JP5944887B2 - 酵素顆粒 - Google Patents
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Description
本発明は、保護被覆剤により包囲された酵素含有コアを含む顆粒、及び顆粒(又は粉末)洗剤におけるそれらの使用に関する。より具体的には、それは、粉末洗剤における改良された安定性を有する酵素顆粒に関する。
顆粒の形態における酵素は、一般的に、洗剤を改良するために粉末洗剤に添加される。本技術分野において、環境中の攻撃的な材料により引き起こされる不活性化に対して酵素を保護するために、例えば顆粒が顆粒洗剤に添加される場合、酵素の保存安定性を向上させるために、顆粒に酵素を組み込むこと、斯かる顆粒に安定化剤を組み込むこと、及び保護被覆剤で顆粒を包囲することは知られている。
発明者らは、粉末洗剤における酵素の安定性が、4つの手段:
・コア又は被覆剤への、還元剤、過酸化物分解触媒、又は抗酸化剤の添加
・コアへの多価陽イオンの添加
・コア又は被覆剤への酸性バッファの添加
・コア上に塩被覆剤を塗布すること
の組み合わせにより、著しく改良され得ることを発見した。
a)コアが酵素を含み、
b)コア及び/又は被覆剤が、還元剤又は過酸化物分解触媒又は抗酸化剤を含み、
c)コアが多価陽イオンの塩を含み、
d)コア及び/又は被覆剤が、酸性バッファ成分を含み、且つ
e)被覆剤が塩を含む、
顆粒を提供する。
コア
コアは、酵素、及び多価陽イオンの塩を含み、それはまた、典型的には均一な混合物として、還元剤/抗酸化剤/過酸化物分解触媒、及び/又は酸性バッファ成分を含んでもよい。混合物はまた、助剤(例えば合成ポリマー、ワックス、脂質、又は糖質)を含んでもよい。混合物は、更なる材料、例えば充填剤、繊維材料(セルロース、又は合成繊維)、安定化剤、可溶化剤、懸濁剤、粘性調節剤、光球(light spheres)、可塑剤、塩、滑剤、及び香料を更に含んでもよい。
顆粒のコアは、酵素、例えばアミラーゼ、カルボヒドラーゼ、プロテアーゼ、リパーゼ、セルラーゼ、オキシドレダクターゼ、マンナナーゼ、又はペクチン酸リアーゼを含む。
アミラーゼは、バシラス属(Bacillus)、例えばB.サブチリス(B. subtilis)及びB.リケニホルミス(B. licheniformis)から得られるα−アミラーゼ、特に英国特許第1,296,839号明細書に詳細に記載されるB.リケニホルミス(B. licheniformis)の特定の株から得られるアミラーゼでもよい。
好適なプロテアーゼとしては、動物、植物、又は微生物起源のものが挙げられる。微生物起源は好ましい。化学的に修飾された、又はタンパク質工学的に操作された変異体は含まれる。プロテアーゼとしては、セリンプロテアーゼ、又はメタロプロテアーゼ、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が挙げられる。アルカリプロテアーゼの例としては、サブチリシン、特にバシラス属(Bacillus)由来のもの、例えば、サブチリシンNovo、サブチリシンCarlsberg、サブチリシン309、サブチリシン147、及びサブチリシン168(国際公開第89/06279号に記載される)が挙げられる。トリプシン様プロテアーゼの例としては、(例えばブタ、又はウシ起源の)トリプシン、及び国際公開第89/06270号及び国際公開第94/25583号に記載されるフザリウム属(Fusarium)プロテアーゼが挙げられる。
リパーゼは、サーモミセス・ラヌジノサス(Thermomyces lanuginosus)リパーゼ(TLL、国際公開第2009/109500号の配列番号2として示される)、アルカリゲネス属種(Alcaligenes sp.)リパーゼ、アクロモバクター属種(Achromobacter sp.)リパーゼ、バークホルデリア・セパシア(Burkholderia cepacia)リパーゼ、シュードモナス・スタッツェリ(Pseudomonas stutzeri)リパーゼでもよく、又はそれは、これらの一つと少なくとも80%の同一性、特に少なくとも85%、少なくとも90%、少なくとも95%、若しくは少なくとも98%の同一性を有するアミノ配列を有する変異体でもよい。
好適なセルラーゼは、細菌又は真菌起源の完全なセルラーゼ、又はモノコンポーネント(mono-component)エンドグルカナーゼが挙げられる。化学的に、又は遺伝子的に修飾された変異体は、含まれる。セルラーゼは、例えば、モノコンポーネント、又はモノコンポーネントのエンド−1,4−β−グルカナーゼ(しばしば、単に「エンドグルカナーゼ」(EC 3.2.1.4)と称される)の混合物でもよい。いくつかのキシログルカナーゼはまた、エンドグルカナーゼ活性を有してもよく、本発明において好適なセルラーゼとして意図される。好適なセルラーゼは、米国特許第4,435,307号明細書に開示され、それはフミコラ・インソレンス(Humicola insolens)から産生される真菌性セルラーゼを開示する。特に好適なセルラーゼとしては、織物ケア利益(textile care benefits)を有するセルラーゼが挙げられる。斯かるセルラーゼの例としては、欧州特許出願公開第0495257号明細書に記載されるセルラーゼが挙げられる。
ペクチン酸リアーゼは、バシラス属(Bacillus)、特にB.リケニホルミス(B. licheniformis)、又はB.アガラドハエレンス(B. agaradhaerens)由来の野生型、又は例えば米国特許第6,124,127号明細書(NZ 5543)、国際公開第1999/027083号(NZ 5377)、国際公開第1999/027084号(NZ 5378)、国際公開第2002/006442号(NZ 10044)、国際公開第2002/092741号(NZ 10171)、又は国際公開第2003/095638号(NZ 10190)に記載されるそれら由来の変異体でもよい。
マンナナーゼは、ファミリー5又は26のアルカリマンナナーゼでもよい。それは、バシラス属(Bacillus)又はフミコラ属(Humicola)、特にB.アガラドハエレンス(B. agaradhaerens)、B.リケニホルミス(B. licheniformis)、B.ハロデュランス(B. halodurans)、B.クラウジ(B. clausii)、又はH.インソレンス(H. insolens)からの野生型でもよい。好適なマンナナーゼは、国際公開第1999/064619号(NZ 5440)に記載される。
顆粒は、コア中及び/又被覆剤中に、還元剤、過酸化物分解触媒、及び/又は抗酸化剤(他の分子の酸化を遅らせる又は防ぐことができる分子)を含む。例としては、例えばアルカリ金属及びアルカリ土類金属の塩のような、亜硫酸塩、チオ硫酸塩、エリソルビン酸塩、アスコルビン酸塩、及び亜硝酸塩が挙げられる。他の好適な材料としては、メチオニン、システイン、没食子酸プロピル、tert−ブチルヒドロキノン、トコフェロール、チオジプロピオン酸、ブチル化ヒドロキシトルエン(BHA)、又はタンニン酸が挙げられる。
顆粒は、コア中に多価陽イオン、特に、二価、又は三価の陽イオンの塩、例えば、Mg、Zn、Cu、Mn、Ca、又はAlの塩を含む。該塩は、有機又は無機陰イオン、例えば、硫酸塩、塩化物塩、又は酢酸塩を含んでもよい。特定の塩は、硫酸マグネシウム、及び硫酸亜鉛、例えば硫酸マグネシウム七水和物を含む。
顆粒は、コア又は被覆剤中に酸性バッファ成分(酸性緩衝剤)を含む。該量は、コアの重量に対して、少なくとも0.1重量%、特に少なくとも1重量%でもよい。該量は典型的に、コアの最大10重量%、特に最大5重量%である。百分率は、無水の形態の量を示す。
顆粒は、少なくとも一つの被覆剤により包囲されるコアを含む。被覆剤は、少なくとも60重量%、例えば少なくとも65重量%、少なくとも70重量%、少なくとも75重量%、少なくとも80重量%、少なくとも85重量%、少なくとも90重量%、少なくとも95重量%、又は少なくとも99重量%の塩を含んでもよい。
塩被覆剤は、単一の塩、又は2又はそれ以上の塩を含んでもよい。塩は、水溶性でもよく、特に100gの20℃の水に少なくとも0.1グラム、好ましくは少なくとも0.5g/水100g、例えば少なくとも1g/水100g、例えば少なくとも5g/水100gの溶解性を有してもよい。
任意で、顆粒は、例えばコアの少なくとも0.5重量、特に少なくとも1重量%、例えば最大20重量%、又は10重量%の量で塩被覆剤の外側に更なる被覆剤を含んでもよい。更なる被覆剤は、ポリエチレングリコール(PEG)、ヒドロキシプロピルメチルセルロース(HPMC若しくはMHPC)、ポリビニルアルコール(PVA)、又は他のフィルム形成剤を含んでもよく、更に充填剤、固着防止剤、顔料、染料、可塑剤等を含んでもよい。
顆粒は、特に界面活性剤を含む顆粒洗剤組成物への組み込みに適している。本発明の酵素顆粒は、顆粒が洗剤に、漂白系などの攻撃的成分を含む洗剤にさえ組み込まれる場合、酵素の改良された保存安定性をもたらす。
洗剤組成物は、半極性を含む非イオン性、及び/又は陰イオン性、及び/又は陽イオン性、双性イオン性である、1又は2以上の界面活性剤を含む。界面活性剤は、典型的に、0.1重量%〜60重量%のレベルで存在する。
洗剤は、0〜65%の洗剤助剤又は錯化剤、例えばゼオライト、ジホスフェート、トリホスフェート、ホスホネート、カルボネート、シトレート、ニトリロ三酢酸、エチレンジアミン四酢酸、ジエチレントリアミン五酢酸、アルキル−又はアルケニルコハク酸、可溶性シリケート、又は層状シリケート(例えばHoechst製 SKS−6)を含んでもよい。
洗剤は、1又は2以上のポリマーを含んでもよい。例としては、カルボキシメチルセルロース、ポリ(ビニルピロリドン)、ポリ(エチレングリコール)、ポリ(ビニルアルコール)、ポリ(ビニルピリジン−N−オキシド)、ポリ(ビニルイミダゾール)、ポリカルボキシレート、例えばポリアクリレート、マレイン酸/アクリル酸コポリマー、及びラウリルメタクリル酸/アクリル酸コポリマーが挙げられる。
洗剤は、漂白系を含んでもよく、それは、H2O2源、例えばペルボレート、ペルカルボネートを含んでもよく、過酸形成する漂白活性化剤、例えばテトラアセチルチレンジアミン又はノナノイルオキシベンゼンスルホネートと組み合わされてもよい。或いは、漂白系は、例えばアミド、イミド、又はスルホン型のペルオキシ酸を含んでもよい。
を有する有機触媒、
(iii)及びそれらの混合物
からなる群から選択される有機触媒でもよい。他の典型的な漂白系は、例えば国際公開第2007/087258号、国際公開第2007/087244号、国際公開第2007/087259号、国際公開第2007/087242号に記載される。
ヒドロトロープは、疎水性化合物を水溶液に(又は任意で、極性物質を非極性環境中に)可溶化する化合物である。典型的に、ヒドロトロープは、親水性及び疎水性の特性の双方を有し(界面活性剤で知られるような、いわゆる両親媒性);しかしながら、ヒドロトロープの分子構造は、一般的に自発的な自己凝集好まない(例えばHodgdon and Kaler (2007), Current Opinion in Colloid & Interface Science 12: 121-128による概説を参照のこと)。ヒドロトロープは、ミセルの、層状の、又は他の大変明確な中間層を形成する界面活性剤及び脂質に見られるような、自己凝集を起こす限界濃度を示さない。代わりに、多くのヒドロトロープは、凝集のサイズが濃度増加とともに成長する連続型凝集プロセスを示す。しかしながら、多くのヒドロトロープは、極性及び非極性の特性の物質(例えば水、油、界面活性剤、及びポリマーの混合物)を含む、系の相挙動、安定性、及びコロイド特性を変更する。ヒドロトロープは、医薬品、個人医療、食品から技術的応用に亘る産業に古典的に用いられる。洗剤組成物中のヒドロトロープの使用は、例えば(水を除去することにより、液体洗剤をコンパクト化するプロセスにおいてのように)望ましくない現象、例えば相分離、又は高粘性を引き起こすことなく、界面活性剤のより濃縮された製剤を可能にする。
本発明の洗剤組成物はまた、布地色調剤、例えば洗剤組成物に製剤化される場合、前記布地が前記洗剤組成物を含む洗浄液体と接触すると、布地に沈着し得、従って、可視光の吸収/反射を通して前記布地の色合いを変化させる染料又は顔料を含んでもよい。蛍光増白剤は少なくとも幾らかの可視光を放射する。対照的に、布地色調剤は、それらが可視光スペクトルの少なくとも一部を吸収するので、表面の色合いを変更する。好適な布地色調剤としては、染料、及び染料−粘土コンジュゲートを含み、顔料を含んでもよい。好適な染料としては、小分子染料及びポリマー染料が挙られる。好適な小分子染料としては、例えば、国際公開第2005/03274号、国際公開第2005/03275号、国際公開第2005/03276号、及び欧州特許第1876226号明細書(参照により本明細書に援用される)に記載されるような、ダイレクトブルー、ダイレクトレッド、ダイレクトバイオレット、アシッドブルー、アシッドレッド、アシッドバイオレット、ベーシックブルー、ベーシックバイオレット、及びベーシックレッドの色指数(C.I.)分類に該当する染料、又はそれらの混合物からなる群より選択される小分子染料が挙げられる。洗剤組成物は、好ましくは、約0.00003wt%〜約0.2wt%、約0.00008wt%〜約0.05wt%、又はさらに約0.0001wt%〜約0.04wt%の布地色調剤を含む。組成物は、0.0001wt%〜0.2wt%の布地色調剤を含んでもよく、これは特に組成剤が、単位用量パウチの形態である場合、好ましい。好適な色調剤はまた、例えば国際公開第2007/087257号、国際公開第2007/087243号に開示される。
酵素顆粒は、国際公開第09/092699号、欧州特許第1705241号明細書、欧州特許第1382668号明細書、国際公開第07/001262号、米国特許第6472364号明細書、国際公開第04/074419号、又は国際公開第09/102854号の記載に従って製剤化された顆粒洗剤に含まれてもよい。他の有用な洗剤製剤は、国際公開第09/124162号、国際公開第09/124163号、国際公開第09/117340号、国際公開第09/117341号、国際公開第09/117342号、国際公開第09/072069号、国際公開第09/063355号、国際公開第09/132870号、国際公開第09/121757号、国際公開第09/112296号、国際公開第09/112298号、国際公開第09/103822号、国際公開第09/087033号、国際公開第09/050026号、国際公開第09/047125号、国際公開第09/047126号、国際公開第09/047127号、国際公開第09/047128号、国際公開第09/021784号、国際公開第09/010375号、国際公開第09/000605号、国際公開第09/122125号、国際公開第09/095645号、国際公開第09/040544号、国際公開第09/040545号、国際公開第09/024780号、国際公開第09/004295号、国際公開第09/004294号、国際公開第09/121725号、国際公開第09/115391号、国際公開第09/115392号、国際公開第09/074398号、国際公開第09/074403号、国際公開第09/068501号、国際公開第09/065770号、国際公開第09/021813号、国際公開第09/030632号、国際公開第09/015951号、国際公開第2011025615号、国際公開第2011016958号、国際公開第2011005803号、国際公開第2011005623号、国際公開第2011005730号、国際公開第2011005844号、国際公開第2011005904号、国際公開第2011005630号、国際公開第2011005830号、国際公開第2011005912号、国際公開第2011005905号、国際公開第2011005910号、国際公開第2011005813号、国際公開第2010135238号、国際公開第2010120863号、国際公開第2010108002号、国際公開第2010111365号、国際公開第2010108000号、国際公開第2010107635号、国際公開第2010090915号、国際公開第2010033976号、国際公開第2010033746号、国際公開第2010033747号、国際公開第2010033897号、国際公開第2010033979号、国際公開第2010030540号、国際公開第2010030541号、国際公開第2010030539号、国際公開第2010024467号、国際公開第2010024469号、国際公開第2010024470号、国際公開第2010025161号、国際公開第2010014395号、国際公開第2010044905号、国際公開第2010145887号、国際公開第2010142503号、国際公開第2010122051号、国際公開第2010102861号、国際公開第2010099997号、国際公開第2010084039号、国際公開第2010076292号、国際公開第2010069742号、国際公開第2010069718号、国際公開第2010069957号、国際公開第2010057784号、国際公開第2010054986号、国際公開第2010018043号、国際公開第2010003783号、国際公開第2010003792号、国際公開第2011023716号、国際公開第2010142539号、国際公開第2010118959号、国際公開第2010115813号、国際公開第2010105942号、国際公開第2010105961号、国際公開第2010105962号、国際公開第2010094356号、国際公開第2010084203号、国際公開第2010078979号、国際公開第2010072456号、国際公開第2010069905号、国際公開第2010076165号、国際公開第2010072603号、国際公開第2010066486号、国際公開第2010066631号、国際公開第2010066632号、国際公開第2010063689号、国際公開第2010060821号、国際公開第2010049187号、国際公開第2010031607号、又は国際公開第2010000636号に記載される。
典型的な製剤は、例えば国際公開第2004/003188号(国際出願番号PCT/DK03/000456)の実施例1において製造されるように、高剪断T顆粒(酵素、硫酸Na、セルロース繊維、炭酸カルシウム、及び助剤、例えばスクロース又はデキストリンを含む)であり、コア中に以下の成分(未コート乾燥顆粒の重量%):
・2重量%チオ硫酸Na又は2重量%メチオニン
・5重量%硫酸マグネシウム七水和物
・2重量%クエン酸Na二水和物
・0.5重量%クエン酸一水和物(酵素濃縮物中のpHを4.5〜5に調製)
を含む。
アミラーゼ顆粒は、以下の組成で作られる。量は、未加工(未コート)顆粒に対して与えられる。顆粒は、高剪断造粒により作られ、流動床被覆剤によりコートされる。
多数の酵素顆粒は、下記の表に示されるように酵素及び安定化剤を混合することにより、及びミキサー中で造粒することにより調製された。塩被覆剤及びフィルム被覆剤は、示されるように塗布された。各顆粒は、顆粒漂白洗剤に添加され、37℃、70%相対湿度で保存された。試験される酵素は、二つのバシラス属(Bacillus)アミラーゼ変異体(それぞれアミラーゼX及びYと表される)であった。量は、コアの重量に対して重量%として与えられる。フィルム被覆剤は、コアの3重量%の量で塗布された。フィルム被覆剤は、Sepifilm LP030(フィルム形成ポリマーとしてヒプロメロース(HPMC)、微結晶性セルロース(MCC)、及びステアリン酸の混合物)からなった。
セルラーゼ顆粒は、国際公開第2004/003188号の実施例2に従って(充填剤としてセルロース繊維及び硫酸Naに基づいて)、高剪断T顆粒として製造され、コア中に以下の安定化剤(未コート乾燥顆粒の重量%):
・2%チオ硫酸Na
・5%硫酸マグネシウム七水和物
・2%クエン酸Na二水和物
・0.5%クエン酸一水和物(酵素濃縮物中のpHを4.5〜5に調製)
を含む。
安定化剤は、造粒の前に水性酵素濃縮物に添加された。
セルラーゼ顆粒は、安定化剤は添加されなで、国際公開第2004/003188号の実施例2に従って(充填剤としてセルロース繊維及び硫酸Naに基づいて)、高剪断T顆粒として製造された。
アルカリプロテアーゼ顆粒は、国際公開第2004/003188号の実施例2に従って(充填剤として噴霧乾燥プロテアーゼ、セルロース繊維、及び硫酸Naに基づいて)、高剪断T顆粒として製造され、コア中に以下の安定化剤(未コート乾燥顆粒の重量%):
・0.7%チオ硫酸Na
・5%硫酸マグネシウム七水和物
・2.1%クエン酸Na二水和物
・0.5%クエン酸一水和物
を含む。
安定化剤は、造粒の前に顆粒化液体(水)に添加された。
アルカリプロテアーゼ顆粒は、国際公開第2004/003188号の実施例2に従って(充填剤として噴霧乾燥プロテアーゼ、セルロース繊維、及び硫酸Naに基づいて)、高剪断T顆粒として製造され、コア中に以下の安定化剤(未コート乾燥顆粒の重量%):
・0.7%チオ硫酸Na
を含む。
安定化剤は、造粒の前に顆粒化液体(水)に添加された。
Claims (8)
- コア及び保護被覆剤を含む顆粒であって、
a)前記コアがアミラーゼ、プロテアーゼ、セルラーゼ、又はリパーゼである酵素を含み、
b)前記コアが前記コアに対して0.5〜5重量%の量でチオ硫酸塩又はメチオニンを含み、
c)前記コアが前記コアに対して1〜5重量%の量で無水の形態の塩のMg又はZnカチオンの塩を含み、
d)前記コアが前記コアに対して1〜5重量%の量でクエン酸とクエン酸塩の混合物である酸性バッファを含み、且つ
e)前記被覆剤が塩を含み、前記塩被覆剤が前記コアに対して10〜50重量%で構成され、且つ前記塩被覆剤が少なくとも75重量%の硫酸ナトリウムを含む、
顆粒。 - 前記チオ硫酸塩が、チオ硫酸Naである、請求項1に記載の顆粒。
- 前記Mg又はZnカチオンの塩が、硫酸マグネシウム又は硫酸亜鉛である、請求項1又は2に記載の顆粒。
- 前記塩被覆剤が前記コアに対して10〜30重量%で構成される、請求項1〜3のいずれか一項に記載の顆粒。
- 前記塩被覆剤の外側に更なる被覆剤をさらに含み、ここで更なる被覆剤がフィルム形成剤を含む、請求項1〜4のいずれか一項に記載の顆粒。
- 前記フィルム形成剤が、ポリエチレングリコール、ヒドロキシプロピルメチルセルロース(HPMC若しくはMHPC)、又はポリビニルアルコール(PVA)である、請求項5に記載の顆粒。
- 界面活性剤、及び請求項1〜6のいずれか一項に記載の顆粒を含む、顆粒洗剤組成物。
- H2O2源を含む漂白系をさらに含む、請求項7に記載の洗剤組成物。
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