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降解方法有效专利发明

技术领域

[0001] 本发明涉及通过使生物膜与包含过氧化物化合物和锰配合物的含水混合物接触来降解生物膜的方法，其中含水混合物包含大环配体。本发明还涉及通过使生物膜与包含过氧化物化合物和大环配体的含水混合物接触来降解生物膜的方法。

具体实施方式

[0026] 在随后的讨论中，除非上下文有相反的指示，否则参照具有以下提供的含义的多个术语。本文中用于定义化合物(特别是根据本发明的化合物)的命名法通常基于IUPAC组织的用于化学化合物的规则，具体是“IUPAC化学术语汇编(金皮书)(IUPAC Compendium of Chemical Terminology(Gold Book))”。为了避免疑义，如果IUPAC组织的规则与本文提供的定义冲突，则以本文中的定义为准。此外，如果化合物结构与为结构提供的名称冲突，则以结构为准。

[0027] 术语“包含(comprising)”或其变型在本文中应被理解为意味着包含所陈述的要素、整数或步骤，或者多个要素、整数或步骤的组，但是不排除任何其他的要素、整数或步骤，或者多个要素、整数或步骤的组。

[0028] 术语“由...组成(consisting)”或其变型应被理解为意味着包含所陈述的要素、整数或步骤，或者多个要素、整数或步骤的组，并且排除任何其他的要素、整数或步骤，或者多个要素、整数或步骤的组。

[0029] 本文中的术语“约”在修饰数字或数值时用来指在指定值的±5％内的值。例如，如果式(I)与锰的摩尔比为约100∶1至约0.1∶1，则包括105∶1至0.095∶1的摩尔比。

[0030] 除非上下文另外指明，否则提到物质的物理状态(诸如液体或固体)是指物质在25℃和大气压下的状态。

[0031] 如上文概述的，本发明基于以下出人意料的发现：使生物膜与包含过氧化物化合物、锰配合物和式(I)或(II)的大环配体的含水混合物接触导致生物膜的降解。

[0032] 本文中的生物膜的降解应被理解为通过分子键的断裂来破坏生物膜的分子结构中的至少一部分。应理解，降解不限于生物膜的分子结构的完全破坏。包括生物膜的分子结构的部分降解。生物膜的降解可以通过例如解聚生物膜内的聚合物来实现。可以通过多种方式测量降解(参见Wilson，C.等人，Res.Rev.J.Eng.Technol.，2017，6(4)，1‑42；以及Paquet‑Mercier，F.等人，Lab Chip.，2016，16(24)，4710‑4717)。其可以作为以下各项进行测量：生物膜质量(例如生物膜的干质量或总碳含量)的损失；生物膜粘度或生物膜内组分的粘度(例如生物膜内的藻酸盐的动力粘度)的降低；或者生物膜本身的颜色或吸光度的变化，或生物膜在用合适的染色剂染色时的颜色或吸光度的变化。

[0033] 粘度(在本文中)是流体的内摩擦的量度。当相邻的层以不同速度彼此平行地移动时，流体的动力粘度表示其对剪切力的抗性。在(生物)聚合物的任何粘度测量中，重要的是保持溶液的恒温并且在水溶液中采用恒定重量％的(生物)聚合物，因为这些参数影响所述溶液的粘度。在Vauchel等人，J.Phycol.2008，44，515‑517中，使用藻酸盐的动力粘度和毛细管粘度测量来推导平均藻酸盐聚合物链长。在延长碱提取时间后，藻酸盐的平均聚合物链长变得更短，即降解程度增加。因此，采用动力粘度测量来获得关于藻酸盐降解程度的信息。

[0034] 生物膜的降解可以通过以下方式来测量：评估降解后生物膜内的组分的动力粘度的降低，并且将其与降解前相同组分的动力粘度进行比较。例如，藻酸盐可以存在于生物膜的EPS内。可以使用降解前后从生物膜中提取的藻酸盐的动力粘度来指示生物膜降解程度。为了评估藻酸盐的动力粘度，从生物膜中提取藻酸盐。J.Wingender等人，Methods Enzymol.，2001，336，302‑314描述了一种从生物膜中提取藻酸盐的方法。在通过离心和透析(以移除低分子量物质)从EPS中分离微生物细胞后，可以通过添加有机溶剂并且用核酸酶和蛋白酶处理(以降解核酸组分和蛋白质，使多糖组分保持完整)从剩余材料中分离多
2+
糖。当与阳离子(具体地双正离子诸如Ca )结合时，藻酸盐可能难以处理。通过添加酸，羧酸盐基团变为质子化和胶凝的藻酸形式。可以将此材料转化为藻酸钠盐，过滤，并且通过以下方式进一步纯化：添加钙盐，从而产生藻酸钙沉淀，或添加强酸，以分离藻酸。

[0035] 在一些实施方案中，本发明的方法将生物膜内的藻酸盐的动力粘度降低至少约10％，优选地至少约20％(其中动力粘度典型地在25℃测量)。

[0036] 备选地，在使用本发明的方法降解生物膜之前和之后，生物膜的干质量(典型地以每单位面积的质量给出)的差可以用于评估生物膜降解程度。生物膜的部分分子结构在降解时断裂，并且可以容易地与残留的大生物膜块分离，例如通过用水或其他液体冲洗生物膜进行分离。通过在生物膜不分解(并且因此没有生物膜的质量损失)的情况下将生物质置于高温(例如约60℃至约105℃)的烘箱中直到水已被移除，得到残留生物膜的干质量。当生物膜的质量随加热时间不变时，就会发生这种情况。将所得质量值除以生物质样品(干燥前)覆盖的面积，以获得作为每单位面积的质量的干质量。

[0037] 在一些实施方案中，本发明的方法将生物膜的干质量减少至少约1重量％，优选地至少约10重量％。

[0038] C.Larimer等人在Analytical and Bioanalytical Chem.，2016，408，999中描述了一种常用的用于生物膜检测和定量分析的方法。在这种方法中，使用广谱生物分子染色来增强生物膜内的细胞、核酸和蛋白质的可见性。然后基于染色后的生物膜的颜色强度，通过数字图像分析来定量地测定生物膜的量。备选地，可以使用阳离子染料，诸如结晶紫。这些染料粘附至生物膜的阴离子多糖和其他带负电成分。结晶紫测定通常用于评估存在的生物膜的量。E.Burton等人在J.Ind.Microbiol.Biotechnol.，2007，34(1)，1‑4中描述了这样的测定用于使用微量酶标仪评估微量滴定板中的生物膜的量的用途。在同一篇文献中，还描述了基于荧光探针与生物膜中存在的N‑乙酰葡糖酰胺的结合的荧光光谱测定法。然后使用荧光酶标仪定量地测量生物膜的量。

[0039] 如本文中已经定义的，生物膜是微生物的聚集体，其中通常嵌入胞外聚合物(EPS)的自产基质内的细胞相互粘附和/或粘附至表面(参见M.Vert等人，同上)。EPS由基质内的微生物产生，并且典型地包含多糖，诸如藻酸盐、胞壁质、荚膜异多糖酸(colanic acid)、细菌纤维素、葡聚糖、开菲尔多糖、凝胶多糖、威兰胶、结冷胶和黄原胶(参见B.Vu等人，Molecules2009，14，2535‑2554；以及Sutherland，I.W.，Microbiology，2001，147，3‑9)。

[0040] 与它们在本领域中的用法一致，并且如K.Yong Lee和D.J.Mooney，Prog.Polym.Sci.2012，37(1)，106‑126所综述的，术语藻酸盐和藻酸在本文中可互换地用来指由1，4‑连接的β‑D‑甘露糖醛酸(M)和α‑L‑古洛糖醛酸(G)结构单元构成的线型共聚物。
单体可以以G残基的均聚嵌段(G‑嵌段，诸如具有以下结构的嵌段：GGGGGGG)、M残基的均聚嵌段(M‑嵌段，诸如具有以下结构的嵌段：MMMMMM)或交替的M和G残基的均聚嵌段(MG嵌段，诸如具有以下结构的嵌段：MGMGMGMGMG)出现。藻酸盐可以包含任意数量的M‑嵌段、G‑嵌段和/或MG‑嵌段的组合。在高于β‑D‑甘露糖醛酸的pKa值(3.38)和α‑L‑古洛糖醛酸的pKa值(3.65)的pH值下，藻酸盐在水中的溶解度较高，但是在低于所述pKa值的pH值下，越来越多的酸基团变为质子化的，从而降低了聚合物的溶解度。具有MG‑嵌段的聚合物在水中的溶解度高于具有单独的M‑嵌段和G‑嵌段的聚合物。藻酸盐中的M和G的比例以及藻酸盐内的嵌段的长度根据藻酸盐的来源而不同。

[0041] 生物膜可以包含来自不同细菌属的藻酸盐。实例包括固氮菌属(Azotobacter)和假单胞菌属(Pseudomonas)，具体地来自细菌细胞壁。藻酸盐通常是生物膜的基质的主要组分。

[0042] 生物膜可以包含胞壁质，其通常存在于细菌细胞壁内。由于革兰氏阳性细菌的特征是较厚的细胞壁(相对于革兰氏阴性细菌)，所以它们典型地是胞壁质的来源。通常，生物膜包含来自不同细菌(典型地革兰氏阳性细菌，诸如葡萄球菌属(Staphylococcus)的细菌，例如表皮葡萄球菌(Staphylococcus Epidermidis))的胞壁质。胞壁质是一种由糖和氨基酸组成的肽聚糖。糖由交替的β‑(1，4)连接的N‑乙酰葡糖胺和N‑乙酰胞壁酸组成。每个N‑乙酰胞壁酸残基经由其乳酸残基与4‑或5‑氨基氨基酸链相连。氨基酸链包含氨基酸的组合，其可以是L‑或D‑对映异构物。实例包括丙氨酸、谷氨酸、谷氨酰胺、赖氨酸、甘氨酸和内消旋的二氨基庚二酸。氨基酸链可以与胞壁质内的其他氨基酸链交联。

[0043] 生物膜可以包含荚膜异多糖酸，其可以由细菌 (诸如肠杆菌科(Enterobacteriaceae)的细菌，例如肠杆菌属(Enterobacter)和克雷伯杆菌属
(Klebsiella)的细菌)产生。荚膜异多糖酸是包含葡萄糖、半乳糖、岩藻糖、葡糖醛酸、乙酸盐和丙酮酸盐的支化多糖。

[0044] 生物膜可以包含来自细菌属(诸如醋酸杆菌属(Acetobacter)、胃八叠球菌(Sarcina ventriculi)和农杆菌属(Agrobacterium))的细菌纤维素。细菌纤维素是指由细菌产生的β1，4‑连接的D‑葡萄糖单元构成的聚合物。其具有与植物纤维素显著不同的大分子特性。例如，细菌纤维素典型地具有更高的化学纯度，具有更高的亲水性和更大的拉伸强度。细菌纤维素典型地以细胞外多糖的形式产生，所述细胞外多糖在细菌周围形成保护屏障。

[0045] 生物膜可以包含葡聚糖，其可以由细菌(诸如链球菌属(Streptococcus)的细菌)产生。葡聚糖是指具有α‑1，6糖苷键的微生物来源的聚‑α‑D‑葡糖苷。葡聚糖是具有从α‑1，3糖苷键分出的支链的支化多糖。葡聚糖的具体结构取决于产生它的微生物的菌株。

[0046] 生物膜可以包含开菲尔多糖，其可以由细菌(诸如乳杆菌属(lactobacillus))产生。开菲尔多糖是由大约相等比例的葡萄糖和半乳糖构成的支化多糖。如Ghasemlou，M.等人在Food Chem.，2012，133(2)，383‑389中所报告的，开菲尔多糖具有(1→6)‑连接的葡萄糖、(1→3)‑连接的半乳糖、(1→4)‑连接的半乳糖、(1→4)‑连接的葡萄糖和(1→2，6)‑连接的半乳糖的主链(其中支链连接到半乳糖残基的O‑2并且以葡萄糖残基终止)。

[0047] 生物膜可以包含凝胶多糖，其可以由细菌(诸如来自农杆菌属(Agrobacterium)的细菌)产生。凝胶多糖是完全由1，3‑β‑D‑糖苷键构成的线型β‑1，3‑葡聚糖。其可以由细菌(诸如农杆菌属(Agrobacterium)的细菌)以胞外多糖的形式产生。

[0048] 生物膜可以包含威兰胶，其可以由细菌(诸如产碱杆菌属(Alcaligenes)的细菌)产生。威兰胶是由包含两个D‑葡萄糖单体、D‑葡糖醛酸和L‑鼠李糖的重复四糖单元组成的支化多糖，其中在每个1，4‑连接的葡萄糖的C3上具有单体L‑鼠李糖或L‑甘露糖侧链。

[0049] 生物膜可以包含结冷胶，其可以由细菌(诸如鞘氨醇单胞菌属(Sphingomonas)的细菌)产生。结冷胶在结构上与威兰胶类似，但是其是线型多糖，即其不包含L‑鼠李糖或L‑甘露糖侧链。

[0050] 生物膜可以包含黄原胶，其可以由细菌(诸如黄单胞菌属(Xanthomonas)的细菌)产生。黄原胶是指主链由β‑(1，4)‑D‑葡萄糖组成的支化多糖。每个交替的葡萄糖残基都与由位于两个甘露糖残基之间的葡糖醛酸残基组成的三糖侧链键合。乙酰基可以键合到最靠近主链的甘露糖残基的C6位置，并且丙酮酸基团可以在末端甘露糖的C4和C6位置处键合。

[0051] 不受理论束缚，本发明的方法被理解为解聚生物膜内的微生物细胞壁内的多糖和/或生物膜的EPS内的多糖，从而破坏微生物的细胞壁和/或破坏EPS，降解生物膜，并且允许通过常规清洁过程更容易地移除生物膜。

[0052] 本发明的方法包括使生物膜与含水混合物接触。应理解，可以以各种方式实现接触。然而，优选地，将含水混合物施加至生物膜或施加至包含生物膜的混合物。施加方法可以是导致含水混合物与生物膜接触的任何方法。典型地，含水混合物以溶液、泡沫或悬浮液(优选地溶液或泡沫)的形式施加至生物膜。可以通过将含水混合物喷射或喷洒到生物膜上来将含水混合物施加至生物膜。备选地，可以将包含生物膜的混合物施加至含水混合物，或者可以将生物膜直接施加至含水混合物。

[0053] “混合物”在本文中用来指两种或更多种组分的组合。例如，本发明的第一方面的含水混合物包含水、过氧化物化合物、锰配合物和大环配体。含水混合物可以是悬浮液(例如浆料或糊料)，其包括其中一部分的过氧化物化合物、锰配合物和式(I)或(II)的大环配体溶解而其余部分悬浮在溶液中的溶液。备选地，含水混合物可以是其中溶解有过氧化物化合物、锰配合物和大环配体的溶液。含水混合物典型地是溶液。

[0054] 在溶液的情况下，本发明的第一方面的含水混合物典型地通过将锰配合物、过氧化物化合物和(如果与锰配合物分别地添加)式(I)或(II)的配体溶解在(任选地缓冲的)溶剂(一般为水)中而形成。应理解，可以使用任何合适的方法来形成本发明的含水混合物，以下描述着重于本发明的第一方面(技术人员将理解，对于其中含水混合物不需要包含锰配合物的本发明的第二方面的方法，可以进行适当的调整(例如省略锰配合物))。过氧化物化合物可以以溶液形式商购获得，并且可以在添加锰配合物和任选的配体之前、之后或与其一起(即同时)以溶液形式添加到溶剂中。例如，可以将包含过氧化物化合物的水溶液在锰IV IV配合物之前、之后或与锰配合物一起添加到水中，所述锰配合物可以是[Mn Mn (μ‑O)3(1，
4，7‑三甲基‑1，4，7‑三氮杂环壬烷)2][CH3COO]2(“μ”按照惯例表示桥连配体)。备选地，如果过氧化物化合物可以固体形式商购获得，则可以在与锰配合物和任选的配体接触之前将其溶解在(任选地缓冲的)溶剂(一般为水)中。固体过氧化物化合物的实例包括过碳酸钠、一水合过硼酸钠和四水合过硼酸钠。

[0055] 如果式(I)或(II)的配体与锰配合物分别地添加，其可以在锰配合物之前、之后或与锰配合物一起添加到溶剂中，并且过氧化物化合物可以类似地在配体之前、之后或与配体一起添加。例如，配体(诸如1，4，7‑三甲基‑1，4，7‑三氮杂环壬烷)可以在添加锰配合物和添加包含过氧化物化合物的水溶液之前、之后或同时添加到水中。如果过氧化物化合物是固体，则可以将其与锰配合物和任选的式(I)或(II)的配体(在不是锰配合物的一部分的情况下)混合。然后可以将所得混合物添加到溶剂中并且溶解以形成含水混合物。例如，可以将固体过碳酸钠、锰配合物和配体(诸如1，4，7‑三甲基‑1，4，7‑三氮杂环壬烷)的混合物添加到水中并且溶解在水中。然而，典型地，首先将固体过氧化物化合物溶解在水中，向其中添加锰配合物和任选的式(I)或(II)的配体(在不是锰配合物的一部分的情况下)，并且使所得混合物与生物膜接触。备选地，可以将固体过氧化物溶解在水中并且添加到生物膜中。然后可以将锰配合物和任选的式(I)或(II)的配体(在不是锰配合物的一部分的情况下)添加到混合物中。在含水混合物是悬浮液的情况下，可以实施与刚刚讨论的那些变化类似的变化。

[0056] 另外的变化是可行的。例如，锰配合物不需要原样添加：锰离子可以存在于或者可以添加到含水混合物和通过添加适当的式(I)或(II)的配体而在含水混合物中形成的锰配合物中。此外，并且根据本发明的第二方面，生物膜可以包含足量的锰离子，以使得可以通过添加适量的本文所述的式(I)或(II)的配体而在含水混合物中生成可用量的本文所述的锰配合物。

[0057] 根据本发明的第一方面，接触生物膜的含水混合物包含：(i)过氧化物化合物，以及(ii)单核Mn(II)、Mn(III)或Mn(IV)锰配合物或者双核Mn(II)Mn(II)、Mn(III)Mn(II)、Mn(III)Mn(III)、Mn(III)Mn(IV)或Mn(IV)Mn(IV)锰配合物，其中含水混合物包含式(I)或(II)的配体。

[0058] 式(I)或(II)的配体不必是锰配合物的一部分，即这样的配体在含水混合物可以IV IV是未配合的。在一些实施方案中，锰配合物包含配体，如[Mn Mn (μ‑O)3(1，4，7‑三甲基‑1，
4，7‑三氮杂环壬烷)2][CH3COO]2中那样。含水混合物可以包含过量的配体，以使得锰配合物包含配体，并且含水混合物包含另外的未配合的配体。

[0059] 根据本发明的各个方面及其实施方案使用的含水混合物包含式(I)和/或(II)的配体，其中R独立地选自由以下各项组成的组：C1‑C24烷基、CH2C6‑C10芳基、CH2CH2OH、CH2COOH和吡啶‑2‑基甲基。

[0060] 如果使生物膜与本文公开的作为混合物的含水混合物(例如溶液)接触，则其可以是浆料、糊料或悬浮液。

[0061] 术语“烷基”在本领域中是众所周知的，并且定义了通过从任何碳原子上移除氢原子而由烷烃得到的一价基团，其中术语“烷烃”旨在定义环状或非环状的支链或无支链的烃。如果烷基是C1‑C4烷基，则其选自由以下各项组成的组：甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、仲丁基、异丁基和叔丁基。

[0062] 术语“芳基”在本领域中也是众所周知的，并且定义了通过从环碳原子上移除氢原子而由芳烃得到的一价基团，其中术语“芳烃”旨在定义单环和多环的芳族烃。术语“芳族”定义了环状共轭分子实体，其稳定性(由于离域)显著高于假定的定域结构的稳定性。在本领域中通常使用休克尔(Hückel)规则来评估芳香性；含有(4n+2)个π‑电子(其中n是非负整数)的三角(或有时线型)杂化原子的单环平面(或大致平面)体系将展现出芳香性。该规则通常限于n＝0至5。

[0063] R可以独立地选自由以下各项组成的组：C1‑C24烷基、CH2C6‑C10芳基、CH2CH2OH和CH2COOH。通常，烷基是C1‑C12烷基，因此R通常独立地选自由以下各项组成的组：C1‑C12烷基、CH2C6‑C10芳基、CH2CH2OH和CH2COOH。

[0064] 典型地，在R是烷基的情况下，其是C1‑C6烷基。优选地，烷基是甲基。

[0065] 通常，在R是CH2C6‑C10芳基的情况下，其是苄基。因此，在一些实施方案中，R独立地选自由以下各项组成的组：C1‑C6烷基、苄基、CH2CH2OH和CH2COOH。

[0066] R可以独立地选自C1‑C6烷基或CH2C6‑C10芳基。在一些实施方案中，R独立地选自C1‑C6烷基或苄基。典型地，R独立地选自甲基或苄基，优选地甲基。

[0067] 典型地，各R是相同的。

[0068] 在式(I)和式(II)中，R1、R2、R3和R4独立地选自H、C1‑C4烷基和C1‑C4烷基羟基。术语“烷基羟基”在本文中用来指通过用羟基基团(‑OH)取代氢原子(‑H)而由烷基基团得到的一价基团。C1‑C4烷基羟基可以选自由以下各项组成的组：羟基甲基、羟基乙基、羟基正丙基、羟基异丙基、羟基正丁基、羟基仲丁基、羟基异丁基和羟基叔丁基。优选地，C1‑C4烷基是甲基，并且C1‑C4烷基羟基是羟基甲基，因此R1、R2、R3，和R4通常独立地选自H、甲基和羟基甲基。典型地，R1、R2、R3，和R4独立地是H或甲基。优选地，R1、R2、R3和R4是H。

[0069] 当式(II)中的Q’是亚丙基桥时，其可以是1，3‑亚丙基(‑(CH2)3‑)或1，2‑亚丙基(‑CH2CH(CH3)‑)。

[0070] 通常，Q’是亚乙基桥，并且因此式(II)的配体由以下结构表示

[0071]

[0072] 通常，式(I)的配体是1，4，7‑三甲基‑1，4，7‑三氮杂环壬烷(Me3‑TACN)，并且式(II)的配体是1，2‑双(4，7‑二甲基‑1，4，7‑三氮杂环壬‑1‑基)‑乙烷(Me4‑DTNE)。因此，在一些实施方案中，配体是Me3‑TACN或Me4‑DTNE。在许多实施方案中，配体是Me3‑TACN。

[0073] 根据本发明的第一方面的方法，锰配合物是单核Mn(II)、Mn(III)或Mn(IV)配合物，或者双核Mn(II)Mn(II)、Mn(III)Mn(II)、Mn(III)Mn(III)、Mn(III)Mn(IV)或Mn(IV)Mn(IV)配合物。技术人员熟悉这样的配合物和这样的配合物的盐，它们可以在无需分离的情况下在含水混合物中形成，或者它们可以是明确定义的。

[0074] 明确定义的配合物在本文中意指(如该术语在本领域中通常使用的)已经分离从而易于表征(即定义)和分析(例如以确定其结构和纯度)的配合物。相反，未明确定义的配合物是在不与在其中制备配合物的介质(例如反应介质)分离的情况下制备的配合物。

[0075] 典型地，配合物是双核配合物。然而，含单核锰离子的配合物的盐的使用也在本发明的范围内。这样的配合物的实例在专利公开申请EP 0549271 A1、EP 0549272 A1、EP 0544519 A2和EP 0544440 A2(均为Unilever的)中描述。

[0076] 包含式(I)的配体的单核锰配合物对于每个锰离子都包含一个式(I)的配体，式(I)的配体与每个锰离子配位。包含式(I)的配体的双核锰配合物通常对于每两个锰离子包含两个式(I)的配体，其中每个式(I)的配体与一个锰离子配位。例如，当式(I)的配体是Me3‑TACN并且锰配合物包含配体时，锰配合物可以是包含一个锰离子和一个Me3‑TACN配体的单核配合物，或者包含两个锰离子和两个Me3‑TACN配体的双核配合物。

[0077] 与此相比，包含式(II)的配体的双核锰配合物典型地对于每两个锰离子包含一个式(II)的配体，并且在配合物中式(II)的配体与每个锰离子配位。例如，当式(II)的配体是Me4‑DTNE并且锰配合物包含配体时，锰配合物可以是包含两个锰离子和一个Me4‑DTNE配体的双核配合物。

[0078] 如上所提及的，在某些实施方案中，含水混合物包含过量的配体，以使得锰配合物包含配体，并且含水混合物包含另外的未配合的配体。如本文中使用的，“过量的配体”是指配体与锰离子的比率产生包含未配合的配体的含水混合物。因此，过量的配体是指式(I)与锰离子的比率大于1，并且典型地是指式(II)的配体与锰离子的比率大于0.5。当含水混合物包含过量的配体时，其可以包括未配合的配体和未明确定义的单核和双核锰配合物的混合物。例如，当配体是式(II)的配体(诸如Me4‑DTNE)时，含水混合物可以包括包含两个锰离子和一个Me4‑DTNE配体的双核配合物、包含一个锰离子和一个Me4‑DTNE配体(配体的大环中的一个是未配合的)的单核配合物和未配合的Me4‑DTNE配体的未明确定义的混合物。

[0079] 在一些实施方案中，锰配合物是明确定义的。锰配合物可以是明确定义的，并且含水混合物还包含未配位的配体。

[0080] 虽然可以根据本发明使用的未配合的式(I)或(II)的配体本身(即在不存在锰离子的情况下)不降解生物膜，但是本发明人已发现，当存在过量的配体(即式(I)或(II)的配体)时生物膜的降解是出乎意料地更有效的。此外，如上所述，生物膜可以含有锰离子，所述锰离子可以与式(I)或(II)的配体结合，在过氧化物的存在下导致生物膜降解活性。不受理论束缚，过量的配体的存在可以使平衡移动以有利于配体与锰的配合。在实施本发明的方法时，如果与锰配合物配合的一些配体变成未配合的(并且例如降解或以其他方式变得不能与锰离子配合)，那么其可以被含水混合物中的过量配体替代，从而重新生成包含式(I)或(II)的配体的锰配合物。

[0081] 典型地，本发明的第一方面的含水混合物中式(I)的配体与锰的摩尔比为约100∶1至约0.1∶1，更典型地约10∶1至约0.5∶1，甚至更典型地约5∶1至约0.8∶1，并且最典型地约2∶1至约1.001∶1。约1∶1的摩尔比是指包含式(I)的配体的明确定义的锰配合物(在含水混合物中没有未配合的配体)，或者是指等摩尔比的锰配合物和式(I)的配体的混合物。

[0082] 典型地，本发明的第一方面的含水混合物中式(II)的配体与锰的摩尔比为约50∶1至约0.05∶1，更典型地约5∶1至约0.1∶1，甚至更典型地约3∶1至约0.2∶1，并且最典型地约1∶1至约0.5001∶1。0.5∶1的摩尔比是指包含式(II)的配体的明确定义的锰配合物(在含水混合物中没有未配合的配体)，或者是指相对于式(II)的配体包含两摩尔当量的锰离子的锰配合物和式(II)的配体的混合物。

[0083] 根据本发明使用的锰配合物可以包含除式(I)或(II)的配体以外的配位配体。当锰配合物是双核锰配合物时，其可以包含一个或多个桥连配体。其典型地独立地选自由以5 ‑ 5
下各项组成的组：氧化物、氢氧化物、水、苯基硼酸根和RCOO ，其中R 选自由以下各项组成的组：氢、C1‑C12烷基和任选地C1‑C6烷基取代的苯基，所述配体桥接两个锰离子。通常，C1‑C12烷基是C1‑C6烷基，特别地通常是C1‑C4烷基，并且优选地甲基。通常，任选地C1‑C6烷基取代的苯基是任选地C1‑C4烷基取代的苯基，优选地甲基取代的苯基。

[0084] 当在本文中使用时，术语“取代的”旨在是指用所提到的一个或多个取代基替代所提及的基团上的氢原子。例如，任选地C1‑C6烷基取代的苯基是指其中一个或多个氢原子任选地被C1‑C6烷基(典型地被甲基)替代从而提供例如苄基的苯基。

[0085] R5典型地选自由以下各项组成的组：氢(即桥连配体是甲酸根)、C1‑C12烷基和任选5
地被一个或多个甲基基团取代的苯基。甚至更典型地，R选自由以下各项组成的组：氢、C1‑
5
C6烷基和苯基。还更典型地，R 选自由以下各项组成的组：氢、C1‑C4烷基和苯基，其中C1‑C4烷
5
基优选为甲基。优选地，R是甲基或苯基，最优选地甲基，即如果存在羧酸根桥，则其优选为乙酸根或苯甲酸根，最优选地乙酸根。

[0086] 在具体实施方案中，一个或多个桥连配体是选自由以下各项组成的组中的一种或组合：氧化物、氢氧化物、水、乙酸根和苯甲酸根。

[0087] 在一些实施方案中，双核锰配合物包含两个或三个桥连配体，通常包含三个桥连配体。

[0088] 锰配合物可以是双核的，即其包含两个锰离子。两个这样的离子可以均为Mn(II)、Mn(III)或Mn(IV)，一个离子可以是Mn(II)而另一个是Mn(III)，或者一个离子可以是Mn(III)而另一个是Mn(IV)。在一些实施方案中，双核锰配合物是Mn(III)Mn(III)、Mn(III)Mn(IV)或Mn(IV)Mn(IV)配合物。

[0089] 当双核锰配合物是Mn(III)Mn(III)配合物时，其典型地包含一个桥连氧化物配体5 ‑
和两个桥连羧酸根配体(R COO)。通常，羧酸根配体是乙酸根配体。当Mn(III)Mn(III)配合III III 2+
物包含两个Me3‑TACN配体时，其典型地是[Mn Mn (μ‑O)(μ‑CH3COO)2(Me3‑TACN)2] 。

[0090] 当双核配合物是Mn(III)Mn(IV)配合物时，其优选地包含三个桥连配体；典型地，一个或两个桥连氧化物配体和两个或一个桥连乙酸根配体。当Mn(III)Mn(IV)配合物包含两个式(I)的配体时(例如当两个Me3‑TACN配体螯合Mn离子时)，其典型地包含一个桥连氧III IV化物配体和两个桥连乙酸根配体。因此，双核配合物可以是[Mn Mn (μ‑O)(μ‑CH3COO)2
3+
(Me3‑TACN)2] 。与此相比，当Mn(III)Mn(IV)配合物包含一个式(II)的配体时(例如当在配合物中Me4‑DTNE螯合时两个Mn离子时)，其典型地包含两个桥连氧化物配体和一个桥连乙III IV 2+
酸根配体。因此，双核配合物典型地是[Mn Mn (μ‑O)2(μ‑CH3COO)(Me4‑DTNE)] 。

[0091] 当双核配合物是Mn(IV)Mn(IV)配合物时，其典型地包含两个或三个桥连氧化物配体和零个或一个桥连乙酸根配体。当Mn(IV)Mn(IV)配合物包含两个式(I)的配体时(例如当两个Me3‑TACN配体螯合Mn离子时)，其典型地包含三个桥连氧化物配体。因此，双核配合物IV IV 2+可以是[Mn Mn (μ‑O)3(Me3‑TACN)2] 。与此相比，当Mn(IV)Mn(IV)配合物包含一个式(II)的配体时(例如当在配合物中Me4‑DTNE螯合两个Mn离子时)，其典型地包含两个桥连氧化物IV IV
配体和一个桥连乙酸根配体。因此，双核配合物典型地是[Mn Mn (μ‑O)2(μ‑CH3COO)(Me4‑
3+
DTNE)] 。

[0092] 在一些实施方案中，锰配合物选自由以下各项组成的组中的任一者：[MnIIIMnIII5 2+ III IV 5 3+ IV IV
(μ‑O)(μ‑R COO)2(Me3‑TACN)2] 、[Mn Mn (μ‑O)(μ‑R COO)2(Me3‑TACN)2] 、[Mn Mn (μ‑
2+ III IV 5 2+ IV IV 5
O)3(Me3‑TACN)2] 、[Mn Mn (μ‑O)2(μ‑RCOO)(Me4‑DTNE)] 和[Mn Mn (μ‑O)2(μ‑RCOO)
3+ 5 5
(Me4‑DTNE)] ，其中R是如上所述的。优选地，R是甲基。

[0093] 典型地，锰配合物选自由以下各项组成的组中的任一者：[MnIIIMnIII(μ‑O)(μ‑2+ III IV 3+ IV IV
CH3COO)2(Me3‑TACN)2] 、[Mn Mn (μ‑O)(μ‑CH3COO)2(Me3‑TACN)2] 、[Mn Mn (μ‑O)3(Me3‑
2+ III IV 2+ IV IV
TACN)2] 、[Mn Mn (μ‑O)2(μ‑CH3COO)(Me4‑DTNE)] 和[Mn Mn (μ‑O)2(μ‑CH3COO)(Me4‑
3+
DTNE)] 。

[0094] 通常，锰配合物是[MnIVMnIV(μ‑O)3(Me3‑TACN)2]2+或[MnIIIMnIV(μ‑O)2(μ‑R5COO)2+ 5 5
(Me4‑DTNE)] ，其中R是如上所述的。优选地，如上所述，R是甲基。

[0095] 如上所述，本发明的锰配合物可以是未明确定义的。例如，可以使用包含两个和/或三个桥连配体的各种双核Mn(II)配合物，其在暴露于空气时形成双核Mn(III)Mn(III)、Mn(III)Mn(IV)或甚至Mn(IV)Mn(IV)物种。这样的各种双核Mn(II)配合物可以在含水混合物中形成，例如当含水混合物包含一种或多种锰盐(诸如Mn(II)(乙酸根)2)以及过量的式(I)或(II)的配体(诸如Me3‑TACN)时。

[0096] 通常，单核或双核锰配合物是带正电的。典型地，正电荷由一个或多个非配位抗衡阴离子平衡。换言之，锰配合物可以是包含一个或多个非配位抗衡离子的盐的一部分。一个或多个抗衡阴离子的特性不是本发明的必要特征，尽管为了改善水性介质中的溶解度，通常(尽管不是必须的)避免非常大的抗衡离子(诸如四苯基硼酸根)。

[0097] 通常，非配位抗衡离子选自由以下各项组成的组中的任一者：Cl‑、Br‑、I‑、NO3‑、‑ ‑ 2‑ 6 ‑ 5 ‑ 5 6ClO4 、PF6、SO4 、RSO3 和RCOO ，其中R是如上关于羧酸根桥连配体所述的；并且R任选地
6
是C1‑C6烷基取代的苯基、C1‑C6烷基(例如甲基)或CF3。当R是C1‑C6烷基取代的苯基时，苯基
6
可以被C1‑C6烷基取代一次或多次。典型地，当R是C1‑C6烷基取代的苯基时，其是C1‑C4烷基
6
取代的苯基，其中C1‑C4烷基优选地是甲基。R 可以是任选地被一个或多个甲基基团取代的苯基。通常，苯基被一个甲基基团(典型地在对位)取代。

[0098] 在一些实施方案中，非配位抗衡离子选自由以下各项组成的组：SO42‑、R5COO‑、Cl‑、‑ 6 ‑ ‑ 2‑ ‑ ‑NO3 、R SO3 和PF6 。通常，非配位抗衡离子选自由以下各项组成的组：SO4 、CH3COO 、Cl 、‑ ‑ ‑
NO3、CH3C6H4SO3(甲苯磺酸根)和PF6。

[0099] WO 2006/125517 A1(Unilever PLC)描述了包含锰配合物并且具有显著水溶性(诸如在20℃至少30g/l，例如在20℃至少50g/l或在20℃至少70g/l)的盐。使用这样的高水溶性盐(即溶解度在20℃为至少30g/l、例如在20℃为至少50g/l或在20℃为至少70g/l的盐，诸如并且典型地(但不一定)在WO 2006/125517 A1(Unilever PLC)中描述的那些，例如包含小抗衡离子(诸如氯离子、硝酸根、硫酸根和乙酸根)的那些)可以是有利的，因为它们‑的高水溶性意味着例如与当使用水溶性差的盐(诸如包含PF6 离子的那些)时相比，可以在IV IV
本发明的含水混合物中使用更高浓度的盐。例如，[Mn Mn (μ‑O)3(Me3‑TACN)2][PF6]2在20℃的水溶性仅为10.8g/l。

[0100] 此外，水溶性差的盐(诸如包含PF6‑的那些)典型地通过在形成锰配合物之后引入‑ ‑作为钾盐的阴离子(PF6)而形成，这导致包含锰配合物和水溶性差的的抗衡离子(PF6)的盐沉淀。在添加到根据本发明的第一方面公开的含水混合物中之前，典型地将沉淀物重新溶解，例如重新溶解在水中。这样的另外的步骤引入了复杂性和成本，并且经常导致使用较大体积的水或其他溶剂，因为溶解度(在水中)非常低。

[0101] 因此，优选的是非配位抗衡离子选自由以下各项组成的组：Cl‑、NO3‑、SO42‑和乙酸根。IV IV 2+
然而，在非配位抗衡离子是PF6的情况下，锰配合物典型地是[Mn Mn (μ‑O)3(Me3‑TACN)2] ，IV IV
即锰盐典型地是[Mn Mn (μ‑O)3(Me3‑TACN)2][PF6]2。

[0102] 在一些实施方案中，锰配合物是盐的一部分，所述盐选自由以下各项组成的组中III III 5 III IV 5的任一者：[Mn Mn (μ‑O)(μ‑RCOO)2(Me3‑TACN)2][CH3COO]2、[Mn Mn (μ‑O)(μ‑RCOO)2IV IV III III
(Me3‑TACN)2][CH3COO]3、[Mn Mn (μ‑O)3(Me3‑TACN)2][CH3COO]2、[Mn Mn (μ‑O)(μ‑
5 III IV 5 IV IV
RCOO)2(Me3‑TACN)2][SO4]、[Mn Mn (μ‑O)(μ‑RCOO)2(Me3‑TACN)2]2[SO4]3、[Mn Mn (μ‑III III 5 III IV
O)3(Me3‑TACN)2][SO4]、[Mn Mn (μ‑O)(μ‑RCOO)2(Me3‑TACN)2][NO3]2、[Mn Mn (μ‑O)(μ‑
5 IV IV IV IV
RCOO)2(Me3‑TACN)2][NO3]3、[Mn Mn (μ‑O)3(Me3‑TACN)2][NO3]2、[Mn Mn (μ‑O)3(Me3‑III IV 5 IV IV 5
TACN)2][PF6]2、[Mn Mn (μ‑O)2(μ‑RCOO)(Me4‑DTNE)][Cl]2和[Mn Mn (μ‑O)2(μ‑RCOO)
5 5
(Me4‑DTNE)][Cl]3，其中R是如上所述的。优选地，R是甲基。

[0103] 优选地，锰配合物是盐的一部分，所述盐选自由以下各项组成的组中的任一者：IV IV IV IV IV IV
[Mn Mn (μ‑O)3(Me3‑TACN)2][CH3COO]2、[Mn Mn (μ‑O)3(Me3‑TACN)2][SO4]、[Mn Mn (μ‑III IV 5 5
O)3(Me3‑TACN)2][NO3]2或[Mn Mn (μ‑O)2(μ‑RCOO)(Me4‑DTNE)][Cl]2，其中R是如上所述
5
的。优选地，R是甲基。

[0104] 应理解，包含锰配合物的盐可以(以其固体形式)含有另外的水分子，在本领域中IV IV称为水合物。例如，结晶[Mn Mn (μ‑O)3(Me3‑TACN)2][PF6]2典型地在其晶格中包含一个水IV IV
分子。水合物的分子式为[Mn Mn (μ‑O)3(Me3‑TACN)2][PF6]2.H2O。

[0105] 固体锰盐(包含锰配合物)可以以这样的方式合成：将其与另外的盐组合分离。在合成锰盐期间，可以使用过量的用于提供所需抗衡离子的试剂，并且可以不将该过量的试IV IV剂与包含锰盐的所得固体分离。例如，六氟磷酸钾可以存在于固体[Mn Mn (μ‑O)3(Me3‑III IV 5
TACN)2][PF6]2中，并且氯化钠可以存在于[Mn Mn (μ‑O)2(μ‑R COO)(Me4‑DTNE)][Cl]2中，如WO 2013/033864 A1(Kemp，R.W.等人)的实施例2所举例说明的。

[0106] 备选地，并且根据第二方面，考虑了与生物膜接触的含水混合物包含过氧化物化合物和式(I)或(II)的配体，而不需要存在锰离子。用于制备含水混合物的溶剂可以含有作为杂质的锰离子，其可以与式(I)或(II)的配体结合以形成(未明确定义的)单核或双核锰配合物。关于茶渍漂白具有类似的观察结果，其中当质子化Me3‑TACN配体的盐与过氧化氢组合使用时观察到显著的漂白效果(G.Reinhardt，J.Molecular Catalysis，2006，251，177‑184)。此外，生物膜还可以含有锰离子，其在添加式(I)或(II)的配体后将形成未明确定义的单核Mn(II)、Mn(III)、Mn(IV)配合物或双核Mn(II)Mn(II)、Mn(III)Mn(II)、Mn(III)Mn(III)、Mn(III)Mn(IV)或Mn(IV)Mn(IV)配合物。

[0107] 根据本发明的第二方面，如果与生物膜接触的含水混合物包含过氧化物化合物和式(I)或(II)的配体而不需要存在锰离子，则在含水混合物中形成的锰配合物的浓度典型地为约0.0001至约300μM，更典型地约0.001至约200μM，甚至更典型地约0.01至约100μM，并且还更典型地约0.1至约50μM。通常，锰配合物的浓度为约0.01至约30μM，并且甚至更通常为约0.05至约20μM。

[0108] 在本文公开的含水混合物与生物膜接触时，生物膜被降解。出人意料地，本发明人发现在所述接触之前使锰化合物与还原剂接触以提供锰配合物时降解程度更大。应理解，“锰化合物”是指在与还原剂接触时形成本发明的第一方面中提及的锰配合物的任何含有锰离子的化合物。不受理论束缚，添加还原剂可以降低锰化合物中存在的一个或多个锰离子的氧化态。因此，锰化合物内的一个或多个锰离子与相应锰配合物(其在锰化合物与还原剂接触时形成)内的一个或多个锰离子相比具有更高的氧化态。鉴于此，通常使还原剂与包含氧化态为3以上的锰离子的锰化合物接触。典型地，使还原剂与单核Mn(III)或Mn(IV)化合物或者双核Mn(III)Mn(III)、Mn(III)Mn(IV)或Mn(IV)Mn(IV)化合物接触。在一些实施方案中，锰化合物是双核Mn(III)Mn(III)、Mn(III)Mn(IV)或Mn(IV)Mn(IV)化合物。

[0109] 例如，将一摩尔当量的双电子还原性化合物(诸如抗坏血酸)添加到双核Mn(IV)Mn(IV)化合物中可以导致两个Mn(IV)离子都被还原以产生双核Mn(III)Mn(III)配合物。然而，当将一摩尔当量的双电子还原剂(诸如抗坏血酸)添加到明确定义的双核Mn(IV)Mn(IV)IV IV 2+化合物(诸如包含[Mn Mn (μ‑O)3(Me3‑TACN)2] 的锰化合物)中时，不一定形成明确定义的双核Mn(III)Mn(III)配合物。而是，不同的锰配合物可以存在于所得混合物中，例如可以形成双核Mn(II)Mn(II)、Mn(III)Mn(II)、Mn(III)Mn(III)、Mn(III)Mn(IV)或Mn(IV)Mn(IV)配合物的混合物(其中平均氧化态是Mn(III)Mn(III))。也可能发生配体解离，导致形成单核锰配合物，即Mn(II)、Mn(III)和/或Mn(IV)配合物，参见例如B.C.Gilbert等人，Org.Biomol.Chem.，2004，2，1176‑1180，或者当然发生不完全(即小于化学计量计算)的还原。

[0110] 在通过使锰化合物与还原剂接触来提供锰配合物的情况下，锰配合物典型地以溶液(一般为水溶液)的形式提供。这样的溶液可以通过任何合适的方法形成。例如，锰化合物可以以溶液或悬浮液的形式获得或制备，并且可以在还原剂之前、之后或与还原剂一起以溶液或悬浮液的形式添加到任选地缓冲的溶剂(一般为水)中。备选地，如果锰化合物以固体形式获得或制备，则可以在与还原剂接触之前将其添加到任选地缓冲的溶剂(一般为水)中。在还原剂是固体(诸如抗坏血酸)的情况下，可以将其与锰化合物混合，然后可以将所得混合物添加到溶剂中。备选地，还原剂可以以溶液或悬浮液(一般为水溶液或水性悬浮液)的形式提供。

[0111] 锰化合物可以选自由以下各项组成的组：双核Mn(III)Mn(III)、Mn(III)Mn(IV)和Mn(IV)Mn(IV)配合物，并且在与还原剂接触时可以提供选自由以下各项组成的组中的锰配合物中的任一者或组合：单核Mn(II)、Mn(III)和Mn(IV)配合物以及双核Mn(II)Mn(II)、Mn(III)Mn(II)、Mn(III)Mn(III)和Mn(III)Mn(IV)配合物。

[0112] 还原剂可以是适合于降低锰化合物的氧化态的任何还原剂。合适的还原剂包括抗坏血酸和酯衍生物(诸如棕榈酸抗坏血酸酯或硬脂酸抗坏血酸酯)、任选地C1‑C4烷基或烯丙基取代的儿茶酚、任选地C1‑C4烷基取代的氢醌、连苯三酚、咖啡酸、任选地C1‑C4烷基取代的麦芽酚、没食子酸正丙酯以及碱金属亚硫酸盐、碱金属亚硫酸氢盐和碱金属硫代硫酸盐。

[0113] 亚硫酸盐、亚硫酸氢盐和硫代硫酸盐中的碱金属通常是钠或钾，典型地钠。

[0114] 还原剂可以是选自由以下各项组成的组中的任一者：抗坏血酸、棕榈酸抗坏血酸酯、硬脂酸抗坏血酸酯、儿茶酚、氢醌、连苯三酚、4‑叔丁基儿茶酚、4‑烯丙基儿茶酚、叔丁基氢醌、2，5‑二叔丁基氢醌、没食子酸正丙酯、咖啡酸、麦芽酚、乙基麦芽酚、亚硫酸钠、亚硫酸氢钠和硫代硫酸钠。

[0115] 还原剂通常是选自由以下各项组成的组中的任一者：抗坏血酸、棕榈酸抗坏血酸酯、硬脂酸抗坏血酸酯、儿茶酚、氢醌、连苯三酚、亚硫酸钠、亚硫酸氢钠和硫代硫酸钠。

[0116] 在一些实施方案中，还原剂选自由以下各项组成的组：抗坏血酸、儿茶酚、氢醌、连苯三酚和亚硫酸钠。根据具体实施方案，还原剂是抗坏血酸。

[0117] 通常，当还原剂是抗坏血酸时，锰化合物包含六氟磷酸根抗衡离子，例如锰化合物IV IV是[Mn Mn (μ‑O)3(Me3‑TACN)2][PF6]2。

[0118] 包含例如双核Mn(III)Mn(III)、Mn(III)Mn(IV)或Mn(IV)Mn(IV)配合物的锰化合物与还原剂的摩尔比典型地为约0.1∶1至约10∶1，更典型地约0.2∶1至约3∶1，并且最典型地约0∶5∶1至约1∶1，即将约一或二摩尔当量的还原剂添加到锰化合物中。相对于锰化合物而言大量过量的还原剂可能是不希望的，因为过量的还原剂可能与含水混合物中存在的过氧化物化合物反应。相反，大量过量的锰化合物可能是不希望的，因为大部分锰化合物可能不与还原剂反应，从而保持活性较低的形式。

[0119] 在本发明的第一方面的某些实施方案中，锰化合物包含一个或多个式(I)的配体或一个式(II)的配体；两个或三个(优选地三个)本文所述的桥连配体；和/或一个或多个本文所述的非配位抗衡离子。式(I)或(II)的配体不一定是锰化合物的一部分。这样的配体可以单独地添加到含水混合物中，并且可以在形成过渡金属配合物时与过渡金属化合物接触，或者可以在含水混合物中保持未配合。为了避免疑义，适用于锰配合物的本发明的第一方面的实施方案经过必要的改变适用于锰化合物。例如，锰化合物可以包含式(I)或(II)的配体，所述配体优选地是Me3‑TACN或Me4‑DTNE。锰化合物可以包含选自由以下各项组成的组2‑ 5 ‑ ‑ ‑ 6 ‑ ‑ 5 6
中的一种或多种非配位抗衡离子：SO4 、RCOO、Cl、NO3 、R SO3和PF6 ，其中R 和R是如本文中所定义的。优选地，一种或多种非配位抗衡离子选自由以下各项组成的组：乙酸根、氯离子、硫酸根、硝酸根和六氟磷酸根，例如乙酸根、氯离子、硫酸根和硝酸根。

[0120] 在另一个实例中，锰化合物可以是双核的，并且在是双核时可以包含独立地选自由以下各项组成的组中的两个或三个桥连配体：氧化物、氢氧化物、水、苯基硼酸根和5 ‑ 5
RCOO，其中R是如本文中所定义的(优选地甲基)。

[0121] 在又一个实例中，锰化合物可以包含由以下各项组成的组中的任一者：[MnIIIMnIII5 2+ III IV 5 3+ IV IV
(μ‑O)(μ‑RCOO)2(Me‑TACN)2] 、[Mn Mn (μ‑O)(μ‑RCOO)2(Me3‑TACN)2] 、[Mn Mn (μ‑O)3
2+ III IV 5 2+ IV IV 5
(Me3‑TACN)2] 、[Mn Mn (μ‑O)2(μ‑RCOO)(Me4‑DTNE)] 和[Mn Mn (μ‑O)2(μ‑RCOO)(Me4‑
3+ 5
DTNE)] ，其中R是如本文中所定义的(优选地甲基)。

[0122] 锰化合物可以是由以下各项组成的组中的任一者：[MnIIIMnIII(μ‑O)(μ‑R5COO)2III IV 5 IV IV(Me3‑TACN)2][CH3COO]2、[Mn Mn (μ‑O)(μ‑RCOO)2(Me3‑TACN)2][CH3COO]3、[Mn Mn (μ‑O)3III III 5 III IV
(Me3‑TACN)2][CH3COO]2、[Mn Mn (μ‑O)(μ‑RCOO)2(Me3‑TACN)2][SO4]、[Mn Mn (μ‑O)(μ‑
5 IV IV III III
R COO)2(Me3‑TACN)2]2[SO4]3、[Mn Mn (μ‑O)3(Me3‑TACN)2][SO4]、[Mn Mn (μ‑O)(μ‑
5 III IV 5 IV IV
RCOO)2(Me3‑TACN)2][NO3]2、[Mn Mn (μ‑O)(μ‑RCOO)2(Me3‑TACN)2][NO3]3、[Mn Mn (μ‑IV IV III IV 5
O)3(Me3‑TACN)2][NO3]2、[Mn Mn (μ‑O)3(Me3‑TACN)2][PF6]2、[Mn Mn (μ‑O)2(μ‑R COO)IV IV 5 5
(Me4‑DTNE)][Cl]2和[Mn Mn (μ‑O)2(μ‑RCOO)(Me4‑DTNE)][Cl]3，其中R是如本文中所定义的(优选地甲基)。

[0123] 在另一个实例中，锰化合物可以包含[MnIVMnIV(μ‑O)3(Me3‑TACN)2]2+或[MnIIIMnIV5 2+ 5
(μ‑O)2(μ‑RCOO)(Me4‑DTNE)] ，其中R是如本文中所定义的(优选地甲基)。

[0124] 在又一个实例中，锰化合物可以是[MnIVMnIV(μ‑O)3(Me3‑TACN)2][CH3COO]2、IV IV IV IV III IV[Mn Mn (μ‑O)3(Me3‑TACN)2][SO4]、[Mn Mn (μ‑O)3(Me3‑TACN)2][NO3]2或[Mn Mn (μ‑O)2(μ‑CH3COO)(Me4‑DTNE)][Cl]2。

[0125] 根据本发明的第一和第二方面的含水混合物包含过氧化物化合物。如本文中使用的，“过氧化物化合物”是具有ROOR’结构的化合物，其中R和R’可以独立地是氢或有机基(organyl)。

[0126] 如本文中使用的并且在本领域中理解的“有机基(organyl)”是指在碳原子上具有自由价的有机取代基。类似地，“亚有机基”是指具有两个自由价的有机基团，其可以在相同或不同的碳原子上通过从有机化合物中移除两个氢原子而得到。因此，例如，有机基可以是选自由以下各项组成的组中的任一者：‑C(O)R”、C1‑C12烷基和苯基‑C1‑C4烷基，其中R”是亚烷基或取代的亚烷基基团。R和R’可以是相同或不同的有机基基团。在R是氢并且R’是‑C(O)R”的情况下，过氧化物化合物是过氧酸。在R是氢并且R’是烷基的情况下，过氧化物是烷基氢过氧化物。在R是氢并且R’是苯基烷基的情况下，是苯基烷基氢过氧化物。在R和R’是烷基的情况下，过氧化物是酮过氧化物。本文中进一步定义了过氧酸、烷基氢过氧化物、苯基烷基氢过氧化物和酮过氧化物。

[0127] 过氧化物化合物可以是由以下各项组成的组中的任一者或组合：过氧化氢、过氧酸、烷基氢过氧化物、苯基烷基氢过氧化物和酮过氧化物。

[0128] 通常，过氧化物是过氧化氢、过氧酸、烷基氢过氧化物和苯基烷基氢过氧化物中的任一者或组合。更通常地，过氧化物是过氧化氢和过氧酸的组合。可以组合使用一种或多种不同的过氧化物化合物。

[0129] 术语“过氧酸”在本文中用来指其中至少一个酸‑OH基团已被‑OOH基团替代的酸(诸如羧酸)。典型的单过氧酸或二过氧酸具有通式HOO(CO)R”Y，其中R是含有1至约20个碳原子的亚烷基或取代的亚烷基基团，任选地具有内部酰胺键或亚苯基或C1‑C12烷基取代的亚苯基基团；并且Y是氢、卤素、C1‑C12烷基、C6‑C10芳基(优选地苯基)、酰亚氨基、COOH或(C＝O)OOH基团或季铵基团。

[0130] “酰亚氨基”意指氨或伯胺的二酰基衍生物，即包含R”’‑C(O)NRC(O)‑R”’结构，其中R”’基团是独立地选择的有机基基团，或者更典型地一起是连接羰基部分的亚有机基基团，由此提供环状酰亚氨基；并且R‑表示过氧酸的其余部分，即是HOO(CO)R”‑。典型地，酰亚氨基是环状的，例如是由以下各项组成的组中的一种：邻苯二甲酰亚氨基、马来酰亚氨基、琥珀酰亚氨基和戊二酰亚氨基。优选地，酰亚氨基是邻苯二甲酰亚氨基。

[0131] 在一些实施方案中，R”是任选地取代的C1‑C12亚烷基或亚苯基；并且Y是‑H、卤素、C1‑C12烷基、苯基、邻苯二甲酰亚氨基、‑COOH或‑(C＝O)OOH或季铵。典型地，R”是任选地取代的C1‑C4亚烷基或亚苯基；并且Y是‑H、卤素或C1‑C4烷基，其中C1‑C4亚烷基选自由以下各项组成的组中的任一者：亚甲基、亚乙基、亚正丙基、亚异丙基、亚正丁基、亚仲丁基、亚异丁基和亚叔丁基，优选地亚甲基，并且C1‑C4烷基优选地是甲基。更典型地，R”是任选地取代的C1‑C4亚烷基或亚苯基；并且Y是‑H或卤素。典型地，卤素是氯或氟。

[0132] 单过氧酸的实例包括过乙酸、三氟过乙酸、邻苯二甲酰过氧化物、过氧苯甲酸诸如间氯过苯甲酸、过氧月桂酸、N，N‑邻苯二甲酰氨基过氧己酸和6‑辛基氨基‑6‑氧代‑过氧己酸。典型的二过氧酸包括例如1，12‑二过氧十二烷酸和1，9‑二过氧壬二酸。

[0133] 典型地，过氧酸是选自过乙酸、三氟过乙酸和间氯过苯甲酸中的任一者或组合。

[0134] 术语“烷基氢过氧化物”是指其中‑H被烷基基团取代的过氧化氢的单取代产物。烷基可以是C1‑C12烷基，并且通常是C1‑C4烷基，优选地叔丁基。

[0135] 术语“苯基烷基氢过氧化物”是指其中‑H被苯基烷基基团取代的过氧化氢的单取代产物。苯基烷基可以是选自由以下各项组成的组中的苯基‑C1‑C4烷基：苯基甲基、苯基乙基、苯基正丙基、苯基异丙基、苯基正丁基、苯基仲丁基、苯基异丁基和苯基叔丁基，通常是苯基异丙基。

[0136] 术语“酮过氧化物”是指在酮与过氧化氢接触时形成的过氧化物化合物。这样的过氧化物化合物通常是未明确定义的，并且可以在酮与过氧化氢接触时在含水混合物中形成。合适的酮包括丙酮、甲基乙基酮(丁酮)、甲基丙基酮、甲基异丙基酮、乙基丙基酮、甲基苯基酮和二苯酮。酮过氧化物典型地是过氧化甲乙酮或过氧化丙酮。

[0137] 本发明的第一和第二方面的过氧化物化合物通常以水溶液(任选地稀释，例如用水或碱性缓冲剂稀释)的形式获得或制备，诸如以包含选自由以下各项组成的组中的任一者或组合的水溶液的形式：过氧化氢、过氧酸、烷基氢过氧化物和苯基烷基氢过氧化物。液体过氧化物化合物的处理通常更容易。

[0138] 第一和第二方面的过氧化物化合物可以在含水混合物中由合适的前体形成。过氧化物化合物的合适的前体在本领域中是已知的，并且技术人员能够鉴别适用于根据本发明的第一和第二方面的前体。当过氧化物化合物是过氧化氢时，其可以在含水混合物中由前体形成，所述前体包括碱金属过氧化物，有机过氧化物诸如脲过氧化氢，以及无机过酸盐诸如碱金属过硼酸盐(例如过硼酸钠)、过碳酸盐、过磷酸盐、过硅酸盐和过硫酸盐(诸如单过硫酸氢钾)。通常，过酸盐是任选地水合的过硼酸钠(例如一水合过硼酸钠和四水合过硼酸钠)或过碳酸钠。过碳酸钠降解为过氧化氢和碳酸钠。它通常被认为比其他过氧化氢源更环保，并且因此更广泛地用作固体过氧化氢源。

[0139] 其他合适的过氧化氢源包括与合适的底物一起产生过氧化氢的酶促体系。这方面的实例是C1‑C4醇氧化酶和C1‑C4醇，例如甲醇氧化酶和乙醇的组合。WO 95/07972 A1(Unilever N.V.和Unilever plc)描述了这样的的组合。

[0140] 当过氧化物化合物是过氧酸时，其可以在含水混合物中由所谓的过氧前体形成。过氧前体可以与过氧化氢反应以生成过氧酸。过氧前体是技术人员所熟知的，并且在GB
836988 A(Unilever Ltd)、GB 864798 A(Unilever Ltd)、GB 907356 A(Konink ind Mij Voorheen Noury)、GB 1003310 A(Unilever Ltd)和GB 1519351 A(Unilever Ltd)；EP
0185522 A2(Clorox Co)、EP 0174132 A2(Proctor&Gamble)、EP 0120591 A1(Proctor&Gamble)；以及US 1246339 A(Smit Isaac J)、US 3332882 A(FMC Corp)、US 4128494 A(Ugine Kuhlmann)、US 4412934 A(Proctor&Gamble)和US 4675393 A(Lever Brothers Ltd)中进行描述。

[0141] 合适的过氧前体包括US 4751015 A和US 4397757 A(二者均是Lever Brothers Ltd的)以及EP 0284292 A(Kao Corp)和EP 0331229 A(Unilever NV)中描述的阳离子季铵取代的过氧酸漂白剂前体。它们的实例包括2‑(N，N，N‑三甲基铵)乙基钠‑4‑磺基苯基碳酸酯氯化物(SPCC)和N，N，N‑三甲基甲苯氧基苯磺酸铵。

[0142] 另一类过氧前体由EP 0303520 A(Kao Corp)、EP 0458396 A(Unilever NV)和EP 0464880 A(Unilever NV)中描述的阳离子腈形成。用于本发明的其它种类的漂白剂前体在WO 00/15750 A1(Proctor&Gamble)中进行描述，例如6‑(壬酰氨基己酰基)氧基苯磺酸盐。

[0143] 典型地，过氧前体选自由以下各项组成的组：酯，包括链烷酸磺基苯酯和苯基链烷酸磺基苯酯；酰基‑酰胺；以及季铵取代的过氧前体，包括阳离子腈。典型的过氧前体(有时称为过氧酸漂白活化剂)的实例是4‑苯甲酰氧基苯磺酸钠(SBOBS)；N，N，N’，N’‑四乙酰乙二胺(TAED)；1‑甲基‑2‑苯甲酰氧基苯‑4‑磺酸钠；4‑甲基‑3‑苯甲酰氧基苯甲酸钠；三甲基甲苯甲酰氧基苯磺酸铵；SPCC；壬酰氧基苯磺酸钠(SNOBS)；3，5，5‑三甲基己酰氧基苯磺酸钠；以及取代的阳离子腈。通常，过氧前体是TAED或壬酰氧基苯磺酸盐(NOBS)的盐，例如SNOBS。

[0144] 在使用多于一种过氧化物化合物的情况下，组合可以选自由以下各项组成的组：过氧化氢、过氧酸、C1‑C12烷基氢过氧化物和苯基烷基氢过氧化物。当含水混合物中存在多于一种过氧化物化合物时，它们典型地选自过氧化氢和选自由以下各项组成的组中的任一种过氧化物化合物：过氧酸、C1‑C12烷基氢过氧化物和苯基烷基氢过氧化物。通常，过氧化氢是用于本发明的方法的最有效的过氧化物化合物。然而，如果含水混合物中存在过氧化氢酶(例如由生物膜内的微生物产生)或者优先与过氧化氢反应的过渡金属离子，则含水混合物中的活性过氧化氢的量降低。本发明的锰配合物可以替代地与选自由以下各项组成的组中的过氧化物化合物反应：过氧酸、C1‑C12烷基氢过氧化物和苯基烷基氢过氧化物。因此，在本发明的方法中使用不是过氧化氢的过氧化物化合物可以是有利的。例如，过氧酸的抗微生物特性是众所周知的，并且当降解生物膜时，抗微生物活性可能是期望的(对于过氧酸的抗微生物特性，参见Katara，G.等人，J.Patient Saf.Infect.Control，2016，4(1)，17‑21；
Shen，X.等人，Front.Microbiol.，2019，10，1196；Antonelli，M.等人，Water Sci.Technol.，2013,68(12)，2638‑2644；以及WO 2017/181005 A1(Ecolab USA Inc.))。通常，在本发明的方法中组合使用过氧酸与过氧化氢，通常所使用的过氧化氢相对于过氧酸的摩尔比较大。

[0145] 在一些实施方案中，使用C1‑12烷基氢过氧化物(优选地叔丁基氢过氧化物)和过氧化氢的混合物。通常，C1‑12烷基氢过氧化物与过氧化氢的摩尔比为约10∶1至约1∶10。

[0146] 备选地，使用过氧酸(典型地选自由以下各项组成的组：过乙酸、间氯过苯甲酸、三氟过乙酸和邻苯二甲酰基过氧化物，优选地过乙酸)和过氧化氢的混合物。通常，过氧酸与过氧化氢的摩尔比为约10∶1至约1∶100，优选地约5∶1至约1∶10。

[0147] 通常，使用过乙酸和过氧化氢的混合物。典型地，过乙酸与过氧化氢的摩尔比为约10∶1至约1∶100，更典型地约3∶1至约1∶30，并且甚至更典型地约1∶1至约1∶10。

[0148] 过氧化物化合物的浓度可以改变。为了避免疑义，过氧化物化合物的浓度是指含水混合物内所有过氧化物化合物的总浓度，包括过氧化氢、过氧酸、烷基氢过氧化物、苯基烷基氢过氧化物和酮氢氧化物。典型地，过氧化物化合物的浓度为约0.01至约500mM，更典型地约0.1至约100mM，并且最典型地约0.3至约30mM。

[0149] 本发明人已经发现生物膜在与本发明的第一方面的包含过氧化物化合物、锰配合物和式(I)或(II)的配体的水溶液接触时降解。如果配体或过氧化物化合物被移除或降解，则将不会有生物膜的进一步降解。

[0150] 本发明的第一和第二方面的方法可以在多种温度和pH范围下进行。当含水混合物的pH超出合适的范围时，可能发生锰配合物的降解。当含水混合物具有高pH值时，可能形成不溶性锰氢氧化物/氧化物，例如在pH＞12或＞13下。另外，锰配合物对过氧化物化合物的降解可能发生在高pH值下，例如在pH≥10.5下。过氧化物化合物的这样的降解可以抑制生物膜降解。然而，这可以通过例如提高含水混合物中的过氧化物化合物的浓度(例如通过使用相对于锰配合物更加过量的过氧化物化合物，诸如摩尔过量＞2000)而容易地避免。

[0151] 在低pH下，过氧化物化合物和/或式(I)或(II)的配体可以是质子化的。因此，可能抑制锰配合物对过氧化物化合物的活化，和/或式(I)或(II)的配体可能从锰配合物中解离。另外，生物膜通常在低pH下更不易降解。生物膜降解的抑制可能在pH＜4或pH＜3下发生。因此，含水混合物的pH典型地为约4至约12，更典型地约pH 6至约11。水性介质的pH通过添加酸或碱(例如HCl或NaOH)或通过使用缓冲溶液(即在一些实施方案中，含水混合物包含缓冲剂)而容易地改变。通常，当锰配合物是还原剂和锰化合物的产物时，将缓冲剂添加到含水混合物中。典型地，缓冲剂选自由以下各项组成的组：碳酸盐、磷酸盐或硼酸盐，优选地碳酸盐缓冲剂。通常，缓冲剂是碳酸盐，并且含水混合物的pH为约8至约10.5，通常约8至约10，典型地约8.5至9.5，并且最典型地约9。在以溶液或悬浮液的形式添加的情况下，缓冲剂典型地通过将固体缓冲剂溶解在溶剂(一般为水)中来制备。备选地，可以将缓冲剂以固体形式添加到含水混合物中。缓冲剂可以在锰配合物或化合物、过氧化物化合物和/或任选的式(I)或(II)的配体之前、期间或与其一起添加。

[0152] 备选地，根据具体实施方案，未向含水混合物中添加固体或液体缓冲剂。为了避免疑义，这样的实施方案不排除在含水混合物中自然地形成缓冲剂，例如通过来自空气的二氧化碳溶解到含水混合物中从而形成碳酸盐或碳酸氢盐缓冲剂。根据其他实施方案，不向含水混合物中添加缓冲剂。

[0153] 如果锰配合物不是还原剂和锰化合物的产物，则含水混合物的pH典型地为约9.5至约11.5，更典型地约10至约11，甚至更典型地约10至约10.5。在这些pH值下，含水混合物中典型地包含多价螯合剂。多价螯合剂在下文中进行描述。

[0154] 含水混合物的温度典型地为约15℃至约90℃，更典型地约20℃至约70℃。优选地，含水混合物的温度为约25℃至约50℃。

[0155] 本发明的方法可以进行任何时间量。技术人员了解更长的反应时间将会导致更大程度的生物膜降解。即便如此，所述反应方法在少于10分钟的反应时间内有效地降解了生物膜。典型地，本发明的方法进行约0.1至约60分钟，更典型地约0.1至约30分钟，并且优选地约0.1至约10分钟。

[0156] 在与生物膜接触时，本发明的第一和第二方面的含水混合物的降解活性可以随时间增加。不受理论束缚，生物膜的组分可以向含水混合物中的锰配合物提供电子，从而以类似于上述还原剂的方式还原锰配合物。可以适用于还原含水混合物中的锰配合物的组分包括包含氨基酸残基的蛋白质，所述氨基酸残基可以作为含水混合物中的锰配合物的还原剂。可以适用于这样的还原的氨基酸残基包括酪氨酸残基和半胱氨酸残基)。低氧化态的金属离子诸如Fe(II)可以存在于生物膜中，并且也可以是适合于还原含水混合物中的锰配合物的组分。

[0157] 还原的锰配合物(即具有较小正氧化态的那些)的活性可以高于母体锰配合物的活性。例如，生物膜的双电子还原组分可以还原双核Mn(IV)Mn(IV)配合物中的两个Mn(IV)离子以产生双核Mn(III)Mn(III)配合物。备选地，可以形成未明确定义的锰配合物，例如双核Mn(II)Mn(II)、Mn(III)Mn(II)、Mn(III)Mn(III)、Mn(III)Mn(IV)或Mn(IV)Mn(IV)配合物的混合物。双核锰配合物也可能分裂，导致形成单核Mn配合物，即Mn(II)、Mn(III)和/或Mn(IV)配合物，参见例如B.C.Gilbert等人(同上)。

[0158] 如本文中所提及的，第一和第二方面的含水混合物包含任选地缓冲的溶剂，其一般为水。然而，可以使用其他溶剂。溶剂的特性不是本发明的必要特征，只要溶剂与水混溶即可。含水混合物通常会具有至少1重量％的水，这意味着构成液体含水混合物的含水液体包含至少1重量％的水，更典型地至少10重量％、甚至更典型地25重量％并且最典型地至少50重量％的水。不是水的含水混合物的液体余量(如果有的话)可以是任何方便的液体，例如液体醇，例如C1‑C4醇，诸如甲醇或乙醇。尽管溶剂通常会完全是水，但是应理解这不排除存在少量的其他液体(例如总量小于约10重量％，更典型地小于约5重量％)，例如作为液体连续相所接触的其他材料中的污染物。

[0159] 在一些实施方案中，本发明的第一和第二方面的含水混合物包含选自由以下各项组成的组中的多价螯合剂：氨基磷酸盐、氨基羧酸盐和羧酸盐。当存在时，多价螯合剂的浓度典型地为约0.001至约10g/l。不受理论束缚，多价螯合剂可以具有两种功能。首先，多价螯合剂可以改善”锰配合物的活性(例如，如WO 2007/042192 A(Unilever PLC)中所公开的)，和/或其可以与含水混合物或者生物膜中可能存在的锰杂质结合。众所周知，锰离子诸如Cu、Mn或Fe与过氧化物化合物反应，并且特别是与过氧化氢反应以将过氧化氢分解成水和双氧，或形成自由基诸如超氧化物和/或羟基自由基。这可能导致被锰配合物活化的含水混合物中可用的过氧化物化合物较少，并且因此可能抑制生物膜降解。因此，多价螯合剂可以防止存在于含水混合物和/或生物膜中的锰杂质抑制生物膜降解。

[0160] 优选的氨基膦酸盐多价螯合剂包括次氮基三亚甲基膦酸盐、乙二胺‑N，N，N’，N’‑TM四(亚甲基膦酸盐)(Dequest 204 )和二亚乙基三胺‑N，N，N’，N”，N”‑五(亚甲基膦酸盐)TM TM
(Dequest 206 )。本领域技术人员将意识到存在各种Dequest 的不同盐，例如作为膦酸或作为钠盐或它们的任何混合物。

[0161] 优选的氨基羧酸盐多价螯合剂包括乙二胺四乙酸(EDTA)、N‑羟基乙二胺四乙酸(HEDTA)、次氮基三乙酸(NTA)、N‑羟基乙基氨基二乙酸、N‑羟基乙基氨基二乙酸、谷氨酸二乙酸、亚氨基二琥珀酸钠、二亚乙基三胺五乙酸(DTPA)、乙二胺‑N，N’‑二琥珀酸(EDDS)、甲基甘氨酸二乙酸(MGDA)和丙氨酸‑N，N‑二乙酸。

[0162] 多价螯合剂可以是盐的形式。例如，多价螯合剂可以包含选自由以下各项组成的组中的一个或多个阳离子：碱金属离子、碱土金属离子、铵离子或取代的铵离子。优选地，多价螯合剂呈游离酸形式，或包含钠阳离子或镁阳离子，即呈其钠盐或镁盐形式。

[0163] 优选的羧酸盐多价螯合剂是含有两个羧基基团的多元羧酸盐，包括琥珀酸、丙二酸、(亚乙二氧基)二乙酸、葡糖酸、马来酸、二甘醇酸、酒石酸、丙醇二酸和富马酸的水溶性盐，以及醚羧酸盐。含有三个羧基基团的多元羧酸盐特别地包括水溶性柠檬酸盐、乌头酸盐和柠康酸盐以及琥珀酸盐衍生物诸如羧甲基氧基琥珀酸盐。含有四个羧基基团的多元羧酸盐包括GB 1261829 A(Unilever Ltd)中公开的氧基二琥珀酸盐、1，1，2，2‑乙烷四甲酸盐、1，1，3，3‑丙烷四甲酸盐和1，1，2，3‑丙烷四甲酸盐。含有磺基取代基的多元羧酸盐包括GB
1398421 A(Unilever Ltd)和GB 1398422 A(Unilever Ltd)以及US 3936448 A(Lever Brothers Ltd)中公开的磺基琥珀酸盐衍生物，以及GB 1439000 A(Henkel&CIE GMBH)中描述的磺化热解柠檬酸盐。

[0164] 其他合适的羧酸盐多价螯合剂是均聚或共聚的多元羧酸或它们的盐，其中多元羧酸包含彼此相隔不超过两个碳原子的至少两个羧基基团。GB 1596756 A(Proctor&Gamble Ltd)中描述了后一种类型的聚合物。这样的盐的实例是分子量为2000至5000的聚丙烯酸酯以及它们与马来酸酐的共聚物，这样的共聚物的分子量为20,000至70,000，尤其是约40,000。

[0165] 此外，共聚的多元羧酸盐聚合物至少在形式上由作为第一单体的不饱和多元羧酸(诸如马来酸、柠康酸、衣康酸和中康酸)和作为第二单体的不饱和一元羧酸(诸如丙烯酸或α‑C1‑C4烷基丙烯酸)形成。这样的聚合物可从BASF以商品名 CP5(中和形式)、CP7和 CP45(酸性形式)获得。

[0166] 典型地，多价螯合剂是乙二胺‑N，N，N’，N’‑四(亚甲基膦酸盐)(Dequest 204)、二亚乙基三胺‑N，N，N’，N”，N”‑五(亚甲基膦酸盐)(Dequest 206)、乙二胺四乙酸(EDTA)、二亚乙基三胺五乙酸(DTPA)、甲基甘氨酸二乙酸(MGDA)、柠檬酸、柠檬酸碱金属盐和葡糖酸盐。

[0167] 通常，多价螯合剂是乙二胺‑N，N，N’，N’‑四(亚甲基膦酸盐)(Dequest204)。在本发明的第一方面的锰配合物不是锰化合物和还原剂的产物的情况下尤其如此。

[0168] 多价螯合剂任选地存在于包含过渡金属配合物、过氧化物化合物和式(I)或(II)的配体的含水混合物中。备选地或另外地，生物膜可以在与含水混合物接触之前与一种或多种上述多价螯合剂接触。不受理论束缚，如果生物膜包含锰杂质并且含水混合物包含过氧化氢，则在与含水混合物接触之前使生物膜与多价螯合剂接触可以减少锰杂质的数量，2+ 2+
否则所述锰杂质可能使过氧化氢分解。移除离子(诸如Ca 或Mg )可能使生物膜更易降解。

[0169] 在以溶液或悬浮液的形式添加的情况下，多价螯合剂典型地通过将固体多价螯合剂溶解在溶剂(一般为水)中来制备。备选地，可以将多价螯合剂以固体形式添加到含水混合物中。多价螯合剂可以在锰配合物、过氧化物化合物、任选的配体和/或缓冲剂之前、期间或同时添加。

[0170] 第一和第二方面的含水混合物可以包含有助于生物膜降解的另外的试剂。另外的试剂可以是有助于微生物细胞降解的抗微生物剂，从而增强生物膜降解。另外的试剂可以抑制生物膜生长。

[0171] 移除或部分移除表面上的生物膜导致表面上存在的细菌较少，结果，这导致新生物膜的生长较慢。

[0172] 在一些实施方案中，生物膜包含多糖中的任一者或组合。不受理论束缚，生物膜内的多糖的解聚可以导致EPS的基质较弱，于是所述EPS的基质可以更容易地被清洁或进一步降解。典型地，多糖是藻酸盐、荚膜异多糖酸、葡聚糖、开菲尔多糖、凝胶多糖、威兰胶、结冷胶和黄原胶中的任一者或组合。更典型地，生物膜包含藻酸盐、葡聚糖、开菲尔多糖、凝胶多糖、威兰胶、结冷胶和黄原胶中的任一者或组合。多糖通常是藻酸盐。在某些实施方案中，藻酸盐由细菌(优选地固氮菌属(Azobacter)和/或假单胞菌属(Pseudomonas))或藻类(优选地绿藻类)产生。

[0173] 在一些实施方案中，生物膜在以下各项的表面上：膜；管道；其他给排水设备；清洁设备(包括洗衣、洗碗和沐浴设备，诸如水槽、浴缸、淋浴器、洗碗机、洗衣机、滚筒式烘干机、坐浴盆)；浴室；厨房；杂物间；更衣室，例如在健身房或休闲中心中的；墙壁和地板(和/或用于清洁的空间内的表面(例如淋浴室墙壁和地板))；冷却和/或加热系统；船舶(包括舰船和船艇的船体)；以及海洋装置。

[0174] 生物膜可以在与含水混合物接触之前与酶(诸如淀粉酶和/或蛋白酶)接触以降解生物膜内的糖和蛋白质。

[0175] 本发明的方法可以以不连续和连续的过程进行，并且可以在例如容器、管道和/或管子中进行。在本发明的方法期间可以搅动或搅拌含水混合物。这可以提高生物膜降解的速率，和/或使得能够降解更大量的生物膜。

[0176] 本发明的方法可以与改善生物膜降解的其他过程结合进行。例如，可以在本发明的方法之前、之后或同时进行WO 2014/102332 A1(Dupont Nutrition Biosciences APS)中描述的微波辅助解聚过程。

[0177] 本文中提及的每个专利和非专利参考文献均通过引用整体结合于此，就如同每个参考文献的全部内容均在本文中整体阐述一样。

[0178] 可以参照以下非限制性条款来进一步理解本发明。

[0179] 1.一种降解生物膜的方法，所述方法包括使生物膜与含水混合物接触，所述含水混合物包含：(i)过氧化物化合物，以及(ii)单核Mn(II)、Mn(III)或Mn(IV)锰配合物或者双核Mn(II)Mn(II)、Mn(III)Mn(II)、Mn(III)Mn(III)、Mn(III)Mn(IV)或Mn(IV)Mn(IV)锰配合物，其中含水混合物包含式(I)或(II)的配体：

[0180]

[0181]

[0182] 其中：

[0183]

[0184] p是3；

[0185] 各R独立地选自由以下各项组成的组：氢、C1‑C24烷基、CH2C6‑C10芳基、CH2CH2OH、CH2COOH和吡啶‑2‑基甲基；

[0186] Q’是亚乙基桥或亚丙基桥；并且

[0187] R1、R2、R3和R4独立地选自：H、C1‑C4烷基和C1‑C4烷基羟基。

[0188] 2.根据条款1所述的方法，其中锰配合物包含所述配体。

[0189] 3.根据条款1或条款2所述的方法，其中含水混合物包含未配合的式(I)或(II)的配体。

[0190] 4.根据任一前述条款所述的方法，其中各R独立地选自由以下各项组成的组：C1‑C24烷基、CH2C6‑C10芳基、CH2CH2OH和CH2COOH。

[0191] 5.根据条款1至3中任一项所述的方法，其中各R独立地选自由以下各项组成的组：C1‑C12烷基、CH2C6‑C10芳基、CH2CH2OH和CH2COOH。

[0192] 6.根据条款1至3中任一项所述的方法，其中各R独立地选自由以下各项组成的组：C1‑C6烷基和苄基。

[0193] 7.根据任一前述条款所述的方法，其中各R是相同的。

[0194] 8.根据条款1至3中任一项所述的方法，其中各R是甲基。

[0195] 9.根据任一前述条款所述的方法，其中R1、R2、R3和R4独立地是氢或甲基。

[0196] 10.根据条款1至8中任一项所述的方法，其中R1、R2、R3和R4是氢。

[0197] 11.根据任一前述条款所述的方法，其中Q’是亚乙基桥。

[0198] 12.根据条款1至3中任一项所述的方法，其中配体是Me3‑TACN或Me4‑DTNE。

[0199] 13.根据任一前述条款所述的方法，其中式(I)的配体与锰的摩尔比为约100∶1至约0.5∶1。

[0200] 14.根据条款1至12中任一项所述的方法，其中式(I)的配体与锰的摩尔比为约10∶1至约0.5∶1。

[0201] 15.根据条款1至12中任一项所述的方法，其中式(I)的配体与锰的摩尔比为约5∶1至约0.8∶1。

[0202] 16.根据条款1至12中任一项所述的方法，其中式(I)的配体与锰的摩尔比为约2∶1至约1.001∶1。

[0203] 17.根据任一前述条款所述的方法，其中式(II)的配体与锰的摩尔比为约50∶1至约0.05∶1。

[0204] 18.根据条款1至16中任一项所述的方法，其中式(II)的配体与锰的摩尔比为约5∶1至约0.1∶1。

[0205] 19.根据条款1至16中任一项所述的方法，其中式(II)的配体与锰的摩尔比为约3∶1至约0.2∶1。

[0206] 20.根据条款1至16中任一项所述的方法，其中式(II)的配体与锰的摩尔比为约1∶1至约0.5001∶1。

[0207] 21.根据任一前述条款所述的方法，其中锰配合物是盐的一部分，所述盐包含选自2‑ 5 ‑ ‑ ‑ 6 ‑
由以下各项组成的组中的一种或多种非配位抗衡离子：SO4 、R COO 、Cl 、NO3 、R SO3 和‑
PF6，其中：

[0208] R5选自由以下各项组成的组：氢、C1‑C12烷基和任选地C1‑C6烷基取代的苯基；并且[0209] R6选自由以下各项组成的组：任选地C1‑C6烷基取代的苯基、C1‑C6烷基和CF3。

[0210] 22.根据条款21所述的方法，其中R5选自由以下各项组成的组：氢、C1‑C6烷基和任选地C1‑C6烷基取代的苯基。

[0211] 23.根据条款21所述的方法，其中R5是甲基或苯基。

[0212] 24.根据条款21所述的方法，其中R5是甲基。

[0213] 25.根据条款21至24中任一项所述的方法，其中R6是任选地被一个或多个甲基基团取代的苯基。

[0214] 26.根据条款21至24中任一项所述的方法，其中R6SO3‑是甲苯磺酸根。

[0215] 27.根据条款21所述的方法，其中非配位抗衡离子选自由以下各项组成的组：乙酸根、氯离子、硫酸根、硝酸根和六氟磷酸根。

[0216] 28.根据条款21所述的方法，其中非配位抗衡离子选自由以下各项组成的组：乙酸根、氯离子、硫酸根和硝酸根。

[0217] 29.根据任一前述条款所述的方法，其中锰配合物是双核的。

[0218] 30.根据条款29所述的方法，其中双核锰配合物包含独立地选自由以下各项组成5 ‑
的组中的两个或三个桥连配体：氧化物、氢氧化物、水、苯基硼酸根和RCOO；

[0219] 其中R5选自由以下各项组成的组：氢、C1‑C12烷基和任选地C1‑C6烷基取代的苯基。

[0220] 31.根据条款30所述的方法，其中R5选自由以下各项组成的组：氢、C1‑C12烷基和任选地被一个或多个甲基基团取代的苯基。

[0221] 32.根据条款30所述的方法，其中R5选自由以下各项组成的组：氢、C1‑C6烷基和苯基。

[0222] 33.根据条款30所述的方法，其中R5是甲基或苯基，例如甲基。

[0223] 34.根据29所述的方法，其中双核锰配合物包含独立地选自以下各项中的两个或三个桥连配体：氧化物、氢氧化物、水、乙酸根和苯甲酸根。

[0224] 35.根据条款29至34中任一项所述的方法，其中双核锰配合物包含三个桥连配体。

[0225] 36.根据条款29至35中任一项所述的方法，其中双核锰配合物是Mn(III)Mn(III)、Mn(III)Mn(IV)或Mn(IV)Mn(IV)配合物。

[0226] 37.根据条款1至28中任一项所述的方法，其中锰配合物是由以下各项组成的组中III III 5 2+ III IV 5的任一者：[Mn Mn (μ‑O)(μ‑RCOO)2(Me3‑TACN)2] 、[Mn Mn (μ‑O)(μ‑R COO)2(Me3‑
3+ IV IV 2+ III IV 5 2+
TACN)2] 、[Mn Mn (μ‑O)3(Me3‑TACN)2] 、[Mn Mn (μ‑O)2(μ‑R COO)(Me4‑DTNE)] 和IV IV 5 3+ 5
[Mn Mn (μ‑O)2(μ‑R COO)(Me4‑DTNE)] ，其中R 选自氢、C1‑C12烷基和任选地C1‑C6烷基取代的苯基。

[0227] 38.根据条款1至28中任一项所述的方法，其中锰配合物是盐的一部分，其中所述III III 5盐是由以下各项组成的组中的任一者：[Mn Mn (μ‑O)(μ‑RCOO)2(Me3‑TACN)2][CH3COO]2、III IV 5 IV IV
[Mn Mn (μ‑O)(μ‑RCOO)2(Me3‑TACN)2][CH3COO]3、[Mn Mn (μ‑O)3(Me3‑TACN)2][CH3COO]2、III III 5 III IV 5
[Mn Mn (μ‑O)(μ‑R COO)2(Me3‑TACN)2][SO4]、[Mn Mn (μ‑O)(μ‑RCOO)2(Me3‑TACN)2]2IV IV III III 5
[SO4]3、[Mn Mn (μ‑O)3(Me3‑TACN)2][SO4]、[Mn Mn (μ‑O)(μ‑R COO)2(Me3‑TACN)2]III IV 5 IV IV
[NO3]2、[Mn Mn (μ‑O)(μ‑R COO)2(Me3‑TACN)2][NO3]3、[Mn Mn (μ‑O)3(Me3‑TACN)2]IV IV III IV 5
[NO3]2、[Mn Mn (μ‑O)3(Me3‑TACN)2][PF6]2、[Mn Mn (μ‑O)2(μ‑RCOO)(Me4‑DTNE)][Cl]2和IV IV 5 5
[Mn Mn (μ‑O)2(μ‑R COO)(Me4‑DTNE)][Cl]3，其中R选自氢、C1‑C12烷基和任选地C1‑C6烷基取代的苯基。

[0228] 39.根据条款1至28中任一项所述的方法，其中锰配合物是[MnIVMnIV(μ‑O)3(Me3‑2+ III IV 5 2+ 5
TACN)2] 或[Mn Mn (μ‑O)2(μ‑R COO)(Me4‑DTNE)] ，其中R 选自氢、C1‑C12烷基和任选地C1‑C6烷基取代的苯基。

[0229] 40.根据条款37至39中任一项所述的方法，其中R5是甲基。

[0230] 41.根据条款1至28中任一项所述的方法，其中锰配合物是盐的一部分，其中所述IV IV IV IV IV IV盐是[Mn Mn (μ‑O)3(Me3‑TACN)2][CH3COO]2、[Mn Mn (μ‑O)3(Me3‑TACN)2][SO4]、[Mn MnIV IV III IV
(μ‑O)3(Me3‑TACN)2][NO3]2、[Mn Mn (μ‑O)3(Me3‑TACN)2][PF6]2或[Mn Mn (μ‑O)2(μ‑CH3COO)(Me4‑DTNE)][Cl]2。

[0231] 42.根据条款1至36中任一项所述的方法，其中在所述接触之前，使锰化合物与还原剂接触以提供锰配合物。

[0232] 43.根据条款42所述的方法，其中还原剂选自由以下各项组成的组：抗坏血酸、棕榈酸抗坏血酸酯、硬脂酸抗坏血酸酯、儿茶酚、4‑叔丁基儿茶酚、4‑烯丙基儿茶酚、咖啡酸、麦芽酚、乙基麦芽酚、氢醌、叔丁基氢醌、2，5‑二叔丁基氢醌、连苯三酚和没食子酸正丙酯、碱金属亚硫酸盐、碱金属亚硫酸氢盐和碱金属硫代硫酸盐。

[0233] 44.根据条款42所述的方法，其中还原剂选自由以下各项组成的组：抗坏血酸、儿茶酚、氢醌、连苯三酚和亚硫酸钠。

[0234] 45.根据条款42所述的方法，其中还原剂是抗坏血酸。

[0235] 46.根据条款42至45中任一项所述的方法，其中锰化合物与还原剂的摩尔比为约0.1∶1至约10∶1。

[0236] 47.根据条款42至45中任一项所述的方法，其中锰化合物与还原剂的摩尔比为约0.2∶1至约3∶1。

[0237] 48.根据条款42至47中任一项所述的方法，其中锰化合物包含选自由以下各项组2‑ 5 ‑ ‑ ‑ 6 ‑ ‑
成的组中的非配位抗衡离子：SO4 、RCOO、Cl、NO3、RSO3和PF6，其中：

[0238] R5选自由以下各项组成的组：氢、C1‑C12烷基和任选地C1‑C6烷基取代的苯基；并且[0239] R6选自由以下各项组成的组：任选地C1‑C6烷基取代的苯基、C1‑C6烷基和CF3。

[0240] 49.根据条款48所述的方法，其中R5选自由以下各项组成的组：氢、C1‑C6烷基和任选地C1‑C6烷基取代的苯基。

[0241] 50.根据条款48所述的方法，其中R5是甲基或苯基。

[0242] 51.根据条款48所述的方法，其中R5是甲基。

[0243] 52.根据条款48至51中任一项所述的方法，其中R6是任选地被一个或多个甲基基团取代的苯基。

[0244] 53.根据条款48至52中任一项所述的方法，其中R6SO3‑是甲苯磺酸根。

[0245] 54.根据条款48所述的方法，其中非配位抗衡离子选自由以下各项组成的组：乙酸根、氯离子、硫酸根、硝酸根和六氟磷酸根。

[0246] 55.根据条款48所述的方法，其中非配位抗衡离子选自由以下各项组成的组：乙酸根、氯离子、硫酸根和硝酸根。

[0247] 56.根据条款42至55中任一项所述的方法，其中锰化合物包含式(I)或(II)的配体：

[0248]

[0249] 其中：

[0250]

[0251] p是3；

[0252] 各R独立地选自由以下各项组成的组：氢、C1‑C24烷基、CH2C6‑C10芳基、CH2CH2OH、CH2COOH和吡啶‑2‑基甲基；

[0253] Q’是亚乙基桥或亚丙基桥；并且

[0254] R1、R2、R3和R4独立地选自：H、C1‑C4烷基和C1‑C4烷基羟基。

[0255] 57.根据条款56所述的方法，其中锰化合物中的各R独立地选自由以下各项组成的组：C1‑C24烷基、CH2C6‑C10芳基、CH2CH2OH和CH2COOH。

[0256] 58.根据条款56所述的方法，其中锰化合物中的各R独立地选自由以下各项组成的组：C1‑C12烷基、CH2C6‑C10芳基、CH2CH2OH和CH2COOH。

[0257] 59.根据条款56所述的方法，其中锰化合物中的各R独立地选自由以下各项组成的组：C1‑C6烷基和苄基。

[0258] 60.根据条款56至59中任一项所述的方法，其中锰化合物中的各R是相同的。

[0259] 61.根据条款56至59中任一项所述的方法，其中锰化合物中的各R是甲基。

[0260] 62.根据条款56至61中任一项所述的方法，其中锰化合物中的R1、R2、R3和R4独立地是氢或甲基。

[0261] 63.根据条款56至61中任一项所述的方法，其中锰化合物中的R1、R2、R3和R4是氢。

[0262] 64.根据条款56至61中任一项所述的方法，其中锰化合物中的Q’是亚乙基桥。

[0263] 65.根据条款56所述的方法，其中锰化合物中的配体是Me3‑TACN或Me4‑DTNE。

[0264] 66.根据条款42至65中任一项所述的方法，其中锰化合物是双核Mn(III)Mn(III)、Mn(III)Mn(IV)或Mn(IV)Mn(IV)化合物。

[0265] 67.根据条款42至65中任一项所述的方法，其中锰配合物是选自由以下各项组成的组中的任一者或组合：单核Mn(II)、Mn(III)和Mn(IV)配合物，以及双核Mn(II)Mn(II)、Mn(III)Mn(II)、Mn(III)Mn(III)和Mn(III)Mn(IV)配合物，并且锰化合物选自由以下各项组成的组：双核Mn(III)Mn(III)、Mn(III)Mn(IV)和Mn(IV)Mn(IV)化合物。

[0266] 68.根据条款66或条款67所述的方法，其中双核锰化合物包含独立地选自由以下5 ‑ 5
各项组成的组中的2或3个桥连配体：氧化物、氢氧化物、水、苯基硼酸根和R COO ，其中R 选自由以下各项组成的组：氢、C1‑C12烷基和任选地C1‑C6烷基取代的苯基。

[0267] 69.根据条款68所述的方法，其中锰化合物中的R5选自由以下各项组成的组：氢、C1‑C12烷基和任选地被一个或多个甲基基团取代的苯基。

[0268] 70.根据条款68所述的方法，其中锰化合物中的R5选自由以下各项组成的组：氢、C1‑C6烷基和苯基。

[0269] 71.根据条款68所述的方法，其中锰化合物中的R5选自甲基和苯基，例如甲基。

[0270] 72.根据条款66或条款67所述的方法，其中双核锰化合物包含独立地选自以下各项中的2或3个桥连配体：氧化物、氢氧化物、水、乙酸根和苯甲酸根。

[0271] 73.根据条款66或条款67所述的方法，其中双核锰化合物包含独立地选自以下各项的3个桥连配体：氧化物、氢氧化物、水、乙酸根和苯甲酸根。

[0272] 74.根据条款42至55中任一项所述的方法，其中锰化合物包含由以下各项组成的III II 5 2+ III IV 5组中的任一者：[Mn Mn (μ‑O)(μ‑RCOO)2(Me3‑TACN)2] 、[Mn Mn (μ‑O)(μ‑RCOO)2(Me3‑
3+ IV IV 2+ III IV 5 2+
TACN)2] 、[Mn Mn (μ‑O)3(Me3‑TACN)2] 、[Mn Mn (μ‑O)2(μ‑R COO)(Me4‑DTNE)] 和IV IV 5 3+ 5
[Mn Mn (μ‑O)2(μ‑R COO)(Me4‑DTNE)] ，其中R 选自氢、C1‑C12烷基和任选地C1‑C6烷基取代的苯基。

[0273] 75.根据条款42至47中任一项所述的方法，其中锰化合物是由以下各项组成的组III III 5 III IV中的任一者：[Mn Mn (μ‑O)(μ‑R COO)2(Me3‑TACN)2][CH3COO]2、[Mn Mn (μ‑O)(μ‑
5 IV IV III III
RCOO)2(Me3‑TACN)2][CH3COO]3、[Mn Mn (μ‑O)3(Me3‑TACN)2][CH3COO]2、[Mn Mn (μ‑O)
5 III IV 5 IV IV
(μ‑R COO)2(Me3‑TACN)2][SO4]、[Mn Mn (μ‑O)(μ‑R COO)2(Me3‑TACN)2]2[SO4]3、[Mn MnIII III 5 III IV
(μ‑O)3(Me3‑TACN)2][SO4]、[Mn Mn (μ‑O)(μ‑RCOO)2(Me3‑TACN)2][NO3]2、[Mn Mn (μ‑O)
5 IV IV IV IV
(μ‑RCOO)2(Me3‑TACN)2][NO3]3、[Mn Mn (μ‑O)3(Me3‑TACN)2][NO3]2、[Mn Mn (μ‑O)3(Me3‑III IV 5 IV IV 5
TACN)2][PF6]2、[Mn Mn (μ‑O)2(μ‑RCOO)(Me4‑DTNE)][Cl]2和[Mn Mn (μ‑O)2(μ‑RCOO)
5
(Me4‑DTNE)][Cl]3，其中R选自氢、C1‑C12烷基和任选地C1‑C6烷基取代的苯基。

[0274] 76.根据条款42至55中任一项所述的方法，其中锰化合物是[MnIVMnIV(μ‑O)3(Me3‑2+ III IV 5 2+ 5
TACN)2] 或[Mn Mn (μ‑O)2(μ‑R COO)(Me4‑DTNE)] ，其中R 选自氢、C1‑C12烷基和任选地C1‑C6烷基取代的苯基。

[0275] 77.根据条款74至76中任一项所述的方法，其中锰化合物中的R5是甲基。

[0276] 78.根据条款42至47中任一项所述的方法，其中锰化合物是[MnIVMnIV(μ‑O)3(Me3‑IV IV IV IVTACN)2][CH3COO]2、[Mn Mn (μ‑O)3(Me3‑TACN)2][SO4]、[Mn Mn (μ‑O)3(Me3‑TACN)2][NO3]2、IV IV III IV
[Mn Mn (μ‑O)3(Me3‑TACN)2][PF6]2或[Mn Mn (μ‑O)2(μ‑CH3COO)(Me4‑DTNE)][Cl]2。

[0277] 79.根据任一前述条款所述的方法，其中含水混合物中的锰配合物的浓度为约0.0001至约100μM。

[0278] 80.根据条款1至78中任一项所述的方法，其中含水混合物中的锰配合物的浓度为约0.001至约50μM。

[0279] 81.根据条款1至78中任一项所述的方法，其中含水混合物中的锰配合物的浓度为约0.01至约30μM。

[0280] 82.根据条款1至78中任一项所述的方法，其中含水混合物中的锰配合物的浓度为约0.05至约20μM。

[0281] 83.根据任一前述条款所述的方法，其中过氧化物化合物是由以下各项组成的组中的任一者或组合：过氧化氢、过氧酸、烷基氢过氧化物、苯基烷基氢过氧化物和酮过氧化物。

[0282] 84.根据条款1至82中任一项所述的方法，其中过氧化物化合物是由以下各项组成的组中的任一者或组合：过氧化氢、过氧酸、C1‑12烷基氢过氧化物和枯烯氢过氧化物。

[0283] 85.根据条款1至82中任一项所述的方法，其中过氧化物化合物是过氧酸和过氧化氢的混合物。

[0284] 86.根据条款85所述的方法，其中过氧酸与过氧化氢的摩尔比为约10∶1至约1∶100。

[0285] 87.根据条款85所述的方法，其中过氧酸与过氧化氢的摩尔比为约5∶1至约1∶10。

[0286] 88.根据条款83至87中任一项所述的方法，其中过氧酸是过乙酸。

[0287] 89.根据条款1至82中任一项所述的方法，其中过氧化物化合物是C1‑12烷基氢过氧化物和过氧化氢的混合物。

[0288] 90.根据条款89所述的方法，其中C1‑12烷基氢过氧化物与过氧化氢的摩尔比为约10∶1至约1∶10。

[0289] 91.根据条款89至90中任一项所述的方法，其中C1‑12烷基氢过氧化物是叔丁基‑氢过氧化物。

[0290] 92.根据任一前述条款所述的方法，其中过氧化物化合物的浓度为约0.01至约500mM。

[0291] 93.根据条款1至91中任一项所述的方法，其中过氧化物化合物的浓度为约0.1至约100mM。

[0292] 94.根据条款1至91中任一项所述的方法，其中过氧化物化合物的浓度为约0.3至约30mM。

[0293] 95.根据任一前述条款所述的方法，其中含水混合物的温度为约15℃至约90℃。

[0294] 96.根据条款1至94中任一项所述的方法，其中含水混合物的温度为约20℃至约70℃。

[0295] 97.根据任一前述条款所述的方法，其中含水混合物的pH为约4至约12。

[0296] 98.根据条款1至96中任一项所述的方法，其中含水混合物的pH为约6至约11。

[0297] 99.根据任一前述条款所述的方法，其中含水混合物还包含选自由以下各项组成的组中的一种或多种多价螯合剂：氨基膦酸盐、氨基羧酸盐和羧酸盐。

[0298] 100.根据条款99所述的方法，其中氨基膦酸盐多价螯合剂是由以下各项组成的组中的任一者或组合：次氮基三亚甲基膦酸盐、乙二胺‑N，N，N’，N’‑四(亚甲基膦酸盐)TM TM(Dequest 204 )和二亚乙基三胺‑N，N，N’，N”，N”‑五(亚甲基膦酸盐)(Dequest 206 )；氨基羧酸盐多价螯合剂是由以下各项组成的组中的任一者：乙二胺四乙酸、N‑羟基乙二胺四乙酸、次氮基三乙酸、N‑羟基乙基氨基二乙酸、N‑羟基乙基氨基二乙酸、谷氨酸二乙酸、亚氨基二琥珀酸钠、二亚乙基三胺五乙酸、乙二胺‑N，N’‑二琥珀酸、甲基甘氨酸二乙酸和丙氨酸‑N，N‑二乙酸；并且羧酸盐多价螯合剂是由以下各项组成的组中的任一者：柠檬酸、柠檬酸碱金属盐和葡糖酸盐。

[0299] 101.根据条款99所述的方法，其中氨基膦酸盐多价螯合剂是乙二胺‑N，N，N’，N’‑TM四(亚甲基膦酸盐)(Dequest 204 )或二亚乙基三胺‑N，N，N’，N”，N”‑五(亚甲基膦酸盐)TM
(Dequest 206 )；氨基羧酸盐多价螯合剂选自乙二胺四乙酸、二亚乙基三胺五乙酸和甲基甘氨酸二乙酸；并且羧酸盐多价螯合剂选自柠檬酸、柠檬酸碱金属盐和葡糖酸盐。

[0300] 102.根据任一前述条款所述的方法，其中含水混合物包含缓冲剂。

[0301] 103.根据条款102所述的方法，其中缓冲剂是选自由以下各项组成的组中的任一者或组合：磷酸盐、碳酸盐和硼酸盐。

[0302] 104.根据条款102所述的方法，其中缓冲剂是碳酸盐。

[0303] 105.根据条款102所述的方法，其中含水混合物的pH为约8至约10.5。

[0304] 106.根据条款102所述的方法，其中含水混合物的pH为约8至约10。

[0305] 107.根据条款102所述的方法，其中含水混合物的pH为约8.5至9.5。

[0306] 108.根据条款102所述的方法，其中含水混合物的pH为约9。

[0307] 109.根据条款1至101中任一项所述的方法，其中未向含水混合物中添加缓冲剂。.[0308] 110.根据条款109所述的方法，其中含水混合物的pH为约9.5至约11.5。

[0309] 111.根据条款109所述的方法，其中含水混合物的pH为约10至约10.5。

[0310] 112.根据任一前述条款所述的方法，其中生物膜包含选自由以下各项组成的组中的成分中的任一者或组合：藻酸盐、细菌纤维素、荚膜异多糖酸、葡聚糖、开菲尔多糖、凝胶多糖、威兰胶、结冷胶和黄原胶。

[0311] 113.根据条款1至111中任一项所述的方法，其中生物膜包含藻酸盐。

[0312] 114.根据条款112或113所述的方法，其中藻酸盐由细菌或藻类产生。

[0313] 115.根据条款114所述的方法，其中细菌是固氮菌属(Azotobacter)和假单胞菌属(Pseudomonas)。

[0314] 116.根据条款114或条款115所述的方法，其中藻类是绿藻类。

[0315] 117.根据任一前述条款所述的方法，其中所述方法将生物膜的质量减少至少1重量％。

[0316] 118.根据条款1至116中任一项所述的方法，其中所述方法将生物膜的质量减少至少10％。

[0317] 119.一种降解生物膜的方法，所述方法包括使生物膜与含水混合物接触，所述含水混合物包含过氧化物化合物和式(I)或(II)的配体：

[0318]

[0319] 其中：

[0320]

[0321] p是3；

[0322] 各R独立地选自由以下各项组成的组：氢、C1‑C24烷基、CH2C6‑C10芳基、CH2CH2OH、CH2COOH和吡啶‑2‑基甲基；

[0323] Q’是亚乙基桥或亚丙基桥；并且

[0324] R1、R2、R3和R4独立地选自：H、C1‑C4烷基和C1‑C4烷基羟基。

[0325] 实验

[0326] 原料

[0327] ·如WO 94/08981 A1所公开获得Me3‑TACN。

[0328] ·如WO 2006/125517 A1所公开获得[Mn2(μ‑O)3(Me3‑TACN)2](CH3COO)2(作为在乙酸盐缓冲剂(pH 5)中的3.5重量％水溶液，所述乙酸盐缓冲剂由2.4重量％的乙酸钠、1.8重量％的冰醋酸制成，并且调节至pH 5)。

[0329] ·如WO 2011/106906 A1所公开制备[Mn2(μ‑O)2(μ‑CH3COO)(Me4DTNE)]Cl2。

[0330] ·藻酸钠购自BDH Prolabo(WVR)。

[0331] ·所有其他化学品均从标准化学品供应商获得。

[0332] 初始藻酸盐溶液的制备

[0333] 首先，通过在使用机械搅拌器剧烈搅拌的同时将7.5g的固体藻酸钠缓慢地添加到492.5g的脱矿质水(脱盐水)中，制备在水中的1.5重量％藻酸盐溶液。将混合物在室温(此处表示20℃)搅拌，直到固体藻酸钠不再可见。

[0334] 储备溶液

[0335] ‑储备溶液1：过氧化氢的5M储备溶液通过以下步骤制备：将4.29mL的商业过氧化氢(35％纯度)放入10mL容量瓶中，并且用脱矿质水加满直到达到10mL标记。

[0336] ‑储备溶液2：叔丁基氢过氧化物(缩写为tBuOOH)的0.5M储备溶液通过以下步骤获t得：将0.685mL的 BuOOH的商业70％纯度溶液放入10mL容量瓶中，并且用脱矿质水加满至
10mL标记。

[0337] ‑储备溶液3：NaHCO3的39.6g/L储备溶液通过以下步骤获得：称取3.96g的固体NaHCO3粉末并且将其放入100mL玻璃烧杯中。添加约50mL脱矿质水，并且搅拌溶液直到粉末完全溶解。一旦溶解，就使用稀盐酸将pH调节至pH 7.4，然后将烧杯的内容物转移到100mL容量瓶中。用脱矿质水冲洗烧杯，并且将冲洗介质也转移到烧瓶中。最后，用脱矿质水填充含有碳酸盐溶液的容量瓶直到达到100mL标记，并且摇动内容物。

[0338] ‑储备溶液4：十水合四硼酸钠的25g/L溶液通过以下步骤制备：将2.5g的固体粉末放入100mL容量瓶中。然后添加脱矿质水，并且旋动烧瓶直到固体完全溶解。最后，添加脱矿质水直到达到100mL标记。

[0339] ‑储备溶液5：5mM抗坏血酸：称取17.62mg的商业L‑抗坏血酸并且放入20mL容量瓶中。将脱矿质水添加到烧瓶中直到达到20mL标记。然后将烧瓶封闭并且摇动直到固体完全溶解。

[0340] ‑储备溶液6：中和的0.5mM抗坏血酸：将2mL的5mM抗坏血酸储备溶液放入20mL小瓶中，随后放入15mL脱矿质水。搅拌溶液，并且测量pH。添加NaOH 0.1M以使溶液的pH达到pH 6‑7(记录使用的NaOH的准确体积)。最后，通过添加脱矿质水将溶液的体积增加到20mL。

[0341] ‑储备溶液7：如下制备中和的L‑抗坏血酸的2mM储备溶液：称取35.22mg的抗坏血酸粉末并且转移到100mL玻璃烧杯中。添加约60mL脱矿质水，然后搅拌溶液。一旦固体完全溶解，就使用稀NaOH溶液以使溶液的pH达到pH 6至7，然后将溶液转移到100mL容量瓶中。用脱矿质水冲洗烧杯，将冲洗水转移到容量瓶中，最后使用脱矿质水将溶液的体积增加到100mL。

[0342] ‑储备溶液8：通过使用脱矿质水将13.52mg的一水合硫酸锰溶解到20mL容量瓶中，制备硫酸锰的4mM储备溶液。溶液的总体积为20mL。

[0343] ‑储备溶液9：通过使用脱矿质水将15.83mg的MnCl2.4H2O溶解到20mL容量瓶中，制备氯化锰的4mM储备溶液。溶液的总体积为20mL。

[0344] ‑储备溶液10：Me3‑TACN的4mM储备溶液通过以下步骤获得：

[0345] 将14.43mg的产物的95％纯度商业溶液放入20mL容量瓶中。添加约18mL脱矿质水，随后添加80μL HCl(1M)，然后旋动溶液。最后，添加脱矿质水直到达到20mL标记。将烧瓶塞住并且摇动直到溶液均匀。

[0346] ‑储备溶液11：10mL的[Mn2(μ‑O)2(μ‑CH3COO)(Me4DTNE)]Cl2的2mM水溶液通过以下步骤制备：使用脱矿质水将24.24mg的50.5％纯度商业批次催化剂溶解到10mL容量瓶中。添加水直到达到10mL标记，然后将烧瓶塞住并且摇动直到溶液均匀。

[0347] ‑储备溶液12：通过将0.327mL的3.5重量％溶液用9.573mL脱矿质水稀释到10mL容量瓶中，获得[Mn2(μ‑O)3(Me3‑TACN)2](CH3COO)2的2mM储备溶液。

[0348] ‑储备溶液13：通过将0.163mL的3.5重量％溶液用19.827mL脱矿质水稀释到20mL容量瓶中，获得[Mn2(μ‑O)3(Me3‑TACN)2](CH3COO)2的0.5mM储备溶液。

[0349] 程序1特性粘度测量

[0350] 装置和原理

[0351] 使用购自PSL‑Rheotek的C型手动SCAN管式粘度计测量特性粘度。该粘度计具有内置水夹套，所述水夹套连接到循环水(25℃)的水浴，使得温度在测试期间能够保持稳定。

[0352] 分析包括测量溶液流过管子所需的时间(以秒计的流出时间)；流出时间与样品的粘度有关。为了使测量更可靠，粘度计配备有两个标记(上和下)，它们界定了管内的设定体积。在每次测量之前，用测试溶液将粘度计填充到略高于上标记的水平，并且将溶液在管中保持几分钟以使温度均匀。

[0353] 接下来，将管打开以使液体流过。当弯液面越过管的上标记时开始时间测量，并且当液位达到下标记时停止计时器。计时器上显示的值对应于流出时间。为了提高可靠性，将测量重复第二次并且计算平均流出时间。

[0354] 注意，使用NaCl 0.1mM作为溶剂；该溶液的流出时间等于53.26秒。

[0355] 特性粘度的计算

[0356] 使用Huggins方程获得溶液的特性粘度：

[0357]

[0358] 其中：

[0359] ‑[η]：特性粘度(以dL/g计)

[0360] ‑C：溶液中的生物膜的浓度(以g/dL表示)

[0361] ‑ηsp：比粘度，其定义为：

[0362] 由于使用非常稀的溶液，因此可以假设溶剂和测试溶液的密度相似，并且将方程简化如下：

[0363]

[0364] 根据方程1，可以通过将样品稀释到不同生物膜浓度然后测量稀释溶液的流出时间来获得所述样品的特性粘度。然后，可以计算每个浓度的并且相对于有效存在的生物膜水平(以g/dL计)作图。获得的数据点形成一条直线(参见图1中的实例)，其中Y截距对应于特性粘度。

[0365] 藻酸盐链的平均分子量的计算

[0366] 使用Mark‑Houwink方程计算藻酸盐链的平均分子量。在这种情况下，方程的不同常数的值得自“海藻酸钠等级间和批次间变异性的流变学评价(Rheological Evaluation of Inter‑grade and Inter‑batch Variability of Sodium Alginate)”(发表于AAPS Pharm.Sci.Tech.，第11卷，第4期，2010年12月)。

[0367]

[0368]

[0369] 如上所解释的，[η]对应于特性粘度(以dL/g计)。计算的平均分子量以千道尔顿(kDa)表示。

[0370] 藻酸盐溶液的处理

[0371] 将200mL的1.5重量％藻酸盐溶液放入500mL玻璃烧杯中，随后放入0.43mL的H2O2储备溶液和4.1mL脱矿质水。使用磁力搅拌器将溶液搅匀，并且添加0.37mL NaOH(1M)以使pH达到pH 10.5。然后，将19.98g的藻酸盐混合物等分试样转移到75mL HDPE容器中(购自VWR的Duma Container Special)。

[0372] 在20mL小瓶中将4mL的[Mn2(μ‑O)3(Me3‑TACN)2](CH3COO)2溶液(0.5mM，储备溶液13)与4mL的0.5mM抗坏血酸溶液(储备溶液6)预混合。将得到的样品摇动直到均匀，然后用于将催化剂掺入HDPE瓶中。样品中的催化剂的浓度在0至10μM的范围内。

[0373] 最后，将脱矿质水添加到各瓶中以使所容纳的溶液的体积达到21mL(即样品的藻酸盐含量等于1.4重量％)。将瓶封闭并且摇动以使体系均匀。紧接着，将瓶在设定为50℃的温水浴中储存60分钟。

[0374] 在反应时间结束时，将瓶从水浴中取出并且置于冰中以停止反应。

[0375] 特性粘度测量：

[0376] 所有分析均使用NaCl 0.1M作为溶剂进行。测量6种溶液的特性粘度：

[0377] ‑样品1：1.4％藻酸盐，未经处理

[0378] ‑样品2：用10mM H2O2处理的1.4％藻酸盐

[0379] ‑样品3：用10mM H2O2和与抗坏血酸预混合的0.5μM[Mn2(μ‑O)3(Me3‑TACN)2](CH3COO)2处理的1.4％藻酸盐(参见以上描述)

[0380] ‑样品4：用10mM H2O2和与抗坏血酸预混合的1μM[Mn2(μ‑O)3(Me3‑TACN)2](CH3COO)2处理的1.4％藻酸盐(参见以上描述)

[0381] ‑样品5：用10mM H2O2和与抗坏血酸预混合的2μM[Mn2(μ‑O)3(Me3‑TACN)2](CH3COO)2处理的1.4％藻酸盐(参见以上描述)

[0382] ‑样品6：用10mM H2O2和与抗坏血酸预混合的10μM[Mn2(μ‑O)3(Me3‑TACN)2](CH3COO)2处理的1.4％藻酸盐(参见以上描述)

[0383] 使用脱矿质水和NaCl(1M)将每种分析溶液稀释到三种不同的藻酸盐水平，如以下表1表格所示。稀释溶液均含有0.1M NaCl。

[0384] 表1：用于特性粘度测量的0.1M NaCl中的藻酸盐的浓度概述

[0385]

[0386] 各溶液的流出时间测量两次，然后取平均值。考虑等于53.26秒的溶剂的流出时间，如以上所说明使用该值来计算ηsp。

[0387] 在将相对于C(C＝藻酸盐含量，以g/dL计)作图后，进行线性回归，其中趋势线的Y截距对应于特性粘度(以dL/g计)。使用该值来计算测试样品中聚合物链的平均分子量。

[0388] 程序2动力粘度测量

[0389] 藻酸盐溶液的处理

[0390] 将19.5mL的1.5重量％藻酸盐溶液放入塑料瓶中，然后放入氧化剂(过氧化氢、叔丁基氢过氧化物、过乙酸或它们的混合物)的储备溶液、任选地多价螯合剂和/或缓冲剂、用于调节pH的NaOH以及(当需要时)与1摩尔当量的抗坏血酸溶液预混合的[Mn2(μ‑O)3(Me3‑TACN)2](CH3COO)2、[Mn2(μ‑O)2(μ‑CH3COO)(Me4DTNE)]Cl2、[Mn2(μ‑O)3(Me3‑TACN)2]注释1 注释2(CH3COO)2 或与Me3‑TACN混合的MnSO4.H2O 。然后，添加脱矿质水以将溶液体积增加到
21mL。在这个阶段，样品的藻酸盐含量等于1.4重量％。

[0391] 将瓶在温水浴(50℃)中放置60分钟，然后取出并且在冰浴中冷却。最后，如下文所概述的，使用Brookfield粘度计来测定动力粘度。

[0392] 注释1：将[Mn2(μ‑O)3(Me3‑TACN)2](CH3COO)2的2mM溶液(参见上面关于储备溶液12的描述)与等体积的2mM抗坏血酸储备溶液(储备溶液7)混合。在与抗坏血酸接触后，催化剂从橙色/红色变为红色/紫色。

[0393] 注释2：将0.5mL的Me3‑TACN配体(储备溶液10)和MnSO4.H2O(储备溶液8)混合，搅拌，并且用作放入藻酸盐溶液中的催化剂的来源。

[0394] 动力粘度分析

[0395] 使用配备有主轴CPE‑40的Brookfield HBDV‑II锥板式粘度计测量样品的动力粘度。粘度计与水浴相连以将温度保持在25℃。该装置通过计算机(外部部模式)使用Rheocalc软件控制。

[0396] 最初，将粘度计在没有主轴的情况下调零。然后，安装主轴CPE‑40，并且根据Brookfield给出的建议设定锥体底部和杯顶部之间的间隙。

[0397] 使用一次性塑料注射器将0.5mL经处理的藻酸盐溶液置入粘度计的杯中，然后关闭装置并且启动测试程序。该程序设置如下：

[0398] 步骤1：将锥轴的初始转速设定为150RPM。

[0399] 步骤2：将锥体以所述速度旋转30秒。

[0400] 步骤3：进行粘度测量。

[0401] 步骤4：将转速提高10RPM并且重复步骤2至4。

[0402] 在以200RPM的转速进行粘度测量后停止程序。

[0403] 结果.

[0404] 实验1用与H2O2组合的[MnIV2(μ‑O)3(Me3‑TACN)2](CH3COO)2/抗坏血酸处理的藻酸盐的分子量参数的测定

[0405] 用10mM H2O2和与1摩尔当量的抗坏血酸预混合的不同浓度的[Mn2(μ‑O)3(Me3‑TACN)2](CH3COO)2催化剂在pH 10.5下处理藻酸钠溶液。处理在50℃进行60分钟；可以在上述程序1找到完整描述。

[0406] 在反应时间结束时，如上文所说明测量动力粘度值和特性粘度值两者。结果在表2中示出。

[0407] 表2：用10mM H2O2以及0和10μM的[Mn2(μ‑O)3(Me3‑TACN)2](CH3COO)2和等摩尔量的抗坏血酸处理的藻酸盐(pH 10.5)的动力粘度和特性粘度；60分钟处理时间，在50℃。

[0408]

[0409] 表2所示的结果表明，使用与抗坏血酸预混合的[Mn2(μ‑O)3(Me3‑TACN)2](CH3COO)2的处理导致藻酸盐溶液的动力粘度和特性粘度均明显降低。由于特性粘度与聚合物链的长度有关(Mw‑第5列)，因此可以得出以下结论：使用催化剂的处理导致聚合物链断裂，从而缩短聚合物并且使其更易溶。

[0410] 实验2通过[MnIV2(μ‑O)3(Me3‑TACN)2](CH3COO)2和H2O2的藻酸盐的pH依赖性解聚。

[0411] 这些实验按照上述程序2进行。在pH 9.0、9.5、10.0、10.5和11.0下用20mM H2O2与0IV(空白)、5μM和10μM的[Mn 2(μ‑O)3(Me3‑TACN)2](CH3COO)2处理藻酸盐溶液，然后在60分钟的在50℃的反应后测量它们的动力粘度(参见以下表3表格)。

[0412] 表3：溶液中[Mn2(μ‑O)3(Me3‑TACN)2](CH3COO)2的pH和水平对藻酸盐解聚的影响。条件：20mM H2O2，0、2.5、5和10μM[Mn2(μ‑O)3(Me3‑TACN)2](CH3COO)2，pH 9‑11；1h反应时间，在50℃。

[0413]

[0414] 表3所示的数据表明，在各种pH值下使用[MnIV2(μ‑O)3(Me3‑TACN)2](CH3COO)2可以获得有效的粘度损失。在测试条件下，藻酸盐解聚的最佳pH为约pH 10，但是在pH 9.0至pH 11.0(测试的上限和下限pH值)观察到显著的粘度损失。应注意的是，非常低浓度的催化剂足以产生显著的粘度损失：在仅用2.5μM的产物处理后观察到损失。

[0415] 实验3通过[MnIV2(μ‑O)3(Me3‑TACN)2](CH3COO)2/抗坏血酸和H2O2的藻酸盐的pH依赖性解聚。

[0416] 这些测试以与上面的“实验2”中所述方式相同的方式进行，但是催化剂溶液在添加到藻酸盐溶液中之前与一摩尔当量的中和抗坏血酸预混合。动力粘度测量的结果在以下表4中给出。

[0417] 表4：溶液中[Mn2(μ‑O)3(Me3‑TACN)2](CH3COO)2的pH和水平对藻酸盐解聚的影响。条件：20mM H2O2，与一摩尔当量的抗坏血酸预混合的0、2.5、5和10μM[Mn2(μ‑O)3(Me3‑TACN)2](CH3COO)2，在pH 9‑11；1h反应时间，在50℃。

[0418]

[0419] 表4中的数据表明，在反应之前将催化剂与抗坏血酸预混合导致非常显著的藻酸盐粘度损失，通常比在没有抗坏血酸的情况下使用催化剂时的粘度损失更大(参见表3)。这在使用低水平的催化剂时尤其明显。在宽pH范围内观察到最高的活性，其中最佳条件为约pH 9.5‑10.5。

[0420] 实验4在碳酸盐缓冲剂中通过[MnIV2(μ‑O)3(Me3‑TACN)2](CH3COO)2和H2O2的藻酸盐的pH依赖性解聚。

[0421] 重复“实验2”中描述的测试，其中将4.7mM碳酸氢钠添加到藻酸盐溶液中。研究了pH 8.0至10.5的pH范围。结果在表5中示出。

[0422] 表5：溶液中[Mn2(μ‑O)3(Me3‑TACN)2](CH3COO)2的pH和水平对藻酸盐解聚的影响。条件：20mM H2O2；4.7mM NaHCO3；0、2.5、5和10μM[Mn2(μ‑O)3(Me3‑TACN)2](CH3COO)2，pH 8‑
10.5；1h反应时间，在50℃。

[0423]

[0424] 表5所示的数据表明，当在含有碳酸盐的溶液中在各种pH下使用[MnIV2(μ‑O)3(Me3‑TACN)2](CH3COO)2时可以获得有效的粘度损失。向藻酸盐溶液中添加碳酸盐导致最佳pH降低，发现其为约pH 9。应注意的是，即使在测试的pH范围的下限端(pH 8‑8.5)，催化剂也显示出良好的解聚活性。

[0425] 实验5在碳酸盐缓冲剂中通过[MnIV2(μ‑O)3(Me3‑TACN)2](CH3COO)2/抗坏血酸和H2O2的藻酸盐的pH依赖性解聚。

[0426] 进行如“实验3”中描述的类似实验，但是现在存在4.7mM碳酸氢钠。动力粘度测量的结果在以下表6中示出。

[0427] 表6：溶液中[Mn2(μ‑O)3(Me3‑TACN)2](CH3COO)2的pH和水平对藻酸盐解聚的影响。条件：20mM H2O2，与1摩尔当量的抗坏血酸预混合的0、2.5、5和10μM[Mn2(μ‑O)3(Me3‑TACN)2](CH3COO)2，在4.7mM NaHCO3中，在pH 8‑10.5；1h反应时间，在50℃。

[0428]

[0429] [Mn2(μ‑O)3(Me3‑TACN)2]2+和抗坏血酸的混合物在藻酸盐解聚方面非常具有活性。如“实验4”所示，添加碳酸盐缓冲剂导致在低pH下的活性增加，最佳pH为约9。当使催化剂在藻酸盐处理过程之前与抗坏血酸反应时，在pH 8.0‑8.5下的活性明显高于在使用未经处理的催化剂溶液时的活性。

[0430] 实验6在碳酸盐缓冲剂中通过[MnIV2(μ‑O)3(Me3‑TACN)2](CH3COO)2/抗坏血酸和H2O2的藻酸盐的解聚的时间依赖性。

[0431] 在pH 8.5和pH 9.5下进行如“实验5”中描述的类似测试。在10至60分钟范围内的不同反应时间后测定动力粘度。结果在表7中示出。

[0432] 表7：通过与抗坏血酸混合的[Mn2(μ‑O)3(Me3‑TACN)2](CH3COO)2的藻酸盐解聚的时间依赖性。条件：20mM H2O2；4.7mM NaHCO3；pH 8.5和pH 9.5；与1摩尔当量的抗坏血酸预混合的0、2.5、5和10μM[Mn2(μ‑O)3(Me3‑TACN)2](CH3COO)2。处理时间10分钟、30分钟和1小时，在50℃。

[0433]

[0434] 表7所示的数据表明，在测试条件下解聚速率非常高，其中仅10分钟处理后测量的粘度损失就较大。

[0435] 实验7在碳酸盐缓冲剂中通过[MnIV2(μ‑O)3(Me3‑TACN)2](CH3COO)2/抗坏血酸和H2O2的藻酸盐处理温度的降低。

[0436] 进行与“实验5”中描述的那些实验类似的实验，但是在30℃而不是50℃进行。与先前的60分钟相比，反应时间也缩短至30分钟。

[0437] 使用用抗坏血酸预处理的催化剂在各种pH值下处理藻酸盐溶液，然后测量动力粘度值。结果在表8中示出。

[0438] 表8：通过与抗坏血酸混合的[Mn2(μ‑O)3(Me3‑TACN)2](CH3COO)2的藻酸盐解聚。条件：20mM H2O2；4.7mM NaHCO3；pH 8.0至10.0；与1摩尔当量的抗坏血酸预混合的0、2.5、5和10μM[Mn2(μ‑O)3(Me3‑TACN)2](CH3COO)2；30分钟反应时间，在30℃。

[0439]

[0440] 表8中的数据表明，在30℃，催化剂对藻酸盐解聚的活性在各种pH值下都非常高。

[0441] 实验8在碳酸盐缓冲剂中在降低的H2O2水平下通过[MnIV2(μ‑O)3(Me3‑TACN)2](CH3COO)2/抗坏血酸的藻酸盐的解聚。

[0442] 在pH为9并且H2O2浓度在0.5至10mM范围内的情况下，如“实验7”中描述进行测试。由处理后的溶液测量的动力粘度值在表9中示出。

[0443] 表9：通过与抗坏血酸混合的[Mn2(μ‑O)3(Me3‑TACN)2](CH3COO)2的藻酸盐解聚的[H2O2]依赖性。条件：0.5‑10mM H2O2；4.7mM NaHCO3；pH 9.0；与1摩尔当量的抗坏血酸预混合的0、2.5、5和10μM[Mn2(μ‑O)3(Me3‑TACN)2](CH3COO)2；30分钟处理时间，在30℃。

[0444]

[0445] 表9所汇集的数据表明，即使当存在低水平的H2O2时，在使用锰催化剂时也观察到高的藻酸盐解聚活性。

[0446] 实验9在碳酸盐缓冲剂中通过[MnIV2(μ‑O)3(Me3‑TACN)2](CH3COO)2/各种量的抗坏血酸和H2O2的藻酸盐的解聚。

[0447] 使用各种抗坏血酸：Mn催化剂比率在pH 9.5下进行与“实验7”中的那些实验类似的实验。结果在表10中示出。

[0448] 表10：通过与不同摩尔比的抗坏血酸混合的[Mn2(μ‑O)3(Me3‑TACN)2](CH3COO)2的藻酸盐解聚；[催化剂]/[抗坏血酸]摩尔比1∶0.5、1∶1、1∶2和1∶3。条件：20mM H2O2；4.7mM NaHCO3；pH 9.5；与各种量的抗坏血酸预混合的0、2.5、5和10μM[Mn2(μ‑O)3(Me3‑TACN)2](CH3COO)2；30分钟处理时间，在30℃。

[0449]

[0450] 表10所示的数据表明，可以使用各种抗坏血酸：催化剂摩尔比实现高的藻酸盐解聚活性。

[0451] 实验10在碳酸盐缓冲剂中在具有tBuOOH的情况下通过[MnIV2(μ‑O)3(Me3‑TACN)2](CH3COO)2/抗坏血酸的藻酸盐的解聚。

[0452] 在用tBuOOH替代H2O2的情况下，在pH 9.5下进行与“实验5”中的那些实验类似的实验。结果在表11中示出。

[0453] 表11：通过[Mn2(μ‑O)3(Me3‑TACN)2](CH3COO)2/抗坏血酸的藻酸盐解聚。条件：20mM tBuOOH；4.7mM NaHCO3；pH 9.5；与1摩尔当量的抗坏血酸预混合的0、2.5、5和10μM[Mn2(μ‑O)3(Me3‑TACN)2](CH3COO)2；60分钟处理时间，在50℃。

[0454]

[0455] n.d.：未完成

[0456] 表11中的数据表明，当在各种pH下与Mn催化剂组合使用tBuOOH时，也会发生藻酸盐的有效解聚。

[0457] 实验11在碳酸盐缓冲剂中在具有tBuOOH和H2O2的情况下通过[MnIV2(μ‑O)3(Me3‑TACN)2](CH3COO)2/抗坏血酸的藻酸盐的解聚。

[0458] 使用tBuOOH和H2O2的混合物进行与以上在“实验10”中描述的那些实验类似的实验。结果在表12中示出。

[0459] 表12：通过[Mn2(μ‑O)3(Me3‑TACN)2](CH3COO)2/抗坏血酸的藻酸盐解聚。条件：20mM t tBuOOH或10mM BuOOH+10mM H2O2或20mM H2O2。4.7mM NaHCO3；pH 8.5；与1摩尔当量的抗坏血酸预混合的0、2.5、5和10μM[Mn2(μ‑O)3(Me3‑TACN)2](CH3COO)2；60分钟处理时间，在50℃。

[0460]

[0461] 表12所示的数据表明，包含与H2O2混合的tBuOOH的本发明溶液的活性与包含tBuOOH或H2O2的本发明溶液的活性非常相似(当保持氧化剂的总浓度相等时)。

[0462] 实验12在碳酸盐缓冲剂中在具有过乙酸和H2O2的情况下通过[MnIV2(μ‑O)3(Me3‑TACN)2](CH3COO)2/抗坏血酸的藻酸盐的解聚。

[0463] 在具有过乙酸(没有过氧化氢)的情况下或者在具有过乙酸(PAA)和过氧化氢(H2O2)的混合物的情况下，进行与“实验7”中示出的那些实验类似的实验。反应时间从30分钟增加到60分钟。结果在表13中示出。

[0464] 表13：通过[Mn2(μ‑O)3(Me3‑TACN)2](CH3COO)2/抗坏血酸的藻酸盐解聚。条件：3mM PAA或1.5mM PAA+1.5mM H2O2或3mM H2O2，0.185M三羟甲基氨基甲烷缓冲剂；pH 8.5；0或10μM[Mn2(μ‑O)3(Me3‑TACN)2](CH3COO)2或与1摩尔当量的抗坏血酸预混合的10μM[Mn2(μ‑O)3(Me3‑TACN)2](CH3COO)2；60分钟处理时间，在30℃。

[0465]

[0466]

[0467] 表13所示的数据表明，Mn催化剂可以与H2O2、过乙酸或两种氧化剂的混合物组合使用以解聚藻酸盐。当PAA存在于溶液中(相对于H2O2自身)时在未预混合抗坏血酸的情况下的催化剂活性低得多，但是催化剂与抗坏血酸的预混合使得藻酸盐链的解聚显著增加。

[0468] 实验13在碳酸盐缓冲剂中在具有H2O2的情况下通过Mn‑SO4和Me3‑TACN配体的藻酸盐的解聚

[0469] 使用与过氧化氢组合的MnSO4和Me3TACN配体的混合物，如“实验5”中所描述进行这些测试。结果在表14中示出。

[0470] 表14：通过[Mn2(μ‑O)3(Me3‑TACN)2](CH3COO)2相对于Mn盐和Me3TACN的组合的藻酸盐解聚。条件：10mM H2O2，4.7mM NaHCO3；pH 9、10或11；0或5μM[Mn2(μ‑O)3(Me3‑TACN)2]2+
(CH3COO)2或10μM Mn +10μM Me3TACN；60分钟处理时间，在50℃

[0471]

[0472] 表14所示的数据表明，预先形成的[Mn2(μ‑O)3(Me3‑TACN)2](CH3COO)2配合物以及2+
Mn 与Me3TACN配体的组合二者在用H2O2处理藻酸盐时均显著降低粘度。

[0473] 实验14通过与叔丁基氢过氧化物组合的MnCl2.4H2O和Me3‑TACN配体的藻酸盐的解聚

[0474] 使用硼酸盐作为缓冲剂并且使用叔丁基氢过氧化物作为氧化剂进行与“实验13”中描述的那些实验类似的实验。这些实验的结果在以下表15中示出。

[0475] 表15：通过[Mn2(μ‑O)3(Me3‑TACN)2](CH3COO)2相对于Mn氯化物和Me3TACN的组合的t藻酸盐解聚。条件：20mM BuOOH，0.25g/L十水合四硼酸钠，pH 9；0或5μM[Mn2(μ‑O)3(Me3‑TACN)2](CH3COO)2或10μM MnCl2+10μM Me3TACN；60分钟处理时间，在50℃

[0476] 表15所示的实验结果表明，当与tBuOOH一起使用时，Mn2+和Me3TACN配体的组合也对藻酸盐解聚具有活性。

[0477] 实验15通过催化剂、Me3TACN配体和过氧化氢的组合的藻酸盐的解聚

[0478] 这些实验通过处理含有1.4％藻酸钠、20mM H2O2、Me3‑TACN配体以及MnSO4、[Mn2(μ‑2+ 2+
O)3(Me3‑TACN)2] 或与一当量的抗坏血酸混合的[Mn2(μ‑O)3(Me3‑TACN)2] 的碳酸盐缓冲溶液(pH 10)来进行(参见程序2，注释1)。将Me3‑TACN配体以催化剂与配体摩尔比为1∶1、1∶2或1∶4的方式添加到所有溶液中。请注意，两个实验(以下表16中的条目7号和11号)在没有任何配体的情况下进行，以便结果可以用作参照。

[0479] 表16：通过H2O2、催化剂和Me3TACN配体的组合的藻酸盐解聚。条件：20mM H2O2，4.7mM NaHCO3；pH 10；5μM MnSO4或2.5μM‑5μM[Mn2(μ‑O)3(Me3‑TACN)2](CH3COO)2或与2.5μM中和的抗坏血酸预混合的2.5μM[Mn2(μ‑O)3(Me3‑TACN)2](CH3COO)2，2.5‑20μM Me3‑TACN配体；60分钟处理时间，在50℃。

[0480]

[0481]

[0482] 表16所示的数据表明，将Me3TACN配体添加到MnSO4、[Mn2(μ‑O)3(Me3‑TACN)2]2+或与2+
一当量的抗坏血酸混合的[Mn2(μ‑O)3(Me3‑TACN)2] 中在所有情况下都会导致藻酸盐的粘度显著降低，即藻酸盐链的解聚增加。因此，将Me3‑TACN配体添加到含有Me3‑TACN的锰催化剂中或将摩尔过量的Me3‑TACN配体添加到锰盐中对体系的性能具有有益的效果。

[0483] 实验16使用与H2O2组合的[Mn2(μ‑O)2(μ‑CH3COO)(Me4‑DTNE)]Cl2的藻酸盐的解聚[0484] 这些实验通过用10mM过氧化氢和[Mn2(μ‑O)2(μ‑CH3COO)(Me4‑DTNE)]2+处理藻酸盐溶液(1.4％，在水中)来进行。使用在pH 7.5至pH 9范围内的pH并且不使用缓冲剂。溶液中的催化剂的水平为0μM(参照实验)、2.5μM或5μM。实验的结果在表17中列出。

[0485] 表17：使用H2O2和[Mn2(μ‑O)2(μ‑CH3COO)(Me4‑DTNE)]2+处理后藻酸盐溶液的粘度损2+
失。条件：10mM H2O2，pH 7.5‑9；0、2.5或5μM[Mn2(μ‑O)2(μ‑CH3COO)(Me4‑DTNE)] ；60分钟处理时间，在50℃。

[0486]

[0487] n.d.：未完成

[0488] 表17所示的数据表明，在测试条件下，向溶液中添加[Mn2(μ‑O)2(μ‑CH3COO)(Me4‑2+
DTNE)] 导致粘度损失。此外，当溶液的pH较低并且接近中性时，通过该催化剂处理的藻酸
2+
盐溶液的粘度也降低。这些结果与当使用[Mn2(μ‑O)3(Me3‑TACN)2] 时获得的那些结果明显不同，其中在更高的pH下观察到更高的粘度损失(参见实验1)。

[0489] 实验17在碳酸盐缓冲剂中通过[MnIV2(μ‑O)3(Me3‑TCN)2/(CH3COO)2和H2O2的藻盐的的pH依赖性解聚。

[0490] 在40℃重复“实验4”中描述的测试，持续一小时。研究了pH 8.0至10.5的pH范围。结果在表18中示出。

[0491] 表18：溶液中[Mn2(μ‑O)3(Me3‑TACN)2](CH3COO)2的pH和浓度对藻酸盐解聚程度的影响。条件：20mM H2O2；4.7mM NaHCO3；0、5和10μM[Mn2(μ‑O)3(Me3‑TACN)2](CH3COO)2，pH 8‑10.5；1h反应时间，在40℃。

[0492]

[0493] n.d.：未完成

[0494] 表18所示的数据表明，当在含有碳酸盐的溶液中在各种pH下使用[MnIV2(μ‑O)3(Me3‑TACN)2](CH3COO)2时可以获得有效的粘度损失。应注意的是，与实验4中一样，在宽pH范围内观察到藻酸盐的粘度明显降低。

[0495] 实验18在碳酸盐缓冲剂中通过[MnIV2(μ‑O)3(Me3‑TACN)2](CH3COO)2/抗坏血酸和H2O2的藻酸盐的pH依赖性解聚。

[0496] 在40℃重复“实验5”中描述的测试，持续一小时。研究了pH 8.0至10.5的pH范围。结果在表19中示出。

[0497] 表19：通过与抗坏血酸预混合的[Mn2(μ‑O)3(Me3‑TACN)2](CH3COO)2的藻酸盐解聚。条件：20mM H2O2；4.7mM NaHCO3；pH 8.0至10.5；与1摩尔当量的抗坏血酸预混合的0、5和10μM[Mn2(μ‑O)3(Me3‑TACN)2](CH3COO)2；60分钟反应时间，在40℃。

[0498]

[0499] 表19所示的数据表明，在各种pH值下，在含有碳酸盐的溶液中，当使用与抗坏血酸IV组合的[Mn 2(μ‑O)3(Me3‑TACN)2](CH3COO)2时可以获得有效的粘度损失。在约pH 9‑9.5的pH范围内观察到最高的活性。同样，与实验5中一样，在宽pH范围内观察到藻酸盐的粘度明显降低。

[0500] 实验19使用Dequest 2047对在碳酸盐缓冲剂中通过[MnIV2(μ‑O)3(Me3‑TACN)2](CH3COO)2/抗坏血酸、H2O2的藻酸盐解聚的影响。

[0501] 在40℃使用Dequest 2047作为多价螯合剂来重复“实验18”中描述的测试，持续一小时。研究的pH范围为pH 8.0至10.5。结果在表20中示出。

[0502] 表20：通过与抗坏血酸混合的[Mn2(μ‑O)3(Me3‑TACN)2](CH3COO)2的藻酸盐解聚。条件：20mM H2O2；4.7mM NaHCO3；0、1mM Dequest 2047；pH 8.0至10.5；与1摩尔当量的抗坏血酸预混合的0、10μM[Mn2(μ‑O)3(Me3‑TACN)2](CH3COO)2；60分钟反应时间，在40℃。

[0503]

[0504] n.d.：未完成

[0505] 表20所示的数据表明了将Dequest 2047添加到含碳酸盐的溶液中的影响，所述溶IV液包含过氧化氢和与抗坏血酸预混合的不同浓度的[Mn 2(μ‑O)3(Me3‑TACN)2](CH3COO)2。表
19中的数据表明，在不存在Dequest 2047的情况下，在约8.5至10的pH下获得有效的粘度损失。表20中的数据表明，Dequest 2047在高pH(约10至10.5)下对藻酸盐解聚具有显著的积极效果，而在pH 8下，Dequest 2047对藻酸盐降解活性具有强抑制效果。在较高的pH下，当使用的Dequest 2047的量从0增加到1mM时，粘度损失增加。

[0506] 实验20在碳酸盐缓冲剂中通过[MnIV2(μ‑O)3(Me3‑TACN)2](PF6)2/抗坏血酸和H2O2的藻酸盐的pH依赖性解聚。

[0507] 在40℃，在8至10.5的pH下，在碳酸盐缓冲剂中使用与抗坏血酸预混合的0、5和10μIVM[Mn 2(μ‑O)3(Me3‑TACN)2](PF6)2和H2O2进行与“实验18”中的那些实验类似的实验。结果在表21中示出。

[0508] 表21：通过与抗坏血酸预混合的[MnIV2(μ‑O)3(Me3‑TACN)2](PF6)2的藻酸盐解聚。条件：20mM H2O2；4.7mM NaHCO3；pH 8.0至10.5；与1摩尔当量的抗坏血酸预混合的0、5和10μMIV[Mn 2(μ‑O)3(Me3‑TACN)2](PF6)2；60分钟反应时间，于40℃。

[0509]

[0510] n.d.：未完成

[0511] 表21所示的数据表明，在含碳酸盐的溶液中，在各种pH下，当使用[MnIV2(μ‑O)3(Me3‑TACN)2](PF6)2时可以获得有效的粘度损失。在约pH 8.5‑9的pH范围内观察到最高的活性。

[0512] 比较表19和21中的结果证实，两种催化剂盐(分别具有乙酸根和PF6抗衡离子)在藻酸盐解聚中显示出几乎相同的高活性。

[0513] 实验21在碳酸盐缓冲剂中通过[Mn2(μ‑O)3(Me3‑TACN)2](CH3COO)2/抗坏血酸和H2O2的藻酸盐的温度依赖性解聚。

[0514] 在室温重复在40℃的最佳藻酸盐解聚条件，持续一小时。结果在表22中示出。

[0515] 表22：与抗坏血酸混合/不与抗坏血酸混合的[Mn2(μ‑O)3(Me3‑TACN)2](CH3COO)2的藻酸盐解聚。条件：20mM H2O2；4.7mM NaHCO3；0或1mM Dequest 2047；pH 9.0至10.5；与0或1摩尔当量的抗坏血酸预混合的10μM[Mn2(μ‑O)3(Me3‑TACN)2](CH3COO)2；60分钟反应时间，在室温。

[0516]

[0517] n.d.：未完成

[0518] 表22所示的数据表明了在室温的藻酸盐解聚。参照测量(在没有Mn催化剂的情况下的藻酸盐处理)给出的动力粘度值为90至100mPa.s。

[0519] 表22所示的数据表明，与0或1摩尔当量的抗坏血酸预混合的[Mn2(μ‑O)3(Me3‑TACN)2](CH3COO)2在室温对藻酸盐降解具有显著影响。特别地，当与表19所示的数据相比时，在pH 9.0下进行的实验表明约20℃的温度降低仅导致中等的藻酸盐降解程度降低，其中最终粘度从7.4(在40℃)增加到7.9(在室温)。

[0520] 实验22通过过氧化氢的混合物的来自铜绿假单胞菌(Pseudomonas aeruginosa)的生物膜的移除(参照实验)

[0521] 该测试改编自‘ASTM标准设计E2799‑17，使用MBEC测定测试针对铜绿假单胞菌生物膜的消毒效率的标准测试方法’。在胰蛋白胨大豆肉汤(TSB)中制备铜绿假单胞菌细菌接6 ‑1
种物，细胞密度为1(+/‑0.5)×10CFU mL 。向两个微量滴定板的每个孔中添加150μL的每种细菌接种物。将每个最小生物膜清除浓度(MBEC)装置在37℃和110rpm下温育6小时。在温育后，将建立的生物膜在200μL无菌蒸馏水中清洗三次以移除浮游生物。将清洗过的生物膜在40℃暴露于含有200μL的H2O2的每种测试混合物的挑战板达一小时。然后将所述板在200μL无菌蒸馏水中清洗三次，然后通过添加300μL 95％乙醇在室温(22‑24℃)固定15分钟。将生物膜在室温用150μL 0.1％结晶紫溶液染色15分钟。将染色的生物膜用200μL无菌蒸馏水清洗三次以移除过量的染料，并且将其干燥过夜。然后，添加125μL的33％乙酸以溶解结晶紫染料。然后将溶解的染料转移到新的单独的微量滴定板上。使用微量滴定板读数器(Tecan Infinite Pro200)测量在595nm处的光密度来定量生物膜生物量。测试重复进行三次。

[0522] 进行了以下对照：

[0523] (1)在40℃用磷酸盐缓冲剂和1％胰蛋白胨大豆肉汤处理生物膜一小时(阴性对照)。

[0524] (2)在40℃用次氯酸盐漂白剂溶液的溶液(10％)处理生物膜一小时(阳性对照)。

[0525] 测试结果如下(给出的所有值都是溶解的结晶紫测定在595nm处的光密度，并且给出了剩余生物膜量的量度。更低的值意味着更多生物膜由于处理而被移除)。

[0526] 阴性对照给出了0.56(+/‑0.06)的光密度‑低生物膜移除，并且阳性对照给出了0.07(+/‑0.01)的光密度‑高生物膜移除。

[0527] 表23.由铜绿假单胞菌产生的生物膜在用测试混合物处理一小时后的光密度。SD＝标准偏差。条件：0.396g/L的碳酸钠；pH 8.0至10.5；0、0.2和1mM Dequest 2047。

[0528]

[0529] 表23所示的数据表明，包含过氧化氢的溶液移除了生物膜，得到0.22(混合物B2)至0.30(混合物B3)的光密度。这些结果表明，不同的过氧化氢溶液只能实现中等的生物膜移除。

[0530] 实验23通过[MnIV2(μ‑O)3(Me3‑TACN)2](CH3COO)2或[MnIV2(μ‑O)3(Me3‑TACN)2](CH3COO)2/抗坏血酸的来自铜绿假单胞菌的生物膜的移除

[0531] 将碳酸盐缓冲剂(0.396g/L碳酸钠；pH 8至10.5)、不同水平的H2O2(5、10和20mM)、IV具有或没有Dequest 2047(0.2和1mM)以及5或10μM的[Mn 2(μ‑O)3(Me3‑TACN)2](CH3COO)2或IV
与一摩尔当量的抗坏血酸预混合的[Mn 2(μ‑O)3(Me3‑TACN)2](CH3COO)2的溶液添加到具有生物膜的微量滴定板上(如实验22所说明的)。

[0532] 表24.由铜绿假单胞菌产生的生物膜在用测试混合物处理一小时后的光密度。SD＝标准偏差。条件：0.396g/L的碳酸钠；pH 8.0至10.5；0、0.2和1mM Dequest 2047；20mM H2O2。

[0533]

[0534] *Mn溶液1＝[Mn2(μ‑O)3(Me3‑TACN)2]2+

[0535] *Mn溶液2＝[Mn2(μ‑O)3(Me3‑TACN)2]2+/抗坏血酸(1/1)

[0536] 表24所示的数据表明，紫色染料在595nm处的光密度在0.11至0.21之间变化(在本实验中，阴性对照给出0.46并且阳性对照给出0.12‑有关阴性对照和阳性对照的定义参见实验22)。混合物1、2、5和8给出了特别低的光密度值，表明较大程度的生物膜被移除。然而，即使是显示出中等生物膜移除的混合物(混合物10‑13)也全都显著优于实验22中讨论的参照实施例(B3‑B5)。

[0537] 实验22和23的结果清楚地表明，与不含[MnIV2(μ‑O)3(Me3‑TACN)2](CH3COO)2的类似IV溶液相比，包含低浓度的[Mn 2(μ‑O)3(Me3‑TACN)2](CH3COO)2的混合物得到生物膜移除的显著改善。注意，导致明显生物膜减少的相同条件在使用藻酸盐作为生物膜的模型多糖的实验中也导致更低的藻酸盐粘度(参见上文，实验17‑21)。

[0538] 实验24通过过氧化氢的混合物的来自表皮葡萄球菌的生物膜的移除(参照实验)[0539] 除了现在使用表皮葡萄球菌来生成生物膜以外，这些实验完全按照与关于实验22所述的方式相同的方式进行。

[0540] 阴性对照给出了0.32(+/‑0.04)的光密度‑低生物膜移除，并且阳性对照给出了0.06(+/‑0.00)的光密度‑高生物膜移除。

[0541] 表25.由表皮葡萄球菌产生的生物膜在用测试混合物处理一小时后的光密度。SD＝标准偏差。条件：0.396g/L的碳酸钠；pH 8.0至10.5；0、0.2和1mM Dequest 2047。

[0542]

[0543] 表25所示的数据表明，在不同的pH下施加过氧化氢导致中等量的生物膜被移除(与实验22一致)。

[0544] 实验25通过[MnIV2(μ‑O)3(Me3‑TACN)2](CH3COO)2或[MnIV2(μ‑O)3(Me3‑TACN)2](CH3COO)2/抗坏血酸的来自表皮葡萄球菌的生物膜的移除。

[0545] 除了现在使用表皮葡萄球菌来生成生物膜以外，这些实验完全按照与关于实验23所述的方式相同的方式进行。条件和结果在表26中示出。

[0546] 表26.由表皮葡萄球菌产生的生物膜在用测试混合物处理一小时后的光密度。SD＝标准偏差。条件：0.396g/L的碳酸钠；pH 8.0至10.5；0、0.2和1mM Dequest 2047；20mM H2O2。

[0547]

[0548] *Mn溶液1＝[Mn2(μ‑O)3(Me3‑TACN)2]2+

[0549] *Mn溶液2＝[Mn2(μ‑O)3(Me3‑TACN)2]2+/抗坏血酸(1/1)

[0550] 表26所示的数据表明，用多种包含[Mn2(μ‑O)3(Me3‑TACN)2]2+(在具有或没有用抗坏血酸预处理的情况下)的混合物处理由表皮葡萄球菌产生的生物膜将生物膜的光密度降低到0.07至0.1(即处理导致良好的生物膜移除)。特别地，混合物1‑8、10和11在生物膜移除方面具有高活性。尽管混合物9和12导致中等水平的生物膜移除，但是这些水平明显优于阴性对照，所述阴性对照给出了0.31的光密度读数。

[0551] 实验23和25清楚地表明，与不含[MnIV2(μ‑O)3(Me3‑TACN)2](CH3COO)2的参照溶液相IV比，包含低浓度的[Mn 2(μ‑O)3(Me3‑TACN)2](CH3COO)2的混合物得到生物膜移除的显著改善。

[0552] 当存在[MnIV2(μ‑O)3(Me3‑TACN)2](CH3COO)2时，来源于非常不同的细菌的两种生物膜的降解明显增强。表皮葡萄球菌是革兰氏阳性细菌并且含有胞壁质。铜绿假单胞菌是革IV兰氏阴性细菌并且在EPS中含有藻酸盐。实验22‑25中描述的结果表明，通过包含[Mn 2(μ‑O)3(Me3‑TACN)2](CH3COO)2的含水混合物增强的生物膜降解不限于包含藻酸盐的生物膜。

[0553] 实验26在CDC反应器中通过[MnIV2(μ‑O)3(Me3‑TACN)2](CH3COO)2或[MnIV2(μ‑O)3(Me3‑TACN)2](CH3COO)2/抗坏血酸的来自铜绿假单胞菌的生物膜的移除

[0554] 基于实验23和25的结果，在疾病控制中心(CDC)生物膜反应器中进行另外的测试，所述反应器是广泛用于研究生物膜形成和移除的标准装置(关于对研究生物膜的各种反应器的最近综述，参见例如I.B.Gomes等人，Critical Reviews，Biotechn.，38(5)，657‑680(2018)。

[0555] 这是一种较大规模的装置，其可以用于评估生物膜移除并且对处理后的细菌数量进行计数。其被视为实际生物膜移除的一种良好模型。

[0556] 从胰蛋白胨大豆琼脂(TSA)板收获培养24小时的铜绿假单胞菌，并且将其用于制8 ‑1
备胰蛋白胨大豆肉汤(TSB)中的各个1(+/‑0.5)×10CFU mL 悬浮液。将每种细菌悬浮液在
7 ‑1
TSB中进一步稀释以制备1(+/‑0.5)×10CFU mL 悬浮液。将400mL的细菌接种物(细菌悬浮液)转移到单独的无菌CDC反应器中，所述反应器含有其上生长有生物膜的聚碳酸酯取样片(购自BIOSURFACE TECHNOLOGIES，直径～1.3cm，厚度～3.00mm)。单个生物膜在120rpm的磁力搅拌器上在37℃生长24小时。在温育24小时后，用无菌蒸馏水洗涤预先形成的生物膜以移除浮游生物。将附着在聚碳酸酯取样片上的预先形成的生物膜在40℃用包含锰配合物(如下所述)的混合物处理1小时。使用结晶紫染色(如实验22所概述的)分析一组处理过的取样片，并且分析第二组取样片以使用平板计数法对细菌数量进行计数。所有取样片的测试/分析重复进行三次。

[0557] 第一混合物含有20mM H2O2，无Dequest 2047，pH 9.0，0.396g/L碳酸钠缓冲剂，与1IV摩尔当量的抗坏血酸预混合的10μM[Mn 2(μ‑O)3(Me3‑TACN)2](CH3COO)2(下面表示为‘第一混合物’)。

[0558] 第二混合物含有20mM H2O2，无Dequest 2047，pH 9.5，0.396g/L碳酸钠缓冲剂，10μIVM[Mn 2(μ‑O)3(Me3‑TACN)2](CH3COO)2(下面表示为‘第二混合物’)。

[0559] 第三混合物含有20mM H2O2，1mM Dequest 2047，pH 10.5，0.396g/L碳酸钠缓冲剂，IV10μM[Mn 2(μ‑O)3(Me3‑TACN)2](CH3COO)2(下面表示为‘第三混合物’)。

[0560] 通过将生物膜在室温在磷酸盐缓冲剂和TSB溶液中处理1小时来完成阴性对照。通过将生物膜在40℃处理1小时，之后将取样片超声处理并且用蒸馏水洗涤3次来完成阳性对照。

[0561] 实验结果如下。

[0562] 阴性对照给出了0.18(+/‑0.11)的光密度，并且与阴性对照相比，阳性对照给出了0.00的光密度或降低100％的光密度。

[0563] 与阴性对照相比，催化剂的第一混合物给出了0.02(+/‑0.01)的读数或降低89％的读数。

[0564] 与阴性对照相比，催化剂的第二混合物给出了0.05(+/‑0.03)的读数或降低70％的读数。

[0565] 与阴性对照相比，催化剂的第三混合物给出了0.02(+/‑0.03)的读数或降低87％的读数。

[0566] 此外，分析了生物膜的处理后剩余的细菌数量。为此，从阴性对照获得了6.19(+/‑‑10.14)log CFU mL 的活铜绿假单胞菌回收率。阳性对照处理后没有回收到活铜绿假单胞菌。

[0567] 与阴性对照相比，对用第一混合物至第三混合物处理的生物膜的分析得到了以下对数细菌计数和细菌计数的对数减少。

[0568] 催化剂的第一混合物得到4.57(+/‑0.24)的回收率或1.63的对数减少。

[0569] 催化剂的第二混合物得到4.91(+/‑0.30)的回收率或1.28的对数减少。

[0570] 催化剂的第三混合物得到3.04(+/‑0.20)的回收率或3.15的对数减少。

[0571] 实验27在CDC反应器中通过[MnIV2(μ‑O)3(Me3‑TACN)2](CH3COO)2或[MnIV2(μ‑O)3(Me3‑TACN)2](CH3COO)2/抗坏血酸的来自表皮葡萄球菌的生物膜的移除

[0572] 按照与实验26所述相同的设置和程序，不同之处在于现在在CDC反应器中使用表皮葡萄球菌生物膜。

[0573] 实验结果如下。

[0574] 阴性对照给出了2.99(+/‑0.64)的光密度，并且阳性对照给出了0.10(+/‑0.64)的光密度，这与阴性对照相比降低96.5％。

[0575] 与阴性对照相比，催化剂的第一混合物给出了0.95(+/‑0.34)的读数或降低68％的读数。

[0576] 与阴性对照相比，催化剂的第二混合物给出了0.79(+/‑0.13)的读数或降低74％的读数。

[0577] 与阴性对照相比，催化剂的第三混合物给出了0.42(+/‑0.18)的读数或降低86％的读数。

[0578] 此外，分析了生物膜的处理后剩余的细菌数量。为此，从阴性对照获得了7.29(+/‑‑10.36)log CFU mL 的活表皮葡萄球菌回收率。阳性对照处理后没有回收到活表皮葡萄球菌。

[0579] 与阴性对照相比，对用第一混合物至第三混合物处理的生物膜的分析得到了以下对数细菌计数和细菌计数的对数减少。

[0580] 催化剂的第一混合物得到6.02(+/‑0.40)的回收率或1.27的对数减少。

[0581] 催化剂的第二混合物得到6.44(+/‑0.87)的回收率或0.85的对数减少。

[0582] 催化剂的第三混合物得到5.12(+/‑0.83)的回收率或2.17的对数减少。

[0583] 实验26和27中所述的结果清楚地表明，第一混合物至第三混合物降解由两种不同细菌产生的生物膜基质。这些结果与实验23和25中讨论的结果完全一致。此外，已经表明，由于生物膜的部分移除，在用第一混合物至第三混合物处理后残留细菌数量显著更低。

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降解方法有效专利发明

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[0002]M.Vert等人在Pure Appl.Chem.，2012，84(2)，377‑410中...，盲点网为您提供降解方法专利转让信息专利转让交易数据查询就上盲点网

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