KR20040008986A - 알칼리성 액체 세제 조성물 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 액체 세제 조성물에 관한 것으로, 구체적으로는 계면활성제 1~60중량%, 아릴보론산 0.001~1.0중량%, 개미산, 붕산 및 이들의 염으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1이상의 효소 활성억제제 0.1~20중량% 및 효소 0.1~5.0중량%를 포함하고, 나머지는 수분으로 이루어지며, pH가 알칼리성인 것을 특징으로 한다. 본 발명의 조성물 의하면, 아릴보론산을 개미산 및 붕산과 조합하여 포함하고 있어 액제 세제 조성물 중의 효소의 저장 안정성이 크게 향상된다.
Description
본 발명은 알칼리성 액체 세제 조성물에 관한 것으로, 효소 활성억제제인 아릴보론산을 다른 효소 활성억제제와 조합하여 사용하는 것에 의하여 효소 저장 안정성이 향상된 알칼리성 액체 세제 조성물에 관한 것이다.
액체 세제는 분말 세제보다 사용이 편리하고, 찬물에서의 용해성이 우수한 장점을 가지고 있다. 그러나, 분말 세제에 비해 제조 비용이 비싸고, 세척력이 떨어지는 단점이 있다. 액체 세제는 이런 단점들을 보완하기 위해 오염분해효소를 다량 사용한다. 그러나, 액체 세제 조성물에서의 효소는 다량의 수분과 계면활성제,다른 효소 등과 함께 액상 중에 존재함으로 인해 계면활성제에 의한 변성 및 자가 분해(autodigestion), 액의 pH 등으로부터 효소의 저장 안정성을 유지하는 것이 가장 큰 어려움 중의 하나이다.
액체 세제 조성물에서 효소의 안정화를 위해 사용되는 종래의 방법은, 액의 pH를 중성 또는 약알칼리성(pH 약 7~8.5)를 유지하고 효소의 안정화제 등을 사용하하는 방법을 사용하여 왔다. 그러나, 액의 pH가 낮으면 알칼리성 단백질 분해효소의 활성 저하와 분말 세제에 비해 낮은 pH로 인한 세척력의 저하가 발생하여 세척력에 있어서의 품질력이 분말 세제에 비해 떨어질 수밖에 없다.
한편, 붕소 화합물은 단백질 분해효소의 가역적 저해제로 널리 알려져 있는 물질로Molecular & Cellular Biochemistry, 1983, 51 pp.5∼32에는 보론산에 의한 서브틸리신(subtilisin)계 세린 프로테아제(serine protease)의 저해에 관한 내용이 기재되어 있다. 특히,Biochem. Biophys. Res. Com., 1991, 176, pp. 401∼405에는 단순한 알킬 그룹(메틸, 부틸 또는 2-시클로헥실에틸 등)을 갖는 보론산 보다는 방향족 그룹(페닐, 4-메톡시페닐, 또는 3,5-디클로페닐)을 갖는 보론산이 더 강력한 저해 능력을 갖는다는 내용이 기재되어 있다. 또한, PCT 공개 WO92/19707에는 서브틸리신 프로테아제의 가역적 프로테아제 저해제로서의 아릴보론산에 관한 사항이 기재되어 있고, 유럽특허 제0 478 050 A1호에는 보론 화합물에 의한 서브틸리신 프로테아제의 저해를 이용한 리파아제(lipase)의 저장 안정성에 대한 내용이 기재되어 있다.
그러나, 상기와 같은 종래 기술에 의하면, 각 붕소 화합물의 효소 활성억제 능력을 개별적으로 이용하여 효소의 안정화를 가져오게 하는 조성물에 관한 내용으로, 본 발명과 같이 특정 붕소 화합물과 다른 효소 활성억제제를 조합하여 상승적인 효소 안정화 효과를 가져오는 조성물에 관하여는 어떠한 기재나 암시가 없었다.
이에 본 발명자는 액의 pH를 높이고도 효소를 안정화할 수 있는 방법을 개발하고자 노력한 결과, 종래의 액체 세제 보다 높은 pH에서 효소의 안정성을 유지할 수 있는 액체 세제 조성물을 개발하므로써 본 발명을 완성하였다.
본 발명의 알칼리성 액체 세제 조성물은 효소 안정화에 기여하는 것으로 종래 알려진 아릴보론산과 기타의 활성억제제를 일정 비율로 배합하여 완성한 것으로, 이들 활성억제제와 함꼐 음이온 또는 비이온 계면활성제 등을 더 포함한다.
본 발명의 목적은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여, 효소 활성억제제를 조합하여 사용함으로써 알칼리성 조건의 액체 세제 중의 효소 안정성을 더욱 더 높일 수 있는 액제 세제 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명의 액체 세제 조성물은 계면활성제 1~60중량%, 아릴보론산 0.001~1.0중량%, 개미산, 붕산 및 이들의 염으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1이상의 효소 활성억제제 0.1~20중량% 및 효소 0.1~4.0중량%를 포함하고, 나머지는 수분으로 이루어지며, pH가 알칼리성인 것을 특징으로 한다.
계면활성제
본 발명에 사용된 계면활성제는 예를 들면, 음이온, 양이온 또는 비이온 계면활성제가 사용될 수 있다. 바람직하기로는, 상기 계면활성제는 비이온 계면활성제, 음이온 계면활성제 또는 이들의 혼합물이다. 여기에서, 비이온 계면활성제는 세제공업에 있어서 음이온 계면활성제 다음가는 소비량을 보이는 계면활성제로서, 친수기 분자의 히드록시기(OH)와 카르복실기(RCOOR′) 결합과 같이 이온화되지 않는 기를 가진 물질이다. 비이온 계면활성제는 친수기의 형태에 따라 폴리에틸렌 글리콜(polyethylene glycol)형과 다가 알콜형의 계면활성제로 분류되며 다가 알콜형의 비이온 계면활성제의 경우는 세정제 및 침투제로는 사용되지 않고, 폴리에틸렌 글리콜형이 주로 세정제 및 침투제로 사용되어 진다.
폴리에틸렌 글리콜형은 반응성 수소원자를 가진 소수기 원료 물질에 친수성을 가진 에틸렌옥사이드(ethyleneoxide)((CH2CH2O)를 부가하여 제조한다. 여기서 반응성 수소 원자란 히드록실(OH)기, 카르복실(COOH)기, 아민(NH2)기, 아미드(CONH2)기에 있는 수소원자를 말한다. 본 발명에 사용될 수 있는 폴리에틸렌 글리콜형의 종류로는 예를 들면, 고급알콜계, 알킬 페닐계, 지방산계, 고급지방산계, 지방족 아미드계 및 알카놀 아미드가 포함된다. 상기 화합물의 일반식은 다음과 같다.
고급알콜계 폴리에틸렌 글리콜:
여기서, R은 C8∼C16의 알킬기이고, n = 5∼25이다.
알킬페닐계 폴리에틸렌 글리콜:
여기서, R은 C8∼C16의 알킬기이고, n = 5∼25이다.
지방산계 폴리에틸렌 글리콜:
여기서, R은 C10∼C18의 알킬기이고, n = 1∼3이다.
고급지방족 아민계 폴리에틸렌 글리콜:
여기서, R은 C10∼C18의 알킬기이고, n = 1∼3이다.
지방족 아미드계 폴리에틸렌 글리콜:
여기서, R은 C10∼C18의 알킬기이고, n = 1∼3이다.
알카놀 아미드계 폴리에틸렌 글리콜:
여기서, R1은 C12∼C20의 알킬기이고, R2은 C1∼C2의 알킬기이다.
상기 음이온 계면활성제는 예를 들면, 알파올레핀 설포네이트 또는 그 염으로, 예를 들면, 알파올레핀 설포네이트 소듐염(RCH=CHCH2SO3Na + RCHOHCH2CH2SO3Na)(여기서, R의 C10~C18의 알킬기이다)이 사용될 수 있다. 이 알파올레핀 설포네이트는 일반적인 음이온 계면활성제로 많이 사용되어지는 직쇄 알킬벤젠 설포네이트에 비해 자연상태에서의 생분해성이 좋고, 알킬 설포네이트나 알킬에테르 설포네이트에 비해 우수한 세척력과 저렴한 원료가격을 갖는 경제적 원료이기 때문에 세탁세제에 있어서 직쇄 알킬 벤젠 설포네이트와 함께 가장 많이 사용되어지는 원료이다.
또한, 상기 음이온 계면활성제는 예를 들면, 직쇄 알킬벤젠 설포네이트RC6H4SO3M (여기서, R은 탄소분포가 C12~C18, 특히 바람직하기로는 C12~C14의 선형의 알킬기이고, M은 나트륨, 마그네슘, 암모늄 및 치환된 암모늄과 같은 양이온이다)가 사용될 수 있다.
그외 사용될 수 있는 음이온 계면활성제는, 알킬설페이트(RSO4M), 알킬에테르설페이트(REnSO4M) (여기서, R은 C12~C20의 탄소 분포를 갖는 알킬기이고, E는 에틸렌 옥사이드(CH2CH2O)이고, n은 0∼5이고, M은 나트륨, 마그네슘, 암모늄, 치환된 암모늄과 같은 양이온이 바람직하다.), 지방산 비누(soap)(RCOOM: 여기서, R은 C12~C20, M은 나트륨, 마그네슘, 암모늄 및 치환된 암모늄과 같은 양이온이 바람직하다.)를 이용 할 수 있다.
더욱이, 상기의 음이온 계면활성제 또는 비이온 계면활성제 외에, 이들의 혼합물도 사용될 수 있다.
상기 계면활성제의 함량은 1~60중량%의 범위인 것이 바람직하다. 함량이 1중량% 미만인 경우, 세제로서의 세척력 기능을 개대할 수 없고, 60중량%를 초과하는 경우, 액상으로의 제형을 유지지하기가 어렵고, 또 제조시 공정의 어려움이 있다.
효소 활성억제제(enzyme inhibitor)
일반적으로 붕소 화합물(붕산(boric acid), 보론산(boronic acid), 보레이트(borate), 붕소 산화물(boric oxide) 등)류는 단백질 분해효소의 가역성 저해제(reversible inhibitor)로 널리 알려져 있는 물질이다. 예를 들면, 보론산은 스브틸린신(subtilisin)계 세린 프로테아제를 저해하는 것으로 알려져 있다(Molecular & Cellular Biochemistry, 1983, 51, pp.5∼32). 특히, 단순 알킬 그룹(메틸, 부틸 또는 2-시클로헥실에틸 등)을 갖는 보론산 보다는 방향족 그룹(예를 들면, 페닐, 4-메톡시페닐, 또는 3,5-디클로로페닐)을 갖는 보론산이 더 강력하게 저해하는 것으로 알려져 있다(Biochem. Biophys. Res. Com., 1991, 176, pp. 401∼405). 또한, WO 제92/19707호에는 서브틸리신 프로테아제의 가역적 저해제로서의 아릴보론산이 기재되어 있으며, 유럽특허 제0 478 050 A1호에는 서브틸리신 프로테아제의 저해에 의한 리파아제의 저장 안정제로서의 보론 화합물이 기재되어 있다. 특히, 3,5-디클로로페닐 보론산은 서브틸리신 프로테아제의 아주 강력한 저해제이다.
이 효소 활성 억제능력은 통상적으로 상수(Ki)로 나타내는데, 상수(Ki) 값
이 적으면 강한 활성 억제능력을 나타내는 것으로 효소 저장 안정도와 밀접한 관계가 있으나, 이것이 꼭 효소안정도와 정비례하는 것은 아니다.
보론산을 포함한 이들 붕소 화합물은 단밸질 분해 효소의 활성 부위에 결합하여 효소의 활성을 억제하는 것으로 알려 져있는데, 이들 붕소 화합물은 활성 단백질 분해효소, 특히 세린 프로테아제의 활성 부위의 세린기와의 공유결합 형성과 히스티딘기와의 수소결합 형성을 통하여 단백질 분해효소의 활성부분을 억제시킨다. 특히 페닐 보론산과 같은 아릴(aryl)기를 가지고 있는 붕소 화합물은 세린기에서 더 강력한 공유결합을 형성하여, 효소의 좀더 강력한 활성 억제기능을 갖는 것으로 알려져 있다.
본 발명의 액체 세제 조성물에 사용되는 상기 효소 활성억제제는, 아릴보론산 0.001∼1.0중량%와 개미산, 붕산 및 이들의 염으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1이상의 효소 활성억제제를 0.1∼20.0 중량%를 포함하는 것으로 특징으로 한다. 즉, 본 발명의 효소 활성억제제는 아일 보론산과 함께 개미산, 붕산 및 이들의 염으로부터 선택되는 1이상의 효소 활성억제제를 조합하여 사용함으로써, 그 효소 안정화 효과를 상승적으로 증가시킬 수 있는 것을 특징으로 한다.
상기 아릴보론산은 예를 들면, 다음의 화학식(I)을 갖는 아릴보론산이 사용될 수 있다.
(I)
여기서, X는 수소, C1~C6알킬, 아릴, 치환된 C1~C6알킬, 치환된 아릴, 히드록실기, 히드록실 유도체, 아민, C1~C6알킬레이티드 아민, 아민 유도체, 할로겐, 니트로, 티올(thiol), 티올 유도체, 알데히드, 산, 산염, 에스테르, 술포네이트 또는 포스포네이트이고, Y는 수소, C1~C6알킬, 아릴, 치환된 C1~C6알킬, 치환된 아릴, 히드록실기, 히드록실 유도체, 아민, C1~C6알킬레이티드 아민, 아민 유도체, 할로겐, 니트로, 티올, 티올 유도체, 알데히드, 산, 산염, 에스테르, 술포네이트 또는 포스포네이트이다. 상기 화학식(I)을 갖는 아릴보론산은 구체적으로는, 3-니트로페닐 보론산, 페닐 보론산 및 3,5-디클로로페닐 보론산과 같은 화합물이 포함된다. 바람직하기로는, 다음의 화학식(II)을 갖는 3,5-디클로페닐 보론산(3,5-dichlorophenylboronic acid)이다.
(II)
본 발명에 사용된 상기 아릴보론산의 함량은 0.001∼1.0중량%가 바람직하다. 이때 상기 함량이 0.001중량% 미만인 경우, 효소 활성억제제 로써의 기능이 미약하여 그 효과를 기대할수 없고, 1.0중량%를 초과하는 경우, 사용량 대비 그 효율이 떨어지고 또한 제조 비용의 상승으로 경제적인 효과가 떨어진다. 또한, 개미산, 붕산 및 이들의 염으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1이상의 효소 활성억제제의 함량은 바람직하기로는 0.1∼20.0중량%, 더욱 바람직하기로는 0.5~10중량%를 포함하는 것이다. 이때 상기 함량이 0.1중량% 미만이면, 효소 활성억제제로써의 효과를 얻기가 어려우며, 20.0중량%를 초과하면, 액상에서의 용해도 문제가 발생하여 제형을 유지하기가 어렵다.
효소(proteolytic enzyme)
본 발명의 액체 세제 조성물은 알칼리성 단백질 분해 효소를 0.1∼5 중량% 정도 함유한다. 바람직하게는 0.1∼4.0 중량%의 활성 단백질 분해효소를 함유하는 것이다. 이 활성 단백질 분해효소는 동물, 식물, 미생물로부터 얻어낼 수 있다. 보다 바람직하게는, 서브틸리신 프로테아제로서 상업적으로 이용할 수 있는 알맞은 활성 단백질 분해효소로 노보(NOVO)사의 알칼라제(alcalase), 에스페라제(esperase), 사비나제(savinase), 제넨코(Genenco)사의막사타제(maxatase), 막사칼(maxacal), 막사펨(maxapem)(단백질 공학적으로 제조한 Maxacal) 등을 이용할 수 있다. 그 외에도 한국 토양으로부터 분리동정한 호염기성 균주 비브리오 메취니코비종(균주명 비브리로 메취니코비종 RH530, 기탁번호 KCTC 0088BP) 및 동 균주로부터 세포외로 분비되는 내 알칼리성 활성 단백질 오염 분해효소를 이용할 수 있다.
본 발명에 사용되는 상기 효소의 함량은 0.1∼5 중량%인 것이 바람직하다. 상기 함량이 0.1중량% 미만이면, 효소에 의한 세척력 효과가 떨어져 좋은 세척력 효과를 기대할수 없으며, 5중량%를 초과하면, 사용량 대비 효과가 떨어지며, 또 좀더 많은 양의 효소 안정제를 필요로하므로 제조 비용 등의 상승을 가져와 경제적 가치가 떨어진다.
효소 안정제
본 발명의 액체 세제 조성물에는 상기한 계면활성제, 아릴보론산, 개미산, 붕산과 같은 효소 활성억제제 외의 여러 성분을 포함할 수 있다. 예를 들면, 상기 세제 조성물은 효소 안정제를 바람직하게는, 1~30중량%, 보다 바람직하게는, 5~30중량% 정도 함유할 수 있다. 액상 세제에 사용되어지는 효소는 시간이 경과함에 따라 조성물 내에서 변성 또는 자가 소화(autodigestion)에 의해 효소 활성이 떨어지기 때문에 이를 구조적으로 활성을 억제하여 완화해주기 위한 안정제를 사용한다. 대표적인 안정제로는 프로필렌 글리콜(propylene glycol), 에틸렌 글리콜(ethylene glycol), 폴리옥시에틸렌 글리콜(polyoxyethylene glycol) 등이 이용된다. 본 발명의 실시예에서는 프로필렌 글리콜과 에틸렌 글리콜을 적정비로 배합하여 사용하였다.
가용화제
본 발명의 액체 효소 조성물은 가용화제를 더 포함할 수 있다. 가용화제로는, 예를 들면 에탄올 또는 에틸렌 글리콜, 프로필렌 글리콜 등의 단 사슬 알콜이나 하이드로트로프로 소듐큐멘 설포네이트, 소듐크실렌 설포네이트(sodium xylene sulfonate), 우레아 등이 포함될 수 있다. 상기 효소 가용화제의 함량은 1~30 중량%인 것이 바람직하다.
빌더(builder)
또한, 본 발명의 액체 세제 조성물은 빌더를 더 포함할 수 있다. 세탁세제의 세정에 있어서, 빌더는 세제의 구성 요소중 중요한 성분중에 하나이다. 일반적으로빌더라 함은 알칼리화제와 금속 이온 봉쇄제를 통칭 빌더라하는데, 액상 세제 조성물에 있어서는 제형 및 안정도의 문제 때문에 그 사용량이 제한적이다. 본 발명의 액체 세제 조성물에 사용될 수 있는 빌더의 예로는, 소듐 카보네이트(sodium carbonate)를 5중량% 이하, 보다 바람직하게는 1~3중량% 정도 포함하도록 사용하는 것이다. 용해성이 뛰어난 알칼리화제로 수산화나트륨, 수산화칼륨, 트리에탄올아민, 디에탄올아민, 모노에탄올아민 등을 이용하여 조성물의 pH를 원하는 수준에 맞도록 하여 알칼리 빌더를 함유하는 조성물을 제조한다.
상기한 성분 외에 본 발명의 액체 세제 조성물에는, 당업계에서 사용되는 다른 통상적인 성분들이 포함될 수 있다. 예를 들면, 경수연화제, 형광증백제 또는 다른 효소가 포함될 수 있다. 상기 경수연화제로는 트리소듐 니트릴로아세테이트(Trisodium nitrilo acetate), EDTA 4Na(Tetrasodium ethylenediamine tetraacetate), EDTA 2Na(Disodium ethylenediamine tetraacetate), 소듐 시트레이트(Sodium citrate)가 사용될 수 있다. 또한, 상기 단백질 분해성 효소 외에, 전분 분해효소인 아밀라제 및 셀룰라아제, 지방 분해효소인 리파아제, 옥시도리덕타제 및 이들의 혼합물 등과 같은 제2차 세제-적합성 효소가 더 포함될 수 있다.
제조 과정
본 발명의 액체 세제 조성물은 예를 들면, 다음과 같이 제조될 수 있다.
먼저, 계면활성제 베이스(base)를 제조한 다음, 효소 활성억제제로서 안정화제의 역할을 하는 소듐 포메이트, 붕산 및 아릴보론산과 같은 붕소 화합물 등을 농도별 및 배합비 별로 첨가한다. 다음으로, 트리에탄올 아민등의 알칼리화제를 첨가하여 액성을 알칼리로 맞춘 후 단백질 분해효소를 첨가한다.
그리고, 점도 조정이 필요하면 단사슬 알콜이나 하이드로트로프 등 일반적으
로 액체 세제 조성물에 사용되는 물질들을 사용하여 조정할 수 있다. 여기서, 단사
슬 알콜이란 1∼5개의 탄소수를 갖는 알콜류로 에틸알콜이나 프로필렌 글리콜, 이소프로판올, 부탄올 등이고, 하이드로트로프(hydrotrope)는 세제 조성물에 점도 조정이나 안정성을 위해 일반적으로 사용하는 물질들로 소듐 큐멘 설포네이트, 크실렌 설포네이트 또는 요소 등을 이용할 수 있다.
본 발명의 액체 세제 조성물의 최종 pH는 8.5∼11.0 정도인 것이 바람직하다. 상기 pH가 8.5 미만이면, 세척력이 떨어져 효과적이지 못하고, 11.0을 초과하면, 효소의 안정화가 불가능하다.
실시예
이하 본 발명을 실시예를 통하여 보다 구체적으로 설명한다. 그러나, 이들 실시예는 본 발명을 예시적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 한정되는 것은 아니다.
비교예 1: 본 발명의 액체 세제 베이스(base) 제조 및 효소 안정제별 효소 저장 안정성 시험
본 실시예에서는 표 1, 표 2의 조성대로 상기 제조 과정란에서 기술한 방법에 따라 본 발명의 액체 세제를 제조한 다음, 효소안정도를 시험하였다.
1. 효소안정도실험
효소 저장 안정성은 노보(Novo)사의 아조카제인 법(azocasein method)을 이용하였다. 실험 조건은 40℃ 배양기(incubator)에서 4주동안 보관하고, 초기 측정값을 100으로 하여 매1주 간격으로 프로테아제 활성을 측정하였다.
구체적인 시험 과정은 다음과 같다.
먼저, 일정량의 아조카제인을 요소(50%) 용액, 2M TRIS 버퍼 (Trishydroxymethyl aminomethane) 용액과 탈이온수(D.I water)를 이용하여 용해시켰다. 그 후, 효소 활성 측정을 하고자 하는 시료에 대하여 일정량의 샘플을 취하여 아조카제인 용액과 40℃ 수조에서 30분간 반응을 실시한 후, UV 분광기를 이용 흡광도 390nm에서 흡광도를 측정하였다. 프로테아제 활성 측정에 사용된 단백질은 시그마(Sigma) 사의 아조카제인을 이용하였다. 실시예에 사용된 프로테아제는 특별한 언급이 없으면, 서브틸리신 프로테아제로서 최적 pH가 8~11인 것을 특징으로 하는 효소를 이용하였다.
표 1. 효소 안정제 종류별 세제조성 1
* 표1에서 balance는 나머지 성분과 합쳐 100%가 되도록 하는 양을 수분으로 채웠음을 의미한다. 이하의 표에서도 동일한 의미로 사용된다.
표 2. 효소 안정제 종류별 세제조성 2
표 3. 고온에서의 기간별 효소 활성
표3의 프로테아제 저장 안정성의 측정 결과를 보면, 보론산을 사용한 세제 조성이 보론산을 사용하지 않은 세제 조성보다 안정도가 좋음을 알수 있었다. 그러나, 4주차 부터는 모든 샘플의 프로테아제 활성이 50%이하로 떨어짐을 볼 수 있었다.
비교예 2: 본 발명의 액체 세제 베이스(base) 제조 및 효소 안정제별 효소 저장
본 실시예에서는 표 3의 조성대로 상기 제조 과정란에서 기술한 방법에 따라 본 발명의 액체 세제를 제조한 다음, 효소안정도를 시험하였다. 효소 안정도는 비교예1과 동일한 방법으로 측정하였다.
표 4. 효소 안정제 종류별 세제조성 3
표 5. 고온에서의 기간별 효소 활성
표5의 프로테아제 저장 안정성의 측정 결과 표3의 보론산을 사용한 세제 조성물보다 안정도가 떨어지고, 더욱이 표3의 활성억제제를 전혀 사용하지 않은 세제 조성물과 별 차이가 없음을 볼 수 있었다.
실시예 1: 효소 안정제별 효소 저장 안정성의 시험
상기 제조한 세제 조성물에 아릴보론산과 다른 종류의 프로테아제 저해제
를 조합하여 사용하는 경우의 효소 저장 안정성의 변화를 측정하였다.
다른 종류의 저해제로는 소듐 포메이트, 붕산을 이용하였으며 표6, 표7의 조성대로 제조한 후, 각각 고온에서의 효소 저장 안정성을 측정하였다.
표 6. 붕산 농도별 세제 조성
표 7. 소듐 포메이트 농도별 세제 조성
표 8. 고온에서의 기간별 효소 활성
표8의 프로테아제 저장 안정성의 측정 결과 표3 또는 표5의 세제조성의 프로테아제 저장 안정성의 측정 결과 보다는 보론산과 붕산 또는 소듐 포메이트를 같이 사용하는 세제 조성의 안정도가 좋음을 알 수 있었다.
실시예 2: 효소 안정제 조합별 효소 저장 안정성의 시험
소듐 포메이트와 붕산, 보론산을 같이 이용하였으며, 표9, 표10의 조성대로 제조한 후, 각각 고온에서의 효소 저장 안정성을 측정하였다.
표 9. 소듐 포메이트와 붕산을 같이 사용한 세제 조성
표 10. 소듐 포메이트와 붕산을 같이 사용한 세제 조성
표 11. 고온에서의 기간별 효소 활성
표11의 프로테아제 저장 안정성의 측정 결과에 의하면, 보론산 , 붕산 및 소듐 포메이트 등의 3종의 물질을 같이 사용하는 세제 조성의 효소 저장 안정도는 4주차에서 평균 60%이상의 활성을 보임으로서 이전의 결과보다 좀더 좋은 결과를 얻음을 볼 수 있었다.
실시예 3: 보론산 증량에 따른 처방별 효소 저장 안정성의 시험
보론산을 증량하여 표12의 조성대로 제조한 후, 보론산 증량에 따른 고온에서의 효소 저장 안정성 변화를 측정하였다.
표 12. 보론산을 증량한 세제 조성
표 13. 고온에서 4주 후 효소 활성
보론산 증량에 따른 효소 안정도는 표13에서 보는 바와 같이, 일정량 이상에서는 농도별 차이가 없다는 결과를 보임을 알 수 있었다.
실시예4 : 계면활성제별 조성변화에 따른 효소 저장 안정성의 시험 1
계면활성제의 종류 및 구성을 표14의 조성대로 제조한 후, 각각 고온에서의 효소 저장 안정성의 변화를 측정하였다.
표 14. 계면활성제 종류 및 조성별 세제 조성1
표 15. 고온에서의 기간별 효소 활성
계면활성제 종류 및 배합비를 변경한 세제 조성1(표14)에 따른 세제 조성물의 효소안정도의 시험결과인 표15에서 보면, 음이온 계면활성제를 사용한 세제조성이 비이온 계면활성제를 주로 사용한 계면활성제 조성보다 약간 떨어짐을 볼 수 있으나, 실험 4주차에서 모두 60%이상의 효소 활성도를 보임을 알 수 있었다.
실시예5 : 계면활성제별 조성변화에 따른 효소 저장 안정성의 시험 2
계면활성제의 종류 및 구성을 표16의 조성대로 제조한 후, 각각 고온에서의 효소 저장 안정성의 변화를 측정하였다.
표 16. 계면활성제 종류 및 조성별 세제 조성2
※ 세제 37 ~ 40의 프로테아제는 한국 토양으로부터 분리동정한 호염기성 균주 비브리오 메취니코비종(균주명 비브리로 메취니코비종 RH530, 기탁번호 KCTC 0088BP) 및 동 균주로부터 세포외로 분비되는 내 알칼리성 활성 단백질 오염 분해효소를 이용하였다.
표 17. 고온에서의 기간별 효소 활성
계면활성제 종류 및 배합비를 변경한 세제조성(표16)에 따라 제조한 세제 조성물의 효소안정도 시험결과인 표17에서 보면, 수분 함량이 낮을수록 효소안정도가 좋고, 수분함량이 높을수록 안정도가 낮아짐을 볼 수 있으나, 수분 함량이 높은 세제 조성물 역시 상당히 안정한 효소 안정도를 나타내고 있음을 알 수 있었다.
본 발명의 조성물 의하면, 아릴보론산을 개미산 및 붕산과 조합하여 포함하고 있어 액제 세제 조성물 중의 효소의 저장 안정성이 크게 향상된다.
Claims (8)
- 계면활성제 1~60중량%, 아릴보론산 0.001~1.0중량%, 개미산, 붕산 및 이들의 염으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1이상의 효소 활성억제제 0.1~20중량% 및 단백질 분해 효소 0.1~5.0중량%를 포함하고, 나머지는 수분으로 이루진 알칼리성 액체 세제 조성물.
- 제1항에 있어서, 상기 계면활성제는 비이온 계면활성제, 음이온 계면활성제 또는 이들의 혼합물임을 특징으로 하는 액체 세제 조성물.
- 제2항에 있어서, 상기 비이온 계면활성제는 폴리옥시 에틸렌 알킬 에테르(: 여기서, R = C8~C16의 분포를 갖는 알킬기이고, n은 평균 5~ 25이다.); 폴리옥시 에틸렌 알킬페닐 에테르(: 여기서, R = C8~C16의 분포를 갖는 알킬기이고, n은 평균 5~ 25이다.); 알파올레핀 설포네이트(RCH=CHCH2SO3Na + RCHOHCH2CH2SO3Na : 여기서, R은 C10~C18의 탄소분포를 갖는 알킬기이다.); 직쇄 알킬 벤젠 설포네이트(RC6H4SO3M ; 여기서, R은 C12~C18의 탄소분포를 갖는 선형의 알킬기이고, M은 나트륨, 마그네슘, 암모늄, 치환된 암모늄과 같은 양이온이다.); 알킬설페이트(RSO4M: 여기서, R은 C12~C20의 탄소 분포를 갖는 알킬기이고, M은 나트륨, 마그네슘, 암모늄, 치환된 암모늄과 같은 양이온이다.); 또는 알킬에테르설페이트(REnSO4M; 여기서, R은 C12~C20의 탄소 분포를 갖는 알킬기이고, E는 에틸렌 옥사이드(CH2CH2O)이고, n은 0∼5의 분포를 가지며, M은 나트륨, 마그네슘, 암모늄, 치환된 암모늄과 같은 양이온이다.)임을 특징으로 하는 알칼리성 액체 세제 조성물.
- 제1항에 있어서, 상기 아릴보론산은 하기의 일반식(I)을 갖는 아릴보론산인 액체 세제 조성물.(I)여기서, X는 수소, C1~C6알킬, 아릴, 치환된 C1~C6알킬, 치환된 아릴, 히드록실기, 히드록실 유도체, 아민, C1~C6알킬레이티드 아민, 아민 유도체, 할로겐, 니트로, 티올, 티올 유도체, 알데히드, 산, 산염, 에스테르, 술포네이트 또는 포스포네이트이고, Y는 수소, C1~C6알킬, 아릴, 치환된 C1~C6알킬, 치환된 아릴, 히드록실기, 히드록실 유도체, 아민, C1~C6알킬레이티드 아민, 아민 유도체, 할로겐, 니트로, 티올, 티올 유도체, 알데히드, 산, 산염, 에스테르, 술포네이트 또는 포스포네이트이다.
- 제4항에 있어서, 상기 아릴보론산은 3-니트로페닐 보론산, 페닐 보론산 또는 3,5-디클로로페닐 보론산인 액체 세제 조성물.
- 제1항에 있어서, 상기 효소는 서브틸리신 프로테아제(subtilisin protease), 한국 토양으로부터 분리 동정한 호염기성 균주 비브리오 메취니코비종(균주명 비브리로 메취니코비종 RH530, 기탁번호 KCTC 0088BP) 및 동 균주로부터 세포외로 분비되는 내 알칼리성 활성 단백질 오염 분해효소, 노보(NOVO)사의 알칼라제TM, 에스퍼라제TM, 사비나제TM, 제넨코(GENENCO)사의 막사타제TM, 막사칼TM또는 막사펨TM(단백질 공학적으로 생산한 막사칼임)인 것을 특징으로 하는 액체 세제 조성물.
- 제1항에 있어서, 상기 pH는 8.5~11.0인 것을 특징으로 하는 액체 세제 조성물.
- 제1항에 있어서, 아밀라제, 리파아제, 셀룰라아제, 옥시도리덕타제 및 이들의 혼합물로 이루어지는 군으로부터 선택되는 제2차 세제-적합성 효소; 프로필렌 글리콜, 에틸렌 글리콜 및 폴리옥시에틸렌 글리콜로 이루어지는 군으로부터 선택되는 효소 안정제; 에탄올, 에틸렌 글리콜, 프로필렌 글리콜, 소듐 큐멘 설포네이트, 소듐크실렌 설포네이트 및 우레아로 이루어지는 군으로부터 선택되는 효소 가용화제; 및 소듐 카보네이트, 수산화나트륨, 수산화카륨, 트리에탄올 아민, 디에탄올아민 및 모노에탄올아민으로 이루어진 군으로부터 선택되는 빌더를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 알칼리성 액체 세제 조성물.
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| PJ1301 | Trial decision |
Patent event code: PJ13011S01D Patent event date: 20051130 Comment text: Trial Decision on Objection to Decision on Refusal Appeal kind category: Appeal against decision to decline refusal Request date: 20050207 Decision date: 20051130 Appeal identifier: 2005101000762 |