CN114174485A - 具有改善的酶稳定性的清洗剂和清洁剂 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及清洗剂或清洁剂,其包含(i)至少一种蛋白酶,其包含氨基酸序列,所述氨基酸序列在其整个长度上与SEQ ID NO:1中指定的氨基酸序列具有至少70%的序列相同性,并且在对应于在每种情况下基于根据SEQ ID NO:1的编号的位置12、43、122、127、154、156、160、211或222的至少一个位置处具有氨基酸取代,以及(ii)选自苯基硼酸衍生物、硼酸、肽抑制剂以及它们的组合的至少一种稳定剂化合物。

Description

具有改善的酶稳定性的清洗剂和清洁剂
本发明属于酶技术领域。本发明涉及包含至少一种吉氏芽孢杆菌(Bacillusgibsonii)蛋白酶和至少一种稳定剂化合物的清洗剂或清洁剂,其中所述稳定剂化合物选自苯基硼酸衍生物、硼酸、肽抑制剂以及它们的组合。本发明的部分还是相应的洗涤方法和清洁方法,本文所述试剂(Mittel)的用途,以及选自苯基硼酸衍生物、硼酸、肽抑制剂以及它们的组合的稳定剂化合物用于改善清洗剂或清洁剂中的吉氏芽孢杆菌蛋白酶和/或清洗剂或清洁剂中任选包含的进一步酶的稳定性的用途。
酶在清洗剂和清洁剂中的使用在现有技术中已确立了数十年。它们根据其特殊活性用于扩展所讨论的试剂的性能范围。这些特别包括水解酶,例如蛋白酶、淀粉酶、脂肪酶和纤维素酶。所提到的前三种酶水解蛋白质、淀粉和脂肪,并且因此直接促成污垢的去除。纤维素酶特别是由于其对织物的作用而使用。另一组清洗剂和清洁剂酶是氧化性酶,特别是氧化酶,其任选地与其它组分结合,优选用于漂白污渍或原位产生漂白剂。除经受不断优化的这些酶之外,其它酶例如果胶酶、β-葡聚糖酶、甘露聚糖酶或其它半纤维素酶(糖苷酶)也不断地变得可用于清洗剂和清洁剂中,特别是以便能够最佳地处理特定污渍,以特别水解特定植物聚合物。
蛋白酶是历史最悠久的酶并且包含在实际上所有现代有效的清洗剂和清洁剂中。这使得其成为所有技术上最重要的酶之一。其中,依次地,由于催化活性的氨基酸而是丝氨酸蛋白酶的枯草杆菌蛋白酶类型的蛋白酶(枯草杆菌酶、枯草杆菌肽酶,EC 3.4.21.62)是特别重要的。它们充当非特异性内肽酶,并且水解肽或蛋白质内部的任何酸酰胺键。它们的最佳pH通常在明显的碱性范围内。例如,在R.Siezen的论文"Subtilases:Subtilisin-likeProteases",R.Bott和C.Betzel发表的"Subtilisin enzymes,New York,1996"中的第75-95页中给出了此家族的概述。枯草杆菌酶天然地由微生物形成。特别地,通过芽孢杆菌属(Bacillus)物种形成且分泌的枯草杆菌蛋白酶是最重要的枯草杆菌酶组。
在清洗剂和清洁剂中,蛋白酶用于分解待清洁物品上的含蛋白质污渍。然而,它们也水解自身(自蛋白酶解)以及所讨论的试剂中包含的所有其它蛋白质,即,特别是清洗剂和清洁剂中包含的其它酶。这特别是在清洁过程期间发生,即当存在比较有利的反应条件时,在水性洗涤液或清洁液中发生。然而,在较小程度上,这也在所讨论的试剂的贮存期间发生,这就是为什么长贮存期总是伴随着蛋白酶活性和其它酶活性的一定损失。由于酶活性的损失,酶不再证实最佳清洁性能。这在凝胶或液体且特别是含水配制剂中特别成问题,因为在这种形式中,反应介质和水解试剂两者均与所含有的水一起提供。
一般而言,在任何情况下,仅所选的蛋白酶适用于含表面活性剂的液体制剂。许多蛋白酶在此类制剂中并未显示出足够的催化性能,或者它们是不够稳定的。因此,对于蛋白酶在清洁剂中的使用,当它们在洗涤循环期间的条件下的高催化活性和稳定性是特别期望的。
因此,清洗剂和清洁剂制剂的开发中的一个目标是特别是在贮存期间稳定所含有的酶,以及特别是在清洗剂或清洁剂的贮存和/或使用期间,防止其由于物理影响或氧化等而变性和/或切割或分解和/或降解。这些开发的重点之一在于保护所含有的蛋白质和/或酶免于(自)蛋白酶解切割。这可以通过建立物理屏障来实现,例如通过将酶封装在特定的酶颗粒中或者将试剂包装在两室或多室系统中。频繁使用的另一种方法由添加化学化合物组成,所述化学化合物抑制蛋白酶,并且因此一般而言充当蛋白酶以及所包含的其它蛋白质和酶的稳定剂。然而,这些必须是可逆的蛋白酶抑制剂,因为蛋白酶活性仅应该被暂时阻止,特别是在贮存期间,而不是在清洁过程期间。
现有技术描述了各种可逆的蛋白酶抑制剂,例如多元醇,特别是甘油和1,2-丙二醇、苯甲脒盐酸盐、硼砂、硼酸
Figure BDA0003479462320000021
硼酸
Figure BDA0003479462320000022
或其盐或酯。将硼酸衍生物连同多元醇一起使用也是已知的。4-甲酰基苯基硼酸(4-FPBA)也是由现有技术已知的蛋白酶抑制剂。为此目的还描述了肽醛,即具有还原的C末端的寡肽,特别是由2至50个单体组成的那些寡肽。可逆的肽蛋白酶抑制剂尤其包括卵类粘蛋白和亮抑酶肽。特定的,可逆的肽抑制剂以及来自蛋白酶和特定肽抑制剂的融合蛋白也用于此目的。
然而,仍然需要改善含酶清洗剂和清洁剂的清洁性能,并且更好地稳定化清洗剂和清洁剂中所含有的酶。
令人惊讶地,现在发现了与常规蛋白酶相比,来自吉氏芽孢杆菌的蛋白酶可以通过选自苯基硼酸衍生物、硼酸、肽抑制剂以及它们的组合的稳定剂化合物更好地稳定化,并且因此特别适用于清洗剂或清洁剂中,所述蛋白酶在其整个长度上与SEQ ID NO:1中指定的氨基酸序列具有至少70%的序列相同性,并且在对应于在每种情况下基于根据SEQ IDNO:1的编号的位置12、43、122、127、154、156、160、211、212和222的至少一个位置处具有氨基酸取代。
因此,在第一个方面,本发明的目的是包含至少一种吉氏芽孢杆菌蛋白酶和至少一种稳定剂化合物的清洗剂或清洁剂,所述吉氏芽孢杆菌蛋白酶在其整个长度上与SEQ IDNO:1中指定的氨基酸序列具有至少70%的序列相同性,并且在对应于每种情况下基于根据SEQ ID NO:1的编号的位置12、43、122、127、154、156、160、211、212和222的至少一个位置处具有氨基酸取代,其中所述稳定剂化合物选自苯基硼酸衍生物、硼酸、肽抑制剂以及它们的组合。
在本发明的上下文中,“肽抑制剂”应理解为意指通式(I)的化合物或通式(II)的化合物,其中所述式(I)或(II)的化合物任选地连同式(III)的盐一起存在。
式(I)的化合物具有下述结构式:
Z-A-NH-CH(R)-C(O)-X (I),
其中A是氨基酸官能团;X是氢;Z是选自以下的N封端官能团:氨基磷酸酯[(R'O)2(O)P-]、次磺酰胺[(SR')2-]、磺酰胺[(R'(O)2S-]、磺酸[SO3H]、次膦酰胺(phosphinamid)[(R')2(O)P-]、氨磺酰衍生物[R'O(O)2S-]、硫脲[(R')2N(O)C-]、硫代氨基甲酸酯[R'O(S)C-]、膦酸酯[R'-P(O)OH]、酰胺磷酸酯[R'O(OH)(O)P-]、氨基甲酸酯(R'O(O)C-)和脲(R'NH)(O)C-),其中每个R'独立地选自直链或支链的C1-C6未取代的烷基、苯基、C7-C9烷芳基和环烷基官能团,其中所述环烷基环可以是C4-C8环烷基环,并且可以含有选自O、N和S的一个或多个杂原子;并且R选自直链或支链的C1-C6未取代的烷基、苯基和C7-C9烷芳基官能团;以及其立体异构体、互变异构体和盐。
式(II)的化合物具有下述结构式:
Y-B1-B0-X (II),
其中X是氢;B1是单个D或L氨基酸官能团;B0是氨基酸官能团,并且Y由一个或多个,优选一个或两个氨基酸官能团组成,并且任选地由N封端的官能团组成,其中所述N封端的官能团如(I)下定义的。
式(III)的盐具有下述结构式:
(CE+)p(DF-)q (III),
其中C是选自Al3+、Ca2+、Li+、Mg2+、Mn2+、Ni2+、K+、NR"4 +和Na+的阳离子,其中每个R"彼此独立地代表H或者线性或支链、取代或未取代的烷基、芳基或烯基,其全部可以任选地含有一个或多个杂原子;E是1至3的整数,且对应于阳离子的效价;p对应于盐中的阳离子数目;D是选自CH3COO-、Br-、CO3 2-、CI-、C3H5O(COO)3 3-、HCOO-、HCO3 -、HSO4 -、C2O4 2-、SO4 2-和SO3 2-的阴离子;F是1至3的整数,且对应于阴离子的效价;q对应于盐中的阴离子数目;其中盐上的净电荷为0,即((E)·p)-((F)·q)=0适用。
优选的官能团R选自甲基、异丙基、仲丁基、异丁基、-C6H5、-CH2-C6H5和-CH2-CH2-C6H5,使得式(I)的化合物的部分-NH-CH(R)-C(O)-X通过将羧基转换成醛基或三氟甲基酮基,而衍生自氨基酸Ala、Val、Ile、Leu、PGly(苯基甘氨酸)、Phe和HPhe(高苯丙氨酸)。尽管此类官能团因此不是氨基酸(尽管它们可以由氨基酸前体合成),但在此处作为示例列出的酶稳定剂的情况下,为简单起见,衍生自相应氨基酸的抑制剂的醛部分,通过在类似氨基酸后添加“H”来表示(例如,"-AlaH"代表官能团"-NHCH(CH3)C(O)H")。三氟甲基酮通过在类似氨基酸后添加"CF3"以相同方式进行标识(例如,"-AlaCF3"代表官能团"-NHCH(CH3)C(O)CF3")。
在本发明的上下文中,“苯基硼酸衍生物”应理解为意指式(IV)的化合物。式(IV)化合物具有下述结构式:
Figure BDA0003479462320000031
其中R是氢、羟基、C1-C6烷基、取代的C1-C6烷基、C1-C6烯基或取代的C1-C6烯基。
本发明的一个进一步目的是包含至少一种吉氏芽孢杆菌蛋白酶和至少一种稳定剂化合物的清洗剂或清洁剂,所述吉氏芽孢杆菌蛋白酶在其整个长度上与SEQ ID NO:1中指定的氨基酸序列具有至少70%的序列相同性,并且在对应于在每种情况下基于根据SEQID NO:1的编号的位置12、43、122、127、154、156、160、211、212和222的至少一个位置处,具有至少一种氨基酸取代Q12L、I43V、M122L、D127P、N154S、T156A、G160S、M211N、M211L、P212D、P212H或A222S,其中所述稳定剂化合物选自苯基硼酸衍生物、硼酸、肽抑制剂以及它们的组合。
本发明的另一个目的是用于生产此类清洗剂或清洁剂的方法。
本发明的一个进一步目的是此类清洗剂或清洁剂用于清洁纺织品和/或硬表面,特别是餐具的用途。
本发明的另一个目的是选自苯基硼酸衍生物、硼酸、肽抑制剂以及它们的组合的稳定剂化合物用于改善清洗剂或清洁剂中的吉氏芽孢杆菌蛋白酶和/或清洗剂或清洁剂中任选存在的进一步酶的稳定性的用途。
本发明的一个进一步目的是选自苯基硼酸衍生物、硼酸、肽抑制剂以及它们的组合的稳定剂化合物用于改善清洗剂或清洁剂中的吉氏芽孢杆菌蛋白酶、和/或清洗剂或清洁剂中任选地含有的进一步酶的稳定性的用途,其中所述蛋白酶在其整个长度上与SEQ IDNO:1中指定的氨基酸序列具有至少70%的序列相同性,并且在对应于在每种情况下基于根据SEQ ID NO:1的编号的位置12、43、122、127、154、156、160、211、212和222的至少一个位置处具有氨基酸取代,特别是吉氏芽孢杆菌蛋白酶,所述吉氏芽孢杆菌蛋白酶在其整个长度上与SEQ ID NO:1中指定的氨基酸序列具有至少70%的序列相同性,并且在对应于在每种情况下基于根据SEQ ID NO:1的编号的位置12、43、122、127、154、156、160、211、212和222的至少一个位置处具有至少一种氨基酸取代Q12L、I43V、M122L、D127P、N154S、T156A、G160S、M211N、M211L、P212D、P212H或A222S。
通过研究下述详细描述和权利要求,本发明的这些和其它方面、特征和优点对于本领域技术人员将变得显而易见。来自本发明的一个方面的任何特征均可以用于本发明的任何其它方面。此外,容易理解的是,在本文中含有的实例预期描述且说明而非限制本发明,并且特别地,本发明并不限于这些实例。
除非另有说明,否则所有百分比都按照wt%进行指示。以格式“从x到y”指示的数值范围也包括所陈述的值。如果以这种格式指示了几个优选的数值范围,则容易理解的是,还包括起因于各种端点的组合的所有范围。如本文使用的,“至少一个/种”意指一个/种或更多个/种,即1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14个/种或更多个/种。如本文使用的,术语“清洗剂和清洁剂”或者“清洗剂或清洁剂”与术语“试剂”同义,并且表示用于清洁纺织品和/或硬表面,特别是餐具的组合物,如说明书中解释的。如本文使用的,与数值有关的“约”、“大约(ca.)”或“大约
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”涉及相应数值±10%,优选±5%。
在本发明的含义内的“改善酶的稳定性”是与仅由于稳定剂化合物的不存在而与根据本发明的清洗剂或清洁剂不同的对照制剂(对照)相比,稳定剂化合物的存在促使包含至少一种蛋白酶和至少一种稳定剂化合物的清洗剂或清洁剂(根据本发明的清洗剂或清洁剂),在贮存后具有清洗剂或清洁剂中包含的蛋白酶和/或任选地进一步酶更高的酶促活性。因此,在贮存后,根据本发明的清洗剂或清洁剂与对照相比具有所含蛋白酶和/或任选地进一步含有的酶的更高残留活性,其中根据本发明的清洗剂或清洁剂和对照在贮存开始时具有相同的初始酶促活性,并且两种试剂特别是关于贮存条件和酶活性确定以相同方式进行处理。越来越优选地,贮存进行至少1周、2周、3周、4周并且特别优选7周。更优选地,贮存在越来越优选地20℃、25℃、30℃或40℃的温度下进行。
根据本发明在清洗剂或清洁剂中使用的稳定剂化合物可以是如上文定义的式(I)或(II)的肽抑制剂。
如本文使用的,肽抑制剂的醛可以由相应的氨基酸产生,所述氨基酸的C末端羧基被转换为醛基。此类醛可以借助于已知方法进行制备,所述方法如例如US5015627、EP0185930、EP0583534和DE3200812中描述的。
如本文使用的,三氟甲基酮也可以通过将C末端羧基转换为三氟甲基酮基团,由相应的氨基酸产生。此类三氟甲基酮可以借助于已知方法进行生产,所述方法如例如EP0583535中描述的。
在优选实施方式中,取代基A选自Ala、Gly、Val、Ile、Leu、Phe和Lys。
根据式(I)的肽抑制剂和/或根据式(II)的肽抑制剂的N末端端部通过封端N末端的保护基团进行保护,所述基团选自氨基甲酸酯、脲、磺酰胺、膦酰胺、硫脲、次磺酰胺、磺酸、次膦酰胺、硫代氨基甲酸酯、酰胺磷酸酯和膦酰胺组成。然而,在一个优选实施方式中,N末端通过以下进行保护:氨基甲酸甲酯基、氨基甲酸乙酯基或氨基甲酸苄酯基[CH3O-(O)C-;CH3CH2O-(O)C-;或C6H5CH2O-(O)C-],甲脲基、乙脲基或苄脲基[CH3NH-(O)C-;CH3CH2NH-(O)C-;或C6H5CH2NH-(O)C-],甲基磺酰胺基、乙基磺酰胺基或苄基磺酰胺基[CH3SO2-;CH3CH2SO2-;或C6H5CH2SO2-],或者甲基酰胺磷酸酯基、乙基酰胺磷酸酯基或苄基酰胺磷酸酯基[CH3O(OH)(O)P-;CH3CH2O(OH)(O)P-;或C6H5CH2O(OH)(O)P-]。
N封端基团的合成可以使用本领域技术人员已知的方法进行,参照例如EP3263289或其中引用的引文。
除式(I)或(II)的肽抑制剂之外,根据本发明的试剂还可以包含式(III)的盐。这些盐可以以50至2000mM,优选70至1500mM,更优选100至1000mM,甚至更优选150至500mM,且更优选200mM的浓度包含。在一个进一步优选的实施方式中,式(III)的盐是Na2SO4
如本文使用的,术语“烷基”指脂族烃基,其可以是直链或支链的,并且在链中包含1至20个碳原子。如本文使用的,术语“芳基”指包含6至14个碳原子的芳族单环或多环系统。如本文使用的,术语“烯基”指脂族烃基,其含有至少一个碳-碳双键,并且可以是直链或支链的,并且在链中包含2至15个碳原子。
在优选实施方式中,B0是选自Tyr、m-酪氨酸、3,4-二羟基苯丙氨酸、Phe、Val、Met、Nva、Leu、Ile和Nle的D或L氨基酸官能团,和/或B1是具有(任选取代的)小的脂族侧基的D或L氨基酸官能团,优选Ala、Cys、Gly、Pro、Ser、Thr、Val、Nva或Nle。在进一步优选的实施方式中,Y是B2、B3-B2、Z-B2、Z-B3-B2,其中B2和B3在每种情况下彼此独立地是氨基酸官能团,并且Z是N封端的官能团,其中所述N封端的官能团如上文定义的。在进一步优选的实施方式中,B2选自Val、Gly、Ala、Arg、Leu、Phe和Thr,和/或B3选自Phe、Tyr、Trp、苯基甘氨酸、Leu、Val、Nva、Nle和Ile。
除非另有说明,否则上式中的氨基酸经由肽键连接,并且所有肽或肽样化合物总是从N末端到C末端显示,除非另有说明。
根据本发明的试剂可以含有式(I)的肽抑制剂,以及替代或加上式(I)的肽抑制剂的式(II)的肽抑制剂。
根据本发明的试剂可以含有以0.01至50mM,优选0.05至5mM,且更优选0.1至0.5mM的浓度的式(I)和/或(II)的肽抑制剂。如果含有多种式(I)和/或(II)的肽抑制剂,则这些细节指总浓度。
可以根据本发明使用的式(I)和(II)的肽抑制剂的实例包括但不限于Cbz-Arg-Ala-Tyr-H、Ac-Gly-Ala-Tyr-H、Cbz-Gly-Ala-Tyr-H、Cbz-Gly-Ala-Tyr-H、Cbz-Val-Ala-Tyr-H、Cbz-Gly-Ala-Phe-H、Cbz-Gly-Ala-Val-H、Cbz-Gly-Gly-Tyr-H、Cbz-Gly-Gly-Phe-H、Cbz-Arg-Val-Tyr-H、Cbz-Leu-Val-Tyr-H、Ac-Leu-Gly-Ala-Tyr-H、Ac-Phe-Gly-Ala-Tyr-H、Ac-Tyr-Gly-Ala-Tyr-H、Ac-Phe-Gly-Ala-Leu-H、Ac-Phe-Gly-Ala-Phe-H、Ac-Phe-Gly-Val-Tyr-H、Ac-Phe-Gly-Ala-Met-H、Ac-Trp-Leu-Val-Tyr-H、MeO-CO-Val-Ala-Leu-H、MeNCO-Val-Ala-Leu-H、MeO-CO-Phe-Gly-Ala-Leu-H、MeO-CO-Phe-Gly-Ala-Phe-H、MeSO2-Phe-Gly-Ala-Leu-H、MeSO2-Val-Ala-Leu-H、PhCH2O(OH)(O)P-Val-Ala-Leu-H、EtSO2-Phe-Gly-Ala-Leu-H、PhCH2SO2-Val-Ala-Leu-H、PhCH2O(OH)(O)P-Leu-Ala-Leu-H、PhCH2O(OH)(O)P-Phe-Ala-Leu-H、MeO(OH)(O)P-Leu-Gly-Ala-Leu-H、α-MAPI、β-MAPI、Phe-urea-Arg-Val-Tyr-H、Phe-urea-Gly-Gly-Tyr-H、Phe-urea-Gly-Ala-Phe-H、Phe-urea-Gly-Ala-Tyr-H、Phe-urea-Gly-Ala-Leu-H、Phe-urea-Gly-Ala-Nva-H、Phe-urea-Gly-Ala-Nle-H、Tyr-urea-Arg-Val-Tyr-H、Tyr-urea-Gly-Ala-Tyr-H、Phe-Cys-Ser-Arg-Val-Phe-H、Phe-Cys-Ser-Arg-Val-Tyr-H、Phe-Cys-Ser-Gly-Ala-Tyr-H、抗痛素、GE20372A、GE20372B、胰凝乳蛋白酶抑制剂A、胰凝乳蛋白酶抑制剂B和胰凝乳蛋白酶抑制剂C。
如本文使用的,术语"Cbz"指具有经验式C7H7O的苄氧羰基。这用作保护基团。本发明的肽抑制剂中的进一步的末端基团可以是:"Ph":苯基;"Ac":乙酰基;以及"Me":甲基。如本文使用的,术语“脲”与尿素同义。
在各个实施方式中,本发明还包括上述化合物的所有立体异构体,特别是对映异构体和非对映异构体、互变异构体和盐。
不希望受理论束缚,认定将式(III)的盐加入式(I)或(II)的肽抑制剂中,通过去除游离的反应性水分子,进一步稳定了酶-肽抑制剂复合物。这增加了肽抑制剂与酶的结合效率和/或增加了离子强度,作为其结果,酶-肽抑制剂复合物最终得到稳定。通过使用至少一种式(III)的盐,能够使用以中等浓度(0.01至50mM)的肽抑制剂。蛋白酶和任选地进一步含有的蛋白质,特别是其它酶,以这种方式被保护免于通过这种酶,特别是蛋白酶的蛋白酶解(针对蛋白酶解得到稳定),并且因此即使在贮存后也是完全有效的。
此外,与本发明有关的化合物具有良好的水溶性,并且因此它们可以容易地掺入相应的试剂内,并且避免了在贮存期间的沉淀。
根据本发明的试剂可以含有式(I)的肽抑制剂和/或式(II)的肽抑制剂。替代和/或加上式(I)和/或(II)的抑制剂,根据本发明的试剂还可以含有苯基硼酸衍生物和/或硼酸。
根据本发明在清洗剂或清洁剂中使用的稳定剂化合物可以是硼酸。在根据本发明的清洗剂或清洁剂中,硼酸优选以0.05至5.5wt%,并且越来越优选地0.075至4.5wt%、0.09至3.5和0.1至2.49wt%的量包含。
根据本发明在清洗剂或清洁剂中使用的稳定剂化合物可以是式(IV)的苯基硼酸衍生物:
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其中R是氢、羟基、C1-C6烷基、取代的C1-C6烷基、C1-C6烯基或取代的C1-C6烯基。
在一个优选实施方式中,苯基硼酸衍生物中的官能团R是C1-C6烷基,并且在其中更优选的是-CH3、-CH3CH2或-CH3CH2CH2。在一个进一步优选的实施方式中,苯基硼酸衍生物中的官能团R是氢。在一个非常特别优选的实施方式中,苯基硼酸衍生物是4-甲酰基苯基硼酸(4-FPBA)。相对于清洗剂或清洁剂的总重量,4-甲酰基苯基硼酸按重量计的比例优选为0.0005至2.0wt%,优选为0.001至1.0wt%,更优选为0.01至0.5wt%,且甚至更优选为0.02至0.2wt%。
可以根据本发明使用的苯基硼酸衍生物还可以具有在苯环上的进一步的化学修饰,特别地它们可以含有一个或多个甲基、氨基、硝基、氯、氟、溴、羟基、甲酰基、乙基、乙酰基、叔丁基、茴香基、苄基、三氟乙酰基、N-羟基琥珀酰亚胺、叔丁氧羰基、苯甲酰基、4-甲基苄基、硫代茴香基(Thioanizyl)、硫代甲苯基(Thiocresyl)、苄氧甲基、4-硝基苯基、苄氧羰基、2-硝基苯甲酰基、2-硝基苯基次磺酰基(2-Nitrophenylsulphenyl)、4-甲苯磺酰基、五氟苯基、二苯甲基、2-氯苄氧基羰基、2,4,5-三氯苯基、2-溴苄氧基羰基、9-芴基甲氧基羰基、三苯甲基、2,2,5,7,8-五甲基-色满-6-磺酰基官能团或基团、或其组合。
在本发明的上下文中作为稳定剂化合物提供的所有化合物都可以以所有质子化或去质子化形式存在于清洗剂或清洁剂中。此外,所有此类化合物,特别是其去质子化形式,都可以与阳离子结合。在这方面优选的阳离子是一价或多价,特别是二价阳离子,特别是钠离子(Na+)、钾离子(K+)、锂离子(Li+)、钙离子(Ca2+)、镁离子(Mg2+)、锰离子(Mn2+)和锌离子(Zn2+)。钠离子(Na+)是特别优选的。
除所提到的稳定剂化合物之外,根据本发明的试剂还可以含有至少一种进一步的稳定剂,特别是多元醇,例如甘油或1,2-乙二醇,和/或在进一步的实施方式中的抗氧化剂。在优选实施方式中,稳定剂化合物的相互作用,特别是硼酸、4-FPBA和肽抑制剂的相互作用,导致协同的酶稳定化。这应理解为意指与借助于单独的这些化合物中的每一种的酶稳定化相比、以及与化合物关于酶稳定化的个别性能的总和相比,借助于化合物的组合改善的酶稳定化。
在根据本发明的清洗剂或清洁剂中,所述清洗剂或清洁剂在一个实施方式中占优势地为固体形式,而在另一个实施方式中占优势地为液体、糊状或凝胶形式,清洗剂或清洁剂包含以0.005至5wt%,优选0.05至2wt%,更优选0.01至0.5wt%,且甚至更优选0.02至0.2wt%的量的酶,即蛋白酶,在每种情况下基于清洗剂或清洁剂的总重量,并且,如果至少一种稳定剂化合物是肽抑制剂,则它包含以0.01至15wt%,优选0.05至5wt%,更优选0.1至1wt%,且甚至更优选0.2至0.75wt%的量的所述肽抑制剂;和/或如果至少一种稳定剂化合物是苯基硼酸衍生物,特别是4FPBA,则它包含以0.0005至2.0wt%,优选0.001至1.0wt%,更优选0.01至0.5wt%,且甚至更优选0.02至0.2wt%的量的所述苯基硼酸衍生物;和/或如果至少一种稳定剂化合物是硼酸,则它包含以0.05至5.5wt%,优选0.075至4.5wt%,更优选0.09至3.5wt%,且甚至更优选0.1至2.49wt%的量的所述硼酸。
在各个实施方式中,酶和稳定剂化合物可以在酶组合物中预先配制。如根据先前的评论明确的,酶蛋白仅构成常规酶制剂的总重量的一小部分。优选使用的蛋白酶制剂含有0.1至40wt%,优选0.2至30wt%,特别优选0.4至20wt%,且特别是0.8至10wt%的酶蛋白。在此类组合物中,基于酶组合物中的总重量,稳定剂化合物可以以0.05至35wt%,优选0.05至10wt%的量包含。其也是本发明的组分的这种酶组合物然后可以用于根据本发明的清洗剂或清洁剂中,具体地以导致上文指示的清洗剂或清洁剂中的最终浓度的量。
本发明基于本发明人的以下惊人发现:与通过常规蛋白酶相比,吉氏芽孢杆菌蛋白酶可以通过选自苯基硼酸衍生物、硼酸、肽抑制剂以及它们的组合的稳定剂化合物在清洗剂或选定的清洁剂中得到更好地稳定,所述吉氏芽孢杆菌蛋白酶在其整个长度上与SEQID NO:1中指定的氨基酸序列具有至少70%的序列相同性,并且在对应于根据SEQ ID NO:1的来自吉氏芽孢杆菌的蛋白酶的位置12、43、122、127、154、156、160、211、212或222的至少一个位置处具有至少一种氨基酸取代,特别是选自Q12L、I43V、M122L、D127P、N154S、T156A、G160S、M211N、M211L、P212D、P212H或A222S的至少一种氨基酸取代。
这是特别令人惊讶的,因为所提到的稳定剂化合物无一先前已与此类吉氏芽孢杆菌蛋白酶在清洗剂或清洁剂中的改善稳定性相关。此外,如果所述稳定剂化合物连同所提到的吉氏芽孢杆菌蛋白酶一起存在于清洗剂或清洁剂中,则所提到的稳定剂化合物无一先前已与清洗剂或清洁剂中包含的进一步酶的改善稳定性相关。
根据本发明的蛋白酶特别是在清洗剂或清洁剂中显示出酶促活性,即它们能够水解肽和蛋白质。因此,根据本发明使用的蛋白酶是催化蛋白质/肽底物中的酰胺键/肽键水解并因此能够切割蛋白质或肽的酶。此外,根据本发明使用的蛋白酶优选是成熟蛋白酶,即没有信号肽和/或前肽的催化活性分子。除非另有说明,否则指定的序列也各自指成熟(加工的)酶。
在本发明的各个实施方式中,蛋白酶是游离酶。这意指蛋白酶可以直接与试剂的所有组分一起作用,并且如果试剂是液体试剂,则蛋白酶与试剂的溶剂(例如水)直接接触。在其它实施方式中,试剂可以含有与其它分子形成相互作用复合物或含有“涂层”的蛋白酶。在这种情况下,个别蛋白酶分子或多种蛋白酶分子可以通过周围结构与试剂的其它组分分开。此类分离结构可以起于但不限于囊泡如胶束或脂质体。周围结构也可以是病毒颗粒、细菌细胞或真核细胞。在各个实施方式中,试剂可以包括表达根据本发明的蛋白酶的吉氏芽孢杆菌或枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)的细胞、或者此类细胞的细胞培养上清液。
此外,在各个实施方式中,根据本发明使用的吉氏芽孢杆菌蛋白酶含有选自以下的至少一种氨基酸取代:Q12L、I43V、M122L、D127P、N154S、T156A、G160S、M211N、M211L、P212D、P212H或A222S,在每种情况下基于根据SEQ ID NO:1的编号。在进一步优选的实施方式中,根据本发明使用的蛋白酶含有下述氨基酸取代变体之一:(i)I43V;(ii)M122L、N154S和T156A;(iii)M211N和P212D;(iv)M211L和P212D;(v)G160S;(vi)D127P、M211L和P212D;(vii)P212H;或(viii)Q12L、M122L和A222S,其中每种情况下的编号均基于根据SEQ ID NO:1的编号。
在本发明的一个进一步实施方式中,根据本发明使用的蛋白酶包含氨基酸序列,其在其整个长度上优选与SEQ ID NO:1中指定的氨基酸序列至少70%,并且越来越优选地至少71%、72%、73%、74%、75%、76%、77%、78%、79%、80%、81%、82%、83%、84%、85%、86%、87%、88%、89%、90%、90.5%、91%、91.5%、92%、92.5%、93%、93.5%、94%、94.5%、95%、95.5%、96%、96.5%、97%、97.5%、98%、98.5%和98.8%等同,并且在对应于根据SEQ ID NO:1的编号中的位置12、43、122、127、154、156、160、211、212或222的至少一个位置处,具有一种或多种氨基酸取代12L、43V、122L、127P、154S、156A、160S、211N、211L、212D、212H或222S。
在本发明的上下文中,由此蛋白酶具有所指定的取代的特征意指它含有在相应位置处的至少一种相应氨基酸,即并非所有10个位置都以其它方式例如通过蛋白酶的片段化而突变或缺失。
当转移到根据本发明使用的蛋白酶的同源位置时具有特别的重要性,并且赋予蛋白酶有利的功能性质,关于来自吉氏芽孢杆菌的蛋白酶的序列修饰,特别是取代的有利位置,因此是在比对中对应于SEQ ID NO:1中的位置12、43、122、127、154、156、160、211、212和222的位置,即在根据SEQ ID NO:1的编号中。在所提到的位置处,下述氨基酸官能团存在于来自吉氏芽孢杆菌的蛋白酶的野生型分子中:Q12、I43、M122、D127、N154、T156、G160、M211、P212和A222。
核酸序列或氨基酸序列的相同性通过序列比较进行确定。该序列比较基于现有技术中建立且常用的BLAST算法(参照例如Altschul等(1990)"Basic local alignmentsearch tool,"J.Mol.Biol.215:403-410,以及Altschul等(1997):"Gapped BLAST andPSI-BLAST:a new generation of protein database search programs,"Nucleic AcidsRes.,25:3389-3402),并且原则上通过彼此相关的核酸序列或氨基酸序列中的核苷酸或氨基酸的类似序列而发生。所涉及位置的表格式相关被称为比对。现有技术中可用的另一种算法是FASTA算法。使用计算机程序创建序列比较(比对),特别是多重序列比较。例如,Clustal系列(参照例如,Chenna等(2003)"Multiple sequence alignment with theClustal series of programs,"Nucleic Acid Res.31:3497-3500)、T-Coffee(参照例如,Notredame等(2000)"T-Coffee:A novel method for multiple sequence alignments,"J.Mol.Biol.302:205-217)或者基于这些程序或算法的程序是频繁使用的。使用计算机程序Vector
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Suite10.3(Invitrogen Corporation,1600Faraday Avenue,Carlsbad,Kalifornien,USA)与预定的标准参数的序列比较(比对)也是可能的,其用于序列比较的程序的AlignX模块基于ClustalW。除非另有说明,否则本文指定的序列相同性通过BLAST算法进行确定。
此类比较还允许得出关于所比较序列的相似性的结论。它通常以相同性百分比指示,即在相同位置处或在相应位置的比对中的等同核苷酸或氨基酸官能团的比例。更广泛的同源性概念在氨基酸序列的情况下考虑了保守的氨基酸交换,即具有相似化学活性的氨基酸,因为它们通常在蛋白质内进行相似的化学活性。因此,所比较序列的相似性也可以陈述为同源性百分比或相似性百分比。可以提供关于整个多肽或基因或者仅关于各个区域的相同性和/或同源性信息。因此,不同核酸或氨基酸序列的同源或等同区域由序列中的匹配来定义。此类区域经常具有等同的功能。它们可以很小并且仅包含几个核苷酸或氨基酸。经常地,此类小区域进行对于蛋白质的总体活性必需的功能。因此,将序列匹配仅与个别的、任选地小区域相关联可能是有利的。然而,除非另有说明,否则本申请中的相同性或同源性信息涉及所指示的特定核酸序列或氨基酸序列的整个长度。在本发明的上下文中,氨基酸位置对应于SEQ ID NO:1中的数字指定位置的指示因此意指,在如上文定义的比对中,相应位置与SEQ ID NO:1中的数字指定位置相关。
本发明的一个进一步目的是包含至少一种蛋白酶和至少一种上文提到的稳定剂化合物的清洗剂或清洁剂,其特征在于所述蛋白酶可以通过单一或多重保守氨基酸取代,从作为起始分子的根据本发明的蛋白酶获得。术语“保守氨基酸取代”意指一个氨基酸官能团与另一个氨基酸官能团的交换(取代),其中这种交换并不导致在所交换氨基酸的位置处的极性或电荷变化,例如一个非极性氨基酸官能团与另一个非极性氨基酸官能团的交换。在本发明的范围内的保守氨基酸取代包含例如:G=A=S、l=V=L=M、D=E、N=Q、K=R、Y=F、S=T、G=A=I=V=L=M=Y=F=W=P=S=T。
本发明的另一个目的是包含至少一种蛋白酶和至少一种上文提到的稳定剂化合物的清洗剂或清洁剂,其特征在于所述蛋白酶可以通过片段化、缺失诱变、插入诱变或取代诱变,从作为起始分子的根据本发明的蛋白酶获得,并且包含在至少50、60、70、80、90、100、110、120、130、140、150、160、170、180、190、200、210、220、230、240、250、260、261、262、263、264、265、266、267、268或269个邻接氨基酸的长度上匹配起始分子的氨基酸序列。
例如,能够在酶的末端处或环中缺失个别氨基酸,而蛋白酶解活性在该过程中并不丧失或减弱。此外,此类片段化或缺失、插入或取代诱变也可以例如降低所讨论的酶的变应原性,并且因此改善其整体适用性。有利地,即使在诱变之后,酶也保留其蛋白酶解活性,即它们的蛋白酶解活性至少对应于起始酶的蛋白酶解活性。取代也可以显示出有利的效应。单个和多重邻接氨基酸均可以与其它氨基酸交换。
根据本发明的蛋白酶可以另外特别地通过一个或多个突变,例如取代,或通过与聚合物偶联而得到稳定。在贮存期间和/或在使用期间例如在清洁过程中的稳定性增加,导致更长的酶促活性并因此改善清洁性能。原则上,考虑了现有技术中描述的和/或适当的所有稳定化选项。通过酶本身的突变实现的那些稳定化是优选的,因为此类稳定化在酶回收之后并不需要任何进一步的工作步骤。用于稳定化的进一步可能性是例如:
-例如通过将涉及钙结合的一种或多种氨基酸与一种或多种带负电荷的氨基酸交换,和/或通过在两种氨基酸精氨酸和甘氨酸的至少一种序列中引入序列改变,改变金属离子的结合,特别是钙结合位点;
-通过引起在蛋白质的表面上或在蛋白质的表面处的氨基酸序列改变的突变,来保护免于变性剂如表面活性剂的影响;
-将靠近N末端的氨基酸与很可能经由非共价相互作用接触分子的剩余部分的那些氨基酸交换,因此促成球状结构的维持。
优选的实施方式是其中酶以几种方式得到稳定的那些实施方式,因为多种稳定突变相加地或协同地起作用。
本发明还涉及如上所述的蛋白酶,其特征在于它具有至少一种化学修饰。具有此类改变的蛋白酶被称为衍生物,即蛋白酶被衍生化。在本申请的含义内,衍生物因此应该理解为意指其中纯氨基酸链已进行化学修饰的那些蛋白质。此类衍生化可以例如通过表达蛋白质的宿主细胞在体内实现。在这方面,低分子量化合物如脂质或寡糖的偶联特别值得注意。然而,衍生化也可以例如通过氨基酸侧链的化学转换、或通过另一种化合物与蛋白质的共价键合在体外进行。例如,能够将胺与酶的羧基偶联,以便改变等电点。例如,另一种此类化合物也可以是另一种蛋白质,其经由双功能化学化合物与根据本发明的蛋白质结合。衍生化同样地应理解为意指与大分子载体的共价键合或者合适的大分子笼形结构中的非共价包含。例如,衍生化可能影响底物特异性或与底物的结合强度,或者当偶联的物质是抑制剂时,引起酶促活性的暂时阻断。例如,对于贮存期间,这可能是有利的。此类修饰可能进一步影响稳定性或酶促活性。它们还可以用于降低蛋白质的变应原性和/或免疫原性,并且例如增加其皮肤相容性。例如,与大分子化合物例如聚乙二醇的偶联可以在稳定性和/或皮肤相容性方面改善蛋白质。根据本发明的蛋白质的衍生物也可以在最广泛的含义上理解为意指这些蛋白质的制剂。取决于回收、加工或制备,蛋白质可以与各种其它物质进行交联,所述各种其它物质例如来自生产微生物的培养物。蛋白质也可能已有意地加入其它物质中,例如以增加其贮存稳定性。因此,根据本发明的蛋白质的所有制剂也符合本发明。这也与它是否在特定制剂中实际上显示出这种酶促活性无关。这是因为可能期望它在贮存期间没有活性或仅具有低活性,并且仅在使用时显示出其酶促功能。例如,这可以经由适当的伴随物质加以控制。
众多蛋白酶,且特别是枯草杆菌蛋白酶形成为所谓的前蛋白,即连同前肽和信号肽一起形成,其中信号肽的功能通常是确保蛋白酶从产生其的细胞释放到周质或细胞周围的培养基内,而前肽通常是蛋白酶正确折叠所必需的。信号肽和前肽通常是前蛋白的N末端部分。信号肽在天然条件下通过信号肽酶与蛋白酶的剩余部分切掉。然后发生由前肽支持的蛋白酶的正确最终折叠。然后蛋白酶处于其活性形式并切掉前肽本身。在前肽已切掉后,当时成熟的蛋白酶,特别是枯草杆菌蛋白酶,无需最初存在的N末端氨基酸而执行其催化活性。对于一般而言且特别是在本发明的范围内的技术应用,成熟蛋白酶,即在其生产后进行加工的酶,优选于前蛋白。蛋白酶也可以在多肽链产生后通过产生其的细胞进行修饰,例如通过附着糖分子、甲酰化或胺化等。此类修饰是翻译后修饰,并且可以但不必具有对蛋白酶功能的影响。
如本文使用的,“变体”指天然蛋白酶的天然或人工生成的变体,其具有从参考形式进行修饰的氨基酸序列。除上文讨论的氨基酸改变之外,根据本发明的蛋白酶还可以具有其它氨基酸改变,特别是氨基酸取代、插入或缺失。此类蛋白酶例如通过靶向遗传改变,即通过诱变方法进行开发,并且对于特定应用或关于特定性质(例如关于其催化活性或稳定性等)进行优化。此外,根据本发明的核酸可以引入重组方法内,并且因此可以用于生成全新类型的蛋白酶或其它多肽。目的是将靶向突变例如取代、插入或缺失引入已知分子内,以便例如改善酶的清洁性能。为此目的,特别地可以改变分子的表面电荷和/或等电点,并且因此改变其与底物的相互作用。例如,特别是对于在清洗剂和清洁剂中的使用,可以改变酶的净电荷,以便影响底物结合。可替代地或另外,一种或多种相应的突变可以增加酶的稳定性或催化活性,并且因此改善其清洁性能。个别突变例如个别取代的有利性质可以相互补充。因此可以在本发明的范围内开发蛋白酶,其已经关于某些性质,例如关于其针对表面活性剂和/或漂白剂和/或其它组分的稳定性进行优化。
关于与恰好一个氨基酸位置有关的取代(氨基酸交换)的描述,在本文中使用下述约定:首先,以国际上使用的单字母代码的形式指定天然存在的氨基酸,随后为相关的序列位置,且最后为所插入的氨基酸。同一多肽链内的多个交换通过斜线分开。对于插入,另外的氨基酸遵循序列位置命名。在缺失的情况下,缺少的氨基酸由符号例如星号或破折号替换,或者在相应位置之前指示Δ。例如,P14H描述了在位置14处的脯氨酸由组氨酸的取代,P14HT描述了在位置14处的氨基酸组氨酸之后的苏氨酸插入,并且P14*或ΔP14描述了在位置14处的脯氨酸缺失。该命名法是酶技术领域的技术人员已知的。
在这种情况下,通过根据本发明使用的蛋白酶的氨基酸序列与如SEQ ID NO:1中指示的、来自吉氏芽孢杆菌的蛋白酶的氨基酸序列的比对,来限定氨基酸位置。此外,位置的分配取决于成熟蛋白质。如果与根据SEQ ID NO:1的来自吉氏芽孢杆菌的蛋白酶相比,根据本发明使用的蛋白酶的氨基酸序列包含更多数目的氨基酸官能团,则特别地也使用这种分配。从来自吉氏芽孢杆菌的蛋白酶的氨基酸序列中的上述位置进行,根据本发明使用的蛋白酶中的改变位置是在比对中精确地分配给这些位置的那些位置。
在本发明的一个进一步实施方式中,根据本发明使用的蛋白酶的特征在于,与包含的氨基酸序列对应于SEQ ID NO:1中给出的氨基酸序列的蛋白酶相比,其清洁性能没有显著降低,即具有至少80%的参考洗涤性能,优选至少100%,更优选至少110%或更多。
洗涤性能或清洁性能应理解为意指清洗剂或清洁剂部分或完全去除现有污垢的能力。在本发明的范围内,包含蛋白酶的清洗剂或清洁剂、或由这种试剂形成的洗涤液或清洁液,以及蛋白酶本身均具有清洁性能。因此,蛋白酶的清洁性能促成试剂或者由试剂形成的洗涤液或清洁液的清洁性能。
洗涤液或清洁液应理解为意指含有清洗剂或清洁剂的溶液,其作用于纺织品或硬表面,并且因此与纺织品或硬表面上存在的污渍接触。洗涤液或清洁液通常在洗涤过程或清洁过程开始时产生,并且清洗剂或清洁剂例如在洗衣机或洗碗机或其它合适的容器中用水稀释。
清洁性能可以在含有以如本文指定剂量的自动餐具清洗剂以及蛋白酶的系统中进行确定,其中待比较的蛋白酶以相同浓度(基于活性蛋白质)使用,并且根据Miele GSL(程序45℃,21°dH)中的IKW方法,确定关于茶、肉、意大利面和/或焦糖布蕾污渍的清洁性能。基于活性、纯化的蛋白质,预期用于这种洗涤系统的试剂中的蛋白酶浓度为0.001至0.1wt%,优选为0.01至0.06wt%。用于此类洗涤系统的液体参考试剂(双组分制剂)可以如下组成:
酶相(EP)-制剂A 以wt%计的活性物质含量
膦酸盐(例如HEDP),如果法规允许的话 0.00-7.50
CaCl<sub>2</sub> 0.05-1.50
含淀粉酶的酶组合物(tq) 0.00-4.00
含蛋白酶的酶组合物(tq) 0.00001-10
山梨糖醇 2.00-10.00
含磺酸基的聚合物 0.00-12.00
增稠剂(基于丙烯酸酯或黄原胶) 0.01-6.00
GLDA或MGDA 3.00-25.00
KOH 0.50-4.00
非离子型表面活性剂 1.00-6.00
柠檬酸钠 2.00-20.00
锌盐 0.00-1.00
剩余部分(香水、染料、防腐剂、水、酶稳定剂)(wt%) 以补足至100
碱相(AP)-制剂B 以wt%计的活性物质含量
膦酸盐,如果法规允许的话 0.00-7.50
增稠剂(丙烯酸酯或黄原胶) 0.01-6.00
GLDA或MGDA 3.00-25.00
KOH 0.50-4.00
纯碱 5.00-20.00
单乙醇胺 0.00-5.00
丙烯酸酯聚合物 0.00-3.00
柠檬酸钠 2.00-20.00
剩余部分(香水、染料、防腐剂、水等)(wt%) 以补足至100
有关蛋白酶的活性等价使用确保了,即使活性物质/总蛋白质的比率(比活性的值)分散,也可以比较分别的酶促性质,例如对某些污渍的清洁性能。一般而言,低比活性可以通过添加更大量的蛋白质得到补偿。此外,如果待检查的酶在活性测试中对于测试底物具有不同的亲和力,则待检查的酶也可以以相同的物质量或按重量计的量使用。在此上下文中,表述“相同的物质量”涉及待检查的酶的摩尔用量。表述“相等重量”涉及待检查的酶的相同重量的使用。
除此以外,用于确定蛋白酶活性的方法是酶技术领域的技术人员众所周知,并且由酶技术领域的技术人员常规使用的。例如,此类方法公开于Tenside,第7卷(1970),第125-132页中。可替代地,蛋白酶活性可以通过来自底物suc-L-Ala-L-Ala-L-Pro-L-Phe-对硝基苯胺(AAPF)的生色团对硝基苯胺(pNA)释放进行确定。蛋白酶切割底物并释放pNA。pNA的释放引起在410nm处的吸光度增加,其时间进展是酶促活性的量度(参照Del Mar等,1979)。测量在25℃的温度、8.6的pH和410nm的波长下进行。测量时间为5分钟,且测量间隔为20至60秒。蛋白酶活性通常以蛋白酶单位(PE)指示。合适的蛋白酶活性是例如每mL洗涤液或每洗涤过程2.25、5或10PU。然而,蛋白酶活性并不等于零。
可以使用已知方法确定蛋白质浓度,所述方法例如BCA法(二辛可宁酸;2,2'-二喹啉基-4,4'-二羧酸)或双缩脲法(Gornall等,1948,J.Biol.Chem.,177:751-766)。在这方面,可以通过使用合适的不可逆抑制剂滴定活性中心并确定残留活性,来确定活性蛋白质浓度(Bender等,1966,J.Am.Chem.Soc.88(24):5890-5913)。
根据本发明,所有可设想类型的清洗剂或清洁剂都应理解为清洗剂或清洁剂,浓缩物和未稀释的试剂两者,用于在商业规模上、在洗衣机中使用或者用于手动洗涤或清洁。这些包括例如用于纺织品、地毯或天然纤维的清洗剂,对于其使用术语“清洗剂”。这些还包括例如用于洗碗机的餐具清洗洗涤剂(自动餐具清洗洗涤剂)或手动餐具清洗洗涤剂,或者用于硬表面例如金属、玻璃、瓷器、陶瓷、瓷砖、石材、涂漆表面、塑料、木材或皮革的清洁剂,对于其使用术语清洁剂,即除手动和自动餐具清洗洗涤剂之外,还有例如擦洗剂、玻璃清洁剂、WC边缘块(rim block)等。在本发明的范围内的清洗剂和清洁剂还包括辅助清洗剂,其在手动或自动纺织品洗涤过程中加入实际清洗剂中,以便达到进一步的效果。此外,在本发明的范围内的清洗剂和清洁剂还包括纺织品预处理剂和后处理剂,即在实际洗涤循环之前与待洗物品接触的试剂,例如以使顽固污渍松散,以及在实际纺织品洗涤之后的步骤中给予所洗衣物进一步期望性质的试剂,例如令人愉悦的感觉、抗皱性或低静电荷。最后提到的试剂尤其包括织物柔软剂。
根据本发明的餐具清洗洗涤剂可以是自动餐具清洗洗涤剂,也可以是手动餐具清洗洗涤剂。自动餐具清洗洗涤剂是已对于在自动洗碗机中的使用进行优化的清洁剂。手动餐具清洗洗涤剂对于手动洗涤进行优化。根据本发明的试剂优选为自动餐具清洗洗涤剂。根据本发明的试剂特别优选为液体自动餐具清洗洗涤剂。
其可以是粉末固体的形式、进一步压实的微粒形式、作为均质溶液或悬浮液的根据本发明的清洗剂或清洁剂,除根据本发明的蛋白酶和根据本发明的稳定剂化合物之外,还可以含有此类试剂中常规的所有已知成分,其中优选地至少一种其它成分存在于该试剂中。根据本发明的试剂可以特别含有表面活性剂、助洗剂、聚合物、玻璃缓蚀剂、腐蚀抑制剂、漂白剂例如过氧化合物、漂白活化剂或漂白催化剂。它们还可以含有与水混溶的有机溶剂、进一步的酶、酶稳定剂、螯合剂、电解质、pH调节剂和/或进一步的助剂,例如荧光增白剂、灰化抑制剂、染料转移抑制剂、泡沫调节剂、以及染料和香料以及它们的组合。
非离子型表面活性剂是根据本发明的清洗剂和清洁剂的优选组分,其中通式R1-CH(OH)CH2O-(AO)w-(A'O)x-(A”O)y-(A'”O)z-R2的非离子型表面活性剂是优选的,在所述通式中,R1代表直链或支链、饱和或者单不饱和或多不饱和的C6-24-烷基或-烯基官能团;R2代表具有2至26个碳原子的线性或支链烃官能团;A、A'、A”'和A””彼此独立地代表来自基团-CH2CH2、-CH2CH2-CH2、-CH2-CH(CH3)、-CH2-CH2-CH2-CH2、-CH2-CH(CH3)-CH2-、-CH2-CH(CH2-CH3)的官能团,并且w、x、y和z代表0.5至120的值,其中x、y和/或z也可以为0。
通过加入通式R1-CH(OH)CH2O-(AO)w-(A'O)x-(A”O)y-(A”'O)z-R2的上述非离子型表面活性剂,随后也称为“羟基混合醚”,与不含表面活性剂的系统相比,以及与含有例如来自聚烷氧基化脂肪醇组的替代非离子型表面活性剂的系统相比,根据本发明的含酶制剂的清洁性能可以令人惊讶地得到显著改善。
通过使用在一个或两个末端烷基官能团上具有一个或多个游离羟基的这些非离子型表面活性剂,可以基本上改善在根据本发明的清洗剂或清洁剂制剂中包含的酶的稳定性。
特别优选的是封端的聚(氧烷基化)非离子型表面活性剂,根据式R1O[CH2CH2O]xCH2CH(OH)R2,除代表具有2至30个碳原子,优选具有4至22个碳原子的线性或支链、饱和或不饱和、脂族或芳族烃官能团的官能团R1之外,其还包含具有1至30个碳原子的线性或支链、饱和或不饱和、脂族或芳族烃官能团R2,其中x代表1至90的值,优选30至80的值,且特别是30至60的值。
式R1O[CH2CH(CH3)O]x[CH2CH2O]yCH2CH(OH)R2的表面活性剂是特别优选的,其中R1代表具有4至18个碳原子的线性或支链的脂族烃官能团或其混合物,R2代表具有2至26个碳原子的线性或支链的烃官能团或其混合物,并且x代表0.5至1.5的值,且y代表至少15的值。这些非离子型表面活性剂的组包括例如C2-26脂肪醇(PO)1-(EO)15-40-2-羟基烷基醚,特别包括C8-10脂肪醇(PO)1-(EO)22-2-羟基癸基醚。
还特别优选的是式R1O[CH2CH2O]x[CH2CH(R3)O]yCH2CH(OH)R2的封端的聚(氧烷基化)非离子型表面活性剂,其中R1和R2彼此独立地代表具有2至26个碳原子的线性或支链、饱和或者单不饱和或多不饱和的烃官能团,R3彼此独立地选自-CH3、-CH2CH3、-CH2CH2-CH3、-CH(CH3)2,但优选代表-CH3,并且x和y彼此独立地代表1至32的值,具有R3=-CH3以及对于x为15至32的值和对于y为0.5至1.5的值的非离子型表面活性剂是非常特别优选的。
可以优选使用的进一步的非离子型表面活性剂是式R1O[CH2CH(R3)O]x[CH2]kCH(OH)[CH2]jOR2的封端的聚(氧烷基化)非离子型表面活性剂,其中R1和R2代表具有1至30个碳原子的线性或支链、饱和或不饱和、脂族或芳族烃官能团,R3代表H或甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、2-丁基或2-甲基-2-丁基官能团,x代表1至30的值,并且k和j代表1至12,优选1至5的值。如果值x≥2,则上式R1O[CH2CH(R3)O]x[CH2]kCH(OH)[CH2]jOR2中的每个R3可以是不同的。R1和R2优选为具有6至22个碳原子的线性或支链、饱和或不饱和、脂族或芳族烃官能团,其中具有8至18个C原子的官能团是特别优选的。对于官能团R3,H、-CH3或-CH2CH3是特别优选的。对于x特别优选的值在1至20,特别是6至15的范围内。
如上所述,如果x≥2,则上式中的每个R3可以是不同的。以这种方式,方括号中的环氧烷单元可以变化。例如,如果x代表3,则可以选择官能团R3以便形成环氧乙烷(R3=H)或环氧丙烷(R3=CH3)单元,其可以以任何顺序连接在一起,例如(EO)(PO)(EO)、(EO)(EO)(PO)、(EO)(EO)(EO)、(PO)(EO)(PO)、(PO)(PO)(EO)和(PO)(PO)(PO)。此处作为实例对于x已选择了值3,并且当然可以是更大的,其中变动范围随着x的值增加而增加,并且包括与少量(PO)基团组合的大量(EO)基团、或反之亦然。
上式的特别优选的封端的聚(氧烷基化)醇具有k=1和j=1的值,并且因此前式简化为R1O[CH2CH(R3)O]xCH2CH(OH)CH2OR2。在最后提到的式中,R1、R2和R3如上文定义的,并且x代表从1到30,优选从1到20,且特别是从6到18的数目。其中官能团R1和R2具有9至14个C原子,R3代表H,且x采取从6到15的值的表面活性剂是特别优选的。
最后,通式R1-CH(OH)CH2O-(AO)w-R2的非离子型表面活性剂已证明是特别有效的,其中R1代表直链或支链、饱和或者单不饱和或多不饱和的C6-24-烷基或烯基官能团;R2代表具有2至26个碳原子的线性或支链烃官能团;A代表来自基团-CH2CH2、-CH2CH2-CH2、-CH2-CH(CH3)的官能团,并且w代表1至120,优选10至80,特别是20至40的值。这些非离子型表面活性剂的组包括例如C4-22脂肪醇-(EO)10-80-2-羟基烷基醚,还特别是C8-12脂肪醇-(EO)22-2-羟基癸基醚和C4-22脂肪醇-(EO)40-80-2-羟基烷基醚。
优选的清洗剂和清洁剂的特征在于该清洗剂和清洁剂含有至少一种非离子型表面活性剂,优选来自羟基混合醚组的非离子型表面活性剂,相对于清洗剂和清洁剂的总重量,所述非离子型表面活性剂按重量计的百分比优选为0.2至10wt%,更优选为0.4至7.0wt%,且特别是0.6至6.0wt%。
除上述非离子型表面活性剂之外,用于自动餐具洗涤方法中的根据本发明的优选试剂还可以含有进一步的表面活性剂,特别是两性表面活性剂。然而,相对于这些试剂的总重量,阴离子型表面活性剂的比例优选是有限的。因此,优选的自动餐具清洗洗涤剂的特征在于它们含有基于其总重量小于5.0wt%,优选小于3.0wt%,特别优选小于2.0wt%的阴离子型表面活性剂。特别地为了避免过度发泡,并不使用更大数量的阴离子型表面活性剂。
根据本发明的试剂的另一种优选组分是络合剂。特别优选的络合剂是膦酸盐,条件是它们的使用是法规允许的。除1-羟基乙烷-1,1-二膦酸之外,络合膦酸盐还包括许多不同的化合物,例如二亚乙基三胺五(亚甲基膦酸)(DTPMP)。在该应用中特别优选羟基烷烃或氨基烷烃膦酸盐。在羟基烷烃膦酸盐中,1-羟基乙烷-1,1-二膦酸盐(HEDP)作为共助剂具有特别的重要性。它优选作为钠盐使用,二钠盐反应中性,而四钠盐反应碱性(pH9)。可能的氨基烷烃膦酸盐优选包括乙二胺四亚甲基膦酸盐(EDTMP)、二亚乙基三胺五亚甲基膦酸盐(DTPMP)及其更高级的同系物。它们优选以中性反应性钠盐的形式使用,例如作为EDTMP的六钠盐或作为DTPMP的七钠盐和八钠盐。在膦酸盐的类别中,HEDP优选用作助洗剂。氨基烷烃膦酸盐另外具有显著的重金属结合能力。相应地,特别是如果试剂还含有漂白剂,则可能优选使用氨基烷烃膦酸盐,特别是DTPMP,或使用所提到的膦酸盐的混合物。
在本申请的上下文中的优选试剂含有来自以下组的一种或多种膦酸盐:氨基三亚甲基膦酸(ATMP)和/或其盐;乙二胺四(亚甲基膦酸)(EDTMP)和/或其盐;二亚乙基三胺五(亚甲基膦酸)(DTPMP)和/或其盐;1-羟基乙烷-1,1-二膦酸(HEDP)和/或其盐;2-膦酸丁烷-1,2,4-三羧酸(PBTC)和/或其盐;六亚甲基二胺四(亚甲基膦酸)(HDTMP)和/或其盐;以及次氮基三(亚甲基膦酸)(NTMP)和/或其盐。
特别优选的试剂是含有1-羟基乙烷-1,1-二膦酸(HEDP)或二亚乙基三胺五(亚甲基膦酸)(DTPMP)作为膦酸盐的那些清洁剂。当然,根据本发明的试剂可以含有两种或更多种不同的膦酸盐。根据本发明优选的试剂的特征在于,所述试剂含有来自膦酸盐组,优选1-羟基乙烷-1,1-二膦酸盐的至少一种络合剂,相对于清洁剂的总重量,所述膦酸盐按重量的比例优选为0.1至8.0wt%,更优选为0.2至5.0wt%,且特别是0.5至3.0wt%。
根据本发明的试剂还优选含有助洗剂。助洗剂特别包括硅酸盐、碳酸盐和有机共助剂。
聚羧酸盐/聚羧酸、聚合聚羧酸盐、天冬氨酸、聚缩醛、糊精、其它有机共助剂和膦酸盐作为有机共助剂特别值得一提。这些类别的物质在下文进行描述。需要时,有机共助剂物质可以以至多40wt%,特别是至多25wt%,且优选1至8wt%的量包含。
可用的有机助洗剂物质是例如可以以游离酸和/或其钠盐的形式使用的聚羧酸,其中聚羧酸应理解为意指携带多于一个酸官能团的羧酸。例如,这些是柠檬酸,己二酸,琥珀酸,戊二酸,苹果酸,酒石酸,马来酸,富马酸,糖二酸,羧甲基菊粉,单体和聚合氨基聚羧酸特别是甘氨酸二乙酸、甲基甘氨酸二乙酸、次氮基三乙酸(NTA),亚氨基二琥珀酸酯例如乙二胺-N,N'-二琥珀酸和羟基亚氨基二琥珀酸酯,乙二胺四乙酸和聚天冬氨酸,聚膦酸特别是氨基三(亚甲基膦酸)、乙二胺四(亚甲基膦酸)、赖氨酸四(亚甲基膦酸)和1-羟基乙烷-1,1-二膦酸,聚合羟基化合物如糊精,以及聚合(聚)羧酸,特别是通过使多糖、或糊精和/或聚合丙烯酸、甲基丙烯酸、马来酸及其混合聚合物氧化而获得的聚羧酸盐,其还可能含有在聚合物中聚合的不含羧酸功能性的小比例的可聚合物质。需要时,这种有机助洗剂物质可以以至多50wt%,特别是至多25wt%,且优选10至20wt%的量包含。
除其助洗剂效果之外,游离酸通常还具有作为酸化组分的性质,并且因此也用于设置清洗剂或清洁剂的较低和较温和的pH。此处特别值得一提的是柠檬酸、琥珀酸、戊二酸、己二酸、葡糖酸及其任何混合物。柠檬酸或柠檬酸的盐特别优选用作助洗剂。进一步特别优选的助洗剂物质选自甲基甘氨酸二乙酸(MGDA)、谷氨酸二乙酸(GLDA)、天冬氨酸二乙酸酯(ASDA)、羟乙基亚氨基二乙酸酯(HEIDA)、亚氨基二琥珀酸酯(IDS)、乙二胺二琥珀酸酯(EDDS)、羧甲基菊粉和聚天冬氨酸盐。
在优选的实施方式中,柠檬酸和/或柠檬酸盐用作水溶性有机助洗剂。特别优选使用5至25wt%,优选7.5至12.5wt%的柠檬酸和/或5至25wt%,优选7.5至12.5wt%的柠檬酸盐,优选碱金属柠檬酸盐,更优选柠檬酸钠。柠檬酸/柠檬酸盐可以各自以其水合物的形式使用,例如柠檬酸可以以一水合物的形式使用,而柠檬酸盐可以以柠檬酸三钠二水合物的形式使用。
聚合聚羧酸盐也适合作为助洗剂。这些是例如聚丙烯酸或聚甲基丙烯酸的碱金属盐,例如具有500至70,000g/摩尔的相对分子质量的那些碱金属盐。为了本文件的目的,对于聚合聚羧酸盐指示的摩尔质量是特定酸形式的重均摩尔质量Mw,其原则上已使用凝胶渗透色谱法(GPC)进行确定,已使用UV检测器。测量针对外部聚丙烯酸标准进行,由于其与测试聚合物的结构关系,所述外部聚丙烯酸标准产生了实际的分子量值。这些规格显著不同于对于其使用聚苯乙烯磺酸作为标准的分子量规格。针对聚苯乙烯磺酸测量的摩尔质量一般显著高于本申请中指示的摩尔质量。
合适的聚合物特别是聚丙烯酸酯,其优选具有2,000至20,000g/摩尔的分子质量。由于其优异的溶解性,来自该组的摩尔质量为2,000至10,000g/摩尔,且特别优选3,000至5,000g/摩尔的短链聚丙烯酸酯依次又可以是优选的。
另外,共聚聚羧酸盐是合适的,特别是丙烯酸与甲基丙烯酸的那些以及丙烯酸或甲基丙烯酸与马来酸的那些。已发现含有50wt%至90wt%丙烯酸和50wt%至10wt%马来酸的丙烯酸与马来酸的共聚物是特别合适的。基于游离酸,其相对分子质量一般为2,000至70,000g/摩尔,优选为20,000至50,000g/摩尔,且特别是30,000至40,000g/摩尔。
除上文描述的助洗剂之外,具有清洁作用的聚合物也可以存在于清洗剂或清洁剂中。相对于根据本发明的清洗剂或清洁剂的总重量,具有清洁作用的聚合物按重量计的比例优选为0.1至20wt%,更优选为1.0至15wt%,且特别是2.0至12wt%。
特别是来自共聚聚磺酸盐组的含有磺酸基的聚合物,优选用作具有清洁作用的聚合物。除含有磺酸基的单体之外,这些共聚聚磺酸盐还含有来自不饱和羧酸组的至少一种单体。
作为不饱和羧酸,特别优选使用式R1(R2)C=C(R3)COOH的不饱和羧酸,其中R1至R3彼此独立地代表-H、-CH3、具有2至12个碳原子的直链或支链的饱和烷基官能团、具有2至12个碳原子的直链或支链的单不饱和或多不饱和的烯基官能团、-NH2、-OH或-COOH-取代的如上定义的烷基或烯基官能团,或者代表-COOH或-COOR4,其中R4是具有1至12个碳原子的饱和或不饱和、直链或支链的烃官能团。特别优选的不饱和羧酸是丙烯酸、甲基丙烯酸、乙基丙烯酸、α-氯丙烯酸、α-氰基丙烯酸、巴豆酸、α-苯基丙烯酸、马来酸、马来酸酐、富马酸、衣康酸、柠康酸、亚甲基丙二酸、山梨酸、肉桂酸或其混合物。当然也可以使用不饱和二羧酸。
对于含磺酸基的单体,式R5(R6)C=C(R7)-X-SO3H的那些单体是优选的,其中R5至R7彼此独立地代表-H、-CH3、具有2至12个碳原子的直链或支链的饱和烷基官能团、具有2至12个碳原子的直链或支链的单不饱和或多不饱和的烯基官能团、-NH2、-OH或-COOH-取代的烷基或烯基官能团,或者代表-COOH或-COOR4,其中R4是具有1至12个碳原子的饱和或不饱和、直链或支链的烃官能团,并且X代表任选存在的间隔基团,其选自其中n=0至4的-(CH2)n-、其中k=1至6的-COO-(CH2)k-、-C(O)-NH-C(CH3)2-、-C(O)-NH-C(CH3)2-CH2-和-C(O)-NH-CH(CH2CH3)-。
在这些单体中,式H2C=CH-X-SO3H、H2C=C(CH3)-X-SO3H和HO3S-X-(R6)C=C(R7)-X-SO3H的那些单体是优选的,其中R6和R7彼此独立地选自-H、-CH3、-CH2CH3、-CH2CH2CH3和-CH(CH3)2,并且X代表任选存在的间隔基团,其选自其中n=0至4的-(CH2)n-、其中k=1至6的-COO-(CH2)k-、-C(O)-NH-C(CH3)2-、-C(O)-NH-C(CH3)2-CH2-和-C(O)-NH-CH(CH2CH3)-。
特别优选的含磺酸基的单体是1-丙烯酰胺-1-丙磺酸、2-丙烯酰胺-2-丙磺酸、2-丙烯酰胺-2-甲基-1-丙磺酸、2-甲基丙烯酰胺-2-甲基-1-丙磺酸、3-甲基丙烯酰胺-2-羟基-丙磺酸、烯丙基磺酸、甲代烯丙基磺酸、烯丙氧基苯磺酸、甲代烯丙氧基苯磺酸、2-羟基-3-(2-丙烯氧基)丙磺酸、2-甲基-2-丙烯-1-磺酸、苯乙烯磺酸、乙烯基磺酸、丙烯酸3-磺丙酯、甲基丙烯酸3-磺丙酯、磺基甲基丙烯酰胺、磺甲基甲基丙烯酰胺、以及上述酸或其水溶性盐的混合物。
在聚合物中,磺酸基可以全部或部分以中和形式存在。部分或完全中和的含磺酸基的共聚物的使用根据本发明是优选的。根据本发明优选使用的磺基共聚物的摩尔质量可以变化,以便使聚合物的性质适应所需的预期用途。优选的自动餐具清洗剂的特征在于,所述共聚物具有2,000至200,000g/摩尔,优选4,000至25,000g/摩尔,且特别是5,000至15,000g/摩尔的摩尔质量。
在另一个优选实施方式中,共聚物不仅包含含羧基的单体和含磺酸基的单体,而且包含至少一种非离子、优选疏水性单体。通过使用这些疏水改性的聚合物,能够特别改善根据本发明的自动餐具清洗洗涤剂的漂洗性能。
含有共聚物的清洗剂和清洁剂根据本发明是优选的,所述共聚物包含i)含有羧酸基的单体、ii)含有磺酸基的单体、或iii)非离子单体。通过使用这些三元共聚物,能够改善根据本发明的自动餐具清洗洗涤剂的漂洗性能超过包含磺基聚合物而不添加非离子单体的可比较的餐具清洗洗涤剂。
作为非离子单体,优选使用通式R1(R2)C=C(R3)-X-R4的单体,其中R1至R3彼此独立地代表-H、-CH3或-C2H5,X代表选自-CH2-、-C(O)O-和-C(O)-NH-的任选存在的间隔基团,并且R4代表具有2至22个碳原子的直链或支链的饱和或不饱和的烷基官能团,优选具有6至22个碳原子的芳族官能团。特别优选的非离子单体是丁烯、异丁烯、戊烯、3-甲基丁烯、2-甲基丁烯、环戊烯、己烯、己烯-1,2-甲基戊烯-1、3-甲基戊烯-1、环己烯、甲基环戊烯、环庚烯、甲基环己烯、2,4,4-三甲基戊烯-1、2,4,4-三甲基戊烯-2,2,3-二甲基己烯-1、2,4-二甲基己烯-1、2,5-二甲基己烯-1、3,5-二甲基己烯-1、4,4-二甲基己烷-1、乙基环己烯、1-辛烯、具有10个或更多个碳原子的α-烯烃(例如1-癸烯、1-十二烯、1-十六烯、1-十八烯和C22α-烯烃)、2-苯乙烯、α-甲基苯乙烯、3-甲基苯乙烯、4-丙基苯乙烯、4-环己基苯乙烯、4-十二烷基苯乙烯、2-乙基-4-苄基苯乙烯、1-乙烯基萘、2-乙烯基萘、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸戊酯、丙烯酸己酯、甲基丙烯酸甲酯、N-(甲基)丙烯酰胺、丙烯酸-2-乙基己酯、甲基丙烯酸-2-乙基己酯、N-(2-乙基己基)丙烯酰胺、丙烯酸辛酯、甲基丙烯酸辛酯、N-(辛基)丙烯酰胺、丙烯酸月桂酯、甲基丙烯酸月桂酯、N-(月桂基)丙烯酰胺、丙烯酸十八酯、甲基丙烯酸十八酯、N-(硬脂酰)丙烯酰胺、山嵛酰丙烯酸二十二烷酯、甲基丙烯酸二十二烷酯和N-(二十二烷基)丙烯酰胺或其混合物。
相对于根据本发明的试剂的总重量,含磺酸基的共聚物按重量计的比例优选为0.1至15wt%,更优选为1.0至12wt%,且特别是2.0至10wt%。
适用于根据本发明的试剂中的可能的过氧化合物特别包括有机过氧酸或有机酸的过酸盐,例如邻苯二甲酰亚胺过己酸、过苯甲酸或双过十二烷二酸的盐、过氧化氢以及在洗涤条件下释放出过氧化氢的无机盐,所述盐包括过硼酸盐、过碳酸盐、过硅酸盐和/或过硫酸盐如caroate,以及过氧化氢包合物如H2O2-脲加合物。过氧化氢也可以借助于酶促系统,即氧化酶及其底物而产生。如果预期使用固体过氧化合物,则它们可以以粉末或颗粒的形式使用,其原则上也可以以已知的方式进行涂布。过氧化合物可以像这样或以含有其的试剂的形式加入洗涤液中,其原则上可以含有所有常规的洗涤、清洁或消毒剂组分。特别优选地,使用碱金属过碳酸盐或碱金属过硼酸盐一水合物。如果根据本发明的试剂含有过氧化合物,则这些以优选至多50wt%,特别是5至30wt%,更优选0.1至20wt%的量存在。
在过水解条件下,导致优选具有1至10个C原子,特别是2至4个C原子的脂族过氧羧酸,和/或任选取代的过苯甲酸的化合物可以在试剂中用作漂白活化剂。携带所述C原子数的O酰基和/或N酰基和/或任选取代的苯甲酰基的物质是合适的。优选的是多酰化亚烷基二胺特别是四乙酰乙二胺(TAED),酰化三嗪衍生物特别是1,5-二乙酰-2,4-二氧六氢-1,3,5-三嗪(DADHT),酰化甘脲特别是四乙酰甘脲(TAGU),N-酰基酰亚胺特别是N-壬酰基琥珀酰亚胺(NOSI),酰化苯酚磺酸盐或羧酸盐或者其磺酸或羧酸,特别是壬酰氧基苯磺酸盐或异壬酰氧基苯磺酸盐或月桂酰氧基苯磺酸盐(NOBS或异NOBS或LOBS),4-(2-癸酰氧基乙氧基羰基氧基)-苯磺酸盐(DECOBS)或癸酰氧基苯甲酸盐(DOBA),羧酸酐特别是邻苯二甲酸酐,酰化多元醇特别是三醋精,乙二醇二乙酸酯,2,5-二乙酰氧基-2,5-二氢呋喃和烯醇酯,以及乙酰化山梨糖醇和甘露醇或其所述混合物(SORMAN),酰化糖衍生物,特别是五乙酰葡萄糖(PAG)、五乙酰果糖、四乙酰木糖和八乙酰乳糖,乙酰化的任选地N-烷基化的葡糖胺和葡糖酸内酯,N-酰化的内酰胺例如N-苯甲酰基己内酰胺,形成perimidic acids的腈,特别是具有季铵化氮原子的氨基乙腈衍生物和/或氧转移磺酰亚胺和/或酰基腙。同样优选使用亲水取代的酰基缩醛和酰基内酰胺。也可以使用常规漂白活化剂的组合。特别是在上文提到的产生过氧化氢的漂白剂的存在下,此类漂白活化剂可以以惯常的数量范围存在,优选以基于总试剂0.5至10wt%,且特别是1至8wt%的量,但当过羧酸用作唯一漂白剂时,优选完全不存在。
加上或代替常规漂白活化剂,磺酰亚胺和/或加强漂白的过渡金属盐或过渡金属络合物也可以作为所谓的漂白催化剂包含在固体试剂中。
根据本发明的餐具清洗洗涤剂还包含漂白活化剂。这些物质优选为强化漂白的过渡金属盐或过渡金属络合物,例如Mn-、Fe-、Co-、Ru-或Mo-salen络合物或羰基络合物。具有含N三脚架配体的Mn-、Fe-、Co-、Ru-、Mo-、Ti-、V-和Cu-络合物,以及Co-、Fe-Cu-和Ru-氨络合物也可以用作漂白催化剂。
特别优选使用处于氧化阶段II、III、IV或IV的锰的络合物,其优选含有具有供体功能N、NR、PR、O和/或S的一种或多种大环配体。优选地,使用具有氮供体功能的配体。特别优选在根据本发明的试剂中使用漂白催化剂,其含有作为大分子配体的1,4,7-三甲基-1,4,7-三氮杂环壬烷(Me-TACN)、1,4,7-三氮杂环壬烷(TACN)、1,5,9-三甲基-1,5,9-三氮杂环十二烷(Me-TACD)、2-甲基-1,4,7-三甲基-1,4,7-三氮杂环壬烷(Me/Me-TACN)和/或2-甲基-1,4,7-三氮杂环壬烷(Me/TACN)。合适的锰络合物是例如[MnIII 2(μ-O)1(μ-OAc)2(TACN)2](CIO4)2、[MnIIIMnIV(μ-O)2(μ-OAc)1(TACN)2](BPh4)2、[MnIV 4(μ-O)6(TACN)4](CIO4)4、[MnIII 2(μ-O)1(μ-OAc)2(Me-TACN)2](CIO4)2、[MnIIIMnIV(μ-O)1(μ-OAc)2(Me-TACN)2](CIO4)3、[MnIV2(μ-O)3(Me-TACN)2](PF6)2和[MnIV 2(μ-O)3(Me/Me-TACN)2](PF6)2(OAc=OC(O)CH3)。
其特征在于它们含有选自强化漂白的过渡金属盐和过渡金属络合物的漂白催化剂,优选选自锰与1,4,7-三甲基-1,4,7-三氮杂环壬烷(Me-TACN)或1,2,4,7-四甲基-1,4,7-三氮杂环壬烷(Me/Me-TACN)的络合物的餐具清洗洗涤剂,特别是自动餐具清洗洗涤剂,根据本发明是优选的,因为上述漂白催化剂可以特别显著地改善清洁结果。
特别是具有中心原子Mn和Co的上述强化漂白的过渡金属络合物,优选以至多5wt%,特别是0.0025至1wt%,且特别优选0.01至0.30wt%的量使用,在每种情况下基于含有漂白剂催化剂的试剂的总重量。然而,在特殊情况下,也可以使用更多的漂白催化剂。
根据本发明的试剂可以含有有机溶剂作为进一步的组分。添加有机溶剂对这些试剂的酶稳定性和清洁性能具有有利作用。优选的有机溶剂衍生自一元醇或多元醇、链烷醇胺或乙二醇醚。溶剂优选选自乙醇、正丙醇或异丙醇、丁醇、乙二醇、丙二醇或丁二醇、甘油、二甘醇、丙基二甘醇或丁基二甘醇、己二醇、乙二醇甲醚、乙二醇乙醚、乙二醇丙醚、乙二醇单正丁醚、二甘醇甲醚、二甘醇乙醚、丙二醇甲醚、丙二醇乙醚或丙二醇丙醚、二丙二醇甲醚或二丙二醇乙醚、甲氧基三甘醇、乙氧基三甘醇或丁氧基三甘醇、1-丁氧基乙氧基-2-丙醇、3-甲基-3-甲氧基丁醇、丙二醇叔丁基醚和这些溶剂的混合物。相对于根据本发明的试剂的总重量,这些有机溶剂按重量计的比例优选为0.1至10wt%,更优选为0.2至8.0wt%,且特别是0.5至5.0wt%。在稳定清洁剂方面特别有效的特别优选的有机溶剂是甘油以及1,2-丙二醇。含有优选地来自甘油和1,2-丙二醇组的至少一种多元醇的液体试剂根据本发明是优选的,其中相对于清洁剂的总重量,多元醇按重量计的比例优选为0.1至10wt%,更优选为0.2至8.0wt%,且特别是0.5至5.0wt%。其它优选的有机溶剂是有机胺和链烷醇胺。根据本发明的试剂优选含有以0.1至10wt%,优选0.2至8.0wt%,且特别是0.5至5.0wt%的量的这些胺,在每种情况下基于其总重量。乙醇胺是特别优选的链烷醇胺。
根据本发明的清洗剂和清洁剂的进一步优选的组分是糖醇(Alditol)。糖醇的组包括式HOCH2[CH(OH)]nCH2OH的非环状多元醇。糖醇包括例如甘露糖醇、异麦芽糖醇、乳糖醇、山梨糖醇和木糖醇、苏糖醇、赤藓糖醇和阿拉伯糖醇。已发现山梨糖醇关于酶稳定性是特别有利的。相对于清洗剂和清洁剂的总重量,糖醇按重量计的百分比优选为1.0至10wt%,更优选为2.0至8.0wt%,且特别是3.0至6.0wt%。
根据本发明的试剂有利地含有以2μg至20mg,优选5μg至17.5mg,特别优选20μg至15mg,且最特别优选50μg至10mg/g试剂的量的蛋白酶。进一步地,包含在试剂中的蛋白酶和/或试剂的其它成分可以用物质进行涂布,所述物质在室温或水的不存在下对酶是不可渗透的,并且在试剂的使用条件下变得对酶可渗透。因此,本发明的此类实施方式的特征在于,所述蛋白酶由在室温或水的不存在下对酶是不可渗透的物质进行涂布。此外,清洗剂或清洁剂本身还可以包装在容器优选透气的容器中,所述清洁剂在使用前不久或在洗涤过程或漂洗过程期间从所述容器中释放出来。
本发明的这些实施方式包括根据本发明的试剂的所有固体、粉末、颗粒、片剂形式、液体、凝胶或糊状施用形式,其也可以任选地由多个相组成,并且可以以压缩形式或未压缩形式存在。试剂可以作为可流动的粉末存在,特别地具有300至1,200g/L,特别是500至900g/L或600至850g/L的堆密度。试剂的固体施用形式还包括含有固体试剂的挤出物、颗粒、片剂或小袋,其既可以存在于大容器中,也可以按份存在。可替代地,试剂也可以采取液体、凝胶或糊状形式,例如非水性试剂或非水性糊状物的形式、或者水性试剂或含水糊状物的形式。试剂也可以作为单组分系统存在。此类试剂由一个相组成。可替代地,试剂也可以由多个相组成(多组分系统)。相应地,此类试剂被分成多种组分,例如两个液相、两个固相或一个液相和一个固相。基于水和/或基于有机溶剂的液体产品形式可以以增稠的形式,即以凝胶的形式存在。
如果物质例如组合物或试剂在25℃和1,013毫巴下处于固体物理状态,则它是根据本发明的定义的固体。
如果物质例如组合物或试剂在25℃和1,013毫巴下处于流体物理状态,则它是根据本发明的定义的液体。液体还包括凝胶形式。
根据本发明的试剂优选以液体形式存在。优选的清洗剂和清洁剂含有基于其总重量的多于40wt%,优选50至90wt%,且特别是60至80wt%的水。
本文所述的清洁剂,特别是餐具清洗剂,甚至更优选自动餐具清洗剂,优选预包装成计量单元。这些计量单元优选包含对于清洁循环所需的活性清洁物质的量。优选的计量单元具有12至30g,优选14至26g,且特别是15至22g的重量。特别优选这样选择上述计量单元的体积及其空间形状,使得预包装的单位可以经由洗碗机的投配室进行投配。因此,计量单元的体积优选为10至35ml,优选为12至30ml。
试剂,特别是自动餐具清洗洗涤剂,特别是预制的计量单元,特别优选具有水溶性包裹物。水溶性包裹物优选由水溶性薄膜材料制成,所述水溶性薄膜材料选自聚合物或聚合物混合物。包裹物可以由一层或者两层或更多层水溶性薄膜材料制成。第一层和另外层(如果存在的话)的水溶性薄膜材料可以是相同或不同的。特别优选的是例如可以在它们已充满试剂后进行胶粘和/或密封,以形成包装例如管或小袋薄膜。
水溶性包装可以具有一个或多个腔室。试剂可以包含在水溶性包裹物的一个或多个腔室(如果存在的话)中。试剂的量优选对应于餐具洗涤周期所需的全部或一半剂量。
水溶性包裹物优选含有聚乙烯醇或聚乙烯醇共聚物。含有聚乙烯醇或聚乙烯醇共聚物的水溶性包裹物显示出良好的稳定性,伴随足够高水平的水溶性,特别是冷水溶解性。用于生产水溶性包裹物的合适的水溶性薄膜优选基于聚乙烯醇或聚乙烯醇共聚物,其分子量在5,000至1,000,000g/摩尔,优选20,000至500,000g/摩尔,特别优选30,000至100,000g/摩尔,且特别是40,000至80,000g/摩尔的范围内。用于根据本发明的水溶性包装的水溶性包裹物中的合适的水溶性薄膜是由MonoSol LLC例如以名称M8630、C8400或M8900销售的薄膜。其它合适的薄膜包括来自Aicello Chemical Europe GmbH的命名为
Figure BDA0003479462320000191
PT、
Figure BDA0003479462320000192
GA、
Figure BDA0003479462320000193
KC或
Figure BDA0003479462320000194
KL的薄膜,或者来自Kuraray的薄膜VF-HP。
此类水溶性包裹物也已经在专利申请WO2004031338A和WO2003099985A中进行描述,所述专利申请的公开内容在此整体引入作为参考。
酶一般不以纯蛋白质的形式提供,而是以稳定、可贮存和可转运的制剂形式提供。这些预包装的制剂包括例如通过造粒、挤出或冻干获得的固体制剂,或者,特别是在液体或凝胶剂的情况下,酶的溶液,其有利地是最大限度地浓缩的,具有低含水量和/或补充有稳定剂或其它助剂。此外,能够将两种或更多种酶配制在一起,使得单个颗粒显示出多种酶活性。
根据本发明的清洗剂或清洁剂可以专一地含有如本文定义的吉氏芽孢杆菌蛋白酶。可替代地,它们也可以含有其它酶,其浓度对于试剂的有效性是有利的。因此,本发明的一个进一步实施方式由进一步包含一种或多种进一步的酶的试剂代表。可以优选使用的进一步的酶是可以在根据本发明的试剂中显示出催化活性的所有酶,特别是脂肪酶、淀粉酶、纤维素酶、半纤维素酶、甘露聚糖酶、鞣酸酶、木聚糖酶、黄原胶酶、木葡聚糖酶、β-葡糖苷酶、果胶酶、卡拉胶酶、过水解酶、氧化酶、氧化还原酶或不同于根据本发明的蛋白酶的另一种蛋白酶、以及其混合物。基于活性蛋白质,酶在每种情况下有利地以1x 10-8至5wt%的量包含在试剂中。越来越优选地,基于活性蛋白质,每种进一步的酶以1x 10-7至3wt%、0.00001至1wt%、0.00005至0.5wt%、0.0001至0.1wt%,并且特别优选0.0001至0.05wt%的量包含在根据本发明的试剂中。特别优选地,酶显示出针对特定污渍或斑点的协同清洁性能,即在试剂组合物中包含的酶在其清洁性能方面相互支持。非常特别优选地,在根据本发明包含的蛋白酶和根据本发明的试剂的进一步的酶之间,特别包括在所述蛋白酶和淀粉酶和/或脂肪酶和/或甘露聚糖酶和/或纤维素酶和/或果胶酶之间存在此类协同作用。协同效应不仅可以在不同酶之间出现,而且还可以在一种或多种酶与根据本发明的试剂的其它成分之间出现。
蛋白酶的实例是来自解淀粉芽孢杆菌(Bacillus amyloliquefaciens)的枯草杆菌蛋白酶BPN'和来自地衣芽孢杆菌(Bacillus licheniformis)的Carlsberg、蛋白酶PB92、枯草杆菌蛋白酶147和309、来自迟缓芽孢杆菌(Bacillus lentus)的蛋白酶、枯草杆菌蛋白酶DY,以及热敏酶、蛋白酶K以及蛋白酶TW3和TW7,其属于枯草杆菌酶,但不再属于狭义的枯草杆菌蛋白酶。枯草杆菌蛋白酶Carlsberg可以商品名
Figure BDA0003479462320000201
从Novozymes以进一步开发的形式获得。枯草杆菌蛋白酶147和309分别以商品名
Figure BDA0003479462320000202
Figure BDA0003479462320000203
由Novozymes销售。以名称
Figure BDA0003479462320000204
上市的蛋白酶变体衍生自来自迟缓芽孢杆菌DSM5483的蛋白酶。可以使用的其它蛋白酶是例如可从Novozymes以商品名
Figure BDA0003479462320000205
Figure BDA0003479462320000206
Figure BDA0003479462320000207
获得的酶,可从Danisco/Genencor以商品名
Figure BDA0003479462320000208
OxP、
Figure BDA0003479462320000209
Prime、
Figure BDA00034794623200002010
Figure BDA00034794623200002011
获得的酶,可从Advanced Biochemicals Ltd.以商品名
Figure BDA00034794623200002012
获得的酶,可从Wuxi Snyder Bioproducts Ltd.以商品名
Figure BDA00034794623200002013
获得的酶,可从AmanoPharmaceuticals Ltd.以商品名
Figure BDA00034794623200002014
Figure BDA00034794623200002015
获得的酶,以及可从Kao Corp以名称蛋白酶K-16获得的酶。特别优选使用国际专利申请WO2008086916和WO2007131656中公开的来自吉氏芽孢杆菌和短小芽孢杆菌(Bacillus pumilus)的蛋白酶。进一步有利地可用的蛋白酶公开于专利申请WO9102792、WO2008007319、WO9318140、WO0144452、GB1243784、WO9634946、WO2002029024和WO2003057246中。可以使用的进一步的蛋白酶是天然存在于微生物嗜麦芽窄食单胞菌(Stenotrophomonas maltophilia)特别是嗜麦芽窄食单胞菌K279a、中间芽孢杆菌(Bacillus intermedius)和球形芽孢杆菌(Bacillus sphaericus)中的那些蛋白酶。
淀粉酶的实例是来自地衣芽孢杆菌、解淀粉芽孢杆菌或嗜热脂肪芽孢杆菌(Bacillus stearothermophilus)的α-淀粉酶,以及特别地其已对于在清洗剂或清洁剂中的使用进行改善的开发。来自地衣芽孢杆菌的酶可从Novozymes以名称
Figure BDA00034794623200002016
以及从Danisco/Genencor以名称
Figure BDA00034794623200002017
ST获得。这种α-淀粉酶的开发产品可从Novozymes以商品名
Figure BDA00034794623200002018
Figure BDA00034794623200002019
ultra,从Danisco/Genencor以名称
Figure BDA00034794623200002020
OxAm,以及从Daiwa Seiko Inc.作为
Figure BDA00034794623200002021
获得。来自解淀粉芽孢杆菌的α-淀粉酶通过Novozymes以名称
Figure BDA00034794623200002022
上市,并且来自嗜热脂肪芽孢杆菌的α-淀粉酶的衍生变体也通过Novozymes以名称
Figure BDA00034794623200002023
Figure BDA00034794623200002024
上市。此外,来自芽孢杆菌属物种A 7-7(DSM12368)的α-淀粉酶和来自Bacillus agaradherens(DSM 9948)的环糊精葡萄糖基转移酶(CGTase)为此目的特别值得一提。此外,可以使用在国际专利申请WO2003002711、WO2003054177和WO2007079938中公开的淀粉分解酶,所述国际专利申请的公开内容因此明确地提及或者其公开内容因此明确地包括在本专利申请中。还可以使用所有提到的分子的融合产物。此外,可从Novozymes以商品名
Figure BDA00034794623200002025
获得的来自黑曲霉(Aspergillus niger)和米曲霉(A.oryzae)的α-淀粉酶的开发是合适的。可以有利地使用的其它商业产品是例如同样来自Novozymes的
Figure BDA00034794623200002026
以及
Figure BDA00034794623200002027
或Stainzyme
Figure BDA0003479462320000211
或Stainzyme
Figure BDA0003479462320000212
以及AmplifyTM或Amplify PrimeTM。根据本发明还可以使用可以通过点突变获得的这些酶的变体。
纤维素酶(内切葡聚糖酶,EG)的实例包括富含内切葡聚糖酶(EG)的真菌纤维素酶制剂,以及其由Novozymes以商品名
Figure BDA0003479462320000213
提供的开发。还可从Novozymes获得的产品
Figure BDA0003479462320000214
Figure BDA0003479462320000215
分别基于来自特异腐质霉(Humicola insolens)DSM 1800的50kD-EG和43kD-EG。可以使用的来自该公司的进一步商业产品是
Figure BDA0003479462320000216
Figure BDA0003479462320000217
例如,还能够使用可从AB Enzymes以商品名
Figure BDA0003479462320000218
Figure BDA0003479462320000219
获得,并且至少部分地基于来自Melanocarpus的20kD-EG的纤维素酶。来自AB Enzymes的其它纤维素酶是
Figure BDA00034794623200002110
Figure BDA00034794623200002111
其它合适的纤维素酶来自芽孢杆菌属物种CBS670.93和CBS669.93,来自芽孢杆菌属物种CBS 670.93的纤维素酶可从Danisco/Genencor以商品名
Figure BDA00034794623200002112
获得。来自Danisco/Genencor的可以使用的其它商业产品是"Genencordetergent cellulase L"和
Figure BDA00034794623200002113
特别是由于其甘油三酯切割活性而使用,而且也为了从合适的前体原位生成过酸的脂肪酶或角质酶的实例,包括例如最初得自柔毛腐质霉(Humicola lanuginosa)(疏棉状嗜热丝孢菌(Thermomyces lanuginosus))的脂肪酶或由其进一步开发,特别是在所提到的位置中具有从脂肪酶起始的下述氨基酸交换中的一种或多种的那些脂肪酶:D96L、T213R和/或N233R,特别优选T213R和N233R。脂肪酶例如由Novozymes以商品名
Figure BDA00034794623200002114
Figure BDA00034794623200002115
Ultra、
Figure BDA00034794623200002116
Figure BDA00034794623200002117
销售。可以有利地使用的另一种脂肪酶可从Novozymes以商品名
Figure BDA00034794623200002118
获得。此外,例如,也可以使用最初从茄病镰刀菌(Fusarium solani pisi)和特异腐质霉(Humicola insolens)中分离的角质酶。还可以使用的脂肪酶可从Amano以名称Lipase
Figure BDA00034794623200002119
Lipase
Figure BDA00034794623200002120
Lipase
Figure BDA00034794623200002121
和Lipase
Figure BDA00034794623200002122
Figure BDA00034794623200002123
Figure BDA00034794623200002124
Bacillus sp.
Figure BDA00034794623200002125
Lipase
Figure BDA00034794623200002126
Lipase
Figure BDA00034794623200002127
和Lipase
Figure BDA00034794623200002128
获得。例如,可以使用来自Danisco/Genencor公司的脂肪酶或角质酶,其起始酶最初从门多萨假单胞菌(Pseudomonas mendocina)和茄病镰刀菌(Fusarium solanii)中分离。作为其它重要的商业产品,应该提到最初由Gist-Brocades(现为Danisco/Genencor)上市的制剂M1
Figure BDA00034794623200002129
Figure BDA00034794623200002130
和由Meito Sangyo KK以名称Lipase
Figure BDA00034794623200002131
Lipase
Figure BDA00034794623200002132
和Lipase
Figure BDA00034794623200002133
上市的酶,以及来自Danisco/Genencor的产品
Figure BDA00034794623200002134
为了增加漂白效果,根据本发明可以使用氧化还原酶例如氧化酶、加氧酶、过氧化氢酶、过氧化物酶(例如卤-、氯-、溴-、木质素、葡萄糖或锰过氧化物酶)、双加氧酶或漆酶(酚氧化酶、多酚氧化酶)。有利地,另外添加与酶相互作用的有机化合物,特别优选芳族化合物,以便加强有关氧化还原酶(增强剂)的活性,或者在极大不同的氧化还原电位的情况下,确保氧化酶和污染物(介质)之间的电子流动。
本发明的一个进一步目的是用于清洁纺织品和/或硬表面,特别是餐具的方法,其特征在于在至少一个方法步骤中,使用根据本发明的试剂。
优选的清洁方法是自动餐具洗涤方法。在此类方法中,例如借助于门中的计量腔室或借助于洗碗机的内部的附加计量容器,可以将根据本发明的试剂计量加入清洁液内。可替代地,试剂也可以直接应用于脏餐具或洗碗机的内壁之一,例如门的内侧。根据本发明的方法在商购可得的洗碗机的内部进行。在洗碗机的情况下,清洁程序一般可以在进行餐具洗涤方法之前由用户选择且确定。在根据本发明的方法中使用的洗碗机清洁程序包括至少一个预洗循环和一个清洁循环。包括进一步的清洁或漂清循环例如漂洗循环的清洁程序根据本发明是优选的。根据本发明的方法特别优选是包括预洗循环、清洁循环和漂洗循环的清洁程序的部分。根据本发明的方法优选与清洁程序结合使用,在所述清洁程序中,洗涤液在清洁循环期间被加热。在根据本发明的方法的一个优选实施方式中,根据本发明的试剂在其期间计量加入洗碗机的内部的清洁循环的特征在于,在所述循环期间清洁液的温度上升到高于30℃,优选高于40℃,且特别是高于50℃的值。
在各个实施方式中,上述方法的特征在于所述蛋白酶在0至100℃,优选10至70℃,更优选30至50℃,且最优选45℃的温度下使用。
本发明的这一主题的替代实施方式还表现为用于清洁纺织品的方法、以及用于处理纺织品原材料或用于纺织品护理的方法,其中在至少一个方法步骤中使用根据本发明的试剂。其中,优选用于包含天然组成成分的纺织品原材料、纤维或纺织品的方法,并且非常特别地用于包含羊毛或丝的此类材料、纤维或纺织品。
本发明的另一个目的是选自苯基硼酸衍生物、硼酸、肽抑制剂以及它们的组合的稳定剂化合物用于改善清洗剂或清洁剂中的吉氏芽孢杆菌蛋白酶和/或清洗剂或清洁剂中存在的任选地进一步酶的稳定性的用途。
对于根据本发明的蛋白酶和含有其的试剂描述的所有方面、主题和实施方式也可以适用于本发明的这一主题。因此,在这一点上在适当的点上明确参考本公开内容,其中应注意本公开内容也适用于根据本发明的上述用途。
实施例
酶在自动餐具清洗洗涤剂中的贮存稳定性
使用商购可得的液体自动餐具清洗洗涤剂。餐具清洗洗涤剂基质具有下述组成:
Figure BDA0003479462320000221
当硼酸用作稳定剂化合物时,它以1%掺入基质内,并且在掺入酶之前调整pH。
当4-FPBA用作稳定剂化合物时,它以2%加入酶制剂中。
如果肽抑制剂用作稳定剂化合物,则它以0.5mM加入酶制剂中。作为肽抑制剂的实例,此处使用了Cbz-Gly-Ala-Tyr-H。
任选地与抑制剂混合的酶以0.12%的活性酶含量掺入餐具清洗洗涤剂基质内。使用下述蛋白酶:
P1:根据来自WO2017215925的SEQ ID NO:5的蛋白酶
P2:Coronase 48L(从Novozymes商购可得)
P3:根据来自WO2011032988的SEQ ID NO:2的蛋白酶
P4:根据来自WO2013060621的SEQ ID NO:2的蛋白酶
具有酶和抑制剂的餐具清洗洗涤剂基质在40℃下贮存1周。
蛋白酶的活性通过来自底物琥珀酰基-Ala-Ala-Pro-Phe-对硝基苯胺(AAPFpNA;Bachem L-1400)的生色团对硝基苯胺(pNA)释放进行确定。蛋白酶切割底物并释放pNA。pNA的释放引起在410nm处的吸光度增加,其时间进展是酶促活性的量度。测量在25℃的温度、8.6的pH和410nm的波长下进行。测量时间为5分钟,伴随20至60秒的测量间隔。
测量方法:
10μl AAPF溶液(70mg/ml)
1,000μl Tris/HCl(0.1M,pH 8.6,含0.1%Brij 35)
10μl稀释的蛋白酶溶液
在25℃(410nm)下经过5分钟的动力学
关于蛋白酶稳定剂性能的结果
在40℃下贮存1周后的结果以基于不添加稳定剂化合物的组合物(也在40℃下贮存1周)的残留活性的稳定%表示:
蛋白酶 4-FPBA 肽抑制剂 硼酸
P1 312% 186% 223%
P2 173% 111% 160%
P3 170% 107% 169%
P4 125% 89% 136%
明确的是与蛋白酶P2、P3或P4相比,蛋白酶P1通过所有三种稳定剂化合物可以得到更好地稳定。
序列表
<110> 汉高股份有限及两合公司
<120> 具有改善的酶稳定性的清洗剂和清洁剂
<130> 2019P00256WO
<150> EP19187522.8
<151> 2019-07-22
<160> 20
<170> PatentIn version 3.5
<210> 1
<211> 269
<212> PRT
<213> Bacillus gibsonii
<400> 1
Gln Gln Thr Val Pro Trp Gly Ile Thr Arg Val Gln Ala Pro Thr Val
1 5 10 15
His Asn Arg Gly Ile Thr Gly Ser Gly Val Lys Val Ala Ile Leu Asp
20 25 30
Thr Gly Ile Ala Gln His Ser Asp Leu Thr Ile Arg Gly Gly Ala Ser
35 40 45
Phe Val Pro Gly Glu Ser Thr Thr Ala Asp Leu Asn Gly His Gly Thr
50 55 60
His Val Ala Gly Thr Val Ala Ala Leu Asn Asn Ser Ile Gly Val Ile
65 70 75 80
Gly Val Ala Pro Ser Ala Asp Leu Tyr Ala Val Lys Val Leu Gly Ala
85 90 95
Asn Gly Arg Gly Ser Val Ser Gly Ile Ala Gln Gly Leu Glu Trp Ala
100 105 110
Ala Thr Asn Asn Met His Ile Ala Asn Met Ser Leu Gly Ser Asp Ala
115 120 125
Pro Ser Thr Thr Leu Glu Arg Ala Val Asn Tyr Ala Thr Ser Arg Gly
130 135 140
Val Leu Val Ile Ala Ala Thr Gly Asn Asn Gly Thr Gly Ser Ile Gly
145 150 155 160
Tyr Pro Ala Arg Tyr Ala Asn Ala Met Ala Val Gly Ala Thr Asp Gln
165 170 175
Asn Asn Arg Arg Ala Ser Phe Ser Gln Tyr Gly Thr Gly Ile Asp Ile
180 185 190
Val Ala Pro Gly Val Gly Ile Gln Ser Thr Tyr Leu Asn Asn Ser Tyr
195 200 205
Ala Ser Met Pro Gly Thr Ser Met Ala Thr Pro His Val Ala Gly Val
210 215 220
Ala Ala Leu Val Lys Gln Lys Asn Pro Ser Trp Asn Ala Thr Gln Ile
225 230 235 240
Arg Asn His Leu Lys Asn Thr Ala Thr Asn Leu Gly Asn Ser Ser Gln
245 250 255
Phe Gly Ser Gly Leu Val Asn Ala Asp Ala Ala Thr Arg
260 265
<210> 2
<211> 4
<212> PRT
<213> artificial sequence
<220>
<223> enzyme stabilizer
<220>
<221> MOD_RES
<222> (1)..(1)
<223> Ac-Leu, Ac-Phe, Ac-Tyr
<400> 2
Xaa Gly Ala Tyr
1
<210> 3
<211> 4
<212> PRT
<213> artificial sequence
<220>
<223> enzyme stabilizer
<220>
<221> MOD_RES
<222> (1)..(1)
<223> Ac-Phe
<400> 3
Xaa Gly Ala Leu
1
<210> 4
<211> 4
<212> PRT
<213> artificial sequence
<220>
<223> enzyme stabilizer
<220>
<221> MOD_RES
<222> (1)..(1)
<223> Ac-Phe
<400> 4
Xaa Gly Ala Phe
1
<210> 5
<211> 4
<212> PRT
<213> artificial sequence
<220>
<223> enzyme stabilizer
<220>
<221> MOD_RES
<222> (1)..(1)
<223> Ac-Phe
<400> 5
Xaa Gly Val Tyr
1
<210> 6
<211> 4
<212> PRT
<213> artificial sequence
<220>
<223> enzyme stabilizer
<220>
<221> MOD_RES
<222> (1)..(1)
<223> Ac-Phe
<400> 6
Xaa Gly Ala Met
1
<210> 7
<211> 4
<212> PRT
<213> artificial sequence
<220>
<223> enzyme stabilizer
<220>
<221> MOD_RES
<222> (1)..(1)
<223> Ac-Trp
<400> 7
Xaa Leu Val Tyr
1
<210> 8
<211> 4
<212> PRT
<213> artificial sequence
<220>
<223> enzyme stabilizer
<220>
<221> MOD_RES
<222> (1)..(1)
<223> MeO-CO-Phe, MeSO2-Phe, EtSO2-Phe, MeO(OH)(O)P-Leu
<400> 8
Xaa Gly Ala Leu
1
<210> 9
<211> 4
<212> PRT
<213> artificial sequence
<220>
<223> enzyme stabilizer
<220>
<221> MOD_RES
<222> (1)..(1)
<223> MeO-CO-Phe
<400> 9
Xaa Gly Ala Phe
1
<210> 10
<211> 5
<212> PRT
<213> artificial sequence
<220>
<223> enzyme stabilizer
<220>
<221> MISC_FEATURE
<222> (2)..(2)
<223> urea
<400> 10
Phe Xaa Arg Val Tyr
1 5
<210> 11
<211> 5
<212> PRT
<213> artificial sequence
<220>
<223> enzyme stabilizer
<220>
<221> MISC_FEATURE
<222> (2)..(2)
<223> urea
<400> 11
Phe Xaa Gly Gly Tyr
1 5
<210> 12
<211> 5
<212> PRT
<213> artificial sequence
<220>
<223> enzyme stabilizer
<220>
<221> MISC_FEATURE
<222> (2)..(2)
<223> urea
<400> 12
Phe Xaa Gly Ala Phe
1 5
<210> 13
<211> 5
<212> PRT
<213> artificial sequence
<220>
<223> enzyme stabilizer
<220>
<221> MISC_FEATURE
<222> (2)..(2)
<223> urea
<400> 13
Phe Xaa Gly Ala Tyr
1 5
<210> 14
<211> 5
<212> PRT
<213> artificial sequence
<220>
<223> enzyme stabilizer
<220>
<221> MISC_FEATURE
<222> (2)..(2)
<223> urea
<400> 14
Phe Xaa Gly Ala Leu
1 5
<210> 15
<211> 5
<212> PRT
<213> artificial sequence
<220>
<223> enzyme stabilizer
<220>
<221> MISC_FEATURE
<222> (2)..(2)
<223> urea
<220>
<221> MISC_FEATURE
<222> (5)..(5)
<223> Nva, Nle
<400> 15
Phe Xaa Gly Ala Xaa
1 5
<210> 16
<211> 5
<212> PRT
<213> artificial sequence
<220>
<223> enzyme stabilizer
<220>
<221> MISC_FEATURE
<222> (2)..(2)
<223> urea
<400> 16
Tyr Xaa Arg Val Tyr
1 5
<210> 17
<211> 5
<212> PRT
<213> artificial sequence
<220>
<223> enzyme stabilizer
<220>
<221> MISC_FEATURE
<222> (2)..(2)
<223> urea
<400> 17
Tyr Xaa Gly Ala Tyr
1 5
<210> 18
<211> 6
<212> PRT
<213> artificial sequence
<220>
<223> enzyme stabilizer
<400> 18
Phe Cys Ser Arg Val Phe
1 5
<210> 19
<211> 6
<212> PRT
<213> artificial sequence
<220>
<223> enzyme stabilizer
<400> 19
Phe Cys Ser Arg Val Tyr
1 5
<210> 20
<211> 6
<212> PRT
<213> artificial sequence
<220>
<223> enzyme stabilizer
<400> 20
Phe Cys Ser Gly Ala Tyr
1 5

Claims (15)

1.一种清洗剂或清洁剂,其包含
(i)至少一种蛋白酶,其包含氨基酸序列,所述氨基酸序列在其整个长度上与SEQ IDNO:1中指定的氨基酸序列具有至少70%的序列相同性,并且在对应于在每种情况下基于根据SEQ ID NO:1的编号的位置12、43、122、127、154、156、160、211、212或222的至少一个位置处具有至少一个氨基酸取代,和
(ii)选自苯基硼酸衍生物、硼酸、肽抑制剂以及它们的组合的至少一种稳定剂化合物。
2.根据权利要求1的清洗剂或清洁剂,其中所述至少一个氨基酸取代选自在每种情况下基于根据SEQ ID NO:1的编号的Q12L、I43V、M122L、D127P、N154S、T156A、G160S、M211N、M211L、P212D、P212H或A222S。
3.根据权利要求1或2的清洗剂或清洁剂,其中所述蛋白酶具有在每种情况下基于根据SEQ ID NO:1的编号的以下氨基酸取代变体之一:
(i)I43V;
(ii)M122L、N154S和T156A;
(iii)M211N和P212D;
(iv)M211L和P212D;
(v)G160S;
(vi)D127P、M211L和P212D;
(vii)P212H;或
(viii)Q12L、M122L和A222S。
4.根据权利要求1至3之一的清洗剂或清洁剂,其中相对于所述清洗剂或清洁剂的总重量,所述蛋白酶按重量计的比例基于有活性的蛋白质为0.005至5.0wt.%,优选0.05至2wt.%,更优选0.01至0.5wt.%,并且甚至更优选0.02至0.2wt.%。
5.根据权利要求1至4之一的清洗剂或清洁剂,
其中所述肽抑制剂选自式(I)的化合物、式(II)的化合物以及它们的组合,
其中所述式(I)的化合物和/或所述式(II)的化合物任选地和式(III)的盐一起存在,
其中所述式(I)的化合物具有以下结构式:
Z-A-NH-CH(R)-C(O)-X (I),
其中A是氨基酸官能团;X是氢;Z是选自以下的N封端官能团:氨基磷酸酯[(R'O)2(O)P-]、次磺酰胺[(SR')2-]、磺酰胺[(R'(O)2S-]、磺酸[SO3H]、次膦酰胺[(R')2(O)P-]、氨磺酰衍生物[R'O(O)2S-]、硫脲[(R')2N(O)C-]、硫代氨基甲酸酯[R'O(S)C-]、膦酸酯[R'-P(O)OH]、酰胺磷酸酯[R'O(OH)(O)P-]、氨基甲酸酯(R'O(O)C-)和脲(R'NH)(O)C-),其中每个R'独立地选自直链或分支的C1-C6未取代的烷基、苯基、C7-C9烷芳基和环烷基官能团,其中所述环烷基环可以是C4-C8环烷基环,并且可以含有选自O、N和S的一个或多个杂原子;并且R选自直链或分支的C1-C6未取代的烷基、苯基和C7-C9烷芳基官能团;以及它们的立体异构体、互变异构体和盐;
其中所述式(II)的化合物具有以下结构式:
Y-B1-B0-X (II),
其中X是氢;B1是单个D或L氨基酸官能团;B0是氨基酸官能团,并且Y由一个或多个,优选一个或两个氨基酸官能团,以及任选存在的N封端官能团组成,其中所述N封端官能团如(I)下所定义;
其中所述式(III)的盐具有以下结构式:
(CE+)p(DF-)q (III),
其中C是选自Al3+、Ca2+、Li+、Mg2+、Mn2+、Ni2+、K+、NR"4 +和Na+的阳离子,其中每个R"彼此独立地代表H或者线性或分支的、取代或未取代的烷基、芳基或烯基,其可以全部任选地含有一个或多个杂原子;E是1至3的整数,并且对应于所述阳离子的价;p对应于所述盐中的阳离子数目;D是选自CH3COO-、Br-、CO3 2-、Cl-、C3H5O(COO)3 3-、HCOO-、HCO3 -、HSO4 -、C2O4 2-、SO4 2-和SO3 2-的阴离子;F是1至3的整数,并且对应于所述阴离子的价;q对应于所述盐中的阴离子数目;其中所述盐上的净电荷为0。
6.根据权利要求5的清洗剂或清洁剂部分,其中
A选自Ala、Gly、Val、Ile、Leu、Phe和Lys;和/或
R选自甲基、异丙基、仲丁基、异丁基、-C6H5、-CH2-C6H5和-CH2-CH2-C6H5;和/或
Z选自氨基甲酸甲酯基、氨基甲酸乙酯基或氨基甲酸苄酯基[CH3O-(O)C-;CH3CH2O-(O)C-;或C6H5CH2O-(O)C-],甲脲基、乙脲基或苄脲基[CH3NH-(O)C-;CH3CH2NH-(O)C-;或C6H5CH2NH-(O)C-],甲基磺酰胺基、乙基磺酰胺基或苄基磺酰胺基[CH3SO2-;CH3CH2SO2-;或C6H5CH2SO2-],以及甲基酰胺磷酸酯基、乙基酰胺磷酸酯基或苄基酰胺磷酸酯基[CH3O(OH)(O)P-;CH3CH2O(OH)(O)P-;或C6H5CH2O(OH)(O)P-];和/或
B0是选自Tyr、m-酪氨酸、3,4-二羟基苯丙氨酸、Phe、Val、Met、Nva、Leu、Ile和Nle的D或L氨基酸官能团;和/或
B1是具有(任选取代的)小的脂族侧基的氨基酸官能团,优选Ala、Cys、Gly、Pro、Ser、Thr、Val、Nva或Nle;和/或
Y是B2、B3-B2、Z-B2、Z-B3-B2,其中B2和B3在每种情况下彼此独立地是氨基酸官能团,并且Z是N封端官能团,其中所述N封端官能团如权利要求1中(I)下所定义,其中B2优选选自Val、Gly、Ala、Arg、Leu、Phe和Thr,和/或B3优选选自Phe、Tyr、Trp、苯基甘氨酸、Leu、Val、Nva、Nle和Iie。
7.根据权利要求1至6之一的清洗剂或清洁剂,其中所述苯基硼酸衍生物具有结构通式(IV):
Figure FDA0003479462310000021
其中R是氢、羟基、C1-C6烷基、取代的C1-C6烷基、C1-C6烯基或取代的C1-C6烯基。
8.根据权利要求1至7之一的清洗剂或清洁剂,其中所述苯基硼酸衍生物是4-甲酰基苯基硼酸(4-FPBA)。
9.根据权利要求1至8之一的清洗剂或清洁剂,
其中所述稳定剂化合物选自4-FPBA,硼酸,肽抑制剂,4-FPBA和硼酸的组合,4-FPBA和肽抑制剂的组合,硼酸和肽抑制剂的组合,以及4-FPBA、硼酸和肽抑制剂的组合,和/或
其中所述肽抑制剂优选选自Cbz-Arg-Ala-Tyr-H、Ac-Gly-Ala-Tyr-H、Cbz-Gly-Ala-Tyr-H、Cbz-Gly-Ala-Tyr-H、Cbz-Val-Ala-Tyr-H、Cbz-Gly-Ala-Phe-H、Cbz-Gly-Ala-Val-H、Cbz-Gly-Gly-Tyr-H、Cbz-Gly-Gly-Phe-H、Cbz-Arg-Val-Tyr-H、Cbz-Leu-Val-Tyr-H、Ac-Leu-Gly-Ala-Tyr-H、Ac-Phe-Gly-Ala-Tyr-H、Ac-Tyr-Gly-Ala-Tyr-H、Ac-Phe-Gly-Ala-Leu-H、Ac-Phe-Gly-Ala-Phe-H、Ac-Phe-Gly-Val-Tyr-H、Ac-Phe-Gly-Ala-Met-H、Ac-Trp-Leu-Val-Tyr-H、MeO-CO-Val-Ala-Leu-H、MeNCO-Val-Ala-Leu-H、MeO-CO-Phe-Gly-Ala-Leu-H、MeO-CO-Phe-Gly-Ala-Phe-H、MeSO2-Phe-Gly-Ala-Leu-H、MeSO2-Val-Ala-Leu-H、PhCH2O(OH)(O)P-Val-Ala-Leu-H、EtSO2-Phe-Gly-Ala-Leu-H、PhCH2SO2-Val-Ala-Leu-H、PhCH2O(OH)(O)P-Leu-Ala-Leu-H、PhCH2O(OH)(O)P-Phe-Ala-Leu-H、MeO(OH)(O)P-Leu-Gly-Ala-Leu-H、α-MAPI、β-MAPI、Phe-urea-Arg-Val-Tyr-H、Phe-urea-Gly-Gly-Tyr-H、Phe-urea-Gly-Ala-Phe-H、Phe-urea-Gly-Ala-Tyr-H、Phe-urea-Gly-Ala-Leu-H、Phe-urea-Gly-Ala-Nva-H、Phe-urea-Gly-Ala-Nle-H、Tyr-urea-Arg-Val-Tyr-H、Tyr-urea-Gly-Ala-Tyr-H、Phe-Cys-Ser-Arg-Val-Phe-H、Phe-Cys-Ser-Arg-Val-Tyr-H、Phe-Cys-Ser-Gly-Ala-Tyr-H、抗痛素、GE20372A、GE20372B、胰凝乳蛋白酶抑制剂A、胰凝乳蛋白酶抑制剂B和胰凝乳蛋白酶抑制剂C,和/或
其中所述式(III)的盐优选为Na2SO4
10.根据权利要求1至9之一的清洗剂或清洁剂,其中
如果所述至少一种稳定剂化合物是肽抑制剂,基于所述清洗剂或清洁剂的总重量,所述肽抑制剂以0.01至15wt.%,优选0.05至5wt.%,更优选0.1至1wt.%,并且甚至更优选0.2至0.75wt.%的量包含在所述清洗剂或清洁剂中;和/或
如果所述至少一种稳定剂化合物是苯基硼酸衍生物,特别是4FPBA,基于所述清洗剂或清洁剂的总重量,所述苯基硼酸衍生物以0.0005至2.0wt.%,优选0.001至1.0wt.%,更优选0.01至0.5wt.%,并且甚至更优选0.02至0.2wt.%的量包含在所述清洗剂或清洁剂中;和/或
如果所述至少一种稳定剂化合物是硼酸,则基于所述清洗剂或清洁剂的总重量,所述硼酸以0.05至5.5wt.%,优选0.075至4.5wt.%,更优选0.09至3.5wt.%,并且甚至更优选0.1至2.49wt.%的量包含在清洗剂或清洁剂中。
11.根据权利要求1至10之一的清洗剂或清洁剂,其中它包含选自以下的至少一种进一步的酶:淀粉酶、纤维素酶、半纤维素酶、甘露聚糖酶、鞣酸酶、木聚糖酶、黄原胶酶、木葡聚糖酶、β-葡糖苷酶、果胶酶、卡拉胶酶、过水解酶、氧化酶、氧化还原酶、脂肪酶以及它们的组合,优选至少一种淀粉酶。
12.根据权利要求1至11之一的清洗剂或清洁剂,其中它为餐具清洗洗涤剂,优选为自动餐具清洗洗涤剂,更优选为液体自动餐具清洗洗涤剂。
13.一种用于清洁纺织品和/或硬表面的方法,其特征在于在至少一个方法步骤中,使用根据权利要求1至12之一的试剂。
14.根据权利要求1至12之一的清洗剂或清洁剂用于从纺织品或硬表面去除含肽或含蛋白质污渍的用途。
15.选自苯基硼酸衍生物、硼酸、肽抑制剂以及它们的组合的稳定剂化合物用于改善清洗剂或清洁剂中的蛋白酶、和/或清洗剂或清洁剂中任选地含有的进一步的酶的稳定性的用途,其中所述蛋白酶包含氨基酸序列,所述氨基酸序列在其整个长度上与SEQ ID NO:1中指定的氨基酸序列具有至少70%的序列相同性,并且在对应于在每种情况下基于根据SEQID NO:1的编号的位置12、43、122、127、154、156、160、211、212或222的至少一个位置处具有氨基酸取代。
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