DE1948177A1 - Loesliche Polymer-Enzymprodukte enthaltendes Waschmittel - Google Patents
Loesliche Polymer-Enzymprodukte enthaltendes WaschmittelInfo
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- C11D3/38—Products with no well-defined composition, e.g. natural products
- C11D3/386—Preparations containing enzymes, e.g. protease or amylase
- C11D3/38672—Granulated or coated enzymes
Description
PATENTANWALt
D1PL.-1NG.
6 Frankfurt am Main 70
Schnaibenhofsfr. 27-Tel.61 7079
Monsanto Company, St. Louis (MiSSOUrI5 USA)
Lösliche Polymer-Enzymprodukte enthaltendes Waschmittel
009827/1 S7i '
ORIGINAL INSPECTED
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein :\-^;[<
lösliche Polymer-Enzymprodukte enthaltendes; Waschmittel sowie .'
auf ein Verfahren zur Herstellung dieses Waschmittels. ;:Λ ^,
Waschmittel, welche die verschiedensten Arten ober- \
flächenaktiver Stoffe, einschliesslich" kätionischy anionisch: y
oder nichtionisch wirksame SubstanJüen, enthalten, sind schon
seit langem bekannt. In diesen Waschmitteln ist im allgemeinen
eine Gerüst subs tains, die früher durch ein anorganische Phosphat
darge stellt; wurde," enthalten „In der letzten Zeit wurden diese aus
Phosphat bestehenden Gerüstsubstanzen ganz oder teilweise durch geeignete Mittel, wie z.B. Alkalisalze der Nitrolotriessig-•
säure (NTA), Aethylen-Maleinsäureanhydrid-CopOlymer (EMA) und : "'.';:
ähnliche Materialien ersetzt. Ebenso gab man seit "kurzem enzy-· ,.-.;
matisehe Materialien zu derartigen Waschmitteln, um die Wasch-.
kraft, dieser Waschmittel durch die enzymatisch® Aktivität zu verbessern. : ""....--..'""
■'."V;""."■."■·■■'".;-. Man kann Enzyme in Einweich- oder Vorwaschmitteln
verwenden, die dazu bestimmt sind, den Schmutz derartig vorzubereiten, dass er bei üblichem Waschen leicht entfernt wird.
Die Enzyme können auch einen Bestandteil der Waschmittel-Formu-.~
iierung darstellen, welche die üblichen Reinigungsmittel-Bestandteile'enthält.
Enzyme, welche sich für die Verwendung in solchen Waschmitteln eignen, befinden sich gewöhnlich in der Form eines
feinen..Pulvers· ■ - . _:
; .Schon seit langem verwendete .man "Enzyme als Zusatzmittel,
um die Waschkraft in Waschmitteln zu erhöhen. Enzyme
sind beim Waschen nützlich, da sie den Schmutz sowie auch Flecke angreifen, die sich auf oder in schmutzigen Materialien befinden,
wie z.B. Stoffe, Geschirr, ..Fussb-ö'denj. Wände und dergleichen«
00 9 827/1871
Der Schmutz oder die Flecken werden zerstört oder, durch diesen %
Angriff verändert, wodurch man sie leichter durch das gleich- Λ|
zeitige oder anschliessend stattfindende Waschen entfernen kann. '%
Durch diese enzymhaltigen Waschmittel ergeben sich ■ f
zahlreiche Probleme, und die Waschmittel lassen bei der prak- i
tischen Anwendung immer noch viel zu wünschen übrig. So ist fs
z.B. das enzymatisehe Material in wässriger Lösung reaktions- . !|
■fähig und aus diesera'Grund muss es in dem fertigen Waschmittel S
in trockener Form vorliegen. Ursprünglich sprühte man die. Enzyme ,
direkt auf den oberflächenaktiven Stoff oder man mischte sie i
mit diesem, aber diese Herstellungsweise wurde in %er Praxis als
unzulänglich befunden, da zwischen dem Enzym und dem oberflächenaktiven Stoff, auf welchen es gesprüht wurde, sine Reaktion ;.
unzulänglich befunden, da zwischen dem Enzym und dem oberflächenaktiven Stoff, auf welchen es gesprüht wurde, sine Reaktion ;.
eintratt, die die Inaktivierung des Enzyms bewirkte. Man konnte
diesen Nachteil verhindern, indem man dafür sorgte, dass ein
löslicher, fester Stoff in Teilchenform anwesend-war, wie z.H.
Natriumsulfat oder dergleichen, auf welchen das Enzym gesprun"> .
war und man anschliessend trocknete. Man verwendete ebenfalls ν ° Lactose, Kalziumsulfat und ähnliche Materialien, wie auch einige.... ^.? der üblichen Füllstoffe, um als Enzym-Träger zu dienen. Wegen ;;; ;
dieser Trägermaterialien, dem Aufsprühen sowie dem Trocknen des
Enzymmaterials oder dem Mischen mit dem Träger traten jedoch ·
diesen Nachteil verhindern, indem man dafür sorgte, dass ein
löslicher, fester Stoff in Teilchenform anwesend-war, wie z.H.
Natriumsulfat oder dergleichen, auf welchen das Enzym gesprun"> .
war und man anschliessend trocknete. Man verwendete ebenfalls ν ° Lactose, Kalziumsulfat und ähnliche Materialien, wie auch einige.... ^.? der üblichen Füllstoffe, um als Enzym-Träger zu dienen. Wegen ;;; ;
dieser Trägermaterialien, dem Aufsprühen sowie dem Trocknen des
Enzymmaterials oder dem Mischen mit dem Träger traten jedoch ·
009627/1878
zusätzliche Kosten auf, aber Waschmittel, die diese Enzyme
enthielten, besassen eine erhöhte Stabilität des Enzyms. Trotz
dieser Massnahmen weisen derartige Waschmittel immer noch nicht
zu vernachlässigende Nachteile auf, wie ~z.B. eine begrenzte
Lagerzeit wegen der Inaktivierung oder Zerstörung des Enzyms
und ebenfalls auch eine begrenzte Aktivität des Enzyms in wässriger Lösung während der praktischen Anwendung des Waschmittels.
Derartige Produkte zeichnen sich ausserdem durch eine
unerwünschte Farbe aus, die dem Waschmittel durch Verunreinigungen,
welche normalerweise in den handelsüblichen und zugänglichen Enzymen enthalten sind, verliehen wird.
Unlösliche Zusammensetzungen von Polymeren, wie z.B. Aethylen-Maleinsäureanhydrid-Copolymer und ein Enzym,1 in
welchen das Enzym kovalent- gebunden ist, sind bekannt. Es wurde
jedoch gefunden, dass derartige unlösliche Produkte wegen ihrer herabgesetzten enzymatisehen Aktivität in wässriger Lösung gegen
andere feste, halbfeste oder ähnliche Materialien, deren Entfernung
wünschenswert ist, sich zur Einverleibung in Waschmittel . nicht eignen, und wegen dieser Unlöslichkeit konnten Rückstände
des Polymer-Enzym-Produktes mit gleichzeitiger verlangsamter enzymatischer Aktivität auf dem damit zu behandelnden Gegenstand
festgestellt werden.
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V-
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Wir haben auch gefunden, dass die_neuen,_ besonderen
Polymer-Trypsin- und Chymotripsin-Produkte, die in. dem erfindungsgemässen
Waschmittel verwendet werden können, sich in ihrer Form eines anionischen Polymer-Enzym-Produktes durch ihre, unerwartete
Eigenschaft, den pH-Wert zu verschieben sowie die Fähigkeit, ihre pH-Aktivitätskurven in den oberen alkalischen Regionen■
zu verschieben, auszeichnen, und dadurch diese Produkte umso eher geeignet machen, in alkalischen Waschmitteln verwendet zu.
werden, die heute sicherlich eines der wichtigsten Gebiete der ' Wäscherei darstellen.,Wegen der unerwarteten pH-Aktivitätseigen- '
. schäften sind die neuen, löslichen, anionischen Irypsion-PolymerundChymotrypsin-Polymer-Produkte
im alkalischen Wasch-Bereich viel nützlicher. Diese Tatsache ist auch aus dem Grund
äusserst unerwartet, da das Substrat eine voll ständigere. Zu- .;
gänglichkeit für das gebundene Enzym haben sollte, welches jetzt mit einem vernetzten System nicht vereinigt ist, wie es für unlösliche
Stoffe eigentümlich ist. Die anderen löslichen Polymer-Enzym-Produkte,"
die als enzymatisch aktive Bestandteile der Waschmittel hier verwendet werden, insbesondere diejenigen, in
welchen der Enzymanteil von mikrobiologischer Abstammung ist, unterscheiden sind sogar noch mehr von bekannten Polymer-Enzym-Produkten.
Soweit wir wissen, kennt man bisher noch keine der-
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. : .::ν:- "'■'..'.; original jnspected
artigen Polymer-Enzym-Produkte, die einen Bestandteil des er-
*findungsgemässen Waschmittels bilden.
Ausserdem ist es erstaunlich, dass die Stabilität
'sowie auch die Aktivitätsdauer der neuen, löslichen Polymer-Enzym-Produkte
im Vergleich zu dem ursprünglichen Enzym bedeutend grosser ist. Diese vergrösserte Stabilität kann das ~ >
Resultat verschiedener möglicher Faktoren sein, was aber hier :;
nicht leicht erklärt werden kann. Auf jeden Fall kann man fest- '
■■'"-' stellen, dass diese löslichen Produkte sich in bezug auf Abbau
von Eiweiss und Verderben sogar in Lösung äusserst stabil ver
• haften und vielleicht wegen dieser Stabilität oder wegen anderer
Faktoren eine wesentlich verlängerte enzymatische Aktivität , sogar in wässriger Lösung, bei Gebrauch zeigen. Es ist daher
ein Gegenstand der vorliegenden Erfindung, neue Waschmittel herzustellen,
in welchen die neuen', wasserlöslichen Polymer-Enzym-
• Produkte enthalten sind.
In diesen löslichen Polymer-Enzym-Produkten ist
das Enzym kovalent gebunden. Vorzugsweise enthält der Enzym-
fteil, des Polymers-Enzym-Produktes eine Protease, insbesondere
eine alkalische Protease. In einer besonderen Ausführungsform der Erfindung enthält das Waschmittel mehrere Polymer-Enzym-
'" Produkte, und in einer besonders bevorzugten Ausführungsform
des nsuen Wasohmittels weist dieses ein Polymer-Enzym-Produkt
'.■'Ä^-^:.:-^\ 000827/1878
ORfGiNAL
mehrerer Enzyme auf, in welchem die darin enthaltenen Enzyme !covalent gebunden sind. Dadurch kann der wirksame pH- sowie
Substrat-Bereich des Waschmittels wesentlich erhöht werden. Die neuen Waschmittel zeichnen sich durch eine verbesserte
Farbe'aus, durch verbesserte Stabilität, verbesserte Lagerfähigkeit,
verlängerte Aktivität des enzymatisch aktiven Bestandteils der Zusammensetzung in Lösung sowie durch erhöhte
Wirtschaftlichkeit. Die letztere ist durch die Anwendung herabgesetzter Mengen des enzymatisehen Materials, der verlängerten
Aktivität so wie Stabilität und die herabgesetzte Menge.der
üblichen Waschmittel-Füllstoffe wegen erhöhter Menge des ·
Enzym-Polymer-Bestandteils bedingt. : '
Es konnte festgestellt werden, dass Waschmittel,
Π die lösliche polymere Produkte mit Polymerketten enthalten, wie.'
1; z.B. Polymere von Alkalisalzen der Nitrolotriessigsäure mit einem
kovalent gebunden Enzym, nicht nur während längerer Zeit, insbesondere
in trockenem Zustand, ihre enzymatisch^ Aktivität bei-"
behalten, sondern das die darin verwendeten Polymer-Enzym-Produkte in wässrigen Lösungen so weit löslich sind, dass den diese
Produkte enthaltenden Waschmitteln eine äusserst hohe enzymatische,
nämlich proteolytische Waschkraft verliehen wird*. Die
verwendeten Polymer-Enzym-Materialien%besitzen den weiteren Vorteil,
dasB sie die Waschmittel nicht verfärben, was bei Wasch-
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ORIGINAL INSPECTED
mitteln mit Enzymen in ungebundener Form im allgemeinen, der Fall,
ist". Aus diesem Grund müssen den Waschmitteln keine Farbstoffe
f- j .... ■ —
oder Maskiermittel zugesetzt werden. Zusätzlich sind Waschmittel ,
die diese neuen Materialien enthalten, äusserst stabil, weisen
eine wesentlich verbesserte Lagerfähigkeit auf und zeigen eine
deutlich verlängerte enzymatische Aktivität in wässriger Lösung, falls sie als Waschmittel verwendet werden. Ausserdem-zeichnen
sich die neuen Mittel durch die Abwesenheit eines schlechten Geruches aus, welcher in Zusammensetzungen, "die.ungebundene
Enzyme enthalten, im allgemeinen auftritt. Diese Geruchsver-
* :- besserung beruht auf der Tatsache, dass man die Polymer-Enzym-Materialien
in verhältnismässig reiner Form anwenden kann, was bei den Enzymen selbst nicht möglich ist. Aus diesem Grund ist - .
die Anwesenheit von Parfümen oder geruchsverbessernden Mitteln ' - -~
nicht notwendig. Obwohl die Einverleibung eines Pplymer-Enzym-Produktes
in ein Waschmittel das wesentliche der. vorliegenden
Erfindung ist, konnte festgestellt werden, dass es auch möglich und vorteilhaft ist, Mischungen anzuwenden, die aus mehreren ■ . J-solcher
Polymer-Enzym-Produkte bestehen; mit Vorteil verwendet \
c ' man ein Polymer-Enzym-Produkt, in welchem nicht nur ein einziges
Enzym, nämlich eine alkalische Protease, kovalent gebunden ist, sondern 1 oder mehrere zusätzliche Enzyme, die voneinander ver-
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ORIGINAL'
schieden sind, die aber auf verschiedenen Substraten-und bei
verschiedenen pH-Werten wirksam sind. Auf diese Weise kann der :
wirksame Arbeitsbereich der enzymatischen Aktivität des Waschmittels
weiter ausgedehnt werden. So z.J3. besteht ein insbesondere
für die Einverleibung in ein Waschmittel vorteilhaftes Polymer aus einem.wasserlöslichen Po.lymer-Enzym-Produkt, welches
ein Polymer aufweist, das an seiner Kette nicht nur eine alkalische Protease,, die bei pH-Werten' von 8 bis 11 oder höheren
Werten wirksam ist, sondern noch ein zusätzliches Enzym oder zusätzliche Enzyme, wie z.B. eine neutrale Protease und Amylase
oder Lipase, kovalent gebunden enthält. In dem erfindungsgemässen
Waschmittel verwendet man mit Vorteil eine Mischung von Polymer-Enzym-Produkten an oder auch Polymer-Enzym-Produkte,
die mehrere Enzyme, enthalten.
Der hier verwendete Ausdruck "Detergent" bezieht
sich auf Waschmittel und kann auch duroh das Wort " Abstergent" ersetzt sein.. In der Regel verwendet man die verschiedensten
bekannten Waschmittel. Das Waschmittel kann z.B. eine Verbindung
der Formel R-COOM sein, nämlich Seifen, die im a^ßemein9n
Alkali- oder Metallsalze' von Fettsäuren darstellen, üblicher- :
weise Salze von höheren Fettsäuren sind, oder Verbindungen der Formel SO2O-R-COOM, Vertreter von Türkisch Rotölen oder sulfo- "
ORIGINAL INSPECTED
V "■"ν "" ;
nierter Fettsäuren, gewöhnlich höhere Fettsäuren oder Verbindungen
der Formel (SO2O)xR-COOM, Vertreter von üblichen
Seifen oder hochsulfonierten Fettsäuren, gewöhnlich höhere
Fettsäuren, oder Verbindungen der Formel R-SOAM, Vertreter von
r _ *T
Gardinolen oder sulfonierten Fettalkoholen, üblicherweise
höhere Fettalkohole, sulfonierte Alkylbenzole, wie z.B. Natriumdodecylbenzolsulfonat,
sowie beliebige Reinigungsmittel auch anderer hier nicht erwähnter Formeln, einschliesslich nicht-
/-.". ■ ". -■ ■ ■ ■ .■■■·■■■· ■■■■.;..., ■. ■ :■ ..-■■'(.■■.
ionisierter Waschmittel, wie z.B. Aetho.xylate von langkettigen
f ■''■'-- Alkoholen und Alkylphenolen, ebenso auch nichtionische, anionisch
und ampholytische Waschmittel, wie in dieser Beschreibung nachfolgend
erwähnt werden soll. Für die in dem erfindungsgemässen
Mittel enthaltenen Waschrohstoffe können selbstverständlich Abweichungen innerhalb der hier erwähnten Formeln oder Gruppen
stattfinden. Diese organischen Waschmittelrohstoffe sind auch
sehr oft bekannt als obeflächenaktive Mittel. Eine nähere Beschreibung
über die Stoffe kann man.in dem Buch von Schwartz
(V und Perry, Surface Active Agents, Interscience Publishers, Inc.,
New York, N. Y. (1949) finden. Unter :einem Waschmittel kann man
also eine beliebige Zusammensetzung verstehen, vorzugsweise in trockenem Zustand, welcher einen beliebigen Waschrohstoff
enthält.
' ■ · Die Beispiele für Waschmittel umfassen also Rei-
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ι ORIGINAL fNSPECTSD
nigungszusammensetzungen für die -Verwendung im Haushalt oder
in der Industrie wie flüssige Seifen, Seifenstücke, Mittel für Wäschereien, Mittel zum Geschirrwaschen, Mittel zum Reinigen
harter Oberflächen, Allzweckmittel, Mittel zum Weichmachen von
Wasser, Streckmittel für Waschmittel, Vorwasch- und Einweichmittel und dergleichen. -
Mit dem Ausdruck 11EMA" wird in der vorliegenden
Beschreibung ein Polymer bezeichnet, welches aus Aethylen und
Maleinsäureanhydrid besteht. Polymere dieser Art sind zur Verwendung in dem erfindungsgemässen Waschmittel von grosser Be- deutung. . ■■"
Polymere des "EMA"-Typs werden nachfolgend näher definiert. ' ; "'--" ■ Λ. /
Mil; "EMA-Enzym" oder "EMA/Enzym" wird ein CopoIy-,
mer bezeichnet, das aus Aethylen und Maleinsäureanhydrid besteht und das ein· Enzym kovalent gebunden enthält.."Das Produkt ist in jedem Fall dasselbe, gleichgültig, ob man das Enzym
direkt mit der Anhydridgruppe des Aethylen-Maleinsäureanhydrid-Copolymers
oder mit einer Carboxylgruppe des Aethyleri-Malein- :
säureanhydrid-Copolymers umgesetzt hatte, oder o.b eine: Aktivierung
der Carboxylgruppe der polymeren Verbindung 'stattfand.-Anhydridgruppen,
die an der Umsetzung im wässrigen Medium bei Herstellung des Produktes nicht teilgenommen haben, sind in
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dem Produkt in Form von Carboxyl- oder Carboxylat-Gruppen vorhanden.·
Derartige nicht umgesetzte Gruppen können jedoch in. ,Amid-, !raid-, Ester- und ähnliche Gruppen überführt werden und
.in den EMA-Typ-Polymeren, die später definiert werden, anwesend seiru - * .
"Wasserunlöslrch" bedeutet, dass sich das Produkt nicht in Wasser oder wässrigen Lösungen löst, obwohl es aufgrund
einer Solvation in Wasser im höchsten Grad anschwellen kann", sogar bis zu einem Zustand in Gel-Form. "Wasserlöslich"
bedeutet nicht, dass der Stoff in V/asser unlöslich ist; eine genauere Definition wird nachfolgend gegeben.
"Polymer-Enzym-Derivate können hergestellt werden,
indem man ein Enzym in kristalliner oder roher Form oder eine Mischung von Enzymen mit dem Polymer in Lösung umsetzt, wobei
sieh ein polymeres Produkt bildet, in welchem das Enzym kovalent gebunden ist. Da in dem Polymer, z.B. EMA-Typ-Polymer, eine
Anhydrid- oder Carboxylgruppe anwesend itt, kann eine kovalente Bindung des Enzyms an das Polymer durch direkte Umsetzung oder
Kupplung mit einer Anhydridgruppe oder mit einer Carboxylgruppe unter Verwendung eines Carboxyl-Aktivierungsmittels durchgeführt
werden. In beiden Fällen erhält man das gleiche Produkt. Der pH-Bersich für diese Reaktion hängt von dem verwendeten En-
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copy"!
ORIGINAL INSPECTED
zym sowie von seinem Stabilitätsbereich.ab. Dieser Bereich beträgt gewöhnlich etwa 5 bis 9,5, vorzugsweise etwa 6 bis 8,
aber für die einzelnen Fälle müssen entsprechende Verbesserung eingeführt werden. Die Isolierung und Reinigung kann nach üblichen biochemischen Verfahren stattfinden und ist auch in den
nachstehenden Beispielen beschrieben. Da eine kovalente Bin-. dung des Enzyme mit dem Polymer erwünscht ist, führt man die
Umsetzung in der Regel bei niedrigen Temperaturen und bei relativ neutralen pH-Werten in Wasser oder in einer verdünnten/
wässrigen Pufferlösung als Lösungsmittel aus. Wird das Ver- ~-
fahren auf diese Weise ausgeführt, so erhält man die gewünschten aktiven Polymer-Enzym-Derivate. Der Aktiyitatsgrad des polymeren' Produktes ist jedoch manchmal niedriger als erwünscht,
wahrscheinlich wegen der teilweisen Inaktivierung des Enzyms- :
während der Ausführung des Verfahrens. Aus diesem Grund ist es
häufig vorteilhaft, ein gemischtes Lösungsmittelsystem anzu- .,-.".".
wenden, wobei man ein Lösungsmittel verwendet, in welchem das Enzym wenigstens teilweise löslich ist, im allgemeinen in einer
Menge bis zu etwa 50 Volum-^. Dimethylsulfoxid ist besonders
als Lösungsmittel geeignet, zusammen mit Wasser oder einer . : wässrigen Pufferlösung in einem gemischten Lösungsraittelsyatem.
Bsi Verwendung ein©3 solchen gemischten Lösungsmittelsystems erhält man daa gewünschte aktive :Snsym-Polyjnsr»Proaukt gewöhnlich
copy original inspected^
in hoher Ausbeute und die Konversionen in das gewünschte aktive Produkt sowie auch die Einführung einer wünschenswerten hohen
Menge der Enzymaktivität in das Polymermolekül wird im allgemeinen
leicht erreicht.
Wie schon festgestellt wurde, enthält das Polymer in derartigen Reaktionen Carboxyl- oder Anhydridbindungen, insbesondere,
wenn die Enzyme Amino-Hydroxyl-, phenolische Hydroxyl-
oder Sulfhydrylgruppen enthalten, die für die enzyraatische
Aktivität nicht wesentlich sind. Das Polymer ist vorzugsweise
sin Aethylen-Maleinsäureanhydrid-Polymer oder ein Aethylen-Malsinsäureanhydrid-Copolymer-Typ,
es können hier aber auch andere Polymere verwendet werden, die sich mit einem Enzym
kuppeln oder umsetzen lassen. Auf jeden Fall ist es wichtig, , '■
dass sine kovalsnte Bindung mit dem Enzym erreicht wird, um ein Enzym-Polymer-Produkt entweder direkt oder indirekt unter
Verwendung eines Aktivierungsmittels herzustellen. Insofern gewünscht wird, die enzymatische Aktivität des als Ausgangsprodukt
verwendeten Enzyms im Endprodukt zurückzubehalten, ist es selbstverständlich zuerst notwendig, dass die Bindung
des Ensyras en das Polymer durch eine Grupp© geschieht, welche
äiä aktiv© Stellung des Enzymmoleküls nicht aktivieren wird.
Zu Bolohsn reaktionsfähigen Gruppen der Enzymmoleküle gehören
009827/1878 : ■
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neben Amino- und Su3£h'ydrylgruppen ebenfalls Hydroxyl-,-phenolisehe
Hydroxyl- 1 Carboxyl- und "Imidasolylgruppen. Solche Gruppen
sind in freier oder ungebundener Form in den aktiven Teilen
das Enzyimnoleküls anwesend? wie z.B. in Lysin, Cystein^ Serin,
Threonin, Histidin oder dem Tyrosintsil eines EnzymmolekülSf
und wo dieser besondere Teil als nicht wichtig für die enzymatisch« Aktivität, weder auf katalytischem Weg oder für die
Substratbindung, betrachtet wird. Die Anlagerung an das PoIyaiemiQlekül.wird
daher durch Umsetzung der polymeren Verbindung mit 'solch einer Gruppe" derartig ausgeführt, dass eine Inakti- \
vierung des Enzyms während der Verbindung mit dem Polymermolekül
vermieden wird. Im allgemeinen wird die Bindung durch eine · Amid-, Imid-, Ester-, Thioester- oder Disulfidgruppe dargestellt,
wie sie durch die Umsetzung einer Carboxyl- oder Anhydridgruppe mit einer Amin- oder Hydroxylgruppe in dem nichtwesentlichen
Teil der Enzyra-Protein-Kette gebildet werden. Amide
können leicht hergestellt werden, indem man Aminogruppen des Enzyms mit einer Carboxyl-Anhydridgruppe auf dem Träger-Polymer
in Wasser, in einem wässrigen Puffermedium oder in einer Lösungsmittelmischung umsetzt. Amide, Imide und Ester werden leicht -gebildet,
indem man Carboxylgruppen des Polymers aktiviert und dann mit den entsprechenden Hydroxyl-, Amin- oder Mercaptan-
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ORIGINAL !NSPECTBD COPY
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gruppen des' anderen Ausgangsstoffes umsetzt. Eine derartige
Aktivierung kann durch verschiedene Carbodiimide, Carbodiirai-
^sasole, das Woodward oder Sheehan Reagenz oder dergleichen her-,
beigeführt werden," wobei hochäictive Zwischenverbindungen entstehen,
-die die"Fähigkeit-aufweisen, unter milden Bedingungen
mit Gruppen in dem Enzym zu reagieren, und wobei die, Zurückhaltungder
enzymatischen Aktivität begünstigt wird«.
: Das für eine derartige Reaktion ausgewählte Polymer kann, wie schon weiter oben erwähnt wurde, mit dem Enzym
gekuppelt oder umgesetzt werden, entweder direkt oder indirekt
unter Verwendung eines Aktivierungsmittels, wie ebenfalls weiter ober beschrieben wurde, und auf jeden Fall wird bewirkt, eine
kovalente Bindung mit dem Enzym herbeizuführen. Die Anlagerungsvsrfahren
können nach bekannten Methoden ausgeführt werden, einschliesslich solcher Verfahren, bei welchen die enzymatisch aktive
Stelle oder Stellen in Enzymen .,durcli eine reversible ■_.....
Blockierung geschützt werden. So kann man z.B. bei der Umsetzung mit Papain Mercuripapain oder Zinkpapain als Zwischenprodukt
bei der Reaktion mit dem Polymer anwenden? hierbei wird eine ·
-grössere Ausbeute nach der Anlagerung erzielt, und:" die - Schutzatome'
können nach erfolgter Anlagerung entfernt werden.
Um hohe Ausbeuten an wasserlöslichen Enzym-Poly-
- 16 --'''Ζ . ■' -■'■■"-.■■".-■..■ ■■".
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ORSGINALiNSPECTEiO
fl.
mer-Produkten zu erzielen, ist es wünschenswert, eine"Vernetzung
zu vermeiden, welche Unlöslichkeit hervorruft.
Oaher verwendet man zur Herstellung der wasserlöslichen
Enzyra-Polymer-Derivate vorzugsweise Bedingungen, unter
welchen keine Vernetzung stattfinden kann. Die unerwünschte Vernetzung kann herabgesetzt werden, indem man die Anlagerungsreaktion in hoher Verdünnung ausführt, so dass weniger Umsetzungen zwischen^den verschiedenen Polymermolekülen und einem
einzelnen Enzymmolekül stattfinden. Andererseits begünstigen hohe Verhältnisse des Enzyms zum Polymer die Umsetzung mehrerer
Enzymmoleküle mit einem einzigen Polymermolekül, Hierdurch wird bedingt, dass sich ein agglomeriertes Enzyra/Polymer-System
bildet, in welchem die gewünschten löslichen Eigenschaften der einzelnen Enzymmolsküle beibehalten werden, Ein zusätzlicher .
Weg zur Bildung löslicher Produkts beruht auf der Umsetzung bei
hoher ionischer Stärke, um die Aggregation des ursprünglichen Proteins herabzusetzen. Während derartiga:·, weiter oben beschriebene
Verfahren sehr oft wünschenswert sind, ist es nicht immer nötig, verdünnte Lösungen oder hohe Enzym/Polymer-Verhältnisse zur Bildung der löslichen Enzym/Polymer-Derivate anzuwenden.
'
Der Ausdruck "wasserlöslich" bedeutet, dass das
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" -. ' ORIGINAL INSPECTED
betreffende Produkt sich in Wasser oder wässrigen Lösungen lö st.'
Es wird jedoch gewöhnlich vorausgesetzt, dass sich das Produkt
nicht vollständig bei allen Konzentrationen oder allen pH-Werten
lösen muss. Andererseits zeichnen sich diese wasserlöslichen Produkte durch ihre Löslichkeit bei verschiedenen Konzentrationen
und' pH-Werten aus, und sie sind gewöhnlich bei einem pH-Wert von
7 oder höheren Werten löslich. "■■"--.;
In ihrer wasserlöslichen Form besitzen die neuen Polyraar-Enzym-Produkte die gleiche enzymatisch^ Wirkung als
die ursprünglichen Enzyme, aus denen sie hergestellt wurden,
lind sie besitzen zusätzlich die Vorteile, die durch.Ariwend- Λ
barkait in Lösung oder Suspension zusammen mit der erhöhten
Stabilität und der verlängerten Aktivität hervorgerufen werden..
Da die neuen Polymer-Enzym-Produkte■ in polymerer, sogar lös- ^
lieher Form vorliegen, können sie von den Ausgangs-Enzymen ^
oder Substraten sowie auch von Verunreinigungen und färbenden, unerwünschten. Beimischungen durch normale Trennungsverfahren,
wie z.B. Zentrifugieren, Elektrophorese oder Chromatographie
abgetrennt werden. ■ ■-, ■, -"--· :-;\':
Ganz allgemein betrachtet enthält das!Polymer, mit
welchem das Enzym gekuppelt oder umgesetzt ist, Qarboxylodsr
Anhydridbindungen, insbesondere für den Fall, dass das
-■■.■■ - Original-inspected"
Enzym sine Amino-, Hydroxyl- oder Sulfydrylgrupps aufweist, die
nicht wichtig für die enzymatisch^ Aktivität ist. Die Polymere "
können durch Aethylen-Maleinsäureanhydrid-Copolymere oder
Aethylen-Maleinsäureanhydrid-Copolymer-Typen dargestellt werden,
es können aber auch andere Polymere verwendet werden, die mit Enzymen umsatzbar oder kupplungsfähig sind. .In allen Fällen
ist es wichtig, dass durch Kupplung oder Umsetzung mit dem Enzym eine kovalenta Bindung hervorgerufen wird und man als
Endprodukt das gewünschte lösliche Enaym-Polyraer-Produkt erhält»/
Da man eine kovalente Bindung wünscht, muss das
Träger-Polymer so gebaut sein, dass es wenigstens eine reaktionsfähige
Gruppe in jedem Polymer-Molekül enthält, mit welchem sich das Enzym umsetzen kann, entweder direkt oder indirekt,
um eine kovalente Bindung zu bilden. Diese reaktionsfähige Gruppe oder Gruppen sind vorzugsweise Carboxyl- oder Carboxylanhydridgruppen.,
Das polymere Ausgangsprodukt kann folgendermassen definiert werden: ein Polymer, das (a) Ketten von Carbonsäure-
Einheiten oder Carbonsäureanhydrid-Einheiten aufweist, oder dass (b) Carbonsäure-Einheiten oder Einheiten von Carbonsäureanhydriden
besitzt, die durch Kohlenstoffketten von 1 bis nicht mehr als 4 Kohlenstoffatomen voneinander getrennt sind. Diese
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009827/1878
COPY
ORIGINAL INSPECTSD - -
KoMenstoffketten sind Teile-von Einheiten, die nicht mehr als
18 Kohlenstofflorae enthalten, und sie können gebildet werden,
indem man polymerisierbar Säure öder Anhydride polymerisiert
oder durch Copolymerisation einer polymerisierbaren Säure ..;
oder eines Anhydrids mit einem anderen copolymerisierbaren
Monomeren! vorzugsweise enthalten die Ausgangssäure oder das
Anhydrid .oder beliebige zusätzliche copolymerisierbare monomere Verbindungen ungesättigte Bindungen, wobei eine derartige
Polymerisation oder Copolymerisation. ;eine Additionspolymerisation
oder -Copolymerisation derartiger ungesättigter Bindungen umfasst«, _■':- : ' .--■■■■■-
•Zu den Polymeren, die sich zur Anwendung in den
erfindungsgemässen Waschmitteln eignen, gehören polymere
Polyelektrolyte der folgenden Formel : \
ι A ^ 2'α
O=C C=O
η ;
In dieser Formel bedeuten R. und R15 Wasserstoff,
- A JtJ
Halogen, vorzugsweise Chlor, einen Alkylrest mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen,
vorsugsweise einen Methylrest, einen Cyanrest,
einen Phenylrest, oder Mischungen dieser Restej ™it der Mass-
OQ 9 827/ 1878
gäbe, dass nicht mehr als einer der Reste R. und R~ einen
Phenylres'fc darstellt; Z ist ein zweiwertiger Rest, vorzugsweise
ein Alkylen-, Phenylalkylen-, Nieder-alkoxyalkylen- oder Nieder-aliphatisch-acyloxyalkylenrest, dereine Kohlenstoff
kette mit einem bis 4 Kohlenstoffatomen enthält, wobei diese Kette einen Teil einer Einheit bildet, die 1 bis 18 Kohlenstoff
atome aufweist; q bedeutet 0 oder 1 und X und Y sind
HydroxyU-O-Alkalimetall, OR, -OH-NH,, -OH- R,N, -OH-R' NH, -OH-RNH9, -■".-
-NRR1 oder .-(Q) -W-(NR 'R.'). -(Q) -W-(OH)„ , in welchen Formeln
P * P χ. -
x 1 bis 4 ist und ρ 0 oder 1 bedeutet, R einen Alkyl-, Phenylalkyl-
oder den Phenylrest bedeutet, wobei Jeder dieser Reste 1 bis 18 Kohlenstoffatome enthält, R' Wasserstoff oder gleich
R ist, Q Sauerstoff oder -NR'- bedeutet und W einen zweiwertigen Reet darstellt, vorzugsweise einen Nieder-alkylen-, den.Phenyl-,
einen Phenylalkyl-, einen Phenylalkylphenyl- oder einen Alkylphenylalkylrest
mit bis zu 20 Kohlenstoffatomen; X und Y können zusammen Sauerstoff bedeuten^und bevorzugt sind solche Verbindungen,
in welchen mindestens einer der Substituenten X und Y einer Hydroxylgruppe darstellen oder X und Y ein Sauerstoffatom
bilden. Viele dieser Polymere sind im Handel erhältlich
und andere stellen einfache Derivate handelsüblicher Produkte dar, die entweder vor oder gleichseitig mit der Herstellung
der Polymer-Enzym-Verbindungen dargestellt werden können; es
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■ "...... " ORlGiNAL-IMSPECTSD " ,
ist aber auch möglich, geringe Modifikationen dss Polymers
erst nach der Umsetzung mit dem Enzym durchzuführen. Derartige
polymere Verbindungen enthalten die weiter oben beschriebenen EMA-Typ-Sinheiten und werden in der vorliegenden Beschreibung
als EMA-Typ-Polymer bezeichnet.
Da die Enzymmoleküle ein äusserst hohes Molekulargewicht
aufweisen, sogar in dem Fall, wo die Polymere-Einheit, .:
di© sich für die Anlagerung an das Enzym nützlich erweist, nur
einmal in <ier Polymerkette vorkommt, wie z?B. einmal in einigen
hundert Einheiten, ergibt die Umsetzung des Enzyms mit dieser
Einheit eine Enzym-Polymer-Verbindung, die wesentliche enzymatische
Aktivität besitzt und in welcher der Enzymanteil einen
wesentlichen Anteil des Molekulargewichtes der Polymer-Enzym-Verbindung
ausmacht. Wenn mehrere der genannten Einheiten vorhanden ßind, so können mehrere '■ -.Bindungen mit erhöhter enzymatischer
Aktivität des Produktes erhalten werden. Wie nachstehend noch beschrieben werden soll, wiederholen sich die Einheiten der angeführten Formel vorzugsweise und η soll mindestens
einen Wert von 8 haben. Für den Fall der Wiederholung von Einheit
an müssen die Symbole in den verschiedenen, sich wiederholenden
Einheiten nicht unbedingt die gleiche Bedeutung haben. Wenn
sich die Einheiten wiederholen, so können einige der Gruppen
X und Y auch andere Bedeutungen als Hydroxyl oder Sauerstoff
■ ' ; - 22 - - .-;■".' ■...-"." ;..:': .;
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habqn. So können, ζ,B. einige der Gruppen, aber nicht alle, in
Fora von l'midgruppen anwesend sein, das heisst solche Gruppen,
in welchen X und Y zusammen den Rest -NE- oder -N-W-(NR'R')
♦ χ
bilden, wobei die Substituenten .R, W und R' die weiter oben angegebene
Bedeutung haben. ' -
Ein bevorzugter Typ für ein polymeres Material ist das Polymer einer olefinisch ungesättigten Polyearbonsäure oder
Derivaten davon mit sich selber oder mit mindestens einem anderen mit diesem Säuren copolymerisierbaren.Monomer in ungefähr äqui-
x .
molaren Mengen. Die Polycarbonsäurederivate können z.B. Acrylsäure,
Acrylsäureanhydrid, Methacrylsäure, Crotonsäure oder
ihre entsprechenden Derivate enthalten, einschliesslich der
Teilsalze, Amide und Ester, sie können aber auch Malein-, Itacon-,
Citracon-, α,α-Dimethylmalein-, a-Butylraalein-, a-Phenylmalein-,
Fumar-, Aconitin-, a-Chlormalein-, ά-Brommalein- und ct-CyanmaMn
säure, einschliesslich der Teilsalze, Amide und Ester aufweisen. Anhydride der weiter oben erwähnten Säuren werden mit
Vorteil verwendet.
Zu den Comonomeren, die mit den beschriebenen
funktionellen Monomeren verwendet werden können, gehören a-01efine,
wie z.B. Aethylen, Propylen, Isobutylen, 1- oder 2-Buten, 1-Hexen, 1-Octen, 1-Decen, 1-Dodecen, 1-Octadecen und andere
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ORiGIIMALIiMSPECTED
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Vinylmonojaer? wie". z.B. Styrol, α-Methylstyrol, Vinyl toluol,
Vinylpropionat, Vinylalkyläther,. wie z.B. Methylvinyläther,
Alkylaorylate, Alkylmethacrylate, Acrylamide und Alkylacrylamide
oder Mischungen dieser monomeren Verbindungen. Die Reaktionsfähigkeit einiger dieser funktioneilen Gruppen in den aus den
erwähnten Monomeren gebildeten Copolymeren ermöglicht die Bildung anderer nützlicher, funktioneller Gruppen in dem neu gebildeten
Copolymer, einschliesslich Hydroxy-, Laoton-, Amin- und Lactamgruppen.
Jedes der Derivate dieser erwähnten mehrbasischen Säuren kann mit jeder der weiter oben zusammengestellten monomeren
Verbindungen copolymerisiert werden, aber auch mit beliebigen anderen Monomeren, die mit 2-basischen Säurederivaten
Copolymere bilden. Die mehrbasischen Säurederivate können mit vielen Gomonomeren Copolymere bilden, wobei die Gesamtmenge
des Comonomers in bezug auf das Derivat der mehrbasischen Säure vorzugsweise etwa äqu!molekülar sein wire. Obgleich man diese
Copolymere durch direkte Polymerisation der verschiedenen Monomeren herstellen kann, können sie.leichter häufig durch eine
nach der Umsetzung vorgenommene Modifikation eines bereits bestehenden Copolymers erhalten werden.
Copolymere von Anhydriden und anderen Monomeren
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00 9 827/1878
können durch Umsetzung mit Wasser in Carboxylgruppen enthaltende Copolymere übergeführt werden. Durch die Umsetzung mit Alkalimetallverbindungen,
Erdalkalimetallverbindungen, Aminen oder Ammoniak, entweder vor, während oder nach der Bindung der Enzyme,
kann man die Ammonium-, Alkali-, Erdalkali- oder Alkylaminsalze
der entsprechenden Copolymere erhalten. Andere geeignete Derivate der weiter oben angeführten polymeren Verbindungen
sind die Teilalkylester oder andere Ester sowie Teilamide,
Alkylamide, Dialkylamide, Phenylalkylamide oder Phenylamide, die man durch Umsetzung von Carboxylgruppen der Polymerkette
mit den entsprechenden Aminen oder Alkyl- oder Phenylalkylalkoholen erhält, sowie auch Aminoester, Aminoamide, Hydroxyamide
und Hydroxyester, in welchen die funktionellen Gruppen durch Nieder-alkylen, Phenyl, Phenylalkyl, Phenylalkylphenyl
oder Alkylphenylalkyl getrennt sindj diese Verbindungen können für jeden Fall auf die gleiche Weise hergestellt werden, aber
unter Berücksichtigung, dass die für die Bindung der Enzyme not-. wendigen Reste nicht blockiert werden. Es können auch andere
Arylgruppen anstelle von Phenylgruppen anwesend sein. Insbesondere
wertvoll sind solche Derivate, in welchen die negativ geladenen Carboxylgruppen teilweise durch Amino- oder Amino-Salz-Qruppen
ersetzt sind. Diese können durch Umsetzung der Carboxylgruppen mit Polyaminen, wie z.B. Diine thylaminopropyl-
- 25 -
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■ ■ ..' ' . ORIGINAL INSPECTED
w,__ COPY
amin, oder Dialkylaminoalkoholen, wie ζ,Β« Dimethylaminoäthanol,
erhalten werden, wobei die Amine mit dem Polymer·. Amidb indungen
hervorrufen und die Alkohole eine Esterbindung bedingen» Durch geeignete Auswahl diesel- beschriebenen Derivate kann man verschiedene
Parameter für das Verhalten der Enzym-Polymer-Verbindungen bestimmen.
Polymere Verbindungen aus dibasischen Säuren oder
aus Anhydriden und Olefinen, insbesondere Maleinsäure- oder Maleinsäureanhydrid-Olefin-Polymere des EMA-Typs sind bekannt.
Das Copolymer enthält vorzugsweise äquimolekulare Mengen des Olefinrestes sowie auch des Anhydridrestes.. Im allgemeinen
wird der Polymerisationsgrad zwischen 8 und 10 1OOO
liegen, vorzugsweise etwa 100 bis 5000, und das Copolymer hat insbesondere ein Molekulargewicht, von etwa 1000 bis 1Ό00Ό00,
vorzugsweise etwa 10'000 bis 500'000. Zahlreiche dieser Polymere
sind im Handel erhältlich. Besonders wertvoll sind solche Copolymere, die Aethylen und Maleinsäure, in etwa äquimolekularen
Mengen enthalten, Ein derartiges Produkt ist im Handel zugänglich.
Die auf diese Weise erhaltenen Maleinsäureanhydrid-
Copolymere weise sich wiederholende Anhydridbindungen im Molekül
auf, die durch Wasser leicht zur Säureform des Copolymers hydrolysiert werden können. Die Geschwindigkeit der Hydrolyse
^ 26 - .
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" " ORIGINAL INSPECTED '
ist proportional zu der Temperatur. Da die Anlagerungsreaktionen
in wässrigen Lösungen oder Suspensionen oder unter Verwendung von Wasser-Lb'sungsmittelmischungen ausgeführt werden, besitzt
das Produkt, in welchem das Enzym kovalent mit dem EMA verbunden ist, anstelle von Anhydridgruppen Carboxyl- oder Carboxylatgruppen
an seinen Ketten, die dem gebundenen Enzym benachbart sind. Diese Gruppen treten auf, da während der Umsetzung die
Anhydridgruppen nicht mit dem Enzym reagieren, dafür aber hydrolysiert werden. Dasselbe gilt auch für sich nicht umsetzende
Anhydridgruppen, die in anderen Polymeren anwesend sind, wie z.B. EMA-Typ-Polymere, die zu Carboxyl- oder Carboxylatgruppen
während der Anlagerungsreaktion hydrolysieren.
Das Enzym-Ausgangsmaterial kann aus beliebigen Quellen erhalten werden. Es kann eine oder mehrere neutrale
und alkalische Proteasen umfassen, weiter Papain, Asclepain, Bromelin, Bromelain, Trypsin, Chymotrypsin und dergleichen. Es
kann auch eine Amylase sein, aber eine Lipase kann anstelle oder zusätzlich zu der Amylase verwendet werden. Ebenfalls kann man
als Ausgangsenzyme eine Carbohydrase, Esterase, Nuklease oder
andere Arten von Hydrolasen verwenden. Abhängig von der Aktivität und dem beabsichtigten Anwendungsgebiet kann man ebenfalls
eine Hydrase, Oxidoreductase oder Demolase verwenden, ebenso
auch eine Transferase oder Isomerase.-Unabhängig, was für Enzyme
- 27 -
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' ■ : . · ■ :■;... it. . ■ : ; : ■■■■■
oder Enzymmischungen als Ausgangsverbindungen verwendet werdeny
tritt in dem wasserlöslichen Polymer-Enzym-Molekül immer eine kovalente Bindung ein.
Das Enzym oder die Enzyme der Polymer-Enzym-Verbindung
sind vorzugsweise mikrobiologischen Ursprungs. Das erfindungsgemässe
Waschmittel kann daher unabhängig von z.B. schwer zugänglichen Enzymen immer hergestellt werden und die
Herstellung ist nicht von der Versorgung mit Ausgangsprodukten abhängig.
Besonders geeignete Enzyme für das neue Wasch- , mittel sind die folgenden: ·
alkalische Proteasen aus B. subtilis, wie z.B.
alkalische Protease aus Monsanto B. subtilis AM, VV--- .·."-".'- . λ ·
Subtilopeptidase B aus Subtilisin Novo, . ,
• Subtilopeptidase A oder kristalline Alealase aus
Subtilisin Carlsberg,
Subtilisin C, Naganse aus Subtilisin BPN',.. ·
alkalische Protease (Daiwa Kasei) oder rohe oder verdünnte Formen von Enzymen wie Alkalase (TM) oder Matase (TM) oder bakterielle
Proteinase Novo oder Ensymmischung aus Monsanto B. subtilis
ATi. ■-■■-"-' ·
Neutrale Protease aus B. subtilis9 wie Z9Bt
Bakterielle neutrale Proteinase (Monsanto), ■ ■
- 28 - _ ■;.
, ORIGINAL INSPECTS
009827/1878 t
neutrale Protease aus B. subtilis var. amylosacchariticus
krisballine thermophile bakterielle Protease
(Thermolysin oder kristalline Thermoase, Daiwa Kasei)
Neutrale Protease (Miles Labs) aus B. subtilis
rohe oder verdünnte Formen von Enzymen wie Monsanto B. subtilis AM Enzymmischung, bakterielle Proteinase Novo oder
Thermoase ■
oder Mischungen von beliebigen, weiter oben angeführten
Enzymen oder Enzymtypen^
Diastase Amylasen wie z.B. Amylase aus B. subtilis oder Proteasen mit folgenden Namen oder Handelsbezeichnungen:
Pronase, .
Prolysin,
Streptomyase (Strptomyces rectus Protease), • Aspergillus ryzae Protease,
Streptomyus griseus Protease, . , -
Morcin,
Molsin und
. Prosin, ■'■ : :ä; '■·■'-:' -; - ; · _~:*\?i. ■-■
Candida paralipolytica AepergillUB niger
Rhizopus delemar
-. 29 -
COPY 009827/1878
' . ORIGINAL IMSPECTiC)-
Candida cylindracea (Lipase - MY), und " , . ,
Molipase (Torulopsis Lipase) produziert wurden.
Viele dieser Enzyme sind bekannt und zur Her- ^
stellung der wasserlöslichen Polymer-Enzym-Produkte geeignet.
Zahlreiche, im Handel zugängliche Ausgangsenzyme können von den verschiedensten tierischen, pflanzlichen sowie mikrobischen
Quellen erhalten werden. Es ist möglich, viele Enzyme durch - - mikrobische
Fermentation herzustellen, nämlich die Enzymherstellung mit Pilzen oder Bakterien unter Verwendung bekannter
Fermentationsmethoden, wie sie allgemein in KIRK-OTHMER,Encyclopedia
of Chemical Technology 8, 173-204 beschrieben sind. ,
Die genaue'Aktivität des als Ausgangsprodukt verwendeten Enzyms oder der Enzyme ist nicht kritisch. Es muss * ;ΐ
nur dafür Sorge getragen werden, dass das Ausgangsen? τη die gewünschte Aktivität aufweist, die es für die beabBichtigte Ver- ■"-,-.
wendung in dem Polymer-Enzym-Produkt geeignet macht. Es gibt
verschiedene Analysenmethoden, um die Aktivität von Enzymen und enzyraisch aktivem Material zu bestimmen. So kann man z.B.
die Proteaseaktivität von pro teoly ti sehen Enzymen mittels der
bekannten Casein-Abbbau-Verfahren bestimmen. Bei diesen Verfahren katalysiert die Protease die Hydrolyse von Casein wihrend
einer bestimmten Zeitdauer und Temperatur sowie auch bei einem
009827/1878 " ·— -^
. ;.: ■ ' ■ ORIGINAL INSPECTED
bestimmten pH-Wert. Durch—Zugabe von Trichloressigsäure kann
man die Reaktion unterbrechen und dann wird die Lösung filtriert. Man entwickelt die Farbe des Filtrats mit dem Phenolreagenz
von Polin und der Grad der enzymatisehen Aktivität wird spektroskopisch in Einheiten von Casein-Tyrosin gemessen. Diese
Methode ist im "Journal of General Physiology 30, 291 (1947)"und
in "Methods of Enzymology 2, 33, Academic Press N.T. (1955)" ;.; .
ausführlich beschrieben. Die Aktivität der Amylase kann in der Regel durch die bekannte Dinitrosalieylsäure-Methode von Bern-"
feld festgelegt werden. Auch andere Verfahren sind bekannt und ausführlich beschrieben. . . . ·
-'-"-·**-■' · Eine insbesondere.wirksame Quelle für gemischte
Enzyme,"die-als Ausgangsmaterial verwendet werden können, ist
ein mutierter Bacillus subtilis.Organismus. Das Verfahren zur
Herstellung dieses Organismus und',des Enzyms aus dem erwähnten
Organismus ist in-dem U.S.Patent-Nr. 3 .031 380 beschrieben. Line
Kultur des Stammes AM von Bacillus subtilis ,.ist.-im United States
Department of Agriculture, Agricultural Research .Service,. Northern
Utilization Research and Development-.Division,, 1.815 -North University
Street, Peoria,, Illinois. 6I6O4, niedergelegt und hat die
Nummer NRRL B-3411 erhalten. Es wurde festgestellt, dass das
snzymatiach aktive Material,, ;das durch diesen Organismus pro-
- 31 00 9 827/1878 COPY
. duziert wird, im allgemeinen aus 2 Proteasen bestents etwa
65 bis 75 %> neutrale Protease (Aktivität bei einem pH-Wert von
7,0 bis 7j5) und etwa 25 bis 35 % alkalischer Protease (Aktivität bei einem pH-Wert von 9 bis 10). Ebenfalls sind bedeutende ·.
Mengen von Amylase vorhanden. Die neutrale Protease besitzt in der Regel eine Aktivität von etwa 700 '000 bis etwa 1,2 Millioner
Einheiten pro g isolierter Peststoffe und die alkalische Protease
hat eine Aktivität von etwa 250'000 bis etwa' 400 '000 Einheiten
pro g. Beide Aktivitäten konnten nach dem Casein-Abbau-Verfahren
von Kunitz bestimmt werden. Die vorhandene1 Amylase besitzt in i
der Regel eine Aktivität von etwa 300 '000 bis etwa 350Ό00 .
Einheiten pro g? was nach dem Verfahren von Bernfeld bestimmt,
wurde.- Wie auch schon in der weiter oben erwähnten Patentschrift:;
beschrieben wurde, hängen .die :2'!engenverhältnisse'der Protease ;
zu der Amylase von den genauen Wachstumsbedingungen des Mikro-
; ..--..", . -.-■.,. neutrale; und
• Organismus ab. Es konnte jedoch festgestellt werden, dass/alkalische Protease und Amylase immer in geringen Mengen er-^ :
zeugt werden, fast unabhängig von den Aenderungen im Kultur- ' medium undunabhängig von den anderen Wachstumsbedingungen des
Mikroorganismus, Das Verhältnis der Aktivität der alkalischen '
Protease sur Aktivität der neutralen Protease im Ausgangs— material sowie auch in der Polymer-Enzym-Verbindung ist vor-
. ■■■■■■'- 32 - "-; ..; :. '-: y- . .:.■■;;■. :■-..■■■ - :
: 009827/ ΪΒ78 : ■ . ■■, : ■ :_ λ-^-Ϊ
ORIGINAL IMSPECTiO-
zugsweise nicht grosser als etwa 0,2Szu.l,2 zu 1.
Eine andere~Quelle für Enzyme, die als Ausgangsmaterial verwendet werden können, ist B. subtilis Stamm NRRL
644, B. subtilis Stamm NRRL 941 und B. subtilis Stamm IAM 1523 · (Japanische Kultursammlung). Ein anderer B. subtilis sowie ein
anderer Mikroorganismus sind zugänglich, die Protease, eine Mischung von Proteasen oder Protease und Amylase in begrenzten
Mengen wenn auch nicht in optimaler Menge" erzeugen. Die neutrale Protease aus dem sogenannten Streptomyces griseus besitzt eine
Aktivität innerhalb eines weiten pH-Bereiches und kann ebenso wie auch die saure Protease, die von Aspergillus oryzae erzeugt
wird, als Ausgangsmaterial zur Herstellung von Polyraer-Enzym-Verbindungen
verwendet werden. ,
Bevorzugte Polymere sind die folgenden!
(a) Aethylen/Maleinsäureanhydrid-Copolymer,
Styrol/Maleinsäureanhydrld-Copolymer, Vinylmethyläther/Maleinsäureanhydrid-Copolyraer,
Vinylacetat/Maleinsäureanhydrid-Copolymer,
. Divinyläther/Maleinsäureanhydrid-Gyclocopolymör,
Polymaleinsäureanhydrid und Polyacrylsäureanhydrid und kationische Derivate dieser Produkte.
-33 - -,■■.·'■■■.■' ' '·'
00 982 7/ 1 678 ocOT_n
ORIGINAL INSPECT SD-
19Λ8177
; : - ■■■ . ■■■■'■■ J· --Ot. ":■■■: ■■■■■■:.':' ■ ; r-/:^-M
Bevorzugte- Enzyme enthalten mindestens ein 5Vs?ym · der
folgenden Gruppe: . ^;
-■--■" (b) alkalische Protease, neutrale Protease, -' v'\r:\
. saure Protease, Amylase 4er Diastase
und Lipase, .'.--. -.--..""
saure Protease, insbesondere, wenn an einen ν
: kationisehen oder. :^ "
basischen Polyelektrolyten gebunden. ' .
Alle diese Enzyme sind vorzugsweise mikrobiologischen
Ursprungs. Man kann auch Mischungen dieser Enzyme verwenden. Solche Mischungen von 2 oder mehr Enzym-Polymer-Verbindungen er- ■
geben im-allgemeinen ein viel besseres Resultat im Waschmittel, ;
als wenn nur ein einziges Enzym-Polymer-Produkt verwendet wird. ^ λ
Es ist auch möglich, in dem neuen Waschmittel ein Poiymer-Enzym-Produkt
anzuwenden, welches mehrere Enzyme enthält. Die Verwendung dieser Enzym-Polymer-Verbindung mit mehreren Enzymen stellt
eine bevorzugte Ausführungsform des neuen Waschmittels dar. In diesem Fall können mehrere enzymatische Aktivitäten gleichzeitig in dem neuen Waschmittel enthalten sein, und das Waschmittel
liegt in Form eines, stabilen Produktes vor, in welchem
wegen dem Vorhandensein verschiedene Enzymmischungen keine
009827/1878 copy
Autolyse stattfinden kann. So ζ .3. kann ein Polymer-Eriz.ym-Produkt
eine Protease und eine Amylase oder eine Diastase und/oder Lipase enthalten, oder auch neutrale und alkalische Protease
sowie Amylase und/oder Lipase. Derartige Korabinationen von verschiedenen
Enzymen sind für das neue Waschmittel insbesondere geeignet. Es ist selbstverständlich, dass auch andere Enzyme
als die weiter oben beschriebenen in dem Molekül des Polymer-Enzym-Produktes
anwesend sein können, und jedes dieser Enzyme wird zur Entfernung von Schmutz, Flecken und dergleichen auf '
einem bestimmten Substrat dienen. Die im neuen Waschmittel enthaltenen Enzym-Polymer-Verbindungen können z.B. folgendermassen
hergestellt werden: man lässt eine kalte Lösung von Enzymen
in geeigneten Pufferlösungen über Nacht bei einer Temperatur von 4.0C mit einer kalten, homogenisierten- Suspension der polymeren
Verbindung, z.B. eine EMA-Suspension,stehen. Vorzugsweise verwendet man EMA-21, welches ein.Molekulargewicht von
etwa 20000 bis 30000 besitzt. Es können aber auch Polymere mit anderen Molekulargewichten verwendet werden. So hat beispielsweise
EMA-Il eine Molekulargewicht von etwa_2 bis 3000
und EMA'-3-1 -baeidbzt ein Molekulargewicht von etwa 60000. Die
Abtrennung von löslicher, spH-i.e. unlöslicher Addukte nach der
Umsetzung -kann durohZentr-'■-.^gieren in ncr Kälte mit einer
0098 ? "·: ■ ί&Κ·\ ■_:■■
Zentrifuge (Sorval SS-3 (TM) bei etwa 10000 Umdrehungen pro
Minute und bei einer Zentrifugationszeit von 10 Minuten stattfinden. Die löslichen Addukte werden gewöhnlich in der Kälte
sorgfältig gegen Wasser dialysiert und anschliessend lyophilisiert.
Unlösliche Addukte kann man waschen (und zentrifugieren),
üblicherweise 10 mal mit kalter Pufferlösung und 5 mal mit
kaltem destilliertem Wasser? anschliessend wird lyophilisiert.
Die Umsetzung der polymeren Verbindung mit mehreren Enzymen kaj?n stufenweise ausgeführt werden·* mit einem Enzym
pro Stufe, mit oder ohne Isolierung der gebildeten Zwischenprodukte, aber man kann auch alle Enzyme auf einmal umsetzen.
Das zuletzt erwähnte Verfahren wird aus wirtschaftlichen sowie ■
auch zeitlichen Gründen bevorzugt. " .-
Präparationen 1 bis 3 Ib'suches EMA-Trypsin (SEMAT)
Trypsin von Worthington Biochemical Co. wurde in
der Kälte gelagert und ohne Umarbeitung weiter verwendet. Durch
Erhitzen im Vakuum bei 105 C bis zu konstantem Gewicht „(etwa
15 Stunden'lang) führte man EMA vollständig in das Anhydrid
über und lagerte dann in geschlossenen Behältern bis sum Gebrauch.
Bensoylargininäthyles'ter wurde von Mann Laboratories1 erhalten
und nicht weiter gereinigt. ..--.- .. .
0098277187 S
SEMAT. In einem typischen Beispiel "löste'man 500 mg Trypsin in 15 ml eines kalten, 0,2 molaren Phosphatpuffers
mit einem pH-Wert von 7,5. Man homogenisierte 1,00 g EMA in einem Waring-Mischer 1 Minute lang mit 100 ml eines kalten
Phosphatpuffers mit einem pH-Wert von 7»5. Die Lösungen wurden vereinigt und man rührte die Mischung in einem kalten
Raum bei 40C 12 bis 15 Stunden lang. Dann zentrifugierte man
die Mischung in der Kälte während 10 Minuten bei etwa 10000 Umdrehungen pro Minute in einer Sorvall SS-1-Centrifuge. ·
Man trennte die überstehende Flüssigkeit von dem Niederschlag, dialysierte das vernetzte Trypsin-EMA-Addukt (IMET)
sowie die überstehende Flüssigkeit gründlich bei einer Temperatur von 4 C gegen entionisiertes Wasser, um Phosphationen zu
entfernen. Durch Lyophilisation des dialysierten Materials erhielt man das rohe Produkt. Das Verhältnis des löslichen zum
unlöslichen Addukt sowie auch der Proteingehalt des Adduktes hängen von dem Verhältnis des in dem Versuch verwendeten Trypsins
zum EMA ab. (siehe Tabelle 1).
Reinigung von SEMAT. Für eine allgemeine Reinigung löst man etwa 100 mg rohes SEMAT in einer minimalen Menge einer ,
Mischung, die aus 10 $iger Sucrose und einem 0,2 molarem Phoephatpuffer mit einem pH-Wert von 7,5 besteht. Diese Mischung
- 37 - ■ ■'■■■ ,
009827/1878 .
. ■ - - ORIGINAL INSPECTED
gibt man auf eine Kolonne (etwa 5 χ 40 cm), die mit-'-Sephadex
G-IOO" (TM-vernetztes Dextran) gefüllt und mit einem Phosphatpuffer,
pH-Wert 7,5» ausgeglichen ist. Es wird anschliessend in üblicher Weise eluiert und man sammelt Fraktionen. Der Eluant
wird gesammelt, dialysiert und lyophilisiert, wobei man SEMAT
erhält. . ·
Die Reinheit von SEMAT wurde.durch Chromatographie
physikalischer Mischungen aus Trypsin und HEMA (hydrolysiertes
EMA) gezeigt; man erhielt dabei eine Fraktion, die einen sehr niedrigen Proteingehalt besass, was"durch UV-Absorption bei
280 m/U vs 215 K/U gezeigt werden konnte. Der Stickstoffgehalt
war niedrig, er betrug weniger als 0,2 ^. Bei Platfen-Gel-Elektrophorese
gegen beide positiven und negativen Pole erhielt man mit gereinigtem SEMAT keine Wanderung und färbbare Banden, hingegen
eine Mischung aus Trypsin und HEMA ergab eine B:. de mit
einem R^-Wert, der demjenigen von rohem Trypsin gleich war.
Bei der Zugabe von SEMAT zu einem niederen Gel, was anschliessend polymerisiert und gefärbt wurde, trat eine Färbung ein,(Farbstoff
Amido-Schwarz).
Stabilität von SEMAT. Man löste Proben von SEMAT in einem 0,2 molaren Phosphatpuffer oder in 0,1 molarer Kaliumchloridlösung
und liess die Lösung entweder bei Zimmertemperatur
oder in einem Kühlschrank bei etwa 4 C stehen. Trypsinlösungen
■-■38 - .; ' .;■■"" ■■/.■■. ■.-"■-" ; ;■
009827/1878
wurden in ähnlichen Lösungen hergestellt und den gleichen Bedingungen wie die SEMAT-Lösungen unterworfen.
Die Aktivität von Proben (SEMAT und Trypsin) wurde festgelegt, indem man ihre Aktivität gegen Hydrolyse von Benzoylargininäthylester
bestimmte, gemessen durch die Reaktionsgeschwindigkeit, (Ordnung 0). Man stellte die Lösungen am Anfang
auf etwa gleiche Aktivitäten ein oder auf Aktivitäten, die auf einem äquivalenten Proteingehalt basieren. Die Aktivität
wurde als Punktion der Zeit (Tage) gemessen. Im Fall der gereinigten
SEMAT-Präparation waren nach 17 Tagen in Lösung bei Zimmertemperatur noch 65 fi der ursprünglichen (BAEE) Aktivität
vorhanden. Die Trypsinlösung besass nach 8 Tagen in Lösung bei Zimmertemperatur weniger als 10 fo der ursprünglichen (BAEE)
Aktivität. In einem anderen Beispiel behielt eine nicht gereinigte SEMAT-Präparation etwa 60 f>
der ursprünglichen (BAEE) Aktivität nach 28 Tagen in Lösung bei Zimmertemperatur.
pH-Aktivitäten. Die Aktivität von SEMAT-Proben
sowie auch von Trypsin wurden durch die Bestimmung der Hydrolysen-Geschwindigkeit
von Benzoylargininäthyläther festgelegt und durch den Wechsel der Absorption bei 255 myu (Tabelle 2)
bestimmt.
1ISS bedeutet Bens oylargiriinä'thy lather.
1ISS bedeutet Bens oylargiriinä'thy lather.
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1a
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Trypsin- - , , ,
!,!enge Menge an Ausbeute Menge des rohen Ausbeute-, ; Phosphat- Aktivitäts-
(ing) EMA-21 des rohen fo W ■ chromatographier- Produkt *0 Puffer,pH einheiten
(mg) Produktes ten Produkts(mg) (mg) 7,5 M Sek/mg
.(mg) , ■ , , : ' x 10^
254
500
250
509
1,000
501
509
291
2 »83
203 8,36-
105
101
102
52
50 | 0,2 | 3,14 | |
3, | 0,2 | 3,95 | |
- | 0,02 | Aktive | |
0,0.2. | Aktive | ||
- | 86 | 0,2 | |
3, | 0,2 | 3,16 | |
-bezogen auf das Trockengewicht' , ■ ,.
«-rohes Produkt, chromatographiert an "Sephadex G-100" (ve'rnetztes DextranjPhospatpuffer,
pH-Wert, 7i?5); Produkt; von den Fraktionen bei leerem'Volumen«
'-Aktivität unter. Verwendung eines, BAEE-Substrates (ca. 1,3 - .2,7 χ 10~^Μ) .Trypsin- Aktivität
bei Vergleichsbedingungen· entspricht 1,6 χ 10" Einheiten/Sek.'/mg.Untersucht bei pH 9,5
(Carbonat/Bicarbonat). '■' ■' ' ' , ■ , „ , '■' . .'
Lösliches EMA/Trypsin # Maximum. BAEE-Aktivität vs pH.
(Tris-Puffers bis pH-Wert 9: Carbonat/Bicarbonat-Puffer^pH-Wert 9)
% Maximale Aktivität
pH ■ .. " . Trypsin . SEMAT
6,9 - ' 83 30
7.2 90 \λ 45 7,6
95 "65
8,0 — 80
8.3 100 95 8,9 . — - 100 Γ
9,5 9° . 96 '
10,9 73 -97,
Es war nicht yoraussehbar, dass das Optimum des pH-Wertes von SEMAT im Gegensatz zu natürlichem Trypsin bis in
dit höheren pH-Bereiche geht. . '.---_ .,;'. ΐ
Präparation 4 Chymotrypsin-EMA· '^, ■
Man gab 240 ml eines kalten, 0,2 molaren Phoephat-
.. / ;·. ; _' ., =■■■.' '-■ ORlGfNALJNSPECTiD
009827/1878 ^ :
puffere mit einem pH-Wert von 7,3 zu 1,050 g EMA-21.r Anschliessend
homogenisierte man die erhaltene Mischung 1 Minute lang. Während
dieser Zeit wurden 210 mg kr i s tall ine sChymo trypsin in 60 ml kalten^ destillierten Wassers, gelöst. Man vereinigte diese beiden
Lösungen und rührte auf magnetischem Weg in einem kalten Raum über Nacht, Anschliessend wurde die Mischung zentrifugiert, um
die löslichen und unlöslichen Systeme voneinander zu trennen. Diese Systeme wurden dann über Nacht lyophilisiert. Des weiteren "-dialysierte
man das lyophilisierte lösliche sowie unlösliche System gegen kaltes Wasser. Das Gewicht des löslichen Chymotryps in/
MA (SEMAC) betrug 1441,82 mg und man-'erhielt 792,11 mg des unlöslichen
Chymotrypsin/EMA (IEMAC).
Chromatographie von SEMAC. Nachdem in Beispiel 1 beschriebenen Verfahren chromatographierte man 100 mg rohes
SEMAC an einsr mit "Sephadex (TM) G-IOO". gefülltlen Kolonne, die
mit einem 0,2 m molaren Phosphatpuffer mit einem pH-Wert von 7,5 ausgeglichen war. Durch Eluation erhielt man im wesentlichen
2 Peaks, von denen das eine sein Zentrum in der Nähe des leeren Volumens (206 ml) besass und das andere sich über ein weites
Volumen erstreckte (etwa 250 bis 350 ml). Diese zwei Peak-Eluate
wurden getrennt gesammelt, gegen kaltes Wasser dialysiert und weiter lyophilieiert. Das Gewicht der Fraktion I betrug 17,60 mg
- 42 -
009827/1878
und die Fraktion II wog 22,75 mg.
Prüfung von Chymotrypsin*und SEMAO mit ATEE
Die ATEE-Aktivitäten von Chymotrypsin und SEMAC
(Fraktion I) wurden unter Verwendung eines 0,1 molaren Phosphatpuffers
mit einem pH-Wert von 7,4" bestimmt. Für die Probe gab man 100 gamma ATEE (25 mg in 1,25 ml destilliertem Acetonitril)
zu 3 ml des Phosphatpuffers. Bei einer Zeit 0 fügte man 100 gamma
der Chymotrypsinlösung (0,398 mg Chymotrypsin in 1 ml Phosphatpuffer)
oder 100 gamma der SEMAC-Lösung (12,750 mg SEMAC-in
1 ml Phosphatpuffer) hinzu und dann registrierte man den Wechsel '
der optischen Dichte bei 237 m,u als Funktion der Zeit mit
einem Cary-Modell- 14 Spektrophotometer. Die Aktivität des Chymotrypsins
betrug 0,186" Einheiten/Sekunde/100 gamma; die Aktivität
von SEMAC war 0,422 Einheiten/Sekunde/100 gamma (die Einheiten sind beliebig und basieren auf dem Wechsel der optischen Dichte
pro Zeiteinheit). Durch diese sowie andere Proben konnte festgestellt
werden, dass die vorliegende Probe von SEMAC ungefähr l/30-Sekundei der Aktivität von natürlicheiriChymotrypsin bei
dem bestimmten pH-Wert und bei einer bestimmten Ionenstärke aufweist« ; ·....-.■:. = ' ■ ' - ';
copy
Lösliches EMA/Chymotrypsin. ATEE $ Maximale Aktivität
vs pH (Tris - HCl Puffer mit pH-Werten von 6,8 bis 9,4; Trispuffer
aiit einem pH-Wert von mehr als 9,A)»
<fo Maximale Aktivität .
(beliebige Aktivitäts-Einheiten)
pH · Chymotrypsin . . ' SSMAC V
7,6 11 12
8,4 100 . 44
9,0 · · — 95
•9,6 93 ■.'■" 100 .
10,2 ■ · 89 "'-■■-. S8 ■
Uhvorhergaselienerw©ise reicht das pH~Optimuai :·-
von SEMAC im Gagensatz au natürlichem Chymotrypaiii in die höheren
pH-Bereiche. . ■ ■ .
StabilitätsutitersuGhun^enii von Ch.inaotr.\nosinn ^1IOsIiChQSn EMA-Chy?ao~
-trypsin vm.ä ^alSslichem EMA-Ohymotrypsin . . -":."■ : '-.'"." Ί:
Man löste je S5OO mg. Chymotrypsins 5G9OS "sag-"XSelichea
MA-Cli^motrypsin und 3O?O8 mg unlöslichss SMA^GIij
■ 00982*7/18 71
19418177
in 2 ml eines 0,2 molaren Phosphatpuffers mit einem pH-Wert von
7,5t Dann liess man bei Zimmertemperatur stehen. Die Esterase-Aktivitäten
wurden während einiger Tage gemessen. Man legte die Esterase-Aktivität durch Bestimmung der Hydrolysegeschwindigkeit
von N-Acetyl-L-tyrosin-äthylester (ATEE) fest, indem man
die Veränderung der Absorbierfähigkeit bei 237 m λλ einer Lösung
als Punktion der Zeit beobachtete.'Zur Ausführung der Probe gab man 100 gamma einer Lösung von ATEE (40,06 mg in 2 ml Acetonitril)
zu 3 ml eines Phosphatpuffers. Durch Zugabe von 10 gamma "
der Chymotrypsin!^ sung oder der löslichen EMA-Chymotrypsin-Lösüng
und 25 gamma des unlöslichen EMA-Chymotrypsins leitete man die
Hydrolyse ein. Nach dieser Methode konnte man feststellen, dass nach 2 Tagen bei Zimmertemperatur das Chymotrypsin noch 60 °/q seiner
ursprünglichen Aktivität besass,. das unlösliche EMA-Chymotrypsin
hatte 97$ der ursprünglichen Aktivität und das lösliche EMA-Chymotrypsin
besass 99 $ der ursprünglichen Aktivität. Nach 7 Tagen bei Zimmertemperatur konnte man feststellen, dass die Lösung von
löslichem EMA-Chymotrypsin noch 93 $ der ursprünglichen Esterase-Aktivität aufwies.
Präparat ionen 5 und 6 saure Protease-Polyacrylsäureanhydrid-und
EMA-Poylmere .
(5) Man kuppelte von Aspergillus oryzae erzeugte
- 45 - . ■
009827/1878
saure Protease mit einem Polyacrylsäureanhydrid-Polymer. Die
Kupplung wurde im Medium eines wässrigen Puffers ausgeführt, indem man bekannte Verfahren nach Präparationen 1 und 2 verwendete,
Das Verhältnis des Trägers zum Enzym betrug 1 : 15 bis 3:1. Die löslichen Polymer-Protease-Derivate besassen je bis zu etwa
50 0Ja der ursprünglichen enzymatisehen Aktivität.
Auf die gleiche Weise kann man ein identisches
. Enaym-Polymer-Produkt aus Polyacrylsäure erhalten, indem man
das Woodward'Reagenz j nämlich N-A8thyl-5-phenyl-isooxazolium-3 '-sulfonat,
ala Aktivator für die Carboxylgruppen der Polyacrylsäure verwendet.
(6) Es ist aueserdem auch möglich, durch direkte Uffisetsung der von A. oryzae erzeugten sauren Protease mit EMA-21
nach dsn Verfahren der vorgehenden Präparationen eine lösliche
EMA-saure Protease herzustellen, die eine au3serordenf* iche Aktivität
bei sauren pH-Werten aufweist. Die Prozente der proteolytisehen
Aktivität 9 bezogen auf die natürliche saure Protease,
die ala Ausgangsprodukt verwendet wurde, betragen von etwa 23
bis 68 $>.
Präparation_7 von Bazillus subtilis erzeugte neutrale und
alkalische Protease-und Amylase/EMA unlöslicher
- 46 - .' ■■" ; V
009827/1878
und löslicher Addukte
250 mg.von Bazillus subtilis erzeugter neutraler und alkalischer Proteasen sowie einer Amylase-Misehung werden
in 100 ml eines kalten, 0,1 molaren Phosphatpuffers und 0,01 molarem Calciumacetat mit einem pH-Wert von 7,5 gelöst. Zu
dieser Lösung gibt man eine homogenisierte Mischung von 200 mg
EMA, suspendiert in 50 ml eines kalten, 0,1 molaren Phosphatpuffers mit einem pH-Wert von 7,5. Die Mischung wird in der
Kalte (4 C)über Nacht gerührt und anschließend trennt man das
unlösliche Material von der überstehenden Flüssigkeit durch ■
Zentrifugieren. Nachdem die Feststoffe 5 mal mit kalter, 0,1 m molarer Natriumchloridlösung und 2 mal mit Wasser gewaschen wurden,
lyophilisierte man das Material und erhielt einen Feststoff, der noch 32 fo der ursprünglichen Aktivität der neutralen Protease
aufwies, 48 fo der Aktivität der ursprünglichen alkalischen Protease
sowie 62 $ der ursprünglichen Aktivität der Amylase.
Man dialysierta die überstehende Lösung gegen kaltes, destilliertes Wasser und anschliessend lyophilisierte
man, wobei man einen löslichen Feststoff erhielt. Dieser Feststoff besass 42 $>
der ursprünglichen Aktivität der neutralen Protease, 57 f° der ursprünglichen Aktivität dar alkalischen Protaase
und 69 ia der ursprünglichen Aktivität der Amylase.
3a3 Verhältnis der Aktivität dar alkalisahen Pro- ■ ■ - -
■- 47--■" . .
009827/1878 / ·
ORIGINAL INSPEGTgDG0PY
tease zu der Aktivität der neutralen Protease in den Ausgangsmaterialien
und in den Polymer-Enzym-Produkten beträgt vorzugsweise nicht mehr als etwa 0,25 zu 1»2 zu 1. v
Präparation 8 bis 25 andere lösliche Polymer-Enzym-Produkte
Die nachfolgend angegebenen löslichen Polymer-Enzym-Produkte
können nach dem Verfahren von Präparation 1 hergestellt
werden. Die angegebenen Prozente beziehen sich auf die Prozente der enzymatisehen Aktivität in dem löslichen Poiymer-Enzym-Produkt,
verglichen mit der Aktivität der ursprünglichen Ausgangsenzyme. - ·
8. Lipase-EMA; 45 fi : '."·.:'■''-■
" '"' ; 9. Amylase-EMA; 72% ^ - ~ ?: -
10. B. subtilis neutrale und alkalische Protease-EMA
lösliche Addukte; 47 J6,_ 5*9 1°
11. B. subtilis neutrale und alkalische Protease
, r Lipase/EMA;lösliche Addukte; 43 ^,'56 fo, TJ fo
.12. Neutrale Protease-EMA
:; : ;:.-..'■, 13. Alkalische Protease-EMA; 35 ?S ;
■ ν,.; :V ; 14. Pepsin-EMA; 10 # . -..-:_ - .". >>'■■; ,.^.-■
- .ν;-- vv--.^;: /-; :\; -;15. EMA-Papain; 15- 40 .Jt- ; / ;; ; . >
;
;':■-_■■■ y ^i. .j.; :-,-""/16. EMA-Zink-Papain; 10 ?£
■■■■;:/ ■: :: \. " ■ - ;- '. .V".. -48 - ^ :■ _. ; - ^i; ,·. .ΐ Λ.- .ν
; 00 98 27/187 8
17. Lipase-Styrol-Maleinsäureanhydrid-Copolymer;20$
18. Alkalische Protease-Vinylmethyläther/Maleinsäureanhydrid-Copolymer;
50 %
19. Diastase-Vinylacetat/Maleinsäureanhydrid-Copolymer;
60 "/> "
20· Amylase/Lipase/alkalische Protease-Divinyläther/Maleinsäureanhydrid-Cyclocopolymer;
50 $
21. Chymotrypsin-Pol'ymaleinsäureanhydrid-Polymer;70$
22. Trypsin-Polymaleinsäureanhydrid-Polymer; 70 fi
23· Alkalische Protease/neutrale Protease-Polymaleinsäureanhydrid
Polymer; 70 fo
24. saure Protease-Dimethylaminopropylimid oder Amid von EMA
25. Alkalische Protease/neutrale Protease-Diäthylaminopropylamid oder Imid von EMA
26. Alkalische Protease-Diäthylaminopropanolester
von EMA
Beispiele 1 bis 4 typische Waschmittel, welche Polymer-Enzym-Verbindungen
enthalten , , ♦
Typische, in den U.S.bekannte Waschmittel, werden
ale Allzweck-oder Schwerwaschmittel formuliert, die entweder
viel Schaum, oder eine mittlere Schaummenge oder wenig Schaum
aufweisen. Die nachfolgend angegebenen typischen chemischen Zusammensetzungen enthielten die folgenden Beetandteile: ...
· : . - 49 -, '
copy
Gewichts-^
Allssweck- Allzweckwaschmitwaschmittel mit tel mit
viel Schaum wenig Schaum
Aethoxyliertes Alkylphenol
(1
Natriumalkylbenzolsulfonat
Natriumseife
Natrium-talg-alkohol-sulfat
Fett-alkanolaraid
Natrium-Tripolypho sphat
Tetranatrium-pyropho sphat
Trinatrium-orthophosphat
Natriumperborat
Natriumsulfat
Natriumeilikat
Natriumcarbonat Ί
Natriumcarboxymethylcellulbse ca.0,4 ca.
Fluoreszierender Farbstoff ca.0,44 ca.
Perfum ca.0,1 ca.
■ 8,3
38,9
10,8
14,4 6,2
Schwerwaschmittel mit kontrolliertem Schaum
8-15
10,6 | - ———— |
2,7 | " |
2,6 | _..— |
25,5 | 25 . |
12,0 . | 25 |
2,7 | |
32,5 | |
3,3 | 15,0 |
8,0 | |
0,5 | " 5-10 |
0,1 ; | ca. 0,5. |
0,1 | ca. 0,1 |
7,5 | ca. 0,1 |
5-15 |
-50 -
0091^7/
ÖOPY
Zu jeder der vorstehend beschriebenen Zusammensetzungen gab man 2 Gew.l^ eines jeden der löslichen Polymer-Enzym-Produkte
der vorstehend beschriebenen Präparationen ■ (28 verschiedene Zusammensetzungen). Es wurden ebenfalls
Mischungen dieser 28 Polymer-Enzym-Verbindungen hergestellt.
Diese Kompositionen werden auf trockenem Weg gemischt und verpackt und sie sind stabil, farblos, geruchlos
und weisen sogar nach langer Lagerung eine hohe enzymatische Aktivität auf. Sie sind ebenfalls bei der Verwendung äusserst
aktiv und eignen sich insbesondere dazu, durch enzymatische Wirkung die verschiedensten Flecke von verschiedenen Materialien
zu entfernen, die sonst nur sehr schwierig zum verschwinden gebracht werden können.
Insbesonder wix,_, ame Kompositionen sind diejenigen,
welche Polymer-Enzym-Verbindungen der vorher beschriebenen Präparationen enthalten; in der nachstehenden'Tabelle sind die
Nummern der betreffenden Präparationen angegeben:
A. | 7 | F.1 | 13+9 | K. | 10+9 | P. | I3+8+9 +24 |
B. | 11 | G. | I3+8+9 | L. | 23 | - Q- | 9 |
C. | 7+8 | H. | 20 | M. | 7+17 | ' R. | • 8 |
D. | 13 | I. | 10 | N. | 20+12 | S. | 13+12 ' |
E. | 13+8 | J. | 10+8 | 0. | 23+8 | T. | 18 |
- 51 - |
00 9 827/1878
Ein Allzweck-Waschmittel mit viel Schaum, das insbesondere als Haushalt-Waschmittel verwendet werden kann,
enthält etwa 1 bis 5 f° der Polymer-Enzym-Zusammensetzung, vorzugsweise
2 %» Diese Polymer-Enzym-Verbindungen wurden in der
vorstehend angegebenen Tabelle unter A-T zusammengestellt. Dieses Waschmittel kann z.B. die nachfolgende Zusammensetzung
haben:
: Gew. -ja
oberflächenaktiver Stoff oder eine Mischung . oberflächenaktiver Stoffe ' · 10-35
Hydrotrop (Benzol-, Toluol- oder
Xylolsulfonat) V- 1-3
Phosphate ' 20-50
Silikate : Vx 3-IO :;
Natriumsulfat 5-35
Natriumcarbonat 0-20
CMC (Na) ■■=. 0,1 - 1,0
Optische Aufheller . 0,01-0,5
"Coco" Acylalkanolamid (aus Fettsäuren des ν
- des Kokosnussöls) 0,5 - 3»0
Hydratationswasser , 0-20
Beispiel 5 Typisches anionisches Waschmittel, das eine PoIy-.
mer-Enzym-Verbindung enthält
009827/1878
Unter Verwendung üblicher Verfahren können zusätzliche Waschmittel folgendermassen formuliert werden?
Gew.^
Alkylbenzolsulfonat (C^0 - C-^,-)
und/oder
und/oder
Alkylsulfat (^12 ~ ciQ^ · 2O~35
Tetranatriumpyrophosphat und/oder
Natriumtripolyphosphat 20-50
Natriumsulfat 0-25
Natriumsilikat 5-20
Carboxymethylcellulose 0,25-2,0
optischer Aufheller (Farbstoff) 0,02 - 0,5
[Polymer-Enzym-Verbindung 0,05-5]
Zu diesem Waschmittel gibt man 0,05 bis 5 vorzugsweise etwa 2 Gew,$ einer der vorher beschriebenen
verschiedenen Polymer-Enzym-Verbindungen. Es ist aber auch
möglich, Mischungen dieser 28 Polymer-Enzym-Verbindungen anzuwenden·
Diese Waschmittel werden trocken vermischt und verpackt. Sie sind stabil, farblos, geruchlos und weisen sogar
nach langer Lagerung eine hohe enzymatische Aktivität auf. Sie
Bind ausserdem während der Verwendung äusserst aktiv und eignen
- 53 - ·
009827/1878
sich insbesondere dazu, Flecken aus den verschiedensten Materialien
aufgrund der enzymatisehen Wirkung zu' entfernen, die auf
gewöhnlichem Wege äusserst schwierig entfernbar sind.
Besonders wirksame Waschmittel sind diejenigen, welche Polymer-Enzym-Verbindungen der vorgehenden Präparationen
enthalten« In der nachstehenden Tabelle bezieht man sich auf die Nummer der Präparation. ■
A. | 7 | P. | 13+9 | K. | 10+9 | P. | 13+8+9 +24 |
B. | 11 | G. | 13+8+9 | L. | 23 | Q. | 9 |
C. | 7+8 | H. | 20 | M. | 7+17 | . R. | 8 |
D. | 13 | I. | 10 | N. | 20+12 | S. | 13+12 |
E. | 13+8 | J. | 10+8 | 0. | 23+8 | T. | 18 |
Beispiel 6 typisches kationisches Waschmittel, das eine Polymer-Enzym-Verbindung enthält
Ein nach üblichem Verfahren hergestelltes Waschmittel kann die folgenden Bestandteile enthalten:
■■■■-:" Gew.^
C1n- C1O Alkyltr ime thylammoniumlü xo
Chlorid, -Acetat oder-Sulfat 5-30
Natriumsulfat ' 95-70
Polymer-Enzym-Verbindung . 0,05-5
- 54 - . ■ , ■
009827/1878
I.-
'■■':
Zu diesem Waschmittel werden 0,05 bis 5 Gew.$,■'
vorzugsweise 2 Gew.$,-des löslichen Polymer-Enzym-Produktes der
vorstehend beschriebenen Präparationen gegeben (28 verschiedene Verbindungen). Es ist ebenfalls möglich, Mischungen der 28
verschiedenen Polymer-Enzyni-Verbindungen anzuwenden.
Diese Mischungen werden trocken vermischt und verpackt. Sie sind stabil, farblos, geruchlos, germizid und
fungizid aktiv und weisen sogar nach langer Lagerung eine enzymatische Aktivität auf. Sie sind ausserdem äusserst aktiv
und eignen sich insbesondere dazu, durch ihre enzymatische Aktivität Flecken aus den verschiedensten Materialien zu entfernen,
die durch eine übliche Reinigung nicht' zum verschwinden gebracht werden können.
Waschmittel, C'. - Polymer-^nzym-Verbindungen der
vorher beschriebenen Präparationen enthalten, sind insbesondere wirksam. In der nachstehenden Tabelle sind die Nummern der :.
Präparationen angegeben:
A. | 7 | P. | 13+9 | K. | 10+9 · | /P. | 13+8+9 +24 |
B. | 11 | G. | 13+8+9 | L. | 23 :-: | : ■/ Q. | 9 |
C. | 7+8 | H. | 20 | M. | 7+17' | • -V R. | 8 |
D. | 13 | I. | 10 | N. | 20+12 | 13+12 | |
E. | 13+8 | J. | 10+8 | 0. | 23+8 | ' 18 |
- 55 - . \ ■ ■■: ;.-;-- ■".:■■■; . . ■
009827/1878
COPY T
O INSPECtKD- . -
Beispiel 7 nichtionisches Waschmittel,.'welches eine Polymer
Enzym- Verbindung enthält \ ^ · ._
Ein Waschmittel der folgenden Zusammensetzung kann nach üblichem Verfahren hergestellt Werdens
Gew.
- Cnp Alkohol-Aethylenoxid ■
iö (5-2OMoI) ; ... :- >■ -
Cq - C,. Alkylphenol-äthylenoxid " \ ί
4 (6-20 Mol) (oder die ent- 5-20
" ■ , "·-■ sprechenden sulfatlerten Derivate)
Tetranatriumpyrophosphat und/oder ■ ; -■"";
Natriumtripolyphosphat . 20 - 50
Natriumsulfat " '.-,.r - _^ ;'-_;-.'"'.;..:';: -<
\ :-} _0;-.;-25-^ .. ί ■>
■ ν Natriumßilikat ; ' -: "■ : 5 - 20 ■
Carboxymethylcellulose 0,25 - 2,0
Optischer.Aufheller (Farbstoff) ^- 0,02 - 0,5
Pqlymer-Enzym-Verbindung . : .; 0,05 -~ _t»■.·. : ,
Zu dieser Zusammensetzung gibt man 0,5 bis 5 Gew.^ vorzugsweise etwa 2 Gew.^, des löslichen Polymer-Enzym-Produktes
der yorhar- beschriebenen Präparationen (28 verschiedene Ver- '
bindungen). Es1 ist ebenfalle möglich^; die Mischungen dissei*
28 Polyir«@r-Enzyffl-Verbindungen anzuwenden. .V
Die Kompositionen werden trocken vermischt und . verpackt; sie sind stabil, farblos, geruchlos und weisen sogar
nach langer Lagerung eine hohe enzymatische Aktivität auf. ^
Diese erfindungsgemässen Waschmittel eignen sich dazu, aus den verschiedensten Materialien Flecken zu entfernen, die man nach üblichen Verfahren nur sehr schwierig zum verschwinden bringen kann. · ·
Diese erfindungsgemässen Waschmittel eignen sich dazu, aus den verschiedensten Materialien Flecken zu entfernen, die man nach üblichen Verfahren nur sehr schwierig zum verschwinden bringen kann. · ·
Insbesondere sind diejenigen Kompositionen wirksam, welche Polymer-Enzym-Produkte der vorher beschriebenen
Präparationen enthalten; in der nachfolgenden Tabelle beziehen sich die Zahlen auf die Nummern der Präparationen:
Präparationen enthalten; in der nachfolgenden Tabelle beziehen sich die Zahlen auf die Nummern der Präparationen:
13+8+9
A. | 7 | P. | 13+9 | K. | 10+9 | P. | +24 |
B. | 11 | G. | 13+8+9 | L. | 23 | Q·. | 9 |
C. | 7+8 | H. | 20 | M. | 7+17 | R. | 8 |
D. | 13 | I. | 10 | N. | 20+12 | S. | 13+12 |
E. | 13+8 | J. | 10+8 | 0. | 23+8 | T. | -18 |
Om die besten Resultate zu erzielen, sollte das
Niveau der Protease-Aktivität in einem geeigneten Waschmittel
z.B. so gross sein, dass die.Polymer-Protease-Produkte in dem
Waschmittel in einer Menge vcn etwa 0,05 bis etwa 5 Gew.$, vor- zugsweise etwa 0,5 bis etwa 2 Gew.$, anwesend sind; und fUr den
Niveau der Protease-Aktivität in einem geeigneten Waschmittel
z.B. so gross sein, dass die.Polymer-Protease-Produkte in dem
Waschmittel in einer Menge vcn etwa 0,05 bis etwa 5 Gew.$, vor- zugsweise etwa 0,5 bis etwa 2 Gew.$, anwesend sind; und fUr den
- 57 -
.009827/1878
Pall, dass die Polymer-Protease etwa 301OOO bis etwa 500 '000,
vorzugsweise etwa 200 1OOO bis etwa 500*000, kasein-abbauffähige
Einheiten pro g bei einem pH-Wert von 10 in alkalischen Waschmitteln aufweist, so eignen sich diese zur Anwendung in Geschirrwaschmaschinen,
als Scheuermittel, zum Waschen von Stoffen oder für verschiedene Reinigungszwecke; bei einem pH-Wert von
etwa 7 finden die Waschmittel zum normalen Waschen von Geschirr oder in anderen neutralen Waschmitteln Anwendung, oder
bei äquivalenten Hämoglobin-Einheiten bei -einem pH-Wert von etwa 5 für ein saures Waschmittel kann man sie zur Entfernung
von Fetten verwenden, z.B. zur Entfernung von Fett auf Metallen
oder ähnlichen Materialien, oder zum Reinigen von Haut mit einem pH-Wert von etwa 5 bis 7. .
Eine besondere AusfUhrungsform des erfindungsgemässen
Waschmittels ist bei pH-Werten von etwa 4 bis etwa 12, vorzugsweise bei Werten von etwa 7 bis etwa 11, und bei Temperaturen
von etwa 10 bis etwa 85°C, vorzugsweise bei etwa 20 bis
etwa 76 C, aktiv. Es ist ersichtlich, dass das erfindungsgemässe
Waschmittel seine enzymatische Aktivität in dem*pH-Bereich
ausUben wird, welcher durch die Anwendung der Waschaktivsubstanz, die in dem Waschmittel enthalten ist, hervorgerufen
wird.
Das Verfahren zur Herstellung des neuen Wasch- - 58 -
009827/1878 ' gopy ]
. 1943177
mittels, welches eine Polymer-Enzym-Verbindung enthält/ beruht
auf dem Mischen des löslichen Polymer-Enzym-Produktes, üblicherweise
in fein verteilter, fester Form, mit der Waschaktivsubstanz.
Die verwendete Polymer-Enzym-Verbindung muss bei demjenigen
pH-Wert aktiv sein, welcher durch die Waschaktivsubstanz oder die Waschaktivsubstanzen hervorgerufen wird, üblicherweise
bei einem pH-Wert von etwa 4 bis etwa 12, vorzugsweise etwa 7 bis etwa 11.'Das neue Waschmittel kann ausserdem auch
beliebige· zusätzliche Bestandteile enthalten. '
ι r ■ -
Die Auswahl einer Polymer-Enzym-Verbindung, die im erfindungsgemässen Waschmittel enthalten sein soll, wird
selbstverständlich von dei- endgültigen gewünschten Verwendung
sowie von den Anwendungsbe din mangen, einsehliesslieh ides pH-Wer- ' ·
tes, der gewünschten Löslichkeit desProduktes f der Temperatur
sowie der Art des zu entfernenden oder zu verändernden Schmutzes oder der Flecken abhängig sein. Der Kontakt zwischen dem Substrat,
welches beschmutzt ist oder Flecken aufweist, sowie der
genannten Polymer-Enzym-Verbindüng wird während so langer Zeit
aufrecht erhalten, die genügt, damit das Polymer-Enzym-Produkt
enzymatisch auf das Substrat einwirken kann. Nach dieser^ Einwirkungazeit
ist entweder der Schmutz oder der; Fleck.:-'-entfernt
oder dsr Schmutz wurde, derartig vorbereitet, dass man ;
009827/1878 COPY
■ . " A- ·. ORIGINAL INSFICTIB
ihn durch nachfolgendes Waschen oder Spülen entfernen kann.
Man kann die enzymatische Aktivität des Materials auf solche
Weise auswählen, dass man eine optimale Aktivität und/oder Stabilität für beliebige Bedingungen der Anwendungen erhält.
Die im erfindungsgemässen Waschmittel angewendeten Polymer-Enzym-Produkte sind wasserlöslich, waa * ■
<-t, dass sie mindestens bis zu einem gewissen Mass in Wasser löslich
sind. Falls gewünscht, kann man ein wasserunlösliches .
Polymer-Enzym-Produkt nach bekannten Verfahren herstellen, indem man das Polymermolekül durch eine beliebige Anzahl bekannter
Methoden, wie z.B. durch Anwendung eines Diamin- oder
Polyolvernetzungsmittels vernetzt, wis Hexamethylendiamin* Es
ist möglich, die erwähnte Vernetzungsreaktion entweder vor, gleichzeitig oder nach erfolgter Umsetzung mit dem. Enzym auszuführen. Ein Vorteil der Anwendung eines unlöslichen. Polymer-^·
Enzym-Produktes in dem erfindungsgemässen Waschmittel beruht
auf der Tatsache, dass derartige Waschmittel sogar während, äusserst langer Zeit vor der Verwendung gelagert werden Iu-. .
und dass während dieser Lagerzeit das Enzym vor dem Angriff'
von Feuchtigkeit geschützt ist. Kurz bevor der Anwendung sollten jedoch diese unlöslichen Polymer-Enzysn-Produkte in eine wasserlösliche
Form durch Konversion von Gruppen in d®r polymeren
Verbindung in ein SaIa umgewandelt werden9-..wobsi
- 60 - ■■.":/■- .'■
009827/1878
version durch Zugabe einer Base oder einer Base, die ein Lösungsmittel
enthält, stattfindet. Ein anderer Weg, um die unlösliche Polymer-Enzym-Verbindung in ein wasserlösliches Produkt ■_;"'-überzuführen
beruht auf der Verwendung dieses Produktes in einer stark alkalischen Lösung, welche einen pH-Wert von etwa
8 bis etwa 12 aufweist. Ein solcher pH-Bereich kann durch gewisse Waschaktivstoffe hervorgerufen werden, aber ein derartig
alkalischer pH-Bereich wird nur zusammen mit einem alkalisch wirkenden Enzym, wie z.B. einer-alkalischen Protease, die sich
in dem Polymer-Enzym-Molekül befindet, wirksam sein. Für den Fall, dass das neue Waschmittel ein unlösliches Polymer-Enzym-Produkt
enthält,· sollte es während der Verwendung in die wasserlösliche Form.wie gerade beschrieben wurde,übergeführt werden.
Diese Ueberführung kann gewisse Einstellungen oder Veränderungen kurz vor Gebrauch umfassen.
Die Aktivität eines enzymatisch aktiven Polymer- Enzym-Produkte β pro g ist schätzbar und kann vor dem Einführen
in Endprodukte, wie z.B. Wasch- oder Einweichmittel, verdünnt
werden* Die Menge des enzymatisch aktiven Polymer-Enzym-Produktear das in, dem endgültigen Waschmittel enthalte^ sein soil, |
wird von der Menge der gewünschten Aktivität des Endproduktes
abhängig eeinVEb ist möglich,'die Aktivität von enzymatieoh
alctivtn Folyatr-Ensyra-Produkten mit den nachfolgenä/beechriebeneiii
■ 0Q982771tVf
A "MAL JIMS
Substanzen auf eine beliebige Höhe einzustellen: Natriumsulfat,
Natriumcarbonat5 Stärke, Asbest, Calciumsulfat, Diatomeenerde,
Siliciumdioxid, gepulverter Talg, kaolinartiger Lehm oder dergleichen.
Bei dem Mischen des Polymer-Enzym-Produktes mit einem bereits formulierten Waschmittel ist es im allgemeinen
wünschenswert, ein Verdünnungsmittel auszuwählen, das etwa die gleiche Schüttdichte wie die Waschmittelformulierung besitzt,
Die weiter oben erwähnten Materialien besitzen einen
Dichte-Bereich von etwa 0,1 bis lf 3 g pro ml und können dazu
verwendet werden, um dem. enzymatisch aktiven Polymer-Enzym-Produkt
ein Schüttgewicht von etwa 0,1 bis etwa 0,14 g pro ml zu geben? die allgemeinen Schüttdichten von üblichen Waschmitteln
liegen in diesem Bereich. So ist es z.B. möglich, Natriumcarbonat mit einem Schüttgewicht von 0,35 g pro ml de" zu verwenden, um die Enzym-Aktivität zu verdünnen. Dann kann das verdünnte
Polyraer-Enzym-Produkt mit einem Waschaktivstoff gemischt
werden, welche eine Schüttdichte von etwa 0,3 bis etwa
0(45 g pro ml besitzt. Als weiteres Beispiel kann man Natriumcarbonat und/oder Siliciumdioxid verwenden, um die Enzjp-Aktivi-
tät herabzusetzen, und dann wird dae verdünnte Polymer-E&nzym-
Produkt mit einem Waschaktivstoff vermischt, welcher ein
- 62 - ■-':
0Q9&27/1I7S
ORiGiNAL JMSPECTED
niedriges.Sohüttgewicht von etwa 0,3 bis etwa 0,5 g pro ml
aufweist· Aus diesen Beispielen kann gut ersehen werden, dass
die Möglichkeit besteht, gewünschte Aktivitäten und/oder Schüttdichten enzymatisch aktiver Polymer-Enzym-Produkte zu ..-formulieren,
die dann anschliessend mit einem Waschaktivstoff zum erfindungsgemässen Waschmittel vermischt werden.
•Calciumsalze, wie z.B. Calciumsulfat, haben bei ■
der Verwendung als Verdünnungsmittel eine zusätzliche Eigenschaft, nämlich eine Enzymstabilisierung. , V
Bestandteile Es ist ebenfalls möglich, Waschaktivstoff-Zdazu "
zu verwenden, um die Aktivität von Polymer-Enzym-Produkten herabzusetzen, wie z.B.: Trialkalimetallphosphat, wie zeBs
Trinatriumphosphat, Trikaliumphosphat, Bialkalimetallhydrogenpho
sphat wi e ,z.B. Dinatriumhydrogenpho sphat und Dikaliumhydrogenphosphat,
Alkalimetallpyrophosphat, wie z.B. Tetranatriurapyrophosphat,
Tetranatriumhydrogenpyrophosphat, Tetrakaliumpyrophosphat,
Alkalimetalltripolyphosphat sowie Alkalimetallmetaphosphat, wie
z.B. Natriumhexametaphosphat. Die folgenden Verbindungen können
ebenfalls Verwendung finden: Aminopolycarbonsäuren und deren Salze, wie z.B. Natrium-, Kalium- und Ammoniumsalze von Nitrilotriessigsäure,
Natrium-, Kalium- und Ammoniumsalze der Aminotri-(methylenphosphonsäure)
sowie auch die freien Säuren der
009827/1878
Diphosphonsäuren und .deren Salze, Me thyl endipho sphonsäure "
und l-Hydroxyl-lfl-äthylidendiphosphonsäure. Diese Verbindungen'
werden' im allgemeinen als Waschaktivstoff-Gerüstsubstanzen
bezeichnet, nämlich als Materialien, die die Waschkraft des oberflächenaktiven Stoffes erhöhen.
Eine oder zwei Kombinationen der weiter oben erwähnten Gerüstsubstanzen können dazu verwendet werden, um die ·
Enzymaktivität herabzusetzen, wobei man Schüttgewichte erhält, die denjenigen von üblich verwendeten Waschmitteln entsprechen.
Man kann z.B. SO fo granuliertes Natriumtripolyphosphat und
10 $> eines enzymatisch aktiven Polymer-Enzym-Produktes vermischen,
wobei man später 5 $ dieses verdünnten Polymer-Enzym-Produktes weiter mit einer Waschaktivstoff-Formulierung ver- ν
mischt, die ein niedriges Schüttgewicht aufweist, nämlich von '
etwa 0,3 bis etwa 0,5 g pro ml.
Falls es nicht erwünscht ist, die Menge der Gerüstsubstanz in einer Waschaktivsubstanz-Formulierung herabzusetzen
oder wenn eine der weiter oben erwähnten Gerüstsubstanzen nicht
das entsprechende Schüttgewicht ergibt, so kann man die Enzym-Polymer-Verbindung
mit einem der vorher erwähnten inerten Bestandteile verdünnen und anschliessend das verdünnte Produkt
su dem neuen Waschmittel verarbeiten.
Ein Vorwaschmittel wird ia allgemeinen h<srg®°°>:'.
- 64 - ."":· V
-... · 009827/Ϊ878
stellt, indem man eine Enzym-Polymer-Mischung sowie eine Gerüstsubstanzmischung
miteinander vereinigt. Beispiele für Gerüstsubstanzen sind Alkalipolyphosphate, wie z.B. Natriumtripolyphosphat
oder Tetranatriumpyrophosphat,_.Natriumsilikat, Natrium-'
sulfat oder dergleichen. Mit Vorteil wird jedoch eine geringe Menge eines oberflächenaktiven Stoffes zu der weiter oben erwähnten
Mischung gegeben, wie z.B. ein nichtionischer Waschaktivstoff,
wie Alkoholäthoxylate, oder ein anionischer Wasch- ·
aktivstoff, wie z.B. lineare Alkylbenzolsulfonate. Ein typisches
Einweichmittel enthält s.B. etwa 88 Gew.$ einer Waschaktivstoff -Gerüststubstanz, wie z.B. Natriumtripolyphosphat oder
einer entsprechenden Verbindung,„etwa 7 bis 11 Gew. $ eines
primären Alkohols mit 12 bis 15 Kohlenstoffatomen, der mit
etwa 8 Mol Aethylenoxid kondensiert ist, und etwa 5 bis 1 Gew.# des enzymatisch aktiven Polymer-Enzym-Produktes. Derartige
Einweichmittel sind äusserst wirksam, obgläch die Menge der
Polymer-Enzym-Verbindung auf weniger als 1 Gew.# herabgesetzt wurde, z.B. 0,2 bis 1 Gew.$, vorzugsweise 0,5 Gew.^.
Die erfindungsgemässen Waschmittel können auch obefLächenaktive Stoffe enthalten, die. z.B. durch Verseifung
einer Fettsäure, wie Palmitin-, Oleinsäure und dergleichen, erhalten wurden oder auch ein synthetisches organisches ober-
- 65 - : : ■
003827/1871
flächenaktives Mittel, wie z.B. anionische, kationische, nichtionische
oder amphotere Waschrohstoffe oder Mischungen von
diesen. · ' ■
Als anionische, synthetische, oberflächenaktive Mittel bezeichnet man im allgemeinen Waschrohstoffe, die
hydrophile sowie lyophile Gruppen in ihrem Molekül enthalten und in einem wässrigen Medium ionisieren, wobei Anionen entstehen,
die lyophile sowie auch hydrophile Gruppen aufweisen. Gut bekannte anionische Waschrohstoffe dieser Art sind z.B.
die Alkylarylsulfonate, wie Natriumdodeeylbenzolsulfonat, die
Alkansulfate, wie z.B. Natriumdodecylsulfat, und auch sulfatiarte
oxyäthylierte Phenole, wie s.B; Natriumtetradecylphenoxy-triäthylenoxisulfat.
~ ;
Nichtionische, oberflächenaktive Mittel können
ganz allgemein als Verbindungen bezeichnet werden, die nicht-
.".,■".■ mit ■ ionisieren, aber hydrophile Eigenschaften durch die/Sauerstoff
angereicherte Kette besitzen, wie z.B. eine Polyoxyäthylenkette.
und lyophile Eigenschaften aus den Fettsäuren, Phenolen, Alkoholen, Amiden oder Aminen entnehmen. Diese Verbindungen"
können gewöhnlich durch Umsetzung eines Alkylenoxide,wie z.B. Aethylenoxid, Butylenoxid, Propylenoxid und dergleichen, mit
Fettsäuren, gerad- oder verzv/eigten Alkoholen, Phenolen, Thio-
• - 66 - . '■■"■"''■■■.■
' ■ 009827/1878 . \
phenolen, Amiden und Aminen erhalten werden, wobei sich Poly-:
oxyalkylenglycol-äther und-ester, Polyoxyalkylen-alkylphenole
sowie Polyoxyalkylenthiophenole, Polyoxyalkylenamide und dergleichen bilden. Im allgemeinen zieht man vor. etwa 1 bis
etwa 30 Mol des Alkylenoxide mit einem Mol der Fettsäure, des
Alkohols, des Phenols, Thiophenols, des Amides oder Amines um- -:
zusetzen. Beispiele für oberflächenaktive Mittel umfassen Produkte, die durch Kondensation von Aethylenoxid mit den folgenden Verbindungen erhalten wurdens . Propylenglycol, Aethylen- /
■■;■»--. - ■
diamin, Diäthylenglycol, Dodecylphenol, Nonylphenol und der- :
gleichen. Amphotere (oder ampholytisehe) oberflächenaktive
Mittel können ganz allgemein als Verbindungen beschrieben werden, die sowohl anionische sowie auch kationische Gruppen in ihrer
Struktur aufweisen. Beispiele für amphotere oberflächenaktive Mittel sind z.B. die Amido-alkansulfonate, wie.-z.B. -Natrium-..."
C-tridecyl-, N-Methyl-, Amido-äthyl-sulfonat und dergleichen.
Andere Verbindungen, die Beispiele für die weiter oben beschriebenen Klassen der gut bekannten oberflächenaktiven ·.
Mittel darstellen, können in Surface Active Agents, Swartz und '
'-'. gefunden werden Perry, Interscience Publishers, Inc., New York, N.Y. (1949)? /
Zusätzliche V/aschaktivstoff-Bestandteile, die iait der Enzym-Polymar-Verbindung vereinigt werden können, und
- 67 -
009827/1878 r mpy
-INSPECTBD '
1348177
ώΐ® äusserst-'vorteilhaft sinds werden durch bakteriestatische
Mittel dargestellt, wie a.B. 394j.4-Trichlorcarbanilid und dergleichen.
Es ist ebenfalls möglich, ein Perborat-Bleichmittel" "mit dem enzymatisch aktiven Polymer-Enzym-Produkt au vermischen.
In der Hegel mischt man die oben erwähnten 2 Bestandteile
mit der Polymer-Enzym-Verbindung .und gibt dann den Waschaktivstoff
hinsu, oder man mischt den das Perborat-Bleichmittel sowie
das bakteriostatische Mittel enthaltenden Waschaktivstoff mit
der Pol^msr-Säizym-Verbindung· ' -.""".
Andere Beimischungen, die man aus den üblichen
Waschmitteln kennt, können ebenfalls in" dem erfindungsgemässen Waschmittel enthalten sein, wie z.B. "Anti-Niederschlagsmittel.-,
wie Carboxymethylcellulose, optische"Aufheller, Mittel zur Verhinderung, der Korrosion, hydrotrope Substanzen, wie z.B. Benzol-,-Toluol*,
oder Xylol sulfonate», um die Löslichkeit der Waschaktivsubstanz
au erhöhen, weiter Parfüme, inerte Füllstoffe, Bläüsnittel
und .dergleichen.
Es ist leicht zu schätzen, dass sowohl, die Stabilität
als auch die Aktivität der Polymer-Enzym-Verbindungen beibehalten wird j wobei kein oder nur ein -geringer Verlust dsr . ""
Aktivität eintritt, falls man das Produkt mit den weiter obensrwähntsn
Bestandteilen vermischt.j-. unü swar trotz äsr -2?atsaeh©9
« 68 -■ ■". -. . -"-.....■-■
00 9-827/187 8.- -
dass allgemein angenommen wird, dass diese Beimischungen wegen
ihrer alkalischen oder sauren Reaktion die Enzyme inaktivieren« Aus diesem Grunde ist es möglich, die verschiedensten Bestandteile
mit dem Enzym-Polymer-Produkt zu vermischen und daraus
geht hervor, dass man die verschiedensten Kombinationen von erfindungsgemässen Waschmitteln mit verschiedenen Dichten
herstellen kann. ■
. Die löslichen, festen, enzymatisch aktiven Polymer-Enzym-Verbindungen
umfassen vorzugsweise eine.Polymer-alkalisehe
Protease-Verbindung, die eine Korngrösse von weniger als 0,84 mm aufweist, obwohl man gewünschtenfalls auch Verbindungen mit ~
einer grösseren Teilchengrösse verwenden kann. Im allgemeinen stellt man feinverteilte, feste Polymer-Enzym-Materialien her,
die feinkörnig genug.sind, um durch ein Sieb von 0,149 mm
lichter Maschenweite durchzugehen. Für gewöhnlich wird der grösste Teil der Teilchen von einem Sieb mit einer Maschengrösse
von 0,037 mm zurückgehalten. Wegen dieser Herstellungsweise besitzen die feinverteilten, festen , enzymatisch aktiven
Polymer-Enzym-Verbindungen, welche hier verwendet werden, eine.
Korngrööse von etwa 1 Mikron bis etwa 100 Mikron, üblicher-,
weiße etwa 10 Mikron bis etwa 100 Mikron.
Im allgemeinen beträgt die iüeilohengrösse der
- 69 -
009827/1171 '
ORIGINAL INSPECTED
in dam erfindungsgemässen Waschmittel enthaltenen Polymer-Enzym-Verbindungen
etwa -10 (Ü.S.Sieb) und etwa +200 (U.S.Sieb, 0,07 mm lichte Maschenweite), was bedeutet, dass etwa 99 %
auf einem Sieb einer Maschenweite von 0,074 mm zurückgehalten werden. Ein bevorzugter Bereich beträgt etwa von -14 bis +100
(U.S.Sieb, 0,149 mm lichte Maschenweite),entsprechend der
Teilchengrösse handelsüblicher Waschmittel.
Falls gewünscht, kann das enzymatisch aktive
Polymsr-Ensym-Produkt gefärbt werden, wobei man im allgemeinen
Farbstoffe oder Pigmente anwendet, die im Wasser löslich oder dispergierbar sind. Bei Wasserlöslichkeit lösen sich mindestens
0,1 g des Materials in 100 g Wasser von 20 C und bei einer
Dispersion oder Suspension wendet man gewöhnlich mindestens
0,5 g des färbenden Materials in 100 ml Wasser von 20 C an. Beispiele für Farbstoffe sind unter anderem die folgenden:
Rhodaain B9 Maxilon-Rosa, Auramin, Kristall-Violet, Safranin,
Methylenblau, Polarblau, Ultramarinblau, Himmelblau, Polargelb
,Aoridin-Orange und Aurorarosa. Man kann gefärbte Polymer-Ensyra-Produkte
mit Waschaktivstoff-Formulierungen vermischen, wobei dies® ©in gesprenkeltes Aussehen erhalten. Ausserdem ist
ea raögliohj fluoreszierende Farbstoffe anzuwenden, um die Farbe
von Farbetoffsn und Pigmenten zu vertief@n§ solche Farbstoffe
aind untar anderem Natriumfluoreszein. Sa jedoch die im er-
>■'■' - 70 -.
009827/1878 ·" . ·
1948477
findungsgemässen Waschmittel enthaltenden
dukte im allgemeinen farblos und geruchlos sinda let eine Färbung
nicht notwendig, '
Erfindungsgemäss kann man das neue Waschmittel herstellen, welches ein Polymer-Enzym-Produkt, eine .organische
Waschaktivsubstanz sowie eine Gerüstsubstanz enthält. Wie schon
vorher erwähnt wurde? kann man unter Verwendung bekannter Wasch-. mittel, die im Handel erhältlich sind, nur sehr schwer Schmutz
oder Flecken, die aus Protein, Kohlenwasserstoffen oder Fetten, wie 2.3« Blut, Eier, Sauce und dergleichen bestehen, entfernen.
Jedoch unter Anwendung des erfindungsgemässen Waschmittels,
welches die hier erwähnten Polymer-Enzym-Produkte enthält,
besteht in der Entfernung/Verschmutsungen dieser Art kein
Problem, Die Menge der aktiven Polymer-Enzym-Verbindung, die
in dem neuen Waschmittel enthalten ist, und dazu beiträgt, den Schmutz zu entfernen,' beträgt in der Regel etwa 0,05 bis
etwa 5 Gew. ^.und im allgemeinen etwa 0fl bis etwa 2 Gew.$4
üblicherweise ist die Menge des enzymatisch aktiven Stoffes
nicht grosser als 1 Gew.^ in beaug auf das Waschmittel.
• Beliebige der weiter oben beschriebenen Waschaktivstoffe können in dem neuen Waschmittel verwendet werden.
Bine bevorzugte Klasse organischer oberflächenaktiver Stoffe ".drd· durch die niehtionisehen Waschrohstoffe dargestallt 9
- 71 - ·
0 0 9 3 2 7/1878
INSPECTED
welche Kondensationprodukte einer hydrophoben.Verbindung, die
mindestens 1 aktives Wasserstoff enthält» mit einem niedrigen
Alkylenoxid(sind, wie z.B. die Kondensationprodukte eines
aliphatischen Alkoholsf der etwa 8 bis etwa 18 Kohlenstofffatome aufweist mit etwa 1 bis etwa 30 Mol Aethylenoxid pro
Mol des Alkohols? oder auch Kondensationsprodukte eines Alkylphenols mit etwa 8 bis 18 Kohlenstoffatomen in der Alkylgruppe mit etwa 1 bis etwa 30 Mol Aethylenoxid pro Mol Alkylphenolo Andere vorzugsweise verwendbare nichtionische Waschaktiv-
aliphatischen Alkoholsf der etwa 8 bis etwa 18 Kohlenstofffatome aufweist mit etwa 1 bis etwa 30 Mol Aethylenoxid pro
Mol des Alkohols? oder auch Kondensationsprodukte eines Alkylphenols mit etwa 8 bis 18 Kohlenstoffatomen in der Alkylgruppe mit etwa 1 bis etwa 30 Mol Aethylenoxid pro Mol Alkylphenolo Andere vorzugsweise verwendbare nichtionische Waschaktiv-
t r
stoffe sind Kondensationsprodukte von Aethylenoxid mit einer
hydrophoben Verbindung, hergestellt durch Kondensation von
Propylenoxid mit Propylenglycol. Man kann beliebige der weiter oben erwähnten Gerüstsubstanzen in den Waschmittelformulieren verwenden. Insbesondere geeignete Gerüstsubstanzen sind z.B. Natriumtripolyphosphat? Kaliumtripolyphosphat, Trinatriumnitrilotriacetat sowie l-Hydroxy-l-äthyliden-diphosphonsäure. Die neuen Waschmittel, welche ein Polynser-Enzym-Produkt enthalten, können beliebige übliche Beimischungen,
Verdünnungsmittel und Zusatzstoffe aufweisen, wie a.B. Parfüme, gegen Beschmutzung wirkende Mittel, Anti-Niederschlagsmittel, bakteriostatische Mittel, Farbstoffe, fluoreszierende Mittel, Mittel zur Erhöhung der Schaumkraft, Mittel sur Herabsetzung des Schäumens, Mittel zum Stabilisieren von Schaum, wie" Fett-■
Propylenoxid mit Propylenglycol. Man kann beliebige der weiter oben erwähnten Gerüstsubstanzen in den Waschmittelformulieren verwenden. Insbesondere geeignete Gerüstsubstanzen sind z.B. Natriumtripolyphosphat? Kaliumtripolyphosphat, Trinatriumnitrilotriacetat sowie l-Hydroxy-l-äthyliden-diphosphonsäure. Die neuen Waschmittel, welche ein Polynser-Enzym-Produkt enthalten, können beliebige übliche Beimischungen,
Verdünnungsmittel und Zusatzstoffe aufweisen, wie a.B. Parfüme, gegen Beschmutzung wirkende Mittel, Anti-Niederschlagsmittel, bakteriostatische Mittel, Farbstoffe, fluoreszierende Mittel, Mittel zur Erhöhung der Schaumkraft, Mittel sur Herabsetzung des Schäumens, Mittel zum Stabilisieren von Schaum, wie" Fett-■
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009827/1878
Alkanolamide und dergleichen.
. Zur erfindungsgemässen Herstellung des neuen
Waschmittels, welches ein Polymer-Enzym-Produkt enthält, kann man das enzymatisch aktive Material direkt mit der gewünschten
Menge des Waschaktivstoffes verbinden. Eine andere, zur Herstellung von sprühgetrockneten Waschmitteln verwendete
Methode beruht auf der feinen Verteilung eines Teils des bereits sprühgetrockneten Materials und dem Vermischen dieses
Materials mit der gewünschten Menge der Polymer-Enzym-Verbindung j anschliessend wird dann die Mischung aus dem Polymer-Enzym-Produkt
und der sprühgetrockneten Waschaktivsubstanz mit der Hauptmenge der sprühgetrockneten Teilchen der Waschaktivsubstanz
vermischt. . .
Nachfolgend wird die Zusammensetzung eines bevorzugten erfindungsgemässen Waschmittels angegeben. Man konnte
dieses Waschmittel durch eine direkte Mischung des Polymer- ■ Enzym-Produktes mit einem bekannten Waschmittel herstellen.
Beispiel 8 ,: t; .;
Qew. υ .
Löelioheo Polymer B.subtilis Enzym-Pro
dukt (Präparation 7)) verdünnt
1348177
41 | 5 |
6 | 5 |
26, | |
. ο, | |
8 | |
Ge'w.
ja
Natriumtripolyphosphat Natriumsilikat
Natriumsulfat
Natriumcarboxymethylcellulose
Hydratationswasser
Hydratationswasser
(x) 90$ Natriumtripolyphosphat granuliert,
10$ Protease, 100.000 Einheiten/g neutrale
■ Protease, 280.000 Einheiten/g'alkalische Protease
Blut sowie auch aus Sauce bestehende Flecken konnten mit diesem Waschmittel leicht entfernt werden; insbesondere,
wenn man das erfindungsgemässe Waschmittel mit einem gleichen Waschmittel verglich, welches aber kein Polyrrer-Enzym-Produkt
enthielt. Butter sowie Sahne können leichte- entfernt werden, wenn das erfindungsgemässe Waschmittel Polymer-Enzym-Produkte
der Präparationen 8, 17 und 11 enthält. Ausser in den vorher erwähnten Waschmitteln können die aktiven Polymer-Enzym-Produkte auch als Bestandteil in üblichen Seifenstücken
oder Toilettenseifen verwendet werden» wobei die Übliche Menge etwa 0,05 bia 5 Gew.# beträgt; es ist auch möglich, die enzymatisoh aktiven Verbindungen in den gleichen Konzentrationen,
- 74 -
■ PBiGiMAL INSPECTED ' ' ' ■' \ ■ '
; . 009827/1878 __ /
in den jetzt schon gut bekannten germiziden Seifen anzuwenden,
die Hexachlorophen oder ähnliche Substanzen enthalten, Ueblicherweise
beträgt die Gewichtskonzentration weniger als 2 Gew.$, im allgemeinen ist sie nicht grosser als 1 Gew,$,
und die Konzentration hängt von der bestimmten Verwendung sowie auch von der beabsichtigten Wirkung der Seife ab.
Ein geeigneter Seifenriegel kann die folgende Zusammensetzung haben:
Beispiel 9 Seifenriegel, der das Polymer-Enzym-Produkt enthält
Natrium-Talg-Fettsäuresalze Natrium-Koko snuss-Fettsäuresalze
Ampholytische Waschaktivsubstanz,z.B.
Natriumkoko snussöl- ("Co co")-fe 11säureacyl-Barcosinat
("Sarkoxyl-TS/T)
• oder
Natrium-talg-acyl-methyltaurat
("Igepon T-TM")
Polymer-Enzym-Produkt (Beliebige A-T aus Beispiel 1)
Gew.
50-80 5-20
10-40
0,05-5,0 .vorzugsweise 0,1 -
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009827/1878
ORIGINAL INSPECTED
Man stellte derartige Produkte her und konnte feststellen, dass sie alle die vorteilhaften Eigenschaften
während äer Lagerung und Verwendung der Kompositionen von Beispiel 1 besitzen.- Die ,bessere Schmutzentfernung kann während
der Anwendung beobachtet werden.
Bin geeignetes Geschirrwaschmittel für Maschinen hat di©. folgende Zusammensetzung: · Λ
Kiln. Folyiaer-Snis.yin-Produkt enthaltendes' Geschirr-'
waschmittel für Maschinen . ■■," s .'
Natriumcarbonat
Ö-20 4O-8-5.--.
(sio„/Sä^O. Verhältnis.
ame Beispiel 1
I ^©©iis
Mittel
■&©!!t
in Maschinen konnten bessere Resultate erzielt werden* . ,
Es besteht ausserdem die Möglichkeit, die neuen
Polymer-Enzym-Verbindungen als stabile, während langer Zeit
wirksame, geruch::- und farblose Ersatzprodukte für Enzyme oder Enzymbestandteile in bekannten, üblichen Waschmitteln
aller Art zu verwenden, wie sie z.B. in den GuatamalaiRatenten
Nr. F9596681, P9596676 und P 9596677 beschrieben sind.
- 77 -
009827/1S78
ORfG]NAl INSPECI
Claims (1)
- ! Patentansprüche1· Waschmittel, dadurch gekennzeichnet, daß es eine enzymatisch - wirksame Menge einer enzymatisch aktiven Polymer-Enzym-Verbindung sowie eine Waschaktivsubstanz enthält, wobei in der Polymer-Erizym-Verbindung das Enzym kovalent gebunden Ast und diese Verbindung' in einer wasserlöslichen Form vorliegt oder während der praktischen Anwendung des Waschmittel^ in die wasserlösliche Form übergeführt werden kann und in dem pH-Bereich, welcher durch die Waschaktivsubstanz während
der Verwendung hervorgerufen wird, enzymatisch aktiv ist.Waschmittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
es in Form einer anionischen, kationischen, nichtionischen oder ampholytlachen Mischung vorliegt.Waschmittel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch, gekennzeichnet, daß es in Form eines Allzweck-, oder Schwerwascnmittels,
eines Seifenriegels oder eines Einweichmittels vorliegt.4· Waschmittel nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch\ gekennzeichnet, daß der Snzym-Anteil der Polymer-Enzym-Ver • bindung neutrale Protsase, alkalische Protease, saure
Protease, Amylase oder Lipase ist.■ ι ■ · ■ . .. . ■ . ν009827/1871 - . ■ . ■ .5. Waschmittel nach Anspruch 4, dadurch, gekennsslehnet, daßes eine polymer-neutrale Protease-¥erbindung, eine polymeralkalische Protease-Yerbindung,'einePolymer-Arayläse-Verbindung oder eine ?olymer-Lipas*e+-VerbinSung enthält.6. Waschmittel nach einem der Ansprüche !.bis .3, dadurch gekennzeichnet i daS es mehrere enzymatisch aktive Polymer-Enzym-Verbindungem 'sathält, Yorsugswsise mindestens eine Polymer-Ensjna-Verbinaiing der Gruppe poIymer-neütrale Protease, polymer-alkali scha Protease» polymar-saure Trotease, Polymer-Amylase und Polymer-Lipase. ~ -7. Waschmittel naeti aiaea d@r aasfaticii© 1 -.. tois.-.6s dadurch gekennseichnst, daS es ains ©nsyasrntissh aktive ■"Pol^!sa©r-Snzyin--Ver~.' bujidung enthält s in ^©IcIksi1 '^©lirsra lnsjrm® -'jorliandsn sind, v/ob'ei voraugsi-jsise iaiaaestee^a sin Ensya; tiei^tral© Protease, alkalische Protsss®, .s^ur© Pyc?#as®i: Assylase eder 'Lipase . iat,8. Waschmittel n&uh Anspruch T<j "iaslwrek g@k@n.nseiehnet daß di© Ensyrae in der ?oljm®T^Enzjm^'f%TQ±nawag_ mit ©s||reren..Snzymen durch neutral® S-rot®ase odsr nswtral© Bs?ot@aee und Amylssse"iisiitrals 1r'.?3i©asa und Lipas© oder a@iatrals Protease öl?!© aridi,:::'Q i's?ötaase ©d@r. nsutral© "Btqiiq&w.® ΐ3ΐί# -aikslisehtUi/ö^SGBQ oicjir isaiätg'als Ρξόϊθε©®« Auslas® und alkalisch© ' , ..t tfsrden. ' ..."» 79 - · ORIGINAL INSPECTED009827/1070 . - ιI.. 9. Waschmittel nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß es alkalische Protease und neutrale Protease enthält, wobei„--■ das Verhältnis der Aktivität der alkalischen Protease zur Aktivität der neutralen Prot.ease^in .der Polymer-Enzym-Verbindung mit mehreren Enzymen nicht größer als etwa 0,25 bis 1 ,2 bis 1 ist. --,. ...10. Waschmittel nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekenn-■ zeichnet, daß e3 eine Polymer-Enzym-Verbindung und eine Polymer-Enzym-Verbindung mit mehreren Enzymen enthält, wobei der Enzymanteil jeder dieser Polymer-Enzym-Verbindungen mindestens ein Enzym der GruppeProtease, saure Protease, Amylase und 'Lipase enthält.11. Waschmittel nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der. Enzymanteil der Polymer-Enzym-Verbindung mit mehreren Enzymen neutrale Protease, alaklische Protease und Amylase enthält und der Enzymanteil' der Polymer-Enzym-Verbindung vorzugsweise Lipase oder saure Protease ist.12. Waschmittel nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Polymer (a) aus Carbonsäure- oder Carbonsaureanhydrideinheiten bestehenden Ketten besteht, oder daß ö3 (b) Carbonsäure- oder Carbonsäureanhydridein-- 80 - .009827/1878heii/en enthält, die durch Kohlenstoffketten von mindestens eins bis nicht mehr als 4 Kohlenstoffatomen getrennt sind, und wobei diese Ketten einen Teil einer Einheit darstellen, die maximal 18 Kohlenstoffatome aufweist,'und das Polymer der verwendeten Polymer-Enzym-Verbindung vorzugsweise ein Äthylen-Maleinsäureanhydrid-Copolymer-Typ ist.13· Waschmittel nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Polymer ein Äthylen-Maleinsäureanhydrid-Copolymer, ein Styrol-Maleinsäure-Anhydrid-Copolymer, ein Vinylmethyläther-Maleinsäureanhydrid-Copolymer, ein ; Vinylacetat-Maleinsäureanhydrid-Copolymer, ein Divinyläther-■ Maleinsäureanhydrid-Copolymer, ein Polymaleinsäureanhydrid,■ ein Polyacrylsäureanhydrid oder ein kationisches Derivat■ dieser Produkte ist, und daß der Enzymanteil mindestensein Enzym der Gruppe neutrale Protease, alkalische Protease, saure Protease, Amylase und Lipase enthält.14. Waschmittel nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurchgekennzeichnet, daß das Polymer der verwendeten Polymer~ Enzym-Verbindung ein Äthylen-Maleinsäure-Copolymer-Typ ist.- 81 -009827/1171 copyι \ ■■■■·■15. Waschmittel nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurchgekennzeichnet, daß alle verwendeten Polymer-Enzym-Verbin-■ düngen als Enzymanteil oder Enzymanteile ausschließlich Enzyme mikrobiologischen Ursprungs e'nthalten.16. Waschmittel nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß es einen oberflächenaktiven Stoff, eine Gerüstsubstanz oder einen Füllstoff sowie eine Polymer Enzym-Verbindung enthält, in welcher der Enzymanteil durch eine alkalische Protease dargestellt wird.17. Verfahren zur Herstellung eines Waschmitfels nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß man eine enzymatisch wirksame Menge einer Polymer-Enzym-Verbindung mit einer Waschaktivaubatanz mischt, wobei das Enzym in der Polymer-Enzym-Verbindung kovalent gebunden ist und diese Verbindung in wasserlöslicher Form vorliegt oder während der Anwendung in die wasserlösliche Form überführt wird und in dem pH-Bereich, welcher durch die Waschaktivaubatanz während der Anwendung hervorgerufen wird, enzymatisch aktiv ist. ·- Θ2 -000827/187 8 copyIIS'18. Verwendung eines Waschmittels nach .einem der Ansprüche1 bis 16 zur enzymatischen Entfernung*von Schmutz, Flecken und Schnutzstellen, die durch Enzyme abgebaut werden können, dadurch gekennzeichnet, daß man eine wirksame Menge einer wasserlöslichen Polymer-Enzym-Verbindung, in welcher das Enzym kovalent gebunden ist, mit der beschmutzten Stelle Z oder dem Fleck solange in Berührung bringt, daß die Polymer-Enzym-Verbindung ihre enzymatische Aktivität auf das be- - ; schmutzte Substrat ausüben kann. - -■■■■■;.,; ;::::.19. Verwendung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß ■ ". das Waschmittel bei einem pH-Bereich von etwa 4 bis etwa 12, vorzugsweise von etwa 7 bis 11, und auf jeden Fall in dem pH-Bereich des Waschmittels enzymatisch aktiv ist.- 83 -0098 27/187 8 mQmL msPECTSD
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