[发明专利]稳定的酶促过酸产生系统

说明书

与相关申请的交叉引用

本申请要求提交于2007年5月10日的美国临时申请No.60/917,252的权益，该申请通过引用整体并入本文。

发明领域

本发明涉及包含过水解酶(perhydrolase)、过氧化氢来源和酯底物的稳定组合物，其能高效产生水性过酸溶液，所述溶液适用于涉及多种化学和生物战争材料的去污以及适用于一般的表面清洁和去污。

发明背景

过酸作为去污/消毒剂被广泛接受。最特别地，过乙酸(也被称为“过氧乙酸”或“PAA”)被广泛使用，例如用于对食品工业和医院中使用的物品进行灭菌以及用于对生物毒害进行去污。PAA还可用作为漂白化学品，用于清洁组合物和工业工艺，例如，对纸浆漂白。PAA分解为易于在污水处理工厂降解的化合物，因此，其使用后所引起的废物处理问题相对较少。其针对微生物有较宽的活性谱，并且甚至在低温下也是有效的。

现有技术中已经描述了用于制备水性PAA溶液的大量非酶促、化学或电化学方法。见，例如，美国专利Nos.6,677,477、6,211,237、6,171,551、5,350,563和4,137,256，它们每份都通过引用并入本文。

典型的可商业获得的水性PAA溶液含有按重量计大约15％的PAA、按重量计大约14％的过氧化氢和按重量计28％的乙酸。这种类型的PAA溶液具有令人不喜的腐蚀性和助燃性质，因此使用它们会导致操作、贮藏、材料和运输方面的问题。因此，PAA具有大的化学“足迹(footprint)”——这意味着该化学品的安全生产和使用需要过度的能量和资源。

此外，这些商业溶液中，乙酸对PAA的比例较高，从而加剧了与清洁工艺期间不锈钢容器腐蚀相关的问题。乙酸的比例较低将降低用PAA清洁之后进一步处理(例如，钝化)钢容器的需求。

可通过开发用于在水溶液中原位产生过酸的酶促系统，来削弱这些问题中的一些。酶促过酸产生系统提供了大量显著的好处，因为基于水的生物化学溶剂的非苛性特性，使得使用者可安全使用该系统，而无须恐惧对其自身、其设备或环境的伤害。此外，因为酶系统易于运输，易于使用，并且较之传统去污方法需要使用的水少得多，故而也降低了后勤负担。此外，典型地，酶促过酸产生系统的副产物是可生物降解的。例如，PAA自发分解为乙酸或丙酸。

2006年12月8日提交的PCT/US06/47022(其通过引用并入本文)公开了能以足够用于去污和消毒应用范围的量高效产生水性过酸溶液的酶。在一些实施方式中，PCT/US06/47022公开了来自耻垢分枝杆菌(Mycobacterium smegmatis)的酰基转移酶及变体，当酶与过碳酸盐(percarbonate)和丙二醇二乙酸酯(PGDA)一起加入水中时，它们产生水性PAA溶液。

水溶性容器(container)提供了将经预测量的组合物递送到水溶液中的方便途径。已在大量美国专利中描述过与清洁组合物一起使用的此类容器。例如，美国专利No.5,783,541教导了一种放置在水溶性膜中的餐具洗涤组合物，其中水溶性膜被水不溶的胶包覆。美国专利No.6,037,319教导了一种水溶性囊(sachet)，其中含有含醇(alcohol)和己二醇的清洁组合物。美国专利No.6,465,413公开了含在水溶性膜囊中的洗衣和餐具洗涤产物，其中，该制剂包含颗粒化的过碳酸化合物，其与包含硫酸盐、羧甲基纤维素和非离子表面活性剂的包囊掺合物混合，并被封装于其中。美国专利No.6,492,312公开了一种水溶性囊，其中包含此类餐具洗涤组合物以及能增强在餐具洗涤机中的清洁的离散颗粒。US 20030199415 Al教导了一种清洁系统，其中包含含有液体清洁组合物的浓缩物的水溶性囊，所述组合物具有优秀的泡沫瓦解性质和优秀的油脂切割性质。

美国专利No.7,052,520公开了一种水可透过但并非水溶性的产品，其被称为“囊”或“生物袋(bio-bag)”，用于酶促织物清洁。该“生物袋”不溶于水，但含有产生酶的微生物，含有的方式使得它们不能从其中分散进清洗用水中。

尽管本领域中有了上述进展，但仍需要产生过酸的下述酶促系统，它们展示出更高的稳定性、更好的易用性，同时能减轻在商业去污应用中使用这类化学品产生的贮藏、运输和总体化学问题。

发明内容

本发明提供了在水溶液中酶促产生过酸的稳定的组合物、系统和试剂盒，并且它们可用于宽范围的去污方法和应用。