專利名稱：氧清除組合物和使用方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及控制、限制或者消除容器中的有害氧的方法。更具體地說(shuō)，本發(fā)明提供了氧清除系統(tǒng)，其可以用于控制密封環(huán)境中的氧含量，包含適合于氧清除的酶和還原性基質(zhì)。
背景技術(shù)：
由于氧化變質(zhì)的作用，存在許多在氧(O2)存在下具有有限的使用期限的產(chǎn)品。這樣的產(chǎn)品包括例如食品、飲料、化妝品和個(gè)人護(hù)理產(chǎn)品、電子元件/裝置和藥物。在很多情況下，這些產(chǎn)品在其包裝期間用惰性的氣體沖洗，以便從容器中除去大部分O2。然而，在包裝的時(shí)候完全脫除O2是困難的。某些產(chǎn)品隨著時(shí)間的過(guò)去額外產(chǎn)生O2；并且在產(chǎn)品使用之前在儲(chǔ)藏期間另外的O2能夠通過(guò)包裝材料遷移到容器中。在食品應(yīng)用中，這能夠?qū)е屡c風(fēng)味變化、變色、光致漂白和微生物生長(zhǎng)有關(guān)的問(wèn)題。因此需要能夠主動(dòng)地從密封容器中除去O2的體系。
為了滿足這種需要已經(jīng)設(shè)計(jì)了各種體系，其通過(guò)從容器或者包裝中的空隙體積或者頂部空間中除去O2而起作用?？蛇x擇地，當(dāng)將所述體系引入用于制造容器的材料中時(shí)，包裝材料本身從容器中除去O2，并且還起到阻礙額外的O2進(jìn)入的作用。雖然已經(jīng)將各種O2清除體系應(yīng)用到包裝應(yīng)用中，它們通?？梢匀糠譃橛苫瘜W(xué)方法和酶催方法組成的兩個(gè)大類。
化學(xué)體系占所述方法的大多數(shù)。一個(gè)實(shí)例是在小包或者小袋中使用鐵粉，它們被放入包裝中(U.S.4,992,410)。其它實(shí)例包括使用引入包裝原料本身的各種化學(xué)品；例如碳酸亞鐵(U.S.6,037,022)、抗壞血酸棕櫚酸酯和過(guò)渡金屬(U.S.6,228,284)、抗壞血酸鹽化合物和過(guò)渡金屬催化劑(U.S.6,465,065)、鈀及其他鉑族金屬(WO 99/05922)，以及烯屬不飽和烴和過(guò)渡金屬鹽(U.S.5,648,020)?？蛇x擇地，U.S.6,139,935將鐵直接引入標(biāo)簽，該標(biāo)簽被施加到容器的內(nèi)表面。然而，盡管這類體系具有廣泛的工業(yè)應(yīng)用，但是化學(xué)O2清除體系具有許多問(wèn)題，包括例如小袋的意外口食，有毒金屬和反應(yīng)副產(chǎn)品的潛在浸出，組分的過(guò)高成本，金屬檢測(cè)機(jī)的激活(當(dāng)用于檢測(cè)密封容器內(nèi)的外來(lái)雜物時(shí))，以及在一種情況下，要求紫外線照射以激活清除過(guò)程。此外，這些體系在清除化學(xué)期間通常產(chǎn)生反應(yīng)性的物質(zhì)。例如，在抗壞血酸(或者其鹽)的過(guò)渡金屬-催化氧化中生產(chǎn)了許多高度反應(yīng)性的雙氧-衍生的中間物，包括過(guò)氧化氫，超氧化物及其他過(guò)氧化中間物。這些物質(zhì)本質(zhì)上是自由基，并且可以引發(fā)自動(dòng)催化的鏈反應(yīng)(Fabian，I.和V.Csordas，無(wú)機(jī)化學(xué)進(jìn)展，54395(2003)，和Davies，M.B.，多面體，11(3)285(1992))。
酶體系作為O2清除體系也是有用的；并且最著名的體系是基于葡萄糖氧化酶。通常，葡萄糖氧化酶體系由兩種酶組成葡萄糖氧化酶(EC1.1.3.4)和過(guò)氧化氫酶(EC1.11.1.6)。葡萄糖氧化酶催化葡萄糖的氧化，生成葡萄糖酸，并且將分子O2轉(zhuǎn)化為過(guò)氧化氫(H2O2)。過(guò)氧化氫酶要求與高度反應(yīng)性的和不希望的過(guò)氧化物反應(yīng)[]。該體系能有效地從密封環(huán)境中除去O2，并且這些年來(lái)已經(jīng)是許多專利和出版物的主題(參考例如U.S.2,482,724；U.S.2,765,233；U.S.3,016,336；U.S.4,996,062；WO9113556；Andersson等，Biotech.Bioeng.，7837(2002)；Lehtonen，第8屆歐洲聚合物、薄膜、層合和擠壓涂層會(huì)議，巴塞羅那，西班牙，2001，第75-81頁(yè)，TAPPI亞特蘭大，GA)。主要缺點(diǎn)是產(chǎn)生了H2O2。并且，雖然可以加入過(guò)氧化氫酶以將H2O2轉(zhuǎn)化為H2O，但是在葡萄糖氧化酶的使用期限中其必然保持活性。過(guò)氧化氫酶還是高度著色的蛋白質(zhì)，這在某些應(yīng)用中是不希望的。最后，葡萄糖氧化酶只對(duì)一種還原劑(即葡萄糖)起作用，并且反應(yīng)產(chǎn)品(即葡萄糖酸)降低pH，導(dǎo)致兩種酶(即葡萄糖氧化酶和過(guò)氧化氫酶)被抑制。
已經(jīng)被公開(kāi)的另一種酶催化的O2清除體系是基于抗壞血酸氧化酶(EC1.10.3.3)和其基質(zhì)，抗壞血酸鹽或者抗壞血酸。這種酶提供了優(yōu)于葡萄糖氧化酶的優(yōu)點(diǎn)，即分子O2的還原產(chǎn)生反應(yīng)產(chǎn)品H2O，而不產(chǎn)生任何活性中間體。這種體系已經(jīng)被建議直接引入果汁，其中天然可得到的抗壞血酸鹽可以充當(dāng)基質(zhì)(Matsui等，Nippon Shokuhin kagakuKogaku Kaishi.43362(1996))。還公開(kāi)了用于食品中，其中已經(jīng)加入了充當(dāng)還原劑的抗壞血酸鹽；或者在小袋型包裝中提供粉末化的酶和抗壞血酸鹽的混合物，然后通過(guò)溶于液體介質(zhì)例如緩沖溶液中而將其活化(U.S.5,180,672)。然而，盡管對(duì)葡萄糖氧化酶O2清除體系有這些改進(jìn)，抗壞血酸氧化酶體系仍有以下缺點(diǎn)(i)要求特定的基質(zhì)(即抗壞血酸鹽或者抗壞血酸)，(ii)作為一種體系是高度不穩(wěn)定的，和(iii)無(wú)法得到工業(yè)量的酶。
漆酶代表了另一種酶，其能夠?qū)⒎肿覱2直接還原為H2O，而不產(chǎn)生活性中間體。然而，不同于抗壞血酸氧化酶，漆酶可能與各種各樣的基質(zhì)反應(yīng)。這容許在配制除氧體系中具有靈活性。此外，漆酶已經(jīng)是試圖用于工業(yè)過(guò)程的重要開(kāi)發(fā)工作的焦點(diǎn)。由于漆酶的工業(yè)應(yīng)用的結(jié)果，其可以大的量從市場(chǎng)上得到。
WO 95/21240教導(dǎo)了將漆酶加入到啤酒中，以降低成霧和除去O2，推測(cè)其中自然存在的酚類化合物充當(dāng)了漆酶的還原劑。類似地，WO96/31133公開(kāi)了使用漆酶對(duì)加工的食品例如番茄汁、柑桔汁或者蘋(píng)果醬進(jìn)行除氧。同樣，使用了天然存在的還原劑，雖然建議可以加入花青苷或者香料(例如辣椒粉)來(lái)充當(dāng)漆酶的基質(zhì)。U.S.5,980,956教導(dǎo)了使用漆酶對(duì)油產(chǎn)品例如蛋黃醬和色拉調(diào)料除氧。作者注意到，當(dāng)以柑桔汁、芥末或者辣椒粉的形式提供額外的基質(zhì)時(shí)，脫氧率得到提高，但是在產(chǎn)品變得不能食用之前存在可以被加入的額外的基質(zhì)的上限。
然而，在上面描述的所有情況中，漆酶酶被直接混合到食品中，并且所有的氧化化學(xué)在食品內(nèi)進(jìn)行，這可能導(dǎo)致脫風(fēng)味和外觀變化。除氧容量也受到食品中自然可利用的基質(zhì)的量或者可被加入并保持產(chǎn)品可食性的量的限制。最后，漆酶的直接加入要求食品呈基本上液體的形式(例如果汁、果泥或者乳液)，以允許酶和擴(kuò)散基質(zhì)之間反應(yīng)。這樣的方法對(duì)于例如新鮮意大利面食、肉或者面包類食品等食品是不可行的。
申請(qǐng)人通過(guò)開(kāi)發(fā)適合于降低密封容器內(nèi)O2含量的酶催化的O2清除體系，已經(jīng)克服了這些缺陷。有利地，通過(guò)使用功能隔離物，該O2清除體系容許酶和其基質(zhì)的氧化還原化學(xué)以及密封容器的內(nèi)含物之間間接接觸。本文描述的O2清除體系可以被制備成各種形式(例如標(biāo)簽、小包、襯料、小片、蓋子，在包裝材料本身內(nèi))。該O2清除體系的活化通常借助于水(液體或者蒸汽)吸附來(lái)進(jìn)行；并且在優(yōu)選的實(shí)施方案中，抗壞血酸鹽和異抗壞血酸鹽(以及其相應(yīng)的酸類)是特別有利的，因?yàn)樗鼈兙哂凶鳛檫€原劑和吸濕劑的雙重作用，借此允許該O2清除體系在密封容器內(nèi)自活化。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明涉及氧清除系統(tǒng)，其由漆酶和還原基質(zhì)組成，其可用于從各種容器和包裝中脫氧。該清除體系不與任何容器或者包裝的內(nèi)含物直接接觸，而是被功能隔離物隔離，所述隔離物可透過(guò)氧。在某些實(shí)施方案中，所述酶可以以無(wú)活性的形式提供，并且在引入所述容器或者包裝時(shí)被活化。
因此，本發(fā)明提供了一種氧清除系統(tǒng)，其包含a)氧清除組合物，其包含i)有效量的漆酶；和ii)有效量的還原基質(zhì)；和b)可透過(guò)氧的功能隔離物。
所述漆酶可以最初以無(wú)活性的形式提供，其中所述酶通過(guò)干燥或者冷凍而被減除活性。
任選地，本發(fā)明的清除組合物可以包含附加的材料，例如聚合物粘合劑，緩沖劑，吸濕劑和惰性填料。
在另一個(gè)實(shí)施方案中，本發(fā)明提供了一種組合物，其包含a)選自以下的材料木漿濾紙，玻璃纖維過(guò)濾紙，紙板，織物，非織造織物，聚合物薄膜和標(biāo)簽紙料，聚合物材料，襯墊，卡片，圓盤(pán)，海綿，聚合物泡沫；和b)包含本發(fā)明的氧清除系統(tǒng)的基質(zhì)。
在另一個(gè)實(shí)施方案中，提供了包含本發(fā)明的氧清除系統(tǒng)的油墨。類似地，本發(fā)明提供了包含本發(fā)明氧清除系統(tǒng)的密封容器。
還提供了包含本發(fā)明的氧清除系統(tǒng)并且具有如圖1所示的結(jié)構(gòu)的標(biāo)簽。
在優(yōu)選的實(shí)施方案中，本發(fā)明提供了用于從密封容器中除去氧的方法，其包括a)提供具有內(nèi)含物的密封容器；b)提供氧清除系統(tǒng)，其包含i)氧清除組合物，其包含1)有效量的漆酶；和2)有效量的還原基質(zhì)；ii)可透過(guò)氧的功能隔離物；
其中，所述功能隔離物用來(lái)將容器的內(nèi)含物與氧清除系統(tǒng)隔離；和c)使密封容器的內(nèi)含物與氧清除系統(tǒng)接觸，借此從所述密封容器中除去氧。
這類容器的典型的內(nèi)含物可以包括例如食品、飲料、電子元件、化妝品和個(gè)人護(hù)理產(chǎn)品，以及藥物。
在可供選擇的實(shí)施方案中，本發(fā)明提供了氧清除系統(tǒng)，其包含a)氧清除組合物，其包含i)有效量的抗壞血酸氧化酶；和ii)有效量的還原基質(zhì)；和b)可透過(guò)氧的功能隔離物；其中所述抗壞血酸鹽氧化酶處于非活性狀態(tài)，并且其中所述減除活性的氧清除組合物通過(guò)選自以下的方法活化熔化和吸附水蒸汽。


圖1是顯示包含本發(fā)明的O2清除體系的標(biāo)簽結(jié)構(gòu)的示意圖。
圖2是描述所述清除劑對(duì)頂部空間O2分壓的影響的圖。
本發(fā)明的詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明涉及從密封容器中除去氧(O2)的方法，其中1.)提供O2清除體系，其包含酶和還原基質(zhì)；和2.)所述體系與密封容器的內(nèi)含物間接接觸。本發(fā)明還提供了防止O2進(jìn)入由包裝材料制造的密封容器的方法，其中1.)所述包裝材料包含O2清除體系，該O2清除體系由酶和還原基質(zhì)組成；2.)所述體系與密封容器的內(nèi)含物間接接觸。本發(fā)明還涉及包含上面描述的體系的制品。
本發(fā)明可被用于許多其中O2需要從容器中被除去的情況。這類情況可以為保護(hù)各種電子元件/裝置(例如O2-敏感的DVD)，使航空油箱鈍化，保護(hù)特定的藥物組合物，產(chǎn)生用于培養(yǎng)厭氧微生物的無(wú)O2氛圍，保護(hù)化妝品和個(gè)人護(hù)理產(chǎn)品(例如護(hù)手霜)免于降解。然而，由于漆酶和抗壞血酸鹽氧化酶以及某些還原劑的食品-安全特性，本發(fā)明對(duì)于用于食品/飲料包裝，作為保護(hù)食品的機(jī)制，是特別有吸引力的。食品包裝中存在O2會(huì)引起食品腐敗，這可能是由于食品中的成分(例如脂肪和維生素)的氧化或者由于需O2微生物(例如需氧菌、酵母和霉菌)在食品內(nèi)或者在其表面上生長(zhǎng)。因此，用于包裝的O2清除體系的開(kāi)發(fā)對(duì)于食品工業(yè)的廠商是重要的，因?yàn)槠淇梢源蠓妊娱L(zhǎng)食品的貯藏期限，并且保證這類產(chǎn)品的質(zhì)量在貯藏期限內(nèi)保持不變。
使用本發(fā)明的O2清除體系的優(yōu)點(diǎn)包括使用食品-安全組分，易于應(yīng)用水基制劑，并且能夠在薄層中應(yīng)用O2清除體系。另外，所述O2清除體系的特征是非金屬物質(zhì)(因此允許密封容器借助于金屬檢測(cè)機(jī)檢查是否包含外來(lái)雜物)和微波安全。
定義以下定義可用于解釋權(quán)利要求和說(shuō)明書(shū)。
術(shù)語(yǔ)“密封容器”、“密封環(huán)境”和“包裝”指的是容器或者環(huán)境，其限定了被設(shè)計(jì)成能包含任何類型的產(chǎn)品的內(nèi)部空間，而且是基本上不透O2的。所述容器可以是以下形式小袋、袋子、罐、槽、桶、料倉(cāng)、缸、箱、包殼、瓶子或者密封的包裹物(雖然這些實(shí)例不是限制性的)。所述內(nèi)含物可以是固體、液體、氣體或者其混合物，并且可以是被設(shè)計(jì)成能被消費(fèi)的物質(zhì)(例如食品、飲料或者藥品)，電子元件或裝置，微生物、化妝品和個(gè)人護(hù)理產(chǎn)品、無(wú)氧氣氛和燃料。通常，所述容器在被密封之前用惰性的氣體沖洗。
術(shù)語(yǔ)“惰性的氣體”指對(duì)于包裝或者容器的內(nèi)含物而言非反應(yīng)性的氣體，這與指氣體在任何情況下均是非反應(yīng)性的不同。因此，在本文內(nèi)惰性的氣體指例如氮?dú)?、氦氣、氬氣、二氧化碳或其混合物?br> 術(shù)語(yǔ)“O2清除體系”指包含O2清除組合物的酶體系，其1.)能夠主動(dòng)地從密封容器中除去O2；并且2.)與容器的內(nèi)含物間接接觸。所述體系通常通過(guò)從密封容器中的空隙體積或者頂部空間中除去O2來(lái)起作用；或者當(dāng)所述體系被引入用于制造容器的材料時(shí)，所述包裝材料本身從容器中除去O2，并且還充當(dāng)阻止額外的O2進(jìn)入的隔離物。
術(shù)語(yǔ)“除去O2”和“O2清除”指一種方法，借助于該方法通過(guò)還原反應(yīng)將密封容器內(nèi)的分子O2轉(zhuǎn)化為H2O。該方法的結(jié)果可以是1.)容器中分子O2的量總體降低；2.)容器中分子O2的量沒(méi)有凈變化；或者3.)與在沒(méi)有本發(fā)明的O2清除體系存在的情況下相比，容器中分子O2的量增加得較小。在所有情況下，容器中分子O2的量將取決于O2清除率，O2清除體系的容量，O2進(jìn)入密封容器的速率和最初存在于密封容器內(nèi)的O2的量。
術(shù)語(yǔ)“O2清除組合物”指基本上由能夠利用適合的還原劑將分子O2還原為水的酶組成的組合物。任選地，O2清除組合物還可以包含例如緩沖劑、聚合物粘合劑、惰性填料和吸濕和/或潮解劑。
術(shù)語(yǔ)“漆酶”指多-銅氧化還原酶(EC1.10.3.2)，其催化O2到H2O的四-電子還原連同基質(zhì)的一-電子氧化。漆酶是用于本發(fā)明O2清除組合物的優(yōu)選的酶。
術(shù)語(yǔ)“抗壞血酸鹽氧化酶”指多-銅氧化還原酶(EC1.10.3.3)，其催化O2到H2O的四-電子還原連同伴隨的基質(zhì)(即抗壞血酸鹽或者抗壞血酸)的一-電子氧化。
術(shù)語(yǔ)“還原基質(zhì)”、“基質(zhì)”和“還原劑”在此被可互換地使用，并且每個(gè)詞指這樣的材料，其能夠起包含在本發(fā)明O2清除組合物內(nèi)的酶的電子源的作用。
術(shù)語(yǔ)“吸濕的”指固相中的化合物，其能夠捕獲氣相中的水分子。因此，吸濕化合物易于從其環(huán)境中吸收水分。
相關(guān)術(shù)語(yǔ)是“潮解的”，在此定義為具有通過(guò)從空氣中吸濕而形成水溶液的傾向或者溶解和變成液體的傾向。在本發(fā)明優(yōu)選的實(shí)施方案中，還原劑本身是吸濕的和/或潮解的。
術(shù)語(yǔ)“功能隔離物”指這樣一種材料，其作用是防止O2清除組合物和密封容器內(nèi)含物之間直接接觸。隔離物應(yīng)該是可透過(guò)O2的，并且能夠起到用于或者包含所述O2清除組合物的貯藏室的組分的作用。通常，功能隔離物材料包括薄膜或者基體形式的聚合物材料。在優(yōu)選的實(shí)施方案中，功能隔離物滿足食品與藥物管理局對(duì)于食品接觸的要求，當(dāng)密封容器的內(nèi)含物是用于人消費(fèi)的時(shí)候，如食品、飲料或者藥品(參考21CFR177.1390)。
術(shù)語(yǔ)“鈍化”或者“減除活性”指O2清除組合物或者O2清除體系的酶不能夠清除O2的狀態(tài)。通常，作為在密封容器內(nèi)開(kāi)始所希望的O2清除之前保護(hù)其酶活性和防止體系的過(guò)早活化的手段，該鈍化通過(guò)將酶干燥或者冷凍來(lái)進(jìn)行。
術(shù)語(yǔ)“活化”或者“激活”指O2清除組合物或者O2清除體系的酶能夠清除O2的狀態(tài)，如本發(fā)明中所述的。活化的方法要求用水將體系再水化，通常通過(guò)直接接觸液態(tài)水，吸附水蒸汽或者熔化。雖然在本領(lǐng)域中是眾所周知的，為了清楚起見(jiàn)，術(shù)語(yǔ)“水蒸汽”在此定義為氣態(tài)形式的水，通過(guò)液態(tài)水的蒸發(fā)或者固體冰的升華而產(chǎn)生。存在于給定的空氣樣品中的水蒸汽的量可以許多不同的方式測(cè)量，包括絕對(duì)濕度、混合比、露點(diǎn)、相對(duì)濕度、比濕度和蒸汽壓等概念。
術(shù)語(yǔ)“油墨”指組合物，其包含著色劑以及溶劑，能夠利用分子O2作為基質(zhì)的酶，適合的還原劑，聚合物粘合劑和增稠劑。優(yōu)選的溶劑是水。任選地，油墨還可以包括例如緩沖劑、惰性填料、顏料和吸濕劑。油墨可以通過(guò)各種方法施加到材料上，包括通過(guò)繞線刮涂器的散布、旋轉(zhuǎn)絲網(wǎng)印刷、膠版印刷、照相凹版制版和墨噴印刷。
O2清除體系綜述本文的O2清除組合物的最基本的組分是能夠?qū)⒎肿覱2直接還原成水的酶和適當(dāng)?shù)倪€原基質(zhì)。通常，酶以相對(duì)低的濃度存在，而還原基質(zhì)的濃度是大得多的，并且由要求的O2清除體系的O2清除容量的量決定(例如，為了將一摩爾分子O2還原成水，需要大約兩摩爾的典型的二-電子還原基質(zhì))。O2清除組合物，特別地均質(zhì)液體溶液的形式，可以各種方式涂覆到表面(例如印刷、吸附、吸收等等)。隨后，通常允許將清除組合物已經(jīng)涂覆了的表面干燥，使得體系呈現(xiàn)“無(wú)活性的”狀態(tài)。由于O2清除組合物被隔離在功能隔離物后面，因此可以將完全的O2清除體系引入容器。在含有水分的密封容器內(nèi)，當(dāng)還原劑吸附水時(shí)，O2清除體系將自活化，并且O2清除在高濃度溶液中開(kāi)始。雖然本發(fā)明的清除速率是無(wú)限地可變的(即基于溫度、濕度、O2清除組合物內(nèi)組分的濃度、表面面積等等)，在一個(gè)實(shí)施方案中，使用O2清除體系在40小時(shí)中將900ml容器中的O2濃度從20.9％降低到0％。
O2清除劑漆酶漆酶(E.C.1.10.3.2)是一組多銅氧化-還原酶(系統(tǒng)名稱苯二酚氧氧化還原酶)。這些酶能夠從各種各樣的基質(zhì)中除去電子。然而，在全部反應(yīng)中，所述酶進(jìn)行分子O2的四-電子還原，形成H2O。關(guān)于漆酶的一般綜述，參考例如Dawson，C.R.和Tarpley，W.B.，銅氧化酶。Sumner，J.B.和Myrback，K.(編輯)，酶，第一版，第2卷，AcademicNew York，1951，第454-498頁(yè)；Malstrom，B.G.等，含銅氧化酶和超氧化歧化酶。Boyer，P.D.(編輯)，酶，第3版，第12卷，AcademicNew York，1975，第507-579頁(yè)；Mayor，A.M.和Haret，E.Phytochem.18193-215((1979)；Nakamura，T.Biochim.Biophys.Acta 3044-52和538-542(1958)；Reinhammar，B.和Malstrom，B.G.“藍(lán)色”含銅氧化酶。Spiro，T.G.(編輯)，銅蛋白質(zhì)，WileyNew York，第109-149頁(yè)(1981)。關(guān)于漆酶的結(jié)晶結(jié)構(gòu)，參考例如Bertrand，T.等(生物化學(xué)，41(23)7325-7333(2002))。
漆酶廣泛地分布在自然界中，存在于植物、真菌、酵母和細(xì)菌中；然而，最著名的漆酶產(chǎn)生者是真菌來(lái)源的，由于它們?cè)谀举|(zhì)素和聚合和解聚兩者中的自然的角色，已經(jīng)對(duì)這些酶進(jìn)行了特別深入的研究。因此，適合于本發(fā)明目的的某些真菌漆酶包括(但是不局限于)從子囊菌和擔(dān)子菌分離的那些。更具體地說(shuō)，真菌漆酶的說(shuō)明性的來(lái)源包括來(lái)自以下的那些曲霉屬，脈孢菌屬，普特斯阿屬，葡萄胞屬，金錢(qián)菌屬，F(xiàn)omes，香菰屬，側(cè)耳屬，Trametes，絲核菌屬，鬼傘屬，Psaturella，Myceliophthora，Schytalidium，多孔菌，Phlebia，Coriolus，Mydrophoropsis，傘菌，Cascellum，Crucibulum，漆斑菌屬，葡萄狀穗霉屬和Sporormiella。最優(yōu)選的是Trametesversicolor，T.villosa，Myceliophthora thermophilia，葡萄狀穗霉屬chartarum，Coriolus hirsutus和C.versicolor。最優(yōu)選的是市場(chǎng)上可買(mǎi)到的漆酶來(lái)源，例如Wacker Chemie(München，德國(guó)；T.versicolor)，Novozymes(Franklinton，NC；M.thermophilia)，Genencor(Palo Alto，CA；S.chartarum)，Sigma-Aldrich(St.Louis，MO；C.versicolor)和SynectiQ(Dover，NJ；C.hirsutus)。
對(duì)于本發(fā)明而言，漆酶的來(lái)源不局限于這些。因此，雖然真菌漆酶是優(yōu)選的，漆酶還可以從轉(zhuǎn)基因的酵母中獲得(例如，畢赤氏酵母屬，酵母菌屬和克盧費(fèi)氏酵母屬)，轉(zhuǎn)基因真菌(例如，曲霉屬，木霉屬或者Chrysosporium)，以及轉(zhuǎn)基因植物，其充當(dāng)生產(chǎn)主體，表達(dá)從其他有機(jī)體(例如真菌來(lái)源)基因克隆的漆酶。另外，漆酶可以由各種細(xì)菌(例如埃希氏菌屬、桿菌和鏈霉屬)產(chǎn)生。
另外，外來(lái)的(non-native)漆酶也可以用于本發(fā)明中。這些改性漆酶可以通過(guò)傳統(tǒng)的誘變(例如化學(xué)，UV)或者定向的進(jìn)化方法(例如，體外誘變和選擇、定位誘變、易于出錯(cuò)的(errorprone)PCR、“基因改組”)來(lái)獲得，其中所述技術(shù)被設(shè)計(jì)成能改變蛋白質(zhì)的氨基酸序列，目的是改善漆酶的特性。改善的實(shí)例包括改變基質(zhì)專一性或者提高本地(native)酶的穩(wěn)定性。
雖然被引入O2清除體系的漆酶的特定的來(lái)源對(duì)于本發(fā)明而言不是關(guān)鍵的，選擇特定的漆酶的考慮包括1.)對(duì)于基質(zhì)具有足夠的活性/速率；2.)隨著時(shí)間的過(guò)去酶的穩(wěn)定性；3.)漆酶的基質(zhì)活性譜；4.)漆酶的最佳pH和/或溫度；和5.)成本。
本發(fā)明中要求的漆酶的量取決于許多因素。例如，必須考慮1.包裝參數(shù)(例如包裝體積，最初的O2濃度，環(huán)境溫度，O2進(jìn)入的速率，希望的清除速率，希望的殘余O2濃度)；和2.酶相關(guān)因素(例如分子量和使用的特定的漆酶的比活性，酶活性的壽命)。
這些因素可以結(jié)合，導(dǎo)致有效的酶量具有很寬的范圍，通常1-10,000毫克/摩爾還原劑。然而，在優(yōu)選的實(shí)施方案中，酶通常以大約1-200微克/cm2的量存在于涂層中。
漆酶的還原基質(zhì)本文將還原基質(zhì)定義為能夠給電子到漆酶的類型1銅位置的化合物。眾所周知，漆酶能夠從各種各樣的酚分子以及某些小的非酚分子中接收電子。
雖然漆酶可以從各種分子接收電子，基質(zhì)活性可以在寬范圍內(nèi)變化。
還原劑活性可以通過(guò)將漆酶和選擇的還原劑在密封容器中混合并且測(cè)量O2的損失來(lái)試驗(yàn)?；诶邕@種測(cè)量，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，通常丁基化羥基苯甲醚(BHA)是優(yōu)異的基質(zhì)，但是類似的分子例如丁基化羥基甲苯(BHT)和第叔丁基化氫醌(t-BHQ)作為基質(zhì)是較少優(yōu)選的。
抗壞血酸(和其鹽)和異抗壞血酸(和其鹽)是好的基質(zhì)，但是它們的活性是pH依賴性的。
典型的基質(zhì)是低分子量化合物，其對(duì)于漆酶而言是有效的電子給體，例如丁香醛連氮或者2，2’-連氮基雙(3-乙基苯并噻唑烷-6-磺酸鹽)(ABTS)。供食品使用的其他基質(zhì)是根據(jù)食品與藥物管理局公認(rèn)安全(GRAS；參考21CFR182)的化合物；非限制性實(shí)例包括抗壞血酸、抗壞血酸鈉、抗壞血酸鈣、亞硫酸鈉、沒(méi)食子酸丙酯、乙氧基喹和丁基化羥基苯甲醚。然而，在優(yōu)選的實(shí)施方案中，還原基質(zhì)是抗壞血酸、抗壞血酸鈣或者抗壞血酸鈉或者其混合物。
本發(fā)明的O2清除體系的容量由可用的還原基質(zhì)的量決定，將一摩爾分子O2還原成H2O需要大約二摩爾的典型的二-電子還原基質(zhì)。當(dāng)然，還原劑的精確量不是關(guān)鍵的，但是最好存在至少上述量。例如，為了從25℃的1L空氣中除去全部的O2，需要大約3g的抗壞血酸鈉(MW198)或者BHA(MW 180)，本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠確定對(duì)于或多或少的O2清除容量將需要的相應(yīng)還原劑量。在優(yōu)選的實(shí)施方案中，當(dāng)抗壞血酸鈉被用作還原劑時(shí)，其通常以在涂層中大約1-20mg/cm2的負(fù)載量使用。
如果還原劑是水溶性的，其可以與酶一樣溶于相同的緩沖劑中，以制備液體O2清除組合物。然而，如果還原劑不是水溶性的，可以將其溶于適合的非極性溶劑(例如植物油、聚丙二醇)中并且與酶水溶液混合形成乳液。在這種情況下，同時(shí)加入兩親性的物質(zhì)(例如卵磷脂)，以有助于乳液的穩(wěn)定化，可能是所希望的。本領(lǐng)域技術(shù)人員很容易確定其他不妨礙體系清除O2的能力的兩親性的化合物，并且能夠確定為達(dá)到其預(yù)定目的所必需的適當(dāng)?shù)奈镔|(zhì)濃度。
一種選擇性的O2清除劑抗壞血酸鹽氧化酶抗壞血酸鹽氧化酶(E.C.1.10.3.3)是一組多銅氧化-還原酶(系統(tǒng)名稱L-抗壞血酸鹽氧氧化還原酶)。這些酶能夠從抗壞血酸鹽或者抗壞血酸中除去電子；然而，在兩種反應(yīng)中酶進(jìn)行分子O2的四-電子還原形成H2O。關(guān)于抗壞血酸鹽氧化酶的一般綜述，參考例如Dawson，C.R.，K.G.Strothkamp和K.G.Krul.Ann N Y Acad Sci.258209-220(1975))。
最著名的抗壞血酸鹽氧化酶起源于植物，并且適合于本發(fā)明目的的那些包括(但是不局限于)從煙草、大豆、黃瓜、南瓜植物等等分離的那些。然而，更優(yōu)選的是是那些熱穩(wěn)定的抗壞血酸鹽氧化酶，其從真菌中分離，并且特別地從枝頂孢屬的種屬分離的那些(例如參考U.S.5,180,672)。影響特定的抗壞血酸鹽氧化酶的選擇的考慮類似于以上關(guān)于漆酶教導(dǎo)的那些，影響要求的酶的量的因素也類似。
任選地包括在O2清除組合物內(nèi)的緩沖劑和聚合物粘合劑漆酶和抗壞血酸鹽氧化酶的酶活性可以通過(guò)將反應(yīng)混合物的pH保持在適合的范圍內(nèi)來(lái)提高。這種pH范圍可以因O2清除酶的不同來(lái)源而變化。然而，一旦對(duì)于特定的酶確定了最佳的范圍，可以將緩沖劑加入O2清除組合物，以保持這種pH。當(dāng)抗壞血酸和抗壞血酸鹽被用作還原劑時(shí)，抗壞血酸與抗壞血酸鹽的比率也可以用來(lái)調(diào)整pH。
除所述酶和還原劑(以及任選地非極性溶劑和兩親性的物質(zhì))之外，在O2清除組合物中包括粘合劑可能是有利的。粘合劑的有利作用是改善涂布性能(例如分布的一致性和結(jié)合到表面的能力)、粘度控制以及O2清除組合物的溶液穩(wěn)定性。本發(fā)明中的適合的粘合劑的非限制性實(shí)例是1.)氯丁橡膠、丁苯橡膠、Surlyn、醋酸乙烯酯乙烯共聚物和天然橡膠；和2.)聚乙烯醇、羧甲基纖維素、羥基丙基甲基纖維素和大豆蛋白質(zhì)。
在優(yōu)選的實(shí)施方案中，聚合物分散體與溶液相比具有較少的功用，因?yàn)樵诨旌衔锉恢苽渲笤趲追昼姷綆滋靸?nèi)可能發(fā)生凝聚。此外，O2清除體系要求高抗壞血酸鹽含量(即最高大約25重量％)并且在最終涂覆溶液中要求保持接近于中性的pH，這些限制了聚合物分散體的使用。聚乙烯醇的溶液作為粘合劑的性能是較好的，但是它們常常形成凝膠。因此，羧甲基纖維素或者羥丙基甲基纖維素用作粘合劑是最希望的，因?yàn)樗鼈內(nèi)菰S在低水平的酶(例如大約0.02到0.2重量％)下形成穩(wěn)定的(例如1-30天)、高粘度溶液，并且允許要求的抗壞血酸鹽的量(上文)。這種高粘度還導(dǎo)致改善的O2清除組合物的涂布性能，例如當(dāng)利用絲網(wǎng)印刷將O2清除組合物涂覆到包裝薄膜上時(shí)。
吸濕劑吸濕劑可以任選地包括在所述O2清除組合物內(nèi)。這些試劑(例如果糖、硅膠或者聚乙烯醇)的價(jià)值在于它們具有水吸附性能，因?yàn)樗鼈兛捎糜趯琌清除組合物的脫水的O2清除體系“活化”的過(guò)程。當(dāng)包括在所述組合物內(nèi)時(shí)，吸濕劑以總組合物的大約1-50％重量的量引入。
可選擇地，鈉和鈣鹽是固有吸濕的。因此，抗壞血酸鹽除其作為基質(zhì)的作用之外還可以充當(dāng)吸濕劑。在有些情況下，抗壞血酸鹽可以有利地與其他的還原劑混合。例如，在優(yōu)選的酶情況下具有高活性或者能提高O2清除體系的涂覆特性的不吸濕的還原劑，可以與抗壞血酸鹽一起用于特定的O2清除組合物。因此，在一個(gè)實(shí)施方案中，O2清除組合物由大約0.01％到10％重量的漆酶、大約10％到99.99％重量的抗壞血酸鈉和大約10％到99％重量的BHA組成。
功能隔離物如以上定義的，功能隔離物的目的是保證O2清除組合物以這樣一種方式被隔離，即其不直接接觸密封容器的內(nèi)含物。功能隔離物應(yīng)該是O2可透過(guò)的，使得密封容器頂部空間內(nèi)的O2可以通過(guò)隔離物擴(kuò)散并且與O2清除組合物反應(yīng)。
通常，功能隔離物材料包括薄膜或者基體形式的聚合物材料?？梢允褂玫倪m合的聚合物材料以及每種聚合物的O2滲透性的詳細(xì)內(nèi)容可見(jiàn)于1.)“塑料和彈性體的滲透性能，第二版”，Liesl K.Massey，編輯，塑料設(shè)計(jì)信息庫(kù)，NorwichNY(2003)；2.)“隔離聚合物和結(jié)構(gòu)”，Kourosed，ACS研討會(huì)論文集，美國(guó)化學(xué)學(xué)會(huì)Washington DC，第111和163頁(yè)(1990)；和3.)Stannett，Poly Eng & Sci，18(15)1129-1134(1978)。因此，例如，本發(fā)明中適合的聚合物的非限制性列表包括聚丙烯腈、聚甲基丙烯腈、聚偏氯乙烯、聚乙烯、對(duì)苯二甲酸酯、Nylon、聚氯乙烯、聚乙烯、纖維素醋酸酯、醋酸丁酸纖維素、二乙酸纖維素、聚碳酸酯、聚苯乙烯、Neuprene、Teflon、聚4-甲基戊烯-1和聚二甲基硅氧烷。當(dāng)然，對(duì)于O2清除體系和密封容器內(nèi)含物而言是惰性的并且具有足夠的O2滲透性的任何聚合物均可用于本發(fā)明。
可選擇地，當(dāng)在清除組合物和密封容器內(nèi)含物之間沒(méi)有直接接觸可能性時(shí)，空氣本身可以充當(dāng)適當(dāng)?shù)墓δ芨綦x物。
在選擇特定的功能隔離物之前，必須考慮其中使用O2清除體系的專門(mén)應(yīng)用。例如，在某些情況中，為了活化所述體系將要求只允許水蒸汽通過(guò)所述材料的材料，因?yàn)樵试S液態(tài)水通過(guò)所述材料的材料不適合作為功能隔離物，因?yàn)镺2清除組合物和密封容器的內(nèi)含物可以通過(guò)共用的水溶液浸出。
O2清除體系到表面的施用O2清除組合物可以被涂覆到大量不同的表面，包括例如木漿濾紙、玻璃纖維過(guò)濾紙、紙板、織物、非織造織物、聚合物薄膜和標(biāo)簽紙料。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案中，在濾紙上的涂層相對(duì)于聚合物薄膜(例如Mylar)上的涂層是優(yōu)選的，因?yàn)樗鼈內(nèi)菰S較大的O2清除速率/小時(shí)。推測(cè)這是由于表面面積的差異，其中具有較大的孔隙度(因此表面面積)的表面使O2通過(guò)的速率較高。為了補(bǔ)償這種差異，當(dāng)將O2清除組合物涂覆到非濾紙的表面時(shí)，可以在O2清除組合物涂層中包含具有高表面面積的填料(例如微粒狀的纖維素、研磨分子篩、炭黑、石墨、粘土、木漿、活性炭)。
對(duì)本發(fā)明而言，涂覆O2清除體系的特定方式不被限制，并且包裝領(lǐng)域技術(shù)人員，根據(jù)特定的包裝應(yīng)用和容器制造的工業(yè)方法，很容易確定將O2清除組合物涂覆到表面的最適合的方法。施加O2清除體系的適合的方法包括，例如借助于繞線刮涂器散布，旋轉(zhuǎn)絲網(wǎng)印刷，膠版印刷，噴霧，沾吸作用，浸漬，涂布和油墨噴射，及其他本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的方法。然而，在任何方案中，必須保證適當(dāng)量的O2清除體系被涂覆到希望的表面上，以在其中使用了所述體系的密封容器內(nèi)獲得足夠的O2清除作用，如根據(jù)特定的應(yīng)用規(guī)定的(例如希望的清除速率，可接受的O2濃度極大值等等)。
均質(zhì)O2清除組合物的施加O2清除組合物可以作為均勻混合物被涂覆到表面，其中酶、還原劑和任何其他任選的組分被首先作為緊密的混合物制備。這種混合物可以采取固體或液體的形式。例如，在許多實(shí)施方案中，包含O2清除組合物的液體溶液可以作為油墨使用，借助于照相凹版滾子涂覆。
非均質(zhì)O2清除組合物的應(yīng)用可選擇地，可以制備一種O2清除體系，其中O2清除組合物的單獨(dú)組分彼此不同或者，其中在不同的時(shí)間將單獨(dú)組分涂覆到所述表面。在前一種情況下，可以制備二元體系，其中酶存在于例如打印標(biāo)簽上，并且還原劑存在于例如功能隔離膜上，其用于覆蓋標(biāo)簽。O2清除體系不被完全地組裝，直到所述薄膜和標(biāo)簽被層壓在一起，使得酶和還原劑彼此接近并且能夠進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)。在后一種情況下，其中將O2清除組合物的單獨(dú)組分在不同的時(shí)間涂覆到所述表面，可以首先將酶層涂覆到表面，允許酶在表面上干燥，然后在酶涂覆的表面之上涂覆還原劑涂層。
O2清除體系的鈍化有利地，當(dāng)在干燥或者冷凍狀態(tài)貯存時(shí)，本發(fā)明的O2清除體系和組合物具有高穩(wěn)定性。這容許保護(hù)酶活性和防止在密封容器內(nèi)進(jìn)行O2清除之前體系過(guò)早活化。例如，當(dāng)O2清除組合物作為油墨被涂覆時(shí)，在油墨用作O2清除劑之前通常允許油墨干燥(最優(yōu)選地，干燥在環(huán)境溫度下、在減壓下、在氮?dú)獯迪聪逻M(jìn)行，雖然這些條件不被認(rèn)為是限制性的)。同樣地，申請(qǐng)人已經(jīng)確定了用O2清除體系涂覆并且貯存在干燥氣氛中大約11月(雖然這種貯存時(shí)間不是限制性的)的濾紙帶的酶活性的最小損失。可選擇地，本發(fā)明的O2清除組合物可以通過(guò)在冷凍機(jī)中貯存無(wú)限的時(shí)間來(lái)保護(hù)。
重要的是，O2清除組合物可以在它們被施用到表面上之前、在它們被施用到表面上之后或者作為存在于密封容器中的完全O2清除體系被貯藏。
雖然將O2清除組合物和體系干燥或者冷凍的可能性被認(rèn)為是，但是本發(fā)明不要求O2清除組合物在其使用之前被干燥或者冷凍。例如，在某些應(yīng)用中，可能希望以液體形式直接將O2清除組合物涂覆到容器內(nèi)的表面，立即密封容器，并且獲得適當(dāng)?shù)腛2清除。
O2清除體系在密封容器內(nèi)的“活化”當(dāng)O2清除體系的O2清除組合物為了保護(hù)酶活性和防止體系的過(guò)早活化已經(jīng)被干燥某些時(shí)間時(shí)，在將組合物引入其中希望具有O2清除作用的密封容器中之前(或者之后不久)必須將組合物“活化”。這一活化過(guò)程要求水將體系重新水化。在一個(gè)實(shí)施方案中，液態(tài)水可以與O2清除組合物直接接觸，或者通過(guò)將冷凍的O2清除熔化。
通常，O2清除體系通過(guò)從密封容器內(nèi)的蒸汽中或者通過(guò)功能隔離物(即聚合物膜)的水蒸汽中吸附水分而被活化。在這種情況下，假設(shè)當(dāng)水被清除組合物中的吸濕組分吸附，有效地將O2清除酶重新水化，并且將酶和還原劑混合，因此提供了濃縮的流體介質(zhì)，其中所述反應(yīng)可以發(fā)生時(shí)，所述體系被活化?；罨臅r(shí)間當(dāng)然取決于各種因素，包括密封容器的水分含量/相對(duì)濕度，特別地，容器的水分含量越大，O2清除進(jìn)行得越迅速。
O2清除組合物沉積的表面。活化速率受O2清除組合物沉積的具體表面、還原劑的負(fù)載量和環(huán)境溫度的影響。
吸濕劑的特性。在優(yōu)選的實(shí)施方案中，可以通過(guò)小心選擇還原劑鹽的陽(yáng)離子組分來(lái)控制O2清除體系的活化和貯藏性質(zhì)，因?yàn)椴煌柠}在不同的相對(duì)濕度范圍內(nèi)潮解。
功能隔離物的水蒸汽滲透性。正如本領(lǐng)域中眾所周知的，功能隔離物具有不同的水蒸汽滲透性。
此外，在O2清除組合物內(nèi)包含附加的吸濕劑(除還原劑本身以外的)作為促進(jìn)活化過(guò)程的手段可能是有用的。
可選擇地，以不同于水蒸汽吸附的方式活化所述體系可能是希望的。例如，可以將紙標(biāo)簽上攜帶的水合的酶層壓到功能隔離物上的干燥還原劑上。這將容許O2清除體系的混合和活化。相反地，O2清除組合物可以被暴露于微波輻射，以便釋放結(jié)合水，借此使體系活化。
O2清除體系的結(jié)構(gòu)實(shí)施方案許多方法可用于制造使用本文描述的O2清除體系的食品包裝及其他材料。具體的形式的選擇可以根據(jù)包裝的需要來(lái)確定。然而，在所有情況下，本發(fā)明在O2清除組合物內(nèi)包含酶(即漆酶或者抗壞血酸鹽氧化酶)和適合的還原劑，其中所述組合物通過(guò)利用功能隔離物而與容器的內(nèi)含物分離。
這是有利的，因?yàn)?.)O2清除酶和某些包裝內(nèi)含物例如食品、果汁或者藥物之間的直接接觸可能導(dǎo)致內(nèi)含物由于漆酶或者抗壞血酸鹽氧化酶的酶活性而被加速氧化；和2.)濃縮的還原劑和容器內(nèi)含物之間的直接接觸可能導(dǎo)致風(fēng)味或者顏色變化。
適合于與本發(fā)明體系一起使用的各種形式詳細(xì)地論述如下，然而這些實(shí)例不限制本發(fā)明。包裝領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)本文的教導(dǎo)能容易地調(diào)整O2清除體系，以適應(yīng)各種其他包裝要求。
結(jié)合在密封容器器壁內(nèi)貯存在容器(例如塑料或者涂覆的紙板)中的除氧產(chǎn)品在O2隨時(shí)間逐漸通過(guò)容器器壁滲透時(shí)經(jīng)常受到重新氧化的影響。已經(jīng)開(kāi)發(fā)某些“高O2阻隔聚合物”，用以抑制這種作用(例如非織造織物、聚合物薄膜)。然而，它們?cè)黾恿巳萜鞯馁M(fèi)用和復(fù)雜性，并且不是完全有效的。因此，在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案中，現(xiàn)有技術(shù)中的這一具體的問(wèn)題通過(guò)在生產(chǎn)包裝材料時(shí)將O2清除組合物直接引入包裝材料(例如層壓薄膜、涂覆薄膜、疊合紙板、擠出涂覆紙板)中而得到克服。
特別地，當(dāng)O2清除體系被引入密封容器器壁中時(shí)，容器器壁可以是多層結(jié)構(gòu)(例如共擠出的、擠出涂覆的、涂覆的、層壓的)，其任選地利用粘合劑粘合。內(nèi)部(例如食品-接觸)層是功能隔離物，其作用是防止O2清除組合物和容器內(nèi)含物之間直接接觸，并且容許O2從密封容器的頂部空間通過(guò)功能隔離物擴(kuò)散，以便其可以與O2清除組合物反應(yīng)。功能隔離物可以通過(guò)許多層與密封容器的外部層隔開(kāi)，其中應(yīng)該考慮到不對(duì)最終結(jié)構(gòu)的形狀、撓度、厚度或者層數(shù)產(chǎn)生限制。
為了獲得上面描述的多層結(jié)構(gòu)，O2清除組合物可以通過(guò)本領(lǐng)域中已知的任何方法引入各種聚合物并且涂覆或者層壓，所述方法不使O2清除體系降解。當(dāng)本發(fā)明體系的O2清除組合物被引入包裝材料本身中時(shí)，得到的是對(duì)外部O2的進(jìn)入的有效屏障。這種特性可用于加強(qiáng)或者替換通常用于包裝O2敏感產(chǎn)品的高阻隔聚合物。
例如，生產(chǎn)本發(fā)明包裝材料的一種方法將是在紙板上涂覆和干燥O2清除組合物。在一個(gè)實(shí)施方案中，包含O2清除體系的溶液通過(guò)凹版印刷輥涂覆，并且將涂覆的紙板在氮?dú)饬髦懈稍?。得到的紙板的一個(gè)側(cè)面用低密度聚乙烯(“LDPE”，適合的功能隔離物)擠出涂覆，而紙板的反面用高O2阻擋層(例如乙烯-乙烯醇共聚物)連同結(jié)合層及生產(chǎn)多層包裝材料所希望的其他聚合物層涂覆。LDPE層最終與密封容器的液體內(nèi)含物接觸，而O2隔離物層處在面對(duì)大氣的容器外側(cè)。用這樣的方式構(gòu)造的容器具有除去內(nèi)部O2，同時(shí)還提供提高的對(duì)O2進(jìn)入的阻隔作用的能力。
在另一個(gè)實(shí)施方案中，O2清除組合物可以與載體聚合物基質(zhì)結(jié)合并且施加到薄片層壓基材上。聚合物基質(zhì)可以來(lái)源于各種聚合物，并且配制成分散體、膠乳、乳液、增塑溶膠、干燥共混物或者溶液。在基體被涂覆之后，將其干燥以穩(wěn)定還原活性，并且施加最終的LDPE層合，該LDPE適合于與密封容器內(nèi)包裝的產(chǎn)品接觸(其中LDPE充當(dāng)功能隔離物)。因此，通過(guò)這種方法形成的包裝容許生產(chǎn)可用于形成例如小袋或者飲料盒的層壓材料。類似地，O2清除組合物可以與載體聚合物基質(zhì)結(jié)合并且施加到多層涂覆的紙板上，然后用聚合物層(例如LDPE)涂覆。這樣的材料還可用于制造用于果汁及其他液體的容器(例如水壺、紙盒)。
在密封容器內(nèi)插入任選地，將O2清除體系的組分引入插入物(例如小包、小袋、包殼、罐、小瓶、粘性補(bǔ)片、標(biāo)簽、墊圈、蓋、蓋子、卡片、襯料等等)，然后將其放在容器內(nèi)。這種插入物容許O2輸送并且借此能夠清除O2。功能隔離物防止O2清除體系和容器內(nèi)含物的直接接觸。插入物的特定特性和其在被密封的容器內(nèi)的放置是變化的，正如將在以下表明的。
1.小包、小袋、封袋、罐或者小瓶特別地，O2清除組合物可以被涂覆或者吸附在表面上，然后O2清除體系可以被包裝在多孔的自包裝的插入物內(nèi)，該插入物被放置、定位或者附著在要被密封的容器內(nèi)的任何位置。雖然許多不同的實(shí)施方案對(duì)于包裝領(lǐng)域技術(shù)人員而言將是明顯的，以下實(shí)例是說(shuō)明性的。特別地，液體或者固體O2清除組合物可以被應(yīng)用于由纖維組成的襯墊、卡片或者圓盤(pán)，使得組合物被包含在纖維的間隙內(nèi)；海綿或者聚合物泡沫，其中組合物被包含在泡沫的氣孔內(nèi)；粒狀或者顆?；w，其中所述基體可以源自于天然的聚合物(例如纖維素)、合成聚合物、粘土、高表面面積金屬氧化物顆?；蛘咂浠旌衔?。
在施用O2清除組合物到以上表面的任何一種上之后，所述組合物可以任選地被干燥或者冷凍以保護(hù)活性。然后可以將隨后的濕潤(rùn)的、干燥的或者冷凍的纖維材料、海綿或者基體包裝在插入物內(nèi)。所述插入物可以具有任何結(jié)構(gòu)(例如小包、小袋或者封袋，其由O2可透過(guò)的聚合物片材或者薄膜制造，罐或者小瓶)，其中存在至少一種功能隔離物，其將O2清除組合物與內(nèi)含物分離。包含O2清除組合物的插入物可以任選地被干燥或者冷凍以保護(hù)活性，或者其可以被放置、定位或者附著在要被密封的容器內(nèi)任何地方。在包裝在容器內(nèi)并且密封之后，O2清除體系可以被冷凍以保護(hù)活性。
2.小片或者標(biāo)簽在某些實(shí)施方案中，O2清除體系可以為小片或者標(biāo)簽的形式，其1.)被物理地附著于容器上，和2.)防止體系容易地被消費(fèi)者從容器上除去。在兩種情況下，功能隔離物可以只存在于結(jié)構(gòu)的單一側(cè)面上(即與要被密封的容器的內(nèi)含物接觸的表面)，其不同于上面描述的自密閉小包、小袋、封袋、罐或者小瓶。
特別地，標(biāo)簽或者小片預(yù)計(jì)特別適合于用于包含非液體食品(例如新鮮意大利面食、肉)的容器。O2清除組合物可以被涂覆或者吸附在表面上，并且可以在濕潤(rùn)的狀態(tài)下使用，或者可以被干燥或者冷凍以保護(hù)活性。然后將襯墊、卡片、圓盤(pán)、海綿、泡沫或者基體附著到具有功能隔離物的容器上，該功能隔離物提供O2輸送的手段。功能隔離物可以具有任何結(jié)構(gòu)，條件是其能夠?qū)2清除體系與容器內(nèi)含物隔離。例如，功能隔離物可以是，但是不局限于固有地透氣的聚合物；多孔材料(例如紡粘聚合物或者開(kāi)口泡沫)；或者通過(guò)穿孔變得具有滲透性的固體材料。完全的O2清除體系可以被放置、定位或者附著在要被密封的容器內(nèi)任何地方。
在類似的方式中，當(dāng)O2清除體系與液體內(nèi)含物一起使用時(shí)，O2清除組合物的隔離可以通過(guò)將所述組合物放在功能隔離物后面來(lái)實(shí)現(xiàn)，所述隔離物由聚合物薄膜組成，該聚合物薄膜對(duì)O2和水蒸汽具有滲透性，，但是對(duì)液態(tài)水沒(méi)有滲透性?？蛇x擇地，O2清除體系可以被施加到小片或者標(biāo)簽的一個(gè)側(cè)面。在干燥O2清除組合物時(shí)，小片或者標(biāo)簽的涂覆表面可以被施加到容器的內(nèi)部，或者將薄膜用于密封容器?；蛘?，在另一個(gè)實(shí)施方案中，小片或者標(biāo)簽的涂覆的表面可以被O2滲透性的薄膜(例如功能隔離物，例如Tyvek)覆蓋，然后將該多層結(jié)構(gòu)附著到容器上。
在其他情況下，將小片或者標(biāo)簽附著到要被密封的容器的外部將是希望的。在這種情況下，小片或者標(biāo)簽將被施加到穿孔的區(qū)域上或者選擇性位置上，該位置提供將O2從容器內(nèi)部輸送到外部附著的小片或者標(biāo)簽和其O2清除體系的手段。
與小片或者標(biāo)簽在容器的器壁或者蓋子上的物理放置無(wú)關(guān)，生產(chǎn)小片或者標(biāo)簽的方法是基于傳統(tǒng)的方法，這些方法是印刷、造材或者標(biāo)簽制造技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員所熟知的(例如熱粘合、熱壓紋或者使用溶劑基、轉(zhuǎn)移或者雙面粘合劑進(jìn)行層合)。同樣地，施加標(biāo)簽或者小片的方法是常規(guī)的，并且包括使用接觸粘合劑、熱封粘合劑或者轉(zhuǎn)移粘合劑，其使用包裝工業(yè)中眾所周知的手段來(lái)施加(例如交叉網(wǎng)(cross-web)貼標(biāo)簽機(jī))。
圖1中舉例說(shuō)明了一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案。參考圖1，顯示了適合于包含食品的容器的多層標(biāo)簽，其基本上由以下層組成(其中提供的順序是從離食品最近的側(cè)面到離包裝的外部最近的側(cè)面)功能隔離物膜(“1”)，包含本發(fā)明清除組合物的清除劑層(“2”)，粘合劑層(“3”)，中間粘合劑膜(“4”)，粘合劑層(“5”)和剝離背層(“6”)(圖1)。
正如包裝領(lǐng)域技術(shù)人員眾所周知的，在文獻(xiàn)(例如U.S.6,139,935)中描述了許多其他的小片和標(biāo)簽結(jié)構(gòu)的實(shí)例，其中許多適合于引入本發(fā)明O2清除體系，而不需要過(guò)多的試驗(yàn)。
3.薄膜、涂層、包裹物在本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施方案中，O2清除體系可以被配制在用來(lái)包含所述體系的聚合物基質(zhì)內(nèi)(并且所述基體可以提供適合的功能隔離性能，借此將O2清除組合物組分與容器內(nèi)含物分離)。聚合物基質(zhì)可以來(lái)源于各種聚合物，并且配制成分散體、膠乳、乳液、增塑溶膠、干燥共混物或者溶液。所述組分可以通過(guò)本領(lǐng)域中任何已知的方法被配制在所述聚合物內(nèi)，所述方法不使O2清除體系的組分降解，并且對(duì)于容器內(nèi)含物是惰性的。這類聚合物基質(zhì)可以作為例如小片、墊圈、涂層或者薄膜施加在要被密封的容器內(nèi)部上。所述小片、墊圈、涂層或者薄膜可以本身起到功能隔離物的作用，或者可以通過(guò)附加的涂覆或者層合步驟被分別地施加的功能隔離物覆蓋。在另一個(gè)實(shí)施方案中，所述體系可以與載體聚合物基質(zhì)結(jié)合，該載體聚合物基質(zhì)被應(yīng)用于收縮包裝薄膜并且用于包裹容器。
4.容器密封預(yù)想了各種方法用于生產(chǎn)用于密封容器的部件(例如墊圈、蓋子襯里、蓋子、栓塞、塞子)。
在一個(gè)實(shí)施方案中，O2清除組合物可以被涂覆或者吸附在纖維或者海綿基質(zhì)的表面上并且干燥。在用充當(dāng)功能隔離物的O2滲透性的聚合物涂層或者層壓之后，包含O2清除體系的基體將被模壓或者切割形成用作墊圈或者蓋子襯里的圓盤(pán)。
可選擇地，將O2清除組合物與載體聚合物基質(zhì)結(jié)合，該載體聚合物基質(zhì)被直接沉積在蓋子或者密封上形成墊圈或者蓋子襯里。聚合物基質(zhì)可以本領(lǐng)域中適合的任何手段沉積，其中適當(dāng)量的O2清除體系得到沉積，使得具有足夠的O2清除作用(例如基于速率和容量)。
在另一個(gè)實(shí)施方案中，O2清除組合物可以被直接引入栓塞或者塞子的基體中，或者所述組合物可以被包含在栓塞或者塞子內(nèi)部的儲(chǔ)存器內(nèi)。使用這些手段，所述栓塞或者塞子可用于密封瓶子，并且還能夠進(jìn)行O2清除。
O2清除體系的優(yōu)選實(shí)施方案雖然本發(fā)明的O2清除體系對(duì)于用于包含食品/飲料產(chǎn)品的容器，作為延長(zhǎng)產(chǎn)品的貯藏期限的機(jī)理是特別有吸引力的(由于漆酶和抗壞血酸鹽氧化酶和某些還原劑的食品-安全特性)，但是也預(yù)想了所述體系的許多其他應(yīng)用，其中相對(duì)于未經(jīng)處理的空氣，改變的氣體環(huán)境是所希望的。這包括在以下方面使用所述體系厭氧培養(yǎng)(其中可以使用O2清除體系，以產(chǎn)生厭氧的環(huán)境，這樣容許在例如陪替氏平皿、血清帶頂蓋瓶子、氣體paks中培養(yǎng)厭氧微生物)；保護(hù)各種電子元件/裝置(例如O2-敏感的DVD)；保藏化妝品和個(gè)人護(hù)理產(chǎn)品(例如潤(rùn)手香脂)；航空油箱鈍化(防止燃料箱中的易燃的燃料/空氣蒸汽)；和包裝特殊的藥物組合物。
實(shí)施例在下面實(shí)施例中進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明。這些實(shí)施例，雖然指明本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方案，但僅僅以例證的方式給出。根據(jù)以上討論和這些實(shí)施例，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以確定本發(fā)明的基本特征，并且在不背離其精神和范圍的條件下，可以對(duì)本發(fā)明進(jìn)行各種改變和修改，使其適應(yīng)各種用途和條件。
一般方法除非以下另有指明，實(shí)施例中使用的所有材料均從Sigma化學(xué)公司獲得(St.Louis，MO)。
縮寫(xiě)的含義如下“sec”指秒，“min”指分鐘，“h”指小時(shí)，“d”指天，“μl”指微升，“mL”指毫升，“L”指升，“μM”指微摩爾的，“mM”指毫摩爾的，“M”指摩爾的，“mmol”指毫摩爾，“~mol”指微摩爾，“g”指克，“μg”指微克，“ng”指納克，并且“U”指單位。
漆酶來(lái)源和提純來(lái)源于Trametes versicolor的漆酶是以粗制劑的形式從WackerChemie(Munchen，德國(guó))獲得的。漆酶含量為大約5％重量。將粗樣品在2g/40mL濃度下在雙-三丙烷緩沖劑(pH6，20mM)中離心10min，以除去不溶性物質(zhì)，并且通過(guò)超濾濃縮＞100倍，以除去低分子量污染物。大約90％的殘留的蛋白質(zhì)是漆酶，如通過(guò)SDS-PAGE和N-末端排序測(cè)定的。T.versicolor已知具有至少8種不同的漆酶蛋白質(zhì)的基因。本文使用的材料占優(yōu)勢(shì)地是lacIII，來(lái)自這一有機(jī)體的主要漆酶。將提純的樣品作為在雙-三丙烷緩沖劑中的濃溶液(3.5mg/mL)貯藏，并且以0.2mL的等分試樣冷凍。
Myceliophthorat hermophilia 漆酶從Novozymes(Franklinton，NC)獲得，為DeniLiteII堿(條目#NS37008)，其是為了用于脫色粗斜紋布而出售的制劑。在50mM MESpH 5.5緩沖劑中將DenILiteII堿(1g)加入，達(dá)到10mL體積，1mMEDTA，并且通過(guò)在25℃下平緩地將菌管倒轉(zhuǎn)1hr使其再懸浮。將所述酶提供在惰性載體上，通過(guò)簡(jiǎn)短的離心使其沉淀。上清液包含大約2mg/mL蛋白質(zhì)和4％乙氧基化脂肪醇表面活性劑。
來(lái)自Stachybotrys chartarum的漆酶由Genencor，(Palo AltoCA.)提供，濃度為15.4mg/mL，并且具有足夠的可以直接使用的純度。
來(lái)自Coriolus hirsutus的漆酶由SynectiQ，Dover，NJ提供，濃度為2.4mg/mL，并且同樣具有足夠的可直接使用的純度。
實(shí)施例1液體O2清除組合物本實(shí)施例描述了O2清除體系有效地清除密封容器中頂部空間中的O2的應(yīng)用，其中所述體系由溶于水中的O2清除組合物組成(即漆酶和抗壞血酸鈉)。
特別地，將由在1.5mL的水中的640毫克抗壞血酸鈉和0.4mg的T.versicolor漆酶(Wacker Chemie)組成的O2清除組合物放入配備有Qubit系統(tǒng)(Kingston，Ontario)氣相O2傳感器的空氣填充的瓶子。在室溫下測(cè)量O2濃度隨時(shí)間的變化。在58hr之后其從20.9％的初值降低到3.5％。
實(shí)施例2各種漆酶在紙帶上的活性的對(duì)比本實(shí)施例比較了使用施加到紙表面的液體O2清除組合物(即漆酶和抗壞血酸鈉)獲得的O2清除效果，其中對(duì)于漆酶的適用性，試驗(yàn)了來(lái)自不同來(lái)源的漆酶的活性。
使用Bio-Rad蛋白質(zhì)試驗(yàn)(Bio-Rad，Hercules，CA)測(cè)定了來(lái)自四種不同來(lái)源的漆酶的蛋白質(zhì)濃度，并且調(diào)節(jié)到1.25mg/mL的濃度。對(duì)于每種酶，配制了由650微升抗壞血酸鈉(500mg/mL，在10mM MES中)和100微升酶組成的溶液，并且施加到2.54×7.6厘米Wha tman 3MM濾紙(Kent，UK)條上。將每個(gè)紙帶放在分開(kāi)的125ml瓶中，瓶中配備有Qubit系統(tǒng)(Kingston，Ontario)氣相O2傳感器。
在室溫下在72hrs中測(cè)量O2濃度。漆酶的標(biāo)識(shí)和最終O2濃度示于以下表中。
表1使用各種漆酶的殘留O2濃度

實(shí)施例3各種非抗壞血酸鹽還原劑在紙帶上的活性的對(duì)比本實(shí)施例比較了使用施加到紙表面的液體O2清除組合物(即漆酶和還原劑)獲得的O2清除效果，其中對(duì)于其適用性，試驗(yàn)了不同的非抗壞血酸鹽還原劑的活性。
特別地，以下測(cè)定了各種公認(rèn)安全(GRAS)的還原劑的還原劑活性，包括將漆酶和選擇的還原劑在密封容器中混合，并且測(cè)量O2的損失；然而，因?yàn)镚RAS還原劑不是水溶性的，必須首先將每種溶解在canola油中，然后制備乳液(使用卵磷脂作為表面活性劑)。每種乳液包含以下組分200-250毫克選擇的還原劑，500微升canola油，100微升卵磷脂(在乙醇中的飽和溶液)，和100微升的Myceliophorathermophilia漆酶(Novozymes，在水中0.2-9.5毫克)。將所述組分渦旋形成乳液，然后施加到15cm2的Whatman 3MM濾紙(Whatman，Kent，UK)片上，將其放在137毫升瓶中，該瓶配備有Qubit系統(tǒng)(Kingston，Ontario)氣相O2傳感器。
O2清除效果在室溫下、在大氣O2和100％濕度下測(cè)量。以下表2中所示的結(jié)果顯示了20hr之后殘留的最終O2％。對(duì)照反應(yīng)使用水代替酶，在20hr之后顯示低于0.5％的O2去除。
表2使用非抗壞血酸鹽還原劑的殘留O2濃度

實(shí)施例4使用還原劑混合物的在紙帶上的O2清除體系本實(shí)施例說(shuō)明一種O2清除體系，其使用被施加到紙表面上的液體O2清除組合物(即漆酶和還原劑)，其中還原劑活性由兩種基質(zhì)(即沒(méi)食子酸丙酯和抗壞血酸鈣)的混合物提供。
制備了由以下組分組成的O2清除組合物400毫克沒(méi)食子酸丙酯，100毫克抗壞血酸鈣，600微升canola油，100微升卵磷脂(在乙醇中的飽和溶液)，和100微升Myceliophthora thermophilia漆酶(Novozymes，9.5mg)。將所述組合物渦旋形成乳液，然后施加到15cm2的Whatman 3MM濾紙(Kent，UK)紙片上，將其放在137ml瓶中，該瓶配備有Qubit系統(tǒng)(Kingston，Ontario)氣相O2傳感器。
O2清除效果在室溫下、在大氣O2和100％濕度下測(cè)量。45hr之后，O2水平從20.9％降低到14.5％。相比之下，對(duì)照反應(yīng)沒(méi)有加入酶，并且顯示沒(méi)有除去O2。
實(shí)施例5用液體水活化O2清除體系本實(shí)施例描述了O2清除體系的失活和之后的活化，其中所述系統(tǒng)由施加到紙表面上的O2清除組合物(即漆酶和抗壞血酸鈉)組成。
將載有O2清除組合物的濾紙紙帶(1cm×5.5cm，Whatman#4，Kent，UK)卷繞在小瓶的內(nèi)部。O2清除組合物由三種不同的體積的3.5mg/mL的提純的T.versicolor漆酶(Wacker Chemie)的溶液組成，將其滴加并且在環(huán)境溫度下在氮?dú)饬髦懈稍铮缓髮?50微升100mM抗壞血酸鈉在pH6磷酸鹽緩沖劑中的溶液滴加在相同的區(qū)域中并且干燥。初始O2分壓被固定在6.7％。
通過(guò)添加150微升的去離子水來(lái)引發(fā)清除，并且在120min之后測(cè)量每個(gè)小瓶中的O2百分比。三種不同體積的酶溶液的數(shù)據(jù)示于以下表3中。沒(méi)有酶的對(duì)照在相同的時(shí)間中O2濃度的變化是可忽略的。
表3漆酶對(duì)最終O2濃度影響的體積效應(yīng)

實(shí)施例6用水蒸汽活化O2清除體系本實(shí)施例描述了減除活性的O2清除體系的自活化，其中所述體系由施加到聚酯薄膜表面的O2清除組合物(即漆酶和抗壞血酸鈉)組成。
特別地，將在50mMMES緩沖劑pH5.5中的由20％抗壞血酸鈉、3毫克漆酶(DeniLiteII堿，Novozymes)和15％Elvanol51-05聚乙烯醇(E.I.duPont de Nemours & Co.，Inc.，Wilmington，DE)組成的5mL的O2清除組合物，利用#100線繞刮涂器，均勻地散布在10×7厘米92規(guī)格MylarLBT聚酯薄膜(E.I.duPont de Nemours & Co.，Inc.)的片材上。在氮?dú)饬飨聦⒔M合物在室溫下干燥。將得到的涂覆的Mylar膜帶放入125mL瓶子，將該瓶子用蓋子密閉，其配備有Qubit系統(tǒng)(Kingston，Ontario)氣相O2傳感器。所述瓶子還包含一片用水飽和的濾紙，以提供高濕度源，以將干燥的O2清除組合物活化。
測(cè)量O2濃度隨時(shí)間的變化。其從20.9％的初值降低，最后在50hrs之后穩(wěn)定在12％的水平。
實(shí)施例7通過(guò)改變還原劑的量來(lái)改變O2清除容量本實(shí)施例說(shuō)明減除活性的O2清除體系的自活化可以根據(jù)在O2清除組合物中使用的還原劑的量來(lái)控制。
將各種量的抗壞血酸鹽沉積在1cm×5.5cm的Whatman#4濾紙(Kent，UK)紙帶上，并且測(cè)定O2清除容量。特別地，每個(gè)紙帶包含0.2毫克的新近制備的漆酶溶液(5mg/mLDeniLiteII堿(Novozymes)在去離子水(MilliQ系統(tǒng)，Millipore，Billerica，MA)中)和作為還原劑的新近制備的抗壞血酸鈉在去離子水中的溶液(還原劑濃度顯示在如下表4中)。將紙帶在干燥N2流中干燥1hr。
將所述紙帶分別裝入相同的20ml玻璃彎曲頂部小瓶中，小瓶裝備有七座側(cè)臂，通過(guò)側(cè)臂插入O2-敏感電極(Microelectrodes，Inc.，Bedford，NH)。所述小瓶蓋子用冷凍干燥-型橡皮塞和鋁翻邊蓋子密封。
通過(guò)用注射器在小瓶的底部加入150微升去離子水將O2清除體系活化。載有O2清除組合物的紙帶不與液體水接觸。O2清除效果在室溫下、在大氣O2和100％濕度下測(cè)量。初始O2是20％。以下表4中所示的結(jié)果顯示了24hr之后殘留的最終O2％。
表4還原劑對(duì)最終O2濃度影響的體積效應(yīng)

實(shí)施例8均質(zhì)和非均質(zhì)O2清除組合物到表面的施加本實(shí)施例比較了五種不同的將O2清除組合物(即漆酶和抗壞血酸鈉)施加到紙表面的方法。這些方法可以被一般地描述為1.)在均質(zhì)溶液中浸漬；2.)用均勻的溶液噴涂；3.)用還原劑溶液浸漬，然后滴加酶溶液；4.)用還原劑溶液噴涂，然后滴加酶溶液；和5)滴加還原劑溶液，然后滴加酶溶液。
浸漬法如以下表5中所述，制備包含O2清除組合物的濾紙帶(1×5.5cm，Whatman#4，Kent，UK)。還原劑溶液(sol′n)是新近制備的抗壞血酸鈉在去離子水(Milli Qsystem，Millipore，Billerica MA)中的溶液(1M)；酶溶液是新近制備的漆酶(5毫克/毫升DeniLiteII堿，Novozymes)在去離子水中的溶液；并且均質(zhì)的溶液是新近制備的抗壞血酸鈉(1M)和漆酶(5mg/mL DeniLiteII堿)在去離子水中的溶液。將紙帶在干燥N2流中干燥1hr。
表5用于將O2清除組合物施加到表面的各種浸漬法

噴涂法以與上面描述的那些類似的方式制備包含O2清除組合物的濾紙帶，以下除外酶溶液是4.3mg/mL漆酶(DeniLiteII堿)(對(duì)比5mg/mL)；并且均勻的溶液是1M抗壞血酸鈉和4.3mg/mL漆酶(DeniLiteII堿)(對(duì)比5mg/mL)。通過(guò)用適當(dāng)?shù)娜芤禾畛渖V噴霧器(VWR 21428-350，10mL體積)的液槽來(lái)進(jìn)行噴涂，將濾紙帶放在距離出口8厘米處，將紙帶暴露在噴霧中5秒。表6提供了使用的方法的全面總結(jié)。
表6將O2清除組合物施加到表面的各種噴涂方法

O2清除效果的測(cè)量將所述紙帶分別裝入相同的20ml玻璃彎曲頂部小瓶中，小瓶裝備有七座側(cè)臂，通過(guò)側(cè)臂插入O2-敏感電極(Microelectrodes，Inc.，Bedford，NH)。所述小瓶蓋子用冷凍干燥-型橡皮塞和鋁翻邊蓋子密封。通過(guò)塞子插入兩個(gè)注射器針頭，并且用N2沖洗小瓶直到O2傳感器穩(wěn)定在低于0.10％(注意如果注射器針頭此時(shí)被塞住，小瓶中的O2含量是穩(wěn)定的)。將小瓶浸于4℃的浴中，并且將空氣重新加入小瓶，給出通常的7％O2。
通過(guò)用注射器在小瓶的底部加入150微升去離子水將O2清除體系活化。載有O2清除組合物的紙帶不與液體水接觸。跟蹤小瓶中O2含量隨時(shí)間的變化。小瓶中的O2含量在幾小時(shí)內(nèi)開(kāi)始下降。
在O2清除的時(shí)間過(guò)程中，沒(méi)有觀察到在“均勻浸漬”、“還原劑浸漬”和“滴加對(duì)照-1”紙帶之間存在顯著的差異。相比之下，“均勻噴涂”和“還原劑噴涂”紙帶(在15hr中除去50％)，與“滴加對(duì)照-2”紙帶(在20hr中除去50％)相比，從小瓶中除去O2的速度稍微更快。
實(shí)施例9通過(guò)刮涂(Draw-Down)施加O2清除組合物本實(shí)施例描述了使用繞線桿的刮涂技術(shù)將O2清除組合物(即漆酶、還原劑和粘合劑)施加到Tyvek的表面。
特別地，通過(guò)使用#75繞線桿在5×14厘米Tyvek2FS(E.I.duPontde Nemours & Co.，Inc.，Wilmington，DE)片上刮涂包含1.2％羥丙基甲基纖維素(在H2O中的2重量％溶液的粘度＝100,000cps，Aldrich，St.Louis，MO)、14.6％抗壞血酸鈉(99+％，Aldrich)和0.36％漆酶(DeniLiteII堿，Novozymes)的水溶液，制備了O2清除體系。在真空烘箱中，在室溫下，在緩慢的氮?dú)獯祾呦?，將O2清除組合物干燥過(guò)夜。在Tyvek上涂覆的量發(fā)現(xiàn)為1.9mg/cm2。
O2清除效果的測(cè)量將被測(cè)定的O2清除體系放在100ml介質(zhì)瓶中，其配備有Qubit系統(tǒng)(Kingston，Ontario)氣相O2傳感器和包含1×6厘米濾紙帶的20ml閃爍管。用氮?dú)鉀_洗所述瓶，達(dá)到低于1％O2，并且監(jiān)測(cè)O2水平至少1hr，以檢查泄漏。然后在空氣中打開(kāi)所述瓶，使O2水平升高到大約15％。在15％O2和25℃的溫度下，125mL體積的所述瓶將包含770μM O2。將水(1ml)放在閃爍管中并且將所述瓶再密閉。監(jiān)測(cè)瓶中O2含量隨時(shí)間的變化，測(cè)定O2清除體系的清除能力。O2清除的速率取為O2對(duì)時(shí)間曲線的最陡的部分的斜率，以O(shè)2的mol/hr表示。
O2清除的速率當(dāng)測(cè)定O2清除體系(通過(guò)上面描述的刮涂技術(shù)制備)時(shí)，獲得了25.5μM O2/hr的清除最大速率。
實(shí)施例10通過(guò)絲網(wǎng)印刷施加O2清除組合物本實(shí)施例比較了絲網(wǎng)印刷技術(shù)與刮涂技術(shù)，所述絲網(wǎng)印刷技術(shù)被用于將O2清除組合物(即漆酶、還原劑混合物和粘合劑)以油墨的形式施加到不同表面上。
在此O2清除組合物是高粘度水溶液，包含1.2％羥丙基甲基纖維素、9.7％抗壞血酸鈉、9.7％抗壞血酸(99％min，Sigma，St.Louis，MO)和0.18％漆酶(DeniLiteII堿，Novozymes)。使用絲網(wǎng)印刷或者刮涂的方法，將這種油墨涂覆到Tyvek2FS(E.I.duPont de Nemours &Co.，Inc.，Wilmington，DE)或者Whatman 3MM濾紙(Kent，UK)。特別地，絲網(wǎng)印刷手工地進(jìn)行，使用10×14英寸、124目、復(fù)絲聚酯絲網(wǎng)(Speed Ball Art Products，Statesville，NC)，而刮涂使用#75繞線桿進(jìn)行。在真空烘箱中，在室溫下，在緩慢的氮?dú)獯祾呦?，將所有O2清除組合物干燥過(guò)夜。
每種O2清除體系的O2清除速率如實(shí)施例9中的描述測(cè)定。結(jié)果顯示在如下表7中。
表7O2清除速率，絲網(wǎng)印刷知剖涂油墨之間的比較

實(shí)施例11涂覆在不同的表面上的各種O2清除組合物的活性對(duì)比本實(shí)施例比較了使用利用刮涂技術(shù)施加到不同表面上的O2清除組合物(即漆酶、抗壞血酸鈉和各種粘合劑)獲得的O2清除效果。
在此，利用#75繞線桿將O2清除組合物的溶液刮涂在各種片材表面上(如以下表8中描述的)。在真空烘箱中，在室溫下，在緩慢的氮?dú)獯祾呦拢瑢⑺蠴2清除組合物干燥過(guò)夜。
每種O2清除體系的O2清除速率如實(shí)施例9中的描述測(cè)定。結(jié)果顯示在如下表8中。
表8各種O2清除體系之間O2清除速率的比較

表8(續(xù))各種O2清除體系之間O2清除速率的比較

實(shí)施例12使用不同的聚合物粘合劑的O2清除組合物的活性對(duì)比本實(shí)施例比較了利用通過(guò)刮涂技術(shù)施加到聚合物表面上的O2清除組合物(即漆酶、抗壞血酸鹽和粘合劑)獲得的O2清除效果，其中對(duì)于其適用性測(cè)定了不同的粘合劑的活性。
利用七種不同的粘合劑之一制備了包含漆酶(DeniLiteII堿，Novozymes)和抗壞血酸鹽的溶液，如以下表9中所述。按照表中指定的重量百分?jǐn)?shù)(重量％)將每種粘合劑引入最終O2清除組合物。然后使用#75繞線桿將O2清除組合物刮涂在Tyvek2FS(E.I.duPont deNemours & Co.，Inc.，Wilmington，DE)或者M(jìn)ylar300D(E.I.duPontde Nemours & Co.，Inc.)表面上。在真空烘箱中，在室溫下，在緩慢的氮?dú)獯祾呦?，將所有O2清除組合物干燥過(guò)夜。
每種O2清除體系的O2清除速率如實(shí)施例9中的描述測(cè)定。結(jié)果顯示在如下表9中。
表9使用各種聚合物粘合劑的O2清除速率

實(shí)施例13熱層壓O2清除體系的活性本實(shí)施例比較了兩種熱層壓的O2清除體系的穩(wěn)定性，其中一種O2清除組合物在層合之前通過(guò)干燥被減除活性，而另一種在層壓時(shí)是濕潤(rùn)的和有活性的。
特別地，將兩片15cm2的Whatman 3MM濾紙帶浸漬在包含4.5mg/mL漆酶(DeniLiteII堿，Novozymes)的1M抗壞血酸鈣中。將一張紙帶在60℃下干燥，而另一張保持濕潤(rùn)。將兩張紙帶放在熱封蓋子箔(AppeelE.I.duPont de Nemours & Co.，Inc.，Wilmington，DE)和一層2FSTyvek之間，然后在90℃下在壓力下加熱30min，以將片材粘合。測(cè)定得到的O2清除體系的O2清除活性，包括將它們放在137ml瓶子中，該瓶子配備有Qubit系統(tǒng)(Kingston，Ontario)氣相O2傳感器；水飽和的吸墨紙?jiān)谄孔又刑峁?00％濕度。初始條件是20.9％氧和室溫。
干燥的紙帶顯示0.26％/hr的峰值O2清除速率，而濕潤(rùn)的紙帶顯示僅僅0.06％/hr的峰值O2清除速率。
實(shí)施例14減除活性的O2清除體系的長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定性本實(shí)施例比較了新近制備的O2清除體系與已經(jīng)被干燥和在干燥狀態(tài)貯藏11個(gè)月的可比的O2清除體系的活性，其中兩個(gè)體系由施加到紙表面的O2清除組合物(即漆酶和抗壞血酸鈉)組成。
通過(guò)滴加包含0.2mg漆酶(DeniLiteII堿，Novozymes)的1M抗壞血酸鈉溶液，將Whatman 3MM濾紙帶(Kent，UK；1×3英寸)涂覆。在真空下將紙帶干燥1hr，然后在30℃下、在氮?dú)庀沦A藏在包含干燥劑的密封箱中達(dá)到11個(gè)月的周期。
通過(guò)用包含0.2毫克漆酶(DeniLiteII堿，Novozymes)的1M抗壞血酸鈉溶液滴加進(jìn)行涂覆，制備對(duì)照紙帶。將該紙帶在真空下干燥1hr。
分別將“貯藏紙帶”和“對(duì)照紙帶”放入分離的137ml瓶子中，所述瓶子包含空氣，處于100％濕度下，并且配備有Qubit系統(tǒng)(Kingston，Ontario)氣相O2傳感器。120hr之后，具有對(duì)照紙帶的瓶子中的O2是1％，而具有貯藏紙帶的瓶子中的O2是3％。
實(shí)施例15
在各種濕度下O2清除體系的活化本實(shí)施例描述了減除活性的O2清除體系在各種相對(duì)濕度下的自活化，其中每個(gè)體系由施加到紙表面的O2清除組合物(即漆酶和抗壞血酸鈉)組成。基于該分析，可以確定活化O2清除作用的濕度閾值。
使由在1mL水中的198毫克抗壞血酸鈉和0.25毫克M.thermophilia漆酶(DeniLiteII堿，Novozymes)組成的O2清除組合物被吸收到2.85×4.11厘米Whatman 3MM濾紙(Kent，UK)的卡片中。在氮?dú)饬飨聦⑺隹ㄆ稍?，并且在干燥時(shí)放入空的20ml小瓶，該小瓶在130ml玻璃瓶?jī)?nèi)部，包含10ml硫酸水溶液(17.9％，38.4％，或者52.5％)。硫酸溶液的濃度決定了體系的相對(duì)濕度(RH)，其中17.9％溶液產(chǎn)生90％的RH，38.4％溶液產(chǎn)生60％的RH，并且52.5％溶液產(chǎn)生30％的RH。
使用裝備有Qubit體系(Kingston，Ontario)氣相O2傳感器的塞子將瓶子密閉，并且測(cè)量在室溫下O2濃度隨時(shí)間的變化(起始于20.9％)。下表10所顯示的結(jié)果顯示了在68hr之后消耗的O2％。
表10相對(duì)濕度對(duì)總的O2清除的影響

每種O2清除體系“自活化”需要的時(shí)間由相對(duì)濕度決定。特別地，在30％RH下觀察不到活化，而在60％RH下在18hr之后發(fā)生O2清除，并且在90％RH下9hr之后發(fā)生O2清除。
實(shí)施例16通過(guò)改變還原劑來(lái)調(diào)整活化時(shí)間本實(shí)施例說(shuō)明根據(jù)在O2清除組合物中使用的特定的還原劑可以控制減除活性的O2清除體系的自活化。
新近制備了兩種O2清除組合物，其包含(1)在50mM MES pH5.5中的2.5M抗壞血酸鈉和5.3mg/mL漆酶(DeniLiteII堿，Novozymes)，用去離子水(Milli Q system，Millipore，Billerica，MA)補(bǔ)充；或者(2)在50mM MES pH5.5中的1.25M抗壞血酸鈣和5.3mg/mL漆酶(DeniLiteII堿)，用去離子水(Milli Q system)補(bǔ)充。
將O2清除組合物(0.75mL)滴加沉積在濾紙帶(linx3in，Whatman3MM，Kent，UK)上，并且在干燥N2流中干燥1hr。每張紙帶包含相等的抗壞血酸鹽和漆酶負(fù)載量，但是在陽(yáng)離子的特性和負(fù)載量方面不同。
通過(guò)將每種紙帶放入相同的137ml測(cè)定瓶來(lái)測(cè)定紙帶的O2清除性能，其中每個(gè)瓶裝備有放進(jìn)螺旋蓋中的Qubit體系(Kingston，Ontario)氣相O2傳感器。在每個(gè)瓶子的底部是水飽和的Whatman 3MM濾紙圓盤(pán)。將所述瓶子放進(jìn)保持在4℃下的室中，并且連續(xù)地監(jiān)測(cè)兩個(gè)瓶子的02含量。每個(gè)瓶子中的初始O2濃度為21％。結(jié)果顯示在如下表11中。
表11相對(duì)濕度對(duì)總的O2清除的影響

實(shí)施例17在瓶蓋襯層中的O2清除體系本實(shí)施例描述了O2清除體系的應(yīng)用，其中所述體系由O2清除組合物(即漆酶和抗壞血酸鈣)組成，其被施加到具有瓶蓋尺寸的紙表面，將該紙粘合到1L瓶子的塞子上，并且在所述瓶子填充了啤酒時(shí)測(cè)定所述體系的活性。
特別地，利用硅氧烷粘合劑將便士-尺寸的Southern吸墨紙(VWRInternational，West Chester，PA)的過(guò)濾紙圓盤(pán)附著到瓶蓋內(nèi)側(cè)。紙?jiān)诟稍飼r(shí)稱重為0.217g，而在濕潤(rùn)時(shí)重量為1.012g(因此，紙的持水量是0.795g)。在粘合劑已經(jīng)固化之后，將700微升的O2清除組合物(包含4mL的在水中的500mg/mL抗壞血酸鈣和300微升的DeniliteII堿，Novozymes)涂覆到所述紙圓盤(pán)上。
在氮?dú)庵蓄A(yù)先調(diào)節(jié)兩個(gè)Qubit體系(Kingston，Ontario)氣相O2傳感器。將啤酒(750mL)倒入兩個(gè)1LPET蘇打瓶子中的每一個(gè)中，然后沉淀，產(chǎn)生250mL頂部空間。將一個(gè)瓶子用包含如上所述的O2清除體系的蓋子密閉，，而“對(duì)照”瓶子用普通的蓋子密閉(在蓋上之前用氮?dú)鈱⒚總€(gè)瓶子中的氛圍調(diào)節(jié)到大約5％O2)。在14天之后，在包含O2清除體系的瓶子中O2水平降低到0％，而對(duì)照瓶子中的O2水平是4.2％。
實(shí)施例18果汁罐中的O2清除體系本實(shí)施例描述了O2清除體系的應(yīng)用，其中所述體系由O2清除組合物(即漆酶和抗壞血酸鈉)組成，其被施加到紙表面，將所述紙施加到粘合劑-背襯的金屬帽-密封薄膜上，并且其中所述體系被插入塑料罐中。
在本地購(gòu)買(mǎi)包含橘子汁的2.84L塑料罐。除去果汁，并且用水沖洗所述罐若干次。用2.5L的水將所述罐再充填。通過(guò)使氮?dú)饬鬟^(guò)螺旋蓋開(kāi)口并且用懸在頂部空間中的O2微電極(MI-730，Microelectrodes，Inc.，Bedford，NH)監(jiān)測(cè)將罐的蒸汽空間中的O2壓力固定。頂部空間用氮?dú)鉀_洗，給出低于6％的O2濃度。O2清除組合物從1.3mL漆酶(DeniliteII堿，Novozymes)(2mg/mL)和8.7mL抗壞血酸鈉(500mg/mL)(Sigma)制備，兩者均在50mM MESpH5.5緩沖劑中，1mMEDTA。將10mL混合物均勻地滴加在20×12.5厘米Whatman 3MM濾紙(Kent，UK)片上。將所述紙?jiān)谡婵障略诃h(huán)境溫度下干燥45min。將兩個(gè)干燥的紙的圓盤(pán)，每個(gè)面積大約6.5cm2，附著于正方形熱熔膠背襯的金屬箔(Appeel1181，E.1.DuPont de Nemours & Co.，Inc.，Wilmington，DE)的粘合劑側(cè)面。在所述箔被用來(lái)將開(kāi)口重新密閉之前，使用雙面膠帶將所述紙圓盤(pán)附著于所述箔的內(nèi)表面。在重新密封之前，用兩滴去離子水將所述紙圓盤(pán)浸濕。通過(guò)在所述箔的背面施加加熱板來(lái)進(jìn)行密封。
使用PBI Dansensor Checkmate 9900儀器(Scan AmericanCorporation，Kansas City，MO)，通過(guò)在蓋子的底部附近將針插入附著于罐上的粘合劑-背襯的隔膜，周期地對(duì)再密封的容器頂部空間中的O2含量取樣。清除劑對(duì)頂部空間O2分壓的影響示于圖2中。
實(shí)施例19在密封的真空成形的意大利面食包裝中的O2清除體系本實(shí)施例描述了O2清除體系的應(yīng)用，其中所述體系由O2清除組合物(即漆酶和抗壞血酸鈉)組成，其被施加到紙的表面，并且其中所述體系被插入密封的真空成形的意大利面食包裝中。
使由3g抗壞血酸鈉和0.5mgT.versicolor漆酶(Wacker Chemie)(在7mL的50mM pH5.5MES緩沖劑中)組成的O2清除組合物被吸收到15×8厘米Whatman 3MM濾紙(Kent，UK)的卡片中。利用熱封機(jī)將頂部閉合，將所述紙密封到空的900ml真空成形的意大利面食包裝中。所述包裝備有Qubit體系(Kingston，Ontario)氣相O2傳感器，并且隨時(shí)間測(cè)量在室溫下的O2濃度。其從初值20.9％下降，在40小時(shí)之后穩(wěn)定在0％。
實(shí)施例20小袋形式的O2清除體系本實(shí)施例描述了O2清除體系的應(yīng)用，其中所述體系由O2清除組合物(即漆酶、抗壞血酸鈉和果糖)組成，其被施加到紙表面，并且其中所述組合物被插入到小袋中。
將粘土顆粒上的漆酶(1g)用研缽和研杵研磨，然后同3g抗壞血酸鈉和1g果糖混合，并且通過(guò)進(jìn)一步研磨而親密地混合。將該混合物放入2.54×7.6厘米Tyvek(E.I.DuPont de Nemours & Co.，Inc.，Wilmington，DE)小包，并且用木材燃燒器密封。將包含3g抗壞血酸鹽和1g果糖的對(duì)照混合物類似地研磨并且放入Tyvek小包中。將小包放在125ml瓶中，該瓶配備有Qubit體系(Kingston，Ontario)氣相O2傳感器。通過(guò)在瓶底放置2.54cm2的用水飽和的吸墨紙來(lái)提供將清除作用活化的濕度。在72hr之后測(cè)量在室溫下的O2濃度。對(duì)照顯示O2從20.9％降低到18％，而O2清除體系顯示從20.9％到1.5％的降低。
實(shí)施例21用抗壞血酸鹽氧化酶制備的O2清除體系的高濕度活化本實(shí)施例描述了減除活性的O2清除體系的自活化，其中所述體系由施加到紙表面的O2清除組合物(即抗壞血酸鹽氧化酶和抗壞血酸鈣)組成。
包含O2清除組合物的溶液制備如下將抗壞血酸鹽氧化酶(60單位/毫克，條目#70-6071-01，Genzyme Diagnostics，Cambridge，MA)加入1M抗壞血酸鈣溶液，最后濃度為4.5mg/mL。將Whatman 3MM濾紙帶(Kent，UK；0.75×2.5英寸)在O2清除組合物中浸漬，然后在室溫氮?dú)饬飨赂稍铩?br> 將干燥的紙帶放在137ml瓶子中，其包含在100％濕度下的空氣，并且配備有Qubit體系(Kingston，Ontario)氣相O2傳感器。在第一個(gè)5hr中沒(méi)有O2的去除。再活化從6hr開(kāi)始，并且在24hr之后該反應(yīng)將O2去除達(dá)到16.3％的最后濃度。
權(quán)利要求
1.一種氧清除系統(tǒng)，其包含a)氧清除組合物，其包含i)有效量的漆酶；和ii)有效量的還原基質(zhì)；和b)可透過(guò)氧的功能隔離物。
2.權(quán)利要求1的氧清除系統(tǒng)，其中所述漆酶處于非活性狀態(tài)。
3.權(quán)利要求2的氧清除系統(tǒng)，其中所述漆酶通過(guò)選自干燥和冷凍的方法被減除活性。
4.權(quán)利要求1的氧清除系統(tǒng)，其中所述漆酶從真菌中分離。
5.權(quán)利要求4的氧清除系統(tǒng)，其中所述漆酶從選自以下的真菌中分離Trametes versicolor、Myceliophthora thermophilia、葡萄狀穗霉屬chartarum、Coriolus versicolor和Coriolus hirsutus。
6.權(quán)利要求1的氧清除系統(tǒng)，其中所述漆酶是重組產(chǎn)生的。
7.權(quán)利要求1的氧清除系統(tǒng)，其中還原基質(zhì)選自丁基化羥基苯甲醚、抗壞血酸、異抗壞血酸、抗壞血酸鈉、丁香醛連氮、2，2’-連氮基雙(3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸鹽)、抗壞血酸鈣、亞硫酸鈉、沒(méi)食子酸丙酯、乙氧基喹、丁基化羥基苯甲醚和其混合物。
8.權(quán)利要求7的氧清除系統(tǒng)，其中還原基質(zhì)選自抗壞血酸鈉和抗壞血酸鈣的混合物，和抗壞血酸鈉和抗壞血酸的混合物。
9.權(quán)利要求1的氧清除系統(tǒng)，其中還原基質(zhì)被冷凍或者干燥。
10.權(quán)利要求1的氧清除系統(tǒng)，其中還原基質(zhì)是水溶性的或者脂溶性的。
11.權(quán)利要求1的氧清除系統(tǒng)，其中所述體系任選地包含選自以下的材料聚合物粘合劑、緩沖劑、吸濕劑和惰性填料。
12.權(quán)利要求11的氧清除系統(tǒng)，其中所述粘合劑選自氯丁橡膠的分散體、丁苯橡膠、Surlyn、醋酸乙烯酯乙烯共聚物、天然橡膠、聚乙烯醇的溶液、羧甲基纖維素、羥丙基甲基纖維素和大豆蛋白質(zhì)。
13.權(quán)利要求11的氧清除系統(tǒng)，其中所述吸濕劑選自果糖、硅膠、聚乙烯醇、抗壞血酸鹽和金屬鹽類。
14.權(quán)利要求1的氧清除系統(tǒng)，其中功能隔離物是固體材料。
15.權(quán)利要求1的氧清除系統(tǒng)，其中功能隔離物是氣態(tài)物質(zhì)。
16.權(quán)利要求14的氧清除系統(tǒng)，其中固體功能隔離物是聚合物材料。
17.權(quán)利要求15的氧清除系統(tǒng)，其中氣態(tài)功能隔離物是空氣。
18.權(quán)利要求14著氧清除系統(tǒng)，其中功能隔離物是選自薄膜和基體的形式。
19.權(quán)利要求16的氧清除系統(tǒng)，其中所述聚合物材料選自聚丙烯腈、聚甲基丙烯腈、聚偏氯乙烯、聚乙烯、對(duì)苯二甲酸酯、尼龍、聚氯乙烯、聚乙烯、纖維素醋酸酯、醋酸丁酸纖維素、二乙酸纖維素、聚碳酸酯、聚苯乙烯、Neoprene、Teflon、聚4-甲基戊烯-1和聚二甲基硅氧烷。
20.權(quán)利要求11的氧清除系統(tǒng)，其中填料選自微粒狀纖維素、研磨分子篩、炭黑、石墨、粘土、木漿和活性炭。
21.一種組合物，其包含a)選自以下的材料木漿濾紙，玻璃纖維過(guò)濾紙，紙板，織物，非織造織物，聚合物薄膜和標(biāo)簽紙料，聚合物材料，襯墊，卡片，圓盤(pán)，海綿，聚合物泡沫；和b)包含權(quán)利要求1的氧清除系統(tǒng)的基體。
22.權(quán)利要求21的組合物，其中所述氧清除系統(tǒng)作為均勻的組合物、二元體系或者分離的層被施加到材料上。
23.權(quán)利要求22的組合物，其中氧清除系統(tǒng)通過(guò)選自以下的方法被施加到所述材料上通過(guò)繞線刮涂器散布、旋轉(zhuǎn)絲網(wǎng)印刷、膠版印刷、噴涂、沾吸、浸漬、涂覆和油墨噴射。
24.一種油墨，其包含權(quán)利要求1的氧清除系統(tǒng)。
25.一種密封容器，其包含權(quán)利要求1的氧清除系統(tǒng)。
26.權(quán)利要求25的密封容器，其包含在容器內(nèi)的插入物，其中所述插入物包含權(quán)利要求1的氧清除系統(tǒng)。
27.權(quán)利要求26的密封容器，其中所述插入物是選自以下的形式襯層、卡片、小袋、小包、封袋、罐、小瓶、包裹、標(biāo)簽、小片、貼花、墊圈、蓋子、封蓋、栓塞和塞子。
28.一種標(biāo)簽，其包含權(quán)利要求1的氧清除系統(tǒng)并且具有如圖1所示的結(jié)構(gòu)。
29.一種密封容器，其包含權(quán)利要求1的氧清除系統(tǒng)，其中氧清除系統(tǒng)被直接引入容器的器壁。
30.權(quán)利要求29的密封容器，其中氧清除系統(tǒng)包括選自以下的材料層壓薄膜、涂覆薄膜、層合紙板和擠出涂覆紙板。
31.權(quán)利要求30的密封容器，其中所述氧清除組合物被包括在聚合物基質(zhì)內(nèi)。
32.權(quán)利要求31的氧清除系統(tǒng)，其中所述聚合物基質(zhì)是選自以下的形式分散體、膠乳、乳液、增塑溶膠、干燥共混物和溶液。
33.一種用于從密封容器中除去氧的方法，其包括a)提供具有內(nèi)含物的密封容器；b)提供氧清除系統(tǒng)，其包含i)氧清除組合物，其包含1)有效量的漆酶；和2)有效量的還原基質(zhì)；ii)可透過(guò)氧的功能隔離物；其中，所述功能隔離物用來(lái)將容器的內(nèi)含物與氧清除系統(tǒng)隔離；和c)使密封容器的內(nèi)含物與氧清除系統(tǒng)接觸，借此從所述密封容器中除去氧。
34.權(quán)利要求33的方法，其中所述內(nèi)含物選自食品、飲料、電子元件、化妝品和個(gè)人護(hù)理產(chǎn)品和藥物。
35.權(quán)利要求33的方法，其中所述氧清除系統(tǒng)以非活性狀態(tài)提供，并且在與內(nèi)含物接觸時(shí)被活化。
36.權(quán)利要求33的方法，其中所述氧清除系統(tǒng)以非活性狀態(tài)提供，并且在接觸內(nèi)含物之后被活化。
37.權(quán)利要求35或者36的方法，其中氧清除系統(tǒng)通過(guò)選自干燥和冷凍的方法被減除活性。
38.權(quán)利要求35或者36的方法，其中減除活性的氧清除組合物通過(guò)選自以下的方法被活化與液體水接觸、熔化和吸附水蒸汽。
39.權(quán)利要求33的方法，其中所述還原基質(zhì)選自丁基化羥基苯甲醚、抗壞血酸、異抗壞血酸、抗壞血酸鈉、丁香醛連氮、2，2’-連氮基雙(3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸鹽)、抗壞血酸鈣、亞硫酸鈉、沒(méi)食子酸丙酯、乙氧基喹、丁基化羥基苯甲醚和其混合物。
40.權(quán)利要求39的方法，其中所述還原基質(zhì)是抗壞血酸鈉和抗壞血酸鈣的混合物。
41.權(quán)利要求33的方法，其中所述還原基質(zhì)被冷凍或者干燥。
42.權(quán)利要求33的方法，其中所述還原基質(zhì)是水溶性的或者脂溶性的。
43.權(quán)利要求33的方法，其中所述氧清除系統(tǒng)任選地包含選自以下的材料聚合物粘合劑、緩沖劑、吸濕劑和填料。
44.權(quán)利要求43的方法，其中所述粘合劑選自氯丁橡膠的分散體、丁苯橡膠、Surlyn、醋酸乙烯酯乙烯共聚物、天然橡膠、聚乙烯醇的溶液、羧甲基纖維素、羥丙基甲基纖維素和大豆蛋白質(zhì)。
45.權(quán)利要求43的方法，其中吸濕劑選自果糖、硅膠、聚乙烯醇、抗壞血酸鹽和金屬鹽類。
46.權(quán)利要求33的方法，其中所述功能隔離物是固體材料。
47.權(quán)利要求33的方法，其中所述功能隔離物是氣態(tài)的材料。
48.權(quán)利要求46的方法，其中所述固體功能隔離物是聚合物材料。
49.權(quán)利要求47的方法，其中所述氣態(tài)功能隔離物是空氣。
50.權(quán)利要求46的方法，其中功能隔離物是選自薄膜和基體的形式。
51.權(quán)利要求48的方法，其中所述聚合物材料選自聚丙烯腈、聚甲基丙烯腈、聚偏氯乙烯、聚乙烯、對(duì)苯二甲酸酯、Nylon、聚氯乙烯、聚乙烯、纖維素醋酸酯、醋酸丁酸纖維素、二乙酸纖維素、聚碳酸酯、聚苯乙烯、Neoprene、Teflon、聚4-甲基戊烯-1和聚二甲基硅氧烷。
52.權(quán)利要求43的方法，其中填料選自微粒狀纖維素、研磨分子篩、炭黑、石墨、粘土、木漿和活性炭。
53.權(quán)利要求33的方法，其中所述氧清除系統(tǒng)包括選自以下的材料木漿濾紙、玻璃纖維過(guò)濾紙、紙板、織物、聚合物材料、襯墊、卡片、圓盤(pán)、海綿、聚合物泡沫和基體。
54.權(quán)利要求53的方法，其中所述氧清除系統(tǒng)作為均勻的組合物、二元體系或者分離的層被施加到材料上。
55.權(quán)利要求54的組合物，其中氧清除組合物通過(guò)選自以下的方法被施加到所述材料上通過(guò)繞線刮涂器散布、旋轉(zhuǎn)絲網(wǎng)印刷、膠版印刷、噴涂、沾吸、浸漬、涂覆和油墨噴射。
56.權(quán)利要求33的方法，其中所述氧清除組合物被包含在所述密封容器的器壁內(nèi)。
57.權(quán)利要求33的方法，其中所述氧清除組合物被包含在密封容器中的插入物內(nèi)。
58.權(quán)利要求57的方法，其中所述插入物是選自以下的形式襯層、卡片、小袋、小包、封袋、罐、小瓶、包裹、標(biāo)簽、小片、貼花、墊圈、蓋子、封蓋、栓塞和塞子。
59.一種氧清除系統(tǒng)，其包含a)氧清除組合物，其包含i)有效量的抗壞血酸氧化酶；和ii)有效量的還原基質(zhì)；和b)可透過(guò)氧的功能隔離物；其中所述抗壞血酸鹽氧化酶處于非活性狀態(tài)，并且其中所述減除活性的氧清除組合物通過(guò)選自以下的方法活化熔化和吸附水蒸汽。
60.權(quán)利要求59的氧清除系統(tǒng)，其中所述抗壞血酸鹽氧化酶從選自植物和真菌的有機(jī)體中分離。
全文摘要
通過(guò)使用基于漆酶的酶催化O
文檔編號(hào)C09K3/00GK1890552SQ200480036042
公開(kāi)日2007年1月3日 申請(qǐng)日期2004年10月1日 優(yōu)先權(quán)日2003年10月3日
發(fā)明者W·E·法尼思, N·M·哈斯蒂, M·B·達(dá)莫爾, D·A·奇澤姆 申請(qǐng)人:納幕爾杜邦公司