JP2024513726A - 絹でコーティングされた合成繊維 - Google Patents

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Abstract

Figure 2024513726000001
【課題】
絹はフィラメントコアタンパク質、絹フィブロイン、及び非フィラメント状タンパク質であるセリシンからなる膠状コーティングを含む。絹線維は、軽量、通気性、かつ低刺激性である。絹は、皮膚に隣接して着用したときに快適であり、非常に良好に断熱し、着用者を低温において暖かく保ち、高温において多くの他の繊維よりも冷涼である。
【解決手段】
本開示は、新規の絹フィブロインでコーティングされた物品、及びそれを調製する方法を提供する。
【選択図】図1

Description

関連出願の相互参照
本出願は、2021年3月16日に出願された米国仮特許出願第63/161,929号、及び2022年3月14日に出願された米国仮特許出願第63/319,765号の利益を主張するものであり、各々が参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。
本開示は、絹フィブロインタンパク質及びタンパク質断片でコーティングされた合成繊維の分野である。
絹は、様々な昆虫及びクモにより産生される天然高分子であり、フィラメントコアタンパク質、絹フィブロイン、及び非フィラメント状タンパク質であるセリシンからなる膠状コーティングを含む。絹線維は、軽量、通気性、かつ低刺激性である。絹は、皮膚に隣接して着用したときに快適であり、非常に良好に断熱し、着用者を低温において暖かく保ち、高温において多くの他の繊維よりも冷涼である。
本開示は、繊維及びコーティングを含む物品であって、コーティングが、界面活性剤及び/又は乳化剤系と、絹フィブロイン断片であって、約1kDa~約5kDa、約5kDa~約10kDa、約6kDa~約17kDa、約10kDa~約15kDa、約14kDa~約30kDa、約15kDa~約20kDa、約17kDa~約39kDa、約20kDa~約25kDa、約25kDa~約30kDa、約30kDa~約35kDa、約35kDa~約40kDa、約39kDa~約54kDa、約39kDa~約80kDa、約40kDa~約45kDa、約45kDa~約50kDa、約50kDa~約55kDa、約55kDa~約60kDa、約60kDa~約100kDa、又は約80kDa~約144kDaから選択される平均重量平均分子量、及び1~約5の範囲の多分散性を有する、絹フィブロイン断片と、を含む、物品を提供する。一部の実施形態では、絹フィブロイン断片が、1~約1.5、約1.5~約2.0、約2.0~約2.5、約2.5~約3.0、約3.0~約3.5、約3.5~約4.0、約4.0~約4.5、又は約4.5~約5.0の多分散性を有する。一部の実施形態では、絹フィブロイン断片が、約1.5~約3.0の多分散性を有する。一部の実施形態では、絹フィブロイン断片が、低分子量絹フィブロイン断片及び中分子量絹フィブロイン断片のうちの1つ以上を含む。一部の実施形態では、物品が、絹フィブロイン断片に対して約0.01%(w/w)~約10%(w/w)のセリシンを更に含む。一部の実施形態では、繊維が、ポリエステル、ポリアミド、ポリアラミド、ポリテトラフルオロエチレン、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリウレタン、シリコーン、ポリウレタンとポリエチレングリコールとの混合物、超高分子量ポリエチレン、高性能ポリエチレン、ナイロン、LYCRA(ポリエステル-ポリウレタンコポリマー、SPANDEX及びエラストマーとしても知られる)、又はそれらの混合物のうちの1つ以上を含む。一部の実施形態では、コーティングが、湿潤剤、消泡剤、軟化剤、ウィッキング剤、及び抗菌剤のうちの1つ以上を更に含む。一部の実施形態では、コーティング中の絹フィブロイン断片対界面活性剤及び/又は乳化剤系のw/w比が、約99:1、約98:2、約97:3、約96:4、約95:5、約94:6、約93:7、約92:8、約91:9、約90:10、約89:11、約88:12、約87:13、約86:14、約85:15、約84:16、約83:17、約82:18、約81:19、約80:20、約79:21、約78:22、約77:23、約76:24、約75:25、約74:26、約73:27、約72:28、約71:29、約70:30、約69:31、約68:32、約67:33、約66:34、約65:35、約64:36、約63:37、約62:38、約61:39、約60:40、約59:41、約58:42、約57:43、約56:44、約55:45、約54:46、約53:47、約52:48、約51:49、約50:50、約49:51、約48:52、約47:53、約46:54、約45:55、約44:56、約43:57、約42:58、約41:59、約40:60、約39:61、約38:62、約37:63、約36:64、約35:65、約34:66、約33:67、約32:68、約31:69、約30:70、約29:71、約28:72、約27:73、約26:74、約25:75、約24:76、約23:77、約22:78、約21:79、約20:80、約19:81、約18:82、約17:83、約16:84、約15:85、約14:86、約13:87、約12:88、約11:89、約10:90、約9:91、約8:92、約7:93、約6:94、約5:95、約4:96、約3:97、約2:98、又は約1:99である。一部の実施形態では、コーティング中の絹フィブロイン断片対界面活性剤及び/又は乳化剤のw/w比が、約1:1、約1:2、約1:4、約1:8、約1:16、又は約1:32である。一部の実施形態では、コーティング中の絹フィブロイン断片対界面活性剤及び/又は乳化剤系のw/w比が、約1:1、約1:2、約1:3、約1:4、約1:5、約1:6、約1:7、約1:8、約1:9、約1:10、約1:11、約1:12、約1:13、約1:14、約1:15、約1:16、約1:17、約1:18、約1:19、約1:20、約1:21、約1:22、約1:23、約1:24、約1:25、約1:26、約1:27、約1:28、約1:29、約1:30、約1:31、又は約1:32である。一部の実施形態では、界面活性剤及び/又は乳化剤系が、ポリオキシエチレンソルビタンモノオレエート、ポリオキシエチレンソルビタントリオレエート、ポリオキシエチレンヒマシ油、及びそれらの任意の組み合わせのうちの1つ以上を含む。一部の実施形態では、界面活性剤及び/又は乳化剤系が、ポリオキシエチレン(10~30)ソルビタンモノオレエート、ポリオキシエチレン(10~30)ソルビタントリオレエート、ポリオキシエチレン(10~50)ヒマシ油、及びそれらの任意の組み合わせのうちの1つ以上を含む。一部の実施形態では、界面活性剤及び/又は乳化剤系が、ポリオキシエチレン(20)ソルビタンモノオレエート、ポリオキシエチレン(20)ソルビタントリオレエート、ポリオキシエチレン(29)ヒマシ油、及びそれらの任意の組み合わせのうちの1つ以上を含む。一部の実施形態では、界面活性剤及び/又は乳化剤系が、ポリオキシエチレン(20)ソルビタンモノラウレート、ポリオキシエチレン(20)ソルビタンモノパルミテート、ポリオキシエチレン(20)ソルビタンモノステアレート、ポリオキシエチレン(20)ソルビタントリステアレート、及びそれらの任意の組み合わせのうちの1つ以上を含む。一部の実施形態では、界面活性剤及び/又は乳化剤系が、ソルビタンモノ脂肪酸、ソルビタントリ脂肪酸、ヒマシ油、及びそれらの任意の組み合わせのうちの1つ以上を含む。一部の実施形態では、界面活性剤及び/又は乳化剤系が、ココグルコシド、デシルグルコシド、ラウリルグルコシド、ヤシ脂肪酸スクロース、カプリル/カプリリルグルコシド、カプリリル/カプリルグルコシド、及びそれらの任意の組み合わせのうちの1つ以上を含む。一部の実施形態では、界面活性剤及び/又は乳化剤系が、約11~約13.50のHLBを有する。一部の実施形態では、界面活性剤及び/又は乳化剤系が、約11~約11.50、約11.50~約12、約12~約12.50、約12.50~約13、又は約13~約13.50のHLBを有する。一部の実施形態では、物品が、類似の繊維を含むがコーティングを含まない類似の物品と比較して、改善された水分管理を有する。一部の実施形態では、水分管理が、吸水性試験、垂直ウィッキング試験、又は乾燥速度試験によって評価される。一部の実施形態では、物品が、類似の繊維を含むがコーティングを含まない類似の物品と比較して、改善されたドレープ性を有する。一部の実施形態では、物品が、類似の繊維を含むがコーティングを含まない類似の物品と比較して、改善された平滑性を有する。一部の実施形態では、物品が、類似の繊維を含むがコーティングを含まない類似の物品と比較して、改善された手触りを有する。一部の実施形態では、物品が、類似の繊維を含むがコーティングを含まない類似の物品と比較して、所与のpH値におけるより低い電荷密度を有する。
本開示は、絹フィブロインでコーティングされた繊維を作製する方法であって、界面活性剤及び/又は乳化剤系を含む溶液を繊維に塗布することと、絹フィブロイン断片溶液を繊維に塗布することと、繊維を乾燥させることと、を含む、方法を提供する。本開示はまた、絹フィブロインでコーティングされた繊維を作製する方法であって、界面活性剤及び/又は乳化剤系と絹フィブロイン断片とを含む溶液を繊維に塗布することと、繊維を乾燥させることと、を含む、方法を提供する。一部の実施形態では、溶液中の絹フィブロイン断片の濃度が、0.01g/L~約100g/Lの範囲である。一部の実施形態では、溶液中の界面活性剤及び/又は乳化剤系の濃度が、0.01g/L~約100g/Lの範囲である。一部の実施形態では、絹フィブロイン断片が、約1kDa~約5kDa、約5kDa~約10kDa、約6kDa~約17kDa、約10kDa~約15kDa、約14kDa~約30kDa、約15kDa~約20kDa、約17kDa~約39kDa、約20kDa~約25kDa、約25kDa~約30kDa、約30kDa~約35kDa、約35kDa~約40kDa、約39kDa~約54kDa、約39kDa~約80kDa、約40kDa~約45kDa、約45kDa~約50kDa、約50kDa~約55kDa、約55kDa~約60kDa、約60kDa~約100kDa、又は約80kDa~約144kDaから選択される平均重量平均分子量、及び1~約5の範囲の多分散性を有する。一部の実施形態では、絹フィブロイン断片が、1~約1.5、約1.5~約2.0、約2.0~約2.5、約2.5~約3.0、約3.0~約3.5、約3.5~約4.0、約4.0~約4.5、又は約4.5~約5.0の多分散性を有する。一部の実施形態では、絹フィブロイン断片が、約1.5~約3.0の多分散性を有する。一部の実施形態では、絹フィブロイン断片が、低分子量絹フィブロイン断片及び中分子量絹フィブロイン断片のうちの1つ以上を含む。一部の実施形態では、溶液が、絹フィブロイン断片に対して約0.01%(w/w)~約10%(w/w)のセリシンを更に含む。一部の実施形態では、繊維が、ポリエステル、ポリアミド、ポリアラミド、ポリテトラフルオロエチレン、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリウレタン、シリコーン、ポリウレタンとポリエチレングリコールとの混合物、超高分子量ポリエチレン、高性能ポリエチレン、ナイロン、LYCRA(ポリエステル-ポリウレタンコポリマー、SPANDEX及びエラストマーとしても知られる)、又はそれらの混合物のうちの1つ以上を含む。一部の実施形態では、溶液が、湿潤剤、消泡剤、軟化剤、ウィッキング剤、及び抗菌剤のうちの1つ以上を更に含む。一部の実施形態では、絹フィブロイン断片対界面活性剤及び/又は乳化剤系のw/w比が、約99:1、約98:2、約97:3、約96:4、約95:5、約94:6、約93:7、約92:8、約91:9、約90:10、約89:11、約88:12、約87:13、約86:14、約85:15、約84:16、約83:17、約82:18、約81:19、約80:20、約79:21、約78:22、約77:23、約76:24、約75:25、約74:26、約73:27、約72:28、約71:29、約70:30、約69:31、約68:32、約67:33、約66:34、約65:35、約64:36、約63:37、約62:38、約61:39、約60:40、約59:41、約58:42、約57:43、約56:44、約55:45、約54:46、約53:47、約52:48、約51:49、約50:50、約49:51、約48:52、約47:53、約46:54、約45:55、約44:56、約43:57、約42:58、約41:59、約40:60、約39:61、約38:62、約37:63、約36:64、約35:65、約34:66、約33:67、約32:68、約31:69、約30:70、約29:71、約28:72、約27:73、約26:74、約25:75、約24:76、約23:77、約22:78、約21:79、約20:80、約19:81、約18:82、約17:83、約16:84、約15:85、約14:86、約13:87、約12:88、約11:89、約10:90、約9:91、約8:92、約7:93、約6:94、約5:95、約4:96、約3:97、約2:98、又は約1:99である。一部の実施形態では、絹フィブロイン断片対界面活性剤及び/又は乳化剤系のw/w比が、約1:1、約1:2、約1:4、約1:8、約1:16、又は約1:32である。一部の実施形態では、絹フィブロイン断片対界面活性剤及び/又は乳化剤系のw/w比が、約1:1、約1:2、約1:3、約1:4、約1:5、約1:6、約1:7、約1:8、約1:9、約1:10、約1:11、約1:12、約1:13、約1:14、約1:15、約1:16、約1:17、約1:18、約1:19、約1:20、約1:21、約1:22、約1:23、約1:24、約1:25、約1:26、約1:27、約1:28、約1:29、約1:30、約1:31、又は約1:32である。一部の実施形態では、界面活性剤及び/又は乳化剤系が、ポリオキシエチレンソルビタンモノオレエート、ポリオキシエチレンソルビタントリオレエート、ポリオキシエチレンヒマシ油、及びそれらの任意の組み合わせのうちの1つ以上を含む。一部の実施形態では、界面活性剤及び/又は乳化剤系が、ポリオキシエチレン(10~30)ソルビタンモノオレエート、ポリオキシエチレン(10~30)ソルビタントリオレエート、ポリオキシエチレン(10~50)ヒマシ油、及びそれらの任意の組み合わせのうちの1つ以上を含む。一部の実施形態では、界面活性剤及び/又は乳化剤系が、ポリオキシエチレン(20)ソルビタンモノオレエート、ポリオキシエチレン(20)ソルビタントリオレエート、ポリオキシエチレン(29)ヒマシ油、及びそれらの任意の組み合わせのうちの1つ以上を含む。一部の実施形態では、界面活性剤及び/又は乳化剤系が、ポリオキシエチレン(20)ソルビタンモノラウレート、ポリオキシエチレン(20)ソルビタンモノパルミテート、ポリオキシエチレン(20)ソルビタンモノステアレート、ポリオキシエチレン(20)ソルビタントリステアレート、及びそれらの任意の組み合わせのうちの1つ以上を含む。一部の実施形態では、界面活性剤及び/又は乳化剤系が、ソルビタンモノ脂肪酸、ソルビタントリ脂肪酸、ヒマシ油、及びそれらの任意の組み合わせのうちの1つ以上を含む。一部の実施形態では、界面活性剤及び/又は乳化剤系が、ココグルコシド、デシルグルコシド、ラウリルグルコシド、ヤシ脂肪酸スクロース、カプリル/カプリリルグルコシド、カプリリル/カプリルグルコシド、及びそれらの任意の組み合わせのうちの1つ以上を含む。一部の実施形態では、界面活性剤及び/又は乳化剤系が、約11~約13.50のHLBを有する。一部の実施形態では、界面活性剤及び/又は乳化剤系が、約11~約11.50、約11.50~約12、約12~約12.50、約12.50~約13、又は約13~約13.50のHLBを有する。一部の実施形態では、乾燥することが、加熱することを含む。一部の実施形態では、溶液のpHが、酸性である。一部の実施形態では、溶液のpHが、約3.5~約4、約4~約4.5、約4.5~約5、約5~約5.5、又は約5.5~約6である。
本開示はまた、本明細書に説明される方法によって調製された物品を提供する。請求項25~49のいずれか一項に記載の。一部の実施形態では、物品が、類似の繊維を含むがコーティングを含まない類似の物品と比較して、改善された水分管理を有する。一部の実施形態では、水分管理が、吸水性試験、垂直ウィッキング試験、又は乾燥速度試験によって評価される。一部の実施形態では、物品が、類似の繊維を含むがコーティングを含まない類似の物品と比較して、改善されたドレープ性を有する。一部の実施形態では、物品が、類似の繊維を含むがコーティングを含まない類似の物品と比較して、改善された平滑性を有する。一部の実施形態では、物品が、類似の繊維を含むがコーティングを含まない類似の物品と比較して、改善された手触りを有する。一部の実施形態では、物品が、類似の繊維を含むがコーティングを含まない類似の物品と比較して、所与のpH値におけるより低い電荷密度を有する。
本開示の絹フィブロインタンパク質断片(SPF)を産生するための様々な実施形態を示すフローチャートである。 抽出及び溶解工程の間に、本開示の絹タンパク質断片溶液を産生するプロセスの間に改変することができる様々なパラメータを示すフローチャートである。 広範なインターロックナイロン繊維上のカプリル/カプリリルグルコシドコーティングを有するActivated Silk(商標)の吸収性を示すチャートであり、未加工のナイロンインターロック繊維は、水を吸収せず、乏しい吸収性を有しており、カプリル/カプリリルグルコシドコーティングを有するActivated Silk(商標)の後、全てのナイロンインターロック繊維の吸収性が著しく増加する。 インターロック構造以外の様々なナイロン繊維上のカプリル/カプリリルグルコシドコーティングを有するActivated Silk(商標)の吸収性を示すチャートであり、未加工のナイロン繊維は、水を吸収しないか、又は乏しい吸収性を有しており、カプリル/カプリリルグルコシドコーティングを有するActivated Silk(商標)の後、全てのナイロン繊維の吸収性が著しく増加する。 コーティング溶液に添加する前に、乳化剤の混合物中のポリオキシエチレン(29)ヒマシ油の濃度を変化させること(それによってHLBを変化させること)によって生成された、洗浄なしの吸湿性曲線を示すチャートであり、全てのサンプルにおいて、コーティング溶液中の絹濃度が1g/Lである。 コーティング溶液に添加する前に、乳化剤の混合物中のポリオキシエチレン(29)ヒマシ油の濃度を変化させること(それによってHLBを変化させること)によって生成された、洗浄なしの手触りランク付け曲線を示すチャートであり、全てのサンプルにおいて、コーティング溶液中の絹濃度が1g/Lである。 最終コーティング溶液中のエマルジョン混合物(2:4:8:10の比のポリオキシエチレン(20)ソルビタンモノオレエート、ポリオキシエチレン(20)ソルビタントリオレエート、ポリオキシエチレン(29)ヒマシ油、及び水)の濃度を変化させることによって生成された、洗浄なしの水分管理データを示すチャートであり、全てのサンプルにおいて、コーティング溶液中の絹濃度が1g/Lである。 最終コーティング溶液中のエマルジョン混合物(2:4:8:10の比のポリオキシエチレン(20)ソルビタンモノオレエート、ポリオキシエチレン(20)ソルビタントリオレエート、ポリオキシエチレン(29)ヒマシ油、及び水)の濃度を変化させることによって生成された、5回の洗浄の水分管理データを示すチャートであり、全てのサンプルにおいて、コーティング溶液中の絹濃度が1g/Lである。 最終コーティング溶液中のエマルジョン混合物(2:4:8:10の比のポリオキシエチレン(20)ソルビタンモノオレエート、ポリオキシエチレン(20)ソルビタントリオレエート、ポリオキシエチレン(29)ヒマシ油、及び水)の濃度を変化させることによって生成された、10回の洗浄の水分管理データを示すチャートであり、全てのサンプルにおいて、コーティング溶液中の絹濃度が1g/Lである。 最終コーティング溶液中のエマルジョン混合物(2:4:8:10の比のポリオキシエチレン(20)ソルビタンモノオレエート、ポリオキシエチレン(20)ソルビタントリオレエート、ポリオキシエチレン(29)ヒマシ油、及び水)の濃度を変化させることによって生成された、25回の洗浄の水分管理データを示すチャートであり、全てのサンプルにおいて、コーティング溶液中の絹濃度が1g/Lである。 最終コーティング溶液中のエマルジョン混合物(2:4:8:10の比のポリオキシエチレン(20)ソルビタンモノオレエート、ポリオキシエチレン(20)ソルビタントリオレエート、ポリオキシエチレン(29)ヒマシ油、及び水)の濃度を変化させることによって生成された、洗浄なしの手触りランク付け結果を示すチャートであり、1が最高スコアであり、8が最低の手触りランク付けスコアであり、全てのサンプルにおいて、溶液中の絹濃度が1g/Lである。 最終コーティング溶液中のエマルジョン混合物(2:4:8:10の比のポリオキシエチレン(20)ソルビタンモノオレエート、ポリオキシエチレン(20)ソルビタントリオレエート、ポリオキシエチレン(29)ヒマシ油、及び水)の濃度を変化させることによって生成された、5回の洗浄の手触りランク付け結果を示すチャートであり、1が最高スコアであり、8が最低の手触りランク付けスコアであり、全てのサンプルにおいて、溶液中の絹濃度が1g/Lである。 最終コーティング溶液中のエマルジョン混合物(2:4:8:10の比のポリオキシエチレン(20)ソルビタンモノオレエート、ポリオキシエチレン(20)ソルビタントリオレエート、ポリオキシエチレン(29)ヒマシ油、及び水)の濃度を変化させることによって生成された、10回の洗浄の手触りランク付け結果を示すチャートであり、1が最高スコアであり、8が最低の手触りランク付けスコアであり、全てのサンプルにおいて、溶液中の絹濃度が1g/Lである。 最終コーティング溶液中のエマルジョン混合物(2:4:8:10の比のポリオキシエチレン(20)ソルビタンモノオレエート、ポリオキシエチレン(20)ソルビタントリオレエート、ポリオキシエチレン(29)ヒマシ油、及び水)の濃度を変化させることによって生成された、25回の洗浄の手触りランク付け結果を示すチャートであり、1が最高スコアであり、8が最低の手触りランク付けスコアであり、全てのサンプルにおいて、溶液中の絹濃度が1g/Lである。 最終コーティング溶液中の中分子量絹の濃度を変化させることによって生成された、洗浄なしからの手触りランク付け結果を示すチャートであり、1が最高ランクであり、8が最低ランクである。 最終コーティング溶液中の中分子量絹の濃度を変化させることによって生成された、5回の洗浄からの手触りランク付け結果を示すチャートであり、1が最高ランクであり、8が最低ランクである。 最終コーティング溶液中の中分子量絹の濃度を変化させることによって生成された、10回の洗浄からの手触りランク付け結果を示すチャートであり、1が最高ランクであり、8が最低ランクである。 最終コーティング溶液中の中分子量絹の濃度を変化させることによって生成された、25回の洗浄からの手触りランク付け結果を示すチャートであり、1が最高ランクであり、8が最低ランクである。 最終コーティング溶液中の中分子量絹の濃度を変化させることによって生成された、洗浄なしからの水分管理結果を示すチャートである。 最終コーティング溶液中の中分子量絹の濃度を変化させることによって生成された、5回の洗浄からの水分管理結果を示すチャートである。 最終コーティング溶液中の中分子量絹の濃度を変化させることによって生成された、10回の洗浄からの水分管理結果を示すチャートである。 最終コーティング溶液中の中分子量絹の濃度を変化させることによって生成された、25回の洗浄からの水分管理結果を示すチャートである。 低分子量活性化絹及びポリオキシエチレン(20)モノオレエート溶液でコーティングされた繊維のUV/Vis定量実験を示すグラフである。線維表面積に関して、5回の洗浄後に失われた絹の割合を示すグラフ。 低分子量活性化絹及びポリオキシエチレン(20)モノオレエート溶液でコーティングされた繊維のUV/Vis定量実験を示すグラフである。線維表面積に関して、コーティング後の繊維上の絹の定量化された質量を示すグラフ。 低分子量活性化絹及びポリオキシエチレン(20)モノオレエート溶液でコーティングされた繊維のUV/Vis定量実験を示すグラフである。繊維タイプに関して、5回の洗浄後に失われた絹の割合を示すグラフ。 低分子量活性化絹及びポリオキシエチレン(20)モノオレエート溶液でコーティングされた繊維のUV/Vis定量実験を示すグラフである。繊維タイプに応じて、5回の洗浄の前後の各繊維で定量化された絹の質量を示すグラフ。 低分子量活性化絹及びポリオキシエチレン(20)モノオレエート溶液でコーティングされた繊維のUV/Vis定量実験を示すチャートである。グラフは、グラム/立方メートル(GSM)の繊維質量に関して、コーティング後の繊維上の絹の定量化された質量を示す。この質量は、編物タイプ、線維含量、及びフィラメントデニールに依存する。 未加工の重量ダブルニットナイロン繊維について、電荷密度がpH5で測定された電位差滴定曲線を示す一連のチャートを含む。繊維は、洗浄なし(左パネル)及び5回の洗浄(右パネル)で得られた滴定曲線を有する。洗浄後のpH5における電荷密度の変化は、ΔCとして示される。 活性化絹仕上げ加工の重量ダブルニットナイロン繊維について、電荷密度がpH5で測定された電位差滴定曲線を示す一連のチャートを含む。繊維は、洗浄なし(左パネル)及び5回の洗浄(右パネル)で得られた滴定曲線を有する。洗浄後のpH5における電荷密度の変化は、ΔCとして示される。 Archroma RPU湿潤剤仕上げ加工の重量ダブルニットナイロン繊維について、電荷密度がpH5で測定された電位差滴定曲線を示す一連のチャートを含む。繊維は、洗浄なし(左パネル)及び5回の洗浄(右パネル)で得られた滴定曲線を有する。洗浄後のpH5における電荷密度の変化は、ΔCとして示される。
本開示は、コーティングされた繊維を含む物品であって、コーティングが、界面活性剤及び/又は乳化剤系と絹フィブロイン断片とを含む物品と、そのような物品を作製する方法と、を提供する。
絹(シルク)は、様々な昆虫及びクモにより産生される天然高分子である。Bombyx mori(カイコ)によって産生される絹は、フィラメントコアタンパク質、絹フィブロイン、及び非フィラメント状タンパク質であるセリシンからなる膠状コーティングを含む。絹フィブロインは、FDAが承認した、食用、非毒性、及び比較的安価なカイコの繭由来のタンパク質である。絹フィブロインタンパク質中のアミノ酸の構造及び含有量は、ヒトの身体の組織と非常に類似している。
絹フィブロインタンパク質断片を作製する方法は公知であり、例えば、米国特許第9,187,538号、同第9,511,012号、同第9,517,191号、同第9,522,107号、同第9,522,108号、同第9,545,369号、及び同第10,166,177号において説明されており、それら全てが、それらの全体において本明細書中に組み込まれる。
絹材料技術の最近の進歩には、絹繭のトップダウン及びボトムアップ工学の出現、特に繭を絹水溶液に再生すること、遺伝子工学を使用して分子的に定義された組成物を有する組換え絹を産生することが含まれる(Tran et al.,A review of the emerging role of silk for the treatment of the eye,Pharm.Res.,2018,vol.35,pp.1-16)。近年、絹フィブロインタンパク質は、その生体適合性、調整可能な特性、及び透明性に起因して、眼組織再建、角膜組織工学、及び眼表面修復における用途を見出したことが報告されている。絹フィルムは、角膜細胞の成長を支持し、羊膜基質に相当する層状上皮細胞シートを発現することが見出されている(Lawrence et al.,Silk film biomaterials for cornea tissue engineering,Biomaterials,2009;30(7):1299-308、Harkin et al.,Silk fibroin in ocular tissue reconstruction,Biomaterials,2011、Chirtla et al.,Bombyx mori silk fibroin membranes as potential substrata for epithelial constructs used in the management of ocular surface disorders.Tissue Engineering Pan A,2008;14(7):1203-11.)。絹フィブロインタンパク質及び加水分解ペプチド断片は、NF-κBの制御下で古典的であるNF-κBタンパク質サブユニット及び炎症性分子の転写及び上流活性化を阻害することが示されている(Hayden et al.,Cell Research,2011.21(2):223-244、Chon et al.,International Journal of Molecular Medicine,2012.30(5):1203-1210、Kim et al.,J.Neurosurg.,2011.114(2):485-90、J.Microbiol.Biotechnol.,2012.22(4):494-500)。
定義
上記のセクション、及び本明細書の残りの部分全体を通して使用される場合、別段の定義がない限り、本明細書で使用される全ての技術用語及び科学用語は、本開示が属する当業者によって一般的に理解されるものと同じ意味を有する。本明細書中で言及される全ての特許及び刊行物が、参照によりそれらの全体において本明細書中に組み込まれる。
別段の指定がない限り、全ての割合、部分、及び比は、本開示のアイケア組成物の総重量に基づく。列挙された成分に関連する全てのそのような重量は、活性レベルに基づいており、したがって、別段の指定がない限り、市販の材料に含まれ得る溶媒又は副生成物を含まない。「重量パーセント」という用語は、本明細書では「重量%」又は%w/wとして示され得る。
本明細書で使用される際、「a」、「an」、又は「the」という用語は、概して、単数形及び複数形の両方を包含すると解釈される。
本明細書で使用される際、「約」という用語は、概して、当業者により決定される変動及び許容可能な誤差範囲内にある特定の数値を指し、それは、数値がどのように測定又は決定されるか、すなわち、測定系の限度に一部依存することになる。例えば、「約」は、ゼロ変動、及び所与の数値の±20%、±10%、又は±5%の範囲を意味し得る。
本明細書で使用される際、「皮膚科学的に許容可能な担体」という用語は、例えば、過度の毒性、不適合性、不安定性、アレルギー反応などのいかなる悪影響も引き起こすことなく、哺乳動物角化組織と接触して使用するのに好適な担体を意味する。皮膚科学的に許容可能な担体としては、限定なしで、水、液体、又は固体の軟化剤、湿潤剤、溶媒などが挙げられ得る。
本明細書で使用される際、界面活性剤及び/又は乳化剤の「親水性-親油性バランス」(HLB)という用語は、親水性又は疎水性である程度の尺度であり、分子の異なる領域に対する値を計算することによって決定され、グリフィン法HLB=20×M/Mに説明され、式中、Mは、界面活性剤及び/又は乳化剤の親水性部分の分子量であり、Mは、界面活性剤及び/又は乳化剤分子全体の分子量であり、0~20のスケールで結果を与える。0のHLB値は、完全に親油性の分子に対応し、20の値は、完全に親水性の分子に対応する。HLB値は、分子の界面活性剤及び/又は乳化剤特性を予測するために使用され得る:HLB<10:脂質可溶性(水不溶性)、HLB>10:水溶性(脂質不溶性)、HLB=1~3:消泡剤、3~6:W/O(油中水)乳化剤、7~9:湿潤剤及び展着剤、8~16:O/W(水中油)乳化剤、13~16:界面活性剤、16~18:可溶化剤又はヒドロトロープ。
本明細書で使用される際、「平均重量平均分子量」は、同じ組成物の絹フィブロイン又はその断片の重量平均分子量の2つ以上の値の平均を指し、2つ以上の値は、2つ以上の別個の実験読取値によって決定される。
本明細書で使用される際、ポリマー「多分散性(PD)」という用語は、概して、ポリマーの分子量分布の広さの尺度として使用され、多分散性の式

によって定義される。
本明細書で使用される際、「実質的に均質な」という用語は、同定された分子量の周りに正規分布で分布している絹フィブロインベースのタンパク質断片を指し得る。本明細書で使用される際、「実質的に均質な」という用語は、本開示の組成物全体にわたる、例えば、構成要素又は添加剤、例えば、絹フィブロイン断片、皮膚科学的に許容可能な担体などの均一な分布を指し得る。
本明細書で使用される際、「絹フィブロインペプチド」、「絹フィブロインタンパク質断片」、及び「絹フィブロイン断片」という用語は、互換的に使用される。分子量又はアミノ酸単位の数は、分子サイズが重要なパラメータになるときに定義される。
本明細書で使用される際、「速溶性固体形態」という用語は、凍結乾燥形態(ケーキ、ウエハ、薄膜)、及び圧縮錠剤を含む速溶性固体形態を指す。
本明細書で使用される際、「ペプチド」又は「タンパク質」という用語は、ペプチド結合(アミド結合とも呼ばれる)によって一緒に保持されるアミノ酸の鎖を指す。タンパク質及びペプチドの基本的な識別因子は、サイズ及び構造である。ペプチドは、タンパク質よりも小さい。従来、ペプチドは、2~50個のアミノ酸からなる分子として定義されるが、一方で、タンパク質は、50個以上のアミノ酸から構成される。加えて、ペプチドは、タンパク質よりも構造においてあまり明確に定義されない傾向があり、二次構造、三次構造、及び四次構造として知られる複雑な配座を採用し得る。
本明細書で使用される際、「フィブロイン」又は「絹タンパク質」という用語は、絹を産生する特定のクモ及び昆虫種により産生される構造タンパク質のタイプを指す(WIPO Pearl-WIPO’s Multilingual Terminology Portal database、https://wipopearl.wipo.int/en/linguisticにおいて提供される定義を参照のこと)。フィブロインは、カイコフィブロイン、昆虫又はクモの絹タンパク質(例えば、スピドロイン)、組換えクモタンパク質、他のクモ絹タイプにおいて存在する絹タンパク質、例えば、管状腺絹タンパク質(TuSP)、鞭状腺絹タンパク質、小瓶状腺絹タンパク質、ブドウ状腺絹タンパク質、梨状腺絹タンパク質、凝集腺絹グルー、遺伝子組換えカイコにより産生されたカイコフィブロイン、又は組換えカイコフィブロインを含み得る。
本明細書で使用される際、「絹フィブロイン」という用語は、カイコフィブロイン、遺伝子改変カイコにより産生される絹フィブロイン、又は遺伝子組換えカイコフィブロインを指す((1)Narayan Ed.,Encyclopedia of Biomedical Engineering,Vol.2,Elsevier,2019、(2)Kobayashi et al.Eds,Encyclopedia of Polymeric Nanomaterials,Springer,2014,https://link.springer.com/referenceworkentry/10.1007%2F978-3-642-36199-9_323-1を参照のこと)。一実施形態では、絹フィブロインは、Bombyx moriから得られる。
本明細書で使用される際、「固溶体」という用語は、疎水性ポリマーなどの固体賦形剤マトリクスに分子的に溶解された活性剤を指し、活性剤は、ポリマーマトリクス賦形剤と混和性である。
本明細書で使用される際、「固体分散体」という用語は、結晶性又は非晶質粒子として分散された活性剤を指し、活性剤は、非晶質ポリマー中に分散され、ポリマーマトリクス賦形剤の間に無作為に分散される。
本明細書で使用される際、「実質的に均質な」という用語は、同定された分子量の周りに正規分布で分布している絹フィブロインベースのタンパク質断片を指し得る。本明細書で使用される場合、「実質的に均質」という用語はまた、絹アイケア組成物全体にわたる、構成要素又は添加剤、例えば、絹フィブロインベースのタンパク質断片、皮膚科学的に許容可能な担体などの均一な分布を指し得る。
本明細書で使用される際、「表面張力」という用語は、流体表面が可能な限り最小表面積内に収縮する傾向を指す。液体-空気界面において、表面張力は、空気中の分子に対する引力(粘着力に起因する)よりも大きい、液体分子の互いに対する引力から結果的に生じる。正味の効果は、液体を、その表面が伸張した弾性膜で覆われたかのように挙動させる、その表面における内向きの力である。水素結合の網を通した水分子の互いに対する比較的高い引力のため、水は、ほとんどの他の液体よりも高い表面張力(20℃で72.8mN/m)を有する。
SPFの定義及び特性
本明細書で使用される際、「絹タンパク質断片」(SPF)は、限定なしで、以下のうちの1つ以上を含む:本明細書で定義される「絹フィブロイン断片」、本明細書で定義される「組換え絹断片」、本明細書で定義される「クモ絹断片」、本明細書で定義される「絹フィブロイン様タンパク質断片」、本明細書で定義される「化学的に改変された絹断片」、及び/又は本明細書で定義される「セリシン若しくはセリシン断片」を含む。SPFは、本明細書に説明される任意の分子量の値又は範囲、及び本明細書に説明される任意の多分散性の値又は範囲を有し得る。本明細書中で使用されるように、一部の実施形態では、用語「絹タンパク質断片」はまた、天然絹ポリペプチド若しくはそれらのバリエーション、天然絹ポリペプチドのアミノ酸配列、又は両方の組み合わせから各々が独立して選択される、少なくとも2つの同一の反復単位を含む、又はそれからなる絹タンパク質を指す。
SPF分子量及び多分散性
一実施形態では、本開示の組成物は、約1~約5kDaから選択される平均重量平均分子量を有するSPFを含む。一実施形態では、本開示の組成物は、約5~約10kDaから選択される平均重量平均分子量を有するSPFを含む。一実施形態では、本開示の組成物は、約10~約15kDaから選択される平均重量平均分子量を有するSPFを含む。一実施形態では、本開示の組成物は、約15~約20kDaから選択される平均重量平均分子量を有するSPFを含む。一実施形態では、本開示の組成物は、約14~約30kDaから選択される平均重量平均分子量を有するSPFを含む。一実施形態では、本開示の組成物は、約20~約25kDaから選択される平均重量平均分子量を有するSPFを含む。一実施形態では、本開示の組成物は、約25~約30kDaから選択される平均重量平均分子量を有するSPFを含む。一実施形態では、本開示の組成物は、約30~約35kDaから選択される平均重量平均分子量を有するSPFを含む。一実施形態では、本開示の組成物は、約35~約40kDaから選択される平均重量平均分子量を有するSPFを含む。一実施形態では、本開示の組成物は、約39~約54kDaから選択される平均重量平均分子量を有するSPFを含む。一実施形態では、本開示の組成物は、約40~約45kDaから選択される平均重量平均分子量を有するSPFを含む。一実施形態では、本開示の組成物は、約45~約50kDaから選択される平均重量平均分子量を有するSPFを含む。一実施形態では、本開示の組成物は、約50~約55kDaから選択される平均重量平均分子量を有するSPFを含む。一実施形態では、本開示の組成物は、約55~約60kDaから選択される平均重量平均分子量を有するSPFを含む。一実施形態では、本開示の組成物は、約60~約65kDaから選択される平均重量平均分子量を有するSPFを含む。一実施形態では、本開示の組成物は、約65~約70kDaから選択される平均重量平均分子量を有するSPFを含む。一実施形態では、本開示の組成物は、約70~約75kDaから選択される平均重量平均分子量を有するSPFを含む。一実施形態では、本開示の組成物は、約75~約80kDaから選択される平均重量平均分子量を有するSPFを含む。一実施形態では、本開示の組成物は、約80~約85kDaから選択される平均重量平均分子量を有するSPFを含む。一実施形態では、本開示の組成物は、約85~約90kDaから選択される平均重量平均分子量を有するSPFを含む。一実施形態では、本開示の組成物は、約90~約95kDaから選択される平均重量平均分子量を有するSPFを含む。一実施形態では、本開示の組成物は、約95~約100kDaから選択される平均重量平均分子量を有するSPFを含む。一実施形態では、本開示の組成物は、約100~約105kDaから選択される平均重量平均分子量を有するSPFを含む。一実施形態では、本開示の組成物は、約105~約110kDaから選択される平均重量平均分子量を有するSPFを含む。一実施形態では、本開示の組成物は、約110~約115kDaから選択される平均重量平均分子量を有するSPFを含む。一実施形態では、本開示の組成物は、約115~約120kDaから選択される平均重量平均分子量を有するSPFを含む。一実施形態では、本開示の組成物は、約120~約125kDaから選択される平均重量平均分子量を有するSPFを含む。一実施形態では、本開示の組成物は、約125~約130kDaから選択される平均重量平均分子量を有するSPFを含む。一実施形態では、本開示の組成物は、約130~約135kDaから選択される平均重量平均分子量を有するSPFを含む。一実施形態では、本開示の組成物は、約135~約140kDaから選択される平均重量平均分子量を有するSPFを含む。一実施形態では、本開示の組成物は、約140~約145kDaから選択される平均重量平均分子量を有するSPFを含む。一実施形態では、本開示の組成物は、約145~約150kDaから選択される平均重量平均分子量を有するSPFを含む。一実施形態では、本開示の組成物は、約150~約155kDaから選択される平均重量平均分子量を有するSPFを含む。一実施形態では、本開示の組成物は、約155~約160kDaから選択される平均重量平均分子量を有するSPFを含む。一実施形態では、本開示の組成物は、約160~約165kDaから選択される平均重量平均分子量を有するSPFを含む。一実施形態では、本開示の組成物は、約165~約170kDaから選択される平均重量平均分子量を有するSPFを含む。一実施形態では、本開示の組成物は、約170~約175kDaから選択される平均重量平均分子量を有するSPFを含む。一実施形態では、本開示の組成物は、約175~約180kDaから選択される平均重量平均分子量を有するSPFを含む。一実施形態では、本開示の組成物は、約180~約185kDaから選択される平均重量平均分子量を有するSPFを含む。一実施形態では、本開示の組成物は、約185~約190kDaから選択される平均重量平均分子量を有するSPFを含む。一実施形態では、本開示の組成物は、約190~約195kDaから選択される平均重量平均分子量を有するSPFを含む。一実施形態では、本開示の組成物は、約195~約200kDaから選択される平均重量平均分子量を有するSPFを含む。一実施形態では、本開示の組成物は、約200~約205kDaから選択される平均重量平均分子量を有するSPFを含む。一実施形態では、本開示の組成物は、約205~約210kDaから選択される平均重量平均分子量を有するSPFを含む。一実施形態では、本開示の組成物は、約210~約215kDaから選択される平均重量平均分子量を有するSPFを含む。一実施形態では、本開示の組成物は、約215~約220kDaから選択される平均重量平均分子量を有するSPFを含む。一実施形態では、本開示の組成物は、約220~約225kDaから選択される平均重量平均分子量を有するSPFを含む。一実施形態では、本開示の組成物は、約225~約230kDaから選択される平均重量平均分子量を有するSPFを含む。一実施形態では、本開示の組成物は、約230~約235kDaから選択される平均重量平均分子量を有するSPFを含む。一実施形態では、本開示の組成物は、約235~約240kDaから選択される平均重量平均分子量を有するSPFを含む。一実施形態では、本開示の組成物は、約240~約245kDaから選択される平均重量平均分子量を有するSPFを含む。一実施形態では、本開示の組成物は、約245~約250kDaから選択される平均重量平均分子量を有するSPFを含む。一実施形態では、本開示の組成物は、約250~約255kDaから選択される平均重量平均分子量を有するSPFを含む。一実施形態では、本開示の組成物は、約255~約260kDaから選択される平均重量平均分子量を有するSPFを含む。一実施形態では、本開示の組成物は、約260~約265kDaから選択される平均重量平均分子量を有するSPFを含む。一実施形態では、本開示の組成物は、約265~約270kDaから選択される平均重量平均分子量を有するSPFを含む。一実施形態では、本開示の組成物は、約270~約275kDaから選択される平均重量平均分子量を有するSPFを含む。一実施形態では、本開示の組成物は、約275~約280kDaから選択される平均重量平均分子量を有するSPFを含む。一実施形態では、本開示の組成物は、約280~約285kDaから選択される平均重量平均分子量を有するSPFを含む。一実施形態では、本開示の組成物は、約285~約290kDaから選択される平均重量平均分子量を有するSPFを含む。一実施形態では、本開示の組成物は、約290~約295kDaから選択される平均重量平均分子量を有するSPFを含む。一実施形態では、本開示の組成物は、約295~約300kDaから選択される平均重量平均分子量を有するSPFを含む。一実施形態では、本開示の組成物は、約300~約305kDaから選択される平均重量平均分子量を有するSPFを含む。一実施形態では、本開示の組成物は、約305~約310kDaから選択される平均重量平均分子量を有するSPFを含む。一実施形態では、本開示の組成物は、約310~約315kDaから選択される平均重量平均分子量を有するSPFを含む。一実施形態では、本開示の組成物は、約315~約320kDaから選択される平均重量平均分子量を有するSPFを含む。一実施形態では、本開示の組成物は、約320~約325kDaから選択される平均重量平均分子量を有するSPFを含む。一実施形態では、本開示の組成物は、約325~約330kDaから選択される平均重量平均分子量を有するSPFを含む。一実施形態では、本開示の組成物は、約330~約335kDaから選択される平均重量平均分子量を有するSPFを含む。一実施形態では、本開示の組成物は、約335~約340kDaから選択される平均重量平均分子量を有するSPFを含む。一実施形態では、本開示の組成物は、約340~約345kDaから選択される平均重量平均分子量を有するSPFを含む。一実施形態では、本開示の組成物は、約345~約350kDaから選択される平均重量平均分子量を有するSPFを含む。
一部の実施形態では、本開示の組成物は、組成物#1001~#2450から選択され、約1kDa~約145kDaから選択される重量平均分子量を有し、1~約5(限定されないが、1の多分散性を含む)、1~約1.5(限定されないが、1の多分散性を含む)、約1.5~約2、約1.5~約3、約2~約2.5、約2.5~約3、約3~約3.5、約3.5~約4、約4~約4.5、及び約4.5~約5から選択される多分散性を有するSPF組成物を含む:




本明細書で使用される場合、「低分子量」、「低MW(low MW)」、又は「低MW(low-MW)」のSPFは、重量平均分子量、又は約5kDa~約38kDa、約14kDa~約30kDa、若しくは約6kDa~約17kDaから選択される平均重量平均分子量を有するSPFを含み得る。一部の実施形態では、特定のSPFの標的低分子量は、約5kDa、約6kDa、約7kDa、約8kDa、約9kDa、約10kDa、約11kDa、約12kDa、約13kDa、約14kDa、約15kDa、約16kDa、約17kDa、約18kDa、約19kDa、約20kDa、約21kDa、約22kDa、約23kDa、約24kDa、約25kDa、約26kDa、約27kDa、約28kDa、約29kDa、約30kDa、約31kDa、約32kDa、約33kDa、約34kDa、約35kDa、約36kDa、約37kDa、又は約38kDaの重量平均分子量であり得る。
本明細書で使用される場合、「中分子量」、「中MW(medium MW)」、又は「中MW(mid-MW)」のSPFは、重量平均分子量、又は約31kDa~約55kDa、若しくは約39kDa~約54kDaから選択される平均重量平均分子量を有するSPFを含み得る。一部の実施形態では、特定のSPFについての標的中分子量は、約31kDa、約32kDa、約33kDa、約34kDa、約35kDa、約36kDa、約37kDa、約38kDa、約39kDa、約40kDa、約41kDa、約42kDa、約43kDa、約44kDa、約45kDa、約46kDa、約47kDa、約48kDa、約49kDa、約50kDa、約51kDa、約52kDa、約53kDa、約54kDa、又は約55kDaの重量平均分子量であり得る。
本明細書で使用される場合、「高分子量」、「高MW(high MW)」、又は「高MW(high-MW)」のSPFは、重量平均分子量、又は約55kDa~約150kDaから選択される平均重量平均分子量を有するSPFを含み得る。一部の実施形態では、特定のSPFについての標的高分子量は、約55kDa、約56kDa、約57kDa、約58kDa、約59kDa、約60kDa、約61kDa、約62kDa、約63kDa、約64kDa、約65kDa、約66kDa、約67kDa、約68kDa、約69kDa、約70kDa、約71kDa、約72kDa、約73kDa、約74kDa、約75kDa、約76kDa、約77kDa、約78kDa、約79kDa、又は約80kDaであり得る。
一部の実施形態では、本明細書中に記載される分子量(例、低分子量絹、中分子量絹、高分子量絹)は、当業者により理解され得るように、それぞれのSPF内に含まれるアミノ酸のおよその数に変換され得る。例えば、アミノ酸の平均重量は、約110ダルトン(すなわち、110g/mol)であり得る。したがって、一部の実施形態では、直鎖状タンパク質の分子量を110ダルトンにより除すことを、その中に含まれるアミノ酸残基数の近似に使用することができる。
一実施形態では、本開示の組成物中のSPFは、1~約5.0から選択される多分散性を有し、限定されないが、1の多分散性を含む。一実施形態では、本開示の組成物中のSPFは、約1.5~約3.0から選択される多分散性を有する。一実施形態では、本開示の組成物中のSPFは、1~約1.5から選択される多分散性を有し、限定されないが、1の多分散性を含む。一実施形態では、本開示の組成物中のSPFは、約1.5~約2.0から選択される多分散性を有する。一実施形態では、本開示の組成物中のSPFは、約2.0~約2.5から選択される多分散性を有する。一実施形態では、本開示の組成物中のSPFは、約2.5~約3.0から選択される多分散性を有する。一実施形態では、本開示の組成物中のSPFは、約3.0~約3.5から選択される多分散性を有する。一実施形態では、本開示の組成物中のSPFは、約3.5~約4.0から選択される多分散性を有する。一実施形態では、本開示の組成物中のSPFは、約4.0~約4.5から選択される多分散性を有する。一実施形態では、本開示の組成物中のSPFは、約4.5~約5.0から選択される多分散性を有する。
一実施形態では、本開示の組成物中のSPFは、1の多分散性を有する。一実施形態では、本開示の組成物中のSPFは、約1.1の多分散性を有する。一実施形態では、本開示の組成物中のSPFは、約1.2の多分散性を有する。一実施形態では、本開示の組成物中のSPFは、約1.3の多分散性を有する。一実施形態では、本開示の組成物中のSPFは、約1.4の多分散性を有する。一実施形態では、本開示の組成物中のSPFは、約1.5の多分散性を有する。一実施形態では、本開示の組成物中のSPFは、約1.6の多分散性を有する。一実施形態では、本開示の組成物中のSPFは、約1.7の多分散性を有する。一実施形態では、本開示の組成物中のSPFは、約1.8の多分散性を有する。一実施形態では、本開示の組成物中のSPFは、約1.9の多分散性を有する。一実施形態では、本開示の組成物中のSPFは、約2.0の多分散性を有する。一実施形態では、本開示の組成物中のSPFは、約2.1の多分散性を有する。一実施形態では、本開示の組成物中のSPFは、約2.2の多分散性を有する。一実施形態では、本開示の組成物中のSPFは、約2.3の多分散性を有する。一実施形態では、本開示の組成物中のSPFは、約2.4の多分散性を有する。一実施形態では、本開示の組成物中のSPFは、約2.5の多分散性を有する。一実施形態では、本開示の組成物中のSPFは、約2.6の多分散性を有する。一実施形態では、本開示の組成物中のSPFは、約2.7の多分散性を有する。一実施形態では、本開示の組成物中のSPFは、約2.8の多分散性を有する。一実施形態では、本開示の組成物中のSPFは、約2.9の多分散性を有する。一実施形態では、本開示の組成物中のSPFは、約3.0の多分散性を有する。一実施形態では、本開示の組成物中のSPFは、約3.1の多分散性を有する。一実施形態では、本開示の組成物中のSPFは、約3.2の多分散性を有する。一実施形態では、本開示の組成物中のSPFは、約3.3の多分散性を有する。一実施形態では、本開示の組成物中のSPFは、約3.4の多分散性を有する。一実施形態では、本開示の組成物中のSPFは、約3.5の多分散性を有する。一実施形態では、本開示の組成物中のSPFは、約3.6の多分散性を有する。一実施形態では、本開示の組成物中のSPFは、約3.7の多分散性を有する。一実施形態では、本開示の組成物中のSPFは、約3.8の多分散性を有する。一実施形態では、本開示の組成物中のSPFは、約3.9の多分散性を有する。一実施形態では、本開示の組成物中のSPFは、約4.0の多分散性を有する。一実施形態では、本開示の組成物中のSPFは、約4.1の多分散性を有する。一実施形態では、本開示の組成物中のSPFは、約4.2の多分散性を有する。一実施形態では、本開示の組成物中のSPFは、約4.3の多分散性を有する。一実施形態では、本開示の組成物中のSPFは、約4.4の多分散性を有する。一実施形態では、本開示の組成物中のSPFは、約4.5の多分散性を有する。一実施形態では、本開示の組成物中のSPFは、約4.6の多分散性を有する。一実施形態では、本開示の組成物中のSPFは、約4.7の多分散性を有する。一実施形態では、本開示の組成物中のSPFは、約4.8の多分散性を有する。一実施形態では、本開示の組成物中のSPFは、約4.9の多分散性を有する。一実施形態では、本開示の組成物中のSPFは、約5.0の多分散性を有する。
一部の実施形態では、低、中、及び/又は高分子量SPFの組み合わせを有する、本明細書に説明される組成物において、そのような低、中、及び/又は高分子量SPFは、同一又は異なる多分散性を有してもよい。
絹フィブロイン断片
絹フィブロイン又は絹フィブロインタンパク質断片を作製する方法、及び様々な分野におけるそれらの適用は公知であり、例えば、米国特許第9,187,538号、同第9,511,012号、同第9,517,191号、同第9,522,107号、同第9,522,108号、同第9,545,369号、及び同第10,166,177号、同第10,287,728号及び同第10,301,768号において説明されており、それらの全てが、それらの全体において本明細書に組み込まれる。カイコのBombyx mori由来の未加工の絹は、2つの主要タンパク質、絹フィブロイン(約75%)及びセリシン(約25%)で構成される。絹フィブロインは、剛性及び強度を提供する半結晶構造を伴う線維性タンパク質である。本明細書で使用される際、「絹フィブロイン」という用語は、約370,000Daの重量平均分子量を有するBombyx moriの繭の線維を意味する。粗製カイコ線維は、フィブロインの二重糸からなる。これらの二重線維を一緒に保持している接着物質がセリシンである。絹フィブロインは、約350,000Daの重量平均分子量を有する重鎖(H鎖)、及び約25,000Daの重量平均分子量を有する軽鎖(L鎖)で構成される。絹フィブロインは、高分子量を有するポリマーの主要成分を占める、大きな疎水性ドメインを伴う両親媒性ポリマーである。疎水性領域は、小さな親水性スペーサーにより中断され、鎖のN及びC末端がまた、高度に親水性である。H鎖の疎水性ドメインは、Gly-Ala-Gly-Ala-Gly-Serの反復ヘキサペプチド配列及びGly-Ala/Ser/Tyrジペプチドのリピートを含み、それは、安定な逆平行シート結晶子を形成することができる。L鎖のアミノ酸配列は非反復的であり、そのため、L鎖はより親水性であり、比較的弾性である。絹フィブロイン分子中の親水性(Tyr、Ser)及び疎水性(Gly、Ala)鎖セグメントは、絹フィブロイン分子の自己構築を可能にするように代替的に配置される。
本明細書では、多様な適用のために、複数の業界にわたって使用され得る、純粋で高度にスケーラブルな絹フィブロイン-タンパク質断片混合溶液を産生するための方法が提供される。任意の特定の理論により拘束されることを望まないが、これらの方法は、限定されないが、組換え絹タンパク質、及び絹様又はフィブロイン様タンパク質の断片化を含む、本明細書中に記載される任意のSPFの断片化に等しく適用可能であると考えられる。
本明細書で使用されるように、「フィブロイン」という用語は、カイコフィブロイン及び昆虫又はクモ絹タンパク質を含む。一実施形態では、フィブロインは、Bombyx moriから得られる。Bombyx mori由来の未加工の絹は、2つの一次タンパク質で構成される:絹フィブロイン(約75%)及びセリシン(約25%)。絹フィブロインは、剛性及び強度を提供する半結晶構造を伴う線維性タンパク質である。本明細書で使用される際、「絹フィブロイン」という用語は、約370,000Daの重量平均分子量を有するBombyx moriの繭の線維を意味する。水溶性絹フィブロインタンパク質断片への、これらの不溶性絹フィブロイン線維の変換には、濃縮中性塩(例、8~10Mの臭化リチウム)の添加が必要であり、これは、分子間及び分子内イオン結合並びに水素結合に干渉し、それらは、そうでなければ、フィブロインタンパク質を水に不溶性にする。絹フィブロインタンパク質断片、及び/又はその組成物を作製する方法は、公知であり、例えば、米国特許第9,187,538号、同第9,511,012号、同第9,517,191号、同第9,522,107号、同第9,522,108号、同第9,545,369号、及び同第10,166,177号において説明されている。
カイコであるBombyx moriからの未加工の絹繭を、小片に切断した。小片の絹繭を、NaCOの水溶液中で約100℃で約60分間にわたり処理して、セリシンを除去した(脱ガム)。使用される水の容量は、未加工の絹重量の約0.4倍と等しく、NaCOの量は、未加工の絹繭小片の重量の約0.848倍である。結果として得られる、脱ガムされた絹繭小片を、約60℃で脱イオン水で3回リンスした(20分/リンス)。各々のサイクルについてのリンス水の容量は、0.2L×未加工の絹繭小片の重量であった。脱ガムされた絹繭小片からの過剰な水を除去した。DI水洗浄工程の後、湿潤の、脱ガムされた絹繭小片を室温で乾燥させた。脱ガムされた絹繭小片をLiBr溶液と混合し、混合物を約100℃まで加熱した。温めた混合物を乾燥オーブン中に入れ、約100℃で約60分間にわたり加熱し、天然絹タンパク質の完全な溶解を達成した。結果として得られる絹フィブロイン溶液を濾過し、接線流濾過(TFF)及び脱イオン水に対する10kDa膜を使用して72時間にわたり透析した。結果として得られる絹フィブロイン水溶液は、約8.5重量%の濃度を有する。次に、8.5%絹溶液を水で希釈し、1.0%w/vの絹溶液をもたらした。TFFを次に使用して、純粋な絹溶液を、水に対して20.0%w/wの濃度の絹に更に濃縮することができる。
一連の水の変化を通じて絹を透析することは、手作業であり、時間集中的なプロセスであり、特定のパラメータを変化させること、例えば、透析前に絹溶液を希釈することにより加速することができる。透析プロセスは、半自動装置、例えば、接線流濾過システムを使用することにより、製造のために増減させることができる。
一部の実施形態では、絹溶液は、様々な調製条件パラメータ、例えば90℃30分、90℃60分、100℃30分、及び100℃60分などの下で調製される。簡単には、9.3MのLiBrを調製し、室温で少なくとも30分間にわたり放置した。5mLのLiBr溶液を1.25gの絹に添加して、60℃のオーブン中に入れた。各々のセットからのサンプルを、4、6、8、12、24、168、及び192時間で除去した。
一部の実施形態では、絹溶液は、様々な調製条件パラメータ、例えば90℃30分、90℃60分、100℃30分、及び100℃60分などの下で調製される。簡単には、9.3MのLiBr溶液を4つの温度:60℃、80℃、100℃、又は沸騰のうちの1つまで加熱した。5mLの高温LiBr溶液を1.25gの絹に添加し、60℃のオーブン中に入れた。各々のセットからのサンプルを、1、4、及び6時間で除去した。
一部の実施形態では、絹溶液は、様々な調製条件パラメータの下で調製される。例えば:4つの異なる絹抽出の組み合わせを使用した:90℃30分、90℃60分、100℃30分、及び100℃60分。簡単には、9.3MのLiBr溶液を4つの温度:60℃、80℃、100℃、又は沸騰のうちの1つまで加熱した。5mLの高温LiBr溶液を1.25gの絹に添加し、LiBrの同温度でオーブン中に入れた。各々のセットからのサンプルを、1、4、及び6時間で除去した。1mLの各々のサンプルを、7.5mLの9.3M LiBrに添加し、粘度テストのために冷蔵した。
一部の実施形態では、SPFは、未加工の未研磨、部分的研磨、又は研磨のカイコ線維を中性臭化リチウム塩で溶解することにより得られる。未加工のカイコ絹は、全てのセリシンを除去し、断片混合物の所望の重量平均分子量(M)及び多分散性(PD)を達成するために、選択された温度及びその他の条件下で処理される。プロセスパラメータの選択は、使用目的に依存して、異なる最終絹タンパク質断片の特徴を達成するように変更することができる。結果として得られる最終断片溶液は、プロセス汚染物質の検出不能なレベル、医薬、医療、及び消費者アイケア市場において許容可能なレベルの100万分の一(ppm)を伴う純粋な絹フィブロインタンパク質断片及び水である。SPFの濃度、サイズ、及び多分散性は、所望の使用及び性能要件に依存して、更に変更することができる。
図1は、本開示の純粋な絹フィブロインタンパク質断片(SPF)を産生するための様々な実施形態を示すフローチャートである。例証される工程の全てが、必ずしも、本開示の全ての絹溶液を製作するために必要とされるわけではないことを理解すべきである。図2、工程Aにおいて例証するように、繭(熱処理又は非熱処理)、絹線維、絹粉末、クモ絹、又は組換えクモ絹を、絹供給源として使用することができる。Bombyx moriからの未加工の絹繭から出発した場合、その繭を切断して小さな小片、例えば、ほぼ等しいサイズの小片にすることができる(工程B1)。未加工の絹を次に抽出し、リンスしてセリシンを除去する(工程C1a)。これによって、セリシンを実質的に含まない未加工の絹がもたらされる。一実施形態では、水を84℃~100℃の温度(理想的には沸点)まで加熱し、次にNaCO(炭酸ナトリウム)を、NaCOが完全に溶解するまで沸騰水に添加する。未加工の絹を沸騰水/NaCO(100℃)に添加し、約15~90分間にわたり浸漬させ、より長期の時間にわたる沸騰によって、より小さな絹タンパク質断片がもたらされる。一実施形態では、水の容積は約0.4×未加工の絹重量に等しく、NaCOの容積は約0.848×未加工の絹の重量に等しい。一実施形態では、水の容積は0.1×未加工の絹重量に等しく、NaCOの容積は2.12g/Lで維持される。
その後、水に溶解したNaCO溶液を排出させ、過剰の水/NaCOを、絹フィブロイン線維から除去する(例、手動、機械を使用した脱水サイクルなどによりフィブロイン抽出物をリングアウトする(ring out))。結果として得られる絹フィブロイン抽出物を、典型的には約40℃~約80℃の温度範囲で、水の容積を少なくとも1回変化させ(必要な回数だけ繰り返す)、温水~熱水でリンスし、全ての残りの吸着セリシン又は汚染物質を除去する。結果として得られる絹フィブロイン抽出物は、実質的にセリシンが欠乏した絹フィブロインである。一実施形態では、結果として得られる絹フィブロイン抽出物は、約60℃の温度で水でリンスされる。一実施形態では、各々のサイクルについてのリンス水の量は、0.1L~0.2L×未加工の絹の重量に等しい。リンス効果を最大にするために、リンス水を掻き混ぜる、回転させる、又は循環させると有利であり得る。リンス後、過剰の水を、抽出された絹フィブロイン線維から除去する(例、手動によるか、又は機械を使用してフィブロイン抽出物をリングアウトする)。あるいは、当業者に公知の方法、例えば圧力、温度、若しくは他の試薬、又はそれらの組み合わせなどを、セリシン抽出の目的のために使用することができる。あるいは、絹糸腺(100%セリシン不含の絹タンパク質)を、カイコ(worm)から直接除去することができる。これは、タンパク質構造のいかなる変化も伴わずに、セリシンを含まない液体絹タンパク質をもたらし得る。
抽出されたフィブロイン線維を次に、完全に乾燥させる。一度、乾燥したら、抽出された絹フィブロインを、周囲~沸騰温度の間で、絹フィブロインに添加された溶媒を使用して溶解させる(工程C1b)。一実施形態では、溶媒は、臭化リチウム(LiBr)の溶液である(LiBrについての沸点は140℃である)。あるいは、抽出されたフィブロイン線維は乾燥されないが、しかし、湿潤であり、溶媒中に置かれ、溶媒濃度を次に変動させて、乾燥絹を溶媒に添加する場合と同様の濃度を達成することができる。LiBr溶媒の最終濃度は、0.1M~9.3Mの範囲であり得る。抽出されたフィブロイン線維の完全な溶解は、溶媒を溶解する濃度とともに、処理時間及び温度を変動させることにより達成することができる。限定されないが、ホスフェートリン酸(phosphate phosphoric acid)、硝酸カルシウム、塩化カルシウム溶液、又は他の無機塩の濃縮水溶液を含む、他の溶媒を使用することができる。完全な溶解を確実にするために、絹線維を、既に加熱されている溶媒溶液内に十分浸漬させ、次に、約60℃~約140℃の範囲の温度で1~168時間にわたり維持すべきである。一実施形態では、絹線維を、溶媒溶液内に十分浸漬させ、次に、約100℃の温度で約1時間にわたり乾燥オーブン中に置くべきである。
絹フィブロイン抽出物をLiBr溶液に添加する(又はその逆の)温度は、フィブロインを完全に溶解させるのに要求される時間に対する、並びに結果として得られる、最終SPF混合溶液の分子量及び多分散性に対する効果を有する。一実施形態では、絹溶媒溶液濃度は20%w/v未満又はそれに等しい。また、導入又は溶解の間に撹拌を使用して、変動する温度及び濃度で溶解を促してもよい。LiBr溶液の温度は、作製される絹タンパク質断片混合物の分子量及び多分散性に対する制御を提供する。一実施形態では、より高い温度は、絹をより迅速に溶解させ、絹溶液の増強したプロセススケーラビリティ及び大量生産をもたらす。一実施形態では、80℃~140℃の温度に加熱されたLiBr溶液を使用することによって、完全な溶解を達成するために、オーブン中で必要とされる時間が低下する。60℃以上で溶解溶媒の時間及び温度を変動させることによって、元の分子量の天然絹フィブロインタンパク質から形成されるSPF混合溶液のMW及び多分散性が変化し、制御される。
あるいは、繭全体を、抽出をバイパスすることにより、溶媒、例えばLiBrなどの中に直接入れることができる(工程B2)。これは、疎水性及び親水性のタンパク質を分離するために当技術分野において公知の方法、例えばカラム分離及び/又はクロマトグラフィー、イオン交換、塩及び/又はpHでの化学沈殿、並びに/あるいは酵素消化及び濾過又は抽出など(全ての方法は、標準的なタンパク質分離法のための一般的な例であり、これらに限定されない)を使用する、絹及び溶媒溶液からのカイコ粒子のその後の濾過及びセリシン除去を必要とする(工程C2)。カイコが除去されている非熱処理繭を、代わりに、抽出をバイパスして、溶媒、例えばLiBrなどの中に直接入れてもよい。上記に説明される方法は、セリシン分離のために使用することができ、非熱処理繭が、有意に少ないカイコの残骸を含むという利点を伴う。
透析を使用して、結果として得られる溶解したフィブロインタンパク質断片溶液から溶解溶媒を、その溶液をある容積の水に対して透析させることにより除去することができる(工程E1)。透析前の前濾過は、絹及びLiBr溶液から全ての残骸(すなわち、カイコの残遺物)を除去するのに有用である(工程D)。一例では、3μm又は5μmフィルターを200~300mL/分の流量で使用して、所望の場合に、透析及び潜在的な濃縮の前に0.1%~1.0%絹-LiBr溶液を濾過する。本明細書中で開示される方法は、上に記載されるように、特に、スケーラブルなプロセス方法を作製することを考慮した場合、濾過及び下流での透析を促進するために、濃度を9.3M LiBrから0.1M~9.3Mの範囲まで減少させるための時間及び/又は温度を使用することである。あるいは、追加の時間又は温度の使用を伴わずに、9.3M LiBr-絹タンパク質断片溶液を水で希釈して、残骸の濾過及び透析を促進させてもよい。所望の時間及び温度の濾過での溶解の結果は、公知のMW及び多分散性の、半透明な、粒子不含の室温での保管安定性のある絹タンパク質断片LiBr溶液である。溶媒が除去されるまで、透析水を定期的に変える(例えば、1時間、4時間後に水を変え、次に、12時間毎に合計6回水を変える)ことが有利である。水容量交換の総数は、絹タンパク質の溶解及び断片化のために使用される溶媒の、結果として得られる濃度に基づいて変動させることができる。透析後、最終絹溶液を更に濾過して、全ての残る残骸(すなわち、カイコの残遺物)を除去することができる。
あるいは、接線流濾過(TFF)は、生体分子の分離及び精製のための迅速で効率的な方法であり、結果として得られる溶解フィブロイン溶液から溶媒を除去するために使用することができる(工程E2)。TFFは、高度に純粋な絹タンパク質断片水溶液を提供し、制御された反復可能な様式において大容積の溶液を産生するために、プロセスのスケーラビリティを可能にする。絹及びLiBrの溶液を、TFFの前に希釈することができる(水か又はLiBrのいずれかの中で20%~0.1%絹)。TFF処理の前での、上に記載されるような前濾過によって、フィルター効率を維持することができ、残骸粒子の存在の結果としての、フィルターの表面上での絹ゲル境界層の形成を潜在的に回避する。TFFの前の前濾過はまた、結果として得られる水だけの溶液の自然発生的な又は長期的なゲル化を起こし得る絹及びLiBr溶液から全ての残る残骸(すなわち、カイコの残遺物)を除去するために有用である(工程D)。TFF(循環又はシングルパス)は、0.1%~30.0%の絹(より好ましくは0.1%~6.0%の絹)の水-絹タンパク質断片溶液の作製のために使用することができる。異なるカットオフサイズのTFF膜が、溶液中での絹タンパク質断片混合物の所望の濃度、分子量、及び多分散性に基づいて必要とされ得る。1~100kDaの範囲の膜は、例えば、抽出沸騰時間の長さ、又は溶解溶媒(例、LiBr)中での時間及び温度を変動させることにより作製される分子量絹溶液を変動させために必要であり得る。一実施形態では、TFF5又は10kDa膜は、絹タンパク質断片混合溶液を精製し、最終的な所望の絹と水の比率をもたらすために使用される。その上に、TFFシングルパス、TFF、及び当技術分野において公知の他の方法、例えば流下膜式蒸発器などを、溶解溶媒(例、LiBr)の除去後に溶液を濃縮するために使用することができる(結果として得られる0.1%~30%絹の範囲の所望濃度を伴う)。これは、水ベースの溶液を作製するために、当技術分野において公知の標準的なHFIP濃縮方法の代替法として使用することができる。より大きい細孔膜をまた、小さな絹タンパク質断片を濾別し、より厳格な多分散性の値を伴う及び/又は伴わない、より高分子量の絹の溶液を作製するために利用することができる。
LiBr及びNaCO検出のためのアッセイは、蒸発光散乱検出器(ELSD)を備えたHPLCシステムを使用して実施することができる。計算は、濃度に対してプロットされた、分析物についての結果として得られるピーク面積の線形回帰により実施した。本開示の多数の製剤の2つ以上のサンプルを、サンプル調製及び分析のために使用した。概して、異なる処方物の4つのサンプルを、10mL容量フラスコ中に直接量り取った。サンプルを5mLの20mMギ酸アンモニウム(pH3.0)中に懸濁し、時々振盪しながら2~8℃で2時間にわたり維持して、フィルムから分析物を抽出した。2時間後、溶液を20mMギ酸アンモニウム(pH3.0)で希釈した。メスフラスコからのサンプル溶液を、HPLCバイアル中に移し、炭酸ナトリウム及び臭化リチウムの推定のためにHPLC-ELSDシステム中に注入した。
絹タンパク質製剤中のNaCO及びLiBrの定量化のために開発された分析方法は、10~165μg/mLの範囲中で線形であることが見出されたが、炭酸ナトリウム及び臭化リチウムについて、それぞれ、注入精度でのRSDは、面積については2%及び1%及び保持時間については0.38%及び0.19%であった。この分析方法は、絹タンパク質製剤中の炭酸ナトリウム及び臭化リチウムの定量的決定のために適用することができる。
図2は、抽出及び溶解工程の間に、本開示の絹タンパク質断片溶液を産生するプロセスの間に改変することができる様々なパラメータを示すフローチャートである。選択方法のパラメータは、使用目的、例えば、分子量及び多分散性に依存して、明確な最終溶液の特徴を達成するように変更することができる。例証される工程の全てが、必ずしも、本開示の全ての絹溶液を製作するために必要とされるわけではないことを理解すべきである。
一実施形態では、幅広い適用のために有用な絹タンパク質断片溶液は、以下の工程に従って調製される:Bombyx moriのカイコからの絹繭の小片を形成する工程、小片を約100℃で、NaCO水溶液中で約60分間にわたり抽出する工程であって、水の容積が、約0.4×未加工の絹重量と等しく、NaCOの量が、約0.848×小片の重量であり、絹フィブロイン抽出物を形成する、抽出する工程、絹フィブロイン抽出物を、約60℃で、リンス水の容量中での1回のリンス当たり約20分間にわたり3回リンスする工程であって、各々のサイクルについてのリンス水が、約0.2L倍の小片の重量に等しい、3回リンスする工程、絹フィブロイン抽出物から過剰な水を除去する工程、絹フィブロイン抽出物を乾燥させる工程、乾燥絹フィブロイン抽出物をLiBr溶液中に溶解する工程であって、LiBr溶液がまず約100℃に加熱されて、絹及びLiBr溶液を作製し、維持される、溶解する工程、絹及びLiBr溶液を、約100℃で約60分間にわたり乾燥オーブン中に入れ、天然絹タンパク質構造の完全な溶解及び更なる断片化を、所望の分子量及び多分散性を伴う混合物中に達成する工程、溶液を濾過して、カイコからの全ての残る残骸を除去する工程、溶液を水で希釈して、1.0重量%絹溶液をもたらす工程、並びに接線流濾過(TFF)を使用して溶液から溶媒を除去する工程。一実施形態では、10kDaの膜を利用して絹溶液を精製し、最終的な所望の絹対水の比をもたらす。TFFを次に使用して、絹溶液を、水中の2.0重量%絹の濃度まで更に濃縮することができる。
任意の特定の理論により拘束されることを望まないが、抽出(すなわち、時間及び温度)、LiBr(すなわち、絹フィブロイン抽出物に添加される、又はその逆の場合でのLiBr溶液の温度)、及び溶解(すなわち、時間及び温度)パラメータを変動させると、異なる粘度、均一性、及び色を伴う溶媒及び絹溶液がもたらされる。また、任意の特定の理論により拘束されることを望まないが、抽出のための温度を増加させること、抽出時間を延長すること、絹を溶解させる場合に、出現時に及び長期にわたって、より高い温度のLiBr溶液を使用すること(例、本明細書中に示すようなオーブン中、又は代替の熱源)の温度での時間を増加させることは、全て、より低い粘性の、より均一な溶媒及び絹溶液をもたらした。
抽出工程は、60℃~100℃での又はその間の温度を維持することができる、より大きな容器、例えば、工業用洗浄機械中で完了することができる。リンス工程を、また、工業用洗浄機械において完了することができ、手動でのリンスサイクルを排除する。LiBr溶液中での絹の溶解は、対流式オーブン以外の容器、例えば、撹拌槽型反応器中で生じ得る。一連の水の変化を通じて絹を透析することは、手作業であり、時間集中的なプロセスであり、特定のパラメータを変化させること、例えば、透析前に絹溶液を希釈することにより加速することができる。透析プロセスは、半自動装置、例えば、接線流濾過システムを使用することにより、製造のために増減させることができる。
抽出(すなわち、時間及び温度)、LiBr(すなわち、絹フィブロイン抽出物に添加される又はその逆の場合でのLiBr溶液の温度)、及び溶解(すなわち、時間及び温度)パラメータを変動させると、異なる粘度、均一性、及び色を伴う溶媒及び絹溶液がもたらされる。抽出のための温度を増加させること、抽出時間を延長すること、絹を溶解させる場合に、出現時及び長期にわたって、より高い温度のLiBr溶液を使用すること、及び(例、本明細書中に示すようなオーブン中、又は代替の熱源)の温度での時間を増加させることは、全て、粘性がより低く、より均一な溶媒及び絹溶液をもたらす。ほとんど全てのパラメータが、実行可能な絹溶液をもたらす一方で、完全な溶解を4~6時間より短い時間で達成させるような方法が、プロセススケーラビリティのために好ましい。
一実施形態では、約6kDa~約17kDaから選択される重量平均を有する絹フィブロインタンパク質断片の溶液を、以下の工程に従って調製する:約30分~約60分の処理時間にわたり、絹供給源を、沸騰(100℃)する炭酸ナトリウムの水溶液に添加することにより、絹供給源を脱ガムする工程、溶液からセリシンを除去して、非検出レベルのセリシンを含む絹フィブロイン抽出物を産生する工程、絹フィブロイン抽出物から溶液を排出する工程、絹フィブロイン抽出物を、約60℃~約140℃の範囲の臭化リチウム溶液中での絹フィブロイン抽出物の配置時に、開始温度を有する臭化リチウムの溶液中に溶解する工程、約140℃の温度を有するオーブン中の絹フィブロイン-臭化リチウムの溶液を、最大で1時間にわたり維持する工程、絹フィブロイン抽出物から臭化リチウムを除去する工程、及び絹タンパク質断片の水溶液を産生することであって、水溶液が、約6kDa~約17kDaから選択される重量平均分子量、及び1~約5、又は約1.5~約3.0の多分散性を有する断片を含む、産生する工程。本方法は、更に、溶解工程の前に、絹フィブロイン抽出物を乾燥させることを含み得る。絹フィブロインタンパク質断片の水溶液は、高速液体クロマトグラフィー臭化リチウムアッセイを使用して測定される300ppm未満の臭化リチウム残渣を含み得る。絹フィブロインタンパク質断片の水溶液は、高速液体クロマトグラフィー炭酸ナトリウムアッセイを使用して測定される100ppm未満の炭酸ナトリウム残渣を含み得る。絹フィブロインタンパク質断片の水溶液は、凍結乾燥してもよい。一部の実施形態では、絹フィブロインタンパク質断片溶液は、ゲル、粉末、及びナノファイバーを含む様々な形態中に更に加工されてもよい。
一実施形態では、約17kDa~約39kDaから選択される重量平均分子量を有する絹フィブロインタンパク質断片の溶液を、以下の工程に従って調製する:脱ガムをもたらすように、約30分~約60分の処置時間にわたり、炭酸ナトリウムの沸騰(100℃)水溶液に絹供給源を添加する工程、この溶液からセリシンを除去して、検出不可能なレベルのセリシンを含む絹フィブロイン抽出物を産生する工程、絹フィブロイン抽出物から溶液を排出する工程、絹フィブロイン抽出物を、約80℃~約140℃の範囲の臭化リチウム溶液中での絹フィブロイン抽出物の配置時に、開始温度を有する臭化リチウムの溶液中に溶解する工程、絹フィブロイン-臭化リチウムの溶液を、約60℃~約100℃の範囲中の温度を有する乾燥オーブン中で、最大で1時間の期間にわたり維持する工程、絹フィブロイン抽出物から臭化リチウムを除去する工程、並びに、絹フィブロインタンパク質断片の水溶液を産生する工程であって、絹フィブロインタンパク質断片の水溶液が、約10ppm~約300ppmの臭化リチウム残渣を含み、絹タンパク質断片の水溶液が、約10ppm~約100ppmの炭酸ナトリウム残渣を含み、絹フィブロインタンパク質断片の水溶液が、約17kDa~約39kDaから選択される重量平均分子量及び1~約5、又は約1.5~約3.0の多分散性を有する断片を含む、産生する工程。本方法は、更に、溶解工程の前に、絹フィブロイン抽出物を乾燥させることを含み得る。絹フィブロインタンパク質断片の水溶液は、高速液体クロマトグラフィー臭化リチウムアッセイを使用して測定される300ppm未満の臭化リチウム残渣を含み得る。絹フィブロインタンパク質断片の水溶液は、高速液体クロマトグラフィー炭酸ナトリウムアッセイを使用して測定される100ppm未満の炭酸ナトリウム残渣を含み得る。
一部の実施形態では、約6kDa~約17kDaから選択される平均重量平均分子量を有する絹フィブロインタンパク質断片の水溶液を調製するための方法は、約30分~約60分の処理時間にわたり、絹供給源を、炭酸ナトリウムの沸騰(100℃)水溶液に添加することにより、絹供給源を脱ガムする工程、この溶液からセリシンを除去して、検出不可能なレベルのセリシンを含む絹フィブロイン抽出物を産生する工程、絹フィブロイン抽出物から溶液を排出する工程、絹フィブロイン抽出物を、約60℃~約140℃の範囲の臭化リチウム溶液中での絹フィブロイン抽出物の配置時に、開始温度を有する臭化リチウムの溶液中に溶解する工程、約140℃の温度を有するオーブン中で、絹フィブロイン-臭化リチウムの溶液を少なくとも1時間の期間にわたり維持する工程、絹フィブロイン抽出物から臭化リチウムを除去する工程、並びに、絹タンパク質断片の水溶液を産生する工程であって、水溶液が、約6kDa~約17kDaから選択される平均重量平均分子量及び1~約5、又は約1.5~約3.0の多分散性を有する断片を含む、産生する工程。本方法は、更に、溶解工程の前に、絹フィブロイン抽出物を乾燥させることを含み得る。純粋な絹フィブロインタンパク質断片の水溶液は、高速液体クロマトグラフィー臭化リチウムアッセイを使用して測定される300ppm未満の臭化リチウム残渣を含み得る。純粋な絹フィブロインタンパク質断片の水溶液は、高速液体クロマトグラフィー炭酸ナトリウムアッセイを使用して測定される100ppm未満の炭酸ナトリウム残渣を含み得る。本方法は、更に、治療用薬剤を、純粋な絹フィブロインタンパク質断片の水溶液に添加することを含み得る。本方法は、更に、酸化防止剤又は酵素の1つから選択される分子を、純粋な絹フィブロインタンパク質断片の水溶液に添加することを含み得る。本方法は、更に、ビタミンを、純粋な絹フィブロインタンパク質断片の水溶液に添加することを含み得る。このビタミンは、ビタミンC又はその誘導体であってよい。純粋な絹フィブロインタンパク質断片の水溶液は、凍結乾燥してもよい。本方法は、更に、アルファヒドロキシ酸を、純粋な絹フィブロインタンパク質断片の水溶液に添加することを含み得る。アルファヒドロキシ酸は、グリコール酸、乳酸、酒石酸、及びクエン酸からなる群から選択することができる。本方法は、更に、約0.5%~約10.0%の濃度のヒアルロン酸又はその塩形態を、純粋な絹フィブロインタンパク質断片の水溶液に添加することを含み得る。本方法は、更に、酸化亜鉛又は二酸化チタンのうちの少なくとも1つを添加することを含み得る。フィルムを、本方法により産生される純粋な絹フィブロインタンパク質断片の水溶液から作製してもよい。このフィルムは、ビタミンC又はその誘導体を約1.0重量%~約50.0重量%含み得る。フィルムは、約2.0重量%~約20.0重量%の範囲の含水量を有し得る。フィルムは、約30.0重量%~約99.5重量%の純粋な絹フィブロインタンパク質断片を含み得る。ゲルを、本方法により産生される純粋な絹フィブロインタンパク質断片の水溶液から作製することができる。このゲルは、約0.5重量%~約20.0重量%のビタミンC又はその誘導体を含み得る。ゲルは、少なくとも2%の絹含量及び少なくとも20%のビタミン含量を有し得る。
一部の実施形態では、約17kDa~約39kDaから選択される平均重量平均分子量を有する絹フィブロインタンパク質断片の水溶液を調製するための方法は、以下の工程を含む:脱ガムをもたらすために、約30分~約60分の処置時間にわたり絹供給源を、炭酸ナトリウムの沸騰(100℃)水溶液に添加する工程、この溶液からセリシンを除去して、検出不可能なレベルのセリシンを含む絹フィブロイン抽出物を産生する工程、絹フィブロイン抽出物から溶液を排出する工程、絹フィブロイン抽出物を、約80℃~約140℃の範囲の臭化リチウム溶液中での絹フィブロイン抽出物の配置時に、開始温度を有する臭化リチウムの溶液中に溶解する工程、約60℃~約100℃の範囲の温度を有するオーブン中で、絹フィブロイン-臭化リチウムの溶液を少なくとも1時間の期間にわたり維持する工程、絹フィブロイン抽出物から臭化リチウムを除去する工程、並びに、純粋な絹フィブロインタンパク質断片の水溶液を産生する工程であって、純粋な絹フィブロインタンパク質断片の水溶液が、約10ppm~約300ppmの臭化リチウム残渣を含み、絹タンパク質断片の水溶液が、約10ppm~約100ppmの炭酸ナトリウム残渣を含み、純粋な絹フィブロインタンパク質断片の水溶液が、約17kDa~約39kDaから選択される平均重量平均分子量、及び1~約5、又は約1.5~約3.0の多分散性を有する断片を含む、産生する工程。本方法は、更に、溶解工程の前に、絹フィブロイン抽出物を乾燥させることを含み得る。純粋な絹フィブロインタンパク質断片の水溶液は、高速液体クロマトグラフィー臭化リチウムアッセイを使用して測定される300ppm未満の臭化リチウム残渣を含み得る。純粋な絹フィブロインタンパク質断片の水溶液は、高速液体クロマトグラフィー炭酸ナトリウムアッセイを使用して測定される100ppm未満の炭酸ナトリウム残渣を含み得る。本方法は、更に、治療用薬剤を、純粋な絹フィブロインタンパク質断片の水溶液に添加することを含み得る。本方法は、更に、酸化防止剤又は酵素の1つから選択される分子を、純粋な絹フィブロインタンパク質断片の水溶液に添加することを含み得る。本方法は、更に、ビタミンを、純粋な絹フィブロインタンパク質断片の水溶液に添加することを含み得る。このビタミンは、ビタミンC又はその誘導体であってよい。純粋な絹フィブロインタンパク質断片の水溶液は、凍結乾燥してもよい。本方法は、更に、アルファヒドロキシ酸を、純粋な絹フィブロインタンパク質断片の水溶液に添加することを含み得る。アルファヒドロキシ酸は、グリコール酸、乳酸、酒石酸、及びクエン酸からなる群から選択することができる。本方法は、更に、約0.5%~約10.0%の濃度のヒアルロン酸又はその塩形態を、純粋な絹フィブロインタンパク質断片の水溶液に添加することを含み得る。本方法は、更に、酸化亜鉛又は二酸化チタンのうちの少なくとも1つを添加することを含み得る。フィルムを、本方法により産生される純粋な絹フィブロインタンパク質断片の水溶液から作製してもよい。このフィルムは、ビタミンC又はその誘導体を約1.0重量%~約50.0重量%含み得る。フィルムは、約2.0重量%~約20.0重量%の範囲の含水量を有し得る。フィルムは、約30.0重量%~約99.5重量%の純粋な絹フィブロインタンパク質断片を含み得る。ゲルを、本方法により産生される純粋な絹フィブロインタンパク質断片の水溶液から作製することができる。このゲルは、約0.5重量%~約20.0重量%のビタミンC又はその誘導体を含み得る。ゲルは、少なくとも2%の絹含量及び少なくとも20%のビタミン含量を有し得る。
一実施形態では、約39kDa~約80kDaから選択される重量平均分子量を有する絹フィブロインタンパク質断片の溶液は、以下の工程に従って調製される:脱ガムをもたらすために、約30分の処置時間にわたり絹供給源を、炭酸ナトリウムの沸騰(100℃)水溶液に添加する工程、この溶液からセリシンを除去して、検出不可能なレベルのセリシンを含む絹フィブロイン抽出物を産生する工程、絹フィブロイン抽出物から溶液を排出する工程、絹フィブロイン抽出物を、約80℃~約140℃の範囲の臭化リチウム溶液中での絹フィブロイン抽出物の配置時に、開始温度を有する臭化リチウムの溶液中に溶解する工程、絹フィブロイン-臭化リチウムの溶液を、約60℃~約100℃の範囲中の温度を有する乾燥オーブン中で、最大で1時間の期間にわたり維持する工程、絹フィブロイン抽出物から臭化リチウムを除去する工程、並びに、絹フィブロインタンパク質断片の水溶液を産生する工程であって、絹フィブロインタンパク質断片の水溶液が、約10ppm~約300ppmの臭化リチウム残渣、約10ppm~約100ppmの炭酸ナトリウム残渣、約39kDa~約80kDaから選択される重量平均分子量、及び1~約5、又は約1.5~約3.0の多分散性を有する断片を含む、産生する工程。本方法は、更に、溶解工程の前に、絹フィブロイン抽出物を乾燥させることを含み得る。絹フィブロインタンパク質断片の水溶液は、高速液体クロマトグラフィー臭化リチウムアッセイを使用して測定される300ppm未満の臭化リチウム残渣を含み得る。絹フィブロインタンパク質断片の水溶液は、高速液体クロマトグラフィー炭酸ナトリウムアッセイを使用して測定される100ppm未満の炭酸ナトリウム残渣を含み得る。一部の実施形態では、本方法は、更に、活性薬剤(例、治療用薬剤)を、純粋な絹フィブロインタンパク質断片の水溶液に添加することを含むことができる。本方法は、更に、酸化防止剤又は酵素のうちの1つから選択される活性薬剤を、純粋な絹フィブロインタンパク質断片の水溶液に添加することを含み得る。本方法は、更に、ビタミンを、純粋な絹フィブロインタンパク質断片の水溶液に添加することを含み得る。このビタミンは、ビタミンC又はその誘導体であってよい。純粋な絹フィブロインタンパク質断片の水溶液は、凍結乾燥してもよい。本方法は、更に、アルファ-ヒドロキシ酸を、純粋な絹フィブロインタンパク質断片の水溶液に添加することを含み得る。アルファヒドロキシ酸は、グリコール酸、乳酸、酒石酸、及びクエン酸からなる群から選択することができる。本方法は、更に、約0.5%~約10.0%の濃度のヒアルロン酸又はその塩形態を、純粋な絹フィブロインタンパク質断片の水溶液に添加することを含み得る。フィルムを、本方法により産生される純粋な絹フィブロインタンパク質断片の水溶液から作製してもよい。このフィルムは、ビタミンC又はその誘導体を約1.0重量%~約50.0重量%含み得る。フィルムは、約2.0重量%~約20.0重量%の範囲の含水量を有し得る。フィルムは、約30.0重量%~約99.5重量%の純粋な絹フィブロインタンパク質断片を含み得る。ゲルを、本方法により産生される純粋な絹フィブロインタンパク質断片の水溶液から作製することができる。このゲルは、約0.5重量%~約20.0重量%のビタミンC又はその誘導体を含み得る。ゲルは、少なくとも2重量%の絹含量及び少なくとも20重量%のビタミン含量を有し得る。
絹タンパク質断片の分子量は、抽出時間及び温度を含む、抽出工程の間に利用される特定のパラメータ、臭化リチウム中への絹の浸漬の時間でのLiBr温度及び溶液が特定の温度で維持される時間を含む、溶解工程の間に利用される特定のパラメータ、並びに濾過工程の間に利用される特定のパラメータに基づいて制御され得る。本開示の方法を使用してプロセスパラメータを制御することにより、5kDa~200kDa、又は10kDa~80kDaから選択される様々な異なる分子量で、2.5と等しい又はそれより低い多分散性を伴う絹フィブロインタンパク質断片溶液を作製することが可能である。異なる分子量を伴う絹溶液を達成するためにプロセスパラメータを変更することにより、所望の性能要件に基づき、2.5と等しい又はそれより低い、望ましい多分散性を伴う断片混合物最終産物の範囲を標的とすることができる。例えば、眼科用薬物を含む高分子量絹フィルムは、より低分子量のフィルムと比較して、制御された徐放速度を有してもよく、アイケア製品における送達賦形剤のために理想的となる。加えて、2.5を超える多分散性を伴う絹フィブロインタンパク質断片溶液を達成することができる。更に、異なる平均分子量及び多分散性を伴う2つの溶液を混合して、組み合わせ溶液を作製することができる。あるいは、カイコから直接除去された液体絹糸腺(100%セリシン不含絹タンパク質)を、本開示の絹フィブロインタンパク質断片溶液のいずれかとの組み合わせにおいて使用することができる。純粋な絹フィブロインタンパク質断片組成物の分子量を、屈折率検出器(RID)を伴う高圧液体クロマトグラフィー(HPLC)を使用して決定した。多分散性を、Cirrus GPCオンラインGPC/SECソフトウェアバージョン3.3(Agilent)を使用して算出した。
処理パラメータにおける差は、分子量、及びペプチド鎖サイズ分布(多分散性、PD)において変動する再生絹フィブロインをもたらし得る。これは、次に、機械的強度、水可溶性などを含む、再生絹フィブロインの性能に影響を及ぼす。
パラメータを、未加工の絹繭を処理して絹溶液にする間に変動させた。これらのパラメータを変動させることによって、結果として得られる絹溶液のMWに影響を及ぼした。操作されたパラメータは、(i)抽出の時間及び温度、(ii)LiBrの温度、(iii)溶解オーブンの温度、及び(iv)溶解時間を含んだ。実験を、抽出時間を変動させることの効果を決定するために行った。表A~Gに結果をまとめる。以下がまとめである:
- 30分間のセリシン抽出時間は、60分間のセリシン抽出時間より大きい分子量をもたらした。
- 分子量はオーブン中で時間の経過とともに減少する。
- 140℃LiBr及びオーブンは、9500Daの分子量を下回る信頼区間の下限をもたらした。
- 1時間目及び4時間目での30分間の抽出では、未消化の絹を有する。
- 1時間目での30分間の抽出は、35,000Daである信頼区間の下限を伴う、有意に高い分子量をもたらした。
- 信頼区間の上限に達した分子量の範囲は、18000~216000Da(特定の上限値を伴う溶液を提供するために重要である)であった。





実験を、抽出温度を変動させた効果を決定するために行った。表Gに結果をまとめる。以下がまとめである:
- 90℃でのセリシン抽出は、100℃抽出でのセリシン抽出より高いMWをもたらした。
- 90℃及び100℃の両方が、オーブン中での経時的なMWの減少を示す。
実験を行って、絹に添加された場合の臭化リチウム(LiBr)温度を変動させた効果を決定した。表H~Iに結果をまとめる。以下がまとめである:
- 分子量又は信頼区間に対する影響はなし(全て、CI約10500~6500Da)。
- 試験によって、LiBrが添加され、溶解を始めると、LiBr-絹溶解の温度が、室温でその質量の大部分が絹であることに起因して、元のLiBr温度を下回って迅速に下落することが例証される。

実験を、オーブン/溶解温度の効果を決定するために行った。表J~Nに結果をまとめる。以下がまとめである:
- オーブン温度は、30分間抽出された絹より、60分間抽出された絹に対して、より少ない効果を有する。理論により拘束されることを望まないが、30分絹は、抽出の間にそれほど分解されず、したがって、オーブン温度は、より大きなMWに対してより多くの効果を有しており、絹の分解部分がより少ないと考えられる。
- 60℃対140℃オーブンについて、30分間抽出された絹は、より高いオーブン温度で、より低いMWの非常に有意な効果を示した一方で、60分間抽出された絹は、効果を有したが、しかし、それはずっと少なかった。
- 140℃オーブンは、~6000Daで信頼区間における加減をもたらした。




カイコであるBombyx moriからの未加工の絹繭を、小片に切断した。未加工の絹繭の小片を、NaCO(約100℃)の水溶液中で約30分~約60分の間の時間にわたり沸騰させて、セリシンを除去した(脱ガム)。使用される水の容量は、未加工の絹重量の約0.4倍と等しく、NaCOの量は、未加工の絹繭小片の重量の約0.848倍である。結果として得られる、脱ガムされた絹繭小片を、約60℃で脱イオン水で3回リンスした(20分/リンス)。各々のサイクルについてのリンス水の容量は、0.2L×未加工の絹繭小片の重量であった。脱ガムされた絹繭小片からの過剰な水を除去した。DI水洗浄工程の後、湿潤の、脱ガムされた絹繭小片を室温で乾燥させた。脱ガムされた絹繭小片をLiBr溶液と混合し、混合物を約100℃まで加熱した。温めた混合物を乾燥オーブン中に入れ、約60℃~約140℃の範囲の温度で約60分間にわたり加熱して、天然絹タンパク質の完全な溶解を達成した。結果として得られる溶液を室温まで冷却し、次に、3,500DaのMWCO膜を使用してLiBr塩を除去するために透析した。複数の交換を、オクトンブロマイド(Br)二重接合イオン選択電極上の加水分解フィブロイン溶液リードにおいて決定されたように、Brイオンが1ppm未満になるまで、Di水中で実施した。
結果として得られる絹フィブロイン水溶液は、約6kDa~約16kDa、約17kDa~約39kDa、及び約39kDa~約80kDaから選択される平均重量平均分子量並びに約1.5~約3.0の多分散性を有する純粋な絹フィブロインタンパク質断片を含む約8.0%w/vの濃度を有する。8.0%w/vをDI水で希釈し、1.0%w/v、2.0%w/v、3.0%w/v、4.0%w/v、5.0%w/vコーティング溶液を提供した。
様々な%の絹濃度が、接線流濾過(TFF)の使用を通じて産生されている。全ての場合において、1%絹溶液を入力フィードとして使用した。1%絹溶液750~18,000mLの範囲を、開始容積として使用した。溶液をTFFにおいて透析濾過し、臭化リチウムを除去する。一度、残留LiBrの指定レベルを下回ると、溶液は、限外濾過を受けて、水の除去を通じて濃度を増加させる。以下の例を参照のこと。
6つの絹溶液を、標準的な絹構造において利用し、以下の結果を伴った:
溶液#1は、5.9重量%の絹濃度、19.8kDaの平均MW、及び2.2PDI(60分間の沸騰抽出、1時間にわたる100℃のLiBr溶解で作製)である。
溶液#2は、6.4重量%の絹濃度(30分間の沸騰抽出、4時間にわたる60℃のLiBr溶解で作製)である。
溶液#3は、6.17重量%の絹濃度(30分間の沸騰抽出、1時間にわたる100℃のLiBr溶解で作製)である。
溶液#4は、7.30重量%の絹濃度である。7.30%のシルク溶液を、1バッチ当たり100gの絹繭の30分抽出バッチから産生した。抽出された絹線維を次に、100℃の9.3M LiBrを使用して、100℃のオーブン中で1時間にわたり溶解した。100gの絹線維を1バッチ当たりに溶解し、LiBr中の20%絹を作製した。LiBr中に溶解された絹を次に、1%の絹に希釈し、5μmフィルターを通して濾過し、大きな残骸を除去した。15,500mLの1%濾過絹溶液を、TFFの開始容積/透析濾過容積として使用した。一度、LiBrが除去されれば、この溶液を1300mL前後の容積に限外濾過した。1262mLの7.30%絹を次に回収した。水を供給液に添加し、残りの溶液を除去するのを助け、547mLの3.91%絹を次に回収した。
溶液#5は、6.44重量%の絹濃度である。6.44重量%の絹溶液を、1バッチ当たり25、33、50、75、及び100gの絹繭の混合物の60分抽出バッチで開始して産生した。抽出された絹線維を次に、100℃の9.3M LiBrを使用して、100℃のオーブン中で1時間にわたり溶解した。絹線維の1バッチ当たり35、42、50、及び71gを溶解して、LiBr中の20%絹を作製し、合わせた。LiBr中の溶解された絹を次に、1%の絹に希釈し、5μmフィルターを通して濾過し、大きな残骸を除去した。17,000mLの1%濾過絹溶液を、TFFの開始容積/透析濾過容積として使用した。一度、LiBrが除去されれば、この溶液を3000mL前後の容積に限外濾過した。1490mLの6.44%絹を次に回収した。水を供給液に添加し、残りの溶液を除去するのを助け、1454mLの4.88%絹を次に回収した。
溶液#6は、2.70重量%の絹濃度である。2.70%のシルク溶液を、1バッチ当たり25gの絹繭の60分抽出バッチから産生した。抽出された絹線維を次に、100℃の9.3M LiBrを使用して、100℃のオーブン中で1時間にわたり溶解した。35.48gの絹線維を1バッチ当たり溶解し、LiBr中の20%の絹を作製した。LiBr中に溶解された絹を次に、1%の絹に希釈し、5μmフィルターを通して濾過し、大きな残骸を除去した。1000mLの1%濾過絹溶液を、TFFの開始容積/透析濾過容積として使用した。一度、LiBrが除去されれば、この溶液を300mL前後の容積に限外濾過した。312mLの2.7%の絹を次に回収した。
高分子量を伴う絹フィブロイン溶液の調製を表O中に与える。
繊維への適用のための絹水性コーティング組成物を、以下の表P及びQ中に与える。

3つの絹溶液をフィルム製造において利用し、以下の結果を伴った:
溶液#1は、5.9%の絹濃度、19.8kDaの平均MW、及び2.2PD(60分間の沸騰抽出、1時間にわたる100℃のLiBr溶解で作製)である。
溶液#2は、6.4%の絹濃度(30分間の沸騰抽出、4時間にわたる60℃のLiBr溶解で作製)である。
溶液#3は、6.17%の絹濃度(30分間の沸騰抽出、1時間にわたる100℃ LiBr溶解で作製)である。
フィルムは、Rockwood et al.(Nature Protocols,Vol.6;No.10;published on-line Sep.22,2011;doi:10.1038/nprot.2011.379)に従って作製された。4mLの1%又は2%(重量/容積)の絹水溶液を100mmのペトリ皿中に添加し(絹の容積は、より厚い又はより薄いフィルムについて変動することができ、重要ではない)、覆いのない状態で一晩乾燥させた。真空デシケーターの底部を水で満たした。乾燥フィルムをデシケーター中に置き、真空適用して、ディッシュからの除去の前にフィルムを4時間にわたり水アニーリングさせた。溶液#1から成型されたフィルムは、構造的に連続的なフィルムをもたらさなかった。フィルムはいくつかの小片に割れていた。これらのフィルムの小片は、水アニーリング処理にもかかわらず水中に溶解した。
様々な分子量の絹溶液及び/又は分子量の組み合わせは、ゲル適用のために最適化することができる。以下は、本プロセスの例を提供するが、しかし、それは、適用又は製剤化において限定することを意図しない。3つの絹溶液をゲル作製において利用し、以下の結果を伴った:
溶液#1は、5.9%の絹濃度、19.8kDaの平均MW、及び2.2PD(60分間の沸騰抽出、1時間にわたる100℃のLiBr溶解で作製)である。
溶液#2は、6.4%の絹濃度(30分間の沸騰抽出、4時間にわたる60℃のLiBr溶解で作製)である。
溶液#3は、6.17%の絹濃度(30分間の沸騰抽出、1時間にわたる100℃ LiBr溶解で作製)である。
「Egel」は、Rockwood of al.において記載されているようなエレクトロゲル化プロセスである。簡潔には、10mlの絹水溶液を、50mlの円錐形チューブに添加し、一対の白金線電極を絹溶液中に浸漬させた。20ボルトの電位を、プラチナ電極に5分間にわたり印加し、電源をオフにしてゲルを回収した。溶液#1は、5分間の印加電流にわたってEGELを形成しなかった。
溶液#2及び#3を、公開された西洋ワサビペルオキシダーゼ(HRP)プロトコルに従ってゲル化した。挙動は、公開された溶液に典型であるように思われた。
材料及び方法:以下の装置及び材料が、絹分子量の決定において使用される: chemstationソフトウェアver.10.01を有するAgilent1100、屈折率検出器(RID)、分析バランス、メスフラスコ(1000mL、10mL、及び5mL)、HPLCグレードの水、ACSグレードの塩化ナトリウム、ACSグレードのリン酸ナトリウム二塩基性七水和物、リン酸、デキストランMW標準-公称分子量5kDa、11.6kDa、23.8kDa、48.6kDa、及び148kDa、50mL PET又はポリプロピレン製ディスポーザブル遠心チューブ、目盛り付きピペット、テフロン性キャップを伴う褐色ガラスHPLCバイアル、Phenomenex PolySep GFC P-4000カラム(サイズ:7.8mm×300mm)。
手順工程:
A)1L移動相(0.0125Mリン酸ナトリウム緩衝液中の0.1M塩化ナトリウム溶液)の調製。
250mLの清潔な乾燥したビーカーを取り、それをバランス上に置き、風袋の重さを量る。約3.3509gのリン酸ナトリウム二塩基性七水和物をビーカーに添加する。リン酸ナトリウム二塩基の正確な重量を量ったことを書き留める。100mLのHPLC水をビーカー中に添加することにより、秤量されたリン酸ナトリウムを溶解する。ビーカーの内容物をこぼさないように注意する。溶液を、清潔で乾燥した1000mLのメスフラスコ中に注意深く移す。ビーカーをリンスし、リンス液をメスフラスコ中に移す。リンスを4~5回繰り返す。別個の清潔で乾燥した250mLのビーカー中に、正確に約5.8440gの塩化ナトリウムを秤量する。秤量した塩化ナトリウムを50mLの水中に溶解し、溶液を、メスフラスコ中のリン酸ナトリウム溶液に移す。ビーカーをリンスし、リンス液をメスフラスコ中に移す。リン酸を用いて、溶液のpHを7.0±0.2に調整する。HPLC水でメスフラスコ中の容積を1000mLにして、激しく撹拌し、溶液を均一に混合する。この溶液を、0.45μmのポリアミド膜フィルターを通して濾過する。この溶液を清潔な乾燥溶媒ボトルに移し、ボトルにラベルを付ける。この溶液の容積は、リン酸ナトリウム二塩基性七水和物及び塩化ナトリウムの量を対応するように変動させることにより、要件に対して変動させることができる。
B)デキストラン分子量標準液の調製
少なくとも5つの異なる分子量標準が、テストされるサンプルの期待値が、使用される標準の値により挟まれるように、実行されるサンプルの各々のバッチについて使用される。6本の20mLシンチレーションガラスバイアルを、分子量標準に対してそれぞれラベルする。約5mgの各々のデキストラン分子量標準を正確に秤量し、重量を記録する。デキストラン分子量標準を5mLの移動相中に溶解し、1mg/mLの標準溶液を作製する。
C)サンプル溶液の調製
サンプル溶液を調製する際に、利用可能なサンプルの量に限界がある場合、調製物は、比率が維持されている限り調整してもよい。サンプルの種類及びサンプル中の絹タンパク質含量に依存して、50mLの使い捨て遠心管中の十分なサンプルを、分析用の1mg/mLサンプル溶液を作製するために、分析バランスで秤量する。サンプルを等容積の移動相中で溶解し、1mg/mL溶液を作製する。チューブを固くキャップし、サンプルを混合する(溶液中)。サンプル溶液を室温で30分間にわたり放置する。サンプル溶液を再度1分間にわたり穏やかに混合し、4000RPMで10分間にわたり遠心分離する。
D)サンプルのHPLC分析
1.0mLの全ての標準及びサンプル溶液を個々のHPLCバイアル中に移す。分子量標準(各々1回注入)及び各々のサンプルを2回ずつ注入する。以下のHPLC条件を使用して、全ての標準及びサンプル溶液を分析する:
データ分析及び計算-Cirrus Softwareを使用した平均分子量の計算
標準及び分析サンプルのクロマトグラフィーデータファイルを、Cirrus SECデータ収集及び分子量分析ソフトウェア中にアップロードする。サンプルの各々の注入についての重量平均分子量(M)、数平均分子量(M)、ピーク平均分子量(M)、及び多分散性を計算する。
クモ絹断片
クモ絹は、3つのドメイン:タンパク質鎖を支配する反復中間コアドメイン、並びに非反復N末端ドメイン及びC末端ドメインからなる天然ポリマーである。大きなコアドメインは、ブロック共重合体様配置において組織化され、それにおいて、2つの基本配列、結晶性〔ポリ(A)又はポリ(GA)]及びより少ない結晶性(GGX又はGPGXX(配列番号6))ポリペプチドが交互に現れる。ドラッグライン絹は、大瓶状腺ドラッグライン絹タンパク質1(MaSp1)及び大瓶状腺ドラッグライン絹タンパク質2(MaSp2)で構成されるタンパク質複合体である。両方の絹が、約3500アミノ酸長である。MaSp1はファイバーコア及び周辺部において見出すことができるのに対し、MaSp2は特定のコア領域中でクラスタを形成する。MaSp1及びMaSp2の大きな中心ドメインは、ブロック共重合体様配置において組織化され、それにおいて、2つの基本配列、結晶性〔ポリ(A)又はポリ(GA)]、及びより少ない結晶性(GGX又はGPGXX(配列番号6))ポリペプチドが、コアドメイン中で交互に現れる。特定の二次構造が、ポリ(A)/(GA)、GGX、及びGPGXX(配列番号6)モチーフに割り当てられ、それぞれ、βシート、βヘリックス、及びβスパイラルを含む。反復コアドメインの一次配列、組成物、及び二次構造エレメントは、クモの絹の機械的特性に関与するが、それに対して、非反復N及びC末端ドメインは、管腔中での液体絹ドープの保存及びスピニングダクト中での線維形成のために不可欠である。
MaSp1とMaSp2との間における主な違いは、MaSp2中の総アミノ酸含量の15%を占めるプロリン(P)残基の存在であるのに対し、MaSp1はプロリン不含である。N.clavipesドラッグライン絹中のプロリン残基の数を算出することにより、線維中の2つのタンパク質の存在、81%のMaSp1及び19%のMaSp2を推定することが可能である。異なるクモは、MaSp1及びMaSp2の異なる比率を有する。例えば、オーブウィーバーArgiope aurantiaからのドラッグライン絹線維は、41%MaSp1及び59%のMaSp2を含む。大瓶状腺絹の比率におけるそのような変化は、絹線維の性能を左右し得る。
少なくとも七種類の異なる種類の絹タンパク質が、1つのオーブウィーバー種のクモについて公知である。絹は、一次配列、物理的特性及び機能において異なる。例えば、フレーム、半径、及びライフラインを構築するために使用されるドラッグライン絹は、強度、靭性、及び弾性を含む、顕著な機械的特性のため公知である。等重量ベースで、クモ絹は、鋼及びケブラーよりも高い靭性を有する。捕捉スパイラルにおいて見出される鞭状腺絹は、最大500%の拡張性を有する。小瓶状腺絹は、オーブウェブの補助スパイラル及び捕食において見出され、大瓶状腺絹とほぼ同様の高い靭性及び強度を持つが、しかし、水中では超収縮しない。
クモ絹は、それらの高い張力強度及び靭性について公知である。組換え絹タンパク質はまた、特に、保湿作用又は軟化作用、良好なフィルム形成特性、及び低表面密度を改善することができるように、美容組成物又は皮膚学的組成物に有利な特性を付与する。多様で固有の生体力学的特性は、生体適合性及び遅い分解速度を一緒に、クモ絹を、組織工学、誘導組織修復、及び薬物送達のための生体材料、美容製品(例えば、爪及び毛髪強化剤、皮膚ケア製品)、及び産業材料(例えば、ナノワイヤ、ナノファイバー、表面コーティング)用の優れた候補にする。
一実施形態では、絹タンパク質は、天然クモ絹タンパク質から由来するポリペプチドを含み得る。ポリペプチドは、特に、それが、天然のクモ絹タンパク質から由来する限り限定されず、ポリペプチドの例は、天然クモ絹タンパク質及び組換えクモ絹タンパク質、例えば天然クモ絹タンパク質の変異体、類似体、誘導体、又は同様のものを含む。優れた粘り強さに関して、ポリペプチドは、クモの大瓶状腺において産生されるメジャードラッグライン絹タンパク質から由来し得る。メジャードラッグライン絹タンパク質の例は、Nephila clavipesからの大瓶状腺スピドロインMaSp1及びMaSp2、並びにAraneus diadematusからのADF3及びADF4などを含む。主要なドラッグライン絹タンパク質から由来するポリペプチドの例は、主要なドラッグライン絹タンパク質の変異体、類似体、誘導体又は同様のものを含む。更に、ポリペプチドは、クモの鞭状腺において産生される鞭状腺絹タンパク質から由来し得る。鞭状腺絹タンパク質の例は、Nephila clavipesなどから由来する鞭状腺絹タンパク質を含む。
メジャードラッグライン絹タンパク質から由来するポリペプチドの例は、式1:REP1-REP2(1)により表されるアミノ酸配列の2つ以上の単位を含むポリペプチド、好ましくはその5つ以上の単位を含むポリペプチド、及びより好ましくはその10以上の単位を含むポリペプチドを含む。あるいは、メジャードラッグライン絹タンパク質から由来するポリペプチドは、式1:REP1-REP2(1)により表されるアミノ酸配列の単位を含むポリペプチドであってもよく、それは、C末端に、全体が参照により組み込まれる米国特許第9,051,453号の配列番号52~54のいずれかにより表されるアミノ酸配列、又は同様に全体が参照により組み込まれる米国特許第9,051,453号に説明される配列番号52~54のいずれかにより表されるアミノ酸配列と90%以上の相同性を有するアミノ酸配列を有する。主要なドラッグライン絹タンパク質から由来するポリペプチドにおいて、式1:REP1-REP2(1)により表されるアミノ酸配列の単位は、同一であってもよく、又は互いに異なっていてもよい。宿主として微生物、例えば大腸菌などを使用して組換えタンパク質を産生する場合では、主要なドラッグライン絹タンパク質から由来するポリペプチドの分子量は、生産性の観点から、500kDa以下、又は300kDa以下、又は200kDa以下である。
式(1)では、REP1はポリアラニンを示す。REP1において、連続で配置されるアラニン残基の数は、好ましくは2以上、より好ましくは3以上、更に好ましくは4以上、及び特に好ましくは5以上である。更に、REP1において、連続で配置されるアラニン残基の数は、好ましくは20以下、より好ましくは16以下、更に好ましくは12以下、及び特に好ましくは10以下である。式(1)では、REP2は、10~200アミノ酸残基で構成されるアミノ酸配列である。アミノ酸配列中に含まれるグリシン、セリン、グルタミン、及びアラニン残基の総数は、その中に含まれるアミノ酸残基の総数に対して40%以上、好ましくは60%以上、及びより好ましくは70%以上である。
メジャードラッグライン絹では、REP1は、結晶性βシートが形成される線維中の結晶領域に対応し、REP2は、部品の大半が規則的な構成を欠き、より大きな可撓性を有する線維中の非晶質領域に対応する。更に、[REP1-REP2]は、結晶領域及び非結晶領域で構成される反復領域(反復配列)に対応し、これは、ドラッグライン絹タンパク質の特徴的な配列である。
組換え絹断片
一部の実施形態では、組換え絹タンパク質は、組換えクモ絹ポリペプチド、組換え昆虫絹ポリペプチド、又は組換えムール貝絹ポリペプチドを指す。一部の実施形態では、本明細書中に開示される組換え絹タンパク質断片は、Araneidae若しくはAraneoidの組換えクモ絹ポリペプチド、又はBombyx moriの組換え昆虫絹ポリペプチドを含む。一部の実施形態では、本明細書中に開示される組換え絹タンパク質断片は、Araneidae若しくはAraneoidの組換えクモ絹ポリペプチドを含む。一部の実施形態では、本明細書中に開示される組換え絹タンパク質断片は、Araneidae若しくはAraneoidの天然クモ絹ポリペプチドから由来する反復単位を有するブロック共重合体を含む。一部の実施形態では、本明細書中に開示される組換え絹タンパク質断片は、Araneidae若しくはAraneoidのクモ絹ポリペプチドから由来する合成反復単位を有するブロック共重合体、及びAraneidae若しくはAraneoidのクモ絹ポリペプチドの天然反復単位から由来する非反復単位を含む。
遺伝子工学における最近の進歩は、様々な種類の組換え絹タンパク質を産生するための経路を提供している。組換えDNA技術は、より実用的な絹タンパク質の供給源を提供するために使用されている。本明細書中で使用されるように、「組換え絹タンパク質」は、遺伝子工学方法を使用して原核生物又は真核生物発現系において異種的に産生される合成タンパク質を指す。
組換え絹ペプチドを合成するための様々な方法が公知であり、Ausubel et al.,Current Protocols in Molecular Biology §8(John Wiley & Sons 1987,(1990))により記載されており、参照により本明細書中に組み込まれる。グラム陰性の桿状細菌であるE.coliは、タンパク質の産業規模の生産のための十分に確立された宿主である。したがって、組換え絹の大部分は、E.coliにおいて生産されてきた。操作が簡単であるE.coliは、短い世代時間を有し、比較的低コストであり、多量のタンパク質産生のためにスケールアップすることができる。
組換え絹タンパク質は、絹タンパク質について、このタンパク質の断片について、又はそのようなタンパク質の類似体についてコードするcDNAを含む、形質転換された原核生物又は真核生物系により産生されることができる。組換えDNAアプローチは、プログラムされた配列、二次構造、構造、及び正確な分子量を伴う組換え絹の産生を可能にする。このプロセスにおいて4つの主な工程がある:(i)遺伝子「カセット」中への合成絹様遺伝子の設計及び組立、(ii)DNA組換えベクター中へのこのセグメントの挿入、(iii)宿主細胞中へのこの組換えDNA分子の形質転換、並びに(iv)選択されたクローンの発現及び精製。
「組換えベクター」という用語は、本明細書で使用される際、プラスミドベクター、コスミドベクター、ファージベクター、例えばラムダファージなど、ウイルスベクター、例えばアデノウイルス若しくはバキュロウイルスベクターなど、又は人工染色体ベクター、例えば細菌人工染色体(BAC)、酵母人工染色体(YAC)、若しくはP1人工染色体(PAC)などを含む、当業者に公知の任意のベクターを含む。当該ベクターは、発現ベクター並びにクローニングベクターを含む。発現ベクターは、プラスミド並びにウイルスベクターを含み、一般的に、特定の宿主生物体(例、細菌、酵母、又は植物)において又はインビトロ発現系における動作可能に連結されたコード配列の発現のために必要な所望のコード配列及び適したDNA配列を含む。クローニングベクターは、一般的に、特定の所望のDNA断片を操作及び増幅するために使用され、所望のDNA断片の発現のために必要な機能的配列を欠き得る。
原核生物系は、グラム陰性細菌又はグラム陽性細菌を含む。原核生物発現ベクターは、宿主生物体により認識されることができる複製起点、当該宿主において機能的である相同又は異種プロモーター、クモ絹タンパク質について、このタンパク質の断片について、又は類似タンパク質についてコードするDNA配列を含むことができる。原核性発現生物の非限定的な例は、Escherichia coli、Bacillus subtilis、Bacillus megaterium、Corynebacterium glutamicum、Anabaena、Caulobacter、Gluconobacter、Rhodobacter、Pseudomonas、Para coccus、Bacillus(例えば、Bacillus subtilis)Brevibacterium、Corynebacterium、Rhizobium(Sinorhizobium)、Flavobacterium、Klebsiella、Enterobacter、Lactobacillus、Lactococcus、Methylobacterium、Propionibacterium、Staphylococcus、又はStreptomycesの細胞である。
真核生物系は、酵母及び昆虫、哺乳類、又は植物の細胞を含む。この場合では、発現ベクターは、酵母プラスミドの複製起源又は自律複製配列、プロモーター、クモ絹タンパク質について、断片について、又は類似タンパク質についてコードするDNA配列、ポリアデニル化配列、転写終結部位、及び、最後に、選択遺伝子を含み得る。真核発現生物の非限定的な例は、酵母、例えばSaccharomyces cerevisiae、Pichia pastoris、basidiosporogenous、ascosporogenous、糸状菌、例えば、Aspergillus niger、Aspergillus oryzae、Aspergillus nidulans、Trichoderma reesei、Acremonium chrysogenum、Candida、Hansenula、Kluyveromyces、Saccharomyces(例えば、Saccharomyces cerevisiae)、Schizosaccharomyces、Pichia(例えば、Pichia pastoris)又はYarrowia細胞など、哺乳類細胞、例えばHeLa細胞、COS細胞、CHO細胞など、昆虫細胞、例えばSf9細胞、MEL細胞など、「昆虫宿主細胞」、例えば、Spodoptera frugiperda又はTrichoplusia ni細胞などを含む。SF9細胞、SF-21細胞、又はHigh-Five細胞、ここで、SF-9及びSF-21は、Spodoptera frugiperdaからの卵巣細胞であり、High-Five細胞は、Trichoplusia ni.、「植物宿主細胞」、例えばタバコ、ジャガイモ、又はエンドウ豆細胞などからの卵細胞である。
様々な異種宿主系が、異なる型の組換え絹を産生するために探索されてきた。組換え部分的スピドロイン並びに操作された絹は、クローニングされ、細菌(Escherichia coli)、酵母(Pichia pastoris)、昆虫(カイコの幼虫)、植物(タバコ、大豆、ジャガイモ、シロイヌナズナ)、哺乳類細胞株(BHT/ハムスター)、及びトランスジェニック動物(マウス、ヤギ)において発現されている。絹タンパク質の大半が、N末端又はC末端のHisタグを伴って産生され、精製を単純化し、十分な量のタンパク質を産生する。
一部の実施形態では、異種系を使用して組換えクモ絹タンパク質を発現するために適切な宿主は、トランスジェニック動物及び植物を含み得る。一部の実施形態では、異種系を使用して組換えクモ絹タンパク質を発現するために適切な宿主は、細菌、酵母、哺乳類細胞株を含む。一部の実施形態では、異種系を使用して組換えクモ絹タンパク質を発現するために適切な宿主は、E.coliを含む。一部の実施形態では、異種系を使用して組換えクモ絹タンパク質を発現するために適切な宿主は、ゲノム編集技術(例、CRISPR)を使用して生成されたトランスジェニックB.moriを含む。
本開示中の組換え絹タンパク質は、天然絹タンパク質の反復単位に基づく合成タンパク質を含む。合成反復絹タンパク質配列の他、これらは、追加的に、1つ以上の天然非反復絹タンパク質配列を含むことができる。
一部の実施形態では、「組換え絹タンパク質」は、組換えカイコ絹タンパク質又はその断片を指す。絹フィブロイン及び絹セリシンの組換え産生が報告されている。様々な宿主が産生のために使用され、E.coli、mori、Sacchromyces cerevisiae、Pseudomonas sp.、Rhodopseudomonas sp.、Bacillus sp.、及びStrepomycesを含む。全体が参照により本明細書中に組み込まれるEP0230702を参照されたい。
本明細書中では、また、B.mori絹重鎖(H鎖)の反復ドメインから由来するGAGAGX(配列番号1)ヘキサペプチド(XはA、Y、V、又はSである)を含む、絹フィブロインタンパク質様マルチブロックポリマーの設計及び生物学的合成が提供される。
一部の実施形態では、本開示は、GAGAGS(配列番号2)ヘキサペプチド反復ユニットを含むB.mori絹重鎖(H鎖)の反復ドメインから由来する、絹タンパク質様マルチブロックポリマーを提供する。GAGAGS(配列番号2)ヘキサペプチドは、H鎖のコアユニットであり、結晶性ドメインの形成において重要な役割を果たしている。GAGAGS(配列番号2)ヘキサペプチド反復ユニットを含む絹タンパク質様マルチブロックポリマーは、天然絹フィブロインタンパク質と同様に、自発的に、βシート構造中に凝集し、ここで、絹タンパク質様マルチブロックポリマー中では、本明細書中に記載される任意の重量平均分子量を有する。
一部の実施形態では、本開示は、B.moriの絹重鎖のH鎖から誘導されたGAGAGS(配列番号2)ヘキサペプチド反復断片及びE.coliにより産生される哺乳類エラスチンVPGVG(配列番号3)モチーフで構成される絹ペプチド様マルチブロック共重合体を提供する。一部の実施形態では、本開示は、B.moriの絹重鎖のH鎖から誘導されたGAGAGS(配列番号2)ヘキサペプチド反復断片及びE.coliにより産生されるGVGVP(配列番号4)で構成される融合絹フィブロインタンパク質を提供し、ここで、本明細書に説明される任意の重量平均分子量を有する絹タンパク質様マルチブロックポリマー中である。
一部の実施形態では、本開示は、(GAGAGS)16(配列番号55)反復断片で構成されるB.moriカイコ組換えタンパク質を提供する。一部の実施形態では、本開示は、E.coliによって産生される(GAGAGS)16(配列番号55)反復断片及び非反復性(GAGAGS)16-F-COOH(配列番号56)、(GAGAGS)16-F-F-COOH(配列番号57)、(GAGAGS)16-F-F-F-COOH(配列番号58)、(GAGAGS)16-F-F-F-F-COOH(配列番号59)、(GAGAGS)16-F-F-F-F-F-F-F-F-COOH(配列番号60)、(GAGAGS)16-F-F-F-F-F-F-F-F-F-F-F-F-COOH(配列番号61)から構成された組換えタンパク質を提供し、Fは、以下のアミノ酸配列SGFGPVANGGSGEASSESDFGSSGFGPVANASSGEASSESDFAG(配列番号5)、絹タンパク質様マルチブロックポリマーは、本明細書に説明される任意の重量平均分子量を有する。
一部の実施形態では、「組換え絹タンパク質」は、組換えクモ絹タンパク質又はその断片を指す。部分的cDNAクローンに基づく組換えクモ絹タンパク質の産生が報告されている。そのようなものとして産生される組換えクモ絹タンパク質は、クモのNephila clavipesからの、ドラッグラインクモ絹タンパク質、スピドロイン1から由来する反復配列の一部を含む。Xu et al.(Proc.Natl.Acad.Sci.U.S.A.,87:7120-7124(1990)を参照されたい。Nephila clavipesのドラッグライン絹からの第2のフィブロインタンパク質スピドロイン2の反復配列の一部分をコードするcDNAクローン及びその組換え合成は、J.Biol.Chem.,1992,volume267,pp.19320-19324に説明される。形質転換されたE.coliからのNephila clavipesのタンパク質断片及び変異体を含むクモ絹タンパク質の組換え合成が、米国特許第5,728,810号及び同第5,989,894号に説明されている。小瓶状腺クモ絹タンパク質をコードするcDNAクローン及びその発現は、米国特許第5,733,771号及び同第5,756,677号に説明されている。オーブウェブスピニングクモからの鞭状腺絹タンパク質をコードするcDNAクローンが、米国特許第5,994,099号に説明されている。米国特許第6,268,169号は、E.coli、Bacillus subtilis、及びPichia pastoris組換え発現系による、Nephila clavipesの天然クモドラッグラインにおいて見出される反復ペプチド配列から由来するクモ絹様タンパク質の組換え合成を記載する。WO03/020916には、Nephila madagascariensis、Nephila senegalensis、Tetragnatha kauaiensis、Tetragnatha versicolor、Argiope aurantia、Argiope trifasciata、Gasteracantha mammosa、及びLatrodectus geometricusの大瓶状腺、Argiope trifasciataの鞭状腺、Dolomedes tenebrosusの瓶状腺、Plectreurys tristisからの2組の絹腺、及びmygalomorph Euagrus chisoseusの絹腺から由来する反復配列を有するクモクモ絹タンパク質をコードするcDNAクローン及びその組換え産生が説明されている。上記の参考文献の各々が、参照によりその全体において本明細書中に組み込まれる。
一部の実施形態では、組換えクモ絹タンパク質は、クモ絹タンパク質及び昆虫絹タンパク質、クモ絹タンパク質及びコラーゲン、クモ絹タンパク質及びレシリン、又はクモ絹タンパク質及びケラチンのハイブリッドタンパク質である。クモ絹反復単位は、天然大瓶状腺ポリペプチド、例えばドラッグラインクモ絹ポリペプチド、小瓶状腺ポリペプチド、鞭状腺ポリペプチド、凝集腺クモ絹ポリペプチド、ブドウ状腺クモ絹ポリペプチド、又は梨状腺クモ絹ポリペプチドなどの内で反復的に生じる少なくとも1つのペプチドモチーフを含む、又はそれからなる領域のアミノ酸配列を含む、又はそれからなる。
一部の実施形態では、本開示における組換えクモ絹タンパク質は、天然クモ絹タンパク質の反復単位、コンセンサス配列、及び、場合により、1つ以上の天然非反復クモ絹タンパク質配列から由来する合成クモ絹タンパク質を含む。天然クモ絹ポリペプチドの反復単位は、Araneidae若しくはAraneoidのドラッグラインクモ絹ポリペプチド又は鞭状腺クモ絹ポリペプチドを含み得る。
本明細書で使用される際、クモ絹「反復単位」は、天然大瓶状腺ポリペプチド、例えばドラッグラインクモ絹ポリペプチド、小瓶状腺ポリペプチド、鞭状腺ポリペプチド、凝集腺クモ絹ポリペプチド、ブドウ状腺クモ絹ポリペプチド、又は梨状腺クモ絹ポリペプチドなどの内で反復的に生じる少なくとも1つのペプチドモチーフを含む、又はそれからなる。「反復単位」は、アミノ酸配列において、天然の絹ポリペプチド(例えば、MaSpI、ADF-3、ADF-4、又はFlag)(すなわち、同一のアミノ酸配列)内で反復的に生じる、少なくとも1つのペプチドモチーフ(例えば、AAAAAA(配列番号20))又はGPGQQ(配列番号15))を含むか、又はそれからなる領域に、又はそれらと実質的に類似したアミノ酸配列(すなわち、変異アミノ酸配列)に対応する領域を指す。天然絹ポリペプチド内の対応するアミノ酸配列と「実質的に類似」しているアミノ酸配列を有する「反復単位」(すなわち、野生型反復単位)はまた、その特性に関して類似しており、例えば、「実質的に類似した反復単位」を含む絹タンパク質は、依然として不溶性であり、その不溶性を保持する。例えば、天然絹ポリペプチドのアミノ酸配列と「同一」であるアミノ酸配列を有する「反復単位」は、MaSpI(配列番号48)、MaSpII(配列番号49)、ADF-3(配列番号50)、及び/又はADF-4(配列番号51)のうちの1つ以上のペプチドモチーフに対応する絹ポリペプチドの一部分であり得る。例えば、天然絹ポリペプチドのアミノ酸配列と「実質的に類似」しているアミノ酸配列を有する「反復単位」は、MaSpI(配列番号48)、MaSpII(配列番号49)、ADF-3(配列番号50)、及び/又はADF-4(配列番号51)のうちの1つ以上のペプチドモチーフに対応するが、しかし、特定のアミノ酸位置で1つ以上のアミノ酸置換を有する絹ポリペプチドの一部分であり得る。
本明細書で使用される際、「コンセンサスペプチド配列」という用語は、特定の位置(例えば、G)において頻繁に生じるアミノ酸を含むアミノ酸配列を指し、ここで、更に決定されない他のアミノ酸は、プレースホルダー「X」により置換される。一部の実施形態では、コンセンサス配列は、(i)XがA、S、G、Y、P、及びQから選択されるアミノ酸であるGPGXX(配列番号6)、(ii)XがY、P、R、S、A、T、N、及びQ、好ましくはY、P、及びQから選択されるアミノ酸であるGGX、(iii)xが5~10からの整数であるAのうちの少なくとも1つである。
コンセンサスペプチド配列GPGXX(配列番号6)及びGGX、すなわち、グリシンリッチモチーフは、絹ポリペプチド、及び、このように、当該モチーフを含む絹タンパク質から形成される縫い糸に可撓性を提供する。詳細には、反復されたGPGXX(配列番号6)モチーフは、ターンらせん構造を形成し、絹ポリペプチドに弾性を付与する。大瓶状腺及び鞭状腺絹は両方ともGPGXX(配列番号6)モチーフを有する。反復されたGGXモチーフは、1ターン当たり3つのアミノ酸を有するらせん構造と関連付けられ、大半のクモの絹において見出される。GGXモチーフは、絹に追加的な弾性特性を提供し得る。反復されたポリアラニンAx(ペプチド)モチーフは、例えば、WO03/057727において記載されるように、絹ポリペプチドに強度を提供する結晶性βシート構造を形成する。
一部の実施形態では、本開示における組換えクモ絹タンパク質は、2つの同一の反復単位を含み、各々が、レジリンから由来するGGRPSDTYG(配列番号7)及びGGRPSSSYG(配列番号8)からなる群から選択される少なくとも1つの、好ましくは1つのアミノ酸配列を含む。レシリンは、大半の節足動物において見出されるエラストマータンパク質であり、低い剛性及び高い強度を提供する。
本明細書で使用される場合、「非反復単位」とは、天然由来のドラッグラインポリペプチド(すなわち、野生型非反復(カルボキシ末端)単位)内、好ましくは、全体が参照により本明細書に組み込まれる米国特許第9,217,017号にも説明されるクモAraneus diadematusのADF-3(配列番号50)、ADF-4(配列番号51)、NR3(配列番号62)、NR4(配列番号63)内の対応する非反復(カルボキシ末端)アミノ酸配列、配列GSSAAAAAAAASGPGGYGPENQGPSGPGGYGPGGP(配列番号9)の16の反復を含むC16ペプチド(クモ絹タンパク質eADF4、47.7kDaの分子量、AMSilk)、A.diadematus由来のADF4の天然配列から適合されたアミノ酸配列と「実質的に類似している」アミノ酸配列を指す。非反復ADF-4及びその変異体は、効率的な組立挙動を呈する。
合成クモ絹タンパク質の間で、本開示における組換え絹タンパク質は、一部の実施形態では、全体が参照により本明細書に組み込まれる米国特許第8,288,512号にも説明される、ポリペプチド配列、配列番号64を有するC16タンパク質を含む。配列番号64において示されるポリペプチド配列の他に、特に、この配列の機能的等価物、機能的誘導体、及び塩も含まれる。
本明細書中で使用されるように、「機能的等価物」は、上記のアミノ酸配列の少なくとも1つの配列位置において、具体的に言及されるアミノ酸以外のアミノ酸を有する変異体を指す。
一部の実施形態では、本開示の組換えクモ絹タンパク質は、有効量の、Xu et al.,PNAS,USA,87,7120,(1990)に説明されるSpidroin major1、Hinman and Lewis,J.Biol.Chem.,267,19320,(1922)によって説明されるSpidroin major2、米国特許出願第2016/0222174号、及び米国特許第9,051,453号、同第9,617,315号、同第9,689,089号、同第8,173,772号、同第8,642,734号、同第8,367,803号、同第8,097,583号、同第8,030,024号、同第7,754,851号、同第7,148,039号、同第7,060,260号に説明される組換えクモ絹タンパク質、又は代替的に特許出願第WO95/25165号に説明されるminor Spidroinsに対応する、クモ絹タンパク質を含む、少なくとも1つの天然絹タンパク質又は組換え絹タンパク質を含む。上記で引用された参考文献の各々は、その全体において参照により本明細書中に組み込まれる。本開示の組換えRSPFのために適切な追加の組換えクモ絹タンパク質は、Araneus diadematusの「大瓶状」腺からのADF3及びADF4を含む。
組換え絹はまた、他の特許及び特許出願において説明されており、参照により本明細書中に組み込まれる:US2004/590196、US7,754,851、US2007/654470、US7,951,908、US2010/785960、US8,034,897、US2009/0263430、US2008/226854、US2009/0123967、US2005/712095、US2007/991037、US2009/0162896、US2008/85266、US8,372,436、US2007/989907、US2009/267596、US2010/319542、US2009/265344、US2012/684607、US2004/583227、US8,030,024、US2006/643569、US7,868,146、US2007/991916、US8,097,583、US2006/643200、US8,729,238、US8,877,903、US2019/0062557、US2016/0280960、US2011/0201783、US2008/991916、US2011/986662、US2012/697729、US2015/0328363、US9,034,816、US2013/0172478、US9,217,017、US2017/0202995、US8,721,991、US2008/227498、US9,233,067、US8,288,512、US2008/161364、US7,148,039、US1999/247806、US2001/861597、US2004/887100、US9,481,719、US8,765,688、US2008/80705、US2010/809102、US8,367,803、US2010/664902、US7,569,660、US1999/138833、US2000/591632、US2012/0065126、US2010/0278882、US2008/161352、US2010/0015070、US2009/513709、US2009/0194317、US2004/559286、US2005/89551、US2008/187824、US2005/0266242、US2005/0227322、及びUS2004/4418。
組換え絹はまた、他の特許及び特許出願において説明されており、参照により本明細書中に組み込まれる:US2019/0062557、US2015/0284565、US2013/0225476、US2013/0172478、US2013/0136779、US2013/0109762、US2012/0252294、US2011/0230911、US2011/0201783、US2010/0298877、US10,478,520、US10,253,213、US10,072,152、US9,233,067、US9,217,017、US9,034,816、US8,877,903、US8,729,238、US8,721,991、US8,097,583、US8,034,897、US8,030,024、US7,951,908、US7,868,146、及びUS7,754,851。
一部の実施形態では、本開示における組換えクモ絹タンパク質は、2~80の反復単位を含むか、又はそれらから構成され、各々が、本明細書中に定義されるGPGXX(配列番号6)、GGX、及びAから独立して選択される。
一部の実施形態では、本開示における組換えクモ絹タンパク質は、米国特許第8,877,903号に説明されるように、GPGAS(配列番号10)、GPGSG(配列番号11)、GPGGY(配列番号12)、GPGGP(配列番号13)、GPGGA(配列番号14)、GPGQQ(配列番号15)、GPGGG(配列番号16)、GPGQG(配列番号17)、GPGGS(配列番号18)、GGY、GGP、GGA、GGR、GGS、GGT、GGN、GGQ、AAAAA(配列番号19)、AAAAAA(配列番号20)、AAAAAAA(配列番号21)、AAAAAAAA(配列番号22)、AAAAAAAAA(配列番号23)、AAAAAAAAAA(配列番号24)、GGRPSDTYG(配列番号7)、及びGGRPSSSYG(配列番号8)、(i)GPYGPGASAAAAAAGGYGPGSGQQ(配列番号25)、(ii)GSSAAAAAAAASGPGGYGPENQGPSGPGGYGPGGP(配列番号9)、(iii)GPGQQGPGQQGPGQQGPGQQ(配列番号26)、(iv)GPGGAGGPYGPGGAGGPYGPGGAGGPY(配列番号27)、(v)GGTTIIEDLDITIDGADGPITISEELTI(配列番号28)、(vi)PGSSAAAAAAAASGPGQGQGQGQGQGGRPSDTYG(配列番号29)、(vii)SAAAAAAAAGPGGGNGGRPSDTYGAPGGGNGGRPSSSYG(配列番号30)、(viii)GGAGGAGGAGGSGGAGGS(配列番号31)、(ix)GPGGAGPGGYGPGGSGPGGYGPGGSGPGGY(配列番号32)、(x)GPYGPGASAAAAAAGGYGPGCGQQ(配列番号33)、(xi)GPYGPGASAAAAAAGGYGPGKGQQ(配列番号34)、(xii)GSSAAAAAAAASGPGGYGPENQGPCGPGGYGPGGP(配列番号35)、(xiii)GSSAAAAAAAASGPGGYGPKNQGPSGPGGYGPGGP(配列番号36)、(xiv)GSSAAAAAAAASGPGGYGPKNQGPCGPGGYGPGGP(配列番号37)、又はそれらの変異体、例えば、ペプチド鎖においてGPGAS(配列番号10)、GGY、GPGSG(配列番号11)の配列順序、若しくはペプチド鎖においてAAAAAAAA(配列番号22)、GPGGY(配列番号12)、GPGGP(配列番号13)の配列順序、ペプチド鎖においてAAAAAAAA(配列番号22)、GPGQG(配列番号17)、GGRの配列順序を有する、合成クモペプチドからなる群から選択されるものから各々独立して選択される反復単位を含むか、又はそれから構成される。
一部の実施形態では、本開示は、天然クモ絹タンパク質から由来するアミノ酸の反復単位、例えばスピドロインメジャー1ドメイン、スピドロインメジャー2ドメイン、又はスピドロインマイナー1ドメインなどを模倣する絹タンパク質様マルチブロックペプチド及び三次元立体構造の改変を伴わない反復単位間のバリエーションのプロファイルを提供し、ここで、これらの絹タンパク質様マルチブロックペプチドは、以下の配列(I)、(II)、(III)、及び/又は(IV)の1つに対応するアミノ酸の反復単位を含む。
[(XGG)(XGA)(GXG)(AGA)(G)AG](配列番号38)式(I)、式中、Xはチロシンに又はグルタミンに相当し、wは2又は3に等しい整数であり、xは1~3の整数であり、yは5~7の整数であり、zは1又は2に等しい整数であり、及びpは整数であり、本明細書中に説明される任意の重量平均分子量を有し、並びに/あるいは
[(GPGYGPGQ(X’)S(A)(配列番号39)式(II)、式中、X’はアミノ酸配列GPS又はGPGに対応し、aは2又は3に等しく、bは7~10の整数であり、及びpは整数であり、本明細書中に記載される任意の重量平均分子量を有し、並びに/あるいは
[(GR)(GA)(A)(GGX)(GA)(A)(配列番号40)式(III)及び/又は[(GGX”)(GA)(A)(配列番号41)式(IV)、式中、X”はチロシン、グルタミン、又はアラニンに対応し、lは1~6の整数であり、mは0~4の整数であり、nは1~4の整数であり、及びpは整数である。
一部の実施形態では、組換えクモ絹タンパク質又は配列(V)のアミノ酸反復単位を含むクモ絹タンパク質の類似体:
[(Xaa Gly Gly)(Xaa Gly Ala)(Gly Xaa Gly)(Ala Gly Ala)(Gly)zAla Gly]式(V)、式中、Xaaはチロシン又はグルタミンであり、wは2又は3に等しい整数であり、xは1~3の整数であり、yは5~7の整数であり、zは1又は2に等しい整数であり、及びpは整数である。
一部の実施形態では、本開示中の組換えクモ絹タンパク質は、米国特許第9,217,017号において説明されているように、ADF-3又はその変異体、ADF-4又はその変異体、MaSpI又はその変異体、MaSpII又はその変異体からなる群から選択される。
一部の実施形態では、本開示は、哺乳類細胞において産生される水溶性の組換えクモ絹タンパク質を提供する。哺乳類細胞において産生されるクモ絹タンパク質の溶解性は、これらのタンパク質中のCOOH末端の存在に起因し、それによって、それらはより親水性になる。これらのCOOH末端アミノ酸は、微生物宿主において発現されるクモ絹タンパク質中には存在しない。
一部の実施形態では、本開示の組換えクモ絹タンパク質は、GCGGGGGG(配列番号42)、GKGGGGGG(配列番号43)、GCGGSGGGGSGGGG(配列番号44)、GKGGGGGGSGGGG(配列番号45)、及びGCGGGGGGSGGGG(配列番号46)からなる群から選択されるアミノ末端又はカルボキシル末端で改変された水溶性組換えクモ絹タンパク質C16を含む。一部の実施形態では、本開示における組換えクモ絹タンパク質は、タンパク質の分子量が、本明細書中に説明される範囲であるように、C16NR4、C32NR4、C16、C32、NR4C16NR4、NR4C32NR4、NR3C16NR3、又はNR3C32NR3を含む。
一部の実施形態では、本開示中の組換えクモ絹タンパク質は、米国特許第8,877,903号において説明されているように、A.diadematusからのADF4の天然配列から適合された合成反復ペプチドセグメント及びアミノ酸配列を有する組換えクモ絹タンパク質を含む。一部の実施形態では、本開示中のRSPFは、Spidroin major1ドメイン、Spidroin major2ドメイン、又はSpidroin minor1ドメインなどの、天然クモ絹タンパク質から由来する反復ペプチド単位を有する組換えクモ絹タンパク質を含み、反復ペプチド配列は、米国特許第8,367,803号で説明されているように、GSSAAAAAAAASGPGQGQGQGQGQGGRPSDTYG(配列番号47)又はSAAAAAAAAGPGGGNGGRPSDTYGAPGGGNGGRPSSSYG(配列番号30)であり、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。
一部の実施形態では、本開示は、GPGGAGPGGYGPGGSGPGGYGPGGSGPGGY(配列番号32)反復断片で構成され、本明細書中に記載される分子量を有する組換えクモタンパク質を提供する。
本明細書で使用される際、「組換え絹」という用語は、組換えクモ及び/又はカイコ絹タンパク質又はその断片を指す。一実施形態では、クモ絹タンパク質は、帯状絹(ブドウ状腺絹)、卵嚢絹(円柱腺絹)、卵ケース絹(管状腺絹)、非粘着性ドラッグライン絹(大瓶状腺絹)、付着糸絹(梨状腺絹)、粘着性絹コア線維(鞭状腺絹)、及び粘着性絹外線維(凝集腺絹)からなる群から選択される。例えば、組換えクモ絹タンパク質は、本明細書に説明されるように、米国特許出願第2016/0222174号並びに米国特許第9,051,453号、同第9,617,315号、同第9,689,089号、同第8,173,772号、及び同第8,642,734号において説明されるタンパク質を含む。
一部の生物は、固有の配列、構造エレメント、及び機械的特性を伴う複数の絹線維を作製する。例えば、オーブウィービングクモは、環境又はライフサイクルニッチに適合するように調整された線維中に重合された、異なる絹ポリペプチド配列を産生する6つの固有の種類の腺を有する。線維は、それらが由来する腺にちなんで名付けられ、ポリペプチドは、腺の略語(例えば、「Ma」)及びスピドロインについての「Sp」(クモフィブロインについての略)で標識される。orbウィーバーでは、これらの種類は、大瓶状腺(MaSp、ドラッグラインとも呼ばれる)、小瓶状腺(MiSp)、鞭状腺(Flag)、ブドウ状腺(AcSp)、管状腺(TuSp)、及び梨状腺(PySp)を含む。異なる属及び生物種の間の線維の種類、ドメイン、及び変動にわたるポリペプチド配列のこの組み合わせは、組換え線維の商業産生により利用することができる、幅広い潜在的な特性に導く。今日まで、組換え絹を用いた研究の大部分が、大瓶状腺スピドロイン(MaSp)に焦点を当ててきた。
ブドウ状腺(AcSp)絹は、中程度に高い強度及び中程度に高い伸張性とを合わせた結果、高い靭性を有する傾向がある。AcSp絹は、ポリセリン及びGPXのモチーフをしばしば組み込む、大きなブロック(「アンサンブルリピート」)サイズにより特徴付けられる。管状腺(TuSp又は円筒形)絹は、大きな直径を有する傾向があり、中程度の強度及び高い伸張性を伴う。TuSp絹は、それらのポリセリン及びポリトレオニン含量、並びにポリアラニンの短い管により特徴付けられる。大瓶状(MaSp)絹は、高い強度及び中程度の伸張性を有する傾向がある。MaSp絹は、2つのサブタイプ、MaSp1及びMaSp2のうちの1つであり得る。MaSp1絹は、一般的に、MaSp2絹よりも伸張性が低く、ポリアラニン、GX、及びGGXモチーフにより特徴付けられる。MaSp2絹は、ポリアラニン、GGX、及びGPXモチーフにより特徴付けられる。小瓶状腺(MiSp)絹は、中程度の強度及び中程度の伸張性を有する傾向がある。MiSp絹は、GGX、GA、及びポリAモチーフにより特徴付けられ、しばしば、約100アミノ酸のスペーサーエレメントを含む。鞭状腺(Flag)絹は、非常に高い伸張性及び中程度の強度を有する傾向がある。Flag絹は通常、GPG、GGX、及び短いスペーサーモチーフにより特徴付けられる。
絹ポリペプチドは、非反復領域(例、C末端ドメイン及びN末端ドメイン)により隣接された反復ドメイン(REP)で特徴的に構成されている。一実施形態では、C末端ドメイン及びN末端ドメインの両方が、75~350アミノ酸長である。反復ドメインは、階層構造を示す。反復ドメインは、一連のブロック(反復ユニットとも呼ばれる)を含む。ブロックは、絹反復ドメイン全体にわたって、時々完全で、時々不完全に(準反復ドメインを形成する)反復される。ブロックの長さ及び組成は、異なる絹の種類の間で、及び異なる種にわたり変動する。米国公開出願第2016/0222174号の表1は、その全体が本明細書中に組み込まれ、選択された種及び絹型からのブロック配列の例を列挙し、更なる例が、Rising,A.et al.,Spider silk proteins:recent advances in recombinant production,structure-function relationships and biomedical applications,Cell Mol.Life Sci.,68:2,pg169-184(2011)、及びGatesy,J.et al.,Extreme diversity,conservation,and convergence of spider silk fibroin sequences,Science,291:5513,pg.2603-2605(2001)に提示されている。一部の場合では、ブロックは規則的なパターンにおいて配置され、絹配列の反復ドメイン中に複数回(通常、2~8)現れるより大きなマクロリピートを形成する。反復ドメイン又はマクロリピート内の反復ブロック、及び反復ドメイン内の反復マクロリピートは、スペーシングエレメントにより分離され得る。
本開示の特定の実施形態に従った、ブロック及び/又はマクロリピートドメインからの特定のクモ絹ブロック共重合体ポリペプチドの構造が、米国特許出願公開第2016/0222174号において例証されている。
組換え原核生物又は真核生物系における遺伝子発現により産生されるクモ絹配列に基づく組換えブロック共重合体ポリペプチドは、当技術分野において公知の方法に従って精製することができる。好ましい実施形態では、商業的に入手可能な発現/分泌系を使用することができ、それにより、組換えポリペプチドが発現され、その後、宿主細胞から分泌され、周囲の培地から簡単に精製される。発現/分泌ベクターを使用しない場合、代替的なアプローチは、ポリペプチドが発現された原核細胞又は真核細胞から由来する細胞可溶化物(細胞の完全性の破壊後の細胞の残り)から組換えブロック共重合体ポリペプチドを精製することを含む。そのような細胞可溶化物の生成のための方法は、当業者に公知である。一部の実施形態では、組換えブロック共重合体ポリペプチドは、細胞培養上清から単離される。
組換えブロック共重合体ポリペプチドは、親和性分離により、例えば、それらのN末端又はC末端の6~8のヒスチジン残基でタグ付けされた組換えポリペプチドの単離用の組換えポリペプチド又はニッケルカラムに特異的に結合する抗体との免疫学的相互作用により精製されてもよく、代替タグは、FLAGエピトープ又はヘマグルチニンエピトープを含み得る。そのような方法は、当業者により一般的に使用される。
そのようなポリペプチド(すなわち、組換え絹タンパク質)の溶液を次に、本明細書中に記載されるように調製し、使用してもよい。
別の実施形態では、組換え絹タンパク質は、米国特許第8,642,734号において説明される方法に従って調製してもよく、その全体が本明細書に組み込まれ、本明細書に説明されるように使用される。
一実施形態では、組換えクモ絹タンパク質が提供される。クモ絹タンパク質は、典型的には、170~760アミノ酸残基、例えば170~600アミノ酸残基など、好ましくは280~600アミノ酸残基、例えば300~400アミノ酸残基など、より好ましくは340~380アミノ酸残基からなる。小さなサイズが有利である。なぜなら、より長いクモ絹タンパク質は、非結晶性凝集体を形成する傾向があり、それは、可溶化及び重合のために厳しい溶媒の使用が必要となるためである。組換えクモ絹タンパク質は、特に、クモ絹タンパク質が、クモ絹タンパク質のN末端部分から由来する3つ以上の断片を含む場合では、760を上回る残基を含んでもよく、クモ絹タンパク質は、クモ絹タンパク質の対応する部分から由来する少なくとも1つの断片(NT)、及びクモ絹タンパク質の対応する内部断片から由来する反復断片(REP)からなるN末端断片を含む。任意選択的に、クモ絹タンパク質は、クモ絹タンパク質の対応する断片から由来するC末端断片(CT)を含む。クモ絹タンパク質は、典型的には、クモ絹タンパク質のN末端部分から由来する単一断片(NT)を含むが、しかし、好ましい実施形態では、N末端断片は、少なくとも2つ、例えばクモ絹タンパク質のN末端部分から由来する2つの断片(NT)などを含む。このように、スピドロインは、式NT-REP、及び代替的にNT-REP-CTにより模式的に表すことができ、mは、1以上、例えば2以上など、好ましくは1~2、1~4、1~6、2~4、又は2~6の範囲内の整数である。好ましいスピドロインは、式NT-REP又はNT-REP、及び代替的にNT-REP-CT又はNT-REP-CTにより模式的に表すことができる。タンパク質断片は、典型的には、ペプチド結合を介して共有結合される。一実施形態では、クモ絹タンパク質は、REP断片に結合されたNT断片から構成され、そのREP断片は、場合により、CT断片に結合される。
一実施形態では、単離されたクモ絹タンパク質のポリマーを産生する方法の第1の工程は、適切な宿主、例えば大腸菌などにおける、クモ絹タンパク質をコードするポリ核酸分子の発現を含む。このようにして得られたタンパク質は、標準的な手順を使用して単離される。任意選択的に、リポ多糖類及び他の発熱性物質は、この段階で積極的に除去される。
単離されたクモ絹タンパク質のポリマーを産生する方法の第2の工程では、液体媒体中のクモ絹タンパク質の溶液が提供される。用語「可溶性」及び「溶液中」は、タンパク質が目に見えるように凝集せず、60,000×gで溶媒から沈殿しないことを意味する。液体媒体は、任意の適切な媒体、例えば水性媒体など、好ましくは生理学的媒体、典型的には、緩衝水性媒体、例えば10~50mMのTris-HCl緩衝液又はリン酸緩衝液などであることができる。液体媒体は、6.4以上のpH及び/又はクモ絹タンパク質の重合を防止するイオン組成物を有する。すなわち、液体媒体は、pH6.4以上、あるいはクモ絹タンパク質の重合を防止するイオン組成物のいずれか、又はその両方を有する。
クモ絹タンパク質の重合を防止するイオン組成物は、本明細書に開示される方法を利用して、当業者により容易に調製されることができる。クモ絹タンパク質の重合を防止する好ましいイオン組成物は、300mM超のイオン強度を有する。クモ絹タンパク質の重合を防止するイオン組成物の特定の例は、300mM超のNaCl、100mMのリン酸塩、及びクモ絹タンパク質の重合に対する所望の予防効果を有するこれらのイオンの組み合わせ、例えば、10mMのリン酸塩及び300mMのNaClとの組み合わせを含む。
NT断片の存在によって、溶液の安定性が改善され、これらの条件下でのポリマー形成が防止される。これは、即時の重合が望ましくないであろう場合、例えば、タンパク質精製の間、大バッチの調製中、又は他の条件を最適化する必要がある場合に有利であり得る。液体媒体のpHは、クモ絹タンパク質の高い溶解性を達成するために、6.7以上、例えば7.0以上など、あるいは更に8.0以上、例えば最大10.5などまで調整されることが好ましい。また、液体媒体のpHは、6.4~6.8の範囲に調整されることが有利であり得るが、それによって、クモ絹タンパク質の十分な溶解性が提供されるが、しかし、その後のpH調整が6.3以下まで促進される。
第3の工程では、液体媒体の特性は、6.3以下のpH及び重合を可能にするイオン組成物に調整される。すなわち、クモ絹タンパク質が溶解される液体媒体が、6.4以上のpHを有する場合、pHは6.3以下まで減少される。当業者は、典型的には、強酸又は弱酸の添加を含め、これを達成するための様々な方法を十分に認識している。クモ絹タンパク質が溶解される液体媒体が、重合を防止するイオン組成物を有する場合、イオン組成物は、重合を可能にするように変化する。当業者は、これを達成するための様々な方法、例えば、希釈、透析、又はゲル濾過を十分に認識している。必要な場合、この工程は、液体媒体のpHを6.3以下に減少させること、及び重合を可能にするためにイオン組成物を変化させることを含む。液体媒体のpHは、6.2以下、例えば6.0以下などに調整されることが好ましい。特に、先行工程における6.4又は6.4~6.8からのpH降下を、この工程において6.3又は6.0~6.3、例えば、6.2に限定することは、実用的な観点から有利であり得る。好ましい実施形態では、この工程の液体媒体のpHは、3以上、例えば4.2以上などである。結果として得られるpH範囲、例えば、4.2~6.3によって、迅速な重合が促進される、
第4の工程では、クモ絹タンパク質は、6.3以下のpH及びクモ絹タンパク質の重合を可能にするイオン組成物を有する液体媒体中で重合することができる。NT断片の存在によって、6.4以上のpHでのクモ絹タンパク質の溶解性、及び/又はクモ絹タンパク質の重合を防止するイオン組成物が改善されるが、それは、イオン組成物がクモ絹タンパク質の重合を可能にする場合、6.3以下のpHでのポリマー形成を加速させる。結果として得られるポリマーは、好ましくは、固体及び肉眼的であり、それらは、6.3以下のpH及びクモ絹タンパク質の重合を可能にするイオン組成物を有する液体媒体中で形成される。好ましい実施形態では、この工程の液体媒体のpHは、3以上、例えば4.2以上などである。結果として得られるpH範囲、例えば、4.2~6.3によって、迅速な重合が促進される、結果として得られるポリマーは、本明細書中に記載される分子量で提供され、物品コーティングのために必要な場合に使用され得る溶液形態として調製されてもよい。
クモ絹タンパク質の重合を可能にするイオン組成物は、本明細書に開示される方法を利用して、当業者により容易に調製されることができる。クモ絹タンパク質の重合を可能にする好ましいイオン組成物は、300mM未満のイオン強度を有する。クモ絹タンパク質の重合を可能にするイオン組成物の具体的な例は、150mMのNaCl、10mMのリン酸塩、20mMのリン酸塩、及びクモ絹タンパク質の重合に対する予防効果を欠くこれらのイオンの組み合わせ、例えば、10mMのリン酸塩又は20mMのリン酸塩及び150mMのNaClの組み合わせを含む。この液体媒体のイオン強度は、1~250mMの範囲に調整されることが好ましい。
任意の特定の理論に限定されることを望まないが、NT断片は反対に荷電した極を有し、pHにおける環境変化は、タンパク質の表面上の荷電バランスに影響を及ぼし、重合が続き、他方で塩は同じ事象を阻害することが想定される。
中性pHでは、酸性極の過剰な負電荷を埋めるエネルギッシュなコストによって、重合が防止されると予測され得る。しかし、二量体が、より低いpHでその等電点に近づくにつれて、誘引性の静電力が最終的に支配的となり、観察された塩並びにNT及びNT含有ミニスピドロインのpH依存的な重合挙動が説明される。一部の実施形態では、pH誘導性NT重合、及びNT-ミニスピドロインの線維アセンブリの効率増加が、表面静電電位変化に起因していること、並びに、NTの1つの極での酸性残基のクラスタリングによって、その電荷バランスがシフトして、重合転移が、6.3以下のpH値で生じることが提案されている。
第5の工程では、結果として得られる、好ましくは固体のクモ絹タンパク質ポリマーは、当該液体媒体から単離される。任意選択的に、この工程は、リポ多糖類及び他の発熱性物質をスピドロインポリマーから積極的に除去することを含む。
任意の特定の理論に限定されることを望まないが、スピドロインポリマーの形成は、水溶性スピドロイン二量体の形成を介して進行することが観察されている。本開示はまた、このように、単離されたクモ絹タンパク質の二量体を産生する方法を提供し、第1の2つの方法工程は、上記に説明されるとおりである。クモ絹タンパク質は、6.4以上のpH及び/又は当該クモ絹タンパク質の重合を防止するイオン組成での液体媒体中の二量体として存在する。第3の工程は、第2の工程において得られた二量体を単離することを含み、場合により、リポ多糖類及び他の発熱性物質の除去を含む。好ましい実施形態では、本開示のクモ絹タンパク質ポリマーは、重合したタンパク質二量体からなる。本開示は、このように、クモ絹タンパク質の二量体を産生するための、クモ絹タンパク質の新規使用、好ましくは、本明細書中に開示されるものを提供する。
別の態様によれば、本開示は、本明細書に開示されるクモ絹タンパク質のポリマーを提供する。一実施形態では、このタンパク質のポリマーは、本開示に従った方法のいずれか1つにより取得可能である。このように、本開示は、組換え絹ベースのコーティングとしてクモ絹タンパク質のポリマーを産生するための、組換えクモ絹タンパク質の様々な使用、好ましくは、本明細書中に開示されるものを提供する。一実施形態によれば、本開示は、組換え絹ベースのコーティングとして単離クモ絹タンパク質のポリマーを産生するための、クモ絹タンパク質の二量体の新規使用、好ましくは本明細書中に開示されるものを提供する。これらの使用において、ポリマーは、6.3以下のpH及び当該クモ絹タンパク質の重合を可能にするイオン組成を有する液体媒体中で産生されることが好ましい。一実施形態では、液体媒体のpHは、3以上、例えば4.2以上などである。結果として得られるpH範囲、例えば、4.2~6.3によって、迅速な重合が促進される、
本開示の方法を使用して、重合プロセスを制御することが可能であり、これによって、所望の特性及び形状を伴う絹ポリマーを得るためのパラメータの最適化が可能となる。
一実施形態では、本明細書に説明される組換え絹タンパク質は、米国特許第8,642,734号において説明されているものを含み、その全体が参照により組み込まれる。
別の実施形態では、本明細書に説明される組換え絹タンパク質は、米国特許第9,051,453号において説明されている方法に従って調製されてもよく、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。
米国特許第9,051,453号にも説明される配列番号52により表されるアミノ酸配列は、C末端におけるADF3のアミノ酸配列の50のアミノ酸残基で構成されるアミノ酸配列と同一である(NCBIアクセッション番号:AAC47010、GI:1263287)。米国特許第9,051,453号にも説明される配列番号53により表されるアミノ酸配列は、20の残基がC末端から除去された、米国特許第9,051,453号にも説明される、配列番号52により表されるアミノ酸配列と同一である。米国特許第9,051,453号にも説明される配列番号54により表されるアミノ酸配列は、29の残基がC末端から除去された、配列番号52により表されるアミノ酸配列と同一である。
式1:REP1-REP2(1)により表されるアミノ酸配列の単位を含み、C末端に配列番号52~54のいずれかにより表されるアミノ酸配列又は米国特許第9,051,453号にも説明される配列番号52~54のいずれかにより表されるアミノ酸配列と90%以上の相同性を有するアミノ酸配列を有するポリペプチドの例は、全体が参照により本明細書に組み込まれる米国特許第9,051,453号にも説明される配列番号65により表されるアミノ酸配列を有するポリペプチドである。米国特許第9,051,453号にも説明される配列番号65により表されるアミノ酸配列を有するポリペプチドは、以下の変異により得られる:ADF3(NCBIアクセッション番号:AAC47010、GI:1263287)のアミノ酸配列において、そのN-末端に開始コドン、His10タグ、及びHRV3Cプロテアーゼ(ヒトライノウイルス3Cプロテアーゼ)認識部位で構成されるアミノ酸配列(米国特許第9,051,453号にも説明される配列番号66)が付加されており、1~13番目の反復領域が約2倍であり、翻訳が1154番目のアミノ酸残基で終了する。米国特許第9,051,453号にも説明される配列番号65により表されるアミノ酸配列を有するポリペプチドにおいて、C末端配列は、配列番号54により表されるアミノ酸配列と同一である。
更に、式1:REP1-REP2(1)により表されるアミノ酸配列の単位を含み、C末端に、米国特許第9,051,453号にも説明される配列番号52~54のいずれかにより表されるアミノ酸配列、又は米国特許第9,051,453号にも説明される配列番号52~54のいずれかにより表されるアミノ酸配列と90%以上の相同性を有するアミノ酸配列を有するポリペプチドは、1つ又は複数のアミノ酸が置換、欠失、挿入、及び/又は付加されている、米国特許第9,051,453号にも説明される配列番号65により表されるアミノ酸配列を有し、かつ結晶領域及び非晶質領域で構成される反復領域を有するタンパク質であり得る。
更に、式1:REP1-REP2(1)により表されるアミノ酸配列の2つ以上の単位を含むポリペプチドの例は、全体が参照により本明細書に組み込まれる米国特許第9,051,453号にも説明される配列番号67により表されるアミノ酸配列を有するADF4から由来する組換えタンパク質である。米国特許第9,051,453号にも説明される配列番号67により表されるアミノ酸配列は、NCBIデータベース(NCBIアクセッション番号:AAC47011、GI:1263289)から得られたADF4の部分アミノ酸配列のN末端に、開始コドン、His10タグ、HRV3Cプロテアーゼ(ヒトライノウイルス3Cプロテアーゼ)認識部位で構成されるアミノ酸配列(米国特許第9,051,453号にも説明される配列番号66)を付加することにより得られたアミノ酸配列である。更に、式1:REP1-REP2(1)により表されるアミノ酸配列を2つ又はそれ以上の単位を含むポリペプチドは、1つ又は複数のアミノ酸が置換、欠失、挿入、及び/又は付加されている、米国特許第9,051,453号にも説明される配列番号67により表されるアミノ酸配列を有し、かつ結晶領域及び非晶質領域で構成される反復領域を有するポリペプチドであり得る。更に、式1:REP1-REP2(1)により表されるアミノ酸配列の2つ以上の単位を含むポリペプチドの例は、全体が参照により本明細書に組み込まれる米国特許第9,051,453号にも説明される配列番号68により表されるアミノ酸配列を有するMaSp2から由来する組換えタンパク質である。米国特許第9,051,453号にも説明される配列番号68により表されるアミノ酸配列は、NCBIウェブデータベース(NCBIアクセッション番号:AAT75313、GI:50363147)から得られたMaSp2の部分配列のN末端に、開始コドン、His10タグ、HRV3Cプロテアーゼ(ヒトライノウイルス3Cプロテアーゼ)認識部位で構成されるアミノ酸配列(米国特許第9,051,453号にも説明される配列番号66)を付加することにより得られたアミノ酸配列である。更に、式1:REP1-REP2(1)により表されるアミノ酸配列の2つ以上の単位を含むポリペプチドは、1つ又は複数のアミノ酸が置換、欠失、挿入、及び/又は付加されている、米国特許第9,051,453号にも説明される配列番号68により表されるアミノ酸配列を有し、かつ結晶領域及び非晶質領域で構成される反復領域を有するポリペプチドであり得る。
鞭状腺絹タンパク質から由来するポリペプチドの例は、式2:REP3(2)により表されるアミノ酸配列の10以上の単位を含むポリペプチド、好ましくはその20以上の単位を含むポリペプチド、及びより好ましくはその30以上の単位を含むポリペプチドを含む。宿主として微生物、例えばEscherichia coliなどを使用して組換えタンパク質を産生する場合では、鞭状腺絹タンパク質から由来するポリペプチドの分子量は、生産性の観点から、好ましくは500kDa以下、より好ましくは300kDa以下、更に好ましくは200kDa以下である。
式(2)では、REP3は、Gly-Pro-Gly-Gly-X(配列番号69)で構成されるアミノ酸配列を示し、Xは、Ala、Ser、Tyr、及びValからなる群から選択されるアミノ酸を示す。
クモ絹の主要な特徴は、鞭状腺絹が結晶領域を有しないが、しかし、非晶質領域で構成される反復領域を有することである。主要なドラッグライン絹及び同様のものは、結晶領域及び非結晶領域で構成される反復領域を有するため、それらは高い応力及び伸縮性の両方を有すると予想される。一方、鞭状腺絹に関しては、応力はメジャードラッグライン絹のそれよりも劣るが、伸縮性は高い。これについての理由は、鞭状腺絹の大半が非結晶性領域で構成されることであると考えられる。
式2:REP3(2)により表されるアミノ酸配列の10以上の単位を含むポリペプチドの例は、全体が参照により本明細書に組み込まれる米国特許第9,051,453号にも説明される配列番号70により表されるアミノ酸配列を有する鞭状腺絹タンパク質から由来する組換えタンパク質である。米国特許第9,051,453号にも説明される配列番号70により表されるアミノ酸配列は、NCBIデータベース(NCBIアクセッション番号:AAF36090、GI:7106224)から得られたNephila clavipesの鞭状腺絹タンパク質の部分配列、具体的には、反復部分及びモチーフに対応するN末端から1220番目の残基から1659番目の残基までのそのアミノ酸配列(PR1配列として言及する)を、NCBIデータベース(NCBIアクセッション番号:AAC38847、GI:2833649)から得られたNephila clavipesの鞭状腺絹タンパク質の部分配列、具体的には、C末端から816番目の残基から907番目の残基までのC末端アミノ酸配列を組み合わせて、その後に、開始コドン、His10タグ、及びHRV3Cプロテアーゼ認識部位で構成されるアミノ酸配列(米国特許第9,051,453号にも説明される配列番号66)を、組み合わせた配列のN末端に付加することにより得られたアミノ酸配列である。更に、式2:REP3(2)により表されるアミノ酸配列の10以上の単位を含むポリペプチドは、1つ又は複数のアミノ酸が、置換、欠失、挿入、及び/又は付加されている、米国特許第9,051,453号にも説明される配列番号70により表されるアミノ酸配列を有し、かつ非結晶性領域で構成される反復領域を有するポリペプチドであり得る。
ポリペプチドは、ポリペプチドをコードする遺伝子を含む発現ベクターにより形質転換された宿主を使用して産生することができる。遺伝子を産生するための方法は、特に限定されないが、それは、ポリメラーゼ連鎖反応(PCR)など、及びそれをクローニングすることにより、クモから由来する細胞から天然クモ絹タンパク質をコードする遺伝子を増幅することにより産生されてもよく、又は化学的に合成されてもよい。また、遺伝子を化学的に合成する方法は、特に限定されないが、それは、例えば、以下のとおりに合成することができる:NCBIウェブデータベースなどから得られた天然クモ絹タンパク質のアミノ酸配列の情報に基づいて、AKTAオリゴパイロットプラス10/100(GE Healthcare Japan Corporation)で自動的に合成されたオリゴヌクレオチドが、PCRなどにより連結される。この時点で、タンパク質の精製及び観察を促進するために、上記のアミノ酸配列のアミノ酸配列を有するタンパク質をコードする遺伝子を、開始コドン及びHis10タグで構成されるアミノ酸配列が付加されたN末端に合成することが可能である。
発現ベクターの例は、DNA配列に基づいてタンパク質を発現することができるプラスミド、ファージ、ウイルス及び同様のものを含む。プラスミド型発現ベクターは、それによって、標的遺伝子を宿主細胞中で発現することができ、それ自体が増幅することができる限り、特に限定されない。例えば、宿主として大腸菌ロゼッタ(DE3)を使用する場合において、pET22b(+)プラスミドベクター、pColdプラスミドベクター、及び同様のものを使用することができる。これらの間で、タンパク質の生産性に関しては、pET22b(+)プラスミドベクターを使用することが好ましい。宿主の例は、動物細胞、植物細胞、微生物などを含む。
本開示中で使用されるポリペプチドは、好ましくは、ADF3から由来するポリペプチドであり、それは、Araneus diadematusの2つの主要なドラッグライン絹タンパク質の1つである。このポリペプチドは、基本的に高い強度-伸張性及び強靭性を有し、簡単に合成されるという利点を有する。
したがって、本明細書中に記載される実施形態、物品、及び/又は方法に従って使用される組換え絹タンパク質(例、組換えクモ絹ベースのタンパク質)は、上に説明される、又は米国特許第8,173,772号、同第8,278,416号、同第8,618,255号、同第8,642,734号、同第8,691,581号、同第8,729,235号、同第9,115,204号、同第9,157,070号、同第9,309,299号、同第9,644,012号、同第9,708,376号、同第9,051,453号、同第9,617,315号、同第9,968,682号、同第9,689,089号、同第9,732,125号、同第9,856,308号、同第9,926,348号、同第10,065,997号、同第10,316,069号、及び同第10,329,332号、並びに米国特許公開第2009/0226969号、同第2011/0281273号、同第2012/0041177号、同第2013/0065278号、同第2013/0115698号、同第2013/0316376号、同第2014/0058066号、同第2014/0079674号、同第2014/0245923号、同第2015/0087046号、同第2015/0119554号、同第2015/0141618号、同第2015/0291673号、同第2015/0291674号、同第2015/0239587号、同第2015/0344542号、同第2015/0361144号、同第2015/0374833号、同第2015/0376247号、同第2016/0024464号、同第2017/0066804号、同第2017/0066805号、同第2015/0293076号、同第2016/0222174号、同第2017/0283474号、同第2017/0088675号、同第2019/0135880号、同第2015/0329587号、同第2019/0040109号、同第2019/0135881号、同第2019/0177363号、同第2019/0225646号、同第2019/0233481号、同第2019/0031842号、同第2018/0355120号、同第2019/0186050号、同第2019/0002644号、同第2020/0031887号、同第2018/0273590号、同第20191/094403号、同第2019/0031843号、同第2018/0251501号、同第2017/0066805号、同第2018/0127553号、同第2019/0329526号、同第2020/0031886号、同第2018/0080147号、同第2019/0352349号、同第2020/0043085号、同第2019/0144819号、同第2019/0228449号、同第2019/0340666号、同第2020/0000091号、同第2019/0194710号、同第2019/0151505号、同第2018/0265555号、同第2019/0352330号、同第2019/0248847号、及び同第2019/0378191号において記述される1つ以上の組換え絹タンパク質を含み得るが、それらの全体が参照により本明細書中に組み込まれる。
絹フィブロイン様タンパク質断片
本開示中の組換え絹タンパク質は、天然絹タンパク質の反復単位に基づく合成タンパク質を含む。合成反復絹タンパク質配列の他、これらは、追加的に、1つ以上の天然非反復絹タンパク質配列を含むことができる。本明細書中で使用される場合、「絹フィブロイン様タンパク質断片」は、本明細書中で定義される分子量及び多分散性、並びに天然絹タンパク質、フィブロイン重鎖、フィブロイン軽鎖、あるいは1つ又は複数のGAGAGS(配列番号2)ヘキサアミノ酸反復単位を含む任意のタンパク質から選択されるタンパク質とある程度の相同性を有するタンパク質断片を指す。一部の実施形態では、相同性の程度は、約99%、約98%、約97%、約96%、約95%、約94%、約93%、約92%、約91%、約90%、約89%、約88%、約87%、約86%、約85%、約84%、約83%、約82%、約81%、約80%、約79%、約78%、約77%、約76%、約75%、又は75%未満から選択される。
本明細書に説明されるように、タンパク質、例えば、天然絹タンパク質、フィブロイン重鎖、フィブロイン軽鎖、あるいは1つ又は複数のGAGAGS(配列番号2)ヘキサアミノ酸反復単位を含む任意のタンパク質などは、約9%~約45%の間のグリシン、又は約9%のグリシン、又は約10%のグリシン、約43%のグリシン、約44%のグリシン、約45%のグリシン、又は約46%のグリシンを含む。本明細書に説明されるように、タンパク質、例えば天然絹タンパク質、フィブロイン重鎖、フィブロイン軽鎖、あるいは1つ又は複数のGAGAGS(配列番号2)ヘキサアミノ酸反復単位を含む任意のタンパク質などは、約13%~約30%の間のアラニン、又は約13%のアラニン、又は約28%のアラニン、又は約29%のアラニン、又は約30%のアラニン、又は約31%のアラニンを含む。本明細書に説明されるように、タンパク質、例えば天然絹タンパク質、フィブロイン重鎖、フィブロイン軽鎖、あるいは1つ又は複数のGAGAGS(配列番号2)ヘキサアミノ酸反復単位を含む任意のタンパク質などは、9%~約12%の間のセリン、又は約9%のセリン、又は約10%のセリン、又は約11%のセリン、又は約12%のセリンを含む。
一部の実施形態では、本明細書に説明される絹フィブロイン様タンパク質は、約5%、約6%、約7%、約8%、約9%、約10%、約11%、約12%、約13%、約14%、約15%、約16%、約17%、約18%、約19%、約20%、約21%、約22%、約23%、約24%、約25%、約26%、約27%、約28%、約29%、約30%、約31%、約32%、約33%、約34%、約35%、約36%、約37%、約38%、約39%、約40%、約41%、約42%、約43%、約44%、約45%、約46%、約47%、約48%、約49%、約50%、約51%、約52%、約53%、約54%、又は約55%のグリシンを含む。一部の実施形態では、本明細書に説明される絹フィブロイン様タンパク質は、約13%、約14%、約15%、約16%、約17%、約18%、約19%、約20%、約21%、約22%、約23%、約24%、約25%、約26%、約27%、約28%、約29%、約30%、約31%、約32%、約33%、約34%、約35%、約36%、約37%、約38%、又は約39%のアラニンを含む。一部の実施形態では、本明細書中に記載される絹フィブロイン様タンパク質は、約2%、約3%、約4%、約5%、約6%、約7%、約8%、約9%、約10%、約11%、約12%、約13%、約14%、約15%、約16%、約17%、約18%、約19%、約20%、約21%、又は約22%のセリンを含む。一部の実施形態では、本明細書中に記載される絹フィブロイン様タンパク質は、独立して、天然フィブロイン中に含まれることが公知である任意のアミノ酸を含み得る。一部の実施形態では、本明細書中に記載される絹フィブロイン様タンパク質は、独立して、天然フィブロイン中に含まれることが公知である任意のアミノ酸を除外し得る。一部の実施形態では、本明細書中に記載される絹フィブロイン様タンパク質中の平均で6つのアミノ酸中2つ、6つのアミノ酸中3つ、又は6つのアミノ酸中4つが、グリシンである。一部の実施形態では、本明細書中に記載される絹フィブロイン様タンパク質中の平均で6つのアミノ酸中1つ、6つのアミノ酸中2つ、又は6つのアミノ酸中3つが、アラニンである。一部の実施形態では、本明細書に説明される絹フィブロイン様タンパク質中の平均で6つのアミノ酸中0、6つのアミノ酸中1つ、又は6つのアミノ酸中2つが、セリンである。
セリシン又はセリシン断片
未加工の絹の本体は、絹フィブロイン線維であり、絹フィブロイン線維は、接着物質絹セリシンでコーティングされる。セリシンは、絹糸の表面を覆うコロイド絹タンパク質であり、グリシン及びアラニンに加えて、セリン、トレオニン、及びアスパラギン酸などの、化学反応が豊富な嵩高なアミノ酸から構成される。未加工の絹から絹を産生する様々なプロセスでは、絹の溶解性を制御し、高品質の絹を産生する上で、セリシンが重要である。更に、接着機能タンパク質として非常に重要な役割を果たす。絹線維が衣服材料として使用されるとき、絹糸を覆う絹セリシンの大部分が除去及び廃棄されるため、セリシンは、貴重な未使用の資源である。
一部の実施形態では、本明細書に説明される絹タンパク質断片は、セリシン又はセリシン断片を含む。セリシン又はセリシン断片を調製する方法、及び様々な分野におけるそれらの用途は既知であり、本明細書に説明されており、例えば、米国特許第7,115,388号、同第7,157,273号、及び同第9,187,538号にも説明されており、それらの全ては参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。
一部の実施形態では、脱ガム工程などで、未加工の絹繭から除去されたセリシンが収集され、本明細書に説明される方法で使用され得る。セリシンはまた、粉末から再構成され、本開示の組成物及び方法内で使用され得る。
PFの他の特性
本開示の組成物は、「生体適合性」である又は「生体適合性」を示し、組成物が、毒性がない、有毒でない、生理学的反応性がない、及び免疫拒絶を起こさないことにより、生体組織又は生体システムと適合することを意味する。そのような生体適合性は、参加者が、局所的に、長期間にわたり彼らの皮膚上に本開示の組成物を適用することにより証明することができる。一実施形態では、延長期間は約3日間である。一実施形態では、延長期間は約7日間である。一実施形態では、延長期間は約14日間である。一実施形態では、延長期間は約21日間である。一実施形態では、延長期間は約30日間である。一実施形態では、延長期間は、約1ヶ月間、約2ヶ月間、約3ヶ月間、約4ヶ月間、約5ヶ月間、約6ヶ月間、約7ヶ月間、約8ヶ月間、約9ヶ月間、約10ヶ月間、約11ヶ月間、約12ヶ月間、及び無期限からなる群から選択される。例えば、一部の実施形態では、本明細書に説明されるコーティングは、生体適合性コーティングである。
一部の実施形態では、本明細書に説明される組成物は、生体適合性組成物(例、絹を含む生体適合性コーティング)であってもよく、評価されて、「Biological evaluation of medical devices-Part 1:Evaluation and testing within a risk management process」と題される国際規格ISO10993-1に準拠し得る。一部の実施形態では、本明細書に説明される組成物は、生体適合性組成物であってもよく、細胞傷害性、感作性、血液適合性、発熱性、移植性、遺伝毒性、がん原性、生殖発生毒性、及び分解のうちの1つ以上について、ISO106993-1の下で評価されてもよい。
本開示の組成物は、「低アレルギー性」であり、アレルギー反応を起こす可能性が比較的低いことを意味する。そのような低アレルギー性は、参加者が、局所的に、長期間にわたり彼らの皮膚上に本開示の組成物を適用することにより証明することができる。一実施形態では、延長期間は約3日間である。一実施形態では、延長期間は約7日間である。一実施形態では、延長期間は約14日間である。一実施形態では、延長期間は約21日間である。一実施形態では、延長期間は約30日間である。一実施形態では、延長期間は、約1ヶ月間、約2ヶ月間、約3ヶ月間、約4ヶ月間、約5ヶ月間、約6ヶ月間、約7ヶ月間、約8ヶ月間、約9ヶ月間、約10ヶ月間、約11ヶ月間、約12ヶ月間、及び無期限からなる群から選択される。
一実施形態では、本開示の組成物の安定性は約1日である。一実施形態では、本開示の組成物の安定性は約2日である。一実施形態では、本開示の組成物の安定性は約3日である。一実施形態では、本開示の組成物の安定性は約4日である。一実施形態では、本開示の組成物の安定性は約5日である。一実施形態では、本開示の組成物の安定性は約6日である。一実施形態では、本開示の組成物の安定性は約7日である。一実施形態では、本開示の組成物の安定性は約8日である。一実施形態では、本開示の組成物の安定性は約9日である。一実施形態では、本開示の組成物の安定性は約10日である。
一実施形態では、本開示の組成物の安定性は、約11日、約12日、約13日、約14日、約15日、約16日、約17日、約18日、約19日、約20日、約21日、約22日、約23日、約24日、約25日、約26日、約27日、約28日、約29日、又は約30日である。
一実施形態では、本開示の組成物の安定性は10日~6ヶ月である。一実施形態では、本開示の組成物の安定性は6ヶ月~12ヶ月である。一実施形態では、本開示の組成物の安定性は12ヶ月~18ヶ月である。一実施形態では、本開示の組成物の安定性は18ヶ月~24ヶ月である。一実施形態では、本開示の組成物の安定性は24ヶ月~30ヶ月である。一実施形態では、本開示の組成物の安定性は30ヶ月~36ヶ月である。一実施形態では、本開示の組成物の安定性は36ヶ月~48ヶ月である。一実施形態では、本開示の組成物の安定性は48ヶ月~60ヶ月である。
一実施形態では、本開示のSPF組成物は、タンパク質の結晶性に起因して、水溶液中で可溶性ではない。一実施形態では、本開示のSPF組成物は、水溶液中で可溶性である。一実施形態では、本開示の組成物のSPFは、約3分の2の結晶性部分及び約3分の1のアモルファス領域を含む。一実施形態では、本開示の組成物のSPFは、約半分の結晶性部分及び約半分のアモルファス領域を含む。一実施形態では、本開示の組成物のSPFは、99%の結晶性部分及び1%のアモルファス領域を含む。一実施形態では、本開示の組成物のSPFは、95%の結晶性部分及び5%のアモルファス領域を含む。一実施形態では、本開示の組成物のSPFは、90%の結晶性部分及び10%のアモルファス領域を含む。一実施形態では、本開示の組成物のSPFは、85%の結晶性部分及び15%のアモルファス領域を含む。一実施形態では、本開示の組成物のSPFは、80%の結晶性部分及び20%のアモルファス領域を含む。一実施形態では、本開示の組成物のSPFは、75%の結晶性部分及び25%のアモルファス領域を含む。一実施形態では、本開示の組成物のSPFは、70%の結晶性部分及び30%のアモルファス領域を含む。一実施形態では、本開示の組成物のSPFは、65%の結晶性部分及び35%のアモルファス領域を含む。一実施形態では、本開示の組成物のSPFは、60%の結晶性部分及び40%のアモルファス領域を含む。一実施形態では、本開示の組成物のSPFは、50%の結晶性部分及び50%のアモルファス領域を含む。一実施形態では、本開示の組成物のSPFは、40%の結晶性部分及び60%のアモルファス領域を含む。一実施形態では、本開示の組成物のSPFは、35%の結晶性部分及び65%のアモルファス領域を含む。一実施形態では、本開示の組成物のSPFは、30%の結晶性部分及び70%のアモルファス領域を含む。一実施形態では、本開示の組成物のSPFは、25%の結晶性部分及び75%のアモルファス領域を含む。一実施形態では、本開示の組成物のSPFは、20%の結晶性部分及び80%のアモルファス領域を含む。一実施形態では、本開示の組成物のSPFは、15%の結晶性部分及び85%のアモルファス領域を含む。一実施形態では、本開示の組成物のSPFは、10%の結晶性部分及び90%のアモルファス領域を含む。一実施形態では、本開示の組成物のSPFは、5%の結晶性部分及び90%のアモルファス領域を含む。一実施形態では、本開示の組成物のSPFは、1%の結晶性部分及び99%のアモルファス領域を含む。
本明細書で使用されるように、「無機残渣を実質的に含まない」という用語は、組成物が0.1%(w/w)以下の残渣を示すことを意味する。一実施形態では、「無機残渣を実質的に含まない」は、0.05%(w/w)以下の残渣を示す組成物を指す。一実施形態では、「無機残渣を実質的に含まない」は、0.01%(w/w)以下の残渣を示す組成物を指す。一実施形態では、無機残渣の量は、0ppm(「検出不能」又は「ND」)~1000ppmの間である。一実施形態では、無機残渣の量は、ND~約500ppmである。一実施形態では、無機残渣の量は、ND~約400ppmである。一実施形態では、無機残渣の量は、ND~約300ppmである。一実施形態では、無機残渣の量は、ND~約200ppmである。一実施形態では、無機残渣の量は、ND~約100ppmである。一実施形態では、無機残渣の量は、10ppm~1000ppmの間である。
本明細書で使用される際、「有機残渣を実質的に含まない」という用語は、組成物が0.1%(w/w)以下の残渣を示すことを意味し、一実施形態では、「有機残渣を実質的に含まない」は、0.05%(w/w)以下の残渣を示す組成物を指す。一実施形態では、「有機残渣を実質的に含まない」は、0.01%(w/w)以下の残渣を示す組成物を指す。一実施形態では、有機残渣の量は、0ppm(「検出不能」又は「ND」)~1000ppmの間である。一実施形態では、有機残渣の量は、ND~約500ppmである。一実施形態では、有機残渣の量は、ND~約400ppmである。一実施形態では、有機残渣の量は、ND~約300ppmである。一実施形態では、有機残渣の量は、ND~約200ppmである。一実施形態では、有機残渣の量は、ND~約100ppmである。一実施形態では、有機残渣の量は、10ppm~1000ppmの間である。
本開示の組成物は、「生体適合性」を示し、組成物が、毒性がない、有毒でない、又は生理学的反応性がない、及び免疫拒絶を起こさないことにより、生体組織又は生体システムと適合することを意味する。そのような生体適合性は、参加者が、局所的に、長期間にわたり彼らの皮膚上に本開示の組成物を適用することにより証明することができる。一実施形態では、延長期間は約3日間である。一実施形態では、延長期間は約7日間であり、一実施形態では、延長期間は約14日間であり、一実施形態では、延長期間は約21日間である。一実施形態では、延長期間は約30日間である。一実施形態では、延長期間は、約1ヶ月間、約2ヶ月間、約3ヶ月間、約4ヶ月間、約5ヶ月間、約6ヶ月間、約7ヶ月間、約8ヶ月間、約9ヶ月間、約10ヶ月間、約11ヶ月間、約12ヶ月間、及び無期限からなる群から選択される。
本開示の組成物は、「低アレルギー性」であり、アレルギー反応を起こす可能性が比較的低いことを意味する。そのような低アレルギー性は、参加者が、局所的に、長期間にわたり彼らの皮膚上に本開示の組成物を適用することにより証明することができる。一実施形態では、延長期間は約3日間である。一実施形態では、延長期間は約7日間である。一実施形態では、延長期間は約14日間である。一実施形態では、延長期間は約21日間である。一実施形態では、延長期間は約30日間である。一実施形態では、延長期間は、約1ヶ月間、約2ヶ月間、約3ヶ月間、約4ヶ月間、約5ヶ月間、約6ヶ月間、約7ヶ月間、約8ヶ月間、約9ヶ月間、約10ヶ月間、約11ヶ月間、約12ヶ月間、及び無期限からなる群から選択される。
以下は、本開示の絹溶液の調製における及びそのための様々なパラメータの適切な範囲の非限定的な例である。本開示の絹溶液は、これらのパラメータのうちの1つ以上、ただし、必ずしも全てではないパラメータを含み得るが、そのようなパラメータの範囲の様々な組み合わせを使用して調製され得る。
一実施形態では、溶液中のSPF(%)は、30.0重量%未満である。一実施形態では、溶液中のSPF(%)は、25.0重量%未満である。一実施形態では、溶液中のSPF(%)は、20.0重量%未満である。一実施形態では、溶液中のSPF(%)は、19.0重量%未満である。一実施形態では、溶液中のSPF(%)は、18.0重量%未満である。一実施形態では、溶液中のSPF(%)は、17.0重量%未満である。一実施形態では、溶液中のSPF(%)は、16.0重量%未満である。一実施形態では、溶液中のSPF(%)は、15.0重量%未満である。一実施形態では、溶液中のSPF(%)は、14.0重量%未満である。一実施形態では、溶液中のSPF(%)は、13.0重量%未満である。一実施形態では、溶液中のSPF(%)は、12.0重量%未満である。一実施形態では、溶液中のSPF(%)は、11.0重量%未満である。一実施形態では、溶液中のSPF(%)は、10.0重量%未満である。一実施形態では、溶液中のSPF(%)は、9.0重量%未満である。一実施形態では、溶液中のSPF(%)は、8.0重量%未満である。一実施形態では、溶液中のSPF(%)は、7.0重量%未満である。一実施形態では、溶液中のSPF(%)は、6.0重量%未満である。一実施形態では、溶液中のSPF(%)は、5.0重量%未満である。一実施形態では、溶液中のSPF(%)は、4.0重量%未満である。一実施形態では、溶液中のSPF(%)は、3.0重量%未満である。一実施形態では、溶液中のSPF(%)は、2.0重量%未満である。一実施形態では、溶液中のSPF(%)は、1.0重量%未満である。一実施形態では、溶液中のSPF(%)は、0.9重量%未満である。一実施形態では、溶液中のSPF(%)は、0.8重量%未満である。一実施形態では、溶液中のSPF(%)は、0.7重量%未満である。一実施形態では、溶液中のSPF(%)は、0.6重量%未満である。一実施形態では、溶液中のSPF(%)は、0.5重量%未満である。一実施形態では、溶液中のSPF(%)は、0.4重量%未満である。一実施形態では、溶液中のSPF(%)は、0.3重量%未満である。一実施形態では、溶液中のSPF(%)は、0.2重量%未満である。一実施形態では、溶液中のSPF(%)は、0.1重量%未満である。
一実施形態では、溶液中のSPF(%)は、0.1重量%超である。一実施形態では、溶液中のSPF(%)は、0.2重量%超である。一実施形態では、溶液中のSPF(%)は、0.3重量%超である。一実施形態では、溶液中のSPF(%)は、0.4重量%超である。一実施形態では、溶液中のSPF(%)は、0.5重量%超である。一実施形態では、溶液中のSPF(%)は、0.6重量%超である。一実施形態では、溶液中のSPF(%)は、0.7重量%超である。一実施形態では、溶液中のSPF(%)は、0.8重量%超である。一実施形態では、溶液中のSPF(%)は、0.9重量%超である。一実施形態では、溶液中のSPF(%)は、1.0重量%超である。一実施形態では、溶液中のSPF(%)は、2.0重量%超である。一実施形態では、溶液中のSPF(%)は、3.0重量%超である。一実施形態では、溶液中のSPF(%)は、4.0重量%超である。一実施形態では、溶液中のSPF(%)は、5.0重量%超である。一実施形態では、溶液中のSPF(%)は、6.0重量%超である。一実施形態では、溶液中のSPF(%)は、7.0重量%超である。一実施形態では、溶液中のSPF(%)は、8.0重量%超である。一実施形態では、溶液中のSPF(%)は、9.0重量%超である。一実施形態では、溶液中のSPF(%)は、10.0重量%超である。一実施形態では、溶液中のSPF(%)は、11.0重量%超である。一実施形態では、溶液中のSPF(%)は、12.0重量%超である。一実施形態では、溶液中のSPF(%)は、13.0重量%超である。一実施形態では、溶液中のSPF(%)は、14.0重量%超である。一実施形態では、溶液中のSPF(%)は、15.0重量%超である。一実施形態では、溶液中のSPF(%)は、16.0重量%超である。一実施形態では、溶液中のSPF(%)は、17.0重量%超である。一実施形態では、溶液中のSPF(%)は、18.0重量%超である。一実施形態では、溶液中のSPF(%)は、19.0重量%超である。一実施形態では、溶液中のSPF(%)は、20.0重量%超である。一実施形態では、溶液中のSPF(%)は、25.0重量%超である。
一実施形態では、溶液中のSPF(%)は、約0.1重量%~約30.0重量%の範囲である。一実施形態では、溶液中のSPF(%)は、約0.1重量%~約25.0重量%の範囲である。一実施形態では、溶液中のSPF(%)は、約0.1重量%~約20.0重量%の範囲である。一実施形態では、溶液中のSPF(%)は、約0.1重量%~約15.0重量%の範囲である。一実施形態では、溶液中のSPF(%)は、約0.1重量%~約10.0重量%の範囲である。一実施形態では、溶液中のSPF(%)は、約0.1重量%~約9.0重量%の範囲である。一実施形態では、溶液中のSPF(%)は、約0.1重量%~約8.0重量%の範囲である。一実施形態では、溶液中のSPF(%)は、約0.1重量%~約7.0重量%の範囲である。一実施形態では、溶液中のSPF(%)は、約0.1重量%~約6.5重量%の範囲である。一実施形態では、溶液中のSPF(%)は、約0.1重量%~約6.0重量%の範囲である。一実施形態では、溶液中のSPF(%)は、約0.1重量%~約5.5重量%の範囲である。一実施形態では、溶液中のSPF(%)は、約0.1重量%~約5.0重量%の範囲である。一実施形態では、溶液中のSPF(%)は、約0.1重量%~約4.5重量%の範囲である。一実施形態では、溶液中のSPF(%)は、約0.1重量%~約4.0重量%の範囲である。一実施形態では、溶液中のSPF(%)は、約0.1重量%~約3.5重量%の範囲である。一実施形態では、溶液中のSPF(%)は、約0.1重量%~約3.0重量%の範囲である。一実施形態では、溶液中のSPF(%)は、約0.1重量%~約2.5重量%の範囲である。一実施形態では、溶液中のSPF(%)は、約0.1重量%~約2.0重量%の範囲である。一実施形態では、溶液中のSPF(%)は、約0.1重量%~約2.4重量%の範囲である。一実施形態では、溶液中のSPF(%)は、約0.5重量%~約5.0重量%の範囲である。一実施形態では、溶液中のSPF(%)は、約0.5重量%~約4.5重量%の範囲である。一実施形態では、溶液中のSPF(%)は、約0.5重量%~約4.0重量%の範囲である。一実施形態では、溶液中のSPF(%)は、約0.5重量%~約3.5重量%の範囲である。一実施形態では、溶液中のSPF(%)は、約0.5重量%~約3.0重量%の範囲である。一実施形態では、溶液中のSPF(%)は、約0.5重量%~約2.5重量%の範囲である。一実施形態では、溶液中のSPF(%)は、約1.0重量%~約4.0重量%の範囲である。一実施形態では、溶液中のSPF(%)は、約1.0重量%~約3.5重量%の範囲である。一実施形態では、溶液中のSPF(%)は、約1.0重量%~約3.0重量%の範囲である。一実施形態では、溶液中のSPF(%)は、約1.0重量%~約2.5重量%の範囲である。一実施形態では、溶液中のSPF(%)は、約1.0重量%~約2.4重量%の範囲である。一実施形態では、溶液中のSPF(%)は、約1.0重量%~約2.0重量%の範囲である。
一実施形態では、溶液中のSPF(%)は、約20.0重量%~約30.0重量%の範囲である。一実施形態では、溶液中のSPF(%)は、約0.1重量%~約10.0重量%の範囲である。一実施形態では、溶液中のSPF(%)は、約1.0重量%~約10.0重量%の範囲である。一実施形態では、溶液中のSPF(%)は、約2重量%~約10.0重量%の範囲である。一実施形態では、溶液中のSPF(%)は、約0.1重量%~約6.0重量%の範囲である。一実施形態では、溶液中のSPF(%)は、約6.0重量%~約10.0重量%の範囲である。一実施形態では、溶液中のSPF(%)は、約6.0重量%~約8.0重量%の範囲である。一実施形態では、溶液中のSPF(%)は、約6.0重量%~約9.0重量%の範囲である。一実施形態では、溶液中のSPF(%)は、約10.0重量%~約20.0重量%の範囲である。一実施形態では、溶液中のSPF(%)は、約11.0重量%~約19.0重量%の範囲である。一実施形態では、溶液中のSPF(%)は、約12.0重量%~約18.0重量%の範囲である。一実施形態では、溶液中のSPF(%)は、約13.0重量%~約17.0重量%の範囲である。一実施形態では、溶液中のSPF(%)は、約14.0重量%~約16.0重量%の範囲である。一実施形態では、溶液中のSPF(%)は、約1.0重量%である。一実施形態では、溶液中のSPF(%)は、約0.5重量%である。一実施形態では、溶液中のSPF(%)は、約1.5重量%である。一実施形態では、溶液中のSPF(%)は、約2.0重量%である。一実施形態では、溶液中のSPF(%)は、約2.4重量%である。一実施形態では、溶液中のSPF(%)は、3.0重量%である。一実施形態では、溶液中のSPF(%)は、3.5重量%である。一実施形態では、溶液中のSPF(%)は、約4.0重量%である。一実施形態では、溶液中のSPF(%)は、約4.5重量%である。一実施形態では、溶液中のSPF(%)は、約5.0重量%である。一実施形態では、溶液中のSPF(%)は、約5.5重量%である。一実施形態では、溶液中のSPF(%)は、約6.0重量%である。一実施形態では、溶液中のSPF(%)は、約6.5重量%である。一実施形態では、溶液中のSPF(%)は、約7.0重量%である。一実施形態では、溶液中のSPF(%)は、約7.5重量%である。一実施形態では、溶液中のSPF(%)は、約8.0重量%である。一実施形態では、溶液中のSPF(%)は、約8.5重量%である。一実施形態では、溶液中のSPF(%)は、約9.0重量%である。一実施形態では、溶液中のSPF(%)は、約9.5重量%である。一実施形態では、溶液中のSPF(%)は、約10.0重量%である。
一実施形態では、溶液中のセリシン(%)は、検出不能~25.0重量%である。一実施形態では、溶液中のセリシン(%)は、検出不能~5.0重量%である。一実施形態では、溶液中のセリシン(%)は、1.0重量%である。一実施形態では、溶液中のセリシン(%)は、2.0重量%である。一実施形態では、溶液中のセリシン(%)は、3.0重量%である。一実施形態では、溶液中のセリシン(%)は、4.0重量%である。一実施形態では、溶液中のセリシン(%)は、5.0重量%である。一実施形態では、溶液中のセリシン(%)は、10.0重量%である。一実施形態では、溶液中のセリシン(%)は、25.0重量%である。
一部の実施形態では、本開示のSPF溶液組成物は、貯蔵条件、SPFのパーセント、並びに出荷の数及び出荷条件に依存して、10日間~3年間の保管安定性を有する(それらは、水溶液中で貯蔵した場合に、ゆっくりと又は自然発生的にゲル化することはなく、断片の凝集はなく、したがって、経時的な分子量における増加はない)。加えて、pHを変化させて、絹の未熟な折り畳み及び凝集を防止することにより、保管寿命を延長させることができる及び/又は出荷条件を支援することができる。一実施形態では、LiBr-絹断片溶液の安定性は0~1年間である。一実施形態では、LiBr-絹断片溶液の安定性は0~2年間である。一実施形態では、LiBr-絹断片溶液の安定性は0~3年間である。一実施形態では、LiBr-絹断片溶液の安定性は0~4年間である。一実施形態では、LiBr-絹断片溶液の安定性は0~5年間である。一実施形態では、LiBr-絹断片溶液の安定性は1~2年間である。一実施形態では、LiBr-絹断片溶液の安定性は1~3年間である。一実施形態では、LiBr-絹断片溶液の安定性は1~4年間である。一実施形態では、LiBr-絹断片溶液の安定性は1~5年間である。一実施形態では、LiBr-絹断片溶液の安定性は2~3年間である。一実施形態では、LiBr-絹断片溶液の安定性は2~4年間である。一実施形態では、LiBr-絹断片溶液の安定性は2~5年間である。一実施形態では、LiBr-絹断片溶液の安定性は3~4年間である。一実施形態では、LiBr-絹断片溶液の安定性は3~5年間である。一実施形態では、LiBr-絹断片溶液の安定性は4~5年間である。
一実施形態では、本開示の組成物の安定性は10日~6ヶ月である。一実施形態では、本開示の組成物の安定性は6ヶ月~12ヶ月である。一実施形態では、本開示の組成物の安定性は12ヶ月~18ヶ月である。一実施形態では、本開示の組成物の安定性は18ヶ月~24ヶ月である。一実施形態では、本開示の組成物の安定性は24ヶ月~30ヶ月である。一実施形態では、本開示の組成物の安定性は30ヶ月~36ヶ月である。一実施形態では、本開示の組成物の安定性は36ヶ月~48ヶ月である。一実施形態では、本開示の組成物の安定性は48ヶ月~60ヶ月である。
一実施形態では、SPFを有する本開示の組成物は、検出不可能なレベルのLiBr残渣を有する。一実施形態では、本開示の組成物中のLiBr残渣の量は、10ppm~1000ppmである。一実施形態では、本開示の組成物中のLiBr残渣の量は、10ppm~300ppmである。一実施形態では、本開示の組成物中のLiBr残渣の量は、25ppm未満である。一実施形態では、本開示の組成物中のLi Br残渣の量は、50ppm未満である。一実施形態では、本開示の組成物中のLiBr残渣の量は、75ppm未満である。一実施形態では、本開示の組成物中のLiBr残渣の量は、100ppm未満である。一実施形態では、本開示の組成物中のLiBr残渣の量は、200ppm未満である。一実施形態では、本開示の組成物中のLiBr残渣の量は、300ppm未満である。一実施形態では、本開示の組成物中のLiBr残渣の量は、400ppm未満である。一実施形態では、本開示の組成物中のLiBr残渣の量は、500ppm未満である。一実施形態では、本開示の組成物中のLiBr残渣の量は、600ppm未満である。一実施形態では、本開示の組成物中のLiBr残渣の量は、700ppm未満である。一実施形態では、本開示の組成物中のLiBr残渣の量は、800ppm未満である。一実施形態では、本開示の組成物中のLiBr残渣の量は、900ppm未満である。一実施形態では、本開示の組成物中のLiBr残渣の量は、1000ppm未満である。一実施形態では、本開示の組成物中のLiBr残渣の量は、検出不能~500ppmである。一実施形態では、本開示の組成物中のLiBr残渣の量は、検出不能~450ppmである。一実施形態では、本開示の組成物中のLiBr残基の量は、検出不能~400ppmである。一実施形態では、本開示の組成物中のLiBr残渣の量は、検出不能~350ppmである。一実施形態では、本開示の組成物中のLiBr残渣の量は、検出不能~300ppmである。一実施形態では、本開示の組成物中のLiBr残渣の量は、検出不能~250ppmである。一実施形態では、本開示の組成物中のLiBr残渣の量は、検出不能~200ppmである。一実施形態では、本開示の組成物中のLiBr残渣の量は、検出不能~150ppmである。一実施形態では、本開示の組成物中のLiBr残渣の量は、検出不能~100ppmである。一実施形態では、本開示の組成物中のLiBr残渣の量は、100ppm~200ppmである。一実施形態では、本開示の組成物中のLiBr残渣の量は、200ppm~300ppmである。一実施形態では、本開示の組成物中のLiBr残渣の量は、300ppm~400ppmである。一実施形態では、本開示の組成物中のLiBr残渣の量は、400ppm~500ppmである。
一実施形態では、SPFを有する本開示の組成物は、検出不能なレベルのNaCO残渣を有する。一実施形態では、本開示の組成物中のNaCO残渣の量は、100ppm未満である。一実施形態では、本開示の組成物中のNaCO残渣の量は、200ppm未満である。一実施形態では、本開示の組成物中のNaCO残渣の量は、300ppm未満である。一実施形態では、本開示の組成物中のNaCO残渣の量は、400ppm未満である。一実施形態では、本開示の組成物中のNaCO残渣の量は、500ppm未満である。一実施形態では、本開示の組成物中のNaCO残渣の量は、600ppm未満である。一実施形態では、本開示の組成物中のNaCO残渣の量は、700ppm未満である。一実施形態では、本開示の組成物中のNaCO残渣の量は、800ppm未満である。一実施形態では、本開示の組成物中のNaCO残渣の量は、900ppm未満である。一実施形態では、本開示の組成物中のNaCO残渣の量は、1000ppm未満である。一実施形態では、本開示の組成物中のNaCO残渣の量は、検出不能~500ppmである。一実施形態では、本開示の組成物中のNaCO残渣の量は、検出不能~450ppmである。一実施形態では、本開示の組成物中のNaCO残渣の量は、検出不能~400ppmである。一実施形態では、本開示の組成物中のNaCO残渣の量は、検出不能~350ppmである。一実施形態では、本開示の組成物中のNaCO残渣の量は、検出不能~300ppmである。一実施形態では、本開示の組成物中のNaCO残渣の量は、検出不能~250ppmである。一実施形態では、本開示の組成物中のNaCO残渣の量は、検出不能~200ppmである。一実施形態では、本開示の組成物中のNaCO残渣の量は、検出不能~150ppmである。一実施形態では、本開示の組成物中のNaCO残渣の量は、検出不能~100ppmである。一実施形態では、本開示の組成物中のNaCO残渣の量は、100ppm~200ppmである。一実施形態では、本開示の組成物中のNaCO残渣の量は、200ppm~300ppmである。一実施形態では、本開示の組成物中のNaCO残渣の量は、300ppm~400ppmである。一実施形態では、本開示の組成物中のNaCO残渣の量は、400ppm~500ppmである。
本開示のSPF溶液組成物のユニークな特色は、貯蔵条件、絹のパーセント、並びに出荷の数及び出荷条件に依存して、10日間~3年間の保管安定性である(それらは、水溶液中で貯蔵した場合に、ゆっくりと又は自然発生的にゲル化することはなく、断片の凝集はなく、したがって、経時的な分子量における増加はない)。加えて、pHを変化させて、絹の未熟な折り畳み及び凝集を防止することにより、保管寿命を延長させることができる及び/又は出荷条件を支援することができる。一実施形態では、本開示のSPF溶液組成物は、室温(RT)で、最大2週間にわたる保管安定性を有する。一実施形態では、本開示のSPF溶液組成物は、RTで、最大4週間にわたる保管安定性を有する。一実施形態では、本開示のSPF溶液組成物は、RTで、最大6週間にわたる保管安定性を有する。一実施形態では、本開示のSPF溶液組成物は、RTで、最大8週間にわたる保管安定性を有する。一実施形態では、本開示のSPF溶液組成物は、RTで、最大10週間にわたる保管安定性を有する。一実施形態では、本開示のSPF溶液組成物は、RTで、最大12週間にわたる保管安定性を有する。一実施形態では、本開示のSPF溶液組成物は、RTで、約4週間~約52週間の範囲の保管安定性を有する。
以下の表Rは、本開示のSPF組成物の実施形態についての保管安定性試験結果を示す。
一部の実施形態では、本明細書中に記載される絹フィブロインタンパク質断片から由来する絹フィルムの水溶性は、溶媒アニーリング(水アニーリング又はメタノールアニーリング)、化学架橋、酵素架橋、及び熱処理によって改変することができる。
一部の実施形態では、アニーリングのプロセスは、コーティング材料として使用される絹フィブロインタンパク質断片溶液中でベータシート形成を誘導することを含み得る。絹フィブロインタンパク質ベースの断片のアニーリング(例、増加した結晶化度)又は他の方法での「分子充填」を促進する技術が記載されている。一部の実施形態では、非結晶性絹フィルムは、水又は有機溶媒の群から選択される溶媒の存在においてベータシートを導入するためにアニールされる。一部の実施形態では、非結晶性絹フィルムは、水の存在においてベータシートを導入するためにアニールされる(水アニーリングプロセス)。一部の実施形態では、非結晶性絹フィブロインタンパク質断片フィルムは、メタノールの存在においてベータシートを導入するためにアニールされる。一部の実施形態では、アニーリング(例、ベータシート形成)は、有機溶媒の添加により誘導される。好適な有機溶媒は、以下に限定されないが、メタノール、エタノール、アセトン、イソプロパノール、又はそれらの組み合わせを含む。
一部の実施形態では、アニーリングは、いわゆる「水アニーリング」又は「水蒸気アニーリング」により行われ、それにおいて、水蒸気が、ベータシートのパッキングを促すために、中間可塑剤又は触媒として使用される。一部の実施形態では、水アニーリングのプロセスは、真空下で実施され得る。好適なそのような方法は、Jin H-J et al.(2005),Water-stable Silk Films with Reduced Beta-Sheet Content,Advanced Functional Materials,15:1241-1247、Xiao H.et al.(2011),Regulation of Silk Material Structure by Temperature-Controlled Water Vapor Annealing,Biomacromolecules,12(5):1686-1696。
水アニーリングプロセスの重要な特色は、絹フィブロインタンパク質断片ペプチド鎖において結晶性ベータシートの形成を駆動して、絹フィブロインを連続フィルム中に自己構築させることである。一部の実施形態では、絹フィブロインタンパク質断片フィルムの結晶性は、水蒸気の温度及びアニーリングの期間を制御することにより制御される。一部の実施形態では、アニーリングは、約65℃~約110℃の範囲の温度で実施される。一部の実施形態では、水の温度は、約80℃に維持される。一部の実施形態では、アニーリングは、約65℃、約70℃、約75℃、約80℃、約85℃、約90℃、約95℃、約100℃、約105℃、及び約110℃の群から選択される温度で実施される。
一部の実施形態では、アニーリングプロセスが、約1分~約40分、約1分~約50分、約1分~約60分、約1分~約70分、約1分~約80分、約1分~約90分、約1分~約100分、約1分~約110分、約1分~約120分、約1分~約130分、約5分~約40分、約5分~約50分、約5分~約60分、約5分~約70分、約5分~約80分、約5分~約90分、約5分~約100分、約5分~約110分、約5分~約120分、約5分~約130分、約10分~約40分、約10分~約50分、約10分~約60分、約10分~約70分、約10分~約80分、約10分~約90分、約10分~約100分、約10分~約110分、約10分~約120分、約10分~約130分、約15分~約40分、約15分~約50分、約15分~約60分、約15分~約70分、約15分~約80分、約15分~約90分、約15分~約100分、約15分~約110分、約15分~約120分、約15分~約130分、約20分~約40分、約20分~約50分、約20分~約60分、約20分~約70分、約20分~約80分、約20分~約90分、約20分~約100分、約20分~約110分、約20分~約120分、約20分~約130分、約25分~約40分、約25分~約50分、約25分~約60分、約25分~約70分、約25分~約80分、約25分~約90分、約25分~約100分、約25分~約110分、約25分~約120分、約25分~約130分、約30分~約40分、約30分~約50分、約30分~約60分、約30分~約70分、約30分~約80分、約30分~約90分、約30分~約100分、約30分~約110分、約30分~約120分、約30分~約130分、約35分~約40分、約35分~約50分、約35分~約60分、約35分~約70分、約35分~約80分、約35分~約90分、約35分~約100分、約35分~約110分、約35分~約120分、約35分~約130分、約40分~約50分、約40分~約60分、約40分~約70分、約40分~約80分、約40分~約90分、約40分~約100分、約40分~約110分、約40分~約120分、約40分~約130分、約45分~約50分、約45分~約60分、約45分~約70分、約45分~約80分、約45分~約90分、約45分~約100分、約45分~約110分、約45分~約120分、及び約45分~約130分の群から選択される期間持続する。一部の実施形態では、アニーリングプロセスは、約1分~約60分の範囲の期間持続する。一部の実施形態では、アニーリングプロセスは、約45分~約60分の範囲の期間持続する。処理後のより長い水のアニーリングは、絹フィブロインタンパク質断片の増加した結晶性に対応した。
一部の実施形態では、アニーリングされた絹フィブロインタンパク質断片膜によって、湿潤絹フィブロインタンパク質断片膜が、100%メタノール中で、室温で60分間にわたり浸漬される。メタノールアニーリングによって、絹フィブロインタンパク質断片膜の組成物が、主に非晶質のランダムコイルから結晶性抗平行ベータシート構造に変化した。
一部の実施形態では、本明細書中に記載されるSPF溶液を使用して、メタノールでの沈殿によりSPFマイクロ粒子を調製することができる。代替的なフラッシュ乾燥、流動床乾燥、スプレー乾燥、又は真空乾燥を適用して、絹溶液から水を除去することができる。SPF粉末は次に、冷蔵又は他の特別な取り扱い手順を伴うことなく、保存及び取り扱うことができる。一部の実施形態では、SPF粉末は低分子量絹フィブロインタンパク質断片を含む。一部の実施形態では、SPF粉末は中分子量絹フィブロインタンパク質断片を含む。一部の実施形態では、SPF粉末は、低分子量絹フィブロインタンパク質断片と中分子量絹フィブロインタンパク質断片との混合物を含む。
本明細書で使用される際、「セリシンを実質的に含まない」又は「セリシンを実質的に欠いている」という用語は、セリシンタンパク質の大部分が除去された絹線維を指す。一実施形態では、セリシンを実質的に欠いている絹フィブロインは、約0.01重量%~約10.0重量%のセリシンを有する絹フィブロインを指す。一実施形態では、セリシンを実質的に欠いている絹フィブロインは、約0.01重量%~約9.0重量%のセリシンを有する絹フィブロインを指す。一実施形態では、セリシンを実質的に欠いている絹フィブロインは、約0.01重量%~約8.0重量%のセリシンを有する絹フィブロインを指す。一実施形態では、セリシンを実質的に欠いている絹フィブロインは、約0.01重量%~約7.0重量%のセリシンを有する絹フィブロインを指す。一実施形態では、セリシンを実質的に欠いている絹フィブロインは、約0.01重量%~約6.0重量%のセリシンを有する絹フィブロインを指す。一実施形態では、セリシンを実質的に欠いている絹フィブロインは、約0.01重量%~約5.0重量%のセリシンを有する絹フィブロインを指す。一実施形態では、セリシンを実質的に欠いている絹フィブロインは、約0重量%~約4.0重量%のセリシンを有する絹フィブロインを指す。一実施形態では、セリシンを実質的に欠いている絹フィブロインは、約0.05重量%~約4.0重量%のセリシンを有する絹フィブロインを指す。一実施形態では、セリシンを実質的に欠いている絹フィブロインは、約0.1重量%~約4.0重量%のセリシンを有する絹フィブロインを指す。一実施形態では、セリシンを実質的に欠いている絹フィブロインは、約0.5重量%~約4.0重量%のセリシンを有する絹フィブロインを指す。一実施形態では、セリシンを実質的に欠いている絹フィブロインは、約1.0重量%~約4.0重量%のセリシンを有する絹フィブロインを指す。一実施形態では、セリシンを実質的に欠いている絹フィブロインは、約1.5重量%~約4.0重量%のセリシンを有する絹フィブロインを指す。一実施形態では、セリシンを実質的に欠いている絹フィブロインは、約2.0重量%~約4.0重量%のセリシンを有する絹フィブロインを指す。一実施形態では、セリシンを実質的に欠いている絹フィブロインは、約2.5重量%~約4.0重量%のセリシンを有する絹フィブロインを指す。一実施形態では、セリシンを実質的に欠いている絹フィブロインは、約0.01重量%~約0.1重量%のセリシン含量を有する絹フィブロインを指す。一実施形態では、セリシンを実質的に欠いている絹フィブロインは、約0.1重量%を下回るセリシン含量を有する絹フィブロインを指す。一実施形態では、セリシンを実質的に欠いている絹フィブロインは、約0.05重量%を下回るセリシン含量を有する絹フィブロインを指す。一実施形態では、絹供給源が、沸騰している(100℃)炭酸ナトリウムの水溶液に、約30分間~約60分間の処理時間にわたり添加される場合に、約26.0重量%~約31.0重量%の脱ガム損失(degumming loss)が得られる。
以下は、本開示の絹溶液の調製における及びそのための様々なパラメータの適切な範囲の非限定的な例である。本開示の絹溶液は、これらのパラメータのうちの1つ以上、ただし、必ずしも全てではないパラメータを含み得るが、そのようなパラメータの範囲の様々な組み合わせを使用して調製され得る。
一実施形態では、溶液中のSPF(%)は、30.0重量%未満である。一実施形態では、溶液中のSPF(%)は、25.0重量%未満である。一実施形態では、溶液中のSPF(%)は、20.0重量%未満である。一実施形態では、溶液中のSPF(%)は、19.0重量%未満である。一実施形態では、溶液中のSPF(%)は、18.0重量%未満である。一実施形態では、溶液中のSPF(%)は、17.0重量%未満である。一実施形態では、溶液中のSPF(%)は、16.0重量%未満である。一実施形態では、溶液中のSPF(%)は、15.0重量%未満である。一実施形態では、溶液中のSPF(%)は、14.0重量%未満である。一実施形態では、溶液中のSPF(%)は、13.0重量%未満である。一実施形態では、溶液中のSPF(%)は、12.0重量%未満である。一実施形態では、溶液中のSPF(%)は、11.0重量%未満である。一実施形態では、溶液中のSPF(%)は、10.0重量%未満である。一実施形態では、溶液中のSPF(%)は、9.0重量%未満である。一実施形態では、溶液中のSPF(%)は、8.0重量%未満である。一実施形態では、溶液中のSPF(%)は、7.0重量%未満である。一実施形態では、溶液中のSPF(%)は、6.0重量%未満である。一実施形態では、溶液中のSPF(%)は、5.0重量%未満である。一実施形態では、溶液中のSPF(%)は、4.0重量%未満である。一実施形態では、溶液中のSPF(%)は、3.0重量%未満である。一実施形態では、溶液中のSPF(%)は、2.0重量%未満である。一実施形態では、溶液中のSPF(%)は、1.0重量%未満である。一実施形態では、溶液中のSPF(%)は、0.9重量%未満である。一実施形態では、溶液中のSPF(%)は、0.8重量%未満である。一実施形態では、溶液中のSPF(%)は、0.7重量%未満である。一実施形態では、溶液中のSPF(%)は、0.6重量%未満である。一実施形態では、溶液中のSPF(%)は、0.5重量%未満である。一実施形態では、溶液中のSPF(%)は、0.4重量%未満である。一実施形態では、溶液中のSPF(%)は、0.3重量%未満である。一実施形態では、溶液中のSPF(%)は、0.2重量%未満である。一実施形態では、溶液中のSPF(%)は、0.1重量%未満である。
一実施形態では、溶液中のSPF(%)は、0.1重量%超である。一実施形態では、溶液中のSPF(%)は、0.2重量%超である。一実施形態では、溶液中のSPF(%)は、0.3重量%超である。一実施形態では、溶液中のSPF(%)は、0.4重量%超である。一実施形態では、溶液中のSPF(%)は、0.5重量%超である。一実施形態では、溶液中のSPF(%)は、0.6重量%超である。一実施形態では、溶液中のSPF(%)は、0.7重量%超である。一実施形態では、溶液中のSPF(%)は、0.8重量%超である。一実施形態では、溶液中のSPF(%)は、0.9重量%超である。一実施形態では、溶液中のSPF(%)は、1.0重量%超である。一実施形態では、溶液中のSPF(%)は、2.0重量%超である。一実施形態では、溶液中のSPF(%)は、3.0重量%超である。一実施形態では、溶液中のSPF(%)は、4.0重量%超である。一実施形態では、溶液中のSPF(%)は、5.0重量%超である。一実施形態では、溶液中のSPF(%)は、6.0重量%超である。一実施形態では、溶液中のSPF(%)は、7.0重量%超である。一実施形態では、溶液中のSPF(%)は、8.0重量%超である。一実施形態では、溶液中のSPF(%)は、9.0重量%超である。一実施形態では、溶液中のSPF(%)は、10.0重量%超である。一実施形態では、溶液中のSPF(%)は、11.0重量%超である。一実施形態では、溶液中のSPF(%)は、12.0重量%超である。一実施形態では、溶液中のSPF(%)は、13.0重量%超である。一実施形態では、溶液中のSPF(%)は、14.0重量%超である。一実施形態では、溶液中のSPF(%)は、15.0重量%超である。一実施形態では、溶液中のSPF(%)は、16.0重量%超である。一実施形態では、溶液中のSPF(%)は、17.0重量%超である。一実施形態では、溶液中のSPF(%)は、18.0重量%超である。一実施形態では、溶液中のSPF(%)は、19.0重量%超である。一実施形態では、溶液中のSPF(%)は、20.0重量%超である。一実施形態では、溶液中のSPF(%)は、25.0重量%超である。
一実施形態では、溶液中のSPF(%)は、約0.1重量%~約30.0重量%の範囲である。一実施形態では、溶液中のSPF(%)は、約0.1重量%~約25.0重量%の範囲である。一実施形態では、溶液中のSPF(%)は、約0.1重量%~約20.0重量%の範囲である。一実施形態では、溶液中のSPF(%)は、約0.1重量%~約15.0重量%の範囲である。一実施形態では、溶液中のSPF(%)は、約0.1重量%~約10.0重量%の範囲である。一実施形態では、溶液中のSPF(%)は、約0.1重量%~約9.0重量%の範囲である。一実施形態では、溶液中のSPF(%)は、約0.1重量%~約8.0重量%の範囲である。一実施形態では、溶液中のSPF(%)は、約0.1重量%~約7.0重量%の範囲である。一実施形態では、溶液中のSPF(%)は、約0.1重量%~約6.5重量%の範囲である。一実施形態では、溶液中のSPF(%)は、約0.1重量%~約6.0重量%の範囲である。一実施形態では、溶液中のSPF(%)は、約0.1重量%~約5.5重量%の範囲である。一実施形態では、溶液中のSPF(%)は、約0.1重量%~約5.0重量%の範囲である。一実施形態では、溶液中のSPF(%)は、約0.1重量%~約4.5重量%の範囲である。一実施形態では、溶液中のSPF(%)は、約0.1重量%~約4.0重量%の範囲である。一実施形態では、溶液中のSPF(%)は、約0.1重量%~約3.5重量%の範囲である。一実施形態では、溶液中のSPF(%)は、約0.1重量%~約3.0重量%の範囲である。一実施形態では、溶液中のSPF(%)は、約0.1重量%~約2.5重量%の範囲である。一実施形態では、溶液中のSPF(%)は、約0.1重量%~約2.0重量%の範囲である。一実施形態では、溶液中のSPF(%)は、約0.1重量%~約2.4重量%の範囲である。一実施形態では、溶液中のSPF(%)は、約0.5重量%~約5.0重量%の範囲である。一実施形態では、溶液中のSPF(%)は、約0.5重量%~約4.5重量%の範囲である。一実施形態では、溶液中のSPF(%)は、約0.5重量%~約4.0重量%の範囲である。一実施形態では、溶液中のSPF(%)は、約0.5重量%~約3.5重量%の範囲である。一実施形態では、溶液中のSPF(%)は、約0.5重量%~約3.0重量%の範囲である。一実施形態では、溶液中のSPF(%)は、約0.5重量%~約2.5重量%の範囲である。一実施形態では、溶液中のSPF(%)は、約1.0重量%~約4.0重量%の範囲である。一実施形態では、溶液中のSPF(%)は、約1.0重量%~約3.5重量%の範囲である。一実施形態では、溶液中のSPF(%)は、約1.0重量%~約3.0重量%の範囲である。一実施形態では、溶液中のSPF(%)は、約1.0重量%~約2.5重量%の範囲である。一実施形態では、溶液中のSPF(%)は、約1.0重量%~約2.4重量%の範囲である。一実施形態では、溶液中のSPF(%)は、約1.0重量%~約2.0重量%の範囲である。
一実施形態では、溶液中のSPF(%)は、約20.0重量%~約30.0重量%の範囲である。一実施形態では、溶液中のSPF(%)は、約0.1重量%~約10.0重量%の範囲である。一実施形態では、溶液中のSPF(%)は、約1.0重量%~約10.0重量%の範囲である。一実施形態では、溶液中のSPF(%)は、約2重量%~約10.0重量%の範囲である。一実施形態では、溶液中のSPF(%)は、約0.1重量%~約6.0重量%の範囲である。一実施形態では、溶液中のSPF(%)は、約6.0重量%~約10.0重量%の範囲である。一実施形態では、溶液中のSPF(%)は、約6.0重量%~約8.0重量%の範囲である。一実施形態では、溶液中のSPF(%)は、約6.0重量%~約9.0重量%の範囲である。一実施形態では、溶液中のSPF(%)は、約10.0重量%~約20.0重量%の範囲である。一実施形態では、溶液中のSPF(%)は、約11.0重量%~約19.0重量%の範囲である。一実施形態では、溶液中のSPF(%)は、約12.0重量%~約18.0重量%の範囲である。一実施形態では、溶液中のSPF(%)は、約13.0重量%~約17.0重量%の範囲である。一実施形態では、溶液中のSPF(%)は、約14.0重量%~約16.0重量%の範囲である。一実施形態では、溶液中のSPF(%)は、約1.0重量%である。一実施形態では、溶液中のSPF(%)は、約1.5重量%である。一実施形態では、溶液中のSPF(%)は、約2.0重量%である。一実施形態では、溶液中のSPF(%)は、約2.4重量%である。一実施形態では、溶液中のSPF(%)は、3.0重量%である。一実施形態では、溶液中のSPF(%)は、3.5重量%である。一実施形態では、溶液中のSPF(%)は、約4.0重量%である。一実施形態では、溶液中のSPF(%)は、約4.5重量%である。一実施形態では、溶液中のSPF(%)は、約5.0重量%である。一実施形態では、溶液中のSPF(%)は、約5.5重量%である。一実施形態では、溶液中のSPF(%)は、約6.0重量%である。一実施形態では、溶液中のSPF(%)は、約6.5重量%である。一実施形態では、溶液中のSPF(%)は、約7.0重量%である。一実施形態では、溶液中のSPF(%)は、約7.5重量%である。一実施形態では、溶液中のSPF(%)は、約8.0重量%である。一実施形態では、溶液中のSPF(%)は、約8.5重量%である。一実施形態では、溶液中のSPF(%)は、約9.0重量%である。一実施形態では、溶液中のSPF(%)は、約9.5重量%である。一実施形態では、溶液中のSPF(%)は、約10.0重量%である。
一実施形態では、溶液中のセリシン(%)は、検出不能~25.0重量%である。一実施形態では、溶液中のセリシン(%)は、検出不能~5.0重量%である。一実施形態では、溶液中のセリシン(%)は、1.0重量%である。一実施形態では、溶液中のセリシン(%)は、2.0重量%である。一実施形態では、溶液中のセリシン(%)は、3.0重量%である。一実施形態では、溶液中のセリシン(%)は、4.0重量%である。一実施形態では、溶液中のセリシン(%)は、5.0重量%である。一実施形態では、溶液中のセリシン(%)は、10.0重量%である。一実施形態では、溶液中のセリシン(%)は、25.0重量%である。
一部の実施形態では、本開示の絹フィブロインベースのタンパク質断片は、貯蔵条件、SPFのパーセント、並びに出荷の数及び出荷条件に依存して、10日間~3年間の保管安定性を有する(それらは、水溶液中で貯蔵した場合に、ゆっくりと又は自然発生的にゲル化することはなく、断片の凝集はなく、したがって、経時的な分子量における増加はない)。加えて、pHを変化させて、絹の未熟な折り畳み及び凝集を防止することにより、保管寿命を延長させることができる及び/又は出荷条件を支援することができる。一実施形態では、LiBr-絹断片溶液の安定性は0~1年間である。一実施形態では、LiBr-絹断片溶液の安定性は0~2年間である。一実施形態では、LiBr-絹断片溶液の安定性は0~3年間である。一実施形態では、LiBr-絹断片溶液の安定性は0~4年間である。一実施形態では、LiBr-絹断片溶液の安定性は0~5年間である。一実施形態では、LiBr-絹断片溶液の安定性は1~2年間である。一実施形態では、LiBr-絹断片溶液の安定性は1~3年間である。一実施形態では、LiBr-絹断片溶液の安定性は1~4年間である。一実施形態では、LiBr-絹断片溶液の安定性は1~5年間である。一実施形態では、LiBr-絹断片溶液の安定性は2~3年間である。一実施形態では、LiBr-絹断片溶液の安定性は2~4年間である。一実施形態では、LiBr-絹断片溶液の安定性は2~5年間である。一実施形態では、LiBr-絹断片溶液の安定性は3~4年間である。一実施形態では、LiBr-絹断片溶液の安定性は3~5年間である。一実施形態では、LiBr-絹断片溶液の安定性は4~5年間である。
一実施形態では、本開示の組成物の安定性は10日~6ヶ月である。一実施形態では、本開示の組成物の安定性は6ヶ月~12ヶ月である。一実施形態では、本開示の組成物の安定性は12ヶ月~18ヶ月である。一実施形態では、本開示の組成物の安定性は18ヶ月~24ヶ月である。一実施形態では、本開示の組成物の安定性は24ヶ月~30ヶ月である。一実施形態では、本開示の組成物の安定性は30ヶ月~36ヶ月である。一実施形態では、本開示の組成物の安定性は36ヶ月~48ヶ月である。一実施形態では、本開示の組成物の安定性は48ヶ月~60ヶ月である。
一実施形態では、コーティングされていない物品と比較して増強され得る、SPFコーティングされた物品の選択された特性としては、洗濯に対する寸法安定性、ドライクリーニングに対する寸法安定性、洗濯後の外観、ドライクリーニング後の外観、洗濯に対する耐変色性、ドライクリーニングに対する耐変色性、非塩素系漂白剤に対する耐変色性、縫い目トルク/らせん性(編物上)、クロッキングに対する耐変色性、摩擦に対する耐変色性、水に対する耐変色性、光に対する耐変色性、汗に対する耐変色性、塩素処理されたプール水に対する耐変色性、海水に対する耐変色性、引張強さ、縫い目の滑り、引き裂き強度、縫い目破壊強度、耐摩耗性、抗ピリング性、ストレッチ回復、破裂強度、保管中のダイトランスファーに対する耐変色性(ラベル)、オゾンに対する耐変色性、パイル保持性、湾曲及び斜行、唾液に対する耐変色性、抗スナッギング性、防しわ性(例えば、衣服の外観、布地の折り目の保持、布地の滑らかな外観)、撥水性、防水性、防汚性(例えば、撥水性、撥油性、撥水/アルコール性)、垂直ウィッキング、吸水性、乾燥速度、汚れの落ち易さ、通気性、ウィッキング、抗菌特性、紫外線保護、トルクに対する抵抗、悪臭耐性、生体適合性、湿潤時間、吸収速度、拡散速度、一方向への水分移動指数、難燃性、着色特性、繊維軟化特性、pH調整特性、抗フェルト性、並びに全体的な水分管理能力のうちの1つ以上が挙げられ得る。
上記の実施形態のいずれかでは、物品の少なくとも1つの特性が改善され、改善される特性は、洗濯に対する寸法安定性であり、特性が、コーティングされていない物品に対して、少なくとも5%、少なくとも10%、少なくとも15%、少なくとも20%、少なくとも25%、少なくとも30%、少なくとも35%、少なくとも40%、少なくとも45%、少なくとも50%、少なくとも55%、少なくとも60%、少なくとも65%、少なくとも70%、少なくとも75%、少なくとも80%、少なくとも85%、少なくとも90%、少なくとも95%、少なくとも100%、少なくとも125%、少なくとも150%、少なくとも200%、少なくとも300%、少なくとも400%、及び少なくとも500%からなる群から選択される量だけ改善される。
上記の実施形態のいずれかでは、物品の少なくとも1つの特性が改善され、改善される特性は、洗濯に対するサイズ保持であり、特性が、コーティングされていない物品に対して、少なくとも5%、少なくとも10%、少なくとも15%、少なくとも20%、少なくとも25%、少なくとも30%、少なくとも35%、少なくとも40%、少なくとも45%、少なくとも50%、少なくとも55%、少なくとも60%、少なくとも65%、少なくとも70%、少なくとも75%、少なくとも80%、少なくとも85%、少なくとも90%、少なくとも95%、少なくとも100%、少なくとも125%、少なくとも150%、少なくとも200%、少なくとも300%、少なくとも400%、及び少なくとも500%からなる群から選択される量だけ改善される。
上記の実施形態のいずれかでは、物品の少なくとも1つの特性が改善され、改善される特性は、収縮に対する抵抗であり、特性が、コーティングされていない物品に対して、少なくとも5%、少なくとも10%、少なくとも15%、少なくとも20%、少なくとも25%、少なくとも30%、少なくとも35%、少なくとも40%、少なくとも45%、少なくとも50%、少なくとも55%、少なくとも60%、少なくとも65%、少なくとも70%、少なくとも75%、少なくとも80%、少なくとも85%、少なくとも90%、少なくとも95%、少なくとも100%、少なくとも125%、少なくとも150%、少なくとも200%、少なくとも300%、少なくとも400%、及び少なくとも500%からなる群から選択される量だけ改善される。
絹タンパク質断片コーティングを含む組成物及びプロセス
一実施形態では、本開示は、線維、糸、繊維、又は他の材料、及びそれらの組み合わせなどの織物を含み得、これは、本明細書に説明されるように、SPF混合物溶液(すなわち、絹フィブロイン溶液(SFS))でコーティングされて、コーティングされた物品を産生し得る。一実施形態では、本明細書に説明されるコーティングされた物品は、コーティングされた物品の特性を増強し得る追加の化学薬品で処理されてもよい。一実施形態では、SFSは、コーティングされた物品の特性を増強し得る1つ以上の化学薬品を含み得る。
一実施形態では、織物は、天然及び/又は人工線維、縫い糸、糸、又はそれらの組み合わせの網織物を含む、可撓性材料(織布又は不織布)であってもよい。SFSは、個々の線維、糸、繊維、縫い糸、又はそれらの組み合わせからの織物加工の任意の段階で適用され得る。
一実施形態では、線維は、天然線維セルロースベースを含み得る天然線維であってもよく、天然線維セルロースベースは、(1)亜麻、麻、ケナフ、ジュート、リネン、及び/又はラミーなどの仮縫い、(2)亜麻、麻、サイザル、アバカ、バナナ、ヘンケン、ラミー、サンヘンプ、及び/又はコイアなどの葉、並びに(3)綿及び/又はカポックなどの種子毛のうちの1つ以上を含み得る。一実施形態では、線維は、天然線維タンパク質ベースを含み得る天然線維であり得、天然線維タンパク質ベースは、(1)アルパカ、ラクダ、カシミヤ、ラマ、モヘヤ、及び/又はビクーニャなどの毛、(2)ヒツジなどのウール、(3)絹などのフィラメントのうちの1つ以上を含み得る。一実施形態では、線維は、アスベストを含む天然線維鉱物ベースを含み得る天然線維であり得る。一実施形態では、線維は、人工線維有機天然ポリマーベースを含み得る人工線維であり得、これは、(1)竹、レーヨン、リヨセル、酢酸塩、及び/又は三酢酸塩などのセルロースベース、(2)アズロンなどのタンパク質ベース、(3)アルギン酸、並びに(4)ゴムのうちの1つ以上を含み得る。一実施形態では、線維は、人工線維有機合成ベースを含み得る人工線維であり得、これは、アクリル、アニデックス、アラミド、フルオロカーボン、モダクリル、ノボロイド、ナイロン、ニルトリル、オレフィン、PBI、ポリカーボネート、ポリエステル、ゴム、サラン、スパンデックス、ビナルビンボンのうちの1つ以上を含み得る。一実施形態では、線維は、ガラス材料、金属材料、及び炭素材料のうちの1つ以上を含み得る、人工線維無機ベースを含み得る人工線維であり得る。
一実施形態では、糸は、天然線維セルロースベースを含み得る天然線維を含み得、天然線維セルロースベースは、(1)亜麻、麻、ケナフ、ジュート、リネン、及び/若しくはラミーなどの仮縫い、(2)亜麻、麻、サイザル、アバカ、バナナ、ヘンケン、ラミー、サンヘンプ、及び/若しくはコイアなどの葉、又は(3)綿及び/若しくはカポックなどの種子毛からのものであり得る。一実施形態では、糸は、天然線維タンパク質ベースを含み得る天然線維を含み得、天然線維タンパク質ベースは、(1)アルパカ、ラクダ、カシミヤ、ラマ、モヘヤ、及び/若しくはビクーニャなどの毛、(2)ヒツジなどのウール、又は(3)絹などのフィラメントからのものであり得る。一実施形態では、糸は、アスベストを含む天然線維鉱物ベースを含み得る天然線維を含み得る。一実施形態では、糸は、人工線維有機天然ポリマーベースを含み得る人工線維を含み得、これは、(1)竹、レーヨン、リオセル、酢酸塩、及び/若しくは三酢酸塩などのセルロースベース、(2)アズロンなどのタンパク質ベース、(3)アルギン酸、又は(4)ゴムを含み得る。一実施形態では、糸は、人工線維有機合成ベースを含み得る人工線維であり得、これは、アクリル、アニデックス、アラミド、フルオロカーボン、モダクリル、ノボロイド、ナイロン、ニルトリル、オレフィン、PBI、ポリカーボネート、ポリエステル、ゴム、サラン、スパンデックス、及び/又はビナルビンボンを含み得る。一実施形態では、糸は、ガラス材料、金属材料、炭素材料、及び/又は特殊材料を含み得る、人工線維無機ベースを含み得る人工線維を含み得る。
一実施形態では、繊維は、天然線維セルロースベースを含み得る天然線維及び/又は糸を含み得、天然線維セルロースベースは、(1)亜麻、麻、ケナフ、ジュート、リネン、及び/若しくはラミーなどの仮縫い、(2)亜麻、麻、サイザル、アバカ、バナナ、ヘンケン、ラミー、サンヘンプ、及び/若しくはコイルなどの葉、又は(3)綿及び/若しくはカポックなどの種子毛からのものであり得る。一実施形態では、繊維は、天然線維タンパク質ベースを含み得る天然線維及び/又は糸を含み得、天然線維タンパク質ベースは、(1)アルパカ、ラクダ、カシミヤ、ラマ、モヘヤ、及び/若しくはビクーニャなどの毛、(2)ヒツジなどのウール、又は(3)絹などのフィラメントからのものであり得る。一実施形態では、繊維は、アスベストを含む天然線維鉱物ベースを含み得る天然線維及び/又は糸を含み得る。一実施形態では、繊維は、人工線維有機天然ポリマーベースを含み得る人工線維及び/又は糸を含み得、これは、(1)竹、レーヨン、リオセル、酢酸塩、及び/若しくは三酢酸塩などのセルロースベース、(2)アズロンなどのタンパク質ベース、(3)アルギン酸、又は(4)ゴムを含み得る。一実施形態では、繊維は、人工線維有機合成ベースを含み得る人工線維及び/又は糸であり得、これは、アクリル、アニデックス、アラミド、フルオロカーボン、モダクリル、ノボロイド、ナイロン、ニルトリル、オレフィン、PBI、ポリカーボネート、ポリエステル、ゴム、サラン、スパンデックス、及び/又はビナルビンボンを含み得る。一実施形態では、繊維は、ガラス材料、金属材料、炭素材料、及び/又は特殊材料を含み得る、人工線維無機ベースを含み得る人工線維及び/又は糸を含み得る。
一部の実施形態では、繊維は、アルパカ線維、アルパカフリース、アルパカウール、ラマ線維、ラマフリース、ラマウール、綿、ヒツジフリース、ヒツジウール、亜麻布、シアンゴラ、キビュート、ヤク、ウサギ、ラムウール、モヘヤウール、チベットウール、ロピ、ラクダの毛、パシュミナ、アンゴラウール、カイコ絹、スパイダー絹、アバカ線維、コイア線維、亜麻線維、ジュート線維、カポック線維、ケナフ線維、ラフィア線維、竹線維、麻、モダール線維、ピナ、ラミー、サイザル、大豆タンパク質線維、ポリエステル、ポリアミド、ポリアラミド、ポリテトラフルオロエチレン、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリウレタン、シリコーン、ポリウレタン及びポリエチレングリコールの混合物、超高分子量ポリエチレン、高性能ポリエチレン、ナイロン、LYCRA(ポリエステル-ポリウレタンコポリマー、SPANDEX及びエラストマーとしても知られる)、又はそれらの混合物を含み得る。一部の実施形態では、繊維は、ウールを含む。一部の実施形態では、繊維が、ポリエステル、ポリアミド、ポリアラミド、ポリテトラフルオロエチレン、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリウレタン、シリコーン、ポリウレタンとポリエチレングリコールとの混合物、超高分子量ポリエチレン、高性能ポリエチレン、ナイロン、LYCRA(ポリエステル-ポリウレタンコポリマー、SPANDEX及びエラストマーとしても知られる)、又はそれらの混合物などの、不活性合成材料を含む。
一部の実施形態では、繊維は、綿、絹、アルパカフリース、アルパカウール、ラマフリース、ラマウール、綿、カシミヤ、ヒツジフリース、ヒツジウール、及びそれらの組み合わせからなる群から選択される1つ以上を含む。一部の実施形態では、繊維は、天然ウール、合成ウール、アルパカフリース、アルパカウール、ラマフリース、ラマウール、カシミヤ、ヒツジフリース、ヒツジウール、モヘヤウール、ラクダの毛、又はアンゴラウールのうちの1つ以上を含む。
一部の実施形態では、本明細書に説明される物品は、物品の重量(w/w)で100%の量の合成線維成分を含み得る。一部の実施形態では、本明細書に説明される物品は、物品の重量(w/w)で、1%、2%、3%、4%、5%、6%、7%、8%、9%、10%、11%、12%、13%、14%、15%、16%、17%、18%、19%、20%、21%、22%、23%、24%、25%、26%、27%、28%、29%、30%、31%、32%、33%、34%、35%、36%、37%、38%、39%、40%、41%、42%、43%、44%、45%、46%、47%、48%、49%、50%、51%、52%、53%、54%、55%、56%、57%、58%、59%、60%、61%、62%、63%、64%、65%、66%、67%、68%、69%、70%、71%、72%、73%、74%、75%、76%、77%、78%、79%、80%、81%、82%、83%、84%、85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、又は99%超の量の合成線維成分を含み得、物品の残りが、重量(w/w)で、本明細書に説明される非合成線維成分である。一部の実施形態では、本明細書に説明される物品は、物品の重量(w/w)で、1%、2%、3%、4%、5%、6%、7%、8%、9%、10%、11%、12%、13%、14%、15%、16%、17%、18%、19%、20%、21%、22%、23%、24%、25%、26%、27%、28%、29%、30%、31%、32%、33%、34%、35%、36%、37%、38%、39%、40%、41%、42%、43%、44%、45%、46%、47%、48%、49%、50%、51%、52%、53%、54%、55%、56%、57%、58%、59%、60%、61%、62%、63%、64%、65%、66%、67%、68%、69%、70%、71%、72%、73%、74%、75%、76%、77%、78%、79%、80%、81%、82%、83%、84%、85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、又は99%未満の量の合成線維成分を含み得、物品の残りが、重量(w/w)で、本明細書に説明される非合成線維成分である。一部の実施形態では、本明細書に説明される物品は、物品の重量(w/w)で、約1%、2%、3%、4%、5%、6%、7%、8%、9%、10%、11%、12%、13%、14%、15%、16%、17%、18%、19%、20%、21%、22%、23%、24%、25%、26%、27%、28%、29%、30%、31%、32%、33%、34%、35%、36%、37%、38%、39%、40%、41%、42%、43%、44%、45%、46%、47%、48%、49%、50%、51%、52%、53%、54%、55%、56%、57%、58%、59%、60%、61%、62%、63%、64%、65%、66%、67%、68%、69%、70%、71%、72%、73%、74%、75%、76%、77%、78%、79%、80%、81%、82%、83%、84%、85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、又は99%の量の合成線維成分を含み得、物品の残りが、重量(w/w)で、本明細書に説明される非合成線維成分である。
一部の実施形態では、コーティングは、架橋剤を更に含む。一部の実施形態では、絹フィブロイン又は絹フィブロインベースのタンパク質断片を含む、本明細書に説明される任意のSPFが、架橋剤を含む前駆体リンカーで化学修飾されて、絹コンジュゲートを形成する。一部の実施形態では、繊維は、架橋剤に共有結合されている。一部の実施形態では、架橋剤は、界面活性剤及び/又は乳化剤に共有結合されている。一部の実施形態では、架橋剤は、繊維、並びに界面活性剤及び/又は乳化剤に共有結合されている。一部の実施形態では、架橋剤は、繊維及びSPFに共有結合されている。
前駆体リンカーは、以下の天然架橋剤、カフェイン酸、タンニン酸、ゲニピン、プロアントシアニジンなどのうちのいずれかから選択され得る。前駆体架橋は、以下の酵素架橋、トランスグルタミナーゼトランスフェラーゼ架橋、ヒドロラーゼ架橋、ペプチダーゼ架橋(例えば、Staphylococcus aureusからのソルターゼSrtA)、オキシドレダクターゼ架橋、チロシナーゼ架橋、ラッカーゼ架橋、ペルオキシダーゼ架橋(例えば、西洋ワサビペルオキシダーゼ)、リシルオキシダーゼ架橋、ペプチドリガーゼ(例えば、ブテラーゼ1、ペプチリガーゼ、サブチリガーゼなど)などのうちのいずれかから選択され得る。
一部の実施形態では、絹フィブロイン又は絹フィブロインベースのタンパク質断片は、前駆体リンカーで化学修飾されて、N-ヒドロキシスクシンイミドエステル架橋剤、イミドエステル架橋剤、スルホスクシンイミジルアミノ安息香酸塩、メタクリレート、シラン、ケイ酸塩、アルキン化合物、アジド化合物、アルデヒド、カルボジイミド架橋剤、ジシクロヘキシルカルボジイミド活性化剤、ジシクロヘキシルカルボジイミド架橋剤、マレイミド架橋剤、ハロアセチル架橋剤、ピリジルジスルフィド架橋剤、ヒドラジド架橋剤、アルコキシアミン架橋剤、還元的アミノ化架橋剤、アリールアジド架橋剤、ジアジリン架橋剤、アジド-ホスフィン架橋剤、トランスフェラーゼ架橋剤、ヒドロラーゼ架橋剤、トランスグルタミナーゼ架橋剤、ペプチダーゼ架橋剤、オキシドレダクターゼ架橋剤、チロシナーゼ架橋剤、ラッカーゼ架橋剤、ペルオキシダーゼ架橋剤、リシルオキシダーゼ架橋剤、及びそれらの任意の組み合わせから、独立して選択される架橋剤又は活性化剤を伴う絹コンジュゲートを形成する。一部の化学修飾された絹フィブロインは、J Mater Chem.2009,June 23,19(36),6443-6450に説明されており、塩化シアヌル活性化カップリング、カルボジイミドカップリング、アルギニンマスキング、クロロスルホン酸反応、ジアゾニウムカップリング、チロシナーゼ触媒移植、及びポリ(メタクリレート)移植を含む。
一部の実施形態では、物品は、架橋剤を更に含む。一部の実施形態では、架橋剤は、約500~4000Daの分子量を有し、1000Da当たり約5~7個の芳香族環を呈する、12個のフェノールヒドロキシル基を含むポリフェノール化合物である。一部の実施形態では、架橋剤は、クルクミン、デスメトキシクルクミン、ビス-デスメトキシクルクミン、レステラトール、カフェイン酸、タンニン、ガロタニン、プロシアニジン、加水分解性タンニン、フロロタニン、没食子酸、クロロゲン酸、カルノソール、カプサイシン、6-ショウガオール、6-ジンゲロール、フラボノイド、フラバノール、ネオフラボノイド、アルブチン、シナリン、アピゲニン、イソカットテラリン、ルテオリン、ノビレチン、タンガレチン、テクトクリシン、ガランギン、ケンフェロール、ミリセチン、ケルセチン、ルチン、シトリン、クルコシトリン、エリオジチオール、ヘスペリジン、ナルギニン、ナリンギン、ピノセンブリン、ケルシトリン、バイオカニンA、クリシン、ダイゼイン、エクオール、ホルモノネチン、ジステイン、グリセテイン、イプリフラボン、ラクトイン、ピクノゲノール、シリマリン、リグニン、及びそれらの組み合わせからなる群から選択されるポリフェノール化合物である。
一実施形態では、コーティングは、糸レベルで繊維を含む物品に塗布される。一実施形態では、コーティングは、繊維レベルで塗布される。一実施形態では、コーティングは、約5nm、約10nm、約15nm、約20nm、約25nm、約50nm、約100nm、約200nm、約500nm、約1μm、約5μm、約10μm、及び約20μmからなる群から選択される厚さを有する。一実施形態では、コーティングは、約5nm~約100nm、約100nm~約200nm、約200nm~約500nm、約1μm~約2μm、約2μm~約5μm、約5μm~約10μm、及び約10μm~約20μmからなる群から選択される厚さ範囲を有する。
一実施形態では、繊維は、ポリグリコリド(PGA)、ポリエチレングリコール、グリコリドのコポリマー、グリコリド/L-ラクチドコポリマー(PGA/PLLA)、グリコリド/トリメチレンカーボネートコポリマー(PGA/TMC)、ポリラクチド(PLA)、PLAのステレオコポリマー、ポリ-L-ラクチド(PLLA)、ポリ-DL-ラクチド(PDLLA)、L-ラクチド/DL-ラクチドコポリマー、PLAのコポリマー、ラクチド/テトラメチルグリコリドコポリマー、ラクチド/トリメチレンカーボネートコポリマー、ラクチド/δ-バレロラクトンコポリマー、ラクチド/ε-カプロラクトンコポリマー、ポリデプシペプチド、PLA/ポリエチレンオキシドコポリマー、非対称性3,6-置換ポリ-1,4-ジオキサン-2,5-ジオン、ポリ-β-ヒドロキシブチレート(PHBA)、PHBA/β-ヒドロキシ吉草酸コポリマー(PHBA/HVA)、ポリ-β-ヒドロキシプロピオン酸塩(PHPA)、ポリ-p-ジオキサノン(PDS)、ポリ-δ-バレロラクトン、ポリ-ε-カプロラクトン、メチルメタクリレート-N-ビニルピロリジンコポリマー、ポリエステルアミド、シュウ酸のポリエステル、ポリジヒドロピラン、ポリアルキル-2-シアノアクリレート、ポリウレタン(PU)、ポリビニルアルコール(PVA)、ポリペプチド、ポリ-β-リンゴ酸(PMLA)、ポリ-β-アルカン酸、ポリビニルアルコール(PVA)、ポリエチレンオキシド(PEO)、キチンポリマー、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリアセタール、ポリアミド、ポリエステル、ポリスルホン、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエチレンテレフタレート、ポリカーボネート、ポリアリールエーテルケトン、及びポリエーテルケトンケトンなどのポリマーで処理される。
一実施形態では、織物は、以下のプロセス、織りプロセス、編みプロセス、及び不織布プロセスのうちの1つ以上を介して製造され得る。一実施形態では、織りプロセスは、平織り、綾織り、及び/又はサテン織りを含み得る。一実施形態では、編みプロセスは、横編み(例えば、サーキュラー、フラットベッド、及び/若しくはフルファッション)並びに/又は縦編み(例えば、トリコット、ラッシェル、及び/若しくはかぎ針編み)を含み得る。一実施形態では、不織布プロセスは、ステープルファイバー(例えば、乾式及び/若しくは湿式)並びに/又は連続フィラメント(例えば、紡糸式及び/又はメルトブローン)を含み得る。
一実施形態では、本開示は、絹タンパク質断片でコーティングされた繊維を含む物品を提供する。一実施形態では、本開示は、絹タンパク質断片でコーティングされた繊維を含む物品を提供し、繊維は、パフォーマンスアパレル及び/又は運動服を含む、ヒトの衣服に使用される繊維である。一実施形態では、本開示は、絹タンパク質断片でコーティングされた繊維を含む物品を提供し、繊維は、改善された水分管理特性及び/又は微生物増殖に対する耐性を呈する。一実施形態では、本開示は、絹タンパク質断片でコーティングされた繊維を含む物品を提供し、繊維は、家の内装に使用される繊維である。一実施形態では、本開示は、絹タンパク質断片でコーティングされた繊維を含む物品を提供し、繊維は、自動車の内装に使用される。一実施形態では、本開示は、絹タンパク質断片でコーティングされた繊維を含む物品を提供し、繊維は、航空機の内装に使用される。一実施形態では、本開示は、絹タンパク質断片でコーティングされた繊維を含む物品を提供し、繊維は、バス及び電車を含む、公共、商用、軍事用、又は他の使用のための輸送用車両における内装に使用される。一実施形態では、本開示は、絹タンパク質断片でコーティングされた繊維を含む物品を提供し、繊維は、通常の室内装飾品と比較して、高度な耐摩耗性を必要とする製品の内装に使用される。
一実施形態では、本開示は、絹タンパク質断片でコーティングされた繊維を含む物品を提供し、繊維は、自動車の内装の装飾として製作される繊維である。一実施形態では、本開示は、絹タンパク質断片でコーティングされた繊維を含む物品を提供し、物品は、ハンドルとして製作される繊維製品である。一実施形態では、本開示は、絹タンパク質断片でコーティングされた繊維を含む物品を提供し、繊維は、ヘッドレストとして製作される繊維製品である。一実施形態では、本開示は、絹タンパク質断片でコーティングされた繊維を含む物品を提供し、繊維は、アームレストとして製作される繊維製品である。一実施形態では、本開示は、絹タンパク質断片でコーティングされた繊維を含む物品を提供し、繊維は、自動車フロアマットとして製作される繊維製品である。一実施形態では、本開示は、絹タンパク質断片でコーティングされた繊維を含む物品を提供し、繊維は、自動車又は車両のカーペットとして製作される繊維製品である。一実施形態では、本開示は、絹タンパク質断片でコーティングされた繊維を含む物品を提供し、繊維は、自動車の装飾として製作される繊維製品である。一実施形態では、本開示は、絹タンパク質断片でコーティングされた繊維を含む物品を提供し、繊維は、チャイルドシートとして製作される繊維製品である。一実施形態では、本開示は、絹タンパク質断片でコーティングされた繊維を含む物品を提供し、繊維は、シートベルト又は安全装具として製作される繊維製品である。一実施形態では、本開示は、絹タンパク質断片でコーティングされた繊維を含む物品を提供し、繊維は、ダッシュボードとして製作される繊維製品である。一実施形態では、本開示は、絹タンパク質断片でコーティングされた繊維を含む物品を提供し、繊維は、シートとして製作される繊維製品である。一実施形態では、本開示は、絹タンパク質断片でコーティングされた繊維を含む物品を提供し、繊維は、シートパネルとして製作される繊維製品である。一実施形態では、本開示は、絹タンパク質断片でコーティングされた繊維を含む物品を提供し、繊維は、内部パネルとして製作される繊維製品である。一実施形態では、本開示は、絹タンパク質断片でコーティングされた繊維を含む物品を提供し、繊維は、エアバッグカバーとして製作される繊維製品である。一実施形態では、本開示は、絹タンパク質断片でコーティングされた繊維を含む物品を提供し、繊維は、エアバッグとして製作される繊維製品である。一実施形態では、本開示は、絹タンパク質断片でコーティングされた繊維を含む物品を提供し、繊維は、サンバイザーとして製作される繊維製品である。一実施形態では、本開示は、絹タンパク質断片でコーティングされた繊維を含む物品を提供し、繊維は、ワイヤハーネスとして製作される繊維製品である。一実施形態では、本開示は、絹タンパク質断片でコーティングされた繊維を含む物品を提供し、物品は、クッションである。一実施形態では、本開示は、絹タンパク質断片でコーティングされた物品を提供し、製品は、自動車、航空機、又は車両用断熱材である。一部の実施形態では、コーティングが、約1kDa~約350kDaの重量平均分子量範囲を有する絹タンパク質断片でコーティングされた物品を含み、絹タンパク質断片が、約5~約10kDa、約6kDa~約17kDa、約17kDa~約39kDa、約39kDa~約80kDa、約60~約100kDa、及び約80kDa~約144kDaからなる群から選択される平均重量平均分子量範囲を有し、絹タンパク質断片が、約1.5~約3.0、又は約1.0~約5.0の多分散性を有し、任意選択的に、繊維をコーティングする前のタンパク質又はタンパク質断片が、自発的又は徐々にゲル化せず、少なくとも10日間にわたって溶液中にあるときに色又は濁りにおいて目に見えるように変化しない。コーティングは、約5kDa~約144kDaの重量平均分子量範囲を有する絹タンパク質断片を含み、絹タンパク質断片が、約5~約10kDa、約6kDa~約17kDa、約17kDa~約39kDa、約39kDa~約80kDa、約60~約100kDa、及び約80kDa~約144kDaからなる群から選択される平均重量平均分子量範囲を有し、絹タンパク質断片が、約1.5~約3.0の多分散性を有し、任意選択的に、繊維をコーティングする前のタンパク質又はタンパク質断片が、自発的又は徐々にゲル化せず、少なくとも10日間にわたって溶液中にあるときに色又は濁りにおいて目に見えるように変化しない。
一実施形態では、本開示は、絹タンパク質断片でコーティングされた繊維を含む物品を提供する。一実施形態では、物品は、テント、寝袋、ポンチョ、及びソフトクーラーの製造に使用される繊維である。一実施形態では、繊維は、運動用具の製造に使用される繊維である。一実施形態では、繊維は、アウトドア用品の製造に使用される繊維である。一実施形態では、繊維は、ハーネス及びバックパックなどのハイキング用品の製造に使用される繊維である。一実施形態では、繊維は、登山用品の製造に使用される繊維である。一実施形態では、繊維は、キャンバス生地である。一実施形態では、繊維は、帽子の製造に使用される繊維である。一実施形態では、繊維は、傘の製造に使用される繊維である。一実施形態では、繊維は、テントの製造に使用される繊維である。一実施形態では、繊維は、乳児用スリーパー、乳児用毛布、又は乳児用パジャマの製造に使用される繊維である。一実施形態では、繊維は、運転用手袋又は運動用手袋などの手袋の製造に使用される繊維である。一実施形態では、繊維は、スウェットパンツ、ジョギングパンツ、ヨガパンツ、又は競技スポーツで使用するためのパンツなどの、運動パンツの製造に使用される繊維である。一実施形態では、繊維は、スウェットシャツ、ジョギングシャツ、ヨガシャツ、又は競技スポーツで使用するためのシャツなどの、運動シャツの製造に使用される繊維である。一実施形態では、繊維は、ビーチパラソル、ビーチチェア、ビーチブランケット、及びビーチタオルなどの、ビーチ用具の製造に使用される布である。一実施形態では、繊維は、ジャケット又はオーバーコートの製造に使用される繊維である。一実施形態では、繊維は、外科用ドレープ、外科用ガウン、外科用スリーブ、実験室スリーブ、実験室コート、創傷被覆材、滅菌ラップ、外科用フェイスマスク、保持用包帯、支持用デバイス、圧迫用包帯、靴カバー、外科用ブランケットなどの医療用衣類の製造に使用される繊維である。コーティングは、約5kDa~約144kDaの重量平均分子量範囲を有する絹ベースのタンパク質又はそれらの断片を含む。
一実施形態では、本開示は、絹フィブロインベースのタンパク質又はそれらの断片でコーティングされた織物を含む物品を提供する。一実施形態では、織物は、テント、寝袋、ポンチョ、及びソフトクーラーの製造に使用される織物である。一実施形態では、織物は、運動用具の製造に使用される織物である。一実施形態では、織物は、アウトドア用品の製造に使用される織物である。一実施形態では、織物は、ハーネス及びシャツなどのハイキングギアの製造に使用される織物である。一実施形態では、織物は、登山用品の製造に使用される織物である。一実施形態では、織物は、キャンバス生地である。一実施形態では、織物は、帽子の製造に使用される織物である。一実施形態では、織物は、傘の製造に使用される織物である。一実施形態では、織物は、テントの製造に使用される織物である。一実施形態では、織物は、乳児用スリーパー、乳児用毛布、又は乳児用パジャマの製造に使用される織物である。一実施形態では、織物は、運転用手袋又は運動用手袋などの手袋の製造に使用される織物である。一実施形態では、織物は、スウェットパンツ、ジョギングパンツ、ヨガパンツ、又は競技スポーツで使用するためのパンツなどの、運動パンツの製造に使用される織物である。一実施形態では、織物は、スウェットシャツ、ジョギングシャツ、ヨガシャツ、又は競技スポーツで使用するためのシャツなどの、運動シャツの製造に使用される織物である。一実施形態では、織物は、ビーチパラソル、ビーチチェア、ビーチブランケット、及びビーチタオルなどの、ビーチ用具の製造に使用される織物である。一実施形態では、織物は、ジャケット又はオーバーコートの製造に使用される織物である。一実施形態では、織物は、外科用ドレープ、外科用ガウン、外科用スリーブ、実験室スリーブ、実験室コート、創傷被覆材、滅菌ラップ、外科用フェイスマスク、保持用包帯、支持用デバイス、圧迫用包帯、靴カバー、外科用ブランケットなどの医療用衣類の製造に使用される織物である。コーティングは、約1kDa~約350kDaの重量平均分子量範囲を有する絹ベースのタンパク質又はそれらの断片を含み、絹ベースのタンパク質又はそれらのタンパク質断片が、約5~約10kDa、約6kDa~約17kDa、約17kDa~約39kDa、約39kDa~約80kDa、約60~約100kDa、及び約80kDa~約144kDaからなる群から選択される平均重量平均分子量範囲を有し、絹ベースのタンパク質又はそれらの断片が、約1.0~約5.0の多分散性を有し、任意選択的に、繊維をコーティングする前のタンパク質又はタンパク質断片が、自発的又は徐々にゲル化せず、少なくとも10日間にわたって溶液中にあるときに色又は濁りにおいて目に見えるように変化しない。
一実施形態では、本開示は、絹フィブロインベースのタンパク質又はそれらの断片でコーティングされた靴を提供する。一実施形態では、本開示は、絹フィブロインベースのタンパク質又はそれらの断片でコーティングされた靴を提供し、靴は、コーティングされていない靴と比較して改善された特性を呈する。一実施形態では、本開示は、絹フィブロインベースのタンパク質又はそれらの断片でコーティングされた靴を提供し、靴は、コーティングされていない靴と比較して改善された特性を呈し、改善された特性は、防汚性である。一実施形態では、本開示は、絹フィブロインベースのタンパク質又はそれらの断片でコーティングされた靴を提供し、靴は、コーティングされていない靴と比較して改善された特性を呈し、靴は、天然革又は合成革から作製される。コーティングは、約1kDa~約350kDa又は約5kDa~約144kDaの重量平均分子量範囲を有する絹ベースのタンパク質又はそれらの断片を含み、絹ベースのタンパク質又はそれらのタンパク質断片が、約5~約10kDa、約6kDa~約17kDa、約17kDa~約39kDa、約39kDa~約80kDa、約60~約100kDa、及び約80kDa~約144kDaからなる群から選択される平均重量平均分子量範囲を有し、絹ベースのタンパク質又はそれらの断片が、約1.0~約5.0又は約1.5~約3.0の多分散性を有し、任意選択的に、繊維をコーティングする前のタンパク質又はタンパク質断片が、自発的又は徐々にゲル化せず、少なくとも10日間にわたって溶液中にあるときに色又は濁りにおいて目に見えるように変化しない。
一態様では、本開示は、本開示の絹タンパク質断片を使用して、絹でコーティングされた繊維及び/又は物品を作製する方法を提供する。一部の実施形態では、絹でコーティングされた繊維は、絹フィブロインでコーティングされた繊維である。一部の実施形態では、絹でコーティングされた物品は、絹フィブロインでコーティングされた物品である。一部の実施形態では、本開示はまた、本開示の方法によって調製された物品を含む。一部の実施形態では、本開示はまた、本開示の方法によって調製されたコーティングされた繊維を含む物品を含む。一部の実施形態では、本開示はまた、本開示の方法によって調製されたコーティングされた繊維を含む。
一部の実施形態では、本開示は、絹フィブロインでコーティングされた繊維を作製する方法を含み、方法は、還元剤を含む溶液を繊維に塗布することと、絹フィブロイン溶液を繊維に塗布することと、繊維を乾燥させることと、を含む。
一部の実施形態では、本開示は、繊維の洗濯に対するサイズ保持を改善する方法を含み、方法は、還元剤を含む溶液を繊維に塗布することと、絹フィブロイン溶液を繊維に塗布することと、繊維を乾燥させることと、を含む。
一態様では、本開示は、繊維の洗濯に対するサイズ保持を改善する方法を含み、方法は、還元剤を含む溶液で繊維の表面をコーティングすることと、絹タンパク質フィブロイン断片を含む絹フィブロイン溶液を調製することと、絹フィブロイン溶液で繊維の表面をコーティングすることと、絹フィブロイン溶液でコーティングされた繊維の表面を乾燥させることと、を含み、洗濯時に、コーティングされた繊維が、洗濯前のその初期サイズを実質的に保持する。
任意の界面活性剤及び/又は乳化剤が、本開示によって企図される。非限定的な例では、界面活性剤及び/又は乳化剤は、絹フィブロイン溶液と混合される際に、繊維を処理するために使用される。非限定的な例では、界面活性剤及び/又は乳化剤は、絹タンパク質断片と繊維との間の表面親和性を改善するために、繊維の表面を前処理するために使用される。一部の実施形態では、界面活性剤及び/又は乳化剤は、天然界面活性剤及び/又は乳化剤である。一部の実施形態では、界面活性剤及び/又は乳化剤は、ココグルコシド、デシルグルコシド、ラウリルグルコシド、ヤシ脂肪酸スクロース、カプリル/カプリリルグルコシド、及びカプリリル/カプリルグルコシドから選択される。一部の実施形態では、界面活性剤及び/又は乳化剤は、ポリオキシエチレンソルビタンモノオレエート、ポリオキシエチレンソルビタントリオレエート、及びポリオキシエチレンヒマシ油から選択される。一部の実施形態では、界面活性剤及び/又は乳化剤は、ポリオキシエチレン(10~30)ソルビタンモノオレエート、ポリオキシエチレン(10~30)ソルビタントリオレエート、及びポリオキシエチレン(10~50)ヒマシ油から選択される。一部の実施形態では、界面活性剤及び/又は乳化剤は、ポリオキシエチレン(20)ソルビタンモノオレエート、ポリオキシエチレン(20)ソルビタントリオレエート、及びポリオキシエチレン(29)ヒマシ油から選択される。一部の実施形態では、界面活性剤及び/又は乳化剤は、ポリオキシエチレン(20)ソルビタンモノオレエートである。一部の実施形態では、界面活性剤及び/又は乳化剤は、ポリオキシエチレン(20)ソルビタンモノラウレートである。一部の実施形態では、界面活性剤及び/又は乳化剤は、ポリオキシエチレン(20)ソルビタンモノパルミテートである。一部の実施形態では、界面活性剤及び/又は乳化剤は、ポリオキシエチレン(20)ソルビタンモノステアレートである。一部の実施形態では、界面活性剤及び/又は乳化剤は、ポリオキシエチレン(20)ソルビタントリオレエートである。一部の実施形態では、界面活性剤及び/又は乳化剤は、ポリオキシエチレン(20)ソルビタントリステアレートである。一部の実施形態では、界面活性剤及び/又は乳化剤は、ポリオキシエチレン(29)ヒマシ油である。一部の実施形態では、界面活性剤及び/又は乳化剤は、ソルビタンモノ脂肪酸を含む。一部の実施形態では、界面活性剤及び/又は乳化剤は、ソルビタントリ脂肪酸を含む。一部の実施形態では、界面活性剤及び/又は乳化剤は、ヒマシ油を含む。一部の実施形態では、界面活性剤及び/又は乳化剤は、特定のHLB値をもたらすように調整され得る、所与の程度のエトキシ化を有する。
一部の実施形態では、溶液中の界面活性剤及び/又は乳化剤の濃度は、0.01g/L~約100g/Lの範囲である。一部の実施形態では、溶液中の界面活性剤及び/又は乳化剤の濃度は、0.1g/L~約50g/Lの範囲である。一部の実施形態では、溶液中の界面活性剤及び/又は乳化剤の濃度は、0.5g/L~約25g/Lの範囲である。一部の実施形態では、溶液中の界面活性剤及び/又は乳化剤の濃度は、1g/L~約20g/Lの範囲である。一部の実施形態では、溶液中の界面活性剤及び/又は乳化剤の濃度は、約20g/L~約50g/Lの範囲である。一部の実施形態では、界面活性剤及び/又は乳化剤の濃度は、約1g/Lである。一部の実施形態では、界面活性剤及び/又は乳化剤の濃度は、約2g/Lである。一部の実施形態では、界面活性剤及び/又は乳化剤の濃度は、約3g/Lである。一部の実施形態では、界面活性剤及び/又は乳化剤の濃度は、約4g/Lである。一部の実施形態では、界面活性剤及び/又は乳化剤の濃度は、約5g/Lである。一部の実施形態では、界面活性剤及び/又は乳化剤の濃度は、約6g/Lである。一部の実施形態では、界面活性剤及び/又は乳化剤の濃度は、約7g/Lである。一部の実施形態では、界面活性剤及び/又は乳化剤の濃度は、約8g/Lである。一部の実施形態では、界面活性剤及び/又は乳化剤の濃度は、約9g/Lである。一部の実施形態では、界面活性剤及び/又は乳化剤の濃度は、約10g/Lである。一部の実施形態では、界面活性剤及び/又は乳化剤の濃度は、約11g/Lである。一部の実施形態では、界面活性剤及び/又は乳化剤の濃度は、約12g/Lである。一部の実施形態では、界面活性剤及び/又は乳化剤の濃度は、約13g/Lである。一部の実施形態では、界面活性剤及び/又は乳化剤の濃度は、約14g/Lである。一部の実施形態では、界面活性剤及び/又は乳化剤の濃度は、約15g/Lである。一部の実施形態では、界面活性剤及び/又は乳化剤の濃度は、約16g/Lである。一部の実施形態では、界面活性剤及び/又は乳化剤の濃度は、約17g/Lである。一部の実施形態では、界面活性剤及び/又は乳化剤の濃度は、約18g/Lである。一部の実施形態では、界面活性剤及び/又は乳化剤の濃度は、約19g/Lである。一部の実施形態では、界面活性剤及び/又は乳化剤の濃度は、約20g/Lである。一部の実施形態では、界面活性剤及び/又は乳化剤の濃度は、約21g/Lである。一部の実施形態では、界面活性剤及び/又は乳化剤の濃度は、約22g/Lである。一部の実施形態では、界面活性剤及び/又は乳化剤の濃度は、約23g/Lである。一部の実施形態では、界面活性剤及び/又は乳化剤の濃度は、約24g/Lである。一部の実施形態では、界面活性剤及び/又は乳化剤の濃度は、約25g/Lである。一部の実施形態では、界面活性剤及び/又は乳化剤の濃度は、約26g/Lである。一部の実施形態では、界面活性剤及び/又は乳化剤の濃度は、約27g/Lである。一部の実施形態では、界面活性剤及び/又は乳化剤の濃度は、約28g/Lである。一部の実施形態では、界面活性剤及び/又は乳化剤の濃度は、約29g/Lである。一部の実施形態では、界面活性剤及び/又は乳化剤の濃度は、約30g/Lである。一部の実施形態では、界面活性剤及び/又は乳化剤の濃度は、約31g/Lである。一部の実施形態では、界面活性剤及び/又は乳化剤の濃度は、約32g/Lである。一部の実施形態では、界面活性剤及び/又は乳化剤の濃度は、約33g/Lである。一部の実施形態では、界面活性剤及び/又は乳化剤の濃度は、約34g/Lである。一部の実施形態では、界面活性剤及び/又は乳化剤の濃度は、約35g/Lである。一部の実施形態では、界面活性剤及び/又は乳化剤の濃度は、約36g/Lである。一部の実施形態では、界面活性剤及び/又は乳化剤の濃度は、約37g/Lである。一部の実施形態では、界面活性剤及び/又は乳化剤の濃度は、約38g/Lである。一部の実施形態では、界面活性剤及び/又は乳化剤の濃度は、約39g/Lである。一部の実施形態では、界面活性剤及び/又は乳化剤の濃度は、約40g/Lである。一部の実施形態では、界面活性剤及び/又は乳化剤の濃度は、約41g/Lである。一部の実施形態では、界面活性剤及び/又は乳化剤の濃度は、約42g/Lである。一部の実施形態では、界面活性剤及び/又は乳化剤の濃度は、約43g/Lである。一部の実施形態では、界面活性剤及び/又は乳化剤の濃度は、約44g/Lである。一部の実施形態では、界面活性剤及び/又は乳化剤の濃度は、約45g/Lである。一部の実施形態では、界面活性剤及び/又は乳化剤の濃度は、約46g/Lである。一部の実施形態では、界面活性剤及び/又は乳化剤の濃度は、約47g/Lである。一部の実施形態では、界面活性剤及び/又は乳化剤の濃度は、約48g/Lである。一部の実施形態では、界面活性剤及び/又は乳化剤の濃度は、約49g/Lである。一部の実施形態では、界面活性剤及び/又は乳化剤の濃度は、約50g/Lである。
一部の実施形態では、溶液中の絹フィブロイン断片の濃度は、0.01g/L~約100g/Lの範囲である。一部の実施形態では、溶液中の絹フィブロイン断片の濃度は、0.1g/L~約50g/Lの範囲である。一部の実施形態では、溶液中の絹フィブロイン断片の濃度は、0.5g/L~約25g/Lの範囲である。一部の実施形態では、溶液中の絹フィブロイン断片の濃度は、1g/L~約20g/Lの範囲である。一部の実施形態では、溶液中の絹フィブロイン断片の濃度は、約20g/L~約50g/Lの範囲である。一部の実施形態では、絹フィブロイン断片の濃度は、約1g/Lである。一部の実施形態では、絹フィブロイン断片の濃度は、約2g/Lである。一部の実施形態では、絹フィブロイン断片の濃度は、約3g/Lである。一部の実施形態では、絹フィブロイン断片の濃度は、約4g/Lである。一部の実施形態では、絹フィブロイン断片の濃度は、約5g/Lである。一部の実施形態では、絹フィブロイン断片の濃度は、約6g/Lである。一部の実施形態では、絹フィブロイン断片の濃度は、約7g/Lである。一部の実施形態では、絹フィブロイン断片の濃度は、約8g/Lである。一部の実施形態では、絹フィブロイン断片の濃度は、約9g/Lである。一部の実施形態では、絹フィブロイン断片の濃度は、約10g/Lである。一部の実施形態では、絹フィブロイン断片の濃度は、約11g/Lである。一部の実施形態では、絹フィブロイン断片の濃度は、約12g/Lである。一部の実施形態では、絹フィブロイン断片の濃度は、約13g/Lである。一部の実施形態では、絹フィブロイン断片の濃度は、約14g/Lである。一部の実施形態では、絹フィブロイン断片の濃度は、約15g/Lである。一部の実施形態では、絹フィブロイン断片の濃度は、約16g/Lである。一部の実施形態では、絹フィブロイン断片の濃度は、約17g/Lである。一部の実施形態では、絹フィブロイン断片の濃度は、約18g/Lである。一部の実施形態では、絹フィブロイン断片の濃度は、約19g/Lである。一部の実施形態では、絹フィブロイン断片の濃度は、約20g/Lである。一部の実施形態では、絹フィブロイン断片の濃度は、約21g/Lである。一部の実施形態では、絹フィブロイン断片の濃度は、約22g/Lである。一部の実施形態では、絹フィブロイン断片の濃度は、約23g/Lである。一部の実施形態では、絹フィブロイン断片の濃度は、約24g/Lである。一部の実施形態では、絹フィブロイン断片の濃度は、約25g/Lである。一部の実施形態では、絹フィブロイン断片の濃度は、約26g/Lである。一部の実施形態では、絹フィブロイン断片の濃度は、約27g/Lである。一部の実施形態では、絹フィブロイン断片の濃度は、約28g/Lである。一部の実施形態では、絹フィブロイン断片の濃度は、約29g/Lである。一部の実施形態では、絹フィブロイン断片の濃度は、約30g/Lである。一部の実施形態では、絹フィブロイン断片の濃度は、約31g/Lである。一部の実施形態では、絹フィブロイン断片の濃度は、約32g/Lである。一部の実施形態では、絹フィブロイン断片の濃度は、約33g/Lである。一部の実施形態では、絹フィブロイン断片の濃度は、約34g/Lである。一部の実施形態では、絹フィブロイン断片の濃度は、約35g/Lである。一部の実施形態では、絹フィブロイン断片の濃度は、約36g/Lである。一部の実施形態では、絹フィブロイン断片の濃度は、約37g/Lである。一部の実施形態では、絹フィブロイン断片の濃度は、約38g/Lである。一部の実施形態では、絹フィブロイン断片の濃度は、約39g/Lである。一部の実施形態では、絹フィブロイン断片の濃度は、約40g/Lである。一部の実施形態では、絹フィブロイン断片の濃度は、約41g/Lである。一部の実施形態では、絹フィブロイン断片の濃度は、約42g/Lである。一部の実施形態では、絹フィブロイン断片の濃度は、約43g/Lである。一部の実施形態では、絹フィブロイン断片の濃度は、約44g/Lである。一部の実施形態では、絹フィブロイン断片の濃度は、約45g/Lである。一部の実施形態では、絹フィブロイン断片の濃度は、約46g/Lである。一部の実施形態では、絹フィブロイン断片の濃度は、約47g/Lである。一部の実施形態では、絹フィブロイン断片の濃度は、約48g/Lである。一部の実施形態では、絹フィブロイン断片の濃度は、約49g/Lである。一部の実施形態では、絹フィブロイン断片の濃度は、約50g/Lである。
一部の実施形態では、溶液中の絹フィブロイン断片対界面活性剤及び/又は乳化剤のw/w比が、約99:1、約98:2、約97:3、約96:4、約95:5、約94:6、約93:7、約92:8、約91:9、約90:10、約89:11、約88:12、約87:13、約86:14、約85:15、約84:16、約83:17、約82:18、約81:19、約80:20、約79:21、約78:22、約77:23、約76:24、約75:25、約74:26、約73:27、約72:28、約71:29、約70:30、約69:31、約68:32、約67:33、約66:34、約65:35、約64:36、約63:37、約62:38、約61:39、約60:40、約59:41、約58:42、約57:43、約56:44、約55:45、約54:46、約53:47、約52:48、約51:49、約50:50、約49:51、約48:52、約47:53、約46:54、約45:55、約44:56、約43:57、約42:58、約41:59、約40:60、約39:61、約38:62、約37:63、約36:64、約35:65、約34:66、約33:67、約32:68、約31:69、約30:70、約29:71、約28:72、約27:73、約26:74、約25:75、約24:76、約23:77、約22:78、約21:79、約20:80、約19:81、約18:82、約17:83、約16:84、約15:85、約14:86、約13:87、約12:88、約11:89、約10:90、約9:91、約8:92、約7:93、約6:94、約5:95、約4:96、約3:97、約2:98、又は約1:99である。一部の実施形態では、溶液中の絹フィブロイン断片対界面活性剤及び/又は乳化剤のw/w比は、約1:1である。
一部の実施形態では、物品中の絹フィブロイン断片対界面活性剤及び/又は乳化剤のw/w比が、約99:1、約98:2、約97:3、約96:4、約95:5、約94:6、約93:7、約92:8、約91:9、約90:10、約89:11、約88:12、約87:13、約86:14、約85:15、約84:16、約83:17、約82:18、約81:19、約80:20、約79:21、約78:22、約77:23、約76:24、約75:25、約74:26、約73:27、約72:28、約71:29、約70:30、約69:31、約68:32、約67:33、約66:34、約65:35、約64:36、約63:37、約62:38、約61:39、約60:40、約59:41、約58:42、約57:43、約56:44、約55:45、約54:46、約53:47、約52:48、約51:49、約50:50、約49:51、約48:52、約47:53、約46:54、約45:55、約44:56、約43:57、約42:58、約41:59、約40:60、約39:61、約38:62、約37:63、約36:64、約35:65、約34:66、約33:67、約32:68、約31:69、約30:70、約29:71、約28:72、約27:73、約26:74、約25:75、約24:76、約23:77、約22:78、約21:79、約20:80、約19:81、約18:82、約17:83、約16:84、約15:85、約14:86、約13:87、約12:88、約11:89、約10:90、約9:91、約8:92、約7:93、約6:94、約5:95、約4:96、約3:97、約2:98、又は約1:99である。一部の実施形態では、物品中の絹フィブロイン断片対界面活性剤及び/又は乳化剤のw/w比は、約1:1である。
一部の実施形態では、絹フィブロイン溶液は、低分子量絹フィブロインベースのタンパク質断片、中分子量絹フィブロインベースのタンパク質断片、及び/又は高分子量絹フィブロインベースのタンパク質断片を含む。一部の実施形態では、絹フィブロイン溶液は、低分子量絹フィブロインベースのタンパク質断片を含む。一部の実施形態では、絹フィブロイン溶液は、中分子量絹フィブロインベースのタンパク質断片を含む。
一部の実施形態では、繊維の表面を乾燥させることは、絹フィブロインコーティング性能を実質的に改変することなく、繊維の表面を加熱することを含む。
一部の実施形態では、方法は、繊維の表面を乾燥させる追加の工程を含む。一部の実施形態では、追加の乾燥工程は、繊維の表面を還元剤を含む溶液でコーティングした後に実施される。一部の実施形態では、追加の乾燥工程は、表面を絹フィブロイン溶液でコーティングする前に実施される。
一部の実施形態では、洗濯時に、繊維は、洗濯前のその初期サイズを実質的に保持する。一部の実施形態では、洗濯時に、繊維は、界面活性剤及び/又は乳化剤と絹フィブロイン溶液とで同様に処理されていない類似した繊維と比較して、洗濯前のその初期サイズの実質的により高い画分を保持する。
上記の実施形態のいずれかでは、物品の少なくとも1つの特性が改善され、改善される特性は、洗濯に対する寸法安定性であり、特性が、コーティングされていない物品に対して、少なくとも5%、少なくとも10%、少なくとも15%、少なくとも20%、少なくとも25%、少なくとも30%、少なくとも35%、少なくとも40%、少なくとも45%、少なくとも50%、少なくとも55%、少なくとも60%、少なくとも65%、少なくとも70%、少なくとも75%、少なくとも80%、少なくとも85%、少なくとも90%、少なくとも95%、少なくとも100%、少なくとも125%、少なくとも150%、少なくとも200%、少なくとも300%、少なくとも400%、及び少なくとも500%からなる群から選択される量だけ改善される。
上記の実施形態のいずれかでは、物品の少なくとも1つの特性が改善され、改善される特性は、水分管理である。一部の実施形態では、水分管理は、類似の繊維を含むがコーティングを含まない類似の物品と比較して改善される。水分管理は、当技術分野で公知の任意の方法、例えば、限定なしで、吸水性試験、垂直ウィッキング試験、又は乾燥速度試験によって評価され得る。水分管理は、少なくとも5%、少なくとも10%、少なくとも15%、少なくとも20%、少なくとも25%、少なくとも30%、少なくとも35%、少なくとも40%、少なくとも45%、少なくとも50%、少なくとも55%、少なくとも60%、少なくとも65%、少なくとも70%、少なくとも75%、少なくとも80%、少なくとも85%、少なくとも90%、少なくとも95%、少なくとも100%、少なくとも125%、少なくとも150%、少なくとも200%、少なくとも300%、少なくとも400%、又は少なくとも500%改善され得る。
上記の実施形態のいずれかでは、物品の少なくとも1つの特性が改善され、改善される特性は、洗濯に対するサイズ保持であり、特性が、コーティングされていない物品に対して、少なくとも5%、少なくとも10%、少なくとも15%、少なくとも20%、少なくとも25%、少なくとも30%、少なくとも35%、少なくとも40%、少なくとも45%、少なくとも50%、少なくとも55%、少なくとも60%、少なくとも65%、少なくとも70%、少なくとも75%、少なくとも80%、少なくとも85%、少なくとも90%、少なくとも95%、少なくとも100%、少なくとも125%、少なくとも150%、少なくとも200%、少なくとも300%、少なくとも400%、及び少なくとも500%からなる群から選択される量だけ改善される。
上記の実施形態のいずれかでは、物品の少なくとも1つの特性が改善され、改善される特性は、収縮に対する抵抗であり、特性が、コーティングされていない物品に対して、少なくとも5%、少なくとも10%、少なくとも15%、少なくとも20%、少なくとも25%、少なくとも30%、少なくとも35%、少なくとも40%、少なくとも45%、少なくとも50%、少なくとも55%、少なくとも60%、少なくとも65%、少なくとも70%、少なくとも75%、少なくとも80%、少なくとも85%、少なくとも90%、少なくとも95%、少なくとも100%、少なくとも125%、少なくとも150%、少なくとも200%、少なくとも300%、少なくとも400%、及び少なくとも500%からなる群から選択される量だけ改善される。
一実施形態では、上記の改善された特性、又は本明細書に説明される任意の他の改善された特性は、0サイクル、1サイクル、2サイクル、3サイクル、4サイクル、5サイクル、6サイクル、7サイクル、8サイクル、9サイクル、10サイクル、11サイクル、12サイクル、13サイクル、14サイクル、15サイクル、20サイクル、25サイクル、30サイクル、35サイクル、40サイクル、45サイクル、及び50サイクルからなる群から選択される機械洗浄(例えば、家庭用洗濯機の洗浄による)サイクルの期間後に決定される。
一実施形態では、絹フィブロイン溶液の濃度は、30.0%w/v未満である。一実施形態では、絹フィブロイン溶液の濃度は、25.0%w/v未満である。一実施形態では、絹フィブロイン溶液の濃度は、20.0%w/v未満である。一実施形態では、絹フィブロイン溶液の濃度は、19.0%w/v未満である。一実施形態では、絹フィブロイン溶液の濃度は、18.0%w/v未満である。一実施形態では、絹フィブロイン溶液の濃度は、17.0%w/v未満である。一実施形態では、絹フィブロイン溶液の濃度は、16.0%w/v未満である。一実施形態では、絹フィブロイン溶液の濃度は、15.0%w/v未満である。一実施形態では、絹フィブロイン溶液の濃度は、14.0%w/v未満である。一実施形態では、絹フィブロイン溶液の濃度は、13.0%w/v未満である。一実施形態では、絹フィブロイン溶液の濃度は、12.0%w/v未満である。一実施形態では、絹フィブロイン溶液の濃度は、11.0%w/v未満である。一実施形態では、絹フィブロイン溶液の濃度は、10.0%w/v未満である。一実施形態では、絹フィブロイン溶液の濃度は、9.0%w/v未満である。一実施形態では、絹フィブロイン溶液の濃度は、8.0%w/v未満である。一実施形態では、絹フィブロイン溶液の濃度は、7.0%w/v未満である。一実施形態では、絹フィブロイン溶液の濃度は、6.0%w/v未満である。一実施形態では、絹フィブロイン溶液の濃度は、5.0%w/v未満である。一実施形態では、絹フィブロイン溶液の濃度は、4.0%w/v未満である。一実施形態では、絹フィブロイン溶液の濃度は、3.0%w/v未満である。一実施形態では、絹フィブロイン溶液の濃度は、2.0%w/v未満である。一実施形態では、絹フィブロイン溶液の濃度は、1.0%w/v未満である。一実施形態では、絹フィブロイン溶液の濃度は、0.9%w/v未満である。一実施形態では、絹フィブロイン溶液の濃度は、0.8%w/v未満である。一実施形態では、絹フィブロイン溶液の濃度は、0.7%w/v未満である。一実施形態では、絹フィブロイン溶液の濃度は、0.6%w/v未満である。一実施形態では、絹フィブロイン溶液の濃度は、0.5%w/v未満である。一実施形態では、絹フィブロイン溶液の濃度は、0.4%w/v未満である。一実施形態では、絹フィブロイン溶液の濃度は、0.3%w/v未満である。一実施形態では、絹フィブロイン溶液の濃度は、0.2%w/v未満である。一実施形態では、絹フィブロイン溶液の濃度は、0.1%w/v未満である。
一実施形態では、絹フィブロイン溶液の濃度は、0.1%w/vを超える。一実施形態では、絹フィブロイン溶液の濃度は、0.2%w/vを超える。一実施形態では、絹フィブロイン溶液の濃度は、0.3%w/vを超える。一実施形態では、絹フィブロイン溶液の濃度は、0.4%w/vを超える。一実施形態では、絹フィブロイン溶液の濃度は、0.5%w/vを超える。一実施形態では、絹フィブロイン溶液の濃度は、0.6%w/vを超える。一実施形態では、絹フィブロイン溶液の濃度は、0.7%w/vを超える。一実施形態では、絹フィブロイン溶液の濃度は、0.8%w/vを超える。一実施形態では、絹フィブロイン溶液の濃度は、0.9%w/vを超える。一実施形態では、絹フィブロイン溶液の濃度は、1.0%w/vを超える。一実施形態では、絹フィブロイン溶液の濃度は、2.0%w/vを超える。一実施形態では、絹フィブロイン溶液の濃度は、3.0%w/vを超える。一実施形態では、絹フィブロイン溶液の濃度は、4.0%w/vを超える。一実施形態では、絹フィブロイン溶液の濃度は、5.0%w/vを超える。一実施形態では、絹フィブロイン溶液の濃度は、6.0%w/vを超える。一実施形態では、絹フィブロイン溶液の濃度は、7.0%w/vを超える。一実施形態では、絹フィブロイン溶液の濃度は、8.0%w/vを超える。一実施形態では、絹フィブロイン溶液の濃度は、9.0%w/vを超える。一実施形態では、絹フィブロイン溶液の濃度は、10.0%w/vを超える。一実施形態では、絹フィブロイン溶液の濃度は、11.0%w/vを超える。一実施形態では、絹フィブロイン溶液の濃度は、12.0%w/vを超える。一実施形態では、絹フィブロイン溶液の濃度は、13.0%w/vを超える。一実施形態では、絹フィブロイン溶液の濃度は、14.0%w/vを超える。一実施形態では、絹フィブロイン溶液の濃度は、15.0%w/vを超える。一実施形態では、絹フィブロイン溶液の濃度は、16.0%w/vを超える。一実施形態では、絹フィブロイン溶液の濃度は、17.0%w/vを超える。一実施形態では、絹フィブロイン溶液の濃度は、18.0%w/vを超える。一実施形態では、絹フィブロイン溶液の濃度は、19.0%w/vを超える。一実施形態では、絹フィブロイン溶液の濃度は、20.0%w/vを超える。一実施形態では、絹フィブロイン溶液の濃度は、25.0%w/vを超える。
一実施形態では、絹フィブロイン溶液の濃度は、約0.1%w/v~約30.0%w/vの範囲である。一実施形態では、絹フィブロイン溶液の濃度は、約0.1%w/v~約25.0%w/vの範囲である。一実施形態では、絹フィブロイン溶液の濃度は、約0.1%w/v~約20.0%w/vの範囲である。一実施形態では、絹フィブロイン溶液の濃度は、約0.1%w/v~約15.0%w/vの範囲である。一実施形態では、絹フィブロイン溶液の濃度は約0.1%w/v~約10.0%w/vの範囲である。一実施形態では、絹フィブロイン溶液の濃度は、約0.1%w/v~約9.0%w/vの範囲である。一実施形態では、絹フィブロイン溶液の濃度は、約0.1%w/v~約8.0%w/vの範囲である。一実施形態では、絹フィブロイン溶液の濃度は、約0.1%w/v~約7.0%w/vの範囲である。一実施形態では、絹フィブロイン溶液の濃度は、約0.1%w/v~約6.5%w/vの範囲である。一実施形態では、絹フィブロイン溶液の濃度は、約0.1%w/v~約6.0%w/vの範囲である。一実施形態では、絹フィブロイン溶液の濃度は、約0.1%w/v~約5.5%w/vの範囲である。一実施形態では、絹フィブロイン溶液の濃度は、約0.1%w/v~約5.0%w/vの範囲である。一実施形態では、絹フィブロイン溶液の濃度は、約0.1%w/v~約4.5%w/vの範囲である。一実施形態では、絹フィブロイン溶液の濃度は、約0.1%w/v~約4.0%w/vの範囲である。一実施形態では、絹フィブロイン溶液の濃度は、約0.1%w/v~約3.5%w/vの範囲である。一実施形態では、絹フィブロイン溶液の濃度は、約0.1%w/v~約3.0%w/vの範囲である。一実施形態では、絹フィブロイン溶液の濃度は、約0.1%w/v~約2.5%w/vの範囲である。一実施形態では、絹フィブロイン溶液の濃度は、約0.1%w/v~約2.0%w/vの範囲である。一実施形態では、絹フィブロイン溶液の濃度は、約0.1%w/v~約2.4%w/vの範囲である。一実施形態では、絹フィブロイン溶液の濃度は、約0.5%w/v~約5.0%w/vの範囲である。一実施形態では、絹フィブロイン溶液の濃度は、約0.5%w/v~約4.5%w/vの範囲である。一実施形態では、絹フィブロイン溶液の濃度は、約0.5%w/v~約4.0%w/vの範囲である。一実施形態では、絹フィブロイン溶液の濃度は、約0.5%w/v~約3.5%w/vの範囲である。一実施形態では、絹フィブロイン溶液の濃度は、約0.5%w/v~約3.0%w/vの範囲である。一実施形態では、絹フィブロイン溶液の濃度は、約0.5%w/v~約2.5%w/vの範囲である。一実施形態では、絹フィブロイン溶液の濃度は、約1.0%w/v~約4.0%w/vの範囲である。一実施形態では、絹フィブロイン溶液の濃度は、約1.0%w/v~約3.5%w/vの範囲である。一実施形態では、絹フィブロイン溶液の濃度は、約1.0%w/v~約3.0%w/vの範囲である。一実施形態では、絹フィブロイン溶液の濃度は、約1.0%w/v~約2.5%w/vの範囲である。一実施形態では、絹フィブロイン溶液の濃度は、約1.0%w/v~約2.4%w/vの範囲である。一実施形態では、絹フィブロイン溶液の濃度は、約1.0%w/v~約2.0%w/vの範囲である。
一実施形態では、絹フィブロイン溶液の濃度は、約20.0%w/v~約30.0%w/vの範囲である。一実施形態では、絹フィブロイン溶液の濃度は、約0.1%w/v~約10.0%w/vの範囲である。一実施形態では、絹フィブロイン溶液の濃度は、約1.0%w/v~約10.0%w/vの範囲である。一実施形態では、絹フィブロイン溶液の濃度は、約2%w/v~約10.0%w/vの範囲である。一実施形態では、絹フィブロイン溶液の濃度は、約0.1%w/v~約6.0%w/vの範囲である。一実施形態では、絹フィブロイン溶液の濃度は、約6.0%w/v~約10.0%w/vの範囲である。一実施形態では、絹フィブロイン溶液の濃度は、約6.0%w/v~約8.0%w/vの範囲である。一実施形態では、絹フィブロイン溶液の濃度は、約6.0%w/v~約9.0%w/vの範囲である。一実施形態では、絹フィブロイン溶液の濃度は、約10.0%w/v~約20.0%w/vの範囲である。一実施形態では、絹フィブロイン溶液の濃度は、約11.0%w/v~約19.0%w/vの範囲である。一実施形態では、絹フィブロイン溶液の濃度は、約12.0%w/v~約18.0%w/vの範囲である。一実施形態では、絹フィブロイン溶液の濃度は、約13.0%w/v~約17.0%w/vの範囲である。一実施形態では、絹フィブロイン溶液の濃度は、約14.0%w/v~約16.0%w/vの範囲である。一実施形態では、絹フィブロイン溶液の濃度は、約1.0%w/vである。一実施形態では、絹フィブロイン溶液の濃度は、約0.5%w/vである。一実施形態では、絹フィブロイン溶液の濃度は、約1.5%w/vである。一実施形態では、絹フィブロイン溶液の濃度は、約2.0重量%である。一実施形態では、絹フィブロイン溶液の濃度は、約2.4%w/vである。一実施形態では、絹フィブロイン溶液の濃度は、3.0%w/vである。一実施形態では、絹フィブロイン溶液の濃度は、3.5%w/vである。一実施形態では、絹フィブロイン溶液の濃度は、約4.0%w/vである。一実施形態では、絹フィブロイン溶液の濃度は、約4.5%w/vである。一実施形態では、絹フィブロイン溶液の濃度は、約5.0%w/vである。一実施形態では、絹フィブロイン溶液の濃度は、約5.5%w/vである。一実施形態では、絹フィブロイン溶液の濃度は、約6.0%w/vである。一実施形態では、絹フィブロイン溶液の濃度は、約6.5%w/vである。一実施形態では、絹フィブロイン溶液の濃度は、約7.0%w/vである。一実施形態では、絹フィブロイン溶液の濃度は、約7.5%w/vである。一実施形態では、絹フィブロイン溶液の濃度は、約8.0%w/vである。一実施形態では、絹フィブロイン溶液の濃度は、約8.5%w/vである。一実施形態では、絹フィブロイン溶液の濃度は、約9.0%w/vである。一実施形態では、絹フィブロイン溶液の濃度は、約9.5%w/vである。一実施形態では、絹フィブロイン溶液の濃度は、約10.0%w/vである。
一部の実施形態では、SFSは、酸性剤を含む。一部の実施形態では、酸性剤は、ブロンステッド酸である。一実施形態では、酸性剤は、クエン酸及び酢酸のうちの1つ以上を含む。一実施形態では、酸性剤は、そのような酸性剤の非存在と比較して、コーティングされる織物上の、SPF混合物(すなわち、SFSコーティング)の堆積及びコーティングを助ける。一実施形態では、酸性剤は、コーティングされる織物における、SPF混合物の結晶化を改善する。
一実施形態では、酸性剤は、約0.001%超、又は約0.002%超、又は約0.003%超、又は約0.004%超、又は約0.005%超、又は約0.006%超、又は約0.007%超、又は約0.008%超、又は約0.009%超、又は約0.01%超、又は約0.02%超、又は約0.03%超、又は約0.04%超、又は約0.05%超、又は約0.06%超、又は約0.07%超、又は約0.08%超、又は約0.09%超、又は約0.1%超、又は約0.2%超、又は約0.3%超、又は約0.4%超、又は約0.5%超、又は約0.6%超、又は約0.7%超、又は約0.8%超、又は約0.9%超、又は約1.0%超、又は約2.0%超、又は約3.0%超、又は約4.0%超、又は約5.0%超の重量(%w/w若しくは%w/v)又は体積(v/v)による濃度で追加される。
一実施形態では、酸性剤は、約0.001%未満、又は約0.002%未満、又は約0.003%未満、又は約0.004%未満、又は約0.005%未満、又は約0.006%未満、又は約0.007%未満、又は約0.008%未満、又は約0.009%未満、又は約0.01%未満、又は約0.02%未満、又は約0.03%未満、又は約0.04%未満、又は約0.05%未満、又は約0.06%未満、又は約0.07%未満、又は約0.08%未満、又は約0.09%未満、又は約0.1%未満、又は約0.2%未満、又は約0.3%未満、又は約0.4%未満、又は約0.5%未満、又は約0.6%未満、又は約0.7%未満、又は約0.8%未満、又は約0.9%未満、又は約1.0%未満、又は約2.0%未満、又は約3.0%未満、又は約4.0%未満、又は約5.0%未満の重量(%w/w若しくは%w/v)又は体積(v/v)による濃度で追加される。
一部の実施形態では、SFSは、約9未満、又は約8.5未満、又は約8未満、又は約7.5未満、又は約7未満、又は約6.5未満、又は約6未満、又は約5.5未満、又は約5未満、又は約4.5未満、又は約4未満、又は約3.5未満、又は約4超、又は約4.5超、又は約5超、又は約5.5超、又は約6超、又は約6.5超、又は約7超、又は約7.5超、又は約8超、又は約8.5超のpHを有し得る。
一部の実施形態では、SFSは、酸性剤を含み得、約9未満、又は約8.5未満、又は約8未満、又は約7.5未満、又は約7未満、又は約6.5未満、又は約6未満、又は約5.5未満、又は約5未満、又は約4.5未満、又は約4未満、又は約3.5未満、又は約4超、又は約4.5超、又は約5超、又は約5.5超、又は約6超、又は約6.5超、又は約7超、又は約7.5超、又は約8超、又は約8.5超のpHを有し得る。
一部の実施形態では、界面活性剤及び/又は乳化剤を含むか、又は含まないSFSは、約3~5の範囲のpHを有する。一部の実施形態では、界面活性剤及び/又は乳化剤を含むか、又は含まないSFSは、約4のpHを有する。一部の実施形態では、界面活性剤及び/又は乳化剤を含むか、又は含まないSFSは、約4.5のpHを有する。一部の実施形態では、界面活性剤及び/又は乳化剤を含むか、又は含まないSFSは、約4~約4.5のpHを有する。
一部の実施形態では、SFSは、約100nm未満、又は約200nm未満、又は約300nm未満、又は約400nm未満、又は約500nm未満、又は約600nm未満、又は約700nm未満、又は約800nm未満、又は約900nm未満、又は約1000nm未満、又は約2μm未満、又は約5μm未満、又は約10μm未満、又は約20μm未満、又は約30μm未満、又は約40μm未満、又は約50μm未満、又は約60μm未満、又は約70μm未満、又は約80μm未満、又は約90μm未満、又は約100μm未満、又は約200μm未満、又は約300μm未満、又は約400μm未満、又は約500μm未満、又は約600μm未満、又は約700μm未満、又は約800μm未満、又は約900μm未満、又は約1000μm未満、又は約2mm未満、又は約3mm未満、又は約4mm未満、又は約5mm未満、又は約6mm未満、又は約7mm未満、又は約8mm未満、又は約9mm未満、又は約10mm未満、又は約20mm未満、又は約30mm未満、又は約40mm未満、又は約50mm未満、又は約60mm未満、又は約70mm未満、又は約80mm未満、又は約90mm未満、又は約100mm未満、又は約200mm未満、又は約300mm未満、又は約400mm未満、又は約500mm未満、又は約600mm未満、又は約700mm未満、又は約800mm未満、又は約900mm未満、又は約1000mm未満の直径を有する線維及び/又は糸に塗布され得る。
一部の実施形態では、SFSは、約100nm超、又は約200nm超、又は約300nm超、又は約400nm超、又は約500nm超、又は約600nm超、又は約700nm超、又は約800nm超、又は約900nm超、又は約1000nm超、又は約2μm超、又は約5μm超、又は約10μm超、又は約20μm超、又は約30μm超、又は約40μm超、又は約50μm超、又は約60μm超、又は約70μm超、又は約80μm超、又は約90μm超、又は約100μm超、又は約200μm超、又は約300μm超、又は約400μm超、又は約500μm超、又は約600μm超、又は約700μm超、又は約800μm超、又は約900μm超、又は約1000μm超、又は約2mm超、又は約3mm超、又は約4mm超、又は約5mm超、又は約6mm超、又は約7mm超、又は約8mm超、又は約9mm超、又は約10mm超、又は約20mm超、又は約30mm超、又は約40mm超、又は約50mm超、又は約60mm超、又は約70mm超、又は約80mm超、又は約90mm超、又は約100mm超、又は約200mm超、又は約300mm超、又は約400mm超、又は約500mm超、又は約600mm超、又は約700mm超、又は約800mm超、又は約900mm超、又は約1000mm超の直径を有する線維及び/又は糸に塗布され得る。
一部の実施形態では、SFSは、約100nm未満、又は約200nm未満、又は約300nm未満、又は約400nm未満、又は約500nm未満、又は約600nm未満、又は約700nm未満、又は約800nm未満、又は約900nm未満、又は約1000nm未満、又は約2μm未満、又は約5μm未満、又は約10μm未満、又は約20μm未満、又は約30μm未満、又は約40μm未満、又は約50μm未満、又は約60μm未満、又は約70μm未満、又は約80μm未満、又は約90μm未満、又は約100μm未満、又は約200μm未満、又は約300μm未満、又は約400μm未満、又は約500μm未満、又は約600μm未満、又は約700μm未満、又は約800μm未満、又は約900μm未満、又は約1000μm未満、又は約2mm未満、又は約3mm未満、又は約4mm未満、又は約5mm未満、又は約6mm未満、又は約7mm未満、又は約8mm未満、又は約9mm未満、又は約10mm未満、又は約20mm未満、又は約30mm未満、又は約40mm未満、又は約50mm未満、又は約60mm未満、又は約70mm未満、又は約80mm未満、又は約90mm未満、又は約100mm未満、又は約200mm未満、又は約300mm未満、又は約400mm未満、又は約500mm未満、又は約600mm未満、又は約700mm未満、又は約800mm未満、又は約900mm未満、又は約1000mm未満の長さを有する線維及び/又は糸に塗布され得る。
一部の実施形態では、SFSは、約100nm超、又は約200nm超、又は約300nm超、又は約400nm超、又は約500nm超、又は約600nm超、又は約700nm超、又は約800nm超、又は約900nm超、又は約1000nm超、又は約2μm超、又は約5μm超、又は約10μm超、又は約20μm超、又は約30μm超、又は約40μm超、又は約50μm超、又は約60μm超、又は約70μm超、又は約80μm超、又は約90μm超、又は約100μm超、又は約200μm超、又は約300μm超、又は約400μm超、又は約500μm超、又は約600μm超、又は約700μm超、又は約800μm超、又は約900μm超、又は約1000μm超、又は約2mm超、又は約3mm超、又は約4mm超、又は約5mm超、又は約6mm超、又は約7mm超、又は約8mm超、又は約9mm超、又は約10mm超、又は約20mm超、又は約30mm超、又は約40mm超、又は約50mm超、又は約60mm超、又は約70mm超、又は約80mm超、又は約90mm超、又は約100mm超、又は約200mm超、又は約300mm超、又は約400mm超、又は約500mm超、又は約600mm超、又は約700mm超、又は約800mm超、又は約900mm超、又は約1000mm超の長さを有する線維及び/又は糸に塗布され得る。
一部の実施形態では、SFSは、約1g/m未満、又は約2g/m未満、又は約3g/m未満、又は約4g/m未満、又は約5g/m未満、又は約6g/m未満、又は約7g/m未満、又は約8g/m未満、又は約9g/m未満、又は約10g/m未満、又は約20g/m未満、又は約30g/m未満、又は約40g/m未満、又は約50g/m未満、又は約60g/m未満、又は約70g/m未満、又は約80g/m未満、又は約90g/m未満、又は約100g/m未満、又は約200g/m未満、又は約300g/m未満、又は約400g/m未満、又は約500g/m未満の重量(g/m)を有する線維及び/又は糸に塗布され得る。
一部の実施形態では、SFSは、約1g/m超、又は約2g/m超、又は約3g/m超、又は約4g/m超、又は約5g/m超、又は約6g/m超、又は約7g/m超、又は約8g/m超、又は約9g/m超、又は約10g/m超、又は約20g/m超、又は約30g/m超、又は約40g/m超、又は約50g/m超、又は約60g/m超、又は約70g/m超、又は約80g/m超、又は約90g/m超、又は約100g/m超、又は約200g/m超、又は約300g/m超、又は約400g/m超、又は約500g/m超の重量(g/m)を有する線維及び/又は糸に塗布され得る。
一部の実施形態では、SFSは、約100nm未満、又は約200nm未満、又は約300nm未満、又は約400nm未満、又は約500nm未満、又は約600nm未満、又は約700nm未満、又は約800nm未満、又は約900nm未満、又は約1000nm未満、又は約2μm未満、又は約5μm未満、又は約10μm未満、又は約20μm未満、又は約30μm未満、又は約40μm未満、又は約50μm未満、又は約60μm未満、又は約70μm未満、又は約80μm未満、又は約90μm未満、又は約100μm未満、又は約200μm未満、又は約300μm未満、又は約400μm未満、又は約500μm未満、又は約600μm未満、又は約700μm未満、又は約800μm未満、又は約900μm未満、又は約1000μm未満、又は約2mm未満、又は約3mm未満、又は約4mm未満、又は約5mm未満、又は約6mm未満、又は約7mm未満、又は約8mm未満、又は約9mm未満、又は約10mm未満の厚さを有する繊維に塗布され得る。
一部の実施形態では、SFSは、約100nm超、又は約200nm超、又は約300nm超、又は約400nm超、又は約500nm超、又は約600nm超、又は約700nm超、又は約800nm超、又は約900nm超、又は約1000nm超、又は約2μm超、又は約5μm超、又は約10μm超、又は約20μm超、又は約30μm超、又は約40μm超、又は約50μm超、又は約60μm超、又は約70μm超、又は約80μm超、又は約90μm超、又は約100μm超、又は約200μm超、又は約300μm超、又は約400μm超、又は約500μm超、又は約600μm超、又は約700μm超、又は約800μm超、又は約900μm超、又は約1000μm超、又は約2mm超、又は約3mm超、又は約4mm超、又は約5mm超、又は約6mm超、又は約7mm超、又は約8mm超、又は約9mm超、又は約10mm超の厚さを有する繊維に塗布され得る。
一部の実施形態では、SFSは、約100nm未満、又は約200nm未満、又は約300nm未満、又は約400nm未満、又は約500nm未満、又は約600nm未満、又は約700nm未満、又は約800nm未満、又は約900nm未満、又は約1000nm未満、又は約2μm未満、又は約5μm未満、又は約10μm未満、又は約20μm未満、又は約30μm未満、又は約40μm未満、又は約50μm未満、又は約60μm未満、又は約70μm未満、又は約80μm未満、又は約90μm未満、又は約100μm未満、又は約200μm未満、又は約300μm未満、又は約400μm未満、又は約500μm未満、又は約600μm未満、又は約700μm未満、又は約800μm未満、又は約900μm未満、又は約1000μm未満、又は約2mm未満、又は約3mm未満、又は約4mm未満、又は約5mm未満、又は約6mm未満、又は約7mm未満、又は約8mm未満、又は約9mm未満、又は約10mm未満、又は約20mm未満、又は約30mm未満、又は約40mm未満、又は約50mm未満、又は約60mm未満、又は約70mm未満、又は約80mm未満、又は約90mm未満、又は約100mm未満、又は約200mm未満、又は約300mm未満、又は約400mm未満、又は約500mm未満、又は約600mm未満、又は約700mm未満、又は約800mm未満、又は約900mm未満、又は約1000mm未満、又は約2m未満、又は約3m未満、又は約4m未満、又は約5m未満の幅を有する繊維に塗布され得る。
一部の実施形態では、SFSは、約100nm超、又は約200nm超、又は約300nm超、又は約400nm超、又は約500nm超、又は約600nm超、又は約700nm超、又は約800nm超、又は約900nm超、又は約1000nm超、又は約2μm超、又は約5μm超、又は約10μm超、又は約20μm超、又は約30μm超、又は約40μm超、又は約50μm超、又は約60μm超、又は約70μm超、又は約80μm超、又は約90μm超、又は約100μm超、又は約200μm超、又は約300μm超、又は約400μm超、又は約500μm超、又は約600μm超、又は約700μm超、又は約800μm超、又は約900μm超、又は約1000μm超、又は約2mm超、又は約3mm超、又は約4mm超、又は約5mm超、又は約6mm超、又は約7mm超、又は約8mm超、又は約9mm超、又は約10mm超、又は約20mm超、又は約30mm超、又は約40mm超、又は約50mm超、又は約60mm超、又は約70mm超、又は約80mm超、又は約90mm超、又は約100mm超、又は約200mm超、又は約300mm超、又は約400mm超、又は約500mm超、又は約600mm超、又は約700mm超、又は約800mm超、又は約900mm超、又は約1000mm超、又は約2m超、又は約3m、又は約4m超、又は約5m超の幅を有する繊維に塗布され得る。
一部の実施形態では、SFSは、約100nm未満、又は約200nm未満、又は約300nm未満、又は約400nm未満、又は約500nm未満、又は約600nm未満、又は約700nm未満、又は約800nm未満、又は約900nm未満、又は約1000nm未満、又は約2μm未満、又は約5μm未満、又は約10μm未満、又は約20μm未満、又は約30μm未満、又は約40μm未満、又は約50μm未満、又は約60μm未満、又は約70μm未満、又は約80μm未満、又は約90μm未満、又は約100μm未満、又は約200μm未満、又は約300μm未満、又は約400μm未満、又は約500μm未満、又は約600μm未満、又は約700μm未満、又は約800μm未満、又は約900μm未満、又は約1000μm未満、又は約2mm未満、又は約3mm未満、又は約4mm未満、又は約5mm未満、又は約未満、又は約6mm未満、又は約7mm未満、又は約8mm未満、又は約9mm未満、又は約10mm未満、又は約20mm未満、又は約30mm未満、又は約40mm未満、又は約50mm未満、又は約60mm未満、又は約70mm未満、又は約80mm未満、又は約90mm未満、又は約100mm未満、又は約200mm未満、又は約300mm未満、又は約400mm未満、又は約500mm未満、又は約600mm未満、又は約700mm未満、又は約800mm未満、又は約900mm未満、又は約1000mm未満の長さを有する繊維に塗布され得る。
一部の実施形態では、SFSは、約100nm超、又は約200nm超、又は約300nm超、又は約400nm超、又は約500nm超、又は約600nm超、又は約700nm超、又は約800nm超、又は約900nm超、又は約1000nm超、又は約2μm超、又は約5μm超、又は約10μm超、又は約20μm超、又は約30μm超、又は約40μm超、又は約50μm超、又は約60μm超、又は約70μm超、又は約80μm超、又は約90μm超、又は約100μm超、又は約200μm超、又は約300μm超、又は約400μm超、又は約500μm超、又は約600μm超、又は約700μm超、又は約800μm超、又は約900μm超、又は約1000μm超、又は約2mm超、又は約3mm超、又は約4mm超、又は約5mm超、又は約6mm超、又は約7mm超、又は約8mm超、又は約9mm超、又は約10mm超、又は約20mm超、又は約30mm超、又は約40mm超、又は約50mm超、又は約60mm超、又は約70mm超、又は約80mm超、又は約90mm超、又は約100mm超、又は約200mm超、又は約300mm超、又は約400mm超、又は約500mm超、又は約600mm超、又は約700mm超、又は約800mm超、又は約900mm超、又は約1000mm超の長さを有する繊維に塗布され得る。
一部の実施形態では、SFSは、約1%未満、又は約2%未満、又は約3%未満、又は約4%未満、又は約5%未満、又は約6%未満、又は約7%未満、又は約8%未満、又は約9%未満、又は約10%未満、又は約20%未満、又は約30%未満、又は約40%未満、又は約50%未満、又は約60%未満、又は約70%未満、又は約80%未満、又は約90%未満、又は約100未満、又は約110%未満、又は約120%未満、又は約130%未満、又は約140%未満、又は約150%未満、又は約160%未満、又は約170%未満、又は約180%未満、又は約190%未満、又は約200%未満の伸張率を有する繊維に塗布され得る。伸張率は、非伸張幅を有する繊維に対して、繊維を伸張幅まで伸張させ、次いで、伸張幅から非伸張幅を減算して正味伸張幅を得て、次いで、正味伸張幅を除算し、商に100を乗算して伸張率(%)を見出すように決定され得る。
一部の実施形態では、SFSは、約1%超、又は約2%超、又は約3%超、又は約4%超、又は約5%超、又は約6%超、又は約7%超、又は約8%超、又は約9%超、又は約10%超、又は約20%超、又は約30%超、又は約40%超、又は約50%超、又は約60%超、又は約70%超、又は約80%超、又は約90%超、又は約100超、又は約110%超、又は約120%超、又は約130%超、又は約140%超、又は約150%超、又は約160%超、又は約170%超、又は約180%超、又は約190%超、又は約200%超の伸張率を有する繊維に塗布され得る。
一部の実施形態では、SFSは、約1cN/cm未満、又は約2cN/cm未満、又は約3cN/cm未満、又は約4cN/cm未満、又は約5cN/cm未満、又は約5cN/cm未満、又は約6cN/cm未満、又は約7cN/cm未満、又は約8cN/cm未満、又は約9cN/cm未満、又は約10cN/cm未満、又は約20cN/cm未満、又は約30cN/cm未満、又は約40cN/cm未満、又は約50cN/cm未満、又は約60cN/cm未満、又は約70cN/cm未満、又は約80cN/cm未満、又は約90cN/cm未満、又は約100cN/cm未満、又は約2N/cm未満、又は約3N/cm未満、又は約4N/cm未満、又は約5N/cm未満、又は約6N/cm未満、又は約7N/cm未満、又は約8N/cm未満、又は約9N/cm未満、又は約10N/cm未満、又は約20N/cm未満、又は約30N/cm未満、又は約40N/cm未満、又は約50N/cm未満、又は約60N/cm未満、又は約70N/cm未満、又は約80N/cm未満、又は約90N/cm未満、又は約100N/cm未満、又は約150N/cm未満、又は約200N/cm未満の引張エネルギー(N/cm)を有する繊維に塗布され得る。
一部の実施形態では、SFSは、約1cN/cm超、又は約2cN/cm超、又は約3cN/cm超、又は約4cN/cm超、又は約5cN/cm超、又は約5cN/cm超、又は約6cN/cm超、又は約7cN/cm超、又は約8cN/cm超、又は約9cN/cm超、又は約10cN/cm超、又は約20cN/cm超、又は約30cN/cm超、又は約40cN/cm超、又は約50cN/cm超、又は約60cN/cm超、又は約70cN/cm超、又は約80cN/cm超、又は約90cN/cm超、又は約100cN/cm超、又は約2N/cm超、又は約3N/cm超、又は約4N/cm超、又は約5N/cm超、又は約6N/cm超、又は約7N/cm超、又は約8N/cm超、又は約9N/cm超、又は約10N/cm超、又は約20N/cm超、又は約30N/cm超、又は約40N/cm超、又は約50N/cm超、又は約60N/cm超、又は約70N/cm超、又は約80N/cm超、又は約90N/cm超、又は約100N/cm超、又は約150N/cm超、又は約200N/cm超の引張エネルギー(N/cm)を有する繊維に塗布され得る。
一部の実施形態では、SFSは、約1cN/cm度未満、又は約2cN/cm度未満、又は約3cN/cm度未満、又は約4cN/cm度未満、又は約5cN/cm度未満、又は約5cN/cm度未満、又は約6cN/cm度未満、又は約7cN/cm度未満、又は約8cN/cm度未満、又は約9cN/cm度未満、又は約10cN/cm度未満、又は約20cN/cm度未満、又は約30cN/cm度未満、又は約40cN/cm度未満、又は約50cN/cm度未満、又は約60cN/cm度未満、又は約70cN/cm度未満、又は約80cN/cm度未満、又は約90cN/cm度未満、又は約100cN/cm度未満、又は約2N/cm度未満、又は約3N/cm度未満、又は約4N/cm度未満、又は約5N/cm度未満、又は約6N/cm度未満、又は約7N/cm度未満、又は約8N/cm度未満、又は約9N/cm度未満、又は約10N/cm度未満、又は約20N/cm度未満、又は約30N/cm度未満、又は約40N/cm度未満、又は約50N/cm度未満、又は約60N/cm度未満、又は約70N/cm度未満、又は約80N/cm度未満、又は約90N/cm度未満、又は約100N/cm度未満、又は約150N/cm度未満、又は約200N/cm度未満の剪断剛性(N/cm度)を有する繊維に塗布され得る。
一部の実施形態では、SFSは、約1cN/cm度超、又は約2cN/cm度超、又は約3cN/cm度超、又は約4cN/cm度超、又は約5cN/cm度超、又は約5cN/cm度超、又は約6cN/cm度超、又は約7cN/cm度超、又は約8cN/cm度超、又は約9cN/cm度超、又は約10cN/cm度超、又は約20cN/cm度超、又は約30cN/cm度超、又は約40cN/cm度超、又は約50cN/cm度超、又は約60cN/cm度超、又は約70cN/cm度超、又は約80cN/cm度超、又は約90cN/cm度超、又は約100cN/cm度超、又は約2N/cm度超、又は約3N/cm度超、又は約4N/cm度超、又は約5N/cm度超、又は約6N/cm度超、又は約7N/cm度超、又は約8N/cm度超、又は約9N/cm度超、又は約10N/cm度超、又は約20N/cm度超、又は約30N/cm度超、又は約40N/cm度超、又は約50N/cm度超、又は約60N/cm度超、又は約70N/cm度超、又は約80N/cm度超、又は約90N/cm度超、又は約100N/cm度超、又は約150N/cm度超、又は約200N/cm度超の剪断剛性(N/cm度)を有する繊維に塗布され得る。
一部の実施形態では、SFSは、約1cN・cm/cm未満、又は約2cN・cm/cm未満、又は約3cN・cm/cm未満、又は約4cN・cm/cm未満、又は約5cN・cm/cm未満、又は約5cN・cm/cm未満、又は約6cN・cm/cm未満、又は約7cN・cm/cm未満、又は約8cN・cm/cm未満、又は約9cN・cm/cm未満、又は約10cN・cm/cm未満、又は約20cN・cm/cm未満、又は約30cN・cm/cm未満、又は約40cN・cm/cm未満、又は約50cN・cm/cm未満、又は約60cN・cm/cm未満、又は約70cN・cm/cm未満、又は約80cN・cm/cm未満、又は約90cN・cm/cm未満、又は約100cN・cm/cm未満、又は約2N・cm/cm未満、又は約3N・cm/cm未満、又は約4N・cm/cm未満、又は約5N・cm/cm未満、又は約6N・cm/cm未満、又は約7N・cm/cm未満、又は約8N・cm/cm未満、又は約9N・cm/cm未満、又は約10N・cm/cm未満、又は約20N・cm/cm未満、又は約30N・cm/cm未満、又は約40N・cm/cm未満、又は約50N・cm/cm未満、又は約60N・cm/cm未満、又は約70N・cm/cm未満、又は約80N・cm/cm未満、又は約90N・cm/cm未満、又は約100N・cm/cm未満、又は約150N・cm/cm未満、又は約200N・cm/cm未満の曲げ剛性(N・cm/cm)を有する繊維に塗布され得る。
一部の実施形態では、SFSは、約1cN・cm/cm超、又は約2cN・cm/cm超、又は約3cN・cm/cm超、又は約4cN・cm/cm超、又は約5cN・cm/cm超、又は約5cN・cm/cm超、又は約6cN・cm/cm超、又は約7cN・cm/cm超、又は約8cN・cm/cm超、又は約9cN・cm/cm超、又は約10cN・cm/cm超、又は約20cN・cm/cm超、又は約30cN・cm/cm超、又は約40cN・cm/cm超、又は約50cN・cm/cm超、又は約60cN・cm/cm超、又は約70cN・cm/cm超、又は約80cN・cm/cm超、又は約90cN・cm/cm超、又は約100cN・cm/cm超、又は約2N・cm/cm超、又は約3N・cm/cm超、又は約4N・cm/cm超、又は約5N・cm/cm超、又は約6N・cm/cm超、又は約7N・cm/cm超、又は約8N・cm/cm超、又は約9N・cm/cm超、又は約10N・cm/cm超、又は約20N・cm/cm超、又は約30N・cm/cm超、又は約40N・cm/cm超、又は約50N・cm/cm超、又は約60N・cm/cm超、又は約70N・cm/cm超、又は約80N・cm/cm超、又は約90N・cm/cm超、又は約100N・cm/cm超、又は約150N・cm/cm超、又は約200N・cm/cm超の曲げ剛性(N・cm/cm)を有する繊維に塗布され得る。
一部の実施形態では、SFSは、約1cN・cm/cm未満、又は約2cN・cm/cm未満、又は約3cN・cm/cm未満、又は約4cN・cm/cm未満、又は約5cN・cm/cm未満、又は約5cN・cm/cm未満、又は約6cN・cm/cm未満、又は約7cN・cm/cm未満、又は約8cN・cm/cm未満、又は約9cN・cm/cm未満、又は約10cN・cm/cm未満、又は約20cN・cm/cm未満、又は約30cN・cm/cm未満、又は約40cN・cm/cm未満、又は約50cN・cm/cm未満、又は約60cN・cm/cm未満、又は約70cN・cm/cm未満、又は約80cN・cm/cm未満、又は約90cN・cm/cm未満、又は約100cN・cm/cm未満、又は約2N・cm/cm未満、又は約3N・cm/cm未満、又は約4N・cm/cm未満、又は約5N・cm/cm未満、又は約6N・cm/cm未満、又は約7N・cm/cm未満、又は約8N・cm/cm未満、又は約9N・cm/cm未満、又は約10N・cm/cm未満、又は約20N・cm/cm未満、又は約30N・cm/cm未満、又は約40N・cm/cm未満、又は約50N・cm/cm未満、又は約60N・cm/cm未満、又は約70N・cm/cm未満、又は約80N・cm/cm未満、又は約90N・cm/cm未満、又は約100N・cm/cm未満、又は約150N・cm/cm未満、又は約200N・cm/cm未満の圧縮エネルギー(N・cm/cm)を有する繊維に塗布され得る。
一部の実施形態では、SFSは、約1cN・cm/cm超、又は約2cN・cm/cm超、又は約3cN・cm/cm超、又は約4cN・cm/cm超、又は約5cN・cm/cm超、又は約5cN・cm/cm超、又は約6cN・cm/cm超、又は約7cN・cm/cm超、又は約8cN・cm/cm超、又は約9cN・cm/cm超、又は約10cN・cm/cm超、又は約20cN・cm/cm超、又は約30cN・cm/cm超、又は約40cN・cm/cm超、又は約50cN・cm/cm超、又は約60cN・cm/cm超、又は約70cN・cm/cm超、又は約80cN・cm/cm超、又は約90cN・cm/cm超、又は約100cN・cm/cm超、又は約2N・cm/cm超、又は約3N・cm/cm超、又は約4N・cm/cm超、又は約5N・cm/cm超、又は約6N・cm/cm超、又は約7N・cm/cm超、又は約8N・cm/cm超、又は約9N・cm/cm超、又は約10N・cm/cm超、又は約20N・cm/cm超、又は約30N・cm/cm超、又は約40N・cm/cm超、又は約50N・cm/cm超、又は約60N・cm/cm超、又は約70N・cm/cm超、又は約80N・cm/cm超、又は約90N・cm/cm超、又は約100N・cm/cm超、又は約150N・cm/cm超、又は約200N・cm/cm超の圧縮エネルギー(N・cm/cm)を有する繊維に塗布され得る。
一実施形態では、SFSは、約0.04未満、又は約0.05未満、又は約0.06未満、又は約0.07未満、又は約0.08未満、又は約0.09未満、又は約0.10未満、又は約0.10未満、又は約0.15未満、又は約0.20未満、又は約0.25未満、又は約0.30未満、又は約0.35未満、又は約0.40未満、又は約0.45未満、又は約0.50未満、又は約0.55未満、又は約0.60未満、又は約0.65未満、又は約0.70未満、又は約0.75未満、又は約0.80未満、又は約0.85未満、又は約0.90未満、又は約0.95未満、又は約1.00未満、又は約1.05未満の摩擦係数を有する繊維に塗布され得る。
一実施形態では、SFSは、約0.04超、又は約0.05超、又は約0.06超、又は約0.07超、又は約0.08超、又は約0.09超、又は約0.10超、又は約0.10超、又は約0.15超、又は約0.20超、又は約0.25超、又は約0.30超、又は約0.35超、又は約0.40超、又は約0.45超、又は約0.50超、又は約0.55超、又は約0.60超、又は約0.65超、又は約0.70超、又は約0.75超、又は約0.80超、又は約0.85超、又は約0.90超、又は約0.95超、又は約1.00超、又は約1.05超の摩擦係数を有する繊維に塗布され得る。
一部の実施形態では、化学仕上げは、そのような織物がSFSでコーティングされる前又は後に、織物に塗布され得る。一実施形態では、化学仕上げは、線維、糸、及び繊維を含む織物への、又はそのような線維、糸、及び繊維によって調製される衣服への、化学薬品及び/又はSFSの塗布として意図されて、元の織物又は衣服の特性を改変し、そうでなければ存在しない織物又は衣服の特性を達成し得る。化学仕上げでは、そのような化学仕上げで処理された織物は、表面処理として作用し得、及び/又は処理は、処理された織物ベースポリマーの元素分析を改変し得る。
一実施形態では、あるタイプの化学仕上げは、織物への特定の絹フィブロインベースの溶液の塗布を含み得る。例えば、SFSは、繊維が染色された後、繊維に塗布され得るが、処理中、染料中、あるいは衣類が選択された織物、又は繊維、縫い糸、若しくは糸から組み立てられた後、SFSの塗布を必要とし得るシナリオもある。一部の実施形態では、その塗布後、SFSは、熱の使用によって乾燥され得る。次いで、SFSは、硬化と呼ばれる処理工程で織物の表面に固定され得る。
一部の実施形態では、SFSは、水中に懸濁された濃縮形態で供給され得る。一部の実施形態では、SFSは、重量(%w/w若しくは%w/v)又は体積(v/v)で約50%未満、又は約45%未満、又は約40%未満、又は約35%未満、又は約30%未満、又は約25%未満、又は約20%未満、又は約15%未満、又は約10%未満、又は約5%未満、又は約4%未満、又は約3%未満、又は約2%未満、又は約1%未満、又は約0.1%未満、又は約0.01%未満、又は約0.001%未満、又は約0.0001%未満、又は約0.00001%未満の濃度を有し得る。一部の実施形態では、SFSは、重量(%w/w若しくは%w/v)又は体積(v/v)で約50%超、又は約45%超、又は約40%超、又は約35%超、又は約30%超、又は約25%超、又は約20%超、又は約15%超、又は約10%超、又は約5%超、又は約4%超、又は約3%超、又は約2%超、又は約1%超、又は約0.1%超、又は約0.01%超、又は約0.001%超、又は約0.0001%超、又は約0.00001%超の濃度を有し得る。
一部の実施形態では、溶液濃度及び材料のウェットピックは、絹フィブロイン溶液(SFS)の量を決定し、絹フィブロイン溶液は、コーティングされる織物に固定されるか、又は別様に接着され得る絹ベースのタンパク質又はその断片を含み得る。ウェットピックアップは、以下の式によって表現され得る。
織物材料に追加されるSFSの総量は、以下の式によって表現され得る。
より広く織物にSFSを塗布するための方法に関して、SFSは、プロセス上のパッド若しくはローラー塗布、飽和及び除去プロセス、並びに/又は局所塗布プロセスを通して織物に塗布され得る。更に、絹塗布の方法(すなわち、SFS塗布又はコーティング)は、浴コーティング、キスローリング、スプレーコーティング、及び/又は両面ローリングを含み得る。一部の実施形態では、コーティングプロセス(例えば、浴コーティング、キスローリング、スプレーコーティング、両面ローリング、ローラー塗布、飽和及び除去塗布、及び/又は局所塗布)、乾燥プロセス、並びに硬化プロセスは、本明細書に説明されるように変化して、結果として得られるコーティングされた織物の1つ以上の選択された織物(例えば、繊維)特性を改変し得、そのような特性は、限定されるものではないが、湿潤時間、吸収速度、拡散速度、一方向への水分移動指数、及び/又は全体的な水分管理能力を含む。一部の実施形態では、上述の選択された特性は、本明細書に説明されるコーティングプロセス、乾燥プロセス、及び硬化プロセスのうちの1つ以上を変化させることによって増強され得る。
一実施形態では、パッダー塗布が、乾燥又は湿潤織物に使用され得る。例えば、それは、染色処理後に織物上に塗布され得る。織物は、水浴溶液に供給され得、飽和に到達し得る。次いで、コーティングされる繊維は、複数の変数に基づいて、浴溶液を所望のウェットピックアップ%まで過剰に抽出する一組のローラーを通過し得る。ウェットピックアップ%に影響する変数は、ローラー圧力及び材料、繊維組成及び構造、並びにSFS粘度である。
一実施形態では、湿潤織物へのパッダー塗布は、染色後の織物を乾燥させるコストを低減するために使用され得る。パッドローラーを出る繊維は、繊維上にSFS堆積物を維持するために、入ってくる繊維よりも高い重量%を維持し得、SFS溶液は、入ってくる繊維上に存在する水に起因して生じる任意の希釈を考慮する必要があり得る。
一実施形態では、飽和及び除去塗布は、例えば、乾燥プロセス中に大量の水を除去することと関連付けられた問題のうちのいくつかを解決し得る、低ウェットピックアップ方法である。繊維は、オーブン内で外側表面から内側に向かって乾燥し得るため、水は、内側から外側に移動し、外側表面上でより高いコーティング濃度をもたらし得る。低含水量によると、溶液中のより高い粘度に起因して、移動が低減され得る。しかしながら、減少したウェットピックアップは、不均一な溶液堆積を結果的にもたらし得る。
一実施形態では、真空抽出は、低ウェットピックアップのための方法として使用され得る。飽和繊維は、真空に供され得、溶液を繊維から引き出し、それを塗布ループに戻す。エアジェット排出は、低ウェットピックアップを提供するための方法であり得る。飽和繊維は、高圧蒸気に供され得、溶液を繊維から除去し、それを塗布ループに戻す。
一実施形態では、多孔質ボウル方法が、低ウェットピックアップに使用され得る。固体パッドローラーは、ゴムコーティングされた線維ローラーで置換され得る。飽和繊維は、ローラーの多孔性が、より多くの溶液が繊維から圧搾されることを可能にし得るため、ローラーの圧力に供され得る。
一実施形態では、トランスファーパッディング方法が、低ウェットピックアップに使用され得る。飽和繊維は、2つの連続乾燥不織布を通過し得、低圧でプレスされ得る。不織布は、処理される繊維から過剰な溶液を抽出し得る。
一実施形態では、局所塗布が、いかなる過剰な材料も除去することなく、所望の量のSFSを繊維に堆積させる低ウェットピックアップ塗布方法として使用され得る。上記の方法は、片側コーティング塗布に使用され得るが、両側コーティングを可能にし得る変形例が存在する。
一実施形態では、キスローリングは、SFSをローラー(すなわち、キスローラー)から繊維の片側に移送する局所塗布方法として使用され得る。溶液粘度、ローラー表面仕上げ、ローラーの速度、繊維の速度、ローラー上の繊維の接触角、及び繊維の特性は、繊維上に堆積された溶液の量を制御するパラメータである。
一実施形態では、キスローラー技術に対する変形例は、2つの水分含量センサを使用して、キスローラーにおける溶液ピックアップを決定し、キスローラーの制御可能な変数を調整して、繊維上への一貫した溶液堆積を維持する、Triatex MAシステムであり得る。
一実施形態では、ループトランスファー塗布は、SFSを飽和ループ繊維から、低圧パッドローラー間でコーティングされる繊維に移す局所塗布方法として使用され得る。繊維との最小限の接触を可能にし得る2つのローラーバージョンと、繊維とのより大きい接触を可能にし得る3つのローラーバージョンとが存在する。
一実施形態では、彫刻ローラー塗布が、計量された量のSFSを繊維上に移し得る局所塗布方法として使用され得る。これは、制御された量のSFSを含有する精密な深さ及び設計で、ローラーの表面上にパターンを彫刻することによって達成され得る。ブレードが、コーティングされる繊維への溶液の一貫した移送を維持するために、ローラーの表面上に堆積される任意の溶液を除去するために使用され得る。
一実施形態では、回転スクリーン印刷が、溶液をローラースクリーンを通して滲出させることによって、SFSを繊維上に堆積させ得る局所塗布方法として使用され得る。溶液は、設定レベルでスクリーン印刷ローラーコアに含まれ得るが、一方で、ブレードは、任意の過剰な溶液を内部ローラー壁から除去し、スクリーンプリンタローラーの次の回転のための清浄な表面を提供するために使用され得る。
一実施形態では、磁気ローラーコーティングは、キスローラーから、コーティングされる繊維上にSFSを堆積し得る局所塗布方法として使用され得る。キスローラーは、浴溶液中に半浸漬されるが、一方で、繊維駆動ローラー内に作成された磁場は、キスローラーによって加えられる圧力の量を決定し、溶液のピックアップ速度を制御する。
一実施形態では、スプレーは、溶液を噴霧することによってSFSを繊維に移す局所塗布方法として使用され得る。スプレーパターンは、ノズルパターン、サイズ、及び気流によって制御され得る。スプレー塗布は、片側塗布又は両側塗布にも使用され得る。
一実施形態では、発泡体塗布が、SFSを繊維上に移し得る局所塗布方法として使用され得る。発泡体は、溶液中の水の一部を空気で置換することによって作製され得、したがって、繊維に塗布される水の量を低減する。発泡体塗布は、同じ発泡体が圧搾ローラーを通して堆積され得るか、又は異なる発泡体溶液がトランスファーロールを通して、又はスロットアプリケータを通して提供され得る、片側塗布又は両側塗布に使用され得る。
一実施形態では、SFSの塗布は、衣類が組み立てられた後に行われ得る。一実施形態では、プロセスは、洗浄及び染色機械又はスプレーブースで行われ得る。例えば、洗浄及び染色機械は、家庭用フロントローダー洗濯機と形状が類似し得、これは、プロセスが、染色後の吸尽時に、又は独立した処理サイクルで行われることを可能にする。一実施形態では、スプレーブース機械は、手動又は完全自動化プロセスを含み得る。例えば、衣服は、マネキンによって保持され得るが、一方で、オペレータ又は人間型ロボットが、溶液を繊維上にスプレーし得る。
一実施形態では、SFSは、織物へのその塗布後、SFSを織物上に注入するために熱気化を必要とし得る水性溶液であり得る。熱気化は、赤外線又は高周波乾燥機などの装置による放射を通した熱伝達によって適用され得る。
一実施形態では、熱気化は、オーブン内で循環する加熱された空気を通した対流によって必要な温度に適用され得るが、一方で、繊維は、クランプされ、コンベヤによって輸送される。これは、繊維幅寸法を完全な制御を可能にする。
一実施形態では、熱気化は、織物を加熱シリンダ又はカレンダーシリンダと接触させることを通じた伝導によって適用され得る。繊維はクランプされていないため、繊維幅の制御は最小限である。
一実施形態では、織物上のSFSの硬化は、連続サイクル又は別個のサイクルにおける熱気化に使用されるのと同じ装置で完了され得る。
一実施形態では、硬化時間温度は、織物ポリマー含量、及び特定のポリマーとのSFSに好適な結合方法に依存し得る。硬化プロセスは、熱気化が完了するまで開始されない場合がある。
一部の実施形態では、センサが、織物上のSFS堆積、並びに乾燥及び硬化工程を監視するために使用され得る。
一部の実施形態では、SFSの堆積を監視するために、水のマイクロ波吸収に基づいてPlevaモデルAF120によって供給されるような非接触センサが使用され得る。材料水分の測定は、水によるマイクロ波吸収に基づき得る。半導体発振器は、ウェブを通してマイクロ波エネルギーを送信する。エネルギーの非吸収部分は、マイクロ波受信機によって反対側で受信され得る。吸収量は、絶対水分含量の測定である。マイクロ波センサは、最低0から最大2000gHO/mまでの含水量を検出及び測定することができる。
一部の実施形態では、幅の広い繊維処理のために、複数のセンサが並んで対になっていてもよく、データ分析を、低い繊維のエリアにより多くの溶液を追加することができる集中制御システムループに送達する。
一部の実施形態では、MahloによるAqualotなどの、マイクロ波技術に基づく別のセンサが使用され得る。センサは、測定ギャップ内の水分子の量によるマイクロ波の減衰ではなく、互いに対する2つの定在波の共振周波数のシフトを評価し得る。
一部の実施形態では、SFS用の別の非接触センサは、近赤外線感知技術に基づくMoistTechによるIR-3000であってもよい。センサは、繊維内の吸収分子の量に反比例する所与の波長で反射される近赤外エネルギーの量を測定する。
一部の実施形態では、硬化プロセスの終了時の残留水分が、乾燥及び硬化プロセスを更に確認するために測定され得る。上記のセンサに加えて、MahloによるTextometer RMSなどの接触センサが、導電率を通して水分を測定するために使用され得る。
一部の実施形態では、乾燥プロセス段階の終了を監視することは、非接触温度センサを用いて繊維温度を測定することによって達成され得る。湿潤製品が乾燥機に入ったとき、最初に冷却限界温度まで加熱される。一部の実施形態では、含水量が残留水分レベルまで低下したとき、製品温度が再び上昇し始める場合がある。製品温度が乾燥機内の循環空気温度に近いほど、温度が上昇し続けるのが遅い。一部の実施形態では、特定の温度閾値(固定温度と呼ばれる)では、処理、固定、又は凝縮に必要な温度に達する。
一部の実施形態では、所望の製品温度に対する滞留時間を決定するために、製品の表面温度は、高温耐性赤外線高温計を使用して、乾燥機の数点の場所で接触することなく測定され得る。Mahlo Permaset VMTは、乾燥機を通して温度を監視するために複数のユニットで組み立てられ得る赤外線高温計である。Setexは、モデルWTM V11、V21、及びV41のような乾燥機及びオーブンで使用するための繊維温度センサを提供する別の製造業者である。
一部の実施形態では、SFSは、吸尽染色中に織物に塗布され得る。一部の実施形態では、プロセスは、繊維を元々バッチとして知られる浴に装填し、それが溶液と平衡にすること可能にすることを伴い得る。吸尽染色は、溶液から線維又は織物の縫い糸上に移動する絹フィブロイン分子の能力であり得る(持続性)。絹フィブロインの持続性は、温度、又は塩などの添加剤によって影響され得る。
一部の実施形態では、吸尽染色プロセスは、数分~数時間かかり得る。繊維が可能な限り多くの絹フィブロインを吸収又は固定したとき、浴が空にされ得、繊維が、いかなる過剰な溶液も除去するためにすすぎされ得る。
一部の実施形態では、吸尽染色の重要なパラメータは、特定の浴比として知られるものであり得る。これは、繊維の質量対SFS浴の体積の比を説明し、織物上に堆積された絹フィブロインの量を決定する。
一部の実施形態では、SFSは、ジェット染色プロセス中に織物に塗布され得る。ジェット染色機械は、繊維が配置される閉じた管状システムによって形成され得る。管を通して繊維を輸送するために、染色液のジェットがベンチュリを通して供給される。ジェットは、乱流を生じ得る。これは、繊維が管の壁に接触するのを防止するとともに、SFS浸透を助け得る。例えば、繊維が、多くの場合、輸送管内の比較的高濃度の液に曝されるため、容器の底部に小さいSFS浴が必要とされる。この配置は、容器の後方から前方への滑らかな移動に十分であり得る。
一部の実施形態では、SFSは、パドル染色中に塗布され得る。パドル染色機械は、多くの形態の織物に一般的に使用され得るが、方法は、衣服に最も適している。熱は、コーティング浴内への直接的な蒸気注入を通して発生し得る。一実施形態では、パドル染色機械は、穿孔された中央島で浴及び衣服の両方を循環させるパドルを通して動作する。ここで、SFS、水、及び熱のための蒸気が追加される。オーバーヘッドパドル機械は、全幅のブレードを有するパドルを含むバットとして説明され得る。ブレードは、概して、バットに数センチメートル浸漬し得る。この作用は、浴を撹拌し、染色される衣類を押さえ、したがって、それらを染色液中に浸漬させて保ち得る。
一部の実施形態では、本明細書に記載される処理方法は、限定されるものではないが、繊維速度、溶液粘度、繊維に追加された溶液、繊維範囲幅、乾燥温度、乾燥時間、硬化時間、繊維張力、パッダー圧力、パッダーローラーショア硬さ、ステンター温度、並びに一般的な乾燥及び硬化温度を含むパラメータのうちの1つ以上を有する織物にSFSを塗布するために使用され得る。一実施形態では、処理方法パラメータはまた、SFSを織物に塗布するために使用される化学レシピに応じて変化し得る凝縮温度を含み得る。
一実施形態では、本開示のプロセスのための繊維速度は、約0.1m/分未満、又は約0.2m/分未満、又は約0.3m/分未満、又は約0.4m/分未満、又は約0.5m/分未満、又は約0.6m/分未満、又は約0.7m/分未満、又は約0.8m/分未満、又は約0.9m/分未満、又は約1m/分未満、又は約2m/分未満、又は約3m/分未満、又は約4m/分未満、又は約5m/分未満、又は約6m/分未満、又は約7m/分未満、又は約8m/分未満、又は約9m/分未満、又は約10m/分未満、又は約20m/分未満、又は約30m/分未満、又は約40m/分未満、又は約50m/分未満、又は約60m/分未満であり得る。
一実施形態では、本開示のプロセスのための繊維速度は、約0.1m/分超、又は約0.2m/分超、又は約0.3m/分超、又は約0.4m/分超、又は約0.5m/分超、又は約0.6m/分超、又は約0.7m/分超、又は約0.8m/分超、又は約0.9m/分超、又は約1m/分超、又は約2m/分超、又は約3m/分超、又は約4m/分超、又は約5m/分超、又は約6m/分超、又は約7m/分超、又は約8m/分超、又は約9m/分超、又は約10m/分超、又は約20m/分超、又は約30m/分超、又は約40m/分超、又は約50m/分超、又は約60m/分超であり得る。
一実施形態では、本開示のプロセスの溶液粘度は、約1000mPas未満、又は約1500mPas未満、又は約2000mPas未満、又は約2500未満、又は約3000mPas未満、又は約4000mPas未満、又は約4500mPas未満、又は約5000mPas未満、又は約5500mPas未満、又は約6000mPas未満、又は約6500mPas未満、又は約7000mPas未満、又は約7500mPas未満、又は約8000mPas未満、又は約8500mPas未満、又は約9000mPas未満、又は約9500mPas未満、又は約10000mPas未満、又は約10500mPas未満、又は約11000mPas未満、又は約11500mPas未満、又は約12000mPas未満であり得る。
一実施形態では、本開示のプロセスの溶液粘度は、約1000mPas超、又は約1500mPas超、又は約2000mPas超、又は約2500超、又は約3000mPas超、又は約4000mPas超、又は約4500mPas超、又は約5000mPas超、又は約5500mPas超、又は約6000mPas超、又は約6500mPas超、又は約7000mPas超、又は約7500mPas超、又は約8000mPas超、又は約8500mPas超、又は約9000mPas超、又は約9500mPas超、又は約10000mPas超、又は約10500mPas超、又は約11000mPas超、又は約11500mPas超、又は約12000mPas超であり得る。
一実施形態では、溶液は、約0.01g/m未満、又は約0.02g/m未満、又は約0.03g/m未満、又は約0.04g/m未満、又は約0.05g/m未満、又は約0.06g/m未満、又は約0.07g/m未満、又は約0.08g/m未満、又は約0.09g/m未満、又は約0.10g/m未満、又は約0.2g/m未満、又は約0.3g/m未満、又は約0.4g/m未満、又は約0.5g/m未満、又は約0.6g/m未満、又は約0.7g/m未満、又は約0.8g/m未満、又は約0.9g/m未満、又は約1g/m未満、又は約2g/m未満、又は約3g/m未満、又は約4g/m未満、又は約5g/m未満、又は約6g/m未満、又は約7g/m未満、又は約8g/m未満、又は約9g/m未満、又は約10g/m未満、又は約20g/m未満、又は約30g/m未満、又は約40g/m未満、又は約50g/m未満、又は約60g/m未満、又は約70g/m未満、又は約80g/m未満、又は約90g/m未満、又は約100g/m未満で本開示のプロセスのための織物(例えば、繊維)に追加され得る。
一実施形態では、溶液は、約0.01g/m超、又は約0.02g/m超、又は約0.03g/m超、又は約0.04g/m超、又は約0.05g/m超、又は約0.06g/m超、又は約0.07g/m超、又は約0.08g/m超、又は約0.09g/m超、又は約0.10g/m超、又は約0.2g/m超、又は約0.3g/m超、又は約0.4g/m超、又は約0.5g/m超、又は約0.6g/m超、又は約0.7g/m超、又は約0.8g/m超、又は約0.9g/m超、又は約1g/m超、又は約2g/m超、又は約3g/m超、又は約4g/m超、又は約5g/m超、又は約6g/m超、又は約7g/m超、又は約8g/m超、又は約9g/m超、又は約10g/m超、又は約20g/m超、又は約30g/m超、又は約40g/m超、又は約50g/m超、又は約60g/m超、又は約70g/m超、又は約80g/m超、又は約90g/m超、又は約100g/m超で本開示のプロセスのための織物(例えば、繊維)に追加され得る。
一実施形態では、本開示のプロセスのための繊維範囲幅は、約1mm未満、又は約2mm未満、又は約3mm未満、又は約4mm未満、又は約5mm未満、又は約6mm未満、又は約7mm未満、又は約8mm未満、又は約9未満、又は約10mm未満、又は約20mm未満、又は約30mm未満、又は約40mm未満、又は約50mm未満、又は約60mm未満、又は約70mm未満、又は約80mm未満、又は約90mm未満、又は約100mm未満、又は約200未満、又は約300mm未満、又は約400mm未満、又は約500mm未満、又は約600mm未満、又は約700mm未満、又は約800mm未満、又は約900mm未満、又は約1000mm未満、又は約2000mm未満、又は約2000mm未満、又は約3000mm未満、又は約4000mm未満、又は約5000mm未満であり得る。
一実施形態では、本開示のプロセスのための繊維範囲幅は、約1mm超、又は約2mm超、又は約3mm超、又は約4mm超、又は約5mm超、又は約6mm超、又は約7mm超、又は約8mm超、又は約9超、又は約10mm超、又は約20mm超、又は約30mm超、又は約40mm超、又は約50mm超、又は約60mm超、又は約70mm超、又は約80mm超、又は約90mm超、又は約100mm超、又は約200超、又は約300mm超、又は約400mm超、又は約500mm超、又は約600mm超、又は約700mm超、又は約800mm超、又は約900mm超、又は約1000mm超、又は約2000mm超、又は約2000mm超、又は約3000mm超、又は約4000mm超、又は約5000mm超であり得る。
一実施形態では、本開示のプロセスのための乾燥及び/又は硬化温度は、約70℃未満、又は約75℃未満、又は約80℃未満、又は約85℃未満、又は約90℃未満、又は約95℃未満、又は約100℃未満、又は約110℃未満、又は約120℃未満、又は約130℃未満、又は約140℃未満、又は約150℃未満、又は約160℃未満、又は約170℃未満、又は約180℃未満、又は約190℃未満、又は約200℃未満、又は約210℃未満、又は約220℃未満、又は約230℃未満であり得る。
一実施形態では、本開示のプロセスのための乾燥及び/又は硬化温度は、約70℃超、又は約75℃超、又は約80℃超、又は約85℃超、又は約90℃超、又は約95℃超、又は約100℃超、又は約110℃超、又は約120℃超、又は約130℃超、又は約140℃超、又は約150℃超、又は約160℃超、又は約170℃超、又は約180℃超、又は約190℃超、又は約200℃超、又は約210℃超、又は約220℃超、又は約230℃超であり得る。
一実施形態では、本開示のプロセスのための乾燥時間は、約10秒未満、又は約20秒未満、又は約30秒未満、又は約40秒未満、又は約50秒未満、又は約60秒未満、又は約2分未満、又は約3分未満、又は約4分未満、又は約5分未満、又は約6分未満、又は約7分未満、又は約8分未満、又は約9分未満、又は約10分未満、又は約20分未満、又は約30分未満、又は約40分未満、又は約50分未満、又は約60分未満であり得る。
一実施形態では、本開示のプロセスのための乾燥時間は、約10秒超、又は約20秒超、又は約30秒超、又は約40秒超、又は約50秒超、又は約60秒超、又は約2分超、又は約3分超、又は約4分超、又は約5分超、又は約6分超、又は約7分超、又は約8分超、又は約9分超、又は約10分超、又は約20分超、又は約30分超、又は約40分超、又は約50分超、又は約60分超であり得る。
一実施形態では、本開示のプロセスのための硬化時間は、約1秒未満、又は約2秒未満、又は約3秒未満、又は約4秒未満、又は約5秒未満、又は約6秒未満、又は約7秒未満、又は約8秒未満、又は約9秒未満、又は約10秒未満、又は約20秒未満、又は約30秒未満、又は約40秒未満、又は約50秒未満、又は約60秒未満、又は約2分未満、又は約3分未満、又は約4分未満、又は約5分未満、又は約6分未満、又は約7分未満、又は約8分未満、又は約9分未満、又は約10分未満、又は約20分未満、又は約30分未満、又は約40分未満、又は約50分未満、又は約60分未満であり得る。
一実施形態では、本開示のプロセスのための硬化時間は、約1秒超、又は約2秒超、又は約3秒超、又は約4秒超、又は約5秒超、又は約6秒超、又は約7秒超、又は約8秒超、又は約9秒超、又は約10秒超、又は約20秒超、又は約30秒超、又は約40秒超、又は約50秒超、又は約60秒超、又は約2分超、又は約3分超、又は約4分超、又は約5分超、又は約6分超、又は約7分超、又は約8分超、又は約9分超、又は約10分超、又は約20分超、又は約30分超、又は約40分超、又は約50分超、又は約60分超であり得る。
一実施形態では、本開示のプロセスのための繊維張力は、約1N未満、又は約2N未満、又は約3N未満、又は約4N未満、又は約5N未満、又は約6N未満、又は約7N未満、又は約8N未満、又は約9N未満、又は約10N未満、又は約20N未満、又は約30N未満、又は約40N未満、又は約50N未満、又は約60N未満、又は約70N未満、又は約80N未満、又は約90N未満、又は約100N未満、又は約150N未満、又は約200N未満、又は約250N未満、又は約300N未満であり得る。
一実施形態では、本開示のプロセスのための繊維張力は、約1N超、又は約2N超、又は約3N超、又は約4N超、又は約5N超、又は約6N超、又は約7N超、又は約8N超、又は約9N超、又は約10N超、又は約20N超、又は約30N超、又は約40N超、又は約50N超、又は約60N超、又は約70N超、又は約80N超、又は約90N超、又は約100N超、又は約150N超、又は約200N超、又は約250N超、又は約300N超であり得る。
一実施形態では、本開示のプロセスのためのパッダー圧力は、約1N/mm未満、又は約2N/mm未満、又は約3N/mm未満、又は約4N/mm未満、又は約4N/mm未満、又は約5N/mm未満、又は約6N/mm未満、又は約7N/mm未満、又は約8N/mm未満、又は約9N/mm未満、又は約10N/mm未満、又は約20N/mm未満、又は約30N/mm未満、又は約40N/mm未満、又は約50N/mm未満、又は約60N/mm未満、又は約70N/mm未満、又は約80N/mm未満、又は約90N/mm未満であり得る。
一実施形態では、本開示のプロセスのためのパッダー圧力は、約1N/mm超、又は約2N/mm超、又は約3N/mm超、又は約4N/mm超、又は約4N/mm超、又は約5N/mm超、又は約6N/mm超、又は約7N/mm超、又は約8N/mm超、又は約9N/mm超、又は約10N/mm超、又は約20N/mm超、又は約30N/mm超、又は約40N/mm超、又は約50N/mm超、又は約60N/mm超、又は約70N/mm超、又は約80N/mm超、又は約90N/mm超であり得る。
一実施形態では、本開示のプロセスのためのパッダーローラーショア硬さは、約70ショアA未満、又は約75ショアA未満、又は約80ショアA未満、又は約85ショアA未満、又は約90ショアA未満、又は約95ショアA未満、又は約100ショアA未満であり得る。
一実施形態では、本開示のプロセスのためのパッダーローラーショア硬さは、約70ショアA超、又は約75ショアA超、又は約80ショアA超、又は約85ショアA超、又は約90ショアA超、又は約95ショアA超、又は約100ショアA超であり得る。
一実施形態では、本開示のプロセスのためのステンター温度は、約70℃未満、又は約75℃未満、又は約80℃未満、又は約85℃未満、又は約90℃未満、又は約95℃未満、又は約100℃未満、又は約110℃未満、又は約120℃未満、又は約130℃未満、又は約140℃未満、又は約150℃未満、又は約160℃未満、又は約170℃未満、又は約180℃未満、又は約190℃未満、又は約200℃未満、又は約210℃未満、又は約220℃未満、又は約230℃未満であり得る。
一実施形態では、本開示のプロセスのためのステンター温度は、約70℃超、又は約75℃超、又は約80℃超、又は約85℃超、又は約90℃超、又は約95℃超、又は約100℃超、又は約110℃超、又は約120℃超、又は約130℃超、又は約140℃超、又は約150℃超、又は約160℃超、又は約170℃超、又は約180℃超、又は約190℃超、又は約200℃超、又は約210℃超、又は約220℃超、又は約230℃超であり得る。
一実施形態では、本開示のプロセスのための一般的な乾燥温度は、約110℃未満、又は約115℃未満、又は約120℃未満、又は約125℃未満、又は約130℃未満、又は約135℃未満、又は約140℃未満、又は約145℃未満、又は約150℃未満であり得る。
一実施形態では、本開示のプロセスのための一般的な乾燥温度は、約110℃超、又は約115℃超、又は約120℃超、又は約125℃超、又は約130℃超、又は約135℃超、又は約140℃超、又は約145℃超、又は約150℃超であり得る。
一部の実施形態では、絹フィブロインでコーティングされた材料(例えば、繊維)は、選択される温度に対して耐熱性であり得、選択される温度は、材料(例えば、LYCRA)に塗布され得る染料を乾燥、硬化、及び/又はヒートセットするために選択される。本明細書で使用される際、「耐熱性」とは、材料上に堆積した絹フィブロインコーティングの特性を指し得、絹フィブロインコーティング及び/又は絹フィブロインタンパク質は、乾燥、硬化、洗浄サイクル、及び/又はヒートセット目的のための選択される温度に供されなかった、同等の絹フィブロインコーティングを有する対照材料と比較して、絹フィブロインコーティング性能における実質的な改変を呈さない(すなわち、「実質的に改変しない」)。一部の実施形態では、選択される温度は、絹フィブロインコーティングが塗布される材料のガラス転移温度(T)である。一部の実施形態では、選択される温度は、約65℃超、又は約70℃超、又は約80℃超、又は約90℃超、又は約100℃超、又は約110℃超、又は約120℃超、又は約130℃超、又は約140℃超、又は約150℃超、又は約160℃超、又は約170℃超、又は約180℃超、又は約190℃超、又は約200℃超、又は約210℃超、又は約220℃超である。一部の実施形態では、選択される温度は、約65℃未満、又は約70℃未満、又は約80℃未満、又は約90℃未満、又は約100℃未満、又は約110℃未満、又は約120℃未満、又は約130℃未満、又は約140℃未満、又は約150℃未満、又は約160℃未満、又は約170℃未満、又は約180℃未満、又は約190℃未満、又は約200℃未満、又は約210℃未満、又は約220℃未満である。
一実施形態では、絹フィブロインコーティング性能を「実質的に改変すること」は、乾燥、硬化、洗浄サイクル、及び/又はヒートセット目的のための選択される温度に供されなかった、対照絹フィブロインコーティングと比較して、湿潤時間、吸収速度、拡散速度、一方向への水分移動指数、又は全体的な水分管理能力などの、絹フィブロインコーティングの選択される特性における減少であり得、そのような減少は、乾燥、硬化、洗浄サイクル、及び/又はヒートセット目的のための選択される温度に供されなかった、対照絹フィブロインコーティングと比較して、湿潤時間、吸収速度、拡散速度、一方向への水分移動指数、又は全体的な水分管理能力における約1%未満の減少、又は約2%未満の減少、又は約3%未満の減少、又は約4%未満の減少、又は約5%未満の減少、又は約6%未満の減少、又は約7%未満の減少、又は約8%未満の減少、又は約9%未満の減少、又は約10%未満の減少、又は約15%未満の減少、又は約20%未満の減少、又は約25%未満の減少、又は約30%未満の減少、又は約35%未満の減少、又は約40%未満の減少、又は約45%未満の減少、又は約50%未満の減少、又は約60%未満の減少、又は約70%未満の減少、又は約80%未満の減少、又は約90%未満の減少、又は約100%未満の減少である。一部の実施形態では、「洗浄サイクル」は、少なくとも1回の洗浄サイクル、又は少なくとも2回の洗浄サイクル、又は少なくとも3回の洗浄サイクル、又は少なくとも4回の洗浄サイクル、又は少なくとも5回の洗浄サイクルを指し得る。
一実施形態では、絹フィブロインコーティング性能を「実質的に改変すること」は、乾燥、硬化、洗浄サイクル、及び/又はヒートセット目的のための選択される温度に供されなかった、対照絹フィブロインコーティングと比較して、湿潤時間、吸収速度、拡散速度、一方向への水分移動指数、又は全体的な水分管理能力などの、絹フィブロインコーティングの選択される特性における増加であり得、そのような増加は、乾燥、硬化、洗浄サイクル、及び/又はヒートセット目的のための選択される温度に供されなかった、対照絹フィブロインコーティングと比較して、湿潤時間、吸収速度、拡散速度、一方向への水分移動指数、又は全体的な水分管理能力における約1%未満の増加、又は約2%未満の増加、又は約3%未満の増加、又は約4%未満の増加、又は約5%未満の増加、又は約6%未満の増加、又は約7%未満の増加、又は約8%未満の増加、又は約9%未満の増加、又は約10%未満の増加、又は約15%未満の増加、又は約20%未満の増加、又は約25%未満の増加、又は約30%未満の増加、又は約35%未満の増加、又は約40%未満の増加、又は約45%未満の増加、又は約50%未満の増加、又は約60%未満の増加、又は約70%未満の増加、又は約80%未満の増加、又は約90%未満の増加、又は約100%未満の増加である。一部の実施形態では、「洗浄サイクル」は、少なくとも1回の洗浄サイクル、又は少なくとも2回の洗浄サイクル、又は少なくとも3回の洗浄サイクル、又は少なくとも4回の洗浄サイクル、又は少なくとも5回の洗浄サイクルを指し得る。
一部の実施形態では、SFSでコーティングされた物品は、SFSでコーティングされた物品上に1つ以上の染料を恒久的に定着させるために、SFSでコーティングされた物品に塗布され得る1つ以上の染料を定着させるために、ヒートセットに供され得る。一部の実施形態では、SFSでコーティングされた物品は、ヒートセット耐性であり得、SFSでコーティングされた物品上のSFSコーティングは、約100℃超、又は約110℃超、又は約120℃超、又は約130℃超、又は約140℃超、又は約150℃超、又は約160℃超、又は約170℃超、又は約180℃超、又は約190℃超、又は約200℃超、又は約210℃超、又は約220℃超のヒートセット温度に耐え得る。一部の実施形態では、選択される温度は、約100℃未満、又は約110℃未満、又は約120℃未満、又は約130℃未満、又は約140℃未満、又は約150℃未満、又は約160℃未満、又は約170℃未満、又は約180℃未満、又は約190℃未満、又は約200℃未満、又は約210℃未満、又は約220℃未満である。
一実施形態では、本明細書に説明される絹フィブロインコーティングによってコーティングされた材料は、絹フィブロインでコーティングされた材料が本明細書に説明される加熱及び/又は硬化に供された後に、材料の一部分内に部分的に溶解されるか、又は別様に部分的に組み込まれ得る。絹フィブロインでコーティングされた材料が、コーティングされる材料のほぼガラス転移温度(Tg)超に加熱される、本開示の任意の1つの理論に限定されるものではないが、絹フィブロインコーティングは、材料の一部分内に部分的に溶解されるか、又は別様に部分的に組み込まれることになり得る。
一部の実施形態では、本明細書に説明される絹フィブロインコーティングによってコーティングされた材料は、無菌であり得るか、又は滅菌されて、滅菌された絹フィブロインでコーティングされた材料を提供し得る。あるいは、又はそれに加えて、本明細書に説明される方法は、滅菌絹フィブロインから調製された滅菌SFSを含み得る。
一部の実施形態では、本開示のプロセスと適合する繊維構造は、織物、編物、及び不織布を含む。
一部の実施形態では、本開示のプロセスによって提供されるコーティングパターンは、片側コーティング、両側コーティング、及び/又は全体コーティングを含む。
一部の実施形態では、織物上にSFSを連続的にコーティングするように構成された装置を生産することができる装置製造業者としては、限定されるものではないが、Aigle、Amba Projex、Bombi、Bruckner、Cavitec、Crosta、Dienes Apparatebau、Eastsign、Europlasma、Fermor、Fontanet、Gaston Systems、Hansa Mixer、Harish、Has Group、Icomatex、Idealtech、Interspare、Isotex、Klieverik、KTP、M P、Mageba、Mahr Feinpruef、Matex、Mathis、Menzel LP、Meyer、Monforts、Morrison Textile、Mtex、Muller Frick、Muratex Textile、Reliant Machinery、Rollmac、Salvade、Sandvik Tps、Santex、Chmitt-Machinen、Schott&Meissner、Sellers、Sicam、Siltex、Starlinger、Swatik Group India、Techfull、TMT Manenti、Unitech Textile Machinery、Weko、Willy、Wumag Texroll、Yamuna、Zappa、及びZimmer Austriaが挙げられる。
一部の実施形態では、織物上にコーティングされたSFSを乾燥させるように構成された装置を生産することができる装置製造業者としては、限定されるものではないが、Alea、Alkan Makina、Anglada、Atac Makina、Bianco、Bruckner、Campen、CHTC、CTMTC、Dilmenler、Elteksmak、Erbatech、Fontanet、Harish、Icomatex、Ilsung、Inspiron、Interspare、Master、Mathis、Monfongs、Monforts、Salvade、Schmitt-Maschinen、Sellers、Sicam、Siltex、Swastik Group India、Tacome、Tubetex、Turbang、Unitech Textile Machinery、及びYamunaが挙げられる。
以下の条項は、特定の実施形態を説明する。
第1項。繊維及びコーティングを含む物品であって、コーティングが、界面活性剤及び/又は乳化剤系と、絹フィブロイン断片であって、約1kDa~約5kDa、約5kDa~約10kDa、約6kDa~約17kDa、約10kDa~約15kDa、約14kDa~約30kDa、約15kDa~約20kDa、約17kDa~約39kDa、約20kDa~約25kDa、約25kDa~約30kDa、約30kDa~約35kDa、約35kDa~約40kDa、約39kDa~約54kDa、約39kDa~約80kDa、約40kDa~約45kDa、約45kDa~約50kDa、約50kDa~約55kDa、約55kDa~約60kDa、約60kDa~約100kDa、又は約80kDa~約144kDaから選択される平均重量平均分子量、及び1~約5の範囲の多分散性を有する、絹フィブロイン断片と、を含む、物品。
第2項。絹フィブロイン断片が、1~約1.5、約1.5~約2.0、約2.0~約2.5、約2.5~約3.0、約3.0~約3.5、約3.5~約4.0、約4.0~約4.5、又は約4.5~約5.0の多分散性を有する、第1項に記載の物品。
第3項。絹フィブロイン断片が、約1.5~約3.0の多分散性を有する第1項に記載の物品。
第4項。絹フィブロイン断片が、低分子量絹フィブロイン断片及び中分子量絹フィブロイン断片のうちの1つ以上を含む、第1項に記載の物品。
第5項。絹フィブロイン断片に対して約0.01%(w/w)~約10%(w/w)のセリシンを更に含む、第1~4項のいずれか一項に記載の物品。
第6項。繊維が、ポリエステル、ポリアミド、ポリアラミド、ポリテトラフルオロエチレン、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリウレタン、シリコーン、ポリウレタンとポリエチレングリコールとの混合物、超高分子量ポリエチレン、高性能ポリエチレン、ナイロン、LYCRA(ポリエステル-ポリウレタンコポリマー、SPANDEX及びエラストマーとしても知られる)、又はそれらの混合物のうちの1つ以上を含む、第1~5項のいずれか一項に記載の物品。
第7項。コーティングが、湿潤剤、消泡剤、軟化剤、ウィッキング剤、及び抗菌剤のうちの1つ以上を更に含む、第1~6項のいずれか一項に記載の物品。
第8項。コーティング中の絹フィブロイン断片対界面活性剤及び/又は乳化剤系のw/w比が、約99:1、約98:2、約97:3、約96:4、約95:5、約94:6、約93:7、約92:8、約91:9、約90:10、約89:11、約88:12、約87:13、約86:14、約85:15、約84:16、約83:17、約82:18、約81:19、約80:20、約79:21、約78:22、約77:23、約76:24、約75:25、約74:26、約73:27、約72:28、約71:29、約70:30、約69:31、約68:32、約67:33、約66:34、約65:35、約64:36、約63:37、約62:38、約61:39、約60:40、約59:41、約58:42、約57:43、約56:44、約55:45、約54:46、約53:47、約52:48、約51:49、約50:50、約49:51、約48:52、約47:53、約46:54、約45:55、約44:56、約43:57、約42:58、約41:59、約40:60、約39:61、約38:62、約37:63、約36:64、約35:65、約34:66、約33:67、約32:68、約31:69、約30:70、約29:71、約28:72、約27:73、約26:74、約25:75、約24:76、約23:77、約22:78、約21:79、約20:80、約19:81、約18:82、約17:83、約16:84、約15:85、約14:86、約13:87、約12:88、約11:89、約10:90、約9:91、約8:92、約7:93、約6:94、約5:95、約4:96、約3:97、約2:98、又は約1:99である、第1~7項のいずれか一項に記載の物品。
第9項。コーティング中の絹フィブロイン断片対界面活性剤及び/又は乳化剤のw/w比が、約1:1、約1:2、約1:4、約1:8、約1:16、又は約1:32である、第1~7項のいずれか一項に記載の物品。
第10項。コーティング中の絹フィブロイン断片対界面活性剤及び/又は乳化剤系のw/w比が、約1:1、約1:2、約1:3、約1:4、約1:5、約1:6、約1:7、約1:8、約1:9、約1:10、約1:11、約1:12、約1:13、約1:14、約1:15、約1:16、約1:17、約1:18、約1:19、約1:20、約1:21、約1:22、約1:23、約1:24、約1:25、約1:26、約1:27、約1:28、約1:29、約1:30、約1:31、又は約1:32である、第1~7項のいずれか一項に記載の物品。
第11項。界面活性剤及び/又は乳化剤系が、ポリオキシエチレンソルビタンモノオレエート、ポリオキシエチレンソルビタントリオレエート、ポリオキシエチレンヒマシ油、及びそれらの任意の組み合わせのうちの1つ以上を含む、第1~10項のいずれか一項に記載の物品。
第12項。界面活性剤及び/又は乳化剤系が、ポリオキシエチレン(10~30)ソルビタンモノオレエート、ポリオキシエチレン(10~30)ソルビタントリオレエート、ポリオキシエチレン(10~50)ヒマシ油、及びそれらの任意の組み合わせのうちの1つ以上を含む、第1~10項のいずれか一項に記載の物品。
第13項。界面活性剤及び/又は乳化剤系が、ポリオキシエチレン(20)ソルビタンモノオレエート、ポリオキシエチレン(20)ソルビタントリオレエート、ポリオキシエチレン(29)ヒマシ油、及びそれらの任意の組み合わせのうちの1つ以上を含む、第1~10項のいずれか一項に記載の物品。
第14項。界面活性剤及び/又は乳化剤系が、ポリオキシエチレン(20)ソルビタンモノラウレート、ポリオキシエチレン(20)ソルビタンモノパルミテート、ポリオキシエチレン(20)ソルビタンモノステアレート、ポリオキシエチレン(20)ソルビタントリステアレート、及びそれらの任意の組み合わせのうちの1つ以上を含む、第1~10項のいずれか一項に記載の物品。
第15項。界面活性剤及び/又は乳化剤系が、ソルビタンモノ脂肪酸、ソルビタントリ脂肪酸、ヒマシ油、及びそれらの任意の組み合わせのうちの1つ以上を含む、第1~10項のいずれか一項に記載の物品。
第16項。界面活性剤及び/又は乳化剤系が、ココグルコシド、デシルグルコシド、ラウリルグルコシド、ヤシ脂肪酸スクロース、カプリル/カプリリルグルコシド、カプリリル/カプリルグルコシド、及びそれらの任意の組み合わせのうちの1つ以上を含む、第1~15項のいずれか一項に記載の物品。
第17項。界面活性剤及び/又は乳化剤系が、約11~約13.50のHLBを有する、第1~16項のいずれか一項に記載の物品。
第18項。界面活性剤及び/又は乳化剤系が、約11~約11.50、約11.50~約12、約12~約12.50、約12.50~約13、又は約13~約13.50のHLBを有する、第1~16項のいずれか一項に記載の物品。一部の実施形態では、界面活性剤及び/又は乳化剤系は、約11、約11.1、約11.2、約11.3、約11.4、約11.5、約11.6、約11.7、約11.8、約11.9、約12、約12.1、約12.2、約12.3、約12.4、約12.5、約12.6、約12.7、約12.8、約12.9、約13、約13.1、約13.2、約13.3、約13.4、約13.5、約13.6、約13.7、約13.8、約13.9、又は約14のHLBを有する。
第19項。物品が、類似の繊維を含むがコーティングを含まない類似の物品と比較して、改善された水分管理を有する、第1~18項のいずれか一項に記載の物品。
第20項。水分管理が、吸水性試験、垂直ウィッキング試験、又は乾燥速度試験によって評価される、第19項に記載の物品。
第21項。物品が、類似の繊維を含むがコーティングを含まない類似の物品と比較して、改善されたドレープ性を有する、第1~20項のいずれか一項に記載の物品。
第22項。物品が、類似の繊維を含むがコーティングを含まない類似の物品と比較して、改善された平滑性を有する、第1~21項のいずれか一項に記載の物品。
第23項。物品が、類似の繊維を含むがコーティングを含まない類似の物品と比較して、改善された手触りを有する、第1~22項のいずれか一項に記載の物品。
第24項。物品が、類似の繊維を含むがコーティングを含まない類似の物品と比較して、所与のpH値におけるより低い電荷密度を有する、第1~23項のいずれか一項に記載の物品。
第25項。絹フィブロインでコーティングされた繊維を作製する方法であって、界面活性剤及び/又は乳化剤系を含む溶液を繊維に塗布することと、絹フィブロイン断片溶液を繊維に塗布することと、繊維を乾燥させることと、を含む、方法。
第26項。絹フィブロインでコーティングされた繊維を作製する方法であって、界面活性剤及び/又は乳化剤系と絹フィブロイン断片とを含む溶液を繊維に塗布することと、繊維を乾燥させることと、を含む、方法。
第27項。溶液中の絹フィブロイン断片の濃度が、0.01g/L~約100g/Lの範囲である、第25又は26項に記載の方法。
第28項。溶液中の界面活性剤及び/又は乳化剤系の濃度が、0.01g/L~約100g/Lの範囲である、第25~27項のいずれか一項に記載の方法。
第29項。絹フィブロイン断片が、約1kDa~約5kDa、約5kDa~約10kDa、約6kDa~約17kDa、約10kDa~約15kDa、約14kDa~約30kDa、約15kDa~約20kDa、約17kDa~約39kDa、約20kDa~約25kDa、約25kDa~約30kDa、約30kDa~約35kDa、約35kDa~約40kDa、約39kDa~約54kDa、約39kDa~約80kDa、約40kDa~約45kDa、約45kDa~約50kDa、約50kDa~約55kDa、約55kDa~約60kDa、約60kDa~約100kDa、又は約80kDa~約144kDaから選択される平均重量平均分子量、及び1~約5の範囲の多分散性を有する、第25~28項のいずれか一項に記載の方法。
第30項。絹フィブロイン断片が、1~約1.5、約1.5~約2.0、約2.0~約2.5、約2.5~約3.0、約3.0~約3.5、約3.5~約4.0、約4.0~約4.5、又は約4.5~約5.0の多分散性を有する、第25~29項のいずれか一項に記載の方法。
第31項。絹フィブロイン断片が、約1.5~約3.0の多分散性を有する、第25~29項のいずれか一項に記載の方法。
第32項。絹フィブロイン断片が、低分子量絹フィブロイン断片及び中分子量絹フィブロイン断片のうちの1つ以上を含む、第25~29項のいずれか一項に記載の方法。
第33項。溶液が、絹フィブロイン断片に対して約0.01%(w/w)~約10%(w/w)のセリシンを更に含む、第25~32項のいずれか一項に記載の方法。
第34項。繊維が、ポリエステル、ポリアミド、ポリアラミド、ポリテトラフルオロエチレン、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリウレタン、シリコーン、ポリウレタンとポリエチレングリコールとの混合物、超高分子量ポリエチレン、高性能ポリエチレン、ナイロン、LYCRA(ポリエステル-ポリウレタンコポリマー、SPANDEX及びエラストマーとしても知られる)、又はそれらの混合物のうちの1つ以上を含む、第25~33項のいずれか一項に記載の方法。
第35項。溶液が、湿潤剤、消泡剤、軟化剤、ウィッキング剤、及び抗菌剤のうちの1つ以上を更に含む、第25~34項のいずれか一項に記載の方法。
第36項。絹フィブロイン断片対界面活性剤及び/又は乳化剤系のw/w比が、約99:1、約98:2、約97:3、約96:4、約95:5、約94:6、約93:7、約92:8、約91:9、約90:10、約89:11、約88:12、約87:13、約86:14、約85:15、約84:16、約83:17、約82:18、約81:19、約80:20、約79:21、約78:22、約77:23、約76:24、約75:25、約74:26、約73:27、約72:28、約71:29、約70:30、約69:31、約68:32、約67:33、約66:34、約65:35、約64:36、約63:37、約62:38、約61:39、約60:40、約59:41、約58:42、約57:43、約56:44、約55:45、約54:46、約53:47、約52:48、約51:49、約50:50、約49:51、約48:52、約47:53、約46:54、約45:55、約44:56、約43:57、約42:58、約41:59、約40:60、約39:61、約38:62、約37:63、約36:64、約35:65、約34:66、約33:67、約32:68、約31:69、約30:70、約29:71、約28:72、約27:73、約26:74、約25:75、約24:76、約23:77、約22:78、約21:79、約20:80、約19:81、約18:82、約17:83、約16:84、約15:85、約14:86、約13:87、約12:88、約11:89、約10:90、約9:91、約8:92、約7:93、約6:94、約5:95、約4:96、約3:97、約2:98、又は約1:99である、第25~35項のいずれか一項に記載の方法。
第37項。絹フィブロイン断片対界面活性剤及び/又は乳化剤系のw/w比が、約1:1、約1:2、約1:4、約1:8、約1:16、又は約1:32である、第25~35項のいずれか一項に記載の方法。
第38項。絹フィブロイン断片対界面活性剤及び/又は乳化剤系のw/w比が、約1:1、約1:2、約1:3、約1:4、約1:5、約1:6、約1:7、約1:8、約1:9、約1:10、約1:11、約1:12、約1:13、約1:14、約1:15、約1:16、約1:17、約1:18、約1:19、約1:20、約1:21、約1:22、約1:23、約1:24、約1:25、約1:26、約1:27、約1:28、約1:29、約1:30、約1:31、又は約1:32である、第25~35項のいずれか一項に記載の方法。
第39項。界面活性剤及び/又は乳化剤系が、ポリオキシエチレンソルビタンモノオレエート、ポリオキシエチレンソルビタントリオレエート、ポリオキシエチレンヒマシ油、及びそれらの任意の組み合わせのうちの1つ以上を含む、第25~38項のいずれか一項に記載の方法。
第40項。界面活性剤及び/又は乳化剤系が、ポリオキシエチレン(10~30)ソルビタンモノオレエート、ポリオキシエチレン(10~30)ソルビタントリオレエート、ポリオキシエチレン(10~50)ヒマシ油、及びそれらの任意の組み合わせのうちの1つ以上を含む、第25~38項のいずれか一項に記載の方法。
第41項。界面活性剤及び/又は乳化剤系が、ポリオキシエチレン(20)ソルビタンモノオレエート、ポリオキシエチレン(20)ソルビタントリオレエート、ポリオキシエチレン(29)ヒマシ油、及びそれらの任意の組み合わせのうちの1つ以上を含む、第25~38項のいずれか一項に記載の方法。
第42項。界面活性剤及び/又は乳化剤系が、ポリオキシエチレン(20)ソルビタンモノラウレート、ポリオキシエチレン(20)ソルビタンモノパルミテート、ポリオキシエチレン(20)ソルビタンモノステアレート、ポリオキシエチレン(20)ソルビタントリステアレート、及びそれらの任意の組み合わせのうちの1つ以上を含む、第25~38項のいずれか一項に記載の方法。
第43項。界面活性剤及び/又は乳化剤系が、ソルビタンモノ脂肪酸、ソルビタントリ脂肪酸、ヒマシ油、及びそれらの任意の組み合わせのうちの1つ以上を含む、第25~38項のいずれか一項に記載の方法。
第44項。界面活性剤及び/又は乳化剤系が、ココグルコシド、デシルグルコシド、ラウリルグルコシド、ヤシ脂肪酸スクロース、カプリル/カプリリルグルコシド、カプリリル/カプリルグルコシド、及びそれらの任意の組み合わせのうちの1つ以上を含む、第25~43項のいずれか一項に記載の方法。
第45項。界面活性剤及び/又は乳化剤系が、約11~約13.50のHLBを有する、第25~44項のいずれか一項に記載の方法。
第46項。界面活性剤及び/又は乳化剤系が、約11~約11.50、約11.50~約12、約12~約12.50、約12.50~約13、又は約13~約13.50のHLBを有する、第25~44項のいずれか一項に記載の方法。一部の実施形態では、界面活性剤及び/又は乳化剤系は、約11、約11.1、約11.2、約11.3、約11.4、約11.5、約11.6、約11.7、約11.8、約11.9、約12、約12.1、約12.2、約12.3、約12.4、約12.5、約12.6、約12.7、約12.8、約12.9、約13、約13.1、約13.2、約13.3、約13.4、約13.5、約13.6、約13.7、約13.8、約13.9、又は約14のHLBを有する。
第47項。乾燥させることが、加熱することを含む、第25~46のいずれか一項に記載の方法。
第48項。溶液のpHが、酸性である、第25~47項のいずれか一項に記載の方法。
第49項。溶液のpHが、約3.5~約4、約4~約4.5、約4.5~約5、約5~約5.5、又は約5.5~約6である、第25~47項のいずれか一項に記載の方法。一部の実施形態では、溶液のpHは、約3.5、約3.6、約3.7、約3.8、約3.9、約4、約4.1、約4.2、約4.3、約4.4、約4.5、約4.6、約4.7、約4.8、約4.9、約5、約5.1、約5.2、約5.3、約5.4、約5.5、約5.6、約5.7、約5.8、約5.9、又は約6である。
第50項。第25~49項のいずれか一項に記載の方法によって調製された、物品。
第51項。物品が、類似の繊維を含むがコーティングを含まない類似の物品と比較して、改善された水分管理を有する、第50項に記載の物品。
第52項。水分管理が、吸水性試験、垂直ウィッキング試験、又は乾燥速度試験によって評価される、第51項に記載の物品。
第53項。物品が、類似の繊維を含むがコーティングを含まない類似の物品と比較して、改善されたドレープ性を有する、第50~52項のいずれか一項に記載の物品。
第54項。物品が、類似の繊維を含むがコーティングを含まない類似の物品と比較して、改善された平滑性を有する、第50~53項のいずれか一項に記載の物品。
第55項。物品が、類似の繊維を含むがコーティングを含まない類似の物品と比較して、改善された手触りを有する、第50~54項のいずれか一項に記載の物品。
第56項。物品が、類似の繊維を含むがコーティングを含まない類似の物品と比較して、所与のpH値におけるより低い電荷密度を有する、第50~55項のいずれか一項に記載の物品。
第57項。物品中の絹フィブロイン断片の量が、1500m(デニール)~4000m(デニール)当たり約0.01g~0.5gである、第1~24、又は50~56項のいずれか一項に記載の物品。
第58項。物品中の絹フィブロイン断片の量が、1500m(デニール)~4000m(デニール)当たり約0.03g~0.35gである、第1~24、又は50~56項のいずれか一項に記載の物品。
第59項。物品中の絹フィブロイン断片の量が、3000m(デニール)~4000m(デニール)当たり約0.05g~0.2gである、第1~24、又は50~56項のいずれか一項に記載の物品。
第60項。物品中の絹フィブロイン断片の量が、1000m(デニール)~2500m(デニール)当たり約0.2g~0.35gである、第1~24、又は50~56項のいずれか一項に記載の物品。
第61項。物品中の絹フィブロイン断片の量が、約0.01g/1000~4500m(デニール)、約0.02g/1000~4500m(デニール)、約0.03g/1000~4500m(デニール)、約0.04g/1000~4500m(デニール)、約0.05g/1000~4500m(デニール)、約0.06g/1000~4500m(デニール)、約0.07g/1000~4500m(デニール)、約0.08g/1000~4500m(デニール)、約0.09g/1000~4500m(デニール)、約0.10g/1000~4500m(デニール)、約0.11g/1000~4500m(デニール)、約0.12g/1000~4500m(デニール)、約0.13g/1000~4500m(デニール)、約0.14g/1000~4500m(デニール)、約0.15g/1000~4500m(デニール)、約0.16g/1000~4500m(デニール)、約0.17g/1000~4500m(デニール)、約0.18g/1000~4500m(デニール)、約0.19g/1000~4500m(デニール)、約0.2g/1000~4500m(デニール)、約0.21g/1000~4500m(デニール)、約0.22g/1000~4500m(デニール)、約0.23g/1000~4500m(デニール)、約0.24g/1000~4500m(デニール)、約0.25g/1000~4500m(デニール)、約0.26g/1000~4500m(デニール)、約0.27g/1000~4500m(デニール)、約0.28g/1000~4500m(デニール)、約0.29g/1000~4500m(デニール)、約0.3g/1000~4500m(デニール)、約0.31g/1000~4500m(デニール)、約0.32g/1000~4500m(デニール)、約0.33g/1000~4500m(デニール)、約0.34g/1000~4500m(デニール)、約0.35g/1000~4500m(デニール)、約0.36g/1000~4500m(デニール)、約0.37g/1000~4500m(デニール)、約0.38g/1000~4500m(デニール)、約0.39g/1000~4500m(デニール)、約0.4g/1000~4500m(デニール)、約0.41g/1000~4500m(デニール)、約0.42g/1000~4500m(デニール)、約0.43g/1000~4500m(デニール)、約0.44g/1000~4500m(デニール)、約0.45g/1000~4500m(デニール)、約0.46g/1000~4500m(デニール)、約0.47g/1000~4500m(デニール)、約0.48g/1000~4500m(デニール)、約0.49g/1000~4500m(デニール)、又は約0.5g/1000~4500m(デニール)である、第1~24、又は50~56項のいずれか一項に記載の物品。
第101項。繊維及びコーティングを含む物品であって、コーティングが、界面活性剤と、絹フィブロイン断片であって、約1kDa~約5kDa、約5kDa~約10kDa、約6kDa~約17kDa、約10kDa~約15kDa、約14kDa~約30kDa、約15kDa~約20kDa、約17kDa~約39kDa、約20kDa~約25kDa、約25kDa~約30kDa、約30kDa~約35kDa、約35kDa~約40kDa、約39kDa~約54kDa、約39kDa~約80kDa、約40kDa~約45kDa、約45kDa~約50kDa、約50kDa~約55kDa、約55kDa~約60kDa、約60kDa~約100kDa、又は約80kDa~約144kDaから選択される平均重量平均分子量、及び1~約5の範囲の多分散性を有する、絹フィブロイン断片と、を含む、物品。
第102項。絹フィブロイン断片が、1~約1.5、約1.5~約2.0、約2.0~約2.5、約2.5~約3.0、約3.0~約3.5、約3.5~約4.0、約4.0~約4.5、又は約4.5~約5.0の多分散性を有する、第101項に記載の物品。
第103項。絹フィブロイン断片が、約1.5~約3.0の多分散性を有する第101項に記載の物品。
第104項。絹フィブロイン断片が、低分子量絹フィブロイン断片及び中分子量絹フィブロイン断片のうちの1つ以上を含む、第101項に記載の物品。
第105項。絹フィブロイン断片に対して約0.01%(w/w)~約10%(w/w)のセリシンを更に含む、第101~104項のいずれか一項に記載の物品。
第66項。繊維が、ポリエステル、ポリアミド、ポリアラミド、ポリテトラフルオロエチレン、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリウレタン、シリコーン、ポリウレタンとポリエチレングリコールとの混合物、超高分子量ポリエチレン、高性能ポリエチレン、ナイロン、LYCRA(ポリエステル-ポリウレタンコポリマー、SPANDEX及びエラストマーとしても知られる)、又はそれらの混合物のうちの1つ以上を含む、第101~105項のいずれか一項に記載の物品。
第107項。コーティングが、湿潤剤、消泡剤、軟化剤、ウィッキング剤、及び抗菌剤のうちの1つ以上を更に含む、第101~106項のいずれか一項に記載の物品。
第108項。コーティング中の絹フィブロイン断片対界面活性剤のw/w比が、約99:1、約98:2、約97:3、約96:4、約95:5、約94:6、約93:7、約92:8、約91:9、約90:10、約89:11、約88:12、約87:13、約86:14、約85:15、約84:16、約83:17、約82:18、約81:19、約80:20、約79:21、約78:22、約77:23、約76:24、約75:25、約74:26、約73:27、約72:28、約71:29、約70:30、約69:31、約68:32、約67:33、約66:34、約65:35、約64:36、約63:37、約62:38、約61:39、約60:40、約59:41、約58:42、約57:43、約56:44、約55:45、約54:46、約53:47、約52:48、約51:49、約50:50、約49:51、約48:52、約47:53、約46:54、約45:55、約44:56、約43:57、約42:58、約41:59、約40:60、約39:61、約38:62、約37:63、約36:64、約35:65、約34:66、約33:67、約32:68、約31:69、約30:70、約29:71、約28:72、約27:73、約26:74、約25:75、約24:76、約23:77、約22:78、約21:79、約20:80、約19:81、約18:82、約17:83、約16:84、約15:85、約14:86、約13:87、約12:88、約11:89、約10:90、約9:91、約8:92、約7:93、約6:94、約5:95、約4:96、約3:97、約2:98、又は約1:99である、第101~107項のいずれか一項に記載の物品。
第109項。コーティング中の絹フィブロイン断片対界面活性剤のw/w比が、約1:1である、第101~107項のいずれか一項に記載の物品。
第110項。界面活性剤が、ココグルコシド、デシルグルコシド、ラウリルグルコシド、ヤシ脂肪酸スクロース、カプリル/カプリリルグルコシド、及びカプリリル/カプリルグルコシドから選択される、第101~109項のいずれか一項に記載の物品。
第111項。界面活性剤が、カプリル/カプリリルグルコシド、及びカプリリル/カプリルグルコシドから選択される、第101~109項のいずれか一項に記載の物品。
第112項。物品が、類似の繊維を含むがコーティングを含まない類似の物品と比較して、改善された水分管理を有する、第101~111項のいずれか一項に記載の物品。
第113項。水分管理が、吸水性試験、垂直ウィッキング試験、又は乾燥速度試験によって評価される、第112項に記載の物品。
第114項。絹フィブロインでコーティングされた繊維を作製する方法であって、界面活性剤を含む溶液を繊維に塗布することと、絹フィブロイン断片溶液を繊維に塗布することと、繊維を乾燥させることと、を含む、方法。
第115項。絹フィブロインでコーティングされた繊維を作製する方法であって、界面活性剤と絹フィブロイン断片とを含む溶液を繊維に塗布することと、繊維を乾燥させることと、を含む、方法。
第116項。溶液中の絹フィブロイン断片の濃度が、0.01g/L~約100g/Lの範囲である、第114又は115項に記載の方法。
第117項。溶液中の界面活性剤の濃度が、0.01g/L~約100g/Lの範囲である、第114~116項のいずれか一項に記載の方法。
第118項。絹フィブロイン断片対界面活性剤のw/w比が、約99:1、約98:2、約97:3、約96:4、約95:5、約94:6、約93:7、約92:8、約91:9、約90:10、約89:11、約88:12、約87:13、約86:14、約85:15、約84:16、約83:17、約82:18、約81:19、約80:20、約79:21、約78:22、約77:23、約76:24、約75:25、約74:26、約73:27、約72:28、約71:29、約70:30、約69:31、約68:32、約67:33、約66:34、約65:35、約64:36、約63:37、約62:38、約61:39、約60:40、約59:41、約58:42、約57:43、約56:44、約55:45、約54:46、約53:47、約52:48、約51:49、約50:50、約49:51、約48:52、約47:53、約46:54、約45:55、約44:56、約43:57、約42:58、約41:59、約40:60、約39:61、約38:62、約37:63、約36:64、約35:65、約34:66、約33:67、約32:68、約31:69、約30:70、約29:71、約28:72、約27:73、約26:74、約25:75、約24:76、約23:77、約22:78、約21:79、約20:80、約19:81、約18:82、約17:83、約16:84、約15:85、約14:86、約13:87、約12:88、約11:89、約10:90、約9:91、約8:92、約7:93、約6:94、約5:95、約4:96、約3:97、約2:98、又は約1:99である、第114~117項のいずれか一項に記載の方法。
第119項。溶液が、湿潤剤、消泡剤、軟化剤、ウィッキング剤、及び抗菌剤のうちの1つ以上を更に含む、第114~118項のいずれか一項に記載の方法。
第120項。絹フィブロイン断片が、約1kDa~約5kDa、約5kDa~約10kDa、約6kDa~約17kDa、約10kDa~約15kDa、約14kDa~約30kDa、約15kDa~約20kDa、約17kDa~約39kDa、約20kDa~約25kDa、約25kDa~約30kDa、約30kDa~約35kDa、約35kDa~約40kDa、約39kDa~約54kDa、約39kDa~約80kDa、約40kDa~約45kDa、約45kDa~約50kDa、約50kDa~約55kDa、約55kDa~約60kDa、約60kDa~約100kDa、又は約80kDa~約144kDaから選択される平均重量平均分子量、及び1~約5の範囲の多分散性を有する、第114~119項のいずれか一項に記載の方法。
第121項。絹フィブロイン断片が、1~約1.5、約1.5~約2.0、約2.0~約2.5、約2.5~約3.0、約3.0~約3.5、約3.5~約4.0、約4.0~約4.5、又は約4.5~約5.0の多分散性を有する、第114~120項のいずれか一項に記載の方法。
第122項。絹フィブロイン断片が、約1.5~約3.0の多分散性を有する、第114~120項のいずれか一項に記載の方法。
第123項。絹フィブロイン断片が、低分子量絹フィブロイン断片及び中分子量絹フィブロイン断片のうちの1つ以上を含む、第114~120項のいずれか一項に記載の方法。
第124項。溶液が、絹フィブロイン断片に対して約0.01%(w/w)~約10%(w/w)のセリシンを更に含む、第114~123項のいずれか一項に記載の方法。
第125項。繊維が、ポリエステル、ポリアミド、ポリアラミド、ポリテトラフルオロエチレン、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリウレタン、シリコーン、ポリウレタンとポリエチレングリコールとの混合物、超高分子量ポリエチレン、高性能ポリエチレン、ナイロン、LYCRA(ポリエステル-ポリウレタンコポリマー、SPANDEX及びエラストマーとしても知られる)、又はそれらの混合物のうちの1つ以上を含む、第114~124項のいずれか一項に記載の方法。
第126項。界面活性剤が、ココグルコシド、デシルグルコシド、ラウリルグルコシド、ヤシ脂肪酸スクロース、カプリル/カプリリルグルコシド、及びカプリリル/カプリルグルコシドから選択される、第114~125項のいずれか一項に記載の方法。
第127項。界面活性剤が、カプリル/カプリリルグルコシド、及びカプリリル/カプリルグルコシドから選択される、第114~125項のいずれか一項に記載の方法。
第128項。乾燥させることが、加熱することを含む、第114~127のいずれか一項に記載の方法。
第129項。加熱することが、コーティング性能を実質的に改変しない、第128項に記載の方法。
第130項。溶液のpHが、酸性である、第114~129項のいずれか一項に記載の方法。
第131項。溶液のpHが、約4~約4.5である、第114~129項のいずれか一項に記載の方法。
第132項。第114~131項のいずれか一項に記載の方法によって調製された、物品。
第133項。物品が、類似の繊維を含むがコーティングを含まない類似の物品と比較して、改善された水分管理を有する、第132項に記載の物品。
第134項。水分管理が、吸水性試験、垂直ウィッキング試験、又は乾燥速度試験によって評価される、第133項に記載の物品。
第201項。繊維及びコーティングを含む物品であって、コーティングが、界面活性剤及び/又は乳化剤と、絹フィブロイン断片であって、約1kDa~約5kDa、約5kDa~約10kDa、約6kDa~約17kDa、約10kDa~約15kDa、約14kDa~約30kDa、約15kDa~約20kDa、約17kDa~約39kDa、約20kDa~約25kDa、約25kDa~約30kDa、約30kDa~約35kDa、約35kDa~約40kDa、約39kDa~約54kDa、約39kDa~約80kDa、約40kDa~約45kDa、約45kDa~約50kDa、約50kDa~約55kDa、約55kDa~約60kDa、約60kDa~約100kDa、又は約80kDa~約144kDaから選択される平均重量平均分子量、及び1~約5の範囲の多分散性を有する、絹フィブロイン断片と、を含む、物品。
第202項。絹フィブロイン断片が、1~約1.5、約1.5~約2.0、約2.0~約2.5、約2.5~約3.0、約3.0~約3.5、約3.5~約4.0、約4.0~約4.5、又は約4.5~約5.0の多分散性を有する、第201項に記載の物品。
第203項。絹フィブロイン断片が、約1.5~約3.0の多分散性を有する第201項に記載の物品。
第204項。絹フィブロイン断片が、低分子量絹フィブロイン断片及び中分子量絹フィブロイン断片のうちの1つ以上を含む、第201項に記載の物品。
第205項。絹フィブロイン断片に対して約0.01%(w/w)~約10%(w/w)のセリシンを更に含む、第201~204項のいずれか一項に記載の物品。
第206項。繊維が、ポリエステル、ポリアミド、ポリアラミド、ポリテトラフルオロエチレン、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリウレタン、シリコーン、ポリウレタンとポリエチレングリコールとの混合物、超高分子量ポリエチレン、高性能ポリエチレン、ナイロン、LYCRA(ポリエステル-ポリウレタンコポリマー、SPANDEX及びエラストマーとしても知られる)、又はそれらの混合物のうちの1つ以上を含む、第201~205項のいずれか一項に記載の物品。
第207項。コーティングが、湿潤剤、消泡剤、軟化剤、ウィッキング剤、及び抗菌剤のうちの1つ以上を更に含む、第201~206項のいずれか一項に記載の物品。
第208項。コーティング中の絹フィブロイン断片対界面活性剤及び/又は乳化剤のw/w比が、約99:1、約98:2、約97:3、約96:4、約95:5、約94:6、約93:7、約92:8、約91:9、約90:10、約89:11、約88:12、約87:13、約86:14、約85:15、約84:16、約83:17、約82:18、約81:19、約80:20、約79:21、約78:22、約77:23、約76:24、約75:25、約74:26、約73:27、約72:28、約71:29、約70:30、約69:31、約68:32、約67:33、約66:34、約65:35、約64:36、約63:37、約62:38、約61:39、約60:40、約59:41、約58:42、約57:43、約56:44、約55:45、約54:46、約53:47、約52:48、約51:49、約50:50、約49:51、約48:52、約47:53、約46:54、約45:55、約44:56、約43:57、約42:58、約41:59、約40:60、約39:61、約38:62、約37:63、約36:64、約35:65、約34:66、約33:67、約32:68、約31:69、約30:70、約29:71、約28:72、約27:73、約26:74、約25:75、約24:76、約23:77、約22:78、約21:79、約20:80、約19:81、約18:82、約17:83、約16:84、約15:85、約14:86、約13:87、約12:88、約11:89、約10:90、約9:91、約8:92、約7:93、約6:94、約5:95、約4:96、約3:97、約2:98、又は約1:99である、第201~207項のいずれか一項に記載の物品。
第209項。コーティング中の絹フィブロイン断片対界面活性剤及び/又は乳化剤のw/w比が、約1:1、約1:2、約1:4、約1:8、約1:16、又は約1:32である、第201~207項のいずれか一項に記載の物品。
第210項。乳化剤及び/又は界面活性剤が、ポリオキシエチレンソルビタンモノオレエート、ポリオキシエチレンソルビタントリオレエート、ポリオキシエチレンヒマシ油、及びそれらの任意の組み合わせから選択される、第201~209項のいずれか一項に記載の物品。
第211項。乳化剤及び/又は界面活性剤が、ポリオキシエチレン(10~30)ソルビタンモノオレエート、ポリオキシエチレン(10~30)ソルビタントリオレエート、ポリオキシエチレン(10~50)ヒマシ油、及びそれらの任意の組み合わせから選択される、第201~209項のいずれか一項に記載の物品。
第212項。乳化剤及び/又は界面活性剤が、ポリオキシエチレン(20)ソルビタンモノオレエート、ポリオキシエチレン(20)ソルビタントリオレエート、ポリオキシエチレン(29)ヒマシ油、及びそれらの任意の組み合わせから選択される、第201~209項のいずれか一項に記載の物品。
第213項。乳化剤及び/又は界面活性剤が、11~13.50のHLBを有する、第201~212項のいずれか一項に記載の物品。
第214項。物品が、類似の繊維を含むがコーティングを含まない類似の物品と比較して、改善された水分管理を有する、第201~213項のいずれか一項に記載の物品。
第215項。水分管理が、吸水性試験、垂直ウィッキング試験、又は乾燥速度試験によって評価される、第214項に記載の物品。
第216項。物品が、類似の繊維を含むがコーティングを含まない類似の物品と比較して、改善されたドレープ性を有する、第201~213項のいずれか一項に記載の物品。
第217項。物品が、類似の繊維を含むがコーティングを含まない類似の物品と比較して、改善された平滑性を有する、第201~213項のいずれか一項に記載の物品。
第218項。物品が、類似の繊維を含むがコーティングを含まない類似の物品と比較して、改善された手触りを有する、第201~213項のいずれか一項に記載の物品。
第219項。絹フィブロインでコーティングされた繊維を作製する方法であって、界面活性剤及び/又は乳化剤系を含む溶液を繊維に塗布することと、絹フィブロイン断片溶液を繊維に塗布することと、繊維を乾燥させることと、を含む、方法。
第220項。絹フィブロインでコーティングされた繊維を作製する方法であって、界面活性剤及び/又は乳化剤系と絹フィブロイン断片とを含む溶液を繊維に塗布することと、繊維を乾燥させることと、を含む、方法。
第221項。溶液中の絹フィブロイン断片の濃度が、0.01g/L~約100g/Lの範囲である、第219又は220項に記載の方法。
第222項。溶液中の界面活性剤及び/又は乳化剤系の濃度が、0.01g/L~約100g/Lの範囲である、第219~221項のいずれか一項に記載の方法。
第223項。絹フィブロイン断片対界面活性剤及び/又は乳化剤系のw/w比が、約99:1、約98:2、約97:3、約96:4、約95:5、約94:6、約93:7、約92:8、約91:9、約90:10、約89:11、約88:12、約87:13、約86:14、約85:15、約84:16、約83:17、約82:18、約81:19、約80:20、約79:21、約78:22、約77:23、約76:24、約75:25、約74:26、約73:27、約72:28、約71:29、約70:30、約69:31、約68:32、約67:33、約66:34、約65:35、約64:36、約63:37、約62:38、約61:39、約60:40、約59:41、約58:42、約57:43、約56:44、約55:45、約54:46、約53:47、約52:48、約51:49、約50:50、約49:51、約48:52、約47:53、約46:54、約45:55、約44:56、約43:57、約42:58、約41:59、約40:60、約39:61、約38:62、約37:63、約36:64、約35:65、約34:66、約33:67、約32:68、約31:69、約30:70、約29:71、約28:72、約27:73、約26:74、約25:75、約24:76、約23:77、約22:78、約21:79、約20:80、約19:81、約18:82、約17:83、約16:84、約15:85、約14:86、約13:87、約12:88、約11:89、約10:90、約9:91、約8:92、約7:93、約6:94、約5:95、約4:96、約3:97、約2:98、又は約1:99である、第219~222項のいずれか一項に記載の方法。
第224項。絹フィブロイン断片対界面活性剤及び/又は乳化剤系のw/w比が、約1:1、約1:2、約1:4、約1:8、約1:16、又は約1:32である、第219~222項のいずれか一項に記載の方法。
第225項。乳化剤及び/又は界面活性剤系が、ポリオキシエチレンソルビタンモノオレエート、ポリオキシエチレンソルビタントリオレエート、ポリオキシエチレンヒマシ油、及びそれらの任意の組み合わせのうちの1つ以上を含む、第219~224項のいずれか一項に記載の方法。
第226項。乳化剤及び/又は界面活性剤系が、ポリオキシエチレン(10~30)ソルビタンモノオレエート、ポリオキシエチレン(10~30)ソルビタントリオレエート、ポリオキシエチレン(10~50)ヒマシ油、及びそれらの任意の組み合わせのうちの1つ以上を含む、第219~224項のいずれか一項に記載の方法。
第227項。乳化剤及び/又は界面活性剤系が、ポリオキシエチレン(20)ソルビタンモノオレエート、ポリオキシエチレン(20)ソルビタントリオレエート、ポリオキシエチレン(29)ヒマシ油、及びそれらの任意の組み合わせのうちの1つ以上を含む、第219~224項のいずれか一項に記載の方法。
第228項。乳化剤及び/又は界面活性剤系が、11~13.50のHLBを有する、第219~224項のいずれか一項に記載の方法。
第229項。溶液が、湿潤剤、消泡剤、軟化剤、ウィッキング剤、及び抗菌剤のうちの1つ以上を更に含む、第219~228項のいずれか一項に記載の方法。
第230項。絹フィブロイン断片が、約1kDa~約5kDa、約5kDa~約10kDa、約6kDa~約17kDa、約10kDa~約15kDa、約14kDa~約30kDa、約15kDa~約20kDa、約17kDa~約39kDa、約20kDa~約25kDa、約25kDa~約30kDa、約30kDa~約35kDa、約35kDa~約40kDa、約39kDa~約54kDa、約39kDa~約80kDa、約40kDa~約45kDa、約45kDa~約50kDa、約50kDa~約55kDa、約55kDa~約60kDa、約60kDa~約100kDa、又は約80kDa~約144kDaから選択される平均重量平均分子量、及び1~約5の範囲の多分散性を有する、第219~229項のいずれか一項に記載の方法。
第231項。絹フィブロイン断片が、1~約1.5、約1.5~約2.0、約2.0~約2.5、約2.5~約3.0、約3.0~約3.5、約3.5~約4.0、約4.0~約4.5、又は約4.5~約5.0の多分散性を有する、第219~230項のいずれか一項に記載の方法。
第232項。絹フィブロイン断片が、約1.5~約3.0の多分散性を有する、第219~230項のいずれか一項に記載の方法。
第233項。絹フィブロイン断片が、低分子量絹フィブロイン断片及び中分子量絹フィブロイン断片のうちの1つ以上を含む、第219~232項のいずれか一項に記載の方法。
第234項。溶液が、絹フィブロイン断片に対して約0.01%(w/w)~約10%(w/w)のセリシンを更に含む、第219~233項のいずれか一項に記載の方法。
第235項。繊維が、ポリエステル、ポリアミド、ポリアラミド、ポリテトラフルオロエチレン、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリウレタン、シリコーン、ポリウレタンとポリエチレングリコールとの混合物、超高分子量ポリエチレン、高性能ポリエチレン、ナイロン、LYCRA(ポリエステル-ポリウレタンコポリマー、SPANDEX及びエラストマーとしても知られる)、又はそれらの混合物のうちの1つ以上を含む、第219~234項のいずれか一項に記載の方法。
第236項。乾燥させることが、加熱することを含む、第219~235のいずれか一項に記載の方法。
第237項。溶液のpHが、酸性である、第219~236項のいずれか一項に記載の方法。
第238項。溶液のpHが、約4~約4.5である、第219~236項のいずれか一項に記載の方法。
第239項。第219~238項のいずれか一項に記載の方法によって調製された、物品。
第240項。物品が、類似の繊維を含むがコーティングを含まない類似の物品と比較して、改善された水分管理を有する、第239項に記載の物品。
第241項。水分管理が、吸水性試験、垂直ウィッキング試験、又は乾燥速度試験によって評価される、第240項に記載の物品。
第242項。物品が、類似の繊維を含むがコーティングを含まない類似の物品と比較して、改善されたドレープ性を有する、第239項に記載の物品。
第243項。物品が、類似の繊維を含むがコーティングを含まない類似の物品と比較して、改善された平滑性を有する、第239項に記載の物品。
第244項。物品が、類似の繊維を含むがコーティングを含まない類似の物品と比較して、改善された手触りを有する、第239項に記載の物品。
ここで、以下の実施例を参照して、本明細書に包含される実施形態が説明される。これらの実施例は、例示のみを目的として提供され、本明細書に包含される開示は、決してこれらの実施例に限定されるものとして解釈されるべきではなく、むしろ、本明細書に提供される教示の結果として明らかになるあらゆる変形例を包含するものとして解釈されるべきである。
本開示の組成物は、当技術分野で公知の様々な方法によって作製され得る。そのような方法には、以下の実施例のもの、及び以下に具体的に例示される方法が含まれる。繊維製品の技術分野で一般的に実施される技術を含むそのような方法の修正例もまた、使用され得る。
実施例1:合成繊維に使用される絹フィブロイン及び界面活性剤
本実施例に説明されるように、絹フィブロインは、合成繊維上の界面活性剤とともに使用され得る。
糖に由来するカプリル/カプリリルグルコシドを含むActivated Silk(商標)分子は、様々なタイプのナイロン繊維に対して増強された水分管理特性を提供する。
衣服、特にそれらのレジャー及びスポーツウェアの快適さ特性は、水分管理特性によって主に決定される。水分管理は、皮膚から湿気(発汗)を吸収し、それを外側表面に輸送し、それを環境に放出する織物繊維の能力である。快適性の高い服装が継続的に要求され、この分野で成長する可能性は非常に高い。
水分管理性能は、繊維の比表面積を増加させ、したがって、より高い液体輸送の速度を可能にするマイクロファイバー技術を採用することによって、かつ様々な化学仕上げの適用によって増強され得る。前者の選択肢は、非常にコスト集約的であり、ほとんどの製造業者にとって化学仕上げの選択肢がより好都合となる。
ナイロンに利用可能な様々な水分管理処理剤にもかかわらず、廃棄物管理の懸念のない天然誘導体からの持続可能な化学物質は、広く報告されていない。したがって、エンドユーザー、水供給、環境、及び製造を行っている人々にとっても扱い易い、水分管理処理のためのグリーンケミカルを特定することが非常に重要である。
ナイロン繊維のコーティング
コーティング溶液は、酢酸を使用することによって、水のpHを4~4.5に調整し、次いで、カプリル/カプリリルグルコシドを所望の濃度(0.1%)まで追加することによって調製され、次いで、Activated Silk(商標)が追加され、この量は、カプリル/カプリリルグルコシドに対して1:1(v/v)比で制御される。最終溶液のpHがチェックされ、4~4.5の範囲外である場合に調整される。
コーティング溶液が、パッド及び硬化方法を通して、3メートル/分の速度のパッドローラーを用いて、ナイロン繊維に塗布される。ウェットピックアップは、ローラー圧力を調整することによって60%±3%に制御される。
繊維が乾燥され、オーブン内で160℃で1.5分間硬化され、次いで、性能試験の前に一晩静置することを可能にされる。
性能試験
水分管理は、吸水性試験、垂直ウィッキング試験、乾燥速度試験などの、様々な試験標準によって評価され得る。結果は、異なる試験方法を通して異なる方式で表されるが、水分管理性能の特性評価は、相関している。
この開発では、水分管理性能を決定するために、修正されたAATCC79-Test Method for Absorbency of Textilesが実施される。
試験結果
図3及び図4は、インターロック、ジャージ、ワープニット、及びスペーサー構造を含む、様々なナイロン繊維上のカプリル/カプリリルグルコシドコーティングを有するActivated Silkの試験結果である。結果は、この新規の解決策が、様々なナイロン繊維上の吸収性の普遍的な改善を有し、水分管理性能のその普遍的な改善を示すことを示す。
図3。広範なインターロックナイロン繊維上のカプリル/カプリリルグルコシドコーティングを有するActivated Silk(商標)の吸収性。未加工のナイロンインターロック繊維は、水を吸収しておらず、乏しい吸収性を有している。カプリル/カプリリルグルコシドコーティングを有するActivated Silk(商標)の後、全てのナイロンインターロック繊維の吸収性が著しく増加する。
図4。インターロック構造以外の様々なナイロン繊維上のカプリル/カプリリルグルコシドコーティングを有するActivated Silk(商標)の吸収性。未加工のナイロン繊維は、水を吸収していないか、又は乏しい吸収性を有しており、カプリル/カプリリルグルコシドコーティングを有するActivated Silk(商標)の後、全てのナイロン繊維の吸収性が著しく増加する。
実施例2:合成繊維に使用される絹フィブロイン、並びに乳化剤及び/又は界面活性剤
本実施例に説明されるように、絹フィブロインは、合成繊維上の界面活性剤及び/又は乳化剤とともに使用され得る。非限定的な実施例では、絹フィブロイン断片を3つのエトキシ化脂肪酸のエマルジョンとともに使用して、ウィッキング剤によって付与される水分管理特性を阻害することなく、ナイロン及びポリエステル繊維に滑らか、かつドレープ性の手触りを与えた。織物中のウィッキング剤は、ナイロン及びポリエステル繊維の水分管理特性を改善することによって、レジャーウェア及びスポーツウェアの快適さ特性を改善するために一般的に使用される。しかしながら、多くのウィッキング剤の一般的な問題は、それらが、織物の線維間に水を引き寄せる親水性界面活性剤又はポリマーから構成され、繊維を、繊維なしよりも重い、かつ粗いと感じさせることである。水分管理剤としてのこれらの界面活性剤の一般的な使用によると、水分管理特性を阻害しないが、一方で、滑らか、かつドレープ性の手触りも付与する、軟化剤の分野で新たな開発の潜在性がある。現在、軟化剤の大部分は、2つの問題を有する:(i)それらの多くが油ベースであるため、それらの疎水性特徴が吸水を阻害すること、及び(ii)多くの軟化剤が、廃棄物の懸念及び持続可能性の問題を引き起こす石油化学資源に由来すること。繊維の手触り及び水分管理能力の両方を増強する、比較的多数の利用可能なポリマー及び油性製品にもかかわらず、100%のバイオベース起源を有する軟化剤の選択は限定的である。したがって、繊維の水分管理特性を阻害せずに、ウィッキング剤と組み合わせたときに良好な手触りを付与する100%バイオベースの天然軟化剤を開発する必要性がある。
任意の特定の理論に束縛されることを望むものではないが、本明細書に説明されるシステムは、水分ウィッキング剤として作用する活性化された絹とともに乳化剤及び軟化剤として作用する、12~12.1(式1を使用して計算される)の平均HLB値を有する、エトキシ化モノオレエート及びトリオレエート脂肪酸とヒドロキシ脂肪酸との混合物を含有する。この系では、脂肪酸とヒドロキシ脂肪酸との比の変動は、変動するHLB値を与える(表2に見られるように)。これは、結果的に、コーティングの洗濯堅牢度及び軟化能力を変化させる。
ナイロン繊維のコーティング
界面活性剤の乳化混合物は、ポリオキシエチレン(20)ソルビタンモノオレエート、ポリオキシエチレン(20)ソルビタントリオレエート、ポリオキシエチレン(29)ヒマシ油、及び水を、2:4:8:10の比(質量比)で組み合わせることによって調製される。次いで、混合物が3時間超音波処理される。
次いで、1g/Lの濃度のActivated Silk(商標)水分管理剤を水に追加することによって、ウィッキング剤の溶液が調製される。次いで、溶液pHが、酢酸を使用して4.5~5に調整される。
ウィッキング剤溶液が作製された後、次いで、界面活性剤乳化混合物が、表1に定義される質量比で溶液に追加される。
溶液は、3メートル/分のパッディング速度及びローラー圧力によって制御された50%のウェットピックアップで、パッディング及び硬化方法を通して繊維に塗布される。
次いで、繊維が、160℃の乾燥オーブンで繊維に応じて1.5~3分間硬化され、一晩平衡化することを可能にされる。
ポリエステル繊維のコーティング
界面活性剤の乳化混合物は、ポリオキシエチレン(20)ソルビタンモノオレエート、ポリオキシエチレン(20)ソルビタントリオレエート、ポリオキシエチレン(29)ヒマシ油、及び水を、2:4:8:10の比(質量比)で組み合わせることによって調製される。次いで、混合物が3時間超音波処理される。
次いで、1g/Lの濃度のActivated Silk(商標)水分管理剤を水に追加することによって、ウィッキング剤の溶液が調製される。次いで、溶液pHが、酢酸を使用して4.5~5に調整される。
ウィッキング剤溶液が作製された後、次いで、界面活性剤乳化混合物が、表1に定義される質量比で溶液に追加される。
溶液は、3メートル/分のパッディング速度及びローラー圧力によって制御された50%のウェットピックアップで、パッディング及び硬化方法を通して繊維に塗布される。
次いで、繊維が、135℃の乾燥オーブンで繊維に応じて1~2分間硬化され、一晩平衡化することを可能にされる。

試験方法
繊維性能
全ての試料を、N=3の判定者のパネルを使用して手触りについて試験し、ドレープ性(ユーザーによる作用時の繊維の変形の容易さ)及び滑らかさ(ユーザーの手によって擦られたときの繊維の見かけの粗さ)の因子に基づいて比較した。この試験は、社内の方法によって定義される方法に従う。水分管理の阻害もまた、社内の方法によって定義される吸水性試験を使用して試験した。
絹洗濯堅牢度
表面上に堆積した絹の定量化を、UV/vis吸光度を使用して測定した。標準曲線を、水中の様々な濃度の絹を用いて作成した。次いで、276nm波長における吸光度(チロシン吸収ピーク)を測定し、吸光度を溶液濃度に相関させる線形曲線を生成した。
繊維上に残っている絹の質量を試験すること。超音波処理下で7.6M LiBr溶液に一晩、繊維を浸した。次いで、繊維を溶液から除去し、溶液のUV/Vis吸光度を測定し、溶液中の絹濃度の測定値を得た。溶液の体積、溶液中の絹濃度、及び繊維の質量を使用して、繊維上に残留する絹の質量を計算することが可能である。
試験結果
低重量絹を有する界面活性剤系
HLB調節濃度
水分管理データから、最低吸収時間に対する最適濃度は、2g/Lのポリオキシエチレン(29)ヒマシ油(混合物HLB:12.39)である。しかしながら、濃度が最大16g/Lまで増加すると(混合物HLB:11.94)、吸収時間の平均17%の増加のみであり、2秒の吸収時間の最大基準を満たさない繊維はない(図5)。手触りの観点から、一般的に、ポリオキシエチレン(29)ヒマシ油の濃度が増加するにつれて、手触りが改善する(図6)。
図5コーティング溶液に添加する前に、乳化剤の混合物中のポリオキシエチレン(29)ヒマシ油の濃度を変化させること(それによってHLBを変化させること)によって生成された、洗浄なしの吸湿性曲線。全てのサンプルにおいて、コーティング溶液中の絹濃度が1g/Lであることに留意されたい。
図6コーティング溶液に添加する前に、乳化剤の混合物中のポリオキシエチレン(29)ヒマシ油の濃度を変化させること(それによってHLBを変化させること)によって生成された、洗浄なしの手触りランク付け曲線。全てのサンプルにおいて、コーティング溶液中の絹濃度が1g/Lであることに留意されたい。
界面活性剤系濃度試験
図5に見られるように、水分管理データは、ウィッキング剤及び天然軟化剤でコーティングされた全ての試験されたポリエステル及びナイロン繊維に対する0~25回の洗浄からの水分管理性能の無視できる劣化を示す。データは、Jintex Greenを除く全ての繊維が、0~25回の洗浄から、3秒を下回る吸収時間を有したことを示す(図7A~図7D)。
図6に見られるように、手触り性能改善に関して、0回の洗浄において、天然軟化剤の濃度が増加するにつれて、繊維の手触りに明らかな改善がある。洗浄後の性能にはわずかな劣化があるが、改善は、5回、10回、及び25回の洗浄後にもある(図8)。
図7A~図7Dは、最終コーティング溶液中のエマルジョン混合物(2:4:8:10の比のポリオキシエチレン(20)ソルビタンモノオレエート、ポリオキシエチレン(20)ソルビタントリオレエート、ポリオキシエチレン(29)ヒマシ油、及び水)の濃度を変化させることによって生成された、洗浄なし(図7A)、5回の洗浄(図7B)、10回の洗浄(図7C)、及び25回の洗浄(図7D)の水分管理データを示すチャートであり、全てのサンプルにおいて、コーティング溶液中の絹濃度が1g/Lである。
図8A~図8Dは、最終コーティング溶液中のエマルジョン混合物(2:4:8:10の比のポリオキシエチレン(20)ソルビタンモノオレエート、ポリオキシエチレン(20)ソルビタントリオレエート、ポリオキシエチレン(29)ヒマシ油、及び水)の濃度を変化させることによって生成された、洗浄なし(図8A)、5回の洗浄(図8B)、10回の洗浄(図8C)、及び25回の洗浄(図8D)の手触りランク付け結果を示すチャートであり、1が最高スコアであり、8が最低の手触りランク付けスコアであり、全てのサンプルにおいて、溶液中の絹濃度が1g/Lである。
中重量絹を含むポリオキシエチレン(20)ソルビタンモノオレエート
水分管理データから、中重量絹の増加による吸収時間の変動はほとんどない。いかなる特定の理論にも束縛されることを望むものではないが、一般に、中重量絹の吸収時間は、その低重量の対応物よりも高い。20g/Lの低分子量絹によると、2秒のカットオフ基準を超える1つのみの繊維が存在する。しかしながら、0回の洗浄であっても、この点を通過する1つの繊維が依然として存在する。この挙動は、同じ繊維を低重量絹と中重量絹との間で比較するときに、洗浄回数が増加するにつれて悪化するだけである(図10A~図10D)。
水分管理データと同様に、手触りの観点から、コーティング溶液中の中重量絹の増加による識別可能な傾向はないと考えられる(図9A~図9D)。
図9A~図9Dは、最終コーティング溶液中の中分子量絹の濃度を変化させることによって生成された、洗浄なし(図9A)、5回の洗浄(図9B)、10回の洗浄(図9C)、及び25回の洗浄(図9D)からの手触りランク付け結果を示すチャートであり、1が最高ランクであり、8が最低ランクである
図10A~図10Dは、最終コーティング溶液中の中分子量絹の濃度を変化させることによって生成された、洗浄なし(図10A)、5回の洗浄(図10B)、10回の洗浄(図10C)、及び25回の洗浄(図10D)からの水分管理結果を示すチャートである。
ナイロン繊維上の絹の定量化
UV/Vis吸光度を使用して、溶液中の絹の濃度が、絹スペクトルの276nmピークの吸光度を測定することによって測定され得る。繊維に残留する絹の量を定量化するために、原液の段階希釈を通じて標準曲線を作製した。各溶液の吸光度を測定した後、線形曲線をフィッティングし、溶液濃度への溶液吸光度の変換を可能にした。絹は、試料を9M LiBr溶液中で3時間超音波処理することによって、絹でコーティングされた繊維から除去され得る。次いで、繊維から除去された絹の量を定量化するために残りの絹溶液が測定され得る。線維表面積を決定するために、各繊維のフィラメント断面に対して顕微鏡検査を実施して、繊維デニールを得て、その後、表面積を計算した。
図11Dで分かるように、洗浄後に繊維上に絹が依然として存在するが、量は減少している。サンプル当たりの絹質量のパーセントを比較したとき、線維表面積の増加は、繊維からの絹の質量損失を増加させると考えられる(図11A)。しかしながら、繊維上の絹の取り込みについては逆のことが言え得る。線維表面積の増加は、繊維上の絹のより少ない取り込みに相関すると考えられる(図11B)。いかなる特定の理論にも束縛されることを望むものではないが、繊維に対する絹の接着と線維の表面との間の相関があると考えられる。
図11A~図11Dは、低分子量活性化絹及びポリオキシエチレン(20)モノオレエート溶液でコーティングされた繊維のUV/Vis定量実験を示すグラフである。図11A:線維表面積に関して、5回の洗浄後に失われた絹の割合を示すグラフ。図11B:線維表面積に関して、コーティング後の繊維上の絹の定量化された質量を示すグラフ。図11C:繊維タイプに関して、5回の洗浄後に失われた絹の割合を示すグラフ。図11D:繊維タイプに応じて、5回の洗浄の前後の各繊維で定量化された絹の質量を示すグラフ。
図12は、低分子量活性化絹及びポリオキシエチレン(20)モノオレエート溶液でコーティングされた繊維のUV/Vis定量実験を示すチャートである。グラフは、グラム/立方メートル(GSM)の繊維質量に関して、コーティング後の繊維上の絹の定量化された質量を示す。この質量は、編物タイプ、線維含量、及びフィラメントデニールに依存する。
絹表面電荷試験
絹でコーティングされたナイロン繊維、Archroma RPUでコーティングされた繊維、及びナイロン繊維対照に対して、電位差滴定を行った。異なるナイロン繊維を、Activated Silk(20g/L)及びポリオキシエチレン(20)ソルビタンモノオレエート(2g/L)の溶液中、又は2%Archroma RPU液体を含有する溶液中でコーティングした。各繊維のサンプルを、5回の洗浄に関して、AATCC非軟化非漂白洗剤を使用して、フロントローディング洗濯機で洗浄した。滴定プロセスでは、0.1Mの塩化ナトリウムを対イオンとして使用し、塩酸又は水酸化ナトリウムを滴定剤として使用した。
結果的に得られた滴定曲線は、図13A~図13Cに見られるように、絹でコーティングされた繊維(ΔC=-0.00316Cg-1)について、未加工繊維(ΔC=0.00008Cg-1)又はArchroma RPU液体(ΔC=0.00055Cg-1)でコーティングされた繊維よりも、pH5でより負の電荷を示す。いかなる特定の理論にも束縛されることを望むものではないが、これは、洗浄後、絹でコーティングされた表面が、未加工の対照又は正に荷電されたArchroma RPUでコーティングされた繊維よりも負に荷電されることを示す。
図13A~図13Cは、未加工の重量ダブルニットナイロン繊維(図13A)、活性化絹仕上げ加工の重量ダブルニットナイロン繊維(図13B)、及びArchroma RPU湿潤剤仕上げ加工の重量ダブルニットナイロン繊維(図13C)について、電荷密度がpH5で測定された電位差滴定曲線を示す一連のチャートを含む。各繊維は、洗浄なし(図13A~図13C、左パネル)及び5回の洗浄(図13A~図13C、右パネル)で得られた滴定曲線を有する。洗浄後のpH5における電荷密度の変化は、ΔCとして示される。

Claims (56)

  1. 繊維及びコーティングを含む物品であって、前記コーティングが、界面活性剤及び/又は乳化剤系と、絹フィブロイン断片であって、約1kDa~約5kDa、約5kDa~約10kDa、約6kDa~約17kDa、約10kDa~約15kDa、約14kDa~約30kDa、約15kDa~約20kDa、約17kDa~約39kDa、約20kDa~約25kDa、約25kDa~約30kDa、約30kDa~約35kDa、約35kDa~約40kDa、約39kDa~約54kDa、約39kDa~約80kDa、約40kDa~約45kDa、約45kDa~約50kDa、約50kDa~約55kDa、約55kDa~約60kDa、約60kDa~約100kDa、又は約80kDa~約144kDaから選択される平均重量平均分子量、及び1~約5の範囲の多分散性を有する、絹フィブロイン断片と、を含む、物品。
  2. 前記絹フィブロイン断片が、1~約1.5、約1.5~約2.0、約2.0~約2.5、約2.5~約3.0、約3.0~約3.5、約3.5~約4.0、約4.0~約4.5、又は約4.5~約5.0の多分散性を有する、請求項1に記載の物品。
  3. 前記絹フィブロイン断片が、約1.5~約3.0の多分散性を有する、請求項1に記載の物品。
  4. 前記絹フィブロイン断片が、低分子量絹フィブロイン断片及び中分子量絹フィブロイン断片のうちの1つ以上を含む、請求項1に記載の物品。
  5. 前記絹フィブロイン断片に対して約0.01%(w/w)~約10%(w/w)のセリシンを更に含む、請求項1~4のいずれか一項に記載の物品。
  6. 前記繊維が、ポリエステル、ポリアミド、ポリアラミド、ポリテトラフルオロエチレン、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリウレタン、シリコーン、ポリウレタンとポリエチレングリコールとの混合物、超高分子量ポリエチレン、高性能ポリエチレン、ナイロン、LYCRA(ポリエステル-ポリウレタンコポリマー、SPANDEX及びエラストマーとしても知られる)、又はそれらの混合物のうちの1つ以上を含む、請求項1~5のいずれか一項に記載の物品。
  7. 前記コーティングが、湿潤剤、消泡剤、軟化剤、ウィッキング剤、及び抗菌剤のうちの1つ以上を更に含む、請求項1~6のいずれか一項に記載の物品。
  8. 前記コーティング中の絹フィブロイン断片対前記界面活性剤及び/又は乳化剤系のw/w比が、約99:1、約98:2、約97:3、約96:4、約95:5、約94:6、約93:7、約92:8、約91:9、約90:10、約89:11、約88:12、約87:13、約86:14、約85:15、約84:16、約83:17、約82:18、約81:19、約80:20、約79:21、約78:22、約77:23、約76:24、約75:25、約74:26、約73:27、約72:28、約71:29、約70:30、約69:31、約68:32、約67:33、約66:34、約65:35、約64:36、約63:37、約62:38、約61:39、約60:40、約59:41、約58:42、約57:43、約56:44、約55:45、約54:46、約53:47、約52:48、約51:49、約50:50、約49:51、約48:52、約47:53、約46:54、約45:55、約44:56、約43:57、約42:58、約41:59、約40:60、約39:61、約38:62、約37:63、約36:64、約35:65、約34:66、約33:67、約32:68、約31:69、約30:70、約29:71、約28:72、約27:73、約26:74、約25:75、約24:76、約23:77、約22:78、約21:79、約20:80、約19:81、約18:82、約17:83、約16:84、約15:85、約14:86、約13:87、約12:88、約11:89、約10:90、約9:91、約8:92、約7:93、約6:94、約5:95、約4:96、約3:97、約2:98、又は約1:99である、請求項1~7のいずれか一項に記載の物品。
  9. 前記コーティング中の絹フィブロイン断片対前記界面活性剤及び/又は乳化剤のw/w比が、約1:1、約1:2、約1:4、約1:8、約1:16、又は約1:32である、請求項1~7のいずれか一項に記載の物品。
  10. 前記コーティング中の絹フィブロイン断片対前記界面活性剤及び/又は乳化剤系のw/w比が、約1:1、約1:2、約1:3、約1:4、約1:5、約1:6、約1:7、約1:8、約1:9、約1:10、約1:11、約1:12、約1:13、約1:14、約1:15、約1:16、約1:17、約1:18、約1:19、約1:20、約1:21、約1:22、約1:23、約1:24、約1:25、約1:26、約1:27、約1:28、約1:29、約1:30、約1:31、又は約1:32である、請求項1~7のいずれか一項に記載の物品。
  11. 前記界面活性剤及び/又は乳化剤系が、ポリオキシエチレンソルビタンモノオレエート、ポリオキシエチレンソルビタントリオレエート、ポリオキシエチレンヒマシ油、及びそれらの任意の組み合わせのうちの1つ以上を含む、請求項1~10のいずれか一項に記載の物品。
  12. 前記界面活性剤及び/又は乳化剤系が、ポリオキシエチレン(10~30)ソルビタンモノオレエート、ポリオキシエチレン(10~30)ソルビタントリオレエート、ポリオキシエチレン(10~50)ヒマシ油、及びそれらの任意の組み合わせのうちの1つ以上を含む、請求項1~10のいずれか一項に記載の物品。
  13. 前記界面活性剤及び/又は乳化剤系が、ポリオキシエチレン(20)ソルビタンモノオレエート、ポリオキシエチレン(20)ソルビタントリオレエート、ポリオキシエチレン(29)ヒマシ油、及びそれらの任意の組み合わせのうちの1つ以上を含む、請求項1~10のいずれか一項に記載の物品。
  14. 前記界面活性剤及び/又は乳化剤系が、ポリオキシエチレン(20)ソルビタンモノラウレート、ポリオキシエチレン(20)ソルビタンモノパルミテート、ポリオキシエチレン(20)ソルビタンモノステアレート、ポリオキシエチレン(20)ソルビタントリステアレート、及びそれらの任意の組み合わせのうちの1つ以上を含む、請求項1~10のいずれか一項に記載の物品。
  15. 前記界面活性剤及び/又は乳化剤系が、ソルビタンモノ脂肪酸、ソルビタントリ脂肪酸、ヒマシ油、及びそれらの任意の組み合わせのうちの1つ以上を含む、請求項1~10のいずれか一項に記載の物品。
  16. 前記界面活性剤及び/又は乳化剤系が、ココグルコシド、デシルグルコシド、ラウリルグルコシド、ヤシ脂肪酸スクロース、カプリル/カプリリルグルコシド、カプリリル/カプリルグルコシド、及びそれらの任意の組み合わせのうちの1つ以上を含む、請求項1~15のいずれか一項に記載の物品。
  17. 前記界面活性剤及び/又は乳化剤系が、約11~約13.50のHLBを有する、請求項1~16のいずれか一項に記載の物品。
  18. 前記界面活性剤及び/又は乳化剤系が、約11~約11.50、約11.50~約12、約12~約12.50、約12.50~約13、又は約13~約13.50のHLBを有する、請求項1~16のいずれか一項に記載の物品。
  19. 前記物品が、類似の繊維を含むがコーティングを含まない類似の物品と比較して、改善された水分管理を有する、請求項1~18のいずれか一項に記載の物品。
  20. 水分管理が、吸水性試験、垂直ウィッキング試験、又は乾燥速度試験によって評価される、請求項19に記載の物品。
  21. 前記物品が、類似の繊維を含むがコーティングを含まない類似の物品と比較して、改善されたドレープ性を有する、請求項1~20のいずれか一項に記載の物品。
  22. 前記物品が、類似の繊維を含むがコーティングを含まない類似の物品と比較して、改善された平滑性を有する、請求項1~21のいずれか一項に記載の物品。
  23. 前記物品が、類似の繊維を含むがコーティングを含まない類似の物品と比較して、改善された手触りを有する、請求項1~22のいずれか一項に記載の物品。
  24. 前記物品が、類似の繊維を含むがコーティングを含まない類似の物品と比較して、所与のpH値におけるより低い電荷密度を有する、請求項1~23のいずれか一項に記載の物品。
  25. 絹フィブロインでコーティングされた繊維を作製する方法であって、
    界面活性剤及び/又は乳化剤系を含む溶液を前記繊維に塗布することと、
    絹フィブロイン断片溶液を前記繊維に塗布することと、
    前記繊維を乾燥させることと、を含む、方法。
  26. 絹フィブロインでコーティングされた繊維を作製する方法であって、
    界面活性剤及び/又は乳化剤系と絹フィブロイン断片とを含む溶液を前記繊維に塗布することと、
    前記繊維を乾燥させることと、を含む、方法。
  27. 溶液中の前記絹フィブロイン断片の濃度が、0.01g/L~約100g/Lの範囲である、請求項25又は26に記載の方法。
  28. 溶液中の前記界面活性剤及び/又は乳化剤系の濃度が、0.01g/L~約100g/Lの範囲である、請求項25~27のいずれか一項に記載の方法。
  29. 前記絹フィブロイン断片が、約1kDa~約5kDa、約5kDa~約10kDa、約6kDa~約17kDa、約10kDa~約15kDa、約14kDa~約30kDa、約15kDa~約20kDa、約17kDa~約39kDa、約20kDa~約25kDa、約25kDa~約30kDa、約30kDa~約35kDa、約35kDa~約40kDa、約39kDa~約54kDa、約39kDa~約80kDa、約40kDa~約45kDa、約45kDa~約50kDa、約50kDa~約55kDa、約55kDa~約60kDa、約60kDa~約100kDa、又は約80kDa~約144kDaから選択される平均重量平均分子量、及び1~約5の範囲の多分散性を有する、請求項25~28のいずれか一項に記載の方法。
  30. 前記絹フィブロイン断片が、1~約1.5、約1.5~約2.0、約2.0~約2.5、約2.5~約3.0、約3.0~約3.5、約3.5~約4.0、約4.0~約4.5、又は約4.5~約5.0の多分散性を有する、請求項25~29のいずれか一項に記載の方法。
  31. 前記絹フィブロイン断片が、約1.5~約3.0の多分散性を有する、請求項25~29のいずれか一項に記載の方法。
  32. 前記絹フィブロイン断片が、低分子量絹フィブロイン断片及び中分子量絹フィブロイン断片のうちの1つ以上を含む、請求項25~29のいずれか一項に記載の方法。
  33. 溶液が、前記絹フィブロイン断片に対して約0.01%(w/w)~約10%(w/w)のセリシンを更に含む、請求項25~32のいずれか一項に記載の方法。
  34. 前記繊維が、ポリエステル、ポリアミド、ポリアラミド、ポリテトラフルオロエチレン、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリウレタン、シリコーン、ポリウレタンとポリエチレングリコールとの混合物、超高分子量ポリエチレン、高性能ポリエチレン、ナイロン、LYCRA(ポリエステル-ポリウレタンコポリマー、SPANDEX及びエラストマーとしても知られる)、又はそれらの混合物のうちの1つ以上を含む、請求項25~33のいずれか一項に記載の方法。
  35. 溶液が、湿潤剤、消泡剤、軟化剤、ウィッキング剤、及び抗菌剤のうちの1つ以上を更に含む、請求項25~34のいずれか一項に記載の方法。
  36. 絹フィブロイン断片対前記界面活性剤及び/又は乳化剤系のw/w比が、約99:1、約98:2、約97:3、約96:4、約95:5、約94:6、約93:7、約92:8、約91:9、約90:10、約89:11、約88:12、約87:13、約86:14、約85:15、約84:16、約83:17、約82:18、約81:19、約80:20、約79:21、約78:22、約77:23、約76:24、約75:25、約74:26、約73:27、約72:28、約71:29、約70:30、約69:31、約68:32、約67:33、約66:34、約65:35、約64:36、約63:37、約62:38、約61:39、約60:40、約59:41、約58:42、約57:43、約56:44、約55:45、約54:46、約53:47、約52:48、約51:49、約50:50、約49:51、約48:52、約47:53、約46:54、約45:55、約44:56、約43:57、約42:58、約41:59、約40:60、約39:61、約38:62、約37:63、約36:64、約35:65、約34:66、約33:67、約32:68、約31:69、約30:70、約29:71、約28:72、約27:73、約26:74、約25:75、約24:76、約23:77、約22:78、約21:79、約20:80、約19:81、約18:82、約17:83、約16:84、約15:85、約14:86、約13:87、約12:88、約11:89、約10:90、約9:91、約8:92、約7:93、約6:94、約5:95、約4:96、約3:97、約2:98、又は約1:99である、請求項25~35のいずれか一項に記載の方法。
  37. 絹フィブロイン断片対前記界面活性剤及び/又は乳化剤系のw/w比が、約1:1、約1:2、約1:4、約1:8、約1:16、又は約1:32である、請求項25~35のいずれか一項に記載の方法。
  38. 絹フィブロイン断片対前記界面活性剤及び/又は乳化剤系のw/w比が、約1:1、約1:2、約1:3、約1:4、約1:5、約1:6、約1:7、約1:8、約1:9、約1:10、約1:11、約1:12、約1:13、約1:14、約1:15、約1:16、約1:17、約1:18、約1:19、約1:20、約1:21、約1:22、約1:23、約1:24、約1:25、約1:26、約1:27、約1:28、約1:29、約1:30、約1:31、又は約1:32である、請求項25~35のいずれか一項に記載の方法。
  39. 前記界面活性剤及び/又は乳化剤系が、ポリオキシエチレンソルビタンモノオレエート、ポリオキシエチレンソルビタントリオレエート、ポリオキシエチレンヒマシ油、及びそれらの任意の組み合わせのうちの1つ以上を含む、請求項25~38のいずれか一項に記載の方法。
  40. 前記界面活性剤及び/又は乳化剤系が、ポリオキシエチレン(10~30)ソルビタンモノオレエート、ポリオキシエチレン(10~30)ソルビタントリオレエート、ポリオキシエチレン(10~50)ヒマシ油、及びそれらの任意の組み合わせのうちの1つ以上を含む、請求項25~38のいずれか一項に記載の方法。
  41. 前記界面活性剤及び/又は乳化剤系が、ポリオキシエチレン(20)ソルビタンモノオレエート、ポリオキシエチレン(20)ソルビタントリオレエート、ポリオキシエチレン(29)ヒマシ油、及びそれらの任意の組み合わせのうちの1つ以上を含む、請求項25~38のいずれか一項に記載の方法。
  42. 前記界面活性剤及び/又は乳化剤系が、ポリオキシエチレン(20)ソルビタンモノラウレート、ポリオキシエチレン(20)ソルビタンモノパルミテート、ポリオキシエチレン(20)ソルビタンモノステアレート、ポリオキシエチレン(20)ソルビタントリステアレート、及びそれらの任意の組み合わせのうちの1つ以上を含む、請求項25~38のいずれか一項に記載の方法。
  43. 前記界面活性剤及び/又は乳化剤系が、ソルビタンモノ脂肪酸、ソルビタントリ脂肪酸、ヒマシ油、及びそれらの任意の組み合わせのうちの1つ以上を含む、請求項25~38のいずれか一項に記載の方法。
  44. 前記界面活性剤及び/又は乳化剤系が、ココグルコシド、デシルグルコシド、ラウリルグルコシド、ヤシ脂肪酸スクロース、カプリル/カプリリルグルコシド、カプリリル/カプリルグルコシド、及びそれらの任意の組み合わせのうちの1つ以上を含む、請求項25~43のいずれか一項に記載の方法。
  45. 前記界面活性剤及び/又は乳化剤系が、約11~約13.50のHLBを有する、請求項25~44のいずれか一項に記載の方法。
  46. 前記界面活性剤及び/又は乳化剤系が、約11~約11.50、約11.50~約12、約12~約12.50、約12.50~約13、又は約13~約13.50のHLBを有する、請求項25~44のいずれか一項に記載の方法。
  47. 前記乾燥させることが、加熱することを含む、請求項25~46のいずれか一項に記載の方法。
  48. 溶液のpHが、酸性である、請求項25~47のいずれか一項に記載の方法。
  49. 溶液のpHが、約3.5~約4、約4~約4.5、約4.5~約5、約5~約5.5、又は約5.5~約6である、請求項25~47のいずれか一項に記載の方法。
  50. 請求項25~49のいずれか一項に記載の方法によって調製された、物品。
  51. 前記物品が、類似の繊維を含むがコーティングを含まない類似の物品と比較して、改善された水分管理を有する、請求項50に記載の物品。
  52. 水分管理が、吸水性試験、垂直ウィッキング試験、又は乾燥速度試験によって評価される、請求項51に記載の物品。
  53. 前記物品が、類似の繊維を含むがコーティングを含まない類似の物品と比較して、改善されたドレープ性を有する、請求項50~52のいずれか一項に記載の物品。
  54. 前記物品が、類似の繊維を含むがコーティングを含まない類似の物品と比較して、改善された平滑性を有する、請求項50~53のいずれか一項に記載の物品。
  55. 前記物品が、類似の繊維を含むがコーティングを含まない類似の物品と比較して、改善された手触りを有する、請求項50~54のいずれか一項に記載の物品。
  56. 前記物品が、類似の繊維を含むがコーティングを含まない類似の物品と比較して、所与のpH値におけるより低い電荷密度を有する、請求項50~55のいずれか一項に記載の物品。
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