JPH08510786A - 相乗効果により安定化された液体酵素組成物 - Google Patents

相乗効果により安定化された液体酵素組成物

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JPH08510786A JP7502105A JP50210595A JPH08510786A JP H08510786 A JPH08510786 A JP H08510786A JP 7502105 A JP7502105 A JP 7502105A JP 50210595 A JP50210595 A JP 50210595A JP H08510786 A JPH08510786 A JP H08510786A
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    • C11ANIMAL OR VEGETABLE OILS, FATS, FATTY SUBSTANCES OR WAXES; FATTY ACIDS THEREFROM; DETERGENTS; CANDLES
    • C11DDETERGENT COMPOSITIONS; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS DETERGENTS; SOAP OR SOAP-MAKING; RESIN SOAPS; RECOVERY OF GLYCEROL
    • C11D3/00Other compounding ingredients of detergent compositions covered in group C11D1/00
    • C11D3/16Organic compounds
    • C11D3/38Products with no well-defined composition, e.g. natural products
    • C11D3/386Preparations containing enzymes, e.g. protease or amylase
    • C11D3/38663Stabilised liquid enzyme compositions

Abstract

(57)【要約】 液体酵素組成物の貯蔵及び保存寿命延ばすことができ、更に産業プロセス水のための分散助剤として作用することのできる安定剤配合物。この安定剤組成物はポリ(セルロース)エーテル、アクリルポリマー及びポリアミドから選択される少なくとも一種のポリマー、C2〜C6多価アルコール並びに水を含有する。ポリマー及び混合物は、液体酵素組成物中に含有されている一種以上の酵素を安定化させるのに有効な量、好ましくは相乗効果的に安定化させるのに有効な協同量で存在する。安定剤配合物の一種以上の成分及び酵素を含有する安定化された液体酵素組成物。安定剤配合物の使用法及び安定化された液体酵素組成物の製造法も記載する。

Description

【発明の詳細な説明】 相乗効果により安定化された液体酵素組成物 本発明は、液体酵素組成物中に含有されている少なくとも一種の酵素を安定に するための新規な配合物に関する。これらの安定剤配合物の成分の独特なレオロ ジー特性は、穏やかな加熱乃至高温加熱及び広範囲にわたるpHの条件下であっ ても、その他の酵素分散物の水系混合物よりも相乗効果のある安定剤能力を好適 にもたらす。従って、本発明は安定化された液体酵素組成物にも関する。更に、 本発明は、安定化した液体酵素組成物の新規な製造法及び前記安定剤配合物を液 体酵素組成物と共に使用する方法に関する。 産業界及び商業界における酵素及び液体酵素組成物の使用は最近の数年間に急 速に成長して来ている。周知のように、酵素は、それらの活性なpH範囲に依存 して酸性、アルカリ性又は中性であることができる。これらの酵素の全ての種類 が本明細書中で開示する発明に関連して有用であると考えられる。 多くの酵素及び液体酵素組成物は液体洗浄剤に関連しており且つ可溶化用配合 物及び洗浄用配合物としての利用性を示して来た。それらの液体洗浄剤との関連 に加え、酵素及び液体酵素組成物は広範囲の種類の酵素の分類のものが現在使用 されている多くの種々の商業及び産業分野における利用性も示されて来た。 プロテアーゼは広範囲の産業用途に頻繁に利用される周知の分類の酵素であり 、ここでは、当該プロテアーゼはタンパク質やタンパク質性基質中のペプチド結 合を加水分解する作用を有する。商業的には、プロテアーゼの最も大きな使用が 洗濯用洗剤産業及びチーズ製造業でなされており、前者では血液や卵の染みのよ うなタンパク質系染みの除去に役立ち、後者では凝乳を補助する。プロテアーゼ は、食肉軟化剤として、皮を軟化するのに、食品成分を改質するのに、そしてフ レーバーの発生のためにも使用される。アルカリ性プロテアーゼを含有する液体 酵素組成物は、冷却塔中の水や金属工作液収納区画(contained ba y)中の金属工作液に存在する細菌性フイルム及び藻類や真菌類のマット様物の 分散剤としても有用であることも示されている。 プロテアーゼは、それらが活性であるpH範囲に依存して酸性、中性、又はア ルカリ性プロテアーゼとして特徴付けることができる。酸性プロテアーゼには、 微生物性レンネット、レンニン(キモシン)、ペプシン及び真菌性酸性プロテア ーゼ等がある。中性プロテアーゼには、トリプシン、パパイン、ブロメライン/ フィシン及び細菌性中性プロテアーゼ等がある。アルカリ性プロテアーゼには、 ズブチリシン及び関連プロテアーゼ等がある。市販されているプロテアーゼを含 有する液体酵素組成物は、販売名RennilaseR、“PTN”(Pan− creatic Trypsin NOVO)、“PEM”(Proteol− ytic Enzyme Mixture)、NeutraseR、Alca− laseR、EsperaseR及びSavinaseTMのもとに入手できる(こ れら全てNovo Nordisk Bioindustrials,Inc、 ダンベリー、CT州により供給されている)。別の市販プロテアーゼは、販売名 HT−Proteolyticのもとで入手できる(Solvay Enzym e Productsより供給されている)。 別の分類の酵素であるアミラーゼ類も多くの産業的及び商業的プロセスに利用 されており、当該プロセス中でそれらは澱粉の加水分解を触媒作用又は促進作用 をする。アミラーゼ類は、グルコースシロップ、マルトースシロップ、及び澱粉 加水分解物をさらに精製したその他の最終製品、例えば高級フルクトースシロッ プ、の製造のコーンシロップ産業で多く使用されている。分類として、アミラー ゼ類にはα−アミラーゼ、β−アミラーゼ、アミログルコシダーゼ(グルコアミ ラーゼ)、真菌性アミラーゼ及びプルラナーゼ等がある。アミラーゼ類を含有す る市販液体酵素組成物は、販売名BAN、TermamylR、AMG、Fu− ngamylR及びPromozymeTM(これらはNovo Nordisk により供給されている)、並びにDiazyme L−200(SolvayE nzyme Productsの製品)のもとに入手できる。 その他の商業的に価値のある酵素の分類のものは繊維の加水分解に影響のある ものである。これらの分類には、セルラーゼ類、ヘミセルラーゼ類、ペクチナー ゼ類及びβ−グルカナーゼ類等がある。セルラーゼ類はセルロース(植物の細胞 壁中に存在する線状グルコースポリマー)を分解する酵素である。ヘミセルラー ゼ類はヘミセルロース(セルロースに類似し、植物中に見いだされる多糖類)の 加水分解に関連する。ペクチナーゼ類はペクチン(主成分が糖酸である炭水化物 )の分解に関連する酵素である。β−グルカナーゼはβ−グルカン(同様にセル ロースに類似しグルコースの線状ポリマーである)の加水分解に関連する酵素で ある。商業的には、これらの酵素は繊維の分解に依存する製造プロセスに多少程 度に利用性を有する。 セルラーゼ類は古新聞(old newspaper:ONP)故紙の脱イン クプロセスに、界面活性剤やアルカリ性薬品の必要性をなくして、利用性がある と報告されている。この酵素は繊維表面からインク粒子を追い出し、有限寸法に インク粒子を分散させる。S.Say−Kyoun Ow氏著、“Biolo− gical De−Inking Method of Newsprint Wastepaper”、World Pulp and Paper Te− chnology、第63〜64頁(1992年)を参照されたい。概ね、セル ラーゼ類にはエンドセルラーゼ、エキソセルラーゼ、エキソセローバイオヒドロ ラーゼ、マンナーゼ及びセロビアーゼ等がある。セルラーゼ類を含有する市販液 体酵素組成物は販売名CelluclastR及びNovozymR188のもと に入手できる(双方ともNovo Nordiskより供給されている)。 ヘミセルラーゼ類もONPの繊維表面からインク粒子を追い出す脱インクプロ セスに使用できる。D.Y.Prasad氏等著、“Enzyme Dein− king of Black and White LetterpressP rinted Newsprint Waste”、Progress in Paper Recycling、1992年5月、第21〜22頁を参照され たい。更に、キシラナーゼ類のようなヘミセルラーゼ類は、パルプ漂白処理に使 用されている。クラフトパルプのキシラナーゼ前処理は、分子状塩素のような漂 白剤の必要量の大きな減少をもたらし、従来より高い明度値により示されている ように改良したパルプ品質ももたらす。D.J.Senior氏等著、“Red uction in Chlorine Use During Bleach ing of Kraft Pulp Following Xylanase Treatment”、Tappi Journal(講演 集は近日刊行予定:1991年にストックホルムで開催されたInterna− tional Pulp Bleaching Conferenceにおいて 概要を発表した)を参照されたい。PULPZYMR製品(Novo Nor− diskより入手可能)及びECOPULPR製品(Alko Biotech nologyより入手可能)は、キシラナーゼ系漂白用酵素を含有する商業的に 入手できる液体酵素組成物の二例である。 分類として、ヘミセルラーゼ類はヘミセルラーゼ混合物及びガラクトマンナー ゼを包含する。ヘミセルラーゼ類を含有する商業的液体酵素組成物はPULPZ YMRとしてNovoから、ECOPULPRとしてAlkoBiotechno logyからそしてNovozymR280及びGama−naseTMとして( 双方ともNovo Nordiskの製品)入手できる。 ペクチナーゼ類は、細胞壁を脆弱にし、果汁の抽出を増強させ、更にこれらの 抽出物の粘度の減少及びゲル化の防止を促進するために商業的に用いられている 。ペクチナーゼ類は、エンドポリガラクツロナーゼ、エキソポリ−ガラクツロナ ーゼ、エンドペクテートライアーゼ(トランスエリミナーゼ)、エキソペクテー トライアーゼ(トランスエリミナーゼ)及びエンドペクチンライアーゼ(トラン スエリミナーゼ)から構成されている。ペクチナーゼ類を含有する商業的液体酵 素組成物は、販売名PectinexTM Ultra SP及びPectine xTMのもとに入手できる(双方ともNovo Nordiskより供給されてい る)。 β−グルカナーゼ類は、β−グルカンを含有する大麦細胞壁の改質が必要な醸 造業で重要な役割を演じる。β−グルカナーゼ類にはリッケナーゼ(lich− enase)、ラミナリナーゼ(laminarinase)及びエキソグルカ ナーゼが包含される。β−グルカナーゼ類を含有する商業的液体酵素組成物は、 販売名NovozymR234、CerefloR、BAN、FinizymR、 及びCeremixRのもとで入手できる(全てのものがNovo Nodi− skにより供給されている)。 産業的に及び商業的に有用な酵素類の更に追加の分類のものはリパーゼ類とホ スホリパーゼ類である。リパーゼ類及びホスホリパーゼ類は脂肪や油をそれらの 化合物のエステル結合を攻撃することにより加水分解するエステラーゼ酵素類で ある。リパーゼ類はトリグリセリド類に作用するが、一方ホスホリパーゼ類はホ スホリピド類に作用する。産業部門では、リパーゼ類とホスホリパーゼ類とは商 業的に入手できるエステラーゼ類を代表し、双方とも現在多くの産業用途及び商 業用途を有する。 パルプ及び製紙業では、リパーゼ類を含有する液体酵素製剤が、製造プロセス の間ロールやその他の装置のピッチの付着を減少させるのに特に有用であること が判明している。例えば、塩素化したトリグリセリド類(報告では製紙プロセス の間にピッチの付着の原因となる)の含量を減少させるために、塩素で漂白する 前にリパーゼ類で未漂白の亜硫酸パルプを処理することが報告されている。K. Fischer氏及びK.Messner氏著“Reducing Trou− blesome Pitch in Pulp Mills By Lipo− lytic Enzymes”、Tappi Journa1、1992年2月 、第130頁を参照されたい。Novo Nordiskは販売名Resina −seTM A及びResinaseTM A 2X のもとに二種類の液体リパー ゼ製剤を製品化しており、報告によれば、これらの双方とも、一定の条件下で、 パルプの木材レジンを分解することにより顕著にピッチの付着を減少させる。 リパーゼ類の別の重要な用途は皮革製造プロセスにおける皮(hides a nd pelts)の脱脂にある。アルカリ性リパーゼ類は特殊なプロテアーゼ と共に使用され、系を乳化させて脱脂を促進し、更に皮革製造の浸漬及び石灰処 理効果を改良する。J.Christner氏著、“The Use ofLi pases in the Beamhouse Processes”87、 J.A.L.C.A.第128頁(1992年)を参照されたい。 リパーゼ類はチーズのフレーバーの発生のためや犬に対する牛脂の風味の改良 にも使用される。非水系では、リパーゼ類はカルボン酸及びアルコールからエス テル類を合成するのに使用されてきた。 リパーゼ類を含有する商業的な液体酵素組成物は入手できる。例えば、このよ うな組成物は販売名Lypolase 100、Greasex 50L、Pa lataseTMA、PalataseTMM及びLipozymTMのもとに入 手できる(これらはすべてNovo Nordiskより供給されている)。 商業的に有用なホスホリパーゼ類に関して、すい臓ホスホリパーゼA2がレシ チンをリゾレシチンに転換するのに使用されてきた。報告によると、リゾレシチ ンはマヨネーズの製造やパン焼きにおいて優れた乳化剤である。商業的に、ホス ホリパーゼA2はNovo NordiskよりLECITASETMとして販売 される液体酵素組成物の形態で入手できる。 別の商業的に価値のある酵素の分類のものは有機化合物の異性体間の転換反応 を触媒するイソメラーゼ類である。イソメラーゼ類は高級フルクトースコーンシ ロップ産業で特に重要である。例えば、グルコースイソメラーゼにより触媒され るアルドース−ケトース異性化反応は、グルコースのフルクトースへの転換を含 み、当該産業では三種のキーとなる反応のその一つである。SweetzymeR 製品はグルコースイソメラーゼを含有する液体酵素組成物である(Novo Nordiskより供給)。 レドックス酵素類は、化学的酸化/還元反応の触媒として作用し、結果として 多くの生化学の分解や合成に関与する酵素である。現在のところ、多くのレドッ クス酵素は、殆どのレドックス酵素が共同因子の存在を必要とするので、産業に おいて主要な位置を得ていない。しかし、共同因子が酵素の構成要素の一部であ るか供給されるべきでない場合、レドックス酵素は商業的に、特に食品加工産業 において有用である。 グルコースオキシダーゼレドックス酵素は、食品の色やフレーバーに悪影響を 与える望ましくない褐色変化反応を防止するのに使用される。グルコースオキシ ダーゼは「酸素スカベンジヤー」としても使用され、果汁の異臭の発生を防止し たり、感受性の高い一定の食品成分の色と安定性を保持する。カタラーゼレドッ クス酵素は殺菌剤として使用される過酸化水素の残留物を分解するのに利用され てきた。第三番目のレドックス酵素であるリポキシダーゼ(リポキシゲナーゼ) (天然に大豆粉中に見いだされ、通常は産業用途のために精製されない)は、パ ン焼きに使用されるばかりでなく、一定の薬剤によりもたらされるパン生地軟化 効果をも保留する。その他のレドックス酵素類は、ステロイド誘導体の酵素的合 成から診断に役立つ試験における使用までの範囲にわたって応用の可能性がある 。 これらのレドックス酵素類には、ペルオキシダーゼ、スーパーオキシドジスムタ ーゼ、アルコールオキシダーゼ、ポリフエノールオキシダーゼ、キサンチンオキ シダーゼ、スルフヒドリルオキシダーゼ、ヒドロキシラーゼ類、コレステロール オキシダーゼ、ラッカーゼ、アルコールデヒドロゲナーゼ及びステロイドデヒド ロゲナーゼ等がある。 上述したような酵素は産業処理に使用するために調製又は販売されるとき、通 常これらの酵素は特定の用途のために設定した水系又は水性液体酵素組成物とし て製剤化される。水系液体酵素組成物は特定の酵素又は組成物の用途に依存して 追加の溶媒を含有する。しかし、これらの液体酵素組成物は、酵素活性の損失、 特に貯蔵時に損失をもたらすことがある化学的不安定性のような問題に歴史的に 悩まされて来た。貯蔵時の酵素活性の損失についてのこの重大な問題は特に液体 洗剤産業に影響があった。 液体酵素組成物のような産業製品が世界中の様々な気候の倉庫中に貯蔵される ことは珍しくなく、そこでは、当該製品は長期間冷凍されるような温度から50 ℃を超える範囲に及ぶことのある温度にさらされる。多数月間0℃〜50℃の両 極端の温度で貯蔵すると、殆どの液体酵素組成物は酵素の不安定性のためにその 酵素活性を20〜100パーセント損失する。 液体酵素組成物中に含有されている酵素を安定化するための種々の試みがなさ れてきた。アルコール、グリセリン、ジアルキルグリコールエーテル、並びにこ れら及びその他の化合物との混合物を使用して液体酵素組成物の安定性を上昇さ せる試みは、穏やかな貯蔵温度範囲であっても現状を少し超える程度の成功でし かなかった。 米国特許第4,801,544号明細書では、エチレングリコール及びエトキ シル化線状アルコールノニオン界面活性剤と炭化水素溶媒との系を安定剤として 利用し、この溶媒/界面活性剤混合物内のミセル中に酵素をカプセル封入するこ とを記載する。組成物中の水分を5パーセント未満に維持し、酵素の安定性を3 5°、70°及び100°Fでチェックした。 米国特許第4,548,727号明細書では、一定のエステルを使用する水性 酵素製剤の安定性を記載する。安定剤として使用されているこのエステルは式: RC00R′(式中、Rは1〜3個の炭素からなるアルキル又は水素であり、R ′は1〜6個の炭素からなるアルキルである。)を有する。このエステルは水性 酵素製剤中に0.1〜約2.5重量%の量で存在する。 米国特許第4,318,818号明細書は水性酵素組成物のための安定剤系を 記載し、この安定剤系はカルシウムイオン及び低分子量カルボン酸又はその塩を 含む。安定剤系のpHは約6.5〜約10である。 米国特許第4,243,543号明細書は蛋白分解酵素含有液体洗剤組成物の 安定化を教示する。この洗剤組成物は、当該組成物に抗酸化剤及び親水性ポリオ ールを、組成物のpHを安定化させながら添加することにより安定化される。 米国特許第4,169,817号明細書は安定化した酵素を含有する液体洗浄 性組成物を教示する。この組成物は、10重量%〜50重量%の固形分を有し且 つ洗浄剤用ビルダー、界面活性剤、Bacillus subtilisから誘 導される酵素系及び酵素用安定剤を含有する水性溶液である。この安定剤は高度 に水溶性のナトリウム若しくはカリウム塩及び/又は水溶性ヒドロキシアルコー ルを含み、前記溶液を酵素を失活させないで長期間にわたって貯蔵できるように する。 ヨーロッパ特許第0 352 244号(A2)は、両性界面活性剤を使用す る安定化した液体洗浄用組成物を記載する。 本発明は、液体酵素組成物中に含有されている一種以上の酵素を相乗効果的に 安定化させることのできる配合物を提供する。 本発明は、かくて、安定化した液体酵素組成物も提供する。 更に、本発明は安定化した液体酵素組成物の製造法を提供する。 本発明の種々の態様は、広く言えば、液体酵素組成物を安定化させるための下 記の成分を含む配合物の使用により達成できる。即ち、当該配合物は、 (a)ポリ(セルロース)エーテル、アクリルポリマー、及びポリアミドから 選択される少なくとも一種のポリマー、 (b)C2〜C6多価アルコール、並びに (c)水 を含み、ここで、成分(a)及び(b)は液体酵素組成物中に含有されている少 なくとも一種の酵素を安定化させるのに有効な量で存在する。更に好ましくは、 ポリマー成分(a)及びC2〜C6多価アルコール成分(b)は液体酵素組成物中 に含有されている少なくとも一種の酵素を安定化させるのに相乗効果的に有効な 協同量で存在する。 本発明の安定剤配合物は、広範囲の種々の機能を達成する液体酵素組成物に利 用される広範囲の種々の酵素と共に使用できる。本安定剤配合物と共に使用でき る酵素及び酵素分類のものは上記で検討したようなものがあるが、これらに限定 されない。 本発明は下記の成分を含む安定化した液体酵素組成物にも関する。即ち、当該 組成物は、 (a)ポリ(セルロース)エーテル、アクリルポリマー、及びポリアミドから 選択される少なくとも一種のポリマー、 (b)C2〜C6多価アルコール、 (c)水、並びに (d)少なくとも一種の酵素 を含み、ここで、成分(a)及び(b)は液体酵素組成物中の少なくとも一種の 酵素を安定化させるのに有効な量で存在する。更に好ましくは、ポリマー成分( a)及びC2〜C6多価アルコール成分(b)は液体酵素組成物中に含有されてい る少なくとも一種の酵素を安定化させるのに相乗効果的に有効な協同量で存在す る。 本発明は、更に、酵素を上記の安定剤配合物と共に合わすことにより安定化さ せた液体酵素組成物の製造法に関する。更に、本発明は、安定剤配合物を液体酵 素組成物と合わせることを含む液体酵素配合物を安定化させるために前記安定剤 配合物を使用する方法に関する。 好適な実施態様では、本発明は液体酵素組成物を安定化させるための下記の成 分を含む配合物を提供する。即ち、当該配合物は、 (a)ポリ(セルロース)エーテル、アクリルポリマー、及びポリアミドから 選択される少なくとも一種のポリマー、 (b)C2〜C6多価アルコール、並びに (c)水 を含み、ここで、成分(a)及び(b)は液体酵素組成物中に含有されている少 なくとも一種の酵素を安定化させるのに相乗効果的に有効な協同量で存在する。 水溶性又は少なくとも部分的に水溶性のポリマーを配合物中に使用し、本発明 の液体酵素組成物又は安定化した液体酵素組成物を安定化させる。即ち、当該ポ リマーは水と混和でき単一相を形成するのに足る溶解性を有しなければならない 。この溶解性を有することにより、安定剤配合物のC2〜C6多価アルコール及び 水と又は液体酵素組成物と合わせられたときに、ポリマーは分離しない。この配 合物は澄明な溶液であることは要求されない。好ましくは、配合物は一見均一性 を有するエマルシヨンである。 本発明の液体酵素組成物又は安定化させた液体酵素組成物を安定化させるため の配合物では、存在させるポリマーの量は、使用する特定のポリマーの分子量に も依存する。使用するポリマーの分子量が大きければ大きいほど、概して酵素を 安定化させるのに必要なポリマーの量は少なくてすむ。 ポリマーは、好ましくは、安定剤配合物の重量を基準に約50重量%までの量 で使用できる。更に好ましくは、ポリマーは0.05〜30重量%、最も好まし くは、1重量%〜10重量%で存在する。好適な実施態様では、ポリマーは、勿 論、水系又は水性配合物中の多価アルコールと合わせるとき、液体酵素組成物の 所望の相乗効果安定性を与える量で存在する。 本発明で使用するポリマーは、ポリ(セルロース)エーテル、アクリルポリマ ー及びポリアミドから選択される。ポリマーは置換されていても未置換でもよい 。ポリマーはわずかにイオン電荷を有していてもよいが、しかし本質的に非イオ ン性が好ましい。 使用するポリマーがポリ(セルロース)エーテルであるとき、ポリマーは、好 ましくは、ポリ(カルボキシメチルセルロース)エーテル、ポリ(ヒドロキシプ ロピルメチルセルロース)エーテル、ポリ(ヒドロキシエチルメチルセルロース )エーテル、ポリ(ヒドロキシブチルメチルセルロース)エーテル、ポリ(ヒド ロキシプロピルセルロース)エーテル、及びポリ(エチルヒドロキシエチルセル ロース)エーテルから選択される。更に好ましくは、ポリマーはポリ(カルボキ シ メチルセルロース)エーテルである。ポリ(カルボキシメチルセルロース)エー テルのような本発明で使用される一定のポリ(セルロース)エーテルは塩(即ち 、ナトリウム塩)として販売されており、わずかにアニオン電荷を有する。好適 なポリ(セルロース)エーテルは、15,000〜100,000の範囲の分子 量のものであるが、より好適には、20,000〜75,000の範囲の分子量 のものである。 本発明で使用するアクリルポリマーは、好ましくは、アクリル酸、メタクリル 酸又はその誘導体(例えば、アクリル酸のエステル若しくは塩のような)のポリ マー又はコポリマーである。好適なアクリルポリマーの例は、Rohm and Haas polymers Acrysol GS製品(ポリアクリル酸ナ トリウムポリマー)、Acrysol TI−935製品(ある種のアクリル酸 ポリマー)、及びAcrylin 22製品(ある種のアクリル酸ポリマー)で ある。アクリルポリマーの分子量は約5,000〜4,000,000を超える 範囲であることができる。好適なアクリルポリマーは100,000〜4,00 0,000を超える範囲の分子量を有するが、更に好適なものは750,000 〜4,000,000を超える範囲の分子量を有するものである。特に好適なも のは、1,250,000及び4,000,000の分子量を有するアクリルポ リマーである。これらの種々の分子量を有するアクリルポリマーはAldric h Chemical Companyから入手できる。アクリルポリマーはア ニオン電荷を有することができる。好適なアクリルポリマーは、わずかにアニオ ン電荷のみ有するか電荷を有しないポリマーかその誘導体であり、最も好ましく は、電荷を有しない。 使用するポリマーがポリアミドの場合、最も好ましいポリアミドはポリビニル ピロリドンである。好適なポリビニルピロリドンは、5,000〜400,00 0の範囲の分子量を有するものであるが、より好適なものは300,000〜4 00,000の範囲の分子量のものであり、高い分子量が好ましい。 安定剤配合物は第二の成分としてC2〜C6多価アルコールも含有する。C2〜 C6多価アルコールは上述したポリマーと相乗効果的に作用し、液体酵素組成物 中で酵素を安定化させる。C2〜C6多価アルコールは、好ましくは、グリコール 及び三価アルコールから選択される。更に好ましくは、C2〜C6多価アルコール はグリセリン、ソルビトール、プロピレングリコール、ブチレングリコール、ヘ キシレングリコール又はエチレングリコールである。最も好ましくは、C2〜C6 多価アルコールはグリセリンである。 安定剤配合物は、前記ポリマーと一緒になって、液体酵素組成物中の少なくと も一種の酵素を安定化するのに足る量のC2〜C6多価アルコールを含有する。好 ましくは、存在するC2〜C6多価アルコールは安定剤配合物の重量を基準に約0 .50〜60重量%、より好ましくは、約5〜50重量%、更により好ましくは 、10〜30重量%の間である。最も好ましくは、安定剤配合物又は酵素組成物 は前記ポリマーと協同量でC2〜C6多価アルコールを含有して相乗効果的安定性 を達成する。 本発明の配合物は水系又は十分な水を含有する水性配合物であり、前記ポリマ ーを前記配合物と混和し分離しない。一般に、C2〜C6多価アルコールは水溶性 であるが、しかし、配合物を単一相にするのに足る水が存在しなければならない 。上で検討したように、配合物は澄明な溶液であることを要求されなく、好まし くは一見均一性を有するエマルシヨンである。水系配合物は水以外の追加の溶媒 を含有できる。 本発明の安定性配合物は各成分を任意の順序で混合することにより調製できる が、好ましくは、C2〜C6多価アルコール/水混合物に所望の量のポリマーを加 えることにより当該配合物を調製する。C2〜C6多価アルコール/水混合物は当 業界で公知の手段により調製できる。例えば、所望の多価アルコールと適切な量 の水を単に混合することにより、又は予め調製した混合を希釈することにより当 該混合を調製できる。 C2〜C6多価アルコールと水との好適な混合物は、液体酵素組成物中の少なく とも一種の酵素を、上で検討したポリマーと一緒で、安定化(好ましくは相乗効 果的に)するのに足るいずれかの割合でC2〜C6多価アルコールを含有できる。 好ましくは、この混合物は1〜95重量%の多価アルコールまたはその水溶性ポ リマーであり、より好ましくは、10〜50重量%、そして最も好ましくは、 30〜50重量%である。多価アルコールがグリセリンであるとき、この混合物 は好ましくは50重量%グリセリン/水混合物である。特定の理論に束縛される ものではないが、出願人は、上記混合物は本発明で使用するポリマーと混合物中 の多価アルコールとを濡らし、酵素を相乗効果的に安定化するものと考えている 。 本発明の液体酵素組成物中の酵素を適切に安定化させるために、酵素は25℃ で30日後少なくとも90%の活性を有しなければならない。下記の実施例は3 0日後50℃における種々の酵素の好適な相乗効果的安定性を示す。 本明細書中に記載する安定剤配合物は、広範囲の種類の酵素及び産業プロセス 又は市販製品と共に使用できる。本安定剤配合物を使用できる酵素、産業プロセ ス及び市販製品には既に前で検討したものがあるが、これらに限定されない。 安定剤配合物を使用して液体酵素組成物を安定化することは本発明の第二の実 施態様である安定化した液体酵素組成物をもたらす。従って、本発明は安定化し た液体酵素組成物にも関し、当該液体酵素組成物は、ポリ(セルロース)エーテ ル、アクリルポリマー及びポリアミドから選択される少なくとも一種のポリマー 、C2〜C6多価アルコール、水並びに少なくとも一種の酵素を含む。ポリマー及 びC2〜C6多価アルコールは、液体酵素組成物中に含有されている少なくとも一 種の酵素を安定化、好ましくは相乗効果的に安定化するのに有効な協同量で存在 する。本発明の好適な組成物は、同じポリマーを用いた量的に比例する水性混合 物よりも大きな粘度を発現させることができる。 この安定化した液体酵素組成物中に存在する前記ポリマー、C2〜C6多価アル コール及び水に関する予定し且つ好適な実施態様は、本発明の安定剤配合物に関 する上述で検討したものと同じである。 安定剤配合物と同様、本発明の液体酵素組成物は広範囲の種類の酵素を用いて 実施できる。これらの酵素には既に検討した酵素分類のもの及び特定の酵素があ るが、これらに限定されない。使用できる酵素は、動物、植物、真菌、細菌及び 合成による供給源を起源とする。本発明の系のための好適な水に分散可能な酵素 は、プロテアーゼ類(洗濯用洗剤及びチーズ製造産業に広く使用されている酸性 、アルカリ性、及び天然プロテアーゼを含む)、アミラーゼ類(例えば、コーン シロップ産業に使用されている酸性、アルカリ性及び天然アミラーゼを含む)、 リ パーゼ類(チーズ中のフレーバー発現に使用され、またパルプ及び製紙並びに皮 製造業に使用される)、セルラーゼ類並びにキシラーゼ類である。 意図する用途に依存して、酵素は、しばしば、使用前に希釈されるべく濃縮さ れた液体酵素組成物の状態で包装され販売される。酵素は粉末化又は乾燥粉末化 形態で供給されることもできる。濃縮酵素の希釈後に存在する酵素量は酵素が供 給される形態に依存する。一般的に、酵素量は、好ましくは、濃縮液体酵素組成 物を基準に0.05〜40重量%の範囲、より好ましくは、0.5〜25重量% 、そして最も好ましくは、10〜20重量%の範囲に及ぶことができる。本発明 の安定剤配合物は濃縮液体酵素組成物ならびに使用のため既に希釈した組成物に 使用するために特に予定されている。濃縮溶液を安定化(又は相乗効果的に安定 化)するのに必要な安定剤配合物の量は、希釈した組成物のための量と異なるこ とがあり、そして殆ど異なる。安定剤配合物又はその成分の適切な量を決定する ことは、以下の実施例で記載した方法を使用して当業界の通常の熟達者により容 易に確認できる。当業界で公知のように、存在する酵素量は、しかし、特定の酵 素の活性及び所望の最終用途に依存する。 含有する酵素及びその意図される用途に依存して、最終の安定化した液体酵素 組成物のpHは、好ましくは、5.0〜10.0であるが、より好ましくは、大 体7.0である。最も好ましくは、個々の系に合ったpH(一般に大体中性)を 用いるべきである。しかし、当業界で了解されているように、少量の酸性又はア ルカリ性物質を使ってpHの調節が必要である場合がある。 安定化した液体酵素組成物は水系または水性であることができ、特定の産業プ ロセスにおける組成物の用途に向けたその他の溶媒又は添加剤を含有できる。例 えば、安定化した液体酵素組成物は、界面活性剤、脱泡剤等の当業界で公知のよ うな添加剤を含有できる。相乗効果的安定性の場合、このような添加剤は液体酵 素組成物の相乗効果的安定性に影響を与えない量て添加できる。当業界の熟達者 はこのような量を容易に決定できる。利点として、本発明の安定化した液体酵素 組成物を使用するとき、安定剤配合物は産業プロセス水中の酵素用の分散助剤と しても作用する。 本発明は安定化した酵素組成物の製造法にも関し、当該方法は少なくとも一種 の酵素と本発明の安定剤配合物とを合わせる工程を含む。本発明は更に液体酵素 組成物を安定化するための安定剤配合物の使用法に関し、当該方法は液体酵素組 成物と安定剤配合物とを合わせる工程を含む。例証的且つ好適な成分並びに本方 法に使用する成分の量は上で検討したと同様である。 液体酵素組成物を安定化させるための配合物又は安定化した液体酵素組成物の 成分はいかなる順序で合わせても同時に合わせてもよいことは通常の熟達者は了 解するであろう。しかし、次の順序が好ましい。即ち、 (a)C2〜C6多価アルコールと水とを混合し、 (b)工程(a)で調製した混合物に、ポリ(セルロース)エーテル、アクリ ルポリマー及びポリアミドから選択される少なくとも一種のポリマーを加え、 (c)少なくとも一種の酵素を工程(b)から得られた混合物に加える順序で ある。ポリマー及びC2〜C6多価アルコールは、好ましくは、得られる液体酵素 組成物中の少なくとも一種の酵素を安定化させるのに相乗効果的に有効な協同量 で存在する。 安定化させた液体酵素組成物の別の製造法は、 (a)C2〜C6多価アルコールと水とを混合し、 (b)工程(a)で調製した混合物に、ポリ(セルロース)エーテル、アクリ ルポリマー及びポリアミドから選択される少なくとも一種のポリマーを加え、そ して (c)工程(a)及び(b)から得られた配合物と少なくとも一種の酵素を含 有する液体酵素組成物とを合わせる 工程を含む。ポリマーとC2〜C6多価アルコールとは、好ましくは、液体酵素組 成物中の少なくとも一種の酵素を安定化させるのに相乗効果的に有効な協同量で 存在する。 本発明の方法では、工程(b)で加えたポリマーは、単独で、水性分散物とし て、又はポリマーが水若しくは適当な有機溶媒中に溶解した溶液として加えるこ とができる。その他の添加剤を安定化させた液体酵素組成物中に含有させる場合 、かかる添加剤は任意の時に加えることができるが、しかし、好ましくは、工程 (c)の前、又は酵素を添加した後の別の工程で加えることができる。 以下の実施例は本発明を例証するために示す。しかし、本発明がこれらの実施 例中に記載した特定の条件または詳細に限定されるものではないことを了解すべ きである。 実施例 1 化合物Aと称するグリセリン、及び化合物Bと称するポリ(カルボキシメチル セルロース)エーテル(CMC)(分子量250,000を有する)又は化合物 B′と称するポリビニルピロリドン(PVP)(分子量360,000を有する )を試験することにより相乗効果を示した。表1及び2により示されているよう に、化合物A対化合物B又はB′の比を一定の濃度範囲にわたって変化させ、3 0日間50℃における酵素活性の高められた安定性について種々の酵素を定量す ることによる実験を設定した。最初の酵素活性の90%の定量値となるのに要求 される各化合物の濃度を終点とした。添加酵素と残りに水を含有する最終組成物 中の化合物の重量%として濃度を表した。化合物A(グリセリン)に水を加えグ リセリン−水混合物を形成した。化合物A及び化合物B又はB′含有する組成物 についての終点を、次いで、化合物A単独及び化合物B又はB′単独についての 終点と比較した。 相乗効果は、 (ここで、Qa=終点を生じさせた化合物A(単独で作用)の水性混合物のパー セント(重量)であり、 Qb=終点を生じさせた化合物B(単独で作用)の水性混合物のパーセント( 重量)であり、 QA=終点を生じさせた化合物Bに対する化合物Aの水性混合物のパーセント (重量)であり、そして QB=終点を生じさせた化合物Aに対する化合物Bの水性混合物のパーセント (重量)である。)によって決定される割合を使用するKull,F.C.氏、 Eisman,P.C.氏、Sylwestrowicz,H.D.氏及びMa yer,R.L.氏著、「Applied Microbiology」、9: 第538頁〜第541頁(1961年)により記載された方法により決定した。 QA/QaとQB/Qbとの合計が1より大きい場合、反対効果を示す。この合 計が1に等しい場合、相加効果を示す。この合計が1未満の場合、相乗効果を示 す。 本発明の組成物の相乗効果を示すためのこの手法は広く使用され且つ受け入れ られている手法である。更に詳細な情報はKull氏等により上記の文献に示さ れている。この手法に関する別の情報は米国特許第3,231,509号明細書 中に含まれている(本特許明細書の開示を参照として本発明に含める)。 表1及び2に記載されている得られた結果は、酵素(HT−Proteol− ytic L−175、Solvay Enzymes, Inc.により販売 されているアルカリ性プロテアーゼ)の安定性が増したことを示す。Kull氏 等により記載されている方法を使用して、グリセリン(化合物A)及びCMC( 化合物B)を含有する全ての組成物についてのQA/Qa+QB/Qbの合計を 計算した。本実施例において相乗効果が明らかである場合の幾つかの終点につい て、サンプル計算を示す。表1及びサンプル計算で記載した通り、これらの終点 値は各々0.58、0.67、0.67及び0.67であり、相乗効果の存在を 示す。同様にグリセリン(化合物A)及びPVP(化合物B′)を含有する全て の組成物についてQA/Qa+QB/Qbの合計を計算した。表2及びサンプル 計算で記載した通り、終点は各々0.85、0.95、0.65、0.85であ り、この場合も相乗効果の存在を示す。 実施例 2 実施例1と同じ本発明の安定剤配合物を別の酵素であるDiazyme L− 200(Solvay Enzymes,Incにより販売されているグルコア ミラーゼ)を用いて試験をした。結果(表3及び4に記載)は当該酵素について 安定性が増加したことを示す。グリセリン(化合物A)及びCMC(化合物B) を含有する全ての組成物についてのQA/Qa+QB/Qbの合計を計算した。 本実施例中で相乗効果が明らかであった場合の幾つかの終点についてサンプル計 算を示す。表3に及びサンプル計算に記載したように、これらの終点値は各々0 .59,0.67,0,67及び0.84であり、相乗効果の存在を示した。同 様に、グリセリン(化合物A)及びPVP(化合物B′)を含有する全ての組成 物についてのQA/Qa+QB′/Qb′の合計を計算した。表4に及びサンプ ル計算に記載したように、終点値は各々0.77,0.53,0,73及び0. 77であり、相乗効果の存在を示した。 実施例 3 実施例1と同じ本発明の安定剤配合物を用いてエステラーゼ活性を有する酵素 を試験した。当該酵素であるLipolase(Novo Nordisk B ioindustries,Inc.により販売されているリパーゼ)を用いて 得られた結果(表5及び6に記載)は当該酵素について安定性が増加したことを 示す。グリセリン(化合物A)及びCMC(化合物B)を含有する全ての組成物 についてのQA/Qa+QB/Qbの合計を計算した。本実施例中で相乗効果が 明らかであった場合の幾つかの終点についてサンプル計算を示す。表5に及びサ ンプル計算に記載したように、これらの終点値は各々0.43,0.37,0. 57及び0.77であり、相乗効果の存在を示した。同様に、グリセリン(化合 物A)及びPVP(化合物B′)を含有する全ての組成物についてのQA/Qa +QB′/Qb′の合計を計算した。表6に及びサンプル計算に記載したように 、終点値は各々0.60,0.70,0.65及び0.85であり、相乗効果の 存在を示した。 実施例 4 実施例1と同様増強した安定剤配合物を試験するためにヘミセルラーゼである Pulpzyme HB(Novo Nordisk Bioindustr− ial,Inc.により販売されているキシラナーゼ)を選択した。本実施例で 得られた結果を表7及び8に記載する。グリセリン(化合物A)及びCMC(化 合物B)を含有する全ての組成物についてのQA/Qa+QB/Qbの合計を計 算した。本実施例中で相乗効果が明らかであった終点についてサンプル計算を示 す。表7に及びサンプル計算に記載したように、これらの終点値は各々0.43 ,0.53,0.57及び0.77であり、相乗効果の存在を示した。同様に、 グリセリン(化合物A)及びPVP(化合物B′)を含有する全ての組成物につ いてのQA/Qa+QB′/Qb′の合計を計算した。終点値は各々0.35, 0.45,0,65及び0.85であり、相乗効果の存在を示した。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 EP(AT,BE,CH,DE, DK,ES,FR,GB,GR,IE,IT,LU,M C,NL,PT,SE),OA(BF,BJ,CF,CG ,CI,CM,GA,GN,ML,MR,NE,SN, TD,TG),AM,AT,AU,BB,BG,BR, BY,CA,CH,CN,CZ,DE,DK,ES,F I,GB,GE,HU,JP,KG,KP,KR,KZ ,LK,LU,LV,MD,MG,MN,MW,NL, NO,NZ,PL,PT,RO,RU,SD,SE,S I,SK,TJ,TT,UA,UZ,VN

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1.(a)ポリ(セルロース)エーテル、アクリルポリマー及びポリアミドか ら選択される少なくとも一種のポリマー、 (b)C2〜C6多価アルコール、及び (c)水 を含み、成分(a)及び(b)が、液体酵素組成物中に含有されている少なくと も一種の酵素を安定化させるのに相乗効果的に有効な協同量で存在する、液体酵 素組成物を安定化させるための配合物。 2.前記ポリマーが、ポリ(カルボキシメチルセルロース)エーテル、ポリ( ヒドロキシプロピルメチルセルロース)エーテル、ポリ(ヒドロキシエチルメチ ルセルロース)エーテル、ポリ(ヒドロキシブチルメチルセルロース)エーテル 、ポリ(ヒドロキシプロピルセルロース)エーテル及びポリ(エチルヒドロキシ エチルセルロース)エーテルから選択されるポリ(セルロース)エーテルである 、請求の範囲第1項記載の配合物。 3.前記C2〜C6多価アルコールがグリセリン、ソルビトール、プロピレング リコール、ブチレングリコール、ヘキシレングリコール又はエチレングリコール であり、前記成分(b)及び(c)が1〜95重量%の前記C2〜C6多価アルコ ールと残りが水とからなる混合物状態で含有されている、請求の範囲第1項記載 の配合物。 4.前記ポリマーがポリ(カルボキシメチルセルロース)エーテルから選択さ れるポリ(セルロース)エーテルであり、前記C2〜C6多価アルコールがグリセ リンである、請求の範囲第1項記載の配合物。 5.前記ポリマーがポリビニルピロリドンから選択されるポリアミドであり、 前記C2〜C6多価アルコールがグリセリンである、請求の範囲第1項記載の配合 物。 6.(a)ポリ(セルロース)エーテル、アクリルポリマー及びポリアミドか ら選択される少なくとも一種のポリマー、 (b)C2〜C6多価アルコールの混合物、 (c)水、及び (d)少なくとも一種の酵素 を含み、成分(a)及び(b)が、液体酵素組成物中に含有されている前記少な くとも一種の酵素を安定化させるのに相乗効果的に有効な協同量で存在する、安 定化されている液体酵素組成物。 7.前記ポリマーが、ポリ(カルボキシメチルセルロース)エーテル、ポリ( ヒドロキシプロピルメチルセルロース)エーテル、ポリ(ヒドロキシエチルメチ ルセルロース)エーテル、ポリ(ヒドロキシブチルメチルセルロース)エーテル 、ポリ(ヒドロキシプロピルセルロース)エーテル及びポリ(エチルヒドロキシ エチルセルロース)エーテルから選択されるポリ(セルロース)エーテルである 、請求の範囲第6項記載の組成物。 8.前記C2〜C6多価アルコールがグリセリン、ソルビトール、プロピレング リコール、ブチレングリコール、ヘキシレングリコール又はエチレングリコール であり、前記成分(b)及び(c)が1〜95重量%の前記C2〜C6多価アルコ ールと残りが水とからなる混合物状態で含有されており、そして、前記酵素がプ ロテアーゼ、アミラーゼ、リパーゼ、セルラーゼ、マンナーゼ、及びキシラーゼ から選択される、請求の範囲第6項記載の組成物。 9.前記ポリマーがポリ(カルボキシメチルセルロース)エーテルから選択さ れるポリ(セルロース)エーテルであり、前記C2〜C6多価アルコールがグリセ リンである、請求の範囲第6項記載の組成物。 10.前記ポリマーがポリビニルピロリドンから選択されるポリアミドであり 、前記C2〜C6多価アルコールがグリセリンである、請求の範囲第6項記載の組 成物。 11.前記組成物がエマルシヨンである請求の範囲第6項記載の組成物。 12.(a)ポリ(セルロース)エーテル、アクリルポリマー及びポリアミド から選択される少なくとも一種のポリマー、 (b)C2〜C6多価アルコールの混合物、 (c)水、及び (d)少なくとも一種の酵素 を含み、成分(a)及び(b)が、液体酵素組成物中の前記少なくとも一種の酵 素を安定化させるのに有効な量で存在する、安定化された液体酵素組成物。 13.安定化された液体酵素組成物の製造法であって、 少なくとも一種の酵素と、 (a)ポリ(セルロース)エーテル、アクリルポリマー及びポリアミドから選択 される少なくとも一種のポリマー、 (b)C2〜C6多価アルコール、及び (c)水 を含み、成分(a)及び(b)が、前記組成物中の前記少なくとも一種の酵素を 安定化させるのに相乗効果的に有効な協同量で存在する配合物と、を合わせる工 程を含む、前記安定化された液体酵素組成物の製造法。 14.前記合わせる工程の前に、前記C2〜C6多価アルコール及び前記水を混 合し、前記ポリ(セルロース)エーテル、アクリルポリマー及びポリアミドから 選択されるポリマーを前記C2〜C6多価アルコールと水との混合物に加える工程 を更に含む、請求の範囲第13項に記載の方法。 15.前記C2〜C6多価アルコールがグリセリン、ソルビトール、プロピレン グリコール、ブチレングリコール、ヘキシレングリコール又はエチレングリコー ルであり、前記混合物が1〜95重量%の前記C2〜C6多価アルコールと残りが 水であり、そして、前記少なくとも一種の酵素がプロテアーゼ、アミラーゼ、リ パーゼ、セルラーゼ、マンナーゼ、及びキシラーゼから選択される、請求の範囲 第13項記載の方法。 16.前記ポリマーがポリ(カルボキシメチルセルロース)エーテルから選択 されるポリ(セルロース)エーテルであり、前記C2〜C6多価アルコールがグリ セリンである、請求の範囲第13項記載の方法。 17.前記ポリマーがポリビニルピロリドンから選択されるポリアミドであり 、前記C2〜C6多価アルコールがグリセリンである、請求の範囲第13項記載の 方法。 18.液体酵素組成物を安定化させるために、 (a)ポリ(セルロース)エーテル、アクリルポリマー及びポリアミドから選択 される少なくとも一種のポリマー、 (b)C2〜C6多価アルコール、及び (c)水 を含み、成分(a)及び(b)が、液体酵素組成物中に含有されている少なくと も一種の酵素を安定化させるのに相乗効果的に有効な協同量で存在する配合物を 使用する方法であって、少なくとも一種の酵素を含有する液体酵素組成物と前記 配合物とを合わせる当該方法。 19.前記ポリマーがポリ(カルボキシメチルセルロース)エーテルから選択 されるポリ(セルロース)エーテルであり、前記C2〜C6多価アルコールがグリ セリンであり、前記少なくとも一種の酵素がプロテアーゼ、アミラーゼ、リパー ゼ、セルラーゼ、マンナーゼ、及びキシラーゼから選択される、請求の範囲第1 8項記載の方法。 20.前記ポリマーがポリビニルピロリドンから選択され、前記C2〜C6多価 アルコールがグリセリンであり、前記少なくとも一種の酵素がプロテアーゼ、ア ミラーゼ、リパーゼ、セルラーゼ、マンナーゼ、及びキシラーゼから選択される 、請求の範囲第18項記載の方法。
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