控制含水体系中和基质上的微生物生长的组合物和方法.pdf

通过在乳过氧化物酶、来自过氧化氢或过氧化物源的过氧化物、卤化物或硫氰酸盐和来自铵源的铵发生相互作用从而给含水体系或基质提供抗微生物剂的条件下，提供乳过氧化物酶、过氧化氢或过氧化物源、卤化物(氯化物除外)或硫氰酸盐，以及任选的铵源，来提供在含水体系中或基质上杀灭、防止或抑制微生物生长的方法和组合物，所述含水体系或基质能够支持微生物生长。

权利要求书
1.  控制在含水体系中或基质上的至少一种微生物生长的方法，所述含水体系和基质能够支持该微生物生长，该方法包括：
在乳过氧化物酶、来自过氧化物源的过氧化物、卤化物或硫氰酸盐任选的来自铵源的铵相互作用从而给该含水体系或该基质提供抗微生物剂的条件下，提供a)乳过氧化物酶、b)过氧化物源、c)卤化物或硫氰酸盐，其中该卤化物不是氯化物任选的d)铵源，并且其中该抗微生物剂控制在含水体系中或基质上的至少一种微生物生长。

2.  权利要求1的方法，其中乳过氧化物酶得自哺乳动物的奶。

3.  权利要求1的方法，其中乳过氧化物酶得自牛奶。

4.  权利要求1的方法，其中过氧化物源是过氧化氢。

5.  权利要求1的方法，其中过氧化物源是过氧化脲、过碳酸盐、过硼酸盐或过硫酸盐，或其组合。

6.  权利要求1的方法，其中过氧化物源是酶过氧化氢产生体系，其包括过氧化氢产生酶和酶作用于其上从而产生过氧化氢的酶底物。

7.  权利要求1的方法，其中过氧化氢产生酶是葡萄糖氧化酶，并且酶底物是葡萄糖。

8.  权利要求1的方法，其中卤化物是碱金属或碱土金属的卤化物盐的形式。

9.  权利要求1的方法，其中卤化物是溴化铵、溴化钠、溴化钾、溴化钙、溴化镁、碘化钠、碘化钾、碘化铵、碘化钙、或碘化镁，或其组合。

10.  权利要求1的方法，其中卤化物是碘化钾。

11.  权利要求1的方法，其中硫氰酸盐是硫氰酸钠、硫氰酸铵、或硫氰酸钾，或其组合。

12.  权利要求1的方法，其中铵源是铵盐。

13.  权利要求1的方法，其中卤化物和铵源都由卤化铵提供。

14.  权利要求1的方法，其中卤化物和铵源都由溴化铵提供。

15.  权利要求1的方法，其中卤化物是溴化钠，铵源是硫酸铵。

16.  权利要求1的方法，其中通过以下方法给含水体系提供抗微生物剂：将乳过氧化物酶、过氧化物源、卤化物或硫氰酸盐和铵源加到含水体系中，从而使得乳过氧化物酶在含水体系中的浓度为约0.01至约1000ppm，过氧化物源给含水体系中提供的过氧化氢的浓度为约0.01至约1000ppm，卤化物在含水体系中的浓度为约0.1至约10,000ppm，并且铵源给含水体系中提供的铵离子的浓度为约0.0至约10,000ppm。

17.  权利要求16的方法，其中乳过氧化物酶在含水体系中的浓度为约0.1至约50ppm，过氧化物源给含水体系中提供的过氧化氢的浓度为约0.1至约200ppm，卤化物在含水体系中的浓度为约1至约500ppm，并且铵源给含水体系中提供的铵离子的浓度为约0至约500ppm。

18.  权利要求1的方法，其中过氧化物源是包括葡萄糖氧化酶和葡萄糖的酶过氧化氢产生体系，其中卤化物和铵源都由NH4Br提供，并且其中抗微生物剂通过如下方法提供给含水体系：将乳过氧化物酶、NH4Br、葡萄糖氧化酶和葡萄糖加到含水体系中，从而使得乳过氧化物酶在含水体系中的浓度为约0.01至约1000ppm，NH4Br在含水体系中的浓度为约0.1至约10000ppm，葡萄糖氧化酶在含水体系中的浓度为约0.01至约500ppm，并且葡萄糖在含水体系中的浓度为约1至约10,000ppm。

19.  权利要求18的方法，其中乳过氧化物酶在含水体系中的浓度为约0.1至约50ppm，NH4Br在含水体系中的浓度为约1至约500ppm，葡萄糖氧化酶在含水体系中的浓度为约0.05至约50ppm，并且葡萄糖在含水体系中的浓度为约10至约5000ppm。

20.  权利要求1的方法，其中过氧化物源是包括葡萄糖氧化酶和葡萄糖的酶过氧化氢产生体系，其中卤化物是NaBr，铵源是(NH4)2SO4，并且其中抗微生物剂通过如下方法提供给含水体系：将乳过氧化物酶、NaBr、(NH4)2SO4、葡萄糖氧化酶和葡萄糖加到含水体系中，从而使得乳过氧化物酶在含水体系中的浓度为约0.01至约1000ppm，NaBr在含水体系中的浓度为约0.1至约10000ppm，(NH4)2SO4在含水体系中的浓度为约0.1至约10000ppm，葡萄糖氧化酶在含水体系中的浓度为约0.01至约500ppm，并且葡萄糖在含水体系中的浓度为约1至约10,000ppm。

21.  权利要求20的方法，其中乳过氧化物酶在含水体系中的浓度为约0.1至约50ppm，NaBr在含水体系中的浓度为约1至约500ppm，(NH4)2SO4在含水体系中的浓度为约1至约500ppm，葡萄糖氧化酶在含水体系中的浓度为约0.05至约50ppm，并且葡萄糖在含水体系中的浓度为约10至约5000ppm。

22.  权利要求1的方法，其中过氧化物源是包括葡萄糖氧化酶和葡萄糖的酶过氧化氢产生体系，其中卤化物是KI，并且其中抗微生物剂通过如下方法提供给含水体系：将乳过氧化物酶、KI、葡萄糖氧化酶和葡萄糖加到含水体系中，从而使得乳过氧化物酶在含水体系中的浓度为约0.01至约1000ppm，KI在含水体系中的浓度为约0.1至约10000ppm，葡萄糖氧化酶在含水体系中的浓度为约0.01至约500ppm，并且葡萄糖在含水体系中的浓度为约1至约10,000ppm。

23.  权利要求22的方法，其中乳过氧化物酶在含水体系中的浓度为约0.1至约50ppm，KI在含水体系中的浓度为约1至约500ppm，葡萄糖氧化酶在含水体系中的浓度为约0.05ppm至约50ppm，并且葡萄糖在含水体系中的浓度为约10ppm至约5000ppm。

24.  权利要求1的方法，其中抗微生物剂通过以下方法提供给含水体系或基质：合并乳过氧化物酶、过氧化物源、卤化物或硫氰酸盐任选的铵源，和水，以形成浓缩溶液，在该溶液中乳过氧化物酶、来自过氧化物源的过氧化物、卤化物任选的来自铵源的铵相互作用，从而在浓缩溶液中提供抗微生物剂，然后将该浓缩溶液施用到该含水体系或基质。

25.  权利要求24的方法，其中浓缩溶液包括浓度为约0.01wt％至约5wt％的乳过氧化物酶，浓度为约0.1wt％至约50wt％的NH4Br和浓度为约0.03wt％至约15wt％的H2O2，基于浓缩溶液的重量。

26.  权利要求24的方法，其中浓缩溶液包括浓度为约0.05wt％至约0.5wt％的乳过氧化物酶，浓度为约0.5wt％至约5wt％的NH4Br和浓度为约0.15wt％至约1.5wt％的H2O2，基于浓缩溶液的重量。

27.  权利要求24的方法，其中在浓缩溶液中存在的乳过氧化物酶、H2O2和NH4Br的重量比为约1∶1∶5至约1∶10∶100。

28.  权利要求24的方法，其中在浓缩溶液中存在的乳过氧化物酶，H2O2和NH4Br的重量比为约1∶3∶10。

29.  权利要求24的方法，其中浓缩溶液包括浓度为约0.01wt％至约5wt％的乳过氧化物酶，浓度为约0.1wt％至约50wt％的NaBr，浓度为约0.1wt％至约50wt％的(NH4)2SO4和浓度为约0.03wt％至约15wt％的H2O2，基于浓缩溶液的重量。

30.  权利要求24的方法，其中浓缩溶液包括浓度为约0.05wt％至约0.5wt％的乳过氧化物酶，浓度为约0.5wt％至约5wt％的NaBr，浓度为约0.5wt％至约5wt％的(NH4)2SO4和浓度为约0.15wt％至约1.5wt％的H2O2，基于浓缩溶液的重量。

31.  权利要求24的方法，其中在浓缩溶液中存在的乳过氧化物酶、H2O2、NaBr和(NH4)2SO4的重量比为约1∶1∶5∶5至约1∶10∶100∶100。

32.  权利要求24的方法，其中在浓缩溶液中存在的乳过氧化物酶、H2O2、NaBr和(NH4)2SO4的重量比为约1∶3∶10∶10。

33.  权利要求24的方法，其中浓缩溶液包括浓度为约0.01wt％至约5wt％的乳过氧化物酶，浓度为约0.1wt％至约50wt％的KI和浓度为约0.03wt％至约15wt％的H2O2，基于浓缩溶液的重量。

34.  权利要求24的方法，其中浓缩溶液包括浓度为约0.05wt％至约0.5wt％的乳过氧化物酶，浓度为约0.5wt％至约5wt％的KI和浓度为约0.15wt％至约1.5wt％的H2O2，基于浓缩溶液的重量。

35.  权利要求24的方法，其中在浓缩溶液中存在的乳过氧化物酶、H2O2和KI的重量比为约1∶1∶5至约1∶10∶100。

36.  权利要求24的方法，其中在浓缩溶液中存在的乳过氧化物酶、H2O2和KI的重量比为约1∶3∶10。

37.  权利要求1的方法，其中抗微生物剂通过如下方法提供给含水体系或基质：在含水体系中或基质上原位形成抗微生物剂的条件下，将乳过氧化物酶、过氧化物源、卤化物或硫氰酸盐任选的铵源分别加到含水体系或基质。

38.  权利要求1的方法，其中含水体系是金属加工系统，冷却水系统，废水系统，食品加工系统，饮用水系统，皮革加工水系统，白水系统，造纸系统或纸加工系统。

39.  权利要求1的方法，其中通过以下方法控制含水体系中微生物生长：给金属加工系统、冷却水系统、废水系统、食品加工系统、饮用水系统、皮革加工水系统、用于造纸工艺的白水系统、造纸系统或纸加工系统的引入水提供抗微生物剂。

40.  杀灭或抑制能够支持微生物生长的含水体系中或基质上的微生物生长的方法，该方法包括：
提供第一水溶性容器，其含有固体形式的乳过氧化物酶、固体形式的卤化物或硫氰酸盐、固体形式的任选的铵源，和固体形式的具有作用于酶底物上从而产生过氧化氢的性质的酶的酶底物，其中卤化物不是氯化物，
提供第二水溶性容器，其含有固体形式的酶，该酶具有作用于酶底物上从而产生过氧化氢的性质，
将该第一水溶性容器和第二水溶性容器加到水中，加入的条件是：其中具有作用于酶底物上从而产生过氧化氢的性质的酶作用于酶底物从而产生过氧化氢，并且其中乳过氧化物酶、过氧化氢、卤化物任选的来自铵源的铵相互作用以形成抗微生物剂，和
给含水体系或基质提供抗微生物剂，并且其中抗微生物剂抑制含水体系中或基质上的微生物生长。

41.  权利要求40的方法，其中“将该第一水溶性容器和第二水溶性容器加到水中，加入的条件是：其中具有作用于酶底物上从而产生过氧化氢的性质的酶作用于酶底物从而产生过氧化氢，并且其中乳过氧化物酶、过氧化氢、卤化物任选的来自铵源的铵相互作用以形成抗微生物剂”的步骤通过以下步骤进行：
将第一水溶性容器溶于水中以形成第一浓缩溶液，其含有乳过氧化物酶、卤化物或硫氰酸盐、任选地铵源，和酶过氧化氢产生体系的酶底物，
将第二水溶性容器溶于水中以形成第二浓缩溶液，其含有具有作用于酶底物上从而产生过氧化氢的性质的酶，其中第二浓缩溶液不与第一浓缩溶液接触，和，然后，
在含水体系中或基质上原位形成抗微生物剂的条件下，将第一浓缩溶液和第二浓缩溶液分别加到将被处理的含水体系或基质。

42.  权利要求40的方法，其中具有作用于酶底物上从而产生过氧化氢的性质的酶是葡萄糖氧化酶，酶底物是葡萄糖。

43.  一种组合物，其包括乳过氧化物酶、过氧化物源、卤化物或硫氰酸盐，任选的铵源，其中卤化物不是氯化物。

44.  权利要求43的组合物，其中过氧化物源是过氧化氢。

45.  权利要求43的组合物，其中过氧化物源是过氧化脲、过碳酸盐、过硼酸盐或过硫酸盐，或其组合。

46.  权利要求43的组合物，其中过氧化物源是酶过氧化氢产生体系，该体系包括过氧化氢产生酶和酶作用于其上从而产生过氧化氢的酶底物。

47.  权利要求43的组合物，其中过氧化氢产生酶是葡萄糖氧化酶，酶底物是葡萄糖。

48.  权利要求43的组合物，其中卤化物是碱金属或碱土金属的卤化物盐的形式。

49.  权利要求43的组合物，其中卤化物是溴化铵、溴化钠、溴化钾、溴化钙、溴化镁、碘化钠、碘化钾、碘化铵、碘化钙、或碘化镁，或其组合。

50.  权利要求43的组合物，其中卤化物是碘化钾。

51.  权利要求43的组合物，其中硫氰酸盐是硫氰酸钠、硫氰酸铵、或硫氰酸钾，或其组合。

52.  权利要求43的组合物，其中铵源是铵盐。

53.  权利要求43的组合物，其中卤化物和铵源都由卤化铵提供。

54.  权利要求43的组合物，其中卤化物和铵源都由溴化铵提供。

55.  权利要求43的组合物，其中卤化物是溴化钠，铵源是硫酸铵。

56.  权利要求43的组合物，其包括含水体系，该含水体系含有浓度为约0.01至约1000ppm的乳过氧化物酶，提供浓度为约0.01至约1000ppm的过氧化氢的过氧化物源，浓度为约0.1至约10,000ppm的卤化物，和提供浓度为约0.0至约10,000ppm的铵离子的任选的铵源。

57.  一种组合物，其包括乳过氧化物酶和溴化铵。

58.  一种组合物，其包括乳过氧化物酶、溴化钠和硫酸铵。

59.  权利要求54的组合物，其包括含水体系，该含水体系含有浓度为约0.01wt％至约5wt％的乳过氧化物酶，浓度为约0.1wt％至约50wt％的NH4Br，和浓度为约0.03wt％至约15wt％的H2O2，基于所述组合物的重量。

60.  权利要求54的组合物，其包括含水体系，所述含水体系含有浓度为约0.05wt％至约0.5wt％的乳过氧化物酶，浓度为约0.5wt％至约5wt％的NH4Br和浓度为约0.15wt％至约1.5wt％的H2O2，基于所述组合物的重量。

61.  权利要求54的组合物，其中乳过氧化物酶、H2O2和NH4Br存在的重量比为约1∶1∶5至约1∶10∶100。

62.  权利要求54的组合物，其中乳过氧化物酶、H2O2和NH4Br存在的重量比为约1∶3∶10。

63.  权利要求55的组合物，其包括含水体系，所述含水体系含有浓度为约0.01wt％至约5wt％的乳过氧化物酶，浓度为约0.1wt％至约50wt％的NaBr，浓度为约0.1wt％至约50wt％的(NH4)2SO4，和浓度为约0.03wt％至约15wt％的H2O2，基于所述组合物的重量。

64.  权利要求55的组合物，其包括含水体系，所述含水体系含有浓度为约0.05wt％至约0.5wt％的乳过氧化物酶，浓度为约0.5wt％至约5wt％的NaBr，浓度为约0.5wt％至约5wt％的(NH4)2SO4，和浓度为约0.15wt％至约1.5wt％的H2O2，基于所述组合物的重量。

65.  权利要求55的组合物，其中乳过氧化物酶、H2O2、NaBr和(NH4)2SO4存在的重量比为约1∶1∶5∶5至约1∶10∶100∶100。

66.  权利要求55的组合物，其中乳过氧化物酶、H2O2、NaBr和(NH4)2SO4存在的重量比为约1∶3∶10∶10。

67.  权利要求49的组合物，其包括含水体系，所述含水体系含有浓度为约0.01wt％至约5wt％的乳过氧化物酶，浓度为约0.1wt％至约50wt％的KI，和浓度为约0.03wt％至约15wt％的H2O2，基于所述组合物的重量。

68.  权利要求50的组合物，其包括含水体系，所述含水体系含有浓度为约0.05wt％至约0.5wt％的乳过氧化物酶，浓度为约0.5wt％至约5wt％的KI，和浓度为约0.15wt％至约1.5wt％的H2O2，基于所述组合物的重量。

69.  权利要求50的组合物，其中乳过氧化物酶、H2O2和KI存在的重量比为约1∶1∶5至约1∶10∶100。

70.  权利要求50的组合物，其中乳过氧化物酶、H2O2和KI存在的重量比为约1∶3∶10。

71.  权利要求43的组合物，其包括含水体系，所述含水体系含有浓度为约0.01至约1000ppm的乳过氧化物酶，浓度为约0.1至约10,000ppm的NH4Br，浓度为约0.01至约500ppm的葡萄糖氧化酶和浓度为约1至约10,000ppm的葡萄糖。

72.  权利要求43的组合物，其包括含水体系，所述含水体系含有浓度为约0.01至约1000ppm的乳过氧化物酶，浓度为约0.1至约10,000ppm的NaBr，浓度为约0.1至约10,000ppm的(NH4)2SO4，浓度为约0.01至约500ppm的葡萄糖氧化酶，和浓度为约1至约10,000ppm的葡萄糖。

73.  权利要求43的组合物，其包括含水体系，所述含水体系含有浓度为约0.01至约1000ppm的乳过氧化物酶，浓度为约0.1至约10,000ppm的KI，浓度为约0.01至约500ppm的葡萄糖氧化酶，和浓度为约1至约10,000ppm的葡萄糖。

74.  权利要求47的组合物，其中通过保持葡萄糖氧化酶与乳过氧化物酶、葡萄糖、卤化物或硫氰酸盐，和任选的铵源之间在物理上隔开，使该组合物以基本上不反应的形式保存一段时间。

75.  权利要求74的组合物，其中葡萄糖氧化酶保存在绝氧条件下。

76.  权利要求74的组合物，其中乳过氧化物酶、葡萄糖、卤化物或硫氰酸盐，和任选的铵源保存在第一水溶性容器中，葡萄糖氧化酶保存在第二水溶性容器中，或者其中乳过氧化物酶、葡萄糖、葡萄糖氧化酶、卤化物或硫氰酸盐，和任选的铵源包含在具有至少一个独立隔间的容器中，从而使得葡萄糖氧化酶与乳过氧化物酶、葡萄糖、卤化物或硫氰酸盐，和任选的铵源之间在物理上隔开。

77.  权利要求43的组合物，其含有重量比为约1∶1∶10∶100至约1∶5∶100∶5000的葡萄糖氧化酶、乳过氧化物酶、溴化铵和葡萄糖。

78.  权利要求43的组合物，其含有重量比为约1∶1∶10∶10∶100至约1∶5∶100∶100∶5000的葡萄糖氧化酶、乳过氧化物酶、溴化钠、硫酸铵和葡萄糖。

79.  权利要求43的组合物，其含有重量比为约1∶1∶10∶100至约1∶5∶100∶5000的葡萄糖氧化酶、乳过氧化物酶、碘化钾和葡萄糖。

80.  控制易遭受微生物攻击的产品、材料或介质内部或其上的至少一种微生物生长的方法，该方法包括将权利要求43的组合物加到该产品、材料或介质。

81.  权利要求80的方法，其中该材料或介质是固体、分散体、乳液或溶液的形式。

说明书控制含水体系中和基质上的微生物生长的组合物和方法
技术领域
本发明涉及控制含水体系中和基质(substrate)上(例如基质的一个或多个表面上)的微生物生长的组合物和方法。本发明也涉及通过使乳过氧化物酶(lactoperoxidase)与其它组分相互作用形成抗微生物剂。
背景技术
过氧化物酶是广泛分布于自然界中的一类酶。它们在自然界中的基本功能是催化氧化反应，同时消耗过氧化氢或其它氧化剂。为了进行氧化反应，通常需要电子给体(还原剂)。
在过氧化氢存在下和在作为电子给体的卤化物或硫氰酸盐的存在下，过氧化物酶能够产生具有广普抗菌性质的产物。过氧化物酶能够随着它们能够与之反应的特定卤化物或硫氰酸盐而变化。例如，髓过氧物酶(myeloperoxidase)使用Cl-、Br-、I-或SCN-作为电子给体，并将它们氧化形成抗菌的次卤化物(hypohalide)或次硫氰酸盐(hypothiocyanate)。乳过氧化物酶催化Br-、I-或SCN-的氧化(但不催化Cl-的氧化)，产生抗微生物产物。辣根过氧化物酶仅使用I-作为电子给体得到I2、HIO和IO-。已经使用了抗微生物过氧化物酶-卤化物-H2O2体系的应用领域包括食品、奶制品、个人护理用品和兽医用产品。
授权给Allen的美国专利5,451,402描述了用含卤代过氧化物酶的组合物(haloperoxidase-containing composition)杀灭酵母和孢子微生物的方法，据称该组合物可用于人类或动物患者的治疗性杀菌处理(therapeutic antiseptictreatment)，以及用于植物微生物和真菌孢子(fungal spore)的消毒或杀菌的体外应用中。
Johansen的美国专利申请公开2002/0119136 A1涉及抗微生物组合物，其含有鬼伞属过氧化物酶、过氧化氢和增强剂(enhancing agent)例如电子给体。据称该组合物可用于抑制或杀灭存在于要洗的衣物中、人类或动物皮肤、毛发、粘膜(mucous membrane)、口腔(oral cavity)、牙齿、伤口、淤伤(bruises)上以及硬表面上的微生物。该组合物也可用作化妆品的防腐剂，用于清洗、消毒或抑制用于水处理、食品加工、化学或药物加工、纸浆加工和水净化(water sanitation)的加工设备上的微生物的生长。
授权给Johansen的美国专利6,251,386和美国专利6,818,212 B2涉及含有卤代过氧化物酶、过氧化氢源、卤化物源和铵源的抗微生物组合物，以及使用该抗微生物组合物杀灭或抑制微生物生长的方法。该专利也描述了卤化物和铵源之间有未知的协同效应。
授权给Claesson等的美国专利6,149,908涉及乳过氧化物酶、过氧化物给体和硫氰酸盐用于制造治疗幽门螺旋杆菌(Helicobacter pylori)感染的药物的用途。
授权给Galley等的美国专利5,607,681描述了抗微生物组合物，其含有碘化物或硫氰酸根阴离子、葡萄糖氧化酶和D-葡萄糖，以及乳过氧化物酶。该专利陈述，可以浓缩的非反应形式例如干粉和非水溶液的形式提供该组合物。提到了该组合物在口腔卫生、除臭剂和去头屑产品中用作防腐剂或作为提供强效(potent)抗微生物活性的活性剂是有用的。
授权给Good等的美国专利5,250,299涉及增效的(synergistic)抗微生物组合物，其由用二羧酸或三羧酸调节至pH为约1.5至约5的次硫氰酸盐产生体系组成。次硫氰酸盐产生体系由乳过氧化物酶、硫氰酸盐和过氧化氢组成。该专利描述了消毒与食品制备相关的表面的方法，以及杀灭家禽的沙门氏菌和污染食品表面的其它革兰氏阴性微生物的方法。
授权给Montgomery的美国专利5,176,899描述了经稳定的含水的抗微生物洁牙剂组合物，其含有氧化还原酶以及它用于产生过氧化氢的指定底物、作用于过氧化氢上用于氧化含在唾液中的硫氰酸根离子以产生抗微生物浓度的次硫氰酸根(hypothiocyanite)离子的过氧化物酶。
Guthrie等的国际公开WO 98/49272(Knoll Aktiengesellschaft)涉及经稳定的含水的抗微生物酶组合物，其含有乳过氧化物酶、葡萄糖氧化酶、碱金属卤化物盐，和给予该组合物特定pH的螯合缓冲剂。描述了该组合物作为抗微生物剂用于奶制品、食品和药物中是有用的。
授权给Bycroft等的美国专利5,043,176涉及增效的抗微生物组合物，其由抗微生物多肽和次硫氰酸盐组分组成。当在约30至40℃和约3至约5的pH下施用该组合物时，可观察到增效的活性。据称该组合物对可用于对抗革兰氏阴性细菌例如沙门氏菌。优选的组合物是乳酸链球菌肽、乳过氧化物酶、硫氰酸盐和过氧化氢。该专利陈述，该组合物能够在10至20分钟内将沙门氏菌的活细胞计数减少6个对数(logs)以上。
授权给Kessler等的美国专利4,937,072描述了原位杀孢子的消毒剂(sporicidal disinfectant)，其包括过氧化物酶、过氧化物或产生过氧化物的物质，以及碘化物的盐。以非反应状态存放这三种组分，以保持该杀孢子剂(sporocide)处于惰性状态。通过将这三种组分混合到含水载体中导致过氧化物酶催化的反应，从而产生抗微生物的游离基团和/或副产物。
工业方法，例如造纸和浆料加工中使用大量的水，希望在该加工过程中以及在水的入口和用于该加工的存放设施中抑制微生物生长。
因此，期望有一种防止、杀灭、和/或抑制微生物生长的方法，该方法并不昂贵的，使用低浓度也有效的组合物，并且使用容易获得的成分。
同样期望有一种防止、杀灭、和/或抑制微生物生长的方法，其不使用氯化物(chlorine)或其它环境不友好的(environmentally undesirable)成分。
发明内容
现已发现，控制在含水体系中或基质上的微生物(所述基质能够支持这种生长)生长的强效抗微生物溶液可通过以下方法获得：在乳过氧化物酶、来自过氧化氢或过氧化物源的过氧化物、卤化物或硫氰酸盐任选的来自铵源的铵(如果存在的话)发生相互作用从而给该含水体系或该基质提供抗微生物剂的条件下，提供乳过氧化物酶(本申请中称为“LP”)，过氧化氢或过氧化物源(例如过碳酸盐或酶过氧化物(enzymatic peroxide)产生体系(例如葡萄糖氧化酶/葡萄糖体系(GO/glu)))、卤化物或硫氰酸盐，任选的铵源。(含本申请所述的乳过氧化物酶的抗微生物体系或溶液在本申请中可相互替换地称为“LP-体系”或“LP抗微生物体系”)。可在水中预混合各个组分以形成溶液，其中该组分相互作用从而形成抗微生物剂，然后可以将有效量的所得溶液施用于将要处理的含水体系、其它体系或基质。或者，可分别(或者可以任何方式组合地)将单个组分加到将要处理的含水体系、其它体系或基质中，并且可选择每种组分的浓度从而原位形成活性抗微生物组合物，并在将要处理的含水体系、其它体系，或基质中保存期望的一段时间。
本发明还提供一种组合物，其包括乳过氧化物酶(LP)、过氧化氢或过氧化物源(例如过氧化脲(carbamide peroxide)、过碳酸盐、过硼酸盐或过硫酸盐，或酶过氧化物产生体系例如葡萄糖氧化酶/葡萄糖体系(GO/glu))、卤化物或硫氰酸盐，任选的铵源。
本发明还提供全固体组合物(all-solid composition)，其一个水溶性容器中至少包含酶过氧化物产生体系的乳过氧化物酶、溴化铵和酶底物例如葡萄糖的固体混合物，而另一水溶性容器中包含固体过氧化物产生酶例如葡萄糖氧化酶。可供选择地，首先提及的水溶性容器中的全固体组合物可为乳过氧化物酶、碘化钾和酶底物的固体混合物，或者乳过氧化物酶、溴化钠、硫酸铵和酶底物的固体混合物。在本发明的另一方法中，可通过将以上两个水溶性容器中的所有固体溶于期望量的水中形成强效抗微生物溶液。然后可将得到的溶液以有效的量施用到将要处理的体系或基质。可供选择地，可将以上两个水溶性容器中的内容物分别溶解到水中，形成两种单独的浓缩溶液，一种溶液至少含有LP、溴化铵和葡萄糖，而另一溶液至少含有葡萄糖氧化酶。然后可将得到的两种溶液以有效量分别加到将要处理的体系或基质，其中该溶液在含水体系中相互作用，从而形成抗微生物组合物。
本申请所提及的LP-体系产生强效抗微生物组合物，它优选比过氧化氢单独作用时有效得多。本发明可应用于各种工业流体体系(例如含水体系)和工艺中，包括但不限于造纸水系统、纸浆(pulp slurry)、造纸工艺中的白水、冷却水系统(冷却塔，入口冷却水(intake cooling waters)和排出冷却水(effluent cooling waters))、废水系统、再循环水系统(recirculating watersystems)、热浴(hot tubs)、游泳池(swimming pools)、娱乐用水系统(recreationalwater systems)、食品加工系统、饮用水系统、皮革加工水系统、金属加工液(metal working fluid)以及其它工业水系统。也可将本发明的方法用于控制各种基质上的微生物生长，所述的各种基质包括但不限于表面涂层、金属、聚合物材料、天然基质(例如，石头)、石墙(masonry)、混凝土、木材、涂料、种子、植物、动物皮、塑料、化妆品、个人护理用品、药物制品，以及其它工业材料。
本发明另外的特征和优点将在接下来的描述中部分阐明，并且可从该描述中部分变得显而易见，或者可从本发明的实践中获悉。本发明的目的和其它优点可通过该描述和所附权利要求中特别指出的要素和组合得以实现和获得。
应该理解，前述一般性描述和以下详述仅都是示例性的，它们不限制所要求保护的本发明。上述以及整个本申请中提及的所有的专利、专利申请以及出版物的全部内容通过参考并入本申请。
所附的、构成本申请一部分的附图与该描述一起说明本发明的一些实施方式，用于解释本发明的原理。
附图说明
图1是在各种浓度的H2O2下，各种乳过氧化物酶体系在磷酸盐缓冲液(pH6.0)中抗铜绿假单胞菌(P.aeruginosa)的抗微生物效力的比较图。
图2是在各种浓度的H2O2下，H2O2本身、H2O2-NH4Br和LP-H2O2-NH4Br在磷酸盐缓冲液(pH6.0)中抗铜绿假单胞菌的抗微生物效力的比较图。
图3是在各种浓度的H2O2下，处理18小时时，H2O2本身、H2O2-NH4Br和LP-H2O2-NH4Br在纸浆中抗铜绿假单胞菌的抗微生物效力的比较图。
图4是在各种浓度的H2O2下，处理30分钟后，H2O2本身、H2O2-KI和LP-H2O2-KI在纸浆中抗铜绿假单胞菌的抗微生物效力的比较图。
图5是在各种浓度的NaBO3下，处理18小时后，LP-NaBO3-NH4Br和NaBO3-NH4Br在纸浆中抗铜绿假单胞菌的抗微生物效力的比较图。
图6是在各种浓度的NaPerC下，处理18小时后，LP-NaPerC-NH4Br和NaPerC-NH4Br在纸浆中抗铜绿假单胞菌的抗微生物效力的比较图。
图7是在各种浓度的CP下，处理24小时后，LP-CP-NH4Br和仅CP(过氧化脲)在纸浆中抗铜绿假单胞菌的抗微生物效力的比较图。
图8示出了在恒定浓度的H2O2和NH4Br下，并且作为LP浓度的函数的LP-H2O2-NH4Br在纸浆中抗铜绿假单胞菌的抗微生物效力。
图9示出了在恒定浓度的H2O2和LP下，LP-H2O2-NH4Br在纸浆中抗铜绿假单胞菌的抗微生物效力以及与NH4Br浓度的函数关系图。
图10示出了在恒定浓度的NH4Br和LP下，LP-H2O2-NH4Br在纸浆中抗铜绿假单胞菌的抗微生物效力以及与H2O2浓度的函数关系图。
图11是在各种浓度的GO下，处理24小时后，LP-NH4Br-GO/Glu和仅GO/Glu在纸浆中抗铜绿假单胞菌的抗微生物效力的比较图。
图12是LP-NH4Br-GO/Glu和仅GO/Glu在纸浆中抗铜绿假单胞菌的抗微生物效果的时间-杀灭(time-kill)关系的比较图。
具体实施方式
本发明提供用于控制在含水体系中或基质上的微生物生长的组合物和方法，其使用a)乳过氧化物酶(LP)、b)过氧化氢或过氧化物源、和c)卤化物，任选的铵源如盐。中卤化物和铵源均可以由溴化铵的形式提供。例如，LP、过氧化氢和卤化物的组合，或者LP、过氧化氢、卤化物和铵盐的组合形成有力的抗微生物组合物，它有利地比过氧化氢单独作用时有效得多。本发明提供控制易遭受微生物攻击的产品、材料或介质内部或其上的至少一种微生物生长的方法。该方法包括以有效控制微生物生长的量将本发明的组合物加到该产品、材料或介质的步骤。所述的有效量根据将要处理的产品、材料或介质而变化，并且本领域技术人员能够对于具体的应用根据本申请提供的内容常规地确定该有效量。本发明的组合物在防止或控制易遭受微生物攻击的各种类型的工业产品、介质或材料中的至少一种微生物生长方面是有用的。这些介质或材料包括但不限于例如，染料、糊剂、木材(lumber)，皮革、纺织品、纸浆(pulp)、木屑(lumber chips)、鞣革液、造纸厂液体(paper mill liquor)、聚合物乳液(polymer emulsion)、涂料、纸和其它涂层剂和施胶剂、金属加工流体(metalworking fluids)、地质钻井润滑剂(geological drilling lubricants)、石化产品(petrochemicals)、冷却水系统、娱乐用水(recreational water)、工厂排放水(influent plant water)、废水、巴氏灭菌器、甑式炊具(retort cookers)、药物制剂、化妆品制剂(cosmetic formulations)以及盥洗制剂(toiletry formulations)。该组合物在用于保护种子或农作物不受微生物损害目的农用化学品制剂中也是有用的。
该组合物优选以低浓度提供对广泛微生物的优异杀微生物活性。
本发明的组合物可用于控制易遭受微生物攻击的产品、材料或介质内部或其上的至少一种微生物生长的方法。该方法包括将本发明的组合物加到该产品、材料或介质的步骤，其中该组合物的组分以有效控制该微生物生长的量存在。
如前面所述的，本发明的组合物在保护易遭受至少一种微生物攻击的各种类型的工业产品、介质或材料方面是有用的。本发明的组合物在用于保护种子或农作物不受微生物损害的农用化学品制剂中也是有用的。这些保护和保存的方法通过如下步骤完成：以有效保护产品、介质或材料不受至少一种微生物攻击或有效保护种子或农作物不受微生物损害的量，将本发明的组合物加到该产品、介质或材料。
根据本发明的方法，控制或抑制至少一种微生物生长包括减少和/或防止这种生长。
应该进一步理解的是，通过″控制″(例如防止)至少一种微生物生长，抑制了微生物生长。换句话说，没有微生物的生长或基本上没有微生物的生长。″控制″至少一种微生物的生长维持微生物种群在期望水平，减少该种群至期望水平(甚至至不可检测的极限，例如零种群)，和/或抑制微生物的生长。因此，在本发明的一种实施方式中，易遭受至少一种微生物攻击的产品、材料或介质得到了保护，从而防止了遭受该微生物的攻击以及因此导致的损害和其它有害的结果。另外，也应该理解，″控制″至少一种微生物的生长也包括生物静力学(biostatically)上的减少和/或保持至少一种微生物的低水平，从而减轻该微生物的攻击以及任何因此导致的损害和其它有害的结果，即，降低和/或消除该微生物生长速率或微生物攻击速率(attack rate)。
这些微生物的例子包括真菌、细菌、藻类及其混合物，例如但不限于如，绿色木霉(Trichoderma viride)、黑曲霉(Aspergillus niger)、铜绿假单胞菌(Pseudomonas aeruginosa)、肺炎克雷伯氏菌(Klebsiella pneumoniae)和小球藻(Chlorella sp)。本发明的组合物具有低毒性。
乳过氧化物酶是具有一个非共价键合的亚铁血红素基团的糖蛋白(glycoprotein)。它是奶中非免疫防御系统(non-immune defense system)的一部分，并且在奶中存在的浓度为约30mg/L。它也存在于各种体液中，例如唾液、眼泪，和鼻腔和肠内分泌物中。
LP与卤代过氧化物酶的不同之处在于，LP是可来源于牛奶(为奶制品工业的天然产物)的酶，而卤代过氧化物酶是通过发酵或重组DNA技术得自真菌或细菌的酶。LP和卤代过氧化物酶之间的另一不同之处是卤代过氧化物酶能够催化Cl-的氧化，而LP不能。目前LP可在工业规模上和以非常纯的形式获得，而卤代过氧化物酶仅可以在实验规模上大量获得。因此，LP比卤代过氧化物酶便宜。因此，LP胜于卤代过氧化物酶的主要优点是，相对于卤代过氧化物酶，它具有更大规模的可获得性，以及相对低的成本。
虽然乳过氧化物酶本身没有抗微生物活性，但是在H2O2的存在下，它催化Br-、I-或SCN-的氧化(但不催化Cl-的氧化)，从而产生抗微生物产物。LP、H2O2和可氧化的底物例如Br-、I-或SCN-一起形成强效抗微生物体系。Br-、I-或SCN-的氧化产物，主要是次卤化物和次硫氰酸盐的产生介导乳过氧化物酶抗微生物体系(“LP抗微生物体系”)的抗微生物效力。LP抗微生物体系要求非常低水平的H2O2和电子给体，以产生抗微生物产物。如本申请所述的，当包含在LP抗微生物体系中时，铵离子的添加进一步提高抗微生物活性。尤其是，乳过氧化物酶、过氧化物或过氧化物源和溴化铵的组合提供特别有用和经济的抗微生物体系。
本发明的乳过氧化物酶可得自任何哺乳动物源例如哺乳动物的奶，特别是牛奶。而且，乳过氧化物酶易于从商业来源获得。乳过氧化物酶可为干粉的形式或水溶液的形式。在典型的商业形式中，LP是含有大于90％蛋白质的绿棕色(greenish-brown)粉末。该酶证明具有宽的pH-稳定性分布(pH-stability profile)(pH3-10)，最佳pH为5.0-6.5。可在室温储存该酶。在最初的密封包(例如可得自商业来源)中，LP的保存期限为20℃至少1年，8℃至少2年。该酶短时间(10min)暴露于高温(＞65℃)会导致蛋白质的变性和活性的损失。
本发明的LP抗微生物体系中使用的过氧化氢(可认为它是过氧化物源)可源自许多不同的途经：它可为浓缩的或稀释的过氧化氢溶液，或者它可得自过氧化氢前体，例如过碳酸盐、过硼酸盐、过氧化脲(也称为脲过氧化氢)或过硫酸盐。它也可得自酶过氧化氢产生体系，例如偶联(couple with)有葡萄糖的葡萄糖氧化酶或淀粉酶/淀粉(其产生葡萄糖)加上葡萄糖氧化酶。可使用产生过氧化氢的其它酶/底物组合。使用酶产生的过氧化氢是有利的，因为所涉及的所有的物质都是环境友好的。运送和处理这些物质比运送和处理过氧化氢本身要容易得多。
本发明的LP抗微生物体系中使用的卤化物可得自任何卤化物源或卤化物产生源，并且可得自许多不同的来源。它可为溴化铵、溴化钠、溴化钾、溴化钙、溴化镁、碘化钠、碘化钾、碘化铵、碘化钙和/或碘化镁。它可为碱金属或碱土金属的任何卤化物盐。在本发明的LP抗微生物体系中，优选将氯化物化合物排除在卤化物源之外，这是因为乳过氧化物酶不催化Cl-的氧化。硫氰酸盐，例如硫氰酸钠、硫氰酸铵、硫氰酸钾也可代替LP抗微生物体系中的卤化物用作电子给体。
根据本发明可用于LP抗微生物体系中以提供额外的协同的抗微生物效果的铵可得自任何铵源。该铵源可为铵盐。作为非限制性的例子，卤化物和铵均可由卤化铵，例如溴化铵(NH4Br)提供。作为另一非限制性的例子，卤化物和铵可分别由溴化钠和硫酸铵提供。作为另一非限制性的例子，卤化物可为碘化钾，并且可省略铵源。
作为杀灭、防止或抑制在含水体系中或基质上的微生物生长(所述含水体系和基质能够支持该微生物生长)的方法，可在乳过氧化物酶、来自过氧化氢或过氧化物源的过氧化物、卤化物或硫氰酸盐和来自铵源的铵(如果存在的话)相互作用从而提供杀灭，或防止，或抑制含水体系中或基质上的微生物生长的抗微生物剂的条件下，将乳过氧化物酶、过氧化氢或过氧化物源、卤化物或硫氰酸盐，任选的铵源提供给该含水体系或基质，所述含水体系或基质能够支持微生物生长。
普通技术人员能够通过在处理整个受影响的基质或体系之前简单地试验各种浓度，容易地确定用于特定应用的本发明的各种组合物的有效量。例如，在将要处理的含水体系中，乳过氧化物酶的浓度可为任何有效的量，例如约0.01至约1000ppm，并且优选为约0.1至约50ppm。
过氧化物源可以任何有效量存在于含水体系中，例如足以在含水体系中提供浓度为约0.01至约1000ppm，优选约0.1至约200ppm的过氧化氢的量。
卤化物或硫氰酸盐可以任何有效量存在于含水体系中，例如在含水体系中的浓度为约0.1至约10000ppm，优选约1至约500ppm。
铵源可以任何有效量存在于含水体系中，例如，该量足以在含水体系中提供浓度为约0.0至约10000ppm，或约0.1至约10000ppm，优选约0至约500ppm或约1至约500ppm的铵离子浓度。
LP抗微生物体系的组分的浓度，例如如上所述或本申请其它地方所述的乳过氧化物酶、过氧化氢、卤化物或硫氰酸盐和铵的浓度，可为合并组分时或将组分加到含水体系中时该组分的初始浓度，和/或可为组分相互作用之后任何时候的该组分的浓度。
本发明也包括单独将该组合物的组分加到产品、材料或介质。根据该实施方式，将组分单独加到产品、材料或介质，从而使得使用时存在的每种组分的最终量是有效控制至少一种微生物生长的量。根据本发明的一方面，可将乳过氧化物酶、过氧化氢或过氧化物源、卤化物或硫氰酸盐，和任选的铵源分别加到将要处理的含水体系。例如，可将卤化物任选的铵源首先加到将要处理的含水体系，然后可加入乳过氧化物酶，最后可加入过氧化氢。组分添加的顺序不是关键的，可使用任何顺序。优选地，添加的顺序是1)卤化物/铵、2)LP、和3)过氧化氢或其它过氧化物源。
根据本发明的另一方面，可在水中预混合本申请所述的LP抗微生物体系的组分以形成浓缩的含水溶液。然后可将浓缩的含水溶液施加到将要处理的含水体系或基质。可选择乳过氧化物酶、过氧化氢或过氧化物源、卤化物或硫氰酸盐，和任选的铵源的浓度，以最优化LP抗微生物体系的抗微生物活性。
预混合溶液中LP的浓度可为约0.01wt％至约5wt％，优选约0.05wt％至约0.5wt％。此处所有的wt％是基于预混合溶液的重量的。过氧化物源可以足以给预混合溶液提供浓度为约0.03wt％至约15wt％，优选约0.15wt％至约1.5wt％的过氧化氢的量存在于预混合溶液中。卤化物或硫氰酸盐源可以以足以给预混合溶液提供浓度为约0.1wt％至约50wt％，优选约0.5wt％至约5wt％的卤化物或硫氰酸盐的浓度存在于预混合溶液中。铵源可以足以给预混合溶液提供浓度为0.0wt％至约50wt％或约0.1wt％至约50wt％，优选约0.0wt％至约5wt％或约0.5wt％至约5wt％的铵浓度的浓度存在于预混合溶液中。
例如，可将乳过氧化物酶、溴化铵、过氧化氢以及水合并(例如混合)以形成活性浓缩的抗微生物溶液。此处所有的wt％是基于抗微生物溶液的重量。在浓缩的抗微生物溶液中，乳过氧化物酶可为约0.01wt％至约5wt％，优选约0.05wt％至约0.5wt％，过氧化氢可为约0.03wt％至约15wt％，优选约0.15wt％至约1.5wt％，溴化铵可为约0.1wt％至约50wt％，优选约0.5wt％至约5wt％。LP∶H2O2∶NH4Br的重量比可为约1∶1∶5至约1∶10∶100，优选重量比为约1∶3∶10。可将该浓缩溶液施加到将要处理的含水体系或基质。
可通过本领域中已知的任何方法来混合LP抗微生物体系的组分作为预混合的浓缩溶液。例如，可将溴化物盐和乳过氧化物酶以固体形式加到水中形成溶液，然后可加入过氧化氢溶液，形成最终的组合物。可供选择地，可首先制备溴化物盐的含水溶液，然后可加入固体LP，然后可加入过氧化氢溶液。可供选择地，如果该过氧化氢源是固体前体例如过碳酸盐或过硼酸盐或酶H2O2产生体系，就可以固体形式将LP抗微生物体系的组分加到水中。
还可供选择地，可以溶液的形式合并LP抗微生物体系的组分。例如，可合并溴化铵水溶液和LP水溶液以形成LP/NH4Br的混合水溶液，然后可加入H2O2水溶液。H2O2水溶液可源自稀释浓缩的H2O2溶液或通过将固体H2O2前体例如过碳酸盐或过硼酸盐或酶H2O2产生体系溶于水中获得。这种选择提供处理含水体系或基质的简易方式。可在单独的罐中制备溴化铵水溶液和LP水溶液，然后混合罐中以期望的量将其合并，以形成可储存的惰性LP/NH4Br溶液。当需要抗微生物剂时，可将LP/NH4Br溶液与H2O2水溶液合并，形成将要使用的活性抗微生物溶液。优选在单个的罐中制备LP/NH4Br的混合溶液，然后加入H2O2溶液以活化该LP-抗微生物体系。
本发明还提供一种全固体组合物，其中该LP-抗微生物体系的组分可以非反应性状态存放和维持，然后在需要的时候将其与水结合以形成抗微生物剂。例如，对于包含乳过氧化物酶、卤化物源、任选的铵源和酶过氧化氢产生体系(例如偶联有葡萄糖的葡萄糖氧化酶或淀粉酶/淀粉加上葡萄糖氧化酶)的抗微生物体系，可将乳过氧化物酶、卤化物源、任选的铵源和酶过氧化氢产生体系的底物的固体混合物存放于一个容器中，并且可将酶过氧化氢产生体系的酶单独存放在另一容器中。如果使用水溶性容器，就可通过将该容器和水合并以溶解其中的组分以形成浓缩溶液，或者通过将该容器直接加到含水体系中，来制备抗微生物剂。可供选择地，可将容器分别加到将要处理的含水体系中。
作为具体的实例，可将乳过氧化物酶、溴化铵和葡萄糖的固体混合物装在一个水溶性包或容器中，并且可将固体葡萄糖氧化酶装在另一水溶性包或容器中。将以上两个水溶性包中的所有的固体溶解到期望量的水中以形成强效抗微生物溶液。然后可以以有效量将得到的溶液施用到将要处理的含水体系或基质。或者，可直接将两个包加到将要处理的含水体系，或者可将两个包分别加到含水体系。作为另一具体的实例，可使用两个单独存放固体组分的容器，而使用具有单独腔室的单个容器，只要有足够的隔离(separation)使得LP抗微生物体系的组分在暴露于水之前以固体和惰性形式保存即可。例如，一个腔室可容纳乳过氧化物酶、溴化铵和葡萄糖的固体混合物，另一腔室可容纳固体葡萄糖氧化酶。优选在与水混合之前，将LP抗微生物体系的所有成分以非反应的形式保存。优选地，在葡萄糖氧化酶以固体形式单独保存的存放体系中，可将葡萄糖氧化酶保存在绝氧条件下，从而使得氧与葡萄糖氧化酶在物理上隔开，由此维持葡萄糖氧化酶处于基本上非反应的形式。
在包括葡萄糖氧化酶、乳过氧化物酶、溴化铵和葡萄糖(葡萄糖氧化酶与其它组分分开地存放)的LP抗微生物体系的全固体组合物中，四个组分：葡萄糖氧化酶∶LP∶NH4Br∶葡萄糖的重量比可为约1∶1∶10∶100至约1∶5∶100∶5000，优选的重量比为约1∶4∶100∶2000。
根据具体的应用，可通过将该组合物溶解到水中或者有机溶剂中以液体形式制备该组合物，或者可通过吸附到合适的载体上或混配成片剂形式以干燥形式制备该组合物。可通过将本发明的组合物乳化到水中(或者如果需要的话，通过添加表面活性剂)以乳剂形式制备含有本发明组合物的防腐剂。可根据制品的预期用途，将另外的化学品例如杀虫剂加到前述制品中。
本发明组合物的应用模式以及比率可根据预期用途而变化。可喷涂或刷涂到材料或产品上来施用该组合物。也可通过将所考虑的材料或产品浸渍到该组合物的合适制剂中进行处理。在液体或液体状介质中，可通过倾倒或用合适的设备计量将该组合物加到介质中，从而可以制备该组合物的溶液或分散体。
例如通过将葡萄糖氧化酶、乳过氧化物酶、溴化铵和葡萄糖溶于水中，可以由上述全固体组合物的溶液得到浓缩的抗微生物溶液。然后可将得到的溶液施用到将要处理的含水体系或基质。在含水体系中，可分开地加入LP抗微生物体系的组分，或者以预混合溶液的形式加入，以给该体系提供以下有效量的：
(a)LP：约0.01至约1000ppm，优选约0.1至约50ppm；
(b)NH4Br：约0.1至约10000ppm，优选约1至约500ppm；
(c)葡萄糖氧化酶：也0.01至约500ppm，优选约0.05至约50ppm；
(d)葡萄糖：约1至约10000ppm，优选约10至约5000ppm。
作为进一步具体的非限制性的例子，LP抗微生物体系可包括LP、过氧化物源、碘化钾和任选的铵源。作为甚至更具体的非限制性的例子，LP抗微生物体系可包括LP、H2O2和KI。每种组分的量可如以上对LP抗微生物体系的LP、过氧化物源、卤化物源和任选铵源的量的一般性描述所述。尤其是，含KI的LP抗微生物体系中所用的KI的量可与上述含NH4Br的LP抗微生物体系中所用的NH4Br的量相同。这种含KI的LP抗微生物体系可为以上对LP抗微生物体系所述的任何物理形式。
作为进一步具体的非限制性的例子，LP抗微生物体系可包括LP、过氧化物源、溴化钠和硫酸铵。每种组分的量可如以上对LP抗微生物体系的LP、过氧化物源、卤化物源和任选铵源的量的一般性描述所述。尤其是，可选择含NaBr和(NH4)2SO4的LP抗微生物体系中所用的NaBr和(NH4)2SO4的量，以提供与上述含NH4Br的LP抗微生物体系中所提供的相同量的NH4和Br。这种含NaBr和(NH4)2SO4的LP抗微生物体系可为以上对LP抗微生物体系所述的任何物理形式。
可以在任何pH例如约2至约11的pH，优选约5至约9的pH，实践本发明的方法。可以通过加入本领域已知的酸或碱调节LP抗微生物体系的预混合溶液的pH。所选择的酸或碱应该不与该体系中的任何组分反应。但是，优选将LP体系的组分混合到水中，而不进行pH调节。没有进行pH调节的LP-H2O2-NH4Br的预混合溶液的pH为约6.9。在中性左右的pH(7.0)，该LP抗微生物体系产生最大的活性。
本发明的方法可用于需要控制微生物的任何工业或娱乐含水体系。这种含水体系包括但不限于金属加工液、冷却水系统(冷却塔，入口冷却水和排出冷却水)、废水系统(包括在水中进行废物处理，例如污水处理的废水或下水(sanitation water))、再循环水系统、游泳池、热浴、食品加工系统、饮用水系统、皮革加工水系统、白水系统、纸浆和其它造纸或纸加工水系统。一般而言，任何工业或娱乐用水系统都可从本发明受益。本发明的方法也可用于处理用于这些各种工业方法或娱乐设施的引入水。可通过本发明的方法首先处理引入水，从而使得在引入水进入工业方法或娱乐设施之前，微生物生长就得到抑制。
也可将本发明的方法用于防止或抑制任何基质上的微生物生长，否则所述基质能够支持这种微生物生长。基质的例子包括但不限于表面涂层、木材、金属、聚合物、天然基质(natural)(例如石头)、石墙、水泥、木材、种子、植物、皮革、塑料、化妆品、个人护理用品、药物制品，以及其它工业材料。此外，基质包括含水体系、食物加工厂和医院中，和造纸设备和农用设备(agricultural equipment)上的硬表面。
通过以下实施例进一步阐明本发明，该实施例意图示例本发明。
实施例
实施例1：磷酸盐缓冲液(pH6.0)中，各种乳过氧化物酶体系抗铜绿假单胞菌的抗微生物效力
分别将LP、H2O2、以及作为电子给体的KI、NH4Br、NaSCN或NaBr中的任一种以期望的浓度加到试管中的磷酸盐缓冲液中，，从而形成各种LP抗微生物体系。然后用3×106细胞/ml的铜绿假单胞菌接种该缓冲液。接种之后接触(或处理)时间为4小时时，从试管中取出1.0ml液体，并将其涂于营养琼脂上至10-2、10-3和10-4稀释度(dilution)，使用生物杀灭剂减活化溶液(biocide deactivation solution)作为稀释空白(dilution blank)。将该琼脂板在37℃温育2-3天，并对菌落进行计数。基于对照培养物的cfu/ml计算杀灭百分比(percent kill)和对数降低(log reduction)。对照培养物仅含有5ml磷酸盐缓冲液中的细菌细胞。
图1概括在磷酸盐缓冲液(pH6)中，如上所述处理4小时后，具有不同电子给体的LP-体系抗铜绿假单胞菌的杀菌活性。对于所有的体系，LP浓度都为200ppm，并且每种单独的电子给体的浓度都为0.02M。H2O2浓度是变化的，如图1中所示。从该结果可以看出，合并有H2O2和电子给体(例如KI、NH4Br或NaSCN)的LP形成强效抗微生物LP-体系。抗微生物活性随该体系中使用的电子给体的不同而变化。结果显示，LP-H2O2-KI体系在所试验的LP-体系中活性是最强的。次强的抗微生物体系是LP-H2O2-NH4Br，其在H2O2浓度为5ppm以上时，提供大于4.5对数降低。可以看出，在H2O2浓度为5ppm以上时，LP-H2O2-NH4Br体系具有与LP-H2O2-KI体系相当的结果，这是很有意义的，因为NH4Br比KI便宜得多，并且是广泛可获得的物质。因此，LP-H2O2-NH4Br体系具有很大的潜力来开发用于各种工业的酶基抗微生物体系。另外两个体系，即LP-H2O2-NaBr和LP-H2O2-NaSCN，在效力方面没有产生像LP-H2O2-NH4Br体系一样好的结果。它们的活性与仅用H2O2时的基本相同或更差(参见图2)。尤其是，通过比较LP-H2O2-NH4Br体系的结果与LP-H2O2-NaBr体系的结果，数据显示当用NH4Br代替NaBr时有显著改进。
作为比较，对磷酸盐缓冲液(pH6)中的铜绿假单胞菌进行在缓冲液中仅使用H2O2而不加入电子给体和酶的试验以及使用H2O2和NH4Br而不使用酶的试验，处理时间为4小时。如上所述，LP-H2O2-NH4Br体系的LP浓度为200ppm。对于LP-H2O2-NH4Br和H2O2-NH4Br体系，NH4Br浓度均为0.02M。H2O2浓度如图2中所示变化。图2显示了LP-H2O2-NH4Br体系比H2O2-NH4Br以及仅H2O2的明显优势。尤其是，加入LP至H2O2-NH4Br导致与没有酶的H2O2-NH4Br相比大于2 logs的活性增加。估计是该酶有助于推动反应H2O2+NH4Br-＞Br+(HOBr)+NH2Br+H2O向右手侧进行，因此产生了更多和更强的抗微生物产物。
实施例2：各种乳过氧化物酶体系在纸浆中抗铜绿假单胞菌的抗微生物效力
分别将LP-体系的组分加到纸浆中从而形成各种LP抗微生物体系。将类似于实施例1中所述的试验步骤用于本评价。仅有的改变是使用纸浆代替磷酸盐缓冲液。纸浆含有5g/L白色漂白干浆料；0.025g/L的阳离子淀粉；0.75g/L的CaCO3；0.01g/L的ASA施胶剂(ASA size)；0.0025g/L的助留剂(retention aids)；0.0012g/L的消泡剂。该纸浆具有约0.5至0.7％稠度(consistency)的固体。高压灭菌(autoclave)后该纸浆的最终pH为约7.5-8.0。
LP-H2O2-NH4Br体系抗纸浆中铜绿假单胞菌的抗微生物活性与H2O2-NH4Br和仅H2O2的活性的比较示于图3中，处理时间为18小时。LP浓度为200ppm。对于LP-H2O2-NH4Br和H2O2-NH4Br体系，NH4Br浓度都为1000ppm，H2O2如所示地变化。图3示出当H2O2浓度为5ppm或以上时，LP-H2O2-NH4Br体系在18小时内产生大于5.8对数降低。与没有酶的H2O2-NH4Br或仅H2O2相比，加入LP显著增加了该体系的活性。LP-H2O2-NH4Br体系在纸浆中的结果与在磷酸盐缓冲液(实施例1中)中获得的结果一致。
进行类似的试验步骤以比较在纸浆中LP-H2O2-KI体系抗铜绿假单胞菌的抗微生物活性与H2O2-KI和仅H2O2的活性，处理时间为30min。LP浓度为200ppm。LP-H2O2-KI体系和H2O2-KI体系的KI浓度均为1000ppm。图4示出，LP-H2O2-KI体系，在较短的时间内和较低的过氧化物浓度(1-2ppm)下产生了比LP-H2O2-NH4Br体系更强的活性。
实施例3：作为氧化剂的过硼酸盐、过碳酸盐和过氧化脲在LP抗微生物体系中的效果
为了试验在LP体系中过硼酸钠、过碳酸钠和过氧化脲产生抗微生物活性的效果，使用NH4Br作为电子给体。
将氧化剂、LP和NH4Br分别加到纸浆中。试验步骤与实施例2中所述的相同。图5、6和7说明具有作为氧化剂的过硼酸盐(NaBO3)、过碳酸盐(NaPerC)和过氧化脲(CP)的LP体系的抗微生物活性。图5显示LP-NaBO3-NH4Br体系抗纸浆中铜绿假单胞菌的抗微生物活性，与仅NaBO3-NH4Br的活性的比较，处理时间为18小时。LP浓度为200ppm，NH4Br浓度为1000ppm。NaBO3浓度如所示地变化。图6显示LP-NaPerC-NH4Br体系在纸浆中抗铜绿假单胞菌的抗微生物活性与仅NaPerC-NH4Br的活性的比较，处理时间为18小时。LP浓度为200ppm，NH4Br浓度为1000ppm。NaPerC浓度如所示地变化。图7显示LP-CP-NH4Br体系在纸浆中抗铜绿假单胞菌的抗微生物活性(处理时间为24小时)，与仅CP的活性的比较。LP浓度为2ppm，NH4Br浓度为60ppm。CP浓度如所示地变化。具有过硼酸盐和过碳酸盐的体系与具有过氧化氢的体系相比产生类似水平的活性，但是需要较高的氧化剂浓度。对于LP-NaBO3-NH4Br和LP-NaPerC-NH4Br体系，在过硼酸盐或过碳酸盐为10ppm时开始显示出活性(图5和6)，然而对于LP-H2O2-NH4Br体系，在H2O2为5ppm时开始显示出活性(图3)。这可通过以下事实来解释：过碳酸钠仅含有约25wt％的过氧化氢。LP-CP-NH4Br体系在过氧化脲为1-2ppm时开始产生强的活性(图7)。LP-CP-NH4Br体系使用低得多的氧化剂浓度产生比其它三种体系强的活性，所述的其它三种体系即LP-NaBO3-NH4Br(图5)，LP-NaPerC-NH4Br(图6)和LP-H2O2-NH4Br(图3)。这是因为LP-CP-NH4Br体系比其它三种体系使用浓度低得多的LP(2ppm)和NH4Br(60ppm)，而其它三种体系使用200ppm的LP和1000ppm的NH4Br。在其它三种体系中的LP和NH4Br的浓度不是最优化的，因此，过量的LP和NH4Br会消耗体系中的一部分H2O2。以下实施例4将讨论LP-体系的优化。
实施例4：通过分别添加获得的LP-体系的最优组分浓度
为了确定LP-H2O2-NH4Br体系中每种组分的最优浓度，改变一种组分的浓度，同时保持其它两种组分的浓度过量。例如，为了确定乳过氧化物酶的最优浓度，将H2O2浓度保持在5ppm，并且NH4Br浓度保持在1000ppm，同时使LP浓度从0.1变化至200ppm。为了确定NH4Br的最优浓度，将H2O2浓度保持在5ppm，并且LP浓度保持在200ppm，同时使NH4Br浓度从1变化至200ppm。为了确定最优的H2O2浓度，将NH4Br浓度保持在100ppm，并且LP浓度保持在1ppm，同时使H2O2浓度从0.1变化至5ppm。实施例1和2中描述了用于评价LP-体系的抗微生物效力的试验步骤。
实施例2中的数据表明，当给该组合物中提供200ppm LP、5ppmH2O2和1000ppm NH4Br时，抗微生物体系LP-H2O2-NH4Br获得铜绿假单胞菌的大于5.5的对数降低。假设该体系中的所有三种组分(尤其是LP和NH4Br)在前面的评价中都是过量的。为了确定每个单独组分的最小有效浓度(产生＞5对数降低的浓度)，如上所述，改变该组分的浓度，同时保持该组合物中另外两个组分过量。图8显示，LP-H2O2-NH4Br体系的抗微生物活性与LP浓度的关系。在该试验中，保持H2O2(5ppm)和NH4Br(1000ppm)的浓度过量，同时使LP浓度从0.1ppm变化至200ppm。图8中的数据表明LP-H2O2-NH4Br体系产生大于5的对数降低，只要LP浓度大于等于0.2ppm。该体系在0.1ppm LP下获得4.4对数降低。因此，可以得出结论，获得＞5对数降低的LP的最小有效浓度是0.2ppm。类似地，确定了NH4Br的最小有效浓度是50ppm(图9)。超过50ppm后进一步增加NH4Br浓度不会导致该体系效力的显著提高。另外，发现H2O2获得＞5对数降低的最小有效浓度是0.5ppm，如图10中所示。在的进一步增加H2O2浓度至高于0.5ppm时不会提高该体系的活性。认为单个组分的最小有效浓度是获得体系最大活性的组合中的最低浓度。超过最小有效浓度时进一步增加浓度将无助于显著提高该体系的抗微生物活性，从而认为是过量。
图8、9和10说明每种单独组分即LP、H2O2和NH4Br获得＞5对数降低的最小有效浓度分别为0.2、0.5和50ppm。这些单独组分的最小有效浓度通过在试验时保持组合物中另外两种组分过量而得到。从表1可发现该体系的最优组合是LP＝1ppm/H2O2＝1ppm/NH4Br＝40ppm。在最优的组合浓度下，LP-H2O2-NH4Br体系给出＞5.5对数降低。该体系的三种组分之比为LP∶H2O2∶NH4Br＝1∶1∶40，以重量计。也可认为表1中几个其它组合是最优组合。它们是(1)LP∶H2O2∶NH4Br＝0.5∶0.5∶60，(2)LP∶H2O2∶NH4Br＝0.5∶1∶60。
表1.各种浓度的组合下，LP-H2O2-NH4Br体系抗纸浆中铜绿假单胞菌的抗微生物活性(处理时间为18小时)
三种组分的组合(分别添加)对数降低LP(ppm)H2O2(ppm)NH4Br(ppm) 0.2 0.5 20 0.0 0.2 0.5 40 0.06 0.2 0.5 50 1.10 0.2 0.5 60 1.11 0.2 0.5 80 1.36 0.5 0.5 20 0.30 0.5 0.5 40 2.91 0.5 0.5 50 3.42 0.5 0.5 60 ＞5.5 0.5 0.5 80 ＞5.5 0.5 1 20 0.00 0.5 1 40 2.51 0.5 1 50 3.87 0.5 1 60 ＞5.5 0.5 1 80 ＞5.5 1 1 20 4.63 1 1 40 ＞5.5 1 1 50 ＞5.5 1 1 60 ＞5.5 1 1 80 ＞5.5 1 2 20 2.04 1 2 40 4.58 1 2 50 ＞5.5 1 2 60 ＞5.5 1 2 80 ＞5.5
实施例5：通过预混合获得的LP抗微生物体系
可通过将各组分分别加到应用位点，原位地产生LP抗微生物体系。可供选择地，可通过将所有的组分预混合成浓缩溶液而制备LP-体系。然后可将混合的溶液施用到将要处理的位点。以下实施例显示，通过预混合产生的LP-H2O2-NH4Br抗微生物体系。
如下制备典型的LP-H2O2-NH4Br预混合溶液。将0.05g LP和0.5gNH4Br加到1-盎司(oz)玻璃瓶(glass bottle)。将10ml去离子水加到该瓶中，以溶解所有的内容物。然后，将0.5g 30％H2O2加到该瓶中以制备含有混合到一起的3种组分的溶液。该混合的溶液含有(w/v)0.5％LP、1.5％H2O2和5％NH4Br。该溶液的重量比为1∶3∶10(LP∶H2O2∶NH4Br)。同样制备具有其它重量比和浓度的混合溶液。在制备该溶液之后立即(认为是0h)将10μl上述混合溶液加到10mL纸浆中，在纸浆中得到以下最终浓度：5ppm LP、15ppm H2O2和50ppm NH4Br。使用实施例2中所述的步骤进行微生物学试验，在混合后1、2、4、6和8小时重复该混合溶液的抗微生物试验。
为了试验LP/H2O2/NH4Br混合物的效力能够在水溶液中保持多长时间，将三种组分一起混合到去离子水中，并且试验混合的溶液在混合后不同的时间时在纸浆中的抗微生物活性。以三种不同的重量比试验该混合物：LP∶H2O2∶NH4Br＝(1)1∶1∶40、(2)1∶1∶10、(3)1∶3∶10。对于每种比例，都有高浓度混合物和低浓度混合物(表2)。混合溶液的抗微生物活性的结果示于表2中。
表2.LP/H2O2/NH4Br的混合溶液的杀菌活性与混合后的时间的关系(在纸浆中进行抗铜绿假单胞菌试验)
比例混合溶液中的组分浓度(g/100mL)混合后不同时间的对数降低0hr 1hr 2hr 4hr 6hr 8hr1∶1∶40 0.5％LP/0.5％H2O2/20％NH4Br(H)*0 0 0 0 0 0 0.1％LP/0.1％H2O2/4％NH4Br(L)0 0 0 0 0 01∶1∶10 0.5％LP/0.5％H2O2/5％NH4Br(H)0 0 0 0 0 0 0.05％LP/0.05％H2O2/0.5％NH4Br(L)2.5 0 0 0 0 01∶3∶10 0.5％LP/1.5％H2O2/5％NH4Br(H)＞5＞5 3.46 3.46 3.37 3.18 0.05％LP/0.15％H2O2/0.5％NH4Br(L)＞5 3.40 3.82 2.90 2.85 2.63
#纸浆中单个组分的最终浓度如下：
(1)1∶1∶40比例-LP＝10ppm；H2O2＝10ppm；NH4Br＝400ppm。
(2)1∶1∶10比例-LP＝10ppm；H2O2＝10ppm；NH4Br＝100ppm。
(3)1∶3∶10比例-LP＝5ppm；H2O2＝15ppm；NH4Br＝50ppm。
*(H)-高浓度混合物(L)-低浓度混合物
发现，在三种组分混合到一起之后组分的比例对于维持混合溶液中稳定的抗微生物活性是关键的。发现混合物中单个组分的浓度是不重要的。比例为1∶3∶10的高浓度和低浓度的混合物在混合后至少8小时都保持了相对强的抗微生物活性。实施例4中前面的数据表明当将单个组分分别加到纸浆中时，1∶1∶40是最好的比例。但是，发现当将三种组分预混合到一起并且然后将其作为混合物施用到试验体系时，1∶1∶40的比例不是有效的。为了保持优选的稳定活性，优选将预混合溶液中的H2O2增加至1∶3∶10的比例。
实施例6：浆料基质中通过分别添加制备的LP-NH4Br-葡萄糖氧化酶(GO)/葡萄糖抗铜绿假单胞菌的抗微生物活性
通过以下试验步骤测定LP-NH4Br-葡萄糖氧化酶(GO)/葡萄糖体系的抗微生物效力：将0.04g葡萄糖加到a-oz玻璃瓶中的10ml无菌浆料基质中(sterile pulp substrate)以给该试验体系提供0.4％(w/v)葡萄糖。将100ppmNH4Br和5ppm LP加到10ml浆料基质中。最后，将GO加到纸浆中，加入的浓度为从2.5单位/L至5、10、20、40、50、100和200单位/L。进行相同的步骤以试验GO-葡萄糖体系，所不同的是不将NH4Br和LP加到纸浆中。所有的添加完成之后，充分混合内含物并且将铜绿假单胞菌的细菌接种物引入到该瓶中以得到约3×107细胞/ml的浓度。接种后24小时时，从每个瓶中取出1.0ml内含物，并将其涂于营养琼脂上，至10-2、10-3和10-4的稀释度，使用生物杀灭剂减活化溶液作为稀释空白。将所有的板在37℃温育2-3天，然后对板中的菌落进行计数。基于对照和处理的培养物的cfu/ml计算杀灭百分比和对数降低。对照培养物仅含有10ml纸浆中的细菌细胞。
在纸浆中试验LP-NH4Br-GO/Glu体系24小时，固定LP、NH4Br和葡萄糖的浓度，并且GO浓度从2.5变化至200ppm，结果示于表3中。
表3.各种GO浓度下，在纸浆中LP-NH4Br-GO/Glu体系抗铜绿假单胞菌的效力(处理时间为24小时)
LP(ppm)NH4Br(ppm)葡萄糖(％)GO(U/L)对数降低 5 100 0.4 2.50.07 5 100 0.4 52.67 5 100 0.4 103.64 5 100 0.4 20＞5.6 5 100 0.4 40＞5.6 5 100 0.4 50＞5.6 5 100 0.4 100＞5.6 5 100 0.4 200＞5.6
当GO浓度增加至5和10U/L时，该体系产生抗微生物活性(2.6至3.6对数降低)。当GO浓度进一步增加至20U/L或以上时，该体系产生强的抗微生物活性，产生＞5.6对数降低(表3)。因此，为了获得＞5对数降低，优选的GO浓度为约20U/L(等于0.5ppm)或更高。
图11说明LP-NH4Br-GO/Glu体系与仅GO/Glu的抗微生物效力的对比。在相同的GO浓度范围内比较了两个体系。发现，LP-NH4Br-GO/Glu体系在GO为5U/L时产生效力，而仅GO/Glu则需要高得多的GO浓度(80U/L)来开始产生效力。LP-NH4Br-GO/Glu体系中GO仅为20U/L就获得＞5对数降低，而如果单独使用GO/glu，则GO为200U/L时产生＞5对数降低(图11)。证明LP-NH4Br-GO/Glu体系具有比GO/glu单独作用时强得多的抗微生物活性。由于该GO/Glu体系仅产生H2O2作为抗微生物剂，这些结果表明LP-NH4Br-GO/Glu体系产生与溴相关的比H2O2强的抗微生物化合物。
用以下步骤进行LP-NH4Br-GO/葡萄糖和GO-葡萄糖体系的时间-杀灭关系研究：将0.04g葡萄糖、50ppm NH4Br和2ppm LP加到a-oz玻璃瓶中的10ml无菌浆料基质中。最后，向纸浆中加入20单元/L的GO。对于仅GO/glu的体系，仅向10ml纸浆加入0.04g葡萄糖和200units/L GO。所有的添加完成之后，充分混合内含物并且通过引入约3×107细胞/ml铜绿假单菌来接种该瓶。在接种后某个接触时间(从1min至5、10、20、30min，以及1hr、2、4、6、8和24hr)，从处理的培养物取出1.0ml内含物，并将其涂于营养琼脂上，至10-2、10-3和10-4的稀释度，使用生物杀灭剂减活化溶液作为稀释空白。将该板在37℃温育2-3天，然后对板中的菌落进行计数，基于对照和处理的培养物的cfu/ml计算杀灭百分比和对数降低。
在浆料基质中最优的GO浓度(20U/L)试验LP-NH4Br-GO/Glu体系，根据接触时间(或处理时间)测定它的杀灭速率。在接种后不同的接触时间后测量对数降低值。也试验GO＝200U/L的GO/glu体系用于对比。试验结果示于图12中。如该图中所示，LP-NH4Br-GO/Glu体系证实具有快速杀灭作用，在10分钟接触时间内达到4对数降低。该体系在2小时处理之后产生＞5.5的对数降低。产生H2O2作为抗微生物剂的GO/Glu体系显示低得多的杀灭速率。10倍GO浓度的GO/Glu体系(200对20U/L)在接触2小时之后仅产生1.0对数降低。处理24小时之后它达到＞5.5对数降低的水平，这比LP-NH4Br-GO/Glu体系慢22小时。结果表明，由LP-NH4Br-GO/Glu体系产生的溴化合物例如溴胺(bromamine)和HOBr，提供比由GO/Glu体系产生的过氧化氢快得多的杀灭速率。LP-NH4Br-GO/Glu体系因具有快速杀灭性质而具有卫生消毒剂(sanitizer)/杀菌剂(disinfectant)的应用潜力。
实施例7：pH对LP-NH4Br-H2O2体系的抗微生物活性的影响
如下确定pH对LP-NH4Br-H2O2体系的抗微生物活性的影响：将LP与NH4Br在自来水中预混合形成溶液。然后用NaOH或HCl将该溶液调节至不同的pH值。然后将该调节过pH的LP/NH4Br溶液与稀释的H2O2溶液混合以形成最终的混合溶液，其含有所有的三种组分并具有抗微生物活性。将最终的混合溶液加到纸浆中，得到组分期望的浓度，以用于评价该LP体系的抗微生物活性。
可如下描述调节了pH的LP-NH4Br-H2O2预混合溶液的典型制备。将0.5克NH4Br和0.05克LP加到4-oz玻璃瓶中的50mL自来水中，并且充分混合以制备pH为6.95的溶液。使用HCl(1N)调节LP-NH4Br溶液至pH2.92。在单独的4-oz瓶中，将0.5克H2O2(30％)加到50mL自来水中以形成稀释的H2O2溶液(pH～6.5)。缓慢将稀释的H2O2溶液倒入LP-NH4Br溶液中，并且温和地搅拌，以产生含有所有三种组分的混合溶液。最终的混合溶液的pH为3.4，并且含有0.05％LP、0.15％H2O2和0.5％NH4Br。在将所有三种组分混合成溶液之后立即，将0.2mL LP-NH4Br-H2O2混合溶液加到10mL纸浆中，得到含10ppm LP、30ppm H2O2以及100ppm NH4Br的浆料基质。根据实施例1中所述的步骤进行抗微生物试验，结果在表4中示出。
表4.pH对LP-NH4Br-H2O2体系抗纸浆中铜绿假单胞菌的抗微生物活性(处理时间为18小时)的影响
混合溶液的pH 3.4 4.7 6.1 6.9*8.2 8.9对数降低(处理时间为18hr) 3.19 2.97 3.17 ＞5.7＞5.7 2.23
*通过混合该三种组分而不调节pH，制备pH为6.9的LP-NH4Br-H2O2混合溶液。
如上所示，LP-NH4Br-H2O2预混合溶液的pH能够对该体系的抗微生物效力产生影响。最好的条件是将三种组分混合到水中，而不进行pH调节，或者将pH调节至弱碱性。没有进行pH调节的预混合溶液的pH约为中性。
实施例8：NaBr/(NH4)2SO4的抗微生物效力与作为LP-体系的卤化物和铵源的NH4Br的关系比较
评价纸浆中含有NaBr/(NH4)2SO4作为卤化物源和铵源的LP-体系的抗微生物活性，并与含有NH4Br的LP-体系对比。分别将LP-体系的单个组分加到纸浆中以形成各种LP-抗微生物体系。使用类似于实施例2中所述的试验步骤用于本评价。LP-H2O2-NaBr/(NH4)2SO4体系与LP-H2O2-NH4Br体系在纸浆中抗铜绿假单胞菌的抗微生物活性的比较示于表5中。发现LP-H2O2-NaBr/(NH4)2SO4体系产生的活性水平与LP-H2O2-NH4Br体系的活性水平相同或者稍好。
表5.LP-H2O2-NaBr/(NH4)2SO4体系与LP-H2O2-NH4Br体系在纸浆中抗铜绿假单胞菌的抗微生物效力的比较(通过分别添加各组分，处理24-hr)
LP(ppm)H2O2(ppm)NaBr(ppm)(NH4)2SO4(ppm)NH4Br(ppm)对数降低 1 1 40 40 0 2.54 1 1 50 50 0 ＞5.6 1 1 80 80 0 ＞5.6 1 1 0 0 40 2.2 1 1 0 0 50 4.0 1 1 0 0 80 ＞5.6
类似地，将NaBr/(NH4)2SO4与NH4Br在LP-GO/葡萄糖体系中对比。表6显示通过分别添加制备的LP-GO/glu-NaBr/(NH4)2SO4体系与LP-GO/glu-NH4Br体系在纸浆中抗铜绿假单胞菌的抗微生物活性。LP-GO/glu-NaBr/(NH4)2SO4体系产生的活性水平与LP-GO/glu-NH4Br体系的活性水平相同或者稍好(表6)。
结论是，两种水溶性盐即，NaBr和(NH4)2SO4的组合与在LP-体系中作为卤化物源和铵源产生抗微生物剂的NH4Br相比具有相同效果或者说是稍好的效果。
表6.LP-GO/glu-NaBr/(NH4)2SO4体系与LP-GO/glu-NH4Br体系在纸浆中抗铜绿假单胞菌的杀菌效力的比较(通过分别添加各组分，处理24-hr)
LP(ppm)GO(ppm)葡萄糖(ppm)NaBr(ppm)(NH4)2SO4(ppm)NH4Br(ppm)对数降低 2 1 1000 40 40 0＞5.6 2 1 1000 50 50 0＞5.6 2 1 1000 60 60 0＞5.6 2 1 1000 0 0 405.26 2 1 1000 0 0 50＞5.6 2 1 1000 0 0 60＞5.6
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