[发明专利]纤维加工物及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及使用转谷氨酰胺酶和蛋白质、肽的纤维加工物及其制造方法。

背景技术

二十世纪五十年代出现的聚酯是最后的衣料用的纤维基质，之后再未开发显著的新型纤维基质。二十世纪五十年代以后，若纤维基质本身的性质不充分，则进行纺丝等纤维化时下工夫，或在化学加工后进行附加功能的所谓纤维加工等。改善棉的防皱性、防止羊毛的收缩、在化学上改善尼龙或聚酯的表面的光泽感或光滑感的加工等得到普及。

到了二十世纪九十年代，以天然纤维为对象，欲利用酶来弥补作为天然纤维的衣料材料的缺点的所谓酶加工得到发展。对将以棉为代表的纤维素纤维作为对象，通过纤维素水解酶使纤维素表面一部分水解，得到更柔软手感的良好纤维的加工，以羊毛为对象，通过蛋白质水解酶对羊毛的角质层表面一部分进行加工，改善羊毛的洗涤收缩的加工等进行了研究，并且一部分已经得到实用。此外，在同样的加工中，合成纤维也正在成为对象。即使是原本认为不能成为底物的合成高分子，也发现酶具有部分作用，开始了以尼龙、丙烯酸或聚酯等为对象，用酶对表面进行加工的尝试。

但是，酶在纤维加工中的应用非常活跃，而另一方面，上述加工中所利用的酶大部分为水解酶，不能期待除了适度刮削纤维基质的表面的加工以外的作用，用途或功能收到大的限制。为了期待纤维基质具有原本不具有的功能，优选为利用对化学键合反应进行催化的酶，而不是水解酶。

转谷氨酰胺酶是可以满足上述要求的有吸引力的酶之一，其对使蛋白质中的谷氨酰胺残基与赖氨酸残基键合、或在谷氨酰胺残基中导入伯胺的作用进行催化，是作用于聚酰胺类的纤维基质，可以利用于主动地赋予新功能的加工中的可能性高的酶。实际上，即使在纤维领域中，也已经提出了数件以羊毛纤维为主体、利用转谷氨酰胺酶的新加工方法。

转谷氨酰胺酶由于对使谷氨酰胺与赖氨酸键合的反应进行催化，可以期待作用于谷氨酰胺和赖氨酸残基、或具有该类似残基的纤维基质。实际上，若以羊毛为对象，用转谷氨酰胺酶进行处理，则羊毛基质内的谷氨酰胺残基和赖氨酸残基通过酶催化反应而交联，表现出羊毛的强度增加等效果(Enzyme and Microbial Technology 34(2004)p64-72)。

上述作用是迄今为止对实用化进行研究的纤维素水解酶或蛋白质水解酶的利用中无法期待的新的功能赋予加工，可以期待今后的发展。但是，上述加工有必要在纤维基质中同时兼具谷氨酰胺和赖氨酸两者的残基，可以适用的纤维基质被限于羊毛等一部分的天然纤维。

丝绸或尼龙等羊毛以外的聚酰胺纤维中，不存在充分量的转谷氨酰胺酶对其发挥作用的谷氨酰胺和赖氨酸残基、或类似的残基，即使直接用转谷氨酰胺酶进行处理也不能期待交联反应。为了对这种基质使用转谷氨酰胺酶从而可以期待键合或交联反应，有必要附加具有大量的不充分的反应性残基的第三成分。例如若以丝绸纤维基质为例，则由于丝绸中赖氨酸残基和谷氨酰胺残基的含量都非常少，即使直接用转谷氨酰胺酶进行处理，相互反应的可能性也低，但是若用含有大量的谷氨酰胺或赖氨酸的肽预先对丝绸进行处理，并用转谷氨酰胺酶对它们一并进行处理，则可以参与反应的残基的密度增加，纤维基质与第三成分一起键合，从而可以期待产生有效的交联反应。此外，若对导入的第三成分预先附加各种功能性的材料，则有可能可以利用酶催化反应在纤维基质中有效地导入功能性物质。

此外，即使为尼龙等合成纤维基质，若为可以形成转谷氨酰胺酶的基质的反应性残基，则通过添加第三成分可以期待合成纤维基质的残基与第三成分反应的可能性，与丝绸的情况同样地，通过第三成分的交联反应或有效地导入功能性物质成为可能。

从这种观点考虑，提出了在聚酯表面上涂布明胶的方法(日本特开平9-3772号公报)，公开了通过涂布明胶而得到透湿度、吸湿度高的纤维的方法。该方法中，从制膜性的观点考虑，在聚酯表面上涂布含有转谷氨酰胺酶的高浓度(30wt％)的明胶水溶液，但是涂布过程中涂布处理液凝胶化、或在涂布所用的刮刀涂布器上凝固的可能性高，认为涂布高浓度的明胶水溶液不是实用的方法。此外，皮膜耐久性仅确认在90℃的热水中有无溶解，未公开即使在进行了洗涤等实用上的处理之后也是否保持效果。

提出了为了避免使用高浓度明胶水溶液的弊病，将含有转谷氨酰胺酶的3wt％明胶水溶液浸渍在聚酯中的方法(日本特开平9-3773号公报)，但是皮膜耐久性仅确认在90℃的热水中有无溶解，未公开即使在进行了洗涤等实用上的处理之后也是否保持效果。