独特形态的多糖制造技术

本文公开了包含具有α‑1，3‑糖苷键的不溶性α‑葡聚糖的聚集体的组合物。这些聚集体的平均流体动力学半径为约50nm至约300nm，并且分形维数为约1.6至约2.4。在一些公开的方面，不溶的α‑葡聚糖聚集体是树状的。还公开了制备这些组合物的方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】独特形态的多糖本申请要求美国临时申请号62/584,150(2017年11月10日提交的)的权益，所述申请通过引用以其全文结合在此。
本公开属于多糖材料领域。例如，本公开涉及包含具有独特形态的不溶性α-葡聚糖的聚集体的组合物。以电子方式提交的序列表的引用所述序列表的官方副本经由EFS-Web作为ASCII格式的序列表以电子方式提交，文件名为20181106_CL6617WOPCT_SequenceListing.txt，创建于2018年11月6日，且具有约315千字节的大小，并与本说明书同时提交。包含在所述ASCII格式的文件中的序列表是本说明书的一部分并且以其全文通过引用并入本文。
技术介绍
受到在多种应用中使用多糖的期望所驱动，研究人员已经探索了可生物降解的并且可以从可再生来源的原料经济地制造的多糖。一种这样的多糖是α-1，3-葡聚糖，其是特征在于具有α-1，3-糖苷键的不溶性葡聚糖聚合物。例如，已经使用从唾液链球菌(Streptococcussalivarius)分离的葡糖基转移酶制备了这种聚合物(Simpson等人，Microbiology[微生物学]141：1451-1460，1995)。还例如，美国专利号7000000公开了由酶促生产的α-1，3-葡聚糖制备纺成纤维。还研究了多种其他葡聚糖材料以用于开发新应用或增强的应用。例如，美国专利申请公开号2015/0232819公开了几种具有混合的α-1，3和α-1，6键的不溶性葡聚糖的酶促合成。尽管进行了这些工作，但仍需要新形式的不溶性α-葡聚糖来提高这种材料在各种应用中的经济价值和性能特征。当前公开了包含具有独特形态特征的不溶性α-葡聚糖聚集体的组合物以解决该需求。
技术实现思路
在一个实施例中，本公开涉及包含不溶性α-葡聚糖的聚集体的组合物，其中所述聚集体的平均流体动力学半径为约50-300nm，并且分形维数为约1.6-2.4，并且所述不溶性α-葡聚糖包含α-1，3-糖苷键。在另一个实施例中，本公开涉及产生本文的不溶性α-葡聚糖的聚集体的方法，所述方法包括：(a)使至少水、蔗糖和葡糖基转移酶接触，所述葡糖基转移酶以至少约40％的产率合成不溶性α-葡聚糖；和(b)制备步骤(a)中产生的不溶性α-葡聚糖的分散体。本公开还涉及包含根据该方法产生的不溶性α-葡聚糖的聚集体的组合物。附图说明图1：计算机模拟的由初级球形颗粒扩散形成的聚集体的典型树状结构。提供了每个结构的分形维数。在一些方面，预期此类结构至少部分地由初级棒状颗粒的聚集体形成。表1.核酸和蛋白质SEQID号的汇总ba将该DNA编码序列进行密码子优化用于在大肠杆菌(E.coli)中表达，并且仅公开为合适编码序列的实例。bSEQIDNO：21-24、31、32、35-58和68-70有意不包括在本表中，并且仅作为占位符。具体实施方式所有引用的专利和非专利文献的公开内容通过引用以其全文并入本文。除非另外公开，否则如本文所使用的术语“一个/一种”旨在涵盖一个/一种或多个/多种(即至少一个/一种)所引用的特征。如果存在，所有范围是包含性的和可组合的，除非另有说明。例如，当列举“1至5”(即，1-5)的范围时，所列举的范围应解释为包括范围“1至4”、“1至3”、“1-2”、“1-2和4-5”、“1-3和5”等。术语“α-葡聚糖”、“α-葡聚糖聚合物”等在本文中可互换地使用。α-葡聚糖是包含通过α-糖苷键连接在一起的葡萄糖单体单元的聚合物。在典型的实施例中，本文的α-葡聚糖包含至少约80％、81％、82％、83％、84％、85％、86％、87％、88％、89％、90％、91％、92％、93％、94％、95％、96％、97％、98％、99％、或100％的α-糖苷键。本文的α-葡聚糖聚合物的实例包括α-1，3-葡聚糖。术语“聚α-1，3-葡聚糖”、“α-1，3-葡聚糖”、“α-1，3-葡聚糖聚合物”等在本文中可互换地使用。α-1，3-葡聚糖是包含通过糖苷键连接在一起的葡萄糖单体单元的聚合物，其中至少约30％的糖苷键是α-1，3。在某些实施例中，α-1，3-葡聚糖包含至少约90％或95％的α-1，3糖苷键。本文的α-1，3-葡聚糖中的大部分或全部其他键典型地是α-1，6，尽管一些键还可以是α-1，2和/或α-1，4。术语“糖苷键(glycosidiclinkage和glycosidicbond)”、“键(linkage)”等在本文中可互换地使用，并且是指将碳水化合物(糖)分子连接到另一基团(例如另一种碳水化合物)的共价键。如本文所使用的术语“α-1，3-糖苷键”是指通过相邻的α-D-葡萄糖环上的碳1和3将α-D-葡萄糖分子彼此连接的共价键的类型。如本文所使用的术语“α-1，6-糖苷键”是指通过相邻的α-D-葡萄糖环上的碳1和6将α-D-葡萄糖分子彼此连接的共价键。本文的葡聚糖聚合物的糖苷键(glycosidiclinkage)也可以称为“糖苷键(glucosidiclinkage)”。本文中，“α-D-葡萄糖”被称为“葡萄糖”。本文的α-葡聚糖的糖苷键谱图可以使用本领域已知的任何方法确定。例如，可以使用采用核磁共振(NMR)波谱法(例如，13CNMR或1HNMR)的方法确定键谱图。可以使用的这些和其他方法公开于例如，FoodCarbohydrates：Chemistry，PhysicalProperties，andApplications[食品碳水化合物：化学、物理特性和应用](S.W.Cui编辑，第3章，S.W.Cui，StructuralAnalysisofPolysaccharides[多糖的结构分析]，美国佛罗里达州波卡拉顿泰勒弗朗西斯集团有限公司(Taylor&FrancisGroupLLC，BocaRaton，FL)，2005)，将所述文献通过引用并入本文。本文的大α-葡聚糖聚合物的“分子量”可以表示为重均分子量(Mw)或数均分子量(Mn)，其单位为道尔顿或克/摩尔。可替代地，大α-葡聚糖聚合物的分子量可以被表示为DPw(重均聚合度)或DPn(数均聚合度)。较小α-葡聚糖聚合物(如寡糖)的分子量可以典型地以“DP”(聚合度)提供，所述分子量仅指α-葡聚糖内包含的葡萄糖的数量。用于计算这些不同分子量测量值的各种手段在本领域中是已知的，例如采用高压液相色谱法(HPLC)、尺寸排阻色谱法(SEC)或凝胶渗透色谱法(GPC)。本文中，术语“蔗糖”是指由α-1，2-糖苷键连接的α-D-葡萄糖分子和β-D-果糖分子构成的非还原性二糖。通常，蔗糖被称为食用糖。蔗糖可替代地可以称为“α-D-吡喃葡萄糖基-(1→2)-β-D-果糖呋喃糖苷”。“α-D-吡喃葡糖基”和“葡糖基”在本文可互换使用。术语“颗粒”、“初级颗粒”等在本文可互换使用。使用以下实例中使用的技术(或类似技术)，颗粒是颗粒系统中最小的可识别单本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种组合物，所述组合物包含不溶性α-葡聚糖的聚集体，其中所述聚集体的平均流体动力学半径为约50-300nm，并且分形维数为约1.6-2.4，并且所述不溶性α-葡聚糖包含α-1，3-糖苷键。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20171110 US 62/5841501.一种组合物，所述组合物包含不溶性α-葡聚糖的聚集体，其中所述聚集体的平均流体动力学半径为约50-300nm，并且分形维数为约1.6-2.4，并且所述不溶性α-葡聚糖包含α-1，3-糖苷键。


2.如权利要求1所述的组合物，其中所述聚集体是树状的。


3.如权利要求1所述的组合物，其中所述聚集体的平均流体动力学半径为约50-150nm。


4.如权利要求1所述的组合物，其中所述聚集体的平均流体动力学半径为约60-120nm。


5.如权利要求1所述的组合物，其中所述聚集体的分形维数为约1.9-2.1。


6.如权利要求1所述的组合物，其中所述聚集体包含平均尺寸为约5-25nm的不溶性α-葡聚糖的颗粒。


7.如权利要求6所述的组合物，其中所述不溶性α-葡聚糖的单个分子各自的重均聚合度(DPw)为至少约600。


8.如权利要求1所述的组合物，所述组合物包含所述聚集体的团聚物，其中所述团聚物的平...

【专利技术属性】
技术研发人员：JD伦多诺，N贝哈布图，DM斯科特，Y布伦，
申请(专利权)人：杜邦工业生物科学美国有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国;US