專利名稱：處理天然橡膠制品的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
天然橡膠膠乳(本文中也表示為NRL)可用于多種制品，例如健康護(hù)理產(chǎn)業(yè)，如醫(yī)用手套，和用于制造避孕用品，如安全套。由于其拉伸性，天然觸感，包括抗穿刺性和即使穿刺后的自我密封性，天然橡膠膠乳是用于試驗(yàn)和醫(yī)用手套的優(yōu)選材料。從巴西三葉橡膠樹(Hevea Brasiliensis tree)收集到的膠乳液含有蛋白質(zhì)，在此類制品生產(chǎn)(例如浸漬和/或模塑)中對(duì)膠乳懸浮的穩(wěn)定性具有功能。但是，這樣的蛋白質(zhì)會(huì)增加敏感的人在與這種天然材料的制品直接接觸時(shí)發(fā)生的過敏反應(yīng)。
背景技術(shù)：
特定的人群對(duì)這種材料的過敏性變成了健康護(hù)理產(chǎn)業(yè)中的主要問題，需要解決的技術(shù)方案以防止健康護(hù)理研究機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)而使用劣質(zhì)的合成替代品。提出了一些使過敏原變性的技術(shù)方案。這些方法通常采用增加穩(wěn)定劑來阻止NRL 的橡膠顆粒阻塞(clogging)。這改變了懸浮橡膠顆粒的表面性質(zhì)，導(dǎo)致材料具有不同的機(jī)械性質(zhì)。其它方法包括在水溶液中清洗完成的膠乳制品來除去表面蛋白質(zhì)。當(dāng)膠乳制品浸入水中時(shí)，所有已知的方法都不能完全阻止過敏原從膠乳制品浸出所有方法都顯示出可檢測(cè)量的浸出過敏原。本發(fā)明涉及由天然橡膠膠乳(NRL)制得的與人體接觸的制品，特別涉及表現(xiàn)為檢測(cè)不出浸出過敏原的NRL(和因此或至少明顯降低引起過敏的可能)，并且沒有物理性質(zhì)的損失或引入新組分改變NRL的配方。已知使用蛋白酶，強(qiáng)氧化劑和堿在天然橡膠膠乳懸浮液中使過敏原變性的方法。 在膠乳懸浮液中變性蛋白質(zhì)和過敏原的主要缺點(diǎn)之一是這些蛋白質(zhì)的穩(wěn)定功能也隨之消失。這一問題可通過增加穩(wěn)定劑來解決，但這些穩(wěn)定劑在干燥后會(huì)存在于制品中影響NRL 制品的物理和機(jī)械性能。因此本發(fā)明集中于在其制造方法后對(duì)NRL制品的處理。在膠乳懸浮液中使用蛋白酶(JP9071604，JP2003020301,JP2001081107, JP2000109596,US20020091232)得到了較低的過敏原含量。但是這些現(xiàn)有技術(shù)方案的問題在于，它們不能提供充分的技術(shù)方案來阻止過敏性人群與NRL直接接觸時(shí)發(fā)生過敏反應(yīng)。 另一缺點(diǎn)是已知蛋白酶本身也是一種過敏反應(yīng)的過敏源，必須注意要將所述蛋白酶從最終制品中去除并且在使用這些蛋白酶時(shí)也要小心。氧化清洗劑(US20020103333，US5910567)通常采用強(qiáng)氯或次氯酸鹽清洗劑，可以減少NRL與水接觸時(shí)過敏原的浸出。但是一旦氧化劑濃度太高，NRL受這種清洗劑影響，導(dǎo)致抓力、彈性和觸覺性能降低。通常制品變得沒有彈性，表現(xiàn)為滯后性并需要重物拉伸。例如手套，在使用中配合度不良并且易老化。解決這些問題可采用NRL配方的添加劑 (US2002103333)來消除這些影響，但這種材料和其機(jī)械性能仍和正常的NRL不同。沒有報(bào)告顯示本身不受氧化清洗劑(選擇溫和的氧化條件)影響并且用已知方法處理后殘留的浸出過敏原檢測(cè)不出的例子。在這些現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)中浸出過敏原的量較低，但其殘留量仍是可檢測(cè)的。另一種方法是采用增加膠乳懸浮液的pH值的化學(xué)蛋白質(zhì)水解(DE4406584)來除去變應(yīng)原性(allergenicity)。試驗(yàn)中采用這種處理方法得到的制品機(jī)械性能和制成NRL 制品的加工性能較差。干燥這種制品需要更長(zhǎng)時(shí)間并且這種制品很容易經(jīng)拉伸而撕裂。已知一些采用堿性清洗劑來去除蛋白質(zhì)的方法(JP9071604，JP2003020301, US20020103333)。這種清洗劑實(shí)際上僅除去或改變蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)，但并不破壞蛋白質(zhì)的一級(jí)結(jié)構(gòu)。這些清洗步驟中采用的條件太溫和，以至于不能認(rèn)為蛋白質(zhì)的肽鍵發(fā)生化學(xué)蛋白質(zhì)水解。另外，在現(xiàn)有技術(shù)公開的內(nèi)容里沒有報(bào)告過浸出過敏原減少至不可檢測(cè)的量。另外，本發(fā)明所指的本領(lǐng)域包括US-5. 910. 567和GB-2. 366. 509公開的內(nèi)容。其公開的內(nèi)容涉及處理天然橡膠膠乳制品來降低其變應(yīng)原性。例如，根據(jù)US-5.910.567， 采用溫度在室溫(20°C)和98°C之間的堿性溶液清洗NLR制品來降低其變應(yīng)原性。在 GB-2. 366. 509中，NLR制品在用玉米淀粉弄成粉狀，浸入加熱到80°C至98°C的水中，再從水中移出后，也用堿性溶液清洗。根據(jù)其公開的內(nèi)容，熱水清洗后，用堿性溶液在未公開的溫度下處理NLR制品。因此根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的教導(dǎo)，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以相信根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)公開的溫度可以得到充分的結(jié)果(不是可能的最好結(jié)果)。盡管已經(jīng)列出多種可能的技術(shù)方案且本領(lǐng)域技術(shù)人員有優(yōu)化的技術(shù)，但在相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域中沒有令人滿意的技術(shù)方案能更加充分地降低過敏原的水平，尤其是實(shí)踐中不可檢測(cè)量的水平(至少是采用現(xiàn)有可行的且通常使用的測(cè)試方法是不可檢測(cè)的)，同時(shí)能維持NRL制品的理想性能。發(fā)明概述本發(fā)明旨在減少現(xiàn)有技術(shù)方法中的問題。具體地，提出了一種技術(shù)方案可能將可萃取量的過敏原降至極低，甚至達(dá)到用最先進(jìn)和敏感的分析方法不可檢測(cè)的水平。因此，根據(jù)本發(fā)明可以達(dá)到以前從未達(dá)到的效果，至少不影響天然橡膠膠乳基體(matrix)的物理性能。根據(jù)本發(fā)明，為解決上述現(xiàn)有技術(shù)中的問題，在制造方法后對(duì)NRL制品施加化學(xué)蛋白質(zhì)水解作用。由于NRL懸浮液配方上沒有改變，維持了其可加工性能，同時(shí)制品的物理和機(jī)械性能沒有改變。本發(fā)明的方法能夠僅僅通過增加或改變制造過程中的一個(gè)清洗步驟從而通過化學(xué)蛋白水解作用除去蛋白質(zhì)而將NRL制品中的可萃取蛋白質(zhì)除去至不可檢測(cè)的水平。根據(jù)本發(fā)明，所施加的必要條件不僅是要清洗掉蛋白質(zhì)，還要實(shí)際上通過化學(xué)蛋白質(zhì)水解作用破壞蛋白質(zhì)的肽鍵從而破壞過敏原。本發(fā)明方面主要基于天然橡膠膠乳制成的制品表面的蛋白質(zhì)的化學(xué)蛋白質(zhì)水解。 用強(qiáng)堿溶液(例如PH > 10)在超過100°C的較高溫度下清洗所述制品實(shí)現(xiàn)蛋白質(zhì)水解作用。令人驚訝地發(fā)現(xiàn)，特別是超過100°c的較高溫度能改善和明顯加速所述蛋白質(zhì)水解而不影響或甚至劣化所述NRL制品，均遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了本領(lǐng)域技術(shù)人員的正常預(yù)期，還能實(shí)現(xiàn)較短的接觸時(shí)間等等。在這種條件下肽鍵受到親核試劑，例如OH-的攻擊(也可采用更強(qiáng)的親核試劑)，通過親核取代反應(yīng)打開蛋白質(zhì)的肽鍵。蛋白質(zhì)鍵的酰氨基作為離去基團(tuán)，保留的羧基由于高PH去質(zhì)子化，留下不會(huì)再受親核試劑攻擊的穩(wěn)定羧酸根(carboxylate group)。用堿性溶液在超過100°C的溫度下清洗NRL制品可以達(dá)到所需程度的蛋白質(zhì)水解。用堿性溶液在室溫清洗，或用較高的溫度和中性PH清洗不會(huì)降低超過99%的可萃取的蛋白質(zhì)水平，即使是長(zhǎng)時(shí)間的接觸(例如一天)。在118°C和pH 14條件下清洗，例如經(jīng)過一個(gè)小時(shí)，優(yōu)選在壓力條件下(例如htm.)保持溶液不沸騰/蒸發(fā)，將可萃取的蛋白質(zhì)水平降低至不可檢測(cè)的水平，同時(shí)基本上阻止了材料的劣化。參見NRL制品的實(shí)際過敏原濃度，在pH 14和118°C條件下清洗一個(gè)小時(shí)，優(yōu)選在充分的壓力條件下保持所述堿性溶液為液相，將所有的過敏原降至低于QuattroMed FitKit過敏原測(cè)試試劑盒現(xiàn)有檢測(cè)限的水平(對(duì)于NRL的四種主要過敏原< 0，15 μ g/g 對(duì)于 Hevbl < O, 050 μ g/g,對(duì)于 Hevb3 < 0. 050 μ g/g,對(duì)于 Hevb5 < 0. 025 μ g/g 和對(duì)于 Hevb6. 02 < 0. 025 μ g/g)。注意比較在室溫(18-20°C )條件下，在高pH溶液中清洗能使過敏原濃度從30ug/g降低至lug/g，但很明顯這是不夠的。因此根據(jù)本發(fā)明，所附權(quán)利要求，特別是獨(dú)立權(quán)利要求定義了一種用于天然橡膠膠乳制品的新的清洗方法。用醫(yī)用手套測(cè)試了本發(fā)明的清洗方法(水基)。經(jīng)過測(cè)試，對(duì)于灑粉和未灑粉的手套，結(jié)果是明顯檢測(cè)到經(jīng)所述處理的手套中浸出的過敏原的消除。更準(zhǔn)確地說，四種主要NRL過敏原的量都低于FITkit方法的檢測(cè)限，所述FITkit方法是愛士蘭 (Estland)的夸特麥德(Quattromed)公司進(jìn)行的和/或根據(jù)其指導(dǎo)進(jìn)行的。 從得到的NRL制品的材料性能方面對(duì)本發(fā)明清洗方法進(jìn)行研究表明，所述材料機(jī)械性能不受影響，并且認(rèn)為在技術(shù)上和經(jīng)濟(jì)上大范圍生產(chǎn)是可行的。以下表格顯示了采用從任意生產(chǎn)商購得的常用手套的結(jié)果。
權(quán)利要求
1.一種通過降低天然橡膠膠乳制品中存在的可萃取蛋白質(zhì)水平來降低所述制品由過敏原引起的變應(yīng)原性的方法，所述方法包括將所述制品在強(qiáng)堿溶液中清洗以使過敏原失效的步驟，其特征在于升高所述強(qiáng)堿溶液的溫度至至少100°c，并使所述強(qiáng)堿溶液保持為液相而不蒸發(fā)或沸騰和/或釋放含鹽堿。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法包括升高所述強(qiáng)堿溶液的溫度至110°C或更高，優(yōu)選升高至約118°C。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述方法包括向所述強(qiáng)堿溶液加壓， 從而阻止所述強(qiáng)堿溶液中至少水的蒸發(fā)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2和3所述的方法，其特征在于，所述方法包括向所述強(qiáng)堿溶液加壓至 1. 5atm.,優(yōu)選至少 2. Oatm.。
5.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述方法還包括在所述強(qiáng)堿溶液中加入添加劑來提高所述堿溶液的沸點(diǎn)和/或阻止含鹽堿的釋放。
6.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述強(qiáng)堿溶液的PH為10或更高。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述強(qiáng)堿溶液的pH為14。
8.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述強(qiáng)堿溶液是NaOH或KOH 溶液，優(yōu)選濃度為0. OlM或更高，更優(yōu)選濃度為1M。
9.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，制品中所述可萃取蛋白質(zhì)含量在室溫(18°C )降低至低于10μ g/g的濃度。
10.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述強(qiáng)堿溶液包含至少一種選自下組的親核試劑，所述親核試劑至少包括H20、OH、CH3-CH2-0-、I-和CN-。
11.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述將制品在強(qiáng)堿溶液中清洗的步驟維持至少5分鐘，優(yōu)選至少一個(gè)小時(shí)。
12.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，向所述強(qiáng)堿溶液添加表面活性劑以幫助潤(rùn)濕和促進(jìn)親核取代反應(yīng)。
13.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，向所述強(qiáng)堿溶液添加活性氯以進(jìn)一步去除NRL制品中的蛋白質(zhì)和其類似物。
14.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，形成制造所述制品的方法中的一個(gè)步驟， 其中所述制造所述制品的方法包括選自以下的至少一個(gè)步驟從天然橡膠懸浮液中模塑所述制品，在天然橡膠膠乳懸浮液中浸漬模具，硫化所述天然橡膠膠乳制品。
15.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述方法還包括蛋白酶處理的附加步驟來降低所述制品的變應(yīng)原性。
16.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述方法還包括氧化劑處理的附加步驟來降低所述制品的變應(yīng)原性。
17.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述方法還包括向所述制品灑粉，例如滑石粉或淀粉。
18.實(shí)現(xiàn)如前述權(quán)利要求中通過降低天然橡膠膠乳制品中存在的可萃取蛋白質(zhì)水平來降低所述制品由過敏原引起的變應(yīng)原性的任一項(xiàng)方法的系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括盛放強(qiáng)堿溶液以使所述過敏原失效的容器。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述容器是壓力容器。
20.一種用天然橡膠膠乳制作的并且用前述權(quán)利要求1-16中任一項(xiàng)方法處理的制品， 例如手套或安全套。
21.根據(jù)權(quán)利要求19所述的制品，其特征在于，所述制品還包括一種灑粉，例如滑石粉。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種通過降低天然橡膠膠乳制品中存在的可萃取蛋白質(zhì)水平來降低所述制品由過敏原引起的變應(yīng)原性的方法，所述方法包括將所述制品在強(qiáng)堿溶液中清洗以使過敏原失效的步驟，以及一種通過降低天然橡膠膠乳制品中存在的可萃取蛋白質(zhì)水平來降低所述制品由過敏原引起的變應(yīng)原性的系統(tǒng)，和一種由天然橡膠膠乳制成的制品，如手套或安全套。
文檔編號(hào)C08C1/04GK102164967SQ200980135102
公開日2011年8月24日 申請(qǐng)日期2009年9月3日 優(yōu)先權(quán)日2008年9月5日
發(fā)明者H·費(fèi)爾, M·多姆塞拉 申請(qǐng)人:布德福有限公司