特定流速中的一種流速通過UV輻射室。流速與通過輻射室的細胞/介質混合物暴露的能級直接相關。流過輻射室后，樣品貯存于檸檬酸增塑樣品袋中用于后續分析。
輻照后，評估血小板功能的體外測定結果，包括低滲休克反應(HSR)、GMR-140表達、pH、pCO2、pO2、血小板swirl和細胞計數，以確定處理方案對細胞質量的影響。
監測隨輻照條件(致敏劑濃度和流速/能級)變化的血小板質量。血小板質量包括諸如HSR反應、GMP140激活等的參數。研究的流速可能如下與暴露能量有關 Fr=流速(ml/min)0.375ml=吸收池體積(ml) 評估UV暴露能量和7,8-二甲基-10-核糖基異咯嗪對處理的血小板的穩定性和生存力的影響。如下評估三種能級和三種濃度水平能級1、5、9J/cm2*7,8-二甲基-10-核糖基異咯嗪濃度1、50、100μM***按照表4的轉化表，根據懸浮液通過輻射室的流速，確定總能量暴露水平。**由于介質是稀釋的70∶30(介質∶血漿)貯存液，適當調節與血漿混合之前7,8-二甲基-10-核糖基異咯嗪在單獨介質中的濃度。這需要在Isolyte S中的起始濃度為1.43、71.4和143μM。表4.隨通過輻射室的流速變化的能量暴露水平 通量=3640mW/cm2；室體積=0.117ml。將處理樣品的數值與對照組進行比較。對照樣品包括血漿中的未處理樣品(歷史對照)+流動-UV-7,8-二甲基-10-核糖基異咯嗪步驟正常供體的血小板單采血液成分術制品得自AABB信托血庫設備。用標準SpectraLRS方法收集樣品。以下描述的所有操作或步驟均用標準實驗室完全步驟和方法進行。記錄單位數和血型。所有樣品均在收集的24小時內使用。所有樣品的轉移和處理步驟均按照無菌方法進行。
將樣品轉移至500ml PVC轉移包裝中，以5000xg離心5分鐘，以收集血小板。然后用標準血漿press從血小板沉淀中取出血漿。保留血漿待用。然后將從細胞沉淀取出的血漿與Isolyte S,pH 7.4儲液(McGaw,Inc.)混合。通過將預定量的7,8-二甲基-10-核糖基異咯嗪加入Isolyte S中，使得終濃度為1.43、71.4和143μM，制備介質儲液。加入7,8-二甲基-10-核糖基異咯嗪后，將儲液通過0.22μM無菌濾器過濾。然后將儲液與自身血漿以70∶30(v∶v)比率混合，使得7,8-二甲基-10-核糖基異咯嗪的終濃度分別為1、50和100μM。在制備7,8-二甲基-10-核糖基異咯嗪儲液期間，小心避免曝露于光。按照以下制備樣品1μM 2個樣品100μM 2個樣品50μM 1個樣品然后將血小板沉淀重懸浮于血漿∶介質混合物中，至起始樣品的原始體積。將樣品連接至流動儀器，所述儀器包括用于細胞和光敏劑的容器、用于介質的容器，所述容器通過的裝設閥門的管路連接至配有一個泵的用于混合的細胞/光敏劑和介質的單管路。混合的細胞/光敏劑和介質流入支架中放置的具鍍膜壁的吸收池中，用一個光源輻照。該輻射室配有溫度探頭。通過吸收池后，將流體收集在制品袋中。
管道裝置最初灌注Isolyte S介質。測試樣品開始流動前5分鐘，開啟光源。在該間隔期間監測溫度，在輻射室中將其保持低于32℃。
根據表4的表，確定樣品通過輻射室的流速。根據以下測試基質利用提供總輻射能級為1、5和9J/cm2的流速樣品試驗#17，8-二甲基-10-核糖基異咯嗪濃度=1μMA．+7,8-二甲基-10-核糖基異咯嗪+1 J/cm2B．+7,8-二甲基-10-核糖基異咯嗪+9 J/cm2樣品試驗#27,8-二甲基-10-核糖基異咯嗪濃度=100μMA．+7,8-二甲基-10-核糖基異咯嗪+1 J/cm2B．+7,8-二甲基-10-核糖基異咯嗪+9 J/cm2樣品試驗#37,8-二甲基-10-核糖基異咯嗪濃度=50μMA．+7,8-二甲基-10-核糖基異咯嗪+5 J/cm2樣品試驗#4對照樣品，7,8-二甲基-10-核糖基異咯嗪濃度=0μMA．+流動-UV-7,8-二甲基-10-核糖基異咯嗪所有樣品均根據試驗號和相應于處理條件的樣品字母命名(即1A)而鑒別。每個樣品組總共重復測試2次。按照隨機數發生器分配，確定樣品處理的順序。
對于每個樣品，每種試驗條件收集20ml體積的樣品。將這些樣品收集到檸檬酸增塑的樣品袋(53ml總體積)并貯存用于分析。于每個試驗開始、中點和結束時注意樣品和輻射室的溫度。
處理后取出每種制劑的原始等份樣品用于分析。分析參數包括細胞計數、pH、pCO2、pO2、血小板swirl、HSR和GMP-140分析。將樣品的剩余部分置于+22培養箱中的豎轉式(end-over-end)血小板攪動器，處理后貯存5天。第5天，取出第二等分樣品，分析同樣的體外參數。
使用以下設備Nikon Labophot顯微鏡；Serono-Baker System9000血液學分析儀；分析天平；血小板培養箱(+22℃)和旋轉裝置；實驗室用冰箱(+4℃)；Mistral 3000i離心機；Corning血液氣體分析儀；Becton-Dickinson FACSCALIBUR流式細胞儀；UV輻射室；UV輻射計(UVX輻射計，UVP,Inc.)；EFOS Ultracure 100SS Plus(365nm最大輸出和340nm通帶濾光片)；和溫度探頭(熱電偶)。
對于限定的暴露能量和7,8-二甲基-10-核糖基異咯嗪濃度的條件，比較每組測試變量的結果。與未處理對照樣品進行直接比較，根據一對單尾Student’s T檢定分析，顯著差異定義為概率p＞0.05。
這些研究的結果概括如下1．在10μM的過量光敏劑濃度和高于1.5E+06/μl的血小板濃度下，到第2天為止樣品pH下降。貯存第2天后，pH穩定地下降，到貯存的第3天為止達到不可接受的水平(＜6.5)。所有其它體外參數遵循樣品pH觀察到的模式。2．無論樣品是否暴露于UV光，均發生樣品pH的這種下降。3．在5.4E+05/μl的血小板濃度下，在研究的高達100μM的任何光敏劑濃度下延長貯存后，樣品pH沒有下降。4．在高達10μM的光敏劑濃度，血小板濃度高于1.5E+06/μl和UVA水平高達10J/cm2下，測量的血小板特性與對照未處理細胞品相當。在處理后貯存5天或更長時間后，剩余的這些特性與對照水平相當。
對處理后血小板功能的這些研究提供了將細胞特性保持在與未處理細胞相當的水平的清楚窗口。結果也表明，改變細胞的的不同貯存條件或處理條件，可以擴展該窗口。在用或不用UV光的情況下7,8-二甲基-10-核糖基異咯嗪對樣品pH的觀察效應，提示可以因樣品貯存或處理條件變化而緩和的該添加劑的代謝效應。實施例7．隨流速和樣品血細胞比容變化的紅細胞上剪切應力的測量在高血細胞比容下透入紅細胞樣品中的低水平UV光，導致需要了解使紅細胞通過光程中窄開孔的效應。在高樣品血細胞比容下，光程中樣品厚度的減小應該增加UV劑量的傳遞。為了證實這種方法，用不同大小的開孔進行幾種壓降測量。將壓力表置于在窄開孔上游和下游各具有一個蠕動泵的管路中。使不同血細胞比容的全血以受控的流速通過所述開孔。兩個位置的壓力讀數的差異允許直接測量跨開孔的壓降。用該值和開孔大小，可以用以下公式確定當紅細胞通過狹室時所經受的剪切應力 對于血液，μ=粘度=0.0125/(1-血細胞比容)g=引力常數=981Q=流速=ml/secl、w、d=以cm計的開孔大小表5隨流速和樣品血細胞比容變化的紅細胞上剪切應力的測量結果
在先前的實驗中，確定1-10分鐘間隔1,000-2,000達因/cm2的剪切應力或約10msec間隔5,000-7,000達因/cm2的水平，足以誘導紅細胞溶血。僅在最高樣品血細胞比容(61％)和最高流速(16.9)的情況下，數值超過1,000達因/cm2。僅最窄的寬度(0.008英寸)的開孔發生這種情況。
用提出的結構(configuration)光透過深度值表明，甚至對于具有高血細胞比容的樣品，也可達到傳遞足以驅動病毒滅活過程的UV能量。
對紅細胞樣品上經受的剪切應力分析的結果表明，顯著減小流路大小并保持高流速，而無紅細胞溶血的風險。實施例8．將血小板濃縮物與血小板添加劑溶液Isolyte S以20∶80的血小板濃縮物∶Isolyte S比率混合。血小板濃縮物和血小板添加劑溶液的混合物本文稱為在“介質”中。無添加劑溶液的血小板濃縮物本文稱為在“血漿”中。這兩種均摻有單核細胞增生利斯特氏菌。然后每種加入300μg/ml B量的維生素K5。然后將每種在圖7的吸收池裝置中暴露于UV光、可見光或室內光線，結果示于表6。
表6
UV光=365nmVIS光=419nm病原體=單核細胞增生利斯特氏菌K5濃度=300μg/ml實施例9．如表7所示，含維生素K5的上述介質和血漿摻有細菌，并輻照或僅暴露于室內光線(K5-光)，培養3天后評估生長。在缺乏輻照的情況下觀察到某些物種的滅活。
表7 UV光=365nm，40J/cm2+=培養3天后檢測到生長-=培養3天后沒有檢測到生長K5濃度=300μg/ml實施例10．用實施例8中描述的血小板濃縮物和Isolyte S以70∶30的Isolyte S∶血小板濃縮物比率制備的、含有300μg/ml維生素K5的介質，摻有幾種細菌，并以30和60J/cm2的能級輻照。表8和圖8提出了隨輻射能量變化的滅活。
表8
實施例11．向實施例8描述的血小板濃縮物和實施例10描述的70∶30介質中，加入10μM 7,8-二甲基-10-核糖基異咯嗪。所述血小板濃縮物和介質摻有金黃色葡萄球菌或表皮葡萄球菌，并于80J/cm2和30J/cm2輻照，如上測定滅活。結果示于圖9。實施例12．向標準血液袋中含有的實施例8描述的血漿濃縮物中，加入粉狀形式的25μM 7,8-二甲基-10-核糖基異咯嗪。所述袋中摻有表9所示的細菌，將其攪動并暴露于120J/cm2的輻照。表9陳述了滅活結果。
表9
實施例13．向實施例8描述的血小板濃縮物中，加入7,8-二甲基-10-核糖基異咯嗪、咯嗪單核苷酸或7,8-二甲基咯嗪，然后摻混金黃色葡萄球菌或表皮葡萄球菌，并于80J/cm2輻照。表10陳述了滅活結果。
表10
實施例14．向實施例8描述的血小板濃縮物中，加入10μM 7,8-二甲基-10-核糖基異咯嗪。等分樣品不含添加劑，含有10mM抗壞血酸或10mMKI作為“猝滅劑”或抗氧化劑。溶液摻有HSV-2、φX174、表皮葡萄球菌或金黃色葡萄球菌，并于80J/cm2輻照。結果示于圖10。實施例15．向實施例8描述的血小板濃縮物中，加入不同濃度的7,8-二甲基-10-核糖基異咯嗪。這些溶液摻有Ⅱ型單純皰疹病毒(HSV-Ⅱ)，這是一種雙鏈DNA有包膜病毒。于80J/cm2下進行輻照。實驗平行測定(replicated)3次。在所有三個實驗中均達到完全滅活。結果示于圖11。實施例16．按照實施例15的方案，用表皮葡萄球菌代替HSVⅡ，輻射能為40、80和120J/cm2。滅活結果示于圖12。實施例17．按照實施例15的方案，采用X174(1種單鏈DNA噬菌體)，在不同濃度的7,8-二甲基-10-核糖基異咯嗪和幅射能下。滅活結果示于圖13。實施例18．向實施例8的血小板濃縮物中，加入10μM 7,8-二甲基-10-核糖基異咯嗪。這些溶液摻有金黃色葡萄球菌或φX174，于可見光和紫外光的50∶50混合物的不同輻射能下進行輻照。滅活結果示于圖14。實施例19．按照實施例18的方案，采用表皮葡萄球菌和HSV-Ⅱ作為所述微生物。由DYMAX光源供應紫外光和可見光的50∶50混合物。滅活結果示于圖15。實施例20．向實施例8的血小板濃縮物中，加入10μM粉狀形式的7,8-二甲基-10-核糖基異咯嗪。進行加入或不加入抗壞血酸的試驗。將150ml測試溶液置于SpectraTM血液袋中，將其振搖并用50∶50可見光∶紫外光使其暴露于不同的輻射能。接受40 J/cm2后，將每個袋的內容物轉移至新袋中，以避免由于已經保留在所述袋中摻料部分的微生物引起的誤差。滅活結果示于圖16。向下的箭頭表示可能檢測到的滅活水平(2.5log滴度)。實施例21．向實施例8的血小板濃縮物中和Isolyte S中的30∶70血小板濃縮物∶Isolyte S的血小板濃縮物中，加入20μM 7,8-二甲基-10-核糖基異咯嗪。這些摻有牛痘病毒(一種雙鏈DNA有包膜病毒)用DYMAX 2000UV光源將它們暴露于60J/cm2可見光或混合(50∶50)可見光∶紫外光下30分鐘。檢測極限為1.5log。滅活結果示于圖17。不用光敏劑、用單獨Isolyte S介質中的光敏劑、用在Isolyte S介質中的血小板，用8-甲氧基補骨脂素代替7,8-二甲基-10-核糖基異咯嗪的Isolyte S介質中的血小板、和Isolyte介質中的血小板濃縮物(30∶70)，進行比較。實施例22．向Isolyte S介質中血小板濃縮物30∶70、含有或不含有10μM 7,8-二甲基-10-核糖基異咯嗪的樣品，摻混牛痘病毒，并50∶50可見光∶紫外光以60J/cm2輻照不同的時間，滅活結果示于圖18。實施例23．向實施例8的血小板濃縮物樣品中，加入5μM或50μM 7,8-二甲基-10-核糖基異咯嗪。給樣品摻混HIV 1。使用圖7所示的吸收池的流動室(flow cell)，用EFOS光源以50∶50紫外光∶可見光輻照。滅活結果示于圖19。實施例24．向實施例8所述的血小板濃縮物樣品中加入HIV感染的ACH-2細胞。向樣品中加入5μM或50μM 7,8-二甲基-10-核糖基異咯嗪。按照實施例23的方案，滅活結果示于圖20。通過HIV對測試細胞的細胞病變效應分析HIV的存在。實施例25．按照實施例24的方案，通過定量測定P24抗原產生的水平分析HIV的存在。滅活結果示于圖21。實施例26．向實施例8所述的血小板濃縮物樣品中和含30％血小板濃縮物和70％PASⅢTM介質的介質中，加入6 mM抗壞血酸和14μM 7,8-二甲基-10-核糖基異咯嗪。向樣品摻混HSV-Ⅱ。滅活結果示于圖22和表11。
表11 本領域技術人員容易理解，上述描述僅僅為了說明，在不脫離本發明范圍的情況下可以進行許多變化。例如，可以使用上述光敏劑以外的光敏劑，優選結合核酸并由此防止其復制的光敏劑，更優選無毒且無有毒降解產物的光敏劑。另外，根據本發明的內容，本領域技術人員不用過度試驗，可以容易地設計出本文所述的用光敏劑構成流體凈化流通系統的相當結構。
權利要求
1．處理流體以滅活其中可能存在的微生物的方法，所述流體含有選自蛋白、血液和血液制品的一種或多種成分，所述方法包括(a)將滅活有效的、大致無毒量的內源光敏劑或內源基衍生光敏劑加入所述流體中；(b)使步驟(a)的流體暴露于足以活化所述光敏劑的光輻射下，藉此滅活所述微生物。
2．權利要求1的方法，其中所述光敏劑為光可活化化合物，所述化合物的光解產物(如果有的話)對于人類或動物的毒性低或無毒。
3．權利要求1的方法，其中所述光敏劑為選自內源咯嗪、維生素K和維生素L的內源光敏劑。
4．權利要求1的方法，其中所述光敏劑為選自以下的內源光敏劑7,8-二甲基-10-核糖基-異咯嗪、7,8-二甲基咯嗪、7,8,10-三甲基異咯嗪、咯嗪單核苷酸、異咯嗪-腺苷二核苷酸、維生素K1、維生素K1氧化物、維生素K2、維生素K5、維生素K6、維生素K7、維生素K-S(Ⅱ)和維生素L。
5．權利要求1的方法，其中所述光敏劑為7,8-二甲基-10-核糖基-異咯嗪。
6．權利要求1的方法，其中所述微生物選自細菌、噬菌體以及細胞內和細胞外病毒。
7．權利要求1的方法，其中所述微生物為細菌。
8．權利要求1的方法，其中所述微生物選自HIV病毒、肝炎病毒、新培斯(sindbis)病毒、巨細胞病毒、皰疹性口腔炎病毒、單純皰疹病毒、痘苗病毒、人嗜T淋巴細胞反轉錄病毒、HTLV-Ⅲ、淋巴結病病毒LAV/IDAV、細小病毒、輸血傳播的(TT)病毒、EB病毒、噬菌體φX174、φ6、λ、R17、T4和T2、銅綠假單胞菌(P.aeruginosa)、金黃色葡萄球菌(S.aureus)、表皮葡萄球菌(S.epidermis)、單核細胞增生利斯特氏菌(L.monocytogenes)、大腸桿菌、肺炎克雷伯氏菌和S.marcescnes。
9．權利要求1的方法，其中所述光輻射為可見光譜中的光。
10．權利要求1的方法，其中所述光輻射為紫外光譜中的光。
11．權利要求1的方法，其中所述光輻射包括可見光和紫外光譜中的光。
12．權利要求1的方法，其中約一半所述光輻射在紫外光譜中，而約一半在可見光譜中。
13．權利要求1的方法，其中所述暴露步驟還包括使含所述光敏劑的流體流過光輻射源，選擇其流速或深度以確保所述光輻射透過所述流體并滅活所述微生物。
14．權利要求1的方法，還包括在對所述光輻射透明的容器中包含所述流體和光敏劑，并使所述流體暴露于所述光輻射。
15．權利要求14的方法，包括在光輻射期間攪動所述容器。
16．權利要求1的方法，包括將所述流體置于對所述光輻射透明的容器中，將粉末形式的所述光敏劑加入所述流體中，攪拌所述容器并使所述容器暴露于所述光輻射。
17．權利要求1的方法，其中所述流體包括血液成分。
18．權利要求1的方法，其中所述流體包括全血。
19．權利要求1的方法，其中所述流體包括分離的血液制品。
20．權利要求1的方法，其中所述流體包括從全血分離的血小板。
21．權利要求1的方法，其中所述流體包括從全血分離的紅細胞。
22．權利要求1的方法，其中所述流體包括從全血分離的血清。
23．權利要求1的方法，其中所述流體包括從全血分離的血漿。
24．權利要求1的方法，其中所述流體包括治療蛋白組合物。
25．權利要求1的方法，其中所述流體含有選自以下的一種生物活性蛋白因子ⅤⅢ、Von Willebrand因子、因子Ⅸ、因子Ⅹ、因子Ⅺ、Hageman因子、凝血酶原、抗凝血酶Ⅲ、纖連蛋白、纖溶酶原、血漿蛋白組分、腹膜透析液、免疫血清球蛋白、修飾的免疫球蛋白、白蛋白、血漿生長激素、促生長素抑制素、纖溶酶原鏈激酶復合物、血漿銅藍蛋白、運鐵蛋白、觸珠蛋白、抗胰蛋白酶和前激肽釋放酶。
26．權利要求1的方法，其中所述光敏劑被加入抗凝劑中，并將所述抗凝劑加入所述流體中。
27．權利要求1的方法，其中在將所述流體暴露于光輻射之前，將增強劑加入所述流體中。
28．權利要求27的方法，其中所述增強劑選自腺嘌呤、組氨酸、半胱氨酸、酪氨酸、色氨酸、抗壞血酸、N-乙酰-L-半胱氨酸、沒食子酸丙酯、谷胱甘肽、巰基丙酰甘氨酸、二硫蘇糖醇、煙酰胺、BHT、BHA、賴氨酸、絲氨酸、甲硫氨酸、葡萄糖、甘露醇、trolox、甘油和它們的混合物。
29．處理流體以滅活其中可能存在的微生物的方法，所述方法包括(a)將滅活有效的、大致無毒量的內源光敏劑或內源基衍生光敏劑加入所述流體中；(b)使步驟(a)的流體暴露于足以活化所述光敏劑的光輻射，藉此滅活所述微生物。
30．權利要求29的方法，其中所述流體為食品。
31．權利要求29的方法，其中所述流體為計劃用于人類或動物消費的飲料。
32．權利要求29的方法，其中所述流體為腹膜液。
33．用權利要求1的方法制備的流體，包含生物活性蛋白、血液或血液成分以及光敏劑或其光生產物。
34．用權利要求1的方法制備的血液制品，包含光敏劑或其光生產物。
35．用權利要求1的方法制備的流體，包含生物活性蛋白、血液或血液成分、光敏劑或其光生產物和增強劑。
36．處理流體以滅活其中可能存在的微生物的系統，所述系統包括(a)包含所述流體和一種內源光敏劑或內源基衍生光敏劑的容器，所述容器配有輸入裝置，具有可透光表面，足以使其中的流體暴露于足以活化所述光敏劑的量的光輻射；(b)至少一種光輻射源，為所述容器中的流體提供足夠的光輻射，選擇所述光輻射的類型和量以活化所述光敏劑，藉此滅活存在的微生物。
37．權利要求36的系統，其中所述光輻射源提供可見光譜的光。
38．權利要求36的系統，其中所述光輻射源提供紫外光譜的光。
39．權利要求36的系統，其中所述至少一個光輻射源提供可見光譜和紫外光譜的光。
40．權利要求36的系統，也包括一個光輻射增強器。
41．權利要求40的系統，其中所述光輻射增強器包括一個反射表面。
42．權利要求36的系統，包括一個用于將光輻射從所述光輻射源傳導至所述可透光容器的光導(light guide)。
43．權利要求36的系統，也包括一個溫度監測器。
44．權利要求36的系統，也包括用于使所述流體流入和流出所述容器的裝置。
45．權利要求36的系統，也包括攪動所述容器中的所述流體的裝置。
46．包括權利要求36的系統的將全血分離為血液成分的儀器。
47．在含微生物的流體中滅活所述微生物的系統，包括(a)用于將有效量的內源光敏劑或內源基衍生光敏劑加入所述流體的裝置；(b)與以選定流速加入光敏劑的所述裝置保持流體聯系的用于所述流體的可透光容器，選擇所述裝置的深度和長度以允許其中步驟(a)的流體暴露于足以活化所述光敏劑的量的光輻射；(c)用于產生所述流體通過所述容器的所述選定流速的裝置；和(d)至少一個光輻射源，用于為所述容器中的流體提供足夠的光輻射，選擇所述光輻射的類型和量以活化所述光敏劑。
48．處理流體以滅活其中可能存在的微生物的系統，包括(a)粉狀形式的光敏劑；(b)含有所述流體和光敏劑的可透光容器；(c)用于攪動所述容器的裝置；(d)至少一種光輻射源，為所述容器中的流體提供足夠的光輻射，選擇所述光輻射的類型和量以活化所述光敏劑，藉此滅活存在的微生物。
49．權利要求48的系統，其中所述可透光容器為透明的塑料袋。
50．權利要求48的系統，其中用于攪動所述容器的所述裝置包括一個振搖臺。
51．權利要求48的系統，其中所述可透光容器在加入所述流體之前含有所述光敏劑。
52．滅活表面上微生物的方法，包括(a)將滅活有效量的內源光敏劑或內源基衍生光敏劑應用于所述表面；和(b)使所述表面暴露于足以活化所述光敏劑的光輻射。
53．權利要求52的方法，其中所述表面為食品表面。
54．權利要求52的方法，其中所述表面為動物尸體表面。
55．權利要求52的方法，其中所述表面為食品制劑表面。
56．權利要求52的方法，其中所述表面為沐浴或洗滌容器表面。
57．權利要求52的方法，其中所述表面為動物皮膚表面。
58．權利要求52的方法，其中所述表面為傷口表面。
59．權利要求52的方法，其中所述內源光敏劑選自內源咯嗪、維生素K和維生素L。
60．權利要求52的方法，其中所述光敏劑為選自7,8-二甲基-10-核糖基-異咯嗪、7,8-二甲基咯嗪、7,8,10-三甲基異咯嗪、咯嗪單核苷酸、異咯嗪-腺苷二核苷酸、維生素K1、維生素K1氧化物、維生素K2、維生素K5、維生素K6、維生素K7、維生素K-S(Ⅱ)和維生素L。
61．權利要求52的方法，其中所述光敏劑為7,8-二甲基-10-核糖基異咯嗪。
62．權利要求52的方法，其中所述微生物選自細菌、噬菌體以及病毒。
63．處理也含有選自以下的一種組分的流體以滅活其中可能存在的微生物、而不破壞這種組分生物活性的方法，所述流體選自蛋白、血液和血液成分，所述方法包括將滅活有效無毒量的維生素K5加入所述流體中，以大致滅活所述微生物。
64．在周圍室內光下進行的權利要求63的方法。
65．在黑暗中進行的權利要求63的方法。
66．權利要求63的方法，也包括將增強劑加入所述流體中。
67．權利要求63的方法，其中所述增強劑為抗氧化劑。
68．處理表面以滅活其上可能存在的或可能與所述表面接觸的微生物的方法，所述方法包括將滅活有效無毒量的維生素K5涂用于所述表面，以大致滅活所述微生物。
69．水性血小板添加劑溶液，包含選自內源咯嗪、維生素K和維生素L的內源光敏劑。
70．權利要求69的血小板添加劑溶液，包含生理鹽水溶液；和緩沖液。
71．權利要求69的血小板添加劑溶液，也包含氯化鎂。
72．權利要求69的血小板添加劑溶液，還包含葡糖酸鈉。
73．權利要求69的血小板添加劑溶液，其中所述光敏劑存在的濃度為約1μM至其最大溶解度。
74．權利要求73的血小板添加劑溶液，其中所述光敏劑的濃度為約10μM。
75．權利要求69的血小板添加劑溶液，其pH為約7.0至約7.4。
76．權利要求69的血小板添加劑溶液，其中所述光敏劑為7,8-二甲基-10核糖基異咯嗪。
77．權利要求69的血小板添加劑溶液，包含氯化鈉；乙酸鈉；葡糖酸鈉；氯化鎂；磷酸鈉；和7,8-二甲基-10核糖基異咯嗪，并且其pH為約7.0至約7.4。
78．權利要求69的血小板添加劑溶液，也包含選自以下的一種增強劑腺嘌呤、組氨酸、半胱氨酸、酪氨酸、色氨酸、抗壞血酸、N-乙酰-L-半胱氨酸、沒食子酸丙酯、谷胱甘肽、巰基丙酰甘氨酸、二硫蘇糖醇、煙酰胺、BHT、BHA、賴氨酸、絲氨酸、甲硫氨酸、葡萄糖、甘露醇、trolox、甘油和它們的混合物。
79．處理流體以滅活其中可能存在的微生物的方法，所述方法包括(a)將滅活有效量的光敏劑加入所述流體中；(b)使步驟(a)的流體暴露于紫外光和可見光的混合物，藉此滅活所述微生物。
80．權利要求79的方法，其中所述光混合物為50∶50紫外光∶可見光。
81．權利要求79的方法，其中所述光敏劑為無毒的內源光敏劑或內源基衍生光敏劑。
82．處理流體以滅活其中可能存在的白細胞的方法，包括(a)將滅活有效的、大致無毒量的內源光敏劑或內源基的衍生光敏劑加入所述流體中；(b)使步驟(a)的流體暴露于足以活化所述光敏劑的光輻射，藉此滅活所述白細胞。
83．權利要求82的方法，其中所述流體包括血液或血液成分。
全文摘要
提供用于滅活流體或表面上的微生物的方法和儀器。所述流體最好含有血液或血液制品并包含生物活性蛋白。有效方法包括以下步驟:將有效無毒量的內源光敏劑加入流體中,使所述流體暴露于足以活化所述內源光敏劑的光輻射,藉此滅活微生物。其它流體,包括果汁、水等,也可以用這些方法凈化,許多食品表面、動物尸體表面。傷口表面、食品制劑表面以及沐浴和洗滌容器表面也可以用這些方法凈化。其中有效的光敏劑為咯嗪和維生素K和維生素L。也提供用于流通和分批方法的系統和儀器,用于用光敏劑凈化這類流體。
文檔編號A61L2/08GK1287496SQ99801588
公開日2001年3月14日 申請日期1999年7月21日 優先權日1998年7月21日
發明者小R·P·古德里希, F·科賓三世, 小E·C·伍德, D·赫拉文卡 申請人:甘布洛公司