專利名稱：：含有n-取代的氨基磺酸緩沖劑的體液增容劑的制作方法
技術領域：
：總的來說，本發明涉及體液增容劑(bodyfluide鄧ander)。具體而言，本發明涉及用于增容、維持或代替血液或血管外體液容量的生理液體介質。預計本發明將用于各種醫療應用中，包括靜脈內和血管外(例如腹膜)灌注過程。
背景技術：
：血容量丟失也被稱為血容量不足，其可由許多原因引起，例如包括物理損傷、手術、內出血或燒傷。攝入例如利尿劑和血管擴張劑的藥物也可引起血容量不足。血容量不足所導致的明顯的血容量丟失，如不及時治療可能致命。這樣的血液丟失會導致血壓下降，以及對重要器官和組織必要供血(以及伴隨的氧)的減少。隨后的血容量不足可導致缺血、多器官衰竭、腎損害、腦損害，最終導致死亡。在發生失血后，通過向對象灌注晶體液或膠態液治療血容量不足，這些晶體液或膠態液用作丟失血液的替代。這些液體替代物用于增加血容量，引起再水合和使血壓恢復正常。目前已知的血液替代物或血容量增容劑的實例包括乳酸鹽林格溶液、哈特曼溶液、HES(羥乙基淀粉)和等滲鹽水(氯化鈉)(Chiara等，CritCareMed.2003，31(7):1915-22;Rhee等，J.Trauma.1998,44(2):313-319;Jernigan等，AmSurg.2004,70(12):1094-8;Via等，J.Trauma.2001,50:1076-82)。盡管目前的血容量增容劑有恢復血容量的能力，但是他們不能有效地防止嚴重的且經常是致命的癥狀，即已知的再灌注損傷。這種現象可在患有嚴重血容量不足的對象中觀察到，并且表現為對重要器官(例如肺、腎、肝等)的損害。通常在以血容量增容劑灌注后的13天可以觀察到再灌注損傷的不利作用。發明概述申請人:發現了開發另外的溶液的需要，該溶液能補償由于血容量不足和重度燒傷導致的失血以及組織液和細胞外液損失。還需要開發有效防止和降低血容量不足對象再灌注損傷幾率的治療方法。除上述需要之外，還需要維持足夠的血管外、組織液容量。此液體浸泡和圍繞著細胞，其對于維持組織和器官的平衡和功能是重要的，尤其重要的是用于向細胞傳遞物質、移除代謝廢物及促進細胞間通訊。本發明也解決了補液治療的顯著的和重要的問題，即導致身體器官內的水腫癥狀從而簡單地增加了再灌注損傷發生率的問題。本發明也關注于提供一種生理平衡液，該生理平衡液在各方面(但是最重要的是在張度和滲透壓方面)與組織液組合物符合，并將促進在血管外區域和與淋巴系統相連的組織相之間的更加自然的液體交換，從而防止在周圍組織中出現水腫。在一方面，本發明提供了含有濃度比為5:ii:i的鈣離子和鎂離子的非無機磷酸鹽緩沖體液增容劑溶液，即提供了一種含緩沖劑的體液增容劑溶液，其中所述的緩沖劑是非無機磷酸鹽緩沖劑的生理可接受的緩沖劑。在另一方面，本發明提供了包含非磷酸鹽緩沖劑的體液增容劑溶液，所述非磷酸鹽緩沖劑選自生理可接受的N-取代的氨基磺酸緩沖劑，特別是那些在2(TC下在水溶液中pKa值為7.17.5的N-取代的氨基磺酸緩沖劑，最優選的選自N-三(羥甲基)甲基_2-氨基乙磺酸(TES)、3-(N-嗎啉基)丙磺酸(M0PS)、N，N-雙(2-羥乙基)-2-氨基乙磺酸(BES)及其組合。在又一方面，本發明提供了一種體液增容劑溶液，其包含濃度比為5:11:1的鈣離子和鎂離子，且還包含非磷酸鹽緩沖劑，所述非磷酸鹽緩沖劑選自生理可接受的N-取代的氨基磺酸緩沖劑，特別是那些在2(TC下在水溶液中pKa值為7.17.5的N-取代的氨基磺酸緩沖劑，最優選的選自TES、MOPS、BES及其組合。在一個實施方案中，非磷酸鹽緩沖劑的濃度為112毫摩爾/升，優選為約5毫摩爾/升。本發明體液增容劑溶液優選包含鈣離子和鎂離子，且兩者濃度比為4:l2:1，更優選為約3:i。本發明體液增容劑溶液優選包含0.12.5毫摩爾/升的f丐離子和/或0.425毫摩爾/升的鎂離子。鎂離子濃度越高，接近25毫摩爾/升，則可用于改性用于心臟麻痹的溶液，但是對于用作體液增容劑溶液的常規用途，推薦如下所述的濃度。在一個實施方案中，體液增容劑溶液中鈣離子的濃度為1.02.5毫摩爾/升，優選為從1.11.4毫摩爾/升，更優選為1.21.3毫摩爾/升，再更優選為約1.25毫摩爾/升。在本發明的體液增容劑溶液中，鎂離子濃度優選為0.20.6毫摩爾/升，更優選為0.30.5毫摩爾/升，再更優選為約0.45毫摩爾/升。在一個實施方案中，鈣離子和鎂離子的濃度分別約為1.25毫摩爾/升和0.45毫摩爾/升。在一個實施方案中，本發明的體液增容劑是用于增容和/或代替血容量的血液替代物。在又一另外的實施方案中，本發明體液增容劑是血管外液替代物，例如組織液替代物。除上述之外，本發明也包括在本文中定義的溶液的濃縮的形式。例如，包括150倍濃縮物，優選包括520倍濃縮物。為制備1倍(即工作濃度)的溶液，5倍、10倍、20倍和50倍濃縮物分別需要將4、9、19、49體積的水加入1體積的濃縮物中，每升稀釋的1倍溶液還需加入2.1克碳酸氫鈉。在另一方面，本發明提供本文所定義的溶液，以用作藥物和血容量增容劑。在另一方面，本發明提供本文所定義的溶液，以用于治療血容量不足和/或燒傷的，以及用于防止和/或改善再灌注損傷的本文所定義的溶液。在又一另外的方面，本發明提供的本文所定義的溶液用于(a)補液治療，(b)正在接受外科手術的對象的體腔(例如腹腔或胸腔)灌注，和/或(c)將治療劑、測試劑和/或增效劑血管內或血管外輸送至對象。本發明也包括本文所定義的溶液用于制備藥物和血容量增容劑的用途，所述藥物和血容量增容劑例如用于治療血容量不足或用于治療燒傷對象的細胞外液和組織液的丟失。本發明也提供了本文所定義的溶液用于制備用于以下的醫藥的用途(a)治療燒傷對象組織液的丟失，(b)治療對象中的呼吸性和/或代謝性酸中毒，(c)急性腎衰竭或急性毒性癥狀對象在腹膜透析期間的腹腔再灌注，或(d)防止和/或改善再灌注損傷。在又一另外的方面，本發明包括將本發明溶液用于向對象輸送治療劑、測試劑和/或增效劑的用途，所述治療劑、測試劑和/或增效劑例如生物試劑，例如至少一種肝細胞、多肽或源自基因的蛋白。在優選的實施方案中，所述輸送通過血管內、腹膜內、真皮內、口服、肌肉內、局部途徑給藥而實現。供選地，所述輸送通過給藥至對象的淋巴系統而實現。在又一另外的方面，本發明包括治療血容量不足和/或燒傷的方法以及防止和/或改善再灌注損傷的方法，這些方法包括給予需要此方法治療的對象以有效量的本文所定義的溶液。在優選的實施方案中，血容量不足起因于脫水和/或燒傷和/或出血。在另一實施方案中，血容量不足是藥物所引起的。在另一方面，本發明提供了在對象進行外科手術期間原位維持組織和/或器官生理自體調節的方法，該方法包括以本文所定義的溶液灌注所述組織和/或器官。在上述方法的一個實施方案中，將溶液的溫度保持在42(TC之間，從而在以所述溶液灌注時將所述組織和/器官維持在低體溫狀態。在上述方法的又一另外的實施方案中，實施外科手術從供體對象中取出所述組織和/器官以隨后將其移植至受體對象。在又一另外的方面，本發明包括使用本發明溶液將治療劑、測試劑和/或增效劑輸送至對象的方法。在優選的實施方案中，所述試劑是生物試劑，例如至少一種干細胞、多肽或源于基因的蛋白。在優選的實施方案中，所述輸送通過血管內、腹膜內、真皮內、口服、肌肉內、局部途徑給藥而實現。供選地，所述輸送通過給藥至對象的淋巴系統而實現。在另一方面，本發明提供了本文所定義的溶液用于以下的用途(a)急性腎衰竭或急性毒性癥狀對象的腹腔透析；和/或(b)正在進行外科手術對象的腹部和/或胸部器官的沖洗。在又一另外的方面，本發明包括用作藥物的基本不含無機磷酸鹽的緩沖溶液，特別是也基本不含檸檬酸鹽和乳酸鹽緩沖劑中至少一種的緩沖溶液。附圖簡述圖1:評價大鼠隨時間變化的生存率，且該生存率作為所用復蘇溶液的函數。對大鼠進行一系列取血。將大鼠按如下分成三個實驗處理組(l)以生理鹽水代替血液；(2)以本發明的優選溶液代替血液，所述溶液在本文中被稱為RS-I溶液或RS-I;及(3)失血未代替。監測各組中大鼠的生存率并將數據列于圖1中。圖2:上述圖1所定義的研究組中每組的采血總量的比較。在下述實施例4中說明了從大鼠上的采血方法。圖3:在圖1中所定義的各研究組中大鼠呼吸率隨時間變化的評價。圖4:以RS-I灌注時，不同時期的豬血液性質的評價。對豬每天灌注1.0升RS-I溶液，進行3天，并在各個時間點采取血樣。測試血樣，尤其是完全血細胞計數、血清化學測圖5(a-g):在血j圖6(a-d):在血j圖7(a_d):在血j圖8(a_e):在血j圖9(a_d):在血j定、電解質、葡萄糖、乳酸鹽、滲透壓、血清酶(血清谷氨酸草酰乙酸轉氨酶，轉移酶[SGOT/AST]、血清谷丙轉氨酶/丙氨酸氨基轉移酶[SGPT/ALT]、肌酸激酶[CK]及乳酸脫氫酶[LDH])、凝血因子和纖維蛋白原水平。也測量白介素-6(IL-6)和腫瘤壞死因子_a(TNF_a)。:正常的豬模型中血清電解質水平的分析。:正常的豬模型中血清代謝物水平的分析。:正常的豬模型中血清酶水平的分析。:正常的豬模型中血細胞性質的分析。:正常的豬模型中凝血參數的分析。圖io:在正常體溫下灌注前和灌注后6小時，比較在冷凍環境(cs)組中和溫暖環境(ws)組中的豬腎的ADP:ATP(腺苷二磷酸腺苷三磷酸)比。圖11:在以自體血、RS-I液體和乳酸鹽林格生理鹽水復蘇后，平均動脈壓的改變。圖12:在以自體血、RS-I液體和乳酸鹽林格生理鹽水復蘇后的活化部分凝血激酶時間(aPTT)。發明詳述本文所使用的術語"體液增容劑"或"體液增容劑溶液"或"體液替代物"表示一種生理液體溶液，其意圖用于代替或擴展體液、和/或維持足夠的體液容量。本發明溶液意圖用于擴展、代替或維持的體液包括血管內液(例如血液組分，例如血漿)、或供選的血管外液(例如組織液)。術語"體液增容劑"和"體液增容劑溶液"也包括生理液體介質，該生理液體介質意圖用作一種媒介，以將治療劑、測試劑和/或增效劑輸送至需要所述試劑的對象的體內，或輸送至測試試劑的環境中，例如非人類對象。在適當時，術語"對象"包括人類對象和非人類對象，所述非人類動物對象例如哺乳動物對象，例如在實驗研究中的合適的嚙齒類動物、豬、猴和狗等，及在獸醫業務中出現的牛、馬等。例如"非磷酸鹽緩沖劑"和"基本不含磷酸鹽"的術語意圖包括基本不含無機磷酸鹽離子的液體實施方案。本文所使用的術語"血容量增容劑"或"血容量增容劑溶液"或"血液替代物"表示一種生理液體溶液，其意圖用于代替、擴展或維持血容量。因此這些溶液可用于代替血容量不足所致的血容量的丟失。本文所使用的術語"血容量不足"表示血容量減少的狀態，或更具體地表示血漿容量減少的狀態。引起血容量不足的常見原因包括脫水、燒傷、出血(例如大出血)或攝入了例如利尿藥和血管擴張劑的某些藥物。本文所使用的術語"再灌注損傷"表示在血容量不足后以常規的血容量增容劑灌注所引起的身體重要器官的損傷。本發明源于發明人這樣的認識常規的血容量增容劑對維持細胞、組織和器官存活和活力是不利的，并因此能導致發生再灌注損傷。部分來說，本發明源于這樣的認識血容量增容劑(以及一般的生理介質)組合物應該基于對圍繞著每個細胞的間質凝膠相中離子種類的活度系數的具體的認知。這些活度系數可通過計算得出，并可根據這些計算設計本發明的溶液。過量的磷酸根離子對被灌注的細胞、組織和器官的活力和功能完整性是不利的，基于這樣的認識，本發明溶液使用了非磷酸鹽緩沖劑。磷酸根離子抑制糖酵解、氧化磷酸化(Berman&Sanders;Circul.Res.，1955;3,559-563)、肌酸激酶(Hall&DeLuca;Adv.Exp.Med.Biol.1986;194，71-82)以及涉及清除氧自由基的酶(DeFrietas&Valentine;Biochemistry1984;23:2079)。這些酶對誘導在細胞水平上的凋亡變化、最終導致受損或異常細胞、組織和器官系統的壞死(即死亡)是重要的。本質上，常規的磷酸緩沖溶液在pH高于7.2時不穩定，使用非磷酸鹽緩沖液避免了常規的磷酸鹽緩沖液的低效率。特別地，在常規溶液中的無機磷酸根離子隨著時間會以不可溶的磷酸牽丐形式沉淀(Pedersen，MDThesis,UniversityofArhus，Denmark.Publ.SAMollerChristensenA/S.1973;41-51)。這個問題在使用溶液的溫度范圍變化時更加突出，因此這些常規的緩沖溶液在臨床應用上受到了限制。另外，許多其他的非磷酸鹽緩沖劑，例如檸檬酸鹽、某些氨基酸組合和乳酸鹽溶液不同于作用于哺乳類動物的天然的或生理pH緩沖劑，并且已發現這些非磷酸鹽緩沖劑在離體(見實施例6)和體內(見實施例8)正常體溫條件下不能有效地保存器官功能。相反地，當本發明溶液用作體液增容劑時，其具有改善的性能，這是因為其能利用在所有的哺乳動物中發現的被稱為PC02/碳酸氫鹽系統的天然緩沖劑系統。在本文中說明了這樣的體液增容劑溶液，該溶液由于其組分能補償血容量不足對象的血液損失或與嚴重燒傷有關的組織液和細胞外液的損失。本發明的體液增容劑溶液提供了能模擬組織液的離子、底物和生物物理環境的生理液體介質(見例如下述表II)。因此，預計這些溶液將用作通用的灌注和保存介質。離子的濃度取決于在圍繞著哺乳動物細胞的間質凝膠相中的每種離子的活度系數。這與許多基于其總血清濃度的常規的介質相反。在美國專利6，946，241(將該專利內容引入本文作為參考)中，本發明發明人說明了非磷酸鹽液細胞培養基。已認識到有效的血容量增容劑溶液和體液增容劑溶液一般可基于這些培養基的組分。預計本發明溶液將不僅可補償與血容量不足有關的失血，而且也將減少或防止再灌注損傷的發生。也預計到本文所定義的溶液將可應用于原位維持在各種外科手術期間暴露的器官和組織。本發明體液增容劑溶液優選不含有血清和/或血清組分。因此該溶液不含有源于動物的血清蛋白和其他污染物，這樣就不存在不明確的外來的血清蛋白。不含有血清的溶液與常規的基于血清的溶液相比，其優勢在于"化學"上更容易定義。另外，感染性疾病和克雅氏病(CJD)的傳播與在體內使用了血清和源于血清的組分有關，不含有這些物質避免了對此可能的傳播的憂慮。由于上述原因，本發明體液增容劑(特別是那些準備作為人用的溶液)也優選不含有外來的或源于動物的抗原、熱原、蛋白等。然而，在某些情況下，例如在透析的情況下，易感的對象可能需要存在特定的肽或源自蛋白的組分以作為在腎透析或腹膜透析期間發現的蛋白丟失的補償方法。本發明溶液可提供用于向對象輸送所述組分的有效的載體。在離體組織和器官灌注試驗中使用與本發明溶液相似的溶液期間獲得的重大發現是本發明溶液也可利用存在于所有哺乳動物中的天然的pH緩沖機理，即在血液中二10氧化碳分壓[PC02]和碳酸氫根離子濃度的自我調節，甚至在不存在紅血細胞時也是如此。相關的解離常數[PKJ由血紅蛋白的咪唑/組氨酸成分提供，其可用本發明所用的合適的緩沖劑模擬，所用的最優選的緩沖劑是BES緩沖劑，由于在2(TC下具有適用的pKa(7.15)和-ApK廣C(0.016)，其在1037t:的溫度范圍內自動地將RS-I溶液的pH維持在7.18-7.45之間，因此其特別適合用作本發明的溶液的緩沖劑，從而用于在低體溫和正常體溫生理條件下的哺乳動物。如上所述，本發明體液增容劑采用并利用了天然生理緩沖系統的優勢。優選的是，此緩沖系統采用了NaHC03/pC02(碳酸氫鈉/溶解的C02)與兩性離子古德緩沖劑(Good'sbuffer)-BES(N，N-雙[2-羥乙基]-2-氨基-乙磺酸(Good等，Biochemistry1966;5:467-477)，將其引入本文作為參考)的組合的形式，該緩沖系統借助于其在1037t:的溫度范圍下的理想的PKa發揮作用而提供穩定的pH，所述穩定的pH對于細胞的保護是必要的要素。在長期研究中BES對培養的哺乳動物細胞顯示為非毒性，并且其表現出與鈣離子或鎂離子的可以忽略的結合，從而避免了二價離子沉淀的潛在危害，而該沉淀在使用常規的碳酸氫鹽/磷酸鹽或二價磷酸鹽緩沖劑溶液時出現。確實的是，試驗顯示，本發明溶液的10倍濃縮物的保存期(存儲于38°C)超過14個月。作為BES的替代物，也可使用嗎啉基丙磺酸(MOPS)或N-三-(羥甲基)甲基-2-氨基乙磺酸(TES)。另外，也可使用一種或多禾中TES、BES禾口MOPS的組合。也可根據具體的需要選擇其他的生理可接受的N-取代的氨基磺酸緩沖劑，下表列出了可能的候選緩沖劑以及其在2(TC下在水溶液中的pKa。N-取代的氨基磺酸緩沖劑pKa(20。C時)_APKa/°CMES:2-(N-嗎啉基)乙磺酸6.150.011ADA:N-(2-乙酰胺基)亞氨基二乙酸6.620.011ACES:N-2-(乙酰胺基)_2-氨基乙磺酸6.880.02BICINE:N，N-雙(2-羥乙基)甘氨酸8.350.018BES:N，N-雙(2-羥乙基)-2-氨基乙磺酸7.150.016HEPES:N-(2-羥乙基)哌嗪-N，-(2-乙磺酸)7.550.014MOPS:3-(N-嗎啉基)丙磺酸7.200.011PIPES:哌嗪-N，N，_雙(2-乙磺酸)6.800.00911<table>tableseeoriginaldocumentpage12</column></row><table>供選地，非磷酸鹽緩沖劑(優選為TES、MOPS或BES或其組合)的濃度為112毫摩爾/升，優選為37毫摩爾/升，更優選為46毫摩爾/升，再更優選為約5毫摩爾/升。供選地，碳酸氫根離子的濃度為2135毫摩爾/升，優選為2326毫摩爾/升，更優選為約25毫摩爾/升。在本發明優選的實施方案中，所用的非磷酸鹽緩沖系統由于其獨特的pKa范圍，使得其能在438t:的溫度范圍內在7.057.5的pH之間自動調節本發明溶液的pH。本發明的這個特征不同于已有的常規的緩沖系統，其pH調節過程不需要任何另外的干預，在1038"的溫度范圍內得到7.137.5±5的pH值。優選的，本發明溶液在約37.4"下的pH約為7.46。優選的是，在將溶液施用至需要該溶液的對象后，上述pH值在體內會得以維持。如本文所述，本發明溶液可用于血管內灌注和血管外灌注。該溶液也可用于在正常體溫條件下灌注離體的動物和人類器官。當將此溶液用于灌注離體器官時，優選將此溶液以碳氧(carbogen)氣體(95%的氧和5%的二氧化碳)充氣。本發明體液增容劑溶液也可包含一種或更多、兩種或更多、三種或更多、四種或更多、五種或更多、六種或更多、七種或更多、八種或更多、九種或更多、十種或更多、i^一種或更多、十二種或更多、十三種或更多、十四種或更多、或全部的下列組分的任何組合100150(優選約135)毫摩爾/升鈉離子、2.56.2(優選約5)毫摩爾/升鉀離子、0.12.5(優選約1.25)毫摩爾/升鈣離子、0.425.0(優選約0.45)毫摩爾/升鎂離子、96126(優選約118)毫摩爾/升氯離子、211(優選約10)毫摩爾/升葡萄糖(優選為D-葡萄糖)、50150(優選約110)微摩爾/升甘油、715(優選約10)微摩爾/升膽堿、5400(優選約300)微摩爾/升谷氨酸鹽(優選為L-谷氨酸鹽)、5200(優選約20)微摩爾/升天冬氨酸鹽(優選為L-天冬氨酸鹽)、1002000(優選約400)微摩爾/升谷氨酰胺(優選為L-谷氨酰胺)、15215(優選約60)微摩爾/升焦谷氨酸鹽、20200(優選約100)微摩爾/升精氨酸(優選為L-精氨酸)、1120(優選約40)納摩爾/升硫胺素焦磷酸鹽(TPP)、4070(優選約50)微摩爾/升D-或DL或L-肉堿(優選為L-肉堿)、及5200(優選約28)ml.U./L豬或人胰島素(優選為人胰島素)。當存在氯離子時，其以鈉鹽、鉀鹽、f丐鹽和鎂鹽提供。優選地，當存在膽堿時，其以鹽酸鹽形式提供膽堿。本發明溶液包含許多維持組織和器官代謝平衡的底物。已表明，通過包含生理水平的胰島素，葡萄糖和甘油能夠滿足離體組織和器官對能量的需要，即使在它們不是所考慮器官的優選的底物時也是如此。除了代謝能力外，甘油和葡萄糖也具有自由基清除性質和膜穩定性質，已表明這對于維持組織和器官的生理活力非常重要。如上所述，本發明溶液也可包含天冬氨酸鹽和谷氨酸鹽，以通過補充三羧酸(TCA)循環中間體而增強氧化性代謝，從而維持高能磷酸的水平，即使在缺血性損傷期間也能維持高能磷酸的水平。相似地，谷氨酸鹽也涉及維持細胞內氧化-還原電位。預計通過優化天冬氨酸鹽_蘋果酸鹽和甘油磷酸穿梭，細胞將維持最佳的NAD/NADH(煙酰胺腺嘌呤二核苷酸/還原型煙酰胺腺嘌呤二核苷酸)平衡，從而維持腺苷酸水平。另外，谷氨酸鹽和谷氨酰胺可用作中間代謝產物以形成焦谷氨酸鹽，隨后參與Y-谷氨酰循環以合成谷胱甘肽，谷胱甘肽是一種防止產生毒性氧自由基的有益的物質，而氧自由基的產生與哺乳動物組織和器官在移植之前的供體器官保存期間和隨后的血容量替換治療期間的再灌注損傷有關。硫胺素在a-酮酸的氧化中(通過硫胺素輔羧酶的作用)發揮著重要的作用，并且其防止了丙酮酸鹽和毒性丙酮醛(pyruvatealdehyde)的積累，從而將細胞凋亡和伴隨的組織和有關器官的壞死降至最低。在TCA循環中，本發明優選的溶液所包含的硫胺素焦磷酸鹽(TPP)是a-酮戊二酸代謝的輔助因子，該代謝通過氧化脫羧形成琥珀酰輔酶A或通過還原氨化形成谷氨酸鹽。大體上，TPP涉及許多相關的生化途徑，特別是那些磷酸戊糖途徑和糖酵解途徑。硫胺素可以以硫胺素焦磷酸鹽、硫胺素二磷酸鹽或硫胺素二酰胺形式使用。本發明優選的溶液包含氯化硫胺素焦磷酸鹽形式的硫胺素。另外，由于磷酸根離子容易透析過血液透析膜(麗-175Dalton)，所以為了防止磷酸根離子的耗盡和鈣化，本發明溶液的配方中包含硫胺素焦磷酸鹽對于腹膜透析對象將是必須的，并且預先通過靜脈內或經血液透析溶液或腹膜透析溶液給予硫胺素焦磷酸鹽以補充血漿磷酸鹽水平和/或焦磷酸鹽水平。已報道類維生素類肉堿在提高心臟功能方面具有多重功效，其不是通過簡單的優化氧化代謝而提高心臟功能，而是通過例如促進錯配底物的利用和另外提高冠狀動脈血流量提高心臟功能。與D或DL異構體相比L-肉堿是優選的，這是因為其對乙酰輔酶A/游離脂肪酸代謝沒有抑制作用。優選的類維生素組分包含50微摩爾/升的[-]-P-羥基-Y-三甲基氨基-丁酸鹽酸鹽(L-肉堿)。在本發明中，優選包含肉堿的L-異構體，意圖優化將長鏈脂肪酸從細胞液轉運入線粒體基質至e-氧化位點，從而通過剌激從肉堿乙酰基轉移酶合成乙酰肉堿，而緩沖線粒體內乙酰基CoA/CoA(其中CoA是輔酶A)比例。此乙酰基CoA/CoA比例的降低將導致乙酰肉堿從線粒體中流出，并伴隨著對丙酮酸鹽脫氫酶的剌激及脂肪酸對葡萄糖氧化抑制作用的逆轉。最終，用作能量源的游離脂肪酸利用的最優化對于所有類型的細胞而言是重要的，但是該最優化必須通過最優化涉及糖酵解的酶的功能以保護碳水化合物(葡萄糖)的利用而完成，所述酶為例如己糖激酶、葡糖激酶、磷酸果糖激酶。如上所述，本發明溶液也可包含胰島素。使用人重組胰島素(例如在大腸桿菌或釀酒酵母中表達的胰島素)不僅避免了在受試細胞/組織/器官中的抗原或病毒污染(使用源自其他哺乳動物或動物園的胰島素則可能會導致污染)，而且導致了胰島素分子與人胰島素受體結構更好地結合，即，將使受體特異性最佳，以維持胰島素在細胞過程中的許多相關的功能。大體上，胰島素的生物作用不僅簡單地與其調節碳水化合物代謝和促進循環血糖運送至細胞中的能力有關，而且與其引起以下現象的能力有關(i)增強細胞內葡糖激酶的活性和促進氨基酸并入蛋白中，(ii)促進DAN(脫氧核糖核酸)翻譯蛋白，(iii)增加脂質合成及(iv)促進鈉、鉀和無機磷酸鹽的跨細胞膜轉運。在本發明優選的實施方案中，使用了正常的人血清水平的胰島素。相反地，常規的已知的含有胰島素的灌注液配制劑已利用了非天然水平的這種激素(例如1050Xl()6mlU/L;比本發明溶液中的胰島素濃度高約100萬倍)。其原因與這樣的事實有關，即在這樣的濃度下僅有少量胰島素以單個分子的形式存在。剩下的胰島素以大的團聚物形式存在，這不能剌激胰島素受體，因此是生物無效的。本發明溶液通過在配制期間酸化胰島素以防止團聚的形成，因此使得胰島素的單個活性的分子可存在于pH為7.3±0.2的溶液中，從而獲得正常的人血清水平的胰島素。本發明溶液中的離子濃度取決于(考慮到)各種離子的活度系數，而不是其簡單的總血清濃度。例如，應該將與血清結合的鈣離子和鎂離子和實際上是游離的離子化水平的這些離子區別開來。鎂離子在許多關鍵的細胞反應中是重要的，并且據報道細胞外的鎂離子會剌激線粒體呼吸活性并具有調節鈣離子快速內流和鉀離子快速外流的作用。同樣地，足夠濃度的鈣離子對維持循環中存在的游離的鈣離子水平是重要的。本發明的溶液的離子電導率優選與人血清的離子電導率相當，即皆為12.0±0.3mScm—、如此則維持細胞膜的離子化狀態以及酶部分的活性。因此依上所述，本發明溶液與人血清等滲(約290mOsmole/L)并且不需要包含血漿增容劑，這可通過這樣的事實證明在離體大鼠心臟和內臟神經肌肉制備物的長期低溫灌注期間，水合作用中僅出現輕微(約8%)的變化。而這種現象又可通過這樣的事實解釋細胞膜連續地處于99%的凝膠間質相，如此提供了天然的膠質緩沖以超出跨細胞膜Donnan離子平衡交換。滲透壓主要由鈉離子及其伴隨的陰離子提供，僅有小部分(約0.5%)是由血漿蛋白提供。包含在此溶液中的血清水平的代謝物——甘油也有助于在圍繞著每個細胞的組織液的界面處的滲透壓緩沖，特別是涉及跨毛細管網絡。由于溶脹試劑與鈣離子和鎂離子的親和性，包含溶脹試劑的會影響實用性，使得需先在新鮮溶液中透析以便于不會干擾陽離子組分。由于易于機械變性，多肽增容劑易變的性質使得其不能使用。不幸的是，雖然這些膠態增容劑基本無毒性，就以下方面而言，其使用屬于治療不當，例如(1)增加的粘度升高了圍繞著細胞的"未攪動"層的稠度，從而阻止的代謝物的擴散，(2)改變了表面膜的生物電位，從而干擾了細胞代謝和受體活性，(3)蛋白質增容劑的抗原性，(4)紅血細胞(RBC)的凝集和溶血及(5)阻斷了微脈管系統以及缺血。預計本發明溶液可普遍用作基礎組合物，取決于具體的醫療應用，可向該組合物中加入另外的組分。例如，預計可向本發明溶液中補充例如紅細胞(RBC)、血漿和/或血小板以制備人工血液。所述的血液組分可以是天然的或人造的。因此，可以按照需要向該基礎組合物中加入另外的化學品。因此預計本發明溶液將以基礎組合物形式廣泛應用于需要體液增容、替換、維持和/或補充等的醫療應用，所述體液含有緩沖劑，該緩沖劑的pKa與血紅蛋白(PKa:7.0)的咪唑/組氨酸成分的pKa非常相近，并且表現也非常相似，如此避免了使用檸檬酸鹽(pKa:3.09)、乳酸鹽(pKa:3.85)或類似地任何pKa不合適的緩沖劑，也避免了使用無機磷酸根離子從而避免了已報道過的其對生化過程和生理過程的不利作用。本發明溶液可將應用于治療血容量不足的方法中和治療嚴重燒傷對象組織液和細胞外液丟失的方法中。另外，本發明溶液可用于防止和/或改善再灌注損傷的方法。因此本發明溶液可用作藥物。為治療血容量不足及防止/改善再灌注損傷，優選通過靜脈途徑系統地給予本發明溶液。在這種情況下，采用常規的臨床過程將對象安全地置于斜臥位，并臨床上準備經靜脈給予具體的藥物。在控制、監測的條件下將所述藥物輸送至對象，直至治療完成。但是，除了替換、維持或增容血容量外，預計本發明溶液也可有其他的用途，包括在外科手術期間原位維持、保存和沖洗組織和器官、急性腎衰竭和急性毒性癥狀對象的腹腔灌注以及在從供體對象中取出組織或器官的外科手術期間原位保存供體組織和器官。因此，除通過血管內途徑給藥外，本發明溶液也可通過其他途徑給藥，例如使用腹膜內、真皮內、肌肉內、局部或口服途徑。對于患有急性腎衰竭或急性中毒的對象，需將病人麻醉以進行外科手術，其中會將插管插入腹腔并固定，從而保證在正常溫度下以溶液連續沖洗。一旦對象的血液化學分析達到正常狀態，則在外科手術條件下除去腹腔插管。為治療燒傷，優選通過局部施用將溶液局部地給至燒傷處。但除此之外，嚴重燒傷帶來的脫水可通過系統地給予該溶液來處理。在這種情況下，采用常規的臨床過程將對象安全地置于側臥體位，并臨床上準備經靜脈給予具體的藥物。根據燒傷的位置和等級確定給予該溶液的位置，并基于其他的感染風險確定所需要的另外的治療劑。此治療處理方法將導致溶液在外部、在血管外流動，從而除去任何毒性或感染性的動物分泌物的累積，因此需要連續監測外科敷料。在優選的實施方案中，本發明的方法、溶液和藥物用于治療人類和非人類哺乳動物對象，例如人。如上所述，預計在本文中說明的溶液的一個應用是，在將器官從供體對象中取出之前、期間和之后用于保存該供體器官。在這一點上本發明溶液的使用涉及例如全身灌注(體夕卜膜肺氧合(ExtraCorporealMemb屋eOxygenation[ECM0])方法)從供體尸體中取出的供體腎、心、肝等，然后通過在正常溫度下再灌注離體器官。初步研究(本文未顯示)已經表明本文所述的RS-I(見實施例)具有復蘇低溫保存的人尸體器官的能力，這使得這些器官能用于前臨床藥物生物評價試驗，從而解決了藥物不良反應的問題，據報道使用體外藥物評價和在動物模型中的體內藥物評價會出現藥物不良反應。也預計到本發明溶液可用作介質以將試劑輸送至需要該藥劑的對象或測試該試劑的環境中，例如非人類對象。例如，本發明溶液可用作稀釋劑以將藥物、測試劑或增效劑輸送至需要這些試劑的對象，或供選地將干細胞、多肽或源于基因的蛋白輸送至需要這些試劑的對象。例如可通過將干細胞分散在本文定義的介質中，并當需要時將所得的混懸液直接輸送至組織或器官，從而實現干細胞的輸送。在此治療方案下，對對象進行外科手術而取出衍生的干細胞類型，例如心肌細胞、肝細胞，然后將這些細胞分散在本發明的溶液中并預孵育1218小時。使用當前的培養基技術進行干細胞進一步的增殖，隨后在實施治療之前將細胞再分散于溶液中并轉運至處于低體溫或亞低溫狀態的對象的床邊。取決于源于干細胞的治療的給藥途徑對對象進行局部或全身麻醉，例如對心肌細胞進行心肌內給藥而進行局部麻醉，并且所述治療的給藥在正常體溫下在良好的臨床規范下進行。供選地，可通過將混懸劑給予至淋巴系統而實現輸送。應該理解的是，當使用本發明溶液時可以應用本領域已知的給予血容量增容劑的一般方法。特別地，使用本領域技術人員可得的信息，可應用在特定的情況下(例如參照維持足夠的血壓和心血管功能)所需的調節給藥水平的方法。還應該理解的是，在使用本發明溶液時，可以應用在外科手術期間用于原位浸泡和沖洗組織和器官以及體腔透析的本領域已知的標準灌注技術。本發明預計本發明溶液的特定的次級組分(sub-component)可以單獨使用或組合使用。實施例通過以下實施例說明了本發明具體的實施方案。提供這些實施例是用來說明本發明，而在任何方面不應將其視為限制。實施例1:RS-I溶液的制備配制在以下的整個制備過程中，包括起始的攪拌過程和最終的稀釋過程，均使用了不含內毒素的Milli-Q純凈水(MilliporeCorp，Milford，MA)或同等的ASTM的I型水(在25°CT，電阻率不高于18.0MQ-cm)。本文使用的術語"純凈水"表示這種質量的水。制備0.4毫克/毫升的硫胺素焦磷酸鹽(輔羧酶)、SigmaC4655在純凈水中的原液，并置于深色玻璃瓶中冷凍保存。制備17.5毫克/毫升的氯化膽堿在純凈水中的原液，并置于玻璃瓶中冷凍保存。制備0.51.U./毫升的人重組胰島素(SigmaI0259/I2643)在純凈水中的原液，并以0.12N的鹽酸酸化至pH2.4，置于玻璃瓶中冷凍保存。為制備RS-1溶液的10倍濃縮的溶液，向不銹鋼容器裝入8升純凈水，稱量下列組分并按以下順序在持續攪拌下加入642.96克氯化鈉(CFK0484)，37.28克氯化鉀(BDH10198)、18.38克二水合氯化牽丐(BDS10117)、9.14克六水合氯化鎂(BDH101494)和106.61克BES游離酸(SigmaB6266)、1.84毫克硫胺素焦磷酸鹽(SigmaC9655)(使用4.6毫升原液)、0.9899克L-肉堿(SigmaC0238)、以8毫升原液形式的0.1397克氯化膽堿(Sigma7527)、1.013克甘油(SigmaG2025)、2.81.U.人重組胰島素(5毫升原液)、0.310克L-天冬氨酸鈉鹽(SigmaA6683)、180.2克無水葡萄糖(SigmaG7021)、5.07克L_谷氨酸鈉鹽(SigmaG5889)和5.84克L_谷氨酰胺(SigmaG5763)。攪拌直至所有物質完全溶解，然后通過加入另外的純凈水至最終體積為10升。將10倍濃縮的RS-I溶液通過SartobranPH20濾芯/0.2微米過濾器(SartoriusCorp.USA)無菌過濾，并裝入100毫升的無菌的密封玻璃瓶中。此RS-I溶液濃度是所用溶液濃度的IO倍，但是碳酸氫鈉濃度維持不變。當需要時，可以以合適量的純凈水稀釋10倍濃縮的RS-I溶液，并加入碳酸氫鈉。為制備1倍濃縮的RS-I溶液，將100毫升上述10倍濃縮的RS-I溶液以900毫升純凈水稀釋至1升，并加入2.l克不含有內毒素的碳酸氫鈉(SigmaS4019)，在使用前置于8l(TC下保存。優選在保存該濃縮的溶液之前，不向其中加入碳酸氫鈉，因為長期存儲含有碳酸氫根離子的濃縮物會產生碳酸鈣沉淀。短期存儲的1倍的原液也可含有碳酸氫鈉。為用作體液增容劑溶液，每升溶液可含有100毫克/升的氯霉素(SigmaC3175)或其他常規的抗生素或抗真菌劑以防止細菌感染的風險。當制備溶液時，應考慮以下因素1).溶液的制備方法，具體地，2).使用上述純凈水制備所有原液以及本發明溶液的10倍濃縮液；3).本發明無菌原液和濃縮液的制備方法不應該使用高壓滅菌法和伽馬輻射。例如輻射溶液以達到滅菌效果，如此將導致谷氨酰胺、葡萄糖、胰島素和硫胺素焦磷酸鹽組分的降解；4).使用玻璃瓶保存所有的10倍濃縮的原液；5).通過酸化至pH2.4以制備溶解的胰島素，并在-2(TC下保存胰島素組分和原液；6).制備硫胺素焦磷酸鹽，并在避光條件下在-2(TC下保存TPP原液(原因見下文)；7).制備氯化膽堿溶液并在-2(TC下保存；8).使用六水合(即6H20)氯化鎂。這是因為若使用了無水鹽，則該無水鹽會吸收水分，從而用于計算精確的鎂離子含量的重量發生錯誤——就正確的鎂離子和鈣離子水平方面，這是克雷布斯液(Krebssolution)配制錯誤的常見原因。在此實施例中所說明的所有優選的組分使得這些組分能協同作用，從而產生了總體平衡的生理效果。制備說明1.原液制備長期存儲的本發明溶液的各種濃度的原液，也就是1倍、10倍和20倍的原液，但是優選的原液是使用純凈水的、無菌過濾入密封的100毫升的瓶中、并在38"C下避光保存的10倍濃縮的原液。通過將100毫升10倍濃縮的原液加入900毫升純凈水中，再加入2.1克碳酸氫鈉而復原，在2(TC下最終pH為7.22士0.04，得到l倍的溶液。本發明10倍濃縮的無菌的原液的pH為4.6士0.2，在存儲長達10年后，仍然顯示出是無菌的，并且沒有沉淀。當在3『C下避光保存時，本發明溶液的10倍的濃縮液的推薦的生產保質期為14個月。2.輔羧酶硫胺素焦磷酸鹽酸鹽(輔羧酶)的原液按如下制備使用無內毒素的純凈水、無菌過濾入深色密封瓶中以防止硫胺素焦磷酸鹽的光降解、并在配制本發明溶液的10倍的濃縮液之前冷凍保存，所得原液濃度為18.4克/毫升。3.胰島素酸性(pH2.4)的人重組胰島素濃縮液按如下制備使用無內毒素純凈水、無菌過濾入密封的瓶中、并在配制本發明溶液的濃縮液之前冷凍保存。4.膽堿氯化膽堿的原液按如下制備使用無內毒素純凈水配制成濃度為17.45毫克/毫升，并在配制本發明溶液的濃縮液之前冷凍保存。5.氯霉素不是本發明溶液的必須的組分，但是在存儲期間或在存儲瓶開啟之后優選加入氯霉素，以確保溶液長期暴露于空氣中是無菌的，并降低以本發明體液增容劑溶液治療的對象的感染風險。實施例2:RS-I溶液的最終組成下表概括了用作體液增容劑的RS-I溶液的組成。表l<table>tableseeoriginaldocumentpage18</column></row><table>本文實施例1和2記載的在本文中被稱為RS-I的溶液為本發明體液增容劑溶液的優選形式。實施例3:RS-I、人血清和人會目織液的化學成分的比較目前以及根據本領域流行的觀點，保護、灌注和血容量代替溶液的配制強烈傾向于采用細胞內或血管外環境的組合物。但是，如本文已指出的，這樣仍然有大量的問題沒有解決。考慮到細胞膜的超微結構，發明人拋棄了流行的觀點，并采取了不同的方法，即生理溶液應該如此配制，以以實用的人工方法模擬與細胞膜直接相鄰的環境，即組織液相，從而盡可能維持體內穩態和細胞膜及相關的受體和酶的動態功能。如在本文實施例6和7中所證明的，來自動物和人的離體細胞、組織和器官的細胞功能得以成功保留，這說明了此方法的可行性。如下表II所示此實施例說明了在人血清、人組織液和RS-I溶液中存在的不同的<table>tableseeoriginaldocumentpage19</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage20</column></row><table>實施例4:使用大鼠出血樽型研究靜fe輸灃RS-I溶液的作用的研究實驗動物的外科手術過程該過程由以下組成每100克體重通過肌肉(IM)注射0.Ice利多卡因+0.2cc氯胺酮使得全身麻醉，之后在無菌條件下進行低位中線剖腹手術。此后，切開大鼠主動脈，并在直視下使用24號針插管。如此使得可直接取出大量的血液以及給予溶液。作為一個維持劑量，每25分鐘對所有的大鼠肌肉注射0.2cc的氯胺酮。在整個實驗中使得動物自發地呼吸，并持續監控其呼吸率。在實驗期間，使用一個保溫器以維持大鼠的正常體溫。由于低位中線剖腹手術，腸變得暴露而使腹部血管露出。以濕紗布(在鹽水中浸泡過)包裹著腸以最小化水損失。實驗完成后，可以在麻醉情況下處死大鼠，或者使用6-0Prolene8字縫合修復在插管處的主動脈穿孔以及使用2層2-0Vicryl縫線縫合剖腹切口。對在研究中選擇為存活的大鼠，經肌肉注射抗生素，并在術后使之任意進食。對于每只大鼠此過程需2530分鐘才能完成。動物和實驗組在實驗中使用了19只年齡(1012周)和體重(280320克)相似的Sprague-Dawley大鼠。將這些大鼠通過隨機數字隨機分配分成3組(1)以同等體積的生理鹽水代替血容量(5只大鼠)；(2)以同等體積的以上定義的RS-I溶液代替血容量(7只大鼠)；或(3)沒有代替血液損失(7只大鼠)。此處研究的主要終點是通過心跳呼吸停止證明的動物的死亡。出血和復蘇方案對大鼠進行一系列的取血，每30分鐘一次，每次有2cc的增量(模擬控制的出血)。在每次取血結束時，向肝素栓中注入0.1毫升肝素化溶液(1000單位于20毫升生理鹽水中)以避免凝血。按上述方法將大鼠隨機分成3組。觀察及收集到的數據如下a.取血的次數(由此可得出血量)b.呼吸率(每10分鐘測量)c.至死亡時的時間跨度(從出血開始的以分鐘計的生存時間)d.可見的物理變化e.病理學統計存活時間被定義為從首次取血的時間至記錄呼吸心跳停止的時間。當p值小于0.05(p<0.05)時，認為差異有統計學顯著性。所有的值以平均值±標準偏差(SD)表示。使用SPSS軟件(版本號13.0，SPSS,Inc.，Chicago,Illinois)進行分析。研究結果摘要在未進行復蘇的組中的大鼠的存活時間最短，并且取血量最少。加入生理鹽水或RS-I后可顯著提高存活時間和平均取血量。與生理鹽水相比，RS-I提供了統計學上更好的存活時間(P<0.01)并使得可取出更大的血量。存活時間在圖1中說明了作為所用復蘇溶液的函數的大鼠存活時間。在未進行復蘇的組中的大鼠的存活時間最短。通過加入生理鹽水代替失血或加入RS-I代替失血均明顯提高了存活時間。當兩溶液組與未進行復蘇的大鼠組相比時，兩溶液均表現出顯著的差異；RS-I與未進行復蘇的組之間的平均差異為89±13.13分鐘(p<0.01)，生理鹽水與未進行復蘇的組之間的平均差異為57±15.87分鐘(p<0.05)。RS_I優于生理鹽水，并且導致存活時間在統計學上明顯提高。以RS-I治療的大鼠與以生理鹽水治療的大鼠在存活時間上的平均差異顯著，為43.40±6.90(p<0.01)。取血量每個實驗組的取血總量列于圖2中。進行了液體復蘇的兩組大鼠與未進行復蘇的對照組相比，均表現出明顯的差異(RS-I組與未進行復蘇的組的差異為5.73±0.62毫升，生理鹽水組與未進行復蘇的組的差異為3.64±0.70，兩者均p<0.01)。以RS-I進行復蘇的大鼠與以生理鹽水進行復蘇的大鼠相比，在取血量上的平均差異具有統計學顯著性(p<0.01)，為2.82±0.45毫升。呼吸率圖3說明了在各實驗組中大鼠的呼吸率隨時間的變化。以RS-I進行復蘇的大鼠的存活時間最長，并且表現出較低的總體呼吸率的下降，雖然在開始時(前ioo分鐘)觀察到更加快速的呼吸率的下降。以生理鹽水進行復蘇的大鼠的呼吸率較以RS-I灌注的大鼠下降得更快，但是未進行液體灌注的大鼠的呼吸率下降得比這個還要快。結論在大鼠控制性出血性休克模型中，就存活時間和血量丟失而言，RS-I與生理鹽水相比為更有效的血漿替代物。實施例5:以靜脈注射液形式(IV)給予RS-I的安全性研究研究目的此研究被設計成一個先導試驗以在大型動物(豬)模型中評價當以靜脈注射(IV)試劑形式給予RS-I時的安全性。方法在此研究中使用了6頭豬，兩種性別均有，體重為2735公斤。將這些豬圈養于動物養殖所中，并在實驗前夜禁食(不能進食)過夜。將每頭豬分開的欄中飼養。在第O天，首先肌肉內注射氯胺酮(1520毫克/千克)使每頭豬鎮靜，然后進行麻醉和子宮內膜插管。以氟烷維持麻醉狀態從而使其對手術剌激沒有反應，并且不會導致心律降低。每頭豬都通過肌肉注射10%的(lcc/10公斤)慶大霉素來接受術前抗生素預防。在嚴格的無菌條件下，通過直接倒計時(viadirectcountdown)經手術將中心靜脈導管裝入每頭豬的左側頸內靜脈。將中心靜脈導管深深插入豬的皮下組織至豬頸部的側向背面上的排出位置，并固定于此。這樣做有兩個目的防止導管意外的移動和將導管相關的感染的風險降至最低。然后將動物送回欄中以使其從麻醉狀態恢復。在第l天，肌肉內注射氯胺酮(35毫克/千克)和賽拉嗪(7毫克/千克)使每頭豬鎮靜。在無菌操作下從中心靜脈導管中取出基線血樣并立即送往實驗室進行分析。測試取出血樣的全部血細胞計數、血清化學測量電解質、滲透壓、pH、葡萄糖、乳酸鹽、肌酸酐、血尿素氮(BUN)、血清酶(天冬氨酸氨基轉移酶[SGOT/AST]、丙氨酸氨基轉移酶[SGPT/ALT]、總肌酸激酶[CK]和乳酸脫氫酶[LDH])、凝血因子和纖維蛋白原。另外，采血以進行促炎癥反應活性測試，例如嗜中性粒細胞活化、白細胞介素_6(IL-6)和腫瘤壞死因子-a(TNF-a)，將樣品離心并在-S(TC下保存以進行下一步的測試。在取血后，在12小時內經中心靜脈管給每頭豬緩慢灌注1.0升RS-I(在室溫下)。在灌注期間直接觀察豬是否有任何的疾病癥狀或不正常的行為/表現。然后將這些豬送回其正常的居所內，并通過動物房獸醫監測豬是否有任何的疾病癥狀或不正常的行為/表現。在第2天和第3天重復第0天所進行的過程。在每次灌注RS-I之前，取相同的血樣以評估是否有與給予RS-I相關的任何不良效果。然后監測這些豬7天，在第7天以氯胺酮使其鎮靜，并通過靜脈注射氯化鉀將其人道地安樂死。在安樂死之前，收集最后的血樣(第7天)。也要取血樣測量TNF-a和IL-6。將這些樣品以2000r.p.m.的轉速在20。C下離心5分鐘，然后在-8(TC保存以在以后對其使用市售的豬ELISA測試法進行測試。對每頭豬進行解剖，取出器官(腦、肺、肝和腎)，并存儲于甲醛中或在-80°C下冷凍保存，以進行以后的組織學檢查和細胞凋亡測試。結果觀察所有的6頭豬1周，所有的豬都顯示出在正常范圍內的行為和進食習慣。在圖4中列出了血檢結果，圖59圖示了這些結果。這些血檢結果均在此重量級別的豬的正常范圍內。血樣分析1.電解質和生物物理參數在7天的實驗期間，與基線值(對照)相比，在血清電解質或滲透壓方面沒有觀察到顯著的差異(P<0.05)(圖4G，表1;圖5a-g)。在第2號豬和第5號豬中觀察到，在48小時后鈉離子水平升高，但在已公布的范圍值之內，并且在第7天之后鈉離子水平又恢復到基線值(圖5a)。在實驗期間，僅有第6號豬的鈉離子水平逐漸上升，但是也與總體趨勢水平一樣維持在最大值為150毫摩爾/升的范圍內(圖4G，表1;圖5a)。在相同的實驗期間，在酸堿平衡(即碳酸氫根水平；圖5f)或氯水平上(圖4G，表1;圖5e、f)都沒有觀察到顯著的變化。2.血清代謝物在第1天時，在手術操作過程造成外傷之后，所有的血清代謝物基線水平均自然地升高，但是在第7天均(乳酸鹽除外)表現出回到正常血清水平的趨勢(圖6)。乳酸鹽水平有顯著的變化，沒有統計學上的明顯的趨勢，在第2天和第3天乳酸鹽水平在對照值之下(圖6)。3.血清酶普遍認為在手術操作過程造成外傷之后，檢測的血清酶水平會升高(圖7)，但是在第7天所有的血清酶(SGPT[ALT]除外；圖7b)水平均表現為下降至可接受的血清值，該22值表示心、肝、肺和腎的功能完整性的恢復。所觀察到的SGPT[ALT]水平的升高值在正常血清值的50%之內，并且組中或組間的數據無統計學差異(P<0.26)，這再次表明在第7天時心和肺功能的完整性。4.血液組分每頭血量正常的豬其估算的總血量為1.82.3升(67毫升/千克)，在72小時內，每頭豬都接受了總體積為3升的RS-I。至第7天，沒有觀察到RBC計數的血液稀釋，并且血細胞比容(Hct)值和血紅蛋白(Hg)水平仍在正常范圍內(圖8a、b、c)。相同地，在進行研究的7天內淋巴細胞計數回到基線水平(圖8d)，在第7天僅有白血球(WBC)計數表現出輕微地、不明顯地升高(圖8e)。在所研究的凝血參數方面，僅第2號豬的血小板表現出不正常的基線值，在第7天，其又恢復到正常水平。凝血參數，即凝血酶原凝血指數(INR)和活化部分凝血激酶時間(aPTT)(見圖9b、c)保持不變，并在所知的范圍之內。在7天的研究期間內，纖維蛋白原水平表現出下降的趨勢(圖9d)，但是仍在豬可接受的范圍之內。在RS-I灌注48小時之后，WBC基線水平總體有恢復的趨勢(圖8e)，在第7天淋巴細胞水平也降低(圖8d)，這表示沒有任何促炎癥反應。推論普遍認為的是許多涉及豬的探索性研究均注意到在其血液和血清值方面有很大不同。在本研究中，這些值與所檢測的豬一致，具有良好的統計學相關性。在實驗期間，在以RS-I溶液灌注的血量正常的豬中，沒有出現血液稀釋(圖4G，表1)。特有地，容量替換治療易于受到炎癥、過敏反應、高凝性的影B向，而這些因素看起來與用于配制所用血液替換液體的各種輔料的抗原性和/或毒性有關。從對所得的血細胞性質數據的分析，靜脈給予RS-I溶液不會出現這些情況。在此先導研究中重要的是評價靜脈內給予RS-I溶液的安全性，并且確定沒有發生高氯血癥(代謝性)酸中毒，這常見于補液的臨床實踐中。在7天中，沒有在所檢測的豬中觀察到對酸_堿平衡的干擾，這可通過維持不變的碳酸氫根離子和氯離子水平來證明。在灌注RS-I溶液期間的第1天和第2天，在所有所研究的豬中均發現基線血清乳酸鹽水平受到了抑制(圖6b)，此試驗性的觀察意味著在以RS-I灌注血量正常的豬時，需要優化以下條件a)丙酮酸鹽的代謝(糖酵解)以維持血清乳酸鹽水平；b)組織乳酸鹽分解代謝以產生ATP及c)通過肝再合成(柯里循環)以形成葡萄糖或糖原。所有所研究的豬在實驗期間，其血清乳酸脫氫酶(LDH)均逐漸降低，乳酸脫氫酶與乳酸鹽/丙酮酸鹽代謝密切相關并在在灌注損傷期間特有地從組織和器官中釋放。此研究特別感興趣的是觀察在靜脈溶液的再灌注期間與器官(例如心、肺、肝、腎)損害有關的那些酶(例如CPK(肌酸磷酸激酶)、SGOT、SGPT)的釋放，在進行了為監測身體機能的外科手術后(見"方法")的第l天，這些酶水平升高，再逐漸降低至正常的已知的水平(圖4G，表1)。結論成功地完成了上述全面的研究，該研究涉及在3天內每天給豬靜脈灌注1.0升RS-I溶液。基于所得的結果得出結論當在臨床可接受的條件下對圈養豬靜脈給予RS-I時，沒有明顯的安全問題。實施例6:使用RS-I保存的離體腎功能的研究方法在"冷藏"(O4°C)、靜止(CS)條件下，將非心跳供體(NHBD)的豬腎保存于RS_I或市售的低溫保存溶液Soltran或UW(威斯康星大學)2小時，或在"溫暖"(31°C)靜止條件下保存2小時。隨后在正常體溫條件下以50:50的自體血/乳酸鹽林格溶液灌注混合物再灌注該腎68小時。結果以自體血正常體溫灌注6小時后，測量離體豬腎的功能參數，并列于下表III中，其中"n"代表所測腎的數量表III<table>tableseeoriginaldocumentpage24</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage25</column></row><table>本研究顯示在以自體血復蘇腎后維持腎功能方面，RS-I明顯優于其他的保存溶液。對在灌注期間所獲得的數據進行分析發現在4t:下保存腎表現出(l)氧消耗增多，(2)肌酸清除率提高，(3)腎血流增加[RBF]，(4)尿排出量增加，(5)腎血管阻力降低[RVR]，(6)體重降低(即水腫減少)，(7)穩定的血液pH和酸-堿(碳酸氫根離子水平)平衡的保留，及(8)細胞內K+的丟失可忽略。特別重要的是觀察到血液pH的穩定性和中性酸-堿平衡(H7HC03—)的維持。該觀察到的穩定性表明在RS-I保存的腎中，主要的pH緩沖系統、谷氨酰胺-氨穿梭比在其他兩種市售的保存溶液所觀察到的為好。另外重要的是觀察到在"溫暖"(WS)缺血的條件下在AQIX⑧RS-I中保存2小時的那些腎中，隨后將其再灌注68小時，這會導致ADP:ATP平衡的恢復(見圖10)。在灌注前活組織檢查中ADP:ATP比水平最高，并且這表示在CS/WS保存期間持續的缺血性損害。但是在灌注6小時后，CS組的腎和WS組的腎的細胞功能改善，但是兩者之間沒有觀察到明顯的差異(P=0.71)(MDKay等，2006，TransplantInternational20(1)，88-92)。實施例7:評價RS-I在各種保存時間期間內維持離體哺乳動物器官和銪織標本存制條力。方法將組織/器官在RS-I溶液中保存/灌注不同時間后，評價哺乳動物組織和器官標本的功能存活。存活可使用許多功能指示來評價，例如細胞膜電位的維持、神經遞質輸出、肌形成、膜受體敏感度、酶功能、組織學變化等。結果下表IV顯示了RS-I溶液在不同長度的(0.310天)保存期間內維持各種哺乳動物和人的組織和器官標本的功能存活的能力。表IV種類組織/器官標本最大保存天數保存條件保存溫度。c試驗溫度。c大鼠空腸9.08-1235空腸1.5-35回腸8.08-1235回腸1.3-20-35結腸5.0-20-35子宮3.0-35子宮10.08-1235逼尿肌2.0-20-35隔膜肌0.6-35-37隔膜肌2.0-20-35比目魚肌1.1-20-35心0.8-35-37心2.1-20-25心_肺1.2-20-35紅血球4.04t:下未發現溶血腎1.0-20-35肝0.3-35兔腸(空腸)5.08-1237腸(空腸)2.0-20-37子宮7.08-1237頸上2.08-1237神經節0.8-37紅血球3.04t:下未發現溶血荷蘭豬回腸7.08-1237逼尿肌4.08-1237逼尿肌1.0-20-37心0.4-20-37小鼠比目魚肌0.9-20-35隔膜肌1.5-20-35肋間肌0.9-20-35豬腎0.80-437腎0.83037人肋間肌1.3-37腎(器官)1.50-437腸(器官)0.3-37結腸(生檢)1.30-4-月巿(器官)0.3-37肺支氣管(生檢)0.8-37心房小梁(生檢)0.6-37肝(器官)0.3-37紅血球1.30-4-紅血球0.3-37白血5求0.8-37實施例8:在屮,血豬樽型中，比較當靜脈內給藥時RS-I液體與自體血和牛理鹽水麵,效輔雄飾蹄研究目的與以自體血或乳酸鹽林格溶液(LR)(臨床應用中常用作血容量增容溶液)相比，研究RS-I在豬中用作復蘇溶液(增容)的效率，及其在出血性創傷后降低組織再灌注損傷的效率。方法在此研究中，隨機選取23頭非同源農場豬(non-syngeneicfarmpig)用于四個實驗組中，即3頭"假手術"(對照)組、6頭自體血組、6頭RS-I溶液組和6頭LR溶液組。在標準的全身麻醉條件下，使用儀器全面檢測動物所有的血液動力學性質。然后將豬在股動脈處快速放血，直至MAP達到30mmHg。根據需要持續放血以將MAP維持在30+/_2mmHg45分鐘。以ACD處理的袋子收集流出的血液，并使用凈重來估計出血量。在45分鐘的休克期結束時，給予動物失血量34倍的乳酸鹽林格溶液(LR)或RS-I溶液、失血量總量的自體血或不給于復蘇("假手術"對照組)。在2小時內復蘇液體以動力學方式、遞增地給予，以將區？維持在60+/_2111111Hg。在基線、45分鐘的休克期的開始時、休克30分鐘后、休克45分鐘后(完成)、及在復蘇30、60、90、和120分鐘時的所有的血液動力學參數。在相同的時間間隔時取血樣以進行血氣分析、乳酸鹽測試、完全血細胞計數、血清化學測定電解質、葡萄糖、滲透壓、血清酶(天冬氨酸轉氨酶[SGOT/AST]、丙氨酸氨基轉移酶[SGPT/ALT]、總的肌酸激酶[CK]、乳酸脫氫酶[LDH])和凝血性質。通過骨髓過氧化物酶(myloperoxidase)方法測量嗜中性白細胞激活水平，以及測量作為細胞凋亡(細胞死亡)的指標的TNF-a、IL-6水平。復蘇后，移除動物的插管，留下頸靜脈插管以供每日取血用。在手術后的7天期間，觀察動物是否有任何行為變化，并在手術后的第1、2、和7天取血。接著在手術后的第7天人道地使動物安樂死以檢查在腦、腎、肺和肝中是否有任何再灌注損傷的病理學證據。結果綜述觀察在三個復蘇實驗組中所有的18頭豬1周，所有的豬都顯示出在正常范圍內的行為和進食習慣。血液動力學在復蘇的前60分鐘，RS-I組豬的平均動脈壓(見圖11)、中心靜脈壓、肺動脈閉塞壓恢復時間最快，且與自體血組相似，LR組豬的恢復最慢。與自體血組合LR組豬相比，RS-I組豬的心排出量的恢復明顯更快且更高(見圖12)。血液性質在術后的第7天，所有的實驗組的血清電解質濃度均恢復到正常水平，除了LR組豬的鈉離子濃度有所升高。在術后第7天，在所有的組中陰離子間隙和強離子均在正常范圍內。在術后第1天和第2天，酶水平升高，但是在術后第7天恢復到基線水平。在7天的實驗期間，沒有觀察到明顯的凝血參數的改變(見圖13)。病理學在術后第7天，對于RS-I和自體血組的豬的肺和肝中沒有出現再灌注損傷的證據，且在腎中的不明顯，但是對于LR組的豬的這些器官中再灌注損傷的證據具有明顯的和共同的特征(見圖13)。權利要求一種含緩沖劑的體液增容劑溶液，其中所述緩沖劑是生理可接受的非無機磷酸鹽緩沖劑，包含濃度比為5∶1～1∶1的鈣離子和鎂離子。2.—種體液增容劑溶液，包含選自生理可接受的N-取代的氨基磺酸緩沖劑的非磷酸鹽緩沖劑。3.權利要求2所述的體液增容劑溶液，其包含的非磷酸鹽緩沖劑選自在2(TC下在水溶液中的pKa值為7.17.5的生理可接受的N-取代的氨基磺酸緩沖劑。4.權利要求3所述的體液增容劑溶液，其包含的非磷酸鹽緩沖劑選自TES、M0PS、BES及其組合。5.權利要求24中任一項所述的體液增容劑溶液，其中所述非磷酸鹽緩沖劑的濃度為112毫摩爾/升，優選為約5毫摩爾/升。6.權利要求25中任一項所述的體液增容劑溶液，其包含濃度比為5:11:1的鈣離子和鎂離子。7.權利要求16中任一項所述的體液增容劑溶液，其中鈣離子和鎂離子的濃度比為`4:12:1，優選為約3:i。8.權利要求17中任一項所述的體液增容劑溶液，其包含0.12.5毫摩爾/升的牽丐離子和/或0.425毫摩爾/升的鎂離子。9.權利要求18中任一項所述的體液增容劑溶液，其包含1.02.5毫摩爾/升的鈣離子。10.權利要求9所述的體液增容劑溶液，其包含1.11.4毫摩爾/升的鈣離子，優選包含1.21.3毫摩爾/升的鈣離子，更優選包含約1.25毫摩爾/升的鈣離子。11.權利要求110中任一項所述的體液增容劑溶液，其包含0.20.6毫摩爾/升的鎂離子，優選包含0.30.5毫摩爾/升的鎂離子，更優選包含約0.45毫摩爾/升的鎂離子。12.權利要求11所述的體液增容劑溶液，其包含約1.25毫摩爾/升的鈣離子和約0.45毫摩爾/升的鎂離子。13.上述權利要求中任一項所述的體液增容劑溶液，其中不含有血清和/或血清提取物。14.上述權利要求中任一項所述的體液增容劑溶液，其包含2135毫摩爾/升的碳酸氫根離子，優選包含25毫摩爾/升的碳酸氫根離子。15.上述權利要求中任一項所述的體液增容劑溶液，其包含下列物質中一種或多種(a)100150毫摩爾/升的鈉離子；(b)2.56.2毫摩爾/升的鉀離子；(c)96126毫摩爾/升的氯離子；(d)2ll毫摩爾/升的葡萄糖；(e)50150微摩爾/升的甘油；(f)715微摩爾/升的膽堿；(g)5400微摩爾/升的谷氨酸鹽；(h)5200微摩爾/升的天冬氨酸鹽；(i)1002000微摩爾/升的谷氨酰胺；j)15215微摩爾/升的焦谷氨酸鹽；k)20200微摩爾/升的精氨酸；1)1120納摩爾/升的硫胺素焦磷酸；m)4070微摩爾/升的D-或DL或L-肉堿；及n)5200mI.U./L的豬或人胰島素。16.權利要求15所述的體液增容劑溶液，其包含下列物質中的一種或多種a)約135毫摩爾b)約5毫摩爾/c)約118毫摩爾d)約10毫摩爾/e)約110微摩爾f)約10微摩爾/g)約300微摩爾h)約20微摩爾/i)約400微摩爾j)約60微摩爾/k)約100微摩爾1)約40納摩爾/m)約50微摩爾/n)約28mI.U/升的鈉離子；升的鉀離子；/升的氯離子；z升的D-葡萄糖；/升的甘油；z升的膽堿；/升的卜谷氨酸鹽；z升的L-天冬氨酸鹽；/升的卜谷氨酰胺；z升的焦谷氨酸鹽；/升的卜精氨酸；/升的硫胺素焦磷酸；/升的L-肉堿；及L的重組人胰島素。17.上述權利要求中任一項所述的體液增容劑溶液，其包含抗生素組分。18.權利要求17所述的體液增容劑溶液，其中所述抗生素組分是氯霉素。19.權利要求18所述的體液增容劑溶液，其包含10150毫克/升的氯霉素，優選包含約IOO毫克/升的氯霉素。20.上述權利要求中任一項所述的體液增容劑溶液，其中在438t:的溫度范圍下pH值為7.057.5。21.上述權利要求中任一項所述的體液增容劑溶液，其中所述溶液是血液替代物。22.權利要求120中任一項所述的體液增容劑溶液，其中所述溶液是血管外體液替代物，例如腹膜液替代物。23.上述權利要求中任一項所述的體液增容劑溶液的濃縮原液，其中任選地將所述原液濃縮150倍，優選520倍。24.權利要求23所述的濃縮原液，其基本不含碳酸氫根離子。25.權利要求122中任一項所述的溶液，其用作藥物。26.權利要求122中任一項所述的溶液，其用于治療血容量不足。27.權利要求122中任一項所述的溶液，其用于治療燒傷。28.權利要求122中任一項所述的溶液，其用作血容量增容劑。29.權利要求122中任一項所述的溶液，其用于防止和/或改善缺血再灌注損傷。30.權利要求122中任一項所述的溶液，其用作補液治療劑。31.<image>imageseeoriginaldocumentpage4</image>32.權利要求122中任一項所述的溶液，其用作用于在對象體內輸送治療劑、測試劑和/或增效劑的血管內或血管外輸送介質。33.權利要求32所述的溶液，其用于向對象淋巴系統輸送治療劑、測試劑和/或增效劑。34.權利要求122中任一項所述的溶液用于制備治療血容量不足的血容量增容劑的用途。35.權利要求34所述的用途，其中所述血容量不足由脫水和/或燒傷和/或出血引起。36.權利要求34所述的用途，其中所述血容量不足是由藥物所引起的。37.權利要求120中任一項所述的溶液用于制備治療燒傷對象的藥物的用途。38.權利要求122中任一項所述的溶液用于制備下列藥物的用途(a)治療燒傷對象細胞外液和組織液的丟失；(b)正在接受外科手術的對象的腹部或胸部器官或組織的原位灌注；(c)患有急性腎衰竭或急性毒性癥狀的對象在腹膜透析期間的腹腔灌注；或(d)防止和/或改善再灌注損傷。39.權利要求122中任一項所述的溶液的下列用途(a)患有急性腎衰竭或急性毒性癥狀的對象的腹腔透析；或(b)正在接受外科手術的對象的腹部或胸部器官的灌注。40.權利要求122中任一項所述的溶液用于向對象輸送治療劑、測試劑和/或增效劑的用途。41.權利要求40所述的用途，其中所述試劑是生物試劑，例如至少一種干細胞、多肽或源于基因的蛋白。42.權利要求40或41所述的用途，其中所述輸送通過給藥至對象淋巴系統而實現。43.權利要求40或41所述的用途，其中所述輸送通過血管內、腹膜內、真皮內、口服、肌肉內或局部途徑給藥實現。44.一種治療血容量不足的方法，其包括給予需要其的對象以治療有效量的權利要求122中任一項所述的溶液。45.—種治療燒傷的方法，其包括給予需要其的對象以治療有效量的權利要求122中任一項所述的溶液。46.—種防止和/或改善再灌注損傷的方法，其包括給予對象以治療有效量的權利要求122中任一項所述的溶液。47.—種在對對象進行外科手術期間原位維持組織和/或器官生理自體平衡的方法，其中所述方法包括以權利要求122中任一項所定義的溶液灌注所述組織和/或器官。48.權利要求47所述的方法，其中將所述溶液維持在約4t:和2(rC之間，使得所述組織和/或器官在以所述溶液灌注時保持低體溫狀態。49.權利要求47所述的方法，其中實施所述外科手術從供體對象中取出所述組織和/器官，以隨后移植至受體對象。50.—種使用權利要求122中任一項所述的溶液向對象輸送治療劑、測試劑和/或增效劑的方法。51.權利要求50所述的方法，其中所述試劑是生物試劑，例如至少一種干細胞。52.權利要求50或51所述的方法，其中所述輸送通過給藥至對象淋巴系統而實現。53.權利要求50或51所述的方法，其中所述輸送通過血管內、腹膜內、真皮內、口服、肌肉內或局部途徑給藥實現。54.權利要求4453中任一項所述的方法或權利要求3943中任一項所述的用途，其中所述對象是人。55.權利要求4453中任一項所述的方法或權利要求3943中任一項所述的用途，其中所述對象是非人類的動物。56.—種體液增容劑溶液，其基本上如說明書中的具體實施例所述。57.—種基本不含無機磷酸鹽的緩沖溶液，其用作藥物。58.權利要求53所述的溶液，其也基本不含有檸檬酸鹽和乳酸鹽緩沖劑中的至少一種。全文摘要一種緩沖體液增容劑溶液，其中緩沖劑是生理可接受的非無機磷酸鹽緩沖劑，其包含濃度比為5∶1～1∶1的鈣離子和鎂離子。所述非磷酸鹽緩沖劑可以是生理可接受的N-取代的氨基磺酸緩沖劑，特別是那些在20℃下在水溶液中pKa值為7.1～7.5的，最優選為N-三(羥甲基)甲基-2-氨基乙磺酸(TES)、3-(N-嗎啉基)丙磺酸(MOPS)、N，N-雙(2-羥乙基)-2-氨基乙磺酸(BES)及其組合。優選的組分包含100～150(優選約135)毫摩爾/升鈉離子、2.5～6.2(優選約5)毫摩爾/升鉀離子、0.1～2.5(優選約1.25)毫摩爾/升鈣離子、0.4～25.0(優選約0.45)毫摩爾/升鎂離子、96～126(優選約118)毫摩爾/升氯離子、2～11(優選約10)毫摩爾/升葡萄糖(優選為D-葡萄糖)、50～150(優選約110)微摩爾/升甘油、7～15(優選約10)微摩爾/升膽堿、5～400(優選約300)微摩爾/升谷氨酸鹽(優選為L-谷氨酸鹽)、5～200(優選約20)微摩爾/升天冬氨酸鹽(優選為L-天冬氨酸鹽)、100～2000(優選約400)微摩爾/升谷氨酰胺(優選為L-谷氨酰胺)、15～215(優選約60)微摩爾/升焦谷氨酸鹽、20～200(優選約100)微摩爾/升精氨酸(優選為L-精氨酸)、1～120(優選約40)納摩爾/升硫胺素焦磷酸鹽(TPP)、40～70(優選約50)微摩爾/升D-或DL或L-肉堿(優選為L-肉堿)、及5～200(優選約28)mI.U./L豬或人胰島素(優選為人胰島素)。所述溶液用于制備藥物和血容量增容劑，以治療血容量不足或治療燒傷對象的細胞外液和組織液的丟失，治療對象的呼吸性和/或代謝性酸中毒，用于在患有急性腎衰竭或急性毒性癥狀的對象在腹膜透析期間灌注腹腔，用于防止和/或改善再灌注損傷，以及用于向對象輸送治療劑、測試劑和/或增效劑，這些試劑包括生物試劑，例如至少一種干細胞、多肽或源于基因的蛋白。文檔編號A61K47/18GK101795558SQ200880105723公開日2010年8月4日申請日期2008年7月3日優先權日2007年7月3日發明者道格拉斯·里斯申請人:埃奇斯有限公司