疏水蛋白在防止表面结冰中的应用的制作方法

专利名称：疏水蛋白在防止表面结冰中的应用的制作方法
疏水蛋白在防止表面结冰中的应用本发明涉及疏水蛋白在防止表面结冰中的应用，特别是防止在硬表面上结冰。表面结冰，例如飞机或机动车的表面，会带来相当多的安全问题；并且在极端 情况下，冰封的飞机或机动车无法再运转。表面结冰也会导致所讨论的部件的性质发生 不期望的变化。例如，在风力涡轮机的情况下，由于结冰，风轮机的空气动力学性质会 发生变化。因此，已知存在用于除去冰层或防止表面结冰的各种技术。就其实际意义而言，除冰应当理解为是指主动除去表面上已经存在的雪或冰 层。这包括如下技术，诸如采用适当工具，简单地从表面机械刮除冰。由于在其为飞 机的情况下，在飞行过程中当然这是不可能的，因此许多飞机装备有所谓的“防冰装 置(boots)”。这些防冰装置是置于飞机上特别受到威胁的部位上(如机翼的前端、翼 面(aerofoil)或方向舵)的橡胶软管，如果需要的话，其能被吹胀，从而以爆炸的方式除 冰。关于这一点，进一步的细节已由，例如GB1,166,526或W002/42150所公开。此 外，可采用由管道系统转来的发动机废热将冰融化，例如，如US 6,267,328所公开的那 样。但是，这种方法只有在相对较大的飞机的情况下才是可行的；而且效果越来越不理 想，这是因为现代飞机的发动机的能效变得比以往更高，产生的废热更少了。此外，可 在特别受到威胁的部位上，安置电热膜(GB787954)。采用化学品除冰也是已知的。典型的除冰流体通常是由水以及特定比例的乙二 醇和/或丙二醇组成的。参见例如GB 2,050,398，WO 00/00568或WO 07/104996。除 冰流体能使冰点降低，从而使表面上没有冰。在飞行中，除冰流体可从翼面上的孔中喷 出。US 6,861,009公开了含有蛋白质的除冰组合物。其提出，特别是采用农业或畜牧业 中普遍采用的蛋白质。除了对已经结冰的表面进行主动除冰，也提出了从一开始就防止表面结冰的技 术(防冰技术)，从而使得不再需要进行随后的除冰操作。为此，例如，可为表面提供防冰涂料。在航空领域，为此目的可采用例如冰点 降低涂料，所述涂料是由乙二醇和/或丙二醇与水的增稠混合物组成的。但是，这些涂 料的粘结力太弱，以至于它们会在数分钟直至最高为数小时内，从飞机的翼面上流走， 从而无法再提供防冰效果。此外，用于防止结冰的疏水涂料是已知的。例如，JP-A 60-208373公开了用于 涂覆的组合物，其含有甲基硅氧烷、丙烯酰基缩水甘油醚、基于聚硅氧烷的增稠剂、环 氧树脂、Teflon粉末以及氟磷酸酯。US 6,702,953公开了以溶胶-凝胶法制备的涂料，其 是由疏水基体和多组分冰点降低剂组成的。所述冰点降低剂是由醇盐前体组成的，所述 醇盐前体能延缓多元醇在涂层的表面的出现。疏水蛋白是具有约100 150个氨基酸的小蛋白质，其存在于丝状真菌中，如裂 褶菌(Schizophyllum commune)。它们通常具有8个半胱氨酸单元。疏水蛋白可从天然源 中分离，也可通过重组法获得，如WO 2006/082251或WO 2006/131564所公开的那样。现有技术已提出了将疏水蛋白用于各种应用场合。WO 96/41882提出了将疏水蛋白用作乳化剂、增稠剂、表面活性剂，用于使疏水表面亲水化，用于提高亲水基材的水稳定性，以及用于制备水包油型乳液或者油包水 型乳液。还提出了其药物应用，如软膏或乳膏的制备；以及化妆品应用，如护肤、或者 洗发剂或洗发液的制备。EP 1 252 516公开了用溶液对各种基材进行涂覆，所述溶液含有 温度为30 80°C的疏水蛋白。WO 2006/082253公开了用pHM的融合疏水蛋白对表面 进行涂覆。US 2006 0024417公开了含有疏水蛋白的充气或起泡食品，例如冰激凌或慕司。 US 2006 0024419公开了含有疏水蛋白的冷冻组合物，例如食品。其还公开了用于抑制 冷冻产品中冰晶体的生长的方法，其中，在待冷冻的产品中或者在冷冻过程中，加入疏 水蛋白。在这两种情况下，在每种情况下都优选采用II类疏水蛋白。与I类疏水蛋白相 比，II类疏水蛋白是易溶的。迄今为止，采用疏水蛋白来防止表面结冰仍然是未知的。本发明的目标是提供用于防止表面结冰的简单方法。因此，我们发现了疏水蛋白在防止表面结冰中的应用，其是用至少一种疏水蛋 白，对未被冰覆盖的表面进行处理。在优选的实施方式中，所述表面是飞机表面。就本发明而言，可做如下具体说明在本发明的上下文中，术语“疏水蛋白”，在下文中应当理解为是指通式⑴的 多肽 X _C1-X1_50_C2-Xo-5_C3-X1_1oo_C4-X1_1oo_C5-X1_50_C6-Xo-5_C7-X1_50_C8-Xm (I)其中，X可为20种天然存在的氨基酸中的任意一个(Phe、Leu、Ser、Tyr、 Cys> Trp> Pro、His、Gin、Arg> lie、Met、Thr> Asn> Lys> VaL Ala、Asp、Glu> Gly)。在该式中，在每种情况下，X残基可相同或不同。X旁边的指数每个都表示特定 的部分序列X中的氨基酸的数量；C为半胱氨酸、丙氨酸、丝氨酸、甘氨酸、蛋氨酸或 苏氨酸，其中至少四个由C表示的残基为半胱氨酸；指数η和m彼此独立地为0 500， 优选为15 300的自然数。式⑴的多肽也可通过如下性质加以表征在室温下，在涂覆玻璃表面之后，它 们能使水滴的接触角增大至少20°，优选为至少25°，更优选为30°，在每种情况下都 是与同样大小的水滴与未涂覆的玻璃表面之间的接触角进行比较的。C1 C8所表示的氨基酸优选为半胱氨酸。但是，它们也可被具有类似的空间 填充(space filling)效应的其他氨基酸所代替，优选被丙氨酸、丝氨酸、苏氨酸、蛋氨酸 或甘氨酸所代替。但是，至少4个，优选为至少5个，更优选地为至少6个，特别地为 至少7个位置上的C1 C8应当由半胱氨酸所构成。在本发明的蛋白质中，半胱氨酸可 为还原形式，或者彼此形成二硫桥键。特别优选地形成分子内C-C桥键，特别是具有至 少1个分子内二硫桥键，优选为2个，更优选为3个，最优选为4个分子内二硫桥键的那 些。在如上文所述用具有类似空间填充效应的氨基酸代替半胱氨酸的情况下，那些能彼 此形成分子内二硫桥键的C位置有利地被成对代替。如果半胱氨酸、丝氨酸、丙氨酸、甘氨酸、蛋氨酸或苏氨酸也用于X所表示的 位置中，通式中各个C位置的编号可相应变化。优选采用通式(II)的疏水蛋白来实施本发明
X _C1-X3-25_C2-Xo-2_C3-X5-50_C4-X2-35_C5-X2-i5_C6-Xo-2_C7-X3-35_C8-Xm (II)其中，X、C以及X和C旁边的指数各自如上文所定义；指数η和m各自为0 350，优选为15 300的数；所述蛋白质还具有上文所述的改变接触角的性质；而且， 至少6个C表示的残基是半胱氨酸。更优选地，所有的C残基都是半胱氨酸。特别优选地采用通式(III)的疏水蛋白xn-c1-x5_9-c2-c3-x11_39-c4-x2_23-c5-x5_9-c6-c7-x6_18-c8-xm (III)其中，X、C以及X和C旁边的指数各自如上文所定义；指数η和m各自为0 200的数；所述蛋白质还具有上文所述的改变接触角的性质；并且，至少6个C表示的残 基是半胱氨酸。更优选地，所有的C残基都是半胱氨酸。X1^PXm残基可为也是天然连接到疏水蛋白上的肽序列。但是，一个残基或两 个残基也可为不是天然连接到疏水蛋白上的肽序列。这也应当理解为是指如下那些Xn和 /或Xm残基，其中天然存在于疏水蛋白中的肽序列，被不是天然存在于疏水蛋白中的肽 序列所延长。如果Xn和/或Xm不是天然键接到疏水蛋白上的肽序列，这种序列的长度通常至 少为20个，优选为至少35个氨基酸。它们可为，例如，具有20 500个，优选为30 400个，更优选地为35 100个氨基酸的序列。这种不是天然连接到疏水蛋白上的残基， 在下文中也称作融合配偶体(fosionpartner)。其旨在表示，所述蛋白质可由至少一种疏水 蛋白片段和在自然界中不是以这种形式一起出现的融合配偶体片段构成。由融合配偶体 和疏水蛋白片段构成的融合疏水蛋白已描述在，例如W02006/082251、W02006/082253 和 WO 2006/131564 中。所述融合配偶体片段可选自多种蛋白质。可能只有单个融合配偶体键接到所述 疏水蛋白片段上，或者也有可能多个融合配偶体连接到一个疏水蛋白片段上，例如连接 到所述疏水蛋白片段的端氨基(Xn)和端羧基(Xm)上。但是，还有可能将例如两个融合 配偶体连接到本发明的蛋白质的一个位置(又或乂」上。特别适当的融合配偶体为微生物中，特别是大肠杆菌(Exoli)或枯草芽孢杆 菌(Bacillus Subtilis)中天然存在的蛋白质。这种融合配偶体的例子为序列yaad (WO 2006/082251 中的 SEQ IDNO 16)、yaae (WO 2006/082251 中的 SEQ ID NO 18)、泛素 和硫氧还蛋白。还非常适当的是这些序列的片段或衍生物，其仅仅含有一些，例如70 99%,优选为5 50%，更优选地为10 40%的所述序列，或者与所述序列相比，其中 有各氨基酸或核苷酸发生了变化，在上述情况下，所述百分数各自基于氨基酸的数量。在另一个优选的实施方式中，所述融合疏水蛋白，以及作为又或乂 1基团中的一 个或者作为这种基团的端基取代基加以提及的融合配偶体，还具有所谓的亲和域(affinity domain)(亲和标签/亲和尾)。以原则上已知的方式，这包括锚定基团，所述基团能与特 定的互补基团相互作用，并且能起到更容易对所述蛋白质进行后处理和提纯的作用。这 种亲和域的例子包括(His)k、(Arg)k, (Asp)k, (Phe)k或(Cys)k基团，其中，k通常为 1 10的自然数。其可优选为(His)k基团，其中k为4 6。在这种情况下，所述Xn 和/或Xm基团可仅仅由这种亲和域构成，或者天然键接或不是天然键接到疏水蛋白上的 Xn或Xm残基被端亲和域延长。也可对用于本发明的疏水蛋白的多肽序列进行改性，例如通过糖基化、乙酰化，或者通过化学交联，如用戊二醛进行交联。用于本发明的疏水蛋白或其衍生物的一个性质为，当用所述蛋白质涂覆表面 时，表面性质会发生变化。表面性质的变化可通过实验测定，例如，通过测量用所述蛋 白质对表面进行涂覆前后的水滴接触角，并确定两个测量结果之差。原则上，接触角测试的实施，对本领域技术人员而言是已知的。所述测试是基 于室温以及5μ1的水滴的，并采用玻璃板作为基材。作为测量接触角的适当方法的一个 例子的精确实验条件，将在实验部分给出。在其所述的条件下，用于本发明的融合蛋白 具有将接触角提高至少20°，优选为至少25°，更优选地为至少30°的性质，在每种情 况下都是与同样大小的水滴与未涂覆的玻璃表面之间的接触角进行比较的。用于实施本发明的特别优选的疏水蛋白为dewA、rodA、hypA、hypB、sc3、 basfl、basi2型疏水蛋白。这些疏水蛋白，包括其序列，已公开在，例如WO 2006/82 251 中。除非另有说明，下文所述的序列是基于W02006/82251中所公开的序列的。SEQID 序号的综述表可参见W02006/82251第20页。根据本发明，特别适当的为融合蛋白yaad-Xa-dewA-his (SEQ ID NO 20)、 yaad-Xa-rodA-his (SEQ ID NO 22)或者 yaad-Xa-basfl-his (SEQ IDNO 24)，其具有括 号中所述的多肽序列以及对其进行编码的核酸序列，特别是SEQ ID NO: 19、21、23序 列。更优选地，可采用yaad-Xa-dewA-his (SEQ IDNO : 20)。如下蛋白质也是特别优选 的实施方式所述蛋白质起始自SEQIDN0.20、22或24所示的多肽序列，通过将至少为 1个直至10个，优选为5个氨基酸，更优选地为所有氨基酸的5%，进行交换、插入或缺 失而获得，其仍然具有起始蛋白质至少50%的生物学性质。此处，所述蛋白质的生物学 性质应当理解为是指，使接触角改变至少20°，这已在上文加以描述了。特别适于实施本发明的衍生物是衍生自yaad-Xa-dewA-his (SEQ IDNO 20)、 yaad-Xa-rodA-his (SEQ ID NO 22)或 yaad-Xa_basfl-his(SEQ IDNO 24)的、通过将 yaad融合配偶体截短而获得的衍生物。不采用具有294个氨基酸的完整yaad融合配偶体 (SEQ ID NO 16)，有利地可采用截短的yaad残基。尽管所述截短的残基应当含有至少 20个，更优选地为至少35个氨基酸。例如，可采用具有20 293个，优选为25 250 个，更优选地为35 150个，例如35 100个氨基酸的截短的残基。这种蛋白质的一 个例子为 yaad40-Xa_dewA-his(WO 2007/014897 中的 SEQ ID NO 26)，其具有被截短 40个氨基酸的yaad残基。可利用所述疏水蛋白与一个或多个融合配偶体之间的切割位点，将所述融合配 偶体分离，并释放出处于未衍生形式的纯疏水蛋白(例如，通过在蛋氨酸上进行的BrCN 切割、Xa因子切割、肠激酶切割、凝血酶切割、TEV切割等)。根据本发明，用于改性开孔泡沫的疏水蛋白，可通过已知的肽合成方法化学制 备，例如通过Merrifield固相合成法。天然产生的疏水蛋白可通过适当的方法，从天然源中分离得到。参见例如， WoSten等的 Eur.J Cell Bio.63，122-129(1994)或者 WO 96/41882。US2006/0040349 描述了 由嗜热篮状菌(Talaromyces thermophilus)制备不含融合
配偶体的疏水蛋白的重组制备法。融合蛋白可优选通过基因工程法制备，其中，将一个对所述融合配偶体进行编码的核酸序列，特别地为DNA序列，以及一个对所述疏水蛋白片段进行编码的核酸序列 以如下方式进行组合使得由于组合的核酸序列的基因表达的结果，在宿主生物体内产 生所期望的蛋白质。这种制备方法已由，例如W02006/082251或W02006/082253所公 开。所述融合配偶体能使得疏水蛋白的制备以容易得多的方式进行。与不具有融合配偶 体的疏水蛋白相比，用重组法制备融合疏水蛋白能获得明显要高的产率。通过重组法由宿主生物体制备的融合疏水蛋白，能以原则上已知的方式进行后 处理，并通过已知的色谱法提纯。在优选实施方式中，可采用W02006/082253第11/12页所公开的经过简化的后 处理和提纯方法。为此，首先从发酵液中除去发酵的细胞，并将其消化，并将细胞碎片 从包涵体中分离。后者可有利地通过离心分离进行。最后，将包涵体以原则上已知的方 式进行消化，例如通过酸、碱和/或洗涤剂，以释放出融合疏水蛋白。即使是采用0.1M 的NaOH，在约Ih内，通常也可将含有用于本发明的融合疏水蛋白的包涵体完全溶解。得到的溶液可——如果合适的话，在获得所期望的pH值后——在不进一步提纯 的情况下，用于实施本发明。但是，所述融合疏水蛋白也可作为固体从溶液中分离。优 选地，可通过喷雾造粒或喷雾干燥的方式进行分离，如W02006/082253第12页所述。 在所述经过简化的后处理和提纯方法之后获得的产物，除了细胞碎片的残余物之外，通 常含有约80 90wt%的蛋白质。取决于融合结构和发酵条件，融合疏水蛋白的含量通常 为30 80wt%，基于所有蛋白质的总量。含有融合疏水蛋白的分离产物可作为固体储存，并且可将其溶解以用于在每种 情况下所期望的介质中。所述融合疏水蛋白能以本来的形式，或者在脱离并除去所述融合配偶体之后， 以“纯”疏水蛋白的形式，用于实施本发明。切割有利地是在将包涵体分离并溶解之后 进行。根据本发明，所述疏水蛋白用于防止表面结冰。为此，用疏水蛋白对未被冰覆 盖的表面进行处理。在下文中，以通常的方式，术语“冰”应当理解为是指，能在足够低的温度 下，在物体表面上形成的冻结的水。在本发明上下文中，所述冰可为所有种类的冰，如 块状冰、雪、霜或者冻结在表面上的表面水。特别地，其是冷表面与特定大气湿度的空 气接触后形成的冰。所述表面可为待防止结冰的所有种类的表面。特别地，它们可为硬表面，例如 由诸如钢或铝的金属、玻璃、塑料、木材构成的表面、石头表面和混凝土表面。此外， 它们可为存在于其他材料之上的涂层表面。其例子包括航空器和航天器、机动车、摩托车头盔、所有种类的窗玻璃(如窗 户玻璃、汽车挡风玻璃、飞机挡风玻璃)、钢结构(如陆上线路杆)、电力线(如陆上的 电力线)的表面、以及用于工业工厂或电气工厂中的表面。在本发明的优选实施方式中，所述表面是航空器，特别是飞机的那些表面，以 及冷却的物体如冰箱和冷冻箱的、以及用于冷却的液体或冷却的气体的管道的表面。但是，所述表面也可为软质表面，例如水果和蔬菜的表面。对本发明的应用而言，优选采用至少含有水或水性溶剂混合物，以及至少一种疏水蛋白的配方。适当的水性溶剂混合物含有水和一种或多种水互溶性溶剂。这些组分的选择仅 仅被限制到如下程度所述疏水蛋白和其他组分必须能在所述混合物中充分溶解。一般 而言，这些混合物含有至少50wt%，优选为至少65wt%，更优选地为至少80wt%的水。 适当的水互溶性溶剂的例子包括一元醇，如甲醇、乙醇或丙醇；高级醇，如乙二醇、丙 二醇或聚醚多元醇；以及醚醇，如丁基乙二醇或甲氧基丙醇。本领域技术人员可根据所 期望的配方性质，在水互溶性溶剂中作出适当的选择。例如，对于低温应用而言，在水 中加入乙二醇和/或丙二醇以降低冰点，这是可取的。用于处理的配方优选具有24，优选为淡，更优选地为》的pH值。特别地， pH值为4 11，优选为6 10，更优选为7 9.5，最优选为7.5 9。例如，pH值可 为7.5 8.5，或者8.5 9。为了获得所述pH值，所述配方优选含有适当的缓冲液。本领域技术人员能根据 所用的涂料的pH值范围，选择适当的缓冲液。其例子包括磷酸二氢钾缓冲液、三(羟甲 基)氨基甲烷缓冲液(Tris缓冲液)、硼砂缓冲液、碳酸氢钠缓冲液或者磷酸氢钠缓冲液。 优选为Tris缓冲液。本领域技术人员可根据所期望的配方性质，确定溶液中的缓冲液的浓度。本领 域技术人员通常应确保其具有足够的缓冲能力，以获得非常恒定的涂覆条件。所发现的 有用的浓度为0.001mol/l lmol/1，优选为0.005mol/l 0.1mol/l，更优选地为O.Olmol/ 1 0.05mol/l。此外，所述配方含有至少一种疏水蛋白。应当理解的是，还能采用不同疏水蛋 白的混合物。在本发明的优选实施方式中，所用的疏水蛋白可为上文所述的融合疏水蛋 白。例如，可采用 yaad-Xa_dewA-his(W02006/082251 的 SEQ ID NO 20)，特别是具 有截短的yaad残基的产物，例如yaad40-Xa-dewA-his。有利地，可采用由上文所述的经 过简化的提纯方法所制备的产物。本领域技术人员可根据所期望的涂料性质，选择配方中的疏水蛋白的浓度。浓 度越高，通常能获得更快的涂覆。一般地，发现有用的浓度为O.lyg/ml lOOOyg/ml， 优选为1 μ g/ml 500 μ g/ml，更优选地为10 μ g/ml 250 μ g/ml，更进一步优选地为 30 μ g/ml 200 μ g/ml,例如 50 100 μ g/ml。所用的配方还可任选含有其他组分或添加剂。其他组分的例子包括表面活性剂。适当的表面活性剂为，例如含有聚烷氧基， 特别是聚氧化乙烯基的非离子表面活性剂。其例子包括聚氧乙烯硬脂酸酯、烷氧基化 的苯酚等。适当的表面活性剂的其他例子包括聚乙二醇(20)脱水山梨糖醇单月桂酸酯 (Tween 20),聚乙二醇(20)脱水山梨糖醇单棕榈酸酯(Tween 40)、聚乙二醇(20)脱水 山梨糖醇单硬脂酸酯(Tween 60)、聚乙二醇(20)脱水山梨糖醇单油酸酯(Tween 80)、 环己基甲基-β D-麦芽糖苷、环己基乙基-i3D_麦芽糖苷、环己基正己基-i3D_麦芽糖 苷、Ei烷基-β D-麦芽糖苷、正辛基-β D-吡喃麦芽糖苷、正辛基-β D-吡喃葡萄 糖苷、正辛基_α D-吡喃葡萄糖苷、正十二烷酰基蔗 糖。其他表面活性剂已公开在， 例如W02005/68087的第9页第10行 第10页第2行中。表面活性剂的浓度一般为 0.001wt%~ 0.5wt%,优选为 0.01wt% 0.25wt%，更优选地为 0.1wt% 0.2wt%，在每种情况下都基于所述配方的所有组分的量。此外，也可在所述配方 中加入金属离子，特别是二价金属离子。金属离子能有 助于获得更均勻的涂料。适当的二价金属离子的例子包括，例如，碱土金属离子如Ca2+ 离子。这些金属离子可优选以可溶于所述配方中的盐的形式加入，例如以氯化物、硝 酸盐或碳酸盐、醋酸盐、柠檬酸盐、葡萄糖酸盐、氢氧化物、乳酸盐、硫酸盐、琥珀酸 盐、酒石酸盐的形式。例如，可加入CaCl2或MgCl2。溶解度也可任选通过适当的助 剂加以提高，例如络合剂。如果存在的话，这些金属离子的浓度一般为O.Olmmol/1 10mmol/l,优选为 0.1mmol/l 5mmol/l，更优选地为 0.5mmol/l 2mmol/l。所述配方可通过如下方法获得将由后处理获得的上文所述的溶液，与所期望 的其他组分混合，并将其稀释至所期望的浓度。应当理解的是，所述配方也可通过相应 地将分离的固体疏水蛋白溶解而获得。对本发明的应用而言，用所述配方对要防止结冰的表面进行处理。例如，可将 防护物体浸入所述配方中，或者用所述配方对其进行喷涂。处理方式的类型由待防护的 表面种类确定，并且本领域技术人员可相应地加以选择。例如，为了处理飞机，可采用 机场现有的常规系统，用除冰剂对飞机进行喷涂。例如，汽车可通过洗车场中的适当的 喷洒设备进行处理，特别地在洗车过程中或之后，并在干燥之前进行。所述疏水蛋白也 可通过例如挡风玻璃清洗系统，喷涂到汽车挡风玻璃上。为此，所述疏水蛋白溶液也可 通过独立的罐或容器提供。对表面进行手工喷涂也是可行的。在本发明的优选实施方式中，所述疏水蛋白也可作为液体泡沫施加，以防止喷 雾溶液过早流走。为此，首先，通过在空气中进行机械搅拌，或者通过施加适当的气体 如空气或氮气，使疏水蛋白溶液起泡，然后喷涂到表面上。一般地，需要一定的作用时间，以将疏水蛋白沉积到表面上。本领域技术人员 可根据所期望的结果，选择适当的作用时间。典型的作用时间的例子为0.1 12h，但其 目的不是将本发明局限于此。一般地，所述作用时间取决于温度，以及溶液中的疏水蛋白的浓度。涂覆操作 过程中的温度越高，浓度越高，作用时间就越短。涂覆操作过程中的温度可为室温，或 者可在升温下进行。例如，所述温度可为5，10，20，30，40，50，60，70，80，90， 100，110或120°C。所述温度优选为15 120°C，更优选地为20 100°C，例如40 100°C或者70 90°C。为此，例如，可相应地调节喷涂浴的温度，或者在喷涂施加前对 所述溶液进行加热。涂覆之后除去溶剂。溶剂可通过，例如在空气中进行简单的蒸发而除去。溶剂 的除去也可通过升高温度和/或采用适当的气流和/或施加真空而促进。蒸发可通过例如 在干燥箱中加热涂覆的物体或者用加热的气流对其进行吹风而促进。所述方法也可加以 组合，例如在强制通风干燥箱或者烘干通道中干燥。此外，也可通过辐射，特别是IR辐 射，将涂层加热以除去溶剂。为此，能采用所有种类的宽带IR辐射器，例如NIR、MIR 或NIR辐射器。但是，还可采用，例如IR激光。适当的辐射源能以各种辐射几何形状 商购获得。是否能进行加热，就其本质而言，取决于待处理的物体的种类。相对小的物 体可在加热的干燥箱中，以相对没有问题的方式，进行热处理。较大物体的表面，例如 可用热空气鼓风机进行加热。为了涂覆汽车，例如，可采用用于干燥汽车的鼓风机进行热处理。
干燥过程中的温度和干燥时间由本领域技术人员确定。已经发现，有用的干燥 温度为10 130°C，优选为20 120°C，更优选地为70 110°C，更进一步优选地为 75-105°C,例如85-100°C。此处所指的是涂料本身的温度。干燥器中的温度当然还可能 更高。就其本质而言，干燥温度越高，干燥时间就越短。涂覆和干燥过程中的热处理，可有利地彼此组合。例如，可首先在室温下，用 所述配方处理一个表面，然后在升温下进行干燥和热处理。与未处理的表面相比，用所述疏水蛋白处理的表面具有高得多的防结冰性。疏 水蛋白层与表面的粘合性非常好。下文实施例旨在对本发明进行说明疏水蛋白的提供实施例采用了具有完整的融合配偶体yaad的融合疏水蛋白 (yaad-Xa-dewA-his,下文称之为疏水蛋白A)，正如采用了具有截短至40个氨基酸的融 合配偶体的融合疏水蛋白yaad40-Xa-dewA-his (疏水蛋白B) —样。其制备是按照WO 2006/082253中所述的步骤进行的。腦诵i她赫趣卜.隨M細瓶碰☆献舶贿表ffi基材玻璃(窗玻璃，SMdeutscheGlas，Mannheim)为了进行测试，将含有融合疏水蛋白的喷雾干燥的产品溶解在水中，加入 50mM的pH为4的醋酸钠以及0.1wt%的聚氧乙烯(20)脱水山梨糖醇单月桂酸酯(Tween 20)。产物的浓度在水溶液中为100 μ g/mL。步骤-将玻璃板培养过夜(温度80°C)，然后在蒸馏水中洗涤涂层，-然后培养10min/8(TC/1 %十二烷基硫酸钠(SDS)的蒸馏水溶液，-在蒸馏水中洗涤。将试样在空气中干燥，在室温下，测定一滴5μ1的水的接触角(° )。接触角测试是在Dataphysics OCA 15+接触角系统，软件SCA20.2.0. (2002年i^一
月)上进行的。测试是按照生产商的指示进行的。未处理的玻璃获得了 15° 30° 士5°的接触角。具有融合疏水蛋 白yaad-Xa-dewA-his6的涂层使接触角的增大超过了 30 ° ；具有融合疏水蛋白 yaad40-Xa-dewA-his的涂层同样使接触角的增大超过了 30°。防结冰泖丨试分析的试样采用了玻璃显微镜载物片(约1.6X2.6cm)。用异丙醇和重蒸馏水清洗玻璃， 按照上文所述涂覆疏水蛋白。采用浓度为0.1% (w/v)的疏水蛋白进行涂覆。在摇动器 (250rpm ； 3cm陪替氏培养皿)上，在室温下培养过夜。测试装置采用

图1所示的气候控制室进行测试。气候控制室⑴由用于空气(2)的冷却 和可控加湿的气候控制系统(6)、以及用于控制流速的鼓风机构成。将试样(3)固定在温度可控的试样架(4)上。该试样架由低温恒温器(5)冷却。为了使结冰过程可视化，所 述室中放有照相机。测试步骤将试样置于试样架上，用冷湿空气(2)吹风。将试样架冷却。所述冷湿空气吹到试样上。当所述空气与试样相遇时，开始形 成霜。在测试过程中，能通过照相机记录霜的形成。测试参数试样架的温度_4°C空气温度1°C相对空气湿度88%空气速度9m/s测试时长4小时测试结果图2 5显示了测试前后的试样架。
权利要求
1.疏水蛋白在防止表面结冰中的应用，用至少一种疏水蛋白对未被冰覆盖的表面进 行处理。
2.如权利要求1所述的应用，其中，将水性配方用于所述处理中，所述水性配方含有 水或溶剂混合物、以及至少一种疏水蛋白，所述溶剂混合物含有至少50wt%的水。
3.如权利要求2所述的应用，其中所述配方除了水之外，还含有至少一种醇。
4.如权利要求3所述的应用，其中所述配方含有乙二醇和/或丙二醇。
5.如权利要求1 4中任一项所述的应用，其中所述疏水蛋白是融合疏水蛋白。
6.如权利要求5所述的方法，其中所述表面是硬表面。
7.如权利要求5所述的应用，其中，所述表面是航空器和航天器、机动车、摩托车头 盔、窗玻璃，钢结构、电力线、电气设备或工业设备的表面。
8.如权利要求5所述的应用，其中所述表面是飞机表面。
全文摘要
疏水蛋白在防止表面结冰中的应用，特别是防止飞机表面结冰。
文档编号C09K3/18GK102015955SQ200980105230
公开日2011年4月13日 申请日期2009年2月5日 优先权日2008年2月14日
发明者C·博尔施韦勒, I·格林瓦尔德, K·里舍卡, T·萨布科夫斯基, T·蒙塔格, U·鲍斯 申请人:巴斯夫欧洲公司