专利名称：一种延长人全血及血液成分贮存期的方法
技术领域：
本发明是一种涉及医疗用人全血及血液成份的贮存方法。
背景技术：
从献血者体内采集的血液称全血，全血由红细胞、白细胞、血小板及血浆等四大成份组成，全血一旦被采集，其中的红细胞、白细胞、血小板就会开始衰老，同时血浆的质量也开始下降，也就是说，全血及血液成份的贮存是有一定的期限的。因此，如何能延长全血及血液成份贮存期的方法一直是医疗领域所关注的技术问题。
现有的医疗用全血的贮存方法，主要有采用添加剂和控制贮存温度两种手段，添加剂又称抗凝保养液，目前抗凝保养液多为由枸橼酸、葡萄糖及枸橼酸盐等组成，抗凝保养液的主要用途是阻止血液的凝聚和为血液中的细胞提供养份，以求达到延长全血贮存期的目的。而贮存温度一般控制在4℃-6℃之间，目前的贮存技术可使全血的贮存期达到21天。
血液的医疗用途根据不同受血者的不同疗效需要，有的受血者只需要血液中的某些成份，例如红细胞、白细胞、血小板或血浆。因此，这些从血液中分离出来的成份同样也存在一个贮存问题，例如红细胞，经抗凝处理后，在4℃-6℃的温度范围内，可贮存35天，血小板在22℃的条件下可贮存7天等等。
从全血及血液成份的贮存技术来看，都存在贮存期相对偏短的缺陷，由于全血的贮存偏短的技术缺陷对医疗用血的供给带来两个不利因素，一是不利于扩大血库全血的贮存量，由于贮存期偏短，为避免造成全血贮存过期而浪费血源，因此总是将全血的贮存量控制在一个保守的范围内，这就成了制约血库血源有效供给的一大因素。二是影响全血的医用效果，由于全血的贮存期编短，说明血液中的细胞衰老得快，则疗效也就降低。
同样道理，血液成份的贮存期偏短同样也存在着影响医用疗效的问题。
发明内容
本发明的目的就是为了克服现有全血及血液成份贮存期偏短的技术缺陷，而提供了一种采用新添加剂来延长全血及血液成份贮存期的方法。
该新添加剂称为褪黑素，英文拼写为melatonin，它是由人脑中器官松果体腺分泌的一种自然物质，所以又称松果体素，由美国科学家Lener(莱纳)教授于1958年鉴定了其化学结构，并正式取名为褪黑素(其后也有学者称其为褪黑激素)，并确定其为人脑器官松果体腺的主要分泌物。1995年，由日本与法国两个不同的实验室同时在植物中(如谷物、西红柿等)发现了褪黑素的存在，也就是说，不但人体细胞中本身就含有褪黑素，同时，我们日常生活中也在不断地摄取褪黑素，褪黑素已被我国及世界许多国家作为一种食品添加剂使用，可见在本发明中褪黑素在被贮全血及血液成份中的应用对人体是安全的。
特别在1993年6月，由美国德州大学圣安东尼奥健康中心的R.J·Reiter(瑞特)实验室首先报道了褪黑素是一种“强有力的内源性氧自由基清除剂”，即它可以有效地清除人体内有毒的氧自由基，产生保护细胞、延长细胞寿命的效果。本发明正是建立在褪黑素是一种氧自由基清除剂的理论基础上，将它对人体内细胞的清除氧自由基的作用，作了创造性的设想，即将该理论从对有生命的动物和人体内的细胞的作用应用到离开人体的被贮存的血液上来，推论褪黑素能有效地清除被贮存的血液中的细胞的氧自由基，使其保护被贮存全血及血液成份中的细胞及血浆，达到延长全血及血液成份贮存期的目的。褪黑素是一种氧自由基清除剂的报道公布10年来，还未见有将褪黑素用于血液贮存的报道，其主要原因是专业领域的局限性造成的，研究褪黑素领域的并不一定关注血液贮存领域技术上的某些实际需要，而血液贮存领域的并不一定能掌握褪黑素这种氧自由基清除剂的适用范围，因为褪黑素作为一种氧自由基清除剂，所作用的对象一般是动物和人，这就很难使人将褪黑素与血液贮存方法联系起来。该发明的创造性就在于将两个领域里的理论创新与实际需要有机的结合起来，并取得成功。
经过多年的反复实验，不断调整实验条件和褪黑素在被贮存血液中的浓度，终于找到了一种能将全血贮存期延长到至少60天的技术方案法，到目前为止，国内外还未见有其他能将血液贮存期延长至60天的技术方法的报道。
为了将褪黑素能延长全血及血液成份贮存期的设想付诸实施，该发明选择了如下一个具有代表性的技术方案，具体步骤如下1、在无菌条件下，将分子量为232的褪黑素(melatonin)溶解于能溶解褪黑素的溶剂中，配成浓度在30至900毫摩尔范围内的褪黑素母液。
2、在无菌条件下，将浓度为30至900毫摩尔范围内的褪黑素母液加入装有经抗凝处理的全血的采血袋或其他贮血容器中，根据被贮全血的多少加入适量的褪黑素母液，使被贮全血中的褪黑素浓度控制在30至900微摩尔范围内。
在无菌条件下密封添加了褪黑素母液的全血采血袋或其他贮血容器，置于4℃-6℃的无菌环境中。
该方案的结果表明，将褪黑素添加到被贮存的全血中来延长其贮存期，可使全血的贮存期延长至少到60天，约为目前贮存期的三倍，说明该发明的理论依据与实践是十分吻合和成功的。
为了将褪黑素对延长血液贮存期的效果更科学，更直观的表现出来，本发明对该说明书中的《血液贮存时间效果对照表一》至《血液贮存时间效果对照表三》中的红细胞，白细胞，血小板，血浆四项成分中的红细胞计数、红细胞脆性、白细胞计数、白细胞吞噬、血小板计数、血小板聚集、血浆PH值、血桨钠离子浓度、血浆钾离子浓度等9项指标的数据，进行了平均值±标准误统计的处理，其结果见图1至图9。
图1为褪黑素对红细胞计数影响的平均值±标准误统计图(样本数位6)，横坐标代表时间，D1为未添加褪黑素标本第1天，D30为未添加褪黑素标本第30天，MD30为添加褪黑素标本第30天，D60为未添加褪黑素标本第60天，MD60为添加褪黑素标本第60天，图1至图9的横坐标相同，图1纵坐标为红细胞计数值，柱状图为红细胞计数平均值±标准误统计值，图1中柱状图上方的符号“*”表示该柱状图的统计值与D1相应的值相比有显著差异(P＜0.05)，符号“**”表示该柱状图的统计值与D1相应的值相比有极显著差异(P＜0.01)，同样，符号“*”与符号“**”在图2至图9中的意义与图1同。
图2为褪黑素对红细胞脆性影响的平均值±标准误统计图(样本数位6)，横坐标代表时间，纵坐标为红细胞脆性值，柱状图为红细胞脆性平均值±标准误统计值。
图3为褪黑素对白细胞计数影响的平均值±标准误统计图(样本数位6)，横坐标代表时间，纵坐标为白细胞计数值，柱状图为白细胞计数平均值±标准误统计值。
图4为褪黑素对白细胞胶乳吞噬影响的平均值±标准误统计图(样本数位6)，横坐标代表时间，纵坐标为白细胞乳胶吞噬值，柱状图为白细胞胶乳吞噬平均值±标准误统计值。
图5为褪黑素对血小板计数影响的平均值±标准误统计图(样本数位6)，横坐标代表时间，纵坐标为血小板计数值，柱状图为血小板计数平均值±标准误统计值。
图6为褪黑素对血小板聚集影响的平均值±标准误统计图(样本数位6)，横坐标代表时间，纵坐标为血小板聚集值，柱状图为血小板聚集平均值±标准误统计值。
图7为褪黑素对血浆PH值影响的平均值±标准误统计图(样本数位6)，横坐标代表时间，纵坐标为血浆PH值，柱状图为血浆PH值平均值±标准误统计值。
图8为褪黑素对血浆钠离子浓度影响的平均值±标准误统计图(样本数位6)，横坐标代表时间，纵坐标为血浆钠离子浓度值，柱状图为血浆钠离子浓度平均值±标准误统计值。
图9为褪黑素对血浆钾离子浓度影响的平均值±标准误统计图(样本数位6)，横坐标代表时间，纵坐标为血浆钾离子浓度值，柱状图为血浆钾离子浓度平均值±标准误统计值。
具体实施例方式在被贮存的人全血中添加褪黑素来延长贮存期的技术方案简单，实用，有效，为了便于该技术方案的实际操作和检验其效果，特实施了以下两个实例.
实施例1贮存期为30天(1)、采集6个不同献血者的全血标本，每个标本45毫升，进行常规的抗凝处理，将标本标记为A、B、C、D、E、F。
(2)、从每个标本中各抽取全血5毫升，分别检测各自的下列指标红细胞计数，采用血球计数板，单位是每升全血中含有的红细胞个数，记为1012/L；红细胞脆性，采取UV540nm波长光谱仪，单位是分离的红细胞对540纳米波长光谱的吸光度；白细胞计数，采用血球计数板，单位是每升全血中含有的白细胞个数，记为109/L；白细胞吞噬，采用常规胶乳吞噬方法，单位是200个白细胞吞噬的胶乳颗粒数，记为200cell；血小板计数，采用血球计数板，单位是每升全血中含有的血小板个数，记为109/L；血小板聚集，采用pt聚集紫外仪，单位是聚集成团的血小板的个数，记为106pt；血浆酸碱性，采用pH计，单位是pH值；血浆钠离子浓度，采用原子吸收光谱仪，单位每升全血中的钠离子摩尔浓度，记为mol/L；血浆钾离子浓度，采用原子吸收光谱仪，单位是每升全血中的钾离子摩尔浓度，记为mol/L，以上指标作为被贮存全血的上述指标的对照标准，其各项指标的值见《血液贮存时间效果对照表一》。
(3)、将剩下的各全血标本均分为两份，即每份为20毫升。再从每个全血标本的两份中任取一份组成第1组，将第1组的6个样本标记为A1、B1、C1、D1、E1、F1，将另一份组成第2组，标为A2、B2、C2、D2、E2、F2。
(4)、取褪黑素(分子量232)46.4毫克，完全溶解于1毫升含量为100％的酒精中，获得浓度为200毫摩尔的褪黑素母液，然后在标为A1、B1、C1、D1、E1、F1的标本中各加入20微升褪黑激素母液，则全血标本中的褪黑素的浓度为200微摩尔，酒精的浓度为0.1％，同时在标为A2、B2、C2、D2、E2、F2的全血标本中各加入20微升含量为100％酒精，以便消除酒精对两组全血在贮存中造成的各项生化指标的差异，然后将12个标本密封，置于血库中贮存。
贮存到第30天将12个全血标本进行化验。得出其生化指标的数据见《血液贮存时间效果对照表二》。再对表二中贮存期30天的数据进行平均值±标准误的统计，其统计结果见附图1-图9。
从附图的数据可证明添加了褪黑素的全血标本各项生化指标在正常范围之内，而未加褪黑素的全血标本的某些指标变坏，如图9所示，未加褪黑素的全血标本血浆钾离子浓度明显增高，与标本第一天的相应指标相比已产生了显著差异，已明显降低了其医用价值，其中的钾离子浓度指标可以看出，D30(未加褪黑素的贮存至30天的血液)的血浆钾离子浓度已达到18mol/L，已明显的高出MD30(已加入褪黑素的贮存至30天血液)的血浆钾离子浓度5mol/L，证明在全血的贮存中加入褪黑素与不加褪黑素的生化指标差异性在30天时已显露出来。
实施例2贮存期为60天(1)、采集6个不同献血者的全血标本，每个标本45毫升进行常规的抗凝处理，将标本标记为A、B、C、D、E、F。
(2)、从每个标本各抽取全血5毫升，分别检验各自的红细胞计数、红细胞脆性、白细胞计数、白细胞吞噬、血小板计数、血小板聚集、血浆酸碱性、血浆钠离子浓度及血浆钾离子浓度等生化指标，以便作为被贮存全血的上述指标的对照标准，其各项指标的值见《血液贮存时间效果对照表一》。注全血标本来源同实施例1。
(3)、将剩下的全血标本各均分为两份，即每份为20毫升，再从每个全血标本的两份中任取一份组成第1组，标记第1组为A1、B1、C1、D1、E1、F1，而将另一份组成第2组，标为A2、B2、C2、D2、E2、F2。
(4)、取褪黑素(分子量232)46.4毫克，完全溶解于1毫升含量为100％的酒精中，获得浓度200毫摩尔的褪黑素母液，然后在标为A1、B1、C1、D1、E1、F1、的标本中各加入20微升褪黑素母液，则全血标本中的褪黑素的浓度为200微摩尔，酒精的浓度为0.1％，同时在标为A2、B2、C2、D2、E2、F2的全血标本中各加入20微升含量为100％酒精，以便消除酒精对两组全血在贮存中造成的各项生化指标的差异，然后将12个标本密封，置于血库中贮存。
贮存到第60天，将12个全血标本进行化验，得出其生化指标的数据见《血液贮存时间效果对照表三》。通过对表三中贮存期60天的被贮存全血的各项生化指表的数据进行平均值±标准误的统计，见图1-图9，证明添加了褪黑素的全血标本的各项生化指标仍在正常范围内，而未加褪黑素的全血标本中的钾离子浓度，见图9中D60(未加褪黑素的贮存至60天的血液)的钾离子浓度的统计值已达到27mol/L，而MD60(加入了褪黑素的贮存至60天的血液)的钾离子浓度的统计值仍在7mol/L左右，与D1(血样采集的第一天)的钾离子的浓度5mmol/L相当接近，再如红细胞计数，见附图1，其中D60的统计为3×1012/L，而MD60的值为4.3×1012/L，仍与第一天的全血样本的值相接近，又如红细胞脆性，见图2，D60的统计值达到了1.4，而MD60的值为0.8，完全在正常的范围内，这也证明褪黑素有利于红细胞形变，改善了红细胞的流动性，对于白细胞计数，见图3中的D60的统计值为3.8×109/L，远低于MD60的统计值5.2×109，而白细胞吞噬，见图4，其中D60的统计值为4.8/200cell，而MD60的统计值仍有6.3/200cell，至于血小板计数，见图5，其中D60的统计值为200×109/L，明显低于MD60的统计值250×109/L，还有血小板聚集的统计值见图6，其值加了褪黑素的比未加褪黑素的要小，这对血液的流动性更为有利，最后再看血浆酸碱度，血浆钠离子浓度，见图7与图8，其统计意义上的差异不明显，都在正常值的范围内。通过图1-图9中的各项指标的对比，可以看出在贮存的全血中加入褪黑素与未加入褪黑素的样本的某些生化指标在统计意义上已产生了极显著差异。
通过以上两个实例可以证明，褪黑素对延长全血的贮存期效果十分显著。
以上两个实例全血标本中选择的褪黑素的浓度为200微摩尔，贮存期到60天时，全血标本的各项生化指标的变化仍在正常范围内，但经过多次的反复实验，已发现褪黑素在被贮存血液中的浓度在30微摩尔到900微摩尔的范围内，都有一定的延长全血及血液成份贮存期的效果。
工艺流程贮存容量为450ml全血规格的工艺流程，工艺流程的全过在无菌的条件下进行1、配制(CPD)抗凝液，其成份是枸橼酸二钠(H2O)重0.2克(16mM)；枸橼酸三钠(2H2O)重1.65克(89mM)；磷酸二氢钠(2H2O)重0.16克(16mM)；葡萄糖重1.46克(129mM)；蒸馏水加至63ml。
2、配制褪黑素母液，取褪黑素23.2毫克，完全溶解于1毫升含量为100％的酒精溶液中，配成褪黑素母液。
3、配制成一种新型的添加剂，将上述的CPD抗凝溶液63ml与褪黑素母液1ml均匀混合成一种64ml的新型的添加剂，然后将其注入常规的采血袋中备用。这种新型的添加剂在4℃的无菌的环境中可保质90天。
4、采血贮存，从静脉采集献血者的血液直接注入装有上述添加剂的采血袋中，采血过程中将采血袋放在常规的手动或电动摇摆器上，使血液与上述添加剂均匀混合，全血采集量为450ml，450ml的全血加上64ml上述添加剂，采血袋中的全血与添加剂混合后的待贮存的血液的容量为514ml，然后将采血袋置于温度为4℃的冰柜中贮存备用。
血液贮存时间效果对照表一第1天生化指标排列
血液贮存时间效果对照表二第30天生化指标排列
血液贮存时间效果对照表三第60天生化指标排列
权利要求
1.一种延长人全血及血液成份贮存期的方法，该方法采用一种添加剂，其特征是所述的添加剂为褪黑素(melatonin)。
2.根据权利要求1所述的一种延长人全血及血液成份贮存期的方法，其特征是被贮存的全血及血液成份红细胞、白细胞、血小板、血浆中的添加剂褪黑素的浓度的范围是30至900微摩尔。
全文摘要
本发明公开了适应于医疗领域的一种延长人全血及血液成分贮存期的方法。该方法能解决目前医疗用人全血及血液成分贮存期偏短的问题，并能提高被贮存人全血及血液成分的医疗效果，即在被贮存的全血或血液成分红细胞、白细胞、血小板及血浆中添加一定量的褪黑素，该褪黑素的英文拼写为melatonin，使全血或血液成分中的红细胞、白细胞、血小板及血浆得到保护，可使全血的贮存期延长至少到60天，同时又可提高被贮存的全血及血液成分的医疗效果，本发明特别适用于库存全血的贮存，也适用于血液成分及血液制品的贮存。
文档编号A01N1/02GK1659962SQ20041002292
公开日2005年8月31日 申请日期2004年2月26日 优先权日2004年2月26日
发明者谭敦宁, 谭敦宪 申请人:谭敦宁