異山梨醇(1,4:3,6-二脫水-D-葡萄糖醇)是由單糖衍生的己糖醇類雙環(huán)雜環(huán)化合物(bicyclic heterocyles)中的一種，最近這些年，其不斷得到關(guān)注，尤其對(duì)于制造異山梨醇-5-單硝酸酯而言。異山梨醇-5-單硝酸酯在心臟治療中用作血管擴(kuò)張劑，例如用于治療心絞痛。另外，異山梨醇也是用于合成大量的藥物、化學(xué)品和聚合物的重要中間體。因此，需要開發(fā)經(jīng)濟(jì)地產(chǎn)生異山梨醇的方法。生物質(zhì)提供了用于產(chǎn)生異山梨醇的一種這樣的資源。生物質(zhì)是基于碳、氫和氧的，并且包括許多材料，包括植物、木材、垃圾、紙張、作物和動(dòng)物廢棄物。本文公開了由生物質(zhì)和纖維素產(chǎn)生異山梨醇的方法和系統(tǒng)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
在一個(gè)實(shí)施方式中，從生物質(zhì)產(chǎn)生異山梨醇的方法可包括使生物質(zhì)、貴金屬和第一固體酸的催化劑混合物和氫接觸，以形成第一反應(yīng)混合物；加熱第一反應(yīng)混合物，以形成至少一種中間體化合物；使至少一種中間體化合物與第二固體酸接觸，以形成第二反應(yīng)混合物；加熱第二反應(yīng)混合物，以形成異山梨醇；和分離異山梨醇。
在另外的實(shí)施方式中，反應(yīng)器系統(tǒng)可包括一個(gè)或多個(gè)反應(yīng)容器，所述反應(yīng)容器被配置為將第一反應(yīng)混合物加熱至第一加熱條件，和將第二反應(yīng)混合物加熱至第二加熱條件，其中第一反應(yīng)混合物包括生物質(zhì)、貴金屬和第一固體酸的催化劑混合物和氫，并且第二反應(yīng)混合物包括生物質(zhì)的降解產(chǎn)物和第二固體酸。
附圖簡(jiǎn)述
圖1描繪了根據(jù)實(shí)施方式由生物質(zhì)產(chǎn)生異山梨醇的反應(yīng)器系統(tǒng)的圖。
發(fā)明詳述
本公開不限于描述的具體系統(tǒng)、設(shè)備和方法，因?yàn)檫@些可以改變。在本說(shuō)明書中使用的術(shù)語(yǔ)僅僅用于描述具體形式或?qū)嵤┓绞降哪康?，而不意圖限制范圍。
如本文所使用，“固體酸”指催化脫水步驟的路易斯酸或布朗斯臺(tái)德酸，其包括金屬的氧化物、氫氧化物、鹵化物、硫酸鹽、磷酸鹽或復(fù)合材料。
如本文所使用，“生物質(zhì)”指由植物(比如葉子、根、種子和莖)產(chǎn)生的任何有機(jī)材料、微生物和動(dòng)物代謝廢物、動(dòng)物產(chǎn)物或它們的任何組合。
本公開提供了由生物質(zhì)產(chǎn)生異山梨醇的方法。在一些實(shí)施方式中，由生物質(zhì)產(chǎn)生異山梨醇的方法可包括使生物質(zhì)、貴金屬和第一固體酸的催化劑混合物和氫接觸，以形成第一反應(yīng)混合物，加熱第一反應(yīng)混合物，以形成至少一種中間體化合物，使至少一種中間體化合物與第二固體酸接觸，以形成第二反應(yīng)混合物，加熱第二反應(yīng)混合物，以形成異山梨醇，和分離異山梨醇。本文描述的方法使用固體酸催化劑代替?zhèn)鹘y(tǒng)的液體酸或水溶性酸催化劑，因此避免了環(huán)境污染。
在一些實(shí)施方式中，生物質(zhì)包括但不限于碳水化合物、多糖、單糖、二糖、纖維素、木質(zhì)素、淀粉、戊糖、有機(jī)廢物、食品加工副產(chǎn)物、植物混合物、水果混合物、玉米芯、稻秸、稻糠、木薯粉、鋸末、松木(pone wood)、蔗渣、玉米秸、甘蔗、半纖維素、糖原、乳糖、蔗糖、麥芽糖、纖維二糖、己糖、玉米稈、麥麩、稻殼、谷粒、植物物質(zhì)、動(dòng)物產(chǎn)物、牛脂和其任何組合。
在一些實(shí)施方式中，由生物質(zhì)產(chǎn)生異山梨醇的方法可以是多步方法，并且可包括在存在氫的情況下，使生物質(zhì)與由貴金屬和第一固體酸制備的催化劑混合物接觸，以形成第一反應(yīng)混合物，和加熱第一反應(yīng)混合物。貴金屬的非限制例子包括Au、Pt、Pd、Ir、Os、Ag、Rh、Ru或其任何組合。在一些實(shí)施方式中，第一固體酸可以是路易斯酸或布朗斯臺(tái)德酸，其可包括，例如，金屬氧化物、金屬氫氧化物、金屬鹵化物、金屬硫酸鹽、金屬磷酸鹽或其任何組合。在一些實(shí)施方式中，固體酸可以是沸石、離子交換樹脂、粘土等。
合適的固體酸可以是展示足夠的酸度以使吡啶質(zhì)子化的固體材料。吡啶作為與傅里葉變換紅外線(FTIR)光譜學(xué)連接的探針?lè)肿拥挠猛境Ｒ?guī)上用于研究固體的酸度。通過(guò)與具有足夠強(qiáng)度的布朗斯臺(tái)德酸位點(diǎn)進(jìn)行反應(yīng)，吡啶被質(zhì)子化。當(dāng)吡啶與表面上這樣的酸位點(diǎn)相互作用時(shí)，可通過(guò)FTIR測(cè)量在約1546cm-1的吸收，允許量化布朗斯臺(tái)德酸位點(diǎn)。吡啶的共軛酸的pKa是5.2。這樣，使用pKa小于5.2的任何酸將導(dǎo)致一定程度的吡啶質(zhì)子化。所以，合適的固體酸可具有pKa<5.2，并且對(duì)于生物質(zhì)和其他碳水化合物在選擇的反應(yīng)條件下的加氫脫氧可以是有反應(yīng)性的。固體酸的非限制性例子包括ZrO2(SO4)2、TiCl3、Ti2(SO4)3、CrPO4、CrCl2、MnCl2、Mn3(PO4)2、Co3(PO4)2、CoSO4、MoO3、Mo(SO)3、TaF5、W(PO)4、Al2O3、NbOPO4、Nb2O5、NbSO4、TaCl2、TaSO4、Ta3PO4、SnPO4、SnCl2、SnSO4、VCl2、VPO4、VSO4、ZnSO4、ZnCl2、ZnPO4、NbSiO2或其任何組合。
在一些實(shí)施方式中，第一反應(yīng)混合物中貴金屬的量的范圍可以是反應(yīng)混合物的約0.1wt％至約10wt％、約0.1wt％至約8wt％、約0.1wt％至約5wt％、約0.1wt％至約2.5wt％，或約0.1wt％至約1wt％。具體的例子包括約0.1wt％、約1wt％、約2.5wt％、約5wt％、約7wt％、約10wt％，和這些值任何兩個(gè)之間的范圍(包括它們的端點(diǎn))。
在一些實(shí)施方式中，第一反應(yīng)混合物中固體酸的量的范圍可以是催化劑混合物的約0.1wt％至約10wt％、約0.1wt％至約8wt％、約0.1wt％至約5wt％、約0.1wt％至約2.5wt％，或約0.1wt％至約1wt％。具體的例子包括約0.1wt％、約1wt％、約2.5wt％、約5wt％、約7wt％、約10wt％，和這些值任何兩個(gè)之間的范圍(包括它們的端點(diǎn))。
第一反應(yīng)混合物中的示例性催化劑混合物可以是Pt/沸石、Ru/Al2O3、Ru/NbOPO4、Pd/ZrOSO4、Pt/Nb2O5、Pd/WO3或其任何組合。本文實(shí)施方式中描述的催化劑混合物可以是沒(méi)有載體的，或者，通過(guò)以使催化反應(yīng)的表面積最大化的方式在載體表面上分布而可以是有載體的。合適的載體可選自任何常規(guī)的載體，比如二氧化硅-氧化鋁共凝膠(co-gel)、二氧化硅、過(guò)渡型氧化鋁，比如γ、δ或θ氧化鋁、碳、二氧化鈦、氧化鋯、硫酸化的氧化鋯等。也可使用這些載體材料的混合物。催化劑混合物也可負(fù)載在至少一部分固體酸上。
可通過(guò)使載體接觸或浸漬催化劑混合物的溶液，然后進(jìn)行干燥，而形成有載體的催化劑混合物。在一些實(shí)施方式中，干燥的材料可被煅燒?？蛇x的方法可包括使催化劑混合物中的金屬化合物沉淀在載體上，或與載體一起沉淀?？蛇x地，如果選擇的載體利于這樣的方法，則催化劑混合物可通過(guò)離子交換被引入到載體上。
在一些實(shí)施方式中，第一反應(yīng)混合物可被加熱至約140℃至約190℃、約140℃至約180℃、約140℃至約160℃，或約140℃至約150℃的溫度。具體的例子包括約140℃、約150℃、約160℃、約170℃、約190℃，和這些值的任何兩個(gè)之間的范圍。該反應(yīng)過(guò)程的合適的時(shí)間段可包括約12小時(shí)至約36小時(shí)、約12小時(shí)至約30小時(shí)、約12小時(shí)至約24小時(shí)，或約12小時(shí)至約15小時(shí)。具體的例子包括約12小時(shí)、約14小時(shí)、約16小時(shí)、約20小時(shí)、約24小時(shí)、約30小時(shí)、約36小時(shí)，和這些值任何兩個(gè)之間的范圍(包括它們的端點(diǎn))。在一些情況下，可使用更長(zhǎng)的時(shí)間段。
在一些實(shí)施方式中，第一反應(yīng)混合物可在存在氫(H2)的情況下，在約2MPa至約6MPa、約2MPa至約5MPa、約2MPa至約4MPa，或約2MPa至約3MPa的壓強(qiáng)被加熱。具體的例子包括約2MPa、約2.5MPa、約3MPa、約4MPa、約5MPa、約6MPa，和這些值任何兩個(gè)之間的范圍(包括它們的端點(diǎn))。但是，應(yīng)理解，當(dāng)對(duì)于優(yōu)化結(jié)果被視為是必要的或期望的時(shí)，可使用比上述更高的和更低的溫度和壓強(qiáng)。
加熱之后，第一反應(yīng)混合物包括由生物質(zhì)解聚形成的至少一種中間體化合物，比如單糖、二糖、山梨醇、山梨聚糖或其任何組合。例如，纖維素可進(jìn)行水解和氫化，產(chǎn)生中間體，比如山梨醇和山梨聚糖。當(dāng)進(jìn)行到下一步驟時(shí)，不需要分離中間體。
在一些實(shí)施方式中，可從中間體化合物(一種或多種)中去除催化劑混合物，然后進(jìn)行到反應(yīng)過(guò)程的下一步驟。可通過(guò)本領(lǐng)域已知的任何方法，比如過(guò)濾、傾析、離心等去除催化劑混合物。例如，可從第一反應(yīng)容器104通過(guò)出口105去除第一反應(yīng)混合物的中間體化合物，并且將其引入至第二反應(yīng)容器106中，以進(jìn)行隨后的步驟(圖1)。在一些實(shí)施方式中，可重新使用回收的催化劑混合物。
在一些實(shí)施方式中，通過(guò)使中間體化合物(一種或多種)與第二固體酸接觸以形成第二反應(yīng)混合物，并且加熱第二反應(yīng)混合物，可繼續(xù)進(jìn)行反應(yīng)過(guò)程。第二固體酸的合適的例子包括ZrO2(SO4)2、TiCl3、Ti2(SO4)3、CrPO4、CrCl2、MnCl2、Mn3(PO4)2、Co3(PO4)2、CoSO4、MoO3、Mo(SO)3、TaF5、W(PO)4、Al2O3、NbOPO4、Nb2O5、NbSO4、TaCl2、TaSO4、Ta3PO4、SnPO4、SnCl2、SnSO4、VCl2、VPO4、VSO4、ZnSO4、ZnCl2、ZnPO4、NbSiO2或其任何組合。
在一些實(shí)施方式中，第二反應(yīng)混合物中第二固體酸的量的范圍可以是催化劑混合物的約0.1wt％至約10wt％、約0.1wt％至約8wt％、約0.1wt％至約5wt％、約0.1wt％至約2.5wt％，或約0.1wt％至約1wt％。具體的例子包括約0.1wt％、約1wt％、約2.5wt％、約5wt％、約7wt％、約10wt％，和這些值任何兩個(gè)之間的范圍(包括它們的端點(diǎn))。
在一些實(shí)施方式中，第二反應(yīng)混合物可被加熱至約210℃至約250℃、約210℃至約230℃、約210℃至約220℃，或約210℃至約200℃的溫度。具體的例子包括約210℃、約220℃、約230℃、約240℃、約250℃，和這些值的任何兩個(gè)之間的范圍。該反應(yīng)過(guò)程的合適的時(shí)間段可包括約12小時(shí)至約36小時(shí)、約12小時(shí)至約30小時(shí)、約12小時(shí)至約24小時(shí)，或約12小時(shí)至約15小時(shí)。具體的例子包括約12小時(shí)、約14小時(shí)、約16小時(shí)、約20小時(shí)、約24小時(shí)、約30小時(shí)、約36小時(shí)，和這些值任何兩個(gè)之間的范圍(包括它們的端點(diǎn))。在一些情況下可使用更長(zhǎng)的時(shí)間段。
通過(guò)本文描述的方法獲得的異山梨醇可通過(guò)使用本領(lǐng)域已知的一種或多種方法純化，包括溶劑提取、蒸餾等。在提取期間可使用溶劑，比如二甲苯和乙酸乙酯。通過(guò)本文描述的方法獲得的異山梨醇的產(chǎn)率百分?jǐn)?shù)可以是約45％至約70％、約45％至約60％，或約45％至約50％。在一些實(shí)施方式中，產(chǎn)率可以是至少45％、至少50％、至少55％、至少60％或至少70％。
本文描述的方法可在間歇式反應(yīng)器或在連續(xù)流(continuous flow)反應(yīng)器中進(jìn)行。在間歇式反應(yīng)器中，生物質(zhì)材料可在反應(yīng)時(shí)間段開始時(shí)被放置在反應(yīng)器中，然后，在整個(gè)時(shí)間段關(guān)閉反應(yīng)器，而不添加另外的組分。在一些實(shí)施方式中，可在傳統(tǒng)的高壓釜中進(jìn)行間歇操作(batch operation)。在連續(xù)流反應(yīng)器中，反應(yīng)器可連續(xù)被填充以新鮮材料并且也被連續(xù)排空。反應(yīng)器容器可被配置為分別或以任何組合接收生物質(zhì)、催化劑混合物或如在下面段落中描述的任何其他反應(yīng)物，比如氫氣(H2)。
本文也公開了由生物質(zhì)產(chǎn)生異山梨醇的反應(yīng)器系統(tǒng)。在一些實(shí)施方式中，反應(yīng)器系統(tǒng)可包括一個(gè)或多個(gè)反應(yīng)容器，所述反應(yīng)容器被配置為將第一反應(yīng)混合物加熱至第一加熱條件，和將第二反應(yīng)混合物加熱至第二加熱條件。另外，第一反應(yīng)混合物可包括生物質(zhì)、貴金屬和第一固體酸的催化劑混合物、和氫。第二反應(yīng)混合物可包括生物質(zhì)的降解產(chǎn)物和第二固體酸。
示例性反應(yīng)器系統(tǒng)顯示在圖1中。反應(yīng)器系統(tǒng)100可包括第一反應(yīng)容器104，其配備以生物質(zhì)101、水102和氫103的入口。可將反應(yīng)物以任何合適的方式或任何合適的順序添加至第一反應(yīng)容器104。在一個(gè)實(shí)施方式中，首先添加催化劑混合物，接著添加生物質(zhì)，以形成生物質(zhì)-催化劑混合物，并且其后，進(jìn)料氫氣。在一些實(shí)施方式中，生物質(zhì)和催化劑混合物可在引入至第一反應(yīng)容器104中之前被預(yù)先混合。第一反應(yīng)容器104可進(jìn)一步配備以熱電偶、壓力計(jì)、溫度控制器、冷卻系統(tǒng)和機(jī)械攪拌器，以進(jìn)行該方法。
第一反應(yīng)容器104可被配置為將第一反應(yīng)混合物加熱至第一加熱條件，例如，加熱至約140℃至約190℃的溫度。該加熱可進(jìn)行約12小時(shí)至約36小時(shí)。另外，第一反應(yīng)容器104可被配置為保持約2MPa至約6MPa的H2壓強(qiáng)。第一反應(yīng)容器104也可具有出口105以在反應(yīng)結(jié)束時(shí)除去中間體化合物。
反應(yīng)器系統(tǒng)100也可包括第二反應(yīng)容器106，其被配置為將第二反應(yīng)混合物加熱至第二加熱條件。例如，第二加熱條件可以是加熱至約210℃至約250℃的溫度，持續(xù)約12小時(shí)至約36小時(shí)。第二反應(yīng)容器也可配備以熱電偶、壓力計(jì)、溫度控制器、冷卻系統(tǒng)和機(jī)械攪拌器，以進(jìn)行該方法。第二反應(yīng)容器106可包含出口閥107，以去除形成的產(chǎn)物，包括異山梨醇?？墒褂锰崛》椒?08分離異山梨醇，以獲得純化的異山梨醇109。
實(shí)施例
實(shí)施例1：由纖維素產(chǎn)生異山梨醇
在4.0MPa H2下，將約0.24克的球磨纖維素、0.1克的Ru/NbOPO4和30ml的去離子水添加在間歇式高壓釜反應(yīng)器中并且加熱至170℃，達(dá)24小時(shí)，同時(shí)進(jìn)行強(qiáng)烈攪拌。反應(yīng)之后，通過(guò)離心，將固體催化劑與液體溶液分開，并且將約0.1克的ZrO2(SO4)2酸催化劑添加至液體溶液并且加熱至230℃達(dá)，18小時(shí)。獲得的異山梨醇的產(chǎn)率是56％。
實(shí)施例2：由纖維素產(chǎn)生異山梨醇
在4.0MPa H2下，將約0.24克的球磨纖維素、0.1克的Ru/NbOPO4和30ml的去離子水加入到間歇式高壓釜反應(yīng)器中，并且加熱至170℃達(dá)24小時(shí)，同時(shí)進(jìn)行強(qiáng)烈攪拌。反應(yīng)之后，通過(guò)離心將固體催化劑與液體溶液分開，并且所得溶液經(jīng)過(guò)填充以NbOPO4催化劑的固定床反應(yīng)器，并且被加熱至230℃，達(dá)18小時(shí)。獲得的異山梨醇的產(chǎn)率是50％。
實(shí)施例3：由生物質(zhì)產(chǎn)生異山梨醇
在4.0MPa H2下，將約2克的生物質(zhì)(玉米芯和稻殼的混合物)、1克的Ru/NbOPO4和300ml的去離子水添加至間歇式高壓釜反應(yīng)器中，并且加熱至170℃，達(dá)24小時(shí)，同時(shí)進(jìn)行強(qiáng)烈攪拌。反應(yīng)之后，通過(guò)離心將固體催化劑與液體溶液分開，并且所得溶液經(jīng)過(guò)填充以NbOPO4催化劑的固定床反應(yīng)器，并且被加熱至230℃，達(dá)18小時(shí)。獲得的異山梨醇的產(chǎn)率是約50％。
實(shí)施例表明高價(jià)值化學(xué)品，比如異山梨醇可衍生自生物質(zhì)廢物材料，具有至少50％的良好產(chǎn)率。由于生物質(zhì)轉(zhuǎn)化成有用的產(chǎn)物，因此可避免它們被排放至環(huán)境中以及由其導(dǎo)致的對(duì)環(huán)境的不利影響。而且，生物質(zhì)提供了產(chǎn)生異山梨醇的低成本起始材料。另外，本文描述的方法使用固體酸催化劑代替?zhèn)鹘y(tǒng)的液體酸或水溶性酸催化劑。
在上面的詳細(xì)說(shuō)明中，參考了形成其一部分的附圖。在附圖中，類似的符號(hào)通常表示類似的組件，除非上下文另外指出。在詳細(xì)說(shuō)明、附圖和權(quán)利要求中描述的示意性實(shí)施方式并不意味著是限制性的?？墒褂闷渌麑?shí)施方式，并且在不背離本文呈現(xiàn)主題的精神和范圍的情況下，可進(jìn)行其他改變。容易理解，本公開的方面，如本文大體上描述的和圖中闡釋的，可以各種不同的構(gòu)造被布置、替換、組合、分開和設(shè)計(jì)，所有這些明確考慮在本文中。
本公開不受在本申請(qǐng)中所描述的特定實(shí)施方式的限制，這些特定實(shí)施方式意在為各個(gè)方面的示例。對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言顯而易見的是，能夠進(jìn)行各種改進(jìn)和變型，而不偏離其精神和范圍。根據(jù)前面的說(shuō)明，除了本文列舉的那些之外，在本公開范圍內(nèi)的功能上等同的方法和裝置對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言將是顯而易見的。旨在這些改進(jìn)和變型例落在隨附權(quán)利要求書的范圍內(nèi)。本公開僅受隨附權(quán)利要求書的術(shù)語(yǔ)連同這些權(quán)利要求所給予權(quán)利的等同方案的整個(gè)范圍的限制。將理解的是，本公開不限于特定的方法、試劑、化合物、組合物或生物系統(tǒng)，當(dāng)然這些可以變化。還應(yīng)理解的是，本文所使用的術(shù)語(yǔ)僅是為了描述特定實(shí)施方式的目的，而不意在是限制性的。
如在本文檔中使用的，單數(shù)形式“一個(gè)/一種(a)”、“一個(gè)/一種(an)”和“所述(the)”包括復(fù)數(shù)指代，除非上下文另外明確指出。除非另外定義，本文使用的所有技術(shù)和科學(xué)術(shù)語(yǔ)均具有如本領(lǐng)域普通技術(shù)人員通常理解的相同意思。本公開不應(yīng)被解釋為承認(rèn)本公開中描述的實(shí)施方式由于之前的發(fā)明而沒(méi)有資格早于這樣的公開。如在本文檔中使用的，術(shù)語(yǔ)“包括”意思是“包括但不限于”。
盡管各種組合物、方法和裝置在“包括”(解釋為“包括但不限于”的意思)各種成分或步驟方面被描述，但所述組合物、方法和裝置還可“基本由各種成分和步驟組成”或“由各種成分和步驟組成”，此類術(shù)語(yǔ)應(yīng)當(dāng)理解為限定實(shí)質(zhì)上封閉的群組。
關(guān)于本文中基本上任何復(fù)數(shù)和/或單數(shù)術(shù)語(yǔ)的使用，本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠根據(jù)上下文和/或應(yīng)用適當(dāng)?shù)貜膹?fù)數(shù)變換成單數(shù)和/或從單數(shù)變換成復(fù)數(shù)。為了清晰的目的，本文中明確地闡明了各單數(shù)/復(fù)數(shù)的置換。
本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，通常，本文中并且特別是在所附權(quán)利要求(例如，所附權(quán)利要求的主體)中使用的術(shù)語(yǔ)通常意欲作為“開放性”術(shù)語(yǔ)(例如，術(shù)語(yǔ)“包括”應(yīng)當(dāng)解釋為“包括但不限于”，術(shù)語(yǔ)“具有”應(yīng)當(dāng)解釋為“至少具有”，術(shù)語(yǔ)“包含”應(yīng)當(dāng)解釋為“包含但不限于”等)。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)進(jìn)一步理解，如果意欲引入特定數(shù)量的權(quán)利要求列舉項(xiàng)，則這樣的意圖將在權(quán)利要求中明確地列舉，并且在不存在這種列舉項(xiàng)的情況下，不存在這樣的意圖。例如，為了有助于理解，以下所附權(quán)利要求可以包含引導(dǎo)性的短語(yǔ)“至少一個(gè)”和“一個(gè)或多個(gè)”的使用以引入權(quán)利要求列舉項(xiàng)。然而，即使當(dāng)同一個(gè)權(quán)利要求包含引導(dǎo)短語(yǔ)“一個(gè)或多個(gè)”或“至少一個(gè)”和不定冠詞比如“一個(gè)”或“一種”時(shí)，這種短語(yǔ)的使用不應(yīng)當(dāng)解釋為暗示由不定冠詞“一個(gè)”或“一種”引入的權(quán)利要求列舉項(xiàng)將包含這樣引入的權(quán)利要求列舉項(xiàng)的任何特定權(quán)利要求限定為僅包含一個(gè)這種列舉項(xiàng)的實(shí)施方式(例如，“一個(gè)”和/或“一種”應(yīng)當(dāng)解釋為指“至少一個(gè)”或“一種或多種”)；這同樣適用于以引入權(quán)利要求列舉項(xiàng)的定冠詞的使用。另外，即使明確地?cái)⑹鎏囟〝?shù)量的所引入的權(quán)利要求列舉項(xiàng)，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到將這種列舉項(xiàng)解釋為意指至少所敘述的數(shù)量(例如，沒(méi)有其他修飾的單純列舉項(xiàng)“兩個(gè)列舉項(xiàng)”意指至少兩個(gè)列舉項(xiàng)，或者兩個(gè)以上列舉項(xiàng))。此外，在其中使用類似于“A、B和C等中的至少一個(gè)”的習(xí)語(yǔ)的那些情況下，通常這種造句意味著本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解的習(xí)語(yǔ)(例如，“具有A、B和C中的至少一個(gè)的系統(tǒng)”應(yīng)當(dāng)包括，但不限于具有單獨(dú)的A、單獨(dú)的B、單獨(dú)的C、A和B一起、A和C一起、B和C一起、和/或A、B和C一起等的系統(tǒng))。在其中使用類似于“A、B或C等中的至少一個(gè)”的習(xí)語(yǔ)的那些情況下，通常這種造句意味著本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解的習(xí)語(yǔ)(例如，“具有A、B或C中的至少一個(gè)的系統(tǒng)”應(yīng)當(dāng)包括，但不限于具有單獨(dú)的A、單獨(dú)的B、單獨(dú)的C、A和B一起、A和C一起、B和C一起、和/或A、B和C一起等的系統(tǒng))。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)進(jìn)一步理解實(shí)際上呈現(xiàn)兩個(gè)或多個(gè)可選擇術(shù)語(yǔ)的任何轉(zhuǎn)折性詞語(yǔ)和/或短語(yǔ)，無(wú)論在說(shuō)明書、權(quán)利要求書還是附圖中，都應(yīng)當(dāng)理解為包括術(shù)語(yǔ)的一個(gè)、術(shù)語(yǔ)的任何一個(gè)或全部?jī)蓚€(gè)術(shù)語(yǔ)的可能性。例如，短語(yǔ)“A或B”應(yīng)當(dāng)理解為包括“A”或“B”或“A和B”的可能性。
此外，當(dāng)公開內(nèi)容的特征或方面以馬庫(kù)什組的方式描述時(shí)，本領(lǐng)域技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到，該公開內(nèi)容由此也以馬庫(kù)什組的任何單獨(dú)的成員或成員的亞組的方式描述。
如本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解的，用于任何和所有目的，如在提供書寫描述的方面，本文公開的所有范圍也包括任何和所有可能的亞范圍及其亞范圍的組合。任何所列范圍可以容易地被認(rèn)為是充分描述并能夠使同一范圍可以容易地分解為至少兩等份、三等份、四等份、五等份、十等份等。作為非限制性實(shí)例，本文所討論的每個(gè)范圍可以容易地分解為下三分之一、中間三分之一和上三分之一等。如本領(lǐng)域技術(shù)人員也應(yīng)當(dāng)理解的，所有語(yǔ)言比如“高達(dá)”、“至少”等包括所敘述的數(shù)字并且指可以隨后分解為如上所述的亞范圍的范圍。最后，如本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解的，范圍包括每個(gè)單獨(dú)的成員。因此，例如，具有1-3個(gè)單元的組是指具有1、2或3個(gè)單元的組。類似地，具有1-5個(gè)單元的組指具有1、2、3、4或5個(gè)單元的組，以此類推。
各種上面公開的以及其他特征和功能，或其可選方式，可組合成許多其他不同的系統(tǒng)或應(yīng)用。各種目前其無(wú)法預(yù)見的或不可預(yù)料的可選項(xiàng)、修飾、變型或其改善可能隨后被本領(lǐng)域技術(shù)人員作出，其每個(gè)也旨在包括在公開的實(shí)施方式內(nèi)。