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包含蛋白 水解酶的空气 净化 过滤器及其制造方法

阅读：268发布：2020-06-08

专利汇可以提供包含蛋白水解酶的空气净化过滤器及其制造方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明涉及一种具有载体的空气净化过滤器及其制造方法，其中，该载体上涂覆有一层蛋白水解酶。，下面是包含蛋白水解酶的空气净化过滤器及其制造方法专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种空气净化过滤器，用于去除和分解变应原，其中蛋白水解酶被涂覆在载体上。
2.根据权利要求1所述的空气净化过滤器，其中所述载体选自由玻璃纤维、离子交换纤维、纤维素纤维、石棉纤维、有机纤维和无机纤维所组成的组中的一种。
3.根据权利要求1所述的空气净化过滤器，其中所述载体为金属或塑料。
4.根据权利要求1所述的空气净化过滤器，其中所述载体具有蜂窝、颗粒、网格、滤纸、蓬松状、网眼、板、斑纹或泡沫形状。
5.根据权利要求1所述的空气净化过滤器，其中所述载体为活性炭除臭过滤器。
6.根据权利要求1所述的空气净化过滤器，其中所述蛋白水解酶为枯草杆菌蛋白酶A。
7.根据权利要求1所述的空气净化过滤器，其中所述蛋白水解酶为地衣芽孢杆菌蛋白酶。
8.根据权利要求1所述的空气净化过滤器，其中所述蛋白水解酶为蛋白酶K。
9.根据权利要求1所述的空气净化过滤器，其中所述变应原为屋尘螨。
10.一种制造权利要求1至9中任一权利要求所述的空气净化过滤器的方法，包括：
在空气净化过滤器的载体上涂覆和设置蛋白水解酶。
11.一种制备权利要求1至9中任一权利要求所述的空气净化过滤器的方法，包括：
用涂层溶液涂覆载体的表面，该涂层溶液包括：
粘合剂，选自由硅改性丙烯酸树脂、聚氨酯树脂、丙烯酸树脂和硅树酯所组成的组；
蛋白水解酶；
磷灰石；
水和醇；以及
干燥涂覆的载体，
其中，所述涂覆步骤是通过喷涂或者浸渍进行。

说明书全文

包含蛋白水解酶的空气 净化 过滤器及其制造方法

技术领域

[0001] 本发明涉及一种空气净化过滤器。更具体地说，本发明涉及一种具有载体的空气净化过滤器及其制造方法，其中，该载体上涂覆有一层蛋白水解酶，以有效地将诸如屋尘螨的变应原从空气中去除和分解。

背景技术

[0002] 由于环境污染的影响，诸如特应性皮炎、变应性鼻炎、支气管哮喘等变应性疾病的患病人数近来呈不断增加的趋势。变应原引起变应性疾病，仅从目前已经确定的数字来看，变应性疾病的种类就已达到约200种。作为变应原，典型地有屋尘螨、花粉、孢子、真菌等等，它们的数量在与日俱增。由于变应原进入人体，出现了各种变应性症状。因此，为了预先防止患上各种变应性疾病，如特应性皮炎，需要始终保持室内空气清洁，从而使变应原不能存在。

发明内容

[0003] 技术问题

[0004] 为了解决这个问题，本发明的一个目的在于提供一种空气净化过滤器，该空气净化过滤器使用蛋白水解酶来有效并持续地去除和分解空气中的变应原，特别是屋尘螨变应原。

[0005] 本发明的另一个目的在于提供一种用于制造具有载体的空气净化过滤器的方法，其中该载体上涂覆有一层蛋白水解酶，以有效并持续地去除和分解空气中的变应原，特别是诸如屋尘螨的变应原。

[0006] 技术方案

[0007] 为了实现这些目的和其他优点，并根据本发明的意图，如本文具体体现和广义描述的，提出一种包括载体的空气净化过滤器，该载体上涂覆有蛋白水解酶以去除和分解变应原。

[0008] 在本发明的另一方面，一种用于制造空气净化过滤器的方法包括在空气净化过滤器的载体上涂覆和设置蛋白水解酶的步骤。另外，一种用于制造空气净化过滤器的方法包括在空气净化过滤器的载体的表面涂覆涂层溶液以及干燥该涂覆的载体的步骤，该涂层溶液由粘合剂、蛋白水解酶、磷灰石、水和醇组成。

[0009] 作为本发明的空气净化过滤器的载体的材料，只要该材料具有空气净化过滤器的载体的功能，那么其种类、形状、大小及生产方法都没有特别限制，可以使用任意一种材料。例如，可以使用玻璃纤维、离子交换纤维、纤维素纤维、石棉纤维、各种有机纤维和无机纤维、除臭活性炭、活性炭纤维、多孔陶瓷、诸如锌/铜/铝的金属、或塑料。根据其性质，这些材料可以以各种方式被适当地用于该目的。

[0010] 载体的类型可以根据其所应用到的空气净化过滤器而变化，而没有特别的限制，例如可以是蜂窝、颗粒、网格(net)、滤纸、蓬松状(puff)、网眼(mesh)、板、斑纹(zebra)或泡沫等类型。

[0011] 具有载体的空气净化过滤器可适用于活性炭除臭过滤器、HEPA过滤器以及汽车的空气净化过滤器，或者可以与之并行使用，其中活性炭除臭过滤器是用于冰箱和空调等家用电器。

[0012] 所述蛋白水解酶可以是不限种类的地衣芽孢杆菌蛋白酶、多粘芽孢杆菌蛋白酶、糜蛋白酶、无花果蛋白酶、木瓜蛋白酶、蛋白酶K、链霉菌蛋白酶、枯草杆菌蛋白酶A或胰蛋白酶等等。或者，可以萃取上述蛋白酶的生物质使用，或者如果市面上有售可以购买蛋白水解酶使用，并且可以使用蛋白水解酶的任何状态。优选地是枯草杆菌蛋白酶A。

[0013] 一种用于制造空气净化过滤器的方法，包括在空气净化过滤器的载体上涂覆和设置蛋白水解酶的步骤。

[0014] 或者，一种用于制造空气净化过滤器的方法包括通过在该空气净化过滤器的载体上喷涂涂层溶液或者将该空气净化过滤器的载体浸渍在涂层溶液中来使用该涂层溶液涂覆载体的步骤，该涂层溶液包括蛋白水解酶、粘合剂、磷灰石、水和醇，其中粘合剂选自由硅改性丙烯酸树脂、聚氨酯树脂、丙烯酸树脂和硅树酯所组成的组。

[0015] 也就是说，具有载体(该载体涂覆有蛋白水解酶)的空气净化过滤器的制造，是通过将蛋白水解酶直接涂覆至该载体，或者是通过首先制备包括蛋白水解酶的涂层溶液再用浸渍或喷涂的方法将该涂层溶液涂覆在该载体上。在空气净化过滤器的载体上涂覆和设置蛋白水解酶的步骤可以通过本领域的常规方法来实现。根据情况，需要改变载体的状态至适合涂覆蛋白水解酶的形式。化学或物理方法可以用于在本发明空气净化过滤器的载体上设置蛋白水解酶。

[0016] 在另一种用于制造空气净化过滤器的方法(其中在载体上涂覆有蛋白水解酶)中，通过将蛋白水解酶与粘合剂(例如硅改性丙烯酸树脂、聚氨酯树脂、丙烯酸树脂和硅树酯)、磷灰石、水和醇混合来制备包含蛋白水解酶的涂层溶液，并且通过喷涂或浸渍的方法将这样制备的涂层溶液涂覆在空气净化过滤器的载体的表面。在这种情况下，用于制备涂层溶液的方法没有特别的限制，只要粘合剂和磷灰石可以被充分地混合在一起以涂覆蛋白水解酶至载体的表面。考虑到可混合性和适用性，优选地，该涂层溶液由0.01～1wt％的蛋白水解酶、0.1～0.5wt％的粘合剂、2～10wt％的磷灰石、以及剩余的水和醇组成。在这种情况下，涂层溶液中的水为总溶剂的50～90wt％，涂层溶液中的醇为总溶剂的10～50wt％。

[0017] 用于该涂层溶液的醇是具有低级烷基的醇，且优选为无水乙醇或异丙醇。

[0018] 同时，在用蛋白水解酶涂覆载体前，可以用适当的洗涤水洗涤要使用的载体，或者这样洗涤过的载体可以通过热处理等方法干燥。根据情况，优选地，可以对金属等载体去除在制造工艺或存储过程中粘附在该载体表面的油。在载体被干燥的情况下，干燥时间和干燥温度可以随该载体的形状、种类、大小等而变化。此外，本发明用于制造空气净化过滤器的方法在将蛋白水解酶涂覆至载体上之后可以包括干燥步骤。

[0019] 载体可以被切割成所需要的大小以用于空气净化装置中。此外，载体可以单独使用在同类产品中，或者与相关领域的空气净化过滤器或除臭过滤器等并行使用。因此，本发明的空气净化过滤器可以广泛地用于需要空气净化过滤器的各种家庭和工业的空气净化装置，以及汽车、冰箱、空调和其他家用电器。

[0020] 有益效果

[0021] 本发明具有涂覆有蛋白水解酶的空气净化过滤器可以持续地去除和分解空气中的变应原，特别是屋尘螨变应原。附图说明

[0022] 附图包含在本申请中以提供对本发明的进一步理解并构成本申请的一部分，其示出了本发明的实施方式，并与说明书一起用于解释本发明的原理。

[0023] 在附图中：

[0024] 图1以图表示出了载体上来自屋尘螨的剩余变应原数量，其中载体上分别涂覆有枯草杆菌蛋白酶A(SA)、地衣芽孢杆菌蛋白酶(SI)和多粘芽孢杆菌蛋白酶K(PK)。

[0025] 图2以图表示出了载体上来自狗毛的剩余变应原数量，其中载体上分别涂覆有三种不同浓度的枯草杆菌蛋白酶A(SA)。

[0026] 实施发明的最佳方式

[0027] 下面将详细说明根据本发明的具体实施方式，其实例在附图中示出。然而，本发明不限于这些实施方式。

[0028] 实施方式

[0029] 1.涂层溶液的制备

[0030] 分别准备枯草杆菌蛋白酶A(又称SA)、地衣芽孢杆菌蛋白酶(又称SI)和多粘芽孢杆菌蛋白酶K(又称PK)的蛋白水解酶。

[0031] 此外，将从正硅酸甲酯，甲基三甲氧基硅烷和3-缩水甘油醚氧丙基甲氧基硅烷中得到的0.3重量份数的硅树脂加入到由异丙醇和蒸馏水按1∶9的比例混合而成的100ml水溶液中，并以1000rpm搅拌约60分钟以得到混合物。然后，向混合物中加入5重量份数的磷灰石，并以1500rpm搅拌60分钟。然后，为了使这样得到的混合物的pH值在7～9之间，向混合物中加入三乙胺。向混合物中分别加入各0.1重量份数的上述蛋白水解酶以得到涂层溶液1(包含枯草杆菌蛋白酶A的涂层溶液)、涂层溶液2(包含地衣芽孢杆菌蛋白酶的涂层溶液)和涂层溶液3(包含多粘芽孢杆菌蛋白酶K的涂层溶液)。

[0032] 2.涂覆有蛋白水解酶的空气净化载体的制造

[0033] 将这样制备的涂层溶液1～3以400～700g/m2的比率分别喷涂到斑纹图案的静电无纺布上至1000ppm，以得到空气净化载体1～3，其中每一种空气净化载体上具有涂覆有蛋白水解酶的涂层。

[0034] 另外，将这样制备好的涂层溶液1分别喷涂到斑纹图案的静电无纺布上至250ppm、500ppm和1000ppm，以得到空气净化载体4～6，其中每一种空气净化载体上具有涂覆有蛋白水解酶的涂层。

[0035] 3.示例性实验

[0036] 为了测量这样得到的每一种空气净化载体1～3去除和胶溶变应原的能力，将具有从螨虫培养液(1.1mg屋尘螨(dermatophagoides pteronyssinus)分泌变应原/1.0mg蛋白质)中萃取的蛋白质的螨虫变应原(Der p1)溶解于磷酸盐缓冲溶液(pH 7.5)中至2
0.1mg/ml，并用移液管以0.04ml/cm 将其涂覆至空气净化载体1～3。在湿度80％、温度
25°下，将这样涂覆后的载体放置在装满饱和NaCl溶液的容器中24小时后，在室温下用
0.8ml磷酸盐缓冲溶液(50mM，pH 7.5，苯基甲基磺酰氟PSMF)分别萃取载体10分钟。

[0037] 然后，根据常规方法进行ELSA分析，以得到如图1所示的结果。

[0038] 为了测量这样得到的每一种空气净化载体4～6去除和胶溶变应原的能力，将具有从狗毛(7.1mg家犬(Canis familiaris)分泌变应原/1.0mg蛋白质)萃取的蛋白质的狗变应原(Can f1)溶解于磷酸盐缓冲溶液(pH 7.5)中至0.1mg/ml，并用移液管以0.04ml/2
cm 将其涂覆至空气净化载体1～3。在湿度80％、温度25°下，将这样涂覆后的载体放置在装满饱和NaCl溶液的容器中24小时后，在室温下用0.8ml磷酸盐缓冲溶液(50mM，pH
7.5，苯基甲基磺酰氟PSMF)分别萃取载体10分钟。

[0039] 然后，根据常规方法进行ELSA分析，以得到如图2所示的结果。

[0040] 从图1和图2的结果可以确定，与未涂覆蛋白水解酶的载体相比，本发明具有涂覆有蛋白水解酶的载体的空气净化过滤器可以有效并连续地去除和分解变应原。

[0041] 工业实用性

[0042] 本发明具有工业实用性。

[0043] 因此，将蛋白水解酶的涂层涂覆到本发明空气净化过滤器的载体能够显著地提高变应原去除能力。

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