DE2831778C3

DE2831778C3 - Verfahren zur Herstellung enzymhaltiger Teilchen

Info

Publication number: DE2831778C3
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: 1980-04-24
Also published as: DE2831778B2; FR2399434A1; ES471896A1; NL7806728A; IE47033B1; NL175639C; FR2399434B1; NL175639B; IT7868719A0; US4242219A; LU79988A1; IT1160433B; IE781442L; DE2831778A1; CH635867A5; GB1603640A; BE869132A

Description

Bereits seit einigen )ahrcn werden Enzyme in Waschmittel eingesetzt. Eines der Probleme bei der Formulierung von enzymatisch wirksamen Waschmittcln 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 Hautreizungen Uiid 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 /um Überführen von Enzymen in eine Form fester Teilchen sind bekannt. Beispielsweise ist in der OB-PS IJ 24 116 ein Verfahren beschrieben, bei dem ein flüssiges Gemisch aus dem Enzym und einem Bindemittel, beispielsweise einem niedrigschmelzenden nichtionischen Emulgator, mit'els 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 teilchenför-nige, 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.

>o 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

jo Endprodukts zu erhärten. 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

J5 üblichen relativen Luftfeuchtigkeiten einen Feuchtigkeitsgehalt von etwa 5 bis etwa 15% aufweisen.

Die hier gegebenen Prozentangaben beziehen sich auf das Gewicht, soweit nichts anderes angegeben ist.
Die erfindungsgemäß hergestellten enzymhaltigcn 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 vorzugsweise biologisch abgebaut werden. Werden die enzymhaltigcn Teilchen in oral zu verabreichenden Arzneimitteln eingesetzt, sollen die Komponenten des Arzneimittels eßbar seir;.

Die erfindungsgemäß hergestellten enzymhaltigen Teilchen sind besonders wertvoll beim Einsatz in Waschmittel, wenn üblicherweise in Waschmittel eingesetzte Enzyme verwendet werden. Beispiele für derartige Enzyme sind proteolytische Enzyme (Proteasen), amylolytische Enzyme (Amylasen) oder lipolytisehe Enzyme (Lipasen) oder Gemischen aus mindestens zwei dieser Enzyme. Beispiele für geeignete proleolytische Enzyme sind Enzyme bakterieller Herkunft, wie proteolytische Enzyme der Gattung Bacillus, wie Bacillus subtilis, Bacillus lichcniformis und Bacillus

(,η iilcalophiliis. Amylolytische Enzyme sind vorzugsweise Enzyme bakteriellen Ursprungs, wie von der Gattung Bacillus, wie Bacillus subtilis, gebildete amylolylischc Enzyme. Einige Bakterien bilden gleich/eilig geeignete proteolylische und amylolytische Enzyme. Geeignete cinsctzbarc lipolylischc Enzyme sind vorzugsweise Enzyme mikrowellen Ursprungs. Sie werden beispielsweise durch die Gattung Candida, wie Candida cylindraccac, gebildet. Von Vorteil isl auch der Einsatz

von Lactasen. Beispiele für Enzyme in Arzneimiiielii sind beispielsweise Inverinse und Glucoamylase.

Als hydrophile organische Bindemittel können zur Herstellung der enzymhaltigen Teilchen Stärke- und Cellulosederivate eingesetzt werden, wobei als Starkederivat acetyliertes Amylopectin (nachfolgend »Amylopectin-Gummi«) bevorzugt ist. Dieses Bindemittel ist ein Amylopectin mit einem Acetylierungsgrad von etwa 5 bis etwa 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 Bindemitteleigenschäften auf, d. h. enthält es Amylopectinderivaiie, 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 Kohlenhydrate mit 5 Kohlenstoffatomen sind Pentosen, wie Xylose, A rabinose, Ribose und Lyxose. Entsprechende Beispiiele 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 jo 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 j5 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 ois etwa 70% der Gesamtmenge des Builders wird für 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 weruen, 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 aufrechterhalten- bo des 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 verici.'n geht. Entsprechende Mittel für diesen Zweck sind Polyolc mit 2 bis 6 Kohlenstoffatomen und 2 bis 4 an verschiedene Kohlenstoffatome gebundene Hydroxylgruppen. Spezielle Beispiele für derartige Verbindungen sind Äthylenglykol, 1,2- und 1,3-Propylcnglykol, 1,2-, 1,3- und 2,2-Butylenglykol, 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. Penicillium myct.kim, ceiluloseenthaltende Pulver oder Fasern, Sägemehl und Bentonit in Mengen von beispielsweise 3 bis 10% 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 70⁰C gewählt, jedoch können in besonderen Fällen auch tiefere oder höhere Temperaturen eingestellt werden. Die Plastifi-/.ierung des Gemisches kann in einem Knetmischer 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 Öffnungsqiicrschnitt 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 sei... Das Granulieren kann auch durch eine mit einor oder mehreren bewegten Schneidkanten ausgerüstete Schneidevorrichtung erfolgen die das extrudicic Produkt an der Düsenplauc zerschneidet. Vorzugsweise besteht die Schneidevorrichtung iuis einer Anzahl rotierender Messer, die in Abhängigkeit von der L.age der Rotationsachse zur Düsenplatic sich entweder kontinuierlich oder einmal pro Rotation über die Düsenplatte bewegen.

Es ist auch möglich, das Plastifizieren. Pumpen und Granulieren in einer ciii/.iecn Vorrichtline, beisnielsu ei-

se einem Schneckenextruder, durchzuführen. Der Vorratstrichter des Extruders wird inn dem pulveifor migcn Gemisch beschickt, das durch die durch die rotierende Schnecke erzeugte Wiinne und dem er/engten Druck im Extruder plastifiziert wird Im letzten Rereich der Schnecke erfolgt ein Mischen und die Krzeugung eines für this Extrudieren des Gemisches durch eine Düsenplatle erforderlichen Drucks.

Die Komponenten des Gemisches können dem vorgesehenen Verhältnis mich getrennt der Vorrichtung zugeführt werden, in der das Mischen, Plastifizieren. Pumpen und Extrudieren durch eine Düsenplallc erfolgt. Kin Beispiel für eine derarlige Vorrichtung isi ein Doppelschneckenextruder mit weiteren Zusätzen zur Krleichterung des Mischens.

Im allgemeinen werden Düsenplatten mit Öffnungsquerschnitten pro Düse von elwa 0.5 bis etwa j mm. vorzugsweise 0.7 bis i.5 mm eingeseizi, es können jedoch auch kleinere oder größere Offnungsqucrsrhnitte verwendet werden. Die Größe und die Gestall der hergestellten enzymhaltigen Teilchen hängt von der Geschwindigkeit und der Anzahl der schneidenden Messer sowie der Zusammensetzung des Gemisches ab.

Dm einen Feuchtigkeitsverlust der erhaltenen Teilchen zu vermeiden, werden diese beschichtet. Dies erfolgt in Abhängigkeit der Art des Beschiehtungsmittels mit etwa 0.5 bis etwa 5"Ί> eines Beschichtungsmit- !els. das aus einer Vielzahl von wasserabstoßenden Mitteln, wie Paraffinöl. Leinöl, verschiedenen Wachsarien, wie Erdwachs. Kakaofell. Candclillawachs. C'arnauhawachs. Lanolin. Paraffinwachs. Ceresinwachs. Bienenwachs und Gemischen aus mindestens zwei dieser Stoffe, ausgewählt werden kann. Kin Zusammenbacken der hergestellten Teilchen nach ihrem Abfüllen in zum Transport vorgesehene Säcke kann vermieden werden, wenn die. wie eben beschrieben, bereits beschichteten Tc-ilchen mit einem das Zusammenbacken der Teilchen vermeidenden Mittel beschichtet werden.beispielsweise mit Mais- oder Weizenstärke oder einer anderen Stärke, einem absorbierenden Siliciumdioxid, wie Aerosil. oder Talkumnulver.

Die erfindungsgemäß hergestellten enzymhaltigen Teilchen führen bei ihrem Gebrauch zu keiner oder fast keiner Staubbildung. Die Bildung von F.n/ymstaub kann mit einer Standard-Testmethode bestimmt werden. beispielsweise durch den Schlämmtest. Dieser Test ist in der BE-PS 8 38 125 beschrieben und wird mit einer Probe von 60 g durchgeführt. Die Aktivität des Statibs wird bestimmt, und zwar im Fall einer Protease in DU (Delft Units, vgl. GB-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 Waschmitlein 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 the im linieren I eil der Sacke vorliegenden Teilchen einem geringeren Druck ausgesetzt als in großen Säcken, weshalb die Anforderungen hinsichtlich der Deiormalionsbeständigkeil der feilchen im I all der kleinen Säcke geringer sind als bei großen Sacken.

ErfindungsgemäK weiden auch Waschmittel zur Verfügung gestellt, die zusätzlich zu den üblichen Waschmitlelkomponenten auch erfindungsgemäß hergestellte enzymhaltige Teilchen enthalten Weiterhin enthalten diese Waschmittel an· h ein oder mehren Detergentien, wie iiichlionischc .nd anionische Detergentien. z.B. Natiiumbenzolsiilfoiial. die üblicherweise in enzymalischen Waschmittel eingcselzt werden. Du· Waschmittel enthallen im allgemeinen Mittel, die unter anderem eine wasserenihärtende Wirkung aufweisen, beispielsweise komplexe Phosphate, wie Natriumlripolyphosphat. Niitritimpyropliosphai. oder phosphatfreie Wassei euiiiäi tei. /.n. Nur iloii icssigsüuie ouei deien Salze oder Nairiumcilrai Es können ain ι noch andere Komponenten vorliegen, z. B. wasserfreies Nalriumsilikat. schwach alkalische Verbindungen, wie Natriumcarbonat. Oxidationsmittel, wie Natriumperborat. Füllstoffe, wie Natriumsulfat, und andere Komponenten, wie Carboxymethylcellulose. Duftstoffe, optische Aufheller und Pig neue, wie Titandioxid.

Im allgemeinen werden enzwiihallige Teilchen, die erfindungsg; -..laß hergestellt worden sind, und ein proteolytisches Enzym enthalten, in einer solchen Menge eingesetzl. daß das Waschmittel eine proieolvtischc Aktiv Hat von etwa !000 bis etwa 3000. vorzugsweise etwa 1 500 bis 2500. Dl 7g aufweiset. Die Menge des Deiergens im Waschmittel liegt im allgemeinen bei elwa 4 bis etwa 20".'». vorzugsweise bei etwa β bis elwa l2"/n. Die Menge des Wassercnthärtungsmittcls beträgt im allgemeinen etwa 35 bis etwa 55%. vorzugsweise etwa 40 bis etwa 50⁰O. Die Menge der übrigen Komponenten liegt im allgemeinen im Bereich \on etwa I bis elwa 20'Ί·. und die Menge des Füllstoffs stellt den Rest bis 10()"i> dar. Die Herstellung des Waschmittels erfolgt in der üblichen Weise: alle Bestandteile können zusammen gemischt werden, oder es wird zunächst cmc Basismischung hergestellt, welche einige der Bestandteile in geringen Prozentsätzen enthält.

Die Beispiele erläutern die Erfindung.

Beispiel I
(A) Herstellung von Maxatase enthaltenden Teilchen

Die folgenden Komponenten werden bis zur AufK
sung unter Erhitzen gemischt:

Gewichtsteile

Glycerin 1

Polyvinylpyrrolidon 2

" Beroi-8Ö(C,8-Fettalkohoi-

polyäthylenoxid mit etwa
80 Äthylenoxideinheiten) 2

Dieses Gemisch wird zu 26 Gewichtsteilen eines Maxatase-Konzentrats (etwa 1.7 MDU/g) gegeben und dann mit folgenden weiteren Komponenten versetzt:

ι itandioxid

Glucosesirup

(Stärkehydrolysat: etwa 43 DE)
Glucose

Gewichtsteiie

15
15

icilc Tabelle

timC I S-047 3
(accis lierles Amylopectin
von Avebe. I lollaml)

WiISSLT. CiI.

Füllstoff

IXt Feuchtigkeitsgehalt des erhaltenen Gemisches betragt etwa 7"/ίι. Das Gemisch wird bei einer temperatur von etwa b5 ( zu einer homogenen Pa si ο verarbeitet und einem Extruder /iigefi'ihrt. der mil einer mi perforierten !'latte mit I mm Durchmesser aufweisen den Öffnungen ausgerüstet ist. An dem Intruder sind unmittelbar hinter der perforierten Platte zwei rotieren de Messer angeordnet. Außerdem weist der Extruder einen Mantel auf, der mit Kühl- oder Heizwasset r> beschickt werden kann. Die hergestellte Paste wird hei

ill

den rotierenden Messern sofort in kleine Stücke zerschnitten werden. Die erhaltenen Teilchen werden auf einer Kühlfläche abgekühlt.

Die erhaltenen Teilchen haben eine Größe von etwa 2 mm und eine (berechnete) proteolytische Aktivität von O.43MDU/g. Sie werden mit !"/< > Paraffinöl und nachfolgend mit 3% Weizenstärke beschichtet.

Die so erhaltenen enzymhaltigcn Teilchen sind ohne Zerstörung unter mechanischem Druck verformbar. Bei den normalerweise im unteren Bereich eines üblichen Sacks auftretenden Druck werden die Teilchen kaum U ι einige Prozent verformt. Der Schlämmtest ergibt einen Wert von 18 DU. so

(B) Formulierung eines Waschmittels

Die so erhaltenen enzymhalligen Teilchen werden zur Herstellung eines Waschmittels eingesetzt. Folgende Bestandteile werden miteinander gemischt:

Natriumsulfat
Natriumtnpolypnosphat
Natriumpvrophosphat
Natriumbicarbonat
Natriumcarboxymethylcellulose
Dialkylphcnoxypoly-(äthylenoxy)-äthanol

(•cwichtstcilc

54

24

6
10

Nach gründlichem Mischen der Komponenten werden 0,5 Gewichtsteiie der gemäß (A) hergestellten enzymhaltigen Teilchen gründlich eingemischt. Das so ίο erhaltene Waschmittel weist die gleiche Waschaktivität auf wie ein entsprechendes Waschmittel, in dem die enzymhaltigen Teilchen durch solche enzymhaltigen Teilchen ersetzt sind, die gemäß dem in der GB-PS 13 24 116 beschriebenen Verfahren hergestellt worden sind. In beiden Fällen liegt die gleiche enzymatisch^ Aktivität, etwa 2000 DU/g.des Waschmittels vor.

Beispiel 2

Herstellung enzymhaltigerTeilchen mit verschiedenen Mengen Füllstoff und verschiedenen Beschichtungen

Die gemäß Beispiel l(A) erhaltenen enzymtialtigen Teilchen werden mit den in der nachfolgenden Tabelle I angegebenen Füllstoffen und Beschichtungsmitteln kombiniert.

Beschichtungsmittel I

Beschichtungsmittel 2

Schlämm-

test

DU

5 % C
2% Λ
2% Λ
2% Λ
1 % A

0.5% F

2,5% Κ + 2,5% F
2,5% K + 2,5% F'
0.5% F (-0,5% F'

3% G
2% A
3 % G
1% A
1 % A

45
32
18
IO
80

Aerosil 972 (hydrophobes Siliciumdioxid-

Adsorhens).

Arhocel C 250 (feines Sagemehl).

ucfiiuim.
Paraffinöl.

Glycerinmonostearat.
Maisstärke.

Aus Tabelle I ist ersichtlich, daß die behandelten enzymhaltigen Teilchen sehr niedrige Schlamm-Werte aufweisen, was besonders für die 4. Probe zutrifft. Die so vorbereiteten enzymhaltigen Teilchen werden gemäß Beispiel l(B) in Wasehmittelformulicrungen eingesetzt. Diese weisen die gleiche Waschaklivitäi auf wie entsprechende Waschmittel, die solche enzymhaltigen Teilchen enthalten, die gemäß der GBPS 13 24 116 erhalten worden sind. Der vorgenannte Schlämmtest wird wie folgt durchgeführt:

Eine Schicht enzymhaltiger Teilchen wird derart einem Luftstrom ausgesetzt, daß die Teilchen mit einer vorbestimmten F.ndgeschwindigkeit oder niedrigeren Geschwindigkeit von dem Luftstrom mitgenommen werden. Diese Prüfmethode ist eine Abwandlung des Standard-Schlämmtests (beschrieben in BS 3406. Bd. 3 [1963]) und wird in einem vertikal angeordneten Schlämmrohr durchgeführt, das einen Staubfilter enthält. Die vom Lultstrom mitgenommenen Teilchen werden auf dem Filter gesammelt, gewogen und auf ihre cnzymatische Aktivität (ausgedrückt in Glycin-Einheiten oder DlI) geprüft. Die mittlere laufgeschwindigkeit beträgt 0,8 m/see.

Beispiel 3

Herstellung enzymhaltiger Teilchen mit verschiedenen Mengen weiterer Füllstoffe

Die gemäß Beispiel l(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 1% Paraffinöl und nachfolgend mit 1 % Aerosil 972 beschichtet.

Alle vorgenannten Füllstoffe zeigen sich gut einsetzbar, wobei die unter Verwendung von 10% Bentonit erhaltenen Teilchen etwas spröde sind.

Die derart vorbereiteten Teilchen werden gemäß Beispiel i(B) zur Formulierung von Waschmittel·! 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.

II

B e i s ρ i e 1 4
Variierung der Formulierung gemäß Beispiel I

Das Verfahren tjetnäß Beispiel 1 wird mit der Abänderung wiederholt, daß anstelle von Amylogiim CLS-0473 jetzt ei.c äquivalente Menge Paselli MD-JO (Stärkchydrolysiii, DE etwa 30; Avebe, Holland) eingesetzt wird. Die Teilchen werden mit 1% Paraffinöl und nachfolgend mit 1 % Aerosil 972 beschichtet.

In einem weiteren Versuch wird Beispiel I(A) mit dem Unterschied wiederholt, daß Berol-80, Polyvinylpyrrolidon und Glucose nun durch 10 Gewichtsteile Bentonit ersetzt werden. Alle Komponenten werden bei etwa 65"C gemischt, und die erhaltene Paste wird extrudierl und in Teilchen geschnitten. Diese werden mit 1% Paraffinöl und dann mit 1% Aerosil 972 beschichtet.

Die gemäß diesem Beispiel erhaltenen Teilchen weisen sehr gute Eigenschaften auf. Unter ihrer Verwendung gemäß Beispiel I(B) hergestellte Waschmitlei /eigen im wesentlichen die gleiche Waschaktivi- _>o tat wie entsprechende Waschmittel, die cnzymhalligc Teilchen gemäßder GB-PS 13 24 1 Ibenthalten.

Beispiel 5
Herstellung en/ymhaltiger Teilchen für Arzneimittel

Folgende Rezeptur wird zur erfindungsgemäßen Herstellung eines Granulats eingesetzt:

15

	Gewichts
	pro/er I
(ilucoamylase(elwa 25 000 U/u)	2)
Invertase (etwa 325 000 Sl l/g)	b.2^r>
Amylogum CLS-0473	4^r)
G lucosesirup (Stärkehydrolysat,
etwa 43 DE)	20
Glycerin	3.75

Das Pulver wird unmittelbar durch Öffnungen mit 41) einem Durchmesser von 1 mm extrudicn, und tias Extrudat wird zu einem Granulat geschnitten. Das Granulat wird gemäß Beispiel 3 beschichtet.

Die erhaltene Zubereitung ist für eine orale Verabreichung an Patienten geeignet, die an einem verschlechtertem Kohleanhydratstoffwechsel leiden, der auf einen Mangel an Invertase. Glucoamylase oder Isomaltase zurückzuführen ist.

B e i s ρ i e I 6

Zubereitung von Maxatase-enthaltenden Teilchen
Es wird folgende Rezeptur eingesetzt:

Mexatase(2,3 Millionen DU/g)
Amylogum CLS-0473
Glucosesirup (Stärkehydrolysat,
etwa 43 DE)

Gewichtsprozent
50
35

15

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

Beispiel 7

Zuberei;ung von Maxatase-enthaltenden Teilchen
Es wird die folgende Rezeptur eingesetzt:

	Gewichts
	prozent
Metliylcellulose	45
Maxatase (2.4 Millionen DU/g)	20
( j iucüscsirup (Stärkehydrolysat,
etwa 43 DE)	10
Paraffinwachs	4
Titandioxid	5
Glycerin	2
Glucose	14

Das vorstehende Gemisch wird gemäß Beispiel 5 in ein Granulat übeiTühi (.das gemäß Beispiel 3 beschichtet wird. Eine Überprüfung zeigt, daß die hergestellten cnzymhaltigcn Teilchen ähnliche Eigenschaften aufweisen wie gemäß der vorstehenden Beispiele erhaltenen Teilchen.

Beispiel 8	Gewichts
	prozent
I lerstellung Maxatase-cnthaltenderTeilehen	45
Es wird folgende Rezeptur eingesetzt	20

	10
Gummi arabicum	4
Maxatase (2,4 Millionen DU/g)	5
Glucosesiruρ (Stärkehydrolysat.	2
etwa 4 3 DE)	14
Paraffinwachs
Titandioxid
Glycerin
Glucose

Das vorgenannte Gemisch wird gemäß Beispiel 5 in ein Granulat überführt, das gemäß Beispiel 3 beschichtet wird. Die so hergestellten enzymhaliigen Teilchen weisen ähnliche Eigenschaften auf wie die genial.) t.Wi' vorstehenden Beispiele erhaltenen Teilchen.

Beispiel 9

I lerstellung von Amylaseenthaltenden Teilchen
Es werden folgende Rezepturen eingesetzt:

	Gewichts
	prozcnt
a) Amylase(l6 400 BAU/g)	25
Amylogum CLS-0473	37
Glucosesirup (Stärkehydrolysat.
etwa 43 DE)	Ί6
Glucose	16
Titandioxid	5
Glycerin	1
	Gewichts
	prozent
b) Amylase(16 000 BAU/g)	50
Amylogum CLS-0473	35
Glucosesyrup (Stärkehydrolysat,
etwa 43 DE)	15

Gemäß Beispie! 5 wird jeweils ein Granulat b5 hergestellt, das jeweils gemäß Beispiel 3 beschichtet wird. Die Eigenschaften der erhaltenen Teilchen sind ähnlich wie die Eigenschaften der gemäß den vorstehenden Beispielen erhaltenen Teilchen.

H c is ρ id IO

Verschiedene Maxatase-enthallende l-'omuilicningcn Tabelle Il

Probe

I 2 3 4 5 ft 7

AmylogumCLS-0473. 40 40 40 40 40 40 40

Maxatase, %')
Sorbit, %
Glycerin
Paraffinwachs, %
Aerosil 972, %
Berol-80, 7»
Titandioxid, %
Glucose, %
Glucosesirup, %²)
Schlämmtest')

20 20 20

2 -

2-2

I I I

5 5 5

22 22 18

IO 10 10

29 20 14

20 20 .?{) 20 I

20 10 IO

2 2 I I

19 10 20

19 H) 32

14 IO

¹I 2.18 Millionen DU/g.

') Stärkehydrolysat, etwa 43 DE.

') Probe mit 60 g.

Die Beschichtung der erhaltenen Teilchen erfolgt gemäß Beispiel 3. Die Eigenschaften der so hergestellten enzymhaltigen Teilchen sind ähnlich den Eigenschaften, welche die gemäß den vorstehenden Beispielen erhaltenen Teilchen zeigen.

Beispiel Il

I lcrstcllting von eine alkalische Proteascenthaltenden Teilchen

Es wird folgende Rezeptur eingesetzt:

Gemisches aus Glycerinnionostearai und Paraffinol. 1:1) gründlich gemischt, so daß die Aktivität des Waschmittels bOOO DU/g beträgt.

/lur Bestimmung der Lagerstabilität werden dem Gemisch unmittelbar nach dem Mischen sowie nach einer Lagerung von Ui Monat. I Monat. 2 Monaten und 3 Monaten bei jewcil· 37 C Lagertemperatur Proben von etwa 20 g entnommen. Die Untersuchung d "■ Proben erfolgt nach ihrem Auflösen in synthetischem Leitungswasser (enthaltend 111 mg/i Calciumoxid. 27.5 mg/1 Magnesiumoxid und 210 mg/1 Natriumhydrogencarbonat: deutsche Härte 15"). wobei dieses eiuingswasscr zur Neutralisation der Wirkung des Perborate genügend Nutriumdithiunit enthält. Anschließend wird die Probe jeweils mit synthetischem Leitungswasser bis zu einer Konzentralion verdünnt, die zur Prüfung der in DU gemessenen Aktivität (gemäß GB-PS 13 53 317) geeignet ist (Versuch A in der nachfolgenden Tabelle III).

Ein entsprechender Versuch wird mit einem handelsüblichen Granulat des gleichen Enzyms (Maxatase P. Gist-Brocades N.V.. Holland, hergestellt gemäß GB-PS 13 24 I Ib) durchgeführt (Versuch B in der nachfolgenden Tabelle III).

Die Ergebnisse sind in der Tabelle III /iisanimi ngefaßt.

Tabelle III

	pro/.ent
AmylogumCLS-0473	34
Glucose	17
Glucosesirup (Stärkehydrolysat.
etwa 43 DE)	17
Stearinsäure	7
PB92(1.7 Millionen ADU/g)¹)	20
Titandioxid	5

Lagerzeit. Monate 0.5 1

Versuch A
Versuch B

100
94

99 92

89 82

Aus der Tabelle III ist ersichtlich, daß die Lagerstabilität im Versuch A (crfiiiJungsgemäß) besser ist als im ■in Versuch B.

Beispiel 13 Herstellung von Lactase-enthaltenden Teilchen

Es wird folgende Rezeptur eingesetzt:

50

¹) PB 92 ist ein alkalisches proteolytischcs Enzym, beschrieben in US-PS 40 02 572.

Das vorstehende Gi_...isch 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 Maxataseentha'tenden 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 Amylogum CLS-0473
Lactase (gefällt)

Glucosesirup (Stärkehydrolysat, etwa 43 DE)

Gewichtsprozent 45 30

25

60 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 50°C gehalten wird, beträgt die Aktivität des hergestellten Granulats 95% der Ausgangsaktivität, während bei Anwendung einer Temperatur von 50 bis 70"C 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.

Beispiel 14

Mit der nachfolgenden Rezeptur werden gemäß Beispiel 1 enzymhaltige Teilchen hergestellt:

15 16

Gewichtsieile Glucose

Glycerin ι Amylogum CLS-0473 Polyvinylpyrrolidon 2

Berol-80 2 ^Das erhaltene Granulat wird j

Maxatase I ⁵ beschichtet. Eine Überprüfung ze

Titandioxid 5 hergestellten enzym haltigen Teilche

Glucosesirup (Stärkehydrolysat. schäften aufweisen wie die gemäß

etwa43DE) 2~> Beispiele erhaltenen Teilchen.

Claims

Patentansprüche:

I. 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 fast trockenen Enzvms, 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 Feuchtigkeitsgehall der herzustellenden Teilchen auf 5 bis 15% bei üblichen Umgebungstemperaturen und üblicher Luftfeuchtigkeit einstellenden Mittels homogen mischt, das erhaltene Gemisch mechanisch in Teilchen der jo 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. J5
4. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß man als hydrophiles Bindemittel acetyliertes Amylopectin, Gummi arabicum, Dexirin, 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 Acetylierungsgrad von etwa 5 bis etwa 30% einsetzt.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dab 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 Builder ein wasserlösliches Kohlenhydrat mit 5 bis 12 Kohlenstoffatomen einsetzt.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden v, Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß man als Builder Glucose, Sucrose oder ein Stärkehydrolysat einsetzt.
9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß man als ho Huildcr ein Gemisch aus Glucose und 40 bis 70% eines Stärkehydrolysat, das ein Dextrose-Äquivalent von etwa 20 bis etwa 70 aufweist, einsetzt.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß man ein Stärkehydrolysat mit einem h^ri Dextrose-Äquivalent von etwa 30 bis etwa b0 einsetzt.
II. Verfahren nach einein 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.
13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß man als die Feuchtigkeit einstellendes M ittel 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 14, dadurch gekennzeichnet, daß man das die Feuchtigkeit einstellende Mittel in einer Menge von etwa 1 bis etwa 3% einsetzt
16. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß man als Enzym eine Protease, Amylase, Lipase, Lactase,

. Invertase oder Glücoamylase einsetzt.
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 von Bacillus subtilis. Bacillus licheniformis 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.
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 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.
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 Schmiermittel ein 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 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 Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß man die Abtrennung des Gemisches unter Verwendung einer Pumpe und einer fadcnbildcndcn Vorrichtung durchführt.
28. Verfahren nach Anspruch 27. dadurch gekennzeichnet, daß man als fadenbildcncle Vorrichtung eine Min- oder Mehrdüsenplatte mit einem Öffnungsquerschnitt pro Düse von etwa 0.5 bis ftwa 3 mm einsetzt.
29. Verfahren nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, daß man eine Düsenplatte mit einem öffnungsquerschniit 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
31. Verfahren nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, daß man als wasserabstoßendes Mittel Paraffinöl, Leinöl, Erdwachs, Kakaofett, Candelillawiichs, Carnaubawachs, Paraffinwachs, Bienenwachs, Ceresinwachs oder Lanolin oder ein Gemisch aus mindestens zwei dieser Stoffe einsetzt.
32. 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 oder Talkumpulver einsetzt.
34. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß man die Auftrennung des Gemisches bei einer Temperatur von etwa 40 bis etwa 70⁰C durchführt.
35. Enzymhaltige Teilchen, hergestellt nach einem der Verfahren gemäß Anspruch 1 bis 34.
36. Waschmittel, enthaltend enzymhaltige Teilchen nach Anspruch 35 und übliche Waschmittelkomponenten.
37. Mittel nach Anspruch 36, enthaltend eine derartige Menge von ein proteo^: lisches Enzym enthaltenden Teilchen, daß die Aktivität des Mittels etwa 1000 bis etwa 3000 DU/g beträgt.
38. Mittel nach Anspruch 37, enthaltend eine solche Menge von ein proteolytisches 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 Waschmittelkomponenten etwa 4 bis etwa 20% eines Detergens, etwa 35 bis etwa 55% eines Wasserenthärtungsmittcls, 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 Wasscrcnihärlungsmittels.