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包含不溶性α-葡聚糖的组合物公开 发明

技术领域

[0002] 本公开属于多糖领域。例如,本公开涉及包含不溶性α‑葡聚糖和至少一种交联剂和/或添加剂的组合物以及该材料在各种应用中的用途。

相关背景技术

[0003] 受到在各种应用中使用多糖的期望所驱动,研究人员已经探索了可生物降解的并且可以从可再生来源的原料经济地制造的多糖。一种这样的多糖是α‑1,3‑葡聚糖,其是特
征在于具有α‑1,3‑糖苷键的不溶性葡聚糖聚合物。例如,已经使用从唾液链球菌
(Streptococcus salivarius)分离的葡糖基转移酶制备了这种聚合物(Simpson等人,
Microbiology[微生物学]141:1451‑1460,1995)。还例如,美国专利号7000000公开了由酶
促产生的α‑1,3‑葡聚糖制备纺成纤维。还研究了多种其他葡聚糖材料以用于开发新应用或
增强的应用。例如,美国专利申请公开号2015/0232819公开了几种具有混合的α‑1,3和α‑1,
6键的不溶性葡聚糖的酶促合成。
[0004] 需要新形式的不溶性α‑葡聚糖来提高这种材料在各种应用中的经济价值和性能特征。为了满足这一需求,本文描述了包含不溶性α‑葡聚糖和一种或多种交联剂和/或添加
剂的组合物。

具体实施方式

[0011] 将所有引用的专利和非专利文献的公开内容都通过援引以其整体并入本文。
[0012] 除非另外公开,否则如本文所使用的术语“一个/一种(a/an)”旨在涵盖一个/一种或多个/多种(即,至少一个/一种)所援引的特征。
[0013] 如果存在,除非另有说明,否则所有范围都是包含性的且可组合的。例如,当列举“1至5”(即,1‑5)的范围时,所列举的范围应当被解释为包括范围“1至4”、“1至3”、“1‑2”、“1‑2和4‑5”、“1‑3和5”等。除非另有明确指示,否则本公开中各种范围的数值被陈述为近似值,如同陈述范围内的最小值和最大值前面都有词语“约”。以这种方式,典型地可以使用高
于和低于所述范围的轻微变量来实现与这些范围内的值基本上相同的结果。此外,这些范
围的公开旨在作为包括最小值与最大值之间的每一个值的连续范围。
[0014] 在本说明书通篇中给出的每一最大数值限度旨在包括每一较低数值限度,如同这样的较低数值限度在本文中明确写出一样。在本说明书通篇中给出的每一最小数值限度将
包括每一较高数值限度,如同这样的较高数值限度在本文中明确写出一样。在本说明书通
篇中给出的每一数值范围将包括落入这样的较宽数值范围内的每一较窄数值范围,如同这
样的较窄数值范围在本文中全部明确写出一样。
[0015] 应当理解,为清楚起见,上文和下文在方面/实施例的上下文中所描述的本公开的某些特征也可以在单个要素中以组合提供。相反地,为简洁起见,在单个方面/实施例的上
下文中所描述的本公开的各种特征也可以单独提供或以任何子组合提供。
[0016] 术语“多糖(polysaccharide)”(或“聚糖(glycan)”)意指由通过糖苷键结合在一起的单糖单元的长链构成的并且在水解时产生多糖的成分单糖和/或寡糖的聚合物碳水化
合物分子。本文中的多糖可以是直链或支链的,和/或可以是均多糖(仅由一种类型的成分
单糖构成)或杂多糖(由两种或更多种不同的成分单糖构成)。本文中的多糖的实例包括葡
聚糖(聚葡萄糖)、果聚糖(聚果糖)、半乳聚糖(聚半乳糖)、甘露聚糖(聚甘露糖)、阿拉伯聚
糖(聚阿拉伯糖)、木聚糖(聚木糖)和大豆多糖。
[0017] 除非另有说明,否则术语“糖类”和其他类似术语在本文中是指单糖和/或二糖/寡糖。本文中的“二糖”是指具有通过糖苷键连接的两个单糖的碳水化合物。本文中的“寡糖”
可以指具有例如通过糖苷键连接的3至15个单糖的碳水化合物。寡糖也可以被称为“低聚
物”。包含在二糖/寡糖内的单糖(例如,葡萄糖和/或果糖)可以被称为“单体单元”、“单糖单
元”或其他类似术语。
[0018] 本文中的“葡聚糖”是一类多糖,其是葡萄糖的聚合物(多聚葡萄糖)。葡聚糖可以由例如约、或至少约90重量%、91重量%、92重量%、93重量%、94重量%、95重量%、96重
量%、97重量%、98重量%、99重量%、或100重量%的葡萄糖单体单元构成。本文中的葡聚
糖的实例包括α‑葡聚糖。
[0019] 术语“α‑葡聚糖”、“α‑葡聚糖聚合物”等在本文中可互换地使用。α‑葡聚糖是包含通过α‑糖苷键连接在一起的葡萄糖单体单元的聚合物。在典型的方面,本文中的α‑葡聚糖的糖苷键是约、或至少约80%、81%、82%、83%、84%、85%、86%、87%、88%、89%、90%、
91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、或100%的α‑糖苷键。本文中的α‑葡聚糖聚合物的实例包括α‑1,3‑葡聚糖。
[0020] 术语“α‑1,3‑葡聚糖”、“聚α‑1,3‑葡聚糖”、“α‑1,3‑葡聚糖聚合物”等在本文中可互换地使用。α‑1,3‑葡聚糖是包含通过糖苷键连接在一起的葡萄糖单体单元的α‑葡聚糖,其中至少约50%的糖苷键是α‑1,3。在一些方面,α‑1,3‑葡聚糖包含约、或至少约90%、
95%、或100%的α‑1,3糖苷键。本文中的α‑1,3‑葡聚糖中的大部分或全部其他键(如果存
在)典型地是α‑1,6,尽管一些键还可以是α‑1,2和/或α‑1,4。本文中的α‑1,3‑葡聚糖典型地是水不溶性的。
[0021] 在本文中的一些方面,术语“右旋糖酐”、“右旋糖酐聚合物”、“右旋糖酐分子”、“α‑1,6‑葡聚糖”等是指包含至少50%、60%、70%、80%、85%、90%、95%、96%、97%、98%、
99%、或99.5%α‑1,6糖苷键的水溶性α‑葡聚糖(余量的键典型地全部或大部分是α‑1,3)。
[0022] 本文中的术语“共聚物”是指包含至少两种不同类型的α‑葡聚糖(如右旋糖酐和α‑1,3‑葡聚糖)的聚合物。本文中的术语“接枝共聚物”、“支化共聚物”等通常是指包含“骨架
(backbone)”(或“主链(main chain)”)和从骨架分支的一个或多个侧链的共聚物。一个或
多个侧链在结构上与骨架不同。本文中的接枝共聚物的实例包含右旋糖酐骨架(或例如已
经用约1%‑35%的α‑1,2和/或α‑1,3分支修饰的右旋糖酐骨架)和至少一个包含至少约
50%α‑1,3糖苷键的α‑1,3‑葡聚糖侧链。例如,本文中的α‑1,3‑葡聚糖侧链可以具有如本文公开的α‑1,3‑葡聚糖的键和分子量。在一些方面,右旋糖酐骨架可以具有α‑1,3‑葡聚糖延
伸部分,因为右旋糖酐的一个或多个非还原端可以引发通过葡糖基转移酶的α‑1,3‑葡聚糖
合成。
[0023] 术语“键”、“糖苷键(glycosidic linkage)”、“糖苷键(glycosidic bond)”等是指连接糖类化合物(寡糖和/或多糖)内的糖单体的共价键。糖苷键的实例包括1,6‑α‑D‑糖苷
键(本文中也被称为“α‑1,6”键)和1,3‑α‑D‑糖苷键(本文中也被称为“α‑1,3”键)。
[0024] 多糖或其衍生物的糖苷键谱图(profile)可以使用本领域已知的任何方法确定。13 1
例如,可以使用采用核磁共振(NMR)波谱法(例如,C NMR和/或H NMR)的方法确定键谱图。
可以使用的这些和其他方法公开于例如,FoodCarbohydrates:Chemistry,
PhysicalProperties,andApplications[食品碳水化合物:化学、物理性质和应用]
(S.W.Cui编,第3章,S.W.Cui,Structural Analysis of Polysaccharides[多糖的结构分
析],Taylor&Francis Group LLC[泰勒弗朗西斯集团有限公司],佛罗里达州博卡拉顿,
2005)中,其通过援引并入本文。
[0025] 如本文所提及的“α‑1,2分支”(和类似术语)典型地包含与右旋糖酐骨架α‑1,2‑连接的葡萄糖;因此,本文中的α‑1,2分支也可以被称为α‑1,2,6键。本文中的α‑1,2分支典型
地具有一个葡萄糖基团(可以可选地被称为侧链葡萄糖)。
[0026] 如本文所提及的“α‑1,3分支”(和类似术语)典型地包含与右旋糖酐骨架α‑1,3‑连接的葡萄糖;因此,本文中的α‑1,3分支也可以被称为α‑1,3,6键。本文中的α‑1,3分支典型
地具有一个葡萄糖基团(可以可选地被称为侧链葡萄糖)。
[0027] 本文中的多糖中的分支百分比是指多糖中代表分支点的所有键的百分比。例如,本文中的α‑葡聚糖中α‑1,3分支的百分比是指葡聚糖中代表α‑1,3分支点的所有键的百分
比。除非另有说明,否则本文公开的键百分比是基于多糖的总键、或者对于多糖中公开内容
具体涉及的部分。
[0028] 本文中的多糖或多糖衍生物的“分子量”可以表示为重均分子量(Mw)或数均分子量(Mn),其单位是道尔顿(Da)或克/摩尔。可替代地,分子量可以表示为DPw(重均聚合度)或
DPn(数均聚合度)。较小的多糖聚合物(诸如寡糖)的分子量可以可选地以“DP”(聚合度)提
供,DP仅指多糖内所包含的单体的数量;“DP”还可以表征基于单个分子的聚合物的分子量。
用于计算这些不同分子量测量值的各种手段在本领域中是已知的,如采用高压液相色谱法
(HPLC)、尺寸排阻色谱法(SEC)、或凝胶渗透色谱法(GPC)。
[0029] 如本文所使用的,可以以Mw=ΣNiMi2/ΣNiMi计算Mw;其中Mi是单个链i的分子量并且Ni是具有该分子量的链的数量。除了SEC之外,聚合物的Mw可以通过如静态光散射、质
谱法、MALDI‑TOF(基质辅助激光解吸/电离飞行时间)、小角X‑射线或中子散射、或超速离心
法等其他技术确定。如本文所使用的,可以以Mn=ΣNiMi/ΣNi计算Mn,其中Mi是链i的分子
量并且Ni是具有该分子量的链的数量。除了SEC之外,聚合物的Mn可以通过各种依数性方法
如蒸气压渗透法,通过光谱法如质子NMR、质子FTIR、或UV‑Vis的端基确定法来确定。如本文
所使用的,DPn和DPw可以分别由Mw和Mn通过将它们除以一个单体单元的摩尔质量M1计算。
在未取代的葡聚糖聚合物的情况下,M1=162。在取代的(衍生的)葡聚糖聚合物的情况下,M1
=162+Mf x DoS,其中Mf是该取代基团的摩尔质量,并且DoS是取代度(取代基团的平均数/
葡聚糖聚合物的一个葡萄糖单元)。
[0030] 本文中的不溶性α‑葡聚糖的“饼”是指浓缩、压实、包装、挤压和/或压缩形式的制剂,其至少包含(i)约50重量%‑90重量%的水或水性溶液,和(ii)约10重量%‑50重量%的
不溶性α‑葡聚糖。在一些方面,本文中的不溶性α‑葡聚糖的饼可以至少包含(i)约20重
量%‑90重量%的水或水性溶液,以及(ii)约10重量%‑80重量%的不溶性α‑葡聚糖。在一
些方面,饼可以被称为“滤饼”或“湿饼”。本文中的饼典型地具有软的、固体样的稠度。
[0031] 本文中的组合物(其是“干的(dry)”或“干燥的(dried)”)典型地具有包含在其中的少于约12wt%、11wt%、10wt%、9wt%、8wt%、7wt%、6wt%、5wt%、4wt%、3wt%、2wt%、
1wt%、0.5wt%、或0.1wt%的水。
[0032] 如本文所使用的术语“水性液体”、“水性流体”、“水性条件”、“水性反应条件”、“水性环境”、“水性体系”等可以指水或水性溶液。本文中的“水性溶液”可以包含一种或多种溶解的盐,其中在一些方面最大总盐浓度可以是约3.5wt%。虽然本文中的水性液体典型地包
含水作为液体中的唯一溶剂,但水性液体可以可选地包含一种或多种可混溶于水中的其他
溶剂(例如,极性有机溶剂)。因此,水性溶液可以包含具有至少约10wt%水的溶剂。
[0033] 本文中的“水性组合物”具有包含例如约、或至少约10、20、30、40、50、60、70、80、90、95、99、或100wt%水的液体组分。水性组合物的实例包括例如一些混合物、溶液、分散体
(例如,胶体分散体)、悬浮液和乳液。
[0034] 如本文所使用的,术语“胶体分散体”是指具有分散相和分散介质的异相体系,即,微观上分散的不溶性颗粒在整个另一种物质(例如,水性组合物,诸如水或水性溶液)中悬
浮。本文中的胶体分散体的实例是水胶体。胶体分散体(诸如水胶体)的全部或一部分颗粒
可以包含如本发明公开的不溶性α‑葡聚糖。术语“分散剂(dispersant)”和“分散试剂
(dispersion agent)”在本文可互换地使用,是指促进分散体的形成和/或稳定的材料。本
文中的“分散”是指制备材料在水性液体中的分散体的动作。
[0035] 本文中的“不溶性的”、“水性不溶性的(aqueous‑insoluble)”、“水不溶性的(water‑insoluble)”(和类似术语)的α‑葡聚糖或其衍生物(例如,DP为8或更高的α‑1,3‑葡
聚糖)不溶解(或不明显地溶解)在水或其他水性条件中,可选地其中水性条件进一步特征
为具有4‑9或4‑9.9的pH(例如,pH 6‑8)(即,非苛性水性条件)和/或约1℃至130℃(例如,20
℃‑25℃)的温度。在一些方面,小于1.0克(例如,不可检测量)的本文中的水性不溶性α‑葡
聚糖溶解在1000毫升的此类水性条件(例如,在23℃下的水)中。相比之下,本文中的“可溶
性的”、“水性可溶性的”、“水溶性的”葡聚糖如某些寡糖等(例如,具有小于8的DP的α‑1,3‑葡聚糖)在这些条件下明显地溶解。本文中的水性不溶性α‑葡聚糖或其衍生物典型地可溶
于苛性水性条件(例如,pH≥11、10.5、或10.0的水性溶液,可选地具有约1℃至130℃[例如,
20℃‑25℃]的温度)。
[0036] 如本文所使用的术语“粘度”是指流体(水性或非水性)抵抗趋于导致其流动的力的程度的量度。本文中可以使用的各种粘度单位包括例如厘泊(cP、cps)和帕斯卡‑秒(Pa·
‑1 ‑1
s)。一厘泊是一泊的百分之一;一泊等于0.100kg·m ·s 。在一些方面,粘度可以报告为
“特性粘度”(IV,η,单位为dL/g);该术语是指葡聚糖聚合物对包含该葡聚糖聚合物的液体
(例如,溶液)粘度贡献的量度。本文中的IV测量可以例如使用任何合适的方法来获得,诸如
在美国专利申请公开号2017/0002335、2017/0002336、或2018/0340199,或Weaver等人
(J.Appl.Polym.Sci.[应用高分子科学杂志]35:1631‑1637)或Chun和Park
(Macromol.Chem.Phys.[高分子化学与物理]195:701‑711)中所公开的,其全部通过援引并
入本文。例如,IV可以部分地通过将葡聚糖聚合物溶解(可选地在约100℃下溶解持续至少
2、4、或8小时)于具有约0.9wt%至2.5wt%(例如,1wt%、2wt%、1‑2wt%)的LiCl的DMSO中
来测量。本文中的IV可以可选地用作分子量的相对量度。
[0037] 本文中的术语“接触角”、“润湿角”和类似术语是指当将水或水性溶液的液滴置于材料表面上并且液滴在表面上形成圆顶形状时所形成的角度。在材料表面和与液滴边缘相
切的线之间形成的角度为接触角。例如,随着水滴在材料表面上扩散并且液滴的圆顶变得
更平坦,接触角变得更小。如果水滴在材料表面上形成珠状(例如,当存在高表面张力时),
液滴的圆顶更高并且接触角变得更大。
[0038] 如本文所使用的,术语“ζ电势”是指在分散介质与附着于分散介质中分散的颗粒的流体固定层之间的电势差。通常,与具有低ζ电势(接近于零)的分散材料相比,具有高ζ电
势(负或正)的分散颗粒具有更高的电稳定性。由于分散体中高ζ电势材料的排斥力倾向于
超过其吸引力,因此这种分散体比低ζ电势材料的分散体相对更稳定,后者倾向于更容易絮
凝/凝固。本文中的ζ电势可以如例如美国专利号6109098或4602989、美国专利申请公开号
2020/0131281、或国际专利申请公开号WO2014/097402或EP0869357中所公开的测量,这些
申请通过援引并入本文。
[0039] 本文中的术语“交联(crosslink)”、“交联的(crosslinked)”等是指连接聚合物诸如如本发明所公开的不溶性α‑葡聚糖或其衍生物的一个或多个键(典型地共价键)。具有多
个键的交联典型地包含一个或多个原子,这些原子是用于形成交联的交联剂的一部分。本
文中的术语“交联剂(crosslinking agent)”、“交联剂(crosslinker)”等是指可以产生交
联的原子或化合物。本文中的术语“交联反应”和类似术语(例如,“交联组合物”、“交联制
剂”)典型地是指至少包含溶剂、交联剂和水性不溶性α‑葡聚糖或其衍生物和可选地非交联
剂添加剂的反应;本文中的交联反应可以被保持在本文中的苛性条件下或本文中的非苛性
条件下。
[0040] 本文中的“原液溶液”、“原液”、“苛性溶液(caustic solution)”、“碱性溶液(basic solution)”、“碱性溶液(alkaline solution)”等是指水不溶性α‑葡聚糖、其水不
溶性衍生物、和/或水不溶性交联α‑葡聚糖(例如,均不溶于pH 4‑9的水性溶液中)中的一种
或多种溶解于其中的溶液(典型地具有pH≥11的水性溶液)。本文中的添加剂可以溶于或可
以不溶于本文中的苛性溶液中。
[0041] 本文中的“原液长丝”(和类似术语)是指原液溶液的长丝。典型地,原液长丝通过使本文中的原液溶液传输通过孔或喷嘴(诸如来自喷丝板、模头、或可用于形成原液长丝的
其他装置)来形成。例如,可以将原液长丝暴露于酸以将一种或多种其溶解组分凝固成纤维
长丝。作为另一个实例,可以将原液长丝空气吹制以去除液体,从而形成一种或多种其先前
溶解的组分的纤维长丝。
[0042] 本文中的“多糖衍生物”(和类似术语)(例如,葡聚糖衍生物诸如α‑或β‑葡聚糖衍生物)典型地是指已经被至少一种类型的有机基团取代的多糖。本文中的多糖衍生物的取
代度(DoS)可以是最高达约3.0(例如,约0.001至约3.0)。例如,有机基团可以经由醚、酯、氨
基甲酸酯/氨基甲酰基或磺酰基键连接至本文中的多糖衍生物。本文中的多糖衍生物的前
体是指用于制备衍生物的未衍生化多糖(也可以称为衍生物的多糖部分)。例如,本文中的
有机基团可以是不带电荷的(中性的)或带电荷的(阴离子或阳离子);通常,此种电荷可以
如有机基团在本文的水性组合物中时所存在的电荷,还应考虑到水性组合物的pH(在一些
方面,pH可以是4‑10或5‑9,或如本文所公开的任何pH)。
[0043] 如本文所使用的术语“取代度”(DoS、或DS)是指在多糖衍生物的每个单体单元中被有机基团取代(例如,经由本文的醚、酯、或其他键)的羟基的平均数目。本文中的多糖衍
生物的DoS可以参考特定取代基的DoS或总体DoS来陈述,该总体DoS是不同取代基类型(例
如,如果是混合醚或混合酯的话)的DoS值的总和。除非另有公开,否则当DoS没有提及特定
取代基类型来陈述时,则意味着是总DoS。在本文中的一些方面,DoS(诸如用于混杂固体组
合物)可以可选地被表征为“有效DoS”,其中对具有相同多糖(例如,相同分子量和键谱图)
的两个或更多个群体的多糖样品进行DoS测量,但其中每个多糖群体具有用相同有机基团
实现的不同DoS。例如,可以测量具有一定量的醚衍生化的α‑葡聚糖(例如,具有0.001至3.0
的一个特定有机基团的DoS)和一定量的非衍生化的α‑葡聚糖(DoS 0.0)的本文中的混杂固
体组合物的有效DoS。在一些方面,本文所公开的任何DoS值/范围可以是有效DoS。
[0044] 本文中关于“醚”(例如,多糖醚衍生物)所使用的术语可以如例如美国专利申请公开号2014/179913、2016/0304629、2016/0311935、2015/0239995、2018/0230241、2018/
0237816、或2020/0002646,或国际专利申请公开号WO2021/252569、WO2021/247810、或WO 
2021257786,或美国专利申请号63/276,163中所公开,这些申请各自通过援引并入本文。术
语“多糖醚衍生物”、“多糖醚化合物”、“多糖醚”等在本文中可互换使用。本文中的多糖醚衍
生物是已经被一个或多个有机基团醚化使得衍生物具有最高达约3.0(例如,约0.001至约
3.0)的用一个或多个有机基团实现的DoS的多糖。多糖醚衍生物在本文中由于包含亚结构‑
CG‑O‑C‑而被称为“醚”,其中“‑CG‑”表示多糖醚衍生物的单体单元(例如,葡萄糖)的碳原子(其中此种碳原子键合至醚的多糖前体中的羟基[‑OH]),并且其中“‑C‑”是有机基团的碳原
子。本文中的多糖醚的实例包括葡聚糖醚(例如,α‑或β‑葡聚糖醚)。
[0045] 在一些方面,有机基团可以指(i)具有式‑CnH2n+1(即,完全饱和的烷基)或(ii)大部分是饱和的,但具有一个或多个被另一个原子或官能团取代的氢(即,“取代的烷基”)的一
个或多个碳的链。这种取代可以是用一个或多个羟基、氧原子(从而形成醛或酮基)、羧基或
其他烷基。因此,作为实例,本文中的有机基团可以是烷基、羧烷基或羟烷基。
[0046] 在本文中的“羧烷基”基团是指其中烷基的一个或多个氢原子被羧基取代的经取代的烷基。在本文中的“羟烷基”基团是指其中烷基的一个或多个氢原子被羟基取代的经取
代的烷基。羧烷基(例如,羧甲基)典型地在水性条件下是阴离子的。
[0047] 有机基团可以指“带正电荷的有机基团”。如本文所用的带正电荷的有机基团是指具有被另一个原子或官能团取代的一个或多个氢(即,“经取代的烷基”)的一个或多个碳的
链,其中这些取代中的一个或多个是用带正电荷的基团。当带正电荷的有机基团具有除了
用带正电荷的基团实现的取代之外的取代时,这种额外的取代可以是用一个或多个羟基、
氧原子(从而形成醛或酮基)、烷基、和/或额外的带正电荷的基团进行的。带正电荷的有机
基团具有净正电荷,因为它包含一个或多个带正电荷的基团。术语“带正电荷的基团”、“带
正电荷的离子基团”、“阳离子基团”等在本文中可互换地使用。带正电荷的基团包含阳离子
(带正电荷的离子)。带正电荷的基团的实例包括经取代的铵基团、碳阳离子基团和酰基阳
离子基团。
[0048] 术语“经取代的铵基团”、“经取代的铵离子”和“经取代的铵阳离子”在本文中可互换使用。本文中的经取代的铵基团包含结构I:
[0049]
[0050] 结构I中的R2、R3和R4各自独立地表示氢原子或烷基、芳基、环烷基、芳烷基、或烷芳基。结构I中的R2、R3和R4的位置通常不是特别重要,并且不旨在引发任何特定的立体化学。
结构I中的碳原子(C)是带正电荷的有机基团的一个或多个碳的链(“碳链”)的一部分。碳原
子直接地醚连接至本文中的多糖(例如,α‑葡聚糖)的单体单元(例如,葡萄糖),或是醚连接
至单体单元的两个或更多个碳原子的链的一部分。结构I中的碳原子可以是‑CH2‑、‑CH‑(其
中H被另一基团诸如羟基取代),或‑C‑(其中两个H被取代)。
[0051] 经取代的铵基团可以是“伯铵基团”、“仲铵基团”、“叔铵基团”或“季铵”基团,这取决于结构I中R2、R3和R4的组成。本文中的伯铵基团是指其中R2、R3和R4各自是氢原子的结构I+
(即,‑C‑NH3)。本文中的仲铵基团是指其中R2和R3各自是氢原子并且R4是烷基、芳基、环烷
基、芳烷基、或烷芳基的结构I。本文中的叔铵基团是指其中R2是氢原子并且R3和R4各自独立
地是烷基、芳基、环烷基、芳烷基、或烷芳基的结构I。本文中的季铵基团是指其中R2、R3和R4
各自独立地是烷基、芳基、环烷基、芳烷基、或烷芳基(即,R2、R3和R4中没有一个是氢原子)的
结构I。应理解,由以上命名法所暗指的第四个成员(即,R1)是醚连接至本文中的多糖(例
如,α‑葡聚糖)的单体单元(例如,葡萄糖)的带正电荷的有机基团的一个或多个碳(例如,
链)。
[0052] 例如,本文中的季铵多糖醚(例如,α‑葡聚糖醚)可以包含三烷基铵基团(其中R2、R3和R4中的每个是烷基)。三甲基铵基团是三烷基铵基团的实例,其中R2、R3和R4中的每个是甲
基。应理解,由该命名法中“季”所暗指的第四个成员(即,R1)是醚连接至多糖的单体单元的
带正电荷的有机基团的一个或多个碳的链。
[0053] 季铵多糖醚的实例是三甲基铵羟丙基多糖。该醚化合物的带正电荷的有机基团可以表示为结构II:
[0054] 其中R2、R3和R4各自是甲基。结构II是季铵羟丙基的实例。
[0055] 本文中关于“酯”(例如,多糖酯衍生物)所使用的术语可以如例如美国专利申请公开号2014/0187767、2018/0155455、或2020/0308371,或国际专利申请公开号WO2021/
252575中所公开,这些申请中的每项通过援引并入本文。术语“多糖酯衍生物”、“多糖酯化
合物”、“多糖酯”等在本文中可互换使用。本文中的多糖酯衍生物是已经被一种或多种有机
基团(即,酰基)(例如,带电荷的有机基团,诸如阴离子的或阳离子的)酯化使得衍生物具有
最高达约3.0(例如,约0.001至约3.0)的用一种或多种有机基团实现的DoS的多糖。多糖酯
衍生物在本文中由于包含亚结构‑CG‑O‑CO‑C‑而被称为“酯”,其中“‑CG‑”表示多糖酯衍生物的单体单元(例如,葡萄糖)的碳原子(其中此种碳原子键合至酯的多糖前体中的羟基[‑
OH]),并且其中“‑CO‑C‑”被包含在酰基中。本文中的多糖酯的实例包括葡聚糖酯(例如,α‑
或β‑葡聚糖酯)。
[0056] 术语“多糖氨基甲酸酯衍生物”、“多糖氨基甲酸酯”、“氨基甲酰基多糖”等在本文中可互换使用。多糖氨基甲酸酯衍生物含有键部分‑OCONH‑或 并且因此包含
亚结构‑CG‑OCONH‑CR‑或‑CG‑OCON‑CR2‑,其中“‑CG‑”表示多糖氨基甲酸酯衍生物的单体单元(例如,葡萄糖)的碳,并且“‑CR‑”包含在有机基团中。在一些方面,氨基甲酸酯/氨基甲酰基
部分的氮原子连接至氢原子和有机基团。然而,在一些方面,氨基甲酸酯/氨基甲酰基部分
的氮原子连接至两个有机基团(如以上“‑CR2‑”所示),该两个有机基团可以是相同的(例如,
两个甲基、两个乙基)或不同的(例如,甲基和乙基)。本文中的多糖氨基甲酸酯的实例包括
葡聚糖氨基甲酸酯(例如,α‑或β‑葡聚糖氨基甲酸酯)。本文中的氨基甲酸酯基团可以如例
如国际专利申请公开号WO2021/252569中所公开,该申请通过援引并入本文。
[0057] 术语“多糖磺酰基衍生物”、“磺酰基多糖”等在本文中可互换使用。多糖磺酰基衍生物含有键部分‑OSO2‑,并且因此包含亚结构‑CG‑O‑SO2‑CR‑,其中“‑CG‑”表示多糖磺酰基衍生物的单体单元(例如,葡萄糖)的碳,并且“‑CR‑”包含在有机基团中。本文中的磺酰基键是
不可电离的。本文中的多糖磺酰基衍生物的磺酰基可以如例如国际专利申请公开号
WO2021/252569中所公开,该申请通过援引并入本文。
[0058] 本文中的“磺酸酯”基团可以是如例如在国际专利申请公开号WO2019/246228或美国专利申请公开号2021/0253977中所公开,这些申请通过援引并入本文。
[0059] 与α‑葡聚糖或α‑葡聚糖衍生物“不发生化学反应”(和类似术语)的添加剂不改变α‑葡聚糖或α‑葡聚糖衍生物的化学结构。在一些方面,添加剂的存在不导致(葡萄糖单体羟
基的)一个或多个氢被源自添加剂的基团(例如,醚或酯基团,诸如本文所公开的任何)取
代。在一些方面,添加剂的存在不导致一个或多个(i)糖苷键和/或(ii)葡萄糖单体内碳‑碳
键的水解(或其他断裂);然而,在一些方面,添加剂可以导致这两种降解效应之一。然而,在
一些方面,添加剂确实与α‑葡聚糖或α‑葡聚糖衍生物发生化学反应。
[0060] 本文中的术语“疏水性”是指非极性的并且对水具有很小或没有亲和力并且倾向于排斥水的分子/化合物(例如,本文中的添加剂)或取代基。本文中的术语“亲水性”是指极
性的并且具有与极性溶剂(例如,水)和/或与其他极性基团相互作用的亲和力的分子/化合
物(例如,本文中的添加剂)或取代基。亲水分子或取代基倾向于吸引水。
[0061] 例如,本文中的术语“纤维(fiber)”、“纤维(fibers)”等可以指短纤维(短长度纤维)或连续纤维(长丝)。例如,本公开的纤维可以包含α‑1,3‑葡聚糖和添加剂。纤维可以包
含在含纤维的组合物、制品、材料、或产品中,例如像织造产品或非织造产品。
[0062] 本文中的术语“织造产品”和类似术语是指通过以有组织的、一致的和/或重复的方式编织、编结、交织或以其他方式缠结丝线或纤维而形成的产品。
[0063] 本文中的术语“非织造物”、“非织造产品”、“非织造网”等是指典型地以无规或不可辨识的方式插入中间的单独的纤维(例如,长丝或短纤维)的网。这与针织或织造织物形
成对比,该针织或织造织物具有可辨识的纤维的网络。在一些方面,非织造产品包括粘合或
附着至另一种材料诸如基材或背衬的非织造网。在一些方面,非织造物可以进一步含有将
相邻的非织造纤维粘结在一起的粘结剂或粘合剂(强化剂)。可以将非织造粘结剂或粘合试
剂施加到例如呈分散体/胶乳、溶液、或固体的形式的非织造物,并且然后典型地将经处理
的非织造物干燥。
[0064] 术语“织物”、“纺织品”、“布”等在本文中可互换地使用,是指具有纤维的网络的织造材料。此类纤维可以呈例如丝线或纱线的形式。然而,在一些方面,织物可以包含非织造
纤维。
[0065] 如本文所使用的术语“纤条体”、“原纤化葡聚糖”等可以指非粒状、纤维状、或薄膜状颗粒,其中其三个维度中的至少一个相对于最大维度具有较小量级。例如,本公开的纤条
体可以包含α‑1,3‑葡聚糖和添加剂。在一些方面,在与纤维相比时,纤条体可以具有表面积
2
相对大的纤维状和/或片状结构。本文中的纤条体的表面积可以是例如约5至50米 /克材
料,其中最大维度为约10至1000微米,并且最小维度为0.05至0.25微米(最大维度与最小维
度的长径比为40至20000)。在一些方面,纤条体可以被定义为当使包含水性不溶性α‑葡聚
糖(或水性不溶性α‑葡聚糖衍生物)和添加剂的本文中的苛性溶液经受剪切力同时也经受
使苛性溶液的葡聚糖和添加剂成分沉淀的条件时所产生的材料。
[0066] 本文中的术语“薄膜”、“片”和类似术语是指通常视觉上连续的薄材料。薄膜可以作为层或涂层包含在材料上,或可以是单独的(例如,不附接至材料表面;自立的(free‑/
self‑standing))。如本文所使用的“涂层”(和类似术语)是指覆盖材料表面的层。例如,本
公开的薄膜、片、或涂层可以包含α‑1,3‑葡聚糖和添加剂。本文中的如用于表征薄膜或涂层
的术语“均匀厚度”可以例如指(i)是总薄膜/涂层面积的至少20%,和(ii)具有小于约50nm
的厚度的标准偏差的连续区域。术语“连续的层”意指例如施加至基材的至少一部分的组合
物的层,其中组合物经干燥的层覆盖≥99%的其上已经施加了组合物的层的表面并且具有
小于1%的暴露基材表面的层中的空隙。该≥99%的其上已经施加了该层的表面不包括该
基材的尚未施加该层的任何区域。在一些方面,本文中的涂层可以形成连续的层。
[0067] 本文中的“复合材料”是包含本公开的两种或更多种组分(例如,α‑1,3‑葡聚糖和添加剂)的组合物。典型地,复合材料的组分抵抗分离,并且组分中的一种或多种显示出与
其在复合材料之外的单独的特性相比增强的和/或不同的特性(即,复合材料不仅是混合
物,其通常容易与其原始组分分离)。本文中的复合材料通常是固体材料(典型地干燥的),
并且可以经由例如挤出或模制工艺制造。
[0068] 本文中的“蜡”典型地是指单一脂肪酸与单一长链醇的酯。通常,蜡在低于45℃或50℃的温度下是固体,和/或在苛性和非苛性条件两者下是水性不溶性的。
[0069] 如本文所使用的术语“油”典型地是指在25℃下是液体并且是疏水性的并且可溶于有机溶剂中的脂质。油典型地主要由三酰基甘油组成,但是还可能含有其他中性脂质,以
及磷脂和游离的脂肪酸。例如,油可以来自植物、动物、或矿物来源。
[0070] 如本文所使用的关于多肽氨基酸序列(例如,葡糖基转移酶的多肽氨基酸序列)的术语“序列同一性”、“同一性”等是如美国专利申请公开号2017/0002336中,该文献通过援
引并入本文。
[0071] 作为某些实施例的特征,本文公开了各种多肽氨基酸序列。可以使用或援引与本文公开的序列至少约70%‑85%、85%‑90%、或90%‑95%同一的这些序列的变体。可替代
地,变体氨基酸序列可以与本文公开的序列具有至少70%、71%、72%、73%、74%、75%、
76%、77%、78%、79%、80%、81%、82%、83%、84%、85%、86%、87%、88%、89%、90%、
91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、或99.5%的同一性。变体氨基酸序列
具有与所公开序列相同的功能/活性,或具有所公开序列至少约80%、81%、82%、83%、
84%、85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、或
99%的功能/活性。
[0072] 术语“体积百分比(percent by volume)”、“体积百分比(volume percent)”、“体积%(vol%)”、“v/v%”等在本文中可互换地使用。溶质在溶液中的体积百分比可以使用下
式确定:[(溶质体积)/(溶液体积)]x 100%。
[0073] 术语“重量百分比(percent by weight)”、“重量百分比(weight percentage,wt%)”、“重量‑重量百分比(weight‑weight percentage,%w/w)”等在本文中可互换地使
用。重量百分比是指当材料包含在组合物、混合物、或溶液中时,该材料在质量基础上的百
分比。
[0074] 术语“重量/体积百分比”、“w/v%”等在本文中可互换地使用。重量/体积百分比可以计算为:((材料的质量[g])/(材料加材料置于其中的液体的总体积[mL]))x 100%。材料
可以不溶于该液体(即,是液相中的固相,如在分散体的情况下),或可溶于该液体(即,是溶
解于该液体中的溶质)。
[0075] 术语“分离的”意指呈自然界中不存在的形式或在自然界中不存在的环境中的物质(或过程)。分离的物质的非限制性实例包括本文公开的任何α‑葡聚糖组合物。据信本文
公开的实施例是合成的/人造的(除了人为干预/参与之外不可能制造或实践),和/或具有
非天然存在的性质。
[0076] 如本文所使用的术语“增加的”可以指比与增加的数量或活性进行比较的数量或活性多至少约1%、2%、3%、4%、5%、6%、7%、8%、9%、10%、11%、12%、13%、14%、
15%、16%、17%、18%、19%、20%、50%、100%、或200%的数量或活性。术语“增加的”、“提高的”、“增强的”、“大于”、“改善的”等在本文中可互换地使用。
[0077] 本公开的一些方面涉及一种溶液(苛性溶液、原液溶液),其至少包含
[0078] (a)苛性溶剂,
[0079] (b)α‑葡聚糖和/或其衍生物(或在进入苛性溶剂之前交联的α‑葡聚糖),以及
[0080] (c)添加剂,其中添加剂是
[0081] (i)交联剂(例如,如果α‑葡聚糖在进入苛性溶剂之前未交联),和/或
[0082] (ii)可选地不与α‑葡聚糖或其衍生物发生化学反应的添加剂,
[0083] 其中α‑葡聚糖的至少约50%的糖苷键是α‑1,3糖苷键,并且α‑葡聚糖的重均聚合度是至少15,
[0084] 其中α‑葡聚糖或其衍生物溶解于苛性溶剂中,并且添加剂溶解于或不溶解于苛性溶剂中。
[0085] 这种苛性溶液具有若干有利特征。例如,其可以用于生产包含本文的α‑葡聚糖和交联剂(或交联α‑葡聚糖)的原液溶液长丝,与缺乏交联剂或交联α‑葡聚糖的原液溶液长丝
相比,该原液溶液长丝更易于拉伸或其他类型的操作。作为另一个实例,本文中的苛性溶液
可以用于生产不溶性α‑葡聚糖或其衍生物的固体组合物,其中嵌入和/或吸附水性可溶性
添加剂;水性可溶性添加剂的存在是持久的,因为其不容易通过使固体组合物与非苛性水
性液体接触而去除。
[0086] 本公开的α‑葡聚糖典型地在本文中的非苛性条件下是水性不溶性的。通常,本文中的α‑葡聚糖的至少约50%的糖苷键是α‑1,3糖苷键。在一些方面,α‑葡聚糖的约或至少约
50%、60%、70%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、
99.5%、或100%的糖苷键是α‑1,3糖苷键。典型地,该不是α‑1,3的糖苷键大部分或全部是
α‑1,6。应当理解,α‑葡聚糖中存在的α‑1,3键的百分比越高,葡聚糖是直链的可能性越大,
因为可能作为分支点的一部分的某些键的发生率更低。在一些方面,α‑葡聚糖不具有分支
点或具有小于约5%、4%、3%、2%、或1%(作为α‑葡聚糖中糖苷键的百分比)的分支点。
[0087] 例如,本公开的α‑葡聚糖可以具有至少约15的DPw、DPn、或DP。在一些方面,α‑葡聚糖的DPw、DPn、或DP可以是约、小于约、至少约、或超过约10、15、20、25、30、35、36、37、38、39、
40、41、42、43、44、45、46、47、48、49、50、51、52、53、54、55、56、57、58、59、60、65、70、75、80、
85、90、95、100、110、125、150、200、300、400、500、600、700、800、900、1000、1100、1200、1300、
1400、1500、1600、1700、1800、1900、2000、2500、3000、3500、或4000。DPw、DPn、或DP可以可选地表示为这些值中的任意两个之间的范围。仅作为实例,本文中的α‑葡聚糖的DPw、DPn、或
DP可以是约15‑1600、50‑1600、100‑1600、200‑1600、300‑1600、400‑1600、500‑1600、600‑
1600、700‑1600、15‑1250、50‑1250、100‑1250、200‑1250、300‑1250、400‑1250、500‑1250、
600‑1250、700‑1250、15‑1000、50‑1000、100‑1000、200‑1000、300‑1000、400‑1000、500‑
1000、600‑1000、700‑1000、15‑900、50‑900、100‑900、200‑900、300‑900、400‑900、500‑900、
600‑900、700‑900、600‑800、或600‑750。仅作为另外的实例,本文中的α‑葡聚糖的DPw、DPn、或DP可以是约15‑100、25‑100、35‑100、15‑80、25‑80、35‑80、15‑60、25‑60、35‑60、15‑55、
25‑55、35‑55、15‑50、25‑50、35‑50、35‑45、35‑40、40‑100、40‑80、40‑60、40‑55、40‑50、45‑
60、45‑55、45‑50、15‑35、20‑35、15‑30、或20‑30。仅作为另外的实例,DPw、DPn、或DP可以是约100‑600、100‑500、100‑400、100‑300、200‑600、200‑500、200‑400、或200‑300。在一些方面,α‑葡聚糖可以具有如通过高特性粘度(IV)所反映的高分子量;例如,IV可以是约或至少
约6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、6‑8、6‑7、6‑22、6‑20、6‑17、6‑15、
6‑12、10‑22、10‑20、10‑17、10‑15、10‑12、12‑22、12‑20、12‑17、或12‑15dL/g(出于对比目的,注意到具有至少90%(例如,约99%或100%)α‑1,3键和约800的DPw的不溶性α‑葡聚糖
的IV具有约2‑2.5dL/g的IV)。例如,本文中的IV可以是如用溶解于具有约0.9至2.5wt%(例
如,1、2、1‑2wt%)LiCl的DMSO中的不溶性α‑葡聚糖聚合物所测量的。
[0088] 本文中的α‑葡聚糖可以如例如以下中所公开(例如,分子量、键谱图、和/或生产方法):美国专利号7000000、8871474、10301604、或10260053,或美国专利申请公开号2019/
0112456、2019/0078062、2019/0078063、2018/0340199、2018/0021238、2018/0273731、
2017/0002335、2015/0232819、2015/0064748、2020/0165360、2020/0131281或2019/
0185893,这些文献各自通过援引并入本文。α‑葡聚糖可以例如通过至少包含水、蔗糖和合
成α‑葡聚糖的葡糖基转移酶的酶促反应生产。设想到可用于生产α‑葡聚糖的葡糖基转移
酶、反应条件、和/或方法可以如前述参考文献中任一项中所公开。
[0089] 在一些方面,用于生产本文中的α‑葡聚糖的葡糖基转移酶可以包含与SEQ ID NO:2、4、6、8、10、12、14、16、18、20、26、28、30、34、或59,或SEQ ID NO:4的氨基酸残基55‑960、SEQ ID NO:65的残基54‑957、SEQ ID NO:30的残基55‑960、SEQ ID NO:28的残基55‑960、或
SEQ ID NO:20的残基55‑960 100%同一或至少90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、
97%、98%、98.5%、99%、或99.5%同一的氨基酸序列,并且具有葡糖基转移酶活性;这些
氨基酸序列公开于美国专利申请公开号2019/0078063中,该文献通过援引并入本文。应注
意包含SEQ ID NO:2、4、8、10、14、20、26、28、30、34,或SEQ ID NO:4的氨基酸残基55‑960、SEQ ID NO:65的残基54‑957、SEQ ID NO:30的残基55‑960、SEQ ID NO:28的残基55‑960、或
SEQ ID NO:20的残基55‑960的葡糖基转移酶可以合成包含至少约90%(约100%)的α‑1,3
键的α‑葡聚糖。
[0090] 在一些方面,α‑葡聚糖可以呈接枝共聚物的形式,诸如国际专利申请公开号WO2017/079595或美国专利申请公开号2020/0165360、2019/0185893、或2020/0131281中所
公开的,这些申请通过援引并入本文。接枝共聚物可以包含右旋糖酐(作为骨架)和α‑1,3‑
葡聚糖(作为一个或多个侧链),其中后者组分已被接枝到前者组分上;典型地,这种接枝共
聚物是通过使用右旋糖酐或α‑1,2‑和/或α‑1,3‑支化的右旋糖酐作为引物,用于如上所述
的通过产生α‑1,3‑葡聚糖的葡糖基转移酶进行的α‑1,3‑葡聚糖合成而产生的。本文中的α‑
葡聚糖接枝共聚物的一个或多个α‑1,3‑葡聚糖侧链可以是如本发明所公开的α‑1,3‑葡聚
糖。本文中的α‑葡聚糖接枝共聚物的右旋糖酐骨架可以包含约100%的α‑1,6糖苷键(即,完
全线性的右旋糖酐骨架)或约或至少约80%、85%、90%、95%、96%、97%、98%、99%、或
99.5%的α‑1,6糖苷键(即,基本上线性的右旋糖酐骨架),和/或具有例如约、至少约、或小
于约3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、
29、30、35、40、45、50、85、90、95、100、105、110、150、200、250、300、400、500、600、700、800、
900、1000、8‑20、8‑30、8‑100、8‑500、3‑4、3‑5、3‑6、3‑7、3‑8、4‑5、4‑6、4‑7、4‑8、5‑6、5‑7、5‑
8、6‑7、6‑8、7‑8、90‑120、95‑120、100‑120、105‑120、110‑120、115‑120、90‑115、95‑115、
100‑115、105‑115、110‑115、90‑110、95‑110、100‑110、105‑110、90‑105、95‑105、100‑105、
90‑100、95‑100、90‑95、85‑95、或85‑90的DP、DPw、或DPn。在一些方面,右旋糖酐骨架的分子量可以是约、或至少约0.1、0.125、0.15、0.175、0.2、0.24、0.25、0.5、0.75、1、2、3、4、5、6、7、
8、9、10、20、30、40、50、60、70、80、90、100、110、120、130、140、150、160、170、180、190、200、
0.1‑0.2、0.125‑0.175、0.13‑0.17、0.135‑0.165、0.14‑0.16、0.145‑0.155、5‑15、10‑80、
20‑70、30‑60、40‑50、50‑200、60‑200、70‑200、80‑200、90‑200、100‑200、110‑200、120‑200、
50‑180、60‑180、70‑180、80‑180、90‑180、100‑180、110‑180、120‑180、50‑160、60‑160、70‑
160、80‑160、90‑160、100‑160、110‑160、120‑160、50‑140、60‑140、70‑140、80‑140、90‑140、
100‑140、110‑140、120‑140、50‑120、60‑120、70‑120、80‑120、90‑120、90‑110、100‑120、
110‑120、50‑110、60‑110、70‑110、80‑110、90‑110、100‑110、50‑100、60‑100、70‑100、80‑
100、90‑100、或95‑105百万道尔顿。在一些方面,右旋糖酐骨架(被整合到接枝共聚物中之
前)已经被或被α‑1,2‑和/或α‑1,3‑支化;本文中的接枝共聚物的骨架的α‑1,2和/或α‑1,3支化百分比可以是例如约、至少约、或小于约1%、2%、3%、4%、5%、6%、7%、8%、9%、
10%、11%、12%、13%、14%、15%、16%、17%、18%、19%、20%、21%、22%、23%、24%、
25%、30%、35%、40%、45%、50%、2%‑25%、2%‑20%、2%‑15%、2%‑10%、5%‑25%、
5%‑20%、5%‑15%、5%‑10%、7%‑13%、8%‑12%、9%‑11%、10%‑25%、10%‑20%、
10%‑15%、10%‑22%、12%‑20%、12%‑18%、14%‑20%、14%‑18%、15%‑18%、或15%‑
17%。本文中的接枝共聚物的右旋糖酐部分可以如例如在美国专利申请公开号2016/
0122445、2017/0218093、2018/0282385、2020/0165360、或2019/0185893中所公开(例如,分
子量、键/分支谱图、生产方法),这些申请各自通过援引并入本文。在一些方面,右旋糖酐可
以是在包括葡糖基转移酶(GTF)0768(US2016/0122445的SEQ ID NO:1或2)、GTF 8117、GTF 
6831、或GTF 5604(这后三种GTF酶分别是US2018/0282385的SEQ ID NO:30、32和33)或包含
与GTF 0768、GTF 8117、GTF 6831、或GTF 5604的氨基酸序列至少90%、91%、92%、93%、
94%、95%、96%、97%、98%、或99%同一的氨基酸序列的GTF的合适反应中产生的右旋糖
酐。
[0091] 本文中的苛性溶液可以包含本文中的一种、两种、三种或更多种不同的α‑葡聚糖(例如,DPw和/或α‑1,3键的百分比不同)。
[0092] 如本发明所公开的任何α‑葡聚糖可以被衍生化并且用于本文中的苛性溶液或本文中的其他组合物(例如,纤维、纤条体、复合材料、或薄膜/涂层)中。例如,本文中的α‑葡聚
糖衍生物的α‑葡聚糖部分可以具有如本文中对于α‑葡聚糖所公开的分子量(例如,DP、DPw、
或DPn)和/或糖苷键谱图。仅作为实例,可以被衍生化的本文中的α‑葡聚糖可以包含(i)具
有超过15(例如,≥100、400、600)的DPw的α‑葡聚糖(例如,具有≥约50%、90%、95%、99%、或100%α‑1,3键)或(ii)本文中的α‑葡聚糖接枝共聚物。在一些方面,α‑葡聚糖衍生物可以
具有最高达约3.0的用如本发明所公开的至少一个取代基(例如,有机基团)实现的取代度
(DoS)。本文中的有机基团可以是不带电荷的(非离子的)或带电荷的(例如,阳离子[带正电
荷的]或阴离子[带负电荷的])。在一些方面中,取代度(DoS)可以是约、至少约、或最高达约
0.001、0.0025、0.005、0.01、0.025、0.05、0.075、0.1、0.2、0.25、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、
0.8、0.9、1.0、1.1、1.2、1.3、1.4、1.5、1.6、1.7、1.8、1.9、2.0、2.1、2.2、2.3、2.4、2.5、2.6、
2.7、2.8、2.9或3.0(DoS可以可选地表示为这些值中任两个之间的范围)。本文中的DoS范围
的一些实例包括0.001‑3.0、0.001‑2.0、0.001‑1.5、0.001‑1.25、0.001‑1.0、0.001‑0.9、
0.001‑0.8、0.001‑0.7、0.001‑0.6、0.001‑0.5、0.005‑3.0、0.005‑2.0、0.005‑1.5、0.005‑
1.25、0.005‑1.0、0.005‑0.9、0.005‑0.8、0.005‑0.7、0.005‑0.6、0.005‑0.5、0.01‑3.0、
0.01‑2.0、0.01‑1.5、0.01‑1.25、0.01‑1.0、0.01‑0.9、0.01‑0.8、0.01‑0.7、0.01‑0.6、
0.01‑0.5、0.05‑3.0、0.05‑2.0、0.05‑1.5、0.05‑1.25、0.05‑1.0、0.05‑0.9、0.05‑0.8、
0.05‑0.7、0.05‑0.6、0.05‑0.5、0.1‑3.0、0.1‑2.0、0.1‑1.5、0.1‑1.25、0.1‑1.0、0.1‑0.9、
0.1‑0.8、0.1‑0.7、0.1‑0.6、0.1‑0.5、0.15‑3.0、0.15‑2.0、0.15‑1.5、0.15‑1.25、0.15‑
1.0、0.15‑0.9、0.15‑0.8、0.15‑0.7、0.15‑0.6、0.15‑0.5、0.2‑3.0、0.2‑2.0、0.2‑1.5、0.2‑
1.25、0.2‑1.0、0.2‑0.9、0.2‑0.8、0.2‑0.7、0.2‑0.6、0.2‑0.5、0.25‑3.0、0.25‑2.0、0.25‑
1.5、0.25‑1.25、0.25‑1.0、0.25‑0.9、0.25‑0.8、0.25‑0.7、0.25‑0.6、0.25‑0.5、0.3‑3.0、
0.3‑2.0、0.3‑1.5、0.3‑1.25、0.3‑1.0、0.3‑0.9、0.3‑0.8、0.3‑0.7、0.3‑0.6、0.3‑0.5、0.4‑
3.0、0.4‑2.0、0.4‑1.5、0.4‑1.25、0.4‑1.0、0.4‑0.9、0.4‑0.8、0.4‑0.7、0.4‑0.6和0.4‑
0.5。
[0093] α‑葡聚糖衍生物可以用于替代或补充在苛性溶液的部分(b)中使用的非衍生化α‑葡聚糖。还例如,α‑葡聚糖衍生物可以用作苛性溶液的部分(c)中的添加剂。本文中的苛性
溶液的部分(b)的α‑葡聚糖衍生物典型地在非苛性水性条件下是水性不溶性的。α‑葡聚糖
衍生物可以是带电荷的(例如,阳离子或阴离子),例如(当用作添加剂时,诸如带电荷的添
加剂的实例)。带电荷的、在非苛性水性条件下水性不溶性的α‑葡聚糖衍生物的取代度
(DoS)典型地是约、或小于约0.29、0.25、0.2、0.15、0.1、0.05、0.05‑0.29、0.05‑0.25、0.05‑
0.2、0.05‑0.15、0.1‑0.29、0.1‑0.25、0.1‑0.2、或0.1‑0.15(通常,更高的DoS[超过0.3或更高]使得其在非苛性水性条件下呈现为水性可溶性的)。在一些方面,任何前述特征同样地
可以表征用作本文中的添加剂的α‑葡聚糖衍生物(苛性溶液的部分[c])。例如,衍生物的类
型(例如,在非苛性水性条件下水性不溶性的或水性可溶性的)(例如,用于在本文中的苛性
溶液的部分[b]或部分[c]中使用)可以是如本文所公开的任何衍生物(例如,醚、酯)。
[0094] 在一些方面,水性可溶性的(在非苛性条件下)α‑葡聚糖衍生物(例如,可以是本文中的苛性溶液的部分[c]中的添加剂)可以具有最高达约3.0(例如,0.3至3.0)的用如本发
明所公开的至少一个有机基团/取代基实现的取代度(DoS)。这种有机基团典型地是带电荷
的;即,有机基团可以是阳离子或阴离子。DoS可以是例如约或至少约0.3、0.4、0.5、0.6、
0.7、0.8、0.9、1.0、1.1、1.2、1.3、1.4、1.5、1.6、1.7、1.8、1.9、2.0、2.1、2.2、2.3、2.4、2.5、
2.6、2.7、2.8、2.9、或3.0(DoS可以可选地表示为在这些值中的任两个之间的范围)。本文中
可溶性α‑葡聚糖衍生物在非苛性水性条件下的DoS范围的一些实例包括0.3‑3.0、0.3‑2.5、
0.3‑2.0、0.3‑1.75、0.3‑1.5、0.3‑1.25、0.3‑1.0、0.3‑0.9、0.3‑0.8、0.3‑0.7、0.3‑0.6、
0.3‑0.5、0.4‑3.0、0.4‑2.5、0.4‑2.0、0.4‑1.75、0.4‑1.5、0.4‑1.25、0.4‑1.0、0.4‑0.9、
0.4‑0.8、0.4‑0.7、0.4‑0.6、0.4‑0.5、0.5‑3.0、0.5‑2.5、0.5‑2.0、0.5‑1.75、0.5‑1.5、0.5‑
1.25、0.5‑1.0、0.5‑0.9、0.5‑0.8、0.5‑0.7、0.5‑0.6、0.6‑3.0、0.6‑2.5、0.6‑2.0、0.6‑
1.75、0.6‑1.5、0.6‑1.25、0.6‑1.0、0.6‑0.9、0.6‑0.8、0.6‑0.7、0.8‑3.0、0.8‑2.5、0.8‑
2.0、0.8‑1.75、0.8‑1.5、0.8‑1.25、0.8‑1.0和0.8‑0.9。
[0095] 典型地,在非苛性水性条件下不溶性的α‑葡聚糖衍生物可以用于本文中的苛性溶液的部分(b)和/或部分(c)中(如果[b]和[c]两者,则典型地使用两种不同的衍生物)。典型
地,在非苛性水性条件下可溶性的α‑葡聚糖衍生物可以用作本文中的苛性溶液的部分(c)
中的添加剂。在一些方面,如果部分(b)包含水不溶性α‑葡聚糖,则部分(c)添加剂包含α‑葡
聚糖衍生物。在一些方面,如果部分(c)添加剂包含α‑葡聚糖衍生物,则部分(b)不包含α‑葡
聚糖衍生物(或多糖衍生物)。
[0096] 在一些方面,α‑葡聚糖衍生物(例如,取决于DoS和衍生物类型,在非苛性水性条件下不溶性的或可溶性的)经由醚键、酯键、氨基甲酸酯键、或磺酰基键被本文中的至少一个
有机基团取代。因此,本文中的α‑葡聚糖衍生物可以是例如α‑葡聚糖醚、酯、氨基甲酸酯、或
磺酰基衍生物。本文所公开的所有各种连接基团都是有机基团的实例;例如,有机基团可以
被认为包含至少一个碳原子和至少一个氢原子。
[0097] 在一些方面,α‑葡聚糖衍生物可以是醚衍生物。
[0098] 与本文中的α‑葡聚糖处于醚键连的有机基团可以包含例如带正电荷的(阳离子)基团或由其组成。带正电荷的基团可以是例如美国专利申请公开号2016/0311935或2020/
0002646,或国际专利申请公开号WO2021/247810或WO 2021257786,或美国专利申请号63/
276,163中所公开的那些中的任何带正电荷的基团,这些申请通过援引并入本文。例如,带
正电荷的基团可以包含经取代的铵基团。经取代的铵基团的实例是伯、仲、叔和季铵基团,
诸如可以由结构I和II表示。例如,铵基团可以被一个或多个烷基和/或一个或多个芳基取
代。在一些方面,可以存在一个、两个、或三个烷基和/或芳基基团。本文中经取代的铵基团
的烷基可以是C1‑C30烷基,例如像甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基、辛基、壬基、癸基、十一烷基、十二烷基、十三烷基、十四烷基、十五烷基、十六烷基、十七烷基、十八烷基、十
九烷基、二十烷基、二十一烷基、二十二烷基、二十三烷基、二十四烷基、C25、C26、C27、C28、C29、或C30基团;每个烷基可以是相同的或不同的,在一些方面具有两个或三个烷基取代。在一些
方面,烷基可以是C1‑C24、C1‑C18、C6‑C20、C10‑C16、或C1‑C4。芳基可以是例如C6、C6‑C24、C12‑C24、或C6‑C18芳基,其可选地被一个或多个烷基取代基(例如,本文公开的任何烷基)取代。
[0099] 在一些方面,本文中的仲铵α‑葡聚糖醚可以包含单烷基铵基团(例如,基于结构I)。在一些方面,仲铵α‑葡聚糖醚可以是单烷基铵α‑葡聚糖醚,诸如单甲基‑、单乙基‑、单丙基‑、单丁基‑、单戊基‑、单己基‑、单庚基‑、单辛基‑、单壬基‑、单癸基‑、单十一烷基‑、单十二烷基‑、单十三烷基‑、单十四烷基‑、单十五烷基‑、单十六烷基‑、单十七烷基‑、或单十八烷基‑铵α‑葡聚糖醚。这些α‑葡聚糖醚也可以分别被称为甲基‑、乙基‑、丙基‑、丁基‑、戊基‑、己基‑、庚基‑、辛基‑、壬基‑、癸基‑、十一烷基‑、十二烷基‑、十三烷基‑、十四烷基‑、十五烷基‑、十六烷基‑、十七烷基‑、或十八烷基‑铵α‑葡聚糖醚。
[0100] 在一些方面,本文中的叔铵α‑葡聚糖醚可以包含二烷基铵基团(例如,基于结构I)。在一些方面,叔铵α‑葡聚糖醚可以是二烷基铵α‑葡聚糖醚,诸如二甲基‑、二乙基‑、二丙基‑、二丁基‑、二戊基‑、二己基‑、二庚基‑、二辛基‑、二壬基‑、二癸基‑、双十一烷基‑、双十二烷基‑、双十三烷基‑、双十四烷基‑、双十五烷基‑、双十六烷基‑、双十七烷基‑、或双十八烷基‑铵α‑葡聚糖醚。
[0101] 在一些方面,本文中的季铵α‑葡聚糖醚可以包含三烷基铵基团(例如,基于结构I)。在一些方面,季铵α‑葡聚糖醚化合物可以是三烷基铵α‑葡聚糖醚,诸如三甲基‑、三乙
基‑、三丙基‑、三丁基‑、三戊基‑、三己基‑、三庚基‑、三辛基‑、三壬基‑、三癸基‑、三‑十一烷基‑、三‑十二烷基‑、三‑十三烷基‑、三‑十四烷基‑、三‑十五烷基‑、三‑十六烷基‑、三‑十七烷基‑、或三‑十八烷基‑铵α‑葡聚糖醚。
[0102] 经取代的铵基团的基团之一在与α‑葡聚糖的醚键中包含一个碳、或碳(例如,最高达30个)链。在这种情况下,碳链可以是例如直链的。此种碳或碳链可以由例如‑CH2‑、‑
CH2CH2‑、‑CH2CH2CH2‑、‑CH2(CH2)2CH2‑、‑CH2(CH2)3CH2‑、‑CH2(CH2)4CH2‑、‑CH2(CH2)5CH2‑、‑CH2(CH2)6CH2‑、‑CH2(CH2)7CH2‑、‑CH2(CH2)8CH2‑、‑CH2(CH2)9CH2‑、或‑CH2(CH2)10CH2‑表示。在一些方面,在这种情况下,碳链可以是支链的,诸如通过被一个或多个烷基(例如,任何如以上公
开的,诸如甲基、乙基、丙基、或丁基)取代。一个或多个取代点可以在沿碳链的任何位置。支
链碳链的实例包括‑CH(CH3)CH2‑、‑CH(CH3)CH2CH2‑、‑CH2CH(CH3)CH2‑、‑CH(CH2CH3)CH2‑、‑CH(CH2CH3)CH2CH2‑、‑CH2CH(CH2CH3)CH2‑、‑CH(CH2CH2CH3)CH2‑、‑CH(CH2CH2CH3)CH2CH2‑和‑CH2CH(CH2CH2CH3)CH2‑;如果需要,还可以使用更长的支链碳链。在一些方面,一个或多个碳的链
(例如,上述直链或支链中的任一个)进一步被一个或多个羟基取代。羟基‑或二羟基(二
醇)‑取代的链的实例包括‑CH(OH)‑、‑CH(OH)CH2‑、‑C(OH)2CH2‑、‑CH2CH(OH)CH2‑、‑CH(OH)CH2CH2‑、‑CH(OH)CH(OH)CH2‑、‑CH2CH2CH(OH)CH2‑、‑CH2CH(OH)CH2CH2‑、‑CH(OH)CH2CH2CH2‑、‑CH2CH(OH)CH(OH)CH2‑、‑CH(OH)CH(OH)CH2CH2‑和‑CH(OH)CH2CH(OH)CH2‑。在前述实例的每一
个中,该链的第一个碳原子与α‑葡聚糖的葡萄糖单体醚连接,并且该链的最后一个碳原子
与带正电荷的基团(例如,如本文公开的经取代的铵基团)连接。在一些方面,一个或多个带
正电荷的有机基团可以包含三甲基铵羟丙基(结构II,当R2、R3和R4各自是甲基时)。
[0103] 在其中带正电荷的有机基团的碳链具有除了用带正电荷的基团进行的取代之外的取代的方面,这种额外的取代可以用例如一个或多个羟基、氧原子(从而形成醛或酮基)、
烷基(例如,甲基、乙基、丙基、丁基)、和/或额外的带正电荷的基团进行。带正电荷的基团典
型地键合至碳链的末端碳原子。在一些方面,带正电荷的基团还可以包括含咪唑啉环的化
合物。
[0104] 本文中带正电荷的有机基团的抗衡离子可以是任何合适的阴离子,诸如乙酸根、硼酸根、溴酸根、溴、碳酸根、氯酸根、氯、亚氯酸根、磷酸二氢根、氟、碳酸氢根、磷酸氢根、硫酸氢根、硫氢根、亚硫酸氢根、氢氧根、次氯酸根、碘酸根、碘、硝酸根、氮、亚硝酸根、草酸根、氧、高氯酸根、高锰酸根、磷酸根、磷、亚磷酸根、硅酸根、锡酸根、亚锡酸根、硫酸根、硫、亚硫酸根、酒石酸根、或硫代氰酸根阴离子。
[0105] 与本文中的α‑葡聚糖处于醚键连的有机基团例如可以包含带负电荷的(阴离子)基团或由其组成。阴离子基团可以是例如在美国专利申请公开号2016/0311935或2020/
0002646,或国际专利申请公开号WO2021/252569或WO2021/247810中所公开的那些中的任
一种,这些申请通过援引并入本文。本文中的阴离子基团可以包含经取代的烷基,其中该烷
基具有一个、两个、或更多个用至少一个阴离子基团的取代。经取代的烷基可以是经取代的
甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基、辛基、壬基、癸基、十一烷基、十二烷基、十三烷基、十四烷基、十五烷基、十六烷基、十七烷基、或十八烷基。经取代的烷基的阴离子基团可以是
例如羧基;即,本文中的阴离子基团可以包含羧烷基。本文中合适的羧烷基的实例包括羧甲
基(‑CH2COOH)、羧乙基(例如,‑CH2CH2COOH、‑CH(COOH)CH3)、羧丙基(例如,‑CH2CH2CH2COOH、‑CH2CH(COOH)CH3、‑CH(COOH)CH2CH3)、羧丁基和羧戊基。除了被至少一个阴离子基团取代之
外,经取代的烷基还可以可选地进一步被至少一个其他基团诸如烷基或羟基取代。
[0106] 与本文中的α‑葡聚糖处于醚键连的有机基团可以包含例如烷基或由其组成。在一些方面,烷基可以是直链、支链、或环状的(“环烷基”或“脂环族的”)。在一些方面,烷基是C1
至C18烷基,如C4至C18烷基、或C1至C10烷基(在“C#”中,#是指烷基中碳原子的数目)。烷基可以
是例如甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基、辛基、壬基、癸基、十一烷基、十二烷基、十三烷基、十四烷基、十五烷基、十六烷基、十七烷基、或十八烷基;此类烷基典型地是直链的。
在一些方面,烷基的一个或多个碳可以被另一个烷基取代,使得烷基支化。直链烷基的支链
异构体的合适的实例包括异丙基、异丁基、叔丁基、仲丁基、异戊基、新戊基、异己基、新己
基、2‑乙基己基、2‑丙庚基、和异辛基。在一些方面,烷基是环烷基如环戊基、环己基、环庚
基、环辛基、环壬基、或环癸基。
[0107] 可选地,本文中的醚化的烷基可以在烃链内含有一个或多个杂原子,如氧、硫、和/或氮。实例包括含有烷基甘油烷氧基化物部分(‑亚烷基‑OCH2CH(OH)CH2OH)、衍生自2‑乙基
己基缩水甘油醚开环的部分、以及四氢吡喃基(例如,如衍生自二氢吡喃的)的烷基。另外的
实例包括在其末端被氰基(‑C≡N)取代的烷基;这种取代的烷基可以可选地称为腈基或氰
基烷基。本文中氰基烷基的实例包括氰基甲基、氰基乙基、氰基丙基和氰基丁基。
[0108] 在一些方面,醚化的有机基团包含C2至C18(例如,C4至C18)烯基或由其组成,并且烯基可以是直链、支链、或环状的。如本文所使用的,术语“烯基”是指含有至少一个碳‑碳双键
的烃基。烯基的实例包括乙烯基、丙烯基、丁烯基、戊烯基、己烯基、环己基和烯丙基。在一些
方面,烯基的一个或多个碳可以具有用烷基、羟烷基、或二羟烷基进行的一个或多个取代,
如本文所公开的。这种取代基烷基的实例包括甲基、乙基和丙基。可选地,本文中的烯基可
以在烃链内含有一个或多个杂原子,如氧、硫、和/或氮;例如,烯基可以含有衍生自烯丙基
缩水甘油醚开环的部分。
[0109] 在一些方面,醚化的有机基团包含C2至C18炔基或由其组成。如本文所使用的,术语“炔基”是指含有至少一个碳碳三键的直链和支链烃基团。本文中的炔基可以是例如丙炔
基、丁炔基、戊炔基、或己炔基。炔基可以可选地被诸如烷基、羟烷基、和/或二羟烷基取代。
可选地,炔基可以在烃链内含有一个或多个杂原子,诸如氧、硫、和/或氮。
[0110] 在一些方面,醚化的有机基团包括包含(‑CH2CH2O‑)、(‑CH2CH(CH3)O‑)、或其混合物的重复单元的聚醚或由其组成,其中重复单元的总数在2至100的范围内。在一些方面,有
机基团是包含(‑CH2CH2O‑)3‑100或(‑CH2CH2O‑)4‑100的聚醚基团。在一些方面,有机基团是包含(‑CH2CH(CH3)O‑)3‑100或(‑CH2CH(CH3)O‑)4‑100的聚醚基团。如本文中对于聚醚基团所使用的,指定值范围的下标表示重复单元潜在的数量;例如,(CH2CH2O)2‑100意指含有2至100个重复
单元的聚醚基团。在一些方面,本文中的聚醚基团可以诸如用甲氧基、乙氧基、或丙氧基封
端。
[0111] 在一些方面,醚化的有机基团包含芳基或由芳基组成。如本文所使用的,术语“芳基”意指具有单环(例如,苯基)、多环(例如,联苯基)、或多个稠环的芳族/碳环基团,其中至
少一个是芳族的(例如,1,2,3,4‑四氢萘基、萘基、蒽基、或菲基),其可选地被一个或多个烷
基诸如甲基、乙基、或丙基(或本文中的任何其他烷基)单取代、二取代、或三取代。在一些方
面,芳基是C6至C20芳基。在一些方面,芳基是甲基取代的芳基,诸如甲苯基(‑C6H4CH3)或二甲
苯基[‑C6H3(CH3)2]基团。甲苯基可以是例如对甲苯基。在一些方面,芳基是苄基(‑CH2‑苯
基)。本文中的苄基可以可选地被卤素、氰基、酯、酰胺、醚、烷基(例如,C1至C6)、芳基(例如,
苯基)、烯基(例如,C2至C6)、或炔基(例如,C2至C6)基团中的一个或多个取代(典型地在其苯
环上)。
[0112] 在一些方面,α‑葡聚糖醚可以含有一种类型的本文中的醚化的有机基团。然而,在一些方面,α‑葡聚糖醚可以含有两种或更多种不同类型的本文中的醚化的有机基团(即,α‑
葡聚糖的混合醚)。此类α‑葡聚糖醚的实例含有(i)两个不同的烷基作为醚化的有机基团,
(ii)烷基和羟基烷基作为醚化的有机基团(烷基羟基烷基α‑葡聚糖),(iii)烷基和羧基烷
基作为醚化的有机基团(烷基羧基烷基α‑葡聚糖),(iv)羟基烷基和羧基烷基作为醚化的有
机基团(羟基烷基羧基烷基α‑葡聚糖),(v)两个不同的羟基烷基作为醚化的有机基团,(vi)
两个不同的羧基烷基作为醚化的有机基团,(vii)羧基烷基和芳基(例如,苄基)。这些类型
的混合醚中的一些的非限制性实例包括乙基羟基乙基α‑葡聚糖、羟基烷基甲基(例如,羟基
丙基甲基)α‑葡聚糖、羧基甲基羟基乙基α‑葡聚糖、羧基甲基羟基丙基α‑葡聚糖和羧基甲基
苄基α‑葡聚糖。在一些情况下,混合α‑葡聚糖醚可以如美国专利申请公开号2020/0002646
中所公开,该申请通过援引并入本文。
[0113] 在一些方面,α‑葡聚糖衍生物可以是酯衍生物。本文中的α‑葡聚糖酯衍生物的酰基可以如例如美国专利申请公开号2014/0187767、2018/0155455、或2020/0308371,或国际
专利申请公开号WO2021/252575中所公开,这些申请各自通过援引并入本文。
[0114] 在一些方面,本文中的α‑葡聚糖衍生物可以是α‑葡聚糖氨基甲酸酯。α‑葡聚糖氨基甲酸酯衍生物可以包含例如衍生自脂族、脂环族、或芳族单异氰酸酯的氨基甲酸酯基团。
在一些方面,α‑葡聚糖氨基甲酸酯衍生物的取代基可以是氨基甲酸酯连接的苯基、苄基、二
苯基甲基、或二苯基乙基;这些基团可以可选地分别使用芳族单异氰酸酯诸如苯基、苄基、
二苯基甲基、或二苯基乙基异氰酸酯衍生。在一些方面,α‑葡聚糖氨基甲酸酯衍生物的取代
基可以是氨基甲酸酯连接的乙基、丙基、丁基、叔丁基、戊基、己基、庚基、辛基、壬基、癸基、
十一烷基、或十八烷基;这些基团可以可选地分别使用脂族单异氰酸酯诸如乙基、丙基、丁
基、叔丁基、戊基、己基、庚基、辛基、壬基、癸基、十一烷基、或十八烷基异氰酸酯衍生。在一
些方面,α‑葡聚糖氨基甲酸酯衍生物的取代基可以是氨基甲酸酯连接的环己基、环庚基、或
环十二烷基;这些基团可以可选地分别使用脂环族单异氰酸酯诸如环己基、环庚基、或环十
二烷基异氰酸酯衍生。
[0115] 本文中的α‑葡聚糖氨基甲酸酯衍生物的氨基甲酸酯基团可以如例如国际专利申请公开号WO2020/131711或WO2021/252569、或美国专利申请公开号2022/0033531中所公
开,这些申请各自通过援引并入本文。
[0116] 在一些方面,α‑葡聚糖衍生物可以是α‑葡聚糖磺酰基衍生物。本文中的α‑葡聚糖磺酰基衍生物的磺酰基可以如例如国际专利申请公开号WO2021/252569中所公开,该申请
通过援引并入本文。
[0117] 在一些方面,α‑葡聚糖衍生物可以具有羧酸酯(羧酸)基团。例如,羧酸基团可以单独地存在(例如,葡萄糖的碳6可以是‑COOH),或经由(i)与α‑葡聚糖醚‑、酯‑、氨基甲酸酯、
或磺酰基‑连接并且(ii)包含羧酸基团的有机基团(例如,羧基烷基,诸如羧基甲基)存在。
在一些方面,羧基可以通过氧化α‑葡聚糖或α‑葡聚糖衍生物来引入(例如,在葡萄糖的碳6
处和/或在取代基的碳处);氧化可以经由如例如加拿大专利公开号2028284或2038640,或
美国专利号4985553、2894945、5747658、或7595392,或美国专利申请公开号2015/0259439、
2018/0022834、或2018/0079832,或美国专利申请号63/151,223或63/151,237,或国际专利
申请公开号WO2022/178075或WO2022/178073中所公开的方法进行,这些申请中的每项通过
援引并入本文。
[0118] 因此,除了如本发明所公开的α‑1,3‑葡聚糖之外的多糖可以在本文中被衍生化并且使用。例如,这种衍生化可以如以上所公开(例如,DoS、衍生物类型、取代基[s])。在一些
另外的或替代性方面,可以使用非衍生化多糖。在一些方面,多糖可以是果聚糖、半乳聚糖、
甘露聚糖、阿拉伯聚糖、木聚糖、大豆多糖、壳聚糖、甲壳质、糖胺聚糖(例如,硫酸乙酰肝素、
硫酸皮肤素、肝素)、葡萄糖胺、角叉菜聚糖、藻酸盐、黄原胶、瓜尔胶、环糊精、结冷胶、凝胶
多糖、β‑葡聚糖(例如,β‑1,4‑葡聚糖[纤维素]、β‑1,3‑葡聚糖)、或不是本文中的α‑1,3‑葡聚糖的α‑葡聚糖(例如,可选地具有α‑1,2和/或α‑1,3‑葡聚糖分支的α‑1,6‑葡聚糖、α‑1,4‑葡聚糖、交替糖(alternan)、罗伊氏糖(reuteran)、支链淀粉)。在一些方面,多糖衍生物和/
或其非衍生化形式可以用作添加剂(部分c),而在一些方面,多糖衍生物和/或其非衍生化
形式(例如,β‑1,4‑葡聚糖[纤维素])不用作添加剂。
[0119] 本文中的苛性溶液可以包含本文中的一种、两种、三种、或更多种不同的α‑葡聚糖衍生物(例如,DPw、α‑1,3键百分比、取代基、和/或DoS不同)。在一些方面,苛性溶液不包含
本文中的α‑葡聚糖衍生物,诸如醚或酯。
[0120] 例如,任何前述多糖衍生物(例如,α‑葡聚糖衍生物)可以用作本公开的固体组合物中的添加剂。在其中添加剂是α‑葡聚糖衍生物的一些方面,其α‑葡聚糖部分(即,在其存
在于衍生化之前时)可以具有与非衍生化α‑葡聚糖组分相同(或类似,例如,±1%、2%、或
3%)的键和分子量谱图。
[0121] 本公开的苛性溶剂典型地可以溶解本文中的苛性溶液的部分(b)的水性不溶性α‑葡聚糖和/或其衍生物。在一些方面,苛性溶剂是水性的。例如,水性苛性溶剂可以包含碱性
氢氧化物。碱性氢氧化物可以包括至少一种金属氢氧化物(例如,NaOH、KOH、LiOH)或有机氢
氧化物(例如,四乙基氢氧化铵)。水性苛性溶剂可以是如在例如国际专利申请公开号
WO2015/200612或WO2015/200590、或美国专利申请公开号2017/0208823或2017/0204203中
所公开的,这些文献各自通过援引并入本文。典型地,本文中的苛性溶液的部分(b)的水性
不溶性α‑葡聚糖和/或其衍生物不分散在苛性溶剂中,或以其他方式不溶解于溶剂中。使本
文中的溶剂是苛性溶剂(例如,NaOH)的一种或多种试剂不应当被视为本公开的添加剂(部
分[c])。
[0122] 在一些方面,水性苛性溶剂包含一种或多种溶解于水中的碱性氢氧化物。例如,一种或多种碱性氢氧化物的浓度可以是约、或至少约3wt%、4wt%、5wt%、6wt%、7wt%、
8wt%、9wt%、10wt%、11wt%、12wt%、13wt%、14wt%、15wt%、3‑15wt%、3‑12wt%、3‑
10wt%、3‑8wt%、3‑7wt%、3‑6wt%、3‑5wt%、3‑4.5wt%、4‑15wt%、4‑12wt%、4‑10wt%、
4‑8wt%、4‑7wt%、4‑6wt%、4‑5wt%、或4‑4.5wt%。
[0123] 本文中的苛性溶液和/或其苛性溶剂的pH可以是例如约、或至少约10.5、10.75、11.0、11.5、12.0、12.5、13.0、10.5‑13.0、10.5‑12.5、10.75‑13.0、10.75‑12.5、11.0‑13.0、
11.0‑12.5、11.5‑13.0、11.5‑12.5、12.0‑13.0、12.0‑12.5或12.5‑13.0。本文中的苛性溶液的温度可以是例如约、或至少约1℃、5℃、10℃、15℃、20℃、25℃、30℃、35℃、40℃、45℃、50℃、60℃、70℃、80℃、90℃、100℃、110℃、1℃‑70℃、1℃‑60℃、1℃‑50℃、1℃‑45℃、1℃‑40℃、1℃‑35℃、1℃‑30℃、1℃‑25℃、1℃‑20℃、15℃‑70℃、15℃‑60℃、15℃‑50℃、15℃‑45℃、15℃‑40℃、15℃‑35℃、15℃‑30℃、15℃‑25℃、15℃‑20℃、20℃‑70℃、20℃‑60℃、20℃‑50℃、20℃‑45℃、20℃‑40℃、20℃‑35℃、20℃‑30℃、20℃‑25℃、5℃‑30℃、10℃‑30℃、
5℃‑25℃或10℃‑25℃。
[0124] 本文中的苛性溶液中α‑葡聚糖和/或α‑葡聚糖衍生物的浓度可以是例如约、或至少约1wt%、2wt%、3wt%、4wt%、5wt%、6wt%、7wt%、8wt%、9wt%、10wt%、11wt%、
12wt%、13wt%、14wt%、15wt%、16wt%、17wt%、18wt%、19wt%、20wt%、21wt%、22wt%、
23wt%、24wt%、25wt%、5‑20wt%、5‑17.5wt%、5‑15wt%、5‑12.5wt%、5‑10wt%、7.5‑
20wt%、7.5‑17.5wt%、7.5‑15wt%、7.5‑12.5wt%、7.5‑10wt%、10‑20wt%、10‑17.5wt%、
10‑15wt%、10‑12.5wt%、12.5‑20wt%、12.5‑17.5wt%、或12.5‑15wt%。
[0125] 如本发明所公开的组合物,诸如本文中的苛性溶液或任何其他组合物(例如纤维、纤条体、复合物或薄膜/涂层)可以包含约0.1wt%至约200wt%的一种或多种添加剂,其中
该wt%基于(相对于)苛性溶液或组合物中α‑葡聚糖和/或α‑葡聚糖衍生物(部分b)的重量。
在一些方面,组合物包含约0.05wt%、0.1wt%、0.5wt%、0.75 1wt%、2wt%、3wt%、4wt%、
5wt%、6wt%、7wt%、8wt%、9wt%、10wt%、11wt%、12wt%、13wt%、14wt%、15wt%、
16wt%、17wt%、18wt%、19wt%、20wt%、25wt%、30wt%、35wt%、40wt%、45wt%、50wt%、
75wt%、100wt%、125wt%、150wt%、175wt%、200wt%、1‑200wt%、1‑175wt%、1‑150wt%、
1‑125wt%、25‑200wt%、25‑175wt%、25‑150wt%、25‑125wt%、50‑200wt%、50‑175wt%、
50‑150wt%、50‑125wt%、75‑200wt%、75‑175wt%、75‑150wt%、75‑125wt%、100‑
200wt%、100‑175wt%、100‑150wt%、100‑125wt%、0.1‑50wt%、1‑30wt%、1‑25wt%、1‑
20wt%、1‑15wt%、1‑10wt%、3‑30wt%、3‑25wt%、3‑20wt%、3‑15wt%、3‑10wt%、10‑
30wt%、10‑25wt%、10‑20wt%、10‑15wt%、3‑7wt%、4‑6wt%、8‑12wt%、9‑11wt%、22‑
28wt%、23‑27wt%、0.05‑1wt%、0.05‑0.75wt%、0.05‑0.5wt%、0.05‑0.25wt%、0.1‑
1wt%、0.1‑0.75wt%、0.1‑0.5wt%、0.1‑0.25wt%、0.25‑1wt%、0.25‑0.75wt%、0.25‑
0.5wt%、0.05‑50wt%、0.05‑25wt%、0.05‑20wt%、0.05‑15wt%、0.05‑10wt%、0.1‑
50wt%、0.1‑25wt%、0.1‑20wt%、0.1‑15wt%、0.1‑10wt%、0.5‑50wt%、0.5‑25wt%、0.5‑
20wt%、0.5‑15wt%、0.5‑10wt%、1‑50wt%、1‑25wt%、1‑20wt%、1‑15wt%、1‑10wt%、
2.5‑50wt%、2.5‑25wt%、2.5‑20wt%、2.5‑15wt%、2.5‑10wt%、5‑50wt%、5‑25wt%、5‑
20wt%、5‑15wt%、或5‑10wt%的一种或多种添加剂,其中该wt%基于组合物中该一种或多
种不溶性α‑葡聚糖的重量。
[0126] 例如,当将苛性溶液的所有组分(至少苛性溶剂、α‑葡聚糖和/或α‑葡聚糖衍生物以及添加剂)组合时,苛性溶液可能已经存在(即,陈化)的时间量可以是约、或至少约0.25、
0.5、0.75、1、1.25、1.5、2、2.5、3、4、5、6、7、8、9、10、20、30、40、50、75、100、150、200、0.5‑3、
0.5‑2.5、0.5‑2、0.5‑1.5、0.5‑1.25、0.75‑3、0.75‑2.5、0.75‑2、0.75‑1.5、或0.75‑1.25天。
[0127] 在一些方面,苛性溶液可以具有约、或至少约4、5、6、8、10、20、30、40、50、60、70、80、90、100、110、120、4‑120、4‑110、4‑100、4‑90、10‑120、10‑110、10‑100、10‑90、50‑120、
50‑110、50‑100、50‑90、70‑120、70‑110、70‑100、或70‑90帕斯卡(Pa)的弹性模量(G’)。在一些方面,苛性溶液可以具有约、或至少约35、40、50、75、100、125、150、175、200、35‑200、35‑
175、35‑150、40‑200、40‑175、40‑150、100‑200、100‑175、100‑150、125‑200、125‑175、或
125‑150帕斯卡(Pa)的粘性模量(G”)。本文中的弹性模量(G’)和/或粘性模量(G”)可以如根
据以下实例(例如,其中每个条件/参数在实例中所公开的相关条件/参数的5%、10%、或
15%内进行)所测量。
[0128] 在一些方面,本文中的添加剂,诸如用于苛性溶液的部分(c)或用于本文中的任何其他组合物(例如,纤维、纤条体、复合材料、薄膜/涂层、或粉末),可以包含一种或多种交联
剂或由一种或多种交联剂组成。本文中的交联剂的实例包括磷酰氯(POCl3)、多磷酸盐、三
偏磷酸钠(STMP)、含硼化合物(例如,硼酸、二硼酸盐、四硼酸盐如四硼酸盐十水合物、五硼
酸盐、聚合化合物如 碱金属硼酸盐)、多价金属(例如,含钛化合物如乳酸钛铵、
三乙醇胺钛、乙酰丙酮钛、或钛的多羟基络合物;含锆化合物诸如乳酸锆、碳酸锆、乙酰丙酮
锆、三乙醇胺锆、乳酸二异丙胺锆、或锆的多羟基络合物)、乙二醛、戊二醛、乙醛、多酚、二乙
烯基砜、表氯醇、聚酰胺‑表氯醇(PAE)、二或多元羧酸(例如,柠檬酸、苹果酸、酒石酸、琥珀
酸、戊二酸、己二酸)、二氯乙酸、多元胺、1,2,7,8‑二环氧辛烷、二乙二醇二甲醚(二甘醇二
甲醚)、二缩水甘油醚(例如,二缩水甘油醚本身、乙二醇二缩水甘油醚[EGDGE]、1,4‑丁二醇
二缩水甘油醚[BDGE]、聚乙二醇二缩水甘油醚[PEGDE,诸如PEG2000DGE]、双酚A二缩水甘油
醚[BADGE])和三缩水甘油醚(例如,三羟甲基丙烷三缩水甘油醚)。合适的交联剂的还其他
实例描述于美国专利号4462917、4464270、4477360、或4799550,或美国专利申请公开号
2008/0112907中,这些申请各自通过援引并入本文。在一些方面,交联剂不是含硼化合物
(例如,如以上所描述的)。本文中的交联剂典型地可以溶解于苛性溶剂中并且作用于使也
溶解于苛性溶剂中的α‑葡聚糖和/或α‑葡聚糖衍生物分子交联。这种交联典型地是共价的;
即,α‑葡聚糖分子和/或α‑葡聚糖衍生物分子彼此化学交联(经由分子间交联)。因此,在一
些方面,苛性溶液可以被表征为包含交联的α‑葡聚糖和/或交联的α‑葡聚糖衍生物,其中可
选地使用如本发明所公开的任何交联剂来制备这种交联材料。在一些方面,使α‑葡聚糖和/
或α‑葡聚糖衍生物在其进入苛性溶剂中以生产本文中的苛性溶液之前交联(可选地使用如
本发明所公开的交联剂)。可选地,在本文中包含交联剂或交联的α‑葡聚糖和/或α‑葡聚糖
衍生物的方面,不存在其他添加剂或少于0.1wt%的其他添加剂。
[0129] 本文中的苛性溶液中一种或多种交联剂的浓度可以是例如约、至少约、或小于约0.005wt%、0.01wt%、0.025wt%、0.05wt%、0.1wt%、0.25wt%、0.5wt%、0.75wt%、
1.0wt%、1.25wt%、1.5wt%、2.0wt%、3.0wt%、4.0wt%、5.0wt%、7.5wt%、10wt%、
0.005‑0.25wt%、0.005‑0.20wt%、0.005‑0.15wt%、0.005‑0.10wt%、0.005‑0.05wt%、
0.005‑0.01wt%、0.01‑0.25wt%、0.01‑0.20wt%、0.01‑0.15wt%、0.01‑0.10wt%、0.01‑
0.05wt%、0.1‑3.0wt%、0.1‑2.0wt%、0.1‑1.5wt%、0.1‑1.25wt%、0.1‑1.0wt%、0.5‑
3.0wt%、0.5‑2.0wt%、0.5‑1.5wt%、0.5‑1.25wt%、或0.5‑1.0wt%,其中该wt%基于(相
对于)苛性溶液中α‑葡聚糖和/或α‑葡聚糖衍生物(部分b)的重量。这种浓度典型地可以表
征为初始浓度(例如,基于所添加的交联剂的量计算的浓度),因为随着α‑葡聚糖和/或α‑葡
聚糖衍生物通过交联剂交联,游离交联剂的浓度典型地降低。
[0130] 本公开的交联α‑葡聚糖和/或交联α‑葡聚糖衍生物典型地可溶于本文中的苛性溶剂中,同时典型地不溶于非苛性水性溶剂(例如,仅水)中。本文中的所有或大部分(例如,至
少约70%、75%、80%、85%、90%、或95%完全)交联(例如,如通过游离交联剂浓度的最大
降低所测量的)典型地发生在苛性溶液中,然后将溶液定形成期望的形状/产物(例如,纤
维、纤条体、薄膜/涂层/层、复合材料)。
[0131] 本文中的添加剂,诸如用于本文中的苛性溶液的部分(c)或任何其他组合物(例如,纤维、纤条体、复合材料、薄膜/涂层、或粉末),可以可选地被称为“另一种成分”或“另一
种组分”,例如(其中第一种、或其他成分/组分是一种或多种α‑葡聚糖或α‑葡聚糖衍生物化
合物)。除了其中添加剂是交联剂的方面之外,添加剂典型地不与α‑葡聚糖或α‑葡聚糖衍生
物发生化学反应,并且因此不以使得产生与添加添加剂之前存在的α‑葡聚糖或α‑葡聚糖衍
生物不同的化合物的任何方式对其进行化学改性或衍生化(例如,这种添加剂不用于取代
α‑葡聚糖或α‑葡聚糖衍生物的葡萄糖单体单元羟基的任何氢;例如,此种添加剂不改变α‑
葡聚糖或α‑葡聚糖衍生物的分子式)。在一些方面,可以存在一种、两种、三种、四种、或更多
种添加剂。添加剂在苛性溶液中可以是可溶性或不溶性的。添加剂在非苛性水性溶剂(例
如,仅水)中可以是可溶性或不溶性的。
[0132] 本文中的添加剂可以是本公开的任何化合物。本文中的添加剂的公开内容典型地涉及其在用于制备本文中的组合物之前的存在状态(即,在与本文中的其他组分混合之前
将被提供的添加剂所处的状态)。在一些方面,添加剂包含以下或由以下组成:非水性液体
和/或疏水性或非极性液体或组合物。非水性液体可以是例如极性或非极性(non‑polar/
apolar)的。在一些方面,添加剂可以包含固体材料或由固体材料组成;此种添加剂可以可
选地在水性液体或非水性液体中。添加剂可以具有例如中性、负(阴离子)、或正(阳离子)电
荷;即,添加剂可以是带电荷的。带电荷的添加剂的实例包括带电荷的多糖和带电荷的多糖
衍生物(例如,多糖醚)(例如,其可溶性或不溶性形式),如任何如本文中所公开的(例如,关
于α‑葡聚糖,其中α‑葡聚糖的至少约50%的糖苷键是α‑1,3糖苷键,并且α‑葡聚糖的重均聚合度为至少15)。添加剂可以是典型地用于例如个人护理产品、药物产品、家用护理产品、工
业产品、可摄入产品、薄膜/涂层、复合材料、胶乳/分散体/乳液、封装剂、洗涤剂组合物(例
如,织物护理、餐具护理)、口腔护理、或助洗剂组合物中的任何成分/组分。作为实例,本文
中的添加剂可以是油,如矿物油、硅油(例如,聚二甲基硅氧烷(dimethicone/
polydimethylsiloxane)、六甲基二硅氧烷)、石蜡油、或植物(plant/vegetable)油(例如,
亚麻籽油、大豆油、棕榈油、椰子油、低芥酸菜籽油、玉米油、向日葵油、葡萄籽油、可可脂、橄
榄油、米糠油、菜籽油、花生油、芝麻油、棉籽油、棕榈仁油);起酥油(例如,植物起酥油);脂
质;脂肪(例如,猪油、牛油、动物脂肪);甘油酯(例如,三‑、二‑和/或单‑甘油酯;例如,辛酸/癸酸甘油三酯);甘油(或其他多元醇,诸如低分子量多元醇);脂肪酸;脂肪醛、脂肪醇、脂肪
酸酯(例如,脱水山梨糖醇油酸酯);脂肪酸酰胺(例如,亚乙基双(硬脂酰胺));蜡(例如,石
蜡、巴西棕榈蜡);磷脂;固醇;烷烃;烯烃(alkene/olefin);凡士林(即,石油凡士林
(petroleum jelly));油脂;洗涤剂;阴离子洗涤剂(例如,月桂基硫酸盐、烷基苯磺酸盐);
阳离子洗涤剂;非离子或两性离子洗涤剂(例如,基于聚氧乙烯的洗涤剂如Tween或Triton
[乙氧基化物]、基于糖苷的洗涤剂如辛基硫代葡糖苷麦芽糖苷,CHAPS);或这些的任何环氧
化形式;或任何类似化合物,诸如在美国专利申请公开号2009/0093543(例如,其中的表2)
或2019/0144897中所公开的,这些文献通过援引并入本文。作为实例,本文中的添加剂可以
是糖醇(例如,甘露糖醇、山梨糖醇、木糖醇、乳糖醇、异麦芽酮糖醇、麦芽糖醇、氢化淀粉水
解物)、聚合物多元醇(例如,聚醚多元醇、聚酯多元醇、聚乙二醇、聚乙烯醇)、非质子溶剂
(例如,极性非质子溶剂如丙酮或碳酸丙烯酯)、质子溶剂(例如,异丙醇、乙醇、甲醇)、硬化
剂(例如,活性卤素化合物、乙烯砜、环氧化合物)、树脂(典型地未固化的)(例如,合成树脂
如环氧树脂或缩醛树脂;天然树脂如植物树脂[例如,松脂]、昆虫树脂[例如,虫胶]、或沥青
(bitumin))、或丙二醇。仅作为实例,本文中的添加剂可以是芳香剂/香味剂(例如,疏水性
芳香化合物,或任何如在美国专利号7196049中所公开的,该专利通过援引并入本文)、可摄
入产品、食物、饮料、调味剂(例如,任何如在美国专利号7022352中所公开的,该专利通过援
引并入本文)、疏水性食用香料或营养素(例如,维生素,诸如维生素A、D、E、或K)、或染料(例
如,油溶性染料,诸如苏丹红)。作为实例,本文中的添加剂可以是聚氨酯、聚乙酸乙烯酯、聚
丙烯酸酯、聚乳酸、聚乙烯胺、聚羧酸酯、本文中的除了具有至少50%α‑1,3糖苷键的水不溶
性α‑葡聚糖之外的多糖、本文中的多糖衍生物(水溶性或水不溶性的)(诸如,如本发明所公
开的具有至少50%α‑1,3糖苷键的水不溶性α‑葡聚糖的衍生物(在一些方面,如果添加剂是
α‑1,3‑葡聚糖衍生物,则本文中的组合物包含非衍生化的水不溶性α‑1,3‑葡聚糖作为另一
种组分,诸如用于苛性溶液的[b]部分或由其制成的产品)或本文中的任何其他多糖衍生
物)、明胶、三聚氰胺、无机填料材料(例如,炭黑,硅酸盐诸如硅酸钠、滑石、白垩,粘土诸如
膨润土,或碳酸盐诸如碳酸钙、碳酸钙镁、过碳酸钠、碳酸钠、碳酸氢钠、碳酸氢铵、碳酸钡、
碳酸镁、碳酸钾、或碳酸铁[II])、渗透剂(例如,1,2‑丙二醇、三乙二醇丁基醚、2‑吡咯烷
酮)、杀生物剂(例如,偏硼酸盐、硫氰酸盐、苯甲酸钠、苯并异噻唑啉‑3‑酮)、黄变抑制剂(例
如,羟甲基磺酸钠、对甲苯磺酸钠)、紫外线吸收剂(例如,苯并三唑化合物)、抗氧化剂(例
如,空间位阻酚化合物)、防水剂(例如,酮树脂、阴离子胶乳、乙二醛)、或粘结剂(例如,聚乙
烯醇、聚乙酸乙烯酯、部分皂化的聚乙酸乙烯酯、硅烷醇改性的聚乙烯醇、聚氨酯、淀粉、玉
米糊精、羧甲基纤维素、纤维素醚、羟乙基纤维素、羟丙基纤维素、乙基羟乙基纤维素、甲基
纤维素、藻酸盐、藻酸钠、黄原胶、角叉菜胶、酪蛋白、大豆蛋白、瓜尔胶、苯乙烯丁二烯胶乳、
苯乙烯丙烯酸酯胶乳。在一些方面,添加剂可以是漂白剂(例如,基于氯的漂白剂,如次氯酸
钠或氯化石灰;基于过氧化物的漂白剂,诸如过氧化氢、过碳酸钠、过乙酸、过氧化苯甲酰、
或高锰酸钾)。在一些方面,添加剂可以被表征/分类如下:两亲性材料(例如,表面活性剂如
月桂基硫酸盐;聚合物表面活性剂如聚乙二醇或聚乙烯醇;颗粒如二氧化硅)、水性不溶性
小分子(例如,矿物油;硅油;天然油如亚麻籽油、大豆油、棕榈油、或椰子油)、水性不溶性聚
合物分子(例如,聚丙烯酸酯、聚乙酸乙烯酯、聚乳酸)、水性混溶性小分子(例如,质子溶剂
如异丙醇、乙醇、或甲醇;极性非质子溶剂如丙酮或碳酸丙烯酯;低分子量多元醇如甘油;糖
醇)、或水混溶性聚合分子(例如,多元醇)。在一些方面,添加剂可以是烷基烯酮二聚体
(AKD)、烯基琥珀酸酐(例如,辛烯基琥珀酸酐)、环氧化合物(例如,环氧化亚麻籽油或二环
氧化合物)、苯乙醇、十一烷醇、或生育酚。在一些方面,添加剂可以是弹性体。在一些方面,
添加剂可以是橡胶或任何其他基于二烯的弹性体。本文中的橡胶的实例包括天然橡胶(NR)
(例如,NR胶乳)和合成橡胶。本文中的合成橡胶的实例包括合成聚异戊二烯、聚丁二烯、苯
乙烯‑丁二烯共聚物、苯乙烯‑异戊二烯共聚物、丁二烯‑异戊二烯共聚物、苯乙烯‑丁二烯‑
异戊二烯三元共聚物、乙烯丙烯二烯单体橡胶、氢化丁腈橡胶、硅酮橡胶、和氯丁橡胶,其也
是基于二烯的弹性体的实例。在一些方面,橡胶不是基于二烯的,诸如硅酮橡胶。在一些方
面,添加剂不是橡胶。在一些方面,添加剂包含其中已经溶解了疏水性物质(例如,任何如本
文中公开的,诸如疏水性芳香剂、调味剂、营养素、或染料)的油或任何本文中的其他疏水性
+ ‑
溶剂。本文中的添加剂典型地不仅是盐(盐离子)或缓冲液,诸如Na 、Cl 、NaCl、磷酸盐、
tris、或任何其他盐/缓冲液,诸如美国专利申请公开号2014/179913、2016/0304629、2016/
0311935、2015/0239995、2018/0230241、或2018/0237816中所公开,这些申请通过援引并入
本文。例如,添加剂可以是如美国专利申请公开号2019/0153674(通过援引并入本文)中所
公开的任何添加剂。
[0133] 在一些方面,添加剂是水不溶性多糖(例如,本文中的任何多糖,诸如纤维素),并且在贯穿本文生产固体组合物的方法保持未溶解状态(即,不溶性多糖不溶解于所选择的
苛性溶液中)。在此类方面,固体组合物以分散的方式包含水不溶性多糖添加剂(即,固体组
合物是固体溶胶),而不是以均匀的方式,如果水不溶性多糖溶解在选择的苛性溶液中,就
会产生均匀的方式。
[0134] 在一些方面,添加剂是疏水性的(例如,上述为疏水性/非极性(apolar/non‑polar)的中的任一种)。疏水性添加剂是液体(例如,在本文中公开的温度下,例如,10℃‑60
℃、15℃‑60℃、20℃‑60℃、25℃‑60℃、30℃‑60℃、10℃‑55℃、15℃‑55℃、20℃‑55℃、25℃‑55℃、30℃‑55℃、10℃‑50℃、15℃‑50℃、20℃‑50℃、25℃‑50℃、30℃‑50℃、10℃‑45℃、15℃‑45℃、20℃‑45℃、25℃‑45℃、30℃‑45℃、10℃‑40℃、15℃‑40℃、20℃‑40℃、25℃‑40℃、或30℃‑40℃)并且在水性组合物中(例如,在本文中的苛性或非苛性水性条件下)
不混溶(即,水性不溶性的)。液体疏水性添加剂可以是例如油,诸如本文所公开的油。在一
些方面,疏水性添加剂是固体(例如,在本文中公开的温度下)并且在水性组合物中(例如,
本文中的苛性或非苛性水性条件)不是可溶解的。固体疏水性添加剂可以是例如蜡或油脂。
在一些方面,固体疏水性添加剂具有约或至少约45℃、46℃、48℃、50℃、52℃、54℃、56℃、
58℃、60℃、62℃、64℃、66℃、68℃、70℃、75℃、80℃、85℃、90℃、95℃、100℃、45℃‑70℃、
45℃‑65℃、50℃‑70℃、或50℃‑65℃的熔点。
[0135] 在一些方面,乳液助剂(乳液稳定剂)可以用于制备液体添加剂在苛性溶剂中的乳液。乳液助剂的实例包括表面活性剂(例如,阴离子表面活性剂,诸如十二烷基硫酸钠)和聚
电解质(例如,阴离子聚电解质)。例如,本文中的乳液稳定剂可以以约0.001‑0.01wt%、
0.004‑0.006wt%、或0.005wt%包含在本文中的苛性溶剂中。
[0136] 在一些方面,本公开的苛性溶液可以呈长丝(原液长丝)、薄膜/涂层、或其他三维材料(例如,纤条体、复合材料)的形式(形状)。此种形式可以例如作为刚好在从其中去除苛
性溶剂以提供固体材料(例如,纤维、薄膜/涂层、纤条体、复合材料)之前的苛性溶液存在。
[0137] 本公开的一些方面涉及一种生产本文中的苛性溶液的方法。这种方法可以包括,例如:至少将(i)本文中的α‑葡聚糖和/或α‑葡聚糖和(ii)本文中的添加剂与苛性溶剂混合
(混合到苛性溶剂中),其中α‑葡聚糖和/或其衍生物溶解于苛性溶剂中。在一些方面,添加
剂溶解于苛性溶剂中,但在一些其他方面保持不溶解(例如,分散)。
[0138] 本公开的一些方面涉及一种生产固体组合物的方法。这种方法可以包括,例如:(a)提供本文中的苛性溶液,(b)使苛性溶液处于(定形/浇筑/成形/挤出为)期望的形式(例
如,纤维、薄膜/涂层、纤条体、或复合材料;例如,挤出和/或拉伸形式,其可以可选地是纤
维、薄膜、或复合材料),以及(c)从步骤(b)的苛性溶液中去除苛性溶剂以产生包含α‑葡聚
糖或其衍生物和添加剂的固体组合物。例如,如由步骤(c)产生的固体组合物可以呈纤维
(例如,长丝)、纤条体、挤出物、复合材料、或薄膜/涂层的形式/形状(或通过在步骤[c]之前
挤出和/或拉伸苛性溶液而制成的任何形式,诸如纤维或薄膜)。此种方法在本文中可以可
选地表征为成形方法或定形方法。本文中的一些方面涉及一种组合物/产品,其包含通过如
本发明所公开的方法/工艺生产的固体组合物。
[0139] 在一些方面,使苛性溶液处于期望的形式的步骤(b)可以包括使用具有一个或多个孔口(例如,孔、喷嘴、或穿孔)的装置,苛性溶液通过该装置传输(排放/喷射/推送)通过。
此种加工可以可选地被表征为挤出。用于以该方式进行步骤(b)的合适装置的实例是喷丝
板。如在步骤(b)中通过挤出加工的苛性溶液的形状可以是例如纤维(例如,长丝)、薄膜、或
复合材料;此种形状典型地同样地表征在步骤(c)中产生的产品。在一些方面,纤维形式(原
液长丝/纤维)可以被空气拉制,例如使用喷丝板、模头、或类似装置,可选地其中(i)气流压
力是约、或最高达约10、20、30、40、50、60、70、80、90、100、10‑100、10‑90、10‑80、10‑70、20‑
100、20‑90、20‑80、20‑70、30‑100、30‑90、30‑80、30‑70、40‑100、40‑90、40‑80、或40‑70毫巴,(ii)挤出速度是约、至少约、或最高达约8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、8‑
20、8‑15、10‑20、10‑15、12‑20、或12‑15m/min,和/或(iii)纺丝速度是约、至少约、或最高达约10、15、20、25、30、35、40、10‑40、10‑35、10‑30、15‑40、15‑35、15‑30、20‑40、20‑35、或20‑
30m/min。苛性溶液通过其传输通过的装置的一个或多个孔口的直径(最长直径)可以是例
如约、至少约、或最高达约30、40、50、60、70、80、90、30‑90、30‑80、30‑70、40‑90、40‑80、40‑
70、50‑90、50‑80、50‑70、或55‑65微米。本文中的孔口可以具有例如圆形、椭圆形、正方形、或矩形的截面。在一些方面,可以生产连续的原液长丝;此类原液长丝在其从孔口传输之后
不经受恒定的、重复的、或连续的断裂或其他破坏。使苛性溶液处于期望的形式的步骤(b)
可以可选地进一步包括拉伸苛性溶液,诸如在其已经被挤出之后;拉伸可以可选地用于减
小挤出的苛性溶液诸如原液长丝的直径。在一些方面,原液长丝具有比用于挤出用于制造
原液长丝的原液的孔口(例如,本文中的)的直径小约、或至少约10%、20%、30%、40%、
50%、60%、10%‑60%、10%‑50%、10%‑40%、10%‑30%、10%‑20%、20%‑60%、20%‑
50%、20%‑40%、或20%‑30%的直径(最长直径)。
[0140] 例如,在成形方法的步骤(c)中去除的苛性溶剂的量可以是在进行步骤(c)之前存在的苛性溶剂的约、或至少约80重量%、85重量%、90重量%、95重量%、96重量%、97重
量%、98重量%、99重量%、99.5重量%、99.9重量%、100重量%、80‑100重量%、90‑100重
量%、95‑100重量%、或98‑100重量%。
[0141] 在成形方法的一些方面,去除苛性溶剂的步骤(c)可以包括化学或离子改性苛性溶剂(或苛性溶液),使得α‑葡聚糖或α‑葡聚糖衍生物和添加剂(如果其溶解于苛性溶剂中
的话)不再溶解于苛性溶剂中。这可以通过例如凝固过程和/或中和过程进行。应注意,当本
文中的苛性溶液包含交联的α‑葡聚糖或α‑葡聚糖衍生物时,不需要凝固或中和来保持步骤
(b)中产生的苛性溶液形式的形状,但是如果期望,那么这种方法可以应用于交联材料(例
如,至少出于中和的目的)。在一些方面,典型地其中不使用交联剂的那些,使用凝固或中和
以允许在步骤(b)中产生的形式/形状是自立的。为了进行步骤(c),例如,步骤(b)中产生的
形式/形状可以与凝固/中和介质(例如,液体或气溶胶形式)接触(例如,浸入/浸泡在其中、
用其喷雾、或以其他方式暴露于其),持续合适的时间量和/或在低于约60℃、70℃、或80℃
(例如,约室温[约20℃‑25℃]至约80℃)的温度下。凝固/中和介质典型地包含至少一种用
于α‑葡聚糖或α‑葡聚糖衍生物(和可选地添加剂)的非溶剂,诸如醇(例如,甲醇、乙醇、丙
醇)、水、酸、或其混合物。用于凝固/中和介质的酸可以是例如硫酸、乙酸或柠檬酸。在一些
方面,凝固/中和介质可以包含水以及约4‑25wt%硫酸和约2‑30wt%硫酸钠。在一些方面,
凝固/中和介质包含很少(≤0.1wt%或0.05wt%)或不包含硫酸盐,诸如硫酸锌。
[0142] 可以可选地洗涤步骤(c)后的凝固/中和的形式/形状;例如,可以使用水或醇用于洗涤。如果期望的话,可以进行洗涤直至(洗液)达到中性pH(例如,pH 6‑8、或约7)。洗涤或
后洗涤步骤可以可选地进一步包括将形式/形状在1‑10wt%(例如,约5wt%)增塑剂(例如,
甘油或乙二醇)溶液(例如,基于水或醇)中浸泡合适的时间段(例如,至少2、3、或4分钟)。如
果期望的话,本文中的形式/形状可以被干燥,诸如通过将其暴露于约70℃‑85℃的温度持
续合适的时间段(例如,10‑20分钟)。在一些方面,步骤(c)后的凝固的形式/形状未被中和
和/或洗涤。
[0143] 在一些方面,凝固和/或中和可以如美国专利申请公开号2016/0177471、2016/0333157、2017/0283568、或2015/0191550,或美国专利号7000000或11098334中所描述的进
行,这些申请通过援引并入本文,或如以下实例中所公开的(例如,其中每个条件/参数在实
例中所公开的相关条件/参数的5%、10%、或15%内进行)进行。
[0144] 在一些方面,步骤(c)可以包括空气吹制苛性溶液,使得α‑葡聚糖或其α‑葡聚糖衍生物和添加剂(如果其溶解于苛性溶剂中的话)不再溶解于苛性溶剂中。此种方法可以例如
如美国专利申请公开号2018/0282918中所描述的进行,该申请通过援引并入本文。在一些
方面,步骤(c)可以包括空气干燥苛性溶液,使得α‑葡聚糖或其α‑葡聚糖衍生物和添加剂
(如果其溶解于苛性溶剂中的话)不再溶解于苛性溶剂中。可选地,不中和和/或洗涤步骤
(c)后的空气干燥形式/形状。
[0145] 在一些方面,本文中步骤(c)后形成的形状被拉伸和/或加热(例如,约100℃‑110℃)、或不拉伸或加热。
[0146] 在如描绘以生产纤条体的成形方法的一些方面,步骤(b)和(c)通常彼此伴随地进行,因为使本文中的苛性溶液经受剪切力(形状形成的步骤[b]),同时还经受使α‑葡聚糖沉
淀的沉淀条件(例如如以上对于步骤[c]所描述的,诸如用酸或醇),使得形成包含α‑葡聚糖
(或α‑葡聚糖衍生物)和添加剂的纤条体。此类纤条体可以可选地表征为“混杂纤条体”。这
种方法可以例如如美国专利号11118312中所描述的来进行,该专利通过援引并入本文,或
如以下实例中所公开的(例如,其中每个条件/参数在实例中所公开的相关条件/参数的
5%、10%、或15%内进行)进行。设想到的是,在一些方面,一种或多种添加剂被包裹在混杂
纤条体内和/或嵌入在混杂纤条体的外表面上(和/或一些其他缔合机制),使得一种或多种
添加剂在非苛性水性条件下不与混杂纤条体分离(或大部分不与混杂纤条体分离);在一些
方面,这甚至可以是当一种或多种添加剂在非苛性条件下是水性可溶性的(水溶性)时的情
况。设想到的是,该添加剂保留行为同样地适用于本文中的其他组合物,诸如纤维(例如,长
丝)、薄膜/涂层、或复合材料。生产混杂纤条体(或本文中的其他混杂组合物)的一些方面涉
及调整/调节/控制纤条体/产品的电荷。此类方面典型地包括使用合适量的本文中的带电
荷的添加剂(例如,带电荷的多糖或带电荷的多糖衍生物)作为苛性溶液的部分(c),以及本
文中的α‑葡聚糖(未带电荷的/未衍生化的)作为苛性溶液的部分(b),以产生纤条体或其他
组合物。该方法优于先前的工作,在先前的工作中,控制产品电荷的手段是通过选择特别地
带电荷的α‑葡聚糖衍生物作为唯一的纤条体/产品组分(即,无添加剂);这典型地需要提供
具有用带电荷的部分(例如,带电荷的有机基团)的特定取代度的α‑葡聚糖衍生物。现在,用
本发明所公开的方法,即使当使用水溶性带电荷的添加剂(例如,在非苛性水性条件中对产
品进行洗涤和/或其他加工不去除任何或大量的水溶性带电荷的添加剂)时,也可以生产具
有预先选择的电荷的纤条体/产品。
[0147] 本文中的一些方面涉及一种生产薄膜/涂层组合物的方法。这种方法可以包括,例如:(a)提供至少包含(i)本文中的苛性溶剂、(ii)本文中的水不溶性α‑葡聚糖和(iii)本文
中的添加剂(例如,疏水性添加剂)的制剂,其中α‑葡聚糖溶解于苛性溶剂中;(b)使制剂与
基材接触;以及(c)从步骤(b)的制剂中去除苛性溶剂以产生包含α‑葡聚糖和添加剂的薄
膜/涂层组合物。该方法可以可选地被表征为薄膜或涂层生产方法。如果期望的话,去除苛
性溶剂的步骤可以如本文所公开的进行。
[0148] 在薄膜/涂层生产方法的一些方面,诸如当添加剂是疏水性添加剂时,制剂是分散体。在其中使用液体疏水性添加剂的方面,这种分散体可以是乳液(即,液体被分散但不溶
解于苛性溶剂中);本文公开了合适的液体疏水性添加剂的实例。
[0149] 可以在其上生产薄膜或涂层的基材可以例如是如本文所公开的任何基材。在一些方面,例如,基材是或包含纤维素基材、玻璃、皮革、金属、基于非纤维素的聚合物或纤维材
料、砖石、干式墙、灰泥、木材、建筑表面、或食品(例如,水果或蔬菜)。本文中的基于非纤维
素的聚合物的实例包括橡胶(例如,天然橡胶)或其他基于二烯的弹性体、聚酰胺、聚烯烃、
聚乳酸、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚(对苯二甲酸三亚甲酯)(PTT)、芳族聚酰胺、聚环
硫乙烷(PES)、聚苯硫醚(PPS)、聚酰亚胺(PI)、聚乙烯亚胺(PEI)、聚萘二甲酸乙二醇酯
(PEN)、聚砜(PS)、聚醚醚酮(PEEK)、聚乙烯、聚丙烯、聚(环烯烃)、聚(对苯二甲酸亚环己基
二亚甲酯)和聚(呋喃二甲酸三亚甲酯)(PTF)。在一些方面,纤维素基材包含约、或至少约80
重量%、82.5重量%、85重量%、87.5重量%、90重量%、91重量%、92重量%、93重量%、94
重量%、95重量%、96重量%、97重量%、98重量%、99重量%、99.5重量%、或100重量%的
纤维素(典型地呈纤维素纤维的形式)。纤维素基材的其他组分可以可选地包括半纤维素
和/或木质素。纤维素基材典型地是多孔的。在一些方面,基材可以是织造或非织造材料(例
如织造或非织造织物)
[0150] 在一些方面,薄膜或涂层可以是食品肠衣(casing)。食品肠衣可以用于例如基于肉类的食品产品(例如,肉制品,诸如碎肉制品、香肠、或加工肉制品)或基于植物的食品产
品(例如,肉类替代品、含有豆腐的食品、或含有豆类的食品)。
[0151] 在一些方面,涂层可以是种子包衣或肥料包衣。例如,这种包衣可以具有本文中的薄膜/涂层的任何特征(例如,厚度、不溶性α‑葡聚糖含量、添加剂)。正如本公开的任何固体
组合物/产品,在一些替代性方面,种子包衣或肥料包衣不包含本文中的添加剂,其中这种
添加剂将存在于用于生产种子包衣或肥料包衣的原液溶液中。本文中的种子包衣可以例如
如美国专利申请公开号2018/0325104、2012/0220454、或2012/0065060中所公开的相应地
适配用于制造和/或使用,这些申请各自通过援引并入本文。本文中的肥料包衣可以例如如
美国专利申请公开号2016/0229763、2003/0033843、或2009/0229330中所公开的相应地适
配用于制造和/或使用,这些申请各自通过援引并入本文。
[0152] 在薄膜或涂层生产方法的一些方面,或在生产任何本文中的其他混杂固体组合物(例如,纤维、挤出物、纤条体、粉末、或复合材料)的方面,可以将薄膜或涂层(或其他混杂固
体组合物)加热至至少约45℃的温度(或至使添加剂熔化的温度)。在此类方面,添加剂可以
是例如疏水性的,和/或在20℃‑25℃下是固体。在一些方面,加热可以是至约、或至少约45
℃、46℃、48℃、50℃、52℃、54℃、56℃、58℃、60℃、62℃、64℃、66℃、68℃、70℃、75℃、80℃、85℃、90℃、95℃、100℃、45℃‑70℃、45℃‑65℃、50℃‑70℃、或50℃‑65℃,或至约、或至少约本文中的以其他方式固体疏水性添加剂的熔点温度。典型地,加热温度可以维持合适
的时间长度(例如,≥15、30、45、60、120、240、或360秒)以使薄膜/涂层或其他混杂固体组合
物中的添加剂熔化(即,熔化在组合物中原位发生)。在一些方面,添加剂的这种加热和原位
熔化可以用于热封本文中的薄膜/涂层或其他混杂固体组合物。
[0153] 生产固体组合物的一些方面可以进一步包括提供粉末(或其他微粒形式,诸如颗粒)。例如,典型地在其已经被干燥之后,固体组合物可以被研磨、或以其他方式粉碎成粉
末。
[0154] 本公开的一些方面涉及一种包含固体组合物的组合物/产品,该固体组合物至少包含α‑葡聚糖和/或其衍生物,其中(i)α‑葡聚糖和/或其衍生物是交联的,和/或(ii)组合
物进一步包含不与α‑葡聚糖或其衍生物进行化学连接的添加剂(例如,水不溶性的或水可
溶性的),其中α‑葡聚糖的至少约50%的糖苷键是α‑1,3糖苷键,并且α‑葡聚糖的重均聚合
度是至少15。本文中的固体组合物(混杂固体组合物)的实例包括纤维(例如,长丝)、纤条体
(混杂纤条体)、挤出物、复合材料、粉末(干燥粉末)、或薄膜/涂层。固体组合物可以例如如
本文所公开的生产,和/或具有用于生产固体组合物的一种或多种组分的本文中的任何特
征。本文中的固体组合物典型地不以不包括使用本文中的苛性溶液的方式生产;例如,本文
中的固体组合物典型地不通过包括将不溶性α‑葡聚糖或其不溶性衍生物分散在非苛性水
性介质中,随后形状形成和去除水(干燥)(在未曾在苛性溶液中加工α‑葡聚糖或其衍生物
的情况下)的方法生产。
[0155] 如本发明所公开的固体组合物/产品可以包含例如至少约0.5wt%的本文中的至少一种添加剂和最高达约99.5wt%的至少一种水不溶性α‑葡聚糖(或其水不溶性衍生物,
如果存在的话,其不同于一种或多种添加剂)。在一些方面,固体组合物/产品包含(i)约或
至少约0.01wt%、0.025wt%、0.05wt%、0.1wt%、0.25wt%、0.5wt%、1wt%、2wt%、3wt%、
4wt%、5wt%、6wt%、7wt%、8wt%、9wt%、10wt%、11wt%、12wt%、13wt%、14wt%、
15wt%、16wt%、17wt%、18wt%、19wt%、20wt%、21wt%、22wt%、23wt%、24wt%、25wt%、
26wt%、27wt%、28wt%、29wt%、30wt%、31wt%、32wt%、33wt%、34wt%、35wt%、36wt%、
37wt%、38wt%、39wt%、40wt%、41wt%、42wt%、43wt%、44wt%、45wt%、46wt%、47wt%、
48wt%、49wt%、50wt%、51wt%、52wt%、53wt%、55wt%、56wt%、57wt%、58wt%、59wt%、
60wt%、61wt%、62wt%、63wt%、64wt%、65wt%、66wt%、67wt%、68wt%、69wt%、70wt%、
71wt%、72wt%、73wt%、74wt%、75wt%、76wt%、77wt%、78wt%、79wt%、80wt%、81wt%、
82wt%、83wt%、84wt%、85wt%、86wt%、87wt%、88wt%、89wt%、90wt%、91wt%、92wt%、
93wt%、94wt%、95wt%、96wt%、97wt%、98wt%、99wt%、99.5wt%、0.01‑50wt%、0.01‑
40wt%、0.01‑30wt%、0.01‑20wt%、0.01‑10wt%、0.01‑5wt%、0.1‑50wt%、0.1‑40wt%、
0.1‑30wt%、0.1‑20wt%、0.1‑10wt%、0.1‑5wt%、0.5‑50wt%、0.5‑40wt%、0.5‑30wt%、
0.5‑20wt%、0.5‑10wt%、0.5‑5wt%、1‑50wt%、1‑40wt%、1‑30wt%、1‑20wt%、1‑10wt%、
1‑5wt%、2.5‑50wt%、2.5‑40wt%、02.5‑30wt%、2.5‑20wt%、2.5‑10wt%、5‑50wt%、5‑
40wt%、5‑30wt%、5‑20wt%、或5‑10wt%的至少一种添加剂,以及(ii)约或最高达约
99.99wt%、99.975wt%、99.95wt%、99.9wt%、99.75wt%、99.5wt%、99wt%、98wt%、
97wt%、96wt%、95wt%、94wt%、93wt%、92wt%、91wt%、90wt%、89wt%、88wt%、87wt%、
86wt%、85wt%、84wt%、83wt%、82wt%、81wt%、80wt%、79wt%、78wt%、77wt%、76wt%、
75wt%、74wt%、73wt%、72wt%、71wt%、70wt%、69wt%、68wt%、67wt%、66wt%、65wt%、
64wt%、63wt%、62wt%、61wt%、60wt%、59wt%、58wt%、57wt%、56wt%、55wt%、54wt%、
53wt%、52wt%、51wt%、50wt%、49wt%、48wt%、47wt%、46wt%、45wt%、44wt%、43wt%、
42wt%、41wt%、40wt%、39wt%、38wt%、37wt%、36wt%、35wt%、34wt%、33wt%、32wt%、
31wt%、30wt%、29wt%、28wt%、27wt%、26wt%、25wt%、24wt%、23wt%、22wt%、21wt%、
20wt%、19wt%、18wt%、17wt%、16wt%、15wt%、14wt%、13wt%、12wt%、11wt%、10wt%、
9wt%、8wt%、7wt%、6wt%、5wt%、4wt%、3wt%、2wt%、1wt%、0.5wt%、50‑99.99wt%、
60‑99.99wt%、70‑99.99wt%、80‑99.99wt%、90‑99.99wt%、95‑99.99wt%、50‑99.9wt%、
60‑99.9wt%、70‑99.9wt%、80‑99.9wt%、90‑99.9wt%、95‑99.9wt%、50‑99.5wt%、60‑
99.5wt%、70‑99.5wt%、80‑99.5wt%、90‑99.5wt%、95‑99.5wt%、50‑99wt%、60‑99wt%、
70‑99,80‑99wt%、90‑99wt%、95‑99wt%、50‑97.5wt%、60‑97.5wt%、70‑97.5wt%、80‑
97.5wt%、90‑97.5wt%、95‑97.5wt%、50‑95wt%、60‑95wt%、70‑95wt%、80‑95wt%、或
90‑95wt%的至少一种水不溶性α‑葡聚糖(或其水不溶性衍生物)。
[0156] 在一些方面,固体组合物/产品是可生物降解的。在15、30、45、60、75、或90天的测试之后,例如,此种生物降解性可以如由二氧化碳逸出测试方法(OECD指南301B,通过引用
并入本文)被确定为约、至少约、或至多约5%、10%、15%、20%、25%、30%、35%、40%、
45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、5%‑60%、5%‑80%、5%‑90%、
40%‑70%、50%‑70%、60%‑70%、40%‑75%、50%‑75%、60%‑75%、70%‑75%、40%‑
80%、50%‑80%、60%‑80%、70%‑80%、40%‑85%、50%‑85%、60%‑85%、70%‑85%、
40%‑90%、50%‑90%、60%‑90%、或70%‑90%、或5%与90%之间的任何值。
[0157] 本文中的固体组合物/产品典型地是无孔的(例如,在产品表面上或通过截面分析,都不能在微米或纳米尺度上检测到孔隙)。然而,在一些方面,固体组合物/产品可以是
多孔的(例如,含有不连续的孔隙和/或连续的孔隙)。固体多孔组合物/产品可以是例如泡
沫、气凝胶、或海绵,和/或是纳米多孔的(例如,介孔的)、微孔的、或大孔的。孔隙可以通过
例如在成形步骤(b)期间将气体(例如,空气、氮气、二氧化碳)引入苛性溶液中,并且然后进
行步骤(c),诸如通过凝固/中和来提供。然而,在一些方面,孔隙可以通过例如在进行包括
中和的步骤(c)时将气体(例如,二氧化碳)引入苛性溶液来提供;在该意义上,成形步骤(b)
可以扩展到步骤(c),在这个程度上孔隙形成可以可选地被认为是形状形成过程的一部分。
在本文中的步骤(c)的中和期间的气体形成可以通过包括添加剂来完成,在被中和的环境
中(例如,在原液中和期间)诸如用酸中和时,该添加剂反应以形成包括气体(例如,二氧化
碳)的产品。这种添加剂的实例是本文中的碳酸盐(例如,碳酸钙);这种添加剂可以例如以
约0.1‑10wt%(例如,如本文所公开的该范围内的任何wt%)存在于原液溶液中。在一些方
面,孔隙(诸如海绵的那些)可以通过在苛性溶液中包括多于一种水溶性盐(在步骤[a]中提
供),并且在步骤(c)后,将固体组合物中的盐用水或水性溶液溶解出来提供。
[0158] 如本发明所公开的包含本文中的至少一种固体组合物的组合物/产品可以是例如水性组合物/产品(例如,分散体诸如胶体分散体、混合物)或干燥的组合物/产品。在一些方
面,本文中的组合物/产品可以包含约、至少约、或小于约0.001wt%或w/v%、0.0025wt%或
w/v%、0.005wt%或w/v%、0.0075wt%或w/v%、0.01wt%或w/v%、0.025wt%或w/v%、
0.05wt%或w/v%、0.1wt%或w/v%、0.2wt%或w/v%、0.25wt%或w/v%、0.3wt%或w/v%、
0.4wt%或w/v%、0.5wt%或w/v%、0.6wt%或w/v%、0.7wt%或w/v%、0.75wt%或w/v%、
0.8wt%或w/v%、0.9wt%或w/v%、1.0wt%或w/v%、1.2wt%或w/v%、1.25wt%或w/v%、
1.4wt%或w/v%、1.5wt%或w/v%、1.6wt%或w/v%、1.75wt%或w/v%、1.8wt%或w/v%、
2.0wt%或w/v%、2.25wt%或w/v%、2.5wt%或w/v%、3.0wt%或w/v%、3.5wt%或w/v%、
4.0wt%或w/v%、4.5wt%或w/v%、5wt%或w/v%、6wt%或w/v%、7wt%或w/v%、8wt%或
w/v%、9wt%或w/v%、10wt%或w/v%、11wt%或w/v%、12wt%或w/v%、13wt%或w/v%、
14wt%或w/v%、15wt%或w/v%、16wt%或w/v%、17wt%或w/v%、18wt%或w/v%、19wt%
或w/v%、20wt%或w/v%、21wt%或w/v%、22wt%或w/v%、23wt%或w/v%、24wt%或w/
v%、25wt%或w/v%、26wt%或w/v%、27wt%或w/v%、28wt%或w/v%、29wt%或w/v%、
30wt%或w/v%、31wt%或w/v%、32wt%或w/v%、33wt%或w/v%、34wt%或w/v%、35wt%
或w/v%、36wt%或w/v%、37wt%或w/v%、38wt%或w/v%、39wt%或w/v%、40wt%或w/
v%、41wt%或w/v%、42wt%或w/v%、43wt%或w/v%、44wt%或w/v%、45wt%或w/v%、
46wt%或w/v%、47wt%或w/v%、48wt%或w/v%、49wt%或w/v%、50wt%或w/v%、51wt%
或w/v%、52wt%或w/v%、53wt%或w/v%、55wt%或w/v%、56wt%或w/v%、57wt%或w/
v%、58wt%或w/v%、59wt%或w/v%、60wt%或w/v%、61wt%或w/v%、62wt%或w/v%、
63wt%或w/v%、64wt%或w/v%、65wt%或w/v%、66wt%或w/v%、67wt%或w/v%、68wt%
或w/v%、69wt%或w/v%、70wt%或w/v%、71wt%或w/v%、72wt%或w/v%、73wt%或w/
v%、74wt%或w/v%、75wt%或w/v%、76wt%或w/v%、77wt%或w/v%、78wt%或w/v%、
79wt%或w/v%、80wt%或w/v%、81wt%或w/v%、82wt%或w/v%、83wt%或w/v%、84wt%
或w/v%、85wt%或w/v%、86wt%或w/v%、87wt%或w/v%、88wt%或w/v%、89wt%或w/
v%、90wt%或w/v%、91wt%或w/v%、92wt%或w/v%、93wt%或w/v%、94wt%或w/v%、
95wt%或w/v%、96wt%或w/v%、97wt%或w/v%、98wt%或w/v%、99wt%或w/v%、或
99.5wt%或w/v%的本文中的固体组合物。组合物/产品可以包含例如这些wt%或w/v%值
中的任何两个之间的范围。如果期望的话,这些浓度值中的任一个可以以其各自的百万分
率(ppm)值表示。水性组合物/产品的液体组分(液体介质、水性介质)可以是例如水或其他
非苛性水性介质。非苛性水性介质的溶剂典型地是水,或可以包含例如约或至少约10wt%、
20wt%、30wt%、40wt%、50wt%、60wt%、70wt%、80wt%、90wt%、95、98wt%、或99wt%的
水。
[0159] 本文中的组合物诸如固体组合物可以包含在其中的水性介质的温度可以是例如约、至少约、或最高达约0℃、1℃、5℃、10℃、15℃、20℃、25℃、30℃、35℃、37℃、40℃、42℃、
45℃、50℃、55℃、60℃、65℃、70℃、75℃、80℃、85℃、90℃、95℃、100℃、105℃、110℃、115℃、120℃、125℃、130℃、10℃‑30℃、10℃‑25℃、15℃‑30℃、15℃‑25℃、20℃‑40℃、20℃‑
35℃、20℃‑30℃、20℃‑25℃、25℃‑30℃、30℃‑50℃、30℃‑45℃、30℃‑40℃、30℃‑35℃、35℃‑40℃、35℃‑50℃、40℃‑45℃、50℃‑60℃、5℃‑50℃、40℃‑130℃、40℃‑125℃、40℃‑120℃、70℃‑130℃、70℃‑125℃、70℃‑120℃、80℃‑130℃、80‑125℃、80℃‑120℃、60℃‑100℃、60℃‑90℃、70℃‑100℃、70℃‑90℃、75℃‑100℃、75℃‑90℃、75℃‑85℃、或1℃‑130℃。
[0160] 本文中的固体组合物可以包含在其中的水性介质的pH可以是例如约4.0、4.5、5.0、5.5、6.0、6.5、7.0、7.5、8.0、8.5、9.0、9.5、10.0、10.5、4.0‑10.0、4.0‑9.0、4.0‑8.0、
5.0‑10.0、5.0‑9.0、5.0‑8.0、6.0‑10.0、6.0‑9.0、或6.0‑8.0。
[0161] 其中本文中的固体组合物可以在水性介质中的时间的量可以是例如约、或至少约0.5、1、5、10、30、60、90、120、150、180、210、240、300、360、420、480、540、600、660、或720分钟,0.5、1、2、4、6、8、10、20、30、60、90、120、150、180、210、240、270、300、330、或360天,或1、
2、或3年。
[0162] 本文中的水性组合物可以具有例如约、至少约、或小于约1、5、10、100、200、300、400、500、600、700、1000、2000、3000、4000、5000、6000、7000、8000、9000、10000、15000、1‑
300、10‑300、25‑300、50‑300、1‑250、10‑250、25‑250、50‑250、1‑200、10‑200、25‑200、50‑
200、1‑150、10‑150、25‑150、50‑150、1‑100、10‑100、25‑100、或50‑100厘泊(cps)的粘度。例如,粘度可以如用本文中的水性组合物在约3℃至约80℃(例如,4℃‑30℃、15℃‑30℃、15
℃‑25℃)之间的任何温度下测量。粘度典型地是如在大气压(约760托)或在其±10%的压
力下测量的。粘度可以使用例如粘度计或流变仪测量,并且可以可选地如例如在约0.1、
‑1
0.5、1.0、5、10、50、100、500、1000、0.1‑500、0.1‑100、1.0‑500、1.0‑1000、或1.0‑100s (1/s)的剪切速率(旋转剪切速率)下测量。
[0163] 在一些方面,本文中的固体组合物可以具有正表面电荷或负表面电荷;在一些方面,不存在(或非常小,诸如小于±0.02或±0.015mV)表面电荷(即,中性电荷)。本文中的
“±”是指正/加或负/减。典型地,阳离子或阴离子表面电荷是由于包含在固体组合物中的
一种或多种带电荷的添加剂的电荷(或平均电荷)。例如,表面电荷可以用水中的固体组合
物(例如,作为分散体)和/或用呈微粒形式的固体组合物(例如,纤条体、粉末)以ζ电势表示
来测量。在一些方面,固体组合物的ζ电势可以是约或超过约±5mV、±10mV、±15mV、±
20mV、±25mV、±30mV、±35mV、±40mV、±45mV、或±50mV。仅出于说明目的,应当理解,例
如,“超过”±5mV的ζ电势排除了范围从‑5mV至+5mV的ζ电势。在一些方面,ζ电势是约+20至+
40mV、+25至+40mV、+30至+40mV、+20至+45mV、+25至+45mV、+30至+45mV、+20至+50mV、+25至+
50mV、或+30至+50mV。在一些方面,前述ζ电势值可能与具有约6.5‑7.5、6‑8、5‑9、或4‑9的pH的水性组合物相关。
[0164] 在本文中的一些方面,其中固体组合物包含在非苛性水性介质(例如,水)中,并且固体组合物的添加剂在非苛性条件下是水性可溶性的(水溶性的)。例如,约或至少约
80wt%、85wt%、90wt%、95wt%、96wt%、97wt%、98wt%、99wt%、100wt%、80‑100wt%、
80‑99wt%、80‑97wt%、90‑100wt%、90‑99wt%、90‑97wt%、95‑100wt%、95‑99wt%、或95‑
97wt%的水性可溶性添加剂可以包含在固体组合物中(保持包含在固体组合物中并且不溶
解于水性介质中)。该方面尽管存在水也是成立的,但是其可能另外地溶解可溶性添加剂。
因此,在一些方面,水性介质可以包含约、或小于约20wt%、15wt%、10wt%、5wt%、4wt%、
3wt%、2wt%、1wt%、0wt%、0‑20wt%、1‑20wt%、3‑20wt%、0‑10wt%、1‑10wt%、3‑
10wt%、0‑5wt%、1‑5wt%、或3‑5wt%的水性可溶性添加剂,其最初/起初完全地包含在固
体组合物中(在将固体组合物置于水性介质中之前)。
[0165] 因此,本公开的一些方面涉及一种处理本文中的固体组合物(例如,混杂固体组合物,诸如本文中的纤条体、纤维、挤出物、复合材料、粉末、或薄膜/涂层)的方法。这种方法可
以包括:(a)提供本文中的固体组合物,以及(b)使固体组合物与非苛性水性液体接触(或经
受非苛性水性条件/在非苛性水性条件下处理/洗涤),其中接触不从固体组合物中去除任
何添加剂,或接触从固体组合物中去除小于20wt%的添加剂)。非苛性水性液体可以是如本
文所公开的任何液体(例如,水),具有任何相关特征(例如,温度、非苛性pH),和/或被接触
合适的时间量(例如,如本文所公开的)。本文中的处理方法中所使用的液体的体积可以是
例如固体组合物的体积的约或至少约0.25、0.5、1.0、2、3、4、5、6、7、9、或10倍。接触可以可选地进行两次、三次、四次、或更多次(例如,迭代地,诸如在洗涤中),和/或可以包括某种形
式的搅拌(例如,混合、浆化)。本公开的处理方法可以可选地进一步包括将全部或大部分
(例如,至少约50wt%、60wt%、70wt%、80wt%、90wt%、95wt%、96wt%、97wt%、98wt%、
99wt%、或99.5wt%)的非苛性水性液体与固体组合物分离(例如,经由过滤或倾析),其中
非苛性水性液体(当其在分离后存在时)不包含任何添加剂(例如,未溶解于液体中的添加
剂)、或包含约或小于约20wt%、15wt%、10wt%、5wt%、4wt%、3wt%、2wt%、1wt%、0wt%、
0‑20wt%、1‑20wt%、3‑20wt%、0‑10wt%、1‑10wt%、3‑10wt%、0‑5wt%、1‑5wt%、或3‑
5wt%的在接触步骤之前在固体组合物中的添加剂。分离步骤可以例如在每个接触步骤之
后进行。前述浓度值可以表征在任何接触步骤(例如,第一接触步骤,以及如果进行的话,第
二或另外的接触步骤)中所使用的液体。在处理方法的一些方面中的一种或多种添加剂在
非苛性条件下可以是水性可溶性的(例如,本文所公开的任何这种添加剂,诸如带电荷的添
加剂)。带电荷的添加剂可以是例如本文中的带电荷的多糖或带电荷的多糖衍生物。
[0166] 本文中的固体组合物,当不包含在水性介质中时,典型地可以被认为非水性的(例如,干燥组合物)。此类实施例的实例包括粉末、颗粒、微胶囊、薄片、或任何其他形式的微粒
物质。其他实例包括更大的组合物,诸如球粒、棒、核、珠粒、片剂、条棍、或其他团聚物。非水
性组合物或干组合物典型地具有包含在其中的约、或不超过约5wt%、4wt%、3wt%、2wt%、
1.5wt%、1.0wt%、0.5wt%、0.25wt%、0.10wt%、0.05wt%、或0.01wt%的水。
[0167] 在一些方面,固体组合物可以是纤维(例如,长丝)。包含纤维的产品/组合物可以是非织造产品、织造产品(纺织品)、或任何其他含纤维的产品。本文中的织物可以是非织造
物或织造物。
[0168] 含有一种或多种本文中的织物的材料/制品/产品包括例如衣服(例如,锻炼/健身/运动衣服)、窗帘(curtains)、浴帘、帷帘(drapes)、室内装饰品、地毯、床上用品、浴巾、
毛巾、桌布、睡袋、帐篷、汽车内饰、洗衣容器等。
[0169] 本文中的非织造产品(例如,非织造织物、非织造网)可以是例如气流成网、干法成网、湿法成网、梳理、电纺丝、水刺(spun‑lace)、或纺粘(直接纺丝(directly spun/direct 
spinning))。在一些方面,非织造产品可以是研磨片或擦洗片、农业覆盖物、农业种子条、服
装里料、汽车车顶衬里或内饰品、围嘴、乳酪包覆物、土工织物、咖啡滤纸、化妆品卸妆物或
涂抹物、洗涤剂小袋/囊袋、织物柔软剂片、信封、面薄膜、过滤器、服装袋、导热或导电织物、
家庭护理擦拭巾(例如,用于地面护理、硬表面清洁、宠物护理等)、房屋包覆物、卫生产品
(例如,卫生护垫/巾、医用床垫)、绝缘材料、标签、衣物辅助物、医用护理或个人伤害护理产
品(例如,绷带、石膏绷带垫或石膏套、敷料、包、无菌外包装、无菌包装、手术单、手术服、拭
子)、拖把、餐巾或纸巾、纸、个人擦拭巾或婴儿擦拭巾、可重复使用的袋、屋顶覆盖物、餐布、
标牌、茶袋或咖啡袋、垫衬物、真空清洁袋、或墙面覆盖物。本文中的非织造产品和/或生产
非织造产品的方法的实例可以如美国专利申请公开号2020/0370216、2018/0282918、2017/
0167063、2018/0320291、2018/0340270、2016/0053406、或2010/0291213中所公开,这些申
请各自通过援引并入本文。
[0170] 本文中的含纤维的产品可以是纸/包装组合物或含纤维素纤维的组合物。此类组合物的实例包括纸(例如,书写用纸、办公用纸、复印纸、牛皮纸)、卡纸板、硬纸板、瓦楞纸
板、薄纸、餐巾/纸巾、擦拭巾、或非织造织物。本文中的纸/包装组合物或含纤维素纤维的组
合物的配方和/或组分(除了本文中的那些之外)以及这些组合物的形式可以如例如美国专
利申请公开号2018/0119357、2019/0330802、2020/0062929、2020/0308371、或2020/
0370216中所描述,这些申请各自通过援引并入本文。
[0171] 在一些方面,非织造产品(织物)或织造产品(织物)具有为约、或至多约25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、45、50、55、60、65、70、80、90、100、25‑50、25‑
45、25‑40、25‑35、25‑33、25‑32、28‑50、28‑45、28‑40、28‑35、28‑33、28‑32、28‑31、29‑32、
29‑31、50‑70、50‑65、55‑70、或55‑65gsm(克/平方米[的织物])的重量。
[0172] 在一些方面,固体组合物可以是挤出产品。挤出产品的实例包括纤维(长丝)、管状产品(例如,管、管道、吸管诸如饮用吸管)、袋、片、薄膜、垫圈和棒。
[0173] 在一些方面,本文中的组合物(例如,薄膜、涂层、纤维[例如,长丝]、纤条体、挤出物、复合材料)具有约或至少约35、40、45、50、55、60、65、35‑65、40‑65、45‑65、35‑60、40‑60、
45‑60、35‑55、40‑55、或45‑55MPa(兆帕)的拉伸强度(极限拉伸强度)。拉伸强度可以如根据
以下实例(例如,其中每个条件/参数在实例中所公开的相关条件/参数的5%、10%、或15%
内进行)或例如如DIN EN ISO 527‑3(其通过援引并入本文)中所公开的测量。在一些方面,
本文中的包含一种或多种添加剂的组合物的拉伸强度比另外地除了缺少该一种或多种添
加剂之外相同的组合物的拉伸强度高约或至少约10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、
80%、90%、100%、110%、120%、130%、140%、或150%。
[0174] 在一些方面,本文中的组合物(例如,薄膜、涂层、纤维[例如,长丝]、纤条体、挤出物、复合材料)具有约或至少约40%、45%、50%、55%、60%、65%、40‑65%、45‑65%、50‑
65%、40‑60%、45‑60%、或50‑60%的断裂伸长百分比(伸长百分比)。伸长百分比可以如根
据以下实例(例如,其中每个条件/参数在实例中所公开的相关条件/参数的5%、10%、或
15%内进行)或例如如DIN EN ISO 527‑3(其通过援引并入本文)中所公开的测量。在一些
方面,本文中的包含一种或多种添加剂的组合物的伸长百分比比另外地除了缺少该一种或
多种添加剂之外相同的组合物的伸长百分比高约或至少约10%、20%、30%、40%、50%、
60%、70%、或80%。
[0175] 本文中的组合物的薄膜或涂层/层可以具有例如约、至少约、或小于约1、2.5、5、10、15、20、25、30、35、40、45、50、55、60、65、70、85、90、95、100、105、110、120、130、140、150、
160、170、180、190、200、10‑30、10‑25、10‑20、15‑30、15‑25、15‑20、30‑70、40‑60、70‑130、
70‑120、70‑110、70‑100、80‑130、80‑120、80‑110、80‑100、90‑130、90‑120、90‑110、或90‑
100微米(微米,μm)的厚度。在一些方面,这样的厚度是均匀的,其特征可以在于具有连续的
面积,该连续的面积(i)为总涂层面积的至少20%、30%、40%或50%,并且(ii)具有小于约
0.5、1、1.5或2微米的厚度标准偏差。
[0176] 在一些方面,基材涂覆有本文中的涂层组合物的一个层(单个层)。然而,在一些方面,可以存在多个(例如,两个、三个或更多个)涂层组合物的涂层,并且这样的附加涂层可
以与第一涂层相同或不同。本文中的涂层可以是例如包含在层压材料中的涂层中的一个或
多个。
[0177] 本文中的薄膜/涂层可以根据期望展现出各种程度的透明度。例如,薄膜/涂层可以是高度透明的(例如,高光透射率和/或低雾度)。如本文所使用的光学透明度可以例如是
指允许至少约10%‑99%光透射率或至少约50%、60%、70%、80%、90%、95%、96%、97%、
98%、或99%光透射率,和/或小于30%、25%、20%、15%、10%、5%、2.5%、2%、或1%雾度的薄膜/涂层。高的光学透明度可以可选地指具有至少约90%透光率和/或小于10%的雾度
的薄膜/涂层。本文中的薄膜/涂层的透光率可以例如遵循测试ASTM D1746(2009,Standard 
Test Method for Transparency of Plastic Sheeting[塑料片透明度的标准测试方法],
ASTM International[美国材料与试验协会],宾夕法尼亚州西康舍霍肯(West 
Conshohocken,PA))(通过援引并入本文)测量。本文中的薄膜/涂层的雾度可以例如遵循测
试ASTM D1003‑13(2013,Standard Test Method for Haze and Luminous Transmittance 
of Transparent  Plastics[透明塑料的雾度和光透射比的标准测试方法],ASTM 
International[美国材料与试验协会],宾夕法尼亚州西康舍霍肯(West Conshohocken,
PA))(通过援引并入本文)测量。
[0178] 本文中的薄膜/涂层可以可选地进一步包含增塑剂,诸如甘油、丙二醇、乙二醇、和/或聚乙二醇。在一些方面,其他薄膜/涂层组分(除了至少不溶性α‑葡聚糖和添加剂)可
以如美国专利申请公开号中2011/0151224、2015/0191550、或20170208823,或美国专利号
9688035或3345200中所公开的,所有申请通过援引并入本文。
[0179] 本公开的薄膜或其他片状产品可以例如呈膜的形式。在一些方面,膜可以用于分离或纯化过程,诸如透析、生物组分分离/纯化、或反渗透(例如,透析膜、蛋白质分离膜、反
渗透膜)。正如本公开的任何固体组合物/产品,在一些替代性方面,膜不包含本文中的添加
剂,其中这种添加剂将存在于用于生产膜的原液溶液中。
[0180] 本公开的薄膜、片、或片状产品可以用于施用到(例如,铺设到、压制到)皮肤(例如,人皮肤)上。适用于该目的的皮肤的实例是面部皮肤(例如,整个面部、鼻子、嘴唇、眼睑、
眉毛、脸颊、下巴、前额)(面薄膜是这种产品的实例)、耳部皮肤和身体皮肤(例如,臂、腿、躯
干、手、脚、角质层、颈部、头皮[典型地如果剃光的话])。例如,这种产品可以具有本文中的
薄膜/涂层的任何特征(例如,厚度、不溶性α‑葡聚糖含量、水含量、透明度)。正如本公开的
任何固体组合物/产品,在一些替代性方面,用于皮肤应用的薄膜产品不包含本文中的添加
剂,其中这种添加剂将存在于用于生产薄膜产品的原液溶液中。无论用于皮肤应用的薄膜
产品是否包含原液携带的添加剂,薄膜产品可以在其生产之后进行处理/改性(例如,浸渍)
以包含一种或多种添加剂/试剂,典型地其中这样的一种或多种添加剂/试剂为被薄膜产品
靶向的皮肤提供治疗益处、美容益处、或任何其他益处。这样的一种或多种添加剂/试剂(皮
肤处理剂)的实例包括酶、维生素(例如,维生素C)、矿物质、药物、角质溶解剂(例如,水杨
酸、壬二酸)、抗痤疮剂(例如,水杨酸、过氧化苯甲酰)、皮肤增亮剂、抗皱/褶子剂、抗氧化
剂、保湿剂、油还原(抗皮脂)剂、透明质酸、乙醇酸、神经酰胺、木炭、粘土、活性炭和姜黄素
(和/或本文所公开的任何合适的添加剂)。这些或其他皮肤处理剂中的一种或多种可以可
选地是适当的原液添加剂(视情况而定)(除了或代替在薄膜形成之后添加至薄膜产品中的
添加剂)。本文中的用于皮肤应用的薄膜产品可以例如如美国专利号8425477、5538732、或
10448727中所公开的相应地适配用于制造和/或使用,这些申请各自通过援引并入本文。
[0181] 在一些方面,薄膜/涂层的一侧是亲水性的,并且薄膜/涂层的另一侧是疏水性的(例如,具有至少一种为油的本文中的添加剂的薄膜/涂层的特征)。这种薄膜/涂层可以可
选地被表征为在水吸引/排斥方面具有“表面极性”。薄膜或涂层表面的疏水性或亲水性可
以例如通过测量与表面直接接触的水的接触角来确定。例如,与疏水性表面接触的水滴可
以展现出为约或至少约85°、90°、95°、100°、105°、85°‑105°、90°‑105°、95°‑105°、85°‑
100°、90°‑100°、95°‑100°、85°‑95°、或90°‑95°的接触角,和/或与亲水性表面接触的水滴
可以展现出为约或小于约80°、75°、70°、65°、60°、55°、50°、45°、45°‑80°、45°‑75°、或45°‑
70°的接触角。薄膜/涂层可以具有例如比另一侧更亲水(或疏水)的一侧(例如>10%、20%、
30%、或40%更大)。
[0182] 一些方面描绘了本文中的基材上的涂层,并且与涂层接触基材的一侧相反的涂层的一侧是疏水性的(即,涂层的外侧或面向外部的一侧是疏水性的),而与基材接触的一侧
(即,涂层的面向内部的一侧)是亲水性的。在此类方面,与中性表面或疏水性表面相比,和/
或与不具有表面极性的本文中的涂层相比,涂层典型地更好地粘附至(例如,至少10%、
20%、30%、40%、或50%更好)具有亲水性表面的基材。在此类方面,与不具有表面极性的
本文中的涂层相比,涂层典型地更好地排斥水(例如,至少10%、20%、30%、40%、或50%更
好)。
[0183] 可以涂覆有本文中的组合物的基材可以包括或是例如纤维素基材、玻璃、皮革、金属、基于非纤维素的聚合物或纤维材料、砖石、干式墙、灰泥、木材、建筑表面、或食品(例如,
水果或蔬菜)。本文中的基于非纤维素的聚合物的实例包括橡胶(例如,天然橡胶)或其他基
于二烯的弹性体、聚酰胺、聚烯烃、聚乳酸、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚(对苯二甲酸三
亚甲酯)(PTT)、芳族聚酰胺、聚环硫乙烷(PES)、聚苯硫醚(PPS)、聚酰亚胺(PI)、聚乙烯亚胺
(PEI)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚砜(PS)、聚醚醚酮(PEEK)、聚乙烯、聚丙烯、聚(环烯
烃)、聚(对苯二甲酸亚环己基二亚甲酯)和聚(呋喃二甲酸三亚甲酯)(PTF)。在一些方面,纤
维素基材包含约、或至少约80重量%、82.5重量%、85重量%、87.5重量%、90重量%、91重
量%、92重量%、93重量%、94重量%、95重量%、96重量%、97重量%、98重量%、99重量%、
99.5重量%、或100重量%的纤维素(典型地呈纤维素纤维的形式)。纤维素基材的其他组分
可以可选地包括半纤维素和/或木质素。纤维素基材典型地是多孔的。在一些方面,基材可
以是织造或非织造材料(例如织造或非织造织物)。
[0184] 在一些方面,纤维素基材可以是纸产品、织造产品或非织造产品。纸产品的实例包括纸张、硬纸板、纸板、瓦楞纸板、箱纸板和模制或压缩的纸纤维。纸产品的另一个实例是纸
吸管(饮用吸管)。前述也是本文中的包含纤维素基材的组合物或产品的实例。在一些方面,
本文中的包含纤维素基材的组合物或产品可以是包装或容器,并且典型地包括前述纸产品
中的一种或多种。本文中的包装和/或容器的实例包括箱(例如,硬纸板箱、卡纸板箱、瓦楞
纸箱、硬盒)、刨花板、纸盒(例如,饮料盒、折叠纸盒)、袋子、杯子、盘子、包装纸/包装材料、
管/管材、锥形蛋卷筒、炸薯条托或类似支托物、托盘、薄纸、羊皮纸和牛皮纸。虽然纸产品的
一侧可以覆盖有箔(例如,箔密封的)如铝箔或塑料,但本文中的纸产品典型地不包括这样
的覆盖物。包装或容器可以是封闭的(例如,密封关闭的)或打开的(例如,未密封的)。
[0185] 例如,如所施用至本文中的基材的涂层组合物可以覆盖基材的一侧或两侧的全部面积或至少约40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、91%、92%、
93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、或99.5%的面积。关于具有内部表面和外部表面
的组合物或产品(例如,箱、纸盒、炸薯条托),涂层可以在内部表面、外部表面或两个表面
上。
[0186] 在一些方面,本文中的组合物(诸如包装或容器)容纳产品,可选地其中涂层(典型地在包装/容器的内/内部表面上)与该产品接触。这样的产品可以是例如可摄入产品(例
如,食物产品)、药物产品、个人护理产品、家庭护理产品或工业产品。这些类型的产品的实
例描述于美国专利申请公开号2018/0022834、2018/0237816、2018/0230241、20180079832、
2016/0311935、2016/0304629、2015/0232785、2015/0368594、2015/0368595、2016/
0122445、2019/0202942、或2019/0309096,或国际专利申请公开号WO2016/133734中,这些
文献全部通过援引并入本文。在一些方面,包装或容器容纳可摄入产品(例如,食物产品)、
药物产品、个人护理产品、家庭护理产品或工业产品中的至少一种组分/成分,并且该包装
或容器的涂层可选地与之接触,如在任何前述出版物中所公开的和/或如本发明所公开的。
[0187] 在一些方面,被容纳在包装/容器中的产品在其表面上包括油、油脂和/或水,并且该产品与包装/容器的内表面接触(可选地,如果涂层组合物的层恰好位于包装/容器的内
表面上,则该产品与该层接触)。典型地,产品的油、油脂和/或水的至少一部分(例如,至少
约80、85、90、91、92、93、94、95、96、97、98、99或99.5wt%)或全部被包含在包装或容器内部。
换言之,油、油脂和/或水的大部分或全部不能够穿过包装或容器以到达包装或容器的外/
外部表面上。
[0188] 本文中的组合物可以处于例如约1℃‑50℃、1℃‑45℃、1℃‑40℃、1℃‑35℃、1℃‑30℃、1℃‑25℃、1℃‑20℃、5℃‑30℃、10℃‑30℃、15℃‑30℃、20℃‑30℃、5℃‑25℃、10℃‑
25℃、15℃‑25℃或20℃‑25℃的温度(或本文所公开的任何其他温度)下和/或处于具有以
上温度的环境/体系中。本文中的组合物可以处于具有例如约、或至少约10%、20%、30%、
40%、50%、60%、70%、80%、90%、100%、20%‑100%、30%‑100%、40%‑100%、50%‑
100%、60%‑100%、70%‑100%、80%‑100%、20%‑90%、30%‑90%、40%‑90%、50%‑
90%、60%‑90%、70%‑90%、或80%‑90%的相对湿度水平的环境中。可以处于前述温度
和/或相对湿度条件中任一种下的组合物的说明性实例是本文中的容纳产品的包装物或容
器。
[0189] 典型地,本文中的产品(例如,药物产品、个人护理产品、家庭护理产品、工业产品或可摄入产品如食物产品),如果储存在本文中的封闭或密封的包装物/容器中(例如,1、2、
3、6、9、12、18、24、30或36个月),可以受到保护而免于暴露于源自包装物/容器外部的水、水
蒸气和/或氧气。例如,这样的储存防止产品变质和/或变得不新鲜,或任何其他形式的腐坏
或失去新鲜度或功能。
[0190] 如本发明公开的组合物–例如,混杂固体组合物诸如本文中的纤维[例如,长丝]、纤条体、挤出物、复合材料、粉末、或薄膜/涂层–可以呈例如家用护理产品、个人护理产品、
工业产品、可摄入产品(例如,食物产品)、医疗产品、或药物产品的形式或包含在其内,诸如
描述于以下中的任一项中:美国专利申请公开号2018/0022834、2018/0237816、2018/
0230241、20180079832、2016/0311935、2016/0304629、2015/0232785、2015/0368594、2015/
0368595、2016/0122445、2019/0202942、2019/0309096、或2021/0130504,或国际专利申请
公开号WO2016/133734,这些文献全部通过援引并入本文。在一些方面,组合物可以包含如
前述公开物中任一项所公开和/或如本发明所公开的家用护理产品、个人护理产品、工业产
品、药物产品、医疗产品、或可摄入产品(例如,食物产品)的至少一种组分/成分。
[0191] 据信,在一些方面,组合物可用于为个人护理产品、药物产品、家用产品、工业产品、或可摄入产品(例如,食物产品)提供以下物理特性中的一种或多种:例如,增稠、冷冻/
融化稳定性、润滑性、水分保持和释放、质地、稠度、形状保持、乳化、粘合、悬浮、分散、胶凝、降低的矿物硬度。
[0192] 在一些替代性方面,固体组合物/产品可以是本文所公开的那些中的任一种,但不进一步包含添加剂,其中这种添加剂将存在于用于生产固体组合物/产品的原液溶液中
(即,这种固体组合物/产品不是如本文别处所公开的“混杂的”)。
[0193] 本文公开的组合物和方法的非限制性实例包括:
[0194] 1.一种溶液(例如,苛性溶液/原液溶液),其至少包含(a)苛性溶剂,(b)α‑葡聚糖和/或其衍生物(或在进入所述苛性溶剂之前交联的α‑葡聚糖)(典型地其中所述α‑葡聚糖
或其衍生物[或预交联的α‑葡聚糖]在非苛性条件下是水性不溶性的),以及(c)添加剂,其
中所述添加剂是(i)交联剂,和/或(ii)可选地不与所述α‑葡聚糖或其衍生物发生化学反应
的添加剂(如果使用在进入所述苛性溶剂之前交联的α‑葡聚糖,则可选地不使用添加剂),
其中所述α‑葡聚糖的至少约50%的糖苷键是α‑1,3糖苷键,并且所述α‑葡聚糖的重均聚合
度是至少15,其中所述α‑葡聚糖或其衍生物溶解于所述苛性溶剂中,并且所述添加剂溶解
于或不溶解于所述苛性溶剂中。
[0195] 2.如实施例1所述的溶液,其中,所述α‑葡聚糖的至少约90%的糖苷键是α‑1,3糖苷键。
[0196] 3.如实施例1或2所述的溶液,其中,所述溶液包含所述α‑葡聚糖(即,非衍生化α‑葡聚糖)。
[0197] 4.如实施例1、2、或3所述的溶液,其中,所述溶液包含约5wt%至约20wt%(例如,7.5wt%至15wt%)的所述α‑葡聚糖和/或其衍生物。
[0198] 5.如实施例1、2、3、或4所述的溶液,其中,所述添加剂是所述交联剂。
[0199] 6.如实施例1、2、3、或4所述的溶液,其中,所述添加剂是所述不与所述α‑葡聚糖或其衍生物发生反应的添加剂。
[0200] 7.如实施例1、2、3、4、5、或6所述的溶液,其中,所述添加剂在非苛性条件下是水性可溶性的(例如,水溶性的)。
[0201] 8.如实施例1、2、3、4、5、6、或7所述的溶液,其中,所述添加剂是多糖衍生物。
[0202] 9.如实施例1、2、3、4、5、6、7、或8所述的溶液,其中,所述苛性溶剂是水性碱金属氢氧化物。
[0203] 10.如实施例1、2、3、4、5、6、7、8、或9所述的溶液,其中,所述溶液呈原液长丝的形式。
[0204] 11.一种生产如实施例1、2、3、4、5、6、7、8、9、或10中任一项所述的溶液的方法,所述方法包括:至少将所述α‑葡聚糖和/或其衍生物和所述添加剂与苛性溶剂混合,其中所述
α‑葡聚糖和/或其衍生物溶解于所述苛性溶剂中。
[0205] 12.一种生产固体组合物的方法,所述方法包括:(a)提供如实施例1、2、3、4、5、6、7、8、9、或10中任一项所述的溶液或如通过如实施例11所述的方法生产的溶液,(b)使所述
溶液处于期望的形式/形状,以及(c)从步骤(b)的所述溶液中去除所述苛性溶剂以产生包
含所述α‑葡聚糖或其衍生物和所述添加剂的固体组合物。
[0206] 13.如实施例12所述的方法,其中,所述去除所述溶剂的步骤包括:(i)化学或离子改性所述苛性溶剂(化学或离子改性所述溶液),使得所述α‑葡聚糖或其衍生物和所述添加
剂——如果其溶解于所述溶剂中的话——不再溶解于所述苛性溶剂中,或(ii)空气吹制所
述溶液,使得所述α‑葡聚糖或其衍生物和所述添加剂——如果其溶解于所述溶剂中——不
再溶解于所述苛性溶剂中。
[0207] 14.如实施例12或13所述的方法,其中,步骤(c)的所述固体组合物是纤维(例如,长丝)、挤出物、纤条体、复合材料、粉末、或薄膜/涂层。
[0208] 15.如实施例12或13所述的方法,其中,步骤(b)包括使用具有一个或多个孔口(例如,孔、喷嘴、或穿孔)的装置(例如,喷丝板),所述溶液通过其传输/排放/喷射/推送通过,
可选地其中,在步骤(c)中产生纤维(例如,长丝)。
[0209] 16.一种组合物,其包含通过如实施例12、13、14、或15所述的方法生产的固体组合物,可选地其中所述固体组合物是纤维(例如,长丝)、挤出物、纤条体、复合材料、粉末、或薄
膜/涂层。
[0210] 17.一种组合物,其包含固体组合物,所述固体组合物至少包含水不溶性α‑葡聚糖和/或其水不溶性衍生物,其中(i)所述α‑葡聚糖和/或其衍生物是交联的,和/或(ii)所述
组合物进一步包含不与所述α‑葡聚糖或其衍生物进行化学连接的添加剂,其中所述α‑葡聚
糖的至少约50%的糖苷键是α‑1,3糖苷键,并且所述α‑葡聚糖的重均聚合度是至少15。
[0211] 18.如实施例17所述的组合物,其中,所述固体组合物是纤维(例如,长丝)、纤条体、挤出物、复合材料、粉末、或薄膜/涂层。
[0212] 19.如实施例17所述的组合物,其中,所述固体组合物是纤维(例如,长丝),并且所述纤维包含在本文中的非织造产品或其他含纤维的产品中。
[0213] 本文公开的组合物和方法的非限制性实例包括:
[0214] 1b.一种组合物,其包括纤条体(混杂纤条体)(或其他混杂固体组合物,诸如本文中的纤维[例如,长丝])、挤出物、复合材料、粉末、或薄膜/涂层),所述纤条体包含水不溶性
α‑葡聚糖和添加剂,其中(i)所述α‑葡聚糖的至少约50%的糖苷键是α‑1,3糖苷键,并且所
述α‑葡聚糖的重均聚合度是至少15,并且(ii)所述添加剂不与所述α‑葡聚糖进行化学连
接。
[0215] 2b.如实施例1b所述的组合物,其中,所述α‑葡聚糖的至少约90%的糖苷键是α‑1,3糖苷键。
[0216] 3b.如实施例1b或2b所述的组合物,其中,所述α‑葡聚糖的重均聚合度是至少400。
[0217] 4b.如实施例1b、2b、或3b所述的组合物,其中,所述添加剂在非苛性条件下是水性可溶性的(例如,水溶性的)。
[0218] 5b.如实施例1b、2b、或3b所述的组合物,其中,所述添加剂在非苛性条件下是水性不溶性的(例如,水不溶性的)。
[0219] 6b.如实施例1b、2b、3b、4b、或5b所述的组合物,其中,所述纤条体(或其他固体组合物)包含至少约0.5wt%的所述添加剂和最高达约99.5wt%的所述水不溶性α‑葡聚糖。
[0220] 7b.如实施例1b、2b、3b、4b、5b、或6b所述的组合物,其中,所述添加剂包括带电荷的添加剂。
[0221] 8b.如实施例7b所述的组合物,其中,所述带电荷的添加剂是阳离子添加剂(或阴离子添加剂)。
[0222] 9b.如实施例8b所述的组合物,其中,所述阳离子添加剂是阳离子多糖衍生物(例如,醚)(或阳离子非衍生化多糖)。
[0223] 10b.如实施例9b所述的组合物,其中,所述阳离子多糖衍生物的多糖是α‑葡聚糖,其中所述α‑葡聚糖的至少约50%的糖苷键是α‑1,3糖苷键,并且所述α‑葡聚糖的重均聚合
度是至少15。
[0224] 11b.如实施例9b或10b所述的组合物,其中,所述阳离子多糖衍生物(或所述阳离子非衍生化多糖)在非苛性条件下是水性可溶性的(或水性不溶性的)。
[0225] 12b.如实施例9b、10b、或11b所述的组合物,其中,所述阳离子多糖衍生物包括醚连接的阳离子有机基团。
[0226] 13b.如实施例12b所述的组合物,其中,所述醚连接的阳离子有机基团是取代的铵基团。
[0227] 14b.如实施例1b、2b、3b、4b、5b、6b、7b、8b、9b、10b、11b、12b、或13b所述的组合物,其中,所述纤条体(或所述其他固体组合物)包含在水性介质(例如,水或其他非苛性水性介质)中。
[0228] 15b.如实施例14b所述的组合物,其中,所述添加剂在非苛性条件下是水性可溶性的(例如,水溶性的)。
[0229] 16b.如实施例14b或15b所述的组合物,其中,至少约80wt%的所述添加剂包含在所述纤条体(或所述其他固体组合物)中(即,小于20wt%的所述添加剂溶解于所述水性介
质中)。
[0230] 17b.一种处理纤条体(混杂纤条体)(或其他固体组合物,诸如本文中的纤维[例如,长丝]、挤出物、复合材料、粉末、或薄膜/涂层)的方法,所述方法包括:(a)提供如实施例
1b、2b、3b、4b、5b、6b、7b、8b、9b、10b、11b、12b、或13b所述的纤条体(或其他固体组合物,诸如本文中的纤维[例如,长丝]、挤出物、复合材料、粉末、或薄膜/涂层),以及(b)使所述纤条
体(或所述其他固体组合物)与非苛性水性液体接触(或经受非苛性水性条件/在非苛性水
性条件下处理),其中所述接触不从所述纤条体(或所述其他固体组合物)中去除任何所述
添加剂,或者所述接触从所述纤条体(或所述其他固体组合物)中去除小于20wt%的所述添
加剂。
[0231] 18b.如实施例17b所述的方法,其进一步包括将所述非苛性水性液体与所述纤条体(或所述其他固体组合物)分离,其中所述非苛性水性液体不包含任何所述添加剂(例如,
不溶解于所述液体中的添加剂),或者所述非苛性水性液体包含在所述接触步骤(b)之前存
在于所述纤条体(或所述其他固体组合物)中的小于20wt%的所述添加剂。
[0232] 19b.如实施例17b或18b所述的方法,其中,所述添加剂在非苛性条件下是水性可溶性的(例如,水溶性的)。
[0233] 20b.如实施例17b、18b、或19b所述的组合物,其中,所述添加剂包含带电荷的添加剂。
[0234] 本文公开的组合物和方法的非限制性实例包括:
[0235] 1c.一种薄膜/涂层组合物(或其他混杂固体组合物,诸如本文中的纤维[例如,长丝]、纤条体、挤出物、复合材料、或粉末),其包含水不溶性α‑葡聚糖和疏水性添加剂,其中
(i)所述α‑葡聚糖的至少约50%的糖苷键是α‑1,3糖苷键,并且所述α‑葡聚糖的重均聚合度
是至少15,并且(ii)所述疏水性添加剂不与所述α‑葡聚糖进行化学连接。
[0236] 2c.如实施例1c所述的薄膜/涂层组合物(或其他混杂固体组合物),其中,所述α‑葡聚糖的至少约90%的糖苷键是α‑1,3糖苷键。
[0237] 3c.如实施例1c或2c所述的薄膜/涂层组合物(或其他混杂固体组合物),其中,所述α‑葡聚糖的重均聚合度是至少400。
[0238] 4c.如实施例1c、2c、或3c所述的薄膜/涂层组合物(或其他混杂固体组合物),其中,所述疏水性添加剂在苛性条件和非苛性条件下是水性不溶性的(例如,水不溶性的)。
[0239] 5c.如实施例1c、2c、3c、或4c所述的薄膜/涂层组合物(或其他混杂固体组合物),其中,所述疏水性添加剂在苛性条件和非苛性水性条件中可以形成乳液。
[0240] 6c.如实施例1c、2c、3c、4c、或5c所述的薄膜/涂层组合物(或其他混杂固体组合物),其中,所述疏水性添加剂包含油(例如,菜籽油、卡诺拉油)(或是作为可以在苛性水性
条件中分散的液体的其他疏水性添加剂)。
[0241] 7c.如实施例1c、2c、3c、4c、或5c所述的薄膜/涂层组合物(或其他混杂固体组合物),其中,所述疏水性添加剂包含蜡。
[0242] 8c.如实施例1c、2c、3c、4c、5c、6c、或7c所述的薄膜/涂层组合物(或其他混杂固体组合物),其包含约0.05wt%至约50wt%的所述疏水性添加剂,其中该wt%是基于所述薄
膜/涂层组合物中所述α‑葡聚糖的重量。
[0243] 9c.如实施例1c、2c、3c、4c、5c、6c、7c、或8c所述的薄膜/涂层组合物(或其他混杂固体组合物),其中,所述薄膜/涂层的一侧是亲水性的,并且所述薄膜/涂层的另一侧是疏
水性的(即,所述薄膜/涂层在水吸引/排斥方面展现出表面极性)。
[0244] 10c.如实施例1c、2c、3c、4c、5c、6c、7c、8c、或9c所述的薄膜/涂层组合物(或其他混杂固体组合物),其中,所述薄膜/涂层组合物是基材上的涂层,并且与所述涂层接触(邻
近)所述基材的一侧相反的涂层侧(外部涂层侧)是疏水性的(并且接触所述基材的一侧是
亲水性的)。
[0245] 11c.如实施例1c、2c、3c、4c、5c、6c、7c、8c、9c、或10c所述的薄膜/涂层组合物(或其他混杂固体组合物),其中,所述薄膜/涂层组合物具有:(i)至少约35MPa的拉伸强度(极
限拉伸强度)和/或(ii)至少约40%的伸长百分比(断裂伸长百分比)。
[0246] 12c.一种生产如实施例1c、2c、3c、4c、5c、6c、7c、8c、9c、10c、或11c所述的薄膜/涂层组合物(或其他混杂固体组合物)的方法,所述方法包括:(a)提供至少包含(i)苛性溶剂、
(ii)所述水不溶性α‑葡聚糖和(iii)所述疏水性添加剂的制剂,其中所述α‑葡聚糖溶解于
所述苛性溶剂中;(b)使所述制剂与基材接触(使所述制剂处于所述薄膜或涂层的形式/形
状)(或使所述制剂处于期望的形式/形状,诸如纤维[例如,长丝]、纤条体、或挤出物);以及
(c)从步骤(b)的所述制剂中去除所述苛性溶剂以产生包含所述α‑葡聚糖和所述添加剂的
薄膜/涂层组合物(或其他混杂固体组合物,诸如纤维[例如,长丝]、纤条体、或挤出物)。
[0247] 13c.如实施例12c所述的方法,其中,所述制剂是分散体,并且其中所述疏水性添加剂分散在所述苛性溶剂中。
[0248] 14c.如实施例12c或13c所述的方法,其中,所述分散体是乳液(或所述制剂是乳液),其中所述疏水性添加剂作为乳液分散在所述苛性溶剂中(即,所述疏水性添加剂是不
与所述苛性溶剂混溶的液体)。
[0249] 15c.如实施例12c、13c、或14c所述的方法,其中,去除所述苛性溶剂的步骤包括:(i)化学或离子改性所述苛性溶剂(化学或离子改性所述制剂),使得所述α‑葡聚糖不再溶
解于所述苛性溶剂中,或(ii)空气吹制所述制剂使得所述α‑葡聚糖不再溶解于所述苛性溶
剂中。
[0250] 16c.如实施例12c、13c、14c、或15c所述的方法,其中,所述基材包括玻璃。
[0251] 17c.如实施例12c、13c、14c、或15c所述的方法,其中,所述基材是纤维素基材(例如,纸、卡纸板、硬纸板、瓦楞纸板、或箱纸板)。
[0252] 18c.如实施例12c、13c、14c、15c、16c、或17c所述的方法,其进一步包括将所述薄膜/涂层组合物(或其他混杂固体组合物,诸如纤维[例如,长丝]、挤出物、纤条体、粉末、或
复合材料)加热至至少约45℃的温度(或使所述疏水性添加剂熔化的温度,可选地如果所述
疏水性添加剂在20℃‑25℃下是固体)的步骤。
[0253] 19c.如实施例12c、13c、14c、15c、16c、17c、或18c所述的方法,其中,所述疏水性添加剂具有至少约45℃的熔化温度。
[0254] 20c.一种薄膜/涂层(或其他混杂固体组合物,诸如纤维[例如,长丝]、挤出物、纤条体、或复合材料),其通过如实施例12c、13c、14c、15c、16c、17c、18c、或19c所述的方法生
产。
[0255] 实例
[0256] 本公开在以下实例中进一步举例说明。应当理解,尽管这些实例指示了本文中的某些方面,但其仅以说明的方式给出。从上述论述和这些实例中,本领域的技术人员可以确
定所公开的实施例的本质特征,并且在不脱离所公开的实施例的精神和范围的情况下,可
以进行各种变化和修改以使所公开的实施例适应多种用途和条件。
[0257] 材料/方法
[0258] 制备不溶性α‑葡聚糖的溶液(原液)的代表性方法
[0259] 除非另有公开,否则制备包含在水中的约7.5‑15wt%的α‑1,3‑葡聚糖(DPw约800,约100%α‑1,3键,在非苛性条件下水性不溶性的)和约4.2‑4.5wt%NaOH的α‑葡聚糖原液溶
液。通常,通过向反应器装入水,并且然后在搅拌下添加α‑1,3‑葡聚糖干燥粉末来制备原液
溶液。在葡聚糖粉末变得明显均匀地分散之后,添加NaOH溶液,之后将反应器内容物进一步
搅拌约30分钟。最终的α‑1,3‑葡聚糖原液溶液是澄清的,没有任何颜色。可以在添加NaOH之
前、期间、或之后添加一种或多种添加剂。
[0260] 实例1
[0261] 使α‑葡聚糖在原液溶液中交联
[0262] 在本实例中,将各种水平的乙二醇二缩水甘油醚(EGDGE)交联剂添加至α‑1,3‑葡聚糖原液溶液中并且监测其流变学特性。
[0263] 制备具有10wt%水不溶性α‑1,3‑葡聚糖、4.5wt%NaOH和85.5wt%水的原液溶液并且分成等分试样。在制备该原液溶液之后,立即将0wt%、0.1wt%、或1wt%EGDGE(相对于
原液中α‑1,3‑葡聚糖的重量)(PolySource公司,独立城(Independence),密苏里州)添加至
原液溶液的等分试样中并且使用具有螺旋桨叶轮(50rpm)的顶置式混合器搅拌30分钟。然
后使用具有锥板几何形状的振荡剪切流变仪(马尔文公司(Malvern),Kinexus)测量每个等
分试样的流变学特性。使用1Hz的振荡频率,并且通过将应变从0.1%变化至100%来测量弹
性模量(G’)和粘性模量(G”)。这些测量立即(第0天)或在一天之后进行。以下表1提供了在
1%的应变下所测量的G’和G”值。
[0264] 表1
[0265]
[0266]
[0267] 观察到(表1),在不向α‑1,3‑葡聚糖原液溶液中添加(0wt%)EGDGE的情况下,从第0天至第1天,G’和G”的相应差异可忽略不计。然而,在添加0.1wt%和1wt%的EGDGE的情况
下,从第0天至第1天,相应的G’和G”值存在显著增加,表明EGDGE交联完全发生花费0‑1天之
间的一些时间。对于添加1wt%的EGDGE,与0wt%和0.1wt%的EGDGE样品相比,即使在第0
天,也观察到G’和G”的相应增加,表明交联可以在相对更高的EGDGE浓度下快速地发生。
[0268] 实例2
[0269] 用交联的α‑葡聚糖原液溶液生产连续原液长丝
[0270] 制备具有7.5wt%水不溶性α‑1,3‑葡聚糖和4.5wt%NaOH以及1wt%EGDGE(相对于原液中α‑1,3‑葡聚糖的重量)的原液溶液。在一天之后,将该原液溶液以及不具有EGDGE交
联剂的相应原液溶液在配备有熔喷模头(Exxon型熔喷模头,五十八个500微米孔)的纤维空
气吹制装置中单独地使用。
[0271] 交联的(EGDGE处理的)α‑1,3‑葡聚糖原液溶液的空气拉制是可能的,其中气流压力为最高达约100毫巴而没有原液长丝的断裂(生产连续的原液长丝);参见图1A。相比之
下,当试图空气拉制不含有交联剂的α‑1,3‑原液溶液时,该方法是不可能的,因为对其每次
尝试都导致空气拉制的原液的变形和/或断裂(不能生产均匀的原液长丝);参见图1B。这些
结果是不可预见的,因为包括交联剂可能预期使得流变学条件不适合拉伸连续的原液长
丝。
[0272] 实例3
[0273] 使用交联的α‑葡聚糖原液溶液生产的纤维
[0274] 使用具有7.5wt%水不溶性α‑1,3‑葡聚糖和4.5wt%NaOH以及0.1wt%、0.5wt%、或1.0wt%EGDGE(相对于原液中α‑1,3‑葡聚糖的重量)的原液溶液生产纤维。在进入纤维生
产之前,每种原液溶液都被制成并且保持一天。对于纤维生产,使用具有一百二十个60微米
直径的孔的纤维纺丝喷嘴。使用13.3m/min的挤出速度和25m/min的纺丝速度。在生产原液
长丝时,观察到与每种原液溶液的EGDGE含量成比例的喷嘴压力的增加(参见以下表2)。对
于将原液长丝凝固成纤维,使用在42℃下含有80g/L H2SO4、220g/L Na2SO4和30g/LZnSO4的
溶液。凝固后,将纤维用水洗涤并且在70℃下干燥。
[0275] 测试这些纤维中的每种的韧性、弹性模量(E‑模量)和伸长率。使用每种制备的纤维的纱线(120根纤维的束)用于这些测试。以下表2示出这些分析的结果。
[0276] 表2
[0277]
[0278] 实例4
[0279] 使用交联的α‑葡聚糖原液溶液生产的薄膜
[0280] 使用含有1,4‑丁二醇二缩水甘油醚(BDGE)或聚乙二醇2000二缩水甘油醚(PEG2000DGE)作为交联剂的原液溶液生产α‑1,3‑葡聚糖薄膜。
[0281] 制备包含15wt%水不溶性α‑1,3‑葡聚糖、4.9wt%NaOH和80.1wt%水的α‑1,3‑葡聚糖原液溶液,之后添加0wt%、0.01wt%、或0.05wt%BDGE或0.01wt%PEG2000DGE(相对于
原液中α‑1,3‑葡聚糖的重量)。然后使用100微米刮刀将薄膜流延到玻璃表面上。将流延薄
膜使用5% H2SO4/2.5% Na2SO4水性浴凝固并且用DI水洗涤直至中性。然后将薄膜在5%甘
油水性浴中处理并且干燥。
[0282] 测试如以上所生产的每种薄膜的拉伸强度和伸长率。使用含有交联剂的原液溶液所生产的α‑1,3‑葡聚糖薄膜展现出更高的拉伸强度和伸长率特性,如以下表3中所示。与使
用缺乏交联剂的α‑1,3‑葡聚糖原液溶液所生产的薄膜相比,这些特征增加(表3)。
[0283] 表3
[0284]
[0285] 实例5
[0286] 使用包括添加剂的α‑葡聚糖原液溶液生产的薄膜
[0287] 使用含有至少一种添加剂的原液溶液生产α‑1,3‑葡聚糖薄膜。
[0288] 制备包含15wt%水不溶性α‑1,3‑葡聚糖、4.9wt%NaOH和80.1wt%水的α‑1,3‑葡聚糖原液溶液,之后添加10wt%炭黑或膨润土(相对于原液中α‑1,3‑葡聚糖的重量)。然后
使用100微米刮刀将薄膜流延到玻璃表面上。将流延薄膜使用5% H2SO4/2.5% Na2SO4水性
浴凝固并且用DI水洗涤直至中性。然后将薄膜在5%甘油水性浴中处理并且干燥。
[0289] 含有炭黑的薄膜在颜色上是黑色的且完全不透明,而含有膨润土的薄膜是浑浊的白色/半透明的。使用不含任何添加剂的原液溶液所生产的α‑1,3‑葡聚糖薄膜是澄清/透明
的。
[0290] 实例6
[0291] 使用包括添加剂的α‑葡聚糖原液溶液生产的混杂纤条体
[0292] 使用含有至少一种添加剂的原液溶液生产α‑1,3‑葡聚糖纤条体。特别地,生产具有水不溶性α‑1,3‑葡聚糖与水溶性阳离子醚α‑1,3‑葡聚糖衍生物作为添加剂的纤条体。
[0293] 制备包含非衍生化水不溶性α‑1,3‑葡聚糖(DPw约800,约100%α‑1,3键)及其阳离子醚衍生物(羟丙基三甲基胺醚衍生物,DoS 0.3,在非苛性条件下水溶性的;即,在水中不
溶性的)的原液溶液。每种原液溶液含有在水中13wt%的总葡聚糖含量(α‑1,3‑葡聚糖及其
醚衍生物)和4.5wt%NaOH。所制备的原液样品中α‑1,3‑葡聚糖与其醚衍生物的比率是100:
0(即,无衍生物)、95:5、或80:20(w/w比率)。在室温(20℃‑25℃)下制备原液;在将葡聚糖、
水和NaOH共混之后,将每种原液溶液混合并且保持1小时。
[0294] 对于纤条体生产,将每种原液溶液与1.5% H2SO4同时进料到剪切混合器中并且混合(室温,尖端速度38m/s,混合时间<1秒)。剪切混合器使原液和酸溶液均匀化,导致总体pH
降低,从而使α‑1,3‑葡聚糖沉淀(现在呈纤条体的形式)。除了葡聚糖纤条体之外,在混合之
后还存在Na2SO4盐(来自酸‑碱反应)和残余酸。最终混合物具有约2‑3的pH。
[0295] 将纤条体在水中洗涤并且对其分析通过NMR得到的取代度(DoS)和纵横比(表4)
[0296] 表4
[0297]
[0298] a重量/重量比。
[0299] b具有0.03的DoS的α‑1,3‑葡聚糖(DPw约800,约100%α‑1,3键)的羟丙基三甲基胺醚。在非苛性水性条件(诸如常规水)下不溶性的。na(不适用)。
[0300] c该DoS测量是“有效DoS”,因为所分析的纤条体样品含有醚化葡聚糖(DoS 0.3)和非衍生化葡聚糖(DoS 0.0)两者。
[0301] 被测量的样品的高纵横比(表4)证实了产品呈纤条体的形式。NMR证实,使用具有α‑1,3‑葡聚糖及其阳离子衍生物两者的原液溶液所生产的纤条体具有DoS测量值,并且通
过在去离子水中的ζ电势分析证实这些纤条体具有正电荷(表4)。因此,纤条体能够将电荷
捕获在纤条体结构上和/或纤条体结构内。这是值得注意的发现。由于在此使用的阳离子α‑
1,3‑葡聚糖衍生物是水溶性的,因此其潜在地可以在纤条体生产过程期间留在溶液中并且
被洗涤掉。然而,即使在洗涤之后,也发现电荷保留在纤条体颗粒上/内。设想到的是,其他
水溶性材料同样地可以保留在本文中的固体α‑1,3‑葡聚糖产品中。
[0302] 本实例中所描述的方法有助于在生产纤条体以及可能地其他固体产品时调节电荷。通过改变具有非衍生化葡聚糖的原液溶液中带电荷的葡聚糖衍生物添加剂的量,可以
调节使用原液溶液制备的纤条体和可能地其他固体上的电荷。现在,代替要求特别地带电
荷的葡聚糖衍生物可用于制备特别地带电荷的固体材料,可以简单地将带电荷的葡聚糖衍
生物添加剂从其储备供应中共混至非衍生化葡聚糖以实现固体产品中期望的电荷。与使用
带电荷的葡聚糖衍生物作为产品中唯一的葡聚糖组分相比,该共混方法还允许制造具有独
特/可调节电荷分布的固体产品(取决于如何进行混合),这导致在使用带电荷的葡聚糖衍
生物制造的所有产品中产生固定的电荷分布。
[0303] 实例7
[0304] 使用包括添加剂的α‑葡聚糖原液溶液生产的薄膜
[0305] 使用含有至少一种添加剂的原液溶液生产α‑1,3‑葡聚糖薄膜。
[0306] 本实例公开了使用添加剂来改进基于α‑1,3‑葡聚糖的材料(诸如自立薄膜)的机械特性(例如,极限拉伸强度、伸长率)。添加剂的少量添加–在一些情况下,相对于α‑1,3‑葡
聚糖含量小于0.1wt%的添加剂–在包含α‑1,3‑葡聚糖的自立薄膜中将极限拉伸强度提高
至约140%并且伸长率提高至77%。此外,通过使用油作为添加剂,表明可以生产具有双重
亲水性和疏水性行为的α‑1,3‑葡聚糖薄膜。
[0307] 在本实例中使用以下化学品/化合物:α‑1,3‑葡聚糖(IFF,约100%α‑1,3键,DPw约800)、NaOH(99.5%,ChemSolute)、硫酸(95%,ChemSolute)、月桂基硫酸钠(Carlo Erda)、
BDGE(1,4‑丁二醇二缩水甘油醚,>95%,西格玛奥德里奇公司(Sigma Aldrich))、聚乙烯醇
TM
(Kuraray Exceval AQ‑4140,乙烯改性PVA,水解度98‑99mol%)、石蜡(Fluka Chemika,货
号76233)、菜籽油 甘油(99.5%,Th.Geyer,)、硫酸钠(99%,ChemSolute)。
[0308] 本工作中所使用的苛性原液通过在室温下将α‑1,3‑葡聚糖溶解于NaOH(4.2wt%)的水性溶液中来制备;α‑1,3‑葡聚糖在原液中的最终浓度是15wt%。将添加剂添加至该配
制品中。本实例中所列出的添加剂的量相对于配制品中α‑1,3‑葡聚糖的量(并且因此也相
对于用苛性原液生产的干燥薄膜中α‑1,3‑葡聚糖的量)。
[0309] 使用含有α‑1,3‑葡聚糖和添加剂的苛性原液如下制备薄膜。除非另有说明,否则所有工作均在室温下进行。将原液倾倒到玻璃板上,并且使用具有约420μm的间隙的刮刀涂
覆机(ELCOMETER型号3530/4)来流延薄膜。将玻璃和流延薄膜引入填充有硫酸(5wt%)和硫
酸钠(2.5wt%)的水性溶液的凝固浴中持续5分钟。在凝固期间,薄膜从玻璃板中途脱离。然
后将薄膜浸入水浴中持续40分钟。然后,将薄膜引入填充有水和甘油(5wt%)的浴中持续60
分钟。一旦该过程完成,将薄膜在室温下干燥约20小时,在角部施加重量以防止收缩。最后,
将薄膜引入在68℃下的烘箱中持续2小时以获得完全干燥的薄膜。薄膜具有约50μm的厚度。
[0310] 薄膜的极限拉伸强度(以兆帕[MPa]为单位)和伸长率(断裂伸长百分比)使用DIN EN ISO 527‑3(通过援引并入本文)标准程序测量。样品在AllroundLine Z005材料测试机
中测试,预载荷为0.1MPa,测试速度为200mm/min,并且起始位置处的长度为30.00mm。
[0311] 实例7A
[0312] 使用交联剂BDGE作为生产α‑1,3‑葡聚糖薄膜中的添加剂以确定其是否可以提高α‑1,3‑葡聚糖薄膜产品的机械特性。在室温下在搅拌下将各种量的BDGE添加至α‑1,3‑葡聚
糖原液溶液中,并且用其制备薄膜(根据以上方法)。测量每种薄膜的极限拉伸强度和伸长
百分比(表5)。
[0313] 表5
[0314]
[0315] 在具有BDGE添加剂的α‑1,3‑葡聚糖薄膜中观察到极限拉伸强度最高达约68%的增加和伸长百分比约77%的增加。
[0316] 实例7B
[0317] 将PVA溶解于水(1wt%)中,并且将一定量的该溶液添加至α‑1,3‑葡聚糖(15wt%)在水中的混合物中。然后添加NaOH以溶解α‑1,3‑葡聚糖,同时搅拌2小时。由这些原液溶液
制备薄膜(根据以上方法)。测量每种薄膜的极限拉伸强度和伸长百分比(表6)。
[0318] 表6
[0319]相对于葡聚糖的PVA(wt%) 0 0.1 0.3 0.5 1.0
极限拉伸强度(MPa) 26 51 57 63 50
伸长率(%) 36 26 36 43 41
[0320] 在具有PVA添加剂的α‑1,3‑葡聚糖薄膜中观察到极限拉伸强度最高达约142%的增加和伸长百分比约17%的增加。
[0321] 实例7C
[0322] 将石蜡添加至α‑1,3‑葡聚糖(15wt%)与约0.005wt%月桂基硫酸钠在水中的混合物中。然后添加NaOH以溶解α‑1,3‑葡聚糖,同时搅拌2小时;将石蜡分散在所生产的原液中。
由这些原液乳液制备薄膜(根据以上方法)。测量每种薄膜的极限拉伸强度和伸长率(表7)。
[0323] 表7
[0324]
[0325] a还制备了具有15wt%和20wt%(相对于葡聚糖)石蜡的薄膜。
[0326] 在具有石蜡添加剂的α‑1,3‑葡聚糖薄膜中观察到极限拉伸强度最高达约123%的增加和伸长百分比约36%的增加。
[0327] 此外,在具有石蜡添加剂的α‑1,3‑葡聚糖薄膜中保留了光透明度活性(图2)。
[0328] 实例7D
[0329] 将菜籽油添加至α‑1,3‑葡聚糖(15wt%)与约0.005wt%月桂基硫酸钠在水中的混合物中。所使用的菜籽油的量是用于具有10wt%、15wt%、或20wt%的菜籽油,其中wt%相
对于α‑1,3‑葡聚糖含量。然后添加NaOH以溶解α‑1,3‑葡聚糖,同时搅拌2小时;将菜籽油分
散在所生产的原液中。由这些原液乳液制备薄膜(根据以上方法)。
[0330] 值得注意地,含有α‑1,3‑葡聚糖和菜籽油的薄膜展现出极性,其中一侧是亲水性的并且另一侧是疏水性的。特别地,与玻璃直接接触所形成的薄膜的一侧(“内侧”)是亲水
性的,而相反侧(“外侧”)是疏水性的。该亲水性/疏水性性质例如通过观察置于薄膜的内
(亲水性)侧上的水具有与薄膜的低接触角,而置于薄膜的外(疏水性)侧上的水容易地形成
具有与薄膜的高接触角的液滴来辨别出(图3)。在缺乏菜籽油的α‑1,3‑葡聚糖薄膜的情况
下未观察到水‑薄膜缔合的该极性;水通常在薄膜的内侧和外侧两者上以相同的方式形成
珠状(数据未示出)。在实例7C的具有石蜡的α‑1,3‑葡聚糖薄膜的情况下未观察到薄膜表面
的该亲水性/疏水性性质(数据未示出)。

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