DE69117970T2 - Reinigungsmittel - Google Patents
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Description
- Diese Erfindung betrifft Detergens-Zusammensetzungen (Reinigungsmittel). Genauer gesagt betrifft die Erfindung Detergens-Zusammensetzungen, die Alkylsulfat und ein oder mehrere Subtilisine oder Subtilisin-Varianten enthalten, wobei die Subtilisine oder Subtilisin-Varianten entweder in Position 195 einen Glutaminsäurerest enthalten, oder in Position 222 einen Alaninrest enthalten, oder beide.
- Alkylsulfat (AS) ist ein anionisches oberflächenaktives Mittel, das in verschiedenen Detergens-Zusarnmensetzungen verwendet wird, oft in Gemischen mit anderen anionischen oberflächenaktiven Mitteln, insbesondere linearen Alkylbenzolsulfonaten (LAS). Es ist bekannt, daß anionische oberflächenaktive Mittel eine ausgezeichnete Reinigungsleistung bereitstellen, und in zahlreichen Patentveröffentlichungen wird die Verwendung von AS als Detergens-Bestandteil beschrieben vide z.B. EP 219,314; EP 220,024; und EP 328,184.
- In Detergens-Zusammensetzungen erfolgt die Verwendung von AS allein aufgrund seiner überlegenen Reinigungsleistung. Es war sicherlich nicht vorherzusehen, daß AS irgendeinen positiven Einfluß auf einige Detergens-Enzyme besitzt, während es keinen auf andere besitzt. Es ist nun jedoch überraschenderweise gefunden worden, daß AS einen positiven Einfluß auf die Leistung einer spezifischen Gruppe von Detergens- Enzymen besitzt.
- Es ist nun festgestellt worden, daß AS, wenn es vorhanden ist, die Waschbarkeit/Wasserlöslichkeit (washability) bestimmter Detergens-Enzyme erhöhen kann. Diese Detergens-Enzyme gehören zu einer Gruppe von Subtilisinen, die einen Glutaminsäurerest und/oder einen Alaninrest an spezifischen Positionen enthalten.
- Dementsprechend stellt die vorliegende Erfindung eine Detergens- Zusammensetzung bereit, die Alkylsulfat und eines oder mehrere Subtilisine oder Subtilisin-Varianten umfaßt, wobei die Subtilisine oder Subtilisin-Varianten in Position 195 einen Glutaminsäurerest enthalten, und/oder in Position 222 einen Alaninrest enthalten.
- Die vorliegende Erfindung wird weiterhin unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen veranschaulicht, die in Fig. 1-3 einen Vergleich der Waschleistung von zwei Detergens-Enzymen (A: Subtilisin 309/G195E/M222A; und B: Subtilisin 309) in drei verschiedenen Modell- Detergenzien (Modell I-III, respektive, vergl. das Beispiel; Grassaft-verschmutzter Baumwollstoff, 10 min. bei 20 ºC, 3ºdH, und pH 10) zeigen.
- Experimente unter Beteiligung verschiedener Detergens-Enzyme in verschiedenen Detergens-Zusammensetzungen haben nun gezeigt, daß bestimmte Subtilisine in Gegenwart von Alkylsulfat eine erhöhte Waschleistung zeigen. Weitere Untersuchungen dieses Gegenstands/Themas zeigten, daß ein Glutaminsäurerest und/oder ein Alaninrest an bestimm ten spezifischen Positionen für diesen Effekt verantwortlich ist/sind.
- In Hinsicht auf Definitionen von Subtilisinen wird z.B. auf die internationalen Patentveröffentlichungen Nr. WO 89/06279 und WO 91/00345 Bezug genommen. In diesen Veröffentlichungen wird ein Überblick über die Aminosäuresequenz der verschiedenen Subtilisine gegeben. Bei einer Ausrichtung der Aminosäuresequenzen der verschiedenen Subtilisine mit Subtilisin BPN' (Subtilisin NOVO) ist es möglich, eine Zahl für die Aniinosäurerestposition in einem beliebigen Subtilisin der Zahl der analogen Arninosäureposition in Subtilisin BPN' zuzuweisen, und daher die Position eines Aminosäurerests in einem Subtilisin-Enzym eindeutig anzugeben.
- Unter Bezugnahme auf dieses Numerierungssystem, von dem im Zusammenhang mit dieser Erfindung als der "BPN'-Numerierung" gesprochen wird, zeigen somit die vorstehend erwähnten Untersuchungen an, daß ein Glutarninsäurerest in Position 195 und/oder ein Alaninrest in Position 222 (benachbart zu dem aktiven Serin an Position 221) für die erhöhte Waschleistung verantwortlich ist/sind, wenn AS anwesend ist.
- Mit einer Subtilisin-Variante, einem mutierten Subtilisin oder einem Subtilisin-Derivat ist ein Subtilisin gemeint, das durch Veränderung einer DNA-Nukleotidsequenz des Ausgangsgens oder seiner Derivate erhältlich ist. Die Subtilisin-Variante oder das mutierte Subtilisin können exprimiert und erzeugt werden, wenn die DNA-Nukleotidsequenz, die das Subtilisin kodiert, in einen geeigneten Vektor in einen geeigneten Wirtsorganismus eingesetzt wird.
- Die Subtilisin-Variante, das mutierte Subtilisin oder Subtilisin-Derivat kann auch ein Subtilisin sein, das durch z.B. Protein-Engineering oder durch chemische oder biologische Behandlung verändert wird, um ein funktionell äquivalentes Derivat des Subtilisins zu erzeugen, d.h. aufgrund von Glycosylierung oder chemischer Stabilisierung.
- Im Zusammenhang mit dieser Erfindung wird, wenn eine Mutation beschrieben wird, die in einem Subtilisin ausgeführt wurde, eine spezifische Nomenklatur zur Einfachheit der Bezugnahme angepaßt, wobei die Aminosäureabkürzungen sich in Übereinstimmung mit dem herkömmlichen Ein-Buchstaben-Code befinden. In Übereinstimmung mit dieser Nomenklatur wird die Substitution von z.B. Glycin mit Glutaminsäure in Position 195 als "Gly 195 Glu" oder "G195E" bezeichnet. Wenn die Substitution durch Mutation in z.B. Subtilisin 309 erfolgt, wird das Produkt als "Subtilisin 309/G195E" bezeichnet. Ein Produkt, das zwei Mutationen umfaßt, kann somit als "Subtilisin 309/G195E/M222A" bezeichnet werden.
- Eine Detergens-Zusammensetzung dieser Erfindung umfaßt Alkylsulfat (AS) und ein oder mehrere Subtilisine oder Subtilisin-Varianten, wobei die Subtilisine oder Subtilisin-Varianten einen Glutaminsäurerest in Position 195 und/oder einen Alaninrest in Position 222 enthalten. Wahlweise schließt die Zusammensetzung andere Detergens-Bestandteile, die im Stand der Technik bekannt sind, ein.
- Mutationen oder Varianten der folgenden Subtilisine fallen in den Bereich dieser Erfindung: Subtilisin BPN' (Wells et al. (1983); Proc.Natl.Acad.Sci.U.S.A. 84; 1219-1223; Wells et al. (1986); Phil. Trans. R. Soc. Lond. A. 317:415-423); Subtilisin Arnylosacchariticus (Kurihara et al. (1972); J.Biol.Chem. 247:5629-5631); Subtilisin 168 (Stahl and Ferrari (1984); J.Bacteriol. 159:811-819); Subtilisin Mesentericopeptidase (Svendsen et al. (1986); FEBS Lett. 196:228-232); Subtilisin DY (Nedkov et al. (1985); Biol.Chem. Hoppe-Seyler 366:421-430); Subtilisin Carlsberg (Jacobs et al. (1986); Nucl.Acids Res. 13:8913-8926); Subtilisin 147 und Subtilisin 309 (Internationale Patentveröffentlichung Nr.89/06279); Subtilisin Thermitase aus Thermoactinomyces vulgaris (Meloun et al. (1985); FEBS Lett. 1983:195-200); Proteinase K (Betzel et al. (1988); Eur. J. Biochem. 178:155ff; und Gunkel et al. (1989); Eur. J. Biochem. 179:185ff); Aqualysin (Kwon et al. (1988); Eur. J. Biochem. 173:491ff); Bacillus P892 Protease (Europäische Patentveröffentlichung Nr.283,075); Protease TW3 und Protease TW7 (Tritirachium album) (Internationale Patentanmeldung Nr. PCT/U588/01040).
- In Hinsicht auf Mutationen und Verfahren zur Erzeugung von Mutationen in dem Subtilisin-Gen wird auf z.B. die internationalen Patentveröffentlichungen Nr. WO 89/06279 und WO 91/00345; die europäischen Patentanmeldungen Nr. 130,756, 251,446, 328,229 und 415,296; und das US-Patent Nr.4,760,025 Bezug genommen.
- Bevorzugte Subtilisine oder Subtilisin-Varianten sind Mutationen von Subtilisin BPN' (Subtilisin NOVO); Subtilisin Carlsberg; Subtilisin 309; oder Subtilisin 147, und/oder Varianten hiervon, d.h. Subtilisin BPN'/M222A; Subtilisin Carlsberg/M222A; Subtilisin 147/M222A; Subtilisin 309/G195E; Subtilisin 309/M222A; Subtilisin 309/G195E/M222A; und/oder Varianten hiervon. Am stärksten bevorzugt ist Subtilisin 309/G195E/M222A, und/oder Varianten hiervon.
- Mit dem Begriff AS ist ein nichtethoxyliertes Alkylsulfat gemeint, wobei dieses linear oder verzweigt ist, und von 1 bis 20 C-Atome enthält, stärker bevorzugt 10 bis 20, und am stärksten bevorzugt 12 bis 16 C-Atome.
- In einer Detergens-Zusammensetzung der Erfindung bildet das Alkylsulfat mindestens 5%, vorzugsweise mindestens 15%, stärker bevorzugt mindestens 25%, noch stärker bevorzugt mindestens 35%, am stärksten bevorzugt mindestens 50%, der Gesamtmenge an vorhandenem anionischen oberflächenaktiven Mittel.
- Neben AS kann die Detergens-Zusammensetzung der Erfindung ein zusätzliches oberflächenaktives Mittel oder zusätzliche oberflächenaktive Mittel umfassen, das/die vom anionischen, nichtionischen, kationischen, amphoteren oder zwitterionischen Typ sein kann/können, oder ein Gemisch dieser. Typische Beispiele anderer anionischer oberflächenaktiver Mittel sind lineare Alkylbenzolsulfonate (LAS); alpha-Olefinsulfonate (AOS); Alkoholethoxysulfate (AES) und Alkalimetailsalze von natürlichen Fettsäuren. Beispiele für nichtionische oberflächenaktive Mittel sind Alkylpolyethylenglycolether; Nonylphenolpolyethylenglycolether; Fettsäure ester von Sucrose und Glucose; und Ester von polyethoxyliertem Alkylglucosid. In einer spezifischen Ausführungsform der Erfindung werden Detergens-Zusammensetzungen ohne irgendeinen Gehalt an linearen Alkylbenzolsulfonaten (LAS) bereitgestellt.
- Andere Detergens-Bestandteile, die im Stand der Technik bekannt sind, schließen Builder, Bleichmittel, Bleichaktivatoren, Antikorrosionsmittel, Maskierungsmittel (sequestering agents), Mittel gegen die Wiederablagerung von Schmutz, Parfüme, Stabilisatoren für die Enzyme und die Bleichmittel, Formulierungshilfsstoffe, optische Auffieller, Schaumverstärker, Chelatbildner, Füllstoffe, Textilweichmacher, etc. ein. Die Detergens- Zusammensetzung dieser Erfindung kann formuliert werden wie im wesentlichen in J. Falbe [Falbe. J.; Surfactants in Consumer Products. Theory, Technology and Application; Springer Verlag 1987 vide insbesondere der Abschnitt mit dem Titel "Frame formulations for liquid/powder heavy-duty detergents"] beschrieben.
- Die Detergens-Zusammensetzungen der Erfindung können in jeder beliebigen zweckmäßigen Form, wie als Pulver, Flüssigkeiten, etc., formuliert werden.
- Die Detergens-Zusammensetzung der Erfindung kann vorteilhafterweise ein oder mehrere andere Enzyme, wie Lipasen, Amylasen; Cellulasen; und/oder Peroxidasen, einschließen, die üblicherweise in Detergens-Zusammensetzungen enthalten sind.
- Die Erfindung wird in dem folgenden Beispiel weiter veranschaulicht, welches nicht in irgendeiner Weise den Bereich der Erfindung, wie sie beansprucht ist, beschränken soll.
- Dieses Beispiel betrifft einen Vergleich des Einflusses von AS auf die Waschleistung von zwei Detergens-Enzymen: Subtilisin 309 und Subtilisin 309/G195E/M222A.
- Die Waschleistungstests wurden mit Grassaft-verschmutztem Baumwollstoff in einem Modelltest, auf isothermische Weise für 10 Minuten bei 20 ºC, erzielt.
- Als Detergenzien wurden die folgenden Standard-Pulver-Detergens Zusammensetzungen verwendet: Modell Alpha-Olefinsulfonat Seife Zeolit A Natriumsilikat
- Das Detergens wurde in 4,5 Litern Wasser mit 3ºdH (Deutsche Härte) gelöst, und der pH-Wert wurde als 10 bestimmt. Die folgenden Enzymdosierungen wurden verwendet: 0,025; 0,05; 0,1; 0,25; 0,5; 1,0; und 2,5 mg Protein/l.
- Das Gewebe-Deckflüssigkeit-Verhältnis war etwa 6 g Gewebe pro Liter Deckflüssigkeit.
- Im Anschluß an das Waschen wurden die Stoffe in laufendem Leitungswasser gespült und luftgetrocknet. Die Rernission (%R) wurde bei 460 nm bestimmt.
- Als ein Maß der Waschleistung wurde die differentielle Remission, ΔR, verwendet, wobei dies gleich der Remission nach einem Waschen mit zugesetztem Enzym, minus der Remission nach einem Waschen ohne zugesetztem Enzym ist.
- Die Ergebnisse dieses Vergleichstests sind in Fig. 1-3 und in Tabelle 1 gezeigt. In Tabelle 1 werden die anfängliche Steigung und der Verbesserungsfaktor (A/B) in Hinsicht auf die anfängliche Steigung errechnet. Tabelle 1 Detergens AS/LAS-Verhältnis Anfängliche Steigung Modell A: Subtilisin 309/G195E/M222A B: Subtilisin 309 IFa: Verbesserungsfaktor (in Hinsicht auf die anfängliche Steigung)
- Die Figuren und Tabelle 1 veranschaulichen deutlich den Waschbarkeitsverstärkenden Effekt einer Detergens-Zusammensetzung der Erfindung.
Claims (9)
1. Detergens-Zusammensetzung umfassend Alkylsulfat und ein oder
mehrere Subtilisine oder Subtilisin-Varianten, dadurch gekennzeichnet,
daß die Subtilisine oder die Subtilisin-Varianten in Position 195
einen Glutaminsäurerest enthalten, und/oder in Position 222 einen
Alaninrest enthalten; wobei die Positionen in Übereinstimmung mit
der BPN'-Numerierung sind.
2. Detergens-Zusammensetzung nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß die Subtilisine oder Subtilisin-Varianten Subtilisin
BPN'/M222A; Subtilisin Carlsberg/M222A; Subtilisin 147/M222A;
Subtilisin 309/G195E; Subtilisin 309/M222A; oder Subtilisin
309/G195E/M222A; oder Varianten hiervon sind.
3. Detergens-Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1-2, wobei
das Alkylsulfat mindestens 5% der Gesamtmenge an vorhandenem
anionischen oberflächenaktiven Mittel bildet.
4. Detergens-Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1-2, wobei
das Alkylsulfat mindestens 15% der Gesamtmenge an vorhandenem
anionischen oberflächenaktiven Mittel bildet.
5. Detergens-Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1-2, wobei
das Alkylsulfat mindestens 25% der Gesamtmenge an vorhandenem
anionischen oberflächenaktiven Mittel bildet.
6. Detergens-Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1-5, wobei
das Alkylsulfat ein C&sub1;&submin;&sub2;&sub0;-Alkylsulfat, stärker bevorzugt ein C&sub1;&sub0;&submin;&sub2;&sub0;-
Alkylsulfat, am stärksten bevorzugt ein C&sub1;&sub2;&submin;&sub1;&sub6;-Alkylsulfat ist.
7. Detergens-Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1-6, in dem
keine linearen Alkylbenzolsulfonate (LAS) vorhanden sind.
8. Detergens-Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1-7, das eine
flüssige Detergens-Zusammensetzung ist.
9. Detergens-Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1-7, das eine
pulverförmige Detergens-Zusammensetzung ist.
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