JPS6262898A - 洗浄剤組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、洗剤用酵素を含有する衣料用洗浄剤組成物に
関する。更に詳しくは、アフィニティ前端分析法によっ
て決定した木綿との解離定数Ｋｄ値が３．ＯＸ　１０３
ユニッＩ−／ｌ以下であるようなセルラーゼを含有する
ことを特徴とする衣料用洗浄剤組成物に関する。

〔従来の技術〕

近年、衣料の洗浄に関しては著しい発達が見られる。

即ち、洗剤に適した原料の開発、水質の改善、洗浄機械
の改良と普及、繊維の改質等によって衣料の洗浄は著し
く容易になってきた。更に、洗剤用原料としての酵素の
利用は多岐にわたっており、蛋白汚れに作用するプロテ
アーゼ、デンプン汚れに対するアミラーゼ、油脂汚れに
対するリパーゼの他、セルラーゼ等が広く知られるに至
っている。なかでも、基質である繊維に直接作用すると
思われるセルラーゼの添加効果は太き（、衣料用洗剤原
料としての価値は非常に大きいものである。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、従来洗剤用セルラーゼとして知られてい
るものは、その範囲が非常に限定されており、それらに
ついてもすべてが十分な洗浄効果を発揮するとは言い難
い。それは、工業用セルラーゼが、セルロースに対する
作用機作、作用条件の異なる酵素の集合体であり、洗浄
効果の大きな成分、洗浄効果の弱い成分の混合物である
ためであり、このことが実際の応用を困難なものにして
いる。

〔問題点を解決するための手段〕

そこで本発明者らは、セルラーゼとその基質である木綿
との親和力に着目し、それが洗浄力に対して及ぼす影響
に関して鋭意研究を重ねた結果、従来、洗剤用酵素とし
ては使用できなかったようなセルラーゼに対して一定の
処理を施したもののうら、特定の性質を存するものは洗
浄力を著しく改善し得ることを見出し、本発明を完成す
るに至った。

即ち本発明は、アフィニティクロマトグラフィー前端分
析法による木綿との解離定数Ｋｄ値が３、ＯＸＩＯ’ユ
ニット／ｌ以下であるセルラーゼを含有することを特徴
とする洗浄剤組成物に関する。斯かるセルラーゼはセル
ラーゼをセルロース系支持体に高塩濃度で吸着させた後
、塩濃度を下げることによって分離精製して得られる。

なお、本発明の必須成分であるセルラーゼとしては、Ｋ
ｄ値が上述範囲のものであればよく、動植物、細菌、菌
類に広く分布しているもの、及びその精製分画物を使用
できると共にアフイニティクロマトグラフイーによる分
画を行わずとも、上記範囲のＫｄ値を有すればそのまま
使用することも可能である。

従来からアフィニティクロマトグラフィーに用いられて
いる親水性支持体としては、アガロース系、架橋デキス
トラン系、架橋ポリアクリルアミド系、セルロース系等
のものが知られている。しかしながら、非セルロース系
のものを支持体とした場合、セルラーゼとの相互作用は
実際の洗浄系とはかけ離れたものとなってしまう。なぜ
ならば、洗浄の場でセルラーゼが実際に作用するのは衣
料のセルロース質だからである。

従ってクロマトグラフィーを行うにあたっての支持体と
しては、できるかぎり衣料に使われているものに近いセ
ルロース系のものが望ましい。勿論、セルロースの誘導
体を用いても差し支えない。

本発明における了フィニティクロマトグラフィー用の支
持体としては、均一な微粉末になるまで細断した綿布又
は綿糸（粘度法により得られる重合度が少なくとも１０
００以上であり、Ｘ線法によって得られる結晶構造がセ
ルロース夏型で、粒径が０．０２．１７　ｍ　〜２００
ＯＡｔ　ｍのもの）の他、一般に市販されているセルロ
ース系クロマト支持体も使用できる。

本発明者は系の塩濃度が高い程、セルラーゼとセルロー
スとの親和力が大きくなるという事実を発見し、この現
象を本発明に応用するに至った。

即ち最初、緩衝液の濃度がモル４度で１．０〜０．０５
Ｍの酵素溶液を流した後、同緩衝液の濃度を０．０１〜
０．００１Ｍに低下させることによってセルロースに対
する親和力の異なるセルラーゼを分画するものである。

ただし、この場合の緩衝液は、当該セルラーゼの至適ｐ
Ｈ条件をつくり得るものであればどのようなものでも使
用できる。

このようにして分離したセルラーゼ画分のうち、次に示
すアフィニティ前端分析法によって決定した木綿との解
離定数Ｋｄ値がある一定の範囲にあるものが特に高い洗
浄力を示すものである。

木綿との解離定数Ｋｄの決定法 アフィニティクロマトグラフィー前端分析法とは、カラ
ムに一定濃度の酵素溶液を流し続けて、酵素が溶出して
くるまでの液量を測定するものである。

酵素と吸着体との相互作用が強い程、酵素の溶出は遅く
なる。

溶出パターンの概念図を第１図に示す。

溶出してくる酵素の濃度は、初濃度（Ｅ）。まで上昇し
た後一定となる。

ここで溶出前端の形が点対称であれば〃〔Ｅ〕。

となる液量をもって溶出液量を決定できる。

諸量を次に示すように定義すると、 〔［〕：セルラーゼの濃度 Ｓ　：木綿 ＣＢ）。；木綿単位体積あたりのセルラーゼ吸着点の数 ν　；カラムの体積 Ｂｔ　、カラム内のセルラーゼ吸着点の総数ｖｏ；セル
ラーゼと木綿の相互作用が失われた時のセルラーゼの溶
出容積 Ｖ　：セルラーゼの溶出容積 系が動的平衡状態になった時、即ち溶出液の酵素濃度が
一定になった時に木綿に吸着されたセルラーゼの量は（
Ｅ）。（Ｖ−Ｖｏ）である。

従ってセルラーゼと木綿の解離定数Ｋｄは次の様に表わ
すことができる。

（””）　　　　　　　　（Ｅ）　ｏ　（ｖ−ｖｏ）　
　／　ｖ上記式より次の弐が導かれる。

（２）式に基づき酵素の初濃度を変化させて溶出容積Ｖ
を測定し、　（Ｅ）ｏ（Ｖ−ｖｏ）の逆数を（［）。

の逆数に対してプロットすれば直線が得られるので、そ
の直線の傾きと切片よりＫｄとＢＬを決定できる。

ここでのｖｏの値は木綿との相互作用のないグルコース
を流すことによって決定した。又、溶出パターンはそれ
ぞれ溶出溶液中のセルラーゼ活性をカルボキシメチルセ
ルロースを基質として活性測定法により測定すると共に
、グルコース量を定量することによって決定できる。

なお、Ｋｄ値の決定は全て５℃、Ｏ，１Ｍリン酸緩衝液
系で行うものとする。

本発明洗浄剤組成物中の上記セルラーゼ分画物の含有量
は、セルラーゼの綿布に対する酵素活性が１００ユニツ
ト／ｇ以上、好ましくは５００ユニツト以上の細菌又は
／及び真菌起源のセルラーゼを、組成物１ｋｇ当り至適
ｐｌ＋において酵素活性で少なくとも１００ユニツトと
なる星である。

セルラーゼの綿布に対する酵素活性の測定法は撹拌が容
易になるまで細断した綿布（粘度法により得られる重合
度を少なくとも１０００で、Ｘ線法により得られる結晶
構造がセルロース１型のもの）２００ｍｇ、セルラーゼ
試料１０ｍｇ及び各セルラーゼの最大活性を示す至適ｐ
Ｈをもつ緩衝剤水溶液１０ｃｃからなる試験浴を４０℃
で、２０時間混合攪拌した後に′ｉｉｉ離する還元糖を
ＤＮＳ法で測定し、１ｇのセルラーゼ試料が１分間に１
ｍμｍｏｌｅの還元糖を生成する活性を１ユニツトとし
たものである。

尚、ＤＮＳ法とは３．５−ダニ１−ロサリチル酸カアル
カリ性において煮沸条件で糖類の還元基と反応して発す
る色を比色する方法（詳細は福井作藏著〔生物化学実験
法Ｉ、還元糖の定量法〕Ｐ１９．１９６９年、学会出版
センター発行）である。

尚、上記測定法において至適ｐｌ＋とは各セルラゼが最
大活性を示すべきｐＨ範囲を意味する。

本発明の洗浄剤組成物のセルラーゼ以外の成分には特に
限定は付されず、例えば次の諸成分が必要に応じて任意
に配合される。

（１）界面活性剤 陰イオン性界面活性剤としては、直鎖又は分岐鎖アルキ
ルベンゼンスルホン酸塩、アルキル又はアルケニルエー
テル硫酸塩、アルキル又はアルケニル硫酸塩、オレフィ
ンスルホン酸塩、アルカンスルホン酸塩、飽和又は不飽
和脂肪酸塩、アルキル又はアルケニルエーテルカルボン
酸塩、α−スルホ脂肪酸塩又はそのエステル、アミノ酸
型界面活性剤、Ｎ−アシルアミノ酸型界面活性剤、アル
キル又はアルケニル酸性燐酸エステル、アルキル又はア
ルケニル燐酸エステル又はその塩など、 両性界面活性剤としては、カルボキシ又はスルホベタイ
ン型界面活性剤など、 非イオン界面活性剤としては、ポリオキシアルキレンア
ルキル又はアルケニルエーテル、ポリオキシエチレンア
ルキルフェニルエーテル、高級脂肪酸アルカノールアミ
ド又はそのアルキレンオキサイド付加物、蔗糖脂肪酸エ
ステル、脂肪酸グリセリンモノエステル、アルキルアミ
ンオキサイドなど、 カチオン性界面活性剤としては、第４級アンモニウム塩
などが例示される。以上の界面活性剤の１種以上を組成
物中に好ましくはｌＯ重星％以上含有することができる
。

好ましい界面活性剤としては、直鎖又は分岐鎖フルキル
ヘンゼンスルホン酸塩、アルキル又はアルケニルエーテ
ル硫酸塩、α−スルホ脂肪Ｈ１又はそのエステル、アル
キル又はアルケニル硫酸塩、オレフィンスルホン酸塩、
アルカンスルホン酸塩、飽和又は不飽和脂肪酸塩、カル
ボキシ又はスルホヘタイン型界面活性剤、ポリオキシア
ルキレンアルキル又はアルケニルエーテル、ポリオキシ
エチレンアルキルフェニルエーテル、高級脂肪酸アルカ
ノールアミド又はその塩が挙げられる。

〔２〕二価金属イオン捕捉剤 下記の各種アルカリ金属塩、アルカノールアミン塩の１
種又は２種以上のビルダー成分を０〜５０重量％含有す
ることもできる。

トリポリリン酸塩、ピロリン酸塩等のリン酸塩、エタン
−１，１−ジホスホン酸塩等のホスホン酸の塩、２−ホ
スホノブタン−１，２−ジカルボン酸等のホスホノカル
ボン酸の塩、アスパラギン酸、グルタミン酸等のアミノ
酸の塩、ニトリロ三酢酸塩、エチレンジアミン四酢酸塩
等の７ミノポリ酢酸塩、ポリアクリル酸、ポリアコニッ
ト酸等の高分子電解質、ポリエチレングリコール、ポリ
ビニルピロリドン等の非解離高分子、蓚酸、クエン酸等
の有機酸の塩、アルミノ珪酸塩、アセタールカルボキシ
レートの重合体、及びエポキシ化合物、例えばエチレン
オキサイド、プロピレンオキサイド、エビバロヒドリン
エボキシサクシネートなどとの共重合体や、アルデヒド
、例えばホルムアルデヒド、アセトアルデヒドなどとの
共重合体など。

〔３〕アルカリ剤或いは無機電解質 請にアルカリ剤或いは無機電解質として次に示すものの
各種のアルカリ金属塩の１種又は２種以上を組成物中１
〜５０重量％、好ましくは５〜３０重量％含有すること
ができる。珪酸塩、炭酸塩、硫酸塩。又、有機アルカリ
剤として、トリエタノールアミン、ジェタノールアミン
、モノエタノールアミン、トリイソプロパツールアミン
など。

〔４〕再汚染防止剤 更に再汚染防止剤として次に示す化合物の１種又は２種
以上を組成物中に０．１〜５％含有することができる。

ポリエチレングリコール、ポリビニルアルコール、ポリ
ビニルピロリドン、カルボキシメチルセルロースなど。

なかでも、カルボキシメチルセルロース或いは／及びポ
リエチレングリコールと本発明のセルラーゼとの併用は
、どろんこ汚れ除去に相剰的効果を奏する。

洗浄剤中でのセルラーゼによるカルボキシメチルセルロ
ースの分解を避けるため、カルボキシメチルセルロース
は造粒或いはコーティングして配合することが望ましい
。

〔５〕漂白剤 過炭酸ソーダ、過炭酸ソーダ、硫酸ナトリウム過酸化水
素付加体、塩化ナトリウム過酸化水素付加体などの漂白
剤或いは／及びスルホン化フタロシアニン亜鉛塩、或い
はアルミニウム塩等の光感応性の漂白性色素等と本発明
のセルラーゼとの併用は、洗浄効果を一段と向上させる
。

〔６〕酵素（本来的酵素作用を洗浄工程中になす酵素で
あり、セルラーゼを除いた酵素である） 酵素の反応性から分類すると、ヒドロラーゼ類、リアー
ゼ類、オキシドレダクターゼ類、リガーゼ類、トランス
フェラーゼ類及びイソメラーゼ類が挙げられるが、本発
明には何れも適用できる。特に好ましいのはヒドロラー
ゼ類であり、プロテアーゼ、エステラーゼ、カルボヒド
ラーゼ及びヌクレアーゼが含まれる。

プロテアーゼの具体例は、ペプシン、トリプシン、キモ
トリプシン、コラ−ゲナーゼ、ケラチナーゼ、エラスタ
ーゼ、スブチリシン、ＢＰＮ、パパイン、プロメリン、
カルボキシペブチクーゼＡ及びＢ１アミノベプチターゼ
、アスバーギロベプチターゼＡ及びＢである。

エステラーゼの具体例は、ガストリックリパーゼ、バン
クレアチックリパーゼ、植物リパーゼ類、ホスホリパー
ゼ類、コリンエステラーゼ類及びホスホリーゼ類がある
。

本発明の特徴とするセルラーゼ以外のカルボヒドラーゼ
としては、マルターゼ、サッカラーゼ、アミラーゼ、ペ
クチナーゼ、リゾチー１１、α−グリコツダーゼが挙げ
られる。

〔７〕セルラーゼ活性を阻害する因子の隠蔽剤銅、亜鉛
、クロム、水銀、鉛、マンガン、銀等のイオン及び化合
物の存在でセルラーゼ活性は失活化されることがある。

これらの阻害因子に対して、各種の金属キレート剤、金
属沈澱化剤が有効である。任意成分〔２］で挙げた二価
金属イオン捕捉剤或いは及び珪酸マグネシウム、硫酸マ
グネシウム等がそれらの例である。

セルビオース、ゲルコール及びグルコノラクトンも時と
して阻害因子となる。できるだけこの種の１！類とセル
ラーゼの共存を避けるか、或いは共存を避は得ない場合
は、これらのｌ）Ａ　ｌ１ｌ（とセルラーゼの直接接触
を避けるような工夫、例えば各々をコーティングする方
法が必要である。

エチレンジアミン四酢酸塩のような強いキレート剤、ア
ニオン性界面活性剤、カチオン性界面活性剤も場合によ
Ｉ／）阻害因子となる。これらの物質とセルラーゼとの
共存も、製錠、コーティング方法等の製造上の工夫で可
能となる。

以上の隠蔽剤或いは方法を場合により配合或いは適用で
きる。

〔８〕セルラーゼの活性化剤 セルラーゼの種類にもよるが、タンパク質、コバルト及
びその塩、カルシウム及びその塩、カリウム及びその塩
、ナトリウム及びその塩、マンノース、キシロース等の
単糖類を共存させると、セルラーゼは活性化し、洗浄効
果は飛躍的に向上する。

その他、青味付剤、螢光染料、ケーキング防止剤、酸化
防止剤、可溶化剤等も必要に応じ配合することができる
。

〔作　用〕

セルラーゼの洗浄性能を考えた場合、木綿への親和力は
非常に大きな意味を持つ。

即ち、平衡状態において洗浄溶液中にフリーに存在し、
木綿に吸着していないセルラーゼは木綿に対する親和力
が小さなものの方がより多いことは明らかであるが、か
かるセルラーゼは洗浄剤組成物中の活性剤成分と複合体
をつ（るため、結果的に活性剤の有効分が削減されるこ
とになる。ところが、組成物中の活性剤成分を見た場合
、他の成分との釣り合いの面からも、掻端に増量するこ
とはできず、そのためにセルラーゼ自体の含有量も限ら
れてくる。

上記のような理由から、木綿との親和力の小さなセルラ
ーゼには、大きな洗浄性能は期待できない。

しかしながら、この様な粗酵素セルラーゼに対しても本
発明を適用し、親和力の高い両分のみを集めることで洗
浄力が著しく改善される。

〔発明の効果〕

かくして本発明の如く、従来洗浄用酵素として使用でき
なかったセルラーゼに対しても木綿微粉体を支持体とし
てアフィニティクロマトグラフィーを用いた分画を行う
ことで優れた洗浄効果を示すセルラーゼが得られる Ｋｄ値が上記範囲のセルラーゼを含有する洗浄剤組成物
には、ｐｌ＋範囲においての制約がな（酸性からアルカ
リ性まで広く使用できる。

酵素は周知の如く、至適ｐＨにおいてその酵素活性を最
大限に示すものであるが、たとえ酸性領域で至適ｐｉを
示すセルラーゼでも上記操作を行うことでアルカリ性に
おいても十分な洗浄性能が得られる。

〔実　施　例〕

次に実施例をもって本発明を具体的に説明する。

使用したセルラーゼは次の通りである スクラーゼＮ（三共株式会社） 菌起源へｓｐｅｒｇｉｌｌｕｓ　ｎｉｇｅｒ■　アフィ
ニティクロマトグラフィーによる分画 アフィニティクロマトグラフィーによるセルラーゼの溶
出図を第２図に示す。

クロマト用支持体としては、綿糸を均一な微粉体になる
まで細断したもの（平均粒径１５μ涌）を使用し、カラ
ム体積ＬＯｍｌ、フラクションサイズ１．６ｍｌ　、流
速１０ｍ１／ｈｒの条件で、まず最初にＯ，１Ｍリン酸
緩衝液（ｐＨ８，０）にてカラムを十分に洗浄した後、
セルラーゼの０．０１重遣％同緩衝溶液を１２ｍ１滴下
する。その後、同緩衝液を２５ｍ　ｌ、０．００５Ｍリ
ン酸緩衝液（ｐＨ８，０）を８ｍｌ流し、最後に同緩衝
液でカラムを洗浄する。

このような操作を行うことで、第２図の様にセルラーゼ
タンパクを４つの成分に分画できる。なお、これら４つ
の分画物はいずれもカルボキシメチルセルロース分解活
性を持つことにより、全てセルラーゼタンパクであるこ
とを確認した。

以下これら４分画分をそれぞれＡ、Ｂ、Ｃ。

Ｄ画分とする。

■　木綿と解離定数Ｋｄの決定 クロマト用支持体としては、セルラーゼの分画に使用し
たものと同じ綿糸を均一な微粉体になるまで細断したも
の（平均粒径１５μｍ）を用い、カラム体積１０ｍ１、
流速１０ｍ１／ｈｒ　、フラクションサイズ１．６ｍｌ
　の条件下でセルラーゼ濃度を１６００〜３０ユニツト
／７！（０，１Ｍリン酸綴衝液、ｐＨ８，０溶液）に変
化させて前端分析を行った。前記セルラーゼ分画物Ａ、
Ｂ、Ｃ。

Ｄについて決定したＫｄ値を表１に示す。

表　　　１ ■　洗剤配合 使用した洗剤の配合は表２に示す通りである。

表　　　２ 酵素は全て組成物１ｋｇ当り１０００ユニノＩ−添加し
た。

■　洗浄力試験 １）天然えり布汚染布 木綿金布＃　２０２３布をワイシャツの襟に縫い付け、
成年男子に３日間着用させる。着用後２５℃、６５％Ｒ
１＋に１ケ月放面後、汚れの程度を三段階に分け、この
うち最も汚れのひどいもののうち、中心線に対し汚れが
対称な布を選び出し、この汚れの対称点で布を半裁し実
験に供した。

２）洗浄条件及び方法 天然汚染布を洗浄する場合、９　ｃｍ　Ｘ　３０ｃｍの
天然汚染布を対称の位置で半裁し、９ｃｍＸ　１５ｃｍ
の一対のｌη染布の一方を基準洗剤である酵素無添加洗
剤で洗浄し、片方を比較洗剤である本発明の洗剤でそれ
ぞれ洗浄した。まず天然汚染布片１５枚を５０ｃｍ　Ｘ
　５０ｃｍの綿布に縫い付け、粉末洗剤の場合には６１
の０．６６５％の洗剤溶液に、このｌη染布と綿製肌着
を合わせて１ｋｇ入れ、３０℃で２時間浸漬後、東芝製
洗濯機「銀河」に移し、全量を３０６として後、強反転
で１０分間洗浄し、乾燥後判定に供した。液体の洗剤の
場合には２０ｃｃの洗剤液を汚染布に均一に塗布け、１
０分後、綿製肌着と合わせ１ｋｇとし、東芝製洗濯ａｒ
銀河」に移し、金星を３０１２として、強反転で１０分
間洗浄し、乾燥後判定に供した。

基準洗剤で洗った半裁布と本発明の洗剤で洗った半裁、
布とを肉眼判定による一対比較で評価した。汚れの程度
を表わす１０段階にランクづけした標準汚れを基準にし
、洗浄布をランクづけした。洗浄性は基準洗剤の洗浄力
を１００としたときの本発明の洗剤の洗浄力の点数で表
わした。洗浄力指数の差は０．５以上で有意の差とみな
せる。

洗浄力試験の結果を表３に示す。

表　　３ 表３からも明らかなように、木綿との解離定数Ｋｄ値が
３．ＯＸ　１０’ユニノｌ−／ｆｆ以下であるセルラー
ゼ（分画物Ｃ，Ｄ）を含有する洗剤は洗浄力に優れてい
る。

【図面の簡単な説明】

第１図はアフィニティクロマトグラフィー前端分析法に
おＧ（る溶出パターンを示すグラフ、第２図はセルラー
ゼタンパクの分画を示すグラフである。 出願人代理人　　古　谷　　　τ 第　　１　　図 ■。■ 流出液−ｌ（ｚ） Ｍ２図 分　　画

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　アフィニティクロマトグラフィー前端分析法による
   木綿との解離定数Ｋｄ値が３．０×１０＾３ユニット／
   ｌ以下であるセルラーゼを含有することを特徴とする洗
   浄剤組成物。 ２　セルラーゼが、セルラーゼをセルロース系支持体に
   高塩濃度で吸着させた後、塩濃度を下げることによって
   分離精製して得たセルラーゼ分画物である特許請求の範
   囲第１項記載の洗浄剤組成物。