KR20140072167A

KR20140072167A - 다당류 섬유를 제조하기 위한 신규 조성물

Info

Publication number: KR20140072167A
Application number: KR1020147011790A
Authority: KR
Inventors: 존 피. 오브라이언; 카트린 오퍼
Original assignee: 이 아이 듀폰 디 네모아 앤드 캄파니
Priority date: 2011-10-05
Filing date: 2012-10-05
Publication date: 2014-06-12
Also published as: JP2014534294A; CN103958752B; SG11201401290UA; AU2012318526A1; IL231855A0; EP2764145B1; NZ623330A; AU2012318526B2; JP6182148B2; CA2851312A1; CN103958752A; WO2013052730A1; EP2764145A1

Abstract

본 발명은 폴리(α(1→3) 글루칸)으로부터 섬유를 제조하는 신규한 방법에 관한 것이다. 본 발명에 따라서 제조된 섬유는 "면-유사(cotton-like)" 특성을 가지며, 텍스타일 응용에 유용하며, 연중 내내 기준으로 연속 필라멘트로서 제조될 수 있다. 본 방법은 물 및 N-메틸모르폴린-N-옥사이드의 혼합물 중의 폴리(α(1→3) 글루칸)의 신규 용액으로부터의 용액 방사 후, 물이 아닌 액체를 포함하는 액체 응집제(coagulant) 중에서의 응집을 포함한다.

Description

다당류 섬유를 제조하기 위한 신규 조성물{Novel Composition for Preparing Polysaccharide Fibers}

본 출원은 PCT 출원이며, 2011년 10월 5일자로 출원된 미국 가특허 출원 시리얼 번호 제61/543,423호, 및 2011년 10월 5일자로 출원된 미국 가특허 출원 시리얼 번호 제61/543,428호에 대해서 35 U.S.C. §119(e) 하의 우선권 이익을 주장한다. 상기 출원의 개시내용은 이의 전문이 참고로 포함되어 있다.

본 발명은 물 및 N-메틸모르폴린-N-옥사이드의 혼합물 중에서 폴리(α(1→3) 글루칸)의 용액으로부터 폴리(α(1→3) 글루칸)을 용액 방사하는 방법, 및 용액 그 자체에 관한 것이다. 사용되는 폴리(α(1→3) 글루칸)은 효소의 작용에 의해서 합성하였다.

이전부터 다당류(polysaccharide)는 β(1→4) 글리코시드 결합(linkage)을 통해서 자연 공정에 의해서 글루코스로부터 형성된 중합체인 셀룰로오스 형태로 주로 알려져 있다. 예를 들어 문헌 [Applied Fibre Science, F. Happey, Ed., Chapter 8, E. Atkins, Academic Press, New York, 1979]를 참고하기 바란다. 다수의 다른 다당류 중합체가 또한 상기 문헌에 개시되어 있다.

다수의 공지된 다당류 중에서 셀룰로오스만이 섬유로서 상업적으로 중요했다. 특히, 자연 발생 셀룰로오스의 고도로 순수한 형태인 면은 텍스타일 응용에서 이의 이로운 속성이 널리 공지되어 있다.

또한, 셀룰로오스는 용액 중에서 충분한 사슬 연장성 및 골격 강도(rigidity)를 나타내어 액체 결정질 용액을 형성한다고 알려져 있으며; 예를 들어 문헌 [O'Brien, U.S. Pat. No. 4,501,886]를 참고하기 바란다. 본 기술 분야의 교시는, 충분한 다당류 사슬 연장성이 β(1→4) 연결 다당류에서만 성취될 수 있으며, 그러한 골격 구조로부터의 임의의 유의한 차이는 분자 종횡비를 정렬된 상의 형성을 위해서 필요한 것보다 낮출 것임을 나타낸다.

보다 최근에는, 수크로스의 수용액을 스트렙토코쿠스 살리바리우스(Streptococcus salivarius)로부터 단리된 GtfJ 글루코실트랜스퍼라제(glucosyltransferase)와 접촉시킴으로써 α (1→3) 글리코시드 결합을 특징으로 하는 글루칸 중합체를 단리하였다 (문헌 [Simpson et al., Microbiology, vol 141, pp. 1451-1460 (1995)]. 고도로 결정질이고 고도로 배향된 α(1→3)-D-글루칸의 저분자량 필름이 x-선 회절 분석의 목적을 위해서 제조되었다 (문헌 [Ogawa et al., Fiber Diffraction Methods, 47, pp. 353-362 (1980)]). Ogawa의 문헌에서는, 불용성 글루칸 중합체를 아세틸화시키고, 아세틸화된 글루칸을 용해시켜서 클로로포름 중의 5% 용액을 형성하고, 용액을 필름으로 주조한다. 이어서, 필름을 150℃에서 글리세린 중에서 신장시키고, 필름을 배향하고, 이것을 용액 주조 필름의 본래 길이의 6.5배 길이로 신장시킨다. 신장 후, 필름을 탈아세틸화시키고, 압력 용기 내에서 140℃에서 과열된 물 중에서 어닐링시킴으로써 결정화한다. 다당류를 이러한 고온 수성 환경에 노출시키는 것이 사슬 절단 및 분자량 손실 그리고 동시에 기계적 특성의 저하를 유발한다는 것은 본 기술 분야에 널리 공지되어 있다.

글루코스계 다당류 및 글루코스 자체는, 광합성 및 대사 과정에서의 이들의 중요한 역활로 인해서 매우 중요하다. 둘 모두 폴리언하이드로클루코스(polyanhydroglucose)의 분자쇄를 기재로 하는 셀룰로오스 및 전분은 지구상에서 가장 풍부한 중합체이고, 상업적으로 가장 중요하다. 이러한 중합체는 이들의 전체 생명 사이클에서 환경적으로 무해하고, 재생가능한 에너지 및 원료 물질 공급원으로부터 구성되는 물질을 제공한다.

용어 "글루칸"은 8개의 가능한 방식으로 연결된 베타-D-글루코스 단량체 단위를 포함하는 다당류를 지칭하는 본 기술 분야의 용어이며, 셀룰로오스는 글루칸이다.

글루칸 중합체 내에서, 반복 단량체 단위는 사슬화 패턴(enchainment pattern)을 따르는 다양한 구성으로 연결될 수 있다. 사슬화 패턴의 본성은 부분적으로는 알도헥소스 고리가 폐쇄되어 헤미아세탈을 형성할 때 고리가 폐쇄된 방식에 좌우된다. 글루코스의 개방 사슬 형태 (알도헥소스)는 4개의 비대칭(asymmetric) 중심을 갖는다 (하기 참조). 따라서, D 및 L 글루코스가 2개인 2⁴또는 16개의 가능한 개방 사슬 형태가 존재한다. 고리가 폐쇄되는 경우, 새로운 비대칭 중심이 C1에서 생성되어, 5개의 비대칭 탄소가 생긴다. 중합체로 추가로 축합되는 경우, 고리가 폐쇄되는 방식에 따라서, 글루코스의 경우 α(1→4)-연결 중합체, 예를 들어 전분, 또는 β(1→4)-연결 중합체, 예를 들어 셀룰로오스가 형성될 수 있다. 중합체 내의 C1에서의 배향이 이것이 알파 연결 중합체인지 또는 베타 연결 중합체인지를 결정하고, 알파 또는 베타 다음의 괄호 안의 숫자는 사슬화가 진행되는 탄소 원자를 지칭한다.

글루칸 중합체가 나타내는 특성은 사슬화 패턴에 의해서 결정된다. 예를 들어, 셀룰로오스 및 전분의 매우 상이한 특성은 이들 각각의 사슬화 패턴의 본성에 의해서 결정된다. 전분 또는 아밀로스는 α(1→4) 연결 글루코스로 구성되며, 이것은 물에 의해서 팽윤되거나 용해되지 않기 때문에 다른 것들 중에서 섬유를 형성하지 않는다. 다른 한편, 셀룰로오스는 β(1→4) 연결 글루코스로 구성되며, 결정질이고 소수성인 우수한 구조 물질을 생성하며, 면 섬유로서 텍스타일 응용뿐만 아니라 목재 형태의 구조물을 위해서 널리 사용된다.

다른 천연 섬유처럼, 면은 다당류 구조 및 물성이 텍스타일 용도를 위해서 최적화되지 않은 제약 하에서 발전되어 왔다. 특히, 면 섬유는 섬유 길이가 짧고, 단면 및 섬도(fiber fineness)의 변형에 제약이 있으며, 고도로 노동 및 공간 집약적 공정으로 제조된다.

O'Brien의 미국 특허 제7,000,000호에는 아세틸화 폴리(α(1→3) 글루칸)의 액체 결정질 용액으로부터 섬유를 제조하는 방법이 개시되어 있다. 이어서, 이렇게 제조된 섬유를 탈아세틸화시켜서 폴리(α(1→3) 글루칸)의 섬유를 생성하였다.

[해결하려는 과제]

분자량을 희생시키지 않고, 폴리 (α(1→3) 글루칸) 섬유의 신규한 용액으로부터의 섬유의 용액 방사에 의해서 고도로 배향된 결정질 폴리 (α(1→3) 글루칸) 섬유를 제공하는 이의 제조 방법에 상당한 이점이 축적된다.

본 발명의 일 측면은 N-메틸모르폴린-N-옥사이드 (NMMO), 물, 및 폴리(α(1→3) 글루칸) (PAG)을 포함하는 용액에 관한 것이며, 여기서 폴리(α(1→3) 글루칸)의 농도는 용액의 총 중량을 기준으로 5 내지 20 중량% 범위이고; 물에 대한 NMMO의 중량비는 12 내지 1.6이다.

일 실시양태에서, 용액은 등방성(isotropic)이다.

다른 측면에서, 본 발명은 N-메틸모르폴린-N-옥사이드 (NMMO) 및 물의 혼합물 중에 수평균 분자량 (M_n)이 적어도 10,000 Da인 것을 특징으로 하는 폴리(알파(1→3) 글루칸) (PAG)의 생성 용액의 총 중량의 5 내지 20 중량%로 용해시켜서 용액을 형성하고, 여기서 상기 용액에서 물에 대한 NMMO의 중량비는 12 내지 1.6 범위인 단계; 상기 용액을 방사구(spinneret)를 통해서 유동시키고, 이로 인해서 섬유를 형성하고, 액체 응집제를 사용하여, 이렇게 형성된 섬유로부터 NMMO를 추출하는 단계를 포함하는, 폴리(알파(1→3) 글루칸) 섬유의 제조 방법에 관한 것이다.

일 실시양태에서, 용액은 등방성이다.

<도 1>
도 1은 헥소스 중합체의 액체 결정질 용액을 에어 갭 또는 습식 방사하여 다당류 섬유를 형성하기에 적합한 장치의 개략도이다.

값의 범위가 본 명세서에 제공될 때, 이것은 구체적으로 달리 기술되지 않으면 그 범위의 종점을 포함하는 것으로 의도된다. 본 명세서에 사용되는 수치적 값은 ASTM E29-08 섹션 6에 약술된 바와 같이 유효 숫자에 대한 화학에서의 표준 프로토콜에 따라 제공된 유효 숫자의 수의 정밀도를 갖는다. 예를 들어, 숫자 40은 35.0 내지 44.9 범위를 포함하며, 숫자 40.0은 39.50 내지 40.49 범위를 포함한다.

용어 "고체 함량"은 본 기술 분야의 용어이다. 이것은 본 명세서에서 폴리(α(1→3) 글루칸)의 NMMO/물 용액 중의 이의 중량%를 지칭하는데 사용된다. 이것은 하기 수학식으로부터 계산된다.

여기서 SC는 "고체 함량"을 나타내고, Wt(G), Wt(NMMO) 및 Wt(물)은 각각 폴리(α(1→3) 글루칸), NMMO, 및 물의 중량이다. 용어 "고체 함량"은 용액의 총 중량에 대한 폴리(α(1→3) 글루칸)의 중량 기준 농도와 동의어이다.

중량 백분율은 용어 "중량%"로 나타내어진다.

용어 "글루칸"은 중합체를 나타내지만, 이것은 또한 섬유 형성에 적합하지 않은 올리고머 및 저분자량 중합체를 포함한다. 본 발명의 목적을 위해서, 이의 실시에 적합한 중합체는 "폴리(α(1→3) 글루칸)"으로서 지칭되어야 한다.

글루칸, 및 특히 폴리(α(1→3) 글루칸)을 비롯한 중합체는 서로에 공유 결합된 소위 복수의 반복 단위로 구성된다. 중합체 사슬 내의 반복 단위는 반복 단위들 간에 화학 결합을 제공하는 라디칼 형태인 다이라이칼이다. 본 발명의 목적을 위해서, 용어 "글루코스 반복 단위"는 중합체 사슬 내의 다른 다이라디칼에 연결되어 상기 중합체 사슬을 형성하는 글루코스의 다이라디칼 형태를 지칭해야 한다.

일 측면에서, 본 발명은 N-메틸모르폴린-N-옥사이드 (NMMO), 물, 및 폴리(α(1→3) 글루칸) (PAG)을 포함하는 용액을 제공하며, 여기서 폴리(α(1→3) 글루칸)의 농도는 용액의 총 중량을 기준으로 5 내지 20 중량% 범위이고; 물에 대한 NMMO의 중량비는 12 내지 1.6이다.

일 실시양태에서, 용액은 등방성이다.

본 발명의 목적을 위해서, 용어 "등방성 용액"은 비정련된 모폴로지(disordered morphology)를 나타내는 용액을 지칭한다. 등방성 용액은 미국 특허 제7,000,000호에 기재된 바와 같은 정렬된 영역을 나타내는 액체 결정질 용액의 모폴로지와는 대조적이다. 놀랍게도, 등방성인 본 발명의 용액의 실시양태가 본 기술 분야에 공지된 바와 같은 통상의 용액 방사 방법을 사용하여 섬유를 제조하는데 유용하다는 것을 발견하였다.

본 발명에서 사용하기에 적합한 폴리(α(1→3) 글루칸) (PAG)은 M_n이 적어도 10,000 Da인 것을 특징으로 하는 글루칸이며, 여기서 중합체 내의 반복 단위의 적어도 90 몰%는 글루코스 반복 단위이고, 글루코스 반복 단위들 간의 결합의 적어도 50%는 α(1→3) 글리코시드 결합이다. 바람직하게는 반복 단위의 적어도 95 몰%, 가장 바람직하게는 100 몰%가 글루코스 반복 단위이다. 바람직하게는 글루코스 단위들 간의 결합의 적어도 90%, 가장 바람직하게는 100%가 α(1→3) 글리코시드 결합이다.

각종 다당류의 단리 및 정제는 예를 들어 문헌 [The Polysaccharides, G. O. Aspinall, Vol. 1, Chap. 2, Academic Press, New York, 1983]에 기재되어 있다. 만족스러운 수율 및 90%의 순도로 본 발명에 적합한 α(1→3) 다당류를 제조하는데 임의의 수단이 적합하다. 미국 특허 제7,000,000호에 개시된 이러한 한 방법에서, 폴리(α(1→3)-D-글루코스)는 본 기술 분야에 교시된 방법에 따라서 수크로스의 수용액을 스트렙토코쿠스 살리바리우스로부터 단리된 gtfJ 글루코실트랜스퍼라제와 접촉시킴으로써 형성된다. 이러한 대안의 방법에서, gtfJ는 아래에 상세하게 기재된 바와 같이 유전적으로 변형된 E. Coli에 의해서 생성된다.

본 발명에서 사용하기에 적합한 폴리(α(1→3) 글루칸)은 α(1→ 4), α(1→6), β(1→2), β(1→ 3), β(1→4) 또는 β(1→6) 또는 이들의 임의의 조합을 비롯한, α(1→3) 이외의 글리코시드 결합에 의해서 연결된 반복 단위를 추가로 포함할 수 있다. 본 발명에 따라서, 중합체 내의 글리코시드 결합의 적어도 50%는 α(1→3) 글리코시드 결합이다. 바람직하게는 글루코스 단위들 간의 결합의 적어도 90%, 가장 바람직하게는 100%가 α(1→3) 글리코시드 결합이다.

본 발명에 따라서, 이의 용액 중의 중량 기준으로 물에 대한 NMMO의 비율은 하기 수학식으로부터 결정되는 바와 같이 12 내지 1.6 범위이다.

비율 = (Wt. NMMO)/Wt. H₂O)

이의 용액은 NMMO, H₂O, 및 폴리(α(1→3) 글루칸)을 배합하고, 교반하여 완전한 혼합을 성취함으로써 제조된다. 용액 중의 폴리(α(1→3) 글루칸)의 양은 용액의 총 중량을 기준으로 5 내지 20 중량%이다. 5 중량% 미만의 폴리(α(1→3) 글루칸)의 농도에서는, 용액의 섬유-형성 능력이 현저히 떨어진다. 16 중량%를 초과하는 용액 농도는 형성하기가 상당히 어렵다. 16 내지 20 중량% 범위에서는, 종종 매우 개선된 용액 형성 기술이 필요하다.

일 실시양태에서, 폴리(α(1→3) 글루칸)의 농도는 10 내지 15 중량% 범위이다.

임의의 소정의 실시양태에서, 폴리(α(1→3) 글루칸)의 용해도 한계치는 분자량, NMMO/물 비율, 혼합 기간, 용액이 형성될 때의 점도, 용액에 적용되는 전단력, 및 혼합이 수행되는 온도의 함수이다. 일반적으로, 다른 것이 동일할 경우, 더 작은 분자량의 폴리(α(1→3) 글루칸)이 더 높은 분자량보다 더 가용성일 것이다. 일반적으로, 더 높은 전단 혼합, 더 긴 혼합 시간, 및 더 높은 온도가 더 높은 용해도와 관련될 것이다. 혼합을 위한 최대 온도는 용매의 비등점 및 안정성에 의해 제한된다. 최적의 NMMO/물 비율은 혼합 공정의 다른 파라미터에 따라서 변화될 수 있다.

다른 측면에서, 본 발명은 N-메틸모르폴린-N-옥사이드 (NMMO) 및 물의 혼합물 중에 수평균 분자량 (M_n)이 적어도 10,000 Da인 것을 특징으로 하는 폴리(알파(1→3) 글루칸) (PAG)을 생성 용액의 총 중량의 5 내지 20 중량%로 용해시켜서 방사용액을 형성하고, 여기서 상기 용액에서 물에 대한 NMMO의 중량비는 12 내지 1.6 범위인 단계; 상기 용액을 방사구를 통해서 유동시키고, 이로 인해서 섬유를 형성하는 단계; 및 액체 응집제를 사용하여, 이렇게 형성된 섬유로부터 NMMO를 추출하는 단계를 포함하는, 폴리(알파(1→3) 글루칸) 섬유의 제조 방법에 관한 것이다. 일 실시양태에서, 방사 용액은 등방성이다.

본 발명의 실시에서 엄격하게 요구되는 것은 아니지만, 글루칸 중합체의 첨가 전에 물 및 NMMO를 배합하는 것이 매우 바람직하다. NMMO에 물을 첨가하는 것은, NMMO의 용융점을 폭발성 분해 없이 안전하게 사용될 수 있는 용융점으로 낮춘다.

추가의 실시양태에서, 등방성 방사 용액은 폴리(α(1→3) 글루칸)을 추가로 포함하며, 여기서 그 내의 반복 단위의 100%는 글루코스이고, 글루코스 반복 단위들 간의 결합의 100%는 α(1→3) 글리코시드 결합이다.

안정한 섬유 형성을 성취하기 위해서 방사 용액에서 요구되는 폴리(α(1→3) 글루칸)의 최소 고체 함량은 폴리(α(1→3) 글루칸)의 특정 분자 모폴로지 및 분자량, 뿐만 아니라 NMMO/물 비율에 따라서 다르다. 본 발명의 실시에서, 5% 고체 함량이 안정한 섬유 형성에 필요한 농도에 대한 대략의 하한임을 발견하였다. 고체 함량이 적어도 10%인 용액이 바람직하다. 고체 함량이 약 10% 내지 약 15% 범위인 것이 보다 바람직하다. 수평균 분자량이 약 50,000 내지 70,000 달톤인 것을 특징으로 하는 폴리(알파 (1→3) 글루칸)이 바람직하다. 이러한 특정 중합체를 위한 최적의 방사 성능은 NMMO/물 혼합물 중의 약 10 내지 약 12% 고체 함량에서 성취되며, 여기서 물에 대한 NMMO의 중량비는 12 내지 1.6 범위이다.

NMMO/물 용액으로부터의 방사는 본 기술 분야에 공지된 수단, 및 앞서 언급한 O'Brien의 문헌에 기재된 바와 같이 성취될 수 있다. 점성 방사 용액을 피스톤의 푸시 또는 단일 또는 다중-구멍 방사구 또는 다른 다이의 형태를 통한 펌프의 작용과 같은 수단에 의해서 이동시킬 수 있다. 방사구 구멍은 원형, 평탄형, 다엽형(multi-lobal) 등을 비롯한 임의의 단면 형태일 수 있으며, 본 기술 분야에 공지된 바와 같다. 이어서, 압출된 스트랜드를 통상의 수단에 의해서 액체 응집제 (이것은 중합체가 아닌 NMMO를 용해시킴)가 함유된 응집조(coagulation bath)에 통과시켜서, 고도로 배향된 중합체를 본 발명에 따른 섬유로 응집시킨다.

적합한 용액 응집제에는 빙초산(glacial acetic acid), 또는 물 농도가 적어도 75 중량%인 것을 특징으로 하는 NMMO/물 혼합물이 포함되지만, 이에 제한되는 것은 아니다. 일 실시양태에서, 액체 응집제는 20 내지 100℃범위의 온도에서 유지된다.일 실시양태에서, 응집조는 아세트산을 포함한다. 본 발명의 실시에서, 응집 액체로서 과량의 빙초산을 사용함으로써 만족스러운 결과가 성취된다는 것을 발견하였다. 방사 동안, 빙초산은 방사된 섬유가 응집조를 통과할 때 NMMO 및 물 둘 모두를 흡수한다.

일부 환경 하에서, 압출된 스트랜드를 응집조에 도입하기 전에, 통상적으로 에어 갭인 불활성 비응집 층에 먼저 통과시킬 경우 우수한 결과가 성취된다. 불활성 층이 에어 갭인 경우, 방사 공정은 에어-갭 방사로서 공지되어 있다. 다른 환경 하에서, 습식-방사로 공지된, 응집조로의 직접 압출이 바람직하다.

도 1은 이의 섬유 방사 공정에서 사용하기에 적합한 장치의 개략도이다. 웜 기어 드라이브(worm gear drive) (1)는 제어된 속도로 방사 셀 (4)에 연결된 피스톤 (3) 상의 램 (2)을 구동한다. 방사 셀 (4)은 필터 어셈블리 (5)를 포함할 수 있다. 적합한 필터 어셈블리는 100 및 325 메시의 스테인레스강 스크린을 포함한다. 다른 적합한 필터 어셈블리에는 다인알로이(Dynalloy) X5, 10 마이크로미터의 소결(sintered) 금속 필터 (폴 코퍼레이션(Pall Corporation) (미국 플로리다주 디랜드 소재))가 포함된다. 방사 팩 (spin pack) (6)은 방사구 및 임의로는 방사구를 위한 프리필터(prefilter)로서 스테인레스강 스크린을 포함한다. 이로부터 생성된 압출된 필라멘트 (7)는 임의로는 불활성 비응집 층 (전형적으로의 에어 갭)을 통해서 액체 응집조 (9)로 안내된다. 필수적인 것은 아니지만, 압출물은 일반적으로 테플론(Teflon)® PTFE로 제조된 가이드(guide)들 (8) 사이의 조를 왕복할 수 있다. 조를 통한 단지 1회의 통과를 도 1에 도시한다. 응집조 (9)를 빠져나갈 때, 이렇게 켄칭된(quenched) 필라멘트 (11)는 임의로는 이렇게 켄칭된 필라멘트가 권취되는 독립적으로 구동되는 롤 (10)을 사용하여 연신 영역(drawing zone)을 통해 안내될 수 있다. 이어서, 이렇게 제조된 필라멘트는 바람직하게는 보빈(bobbin) 상에 섬유를 균일하게 분포시키기 위한 횡단 메커니즘(traversing mechanism)이 제공된 와인드 업(wind up) (12)을 사용하여 플라스틱 또는 스테인레스강 보빈 상에 수집된다. 일 실시양태에서, 방법은 복수의 독립적으로 구동되는 롤을 포함한다.

일 실시양태에서, 복수의 필라멘트가 다중-구멍 방사구를 통해 압출되고, 이렇게 생성된 필라멘트가 모여서 얀을 형성한다. 추가의 실시양태에서, 방법은 복수의 다중-구멍 방사구를 추가로 포함하여 복수의 얀이 동시에 제조될 수 있다.

실시예

모든 다른 화학물질은 이러한 화학물질의 상용 공급자로부터 입수하였다.

분자량

분자량은 이동상으로서 3.0% LiCl (알드리치(Aldrich) (미국 위스콘신주 밀워키 소재))을 함유하는 DMAc (제이. 티 베이커(J.T Baker) (미국 뉴저지주 필립스버그 소재))를 사용하여, 2개의 조르박스 PSM 이중모드 실리카 컬럼(Zorbax PSM Bimodal-s silica column) (에질런트(Agilent), 미국 델라웨어주 윌밍톤 소재)이 장치된 GPCV/LS 2000™ (워터스 코퍼레이션(Waters Corporation) (미국 메사추세스주 밀포드 소재)) 크로마토그래프가 구비된 크기 배제 크로마토그래피(size exclusion chromatography) (SEC)에 의해서 측정하였다. 샘플을 5.0% LiCl을 함유하는 DMAc 중에 용해시켰다. 표 2에 나타낸 중합도는 수평균 분자량 기준이다.

글루코실트랜스퍼라제 (gtfJ) 효소의 제조

종균(seed) 배지

발효조(fermenter)를 위한 출발 배양물(starter culture)을 성장시키는데 사용되는 종균 배지는 하기 물질을 함유하였다; 이스트 추출물 (암버렉스(Amberex) 695, 5.0 그램/리터, g/L), K₂HPO₄ (10.0 g/L), KH₂PO₄(7.0 g/L), 시트르산나트륨 2수화물 (1.0 g/L), (NH₄)₂SO₄ (4.0 g/L), MgSO₄ 7수화물 (1.0 g/L) 및 시트르산암모늄제2철 (0.10 g/L). 배지의 pH를 5N NaOH 또는 H₂SO₄를 사용하여 6.8로 조정하고, 배지를 플라스크 내에서 멸균하였다. 멸균 후 글루코스 (50% w/w 용액 20 mL/L) 및 암피실린(ampicillin) (25 mg/mL 스톡 용액 4 mL/L)을 첨가하였다.

발효조 배지

발효조에서 사용되는 성장 배지는 다음 물질을 함유하였다: KH₂PO₄ (3.50 g/L), FeSO₄ 7수화물 (0.05 g/L), MgSO₄ 7수화물 (2.0 g/L), 시트르산나트륨 2수화물 (1.90 g/L), 이스트 추출물 (암버렉스 695, 5.0 g/L), 서프레소 7153 소포제 (0.25 밀리리터/리터, mL/L), NaCl (1.0 g/L), CaCl₂ 2수화물 (10 g/L), 및 NIT 미량 원소 용액(trace elements solution) (10 mL/L). NIT 미량 원소 용액은 시트르산 1수화물 (10 g/L), MnSO₄ 수화물 (2 g/L), NaCl (2 g/L), FeSO₄ 7수화물 (0.5 g/L), ZnSO₄ 7수화물 (0.2 g/L), CuSO₄ 5수화물 (0.02 g/L) 및 NaMoO₄ 2수화물 (0.02 g/L)을 함유하였다. 멸균 후 글루코스 (50% w/w 용액 12.5 g/L) 및 암피실린 (25 mg/mL 스톡 용액 4 mL/L)을 첨가하였다.

글루코실트랜스퍼라제 (gtfJ) 효소 발현 균주의 구성

스트렙토코쿠스 살리바리우스 (ATCC 25975)로부터 성숙(mature) 글루코실트랜스퍼라제 효소 (gtfJ; EC 2.4.1.5; 진뱅크(GENBANK)® AAA26896.1, SEQ ID NO: 3)를 인코딩한 유전자를 E. coli (DNA 2.0 (미국 캘리포니아주 멘로 파크 소재))에서의 발현에 최적화된 코돈을 사용하여 합성하였다. 핵산 생성물 (SEQ ID NO: 1)을 피젝스프레스(pJexpress)404® (DNA 2.0 (미국 캘리포니아주 멘로 파크 소재)) 내로 서브클로닝(subclonning)하여 pMP52 (SEQ ID NO: 2)로 식별된 플라스미드를 생성하였다. 플라스미드 pMP52를 사용하여 E. coli MG1655 (ATCC 47076™)를 변형시켜 MG1655/pMP52로 식별된 균주를 생성하였다. 글루코실트랜스퍼라제 효소 발현 균주의 구성에 사용된 모든 절차는 본 기술 분야에 널리 공지되어 있으며, 과도한 실험 없이 상응하는 기술 분야의 숙련인에 의해 수행될 수 있다.

발효조에서의 재조합 gtfJ의 제조

하기에 기재된 바와 같이 구성된 gtfJ 효소를 발현시킨 E. coli 균주 MG1655/pMP52의 예비-종균 배양체(pre-seed culture)를 제조함으로써 발효조 내에서 재조합 gtfJ 효소의 생성을 개시하였다. 종균 배지 분취물 10 mL를 125 ml의 일회용 배플 플라스크(baffled flask)에 첨가하고, 20% 글리세롤 중의 E. coli MG1655/pMP52의 배양체 1.0 ml로 접종시켰다. 3시간 동안 300 회전수/분 (rpm)에서 진탕하면서, 이러한 배양체를 37℃에서 성장시켰다.

2 L 진탕 플라스크에 종균 배지 0.5 L를 충전시켜서 발효조를 가동하기 위한 종균 배양체를 제조하였다. 예비-종균 배양체 1.0 mL를 무균 상태로 플라스크 내의 0.5 L 종균 배지로 옮기고, 37℃에서 300 rpm으로 5시간 동안 배양하였다. 종균 배양체를 광학 밀도 550 nm (OD₅₅₀)>2에서, 37℃에서 상기에 기재된 발효조 배지 8 L를 함유하는 14 L 발효조 (브라운(Braun) (미국 뉴저지주 퍼트 암보이 소재))로 옮겼다.

E. coli MG1655/pMP52의 세포를 발효조 내에서 성장시키고, 배지 중의 글루코스 농도가 0.5 g/L로 감소될 때 글루코스 공급 (1% w/w MgSO₄·7H₂O를 함유하는 50% w/w 글루코스 용액)을 개시하였다. 공급물은 분 당 공급물 0.36 g (공급물 g/분)에서 시작하여, 각각 0.42, 0.49, 0.57, 0.66, 0.77, 0.90, 1.04, 1.21, 1.41 1.63, 1.92, 2.2 g 공급물/분으로 매 시간 점진적으로 증가시켰다. 글루코스 농도가 0.1 g/L를 초과하는 경우 글루코스 공급을 감소시키거나 일시적으로 중단함으로써 이후에 속도를 일정하게 유지시켰다. 배지 중의 글루코스 농도를 YSI 글루코스 분석기 (YSI (미국 오하이오주 옐로우 스프링즈 소재))를 사용하여 모니터링하였다.

세포의 OD₅₅₀가 70에 도달할 때, 0.5 M IPTG (아이소프로필-β-D-1-티오갈락토- 피라노사이드) 9 mL를 첨가하여 글루코실트랜스퍼라제 효소 활성의 유도를 개시하였다. 용존 산소 (DO) 농도를 25% 공기 포화도에서 제어하였다. 먼저 임펠러 교반 속도 (400 내지 1200 rpm)에 의해서, 그 다음에는 에어레이션 속도 (분 당 2 내지 10 표준 리터, slpm)에 의해서 DO를 제어하였다. pH를 6.8에서 제어하였다. pH 제어를 위해서 NH₄OH (14.5% 중량/부피, w/v) 및 H₂SO₄ (20% w/v)를 사용하였다. 배압(back pressure)을 0.5 바에서 유지시켰다. 다양한 시간 간격 (20, 25 및 30시간)에서, 5 ml 의 서프레소 7153 소포제를 발효조에 첨가하여 발포를 억제하였다. 세포를 IPTG를 첨가한 후 8시간 후에 원심분리에 의해서 수집하고, 세포 페이트스로서 -80℃에서 저장하였다.

세포 페이스트로부터의 gtfJ 조 효소 추출물의 제조

상기에서 수득된 세포 페이스트를 50 mM의 인산칼륨 완충액 (pH 7.2) 중에 150 g/L로 현탁시켜서 슬러리를 제조하였다. 슬러리를 12,000 psi (라니-유형 기계(Rannie-type machine), APV-1000 또는 APV 16.56)에서 균질화시키고, 균질화물을 4℃로 냉각시켰다. 약간 격렬하게 교반하면서, 세포 균질화물 1 리터 당 50 g의 플록(floc) 용액 (알드리치 no. 409138, 50 mM 인산나트륨 완충액 (pH 7.0) 중의 5%)을 첨가하였다. 교반을 약한 교반으로 15분 동안 감소시켰다. 이어서, 5 내지 10℃에서 3시간 동안 4500 rpm에서 원심분리하여 세포 균질화물을 투명하게 하였다. 조 gtfJ 효소 추출물을 함유하는 상청액을 30 킬로 달톤(kDa) 차단막을 사용하여 (대략 5X) 농축하였다. 비신콘산(bicinchoninic acid) (BCA) 단백질 분석법 (시그마 알드리치)에 의해서 gftJ 효소 용액 중의 단백질의 농도는 4 내지 8 g/L로 측정되었다.

실시예 1 내지 3 및 비교예 A 내지 D

실시예 1 내지 실시예 3

중합체 P1:

3000 g의 수크로스 (15 중량%의 수용액 형태), 60 g의 덱스트란(Dextran) T-10, 2 L의 비변성 에탄올, 및 1 L의 1M KH₂PO₄를 배합하여 수용액 20 리터를 제조하였다. 10% KOH를 첨가하여 pH를 pH 6.8 내지 7.0으로 조정하였다. 이어서, 탈이온수를 첨가하여 부피를 최대 20 L로 하였다. 이렇게 제조된 용액 중의 완충액 농도는 50 mM이었다.

이어서, 이렇게 제조된 pH-조정 용액을 상기에서 제조된 효소 추출물 200 ml와 함께 충전시키고, 주변 온도에서 144시간 동안 정치시킨다. 생성된 글루칸 고체를 40 마이크로미터의 여과지 상에서 325 메시 스크린을 사용하여 뷰히너 깔때기(Buchner funnel) 상에 수집하였다. 필터 케이크를 탈이온수 중에 재현탁시키고, 상기에 기재된 바와 같이 2회 더 여과하여 수크로스, 프룩토스, 및 다른 저분자량의 가용성 부산물을 제거하였다. 마지막으로, 메탄올로 추가의 2회 세척을 수행하고, 필터 케이크를 깔때기 상에서 완전히 가압하고, 실온 및 진공 하에서 건조시켰다. 수율은 백색의 부서지기 쉬운(flaky) 고체 403 그램이었다. 이렇게 제조된 중합체를 본 명세서에서 P1로 지정한다.

수평균 분자량 및 중량평균 분자량은 각각 64,863 및 168,120 달톤인 것으로 밝혀졌다.

25 내지 30 mg의 중합체를 1mL의 중수소 치환된(deuterated) DMSO 중에 용해시켰다. ¹³C NMR 스펙트럼 (CPDul 저온탐침(cryoprobe)이 장치된 브루커 어드밴스(Bruker Avance) 500 MHz NMR 스펙트로미터)은 98.15, 73.57, 71.63, 70.17, 65.79 및 60.56 ppm에서 공명 피크의 존재를 나타내었으며, 이는 덱스트란 프라이머의 혼입으로 인한 것이었으며, 폴리 (α(1→3) 글루칸)에 대한 6개의 개별 예상 탄소 원자와 일치하는 공명은 99.46, 81.66, 72.13, 71.09, 69.66, 및 60.30 ppm이었다. 이러한 공명은 약 5%의 덱스트란을 함유하는 폴리(α(1→3) 글루칸)의 존재와 일치하였다.

폴리(α(1→3) 글루칸) 방사 용액의 제조

건조 상자 내에서, 입구가 큰 100 mL의 유리병에 8 g의 중합체 P1, 및 46 g의 무수 N-메틸모르폴린 N 옥사이드 (NMMO)를 충전시켰다. 이렇게 형성된 혼합물에 갈산 프로필 에스테르 0.344g 및 하이드록실아민 설페이트 0.086 g을 함유하는 21 g의 탈이온수를 첨가하였다. 용기를 폴리프로필렌 교반 막대가 셉텀(septum)을 통해 장치된 마개로 막았다. 이어서, 6시간에 걸쳐서 매 시간 당 약 5분 동안 간헐적으로 수동으로 혼합하면서 내용물을 110℃로 가열하였다.1시간 후, 내용물을 계속 혼합하면서, 진공을 적용하여 물을 제거하였다. 6시간 후, 0.6 g의 물을 제거하여 10.75%의 폴리(α(1→3) 글루칸) 고체의 연황색 섬유-형성 용액이 생성되었고, 이를 하기에 기재된 조건 하에서 섬유로 압출할 수 있다.

폴리(α(1→3) 글루칸) 섬유 방사

필라멘트 경로로부터 구동 롤 (10)을 제거하여 상기에 기재된 바와 같은 도1에 도시된 장치를 개질하였다. 제트 속도보다 빠르게 권취를 수행함으로써 스핀 신장(spin stretch)을 성취하였다. 이렇게 제조된 방사 용액을 100 및 325 메시 스크린으로 구성된 필터 어셈블리를 갖는 스핀 팩(spin pack)을 통해서 직경이 0.0076 ㎝ (0.003 인치)인 1구 방사구(one hole spinneret)에 0.30 ml/분의 속도로 공급하였다. 압출된 필라멘트를 4.45 ㎝ (1.75 인치) (실시예 1 및 2) 또는 1.9 ㎝ (0.75 인치) (실시예 3)의 에어 갭에 통과시킨 후, 표 1에 나타낸 온도에서 빙초산을 함유하는 76.2 ㎝ (2.5 ft.) 길이의 응집조에 침지시키고, 횡단시켰다. 응집조로부터 제거한 후, 이렇게 응집된 필라멘트를 표 1에 표시된 권취 속도에서 횡 막대를 사용하여 인장-제어 권취로 안내하였다.

물성, 예컨대 강도(tenacity), 연신율(elongation) 및 초기 모듈러스는 시험 시편 길이가 2.54 ㎝ (1 인치)인 것을 제외하고는 ASTM 표준 D 2101-82에 따른 방법 및 장비를 사용하여 측정하였다.

표 1은 이렇게 제조된 필라멘트의 특성을 나타낸다. 이것에는 제조된 섬유의 데니어를 포함하며, 예컨대 강도 (T) (그램/데니어 (gpd) 단위), 파단시 연신율 (E, %), 및 초기 모듈러스 (M) (gpd 단위)과 같은 물성을, 시험 시편 길이가 2.54 ㎝ (1 인치)인 것을 제외하고는, ASTM 표준 D 2101-82에 따른 방법 및 장비를 사용하여 측정하였다. 표 1에 나타낸 결과는 3 내지 5회의 개별 필라멘트 시험의 평균치이다.

비교예 A 내지 D

셀룰로오스 방사 용액의 제조

건조 상자 내에서, 입구가 큰 100 ml 유리병에 쉬레디드 와트만(shredded Whatman) #1 여과지로부터 유래된 5 g의 셀룰로오스 및 54 g의 무수 NMMO를 충전시켰다. 이렇게 형성된 혼합물에 갈산 프로필 에스테르 0.13 g 및 하이드록실아민 설페이트 0.033 g을 함유하는 7.6 g의 탈이온수를 첨가하였다. 용기를 폴리프로필렌 교반 막대가 셉텀을 통해 장치된 마개로 막았다. 이어서, 내용물을 4시간에 걸쳐서 가끔씩 (5 내지 10분/시간) 수동으로 혼합하면서 115℃로 가열하였다. 용해가 완결되면, 하기에 기재된 조건 하에서 섬유로 압출될 수 있는 7.5% 셀룰로오스 고체의 연황색 섬유-형성 용액이 산출되었다.

셀룰로오스 섬유 방사

방사구에 대한 방사 용액의 공급 속도가 0.2 ml/분이고, 에어 갭이 3.18 ㎝ (1.25 인치) (비교예 A 내지 C) 또는 4.45 ㎝ (1.75 인치) (비교예 D)인 것을 제외하고는, 상기에 기재된 바와 같이, 실시예 1 내지 3에서 사용된 장치 및 절차를 사용하여 셀룰로오스 필라멘트를 제조하였다. 응집조는 길이가 146.3 ㎝ (4.8 ft.)이었으며, 물 만을 함유하였다. 응집된 셀룰로오스 섬유를 도 1에 도시된 구동 롤 (10) 상에 감았다. 나머지 조건은 표 1에 나타나있다.

물성은 실시예 1 내지 3에서와 같이 측정하였다. 결과는 표 1에 나타나있다.

실시예 4 내지 17 및 비교예 E 내지 M

방사 용액의 제조

용해도 측정

하기 실시예에 기재된 용해 공정이 완결된 이후에 바이알 내의 용액을 육안으로 관찰하여 용해도를 측정하였다. 육안 관찰에 의해서 입자 또는 탁함(haziness)이 관찰되지 않으면, 폴리(α(1→3) 글루칸)이 완전히 용해된 것으로 하였다. 임의의 입자 또는 탁함의 감지는 불완전한 용해성의 표시인 것으로 간주하였다.

섬유 방사에 적합한 용액을 제조하기 위한 관점으로부터, 완전한 용해에 의해서 부여된 균질화가 상당히 바람직하다.

하기 데이터 표에서, 용해도는 "S" (완전한 용해를 의미) 또는 "N" (불완전한 용해를 의미)으로 표현된다.

중합체 합성

중합체 P2

3 L의 15% 수크로스를 함유하는 수용액, 9 g의 덱스트란 T-10, 300 ml의 비변성 에탄올, 및 50 ml의 1 몰 KH₂PO₄ (pH 6.8 내지 7.0)을 용기에서 배합하였다. pH를 10% KOH로 조정하고, 탈이온수를 사용하여 부피를 최대 3 리터로 하였다. 이어서, 용액에 상기에 제조된 20.1 ml (.67 부피%)의 효소를 충전시키고, 주변 온도에서 144시간 동안 정치시켰다. 생성된 글루칸 고체를 40 마이크로미터의 여과지 상에서 325 메시 스크린을 사용하여 뷰히너 깔때기 상에 수집하였다. 필터 케이크를 탈이온수 중에 현탁시키고, 상기에 기재된 바와 같이 2회 더 여과하여 수크로스, 프룩토스, 및 다른 저분자량의 가용성 부산물을 제거하였다. 마지막으로, 메탄올로 추가의 2회 세척을 수행하고, 필터 케이크를 깔때기 상에서 가압하고, 실온 및 진공 하에서 건조시켰다. 수율은 백색의 부서지기 쉬운 고체 25.5 그램이었다. 이렇게 제조된 중합체를 본 명세서에서 P2로 지정한다.

P3

3 L의 15% 수크로스를 함유하는 수용액을 용기 내에서 9 g의 덱스트란 T-10, 300 ml의 비변성 에탄올, 및 10% KOH를 사용하여 pH 6.8 내지 7.0으로 조정된 150 ml의 인산칼륨 완충액과 배합하였다. 부피를 탈이온수를 사용하여 최대 3 리터로 하였다. 이어서, 용액에 상기에 제조된 30 ml (1 부피%)의 효소를 충전시키고, 주변 온도에서 72시간 동안 정치시켰다. 생성된 글루칸 고체를 40 마이크로미터의 여과지 상에서 325 메시 스크린을 사용하여 뷰히너 깔때기 상에 수집하였다. 필터 케이크를 탈이온수 중에 현탁시키고, 상기에 기재된 바와 같이 2회 더 여과하여 수크로스, 프룩토스, 및 다른 저분자량의 가용성 부산물을 제거하였다. 마지막으로, 메탄올로 추가의 2회 세척을 수행하고, 필터 케이크를 깔때기 상에서 가압하고, 실온 및 진공 하에서 건조시켰다. 수율은 백색의 부서지기 쉬운 고체 55.4 그램이었다. 이렇게 제조된 중합체를 본 명세서에서 P3으로 지정한다.

P4

글루칸 프라이머

25 그램의 분쇄(ground) 중합체 P3을 500 ml 삼각 플라스크 내에서 자석 교반 막대를 사용하여 500 ml의 37% HCl (EMD HX0603-4) 중에서 현탁시키고, 2시간 동안 가수분해하였다. 빙조 내에서 냉각하면서, 물 50 mL가 첨가된 NaOH 고체를 사용하여 산을 천천히 중화시켜서 용액 중에서 가수분해된 글루칸을 유지시켰다. 이어서, 용액을 500 MW 차단막 (스펙타/포 바이오테크 셀룰로오스 에스테르(Specta/Por Biotech Cellulose Ester) (CE) MWCO 500-1,000D)을 사용하여 약하게 흐르는 수돗물로 밤새 투석하여 염을 제거하였다. 이어서, 용액을 회전증발기(rotovap)에 넣고, 이 물질을 실온의 진공 하에서 건조시켰다. 이렇게 제조된 물질을 본 명세서에서는 P3-H로 지정한다.

4.6 g의 P3-H를 사용하고, 덱스트란을 사용하지 않은 것을 제외하고는, 중합체 P1을 제조하는데 사용된 물질 및 절차를 반복하였다. 이렇게 제조된 중합체를 본 명세서에서 P4로 지정한다. 수율은 백색의 부서지기 쉬운 고체 309 그램이었다.

P5

150 갈론(gallon)의 유리 라이닝 반응기 내에서, 교반 및 온도 제어하면서, 75 kg의 수크로스, 500 g의 덱스트란 T-10, 10% KOH를 사용하여 pH 7.0으로 조정된 3.4 kg의 인산칼륨 완충액 및 50 리터의 비변성 에탄올을 용기 내에서 배합하여 대략 394kg의 수용액을 제조하였다. 이어서, 용액에 32 단위/리터의 상기에 제조된 효소를 충전시킨 후, 추가로 1 리터의 탈이온수를 충전시켰다. 생성된 용액을 25℃에서 72시간 동안 약하게 혼합하였다. 생성된 글루칸 고체를 즈와그(Zwag) 필터로 옮기고, 모 액체를 제거하였다. 케이크를 대략 150 kg의 물을 사용하여 물로 3회 치환 세척하였다. 마지막으로, 100 리터의 메탄올로 추가로 2회 치환 세척하였다. 물질을 60℃ 자켓이 장치된 진공 하에서 건조시켰다. 수율: 6.6 kg의 백색의 부서지기 쉬운 고체. 이렇게 제조된 중합체를 본 명세서에서 P5로 지정한다.

P6

2.0 g 의 P3-H를 사용하고, 덱스트란을 사용하지 않은 것을 제외하고는, 중합체 P3을 제조하기 위한 물질 및 절차를 반복하였다. 수율은 백색의 부서지기 쉬운 고체 68 그램이었다. 이렇게 제조된 중합체를 본 명세서에서 P6으로 지정한다.

실시예 4

무수 NMMO 및 물의 50/50 (중량 기준) 혼합물 8 g을 프로필 갈레이트 (0.08 M) 및 하이드록실아민 설페이트 (0.026 M)의 수용액 0.15 ml와 배합하여 형성된 혼합물에 0.5 g의 중합체 P2를 첨가하였다. 이렇게 배합된 성분을 40 ml 유리 바이알에 충전시켰다. 충전 후, 바이알을 실리콘 셉텀으로 막고, 바이알을 칭량하였다. 이어서, 셉텀에 교반 막대를 장치하였다. 바이알을 110℃로 예열된 가열 블록에 놓고, 가끔씩 수동으로 교반하면서 30분 동안 유지시켰다. 30분 후, 110℃에서 가열하면서 진공을 적용하여 표 2에 나타낸 수준으로 물을 제거하였다. 증류된 양을 칭량하여 최종 물 함량을 측정하였다. NMMO의 증류는 무시할만한 수준이었다. 중합체는 완전히 용해되었고, 색상은 연황색이었다. 최종 고체 함량은 8.9%였다.

실시예 5

1.0 g의 중합체 P4를 무수 NMMO 및 물의 50/50 (중량 기준) 혼합물 8.5 g 중에 현탁시키고, 이것에 프로필 갈레이트 (0.016 M) 및 하이드록실아민 설페이트 (0.005 M)의 수용액 0.15 ml를 첨가하였다. 성분을 실리콘 셉텀이 장치된 40 ml 유리 바이알에 충전시켰다. 바이알을 충전시킨 후, 이의 내용물을 칭량하였다. 이어서, 교반 박대를 셉텀을 관통하여 삽입하였다. 이어서, 바이알을 110℃로 예열된 가열 블록에 놓고, 가끔씩 수동으로 교반하면서 60분 동안 유지시켰다. 60분 후, 110℃에서 가열을 계속하면서 진공을 적용하여 표 2에 나타낸 수준으로 물을 제거하였다. 중합체는 완전히 용해되었고, 색상은 연황색이었다. 최종 고체 함량은 8.1 중량%였다.

실시예 6

8.0 g의 중합체 P1을 46 g의 무수 NMMO, 및 21 ml의 프로필 갈레이트 (0.08 M) 및 히드록실아민 설페이트의 수용액 (0.026 M)을 함유하는 혼합물 중에 현탁시켰다. 성분을 입구가 넓은 100 ml 유리 바이알에 충전시켰다. 충전 후, 바이알을 셉텀/교반기로 막고, 어셈블리를 칭량하였다. 이어서, 가끔씩 수동으로 교반하며서, 혼합물을 110℃에서 30분 동안 가열하였다. 30분 후 110℃에서 가열하면서 진공을 적용하여 표 2에 나타낸 수준으로 물을 제거하였다. 중합체는 완전히 용해되었고, 색상은 연황색이었다. 최종 고체 함량은 10.9%였다.

비교예 E

10.0 g의 중합체 P1을 NMMO/수용액 혼합물 중에 현탁시킨 것을 제외하고는, 실시예 6의 물질 및 절차를 재현하였다. 중합체는 완전히 용해되지는 않았다. 최종 고체 함량은 13.7%였다.

비교예 F

NMMO/H₂O 비율을 표 2에 나타낸 바와 같이 상이한 값으로 조정한 것을 제외하고는, 실시예 6의 물질 및 절차를 재현하였다. 생성된 용액은 색상이 연황색이었다. 약간의 미립자의 존재는, 중합체가 완전히 용해되지는 않았음을 나타내었다. 최종 고체 함량은 11.0%였다.

비교예 G

NMMO/H₂O 비율을 표 2에 나타낸 바와 같이 상이한 값으로 조정한 것을 제외하고는, 실시예 6의 물질 및 절차를 재현하였다. 생성된 용액은 색상이 연황색이었다. 약간의 미립자의 존재는, 중합체가 완전히 용해되지는 않았음을 나타내었다. 최종 고체 함량은 10.8%였다.

비교예 H

NMMO/H₂O 비율을 표 2에 나타낸 바와 같이 상이한 값으로 조정한 것을 제외하고는, 실시예 6의 물질 및 절차를 재현하였다. 또한, 물의 진공 증류 이후에, 진공을 해제하고, 혼합물을 질소로 덮고, 가끔씩 혼합하면서, 110℃에서 추가의 60분 동안 가열을 계속하였다. 생성된 용액은 색상이 연황색이었다. 약간의 미립자의 존재는, 중합체가 완전히 용해되지는 않았음을 나타내었다. 최종 고체 함량은 10.8%였다.

실시예 7

0.5 g의 중합체 P3을 6 g의 NMMO 및 6 ml의 프로필 갈레이트 (0.08 M) 및 하이드록실아민 설페이트의 수용액 (0.026 M)을 함유하는 혼합물 중에 현탁시켰다. 성분을 실리콘 셉텀 및 교반 막대가 장치된 40 ml 유리 바이알에 충전시켰다. 바이알을 충전시킨 후, 이의 내용물을 마개로 닫고, 칭량하였다. 이어서, 가끔씩 수동으로 교반하면서, 혼합물을 110℃에서 30분 동안 가열하였다. 30분 후, 110℃에서 가열하면서 진공을 적용하여 물을 표에 기재한 수준으로 제거하였다. 물의 진공 추출 후, 진공을 해제하고, 혼합물을 질소로 덮고, 가끔식 혼합하면서 110℃에서 추가로 3시간 동안 가열을 계속하였다. 생성된 용액은 완전히 투명하였고, 색상은 연황색이었다. 최종 고체 함량은 5.6%였다.

실시예 8

0.5 g의 중합체 P3을 5 g의 NMMO, 및 5 ml의 프로필 갈레이트 (0.08 M) 및 하이드록실아민 설페이트 (0.026 M)의 수용액을 함유하는 혼합물에 현탁시켰다. 실시예 7의 장비 및 절차를 반복하였다. 생성된 용액은 완전히 투명하였고, 색상은 연황색이었다. 최종 고체 함량은 6.3%였다.

실시예 9

0.5 g의 중합체 P3을 4 g의 NMMO 및 4 ml의 프로필 갈레이트 (0.08 M) 및 하이드록실아민 설페이트 (0.026 M)의 수용액을 함유하는 혼합물에 현탁시켰다. 실시예 7의 장비 및 절차를 반복하였다. 생성된 용액은 완전히 투명하였고, 색상은 연황색이었다. 최종 고체 함량은 8.7%였다.

비교예 I

0.5 g의 중합체 P3을 3 g의 NMMO, 및 3 ml의 프로필 갈레이트 (0.08 M) 및 하이드록실아민 설페이트 (0.026 M)의 수용액을 함유하는 혼합물에 현탁시켰다. 실시예 7의 장비 및 절차를 반복하였다. 3시간 후, 글루칸 중합체는 미립자가 약간 있는 겔과 같았고, 색상은 연황색이었다. 최종 고체 함량은 10.1%였다.

실시예 10

3.17 g의 97% NMMO를 중량을 알고 있는(tared) 20 × 125 ㎜ 조직 배양 튜브로 옮겼다. 1.63 g (과량)의 탈이온수를 튜브에 첨가하였다. 튜브를 셉텀으로 닫고, 플라스틱 교반 막대를 구멍이 뚫린(pre-bored) 테플론®-코팅된 실리콘 셉텀에 삽입하였다. 이렇게 형성된 혼합물을 대략 1분 동안 교반하였다. 교반 후, 0.4 중량%의 하이드록실아민 설페이트 및 1.7 중량%의 프로필 갈레이트를 함유하는 0.12 ml의 안정화된 수용액을 튜브에 첨가하고, 2 내지 5분 동안 추가의 혼합을 수행하였다. 0.25 g의 중합체 P5를 튜브에 첨가하고, 생성된 혼합물을 실온에서 추가로 2 내지 5분 동안 혼합하여, 슬러리를 형성하였다.

유리 차폐 이후에, 튜브를 50℃에서 피어스 리액티-썸 히팅 모듈(Pierce Reacti-therm heating module) (피어스 바이오테크놀로지(Pierce Biotechnology) (미국 일리노이주 락포드 소재))에 넣었다. 튜브의 내용물을 셉텀을 통해 삽입된 바늘을 통해서 통과된 질소로 덮었다. 이어서, 수동으로 5 내지 10분 마다 간헐적으로 교반하면서, 튜브를 블록 내에서 50℃에서 30 내지 45분 동안 가열하였다. 중합체 고체는 완전히 습윤된 것으로 관찰되었다. 이어서, 온도를 15분에 걸쳐서 100℃로 상승시키고, 이어서 간헐적으로 혼합하면서, 100℃에서 30 내지 60분 동안 용해시켰다. 교반을 유지시키면서, 이어서 온도를 115℃로 상승시키고, 간헐적으로 교반하면서, 진공 하에서, 표 2에 기재된 농도로 과량의 물을 제거하여 용액을 완전히 형성시켰다. 최종 조성을 표 2에 나타내었다. 중합체는 완전히 용해되었다. 물의 중량 손실에 의해서 6.84 중량%의 고체 함량을 확인하였고, GC-MS에 의해서는 증류물이 무시해도 좋을 정도의 양의 NMMO를 함유하였다는 것을 확인하였다.

실시예 11 내지 17, 및 비교예 J 내지 P

실시예 10에서 사용된 물질 및 절차를 반복하였고, 변경 사항은 표 2에 나타내었다. 결과는 표 2에 나타나있다.

SEQUENCE LISTING <110> DuPont John, O'Brien P Kathleen, Opper <120> Novel Composition for Preparing Polysaccharide Fibers <130> CL5408 WO PCT <160> 3 <170> PatentIn version 3.5 <210> 1 <211> 4434 <212> DNA <213> artificial sequence <220> <223> codon-optimized gtfj gene from Streptococcus salivarius <400> 1 atggacgaaa cgcaggataa gaccgtgacg cagagcaaca gcggcaccac cgcttccctg 60 gtcactagcc ctgaagccac gaaagaggcg gacaaacgca cgaacactaa agaggccgac 120 gttctgacgc ctgcaaaaga aacgaacgca gtcgagactg cgaccaccac taacacccag 180 gcgacggcgg aggccgccac gaccgcgacc accgcggacg tcgcggtggc tgcggtgccg 240 aacaaagaag cggtcgttac cacggatgct ccggcggtca cgaccgagaa agcggaagaa 300 cagccggcta ccgttaaagc agaagtcgtc aatacggaag tgaaagcgcc ggaagcggct 360 ctgaaagaca gcgaggttga ggcagcgctg agcctgaaga acatcaagaa cattgatggc 420 aagtattact atgttaatga ggatggcagc cacaaagaga atttcgctat taccgtgaat 480 ggccagctgc tgtactttgg taaagacggt gcgctgacgt cctctagcac gtattctttt 540 accccaggca ctaccaatat cgtggacggt tttagcatta acaaccgcgc ttacgacagc 600 agcgaggcga gctttgagct gatcgacggt tacttgaccg cagacagctg gtatcgtccg 660 gctagcatca tcaaagatgg tgttacgtgg caagcgtcca ccgccgagga ttttcgtccg 720 ctgctgatgg catggtggcc gaatgtggat acgcaggtga actatttgaa ttacatgtcc 780 aaagttttca acctggacgc gaaatactct agcaccgaca aacaggaaac cctgaaagtg 840 gcagcaaaag acattcaaat caagattgaa caaaagattc aagcggagaa gagcacgcag 900 tggctgcgtg aaactatcag cgcctttgtg aaaacccagc cgcagtggaa caaagaaacc 960 gagaattaca gcaagggtgg tggtgaggac cacctgcaag gtggcgcact gctgtatgtt 1020 aacgacagcc gtaccccttg ggcgaatagc gattaccgtc gtctgaatcg caccgcaacc 1080 aatcagacgg gcacgatcga taagtctatt ctggacgagc agtctgaccc aaaccacatg 1140 ggcggtttcg actttctgct ggcgaacgac gtcgacctga gcaatccggt cgtgcaggct 1200 gagcagctga atcaaatcca ctatctgatg aattggggtt ccattgtgat gggtgacaag 1260 gatgcgaact ttgacggcat tcgtgtcgat gcagttgaca acgtggacgc ggacatgttg 1320 caactgtata ccaattactt ccgtgagtac tacggtgtga acaagagcga agctaacgca 1380 ctggctcaca tcagcgttct ggaggcgtgg agcctgaatg ataatcatta caatgacaag 1440 accgatggtg cggcactggc aatggagaat aagcaacgtc tggcgctgtt gttttcgttg 1500 gcgaaaccga tcaaagagcg taccccggca gtgagcccgc tgtataacaa caccttcaat 1560 accacccagc gtgatgaaaa gaccgattgg attaacaaag acggtagcaa ggcttacaac 1620 gaagatggca cggtcaaaca atcgaccatc ggtaagtaca acgagaaata cggtgacgca 1680 tccggtaact acgttttcat ccgtgcccac gataacaacg tccaggacat catcgccgag 1740 atcatcaaga aagagatcaa cccgaaaagc gacggcttca ccatcaccga cgccgaaatg 1800 aagcaagcct ttgaaatcta taacaaagat atgctgtcga gcgacaaaaa gtataccctg 1860 aataacattc cggcagcgta tgccgtgatg ttgcagaata tggaaacgat tacccgcgtc 1920 tattacggtg atctgtatac ggacgacggt cactacatgg aaaccaaatc tccgtattac 1980 gataccatcg tgaatttgat gaagagccgt atcaagtatg tttcgggtgg ccaggcgcaa 2040 cgtagctatt ggctgccgac cgacggtaag atggacaata gcgacgttga gctgtaccgc 2100 acgaatgagg tttacacgag cgtgcgctat ggtaaggata tcatgaccgc taatgatacc 2160 gaaggctcta agtattcccg caccagcggc caagtcacct tggtcgcgaa caatccgaag 2220 ctgaatctgg accaaagcgc caagttgaat gtggagatgg gcaaaatcca tgcgaatcag 2280 aagtatcgcg cactgattgt cggcactgcg gacggcatta agaactttac ttccgacgcg 2340 gacgccattg cagcgggtta tgtgaaagaa accgatagca acggcgtgct gaccttcggt 2400 gctaacgaca ttaagggcta cgaaacgttt gatatgagcg gtttcgtggc ggtgtgggtt 2460 ccggtgggtg catctgacaa tcaggacatt cgtgttgcgc cgagcaccga ggcaaagaaa 2520 gaaggtgagc tgaccttgaa ggcgacggaa gcgtatgata gccagctgat ttacgaaggc 2580 tttagcaatt tccagacgat cccagatggc agcgatccgt ccgtgtatac gaaccgcaag 2640 attgcggaga acgtggatct gttcaaaagc tggggtgtca ccagctttga gatggcaccg 2700 caatttgtct cggcggatga tggcaccttt ctggatagcg ttattcagaa tggctacgcc 2760 ttcgccgacc gttatgacct ggccatgtcc aagaacaaca agtatggtag caaagaggac 2820 ctgcgtgatg cactgaaagc actgcataag gcgggtattc aagctatcgc agactgggtt 2880 ccagaccaga tctaccagct gccgggcaaa gaagttgtca ccgccacccg tacggatggt 2940 gctggccgta agatcgcaga cgcgattatc gaccattctc tgtatgttgc aaacagcaaa 3000 agcagcggca aagattatca agcaaagtac ggtggcgagt tcctggccga gctgaaagcc 3060 aaatacccgg aaatgttcaa agttaacatg attagcacgg gtaagccgat tgatgactcc 3120 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tgctaatcct gttaccagtg gctgctgcca gtggcgataa gtcgtgtctt accgggttgg 360 actcaagacg atagttaccg gataaggcgc agcggtcggg ctgaacgggg ggttcgtgca 420 cacagcccag cttggagcga acgacctaca ccgaactgag atacctacag cgtgagctat 480 gagaaagcgc cacgcttccc gaagggagaa aggcggacag gtatccggta agcggcaggg 540 tcggaacagg agagcgcacg agggagcttc cagggggaaa cgcctggtat ctttatagtc 600 ctgtcgggtt tcgccacctc tgacttgagc gtcgattttt gtgatgctcg tcaggggggc 660 ggagcctatg gaaaaacgcc agcaacgcgg cctttttacg gttcctggcc ttttgctggc 720 cttttgctca catgttcttt cctgcgttat cccctgattc tgtggataac cgtattaccg 780 cctttgagtg agctgatacc gctcgccgca gccgaacgac cgagcgcagc gagtcagtga 840 gcgaggaagc ggaaggcgag agtagggaac tgccaggcat caaactaagc agaaggcccc 900 tgacggatgg cctttttgcg tttctacaaa ctctttctgt gttgtaaaac gacggccagt 960 cttaagctcg ggccccctgg gcggttctga taacgagtaa tcgttaatcc gcaaataacg 1020 taaaaacccg cttcggcggg tttttttatg gggggagttt agggaaagag catttgtcag 1080 aatatttaag ggcgcctgtc actttgcttg atatatgaga attatttaac cttataaatg 1140 agaaaaaagc aacgcacttt aaataagata cgttgctttt tcgattgatg aacacctata 1200 attaaactat tcatctatta tttatgattt tttgtatata caatatttct agtttgttaa 1260 agagaattaa gaaaataaat ctcgaaaata ataaagggaa aatcagtttt tgatatcaaa 1320 attatacatg tcaacgataa tacaaaatat aatacaaact ataagatgtt atcagtattt 1380 attatgcatt tagaataaat tttgtgtcgc ccttaattgt gagcggataa caattacgag 1440 cttcatgcac agtgaaatca tgaaaaattt atttgctttg tgagcggata acaattataa 1500 tatgtggaat tgtgagcgct cacaattcca caacggtttc cctctagaaa taattttgtt 1560 taacttttga attctctaga ggaaggtaaa acatatggac gaaacgcagg ataagaccgt 1620 gacgcagagc aacagcggca ccaccgcttc cctggtcact agccctgaag ccacgaaaga 1680 ggcggacaaa cgcacgaaca ctaaagaggc cgacgttctg acgcctgcaa aagaaacgaa 1740 cgcagtcgag actgcgacca ccactaacac ccaggcgacg gcggaggccg ccacgaccgc 1800 gaccaccgcg gacgtcgcgg tggctgcggt gccgaacaaa gaagcggtcg ttaccacgga 1860 tgctccggcg gtcacgaccg agaaagcgga agaacagccg gctaccgtta aagcagaagt 1920 cgtcaatacg gaagtgaaag cgccggaagc ggctctgaaa gacagcgagg ttgaggcagc 1980 gctgagcctg aagaacatca agaacattga tggcaagtat tactatgtta atgaggatgg 2040 cagccacaaa gagaatttcg ctattaccgt gaatggccag ctgctgtact ttggtaaaga 2100 cggtgcgctg acgtcctcta gcacgtattc ttttacccca ggcactacca atatcgtgga 2160 cggttttagc attaacaacc gcgcttacga cagcagcgag gcgagctttg agctgatcga 2220 cggttacttg accgcagaca gctggtatcg tccggctagc atcatcaaag atggtgttac 2280 gtggcaagcg tccaccgccg aggattttcg tccgctgctg atggcatggt ggccgaatgt 2340 ggatacgcag gtgaactatt tgaattacat gtccaaagtt ttcaacctgg acgcgaaata 2400 ctctagcacc gacaaacagg aaaccctgaa agtggcagca aaagacattc aaatcaagat 2460 tgaacaaaag attcaagcgg agaagagcac gcagtggctg cgtgaaacta tcagcgcctt 2520 tgtgaaaacc cagccgcagt ggaacaaaga aaccgagaat tacagcaagg gtggtggtga 2580 ggaccacctg caaggtggcg cactgctgta tgttaacgac agccgtaccc cttgggcgaa 2640 tagcgattac cgtcgtctga atcgcaccgc aaccaatcag acgggcacga tcgataagtc 2700 tattctggac gagcagtctg acccaaacca catgggcggt ttcgactttc tgctggcgaa 2760 cgacgtcgac ctgagcaatc cggtcgtgca ggctgagcag ctgaatcaaa tccactatct 2820 gatgaattgg ggttccattg tgatgggtga caaggatgcg aactttgacg gcattcgtgt 2880 cgatgcagtt gacaacgtgg acgcggacat gttgcaactg tataccaatt acttccgtga 2940 gtactacggt gtgaacaaga gcgaagctaa cgcactggct cacatcagcg ttctggaggc 3000 gtggagcctg aatgataatc attacaatga caagaccgat ggtgcggcac tggcaatgga 3060 gaataagcaa cgtctggcgc tgttgttttc gttggcgaaa ccgatcaaag agcgtacccc 3120 ggcagtgagc ccgctgtata acaacacctt caataccacc cagcgtgatg aaaagaccga 3180 ttggattaac aaagacggta gcaaggctta caacgaagat ggcacggtca aacaatcgac 3240 catcggtaag tacaacgaga aatacggtga cgcatccggt aactacgttt tcatccgtgc 3300 ccacgataac aacgtccagg acatcatcgc cgagatcatc aagaaagaga tcaacccgaa 3360 aagcgacggc ttcaccatca ccgacgccga aatgaagcaa gcctttgaaa tctataacaa 3420 agatatgctg tcgagcgaca aaaagtatac cctgaataac attccggcag cgtatgccgt 3480 gatgttgcag aatatggaaa cgattacccg cgtctattac ggtgatctgt atacggacga 3540 cggtcactac atggaaacca aatctccgta ttacgatacc atcgtgaatt tgatgaagag 3600 ccgtatcaag tatgtttcgg gtggccaggc gcaacgtagc tattggctgc cgaccgacgg 3660 taagatggac aatagcgacg ttgagctgta ccgcacgaat gaggtttaca cgagcgtgcg 3720 ctatggtaag gatatcatga ccgctaatga taccgaaggc tctaagtatt cccgcaccag 3780 cggccaagtc accttggtcg cgaacaatcc gaagctgaat ctggaccaaa gcgccaagtt 3840 gaatgtggag atgggcaaaa tccatgcgaa tcagaagtat cgcgcactga ttgtcggcac 3900 tgcggacggc attaagaact ttacttccga cgcggacgcc attgcagcgg gttatgtgaa 3960 agaaaccgat agcaacggcg tgctgacctt cggtgctaac gacattaagg gctacgaaac 4020 gtttgatatg agcggtttcg tggcggtgtg ggttccggtg ggtgcatctg acaatcagga 4080 cattcgtgtt gcgccgagca ccgaggcaaa gaaagaaggt gagctgacct tgaaggcgac 4140 ggaagcgtat gatagccagc tgatttacga aggctttagc aatttccaga cgatcccaga 4200 tggcagcgat ccgtccgtgt atacgaaccg caagattgcg gagaacgtgg atctgttcaa 4260 aagctggggt gtcaccagct ttgagatggc accgcaattt gtctcggcgg atgatggcac 4320 ctttctggat agcgttattc agaatggcta cgccttcgcc gaccgttatg acctggccat 4380 gtccaagaac aacaagtatg gtagcaaaga ggacctgcgt gatgcactga aagcactgca 4440 taaggcgggt attcaagcta tcgcagactg ggttccagac cagatctacc agctgccggg 4500 caaagaagtt gtcaccgcca cccgtacgga tggtgctggc cgtaagatcg cagacgcgat 4560 tatcgaccat tctctgtatg ttgcaaacag caaaagcagc ggcaaagatt atcaagcaaa 4620 gtacggtggc gagttcctgg ccgagctgaa agccaaatac ccggaaatgt tcaaagttaa 4680 catgattagc acgggtaagc cgattgatga ctccgtgaaa ttgaagcaat ggaaagccga 4740 gtacttcaat ggcaccaacg ttttggaacg tggtgtcggc tatgttctga gcgacgaggc 4800 gaccggtaag tatttcacgg tgaccaaaga aggcaatttc attccgctgc aactgacggg 4860 taaagagaaa gttatcacgg gtttctccag cgatggtaag ggtatcacct atttcggtac 4920 gagcggtacg caggcgaagt ctgcgtttgt taccttcaat ggtaacacct actatttcga 4980 cgcgcgtggc cacatggtta ccaatagcga atacagcccg aatggcaagg acgtctaccg 5040 ttttctgccg aacggtatca tgctgagcaa tgcgttttac attgatgcga acggtaatac 5100 ctacctgtac aactctaagg gtcaaatgta caaaggcggt tacacgaaat tcgatgtttc 5160 tgaaacggat aaggacggta aagagtccaa ggtcgtcaag ttccgctact ttacgaacga 5220 aggcgtcatg gccaagggtg ttaccgtcat tgatggtttt acccaatact tcggtgagga 5280 cggctttcaa gcgaaggata agctggtcac cttcaagggc aagacgtatt acttcgacgc 5340 acacactggt aatggtatca aagatacctg gcgcaatatc aatggtaaat ggtactattt 5400 cgacgcgaat ggcgttgctg cgaccggtgc gcaggtgatt aacggccaga aactgtactt 5460 caacgaggat ggctcccaag tcaaaggcgg cgtggttaag aacgcagacg gcacctatag 5520 caaatacaaa gaaggttttg gtgagctggt tactaacgag tttttcacga ctgatggcaa 5580 tgtttggtac tacgccggtg caaatggtaa aaccgttacc ggtgcacaag tgatcaacgg 5640 ccaacatttg tacttcaatg cggacggttc ccaggtgaag ggtggcgttg tcaagaacgc 5700 ggatggcacc tacagcaagt acaatgctag cactggtgaa cgtctgacga acgagttctt 5760 tacgaccggt gataacaatt ggtattacat tggcgcaaac ggtaagagcg tgacgggtga 5820 ggtcaagatt ggtgatgata cttacttttt cgcgaaggat ggcaaacaag ttaaaggtca 5880 aaccgtcagc gccggtaatg gtcgcattag ctactactac ggtgacagcg gcaagcgtgc 5940 ggttagcacc tggattgaga ttcagccggg tgtttatgtg tatttcgaca aaaacggttt 6000 ggcgtaccct ccgcgtgttc tgaattaatg agtctagact gcagggtacc aagcttcccc 6060 aagggcgaca ccccataatt agcccgggcg aaaggcccag tctttcgact gagcctttcg 6120 ttttatttga tgcctggcag ttccctactc tcgcatgggg agtccccaca ctaccatcgg 6180 cgctacggcg tttcacttct gagttcggca tggggtcagg tgggaccacc gcgctactgc 6240 cgccaggcaa acaaggggtg ttatgagcca tattcaggta taaatgggct cgcgataatg 6300 ttcagaattg gttaattggt tgtaacactg acccctattt gtttattttt ctaaatacat 6360 tcaaatatgt atccgctcat gagacaataa ccctgataaa tgcttcaata atattgaaaa 6420 aggaagaata tgagtattca acatttccgt gtcgccctta ttcccttttt tgcggcattt 6480 tgccttcctg tttttgctca cccagaaacg ctggtgaaag taaaagatgc tgaagatcag 6540 ttgggtgcac gagtgggtta catcgaactg gatctcaaca gcggtaagat ccttgagagt 6600 tttcgccccg aagaacgttt tccaatgatg agcactttta aagttctgct atgtggcgcg 6660 gtattatccc gtattgacgc cgggcaagag caactcggtc gccgcataca ctattctcag 6720 aatgacttgg ttgagtactc accagtcaca gaaaagcatc ttacggatgg catgacagta 6780 agagaattat gcagtgctgc cataaccatg agtgataaca ctgcggccaa cttacttctg 6840 acaacgatcg gaggaccgaa ggagctaacc gcttttttgc acaacatggg ggatcatgta 6900 actcgccttg atcgttggga accggagctg aatgaagcca taccaaacga cgagcgtgac 6960 accacgatgc ctgtagcgat ggcaacaacg ttgcgcaaac tattaactgg cgaactactt 7020 actctagctt cccggcaaca attaatagac tggatggagg cggataaagt tgcaggacca 7080 cttctgcgct cggcccttcc ggctggctgg tttattgctg ataaatccgg agccggtgag 7140 cgtggttctc gcggtatcat cgcagcgctg gggccagatg gtaagccctc ccgtatcgta 7200 gttatctaca cgacggggag tcaggcaact atggatgaac gaaatagaca gatcgctgag 7260 ataggtgcct cactgattaa gcattggtaa gcggcgcgcc atcgaatggc gcaaaacctt 7320 tcgcggtatg gcatgatagc gcccggaaga gagtcaattc agggtggtga atatgaaacc 7380 agtaacgtta tacgatgtcg cagagtatgc cggtgtctct tatcagaccg tttcccgcgt 7440 ggtgaaccag gccagccacg tttctgcgaa aacgcgggaa aaagtggaag cggcgatggc 7500 ggagctgaat tacattccca accgcgtggc acaacaactg gcgggcaaac agtcgttgct 7560 gattggcgtt gccacctcca gtctggccct gcacgcgccg tcgcaaattg tcgcggcgat 7620 taaatctcgc gccgatcaac tgggtgccag cgtggtggtg tcgatggtag aacgaagcgg 7680 cgtcgaagcc tgtaaagcgg cggtgcacaa tcttctcgcg caacgcgtca gtgggctgat 7740 cattaactat ccgctggatg accaggatgc cattgctgtg gaagctgcct gcactaatgt 7800 tccggcgtta tttcttgatg tctctgacca gacacccatc aacagtatta ttttctccca 7860 tgaggacggt acgcgactgg gcgtggagca tctggtcgca ttgggtcacc agcaaatcgc 7920 gctgttagcg ggcccattaa gttctgtctc ggcgcgtctg cgtctggctg gctggcataa 7980 atatctcact cgcaatcaaa ttcagccgat agcggaacgg gaaggcgact ggagtgccat 8040 gtccggtttt caacaaacca tgcaaatgct gaatgagggc atcgttccca ctgcgatgct 8100 ggttgccaac gatcagatgg cgctgggcgc aatgcgcgcc attaccgagt ccgggctgcg 8160 cgttggtgcg gatatctcgg tagtgggata cgacgatacc gaagatagct catgttatat 8220 cccgccgtta accaccatca aacaggattt tcgcctgctg gggcaaacca gcgtggaccg 8280 cttgctgcaa ctctctcagg gccaggcggt gaagggcaat cagctgttgc cagtctcact 8340 ggtgaaaaga aaaaccaccc tggcgcccaa tacgcaaacc gcctctcccc gcgcgttggc 8400 cgattcatta atgcagctgg cacgacaggt ttcccgactg gaaagcgggc agtga 8455 <210> 3 <211> 1518 <212> PRT <213> Streptococcus salivarius <400> 3 Met Glu Asn Lys Ile His Tyr Lys Leu His Lys Val Lys Lys Gln Trp 1 5 10 15 Val Thr Ile Ala Val Ala Ser Val Ala Leu Ala Thr Val Leu Gly Gly 20 25 30 Leu Ser Val Thr Thr Ser Ser Val Ser Ala Asp Glu Thr Gln Asp Lys 35 40 45 Thr Val Thr Gln Ser Asn Ser Gly Thr Thr Ala Ser Leu Val Thr Ser 50 55 60 Pro Glu Ala Thr Lys Glu Ala Asp Lys Arg Thr Asn Thr Lys Glu Ala 65 70 75 80 Asp Val Leu Thr Pro Ala Lys Glu Thr Asn Ala Val Glu Thr Ala Thr 85 90 95 Thr Thr Asn Thr Gln Ala Thr Ala Glu Ala Ala Thr Thr Ala Thr Thr 100 105 110 Ala Asp Val Ala Val Ala Ala Val Pro Asn Lys Glu Ala Val Val Thr 115 120 125 Thr Asp Ala Pro Ala Val Thr Thr Glu Lys Ala Glu Glu Gln Pro Ala 130 135 140 Thr Val Lys Ala Glu Val Val Asn Thr Glu Val Lys Ala Pro Glu Ala 145 150 155 160 Ala Leu Lys Asp Ser Glu Val Glu Ala Ala Leu Ser Leu Lys Asn Ile 165 170 175 Lys Asn Ile Asp Gly Lys Tyr Tyr Tyr Val Asn Glu Asp Gly Ser His 180 185 190 Lys Glu Asn Phe Ala Ile Thr Val Asn Gly Gln Leu Leu Tyr Phe Gly 195 200 205 Lys Asp Gly Ala Leu Thr Ser Ser Ser Thr Tyr Ser Phe Thr Pro Gly 210 215 220 Thr Thr Asn Ile Val Asp Gly Phe Ser Ile Asn Asn Arg Ala Tyr Asp 225 230 235 240 Ser Ser Glu Ala Ser Phe Glu Leu Ile Asp Gly Tyr Leu Thr Ala Asp 245 250 255 Ser Trp Tyr Arg Pro Ala Ser Ile Ile Lys Asp Gly Val Thr Trp Gln 260 265 270 Ala Ser Thr Ala Glu Asp Phe Arg Pro Leu Leu Met Ala Trp Trp Pro 275 280 285 Asn Val Asp Thr Gln Val Asn Tyr Leu Asn Tyr Met Ser Lys Val Phe 290 295 300 Asn Leu Asp Ala Lys Tyr Ser Ser Thr Asp Lys Gln Glu Thr Leu Lys 305 310 315 320 Val Ala Ala Lys Asp Ile Gln Ile Lys Ile Glu Gln Lys Ile Gln Ala 325 330 335 Glu Lys Ser Thr Gln Trp Leu Arg Glu Thr Ile Ser Ala Phe Val Lys 340 345 350 Thr Gln Pro Gln Trp Asn Lys Glu Thr Glu Asn Tyr Ser Lys Gly Gly 355 360 365 Gly Glu Asp His Leu Gln Gly Gly Ala Leu Leu Tyr Val Asn Asp Ser 370 375 380 Arg Thr Pro Trp Ala Asn Ser Asp Tyr Arg Arg Leu Asn Arg Thr Ala 385 390 395 400 Thr Asn Gln Thr Gly Thr Ile Asp Lys Ser Ile Leu Asp Glu Gln Ser 405 410 415 Asp Pro Asn His Met Gly Gly Phe Asp Phe Leu Leu Ala Asn Asp Val 420 425 430 Asp Leu Ser Asn Pro Val Val Gln Ala Glu Gln Leu Asn Gln Ile His 435 440 445 Tyr Leu Met Asn Trp Gly Ser Ile Val Met Gly Asp Lys Asp Ala Asn 450 455 460 Phe Asp Gly Ile Arg Val Asp Ala Val Asp Asn Val Asp Ala Asp Met 465 470 475 480 Leu Gln Leu Tyr Thr Asn Tyr Phe Arg Glu Tyr Tyr Gly Val Asn Lys 485 490 495 Ser Glu Ala Asn Ala Leu Ala His Ile Ser Val Leu Glu Ala Trp Ser 500 505 510 Leu Asn Asp Asn His Tyr Asn Asp Lys Thr Asp Gly Ala Ala Leu Ala 515 520 525 Met Glu Asn Lys Gln Arg Leu Ala Leu Leu Phe Ser Leu Ala Lys Pro 530 535 540 Ile Lys Glu Arg Thr Pro Ala Val Ser Pro Leu Tyr Asn Asn Thr Phe 545 550 555 560 Asn Thr Thr Gln Arg Asp Glu Lys Thr Asp Trp Ile Asn Lys Asp Gly 565 570 575 Ser Lys Ala Tyr Asn Glu Asp Gly Thr Val Lys Gln Ser Thr Ile Gly 580 585 590 Lys Tyr Asn Glu Lys Tyr Gly Asp Ala Ser Gly Asn Tyr Val Phe Ile 595 600 605 Arg Ala His Asp Asn Asn Val Gln Asp Ile Ile Ala Glu Ile Ile Lys 610 615 620 Lys Glu Ile Asn Pro Lys Ser Asp Gly Phe Thr Ile Thr Asp Ala Glu 625 630 635 640 Met Lys Gln Ala Phe Glu Ile Tyr Asn Lys Asp Met Leu Ser Ser Asp 645 650 655 Lys Lys Tyr Thr Leu Asn Asn Ile Pro Ala Ala Tyr Ala Val Met Leu 660 665 670 Gln Asn Met Glu Thr Ile Thr 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Lys Ala Thr Glu Ala Tyr Asp Ser Gln 885 890 895 Leu Ile Tyr Glu Gly Phe Ser Asn Phe Gln Thr Ile Pro Asp Gly Ser 900 905 910 Asp Pro Ser Val Tyr Thr Asn Arg Lys Ile Ala Glu Asn Val Asp Leu 915 920 925 Phe Lys Ser Trp Gly Val Thr Ser Phe Glu Met Ala Pro Gln Phe Val 930 935 940 Ser Ala Asp Asp Gly Thr Phe Leu Asp Ser Val Ile Gln Asn Gly Tyr 945 950 955 960 Ala Phe Ala Asp Arg Tyr Asp Leu Ala Met Ser Lys Asn Asn Lys Tyr 965 970 975 Gly Ser Lys Glu Asp Leu Arg Asp Ala Leu Lys Ala Leu His Lys Ala 980 985 990 Gly Ile Gln Ala Ile Ala Asp Trp Val Pro Asp Gln Ile Tyr Gln Leu 995 1000 1005 Pro Gly Lys Glu Val Val Thr Ala Thr Arg Thr Asp Gly Ala Gly 1010 1015 1020 Arg Lys Ile Ala Asp Ala Ile Ile Asp His Ser Leu Tyr Val Ala 1025 1030 1035 Asn Ser Lys Ser Ser Gly Lys Asp Tyr Gln Ala Lys Tyr Gly Gly 1040 1045 1050 Glu Phe Leu Ala Glu Leu Lys Ala Lys Tyr Pro Glu Met Phe Lys 1055 1060 1065 Val Asn Met Ile Ser Thr Gly Lys Pro Ile Asp Asp Ser Val Lys 1070 1075 1080 Leu Lys Gln Trp Lys Ala Glu Tyr Phe Asn Gly Thr Asn Val Leu 1085 1090 1095 Glu Arg Gly Val Gly Tyr Val Leu Ser Asp Glu Ala Thr Gly Lys 1100 1105 1110 Tyr Phe Thr Val Thr Lys Glu Gly Asn Phe Ile Pro Leu Gln Leu 1115 1120 1125 Thr Gly Lys Glu Lys Val Ile Thr Gly Phe Ser Ser Asp Gly Lys 1130 1135 1140 Gly Ile Thr Tyr Phe Gly Thr Ser Gly Thr Gln Ala Lys Ser Ala 1145 1150 1155 Phe Val Thr Phe Asn Gly Asn Thr Tyr Tyr Phe Asp Ala Arg Gly 1160 1165 1170 His Met Val Thr Asn Ser Glu Tyr Ser Pro Asn Gly Lys Asp Val 1175 1180 1185 Tyr Arg Phe Leu Pro Asn Gly Ile Met Leu Ser Asn Ala Phe Tyr 1190 1195 1200 Ile Asp Ala Asn Gly Asn Thr Tyr Leu Tyr Asn Ser Lys Gly Gln 1205 1210 1215 Met Tyr Lys Gly Gly Tyr Thr Lys Phe Asp Val Ser Glu Thr Asp 1220 1225 1230 Lys Asp Gly Lys Glu Ser Lys Val Val Lys Phe Arg Tyr Phe Thr 1235 1240 1245 Asn Glu Gly Val Met Ala Lys Gly Val Thr Val Ile Asp Gly Phe 1250 1255 1260 Thr Gln Tyr Phe Gly Glu Asp Gly Phe Gln Ala Lys Asp Lys Leu 1265 1270 1275 Val Thr Phe Lys Gly Lys Thr Tyr Tyr Phe Asp Ala His Thr Gly 1280 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Thr Trp Ile Glu Ile Gln Pro Gly Val Tyr Val 1490 1495 1500 Tyr Phe Asp Lys Asn Gly Leu Ala Tyr Pro Pro Arg Val Leu Asn 1505 1510 1515

Claims

N-메틸모르폴린-N-옥사이드 (NMMO), 물, 및 폴리(α(1→3) 글루칸)을 포함하며, 여기서 폴리(α(1→3) 글루칸)의 농도는 용액의 총 중량을 기준으로 5 내지 20 중량% 범위이고, 폴리(알파(1→3) 글루칸)은 수평균 분자량 (M_n)이 적어도 10,000 Da인 것을 특징으로 하고; 물에 대한 NMMO의 중량비는 12 내지 1.6인 용액.
제1항에 있어서, 등방성 용액(isotropic solution) 형태인 용액.
제1항에 있어서, 폴리(α(1→3) 글루칸)에서, 중합체 내의 반복 단위의 적어도 90 몰%는 글루코스 반복 단위이고, 글루코스 반복 단위들 간의 결합(linkage)의 적어도 50%는 α(1→3) 글리코시드 결합인 용액.
제3항에 있어서, 폴리(α(1→3) 글루칸)에서, 중합체 내의 반복 단위의 100 몰%는 글루코스 반복 단위이고, 글루코스 반복 단위들 간의 결합의 적어도 100%는 α(1→3) 글리코시드 결합인 용액.
제1항에 있어서, 폴리(α(1→3) 글루칸)의 농도는 10 내지 15 중량% 범위인 용액.
제1항에 있어서, 폴리(알파(1→3) 글루칸)의 수평균 분자량은 50,000 내지 70,000 달톤 범위인 용액.
N-메틸모르폴린-N-옥사이드 (NMMO) 및 물의 혼합물 중에 생성 용액의 총 중량의 5 내지 20 중량%의 폴리(알파(1→3) 글루칸)을 용해시켜서 용액을 형성하는 단계 - 여기서 폴리(알파(1→3) 글루칸)은 수평균 분자량 (M_n)이 적어도 10,000 Da인 것을 특징으로 하고, 상기 용액에서 물에 대한 NMMO의 중량비는 12 내지 1.6 범위임 - ;
상기 용액을 방사구(spinneret)를 통해서 유동시키고, 이로 인해서 섬유를 형성하고, 액체 응집제(coagulant)를 사용하여, 이렇게 형성된 섬유로부터 NMMO를 추출하는 단계를 포함하는, 폴리(알파(1→3) 글루칸) 섬유의 제조 방법.
제7항에 있어서, 용액은 등방성 용액 형태인 방법.
제7항에 있어서, 폴리(알파(1→3) 글루칸) 내의 반복 단위의 적어도 90 몰%는 글루코스 반복 단위이고, 글루코스 반복 단위들 간의 결합의 적어도 50%는 α(1→3) 글리코시드 결합인 방법.
제9항에 있어서, 폴리(α(1→3) 글루칸)에서 반복 단위의 100 몰%는 글루코스 반복 단위이고, 글루코스 반복 단위들 간의 결합의 적어도 100%는 α(1→3) 글리코시드 결합인 방법.
제7항에 있어서, 용액 중의 폴리(α(1→3) 글루칸)의 농도는 10 내지 15 중량% 범위인 방법.
제7항에 있어서, 용액 중의 폴리(알파(1→3) 글루칸)의 수평균 분자량은 50,000 내지 70,000 달톤 범위인 방법.
제7항에 있어서, 액체 응집제는 빙초산(glacial acetic acid)인 방법.
제7항에 있어서, 액체 응집제는 물의 농도가 적어도 75 중량%인 N-메틸모르폴린-N-옥사이드 및 물의 혼합물인 방법.