JP5209643B2 - 活性化合物を含む粒子 - Google Patents
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Description
US 6,713,533は、生物学的に活性な化合物及び診断用薬剤の輸送に有用な架橋ポリマーエンベロープを有するナノカプセルを記載する。
WO 2005/063365は、酵素の固定又は薬剤デリバリーに有用な中空構造フリー支持膜(hollow structured free standing membrane)を記載する。
WO 2002/096551は、活性物質、又は洗浄剤をパッケージング及び放出するために使用され、ポリマーが両性高分子電解質であるポリマーを含む、可溶性ナノカプセル又はマイクロカプセルを記載する。
WO 97/41837は、活性化合物を含むポリマーマトリクスを含む生物分解性微粒子の製造に関する。
GB 1483542は、アラビアゴム、ゼラチン、及び天然ポリマーから調製されるマイクロカプセルを記載する。
GB 1390503は、液体洗浄剤中に不溶性であるが、水に希釈された際に放出されるポリマーゲルに関する。当該出願は、酵素を含む粒子に関するものではない。
EP 0 356 239は、液体洗浄剤中において使用するのに適している液相中のポリマー/酵素粒子の懸濁液に関する。
US5,198,353は、安定化酵素懸濁液を調製する方法に関する。
塩に対して感受性である水溶性ポリマーは、US5,312,883、US 5,317,063、及びUS 7,070,854から知られている。
EP 0 672 102は、疎水性ポリマーコア、及び疎水性コアに結合された親水性ポリマーを含むポリマーカプセルに関する。
US 4,908,233は、2つの異なる水溶性ポリマーを含む水性懸濁液中に不溶性物質を懸濁することにより、マイクロカプセルを製造する方法に関する。
US 4,777,089は、少なくとも1の電解質を含む含水組成物を含むマイクロカプセル、及び水溶性ポリマーで皮膜されたコア物質を含むマイクロカプセルを開示する。
イオン強度
イオン強度(I)は、重量モル濃度ベースで、以下の:
Zjはイオンjの荷電数であり、
mjはイオンjの重量モル濃度(mol/kg)である。]
として定義される。
電解質は、溶解又は融解した際にイオン化して電気伝導性の媒体を産生する化合物である。
方法1は、イオン強度の関数としてポリマーの溶解性を決定するために使用される。ポリマーは、純水中に例えば10%溶液として溶解される。Na2SO4溶液を純水から調製し、ポリマー溶液をNa2SO4溶液と混合した後に、得られた混合物は、1%w/wポリマーを含み、そして以下の表に従ったNa2SO4の濃度を含むようにする。
つまり、目に見える大きい沈殿、凝集体、又は塊が生じるか、又はΔNTU>3.0の場合は、ポリマーを不溶性とする。
目に見える沈殿、凝集体、又は塊が生じず、かつΔNTU≦3.0である場合は、ポリマーを溶解性とする。
粒子中に含まれる酵素の安定性は、貯蔵の際の周囲環境、つまり安定性を低下させる化学的又は物理的因子が存在するかにより影響される。
本発明は、ポリマー及び酵素を含む粒子に関する。ポリマーと酵素は、混合物として粒子内に存在する。
本発明の粒子は、好ましくは50nm〜500,000nmの粒子サイズを有する。液体製剤において小さい粒子を用いることは、いくらかの利点を示すということが発見された。当該粒子は沈殿することがなく、そして十分に小さい場合、当該粒子は液体中で可視的ではないか、又はわずかに可視的である。こうして、本発明の特定の実施態様では、粒子サイズは、100,000nm未満である。本発明のより特定の実施態様では、粒子サイズは、10,000nm未満である。さらに特定の実施態様では、粒子サイズは、5000nm未満である。本発明のさらにより特定の実施態様では、粒子サイズは1000未満である。本発明のさらにより特定の実施態様では、粒子は800nm未満である。別の特定の実施態様では、粒子サイズは、500nm未満である。最も特定の実施態様では、粒子サイズは、300nm未満である。
さらなる保護のため、本発明の粒子は被膜されていてもよい。本発明の特定の実施態様において粒子は、少なくとも1の被膜を含んでもよい。
粒子は、追加の物質を含んでもよい。
本発明のポリマーは、液体洗浄剤などの濃縮液体組成物中に不溶性であるが、水で希釈した場合に溶解性となる。液体洗浄剤組成物に関して、このことは、洗浄プロセスにおいて水で希釈されるまで洗浄剤成分の残りのものから酵素が単離されており、洗浄プロセスにおいて酵素が洗浄水中に放出されるということを意味する。本発明の適切なポリマーは、周囲のイオン強度に感受性である。
分岐の程度は、以下の:
として定義される。DBは、Acta Polymer, 48, 30-35 (1997)に記載される。
本発明のポリマーは、一般的に疎水的に改変されたポリマーである。
本発明のポリマーを得る1の方法は、親水性ポリマーを、疎水性ポリマー、モノマー又は疎水性基で改変すること、又はその逆に、疎水性ポリマーを、親水性ポリマー、モノマー、又は親水性の基で改変することである。疎水性改変は、少なくとも1の疎水性モノマー、特に少なくとも1の疎水性モノエチレン系不飽和(ビニル)モノマーを、少なくとも1の親水性ポリマー、特に、少なくとも1の親水性モノエチレン系不飽和モノマーと共重合することにより達成することができる。
US7,070,854から知られているイオン感受性カチオン性ポリマーが適していることもある。
本発明のイオン感受性カチオン性ポリマーは、2、3、又は4の異なるモノマーから形成されてもよい。本発明のコポリマーは、カチオン性モノマーと、少なくとも1の疎水性モノマーの重合生成物である。ターポリマー又はテトラポリマーは、カチオン性モノマー、少なくとも1の疎水性モノマーと場合により少なくとも1の親水性モノマー又は水溶性非イオン性モノマーの重合生成物である。本発明のイオン感受性カチオン性ポリマーにおける好ましいカチオン性ポリマーは、[2-(メタクリロイルオキシ)エチル]トリメチルアンモニウムクロリドである。
本発明の文脈において、酵素は、任意の酵素であってもよいし、又は異なる酵素の組み合わせであってもよい。従って、「酵素」について言及される場合、この言葉は一般的に1の酵素又は酵素の組み合わせを含むように理解されたい。
プロテアーゼ:適切なプロテアーゼは、動物、植物、又は微生物起源のプロテアーゼを含む。微生物が好ましい。化学的又は遺伝的に改変された変異体が含まれる。プロテアーゼは、セリンプロテアーゼ、好ましくはアルカリ微生物プロテアーゼ又はトリプシン様プロテアーゼであってもよい。アルカリプロテアーゼの例は、スブチリシン(subtilisin)、特にバチルスから得られるスブチシリン、例えばスブチリシンNovo、スブチリシンCarlsberg、スブチリシン309、スブチリシン147、及びスブチリシン168(WO 89/06279)である。トリプシン様プロテアーゼの例は、トリプシン(例えば、ブタ又はウシ起源)、及びWO89/06270に記載されているフサリウムプロテアーゼである。本発明の特定の実施態様では、プロテアーゼはセリンプロテアーゼである。セリンプロテアーゼ又はセリンエンドペプチダーゼ(新規の名称)は、酵素の活性中心にセリン残基を有することにより特徴付けられるペプチダーゼのクラスである。
a 1の炭素基を転位させるトランスフェラーゼ(EC2.1);
b アルデヒド又はケトン残基を転位させるトランスフェラーゼ(EC2.2);アシルトランスフェラーゼ(EC2.3);
c グリコシルトランスフェラーゼ(EC2.4);
d メチル基以外のアルキル又はアリール基を転位させるトランスフェラーゼ(EC2.5);及び
e 窒素基を転位するトランスフェラーゼ(EC2.6)
のいずれかにおけるトランスフェラーゼである。
カルボン酸エステルヒドロラーゼ類(EC3.1.1.-)、例えばリパーゼ類(EC 3.1.1.3);フフィターゼ類(EC 3.1.3.-)、例えば3-フィターゼ類(EC 3.1.3.8)及び6-フィターゼ類(EC 3.1.3.26);グリコシダーゼ類(EC 3.2、当該酵素は「カルボヒドラセ類」と示される群に含まれる)、例えばα-アミラーゼ類(EC 3.2.1.1);ペプチダーゼ類(EC 3.4、プロテアーゼ類として知られている);及び他のカルボニルヒドロラーゼ類である。化学的に利用できるフィターゼ類の例として、Bio-Feed(商標)フィターゼ(Novozymes)、Ronozyme(商標)P(DSM Nutritional Products)、Natuphos(商標)(BASF)、Finase(商標)(AB Enzymes)、及びPhyzyme(商標)製品シリーズ(Danisco)が挙げられる。他の好ましいフィターゼの例として、WO 98/28408、WO 00/43503、及びWO 03/066847に記載されるフィターゼが挙げられる。
粒子中に取り込まれる追加物質は、多糖類、ワックス、酵素アクチベーター又は増強剤、フィラー、酵素安定剤、可溶化剤、架橋剤、懸濁剤、粘度調節剤、ライトスフィア(light spheres)、塩素スカベンジャー、可塑剤、色素、塩、保存剤及び香料であってもよい。
本発明の多糖類は、未改変天然多糖類又は改変天然多糖類であってもよい。
本発明の文脈における「ワックス」は、25〜150℃、特に30〜100℃、より具体的には35〜85℃、最も具体的には40〜75℃の融点を有する重合物質として理解されたい。ワックスは、好ましくは、室温25℃で固体状態で存在する。粒子又は粒子を含む組成物が通常貯蔵される温度に対してワックスが溶融を開始する温度の妥当な範囲20〜30℃に下限を設定することが好ましい。
-ポリエチレングリコール類、PEG:異なる分子サイズを有する異なるPEGワックスは、市販されており、ここで低分子サイズを有するPEGのサイズは、低い融点を有する。適切なPEGの例は、PEG1500、PEG2000、PEG3000、PEG4000、PEG6000、PEG8000、PEG9000などであり、例えばBASF(PluriolEシリーズ)又はClariant又はIneosから得られる。
-ポリプロピレン(例えば、BASFから販売されるポリプロピレングリコール Pluriol Pシリーズ)又はポリエチレン類又はその混合物。ポリプロピレン類及びポリエチレン類の誘導体が使用されてもよい。
-室温では固体である非イオン性界面活性剤、例えばBASFから販売されるLutensol ATシリーズなどの高いレベルのエトキシ基を有するエトキシル化脂肪アルコール類、分子あたり異なる量のエチレンオキシドを有するC16〜C18脂肪アルコール、例えばAT11、AT13、AT25、AT50、AT80、ここで数字は、エチレンオキシド基の平均数を指す。あるいは、エチレンオキシド、プロピレンオキシド、又はそれらのコポリマーの代わりのポリマーが、例えばブロックポリマーにおいて有用である。例えば、BASFから販売されているPluronicPE 6800。エトキシル化脂肪アルコールの誘導体。
-天然ソースから単離されたワックス、例えばカルナバワックス(80〜88℃の融点)、カンデリラワックス(68〜70℃の融点)及び蜜蝋。他の天然ワックス又はその誘導体は、動物又は植物に由来するワックスであり、例えば海由来のワックスである。水素添加植物油又は獣脂でもよい。このようなワックスの例は、水素添加OX獣脂、水素添加やし油、水素添加綿実油及び/又は水素添加大豆油であり、ここで本明細書において使用される「水素添加」は、例えばトリグリセリドにおける不飽和炭化水素鎖として解釈され、ここで炭素=炭素二重結合は炭素-炭素単結合に変換されている。水素添加やし油は、例えばHobum Oele und Fette GmbH-Germany or Deutche Cargill GmbH-Germanyから市販されている。
-脂肪酸アルコール、例えばCondea Chemie GMBH-Germanyから販売される線形長鎖脂肪酸アルコールNAFOL1822(C18、20、22)は、55〜60℃の融点を有する。脂肪酸アルコールの誘導体。
-モノ-グリセリド及び/又はジグリセリド、例えばステアリン酸グリセリル、ここでステアリン酸は、ステアリン酸とパル道n三の混合物である、が有用なワックスである。この例は、Danisco Ingredients、Denmarkから販売されるDimoDan PMである。
-脂肪酸、例えば水素添加線形長鎖脂肪酸及び脂肪酸の誘導体。
-パラフィン、つまり固体の炭化水素。
-微結晶ワックス。
本発明の特定の実施態様では、本発明のワックスは、2以上の異なるワックスの混合物である。
本発明の特定の実施態様では、ワックス(単数又は複数)は、PEG、エトキシ化脂肪アルコール、脂肪酸、脂肪酸アルコール、及びグリセリドからなる群から選ばれる。
適切なフィラーは、水溶性及び/又は不溶性無機塩、例えば細かく粉砕された硫酸アルカリ、炭酸アルカリ及び/又は塩化アルカリ、クレー、例えばカオリン(例えばSPESWHITE(商標)、English China Clay)、ベントナイト、タルク、ゼオライト、チョーク、炭酸カルシウム、及び/又はケイ酸塩である。典型的なフィラーは、硫酸二ナトリウム及びカルシウムリゴノスルホネートである。他のフィラーは、シリカ、ギプサム、カオリン、タルク、ケイ酸マグネシウムアルミニウム、及びセルロース繊維である。
酵素安定化剤又は保護剤は、幾つかのカテゴリー:アルカリ性又は中性物質、還元剤、抗酸化剤及び/又は第一遷移系列金属イオンの塩に分類されうる。これらの各々は、同一又は異なるカテゴリーの他の保護的薬剤と合わせて使用されうる。アルカリ保護剤の例は、ケイ酸アルカリ金属、炭酸アルカリ金属、又は炭酸水素アルカリ金属であり、これらは活発に中和することにより化学的スカベンジャー効果を提供する。還元保護剤の例は、亜流酸塩、チオ亜硫酸塩、又はチオ流酸塩であり、一方抗酸化剤の例は、メチオニン、ブチル化ヒドロキシトルエン(BHT)又はブチル化ヒドロキシアニソール(BHA)である。最も好ましい薬剤は、チオ流酸塩、例えばチオ硫酸ナトリウムである。酵素安定剤は、ホウ酸塩、ホウ砂、ギ酸、ジ-及びトリカルボン酸、及びいわゆる可逆性酵素阻害剤、例えばスルフヒドリル基又はアルキル化若しくはアリール化ホウ酸を有する有機化合物であってもよい。
架橋剤は、酵素適合性界面活性剤、例えばエトキシル化アルコールであって、特に10〜80のエトキシ基を有するものである。
粒子の可溶化剤は、皮膜粒子が、洗浄製剤の成分である場合に特に決定的である。当業者により知られているように、様々な方法を通して多くの薬剤は、製剤の溶解性を増加させるのに寄与し、そして当該技術分野に知られている典型的な薬剤は、薬局方において見出すことができる。
ライトスフィアは、低い真密度を有する小さい粒子である。一般的に、ライトスフィアは、気体又はガスを中に含む中空の球状粒子である。このような物質は、通常、固体物質を膨張させることにより調製される。これらのライトスフィアは、天然の無機物質又は天然の有機物質、例えばPQ Corporationから利用できるPMシリーズ(プラスチック製中空スフィア)などであってもよい。ライトスフィアは、多糖類、例えばデンプン又はその誘導体から調製することができる。Biodac(登録商標)は、セルロースから作成された非中空軽量物質の例であり、GranTek Inc.から利用できる。これらの物質は、本発明の粒子中に、単独で又は異なる軽量物質の混合物のいずれかで含めることができる。
懸濁剤、メディエーター(例えば、洗浄適用において、粒子の溶解の際に漂白作用を加速させるためのもの)及び/又は溶媒は、当該粒子中に取りこむことができる。
粘度調節剤は、粒子中に存在してもよい。
本発明の文脈において粒子中に有用な可塑剤は、例えば、ポリオール類、例えば糖、糖アルコール、グリセリン、グリセロール・トリメチロール・プロパン、ネオペンチル・グリコール、トリエタノールアミン、モノ、ジ、及びトリエチレングリコール、又は1000未満の分子量を有するポリエチレングリコール(PEG);尿素、フタル酸エステル、例えばジブチル又はジメチルフタレート;チオシアネート、非イオン性界面活性剤、例えばエトキシル化アルコール類、及びエトキシル化ホスフェート類及び水を含む。
適切なピグメントは、細かく分けられた増白剤、例えば二酸化チタン又はカオリン、着色されたピグメント、水溶性着色剤、並びに1以上のピグメントの組み合わせ及び水溶性着色剤を含む。
塩は、無機塩、例えば硫酸塩、亜流酸塩、硫酸塩、亜硫酸、リン酸、ホスホン酸塩、硝酸塩、クロリド又は炭酸塩、又は単純な有機酸塩(10個未満の炭素原子、例えば6以下の炭素原子)例えばクエン酸塩、マロン酸塩又は酢酸塩であってもよい。これらの塩におけるカチオンの例は、アルカリ又はアルカリ土類金属イオンであり、アンモニウムイオン又は第一遷移系列の金属イオンであってもよく、例えば、ナトリウム、カリウム、マグネシウム、カルシウム、亜鉛又はアルミニウムである。アニオンの例として、クロリド、臭化物、ヨウ化物、硫酸、亜硫酸、重亜硫酸、チオ硫酸、リン酸、一塩基リン酸、二塩基性リン酸、次亜リン酸、二水素ピロリン酸、テトラホウ酸、ホウ酸、炭酸、炭酸水素、メタケイ酸、クエン酸、リンゴ酸、マレイン酸、マロン酸、コハク酸、乳酸、ギ酸、酢酸、酪酸、プロピオン酸、安息香酸、酒石酸、アスコルビン酸又はグルコン酸が挙げられる。特に、アルカリ又はアルカリ土類金属の硫酸塩、亜硫酸塩、リン酸塩、ホスホン酸塩、硝酸塩、塩化物又は炭酸塩、或いは単純な有機酸の塩例えばクエン酸塩、マロン酸塩又は酢酸塩が使用されてもよい。具体的な例として、NaH2PO4、Na2HPO4、Na3PO4、(NH4)H2PO4、K2HPO4、KH2PO4、Na2SO4、K2SO4、KHSO4、ZnSO4、MgSO4、CuSO4、Mg(NO3)2、(NH4)2SO4、ホウ酸ナトリウム、酢酸ナトリウム及びクエン酸ナトリウムが挙げられる。
本発明の粒子は、1又は2以上追加の被膜層を含んでいてもよい。
本発明の特定の実施態様では、粒子は、少なくとも2の被膜層を含む。
追加の被膜は、粒子に適用されて、追加の特徴又は性質を提供することがある。こうして、例えば、追加被膜は、以下の効果:
(i) 周囲における敵対化合物に対して粒子中の活性化合物を保護すること;
(ii) 上記粒子を液体溶媒(例えば、酸溶媒)に導入した場合に、所望の速度で溶解すること;
(iii) 上記粒子の優れた物理的強度を提供すること
を達成しうる。
本発明は、第二態様において、酵素及びポリマーの溶液を調製し、当該溶液をガス又は液体に噴霧して、小さい液滴を作成し(ガス中に噴霧し(スプレー乾燥プロセスに対応)、水不混和生液体中に噴霧して乳濁液を与える。)、そしてこれらの液滴を乾燥させて固体粒子を形成させる。乳濁液では、乾燥プロセスは、例えばEP0356239に記載されるように共沸蒸留でありうる。
液体組成物
本組成物の液体組成物は、本発明の粒子を含むのに適している任意の液体組成物でありうる。液体組成物は、任意の組成物であってもよいが、特に適した組成物は、個人的なケア組成物、クリーニング組成物、布地処理例えば脱色用組成物、医薬組成物、レザー加工組成物、燃料、パルプ、又は紙処理組成物、食品及び液体組成物、及び動物食品組成物である。本発明のさらに特定の実施態様では、液体組成物は、液体界面活性剤組成物である。本発明のより具体的な組成物では、液体組成物は、洗濯又は食器洗い洗剤組成物である。
30%の固体を有する100gの水性サビナーゼ(Savinase)(プロテアーゼ)濃縮物を、6000gの水及び250gのLuviskol VA64ポリマーと混合した。165℃の内部温度を用いてMobil Minor(Niro A/Sからスプレー乾燥される)を用いて溶液をスプレー乾燥した。146gの細かい粉末を、200gのWhiteway T15ミネラルオイルと混合して、オイル中にマトリクス粒子のスラリーを作成した。
以下の処方:
170gのSurfac SLS/BP(アニオン性界面活性剤);
100gのオレイン酸;
40gのネオドール25〜3非イオン性界面活性剤;
50gのネオドール25〜7非イオン性界面活性剤;
5gの炭酸ナトリウム;
40gの10N NaOH;
42.5gのクエン酸;
30gのナトリウム-トルエン-スルホン酸(ハイドロトロープ(hydrotrope));
30gのエタノール;
水を1065g;
pH9.0
を有するモデル洗浄剤において安定性を試験した。
上で得たVA64/サビナーゼ粒子(5KNPU/g);
サビナーゼ16.0L(16KNPU/g)-レファレンスとしての非保護プロテアーゼ(水溶液);
リポラーゼ100L(100KLU/g)-「オファー」酵素として非保護リパーゼ(水溶液);
を洗浄剤に加えた。
Claims (7)
- 界面活性剤と、30〜90%水と、少なくとも1の酵素及びポリマーを含む粒子とを含む液体洗剤組成物であって、100,000nm以下の粒子サイズを有し、かつ当該酵素及びポリマーが当該粒子内で混合物として存在し、そして当該ポリマーが、純水中において25℃で実質的に溶解性であり、そしてNa2SO4の水溶液との混合液であって、当該混合液が1%w/wのポリマーを含み、かつ1mol/kgを超えるイオン強度を有する混合液中において25℃で不溶性であり、そしてここで当該洗剤組成物が、1mol/kg超のイオン強度を有する、前記液体洗剤組成物。
- 前記ポリマーが、ビニルピロリドン(VP)及び酢酸ビニル(VA)のコポリマーである、請求項1に記載の液体洗剤組成物。
- 前記コポリマーが、50〜70%VPと30〜50%VAを含む、請求項2に記載の液体洗剤組成物。
- 前記ポリマーが、25,000〜100,000Daの平均分子量を有する、請求項1〜3のいずれか一項に記載の液体洗剤組成物。
- 前記ポリマーと前記酵素が、互いに共有結合していない、請求項1〜4のいずれか一項に記載の液体洗剤組成物。
- 前記組成物が、5以下のポリマー:酵素比でポリマー及び酵素を含む、請求項1〜5のいずれか一項に記載の液体洗剤組成物。
- 前記組成物が、1超のポリマー:酵素比でポリマー及び酵素を含む、請求項1〜6のいずれか一項に記載の液体洗剤組成物。
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