DE2831778B2

DE2831778B2 - Verfahren zur Herstellung enzymhaldger Teilchen

Info

Publication number: DE2831778B2
Application number: DE2831778A
Authority: DE
Inventors: Pieter Karel Naaldwijk Bogerman; Petrus Johannes Wateringen Eygermans; Antoon Gerardus Van Den Haag Velzen
Original assignee: Gist Brocades NV
Current assignee: Gist Brocades NV
Priority date: 1977-07-20
Filing date: 1978-07-19
Publication date: 1979-08-16
Also published as: NL7806728A; LU79988A1; GB1603640A; DE2831778C3; IT7868719A0; IT1160433B; ES471896A1; CH635867A5; IE47033B1; BE869132A; NL175639B; DE2831778A1; US4242219A; IE781442L; NL175639C; FR2399434B1; FR2399434A1

Description

Bereits seit einigen Jahren werden Enzyme in Waschmitteln eingesetzt. Eines der Probleme bei der Formulierung von enzymatisch v/irksamen Waschmitteln liegt jedoch darin, daß bei dieser Formulierung Enzymstaub gebildet wird. Dies ist für die in der Herstellung derartiger Waschmittel Beschäftigten sehr unangenehm und führt auch manchmal zu Flautreizungcn und allergischen Reaktionen.

Das Stäuben der Enzyme kann in gewissem Umfang dadurch vermindert werden, daß man das Enzym in eine andere Form als ein Pulver bringt, das normalerweise erhalten wird. Dies kann beispielsweise durch Überführen des Enzyms in feste Teilchen erfolgen. Verfahren zimi Überführen von Enzymen in eine Form fester Teilchen sind bekannt. Beispielsweise ist in der GB-PS U 24 lib ein Verfahren beschrieben, bei dem ein flüssiges Gemisch aus dem Enzym und einem Bindemittel, beispielsweise einem niedrigschmelzenden nichtionischen Emulgator, mittels einer gezahnten Scheibe in Tropfen überführt und in einen Kühlturm gebracht werden, indem sich die Tropfen verfestigen. Auf diese Weise wird ein staubfreies Produkt erhalten, das leicht in Waschmitteln eingesetzt werden kann.

Das auf vorstehende Weise erhaltene teilchenförmige, aber nicht stäubende Produkt weist jedoch den

ίο Nachteil auf, daß die Teilchen durch mechanischen Druck, beispielsweise dadurch, daß jemand auf am Boden verstreute Enzymteilchen tritt, leicht in kleinere Teilchen und Pulver zerbrechen und dadurch erneut ein Stäuben des Enzyms auftritt, wobei der Staub auch leicht durch Zugluft in weitere Räume getragen wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, enzymhaltige Teilchen zur Verfügung zu stellen, die unter mechanischem Druck nicht zu Pulver zerbrechen und deshalb nicht oder fast nicht stäuben.

Die Erfindung betrifft somit den in den Patentansprüchen gekennzeichneten Gegenstand.

Vorzugsweise wird das Enzym in einer Menge von höchstens 50%, das Bindemittel in einer Menge von etwa 30 bis 50% und der Builder (Waschmittelverstärker) in einer Menge von etwa 20 bis etwa 45% eingesetzt.

Die Zugabe von Wasser kann entfallen, wenn der Feuchtigkeitsgehalt der zu mischenden Komponenten ausreicht, um den gewünschten Feuchtigkeitsgehalt des

ν Endprodukts zu erhalten. Gegebenenfalls wird eine ausreichende Menge eines den Feuchtigkeitsgehalt der herzustellenden Teilchen einstellenden Mittels zugesetzt werden, so daß diese Teilchen nach ihrer Herstellung bei üblichen Umgebungstemperaturen und

r> üblichen relativen Luftfeuchtigkeiten einen Feuchtigkeitsgehalt von eiwa 5 bis etwa 15% aufweisen.

Die hier gegebenen Prozentangaben beziehen sich auf das Gewicht, soweit nichts anderes angegeben ist.
Die erfindungsgemäß hergestellte..) enzymhaltigen

■to Teilchen werden beispielsweise in Waschmitteln oder Arzneimitteln eingesetzt. Sie können auch auf anderen Gebieten verwendet werden.

Zur Herstellung entsprechender Waschmittel können sehr verschiedene Rohstoffe eingesetzt werden, die

■r, vorzugsweise biologisch abgebaut werden. Werden die enzymhaltigen Teilchen in oral zu verabreichenden Arzneimitteln eingesetzt, sollen die Komponenten des Arzneimittels eßbar sein.

Die erfindungsgemäß hergestellten enzymhaltigen

->n Teilchen sind besonders wertvoll beim Einsatz in Waschmittel, wenn üblicherweise in Waschmitteln eingesetzte Enzyme verwendet werden. Beispiele für derartige Enzyme sind proteolytische Enzyme (Proteasen), amylolytische Enzyme (Amylasen) oder lipolyti-

V) sehe Enzyme (Lipasen) oder Gemischen aus mindestens zwei dieser Enzyme. Beispiele für geeignete proteolytischc Enzyme sind Enzyme bakterieller Herkunft, wie proteolytische Enzyme der Gattung Bacillus, wie Bacillus subtilis, Bacillus licheniformis und Bacillus

w) alcalophilus. Amylolytische Enzyme sind vorzugsweise Enzyme bakteriellen Ursprungs, wie von der Gattung Bacillus, wie Bacillus subtilis, gebildete amylolytische Enzyme. Einige Bakterien bilden gleichzeitig geeignete proteolytische und amylolytische Enzyme. Geeignete

M cinsetzbare lipolytische Enzyme sind vorzugsweise Enzyme mikrobiellen Ursprungs. Sie werden beispielsweise durch die Gattung Candida, wi? Candida cylindraccae, gebildet. Von Vorteil ist auch der Einsät/

von Lactasen. Beispiele für Enzyme in Arzneimitteln sind beispielsweise Invertase und Glucoamylase,

Als hydrophile organische Bindemittel können zur Herstellung der enzymhaltigen Teilchen Stärke- und Cellulosederivate eingesetzt werden, wobei als Stärkederivat acetyliertes Amylopectin (nachfolgend »Amylopectin-Gummi«) bevorzugt ist. Dieses Bindemittel ist ein Amylopectin mit einem Acetylierungsgrad von etwa 5 bis etv.a 30%. Beispiele für andere geeignete Bindemittel sind Gummi arabicum, Dextrin, Karaya-Gummi, Methylcellulose, Tragant und andere Arten des Amylopectins, wie Methylamylopectin. Es können auch gewisse Stärkehydrolysate, vorzugsweise mit einem Dextroseäquivalent (DE von etwa 30) eingesetzt werden. Weist ein Stärkehydrolysat Bindemitteleigenschaften auf, d. h. enthält es. Amylopectinderivate, kann es auch als Bindemittel Verwendung finden.

Der bei der erfindungsgemäßen Herstellung eingesetzte Builder stellt vorzugsweise ein wasserlösliches Kohlenhydrat, im allgemeinen mit 5 bis 12 Kohlenstoffatomen, vorzugsweise 6 Kohlenstoffatomen, dar. Spezielle Beispiele für derartige Koh!er.;;ydrate mit 5 Kohlenstoffatomen sind Pentosen, wie Xylose, Arabinose, Ribose und Lyxose. Entsprechende Beispiele für Kohlenhydrate mit 6 Kohlenstoffatomen sind Hexosen, wie Glucose, Mannose. Galactose, Fructose und Sorbose. Weiterhin können Disaccharide, die üblicherweise 12 Kohlenstoffatome aufweisen, verwendet werden, wie Sucrose, Maltose oder Cellobiose. Als Kohlenhydrat ist Glucose bevorzugt. Da Glucose und verschiedene andere Kohlenhydrate ziemlich leicht kristallisieren, können die Glucose oder die anderen Kohlenhydrate teilweise oder ganz durch Stärke ersetzt werden, die bis zu einem gewissen Grad hydrolisiert worden ist. Hierfür eignet sich ein Stärkehydrolisat mit einem Wert von etwa 20 bis etwa 70 DE, vorzugsweise von etwa 30 bis etwa 60 DE. Diese Stärkehydrolisate werden auch »Glucosesirup« genannt. Vorzugsweise etwa 40 bis etwa 70% der Gesamtmenge des Builders wird fi..· den Ersatz der Glucose oder der anderen Kohlenhydrate eingesetzt. Als bevorzugter Builder wird Glucose. Sucrose oder Stärkehydrolisat eingesetzt.

Von besonderem Vorteil ist die Tatsache, daß Stärkehydrolisate mit Bindemitteleigenschaften in zweifacher Weise wirken, nämlich als Bindemittel und als Builder.

Beim erfindungsgemäßen Verfahren können zur Herstellung der enzymhaltigen Teilchen auch Schmiermittel eingesetzt werden, um das mechanische Auftrennen des aus verschiedenen Teilchengrößen bestehenden Gemisches enzymhaltiger Teilchen zu erleichtern. Das Schmiermittel wird vorzugsweise in einer Menge von etwa 2 bis etwa 7%, vorzugsweise von etwa 3 bis etwa 5%. eingesetzt.

Spezielle beispiele für geeignete Schmiermittel sind Polymerisate, wie Polyvinylalkohol. Paraffinöl oder ■wachs. Stearinsäure, Polyvinylpyrrolidon und Glycerin.

Dem Gemisch zur Herstellung der enzymhaltigen Teilchen kann auch ein die gewünschte Feuchtigkeit in den fertigen enzymhaltigen Teilchen aufrechterhaltendes Mittel zugesetzt werden. Es ist erforderlich, nach der Bildung der enzymhaltigen Teilchen in diesen einen Feuchtigkeitsgehalt von etwa 5 bis etwa 15%. vorzugsweise von etwa 5 bis etwa 10%, aufrechtzuerhalten, damit die weiche Struktur der enzymhaltigen Teilchen nicht verloren geht. Entsprechende Mittel ^für diesen Zweck sind Polyolc mit 2 bis 6 Kohlenstoffatomen und 2 bis 4 an vcr\chicdenc Kohlcnstoffatome

ίο

gebundene Hydroxylgruppen. Spezielle Beispiele für derartige Verbindungen sind Äthylenglykol, 1,2- und 1,3-PropylengIykol, 1,2-, 1,3- und 2,2-Butyienglykol, Glycerin sowie Sorbit. Glycerin und Sorbit sind bevorzugt. Um den gewünschten Feuchtigkeitsgehalt in den enzymhaltigen Teilchen aufrechtzuerhalten, wird das hierfür vorgesehene Mittel in einer Menge von etwa 0,5 bis etwa 5%, vorzugsweise etwa 1 bis etwa 3%, eingesetzt.

Vor der endgültigen Bildung der enzymhaltigen Teilchen können dem Gemisch andere Bestandteile zugegeben werden, beispielsweise ein Pigment, wie Titandioxid oder ein optischer Aufheller. Beispielsweise werden im allgemeinen etwa 1 bis etwa 10%, vorzugsweise etwa 3 bis etwa 7% eines Pigments, insbesondere Titandioxid, zugemischt.

Es können dem für die Herstellung der enzymhaltigen Teilchen vorbereiteten Gemisch auch Füllstoffe, wie Siliciumdioxid, Penicilüum mycelium, celluloseenthaltende Pulver oder Fasern, Säp ,nehl und Bentonit in Mengen von beispielsweise 3 bis 13°/-. zugeführt werden. Der Füllstoff der herzustellenden Teilchen, insbesondere für deren Einsatz in großen Mengen, zugegeben werden.

Die im erfindungsgemäßen Verfahren eingesetzten Komponenten können in jeder Reihenfolge bei Umgebungstemperatur oder erhöhter Temperatur, deren Maximum von der Art des eingesetzten Enzyms abhängt, gemischt werden.

Das erhaltene Gemisch ist bei normalen Temperaturen pulverförmig und wird bei höheren Temperaturen und bei Anwendung von Druck plastisch. Als untere Temperatur kann beispielsweise diejenige gewählt werden, bei der das Gemisch gerade plastisch wird, während die höhere Temperatur von der Art des eingesetzten Enzyms abhängt. Im allgemeinen werden Temperaturen von etwa 40 bis etwa 70^cC gewählt, jedoch können in besonderen Fällen auch !'efcre oder höhere Temperaturen eingestellt werden. Die Plastifizierung des Gemisches kann in einem Knetmischcr oder grundsätzlich in jedem anderen Mischer erfolgen, in dem das Gemisch unter milden Bedingungen, d. h. unter niedriger Schwerwirkung, plastifiziert wird und aus dem das Plastifizierte Gemisch chargenweise oder kontinuierlich entnommen werden kann.

Unmittelbar nach dem Plastifizieren wird das noch plastische Gemisch durch eine Pumpe über eine fadenbildende Vorrichtung, z. B. eine Zahnradpumpe und einen Extruder, geführt.

Die fadenbildende Vorrichtung kann beispielsweise eine Ein- oder Mehrdrüsenplatte mit einem Öffnungsquerschnitt pro Düse von etwa 0,5 bis etwa 3 mm. vorzugsweise 0,7 bis 1,5 mm, sein.

Die gewünschten Teilchen können durch Zerschneiden des zunächst gebildeten Fadens in granulierter Form erhalten werden. Die Granuliervorrichtung kann in einem bestimmten Abstand von der Düsenplatte angeordnet sein. Das Granulieren kann auch durch sine mit einer oc'jr mehreren bewegten Schneidkanten ausgerüstete Schneidevorrichtung erfolgen, die das extrudierte Produkt an der Düsenplatte zerschneidet. Vorzugsweise besteht die Schneidevorrichtung aus einer Anzahl rotierender Messer, die in Abhängigkeit von der Lage der Rotationsachse zur Düsenplatte sich entweder kontinuierlich oder einmal pro Rotation über die Düsenplatte bewegen.

Es ist auch möglich, das Plastifizieren. Pumpen und Granulieren in einer einzigen Vorrichtung, hcisnielswci-

se einem Schneckenextruder, durchzuführen. Der Vorratstrichter des Fxtruders wird mit dem pulverför migen < r'jinisch beschickt, das durch die dirch die rotierende Schnecke er/engte Wärme und dem erzeugten Druck im Fxtrudcr plastifiziert wird. Im letzten Bereich der Schnecke erfolgt ein Mischen und die Erzeugung eines für das Extrudieren des Gemisches durch eine Düsenpia I te erforderlichen Drucks.

Die Komponenten des Gemisches können dem vorgesehenen Verhältnis auch getrennt der Vorrichtung zugeführt werden, in der das Mischen. Plastifizieren. Pumpen und Extrudieren durch eine Düseuplatle erfolgt. I'in Beispiel für eine derartige Vorrichtung ist ein Doppelschneckenextruder mil weiteren Zusätzen zur Krleichteriingdes Misehens.

Im allgemeinen werden Düsenplalteti mit Offnungsc|uerschnitten pro Düse von etwa 0,5 bis etwa 3 min. vorzugsweise 0.7 bis i.5 mm eingeseizi. es können jedoch auch kleinere oder größere Öffnungsqiierschmtte verwendet werden. Die Größe und die Gestillt der hergestellten e:;/y;;ih;s!:if\.-:i Teilch;:;-, hiing! v;.;; ;k·;· Geschwindigkeit und der Anzahl der schneidenden Messer sowie der Zusammensetzung des Gemisches ab.

Um einen l-'euchtigkeiisverlusi der erhaltenen Teilchen zu vermeiden, werden diese beschichtet. Dies erfolgt in Abhängigkeit tier Art des Beschichtungsmittels mit etwa 0.5 bis etwa 5¹VIi eir.es Beschichtungsmittel·-!, das aus einer Viel/ah! von wasserabstoßenden Mitteln, wie Paraffinöl. Leinöl verschiedenen Wuchsarten. wie Erdwachs. Kakaofett. (andelillawachs. C'arnau bawachs. Lanolin. Paraffinwachs. C'eresinwachs. Bienenwachs und Gemischen aus mindestens zwei dieser Sioffc. ausgewählt werden kann. Fin Zusammenbacken der hergestellten Teilchen nach ihrem Abfüllen in zum Transport vorgesehene Säcke kann vermieden werden, wenn die. wie eben beschrieben, bereits beschichteten Teilchen mit einem das Zusammenbacken der Teilehen vermeidenden Mittel beschichtet werden, beispielsweise mit Mais- oder Weizenstärke oder einer anderen Stärke, einem absorbierenden Siliciumdioxid, wie Aerosil. oder Talkumpulver.

Die erfindungsgemäß hergestellten enzymhaltigen Teilchen führen bei ihrem Gebrauch zu keiner oder fast keiner Staubbildung. Die Bildung von F.nzymstaub kann mit einer Standard-Testmethode bestimmt werden, beispielsweise durch den Schlämmtest. Dieser Test ist in der BF-PS 8 38 125 beschrieben und wird mit einer Probe von 60 g durchgeführt. Die Aktivität des Staubs wird bestimmt, und zwar im Fall einer Protease in DU (DelftUnits.vgl.GP PS 13 53 317. S.4. Z. 114).

Die gemäß dem Schlämmtest bestimmte Staubbildung liegt für erfindungsgemäß hergestellte Teilchen unter 100 DU, vorzugsweise unter 50 DU.

Die erfindungsgemäß hergestellten enzymhaltigen Teilchen haben in Abhängigkeit von der Art ihrer Herstellung für die Verwendung in Waschmitteln beispielsweise eine Teilchengröße von etwa 0.2 bis etwa 3 mm. vorzugsweise etwa 0.5 bis etwa 1.5 mm. Für andere Anwendungszwecke, beispielsweise für den Einsatz in oral zu verabreichenden Arzneimitteln, ist die Teilchengröße im allgemeinen größer. Die Teilchen sind verhältnismäßig weich und können unter Druck verformt werden, ohne in Pulver zu zerbrechen und dadurch Staub zu bilden. Die in Säcken, in welche die Teilchen abgefüllt sind, auftretenden Drucke, sollen die Teilchen nicht übermäßig verformen. Die hierzu erforderliche Weichheit der Teilchen kann für verschiedene Sackgrößen eingestellt werden. In kleinen Säcken sind die im unteren I eil der Säcke vorliegenden Teilchen einem geringeren Druck ausgesetzt als im großen Säcken, weshalb die Anforderungen hinsichtlich der Deformationsbeständigkeit der Teilchen im Fall der kleinen Säcke geringer sind als bei großen Säcken.

Frfindungsgemäß werden auch Waschmittel zur Verfügung gestellt, die zusätzlich zu den üblichen Waschmittelkomponenten auch erfindungsgemäß her gestellte enzymhaltige Teilchen enthalten. Weilerhin enthalten diese Waschmittel auch ein oder mehrere Detergentien, wie nichlionischc und anionische Detergentien, z. B. N'atriumbenzoisuifonai. die üblicherweise in enzvmatischen Waschmitteln eingesetzt werden. Die Waschmittel enthalten im allgemeinen Mittel, die unter anderem eine wasserenthänende Wirkung aufweisen, beispielsweise komplexe Phosphate, wie Natriumtripo-I)phosphat. Natriumpyrophosphat. oder phosphatfreie Vv'.isseieMiiiüi lei. zn. Nitrilotriessigsäure oder deren Salze oder Natriumeitrat. Fs können auch noch andere Komponenten vorliegen, z. Ii. wasserfreies Natriumsili-

κι ι r mi ι iLtli

bonai. Oxidationsmittel, wie Nalriumperborat. Füllstuffe, wie Natriumsulfat, und andere Komponenten, wie i'iirhoxymethylcelluldse. Duftstoffe, optische Aufheller und Pigmente, wie Titandioxid.

Im allgemeinen werden enzymhaltige Teilchen, die erfindung.icmäß hergestellt worden sind, und ein proieolyiisches F.nzym enthalten, in einer solchen Menge eingesetzt, daß d.is Waschmittel eine protcolvtische Aktivität von etwa 1000 bis etwa Ϊ000, vorzugsweise etwa 1500 bis 2500. DU/g aufweisen. Die Menge des Detergens im Waschmittel liegt im allgemeinen bei etwa 4 bis etwa 20%. vorzugsweise bei etwa 6 bis etwa 12"/». Die Menge des Wasserenthärtiingsmittels beträgt im allgemeinen etwa 35 bis etwa 55%. vorzugsweise etwa 40 bis etwa 50".'». Die Menge der übrigen Komponenten liegt im allgemeinen im Bereich von etwa 1 bis etwa 20"/». und die Menge des Füllstoffs stellt den Rest bis 100"/» dar. Die Herstellung des Waschmittels erfolgt in der üblichen Weise: alle Bestandteile können zusammen gemischt werden, oder es wird zunächst eine Basismischung hergestellt, welche einige der Bestandteile in geringen Prozentsätzen enthält.

Die Beispiele erläutern die Erfindung.

Beispiel 1
(A) I lerstellung von Maxatase enthaltenden Teilchen

Die folgenden Komponenten werden bis zur Au. ösung unter Frhitzen gemischt:

Gewiehtstcile

Glycerin

Polyvinylpyrrolidon
Berol-80(C₁₈-FettalkohoI-

polyäthylenoxid mit etwa
80 Äthylenoxideinheiten) 2

Dieses Gemisch wird zu 26 Gewichtsteilen eines «ι Maxatase-Konzentrats (etwa 1,7 MDU/g) gegeben und dann mit folgenden weiteren Komponenten versetzt:

Titandioxid
Glucosesirup

(Stärkehydrolysat: etwa 43 DE) 15
Glucose 15

Gewichtsteile
5

AmylogumCLS-047 j
(acetyliertes Amylopectin
von Avebe. Holland)

Wasser, ca.

fiewiclitMcilc Tabelle I

33

Der Feuchtigkeitsgehalt des erhaltenen Gemisches b^irägt etwa 7%. Das Gemisch wird bei einer Temperatur von etwa 65°C zu einer homogenen Paste verarbeitet und einem Extruder zugeführt, der mit einer κι perforierten Platte mit I mm Durchmesser aufweisenden Öffnungen ausgerüstet ist. An dem Extruder sind unmittelbar hinter der perforierten Platte /wei rotierende Messer angeordnet. Außerdem weist der Extruder einen Mantel auf, der mit Kühl oder llei/wasser ι > beschickt werden kann. Die hergestellte Paste wird bei etwa 65 C extrudiert. wobei die extrudieren Fäden von den rotierenden Messern sofort in kleine Slu<ke zerschnitten werden. Die erhaltenen Teilchen werden auf einer Kühlfläche abgekühlt. _■'>

Die erhaltenen Teilchen haben eine eirolle von etwa 1 mm und eine (berechnete) proteoiytische Aktivität von 0.4 3MI)I)Zg. Sie werden mit 1% Paraffinöl und nachfolgend mit i"-'» Weizenstärke beschichtet.

Die so erhaltet"cn en/ymhaltigen Teilchen sind ohne _>"> Zerstörung unter mechanischem Druck verformbar. Bei den normalerweise im unteren Rereich eines üblichen Sacks auftretenden Druck werden die Teilchen kaum im cinigr Pio/ent verformt. Der Schliimmtest ergibt einen Wert von 18 DU. >n

(B) Formulierung eines Waschmittels

Die so erhaltenen en/yrnhaltigen Teilchen werden zur η Herstellung eines Waschmittels eingesetzt. Folgende Bestandteile werden miteinander gemischt:

Nalnuiiisulf.il
N a ι riu mtri pf)ly phosphat
Natnumpyrophosphat
Natriumbicarbonat
Natriumcarboxvmethylcellulose
Dia Iky I phenoxy poly-(i'thylenoxyj-äthanol

Ciewichtsteilc

■54

24

b
IO

Nach gründlichem Mischen der Komponenten werden 0.-5 Gewichtsteile der gemäß (A) hergestellten enzymhaltigen Teilchen gründlich eingemischt. Das so erhaltene Waschmittel weist die gleiche Wuschuktivitä't auf wie ein entsprechendes Wuschmittel, in dem die enzymhaltigen Teilchen durch solche enzymhaltigen Teilchen ersetzt sind, die gemäß dem in c^vr GB-PS 13 24 116 beschriebenen Verfahren hergestellt worden sind. In beiden Füllen liegt die gleiche enzymatische Aktivität, etwa 2000 DUZg. des Waschmittels vor.

Beispiel 2

Herstellung enzymhaltiger Teilchen mit verschiedenen Mengen Füllstoff und verschiedenen Beschichtungen

Die gemäß Beispie! I(A) erhaltenen enzymhaltigen Teilchen werden mit den in der nachfolgenden Tabelle I angegebenen Füllstoffen und Beschichtungsmittel kombiniert.

Füllstoff Beschichtungsmittel 1

Beschich- Schlämmtungstest
mittel 2 DU

5%	C	0,5% E	F	3%	G	45	Siliciumdioxid-
2%	Λ	2,5% E + 2,5%	F	*A /a*	A	32
2%	Λ	2,5% E + 2,5%	F	3 /o	G	18	Sägemehl).
2%	A	0.5% E +0,5%		1 ^;V I /0	A	IO
1 %	Λ	-	Aerosil 972 (hydrophobes	1 "/ή	A	80
Λ			Adsorbens).
		Arboecl C 250 (feines
C		Bentonit.
η	=	l'arafTinöI.
E		Glycerinmonostearat.
Ι	=	Maisstärke.
Ο

Aus Tabelle I ist ersichtlich, daß die behandelten enzymhaltigen Teilchen sehr niedrige Schlümm-Werte aufweisen, was besonders für die 4. Probe zutrifft. Die so vorbereiteten enzymhaltigen Teilchen werden gemäß Beispiel I(B) in Waschmittelformulieriingen eingesetzt. Diese weisen die gleiche Waschaktivität auf wie entsprechende Waschmittel, die solche en/ymhaltigen Teilchen enthalten, die gemäß der CiB-PS 13 24 11b erhalten worden sind. Der vorgenannte Schlämmtest wird wie folgt durchgeführt:

Eine Schicht en/ymhaltiger Teilchen wird derart einem Luftstrom ausgesetzt, daß die Teilchen mit einer vorbestimmten Endgeschwindigkeit oder niedrigeren Geschwindigkeit von dem Luftstrom mitgenommen werden. Diese Prüfmethode ist eine Abwandlung des Standard-Schlümmtests (beschrieben in BS !406. Bd. 3 [1%3]) und wird in einem vertikal angeordneten Schlämmrohr durchgeführt, das einen Staubfilter enthält. Die vom Luftstrom mitgenommenen Teilchen werden auf dem Filter gesammelt, gewogen und auf ihre enzymatische Aktivität (ausgedrückt in Glycin-Einheiten oder DU) geprüft. Die mittlere l.uftgeschwindigkeit beträgt 0.8 mZsec.

Beispiel 3

I lcrstellung en/ymhaltiger Teilchen mit verschiedenen Mengen weiterer Füllstoffe

Die gemäß Beispiel I(A) erhaltenen enzymhaltigen Teilchen werden mit folgenden Füllstoffen kombiniert:

2% Aerosil 972
5 und 10% Bentonit

5% Penicillium mycelium (erhalten aus der
Gärmaische von Penicillin-G-Fermentationen)

Die Teilchen werden mit I⁰Zo Paraffinöl und nachfolgend mit 1 % Aerosil 972 beschichtet.

Alle vorgenannten Füllstoffe zeigen sich gut cinsetzbar. wobei die unter Verwendung von 10⁰Zo Bentonit erhaltenen Teilchen etwas spröde sind.

Die derart vorbereiteten Teilchen werden gemäß Beispiel 1(3) zur Formulierung von Waschmitteln eingesetzt. Die so erhaltenen Waschmittel weisen die gleiche Waschaktivität auf wie entsprechende Waschmittel, die mit enzymhaltigen Teilchen gemäß der GB-PS 13 24 116 erhalten worden sind.

Beispiel 4
Variierung der Formulierung gemäß Beispiel I

Das Verfahren gemäß Beispiel 1 wird mit der Abänderung wiederholt, daß anstelle von Amylogum ~, CLS-0473 jetzt eine äquivalente Menge Paselli MD-30 (Stärkehydrolysat, DF. etwa 30; Avebe, Holland) eingesetzt wird. Oie Teilchen werden mit 1% Paraffinöl und nachfolgend mit 1% Acrosil 972 beschichtet.

In einem yveiteren Versuch wird Beispiel I(A) mit dem tu Unterschied wiederholt, daß Bcrol-80, Polyvinylpyrrolidon und Glucose nun durch IO Gcwichtsieile Bentonit ersetzt weiden. Alle Komponenten werden bei etwa 65 C gemischt, und die erhaltene Paste wird extrudiert und in Teilchen geschnitten. Diese werden mit 1"/" r Paraffinöl und dann mit 1% Aerosil 972 beschichtet.

Die gemäß diesem Beispiel erhaltenen Teilchen weisen sehr gute Eigenschaften ajf. Unter ihrer Vet Wendung gemäß Beispiel i(B) iicigesieiiie Waschmittel zeigen im wesentlichen die gleiche Waschaktiv!- ;ι tat wie entspinnende Waschmittel, die enzymhaltige Veilchen gemäß der CiB-PS i 3 24 i in enthalten.

Methylcellul&se
Maxatase(2,4 Millionen DU/g)
G lucosesirup (Stärkehydrolysat.

etwa 43 DE)
Paraffinwachs
Titandioxid
Glycerin
Glucose

Gewichtsprozent
45
20

10

14

Das vorstehende Gemisch wird gemäß Beispiel > in ein Granulat überführt, das gemäß Beispiel 3 beschichtet wird. Füne Überprüfung zeigt, daß die hei gestellten ciizymhaltigcn Teilchen ähnliche Fügenschafteii aulweisen wie gemäß der vorstehenden Beispiele erhaltenen Teilchen.

Beispiel ö

i lersteiiung Niaxaiase-enthalieiider Teilchen
Fs wird folgende Rezeptur eingesetzt:

Beispiel 5
Herstellung en/ymhaltiger Teilchen für Arzneimittel

Folgende Rezeptur wird zur erfindiingsgemuUcn Herstellung eines (jranulals eingesetzt:

	(iewichis
	pro/ent
Glucoamylase (etwa 25 000 U/g)	25
lnveriase(etwa 325 000 SU/g)	n.25
Amylogum CLS-0473	4")
Ghiu>sesiruρ (Stärkehydrolysat.
etwa 43 Di-)	20
Glycerin	!75

Das Pulver wird unmittelbar durch Öffnungen mn einem Durchmesser von I mm extrudiert. und das Extrudat wird zu einem Granulat geschnitten. Das Granulat wird gemäß Beispiel 3 beschichtet.

Die erhaltene /Übereilung ist für eine orale Verabreichung an Patienten geeignet, die an einem verschlechtertem Kohleanhydratstof !'wechsel leiden, der auf einen Mangel an Invertase. Giucoamylase oder Isomaltase zurückzuführi-n ist.

Beispiel b

/ubereitung von Maxatase-enthaltenden Teilchen
Es wird folgende Rezeptur eingesetzt:

Gewichtsprozent

Mexatase (2.3 Millionen DU/g) 50
Amylogum CLS-0473

35
15

Glucosesirup (Stärkehydrolysat,
etwa 43 DE)

Mit dieser Rezeptur wird gemäß Beispiel 5 ein Granulat hergestellt, das dann mit 5% Titandioxid beschichtet wird.

Beispiel 7

Zubereitung von Maxatase-enthaltenden Teilchen
Es yvird -.lie folgende Rezeptur eingesetzt:

	pro/cm
Gummi arabicum	45
Ma\atase(2.t Millionen DUg)	20
GIucosesiruρ (Stärkehydrolysat.
ctwa 43 Dl-)	10
Paraffinwachs	4
Titandioxid	',
Glycerin	1
Glucose	14

Das Mirgenannie Gemisch wird gemäß Beispiel 5 in cm (iranulat überführt, das gemäß Beispiel 3 beschichte! wird. Die so hergestellten enzy mhaltigen Teilchen weisen ähnliche Eigenschaften .liif wie die gemäß der \orstehendeii Beispiele erhaltenen Teilchen.

Beispiel 4

I lersteiiung von Amy lase-enihaltenden Teilchen
Fs werden folgende Rezepturen eingesetzt:

	(ic« iL'hts
	pro/ent
a) Am>lase(lb40() BAli/g)	25
Amylogum CLS-0473	37
Glucosesirup (Stärkehydrolysat.
etwa 43 DE)	ib
Glucose	16
Titandioxid	5
Glycerin	1
	Gewichts
	prozent
b) Amylase(l6 000BAU/g)	50
Amylogum CLS-0473	35
Glucosesyrup (Stärkehydrolysat,
etwa 43 DE)	15

Gemäß Beispiel 5 wird jeweils ein Granulat hi ¹VrReSIeIIt. das jeweils gemäß Beispiel 3 beschichtet wird. Die Eigenschaften der erhaltenen Teilchen sind ähnlich wie die Eigenschaften der gemäß den vorstehenden Beispielen erhaltenen Teilchen.

Beispiel H)

Verschiedene Maxatase-cn I ha he ride l-'ormulierimgen Tabelle II

	Probe	1	2	I	3	1	4	2	5	d	7
	1		40	.S	40	5	40	1	40	40	40
Amylogum CLS-0473.	40	22	20	22	20	18	20	S	20	20	20
Maxatase. %')	20	10	2	10	-	10	-	20	-	-
Sorb.t. 7	-	29	-	20	2	14		10	2	2	2
Glycerin			-		4			IO	2	4	4
Paraffinwachs, %	-	-	Ji ViX:.	-			1	-	-
Aerosil 972, %	-				1	-	-
Berol-80. %				S	_S	5
i tianc oxid. ':■·«			1 (1	1 1)	1 .1 ι -I
Glucose. %	K)	IO	IC
Glucosesirup, "V)	20	32	Il
Schlämmtest')
') 2,18 Millionen DU/p.
") Stärkehydrolysat. etw;i
"') Probe mit 60 g.

Die Beschichtung der erhaltenen Teilchen erfolgt gemäß Beispiel 3. Die Eigenschaften der so hergestellten en/ymhaltigen Teilchen sind ähnlich den Eigenschaften, welche die gemäß den vorstehenden Beispielen erhaltenen Teilchen /eigen.

Beispiel Il

I lerstelking von eine alkalische Protcascenthaltendcn Teilchen

Es w ird folgende Rezeptur eingesetzt:

Ciewiehts-

Amylogum CLS-0473 34

Glucose 17 Glucosesinip (Stärkehydrolysat.

etwa 43 DE) 17

Stearinsäure 7

PB 92(1.7 Millionen ADLVg)") 20

Titandioxid 5

') PB 92 isl ein alkalisches proteolytischcs F.nz>m. beschrieben in US-PS40 02 572.

Das vorstehende Gemisch wird gemäß Beispiel 5 in ein Granulat überführt, das gemäß Beispiel 3 beschichtet wird Die erhaltenen Teilchen weisen ähnliche Eigenschaften auf wie die gemäß der vorstehenden Beispiele erhaltenen Teilchen. Der Schlämmtest ergibt bei einer Probe von 60 g einen Wert von 95 ADU/g.

Beispiel 12

Lagerstabilität eines Maxataseenthallenden Granulats

400 g eines handelsüblichen Waschpulvers, das Natriumperborat enthält, werden mit einer solchen Menge der gemäß Beispiel 10, Probe 5, hergestellten enzymhaltigen Teilchen (beschichtet mit 1% eines Gemisches aus Glyccrinmonostearat und Paraffinöl. I :l) gründlich gemischt, so daß die Aktivität des Waschmittel* 6000 DU/g beträgt.

Zur Bestimmung der l.agerstabilitäl werden dem Gemisch unmittelbar nach dem MisiHen sowie nach einer Lagerung von "/> Monat, I Monat, 2 Monaten und 3 Monaten bei jeweils 37"C Lagcrtemperatur Proben von etwa 20 g entnommen. Die Untersuchung der Proben erfolgt nach ihrem Auflösen in synthetischem Leitungswasser (enthaltend 111 mg/1 Calciumoxid. 27.^ri mg/1 Magnesiumoxid und 210 mg/1 Natriumhydrogencarbonat; deutsche Härte 15"), wobei dieses Leitungswasser zur Neutralisation der Wirkung des Perborats genügend Nalriumdithionit enthält. Anschließend wird die Probe jeweils mit synthetischem Leitungswasser bis zu einer Konzentration verdünnt, die zur Prüfung der in DU gemessenen Aktivität (gemäß CiB-PS 13 53 317) geeignet isl (Versuch A in der nachfolgenden iabeiie iii).

Ein entsprechender Versuch wird mit einem handelsüblichen Granulat des gleichen Enzyms (Maxatase P. C₁ISi-limeades N.V.. Holland, hergestellt gemäß CiB-PS I ! 24 1 Ib) durchgeführt (Versuch B in der nachf llgenden Tabelle III).

Die Ergebnisse sind in tier Tabelle III zusammengefaßt.

Tabelle III

	Lagerzeit, Monate 0,5 1	99 92	2	3
Versuch A Versuch B	100 94	89 82	91 75
Aus der Tabelle ta ι im Versuch A Versuch B.	III isl (cr'ii	ersichtlich, daß die Lagersiabili ldungsgcmiil.l) besser is. als in
	Bc	i s ρ ιe 1 13

Herstellung von Lactase-enthalienden Teilchen
Es wird folgende Rezeptur eingesetzt:

Gewichtsprozent
45
30

Amylogum CLS-0473
Lactasc (gefallt)
Glucosesirup (Stärkehydrolysat,
etwa 43 DE) 25

Das vorstehende Gemisch wird gemäß Beispiel 5 in ein Granulat überführt, das gemäß Beispiel 3 beschichtet wird. Wenn die Temperatur während der Herstellung des Granulats auf höchstens 50⁰C gehalten wird, beträgt die Aktivität des hergestellten Granulats 95% der Ausgangsaktivität, während bei Anwendung einer Temperatur von 50 bis 70⁰C die restliche Aktivität nur 55% der Ausgangsaktivität erreicht. Dies zeigt, daß die beim erfindungsgemäßen Verfahren anzuwendende Temperatur wesentlich von der Art des eingesetzten Enzyms abhängt.

D eιh ρ ι cι 14

Mit der nachfolgenden Rezeptur werden gemäß Beispiel I enzymhaltigeTeilchen hergestellt:

	Gewichtsteile
Glycerin	I
Polyvinylpyrrolidon	2
Berol-80	2
Maxatase	I
Titandioxid	5
Glucosesirup (Stärkehydrolysat,
etwa 43 DE)	22

16

Glucose :

Amylogum CLS-0473 <

Das erhaltene Granulat wird gem beschichtet. Eine Überprüfung zeigt, hergestellten enzymhaltigen Teilchen ä schäften aufweisen wie die gemäß der Beispiele erhaltenen Teilchen.

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung enzymhaltiger Teilchen, die unter mechanischem Druck nicht oder fast nicht stäuben, dadurch gekennzeichnet, daß man eine zur Erzielung einer genügenden Enzymaktivität der herzustellenden Teilchen ausreichende Menge eines trockenen oder fast trockenen Enzyms, etwa 20% bis etwa 60% eines mit dem Enzym verträglichen hydrophilen organischen Bindemittels, etwa 10 bis etwa 60% eines für enzymhaltige Mittel geeigneten Builders und gegebenenfalls Wasser zur Erzielung eines Feuchtigkeitsgehalts von 5 bis 15% der herzustellenden Teilchen homogen mischt, das erhaltene Gemisch mechanisch in Teilchen der gewünschten Größe auftrennt und die Teilchen zur Vermeidung eines Feuchtigkeitsverlusts beschichtet.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man 50% eines trockenen oder last trockenen Enzyms, 20 bis 60% eines mit dem Enzym verträglichen hydrophilen organischen Bindemittels, 20 bis 60% eines für enzymhaltige Mittel geeigneten Builders, gegebenenfalls Wasser und eine ausreichende Menge eines den Feuchtigkeitsgehalt der herzustellenden Teilchen auf 5 bis 15% bei üblichen Umgebungstemperaturen und üblicher Luftfeuchtigkeit einstellenden Mittels homogen mischt, das erhaltene Gemisch mechanisch in Teilchen der gewünschten Größe auftrennt und die Teilchen zur Vermeidung eines Feuchtigkeitsverlusts beschichtet.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß man als hydrophiles Bindemittel ein .Stärke- oder Cellulosederivat einsetzt.

4. Verfahren nach Anspruch 1. 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß man als hydrophiles Bindemittel acetyliertes Amylopectin. Gummi arabicum. Dextrin. Karaya-Gummi. Methylcellulose. Tragant, Methylamylopectin oder ein Stärkehydrolysat einsetzt.

5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß man als hydrophiles Bindemittel acetaliertes Amylopectin mit einem Acelylierungsgrad von etwa 5 bis etwa 30% einsetzt.

6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß man das hydrophile Bindemittel in einer Menge von etwa 30 bis etwa 50% einsetzt.

7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß man als Bdilder ein wasserlösliches Kohlenhydrat mit 5 bis 12 Kohlenstoffatomen einsetzt.

8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß man als Builder Glucose. Sucrose oder ein Stärkehydrolysat einsetzt.

9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekcnn/.cichnct, daß man als Builder ein Gemisch aus Glucose und 40 bis 70% eines Slärkehydrolysats, das ein Dextrose-Äquivalcnl von etwa 20 bis etwa 70 aufweist, einsetzt.

10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß man ein Stärkehydrolysat mit einem Dextrose-Äquivalent von etwa 30 bis etwa 60 einsetzt.

11. Verfahren nach einem der vorhergehenden

Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß man den Builder in einer Menge von etwa 20 bis etwa 45% einsetzt.

12. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß man als die Feuchtigkeit der herzustellenden Teilchen einstellendes Mittel ein Polyol mit 2 bis 6 Kohlenstoffatomen und 2 bis 4 an verschiedene Kohlenstoffatome gebundene Hydroxylgruppen einsetzt.

ίο

13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch

gekennzeichnet, daß man als die Feuchtigkeit einstellendes Mittel Glycerin oder Sorbit einsetzt

14. Verfahren nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß man das die Feuchtigkeit einstellende Mittel in einer Menge von 0,5 bis etwa 5% einsetzt.

15. Verfahren nach Anspruch J-i. dadurch gekennzeichnet, daß man das die Feuchtigkeit einstellende Mittel in einer Menge von etwa 1 bis

2i) etwa 3% einsetzt.

16. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß man als Enzym eine Protease, Amylase, Lipase, Lactase, Invertase oder Glucoamylase einsetzt.

2ϊ

17. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch

gekennzeichnet, daß man eine Protease einsetzt, die von einem Bacillus-Stamm gebildet worden ist.

18. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß man eine Protease einsetzt, die

in von Bacillus subtilis, Bacillus Hcheniformis oder Bacillus alcalophilus gebildet worden ist.

19. Verfahren nach Anspruch 16. dadurch gekennzeichnet, daß man als Enzym eine Amylse einsetzt, die von Bacillus subtilis gebildet worden ist.

Γι

20. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch

gekennzeichnet, daß man als Enzym eine Lipase einsetzt, die von einem Candida-Stamm gebildet worden ist.

21. Verfahren nach Anspruch 20, dadurch in gekennzeichnet, daß man eine Lipase einsetzt, die von Candida cylindraceae gebildet worden ist.

22. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß man das Enzym in einer Menge von höchstens 50% einsetzt.

4-,

23. Verfahren nach einem der vorhergehenden

Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß man zusätzlich ein Schmiermittel einsetzt.

24. Verfahren nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß man als ^r,chmiermitlcl ein

■in Paraffinöl oder -wachs. Stearinsäure, einen Polyvinylalkohol, ein Polyvinylpyrrolidon oder Glycerin einsetzt.

25. Verfahren nach Anspruch 23 oder 24, dadurch gekennzeichnet, daß man das Schmiermittel in einer

ν, Menge von etwa 2 bis etwa 7% einsetzt.

26. Verfahren nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß man das Schmiermittel in einer Menge von etwa 3 bis etwa 5% einsetzt.

27. Verfahren nach einem der vorhergehenden W) Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß man die Auftrennung des Gemisches unter Verwendung einer Pumpe und einer fadenbildenden Vorrichtung durchführt.

28. Verfahren nach Anspruch 27. dadurch fi^r. gekennzeichnet, daß man als fadenbildcnde Vorrichtung eine Ein- oder Mehrdüsenplaltc mit einem Öffnungsquerschnitt pro Düse von etwa 0.5 bis etwa 3 mm einsetzt.

29. Verfahren nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, daß man eine Düsenplatte mit einem Öffnungsquerschnitt pro Düse von etwa 0,7 bis etwa 1,5 mm einsetzt.

30. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß man die herzustellenden Teilchen mit etwa 0,5 bis etwa 5% eines wasserabstoßenden Mittels beschichtet.

3). Verfahren nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, daß man als wasserabstoßendes Mittel Paraffinöl, Leinöl, Erdwachs, Kakaofett, Candelillawachs, Carnaubawachs, Paraffinwachs, Bienenwachs, Ceresinwachs oder Lanolin oder ein Gemisch aus mindestens zwei dieser Stoffe einsetzt.

12. Verfahren nach Anspruch 30 oder 31, dadurch gekennzeichnet, daß man die herzustellenden Teilchen zusätzlich mit einem das Zusammenbacken der Teilchen verhindernden Mittel beschichtet.

33. Verfahren nach Anspruch 32, dadurch gekennzeichnet, daß man als das Zusammenbacken der Teilchen verhindernde Mittel Mais- oder Weizenstärke oder eine andere Stärke, absorbierendes Siliciumdioxid oderTalkumpulver einsetzt.

34. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß man die Auftrennung des Gemisches bei einer Temperatur von etwa 40 bis etwa 70° C durchführt.

35. Enzymhaltige Teilchen, hergestellt nach einem der Verfahren gemäß Anspruch 1 bis 34.

36. Waschmittel, enthaltend enzymhaltige Teilchen nach An:pruch 35 und übliche Waschmittelkomponenten.

37. Mittel nach Anspruch J6, enthaltend eine derartige Menge von ein protoHytisches Enzym enthaltenden Teilchen, daß die Aktivität des Mittels etwa 1000 bis eiwa 3000 DU/g beträgt.

38. Mittel nach Anspruch 37, enthallend eine solche Menge von ein prolcolytisches Enzym enthaltenden Teilchen, daß die Aktivität des Mittels etwa 1500 bis 2500 DU/g beträgt.

39. Mittel nach Anspruch 36 oder 37, enthaltend als übliche Waschmittelkomponcntcn etwa 4 bis etwa 20% eines Detergens, etwa 35 bis etwa 55% eines Wasserenthärtungsmittels, einem Füllstoff und weitere übliche Komponenten.

40. Mittel nach Anspruch 39, enthaltend etwa 6 bis etwa 12% eines Detergens und etwa 40 bis etwa 50% eines Wasscrenthärtungsmittels.