专利名称：制造化学改性或酶改性多糖的方法及由其制得的产品的制作方法
技术领域：
本发明涉及改善水溶性聚合物、特别是糖胶(carbohydrate gum)、甚至更特别是氧化糖胶易处理特性的方法。具体而言，本发明涉及改善氧化糖胶含水混合物的混合特性如降低粘度的方法。本发明的方法可以通过添加粘度降低剂来实现。本发明也涉及制造包含糖胶和粘度降低剂的凝聚层的方法。本发明还包括从含有聚乙二醇的含水反应混合物中回收氧化糖胶的方法。本发明的方法涉及包含氧化糖胶和聚乙二醇的混合物。
Frollini等(Carbohydrate Polymers 27(1995)129-135)和M.J.Donnelly的Viscosity control of guar polysaccharide solutions bytreatment with galactose oxidase and catalase enzymes.InC.Burke(Ed.)Carbohydrate Biotechnology Protocols，1999，Humana Press，Totowa(N.J.)，pp.79 B 88已经表明瓜尔胶氧化程度的增加导致了氧化瓜尔胶粘度的上升。从这些应用角度来看，高氧化程度是有利的，瓜尔胶氧化程度越高，实现相同作用所需的氧化瓜尔胶就越少。从制造的角度来看，制造干产品也是很有利的。因此，理想的氧化瓜尔胶产品是高度氧化且干燥的瓜尔胶。
但是，氧化瓜尔胶的这些有利性质在实践中却很难起作用的。例如，因为氧化瓜尔胶在水溶液中是高粘性的，所以制造氧化瓜尔胶的实际方法导致难处理的高粘性溶液。另外，一旦氧化瓜尔胶干燥到基本上变成固体时，它就很难重新溶解而不明显影响产物分子量和醛含量。解决这个问题的一种方法是采用新制的氧化糖胶反应混合物，并且将其直接放入希望的应用中，从而避免干燥/重新溶解的问题。但是明显地，这需要将氧化反应物化学试剂或酶放入应用混合物中。这在环境方面通常是不希望的，因为它将应用混合物如纸浆暴露于非必需的化学试剂或酶载荷中。另外，这种选择整体上来说是不希望的，因为它需要与产物的稀溶液一起作用，处理起来是费用更大的。
或者，粘度问题可以通过用水大量稀释反应混合物来克服。但是，这也不是理想的解决问题方案，因为降低粘度到任何有意义范围所要求的体积使该方法不可操作。此外，如果混合物要被干燥，添加的水将使该方法在干燥阶段费用升高。
本发明旨向解决现有技术领域中的问题。具体而言，本发明用于氧化期间向多糖中引入醛基。例如，众所周知包括含醛基聚合物的组合物在水溶液中趋向于形成交联，该含醛基聚合物包括含醛基多糖。反应期间，这种交联导致反应混合物粘度的剧烈增加，这就使混合物在高转化率时不易控制，Frollini等(Carbohydrate Polymers27(1995)129-135)和M.J.Donnelly，半乳糖氧化酶和过氧化氢酶处理控制瓜尔胶多糖溶液的粘度(Viscosity control of guar polysaccharidesolutions by treatment with galactose oxidase and catalase enzymes).InC.Burke(Ed.)Carbohydrate Biotechnology Protocols，1999，HumanaPress，Totowa(N.J.)，pp.79 B 88。本发明中，通过在氧化反应之前、期间或者之后加入粘度降低剂可以解决这个问题。上述交联反应的另外缺点是交联反应产物的溶解性很低。这可以从许多含醛基的聚合物、尤其是含醛基多糖中看出(Frollini等，以及其所引文献Painter&Larsen，1970；Mazur，1991；Donnelly，1999；以及Bretting&Jacobs，1987，每个文献的整体内容引入本文作参考)。本领域中解决该问题公知的措施是在产物贮藏期间保护醛基，例如以乙缩醛形式保护，然后必须直接在使用产物之前将其水解成醛。
但是，保护多糖醛基具有去保护需要相对苛刻的反应条件的缺点，这可能影响多糖的聚合物骨架，从而降低反应产物的性能。此副作用主要是因多糖骨架是由缩醛键连接的单糖构成。
因此，本领域需要一种技术方案来解决由氧化糖胶、干燥多糖及改性多糖、以及具有相对高的多糖浓度的低粘度溶液所引发的问题。本发明解决了上述的问题而没有现有技术中解决这些问题的技术方案的副作用。
本发明还涉及通过使用粘度降低剂来降低含有多糖，更具体为氧化糖胶的含水混合物的粘度的方法。还涉及根据这些方法制造的产品。
本发明进一步涉及制造氧化糖胶的方法。还考虑这些方法所制造的产品。本发明包括能够制备、贮藏氧化瓜尔胶聚集体或者氧化瓜尔胶衍生物聚集体，并且随后在水中溶解而不会明显影响产物分子量和醛含量的方法。
本发明进一步提供能够制备、贮藏干燥或固态氧化瓜尔胶或者固态氧化瓜尔胶衍生物，并且随后在水中溶解而不会明显影响产物分子量和醛含量的方法。
本发明还提供制备包含多糖或多糖衍生物和粘度降低剂的凝聚层的方法。还涉及根据这些方法所制造的产品。
本发明还进一步涉及使用本发明所产生的凝聚层的方法。还涉及根据这些方法所制造的产品。
本发明进一步涉及从含水反应混合物中回收氧化糖胶、更具体为氧化瓜尔胶和/或氧化瓜尔胶衍生物的方法。还涉及根据这些方法所制造的产品。
本发明更具体涉及从含水反应混合物中回收氧化糖胶的方法，该混合物进一步包含粘度降低剂。还涉及根据这些方法所制造的产品。
本发明更具体涉及从反应混合物中回收氧化糖胶和粘度降低剂的方法。还涉及根据这些方法所制造的产品。
本发明更具体涉及增加干燥或固态的氧化糖胶溶解性的方法。还涉及根据这些方法所制造的产品。
本发明进一步涉及包含氧化糖胶和粘度降低剂的组合物。本发明更具体涉及包含氧化糖胶和粘度降低剂的干组合物。
本发明进一步涉及使用包含氧化糖胶和粘度降低剂的组合物的方法。还涉及根据这些方法所制造的产品。
本发明更具体涉及使用包含氧化糖胶和粘度降低剂的干组合物的方法。还涉及这些方法所制造的产品。
本发明涉及一种在包含含水组合物和非水粘度降低剂的含水多糖组合物中降低粘度的方法，其中组合物中的含水量至少约为40重量％。
根据本发明的另一方面，多糖可包括糖胶。
更进一步说，组合物中的含水量可以至少约50重量％，或者至少约80重量％，或者至少约85重量％。
根据本发明的一个方面，糖胶可以至少包括下列物质之一琼脂、瓜尔胶、黄原酸胶、阿拉伯树胶、果胶、羧甲基纤维素、乙基纤维素、甲基纤维素、羟丙基甲基纤维素、羟丙基纤维素、以及它们的混合物。优选地，糖胶包含瓜尔胶。更进一步说，糖胶可以包括氧化糖胶或氧化瓜尔胶。
根据本发明的另一方面，粘度降低剂可以至少包括聚乙二醇及其混合物之一。更进一步说，聚乙二醇可以具有从约1,000到50,000道尔顿的分子量，或者可以具有高于约1,000道尔顿的分子量。
本发明涉及和多糖组合物与粘度降低剂结合之前的多糖组合物相比，含水组合物的粘度至少降低约10％，或30％，或者更进一步地降低50％、甚至到90％。
本发明进一步涉及降低含水多糖组合物粘度的方法，该方法包括以形成包含连续相和非连续相的两相系统的有效量将粘度降低剂与多糖组合物结合。根据本发明的一个方面，多糖包括糖胶。
根据本发明，连续相可以富含粘度降低剂，非连续相可以富含多糖。与不含粘度降低剂的多糖组合物的粘度相比，含水组合物的粘度可以进一步降低至少约10％。与不含粘度降低剂的多糖组合物的粘度相比，含水组合物的粘度可以更进一步降低至少约50％，并且更进一步地降低至少约90％。
根据本发明的一个方面，多糖是糖胶，并且粘度降低剂至少包括一种聚乙二醇。更进一步说，至少一种聚乙二醇具有高于约1,000道尔顿的分子量。
根据本发明的另一方面，组合物的含水量至少为约40重量％。更进一步说，组合物的含水量至少为约50重量％，更进一步至少约80重量％，或者更进一步至少为约85重量％。
根据本发明的另一方面，糖胶可以至少包括下列物质之一琼脂、瓜尔胶、黄原酸胶、阿拉伯树胶、果胶、羧甲基纤维素、乙基纤维素、甲基纤维素、羟丙基甲基纤维素、羟丙基纤维素、以及它们的混合物。优选地，糖胶可包含瓜尔胶。更进一步说，糖胶可以包括氧化糖胶。更进一步说，氧化糖胶包括氧化瓜尔胶。
粘度降低剂可能包括聚乙二醇及其混合物之一。进一步说，粘度降低剂可以包括至少一种聚乙二醇。至少一种聚乙二醇具有高于约1,000道尔顿的分子量。
本发明进一步包括降低含水多糖组合物粘度的方法，该方法包括将所述含水组合物与有效量的非水粘度降低剂结合，使得与不含粘度降低剂的多糖组合物的粘度相比，多糖组合物的粘度降低至少约10％。多糖可以包括糖胶。
更进一步说，与不含粘度降低剂的多糖组合物的粘度相比，多糖组合物的粘度可以降低至少约30％，或者至少约50％，或者更进一步至少约90％。组合物的含水量可以至少为约40重量％，更进一步说，含水量可以至少为约50重量％、至少约80重量％、或者至少约85重量％。
根据本发明，糖胶可以至少包括下列物质之一琼脂、瓜尔胶、黄原酸胶、阿拉伯树胶、果胶、羧甲基纤维素、乙基纤维素、甲基纤维素、羟丙基甲基纤维素、羟丙基纤维素、以及它们的混合物。进一步说，糖胶可以包括瓜尔胶或氧化糖胶，如氧化瓜尔胶。
粘度降低剂可以至少包括聚乙二醇及其混合物之一。至少一种聚乙二醇可以具有从约1,000到约50,000道尔顿的分子量，或者可以具有高于约1,000道尔顿的分子量。
本发明还进一步包括含有多糖和非水粘度降低剂的含水组合物，其中组合物的含水量至少为约40重量％。更进一步说，多糖可以包括糖胶。更进一步说，组合物可以具有至少约50重量％，或者至少约80重量％，或者至少约85重量％的组合物含水量。
根据本发明，糖胶可以至少包括下列物质之一琼脂、瓜尔胶、黄原酸胶、阿拉伯树胶、果胶、羧甲基纤维素、乙基纤维素、甲基纤维素、羟丙基甲基纤维素、羟丙基纤维素、以及它们的混合物。糖胶可以包括瓜尔胶和/或氧化糖胶，例如氧化瓜尔胶。
粘度降低剂可以至少包括聚乙二醇及其混合物之一。聚乙二醇可以具有从约1,000到约50,000道尔顿的分子量，或者可以具有高于约1,000道尔顿的分子量。
根据本发明，组合物可以进一步包括一种能氧化糖胶的组分。
进一步说，与不含粘度降低剂的多糖组合物的粘度相比，含水组合物的粘度可以降低至少约10％，或30％，或50％，或90％。
本发明进一步包括含有多糖、含水溶剂和粘度降低剂的组合物，其中含水多糖组合物与有效量的粘度降低剂结合，从而形成含有连续相和非连续相的两相系统。根据本发明，多糖可以包括糖胶。
进一步说，连续相可以富含粘度降低剂，非连续相可以富含多糖。
更进一步说，与不含粘度降低剂的多糖组合物的粘度相比，含水组合物的粘度可以至少降低约10％、30％、50％或90％。
本发明多糖可以包括糖胶，并且粘度降低剂可以包括至少一种聚乙二醇。聚乙二醇具有高于约1,000道尔顿的分子量。
更进一步说，组合物的含水量可以至少为约40重量％，或者至少为约50重量％，或者为至少约80重量％，或者为至少约85重量％。
更进一步说，糖胶可以包括至少下列物质之一琼脂、瓜尔胶、黄原酸胶、阿拉伯树胶、果胶、羧甲基纤维素、乙基纤维素、甲基纤维素、羟丙基甲基纤维素、羟丙基纤维素、以及它们的混合物。更进一步说，糖胶可以包括瓜尔胶、或者氧化糖胶，例如氧化瓜尔胶。
组合物可以进一步包括聚乙二醇及其混合物作为粘度降低剂。进一步说，至少一种聚乙二醇具有高于约1,000道尔顿的分子量，或者具有从约200到约8,000,000道尔顿的分子量。
本发明进一步涉及降低含水多糖组合物粘度的组合物，其包括结合有效量的非水粘度降低剂，从而使与不含粘度降低剂的多糖组合物的粘度相比，多糖组合物的粘度被至少降低约10％。
根据本发明，多糖可以包括糖胶。
更进一步说，与不含粘度降低剂的多糖组合物的粘度相比，含水组合物的粘度可以被至少降低约10％、或30％、或50％、或85％、或90％。
更进一步说，组合物可以包括糖胶和至少一种聚乙二醇。聚乙二醇可以具有高于约1,000道尔顿的分子量，或者具有从约200到约8,000,000道尔顿的分子量。
更进一步说，本发明组合物可以包含至少约40重量％、或者至少约50重量％、或者至少约80重量％、或者更进一步至少约85重量％的含水量。
组合物中的糖胶可以包括至少下列物质之一琼脂、瓜尔胶、黄原酸胶、阿拉伯树胶、果胶、羧甲基纤维素、乙基纤维素、甲基纤维素、羟丙基甲基纤维素、羟丙基纤维素、以及它们的混合物。更进一步说，糖胶可以包括瓜尔胶，或者氧化糖胶，例如氧化瓜尔胶。
粘度降低剂可以至少包括聚乙二醇及其混合物之一。至少一种聚乙二醇可以具有高于约1,000道尔顿的分子量。
本发明进一步包括一种氧化糖胶的方法，包括在有效氧化糖胶的条件下结合糖胶、含水溶剂、非水粘度降低剂和氧化性组分。
更进一步说，氧化性组分可以包括重铬酸钾、高锰酸钾及其混合物之一。更进一步说，氧化性组分可以包括金属催化剂和过氧化氢。更进一步说，氧化性组分可以包括半乳糖氧化酶。更进一步说，组合物可以进一步包括过氧化氢酶。
本发明进一步包括一种重新溶解固态氧化糖胶的方法，包括在有效地给出pH值约小于7的重新溶解的组合物的条件下，将含水溶剂与氧化糖胶结合。
根据本发明，固态氧化糖胶可以具有低于60％的含水量。更进一步说，重新溶解的组合物可以具有低于约6的pH值，或者重新溶解的组合物可以具有低于约5的pH值，或可具有约5.4的pH值。更进一步说，重新溶解的组合物可以具有从约4到约7的pH值范围。
该方法可进一步包括加热结合的固态氧化糖胶和含水溶剂。根据本发明，所得重新溶解的组合物的温度约为90℃，或者高于约80℃，或者在约65℃到约115℃的范围内。
本发明可以进一步包括在结合的固态氧化糖胶和含水溶剂中加入有效的剪切作用产生湍流。该方法可进一步包括在加热结合的固态氧化糖胶和含水溶剂的同时加入剪切作用。所得重新溶解的组合物的温度约为90℃，pH值约小于6。
进一步说，根据本发明，重新溶解的氧化糖胶的含醛量可以包括至少约70％的干氧化糖胶的含醛量。更优选地，重新溶解的氧化糖胶的含醛量包括至少约80％的干氧化糖胶的含醛量，更优选地，包括至少约90％的干氧化糖胶的含醛量，甚至更优选地，重新溶解的氧化糖胶的含醛量基本上与干氧化糖胶的含醛量相同。
根据本发明，糖胶可包括氧化瓜尔胶。
更进一步说，所得含水组合物可具有对于可泵抽组合物来说足够低的粘度。
更进一步说，所得溶液中氧化瓜尔胶的浓度可以低于10％w/v，或者低于5％(w/v)，或者更进一步低于1.5％(w/v)。
图2表示对于实施例16的样品B用实施例10描述的还原方法确定的结果(醛的百分含量)。
图3表示不同温度和混合时间下实施例16的样品A的溶解量，使用折光指数面积来测量溶解的样品。
图4表示不同温度和混合时间下实施例16中样品B的溶解量，使用折光指数面积来测量溶解的样品。
图5表示不同温度和混合时间下溶解的实施例16的样品A和B的折光指数面积和醛基百分含量。
图6表示不同温度和混合时间下，与溶解的实施例16的样品A和B的尺寸筛析色谱数据(折光指数面积)相比较的如实施例19中所描述的HPAEC分析。
图7表示温度为70℃，混合时间为30分钟时，不同混合器条件下实施例16的样品B的溶解量。
图8表示混合时间为5和10分钟，混合温度为90℃时，不同pH下以折光指数面积测量的实施例17的样品B的溶解量(0.1％的样品在自来水中)。括号内的pH值是混合前测量的值。
图9表示混合时间为5和10分钟，混合温度为90℃时，不同pH下溶解在自来水中的实施例17的样品B的醛基百分含量。括号内的pH值是混合前测量的值。
图10表示混合时间为5和10分钟，混合温度为90℃时，溶解的实施例17的溶解样品B的折光指数面积和醛基百分含量作为pH值的函数的结果(0.1％的样品在自来水中)。括号内的pH值是混合前测量的值。
通过将粘度降低剂与糖胶结合在含水混合物中可以实现本发明的方法。
本文使用的术语粘度降低剂是指包括那些当加入到含有糖胶的含水混合物中时可以降低所得混合物粘度的试剂。该定义并没有解释为对本发明方法的限制，本发明方法包括向含水混合物中加入粘度降低剂，和/或向已经含有粘度降低剂的含水混合物中加入组分。本文使用的粘度降低剂不包括水。
当涉及贯穿本发明应用的组分时，除非另有说明，以单数表示的所指组分还包括各组分的组合。例如，本文使用的术语粘度降低剂是指包括粘度降低剂本身，和/或它们的组合。本文使用的术语糖胶是指包括糖胶本身和/或它们的组合。进一步说，本文使用的氧化性组分是指包括氧化性组分本身和/或它们的组合。
如同本文所使用的术语一样，粘度指所讨论系统的流变性质。粘度可以以许多种方式测量，但是优选用旋转粘度计测量。测量粘度优选的仪器包括Brookfield粘度计(Brookfield工程实验室，Middleboro，MA)。优选的粘度降低剂包括含羟基的化合物，包括但不局限于乙二醇，优选的是聚乙二醇。聚乙二醇也称作“Apolyoxyethylene”、“Apoly(环氧乙烷)”，或者“Apolyglycol”，它是众所周知的乙二醇的缩合聚合物，具有通式HOCH2CH2-(0CH2CH2-)n-OCH2CH2-OH，或H(OCH2CH2)nOH。聚乙二醇在美国专利第4,799,962号中有讨论，其全部内容引入本文作参考。聚乙二醇和甲氧基聚乙二醇在商业上可以以不同等级获得，如商标CARBOWAX(Union Carbide)。
优选的粘度降低剂包括具有高于约200道尔顿分子量的聚乙二醇。更优选的高于约500道尔顿的分子量，并且最优选高于约1000道尔顿的分子量。
优选的粘度降低剂包括具有低于约8,000,000道尔顿分子量的聚乙二醇，更优选低于约4,000,000道尔顿的分子量，更优选低于约2,000,000道尔顿的分子量，更优选低于约900,000道尔顿的分子量，更优选低于约750,000道尔顿的分子量，更优选低于约500,000道尔顿的分子量，更优选低于约300,000道尔顿的分子量，更优选低于约100,000道尔顿的分子量，更优选低于约50,000道尔顿的分子量，并且最优选低于约20,000道尔顿的分子量。优选地，粘度降低剂包括具有分子量从约1,000到约900,000道尔顿的聚乙二醇，更优选从约1000到约50,000道尔顿、并且最优选的从约6,000到约20,000道尔顿。
本发明范围内的多糖包括溶于水时形成粘性溶液的水溶性多糖。优选地，本发明多糖包括，但不限于例如作为非限制性实施例的糖胶，聚半乳甘露聚糖树胶，比如槐豆胶、瓜尔胶、罗望子胶、阿拉伯树胶；聚半乳葡聚糖；聚半乳葡甘露聚糖；聚半乳聚糖树胶，比如角叉菜多糖和藻酸盐、果胶，以及包括纤维素醚的纤维素衍生物。还涉及所有这些多糖的衍生物。在优选情况下，这些多糖或多糖衍生物被氧化。优选地，多糖包括诸如瓜尔胶及其衍生物的糖胶，并且氧化多糖包括氧化糖胶，优选氧化瓜尔胶或氧化瓜尔胶衍生物。糖胶和粘度降低剂的含水混合物可以以任何方式制备。可以将糖胶放入含水介质中，接着加入粘度降低剂。粘度降低剂可以在糖的化学或酶改性反应之前、期间或者之后加入，从而改善反应混合物的易处理性。或者，粘度降低剂也可以出现在已加入糖胶的含水介质中。糖胶和粘度降低剂也可以被预混合，然后同时加入水。当然，混合物也可以包含其它组分，例如包括酶或者其它氧化剂。在优选情况下，粘度降低剂出现在糖胶被氧化的含水介质中。
根据本发明，对于含水介质中给定浓度的糖胶来说，可以以降低混合物粘度至少约10％的量加入粘度降低剂，优选至少约30％，更优选至少约50％，并且甚至更优选至少约90％。
优选地，通过获取不含粘度降低剂的含水糖胶组合物的粘度，并且与加入粘度降低剂的相同糖胶组合物的粘度测量相比较的方法来测量粘度的降低。组合物的粘度优选地使用带有LV2转子的Brookfield DV粘度计，在22℃下转子速度设置为2.5rpm时测量。但是，在几种情况下，糖胶组合物的粘度太高以致于不能用Brookfields粘度计测量，因为组合物具有凝胶或糊状的稠度。在这些情况下，粘度的降低可以定性地描述，但是不可以定量的描述。组合物通常包括糖胶、水和可适用的粘度降低剂，并且粘度在相同条件下测量。另外，需要注意的是有些场合下并不能精确再现准确相同的条件，并且组合物中可以使用的附加组分取决于例如糖胶混合物的目的用途。在这些场合中，当测量含有或不含有粘度降低剂的组合物时，应该尽可能地维持条件相接近，从而实现基本上可比的结果。
当不愿意被理论所束缚时，相信粘度降低剂的作用是通过形成含水两相系统引起的。因此，可以理解本发明围绕并包括改善系统混合特性形成或可形成含水两相系统的任何系统。
当系统搅拌停止时，本发明的两相系统通常分离成两个分离相。也就是说，当两相系统在搅拌时，两相是分散的。但是，所获得的分散体可能是不稳定的，一旦搅拌停止，分散体将不再维持。更确切地说，组合物分离成两相。这种特殊的两相系统是有利的，因为它便于从组合物的其它组分包括水和粘度降低剂中提取多糖。当使用多糖和粘度降低剂时，不限于理论，据信一相富含多糖，而且因此是粘性的，而另一相富含粘度降低剂。如果粘度降低剂的水溶液粘度是低的，比如低分子量的聚乙二醇，包含多糖相和含有粘度降低剂的第二相的含水两相系统的粘度将也是低的，只要混合物被搅拌，两相将能良好地分散。相信分散的系统由富含粘度降低剂且粘度低的连续相和分散高粘度多糖溶液的不连续相组成。还可以相信两相系统可以通过使用适当的盐来获得，例如如磷酸钾、硫酸锰或硫酸钾。因此，当聚乙二醇在本文被示例性地作为粘度降低剂时，相信可以建立两相系统的其它试剂如盐类将能实现相同的作用，并且因此都在本发明的范围内。
聚乙二醇形成含多糖溶液的含水两相系统的能力取决于其分子量。较高分子量的聚乙二醇能够在比低分子量聚乙二醇更低的浓度下产生相分离。当然，这种关系存在一个连接区。
据信组合物中多糖和粘度降低剂的浓度决定了每相中两种物质的最终浓度。例如，在组合物中给定的瓜尔胶浓度下，相分离后的瓜尔胶相浓度可以由混合物中聚乙二醇的浓度来控制。聚乙二醇的浓度越高，富瓜尔胶相中的瓜尔胶浓度越高。在使用粘度降低剂来降低反应混合物粘度的系统中，对于最佳结果而言，平衡系统中的组分是重要的。例如，在瓜尔胶的酶氧化中，反应混合物中与瓜尔胶一起存在半乳糖氧化酶。如果聚乙二醇的浓度太低，将不能形成两相系统，并且聚乙二醇在降低粘度中效力降低。但是，如果聚乙二醇的浓度太高，瓜尔胶相中的瓜尔胶浓度将变得太高，从而导致太稠的瓜尔胶相。这可能导致酶分散系数显著降低，因此降低转化率，这是不希望的。因此优选地，聚乙二醇的下限浓度应足以给系统赋予两相行为，优选的上限浓度是能使反应进行。优选的操作范围应由经验来决定，并且取决但不局限于树胶的类型(即其分子量)、酶或酶混合物和/或化学氧化剂的类型、聚乙二醇的类型(即其分子量)，以及每种这些组分的浓度。
更具体而言，所需粘度降低剂的量取决于树胶和/或粘度降低剂的分子量。例如，更高分子量的树胶可能需要不同量的给定分子量的粘度降低剂。作为一个实例，当使用分子量在1×106以上的瓜尔胶，并且用PEG 6,000作为粘度降低剂时，优选含水混合物中多糖的浓度高于约0.1％w/v，优选高于约0.3％w/v，并且最优选高于约0.6％w/v。优选地，含水混合物中存在粘度降低剂时多糖的浓度应低于约70％w/v，更优选低于约30％w/v，并且最优选低于约10％w/v。优选地，含水混合物中存在粘度降低剂时多糖的浓度应在从约0.3到约30％w/v的范围内，更优选在约0.6到约10％w/v的范围内，并且最优选在约1到约8％w/v的范围内。如果使用其它类型的多糖和/或粘度降低剂、即低分子量的瓜尔胶时，可以使用其它优选条件。
同样，当使用分子量在1×106以上的瓜尔胶，并且用PEG 6,000作为粘度降低剂时，优选含水混合物中粘度降低剂的浓度高于约0.5％w/v，更优选地高于约0.75％w/v，并且甚至更优选地高于约1％w/v。优选地，含水混合物中粘度降低剂的浓度低于约35％w/v，更优选地低于约20％w/v，并且甚至更优选地低于约10％w/v。最优选地，含水混合物中粘度降低剂的浓度是约8％w/v。优选地，含水混合物中粘度降低剂的浓度应在从约1到约35％w/v的范围内，更优选地在约1到约10％w/v的范围内，并且最优选地在约1到约8％w/v的范围内。如果使用其它类型的多糖和/或粘度降低剂、即低分子量的瓜尔胶时，可以使用其它优选的条件。在多糖被氧化的情况下，粘度降低剂应优选地以允许降低粘度、但不能显著抑制反应过程的量存在。
当然，当降低包含粘度降低剂和糖胶的含水混合物的含水量时，如在干燥混合物时，各组分的重量百分数将增加。另外，含水混合物可以含有大量其它的组分，例如包括酶和反应材料，它们将改变最终混合物的重量百分数。本发明对降低包含多糖及其相应氧化酶的反应混合物的粘度是特别有用的，因为当氧化反应进行时，粘度明显增加。例如，本发明在其中瓜尔胶或者一些其它含半乳糖的糖胶被半乳糖氧化酶氧化的反应混合物中是特别有用的，比如在Frollini 1995和M.J.Donnelly，1999中所述，此处这两篇文献的全部内容引入本文作参考。通过加入本发明的粘度降低剂，反应混合物的粘度明显降低。本发明特别有益的反应混合物包括但不局限于那些包含选自以下组中的多糖聚半乳甘露聚糖树胶，比如槐豆胶、瓜尔胶、罗望子胶、阿拉伯树胶；聚半乳聚糖树胶，比如角叉菜多糖和藻酸盐、果胶，以及包括纤维素醚的纤维素制品。还涉及所有这些多糖的衍生物。
根据本发明，粘度降低剂和糖胶可以以任何次序加入，比如将粘度降低剂加到含水糖胶组合物中，或者将糖胶加到粘度降低剂的水溶液中。糖胶和粘度降低剂还可以作为干的材料混合，然后作为混合物加入水中。
本发明特别有益的反应混合物包括但不局限于进一步包含选自以下组中的酶乙醇氧化酶、乙醇脱氢酶和过氧化物酶。注意本发明并没有限制于包括氧化酶的酶反应混合物，也涉及包括水解酶或者其它类型酶的反应混合物。所涉及的水解酶包括，但不局限于半乳糖苷酶、甘露聚糖酶、纤维素酶、角叉菜多糖酶(carrageenases)、角叉菜多糖硫代水解酶(sulfohydrolases)、淀粉酶、果胶酶以及果胶酯酶。还涉及了包含裂合酶，比如果胶裂合酶和果胶酸裂合酶的反应混合物。一般而言，任何包括多糖并且有益于粘度降低的反应混合物都在本发明的范围内。因此例如，多糖或多糖衍生物的氧化可以以许多种方式进行，包括但不局限于酶氧化和化学氧化。换句话说，氧化反应可以以任何方式实现，例如专利USP3,297,604、USP5,541,745、USP6,022,717、WO99/33879、WO99/34009、WO99/34058任何之一所描述的方式，这些专利的全部内容引入本文作参考，如同全文提出。氧化，无论是化学氧化或是酶氧化都由氧化性组分完成。化学氧化性组分包括，但不局限于重铬酸钾、高锰酸钾、带有四甲基哌啶氧自由基(TEMPO)的次卤化物、带有过氧化氢的金属催化剂，以及前述物质的混合物。优选的金属催化剂包括，但不局限于氧化铁、氧化铜、氯化钴、以及它们的混合物。
如专利WO99/32652所述，多糖或多糖衍生物的酶氧化可以用许多不同酶及增强剂完成，酶包括但不局限于乙醇氧化酶、乙醇脱氢酶、以及过氧化物酶、或者苯酚氧化酶与过氧化物源(当苯酚氧化酶是过氧化物酶时)一起使用，该专利内容引入本文作参考。最优选地，多糖包括聚半乳甘露聚糖树胶、聚半乳葡甘露聚糖、聚半乳葡聚糖、或者前述任何之一的衍生物，并且酶包括半乳糖氧化酶。因为过氧化氢是某些氧化反应的副产物，所以应该注意避免过氧化氢的水平抑制氧化反应。不局限于理论，相信高水平的过氧化氢可能伤害半乳糖氧化酶的蛋白质结构，并且抑制或减慢半乳糖氧化酶的反应。因此，在反应介质中维持尽可能低的过氧化氢浓度是有利的。这种过氧化氢的积累通常通过加入能将过氧化氢转化成水和氧气的酶来避免。这些酶包括但不局限于过氧化氢酶和过氧化物酶。向涉及使用半乳糖氧化酶的氧化反应的氧化反应物中加入过氧化氢酶和过氧化物酶是与本文同一日递交的申请(Attorney Docket，第V16766号)“酶改性多糖的组合物和方法”的主题，该专利内容引入本文作参考。
除了维持过氧化氢浓度低以保护半乳糖氧化酶外(以及可以存在的任何其它酶，包括但不限于单电子氧化剂)，过氧化氢脱除剂还起着提供半乳糖氧化酶进行氧化反应所需的分子氧的作用。通过将氧气还原成过氧化氢，半乳糖氧化酶将可氧化半乳糖类的醇式构型转化成相应的醛基(因此产生氧化半乳糖)。本领域公知借助换气技术，包括将氧气鼓泡通过溶液可以提供氧气。
但是根据本发明，需要量的氧气可以通过加入能将过氧化氢分解成水和氧气的过氧化氢脱除剂如过氧化氢酶来提供。在此方式下，向反应混合物中加入氧气是更有效的，因为这样避免了氧气从气相转移入液相。优选地，在整个反应溶液中，维持，或者基本上维持对具体应用最优的过氧化氢浓度保持不变。
本发明还进一步涉及根据本发明所制造的含水混合物。这种混合物包含糖胶和粘度降低剂。由于其粘度降低，因而根据本发明所制造的含水混合物是尤其有用的。例如，公知的糖胶组合物是稠的糊状结构，而包含糖胶和粘度降低剂的本发明组合物则是流体。
本发明还涉及含水组合物，包括但不局限于水溶胶、分散体、溶液和含有水的类似物、如上所述不同浓度的粘度降低剂和糖胶。但是，取决于组合物或终产物的目的用途，从组合物中除去水可能是有利的。此外，为了降低贮藏和装运成本，使产品具有降低的含水量是有利的。更进一步说，可以从组合物中除去一些或者所有的粘度降低剂。本发明打算包括所有这些可能情况。
因此，在本发明的一个方面中，含水组合物可以通过除去水而进一步浓缩。浓缩方法可以以许多种方式进行，包括但不局限于蒸发、渗析和超滤。浓缩的混合物可以包含从约0到80重量％的水和约0到50重量％的粘度降低剂。含有低于约60重量％水的组合物被认为是“干的”或者“固体”组合物。在本发明的另一个方面中，可以在维持含水量时从组合物中除去一些或者所有粘度降低剂，或者结合水的去除，从组合物中除去一些或者所有粘度降低剂。这样，本发明所制造的浓缩或固体组合物可以在有或无粘度降低剂的情况下包含氧化或未氧化的多糖、氧化或未氧化的多糖衍生物。当然，在固体组合物中也可以包含其它材料。
固体组合物可以被进一步加工，这取决于其最终应用。优选地，固体组合物被研磨并过筛。优选筛子具有高于0.05mm的尺寸截面，更优选高于0.1mm，并且最优选高于0.15mm。优选研磨筛具有低于0.8mm的截面，更优选低于0.5mm，并且最优选低于0.3mm。研磨筛的尺寸范围优选从约0.8mm到约0.05mm，更优选地从约0.5mm到0.1mm，并且最优选从约0.15mm到约0.3mm。
本发明的固体组合物在表现出优于公知氧化糖胶含水组合物的稳定性方面是有利的。具体而言，本发明固体组合物可以在室温下贮藏而不需要添加防腐剂。
重新溶解本发明氧化糖胶组合物的方法也在本发明的范围内。
当重新溶解氧化糖胶时，维持干产品全部或者基本上全部的含醛量是重要的。本发明方法使氧化糖胶中的含醛量损失降为最小。优选地，重新溶解的氧化糖胶包含至少约70％的初始含醛量。更优选地，重新溶解的氧化糖胶包含至少约80％的初始含醛量。甚至更优选地，重新溶解的氧化糖胶包含至少约90-100％的初始含醛量。重新溶解本发明组合物包括至少需要向干的或固体氧化糖胶组合物中添加溶剂(如水)，使所得组合物具有低的pH值。另外，如同下述，组合物可以经历高温和/或剪切来增强重新溶解过程。例如，在维持低pH值下升高温度和/或使用高的剪切力能够帮助维持氧化糖胶全部或者基本上全部的含醛量。
例如，根据本发明在重新溶解氧化糖胶组合物中使用下面的四个方面是特别有利的1)溶剂(如水)；2)低pH值；3)高温；和4)剪切。如果一起使用这四个方面。它们可以依任何次序进行，但是优选地按先1、再2、然后3和4一起实行。也就是说，优选首先向混合物中加入水，再调节pH值，然后基本上同时加热并剪切混合物。每个方面将在下文中更详细地描述。
使用所有上述四个方面将允许重新溶解过程在基本上小于不使用这四个方面的时间内发生。具体而言，在维持溶液适当pH值下使用高温将使重新溶解过程的发生快于在室温下的情况。进一步说，使用剪切、优选高剪切，将允许重新溶解过程以更快的速率发生。
在第一个重新溶解的方面中，本发明组合物优选地被放入一定体积的水中重新溶解。组合物的希望浓度和在重新溶解混合物中是否含有粘度降低剂，可以根据组合物的应用区域来选择。本发明涉及以任何次序加入所得组合物的组分。例如，可以向水和粘度降低计(如果存在)中加入固体瓜尔胶，或者粘度降低剂可以在瓜尔胶加入水或者其它含水介质中之前或之后加入。例如，如果瓜尔胶是氧化糖胶，并且打算将其加入造纸系统的湿端，那么固体或者干的组合物可以在没有聚乙二醇的情况下重新溶解。选择瓜尔胶溶液的浓度，从而使所得溶液的粘度对组合物的可泵抽来说足够低。在此情况下，优选的氧化瓜尔胶浓度是低于10％(w/v)，更优选低于5％(w/v)，并且最优选低于1.5％(w/v)。优选地，对于在水中重新溶解本发明组合物，组合物应包含高于0.1％(w/v)、更优选高于0.3％(w/v)、并且最优选高于0.5％(w/v)的氧化瓜尔胶。对于在水中重新溶解本发明组合物，组合物优选包含约0.1-10％(w/v)、更优选0.3-5％(w/v)、并且最优选0.5-1.5％(w/v)的氧化瓜尔胶。在这一阶段，可以直接向氧化树胶中加入水，或者向水中加入氧化瓜尔胶。
对于其它应用领域，还涉及在存在粘度降低剂和/或更高浓度下重新溶解组合物。当然，当使用具有降低分子量的糖胶，如氧化阳离子树胶时，可以选择更高浓度的多糖溶液，从而使所得溶液的粘度对于组合物的可泵抽来说足够低。
可以使用的下一个重新溶解方面是调节氧化树胶和水混合物的pH值，从而在重新溶解过程开始时获得低pH值的混合物。当然，如果混合物已经具有低的pH值，那么就不需要来调节了。优选地，所得组合物在重新溶解过程结束时应具有最大不超过7的pH值。降低pH值可以通过加入酸来实行，酸包括但不局限于磷酸、硝酸、甲酸、乙酸、盐酸(HCl)和硫酸(H2SO4)。优选地以某种方式加入酸，使得混合物的pH值调节为约4到约7的pH值，更优选调节pH值为约5到约6，并且最优选调节pH值为约5.4。当组合物的pH值在重新溶解过程中变化时，维持或基本上维持组合物的初始pH值，例如加入缓冲剂也在本发明的范围内。
如图8和图9所见，90℃时，如果组合物的pH值被调节到约7-8的范围内，那么重新溶解的氧化树胶具有较低的含醛量。但是，如果组合物的pH值被调节到约5-6的范围内，重新溶解的氧化树胶则具有较高的含醛量。
图8表示了混合温度为90℃时，对于溶解在自来水中的具有35％(w/v)醛基的0.1％(w/v)阳离子氧化瓜尔胶样品，在不同pH值和混合时间下测量氧化瓜尔胶溶解量的折光指数面积。图9表示混合温度为90℃，不同pH值和混合时间下，溶解在自来水中0.1％(w/v)样品(具有35％(w/v)的醛基)的醛基百分含量(该样品在pH值为6.3下溶解，并混合5分钟，其分析没有完成，所以没有此数据)。图10表示混合温度为90℃，在不同pH值和混合时间下给出的产物折光指数面积和醛基百分含量。
这些图表明至少根据本发明的一个方面，在高剪切和90℃温度下的混合期间，在自来水中滴加酸来酸化样品似乎可以保护溶解的阳离子氧化瓜尔胶的醛基。当pH值高于7时，溶解的阳离子氧化瓜尔胶的醛基百分含量有剧烈地增加。在混合5分钟和10分钟之间，溶解阳离子氧化瓜尔胶也有很大的差异。更长的混合时间看上去能溶解更多的阳离子氧化瓜尔胶而不会影响醛基的百分含量。重新溶解过程中使用的下一个方面是加热。因此根据本发明的一个方面，可以加热低pH值的混合物。这个步骤可以在剪切之前，或者与剪切同时实施，或者不使用剪切，但是优选与剪切一起使用。重新溶解的温度优选高于60℃，更优选高于70℃，并且最优选高于80℃。优选地，重新溶解的温度低于120℃，更优选低于110℃，并且最优选低于100℃。优选地，重新溶解的温度从约65℃到约115℃，更优选从约75℃到约105℃，并且最优选从约85℃到约95℃。在最优选的实施方案中，加热温度约为90℃，可以以任何方式进行加热，包括但不局限于引导、对流、传导、辐射和加入蒸汽。
本发明进一步涉及在重新溶解过程中使用高剪切。本发明组合物可以在高剪切和/或强烈湍流中被重新溶解，使得可以看见组合物的湍动。可以以任何方式使用高剪切，包括但不局限于混合器、机械搅拌器、喷射式煮浆锅和类似物。尽管本发明涉及使用的剪切可以不需加热，但是优选在允许同时加热的装置中使用剪切。特别优选的用于加热和剪切的装置包括，但不局限于Warring搅拌器、喷射式煮浆锅、Ultra Turrax T25混合器(IKA Labortechnik；Janhe&Kunkel；Staufen，BRD)，以及其它可以用于淀粉熬炼或树胶溶解的装置。更优选地，剪切用Warring搅拌器或其它能提供相同或基本上相同混合质量如速度和/或搅桨尺寸的可比搅拌器来实施。剪切装置中的混合时间优选从约10到约50分钟，更优选从约20到约40分钟，并且最优选约30分钟。如图7所示，给组合物提供高剪切和湍流的Warring搅拌器在重新溶解的组合物中给出更高的醛基浓度。使用与Warring搅拌器相比提供较低剪切和较少湍流的磁力搅拌器和机械搅拌器的组合物给出了较低的醛基浓度。因此，优选地使用Warring搅拌器或其他可比装置。
因此明显地，当涉及pH、温度和混合时间时，溶解阳离子氧化瓜尔胶的最优条件是1)在酸化的水如酸化的自来水中溶解氧化瓜尔胶，以使所得pH值大约为5.4；2)在高温如90℃下并混合一段时间如10分钟，使用剪切，例如使用强烈湍流混合器(Warring搅拌器)。
在任何给定阶段，分离糖胶是所希望的。可以从混合物的残留中进行分离，包括从粘度降低剂和/或水中分离。分离可以在糖胶是液相混合物的任何时候进行。因此，分离可以在组合物干燥前，或者甚至在干燥和重新溶解后进行。理论上，利用糖胶和粘度降低剂溶解度的不同来实施分离。实际上，可以通过向混合物中加入能导致需分离组分沉淀的沉淀剂来进行分离。在糖胶情况下，这种沉淀剂包括，但不局限于水溶性有机溶剂如C1-C6醇类，其包括但不陷于异丙醇、乙醇、正丙醇、丁醇、甲醇和/或叔丁醇。其它沉淀剂包括如丙酮的酮类。优选地，包括粘度降低剂的其它组分在加入沉淀剂之后是可溶的。因此，沉淀的糖胶可以在沉淀后分离。
糖胶的分离并不需要与粘度降低剂完全分离。一些残留的粘度降低剂可以保留在分离过的糖胶中。沉淀糖胶的分离可以以任何方式进行，包括但不局限于离心分离、筛分、过滤和倾析。如果需要的话，可以洗涤沉淀的分离糖胶。优选地，用包含沉淀剂的溶液来进行洗涤。然后干燥并研磨糖胶，干燥和研磨方法如上所述。干燥的糖胶可以被重新溶解。重新溶解方法如上所述。
不需进一步精心设计，相信本领域技术人员能够根据前述的说明书来最大程度地使用本发明。
因此，下面优选的具体实施方案仅仅是阐释性的，并且没有以任何方式来限制本发明的未说明部分。实施例1含水瓜尔胶/聚乙二醇混合物的粘度该实施例表明含水瓜尔胶溶液的粘度在存在聚乙二醇时可以剧烈地增加。
通过向聚乙二醇水溶液中加入适当量的瓜尔胶来制备聚乙二醇(PEG20,000；Merck)和中性瓜尔胶(Supercol U；Hercules公司，Wilmington，特拉华州)的含水混合物。在22℃下，使用带有LV2转子的Brookfield VII+型粘度计，以5rpm的转子速率测量所得混合物的粘度，结果列于表1中。
表1含水聚乙二醇/瓜尔胶混合物的粘度(cP)
实施例2包含不同类型聚乙二醇的含水聚乙二醇/瓜尔胶混合物的粘度该实施例表明聚乙二醇/瓜尔胶混合物的粘度取决于所调查浓度范围内的聚乙二醇的分子量。
向聚乙二醇(PEG200；PEG300；PEG400；PEG600；PEG1000；PEG1500；PEG4000；PEG6,000(BASF)和高分子量的聚环氧乙烷(HMW PEO)Mn 900,000(ACROS))的水溶液中加入干的瓜尔胶(Supercol U；Hercules公司，Wilmington，特拉华州)，达到适当的浓度。所得混合物的粘度由目视观测所得混合物的外观来判断。
表2聚乙二醇分子量对聚乙二醇/瓜尔胶混合物粘度的影响(-表示非粘性，+/-表示间歇粘性，+表示粘性，++表示固体凝胶)
实施例3聚乙二醇对藻酸的影响实施例3表示存在聚乙二醇时增加了藻酸的粘度。
加入1％w/v聚乙二醇(PEG6000)降低了1％w/v藻酸溶液在pH值为7的50mM磷酸盐缓冲液中的粘度。使用带有LV2转子的Brookfield DV+型粘度计，以2.5rpm的转子速率测量所得混合物的粘度。
表3
实施例4含水阳离子瓜尔胶/聚乙二醇混合物的粘度该实施例表明聚乙二醇的存在剧烈降低了含水瓜尔胶溶液的粘度。
通过向pH7.0的聚乙二醇50mM磷酸钾缓冲溶液中加入适当量的瓜尔胶来制备分子量为20,000、9,000和6,000的聚乙二醇(PEG)和阳离子瓜尔胶(瓜尔胶羟丙基氯化三铵，瓜尔胶C261，Hercules公司，Wilmington特拉华州)的含水混合物。在22℃下，使用带有LV3转子的Brookfield VII+型粘度计在60rpM速率下测量所得混合物的粘度，结果列于表4。
表4
实施例5加入PEG对阳离子氧化瓜尔胶粘度的影响在本实施例和以后实施例中使用的单位或国际单位表达的酶活性定义如下半乳糖氧化酶[EC 1.1.3.9]一个国际单位(IU)在25℃及pH7下每分钟转化1微摩尔半乳糖过氧化物酶[EC 1.11.1.7]一个单位在20℃及pH6.0下20秒内从联苯三酚形成1.0毫克红格酚。
漆酶[EC 1.10.3.2]一个单位使用丁香醛连氮作为基底在3毫升反应体积中，在30℃，pH6.5，波长为0.001/min的530nm的条件下所产生的吸附差异。
过氧化氢酶[EC 1.11.1.6]一个单位表示在25℃，pH7下每分钟降解1微摩尔过氧化氢。
通过酶氧化从阳离子瓜尔胶(羟丙基氯化三铵H1535-3，Hercules公司，Wilmington，特拉华州)中制备阳离子氧化瓜尔胶。在500毫升的锥形瓶中放入50毫升溶在pH7，并补加有0.5mM CuSO4的50mM磷酸盐缓冲液中的1％阳离子瓜尔胶溶液。向瓜尔胶溶液中加入30微升培养了1分钟的过氧化氢酶溶液(Reyonet S，50,000U/ml，Nagase)和2.5毫升半乳糖氧化酶溶液(20IU/ml，从并指树状发酵物(Dactylium dendroides fermentation)中分离，基本上如Tressel和Kossman，半乳糖氧化酶的简单纯化程序(A simple purificationprocedure for galactose oxidase)，Analytical Biochemistry，第105卷，第150-153页(1980)中描述)与0.21毫升大豆过氧化物酶溶液(WileyOrganics，475U/ml)的预混物。为了适当的充气，在培养皿环境温度下，将瓜尔胶溶液放在160rpm振动的锥形瓶中(22℃)。反应5个小时后，形成固体凝胶状氧化瓜尔胶。向凝胶中加入增加量的固体PEG6,000(BASF)，使最终PEG浓度为1、3和5％。在每次加入并用ultra turrax T25混合器(IKA Labortechnik；Jahne&Kunkel；Staufen，BRD)彻底混合之后，在Brookfield粘度计上测量混合物的粘度(3号转子，60rpm，22℃)。测量结果总结于表5中。
表5
实施例6聚乙二醇对酶活性的影响实施例6表明在实施例7描述的ABTS分析系统中，聚乙二醇的存在对半乳糖氧化酶/辣根过氧化物酶酶组合活性仅有轻微的影响。在各种量的聚乙二醇存在下通过进行实施例7中所描述的标准半乳糖氧化酶分析，测量聚乙二醇20,000对半乳糖氧化酶活性的影响。在不同量的聚乙二醇存在下，环境温度下预培养半乳糖氧化酶3个小时，然后加入含有相同量聚乙二醇的1毫升分析溶液中，使最终活性为1.34IU/ml。用纯的缓冲液对照实验确定相对活性。表6聚乙二醇20,000存在下半乳糖氧化酶的相对活性
实施例7测量半乳糖氧化酶活性的方法向1毫升的比色杯中移入1、960微升反应混合物，由溶解在50毫升pH7.0的0.05M的磷酸钾缓冲溶液中的22毫克ABTS(2，2-N-连氮基-二-[3-乙基-苯噻唑啉磺酸酯]和5.4克半乳糖(Sigma)组成；2、15微升过氧化物酶溶液，由溶解在5毫升pH7.0的0.05M的磷酸钾缓冲溶液中5毫升辣根过氧化物酶(200units/mg，Sigma)组成的过氧化物酶溶液；3、25毫升样品溶液。
在分光光度计中的含量。从数据和以国际单位表达的活性来看，比色杯被瞬时混合，然后记录405nm波长处的吸收变化，并根据标准计算方法计算n值。实施例8聚乙二醇对瓜尔胶氧化的影响实施例8表明加入到5％聚乙二醇20,000中的1％瓜尔胶能被有效地转变成聚醛衍生物。0.2克中性瓜尔胶(Supercol U；Hercules公司，Wilmington，特拉华州)被加入到50毫升的塑料管中，塑料管中含有20毫升的50mM的磷酸钾缓冲溶液，pH7.0，并且补加有0.5mMCuSO4和5％聚乙二醇20,000。完全混合合，将该溶液转入250毫升的锥形瓶中，并且加入200微升的260.000IU/ml过氧化氢酶(牛肝，Boehringer Mannheim)。在酶反应之前，在旋转振荡器中振荡瓜尔胶/聚乙二醇溶液(300rpm)；环境温度，使溶液被空气饱和。
在室温下，用60U辣根过氧化物酶(200units/mg，Sigma)预培养30IU的半乳糖氧化酶约15分钟。预培养期后，向瓜尔胶/聚乙二醇溶液中加入半乳糖氧化酶/HRP混合物。然后，在旋转振荡器(300rpm)上室温培养反应混合物22小时。在22小时的培养后，通过在80℃的水浴中加热20毫升反应混合物10分钟来停止反应。像下面的实施例10中所描述的一样，使用NaBD4还原方法确定所形成的醛水平。初始存在于样品中的所有半乳糖残余物的63％已经被转化成6-醛基衍生物。实施例9聚乙二醇对瓜尔胶氧化的影响实施例9表明在包含加有5％干聚乙二醇20,000的1％瓜尔胶的混合物中，瓜尔胶半乳糖能够有效地转化成醛。0.2克干的Supercol U瓜尔胶被加入到50毫升的塑料管中，塑料管中含有20毫升的50mM的磷酸钾缓冲溶液，pH7.0，并且补加有0.5mM CuSO4。该悬浮液被完全混合直到瓜尔胶完全水解和溶解。随后加入1.0克聚乙二醇20,000并溶解入瓜尔胶溶液。然后，将该溶液转入250毫升的锥形瓶中，并且加入200微升的260.000IU/ml过氧化氢酶(牛肝，BoehringerMannheim)。在酶反应之前，在旋转振荡器中振荡瓜尔胶/聚乙二醇溶液(300rpm；环境温度)，使溶液被空气饱和。在室温下用60单位的辣根过氧化物酶(200units/mg，Sigma)预培养30IU的半乳糖氧化酶约15分钟。预培养期后，向瓜尔胶/聚乙二醇溶液中加入半乳糖氧化酶/HRP混合物。然后，在旋转振荡器(300rpm)上环境温度培养反应混合物22小时。在培养22小时后，通过在80℃的水浴中加热20毫升反应混合物10分钟来停止反应。像下面的实施例10中所描述的一样，使用NaBD4还原方法确定所形成的醛水平。初始存在于样品中的所有半乳糖残余物的95％已经被转化成6-醛基衍生物。实施例10确定氧化棉子糖和氧化瓜尔胶中半乳糖6-醛的量实施例10提供了一种确定酶氧化瓜尔胶中半乳糖6-醛的量的方法。根据下面的程序确定氧化棉子糖和氧化瓜尔胶中半乳糖6-醛的量。氧化棉子糖或氧化瓜尔胶样品用硼氘化钠处理还原，并且第二次用硼氘化钠水解和还原形成糖醇。用气相色谱(GC)基线分离甘露糖和半乳糖的乙酰化糖醇。半乳糖和半乳糖6-醛的糖醇在相同停留时间洗脱。因为氘的结合不同，因而使用气相色谱-质谱联用仪(GC-MS)可以区分两种半乳糖醇。还原的半乳糖含有一个氘原子(D1)，而还原的半乳糖6-醛则含有两个氘原子(D2)。考虑同位素效应和非氧化半乳糖的标记效率，用质量数187∶188，217∶218和289∶290计算样品中的D1∶D2比，这用于测量含醛量。由NaBH4还原的瓜尔胶中计算同位素效应。用NaBD4还原瓜尔胶来确定瓜尔胶的标记效率。
方法使用硼氘化钠(250微升10毫克/毫升NaBD4在2M NH3中，室温，16小时)来用氘标记50微升110mM的棉子糖和50微升110mM的氧化棉子糖，接着水解(0.5毫升三氟乙酸，120℃1小时)，再用NaBD4第二次还原(250微升10毫克/毫升NaBD4在2M NH3中，30℃1小时)。残留物用乙酰化衍生(3毫升乙酸酐，0.45毫升甲基咪唑，30℃30分钟)，并且用配备具有无缝注射器(无缝时间60秒)的DB-1柱(60米×0.25 I.D.×0.253米膜厚，70-280℃，4℃/分钟，280℃5分钟)的GC-MS(带EI裂解的HP5890 GC HP5972系列MSD)分析。
200微升0.3％的氧化瓜尔胶按对棉子糖描述的分析来分析。实施例11不同聚乙二醇浓度下瓜尔胶和棉子糖的酶氧化效率实施例11说明了不同浓度的瓜尔胶/聚乙二醇混合物中瓜尔胶的酶氧化效率。
实施例11包括随着实施例8和9中描述的标准程序进行的不同反应条件下实施的大量瓜尔胶和棉子糖氧化。水合方法指定了聚乙二醇和瓜尔胶加入水相中的的次序，G6P代表干瓜尔胶加入含水聚乙二醇溶液中以及P6G代表干聚乙二醇加入含水瓜尔胶糊状物中。用NaBD4还原方法测量瓜尔胶的醛含量。酶产率定义为每IU的半乳糖氧化酶所产生的醛量[Fmol]。
表7 Supercol U和棉子糖在聚乙二醇混合物中氧化的实施例
实施例12聚乙二醇存在下理氧化阳离子瓜尔胶在10升的容器中，制备5升pH值为7的50mM的磷酸钾缓冲溶液。在搅拌溶液下，加入25毫克CuSO4。向缓冲溶液中加入50克PEG6000(BASF，Ludwigshafen，德国)，并用机械搅拌器搅拌至PEG完全溶解。然后，向溶液中加入50克阳离子瓜尔胶(N-Hance 3198，Hercules公司，Wilmington，DE)，进一步搅拌至组合物呈均相。所制备的混合物包含1％wv阳离子瓜耳胶和1％w/v PEG 6000。再向溶液中加入1.5毫升过氧化物酶(Reyonet S，Nagase，日本，50.000U/ml)。然后，将瓜尔胶混合物倒入7升的发酵罐中(Biocontroler ADI 1030，Applicon，Schiedam，荷兰)。调节搅拌器的速度为1200rpm，并以1.277l/min的速率用压缩空气鼓泡溶液。制备125毫升半乳糖氧化酶制剂(20IU/ml，来自并指树状发酵物(Dactylium dendroides fermentation))和10.53毫升黄豆过氧化物酶溶液(Wiley Organics，475U/ml)，并培养5分钟，然后将混合物加入发酵罐中。在环境温度搅拌下反应混合物被鼓泡5个小时，从而进行氧化反应。
反应5个小时后，在温和搅拌下缓慢将发酵罐中的混合物倒入含有5升异丙醇的10升容器中。混合物再搅拌2小时，然后沉淀的氧化阳离子瓜尔胶被放置过夜。使用Biichner漏斗在Whatman-1滤纸上过滤回收反应产物。收集的沉淀用1升50％的异丙醇水溶液洗涤两次。洗涤后的产物于环境温度和压力下在通风厨中干燥过夜。
在筛子尺寸逐渐降低的Retsch DR100研磨机上研磨干产物，开始截面大小为0.8毫米，最终截面大小下降到0.15毫米。通过将称重的样品放在30℃的真空干燥箱中保持16个小时，确定干燥并研磨的材料的总固体量。用实施例10中描述的还原方法测量转化率，转化率以干产物计算为38％。实施例13聚乙二醇存在下氧化阳离子瓜尔胶的制备在250毫升烧杯中，制备200毫升pH值为7的50mM的磷酸钾缓冲溶液，并且补加50mM CuSO4。向缓冲溶液中加入10克PEG6000(BASF，Ludwigshafen，德国)，并用机械搅拌器搅拌至PEG完全溶解。然后，向溶液中加入10克阳离子瓜尔胶(N-Hance 3198，Hercules公司，Wilmington，DE)，进一步搅拌至组合物呈均相。所制备的混合物包含5％wv阳离子瓜尔胶和5％w/v PEG6000。再向溶液中加入60毫升过氧化氢酶(Reyonet S，Nagase，日本，50.000U/ml)。
制备75毫升半乳糖氧化酶制剂(20IU/ml，来自并指树状发酵物(Dactylium dendroides fermentation))和6.32毫升黄豆过氧化物酶溶液(Wiley Organics，475U/ml)，并培养5分钟，然后将混合物加入反应混合物中。反应混合物被倒入1升的锥形瓶中，并在300rpm下在培养箱中振荡5小时。
反应5个小时后，在温和搅拌下缓慢将锥形瓶中的混合物倒入含有200毫升异丙醇的1升烧杯中。混合物再搅拌2小时，然后沉淀的氧化阳离子瓜尔胶被放置过夜。使用Buechner漏斗在Whatman-1滤纸上过滤回收反应产物。收集的沉淀用50毫升50％的异丙醇水溶液洗涤两次。洗涤后的产物于环境温度和压力下在通风厨中干燥过夜。
在带有尺寸逐渐降低的筛子的Retsch DR100研磨机上研磨干产物，开始截面大小为0.8毫米，最终截面大小下降到0.15毫米。通过将称重的样品放在30℃的真空干燥箱中保持16个小时，确定干燥并研磨的材料的总固体量。用实施例10中描述的还原方法测量转化率，转化率以干产物计算为30％。实施例14聚乙二醇存在下氧化阳离子瓜尔胶的制备在250毫升烧杯中，制备100毫升pH值为7的50mM的磷酸钾缓冲溶液，并且补加50mM CuSO4。向缓冲溶液中加入3.5克PEG6000(BASF，Ludwigshafen，德国)，并用机械搅拌器搅拌至PEG完全溶解。然后，向溶液中加入3.5克阳离子瓜尔胶(N-Hance 3198，Hercules公司，Wilmington，DE)，进一步搅拌至组合物呈均相。所制备的混合物包含3.5％wv阳离子瓜耳胶和3.5％w/v PEG6000。再向溶液中加入15.75毫升过氧化氢酶(Reyonet S，Nagase，日本，50.000U/ml)。
制备19.7毫升半乳糖氧化酶制剂(20IU/ml，来自并指树状发酵物(Dactylium dendroides fermentation))和1.66毫升黄豆过氧化物酶溶液(Wiley Organics，475U/ml)，并培养5分钟，然后将混合物加入反应混合物中。反应混合物被倒入500毫升的锥形瓶中，并在300rpm下在培养箱中振荡5小时。
反应5个小时后，在温和搅拌下缓慢将锥形瓶中的混合物倒入含有100毫升异丙醇的1升的烧杯中。混合物再搅拌2小时，然后沉淀的氧化阳离子瓜尔胶被放置过夜。使用Buechner漏斗在Whatman-1滤纸上过滤回收反应产物。收集的沉淀用50毫升50％的异丙醇水溶液洗涤4次。洗涤后的产物于环境温度和压力下在通风厨中干燥过夜。在筛子尺寸逐渐降低的Retsch DR100研磨机上研磨干产物，开始截面大小为0.8毫米，最终截面大小下降到0.15毫米。通过将称重的样品放在30℃的真空干燥箱中保持16个小时，确定干燥并研磨的材料的总固体量。用实施例10中描述的还原方法测量转化率，转化率以干产物计算为28％。实施例15将实施例12、13和14中的产物用作纸中的强度添加剂为了应用测试前面实施例描述的合成产物，以下面的方式制备这些产物的0.3％w/v的溶液在200毫升自来水中分散600毫克氧化的产物。然后，通过逐滴加入浓盐酸来调节pH值为5.4。再将溶液倒入配备恒温样品容器的Warring混合器中，并保持90℃的温度。在19500rpm下混合溶液10分钟，然后冷却至室温。按这种方法制备的溶液是透明且高粘性的溶液。造纸程序从热机纸浆/软木材混合物(Rygene-Smith&Thommesen TMP225，ex M&M Board Mill，Eerbeek，荷兰；OULU-松ECF软木纸浆，Berghuizer Mill，荷兰)制备纸浆。所使用加工水含有100ppm的CaCO3硬度、50ppm的CaCO3碱度并且pH值为7.0-7.5。水温是环境温度。在荷兰氏打浆机(Hollander beater)上混合之前，两种纸浆被精炼。12千克重量稠度为2.2％的TMP被精炼10分钟至打浆度为47°SR。12千克重量稠度为2.16％的软木浆被精炼29分钟至打浆度为26°SR。在Noble&Wood手抄纸造纸机上制造克数为每平方米50克的手抄纸。白水的pH值为7-7.5。湿压后纸的固体含量为32.1％，在干燥筒上的接触时间为105℃下41秒，并且纸的最终含水量为3.8％。瓜尔胶溶液被加入到手抄纸机床上的配浆箱中。纸测试纸的厚度用Messmer Buechel测微计(M372200型)测量。拉伸强度用Zwick强力试验仪测量，十字头速度为每分钟20毫米，纸以单层使用且宽为15毫米。对于湿拉力试验，在测试前纸被浸在软化水中1分钟。所有测试在23℃和50％的相对湿度下进行。在测试前纸在这些条件下老化1周。强度测试结果总结于下面的表8中。
表8
实施例16不同温度和混合时间下氧化瓜尔胶的溶解实施本实施例描述的实验来确定溶解氧化阳离子瓜尔胶的优选混合和温度条件。用两种氧化阳离子瓜尔胶进行试验，一种含有50％的醛基(样品A)，另一种含有35％的醛基(样品B)。基本上按实施例12所描述，在1％阳离子瓜尔胶(N-Hance 3198；Hercules公司，Wilmington，特拉华州)和1％PEG6000(BASF)溶液中制备两种干燥的氧化阳离子瓜尔胶样品。干燥的氧化阳离子瓜尔胶样品被加入自来水中，使最终浓度为0.1％(w/v)，并且在不同温度(50，70和90℃)下在Warring混合器的混合位置6(7中)混合。证明所选择的浓度0.1％(w/v)对实施例18中所描述的尺寸排阻色谱法(SEC)分析是最适合的。使用实施例10中所描述的程序确定这些样品中的醛基百分数。
在混合器中混合后，样品被过滤通过0.45微米的过滤器(Schleicher&Schuell，Spartan 13/20)，得到溶解的部分，该部分用尺寸排阻色谱法(SEC)分析来测量溶解的氧化阳离子瓜尔胶的量。折光指数(RI)检测器和粘度检测器这两个检测器被连接到SEC上。选择检测RI峰面积来测量溶解的氧化阳离子瓜尔胶的量。使用HPAEC-PAD测定的甘露糖浓度通过一种独立的可选择方法(参见实施例19)确定溶液中阳离子氧化瓜尔胶的量。
表9表示了不同混合时间和温度下样品pH值的变化。
表9不同时间和温度下混合后样品A和样品B的pH值
按实施例10描述的还原方法确定的样品A和B的结果(醛的百分数)分别表示在图1和图2中。样品A和B的SEC数据分别表示在图3和图4中。图5表示产物从RI面积计算的溶液中醛基百分数对混合时间和温度的函数。图6表示SEC分析(RI面积)和HPAEC分析(每升样品A中的Fmol甘露糖)的比较(同样对样品B进行这种比较，但是由于在样品中溶解有更多的氧化瓜尔胶，所以糖的含量太高，并且甘露糖的浓度落在标准曲线之外，从而导致不正确的测量)。
图1和2的结果表明温度越高，溶解的瓜尔胶越多。但是，从图3和图4中可以看出在较高温度下几乎没有留下醛基。应该注意这些样品的pH值约为9.0。从图1到图5的数据可得出结论70℃下，在混合位置6(7中)，在Warring混合器中30分钟是最优选的。(但是，应该注意这些实验中没有控制pH值。下面的实施例(实施例17)表明控制pH值导致了在最优操作条件内的变化)图6表示了在使用0.1％浓度的氧化瓜尔胶时，消耗时间的HPAEC分析和SEC分析间的良好比较。但是，对0.5％氧化瓜尔胶溶液的SEC分析(70℃溶解在混合器中30分钟)表现出非常低的RI面积。因此，在这么高的氧化瓜尔胶浓度下分析是优选的。为了重新确证需要相对高剪切的混合器，进行一个简单的试验。在此简单试验中，用Warring混合器。机械搅拌器和磁力搅拌器溶解氧化瓜尔胶样品。试验条件是30分钟和70℃。图7表示了试验的结果，结果表明Warring混合器比机械搅拌器或磁力搅拌器更大程度地溶解了氧化瓜尔胶样品。
因此，从本实施例可以得出结论阳离子氧化瓜尔胶的溶解性取决于含醛量、温度、pH、剪切力和混合器的混合时间。明显地，假定pH可以变化，在自来水中溶解具有30-35％醛基的0.1％阳离子氧化瓜尔胶样品，制备1％瓜尔胶和1％PEG的最优条件是70℃且使用混合器混合30分钟。实施例17氧化瓜尔胶的溶解随pH的变化实施本实施例来确定pH值变化时溶解阳离子氧化瓜尔胶的最优条件。在本实施例中，适当量的阳离子氧化瓜尔胶被加入到自来水中，得到0.1％的溶液。然后，在磁力搅拌器的搅拌下用几滴1M的HCl来调节溶液的pH值。再将调节了pH值的溶液倒入Warring混合器中，并保持温度为90℃。混合时间在5到10分钟间变化。所使用的样品用1％瓜尔胶(N-Hance 3198)和1％PEG6000来制备。用实施例10中描述的还原方法来测量干燥产物中的醛基百分数。混合后，样品用SEC和实施例10中描述的还原方法分析。SEC生成的RI数据用于测量溶解的阳离子氧化瓜尔胶。溶解后的醛基百分数用实施例10中描述的还原方法测量。图8表示溶解在自来水中具有35％醛基的0.1％阳离子氧化瓜尔胶在混合温度90℃下，不同pH值和混合时间下的RI面积。图9表示溶解在自来水中的0.1％样品(具有35％醛基)在混合温度90℃下，不同pH值和混合时间下的醛基百分数。(此样品溶解在pH值6.3下并混合10分钟，其分析没有完成，所以没有表示出数据)图10表示在混合温度90℃下，给定的不同pH值和混合时间下产物的RI面积和醛基百分数。
从本实施例可以得出结论在高剪切和90℃的温度下混合期间用酸滴酸化自来水中的样品似乎能保护溶解的阳离子氧化瓜尔胶的醛基。当pH值高于7时，溶解的阳离子氧化瓜尔胶中的醛基百分数剧烈降低。在混合5分钟和10分钟间阳离子氧化瓜尔胶的溶解也有很大的差异。更长的混合时间表现为能溶解更多的阳离子氧化瓜尔胶而不会影响醛基的百分含量。
因此，明显地，当考虑pH值、温度和混合时间时，溶解阳离子氧化瓜尔胶的最优条件是1)在酸化到pH值为5.4的自来水中溶解氧化瓜尔胶；2)使用高剪切和强烈湍流混合器(Warring搅拌器)在90℃的温度下混合10分钟。实施例18用尺寸排阻色谱法(SEC)测量溶解的瓜尔胶在具有真空脱气装置的惠普(Hewlett Packard)1050系统上进行SEC分析。该系统配备有TSK凝胶柱装置PWXL guard，G2500PWXL和G3000PWXL(TOSOHAAS)。柱加热炉的温度是40℃。洗脱剂是用氢氧化钠(Baker，7067)调节pH值为4.4的0.1M乙酸(Merck)溶液。注入100微升样品。在每分钟0.8毫升的流速下进行分离。用90度的激光散射检测器(Viscotek T60A型)、粘度检测器(Viscotek T60A型)和折光指数检测器(惠普1047A)检测化合物。用Viscotek软件计算氧化瓜尔胶峰的折光指数面积，并用作确定溶液中聚合物量的相对数量。该面积与样品中甘露糖的量相比较。实施例19用HPAEC-PAD测量溶解的瓜尔胶使用HPAEC-PAD并结合甲醇分解和TFA水解来确定滤液中甘露糖的含量。用移液管向螺旋帽试管中移入250微升样品(滤液)，并且用N2气体蒸发干燥样品。干燥的样品通过在氮气下加入0.5毫升2M的甲醇盐酸溶液(Supelco，3-3050)来初次水解。然后，试管被密封并用油浴在80℃下培养16小时。冷却后，样品用氮气流干燥。通过加入0.5毫升2M的三氟乙酸溶液(Acros，13972-1000)进行第二次水解。样品被加热到121℃并培养1小时。冷却后，使用氮气流蒸发样品至干燥。然后，样品溶解在200微升的乙酸盐缓冲溶液中(0.05M乙酸钠，pH＝5)，并且放入小瓶中，进行HPAEC分析。制作甘露糖(Aeros，15.060.0250)的标准曲线用于定量分析。与样品一样，对五等份不同的200毫升水中含14.9毫克甘露糖(99％)的贮藏溶液进行水解步骤。标准甘露糖溶液的体积为200、100、70、40和10微升，相应的最终浓度分别为409.3、204.7、143.3、81.9和20.53mol/L甘露糖。HPAEC装置由GP40梯度泵、AS3500自动进样器和带有金电极(Dionex，Breda，荷兰)的ED40电化学检测器(PAD)组成。20微升样品在室温下被注入CarboPac PA1柱(Dionex)。使用由Milli Q水(Millipore)制备的三种洗脱剂组合梯度以1mL/min的流速来进行分离。洗脱剂A从50％氢氧化钠溶液(Baker，7067)制备的0.1M氢氧化钠；洗脱剂B0.1M NaOH和1M的乙酸钠(Merck，1.06268.1000)；洗脱剂CMilli Q水。洗脱剂用氦气脱气。下面的梯度用于NaOH0-20分钟，20mM NaOH；20-35分钟，100mM NaOH；35-50分钟，20mM NaOH。同时NaAc的梯度为0-21分钟，0M；21-30分钟，0-300mM；30.01-35分钟，1000mM NaAc；35.01-50分钟，0M。
使用带有金工作电极和Ag/AgCl参比电极(Dionex)的脉冲安培计型的脉冲电化学检测器(PAD)来监测洗脱液，在T1 0.4秒，T2 0.2秒，T3 0.4秒的时间段使用的电压分别为E1 0.1V，E2 0.65V和E3B0.1V。用Peaknet软件版本4.2(Dionex)收集数据。
如果半乳糖和甘露糖的比例已知，可以从样品中存在的甘露糖的量来计算氧化瓜尔胶的量。实施例10中描述的还原方法对瓜尔胶衍生物的分析表明该比例接近于1∶2。实施例20研究二(乙二醇)单丁酯作为粘度降低剂在机械搅拌器的搅拌下，向200毫升氧化瓜尔胶溶液(1％阳离子氧化瓜尔胶，N-Hance 3198，Hercules公司，Wilmington，特拉华州，35％醛)中加入10.4克二(乙二醇)单丁酯(Acros)。在搅拌过夜后没有观察到粘度的降低或两相系统的形成。
通过代替那些在先前实施例中使用的本发明一般性和具体性描述的组分和/或操作条件，可以同样成功地重复先前的实施例。从前面的描述中，本领域技术人员可以容易地确定本发明的本质特征，而不会背离本发明的精神和范围，并且他们能够对本发明进行许多改变和修改从而适应不同的剂量和条件。
权利要求
1.一种降低含水多糖组合物粘度的方法，其包括将含水组合物与非水粘度降低剂结合，其中所述组合物的含水量至少约为40重量％。
2.如权利要求1的方法，其中所述多糖包括糖胶。
3.如权利要求2的方法，其中所述组合物的含水量至少约为50重量％。
4.如权利要求2的方法，其中所述组合物的含水量至少约为80重量％。
5.如权利要求2的方法，其中所述组合物的含水量至少约为85重量％。
6.如权利要求2的方法，其中所述糖胶至少包括一种选自以下组中的物质琼脂、瓜尔胶、黄原酸胶、阿拉伯树胶、果胶、羧甲基纤维素、乙基纤维素、甲基纤维素、羟丙基甲基纤维素、羟丙基纤维素、以及它们的混合物。
7.如权利要求6的方法，其中所述糖胶包括瓜尔胶。
8.如权利要求2的方法，其中所述糖胶包括氧化糖胶。
9.如权利要求8的方法，其中所述氧化糖胶包括氧化瓜尔胶。
10.如权利要求2的方法，其中所述粘度降低剂至少包括聚乙二醇及其混合物之一。
11.如权利要求2的方法，其中所述粘度降低剂至少包括一种聚乙二醇。
12.如权利要求11的方法，其中所述至少一种聚乙二醇具有从约1,000到约50,000道尔顿的分子量。
13.如权利要求11的方法，其中所述至少一种聚乙二醇具有高于约1,000道尔顿的分子量。
14.如权利要求2的方法，其中与将多糖组合物和粘度降低剂结合前的多糖组合物相比，所述含水组合物的粘度至少降低约90％。
15.如权利要求2的方法，其中与将多糖组合物和粘度降低剂结合前的多糖组合物相比，所述含水组合物的粘度至少降低约50％。
16.如权利要求2的方法，其中与将多糖组合物和粘度降低剂结合前的多糖组合物相比，所述含水组合物的粘度至少降低约30％。
17.如权利要求2的方法，其中与将多糖组合物和粘度降低剂结合前的多糖组合物相比，所述含水组合物的粘度至少降低约10％。
18.一种降低含水多糖组合物粘度的方法，其包括以形成含连续相和非连续相的两相系统的有效量将粘度降低剂与多糖组合物结合。
19.如权利要求18的方法，其中所述多糖包括糖胶。
20.如权利要求19的方法，其中所述连续相富含粘度降低剂，而非连续相富含多糖。
21.如权利要求19的方法，其中与不含粘度降低剂的多糖组合物的粘度相比，所述含水组合物的粘度至少降低约90％。
22.如权利要求19的方法，其中与不含粘度降低剂的多糖组合物的粘度相比，所述含水组合物的粘度至少降低约50％。
23.如权利要求19的方法，其中与不含粘度降低剂的多糖组合物的粘度相比，所述含水组合物的粘度至少降低约30％。
24.如权利要求19的方法，其中与不含粘度降低剂的多糖组合物的粘度相比，所述含水组合物的粘度至少降低约10％。
25.如权利要求19的方法，其中所述多糖是糖胶并且所述粘度降低剂至少包括一种聚乙二醇。
26.如权利要求25的方法，其中所述至少一种聚乙二醇具有高于约1,000道尔顿的分子量。
27.如权利要求19的方法，其中所述组合物的含水量至少约为40重量％。
28.如权利要求19的方法，其中所述组合物的含水量至少约为50重量％。
29.如权利要求19的方法，其中所述组合物的含水量至少约为80重量％。
30.如权利要求19的方法，其中所述组合物的含水量至少约为85重量％。
31.如权利要求19的方法，其中所述糖胶至少包含从下列物质组中所选择的物质之一琼脂、瓜尔胶、黄原酸胶、阿拉伯树胶、果胶、羧甲基纤维素、乙基纤维素、甲基纤维素、羟丙基甲基纤维素、羟丙基纤维素、以及它们的混合物。
32.如权利要求31的方法，其中所述糖胶包括瓜尔胶。
33.如权利要求19的方法，其中所述糖胶包括氧化糖胶。
34.如权利要求33的方法，其中所述氧化糖胶包括氧化瓜尔胶。
35.如权利要求19的方法，其中所述粘度降低剂至少包括聚乙二醇及其混合物之一。
36.如权利要求35的方法，其中所述粘度降低剂至少包括一种聚乙二醇。
37.如权利要求36的方法，其中所述至少一种聚乙二醇具有高于约1,000道尔顿的分子量。
38.一种降低含水多糖组合物粘度的方法，其包括将所述含水组合物与有效量的非水粘度降低剂结合，使得多糖组合物的粘度与不含粘度降低剂的多糖组合物粘度相比至少降低约10％。
39.如权利要求38的方法，其中所述多糖包括糖胶。
40.如权利要求39的方法，其中与不含粘度降低剂的多糖组合物的粘度相比，所述含水组合物的粘度至少降低约30％。
41.如权利要求39的方法，其中与不含粘度降低剂的多糖组合物的粘度相比，所述含水组合物的粘度至少降低约50％。
42.如权利要求39的方法，其中与不含粘度降低剂的多糖组合物的粘度相比，所述含水组合物的粘度至少降低约90％。
43.如权利要求39的方法，其中所述组合物的含水量至少约为40重量％。
44.如权利要求39的方法，其中所述组合物的含水量至少约为50重量％。
45.如权利要求39的方法，其中所述组合物的含水量至少约为80重量％。
46.如权利要求39的方法，其中所述组合物的含水量至少约为85重量％。
47.如权利要求39的方法，其中所述糖胶至少包括一种选自以下组中的物质琼脂、瓜尔胶、黄原酸胶、阿拉伯树胶、果胶、羧甲基纤维素、乙基纤维素、甲基纤维素、羟丙基甲基纤维素、羟丙基纤维素、以及它们的混合物。
48.如权利要求47的方法，其中所述糖胶包括瓜尔胶。
49.如权利要求39的方法，其中所述糖胶包括氧化糖胶。
50.如权利要求49的方法，其中所述氧化糖胶包括氧化瓜尔胶。
51.如权利要求39的方法，其中所述粘度降低剂至少包括聚乙二醇及其混合物之一。
52.如权利要求39的方法，其中所述粘度降低剂至少包括一种聚乙二醇。
53.如权利要求52的方法，其中所述至少一种聚乙二醇具有从约1,000到约50,000道尔顿的分子量。
54.如权利要求52的方法，其中所述至少一种聚乙二醇具有高于约1,000道尔顿的分子量。
55.一种包含多糖和非水粘度降低剂的含水组合物，其中该组合物的含水量至少约为40重量％。
56.如权利要求55的组合物，其中所述多糖包括糖胶。
57.如权利要求56的组合物，其中所述组合物的含水量至少约为50重量％。
58.如权利要求56的组合物，其中所述组合物的含水量至少约为80重量％。
59.如权利要求56的组合物，其中所述组合物的含水量至少约为85重量％。
60.如权利要求56的组合物，其中所述糖胶至少包括一种选自以下组中的物质琼脂、瓜尔胶、黄原酸胶、阿拉伯树胶、果胶、羧甲基纤维素、乙基纤维素、甲基纤维素、羟丙基甲基纤维素、羟丙基纤维素、以及它们的混合物。
61.如权利要求60的组合物，其中所述糖胶包括瓜尔胶。
62.如权利要求61的组合物，其中所述糖胶包括氧化糖胶。
63.如权利要求62的组合物，其中所述氧化糖胶包括氧化瓜尔胶。
64.如权利要求56的组合物，其中所述粘度降低剂至少包括聚乙二醇及其混合物之一。
65.如权利要求56的组合物，其中所述粘度降低剂至少包括一种聚乙二醇。
66.如权利要求65的组合物，其中所述至少一种聚乙二醇具有从约1,000到约50,000道尔顿的分子量。
67.如权利要求65的组合物，其中所述至少一种聚乙二醇具有高于约1,000道尔顿的分子量。
68.如权利要求65的组合物，其进一步包含能氧化糖胶的组分。
69.如权利要求56的组合物，其中与不含粘度降低剂的多糖组合物粘度相比，所述含水组合物的粘度至少降低约90％。
70.如权利要求56的组合物，其中与不含粘度降低剂的多糖组合物粘度相比，所述含水组合物的粘度至少降低约50％。
71.如权利要求56的组合物，其中与不含粘度降低剂的多糖组合物粘度相比，所述含水组合物的粘度至少降低约30％。
72.如权利要求56的组合物，其中与不含粘度降低剂的多糖组合物粘度相比，所述含水组合物的粘度至少降低约10％。
73.一种包含多糖、含水溶剂和粘度降低剂的组合物，其中含水多糖组合物与有效量的粘度降低剂结合，从而形成含有连续相和非连续相的两相系统。
74.如权利要求73的组合物，其中所述多糖包括糖胶。
75.如权利要求74的组合物，其中所述连续相富含粘度降低剂，而所述非连续相富含多糖。
76.如权利要求74的组合物，其中与不含粘度降低剂的多糖组合物的粘度相比，所述含水组合物的粘度至少降低约90％。
77.如权利要求74的组合物，其中与不含粘度降低剂的多糖组合物的粘度相比，所述含水组合物的粘度至少降低约50％。
78.如权利要求74的组合物，其中与不含粘度降低剂的多糖组合物的粘度相比，所述含水组合物的粘度至少降低约30％。
79.如权利要求74的组合物，其中与不含粘度降低剂的多糖组合物的粘度相比，所述含水组合物的粘度至少降低约10％。
80.如权利要求74的组合物，其中所述多糖是糖胶并且粘度降低剂至少包括一种聚乙二醇。
81.如权利要求80的组合物，其中所述至少一种聚乙二醇具有高于约1,000道尔顿的分子量。
82.如权利要求74的组合物，其中所述组合物的含水量至少约为40重量％。
83.如权利要求74的组合物，其中所述组合物的含水量至少约为50重量％。
84.如权利要求74的组合物，其中所述组合物的含水量至少约为80重量％。
85.如权利要求74的组合物，其中所述组合物的含水量至少约为85重量％。
86.如权利要求74的组合物，其中所述糖胶至少包含从下列物质组中所选择的物质之一琼脂、瓜尔胶、黄原酸胶、阿拉伯树胶、果胶、羧甲基纤维素、乙基纤维素、甲基纤维素、羟丙基甲基纤维素、羟丙基纤维素、以及它们的混合物。
87.如权利要求86的组合物，其中所述糖胶包括瓜尔胶。
88.如权利要求74的组合物，其中所述糖胶包括氧化糖胶。
89.如权利要求88的组合物，其中所述氧化糖胶包括氧化瓜尔胶。
90.如权利要求74的组合物，其中所述粘度降低剂至少包括聚乙二醇及其混合物之一。
91.如权利要求90的组合物，其中所述粘度降低剂至少包括一种聚乙二醇。
92.如权利要求91的组合物，其中所述至少一种聚乙二醇具有高于约1,000道尔顿的分子量。
93.如权利要求91的组合物，其中所述至少一种聚乙二醇具有从约200到8,000,000道尔顿的分子量。
94.一种用于降低含水多糖组合物粘度的组合物，其包括结合有效量的非水粘度降低剂，使得该多糖组合物的粘度与不含粘度降低剂的多糖组合物粘度相比至少降低约10％。
95.如权利要求94的组合物，其中所述多糖包括糖胶。
96.如权利要求95的组合物，其中与不含粘度降低剂的多糖组合物的粘度相比，所述含水组合物的粘度至少降低约30％。
97.如权利要求95的组合物，其中与不含粘度降低剂的多糖组合物的粘度相比，所述含水组合物的粘度至少降低约50％。
98.如权利要求95的组合物，其中与不含粘度降低剂的多糖组合物的粘度相比，所述含水组合物的粘度至少降低约90％。
99.如权利要求95的组合物，其中所述多糖是糖胶并且粘度降低剂至少包括一种聚乙二醇。
100.如权利要求95的组合物，其中所述至少一种聚乙二醇具有高于约1,000道尔顿的分子量。
101.如权利要求95的组合物，其中所述至少一种聚乙二醇具有从约200到8,000,000道尔顿的分子量。
102.如权利要求95的组合物，其中所述组合物的含水量至少约为40重量％。
103.如权利要求95的组合物，其中所述组合物的含水量至少约为50重量％。
104.如权利要求95的组合物，其中所述组合物的含水量至少约为80重量％。
105.如权利要求95的组合物，其中所述组合物的含水量至少约为85重量％。
106.如权利要求95的组合物，其中所述糖胶至少包括一种选自以下组中的物质琼脂、瓜尔胶、黄原酸胶、阿拉伯树胶、果胶、羧甲基纤维素、乙基纤维素、甲基纤维素、羟丙基甲基纤维素、羟丙基纤维素、以及它们的混合物。
107.如权利要求106的组合物，其中所述糖胶包括瓜尔胶。
108.如权利要求107的组合物，其中所述糖胶包括氧化糖胶。
109.如权利要求108的组合物，其中所述氧化糖胶包括氧化瓜尔胶。
110.如权利要求109的组合物，其中所述粘度降低剂至少包括聚乙二醇及其混合物之一。
111.如权利要求110的组合物，其中所述粘度降低剂至少包括一种聚乙二醇。
112.如权利要求111的组合物，其中所述至少一种聚乙二醇具有高于约1,000道尔顿的分子量。
113.一种氧化糖胶的方法，其包括在有效氧化糖胶的条件下将糖胶、含水溶剂、非水粘度降低剂和氧化性组分结合。
114.如权利要求113的方法，其中所述氧化性组分包括一种选自以下组中的物质重铬酸钾、高锰酸钾及其混合物。
115.如权利要求113的方法，其中所述氧化性组分包括金属催化剂和过氧化氢。
116.如权利要求113的方法，其中所述氧化性组分包括半乳糖氧化酶。
117.如权利要求113的方法，其中所述组合物进一步包括过氧化氢酶。
118.一种重新溶解固体氧化糖胶的方法，其包括在有效地使重新溶解的组合物pH值低于约7的条件下，将含水溶剂与氧化糖胶结合。
119.如权利要求118的方法，其中所述固体氧化糖胶具有低于60％的含水量。
120.如权利要求118的方法，其中所述重新溶解的组合物的pH值低于约6。
121.如权利要求118的方法，其中所述重新溶解的组合物的pH值低于约5。
122.如权利要求118的方法，其中所述重新溶解的组合物的pH值约为5.4。
123.如权利要求118的方法，其中所述重新溶解的组合物的pH值在约4到约7的范围内。
124.如权利要求118的方法，其进一步包括加热已结合的固体氧化糖胶和含水溶剂。
125.如权利要求124的方法，其中所得重新溶解的组合物的温度为90℃。
126.如权利要求124的方法，其中所得重新溶解的组合物的温度高于80℃。
127.如权利要求124的方法，其中所得重新溶解的组合物的温度在约65℃到约115℃的范围内。
128.如权利要求118的方法，其进一步包括在已结合的固体氧化糖胶和含水溶剂中增加能有效产生湍流的剪切。
129.如权利要求118的方法，其进一步包括同时增加剪切和加热结合的固体氧化糖胶和含水溶剂。
130.如权利要求129的方法，其中所得重新溶解的组合物的温度为90℃并且pH值低于约6。
131.如权利要求118的方法，其中所述重新溶解的氧化糖胶的含醛量至少包括约70％的原氧化糖胶的含醛量。
132.如权利要求118的方法，其中重新溶解的氧化糖胶的含醛量至少包括约80％的原氧化糖胶的含醛量。
133.如权利要求118的方法，其中所述重新溶解的氧化糖胶的含醛量至少包括约90％的原氧化糖胶的含醛量。
134.如权利要求118的方法，其中所述重新溶解的氧化糖胶的含醛量基本上与原氧化糖胶的含醛量相同。
135.如权利要求118的方法，其中所述糖胶包括氧化瓜尔胶。
136.如权利要求118的方法，其中所得含水组合物具有对于可泵抽组合物来说足够低的粘度。
137.如权利要求118的方法，其中所得溶液中的氧化瓜尔胶的浓度低于10％w/v。
138.如权利要求118的方法，其中所得溶液中的氧化瓜尔胶的浓度低于5％(w/v)。
139.如权利要求118的方法，其中所得溶液中的氧化瓜尔胶的浓度低于1.5％w/v。
全文摘要
降低含水多糖组合物粘度的方法，其包括将含水组合物与非水粘度降低剂结合。尤其是用于降低含水糖胶组合物粘度的方法。具体而言，是降低含水多糖组合物的方法，其包括以有效形成两相系统的量使粘度降低剂与多糖组合物结合。本发明还描述了根据前述方法制造的产品。包含多糖和非水粘度降低剂的含水组合物，其中组合物的含水量至少约为40重量％。包含多糖和非水粘度降低剂的含水组合物，其中组合物的粘度降低至少10％。重新溶解固体氧化糖胶的方法，包括在有效地使重新溶解的组合物pH值低于约7的条件下，将含水溶剂与氧化糖胶结合。
文档编号C08B37/00GK1468261SQ01816797
公开日2004年1月14日 申请日期2001年8月1日 优先权日2000年8月3日
发明者罗纳尔德·布辛克, 艾尔弗雷德·J·哈恩德里克曼, 米夏埃拉·霍夫鲍尔, 希尔克·谢伊尔德·德弗里斯, 桑德拉·贝雷尔里克－弗朗谢恩, 谢伊尔德 德弗里斯, 贝雷尔里克-弗朗谢恩, 拉 霍夫鲍尔, 罗纳尔德 布辛克, 雷德 J 哈恩德里克曼 申请人:赫尔克里士公司