KR20010101072A

KR20010101072A - 환원된 배트 및 황 염료를 가지고 효소적으로 염색하는 방법

Info

Publication number: KR20010101072A
Application number: KR1020017006518A
Authority: KR
Inventors: 엑스유펭; 살몬손자; 듀센하인쯔-죠셉빌헬름; 룬트헨릭
Original assignee: 셰한 제임스 시.; 노보 노르디스크 바이오테크 인코포레이티드; 한센 핀 베네드, 안네 제헤르, 웨이콥 마리안느; 노보 노르디스크 에이/에스; 추후제출; 노보자임스 노스 아메리카 인코포레이티드
Priority date: 1998-11-24
Filing date: 1999-11-18
Publication date: 2001-11-14
Also published as: CN1411522A; BR9915593A; EP1153166A2; US6129769A; WO2000031333A2; CA2351468A1; TR200101475T2; WO2000031333A3; PL350146A1; AU1631100A; JP2002530545A

Abstract

본 발명은 (a) 하나 이상의 환원된 배트 염료 및/또는 하나 이상의 환원된 황 염료를 포함하는 염색 시스템으로 재료를 처리하는 단계; 및 (b) 처리된 재료에 흡착된 하나 이상의 환원된 배트 염료 및/또는 하나 이상의 환원된 황 염료를, 하나 이상의 환원된 염료를 그들 본래의 산화된 불용성 착색 형태로 전환시키기 위해서 (i)산소원 및 산화 효소 활성을 나타내는 하나 이상의 효소 및/또는 (ii)과화수소원 및 과산화효소 활성을 나타내는 하나 이상의 효소를 포함하는 산화 시스템으로 산화시키는 단계를 포함하는 재료 염색 방법에 관한 것으로서, 여기에서, 재료는 면, 디아세테이트, 아마, 모피, 하이드, 린넨, 리오셀, 폴리아크릴, 폴리아미드, 폴리에스테르, 모시, 레이온, 트리아세테이트, 또는 비스코스로 만들어진 직물, 얀, 섬유,의복 또는 필름이다.

Description

환원된 배트 및 황 염료를 가지고 효소적으로 염색하는 방법{ENZYMATIC METHODS FOR DYEING WITH REDUCED VAT AND SULFUR DYES}

직물의 염색은 종종 직물 및의복의 제조에서 가장 중요하고 고비용의 단일 단계이다. 직물 산업에서, 가공 처리의 두가지 주요 형태 즉, 배치 및 연속적인 처리가 현재 염색에 사용된다. 배치 가공처리에서, 그 중에서도 특히, 제트, 드럼, 및 배트 염색기가 사용된다. 연속적인 가공처리에서, 그 중에서도 특히, 패딩 시스템이 사용된다. 예를 들어, I.D.Rattee,InC.M.Carr(editor),The Chemistry of the Textiles Industry, Blackie Academic and Professional,Glasgow, 1995,p.276 참조.

환원/산화 메카니즘에 포함되는 두 가지 형태의 염료, 즉, 배트 및 황 염료가 있다. 이러한 염색에서 환원 단계의 목적은 염론을 불용성 형태에서 용해성 형태로 변화시키는 것이다. 그때 산화 단계는 수용성 염료를 다시 불용성 염료로 전환시켜서 염료를 염색된 재료에 고정한다.

산화환원효소, 예를 들어, 산화효소 및 과산화효소가 당업계에서 주지하다.

산화환원제의 한 유형은 페놀 및 관련 화합물의 산화를 촉매시키는 다-구리함유 효소인 락카제(벤젠디올:산소 산화환원효소)이다. 락카제-매개 산화는 적당한 기질로부터 방향족 라디칼 중간생성물의 생산을 초래하고; 그렇게 생산된 중간생성물의 최종 결합은 이량체, 올리고머, 및 중합 반응 생산물의 결합을 제공한다. 이러한 반응은 사실상 멜라닌, 알카로이드, 독소, 리그닌, 및 부식산의 형성을 유도하는 생화학 경로에서 중요하다.

산화환원제의 다른 유형은 과산화수소 존재하에서 화합물을 산화시키는 과산화효소이다.

락카제는 머리 염색에 유용한 것으로 밝혀졌다 (예를 들어, WO 95/33836 및 WO 95/33837 참조). 유럽 특허번호 0504005는 락카제가 pH 6.5 내지 8.0의 범위에서 울 염색에 사용가능함을 개시한다.

U.S. 특허 번호 5,538,517은 과산화효소의 존재하에서 과산화수소로 산화후에 강한 착색을 일으키는 인돌 또는 인돌린 유도체로 케라틴 섬유를 염색하는 방법을 개시한다.

Saunderset al.,Peroxidase, London, 1964, p.10 ff.,는 과산화효소가 다양한 아미노산 및 페놀계 화합물에 작용하여 착색을 초래하는 것을 개시한다.

일본 특허출원 공개번호 6-316874는 산소-함유 배지로 면을 처리하는 단계를 포함하는 면 염색방법을 개시하고, 여기에서 아스코르베이트 산화효소, 빌리루빈 산화효소, 카탈라제, 락카제, 과산화효소, 및 폴리페놀 산화효소로 구성된 군으로부터 선택된 산화환원효소가 산소를 생성하는데 사용된다.

일본 특허출원 공개번호 2-104773은 나프탈렌 디옥시게나제, 톨루엔 옥시게나제, 벤젠 디옥시게나제, 인돌 히드롤라제, 및 크실렌 산화효소로 구성된 군으로부터 선택된 효소를 사용하는 재료의 인디고이드 염색 방법을 개시한다.

WO 91/05839는 직물 염료의 전달을 방해하는 데 유용한 산화효소 및 과산화효소를 개시한다.

일본 특허출원 공개번호 08-127976은 과산화효소를 섬유에 고정시키는 단계, 환원된 염료를 포함하는 수용액에 과산화효소-고정된 섬유를 담구는 단계, 고정된 과산화효소로 과산화수소의 존재하에서 환원된 염료를 효소적으로 산화시키는 단계에 의해 케라틴-코팅 섬유의 염색 방법을 개시한다.

본 발명의 목적은 환원된 배트 및/또는 황 염료로 재료를 염색하는 새로운 효소적 방법을 제공한다.

발명의 개요

본 발명은 또한 본 발명의 방법에 의해 얻어진 염색 재료에 관한 것이다.

본 발명은 환원된 배트 염료 및/또는 환원된 황 염료를 가지고 재료를 효소적으로 염색하는 방법에 관한 것이다. 본 발명은 또한 이러한 방법에 의해 염색된 재료에 관한 것이다.

도 1은 인디고, Vat Blue 43, Vat Orange 2, Vat Orange 7, Vat Red 13, Vat Green 3, Vat Yellow 2, 및 Sulfur Black 1의 구조를 보여준다.

도 2는 626 nm 에서 모니터될 때, 소듐 디티오나이트에의한 0.01% Vat Blue 43의 환원을 보여준다. 초기의 속도를 -△A/min 으로 나타냈고, 소듐 디티오나이트 농도를 Vat Blue 43의 상응하는 환원 범위로 나타냈다. 상관관계 라인은 속도= 0.001 ×[환원된 Vat Blue 43] + 0.009 (r²=0.842) 이다.

도 3A 및 도 3B는 환원된 Vat Blue 43 및Myceliophthora thermophila락카제의 농도에 대한 초기의 재-산화 속도의의존성을 보여준다. 초기의 속도를 △A/min으로 나타냈고, 환원된 Vat Blue 43 농도를 초기의 Vat Blue 43 농도의 비율로 나타냈다. 상관관계 라인은 (A) 속도= 0.001[환원된 Vat Blue 43]- 0.004(r²=0.877);(B)속도=0.001[환원된 Vat Blue 43] + 0.004 (r²=0.920)이었다.

도 4는 540 nm 로 모니터될 때, 소듐 디티오나이트에의한 0.01% Vat Orange 7의 환원을 보여준다. 초기의 속도를 -△A/min 으로 나타냈고, 소듐 디티오나이트 농도를 Vat Orange 7의 상응하는 환원 범위로 나타냈다. 상관관계 라인은 속도=0.0003 ×[환원된 Vat Orange 7] - 0.0003 (r²=0.902) 였다.

도 5는Coprinus cinereus과산화효소의 농도에 대한 초기의 재-산화 속도의의존성을 보여준다. 초기의 속도를 △A/min 으로 나타냈다. 초기의 H₂O₂농도는 5.3 mM 이었다. 상관관계 라인은 속도= 0.0005 × [Coprinus cinereus과산화효소]-0.0003 (r²=0.985)였다.

도 6은 루코 Sulfur Black 1의 산화를 보여준다. 스펙트럼 변화를 627 nm 에서 모니터했다. 루코 Sulfur Black 1의 초기의 농도: 50 ppm. 선 1 :Myceliophthora thermophila락카제 부재: 선 2: 초기에 첨가된 0.8 μMMyceliophthora thermophila락카제 ; 및 선 3: 2.5 분에 첨가된 0.8 μM.

종래의, 배트 또는 황 염료로 직물과 같은 재료의 염색법은 연속적으로 수용해도를 증가시키기 위한 염료의 화학적 환원, 재료에 환원된 염료의 흡착, 및 재료에 대한 염색견뢰도를 향상시키기 위해 흡착된 환원 염료의 본질적으로 본래의 산화된 불용성 착색 형태로의 화학적 산화를 포함한다. 환원된 염료의 화학적 산화는 공기 중에 단순히 노출시키는 것 또는 더욱 빈번하게는 화학적 산화제(과산화수소,m-니트로벤젠술포네이트, 과붕산염, 차아염소산염, 요오드산염, 브롬산염, 또는 디크로메이트), 가혹한 조건(높은 pH 또는 고온), 및/또는 비싸고/불안전한 촉매제(메타바나데이트와 같은것)를 포함하는 복합 공정에 의해 이루어질 수 있다.(Hughey, 1980;Textile Chemist and Colorist12:39-39; U.S. 특허번호4,012,192, U.S. 특허번호 4,036,586; US 특허번호 4,371,373; John Shore (편집자),Cellulosics Dyeing, Society of Dyers and Colourists, West Yorkshire, England, 1995; Horne, 1995,Textile Chemist and Colorist27:27-32)

화학적 재-산화 단계를 하나 이상의 산화환원효소를 사용하는 효소적인 접근법으로 치환하는 것은 몇 가지 중요한 잇점을 제공한다. 예를 들어, 효소적인 재-산화는 재-산화를 이루기 위해 통상적으로 사용되는 가혹하고 위험한 화학제를 치환하는데 사용될 수 있다. 게다가, 순한 가공처리 조건(예를 들어, 저온 및 단시간)은 직물에 적은 손상 및 저 에너지 소비를 초래할 것이다. 더욱이, 산화 가공처리는 염색동안 불균일한 염색, 저 착색 산출량, 및 적절하지 않은 염색견뢰도를 피하도록 더욱 조절될 수 있다.

따라서, 본 발명은 (a) 하나 이상의 환원된 배트 염료 및/또는 하나 이상의 환원된 황 염료를 포함하는 염색 시스템으로 재료를 처리하는 단계; 및 (b) 처리된 재료에 흡착된 하나 이상의 환원된 배트 염료 및/또는 하나 이상의 환원된 황 염료를, 하나 이상의 환원된 염료를 그들 본래의 산화된 불용성 착색 형태로 전환시키기 위하여 (i)산소원 및 산화효소 활성을 나타내는 하나 이상의 효소 및/또는 (ii) 과산화수소원 및 과산화효소활성을 나타내는 하나 이상의 효소를 포함하는 산화 시스템으로 산화하는 단계를 포함하는 재료 염색 방법에 관한 것이다.

배트 염료는 이중 결합의 결합 시스템으로 분리된 둘 이상의 케토기를 함유하며 어느 색상이라도 가능하다. 배트 염료는 수용성이고, 불용성 상태에 남아있다면, 재료에 전혀 친화성을 가지지 않고, 따라서 환원된 상태에서만 재료, 예를 들어, 직물에 적용될 수 있다. 환원된 상태는 루코 에놀레이트 형태의 배트 염료로 알려져있다.

배트 염료는 인디고이드, 안트라퀴노이드, 및 결합된 이중 결합의 폐쇄 시스템을 가진 고축합 방향족 환 시스템으로 나누어질 수 있다. 배트 염료의 화학 성분은 염색 가공처리에서 루코 에놀레이트 형태의 성질, 예를 들어, 열안정성, 직접성, 흡착 속도, 섬유로의 분산, 및 균일화, 색상, 및 고정 성질에 영향을 준다. 배트 염료는 각각, 일반적으로 2, 4, 또는 6 개의 환원가능한 게토기를 포함하는 균일 염료 또는 혼합물일 수 있다.

가장 중요한 배트 염료는 안트라퀴논 카르바졸의 유도체, 안트라퀴논 옥사졸, 벤즈안트론 아크리돈, 디벤즈안트론, 플라브안트론, 인디고, 이미다졸, 인단트론, 이소디벤즈안트론, 페릴렌 테트라카르복실산 디이미드, 피란트론, 피라졸안트론, 트리아지닐아미노안트라퀴논, 및 바이올안트론이다. 바람직한 구체예에서, 배트 염료는 각각은 선택적으로 하나 이상의 모노-, 디- 또는 다환 방향족 또는 다환 헤테로방향족 화합물로 치환되는 안트라퀴논 카르바졸, 안트라퀴논 옥사졸, 벤즈안트론 아크리돈, 디벤즈안트론, 플라브안트론, 인디고, 이미다졸, 인단트론, 이소디벤즈안트론, 페릴렌 테트라카르복실산 디이미드, 피란트론, 피라졸안트론, 트리아지닐아미노안트라퀴논, 또는 바이올안트론 염료이다. 이러한 모노-, 디- 또는 다환 방향족 또는 헤테로방향족 화합물의 예는 이들의 각각은 선택적으로 치환되는 아크리딘, 안트라센, 아줄렌, 벤젠, 벤조푸란, 벤조티아졸, 벤조티아졸린, 카르볼린, 카르바졸, 신놀린, 크로만, 크로멘, 크리센, 풀벤, 푸란, 이미다졸, 인다졸, 인덴,인돌, 인돌린, 인돌리진, 이소티아졸, 이소퀴놀린, 이속사졸, 나프탈렌, 나프틸렌, 나프틸피리딘, 옥사졸, 페릴렌, 페난트렌, 페나진, 프탈리진, 프테리딘, 퓨린, 피란, 피라졸, 피렌, 피리다진, 피리다존, 피리딘, 피리미딘, 피롤, 퀴나졸린, 퀴놀린, 퀴녹살린, 술포닐, 티오펜, 및 트리아진을 제한없이 포함한다. 안트라퀴논 카르바졸, 안트라퀴논 옥사졸, 벤즈안트론 아크리돈, 디벤즈안트론, 플라브안트론, 인디고, 이미다졸, 인단트론, 이소디벤즈안트론, 페릴렌 테트라카르복실산 디이미드, 피란트론, 피라졸안트론, 트리아지닐아미노안트라퀴논, 또는 바이올안트론 염료 및 이의 하나 이상의 선택적인 모노-, 디- 또는 다환 방향족 또는 이의 다환 헤테로방향족 화합물 치환체가 선택적으로 하나 이상의 작용기 또는 치환체와 치환될 수 있고, 여기에서, 각 작용기 또는 치환체는 할로겐; 술포; 술파미노; 술포나토; 술파닐; 티올, 아미노; 아미도; 니트로; 아조; 이미노; 카르복시; 시아노; 포르밀; 히드록시; 할로카르보닐; 카르바모일; 카르바미도일; 포스포나토; 포스포닐; C_1-18-알킬; C_1-18- 알케닐; C_1-18-알키닐; C_1-18-알콕시; C_1-18-옥시카르보닐; C_1-18-옥소알킬; C_1-18-알킬 술파닐; C_1-18-알킬 술포닐; 및 1, 2 또는 3 개의 C_1-18-알킬기로 치환된 C_1-18-알킬 이미노 또는 아미노로 구성된 군으로부터 선택된다. 모든 C_1-18-알킬, C_1-18-알케닐 및 C_1-18-알키닐 기는 상기의 작용기 또는 치환체의 어느 것에 의해서 모노, 디 또는 다-치환될 수 있다. 배트 염료의 예는Colour Index International, 3^rd판, Society of Dyers and Colourists, CD-ROM version, AATCC Box 12215,Research Triangle Park, N.C.참조.

본 발명의 방법에서, 배트 염료는 어느 배트 염료일 수도 있다. 배트 염료는 액체, 과립 또는 비분진 분말 형태로 상업적으로 이용가능하다. 배트 염료는 또한 페이스트 및 예비-환원되거나 용해된 루코 술포 에스테르산 형태로 이용가능하다. 예를 들어, 인디고졸 O, C.I. 용해된 Vat Blue (David R. Waring and Goeffrey Hallas (편집자),The Chemistry and Application of Dye, Plenum Press, New York, 1990, pp. 235-236 참조)

바람직한 구체예에서, 배트 염료는 인디고 또는 이의 유도체, Vat Black, Vat Blue, Vat Brown, Vat Green, Vat Orange, Vat Red, Vat Violet, 또는 Vat Yellow이다. 이러한 배트 염료의 예는 Vat Black 8, Vat Black 9, Vat Black 25, Vat Black 27, Vat Blue 1, Vat Blue 2, Vat Blue 3, Vat Blue 4, Vat Blue 5, Vat Blue 6, Vat Blue 7, Vat Blue 8, Vat Blue 9, Vat Blue 10, Vat Blue 11, Vat Blue 12, Vat Blue 13, Vat Blue 14, Vat Blue 15, Vat Blue 16, Vat Blue 18, Vat Blue 19, Vat Blue 20, Vat Blue 21, Vat Blue 22, Vat Blue 25, Vat Blue 26, Vat Blue 28, Vat Blue 29, Vat Blue 30, Vat Blue 31, Vat Blue 32, Vat Blue 33, Vat Blue 35, Vat Blue 36, Vat Blue 37, Vat Blue 40, Vat Blue 41, Vat Blue 42, Vat Blue 43, Vat Blue 47, Vat Blue 48, Vat Blue 64, Vat Blue 66, Vat Blue 72, Vat Blue 74, Vat Brown 1, Vat Brown 3, Vat Brown 9, Vat Brown 14, Vat Brown 16, Vat Brown 22, Vat Brown 31, Vat Brown 44, Vat Green 1, Vat Green 2, Vat Green 3, Vat Green 6, Vat Green 8, Vat Green 9, Vat Green 11, Vat Green 12, VatGreen 13, Vat Orange 2, Vat Orange 7, Vat Orange 9, Vat Orange 11, Vat Orange 15, Vat Orange 18, Vat Red 10, Vat Red 13, Vat Red 14, Vat Red 15, Vat Red 20, Vat Red 23, Vat Red 32, Vat Red 35, Vat Red 42, Vat Violet 1, Vat Violet 9, Vat Violet 10, Vat Violet 24, Vat Yellow 1, Vat Yellow 2, Vat Yellow 6, Vat Yellow 10, Vat Yellow 21, 및 Vat Yellow 46 을 제한없이 포함한다.

불용성 배트 염료를 수용성 에놀레이트 루코 화합물로 전환시키는 단계는 일반적으로 강한 환원제 및 수산화 나트륨의 존재하에서 소듐 에놀레이트 루코 화합물을 형성하기 위한 배트 염료의 케토기 환원단계를 포함한다. 불용성 배트 염료를 용해성 루코 형태로 전환시키는 가공처리는 배팅으로 알려진다. 염화 제 1 수은 전극으로 측정될 때 배트 염료의 루코 전위가 -650 mV 및 -1000 mV의 사이에 놓여지기 때문에 환원제가 같은 범위 또는 더욱 음성적인 환원 전위로 환원 전위를 가지는 것이 중요하다.(예를 들어, Alan Johnson (편집자),The theory of Coloration and Textiles, 제 2 판, Society of Dyers and Colourists, 1989 참조) 배트 염색에서 가장 중요한 환원제는 또한 히드로술피트 또는 히드로스로서도 알려진 소듐 디티오나이트이다. 왜냐하면, 그것은 모든 실제상의 요구에 충분하게 음성적인 환원 전위를 갖기 때문이다. 다른 환원제의 제한되지 않은 사용은 히드록시알킬술피네이트, 티오우레아 디옥사이드, 소듐 보로히드라이드, 및 캐소딕 환원을 제한 없이 포함한다.

배트 염료의 환원은 당업계에 공지된 어떤 방법을 사용하여 달성될 수 있다.

만족스러운 배트를 준비하기 위해서, 적당한 양의 환원제 및 가성소다를 가지는 것이 필요하다. 온도, 염료액의 특정 표면 부위, 액체의 교반, 및 염색 공정에 존재하는 공기의 양에의존하는 환원제의 양은 구체적인 염료(환원기의 수, 상대적인 분자 부피, 순 염료의 함량)에 필요한 양 뿐만 아니라 과량으로 결정된다. 수산화 나트륨이 배팅 가공처리내에서와 대기중의 산소의 작용에 의해 소비되기 때문에, 알칼리 농도는 불용성 에놀 산 루코 화합물의 형성을 방해하기 위하여 염색 공정동안 액의 pH 가 충분하게 높게 조정되어야만 한다.필요한 가성소다의 양은 환원될 케토기의 수 및 대기중의 산소로 인한 산화의 범위에 따라 결정된다. 대략 1 ml의 가성소다 (27 중량%) 가 1 g의 소듐 디티오나이트의 산화에서 소비된다. 더욱 자세한 것은 예를 들어, John Shore(편집자), C 을 참조.

술폰화된 배트 염료는 배트 및 황 염료 모두와 공통적인 특징을 가진다. (David R,Waring and Goeffrey Hallas (편집자),The Chemistry and Application of Dye, Plenum Press, New York, 1990). 술폰화된 배트 염료는 황 염료 (하기 참조)의 제제에 사용된 것과 유사한 티온화 공정에의한 염료 중간생산물로부터 생산되지만, 디티오나이트를 사용한 배팅 공정에 이용된다. Vat Blue 43은 술폰화된 배트 염료의 예이다. Vat Blue 43을 준비하기 위해서,p-(3-카르바졸일아미노)페놀 중간생산물을 부탄올내의 소듐 폴리설파이드의 용액과 환류한 후, 그 다음에 소듐 니트라이트로 가열하고, 증류하여 부탄올을 없애고, 공기 및 염의 첨가로 침전시켰다.(Colour Index International, 3판, Society of Dyers and Colourists, CD-ROM version, AATCC Box 12215, Research Triangle Park, NC, p.4497).

환원제는 차치하고라도, 다른 화학제가 배트 염료를 취하여 만족스러운 염색을 보장하기 위해 필요할 수 있다. 이러한 화학제는 불용성 에놀산 루코 화합물의 형성을 방해하기 위해 pH 12-13 을 유지하는 가성소다; 섬유에 대한 루코 염료의 직접성을 증가시키기 위한 중성 염; 염색의 수준(예를 들어, 알콕시화된 형태) 을 향상시키기 위한 또는 부분적으로 잘못된 염색(예를 들어, 폴리비닐피롤리돈)을 제거하기 위한 루코 염료와 복합체를 형성하는 비이온제; 재료의 밀납을 유화하고 재료에 염색액의 만족스러운 침투를 보장하기 위한 습윤제; 재료 및 가공처리액에 포함된 알칼리-토양 이온을 킬레이트 하기 위한 격리제(예를 들어, 소듐 헥사메타포스페이트 또는 EDTA ); 비용해성 입자의 응집을 방해하기 위한 분산제; 및 염색 공정에서 색소의 이동을 방지하기 위한 음이온성 중합체 억제제를 포함할 수 있다.

황염료는 용매의 부재(굳은 염료) 또는 물 또는 에탄올과 같은 용매의 존재(가열된 염료)하에, 고온에서 황 및/또는 소듐 폴리설파이드로 니트로 및/또는 아미노기를 포함하는 방향족 화합물 예를 들어, 아미노페놀을 처리하여 얻어진 넓은 종류의 합성 염료이다. 일반적으로, 황 염료는 발색단의 필수 부분 및 방향족 잔기사이에 부착된 이황화 결합 모두에 황을 포함하는 불용성 거대분자로서 설명될 수 있다. 황염료는 또한 불용성이고 단지 환원된 상태에서만 재료에 적용될 수 있다.

굳은 황염료의 가장 일반적인 구조 성분은 벤조티아졸기이다. 대부분의 굳은 염료는 노랑, 오렌지, 또는 갈색이다.

가열된 황 염료는 블루, 그린, 보라색, 검정, 및 대부분은 페닐타아존, 페나존, 및 페녹산의 유도체이다.

본 발명의 방법에 있어서, 황 염료는 어느 황염료도 될 수 있다. 황염료는분말, 예비-환원된 분말, 알갱이, 분산 분말, 분산 페이스트, 또는 액체의 형태로 상업적으로 이용가능하다.

바람직한 구체예에서, 황 염료는 각각이 선택적으로 하나 이상의 모노-, 디, 또는 다환 방향족 또는 다환 헤테로방향족 화합물로 치환된 벤조티아졸, 페닐티아존, 페나존, 또는 페녹산 염료이다. 이러한 모노-, 디 또는 다환 방향족 또는 헤테로방향족 화합물은 이의 각각은 선택적으로 치환된 아크리딘, 안트라센, 아줄렌, 벤젠, 벤조푸란, 벤조티아졸, 벤조티아졸린, 카르보린, 카르바졸, 신놀린, 크로만, 크로멘, 크리센, 풀벤, 푸란, 이미다졸, 인다졸, 인덴, 인돌, 인돌린, 인돌리진, 이소티아졸, 이소퀴놀린, 이속사졸, 나프탈렌, 나프틸렌, 나프틸피리딘, 옥사졸, 페릴렌, 페난트렌, 페나진, 프탈리진, 프텔리딘, 퓨린, 피란, 피라졸, 피렌, 피리다진, 피리다존, 피리딘, 피리미딘, 피롤, 퀴나졸린, 퀴놀린, 퀴녹사린, 술포닐, 티오펜, 및 트리아진을 제한없이 포함한다. 벤조티아졸, 페닐티아존, 페나존, 또는 페녹산 염료 및 하나 이상의 선택적인 모노, 디- 또는 다환 방향족 또는 이의 다환 헤테로방향족 화합물 치환체는 선택적으로 하나 이상의 기능기 또는 치환체로 치환될 수 있고, 여기에서 각각의 기능기 또는 치환체는 할로겐; 술포; 술포나토; 술파미노; 술파닐; 티올, 아미노; 아미도; 니트로; 아조; 이미노; 카르복시; 시아노; 포르밀; 히드록시; 할로카르보닐; 카르바모일; 카르바미도일; 포스포나토; 포스포닐; C_1-18-알킬; C_1-18-알케닐; C_1-18-알키닐; C_1-18-알콕시; C_1-18-옥시카르보닐; C_1-18-옥소알킬; C_1-18-알킬 술파닐; C_1-18-알킬 술포닐; 및 1, 2 또는 3 개의 C_1-18- 알킬기로 치환된 C_1-18-알킬 이미노 또는 아미노로 구성된 군으로부터 선택된다. 모든 C_1-18-알킬, C_1-18-알케닐 및 C_1-18-알키기는 모노-, 디 또는 전술한 어느 작용기 또는 치환체에 의해 다-치환될 수 있다. 황 염료의 예로서,Colour Index International, 3^rd판,supra참조.

바람직한 구체예에서, 황염료는 Sulfur Black, Sulfur Blue, Sulfur Brown, Sulfur Green, Sulfur Orange, Sulfur Violet, 또는 Sulfur Yellow 이다. 이러한 황 염료의 예는 Sulfur Black 1, Sulfur Black 2, Sulfur Black 4, Sulfur Black 11, Surfur Blue 9, Sulfur Blue 13, Sulfur Blue 14, Sulfur Brown 1, Sulfur Brown 8, Sulfur Brown 10, Sulfur Brown 52, Sulfur Green 2, Sulfur Green 3, Sulfur Green 7, Sulfur Green 10, Sulfur Green 14, Sulfur Orange 1, Sulfur Red 5, Sulfur Red 6, Sulfur Red 10, Sulfur Violet 1, 및 Sulfur Yellow 4 를 제한없이 포함한다.

불용성 황 염료를 용해성 염료로 전환시키는 것은 일반적으로 황 염료의 이황화기의 환원을 포함한다. 황 염료의 환원 전위가 -400 mV 내지 -500 mV 이기 때문에, 배트 염색에 사용된 것보다 더 순한 환원제가 사용될 수 있다. (예를 들어, Alan Johnson (편집자),The Theory of Coloration and Textile, 제 2 판, Society of Dyers and Clolurists, 1989 참조). 소듐 설파이드가 황 염료의 전통적인 환원제였으나 소듐 히드로설파이드가 더욱 광범위하게 사용된다. 다른 환원제는 가성 소다/소듐 디티오나이트, 소듐 카르보네이트/소듐 디티오나이트, 글루코스, 티오글리콜, 히드록시아세톤, 티오우레아 디옥사이드, 및 캐소딕 환원을 제한없이 포함한다.

황 염료의 염색견뢰도는 염료의 과-환원이 저 색상 산출량 및/또는 희미해지는 결과를 초래할 수 있기 때문에 환원 조건에 크게의존한다. 황 염료는 염소에는 아니지만 빛과 세척에 바래지 않는다. 그들은 소듐 설파이드 욕에서 면 및 다른 식물 섬유를 염색하는 데 사용된다. 금속 염에의한 연속적인 처리는 염색의 질을 향상시킬 수 있다.

황 염료의 환원은 당업계에서 알려진 어느 방법을 사용하여 달성될 수 있다. ( 예를 들어, David R.Waring and Goeffrey Hallas (편집자),The Chemistry and Apllication of Dye, Plenum Press, New York, 1990, pp.287-309; 및 Henrich Zollinger,Color Chemistry, VCH Publishers, Inc.,New York, 1991, pp.232-236). 황 염료는 일반적으로 환원 용액 (예를 들어, 소듐 설파이드)에서 몇 분간 가열하는 것에 의해 용해되거나, 배트 염료에 유사한 방식으로 가성 소다 및 소듐 디티오나이트로 배팅하는 것에 의해 용해된다. 예를 들어, 참고로, John Shore(편집자),Colorants and Auxiliaries, 제 2 권, Society of Dyers and Colourists, 1990; 및 John Shore(편집자),Cellulosics Dyeing, Society of Dyers and Colourists, West Yorkshire, England, 1995.

환원제는 제외하고라도, 배트 염료에 관한 상기에 개시된 다른 화학제가 황 염료로 만족스러운 염색을 보장하기 위해 필요할 수 있다. 상기에 개시된 화학제에 추가하여, 염착제 첨가제가 염색견뢰도를 향상시키기 위해 사용될 수 있다. (예를들어, 에피클로로히드린 유도체)

본 발명의 방법에서, 환원된 배트 및/또는 황염료를 재료에 응용하는 과정은 일반적으로 (1) 염색 단계 (2) 환원 단계 (3) 침투 단계 및 (4)산화 단계를 포함한다. "재료의 염색"이라는 문구는 또한 이러한 염료로 재료를 프린팅하는 것을 포함하는 것으로 이해될 것이다.

제 1의 단계에서, 재료의 염색은 염료를 포함한 고정 욕을 통해 재료를 이동시킴으로써 재료와 염색욕을 접촉하는 것에 의해, 재료를 통해 염욕을 펌핑하는 것에 의해, 또는 재료 및 함께 혼합된 염색액을 모두 가지는 것에 의해 발생된다. 이러한 공정에 사용될 수 있는 장비의 예는 Tindall, 1996,Journal of the Textile Association57: 27-34, 및 John Shore (편집자),Cellulosics Dyeing, Society of Dyers and Colourists, West Yorkshire, England, 1995 에 개시되어있다.

제 2의 단계에서, 재료에 적용된 배트 및/또는 황 염료는 당업계에서 공지된 방법을 사용하여 화학적으로 환원된다.(예를 들어, John Shore(편집자)Cloloants and Auxiliaries, 제 2 권, Society of Dyers and Colourists, 1990) 제 1의 단계 및 제 2의 단계는 역으로 될 수 있고, 그 경우에 배트 및/또는 황 염료는 먼저 화학적으로 환원되고, 그 다음에 재료와 접촉된다.

제 3의 단계에서, 환원된 염료는 재료에 흡착되고 분산된다. 재료에 대한 환원된 염료의 직접성은 이온-쌍극자 및 염색 이온과 재료사이에 작용하는 분산력에 기인할 수 있다. 침투의 속도는 온도에 따라 증가되는 분산 상관계수, D, 에 의해 결정된다. 고온에서 재료는 자유 부피를 증가시키는 것에 의해 더욱 유동적으로 되고, 이에 의해 침투를 증가시킨다.

제 4의 단계에서, 환원된 염료는 환원된 염료를 그것의 본래의 산화된 불용성 착색 형태로 효소적 산화시키는 것에 의해 섬유에 고정 또는 포위된다. 효소적인 산화 시스템은 염색 시스템을 동시에 포함하는 염색 공정동안에 어느 시점에서도 첨가될 수 있다. 예를 들어, 환원된 염료를 포함하는 재료를 효소적 산화 시스템에 담그거나 적실 수 있고 또는, 효소적인 산화 시스템을 환원된 염료를 포함하는 재료의 표면에 적용할 수 있다. 대안적으로 미-염색 재료를 먼저 효소 산화 시스템의 효소 성분과 접촉하여 놓은 다음에 연속적으로 또는 동시에 염료 및 환원제와 접촉시키고, 원하는 효과를 나타내도록 조절될 수 있는 환원된 염료의 재료로의 침투 후에 재료는 사용된 효소에 적당한 전자 수용체에 노출된다. (예를 들어, 락카제가 사용될 때 공기에 노출, 또는 과산화효소가 사용될 때 과산화수소에의 노출) 만약 화학적 매개제(하기에 기술)가 사용된다면, 효소와 분리되어 또는 동시에 사용될 수 있다.

세척 및 염색 재료의 건조 후에 CIELAB 값은 이러한 목적에 적당한 도구를 사용하여 측정할 수 있다. 매개변수 "L", "a", 및 "b"는 색상을 정량하는데 사용되고 당업계에서 통상의 기술을 가진자에게 색조 과학으로서 잘 알려져 있다. 예를 들어, Bilmeyer and Saltzman,Principles of Color Technology, 제 2 판, John Wiley & Sons, New York, 1981, 59 페이지 및 후속 참조.

본 발명의 방법에 따른 재료의 염색에 뒤이어, 염색된 재료를의복과 같은 재료의의도된 사용에 앞서 예를 들어, 후-비누칠, 건조등 당업계에서 알려진 표준 기법에 따라 더욱 가공처리될 수 있다.

과정은 이용가능한 장비, 재료, 재료의 양, 및 실제 염료(들)에의존할 것이므로 당업계에 표준 염색 공정은 없다.염색 공정은 배치식, 반-연속식, 또는 연속식일 수 있다. 다양한 과정의 예로는, John Shore(편집자),Cellulosics Dyeing,Society of Dyers and Colourists, West Yorkshire, England, 1995; David R.Waring and Goeffrey Hallas (편집자),The Chemistry and Application of Dye,Plenum Press, New York, 1990;Textile Chemist and Colorist12: 38-39; Perkins, 1991,Textile Chemist and Colorist23:23-27; 및 Tigler, 1980,Textile Chemist and Colorist6:43-44 참조.

본 발명의 방법에 의해 염색된 재료는 직물, 얀, 섬유,의복 또는 필름일 수 있다. 바람직하게는, 재료는 면(또는 셀룰로스), 디아세테이트, 아마, 모피, 하이드, 린넨, 리오셀, 폴리아크릴, 폴리아미드(예를 들어, 가죽, 실크, 울, 나일론), 폴리에스테르, 모시, 레이온, 티아세테이트, 또는 비스코스로 만들어진다.

본 발명의 방법에 사용된 재료를 포함하는 염료액은 약 0.5:1 내지 약 200:1, 바람직하게는 약 0.6:1 내지 약 20 : 1의 범위에서 액체/재료의 비율을 가질 수 있다.

염색액에서 환원된 염료의 농도는 염색된 재료, 염료, 및 염색된 재료의 양에의존할 것이다.염료 양의 결정은 당업계에서 잘 알려진다. 예를 들어, John Shore(편집자),Cellulosics Dyeing, Society of Dyers and Colourists, West Yorkshire, England, 1995; David R.Waring and Goeffrey Hallas (편집자),TheChemistry and Application of Dye, Plenum Press, New York, 1990; 및 Henrich Zollinger,Color Chemistry, VCH 출판사, Inc.,New York,1991 참조.

연속적인 공정에서 염료 흡착 및 확산 단계는 약 20 초 내지 약 10 분, 바람직하게는 약 25 초 내지 약 5 분, 더욱 바람직하게는 약 30 초 내지 약 2 분, 및 가장 바람직하게는 약 30 초 내지 약 1 분의 기간동안 온도 약 15℃ 내지 약 55℃, 바람직하게는 약 15℃ 내지 약 45℃, 바람직하게는 약 15℃ 내지 약 35℃, 더욱 바람직하게는 약 15℃ 내지 약 30℃, 및 가장 바람직하게는 약 15℃ 내지 약 25℃, 및 pH 약 9 내지 13, 바람직하게는 약 10 내지 13, 더욱 바람직하게는 약 11 내지 약 13, 및 가장 바람직하게는 약 12 내지 약 13에서 수행될 수 있다.

배치 공정에서 염료의 흡착 및 확산 단계는 약 10 분 내지 약 90 분, 바람직하게는 약 10 분 내지 약 80 분, 더욱 바람직하게는 약 10 분 내지 약 70 분, 및 가장 바람직하게는 약 10 분 내지 약 60 분의 기간동안 온도 약 20℃ 내지 약 115℃, 바람직하게는 약 30℃ 내지 약 100℃, 바람직하게는 약 40℃ 내지 약 90℃, 더욱 바람직하게는 약 45℃ 내지 약 80℃, 및 가장 바람직하게는 약 50℃ 내지 약 80℃, 및 pH 약 9 내지 13, 바람직하게는 약 10 내지 13, 더욱 바람직하게는 약 11 내지 약 13, 및 가장 바람직하게는 약 12 내지 약 13에서 수행될 수 있다.

본 발명의 방법에 따라서, 하나 이상의 환원된 배트 염료 및/또는 하나 이상의 환원된 황염료는 산화되어 (a) 산소원 및 산화효소 활성을 나타내는 하나 이상의 효소 및 /또는 (b) 과산화수소원 및 과산화효소 활성을 나타내는 하나 이상의 효소를 포함하는 산화 시스템으로 그들의 본래의 산화된 불용성 착색된 형태로 된다. 효소적인 산화 단계는 또한 염료를 재료에 고정시키도록 한다.

산화효소 활성을 나타내는 효소는 바람직하게는 빌리루빈 산화효소(EC 1.3.3.5), 카테콜 산화효소 (EC 1.10.3.1), 락카제 (EC 1.10.3.2),-아미노페놀 산화효소 (EC 1.10.3.4), 폴리페놀 산화효소(EC 1.10.3.2), 아스코르베이트 산화효소 (EC 1.10.3.3), 및 세룰로플라스민을 제한없이 포함하는 구리 산화효소(예를 들어, 블루 구리 산화효소)이다. 과산화효소 활성을 나타내는 효소는 과산화수소 (EC 1.11.1.7)및 예를 들어, 클로로-(EC 1.11.1.10), 브로모-(EC 1.11. 1) 및 요도퍼옥시다제 (EC 1.11.1.8)와 같은 할로퍼옥시다제를 제한없이 포함한다. 이러한 효소의 활성을 결정하는 분석법은 당업계에 통상의 지식을 가진자에게 공지된다.

본 발명에 사용되는 하나 이상의 효소가 산화효소 일때, 예를 들어, 공기가 산소원으로 사용된다. 산소는 염색될 재료를 포함하는 용액을 단지 폭기에 의해 공급될 수 있다.

본 발명에 사용된 하나 이상의 효소가 과산화효소일 때, 과산화수소원은 예를 들어, 과산화수소 그 자체가 사용된다. 과산화수소원은 예를 들어, 0.001-5 mM, 구체적으로는 0.01 -1 mM의 양으로 공정 초기 또는 공정동안 첨가될 수 있다.

한 과산화수소원은 과산화수소의 전구체, 예를 들어, 과붕산염 또는 과탄산염을 포함한다.또다른 과산화수소원은 분자 산소 및 유기 또는 무기 기질을 각각 과산화수소 및 산화된 기질로 전환시킬수 있는 효소를 포함한다. 이러한 효소는 단지 낮은 수준의 과산화수소를 생산하나, 과산화효소의 존재가 생산된 과산화수소의 효율적인 이용을 보장하기 때문에 그것들은 본 발명의 방법에 상당한 잇점으로 사용될 수 있다. 과산화수소를 생산할 수 있는 효소의 예는 알콜 산화효소, 아민 산화효소, 아미노산 산화효소, 콜레스테롤 산화효소, 갈락토스 산화효소, 글루코스 산화효소, 글루타티온 산화효소, 및 우레이트 산화효소를 제한없이 포함한다.

락카제(들)은 식물, 미생물, 곤충, 또는 포유동물 락카제일 수 있다.

바람직한 구체예에서, 락카제(들)는 식물 락카제이다. 예를 들어, 래커, 망고, 녹두, 복숭아, 소나무, 포프라, 서양자두, 무화과 또는 담배 락카제일 수 있다.

다른 바람직한 구체예에서, 락카제(들)는 곤충 락카제이다. 예를 들어, 락카제는Bombyx, Calliphora, Diploptera, Drosophila, Lucilia, Manduca, Musca, Oryctes, Papilio, Phorma, Rhodnius, Sarcophaga, Schistocerca,또는Tenebrio락카제일 수 있다.

락카제(들)는 바람직하게는 세균 또는 균류 락카제와 같은 미생물 락카제이다.

다른 바람직한 구체예에서, 락카제(들)는 세균 락카제이다. 예를 들어, 락카제는Acetobacter, Acinetobacter, Agrobacterium, Alcaligenes, Arthrobacter, Azospirillum, Azotobacter, Bacillus, Comamonas, Clostridium, Gluconobacter, Halobacterium, Mycobacterium, Rhizobium, Salmonella, Serratia, Streptomyces, E. coli, Pseudomonas, Wolinella,또는 메틸영양을 필요로 하는 세균 락카제일 수 있다.

더욱 바람직한 구체예에서, 락카제(들)는Azospirillum lipoferum락카제이다.

다른 바람직한 구체예에서, 락카제(들)는 균류 락카제이다. 예를 들어, 락카제(들)는Candida, Kluyveromyces, Pichia, Saccharomyces, Schizosaccharomyces,또는Yarrowia락카제와 같은 효모 락카제;또는Acremonium, Agaricus, Antrodiella, Armillaria, Aspergillus, Aureobasidium, Bjerkandera, Botrytis, Cerrena, Chaetomium, Chrysosporium, Collybia, Coprinus, Cryptococcus, Cryphonectria, Curvularia, Cyathus, Daedalea, Filibasidium, Fomes, Fusarium, Geotrichum, Halosarpheia, Humicola, Junghuhnia, Lactarius, Lentinus, Magnaporthe, Monilia, Monocillium, Mucor, Myceliophthora, Neocallimastix, Neurospora, Paecilomyces, Panus, Penicillium, Phanerochaete, Phellinus, Phlebia, Pholiota Piromyces, Pleurotus, Podospora, Pycnoporus, Polyporus (Trametes), Pyricularia, Rhizoctonia, Rigidoporus, Schizophyllum, Sclerotium, Scytalidium, Sordaria, Sporotrichum, Stagonospora, Talaromyces, Thermoascus, Thielavia, Tolypocladium,또는Trichoderma락카제와 같은 사상균 락카제일 수 있다.

더욱 바람직한 구체예에서, 락카제(들)는Coprinus cinereus, Humicola brevis바. thermoidea, Humicola brevispora, Humicola grisea바.thermoidea, Humicola insolens, 및Humicola lanuginosa(또한Thermomyces lanuginosus로 알려짐),Myceliophthora thermophila, Myceliophthora vellerea, Polyporus alveolaris, Polyporus arcularius, Polyporus australiensis, Polyporus badius, Polyporus biformis, Polyporus brumalis, Polyporus ciliatus, Polyporuscolensoi, Polyporus eucalyptorum, Polyporus meridionalis, Polyporus palustris, Polyporus pinsitus(또한Trametes villosa로 알려짐),Polyporus rhizophilus, Polyporus rugulosus, Polyporus squamosus, Polyporus tuberaster, Polyporus tumulosus, Polyporus varius, Polyporus versicolor. Polyporus zonatus, Pycnoporus cinabarinus, Rhizoctonis praticola, Rhizoctonia solani, Scytalidium acidophilum, Scytalidium album, Scytalidium aurantiacum, Scytalidium circinatum, Scytalidium flaveobrunneum, Scytalidium hyalinum, Scytalidium indonesiacum, Scytalidium lignicola, Scytalidium thermophilum, Scytalidium uredinicolum,또는Torula thermophila락카제이다. 락카제(들)는 구리 위치내 또는 근처에서 적어도 하나의 아미노산 잔기에 의해 변형된 락카제일 수 있고, 여기에서 변형된 산화효소는 야생형 산화효소에 비하여 변형된 pH 및/또는 특이적 활성을 가진다. 예를 들어, 변형된 락카제(들)는 형태 1 구리 위치의 단편에서 변형될 수 있다.

과산화효소(들)는 식물, 미생물, 곤충 또는 포유동물 과산화효소일 수 있다.

바람직한 구체예에서, 과산화효소(들)는 식물 과산화효소이다. 예를 들어, 과산화효소는 양고추냉이 과산화효소일 수 있다.

과산화효소(들)는 세균 또는 균류 과산화효소와 같은 미생물 과산화효소일 수 있다.

다른 바람직한 구체예에서, 과산화효소(들)는 세균 과산화효소이다. 예를 들어, 과산화효소는Bacillus, Pseudomona, Rhodobacter, Rhodomonas, Streptoccus,Streptomyces,또는Streptoverticillum과산화효소일 수 있다.

더욱 바람직한 구체예에서, 과산화효소(들)는Bacillus pumilus( ATCC12905),Bacillus stearothermophilus, Pseudomonas fluorescens(NRRL B-11),Pseudomonas purrocinai(ATCC 15958),Rhodomonas palustri,Rhodobacter sphaeroides, Streptococcus lactis, Streptomyces spheroides(ATTC 23965),Streptomyces thermoviolaceus(IFO 12382), 또는Streptoverticillum verticillium ssp.verticillium과산화효소이다.

다른 바람직한 구체예에서, 과산화효소(들)는 균류 과산화효소이다. 예를 들어, 과산화효소는Candida, Kluyveromyces, Pichia, Saccharomyces, Schizosaccharomyces, 또는Yarrowia과산화효소와 같은 효모 과산화효소;또는Aspergillus, Arthromyces, Caldariomyces, Cladosporium, Coprinus, Coriolus, Dreschlera, Embellisia, Fusarium, Humicola, Mucor, Myrothecium, Phanerochaete, Rhizopus, Trametes, Trichoderma, Ulocladium,orVerticillum과산화효소와 같은 사상균 과산화효소일 수 있다.

더욱 바람직한 구체예에서, 과산화효소(들)는Arthromyces ramosus(FERMP-7754),Caldariomyces fumago, Coprinus cinereus f.microsporus(IFO 8371),Coprinus macrorhizus, Coriolus versicolor(e.g., PR4 28-A),Dreschlera halodes, Embellisia alli, Fusarium oxysporum(DSM 2672),Humicola insolens, Mucor hiemalis, Myrothecium verrucana(IFO 6113),Phanerochaete chrysosporium(e.g., NA-12),Trichoderma reesei, Ulocladium chartarum, Verticillumalboatrum,또는Verticillum dahlie과산화효소이다.

잠재적인 다른 과산화효소 원은 B.C.Saunderset al., op.cit.,pp.41-43 에 열거되어있다.

본 발명의 방법에 사용된 효소를 생산하는 방법은 예를 들어,Applied and Environmental Microbiology 49: 273-278 (1985),Applied Microbiol. Biotechnol.26: 158-163 (1987),Biotechnology Letters9: 357-360 (1987),Agric. Biol. Chem. 50: 247 (1986), EP 179 486, EP 200 565, GB 2 167 421, and EP 171 074 와 같은 문헌에서 당업계에 개시되어있다.

구체적으로는 바람직한 효소는 pH 2.5 내지 12.0의 범위, 더욱 바람직하게는 약 4 내지 10의 범위, 및 가장 바람직하게는 4.0 내지 약 7.0 또는 약 7.0 내지 10.0의 범위에서 활성이 있는 효소이다. 이러한 효소는 예를 들어, Childs 및 Bardsley, 1975,Biochem, J.145:93-103 에 개시된 2,2'-아지노비스-(3-에틸벤조티아졸린-6-술폰산) 분석법을 사용하여 친알칼리성 미생물에의한 관련 효소 생산에 대한 스크리닝에 의해 분리될 수 있다.

다른 바람직한 효소는 양호한 열안정성뿐만 아니라 비이온, 양이온, 또는 음이온 계면활성제, 킬레이트제, 염, 중합체등과 같은 통상 사용된 염색 첨가제에 대한 좋은 안정성을 나타내는 효소이다.

관심의 효소는 효소의 발현 및 배양물로부터 효소를 회수하기에 유리한 조건하에서, 효소를 암호화하는 DNA 서열뿐만 아니라 효소를 암호화하는 DNA 서열의 발현을 허용하는 기능을 암호화하는 DNA 서열을 운반하는 재조합 DNA 벡터로 형질전환된 숙주 세포를 배양하는 단계를 포함하는 방법에 의해 또한 생산될 수 있다.

효소를 암호화하는 DNA 단편은 예를 들어, 상기에 언급된 미생물 중 하나와 같은 관심의 효소를 생산하는 미생물의 cDNA 또는 게놈 라이브러리를 확립하고 효소의 전체 또는 부분적인 아미노산 서열에 기초하여 핵산 프로브에 혼성화시키는 것과 같은 종래의 절차에 의해 양성 클론을 스크리닝하고, 적당한 효소 활성을 발현하는 클론을 선택하거나, 천연 효소에 대해 항체와 반응하는 단백질을 생산하는 클론을 선택하는 과정에 의해 분리될 수 있다.

일단 선택된, DNA 서열은 적당한 프로모토, 효소가 특정 숙주 유기물에서 발현되도록 허용하는 오퍼레이터 및 종결 신호를 포함하는 적당한 복제가능한 발현 벡터에 삽입될 수 있다.

그 다음, 결과적인 발현 베터는 균류 세포와 같은 적당한 숙주 세포, 이의 바람직한 예는Aspergillus의 종, 가장 바람직하게는Aspergillus oryzae및Aspergillus niger, 및Fusarium의 종,가장 바람직하게는Fusarium venenatum을 형질전환시킬 수 있다. 균류 세포는 원형질체 형성 및 원형질체의 형질전환에 뒤이은 그 자체로 공지된 방법에의한 세포벽의 재생성을 포함하는 단계에 의해 형질전환될 수 있다. 숙주 미생물로서Aspergillus의 사용은 EP 238,023 에 개시된다. 숙주 미생물로서Fusarium의 사용은 WO 96/00787 및 WO 97/08325 에 개시된다.

대안적으로, 숙주 유기물은 박테리아, 구체적으로는Bacillus, Pseudomonas, Streptomyces,또는E.coli균주일 수 있다. 세균 세포의 형질전환은 종래의 방법, 예를 들어, T.Maniatiset al., Molecular Cloning:A Laboratory Manual, ColdSpring Harbor, 1982 에 개시된바와 같은 방법에 따라서 수행될 수 있다.

적당한 DNA 서열의 스크리닝 및 벡터의 제조는 또한 참고로서 T.Maniatiset al.,op.cit표준 절차에 따라 수행될 수 있다.

형질전환된 숙주 세포를 배양하는데 사용되는 배지는 문제의 숙주 세포를 배양하기에 적합한 종래의 어느 배지일 수 있다. 발현된 효소는 편리하게도 배양 배지물로 분비될 수 있고, 세포를 원심분리 또는 여과에 의해 배지로부터 분리, 황산 암모늄과 같은 염에 의해서 배지의 단백질성 성분을 침전시키고 이온 교환 크로마토그래피, 친화성 크로마토그래피등과 같은 크로마토그래피 절차를 포함하는 잘 알려진 절차에 의해 배지로부터 회수될 수 있다.

특히 화학적 매개제가 존재할 때, 산화 단계에 사용된 효소의 양(들) 및 사용된 조건은 염색의 표백 또는 효소적 산화 시스템으로 염료를 다른 색상으로 전환시키는 것을 피하기 위해 본 발명의 방법에서 중요하다.

산화 단계에 사용된 효소(들)의 양은 효율적인 분산을 달성하기 위한 유효양으로서 실질적으로 모든 재료(일반적으로 약 70% 보다 크고, 바람직하게는 약 80% 보다 크고, 더욱 바람직하게는 약 90% 보다 크고, 가장 바람직하게는 약 95% 보다 더 크다.)를 효소(들)와 접촉하게 한다. 충분한 효소의 양(들)을 결정하는 것은 숙련된 당업자에게 잘 알려져있다. 효소(들)의 양은 염료 중량의 일반적으로 약 0.001% 내지 약 50%, 바람직하게는 약 0.01% 내지 약 25%, 및 더욱 바람직하게는 약 0.1% 내지 10% 염료의 효소 단백질이다.

만약 염색액의 pH 가 효소(들)의 최적 활성과 양립할 수 없다면, 액체는 효소의 첨가전에 구체적으로 조정된 pH에 필요할 수 있다. 특히 효소가 액체의 pH 와 양립할 수 있는 최적의 활성을 가진다면 pH 를 조정할 필요가 없을 것이다.

효소적인 산화 단계는 바람직하게는 약 0.1 분 내지 약 60 분, 더욱 바람직하게는 약 0.1 분 내지 약 30 분, 및 더욱 더 바람직하게는 약 0.1 분 내지 약 15 분, 가장 바람직하게는 약 0.2 분 내지 약 5 분의 기간동안 온도 약 5℃ 내지 약 120℃, 바람직하게는 약 5℃ 내지 약 80℃, 더욱 바람직하게는 약 15℃ 내지 약 70℃, 및 pH 약 2.5 내지 12, 바람직하게는 약 4 내지 10, 더욱 바람직하게는 약 4.0 내지 약 7.0 또는 약 7.0 또는 약 10.0 에서 수행될 수 있다. 바람직하게는, 효소의 최적 pH 및 온도 근처의 pH 및 온도가 각각 사용된다.

바람직한 구체예에서, 효소적 산화 시스템은 과산화효소 활성을 나타내는 효소의 활성 또는 산화 활성을 나타내는 효소의 활성을 향상시킬수 있는 하나이상의 화학적 매개제를 더 포함할 수 있다. 용어, "화학적 매개제"는 과산화효소 활성을 나타내는 효소 또는 산화 활성을 나타내는 효소 및 염료사이에서 효율적으로 전자를 차단할 수 있도록 레독스 매개제로 작용할 수 있는 화학 화합물로서 여기에 정의된다. 화학적 매개제는 또한 당업계에서 증진제 및 촉진제로서 알려진다.

화학적 매개제는 페놀계 화합물, 예를 들어, 메틸 시린게이트일 수 있다. 화학적 매개제는 또한 N-히드록시 화합물, N-옥심 화합물, 또는 N-옥시드 화합물, 예를 들어, N-히드록시베조트리아졸, 비오루산, 또는 N-히드록시아세타닐라이드일 수 있다. 화학적 매개제는 또한 페녹사진/페나티오진 화합물, 예를 들어, 페나티오진-10-프로피오네이트일 수 있다. 화학적 매개제는 2,2'-아지노비스- (3-에틸벤조티아졸린-6-술폰산) (ABTS)일수 있다. 다른 화학적 매개제는 당업계에서 잘 알려져있다. 예를 들어, WO 95/01426 에 개시된 유기 화학 화합물은 락카제의 활성을 향상시키는 것으로 알려져있다. 더욱이, WO 94/12619 및 WO 94/12621 에 개시된 화학 화합물은 과산화효소의 활성을 향상시키는 것으로 알려져있다.

화학적 매개제는 염료의 건조중량 당 매개제의 건조중량이 약 0.5% 내지 약 100%, 바람직하게는 약 1% 내지 약 75%, 바람직하게는 약 1% 내지 약 50%, 더욱 바람직하게는 약 1% 내지 약 25%, 및 가장 바람직하게는 약 1% 내지 약 5% 인 양으로 염색액에 첨가된다.

화학적 매개제가 산화 단계에 포함될 때, 산화단계는 바람직하게는 약 0.1 분 내지 약 60 분, 더욱 바람직하게는 0.1 분 내지 약 30 분, 더욱 더 바람직하게는 약 0.1 분 내지 약 15 분, 및 가장 바람직하게는 약 0.2 분 내지 약 5 분의 기간동안 온도 약 5℃ 내지 약 120℃, 바람직하게는 약 5℃ 내지 약 80℃, 및 더욱 바람직하게는 약 15℃ 내지 약 70℃, 및 pH 약 2.5 내지 약 12, 바람직하게는 약 4 내지 약 10, 및 더욱 바람직하게는 약 4.0 내지 약 7.0 또는 약 7.0 내지 약 10.0의 범위에서 실행될 수 있다.

본 발명의 방법에서, 화학적 매개제의 결합은 구체적으로는 다른 환원된 염료의 존재가 다른 기질 특이성을 가진 다른 산화효소 및/또는 과산화효소를 요구하는 경우 둘 이상의 환원된 배트 및 /또는 황 염료를 산화시키기위해 사용될 수 있다.

본 발명의 방법에 사용된 산화 시스템은 모노-, 또는 나트륨, 칼륨, 칼슘 및마그네슘 이온(0 내지 3 M, 바람직하게는 25 mM 내지 1 M)을 제한없이 포함하는 2가이온, 폴리비닐피롤리돈, 폴리비닐알콜, 폴리아스파르테이트, 폴리비닐아미드, 폴리에틸렌 옥시드(0-50 g.l, 바람직하게는 1-500 mg/l) 및 계면 활성제 (10 mg-5g/l)를 제한없이 포함하는 중합체를 더 포함할 수 있다.

이러한 계면활성제의 예는 예를 들어, 긴 사슬 지방산의 금속 카르복실레이트와 같은 카르복실레이트 ; N-아실사르코시네이트; 지방 알콜 에톡실레이트 또는 이러한 에스테르의 염을 가진 인산의 모노 또는 디-에스테르; 소듐 도데실 술페이트, 소듐 옥타데실 술페이트 또는 소듐 세틸 술페이트와 같은 지방 알콜 술페이트; 에톡실화된 지방 알콜 술페이트; 에톡시화된 알킬페놀 술페이트; 리그닌 술포네이트; 페트로리움 술포네이트; 알킬-벤젠 술포네이트 또는 예를 들어, 부틸-나프탈렌 술포네이트와 같은 저급 알킬나프탈렌 술포네이트와 같은 알킬 알릴 술포네이트; 술폰화된 페놀-포름알데히드 축합물의 염; 또는 예를 들어, 올레산의 술폰화된 축합 산물과 같은 아미드 술포네이트 같은 더욱 복합된 술포네이트 및 예를 들어 소듐 술포네이트 또는 디옥틸 숙신네이트와 같은 디알킬 술포숙신네이트와 같은 음이온 계면활성제이다. 이러한 계면 활성제의 더이상의 예는 지방산 에스테르, 지방 알콜, 지방산 아미드 또는 지방-알킬- 또는 에틸렌 옥시드로 알케닐-치환된 페놀, 에틸렌 옥시드 및 프로필렌 옥시드의 블럭 공중합체, 2,4,7,9 -테트라에틸-5-데신-4,7-디올, 또는 에톡시화된 아세틴렌 글리콜과 같은 아세틸렌 글리콜의 축합 산물과 같은 비이온 계면활성제이다. 이러한 계면 활성제의 더이상의 예는 지방족 모노-, 디-와 같은 양이온 계면활성제 또는 아세테이트와 같은 폴리아민, 나프테네이트 또는 올레이트; 폴리옥신에틸렌 알킬아민의 아민 옥시드와 같은 산소-함유 아민; 디 또는 폴리아민을 가진 카르복시산의 축합에 의해 준비된 아미드-결합된 아민; 또는 4 차 암모늄 염과 같은 양이온 계면 활성제이다.

본 발명은 또한 본 발명의 방법에 의해 얻어진 염색된 재료와 관계된다. 재료는 필름, 디아세테이트, 아마, 모피, 하이드, 린넨, 리오셀, 폴리아크릴, 폴리아미드, 폴리에스테르, 라미, 레이온, 트리아세테이트, 또는 비스코스로 만들어진 직물, 얀, 섬유,의복 또는 면일 수 있다.

본 발명은 하기의 제한되지 않은 예에 의해 더 예시된다.

재료

완충제 및 기질로 사용되는 화학제는 적어도 시약 등급의 시판 제품이었다. Vat Blue 43 (CI 53630), Vat Orange (CI 71105), 및 Vat Red(CI 70320) 을 C.H.Patrick&Co.,Greenville,SC.으로부터 얻었다. Vat Blue 1 (C.I.773000,Indigo Rein)을 BASF, Charlotte, NC 로부터 얻었다. Vat Green 3 (CI 69500) 및 Vat Yellow 2 (CI 67300)을 Clariant Corp., Charloot, NC 로부터 얻었다. Vat Orange 2(CI 59705) 를 BASF Corp.,Charlotte, NC 로부터 얻었다. Sulfur Black 1(CI 53185) 를 Aakash Chemicals & Dye-Stuffs, Inc., Glendale Heights, IL 로부터 얻었다. Indigo, Vat Blue 1, Vat Blue 43, Vat Orange 2, Vat Orange 7, Vat Red 13, Vat Green 3, Vat Yellow 2, 및 Sulfur Black 1 을 도 1 에서 보여준다.

실시예 1: 락카제로 Vat Blue 43 환원 및 재-산화

0.01% 수준의 Vat Blue 43 을 1 시간동안 20℃ 에서 pH 7 인 완충액 Britton & Robinson (B & R) 에서 소듐 디티오나이트로 환원했다. 환원후에, 락카제를 재-산화를 시작하도록 첨가했다. 양 반응을 1cm 석영 큐베트내에서 Shimadzu UV160U 분광광도계상에서 모니터했다. 메틸 시린게이트(MS), 2,2'-아지노비스(3-에틸벤조티아졸린-6-술폰산(ABTS), 및 페나티오진-10-프로피오네이트(PPT)를 화학적 매개제로하여 시험했다. 소듐 디티오나이트 스톡 용액(0.5 M)의 불안정성으로 인해, 용액내의 실제 초기 소듐 디티오나이트 농도를 염료의 환원 정도로부터 측정했다. 재-산화를 과잉의 소듐 디티오나이트가 존재하지 않는 용액에서 연구했다.

탈이온수 또는 B & R 완충액에서 희석될 때, Vat Blue 43은 626 및 289 nm 에서 최대 흡수 파장(λmax)의 스펙트럼을 나타냈다. 626 nm 에서 측정했을 때, Vat Blue 43의 흡광도 (A)는 시험 범위 0.0006-0.06% Vat Blue 43 에서 Beer의 법칙( A ∝ [ Vat Blue 43] )에 따랐다. Vat Blue 43 을 소듐 디티오나이트로 환원시키는 것은 블루 색상의 표백 및 A₆₂₆의 감소 및 614 nm 에서 새로운 λmax의 존재를 초래했다.(411 및 317 nm 에서 유사-등흡광점을 가짐) 환원된(루코) Vat Blue 43은 "천연" Vat Blue 43의 초기 A₆₂₆의 40% 에 해당하는 A₆₂₆을 가졌다. △A₆₂₆의 시간 프로파일은 쌍곡선 형태였고, 도 2에 나타낸 것과 같이 초기의 환원속도는 소듐 디티오나이트의 초기 농도에 비례하였다.

정제된 재조합Myceliophthora thermophila락카제 (rMtL)를 WO 95/33836 에 개시된 대로 얻었다. 락카제 활성을 호기성 조건하에서 시린갈다진의 산화로부터결정했다. 생산된 보라색을 530 nm 에서 분광광도계에 의해 측정했다. 분석 조건은 19 μM 시린갈다진, 23.2 mM 아세테이트 완충액, pH 5.5, 30℃, 및 1 분의 반응 시간이었다. 락카제 단위(LACU)는 이러한 조건하에서 분당 1 μmol의 시린갈다진의 전환을 촉매하는 락카제의 양이다.

Myceliophthora theromphila락카제의 첨가하에서, 환원된 Vat Blue 43 을 블루 색상의 존재 및 A₆₂₆증가를 보였을 때, 재-산화했다.A₆₂₆의 시간 프로파일은 쌍곡선 형태였고, 초기의 재-산화 속도가 환원된 Vat Blue 43 뿐만아니라Myceliophthora thermophila락카제의 초기의 농도에 비례한다는 것이 도 3 에서 보여진다. 재산화된 Vat Blue 43의 스펙트럼은 이전의 흡광도가 나중의 흡광도의 약 80% 였던 것을 제외하고는, 천연 Vat Blue 43의 초기 스펙트럼과 유사했다.Myceliophthora thermophila락카제-저장 완충액(10mM Tris-Cl pH 7.5) 을 첨가했을 때, 환원된 Vat Blue 43의 눈에 띄는 재산화는 관찰되지 않았다. 60 μM PPT의 존재는 20 nMMyceliophthora thermophila락카제(0.06 LACU)의 산화속도를 2 배 증가시켰다.

실시예 2 : Vat Orange 7 환원 및 락카제 또는 과산화효소로 재산화

Vat Orange 7 를 Vat Blue 43 에 대한 실시예 1 에 개시된 것과 같은 절차를 사용하여 소듐 디티오나이트로 환원했다.

탈이온화된 H₂O 또는 B & R 완충액에서 희석될 때, Vat Orange 7은 540, 500, 457, 434, 및 303 nm 에서 λmax의 스펙트럼을 나타냈다. 소듐 디티오나이트로 Vat Orange 7 을 환원시키는 것은 오렌지색을 녹색을 띈 검정색으로 전환시켰다. 환원된 Vat Ornage 7은 622, 572, 540, 502, 447, 및 419 nm 에서 λmax 을 가졌다. (566,458,및 376 nm 에서 유사-등흡광점을 가짐) A₅₄₀(감소) 및 A₆₂₂(증가)의 시간 과정은 같은 동역학 특징을 나타냈다. 환원된 Vat Orange 7은 Vat Orange 7의 초기 A₅₄₀의 49% 에 해당하는 A₅₄₀을 가졌다. 도 4 에서 보여진대로, 초기의 환원 속도는 소듐 디티오나이트의 초기 농도에 비례했다.

정제된 재조합Coprinus cinereus과산화효소를 WO 97/08325 에 개시된 대로 얻었다. 1과산화효소 단위(POXU)는 0.88 mM 과산화수소, 1.67 mM 2,2'-아지노비스(3-에틸벤조티아졸린-6-술포네이트), 0.1 M 인산염 완충액(리터당 1.5 g의 Triton X405 함유), pH 7.0, 30℃ 에서 인큐베이션, 뒤이어 418 nm 에서 광도측정(ABTS의 흡광계수는 3.61/mmol*mm 으로 설정한다.)을 하는 조건하에서 분당 1 μmol의 과산화수소의 전환을 촉매하는 효소의 양으로 정의된다.

25-90 nMCoprinus cinereus과산화효소 및 5.3 mM 과산화수소의 첨가하에서, 환원된 Vat Orange 7 을 오렌지 색상의 출현 및 A₅₄₀의증가로써 재-산화되었다. A₅₄₀에서 측정된 시간 프로파일은 재-산화 속도가Coprinus cinereus과산화효소의 초기 농도에 비례한다는 것을 보여주는 도 5 에서와 같은 쌍곡선 형태였다. 재산화된 Vat Orange 7의 스펙트럼은 재-산화된 Vat Orange 7 에 대한 540 nm 에서의 흡광도가 Vat Orange 7의 흡광도의 약 80% 였던 것을 제외하고는 Vat Orange 7의 스펙트럼과 유사했다. 환원된 Vat Orange 7은 과산화수소에 의해 산화될 수 있으나,Coprinus cinereus과산화효소의 존재는 반응을 촉진시켰다. 94 nMCoprinus cinereus과산화효소 (ml 당 10 POXU)에 의해, 5.3 mM 과산화수소로 0.01% 환원된 Vat Orange 7의 초기 재-산화 속도는 10 배 증가되었다. PPT의 존재는 반응을 더 용이하게 하였다. 0.6 nm PPT의 첨가는 5.3 mM 과산화수소 및 24 nMCoprinus cinereus과산화효소 (ml 당 2.5 POXU)로 0.01% 환원된 Vat Orange 7의 초기 재-산화 속도를 4 배 증가시켰다.

ABTS (13 μM)의 존재하에서Myceliophthora thermophila락카제 (2.4 μM, ml 당 7.2 LACU)는 또한 환원된 Vat Orange 7 을 재산화시켰다. 그러나, 과산화수소 시스템을 가진Coprinus cinereus과산화효소는Myceliophthora thermophila락카제/O₂/ABTS 시스템보다 산화촉매제로서 더욱 효과적이다. 2.4 μMMyceliophthora thermophila락카제 및 13 μM ABTS (및 0.28 mM 용해된 0₂) 로의 초기 재-산화 속도는 94 nM Coprinus cinereus 과산화효소 및 5.3 mM 과산화효소로의 재산화속도보다 약간 낮았다.

실시예 3 : 인디고 환원 및 락카제로 재-산화

인디고 염색된 발호 데님 천 (Swift Textiles, France SA, Paris, France)의 견본(1×1)을 0.1 M 소듐 디티오나이트를 포함하는 pH 12, 1.3 ml의 0.1 M 수산화 나트륨에 담궜다. 10 분간의 와동후에, 블루 데님 천은 색상이 블루에서 옐로우로 변함으로서 인디고의 루코 인디고로의 환원을 나타낸다. 루코 인디고를 가진 블루 데님 천 견본을 빠르게 1.3 ml의 (a) 물, (b)0.1 mM Tris pH 7.8 ;(c)0.1 mM TrispH 7.8 (ml 당 0.3 LACU)내의 0.1μMMyceliophthora thermophila락카제 ; (d)0.1μMMyceliophthora thermophila락카제 및 0.1 mM Tris pH 7.8 내의 0.1 mM MS ;또는 (e)0.1 mM Tris내 0.1 mM MS, pH 7.8 을 포함하는 캡핑된 1.7 -ml 원심분리 튜브에 전달했다. 튜브를 38 분간 와동했다. 공기에 5 분간 노출시킨 후에, 튜브를 10 분 더 와동했다.

0.1μMMyceliophthora thermophila락카제 및 0.1 mM Tris pH 7.8 내의 0.1 mM MS 에 담근 루코-인디고 견본은, 루코-인디고의 인디고로의 재-산화를 보여주면서 옐로우에서 블루로 변했다.Myceliophthora thermophila락카제 또는 MS 부재시 같은 시간내 플레임내에 색상 변화가 없었다.

실시예 4: 락카제로 면 직물상에 Vat Green 3, Vat Orange 2, Vat Red 13, 및 Vat Yellow 2의 환원 및 재-산화.

직물에 침투된 환원된 배트 염료를 재-산화시키는 락카제의 능력을 Testfabrics Inc. 로부터 얻어진 면직물, style 400M, lot 9234(West Pittston, Pa.), 및 실시예 1 에서 개시된대로 얻어진 재조합Myceliophthora thermophila락카제를 사용하여 검사했다. Vat Green 3, Vat Orange 2, Vat Red 13, and Vat Yellow 2 가 색상의 눈에 띄는 변화로 인해 염료의 재-산화를 시각적으로 지켜보기 쉽기 때문에 직물을 염색하기 위해 사용했다.

면 직물의 분리된 조각 (1 인치×1 인치)들을 하기의 염색 절차를 사용하여 각각의 배트 염료로 염색했다. 4% 염색액(o.w.f.) 을 준비했고 0.0431 M 소듐 디티오나이트 및 0.0875 M 수산화 나트륨으로 10 분간 50-60℃ 에서 화학적으로 환원("배트")시켰다. 액체 비율을 1:75 내지 1:100의 범위로 했다. 염색 후에, 견본을 물에 린스했고, 공기중에서 산화시켰고, 아세트 산에서 산성화했고(pH 2-3), 물에 린스했고, 리터당 2 g의 AATCC 표준 세제 (AATCC, Durham, N.C.) 및 the Colour Index International, 3rd. Ed. (CD-ROM version, AATCC, Durham, N.C)에 개시된 가장 바람직한 방법에 따라 가열하면서 5 분간 비누칠했다.

각 색상에 대한 8 견본을 40℃ 에서 10 분간 0.09 M 수산화나트륨 및 0.043 M 소듐 디티오나이트를 포함하는 용액에서 환원했다.

그 때, 견본에 대한 환원된 염료의 재-산화를 하기의 4 가지 용액을 사용하여 평가했다. (각 26 ml 부피):

[A] 물

[B] B&R pH 7.8 완충액

[C] 0.1 μMMyceliophthora thermophila락카제를 가진 B&R pH 7.8 완충액

[D] 0.1 μMMyceliophthora thermophila락카제 및 100 μM 메틸시린게이트를 가진 B&R pH 7.8 완충액

스톡Myceliophthora thermophila락카제를 물에 희석했다.

환원된 염색/직물 견본을 용액 [A] 내지 [D]에 각 용액에 견본 2개씩, 옮겼다. 15-30 초 후에 각 용액으로부터 견본중 하나를 공기중에서 재-산화하기위해 유리 플레이트에 놓았다. 용액내 및 공기중에서의 재-산화 속도를 시각적으로 판단했다.

각 염색에 대해서, 용액 [A] 내지 [D]의 재산화 속도를 A_VG3>C_VG3>B_VG3>>D_VG3표기법을 사용하여 등급을 매겼다.

예를 들어, Vat Green 3의 재산화는 용액 [B]에서 보다, 용액 [C]에서 보다, 용액 [A]에서 더 빠르고, 용액 [D] 에서 보다 훨씬 빠르다.

이전의 처리에 독립적으로, 공기중 재-산화는 모든 4 개의 배트 염료에 대해 대략 같은 속도로 발생했다.

따라서, 하기에 서열화된 랭킹은 용액에서 환원된 염료의 재-산화에 관한 것이다.

A_VG3>C_VG3>B_VG3>>D_VG3

A_VG13 C_VG13>B_VG3>>D_VG3([A] 에서 재산화는 [C] 에서 보다 약간 빠르다.)

C_VO2 A_VO2>B_VO2>>D_VO2([C] 에서 재산화는 [A] 에서 보다 약간 빠르다.)

A_VY2>C_VY2>B_VY2>>D_VY2

pH7.8,Myceliophthora thermophila락카제의 존재에서 B & R 완충액에서의 재-산화가 모든 4 가지 배트 염료에 비해 매우 빨랐다. ([C]＞[B]) . 어떤 경우에 높은 pH ( pH 9.4) 물 (Myceliophthora thermophila락카제 부재) 에서 재-산화는Myceliophtaora thermophila락카제를 가진 B & R 완충액(pH 8) 에서 보다 더 빠른것을 나타냈다.

물에서 면직물상에서 환원된 Vat Red 13 및 Vat Orange 2의 재산화를, 역시각 염료에 대해 하나의 견본을 제외하고는 상기에 개시된것과 같은 절차를 사용하여 또한 조사했고, 하기의 각각의 용액에 옮겼다.

[E] 물(20 ml)

[F] 0.1 μMMyceliophthora thermophila락카제를 가진 물 (총 부피:20 ml)

[G] 0.1 μMMyceliophthora thermophila락카제를 가진 물(총 부피: 20 ml)

재-산화 속도를 또한 시각적으로 판단하여 하기에 열거된 등급을 매겼다.

C_VR13 F_VR13> E_VR13([G] 에서 재산화는 [F] 에서 보다 약간 빠르다.)

C_VO2 F_VO2> E_VO2([G] 에서 재산화는 [F] 에서 보다 약간 빠르다.)

용액 [E], [F] 및[G]의 pH 를 염료의 재-산화 후에 측정했고,Myceliophthora thermophila락카제 용액은 어느 정도 pH 를 완충시켜서, pH[E]=9.2 및 pH[F]=pH[G]=8.8 이었다.

전체적인 결과는 시험된 배트 염료가 모두 pH 7.8 에서Myceliophthora thermophila락카제에 대한 기질이었고,Myceliophthora thermophila락카제는 섬유내/섬유상의 염료에 접근가능하여 재-산화 속도를 증가시킨다.

실시예 5 : 패드-증기기에서 Vat Yellow 2 및 Vat Red 13의 재산화

패드-증기기에서 락카제에의한 배트 염료의 재-산화를 염료 Vat Yellow 2 및 Vat Red 13 및 실시예 1 에 개시된대로 준비된 재조합Myceliophthora thermophila락카제를 사용하여 조사했다. 시험 직물은 경량(~100 g/m²) 면 TF400M 직물(Testfabrics Inc., West Pittston, PA.) 및 중량 (~230 g/m²) 면 TF428 직물 (Testfabrics Inc., West Pittston, PA.)이었고, 추가적으로 발호되고, 정련되고, 표백된다. 패드-스팀 염색의 기법은 John Shore (편집자),Cellulosics Dyeing, Society of Dyers and Colourists, West Yorkshire, England, 1995 에 개시되어 있다.

4% 스톡 염색 용액을 0.5% w/w Tergitol-15-S-12 로 탈이온화된 1000 ml의 물에서 40 g의 Vat Yellow 2 또는 Vat Red 13 을 용해시켜서 준비했다. (Union Carbide, Danbury, CT.).

3 조각의 면 TF400M 직물 또는 면 TF428 직물을 각 P (과산화물로 연속적인 산화를 위해), C (대조군, 단지 완충액으로 산화) 및 E (효소로 연속적인 산화를 위해) 로 표지했고, 함께 꿰매고, Mathis 2-Bowl Vertical Laboratory Padder,형태 VFM (Werner Mathis AG, CH-8156 Oberhasli/Zurich, Switzerland) 를 사용하여 제조자의 지시에 따라, Vat Yellow 2 를 가지고 패딩했다. 패딩 동안 직물에 사용된 스톡 염료 용액의 양을% 습윤 픽업(% WPU) 으로 모니터했다. 얻어진 WPUs 를 표 1 에서 나타낸다.

3 조각의 면 TF400M 직물 또는 면 TR428 직물을 각각 P (과산화물), C(대조군) 및 E (효소) 로 표지했고 Vat Red 13 으로 분리하여 패딩했다. 얻어진 WPUs 를 표 2 및 3 에서 나타낸다.

염료가 침투된 직물의 화학적 환원을 패딩 통 및 패드 맹글, 증기 박스, 공기 트랩, 및 4 개의 세척 박스를 포함한 Mathis Pad Steam Range, 형태 PSA-HTF350 mm 17796 (Werner Mathis USA, Inc., Concord,NC) 에서 수행했다. 직물을 양 직물당 대략 100% WPU 를 얻기 위해, 1.5 기압에서 환원 욕의 리터당 20 g의 소듐 디티오나이트 용액 및 80 ml의 27% 수산화 나트륨으로 패딩했다. 그 다음 직물을 제조자의 지시에 따른 Mathis Pad Steam Range("패드-증기기")상에서 분당 8 미터의 직물 스피드로 100% 상대습도(RH) 하에서 100℃ 로 1 분동안 스팀했다.

Vat Yellow 2는 양 형태의 직물에 대해 블루 색상으로 환원되었다. 환원에서 Vat Red 13의 색상 변화가 Vat Yellow 2의 색상 변화만큼 중요하지 않다는 것은 염료의 부분적인 환원을의미한다.

3 가지 다른 조건에서 두 염료를 재-산화했다.

1) 1 분간 50℃ 에서 0.25% w/w H₂O₂함유 B & R pH 7 완충액

2) 1 분간 50℃ 에서 B & R pH 7 완충액

3) 1 분간 50℃ 에서 B & R pH 7 완충액 및 리터당 8.3 mg의Myceliophthora thermophila락카제

(1) 직물을 제조자의 지시에 따라 패드 증기기에서 세척 박스를 통해 통과시키기 직전에, 60 ml의 안정화된 50% H₂O₂용액을 12 리터 B & R 완충액에 첨가했다. (3) 직물을 패드 증기기의 세척 박스에 넣기 직전에, 32 ml (100ml)의Myceliophthora thermophila락카제를 12 리터의 B & R 완충액에 첨가했다. 산화 욕에서 pH는 pH 7.0 이었고 욕을 관통한 시간은 1 분이었다.

두 배트 염료의 재-산화에 관한 pH 및 시간 조건은Myceliophthora thermophila락카제에 대한 최적의 조건에 기초했다.

비누칠

소듐 도데실 술페이트 (SDS) 를 비누칠 단계에서 사용했다. 리터당 150 ml 부피의 80 g SDS 스톡용액을 리터당 1 g의 SDS 최종 농도를 산출하는 12 리터의 물을 함유하는 패드-증기기의 세척 박스 2 에 첨가했다.

비누칠은 대략 1 분동안 끓는점 근처에서 발생한다. 비누칠동안에 분리된 배트 안료 분자는 더욱 결정체 형태로 재배향되고 회합되어, 종종 향상된 빛과 세척 에 대해 개선된 견뢰도와 함께 상당히 다른 음영을 생산한다. 비누칠은 어떤 남아있는 루코 염료 및 표면 염료를 또한 제거할 수 있다.

최종적으로, 직물을 제조자의 지시에 따라 세척 박스 3 및 4의 패드-증기기에서 뜨거운 린스( 80℃, 1 분)및 찬 린스(20℃ 에서 1 분)에 통과시켰다. 모든 염색된 직물을 K/S 값, 세척 견뢰도, 마찰 견뢰도 및 광견뢰도를 측정하기 전에 하룻밤동안 대기중에서 건조시켰다.

염색견뢰도의 평가

염색시, 염색된 섬유의 색상 및 염색견뢰도 성질을 평가했다. 매개변수 "L", "a", 및 "b" 및 K/S 를 색상 및 색상 강도를 정량하기 위해 사용했고, 색조 과학에서 통상의 기술을 가진자에게 공지이다. 예를 들어, Billmeyer 및 Saltzman,Principles of Color Technology, 제 2 판, John Wiley & Sons, New York, 1981, 59,63,183 페이지 참조. 염색견뢰도는 염색된 직물 평가의 중요한 변수이고, 염색견뢰도 성질을 평가하기 위한 많은 표준 방법이 당업계에 공지된다.(예를 들어,AATCCTechnical Manual, Vol.71, American Association of Textile Chemists and Colorists, Research Triagle Park, NC, 1996). 하기에 개시된 대로, 염색견뢰도를 세척 견뢰도, 광견뢰도, 및 크락 (crock) 견뢰도 각각에 대해 평가했다.

세척 견뢰도 평가 (W)

세탁 시험 방법 61-2A (1989) 에 관한 AATCC 염색견뢰도를 따랐다. CIEL *a*b 측정을 본래의 염색 샘플상에서 한 후 제조자의 지시에 따라, 넓은 범위의 관찰, 10관찰자, D₆₅발광체, 및 평균의 두 측정으로 배치된 Macbeth ColorEye 7000 분광광도계를 사용하여 샘플을 세척했다.(색상 동위 시스템의 설명에 대해서는 예를 들어, Billmeyer and Saltzman,Principles of Color Technology,제 2 판, John Wiley & Sons, New York, 1981, 63 페이지 참조).

그레이 스케일 평가를 염료 및 세척 샘플 사이의 CIEL *a*b 총 색상 차이값( △E* = (△L* + △a* + △b*)^0.5) 에 기초하여 정했다. (AATCC Gray Scale Ranking Table, AATCC, Research Triangle Park, NC,또한 표 22 참조).

광견뢰도 평가

광견뢰도(L)를 AATCC 광견뢰도 시험 방법 16 (1993), Optio E.에 따라 평가했다. 염색된 견본 (4 cm × 4 cm) 를 Fade-0-Meter Mask No. SL-8A (Atlas Electric Devices Co.,Chicago, IL, Part No. 12-7123-01)의 검정 측면에 집산했다. 마스크를 Suntest CPS + (Slaughter Machinery Company, Lancaster, SC)에 놓았고 제조자의 지시에 따라, 20 시간동안 방사도 756 W/m²으로 Xenon 조명원에 노출했다.

△E* 및 그레이 스케일 평가를 노출된 직물 면에서 단일 측정을 한 것을 제외하고는 상기에 기술된 대로 하였다.

크락 견뢰도 평가

건조 크락(DC) 및 습윤 (WC) 크락 견뢰도에 대해 AATCC 염색견뢰도대 크락킹 시험 방법 8-1989을 따랐다.

습윤 AATCC 크락 천 스퀘어를 대략 65 ± 5% 수분을 나타내도록 5 초동안 18 g 중량하에서 AATCC 압지 사이에서 각각의 물-포화 크락 천을 압축하여 준비했다.

시각 평가 (5= 최고)를 일광하에서 Macbeth SperctraLight II 광박스에서 샘플을 관찰하는 동안, AATCC Chromatic Transference Scale (AATCC, Research Triangle Park, NC)을 사용하여 3 명의 각각의 관찰자에 의해 정했다.

모든 데이타를 (1) 표준에 대한 Shapiro-Wilk W 시험을 5% 수준에서 적용하는 단계 (2) 모든 쌍의 Tukey-Kramers 비교를 적용하는 단계에서 SAS JMP Version 3.2 소프트웨어(SAS Institute, Inc.,Cary, NC)를 통해 이용가능한 통계학적 기법을 사용하여 분석했다.

세척 견뢰도 및 광견뢰도에 관하여는, 시각 그레이 스케일 (GS) 데이타는 GS 가 산업상의 표준이므로 비교로서 바람직하다. GS 데이타가 표준으로서의 요구를 만족시키지 못하는 경우는 (그들의 분배가 표준이라면) △E*(또는 dE)값을 대신 분석했다.

4 개의 변수 (K/S, 세척 견뢰도, 내광도 및 크락 견뢰도)에 대한Myceliophthora thermophila락카제 효과의 결과가 하기의 표 4-7 에서 보여진다.

K/S는 직물의 색상 강도의 측정으로서 K/S 가 더 높을수록 더 어두운 염색 직물에 해당한다. K/S 를 각 염료에 대한 λ_MAX, 즉, Vat Yellow 2에 대해 420 mm 및 Vat Red 13 에 대해 540 mm에서 측정했다.

Vat Yellow 2의 경우에, 면 TF400M 직물에 한 3 가지 처리에 대한 K/S 값의 차이가 관찰되지 않았다. 더 두꺼운 직물인 면 TF428 직물상에서, 과산화물이Myceliophthora thermophila락카제 및 대조군보다 상당히 잘 수행했다.

두가지 형태의 직물 사이에 관찰된 차이는 Vat Yellow 2 가 산화 욕에 도달하는 시간동안 공기에 의해 얇은 직물상에서 재산화될 수 있다는 것이다. 그러나, 두꺼운 직물상에서는 공기로부터의 산소가 직물에 분산되고 염료를 산화시키기에 충분한 시간을 갖지 못할 것이다. 따라서, 두꺼운 염색에 대한 과산화물의 효과가 관찰되었다. 이러한 결과는Myceliophthora thermophila락카제에의한 Vat Yellow 2의 재산화가 시험된 조건하에서 검출될 수 없을 만큼 낮은 속도로 발생했다는 것을 제안한다.

Vat Red 13의 경우에, 양 직물에 대한Myceliophthora thermophila락카제의 구별되는 효과를 관찰했다. TF400M 직물에 대해서는, 락카제 및 과산화물은 동등하게 잘 수행했고, 대조군보다 훨씬 잘 수행했다. TF428 직물에 대해서는, 락카제 처리는 과산화물 및 대조군 처리에 비하여 훨씬 높은 K/S 값을 초래했다. 과산화물의 효과가 관찰되지 않았다.

요약하면, 결과는Myceliophthora thermophila락카제는 (적어도) 과산화물과 같은 정도로 수행하는 경우에, Vat Red 13 에 대한 K/S 값상에 중요한 효과를 가졌다는 것을 나타냈다. Vat Yellow 2의 경우에, 과산화물은 두꺼운 직물(TF428) 에 대한Myceliophthora thermophila락카제 (및 대조군) 보다 훨씬 잘 수행한 반면에 어떠한 처리도 얇은 직물(TF400M)에 대한 어느 중효한 효과를 가지지 않았다.

세척 견뢰도 및 광견뢰도

Myceliophthora thermophila락카제로 처리된 면 TF428 직물상에 Vat Red 13의 세척 견뢰도는 dE 세척값과 비교했을 때 상당히 더 양호하였다. GS 세척 등급을 비교하였을 때, 같은 GS 세척 등급은 하기의 ATCC 그레이 스케일 등급 표 (표 8)에보여진대로 상대적으로 넓은 범위의 dE 세척값을 커버할 수 있기 때문에 차이가 사라졌다.

면 TF428 직물에 대한 Vat Yellow 2의 경우에, 과산화물은Myceliophthora thermophila락카제 및 대조군보다 훨씬 잘 수행했다.

크락 견뢰도

크락 견뢰도에 관하여, 결과는 과산화물이Myceliophthora thermopnila락카제보다 나은 수행을 하는 경향을 나타냈다. 면 TF428 직물에 대한 Vat Yellow 2의 경우에, 습윤 크락 시험에서 과산화물 및 대조군 모두Myceliophthora thermophila락카제보다 월등하게 나은 수행을 했다. 면 TF428 직물에 대한 Vat Red 13의 경우에, 과산화물은 대조군에 비하여 건조 크락 견뢰도를 월등하게 증가시킨 반면에 락카제는 과산화물 및 대조군에 비하여 월등한 차이를 보이지 않고 "사이에서" 수행했다.

이 결과는 과산화물보다는Myceliophthora thermophila락카제로 산화될 때, 더 많은 염료가 직물 표면에 결합된다는 것을 암시한다.

전체적인 결과는 하기에 요약된다.

Myceliophthora thermophila락카제는 Vat Red 13의 경우에 K/S 값에 중요한영향을 가졌고, (적어도) 과산화물만큼 수행했다. Vat Yellow 2의 경우에, 과산화물은 두꺼운 직물(TF428) 상에는Myceliophthora thermophila락카제 (및 대조군) 보다 월등하게 나은 반면에, 처리의 어느것도 얇은 직물(TF400M) 상에는 어떤 중요한 영향이 없었다.

Myceliophthora thermophila로 처리되면, TF428 직물상에 Vat Red 13의 세척 견뢰도는 dE 세척값과 비교할 때 월등하게 나았다. 차이는 같은 GS 세척 수치는 상대적으로 넓은 범위의 dE 세척값을 커버할 수 있기 때문에 GS 세척 수치와 비교했을 때 사라졌다.

면 TF428 상의 Vat Yellow 2의 내광도는 과산화물로 처리될 때 월등하게 나았다.

크락 견뢰도에 관하여, 경향은 과산화물이Myceliophthora thermophila락카제보다 훨씬 나은 수행을 한다는 것이다.

실시예 6

면 TR428 직물을 (발호,정련, 및 표백) 재조합Myceliophthora thermophila락카제 용액으로 예비처리 한 후에(실시예 1), 직물을 락카제로 예비처리 했을 때 직물에 대한 색조의 깊이에 대한 효과를 결정하기 위해 Vat blue 1으로 염색했다.

Vat blue 1 염료액은 2g의 Vat blue 1 을 100ml의 물에 50℃에서 현탁하는 것에 의해 준비했고 뒤이어 4g의 수산화 나트륨 및 6g의 소듐 디티오나이트로 현탁했다. 10분후에, "배팅" 현탁을 염료액을 준비하기 위하여 1g의 수산화 나트륨, 2g의 소듐 디티오나이트, 및 1g의 침투제, Primasol FP(BASF, Charlotte, NC)를 포함하는 900ml의 물에 옮겼다.

직물 견본(4 in.×6 in)을 락카제 부재 또는 리터당 25mg의Myceliophthora thermophila락카제를 가지고, 15-20분 동안 습윤제로서 5g의 Tergitol 15-S-12 에 담궈서 예비처리했다.

그때, 예비처리된 락카제의 견본 및 비처리 직물을 15초 동안 염료액에 담구었고("담그기"라고 함), 1.5기압하에서 100% WPU로 압착한 후에, 공기중에서 2초동안 산화시켰다. 이 절차를 2 또는 5번 반복했다. 마지막 담굼이후에, 견본을 하룻밤 동안 실내온도에서 건조되도록 한 후, 리터당 2g의 AATCC 표준 세제를 함유하는 따뜻한 물(70℃)에서 4분동안 분리하여 비누칠했다. 비누칠 후에 견본을 물에서 린스했고, 하룻밤동안 실내온도에서 건조했다. 모든 견본의 4 복제물을 준비했다.

KS(색상 강도)를 제조자의 지시에 따라, 넓은 범위의 관찰을 구비한 Macbeth ColorEye 7000 분광광도계, D65(일광) 발광체, 및 10℃ 관찰자를 사용하여 건조된 염료 견본상에서 측정했다. 총 6개의 측정을 하였고, 견본의 각 면에 대해 3개씩이다.

담그기의 횟수 및 락카제 처리의 함수로서 K/S 값이 표 9에서 보여진다. 대조군에 대한 것보다는 락카제-처리된 직물에서 더 높은 K/S(어두운 색상)을 얻었다.

실시예 7: Myceliophthora thermophila 락카제 환원된 (루코) Sulfur Black 1의 산화

Sulfur Black 1의 스톡 용액을 농도 1% w/v 로 탈이온수에서 염료를 용해시켜서 준비했다. Sulfur Black 1 (10-100 ppm ) 을 대략 동량의 몰양을 사용하여 23℃ 물에서 소듐 디티오나이트로 환원했다. 소듐 디티오나이트 스톡 용액(0.5 M)의 불안정성 때문에, 용액의 소듐 디티오나이트의 실제 초기 농도는 Sulfur Black 1의 환원 정도로 측정했다. 재-산화를 초기 소듐 디티오나이트가 존재하지 않는 용액에서 연구했다. 환원 및 Sulfur Black 1의 뒤이은 재산화를 1 cm 석영 큐베트내의 Shimandzu UV160U 분광광도계상에서 모니터했다.

물에서, Sulfur Black 1은 10-100 ppm Sulfur Black 1의 범위에서 Beer의 법칙 (A ∝ [Sulfur Black 1] ) 에 따라 627nm 에서 최대 흡수 파장(λmax) 을 가지는 UV-가시 스펙트럼을 가졌다. 100 ppm Sulfur Black 1 에 대해서, A₆₂₇의 1.24 ± 0.05 를 관찰했다. 낮은 소듐 디티오나이트농도에서, 환원은 A₆₂₇의 감소 및 753 mm 에서 새로운 λ_MAX(565,713, 및 793 nm 에서 유사등흡광점을 가짐)의 출현을 초래했다. 소듐 디티오나이트의 농도가 증가함에 따라서, 유사-등흡광점은 사라졌고 593nm 에서 새로운 λ_MAX가 나타났다. 소듐 디티오나이트의 농가가 더욱 증가했을 때, 593 nm 에서의 밴드 역시 사라졌다. 최종 환원된 (루코) Sulfur Black 1은 λ= 600 mm 에서 잔여 흡수가 "천연" Sulfur Black 1의 초기의 A₆₂₇의 3% 인 스펙트럼을 가졌다.

소듐 디티오나이트의 부재하에서, 환원된 Sulfur Black 1 을 검정색의 존재 및 A₆₂₇의 증가하에서 보여진대로 공기중에서 재산화했다. A₆₂₇의 시간 프로파일은 두가지 페이즈를 가졌다. (도 6) 초기의 페이즈는 더 빨랐고(~8 ×) 최종 △A₆₂₇의 ~30% 에 상응하는 △A₆₂₇을 가졌다. 12.5,25,50 및 100 ppm 루코 Sulfur Black 1의 경우에, 재-산화 속도는 양 페이즈에 대해 루코 Sulfur Black 1의 농도에 비례했다. 50 ppm 루코 Sulfur Black 1 에 대해 초기의 재산화 속도는 ~ 0.1△A/분이었고, 반감기는(t_1/2)는 ~0.8 분이었다. Sulfur Black 1의 재산화 스펙트럼은 아마도 ~ 37%의 초기 Sulfur Black 1의 비가역적인 환원 변형에 의해 야기되어, 이전의 흡광도가 나중의 흡광도의 63% 라는 것을 제외하고는 천연 Sulfur Black 1의 초기 스펙트럼에 유사했다.

0.4 μM의 재조합Myceliophthora thermophila락카제(실시예 1 에서 기술된 대로 얻어짐)를 루코 Sulfur Black 1의 산화 초기에 첨가했을 때, 초기의 속도 및 t1/2는 각각 2 배 증가했고 감소했다.Myceliophthora thermophila의 농도가 0.8 μM 까지 증가했을 때, 초기의 속도 및 t1/2는 각각 4 배 증가했고 감소했다. (도6) A₆₂₇의 시간 프로파일은 비촉매 산화의 2페이즈 프로파일과 반대로 모노페이즈였다.

Myceliophthora thermophila락카제가 루코 Sulfur Black 1의 제 1의 비-촉매 산화의 제 1페이즈후에 첨가되었을 때, (제 2의 페이즈의 )반응 속도의 증가가 관찰되었다(도 6). 0.4 및 0.8 μM Myceliophthora thermophila 락카제로 반응을 각각 3 배 및 6 배 증가시켰다.

결과는 루코 배트 염료에 관해서는Myceliophthora thermophila락카제와 같은 산화환원효소가 산소 분자에 의해 환원된 Sulfur Black 1의 재-산화를 촉매할 수 있다는 것을 증명했다.

여기에 개시되고 청구된 본 발명은 이러한 구체예는 본 발명의 몇 개의 측면의 예로서의도된 것이므로 여기에 개시된 특정 구체예의 범위에 제한되지 않는다.이에 상당하는 구체예가 본 발명의 범위로 해석된다. 게다가, 여기에 보여지고 개시된 것에 추가하여 본 발명의 다양한 변형이 전술한 개시로부터 당업자에게 분명할 것이다. 이러한 변형은 또한 첨부된 청구항의 범위내에 놓이고자 한다. 분쟁의 경우에, 정의를 포함한 본 발명의 개시는 조절될 것이다.

여기에 언급된 다양한 참고문헌, 이의 개시는 발명의 일체로서 참고문헌으로 수록된다.

Claims

재료의 염색방법으로서, (a) 재료를 하나 이상의 환원된 배트 염료 또는 하나 이상의 환원된 황 염료를 포함하는 염색 시스템으로 처리하는 단계; 및

(b) 처리된 재료에 흡착된 하나 이상의 환원된 배트 염료 또는 하나 이상의 환원된 황 염료를, 하나 이상의 환원된 염료를 그들 본래의 산화된 불용성 착색 형태로 전환시키기 위해 (i)산소원 및 산화 효소 활성을 나타내는 하나 이상의 효소 또는 (ii)과산화수소원 및 과산화효소 활성을 나타내는 하나이상의 효소를 포함하는 산화 시스템으로 산화시키는 단계를 포함하며, 여기에서 재료는 면, 디아세테이트, 아마, 모피, 하이드, 린넨, 리오셀, 폴리아크릴, 폴리아미드, 폴리에스테르, 모시, 레이온, 트리아세테이트, 또는 비스코스로 만들어진 직물, 얀, 섬유,의복 또는 필림인 것을 특징으로 하는 방법.
제 1 항에 있어서, 하나 이상의 환원된 배트 염료는 선택적으로 하나 이상의 모노-, 디-, 또는 다환 방향족 또는 다환 헤테로방향족 화합물로 치환되는 안트라퀴논 카르바졸, 안트라퀴논 옥사졸, 벤즈안트론 아크리돈, 디벤즈안트론, 플라브안트론, 인디고, 이미다졸, 인단트론, 이소디벤즈안트론, 페릴렌 테트라카르복실산 디이미드, 피란트론, 피라졸안트론, 트리아지닐아미노안트라퀴논, 및 바이올안트론 염료로 구성되는 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 재료의 염색 방법.
제 2 항에 있어서, 안트라퀴논 카르바졸, 안트라퀴논 옥사졸, 벤즈안트론 아크리돈, 디벤즈안트론, 플라브안트론, 인디고, 이미다졸, 인단트론, 이소디벤즈안트론, 페릴렌 테타라카르복실산 디이미드, 피란트론, 피라졸안트론, 트리아지닐아미노안트라퀴논, 또는 바이올안트론 염료 및 이의 하나 이상의 선택적인 모노-.디- 또는 다환 방향족 또는 다환 헤테로방향족 화합물 치환체는 각각의 작용기 또는 치환체가 할로겐; 술포; 술포나토; 술파미노; 술파닐; 티올, 아미노; 아미도; 니트로; 아조; 이미노; 카르복시; 시아노; 포르밀; 히드록시; 할로카르보닐; 카르바모일; 카르바미도일; 포스포나토; 포스포닐; C_1-18-알킬; C_1-18-알케닐; C_1-18-알키닐; C_1-18-알콕시; C_1-18-옥시카르보닐; C_1-18-옥소알킬; C_1-18-알킬 술파닐; C_1-18-알킬 술포닐; 1, 2 또는 3 개의 C_1-18-알킬기로 치환되는 C_1-18-알킬 이미노 또는 아미노로 구성되는 군으로부터 선택되는 하나 이상의 작용기 또는 치환체로 선택적으로 치환되는 것을 특징으로 하는 재료의 염색 방법.
제 1 항에 있어서, 하나 이상의 환원된 황 염료는 각각은 선택적으로 하나 이상의 모노-, 디- 또는 다환 방향족 또는 다환 헤테로방향족 화합물로 치환된 벤조티아졸, 페닐티아졸, 페나존, 및 페녹산 염료로 구성되는 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 재료의 염색 방법.
제 4 항에 있어서, 벤조티아졸, 페닐티아존, 페나존 또는 페녹산 염료 및 이의 하나 이상의 선택적인 모노-, 디- 또는 다환 방향족 또는 다환 헤테로방향족 화합물 치환체는 각각의 작용기 또는 치환체가 할로겐; 술포; 술포나토;술프아미노; 술파닐; 티올, 아미노; 아미도; 니트로; 아조; 이미노; 카르복시; 시아노; 포르밀; 히드록시; 할로카르보닐; 카르바모일; 카르브아미도일; 포스포나토;포스포닐; C_1-18-알킬; C_1-18-알케닐; C_1-18-알키닐; C_1-18알콕시; C_1-18-옥시카르보닐; C_1-18-옥소알킬; C_1-18-알킬 술파닐; C_1-18-알킬 술포닐; 1, 2 또는 3개의 C_1-18-알킬기로 치환된C_1-18-알킬 이미노 또는 아미노로 구성되는 군으로부터 선택된 하나 이상의 작용기 또는 치환체로 선택적으로 치환되는 것을 특징으로 하는 방법.
제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서, 재료는 면으로 만들어진 것을 특징으로 하는 방법.
제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서, 재료는 디아세테이트로 만들어진 것을 특징으로 하는 방법.
제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서, 재료는 아마로 만들어진 것을 특징으로 하는 방법.
제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서, 재료는 모피로 만들어진 것을 특징으로 하는 방법.
제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서, 재료는 하이드로 만들어진 것을 특징으로 하는 방법.
제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서, 재료는 린넨으로 만들어진 것을 특징으로 하는 방법.
제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서, 재료는 리오셀로 만들어진 것을 특징으로 하는 방법.
제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서, 재료는 폴리아크릴로 만들어진 것을 특징으로 하는 방법.
제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서, 재료는 폴리아미드로 만들어진 것을 특징으로 하는 방법.
제 14 항에 있어서, 폴리아미드는 가죽, 나일론, 실크, 또는 울인것을 특징으로 하는 방법.
제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서, 재료는 폴리에스테르로 만들어진 것을 특징으로 하는 방법.
제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서, 재료는 모시로 만들어진 것을 특징으로 하는 방법.
제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서, 재료는 레이온으로 만들어진것을 특징으로 하는 방법.
제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서, 재료는 트리아세테이트로 만들어진 것을 특징으로 하는 방법.
제 1 항 내지 제 5 항중 어느 한 항에 있어서, 재료는 비스코스로 만들어진것을 특징으로 하는 방법.
제 1 항 내지 제 20 항 중 어느 한 항에 있어서, 산화 시스템은 하나 이상의 환원된 배트 염료 및/또는 하나 이상의 환원된 황 염료 및 산소원에 대해 산화효소 활성을 나타내는 하나 이상의 효소를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 21 항에 있어서, 하나 이상의 효소는 빌리루빈 산화효소, 카테콜 산화효소, 락카제,-아미노페놀 산화효소, 폴리페놀 산화효소, 아스코르베이트 산화효소, 및 셀룰로플라스민인 것을 특징으로 하는 방법.
제 1 항 내지 제 20 항 중 어느 한 항에 있어서, 산화 시스템은 하나 이상의 환원된 배트 염료 또는 하나 이상의 환원된 황 염료, 및 과산화수소원에 대해 과산화효소 활성을 나타내는 하나 이상의 효소를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 23 항에 있어서, 하나 이상의 효소는 과산화효소 또는 할로퍼옥시다제인 것을 특징으로 하는 방법.
제 23 항에 있어서, 과산화수소원은 과산화수소, 과붕산염,또는 과탄산염인 것을 특징으로 하는 방법.
제 1 항 내지 제 25 항 중 어느 한 항에 있어서, 염색된 재료를 온도, 약 5℃ 내지 약 120℃의 범위에서 산화시스템으로 처리하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 1 항 내지 제 26 항 중 어느 한 항에 있어서, 염색된 재료를 pH 약 2.5 내지 약 12의 범위에서 산화시스템으로 처리하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 1 항 내지 제 27 항 중 어느 한 항에 있어서, 염색된 재료를 시간, 약0.1 분 내지 약 60 분의 범위에서 산화시스템으로 처리하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 1 항 내지 제 28 항 중 어느 한 항에 있어서, 산화시스템은 나트륨, 칼륨, 칼슘 및 마그네슘 이온을 포함하는 기로부터 선택된 1가 또는 2가 이온을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 1 항 내지 제 29 항 중 어느 한 항에 있어서, 산화시스템은 폴리비닐피롤리돈, 폴리비닐알콜, 폴리아스파르테이트, 폴리비닐아미드, 및 폴리에틸렌 옥시드로 구성된 군으로부터 선택된 중합체를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 1 항 내지 제 30 항 중 어느 한 항에 있어서, 산화시스템은 음이온, 비이온 또는 양이온 계면활성제를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 1 항 내지 제 31 항 중 어느 한 항에 있어서, 산화 시스템은 하나 이상의 효소의 활성을 향상시키는 화학적 매개제를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 32 항에 있어서, 화학적 매개제는 페놀계 화합물인 것을 특징으로 하는 방법.
제 33 항에 있어서, 화학적 매개제는 메틸 시린게이트인것을 특징으로 하는방법.
제 32 항에 있어서, 화학적 매개제는 N-히드록시 화합물, N-옥심 화합물, N-옥시드 화합물, 페녹사진 화합물, 및 페나티아진 화합물로 구성되는 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 방법.
제 35 항에 있어서, 화학적 매개제는 N-히드록시벤조트리아졸, 비오루산, N-히드록시아세트아닐리드, 또는 펜안티오진-10-프로피오네이트인 것을 특징으로 하는 방법.
제 32 항에 있어서, 화학적 매개제는 2,2'-아지노비스-(3-에틸벤조티아조린-6-술폰산)인 것을 특징으로 하는 방법.
제 1 항 내지 제 37 항 중 어느 한 항에 있어서, 염색 시스템은 하나 이상의 환원된 배트 염료 및 하나 이상의 환원된 황 염료를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 1 항 내지 제 38 항 중 어느 한 항에 있어서, 재료를 먼저 염색 시스템으로 처리하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 1 항 내지 제 38 항 중 어느 한 항에 있어서, 재료를 염색 시스템으로 처리되기 전에 산화 시스템의 하나 이상의 효소로 먼저 전처리하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 1 항 내지 제 38 항 중 어느 한 항에 있어서, 재료를 산화 시스템 및 염색 시스템의 하나 이상의 효소로 동시에 처리하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 1 항 내지 제 41 항 중 어느 한 항에 있어서, 산화 시스템은 (i)산소원 및 산화효소 활성을 나타내는 하나 이상의 효소 및 (ii)과산화수소원 및 과산화효소 활성을 나타내는 하나 이상의 과산화효소를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 1 항 내지 제 42 항 중 어느 한 항에의한 방법으로 얻어진 염색된 재료.