A highly purified and heat stable cross-linked nonpolymeric tetrameric hemoglobin suitable for use in mammals without causing renal injury and vasoconstriction is provided. A high temperature and short time (HTST) heat processing step is performed to remove undesired dimeric form of hemoglobin, uncross-linked tetrameric hemoglobin, and plasma protein impurities effectively. Addition of N-acetyl cysteine after heat treatment and optionally before heat treatment maintains a low level of met-hemoglobin. The heat stable cross-linked tetrameric hemoglobin can improve and prolong oxygenation in normal and hypoxic tissue. In another aspect, the product is used in the treatment of various types of cancer such as leukemia, colorectal cancer, lung cancer, breast cancer, liver cancer, nasopharyngeal carcinoma and esophageal cancer. Another application is heart preservation in situations where there is a lack of oxygen supply in vivo , such as in heart transplant or oxygen-deprived heart.신장 손상 및 혈관수축을 일으키지 않으면서 포유동물에 사용하기에 적합한 고도로 정제되고 열 안정성인 가교결합된 비 중합체성의 사량체성 헤모글로빈을 제공한다. 고온 단시간(HTST) 열처리 단계를 수행하여 바람직하지 못한 이량체 형태의 헤모글로빈, 가교결합되지 않은 사량체성 헤모글로빈, 및 혈장 단백질 불순물을 유효하게 제거한다. 열처리 후 및 임의로 열처리 전에 N-아세틸 시스테인을 첨가하여 낮은 수준의 메트-헤모글로빈을 유지시킨다. 상기 열 안정성의 가교결합 사량체성 헤모글로빈은 정상 및 저산소성 조직에서 산소 공급을 개선하고 연장시킬 수 있다. 또 다른 태양에서, 상기 생성물을 다양한 유형의 암, 예를 들어 백혈병, 결장직장암, 폐암, 유방암, 간암, 비인두 암종 및 식도암의 치료에 사용한다. 또 다른 용도는 생체 내에서 산소 공급이 결여된 상황, 예를 들어 심장 이식 또는 산소-결핍 심장에서의 심장 보존이다.