处理天然橡胶制品的方法

摘要

本发明涉及一种通过降低天然橡胶胶乳制品中存在的可萃取蛋白质水平来降低所述制品由过敏原引起的变应原性的方法，所述方法包括将所述制品在强碱溶液中清洗以使过敏原失效的步骤，以及一种通过降低天然橡胶胶乳制品中存在的可萃取蛋白质水平来降低所述制品由过敏原引起的变应原性的系统，和一种由天然橡胶胶乳制成的制品，如手套或安全套。

权利要求

1.一种通过降低天然橡胶胶乳制品中存在的可萃取蛋白质水平来降低所述制品由过敏原引起的变应原性的方法，所述方法包括将所述制品在强碱溶液中清洗以使过敏原失效的步骤，其特征在于：升高所述强碱溶液的温度至至少100℃，并使所述强碱溶液保持为液相而不蒸发或沸腾和/或释放含盐碱。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法包括升高所述强碱溶液的温度至110℃或更高。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述方法包括升高所述强碱溶液的温度至118℃。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法包括向所述强碱溶液加压，从而阻止所述强碱溶液中至少水的蒸发。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述方法包括向所述强碱溶液加压至

1.5atm.。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述方法包括向所述强碱溶液加压至至少2.0atm。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括在所述强碱溶液中加入添加剂来提高所述碱溶液的沸点和/或阻止含盐碱的释放。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述强碱溶液的pH为10或更高。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述强碱溶液的pH为14。

10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述强碱溶液是NaOH或KOH溶液，浓度为0.01M或更高。

11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述强碱溶液的浓度为1M。

12.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，制品中所述可萃取蛋白质含量在室温降低至低于10μg/g的浓度。

13.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述强碱溶液包含至少一种选自下组的亲核试剂，所述亲核试剂至少包括H2O、OH、CH3-CH2-O-、I-和CN-。

14.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将制品在强碱溶液中清洗的步骤维持至少5分钟。

15.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，所述将制品在强碱溶液中清洗的步骤维持至少一个小时。

16.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，向所述强碱溶液添加表面活性剂以帮助润湿和促进亲核取代反应。

17.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，向所述强碱溶液添加活性氯以进一步去除NRL制品中的蛋白质和其类似物。

18.根据权利要求1所述的方法，形成制造所述制品的方法中的一个步骤，其中所述制造所述制品的方法包括选自以下的至少一个步骤：从天然橡胶悬浮液中模塑所述制品，在天然橡胶胶乳悬浮液中浸渍模具，硫化所述天然橡胶胶乳制品。

19.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括蛋白酶处理的附加步骤来降低所述制品的变应原性。

20.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括氧化剂处理的附加步骤来降低所述制品的变应原性。

21.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括向所述制品洒粉。

22.如权利要求21所述的方法，其特征在于，向所述制品洒粉的步骤包括用滑石粉或淀粉洒粉。

23.实现如权利要求1所述通过降低天然橡胶胶乳制品中存在的可萃取蛋白质水平来降低所述制品由过敏原引起的变应原性的方法的系统，其特征在于，所述系统包括：盛放强碱溶液以使所述过敏原失效的容器。

24.根据权利要求23所述的系统，其特征在于，所述容器是压力容器。

25.一种用天然橡胶胶乳制作的并且用前述权利要求1-16中任一项方法处理的制品，用所述方法处理后的制品的可萃取蛋白质水平低于1.0μg/g。

26.如权利要求25所述的制品，其特征在于，所述制品是手套或安全套。

27.根据权利要求25所述的制品，其特征在于，所述制品还包括一种洒粉。

28.如权利要求27所述的制品，其特征在于，所述洒粉是滑石粉。

说明书

处理天然橡胶制品的方法

技术领域

[0001] 天然橡胶胶乳(本文中也表示为NRL)可用于多种制品，例如健康护理产业，如医用手套，和用于制造避孕用品，如安全套。

[0002] 由于其拉伸性，天然触感，包括抗穿刺性和即使穿刺后的自我密封性，天然橡胶胶乳是用于试验和医用手套的优选材料。从巴西三叶橡胶树(Hevea Brasiliensis tree)收集到的胶乳液含有蛋白质，在此类制品生产(例如浸渍和/或模塑)中对胶乳悬浮的稳定性具有功能。但是，这样的蛋白质会增加敏感的人在与这种天然材料的制品直接接触时发生的过敏反应。

背景技术

[0003] 特定的人群对这种材料的过敏性变成了健康护理产业中的主要问题，需要解决的技术方案以防止健康护理研究机构转而使用劣质的合成替代品。

[0004] 提出了一些使过敏原变性的技术方案。这些方法通常采用增加稳定剂来阻止NRL的橡胶颗粒阻塞(clogging)。这改变了悬浮橡胶颗粒的表面性质，导致材料具有不同的机械性质。其它方法包括在水溶液中清洗完成的胶乳制品来除去表面蛋白质。当胶乳制品浸入水中时，所有已知的方法都不能完全阻止过敏原从胶乳制品浸出：所有方法都显示出可检测量的浸出过敏原。

[0005] 本发明涉及由天然橡胶胶乳(NRL)制得的与人体接触的制品，特别涉及表现为检测不出浸出过敏原的NRL(和因此或至少明显降低引起过敏的可能)，并且没有物理性质的损失或引入新组分改变NRL的配方。

[0006] 已知使用蛋白酶，强氧化剂和碱在天然橡胶胶乳悬浮液中使过敏原变性的方法。在胶乳悬浮液中变性蛋白质和过敏原的主要缺点之一是这些蛋白质的稳定功能也随之消失。这一问题可通过增加稳定剂来解决，但这些稳定剂在干燥后会存在于制品中影响NRL制品的物理和机械性能。因此本发明集中于在其制造方法后对NRL制品的处理。

[0007] 在胶乳悬浮液中使用蛋白酶(JP9071604，JP2003020301，JP2001081107，JP2000109596，US20020091232)得到了较低的过敏原含量。但是这些现有技术方案的问题在于，它们不能提供充分的技术方案来阻止过敏性人群与NRL直接接触时发生过敏反应。另一缺点是已知蛋白酶本身也是一种过敏反应的过敏源，必须注意要将所述蛋白酶从最终制品中去除并且在使用这些蛋白酶时也要小心。

[0008] 氧化清洗剂(US20020103333，US5910567)通常采用强氯或次氯酸盐清洗剂，可以减少NRL与水接触时过敏原的浸出。但是一旦氧化剂浓度太高，NRL受这种清洗剂影响，导致抓力、弹性和触觉性能降低。通常制品变得没有弹性，表现为滞后性并需要重物拉伸。例如手套，在使用中配合度不良并且易老化。解决这些问题可采用NRL配方的添加剂(US2002103333)来消除这些影响，但这种材料和其机械性能仍和正常的NRL不同。没有报告显示本身不受氧化清洗剂(选择温和的氧化条件)影响并且用已知方法处理后残留的浸出过敏原检测不出的例子。在这些现有技术文献中浸出过敏原的量较低，但其残留量仍是可检测的。

[0009] 另一种方法是采用增加胶乳悬浮液的pH值的化学蛋白质水解(DE4406584)来除去变应原性(allergenicity)。试验中采用这种处理方法得到的制品机械性能和制成NRL制品的加工性能较差。干燥这种制品需要更长时间并且这种制品很容易经拉伸而撕裂。

[0010] 已知一些采用碱性清洗剂来去除蛋白质的方法(JP9071604，JP2003020301，US20020103333)。这种清洗剂实际上仅除去或改变蛋白质的结构，但并不破坏蛋白质的一级结构。这些清洗步骤中采用的条件太温和，以至于不能认为蛋白质的肽键发生化学蛋白质水解。另外，在现有技术公开的内容里没有报告过浸出过敏原减少至不可检测的量。

[0011] 另外，本发明所指的本领域包括US-5.910.567和GB-2.366.509公开的内容。其公开的内容涉及处理天然橡胶胶乳制品来降低其变应原性。例如，根据US-5.910.567，采用温度在室温(20℃)和98℃之间的碱性溶液清洗NLR制品来降低其变应原性。在GB-2.366.509中，NLR制品在用玉米淀粉弄成粉状，浸入加热到80℃至98℃的水中，再从水中移出后，也用碱性溶液清洗。根据其公开的内容，热水清洗后，用碱性溶液在未公开的温度下处理NLR制品。

[0012] 因此根据现有技术的教导，本领域技术人员可以相信根据现有技术公开的温度可以得到充分的结果(不是可能的最好结果)。尽管已经列出多种可能的技术方案且本领域技术人员有优化的技术，但在相关的技术领域中没有令人满意的技术方案能更加充分地降低过敏原的水平，尤其是实践中不可检测量的水平(至少是采用现有可行的且通常使用的测试方法是不可检测的)，同时能维持NRL制品的理想性能。

[0013] 发明概述

[0014] 本发明旨在减少现有技术方法中的问题。具体地，提出了一种技术方案可能将可萃取量的过敏原降至极低，甚至达到用最先进和敏感的分析方法不可检测的水平。因此，根据本发明可以达到以前从未达到的效果，至少不影响天然橡胶胶乳基体(matrix)的物理性能。

[0015] 根据本发明，为解决上述现有技术中的问题，在制造方法后对NRL制品施加化学蛋白质水解作用。由于NRL悬浮液配方上没有改变，维持了其可加工性能，同时制品的物理和机械性能没有改变。本发明的方法能够仅仅通过增加或改变制造过程中的一个清洗步骤从而通过化学蛋白水解作用除去蛋白质而将NRL制品中的可萃取蛋白质除去至不可检测的水平。

[0016] 根据本发明，所施加的必要条件不仅是要清洗掉蛋白质，还要实际上通过化学蛋白质水解作用破坏蛋白质的肽键从而破坏过敏原。

[0017] 本发明方面主要基于天然橡胶胶乳制成的制品表面的蛋白质的化学蛋白质水解。用强碱溶液(例如pH＞10)在超过100℃的较高温度下清洗所述制品实现蛋白质水解作用。令人惊讶地发现，特别是超过100℃的较高温度能改善和明显加速所述蛋白质水解而不影响或甚至劣化所述NRL制品，均远远超出了本领域技术人员的正常预期，还能实现较短的接触时间等等。在这种条件下肽键受到亲核试剂，例如OH-的攻击(也可采用更强的亲核试剂)，通过亲核取代反应打开蛋白质的肽键。蛋白质键的酰氨基作为离去基团，保留的羧基由于高pH去质子化，留下不会再受亲核试剂攻击的稳定羧酸根(carboxylate group)。

[0018] 用碱性溶液在超过100℃的温度下清洗NRL制品可以达到所需程度的蛋白质水解。用碱性溶液在室温清洗，或用较高的温度和中性pH清洗不会降低超过99％的可萃取的蛋白质水平，即使是长时间的接触(例如一天)。在118℃和pH 14条件下清洗，例如经过一个小时，优选在压力条件下(例如2atm.)保持溶液不沸腾/蒸发，将可萃取的蛋白质水平降低至不可检测的水平，同时基本上阻止了材料的劣化。

[0019] 参见NRL制品的实际过敏原浓度，在pH 14和118℃条件下清洗一个小时，优选在充分的压力条件下保持所述碱性溶液为液相，将所有的过敏原降至低于QuattroMed FitKit过敏原测试试剂盒现有检测限的水平(对于NRL的四种主要过敏原＜0,15μg/g：对于Hevbl＜0,050μg/g，对于Hevb3＜0.050μg/g，对于Hevb5＜0.025μg/g和对于Hevb6.02＜0.025μg/g)。注意比较在室温(18-20℃)条件下，在高pH溶液中清洗能使过敏原浓度从30ug/g降低至1ug/g，但很明显这是不够的。

[0020] 因此根据本发明，所附权利要求，特别是独立权利要求定义了一种用于天然橡胶胶乳制品的新的清洗方法。用医用手套测试了本发明的清洗方法(水基)。经过测试，对于洒粉和未洒粉的手套，结果是明显检测到经所述处理的手套中浸出的过敏原的消除。更准确地说，四种主要NRL过敏原的量都低于FITkit方法的检测限，所述FITkit方法是爱士兰(Estland)的夸特麦德(Quattromed)公司进行的和/或根据其指导进行的。

[0021] 从得到的NRL制品的材料性能方面对本发明清洗方法进行研究表明，所述材料机械性能不受影响，并且认为在技术上和经济上大范围生产是可行的。

[0022] 以下表格显示了采用从任意生产商购得的常用手套的结果。

[0023]

[0024] 1.在PBS，pH＝7.25，室温条件下萃取1小时后进行测试。

[0025] 发现对于所有类型的手套，本发明新的清洗方法将所述浸出过敏原降至零，或至少是用现有的常规测试方法不可检测的水平，即总蛋白质试验(检测限约1ug/g)和FITkit方法(4种过敏原总量的检测限：0.15ug/g)无法测出的水平。

[0026] 进一步测试根据本发明中新方法处理的手套以确定这些处理过的手套的应力应变曲线。未显示所述手套有任何因本发明新方法引起的机械性能的改变。特别应注意，在100℃或更高的较高温度下清洗制品，所述碱性溶液的沸腾/蒸发会对NLR材料本身以及颜色和其机械性能产生不利影响。随后释放的含盐碱(salty alkaline)会影响所述NLR材料，而非清洗NLR制品其中或其上的过敏原。这样，考虑到溶液沸腾时释放的气体，本领域技术人员过去不会尝试将温度升至本发明的程度。

[0027] 加压是保持溶液不沸腾的一种可行手段，从而防止所述制品材料暴露于气体和释放的含盐碱(当碱性溶液沸腾时发生)而引起的损坏。可使用压力罐或压力容器来加压，本领域技术人员也可使用其它可行的替代方式。作为一种加压的替代方式，本领域技术人员可以预期，向碱性溶液中加入一种添加剂来升高其沸点和/或阻止在较高温度时含盐碱的释放，从而在其处理过程中避免材料受到影响。

[0028] 应注意本领域技术人员根据本领域公开的内容没有动机来尝试超过100℃的较高温度与升高压力和沸点升高添加剂中任一种的结合。相反，本领域技术人员紧记在浸渍或模塑的前序生产步骤中不加压，使其因害怕损坏制品而不会在清洁处理中将温度升至超过100℃或在新制得的NLF制品上施压。

[0029] 在另一个测试中，手套(无商标)经处理后再存放6个月，这些手套测得的应力应变曲线上没有表现出在储存环节可能发生的任何明显改变，很明显后续的储存环节也不会影响其机械性能。

[0030] 本发明所得到的结果是独特的且非常有前景的。另外，本发明的方法在实践中是经济可行的。本发明的新方法适于在目前大范围的生产实践中推广应用。一些其它的选择形式也适用于本发明：本发明方法可用作附加步骤或代替已有步骤(例如氯化)。此外，所述新方法能产生有益的商业效果，可以预期用本发明的方法代替制造过程中较昂贵的步骤能积极地影响成本价格，降低售价。

[0031] 优选实施方式的具体描述

[0032] 以下用具体实施方式的几个非限制性的实施例来描述本发明。

[0033] 实施例1

[0034] 第一个比较例为在强碱悬浮液中清洗NRL制品。预先将模具浸入NRL悬浮液来制作所述制品。制作过程后，将制品在强碱溶液中清洗。所述强碱溶液的pH为10。所述溶液的温度加热至约30度。所述制品在溶液中清洗10分钟就可以检测出有所改进。

[0035] 实施例2

[0036] 第二个比较例为在强碱悬浮液中清洗NRL制品。预先通过模塑NRL悬浮液来制作所述制品，其中所述悬浮液注入或用其它方式引入模具。制作过程后，将制品在强碱溶液中清洗。所述强碱溶液的pH为10。所述溶液的温度加热(在清洗之前或在清洗过程中)至约30度。所述制品在溶液中清洗10分钟就可以检测出有所改进。

[0037] 实施例3

[0038] 在另一个比较例中，方法与实施例1和2相同，但将清洗时间增加至一个小时，检测到更好的效果。

[0039] 实施例4

[0040] 在这一比较例中清洗时间增加至一天，其它实验条件都与实施例3相同，又检测得到一个更好的效果。

[0041] 实施例5

[0042] 在这一比较例中，方法与实施例1，2，3和4中任一个相同，但将强碱溶液的pH值增加至14，检测到更好的效果。

[0043] 实施例6

[0044] 在这一比较例中，除了温度升至50℃，其它实验条件都与实施例1-5中相同。

[0045] 实施例7

[0046] 在这一比较例中，除了温度升至70℃，其它实验条件都与实施例1-5中相同。

[0047] 实施例8

[0048] 根据本发明第一个具体实施方式的实施例，除了温度升至100℃，其它实验条件都与实施例1-5中相同。

[0049] 实施例9

[0050] 根据本发明第二个具体实施方式的实施例，除了温度升至110℃，其它实验条件都与实施例1-5中相同。

[0051] 实施例10

[0052] 在本发明第三个具体实施方式中，除了温度升至约118℃，其它实验条件都与实施例1-5中相同。

[0053] 实施例11

[0054] 在本发明第四个具体实施方式中，实验条件基本与实施例6-10中任一个相同，但使用了压力容器如高压锅来盛放所述强碱溶液(pH＝10或14，NaOH和KOH中的一种的浓度至少为0.01M)。在所述容器中增加压力来保持溶液为液相并阻止其蒸发。在制品的处理过5
程中将容器中的压力升至超过一个大气压(1.013×10Pa)。选择能阻止蒸发和/或含盐碱释放的压力，例如当温度为100℃时，压力超过1atm.；温度为110℃时，压力超过1.5atm.；
以及温度为120℃时，压力超过2.0atm.。

[0055] 实施例12

[0056] 在这一实施例中，除了NaOH和/或KOH的浓度为1M，其它实验条件与前一实施例相同。

[0057] 实施例13

[0058] 除了NaOH或KOH也可附加使用其它的亲核物质如H2O，OH，CH3-CH2-O-，I-和CN-，或用这些亲核物质代替NaOH或KOH。

[0059] 实施例14

[0060] 在这一实施例中，实验条件与前述实施例中任一个相同。另外，在一个步骤中向溶液提供了表面活性剂，将所述制品在这种溶液中清洗或浸泡。这种表面活性剂可以包含或可以是SDS(十二烷基硫酸钠)。

[0061] 实施例15