WO1987004184A1

WO1987004184A1 - Process for granulating enzyme

Info

Publication number: WO1987004184A1
Application number: PCT/JP1986/000661
Authority: WO
Inventors: Hitoshi Iijima; Kunio Nishimura
Original assignee: Showa Denko Kabushiki Kaisha
Priority date: 1985-12-27
Filing date: 1986-12-26
Publication date: 1987-07-16
Also published as: JP2521504B2; EP0256127B1; US4940665A; DE3689727T2; EP0256127A4; DE3689727D1; EP0256127A1

Description

明細書

技衛分野

本発明は工業用酵素原末の造粒法に関する。

更に詳しく言えば、 *発明は造粒時の酵素失活率が低く、所望の粒径範囲を有する球形の粒剤を、機械的な卜ラブルを生ぜず、高収率で得ることができ、かつ造粒品は適当な強度を有し、発麈性が少なく、また保'存安定性に優れ、しかも使用時には迅速に水に溶解する等、優れた特徴を有する酵素原末の造粒法に閬する。

背景技衛

医薬品、飲食品、繊維、皮革、洗剤その他各種の分野で用いられる工業用酵素は大別すると動植物より抽出分離して得られるものと、微生物の藤酵生産物として得られるものがあ J5、一般に前者は供給源に限りがあるため経済的に利用可能なものには制限があるのに対し、後者は供給源は言わば無限であり比鲛的経済的に得られるため汎く用いられている。

動植物由来のものでも微生物由来のものでもいずれにしても通常は分離精製して得られた酵素粉末をそのままの状態で用いる場合は少なく、多くのものは酵素単独或いは增量剤や安定剤等他の物質と共に造粒して実用に供されている。

造粒品としては、一般に 0 . 5〜； 1 . 5 程度のものが求められているが、その要件には他の分野におけるものと同様に粒度、形状及び成分含有量が均一で、淹動性が良く、しかも機械的強度が優れ、貯蔵や運據時等に割れたり一部が欠けたりしない強固なものでなければならない。これら一般的な要件の他、酵素の造粒品においては更に以下に述べるような要件も充たさなければならない o

即ち、酵素類、特にプロテアーゼ（蛋白質分解酵素）等はその粉塵を作業者や使用者がその眼、募、皮虜などに接斂レたり吸入したりすると人によってはアレルギー反応を起す可能性が指摘されており、そのため貯蔵、運搬、使用等の時にできる限り粉塵の発生を防止しなければならない。

機械的強度と発廑性は必ずしも同一の概念ではなく、例えば比鲛的壊れ難い強固なものであっても、微細な粉を発生するものもあれば、逆に壊れ易くて細かい粒となるだけで微細な粉状とはならないものもある。

一般に、酵素粒剤の発麈性の澳定には、いわゆるエル卜リエーシヨン法が用いられており、この方法によって澳定された発麈量が 150 GU/ S0 g以下である粒剤が望ましいとされている ( Ton d en Ouden , Tens i de Dete rgents , 14 ( 1977) 4 , P20 9- 210 ) 。

一方、酵素造粒品は使用に際してはほとんどの場合、箧氷又は冷水に溶解して用いられ、特に工業用酵素の主要な需要分野である洗浄用においては、全体の洗灌時間との闋係で数分以内に素早く水中に分散、溶解し、酵素を溶出するものでなければならない。従って、機械的強度が大きくても水溶解性が悪くては桀品としては使いものにならない。また、酵素褽品は保存安定性の惠いものでは長期間の貯蔵の間に湿分を吸収し、膨潤、変形等の形状変化や崩壊、互着等による流動性の喪失、活性低下その他の変質などを生じ商品価値を失う。そのため、上記のごとき水に対する溶解性が良い反面、湿分の吸収が少なく耐湿性の良いものでなければならない。

更に、酵素の造粒においては独特の重要な周題点がある。すなわち、酵素は一般的に熟や水分により失活し易く、造粒時に加えられる熱や水分によりその太来の活性が損なわれるケースが多い。

従って、酵素の造粒法としては、酵素が失活し戴いような条件で、即ち失活を生じない程度の低い.瘟度でできるだけ水分の少ない条件で造粒が達成できることが重要である。

この他、当然のことながら、造粒操作時の作業性、例えば造粒に要する時簡の長短、造粒機の器壁への原豺料の付着等の機械的トラブルの有無等ゃバインダ一等の材料の使用量、造粒収率（遽格品の収得率）、等のいわば経済的な要件も解块すべき重要な因子である。

かくのごとく、酵素の造粒においては非常に多くの要件、しかも或る意味では互いに相克する要件を同時に满足しなければ実用上充分なものとは言い肇い。酵素の造粒法については従来より種々の方法が提案されているが、そのほとんどは水又はバインダー物質を溶解した水溶液をバインダーとするものである。即ち、ェ業用酵素、特に、微生物を培養して得られる各種の酵素は通常若干の不純物を含んでおり、これらは太の介在によって強い粘着性を発揮するため、造粒時に水を添加することによりバインダーとしての機能を発現する。しかし、一般に不純物の組成によって粘着力（バインダー性能）が異なるため一定の条件で造粒することが難しく、酵素の製造ロウトごとに造粒条件を検討しなければならず、従って、造粒工程を自動化運転する場合造粒品の製品物性にばらつきが発生し、その制御が難しい。更に重大な周題は酵素を水の共存下に造粒した場合には、造粒後に加熱等により乾燥して水を除く必要があるが、酵素は末来水の存在下では比較的不安定で失活し易いものが多く、水の共存自体に周題があると共に、更に造粒品を乾燥のため加熱することは熱に対しても比較的不安定なものが多い酵素の失活を大きくすることになり、造粒ェ程での酵素活性の損失は多かれ少なかれ避け難い。

水を使用せずに、ワックス妆物質をバインダーとした非水系での酵素の造粒法も提案されているが、従来公知の方法では造粒に際して芯物質あるいは繊維状物質等の第三物質を必要としたり、複雑な装置を用意せねばならぬこと等の閬題がある。

ί¾えば日本国特公昭 45 - 4259号公報の方法は、ノニォン界面活性剤のごとき粘着性のヮックス状物質を用い、転勖造粒しているが、この方法では芯物質が必要であるため，粒剤中の酵素含有率を高くできず、また生産性も悪い。

曰本国特公昭 52-47033号公報は、酵素と結合剤としてのワックスを合む液体を遠心力で分散させ、分散滴を冷却して造粒する方法を開示しているが、全粒剤成分に対してワウクスを 50重畺％以上使用せねばならないため、酵素濃度を高くすることができず、また装置が大塱且つ複雑になり、経済性に欠ける。

日 *国特公昭 58- 26315号公報は、 2〜40重量％のセルロース繊維を添加し、 50〜70重量％のワックス抉物質およびノまたは水を造粒剤とする酵素の造粒法に闋するが、ワックス状物質を単独の造粒剤とする具体例として、水不溶性のエトキシ脂肪アルコールを使用したアルカラーゼの造粒が開示されている。この方法では、平均繊雜長 50〜： Ι δΟ 、平均繊維辐 20〜30 のセルロース繊雜の使用が必須であり、セルロースを添加することによって造粒器内壁への除去し得ない層の堆積が防止され、造粒の制镩が容易に行えるとされているが、実際上は繊維が存在するためかワックス妆物質を比較的多量に用いる必要がありまた造粒に長時問を要し、更には得られる粒剤の表面は凹凸が多く、粒剤間の摩擦により発麈を招き易いという欠点がある。

この他、前述のごとく酵素の造粒では造粒時の失活の周題の他に造粒工程の作業性、得られた造粒品の形状、流動性、粒度、形拔及び成分舍有畺の均一性、発麈性、硬度、保存安定性及び使用睁の水に対する溶解性、バインダ一等の添加物による酵素特性に対する悪影響の回 ¾ 等も重要な課題であり、勿論、経済性もまた重要な課題の 1つであることは言うまでもない。従来公知の方法には前記のごとく部分的には優れた性能、改良点を有するものはあるものの、上記課題を全て满足するものは見当らず、多かれ少なかれなんらかの閬題点を抱えているのが現拔である。

発明の開示

本発明は酵素粉末或いは酵素と増量剤、安定剤、着色剤等の添加物からなる粉末（酵素原末と称する）を造粒するに際し、造粒時の失活を出来るだけ抑え、所望の粒系範囲を有する球形の粒剤を機械トラブルを生ずることなく高収率で得ることができ、かつ得られた造粒品は適当な強度を有し、また保存安定性に優れ、しかも発麈性が少なく且つ使用時に水に対して素早く溶解する等優れた特镦を有する酵素原末の造粒法を提供せんとするものである。

本発明者等は、上記目的を達成することのできる酵素の造粒法につき、鋭意研究を重ねた結果、特定のヮックスを、限られた範囲内の量で使用して非水系で攒拌造粒したときには、繊維状物質を添加しなくとも造粒時に装置内壁への堆積屠の形成は全くみられず、短時間で、ほぽ球形の均一な粒剤が高収率で製造でき、かつ得られた粒剤は邃当な強度を有し保存安定性は良好であり、発塵性は極めて小さく、また使用時には迅速に溶解することを見出し、 *発 ¾を完成した。

即ち、本発明は酵素原末にワックスを加えて攙拌造粒により酵素原末を造粒する方法であって、実質的に乾燥状蕙の酵素原末にワックスとして融点 40〜100 。Cのポリエチレングリコール、ボリォキシエチレンポリオキシプロビレンブロックポリマーの少なくとも一種を酵素原末に 10〜； 3 5重量％添加し、添加生成物を前記添加ワックスの融点以上の S度で攪拌造粒することを特徵とする酵素原末の造粒法に闋する。

発明を実施するための最良の形蕙以下本発明の方法について更に詳しく説する。

*発明の造粒法の对象となる酵素は医薬、食品、繊維、皮革、洗剤その他の工業用分野で一般に用いられる酵素であれば特に制限はないが、特に本発明の造粒法は洗剤用酵素に最適である。対象となる酵素の代表的なものとしては、例えばプロテア一ぜ、リバーゼ、アミラーゼ、セルラーゼ、ぺクチナーゼ等があげられるが、これらは単独でも又は二種以上の混合物であってもよい。なお酵素原末は前述のように酵素粉末のみでもよいが、酵素粒剤の比活性を一定に保っための希釈剤として増量剤あるいは充塡剤等の添加剤が所望により用いられる。酵素原末中に前記の添加剤が含まれた場合、酵素の力価が影響するので一義的には定められないが、造粒物中に均質に酵素が舍まれ、しかも造粒物が酵素活性を充分に保持するには、少なくとも 5 %の酵素が酵素原末中に含有ざれる必要がある。

蘧酸塩：

¾酸ナトリウム ¾酸カリヴム、礞酸カルシウム、磁酸マグネシウム、磽酸亜鉑、硫酸第 1鉄、チォ礞藪ナトリゥム、礞酸アルミニウム；

塩酸塩、臭化物：

塩化ナトリウム、塩化カリウム、塩化カルシウム、塩化マグネシウム、臭化カリウム；

灰酸¾ ：

炭酸ナトリウム、炭酸水素ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム；

リン酸塩：

リン酸ナトリウム、リン酸水素ナトリウム，リン酸 2氷素ナトリウム、リン酸カリウム、リン酸水素カリウム、リン酸 2水素カリウム、ピロリン酸ナトリウム；

ケィ酸塩：

ケィ羧ナトリウム、メタケイ酸ナトリウム、ケィ酸カリゥム、ケィ酸カルシウム；

ホウ酸（塩）：

ホウ ¾、ホウ酸カリウム、ホウ酸。

これらの増量剤あるいは充塡剤は粒径が 100 m以下、好ましくは 20 m以下のものが単独あるいは二種以上を混合して使用される。

その他、造粒または酵素剤の分野で公知の着色剤、安定剤等も適宜使用することができる。

术発明の造粒法ではバインダ一の選択が 1つの鍵であり、融点 40°C〜 100°Cのボリエチレングリコール（ポリォキシエチレン）またはポリオキシエチレンポリオキシプロピレンブロックポリマーの使用が前記要件を全てみたす上で不可欠である。即ち、単にワックス状物質をバインダ一として使用し、非氷系で造粒するということでは種々の物質が考えられるが、上記以外のバインダーではいずれも一長一短があり、所期の目的は達成できない。例えば、やし油モノエタノールアミド、ボリォキシエチレン脂肪酸エステル、ポリオキシンエチレンアルキルエーテル、ボリォキシエチレンアルキルフエフールエーテル、グリセリン脂肪酸エステル等のワックス状物質は、いずれも主として水に対する溶解性の点で充分な性能を有する造粒品が得られず使用できない。又、ソルビタン脂肪酸エステル、シュガーワックス等のワククス状物質は、主として吸涅性が高く得られた造粒品の保存安定性に問題を生じる。

更に、同じ程度の融点を有するボリエチレングリコール（ P E G ) であっても平均分子量が 3000乃至 10000の範囲外のもの、えば分子量が 3000より小さいものでは融点が低く、造粒は可能であるものの造粒収率が良好とは言えず、造粒 Sの保存安定性も悪い。一方、分子量が

10000を越えるものでは溶融物の粘度が高すぎて造粒性が悪く、粘度を低下するために高温を維持する必要上、造粒時の酵素の失活が周題となり、また造粒収率も低く、形妆も悪い。従って、実用的に好ましいものとしては融点 40〜 100°Cであって平均分子量が 300 Q〜 10000の範囲のものが適当であり、更に好ましい範囲を示せば、融点 45〜7 Q、平均分子量が 4000〜80 (1 ()のものが好適である。

また、ポリオキシエチレンボリォキシブロビレンブロックボリマーについても上記とほぽ同様の理由で、平均分子量は 700 (！〜 24000のものが邃当で、特に 800 (！〜

15000のものが好ましい。融点が低いものでは造粒は可能であるものの造粒収率が良好とはいえず、造粒品の保存安定性も悪い。一方、融点が高いものでは造粒性が悪く、造粒中の酵素の失活が閬題となり、造粒収率も低く、また造粒品の形状も悪い。

尚、ボリエチレングリコール、ポリオキシエチレンボ . リオキシブロビレンブロックボリマーは単独で用いても二以上のものを混合して用いてもいずれでも良い。混合して用いる場合は混合物の融点が上記特定した範囲であることが必要である。

これらワックス拔物質（以下、単にワックスと称する）の添加量は酵素原末（全造粒成分）に対して 1ϋ〜

35重量％の範囲が適当であり、 10 %に達しない場合には細粒のみが生じ、造粒が困難であり、一方、 35%を鐘えると短時間で急激な造粒が起こり、造粒の制撣が困蒙になるとともに、造粒収率が極度に低下する等のため好ましくない。

造粒時においてヮックスは溶融状態でなければならないので、造粒機をあらかじめワックスの融点以上の溘度に加熱しておく。ただ、造粒時の濠度については佘り高くなると失活の原因となるため可能な限り低く抑えることが好ましく、一般にワックスの融点より 5。 (：〜 20。C高い範囲に保つことが必要である。そして、好ましくは融点 + 7て〜 12 Cで、とくに実際上は融点 + 10°C前後が最邃である。

他の造粒成分とともに添加されたワックスは、充分に攪拌混合されつつ、その藺に所定の ¾度にて造粒が達成される。

ワックスは溶融状蕙で添加しても、又、固体状態で添加してもよく、いずれの添加方法でも同様の造粒結果が得られるが、あらかじめワックスを加熱し、溶融状態でスプレーして添加する方法は、造粒時間を短縮し、生産性を上げることができる。

术発明の造粒は攬拌造粒法によることが必須の要件であり、他の造粒法では所望の要件をみたす造粒はできない ₀

即ち、バインダーとして用いるワックスが溶融する S 度以上の潼度に保持した造粒機中に酵素原末（酵素のみ、又は酵素に他の添加剤を加えたもの）、ワックス粉末を添加し遷拌することにより行われる。

造粒すべき酵素原末中の水分については多遏ぎると造粒時の失活の原因となるため多くとも 15重量％以上となることは避けなければならず、実用的には 10重量％以下、好ましくは 8重量％以下としなければならない。

造粒後は造粒物を冷却、必要に応じて建形剤を若干添加して回収し、更にオーバーコートし製 Sとする。

造粒品のオーバ一コー卜は、攪拌造粒機あるいはその他の回転式の樣械で造粒品を転敷回転運動させながら、溶融犾蕙にある 7ックス妆物質のバインダーを添加し、同睁に又はその後で、他の表面被覆物質、例えば着色剤、安定化剤、購香剤、消臭剤、帯電防止剤等を添加することにより行う。又、上記バインダーは粉状の固体妆態で添加し、回転運動させがら加熱し、溶融してもよい。

オーバーコートに使用するワックス状物質は、すでに造粒に使用するバインダ一に闋して述べたのと同様の理由から厳格に選択されなければならない。

太発明の造粒におけるオーバーコート用バインダ一としては融点が 35。C以上かつ造粒に使用したバインダ一の歉化点以下であるような単独のボリエチレングリコール又はその二種以上の混合物、および又は単 ¾のポリオキシエチレンボリォキシンプロピレンブロサクボリマー又はその二種以上の混合物が使甩される。即ち、それらは単独で用いてもよく、両者の一種以上を混合して用いてもよい。

上記以外のバインダーでは、造粒用バインダーに関する記載の中で既に述べたごとく、所期の目的を達成することができない。

更に、上記オーバーコート用バインダーと同じ種類のものでも畿点が 35。C未满のものでは保存安定性が悪く、融点が造粒に使用したバインダーの軟化点以上のものでは粒剤の内容物が表面に溶出してしまい、得られた製品は実用に耐えないものとなる。

上記オーバーコート用バインダーの使用量は、造粒品表面に仕上り状況や他の表面被覆剤の組成、使用量により邃宜変え得るが、通常、造粒品に対して 6〜8重量？ g である。

白色着色剤としては、例えば 1〜 lO O ^ mの酸化チタン、タルクおよび又はゼォライト等の吸湿性の少ない無機物が好ましく、着色剤の使用量は適宜変え得るが、通常造粒品'に対して 13〜 17重量％である。

また、必要に応じて、賦香剤、消香剤、帯電防止剤等の他の被覆物質を添加することができる。

更に、発塵性を更に低く抑えたり、あるいは保存安定性を更に向上させる必要がある場合には、上記バインダーを使用して再度オーバーコートすることも可能である。以下に *発 ¾の方法について代表的な饵を示し更に具体的に説 ¾するが、これらは単なる例示であり术発明はこれらのみに限定されないことは言うまでもない。ただし、酵素活性 »定及び造粒評価試験は以下の方法に準じて行った。

1)プテアーゼ活性濂定：日本国特公昭 S0-55118号公報に記載の方法。

2)アミラーゼ活性 ¾定： JiS K70Q1-1972 工業用アミラーゼの液化力試験法。

3)セルラーゼ活性 »定：小埯—道雄監修、酵素利用 Aンドブック（地人書館） P298に記載の方法。

4)リパーゼ活性測定：上記酵素利用ハンドブック P230に記載の方法。

5)ぺクチナーゼ活性涵定：上記酵素利用ハンドブック P338に記載の方法。 δ)造粒失活率：投入した酵素原末の活性値（ Α ) と、回収された造粒品の酵素活性値（ Β ) を上記方法に従って酒定し、 100を造粒失活率と 'した。

A

7)翯密度： JIS K-33S2 に準拠した方法。

8)白色度：ハンター白色度酒定法。

9)水に対する溶解性： 10°C、 100 gの水に被検体 1 gを加え、 3分間攪拌後、溶液を揉り、酵素活性を上記方法

„^ _w—， ^ 溶出酵素活性値 - , 、 + に従って測定した。 ^ ^ , X 100 ( % ) を被検体の酵素活性値溶出率とした。

10) 保存安定性：被検体を 4(TC、湿度 80%の条件下に 2遇間開放系で保持した後、その酵素活性を上記方法に従って測定した。保持前後の酵素活性値の比をとり、その百分率を活性残存率とした。同時に、形状の変化、互着の有無等を観察した。

11) 発麈性： Ton den Ouden； Tens i de Detergents , 14 (1377)4,P203-210に記載の方法（エルトリエーション法）。

実 ¾ί¾ 1

プロテアーゼ粉末（ API-21,80nkatal/ng) 340g, 無氷 ¾酸ナトリウム 1230g 、酸化チタン 80_g ，ボリエチレングリコール（商品名 PEGSOOO,平均分子量 5000，融点約 58^eC ) 350gをジャケット付擾拌造粒機に充塡し、主軸回耘数 250rpa、チョッパー回転数 300Qrp重で 2分藺攪混合した後、ジャケットに 70°Cの童水を浣して加瘙しつつ、上記攪拌条件で造粒した。

31分で造粒を完了し、微粉シリカ 15gを添加後攙拌して揉出し、流動冷却後回収した。回収量は 1335gであり、回収率 33.0%で、造粒機の機壁への付着はほとんど見られなかった。

造粒品の粒度分布は、 14メッシュオン 3.9%、 14〜 42メッシュ 95%、 42メッシュパス 1.1%であり、造粒適格品（ 14〜42メクシュ）の収率（造粒収率）は、 94.1% と高かった。造粒品は光学顕微鏡による観察の結果、お IS

おおね球形、表面平滑で、静圧及び衝撃強度の »定結果も充分な強度を示した。造粒失活率は 1.3%であり、造粒換作によりほとんど失活はなかった。

據分後の造粒適格品を以下のごとくオーバーコートした。即ち、造粒品 1830_g を前記攬拌造粒機に再充塡し、品溘 45°Cとした後、溶融状態にしたボリエチレングリコール（商品名 PEG1540 , 平均分子量 1500，融点約 43。C) を造粒品に対して 7重量％ (132g)添加し、主铀回転数 15ϋΓρ» (チョッパー使用せず）で 2分間攪拌混合後、造粒品に対して 15重量％(283s)の酸化チタンを添加し、上記攪拌条件で更に 5分間混合し、揉出した。

オーバーコート後の製品は、回収量 2305g(100¾) 、失活率は 0 %であり、 1.09の嵩密度を有し、ハンター白色度 80%で充分な白色を呈し（実用'上必要とされる白色度は 75%以上）、光学顕微鏡による観察の結果、球形、表面平滑で、静圧及び衝撃強度の測定結果も充分な強度を示した。又、水溶解性試験では、 39%の溶解率を得、優れた水溶解性を示した。 2遇間の保存安定試験では、活性残存率 51%で充分な安定性があった。更にエルトリエーション法による発麈性は SOGU/SOgで、取扱い安全性において要求される基準（ 150GU/S0S ) を充分に溝足した。

以上の様に、本実 ¾ で得られた製品は酵素粒剤の具備すべき要件を全て瀵足した榛めてすぐれたものであることが認められた。実旄例 2

プロテアーゼ粉末 ( API-21,80nkat/ig) 340g、アミラーゼ原末（クライスターゼ M20，220000 / g, 大和化成製） 25g 、無水 ¾酸ナトリウム 1155g , 髏化チタン 80g , 実旌 ft 1 と同じポリエチレングリコール 400g、を前記攙拌造粒機に充塡し、実 ¾ί¾ 1 と同様の方法で造粒を行い、 30分で完了した。

回収量は 2003g であり、回収率 33.4%で、機壁への付着はほとんどみられなかった。

造粒品の粒度分布は、 14メッシュオン 3.1 %、 14〜 42メヅシュ 34.2%、 42メッシュパス 2.7 %であり、造粒収率は 93.6%であった。造粒品は、光学顕微鏡による観察の結果、おおむね珠形、表面平滑で、静圧及び衝撃強度も充分であつた。

プロテアーゼおよびアミラーゼの造粒失活率は 1.3 %および 1.S %であり、造粒操作による失活はほとんどみられなかった。

餳分後の造粒適格品 188(Jg を用い、実旌例 Iで用いたボリエチレングリコールの量を il3gに変えた以外は、実尨例 1 と同様にしてオーバーコートを行った。 ― オーバーコート後の製品は 1.08の嵩密度を有し、ハンター白色度 82%であり、光学顕微鏡による観察では球形、表面平滑であった。又、溶解率は 39%で、優れた水溶解性を示した。保存安定性試験では、活性残存率は 65%で、充分な保存安定性を示し、更にエルトリエーション法による癸麈性は 40GU/S0gで术実濾^で得られた製品は、すぐれた酵素粒剤であった。

実 ¾例 3

ポヅェチレングリコールの代りに、ボリエチレングリコールボリブロビレングリコールブロックポリマー（商品名工パン 785，融点約て、第一工業製薬株式会社製）を用いる以外は実 ¾例 1 と同様にして造粒を行い、 32分間で完了した。

回収量は 193Sg であり、回収率 39.1%で、機壁への付着はほとんどなかった。造粒品の粒径分布は 14メッシュオン 4.5 %、 14〜42メッシュ 33.7%、 42メッシュパス 1.8 %であり、造粒収率は 92.8%であった。造粒品は光学顕微鏡による観察の結果，おおむね球形、表面平滑で、静圧及び衝擊強度は充分であった。造粒失活率は 1.8 %であり、造粒操作による失活はぽとんどなかつた。

擔分後の造粒適格品 13S0_g を用い、実旄^ 1の記載と同様にしてオーバーコートを行った。

オーバーコート後の製品は 1.03の嵩密度を有し、ノヽンター白色度 80%であり、光学顕微鏡による観察では球形、表面平滑であった。又、溶解率は 38%で、優れた水溶解性を示した。保存安定性試験では、活性残存率は 61%で、充分な保存安定性を示し、更にエルトリエーシヨン法による発麈性は 55GU/ 60g であった。

実 ¾例 4 ボリエチレングリコールの代りにポリエチレングリコールポリブロビレングリコールブ crックポリマー（ェパン 785) を用いる以外は実¾^| 2と同様にして造粒を行い 30分で完了した。

回収畺は 2001g であり、 9^3%の回収率で、機壁への付着はほとんど見られなかった。造粒品の粒径分布は、 14メッシュオン 4.2 % _¾ 14〜42メッシュ 93.8%、 42メッシュパス 2.0 %であり、造粒収率は 33.1%であった。造粒品は、光学簾微鏡による観察の結果、おおむね球形表面平滑で、静圧及び街肇強度も充分であった。ブロテァーゼ及びアミラーゼの造粒失活率は 1.3 %及び 2.0 % であり、造粒操作によりほとんど失活はなかった。

據分後の造粒適格品 1870g を用い実 ¾例 1で用いたボリエチレングリコールを商品名 PEG2000 (分子量 1980〜 2000) のボリエチレングリコール, 150sと変えた以外は実 ¾例 1 と同様にしてオーバーコートを行った。

オーバーコート後の製品は 1.08の嵩密度を有し、 Aンター白色度 81%であり、光学扇微鏡による観察では球形、表面平滑であった。又、溶解率は 98%で、優れた水溶解性を示した。保存安定性試験では、活性残存率は 62%で、充分な保存安定性を示し、更にエルトリエーション法による発塵性は S3GU/ 60g であった。

実油 5 , 6 , 7 , 8

実 ¾例 1で使用したプロテアーゼの代りに他の種類の酵素を使用し、 —更にバインダーの種類と章量、コート枋とその重量を置き代えて同様な方法で造粒した。その条袢及び結果を第 1表にまとめた。

この結果からもわかる様に、いずれの場合も造粒に要した時間は短く、高い回収率を示した。そして、高収率での適格 Sの取得による良好な造粒収率であり、造粒失活率も低値であつた。

又、光学顕微鐘による観察の結果、全ての系で表面平滑でおおむね球形、静圧及び街擊強度は充分であつた。

造粒適格品を用い、上記コー卜材を使用してオーバーコートを行い得られた製品の試験結果を第 2表にまとめた。

全系ハンター白色度が 80 %以上であり、溶解率も 3 7 % 以上あり、優れた水溶解性を示した。

保存安定性試験では、実旄例 7の系で 58 %とやや低い値を示したが、他の系は 60 %を越え安定であることを示した。

実钧5 実翻 6 実細 β バインダー PEG-4000 PEG-國 PEG-4000 PEG-6000

(分子量 (分子量 (分子量

3000〜3700) 7800—9000) 3000—3700 ) 7800〜9000) 重量（％) 12.0% 12.5% 30.0% 15.0%

43.5—57.5 60—63 43.5—57.5 60—63 コー卜材 PEG-1540 PEG-20QQ PEG-1500 PEG-1540

(分子量ぐ分子量子量 (分子量

1300—1600) 1900—2100) 500〜δ00 ) 1300—1500) 重量（％) 8.0% 7.0% 7.0% 6.0% 融点（^eC ) 43〜46 50〜53 38—41 43〜4S 造粒完了までに

要した時間 30 32 31 33

(分）

回収量（ g ) 1994 1997 2001 1994 回収率（％) 99.0 99.1 99.3 99.0 壁への付着 /、、、 /、、、、、、 /、、、粒度分布

14メッシュ上 3.7 4. 1 3.6 4.2 14—42 94.0 94.1 93.6 94.2

42メッシュ下 2.3 1.8 2.8 1. 5 造粒収率 93.0 93.3 92.9 93.2 造粒失活率 1.8 2.0 1.5 1.7 第 2 表

実脑 5 実細 6 実細 7 実脑 8 嵩密度 1.09 1.10 一 -.一 1.07 1.08 ハンター白色度 80.0 81.0 81.0 80.0 水溶解性 98.0 98.0 97.0 99.0 保存安定性 61 60 58 61 発塵性 (GU/60g) 55 60 80 45 比較例 1

プロテアーゼ粉末 ( API-21,80nkatal/ag) 360g, 無水礞酸ナトリウム 910g，穀化チタン S0_g ，セルロース（商品名 KCフ IIサタ W-100,山陽国策パルプ株式会社褽） 200g、タルク 500gを前記の攪拌造粒機に充塡レ、 3分藺混合しすこ。造粒潼度 35。Cとした以外は実旄钩 1 と同じ条件で攙拌しながら、バインダーの水 300gを 10分間にわたり二流体スプレーを用いて添加し、更に粒子の成長を観察しながら、徐々にバインダーの水を添加し、造粒時間 33分で造粒を終了した。水の添加量は合計 3S0gであった。造粒品を抹出し、入口ガス S3(TCで 15分藺浣動乾燥後回収した。回収量は 2195g (回収率 93%) であり、実旌 ί¾ 1に比して造粒機の機壁への付着は多かつた。

造粒品の粒度分布は、 14メッシュオン 15.0%、 14〜 42メッシュ 80.1%、 42メッシュパス 4.9 %であり造粒収率は 74.5%であり、実 ¾锊 1 と比較し劣った。造粒品は、光学顕微鏡による観察では形状が比較的不均一で球形のものに卵形のものが混在し、表面は凹凸がみられた。造粒失活率は： 1.7 %で、実 ¾例 1 に比して失活率は大きかった。 ―

鶬分後の造粒適格品 1000s を実 ¾侥 1 と同様にしてオーバーコー卜を行った。

オーバーコート後の製品は 1.04の嵩密度を有し、ハンター白色度 79%であり、光学顕微鐘による観察の結果、球形、表面平滑であった。溶解率は 30%で、実¾例 1 より低値であった。保存安定性は活性残存率 60%であつた。更にエルトリエーシ 3 ン法による発麈性は、 140GU/80g であり、実： 1 に比べると高い値を示し、 o

比較例 2

セルロースを添加することなく、無水酸ナトリウム lllOg 、バインダーの水 ISOgを添加する以外は比較例 I と同様にして造粒を行った。

回収量は 1865g であり、 73¾の回収率で、造粒橇の機壁への付着が極めて多かった。又、造粒品の粒度分布は、 14メッシュオン 56.5%、 14〜 42メッシュ 30.7%、 42メッシュパス 2.7 %で、粒径の大なる造粒不適格品が過半を占めた。造粒遍格品の造粒収率は 24.3%であつた。造粒品は光学顕微鐘による観察では形犾が比較的不均一で球形ものと卵形のものが混在し、表面は凹凸がみられた。

セルロースを添加せず、水をバインダーとして用いる本法においては、機壁付着が極めて多く、更に粒径が大きく、造粒収率が Sめて低いなど不利益な面が多かつた。

比較 13

プロテアーゼ粉末 ( API-21,80nkatal/ag) 370g, 無水礞酸ナトリウム 85flg, 酸化チタン 60g , セルロース（商品名 KC7CIタク W-100,山陽国策パルプ株式会社製） 200g、ポリエチレングリコール（ PEG5000 ) 510gを使用し、実 ¾ 例 1 と同様にして造粒を行ったが、造粒完了まで 65分を要した。更に実 ¾例 1 と同様に造粒品を铼出し回収した。回収量は 1830s 、回収率 31%であり、実 ¾例 1に比鲛すると機壁への付着がやや多かつた。

造粒品の粒度分布は 14メッシュオン 5.3 %、 14〜 42メッシュ 83.6%、 42メッシュパス 3.5 %で、造粒収率は 75.3%で実 ¾例 1に比してかなり悪かった。造粒品は光学顕微鏡による観察で、形状が比鲛的不均一で球形のものに卵形のものが混在し、表面には凹 ώがみられた。静圧及び衝撃強度の ¾定結果は充分な強度を示した。造粒失活率は 1.5 %であり、造粒操作による失活はほとんどなかった。

鑼分後の造粒適格品 1450g を実慮例 1 と同様にしてオーバーコートし、褽品を得た。

オーバーコートした製品は、 1.05の嵩-密度を有し、ハンター白色度 81%で、光学顕微鏡による観察では、球形のものに卵形のものが混在し、表面平滑であった。又、溶出率は 38%で、優れた水溶解性を示し、保存安定性試験における活性残存率は δ0%で充分な安定性を示した。ただし、発塵性は 135GU/60g で、実 ¾钧 1 より悪かつた。

比鲛 ί¾ 4

ブロテアーゼ粉末 360g, 無水 ¾酸ナトリウム 1150g ，酸化チタン 80s 、やし油モノエタノールアミド 4(30gを前記の攪拌造粒機に充塡し、 ¾氷§度 77て以外は実駕^ 1に準じて造粒を行った。造粒時間は 53分を要した。回収量は 1355g であり、回収率 97.0%で、機壁への付着は少なかった。造粒品の粒度分布は 14メッシュオン 15.2% ₄ 14〜42メッシュ 82.8%、 42メッシュパス 1.0 % であり造粒収率は 80.3%であった。

実 ¾例 1に比して、造粒収率は低下し、满足出来ないものであった。

造粒品は、光学顕徼鐘による観察では珐状、表面平滑で、静圧強度は充分であった。造粒失活率は 1.3 %で、造粒操作により失活はほとんどなかった。

篚分後の造粒連格品 1000s を用いて実饞 1 と同様にオーバーコー卜を行った。

オーバーコート後の造粒製品は、 1.03の嵩密度を有し、光学顕微鏡による観察で、おおむね球状、表面平滑であった。又、保存安定性試験では活性残存率は 51%、エルトリエーション法による発麈性は 30GU/6Qgであり、実用上充分な低発塵性を示したが、溶解率はわずかに 45%であつた。

*比較例で得られた製品は、実旌例 1 に比し、造粒収率の低下、溶解率の低下の点で劣ったものであり、特に水溶解性の点で実用の供に耐ええないものであつた。

比較例 5

ボリエチレングリコールの代りに、ボリエチレングリコールポリブロビレングリコールブロックポリマー（ェパン 465，第一工業製薬株式会社製，融点 35。C ) を用いる以外は実 ¾ΐ¾ 1 と同様にして造粒を行った。

回収量は i333gであり、 98.3%の回収率で、造粒機の機壁への付着はほとんどなかった。造粒品の粒度分布は 14メッシュオン 5.1 %、 14〜42メッシュ 84.0%、 42メッシュパス 10.3%で、造粒適格品の造粒収率は 83.1%となり、実旌^ 1に比べ約 10%低かった。

造粒品は、光学鎖欲鏡による観察の結果、おおむね球形、表面平滑で、静圧及び衡擊強度は充分であった。造粒失活率はし 8 %であり造粒搡作による失活はほとんどなかった。

铕分後の造粒適格品 1660s を、 PEG 1000 (分子量 1000, 融点 40。C) をコートワックスとして用い濠度 40°e にて実尨例 1に準じてオーバーコートした。

オーバーコート後の造粒製品は、酵素原末中の着色成分が表面に浸出し、製品として使甩に耐える充分な白色とならなかった（ハンター白色度 63% ) 。又、この造粒褽品は保存安定性試験で一部互着を生じ、更に残存活性率は 27.0%でかなりの失活がみられた。

比鲛^ 6

ボリエチレングリコール（商品名 PEG5000) の代りにポリエチレンタリコール（商品名 PEG2000 ,分子量 2000, 融点約 43°C) を用いる以外は実 ¾例 1 と同様にして造粒を行った。

造粒後の回収量は 1332g であり、 38.9%の回収率で、造粒機の機壁への付着はほとんどなかった。造粒品の粒度分布は 14メ、クシユオン S.O % 、 14〜 42メッシュ 82.3%、 42メヅシュパス 11.7%であった。造粒収率は 81.4%になり、実歲 ΐ¾ 1 より約 10%低かった。造粒品は光学顕微鏡による観察の結果、おおむね球妆、表面平滑で静圧及び衝轚強度は充分であつた。

造粒失活率は 1.3 %であり、造粒操作により失活はほとんどみられなかった。

錄分後の造粒適格品 iS40g を比較^ 1 と同様にしてオーバー： 2—卜した。

オーバーコート後の造粒製品は、酵素粉末中の着色成分が表面に侵出し、製品として使用に耐える充分な白色とならなかった（ハンター白色度 69% ) 。

又、この造粒製 t¾は、保存安定性試験で残存活性率 58% であった。

比較^ 7

ボリエチレングリコールの代りにフラク卜ース（融点 105°C) を用い、加熟潼度を 120°Cとする以外は実旌例 1 と同様にして造粒を行った。

造粒終了後の回収量は 1395g で、 39.0%の回収率であり、造粒機の機壁への付着はほとんどなかった。造粒品の粒度分布は 14メヅシュ才ン 20。2%、 14〜42メッシュ 71.1% , 42メッシュパス 8.7 %であり互着が発生し、 14メッシュオンの不適格品が増加した。造粒適格品の造粒収率は 70.4%どなり、著しく低下した。造粒失活率は 14.7%であり、造粒搡作により大幅な失活が見られた。

比較伢 8

PEG5000 に代えて PEG 12000 ( 分子量 12000，融点約 S3.0°C) を用い、加熱瘟度を 90°Cとする以外は実 ¾例 1 と同様にして造粒を行った。

造粒終了後の回収量は 1934g であり、 39.0%の回収率で、機壁への付着はほとんどみられなかった。造粒品の粒度分布は 14メ 'クシユオン 21.1%、 14〜 42メッシュ 73.5% , 42メヅシュパス 5.4 %であり、互着が堯生したことによりメッシユオンの不適格品の増加がみられた。造粒収率は 72.8%となり著しく低下した。造粒失活率は 15.1%であり、造粒操作により大幅な失活がみられた。

比較例 9

無氷磁酸ナトリ.ゥム 1420s 、 PEG5Q0Q ISOgとする以外は実 *倒 1 と同様にて造粒を行った。 120分間造粒を続けたが、粒剤化しなかつた。

造粒後の粒度分布は全量 42メッシュパスとなり、適格品を得ることは出来なかった。

分子量 3000〜10000 の PEG について同様の造粒試験を行ったが、いずれの場合も造粒レ得なかった。

比鲛锊 10

無水 ¾酸ナトリウム 820g、 PEG5000 750gとする以外は実:！例 1 と同様にして造粒を行った。 - 品溘が 59°Cに達して 2分間で急激に造粒し、ほとんど制御不能であつた。

回収率は 30%と、壁付着が発生し、造粒品の粒度分布は 14メッシユオン 70,7%、 14〜 42メッシュ 29.1%、 42メッシュパス 0.2 ¾であり、著しく 14メッシュオンに粒形が集中した。

分子量 3000〜： L0000 の範囲の PEG を使用し、添加量 33%で同様の試験を行ったが、いずれの場合も造粒を制御することは不可能であつた。

產業上の利用可能性

末発明の酵素造粒法によれば、以下のような効果が得られる。

1)バインダ一力を発揮するのが特定のヮックスであるため造粒条件が安定し、酵素原末の性状によって造粒条件をかえる必要が少なく、製品物性のばらつきが少ない ₀

2)水を添加しないため、酵素の失活が少なく、酵素活性収率が向上した。

3)酵素原末の性状が異なつてもほぽ同一の造粒条件で或る程度造粒できるので、生産性が著しく向上する。

4)水系で造粒すると酵素原末由来のバインダー性能が強過ぎる場合に、造粒装置内壁への付着が多く、造粒機の洗浄回数が多かったが、木法の揉用によって緻維を添加せずとも付着はほとんどなくなった。

5)繊維を使用する場合に比べて、ワックスの使用量は少なくてすみ、また造粒時間も半分に短綰されると共に、粒剤の収率は高く、その形犾はほぽ表面が平滑で均一であるため、見ばえもよく、また粒剤簡の摩擦による発麈も; gめて少ない。

6 )低吸湿性であり、保存安定性がよい上、水に対する溶解性にすぐれているので、使用時にはただちに効力を発揮する。

7)酵素の種類が二種以上 iえばプロテアーゼとアミラーゼの混合物であっても、水中と異なり保存時には枏互作用がなく、失活の心配がない。

以上により太発明の酵素の造粒法は医薬品、飲食品、織維、皮革、洗剤等の各種の分野に広く実用化されうる。

Claims

請求の範囲酵素原末にワックスを加えて攪拌造粒することにより、酵素原末を造粒する方法であって、

実質的に乾嫒状態の酵素原末にワックスとして融点 40〜 100°Cのボリエチレングリコール、ポリオキシエチレンボリォキシブロビレンブロックボリマーの少なくとも一種を、酵素原末に対して 10〜35重量％添加し、前記添加ワックスの融点以上の溘度で攙拌造粒することを特徵とする酵素原末の造粒法。

ポリエチレングリコールは平均分子量が 30 0 0〜 10000 であることを特徵とする請求の範囲第 1項記載の酵素原末の.造粒法。

ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンブロックポリマーは平均分子量が 7000〜24000 であることを特徴する請求の範囲第 1項記載の酵素原末の造粒法。

ワックスの融点より 5。C〜20°C高い濠度で攪拌造粒することを特镦とする請求の範囲第 1項記載の酵素原末の造粒法。