PT705327E - Sistema de branqueamento de varios componentes - Google Patents

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Description

105 32f
"SISTEMA. DE BRANQUEAMENTO DE VÁRIOS COMPONENTES" A presente invenção refere-se a um novo sistema de branqueamento de vários componentes para utilização com detergentes de lavagem que consiste em catalisadores de oxidação enzimáticos escolhidos para o ataque oxidante por substâncias de branqueamento e agentes oxidantes apropriados. Especialmente no intervalo de temperaturas baixas, os sistemas de branqueamento usuais existentes nas composições detergentes de lavagem domésticas são insuficientes. A uma temperatura de lavagem abaixo de 60°C, a composição de branqueamento usual H2'32/perborato de sódio/percarbonato de sódio tem de ser activada com adição de agentes activadores de branqueamento químicos como TAED e SNOBS. Ainda se procuram melhores sistemas de lavagem biologicamente degradáveis, biocompatíveis e doseáveis em pequenas quantidades para a lavagem a baixas temperaturas. Enquanto para colas de albumina e solução de gordura assim como para o tratamento de fibras no processo de lavagem já são utilizadas enzimas na técnica, para as composições de branqueamento de lavagem não estão à disposição agentes de lavagem enzimáticos.
Na WO 91/05839 AI descreve-se a utilização de diferentes enzimas que actuam por oxidação (oxidases e peroxidases) para evitar a "Dye Transfer" (Transferência de corante). Como se sabe, as peroxidases podem "descorar" diversos pigmentos (3-hidroxiflavona e betalaína por peroxidases de rábano, caroteno por peroxidase). 1
A própria patente descreve o descoramento (também chamado "bleaching" = branqueamento) dos corantes têxteis existentes no banho provenientes da dissolução por lavagem (substituição de um substrato corado por uma substância oxidada incolor). Neste caso, a enzima por exemplo em comparação com o hipoclorito, que também ataca o corante sobre ou no tecido, deve possuir a vantagem de apenas descorar o corante existente dissolvido em que o peróxido de hidrogénio ou um correspondente pré-produto ou o peróxido de hidrogénio gerado in situ participam no descoramento. À reacção com a enzima pode ser parcialmente aumentada por adição de substrato de enzima oxidável adicional, por exemplo iões metálicos como Mn++, iões halogeneto como Cl- ou Br~ ou fenóis orgânicos como ácido p-hidroxicinâmico ou 2,4--diclorofenol. Neste caso, postula-se a formação de radicais de curto tempo de meia vida ou de outras condições oxidadas do substrato adicionado que são responsáveis pelo branqueamento ou uma outra modificação da substância tingida.
Na US-A-4 077 768 descreve-se a utilização de "porfina de ferro", "cloreto de hemina" ou "ftalocianina de ferro" ou dos seus derivados em conjunto com peróxido de hidrogénio para evitar a "transferência do corante". Estas substâncias no entanto são destruídas rapidamente com um excesso de peróxido, pelo que a formação de água oxigenada tem de decorrer controladamente. O documento DE-A-1918729 divulga um agente de lavagem em que se forma in situ um agente oxidante por adição de glucose/amido e enzimas que modificam a glucose'/amido transformando-os em ácido glucónico e peróxido de hidrogénio. No quadro das medidas já conhecidas, utiliza-se hidroxilamina ou sal de hidroxilamina para inibir a decomposição do peróxido de 2
hidrogénio pela catalase. O documento DE-A-4231767 publicado em 24.03.94 refere-se a um estado da técnica essencialmente análogo. O documento WO-A-92/18687 descreve uma composição para o branqueamento de corantes em água de lavagem, isto é, de substâncias dissolvidas.
Os documentos WO 95/01426 AI e WO 95/26393 Al, publicados em respectivamente 12.01.95 e 05.10.95 descrevem composições de branqueamento ou agentes de lavagem como compostos orgânicos que contêm azoto especiais, nomeadamente um composto de acordo com a fórmula
O ou uma substância do grupo dos "polímeros de poliamina-N-óxido, copolímeros e polímeros de N-vinilpirrolidona, N-vinillimidazol, polivimilpirrolidona". O objectivo da presente invenção é portanto proporcionar um sistema de branqueamento de multicomponentes para utilização com substâncias activas de lavagem que ultrapassa vantajosamente o estado actual da técnica sob o ponto de vista de degradabilidade biológica, biocompatibilidade, doseamento e eficiência de branqueamento. 3
Este objectivo é atingido com um sistema de branqueamento de multicomponentes para a utilização com substâncias detergentes da lavagem que consiste em agentes oxidantes apropriados e catalisadores de oxidação enzimáticos escolhidos de substâncias que promovem o ataque oxidante das substâncias de branqueamento e agentes oxidantes assim como adicionalmente um sistema mediador que consiste em compostos que contêm NO, NOH ou R-NHOH e, no entanto, não são hidroxilamina NH2OH nem produtos da reacção de hidroxilamina com ácidos inorgânicos, escolhidos do grupo de compostos "alifáticos, cicloalifáticos, heterociclicos ou heteroaromáticos de N-hidroxi, oxima, N-óxido, N-dióxido; derivados de hidroxilamina; ácidos hidroxâmicos; derivados do ácido hidroxâmicos" ou de uma combinação de vários destas substâncias, em que os catalisadores oxidantes enzimáticos formam com o sistema mediador adicionalmente um produto intermediário branqueador activo não especifico relativamente a sujidade e em que o sistema mediador não contém um composto de acordo com a fórmula
nem uma substância do grupo dos "polímeros de poliamina-N-óxido, copolímeros e polímeros de N-vinilpirrolidona, N-vinilimidazol, polivimilpirrolidona". A especificidade da invenção reside na utilização de novo tipo de uma mistura de enzimas e mediadores para o branqueamento 4
de sujidades sobre tecidos (comparavelmente aos sistemas de branqueamento convencionais). Neste caso, pela reacção enzimática a partir do mediador obtém-se um "intermediário activo como branqueador" que está em posição de atacar impurezas, também se elas não devem constituir um substrato enzimático.
Juntamente com este ataque "não especifico" é provável uma oxidação de sujidades em geral consideradas como manchas que põem problemas, provocadas por fruta, por taninos do chá, café e vinho tinto.
Num outro caso, pode "activar-se" um produto prévio de perácido que existe estabilizado no substrato de enzima por meio da reacção com enzima, de modo que a acção de branqueamento se pode verificar por causa do elevado potencial de oxidação deste perácido libertado.
De acordo com a invenção, como catalisadores utilizam-se preferivelmente oxidorredutases. De entre elas, servem sobretudo oxidases, peroxidases, ligninoperoxidases, manganoperoxidases ou lacases.
Preferem-se as enzimas que se obtêm a partir de fungos, bactérias, animais e plantas. Podem-se igualmente utilizar partes de plantas e animais, por exemplo culturas de células.
Como fungos para a obtenção das enzimas deram especialmente bons resultados fungos da podridão branca. Neste caso, interessa de maneira completamente especial Coriolus versicolor. 5
São igualmente utilizáveis enzimas modificadas, componentes de enzimas, grupos prostéticos ou grupos hémicos e compostos que contêm grupos hémicos. Os últimos pertencem aos assim chamados compostos miméticos. Por substâncias miméticas entendem-se aquelas substâncias que, como por exemplo no caso da simulação de lacases, significam complexos de cobre, que imitam a actividade dos grupos prostéticos cataliticamente activos e assim podem realizar oxidações com substratos de lacases usuais.
Os compostos que contêm NO, NOH e
R
I H-N-OH- são escolhidos dos grupos de compostos "alifáticos, cicloalifáticos, heterociclicos ou aromáticos de N-hidroxi, oxima, N-óxido e N-dióxido; derivados de hidroxilamina; ácidos hidroxâmicos ou derivados de ácido hidroxâmico ou de uma combinação destas substâncias e que . no entanto não são hidroxilamina NH2OH nem produtos da reacção de hidroxilamina com ácidos inorgânicos. Adicionalmente o sistema de branqueamento pode conter compostos fenólicos e/ou compostos não fenólicos com um ou vários núcleos de benzeno. Todos estes compostos servem como assim chamados mediadores.
Os agentes oxidantes de acordo com a invenção são ar, oxigénio, H2O2, peróxidos orgânicos, perborato de sódio e/ou percarbonato de sódio. 0 oxigénio pode também ser gerado "in situ" por H2O2 + catalase ou H2O2 proveniente de GOD + glucose. São ainda preferidos sistemas de branqueamento de multicomponentes que contêm um sal metálico que forma catiões. 6
2 3+ 2+ 37
Como catiões podem utilizar-se Fe +, Fe , Mn , Mn , Mn4+,Cu+,
Cu2+, Ti3+, Cer4+, Mg2+ e Al3+. O sistema de branqueamento pode além disso conter adicionalmente polissacáridos e/ou proteínas. Como polissacáridos interessam glucanos, mananos, dextranos, levanos, pectinas, alginatos ou gomas vegetais e/ou polissacáridos formados pelos próprios fungos ou produzidos com fermentos produzidos na cultura mista com fermentos. Como proteínas podem-se utilizar gelatinas ou albuminas.
Podem juntar-se açúcares simples, açúcares oligoméricos, aminoácidos, PEG, óxidos de polietileno, polietileniminas e polidimetilsiloxanos. 0 sistema de branqueamento de multicomponentes de acordo com a presente invenção pode ser utilizado em combinação com aditivos de agentes de lavagem activos em si conhecidos. O sistema de branqueamento desenvolve a sua actividade numa gama de pH de 2 a 12, preferivelmente 4 a 10 e a temperaturas compreendidas entre 10°C e 60°C, de preferência 20 a 400°C.
Exemplo 1:
Influência do sistema lacase/mediador sobre panos de algodão normalizados, sujos com café (BC2).
Exemplo: Em 100 ml de solução de lavagem (em balão de Erlenmeyer de 300 ml) incuba-se um pano de algodão (5x5cm) a 40°C durante 40 minutos sob sacudidelas nos dois sentidos (120 ciclos por minuto). 7
Ca*-^
Antes do inicio de incubação, submete-se a solução de lavagem a uma adaptação à temperatura durante 10 minutos. A solução de lavagem é constituída por STW ("Standard Tap Water" = Água da Rede Normalizada) com 14° dH. Como dosagem da enzima adicionam-se 200 000 UI de lacase de Coriolus versicolor/100 ml e, como dosagem de mediador 200 mg de hidroxibenzotriazol/100 ml.
Depois de se despejar a "lixívia de lavagem", enche-se 3x com jacto de água fria forte e despeja-se. A tabela 1 mostra os resultados em comparação com uma composição de lavagem líquida comercial (sem sistema de branqueamento e uma composição de lavagem global (com agente de branqueamento).
Exemplo 2:
Influência do sistema mediador de lacase sobre panos de lã normalizados, sujos com chá (BC 3).
Em 100 ml de solução de lavagem (em balão de Erlemeyer de 300 ml) incuba-se um pano de tecido (5x5 cm) a 40°C durante 40 minutos sob sacudidelas a 120 rotações por minuto.
Antes do início da incubação, a solução de lavagem é submetida a uma adaptação à temperatura durante dez minutos. A solução de lavagem é constituída por STW ("Standard Top Water") com 14° dH (graus alemães de dureza) . Como dosagem da enzima, adicionam-se 200 000 UI de lacase de Coriolus versicolor/100 ml 8 e, como dosagem de mediador, 200 mg de hidrobenzotriazol/100 ml. Depois de se despejar a "lixívia de lavagem", enche-se 3x com jacto de água fria forte e despeja-se. Os resultados estão apresentados na Tabela 2.
Exemplo 3:
Realizou-se um ensaio que corresponde ao Exemplo 1. Como mediador, serviu acetoxibenzotriazol. O resultado retira-se da Tabela 3.
Tabela 1 PH Brancura BC2 % Luminosidade BC2 % STW (Valor 0) 4,5 2,55 2,3 Composição de lavagem global 10,1 8,9 6,15 STW + enzima + mediador 4,5 4,9 5, 8 Composição de lavagem líquida 4,5 3,85 3,75 Composição de lavagem líquida + enzima + mediador 4,5 6,15 6,6
Tabela 2 PH Brancura BC2 % Luminosidade BC2 % STW (Valor 0) 4,5 2,7 2,5 Composição de lavagem global 10,1 8, 95 8, 6 STW + enzima + mediador 4,5 4,2 4,7 Composição de lavagem líquida 4,5 4,7 4,7 Composição de lavagem líquida + enzima + mediador 4,5 5,5 5, 95
Tabela 3 PH Brancura BC2 % Luminosidade BC2 % STW (Valor 0) 4,5 2, 55 2,3 Composição de lavagem global 10,1 8,9 6,15 STW + enzima + mediador 4,5 5 6,1 Composição de lavagem líquida 4,5 3,85 3,75 Composição de lavagem líquida + enzima + mediador 4,5 6,2 6,7
Lisboa, 17 de Julho de 2000
O AGENTE OFICIAL DA PROPRIEDADE INDUSTRIAL 9

Claims (18)

  1. REIVINDICAÇÕES 1. Sistema de branqueamento de multicomponentes para utilização com substâncias detergentes que consiste em agentes oxidantes apropriados e catalisadores de oxidação enzimáticos escolhidos para o ataque oxidante por substâncias de branqueamento, assim como adicionalmente um sistema mediador que consiste em compostos que contêm NO, NOH ou R-NHOH e no entanto não são hidroxilamina NH2OH nem produtos da reacção de hidroxilamina com ácidos inorgânicos, escolhidos do grupo de compostos "alifáticos, cicloalifáticos, heterociclicos ou heteroaromáticos de N-hidroxi, oxima, N-óxido, N-dióxido; derivados de hidroxilamina; ácidos hidroxâmicos; derivados do ácido hidroxâmico" ou que compreende uma combinação, de várias destas substâncias, em que os catalisadores de oxidação enzimáticos formam adicionalmente., com o. sistema mediador, um produto intermediário activo de branqueamento não especifico em relação às sujidades, e em que o sistema mediador não contém um composto da fórmula
    1
    nem uma substância escolhida do grupo formado por "polímeros de poliamina-N-óxido e copolímeros de polímeros de N-vinilpirrolidona, N-vinillimidazol, polivililpirrolidona".
  2. 2. Sistema de branqueamento de multicomponentes de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por os catalisadores serem oxidorredutases.
  3. 3. Sistema de branqueamento de multicomponentes de acordo com a reivindicação 2, caracterizado por os catalisadores serem oxidases ou peroxidases.
  4. 4. Sistema de branqueamento de multicomponentes de acordo com a reivindicação 3, caracterizado por os catalisadores serem lignoperoxidases ou manganoperoxidases.
  5. 5. Sistema de branqueamento de multicomponentes de acordo com a reivindicação 3, caracterizado por os catalisadores serem lacases.
  6. 6. Sistema de branqueamento de multicomponentes de acordo com uma das reivindicações 2 a 5, caracterizado por as oxidorredutases serem enzimas provenientes de fungos de podridão branca, outros fungos, bactérias, animais ou plantas que são obtidas a partir de organismos naturais ou geneticamente modificados.
  7. 7. Sistema de branqueamento de multicomponentes de acordo com a reivindicação 6, caracterizado por as enzimas serem provenientes de Coriolus versicolor. 2
  8. 8. Sistema de branqueamento de multicomponentes de acordo com uma qualquer das reivindicações 2 a 7, caracterizado por os catalisadores serem enzimas modificadas, constituintes de enzimas, grupos prostéticos ou substâncias miméticas tais como grupos hémicos e compostos que contêm grupos hémicos.
  9. 9. Sistema de branqueamento de multicomponentes de acordo com uma qualquer das reivindicações 1 a 8, caracterizado por conter, além destas substâncias, compostos fenólicos e/ou compostos não fenólicos com um ou vários núcleos benzénicos.
  10. 10. Sistema de branqueamento de multicomponentes de acordo com uma qualquer das reivindicações la 9, caracterizado por os agentes oxidantes serem ar, oxigénio, H2O2, peróxidos orgânicos, perborato de sódio ou percarbonato de sódio.
  11. 11. Sistema de branqueamento de multicomponentes de acordo com a reivindicação 10, caracterizado por O2 ser gerado "in situ" por H2O2 + catalase e H2O2 a partir de GOD (glucose oxidase) + glucose.
  12. 12. Sistema de branqueamento de multicomponentes de acordo com uma qualquer das reivindicações 1 a 11, caracterizado por conter sais metálicos que formam catiões.
  13. 13. Sistema de branqueamento de multicomponentes de acordo com a reivindicação 12, caracterizado por os catiões serem Fe2+, Fe3+, Mn2+, Mn4+, Cu+, Cu2+, Ti3+, Ce4+, Mg2+ e Al3+. Sistema de branqueamento de multicomponentes de acordo com uma qualquer das reivindicações 1 a 13, caracterizado por conter adicionalmente polissacáridos e/ou proteínas. 3 14.
  14. 15. Sistema de branqueamento de multicomponentes de acordo com a reivindicação 14, caracterizado por os polissacáridos serem glucanos, mananos, dextranos, levanos, pectinas, alginatos ou gomas vegetais e/ou polissacáridos intrínsecos formados pelos fungos ou produzidos em cultura mista com leveduras ou as proteínas serem gelatinas ou albumina.
  15. 16. Sistema de branqueamento de multicomponentes de acordo com uma qualquer das reivindicações 1 a 15, caracterizado por conter, como aditivos, açúcares simples, açúcares oligoméricos, aminoácidos, polietilenoglicóis, polietileno-iminas e polidimetilsiloxanos.
  16. 17. Sistema de branqueamento de multicomponentes de acordo com uma qualquer das reivindicações 1 a 16, como aditivo para formulações detergentes com substâncias detergentes ou aditivos para detergentes em si conhecidos.
  17. 18. Utilização do sistema de branqueamento de multicomponentes de acordo com a reivindicação 17 na gama de pH compreendida entre 2 e 12, preferivelmente entre 4 e 10.
  18. 19. Utilização do sistema de branqueamento de multicomponentes de acordo com uma qualquer das reivindicações 1 a 16 a uma temperatura compreendida entre 10°C e 60°C, preferivelmente 20°C e 4 0°C. Lisboa, 17 de Julho de 2000 O AGENTE OFICIAL DA PROPRIEDADE INDUSTRIAL
    4
PT94928310T 1993-06-16 1994-06-16 Sistema de branqueamento de varios componentes PT705327E (pt)

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