CN1468299A - 粘弹性液体中含有活性物质的微粒 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及包含分散在粘弹性液体基质中的活性物质的微粒,其中在锥板流变仪中在25℃和1Hz正弦频率ω下测定时该基质具有103到1014Pa的η′和η″。
Description
发明领域
本发明涉及包含存在于液态粘弹性液体基质中的活性物质的微粒。本发明还涉及此微粒的生产方法,及组合物和其在多种应用中的用途。
发明背景
将活性物质如酶结合到干燥固体微粒中以防止活性物质失活和/或防止外界环境与活性物质接触是本领域已知的。通常将此类产品应用于其它干燥产物如干燥的颗粒去污剂组合物中以提高其性能。含活性物质的微粒可以通过将活性物质添加到固体混合物中来制备。适于结合到干燥固体微粒中的活性物质有酶。
已知的酶颗粒配制技术包括:
a)喷雾干燥的产品,其中在喷雾干燥塔中将液体含酶溶液进行雾化形成小液滴,小液滴在沿干燥塔下落的途中干燥形成含酶微粒物质。这种方法可以生产非常小的微粒(Michael S.Showell(编者);粉末状去污剂;表面活性剂科学杂志(Surfactant Science Series);1998;vol.71;140-142页;Marcel Dekker)。
b)分层式产品,其中围绕预形成的惰性核心微粒包被一层酶,在该技术中,典型地在使预形成的核心微粒流化的流化床设备中,将含酶溶液进行雾化,再使含酶溶液粘附到核心微粒上并干燥直到在核心微粒表面形成干燥酶层。如果能够得到所需尺寸的有用核心微粒就能利用此方法获得所需尺寸的微粒。对此类产品的说明参见如WO 97/23606。
c)吸附性核心微粒,其中不是围绕核心包被一层酶,而是将酶吸附在核心表面之上和/或之内。对此方法的说明参见WO 97/39116。
d)压出产品或制成丸状的产品,其中将含酶糊状物压制成小丸,或在压力下将其挤压通过小的开孔并切成微粒,随后进行干燥。通常此种微粒的尺寸较大,这是由于制备挤压孔的材料(通常是带有钻孔的板)限制了挤压孔上可允许施加的压力降。除此之外,如果使用小的开孔,很高的压出压力会使酶糊状物中的热生成量增加,这对酶是有害的(Michael S.Showell(编者);粉末状去污剂;表面活性剂科学杂志(SurfactantScience Series);1998;vol.71;page 140-142;Marcel Dekker)。
e)颗粒状产品,其中将酶粉末悬浮于熔融蜡中,并例如经旋转式圆盘喷雾器,将所得悬浮液喷射进入冷却室,在冷却室中液滴迅速固化(MichaelS.Showell(编者);粉末状去污剂;表面活性剂科学杂志(SurfactantScience Series);1998;vol.71;page 140-142;Marcel Dekker)。在所得产品中,酶均匀地遍布于整个惰性材料中,而不是集中在其表面。文献US 4,016,040和US 4,713,245也涉及到这个技术。
f)混合制粒产品,其中将含酶液体添加到具有常规制粒成分的干粉组合物中,液体和粉末以适当比例进行混合,并且随着液体中的水分被吸收到干粉中,干粉中的各成分开始粘合凝聚,微粒增大,这样就形成了含酶颗粒。对此方法的说明见US 4,106,991(NOVO NORDISK)及相关文献EP170360 B1(NOVO NORDISK),EP 304332 B1(NOVO NORDISK),EP 304331(NOVO NORDISK),WO 90/09440(NOVO NORDISK)和WO 90/09428(NOVONORDISK).在可利用各种高剪切力混合器作为制粒机的该方法的特定产品中,可将由酶、填料和粘合剂等组成的颗粒与纤维素纤维混合以加固微粒,得到所谓的T-粒,经加固的微粒更为结实,可释放出较少的酶尘(见下页)。
迄今为止,已知的酶制剂有“干制剂”,即由固体微粒的聚集物组成,和“液体制剂”,即含有酶/酶粒的溶液或悬浮液的液体。WO00/10700公开了用于制备存在于载体中的微粒状固定化底物的方法,根据此方法,底物和载体形成中度以至高度粘性的并可能为粘弹性的混合物,只有在载体和底物的混合物制备完成之后固定化体才可在液体介质中保持其结构。WO00/21504公开,将敏感的液体成分包封在基质中可以得到离散的耐贮存微粒。WO01/25323公开了含聚合基质和活性物质的弹性制品。
发明概述
本发明的目的是提供使用和操作活性物质如酶的更安全的新方法。对于活性物质来说,通常期望将它们与周围环境分隔开直到临用那一刻。一般这通过将活性物质结合到离散的微粒中来实现。将活性物质结合到微粒中还可达到如下目的,即,降低可由活性物质产生的潜在有害活性物质粉尘的量。本发明涉及此种改良微粒并提供包含分散在粘弹性液体基质中的活性物质的微粒,其中在锥板流变仪中在25℃和1Hz正弦频率ω下测定的粘弹性参数η′和η″位于103到1014Pa之间。
本发明还提供用于制备此微粒的方法及含有此种微粒的组合物。
图表的简要说明
无图。
发明详述
在处理含活性物质的干燥固体组合物时,一个主要问题是可能对操作者有害的活性物质粉尘的形成。而当活性物质存在于液体组合物中时,由于周围液体能够有效地抑制粉尘形成,所以通常不会发生这种问题。然而,就其它的性质,如活性物质的稳定性来说,通常干燥固体组合物远远优于液体合物,这是因为活性物质可以更有效地与其它成分分开,并且干燥组合物中通常不含有可降解活性物质的介质。
虽然可以将活性物质结合在本领域已知的可抑制活性粉尘形成的干燥固体微粒中,但正如利用已知的Heubach方法所测定到的,事实上活性物质粉尘仍可以从微粒中释放出来。
我们发现可以制备结合有活性物质的液体微粒,其中所述微粒虽然是液体的,但在某些条件下可以被加工成固体微粒。所提议的微粒具有非常低的粉尘释放量的原因是只要不使液体雾化,液体就不能或很少能形成粉尘,而由于极端的高粘性和粘弹性性质,雾化将是不可能的。预计粘度需要低于100-500mPa才能实现雾化,而本发明的粘弹性液体基质的粘度超过103Pa。
本发明的微粒尤其具有壳芯构型,其中核心是含有活性物质的微粒,其中所述活性物质分散在25℃时η′和η″位于103到1014Pa之间的粘弹性液体基质中,而包衣层可以是任一种包衣材料。定义
本发明上下文中所用的术语“固体”应理解为是指材料的一种性质。固体材料被定义为这样一种材料,当形变力即应变施加到固体材料上时,材料就能获得一定量值的应力,即单位面积所受压力。此应力可随时间而变化,但总能够达到一个稳定的,非零稳态值。
本发明上下文中所使用的术语“液体”应理解为是指材料的一种性质。液体材料被定义为这样一种材料,当形变力即应变施加到液体材料上时,只要材料发生形变,它就能够获得一定量值的应力,即单位面积所受压力。但一旦形变停止,应力水平立即降低到稳态水平,这总是为精确零值。液体物质不能在液体内部保持或维持持久应力。
本发明上下文中所用的术语“粘弹性液体”应理解为是指此种液体的性质。如果从形变发生以后到材料中的应力达到精确零值的时间跨度足够长,则此液体(流体)是粘弹性的。可利用包含两个参数η′(ω)和η″(ω)的简单模型对粘弹性液体进行描述,这两个参数可以容易地在锥板流变仪(如Bohlin流变仪)中相对于不同的正弦频率ω进行测定。η′(ω)可以解释为粘弹性液体的弹性,而η″(ω)可以解释为粘弹性液体的粘性。以度计量的比率δ=η′(ω)/η″(ω)的正切值,称为损耗角正切值=tanδ。此定义在本领域是公认的,参见如Bird R.B.,Armstrong R.C.,Hassager O."聚合物液体的动力学(Dynamics of polymeric liquids)",卷1:流体力学(Fluid mechanics),John Wiley and Sons,第六章,特别是实施例6.1.2.1 第281页,1977。当在锥板流变仪(如Bohlin流变仪)中使用1Hz正弦频率在25℃下测定时,本发明的粘弹性液体具有位于103到1014Pa之间的η′和η″。比率δ(德耳塔)也称为相角,有时称为(斐)。对于纯弹性固体来说相角是0°,对于纯粘性液体来说相角是90°。
应用于本发明的粘弹性液体可以是不含水或至少仅含有极少量水的材料。水可以是与液体成分结合的,或者液体可含有从潮湿环境中吸收的水。因此液体中的水量取决于液体的各成分,各成分的吸湿性和周围环境的湿度。用于本发明的粘弹性液体可含有低于30%w/w(重量/重量)的水,尤其是低于20%w/w的水,尤其是10%w/w的水,尤其是低于5%w/w的水,更尤其是低于3%w/w,更尤其是低于1%w/w或无法检测到的水量。
如本文所用,化合物的“真实密度”这一术语,应解释为指所述化合物的以单位体积重量表示的密度,这可以通过将已称重的化合物浸入到不能溶解此化合物的液体中测量液体分散体的体积增加(即被化合物替代的液体体积)来确定。举例来说,将1克化合物加到体积为10cm3的不能溶解此化合物的液体中,在所述加入后,液体-化合物混合物的体积增加到11cm3,这样化合物替代了1cm3液体,化合物的真实密度是1g/cm3。液体的真实密度可以计量为已测体积的液体的重量。
本文所用的术语“蜡”,应解释为熔点位于25-150℃之间的化合物。
本文所用的术语“粘弹性液体基质”,应解释为粘弹性液相,其中分散着活性物质和任选地其它有用成分,并且该粘弹性液体可用来将其它各成分粘结和/或结合在一起形成离散的颗粒性液态实体。在未加包衣的微粒中,构成粘弹性液体基质的粘弹性液体占微粒的至少35%w/w,尤其是至少45%w/w,更尤其是至少50%w/w,更尤其是至少60%w/w,更尤其是至少70%w/w,更尤其是至少80%w/w,而活性物质和其它有用成分分散在其中。
本文中提及到活性物质分散在粘弹性液体基质中时使用的术语“分散”应理解为活性物质均一或均匀地遍布于粘弹性液体基质中,例如活性物质溶解在粘弹性液体基质中和/或活性物质的离散性固体或液体球或微粒或小滴均匀分布在粘弹性液体基质中。
本文所用的短语“包衣微粒直径和核心微粒直径之间的比率”(以下缩写为DT/Dc)应理解为包含核心微粒和包衣的微粒的直径除以单独的核心微粒的直径。例如,如果直径为100μm的核心微粒包被上一层200μm厚的包衣,则包衣微粒的直径是(200+100+200)=500μm而DT/DC是500μm/100μm=5。
本文所用的有关包衣的术语“基本上不含有酶”是指每克包衣材料中含有少于5mg的酶。
微粒
本发明的微粒含有分散或悬浮于粘弹性液体基质中的活性物质,其中在锥板流变仪中在25℃和1Hz的正弦频率ω下测定的粘弹性液体基质的η′和η″位于103至1014Pa之间。由于液体性质,将活性物质包埋在粘弹性液体基质中可以降低可从微粒中释放出来的活性物质粉尘的量。然而,由于基质的粘弹性性质,故仍可以如同该液态基质是固体一样从中制取微粒,只要制备完成的时间比粘弹性液体达到精确零应力稳态水平所需的时间少即可。
本发明微粒的长期结构完整性尤其可通过围绕微粒使用一个或多个包衣层来提高,因此本发明微粒由包衣层包绕的核心微粒组成。尤其是,至少一个包衣层是干燥固体包衣层,它可以给微粒提供附加的结构强度并有助于使微粒形状保持很长时间。
通常这样的包衣微粒具有50-1200μm、更尤其是100-600μm的优选平均尺寸(以微粒的最长维度进行测量)。对于某些应用来说,优选低尺寸如50-200μm的微粒,而在其它的应用中,优选较大尺寸如300-600μm的微粒。
核心微粒本身尤其应小于700μm或600μm,尤其是在50和500μm之间,如100和400μm之间,最尤其是200和300μm之间。
在一个实施方案中,本发明包衣与常规包衣相比较厚,以致可以为包衣微粒提供增加的结构性质。因此,包衣微粒的DT/DC应该为至少1.1,尤其是至少1.5,更尤其是至少2,更尤其是至少2.5,更尤其是至少3,最尤其是至少4。但DT/DC优选低于约100,尤其是低于约50,更尤其是低于25,最尤其是低于10。DG/DC的范围尤其可以为大约4至大约6。
通常此种包衣微粒尤其具有低于3g/cm3,尤其是低于2g/cm3,更尤其是低于1.5g/cm3的真实密度。
液态粘弹性基质
构成活性物质和任选地其它有用成分所在基质的粘弹性液体原则上可以是任何能够在环境条件下满足为本发明液体粘弹性微粒设定的粘性和弹性要求的液体材料或液体材料混合物。
尤其是,材料可以是有机粘弹性材料,例如,包含或含有有机聚合物和/或单体或由其组成的液体材料。材料如碳水化合物聚合物(如,果胶)、蛋白质(如)、明胶、糖、葡萄糖浆、修饰的植物油或其混合物,可以被转变成或配制成具有本发明需要的粘弹性的液体状态。
尤其是,组成粘弹性液体基质的大多数成分可以是水溶性的。
在一个实施方案中,在锥板流变仪中在25℃和1Hz的正弦频率ω下所测定的粘弹性液体基质的粘-弹性参数η′和η″位于108到1012Pa之间,尤其是可以位于109到1011Pa之间。在另一实施方案中,在锥板流变仪中在25℃和1Hz的正弦频率ω下所测定的粘弹性液体基质的粘弹性参数η′和η″尤其可以为104到1011Pa。
活性物质
本发明的活性物质可以是任何同周围环境分开对其有益的活性成分或活性成分混合物。术语"活性物质"意在包括所有这样的成分,即,当将本发明微粒应用于某一过程中时,这些成分从粘弹性液体基质中被释放出来后能够起到改进此过程的作用。适宜的活性物质是会发生失活和/或能够引起本发明组合物中其它成分失活的物质。正如所述,活性物质尤其可以以离散的固体微粒形式分散或悬浮存在于粘弹性液体基质中。
活性物质可以是天然无机物(如下文提到的漂白成分)或者有机物。尤其是,活性物质可以是通常对周围环境非常敏感并能通过埋入粘弹性液体基质中受益的活性生物材料,如来自微生物的材料。尤其是,活性物质可以是肽或多肽如酶。
本发明上下文中,酶可以是任一种酶或不同种酶的组合。因此,当提及“酶”时通常可以理解为包括了一种酶或多种酶的组合。
应理解的是酶变体(例如通过重组技术产生的)包括在术语“酶”的含义之内,此种酶变体的实例被公开在,例如EP 251,446(Genencor),WO91/00345 (Novo Nordisk),EP 525,610 (Solvay)和WO 94/02618(Gist-Brocades NV)。
应用于本说明书及权利要求书中的酶分类的依据是国际生物化学和分子生物学协会命名委员会的建议(1992),Academic Press,Inc.,1992(Recommendation(1992)of the Nomenclture committee of theInternational Union of Biochemistry and Molecular Biology)。
因此,适于结合在本发明颗粒中的酶的类型包括氧化还原酶(EC1.-.-.-),转移酶(EC 2.-.-.-),水解酶(EC 3.-.-.-),裂解酶(EC 4.-.-.-),异构酶(EC 5.-.-.-)和连接酶(EC 6.-.-.-)。
在本发明上下文中,氧化还原酶尤其可以是过氧化物酶(EC.1.11.1),漆酶(EC 1.10.3.2)和葡萄糖氧化酶(EC 1.1.3.4)]。商品化氧化还原酶(EC1.-.-.-)的实例有GluzymeTM(来自Novo Nordisk A/S的酶)。其它的氧化还原酶可从其它经销商处获得。转移酶尤其可以是属于下列任一个亚类的转移酶:
a)转移单碳基团的转移酶(EC 2.1);
b)转移醛或酮残基的转移酶(EC 2.2);酰基转移酶(EC 2.3);
c)糖基转移酶(EC 2.4);
d)转移除甲基基团外的烷基或芳基基团的转移酶(EC 2.5);以及
e)转移含氮基团的转移酶(EC 2.6)。
在本发明上下文中,转移酶的一个特定类型是转谷氨酰胺酶(蛋白质-谷氨酰胺γ-谷氨酰转移酶;EC 2.3.2.13)。
适宜的转谷氨酰胺酶的其它实例参见WO 96/06931(Novo NordiskA/S)的说明。
在本发明上下文中水解酶尤其可以是:羧酸酯水解酶(EC 3.1.1.-)如脂肪酶(EC 3.1.1.3);植酸酶(EC 3.1.3.-),如3-植酸酶(EC 3.1.3.8)和6-植酸酶(EC 3.1.3.26);糖苷酶(EC 3.2,其属于此处所称的"糖酶″),如α-淀粉酶(EC 3.2.1.1);肽酶(EC 3.4,也称为蛋白酶);及其它羰基水解酶。
在本发明中,术语“糖酶”不仅用于指能够断裂具有尤其是5和6元环结构的糖链(如,淀粉或纤维素)的酶(即糖苷酶,EC 3.2),而且还指能够使碳水化合物异构化的酶,例如将6元环结构如D-葡萄糖异构化为5元环结构如D-果糖。
适当的糖酶包括下列各项(括号中是EC编号):α-淀粉酶(EC3.2.1.1),β-淀粉酶(EC 3.2.1.2),葡聚糖1,4-α-葡糖苷酶(EC3.2.1.3),内切-1,4-β-葡聚糖酶(纤维素酶,EC 3.2.1.4),内切-1,3(4)-β-葡聚糖酶(EC 3.2.1.6),内切-1,4-β-木聚糖酶(EC 3.2.1.8),葡聚糖酶(EC 3.2.1.11),几丁质酶(EC 3.2.1.14),聚半乳糖醛酸酶(EC3.2.1.15),溶菌酶(EC 3.2.1.17),β-葡糖苷酶(EC 3.2.1.21),α-半乳糖苷酶(EC 3.2.1.22),β-半乳糖苷酶(EC 3.2.1.23),淀粉-1,6-葡糖苷酶(EC 3.2.1.33),木聚糖1,4-β-木糖苷酶(EC 3.2.1.37),葡聚糖内切-l,3-β-D-葡糖苷酶(EC 3.2.1.39),α-糊精内切-1,6-α-葡糖苷酶(EC3.2.1.41),蔗糖α-葡糖苷酶(EC 3.2.1.48),葡聚糖内切-1,3-α-葡糖苷酶(EC 3.2.1.59),葡聚糖1,4-β-葡糖苷酶(EC 3.2.1.74),葡聚糖内切-1,6-β-葡糖苷酶(EC 3.2.1.75),阿拉伯聚糖内切-1,5-α-L-阿拉伯糖苷酶(EC 3.2.1.99),乳糖酶(EC 3.2.1.108),脱乙酰壳多糖酶(EC3.2.1.132)和木糖异构酶(EC 5.3.1.5)。
商品化的蛋白酶(肽酶)的实例包括KANNASETM,EVERLASETM,ESPERASETMALCALASETM,NEUTRASETM,DURAZyMTM,SAVINASETM,PYRASETM,PANCREATICTRYPSIN NOVO(PTN),BIO-FEEDTM PRO和CLEAR-LENSTM PRO(皆来自NovoNordisk A/S,Bagsvaerd,丹麦)。
其它商品化的蛋白酶包括MAXATASETM,MAXACALTM,MAXAPEMTM,OPTICLEANTM和PURAFECTTM(来自Genencor International Inc.或Gist-Brocades)。
商品化的脂肪酶的实例包括LIPOPRIMETM,LIPOLASETM,LIPOLASETMULTRA,LIPOZYMETM,PALATASETM,NOVOZYMTM435和LECITASETM(皆来自NovoNordisk A/S)。
其它商品化的脂肪酶包括LUMAFASTTM(Genencor International Inc.的门多萨假单胞菌(Pseudomonas mendocina)脂肪酶);LIPOMAXTM(GistBrocades/Genencor Int.Inc的类产碱假单胞菌(Ps.pseudoalcligenes)脂肪酶;以及Solvay Enzymes的芽孢杆菌属(Bacillus)脂肪酶。其它脂肪酶可以从其它经销商处获得。
商品化的糖酶的实例包括ALPHA-GALTM,BIO-FEEDTM ALPHA,BIO-FEEDTMBETA,BIO-FEEDTM PLUS,BIO-FEEDTM PLUS,NOVOZYMETM 188,CELLUCLASTTM,CELLUSOFTTM,CEREMYLTM,CITROZYMTM,DENIMAXTM,DEZYMETM,DEXTROZYMETM,FINIZYMTM,FUNGAMYLTM,GAMANASETM,GLUCANEXTM,LACTOZYMTM,MALTOGENASETM,PENTOPANTM,PECTINEXTM,PROMOZYMETM,PULPZYMETM,NOVAMYLTM,TERMAMYLTM,AMGTM(淀粉葡糖苷酶NOVO),MALTOGENASETM,SWEETZYMETM和AQUAZYMTM(皆来自Novo Nordisk A/S)。其它糖酶可来自其它经销商。
在本发明核心微粒中活性物质如酶(按照纯的酶蛋白进行计算)的含量按核心微粒重量计算典型地是约20%到65%,尤其是不少于25%,如不少于30%,35%,40%,45%,50%,55%,60%或65%重量。
其它材料
核心微粒可以包含除粘弹性液体基质和活性物质之外的其它材料,它们可在核心微粒中起着特殊功能。其它材料可以是常规地用于本领域的化合物,并可以选自下列非限制性化合物:
-酶稳定剂。如常规用于酶制剂领域的酶稳定剂或保护剂可以作为核心微粒的组分。稳定剂或保护剂可分成如下几类:碱性或中性物质、还原剂、抗氧化剂和/或第一过渡系金属离子的盐。每一类都可以与同类或不同类的其它保护剂联合使用。碱性保护剂的实例有碱金属的硅酸盐、碳酸盐或重碳酸盐,它们通过活跃地中和如氧化剂提供化学清除效应。还原性保护剂的实例有亚硫酸盐、硫代亚硫酸盐、硫代硫酸盐或MnSO4,抗氧化剂的实例有甲硫氨酸、丁化羟基甲苯(BHT)、丁化羟基苯甲醚(BHA)。试剂尤其可以是硫代硫酸盐,如硫代硫酸钠或甲硫氨酸。酶稳定剂还可以是硼酸盐、硼砂、甲酸盐、二元和三元羧酸、可逆的酶抑制剂如含有巯基基团的有机化合物或烷基化的或芳基化的硼酸。基于硼的稳定剂的实例可以在WO96/21716中找到,而一种具体的基于硼的稳定剂是4-甲酰基苯基硼酸或其衍生物,其说明参见WO 96/41859,此处的两个公开文献都并入此处作为参考。有用的酶稳定剂的其它实例还有明胶,酪蛋白,聚乙烯吡咯烷酮(PVP)和脱脂乳粉末。酶稳定剂可以占核心微粒的0.01-10%w/w重量,尤其是核心微粒的0.1-5%,如0.5-2.5%w/w。
-增溶剂。在核心微粒是去污剂制剂的一种成分的情况下核心微粒的溶解度是特别重要的。如本领域专业人员所熟知的,许多试剂可以通过多种方法起到提高制剂溶解度的作用,本领域已知的典型试剂可以参见国家标准药典。因此,核心微粒可任选地含有任何能够增加核心微粒溶解度的试剂。
-无机物,如水溶性的和/或不溶性的无机盐如磨得很细的碱金属的硫酸盐,碱金属的碳酸盐和/或碱金属的氯化物,粘土如高岭土(如SPESWHITETM英文的China Clay),膨润土,滑石,沸石,碳酸钙,和/或硅酸盐。
-粘合剂,如具有高熔点或不定高熔点的非蜡性质的粘合剂,如聚乙烯吡咯烷酮,糊精,聚乙烯醇,纤维素衍生物,例如羟丙基纤维素,甲基纤维素或CMC。适宜的粘合剂是糖粘合剂如来自法国Roquette Freres的G1ucidex 21DTM。
-蜡,如具有熔点温度25-150℃,尤其是35-80℃的有机化合物。适宜的蜡包括聚乙烯甘油;聚丙烯或聚乙烯或其混合物;非离子性的表面活性剂;天然来源的蜡如巴西棕榈蜡、小烛树蜡、蜂蜡、氢化植物油或动物脂;脂肪酸醇;单甘油酯和/或双甘油酯;脂肪酸和石蜡。
-纤维材料如纤维形式的纯或不纯的纤维素。其可以是锯屑、纯的纤维状纤维素、棉或其它形式的纯或不纯的纤维状纤维素。还可以使用基于纤维状纤维素的助滤剂。几种品牌的纤维状纤维素已投入市场,如CEPOTM和ARBOCELLTM。纤维状纤维素助滤剂的相关实例有Arbocel BFC200TM和Arbocel BC200TM。此外可以使用如EP 304331 B1所述的合成纤维,并且典型的合成纤维可由聚乙烯,聚丙烯,聚酯,尤其是尼龙,聚甲酸乙烯酯,聚(甲基)丙烯酸化合物制成。
-交联剂如与酶相容的表面活性剂,例如乙氧基化醇,尤其是带有10到80个乙氧基基团的乙氧基化醇。它们在包衣和核心微粒中都可以存在。
-可以将悬浮剂、介体(用于在如洗涤应用中提高微粒溶解后的漂白作用)和/或溶剂掺入核心微粒中。
-粘度调节剂。粘度调节剂可存在于核心微粒中。
包衣
如上所述,本发明的微粒尤其可以是包衣微粒,其中包衣能够改进微粒的性能。包衣材料可以是任一种常规的包衣材料,尤其是在水中可溶的或可分散的材料。常规的包衣材料参见如WO 89/08694,WO 89/08695,EP270608 B1和/或WO 00/01793中的说明。常规包衣材料的其它实例可以在US 4,106,991,EP 170360,EP 304332,EP 304331,EP 458849,EP 458845,WO 97/39116,WO 92/12645A,WO 89/08695,WO 89/08694,WO 87/07292,WO 91/06638,WO 92/13030,WO 93/07260,WO 93/07263,WO 96/38527,WO96/16151,WO 97/23606,US 5,324,649,US 4,689,297,EP 206417,EP193829,DE 4344215,DE 4322229 A,DD 263790,JP 61162185 A和/或JP58179492中找到。
包衣中可以包含选自以下的材料:如上文在“其它材料”一节中所述及的粘合剂、纤维、盐、水不溶性矿物质、色素、酶稳定剂、蜡或其组合。
在一个具体的实施方案中,包衣中可含有少量如上文在“其它材料”一节中所述的保护剂,它能够与从周围基质进入微粒或颗粒的能够失活(对抗)活性物质的成分反应,即在此成分接触并失活活性物质之前进行反应。因此,保护剂可以具有如下能力,即能够中和,还原这些成分或与之进行反应,从而使之无害或更少地与活性物质反应。能够失活活性物质的典型成分是氧化剂如过硼酸盐,过碳酸盐,有机过酸等。
包衣中保护剂的含量可以占包衣的5-40%w/w,尤其是5-30%,如10-20%。这些成分能够与来自周围环境的反应性成分相互作用这一事实意味着,能够防止活性物质氧化的这些成分一旦应用本发明微粒时被释放出来后也能够起作用。这些成分在释放后还可以改变反应性成分或反应性系统(如周围环境的漂白系统)的作用,因此充当了如氧化作用和/或腐蚀作用的抑制剂。举例来说,保护剂可作为银腐蚀的抑制剂。
包衣材料应该通过形成连续的均质层包封核心微粒。
在微粒或颗粒中,根据需要包衣可行使许多功能。因此,举例来说,包衣可达到一种或多种下列效果:(i)进一步减小核心微粒的粉尘形成倾向;(ii)进一步保护核心微粒中的活性物质免受漂白物质/系统(如过硼酸盐,过碳酸盐,有机过酸等)的氧化;(iii)微粒被引入液体介质(如水性介质)后按所需要的速率溶解;(iv)为本发明的微粒提供更好的物理强度。
包衣还可以含有一种或多种下列物质:氯清除剂、增塑剂、色素、润滑剂(如表面活性剂或抗静电剂)和芳香剂。
本发明上下文中,可用于包衣中的增塑剂包括,例如:多羟基化合物如糖、糖醇或分子量低于1000的聚乙二醇(PEG);尿素,邻苯二甲酸酯如邻苯二甲酸的二丁酯或二甲酯;和水。
适宜的色素包括,但不限于,细碎的增白剂,如二氧化钛和高岭土,有色色素,水溶性着色剂,以及一种或多种色素和水溶性着色剂的组合。
如本文中所用,术语“润滑剂”是指任何能够减少表面摩擦,润滑颗粒表面,减少静电增加的倾向,和/或减少颗粒的脆性的试剂。润滑剂也可以通过减少包衣中粘合剂的粘性,在加包衣方法的改进中起到相关作用。因此,润滑剂可以用作抗凝聚剂和润湿剂。
适宜的润滑剂的实例有低分子量的聚乙二醇(PEG)和乙氧基化脂肪醇。
在本发明的一个实施方案中,利用如在丹麦专利申请WO 00/01793第5-9页及所给实施例中描述的具有高恒定湿度的保护性包衣对本发明的核心微粒进行包被,此文献特此并入作为参考。
在另一实施方案中,包衣中基本不含有活性物质。此处所用的有关包衣的“基本上不含有酶”这一术语是指每克包衣中含有少于5mg的活性物质。
在另一实施方案中,本发明包衣比已知的包衣厚,在这一点上DT/DC是至少1.1,尤其是至少1.5,更尤其是至少2.5,更尤其是至少2,更尤其是至少3,最尤其是至少4。但DT/Dc优选低于约100,尤其是低于约50,更尤其是低于25,最尤其是低于10。DG/DC的范围尤其可以是约4到约6。
包衣层的厚度可以是至少25μm,尤其是厚度可以是至少50μm如至少75μm,至少100μm,至少150μm,至少200μm,至少250μm,或尤其是至少300μm。
在主要目的是在去污剂制剂中使用本发明微粒的实施方案中,可以将不同的“功能性”成分添加到包衣中,如TAED,CMC,漂白剂,OBA,表面活性剂,香味剂以及其它本领域技术人员熟知的用于去污制剂中的功能性成分。包衣还可以任选地包含那些因为在食品业,面包业,添加剂工业,饲料工业,去污剂工业或其它能使用活性物质微粒的产业中具有特殊用途而被选择的功能性成分。
如前所述,由于厚度和材料的选择,包衣应该能够为液体核心微粒提供物理和机械强度以便在贮藏和加工过程中保持液体核心微粒的形状。
当对含有本发明微粒的组合物进行加工,如对进料实施蒸汽制粒时,包衣还可以保护液体核心微粒。在蒸汽处理过程中使用的高温和高湿能够在某些条件下溶解核心微粒和/或使活性物质变性由此降低或破坏活性。包衣中可以包含能够赋予包衣抗热性的成分,或者包衣中所含成分的整个组成造成包衣可以在核心微粒中的活性物质仍十分稳定的温度下熔融。这使得活性物质的直接环境内的温度在一定时间(所讨论的时间也取决于包衣厚度)内不会上升超过包衣的熔点。因此适于在(蒸汽)制粒工艺中保护核心微粒中的活性物质的包衣应具有70-120℃的熔化温度或温度范围。
在某些实施方案中,包衣可以包括几层,每一层都有特定功能。
在一个实施方案中,包衣具有由液体润滑剂形成的外层。使用润滑剂的目的是润滑颗粒以提高颗粒的流动能力,并且进一步抑制操作中单个颗粒发生碰撞时的粉尘形成。润滑剂尤其可以是矿物油或非离子表面活性剂,更尤其是,润滑剂可以是不易与其它壳材料混溶的物质。
在一个实施方案中,包衣具有弹性并含有气相成分。按照体积计算气相成分尤其应该占包衣材料的至少20%,并且包衣材料应该尤其具有低于0.8g/cm3的真实密度。适宜的气体包括空气,二氧化碳,氮气,稀有气体。而且适宜的是,可以将气相成分以包含气相的轻球体的形式结合在包衣中。
轻球体是具有低的真实密度的小微粒。具体来说,它们是内部充满空气或气体的中空球形微粒。通常可以通过膨胀固体材料来制备这样的物质。轻球体可以是无机物类如3MTM的SCOTCHLITETM玻璃泡(中空玻璃球体),PQ公司的Q-CEL(中空的硼硅酸盐玻璃微球体)和/或Extendospherese(陶瓷中空球体)。轻球体也可以是有机物类如PQ公司的PM-系列(塑料中空球体),AKZO Nobel的Expancel(中空塑料球体)和Potters Industries的Luxsil和Sphericel和/或SHELL的Styrocell,后者是聚苯乙烯球体。Styrocell的聚苯乙烯中含有戊烷,其在加热之后沸腾并使材料膨胀或爆开(此反应类似于玉米种子膨胀变成爆米花的过程)而留下具有低真实密度的轻聚苯乙烯材料。此外,多糖如淀粉或其衍生物也是优选的材料。Biodac是由纤维素(造纸业的废料)制成的非中空轻型材料的实例,其可以从GranTek Inc获得。可以将这些材料以单独的形式或以不同轻型材料混合物的形式包含在本发明颗粒中。
包衣中还可以包含选自蜡,多肽,和碳水化合物聚合物的材料。蜡尤其可以是聚乙二醇,多肽尤其可以选自明胶、胶原、酪蛋白、脱乙酰壳多糖、聚天冬氨酸和聚谷氨酸,而碳水化合物聚合物尤其可以选自果胶、淀粉、改性淀粉、纤维素、改性纤维素、角叉藻聚糖胶、阿拉伯树胶、金合欢胶、黄原胶、刺槐豆胶和瓜耳树胶。
制备微粒的方法
粘弹性液体的一个特殊的特征是:在适当的条件下可以像固体一样进行加工。这使得能够利用机械的加工方法,如滚压机,挤压机,成膜机等来制备核心微粒。
制备本发明粘弹性液体微粒的方法应总是包括步骤:将活性物质和任选地其它材料(尤其是固体微粒形式)分散在粘弹性液体基质中以得到尤其是均匀的分散体。此步骤适于在升高的温度下进行,以便粘性低于成品微粒的粘性。然而,还需小心不要过热破坏活性物质。在本发明中,一个重要特征是粘弹性液体基质中含低量水或无水,这是因为缺少水时比存在水时可以应用更高的温度而不会严重破坏活性物质。
制成混合物之后,可以应用多种不同步骤从分散体制备液体微粒。
在一个实施方案中,使分散体冷却到低于粘弹性液体基质的玻璃化转变温度并对分散体进行挤压和/或研磨以得到冻结的液体分散体小微粒。
在另一实施方案中,分散体的加工是在室温粘弹性液体基质处于液态时,通过将分散体轧成粘弹性液体材料薄片再切成碎片来进行的。此方法类似意大利面食的制作方法,即先将材料制成薄片再将该薄片切成所需形状的切片。
在第三个实施方案中,将分散体压过小孔再将压出物切成小片。
从上述方法得到的微粒尤其可以进行圆化以得到球形或近球形的微粒。这一操作通常可以在如制药丸机(Marumarizer)中进行。然而,优选利用微粒的液体性质使微粒成型。通过在流化床干燥器中流化微粒并对微粒加热,粘弹性液体基质的表面张力将使微粒变成球形。此方法也方便了所有的后继加包衣步骤,这是因为加包衣的操作可以在微粒圆化之后,但仍在对微粒进行流化之时进行。在流化床加包衣过程中,将含包衣材料的溶液和流化的核心微粒一起喷雾,溶液溶剂蒸发后包衣材料就沉积在核心微粒表面。
含微粒的组合物及其应用
本发明还涉及含有本发明微粒的组合物。此组合物可以是任何组合物,但组合物尤其可以是旨在用于如食品,烘焙和/或去污剂工业中的那些。因此,此组合物可以是食物,烘焙食品用面粉,面团或去污剂组合物或待掺入这些组合物中的添加剂。本发明还包括此组合物的应用,如用于提高食品如面包的质量,或用于清洁物品如含纤维素的织物。
烘焙
在一个本发明的具体实施方案中,我们发现我们研制的含有活性物质的新微粒在焙烤业中是有用处的。
在面粉厂和焙烤业内,已充分确立了活性物质如酶的使用。然而,为了将酶微粒混合到面粉组合物中,微粒尺寸不应超过200μm。通常这么小的微粒仅能够以喷雾干燥产物的形式获得。然而,常规的喷雾干燥产物通常是由非常小的微粒形成的易碎凝聚团并且易于释放出酶尘。
我们对新型微粒的研制使得可以制备含酶小微粒,而且由于使用了粘弹性液体基质包埋酶,这些微粒具有很低的粉尘释放。因此本发明提供了含本发明微粒的烘焙组合物,尤其是面团改进剂组合物或含有面团改进剂的面粉组合物。
在焙烤业中使用酶时,优选某几种酶活性。面粉中淀粉酶含量的变化导致烘焙质量的差异。为了标化面粉有必要添加淀粉酶。淀粉酶和戊聚糖酶通常能够为酵母发酵提供糖、增大面包体积、延迟淀粉凝沉作用、并且降低变味速率和由戊聚糖胶引起的粘性。糖酶的实例在下面给出。
可利用某些生麦淀粉酶延长面包的保存期两天或两天以上,且不会在产品中引起粘性。通过从淀粉分子的非还原端切下低分子量的糖和糊精可以对糊化淀粉进行选择性修饰。淀粉经这样的修饰就极少有可能发生凝沉作用。产生的低分子量糖能够提高焙烤物的水保持能力,而且不会产生能够导致成品出现粘性的中长度糊精。在面包焙烤过程中酶被失活,所以可以认为它是一种加工助剂,不必在标签上说明。
可利用真菌α-淀粉酶来改良面包体积,并可进一步提供优质均一结构的面包屑。
所述的α-淀粉酶是能够产生麦芽糖、糊精和葡萄糖的胞内酶。谷类和一些细菌的α-淀粉酶在高于淀粉糊化温度的温度下失活,因此将这些酶添加到小麦面团中时会产生小的面包体积和粘性的面包内部。Fungamyl具有热不稳定的优点并且刚好在低于糊化温度的温度下失活。
含有大量的戊聚糖酶和半纤维素酶活性的酶制品能够提高面团的易操作性和稳定性,并且可以改进面包的新鲜度、面包屑的结构和面包体积。
通过水解面粉中的戊聚糖片断,戊聚糖将丧失大量的水结合能力,然后水就可被淀粉和面筋利用。面筋变得更加柔韧和易延展,而淀粉更容易糊化。戊聚糖酶可与乳化剂组合或作为乳化剂的替代物来使用。
去污剂
本发明的微粒尤其还可以被添加到去污剂组合物,尤其是颗粒去污剂组合物中并因此成为其成分。
例如,可以将本发明的去污剂组合物配制成用于手洗或机洗的衣物去污剂组合物,包括适用于预处理污染织物的清洗添加组合物或织物柔顺组合物,或用于普通家庭硬表面清洁处理的去污剂组合物,或适用于手工或机器洗碗碟操作的组合物。
在一个特定方面,本发明提供了含本发明微粒的去污剂添加剂。去污剂添加剂以及去污剂组合物中可包含一种或多种其它的酶如蛋白酶,脂肪酶,角质酶(Cutinase),淀粉酶,糖酶,纤维素酶,果胶酶,甘露聚糖酶,阿拉伯聚糖酶,半乳聚糖酶,木聚糖酶,氧化酶,如漆酶和/或过氧化酶。
一般来说,所选择的酶的性质应该与所选去污剂相兼容,(即最适pH,与其它酶的或非酶的组分的相容性等),并且酶应该以有效量存在。
蛋白酶:适宜的蛋白酶包括动物,植物或微生物来源的蛋白酶,优选微生物来源的蛋白酶。还包括化学修饰过的或蛋白质工程化的突变体。蛋白酶可以是丝氨酸蛋白酶或金属蛋白酶,尤其是碱性微生物蛋白酶或胰蛋白酶样蛋白酶。碱性蛋白酶的实例有枯草杆菌蛋白酶,尤其来源于芽孢杆菌的那些,如枯草杆菌蛋白酶Novo,枯草杆菌蛋白酶Carlsberg,枯草杆菌蛋白酶309,枯草杆菌蛋白酶147和枯草杆菌蛋白酶168(说明参见WO 89/06279).胰蛋白酶样蛋白酶的实例有胰蛋白酶(如猪或牛源的)和镰孢霉(Fusarium)蛋白酶(对其的描述参见WO 89/06270和WO 94/25583)。
有用的蛋白酶的实例是在WO 92/19729,WO 98/20115,WO 98/20116和WO 98/34946中描述的变体,尤其是在一个或多个如下位点发生替代的变体:27,36,57,76,87,97,101,104,120,123,167,170,194,206,218,222,224,235和274。
优选的商业化的蛋白酶包括ALCALASETM,SAVINASETM,PRIMASETM,DURALASETM,ESPERASETM,和KANNASETM(Novo Nordisk A/S),MAXATASETM,MAXACALTM,MAXAPEMTM,PROPERASETM,PURAFECTTM,PURAFECT OXPTM,FN2TM,和FN3TM(Genencor International Inc.)。
脂肪酶:适宜的脂肪酶包括细菌和真菌来源的脂肪酶。还包括化学修饰过的或蛋白质工程化的突变体。有用的脂肪酶的实例包括腐质霉属(Humicola)(同义词Thermomyces),(如EP 258 068和EP 305 216中描述的)H.lanuginosa(T.lanuginosus)或(如WO 96/13580中描述的)H.insolens的脂肪酶;假单胞菌属(Pseudomonas),如产碱假单胞菌(P.alcaligenes)或类产碱假单胞菌(P.pseudoalcaligenes)(EP 218 272),洋葱假单胞菌(P.cepacia)(EP 331 376),施氏假单胞菌(P.stutzeri)(GB1,372,034),荧光假单胞菌(P.fluorescens),假单胞菌属菌株SD 705(WO95/06720和WO 96/27002),P.wisconsinensis(WO 96/12012)的脂肪酶;芽孢杆菌属(Bacillus),如枯草芽孢杆菌(B.subtilis)(Dartois等(1993),Biochemica et Biophysica Acta,1131,253-360),嗜热脂肪芽孢杆菌(B.stearothermophilus)(JP 64/744992)或短小芽孢杆菌(B.pumillus)(WO 91/16422)的脂肪酶。
其它实例有例如在WO 92/05249,WO 94/01541,EP 407 225,EP 260105,WO 95/35381,WO 96/00292,WO 95/30744,WO 94/25578,WO 95/14783,WO 95/22615,WO 97/04079和WO 97/07202中描述的脂肪酶变体。
优选的商业化的脂肪酶包括LIPOLASETM和LIPOLASE ULTRATM(NovoNordisk A/S)。
淀粉酶:适宜的淀粉酶(α和/或β)包括细菌和真菌来源的淀粉酶。还包括化学修饰过的或蛋白质工程化的突变体。淀粉酶包括,举例来说,芽孢杆菌属如地衣芽孢杆菌(B.licheniformis)的特定菌株的α-淀粉酶,详细说明参见GB 1,296,839.
有用的淀粉酶的实例有在WO 94/02597,WO 94/18314,WO 96/23873和WO 97/43424中描述的变体,特别是在一个或多个如下位点发生替代的变体:15,23,105,106,124,128,133,154,156,181,188,190,197,202,208,209,243,264,304,305,391,408,和444。
商业化的淀粉酶有DURAMYLTM,TERMAMYLTM,FUNGAMYLTM和BANTM(NovoNordisk A/S),RAPIDASETM和PURASTARTM(来自Genencor InternationalInc.)。
纤维素酶:适宜的纤维素酶包括细菌和真菌来源的纤维素酶。还包括化学修饰过的或蛋白质工程化的突变体。适宜的纤维素酶包括芽孢杆菌属,假单胞菌属,腐质霉属,镰孢属(Fusarium),梭孢壳属(Thielavia),枝顶孢属(Acremonium)的纤维素酶,例如在US 4,435,307,US 5,648,263,US5,691,178,US 5,776,757和WO 89/09259中公开的由Humicola insolens,嗜热毁丝霉(Myceliophthora thermophila)和尖镰孢(Fusariumoxysporum)产生的真菌纤维素酶。
尤其适宜的纤维素酶是有益于颜色维护的碱性和中性纤维素酶。这样的纤维素酶的实例有EP O 495 257,EP 0 531 372,WO 96/11262,WO96/29397,WO 98/08940中描述的纤维素酶。其它实例有如在WO 94/07998,EP O 531 315,US 5,457,046,US 5,686,593,US 5,763,254,WO 95/24471,WO 98/12307和PCT/DK98/00299中描述的纤维素酶变体。
商业化的纤维素酶包括CELLUZYMETM,和CAREZYMETM(Novo(NordiskA/S),CLAZINASETM,和PURADAX HATM(Genencor International Inc.),和KAC-500(B)TM (Kao Corporation).
过氧化物酶/氧化酶:适宜的过氧化物酶/氧化酶包括植物,细菌或真菌来源的过氧化物酶/氧化酶,还包括化学修饰过的或蛋白质工程化的突变体。有用的过氧化物酶的实例包括鬼伞属(Coprinus)如灰盖鬼伞(C.cinereus)的过氧化物酶,及其变体,如在WO 93/24618,WO 95/10602,和WO 98/15257中描述的那些。
商业化的过氧化物酶包括GUARDZYMETM(Novo Nordisk A/S).
可以通过添加含一种或多种酶的各单独添加剂,或通过添加包含所有这些酶的组合添加剂,使去污剂组合物中包含这些去污剂酶。本发明的去污剂添加剂,即单独添加剂或组合添加剂可以按一定方式配制,以使之包含一种或多种含不同酶的本发明微粒。
本发明的干颗粒去污剂组合物可以采取任一种方便的形式,如条状,片片,粉末,颗粒或糊。去污剂组合物还可以是液体,尤其是非水性液体去污剂。
去污剂组合物可以包含一种或多种表面活性剂,其可以是非离子的(包括半极性的)和/或阴离子的和/或阳离子的和/或两性离子的表面活性剂。表面活性剂的含量按重量计一般是0.1%到60%。
当去污剂中包括阴离子表面活性剂时,去污剂通常包含大约1%到大约40%的阴离子表面活性剂,如直链烷基苯磺酸盐,α-烯属磺酸盐,烷基硫酸盐(脂肪醇硫酸盐),脂肪醇乙氧基硫酸盐,仲链烷磺酸盐,α-磺基脂肪酸甲酯,烷基-或链烯基丁二酸或皂。
当去污剂中包含非离子表面活性剂时,去污剂通常含有约0.2%到约40%的非离子表面活性剂,例如乙氧基化脂肪醇、乙氧基化壬基酚、烷基多苷、烷基二甲基胺氧化物、乙氧基化脂肪酸单乙醇酰胺、脂肪酸单乙醇酰胺、多羟基烷基脂肪酸酰胺或葡糖胺的N-酰基N-烷基衍生物(“葡糖酰胺”)。
去污剂可以包含0-65%的去污剂增洁剂或络合剂,例如沸石、二磷酸盐、三磷酸盐、磷酸盐、碳酸盐、柠檬酸盐、次氮基三乙酸、乙二胺四乙酸、二亚乙基三胺五乙酸、烷基-或链烯基琥珀酸、可溶性硅酸盐或层叠式硅酸盐(例如购自Hoechst的SKS-6)。
去污剂可以包含一种或多种聚合物。实例为羧甲基纤维素、聚(乙烯吡咯烷酮)、聚(乙二醇)、聚(乙烯醇)、聚(乙烯基吡啶-N-氧化物)、聚(乙烯基咪唑)、聚羧酸酯如聚丙烯酸酯、马来酸/丙烯酸共聚物和甲基丙烯酸月桂醇酯/丙烯酸共聚物。
去污剂可包含漂白系统,它可包含H2O2源如过硼酸盐或过碳酸盐,并可以同形成过酸的漂白活化剂如四乙酰基乙二胺或壬酰氧基苯磺酸盐进行组合。另外,漂白系统可包含如酰胺,亚酰胺,或砜类型的过氧酸。
本发明的去污剂组合物中的酶可以通过诸如以下的常规稳定剂稳定:多元醇如丙二醇或丙三醇、糖或糖醇、乳酸、硼酸或硼酸衍生物如芳香硼酸酯或苯基硼酸衍生物如4-甲酰基苯基硼酸,且所述的组合物也可以按WO92/19709和WO 92/19708中所述制备。
所述的去污剂还可以包含其它的常规去污剂成分,例如织物调理剂(包括黏土)、增泡剂、泡沫抑制剂、抗腐蚀剂、污物悬浮剂、抗污物再沉淀剂、染料、杀菌剂、光学增白剂、助溶剂、失泽抑制剂或香料。
目前认为在去污剂组合物中任何酶都可以以相当于每升洗涤液中具有0.01-100mg酶蛋白质,尤其是每升洗涤液0.05-5mg酶蛋白质,尤其是每升洗涤液中具有0.1-1mg酶蛋白质的量加入。
此外,本发明的酶可以添加到如WO 97/07202所公开的去污剂制剂中,该文献特此引入作为参考。
实施例实施例1:粘弹性基质的制备
本实施例显示的是用于生产典型的粘弹性基质的一般方法。为了能在大范围的粘弹性参数内改变最终的流变学性质,可以大幅度改变各组分的量。发泡剂的量是控制成品的充气量并由此控制其密度和弹性的一个重要因素。
添加顺序 | 组分 | Kg或升 | 可溶性固体% |
A) | 水 | 11.0 | - |
GENUTINETM型X-9303 | 0.15 | 100 | |
琼脂(2) | 0.07 | 100 | |
糖 | 5.50 | 100 | |
B) | 糖 | 33.00 | 100 |
葡萄糖浆(DE-42) | 49.50 | 84 | |
氢化的脂肪(MP 32℃) | 5.50 | ||
卵磷脂 | 0.06 | ||
C) | 发泡剂(1) | 0.33 | 100 |
糖粉 | 7.70 | 100 | |
葡萄糖浆(DE-42) | 1.10 | 84 | |
水 | 5.50 | - |
1)发泡剂:Hyfoama DSN,Quest
2)琼脂:Algamar Agar type HS,Algas Marinas S.A.Santiago,Chile
操作方法:1.预混合发泡剂和糖粉(C)。2.通过温和加热和搅拌溶解水和葡萄糖浆(C)。冷却后加入预混合物(项1)并在敞口搅拌器中进行搅打直到产生非常浓稠的泡沫。3.量取水(A)置于煮沸仪器中。4.预混合糖,GENUTINETM(A)和琼脂。分散于水中并煮沸2分钟溶解。然后加入下列各项:5.边搅拌边逐步地加入糖(B)并煮沸溶解。6.边煮沸边加入葡萄糖浆(B)。7.边搅拌边加入熔融的脂肪(B)。8.边搅拌边加入卵磷脂(B)。9.持续搅拌并煮沸到127℃。10.边缓慢搅拌边将(2)的搅打泡沫加到(9)的糖浆中。11.将此配制物置于冷却台上冷却。需要不时地对此配置物进行翻转和混合。12.拽拉配制物3-5分钟使之在空气中混合以减小密度并改善基质的流变学性质。13.必须将配制物冷却到根据将要混合到基质中的活性材料的需要选取的适当温度。
利用应力扫描(strain sweeping)方法在Bholin流变仪中对粘弹性质进行表征。测量系统是锯齿板SP 5/30,温度控制在40℃。应力区间是0.0002-0.16。得到如下结果:η′=6.20×103-2.11×103Pa;η″=2.14×104-1.32×104Pa;=73.9-80.9°(度,相角)
在上述实施例中我们旨在主要强调流体性能和产生约70-80°的相角。然而这可以容易地通过配制方法进行改变,因此我们可以设计出符合我们需要的机械性能,即具有高的抗冲击性的酶颗粒。这样的颗粒在进行操作和混入去污剂等过程中不会或几乎不会释放出数量可被测量到的活性物质。实施例2:利用粘弹性基质制备酶颗粒
可利用上文制备出的粘弹性基质通过使用糖果产品制备领域熟知的不同机械成型方法来制备酶颗粒。在本实施例中,利用单螺杆压出机将喷雾干燥的酶粉混合进基质中,方法是:1)在微波炉中将500g基质加热到45℃。2)在将基质添加到压出机中时加入50g活性为99.8KNPU(S)/g的喷雾干燥Savinase酶粉。3)将压出物多次地重新送进压出机中以得到完全均匀的产品。
最后一次压出产品时,当压出物离开压出机后用刀将其切成微粒,这是本领域熟知的技术。微粒尺寸受刀速的控制。
Claims (22)
1.包含分散于粘弹性液体基质中的活性物质的微粒,其中当在锥板流变仪中在25℃和1Hz的正弦频率ω下测定时粘弹性参数η′和η″位于103到1014Pa之间。
2.如权利要求1所述的微粒,其中粘弹性参数η′和η″位于108到1012Pa之间。
3.如权利要求2所述的微粒,其中粘弹性参数η′和η″位于109到1011Pa之间。
4.如前述权利要求之任一项所述的微粒,其中组成粘弹性液体基质的大多数成分是水溶性的。
5.如前述权利要求之任一项所述的微粒,其中粘弹性液体基质选自液体有机聚合物和单体。
6.如权利要求5所述的微粒,其中粘弹性液体基质选自碳水化合物聚合物、蛋白质、糖、葡萄糖浆、修饰的植物油或其混合物。
7.如前述权利要求之任一项所述的微粒,其中活性物质是酶。
8.如前述权利要求之任一项所述的微粒,其还包含选自粘合剂、酶稳定剂、增溶剂、无机物、蜡、纤维材料、交联剂、悬浮剂、介体和粘度调节剂的化合物。
9.如前述权利要求之任一项所述的微粒,其中微粒尺寸位于50和500μm之间。
10.如前述权利要求之任一项所述的微粒,其还包含固体包衣。
11.如权利要求10所述的微粒,其中包衣微粒的直径和核心微粒的直径的比率至少为1.1。
12.如权利要求11所述的微粒,其中包衣的厚度至少为25μm。
13.用于制备如权利要求1-9的微粒的方法,包括步骤:在粘弹性液体中制备活性物质的均匀分散体。
14.如权利要求13所述的方法,还包括选自如下的步骤:
(a) 将分散体冷却到玻璃化转变温度以下并将冻结的分散体碾
碎或磨碎成微粒,
(b) 将分散体轧成粘弹性液体薄片并将该薄片切成碎片或
(c) 压出分散体并将压出物切成小块。
15.如权利要求14所述的方法,还包括选自如下的步骤:
(a) 在制药丸机中圆化微粒或
(b) 通过在流化床干燥仪中流化微粒使微粒圆化。
16.如权利要求15所述的方法,还包括步骤:通过流化微粒和在微粒表面沉积包衣材料给微粒加包衣。
17.包含如权利要求1-16所述的微粒的组合物。
18.如权利要求17所述的组合物,其特征在于:其是还含有表面活性剂的干颗粒去污剂组合物。
19.如权利要求17所述的组合物,其特征在于:其是还含有面粉的面团组合物。
20.如权利要求17所述的组合物的用途,用于清洁物体。
21.如权利要求17所述的组合物的用途,用于改良面团。
22.如权利要求1所述的微粒,其中粘弹性参数η′和η″位于104到1011Pa之间。
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