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CN102137900A - 含有气凝胶的防污组合物 - Google Patents

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CN102137900A
CN102137900A CN2008801245297A CN200880124529A CN102137900A CN 102137900 A CN102137900 A CN 102137900A CN 2008801245297 A CN2008801245297 A CN 2008801245297A CN 200880124529 A CN200880124529 A CN 200880124529A CN 102137900 A CN102137900 A CN 102137900A
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coating composition
antifouling
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亨里克·托夫特杰斯珀森
克努德·阿勒曼
伊布·施耐德
谢尔德·肖姆伯克
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Abstract

本发明涉及含有一种或多种气凝胶的防污组合物。在一个实施方案中，气凝胶中包入了一种或多种生物活性剂。在一个优选实施方案中，一种或多种被包入的生物活性剂可随时间逐渐释放出来。在一个实施方案中，被包入的生物活性剂含有一种或多种酶。在一个优选实施方案中，含有一种或多种气凝胶的防污组合物是涂料组合物。

Description

含有气凝胶的防污组合物
本申请是2007年11月12日提交的美国临时申请系列号60/987,221的非临时申请，该申请全文列入本文作为参考。
该申请或本申请中提及的所有专利和非-专利参考文献皆全文列入本文作为参考。
发明背景
气凝胶
气凝胶是由凝胶制得的低密度固态材料，其中凝胶的液体组分被气体取代，结果产生了低密度固体，其具有几个特性，例如能有效用作绝缘体。
Steven Kistler于1931年首次制备得到气凝胶。通常，通过超临界干燥提取出凝胶的液体组分即可制备出气凝胶。该方法能将液体缓慢提走，与常规的蒸发作用不同的是，它不会导致凝胶中的固体基质因毛细管作用而干缩。最早的气凝胶由硅胶产生。基于氧化铝、氧化铬和氧化锡的气凝胶也已被披露。上世纪九十年代早期，有人开发出碳气凝胶。
防污剂
为了使致污损物的影响最小化，很多水下构造物得通过防污涂料来保护。然而，已发现涂料对海洋生物有毒。例如，最常用的防污剂三丁基锡(TBT)组成成分在极低浓度下即可导致太平洋牡蛎Crassostrea gigas的壳生长受损(浓度为20ng/l)，并能使狗岩螺Nucella lapillus的雌性生殖器中产生雄性特征(其中生殖特征的改变从浓度为1ng/l开始)。对于造船业来说，船舶涂料中禁用有机锡，如TBT和三苯基锡(TPT)以及其它有毒的杀生物剂是一个严重问题；它给涂料生产商提出了一个重大挑战，即开发出替代技术以防止船体污损。较为安全的生物污损控制方法正被积极地加以研究。铜和衍生化合物已被成功用于油漆或用作金属薄片材料(例如为此目的而特制的蒙知合金)，但关于铜的安全性仍存在争议。
发明简述
本发明涉及气凝胶。本发明还涉及含有一种或多种气凝胶的防污组合物。在一个实施方案中，气凝胶中包入了一种或多种生物活性剂。在一个优选实施方案中，被包入气凝胶的一种或多种生物活性剂随着时间的流逝逐渐从气凝胶中被释放出来。在一个实施方案中，被包入气凝胶的生物活性剂含有酶。
定义
气凝胶是由凝胶制得的低密度固态材料，其中凝胶的液体组分被气体取代。
防污是除去或抑制生物污损积累的方法。
防污种类：任何能发挥出防污作用的种类。所述种类如抗微生物种类、抗细菌种类、抗真菌种类、杀生物剂、生物驱避剂等。生物活性剂和防污种类在本文中可互换使用。
生物膜：微生物在固体或半固体表面的聚居地。
生物污损是微生物、植物、藻类和动物在表面，例如没入水中的诸如船体的构造物上不合乎需要的积累所致。枯草蛋白酶含有分离自枯草芽孢杆菌的丝氨酸蛋白酶家族。
防污：随着时间的流逝逐渐控制、减少和/或消除生物膜中不合乎需要的微生物的数目的作用。
涂料组合物：涂布物体的组合物，如油漆。
辅因子：酶所需的其它因子。
化合物：能催化所述化合物的酶的底物，其中所述催化导致形成含有抗微生物活性的抗微生物种类。
酶：含有多个氨基酸并能催化底物转化为产物的生物分子。除非另有说明，术语酶和前体酶可以互换使用。酶作用于本文所定义的化合物时，所述作用产生了具有防污活性的防污种类。前体酶是任何能通过降解或其它方式给酶提供以所述化合物的形式存在的酶底物的酶。
脂类或脂类组合物：当在本文中与酶的修饰和/或包被关联使用时，脂类指的是具有疏水的长链烷基和亲水基团的化合物。
海洋生物：任何能在水环境中聚居的生物，包括能形成不合乎需要的生物膜的生物。
微生物：任何属于原核生物和低等真核生物类别的生物，包括细菌、酵母、真菌细胞和黏菌。
氧化酶：其活性导致氧化，包括导致形成过氧化物，如过氧化氢的氧化的酶。
油漆是任何液体状的、可液化的或厚浆组合物，在其以薄层形式应用于表面之后，即转变为不透明的固体薄膜。
上油漆指的是使用油漆。
过氧化物：由涉及氧化酶的反应得到的产物。
前体化合物：前体化合物能被前体酶催化，其中所述催化导致形成一种化合物，在产生防污种类，包括具有抗微生物活性的抗微生物种类的过程中，该化合物能被酶催化。
分泌：穿过微生物外膜转运化合物或前体化合物的过程。分泌适用于与膜结合的化合物以及随后被释放到外部环境的化合物。
表面：与外部环境接触的例如微生物的外部。
干凝胶：干凝胶是通过伴有不可阻止的皱缩的干燥由凝胶形成的固体。干凝胶通常保持高孔积率(25％)、极大的表面积(150-900m2/g)和很小的孔径(1-10nm)。当在超临界条件下除去溶剂时，网状结构不会皱缩，可产生已知为气凝胶的高度多孔的低密度材料。在升高的温度下对干凝胶进行热处理可产生粘性烧结，将多孔凝胶有效转化为高密度的玻璃。
发明详述
本发明的一个实施方案涉及一种组合物，其含有干凝胶和至少一种能作用于化合物的酶，其中所述作用导致形成具有防污活性的防污种类。该化合物可以是所述组合物的组成部分，但它并非必需是所述组合物的组成部分。在后一种情况下，化合物由外部环境来提供，在该环境中，组合物正发挥着防污作用。优选组合物具有自抛光效果。
本发明的另一实施方案涉及一种组合物，其含有气凝胶和至少一种能作用于化合物的酶，其中所述作用导致形成具有防污活性的防污种类。该化合物可以是所述组合物的组成部分，但它并非必需是所述组合物的组成部分。在后一种情况下，化合物由外部环境来提供，在该环境中，组合物正发挥着防污作用。优选组合物具有自抛光效果。
组合物可以是还含有颜料的涂料组合物，或还含有香料的卫生组合物，或还含有颜料和香料的上文所述的组合物。
本发明的另一实施方案提供了制备该组合物，包括涂料组合物的方法，以及该涂料组合物的用途，包括下文将更详细描述的用途。
本发明的另一实施方案提供了减少船舶腐蚀的方法，所述方法包括用船舶防污组合物涂布船舶表面的步骤，籍此，组合物形成至少一层薄膜，该薄膜可减少腐蚀性分子对表面的吸附。本文还公开了一种方法，其中组合物能阻止表面的腐蚀和粒面间的腐蚀。
本发明的另一实施方案提供了减少船舶腐蚀的方法，所述方法包括用船舶防污油漆涂布船舶表面的步骤，籍此，油漆形成至少一层薄膜，该薄膜可减少腐蚀性分子对表面的吸附。在要求保护的发明的另一实施方案中还公开了一种方法，其中油漆能阻止表面的腐蚀和粒面间的腐蚀。
本发明的另一实施方案提供了限制船舶表面吸收水的方法，所述方法包括用船舶防污组合物或船舶防污油漆涂布船舶表面的步骤，籍此，组合物或油漆可产生薄膜，该薄膜反过来可降低表面的孔积率。
本发明的另一实施方案公开了降低船舶表面的阻力系数的方法，所述方法包括用船舶防污组合物或船舶防污油漆涂布船舶表面的步骤。本发明还涉及使用船舶防污组合物或船舶防污油漆的方法，其中通过与组合物或油漆接触的微生物产生能用作润湿剂的表面活性剂。
本发明的另一实施方案涉及除去船舶表面的海洋生长物的方法，所述方法包括用船舶防污组合物或船舶防污油漆涂布船舶表面的步骤。本发明的另一实施方案是使用船舶防污组合物或船舶防污油漆的方法，其中海洋生长物是硬的或软的生长物。
本发明的另一实施方案涉及使用船舶防污组合物或船舶防污油漆的方法，其中例如水解酶进攻现有生长物的溢泌物，并导致硬的或软的生长物被清除。
气凝胶的类型：
在一个实施方案中，本发明涉及二氧化硅气凝胶或碳气凝胶。可选择地，气凝胶可基于氧化铝、氧化铬、氧化锡和溴氧化物。
通过将含有适当惰性或过渡金属离子的溶液注满水凝胶即可制备金属-气凝胶纳米复合材料。在一个实施方案中，随后用γ射线照射注满上述溶液的水凝胶，导致金属的纳米颗粒沉淀。该复合材料可用作例如催化剂、传感器、电磁屏蔽，并可用于废物处理。镀铂碳催化剂的预期用途是用于燃料电池。
碳气凝胶被用于构建小型电化学双层超级电容器。由于气凝胶的表面积较大，这些电容器可以比等级类似的电解电容器小2000至5000倍。与普通的超级电容器相比，气凝胶超级电容器具有很低的阻抗，并能吸收/产生很高的峰电流。
气凝胶组合物：
气凝胶可由现有技术中所用的任何材料或其任意组合组成。
可使用多种氧化物单元来制备气凝胶，以增加蛋白质储存和释放另外所需的特性。本发明包括硅/二氧化钛、硅/硼酸盐、硅/锆酸盐，但并不局限于此。
可通过联合使用硅酸盐和二烷基硅酸盐单元，由其组成来调整气凝胶，以使其具有亲水或疏水特性。混合比例的范围可以是100∶0至80∶20，如98∶2，如96∶4，如95∶5，如94∶6，如92∶8，如90∶10，如88∶12，如86∶14，如85∶15，如84∶16，如82∶18。在一个优选实施方案中，混合比例为95∶5。
生产气凝胶：
通过在极端环境中干燥由胶体二氧化硅组成的水凝胶来制备二氧化硅气凝胶。具体地说，该方法的第一步是使液体醇，如乙醇与硅醇盐前体混合以形成二氧化硅溶胶(硅胶)。然后，通过所谓的超临界干燥法从凝胶中除去乙醇。通常，超临界干燥法可通过使乙醇与液体丙酮交换，允许较好的混和性梯度，随后置于液体二氧化碳之上，然后使二氧化碳高于其临界点来实施。该方法的变体包括直接将超临界二氧化碳注射至含有气凝胶的压力管中。最终的结果是从凝胶中除去了所有液体，并用气体取而代之，而不会使凝胶结构皱缩或体积变小。
已使用多种连续和不连续的强化制备出气凝胶复合材料。诸如玻璃纤维的纤维的高长宽比已被用于强化气凝胶复合材料，其具有显著改善的机械性能。
间苯二酚甲醛气凝胶(RF气凝胶)的制备方法类似于二氧化硅气凝胶的制备方法。
通过其在惰性气体气氛中热解，剩下碳基质，可由间苯二酚甲醛气凝胶制备碳气凝胶。固体状、粉末状或复合纸状的碳气凝胶可以商购。
气凝胶的物理和化学特性：
在一个优选实施方案中，气凝胶的密度范围是0.05至1.0g/mol，如0.05g/mol至0.45g/mol，如0.05g/mol至0.4g/mol，如0.05g/mol至0.35g/mol，如0.05g/mol至0.3g/mol，如0.05g/mol至0.35g/mol，如0.05g/mol至0.3g/mol，如0.05g/mol至0.25g/mol，如0.05g/mol至0.2g/mol，如0.05g/mol至0.15g/mol，如0.05g/mol至0.1g/mol，如0.05g/mol至0.5g/mol，如0.1g/mol至0.5g/mol，如0.15g/mol至0.5g/mol，如0.2g/mol至0.5g/mol，如0.25g/mol至0.5g/mol，如0.3g/mol至0.5g/mol，如0.35g/mol至0.5g/mol，如0.4g/mol至0.5g/mol，如0.45g/mol至0.5g/mol，如0.05g/mol至1.0g/mol，如0.05g/mol至0.95g/mol，如0.05g/mol至0.9g/mol，如0.05g/mol至0.85g/mol，如0.05g/mol至0.8g/mol，如0.05g/mol至0.75g/mol，如0.05g/mol至0.7g/mol，如0.05g/mol至0.65g/mol，如0.05g/mol至0.6g/mol，如0.05g/mol至0.55g/mol，如0.05g/mol至0.5g/mol，如0.05g/mol至0.45g/mol，如0.05g/mol至0.4g/mol，如0.05g/mol至0.35g/mol，如0.05g/mol至0.3g/mol，如0.05g/mol至0.25g/mol，如0.05g/mol至0.2g/mol，如0.05g/mol至0.15g/mol，如0.05g/mol至0.1g/mol，如0.1g/mol至1.0g/mol，如0.15g/mol至1.0g/mol，如0.2g/mol至1.0g/mol，如0.25g/mol至1.0g/mol，如0.3g/mol至1.0g/mol，如0.35g/mol至1.0g/mol，如0.4g/mol至1.0g/mol，如0.45g/mol至1.0g/mol，如0.5g/mol至1.0g/mol，如0.55g/mol至1.0g/mol，如0.6g/mol至1.0g/mol，如0.65g/mol至1.0g/mol，如0.7g/mol至1.0g/mol，如0.75g/mol至1.0g/mol，如0.8g/mol至1.0g/mol，如0.85g/mol至1.0g/mol，如0.9g/mol至1.0g/mol，如0.95g/mol至1.0g/mol，如0.15g/mol至0.3g/mol，如0.16g/mol至0.3g/mol，如0.17g/mol至0.3g/mol，如0.18g/mol至0.3g/mol，如0.19g/mol至0.3g/mol，如0.20g/mol至0.3g/mol，如0.21g/mol至0.3g/mol，如0.22g/mol至0.3g/mol，如0.23g/mol至0.3g/mol，如0.24g/mol至0.3g/mol，如0.25g/mol至0.3g/mol，如0.26g/mol至0.3g/mol，如0.27g/mol至0.3g/mol，如0.28g/mol至0.3g/mol，如0.29g/mol至0.3g/mol，如0.15g/mol至0.29g/mol，如0.15g/mol至0.28g/mol，如0.15g/mol至0.27g/mol，如0.15g/mol至0.26g/mol，如0.15g/mol至0.25g/mol，如0.15g/mol至0.24g/mol，如0.15g/mol至0.23g/mol，如0.15g/mol至0.22g/mol，如0.15g/mol至0.21g/mol，如0.15g/mol至0.20g/mol，如0.15g/mol至0.19g/mol，如0.15g/mol至0.18g/mol，如0.15g/mol至0.17g/mol，如0.15g/mol至0.16g/mol。
在一个实施方案中，气凝胶通常的密度为0.15g/mol至0.30g/mol。
在一个优选实施方案中，气凝胶的表面积范围为500m2/g至2000m2/g，如500m2/g至1950m2/g，如500m2/g至1900m2/g，如500m2/g至1850m2/g，如500m2/g至1800m2/g，如500m2/g至1750m2/g，如500m2/g至1700m2/g，如500m2/g至1650m2/g，如500m2/g至1600m2/g，如500m2/g至1550m2/g，如500m2/g至1500m2/g，如500m2/g至1450m2/g，如500m2/g至1400m2/g，如500m2/g至1350m2/g，如500m2/g至1300m2/g，如500m2/g至1250m2/g，如500m2/g至1200m2/g，如500m2/g至1150m2/g，如500m2/g至1100m2/g，如500m2/g至1050m2/g，如500m2/g至1000m2/g，如500m2/g至950m2/g，如500m2/g至900m2/g，如500m2/g至850m2/g，如500m2/g至800m2/g，如500m2/g至750m2/g，如500m2/g至700m2/g，如500m2/g至650m2/g，如500m2/g至600m2/g，如500m2/g至550m2/g，如500m2/g至2000m2/g，如550m2/g至2000m2/g，如600m2/g至2000m2/g，如650m2/g至2000m2/g，如700m2/g至2000m2/g，如750m2/g至2000m2/g，如800m2/g至2000m2/g，如850m2/g至2000m2/g，如900m2/g至2000m2/g，如950m2/g至2000m2/g，如1000m2/g至2000m2/g，如1050m2/g至2000m2/g，如1100m2/g至2000m2/g，如1150m2/g至2000m2/g，如1200m2/g至2000m2/g，如1250m2/g至2000m2/g，如1300m2/g至2000m2/g，如1350m2/g至2000m2/g，如1400m2/g至2000m2/g，如1450m2/g至2000m2/g，如1500m2/g至2000m2/g，如1550m2/g至2000m2/g，如1600m2/g至2000m2/g，如1650m2/g至2000m2/g，如1700m2/g至2000m2/g，如1750m2/g至2000m2/g，如1800m2/g至2000m2/g，如1850m2/g至2000m2/g，如1900m2/g至2000m2/g，如1950m2/g至2000m2/g，如800m2/g至1500m2/g，如850m2/g至1500m2/g，如900m2/g至1500m2/g，如950m2/g至1500m2/g，如1000m2/g至1500m2/g，如1050m2/g至1500m2/g，如1100m2/g至1500m2/g，如1150m2/g至1500m2/g，如1200m2/g至1500m2/g，如1250m2/g至1500m2/g，如1300m2/g至1500m2/g，如1350m2/g至1500m2/g，如1400m2/g至1500m2/g，如1450m2/g至1500m2/g，如800m2/g至1450m2/g，如800m2/g至1400m2/g，如800m2/g至1350m2/g，如800m2/g至1300m2/g，如800m2/g至1250m2/g，如800m2/g至1200m2/g，如800m2/g至1150m2/g，如800m2/g至1100m2/g，如800m2/g至1050m2/g，如800m2/g至1000m2/g，如800m2/g至950m2/g，如800m2/g至900m2/g，如800m2/g至850m2/g。
在一个优选实施方案中，气凝胶的表面积范围为800至1500m2/g。
在一个优选实施方案中，气凝胶的孔径大小范围为1至25nm，如1至24nm，如1至22nm，如1至20nm，如1至18nm，如1至16nm，如1至14nm，如1至12nm，如1至10nm，如1至8nm，如1至6nm，如1至4nm，如1至2nm，如2至25nm，如4至25nm，如6至25nm，如8至25nm，如10至25nm，如12至25nm，如14至25nm，如16至25nm，如18至25nm，如20至25nm，如22至25nm，如24至25nm，如1至5nm，如5至10nm，如10至15nm，如15至20nm，如20至25nm，如2至10nm，如2至9nm，如2至8nm，如2至7nm，如2至6nm，如2至5nm，如2至4nm，如2至3nm，如3至10nm，如3至9nm，如3至8nm，如3至7nm，如3至6nm，如3至5nm，如3至4nm，如4至10nm，如4至9nm，如4至8nm，如4至7nm，如4至6nm，如4至5nm，如5至9nm，如5至8nm，如5至7nm，如5至6nm，如6至10nm，如6至9nm，如6至8nm，如6至7nm，如7至10nm，如7至9nm，如7至8nm，如8至10nm，如8至9nm，如9至10nm。
气凝胶的孔径大小一般为2-5nm。
气凝胶表面给人的感觉像是一种介于聚苯乙烯泡沫塑料和插花用的绿色泡沫塑料之间的发亮但坚硬的泡沫塑料。气凝胶是干性材料，其物理特性不像凝胶，倒是像纳米级的泡沫塑料。在气凝胶上轻轻地按压不会留下印记；更用力地按压会留下永久性的小坑。足够用力地按压会导致稀疏结构的损坏，使气凝胶像玻璃一样碎裂。尽管气凝胶易于破碎，但它的结构很坚固。其令人印象深刻的载荷能力因归功于树枝状的微观结构，其中平均大小为2-5nm的球形颗粒融合在一起形成簇。这些簇形成近乎不规则碎片形链的三维多孔结构，其粒径小于100nm。在制备过程中可控制孔的平均大小和密度。
气凝胶几乎能使三种热传递方法(对流、传导和辐射)失效，因此成为值得关注的热绝缘体。由于空气不能贯穿点阵流通，因此气凝胶是良好的对流抑制剂。二氧化硅气凝胶是特别好的传导绝缘体，因为二氧化硅是不好的热导体，另一方面，金属气凝胶是不太有效的绝缘体。碳气凝胶是良好的辐射绝缘体，因为碳能吸收传递热的红外辐射。
由于其吸湿特性，气凝胶摸上去较干燥，并可用作强干燥剂。
气凝胶看起来是半-透明的，这是因为在一个优选实施方案中，它由高达99％的空气组成。纳米级树枝状结构中较短波长可见光的瑞利散射使得气凝胶具有颜色。导致气凝胶在暗背景下带蓝色，在亮背景下带白色。
气凝胶本身是亲水的，但化学处理可使它们变成疏水的。如果其吸收湿气，通常会招致结构改变，例如皱缩和解体，但使它们变成疏水的则会防止降解。与仅具有疏水外层的气凝胶相比，具有疏水内核的气凝胶更加不易降解，即使裂隙扩散于其表面也不会降解。由于可以使用水喷射式切割机，因此疏水处理易于进行。
由于其具有生物相容性，气凝胶可用作药物传递系统。因其高表面积和多孔结构，可从超临界CO2中吸附药物。根据气凝胶的特性可定制药物的释放速率。
改变气凝胶的表面特性：
利用官能化可以改变本发明气凝胶的表面特性；可使用不同的官能团将气凝胶的特性由亲水性改变为疏水性范围。控制官能团的表面覆盖及其类型是本研究的目的之一。原则上，可通过三个基本方法进行官能化：
1.在制备凝胶(溶胶-凝胶)的过程中官能化。
2.液相官能化(通过在官能化溶液中放置湿凝胶)。
3.气相官能化(通过在官能化溶液的气流中放置气凝胶)。
通过最优化每种方法的工作条件，可以控制气凝胶表面所需官能团的官能化程度，结果即可定制活性药物的荷载以及释放时间。
在一个优选实施方案中，通过在一些硅组合物上使用含有烷基的单体，即可调整气凝胶的疏水性。
被包入气凝胶的生物活性剂：
本发明涉及将一种或多种生物活性剂包入气凝胶中。一种或多种生物活性剂可以是但不限于蛋白质、肽、酶、蛋白酶、小的有机或无机分子、多糖、药物组合物或其任意组合。
在一个优选实施方案中，一种或多种酶被包入一种或多种气凝胶中。在一个实施方案中，将一种或多种酶包入一种或多种气凝胶中可赋予酶稳定性-如活性不会随时间而改变。在另一实施方案中，将酶包入一种或多种气凝胶中可增加酶活性。
在一个实施方案中，一种或多种蛋白酶被包入气凝胶中。蛋白酶一般难以储存在溶液中，因为它们会互相消化。另一方面，当蛋白酶被包入气凝胶中时，它们就不会相互接触。
本发明还涉及将一种或多种枯草蛋白酶包入气凝胶中。枯草蛋白酶含有分离自枯草芽孢杆菌的丝氨酸蛋白酶家族。
在另一个优选实施方案中，本发明涉及将一种或多种水解酶包入气凝胶中。在一个优选实施方案中，这些水解酶包括降解多糖和/或脂类的水解酶。在另一实施方案中，气凝胶中包入了一种或多种氧化酶。在一个实施方案中，这些氧化酶导致产生过氧化氢。本发明还涉及掺入淀粉和/或淀粉酶以及一种或多种氧化酶的组合以产生过氧化氢。
在另一实施方案中，一种或多种酶被功能化，因此，它能有活性地掺入气凝胶的三维结构。这会导致酶与气凝胶三维结构的共价结合。
在一个优选实施方案中，多于一种的酶的混合物被包入气凝胶中。在另一实施方案中，一种或多种酶和一种或多种其它的生物活性剂被包入同一气凝胶中。在另一实施方案中，多于一种的生物活性剂被包入同一气凝胶中。在一个优选实施方案中，酶及其底物被包入同一气凝胶中。
在一个优选实施方案中，一种或多种生物活性剂被包入气凝胶中，包入的方式使得一种或多种生物活性剂位于气凝胶的各个区室中。
在一个实施方案中，一种或多种酶选自具有半纤维素分解活性的酶、具有淀粉分解活性的酶和/或具有纤维素分解活性的酶。
在另一个优选实施方案中，一种或多种生物活性剂包括内肽酶。
在一个实施方案中，内肽酶包括枯草蛋白酶(EC 3.4.21.62)，枯草蛋白酶(EC 3.4.21.62)具有下述特征：(i)在pH范围约为7-10时具有最佳活性，和(ii)在温度范围约为55-65℃时具有最佳活性。在一个实施方案中，枯草蛋白酶(EC 3.4.21.62)是Alcalase
Figure BPA00001182579800101
。
在一个实施方案中，具有半纤维素分解活性的酶选自内切-1，4-β-木聚糖酶(E.C.3.2.1.8)、木聚糖内切-1，3-β-木糖苷酶(E.C.3.2.1.32)、葡糖醛酸阿拉伯木聚糖内切-1，4-β-木聚糖酶(E.C.3.2.1.136)、β-甘露糖苷酶(E.C.3.2.1.25)、甘露聚糖内切-1，4-β-甘露糖苷酶(E.C.3.2.1.78)和甘露聚糖内切-1，6-β-甘露糖苷酶(E.C.3.2.1.101)。在另一个优选实施方案中，具有半纤维素分解活性的酶是木聚糖酶。在一个实施方案中，木聚糖酶是内切-1，4-β-木聚糖酶(E.C.3.2.1.8)。
在一个优选实施方案中，具有淀粉分解活性的酶可以是淀粉酶。在另一实施方案中，一种或多种具有淀粉分解活性的酶选自α-和β-淀粉酶、淀粉葡糖苷酶(E.C.3.2.1.3)、支链淀粉酶、α-1，6-内切葡聚糖酶、α-1，4-外切葡聚糖酶和异淀粉酶。一种或多种具有淀粉分解活性的酶也可以是淀粉葡糖苷酶。在一个优选实施方案中，淀粉葡糖苷酶是1，4-α-葡糖苷酶。
在一个实施方案中，防污组合剂含有一种或多种气凝胶、至少一种木聚糖酶和至少一种淀粉葡糖苷酶。
在另一实施方案中，防污组合剂含有一种或多种气凝胶、至少一种内切-1，4-β-木聚糖酶(E.C.3.2.1.8)和至少一种1，4-α-葡糖苷酶(E.C.3.2.1.3)。
在一个实施方案中，防污组合物含有一种或多种气凝胶以及重量百分比约为0.1-10％的生物活性剂。在另一个优选实施方案中，防污组合物含有一种或多种气凝胶以及重量百分比约为0.2-5％的生物活性剂。在另一个优选实施方案中，防污组合物含有一种或多种气凝胶以及重量百分比约为0.5-1％的生物活性剂。
一种或多种生物活性剂可被包入一种或多种气凝胶中。当包入两种生物活性剂时，本发明的一个实施方案涉及表1和2中所示的组合。
表1：被包入一种或多种气凝胶中的生物活性剂组合
  蛋白质   肽   酶   蛋白酶   有机小分子   无机小分子   多糖   药物组合物
  蛋白质   X   X   X   X   X   X   X   X
  肽   X   X   X   X   X   X   X   X
  酶   X   X   X   X   X   X   X   X
  蛋白酶   X   X   X   X   X   X   X   X
  有机小分子   X   X   X   X   X   X   X   X
  无机小分子   X   X   X   X   X   X   X   X
  多糖   X   X   X   X   X   X   X   X
  药物组合物   X   X   X   X   X   X   X   X
表2：被包入一种或多种气凝胶中的生物活性剂组合
  氧化酶   内肽酶   蛋白酶   枯草蛋白酶   水解酶   有半纤维素分解活性的酶   有淀粉分解活性的酶   有纤维素分解活性的酶
  氧化酶   X   X   X   X   X   X   X   X
  内肽酶   X   X   X   X   X   X   X   X
蛋白酶 X X X X X X X X
  枯草蛋白酶 X X X X X X X X
  水解酶   X   X   X   X   X   X   X   X
  有半纤维素分解活性的酶 X X X X X X X X
  有淀粉分解活性的酶 X X X X X X X X
  有纤维素分解活性的酶 X X X X X X X X
在一个实施方案中，可以组合相同类型的两种生物活性剂。
由氧化酶产生的防污种类
本发明的组合物优选含有至少一种酶。在一个实施方案中，酶是能对化合物起作用的氧化酶，所述化合物的例子是所述氧化酶的底物，其中所述作用导致形成防污种类，包括具有抗微生物活性的抗微生物种类，且其中所述化合物不会形成所述涂料组合物的一部分。
在更优选的实施方案中，酶是氧化酶，其活性导致过氧化物的形成。
所述涂料组合物中可存在氧化酶以及一种或多种其它酶，包括但不限于如脂肪酶的酯酶、如蛋白酶的酰胺酶以及多糖降解酶，其中所述一种或多种其它酶单独或以任意组合的形式存在，此时的涂料组合物中可存在或缺乏一种或多种所述酶的一种或多种底物。
优选地，当至少一种酶作用于能被微生物分泌的化合物或其前体，包括聚合物时，产生具有防污活性的防污种类。化合物可以是前体化合物的降解产物，所述前体化合物包括由微生物分泌和/或位于微生物表面的聚合物，其中所述降解产物由作用于所述前体化合物的前体酶提供。
其它防污种类和导致其产生的酶
本发明的具有防污或抗微生物活性的种类可以是例如任何能由酶-底物反应产生的种类。例如，可以提及很多具有防污活性的种类、具有抗细菌/抗真菌活性的种类、具有杀生物剂活性的种类以及具有生物驱避活性的种类。
在一个优选实施方案中，一种或多种气凝胶含有一种或多种酶和一种或多种杀生物剂。
因此，具有抗微生物活性的种类由酶与底物之间的酶解反应而产生，其中所述底物的形式为优选由微生物分泌的化合物。具有抗微生物活性的种类可以是任何由酶与化合物之间的酶解反应直接获得的种类，以及任何通过进一步的酶解和/或化学反应由所述酶解反应的产物形成的种类。
化合物不局限于微生物分泌产物。本发明的化合物可以是任何提供给预定环境，如停泊有船体的码头的无毒化合物，该化合物能通过至少一种酶，包括氧化酶的作用被转变为防污种类，包括抗微生物种类。
此外，还设想通过i)对微生物的分泌产物，包括聚合物及其降解产物进行酶解作用，和ii)对外源添加的化合物或前体化合物进行酶解作用这两者的组合来产生防污种类，包括抗微生物种类，其中所述酶解作用的组合导致形成一种或多种防污种类，包括具有抗微生物活性的抗微生物种类。
根据本发明的涂料组合物中含有有效量的至少一种酶，优选其活性导致过氧化物，包括过氧化氢产生的氧化酶以减少或防止用组合物涂布的表面产生污损。本文中的术语“有效量”指的是足以控制或消除或减少或至少基本上减少微生物、植物和/或动物，包括水生生物，如细菌、原生动物、藻类和无脊椎动物在用本发明的组合物涂布的表面定居的量。
为了检测足以减少或防止污损所需的至少一种酶的量，可使用任何类型标准的或经改动的防污生物测定法，包括Willemsen(1994)描述的定居试验。在一个目前优选的实施方案中，酶的用量范围是约0.1至优选低于10％(w/w)涂料组合物(干重)，如约0.1至低于9％(w/w)，如约0.1至低于8％(w/w)，如约0.1至低于7％(w/w)，如约0.1至低于6％(w/w)，如约0.1至低于5.5％(w/w)，如约0.1至低于5.0％(w/w)，如约0.1至低于4.5％(w/w)，如约0.1至低于4.0％(w/w)，如约0.1至低于3.5％(w/w)，如约0.1至低于3.0％(w/w)，如约0.1至低于2.5％(w/w)，如约0.1至低于2.0％(w/w)，如约0.1至低于1.5％(w/w)，如约0.1至低于1.0％(w/w)，如约0.1至低于0.5％(w/w)。
在另一实施方案中，涂料组合物中存在的酶的用量范围是约0.2％(w/w)至约0.4％(w/w)涂料组合物(干重)，如约0.4％(w/w)至约0.6％(w/w)，如约0.6％(w/w)至约0.8％(w/w)涂料组合物，如约0.8％(w/w)至约1.0％(w/w)，如约1.0％(w/w)至约1.2％(w/w)涂料组合物，如约1.2％(w/w)至约1.4％(w/w)，如约1.4％(w/w)至约1.6％(w/w)涂料组合物，如约1.6％(w/w)至约1.8％(w/w)，如约1.8％(w/w)至约2.0％(w/w)涂料组合物，如约2.0％(w/w)至约2.5％(w/w)，如约2.5％(w/w)至约3.0％(w/w)涂料组合物，如约3.0％(w/w)至约3.5％(w/w)，如约3.5％(w/w)至约4.0％(w/w)涂料组合物，如约4.0％(w/w)至约4.5％(w/w)，如约4.5％(w/w)至约5.0％(w/w)涂料组合物。
在优选实施方案中，至少一种酶是氧化酶，其活性导致形成过氧化物，包括过氧化氢。根据本发明产生的过氧化氢的量取决于至少一种氧化酶可以作用的可用化合物的量。用Janssen和Ruelius在Biochem.Biophys.Acta(1968)，vol.151，p 330-342中公开的方法可以测定所产生的过氧化氢的量。
在优选实施方案中，所产生的过氧化氢的量约为或至少约为1nmol/cm2/天，如2nmol/cm2/天，如3nmol/cm2/天，如4nmol/cm2/天，如5nmol/cm2/天，如2nmol/cm2/天，如3nmol/cm2/天，如4nmol/cm2/天，如5nmol/cm2/天，如6nmol/cm2/天，如7nmol/cm2/天，如8nmol/cm2/天，如9nmol/cm2/天，如10nmol/cm2/天，如12nmol/cm2/天，如14nmol/cm2/天，如16nmol/cm2/天，如18nmol/cm2/天，如20nmol/cm2/天，如22nmol/cm2/天，如24nmol/cm2/天，如26nmol/cm2/天，如28nmol/cm2/天，如30nmol/cm2/天，如32nmol/cm2/天，如34nmol/cm2/天，如36nmol/cm2/天，如38nmol/cm2/天，如40nmol/cm2/天，如42nmol/cm2/天，如44nmol/cm2/天，如46nmol/cm2/天，如48nmol/cm2/天，如50nmol/cm2/天，如55nmol/cm2/天，如60nmol/cm2/天，如65nmol/cm2/天，如70nmol/cm2/天，如75nmol/cm2/天，如80nmol/cm2/天，如85nmol/cm2/天，如90nmol/cm2/天，如95nmol/cm2/天，如100nmol/cm2/天，如110nmol/cm2/天，如120nmol/cm2/天，如130nmol/cm2/天，如140nmol/cm2/天，如150nmol/cm2/天，如160nmol/cm2/天，如170nmol/cm2/天，如180nmol/cm2/天，如190nmol/cm2/天，如200nmol/cm2/天，如220nmol/cm2/天，如240nmol/cm2/天，如260nmol/cm2/天，如280nmol/cm2/天，如300nmol/cm2/天，如320nmol/cm2/天，如340nmol/cm2/天，如360nmol/cm2/天，如380nmol/cm2/天，如400nmol/cm2/天，如420nmol/cm2/天，如440nmol/cm2/天，如460nmol/cm2/天，如480nmol/cm2/天，如500nmol/cm2/天，如520nmol/cm2/天，如540nmol/cm2/天，如560nmol/cm2/天，如580nmol/cm2/天，如600nmol/cm2/天，如620nmol/cm2/天，如640nmol/cm2/天，如660nmol/cm2/天，如680nmol/cm2/天，如700nmol/cm2/天，如720nmol/cm2/天，如740nmol/cm2/天，如760nmol/cm2/天，如780nmol/cm2/天，如800nmol/cm2/天，如820nmol/cm2/天，如840nmol/cm2/天，如860nmol/cm2/天，如880nmol/cm2/天，如900nmol/cm2/天，如920nmol/cm2/天，如940nmol/cm2/天，如960nmol/cm2/天，如980nmol/cm2/天，如1000nmol/cm2/天。
优选的氧化酶包括但不限于苹果酸氧化酶、葡萄糖氧化酶、己糖氧化酶、胆固醇氧化酶、芳香醇氧化酶、半乳糖氧化酶、醇氧化酶、7-烯胆烷醇氧化酶、天冬氨酸氧化酶、L-氨基酸氧化酶、D-氨基酸氧化酶、胺氧化酶、D-谷氨酸氧化酶、乙醇胺氧化酶、NADH氧化酶、尿酸氧化酶、超氧化物岐化酶等。
在一个优选实施方案中，至少一种酶是己糖氧化酶，包括但不限于EC1.1.3.5.类的任何氧化还原酶。己糖氧化酶是在氧的存在下能将D-葡萄糖和几种其它还原糖，包括麦芽糖、乳糖和纤维二糖氧化成其相应的内酯，随后水解成各自的醛糖二糖酸的酶。己糖氧化酶不同于另一种氧化还原酶葡萄糖氧化酶，后者仅能转化D-葡萄糖，而己糖氧化酶可利用较宽范围的糖底物。
己糖氧化酶由几种海洋藻类天然产生。所述藻类在Gigartinaceae科特别常见。在一个优选实施方案中，己糖氧化酶得自海洋藻类Chondrus cripus。参见EP 0 832 245。WO 96/40935和WO 98/13478也公开了编码具有HOX活性的蛋白质的基因的克隆和在重组宿主生物体中的表达。
在另一个优选实施方案中，化合物和酶分别选自葡萄糖/己糖氧化酶、葡萄糖/葡萄糖氧化酶、L氨基酸/L氨基酸氧化酶、半乳糖/半乳糖氧化酶、乳糖/β-半乳糖苷酶/己糖氧化酶、2-脱氧葡萄糖/葡萄糖氧化酶、吡喃糖/吡喃糖氧化酶及其混合物。
前体酶
防污种类，包括抗微生物种类可直接通过至少一种酶的作用，任选与一种或多种前体酶最初的作用联合来产生。在后一种情况下，需选择前体酶和前体化合物以使前体酶最终产生化合物。
前体酶的例子是任何多糖消化酶，包括淀粉葡糖苷酶，前体化合物的例子是任何多糖。
因此，在一个实施方案中，涂料组合物可含有至少一种氧化酶，如己糖氧化酶，和至少一种具有淀粉分解活性的酶，如淀粉葡糖苷酶，和/或至少一种具有半纤维素分解活性的酶，如木聚糖酶，和/或至少一种具有纤维素分解活性的酶，如纤维素酶，包括氧化酶与上述多糖降解酶的任意组合，如氧化酶与具有淀粉分解活性的酶，氧化酶与具有半纤维素分解活性的酶，氧化酶与具有纤维素分解活性的酶，氧化酶与具有淀粉分解活性的酶和具有半纤维素分解活性的酶，氧化酶与具有淀粉分解活性的酶和具有纤维素分解活性的酶，氧化酶与具有半纤维素分解活性的酶和具有纤维素分解活性的酶。
根据本发明，可以单独或以任意组合使用多种其它酶作为氧化酶的替代物，或作为除氧化酶之外的添加物，所述组合包括其中也存在至少一种氧化酶的组合。
酯酶和脂肪酶
酯酶和脂肪酶是三酰甘油水解酶，它能裂解具有短、中长和长链长度的脂肪酸。酯酶和脂肪酶降解微生物表面的细胞壁脂类和其它与大分子结合的脂类。
因此，在一个实施方案中，至少一种酶是酯酶，化合物是含有酯键的化合物。酯酶的例子包括但不限于羧酸酯酶、芳基酯酶、乙酰酯酶等。
在另一实施方案中，至少一种酶/前体酶是脂肪酶，例如但不限于三酰甘油脂肪酶、脂蛋白脂肪酶等。
蛋白酶
与表面污损有关的蛋白质材料被蛋白酶破坏。蛋白水解酶家族是众所周知的，其综述参见Neurath，Science 224，350-357，1984。用于无毒防污涂料组合物的候选蛋白酶可取自这些家族，胰蛋白酶和枯草蛋白酶是I和II型丝氨酸蛋白酶的例子，木瓜蛋白酶是巯基蛋白酶的例子，胃蛋白酶是酸性蛋白酶的例子，羧肽酶A和B以及嗜热菌蛋白酶是I和II型金属蛋白酶的例子。相关的其它蛋白酶家族是氨肽酶、胶原酶以及钙和ATP活化的蛋白酶，每个家族都有大量例子。
因此，在另一实施方案中，至少一种酶/前体酶是蛋白酶，例如但不限于枯草蛋白酶、胰凝乳蛋白酶、胰蛋白酶、弹性蛋白酶、组织蛋白酶、木瓜蛋白酶、糜木瓜蛋白酶(chromopapain)、胃蛋白酶、羧肽酶A、羧肽酶B、嗜热菌蛋白酶、钙活化的蛋白酶、ATP活化的蛋白酶、如氨肽酶和羧肽酶的外肽酶、内肽酶等。
一类优选的酶是枯草蛋白酶。枯草蛋白酶是丝氨酸内肽酶。例子包括枯草蛋白酶BPN’(也已知为枯草蛋白酶B、枯草杆菌肽酶B、枯草杆菌肽酶C、枯草菌蛋白酶(Nagarse)、枯草菌蛋白酶蛋白酶(Nagarse proteinase)、枯草蛋白酶Novo、细菌蛋白酶Novo)以及枯草蛋白酶Carlsberg(枯草蛋白酶A、枯草杆菌肽酶A、alcalase Novo)。目前，根据IUBMB酶命名法，枯草蛋白酶被分在EC 3.4.21.62(以前的EC 3.4.4.16)，并被包括在EC 3.4.21.14中。枯草蛋白酶由多种枯草芽孢杆菌菌株和其它芽孢杆菌产生。
枯草蛋白酶的其它例子包括但不限于例如：alcalase、alcalase 0.6L、alcalase 2.5L、ALK-酶、枯草杆菌肽酶(bacillopeptidase)A、枯草杆菌肽酶(bacillopeptidase)B、枯草芽孢杆菌碱性蛋白酶bioprase、bioprase AL 15、bioprase APL 30、colistinase、(还参见注释)、枯草蛋白酶J、枯草蛋白酶S41、枯草蛋白酶Sendai、枯草蛋白酶GX、枯草蛋白酶E、枯草蛋白酶BL、genenaseI、esperase、maxatase、alcalase、thermoase PC 10、蛋白酶XXVII、thermoase、superase、枯草蛋白酶DY、枯草杆菌肽酶(subtilopeptidase)、SP 266、savinase8.0L、savinase 4.0T、kazusase、蛋白酶VIII、opticlean、枯草芽孢杆菌碱性蛋白酶、protin A 3L、savinase、savinase 16.0L、savinase 32.0L EX、orientase10B、蛋白酶S。
因此，一个特别优选的蛋白酶是枯草蛋白酶类(EC 3.4.21.62)的内肽酶。枯草蛋白酶类的蛋白酶可以商购的酶制品，如Alcalase的形式被提供。Alcalase
Figure BPA00001182579800172
是丝氨酸型的蛋白酶，其特征为在升高的温度和中度碱性的条件下具有良好的性能。在目前优选的实施方案中，提供的是酶制品Alcalase 2.5L，DX型
Figure BPA00001182579800173
。然而，根据本发明，预期也可提供其它Alcalase
Figure BPA00001182579800174
产品，包括Alcalase2.0T
Figure BPA00001182579800175
、Alcalase 3.0T
Figure BPA00001182579800176
和Alcalase 2.5L，DX型
Figure BPA00001182579800177
。这种Alcalase
Figure BPA00001182579800178
酶制品可得自Novozymes(Novozymes，Novo Allé，2880 Bagsvaerd，Denmark)。
然而，根据本发明成功使用特征与蛋白酶Alcalase
Figure BPA00001182579800181
基本相同的其它蛋白酶也落入本发明的范围之内。因此，预期可以利用与Alcalase具有基本上相同的温度和pH分布图的其它蛋白酶，如枯草蛋白酶。Alcalase的温度和pH分布图见于Novozyme A/S(B259f-GB)的产品传单。
因此，有利地利用具有下述特征的枯草蛋白酶型蛋白酶(EC 3.4.21.62)也落入本发明的范围之内，所述特征为：(i)在pH范围约为7-10，如大于7.5至约10时具有最佳活性，和(ii)在温度范围约为或大于55至约65℃时具有最佳活性。
多糖降解酶
能降解多糖的酶/前体酶一般需要与其活性导致产生过氧化物的氧化酶联合使用。原因是多糖消化酶可以降解微生物粘附结构的多糖组分和/或将微生物的重要结构多糖降解成优选为单糖和/或二糖的结构单元。该化合物及其前体是氧化酶的底物，因此，它们的形成增强了随后过氧化物的产生。另外，本发明的多糖消化酶可以防止或干扰成问题的致污损生物的结合过程或随后的生长、变态或复制。
因此，在另一实施方案中，至少一种酶/前体酶是多糖消化酶，例如但不限于α-淀粉酶、β-淀粉酶、β-葡糖苷酶、葡糖苷酶、糖苷酶、纤维素酶、果胶酶、透明质酸酶、β-葡糖醛酸糖苷酶。
β-淀粉酶、β-葡糖苷酶和糖苷酶都属于能降解多糖的酶。果胶酶和纤维素酶分别是能降解果胶和纤维素的酶，果胶和纤维素是两种在植物细胞壁和细胞壁结缔组织基质中遍在的结构聚合物。溶菌酶和无色肽酶也可以使细胞壁破裂，后者对微生物具有异常的活性范围。透明质酸和胶原在动物中具有类似的结构作用，它们分别可被透明质酸酶和胶原酶降解。β-葡糖醛酸糖苷酶也能降解透明质酸。
其它优选的多糖降解酶是具有“半纤维素分解活性”的酶、“纤维素分解活性”的酶以及“淀粉分解活性”的酶。第一组属于诸如木聚糖酶的酶，它能够降解至少一种底物，所述底物属于一组通常被称为半纤维素，包括木聚糖和甘露聚糖的化合物和前体化合物，所述酶如内切-1，4-β-木聚糖酶(E.C.3.2.1.8)、木聚糖内切-1，3-β-木糖苷酶(E.C.3.2.1.32)、葡糖醛酸阿拉伯木聚糖内切-1，4-β-木聚糖酶(E.C.3.2.1.136)、β-甘露糖苷酶(E.C.3.2.1.25)、甘露聚糖内切-1，4-β-甘露糖苷酶(E.C.3.2.1.78)和甘露聚糖内切-1，6-β-甘露糖苷酶(E.C.3.2.1.101)。
具有“纤维素分解活性”的酶一般也指纤维素酶，用于本文指的是任何纤维素水解酶。
具有“淀粉分解活性”的酶在本文中包括淀粉酶，如α-淀粉酶和β-淀粉酶、淀粉葡糖苷酶、支链淀粉酶、α-1，6-内切葡聚糖酶、α-1，4-外切葡聚糖酶和异淀粉酶。
在优选实施方案中，上述酶与至少一种氧化酶同时存在。因此，当涂料组合物例如含有气凝胶，而气凝胶含有能作用于化合物的氧化酶，其中所述作用导致形成抗微生物种类时，在其它实施方案中，气凝胶和/或涂料组合物可含有一种或多种下述组分：
至少一种上述组中的酯酶，任选不含所述酯酶的底物，和/或
至少一种上述组中的脂肪酶，任选不含所述脂肪酶的底物，和/或
至少一种上述组中的蛋白酶，任选不含所述蛋白酶的底物，和/或
至少一种上述组中的多糖降解酶，任选不含所述酶的底物。
与至少一种氧化酶组合的上述酶的优选组合包括：
涂料组合物，其含有至少一种氧化酶，不含所述氧化酶的底物，还含有至少一种水解酶，任选不含所述水解酶的底物，
涂料组合物，其含有至少一种氧化酶，不含所述氧化酶的底物，还含有至少一种酯酶，
涂料组合物，其含有至少一种氧化酶，不含所述氧化酶的底物，还含有至少一种脂肪酶，
涂料组合物，其含有至少一种氧化酶，不含所述氧化酶的底物，还含有至少一种蛋白酶，
涂料组合物，其含有至少一种氧化酶，不含所述氧化酶的底物，还含有至少一种多糖消化酶，
涂料组合物，其含有至少一种氧化酶，不含所述氧化酶的底物，还含有至少一种酯酶和至少一种脂肪酶，
涂料组合物，其含有至少一种氧化酶，不含所述氧化酶的底物，还含有至少一种酯酶和至少一种蛋白酶，
涂料组合物，其含有至少一种氧化酶，不含所述氧化酶的底物，还含有至少一种酯酶和至少一种多糖消化酶，
涂料组合物，其含有至少一种氧化酶，不含所述氧化酶的底物，还含有至少一种酯酶、至少一种脂肪酶和至少一种蛋白酶，
涂料组合物，其含有至少一种氧化酶，不含所述氧化酶的底物，还含有至少一种酯酶、至少一种脂肪酶和至少一种多糖消化酶，
涂料组合物，其含有至少一种氧化酶，不含所述氧化酶的底物，还含有至少一种酯酶、至少一种脂肪酶、至少一种蛋白酶和至少一种多糖消化酶，
涂料组合物，其含有至少一种氧化酶，不含所述氧化酶的底物，还含有至少一种脂肪酶和至少一种蛋白酶，
涂料组合物，其含有至少一种氧化酶，不含所述氧化酶的底物，还含有至少一种脂肪酶、至少一种蛋白酶和至少一种多糖消化酶，和
涂料组合物，其含有至少一种氧化酶，不含所述氧化酶的底物，还含有至少一种蛋白酶和至少一种多糖消化酶。
因此，应理解涂料组合物和/或气凝胶中可以含也可以不含一种或多种酶的底物。
在多个实施方案中，上述含有气凝胶的涂料组合物不含所用的一种或多种酶和/或一种或多种前体酶的底物。因此，本文提供了实施方案，其中任何一种上述的涂料组合物i)当酯酶存在时，不含至少一种酯酶的任何底物，ii)当脂肪酶存在时，不含至少一种脂肪酶的任何底物，iii)当蛋白酶存在时，不含至少一种蛋白酶的任何底物，和iv)当多糖消化酶存在时，不含至少一种多糖消化酶的任何底物，v)不含前体酶的底物。
在其它实施方案中，本发明的上述涂料组合物i)当任选与其它酶组合，但至少含有酯酶和脂肪酶时，不含酯酶和脂肪酶的底物，ii)当任选与其它酶组合，但至少含有酯酶和蛋白酶时，不含酯酶和蛋白酶的底物，iii)当任选与其它酶组合，但至少含有酯酶和多糖消化酶时，不含酯酶和多糖消化酶的底物，iv)当任选与其它酶组合，但至少含有脂肪酶和蛋白酶时，不含脂肪酶和蛋白酶的底物，v)当任选与其它酶组合，但至少含有脂肪酶和多糖消化酶时，不含脂肪酶和多糖消化酶的底物，和vi)当任选与其它酶组合，但至少含有蛋白酶和多糖消化酶时，不含蛋白酶和多糖消化酶的底物。
在本发明中，涂料组合物中所含的至少一种酶可以是任意的一种或多种纯化酶或粗制酶。酶的来源包括微生物、植物和动物。当将酶添加至涂料组合物时，可以直接添加酶，也可以用另一物质修饰后使用，或以固定化酶的形式使用。固定化的形式包括截留在反胶团中的酶、用脂类或表面活性剂修饰的酶、用聚乙二醇修饰的酶和固定在聚合物基质上的酶等。
松脂
在一个实施方案中，本发明的涂料组合物优选包括至少一种松脂。松脂是固体物质，它天然存在于例如松树的含油松脂中，一般得自活树的含油树脂渗出物、陈年的树桩以及作为牛皮纸生产的副产物而产生的妥尔油。
对于用作防污油漆中的粘合剂而言，松脂化合物具有很多非常合乎要求的特性，例如对人完全无毒，与很多其它的粘合剂相容，相对便宜以及易于从天然来源获得。
因此，松脂被用作油漆中的粘合剂，籍此提供更加无毒的产品以替代合成的和毒性更大的粘合剂，如聚合物粘合剂组分，如环氧树脂(epoxy)、聚乙酸乙烯酯、聚丁酸乙烯酯和聚氯乙烯乙酸乙烯酯。
按其来源，松脂一般分为树胶松脂、树木松脂或妥尔油松脂。松脂材料的使用形式可以是未经改性的形式、多元醇的酯的形式、通过分子内在的不饱和性而聚合的松脂形式或氢化松脂的形式。因此，还可通过例如氢化、脱氢化、聚合、酯化和其它后处理方法进一步处理松脂。另外，具有例如游离羧酸基团的松脂能与金属反应，从而形成松脂金属盐。
因此，本发明的防污油漆组合物中的松脂化合物是选自松脂、松脂衍生物和松脂金属盐中的至少一种。松脂的例子包括妥尔松脂、树胶松脂和树木松脂。松脂衍生物的例子包括氢化松脂、通过使松脂与马来酐反应而获得的改性松脂、甲酰化松脂和聚合松脂。松脂金属盐的例子包括松脂酸锌、松脂酸钙、松脂酸铜、松脂酸镁和松脂与其它金属化合物的反应产物。
当与酶联合使用时，天然来源的松脂具有良好的效果，与用非天然来源的合成粘合剂制备的油漆组合物中的酶相比，所述酶的活性基本上不受松脂的影响。相应地，已发现含有蛋白酶和非天然来源的合成粘合剂的油漆组合物中不存在酶活性。
据信松脂还对酶具有固定化作用，因此可防止酶从油漆组合物释放到环境中。
本发明的组合物含有松脂化合物，其中松脂化合物的含量范围为重量的约5至约60％。优选松脂化合物的重量百分比含量高于约10％，例如高达约20％。然而，预期组合物中的松脂化合物的量可高达约30％，例如高达约40％，高达约50％和高达约55％。因此，本发明的有色组合物可有利地含有重量百分比为约10-30％的松脂化合物，紫胶漆组合物可含有重量百分比高达约60％的松脂化合物。
树脂
可使用任何适当的树脂化合物，例如下文所述的树脂替代松脂化合物。
大多数植物产生的树脂是粘性液体，通常主要由挥发性的液体萜类组成，还含有较少量不可溶的非挥发性固体组分以使树脂变得稠粘。树脂中最常见的萜类是二环萜类α-蒎烯、β-蒎烯、δ-3蒈烯和桧烯，单环萜类苧烯和萜品油烯以及少量三环倍半萜长叶烯、石竹烯和δ-杜松烯。一些树脂还含有高比例的树脂酸。通过分馏作用可分离树脂的各个组分。
一些植物能产生具有不同组成的树脂，其中最引人注目的植物是杰弗里(Jeffrey)松树和Gray松树，所述树脂中的挥发性组分主要是纯的正庚烷，其它为很少的萜类，或者不含萜类。由杰弗里松树树脂蒸馏得到的、未与其它庚烷异构体混合的纯度异常高的正庚烷可被用作反映汽油品质的辛烷值尺度的固定零点。由于庚烷是高度易燃的，蒸馏含有庚烷的树脂非常危险。加利福利亚的一些树脂蒸馏室发生爆炸，原因是它们错拿了杰弗里松树，而不是类似的产生萜类的美国黄松(Ponderosa)。
一些树脂软化时被称为含油树脂，当其含有苯甲酸或肉桂酸时被称为香脂。其它树脂产品在其天然条件下是与树胶或粘液物质的混合物，将其称为树胶树脂。很多化合物树脂具有独特的特征性气味，该气味来自其与精油的混合物。
某些树脂以化石状态被获得，该类别中最引人注目的例子是琥珀；非洲王古王巴和新西兰琥珀以半化石状态被获得。
从中已通过蒸馏除去挥发性萜类组分的固体化树脂被称为松脂。典型的松脂为透明或半透明块，具有玻璃质的裂缝，带一点黄色或棕色，无气味或仅具有些微的松节油的香味和味道。
1)它在水中不溶，大多数情况下溶于醇、精油、酯和热的脂肪油，
2)在热的影响下软化和熔解，不能升华，燃烧时具有明亮但冒烟的火焰。
其含有不同物质的复杂混合物，其中包括被称为树脂酸的有机酸。这些与萜类密切相关，通过部分氧化由萜类获得。树脂酸可溶于碱形成树脂皂，从中通过用酸处理可再生纯化的树脂酸。树脂酸的例子是松香酸C20H30O2、雪松中包含的大侧柏酸和软膏壶树脂的组分海松酸C20H35O2。也可利用热醇从松脂中提取松香酸，松香酸在小叶中结晶，通过氧化产生偏苯三酸、间苯二酸和芸香酸。海松酸与松香酸非常类似，当在真空蒸馏时，海松酸转化为松香酸，已假定它由三种异构体组成。
合成树脂是与天然树脂具有类似特性的物质，它们都是能硬化的粘性液体。通常通过酯化或皂化有机化合物来制备合成树脂。典型的品种是通过聚合-加聚或缩聚反应制备的环氧树脂，它被用作粘合剂和复合材料用的热固性聚合物。另一种构成所用树脂的75％的合成树脂是不饱和聚酯树脂。离子交换树脂是另一种重要的种类，它被用于有机反应的水纯化和催化。树脂的其它例子包括AT-10树脂和三聚氰胺树脂。
驱避剂
除了至少一种能产生防污种类，包括抗微生物种类的酶以及固定酶的物质，包括上述松脂外，本发明的涂料组合物还含有其它可用于防止污损，特别是大污损的试剂。一组这样的试剂被称为大污损生物的驱避剂。驱避剂属于一组生物活性化合物，它驱避而不是吸引微生物。
本发明的驱避剂包括通常与大污损生物的掠食者(或其它不相容的生物)形成的一些有害物质相关的分子。例如一种通常由海星分泌的物质，该物质导致被捕食的生物，如扇贝立即对其作出反应并试图远离该物质。当如本文所述粘附于表面时，驱避剂不能自由扩散，但是，当生物体接触被保护的表面时，驱避剂会发挥作用以引起所述生物的逃避反应。驱避剂的例子可以是纯化的化学驱避剂或不纯的悬浮液，该悬浮液含有通过研磨和部分分级分离珊瑚或藻类制品而获得的活性化学驱避剂。所选择的驱避剂是珊瑚、海藻和其它水生生物为了避免其表面污损而使用的天然产物。
表面活性剂
除了可用作驱避剂的天然产物外，表面保护也可以通过粘附表面活性剂来实现。一些驱避剂会是表面活性剂，反之亦然，但表面活性剂从任何意义上讲一般都不被当作驱避剂，因此它们被当作是单独的一类生物活性剂，与本发明的酶和/或驱避剂联合使用时具有有益的效果。
当固定于本发明的涂料组合物之上或包含于其中时，表面活性剂对生物体对表面的附着具有抑制作用。固定化表面活性剂的特殊例子是阳离子、阴离子和非离子型表面活性剂，分别如季铵离子、二棕榈磷脂酰胆碱、芳烷基磺酸酯和蔗糖酯。其它例子示于Kirk-Othmer Encyclopedia of ChemicalTechnology，Vo1.22，pages 332-432，John Wiley & Sons，New York，1983。
单宁酸
另一例能掺入本发明的涂料组合物的化合物是单宁酸，其为代表性的单宁化合物，单宁是由某些海洋褐藻类(例如马尾藻类海草Sargassum)分泌的化合物家族，它似乎能限制细菌在藻体上定居(Sieburth and Conover(1965)Nature 208 52)。单宁酸是一类化合物的例子，可用于无毒性的防污涂料，其通过干扰大型生物或微生物附着所必需的酶反应来起作用。此类候选化合物包括曲酸和多酚氧化酶的类似抑制剂。这些抑制剂会干扰胶泥形成材料的交联。能起类似作用的是葡糖基转移酶抑制剂，它能防止形成用于粘附的多糖粘合剂，该抑制剂的例子包括抑变链曲菌素、核柠菌素、1-脱氧野尻霉素、阿卡波糖和N-甲基脱氧野尻霉素。
包入气凝胶的功能
在一个优选实施方案中，一种或多种生物活性剂被包入气凝胶中以使一种或多种生物活性剂稳定化。
在一个优选实施方案中，一种或多种生物活性剂被包入气凝胶中以维持或改善一种或多种生物活性剂的活性。
在一个优选实施方案中，一种或多种生物活性剂被包入气凝胶中以维持或改善一种或多种生物活性剂的热稳定性。
气凝胶的降解
气凝胶会随时间的流逝发生降解。气凝胶具有自抛光效果。一种或多种被包入气凝胶的生物活性剂将会逐渐暴露于表面。在一个实施方案中，一种或多种被包入气凝胶的生物活性剂会通过控释的方式从一种或多种气凝胶中释放。
在一个实施方案中，涂料组合物的可水解组成成分的水解产生自抛光的效果。可水解的组成成分被浸入水中后会在涂料组合物与水相的界面处缓慢水解。当已形成足够多的亲水基团时，涂料组合物变成水溶性的，并且溶解，导致“自抛光”的效果。
在一个优选实施方案中，自抛光效果包括真正的自抛光效果。在另一实施方案中，自抛光效果包括简单的自抛光效果。
当气凝胶被暴露于水或另一种液体达数小时时，一种或多种被包入气凝胶的生物活性剂的渗出是缓慢的或是不存在的。根据包入气凝胶的总蛋白质计算，37℃时每小时渗出0至2％。
通过改变气凝胶的组成和/或通过退火可以修饰气凝胶中一种或多种被包入气凝胶的生物活性剂的渗出。
气凝胶的防污用途
在一个实施方案中，污损生物体包括水生生物，其选自细菌、原生动物、真菌、藻类和无脊椎动物。在一个优选实施方案中，水生生物选自藤壶和贻贝。在另一实施方案中，水生生物是蔓足亚刚，包括Balanus galeatus、纹藤壶(Balanus amphitrite)、澳洲藤壶(Elminius modestus)、致密藤壶(Balanusimprovisus)和欧洲藤壶(Balanus balanoides)。
在一个优选实施方案中，含有一种或多种被包入气凝胶的生物活性剂的气凝胶具有防污作用和或抗附生生活的作用。防污是除去或抑制生物污损积累的过程。
生物污损是微生物、植物、藻类和动物在表面，如在水中的船体类构造物上不合乎需要的积累。生物污损也可发生在活的海洋生物体表面，被称为附生生活。生物污损也可见于膜系统，如膜生物反应器和反渗透螺旋膜。类似地，也可在大型工业设备和能量站的冷却水循环中发现污损。
生物污损被分为小污损(生物膜形成和细菌粘附)和大污损(较大生物体的粘附)，其中主要的致污损生物是藤壶、贻贝、多毛目环节动物船蛆、苔藓虫和海藻。这些生物一起形成污损群落。
单个虽然小的累积的致污损生物可形成大的团块，严重降低船舶的可操作性和运输能力。污损导致巨大的材料和经济花费，用以维持海运业、航运业、海军船和海水管道。
生物污损可发生在浸没水中的任何表面，例如船体。可暴露于生物污损的表面的其它例子是任何装置、膜、网、测量设备或其它水产业设备。
生物污损也可发生在地下水井，其中致污损生物的集结可限制回收流速，还可发生在海水敷设管道的外部和内部。在后一种情况下，已证实流经管道的海水流速降低，不得不用管道清除法除去这些致污损生物。
在一个优选实施方案中，使用防污组合物的表面是至少偶尔浸没水中的表面，其中所述水包括淡水、含盐的或有盐味的水。表面选自船(包括小船和海船)、船体、海面设备、管道、桥的水下构造物、码头和水产设施，包括渔网的表面。
在另一个优选实施方案中，含有一种或多种被包入的生物活性剂的气凝胶具有抗细菌作用。在一个优选实施方案中，具有抗细菌作用的气凝胶可用于食品生产，如牛奶产业。在另一实施方案中，具有抗细菌作用的气凝胶可用于医院，如手术室。
涂料组合物的抗微生物作用
本发明的涂料组合物能降低和/或消除涂布有该组合物的物体上因微生物生长和/或生物膜形成而导致的污损。微生物可以是例如细菌、病毒(vira)、真菌细胞和黏菌。对于水环境而言，微生物是海洋生物。
在选择涂料组合物的至少一种酶时，必须考虑被保护的表面的类型、表面所处的环境以及保护所针对的生物体。
选择固定化酶所基于的一般原则是：特定类型酶的丰富程度应与由具有防污效力的酶产生的防污种类，包括抗微生物种类所针对的靶生物体可能的表面接触频率成比例。
船舶防污作用
例如，针对海洋环境中的居留生物体的短期保护可致力于阻止膜的形成，所述膜由于海洋藻类和细菌的居留和生长而沉积下来。此时，掺入表面的生物活性物质可在杀细菌剂和杀藻剂之间等量选择。
因此，本发明的组合物的抗微生物作用针对的是下列几组微生物：细菌、真菌、藻类、原生动物、多孔动物、腔肠动物、扁形动物、纽形动物、轮虫、苔藓虫、腕足动物、环节动物、节足动物、软体动物、棘皮动物和脊索动物。
一个有趣的例子是防止水环境中弧菌在表面的生长和/或附着。由于其合成的细胞外多糖(黏性)的存在，弧菌经常簇集在一起。最公知的弧菌种类是导致霍乱的霍乱弧菌，而霍乱是消化道中细菌生长产生的毒素所引起的严重的腹泻疾病。因此，在一个优选实施方案中，本发明还涉及预防和/或降低存在霍乱弧菌的环境中霍乱爆发的风险。方法包括用本发明的组合物涂布管道、滤器、水箱等的步骤，所述组合物含有至少一种氧化酶和能降解由包括霍乱弧菌的弧菌所分泌的多糖的多糖降解酶。
开发仅能消除例如水环境中的藤壶的防污种类，包括抗微生物种类仅能解决部分污损问题。对污损群落随时间发展的研究揭示出：细菌通常是第一个定居在浸没在水中的表面的生物。附着的细菌产生次级细胞外聚合物粘合剂，最终，下层表面被包埋于该细胞外基质内的细菌所覆盖(总称为细菌膜)。
其它微生物以及海洋无脊椎动物幼虫随后定居的速率经常取决于起初细菌膜的形成。因此，能削弱和/或消除细菌膜形成过程的涂料组合物的开发有望也具有显著的防污作用。
少量蛋白质和碳水化合物构成大量微生物的细胞壁的重要结构元件。胶原、纤维素和壳多糖是三种富含的结构性聚合物。例如，壳多糖是无关节的腕足动物门的壳基质、外肛动物门(如苔藓动物门)的外骨骼、海绵芽球(海绵生活周期的分散阶段)壁、水螅虫类腔肠动物的围鞘(体被的外层)、真菌的细胞壁以及节肢动物的表皮的重要组成成分。其它相关的多糖是甘露聚糖、半乳甘露聚糖、藻酸盐、海带多糖、角叉藻聚糖(ι和κ)以及琼脂。
因此，本发明的涂料组合物包括能降解任何一种或多种上述聚合物，包括胶原和/或纤维素和/或壳多糖的任何酶，任选所述组合物中不含所述酶的底物，优选所述组合物中还含有氧化酶，但不含所述氧化酶的底物。
大多数致污损生物的体被是持久的变态后附着和粘附的主要器官。因此，干扰细胞壁或体被重要生物化学组成成分的合成，或降解该结构元件或干扰参与粘附的酶解过程会发挥强有力的防污作用。
细菌和藻类膜的产生是大多数大污损的前提条件，术语“大污损”指的是比单细胞生物大的生物体附着在水中的表面。因此，在小污损不会发生的情况下，涂料组合物中仅需要包含很少的，或可以不包含能破坏大污损生物的附着过程的酶或其它化学防污剂。
然而，在藤壶幼虫大量分布的区域，能特异性阻止藤壶幼虫居留的酶更加重要，可以将其掺入表面，优选以较大比例掺入。
在一个实施方案中，本发明的涂料组合物导致形成位于物体表面的必不可少的一个或多个酶单层。例如，当在表面间隔使得相邻分子中心之间的距离约为40埃时，分子量约为50,000道尔顿的酶会形成单层。该间隔假定斯托克斯半径约为20埃。然而，存在完全的单层并不是必需的。生物活性化合物间隔较大的距离可以维持合乎需要的活性。优选间隔不超过1,000埃，更优选不超过100埃，以确保生物活性化合物可在最初接触的每个点与致污损生物发生反应。
本发明的涂料组合物可用于所有类型的环境，包括非水和水环境，其中水环境包括海水、河口和淡水环境。除了自然环境外(即无需人类干预，能与生物圈的其它部分自由接触和自由交换物质的环境)，本文所用术语“水环境”还包括冷却塔、淡水和盐水管道系统、含有欲被保护的膜“表面”的脱盐和其它过滤系统，以及其它依赖人类干预得以产生和维持的水环境。
本文所用术语“自然环境”包括池塘、湖泊、挖掘的水道和海港，还包括其它起初由人类的行为而产生，但并不依赖人类干预来提供水进出该环境的水体。
尽管很多致污损生物，如藤壶和藻类对于一般公众而言是众所周知的，但本领域技术人员认为本文所用术语致污损生物指的是任何能附着在水环境中的表面的活的生物。
藻类组各不相同，可能互相都不相关。有6个部的藻类，有些是单细胞的，有些是多细胞的。在一些分类学方案中，后三个部被包括在原生生物界中，该界包括全部的真核单细胞生物，而不论其营养模式如何。
藻类的特征在于例如：
1.光合色素。一些色素掩蔽了叶绿素，获得该门的俗名-褐藻。辅助的色素参与PS II反应中心。
2.食品储存化学是重要的区别特征。不是所有的生物都象大多数植物一样以淀粉的形式储存能量。不同的部有其独特的储存化学制品。
3.鞭毛结构是具有鞭毛细胞的那些部的较好的区别特征。鞭毛的数目、鞭毛的形态及其方向可对部进行表征。
4.细胞壁化学是另一个区别特征。
5.有时部成员的生活环境也是至关重要的。
红藻门是红藻：
1.色素-phycobolin、藻红素和藻蓝素是通常会掩蔽所有藻类和绿色植物所共有的叶绿素a的色素。
2.食品储存物质-红藻淀粉是多糖物质。
3.细胞壁物质-红藻具有包埋于黏质基质，如琼脂内的多糖物质(纤维素或一些其它的多糖物质)的微纤维网状结构。一些海洋类型可在其壁中形成碳酸钙以获得坚硬的结构。
4.鞭毛的类型和数目-红藻从不产生游动细胞。它们不仅不会产生游动细胞，它们似乎也从未有过游动细胞。
5.生活环境-红藻在大多数情况下是海洋生物，但也存在少数淡水类型。
6.红藻的生活周期因除了孢子体和配子体之外的第三代类型的存在而复杂化。
褐藻门是褐藻。该组包括大型海藻和墨角藻：
1.色素-褐藻具有墨角藻黄素作为辅助色素以掩蔽叶绿素a和c，使其具有褐色。
2.食品储存物质-Lamanarin是褐藻所特有的多糖食品储存物质。
3.细胞壁物质包括从大型海藻中收集的被称为褐藻胶的黏性物质。
4.鞭毛的类型和数目-褐藻具有异鞭毛的鞭毛细胞。一个是方向朝前的茸鞭，另一个鞭毛是方向朝后的尾鞭型鞭毛。
5.生活环境-褐藻都是海洋生物。
6.褐藻的几个生活周期类型举例。
●水云属(Ectocarpus)是丝状藻类，其具有同形世代交替。
●海带(Laminaria)是大型海藻，其具有异形世代交替。配子体是用显微镜可见的，而孢子体是肉眼可见的。
●Fucus是具有配子减数分裂的墨角藻。该生物体没有世代交替。产孢子器内产生配子囊、精子器和藏卵器。很多产孢子器位于二歧分枝式原植体末端的孢托(receptical)上。产生配子时发生减数分裂。
绿藻门是绿藻。由于在色素形成、细胞分裂和食品储存物质上的相似性，陆地植物被认为是起源于绿藻门：
1.色素-叶绿素b是辅助色素。
2.食品储存物质是淀粉。
3.细胞壁物质-主要是纤维素，但有些海洋类型还包括碳酸钙。
4.绿藻门鞭毛的类型和数目是具有尾鞭的等鞭毛。
5.绿藻门的生活环境是淡水和海水。
6.根据细胞分裂的方法、鞭毛插入和内部细胞结构，将绿藻门分成三个刚。
●细胞分裂的方法指的是产生成膜体或藻质体。
●插入鞭毛的位置为顶端或近顶端。
●内部细胞结构指的是拥有位于鞭毛器附近的微管系统。还拥有参与光呼吸的过氧物酶体。
7.绿藻门的刚
●轮藻刚是最象陆地植物的组。它们通过形成成膜体进行有丝分裂，拥有陆地植物特征性的微管系统，并具有在近顶端插入的鞭毛。该组生物的例子有螺旋藻(Spyrogyra)、带藻和Coleochaeta。
●Ulvaphyceae是最常见的具有世代交替的海洋生物。Ulvaphyceae的生活周期具有同形世代交替，伴有孢子减数分裂。当进行细胞分裂时，这些生物产生藻质体，在分裂过程中核被膜能够存留。
●绿藻刚在进行细胞分裂时产生藻质体，在分裂过程中核被膜能够存留。有很多类型具有接合子减数分裂，如鞭毛藻属(Chlamydamonas)。
金藻门是单细胞藻类：
1.金藻门的特征显示出与褐藻的相似性。金藻门有三个刚。
●色素包括叶绿素a和叶绿素c。它们通常被丰富的褐色色素墨角藻黄素所掩蔽。
●金藻门中的食品储备被称为金藻昆布多糖-一种碳水化合物。
●金藻的细胞可以是裸露的，或者可具有纤维素细胞壁。一些成员具有硅石鳞或壳。
2.金藻门的刚
●金藻刚是主要的淡水浮游生物。它们缺乏清楚定义的细胞壁但具有硅石鳞。很多这种生物具有鞭毛。
●硅藻刚为硅藻。它们是淡水和海洋环境中重要的浮游植物。它们的特征在于存在具有复杂斑纹的硅石细胞壁。它们具有叶绿素a和c以及墨角藻黄素，使得它们呈褐色。当它们进行有性繁殖时，仅有的带鞭毛的细胞出现，即雄性精细胞。它具有两根鞭毛，一根为尾鞭，一根为茸鞭。
●黄藻刚是黄绿藻，因为它们缺乏墨角藻黄素，所以显示出绿色。常见于实验室的无隔藻属属于此类。
甲藻门是淡水和海洋生活环境中重要的浮游植物：
1.甲藻门的特征
●沟鞭藻类含有叶绿素a和c以及被称为多甲藻黄素的褐色色素。
●甲藻门的食品储存物质是淀粉。
●具有细胞壁的那些甲藻门的细胞壁为有纤维质的平板形式，因此，该门的有些成员被称为具甲沟鞭藻类。
●甲藻门具有两根鞭毛，一根鞭毛象带子一样环绕细胞，另一根鞭毛尾随在细胞之后。
2.沟鞭藻类的特征
●一些此类生物造成有毒的赤潮。
●一些此类生物能生物发光。
裸藻门是缺乏细胞壁的单细胞藻类：
1.裸藻门的特征
●类眼虫鞭毛藻具有叶绿素a和b以及类胡萝卜素。它们具有和绿藻一样的草绿色。
●类眼虫鞭毛藻的食品储存物质是多糖物质眼虫糖。
●类眼虫鞭毛藻缺乏细胞壁，取而代之的是被称为表皮的蛋白质外层。由于它们缺乏细胞壁，因此能改变形状。
●类眼虫鞭毛藻具有两根鞭毛，但只有一根鞭毛从细胞顶端的胞咽处伸出。另一根短鞭毛作为游动辅助物基本上没有功能。
预防和/或消除或至少基本上减少由所有或一些上述藻类引起的小污损落入本发明的范围之内。
术语小污损用于表示单细胞生物，如细菌和藻类对浸入水中的表面的附着。在有些情况下，这些小污损生物可以分泌化学信号，以吸引其它生物靠近表面，从而增加污损速率。在形成最初的小污损层之后，大污损生物，如藤壶粘附于表面。
由于小污损可能在大污损之前发生，任何干扰微生物对水环境表面的附着的方法都会减少所发生污损的总量。因此，能防止藤壶附着的活性成分在污损链的末端起作用，而能防止单细胞生物，如细菌附着的活性成分在污损链的起始处起作用。因此，防止小污损的种类对所有类型的致污损生物的居留都有一些抑制作用。一种此类特别优选的防污种类，包括抗微生物种类是由氧化酶产生的过氧化物，如过氧化氢。
其生长能按本文所述由本发明的方式控制的其它致污损生物包括但不限于甲壳类和其它海洋硬生长物，如：
管虫：多毛目环节动物；环节动物门；矶沙蚕亚刚；龙介虫科。
贻贝：双壳类动物；软体动物门；翼形亚纲；贻贝科。
蛤类：双壳类动物；软体动物门；Hterodonta亚刚；帘蛤科。
苔藓虫：苔藓虫类动物；苔藓虫门；无囊亚目和有囊亚目；裂孔苔藓虫属。
藤壶：甲壳类动物；节足动物门；甲壳动物亚门。
然而，从上文描述中可以清楚地看出：本发明还能用于针对软的生长物，所述软生长物可阻止例如船体形成的效率、损坏海洋构造物的底层、通常会缩短设备的可用寿命并逐步提高运转的花费。这些软生长形式的例子包括：
藻类(植物)：团扇藻和松藻。
苔藓虫类(动物)：Bugula Neretina。
水螅虫类(动物)：薮枝螅。
鳃虫(动物)：
Delaya Marina(海洋细菌)：Zibria。
本发明的组合物、涂料和/或油漆也可通过直接攻击表面膜，通过例如水解膜中的蛋白质和多糖破坏其聚合物结构起作用。这会打断最终导致大量海洋生物(包括细菌、真菌、藤壶等)在例如船体上积累的一系列事件。
利用能破坏组成表面膜的多糖和蛋白质的胞外酶可实现所述进攻。在此方面主要的水解酶是蛋白酶、α-淀粉酶、淀粉糖苷酶和木聚糖酶。或者，涂料和/或油漆可通过改变涂布有涂料和/或油漆的浸入海水中的表面的表面张力起作用。表面张力的改变可破坏不合乎需要的海洋生物在表面的定居。
本文公开的方法和组合物可用于多种表面，包括但不限于船体、海洋标示物、堤岸、桩、水湾、海底、屋顶和砂石海滩。例如，所述方法和组合物可用于使海洋标示物的污损最小化。所述标示物构成很大一类飘浮的物体，海洋生长物的积累大大削弱了它的功能。
类似地，所述方法和组合物可用于海洋堤岸。海洋生长物在堤岸构造物的长期积累对堤岸构造物有害。另外，生长物导致在审美上令人不快并且危险的显著短期效应。此外，硬生长物粗糙的研磨剂特征可导致对管道的严重损害。
类似地，本发明可用于使因热交换器、蒸发器、冷凝器以及灭火和冲洗系统上的海洋生长物导致的污损所造成的阻碍最小化，从而使所有类别的海洋构造物的维持费用显著降低。
本发明的组合物和/或油漆可包括多种水解酶，但没有这些水解酶也可以实施本发明。适当酶的例子包括如枯草蛋白酶(如alcalase)的蛋白酶、淀粉酶、淀粉糖苷酶、木聚糖酶和其它本领域已知的水解酶。所选择的水解酶应该发挥作用以防止或减少不需要或不合乎需要的海洋生物的附着。选定的水解酶应能在其暴露的海洋环境中存活和保持活性。
本发明的组合物和/或油漆包括有效量的上述酶以减少不需要或不合乎需要的微生物的生长。所述组合物和/或油漆可以是多种形式，包括油漆、漆(lacquer)、浆糊、层压板、环氧树脂、树脂、蜡、凝胶和胶水以及本领域技术人员已知的其它形式。
所述组合物和/或油漆可以是聚合物、低聚物、单体，必要时可含有交联剂或固化促进剂。除了上述组分外，所述组合物和/或油漆还可含有其它添加剂，以实现本领域技术人员已知的目的。所述其它添加剂包括防腐剂、颜料、染料、填料、表面活性剂和本领域技术人员已知的其它添加剂。
选定的防污种类
通常，过氧化物构成本发明较优选的一组防污种类，包括抗微生物种类。过氧化氢是本发明最优选的一例防污种类，包括抗微生物种类。
可使用能产生过氧化氢的酶-化合物组合，包括酶是氧化酶，而化合物可被所述氧化酶氧化的组合。
所述氧化酶与被该氧化酶氧化的所述化合物的组合包括例如下述组合(酶-底物)：苹果酸氧化酶-苹果酸；葡萄糖氧化酶-葡萄糖；己糖氧化酶-葡萄糖；胆固醇氧化酶-胆固醇；芳香醇氧化酶-芳香醇；半乳糖氧化酶-半乳糖；醇氧化酶-醇；7-烯胆烷醇氧化酶-7-烯胆烷醇；天冬氨酸氧化酶-天冬氨酸；L-氨基酸氧化酶-L-氨基酸；D-氨基酸氧化酶-D-氨基酸；胺氧化酶-胺；D-谷氨酸氧化酶-谷氨酸；乙醇胺氧化酶-乙醇胺；NADH氧化酶-NADH；尿酸氧化酶-尿酸；超氧化物歧化酶-超氧化物自由基等。
所述氧化酶和化合物之间的酶解反应产生过氧化氢。当接触本发明的涂料组合物的外部环境中存在氧或氧和水时即可进行酶解反应。
上述氧不仅可来自空气，也可来自例如含有溶解氧的海水。本发明的酶解反应发生在包括海水的外部环境，结果导致所述环境中产生过氧化氢。
其它优选的具有抗微生物活性的种类包括但不限于含羧基种类、含羟基种类、含氨基种类、含醛基种类以及壳聚糖的分解产物。
含羧基种类包括多种有机酸种类，例如脂肪酸，如甲酸、乙酸、丙酸、丁酸、己酸、辛酸、癸酸、月桂酸、豆蔻酸、棕榈酸、油酸、亚油酸、亚麻酸、单氯乙酸、单氟乙酸、山梨酸、十一碳烯酸等；二碱基酸，如草酸等；芳香羧酸，如苯甲酸、p-氯苯甲酸、p-羟基苯甲酸、水杨酸、桂皮酸等；及其衍生物和卤化物。可使用任何能产生含羧基种类的酶-化合物组合。
对上述含酯键种类的类型没有特别限制，但其包括任何所述含羧基种类与脂肪醇的酯，所述脂肪醇如甲醇、乙醇、丙醇、丁醇、戊醇、己醇、辛醇、癸醇、月桂醇、豆蔻醇、棕榈醇、油醇等；任何所述含羧基种类与芳香醇的酯，所述芳香醇如苯酚、苯甲醇等；任何所述含羧基种类与多羟基醇的酯，所述多羟基醇如乙二醇、甘油等；以及任何所述含羧基种类与所述脂肪醇、芳香醇或多羟基醇的衍生物或卤化物的酯。
上述含酯键种类被上述涂料组合物中的所述酯酶水解以产生所述含羧基种类。当反应体系中存在水时，可进行如下酶解反应：
R1COOR2+H2O＝＞R1COOH+R2OH
在上述反应式中，R1表示羧基，而R2表示醇基。
当将上述涂料组合物用于物体时，当例如空气中的湿气被提供给反应，导致产生防污种类，包括抗微生物种类时，即可获得抗微生物作用。当将涂料组合物用于处于水环境，如水，如海水中的物体时，在所述水中发生导致产生防污种类，包括抗微生物种类的反应。
上述含酰胺键的种类包括但不限于：任何所述含羧基的种类与脂肪胺的酰胺，所述脂肪胺如丁胺、己胺、辛胺、癸胺、月桂胺、硬脂胺、油胺等；任何所述含羧基的种类与芳香胺的酰胺，所述芳香胺如苯胺、甲苯胺、二甲代苯胺和烷基苯胺，所述烷基苯胺如己苯胺、辛苯胺、壬苯胺、十二烷基苯胺等。
上述含羟基的种类包括但不限于：脂肪醇，如甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇、丁醇、异丁醇、戊醇、异戊醇、己醇等；芳香醇，如苯酚、氯酚和烷基苯酚(如甲酚、二甲苯酚等)、间苯二酚、苯甲醇等；以及所述脂肪醇或芳香醇的衍生物和卤化物。
可以使用能产生含羟基种类的酶-化合物组合。在一个实施方案中，酶是酯酶，化合物是含酯键的种类。酯酶和含酯键的种类包括上文提及的种类，但不限于这些种类。
上文所述的含有氨基的种类包括但不限于：脂肪胺，如丁胺、己胺、辛胺、癸胺、月桂胺、硬脂胺、油胺、环己胺等；以及芳香胺，如苯胺、甲苯胺、二甲代苯胺、p-n-己苯胺、p-n-辛苯胺、p-壬苯胺、p-十二烷基苯胺等。
可以使用能产生所述含氨基种类的酶-化合物组合。优选酶是酰胺酶，包括蛋白酶，化合物是含酰胺键的种类，包括多肽。酰胺酶和含酰胺键的种类包括上文提及的种类，但不限于这些种类。
含醛基的种类包括但不限于脂肪醛，如甲醛、乙二醛、丁二醛、戊二醛、己醛、辛醛、癸醛、月桂醛、硬脂醛、油醛等；苯甲醛及其衍生物，如p-n-己苯甲醛、p-辛苯甲醛、p-油苯甲醛、香草醛、胡椒醛等；水杨醛，肉桂醛等。
可以使用能产生所述含醛基种类的酶-化合物组合，包括下述情况：酶是醇脱氢酶，化合物是脂肪醇，如甲醇、乙醇等；酶是醇氧化酶，化合物是脂肪醇，如甲醇、乙醇等；酶是芳香醇脱氢酶，化合物是芳香醇，如苯酚、甲酚等；以及酶是胺氧化酶，化合物是脂肪胺，如丁胺、己胺等。
可以使用能产生壳聚糖分解产物的酶-化合物组合。优选其中酶是壳聚糖分解酶，化合物是壳聚糖。
酶浓度
在一个优选实施方案中，气凝胶含有1至90重量％的酶，如1至85重量％，如1至80重量％，如1至75重量％，如1至70重量％，如1至65重量％，如1至60重量％，如1至55重量％，如1至50重量％，如1至45重量％，如1至40重量％，如1至35重量％，如1至30重量％，如1至25重量％，如1至20重量％，如1至25重量％，如1至20重量％，如1至15重量％，如1至10重量％，如1至5重量％，如1至4重量％，如1至4重量％，如1至3重量％，如1至2重量％，如5至90重量％，如10至90重量％，如15至90重量％，如20至90重量％，如25至90重量％，如30至90重量％，如35至90重量％，如40至90重量％，如45至90重量％，如50至90重量％，如55至90重量％，如60至90重量％，如65至90重量％，如70至90重量％，如75至90重量％，如80至90重量％，如85至90重量％，如1至5重量％，如5至10重量％，如10至15重量％，如15至20重量％，如20至25重量％，如25至30重量％，如30至35重量％，如35至40重量％，如40至45重量％，如45至50重量％，如50至55重量％，如55至60重量％，如60至65重量％，如65至70重量％，如70至75重量％，如75至80重量％，如80至85重量％，如85至90重量％。
在一个优选实施方案中，本发明涉及增加含有机溶剂的涂料组合物中的生物活性剂的量的方法，所述方法包括下述步骤：
a)提供含有机溶剂的涂料组合物，
b)提供气凝胶，所述气凝胶含有包入其中的一种或多种生物活性酶，
c)将步骤a)提供的涂料组合物与步骤b)提供的气凝胶混合，所述气凝胶含有包入其中的一种或多种生物活性酶，从而
d)获得涂料组合物，该组合物含有有机溶剂和气凝胶，所述气凝胶含有包入其中的一种或多种生物活性酶。
其中所述的一种或多种生物活性酶与未被包入所述气凝胶结构的一种或多种酶相比，以较高的浓度存在和/或具有较高的生物活性。
本发明的涂料组合物的其它组分
在一个优选实施方案中，含有气凝胶的防污组合物还含有至少一种灭藻剂、除草剂、杀真菌剂、杀软体动物剂或其它表现出防污活性的化合物。
在一个优选实施方案中，含有气凝胶的防污组合物还含有适于海洋应用的粘合剂组分和颜料。
本文所述的本发明的涂料组合物还可含有粘合剂以固定化至少一种组成成分，任选固定化酶。
本发明的涂料组合物可被配制成涂料、漆(lacquer)、着色剂、磁漆等，下文统称为“涂料”。
优选地，配制涂料组合物以处理选自户外木制品、中央加热系统外表面和船体的表面，调漆料不应干扰至少一种酶和/或任何其它防污剂化合物的活性。
涂料组合物适当的溶剂公开于US 5,071,479，其包括水和有机溶剂，后者包括脂肪烃，如二甲苯和甲苯的芳烃，沸点为100℃至320℃，优选为150℃至230℃的脂肪烃和芳烃的混合物；高级芳族石油馏出液，如溶剂石脑油、馏出焦油及其混合物；醇，如丁醇、辛醇和乙二醇；植物油和矿物油；酮，如丙酮；石油馏分，如溶剂油(mineral spirit)和煤油，氯化烃、乙二醇酯、乙二醇酯醚及其衍生物和混合物。
溶剂可以是非极性的或是极性的，如水，任选与含油或油样的低挥发性有机溶剂混合，所述有机溶剂如石油溶剂中存在的芳香族和脂肪族溶剂的混合物，通常也被称为溶剂油。
溶剂一般可含有至少一种稀释剂、乳化剂、润湿剂、分散剂或其它表面生物活性剂。适当乳化剂的例子公开于US-A-5071479，包括壬基酚环氧乙烷醚、脂肪酸的聚氧乙烯山梨糖醇酯或聚氧乙烯山梨糖醇酐酯及其衍生物和混合物。
任何适当的表面涂料都可掺入本发明的组合物和/或涂料。公认的可商购涂料的例子有溶剂型体系中的聚氯乙烯树脂，溶剂型体系中的氯化橡胶，溶剂型体系或水体系中的丙烯酸类树脂和甲基丙烯酸树脂，氯乙烯-醋酸乙烯酯共聚物体系作为水分散剂或溶剂型体系，丁二烯共聚物，如丁苯橡胶、丁腈橡胶和丁苯腈橡胶，干性油，如亚麻子油、醇酸树脂、沥青、环氧树脂、聚氨酯树脂、聚酯树脂、酚醛树脂及其衍生物和混合物。
本发明的组合物和/或涂料可含有颜料，其选自无机颜料，如二氧化钛、氧化铁、硅石、滑石或中国粘土，以及有机颜料，如碳黑或不溶于海水的染料及其衍生物和混合物。
本发明的涂料组合物还可含有增塑剂、流变学特征改性剂、其它常规成分及其混合物。
本发明的涂料组合物任选还含有在组合物中常规用于保护暴露于水环境中的物质的辅助剂。这些辅助剂可选自其它杀真菌剂、辅助溶剂、处理添加剂，如消泡剂、定色剂、增塑剂、UV-稳定剂或稳定性增强剂、水溶性或水不溶性染料、颜料、催干剂、缓蚀剂、增稠剂或抗居留剂，如羧甲基纤维素、聚丙烯酸或聚甲基丙烯酸、抗油漆起皮剂及其衍生物和混合物。
在一个实施方案中，本发明提供了含有上述涂料组合物的船舶防污剂。优选防污剂是自抛光的。
在本发明的一个实施方案中，酶优选被包入气凝胶中，如通过半透明的膜包入气凝胶中。一种类型的酶可独立于其它类型的酶被单独包入，或者酶可以一起被包入气凝胶。可以选择包裹材料以使通过与致污损物接触，酶可被释放。可用这种方法提供组合物，该组合物仅提供防污剂种类或在与致污损物接触时增加防污化合物的提供。防污剂种类和包裹材料层层交替能确保酶的连续释放。
本发明的组合物可以即用产品或浓缩物的形式被提供。即用产品的形式可以是水溶液、水分散剂、油溶液、油分散剂、乳剂或气溶胶制品。浓缩物可以用作例如涂料的添加剂，或在使用前用其它溶剂或悬浮剂稀释。
可按照通常的方法，通过将本发明含有或溶解于或悬浮于适当溶剂的组合物掺入适于用作推进剂的挥发性液体来获得本发明的气溶胶制品。
如US 5,071,479所讨论的，本发明的涂料组合物也可包括已知可用于防腐剂和/或涂料的其它成分。所述成分包括定色剂，如羧甲基纤维素、聚乙烯醇、石蜡；共溶剂，如乙基乙二醇乙酸酯和甲氧丙基乙酸酯；增塑剂，如苯甲酸酯和邻苯二甲酸酯，如邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二辛酯、邻苯二甲酸双十二酯及其衍生物和混合物。任选根据具体用途，也可包含染料、颜料、缓蚀剂、化学稳定剂或催干剂，如辛酸钴和环烷酸钴。
通过本领域已知的任何技术都可使用本发明的组合物和/或涂料，包括刷涂、喷涂、滚涂、蘸涂及其组合。
通过在对其无不利影响的温度下混合多种成分即可简单地制备本发明的组合物。对制备条件没有苛刻的要求。可以有利地使用常规用于制备涂料和类似组合物的设备和方法。
油漆
在另一实施方案中，含有一种或多种生物活性剂的气凝胶被用作油漆中的试剂或任何其它保护剂以保护任何类型的表面，如木材、金属、石头、砖块、混凝土和塑料制品。例如，本发明涉及家庭用油漆以及木材或金属保护。
在一个优选实施方案中，油漆或其它类型的涂料组合物含有气凝胶颗粒。
在一个优选实施方案中，油漆或其它类型的涂料组合物含有一种或多种预先制好的气凝胶。将一种或多种气凝胶与油漆或其它类型的涂料组合物混合之后，一种或多种气凝胶的物理和化学特性会受到影响。
在一个优选实施方案中，防污油漆组合物含有至少一种枯草蛋白酶(EC3.4.21.62)，所述枯草蛋白酶具有下述特征：(i)在pH范围约为7-10时具有最佳活性，和(ii)在温度范围约为55-65℃时具有最佳活性。在另一实施方案中，防污油漆组合物含有枯草蛋白酶Alcalase。在一个优选实施方案中，防污油漆组合物含有枯草蛋白酶Alcalase
Figure BPA00001182579800392
Alcalase 2.5L，DX
Figure BPA00001182579800393
型。
油漆是任何液体的、可液化的或厚浆组合物，以薄层形式施用于表面之后被转化为不透明的固体膜。
油漆或防腐剂通过用有色涂层覆盖物体或表面，用于对物体或表面进行保护、装饰(如增色)或增加功能性。保护的例子有延迟金属腐蚀。装饰的例子有给房间内部增加欢乐的装饰。增加功能性的例子有改变表面的光反射或热辐射。功能性的另一个例子是使用颜色标明设备和管道的危险性或功能。
油漆几乎可用于任何类型的物体。例如，它可用于艺术创作、工业涂覆，用作驾驶辅助物(路面标记)或用作屏障以防止腐蚀或水损害。油漆是半成品，或是即用商品，此时终产品就是被涂漆的物体本身。
油漆也可以与釉料混合以产生不同的纹理和图案。该过程被称为仿纹涂饰。
本发明还涉及油漆的罐内防腐剂。
油漆的组分
油漆有三种主要的组分：
1)颜料；
2)粘合剂，也已知为非挥发性的调漆料或树脂，以及
3)调漆料，也已知为挥发性的调漆料，也被称为溶剂。
颜料
颜料能显露诸如颜色和不透明性的品质，并能影响诸如光泽、薄膜流动和保护能力的特性。颜料一般主要分为两类：底漆或盖底颜料以及惰性或填充颜料。
主要的新式白色盖底颜料是二氧化钛。氧化锌是较淡的白色颜料，有一些重要的用途。颜色盖底颜料也分为两种主要类型：无机的、通常较暗淡的泥土色调以及有机的、通常较亮但更贵的颜色。
惰性颜料分为天然或合成类型。天然颜料包括多种粘土、碳酸钙、云母、硅石和滑石。合成颜料包括煅烧粘土、沉淀硫酸钡、沉淀碳酸钙和合成硅石。
盖底颜料在制备油漆不透明物时也能保护基底不受紫外光的有害影响。
一些颜料是有毒的，如用于铅油漆中的铅颜料。油漆制造商开始用毒性较低的替代品来取代白色的铅颜料，甚至在美国消费者产品安全委员会于1978年禁止在家居用油漆中使用铅之前，该替代品钛白(二氧化钛)即可用于给食品上色。
二氧化钛最初于19世纪被用于颜料。目前，大多数油漆中使用的二氧化钛经常因多种原因被硅或铝的氧化物所覆盖，所述原因如较好的室外耐久性，或由漆膜内更加理想的间隔所促进的较好功效导致的较好的盖底性能(不透明性)。通过最优化二氧化钛颗粒的大小也可改善不透明性。
本发明涉及防污涂料组合物，其含有一种或多种气凝胶以及一种或多种生物活性剂，还含有现有技术中描述过的任何颜料或其组合。
粘合剂
粘合剂或树脂是油漆的实际膜形成组分。它给予附着功能，将颜料结合在一起，强烈影响诸如光泽潜能、室外持久性、弹性和柔韧性的特性。
粘合剂包括合成或天然树脂，如丙烯酸类树脂、聚氨酯、聚酯、三聚氰胺树脂、环氧树脂或油。
可根据催干或固化机理对粘合剂进行分类。四种最常见的是简单溶剂蒸发、氧化交联、催化聚合和聚结。
应注意的是：催干和固化是两个不同的过程。催干通常指的是蒸发调漆料，而固化指的是聚合粘合剂。根据化学和组成，任何特定的油漆可经受任一个或这两个过程。因此，有的油漆仅经受催干、有的先催干再固化，有的固化不取决于催干。
通过简单溶剂蒸发催干的油漆含有溶解于溶剂中的固体粘合剂；当溶剂蒸发时，粘合剂形成固体膜，该膜可以再次溶解于溶剂中。典型的硝酸纤维素漆属于此类，由溶解于溶剂中的染料组成的不起毛着色剂也属于此类。
通过氧化交联固化的油漆一般是单个罐装的涂料，使用时暴露于空气中的氧后即开始交联和聚合粘合剂组分的过程。典型的醇酸树脂磁漆属于此类。
通过催化聚合固化的油漆一般是两个罐装的涂料，它们利用通过混合树脂和硬化剂而启动的化学反应进行聚合，通过形成硬塑料结构来固化。根据其组成，它们可能需要先通过蒸发溶剂来催干。典型的两种罐装环氧树脂或聚氨酯属于此类。
乳胶漆通过被称为聚结的过程固化，在固化过程中，先是水，然后是痕量的或聚结的溶剂蒸发并聚集在一起，使乳胶粘合剂颗粒一起软化，将它们融合在一起形成不可逆结合的网状结构，从而使油漆不会重新溶解至起初溶解它的溶剂/水中。
最近的环境需求限制了挥发性有机化合物(VOC)的使用，替代的固化方式已被开发，特别是已为了工业目的而进行开发。在UV固化油漆中，溶剂首先被蒸发，然后通过紫外光启动硬化。在粉末涂料中，有很少的或没有溶剂，通过在使用干粉后加热基底可产生流动和固化。
本发明涉及防污涂料组合物，其含有一种或多种气凝胶、一种或多种生物活性剂，还含有现有技术中描述的任何粘合剂或其任意组合。
调漆料或溶剂
调漆料的主要目的是调整油漆的粘性。它是挥发性的，不会成为漆膜的一部分。它也可以控制流动和使用特性。其主要功能是作为非挥发性组分的载体。
水是水体系油漆的主要调漆料。
溶剂体系(有时也称为油体系)的油漆可具有不同溶剂组合作为调漆料，包括脂肪族溶剂、芳香族溶剂、醇和酮。其包括有机溶剂，如石油馏出物、醇、酮、酯、乙二醇醚等。有时，挥发性的低分子量合成树脂也可用作稀释剂。
本发明涉及防污涂料组合物，其含有一种或多种气凝胶、一种或多种生物活性剂，还含有现有技术中描述的任何调漆料或溶剂或其任意组合。
添加剂
除了三种主要类别的成分外，油漆还含有多种混杂的添加剂，通常添加的量很少。例如改善湿边、改善颜料稳定性、给予防冻特性、控制泡沫、控制起皮等的添加剂。其它添加剂可以是增稠剂、聚结溶剂或抵抗细菌生长的杀生物剂。
本发明涉及防污涂料组合物，其含有一种或多种气凝胶、一种或多种生物活性剂，还含有现有技术中描述的任何涂料组合物添加剂或其任意组合。
填料用于使漆膜增厚，支持其结构并且简单地增加油漆的量。不是所有的油漆都含有填料。也能用作填料的颜料简称为“颜料”，“填料”一般是非彩色和不透明的。需要用颜料调整所得的白色以获得合乎需要的颜色。常用的填料是便宜的和惰性的，例如滑石、石灰、重晶石、粘土等。根据油漆的不同，大多数漆膜可由颜料/填料和粘合剂组成，其余为其它添加剂。
除了颜料和染料外，其它类型的添加剂包括催化剂、增稠剂、稳定剂、乳化剂、组织形成剂、附着促进剂、平光剂(去色泽剂)等。
使用后，油漆固化且变得无粘性。根据粘合剂的类型，硬化的原因可能是固化(聚合)、蒸发或甚至是因冷却引起的相变化。在油体系油漆中，固化采取氧化的形式，例如对亚麻子油进行氧化以形成氧化亚麻油，从而产生光泽。通常在用于使固化反应进行得更快的催化剂的存在下，或在较温和的条件下使交联剂，如聚氨酯或三聚氰胺树脂与聚丙烯酸酯或聚氨酯树脂反应来制备其它常见的固化膜。这些固化膜油漆可以是含溶剂的或是含水的。
乳胶漆是亚微细粒的聚合物颗粒的水体系分散液。与油漆有关的术语“乳胶”仅指水分散液；乳胶橡胶(以前被称为乳胶的橡胶树树液)不是其组分。通过乳化聚合可制备这些分散液。当水蒸发时，聚合物颗粒聚结形成固体膜。聚合物本身抗水(通常抗一些其它溶剂)。油漆中残留的表面活性剂以及一些聚合物的水解效果导致油漆容易软化，随后逐渐被水降解。
通过冷却粘合剂也可形成其它膜。例如，釉漆或蜡漆在暖和的条件下是液体，当冷却时变硬。
本发明涉及防污涂料组合物，其含有一种或多种气凝胶和一种或多种生物活性剂，还含有现有技术中描述的任何混杂的涂料组合剂或其任意组合。
产品变体
●底漆是上漆前涂在材料上的预备型涂料。上底漆可确保油漆与表面更好的附着，增加油漆的持久性，并为被上漆的材料提供额外的保护。
●清漆和虫漆可提供保护性涂层而不会改变颜色。它们是没有颜料的油漆。
●木材着色剂是很“薄”的一类油漆，即粘性低，配制成使颜料渗透到表面，而不是保留在表面上层的漆膜内。着色剂中占主要地位的是颜料或染料和溶剂，粘合剂很少，主要设计用于增加颜色，而不提供表面涂层。
●漆(lacquer)通常是快干的溶剂体系油漆，或是能产生特别硬的持久终饰的清漆。
●磁漆是干燥后能得到特别硬，通常是有光泽的终饰的油漆。通过将清漆添加至油体系油漆即可制备磁漆。
●釉漆是与油漆一起使用的添加剂，它可以延缓干燥时间并增加半透明性，例如可用于仿制绘画和艺术绘画。
●屋顶涂料是提供流动性的膜，它具有弹性，可以伸展也可以回复到原来的形状而不会招致损害。它能为聚氨酯泡沫提供UV保护，被广泛用作屋顶修复系统的一部分。
●指画漆
●墨水类似于油漆，但它们一般只制备自染料(不含颜料)，它们被设计成不会留下厚的粘合剂膜。
●二氧化钛只用于家用油漆和艺术油漆，因为它们是持久的，并且具有良好的覆盖能力。二氧化钛颜料是应用最广的成分。钛油漆是红外线极佳的反射体，被广泛用于炎热导致可视条件较差的太阳天文台。
●防涂鸦油漆被用于抵制涂鸦艺术家在表面的涂画。此油漆分为两类：牺牲型和非粘结型。牺牲型涂料是可以使涂鸦被清除的清除型涂料，通常通过用高压水对表面进行压力冲洗以除去涂鸦，涂料因而被牺牲。随后它们必须继续被提供以获得持续保护。它最常用于外形较自然的砖石建筑表面，如雕像和大理石墙壁，以及难以清洗的较粗糙的表面。非粘结型涂料是可清洗的高性能涂料，通常是催化的聚氨酯，它使涂鸦很难粘结。涂鸦被发现之后，使用溶剂清洗即可除去涂鸦，而不会损害下面的基底或保护性涂层。当用于较光滑的表面，特别是盖在其它绘画表面，包括壁画的情况下，该油漆效果最好。
●防攀爬油漆是不会干燥的油漆，它看上去正常但仍然很滑。它通常用于排水管和壁架以防止夜贼和故意破坏的人攀爬，它出现在很多公共场所。当人们试图攀爬涂布有该油漆的物体时，它会蹭到攀爬者的身上，并使他们很难爬。
●无VOC油漆是不含挥发性有机化合物的无溶剂油漆，自上世纪八十年代后期即可获得。自上世纪六十年代起，即可获得低VOC油漆，其一般含有0.3％-5.0％VOC作为聚结剂或者聚结溶剂。
本发明的优选方法和用途
本发明的优选用途包括下述方法，但不局限于此：
处理与致污损生物接触的表面或有这种接触风险的表面的方法，所述方法包括用有效量的本发明的组合物或涂料组合物接触表面的步骤，其中所述接触导致消除所述污损或至少减少所述污损。
防止或减少表面污损的方法，所述方法包括用有效量的本发明的组合物或涂料组合物或卫生组合物接触表面的步骤，其中所述接触可防止或减少所述表面的污损。
处理与含有致污损生物的液体组合物接触的表面的方法，所述方法包括用有效量的本发明的组合物或涂料组合物接触表面的步骤，其中所述接触可防止或减少所述表面的污损。
上述表面可以至少部分地没入海水中，或者可以是通风管的内表面或外表面，或者可以是建筑物的内墙。
本发明的其它方法是：
对表面进行消毒的方法，所述方法包括用有效量的本发明的组合物或涂料组合物或卫生组合物接触表面的步骤，其中所述接触可对所述表面进行消毒。
从表面去除微生物的方法，所述方法包括用有效量的本发明的组合物或涂料组合物或卫生组合物接触表面的步骤，其中所述接触可从所述表面去除微生物。
涂布物体的方法，所述方法包括用有效量的本发明的组合物或涂料组合物或卫生组合物接触表面的步骤，其中所述接触可涂布所述物体。
密封表面的方法，所述方法包括用有效量的本发明的组合物或涂料组合物或卫生组合物接触表面的步骤，其中所述接触可以使所述表面与外部环境隔开。
减少或消除船舶腐蚀的方法，所述方法包括用有效量的本发明的组合物或涂料组合物或卫生组合物接触表面的步骤，其中所述接触可以减少或消除船舶腐蚀。
对表面进行防腐的方法，所述方法包括用有效量的本发明的组合物或涂料组合物或卫生组合物接触表面的步骤，其中所述接触可以对表面进行防腐。
杀死不合乎需要的微生物细胞的方法，所述方法包括用有效量的本发明的组合物或涂料组合物或卫生组合物接触表面的步骤，其中所述接触可以杀死不合乎需要的微生物细胞。
产生防污种类的方法，所述方法包括提供组合物的步骤，所述组合物含有至少一种能作用于化合物的酶，其中所述作用导致形成具有防污活性的防污种类，其中所述化合物不会形成所述组合物的一部分，所述方法还包括提供所述化合物，并通过使所述至少一种酶与所述化合物接触以形成所述防污种类的步骤。
制备本发明的油漆组合物的方法，所述方法包括提供至少一种颜料和至少一种能作用于化合物的酶的步骤，其中所述作用导致形成具有防污活性的防污种类，其中所述化合物不会形成所述组合物的一部分，所述方法还包括提供所述至少一种酶的载体，并通过使所述至少一种酶与所述载体接触以形成所述组合物的步骤。
本发明的优选用途包括但不限于：
至少一种具有氧化酶活性的酶用于制备涂料组合物的用途，其中所述涂料组合物不含所述氧化酶活性的任何底物。
至少一种具有氧化酶活性的酶用于清洁适当系统的用途，其中所述系统不含所述氧化酶的任何底物。
气凝胶可用于调漆料中以将蛋白质分布在疏水相中，而其它方式达不到此分子分散分布。
气凝胶可用于影响制备自混合物的膜的抛光速率。
气凝胶可用于影响膜形成混合物的粘性以使膜形成最优化。
在另一个优选实施方案中，本发明所述的气凝胶物质用作热绝缘材料。
在另一实施方案中，本发明的气凝胶用作清除溢出物的化学吸收剂。气凝胶也可用作催化剂或催化剂载体。
在另一实施方案中，气凝胶用作化妆品用的试剂。
间苯二酚-甲醛气凝胶(化学上类似于苯酚甲醛树脂的聚合物)最常用作制备碳气凝胶的前体，或者当需要具有大表面的有机绝缘体时被使用。它们是高密度的材料，表面积约为600m2/g。
在一个实施方案中，本发明涉及用于防止、减少或消除表面或材料污损的防污涂料组合物，例如油漆组合物。在一个实施方案中，所述表面或材料没入水中，例如海水或淡水，并在所述没入水的过程中已被致污损生物污损。在一个实施方案中，组合物含有气凝胶。在另一实施方案中，所述气凝胶含有至少一种酶，如酯酶。
在一个实施方案中，本发明的方法可用于除去、减少或防止因材料没入水，如海水或淡水中而导致的污损。
在一个实施方案中，本发明的方法和组合物特别适用于减少、防止或除去没入海水或淡水中的材料或表面，例如暴露于水的船体、浮标或其它构造物的污损。
本发明特别的优点是本发明的组合物和方法能在不使用有毒物质的前提下有效防止污损。
实施例
实施例1
气凝胶含有硅氧化物。通过水解溶解于醇中的四烷氧基硅氧烷即可获得气凝胶。随后通过与超临界CO2交换从产生的网状结构中除去醇。该溶剂可被蒸发而不会使气凝胶萎陷。
通过干燥湿凝胶可以得到气凝胶。在此过程中，从凝胶的纳米孔中除去液体。干燥在超临界CO2或另一种超临界溶剂的存在下进行。重要的是直接由液相进入超临界相，随后直接由超临界相进入气相。超临界干燥的替代方式是使用DCCA(干燥控制化学添加剂)、室压干燥和冷冻干燥。
通过SOL-GEL方法获得湿凝胶。SOL-GEL方法一般在低于100℃的温度下进行。为了制备无机凝胶，一般是金属氧化物凝胶，通常通过浓缩溶液中的金属氢氧化物，例如通过水解一种或多种金属醇盐而获得的金属氢氧化物进行反应。第一步(指的是SOL)，小的独立的较多或较少的交联胶体颗粒出现在胶体悬浮液中。第二步(指的是GEL)，这些胶体颗粒互相结合。该三维网状结构已知为GEL。如果该三维网状结构产生自前体溶液的线性聚合物链，而不是倾向于形成独立的颗粒，即可获得聚合物凝胶。
实施例2
按实施例1所述获得气凝胶。气凝胶还含有一种或多种酶和/或一种或多种其它的生物活性剂。在产生网状结构的过程中，一种或多种酶和/或一种或多种其它的生物活性剂被加入醇中。该方法导致一种或多种酶和/或一种或多种其它的生物活性剂被包入气凝胶中。在制备出实施例2所述的含有酶的胶体颗粒之后，实施例1所述的方法可以中断。在添加一种或多种不同活性组分的条件下完成网状结构的制备。籍此实现对间隔分布的活性化合物的控制。
实施例3
按实施例1或2所述获得气凝胶。气凝胶还含有1-10％二甲基二烷氧基硅氧烷以调节气凝胶的疏水性。也可使用其它烷氧基硅氧烷获得类似的疏水性调整。
实施例4
按实施例1或2或3所述获得气凝胶。硅被Ti、Al或硼完全或部分替代。该替代会影响气凝胶的稳定性。该替代可在统计的情况下引入。可以通过制备胶体颗粒来获得间隔不均一的气凝胶。
实施例5
按实施例1或2或3或4所述获得气凝胶。一种或多种酶和/或蛋白质的氨基(NH2)和/或巯基(SH)和/或羟基被修饰。借助于琥珀酰亚胺基、戊二醛基或异氰酸酯基，合乎需要的基团可固定于蛋白质和/或酶。在一个优选实施方案中，聚乙二醇(PEG)被用作取代基。PEG的替代物是与长烷基链和/或丙烯酰基和/或乙烯基连接的PEG。
实施例6
将Esperase包入气凝胶中。四肽染色表明在包入气凝胶之后，Esperase可保留其活性。将包入Esperase的气凝胶加热至80℃达24小时，结果表明加热后酶活性得以保留。在水中将包入Esperase的气凝胶加热至80℃达24小时，结果表明酶活性有所降低。这表明包入气凝胶之后Esperase是稳定的。
实施例7
用含有两种不同蛋白酶的气凝胶配制两种不同的自抛光溶剂体系油漆。将一组涂有油漆的实验对象浸入丹麦Elsinore港的海水中放6个月(5至10月(包括10月))。之后未观察到污损，或者与对照相比，仅检测到很薄的藻类粘液层。
实施例8
使用室外试验场所，将含有气凝胶和蛋白酶的相同类型的制剂涂在丹麦
Figure BPA00001182579800481
港停靠的航船的舵两侧。
航海季6个月之后观察的结果表明：有很薄的藻类粘液，与常规的基于铜的防污油漆具有相同的污损程度。
实施例9
按实施例1、2、3或4所述获得气凝胶。一种或多种酶和/或蛋白质的氨基(NH2)和/或巯基(SH)和/或羟基被修饰。取代基包括SiR1R2R3R4基团，其中R1连接Si和酶，R2、R3和R4选自Cl、Br、I和OR5，其中R5是烷基。优选实施方案是R5＝CH3和R2＝R3＝R4＝OR5。籍此酶与凝胶网状结构化学连接，修饰了其在暴露于水的凝胶表面的寿命。
实施例10
  制品示例   硅胶，重量％   酶制品，重量％
  AP29   83,9   16,1
  AP34   61,1   38,9
  AP35   44,9   55,1
  AP32   25,4   74,6
实施例11
将本发明的组合物用于橡皮船上定义明确的试验组，将橡皮船浸入丹麦Elsinore港的水中。将橡皮船浸6个月，然后评价结果。橡皮船上还包括用常规油漆和对照涂布的试验组。按下表所示处理橡皮船试验组：
橡皮船试验组
  第1组Sigma   第2组MPT7-Z-AP   第3组MPT3-Z-AE   第4组MPT7-Z-AE
  第5组MPT7-Z-A   第6组MPT3-Z-AE   第7组MPT3-ZS-AP   第8组SE-ZS-AE
  第9组MPT3-Z-A   第10组MPT7-Z-AP   第11组MPT7-Z-AE   第12组Mille Xtra
如上述表中所述用于橡皮船的组合物含有下述组分：
MPT3：基础油漆(数字“3”指的是与harpiks填充剂相关的松脂的量)
MPT7：基础油漆(数字“3”指的是与harpiks填充剂相关的松脂的量)
SE：溶剂型环氧树脂油漆
Z：锌
S：硫化物
A：气凝胶
P：Polarzyme
E：Esperase
Sigma：阳性对照(常规防污油漆，Sigma铜基产品+杀生物剂)
Mille Xtra：阳性对照(常规防污油漆，Hempel自抛光铜基产品)
在6个月的试验期结束时，使用0至5的评分评价橡皮船上每个试验组的污损，其中0表示没有污损物生长，5表示污损物生长完全覆盖了试验对象。结果示于下表。实验后橡皮船的照片示于图1。下表中的量基于图1的照片。
橡皮船试验组上生长物的定量
  第1组0-1   第2组1-2   第3组2   第4组0
  第5组2-3   第6组2   第7组5   第8组5
  第9组3   第10组1-2   第11组0-1   第12组2
试验结论是：MPT7-Z-AE试验组(第4和11组)在试验结束时污损最少。这些试验组已用含有气凝胶、Esperase酶和锌的基础油漆MPT7处理。MPT7-Z-AE试验组经证实至少和常规Sigma铜基油漆一样好，甚至可能更好一些。该结果出乎意料地好，能支持本发明的有益效果。在防污方面，同时含有气凝胶和酶的组合物(第2、3、4、6、10和11组)通常显然好于含有气凝胶但不含酶的试验组(第5和9组)。
实施例12
用下表所示的9种不同涂料涂布Erica游艇的舵。在丹麦海水中航行一个季节(5个月)之后评价结果。评价是使用0至5的评分对生长物进行定量，其中0表示没有污损物生长，5表示污损物生长完全覆盖了试验对象。
舵的右侧                       舵的左侧
Figure BPA00001182579800501
试验评价
Figure BPA00001182579800502
检测的组合物是：
Figure BPA00001182579800503

Claims (216)

1.防污组合物，其含有一种或多种气凝胶以减少或防止涂布有所述组合物的表面发生污损。
2.根据权利要求1的含有一种或多种气凝胶的防污组合物，其中一种或多种气凝胶是一种或多种有机气凝胶。
3.根据权利要求1的含有一种或多种气凝胶的防污组合物，其中一种或多种气凝胶是一种或多种无机气凝胶。
4.根据权利要求1的含有一种或多种气凝胶的防污组合物，其中一种或多种气凝胶是一种或多种二氧化硅气凝胶。
5.根据权利要求1的含有一种或多种气凝胶的防污组合物，其中一种或多种气凝胶是一种或多种碳气凝胶。
6.根据权利要求1的含有一种或多种气凝胶的防污组合物，其中一种或多种气凝胶是一种或多种氧化铝气凝胶。
7.根据权利要求1的含有一种或多种气凝胶的防污组合物，其中一种或多种气凝胶是一种或多种氧化铬气凝胶。
8.根据权利要求1的含有一种或多种气凝胶的防污组合物，其中一种或多种气凝胶是一种或多种氧化锡气凝胶。
9.根据权利要求1的含有一种或多种气凝胶的防污组合物，其中一种或多种气凝胶是一种或多种溴氧化物气凝胶。
10.根据权利要求1的含有一种或多种气凝胶的防污组合物，其中一种或多种气凝胶是一种或多种硅/二氧化钛气凝胶。
11.根据权利要求1的含有一种或多种气凝胶的防污组合物，其中一种或多种气凝胶是一种或多种硅/硼酸盐气凝胶。
12.根据权利要求1的含有一种或多种气凝胶的防污组合物，其中一种或多种气凝胶是一种或多种硅/锆酸盐气凝胶。
13.根据权利要求1的含有一种或多种气凝胶的防污组合物，其中一种或多种气凝胶是一种或多种金属气凝胶。
14.根据权利要求1的含有一种或多种气凝胶的防污组合物，其中一种或多种气凝胶是一种或多种间苯二酚-甲醛气凝胶。
15.根据权利要求1的含有一种或多种气凝胶的防污组合物，其中一种或多种气凝胶是现有技术中描述过的气凝胶或其任意组合。
16.根据权利要求1的含有一种或多种气凝胶的防污组合物，其中一种或多种气凝胶是不同的。
17.根据权利要求1的含有一种或多种气凝胶的防污组合物，其中一种或多种气凝胶是相同的。
18.根据权利要求1的含有一种或多种气凝胶的防污组合物，其中一种或多种气凝胶的密度范围是0.05至1.0g/mol，如0.05g/mol至0.45g/mol，如0.05g/mol至0.4g/mol，如0.05g/mol至0.35g/mol，如0.05g/mol至0.3g/mol，如0.05g/mol至0.35g/mol，如0.05g/mol至0.3g/mol，如0.05g/mol至0.25g/mol，如0.05g/mol至0.2g/mol，如0.05g/mol至0.15g/mol，如0.05g/mol至0.1g/mol，如0.05g/mol至0.5g/mol，如0.1g/mol至0.5g/mol，如0.15g/mol至0.5g/mol，如0.2g/mol至0.5g/mol，如0.25g/mol至0.5g/mol，如0.3g/mol至0.5g/mol，如0.35g/mol至0.5g/mol，如0.4g/mol至0.5g/mol，如0.45g/mol至0.5g/mol，如0.05g/mol至1.0g/mol，如0.05g/mol至0.95g/mol，如0.05g/mol至0.9g/mol，如0.05g/mol至0.85g/mol，如0.05g/mol至0.8g/mol，如0.05g/mol至0.75g/mol，如0.05g/mol至0.7g/mol，如0.05g/mol至0.65g/mol，如0.05g/mol至0.6g/mol，如0.05g/mol至0.55g/mol，如0.05g/mol至0.5g/mol，如0.05g/mol至0.45g/mol，如0.05g/mol至0.4g/mol，如0.05g/mol至0.35g/mol，如0.05g/mol至0.3g/mol，如0.05g/mol至0.25g/mol，如0.05g/mol至0.2g/mol，如0.05g/mol至0.15g/mol，如0.05g/mol至0.1g/mol，如0.1g/mol至1.0g/mol，如0.15g/mol至1.0g/mol，如0.2g/mol至1.0g/mol，如0.25g/mol至1.0g/mol，如0.3g/mol至1.0g/mol，如0.35g/mol至1.0g/mol，如0.4g/mol至1.0g/mol，如0.45g/mol至1.0g/mol，如0.5g/mol至1.0g/mol，如0.55g/mol至1.0g/mol，如0.6g/mol至1.0g/mol，如0.65g/mol至1.0g/mol，如0.7g/mol至1.0g/mol，如0.75g/mol至1.0g/mol，如0.8g/mol至1.0g/mol，如0.85g/mol至1.0g/mol，如0.9g/mol至1.0g/mol，如0.95g/mol至1.0g/mol，如0.15g/mol至0.3g/mol，如0.16g/mol至0.3g/mol，如0.17g/mol至0.3g/mol，如0.18g/mol至0.3g/mol，如0.19g/mol至0.3g/mol，如0.20g/mol至0.3g/mol，如0.21g/mol至0.3g/mol，如0.22g/mol至0.3g/mol，如0.23g/mol至0.3g/mol，如0.24g/mol至0.3g/mol，如0.25g/mol至0.3g/mol，如0.26g/mol至0.3g/mol，如0.27g/mol至0.3g/mol，如0.28g/mol至0.3g/mol，如0.29g/mol至0.3g/mol，如0.15g/mol至0.29g/mol，如0.15g/mol至0.28g/mol，如0.15g/mol至0.27g/mol，如0.15g/mol至0.26g/mol，如0.15g/mol至0.25g/mol，如0.15g/mol至0.24g/mol，如0.15g/mol至0.23g/mol，如0.15g/mol至0.22g/mol，如0.15g/mol至0.21g/mol，如0.15g/mol至0.20g/mol，如0.15g/mol至0.19g/mol，如0.15g/mol至0.18g/mol，如0.15g/mol至0.17g/mol，如0.15g/mol至0.16g/mol。
19.根据权利要求1的含有一种或多种气凝胶的防污组合物，其中一种或多种气凝胶的表面积范围为500m2/g至2000m2/g，如500m2/g至1950m2/g，如500m2/g至1900m2/g，如500m2/g至1850m2/g，如500m2/g至1800m2/g，如500m2/g至1750m2/g，如500m2/g至1700m2/g，如500m2/g至1650m2/g，如500m2/g至1600m2/g，如500m2/g至1550m2/g，如500m2/g至1500m2/g，如500m2/g至1450m2/g，如500m2/g至1400m2/g，如500m2/g至1350m2/g，如500m2/g至1300m2/g，如500m2/g至1250m2/g，如500m2/g至1200m2/g，如500m2/g至1150m2/g，如500m2/g至1100m2/g，如500m2/g至1050m2/g，如500m2/g至1000m2/g，如500m2/g至950m2/g，如500m2/g至900m2/g，如500m2/g至850m2/g，如500m2/g至800m2/g，如500m2/g至750m2/g，如500m2/g至700m2/g，如500m2/g至650m2/g，如500m2/g至600m2/g，如500m2/g至550m2/g，如500m2/g至2000m2/g，如550m2/g至2000m2/g，如600m2/g至2000m2/g，如650m2/g至2000m2/g，如700m2/g至2000m2/g，如750m2/g至2000m2/g，如800m2/g至2000m2/g，如850m2/g至2000m2/g，如900m2/g至2000m2/g，如950m2/g至2000m2/g，如1000m2/g至2000m2/g，如1050m2/g至2000m2/g，如1100m2/g至2000m2/g，如1150m2/g至2000m2/g，如1200m2/g至2000m2/g，如1250m2/g至2000m2/g，如1300m2/g至2000m2/g，如1350m2/g至2000m2/g，如1400m2/g至2000m2/g，如1450m2/g至2000m2/g，如1500m2/g至2000m2/g，如1550m2/g至2000m2/g，如1600m2/g至2000m2/g，如1650m2/g至2000m2/g，如1700m2/g至2000m2/g，如1750m2/g至2000m2/g，如1800m2/g至2000m2/g，如1850m2/g至2000m2/g，如1900m2/g至2000m2/g，如1950m2/g至2000m2/g，如800m2/g至1500m2/g，如850m2/g至1500m2/g，如900m2/g至1500m2/g，如950m2/g至1500m2/g，如1000m2/g至1500m2/g，如1050m2/g至1500m2/g，如1100m2/g至1500m2/g，如1150m2/g至1500m2/g，如1200m2/g至1500m2/g，如1250m2/g至1500m2/g，如1300m2/g至1500m2/g，如1350m2/g至1500m2/g，如1400m2/g至1500m2/g，如1450m2/g至1500m2/g，如800m2/g至1450m2/g，如800m2/g至1400m2/g，如800m2/g至1350m2/g，如800m2/g至1300m2/g，如800m2/g至1250m2/g，如800m2/g至1200m2/g，如800m2/g至1150m2/g，如800m2/g至1100m2/g，如800m2/g至1050m2/g，如800m2/g至1000m2/g，如800m2/g至950m2/g，如800m2/g至900m2/g，如800m2/g至850m2/g。
20.根据权利要求1的含有一种或多种气凝胶的防污组合物，其中一种或多种气凝胶的孔径大小范围为1至25nm，如1至24nm，如1至22nm，如1至20nm，如1至18nm，如1至16nm，如1至14nm，如1至12nm，如1至10nm，如1至8nm，如1至6nm，如1至4nm，如1至2nm，如2至25nm，如4至25nm，如6至25nm，如8至25nm，如10至25nm，如12至25nm，如14至25nm，如16至25nm，如18至25nm，如20至25nm，如22至25nm，如24至25nm，如1至5nm，如5至10nm，如10至15nm，如15至20nm，如20至25nm，如2至10nm，如2至9nm，如2至8nm，如2至7nm，如2至6nm，如2至5nm，如2至4nm，如2至3nm，如3至10nm，如3至9nm，如3至8nm，如3至7nm，如3至6nm，如3至5nm，如3至4nm，如4至10nm，如4至9nm，如4至8nm，如4至7nm，如4至6nm，如4至5nm，如5至9nm，如5至8nm，如5至7nm，如5至6nm，如6至10nm，如6至9nm，如6至8nm，如6至7nm，如7至10nm，如7至9nm，如7至8nm，如8至10nm，如8至9nm，如9至10nm。
21.根据权利要求1的含有一种或多种气凝胶的防污组合物，其中一种或多种气凝胶的孔径大小为2至5nm。
22.根据权利要求1的含有一种或多种气凝胶的防污组合物，其中通过使用硅酸盐和二烷基硅酸盐单元来调整一种或多种气凝胶以使其具有亲水特性。
23.根据权利要求1的含有一种或多种气凝胶的防污组合物，其中通过使用硅酸盐和二烷基硅酸盐单元来调整一种或多种气凝胶以使其具有疏水特性。
24.根据权利要求1的含有一种或多种气凝胶的防污组合物，其中通过使用硅酸盐和二烷基硅酸盐单元来调整一种或多种气凝胶的疏水性。
25.根据权利要求24的含有一种或多种气凝胶的防污组合物，其中硅酸盐和二烷基硅酸盐单元的混合比例范围是100∶0至80∶20，如98∶2，如96∶4，如95∶5，如94∶6，如92∶8，如90∶10，如88∶12，如86∶14，如85∶15，如84∶16，如82∶18。
26.根据权利要求1的含有一种或多种气凝胶的防污组合物，其中通过官能化来调整一种或多种气凝胶的疏水性。
27.根据权利要求26的含有一种或多种气凝胶的防污组合物，其中在制备一种或多种气凝胶时发生官能化。
28.根据权利要求26的含有一种或多种气凝胶的防污组合物，其中通过液相官能化发生官能化。
29.根据权利要求26的含有一种或多种气凝胶的防污组合物，其中通过气相官能化发生官能化。
30.根据权利要求1的含有一种或多种气凝胶的防污组合物，其中通过在一些硅组合物上使用含有烷基的单体来调整一种或多种气凝胶的疏水性。
31.根据权利要求1的含有一种或多种气凝胶的防污组合物，其中一种或多种气凝胶是生物相容的。
32.根据权利要求1的含有一种或多种气凝胶的防污组合物，其中一种或多种气凝胶随时间而降解。
33.根据权利要求1的含有一种或多种气凝胶的防污组合物，其中一种或多种气凝胶具有自抛光效果。
34.根据权利要求1的含有一种或多种气凝胶的防污组合物，其中一种或多种气凝胶还含有一种或多种被包入气凝胶的生物活性剂。
35.根据权利要求34的含有一种或多种气凝胶的防污组合物，其中一种或多种生物活性剂随时间逐渐从一种或多种气凝胶中释放。
36.根据权利要求34的含有一种或多种气凝胶的防污组合物，其中一种或多种生物活性剂含有一种或多种蛋白质。
37.根据权利要求34的含有一种或多种气凝胶的防污组合物，其中一种或多种生物活性剂含有一种或多种酶。
38.根据权利要求37的含有一种或多种气凝胶的防污组合物，其中一种或多种酶含有一种或多种具有半纤维素分解活性的酶。
39.根据权利要求37的含有一种或多种气凝胶的防污组合物，其中一种或多种酶含有一种或多种具有淀粉分解活性的酶。
40.根据权利要求37的含有一种或多种气凝胶的防污组合物，其中一种或多种酶含有一种或多种具有纤维素分解活性的酶。
41.根据权利要求34的含有一种或多种气凝胶的防污组合物，其中一种或多种生物活性剂含有一种或多种内肽酶。
42.根据权利要求41的含有一种或多种气凝胶的防污组合物，其中一种或多种内肽酶含有枯草蛋白酶(EC 3.4.21.62)。
43.根据权利要求42的含有一种或多种气凝胶的防污组合物，其中枯草蛋白酶(EC 3.4.21.62)具有下述特征：(i)在pH范围约为7-10时具有最佳活性，和(ii)在温度范围约为55-65℃时具有最佳活性。
44.根据权利要求42的含有一种或多种气凝胶的防污组合物，其中枯草蛋白酶(EC 3.4.21.62)是Alcalase
Figure FPA00001182579700061
。
45.根据权利要求38的含有一种或多种气凝胶的防污组合物，其中一种或多种具有半纤维素分解活性的酶选自内切-1，4-β-木聚糖酶(E.C.3.2.1.8)、木聚糖内切-1，3-β-木糖苷酶(E.C.3.2.1.32)、葡糖醛酸阿拉伯木聚糖内切-1，4-β-木聚糖酶(E.C.3.2.1.136)、β-甘露糖苷酶(E.C.3.2.1.25)、甘露聚糖内切-1，4-β-甘露糖苷酶(E.C.3.2.1.78)和甘露聚糖内切-1，6-β-甘露糖苷酶(E.C.3.2.1.101)。
46.根据权利要求38的含有一种或多种气凝胶的防污组合物，其中一种或多种具有半纤维素分解活性的酶是木聚糖酶。
47.根据权利要求46的含有一种或多种气凝胶的防污组合物，其中一种或多种木聚糖酶是内切-1，4-β-木聚糖酶(E.C.3.2.1.8)。
48.根据权利要求39的含有一种或多种气凝胶的防污组合物，其中一种或多种具有淀粉分解活性的酶是淀粉酶。
49.根据权利要求39的含有一种或多种气凝胶的防污组合物，其中一种或多种具有淀粉分解活性的酶选自α-和β-淀粉酶、淀粉葡糖苷酶(E.C.3.2.1.3)、支链淀粉酶、α-1，6-内切葡聚糖酶、α-1，4-外切葡聚糖酶和异淀粉酶。
50.根据权利要求39的含有一种或多种气凝胶的防污组合物，其中一种或多种具有淀粉分解活性的酶是淀粉葡糖苷酶。
51.根据权利要求50的含有一种或多种气凝胶的防污组合物，其中淀粉葡糖苷酶是1，4-α-葡糖苷酶。
52.根据权利要求34的含有一种或多种气凝胶的防污组合物，其中一种或多种生物活性剂含有至少一种木聚糖酶和至少一种淀粉葡糖苷酶。
53.根据权利要求34的含有一种或多种气凝胶的防污组合物，其中一种或多种生物活性剂含有至少一种内切-1，4-β-木聚糖酶(E.C.3.2.1.8)和至少一种1，4-α-葡糖苷酶(E.C.3.2.1.3)。
54.根据权利要求37的含有一种或多种气凝胶的防污组合物，其中一种或多种酶具有一种或多种能作用于化合物的氧化酶活性，其中所述作用导致形成具有防污活性的防污种类，其中所述化合物不形成所述组合物的一部分。
55.根据权利要求54的含有一种或多种气凝胶的防污组合物，其中一种或多种氧化酶活性导致形成过氧化物。
56.根据权利要求55的含有一种或多种气凝胶的防污组合物，其中过氧化物是过氧化氢。
57.根据权利要求54的含有一种或多种气凝胶的防污组合物，其中一种或多种酶不是卤过氧化物酶(haloperoxidase)。
58.根据权利要求54的含有一种或多种气凝胶的防污组合物，其中一种或多种生物活性剂不含卤素，包括Cl、Br和I。
59.根据权利要求54至58中任一项的含有一种或多种气凝胶的防污组合物，其中化合物含有能被还原的糖部分或由其组成。
60.根据权利要求59的含有一种或多种气凝胶的防污组合物，其中化合物选自葡萄糖、氨基酸、半乳糖、乳糖、2-脱氧葡萄糖和吡喃糖及其任意的混合物。
61.根据权利要求60的含有一种或多种气凝胶的防污组合物，其中化合物是葡萄糖、麦芽糖、乳糖和纤维二糖。
62.根据权利要求60的含有一种或多种气凝胶的防污组合物，其中化合物是葡萄糖。
63.根据权利要求59至62中任一项的含有一种或多种气凝胶的防污组合物，其中酶选自苹果酸氧化酶、葡萄糖氧化酶、己糖氧化酶、胆固醇氧化酶、芳香醇氧化酶、半乳糖氧化酶、醇氧化酶、7-烯胆烷醇氧化酶、天冬氨酸氧化酶、L-氨基酸氧化酶、D-氨基酸氧化酶、胺氧化酶、D-谷氨酸氧化酶、乙醇胺氧化酶、NADH氧化酶、尿酸氧化酶和超氧化物岐化酶。
64.根据权利要求59至62中任一项的含有一种或多种气凝胶的防污组合物，其中酶具有己糖氧化酶活性。
65.根据权利要求63至64中任一项的含有一种或多种气凝胶的防污组合物，其中酶分离自Chondrus cripus。
66.根据权利要求59至65中任一项的含有一种或多种气凝胶的防污组合物，其还含有至少一种能消化前体化合物的前体酶。
67.根据权利要求66的含有一种或多种气凝胶的防污组合物，其中前体酶是多糖消化酶。
68.根据权利要求67的含有一种或多种气凝胶的防污组合物，其中多糖消化酶具有半纤维素分解活性。
69.根据权利要求67的含有一种或多种气凝胶的防污组合物，其中多糖消化酶具有淀粉分解活性。
70.根据权利要求67的含有一种或多种气凝胶的防污组合物，其中多糖消化酶具有纤维素分解活性。
71.根据权利要求67的含有一种或多种气凝胶的防污组合物，其中所述多糖消化酶的底物选自纤维素、半纤维素和壳多糖。
72.根据权利要求71的含有一种或多种气凝胶的防污组合物，其中所述多糖消化酶的底物不形成组合物的一部分。
73.根据权利要求37的含有一种或多种气凝胶的防污组合物，其中一种或多种酶含有一种或多种脂肪酶。
74.根据权利要求73的含有一种或多种气凝胶的防污组合物，其中所述脂肪酶的底物不形成组合物的一部分。
75.根据前述权利要求中任一项的含有一种或多种气凝胶的防污组合物，其中组合物还含有酯酶。
76.根据权利要求75的含有一种或多种气凝胶的防污组合物，其中所述酯酶的底物不形成组合物的一部分。
77.根据前述权利要求中任一项的含有一种或多种气凝胶的防污组合物，其中组合物还含有蛋白酶。
78.根据权利要求77的含有一种或多种气凝胶的防污组合物，其中蛋白酶的类型是枯草蛋白酶。
79.根据权利要求77的含有一种或多种气凝胶的防污组合物，其中蛋白酶是alcalase。
80.根据权利要求77至79中任一项的含有一种或多种气凝胶的防污组合物，其中所述蛋白酶的底物不形成组合物的一部分。
81.根据权利要求77至80中任一项的含有一种或多种气凝胶的防污组合物，其中蛋白酶是前体酶，其活性导致化合物的形成。
82.根据前述权利要求中任一项的含有一种或多种气凝胶的防污组合物，其中组合物还含有脂肪酶。
83.根据权利要求82的含有一种或多种气凝胶的防污组合物，其中所述脂肪酶的底物不形成组合物的一部分。
84.根据权利要求37的含有一种或多种气凝胶的防污组合物，其中一种或多种酶含有一种或多种水解酶。
85.根据权利要求84的含有一种或多种气凝胶的防污组合物，其中一种或多种水解酶降解一种或多种多糖。
86.根据权利要求84的含有一种或多种气凝胶的防污组合物，其中一种或多种水解酶降解一种或多种脂类。
87.根据权利要求37的含有一种或多种气凝胶的防污组合物，其中一种或多种酶被官能化以主动掺入一种或多种气凝胶的三维结构。
88.根据权利要求37的含有一种或多种气凝胶的防污组合物，其中一种或多种酶在被包入一种或多种气凝胶之后能保留其活性。
89.根据权利要求37的含有一种或多种气凝胶的防污组合物，其中一种或多种酶在被包入一种或多种气凝胶之后具有增加的活性。
90.根据权利要求37的含有一种或多种气凝胶的防污组合物，其中一种或多种酶与其底物一起被包入一种或多种气凝胶。
91.根据权利要求37的含有一种或多种气凝胶的防污组合物，其中一种或多种酶被包入一种或多种气凝胶，而其底物不被包入。
92.根据权利要求37的含有一种或多种气凝胶的防污组合物，其中一种或多种酶与一种或多种其它生物活性剂一起被包入一种或多种气凝胶。
93.根据前述权利要求中任一项的含有一种或多种气凝胶的防污组合物，其中一种或多种生物活性剂位于气凝胶的独立区室。
94.根据前述权利要求中任一项的含有一种或多种气凝胶的防污组合物，其中一种或多种生物活性剂在被包入一种或多种气凝胶之后能保留其活性。
95.根据前述权利要求中任一项的含有一种或多种气凝胶的防污组合物，其中一种或多种生物活性剂在被包入一种或多种气凝胶之后能改善其活性。
96.根据前述权利要求中任一项的含有一种或多种气凝胶的防污组合物，其中一种或多种生物活性剂在被包入一种或多种气凝胶之后能稳定化。
97.根据前述权利要求中任一项的含有一种或多种气凝胶的防污组合物，其中一种或多种生物活性剂在被包入一种或多种气凝胶之后能保留其热稳定性。
98.根据前述权利要求中任一项的含有一种或多种气凝胶的防污组合物，其中一种或多种生物活性剂在被包入一种或多种气凝胶之后能改善其热稳定性。
99.根据前述权利要求中任一项的含有一种或多种气凝胶的防污组合物，其中组合物还含有松脂。
100.根据前述权利要求中任一项的含有一种或多种气凝胶的防污组合物，其中组合物还含有一种或多种驱避剂。
101.根据前述权利要求中任一项的含有一种或多种气凝胶的防污组合物，其中组合物还含有一种或多种表面活性剂。
102.根据前述权利要求中任一项的含有一种或多种气凝胶的防污组合物，其中组合物还含有单宁酸。
103.根据前述权利要求中任一项的含有一种或多种气凝胶的防污组合物，其中组合物还含有一种或多种香料。
104.根据权利要求32的含有一种或多种气凝胶的防污组合物，其中一种或多种气凝胶含有占重量0.1-10％的生物活性剂。
105.根据权利要求32的含有一种或多种气凝胶的防污组合物，其中一种或多种气凝胶含有占重量0.2-5％的生物活性剂。
106.根据权利要求32的含有一种或多种气凝胶的防污组合物，其中一种或多种气凝胶含有占重量0.5-1％的生物活性剂。
107.根据权利要求32的含有一种或多种气凝胶的防污组合物，其中一种或多种气凝胶含有一种或多种肽。
108.根据权利要求32的含有一种或多种气凝胶的防污组合物，其中一种或多种气凝胶含有一种或多种药物组合物。
109.根据权利要求32的含有一种或多种气凝胶的防污组合物，其中一种或多种气凝胶含有一种或多种小分子。
110.根据权利要求1的含有一种或多种气凝胶的防污组合物，其中表面是至少偶而浸入水中的表面，其中所述水包括淡水、盐水或有盐味的水。
111.根据权利要求110的含有一种或多种气凝胶的防污组合物，其中表面选自包括小船和海船的船、船体、海面设备、管道、桥的水下构造物、码头和包括渔网的水产设施的表面。
112.根据权利要求1的含有一种或多种气凝胶的防污组合物，其还含有至少一种灭藻剂、除草剂、杀真菌剂、杀软体动物剂或其它表现出防污活性的化合物。
113.涂料组合物，其含有根据权利要求1至112中任一项的含有一种或多种气凝胶的防污组合物和载体。
114.根据权利要求113的涂料组合物，其中涂料组合物被用于保护表面，例如木材、金属、石头、砖块、混凝土和塑料制品的表面。
115.根据权利要求113的涂料组合物，其中涂料组合物含有釉料。
116.根据权利要求113的涂料组合物，其中涂料组合物含有一种或多种颜料。
117.根据权利要求113的涂料组合物，其中涂料组合物含有一种或多种粘合剂。
118.根据权利要求113的涂料组合物，其中涂料组合物含有一种或多种调漆料。
119.根据权利要求116的涂料组合物，其中涂料组合物含有一种或多种底漆或盖底颜料。
120.根据权利要求116的涂料组合物，其中涂料组合物含有一种或多种惰性或填充颜料。
121.根据权利要求119的涂料组合物，其中一种或多种底漆或盖底颜料含有二氧化钛。
122.根据权利要求119的涂料组合物，其中一种或多种底漆或盖底颜料含有氧化锌。
123.根据权利要求119的涂料组合物，其中一种或多种底漆或盖底颜料含有一种或多种无机颜色盖底颜料。
124.根据权利要求119的涂料组合物，其中一种或多种底漆或盖底颜料含有一种或多种有机颜色盖底颜料。
125.根据权利要求120的涂料组合物，其中一种或多种惰性或填充颜料含有天然颜料类型。
126.根据权利要求125的涂料组合物，其中一种或多种天然颜料类型选自多种粘土、碳酸钙、云母、硅石和滑石。
127.根据权利要求120的涂料组合物，其中一种或多种惰性或填充颜料含有合成颜料类型。
128.根据权利要求127的涂料组合物，其中一种或多种合成颜料类型选自煅烧粘土、沉淀硫酸钡、沉淀碳酸钙和合成硅石。
129.根据权利要求117的涂料组合物，其中一种或多种粘合剂含有一种或多种天然粘合剂。
130.根据权利要求117的涂料组合物，其中一种或多种粘合剂含有一种或多种合成粘合剂。
131.根据权利要求117的涂料组合物，其中一种或多种粘合剂选自丙烯酸类树脂、聚氨酯、聚酯、三聚氰胺树脂、环氧树脂或油。
132.根据权利要求117的涂料组合物，其中一种或多种粘合剂是简单溶剂蒸发类型。
133.根据权利要求117的涂料组合物，其中一种或多种粘合剂是氧化交联类型。
134.根据权利要求117的涂料组合物，其中一种或多种粘合剂是催化聚合类型。
135.根据权利要求117的涂料组合物，其中一种或多种粘合剂是聚结类型。
136.根据权利要求118的涂料组合物，其中一种或多种调漆料被加入以调整涂料组合物的粘性。
137.根据权利要求118的涂料组合物，其中一种或多种调漆料含有水。
138.根据权利要求118的涂料组合物，其中一种或多种调漆料含有一种或多种油。
139.根据权利要求118的涂料组合物，其中一种或多种调漆料含有一种或多种溶剂。
140.根据权利要求139的涂料组合物，其中一种或多种溶剂含有脂肪族溶剂、芳香族溶剂、醇和酮。
141.根据权利要求139的涂料组合物，其中一种或多种溶剂含有一种或多种有机溶剂。
142.根据权利要求141的涂料组合物，其中一种或多种有机溶剂含有石油馏出物、醇、酮、酯、乙二醇醚。
143.根据权利要求113的涂料组合物，其中涂料组合物含有一种或多种稀释剂。
144.根据权利要求143的涂料组合物，其中一种或多种稀释剂含有挥发性的低分子量合成树脂。
145.根据权利要求113的涂料组合物，其中涂料组合物含有一种或多种能改善湿边的添加剂。
146.根据权利要求113的涂料组合物，其中涂料组合物含有一种或多种能改善颜料稳定性的添加剂。
147.根据权利要求113的涂料组合物，其中涂料组合物含有一种或多种能给予防冻特性的添加剂。
148.根据权利要求113的涂料组合物，其中涂料组合物含有一种或多种能控制泡沫的添加剂。
149.根据权利要求113的涂料组合物，其中涂料组合物含有一种或多种能控制起皮的添加剂。
150.根据权利要求113的涂料组合物，其中涂料组合物含有一种或多种能用作增稠剂的添加剂。
151.根据权利要求113的涂料组合物，其中涂料组合物含有一种或多种能用作聚结溶剂的添加剂。
152.根据权利要求113的涂料组合物，其中涂料组合物含有一种或多种能用作杀生物剂的添加剂。
153.根据权利要求113的涂料组合物，其中涂料组合物含有一种或多种填料。
154.根据权利要求153的涂料组合物，其中一种或多种填料选自滑石、石灰、重晶石和粘土。
155.根据权利要求113的涂料组合物，其中涂料组合物含有一种或多种催化剂。
156.根据权利要求113的涂料组合物，其中涂料组合物含有一种或多种稳定剂。
157.根据权利要求113的涂料组合物，其中涂料组合物含有一种或多种乳化剂。
158.根据权利要求113的涂料组合物，其中涂料组合物含有一种或多种组织形成剂。
159.根据权利要求113的涂料组合物，其中涂料组合物含有一种或多种附着促进剂。
160.根据权利要求113的涂料组合物，其中涂料组合物含有一种或多种平光剂。
161.根据权利要求113的涂料组合物，其中涂料组合物含有乳胶漆。
162.根据权利要求113的涂料组合物，其中涂料组合物含有底漆。
163.根据权利要求113的涂料组合物，其中涂料组合物含有清漆。
164.根据权利要求113的涂料组合物，其中涂料组合物含有虫漆。
165.根据权利要求113的涂料组合物，其中涂料组合物含有木材着色剂。
166.根据权利要求113的涂料组合物，其中涂料组合物含有漆(lacquer)。
167.根据权利要求113的涂料组合物，其中涂料组合物含有磁漆。
168.根据权利要求113的涂料组合物，其中涂料组合物含有釉漆。
169.根据权利要求113的涂料组合物，其中涂料组合物含有屋顶涂料。
170.根据权利要求113的涂料组合物，其中涂料组合物含有指画漆。
171.根据权利要求113的涂料组合物，其中涂料组合物含有墨水。
172.根据权利要求113的涂料组合物，其中涂料组合物含有防涂鸦漆。
173.根据权利要求113的涂料组合物，其中涂料组合物含有防攀爬漆。
174.根据权利要求113的涂料组合物，其中涂料组合物含有无VOC漆。
175.根据权利要求113的涂料组合物，其中涂料组合物含有低VOC漆。
176.根据权利要求113的涂料组合物，其中涂料组合物含有一种或多种酶，酶的用量范围是约0.1至优选低于10％(w/w)(干重)，如约0.1至低于9％(w/w)，如约0.1至低于8％(w/w)，如约0.1至低于7％(w/w)，如约0.1至低于6％(w/w)，如约0.1至低于5.5％(w/w)，如约0.1至低于5.0％(w/w)，如约0.1至低于4.5％(w/w)，如约0.1至低于4.0％(w/w)，如约0.1至低于3.5％(w/w)，如约0.1至低于3.0％(w/w)，如约0.1至低于2.5％(w/w)，如约0.1至低于2.0％(w/w)，如约0.1至低于1.5％(w/w)，如约0.1至低于1.0％(w/w)，如约0.1至低于0.5％(w/w)。
177.根据权利要求113的涂料组合物，其中涂料组合物含有一种或多种酶，酶的用量范围是约0.2％(w/w)至约0.4％(w/w)涂料组合物(干重)，如约0.4％(w/w)至约0.6％(w/w)，如约0.6％(w/w)至约0.8％(w/w)涂料组合物，如约0.8％(w/w)至约1.0％(w/w)，如约1.0％(w/w)至约1.2％(w/w)涂料组合物，如约1.2％(w/w)至约1.4％(w/w)，如约1.4％(w/w)至约1.6％(w/w)涂料组合物，如约1.6％(w/w)至约1.8％(w/w)，如约1.8％(w/w)至约2.0％(w/w)涂料组合物，如约2.0％(w/w)至约2.5％(w/w)，如约2.5％(w/w)至约3.0％(w/w)涂料组合物，如约3.0％(w/w)至约3.5％(w/w)，如约3.5％(w/w)至约4.0％(w/w)涂料组合物，如约4.0％(w/w)至约4.5％(w/w)，如约4.5％(w/w)至约5.0％(w/w)涂料组合物。
178.防止水生生物造成的表面污损的方法，所述方法包括给表面施用有效量的根据权利要求113至177中任一项的防污涂料组合物。
179.根据权利要求178的方法，其中水生生物选自细菌、原生动物、真菌、藻类和无脊椎动物。
180.根据权利要求178的方法，其中水生生物选自藤壶和贻贝。
181.根据权利要求178的方法，其中水生生物是蔓足亚刚，包括Balanus galeatus、纹藤壶(Balanus amphitrite)、澳洲藤壶(Elminius modestus)、致密藤壶(Balanus improvisus)和欧洲藤壶(Balanus balanoides)。
182.处理与致污损生物接触的表面或有这种接触风险的表面的方法，所述方法包括用有效量的权利要求1至177中任一项的组合物或涂料组合物接触表面的步骤，其中所述接触导致消除所述污损或至少减少所述污损。
183.防止或减少表面污损的方法，所述方法包括用有效量的权利要求1至177中任一项的组合物或涂料组合物或卫生组合物接触表面的步骤，其中所述接触可防止或减少所述表面的污损。
184.处理与含有致污损生物的液体组合物接触的表面的方法，所述方法包括用有效量的权利要求1至177中任一项的组合物或涂料组合物接触表面的步骤，其中所述接触可防止或减少所述表面的污损。
185.权利要求178至184中任一项的方法，其中表面至少部分地没入海水中。
186.权利要求178至184中任一项的方法，其中表面是通风管的内表面或外表面。
187.权利要求178至184中任一项的方法，其中表面是内墙。
188.对表面进行消毒的方法，所述方法包括用有效量的权利要求1至177中任一项的组合物或涂料组合物或卫生组合物接触表面的步骤，其中所述接触可对所述表面进行消毒。
189.从表面去除微生物的方法，所述方法包括用有效量的权利要求1至177中任一项的组合物或涂料组合物或卫生组合物接触表面的步骤，其中所述接触可从所述表面去除微生物。
190.涂布物体的方法，所述方法包括用有效量的权利要求1至177中任一项的组合物或涂料组合物或卫生组合物接触表面的步骤，其中所述接触可涂布所述物体。
191.密封表面的方法，所述方法包括用有效量的权利要求1至177中任一项的组合物或涂料组合物或卫生组合物接触表面的步骤，其中所述接触可以使所述表面与外部环境隔开。
192.减少或消除船舶腐蚀的方法，所述方法包括用有效量的权利要求1至177中任一项的组合物或涂料组合物或卫生组合物接触表面的步骤，其中所述接触可以减少或消除船舶腐蚀。
193.对表面进行防腐的方法，所述方法包括用有效量的权利要求1至177中任一项的组合物或涂料组合物或卫生组合物接触表面的步骤，其中所述接触可以对表面进行防腐。
194.杀死不合乎需要的微生物细胞的方法，所述方法包括用有效量的权利要求1至177中任一项的组合物或涂料组合物或卫生组合物接触表面的步骤，其中所述接触可以杀死不合乎需要的微生物细胞。
195.产生防污种类的方法，所述方法包括提供组合物的步骤，所述组合物含有至少一种能作用于化合物的酶，其中所述作用导致形成具有防污活性的防污种类，其中所述化合物不会形成所述组合物的一部分，所述方法还包括提供所述化合物，并通过使所述至少一种酶与所述化合物接触以形成所述防污种类的步骤。
196.制备权利要求1至177中任一项的组合物的方法，所述方法包括提供至少一种颜料和至少一种能作用于化合物的酶的步骤，其中所述作用导致形成具有防污活性的防污种类，其中所述化合物不会形成所述组合物的一部分，所述方法还包括提供所述至少一种酶的载体，并通过使所述至少一种酶与所述载体接触以形成所述组合物的步骤。
197.至少一种具有氧化酶活性的酶用于制备涂料组合物的用途，其中所述涂料组合物不含所述氧化酶活性的任何底物。
198.至少一种具有氧化酶活性的酶用于清洁适当系统的用途，其中所述系统不含所述氧化酶的任何底物。
199.用于控释一种或多种酶的可降解防污涂料组合物，所述防污涂料组合物含有
i)复合组合物，其含有用一种或多种聚合物加强的气凝胶基料，和
ii)一种或多种酶，其被包入和连接于所述复合组合物，采取的构型使得所述的一种或多种酶能对致污损生物发挥防污活性，
其中所述复合组合物能在存在致污损生物的环境中随时间逐渐降解，
其中所述复合组合物的逐渐降解导致所述的一种或多种酶逐渐暴露或释放到存在致污损生物的环境中。
200.制备气凝胶的方法，所述方法包括下述步骤：
i)混合液体醇与硅醇盐前体以形成二氧化硅溶胶(硅胶)
ii)通过超临界干燥法干燥硅胶以除去醇。
201.制备气凝胶的方法，所述方法包括下述步骤：
i)水解溶解于醇中的四烷氧基硅氧烷
ii)通过与超临界CO2交换(硅胶)以除去醇。
202.制备气凝胶的方法，所述方法包括下述步骤：
i)水解溶解于醇中的四烷氧基硅氧烷
ii)通过加入DCCA(干燥控制化学添加剂)以除去醇。
203.制备气凝胶的方法，所述方法包括下述步骤：
i)水解溶解于醇中的四烷氧基硅氧烷
ii)通过室压干燥以除去醇。
204.制备气凝胶的方法，所述方法包括下述步骤：
i)水解溶解于醇中的四烷氧基硅氧烷
ii)通过冷冻干燥以除去醇。
205.制备气凝胶的方法，所述方法包括SOL-GEL法。
206.权利要求205的方法，其中在低于100℃的温度下进行SOL-GEL法。
207.权利要求200至206任一项的方法，其中气凝胶还含有1-10％的二甲基二烷氧基硅氧烷以调节气凝胶的疏水性。
208.权利要求200至207任一项的方法，其中Si被Ti、Al和/或Br所替代。
209.权利要求200至208任一项的方法，其中Si被Ti、Al和/或Br部分替代。
210.权利要求200至209任一项的方法，还包括包入一种或多种生物活性剂的步骤。
211.权利要求210的方法，其中一种或多种被包入的生物活性剂已被修饰以使它们能掺入气凝胶的三维网状结构。
212.权利要求211的方法，其中对一种或多种生物活性剂的修饰包括修饰一个或多个氨基。
213.权利要求211的方法，其中对一种或多种生物活性剂的修饰包括修饰一个或多个巯基。
214.权利要求211的方法，其中对一种或多种生物活性剂的修饰包括修饰一个或多个羟基。
215.含有一种或多种生物活性剂的气凝胶，所述生物活性剂掺入通过权利要求200至214中任一项的方法产生的气凝胶的三维网状结构。
216.增加含有机溶剂的涂料组合物中的生物活性剂量的方法，所述方法包括下述步骤：
a)提供含有机溶剂的涂料组合物，
b)提供气凝胶，所述气凝胶含有包入其中的一种或多种生物活性酶，
c)将步骤a)提供的涂料组合物与步骤b)提供的气凝胶混合，所述气凝胶含有包入其中的一种或多种生物活性酶，从而
d)获得涂料组合物，该组合物含有有机溶剂和气凝胶，所述气凝胶含有包入其中的一种或多种生物活性酶，
其中所述的一种或多种生物活性酶与未被包入所述气凝胶结构的一种或多种酶相比，以较高的浓度存在和/或具有较高的生物活性。
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