CN102766540A - 液体酶稳定化添加剂及其制备方法和应用 - Google Patents

液体酶稳定化添加剂及其制备方法和应用 Download PDF

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本发明提供了一种液体酶稳定化添加剂及其制备方法和应用，该液体酶稳定化添加剂，组分包括液体酶、醚类非离子型表面活性剂、线性或支链聚合物和表面活性剂。与现有技术硼砂等传统酶稳定剂相比，其环保易降解。本发明液体酶稳定剂可以用于含液体酶的任何组合物，特别适合用于洗涤组合物，个人护理组合物，织物处理组合物等，能够使液体酶更好地发挥使用效力。

Description

液体酶稳定化添加剂及其制备方法和应用
技术领域
本发明涉及酶稳定剂，具体属于一种液体酶稳定化添加剂及其制备方法，以及液体酶稳定化添加剂在洗涤剂中的应用。
背景技术
酶在液体中的稳定性一直是一个众所周知的难题，特别是在含酶的液体洗涤剂当中。尤其是在加酶洗涤剂中，确保酶的活性不随时间的改变而改变是个大难题。
传统的酶稳定剂系统多由硼砂、丙二醇和丙三醇组成（王岩,日用化学品科学，2000,23,42;和田恭尚,日用化学工业，2005,35,30），而硼砂的大量使用对环境造成极大的压力（据报道每生产1吨硼砂产生3吨硼泥），形成极大的环境污染，不利于环境保护传统。在欧洲和日本，液体洗涤剂中的硼化物已被禁用。
硼砂为硼酸钠的俗称，为白色或无色结晶性粉末，因为毒性较高，世界各国多禁用为食品添加物。硼砂对人体健康的危害性很大，连续摄取会在体内蓄积，妨害消化道的酶的作用，其急性中毒症状为呕吐、腹泻、红斑、循环系统障碍、休克、昏迷等所谓硼酸症。人体若摄入过多的硼砂，会引发脏器的蓄积性中毒。硼砂的成人中毒剂量为1-3克，成人致死量为15克，婴儿致死量为2-3克。
近几年，液体洗涤剂以其制造简单，品种多，污染小，节省能源，性能优异，使用方便等诸多优点，倍受人们的青睐，市场份额稳步攀升。然而由于酶活性较高的液体酶制剂稳定性差，特别是在液体加酶洗涤剂中，水和大量离子表面活性剂的存在致使液体酶的存活期少于一个月。这是因为酶在配方中的不稳定，酶制剂易自身溶解于配方中失去活力（Michael R.Stoner,Douglas A.Dale,Peter J.Gualfetti,Todd Becker,Enzyme and MicrobialTechnology 34(2004)114–125），因而严重影响了液体加酶配方特别是液体洗涤剂的生产和开发。
发明内容
本发明的目的在于提供一种环保易降解的液体酶稳定化添加剂及其制备方法，以及液体酶稳定化的添加剂在洗涤剂中的应用。
本发明提供一种液体酶稳定化添加剂，其组分按重量份数计：液体酶0.01-5，醚类非离子型表面活性剂0.5-15，线性或支链聚合物0.5-15，去离子水5-15，表面活性剂10-60。
本发明提供一种液体酶稳定化添加剂的制备方法，包括步骤:
醚类非离子型表面活性剂用去离子水溶解后与液体酶混合，滴加到线性或支链聚合物中，再加入表面活性剂混匀。
所述的液体酶是由动物、植物与微生物产生的，具有催化能力的蛋白质。可以是任何商业上可得到的液体酶。液体酶选用蛋白酶，淀粉酶，纤维素酶，脂肪酶，过氧化氢酶，裂解酶，氧化还原酶，脂肪酶，葡糖氧化酶，天冬酞氨酶等的液体酶，也包括同类液体酶的混合物。本发明优选液体淀粉酶，液体蛋白酶，液体脂肪酶或液体纤维素酶。
所述的醚类非离子型表面活性剂，是聚醚类表面活性剂，优选结构式是EOn-POm-EOn，或PEOx－PPOy－PEOx的聚醚类表面活性剂。
所述的线性或支链聚合物，是冠醚、环糊精或环糊精衍生物。
所述的表面活性剂，可以是HLB值（HLB值是指表面活性剂的亲水一亲脂平衡值）为7-40优选9-22的阴离子、非离子、阳离子、和两性的任何表面活性剂中的一种或多种。
本发明液体酶稳定剂可以用于含液体酶的任何组合物，特别适合用于洗涤组合物，个人护理组合物，织物处理组合物例如漂白组合物，药物组合物，皮革处理组合物，纸浆或纸处理组合物，动物饲料组合物等。
本发明还涉及液体酶稳定化添加剂在液体洗涤组合物中的用途。在本发明的具体实施方式中，将液体酶稳定化添加剂用作液体洗涤剂(例如洗衣洗涤剂)中的原材料。
本发明提供的一种液体洗涤组合物，含有上述液体酶稳定化添加剂，含量按重量百分比计为1-40％，优选5-30％，更优选10-25％。
与硼砂等传统酶稳定剂相比，本发明液体酶稳定化添加剂的主要组分常被用作药物赋形剂和乳化剂，所以其环保易降解。本发明液体酶稳定剂可以用于含液体酶的任何组合物，特别适合用于洗涤组合物，个人护理组合物，织物处理组合物等，它能够使液体酶更好地发挥使用效力。本发明对高活性，高稳定性液体酶产品的开发和应用具有重要意义。
具体实施方式
以下实施例只是用于专业人员更加容易全面理解本发明，不应理解为限定本发明的范围。本领域的专业技术人员根据本发明公开的实质内容，可对本发明做出非实质性改进，但基于本发明的内容做出的非实质性改进应仍属于本发明的保护范围。
实施例1
将醚类非离子型表面活性剂EO76PO30EO761g溶解于10g去离子水中，然后取液体蛋白酶（ATCC2152碱性蛋白酶发酵液）1g与之混合，混合物滴加到0.6gα-环糊精中，再加入15g十二烷基苯硫酸钠表面活性剂（HLB值10.6）混匀。
将上述液体酶稳定化添加剂转移至两小瓶中，密封后分别在5℃和27℃温育4星期。通过国标GB/T23527-2009确定蛋白酶样品的酶活力（见表1）。
对照：液体蛋白酶（碱性蛋白酶发酵液ATCC2152所产酶液）1g溶解于10g去离子水中，再加入15g十二烷基苯硫酸钠表面活性剂（HLB值10.6）混匀测定方法同上。
表1
Figure BDA00001910938500031
实施例2
将醚类非离子型表面活性剂PEO133PPO50PEO1330.6g溶解于15g去离子水中后取液体α淀粉酶（枯草杆菌）1.2g与之混合，混合物滴加到1.8g羟丙基--环糊精中，再加入10g C12脂肪醇聚氧乙烯醚9（HLB值13.5）和10g C12烷基糖苷表面活性剂（HLB值16）混匀。
将上述液体酶稳定化添加剂转移至两小瓶中，密封后分别在5℃和27℃温育4星期。通过国标GB8275-2009法确定淀粉酶样品的酶活力（见表2）。
对照：将液体淀粉酶蛋白酶1.2g溶解于15g去离子水中，再加入10g C12脂肪醇聚氧乙烯醚9（HLB值13.5）和10g C12烷基糖苷表面活性剂（HLB值16）混匀测定方法同上。
表2
Figure BDA00001910938500032
实施例3
将醚类非离子型表面活性剂PEO27PPO61PEO272g溶解于10g去离子水中后取液体纤维素酶（1,4-β-D-葡聚糖葡糖苷水解酶）1g与之混合，混合物滴加到0.6g15-冠醚-5中，再加入12g C12脂肪醇聚氧乙烯醚3（HLB值8.5）和10g十二烷基磺酸钠（HLB值为13）表面活性剂混匀。
将上述液体酶稳定化添加剂转移至两小瓶中，密封后分别在5℃和27℃温育4星期。储藏后，通过QB2583-2003（轻工部行业标准）确定纤维素酶样品的酶活力（见表3）。
对照：液体淀粉酶蛋白酶1g溶解于10g去离子水中，再加入12g C12脂肪醇聚氧乙烯醚3和10g十二烷基磺酸钠（HLB值为13）表面活性剂混匀，测定方法同上。
表3
Figure BDA00001910938500041
实施例4
将醚类非离子型表面活性剂PEO106PPO70PEO1062g溶解于5g去离子水中后取液体蛋白酶A（丝氨酸蛋白酶）0.8g和液体蛋白酶B（枯草蛋白酶）0.8g与之混合，混合物滴加到0.5g羟乙基--环糊精溶液中，再加入12g C12脂肪醇聚氧乙烯醚9（HLB值13.5）和10g十二烷基苯磺酸三乙醇胺盐表面活性剂（HLB值9）混匀。
然后将上述液体酶稳定化添加剂转移至两小瓶中，密封后分别在5℃和27℃温育4星期。储藏后，通过国标GB/T23527-2009确定蛋白酶样品的酶活力（见表4）。
对照：液体蛋白酶A（丝氨酸蛋白酶）0.8g和液体蛋白酶B（枯草蛋白酶）0.8g溶解于5g去离子水中，再加入12g C12脂肪醇聚氧乙烯醚9（HLB值13.5）和10g十二烷基苯磺酸三乙醇胺盐表面活性剂（HLB值9）混匀。测定方法同上。
表4
Figure BDA00001910938500042
实施例5
将醚类非离子型表面活性剂PEO20PPO70PEO202g溶解于5g去离子水中后取液体脂肪酶（嗜热脂肪芽孢杆菌）1.5g与之混合，混合物滴加到1.8g15-冠醚-5中，再加入12g脂肪酸甲酯磺酸盐（HLB值12.8）和10gC12烷基硫酸盐表面活性剂（HLB值40）混匀。
将上述液体酶稳定化添加剂转移至两小瓶中，密封后分别在5℃和27℃温育4星期。储藏后，通过轻工行业标准GB/T23535-2009确定脂肪酶样品的酶活力（见表3）。
对照：液体脂肪酶1.5g溶解于10g去离子水中，再加入12g脂肪酸甲酯磺酸盐（HLB值12.8）和10gC12烷基硫酸盐表面活性剂（HLB值40）混匀，测定方法同上。
表5
Figure BDA00001910938500051
实施例6
将实施例1制得的液体酶稳定化添加剂用于液体洗涤剂(例如洗衣洗涤剂)配方中，配方：20份液体酶稳定化添加剂；5份1摩尔C13-C15羰基合成醇和7摩尔环氧乙烷的缩合产物；3份椰子基硫酸钠；1份柠檬酸；2份香精或香料；加去离子水至100份。
将上述液体洗涤剂配方转移至两小瓶中，密封后分别在5℃和27℃温育4星期。通过国标GB/T23527-2009确定蛋白酶样品的酶活力（见表6）。
对照：20份实施例1的对照制得的组合物；5份1摩尔C13-C15羰基合成醇和7摩尔环氧乙烷的缩合产物；3份椰子基硫酸钠；1份柠檬酸；2份香精，香料；加去离子水至100份。测定方法同上。
表6
Figure BDA00001910938500052

Claims (10)

1.一种液体酶稳定化添加剂，其特征在于，组分按重量份数计：液体酶0.01-5，醚类非离子型表面活性剂0.5-15，线性或支链聚合物0.5-15，去离子水5-15，表面活性剂10-60。
2.如权利要求1所述的一种液体酶稳定化添加剂的制备方法，其特征在于，步骤为:将醚类非离子型表面活性剂用去离子水溶解后与液体酶混合，滴加到线性或支链聚合物中，再加入表面活性剂混匀即可。
3.如权利要求1所述的一种液体酶稳定化添加剂，其特征在于，所述的液体酶是液体淀粉酶，液体蛋白酶，液体脂肪酶或液体纤维素酶。
4.如权利要求1所述的一种液体酶稳定化添加剂，其特征在于，所述的醚类非离子型表面活性剂，是聚醚类表面活性剂；所述的线性或支链聚合物，是冠醚、环糊精或环糊精衍生物；所述的表面活性剂，是HLB值为7-40的阴离子、非离子、阳离子、和两性的任何表面活性剂中的一种或多种。
5.如权利要求4所述的一种液体酶稳定化添加剂，其特征在于，所述的表面活性剂，是HLB值为9-22的阴离子、非离子、阳离子、和两性的任何表面活性剂中的一种或多种。
6.如权利要求4所述的一种液体酶稳定化添加剂，其特征在于，所述的聚醚类表面活性剂是结构式EOn-POm-EOn或PEOx－PPOy－PEOx的聚醚类表面活性剂。
7.如权利要求1所述的一种液体酶稳定化添加剂在含液体酶组合物中的应用。
8.如权利要求1所述的一种液体酶稳定化添加剂在液体洗涤组合物中的应用。
9.一种液体洗涤组合物，其特征在于，含有权利要求1所述的液体酶稳定化添加剂，含量按重量百分比计为1-40％。
10.如权利要求9所述的一种液体洗涤组合物，其特征在于，所述的液体酶稳定化添加剂含量按重量百分比计为5-30％。
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