包括使用酚氧化酶、过氧化氢源和增强剂的漂白方法.pdf

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摘要
申请专利号:

CN95195783.X

申请日:

1995.10.18

公开号:

CN1161723A

公开日:

1997.10.08

当前法律状态:

终止

有效性:

无权

法律详情:

未缴年费专利权终止IPC(主分类):D06P 3/02申请日:19951018授权公告日:20020123终止日期:20091118|||授权|||著录事项变更变更项目:申请人 地址变更前:诺沃挪第克公司 丹麦巴格斯瓦尔德变更后:诺沃奇梅兹有限公司 丹麦鲍斯韦||||||公开

IPC分类号:

D06P3/02; C11D3/386

主分类号:

D06P3/02; C11D3/386

申请人:

诺沃挪第克公司;

发明人:

A·H·佩德森; J·V·基鲁尔夫

地址:

丹麦巴格斯瓦尔德

优先权:

1994.10.20 DK 1216/94; 1995.07.07 DK 803/95

专利代理机构:

中国国际贸易促进委员会专利商标事务所

代理人:

张闽

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内容摘要

本发明涉及一种用于使染色织物表面的色密度产生漂白外观的方法,该方法尤其适用于纤维素织物,如粗斜棉布。该方法包括使用一种酚氧化酶如过氧化物酶或漆酶,一种过氧化氢源以及由式(I)所示的吩噻嗪或吩噁嗪增强剂。

权利要求书

1: 一种用于在染色织物表面的颜色密度上产生漂白外观的方法,该方法 包括在一种水介质中让染色织物与一种酚氧化酶系统和下式所示的一种增 强剂接触: 其中,X表示(-O-)或(-S-),而取代基R 1 -R 9 相同或不同, 独立表示下列基团中任一个:氢、卤、羟基、甲酰基、羧基及其酯和盐, 氨甲酰基、磺基及其酯和盐,氨磺酰基、硝基、氨基、苯基、C 1 -C 14 - 烷基、C 1 -C 5 -烷氧基、羰基-C 1 -C 5 -烷基、芳基-C 1 -C 5 -烷基; 所述氨甲酰基、氨磺酰基和氨基还可以被取代基R 10 取代一次或两次,或不 被取代;所述苯基还可被一个或几个取代基R 10 取代或不被取代;所述C 1 -C 14 -烷基、C 1 -C 5 -烷氧基、羰基-C 1 -C 5 -烷基和芳基-C 1 - C 5 -烷基可以是饱和的或不饱和的,分支的或不分支的,而且还可以被一 个或几个取代基R 10 取代或不被取代; 所述取代基R 10 表示下列基团中的任一种:卤、羟基、甲酰基、羧基及 其酯和盐,氨甲酰基、磺基及其酯和盐,氨磺酰基,硝基、氨基、苯基、 氨烷基、哌啶子基、哌嗪基、吡咯烷-1-基、C 1 -C 5 烷基、C 1 -C 5 -烷氧基;所述氨甲酰基、氨磺酰基和氨基还可以被羟基、C 1 -C 5 -烷 基、C 1 -C 5 -烷氧基取代一次或两次或不被取代;所述苯基还可被以下 的一个或多个基团取代:卤、羟基、氨基、甲酰基、羧基及其酯和盐,氨 甲酰基、磺基及其酯和盐,和氨磺酰基;所述C 1 -C 5 -烷基和C 1 -C 5 烷氧基还可以是饱和的或不饱和的,分支的或不分支的,而且还可以被下 列基团中的任一种取代一次或两次:卤、羟基、氨基、甲酰基、羧基及其 酯和盐,氨甲酰基、磺基及其酯和盐,以及氨磺酰基; 或者在所述通式中由取代基R 1 -R 9 中的两个形成基团-B-,其中 B表示下列基团中的任一种:(-CHR 10 -N=N-)、(-CH=CH-) n ,(-CH=N-) n 或(-N=CR 10 -NR 11 -),在这些基团 中,n表示1-3的一个整数,R 10 为如上文所述的取代基,而R 11 与R 10 定义相同。
2: 如权利要求1的方法,其中所述织物是用还原染料,如靛蓝或硫靛 蓝染色的。
3: 如权利要求1或2的方法,其中所述织物是纤维素织物或纤维素纤 维的混合物或纤维素纤维与合成纤维的混合物。
4: 如权利要求1-3中任一项所述的方法,其中所述织物是粗斜棉布, 最好是用靛蓝或硫靛蓝染色过的粗斜棉布。
5: 如权利要求1的方法,其中,所述酚氧化酶系统是一种过氧化物酶 和一种过氧化氢源。
6: 如权利要求5的方法,其中所述过氧化物酶是辣根过氧化物酶、大 豆过氧化物酶或源自鬼伞属如灰盖鬼伞或长根鬼伞,或芽孢杆菌属如短小 芽孢杆菌,或粘球菌属如变绿粘球菌的过氧化物酶。
7: 如权利要求5或6的方法,其中所述过氧化氢源是过氧化氢或过氧 化氢前体,例如过硼酸盐或过碳酸盐,或能产生过氧化氢的酶系统,如一 种氧化酶及其底物,或一种过氧羧酸或其盐。
8: 如权利要求1-7的方法,其中所述水介质含有浓度相当于0.001~25 mM H 2 O 2 的H 2 O 2 或H 2 O 2 前体。
9: 如权利要求1的方法,其中,所述酚氧化酶系统是一种漆酶或一种 与漆酶相关的酶和氧。
10: 如权利要求9的方法,其中所述漆酶得自栓菌属如Trametes villosa, 或毁丝霉属如嗜热毁丝霉,或鬼伞属如灰盖鬼伞。
11: 如权利要求1-10的方法,其中所述酚氧化酶系统的浓度相当于 每克粗斜棉布0.001~10000μg酶蛋白。
12: 如权利要求1-11的方法,其中所述增强剂属于下述化合物:吩噁 嗪-10-丙酸、吩噁嗪-10-羟乙基、吩噻嗪-10-乙基-4-羧基、 吩噻嗪-10-丙酸、10-(3-二甲氨基丙基)吩噻嗪氢氯酸盐和吩噻 嗪-10-乙醇。
13: 如权利要求1-12的方法,其中所述增强剂在所述水介质中的浓 度为0.005~1000μmole/g粗斜棉布。
14: 如权利要求1-13的方法,与采用诸如次氯酸盐的常规方法相比, 该方法可减少织物的强力损失。
15: 如权利要求1-14的方法,致使处理液中的AOX值为0或AOX 值低于检测极限。

说明书


包括使用酚氧化酶、过氧化 氢源和增强剂的漂白方法

    本发明涉及一种用于使染色织物,特别是诸如粗斜棉布的纤维素织物表面的色密度产生漂白外观的方法。

    使粗斜棉布或粗斜纹棉布产生漂白石洗外观的最常用的方法是在有浮石的情况下洗由所述织物制成的粗斜棉布或粗斜纹棉布,以便使所述织物的颜色产生局部变浅。随后对其进行漂白处理,漂白处理是用次氯酸钠进行的,温度60℃,pH11~12,时间达20分钟。接着是一个中和步骤和一个漂洗步骤。采用次氯酸盐是不理想的,因为亚氯酸盐本身就不理想,再加上随后的中和步骤会产生大量的盐,又会导致处理问题和污染问题。

    已有人提出用诸如过氧化物酶的漂白酶和过氧化氢或氧化酶和氧来漂白染色织物(参见WO92/18683),或单独使用或与一种酚,如对-羟基肉桂酸、2,4-二氯苯酚、对-羟基苯磺酸盐、香草醛或对-羟基苯甲酸一起使用。由本发明的例1可以看出,上面所披露的方法并非有效。

    因此,仍然存在在染色织物上产生漂白外观的要求。有待解决的问题并不容易,因为许多还原染料,特别是靛蓝不溶于水,并且在纤维表面形成极为紧密的结构,使得其难于由酶进行破坏。

    令人吃惊的是,业已发现可以发明一种十分有效的方法,用于在染色织物表面的颜色密度上形成漂白外观,该方法包括在一种水介质中让染色织物与一种酚氧化酶系统和下式所示的一种增强剂接触:其中,X表示(-O-)或(-S-),而取代基R1-R9相同或不同,独立表示下列基团中任一个:氢、卤、羟基、甲酰基、羧基及其酯和盐,氨甲酰基、磺基及其酯和盐,氨磺酰基、硝基、氨基、苯基、C1-C14-烷基、C1-C5-烷氧基、羰基-C1-C5-烷基、芳基-C1-C5-烷基;所述氨甲酰基、氨磺酰基和氨基还可以被取代基R10取代一次或两次,或不被取代;所述苯基还可被一个或几个取代基R10取代或不被取代;所述C1-C14-烷基、C1-C5-烷氧基、羰基-C1-C5-烷基和芳基-C1-C5-烷基可以是饱和的或不饱和的,分支的或不分支的,而且还可以被一个或几个取代基R10取代或不被取代;

    所述取代基R10表示下列基团中的任一种:卤、羟基、甲酰基、羧基及其酯和盐,氨甲酰基、磺基及其酯和盐,氨磺酰基,硝基、氨基、苯基、氨烷基、哌啶子基、哌嗪基、吡咯烷-1-基、C1-C5烷基、C1-C5-烷氧基;所述氨甲酰基、氨磺酰基和氨基还可以被羟基、C1-C5-烷基、C1-C5-烷氧基取代一次或两次或不被取代;所述苯基还可被以下地一个或多个基团取代:卤、羟基、氨基、甲酰基、羧基及其酯和盐,氨甲酰基、磺基及其酯和盐,和氨磺酰基;所述C1-C5-烷基和C1-C5烷氧基还可以是饱和的或不饱和的,分支的或不分支的,而且还可以被下列基团中的任一种取代一次或两次:卤、羟基、氨基、甲酰基、羧基及其酯和盐,氨甲酰基、磺基及其酯和盐,以及氨磺酰基;

    或者在所述通式中由取代基R1-R9中的两个形成基团-B-,其中B表示下列基团中的任一种:(-CHR10-N=N-)、(-CH=CH-)n,(-CH=N-)n或(-N=CR10-NR11-),在这些基团中,n表示1-3的一个整数,R10为如上文所述的取代基,而R11与R10定义相同。

    染色织物

    本发明方法在用于含纤维素的织物时效果最佳,如棉布、粘胶纤维、人造丝、苧麻、亚麻布、Tencel或其混合物,或上述纤维的任意混合物,或上述任何纤维与合成纤维的混合物,如棉与斯潘德克斯(弹力坚固呢)的混合物。具体地讲,所述织物是粗斜棉布。本发明方法也可应用于其它天然材料,如丝织物。

    所述织物可以用还原染料如靛蓝染色,或是用与靛蓝有关的染料如硫靛蓝染色。

    在本发明方法的一种最佳实施方案中,所述织物是用靛蓝染色的粗斜棉布,包括由这种布制作的服装。酚氧化酶系统

    “酚氧化酶系统”是指这样一个系统:其中的一种酶可以用过氧化氢或分子氧氧化含酚基的有机化合物。这种酶的例子有过氧化物酶和氧化酶。

    如果所述酚氧化酶系统要求一个过氧化氢源,该过氧化氢源可以是过氧化氢或是一种可在原位产生过氧化氢的过氧化氢前体,例如过碳酸盐或过硼酸盐,或是一种能产生过氧化氢的酶系统,如一种氧化酶和这种氧化酶的底物,或一种氨基酸氧化酶和一种合适的氨基酸,或一种过氧羧酸或它的一种盐。可在所述方法开始时或在该方法进行过程中加入过氧化氢,例如所加过氧化氢浓度相当于0.001~25mM H2O2。

    如果该酚氧化酶系统需要分子氧,来自大气中的分子氧量通常是足够的。

    该酚氧化酶系统中的酶可以是一种具有过氧化物酶活性的酶,或是漆酶或与漆酶相关的酶,如下文所述。

    根据本发明,在所述水介质(染色织物表面的颜色密度发生变化的场所)中该酚氧化酶的浓度为:0.001~10000μg酶蛋白/克粗斜棉布,0.1~1000μg酶蛋白/克粗斜棉布较好,1~100μg酶蛋白/克粗斜棉布更好。

    过氧化物酶和具有过氧化物酶活性的化合物

    具有过氧化物酶活性的化合物可以是特定酶分类(EC1.11.1.7)所包括的任何过氧化物酶,或这些酶的具有过氧化物酶活性的片段,或其合成或半合成的衍生物(例如,卟啉环系统或微过氧化物酶,参见US4,077,768,EP537,381,WO91/05858和WO92/16634)。

    理想的是,在本发明方法中所采用的过氧化物酶可由植物产生(例如,辣根过氧化物酶或大豆过氧化物酶)或由诸如真菌或细菌的微生物产生。某些优选真菌包括属于半知菌亚门、丝孢菌纲的菌株,如镰孢菌属(Fusarium)、腐质霉属(Humicola)、(Tricoderma)、漆斑菌属(Myrothecium)、轮枝孢菌属(Verticillum)、Arthromyees、长尔黑霉属(Caldariomyces)、Ulocladium、Embellisia、枝孢属(Cladosporium)或Dreschlera,特别是尖镰孢(Fusarium oxysporum)(DSM 2672)、Humicola insolens、Trichoderma resii、疣孢漆斑菌(Myrotheciumverrucana)(IFO6113)、黄萎轮枝孢(Verticillum alboatrum)、大丽花轮枝孢(Verticillum dahlie)、Arthromyces ramosus(FERM P-7754)、卡尔黑霉属(Caldariomyces)、烟霉属(fumago)、UlocladiumChartarum、Embellisia alli或Dreschlera halodes。

    其它理想的真菌包括属于担子菌亚门、担子菌纲的菌株,例如,鬼伞属(Coprinus)、Phanerochaete、革盖菌属(Coriolus)或栓菌属(Trametes),特别是Coprinus cinereus f. microsporus(IFO 8371)、长根鬼伞(Coprinus macrorhizus)、Phanerochaete chrysosponium(如NA-12)或栓菌属(以前称多孔菌属(Polyporus.)),如T.versicolor(如PR428-A)。

    其它优选真菌包括属于接合菌亚门、Mycoraceae纲的菌株,如根霉属(Rhizopus)或毛霉属(Mucor),特别是冻土毛霉(Mucor hiemalis)。

    某些优选细菌包括属于放线菌目的菌株,例如浑球链霉菌(Streptomyces spheroides)(ATCC 23965)、热紫链霉菌(Streptomyces thermoviolaceus)(IFO 12382)或轮枝链霉菌(Streptoverticillum verticillium ssp.verticillium)。

    其它优选细菌包括短小芽孢杆菌(Bacillus pumilus)(ATCC 12905)、嗜热脂肪芽孢杆菌(Bacillus stearothermophilus)、近球形红色细菌(Rhodobacter sphaeroides)、Rhodomonas palustri、乳链球菌(Streptococcus lactis)、Pseudomonas purrocinia(ATCC 15958)或荧光假单胞菌(Pseudomonas fluorescens)(NRRL B-11)。

    其它优选细菌包括属于粘球菌属(Myxococcus)的菌株,如变绿粘球菌(M.virescens)。

    所述过氧化物酶还可以是由下列方法生产的。该方法包括在一种培养基中培养一种用重组DNA载体转化过的宿主细胞,所述载体带有编码所述过氧化物酶的DNA序列和使所述编码过氧化物酶的DNA序列能够表达的编码功能DNA序列,所述培养是在使所述过氧化物酶能够表达的条件下进行,该方法还包括从培养物中回收所述过氧化物酶。

    具体地讲,重组产生的过氧化物酶是来源于鬼伞菌的过氧化物酶,特别是按照WO92/16634所述的来源于长根鬼伞或灰盖鬼伞或其变形物,如在WO94/12621中所披露的变形物。

    在本发明意义上,过氧化物酶活性化合物包括来源于细胞色素、血红蛋白或过氧化物酶的过氧化物酶活性片段,及其合成或半合成的衍生物,例如铁卟吩、铁卟啉、和铁酞菁及其衍生物。过氧化物酶活性测定

    1个过氧化物酶单位(PODU)是指在以下分析条件下每分钟催化1μmol过氧化氢发生转化的酶的量:0.88mM过氧化氢、1.67mM2,2’-连氮基双(3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸盐)、0.1M磷酸缓冲液,pH7.0,在30℃温度下培养,随后在418nm光波下进行测光分析。漆酶和与漆酶相关的酶

    从本发明意义上讲,漆酶和与漆酶相关的酶是指由特定酶分类(EC1.10.3.2)所包括的任何漆酶,由特定酶分类(EC1.10.3.1)所包括的任何邻苯二酚(chatechol)氧化酶,由特定酶分类(E1.3.3.5)所包括的任何胆红素氧化酶,或由特定酶分类(EC1.14.99.1)所包括的任何一元酚单加氧酶。

    已知漆酶来源于微生物和植物。微生物漆酶可来源于细菌或真菌(包括丝状真菌和酵母),其合适的例子包括来源于以下的菌株:曲霉属(Aspergillus)、脉孢菌属(Neurospora),如粗糙脉孢霉(N.Crassa)、柄孢壳菌属(Podospora)、葡萄孢属(Botrytis)、金钱属(Collybia)、层孔菌属(Fomes)、香茹属(Lentinus)、侧耳属(Pleurotus)、栓菌属(以前被称为多孔菌属),如T.villosa和T.versicolor、丝核菌属(Rhizoctonia),如立枯菌(R.solani)、鬼伞属(Coprinus),如褶纹鬼伞(C.plicatilis)和灰盖鬼伞、小脆柄菇属(Psatyrella)、毁丝霉属(Myceliophthora),如M.thermophila、Schytalidium、射脉菌属(Phlebia),如射脉菌(P.radita)(WO92/01046)、或革盖菌属,如毛革盖菌(C.hirsutus)(JP2-238885)。

    所述漆酶或与其相关的酶还可以是由下述方法生产的。该方法包括在一种培养基中培养一种用重组DNA载体转化过的宿主细胞,所述载体带有编码所述漆酶的DNA序列和使所述编码漆酶的DNA序列能够表达的编码功能DNA序列,所述培养是在使所述漆酶能够表达的条件下进行,该方法还包括从培养物中回收所述漆酶。漆酶活性(LACU)的测定

    漆酶活性是在需氧条件下测其对丁香醛连氮的氧化作用而获得的。在530nm波长处测所产生的紫色的光度。分析条件为:19μM丁香醛连氮、23.2mM乙酸缓冲液pH5.5,30℃,1分钟反应时间。

    1个漆酶单位(LACU)是指在上述条件下每分钟催化1.0μmol丁香醛连氮转化所需的酶量。增强剂

    本发明中所用的增强剂可用下式表示:其中,X表示(-O-)或(-S-),而取代基R1-R9相同或不同,独立表示下列基团中任一个:氢、卤、羟基、甲酰基、羧基及其酯和盐,氨甲酰基、磺基及其酯和盐,氨磺酰基、硝基、氨基、苯基、C1-C14-烷基、C1-C5-烷氧基、羰基-C1-C5-烷基、芳基-C1-C5-烷基;所述氨甲酰基、氨磺酰基和氨基还可以被取代基R10取代一次或两次,或不被取代;所述苯基还可被一个或几个取代基R10取代或不被取代;所述C1-C14-烷基、C1-C5-烷氧基、羰基-C1-C5-烷基和芳基-C1-C5-烷基可以是饱和的或不饱和的,分支的或不分支的,而且还可以被一个或几个取代基R10取代或不被取代;

    所述取代基R10表示下列基团中的任一种:卤、羟基、甲酰基、羧基及其酯和盐,氨甲酰基、磺基及其酯和盐,氨磺酰基,硝基、氨基、苯基、氨烷基、哌啶子基、哌嗪基、吡咯烷-1-基、C1-C5烷基、C1-C5-烷氧基;所述氨甲酰基、氨磺酰基和氨基还可以被羟基、C1-C5-烷基、C1-C5-烷氧基取代一次或两次或不被取代;所述苯基还可被以下的一个或多个基团取代:卤、羟基、氨基、甲酰基、羧基及其酯和盐,氨甲酰基、磺基及其酯和盐,和氨磺酰基;所述C1-C5-烷基和C1-C5烷氧基还可以是饱和的或不饱和的,分支的或不分支的,而且还可以被下列基团中的任一种取代一次或两次:卤、羟基、氨基、甲酰基、羧基及其酯和盐,氨甲酰基、磺基及其酯和盐,以及氨磺酰基;

    或者在所述通式中由取代基R1-R9中的两个形成基团-B-,其中B表示下列基团中的任一种:(-CHR10-N=N-)、(-CH=CH-)n,(-CH=N-)n或(-N=CR10-NR11-),在这些基团中,n表示1-3的一个整数,R10为如上文所述的取代基,而R11与R10定义相同。(可以这样理解,如果上文提及的化学式包括两个或更多R10取代基,则这些R10取代基可以相同或不同)。

    在具体的实施方案中,所述增强剂是10-甲基吩噻嗪、吩噻嗪-10-丙酸、N-羟基琥珀酰亚胺吩噻嗪-10-丙酸酯、10-乙基吩噻嗪-4-羧酸、10-乙基吩噻嗪、10-丙基吩噻嗪、10-异丙基吩噻嗪、吩噻嗪-10-丙酸甲酯、10-苯基酚噻嗪、10-烯丙基吩噻嗪、10-(3-(4-甲基哌嗪-1-基-)丙基)吩噻嗪、10-(2-吡咯烷-1-基-乙基)吩噻嗪、2-甲氧基-10-甲基吩噻嗪、1-甲氧基-10-甲基吩噻嗪、3-甲氧基-10-甲基吩噻嗪、3,10-二甲基吩噻嗪、3,7,10-三甲基吩噻嗪,10-(2-羟乙基)吩噻嗪、10-(3-羟丙基)吩噻嗪、3-(2-羟乙基)-10-甲基吩噻嗪、3-羟甲基-10-甲基吩噻嗪、3,7-二溴吩噻嗪-10-丙酸、吩噻嗪-10丙酰胺、氯丙嗪、2-氯-10-甲基吩噻嗪、2-乙酰基-10-甲基吩噻嗪、10-甲基吩噁嗪、10-乙基吩噁嗪、吩噁嗪-10-丙酸、10-(2-羟乙基)吩噁嗪或4-羧基吩噁嗪-10-丙酸。

    本发明增强剂的使用浓度可以为0.005~1000μmole/克粗斜棉布,0.05~500μmole/克粗斜棉布较好,0.5~100μmole/克粗斜棉布更好。

    增强剂基团的稳定性

    不受任何理论的约束,我们现已发现相关水介质中组成所述增强剂的基团的半衰期,和它与所述酚氧化酶系统一起在染色织物表面的颜色密度上产生漂白外观的效率之间成正相关关系,而且该半衰期明显长于下列物质中任一种的半衰期:对羟基肉桂酸、2,4-二氯苯酚、对羟基苯磺酸盐、香草醛和对羟基苯甲酸(即在WO92/18683中所披露的增强剂)。

    因此,本发明还涉及一种用于在染色织物表面的颜色密度上产生漂白外观的方法,该方法包括在一种水介质中让染色织物与一种酚氧化酶系统和一种增强剂接触,其中,所述增强剂能够在所述水介质中形成一种基团,该基团的半衰期比在相同的水介质中测得的下列物质中任一种的基团半衰期至少长10倍:对羟基肉桂酸、2,4-二氯苯酚、对羟基苯磺酸盐、香草醛和对羟基苯甲酸。特别是,其中所述增强剂能够在所述水介质中形成一种基团,该基团的半衰期比在相同的水介质中测得的下列物质中任一种的基团半衰期至少长100倍:对羟基肉桂酸,2,4一二氯苯酚、对羟基苯磺酸盐、香草醛和对羟基苯甲酸。

    由于所述基团的半衰期主要取决于所述水介质的pH、温度和缓冲能力,因此,在比较各种增强剂基团的半衰期时很重要的一点是保证上述因素相同。工业应用

    本发明的方法一般被应用于能产生织物漂白外观的工业机械上。通常,本发明的方法可用于已经石洗过的织物,不过,该方法也可应用于事先未做石洗处理的织物。最为常见的是,按照生产商说明书的推荐的机器能力将所述织物加到该机器中。可在加水之前将所述织物加进所述机器中,或在加水之后加入织物。可在放入织物之前将本发明的酚氧化酶系统和增强剂加入水中,或者在织物被湿润后加入。所述酚氧化酶系统和增强剂可同时加入或分别加入。在织物接触到本发明的酚氧化酶系统和增强剂之后,应当在机器中搅拌足够长的时间,以确保所述织物被完全湿润并确保所述酶系统及增强剂的作用。

    业已发现(见下面的实施例),构成最佳漂白条件的要素包括:酶的最佳稳定性、酶的最佳活性、增强剂基团的最佳稳定性、基团的最佳反应性(氧化力)、以及缓冲系统的选择(缓冲能力、缓冲毒性、缓冲液费用等)。

    在下面的实施例中将对本发明做进一步说明,但是,这些实施例并不是用于限定要求保护的本发明的范围的。例1用漆酶和不同增强剂漂白粗斜棉布

    漂白粗斜棉布的试验方法如下:增强剂:

    所用增强剂购自Sigma-Aldrich、Janssen Chimica、Kodak、TokyoKasai Organic Chemicals、Daiichi Pure Chemicals Co.或BoehringerMannheim;吩噻嗪和吩恶嗪的N-甲基化衍生物可利用Cornel Bodea和Ioan Silberg在“Recent Advances in the Chemistry ofPhenothiazines”(Advances in heterocyclic Chemistry;1968,vol.9,pp.321-460)一文中所披露的方法和B.Cardillo和G.Casnati在Tetrahedron(1967,vol.23,p.3771)所披露的方法用甲基碘进行甲基化的方式进行制备。吩噻嗪和吩恶嗪丙酸可按照在J.Org.Chem.(15,1950,pp.1125-1130)中所披露的方法进行制备。吩噻嗪和吩恶嗪的羟乙基和羟丙基衍生物可按照G.Cauquil在Bulletin de la Society Chemique de France(1960,p.1049)中所披露的方法进行制备。酶:采用来自Trametes villosa(SP504,可从Novo Novdisk A/S购买)的漆酶。方法:将18ml 0.01M B&R(Britt & Robinson)缓冲液(pH4,6或8)加进体积为50ml锥形瓶中。将一根磁棒(4cm)和一片圆形的石洗过的粗斜棉布(直径3.5cm,0.4g)连同1ml待测试增强剂母液和1ml酶一起加入所述三角瓶中,粗斜棉布∶液体之比(w/w)为1∶50;增强剂和酶的终浓度如下面的表1-2所示。

    将所述三角瓶放在磁力搅拌器上、在水浴中温育2-3小时(50℃,约200rpm)。在酶促漂白之后,用蒸馏水漂洗该布样并风干,随后再测定漂白度。该测定目测进行并用一台Minolta Chroma Meter CR 200或Minolta Chroma Meter CR300进行,测定:按照生产商的说明书用一台Minolta Chroma Meter CR200或CR300(可从Minolta corp.购买)测定漂白度并测定裉色度,通过色空间座标(color space coordinates)L*a*b*的变化(CIELAB-系统进行测定:L*给出从0~100的黑/白变化,a*给出绿(-a*)/红(+a*)变化,b*给出蓝(-b*)/黄(+b*)变化。L*减少表示黑色增加(白色减少),L*增加表示白色增加(黑色减少),a*减少表示绿色增加(红色减少),a*增加表示红色增加(绿色减少),b*减少表示蓝色增加(黄色减少),b*增加表示黄色增加(蓝色减少)。

    将漂白过的石洗粗斜棉布样与未处理过的石洗粗斜棉布样进行比较。

    让Minolta Chroma Meter CR200或CR300在L*a*b*色空间(座标系统)中运行,所用光源为CIE光标准C。每一测定值为3次测量的平均值。用一个Minolta校正板(白色)对所述仪器进行校正。10个未处理过的粗斜棉布样各测2次,计算出座标L*a*b*的平均值,并将其作为参考值输入。然后计算出每个布样3次测量平均值与座标L*a*b*参考值的差(Δ)作为布样的座标。表1

    表1表示在pH4,6和8条件下,用被测试系统处理过的布样与未处理布样之间的Δ(L*/a*/b*)。  测试系统    pH 4    pH 6    pH 8吩噁嗪-10-丙酸(3小时):(1000μM-50μmole/g)(1.0 LACU/ml-780μg/g)(2小时):(100μM-5μmole/g)(0.1 LACU/ml-78μg/g)25.8/2.6/33.732.6/2.6/33.15.5/-1.0/1.96.4/-1.8/2.4吩噁嗪-10-羟乙基(3小时):(1000μM-50μmole/g)(1.0 LACU/ml-780μg/g)23.9/6.5/33.618.9/-0.1/-   29.23.3/-0.8/1.6吩噻嗪-10-乙基-4-羧基(3小时):(1000μM-50μmole/g)(1.0LACU/ml-780μg/g)11.9/-1.7/2.820.6/-2.9/5.82.0/-0.3/0.5吩噻嗪-10-丙酸(3小时s):(1000μM-50μmole/g)(1.0 LACU/ml-780μg/g)14.9/-2.3/3.711.6/-1.8/3.05.6/-1.1/0.810-(3-二甲氨基丙基)吩噻嗪氢氯酸盐(3小时):(1000μM-50μmole/g)(0.1 LACU/ml-78μg/g)16.1/-1.8/4.68.1/-1.2/3.3-2.3/0.7/0.0吩噻嗪-10-乙醇(3小时):(1000μM-50μmole/g)(1.0 LACU/ml-780μg/g)19.7/-2.4/4.915.7/-1.9/4.24.6/-0.6/0.5

    ΔL*大约为5时,肉眼看上去有明显效果,所以从表1所示结果可以看出,所有测试过的系统在pH4-6时对漂白粗斜棉布有显著效果。表2

    表2表示在pH4,6和8时,用WO92/18683所披露的增强剂+漆酶(0.1~1.0LACU/ml,相当于78~780μg酶蛋白/克粗斜棉布)处理过的布样与未处理布样之间的Δ(L*/a*/b*)。试验系统      pH 4     pH 6    pH 8对羟基苯甲酸(1000μM-50μmole/g)    漆酶:(0.1 LACU/ml-78μg/g) 0.85/-0.09/ 0.61 0.91/-0.19/-0.14-0.21/ 0.24/-0.17对羟基苯磺酸盐(1000μM-50μmole/g)    漆酶:(0.1 LACU/ml-78μg/g)-0.18/ 0.14/-0.12 0.33/ 0.06/-0.22-0.51/ 0.17/-0.202,4-二氯苯酚(1000μM-50μmole/g)   漆酶:(0.1 LACU/ml-78μg/g) 0.64/-0.22/ 0.5-0.19/-0.19/ 0.57-0.54/ 0.16/-0.14  香草醛:(1000μM-50μmole/g)   漆酶:(1.0 LACU/ml-780μg/g)-0.67/-0.34/ 1.41 0.28/-0.03/ 0.49-0.3 8/-0.05/ 0.75对羟基肉桂酸(1000μM-50μmole/g)    漆酶:(1.0 LACU/ml-780μg/g) 0.64/-0.53/ 1.62 4.47/-0.63/ 3.88 2.97/-0.45/ 0.79

    从表2所示结果可以看出,现有技术中所披露的增强剂无一能在漂白粗斜棉布时产生明显效果。例2

    采用不同的缓冲液用漆酶和吩噻嗪-10-丙酸漂白粗斜棉布

    为了说明不同缓冲液对粗斜棉布漂白性能的影响,进行了以下试验:

    试验了11种不同的缓冲液和3种水。将每种缓冲液的浓度配成0.01M,并用NaOH或相应的酸将pH调至6.5。将80ml受试缓冲液加入体积为200ml的玻璃烧杯中,同时放入磁棒(4cm)和8片圆形粗斜棉布(直径3.5cm,0.4g),使布:液比为1∶25。

    将上述玻璃烧杯放在一个磁力搅拌器(300rpm)上,在60℃水浴中温育,将一个pH电极没入液体中,使其位于烧杯中部,以便监视并把pH控制在6.5(即:实验是在pH稳定状态下进行,使用一个Radiometer pH-稳定仪(PHM82或PHM62pH计,TTT80Titrator,ABU80Autoburette),当pH增加超过6.5时,该仪器自动滴加相应的酸(0.1M))。在pH平衡于6.5之后,加入用96%乙醇配制的0.02M吩噻嗪-10-丙酸(PPT),使其终浓度为250μM-6.3μmole/g;同时加入得自Trametesvillosa的漆酶(TVL)(在水中的浓度为20LACU/ml,可从NOVONordisk A/S购买),使其终浓度为0.1 LACU/ml-39μg/g。30分钟之后在自来水中漂洗该粗斜棉布样,并在滤纸上风干过夜,按照例1所述方法测定所产生的漂白度。结果如表3所示。表3

    在pH6.5(pH稳定)和60℃温度下在不同缓冲系统中,用250μMPPT-6.3μmole/g和0.1LACU/ml-39μg/gTvL漂白30分钟所产生的漂白效果,所有缓冲系统均为0.01M(采用各种来源的水的系统除外)。连续监测pH,并通过滴加相应的酸将pH控制在6.5。不同的是,对于硼酸缓冲液和甘氨酸缓冲液来说,是通过滴加0.1MHCl控制pH;而对于去离子水、Milli Q UF水和自来水来说,是通过滴加0.1M H2SO4来控制pH。      缓冲液   漂白度   (ΔL*)草酸   13.12硼酸   11.10去离子水   10.38乙酸   10.17甘氨酸   10.05Milli Q UF水   10.04冷自来水   9.26马来酸   8.39琥珀酸   7.343,3-二甲基谷氨酸   6.69B&R   6.55磷酸   6.44柠檬酸/磷酸   6.35柠檬酸   3.15

    表3中所获得的结果与在各种缓冲液中在各种pH值下测PPT的基团稳定性(T1/2)时所获结果一致;高基团稳定性产生高的漂白性能,而低基团稳定性产生低的漂白性能。例3

    在不同pH下用漆酶和吩噻嗪-10-丙酸漂白粗斜棉布

    为了说明pH对粗斜棉布漂白过程的影响,按如下方法绘制pH曲线。

    用草酸或草酸盐将0.01M的草酸缓冲液调节pH4.0~7.5范围内的合适pH值。将80ml缓冲液加入200ml的玻璃烧杯中,同时放入一个磁棒(4cm)、和8片圆形粗斜棉布(直径3.5cm,0.4g),使布∶液比为1∶25。将该烧杯放在一个磁力搅拌器(300rpm)上,在50℃的水浴中温育,将一个pH电极浸入液体中伸到烧杯的中部,以便监测pH,并将pH控制在4.0~7.5范围内的需要值上(即:实验是在pH稳定状态下进行,使用一台Radiometer pH-Stat(PHM82或PHM62 pH计,TTT80 Titrator,ABU80 Autoburette),当pH升高超过设定的值时由其滴加0.1M草酸)。

    在合适的pH值处平衡之后,加入用96%乙醇配制的0.02M吩噻嗪-10-丙酸(PPT),使其终浓度为83.3μM-2.1μmole/g;同时加入来自Trametes villosa的漆酶(TvL)或来自Mycoliopthora thermophila的漆酶(MtL);TvL可从Novo Nordisk A/S购买,而MtL按照在PCT/US95/06815中所披露的方法生产,使其终浓度分别为0.1LACU/ml-39μg/g(TvL)和54μg/g(MtL)。

    在10分钟和20分钟之后,加入PPT使其浓度为83.3μM-2.1μmole/g(所用PPT的总量为250μM-6.3μmole/g)。

    30分钟之后,将以上粗斜棉布布样放在自来水中漂洗,并在滤纸上风干过夜,按照按例1中所述方法测定所得到的漂白度。结果如表4所示。表4

    在pH4.0~7.5(pH-stat)和50℃温度下,在0.01M草酸缓冲液中用250μM PPT(3×83.3μM)-6.3μmole/g和0.1LACU/mlTvL或MtL-39μg/g(TvL)和54μg/g(MtL)漂白30分钟获得的结果。连续监测pH,并通过滴加0.1M草酸将pH值控制在设定点。    pH        漂白度        (ΔL*)    TvL    MtL    4.0    0.98    1.27    4.5    3.16    2.62    5.0    2.77    4.70    5.5    4.36    6.88    6.0    5.65    5.45    6.5    6.79    4.94    7.0    6.36    1.76    7.5    2.82    1.00

    从表4中可以看出,当采用上述条件时,用T.Villosa漆酶漂白粗斜棉布的最佳pH约为6.5,而用M.thermophila漆酶漂白粗斜棉布的最佳pH约为5.5。例4在不同温度下用漆酶和吩噻嗪-10-丙酸漂白粗斜棉布

    为了说明温度对粗斜棉布漂白过程的影响,按照以下方法绘制温度曲线:

    用草酸或草酸盐将0.01M草酸缓冲液调至合适的pH。将80ml缓冲液加入体积为200ml的玻璃烧杯中,同时放进一个磁棒(4cm)和8片圆形的粗斜棉布(直径3.5cm,0.4g),使布∶液比为1∶25。将上述玻璃杯放在磁力搅拌器(300rpm)上,在水浴中在30~80℃的某一适宜温度下温育,将一个pH电极浸入液体中,没到烧杯的中部,以便监测pH并将其控制在需要的pH值上(即:实验是在pH稳定条件下进行,使用一台Radiometer pH-Stat(PHM82或PHM62 pH计,TTT80 Titrator,ABU80Autoburette),当pH升高超过设定值时由其自动滴加0.1M草酸。在平衡于理想的pH值处后,加入由96%乙醇配制的0.02M吩噻嗪-10-丙酸(PPT),使其终浓度为83.3μM-2.1μmole/g,同时加入来自Trametesvillosa的漆酶(TvL)或来自Myceliopthora thermophila的漆酶(MtL);TvL可从Novo Nordisk A/S购买,而MtL是按照在PCT/US95/06815中所披露的方法生产的,使二者的终浓度分别为0.1LACU/ml-39μg/g(TvL)和54μg/g(MtL)。

    在10分钟和20分钟之后加入PPT,使其浓度为83.3μM-2.1μmole/g(PPT的总量为6.3μmole/g)。30分钟之后,将所述粗斜棉布布样在自来水中漂洗,并在滤纸上风干过夜,按照例1所述方法测定所获得的漂白度。结果如表5所示。表5

    分别在pH6.5和5.5下,在0.01M草酸缓冲液中用250μM PPT(3×83.3μM)-6.3μmole/g和0.1 LACU/ml TvL或MtL-39μg/g(TvL)或54μg/g漂白30分钟获得的漂白效果。连续监测pH值,并通过滴加0.1M草酸把pH控制在设定的pH处。    温度    ℃             漂白度             (ΔL*)       TvL    (pH 6.5)      MtL    (pH 5.5)    30      3.27     4.29    40      6.12     5.36    50      6.59     6.76    60      7.58     7.68    70      5.92     7.80    80      2.68     4.48

    由表5可以看出,当采用上述条件时,使用T.villosa漆酶漂白粗斜棉布的最佳温度为60℃左右,而使用M.thermophila漆酶漂白粗斜棉布的最佳温度约为60~70℃。例5在粗斜棉布漂白过程中酶剂量反应

    为了说明在粗斜布漂白过程中的酶剂量反应,以下述方法绘制酶剂量反应曲线。

    用草酸或草酸盐把0.01M的草酸缓冲液pH调至合适值。将80ml缓冲液加入体积为200ml的玻璃烧杯中,同时放入一个磁棒(4cm)和8片圆形粗斜棉布(直径3.5cm,0.4g),使布∶液比为1∶25。将该玻璃烧杯放在磁力搅拌器上(300rpm)放在水浴中在合适温度下温育,将一个pH电极浸入液体中没至烧杯中部,以便监测pH,并把pH控制在所需值上(即:在pH稳定条件下进行实验,使用一个Radiometer pH-stat(PHM82或PHM 62 pH计,TTT80 Titrator,ABU 80 Autoburette),当pH升高超过设定值时,由其自动滴加0.1M草酸。当pH平衡在所需值上后,加入用96%乙醇配制的0.02M吩噻嗪-10-丙酸(PPT),使其终浓度为83.3μM-2.1μmole/g,同时加入来自Trametes villosa的漆酶(TvL)或来自Myceliopthora thermophila的漆酶(MtL);TvL可自Novo NordiskA/S购买,而MtL是按照在PCT/Us95/06815中所披露的方法生产。

    在10分钟和20分钟之后,以83.3μM-2.1μmole/g的浓度加入PPT,使PPT的总量为6.3μmole/g。30分钟以后在自来水中漂洗所述粗斜棉布布样,并放在滤纸上风干过夜,按照例1中所述方法测定所获得的漂白度。结果如表6所示。表6

    分别在pH6.5和5.5下以及60℃和70℃的温度下,在0.01M草酸缓冲液中用250μM PPT(3×83.3μM)-6.3μmole/g和不同浓度的TvL或MtL漂白30分钟所获得的漂白结果。连续监测pH,并通过滴加0.1M草酸将pH控制在设定值上。    酶剂量                      漂白度                      (ΔL*)           TvL     (pH 6.5,60℃)          MtL      (pH 5.5,70℃) 0.01 LACU/ml-3.9μg/g(TvL)或 5.4μg/g(MtL)          3.70          5.19 0.05 LACU/ml-19.5μg/g(TvL)或 27μg/g(MtL)          8.93          8.30 0.1 LACU/ml-39μg/g(TvL)或 54μg/g(MtL)         10.97          9.43 0.5 LACU/ml-195μg/g(TvL)或 272μg/g(MtL)         14.32          8.91 1.0 LACU/ml-390μg/g(TvL)或 540μg/g(MtL)         12.98          6.96

    从表6中可以看出,当采用上述条件时,两种酶都表现出典型的酶剂量反应曲线,使用T.villosa漆酶时,漂白粗斜棉布过程中的最佳酶剂量大约为0.5 LACU/ml-195μg/g,而使用M.thermophila漆酶时,漂白粗斜棉布过程中的最佳酶剂量大约为0.1 LACU/ml-54μg/g。例6在粗斜棉布漂白过程中时间对漂白反应的影响

    为了说明在粗斜棉布漂白过程中时间对漂白反应的影响,以下述方式绘制时间曲线:

    采用了两种不同缓冲液(B&R缓冲液和草酸缓冲液)。将每种缓冲液都配成0.01M的浓度,并用NaOH或相应的酸将pH调至合适值。将被试验的20ml缓冲液加入体积为50ml的三角瓶中,同时放入一个磁棒(4cm)和2片圆形粗斜棉布(直径3.5cm,0.4g),使布∶液比为1∶25。将该三角瓶放在一个磁力搅拌器上(300rpm),在60℃的水浴中温育。在平衡之后,加入吩噻嗪-10-丙酸(PPT),使其终浓度为250μM(0.02M,用96%乙醇配制)-6.3μmole/g,同时加入来自Trametes villosa的漆酶(TvL),使其终浓度为0.1 LACU/ml-39μg/g,TvL可从NovoNordisk A/S购买。在漂白之后将上述粗斜棉布布样放在自来水中漂洗,并于滤纸上风干过夜,按照在例1中所披露的方法测定所获得的漂白度。

    每种缓冲系统用6个三角瓶进行试验,分别在5、10、15、30、45和60分钟后测定漂白度。结果如表7所示。表7

    采用250μMPPT-6.3μmole/g(在实验开始时加入)、0.1LACU/ml-39μg/gTvL在60℃下在不同缓冲系统中漂白时时间对漂白结果的影响。    时间(分钟)                 漂白度                 (ΔL*)  0.01M B&R缓冲液    起始pH:6.0    终pH:6.2  0.01M草酸 缓冲液 起始pH:5.0  终pH:6.7-7.0      (0)       (0)        (0)       5       4.48       5.49      10       7.66       7.58      15       8.18       8.28      30       8.90       10.50      45       9.21       12.73      60       9.27       11.46

    由表7可以看出,当采用上述条件时,在前10-15分钟漂白过程进行的很快,用T.villosa漆酶漂白粗斜棉布的最佳漂白时间在采用B&R缓冲液和草酸缓冲液时分别为60分钟左右和45分钟左右。例7

    采用(NH4)2SO4/NaHSO4缓冲液以较大规模(300ml)漂白粗斜棉布

    实验是在一台耐洗牢度试验仪中以较大规模(300ml)进行。绘制在20mM(NH4)2SO4/NaHSO4中的pH曲线。

    采用一台Atlas LP2耐洗牢度试验仪。将300ml 0.02M(NH4)2SO4/NaHSO4调至pH1.5~7.0范围内的一个合适值。将300ml缓冲液加入体积为1200ml的烧杯中,同时放入12g粗斜棉布(一整片),使布∶液比为1∶25;加外加入30LACU-469μg Trametes villosa漆酶(TvL-购自Novo Nordisk A/S)和0.020g PPT,使漆酶的浓度为39μg/g,PPT的浓度为6.2μmole/g。

    密封上述烧杯,并放在所述耐洗牢度试验仪中处理55分钟(在22℃-60℃加热15分钟,保持40分钟)。处理之后,用甲醇稀释处理液(10-25×),然后通过HPLC分析残余PPT量。    

    该HPLC是按照以下条件进行的:

    柱:Supelcosil LC-18-DB,RPC-18,3.6×250mm;洗脱剂:70%甲醇,30%25mM PO4缓冲液,缓冲液pH6.5;流速:1.0ml/分;检测:UV/Vis二极管阵列(监测238、296和600nm波长);加样:20μl;样品稀释剂:甲醇。

    所得结果如表8所示。表8

    在耐洗牢度试验仪中漂白时pH对漂白效果的影响。条件:将300ml0.02M(NH4)2SO4/NaHSO4缓冲液加入一个体积为1200ml的烧杯中,同时加入12g粗斜棉布(一整片)、30 LACU-469μgTvL和0.020g PPT。将烧杯密封并放在所述耐洗牢度试验仪中处理55分钟(22℃-60℃加热15分钟,保持40分钟)。    起始pH    终pH    ΔL*     残余PPT      (μM)    1.56    1.57    2.66       58-  1.5μmole/g    2.02    2.08    2.02       77-  1.9μmole/g    2.48    2.67    2.82       48-  1.2μmole/g    2.78    3.18    4.59        0    2.99    3.70    9.51       29-  0.7μmole/g    3.15    4.34    13.10        0    3.28    5.22    15.33        0    3.41    5.75    14.93        0    3.61    6.00    18.36        0    3.81    6.15    3.81        0    4.03    6.28    17.31        23-  0.6μmole/g    5.06    6.57    17.20       43-  1.1μmole/g    5.97    7.24    9.04       200-  5.0μmole/g    6.13    7.36    8.67       212-  5.3μmole/g    6.70    7.89    4.31       273-  6.9μmole/g    7.03    8.02    3.30       284-  7.2μmole/g

    由表8可以看出,在3.3~5.1的起始pH范围内的漂白度较高,在起始pH约为3.6时漂白度最高。例8

    用乙酸缓冲液以较大规模(300ml)漂白粗斜棉布

    在乙酸缓冲液中进行类似于采用(NH4)2SO4/NaHSO4(见例7)时的实验。采用一台Atlas LP2耐洗牢度试验仪。将300ml 10mM乙酸缓冲液(pH3.5-6.5)加入一个体积为1200ml的烧杯中,同时放入12g粗斜棉布(一整片),使布∶液比为1∶25。另外加入30LACU-469μg Trametesvillosa漆酶(TvL)或30LACU-652μg Myceliophthora thermophila漆酶(MtL)-TvL购自Novo Nordisk A/S而MtL是按照在PCT/US95/06815中所披露的方法生产-和0.02g吩噻嗪-10-丙酸(PPT)。试验条件为:39μg/g TvL或54μg/gMtL,和6.3μmole/gPPT。

    将所述烧杯密封并放在一台耐洗牢度试验仪中处理40分钟(在22~60℃加热10分钟,保持30分钟)。处理之后,将处理液样品在甲醇中稀释(10-25X),并通过HPLC分析PPT残余量。

    HPLC方法是在下列条件下进行:

    柱:Supelcosil LC-18-DB,RPC-18,3.6×250mm;洗脱剂:70%甲醇,30%25mM PO4缓冲液,pH6.5;流速:1.0ml/分;检测UV/vis二极管阵列(监测238、296和600nm波长);加样:20μl;样品稀释剂:甲醇。所得结果如表9-10所示。表9

    在耐洗牢度试验仪上进行漂白时pH对漂白效果的影响。条件:将300ml 0.01M乙酸缓冲液加入一个体积为1200ml的烧杯中,同时加入12g粗斜棉布(一整片),30LACU TvL(至0.1 LACU/ml)和0.020g PPT(至250μM)。将烧杯密封并放入所述耐洗牢度试验仪中处理40分钟(在22℃-60℃加热10分钟,保持30分钟)。    起始pH    终pH    ΔL*  残余PPT   (μM)    3.50    3.58    4.49       5- 0.1μmole/g    4.00    4.07    7.21       16- 0.4μmole/g    4.50    4.58    7.77       10- 0.3μmole/g    5.00    5.10    11.29       0    5.50    5.91    13.51       16- 0.4μmole/g    6.00    7.10    3.2       239- 6.0μmole/g    6.50    7.61    2.47       242- 6.1μmole/g    7.671)    8.231)    2.351)       2581)- 6.5μmole/g

    1):不加缓冲液,只加自来水、PPT和漆酶

    由表9可以看出,当起始pH值大约为5.5时取得了极高的漂白度。表10

    在耐洗牢度试验仪上进行漂白时pH对漂白效果的影响。条件:将300ml 10mM乙酸缓冲液加入一个体积为1200ml的烧杯中,同时放入12g粗斜棉布(一整片),30 LACU MtL(至0.1 LACU/ml)和0.020g PPT(至250μM)。将烧杯密封并放入所述耐洗牢度试验仪中处理40分钟(在22~60℃加热10分钟,保持30分钟)。    起始pH    终pH    ΔL*    残余PPT     (μM)    3.50    3.58    5.02       33-  0.8μmole/g    4.00    4.06    7.87       12-  0.3μmole/g    4.50    4.57    9.31        8-  0.2μmole/g    5.00    5.12    12.07       12-  0.3μmole/g    5.50    5.96    15.16       49-  1.2μmole/g    6.00    7.43    8.65      204-  5.1μmole/g    6.50    7.92    7.8      237-  6.0μmole/g

    由表10中可以看出,当起始pH大约为5.5时获得了极高的漂白度。例9

    在较大规模实验中(300ml)吩噻嗪-10-丙酸(PPT)的剂量反应

    为了说明PPT的剂量反应,在耐洗牢度试验仪规模上做了一系列实验。用的是Atlas LP2耐洗牢度试验仪。将300ml 20mM(NH4)2SO4/NaHSO4(pH5.4)加入一个体积为1200ml的烧杯中,同时加入12g粗斜棉布(一整片),30 LACU Trametes villosa漆酶(TvL)-购自Novo NordiskA/S-(至0.1 LACU/ml),和浓度为50~500μM的PPT。处理条件为:布∶液比为1∶25;39μg/g粗斜棉布TvL和1.3μmole/g粗斜棉布-12.5μmole/g粗斜棉布PPT。

    将上述烧杯密封,并放在所述耐洗牢度试验仪中处理55分钟(22~60℃加热15分钟,保持40分钟)。所得结果如表11所示。表11

    在耐洗牢度试验仪规模上PPT的剂量反应。条件:将300ml 0.02M(NH4)2SO4/NaHSO4(pH5.4)加入一个体积为1200ml的烧杯中,同时放入12g粗斜棉布(一整片),30LACU TvL(至0.1LACU/ml),和浓度为50~500μM的PPT。将所述烧杯密封,并放在所述耐洗牢度试验仪中处理55分钟(22~60℃加热15分钟,保持40分钟)。          PPT         (μM)    ΔL*    终pH    50-1.3μmole/g    4.41    7.08   100-2.6μmole/g    7.06    6.88   250-6.3μmole/g    14.63    6.88     500-12.5     μmole/g    19.21    6.67

    由表11可以看出,在上述条件下,漂白度随PPT浓度增加而增加。例10

    在不同缓冲液中用过氧化物酶和吩噻嗪-10-丙酸(PPT)漂白粗斜棉布

    为了说明采用过氧化物酶的漂白工艺,以PPT为增强剂对2种高性能缓冲液进行了比较。

    方法:每种缓冲液被配制成0.01M浓度,并用NaOH或相应的酸把pH值调至6.5。将80ml被试验的缓冲液加进一个体积为200ml的玻璃烧杯中,同时放入一个磁棒(4cm)和8片圆形粗斜棉布(直径3.5cm,0.4g),使布∶液比为1∶25。放所述烧杯放在一个磁力搅拌器(300rpm)上,在50℃水浴中温育,并将一个pH电极浸入液体中没至烧杯中部,以便监测pH并把pH值控制在6.5(即实验是在pH稳定条件下进行,采用一台Radiometer pH-稳定仪(PHM82或PHM62pH计,TTT 80 Titrator,ABU 80 Autoburette),当pH升高超过6.5时由其自动滴加相应的酸(0.1M)。当酸碱度平衡在pH6.5上后,加入PPT(0.02M,用96%乙醇配制),使其终浓度为250μM-6.3μmole/g;同时加入来自灰盖鬼伞的过氧化物酶(CiP,购自Novo Nordisk A/S),使其终浓度为1PODU/ml5μg/g。加入0.1ml H2O2(0.1M)开始反应,H2O2的终浓度相当于0.125mM。用过氧化物棒(Merckoquant Peroxid-Test,Merck.art.10011)监测H2O2浓度。当上述过氧化物棒显示H2O2浓度低于2mg/l(0.059mM)时,再加入0.1ml H2O2。不过,PPT基团似乎会干扰上述测量,因为PPT基团本身(在无H2O2情况下)也会使所述过氧化物棒着色。但是,为实现上述目的,感兴趣的仅仅是显示低浓度H2O2和低浓度的PPT基团,因为只要存在PPT,即使H2O2的浓度为0也不必加入H2O2。只有当H2O2和PPT的浓度同时低/为0时,才需加入更多的H2O2。30分钟以后,在自来水中漂洗粗斜棉布样,并放在滤纸上风干过夜,按照在例1中所述的方法测定所得到的漂白度。结果如下面的表12所示。表12

    比较在乙酸和草酸缓冲液中,在pH6.5和50℃温度下用250μM PPT和1PODU/ml过氧化物酶(Cip)进行漂白的漂白性能。随时间半连续地添加H2O2,加入0.1MH2O2母液的0.1ml试样。                 乙酸                 草酸时间(分钟)  H2O2浓度   (mg/l)    所加    H2O2    (ml) 时间(分钟)  H2O2浓度   (mg/l)    所加    H2O2    (ml)      0      -    0.1      0     -     0.1      1      5     -      1     5     2.5      2     -      3     2     0.1      3      -    0.1      5     2      6      2    0.1     5.5     -     0.1      8      2    0.1      8     2     0.1    10.5      2     -     11     2     0.1     11      -    0.1     13     2     0.1     14      2     -     15     2     0.1    14.5      -    0.1     17    3.5      -     17      2    0.1     20     2     0.1     21     3.5     -     25     2     0.1     23      2    0.1     28     5      -     26      5     -     30     3      -     30     2.5    -     -     -      -    总计:     -    0.8  总计:     -     0.9    ΔL*:     -   14.5  ΔL*:     -     16.5

    由表12可以看出,当使用过氧化物酶、PPT并以乙酸或草酸为缓冲液时,可取得高漂白度。例11

    大规模试验(40升)

    进行了用漆酶和吩噻嗪-10-丙酸(PPT)大规模(40升)漂白粗斜棉布的试验,得到以下结果:

    将105.32g(NH4)2SO4、25.48g NaHSO4×1H2O、2.7gPPT和1.6kg石洗粗斜棉布放入一台瓦斯长托缩水率试验机(wascator)中,使布∶液比为1∶25,和6.3μmole PPT/g粗斜棉布。

    同时加入40升冷自来水和4000 LACU-62500μg Trametes villosa漆酶(TvL-购自Novo Nordisk A/S),使其浓度为0.1 LACU/ml或39μg TvL/g粗斜棉布。将温度升高至60℃,并维持这一温度,总计处理60分钟;随后是一个漂洗/失活步骤,用Na2CO3(1g/l)在80℃进行15分钟,随后用自来水进行漂洗。漂洗之后将所述粗斜棉布放在一台常规转笼式烘燥机中烘干。

    该方法所产生的漂白度为ΔL*=16-17。    例12

    吸附的有机卤(AOX)

    作为无氯漂白方法,其结果是,与常规的基于次氯酸盐的方法相比,预计采用酶促方法可显著降低AOX。在下面的表13中,给出了采用酶促方法和常规方法时各种漂白度的AOX数据。表13

    在用常规次氯酸盐方法和酶促方法漂白粗斜棉布之后比较所得处理液的AOX值。所有实验都是在瓦斯长托缩水率试验机规模(20-40升)上进行的。AOX值由VKI(the Danish Water Qualitv Institute)测得。    漂白方法   漂白度    ΔL*   AOX-值    ppm      次氯酸盐    11.1      14      次氯酸盐    18.7      21   过氧化物酶/PPT     5.6  <0.00251)     漆酶/PPT     17     n.d.2)

    1)低于检测极限

    2)未检测例13

    强力损失

    本发明的酶/增强剂漂白方法能很专一地破坏靛蓝染料,而不损伤棉纤维。从处理过的粗斜棉布的强力损失上可证明这一点。从下面的表14可以看出,使用酶/增强剂的漂白方法的强力损失要比使用常规次氯酸盐方法的强力损失低很多。

    分别用次氯酸盐和漆酶/PPT将石洗粗斜棉布漂白至同一水平,测定强力损失(将处理过的粗斜棉布的撕破强力与未理过的粗斜棉布的撕破强力进行比较)。结果如表14所示。表14

    比较用次氯酸盐和使用漆酶/PPT漂白粗斜棉布的拉伸强力损失。     ΔL*    %拉伸强力损失(经)   NaOCl    17.99         15.8%   漆酶/PPT    18.27         1.7%例14

    大规模试验

    在一台缩绒机(不锈钢滚筒,直径1m,深0.4m,转速约为14rpm)上进行用漆酶和吩噻嗪-10-丙酸(PPT)漂白粗斜棉布的大规模试验,得到如下结果:

    将粗斜棉布(75×100cm)缝制成各种350~375g的“筒为(粗斜棉布筒)(未石洗)。将共重1458g的4个石洗过的粗斜棉布“筒”、40.8g草酸钠、12.0g草酸×2H2O和1.82gPPT加入缩绒机里,再加入20升热(55℃)自来水,使pH值在5分钟内从5.5升高到7.2。将液体加热至60℃,并用2ml72%H2SO4把pH调至5.6,再加入1824 LACU=28500μgTvL(Trametes villosa漆酶,购自Novo Nordisk A/S)。

    所采用的条件为:0.02M草酸缓冲液,pH5.6-6.0,布∶液比=1∶14,336μM PPT=4.6μmole PPT/g粗斜棉布,0.09 LACU/ml=19.5μg酶蛋白/g粗斜棉布。30分钟后终止漂白,用2×20升热自来水(55℃)漂洗所述粗斜棉布1-2分钟。漂白之后在一台常规转笼式烘燥机中将粗斜棉布烘干。

    该方法所获得的漂白度为ΔL*:17-18。例15

    大规模试验

    将粗斜棉布(75×100cm)缝制成各约重350~375g的“筒”(粗斜棉布筒)(未石洗过)。将共重1480g的4个石洗粗斜棉布“筒”、24.2g草酸钠、12.5g草酸×2H2O和1.75g PPT加入缩绒机中,加入14升热(55℃)自来水,并加热至60℃,所得pH值为4.8。用1.5ml 50%NaOH把pH调节至5.7。加入1755 LACU=27422μg TvL(TvL=Trametes villosa漆酶,购自Novo Nordisk A/S)。

    所采用的条件为:0.02M草酸缓冲液,pH5.7-5.9,布∶液比=1∶10,461μM PPT=4.4μmole PPT/g粗斜棉布,0.13 LACU/ml=18.5μg酶蛋白/g粗斜棉布。30分钟后终止漂白过程,用2×40升热(55℃)自来水漂洗所述粗斜棉布1-2分钟。漂白之后,在一台常规转笼式烘燥机中将粗斜棉布烘干。该方法所获得的漂白度为ΔL*:14-15。例16

    工业规模试验(450升)

    在一台前载式洗涤脱水机(型号:“Cherry Tree”)上用漆酶和吩噻嗪-10-丙酸(PPT)进行工业规模的(450升)漂白粗斜棉布试验,采用50kg粗斜棉布(60条粗斜文棉布)和450升水,使布∶液比(w/w)为1∶9。条件和剂量如下:试验1:450g磷酸钠

       125g磷酸氢钠

       125g PPT 9.2μg/g粗斜棉布

       90.000LACU(=1406mg)Trametes villosa漆酶,购自Novo

       NordiskA/S-29.2μg/g粗斜棉布,

       30分钟,pH=6.2,60℃。试验2:1000g草酸钠

       175g草酸

       125g PP-9.2μg/g粗斜棉布

       90.000LACU(=1406mg)Trametes villosa漆酶-29.2μg/g粗斜

       棉布

       30分钟,pH=5.5,60℃。

    漂白之后,对粗斜棉布进行转笼干燥。该方法所获得的漂白度分别为ΔL*=16(试验1)和ΔL*=21(试验2)。

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本发明涉及一种用于使染色织物表面的色密度产生漂白外观的方法,该方法尤其适用于纤维素织物,如粗斜棉布。该方法包括使用一种酚氧化酶如过氧化物酶或漆酶,一种过氧化氢源以及由式(I)所示的吩噻嗪或吩噁嗪增强剂。 。

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