WO2008089860A2 - Methods for the enzymatic production of hydrogen peroxide - Google Patents

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WO2008089860A2
WO2008089860A2 PCT/EP2007/062837 EP2007062837W WO2008089860A2 WO 2008089860 A2 WO2008089860 A2 WO 2008089860A2 EP 2007062837 W EP2007062837 W EP 2007062837W WO 2008089860 A2 WO2008089860 A2 WO 2008089860A2
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oxidase
choline
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acid
weight
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French (fr)
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WO2008089860A3 (en
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Thomas Weber
Timothy O'connell
Nina Hoven
Ralf Weidenhaupt
Astrid Spitz
Karl-Heinz Maurer
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Henkel Ag & Co. Kgaa
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Publication date
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Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N9/00Enzymes; Proenzymes; Compositions thereof; Processes for preparing, activating, inhibiting, separating or purifying enzymes
    • C12N9/0004Oxidoreductases (1.)
    • C12N9/0006Oxidoreductases (1.) acting on CH-OH groups as donors (1.1)
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • 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
    • C11D3/38654Preparations containing enzymes, e.g. protease or amylase containing oxidase or reductase

Definitions

  • the present invention relates to processes for the enzymatic production of hydrogen peroxide, in which it is possible to dispense with the use of choline or choline derivatives as substrate for the oxidase enzymes used in these processes.
  • the invention further relates to novel oxidase enzymes which are suitable for use in these methods and which are distinguished by the ability not to be limited to choline or choline derivatives as a substrate and to be able to oxidize alcohols of the R-CH 2 -OH type.
  • the invention relates to uses of these novel oxidase enzymes as well as agents containing these novel oxidase enzymes.
  • Choline oxidases have been known in the art as important oxidase enzyme representatives (Ikuta, S., Imamura, S., Misaki, H., and Horiuti, Y. 1977. Purification and characterization of choline oxidase from Arthrobacter globiformis J Biochem (Tokyo) 82: 1741-1749, Deshnium, P., Los, DA, Hayashi, H., Mustardy, L., and Murata, N. 1995. Transformation of Synechococcus with a gene for choline oxidase enhances tolerance to salt stress Plant Mol Biol 29: 897-907.).
  • Oxidases for example alcohol oxidases or amino acid oxidases
  • Oxidases can be used together with their substrates for hydrogen peroxide generation for bleaching and dye transfer inhibition in detergents or for enzymatic hair coloring and bleaching in cosmetics. Oxidases may therefore be part of an enzymatic bleaching system.
  • inorganic, alkaline hydrogen peroxide sources such as percarbonate or perborate are used in combination with bleach booster (TAED).
  • TAED bleach booster
  • the bleaching component hydrogen peroxide is formed by spontaneous decomposition of the addition compound and thus leads quickly but quickly to high concentrations. A gentle bleaching is not possible.
  • bleaching is conventionally carried out for leveling shades of gray before dyeing with hydrogen peroxide and ammonia solution.
  • the short-term high Hydrogen peroxide concentrations in combination with the alkaline pH lead to a significant hair damage.
  • a choline oxidase preferably converts choline as a substrate.
  • the availability of enzymes with different substrate specificity is desirable.
  • the preferred substrate can be used in a single process.
  • one or more mutations are selected at amino acid sequence positions selected from positions 4, 21, 62, 69, 79, 116, 128, 166, 215, 243, 249, 260, 286, 321, 348, 349, 351, 393, 394, 530 and 531, wherein the numbering of the sequence positions is related to the sequence 3 (SEQ ID NO: 3) given in the present application.
  • SEQ ID NO: 3 sequence 3
  • choline is a biomolecule present in biological systems.
  • the production of oxidase in cells in which choline is also present causes oxidative stress for the enzyme-producing cells under aerobic conditions due to the resulting hydrogen peroxide.
  • This impairs enzyme production, for example, by obtaining insoluble or oxidatively damaged protein, poor yield, poor reproduction of the fermentation processes, increased catalase production, etc.
  • oxidases their substrates, or only a small proportion in the production cells occurrence.
  • the present invention is therefore based on the object to provide a process for the enzymatic production of hydrogen peroxide, in which can be dispensed with the use of choline or choline derivatives as a substrate for the oxidase enzymes, which are used in this method.
  • Another object of the present invention is to provide just such oxidase enzymes, which are characterized by the ability to oxidize alcohols of the type R-CH2-OH and are not limited to choline or choline derivatives as a substrate and in particular for the oxidation of a Substrates, which is different from choline, are better capable than for the oxidation of choline.
  • oxidases which are obtained by altering the amino acid sequence of the choline oxidase KC2 from the bacterium Arthrobacter nicotianae or partial sequences thereof (SEQ ID NO: 3 and SEQ ID NO: 1) and, because of their alteration, are capable of oxidizing substrates other than choline and choline derivatives, and are more capable of oxidizing a substrate other than choline, rather than oxidizing choline.
  • SEQ ID NO: 1 represents a variant of this choline oxidase truncated by six amino acids in comparison with SEQ ID NO: 3 (FIG. 1).
  • the Arthrobacter nicotianae strain KC2 which contains the choline oxidase according to SEQ ID NO: 3, is deposited with DSMZ GmbH (German Collection of Microorganisms and Cell Cultures GmbH) in 38124 Braunschweig, Inhoffen No 7 B, Germany (DSMZ-ID 96-878, Deposit number DSM 11234).
  • the oxidases preferably have changes in those amino acid residues which influence the structure of the substrate binding domain of the oxidase. Oxidases according to the invention can therefore be used advantageously in processes in which, for certain reasons, no choline can or should be used.
  • the enzymes according to the invention are obtained by altering a choline oxidase, but are advantageously not used for the oxidation of choline or choline derivatives as substrate, the enzymes according to the invention are not in the present application as choline oxidases, but as oxidase enzymes or oxidases.
  • An object of the present invention thus provide methods for the enzymatic production of hydrogen peroxide with an oxidase, which are characterized in that the amino acid sequence of the oxidase includes an amino acid sequence which is at least 96% identical to SEQ ID NO: 1, with reaction of a substrate, which is different from choline.
  • oxidases whose amino acid sequence includes an amino acid sequence which is at least 97%, 98%, 99%, 99.5% and further 100% identical to SEQ ID NO: 1.
  • the method of the invention is characterized in that the substrate other than choline is one having the structure R-CH 2 -OH, wherein R is 1-20 carbon atoms, 0-5 nitrogen atoms, 0 -5 Oxygen atoms, 0-2 sulfur atoms, 0-2 phosphorus atoms and 0-10 halogen atoms.
  • the substrate may be in saturated or unsaturated form.
  • the substrate other than choline is one having the structure R-CH 2 -OH, wherein R is selected from the group consisting of -phenyl, -benzyl, -CH 2-SO 2 -OH, CH2-PO (OH) 2, -PO (OH) 2, -CH2-tert-butyl, -CH2-C (Me2, OH).
  • R is selected from the group consisting of -phenyl, -benzyl, -CH 2-SO 2 -OH, CH2-PO (OH) 2, -PO (OH) 2, -CH2-tert-butyl, -CH2-C (Me2, OH).
  • Particularly preferred embodiments of the invention are characterized in that the substrate other than choline is 2-phenylethanol, 3-methyl-1,3-butanediol, isethionic acid (2-hydroxyethanesulfonic acid) or 3-benzyl alcohol.
  • a further embodiment of the invention is characterized in that the substrate has a volume which is smaller than 2x 10 ⁇ 8 m 3 .
  • an enzyme is to be understood as meaning a protein which has a specific biocatalytic function.
  • oxidases are understood as meaning enzymes which transfer the electrons released during the oxidation of a substrate to oxygen (O 2 ).
  • the oxygen serves as an electron acceptor and is reduced to water (H 2 O) or hydrogen peroxide (H 2 O 2 ).
  • the activity of an oxidase may require a non-proteinaceous cofactor which may be free or covalently or non-covalently bound to the oxidase. For example, these may be flavin adenine dinucleotide "FAD" or redox-active metal ions.
  • a protein is a polypeptide composed largely of linear structure composed of the natural amino acids and generally assuming a three-dimensional structure in order to perform its function.
  • a peptide consists of amino acids that are covalently linked to each other via peptide bonds.
  • the term polypeptide clarifies in this regard the fact that this peptide chain usually consists of many amino acids, which are connected to each other via peptide bonds.
  • Amino acids may be in an L and a D configuration, with the amino acids that make up proteins in the L configuration. They are called proteinogenic amino acids.
  • the proteinogenic, naturally occurring L-amino acids are designated by the internationally used 1- and 3-letter codes.
  • pre-proteins ie together with a signal peptide.
  • the N-terminal part of the protein the function of which is usually to ensure the discharge of the protein formed from the producing cell into the periplasm or the surrounding medium and / or its correct folding.
  • the signal peptide under natural conditions by a signal peptidase from the remaining protein cleaved so that this exerts its actual catalytic activity without the initially present N-terminal amino acids.
  • Pro-proteins are inactive precursors of proteins. Their signal sequence precursors are referred to as pre-pro proteins.
  • the mature, ie mature, peptides, ie the enzymes processed after their preparation are preferred over the preproteins.
  • the proteins may be modified by the cells producing them after production of the polypeptide chain, for example, by attachment of sugar molecules, formylations, aminations, etc. Such modifications are referred to as post-translational modifications. These post-translational modifications may or may not have an effect on the function of the protein.
  • the enzymatic activity of a considered enzyme can be deduced from the amino acid or nucleotide sequence. This can be qualitatively or quantitatively modified by other regions of the protein that are not involved in the actual reaction. This could, for example, relate to enzyme stability, activity, reaction conditions or substrate specificity.
  • Such a comparison is accomplished by associating similar sequences in the nucleotide or amino acid sequences of the proteins of interest. This is called homologization.
  • a tabular assignment of the respective positions is referred to as alignment.
  • alignments are created using computer programs, such as the algorithms FASTA or BLAST; this procedure is described, for example, by D.J. Lipman and W.R. Pearson (1985) in Science, Vol. 227, pp. 1435-1441.
  • a summary of all matching positions in the compared sequences is called a consensus sequence.
  • Such a comparison also allows a statement about the similarity or homology of the compared sequences to each other. This is expressed in percent identity, that is, the proportion of identical nucleotides or amino acid residues at the same positions.
  • a broader concept of homology includes the conserved amino acid substitutions in this value. It then speaks of percent similarity.
  • Such statements can be made about whole proteins or genes or only over individual areas. Homologous regions of different proteins are defined by matches in amino acid sequence. These can also be identified by identical function. It goes as far as complete identities in the smallest areas, so-called boxes, which contain only a few amino acids and usually perform essential functions for the overall activity.
  • the functions of the homologous regions are to be understood as the smallest partial functions of the function carried out by the entire protein, such as, for example, the formation of individual hydrogen bonds for the complexation of a substrate or transition complex.
  • oxidases which are characterized in that one or more amino acids at positions 55, 306, 325, 345, 351, 458, 459 and 460 are changed with respect to SEQ ID NO: 1, wherein the amino acid to one of the positions 55, 325, 345, 351, 458, 459 and 460 is selected from the group of alanine, arginine, asparagine, aspartic acid, cysteine, glutamine, glutamic acid, glycine, histidine, isoleucine, leucine, lysine, methionine, phenylalanine, Proline, serine, threonine, tryptophan, tyrosine and valine and is different from that present in SEQ ID NO: 1 at the appropriate position and the amino acid at position 306 is selected from the group of arginine, asparagine, cysteine, glutamine , Glutamic acid, glycine, histidine, isoleucine, leucine, leucine,
  • sequence proximity means a position which is within a window of 50 amino acid positions, more preferably of 40, 30, 20, 15, 10, 8, 6, 5, 4, 2 and especially preferably of an amino acid position, starting from specifically named amino acid in both directions, ie both towards the N-terminus and towards the C-terminus of the amino acid sequence.
  • the amino acid substitutions proposed by the present application are not limited to being the only substitutions in which the subject oxidase is different from the parent molecule. It is generally known from the prior art that advantageous properties of individual point mutations can complement one another.
  • An oxidase which has already been optimized with regard to certain properties, for example with respect to its stability towards surfactants or other components, can be further developed according to the invention via the substitutions presented here.
  • embodiments of the present invention include all oxidases which, in addition to other exchanges, also have exchanges according to the invention.
  • oxidases obtainable from the abovementioned oxidases according to the invention by derivatization, fragmentation, inversion mutation, deletion mutation or insertion mutation, wherein it is of course imperative that the corresponding mutation position or combination of mutation positions in the resulting oxidases be retained.
  • Fragments are understood as meaning all proteins or peptides which are smaller than natural proteins and, for example, can be obtained synthetically. Due to their amino acid sequences, they can be assigned to the relevant complete proteins. For example, they may adopt the same structures or perform proteolytic or partial activities, such as the complexation of a substrate. Fragments and deletion variants of starting proteins are in principle similar; while fragments tend to be smaller fragments, the deletion mutants tend to lack only short regions, and thus only individual subfunctions.
  • chimeras or hybrid proteins are to be understood as meaning those proteins whose sequence comprises the sequences or partial sequences of at least two starting proteins.
  • the source proteins may be derived from different or from the same organism.
  • Chimeric or hybrid proteins may be obtained, for example, by recombinant mutagenesis.
  • the purpose of such recombination may be to induce or modify a particular enzymatic function using the fused protein portion.
  • it is irrelevant whether such a chimeric protein consists of a single polypeptide chain or several subunits on which different functions can be distributed.
  • proteins obtained by insertion mutation are meant those variants obtained by inserting a protein fragment into the starting sequences. They are due to their principle similarity to the chimeric proteins. They differ of those only in the size ratio of the unaltered portion of protein to the size of the entire protein. In such insertionsmut elected proteins, the proportion of foreign protein is lower than in chimeric proteins.
  • Inversion mutagenesis ie a partial sequence reversal
  • derivatives are understood as meaning those proteins whose pure amino acid chain has been chemically modified.
  • derivatizations can be carried out, for example, biologically in connection with protein biosynthesis by the host cell.
  • they can also be carried out chemically, for example by the chemical transformation of a side chain of an amino acid or by covalent binding of another compound to the protein.
  • Such a compound may, for example, also be other proteins which are bound, for example via bifunctional chemical compounds, to proteins according to the invention.
  • modifications may, for example, affect the substrate specificity or binding strength to the substrate or cause a temporary blockage of the enzymatic activity when the coupled substance is an inhibitor. This can be useful, for example, for the period of storage.
  • derivatization is understood to mean covalent attachment to a macromolecular carrier, as well as noncovalent inclusion in suitable macromolecular cage structures.
  • Proteins can also be grouped into groups of immunologically related proteins by reaction with an antiserum or antibody.
  • the members of a group are characterized by having the same antigenic determinant recognized by an antibody.
  • the oxidases according to the invention with altered substrate specificity advantageously have a high specific hydrogen peroxide formation rate.
  • the pH profile of the enzymes according to the invention is compatible with the required pH for industrial use and for use in typical products such as detergents and cleaners and hair dyes.
  • the oxidases according to the invention are able to oxidize substrates which differ from choline.
  • Another object of the invention are oxidases, which are characterized in that they are better able to oxidize a substrate, which is different from choline, as for the oxidation of choline.
  • oxidases which are more capable of oxidizing a substrate different from choline than the unaltered starting enzyme.
  • the oxidase is characterized in that the substrate other than choline is one having the structure R-CH 2 -OH, wherein R is 1-20 carbon atoms, 0-5 nitrogen atoms, 0 Contains -5 oxygen atoms, 0-2 sulfur atoms, 0-2 phosphorus atoms and 0-10 halogen atoms.
  • the oxidase being characterized in that it is in the substrate, which is different from choline to a 2 is -OH having the structure R-CH, wherein R is selected from the group consisting of phenyl, - benzyl, -CH 2 -SO 2 -OH, -CH 2 - PO (OH) 2 , -PO (OH) 2 , -CH 2 -tert-butyl, -CH2-C (Me 2 , OH).
  • the oxidases are characterized in that the substrate other than choline is 2-phenylethanol, 3-methyl-1,3-butanediol, isethionic acid or benzyl alcohol.
  • the oxidases of the present invention are capable of accepting substrates whose volume is less than 2 ⁇ 10 -8 m 3 in their substrate binding pocket since the binding pocket of an oxidase used in the method has this volume.
  • further embodiments of the oxidases according to the invention are characterized in that the substrate has a volume which is smaller than 2 ⁇ 10 -8 m 3 .
  • the oxidases are characterized in that the amino acid at position 306 is increasingly preferably arginine, glutamine, asparagine, aspartate or glycine, the numbering of the sequence positions being based on SEQ ID NO: 1.
  • oxidases according to the invention are expressly not limited to this embodiment, but may contain at position 306 the amino acid arginine, asparagine, cysteine, glutamine, glutamic acid, glycine, histidine, isoleucine, leucine, lysine, methionine, phenylalanine, proline, serine, threonine, tryptophan, Tyrosine or valine and positions 55, 325, 345, 351, 458, 459 and 460 the amino acids alanine, arginine, asparagine, aspartic acid, cysteine, glutamine, glutamic acid, glycine, histidine, isoleucine, leucine, lysine, methionine, phenylalanine, proline, serine, threonine, tryptophan, tyrosine and valine, where the numbering is related to SEQ ID NO: 1.
  • amino acids can be present at the positions mentioned in any combination. Furthermore, several of the abovementioned positions or else only one of the abovementioned positions can have the corresponding amino acid.
  • embodiments of the present invention include all oxidases which, in addition to other exchanges, also have exchanges according to the invention.
  • the oxidases according to the invention have a pH optimum preferably in the almost neutral to weakly alkaline range of about pH 6 to pH 10, particularly preferably pH 7 to pH 9.
  • the activity of such enzymes is usually expressed in units E (or "Unit", U), one unit corresponding to that amount of enzyme which generates 1 ⁇ mol of hydrogen peroxide (H 2 O 2 ) at a fixed pH and temperature in 1 minute .
  • the temperature optimum of the oxidase according to the invention is approximately in the range of 20 to 6O 0 C, particularly at about 4O 0 C.
  • oxidases of the present application are better or at least equivalent to the oxidation of a substrate other than choline, their activity to react a substrate other than choline is higher or at least equivalent their activity by reacting choline as a substrate.
  • another subject of the invention is oxidases for which the quotient formed from the specific activity of the oxidase using a substrate other than choline divided by the specific activity of the oxidase using a substrate which is choline Value between 1 and 100,000, preferably a value between 1 and 1000, more preferably a value between 1 and 100 and particularly preferably has a value between 1 and 10.
  • nucleic acid molecules which code for an oxidase according to the invention as well as vectors containing such a nucleic acid.
  • nucleic acids are understood to mean the molecules which are naturally constructed from nucleotides and serve as information carriers, which code for the linear sequence of amino acids in proteins or enzymes. They can be present as a single strand, as a single strand that is complementary to this single strand, or as a double strand. As the naturally more durable information carrier, the nucleic acid DNA is preferred for molecular biology work. In contrast, for the realization of the invention in a natural environment, such as in an expressing cell, an RNA is formed, why RNA molecules essential to the invention are also embodiments of the present invention.
  • the information unit corresponding to a protein is also referred to as gene within the meaning of the present application.
  • the present invention involves the production of recombinant proteins.
  • these are to be understood as meaning all genetic engineering or microbiological processes which are based on the genes for the proteins of interest being introduced into a suitable host cell for the production and being transcribed and translated by it.
  • the introduction of the relevant genes via vectors, in particular expression vectors; but also those that cause the gene of interest in the host cell to be inserted into an already existing genetic element, such as the chromosome or other vectors.
  • the functional unit of gene and promoter and any other genetic elements is referred to as expression cassette according to the invention. However, it does not necessarily have to exist as a physical entity.
  • a person skilled in the art can use well-known methods such as chemical synthesis or the polymerase chain reaction (PCR) in combination with molecular biological and / or proteinchemical standard methods, using known DNA and / or amino acid sequences, the corresponding nucleic acids to complete genes manufacture.
  • PCR polymerase chain reaction
  • mutations Changes in the nucleotide sequence, as can be brought about, for example, by molecular biological methods known per se, are referred to as mutations.
  • Type of change is known, for example, deletion, insertion or substitution mutations or those in which different genes or parts of genes are fused or recombined with each other; these are gene mutations.
  • the associated organisms are called mutants.
  • the proteins derived from mutant nucleic acids are called variants.
  • deletion, insertion substitution mutations or fusions lead to deletion, insertion-substitution-mutated or fusion genes and, at the protein level, to corresponding deletion, insertion or substitution variants or fusion proteins.
  • vectors are understood as consisting of nucleic acids which contain a gene of interest as a characteristic nucleic acid region. They are able to establish this in a species or a cell line over several generations or cell divisions as a stable genetic element.
  • Vectors especially when used in bacteria, are special plasmids, ie circular genetic elements.
  • expression vectors are referred to as expression vectors.
  • the nucleic acid is suitably cloned into a vector.
  • the molecular-biological dimension of the invention thus consists in vectors with the genes for the corresponding proteins. These may include, for example, those derived from bacterial plasmids, viruses or bacteriophages, or predominantly synthetic vectors or plasmids with elements of various origins. With the other genetic elements present in each case, vectors are able to establish themselves as stable units in the relevant host cells over several generations. For the purposes of the invention, it is irrelevant whether they establish themselves as extrachomosomal units or integrate them into a chromosome. Which of the numerous systems known from the prior art is chosen depends on the individual case. Decisive factors may be, for example, the achievable copy number, the selection systems available, in particular antibiotic resistances, or the cultivability of the host cells capable of accepting the vectors.
  • the vectors form suitable starting points for molecular biological and biochemical investigations of the relevant gene or protein and for further developments according to the invention and ultimately for the amplification and production of proteins according to the invention. They represent insofar embodiments of the present invention, as the Sequences of the nucleic acid regions according to the invention in each case lie within the homology regions specified above.
  • a further subject of the invention thus represents vectors which contain at least one nucleic acid molecule which codes for an oxidase according to the invention, which are characterized in that the vector is a cloning vector.
  • the vector is a cloning vector.
  • Cloning vectors are also preferred embodiments of the present invention because they are a transportable and storable form of the claimed DNA. They are also preferred starting points for molecular biological techniques that are not bound to cells, such as the polymerase chain reaction (PCR).
  • a further subject of the invention furthermore provides vectors which contain at least one nucleic acid molecule which codes for an oxidase according to the invention, which are characterized in that the vector is an expression vector.
  • Expression vectors are chemically similar to the cloning vectors, but differ in those partial sequences which enable them to replicate in the host cells or host organisms optimized for the production of proteins and to express the gene contained therein.
  • Preferred embodiments are expression vectors which themselves carry the genetic elements necessary for expression.
  • the expression is influenced, for example, by promoters which regulate the transcription of the gene.
  • expression may be by the natural promoter originally located upstream of this gene, but also by genetic engineering, both by a host cell promoter provided on the expression vector and by a modified or completely different promoter from another organism or host cell.
  • Preferred embodiments are those expression vectors which are regulatable via changes in culture conditions or addition of certain compounds, such as cell density or specific factors.
  • Expression vectors allow the associated protein to be produced heterologously, that is in a cell or host cell other than that from which it can naturally be obtained. The cells may well belong to different organisms or come from different organisms. Also, homologous protein recovery from a gene cell naturally expressing the gene via an appropriate vector is within the scope of the present invention. This may have the advantage that natural translational-related modification reactions on the resulting protein are performed exactly as they would naturally occur.
  • a further embodiment represents expression systems in which additional genes, for example those which are provided on other vectors, influence the production of proteins according to the invention. These may be modifying gene products or those which are to be purified together with the protein according to the invention, for example in order to influence its enzymatic function. These may be, for example, other proteins or enzymes, inhibitors or elements that influence the interaction with various substrates.
  • Alternative embodiments of the present invention may also be cell-free expression systems in which protein biosynthesis is understood in vitro. Such expression systems are also established in the art.
  • a further subject of the invention is a host cell which contains an oxidase according to the invention or a fragment thereof or which can be excited to produce it, preferably using an expression vector.
  • the in vivo synthesis of an enzyme according to the invention ie by living cells, requires the transfer of the associated gene into a host cell, the so-called transformation thereof.
  • all cells that is to say prokaryotic or eukaryotic cells, are suitable as host cells.
  • preferred host cells are characterized by good microbiological and biotechnological handling.
  • each protein of the invention can be obtained in this way from a variety of host cells. Also, those host cells are preferred, which are characterized in that they have been obtained after transformation with one of the vectors described above. These may, for example, be cloning vectors which have been introduced for storage and / or modification, for example into any bacterial strain or another host cell according to the invention. Such steps are common in the storage and further development of related genetic elements. Since the relevant genetic elements can be directly transferred from these host cells into subsequent host cells suitable for expression, the preceding transformation products are also realizations of the subject matter of the invention.
  • Preferred embodiments represent such host cells which, due to genetic regulatory elements provided for example on the expression vector but can also be present in these cells from the outset, are regulatable in their activity. For example, by controlled addition of chemical compounds that serve as activators, by changing the culture conditions or when reaching a specific cell density, these can be excited for expression. This allows for economical production of the proteins of interest.
  • Preferred host cells are prokaryotic or bacterial cells.
  • bacteria are distinguished from eukaryotes by shorter generation times and lower demands on culturing conditions.
  • cost-effective methods for obtaining proteins according to the invention can be established.
  • Gram-negative bacteria such as Escherichia coli (E. coli)
  • E. coli Escherichia coli
  • a large number of proteins are secreted into the periplasmic space, ie into the compartment between the two membranes enclosing the cells. This can be advantageous for special applications.
  • Gram-positive bacteria such as, for example, Bacilli or Actinomycetes or other representatives of the Actinomycetales, have no outer membrane, so that secreted proteins are readily released into the nutrient medium surrounding the cells, from which, according to a further preferred embodiment, the expressed proteins according to the invention can be directly purified.
  • Preferred dimensions of the host cell is therefore characterized in that it secretes the protein of the invention or a fragment or derivative thereof into the surrounding medium.
  • the host cell according to the invention is characterized in that it is a bacterium, in particular selected from the group of the genera of Escherichia, Bacillus and Arthrobacter, Streptomyces and Pseudomonas.
  • the host cell is particularly preferably a bacterium which is selected from the group of Escherichia coli, Bacillus licheniformis, Bacillus amyloliquefaciens, Bacillus subtilis, Bacillus alcalophilus and Arthrobacter oxidans, Streptomyces lividans and Streptomyces coelicolor.
  • the host cells may be altered in their culture conditions requirements, have different or additional selection markers, or express other or additional proteins.
  • these may be those host cells which, in addition to the protein produced according to the invention, also express further, in particular economically interesting, proteins.
  • the host cell may also be a eukaryotic cell, which is characterized in that it has a cell nucleus.
  • eukaryotic cells are capable of post-translationally modifying the protein formed. Examples thereof are fungi such as Actinomycetes or yeasts such as Saccharomyces or Kluyveromyces. This can For example, then be particularly advantageous if the proteins are to undergo specific modifications in connection with their synthesis, which allow such systems. These include, for example, the binding of low molecular weight compounds such as membrane anchors or oligosaccharides.
  • the host cells of the process according to the invention are cultivated and fermented in a manner known per se, for example in discontinuous or continuous systems.
  • a suitable nutrient medium is inoculated with the host cells and the product is harvested from the medium after an experimentally determined period of time.
  • Continuous fermentations are characterized by achieving a flow equilibrium in which over a relatively long period of time cells partly die off but also regrow and at the same time product can be removed from the medium.
  • Fermentation processes are known per se from the prior art and represent the actual large-scale production step, usually followed by a suitable purification method of the product produced, for example the recombinant protein. All fermentation processes which are based on one of the above-described processes for the preparation of the recombinant proteins represent correspondingly preferred embodiments of this subject matter of the invention.
  • the optimum conditions for the production processes used, for the host cells and / or the proteins to be produced must be experimentally determined on the basis of the previously optimized culture conditions of the relevant strains according to the knowledge of the skilled person, for example regarding fermentation volume, media composition, oxygen supply or stirrer speed.
  • Fermentation processes which are characterized in that the fermentation is carried out via a feed strategy, are also contemplated.
  • the media components consumed by the ongoing cultivation are fed;
  • considerable increases in both the cell density and in the dry biomass and / or especially the activity of the protein of interest can be achieved.
  • the fermentation can also be designed so that unwanted metabolic products are filtered out or neutralized by the addition of buffer or matching counterions.
  • the produced protein can be harvested subsequently from the fermentation medium.
  • This fermentation process is compared to the product preparation from the dry mass preferred, but requires the provision of suitable secretion markers and transport systems. Without secretion may be necessary to purify the protein from the cell mass, and various methods are known, such as precipitation, for example by ammonium sulfate and / or ethanol, or the chromatographic purification, if necessary, to homogeneity.
  • precipitation for example by ammonium sulfate and / or ethanol
  • chromatographic purification if necessary, to homogeneity.
  • the majority of the described technical methods should manage with an enriched, stabilized preparation.
  • oxidases of the invention By expression or cloning the oxidases of the invention can be made available in the amount required for industrial use.
  • a further subject of the invention is the use of an oxidase according to the invention as a hydrogen peroxide generating agent.
  • a preferred embodiment provides the use of the oxidase as hydrogen peroxide in situ, i. Locally generating agent. The fact that the formation of hydrogen peroxide takes place at the place where the oxidase is located, it can be used advantageously in the methods and means of the invention. Further preferred embodiments of a use according to the invention are the use for bleaching, for color transfer inhibition and for disinfection.
  • a further subject of the invention are agents containing an oxidase according to the invention.
  • the oxidases according to the invention or the oxidases usable according to the invention can advantageously be used in personal care products, shampoos, hair care products, oxidation dyes, oral, dental or denture care products, cosmetics, detergents, cleaners, rinse-offs , Detergents, dishwashing detergents, dishwashing detergents, disinfectants, signal reagents or agents for the bleaching or disinfecting treatment of filter media, textiles, furs, paper, skins or leather.
  • Preferred in the invention is an agent containing a bleach system which is capable of producing hydrogen peroxide under conditions of use of the agent.
  • the bleaching system preferably consists of an oxidase according to the invention and a substrate for the oxidase.
  • the substrate preferably differs from choline as described in detail above.
  • An oxidase according to the invention can be used both in agents for large consumers or technical users as well as in products for the private consumer, all established in the prior art detergents and cleaning agents also embodiments of the present invention.
  • agents for large consumers or technical users as well as in products for the private consumer, all established in the prior art detergents and cleaning agents also embodiments of the present invention.
  • These include, for example, concentrates and undiluted agents for use on a commercial scale, in the washing machine or in hand washing or cleaning.
  • laundry detergents for textiles, carpets, or natural fibers for which according to the present invention, the term detergent is used.
  • Embodiments of the present invention include all established and / or all appropriate dosage forms. These include, for example, solid, powdery, liquid, gelatinous or pasty agents, which may optionally also consist of several phases and may be present in compressed or uncompressed form. Another subject of the invention are therefore agents which are characterized in that they are present as one-component systems. A further subject of the invention is constituted by means characterized in that it is divided into several components.
  • the dosage forms according to the invention also include extrudates, granules, tablets or pouches, which may be present both in large packages and in portions.
  • the agent is characterized in that it is present as a free-flowing powder having a bulk density of 300 g / l to 1200 g / l, in particular 500 g / l to 900 g / l.
  • the agent is characterized in that it is in pasty or liquid form, in particular in the form of a non-aqueous liquid detergent or a non-aqueous paste or in the form of an aqueous liquid detergent or a water-containing paste.
  • composition according to the invention in particular washing or bleaching agent, may be packaged in an air-impermeable container from which it is released shortly before use or during the washing process, in particular the oxidase and / or the substrate for this enzyme may be present at room temperature or in the absence be enveloped by water for the enzyme and / or its substrate impermeable substance which becomes permeable under conditions of use of the agent for the enzyme and / or its substrate.
  • the agent is thus characterized in that the oxidase and / or its substrate is coated with a substance which is impermeable to the oxidase and / or its substrate at room temperature or in the absence of water.
  • oxidases according to the invention are combined in inventive compositions, for example with one or more of the following ingredients: nonionic, anionic and / or cationic surfactants, (optionally further) bleaching agents, bleach activators, bleach catalysts, builders and / or cobuilders, solvents, thickeners, sequestering agents, electrolyte , optical brighteners, grayness inhibitors, corrosion inhibitors, in particular silver protectants, soil release agents, color transfer (or transfer) inhibitors, foam inhibitors, abrasives, dyes, perfumes, antimicrobial agents, UV protectants, enzymes such as proteases, amylases, lipases, Cellulases, hemicellulases or oxidases, stabilizers, especially enzyme stabilizers, and other components known in the art.
  • the ingredients to be selected as well as the conditions under which the agent is used, such as temperature, pH, ionic strength, redox ratios or mechanical influences, should be optimized for the particular cleaning problem.
  • the ingredients of the respective agents are coordinated. Synergies in terms of cleaning performance are preferred.
  • the agent according to the invention in particular washing or bleaching agent, preferably contains in addition to the bleaching system
  • the agent may further comprise optical brighteners as well as one or more further enzymes.
  • the optical brighteners are preferably used from 0.01 to 5% by weight, the other enzymes are preferably used from 0.01 to 5 wt .-%.
  • the agent according to the invention in particular washing or bleaching agent, preferably has an oxidase activity of 0.01 units / g to 20 000 units / g. Preferred is an oxidase activity of at least 5000 units per 75 g of detergent or bleach.
  • compositions according to the invention or the compositions prepared by the process according to the invention described above contain washing or cleaning substances from the group of builders, surfactants, polymers, bleaches, bleach activators, bleach catalysts, enzymes, glass corrosion inhibitors, corrosion inhibitors, disintegration aids, fragrances and perfume carriers , These preferred ingredients will be described in more detail below.
  • the builders include, in particular, the zeolites, silicates, carbonates, organic cobuilders and, where there are no ecological prejudices against their use, also the phosphates.
  • the finely crystalline, synthetic and bound water-containing zeolite used is preferably zeolite A and / or P.
  • zeolite P zeolite MAP® (commercial product from Crosfield) is particularly preferred.
  • zeolite X and mixtures of A, X and / or P are particularly preferred.
  • commercially available and preferably usable in the context of the present invention is, for example, a cocrystal of zeolite X and zeolite A (about 80% by weight of zeolite X) ), by the formula
  • the zeolite can be used both as a builder in a granular compound and for a kind of "powdering" of a granular mixture, preferably a mixture to be compressed, whereby usually both ways of incorporating the zeolite into the premix are used an average particle size of less than 10 microns (volume distribution, measuring method: Coulter Counter) and preferably contain 18 to 22 wt .-%, in particular 20 to 22 wt .-% of bound water.
  • crystalline layered silicates of general formula NaMSi x O 2x + I ⁇ y H 2 O wherein M is sodium or hydrogen, x is a number from 1, 9 to 22, preferably from 1: 9 to 4, wherein particularly preferred Values for x are 2, 3 or 4, and y is a number from 0 to 33, preferably from 0 to 20.
  • the crystalline layered silicates of the formula NaMSi x O 2x + 1 ⁇ y H 2 O are sold for example by Clariant GmbH (Germany) under the trade name Na-SKS.
  • silicates Na-SKS-1 (Na 2 Si 22 O 45 .H 2 O, Kenyaite), Na-SKS-2 (Na 2 Si 14 O 29 ⁇ x H 2 O, magadiite), Na-SKS-3 (Na 2 Si 8 O 17 ⁇ x H 2 O) or Na-SKS-4 (Na 2 Si 4 O 9 .H 2 O, makatite).
  • crystalline layer silicates with the formula NaMSi x O 2x + 1 ⁇ y H 2 O, in which x stands for 2 h.
  • both .beta.- and sodium disilicates ⁇ - Na 2 Si 2 O 5 ⁇ y H 2 O, and further in particular Na-SKS-5 (Oc-Na 2 Si 2 O 5), Na-SKS-7 (.beta.-Na 2 Si 2 O 5, natrosilite), Na-SKS-9 (NaHSi 2 O 5 ⁇ H 2 O), Na-SKS-10 (NaHSi 2 O 5 ⁇ 3 H 2 O, kanemite), Na SKS (11 t-Na 2 Si 2 O 5 ) and Na-SKS-13 (NaHSi 2 O 5 ), but especially Na-SKS-6 (5-Na 2 Si 2 O 5 ) are preferred.
  • Washing or cleaning composition preferably contain a weight proportion of crystalline layered silicate of the formula NaMSi x O 2x + 1 ⁇ y H 2 O from 0.1 to 20 wt .-%, preferably from 0.2 to 15 wt .-% and in particular of 0.4 to 10 wt .-%, each based on the total weight of these agents.
  • amorphous sodium silicates with a Na 2 O: SiO 2 modulus of from 1: 2 to 1: 3.3, preferably from 1: 2 to 1: 2.8 and in particular from 1: 2 to 1: 2.6, which preferably delayed release and have secondary washing properties.
  • the dissolution delay compared with conventional amorphous sodium silicates may have been caused in various ways, for example by surface treatment, compounding, compaction / densification or by overdrying.
  • amorphous is understood to mean that the silicates do not yield sharp X-ray reflections typical of crystalline substances in X-ray diffraction experiments, but at most one or more maxima of the scattered X-rays having a width of several degrees of diffraction angle , cause.
  • X-ray-amorphous silicates are used whose silicate particles give washed-out or even sharp diffraction maxima in electron diffraction experiments. This is to be interpreted as meaning that the products have microcrystalline regions of the size of ten to a few hundred nm, with values of up to max. 50 nm and in particular up to max. 20 nm are preferred.
  • Such X-ray amorphous silicates also have a dissolution delay compared to conventional water glasses. Particularly preferred are compacted / compacted amorphous silicates, compounded amorphous silicates and overdried X-ray amorphous silicates.
  • the alkali metal phosphates with a particular preference for pentasodium or pentapotassium triphosphate (sodium or potassium tripolyphosphate), have the greatest importance in the washing and cleaning agent industry.
  • Alkali metal phosphates is the summary term for the alkali metal (especially sodium and potassium) salts of various phosphoric acids, in which one can distinguish metaphosphoric acids (HPO 3 ) n and orthophosphoric H 3 PO 4 in addition to higher molecular weight representatives.
  • the phosphates combine several advantages: they act as alkali carriers, prevent lime deposits on machine parts or lime incrustations in fabrics and also contribute to the cleaning performance.
  • phosphates are the pentasodium triphosphate, Na 5 P 3 O 10 (sodium tripolyphosphate) and the corresponding potassium salt pentapotassium triphosphate, K 5 P 3 O 10 (potassium tripolyphosphate).
  • the sodium potassium tripolyphosphates are also preferably used according to the invention.
  • phosphates are used as detergents or cleaning agents in the context of the present application
  • preferred agents comprise these phosphate (s), preferably alkali metal phosphate (s), more preferably pentasodium or pentapotassium triphosphate (sodium or pentasodium) Potassium tripolyphosphate), in amounts of from 5 to 80% by weight, preferably from 15 to 75% by weight, in particular from 20 to 70% by weight, based in each case on the weight of the washing or cleaning agent.
  • alkali carriers are, for example, alkali metal hydroxides, alkali metal carbonates, alkali metal hydrogencarbonates, alkali metal sesquicarbonates, the alkali silicates mentioned, alkali metal silicates, and mixtures of the abovementioned substances, preference being given to using alkali metal carbonates, in particular sodium carbonate, sodium bicarbonate or sodium sesquicarbonate for the purposes of this invention.
  • alkali metal carbonates in particular sodium carbonate, sodium bicarbonate or sodium sesquicarbonate for the purposes of this invention.
  • a builder system comprising a mixture of tripolyphosphate and sodium carbonate.
  • the alkali metal hydroxides are preferably only in small amounts, preferably in amounts below 10 wt .-%, preferably below 6 wt .-%, more preferably below 4 wt .-% and in particular below 2 wt .-%, each based on the total weight of the washing or Detergent used.
  • Particularly preferred are agents which, based on their total weight, contain less than 0.5% by weight and in particular no alkali metal hydroxides.
  • compositions which, based on the weight of the washing or cleaning agent, contain less than 20% by weight, preferably less than 17% by weight, preferably less than 13% by weight and in particular less than 9% by weight of carbonate ( e) and / or bicarbonate (s), preferably alkali metal carbonate (s), particularly preferably sodium carbonate.
  • organic co-builders are polycarboxylates / polycarboxylic acids, polymeric polycarboxylates, aspartic acid, polyacetals, dextrins, other organic cobuilders (see below) and phosphonates. These classes of substances are described below.
  • Useful organic builders are, for example, the polycarboxylic acids which can be used in the form of the free acid and / or their sodium salts, polycarboxylic acids meaning those carboxylic acids which carry more than one acid function. These are, for example, citric acid, adipic acid, succinic acid, glutaric acid, malic acid, tartaric acid, maleic acid, fumaric acid, sugar acids, aminocarboxylic acids, nitrilotriacetic acid (NTA), if such use is not objectionable for ecological reasons, and mixtures of these.
  • the free acids also typically have the property of an acidifying component and thus also serve to set a lower and milder pH of detergents or cleaners.
  • citric acid, succinic acid, glutaric acid, adipic acid, gluconic acid and any desired mixtures of these can be mentioned here.
  • polymeric polycarboxylates for example the alkali metal salts of polyacrylic acid or of polymethacrylic acid, for example those having a relative molecular mass of from 500 to 70,000 g / mol.
  • the molecular weights stated for polymeric polycarboxylates are weight-average molar masses M w of the particular acid form, which were determined in principle by means of gel permeation chromatography (GPC), a UV detector being used.
  • GPC gel permeation chromatography
  • the measurement was carried out against an external polyacrylic acid standard, which provides realistic molecular weight values due to its structural relationship with the polymers investigated.
  • These data differ significantly from the molecular weight data, in which polystyrene sulfonic acids are used as standard.
  • the against polystyrenesulfonic acids measured molar masses are generally much higher than the molecular weights specified in this document.
  • Suitable polymers are, in particular, polyacrylates which preferably have a molecular weight of 2,000 to 20,000 g / mol. Because of their superior solubility, the short-chain polyacrylates, which have molar masses of from 2000 to 10000 g / mol, and particularly preferably from 3000 to 5000 g / mol, may again be preferred from this group.
  • copolymeric polycarboxylates in particular those of acrylic acid with methacrylic acid and of acrylic acid or methacrylic acid with maleic acid.
  • Copolymers of acrylic acid with maleic acid which contain 50 to 90% by weight of acrylic acid and 50 to 10% by weight of maleic acid have proven to be particularly suitable.
  • Their relative molecular weight, based on free acids is generally from 2000 to 70000 g / mol, preferably from 20,000 to 50,000 g / mol and in particular from 30,000 to 40,000 g / mol.
  • the (co) polymeric polycarboxylates can be used either as a powder or as an aqueous solution.
  • the content of detergents or cleaners to (co) polymeric polycarboxylates is preferably 0.5 to 20 wt .-%, in particular 3 to 10 wt .-%.
  • the polymers may also contain allylsulfonic acids such as allyloxybenzenesulfonic acid and methallylsulfonic acid as a monomer.
  • biodegradable polymers of more than two different monomer units for example those which contain as monomers salts of acrylic acid and maleic acid and vinyl alcohol or vinyl alcohol derivatives or as monomers salts of acrylic acid and 2-alkylallylsulfonic acid and sugar derivatives ,
  • copolymers are those which have as their monomers acrolein and acrylic acid / acrylic acid salts or acrolein and vinyl acetate.
  • polymeric aminodicarboxylic acids their salts or their precursors. Particular preference is given to polyaspartic acids or their salts.
  • polyacetals which can be obtained by reacting dialdehydes with polyolcarboxylic acids which have 5 to 7 C atoms and at least 3 hydroxyl groups.
  • Preferred polyacetals are obtained from dialdehydes such as glyoxal, glutaraldehyde, terephthalaldehyde and mixtures thereof and from polyol carboxylic acids such as gluconic acid and / or glucoheptonic acid.
  • Further suitable organic builder substances are dextrins, for example oligomers or polymers of carbohydrates, which can be obtained by partial hydrolysis of starches. The hydrolysis can be carried out by customary, for example acid or enzyme catalyzed processes.
  • it is hydrolysis products having average molecular weights in the range of 400 to 500,000 g / mol.
  • a polysaccharide with a dextrose equivalent (DE) in the range from 0.5 to 40, in particular from 2 to 30 is preferred, DE being a common measure of the reducing action of a polysaccharide compared to dextrose, which has a DE of 100 , is.
  • DE dextrose equivalent
  • Usable are both maltodextrins with a DE between 3 and 20 and dry glucose syrups with a DE between 20 and 37 and so-called yellow dextrins and white dextrins with higher molecular weights in the range from 2000 to 30,000 g / mol.
  • oxidized derivatives of such dextrins are their reaction products with oxidizing agents which are capable of oxidizing at least one alcohol function of the saccharide ring to the carboxylic acid function.
  • Ethylenediamine-N, N '- disuccinate (EDDS) is preferably used in form of its sodium or magnesium salts.
  • glycerol disuccinates and glycerol trisuccinates are also preferred in this context. Suitable amounts are in zeolithissen and / or silicate-containing formulations at 3 to 15 wt .-%.
  • organic cobuilders are, for example, acetylated hydroxycarboxylic acids or their salts, which may optionally also be present in lactone form and which contain at least 4 carbon atoms and at least one hydroxyl group and a maximum of two acid groups.
  • the group of surfactants includes nonionic, anionic, cationic and amphoteric surfactants.
  • nonionic surfactants it is possible to use all nonionic surfactants known to the person skilled in the art.
  • Suitable nonionic surfactants are, for example, alkyl glycosides of the general formula RO (G) x in which R is a primary straight-chain or methyl-branched, in particular 2-methyl-branched aliphatic radical having 8 to 22, preferably 12 to 18 carbon atoms and G is the symbol that is for a glycose unit with 5 or 6 C atoms, preferably for glucose.
  • the degree of oligomerization x which indicates the distribution of monoglycosides and oligoglycosides, is an arbitrary number between 1 and 10; preferably x is 1, 2 to 1, 4.
  • nonionic surfactants used either as the sole nonionic surfactant or in combination with other nonionic surfactants are alkoxylated, preferably ethoxylated or ethoxylated and propoxylated fatty acid alkyl esters, preferably having from 1 to 4 carbon atoms in the alkyl chain.
  • Nonionic surfactants of the amine oxide type for example N-cocoalkyl-N, N-dimethylamine oxide and N-tallowalkyl-N, N-dihydroxyethylamine oxide, and the fatty acid alkanolamides may also be suitable.
  • the amount of these nonionic surfactants is preferably not more than that of the ethoxylated fatty alcohols, especially not more than half thereof.
  • surfactants are polyhydroxy fatty acid amides of the formula
  • R is an aliphatic acyl radical having 6 to 22 carbon atoms
  • R 1 is hydrogen, an alkyl or hydroxyalkyl radical having 1 to 4 carbon atoms
  • [Z] is a linear or branched polyhydroxyalkyl radical having 3 to 10 carbon atoms and 3 to 10 hydroxyl groups.
  • the polyhydroxy fatty acid amides are known substances which can usually be obtained by reductive amination of a reducing sugar with ammonia, an alkylamine or an alkanolamine and subsequent acylation with a fatty acid, a fatty acid alkyl ester or a fatty acid chloride.
  • the group of polyhydroxy fatty acid amides also includes compounds of the formula
  • R is a linear or branched alkyl or alkenyl radical having 7 to 12 carbon atoms
  • R 1 is a linear, branched or cyclic alkyl radical or an aryl radical having 2 to 8 carbon atoms
  • R 2 is a linear, branched or cyclic alkyl radical or an aryl radical or an oxyalkyl radical having 1 to 8 carbon atoms
  • Ci_ 4 alkyl or phenyl radicals are preferred
  • [Z] is a linear polyhydroxyalkyl radical whose alkyl chain is substituted with at least two hydroxyl groups, or alkoxylated, preferably ethoxylated or propoxylated derivatives of this radical.
  • [Z] is preferably obtained by reductive amination of a reduced sugar, for example glucose, fructose, maltose, lactose, galactose, mannose or xylose.
  • a reduced sugar for example glucose, fructose, maltose, lactose, galactose, mannose or xylose.
  • the N-alkoxy- or N-aryloxy-substituted compounds can be converted into the desired polyhydroxy fatty acid amides by reaction with fatty acid methyl esters in the presence of an alkoxide as catalyst.
  • washing or cleaning agents in particular automatic dishwashing detergents, contain nonionic surfactants from the group of the alkoxylated alcohols.
  • the nonionic surfactants used are preferably alkoxylated, advantageously ethoxylated, in particular primary, alcohols having preferably 8 to 18 carbon atoms and an average of 1 to 12 moles of ethylene oxide (EO) per mole of alcohol, in which the alcohol residue can be linear or preferably methyl-branched in the 2-position or linear and methyl-branched radicals in the mixture can contain, as they are usually present in Oxoalkoholresten.
  • EO ethylene oxide
  • alcohol ethoxylates with linear radicals of alcohols of natural origin having 12 to 18 carbon atoms, for example of coconut, palm, tallow or oleyl alcohol, and on average 2 to 8 moles of EO per mole of alcohol are preferred.
  • Preferred ethoxylated alcohols include, for example, C t2 - U - alcohols with 3 EO or 4 EO, C 9 n-alcohol with 7 EO, C-ms alcohols containing 3 EO, 5 EO, 7 EO or 8 EO, C 12 -i 8 -alcohols with 3 EO, 5 EO or 7 EO and mixtures of these, such as mixtures of C 12 -i 4 -alcohol with 3 EO and C 12 -i 8 -alcohol with 5 EO.
  • the stated degrees of ethoxylation represent statistical averages, which may correspond to a particular product of an integer or a fractional number.
  • Preferred alcohol ethoxylates have a narrow homolog distribution (narrow rank ethoxylates, NRE).
  • NRE narrow rank ethoxylates
  • fatty alcohols with more than 12 EO can also be used. Examples of these are tallow fatty alcohol with 14 EO, 25 EO, 30 EO or 40 EO.
  • ethoxylated nonionic surfactant selected from C 6 - o- 2 monohydroxy alkanols or C 6 - 2 o-alkyl phenols or C16 - 2 o-fatty alcohols and more than 12 mol, preferably more than 15 mol and in particular more than 20 mol Ethylene oxide per mole of alcohol were used.
  • a particularly preferred nonionic surfactant is selected from a straight chain fatty alcohol having 16 to 20 carbon atoms (C 16-2 alcohol), preferably a C 18 alcohol obtained and at least 12 mole, preferably at least 15 mol and in particular at least 20 moles of ethylene oxide.
  • the so-called “narrow ranks ethoxylates" are particularly preferred.
  • further combinations of one or more Taigfettalkoholen be used with 20 to 30 EO and silicone defoamers.
  • Nonionic surfactants which have a melting point above room temperature.
  • nonionic surfactants which have melting or softening points in the temperature range mentioned are, for example, low-foaming nonionic surfactants which may be solid or highly viscous at room temperature. If nonionic surfactants are used which are highly viscous at room temperature, it is preferred that they have a viscosity above 20 Pas, preferably above 35 Pas and in particular above 40 Pas. Also, nonionic surfactants having waxy consistency at room temperature are preferred depending on their purpose.
  • Nonionic surfactants from the group of alkoxylated alcohols are also used with particular preference.
  • the nonionic surfactant solid at room temperature preferably has propylene oxide units in the molecule.
  • such PO units make up to 25 wt .-%, more preferably up to 20 wt .-% and in particular up to 15 wt .-% of the total molecular weight of the nonionic surfactant from.
  • Particularly preferred nonionic surfactants are ethoxylated monohydroxyalkanols or alkylphenols which additionally have polyoxyethylene-polyoxypropylene block copolymer units.
  • the alcohol or alkylphenol content of such nonionic surfactant molecules preferably makes up more than 30% by weight, more preferably more than 50% by weight and in particular more than 70% by weight, of the total molecular weight of such nonionic surfactants.
  • Preferred agents are characterized in that they contain ethoxylated and propoxylated nonionic surfactants in which the propylene oxide units in the molecule up to 25 wt .-%, preferably up to 20 wt .-% and in particular up to 15 wt .-% of the total molecular weight of the nonionic Make up surfactants.
  • surfactants come from the groups of alkoxylated nonionic surfactants, in particular the ethoxylated primary alcohols and mixtures of these surfactants with structurally complicated surfactants such as polyoxypropylene / polyoxyethylene / polyoxypropylene ((PO / EO / PO) surfactants).
  • Such (PO / EO / PO) nonionic surfactants are also characterized by good foam control.
  • More particularly preferred nonionic surfactants having melting points above room temperature contain from 40 to 70% of a polyoxypropylene / polyoxyethylene / polyoxypropylene block polymer blend containing 75% by weight of a reverse block copolymer of polyoxyethylene and polyoxypropylene with 17 moles of ethylene oxide and 44 moles of propylene oxide and 25% by weight. % of a block copolymer of polyoxyethylene and polyoxypropylene initiated with trimethylolpropane and containing 24 moles of ethylene oxide and 99 moles of propylene oxide per mole of trimethylolpropane.
  • nonionic surfactants have been low foaming nonionic surfactants which have alternating ethylene oxide and alkylene oxide units.
  • surfactants with EO-AO-EO-AO blocks are preferred, wherein in each case one to ten EO or AO groups are bonded to each other before a block of the other groups follows.
  • R 1 is a straight-chain or branched, saturated or mono- or polyunsaturated C 6 - 24 represents alkyl or alkenyl; each group R 2 or R 3 is independently selected from -CH 3 , -CH 2 CH 3 , -CH 2 CH 2 -CH 3 , CH (CH 3 ) 2 and the indices w, x, y, z independently stand for integers from 1 to 6.
  • the preferred nonionic surfactants of the above formula can be prepared by known methods from the corresponding alcohols R 1 -OH and ethylene or alkylene oxide.
  • the radical R 1 in the above formula may vary depending on the origin of the alcohol. If native sources are used, the radical R 1 has an even number of carbon atoms and is usually unbranched, the linear radicals being selected from alcohols of natural origin having 12 to 18 C atoms, for example from coconut, palm, tallow or Oleyl alcohol, are preferred.
  • Alcohols which are accessible from synthetic sources are, for example, the Guerbet alcohols or methyl-branched or linear and methyl-branched radicals in the 2-position, as usually present in oxo alcohol radicals.
  • nonionic surfactants in which R 1 in the above formula is an alkyl radical having 6 to 24, preferably 8 to 20, particularly preferably 9 to 15 and in particular 9 to 11 Carbon atoms.
  • alkylene oxide unit which is contained in the preferred nonionic surfactants in alternation with the ethylene oxide unit, in particular butylene oxide is considered in addition to propylene oxide.
  • R 2 or R 3 are independently selected from -CH 2 CH 2 -CH 3 or CH (CH 3 ) 2 are suitable.
  • nonionic surfactants which have a having 1 to 4 ethylene oxide units followed by 1 to 4 propylene oxide units followed by 1 to 4 ethylene oxide units followed by 1 to 4 propylene oxide units.
  • These surfactants have the required low viscosity in aqueous solution and can be used according to the invention with particular preference.
  • R 1 is -CH (OH) CH 2 O- (AO) w - (AO) x - (A "O) y - (A" O) z -R 2 in which
  • R 1 and R 2 independently of one another represent a straight-chain or branched, saturated or mono- or polyunsaturated C 2 - 4 o-alkyl or alkenyl radical;
  • A, A ', A "and A'” independently represent a radical from the group -CH 2 CH 2 , -CH 2 CH 2 -CH 2 , -CH 2 -CH (CH 3 ), -CH 2 -CH 2 - CH 2 -CH 2 , -CH 2 -CH (CHs) -CH 2 -, -CH 2 -CH (CH 2 -CH 3 ); and
  • w, x, y and z are values between 0.5 and 90, where x, y and / or z can also be 0 are preferred according to the invention.
  • radical R 1 which is linear or branched, saturated or unsaturated, aliphatic or aromatic hydrocarbon radicals having 2 to 30 carbon atoms, preferably having 4 to 22 carbon atoms, further having a linear or branched, saturated or unsaturated, aliphatic or aromatic hydrocarbon radical R2 Have from 1 to 30 carbon atoms, wherein x stands for values between 1 and 90, preferably for values between 40 and 80 and in particular for values between 40 and 60.
  • R 1 is a linear or branched aliphatic hydrocarbon radical having 4 to 18 carbon atoms or mixtures thereof
  • R 2 denotes a linear or branched hydrocarbon radical having 2 to 26 carbon atoms or mixtures thereof and x for values between 0.5 and 1, 5 and y is a value of at least 15.
  • Particular preference is furthermore given to those end-capped poly (oxyalkylated) nonionic surfactants of the formula
  • R 1 and R 2 independently of one another are a linear or branched, saturated or mono- or polyunsaturated hydrocarbon radical having 2 to 26 carbon atoms
  • R 3 is independently selected from -CH 3 , -CH 2 CH 3 , -CH 2 CH 2 -CH 3 , CH (CH 3 ) 2 , but preferably represents -CH 3
  • nonionic surfactants are the end-capped poly (oxyalkylated) nonionic surfactants of the formula
  • R 1 and R 2 are linear or branched, saturated or unsaturated, aliphatic or aromatic hydrocarbon radicals having 1 to 30 carbon atoms
  • R 3 is H or a methyl, ethyl, n-propyl, iso-propyl, n- Butyl, 2-butyl or 2-methyl-2-butyl radical
  • x are values between 1 and 30, k and j are values between 1 and 12, preferably between 1 and 5. If the value x> 2, each R 3 in the above formula
  • R 1 O [CH 2 CH (R 3 ) O] x [CH 2 ] k CH (OH) [CH 2 ] J OR 2 be different.
  • R 1 and R 2 are preferably linear or branched, saturated or unsaturated, aliphatic or aromatic hydrocarbon radicals having 6 to 22 carbon atoms, with radicals having 8 to 18 carbon atoms being particularly preferred.
  • R 3 H, -CH 3 or -CH 2 CH 3 are particularly preferred.
  • Particularly preferred values for x are in the range from 1 to 20, in particular from 6 to 15.
  • each R 3 in the above formula may be different if x> 2.
  • the alkylene oxide unit in the square bracket can be varied.
  • the value 3 for x has been selected here by way of example and may well be greater, the range of variation increasing with increasing x values and including, for example, a large number (EO) groups combined with a small number (PO) groups, or vice versa ,
  • R 1 , R 2 and R 3 are as defined above and x is from 1 to 30, preferably from 1 to 20 and in particular from 6 to 18. Particularly preferred are surfactants in which the radicals R 1 and R 2 has 9 to 14 C atoms, R 3 is H and x assumes values of 6 to 15.
  • the stated C chain lengths and degrees of ethoxylation or degrees of alkoxylation of the abovementioned nonionic surfactants represent statistical mean values which, for a specific product, may be an integer or a fractional number. Due to the manufacturing process, commercial products of the formulas mentioned are usually not made of an individual representative, but of mixtures, which may result in mean values for the C chain lengths as well as for the degrees of ethoxylation or degrees of alkoxylation and subsequently broken numbers.
  • nonionic surfactants can be used not only as individual substances, but also as surfactant mixtures of two, three, four or more surfactants.
  • Mixtures of surfactants are not mixtures of nonionic surfactants which fall in their entirety under one of the abovementioned general formulas, but rather mixtures which contain two, three, four or more nonionic surfactants which can be described by different general formulas ,
  • anionic surfactants for example, those of the sulfonate type and sulfates are used.
  • Suitable surfactants of the sulfonate type are preferably C 9 .i 3 -alkylbenzenesulfonates, olefinsulfonates, ie mixtures of alkene and hydroxyalkanesulfonates and also disulfonates, as are known for example from C 1 2-18 monoolefins with terminal or internal double bond by sulfonation with gaseous sulfur trioxide and subsequent alkaline or acidic hydrolysis of the sulfonation products into consideration.
  • alkanesulfonates which are obtained from C 12 -is alkanes, for example by sulfochlorination or sulfoxidation with subsequent hydrolysis or neutralization.
  • esters of ⁇ -sulfo fatty acids for example, the ⁇ -sulfonated methyl esters of hydrogenated coconut, palm kernel or Taigfettcicren are suitable.
  • sulfated fatty acid glycerol esters are to be understood as meaning the mono-, di- and triesters and mixtures thereof, as in the preparation by esterification of a monoglycerol with 1 to 3 mol fatty acid or obtained in the transesterification of triglycerides with 0.3 to 2 moles of glycerol.
  • Preferred sulfated fatty acid glycerol esters are the sulfonation products of saturated fatty acids containing 6 to 22 carbon atoms, for example caproic acid, caprylic acid, capric acid, myristic acid, lauric acid, palmitic acid, stearic acid or behenic acid.
  • Suitable alk (en) ylsulfates are the alkali metal salts and, in particular, the sodium salts of the sulfuric acid semiesters of C 12 -C 18 fatty alcohols, for example coconut fatty alcohol, tallow fatty alcohol, lauryl, myristyl, cetyl or stearyl alcohol or the C 10 -C 2 o- Oxo alcohols and those half-esters of secondary alcohols of these chain lengths are preferred.
  • alk (en) ylsulfates of said chain length which contain a synthetic, produced on a petrochemical basis straight-chain alkyl radical, which have an analogous degradation behavior as the adequate compounds based on oleochemical raw materials.
  • C 12 -C 16 alkyl sulfates and C 12 -C 15 alkyl sulfates and C 14 -C 15 - alkyl sulfates are preferred.
  • 2,3-alkyl sulfates which can be obtained as commercial products from Shell Oil Company under the name DAN ®, are suitable anionic surfactants.
  • 21 -alcohols such as 2-methyl-branched with an average of 3.5 moles of ethylene oxide (EO) or C 12 .
  • 18 fatty alcohols with 1 to 4 EO are suitable. Due to their high foaming behavior, they are only used in detergents in relatively small amounts, for example in amounts of from 1 to 5% by weight.
  • Suitable anionic surfactants are also the salts of alkylsulfosuccinic acid, which are also referred to as sulfosuccinates or as sulfosuccinic acid esters and which are monoesters and / or diesters of sulfosuccinic acid with alcohols, preferably fatty alcohols and in particular ethoxylated fatty alcohols.
  • alcohols preferably fatty alcohols and in particular ethoxylated fatty alcohols.
  • Preferred sulfosuccinates contain C 8 --i 8 -fatty alcohol residues or mixtures of these.
  • Particularly preferred sulfosuccinates contain a fatty alcohol residue derived from ethoxylated fatty alcohols, which by themselves are nonionic surfactants.
  • Sulfosuccinates whose fatty alcohol residues are derived from ethoxylated fatty alcohols with a narrow homolog distribution, are again particularly preferred.
  • alk (en) ylsuccinic acid having preferably 8 to 18 carbon atoms in the alk (en) yl chain or salts thereof.
  • anionic surfactants are particularly soaps into consideration. Suitable are saturated fatty acid soaps, such as the salts of lauric acid, myristic acid, palmitic acid, stearic acid, hydrogenated erucic acid and behenic acid and, in particular, soap mixtures derived from natural fatty acids, for example coconut, palm kernel or tallow fatty acids.
  • the anionic surfactants, including the soaps may be in the form of their sodium, potassium or ammonium salts and as soluble salts of organic bases, such as mono-, di- or triethanolamine.
  • the anionic surfactants are preferably present in the form of their sodium or potassium salts, in particular in the form of the sodium salts.
  • cationic active substances for example, cationic compounds of the following formulas can be used:
  • the content of cationic and / or amphoteric surfactants is preferably less than 6% by weight, preferably less than 4% by weight, very particularly preferably less than 2% by weight and in particular less than 1% by weight. %. Automatic dishwashing detergents containing no cationic or amphoteric surfactants are particularly preferred.
  • the group of polymers includes, in particular, the washing or cleaning-active polymers, for example the rinse aid polymers and / or polymers which act as softeners.
  • the washing or cleaning-active polymers for example the rinse aid polymers and / or polymers which act as softeners.
  • cationic, anionic and amphoteric polymers can be used in detergents or cleaners in addition to nonionic polymers.
  • “Cationic polymers” for the purposes of the present invention are polymers which carry a positive charge in the polymer molecule, which can be realized, for example, by (alkyl) ammonium groups or other positively charged groups present in the polymer chain quaternized cellulose derivatives, the polysiloxanes with quaternary groups, the cationic guar derivatives, the polymeric dimethyldiallylammonium salts and their copolymers with esters and amides of acrylic acid and methacrylic acid, the copolymers of vinylpyrrolidone with quaternized derivatives of dialkylaminoacrylate and methacrylate, the vinylpyrrolidone-methoimidazolinium chloride Copolymers, the quaternized polyvinyl alcohols or the polymers listed under the INCI names Polyquaternium 2, Polyquaternium 17, Polyquaternium 18 and Polyquaternium 27.
  • amphoteric polymers further comprise, in addition to a positively charged group in the polymer chain, also negatively charged groups or monomer units. These groups may be, for example, carboxylic acids, sulfonic acids or phosphonic acids.
  • particularly preferred cationic or amphoteric polymers contain as monomer unit a compound of the general formula
  • R 1 and R 4 are each independently H or a linear or branched hydrocarbon radical having 1 to 6 carbon atoms;
  • R 2 and R 3 are independently an alkyl, hydroxyalkyl, or aminoalkyl group in which the alkyl group is linear or branched and has from 1 to 6 carbon atoms, preferably a methyl group;
  • x and y independently represent integers between 1 and 3.
  • X represents a counterion, preferably a counterion selected from the group consisting of chloride, bromide, iodide, sulfate, hydrogensulfate, methosulfate, laurylsulfate, dodecylbenzenesulfonate, p-toluenesulfonate (tosylate), cumene sulfonate, xylenesulfonate, phosphate, citrate, formate, acetate or mixtures thereof.
  • a counterion selected from the group consisting of chloride, bromide, iodide, sulfate, hydrogensulfate, methosulfate, laurylsulfate, dodecylbenzenesulfonate, p-toluenesulfonate (tosylate), cumene sulfonate, xylenesulfonate, phosphate, citrate, formate, acetate
  • Preferred radicals R 1 and R 4 in the above formula are selected from -CH 3 , -CH 2 -CH 3 , -CH 2 -CH 2 -CH 3 , -CH (CH 3 ) -CH 3 , -CH 2 -OH , -CH 2 -CH 2 -OH, -CH (OH) -CH 3, -CH 2 -CH 2 -CH 2 -OH, -CH 2 - CH (OH) -CH 3, -CH (OH) -CH 2 -CH 3 , and - (CH 2 CH 2 -O) n H.
  • cationic or amphoteric polymers contain a monomer unit of the general formula
  • R1 HC CR2-C (O) -NH- (CH 2) -N R3R4R5
  • X " in the R 1 , R 2 , R 3 , R 4 and R 5 are independently of one another a linear or branched, saturated or unsaturated alkyl or hydroxyalkyl radical having 1 to 6 carbon atoms, preferably a linear or branched alkyl radical selected from CH 3 , -CH 2 -CH 3 , -CH 2 - CH 2 -CH 3 , -CH (CH 3 ) -CH 3 , -CH 2 -OH, -CH 2 -CH 2 -OH, -CH (OH) -CH 3 , -CH 2 -CH 2 -CH 2 -OH, -CH 2 - CH (OH) -CH 3 , -CH (OH) -CH 2 -CH 3 , and - (CH 2 CH 2 -O) n H and x is an integer between 1 and 6.
  • H 2 C C (CH 3 ) -C (O) -NH- (CH 2) X -N + (CH 3) 3
  • MAPTAC Metalacrylamidopropyl trimethylammonium chloride
  • amphoteric polymers have not only cationic groups but also anionic groups or monomer units.
  • anionic monomer units are derived, for example, from the group of linear or branched, saturated or unsaturated carboxylates, linear or branched, saturated or unsaturated phosphonates, linear or branched, saturated or unsaturated sulfates or linear or branched, saturated or unsaturated sulfonates.
  • Preferred monomer units are acrylic acid, (meth) acrylic acid, (dimethyl) acrylic acid, (ethyl) acrylic acid, cyanoacrylic acid, vinylessingic acid, allylacetic acid, crotonic acid, maleic acid, fumaric acid, cinnamic acid and its derivatives, allylsulfonic acids such as allyloxybenzenesulfonic acid and methallylsulfonic acid or the allylphosphonic acids.
  • Preferred usable amphoteric polymers are selected from the group of the alkylacrylamide / acrylic acid copolymers, the alkylacrylamide / methacrylic acid copolymers, the alkylacrylamide / methylmethacrylic acid copolymers, the alkylacrylamide / acrylic acid / alkylaminoalkyl (meth) acrylic acid copolymers, the
  • Preferred zwitterionic polymers are from the group of acrylamidoalkyltrialkylammonium chloride / acrylic acid copolymers and their alkali metal and ammonium salts, the acrylamidoalkyltrialkylammonium chloride / methacrylic acid copolymers and their alkali metal and ammonium salts and the methacroylethylbetaine / methacrylate copolymers.
  • amphoteric polymers which comprise, in addition to one or more anionic monomers as cationic monomers, methacrylamidoalkyltrialkylammonium chloride and dimethyl (diallyl) ammonium chloride.
  • amphoteric polymers are selected from the group of the methacrylamidoalkyltrialkylammonium chloride / dimethyl (diallyl) ammonium chloride / acrylic acid copolymers, the methacrylamidoalkyltrialkylammonium chloride / dimethyl (diallyl) ammonium chloride / methacrylic acid copolymers and the methacrylamidoalkyltrialkylammonium chloride / dimethyl (diallyl) ammonium chloride / alkyl ( meth) acrylic acid copolymers and their alkali metal and ammonium salts.
  • amphoteric polymers from the group of the methacrylamidopropyltrimethylammonium chloride / dimethyl (diallyl) ammonium chloride / acrylic acid copolymers, the methacrylamidopropyltrimethylammonium chloride / dimethyldiallyl ammonium chloride / acrylic acid copolymers and the methacrylamidopropyltrimethylammonium chloride / dimethyl (diallyl) ammonium chloride / alkyl (meth ) acrylic acid copolymers and their alkali metal and ammonium salts.
  • the polymers are present in prefabricated form.
  • the encapsulation of the polymers by means of water-soluble or water-dispersible coating compositions, preferably by means of water-soluble or water-dispersible natural or synthetic polymers; the encapsulation of the polymers by means of water-insoluble, meltable coating compositions, preferably by means of water-insoluble coating agents from the group of waxes or paraffins having a melting point above 30 0 C; the co-granulation of the polymers with inert carrier materials, preferably with carrier materials from the group of washing- or cleaning-active substances, more preferably from the group of builders or cobuilders.
  • Detergents or cleaning agents contain the aforementioned cationic and / or amphoteric polymers preferably in amounts of between 0.01 and 10 wt .-%, each based on the total weight of the detergent or cleaning agent.
  • Effective polymers as softeners are, for example, the sulfonic acid-containing polymers which are used with particular preference.
  • sulfonic acid-containing polymers are copolymers of unsaturated carboxylic acids, sulfonic acid-containing monomers and optionally other ionic or nonionic monomers.
  • R 1 to R 3 independently of one another are -H, -CH 3 , a straight-chain or branched saturated alkyl radical having 2 to 12 carbon atoms, a straight-chain or branched, mono- or polyunsaturated alkenyl radical having 2 to 12 carbon atoms, NH 2 , -OH or -COOH substituted alkyl or alkenyl radicals or -COOH or -COOR 4 , wherein R 4 is a saturated or unsaturated, straight-chain or branched hydrocarbon radical having 1 to 12 carbon atoms.
  • Particularly preferred monomers containing sulfonic acid groups are 1-acrylamido-1-propanesulfonic acid, 2-acrylamido-2-propanesulfonic acid, 2-acrylamido-2-methyl-1-propanesulfonic acid, 2-methacrylamido-2-methyl 1-propanesulfonic acid, 3-methacrylamido-2-hydroxypropanesulfonic acid, allylsulfonic acid, methallylsulfonic acid, allyloxybenzenesulfonic acid, methallyloxybenzenesulfonic acid, 2-hydroxy-3- (2-propenyloxy) propanesulfonic acid, 2-methyl-2-propenylsulfonic acid, styrenesulfonic acid, vinylsulfonic acid, 3-sulfopropyl acrylate, 3-sulfopropyl methacrylate, sulfomethacrylamide, sulfomethylmethacrylamide and water-soluble salts of said acids.
  • Particularly suitable other ionic or nonionic monomers are ethylenically unsaturated compounds.
  • the content of the polymers used in these other ionic or nonionic monomers is preferably less than 20% by weight, based on the polymer.
  • copolymers consist of i) one or more unsaturated carboxylic acids from the group of acrylic acid,
  • the copolymers may contain the monomers from groups i) and ii) and, if appropriate, iii) in varying amounts, it being possible for all representatives from group i) to be combined with all representatives from group ii) and all representatives from group iii).
  • Particularly preferred polymers have certain structural units, which are described below.
  • copolymers which are structural units of the formula are preferred.
  • These polymers are prepared by copolymerization of acrylic acid with a sulfonic acid-containing acrylic acid derivative.
  • acrylic acid derivative containing sulfonic acid groups is copolymerized with methacrylic acid, another polymer is obtained whose use is likewise preferred.
  • the corresponding copolymers contain the structural units of the formula
  • Acrylic acid and / or methacrylic acid can also be copolymerized completely analogously with methacrylic acid derivatives containing sulfonic acid groups, as a result of which the structural units in the molecule are changed.
  • m and p are each an integer between 1 and 2,000 and Y is a spacer group selected from substituted or unsubstituted aliphatic, aromatic or substituted aromatic hydrocarbon radicals having 1 to 24 carbon atoms, wherein spacer groups in which Y.
  • maleic acid can also be used as a particularly preferred monomer from group i). This gives way to inventively preferred copolymers, the structural units of the formula
  • the sulfonic acid groups may be wholly or partially in neutralized form, ie that the acidic acid of the sulfonic acid group in some or all sulfonic acid groups against metal ions, preferably alkali metal ions and in particular against Sodium ions, can be replaced.
  • metal ions preferably alkali metal ions and in particular against Sodium ions.
  • the use of partially or fully neutralized sulfonic acid-containing copolymers is preferred according to the invention.
  • the monomer distribution of the copolymers preferably used according to the invention in the case of copolymers which contain only monomers from groups i) and ii) is preferably in each case from 5 to 95% by weight i) or ii), particularly preferably from 50 to 90% by weight monomer from group i) and from 10 to 50% by weight of monomer from group ii), in each case based on the polymer.
  • terpolymers particular preference is given to those containing from 20 to 85% by weight of monomer from group i), from 10 to 60% by weight of monomer from group ii) and from 5 to 30% by weight of monomer from group iii) ,
  • the molar mass of the sulfo copolymers preferably used according to the invention can be varied in order to adapt the properties of the polymers to the desired end use.
  • Preferred washing or cleaning agents are characterized in that the copolymers have molar masses of 2000 to 200,000 gmol "1 , preferably from 4000 to 25,000 gmol '1 and in particular from 5000 to 15,000 gmol " 1 .
  • the bleaching agents are a particularly preferred washing or cleaning substance.
  • sodium percarbonate, sodium perborate tetrahydrate and sodium perborate monohydrate are of particular importance.
  • Other useful bleaching agents are, for example, peroxypyrophosphates, citrate perhydrates and H 2 O 2 -forming peracidic salts or peracids, such as perbenzoates, peroxophthalates, diperazelaic acid, phthaloiminoperacid or diperdodecanedioic acid.
  • bleaching agents from the group of organic bleaching agents can also be used.
  • Typical organic bleaches are the diacyl peroxides such as dibenzoyl peroxide.
  • Other typical organic bleaches are the peroxyacids, examples of which include the alkyl peroxyacids and the aryl peroxyacids.
  • Preferred representatives are (a) the peroxybenzoic acid and its ring-substituted derivatives, such as alkylperoxybenzoic acids, but also peroxy- ⁇ -naphthoic acid and magnesium monoperphthalate, (b) the aliphatic or substituted aliphatic peroxyacids, such as peroxylauric acid, peroxystearic acid, ⁇ -phthalimidoperoxycaproic acid [phthaliminoperoxyhexanoic acid (PAP)] , o- Carboxybenzamidoperoxycaproic acid, N-Nonenylamidoperadipin Textre and N-Nonenylamidopersuccinate, and (c) aliphatic and araliphatic Peroxyd icarbonklaren, such as 1, 12-diperoxycarboxylic acid, 1, 9-Diperoxyazelainklare, Diperocysebacinklare, Diperoxybrassylic acid, the diperoxyphthalic acids,
  • chlorine or bromine releasing substances can be used as a bleaching agent and chlorine or bromine releasing substances.
  • suitable chlorine or bromine releasing materials are for example heterocyclic N-bromo- and N-chloroamides, for example trichloroisocyanuric acid, tribromoisocyanuric acid, dibromoisocyanuric acid and / or dichloroisocyanuric acid (DICA) and / or their salts with cations such as potassium and sodium into consideration.
  • DICA dichloroisocyanuric acid
  • Hydantoin compounds such as 1,3-dichloro-5,5-dimethylhydantoin are also suitable.
  • washing or cleaning agents in particular automatic dishwashing agents, are preferred which contain from 1 to 35% by weight, preferably from 2.5 to 30% by weight, particularly preferably from 3.5 to 20% by weight and in particular from 5 to 15% by weight % Bleach, preferably sodium percarbonate.
  • the active oxygen content of the washing or cleaning agents, in particular the automatic dishwashing agents in each case based on the total weight of the composition, preferably between 0.4 and 10 wt .-%, particularly preferably between 0.5 and 8 wt .-% and in particular between 0.6 and 5 wt .-%.
  • Particularly preferred compositions have an active oxygen content above 0.3 wt .-%, preferably above 0.7 wt .-%, more preferably above 0.8 wt .-% and in particular above 1, 0 wt .-% to.
  • Bleach activators are used in detergents or cleaners, for example, to achieve an improved bleaching effect when cleaning at temperatures of 60 0 C and below.
  • As bleach activators it is possible to use compounds which, under perhydrolysis conditions, give aliphatic peroxycarboxylic acids having preferably 1 to 10 C atoms, in particular 2 to 4 C atoms, and / or optionally substituted perbenzoic acid.
  • Suitable substances are those which carry O- and / or N-acyl groups of the stated C atom number and / or optionally substituted benzoyl groups.
  • polyacylated alkylenediamines in particular tetraacetylethylenediamine (TAED), acylated triazine derivatives, in particular 1,5-diacetyl-2,4-dioxohexahydro-1,3,5-triazine (DADHT), acylated glycolurils, in particular tetraacetylglycoluril (TAGU), N- Acylimides, in particular N-nonanoylsuccinimide (NOSI), acylated phenolsulfonates, in particular n-nonanoyl or isononanoyloxybenzenesulfonate (n- or iso-NOBS), carboxylic anhydrides, in particular phthalic anhydride, acylated polyhydric alcohols, in particular triacetin, ethylene glycol diacetate and 2,5-diacetoxy- 2,5-dihydrofuran, n-methyl-morph
  • bleach activators are preferably used in amounts of up to 10% by weight, in particular 0.1% by weight to 8% by weight, especially 2 to 8% by weight and more preferably 2 to 6% by weight, based in each case on the total weight of bleach activator-containing agents.
  • bleach activators preferably used in the context of the present application are compounds from the group of cationic nitriles, in particular cationic nitriles of the formula
  • R 1 is -H, -CH 3, a C 2 - 24 alkyl or alkenyl group, a substituted C 2-24 -alkyl or -alkenyl radical having at least one substituent from the group -Cl, -Br, - OH, -NH 2, -CN, an alkyl or alkenylaryl radical with a CI_ 24 alkyl group, or a substituted alkyl- or alkenylaryl radical with a CI_ 24 alkyl group and at least one further substituent on the aromatic ring
  • R 2 and R 3 are independently selected from -CH 2 -CN, -CH 3 , -CH 2 -CH 3 , -CH 2 -CH 2 -CH 3 , -CH (CH 3 ) -CH 3 , -CH 2 -OH, -CH 2 -CH 2 -OH, -CH (OH) -CH 3 , -CH 2 -CH 2 -CH 2 -OH,
  • bleach catalysts can also be used.
  • These substances are bleach-enhancing transition metal salts or transition metal complexes such as, for example, Mn, Fe, Co, Ru or Mo saline complexes or carbonyl complexes.
  • Mn, Fe, Co, Ru, Mo, Ti, V and Cu complexes with N-containing tripod ligands and Co, Fe, Cu and Ru ammine complexes can also be used as bleach catalysts.
  • Bleach-enhancing transition metal complexes in particular having the central atoms Mn, Fe, Co, Cu, Mo, V, Ti and / or Ru, preferably selected from the group of the manganese and / or cobalt salts and / or complexes, particularly preferably the cobalt (ammine) Complexes, the cobalt (acetate) complexes, the cobalt (carbonyl) complexes, the chlorides of cobalt or manganese, of the manganese sulfate are in conventional amounts, preferably in an amount up to 5 wt .-%, in particular of 0.0025 Wt .-% to 1 wt .-% and particularly preferably from 0.01 wt .-% to 0.25 wt .-%, each based on the total weight of the inventive agents used. In special cases, however, more bleach activator can also be used.
  • complexes of manganese in the oxidation state II, IM, IV or IV which preferably contain one or more macrocyclic ligands with the donor functions N, NR, PR, O and / or S.
  • ligands are used which have nitrogen donor functions.
  • bleach catalyst (s) in the compositions of the invention, which as macromolecular ligands 1, 4,7-trimethyl-1, 4,7-triazacyclononan (Me-TACN), 1, 4,7-triazacyclononane (TACN ), 1, 5,9-trimethyl-1, 5,9-triazacyclododecane (Me-TACD), 2-methyl-1, 4,7-trimethyl-1, 4,7-triazacyclononane (Me / Me-TACN) and or 2-methyl-1, 4,7-triazacyclononane (Me / TACN).
  • macromolecular ligands 1, 4,7-trimethyl-1, 4,7-triazacyclononan (Me-TACN), 1, 4,7-triazacyclononane (TACN ), 1, 5,9-trimethyl-1, 5,9-triazacyclododecane (Me-TACD), 2-methyl-1, 4,7-trimethyl-1, 4,7-triazacyclononane (Me / Me-TACN)
  • the detergents and cleaners according to the invention may contain further enzymes contain. These include in particular proteases, amylases, cellulases, hemicellulases, oxidoreductases, preferably oxidases and perhydrolases and lipases, and preferably mixtures thereof. These enzymes are basically of natural origin; Starting from the natural molecules, improved variants are available for use in detergents and cleaners, which are preferably used accordingly.
  • Detergents or cleaning agents contain enzymes preferably in total amounts of 1 ⁇ 10 -6 to 5 wt .-% based on active protein.
  • the protein concentration can be determined by known methods, for example the BCA method or the biuret method. Methods for determining the protein concentration are well known to the person skilled in the art.
  • subtilisin type examples thereof are the subtilisins BPN 'and Carlsberg, the protease PB92, the subtilisins 147 and 309, the alkaline protease from Bacillus lentus, subtilisin DY and the enzymes thermitase, proteinase K and the subtilases, but not the subtilisins in the narrower sense Proteases TW3 and TW7.
  • subtilisin Carlsberg is available in a further developed form under the trade name Alcalase® from Novozymes A / S, Bagsvaerd, Denmark.
  • subtilisins 147 and 309 are sold under the trade names Esperase®, and Savinase® by the company Novozymes. From the protease from Bacillus lentus DSM 5483 derived under the name BLAP® protease variants derived.
  • proteases are, for example, those under the trade names Durazym®, Relase®, Everlase®, Nafizym, Natalase®, Kannase® and Ovozymes® from Novozymes, sold under the trade name, Purafect®, Purafect® OxP and Properase® by the company Genencor, sold under the trade name Protosol® by the company Advanced Biochemicals Ltd., Thane, India, under the trade name Wuxi® by Wuxi Snyder Bioproducts Ltd., China, under the trade names Proleather® and Protease P® by the company Amano Pharmaceuticals Ltd., Nagoya, Japan, and the enzyme available under the name Proteinase K-16 from Kao Corp., Tokyo, Japan.
  • amylases are the ⁇ -amylases from Bacillus licheniformis, from B. amyloliquefaciens or from B. stearothermophilus and their further developments for use in detergents or cleaners.
  • the B. licheniformis enzyme is available from Novozymes under the name Termamyl® and from Genencor under the name Purastar®ST. Further development products of this ⁇ -amylase are available from Novozymes under the trade names Duramyl® and Termamyl®ultra, from Genencor under the name Purastar®OxAm, and from Daiwa Seiko Inc., Tokyo, Japan, as Keistase®. B.
  • amyloliquefaciens ⁇ -amylase is sold by Novozymes under the name BAN® and derived variants of B. stearothermophilus ⁇ -amylase under the names BSG® and Novamyl®, likewise from Novozymes.
  • ⁇ -amylase from Bacillus sp. A 7-7 (DSM 12368) and the cyclodextrin glucanotransferase (CGTase) from B. agaradherens (DSM 9948).
  • CGTase cyclodextrin glucanotransferase
  • DSM 9948 B. agaradherens
  • amylolytic enzymes disclosed in International Patent Applications WO 03/002711 A2 and WO 03/054177 A2 can be used.
  • fusion products of all the molecules mentioned can be used.
  • Agents of the invention may further contain lipases or cutinases, in particular because of their triglyceride-cleaving activities, but also to generate in situ peracids from suitable precursors.
  • lipases or cutinases are the lipases originally obtainable or further developed from Humicola lanuginosa (Thermomyces lanuginosus), in particular those with the amino acid exchange D96L. They are sold for example by the company Novozymes under the trade names Lipolase®, Lipolase®Ultra, LipoPrime®, Lipozyme® and Lipex®.
  • the cutinases can be used, which were originally isolated from Fusarium solani pisi and Humicola insolens.
  • Lipases which are likewise useful are sold by Amano under the names Lipase CE®, Lipase P®, Lipase B® or Lipase CES®, Lipase AKG®, Bacillis sp. Lipase®, Lipase AP®, Lipase M-AP® and Lipase AML®.
  • Lipases or cutinases can be used, the initial enzymes were originally isolated from Pseudomonas mendocina and Fusarium solanii.
  • Other important commercial products are the preparations M1 Lipase.RTM. And Lipomax.RTM.
  • Lipase MY-30® Lipase OF®
  • Lipase PL® Lipase PL® to mention also the product Lumafast® from the company Genencor.
  • Cellulases can be used according to the invention, in particular if they are intended for the treatment of textiles, depending on the purpose as pure enzymes, as enzyme preparations or in the form of mixtures in which the individual components advantageously with regard to their different performance aspects complete.
  • performance aspects include, in particular, contributions to the primary washing performance, the secondary washing performance of the composition (anti-redeposition effect or graying inhibition) and softening (fabric effect), up to the exercise of a "stone washed" effect.
  • a useful fungal, Endoglucanase (EC) -rich cellulase preparation, or their further developments are offered by the company Novozymes under the trade name Celluzyme®.
  • the products Endolase® and Carezyme®, which are also available from Novozymes, are based on the 50 kD EG or the 43 kD EG from H. insolens DSM 1800.
  • Other commercially available products of this company are Cellusoft® and Renozyme®.
  • the 20 kD-EG from Melanocarpus which is available from AB Enzymes, Finland, under the trade names Ecostone® and Biotouch®.
  • Further commercial products of AB Enzymes are Econase® and Ecopulp®.
  • Suitable cellulases are from Bacillus sp. CBS 670.93 and CBS 669.93, those derived from Bacillus sp. CBS 670.93 from the company Genencor under the trade name Puradax® is available. Further commercial products of Genencor are "Genencor detergent cellulase L" and lndiAge®Neutra.
  • Suitable enzymes for this purpose are, for example, under the name Gamanase® and Pektinex AR® from Novozymes, under the name Rohapec® B1 L from AB Enzymes and under the name Pyrolase® from Diversa Corp., San Diego, CA, USA available.
  • ⁇ -glucanase obtained from Bacillus subtilis is available under the name Cereflo® from Novozymes.
  • Hemicellulases which are particularly preferred according to the invention are mannanases which are sold, for example, under the trade names Mannaway (R) by the company Novozymes or Purabrite (R) by the company Genencor.
  • perhydrolases in the compositions according to the invention or enzymes which have a perhydrolase activity.
  • further oxidoreductases for example further oxidases, oxygenases, catalases, peroxidases, such as halo, chloro, bromo, lignin, glucose or manganese peroxidases, dioxygenases or laccases (phenol oxidases, polyphenol oxidases)
  • phenol oxidases, polyphenol oxidases phenol oxidases, polyphenol oxidases
  • organic, particularly preferably aromatic, compounds which interact with the enzymes in order to enhance the activity of the relevant oxidoreductases (enhancers) or to ensure the flow of electrons (mediators) at greatly varying redox potentials between the oxidizing enzymes and the soils.
  • the enzymes can be used in any form known in the art.
  • the enzymes may be encapsulated for both the solid and liquid dosage forms, for example by spray-drying or extruding the enzyme solution together with a preferably natural polymer or in the form of capsules, for example those in which the enzymes are entrapped as in a solidified gel or in those of the core-shell type, in which an enzyme-containing core is coated with a water, air and / or chemical impermeable protective layer.
  • further active ingredients for example stabilizers, emulsifiers, pigments, bleaches or dyes, may additionally be applied.
  • Such capsules are applied by methods known per se, for example by shaking or rolling granulation or in fluid-bed processes.
  • such granules for example by applying polymeric film-forming agent, low in dust and storage stable due to the coating.
  • a protein and / or enzyme may be particularly protected during storage against damage such as inactivation, denaturation or degradation, such as by physical influences, oxidation or proteolytic cleavage.
  • damage such as inactivation, denaturation or degradation, such as by physical influences, oxidation or proteolytic cleavage.
  • inhibition of proteolysis is particularly preferred, especially if the agents also contain proteases.
  • Detergents may contain stabilizers for this purpose; the provision of such means constitutes a preferred embodiment of the present invention.
  • Glass corrosion inhibitors prevent the occurrence of haze, streaks and scratches, but also iridescence of the glass surface of machine-cleaned glasses.
  • Preferred glass corrosion inhibitors come from the group of magnesium and zinc salts and magnesium and zinc complexes.
  • the spectrum of the preferred zinc salts according to the invention ranges from salts which are difficult or insoluble in water, ie a solubility below 100 mg / l, preferably below 10 mg / l, in particular below 0.01 mg / l, to those salts which have a solubility in water above 100 mg / l, preferably above 500 mg / l, more preferably above 1 g / l and especially above 5 g / l (all Solubilities at 2O 0 C water temperature).
  • the first group of zinc salts includes, for example, the zinc nitrate, the zinc oleate and the zinc stearate, and the group of soluble zinc salts includes, for example, zinc formate, zinc acetate, zinc lactate and zinc gluconate.
  • the glass corrosion inhibitor at least one zinc salt of an organic carboxylic acid, more preferably a zinc salt from the group zinc stearate, zinc oleate, zinc gluconate, zinc acetate, zinc lactate and Zinkeitrat used.
  • Zinc ricinoleate, zinc abietate and zinc oxalate are also preferred.
  • the content of zinc salt in detergents or cleaning agents is preferably between 0.1 and 5 wt.%, Preferably between 0.2 and 4 wt.% And in particular between 0.4 and 3 wt. , or the content of zinc in oxidized form (calculated as Zn 2+ ) between 0.01 to 1 wt .-%, preferably between 0.02 to 0.5 wt .-% and in particular between 0.04 to 0, 2 wt .-%, each based on the total weight of the glass corrosion inhibitor-containing agent.
  • Corrosion inhibitors serve to protect the items to be washed or the machine, with particular silver protectants being of particular importance in the field of automatic dishwashing. It is possible to use the known substances of the prior art. In general, silver protectants selected from the group of triazoles, benzotriazoles, bisbenzotriazoles, aminotriazoles, alkylaminotriazoles and transition metal salts or complexes can be used in particular. Particularly preferred to use are benzotriazole and / or alkylaminotriazole.
  • 3-amino-5-alkyl-1,2,4-triazoles or their physiologically tolerated salts preference is given to using 3-amino-5-alkyl-1,2,4-triazoles or their physiologically tolerated salts, these substances being particularly preferably present in a concentration of 0.001 to 10% by weight, preferably 0.0025 to 2 Wt .-%, particularly preferably 0.01 to 0.04 wt .-% are used.
  • Preferred acids for salt formation are hydrochloric acid, sulfuric acid, phosphoric acid, carbonic acid, sulphurous acid, organic carboxylic acids such as acetic, glycolic, citric, succinic acid.
  • cleaner formulations often contain active chlorine-containing agents which can markedly reduce the corrosion of the silver surface.
  • active chlorine-containing agents such as oxygen and nitrogen-containing organic redox-active compounds, such as di- and trihydric phenols, such as hydroquinone, pyrocatechol, hydroxyhydroquinone, gallic acid, phloroglucinol, pyrogallol or derivatives of these classes of compounds are used.
  • salt and Complex inorganic compounds such as salts of the metals Mn, Ti, Zr, Hf, V, Co and Ce are frequently used.
  • transition metal salts which are selected from the group of manganese and / or cobalt salts and / or complexes, particularly preferably the cobalt (amnine) -Konnplexe, the cobalt (acetate) complexes, the cobalt (carbonyl) - Complexes, the chlorides of cobalt or manganese and manganese sulfate.
  • zinc compounds can be used to prevent corrosion on the items to be washed.
  • redox-active substances can be used. These substances are preferably inorganic redox-active substances from the group of manganese, titanium, zirconium, hafnium, vanadium, cobalt and cerium salts and / or complexes, wherein the metals preferably in one of the oxidation states II, IM, IV, V or VI are present.
  • the metal salts or metal complexes used should be at least partially soluble in water.
  • the counterions suitable for salt formation include all conventional mono-, di-, or tri-negatively charged inorganic anions, e.g. Oxide, sulfate, nitrate, fluoride, but also organic anions such as e.g. Stearate.
  • metal salts and / or metal complexes are selected from the group MnSO 4 , Mn (II) citrate, Mn (II) stearate, Mn (II) acetylacetonate, Mn (II) - [1-hydroxyethane-1, 1- diphosphonate], V 2 O 5 , V 2 O 4 , VO 2 , TiOSO 4 , K 2 TiF 6 , K 2 ZrF 6 , CoSO 4 , Co (NO 3 ) 2 , Ce (NO 3 ) 3 , and mixtures thereof, such that the metal salts and / or metal complexes are selected from the group MnSO 4 , Mn (II) citrate, Mn (II) stearate, Mn (II) acetylacetonate, Mn (II) - [1-hydroxyethane-1, 1- diphosphonate], V 2 O 5 , V 2 O 4 , VO 2 , TiOSO 4 ,
  • the inorganic redox-active substances are preferably coated, i. completely coated with a waterproof, but easily soluble in the cleaning temperatures material to prevent their premature decomposition or oxidation during storage.
  • Preferred coating materials which are applied by known methods, such as Sandwik from the food industry, are paraffins, microwaxes, waxes of natural origin such as carnauba wax, candellila wax, beeswax, higher melting alcohols such as hexadecanol, soaps or fatty acids.
  • the metal salts and / or metal complexes mentioned are contained in cleaning agents, preferably in an amount of 0.05 to 6 wt .-%, preferably 0.2 to 2.5 wt .-%, each based on the total agent.
  • disintegration aids so-called tablet disintegrants
  • auxiliaries which ensure the rapid disintegration of tablets in water or other media and for the release of the active ingredients.
  • Disintegration aids are preferably used in amounts of from 0.5 to 10% by weight, preferably from 3 to 7% by weight and in particular from 4 to 6% by weight, based in each case on the total weight of the disintegration assistant-containing agent.
  • Preferred disintegrating agents are cellulosic disintegrating agents, so that preferred washing or cleaning agents comprise such cellulose-based disintegrants in amounts of from 0.5 to 10% by weight, preferably from 3 to 7% by weight and in particular from 4 to 6% by weight. % contain.
  • Pure cellulose has the formal gross composition (C 6 H 10 Os) n and is formally a ⁇ -1,4-polyacetal of cellobiose, which in turn is composed of two molecules of glucose.
  • Suitable celluloses consist of about 500 to 5000 glucose units and therefore have average molecular weights of 50,000 to 500,000.
  • Cellulose-based disintegrating agents which can be used in the context of the present invention are also cellulose derivatives obtainable by polymer-analogous reactions of cellulose.
  • Such chemically modified celluloses include, for example, products of esterifications or etherifications in which hydroxy hydrogen atoms have been substituted.
  • Celluloses in which the hydroxy groups have been replaced by functional groups which are not bonded via an oxygen atom can also be used as cellulose derivatives.
  • the group of cellulose derivatives includes, for example, alkali metal celluloses, carboxymethylcellulose (CMC), cellulose esters and ethers, and aminocelluloses.
  • the mentioned cellulose derivatives are preferably not used alone as disintegrating agents based on cellulose, but used in admixture with cellulose.
  • the content of these mixtures of cellulose derivatives is preferably below 50 wt .-%, more preferably below 20 wt .-%, based on the Cellulose-based disintegrant. It is particularly preferred to use cellulose-based disintegrating agent which is free of cellulose derivatives.
  • the cellulose used as a disintegration aid is preferably not used in finely divided form, but converted into a coarser form, for example granulated or compacted, before it is added to the premixes to be tabletted.
  • the particle sizes of such disintegrating agents are usually above 200 .mu.m, preferably at least 90 wt .-% between 300 and 1600 .mu.m and in particular at least 90 wt .-% between 400 and 1200 microns.
  • microcrystalline cellulose As a further disintegrating agent based on cellulose or as a component of this component microcrystalline cellulose can be used.
  • This microcrystalline cellulose is obtained by partial hydrolysis of celluloses under conditions which attack and completely dissolve only the amorphous regions (about 30% of the total cellulose mass) of the celluloses, leaving the crystalline regions (about 70%) intact. Subsequent deaggregation of the microfine celluloses produced by the hydrolysis yields the microcrystalline celluloses which have primary particle sizes of about 5 ⁇ m and can be compacted, for example, into granules having an average particle size of 200 ⁇ m.
  • Preferred disintegration aids preferably a disintegration aid based on cellulose, preferably in granular, cogranulated or compacted form, are present in the disintegrating agent-containing agents in amounts of from 0.5 to 10% by weight, preferably from 3 to 7% by weight and in particular from 4 to 6 wt .-%, each based on the total weight of the disintegrating agent-containing agent.
  • gas-evolving effervescent systems can furthermore be used as tablet disintegration auxiliaries.
  • the gas-evolving effervescent system may consist of a single substance that releases a gas upon contact with water.
  • these compounds mention should be made in particular of magnesium peroxide, which liberates oxygen on contact with water.
  • the gas-releasing effervescent system in turn consists of at least two constituents which react with one another to form gas. While a variety of systems are conceivable and executable here, which release, for example, nitrogen, oxygen or hydrogen, the bubble system used in detergents and cleaners can be selected both on the basis of economic and environmental considerations.
  • Preferred effervescent systems consist of alkali metal carbonate and / or bicarbonate and an acidifying agent which is suitable for liberating carbon dioxide from the alkali metal salts in aqueous solution.
  • Acidifying agents which release carbon dioxide from the alkali metal salts in aqueous solution include, for example, boric acid and alkali metal hydrogen sulfates, alkali metal dihydrogen phosphates and other inorganic salts.
  • Acidifying agents in the effervescent system from the group of organic di-, tri- and oligocarboxylic acids or mixtures are preferred.
  • perfume oils or perfumes within the scope of the present invention, individual fragrance compounds, e.g. the synthetic products of the ester, ether, aldehyde, ketone, alcohol and hydrocarbon type are used. Preferably, however, mixtures of different fragrances are used, which together produce an attractive fragrance.
  • perfume oils may also contain natural fragrance mixtures such as are available from vegetable sources, e.g. Pine, citrus, jasmine, patchouly, rose or ylang-ylang oil.
  • a fragrance In order to be perceptible, a fragrance must be volatile, whereby besides the nature of the functional groups and the structure of the chemical compound, the molecular weight also plays an important role. For example, most odorants have molecular weights up to about 200 daltons, while molecular weights of 300 daltons and above are more of an exception. Due to the different volatility of fragrances, the smell of a perfume or fragrance composed of several fragrances changes during evaporation, whereby the odor impressions in "top note”, “middle note” or “body note” ) and “base note” (end note or dry out).
  • the top note of a perfume does not consist solely of volatile compounds, while the base note is largely made up of less volatile, i. adherent fragrances.
  • more volatile fragrances can be bound to certain fixatives, preventing them from evaporating too quickly.
  • fixatives preventing them from evaporating too quickly.
  • the fragrances can be processed directly, but it can also be advantageous to apply the fragrances on carriers that provide a slower fragrance release for long-lasting fragrance.
  • carrier materials for example, cyclodextrins have been proven, the cyclodextrin-perfume complexes can be additionally coated with other excipients. dyes
  • Preferred dyes the selection of which presents no difficulty for the skilled person, have a high storage stability and insensitivity to the other ingredients of the agents and to light and no pronounced substantivity to the substrates to be treated with the dye-containing agents, such as textiles, glass, ceramics or plastic crockery do not stain them.
  • the colorant When choosing the colorant, it must be taken into account that the colorants have a high storage stability and insensitivity to light. At the same time, it should also be taken into account when choosing suitable colorants that colorants have different stabilities to oxidation. In general, water-insoluble colorants are more stable to oxidation than water-soluble colorants. Depending on the solubility and thus also on the sensitivity to oxidation, the concentration of the colorant in the detergents or cleaners varies. In the case of readily water-soluble colorants, colorant concentrations in the range of a few 10 -2 to 10 3 % by weight are typically selected. By contrast, in the case of the pigment dyes preferred in particular but less readily water-soluble on account of their brilliance, the suitable concentration of the colorant in detergents or cleaners is typically about 10 3 to 10 -4 % by weight.
  • Dyeing agents which can be oxidatively destroyed in the washing process and mixtures thereof with suitable blue dyes, so-called blue toners, are preferred. It has proved to be advantageous to use colorants which are soluble in water or at room temperature in liquid organic substances. Suitable are, for example, anionic colorants, e.g. anionic nitrosofarads.
  • the detergents and cleaners can contain further ingredients which further improve the performance and / or aesthetic properties of these compositions.
  • Preferred agents contain one or more of the group of electrolytes, pH adjusters, fluorescers, hydrotopes, foam inhibitors, silicone oils, anti redeposition agents, optical brighteners, grayness inhibitors, anti-shrinkage agents, anti-crease agents, color transfer inhibitors, antimicrobial agents, germicides, fungicides, antioxidants, antistatic agents, ironing aids , Phobic and impregnating agents, swelling and anti-slip agents and UV absorbers.
  • salts from the group of inorganic salts a wide number of different salts can be used.
  • Preferred cations are the alkali and alkaline earth metals, preferred anions are the halides and sulfates.
  • NaCl or MgCl 2 the use of NaCl or MgCl 2 in the washing or cleaning agents is preferred.
  • pH adjusters In order to bring the pH of detergents or cleaners into the desired range, the use of pH adjusters may be indicated. Can be used here are all known acids or alkalis, unless their use is not for technical application or environmental reasons or for reasons of consumer protection prohibited. Usually, the amount of these adjusting agents does not exceed 1% by weight of the total formulation.
  • Suitable foam inhibitors are, inter alia, soaps, oils, fats, paraffins or silicone oils, which may optionally be applied to support materials.
  • Suitable carrier materials are, for example, inorganic salts such as carbonates or sulfates, cellulose derivatives or silicates and mixtures of the abovementioned materials.
  • preferred agents include paraffins, preferably unbranched paraffins (n-paraffins) and / or silicones, preferably linear-polymeric silicones, which are constructed according to the scheme (R 2 SiO) X and are also referred to as silicone oils. These silicone oils usually are clear, colorless, neutral, odorless, hydrophobic liquids having a molecular weight between 1000 and 150,000, and viscosities between 10 and 1,000,000 mPa.s.
  • Suitable anti-redeposition agents which are also referred to as soil repellents, are, for example, nonionic cellulose ethers such as methylcellulose and methylhydroxypropylcellulose with a proportion of methoxy groups of 15 to 30% by weight and of hydroxypropyl groups of 1 to 15% by weight, based in each case on the nonionic cellulose ether and the known from the prior art polymers of phthalic acid and / or terephthalic acid or derivatives thereof, in particular polymers of ethylene terephthalates and / or
  • Polyethylene glycol terephthalates or anionic and / or nonionic modified derivatives of these are especially preferred of these. Especially preferred of these are the sulfonated derivatives of the phthalic and terephthalic acid polymers.
  • Optical brighteners may be added to laundry detergents or cleaners to remove graying and yellowing of the treated fabrics which will attract the fiber and cause lightening and fake bleaching by exposing invisible ultraviolet radiation to visible, longer wavelength light convert the absorbed from sunlight ultraviolet light is radiated as a pale blue fluorescence and the yellow shade of the grayed or yellowed laundry to yield pure white Suitable compounds originate for example from the substance classes of 4.4.
  • Grayness inhibitors have the task of keeping the dirt detached from the fiber suspended in the liquor and thus preventing the dirt from being rebuilt.
  • Water-soluble colloids of mostly organic nature are suitable for this purpose, for example the water-soluble salts of polymeric carboxylic acids, glue, gelatin, salts of ether sulfonic acids or cellulose or salts of acidic sulfuric acid esters of cellulose or starch.
  • water-soluble polyamides containing acidic groups are suitable for this purpose.
  • soluble starch preparations and other than the above-mentioned starch products can be used, e.g. degraded starch, aldehyde levels, etc. Also polyvinylpyrrolidone is useful.
  • Cellulosic ethers such as carboxymethylcellulose (Na salt), methylcellulose, hydroxyalkylcellulose and mixed ethers such as methylhydroxyethylcellulose, methylhydroxypropylcellulose, methylcarboxymethylcellulose and mixtures thereof can furthermore be used as graying inhibitors.
  • synthetic anti-crease agents can be used. These include, for example, synthetic products based on fatty acids, fatty acid esters, fatty acid amides, alkylol esters, -alkylolamides or fatty alcohols, which are usually reacted with ethylene oxide, or products based on lecithin or modified phosphoric acid ester.
  • Phobic and impregnation processes are used to furnish textiles with substances that prevent the deposition of dirt or facilitate its leaching ability.
  • Preferred repellents and impregnating agents are perfluorinated fatty acids, also in the form of their aluminum u. Zirconium salts, organic silicates, silicones, polyacrylic acid esters with perfluorinated alcohol component or polymerizable compounds coupled with perfluorinated acyl or sulfonyl radical.
  • Antistatic agents may also be included. The antisoiling equipment with repellents and impregnating agents is often classified as an easy-care finish.
  • a further field of application of repellents and impregnating agents is the water-repellent finish of textiles, tents, tarpaulins, leather, etc., in which, in contrast to waterproofing, the fabric pores are not closed, so the fabric remains breathable (hydrophobing).
  • the water repellents used for hydrophobizing coat textiles, leather, paper, wood, etc. with a very thin layer of hydrophobic groups, such as longer alkyl chains or siloxane groups. Suitable water repellents are, for example, paraffins, waxes, metal soaps, etc.
  • hydrophobized materials do not feel greasy; nevertheless, similar to greasy substances, water droplets emit from them without moistening.
  • silicone-impregnated textiles have a soft feel and are water and dirt repellent; Stains from ink, wine, fruit juices and the like are easier to remove.
  • Antimicrobial agents can be used to combat microorganisms. Depending on the antimicrobial spectrum and mechanism of action, a distinction is made between bacteriostats and bactericides, fungistatics and fungicides, etc. Important substances from these groups are, for example, benzalkonium chlorides, alkylarylsulfonates, halophenols and phenolmercuric acetate, although it is entirely possible to do without these compounds.
  • compositions may contain anti-oxidants.
  • This class of compounds includes, for example, substituted phenols, hydroquinones, catechols and aromatic amines, as well as organic sulfides, polysulfides, dithiocarbamates, phosphites and phosphonates.
  • Antistatic agents increase the surface conductivity and thus allow an improved drainage of formed charges.
  • External antistatic agents are generally substances with at least one hydrophilic molecule ligand and give a more or less hygroscopic film on the surfaces. These mostly surface-active antistatic agents can be subdivided into nitrogen-containing (amines, amides, quaternary ammonium compounds), phosphorus-containing (phosphoric acid esters) and sulfur-containing (alkyl sulfonates, alkyl sulfates) antistatic agents.
  • Lauryl (or stearyl) dimethylbenzylammonium chlorides are also suitable as antistatic agents for textiles or as an additive to detergents, wherein additionally a softening effect is achieved.
  • Silicone derivatives can be used to improve the water absorbency, rewettability of the treated fabrics, and ease of ironing the treated fabrics. These additionally improve the rinsing out of detergents or cleaning agents by their foam-inhibiting properties.
  • Preferred silicone derivatives are, for example, polydialkyl or alkylaryl siloxanes in which the alkyl groups have one to five carbon atoms and are completely or partially fluorinated.
  • Preferred silicones are polydimethylsiloxanes, which may optionally be derivatized and are then amino-functional or quaternized or have Si-OH, Si-H and / or Si-Cl bonds.
  • Other preferred silicones are Polyalkylene oxide-modified polysiloxanes, ie polysiloxanes which comprise, for example, polyethylene glycols and the polyalkylene oxide-modified dimethylpolysiloxanes.
  • UV absorbers which are absorbed by the treated textiles and improve the light resistance of the fibers.
  • Compounds having these desired properties include, for example, the non-radiative deactivating compounds and derivatives of benzophenone having substituents in the 2- and / or 4-position. Also suitable are substituted benzotriazoles, phenyl-substituted acrylates (cinnamic acid derivatives) in the 3-position, optionally with cyano groups in the 2-position, salicylates, organic Ni complexes and natural substances such as umbelliferone and the body's own urocanic acid.
  • Protein hydrolyzates are due to their fiber-care effect further in the context of the present invention preferred active substances from the field of detergents and cleaners.
  • Protein hydrolysates are product mixtures obtained by acid, alkaline or enzymatically catalyzed degradation of proteins (proteins).
  • protein hydrolysates of both vegetable and animal origin can be used.
  • Animal protein hydrolysates are, for example, elastin, collagen, keratin, silk and milk protein hydrolysates, which may also be present in the form of salts.
  • Preferred according to the invention is the use of protein hydrolysates of plant origin, e.g. Soy, almonds, rice, pea, potato and wheat protein hydrolysates.
  • protein hydrolysates are preferred as such, amino acid mixtures or individual amino acids obtained otherwise, such as, for example, arginine, lysine, histidine or pyrroglutamic acid, may also be used in their place. Also possible is the use of derivatives of protein hydrolysates, for example in the form of their fatty acid condensation products.
  • Another object of the invention is a means for generating a light emission in a chemiluminescent assay (signal reagent) comprising an oxidase according to the invention, an oxidase substrate and a chemiluminescent reagent.
  • the oxidase substrate is preferably different from choline.
  • the chemiluminescent reagent is luminol.
  • oxidases of the present invention which generate oxygen-containing free radicals (eg, superoxide anion, hydroxyl radical) and peroxides (hydrogen peroxide) provide long-lived chemiluminescent detectable products upon reaction with chemiluminescent reagents such as lucigenin, luminol, and its derivatives.
  • oxygen-containing free radicals eg, superoxide anion, hydroxyl radical
  • peroxides hydrogen peroxide
  • oxidase systems are of particular use as so-called tracers for the detection of analytes in immunoassays, Immunoblotting or nucleotide probe analysis to provide long-lived light-emitting moieties after reaction with a chemiluminescent reagent.
  • kits which contain all the components necessary for carrying out the test, for example further reagents for a positive control, etc., as well as precise instructions for carrying out the test.
  • the A. nicotianae choline oxidase is present in the E. coli expression plasmid pET26b (+) of the company Novagen.
  • the gene was amplified by polymerase chain reaction (PCR), according to the protocol of the "Herculase HotStart Polymerase” from Stratagene with the following oligonucleotides as primers:
  • the amplification product obtained was inserted via the restriction sites Ndel and Xhol, so that the C-terminal histidine tag is used.
  • the saturation mutagenesis of amino acid position E306 was performed by Stratagene's QuikChange Site-Directed Mutagenesis Kit, replacing the glutamate codon with codons for the 19 other proteinogenic amino acids of the modified enzymes using Novagen's "Overnight Express Autoinduction System", the cell lysates obtained by standard digestion using ultrasound were purified via nickel-NTA affinity chromatography and then examined for their biochemical characteristics.
  • the cell lysates with Ni-NTA agarose from the company Qiagen were purified according to the protocol for the recovery of native proteins to the apparent homogeneity on the Coomassie-stained SDS-PAGE gel. Subsequently, among other things, the determination of the specific activity of the enzymes with various substrates.
  • Example 2 Determination of Specific Activity
  • the specific activity is obtained as a quotient of the activity and the protein content.
  • the activity determination is based on the detection of hydrogen peroxide which is formed during the reaction catalyzed by the oxidase from the substrate and atmospheric oxygen.
  • the term one unit (E) (often also referred to as a "unit" (U)) refers to that amount of enzyme which produces one ⁇ mol of H 2 O 2 in one minute, indicating the catalytic activity concentration in units E / ⁇ l or mE / ⁇ l (corresponds to 10 ⁇ 3 U / ⁇ l) or as U / ⁇ l or mU / ⁇ l as activity per sample volume
  • the protein concentration is determined with a commercially available test and expressed in mg / ml
  • the standard curve is compared with bovine serum albumin (" bovine serum albumin ", BSA).
  • Peroxide reagent 75 mM K 2 HPO 4 , 125 mM NaH 2 PO 4 , 12.5 mM chromotropic acid and 0.6 mM
  • Substrate solution 250 mM substrate in dist. H 2 O.
  • Substrates used choline chloride, 3,3-
  • oxidase-containing solution if necessary diluted accordingly with distilled H 2 O
  • 30 .mu.l 20 mM NaN 3 solution, 45 .mu.l Davis buffer pH 9.5 and 150 .mu.L substrate solution and the mixture after mixing for Incubated for 30 min at 800 rpm and 37 0 C.
  • 525 ⁇ L peroxide reagent and 75 ⁇ L peroxidase solution are added and incubated at room temperature for 5 min.
  • the activity is determined by comparison with a calibration curve made with a suitable dilution series of hydrogen peroxide in 20 mM phosphate buffer (pH 6.5) under the conditions described above.
  • the catalytic activity concentration in units (E) / ⁇ l is given as activity per sample volume.
  • the amount of protein per sample volume is determined with the BCA Protein Assay Kit (Pierce Biotechnology, Cat # 23227) according to the protocol proposed by the manufacturer and in mg / ml specified.
  • the specific activity of the modified oxidase according to the invention with reference to a substrate other than choline is related to the specific activity of the enzyme with the reaction of choline.
  • the relative specific activities are formed as the quotients (hereinafter referred to as the substance coefficient) from the specific activity of the oxidase of the present invention with respect to a non-choline substrate and the choline-specific activity.
  • Table 1 Listed in Table 1 below is the amino acid at position 306 of the choline oxidase modified according to this position in accordance with SEQ ID NO: 1 in the first line.
  • the change of position 306 to Asp or Gly causes a very strong decrease of the undesired activity on choline with simultaneously lower decrease of the activity on desired substrates such as 3,3-dimethylbutanol, 3-methyl-1,3-butanediol, 2-phenylethanol and benzyl alcohol.
  • desired substrates such as 3,3-dimethylbutanol, 3-methyl-1,3-butanediol, 2-phenylethanol and benzyl alcohol.
  • the substrate specificity of the altered oxidases is therefore shifted away from choline to a non-choline substrate.
  • the mutation to GIy is further characterized by the fact that it increases the activity on isethionic acid so that it is even higher than in the parent enzyme. At the same time, the activity on choline is greatly reduced.
  • the further changes Glu306 to GIn, Asn, Cys, Gly, Ala and Arg favor the change of choline to a new substrate, since the increase of the mutant quotient by 1 to 2 orders of magnitude higher than in the other investigated combinations.
  • the mutant quotient is the ratio of the specific activity of an altered enzyme to the specific activity of the starting enzyme for an examined substrate. It thus indicates the extent to which a mutation has led to an improvement in specific activity relative to a particular, considered substrate or to what extent the specific activity of the starting enzyme relative to a substrate considered could be reduced by a change.
  • the following calculation example for a fictitious substrate S serves to explain:
  • the specific activity of the starting enzyme on S is 10 U / mg, whereas that of an altered enzyme Glu306Xxx is 15 U / mg on the substrate S.
  • the mutant quotient for the parent enzyme on all substrates 1.
  • a particularly desirable new substrate for new oxidases prepared in this way is 3-methyl-1, 3-butanediol, since it is favored by a particularly large number of different mutations, furthermore benzyl alcohol, followed by the other substrates investigated.
  • Especially effective in the example considered is the change to isethionic acid in mutation to Cys or Gly and the change to benzyl alcohol by mutation to Cys.
  • the mutation Glu306Cys for 3-methyl-1,3-butanediol, benzyl alcohol and 2-phenylethanol has particularly high selectivities for the new substrates investigated, since the substance quotients are greater than 1 here.
  • the mutation Gly306Ala causes good selectivity for 3-methyl-1,3-butanediol.
  • oxidase enzymes can be produced and used in methods according to the invention whose activity towards a substrate other than choline is higher in comparison with the activity of the unaltered starting enzyme opposite this substrate.
  • an oxidase whose glutamic acid residue at position 306, based on SEQ ID NO: 1, has been replaced by a glycine residue (Glu 306 Gly) has an activity increased by the factor 1, 4 (the quotient of the activity of the modified enzyme Glu 306 Gly divided by the activity of the starting enzyme GIu 306 has a value of 1.4) with respect to the substrate isethionic acid compared with the starting enzyme, ie the oxidase with a glutamic acid residue at position 306.
  • Arthrobacter globiformis choline oxidase (COD A.globiformis”; SEQ ID NO: 2, database accession number AAP68832 of NCBI ("National Center for Biotechnology Information”) protein database; UniProtKB / TrEMBL entry Q7X2H8) as published by Gadda et al , (Biochem Biophys., 421 (1), 149-158, 2004. "Cloning, sequence analysis, and purification of choline oxidase from Arthrobacter globiformis: a bacterial enzyme involved in osmotic stress tolerance”).

Abstract

The invention relates to methods for the enzymatic production of hydrogen peroxide, wherein the use of choline or choline derivatives as the substrates for the oxidase enzymes used in these methods can be avoided. The invention also relates to novel oxidase enzymes that are suitable for the use in these methods and that are not restricted to choline or choline derivatives as the preferred substrates. Finally, the invention relates to uses of said novel oxidase enzymes and to agents containing said novel oxidase enzymes.

Description

Verfahren zur enzymatischen Herstellung von Wasserstoffperoxid Process for the enzymatic production of hydrogen peroxide
Die vorliegende Erfindung betrifft Verfahren zur enzymatischen Herstellung von Wasserstoffperoxid, in denen auf den Einsatz von Cholin bzw. Cholinderivaten als Substrat für die Oxidase-Enzyme, die in diesen Verfahren eingesetzt werden, verzichtet werden kann. Die Erfindung betrifft weiterhin neue Oxidase-Enzyme, die für den Einsatz in diesen Verfahren geeignet sind und sich durch die Fähigkeit auszeichnen, nicht auf Cholin bzw. Cholinderivate als Substrat beschränkt zu sein und Alkohole des Typs R-CH2-OH oxidieren zu können. Ferner betrifft die Erfindung Verwendungen dieser neuen Oxidase-Enzyme sowie Mittel, die diese neuen Oxidase- Enzyme enthalten.The present invention relates to processes for the enzymatic production of hydrogen peroxide, in which it is possible to dispense with the use of choline or choline derivatives as substrate for the oxidase enzymes used in these processes. The invention further relates to novel oxidase enzymes which are suitable for use in these methods and which are distinguished by the ability not to be limited to choline or choline derivatives as a substrate and to be able to oxidize alcohols of the R-CH 2 -OH type. Furthermore, the invention relates to uses of these novel oxidase enzymes as well as agents containing these novel oxidase enzymes.
Aus dem Stand der Technik sind Cholinoxidasen als wichtige Vertreter von Oxidase-Enzymen bekannt (Ikuta, S., Imamura, S., Misaki, H., and Horiuti, Y. 1977. Purification and characterization of choline oxidase from Arthrobacter globiformis. J Biochem (Tokyo) 82: 1741-1749., Deshnium, P., Los, D.A., Hayashi, H., Mustardy, L., and Murata, N. 1995. Transformation of Synechococcus with a gene for choline oxidase enhances tolerance to salt stress. Plant Mol Biol 29: 897-907.). Bekannt ist auch, dass Oxidasen (beispielsweise Alkoholoxidasen oder Aminosäureoxidasen) zusammen mit ihren Substraten für die Wasserstoffperoxidgenerierung zur Bleiche und Farbübertragungsinhibierung in Waschmitteln oder zur enzymatischen Haarfärbung und Bleiche in kosmetischen Mitteln eingesetzt werden können. Oxidasen können daher Bestandteil eines enzymatischen Bleichsystems sein.Choline oxidases have been known in the art as important oxidase enzyme representatives (Ikuta, S., Imamura, S., Misaki, H., and Horiuti, Y. 1977. Purification and characterization of choline oxidase from Arthrobacter globiformis J Biochem (Tokyo) 82: 1741-1749, Deshnium, P., Los, DA, Hayashi, H., Mustardy, L., and Murata, N. 1995. Transformation of Synechococcus with a gene for choline oxidase enhances tolerance to salt stress Plant Mol Biol 29: 897-907.). It is also known that oxidases (for example alcohol oxidases or amino acid oxidases) can be used together with their substrates for hydrogen peroxide generation for bleaching and dye transfer inhibition in detergents or for enzymatic hair coloring and bleaching in cosmetics. Oxidases may therefore be part of an enzymatic bleaching system.
In der Veröffentlichung von Gadda et al. (Arch. Biochem. Biophys. 421 (1 ), 149-158, 2004. „Cloning, sequence analysis, and purification of choline oxidase from Arthrobacter globiformis: a bacterial enzyme involved in osmotic stress tolerance") beschreiben die Autoren eine Cholinoxidase aus dem Bakterium Arthrobacter globiformis (Datenbank-Zugriffsnummer AAP68832 der NCBI („National Center for Biotechnology Information")-Proteindatenbank; UniProtKB/TrEMBL Eintrag Q7X2H8), die in der vorliegenden Anmeldung als Sequenz 2 (SEQ ID NO:2) angegeben ist und insbesondere für Sequenzvergleiche herangezogen wird.In the publication by Gadda et al. (Arch. Biochem., Biophys., 421 (1), 149-158, 2004). The authors describe a choline oxidase from the "cloning, sequence analysis, and purification of choline oxidase from Arthrobacter globiformis: a bacterial enzyme involved in osmotic stress tolerance" Bacterium Arthrobacter globiformis (Database Accession Number AAP68832 of NCBI (National Center for Biotechnology Information) - Protein database; UniProtKB / TrEMBL entry Q7X2H8), which in the present application is indicated as Sequence 2 (SEQ ID NO: 2) and in particular for sequence comparisons is used.
Für die herkömmliche chemische Bleiche werden anorganische, alkalische Wasserstoffperoxidlieferanten wie Percarbonat oder Perborat in Kombination mit Bleichboostern (TAED) eingesetzt. Die Bleichkomponente Wasserstoffperoxid entsteht durch spontanen Zerfall der Additionsverbindung und führt damit schnell aber kurzfristig zu hohen Konzentrationen. Eine schonende Bleiche ist nicht möglich.For conventional chemical bleaching, inorganic, alkaline hydrogen peroxide sources such as percarbonate or perborate are used in combination with bleach booster (TAED). The bleaching component hydrogen peroxide is formed by spontaneous decomposition of the addition compound and thus leads quickly but quickly to high concentrations. A gentle bleaching is not possible.
Für die Haarfärbung wird herkömmlich eine Bleiche zur Nivellierung von Grautönen vor der Färbung mit Wasserstoffperoxid und Ammoniaklösung durchgeführt. Die kurzfristig hohen Wasserstoffperoxidkonzentrationen in Kombination mit dem alkalischen pH führen zu einer deutlichen Haarschädigung.For hair dyeing, bleaching is conventionally carried out for leveling shades of gray before dyeing with hydrogen peroxide and ammonia solution. The short-term high Hydrogen peroxide concentrations in combination with the alkaline pH lead to a significant hair damage.
In der deutschen Patentanmeldung 102 60 930.6-41 der Amelderin wird dargelegt, dass und wie sich aus den Bakterien Arthrobacter nicotianae und Arthrobacter aurescens Cholinoxidasen isolieren lassen, die vorteilhaft in Bleichsystemen eingesetzt werden können. Der Arthrobacter nicotianae Stamm KC2, der die Cholinoxidase gemäß SEQ ID NO:3 beinhaltet, ist bei der DSMZ GmbH (Deutsche Sammlung von Mikroorganismen und Zellkulturen GmbH) in 38124 Braunschweig, Inhoffenstraße 7 B, Deutschland, hinterlegt (DSMZ-ID 96-878, Hinterlegungsnummer DSM 11234). Der Offenbarungsgehalt dieser Anmeldung wird daher ausdrücklich in die vorliegende Anmeldung einbezogen.In the German patent application 102 60 930.6-41 Amelderin it is stated that and how can be isolated from the bacteria Arthrobacter nicotianae and Arthrobacter aurescens choline oxidases, which can be used advantageously in bleaching systems. The Arthrobacter nicotianae strain KC2, which contains the choline oxidase according to SEQ ID NO: 3, is deposited with DSMZ GmbH (German Collection of Microorganisms and Cell Cultures GmbH) in 38124 Braunschweig, Inhoffenstraße 7 B, Germany (DSMZ-ID 96-878, Deposit number DSM 11234). The disclosure of this application is therefore expressly incorporated into the present application.
Eine Cholinoxidase setzt allerdings bevorzugt Cholin als Substrat um. Generell ist jedoch die Verfügbarkeit von Enzymen mit unterschiedlicher Substratspezifität wünschenswert. Je nach Fragestellung kann so in einem Prozess auf das bevorzugte Substrat zurückgegriffen werden.However, a choline oxidase preferably converts choline as a substrate. In general, however, the availability of enzymes with different substrate specificity is desirable. Depending on the question, the preferred substrate can be used in a single process.
Aus dem Stand der Technik sind Veröffentlichungen bekannt, die sich mit der Substratbindung und dem Katalysemechanismus von Cholinoxidase-Enzymen befassen. So offenbart beispielsweise Gadda et al. (Arch. Biochem. Biophys. 430(2), 264-73, 2004. "The trimethylammonium headgroup of choline is a major determinant for Substrate binding and specificity in choline oxidase") die Bedeutung der positiv geladenen Trimethylammonium-Gruppe des Cholins für die Substratbindung und Spezifität der enzymatischen Katalyse offenbart. In diesem Zusammenhang beschreiben Ghanem et al. (Biochemistry 44(3), 893-904, 2005. „On the catalytic role of the conserved active site residue His466 of choline oxidase") den Beitrag des Histidinrestes an Position 466 der verwendeten Cholinoxidase für den Katalysemechanismus. Diesen Veröffentlichungen ist jedoch keine Lehre zu entnehmen, wie die Substratspezifität der offenbarten Cholinoxidase-Enzyme zugunsten von Substraten, die sich von Cholin bzw. Cholinderivaten unterscheiden, verändert werden kann.From the prior art, publications are concerned with the substrate binding and the catalytic mechanism of choline oxidase enzymes. For example, Gadda et al. (Arch. Biochem., Biophys. 430 (2), 264-73, 2004. "The trimethylammonium headgroup of choline is a major determinant for substrate binding and specificity in choline oxidase") the importance of the positively charged trimethylammonium group of choline for the Substrate binding and specificity of enzymatic catalysis disclosed. In this context, Ghanem et al. (Biochemistry 44 (3), 893-904, 2005. "On the catalytic role of the conserved active site resident His466 of choline oxidase") the contribution of the histidine residue at position 466 of the choline oxidase used to the catalytic mechanism to see how the substrate specificity of the disclosed choline oxidase enzymes can be changed in favor of substrates other than choline or choline derivatives.
Aus der Veröffentlichung von Lountos, George T. (2005, „Structural and mechanistic insights from high resolution crystal structures of the toluene-4-monooxygenase catalytic effector protein, NAD(P)H oxidase and choline oxidase", ISBN 0-542-43394-X) ist bekannt, dass ein Austausch der Aminosäure Glutaminsäure an Position 312 der verwendeten Cholinoxidase, die an der Substratbindung beteiligt ist, zu Alanin oder Aspartat die Aktivität der Cholinoxidase zur Umsetzung von Cholin deutlich vermindert. Als weitere an der Substratbindung beteiligte Aminosäurereste werden W61 , W331 , H351 , F357, V464, Y465 und H466 genannt. Jedoch ist aus der genannten Veröffentlichung keine Information darüber zu entnehmen, dass eine Veränderung der Aminosäure an den genannten Positionen zu einer Veränderung der Substratspezifität der Oxidaseaktivität zugunsten von anderen Substraten, die sich von Cholin unterscheiden, führt. In der internationalen Patentanmeldung WO 2007045398 werden Cholinoxidase-Enzyme mit optimierter Spezifität gegenüber den Substraten Cholin, Bis(2-hydroxyethyl) dimethylammoniumchlorid (Dimethyldiethanolammoniumchlorid, DMDEA) und Triethanolamin (TEA) sowie Tris (2-hydroxyethyl) methylammoniumchlorid (MTEA) beschrieben. Bei diesen Enzymen handelt es sich um Varianten der Cholinoxidase KC2 aus dem Bakterium Arthrobacter nicotianae, die Mutationen in Molekülbereichen bzw. Domänen, bezogen auf die Cholinoxidase KC2, aufweisen, die ausgewählt sind unter der Substratbindungsdomäne und der FAD- Bindungsdomäne. Bevozugt ausgewählt sind eine oder mehrere Mutationen an Aminosäuresequenzpositionen, die ausgewählt sind unter den Positionen 4, 21 , 62, 69, 79, 116, 128, 166, 215, 243, 249, 260, 286, 321 , 348, 349, 351 , 393, 394, 530 und 531 , wobei die Nummerierung der Sequenzpositionen auf die in der vorliegenden Anmeldung angegebene Sequenz 3 (SEQ ID NO:3) bezogen ist. Es findet sich allerdings kein Hinweis darauf, dass eine gezielt herbeigeführte Herabsetzung der Aktivität der Enzyme gegenüber dem Substrat Cholin zur Steigerung der Aktivität gegenüber Substraten verwendet werden kann, die sich von den in dieser Anmeldung genannten Substraten unterscheiden.From the publication by Lountos, George T. (2005, "Structural and mechanistic insights from the toluene-4-monooxygenase catalytic effector protein, NAD (P) H oxidase and choline oxidase", ISBN 0-542-43394 -X) it is known that replacement of the amino acid glutamic acid at position 312 of the choline oxidase used, which is involved in substrate binding, to alanine or aspartate significantly reduces the activity of choline oxidase for the conversion of choline.With further amino acid residues involved in substrate binding W61 However, there is no disclosure from the cited publication that a change in the amino acid at said positions results in a change in the substrate specificity of the oxidase activity in favor of other substrates other than W331, H351, F357, V464, Y465 and H466 Choline distinguish leads. International patent application WO 2007045398 describes choline oxidase enzymes with optimized specificity towards the substrates choline, bis (2-hydroxyethyl) dimethylammonium chloride (dimethyldiethanolammonium chloride, DMDEA) and triethanolamine (TEA) and tris (2-hydroxyethyl) methylammonium chloride (MTEA). These enzymes are variants of the choline oxidase KC2 from the bacterium Arthrobacter nicotianae, which have mutations in molecular regions or domains, based on the choline oxidase KC2, which are selected from the substrate binding domain and the FAD binding domain. Preferably, one or more mutations are selected at amino acid sequence positions selected from positions 4, 21, 62, 69, 79, 116, 128, 166, 215, 243, 249, 260, 286, 321, 348, 349, 351, 393, 394, 530 and 531, wherein the numbering of the sequence positions is related to the sequence 3 (SEQ ID NO: 3) given in the present application. However, there is no suggestion that a targeted reduction of the activity of the enzymes towards the substrate choline can be used to increase the activity towards substrates which differ from the substrates mentioned in this application.
Die aus dem Stand der Technik bekannten Verfahren zur enzymatischen Herstellung von Wasserstoffperoxid, insbesondere diejenigen, die eine enzymatischen Katalysschritt durch Cholinoxidasen beinhalten, die aus dem Stand der Technik bekannt sind, weisen den Nachteil auf, dass eine enzymatische Oxidation von Cholin, welches als Substrat für die Cholinoxidase dient, zu starken Geruchsproblemen durch Trimethylamin führen kann. Es besteht somit Bedarf, auf Cholin als Substrat der Cholinoxidase in einem solchen Verfahren verzichten zu können und somit solche Enzyme in diesen Verfahren einsetzen zu können, die zur Umsetzung eines Substrates, welches sich von Cholin unterscheidet, befähigt sind.The processes known from the prior art for the enzymatic production of hydrogen peroxide, in particular those which contain an enzymatic catalytic step by choline oxidases, which are known from the prior art, have the disadvantage that an enzymatic oxidation of choline, which is used as substrate for The choline oxidase serves to cause severe odor problems due to trimethylamine. There is thus a need to be able to dispense with choline as the substrate of choline oxidase in such a process and thus to be able to use such enzymes in these processes, which are capable of reacting a substrate other than choline.
Ferner handelt es sich bei Cholin um ein Biomolekül, das in biologischen Systemen vorhanden ist. Durch die Herstellung von Oxidase in Zellen, in denen auch Cholin vorhanden ist, entsteht für die enzymproduzierenden Zellen unter aeroben Bedingungen oxidativer Stress durch das entstehende Wasserstoffperoxid. Dadurch wird die Enzymproduktion beeinträchtigt, beispielsweise durch den Erhalt von unlöslichem oder oxidativ geschädigtem Protein, schlechte Ausbeute, schlechte Reproduktion der Fermentationsabläufe, gesteigerte Katalaseproduktion, usw. Somit besteht ein großer Bedarf an Oxidasen, deren Substrate nicht oder nur zu einem geringen Anteil in den Produktionszellen vorkommen.Furthermore, choline is a biomolecule present in biological systems. The production of oxidase in cells in which choline is also present causes oxidative stress for the enzyme-producing cells under aerobic conditions due to the resulting hydrogen peroxide. This impairs enzyme production, for example, by obtaining insoluble or oxidatively damaged protein, poor yield, poor reproduction of the fermentation processes, increased catalase production, etc. Thus, there is a great need for oxidases, their substrates, or only a small proportion in the production cells occurrence.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur enzymatischen Herstellung von Wasserstoffperoxid bereitzustellen, in dem auf den Einsatz von Cholin bzw. Cholinderivaten als Substrat für die Oxidase-Enzyme, die in diesem Verfahren eingesetzt werden, verzichtet werden kann. Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eben solche Oxidase-Enzyme bereitzustellen, die sich durch die Fähigkeit auszeichnen, Alkohole des Typs R-CH2-OH oxidieren zu können und nicht auf Cholin bzw. Cholinderivate als Substrat beschränkt sind und insbesondere zur Oxidation eines Substrates, welches sich von Cholin unterscheidet, besser befähigt sind als zur Oxidation von Cholin.The present invention is therefore based on the object to provide a process for the enzymatic production of hydrogen peroxide, in which can be dispensed with the use of choline or choline derivatives as a substrate for the oxidase enzymes, which are used in this method. Another object of the present invention is to provide just such oxidase enzymes, which are characterized by the ability to oxidize alcohols of the type R-CH2-OH and are not limited to choline or choline derivatives as a substrate and in particular for the oxidation of a Substrates, which is different from choline, are better capable than for the oxidation of choline.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst gemäß der Lehre des Anspruchs 1 durch die Anwendung und Bereitstellung von Oxidasen, die sich durch Veränderung der Aminosäuresequenz der Cholinoxidase KC2 aus dem Bakterium Arthrobacter nicotianae bzw. Teilsequenzen hiervon (SEQ ID NO:3 sowie SEQ ID NO: 1 ) erhalten lassen und die auf Grund ihrer Veränderung zur Oxidation von Substraten befähigt sind, welche sich von Cholin bzw. Cholinderivaten unterscheiden, und die insbesondere zur Oxidation eines Substrates, welches sich von Cholin unterscheidet, besser befähigt sind als zur Oxidation von Cholin. SEQ ID NO:1 stellt diesbezüglich im Vergleich zu SEQ ID NO:3 eine um sechs Aminosäuren verkürzte Variante dieser Cholinoxidase dar (Figur 1 ). Der Arthrobacter nicotianae Stamm KC2, der die Cholinoxidase gemäß SEQ ID NO:3 beinhaltet, ist bei der DSMZ GmbH (Deutsche Sammlung von Mikroorganismen und Zellkulturen GmbH) in 38124 Braunschweig, Inhoffenstraße 7 B, Deutschland, hinterlegt (DSMZ-ID 96-878, Hinterlegungsnummer DSM 11234). Erfindungsgemäß weisen die Oxidasen bevorzugt Veränderungen in denjenigen Aminosäureresten auf, die die Struktur der Substratbindungsdomäne der Oxidase beeinflussen. Erfindungsgemäße Oxidasen sind daher in Prozessen vorteilhaft einsetzbar, in denen aus bestimmten Gründen kein Cholin eingesetzt werden kann oder soll. Zur Verdeutlichung des Sachverhaltes, dass die erfindungsgemäßen Enzyme durch Veränderung einer Cholinoxidase erhalten werden, jedoch vorteilhafterweise gerade nicht für die Oxidation von Cholin bzw. Cholinderivaten als Substrat eingesetzt werden, werden die erfindungsgemäßen Enzyme in der vorliegenden Anmeldung nicht als Cholinoxidasen, sondern als Oxidase-Enzyme bzw. Oxidasen bezeichnet.This object is achieved according to the teaching of claim 1 by the application and provision of oxidases which are obtained by altering the amino acid sequence of the choline oxidase KC2 from the bacterium Arthrobacter nicotianae or partial sequences thereof (SEQ ID NO: 3 and SEQ ID NO: 1) and, because of their alteration, are capable of oxidizing substrates other than choline and choline derivatives, and are more capable of oxidizing a substrate other than choline, rather than oxidizing choline. In this regard, SEQ ID NO: 1 represents a variant of this choline oxidase truncated by six amino acids in comparison with SEQ ID NO: 3 (FIG. 1). The Arthrobacter nicotianae strain KC2, which contains the choline oxidase according to SEQ ID NO: 3, is deposited with DSMZ GmbH (German Collection of Microorganisms and Cell Cultures GmbH) in 38124 Braunschweig, Inhoffenstraße 7 B, Germany (DSMZ-ID 96-878, Deposit number DSM 11234). According to the invention, the oxidases preferably have changes in those amino acid residues which influence the structure of the substrate binding domain of the oxidase. Oxidases according to the invention can therefore be used advantageously in processes in which, for certain reasons, no choline can or should be used. To clarify the fact that the enzymes according to the invention are obtained by altering a choline oxidase, but are advantageously not used for the oxidation of choline or choline derivatives as substrate, the enzymes according to the invention are not in the present application as choline oxidases, but as oxidase enzymes or oxidases.
Einen Gegenstand der vorliegenden Erfindung bilden somit Verfahren zur enzymatischen Herstellung von Wasserstoffperoxid mit einer Oxidase, die dadurch gekennzeichnet sind, dass die Aminosäuresequenz der Oxidase eine Aminosäuresequenz beinhaltet, die zu SEQ ID NO: 1 zu mindestens 96% identisch ist, unter Umsetzung eines Substrates, welches sich von Cholin unterscheidet. Es ist jedoch ebenfalls möglich, Oxidasen einzusetzen, deren Aminosäuresequenz eine Aminsäuresequenz beinhaltet, die zu SEQ ID NO: 1 zu mindestens 97%, 98%, 99%, zu 99,5% und weiterhin zu 100% identisch ist.An object of the present invention thus provide methods for the enzymatic production of hydrogen peroxide with an oxidase, which are characterized in that the amino acid sequence of the oxidase includes an amino acid sequence which is at least 96% identical to SEQ ID NO: 1, with reaction of a substrate, which is different from choline. However, it is also possible to use oxidases whose amino acid sequence includes an amino acid sequence which is at least 97%, 98%, 99%, 99.5% and further 100% identical to SEQ ID NO: 1.
In einer Ausführungsform der Erfindung ist das erfindungsgemäße Verfahren dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem Substrat, welches sich von Cholin unterscheidet, um eines mit der Struktur R-CH2-OH handelt, wobei R 1-20 Kohlenstoffatome, 0-5 Stickstoffatome, 0-5 Sauerstoffatome, 0-2 Schwefelatome, 0-2 Phosphoratome und 0-10 Halogenatome enthält. Das Substrat kann in gesättigter oder ungesättigter Form vorliegen.In one embodiment of the invention, the method of the invention is characterized in that the substrate other than choline is one having the structure R-CH 2 -OH, wherein R is 1-20 carbon atoms, 0-5 nitrogen atoms, 0 -5 Oxygen atoms, 0-2 sulfur atoms, 0-2 phosphorus atoms and 0-10 halogen atoms. The substrate may be in saturated or unsaturated form.
In einer weiteren Ausführungsform handelt es sich bei dem Substrat, welches sich von Cholin unterscheidet, um eines mit der Struktur R-CH2-OH, wobei R ausgewählt ist aus der Gruppe von -Phenyl, - Benzyl, -CH2-SO2-OH, -CH2-PO(OH)2, -PO(OH)2, -CH2-tertButyl, -CH2-C(Me2, OH). Besonders bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem Substrat, welches sich von Cholin unterscheidet, um 2-Phenylethanol, 3-Methyl-1 ,3- butandiol, Isethionsäure (2-Hydroxyethansulfonsäure) oder 3- Benzylalkohol handelt.In another embodiment, the substrate other than choline is one having the structure R-CH 2 -OH, wherein R is selected from the group consisting of -phenyl, -benzyl, -CH 2-SO 2 -OH, CH2-PO (OH) 2, -PO (OH) 2, -CH2-tert-butyl, -CH2-C (Me2, OH). Particularly preferred embodiments of the invention are characterized in that the substrate other than choline is 2-phenylethanol, 3-methyl-1,3-butanediol, isethionic acid (2-hydroxyethanesulfonic acid) or 3-benzyl alcohol.
In dem erfindungsgemäßen Verfahren können generell alle Substrate, deren Volumen kleiner als 2x 10~8 m3 ist, eingesetzt werden, da die Bindungstasche der Oxidase, die in dem Verfahren eingesetzt wird, dieses Volumen aufweist. Somit ist eine weitere Ausführungsform der Erfindung dadurch gekennzeichnet, dass das Substrat ein Volumen aufweist, das kleiner als 2x 10~8 m3 ist.In the process according to the invention, generally all substrates whose volume is less than 2 × 10 -8 m 3 can be used, since the binding pocket of the oxidase used in the process has this volume. Thus, a further embodiment of the invention is characterized in that the substrate has a volume which is smaller than 2x 10 ~ 8 m 3 .
Unter einem Enzym ist im Sinne der vorliegenden Anmeldung ein Protein zu verstehen, das eine bestimmte biokatalytische Funktion ausübt. Unter Oxidasen im Sinne der vorliegenden Anmeldung werden Enzyme verstanden, welche die bei der Oxidation eines Substrates freiwerdenden Elektronen auf Sauerstoff (O2) übertragen. Dabei dient der Sauerstoff als Elektronenakzeptor und wird zu Wasser (H2O) oder Wasserstoffperoxid (H2O2) reduziert. Die Aktivität einer Oxidase kann einen nicht-proteinischen Kofaktor benötigen, der frei oder an die Oxidase kovalent oder nichtkovalent gebunden vorliegen kann. Beispielsweise kann es sich hierbei um Flavin-Adenin- Dinukleotid „FAD" oder redoxaktive Metallionen handeln.For the purposes of the present application, an enzyme is to be understood as meaning a protein which has a specific biocatalytic function. For the purposes of the present application, oxidases are understood as meaning enzymes which transfer the electrons released during the oxidation of a substrate to oxygen (O 2 ). The oxygen serves as an electron acceptor and is reduced to water (H 2 O) or hydrogen peroxide (H 2 O 2 ). The activity of an oxidase may require a non-proteinaceous cofactor which may be free or covalently or non-covalently bound to the oxidase. For example, these may be flavin adenine dinucleotide "FAD" or redox-active metal ions.
Ein Protein ist im Sinne der vorliegenden Anmeldung ein aus den natürlichen Aminosäuren zusammengesetztes, weitgehend linear aufgebautes, zur Ausübung seiner Funktion zumeist eine dreidimensionale Struktur annehmendes Polypeptid. Ein Peptid besteht aus Aminosäuren, die über Peptidbindungen miteinander kovalent verbunden sind. Die Bezeichnung Polypeptid verdeutlicht diesbezüglich den Sachverhalt, dass diese Peptidkette in der Regel aus vielen Aminosäuren besteht, die über Peptidbindungen miteinander verbunden sind. Aminosäuren können in einer L- und einer D-Konfiguration vorliegen, wobei die Aminosäuren, aus denen Proteine bestehen, in der L-Konfiguration vorliegen. Sie werden als proteinogene Aminosäuren bezeichnet. In der vorliegenden Anmeldung werden die proteinogenen, natürlich vorkommenden L-Aminosäuren mit den international gebräuchlichen 1- und 3-Buchstaben-Codes bezeichnet. Zahlreiche Proteine werden als sogenannte Präproteine, also zusammen mit einem Signalpeptid gebildet. Darunter ist dann der N-terminale Teil des Proteins zu verstehen, dessen Funktion zumeist darin besteht, die Ausschleusung des gebildeten Proteins aus der produzierenden Zelle in das Periplasma oder das umgebende Medium und/oder dessen korrekte Faltung zu gewährleisten. Anschließend wird das Signalpeptid unter natürlichen Bedigungen durch eine Signalpeptidase vom übrigen Protein abgespalten, so dass dieses seine eigentliche katalytische Aktivität ohne die zunächst vorhandenen N-terminalen Aminosäuren ausübt. Pro-Proteine sind inaktive Vorstufen von Proteinen. Deren Vorläufer mit Signalsequenz werden als Prä-Pro-Proteine bezeichnet. Für technische Anwendungen sind aufgrund ihrer enzymatischen Aktivität die maturen, d.h. reifen Peptide, d.h. die nach ihrer Herstellung prozessierten Enzyme gegenüber den Präproteinen bevorzugt. Die Proteine können von den sie produzierenden Zellen nach der Herstellung der Polypeptidkette modifiziert werden, beispielsweise durch Anknüpfung von Zuckermolekülen, Formylierungen, Aminierungen, usw. Solche Modifikationen werden als posttranslationale Modifikationen bezeichnet. Diese posttranslationalen Modifizierungen können, müssen jedoch nicht einen Einfluss auf die Funktion des Proteins ausüben.For the purposes of the present application, a protein is a polypeptide composed largely of linear structure composed of the natural amino acids and generally assuming a three-dimensional structure in order to perform its function. A peptide consists of amino acids that are covalently linked to each other via peptide bonds. The term polypeptide clarifies in this regard the fact that this peptide chain usually consists of many amino acids, which are connected to each other via peptide bonds. Amino acids may be in an L and a D configuration, with the amino acids that make up proteins in the L configuration. They are called proteinogenic amino acids. In the present application, the proteinogenic, naturally occurring L-amino acids are designated by the internationally used 1- and 3-letter codes. Numerous proteins are formed as so-called pre-proteins, ie together with a signal peptide. By this is meant the N-terminal part of the protein, the function of which is usually to ensure the discharge of the protein formed from the producing cell into the periplasm or the surrounding medium and / or its correct folding. Subsequently, the signal peptide under natural conditions by a signal peptidase from the remaining protein cleaved so that this exerts its actual catalytic activity without the initially present N-terminal amino acids. Pro-proteins are inactive precursors of proteins. Their signal sequence precursors are referred to as pre-pro proteins. For technical applications, due to their enzymatic activity, the mature, ie mature, peptides, ie the enzymes processed after their preparation, are preferred over the preproteins. The proteins may be modified by the cells producing them after production of the polypeptide chain, for example, by attachment of sugar molecules, formylations, aminations, etc. Such modifications are referred to as post-translational modifications. These post-translational modifications may or may not have an effect on the function of the protein.
Durch Vergleich mit bekannten Enzymen, die beispielsweise in allgemein zugänglichen Datenbanken hinterlegt sind, läßt sich aus der Aminosäure- oder Nukleotid-Sequenz die enzymatische Aktivität eines betrachteten Enzyms folgern. Diese kann durch andere Bereiche des Proteins, die nicht an der eigentlichen Reaktion beteiligt sind, qualitativ oder quantitativ modifiziert werden. Dies könnte beispielsweise die Enzymstabilität, die Aktivität, die Reaktionsbedingungen oder die Substratspezifität betreffen.By comparison with known enzymes, which are deposited, for example, in generally accessible databases, the enzymatic activity of a considered enzyme can be deduced from the amino acid or nucleotide sequence. This can be qualitatively or quantitatively modified by other regions of the protein that are not involved in the actual reaction. This could, for example, relate to enzyme stability, activity, reaction conditions or substrate specificity.
Solch ein Vergleich geschieht dadurch, dass ähnliche Abfolgen in den Nukleotid- oder Aminosäuresequenzen der betrachteten Proteine einander zugeordnet werden. Dies nennt man Homologisierung. Eine tabellarische Zuordnung der betreffenden Positionen wird als Alignment bezeichnet. Bei der Analyse von Nukleotidsequenzen sind wiederum beide komplementären Stränge und jeweils allen drei möglichen Leserastern zu berücksichtigen; ebenso die Degeneriertheit des genetischen Codes und die organismenspezifische Codon-Usage. Inzwischen werden Alignments über Computerprogramme erstellt, wie beispielsweise durch die Algorithmen FASTA oder BLAST; dieses Vorgehen wird beispielsweise von D. J. Lipman und W. R. Pearson (1985) in Science, Band 227, S. 1435-1441 beschrieben.Such a comparison is accomplished by associating similar sequences in the nucleotide or amino acid sequences of the proteins of interest. This is called homologization. A tabular assignment of the respective positions is referred to as alignment. In the analysis of nucleotide sequences, in turn, both complementary strands and all three possible reading frames are to be taken into account; as well as the degeneracy of the genetic code and the organism-specific codon usage. Meanwhile, alignments are created using computer programs, such as the algorithms FASTA or BLAST; this procedure is described, for example, by D.J. Lipman and W.R. Pearson (1985) in Science, Vol. 227, pp. 1435-1441.
Eine Zusammenstellung aller in den verglichenen Sequenzen übereinstimmenden Positionen wird als Konsensus-Sequenz bezeichnet.A summary of all matching positions in the compared sequences is called a consensus sequence.
Solch ein Vergleich erlaubt auch eine Aussage über die Ähnlichkeit oder Homologie der verglichenen Sequenzen zueinander. Diese wird in Prozent Identität, das heißt dem Anteil der identischen Nukleotide oder Aminosäurereste an denselben Positionen widergegeben. Ein weiter gefaßter Homologiebegriff bezieht die konservierten Aminosäure-Austausche in diesen Wert mit ein. Es ist dann von Prozent Ähnlichkeit die Rede. Solche Aussagen können über ganze Proteine oder Gene oder nur über einzelne Bereiche getroffen werden. Homologe Bereiche von verschiedenen Proteinen sind durch Übereinstimmungen in der Aminosäuresequenz definiert. Diese können auch durch identische Funktion gekennzeichnet sein. Sie geht bis zu völligen Identitäten in kleinsten Bereichen, sogenannten Boxen, die nur wenige Aminosäuren umfassen und meist für die Gesamtaktivität essentielle Funktionen ausüben. Unter den Funktionen der homologen Bereiche sind kleinste Teilfunktionen der vom gesamten Protein ausgeübten Funktion zu verstehen, wie beispielsweise die Ausbildung einzelner Wasserstoffbrückenbindungen zur Komplexierung eines Substrats oder Übergangskomplexes.Such a comparison also allows a statement about the similarity or homology of the compared sequences to each other. This is expressed in percent identity, that is, the proportion of identical nucleotides or amino acid residues at the same positions. A broader concept of homology includes the conserved amino acid substitutions in this value. It then speaks of percent similarity. Such statements can be made about whole proteins or genes or only over individual areas. Homologous regions of different proteins are defined by matches in amino acid sequence. These can also be identified by identical function. It goes as far as complete identities in the smallest areas, so-called boxes, which contain only a few amino acids and usually perform essential functions for the overall activity. The functions of the homologous regions are to be understood as the smallest partial functions of the function carried out by the entire protein, such as, for example, the formation of individual hydrogen bonds for the complexation of a substrate or transition complex.
Einen weiteren Gegenstand der Erfindung bilden Oxidasen, die dadurch gekennzeichnet sind, dass eine oder mehrere Aminosäuren an den Positionen 55, 306, 325, 345, 351 , 458, 459 und 460 bezogen auf SEQ ID NO:1 verändert sind, wobei die Aminosäure an einer der Positionen 55, 325, 345, 351 , 458, 459 und 460 ausgewählt ist aus der Gruppe von Alanin, Arginin, Asparagin, Asparaginsäure, Cystein, Glutamin, Glutaminsäure, Glycin, Histidin, Isoleucin, Leucin, Lysin, Methionin, Phenylalanin, Prolin, Serin, Threonin, Tryptophan, Tyrosin und Valin und sich von derjenigen unterscheidet, die in SEQ ID NO: 1 an der entsprechenden Position vorhanden ist und die Aminosäure an der Position 306 ausgewählt ist aus der Gruppe von Arginin, Asparagin, Cystein, Glutamin, Glutaminsäure, Glycin, Histidin, Isoleucin, Leucin, Lysin, Methionin, Phenylalanin, Prolin, Serin, Threonin, Tryptophan, Tyrosin und Valin.Another object of the invention are formed oxidases, which are characterized in that one or more amino acids at positions 55, 306, 325, 345, 351, 458, 459 and 460 are changed with respect to SEQ ID NO: 1, wherein the amino acid to one of the positions 55, 325, 345, 351, 458, 459 and 460 is selected from the group of alanine, arginine, asparagine, aspartic acid, cysteine, glutamine, glutamic acid, glycine, histidine, isoleucine, leucine, lysine, methionine, phenylalanine, Proline, serine, threonine, tryptophan, tyrosine and valine and is different from that present in SEQ ID NO: 1 at the appropriate position and the amino acid at position 306 is selected from the group of arginine, asparagine, cysteine, glutamine , Glutamic acid, glycine, histidine, isoleucine, leucine, lysine, methionine, phenylalanine, proline, serine, threonine, tryptophan, tyrosine and valine.
Überraschenderweise wurde gefunden, dass eine Veränderung der Aminosäure in einer oder mehreren dieser Positionen die Fähigkeit des Enzyms, Cholin als Substrat zu oxidieren, zwar vermindert, jedoch unerwarteterweise die Fähigkeit des Enzyms zur Oxidation weiterer, neuer Substrate, erhöht. Somit bewirkt eine solche Änderung der Aminosäure eine Änderung der spezifischen Aktivität des Enzyms. Besonders überraschend und bemerkenswert ist die Möglichkeit der Substratveränderung weg von der positiv geladenen Trimethylammonium-Gruppe des Cholins hin zu ungeladenen oder negativ geladenen Gruppen der neuen Substrate.Surprisingly, it has been found that altering the amino acid in one or more of these positions, while diminishing but unexpectedly increasing the enzyme's ability to oxidize choline as a substrate, increases the ability of the enzyme to oxidize additional new substrates. Thus, such a change in the amino acid causes a change in the specific activity of the enzyme. Particularly surprising and noteworthy is the possibility of substrate change away from the positively charged trimethylammonium group of the choline towards uncharged or negatively charged groups of the new substrates.
Ferner kann die Veränderung einer Aminosäure in Sequenznachbarschaft, bevorzugt in unmittelbarer Sequenznachbarschaft, zu den Aminosäuren an den Positionen 55, 306, 325, 345, 351 , 458, 459 und 460 bezogen auf SEQ ID NO:1 ebenfalls zu einer Veränderung der Substratspezifität führen, da eine solche Veränderung zu Verschiebungen der an der Substratbindung beteiligten Aminosäuren führen kann. Solche Oxidasen sind daher in die vorliegende Erfindung mit eingeschlossen. Erfindungsgemäß wird unter Sequenznachbarschaft eine Position verstanden, die sich innerhalb eines Fensters von 50 Aminosäurepositionen, zunehmend bevorzugt von 40, 30, 20, 15, 10, 8, 6, 5, 4, 2 und besonders bevozugt von einer Aminosäureposition befindet, ausgehend von der konkret benannten Aminosäure in beide Richtungen, d.h. sowohl in Richtung N-Terminus als auch in Richtung C-Terminus der Aminosäuresequenz. Grundsätzlich sind die mit der vorliegenden Anmeldung vorgeschlagenen Aminosäureaustausche nicht darauf beschränkt, dass sie die einzigen Austausche sind, in denen sich die betreffende Oxidase von dem Ausgangsmolekül unterscheidet. Es ist aus dem Stand der Technik allgemein bekannt, dass sich vorteilhafte Eigenschaften einzelner Punktmutationen ergänzen können. Eine hinsichtlich bestimmter Eigenschaften bereits optimierte Oxidase, zum Beispiel hinsichtlich ihrer Stabilität gegenüber Tensiden oder anderen Komponenten, kann erfindungsgemäß zusätzlich über die hier vorgestellten Substitutionen weiterentwickelt werden. Somit umfassen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung alle Oxidasen, die neben anderen Austauschen auch erfindungsgemäße Austausche aufweisen.Further, altering an amino acid in sequence neighborhood, preferably in immediate sequence neighborhood, to the amino acids at positions 55, 306, 325, 345, 351, 458, 459 and 460 relative to SEQ ID NO: 1 may also result in a change in substrate specificity. since such a change can lead to shifts in the amino acids involved in substrate binding. Such oxidases are therefore included in the present invention. According to the invention, sequence proximity means a position which is within a window of 50 amino acid positions, more preferably of 40, 30, 20, 15, 10, 8, 6, 5, 4, 2 and especially preferably of an amino acid position, starting from specifically named amino acid in both directions, ie both towards the N-terminus and towards the C-terminus of the amino acid sequence. Basically, the amino acid substitutions proposed by the present application are not limited to being the only substitutions in which the subject oxidase is different from the parent molecule. It is generally known from the prior art that advantageous properties of individual point mutations can complement one another. An oxidase which has already been optimized with regard to certain properties, for example with respect to its stability towards surfactants or other components, can be further developed according to the invention via the substitutions presented here. Thus, embodiments of the present invention include all oxidases which, in addition to other exchanges, also have exchanges according to the invention.
Ebenfalls umfasst sind Oxidasen, die ausgehend von den zuvor genannten erfindungsgemäßen Oxidasen durch Derivatisierung, Fragmentierung, Inversionsmutation, Deletionsmutation oder Insertionsmutation erhältlich sind, wobei hierbei natürlich zwingend ist, dass die entsprechende Mutationsposition oder Kombination von Mutationspositionen in den so erhaltenen Oxidasen erhalten bleibt.Also included are oxidases obtainable from the abovementioned oxidases according to the invention by derivatization, fragmentation, inversion mutation, deletion mutation or insertion mutation, wherein it is of course imperative that the corresponding mutation position or combination of mutation positions in the resulting oxidases be retained.
Unter Fragmenten werden alle Proteine oder Peptide verstanden, die kleiner sind als natürliche Proteine und beispielsweise auch synthetisch erhalten werden können. Aufgrund ihrer Aminosäuresequenzen können sie den betreffenden vollständigen Proteinen zugeordnet werden. Sie können beispielsweise gleiche Strukturen annehmen oder proteolytische Aktivitäten oder Teilaktivitäten ausüben, wie beispielsweise die Komplexierung eines Substrats. Fragmente und Deletionsvarianten von Ausgangsproteinen sind prinzipiell gleichartig; während Fragmente eher kleinere Bruchstücke darstellen, fehlen den Deletionsmutanten eher nur kurze Bereiche, und damit nur einzelne Teilfunktionen.Fragments are understood as meaning all proteins or peptides which are smaller than natural proteins and, for example, can be obtained synthetically. Due to their amino acid sequences, they can be assigned to the relevant complete proteins. For example, they may adopt the same structures or perform proteolytic or partial activities, such as the complexation of a substrate. Fragments and deletion variants of starting proteins are in principle similar; while fragments tend to be smaller fragments, the deletion mutants tend to lack only short regions, and thus only individual subfunctions.
Unter Chimären oder hybriden Proteinen sind im Sinne der vorliegenden Anmeldung solche Proteine zu verstehen, deren Sequenz die Sequenzen oder Teilsequenzen von mindestens zwei Ausgangsproteinen umfasst. Die Ausgangsproteine können diesbezüglich aus verschiedenen oder aus demselben Organismus stammen. Chimäre oder hybride Proteine können beispielsweise durch Rekombinationsmutagenese erhalten werden. Der Sinn einer solchen Rekombination kann beispielsweise darin bestehen, mithilfe des heranfusionierten Proteinteils eine bestimmte enzymatische Funktion herbeizuführen oder zu modifizieren. Es ist dabei im Sinne der vorliegenden Erfindung unwesentlich, ob solch ein chimäres Protein aus einer einzelnen Polypeptidkette oder mehreren Untereinheiten besteht, auf weiche sich unterschiedliche Funktionen verteilen können.For the purposes of the present application, chimeras or hybrid proteins are to be understood as meaning those proteins whose sequence comprises the sequences or partial sequences of at least two starting proteins. The source proteins may be derived from different or from the same organism. Chimeric or hybrid proteins may be obtained, for example, by recombinant mutagenesis. For example, the purpose of such recombination may be to induce or modify a particular enzymatic function using the fused protein portion. For the purposes of the present invention, it is irrelevant whether such a chimeric protein consists of a single polypeptide chain or several subunits on which different functions can be distributed.
Unter durch Insertionsmutation erhaltene Proteine sind solche Varianten zu verstehen, die durch Einfügen eines Proteinfragments in die Ausgangssequenzen erhalten worden sind. Sie sind ihrer prinzipiellen Gleichartigkeit wegen den Chimären Proteinen zuzuordnen. Sie unterscheiden sich von jenen lediglich im Größenverhältnis des unveränderten Proteinteils zur Größe des gesamten Proteins. In solchen insertionsmutierten Proteinen ist der Anteil an Fremdprotein geringer als in Chimären Proteinen.By proteins obtained by insertion mutation are meant those variants obtained by inserting a protein fragment into the starting sequences. They are due to their principle similarity to the chimeric proteins. They differ of those only in the size ratio of the unaltered portion of protein to the size of the entire protein. In such insertionsmutierten proteins, the proportion of foreign protein is lower than in chimeric proteins.
Inversionsmutagenese, also eine partielle Sequenzumkehrung, kann als Sonderform sowohl der Deletion, als auch der Insertion angesehen werden. Dasselbe gilt für eine von der ursprünglichen Aminosäureabfolge abweichende Neugruppierung verschiedener Molekülteile. Sie kann sowohl als Deletionsvariante, als Insertionsvariante, als auch als Shuffling-Variante des ursprünglichen Proteins angesehen werden.Inversion mutagenesis, ie a partial sequence reversal, can be regarded as a special form of both the deletion and the insertion. The same applies to a new grouping of different parts of the molecule which deviates from the original amino acid sequence. It can be regarded as a deletion variant, as an insertion variant, as well as a shuffling variant of the original protein.
Unter Derivaten werden im Sinne der vorliegenden Anmeldung solche Proteine verstanden, deren reine Aminosäurekette chemisch modifiziert worden ist. Solche Derivatisierungen können beispielsweise biologisch im Zusammenhang mit der Proteinbiosynthese durch die Wirtszelle erfolgen. Hierfür können molekularbiologische Methoden eingesetzt werden. Sie können aber auch chemisch durchgeführt werden, etwa durch die chemische Umwandlung einer Seitenkette einer Aminosäure oder durch kovalente Bindung einer anderen Verbindung an das Protein. Bei solch einer Verbindung kann es sich beispielsweise auch um andere Proteine handeln, die beispielsweise über bifunktionelle chemische Verbindungen an erfindungsgemäße Proteine gebunden werden. Derartige Modifizierungen können beispielsweise die Substratspezifität oder die Bindungsstärke an das Substrat beeinflussen oder eine vorübergehende Blockierung der enzymatischen Aktivität herbeiführen, wenn es sich bei der angekoppelten Substanz um einen Inhibitor handelt. Dies kann beispielsweise für den Zeitraum der Lagerung sinnvoll sein. Ebenso ist unter Derivatisierung die kovalente Bindung an einen makromolekularen Träger zu verstehen, genauso wie auch ein nichtkovalenter Einschluss in geeignete makromolekulare Käfigstrukturen.For the purposes of the present application, derivatives are understood as meaning those proteins whose pure amino acid chain has been chemically modified. Such derivatizations can be carried out, for example, biologically in connection with protein biosynthesis by the host cell. For this molecular biological methods can be used. However, they can also be carried out chemically, for example by the chemical transformation of a side chain of an amino acid or by covalent binding of another compound to the protein. Such a compound may, for example, also be other proteins which are bound, for example via bifunctional chemical compounds, to proteins according to the invention. Such modifications may, for example, affect the substrate specificity or binding strength to the substrate or cause a temporary blockage of the enzymatic activity when the coupled substance is an inhibitor. This can be useful, for example, for the period of storage. Also, derivatization is understood to mean covalent attachment to a macromolecular carrier, as well as noncovalent inclusion in suitable macromolecular cage structures.
Proteine können auch über die Reaktion mit einem Antiserum oder einem bestimmten Antikörper zu Gruppen immunologisch verwandter Proteine zusammengefaßt werden. Die Angehörigen einer Gruppe zeichnen sich dadurch aus, dass sie dieselbe, von einem Antikörper erkannte antigene Determinante aufweisen.Proteins can also be grouped into groups of immunologically related proteins by reaction with an antiserum or antibody. The members of a group are characterized by having the same antigenic determinant recognized by an antibody.
Im Sinne der vorliegenden Erfindung werden alle Enzyme, Proteine, Fragmente und Derivate, sofern sie nicht explizit als solche angesprochen zu werden brauchen, unter dem Oberbegriff Proteine zusammengefasst.For the purposes of the present invention, all enzymes, proteins, fragments and derivatives, unless they need to be addressed explicitly as such, are summarized under the generic term proteins.
Die erfindungsgemäßen Oxidasen mit veränderter Substratspezifität weisen vorteilhafterweise eine hohe spezifische Wasserstoffperoxid-Bildungsrate auf. Das pH-Profil der erfindungsgemäßen Enzyme ist kompatibel mit dem erforderlichen pH-Wert bei technischem Einsatz sowie bei Einsatz in typischen Produkten wie Wasch- und Reinigungsmitteln und Haarfärbungen.The oxidases according to the invention with altered substrate specificity advantageously have a high specific hydrogen peroxide formation rate. The pH profile of the enzymes according to the invention is compatible with the required pH for industrial use and for use in typical products such as detergents and cleaners and hair dyes.
Um in den vorstehend beschriebenen Verfahren vorteilhaft eingesetzt werden zu können, sind die erfindungsgemäßen Oxidasen in der Lage, Substrate zu oxidieren, die sich von Cholin unterscheiden. Einen weiteren Gegenstand der Erfindung stellen daher Oxidasen dar, die dadurch gekennzeichnet sind, dass sie zur Oxidation eines Substrates, welches sich von Cholin unterscheidet, besser befähigt sind als zur Oxidation von Cholin. Ebenso sind Oxidasen mit umfasst, die zur Oxidation eines Substrates, welches sich von Cholin unterscheidet, besser befähigt sind als das unveränderte Ausgangsenzym.In order to be used advantageously in the processes described above, the oxidases according to the invention are able to oxidize substrates which differ from choline. Another object of the invention, therefore, are oxidases, which are characterized in that they are better able to oxidize a substrate, which is different from choline, as for the oxidation of choline. Also included are oxidases which are more capable of oxidizing a substrate different from choline than the unaltered starting enzyme.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist die Oxidase dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem Substrat, welches sich von Cholin unterscheidet, um eines mit der Struktur R-CH2- OH handelt, wobei R 1-20 Kohlenstoffatome, 0-5 Stickstoffatome, 0-5 Sauerstoffatome, 0-2 Schwefelatome, 0-2 Phosphoratome und 0-10 Halogenatome enthält.In a further embodiment of the invention, the oxidase is characterized in that the substrate other than choline is one having the structure R-CH 2 -OH, wherein R is 1-20 carbon atoms, 0-5 nitrogen atoms, 0 Contains -5 oxygen atoms, 0-2 sulfur atoms, 0-2 phosphorus atoms and 0-10 halogen atoms.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Oxidase dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem Substrat, welches sich von Cholin unterscheidet, um eines mit der Struktur R-CH2-OH handelt, wobei R ausgewählt ist aus der Gruppe von -Phenyl, - Benzyl, -CH2-SO2-OH, -CH2- PO(OH)2, -PO(OH)2, -CH2-tertButyl, -CH2-C(Me2, OH). In besonders bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung sind die Oxidasen dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem Substrat, welches sich von Cholin unterscheidet, um 2-Phenylethanol, 3-Methyl-1 ,3-butandiol, Isethionsäure oder Benzylalkohol handelt.In a preferred embodiment the oxidase being characterized in that it is in the substrate, which is different from choline to a 2 is -OH having the structure R-CH, wherein R is selected from the group consisting of phenyl, - benzyl, -CH 2 -SO 2 -OH, -CH 2 - PO (OH) 2 , -PO (OH) 2 , -CH 2 -tert-butyl, -CH2-C (Me 2 , OH). In particularly preferred embodiments of the invention, the oxidases are characterized in that the substrate other than choline is 2-phenylethanol, 3-methyl-1,3-butanediol, isethionic acid or benzyl alcohol.
Die erfindungsgemäßen Oxidasen sind in der Lage, Substrate, deren Volumen kleiner als 2x 10~8 m3 ist, in ihrer Substratbindungstasche aufzunehmen, da die Bindungstasche einer Oxidase, die in dem Verfahren eingesetzt wird, dieses Volumen aufweist. Somit sind weitere Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Oxidasen dadurch gekennzeichnet, dass das Substrat ein Volumen aufweist, das kleiner als 2x 10~8 m3 ist.The oxidases of the present invention are capable of accepting substrates whose volume is less than 2 × 10 -8 m 3 in their substrate binding pocket since the binding pocket of an oxidase used in the method has this volume. Thus, further embodiments of the oxidases according to the invention are characterized in that the substrate has a volume which is smaller than 2 × 10 -8 m 3 .
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung sind die Oxidasen dadurch gekennzeichnet, dass die Aminosäure an Position 306 zunehmend bevorzugt Arginin, Glutamin, Asparagin, Aspartat oder Glycin ist, wobei die Nummerierung der Sequenzpositionen auf SEQ ID NO:1 bezogen ist.In a further embodiment of the invention, the oxidases are characterized in that the amino acid at position 306 is increasingly preferably arginine, glutamine, asparagine, aspartate or glycine, the numbering of the sequence positions being based on SEQ ID NO: 1.
Erfindungsgemäße Oxidasen sind jedoch ausdrücklich nicht auf diese Ausführungsform beschränkt, sondern können an Position 306 die Aminosäure Arginin, Asparagin, Cystein, Glutamin, Glutaminsäure, Glycin, Histidin, Isoleucin, Leucin, Lysin, Methionin, Phenylalanin, Prolin, Serin, Threonin, Tryptophan, Tyrosin oder Valin aufweisen sowie an den Positionen Positionen 55, 325, 345, 351 , 458, 459 und 460 die Aminosäuren Alanin, Arginin, Asparagin, Asparaginsäure, Cystein, Glutamin, Glutaminsäure, Glycin, Histidin, Isoleucin, Leucin, Lysin, Methionin, Phenylalanin, Prolin, Serin, Threonin, Tryptophan, Tyrosin und Valin, wobei die Nummerierung auf SEQ ID NO:1 bezogen ist. Diese Aminosäuren können an den genannten Positionen in jeder beliebigen Kombination vorliegen. Weiterhin können mehrere der vorstehend genannten Positionen oder auch nur eine der vorstehend genannten Positionen die entsprechende Aminosäure aufweisen. Wie vorstehend bereits erläutert, umfassen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung alle Oxidasen, die neben anderen Austauschen auch erfindungsgemäße Austausche aufweisen.However, oxidases according to the invention are expressly not limited to this embodiment, but may contain at position 306 the amino acid arginine, asparagine, cysteine, glutamine, glutamic acid, glycine, histidine, isoleucine, leucine, lysine, methionine, phenylalanine, proline, serine, threonine, tryptophan, Tyrosine or valine and positions 55, 325, 345, 351, 458, 459 and 460 the amino acids alanine, arginine, asparagine, aspartic acid, cysteine, glutamine, glutamic acid, glycine, histidine, isoleucine, leucine, lysine, methionine, phenylalanine, proline, serine, threonine, tryptophan, tyrosine and valine, where the numbering is related to SEQ ID NO: 1. These amino acids can be present at the positions mentioned in any combination. Furthermore, several of the abovementioned positions or else only one of the abovementioned positions can have the corresponding amino acid. As already explained above, embodiments of the present invention include all oxidases which, in addition to other exchanges, also have exchanges according to the invention.
Die erfindungsgemäßen Oxidasen weisen ein pH-Optimum vorzugsweise im fast neutralen bis schwach alkalischen Bereich von etwa pH 6 bis pH 10, besonders bevorzugt pH 7 bis pH 9 auf. Die Aktivität solcher Enzyme wird üblicherweise in Einheiten E (bzw. „Unit", U) ausgedrückt, wobei eine Einheit derjenigen Enzymmenge entspricht, die 1 μmol an Wasserstoffperoxid (H2O2) bei einem festgelegten pH und einer festgelegten Temperatur in 1 Minute generiert. Das Temperatur- Optimum der erfindungsgemäßen Oxidasen liegt etwa im Bereich von 20 bis 6O0C, insbesondere bei etwa 4O0C.The oxidases according to the invention have a pH optimum preferably in the almost neutral to weakly alkaline range of about pH 6 to pH 10, particularly preferably pH 7 to pH 9. The activity of such enzymes is usually expressed in units E (or "Unit", U), one unit corresponding to that amount of enzyme which generates 1 μmol of hydrogen peroxide (H 2 O 2 ) at a fixed pH and temperature in 1 minute . the temperature optimum of the oxidase according to the invention is approximately in the range of 20 to 6O 0 C, particularly at about 4O 0 C.
Da die gegenständlichen Oxidasen der vorliegenden Anmeldung zur Oxidation eines Substrates, welches sich von Cholin unterscheidet, besser oder zumindest gleichwertig befähigt sind als zur Oxidation von Cholin, ist deren Aktivität unter Umsetzung eines Substrates, welches sich von Cholin unterscheidet, höher oder zumindest gleichwertig bezogen auf deren Aktivität unter Umsetzung von Cholin als Substrat. Einen weiteren Gegenstand der Erfindung stellen somit Oxidasen dar, für die der Quotient, gebildet aus der spezifischen Aktivität der Oxidase unter Verwendung eines Substrats, welches sich von Cholin unterscheidet, geteilt durch die spezifische Aktivität der Oxidase unter Verwendung eines Substrats, welches Cholin ist, einen Wert zwischen 1 und 100.000, bevorzugt einen Wert zwischen 1 und 1000, weiter bevorzugt einen Wert zwischen 1 und 100 und besonders bevorzugt einen Wert zwischen 1 und 10 aufweist.Since the subject oxidases of the present application are better or at least equivalent to the oxidation of a substrate other than choline, their activity to react a substrate other than choline is higher or at least equivalent their activity by reacting choline as a substrate. Thus, another subject of the invention is oxidases for which the quotient formed from the specific activity of the oxidase using a substrate other than choline divided by the specific activity of the oxidase using a substrate which is choline Value between 1 and 100,000, preferably a value between 1 and 1000, more preferably a value between 1 and 100 and particularly preferably has a value between 1 and 10.
Weitere Gegenstände der Erfindung bilden Nukleinsäuremoleküle, die für eine erfindungsgemäße Oxidase kodieren sowie Vektoren, enthaltend eine solche Nukleinsäure.Further objects of the invention form nucleic acid molecules which code for an oxidase according to the invention as well as vectors containing such a nucleic acid.
Unter Nukleinsäuren sind im Sinne der vorliegenden Anmeldung sind die natürlicherweise aus Nukleotiden aufgebauten und als Informationsträger dienenden Moleküle zu verstehen, die für die lineare Aminosäureabfolge in Proteinen oder Enzymen kodieren. Sie können als Einzelstrang, als ein zu diesem Einzelstrang komplementärer Einzelstrang oder als Doppelstrang vorliegen. Als der natürlicherweise dauerhaftere Informationsträger ist die Nukleinsäure DNA für molekularbiologische Arbeiten bevorzugt. Demgegenüber wird für die Realisierung der Erfindung in natürlicher Umgebung, wie beispielsweise in einer exprimierenden Zelle, eine RNA gebildet, weshalb erfindungswesentliche RNA-Moleküle ebenfalls Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung darstellen.For the purposes of the present application, nucleic acids are understood to mean the molecules which are naturally constructed from nucleotides and serve as information carriers, which code for the linear sequence of amino acids in proteins or enzymes. They can be present as a single strand, as a single strand that is complementary to this single strand, or as a double strand. As the naturally more durable information carrier, the nucleic acid DNA is preferred for molecular biology work. In contrast, for the realization of the invention in a natural environment, such as in an expressing cell, an RNA is formed, why RNA molecules essential to the invention are also embodiments of the present invention.
Bei DNA sind die Sequenzen beider komplementärer Stränge in jeweils allen drei möglichen Leserastern zu berücksichtigen. Ferner ist zu berücksichtigen, dass verschiedene Codon-Triplets für dieselben Aminosäuren codieren können, so dass eine bestimmte Aminosäure-Abfolge von mehreren unterschiedlichen und möglicherweise nur geringe Identität aufweisenden Nukleotidsequenzen abgeleitet werden kann, was als Degeneriertheit des genetischen Codes bezeichnet wird. Außerdem weisen verschiedene Organismen Unterschiede im Gebrauch dieser Codons auf. Aus diesen Gründen müssen sowohl Aminosäuresequenzen als auch Nukleotidsequenzen in die Betrachtung des Schutzbereichs einbezogen werden. Daher sind sämtliche Nukleotidsequenzen in die Erfindung mit eingeschlossen, die eine der vorstehend beschriebenen Oxidasen kodieren können. Der Fachmann ist in der Lage, diese Nukleotidsequenzen zweifelsfrei zu bestimmen, da trotz der Degeneriertheit des genetischen Codes einzelnen Codons definierte Aminosäuren zuzuordnen sind. Daher kann der Fachmann ausgehend von einer sind jeweils nur als eine beispielhafte Codierung für eine bestimmte Aminosäurefolge anzusehen.For DNA, consider the sequences of both complementary strands in all three possible reading frames. Further, it should be appreciated that different codon triplets may encode the same amino acids so that a particular amino acid sequence may be derived from a plurality of different and possibly low identity nucleotide sequences, which is referred to as the degeneracy of the genetic code. In addition, various organisms have differences in the use of these codons. For these reasons, both amino acid sequences and nucleotide sequences must be included in the consideration of the scope. Therefore, all nucleotide sequences are included in the invention which can encode any of the oxidases described above. The skilled person is able to determine these nucleotide sequences beyond doubt, because despite the degeneracy of the genetic code individual codons defined amino acids are assigned. Therefore, one of ordinary skill in the art, on the basis of one example, may be considered only as an exemplary coding for a particular amino acid sequence.
Die einem Protein entsprechende Informationseinheit wird auch im Sinne der vorliegenden Anmeldung als Gen bezeichnet.The information unit corresponding to a protein is also referred to as gene within the meaning of the present application.
Die vorliegende Erfindung umfaßt die Herstellung rekombinanter Proteine. Hierunter sind erfindungsgemäß alle gentechnischen oder mikrobiologischen Verfahren zu verstehen, die darauf beruhen, dass die Gene für die interessierenden Proteine in eine für die Produktion geeignete Wirtszelle eingebracht und von dieser transkribiert und translatiert werden. Geeigneterweise erfolgt die Einschleusung der betreffenden Gene über Vektoren, insbesondere Expressionsvektoren; aber auch über solche, die bewirken, dass das interessierende Gen in der Wirtszelle in ein bereits vorhandenes genetisches Element wie das Chromosom oder andere Vektoren eingefügt werden kann. Die funktionelle Einheit aus Gen und Promotor und eventuellen weiteren genetischen Elementen wird erfindungsgemäß als Expressionskassette bezeichnet. Sie muß dafür jedoch nicht notwendigerweise auch als physische Einheit vorliegen.The present invention involves the production of recombinant proteins. According to the invention, these are to be understood as meaning all genetic engineering or microbiological processes which are based on the genes for the proteins of interest being introduced into a suitable host cell for the production and being transcribed and translated by it. Suitably, the introduction of the relevant genes via vectors, in particular expression vectors; but also those that cause the gene of interest in the host cell to be inserted into an already existing genetic element, such as the chromosome or other vectors. The functional unit of gene and promoter and any other genetic elements is referred to as expression cassette according to the invention. However, it does not necessarily have to exist as a physical entity.
Einem Fachmann ist es über heutzutage allgemein bekannte Methoden, wie beispielsweise die chemische Synthese oder die Polymerase-Kettenreaktion (PCR) in Verbindung mit molekularbiologischen und/oder proteinchemischen Standardmethoden möglich, anhand bekannter DNA- und/oder Aminosäuresequenzen die entsprechenden Nukleinsäuren bis hin zu vollständigen Genen herzustellen.A person skilled in the art can use well-known methods such as chemical synthesis or the polymerase chain reaction (PCR) in combination with molecular biological and / or proteinchemical standard methods, using known DNA and / or amino acid sequences, the corresponding nucleic acids to complete genes manufacture.
Änderungen der Nukleotidsequenz, wie sie beispielsweise durch an sich bekannte molekularbiologische Methoden herbeigeführt werden können, werden als Mutationen bezeichnet. Je nach Art der Änderung kennt man beispielsweise Deletions-, Insertions- oder Substitutionsmutationen oder solche, bei denen verschiedene Gene oder Teile von Genen miteinander fusioniert oder rekombiniert werden; dies sind Genmutationen. Die zugehörigen Organismen werden als Mutanten bezeichnet. Die von mutierten Nukleinsäuren abgeleiteten Proteine werden als Varianten bezeichnet. So führen beispielsweise Deletions-, Insertions- Substitutionsmutationen oder Fusionen zu deletions-, insertions- substitutionsmutierten oder Fusionsgenen und auf Proteinebene zu entsprechenden Deletions-, Insertions- oder Substitutionsvarianten beziehungsweise Fusionsproteinen.Changes in the nucleotide sequence, as can be brought about, for example, by molecular biological methods known per se, are referred to as mutations. Depending on Type of change is known, for example, deletion, insertion or substitution mutations or those in which different genes or parts of genes are fused or recombined with each other; these are gene mutations. The associated organisms are called mutants. The proteins derived from mutant nucleic acids are called variants. Thus, for example, deletion, insertion substitution mutations or fusions lead to deletion, insertion-substitution-mutated or fusion genes and, at the protein level, to corresponding deletion, insertion or substitution variants or fusion proteins.
Unter Vektoren werden im Sinne der vorliegenden Erfindung aus Nukleinsäuren bestehende Elemente verstanden, die als kennzeichnenden Nukleinsäurebereich ein interessierendes Gen enthalten. Sie vermögen dieses in einer Spezies oder einer Zelllinie über mehrere Generationen oder Zellteilungen hinweg als stabiles genetisches Element zu etablieren. Vektoren sind insbesondere bei der Verwendung in Bakterien spezielle Plasmide, also zirkuläre genetische Elemente. Man unterscheidet in der Gentechnik einerseits zwischen solchen Vektoren, die der Lagerung und somit gewissermaßen auch der gentechnischen Arbeit dienen, den sogenannten Klonierungsvektoren, und andererseits denen, die die Funktion erfüllen, das interessierende Gen in der Wirtszelle zu realisieren, das heißt, die Expression des betreffenden Proteins zu ermöglichen. Diese Vektoren werden als Expressionsvektoren bezeichnet.For the purposes of the present invention, vectors are understood as consisting of nucleic acids which contain a gene of interest as a characteristic nucleic acid region. They are able to establish this in a species or a cell line over several generations or cell divisions as a stable genetic element. Vectors, especially when used in bacteria, are special plasmids, ie circular genetic elements. One differentiates in the genetic engineering on the one hand between those vectors which serve the storage and thus to a certain extent also the genetic engineering, the so-called cloning vectors, and on the other hand those which fulfill the function of realizing the gene of interest in the host cell, that is, the expression of the protein. These vectors are referred to as expression vectors.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wird die Nukleinsäure geeigneterweise in einen Vektor kloniert. Die molekularbiologische Dimension der Erfindung besteht somit in Vektoren mit den Genen für die entsprechenden Proteine. Dazu können beispielsweise solche gehören, die sich von bakteriellen Plasmiden, von Viren oder von Bakteriophagen ableiten, oder überwiegend synthetische Vektoren oder Plasmide mit Elementen verschiedenster Herkunft. Mit den weiteren jeweils vorhandenen genetischen Elementen vermögen Vektoren sich in den betreffenden Wirtszellen über mehrere Generationen hinweg als stabile Einheiten zu etablieren. Es ist dabei im Sinne der Erfindung unerheblich, ob sie sich extrachomosomal als eigene Einheiten etablieren oder in ein Chromosom integrieren. Welches der zahlreichen aus dem Stand der Technik bekannten Systeme gewählt wird, hängt vom Einzelfall ab. Ausschlaggebend können beispielsweise die erreichbare Kopienzahl, die zur Verfügung stehenden Selektionssysteme, darunter vor allem Antibiotikaresistenzen, oder die Kultivierbarkeit der zur Aufnahme der Vektoren befähigten Wirtszellen sein.In the context of the present invention, the nucleic acid is suitably cloned into a vector. The molecular-biological dimension of the invention thus consists in vectors with the genes for the corresponding proteins. These may include, for example, those derived from bacterial plasmids, viruses or bacteriophages, or predominantly synthetic vectors or plasmids with elements of various origins. With the other genetic elements present in each case, vectors are able to establish themselves as stable units in the relevant host cells over several generations. For the purposes of the invention, it is irrelevant whether they establish themselves as extrachomosomal units or integrate them into a chromosome. Which of the numerous systems known from the prior art is chosen depends on the individual case. Decisive factors may be, for example, the achievable copy number, the selection systems available, in particular antibiotic resistances, or the cultivability of the host cells capable of accepting the vectors.
Die Vektoren bilden geeignete Ausgangspunkte für molekularbiologische und biochemische Untersuchungen des betreffenden Gens oder zugehörigen Proteins und für erfindungsgemäße Weiterentwicklungen und letztlich für die Amplifikation und Produktion erfindungsgemäßer Proteine. Sie stellen insofern Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung dar, als die Sequenzen der enthaltenen erfindungsgemäßen Nukleinsäurebereiche jeweils innerhalb der oben näher bezeichneten Homologiebereiche liegen.The vectors form suitable starting points for molecular biological and biochemical investigations of the relevant gene or protein and for further developments according to the invention and ultimately for the amplification and production of proteins according to the invention. They represent insofar embodiments of the present invention, as the Sequences of the nucleic acid regions according to the invention in each case lie within the homology regions specified above.
Einen weiteren Gegenstand der Erfindung stellen somit Vektoren dar, die mindestens ein Nukleinsäuremolekül beinhalten, welches für eine erfindungsgemäße Oxidase kodiert, die dadurch gekennzeichnet sind, dass der Vektor ein Klonierungsvektor ist. Diese eignen sich neben der Lagerung, der biologischen Amplifikation oder der Selektion des interessierenden Gens für die Charakterisierung des betreffenden Gens, etwa über das Erstellen einer Restriktionskarte oder die Sequenzierung. Klonierungsvektoren sind auch deshalb bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, weil sie eine transportierbare und lagerfähige Form der beanspruchten DNA darstellen. Sie sind auch bevorzugte Ausgangspunkte für molekularbiologische Techniken, die nicht an Zellen gebunden sind, wie beispielsweise die Polymerasekettenreaktion (PCR).A further subject of the invention thus represents vectors which contain at least one nucleic acid molecule which codes for an oxidase according to the invention, which are characterized in that the vector is a cloning vector. These are suitable in addition to the storage, the biological amplification or the selection of the gene of interest for the characterization of the gene in question, such as the creation of a restriction map or sequencing. Cloning vectors are also preferred embodiments of the present invention because they are a transportable and storable form of the claimed DNA. They are also preferred starting points for molecular biological techniques that are not bound to cells, such as the polymerase chain reaction (PCR).
Einen weiteren Gegenstand der Erfindung stellen weiterhin Vektoren da, die mindestens ein Nukleinsäuremolekül beinhalten, welches für eine erfindungsgemäße Oxidase kodiert, die dadurch gekennzeichnet sind, dass der Vektor ein Expressionsvektor ist. Expressionsvektoren sind chemisch den Klonierungsvektoren ähnlich, unterscheiden sich aber in jenen Teilsequenzen, die sie dazu befähigen, in den für die Produktion von Proteinen optimierten Wirtszellen oder Wirtsorganismen zu replizieren und dort das enthaltene Gen zur Expression zu bringen. Bevorzugte Ausführungsformen sind Expressionsvektoren, die selbst die zur Expression notwendigen genetischen Elemente tragen. Die Expression wird beispielsweise von Promotoren beeinflußt, welche die Transkription des Gens regulieren. So kann die Expression durch den natürlichen, ursprünglich vor diesem Gen lokalisierten Promotor erfolgen, aber auch nach gentechnischer Fusion sowohl durch einen auf dem Expressionsvektor bereitgestellten Promotor der Wirtszelle als auch durch einen modifizierten oder einen völlig anderen Promotor eines anderen Organismus oder einer anderen Wirtszelle.A further subject of the invention furthermore provides vectors which contain at least one nucleic acid molecule which codes for an oxidase according to the invention, which are characterized in that the vector is an expression vector. Expression vectors are chemically similar to the cloning vectors, but differ in those partial sequences which enable them to replicate in the host cells or host organisms optimized for the production of proteins and to express the gene contained therein. Preferred embodiments are expression vectors which themselves carry the genetic elements necessary for expression. The expression is influenced, for example, by promoters which regulate the transcription of the gene. Thus, expression may be by the natural promoter originally located upstream of this gene, but also by genetic engineering, both by a host cell promoter provided on the expression vector and by a modified or completely different promoter from another organism or host cell.
Bevorzugte Ausführungsformen sind solche Expressionsvektoren, die über Änderungen der Kulturbedingungen oder Zugabe von bestimmten Verbindungen, wie beispielsweise die Zelldichte oder spezielle Faktoren, regulierbar sind. Expressionsvektoren ermöglichen, dass das zugehörige Protein heterolog, also in einer anderen Zelle bzw. Wirtszelle als derjenigen, aus der es natürlicherweise gewonnen werden kann, produziert wird. Die Zellen können dabei durchaus zu verschiedenen Organismen zugehörig sein oder von verschiedenen Organismen stammen. Auch eine homologe Proteingewinnung aus einer das Gen natürlicherweise exprimierenden Wirtszelle über einen passenden Vektor liegt innerhalb des Schutzbereichs der vorliegenden Erfindung. Diese kann den Vorteil aufweisen, dass natürliche, mit der Translation in einem Zusammenhang stehende Modifikationsreaktionen an dem entstehenden Protein genauso durchgeführt werden, wie sie auch natürlicherweise ablaufen würden. Eine weitere Ausführungsform stellen Expressionssysteme dar, bei denen zusätzliche Gene, beispielsweise solche, die auf anderen Vektoren zur Verfügung gestellt werden, die Produktion erfindungsgemäßer Proteine beeinflussen. Hierbei kann es sich um modifizierende Genprodukte handeln oder um solche, die mit dem erfindungsgemäßen Protein gemeinsam aufgereinigt werden sollen, etwa um dessen enzymatische Funktion zu beeinflussen. Dabei kann es sich beispielsweise um andere Proteine oder Enzyme, um Inhibitoren oder um solche Elemente handeln, die die Wechselwirkung mit verschiedenen Substraten beinflussen.Preferred embodiments are those expression vectors which are regulatable via changes in culture conditions or addition of certain compounds, such as cell density or specific factors. Expression vectors allow the associated protein to be produced heterologously, that is in a cell or host cell other than that from which it can naturally be obtained. The cells may well belong to different organisms or come from different organisms. Also, homologous protein recovery from a gene cell naturally expressing the gene via an appropriate vector is within the scope of the present invention. This may have the advantage that natural translational-related modification reactions on the resulting protein are performed exactly as they would naturally occur. A further embodiment represents expression systems in which additional genes, for example those which are provided on other vectors, influence the production of proteins according to the invention. These may be modifying gene products or those which are to be purified together with the protein according to the invention, for example in order to influence its enzymatic function. These may be, for example, other proteins or enzymes, inhibitors or elements that influence the interaction with various substrates.
Alternative Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung können auch zellfreie Expressionssysteme sein, bei denen die Proteinbiosynthese in vitro nachvollzogen wird. Derartige Expressionssysteme sind im Stand der Technik ebenfalls etabliert.Alternative embodiments of the present invention may also be cell-free expression systems in which protein biosynthesis is understood in vitro. Such expression systems are also established in the art.
Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist eine Wirtszelle, die eine erfindungsgemäße Oxidase oder ein Fragment derselben beinhaltet oder die zu deren Herstellung angeregt werden kann, vorzugsweise unter Einsatz eines Expressionsvektors. Die In-vivo-Synthese eines erfindungsgemäßen Enzyms, also die durch lebende Zellen, erfordert den Transfer des zugehörigen Gens in eine Wirtszelle, deren sogenannte Transformation. Als Wirtszellen eignen sich prinzipiell alle Zellen, das heißt prokaryotische oder eukaryotische Zellen. Bevorzugt sind solche Wirtszellen, die sich genetisch vorteilhaft handhaben lassen, was beispielsweise die Transformation mit dem Expressionsvektor und dessen stabile Etablierung angeht, beispielsweise einzellige Pilze oder Bakterien. Zudem zeichnen sich bevorzugte Wirtszellen durch eine gute mikrobiologische und biotechnologische Handhabbarkeit aus. Das betrifft beispielsweise leichte Kultivierbarkeit, hohe Wachstumsraten, geringe Anforderungen an Fermentationsmedien und gute Produktions- und Sekretionsraten für Fremdproteine. Häufig müssen aus der Fülle an verschiedenen nach dem Stand der Technik zur Verfügung stehenden Systeme die optimalen Expressionssysteme für den Einzelfall experimentell ermitteln werden. Jedes erfindungsgemäße Protein kann auf diese Weise aus einer Vielzahl von Wirtszellen gewonnen werden. Auch solche Wirtszellen sind bevorzugt, die dadurch gekennzeichnet sind, dass sie nach Transformation mit einem der oben beschriebenen Vektoren erhalten worden sind. Dabei kann es sich beispielsweise um Klonierungsvektoren handeln, die zur Lagerung und/oder Modifikation beispielsweise in einen beliebigen Bakterienstamm oder eine andere erfindungsgemäße Wirtszelle eingebracht worden sind. Solche Schritte sind in der Lagerung und in der Weiterentwicklung betreffender genetischer Elemente allgemein verbreitet. Da aus diesen Wirtszellen die betreffenden genetischen Elemente in nachfolgende, zur Expression geeignete Wirtszellen unmittelbar übertragen werden können, handelt es sich auch bei den vorangegangenen Transformationsprodukten um Verwirklichungen des betreffenden Erfindungsgegenstands.A further subject of the invention is a host cell which contains an oxidase according to the invention or a fragment thereof or which can be excited to produce it, preferably using an expression vector. The in vivo synthesis of an enzyme according to the invention, ie by living cells, requires the transfer of the associated gene into a host cell, the so-called transformation thereof. In principle, all cells, that is to say prokaryotic or eukaryotic cells, are suitable as host cells. Preference is given to those host cells which can be genetically advantageously handled, for example, the transformation with the expression vector and its stable establishment, for example, unicellular fungi or bacteria. In addition, preferred host cells are characterized by good microbiological and biotechnological handling. This concerns, for example, easy culturing, high growth rates, low demands on fermentation media and good production and secretion rates for foreign proteins. Frequently, the optimal expression systems for the individual case must be determined experimentally from the abundance of different systems available according to the prior art. Each protein of the invention can be obtained in this way from a variety of host cells. Also, those host cells are preferred, which are characterized in that they have been obtained after transformation with one of the vectors described above. These may, for example, be cloning vectors which have been introduced for storage and / or modification, for example into any bacterial strain or another host cell according to the invention. Such steps are common in the storage and further development of related genetic elements. Since the relevant genetic elements can be directly transferred from these host cells into subsequent host cells suitable for expression, the preceding transformation products are also realizations of the subject matter of the invention.
Bevorzugte Ausführungsformen stellen solche Wirtszellen dar, die aufgrund genetischer Regulationselemente, die beispielsweise auf dem Expressionsvektor zur Verfügung gestellt werden, aber auch von vornherein in diesen Zellen vorhanden sein können, in ihrer Aktivität regulierbar sind. Beispielsweise durch kontrollierte Zugabe von chemischen Verbindungen, die als Aktivatoren dienen, durch Änderung der Kultivierungsbedingungen oder bei Erreichen einer bestimmten Zelldichte können diese zur Expression angeregt werden. Dies ermöglicht eine wirtschaftliche Produktion der interessierenden Proteine.Preferred embodiments represent such host cells which, due to genetic regulatory elements provided for example on the expression vector but can also be present in these cells from the outset, are regulatable in their activity. For example, by controlled addition of chemical compounds that serve as activators, by changing the culture conditions or when reaching a specific cell density, these can be excited for expression. This allows for economical production of the proteins of interest.
Bevorzugte Wirtszellen sind prokaryontische oder bakterielle Zellen. Bakterien zeichnen sich gegenüber Eukaryonten in der Regel durch kürzere Generationszeiten und geringere Ansprüche an die Kultivierungsbedingungen aus. Dadurch können kostengünstige Verfahren zur Gewinnung erfindungsgemäßer Proteine etabliert werden. Bei gram-negativen Bakterien, wie beispielsweise Escherichia coli (E. coli), werden eine Vielzahl von Proteinen in den periplasmatischen Raum sekretiert, also in das Kompartiment zwischen den beiden die Zellen einschließenden Membranen. Dies kann für spezielle Anwendungen vorteilhaft sein. Grampositive Bakterien, wie beispielsweise Bacilli oder Actinomyceten oder andere Vertreter der Actinomycetales, besitzen demgegenüber keine äußere Membran, so dass sekretierte Proteine sogleich in das die Zellen umgebende Nährmedium abgegeben werden, aus welchem sich nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform die exprimierten erfindungsgemäßen Proteine direkt aufreinigen lassen.Preferred host cells are prokaryotic or bacterial cells. As a rule, bacteria are distinguished from eukaryotes by shorter generation times and lower demands on culturing conditions. As a result, cost-effective methods for obtaining proteins according to the invention can be established. In Gram-negative bacteria, such as Escherichia coli (E. coli), a large number of proteins are secreted into the periplasmic space, ie into the compartment between the two membranes enclosing the cells. This can be advantageous for special applications. Gram-positive bacteria, such as, for example, Bacilli or Actinomycetes or other representatives of the Actinomycetales, have no outer membrane, so that secreted proteins are readily released into the nutrient medium surrounding the cells, from which, according to a further preferred embodiment, the expressed proteins according to the invention can be directly purified.
Bevorzugtermaßen ist die Wirtszelle daher dadurch gekennzeichnet, dass sie das erfindungsgemäße Protein oder ein Fragment oder Derivat hiervon ins umgebende Medium sezerniert.Preferred dimensions of the host cell is therefore characterized in that it secretes the protein of the invention or a fragment or derivative thereof into the surrounding medium.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist die erfindungsgemäße Wirtszelle dadurch gekennzeichnet, dass sie ein Bakterium, insbesondere ausgewählt aus der Gruppe der Gattungen von Escherichia, Bacillus und Arthrobacter, Streptomyces und Pseudomonas, ist. Besonders bevorzugt handelt es sich bei der Wirtszelle um ein Bakterium, welches ausgewählt ist aus der Gruppe von Escherichia coli, Bacillus licheniformis, Bacillus amyloliquefaciens, Bacillus subtilis, Bacillus alcalophilus und Arthrobacter oxidans, Streptomyces lividans und Streptomyces coelicolor.In a further preferred embodiment, the host cell according to the invention is characterized in that it is a bacterium, in particular selected from the group of the genera of Escherichia, Bacillus and Arthrobacter, Streptomyces and Pseudomonas. The host cell is particularly preferably a bacterium which is selected from the group of Escherichia coli, Bacillus licheniformis, Bacillus amyloliquefaciens, Bacillus subtilis, Bacillus alcalophilus and Arthrobacter oxidans, Streptomyces lividans and Streptomyces coelicolor.
Die Wirtszellen können hinsichtlich ihrer Anforderungen an die Kulturbedingungen verändert sein, andere oder zusätzliche Selektionsmarker aufweisen oder andere oder zusätzliche Proteine exprimieren. Es kann sich insbesondere um solche Wirtszellen handeln, die zusätzlich zu dem erfindungsgemäß hergestellten Protein noch weitere, insbesondere wirtschaftlich interessante Proteine exprimieren.The host cells may be altered in their culture conditions requirements, have different or additional selection markers, or express other or additional proteins. In particular, these may be those host cells which, in addition to the protein produced according to the invention, also express further, in particular economically interesting, proteins.
Die Wirtszelle kann aber auch eine eukaryontische Zelle sein, die dadurch gekennzeichnet ist, dass sie einen Zellkern besitzt. Im Gegensatz zu prokaryontischen Zellen sind eukaryontische Zellen in der Lage, das gebildete Protein posttranslational zu modifizieren. Beispiele dafür sind Pilze wie Actinomyceten oder Hefen wie Saccharomyces oder Kluyveromyces. Dies kann beispielsweise dann besonders vorteilhaft sein, wenn die Proteine im Zusammenhang mit ihrer Synthese spezifische Modifikationen erfahren sollen, die derartige Systeme ermöglichen. Dazu gehören beispielsweise die Bindung niedermolekularer Verbindungen wie Membrananker oder Oligosaccharide.The host cell may also be a eukaryotic cell, which is characterized in that it has a cell nucleus. In contrast to prokaryotic cells, eukaryotic cells are capable of post-translationally modifying the protein formed. Examples thereof are fungi such as Actinomycetes or yeasts such as Saccharomyces or Kluyveromyces. This can For example, then be particularly advantageous if the proteins are to undergo specific modifications in connection with their synthesis, which allow such systems. These include, for example, the binding of low molecular weight compounds such as membrane anchors or oligosaccharides.
Die Wirtszellen des erfindungsgemäßen Verfahrens werden in an sich bekannter Weise kultiviert und fermentiert, beispielsweise in diskontinuierlichen oder kontinuierlichen Systemen. Im ersten Fall wird ein geeignetes Nährmedium mit den Wirtszellen beimpft und das Produkt nach einem experimentell zu ermittelnden Zeitraum aus dem Medium geerntet. Kontinuierliche Fermentationen zeichnen sich durch Erreichen eines Fließgleichgewichts aus, in dem über einen vergleichsweise langen Zeitraum Zellen teilweise absterben aber auch nachwachsen und gleichzeitig Produkt aus dem Medium entnommen werden kann.The host cells of the process according to the invention are cultivated and fermented in a manner known per se, for example in discontinuous or continuous systems. In the first case, a suitable nutrient medium is inoculated with the host cells and the product is harvested from the medium after an experimentally determined period of time. Continuous fermentations are characterized by achieving a flow equilibrium in which over a relatively long period of time cells partly die off but also regrow and at the same time product can be removed from the medium.
Fermentationsverfahren sind an sich aus dem Stand der Technik bekannt und stellen den eigentlichen großtechnischen Produktionsschritt dar, in der Regel gefolgt von einer geeigneten Aufreinigungsmethode des hergestellten Produktes, beispielsweise des rekombinanten Proteins. Alle Fermentationsverfahren, die auf einem der oben ausgeführten Verfahren zur Herstellung der rekombinanten Proteine beruhen, stellen entsprechend bevorzugte Ausführungsformen dieses Erfindungsgegenstandes dar.Fermentation processes are known per se from the prior art and represent the actual large-scale production step, usually followed by a suitable purification method of the product produced, for example the recombinant protein. All fermentation processes which are based on one of the above-described processes for the preparation of the recombinant proteins represent correspondingly preferred embodiments of this subject matter of the invention.
Hierbei müssen die für die eingesetzten Herstellungsverfahren, für die Wirtszellen und/oder die herzustellenden Proteine jeweils optimalen Bedingungen anhand der zuvor optimierten Kulturbedingungen der betreffenden Stämme nach dem Wissen des Fachmanns, beispielsweise hinsichlich Fermentationsvolumen, Medienzusammensetzung, Sauerstoffversorgung oder Rührergeschwindigkeit, experimentell ermittelt werden.In this case, the optimum conditions for the production processes used, for the host cells and / or the proteins to be produced must be experimentally determined on the basis of the previously optimized culture conditions of the relevant strains according to the knowledge of the skilled person, for example regarding fermentation volume, media composition, oxygen supply or stirrer speed.
Fermentationsverfahren, die dadurch gekennzeichnet sind, dass die Fermentation über eine Zulaufstrategie durchgeführt wird, kommen ebenfalls in Betracht. Hierbei werden die Medienbestandteile, die durch die fortlaufende Kultivierung verbraucht werden, zugefüttert; man spricht auch von einer Zufütterungsstrategie. Hierdurch können beträchtliche Steigerungen sowohl in der Zelldichte, als auch in der Biotrockenmasse und/oder vor allem der Aktivität des interessierenden Proteins erreicht werden.Fermentation processes, which are characterized in that the fermentation is carried out via a feed strategy, are also contemplated. Here, the media components consumed by the ongoing cultivation are fed; One also speaks of a feeding strategy. As a result, considerable increases in both the cell density and in the dry biomass and / or especially the activity of the protein of interest can be achieved.
Analog dazu kann die Fermentation auch so gestaltet werden, dass unerwünschte Stoffwechselprodukte herausgefiltert oder durch Zugabe von Puffer oder jeweils passende Gegenionen neutralisiert werden.Similarly, the fermentation can also be designed so that unwanted metabolic products are filtered out or neutralized by the addition of buffer or matching counterions.
Das hergestellte Protein kann nachträglich aus dem Fermentationsmedium geerntet werden. Dieses Fermentationsverfahren ist gegenüber der Produktaufbereitung aus der Trockenmasse bevorzugt, erfordert jedoch die Zurverfügungstellung geeigneter Sekretionsmarker und Transportsysteme. Ohne Sekretion ist unter Umständen die Aufreinigung des Proteins aus der Zellmasse erforderlich, auch dazu sind verschiedene Verfahren bekannt, wie Fällung z.B. durch Ammoniumsulfat und/oder Ethanol, oder die chromatographische Reinigung, wenn erforderlich bis zur Homogenität. Die Mehrzahl der beschriebenen technischen Verfahren dürfte jedoch mit einer angereicherten, stabilisierten Präparation auskommen.The produced protein can be harvested subsequently from the fermentation medium. This fermentation process is compared to the product preparation from the dry mass preferred, but requires the provision of suitable secretion markers and transport systems. Without secretion may be necessary to purify the protein from the cell mass, and various methods are known, such as precipitation, for example by ammonium sulfate and / or ethanol, or the chromatographic purification, if necessary, to homogeneity. However, the majority of the described technical methods should manage with an enriched, stabilized preparation.
Alle bereits oben ausgeführten Elemente können zu Verfahren kombiniert werden, um erfindungsgemäße Proteine herzustellen. Es ist dabei für jedes erfindungsgemäße Protein eine Vielzahl von Kombinationsmöglichkeiten an Verfahrensschritten denkbar. Das optimale Verfahren muss für jeden konkreten Einzelfall experimentell ermittelt werden.All of the elements already described above can be combined to form methods for producing proteins according to the invention. It is conceivable for each protein of the invention a variety of possible combinations of process steps. The optimal procedure has to be determined experimentally for each specific case.
Durch Expression oder Klonierung können die erfindungsgemäßen Oxidasen in der für den technischen Einsatz erforderlichen Menge zur Verfügung gestellt werden.By expression or cloning the oxidases of the invention can be made available in the amount required for industrial use.
Einen weiteren Erfindungsgegenstand stellt die Verwendung einer erfindungsgemäßen Oxidase als Wasserstoffperoxid erzeugendes Agens dar. Eine bevorzugte Ausführungsform stellt die Verwendung der Oxidase als Wasserstoffperoxid in situ, d.h. vor Ort, erzeugendes Agens dar. Dadurch, dass die Bildung von Wasserstoffperoxid an demjenigen Ort erfolgt, an dem sich die Oxidase befindet, kann sie in den erfindungsgemäßen Verfahren und Mitteln vorteilhaft eingesetzt werden. Weitere bevorzugte Ausführungsformen einer erfindungsgemäßen Verwendung sind die Verwendung zur Bleiche, zur Farbübertragungsinhibierung und zur Desinfektion.A further subject of the invention is the use of an oxidase according to the invention as a hydrogen peroxide generating agent. A preferred embodiment provides the use of the oxidase as hydrogen peroxide in situ, i. Locally generating agent. The fact that the formation of hydrogen peroxide takes place at the place where the oxidase is located, it can be used advantageously in the methods and means of the invention. Further preferred embodiments of a use according to the invention are the use for bleaching, for color transfer inhibition and for disinfection.
Ein weiteren Gegenstand der Erfindung stellen Mittel, enthaltend eine erfindungsgemäße Oxidase, dar. Die erfindungsgemäßen Oxidasen bzw. die erfindungsgemäß verwendbaren Oxidasen können vorteilhaft in Körperpflegemittel, Haarwaschmittel, Haarpflegemittel, Oxidationsfärbemittel, Mund-, Zahn- oder Zahnprothesenpflegemittel, Kosmetikum, Waschmittel, Reinigungsmittel, Nachspülmittel, Handwaschmittel, Handgeschirrspülmittel, Maschinengeschirrspülmittel, Desinfektionsmittel, Signalreagenzien oder Mittel zur bleichenden oder desinfizierenden Behandlung von Filtermedien, Textilien, Pelzen, Papier, Fellen oder Leder eingebracht werden.A further subject of the invention are agents containing an oxidase according to the invention. The oxidases according to the invention or the oxidases usable according to the invention can advantageously be used in personal care products, shampoos, hair care products, oxidation dyes, oral, dental or denture care products, cosmetics, detergents, cleaners, rinse-offs , Detergents, dishwashing detergents, dishwashing detergents, disinfectants, signal reagents or agents for the bleaching or disinfecting treatment of filter media, textiles, furs, paper, skins or leather.
Erfindungsgemäß bevorzugt ist ein Mittel, das ein Bleichsystem enthält, welches in der Lage ist, unter Anwendungsbedingungen des Mittels Wasserstoffperoxid zu erzeugen. Das Bleichsystem besteht vorzugsweise aus einer erfindungsgemäßen Oxidase und einem Substrat für die Oxidase. Das Substrat unterscheidet sich vorzugsweise von Cholin, wie vorstehend ausführlich beschrieben.Preferred in the invention is an agent containing a bleach system which is capable of producing hydrogen peroxide under conditions of use of the agent. The bleaching system preferably consists of an oxidase according to the invention and a substrate for the oxidase. The substrate preferably differs from choline as described in detail above.
Eine erfindungsgemäße Oxidase kann sowohl in Mitteln für Großverbraucher oder technische Anwender als auch in Produkten für den Privatverbraucher Anwendung finden, wobei alle im Stand der Technik etablierten Wasch- und Reinigungsmittelarten auch Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung darstellen. Dazu gehören beispielsweise Konzentrate und unverdünnt anzuwendende Mittel zum Einsatz im kommerziellen Maßstab, in der Waschmaschine oder bei der Handwäsche beziehungsweise -reinigung. Ebenso gehören dazu beispielsweise Waschmittel für Textilien, Teppiche, oder Naturfasern, für die nach der vorliegenden Erfindung die Bezeichnung Waschmittel verwendet wird. Weiterhin gehören dazu beispielsweise auch Geschirrspülmittel für Geschirrspülmaschinen oder manuelle Geschirrspülmittel oder Reiniger für harte Oberflächen wie Metall, Glas, Porzellan, Keramik, Kacheln, Stein, lackierte Oberflächen, Kunststoffe, Holz oder Leder; für solche wird nach der vorliegenden Erfindung die Bezeichnung Reinigungsmittel verwendet.An oxidase according to the invention can be used both in agents for large consumers or technical users as well as in products for the private consumer, all established in the prior art detergents and cleaning agents also embodiments of the present invention. These include, for example, concentrates and undiluted agents for use on a commercial scale, in the washing machine or in hand washing or cleaning. Likewise, for example, laundry detergents for textiles, carpets, or natural fibers, for which according to the present invention, the term detergent is used. Furthermore, these include, for example, dishwashing detergents for dishwashers or manual dishwashing detergents or cleaners for hard surfaces such as metal, glass, porcelain, ceramics, tiles, stone, painted surfaces, plastics, wood or leather; for such according to the present invention, the term cleaning agent is used.
Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung umfassen alle etablierten und/oder alle zweckmäßigen Darreichungsformen. Dazu zählen beispielsweise feste, pulverförmige, flüssige, gelförmige oder pastöse Mittel, die gegebenenfalls auch aus mehreren Phasen bestehen können sowie in komprimierter oder nicht komprimierter Form vorliegen können. Einen weiteren Erfindungsgegenstand stellen daher Mittel dar, die dadurch gekennzeichnet sind, dass es als Einkomponentensystem vorliegt. Einen weiteren Erfindungsgegenstand bilden Mittel, die dadurch gekennzeichnet, dass es in mehrere Komponenten aufgeteilt ist. Zu den erfindungsgemäßen Darreichungsformen zählen ferner Extrudate, Granulate, Tabletten oder Pouches, die sowohl in Großgebinden als auch portionsweise abgepackt vorliegen können.Embodiments of the present invention include all established and / or all appropriate dosage forms. These include, for example, solid, powdery, liquid, gelatinous or pasty agents, which may optionally also consist of several phases and may be present in compressed or uncompressed form. Another subject of the invention are therefore agents which are characterized in that they are present as one-component systems. A further subject of the invention is constituted by means characterized in that it is divided into several components. The dosage forms according to the invention also include extrudates, granules, tablets or pouches, which may be present both in large packages and in portions.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist das Mittel dadurch gekennzeichnet, dass es als rieselfähiges Pulver mit einem Schüttgewicht von 300 g/l bis 1200 g/l, insbesondere 500 g/l bis 900 g/l, vorliegt.In a preferred embodiment of the invention, the agent is characterized in that it is present as a free-flowing powder having a bulk density of 300 g / l to 1200 g / l, in particular 500 g / l to 900 g / l.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist das Mittel dadurch gekennzeichnet, dass es in pastöser oder flüssiger Form vorliegt, insbesondere in Form eines nicht-wäßrigen Flüssigwaschmittels oder einer nicht-wäßrigen Paste oder in Form eines wäßrigen Flüssigwaschmittels oder einer wasserhaltigen Paste.In a further preferred embodiment of the invention, the agent is characterized in that it is in pasty or liquid form, in particular in the form of a non-aqueous liquid detergent or a non-aqueous paste or in the form of an aqueous liquid detergent or a water-containing paste.
Das erfindungsgemäße Mittel, insbesondere Wasch- oder Bleichmittel, kann in einem luftundurchlässigen Behältnis verpackt sein, aus dem es kurz vor Gebrauch oder während des Waschvorgangs freigesetzt wird, insbesondere kann die Oxidase und/oder das Substrat für dieses Enzym mit einer bei Raumtemperatur oder bei Abwesenheit von Wasser für das Enzym und/oder dessen Substrat undurchlässigen Substanz umhüllt sein, welche unter Anwendungsbedingungen des Mittels durchlässig für das Enzym und/oder dessen Substrat wird. Das Mittel ist somit dadurch gekennzeichnet, dass die Oxidase und/oder deren Substrat mit einer bei Raumtemperatur oder bei Abwesenheit von Wasser für die Oxidase und/oder deren Substrat undurchlässigen Substanz umhüllt ist. Die erfindungsgemäßen Oxidasen werden in erfindungsgemäßen Mitteln beispielsweise mit einzelnen oder mehreren der folgenden Inhaltsstoffe kombiniert: nichtionische, anionische und/oder kationische Tenside, (gegebenenfalls weitere) Bleichmittel, Bleichaktivatoren, Bleichkatalysatoren, Builder und/oder Cobuilder, Lösungsmittel, Verdicker, Sequestrierungsmittel, Elektrolyt^, optische Aufheller, Vergrauungsinhibitoren, Korrosionsinhibitoren, insbesondere Silberschutzmittel, Soil-Release-Wirkstoffe, Farbtransfer(oder -Übertragungs) -Inhibitoren, Schauminhibitoren, Abrasivstoffe, Farbstoffe, Duftstoffe, antimikrobielle Wirkstoffe, UV- Schutzmittel, Enzyme wie beispielsweise Proteasen, Amylasen, Lipasen, Cellulasen, Hemicellulasen oder Oxidasen, Stabilisatoren, insbesondere Enzymstabilisatoren, und andere Komponenten, die aus dem Stand der Technik bekannt sind.The composition according to the invention, in particular washing or bleaching agent, may be packaged in an air-impermeable container from which it is released shortly before use or during the washing process, in particular the oxidase and / or the substrate for this enzyme may be present at room temperature or in the absence be enveloped by water for the enzyme and / or its substrate impermeable substance which becomes permeable under conditions of use of the agent for the enzyme and / or its substrate. The agent is thus characterized in that the oxidase and / or its substrate is coated with a substance which is impermeable to the oxidase and / or its substrate at room temperature or in the absence of water. The oxidases according to the invention are combined in inventive compositions, for example with one or more of the following ingredients: nonionic, anionic and / or cationic surfactants, (optionally further) bleaching agents, bleach activators, bleach catalysts, builders and / or cobuilders, solvents, thickeners, sequestering agents, electrolyte , optical brighteners, grayness inhibitors, corrosion inhibitors, in particular silver protectants, soil release agents, color transfer (or transfer) inhibitors, foam inhibitors, abrasives, dyes, perfumes, antimicrobial agents, UV protectants, enzymes such as proteases, amylases, lipases, Cellulases, hemicellulases or oxidases, stabilizers, especially enzyme stabilizers, and other components known in the art.
Die zu wählenden Inhaltsstoffe wie auch die Bedingungen, unter denen das Mittel eingesetzt wird, wie beispielsweise Temperatur, pH-Wert, lonenstärke, Redox-Verhältnisse oder mechanische Einflüsse, sollten für das jeweilige Reinigungsproblem optimiert sein. So liegen übliche Temperaturen für Wasch- und Reinigungsmittel in Bereichen von 1 O0C bei manuellen Mitteln über 4O0C und 6O0C bis hin zu 95° bei maschinellen Mitteln oder bei technischen Anwendungen. Da bei modernen Wasch- und Spülmaschinen die Temperatur meist stufenlos einstellbar ist, sind auch alle Zwischenstufen der Temperatur eingeschlossen. Vorzugsweise werden die Inhaltsstoffe der betreffenden Mittel aufeinander abgestimmt. Bevorzugt sind Synergien hinsichtlich der Reinigungsleistung.The ingredients to be selected as well as the conditions under which the agent is used, such as temperature, pH, ionic strength, redox ratios or mechanical influences, should be optimized for the particular cleaning problem. Thus, conventional temperatures for detergents and cleaners in the range from 1 O 0 C for manual agents over 40 0 C and 60 0 C up to 95 ° for mechanical means or in technical applications. Since the temperature is usually infinitely adjustable in modern washing machines and dishwashers, all intermediate stages of the temperature are included. Preferably, the ingredients of the respective agents are coordinated. Synergies in terms of cleaning performance are preferred.
Das erfindungsgemäße Mittel, insbesondere Wasch- oder Bleichmittel, enthält vorzugsweise zusätzlich zum BleichsystemThe agent according to the invention, in particular washing or bleaching agent, preferably contains in addition to the bleaching system
• 5 Gew.-% bis 70 Gew.-%, insbesondere 5 Gew.-% bis 30 Gew.-% Tenside,From 5% by weight to 70% by weight, in particular from 5% by weight to 30% by weight, of surfactants,
• 10 Gew.-% bis 65 Gew.-%, insbesondere 12 Gew.-% bis 60 Gew. -% wasserlösliches oder wasserdispergierbares anorganisches Buildermaterial,10% by weight to 65% by weight, in particular 12% by weight to 60% by weight of water-soluble or water-dispersible inorganic builder material,
• 0,5 Gew.-% bis 10 Gew.-%, insbesondere 1 Gew.-% bis 8 Gew.-%, wasserlösliche organische Buildersubstanzen,0.5% by weight to 10% by weight, in particular 1% by weight to 8% by weight, of water-soluble organic builders,
• 0,01 bis 15 Gew.-% feste anorganische und/oder organische Säuren beziehungsweise saure Salze,0.01 to 15% by weight of solid inorganic and / or organic acids or acid salts,
• 0,01 bis 5 Gew.-% Komplexbildner für Schwermetalle,0.01 to 5% by weight complexing agent for heavy metals,
• 0,01 bis 5 Gew.-% Vergrauungsinhibitor,0.01 to 5% by weight of grayness inhibitor,
• 0,01 bis 5 Gew. -% Farbübertragungsinhibitor und0.01 to 5% by weight of color transfer inhibitor and
• 0,01 bis 5 Gew.-% Schauminhibitor0.01 to 5% by weight foam inhibitor
Optional kann das Mittel ferner optische Aufheller umfassen sowie ein oder mehrere weitere Enzyme umfassen. Die optischen Aufheller werden bevorzugt von 0,01 bis 5 Gew-% eingesetzt, die weiteren Enzyme werden bevorzugt von 0,01 bis 5 Gew.-% eingesetzt. Das erfindungsgemäße Mittel, insbesondere Wasch- oder Bleichmittel, weist vorzugsweise eine Oxidase-Aktivität von 0,01 Einheiten/g bis 20 000 Einheiten/g auf. Bevorzugt ist eine Oxidase- Aktivität von mindestens 5000 Einheiten pro 75g Wasch- oder Bleichmittel.Optionally, the agent may further comprise optical brighteners as well as one or more further enzymes. The optical brighteners are preferably used from 0.01 to 5% by weight, the other enzymes are preferably used from 0.01 to 5 wt .-%. The agent according to the invention, in particular washing or bleaching agent, preferably has an oxidase activity of 0.01 units / g to 20 000 units / g. Preferred is an oxidase activity of at least 5000 units per 75 g of detergent or bleach.
Die zuvor beschriebenen erfindungsgemäßen Mittel bzw. die nach dem zuvor beschriebenen erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Mittel enthalten wasch- oder reinigungsaktive Substanzen, aus der Gruppe der Gerüststoffe, Tenside, Polymere, Bleichmittel, Bleichaktivatoren, Bleichkatalysatoren, Enzyme, Glaskorrosionsinhibitoren, Korrosionsinhibitoren, Desintegrationshilfsmittel, Duftstoffe und Parfümträger. Diese bevorzugten Inhaltsstoffe werden in der Folge näher beschrieben.The compositions according to the invention or the compositions prepared by the process according to the invention described above contain washing or cleaning substances from the group of builders, surfactants, polymers, bleaches, bleach activators, bleach catalysts, enzymes, glass corrosion inhibitors, corrosion inhibitors, disintegration aids, fragrances and perfume carriers , These preferred ingredients will be described in more detail below.
Gerüststoffebuilders
Zu den Gerüststoffen zählen insbesondere die Zeolithe, Silikate, Carbonate, organische Cobuilder und - wo keine ökologischen Vorurteile gegen ihren Einsatz bestehen - auch die Phosphate.The builders include, in particular, the zeolites, silicates, carbonates, organic cobuilders and, where there are no ecological prejudices against their use, also the phosphates.
Der eingesetzte feinkristalline, synthetische und gebundenes Wasser enthaltende Zeolith ist vorzugsweise Zeolith A und/oder P. Als Zeolith P wird Zeolith MAP® (Handelsprodukt der Firma Crosfield) besonders bevorzugt. Geeignet sind jedoch auch Zeolith X sowie Mischungen aus A, X und/oder P. Kommerziell erhältlich und im Rahmen der vorliegenden Erfindung bevorzugt einsetzbar ist beispielsweise auch ein Co-Kristallisat aus Zeolith X und Zeolith A (ca. 80 Gew.-% Zeolith X), das durch die FormelThe finely crystalline, synthetic and bound water-containing zeolite used is preferably zeolite A and / or P. As zeolite P, zeolite MAP® (commercial product from Crosfield) is particularly preferred. Also suitable, however, are zeolite X and mixtures of A, X and / or P. Commercially available and preferably usable in the context of the present invention is, for example, a cocrystal of zeolite X and zeolite A (about 80% by weight of zeolite X) ), by the formula
n Na2O (1-n) K2O AI2O3 (2 - 2,5) SiO2 (3,5 - 5,5) H2On Na 2 O (1-n) K 2 O Al 2 O 3 (2 - 2.5) SiO 2 (3.5-5.5) H 2 O
beschrieben werden kann. Der Zeolith kann dabei sowohl als Gerüststoff in einem granulären Compound eingesetzt, als auch zu einer Art „Abpuderung" einer granulären Mischung, vorzugsweise einer zu verpressenden Mischung verwendet werden, wobei üblicherweise beide Wege zur Inkorporation des Zeoliths in das Vorgemisch genutzt werden. Geeignete Zeolithe weisen eine mittlere Teilchengröße von weniger als 10 μm (Volumenverteilung; Meßmethode: Coulter Counter) auf und enthalten vorzugsweise 18 bis 22 Gew.-%, insbesondere 20 bis 22 Gew.- % an gebundenem Wasser.can be described. The zeolite can be used both as a builder in a granular compound and for a kind of "powdering" of a granular mixture, preferably a mixture to be compressed, whereby usually both ways of incorporating the zeolite into the premix are used an average particle size of less than 10 microns (volume distribution, measuring method: Coulter Counter) and preferably contain 18 to 22 wt .-%, in particular 20 to 22 wt .-% of bound water.
Mit Vorzug werden kristalline schichtförmige Silikate der allgemeinen Formel NaMSixO2x+I y H2O eingesetzt, worin M Natrium oder Wasserstoff darstellt, x eine Zahl von 1 ,9 bis 22, vorzugsweise von 1 ,9 bis 4, wobei besonders bevorzugte Werte für x 2, 3 oder 4 sind, und y für eine Zahl von 0 bis 33, vorzugsweise von 0 bis 20 steht. Die kristallinen schichtförmigen Silikate der Formel NaMSixO2x+1 y H2O werden beispielsweise von der Firma Clariant GmbH (Deutschland) unter dem Handelsnamen Na-SKS vertrieben. Beispiele für diese Silikate sind Na-SKS-1 (Na2Si22O45 x H2O, Kenyait), Na-SKS-2 (Na2Si14O29 x H2O, Magadiit), Na-SKS-3 (Na2Si8O17 x H2O) oder Na-SKS-4 (Na2Si4O9 x H2O, Makatit).With preferred crystalline layered silicates of general formula NaMSi x O 2x + I y H 2 O are used, wherein M is sodium or hydrogen, x is a number from 1, 9 to 22, preferably from 1: 9 to 4, wherein particularly preferred Values for x are 2, 3 or 4, and y is a number from 0 to 33, preferably from 0 to 20. The crystalline layered silicates of the formula NaMSi x O 2x + 1 y H 2 O are sold for example by Clariant GmbH (Germany) under the trade name Na-SKS. Examples of these silicates are Na-SKS-1 (Na 2 Si 22 O 45 .H 2 O, Kenyaite), Na-SKS-2 (Na 2 Si 14 O 29 x H 2 O, magadiite), Na-SKS-3 (Na 2 Si 8 O 17 x H 2 O) or Na-SKS-4 (Na 2 Si 4 O 9 .H 2 O, makatite).
Für die Zwecke der vorliegenden Erfindung besonders geeignet sind kristalline Schichtsilikate der Formel NaMSixO2x+1 y H2O, in denen x für 2 steht. Insbesondere sind sowohl ß- als auch δ- Natriumdisilikate Na2Si2O5 y H2O sowie weiterhin vor allem Na-SKS-5 (Oc-Na2Si2O5), Na-SKS-7 (ß- Na2Si2O5, Natrosilit), Na-SKS-9 (NaHSi2O5 H2O), Na-SKS-10 (NaHSi2O5 3 H2O, Kanemit), Na- SKS- 11 (t-Na2Si205) und Na-SKS-13 (NaHSi2O5), insbesondere aber Na-SKS-6 (5-Na2Si2O5) bevorzugt.Particularly suitable for the purposes of the present invention are crystalline layer silicates with the formula NaMSi x O 2x + 1 y H 2 O, in which x stands for 2 h. In particular, both .beta.- and sodium disilicates δ- Na 2 Si 2 O 5 y H 2 O, and further in particular Na-SKS-5 (Oc-Na 2 Si 2 O 5), Na-SKS-7 (.beta.-Na 2 Si 2 O 5, natrosilite), Na-SKS-9 (NaHSi 2 O 5 H 2 O), Na-SKS-10 (NaHSi 2 O 5 3 H 2 O, kanemite), Na SKS (11 t-Na 2 Si 2 O 5 ) and Na-SKS-13 (NaHSi 2 O 5 ), but especially Na-SKS-6 (5-Na 2 Si 2 O 5 ) are preferred.
Wasch- oder Reinigungsmittel enthalten vorzugsweise einen Gewichtsanteil des kristallinen schichtförmigen Silikats der Formel NaMSixO2x+1 y H2O von 0,1 bis 20 Gew.-%, bevorzugt von 0,2 bis 15 Gew.-% und insbesondere von 0,4 bis 10 Gew.-%, jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht dieser Mittel.Washing or cleaning composition preferably contain a weight proportion of crystalline layered silicate of the formula NaMSi x O 2x + 1 y H 2 O from 0.1 to 20 wt .-%, preferably from 0.2 to 15 wt .-% and in particular of 0.4 to 10 wt .-%, each based on the total weight of these agents.
Einsetzbar sind auch amorphe Natriumsilikate mit einem Modul Na2O : SiO2 von 1 :2 bis 1 :3,3, vorzugsweise von 1 :2 bis 1 :2,8 und insbesondere von 1 :2 bis 1 :2,6, welche vorzugsweise löseverzögert sind und Sekundärwascheigenschaften aufweisen. Die Löseverzögerung gegenüber herkömmlichen amorphen Natriumsilikaten kann dabei auf verschiedene Weise, beispielsweise durch Oberflächenbehandlung, Compoundierung, Kompaktierung/Verdichtung oder durch Übertrocknung hervorgerufen worden sein. Im Rahmen dieser Erfindung wird unter dem Begriff "amorph" verstanden, dass die Silikate bei Röntgenbeugungsexperimenten keine scharfen Röntgenreflexe liefern, wie sie für kristalline Substanzen typisch sind, sondern allenfalls ein oder mehrere Maxima der gestreuten Röntgenstrahlung, die eine Breite von mehreren Gradeinheiten des Beugungswinkels aufweisen, hervorrufen.It is also possible to use amorphous sodium silicates with a Na 2 O: SiO 2 modulus of from 1: 2 to 1: 3.3, preferably from 1: 2 to 1: 2.8 and in particular from 1: 2 to 1: 2.6, which preferably delayed release and have secondary washing properties. The dissolution delay compared with conventional amorphous sodium silicates may have been caused in various ways, for example by surface treatment, compounding, compaction / densification or by overdrying. In the context of this invention, the term "amorphous" is understood to mean that the silicates do not yield sharp X-ray reflections typical of crystalline substances in X-ray diffraction experiments, but at most one or more maxima of the scattered X-rays having a width of several degrees of diffraction angle , cause.
Alternativ oder in Kombination mit den vorgenannten amorphen Natriumsilikaten werden röntgenamorphe Silikate eingesetzt, deren Silikatpartikel bei Elektronenbeugungsexperimenten verwaschene oder sogar scharfe Beugungsmaxima liefern. Dies ist so zu interpretieren, dass die Produkte mikrokristalline Bereiche der Größe zehn bis einige Hundert nm aufweisen, wobei Werte bis max. 50 nm und insbesondere bis max. 20 nm bevorzugt sind. Derartige röntgenamorphe Silikate, weisen ebenfalls eine Löseverzögerung gegenüber den herkömmlichen Wassergläsern auf. Insbesondere bevorzugt sind verdichtete/kompaktierte amorphe Silikate, compoundierte amorphe Silikate und übertrocknete röntgenamorphe Silikate.Alternatively or in combination with the abovementioned amorphous sodium silicates, X-ray-amorphous silicates are used whose silicate particles give washed-out or even sharp diffraction maxima in electron diffraction experiments. This is to be interpreted as meaning that the products have microcrystalline regions of the size of ten to a few hundred nm, with values of up to max. 50 nm and in particular up to max. 20 nm are preferred. Such X-ray amorphous silicates also have a dissolution delay compared to conventional water glasses. Particularly preferred are compacted / compacted amorphous silicates, compounded amorphous silicates and overdried X-ray amorphous silicates.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung ist es bevorzugt, dass diese(s) Silikat(e), vorzugsweise Alkalisilikate, besonders bevorzugt kristalline oder amorphe Alkalidisilikate, in Wasch- oder Reinigungsmitteln in Mengen von 3 bis 60 Gew.-%, vorzugsweise von 8 bis 50 Gew.-% und insbesondere von 20 bis 40 Gew.-%, jeweils bezogen auf das Gewicht des Wasch- oder Reinigungsmittels, enthalten sind.In the context of the present invention, it is preferred that these silicate (s), preferably alkali metal silicates, particularly preferably crystalline or amorphous alkali metal disilicates, be present in detergents or cleaners in amounts of from 3 to 60% by weight, preferably from 8 to 50 Wt .-% and in particular from 20 to 40% by weight, based in each case on the weight of the washing or cleaning agent.
Selbstverständlich ist auch ein Einsatz der allgemein bekannten Phosphate als Buildersubstanzen möglich, sofern ein derartiger Einsatz nicht aus ökologischen Gründen vermieden werden sollte. Unter der Vielzahl der kommerziell erhältlichen Phosphate haben die Alkalimetallphosphate unter besonderer Bevorzugung von Pentanatrium- bzw. Pentakaliumtriphosphat (Natrium- bzw. Kaliumtripolyphosphat) in der Wasch- und Reinigungsmittel-Industrie die größte Bedeutung.Of course, a use of the well-known phosphates as builders is possible, unless such use should not be avoided for environmental reasons. Among the large number of commercially available phosphates, the alkali metal phosphates, with a particular preference for pentasodium or pentapotassium triphosphate (sodium or potassium tripolyphosphate), have the greatest importance in the washing and cleaning agent industry.
Alkalimetallphosphate ist dabei die summarische Bezeichnung für die Alkalimetall- (insbesondere Natrium- und Kalium-) Salze der verschiedenen Phosphorsäuren, bei denen man Metaphosphorsäuren (HPO3)n und Orthophosphorsäure H3PO4 neben höhermolekularen Vertretern unterscheiden kann. Die Phosphate vereinen dabei mehrere Vorteile in sich: Sie wirken als Alkaliträger, verhindern Kalkbeläge auf Maschinenteilen bzw. Kalkinkrustationen in Geweben und tragen überdies zur Reinigungsleistung bei.Alkali metal phosphates is the summary term for the alkali metal (especially sodium and potassium) salts of various phosphoric acids, in which one can distinguish metaphosphoric acids (HPO 3 ) n and orthophosphoric H 3 PO 4 in addition to higher molecular weight representatives. The phosphates combine several advantages: they act as alkali carriers, prevent lime deposits on machine parts or lime incrustations in fabrics and also contribute to the cleaning performance.
Technisch besonders wichtige Phosphate sind das Pentanatriumtriphosphat, Na5P3O10 (Natriumtripolyphosphat) sowie das entsprechende Kaliumsalz Pentakaliumtriphosphat, K5P3O10 (Kaliumtripolyphosphat). Erfindungsgemäß bevorzugt eingesetzt werden weiterhin die Natriumkaliumtripolyphosphate.Technically particularly important phosphates are the pentasodium triphosphate, Na 5 P 3 O 10 (sodium tripolyphosphate) and the corresponding potassium salt pentapotassium triphosphate, K 5 P 3 O 10 (potassium tripolyphosphate). The sodium potassium tripolyphosphates are also preferably used according to the invention.
Werden im Rahmen der vorliegenden Anmeldung Phosphate als wasch- oder reinigungsaktive Substanzen in Wasch- oder Reinigungsmitteln eingesetzt, so enthalten bevorzugte Mittel diese(s) Phosphat(e), vorzugsweise Alkalimetallphosphat(e), besonders bevorzugt Pentanatrium- bzw. Pentakaliumtriphosphat (Natrium- bzw. Kaliumtripolyphosphat), in Mengen von 5 bis 80 Gew.-%, vorzugsweise von 15 bis 75 Gew.-% uns insbesondere von 20 bis 70 Gew.-%, jeweils bezogen auf das Gewicht des Wasch- oder Reinigungsmittels.If phosphates are used as detergents or cleaning agents in the context of the present application, preferred agents comprise these phosphate (s), preferably alkali metal phosphate (s), more preferably pentasodium or pentapotassium triphosphate (sodium or pentasodium) Potassium tripolyphosphate), in amounts of from 5 to 80% by weight, preferably from 15 to 75% by weight, in particular from 20 to 70% by weight, based in each case on the weight of the washing or cleaning agent.
Weitere Gerüststoffe sind die Alkaliträger. Als Alkaliträger gelten beispielsweise Alkalimetallhydroxide, Alkalimetallcarbonate, Alkalimetallhydrogencarbonate, Alkalimetall- sesquicarbonate, die genannten Alkalisilikate, Alkalimetasilikate, und Mischungen der vorgenannten Stoffe, wobei im Sinne dieser Erfindung bevorzugt die Alkalicarbonate, insbesondere Natriumcarbonat, Natriumhydrogencarbonat oder Natriumsesquicarbonat eingesetzt werden. Besonders bevorzugt ist ein Buildersystem enthaltend eine Mischung aus Tripolyphosphat und Natriumcarbonat. Aufgrund ihrer im Vergleich mit anderen Buildersubstanzen geringen chemischen Kompatibilität mit den übrigen Inhaltsstoffen von Wasch- oder Reinigungsmitteln, werden die Alkalimetallhydroxide bevorzugt nur in geringen Mengen, vorzugsweise in Mengen unterhalb 10 Gew.-%, bevorzugt unterhalb 6 Gew.-%, besonders bevorzugt unterhalb 4 Gew.-% und insbesondere unterhalb 2 Gew.-%, jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht des Wasch- oder Reinigungsmittels, eingesetzt. Besonders bevorzugt werden Mittel, welche bezogen auf ihr Gesamtgewicht weniger als 0,5 Gew.-% und insbesondere keine Alkalimetallhydroxide enthalten.Further builders are the alkali carriers. Suitable alkali carriers are, for example, alkali metal hydroxides, alkali metal carbonates, alkali metal hydrogencarbonates, alkali metal sesquicarbonates, the alkali silicates mentioned, alkali metal silicates, and mixtures of the abovementioned substances, preference being given to using alkali metal carbonates, in particular sodium carbonate, sodium bicarbonate or sodium sesquicarbonate for the purposes of this invention. Particularly preferred is a builder system comprising a mixture of tripolyphosphate and sodium carbonate. Because of their low chemical compatibility with the other ingredients of detergents or cleaners compared with other builders, the alkali metal hydroxides are preferably only in small amounts, preferably in amounts below 10 wt .-%, preferably below 6 wt .-%, more preferably below 4 wt .-% and in particular below 2 wt .-%, each based on the total weight of the washing or Detergent used. Particularly preferred are agents which, based on their total weight, contain less than 0.5% by weight and in particular no alkali metal hydroxides.
Besonders bevorzugt ist der Einsatz von Carbonat(en) und/oder Hydrogencarbonat(en), vorzugsweise Alkalicarbonat(en), besonders bevorzugt Natriumcarbonat, in Mengen von 2 bis 50 Gew.-%, vorzugsweise von 5 bis 40 Gew.-% und insbesondere von 7,5 bis 30 Gew.-%, jeweils bezogen auf das Gewicht des Wasch- oder Reinigungsmittels. Besonders bevorzugt werden Mittel, welche bezogen auf das Gewicht des Wasch- oder Reinigungsmittels weniger als 20 Gew.-%, vorzugsweise weniger als 17 Gew.-%, bevorzugt weniger als 13 Gew.-% und insbesondere weniger als 9 Gew.% Carbonat(e) und/oder Hydrogencarbonat(e), vorzugsweise Alkalicarbonat(e), besonders bevorzugt Natriumcarbonat enthalten.Particularly preferred is the use of carbonate (s) and / or bicarbonate (s), preferably alkali metal carbonate (s), more preferably sodium carbonate, in amounts of 2 to 50 wt .-%, preferably from 5 to 40 wt .-% and in particular from 7.5 to 30 wt .-%, each based on the weight of the washing or cleaning agent. Particular preference is given to compositions which, based on the weight of the washing or cleaning agent, contain less than 20% by weight, preferably less than 17% by weight, preferably less than 13% by weight and in particular less than 9% by weight of carbonate ( e) and / or bicarbonate (s), preferably alkali metal carbonate (s), particularly preferably sodium carbonate.
Als organische Cobuilder sind insbesondere Polycarboxylate / Polycarbonsäuren, polymere Polycarboxylate, Asparaginsäure, Polyacetale, Dextrine, weitere organische Cobuilder (siehe unten) sowie Phosphonate zu nennen. Diese Stoffklassen werden nachfolgend beschrieben.Particularly suitable organic co-builders are polycarboxylates / polycarboxylic acids, polymeric polycarboxylates, aspartic acid, polyacetals, dextrins, other organic cobuilders (see below) and phosphonates. These classes of substances are described below.
Brauchbare organische Gerüstsubstanzen sind beispielsweise die in Form der freien Säure und/oder ihrer Natriumsalze einsetzbaren Polycarbonsäuren, wobei unter Polycarbonsäuren solche Carbonsäuren verstanden werden, die mehr als eine Säurefunktion tragen. Beispielsweise sind dies Citronensäure, Adipinsäure, Bernsteinsäure, Glutarsäure, Äpfelsäure, Weinsäure, Maleinsäure, Fumarsäure, Zuckersäuren, Aminocarbonsäuren, Nitrilotriessigsäure (NTA), sofern ein derartiger Einsatz aus ökologischen Gründen nicht zu beanstanden ist, sowie Mischungen aus diesen. Die freien Säuren besitzen neben ihrer Builderwirkung typischerweise auch die Eigenschaft einer Säuerungskomponente und dienen somit auch zur Einstellung eines niedrigeren und milderen pH-Wertes von Wasch- oder Reinigungsmitteln. Insbesondere sind hierbei Citronensäure, Bernsteinsäure, Glutarsäure, Adipinsäure, Gluconsäure und beliebige Mischungen aus diesen zu nennen.Useful organic builders are, for example, the polycarboxylic acids which can be used in the form of the free acid and / or their sodium salts, polycarboxylic acids meaning those carboxylic acids which carry more than one acid function. These are, for example, citric acid, adipic acid, succinic acid, glutaric acid, malic acid, tartaric acid, maleic acid, fumaric acid, sugar acids, aminocarboxylic acids, nitrilotriacetic acid (NTA), if such use is not objectionable for ecological reasons, and mixtures of these. In addition to their builder effect, the free acids also typically have the property of an acidifying component and thus also serve to set a lower and milder pH of detergents or cleaners. In particular, citric acid, succinic acid, glutaric acid, adipic acid, gluconic acid and any desired mixtures of these can be mentioned here.
Als Gerüststoffe sind weiter polymere Polycarboxylate geeignet, dies sind beispielsweise die Alkalimetallsalze der Polyacrylsäure oder der Polymethacrylsäure, beispielsweise solche mit einer relativen Molekülmasse von 500 bis 70000 g/mol.Further suitable builders are polymeric polycarboxylates, for example the alkali metal salts of polyacrylic acid or of polymethacrylic acid, for example those having a relative molecular mass of from 500 to 70,000 g / mol.
Bei den für polymere Polycarboxylate angegebenen Molmassen handelt es sich im Sinne dieser Schrift um gewichtsmittlere Molmassen Mw der jeweiligen Säureform, die grundsätzlich mittels Gelpermeationschromatographie (GPC) bestimmt wurden, wobei ein UV-Detektor eingesetzt wurde. Die Messung erfolgte dabei gegen einen externen Polyacrylsäure-Standard, der aufgrund seiner strukturellen Verwandtschaft mit den untersuchten Polymeren realistische Molgewichtswerte liefert. Diese Angaben weichen deutlich von den Molgewichtsangaben ab, bei denen Polystyrolsulfonsäuren als Standard eingesetzt werden. Die gegen Polystyrolsulfonsäuren gemessenen Molmassen sind in der Regel deutlich höher als die in dieser Schrift angegebenen Molmassen.For the purposes of this document, the molecular weights stated for polymeric polycarboxylates are weight-average molar masses M w of the particular acid form, which were determined in principle by means of gel permeation chromatography (GPC), a UV detector being used. The measurement was carried out against an external polyacrylic acid standard, which provides realistic molecular weight values due to its structural relationship with the polymers investigated. These data differ significantly from the molecular weight data, in which polystyrene sulfonic acids are used as standard. The against polystyrenesulfonic acids measured molar masses are generally much higher than the molecular weights specified in this document.
Geeignete Polymere sind insbesondere Polyacrylate, die bevorzugt eine Molekülmasse von 2000 bis 20000 g/mol aufweisen. Aufgrund ihrer überlegenen Löslichkeit können aus dieser Gruppe wiederum die kurzkettigen Polyacrylate, die Molmassen von 2000 bis 10000 g/mol, und besonders bevorzugt von 3000 bis 5000 g/mol, aufweisen, bevorzugt sein.Suitable polymers are, in particular, polyacrylates which preferably have a molecular weight of 2,000 to 20,000 g / mol. Because of their superior solubility, the short-chain polyacrylates, which have molar masses of from 2000 to 10000 g / mol, and particularly preferably from 3000 to 5000 g / mol, may again be preferred from this group.
Geeignet sind weiterhin copolymere Polycarboxylate, insbesondere solche der Acrylsäure mit Methacrylsäure und der Acrylsäure oder Methacrylsäure mit Maleinsäure. Als besonders geeignet haben sich Copolymere der Acrylsäure mit Maleinsäure erwiesen, die 50 bis 90 Gew.-% Acrylsäure und 50 bis 10 Gew.-% Maleinsäure enthalten. Ihre relative Molekülmasse, bezogen auf freie Säuren, beträgt im allgemeinen 2000 bis 70000 g/mol, vorzugsweise 20000 bis 50000 g/mol und insbesondere 30000 bis 40000 g/mol.Also suitable are copolymeric polycarboxylates, in particular those of acrylic acid with methacrylic acid and of acrylic acid or methacrylic acid with maleic acid. Copolymers of acrylic acid with maleic acid which contain 50 to 90% by weight of acrylic acid and 50 to 10% by weight of maleic acid have proven to be particularly suitable. Their relative molecular weight, based on free acids, is generally from 2000 to 70000 g / mol, preferably from 20,000 to 50,000 g / mol and in particular from 30,000 to 40,000 g / mol.
Die (co-)polymeren Polycarboxylate können entweder als Pulver oder als wäßrige Lösung eingesetzt werden. Der Gehalt von Wasch- oder Reinigungsmitteln an (co-)polymeren Polycarboxylaten beträgt vorzugsweise 0,5 bis 20 Gew.-%, insbesondere 3 bis 10 Gew.-%.The (co) polymeric polycarboxylates can be used either as a powder or as an aqueous solution. The content of detergents or cleaners to (co) polymeric polycarboxylates is preferably 0.5 to 20 wt .-%, in particular 3 to 10 wt .-%.
Zur Verbesserung der Wasserlöslichkeit können die Polymere auch Allylsulfonsäuren, wie beispielsweise Allyloxybenzolsulfonsäure und Methallylsulfonsäure, als Monomer enthalten.To improve the water solubility, the polymers may also contain allylsulfonic acids such as allyloxybenzenesulfonic acid and methallylsulfonic acid as a monomer.
Insbesondere bevorzugt sind auch biologisch abbaubare Polymere aus mehr als zwei verschiedenen Monomereinheiten, beispielsweise solche, die als Monomere Salze der Acrylsäure und der Maleinsäure sowie Vinylalkohol bzw. Vinylalkohol-Derivate oder die als Monomere Salze der Acrylsäure und der 2-Alkylallylsulfonsäure sowie Zucker-Derivate enthalten.Also particularly preferred are biodegradable polymers of more than two different monomer units, for example those which contain as monomers salts of acrylic acid and maleic acid and vinyl alcohol or vinyl alcohol derivatives or as monomers salts of acrylic acid and 2-alkylallylsulfonic acid and sugar derivatives ,
Weitere bevorzugte Copolymere sind solche, die als Monomere Acrolein und Acrylsäure/Acrylsäuresalze bzw. Acrolein und Vinylacetat aufweisen.Further preferred copolymers are those which have as their monomers acrolein and acrylic acid / acrylic acid salts or acrolein and vinyl acetate.
Ebenso sind als weitere bevorzugte Buildersubstanzen polymere Aminodicarbonsäuren, deren Salze oder deren Vorläufersubstanzen zu nennen. Besonders bevorzugt sind Polyasparaginsäuren bzw. deren Salze.Also to be mentioned as further preferred builders polymeric aminodicarboxylic acids, their salts or their precursors. Particular preference is given to polyaspartic acids or their salts.
Weitere geeignete Buildersubstanzen sind Polyacetale, welche durch Umsetzung von Dialdehyden mit Polyolcarbonsäuren, welche 5 bis 7 C-Atome und mindestens 3 Hydroxylgruppen aufweisen, erhalten werden können. Bevorzugte Polyacetale werden aus Dialdehyden wie Glyoxal, Glutaraldehyd, Terephthalaldehyd sowie deren Gemischen und aus Polyolcarbonsäuren wie Gluconsäure und/oder Glucoheptonsäure erhalten. Weitere geeignete organische Buildersubstanzen sind Dextrine, beispielsweise Oligomere bzw. Polymere von Kohlenhydraten, die durch partielle Hydrolyse von Stärken erhalten werden können. Die Hydrolyse kann nach üblichen, beispielsweise säure- oder enzymkatalysierten Verfahren durchgeführt werden. Vorzugsweise handelt es sich um Hydrolyseprodukte mit mittleren Molmassen im Bereich von 400 bis 500000 g/mol. Dabei ist ein Polysaccharid mit einem Dextrose- Äquivalent (DE) im Bereich von 0,5 bis 40, insbesondere von 2 bis 30 bevorzugt, wobei DE ein gebräuchliches Maß für die reduzierende Wirkung eines Polysaccharids im Vergleich zu Dextrose, welche ein DE von 100 besitzt, ist. Brauchbar sind sowohl Maltodextrine mit einem DE zwischen 3 und 20 und Trockenglucosesirupe mit einem DE zwischen 20 und 37 als auch sogenannte Gelbdextrine und Weißdextrine mit höheren Molmassen im Bereich von 2000 bis 30000 g/mol.Further suitable builder substances are polyacetals which can be obtained by reacting dialdehydes with polyolcarboxylic acids which have 5 to 7 C atoms and at least 3 hydroxyl groups. Preferred polyacetals are obtained from dialdehydes such as glyoxal, glutaraldehyde, terephthalaldehyde and mixtures thereof and from polyol carboxylic acids such as gluconic acid and / or glucoheptonic acid. Further suitable organic builder substances are dextrins, for example oligomers or polymers of carbohydrates, which can be obtained by partial hydrolysis of starches. The hydrolysis can be carried out by customary, for example acid or enzyme catalyzed processes. Preferably, it is hydrolysis products having average molecular weights in the range of 400 to 500,000 g / mol. In this case, a polysaccharide with a dextrose equivalent (DE) in the range from 0.5 to 40, in particular from 2 to 30 is preferred, DE being a common measure of the reducing action of a polysaccharide compared to dextrose, which has a DE of 100 , is. Usable are both maltodextrins with a DE between 3 and 20 and dry glucose syrups with a DE between 20 and 37 and so-called yellow dextrins and white dextrins with higher molecular weights in the range from 2000 to 30,000 g / mol.
Bei den oxidierten Derivaten derartiger Dextrine handelt es sich um deren Umsetzungsprodukte mit Oxidationsmitteln, welche in der Lage sind, mindestens eine Alkoholfunktion des Saccharidrings zur Carbonsäurefunktion zu oxidieren.The oxidized derivatives of such dextrins are their reaction products with oxidizing agents which are capable of oxidizing at least one alcohol function of the saccharide ring to the carboxylic acid function.
Auch Oxydisuccinate und andere Derivate von Disuccinaten, vorzugsweise Ethylendiamindisuccinat, sind weitere geeignete Cobuilder. Dabei wird Ethylendiamin-N,N'- disuccinat (EDDS) bevorzugt in Form seiner Natrium- oder Magnesiumsalze verwendet. Weiterhin bevorzugt sind in diesem Zusammenhang auch Glycerindisuccinate und Glycerintrisuccinate. Geeignete Einsatzmengen liegen in zeolithhaltigen und/oder silicathaltigen Formulierungen bei 3 bis 15 Gew.-%.Oxydisuccinates and other derivatives of disuccinates, preferably ethylenediamine disuccinate, are other suitable co-builders. Ethylenediamine-N, N '- disuccinate (EDDS) is preferably used in form of its sodium or magnesium salts. Also preferred in this context are glycerol disuccinates and glycerol trisuccinates. Suitable amounts are in zeolithhaltigen and / or silicate-containing formulations at 3 to 15 wt .-%.
Weitere brauchbare organische Cobuilder sind beispielsweise acetylierte Hydroxycarbonsäuren bzw. deren Salze, welche gegebenenfalls auch in Lactonform vorliegen können und welche mindestens 4 Kohlenstoffatome und mindestens eine Hydroxygruppe sowie maximal zwei Säuregruppen enthalten.Other useful organic cobuilders are, for example, acetylated hydroxycarboxylic acids or their salts, which may optionally also be present in lactone form and which contain at least 4 carbon atoms and at least one hydroxyl group and a maximum of two acid groups.
Darüber hinaus können alle Verbindungen, die in der Lage sind, Komplexe mit Erdalkaliionen auszubilden, als Gerüststoffe eingesetzt werden.In addition, all compounds capable of forming complexes with alkaline earth ions can be used as builders.
Zur Gruppe der Tenside werden die nichtionischen, die anionischen, die kationischen und die amphoteren Tenside gezählt.The group of surfactants includes nonionic, anionic, cationic and amphoteric surfactants.
Als nichtionische Tenside können alle dem Fachmann bekannten nichtionischen Tenside eingesetzt werden. Als nichtionische Tenside eignen sich beispielsweise Alkylglykoside der allgemeinen Formel RO(G)x, in der R einem primären geradkettigen oder methylverzweigten, insbesondere in 2-Stellung methylverzweigten aliphatischen Rest mit 8 bis 22, vorzugsweise 12 bis 18 C-Atomen entspricht und G das Symbol ist, das für eine Glykoseeinheit mit 5 oder 6 C-Atomen, vorzugsweise für Glucose, steht. Der Oligomerisierungsgrad x, der die Verteilung von Mono- glykosiden und Oligoglykosiden angibt, ist eine beliebige Zahl zwischen 1 und 10; vorzugsweise liegt x bei 1 ,2 bis 1 ,4.As nonionic surfactants, it is possible to use all nonionic surfactants known to the person skilled in the art. Suitable nonionic surfactants are, for example, alkyl glycosides of the general formula RO (G) x in which R is a primary straight-chain or methyl-branched, in particular 2-methyl-branched aliphatic radical having 8 to 22, preferably 12 to 18 carbon atoms and G is the symbol that is for a glycose unit with 5 or 6 C atoms, preferably for glucose. The degree of oligomerization x, which indicates the distribution of monoglycosides and oligoglycosides, is an arbitrary number between 1 and 10; preferably x is 1, 2 to 1, 4.
Eine weitere Klasse bevorzugt eingesetzter nichtionischer Tenside, die entweder als alleiniges nichtionisches Tensid oder in Kombination mit anderen nichtionischen Tensiden eingesetzt werden, sind alkoxylierte, vorzugsweise ethoxylierte oder ethoxylierte und propoxylierte Fettsäurealkylester, vorzugsweise mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen in der Alkylkette.Another class of preferred nonionic surfactants used either as the sole nonionic surfactant or in combination with other nonionic surfactants are alkoxylated, preferably ethoxylated or ethoxylated and propoxylated fatty acid alkyl esters, preferably having from 1 to 4 carbon atoms in the alkyl chain.
Auch nichtionische Tenside vom Typ der Aminoxide, beispielsweise N-Kokosalkyl-N,N- dimethylaminoxid und N-Talgalkyl-N,N-dihydroxyethylaminoxid, und der Fettsäurealkanolamide können geeignet sein. Die Menge dieser nichtionischen Tenside beträgt vorzugsweise nicht mehr als die der ethoxylierten Fettalkohole, insbesondere nicht mehr als die Hälfte davon.Nonionic surfactants of the amine oxide type, for example N-cocoalkyl-N, N-dimethylamine oxide and N-tallowalkyl-N, N-dihydroxyethylamine oxide, and the fatty acid alkanolamides may also be suitable. The amount of these nonionic surfactants is preferably not more than that of the ethoxylated fatty alcohols, especially not more than half thereof.
Weitere geeignete Tenside sind Polyhydroxyfettsäureamide der Formel,Further suitable surfactants are polyhydroxy fatty acid amides of the formula
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in der R für einen aliphatischen Acylrest mit 6 bis 22 Kohlenstoffatomen, R1 für Wasserstoff, einen Alkyl- oder Hydroxyalkylrest mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen und [Z] für einen linearen oder verzweigten Polyhydroxyalkylrest mit 3 bis 10 Kohlenstoffatomen und 3 bis 10 Hydroxylgruppen steht. Bei den Polyhydroxyfettsäureamiden handelt es sich um bekannte Stoffe, die üblicherweise durch reduktive Aminierung eines reduzierenden Zuckers mit Ammoniak, einem Alkylamin oder einem Alkanolamin und nachfolgende Acylierung mit einer Fettsäure, einem Fettsäurealkylester oder einem Fettsäurechlorid erhalten werden können.wherein R is an aliphatic acyl radical having 6 to 22 carbon atoms, R 1 is hydrogen, an alkyl or hydroxyalkyl radical having 1 to 4 carbon atoms and [Z] is a linear or branched polyhydroxyalkyl radical having 3 to 10 carbon atoms and 3 to 10 hydroxyl groups. The polyhydroxy fatty acid amides are known substances which can usually be obtained by reductive amination of a reducing sugar with ammonia, an alkylamine or an alkanolamine and subsequent acylation with a fatty acid, a fatty acid alkyl ester or a fatty acid chloride.
Zur Gruppe der Polyhydroxyfettsäureamide gehören auch Verbindungen der FormelThe group of polyhydroxy fatty acid amides also includes compounds of the formula
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in der R für einen linearen oder verzweigten Alkyl- oder Alkenylrest mit 7 bis 12 Kohlenstoffatomen, R1 für einen linearen, verzweigten oder zyklischen Alkylrest oder einen Arylrest mit 2 bis 8 Kohlenstoffatomen und R2 für einen linearen, verzweigten oder zyklischen Alkylrest oder einen Arylrest oder einen Oxy-Alkylrest mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen steht, wobei Ci_4-Alkyl- oder Phenylreste bevorzugt sind und [Z] für einen linearen Polyhydroxyalkylrest steht, dessen Alkylkette mit mindestens zwei Hydroxylgruppen substituiert ist, oder alkoxylierte, vorzugsweise ethoxylierte oder propxylierte Derivate dieses Restes.R is a linear or branched alkyl or alkenyl radical having 7 to 12 carbon atoms, R 1 is a linear, branched or cyclic alkyl radical or an aryl radical having 2 to 8 carbon atoms and R 2 is a linear, branched or cyclic alkyl radical or an aryl radical or an oxyalkyl radical having 1 to 8 carbon atoms, wherein Ci_ 4 alkyl or phenyl radicals are preferred and [Z] is a linear polyhydroxyalkyl radical whose alkyl chain is substituted with at least two hydroxyl groups, or alkoxylated, preferably ethoxylated or propoxylated derivatives of this radical.
[Z] wird vorzugsweise durch reduktive Aminierung eines reduzierten Zuckers erhalten, beispielsweise Glucose, Fructose, Maltose, Lactose, Galactose, Mannose oder Xylose. Die N- Alkoxy- oder N-Aryloxy-substituierten Verbindungen können durch Umsetzung mit Fettsäuremethylestern in Gegenwart eines Alkoxids als Katalysator in die gewünschten Polyhydroxyfettsäureamide überführt werden.[Z] is preferably obtained by reductive amination of a reduced sugar, for example glucose, fructose, maltose, lactose, galactose, mannose or xylose. The N-alkoxy- or N-aryloxy-substituted compounds can be converted into the desired polyhydroxy fatty acid amides by reaction with fatty acid methyl esters in the presence of an alkoxide as catalyst.
Als bevorzugte Tenside werden schwachschäumende nichtionische Tenside eingesetzt. Mit besonderem Vorzug enthalten Wasch- oder Reinigungsmittel, insbesondere Reinigungsmittel für das maschinelle Geschirrspülen, nichtionische Tenside aus der Gruppe der alkoxylierten Alkohole. Als nichtionische Tenside werden vorzugsweise alkoxylierte, vorteilhafterweise ethoxylierte, insbesondere primäre Alkohole mit vorzugsweise 8 bis 18 C-Atomen und durchschnittlich 1 bis 12 Mol Ethylenoxid (EO) pro Mol Alkohol eingesetzt, in denen der Alkoholrest linear oder bevorzugt in 2- Stellung methylverzweigt sein kann bzw. lineare und methylverzweigte Reste im Gemisch enthalten kann, so wie sie üblicherweise in Oxoalkoholresten vorliegen. Insbesondere sind jedoch Alkoholethoxylate mit linearen Resten aus Alkoholen nativen Ursprungs mit 12 bis 18 C-Atomen, z.B. aus Kokos-, Palm-, Taigfett- oder Oleylalkohol, und durchschnittlich 2 bis 8 Mol EO pro Mol Alkohol bevorzugt. Zu den bevorzugten ethoxylierten Alkoholen gehören beispielsweise Ct2-U- Alkohole mit 3 EO oder 4 EO, C9-n-Alkohol mit 7 EO, C-ms-Alkohole mit 3 EO, 5 EO, 7 EO oder 8 EO, C12-i8-Alkohole mit 3 EO, 5 EO oder 7 EO und Mischungen aus diesen, wie Mischungen aus C12-i4-Alkohol mit 3 EO und C12-i8-Alkohol mit 5 EO. Die angegebenen Ethoxylierungsgrade stellen statistische Mittelwerte dar, die für ein spezielles Produkt einer ganzen oder einer gebrochenen Zahl entsprechen können. Bevorzugte Alkoholethoxylate weisen eine eingeengte Homologenverteilung auf (narrow ränge ethoxylates, NRE). Zusätzlich zu diesen nichtionischen Tensiden können auch Fettalkohole mit mehr als 12 EO eingesetzt werden. Beispiele hierfür sind Taigfettalkohol mit 14 EO, 25 EO, 30 EO oder 40 EO.Low-foaming nonionic surfactants are used as preferred surfactants. With particular preference, washing or cleaning agents, in particular automatic dishwashing detergents, contain nonionic surfactants from the group of the alkoxylated alcohols. The nonionic surfactants used are preferably alkoxylated, advantageously ethoxylated, in particular primary, alcohols having preferably 8 to 18 carbon atoms and an average of 1 to 12 moles of ethylene oxide (EO) per mole of alcohol, in which the alcohol residue can be linear or preferably methyl-branched in the 2-position or linear and methyl-branched radicals in the mixture can contain, as they are usually present in Oxoalkoholresten. In particular, however, alcohol ethoxylates with linear radicals of alcohols of natural origin having 12 to 18 carbon atoms, for example of coconut, palm, tallow or oleyl alcohol, and on average 2 to 8 moles of EO per mole of alcohol are preferred. Preferred ethoxylated alcohols include, for example, C t2 - U - alcohols with 3 EO or 4 EO, C 9 n-alcohol with 7 EO, C-ms alcohols containing 3 EO, 5 EO, 7 EO or 8 EO, C 12 -i 8 -alcohols with 3 EO, 5 EO or 7 EO and mixtures of these, such as mixtures of C 12 -i 4 -alcohol with 3 EO and C 12 -i 8 -alcohol with 5 EO. The stated degrees of ethoxylation represent statistical averages, which may correspond to a particular product of an integer or a fractional number. Preferred alcohol ethoxylates have a narrow homolog distribution (narrow rank ethoxylates, NRE). In addition to these nonionic surfactants, fatty alcohols with more than 12 EO can also be used. Examples of these are tallow fatty alcohol with 14 EO, 25 EO, 30 EO or 40 EO.
Mit besonderem Vorzug werden daher ethoxylierte Niotenside, die aus C6-2o- Monohydroxyalkanolen oder C6-2o-Alkylphenolen oder C16-2o-Fettalkoholen und mehr als 12 Mol, vorzugsweise mehr als 15 Mol und insbesondere mehr als 20 Mol Ethylenoxid pro Mol Alkohol gewonnen wurden, eingesetzt. Ein besonders bevorzugtes Niotensid wird aus einem geradkettigen Fettalkohol mit 16 bis 20 Kohlenstoffatomen (C16-2o-Alkohol), vorzugsweise einem C18-Alkohol und mindestens 12 Mol, vorzugsweise mindestens 15 Mol und insbesondere mindestens 20 Mol Ethylenoxid gewonnen. Hierunter sind die sogenannten „narrow ränge ethoxylates" besonders bevorzugt. Mit besonderem Vorzug werden weiterhin Kombinationen aus einem oder mehreren Taigfettalkoholen mit 20 bis 30 EO und Silikonentschäumern eingesetzt.With particular preference, therefore, ethoxylated nonionic surfactant selected from C 6 - o- 2 monohydroxy alkanols or C 6 - 2 o-alkyl phenols or C16 - 2 o-fatty alcohols and more than 12 mol, preferably more than 15 mol and in particular more than 20 mol Ethylene oxide per mole of alcohol were used. A particularly preferred nonionic surfactant is selected from a straight chain fatty alcohol having 16 to 20 carbon atoms (C 16-2 alcohol), preferably a C 18 alcohol obtained and at least 12 mole, preferably at least 15 mol and in particular at least 20 moles of ethylene oxide. Of these, the so-called "narrow ranks ethoxylates" are particularly preferred. With particular preference further combinations of one or more Taigfettalkoholen be used with 20 to 30 EO and silicone defoamers.
Insbesondere bevorzugt sind nichtionische Tenside, die einen Schmelzpunkt oberhalb Raumtemperatur aufweisen. Nichtionische(s) Tensid(e) mit einem Schmelzpunkt oberhalb von 2O0C, vorzugsweise oberhalb von 250C, besonders bevorzugt zwischen 25 und 6O0C und insbesondere zwischen 26,6 und 43,30C, ist/sind besonders bevorzugt.Particular preference is given to nonionic surfactants which have a melting point above room temperature. Nonionic surfactant (s) (e) with a melting point above 2O 0 C, preferably above 25 0 C, more preferably between 25 and 6O 0 C and in particular from 26.6 to 43.3 0 C, is / are particularly preferred ,
Geeignete nichtionische Tenside, die Schmelz- bzw. Erweichungspunkte im genannten Temperaturbereich aufweisen, sind beispielsweise schwachschäumende nichtionische Tenside, die bei Raumtemperatur fest oder hochviskos sein können. Werden Niotenside eingesetzt, die bei Raumtemperatur hochviskos sind, so ist bevorzugt, dass diese eine Viskosität oberhalb von 20 Pa s, vorzugsweise oberhalb von 35 Pa s und insbesondere oberhalb 40 Pa s aufweisen. Auch Niotenside, die bei Raumtemperatur wachsartige Konsistenz besitzen, sind, je nach ihrem Anwendungszweck bevorzugt.Suitable nonionic surfactants which have melting or softening points in the temperature range mentioned are, for example, low-foaming nonionic surfactants which may be solid or highly viscous at room temperature. If nonionic surfactants are used which are highly viscous at room temperature, it is preferred that they have a viscosity above 20 Pas, preferably above 35 Pas and in particular above 40 Pas. Also, nonionic surfactants having waxy consistency at room temperature are preferred depending on their purpose.
Niotenside aus der Gruppe der alkoxylierten Alkohole, besonders bevorzugt aus der Gruppe der gemischt alkoxylierten Alkohole und insbesondere aus der Gruppe der EO-AO-EO-Niotenside, werden ebenfalls mit besonderem Vorzug eingesetzt.Nonionic surfactants from the group of alkoxylated alcohols, more preferably from the group of mixed alkoxylated alcohols and in particular from the group of EO-AO-EO-Niotenside, are also used with particular preference.
Das bei Raumtemperatur feste Niotensid besitzt vorzugsweise Propylenoxideinheiten im Molekül. Vorzugsweise machen solche PO-Einheiten bis zu 25 Gew.-%, besonders bevorzugt bis zu 20 Gew.-% und insbesondere bis zu 15 Gew.-% der gesamten Molmasse des nichtionischen Tensids aus. Besonders bevorzugte nichtionische Tenside sind ethoxylierte Monohydroxyalkanole oder Alkylphenole, die zusätzlich Polyoxyethylen-Polyoxypropylen Blockcopolymereinheiten aufweisen. Der Alkohol- bzw. Alkylphenolanteil solcher Niotensidmoleküle macht dabei vorzugsweise mehr als 30 Gew.-%, besonders bevorzugt mehr als 50 Gew.-% und insbesondere mehr als 70 Gew.-% der gesamten Molmasse solcher Niotenside aus. Bevorzugte Mittel sind dadurch gekennzeichnet, dass sie ethoxylierte und propoxylierte Niotenside enthalten, bei denen die Propylenoxideinheiten im Molekül bis zu 25 Gew.-%, bevorzugt bis zu 20 Gew.-% und insbesondere bis zu 15 Gew.-% der gesamten Molmasse des nichtionischen Tensids ausmachen.The nonionic surfactant solid at room temperature preferably has propylene oxide units in the molecule. Preferably, such PO units make up to 25 wt .-%, more preferably up to 20 wt .-% and in particular up to 15 wt .-% of the total molecular weight of the nonionic surfactant from. Particularly preferred nonionic surfactants are ethoxylated monohydroxyalkanols or alkylphenols which additionally have polyoxyethylene-polyoxypropylene block copolymer units. The alcohol or alkylphenol content of such nonionic surfactant molecules preferably makes up more than 30% by weight, more preferably more than 50% by weight and in particular more than 70% by weight, of the total molecular weight of such nonionic surfactants. Preferred agents are characterized in that they contain ethoxylated and propoxylated nonionic surfactants in which the propylene oxide units in the molecule up to 25 wt .-%, preferably up to 20 wt .-% and in particular up to 15 wt .-% of the total molecular weight of the nonionic Make up surfactants.
Bevorzugt einzusetzende Tenside stammen aus den Gruppen der alkoxylierten Niotenside, insbesondere der ethoxylierten primären Alkohole und Mischungen dieser Tenside mit strukturell komplizierter aufgebauten Tensiden wie Polyoxypropylen/Polyoxyethylen/Polyoxypropylen ((PO/EO/PO)-Tenside). Solche (PO/EO/PO)-Niotenside zeichnen sich darüber hinaus durch gute Schaumkontrolle aus. Weitere besonders bevorzugt einzusetzende Niotenside mit Schmelzpunkten oberhalb Raumtemperatur enthalten 40 bis 70% eines Polyoxypropylen/Polyoxyethylen/Polyoxypropylen- Blockpolymerblends, der 75 Gew.-% eines umgekehrten Block-Copolymers von Polyoxyethylen und Polyoxypropylen mit 17 Mol Ethylenoxid und 44 Mol Propylenoxid und 25 Gew.-% eines Block- Copolymers von Polyoxyethylen und Polyoxypropylen, initiiert mit Trimethylolpropan und enthaltend 24 Mol Ethylenoxid und 99 Mol Propylenoxid pro Mol Trimethylolpropan, enthält.Preferably used surfactants come from the groups of alkoxylated nonionic surfactants, in particular the ethoxylated primary alcohols and mixtures of these surfactants with structurally complicated surfactants such as polyoxypropylene / polyoxyethylene / polyoxypropylene ((PO / EO / PO) surfactants). Such (PO / EO / PO) nonionic surfactants are also characterized by good foam control. More particularly preferred nonionic surfactants having melting points above room temperature contain from 40 to 70% of a polyoxypropylene / polyoxyethylene / polyoxypropylene block polymer blend containing 75% by weight of a reverse block copolymer of polyoxyethylene and polyoxypropylene with 17 moles of ethylene oxide and 44 moles of propylene oxide and 25% by weight. % of a block copolymer of polyoxyethylene and polyoxypropylene initiated with trimethylolpropane and containing 24 moles of ethylene oxide and 99 moles of propylene oxide per mole of trimethylolpropane.
Als besonders bevorzugte Niotenside haben sich im Rahmen der vorliegenden Erfindung schwachschäumende Niotenside erwiesen, welche alternierende Ethylenoxid- und Alkylenoxideinheiten aufweisen. Unter diesen sind wiederum Tenside mit EO-AO-EO-AO-Blöcken bevorzugt, wobei jeweils eine bis zehn EO- bzw. AO-Gruppen aneinander gebunden sind, bevor ein Block aus den jeweils anderen Gruppen folgt. Hier sind nichionische Tenside der allgemeinen FormelIn the context of the present invention, particularly preferred nonionic surfactants have been low foaming nonionic surfactants which have alternating ethylene oxide and alkylene oxide units. Among these, in turn, surfactants with EO-AO-EO-AO blocks are preferred, wherein in each case one to ten EO or AO groups are bonded to each other before a block of the other groups follows. Here are nichionic surfactants of the general formula
Ri-O-(C H2-C H2-O)-(C H2-C H-O)-(C H2-C H2-O)-(C H2-C H-O)-HRi-O- (CH 2 -CH 2 -O) - (CH 2 -CHO) - (CH 2 -CH 2 -O) - (CH 2 -CHO) -H
R2 R3R2 R3
bevorzugt, in der R1 für einen geradkettigen oder verzweigten, gesättigten oder ein- bzw. mehrfach ungesättigten C6-24-Alkyl- oder -Alkenylrest steht; jede Gruppe R2 bzw. R3 unabhängig voneinander ausgewählt ist aus -CH3, -CH2CH3, -CH2CH2-CH3, CH(CH3)2 und die Indizes w, x, y, z unabhängig voneinander für ganze Zahlen von 1 bis 6 stehen.preferably, R 1 is a straight-chain or branched, saturated or mono- or polyunsaturated C 6 - 24 represents alkyl or alkenyl; each group R 2 or R 3 is independently selected from -CH 3 , -CH 2 CH 3 , -CH 2 CH 2 -CH 3 , CH (CH 3 ) 2 and the indices w, x, y, z independently stand for integers from 1 to 6.
Die bevorzugten Niotenside der vorstehenden Formel lassen sich durch bekannte Methoden aus den entsprechenden Alkoholen R1-OH und Ethylen- bzw. Alkylenoxid herstellen. Der Rest R1 in der vorstehenden Formel kann je nach Herkunft des Alkohols variieren. Werden native Quellen genutzt, weist der Rest R1 eine gerade Anzahl von Kohlenstoffatomen auf und ist in der Regel unverzweigt, wobei die linearen Reste aus Alkoholen nativen Ursprungs mit 12 bis 18 C-Atomen, z.B. aus Kokos-, Palm-, Taigfett- oder Oleylalkohol, bevorzugt sind. Aus synthetischen Quellen zugängliche Alkohole sind beispielsweise die Guerbetalkohole oder in 2-Stellung methylverzweigte bzw. lineare und methylverzweigte Reste im Gemisch, so wie sie üblicherweise in Oxoalkohol- resten vorliegen. Unabhängig von der Art des zur Herstellung der in den Mitteln enthaltenen Niotenside eingesetzten Alkohols sind Niotenside bevorzugt, bei denen R1 in der vorstehenden Formel für einen Alkylrest mit 6 bis 24, vorzugsweise 8 bis 20, besonders bevorzugt 9 bis 15 und insbesondere 9 bis 11 Kohlenstoffatomen steht.The preferred nonionic surfactants of the above formula can be prepared by known methods from the corresponding alcohols R 1 -OH and ethylene or alkylene oxide. The radical R 1 in the above formula may vary depending on the origin of the alcohol. If native sources are used, the radical R 1 has an even number of carbon atoms and is usually unbranched, the linear radicals being selected from alcohols of natural origin having 12 to 18 C atoms, for example from coconut, palm, tallow or Oleyl alcohol, are preferred. Alcohols which are accessible from synthetic sources are, for example, the Guerbet alcohols or methyl-branched or linear and methyl-branched radicals in the 2-position, as usually present in oxo alcohol radicals. Irrespective of the type of alcohol used to prepare the nonionic surfactants contained in the compositions, preference is given to nonionic surfactants in which R 1 in the above formula is an alkyl radical having 6 to 24, preferably 8 to 20, particularly preferably 9 to 15 and in particular 9 to 11 Carbon atoms.
Als Alkylenoxideinheit, die alternierend zur Ethylenoxideinheit in den bevorzugten Niotensiden enthalten ist, kommt neben Propylenoxid insbesondere Butylenoxid in Betracht. Aber auch weitere Alkylenoxide, bei denen R2 bzw. R3 unabhängig voneinander ausgewählt sind aus -CH2CH2-CH3 bzw. CH(CH3)2 sind geeignet. Bevorzugt werden Niotenside der vorstehenden Formel eingesetzt, bei denen R2 bzw. R3 für einen Rest -CH3, w und x unabhängig voneinander für Werte von 3 oder 4 und y und z unabhängig voneinander für Werte von 1 oder 2 stehen.As the alkylene oxide unit which is contained in the preferred nonionic surfactants in alternation with the ethylene oxide unit, in particular butylene oxide is considered in addition to propylene oxide. But also other alkylene oxides in which R 2 or R 3 are independently selected from -CH 2 CH 2 -CH 3 or CH (CH 3 ) 2 are suitable. Preference is given to using nonionic surfactants of the above formula in which R 2 or R 3 is a radical -CH 3 , w and x independently of one another for values of 3 or 4 and y and z independently of one another are values of 1 or 2.
Zusammenfassend sind insbesondere nichtionische Tenside bevorzugt, die einen
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mit 1 bis 4 Ethylenoxideinheiten, gefolgt von 1 bis 4 Propylenoxideinheiten, gefolgt von 1 bis 4 Ethylenoxideinheiten, gefolgt von1 bis 4 Propylenoxideinheiten aufweisen. Diese Tenside weisen in wässriger Lösung die erforderliche niedrige Viskosität auf und sind erfindungsgemäß mit besonderem Vorzug einsetzbar.
In summary, particular preference is given to nonionic surfactants which have a
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having 1 to 4 ethylene oxide units followed by 1 to 4 propylene oxide units followed by 1 to 4 ethylene oxide units followed by 1 to 4 propylene oxide units. These surfactants have the required low viscosity in aqueous solution and can be used according to the invention with particular preference.
Tenside der allgemeinen FormelSurfactants of the general formula
R1-CH(OH)CH2O-(AO)w-(AO)x-(A"O)y-(A"O)z-R2 , in derR 1 is -CH (OH) CH 2 O- (AO) w - (AO) x - (A "O) y - (A" O) z -R 2 in which
R1 und R2 unabhängig voneinander für einen geradkettigen oder verzweigten, gesättigten oder ein- bzw. mehrfach ungesättigten C2-4o-Alkyl- oder -Alkenylrest steht; A, A', A" und A'" unabhängig voneinander für einen Rest aus der Gruppe -CH2CH2, -CH2CH2-CH2, -CH2-CH(CH3), -CH2-CH2- CH2-CH2, -CH2-CH(CHs)-CH2-, -CH2-CH(CH2-CH3) steht; und w, x, y und z für Werte zwischen 0,5 und 90 stehen, wobei x, y und/oder z auch 0 sein können sind erfindungsgemäß bevorzugt.R 1 and R 2 independently of one another represent a straight-chain or branched, saturated or mono- or polyunsaturated C 2 - 4 o-alkyl or alkenyl radical; A, A ', A "and A'" independently represent a radical from the group -CH 2 CH 2 , -CH 2 CH 2 -CH 2 , -CH 2 -CH (CH 3 ), -CH 2 -CH 2 - CH 2 -CH 2 , -CH 2 -CH (CHs) -CH 2 -, -CH 2 -CH (CH 2 -CH 3 ); and w, x, y and z are values between 0.5 and 90, where x, y and / or z can also be 0 are preferred according to the invention.
Bevorzugt werden insbesondere solche endgruppenverschlossene poly(oxyalkylierten) Niotenside, die gemäß der FormelPreference is given in particular to those end-capped poly (oxyalkylated) nonionic surfactants which are of the formula
R1O[CH2CH2O]xCH2CH(OH)R2 R 1 O [CH 2 CH 2 O] x CH 2 CH (OH) R 2
neben einem Rest R1, welcher für lineare oder verzweigte, gesättigte oder ungesättigte, aliphatische oder aromatische Kohlenwasserstoffreste mit 2 bis 30 Kohlenstoffatomen, vorzugsweise mit 4 bis 22 Kohlenstoffatomen steht, weiterhin einen linearen oder verzweigten, gesättigten oder ungesättigten, aliphatischen oder aromatischen Kohlenwasserstoffrest R2 mit 1 bis 30 Kohlenstoffatomen aufweisen, wobei x für Werte zwischen 1 und 90, vorzugsweise für Werte zwischen 40 und 80 und insbesondere für Werte zwischen 40 und 60 steht.in addition to a radical R 1 , which is linear or branched, saturated or unsaturated, aliphatic or aromatic hydrocarbon radicals having 2 to 30 carbon atoms, preferably having 4 to 22 carbon atoms, further having a linear or branched, saturated or unsaturated, aliphatic or aromatic hydrocarbon radical R2 Have from 1 to 30 carbon atoms, wherein x stands for values between 1 and 90, preferably for values between 40 and 80 and in particular for values between 40 and 60.
Besonders bevorzugt sind Tenside der FormelParticularly preferred are surfactants of the formula
R1O[CH2CH(CH3)O]x[CH2CH2O]yCH2CH(OH)R2 ,R 1 O [CH 2 CH (CH 3 ) O] x [CH 2 CH 2 O] y CH 2 CH (OH) R 2 ,
in der R1 für einen linearen oder verzweigten aliphatischen Kohlenwasserstoffrest mit 4 bis 18 Kohlenstoffatomen oder Mischungen hieraus steht, R2 einen linearen oder verzweigten Kohlenwasserstoffrest mit 2 bis 26 Kohlenstoffatomen oder Mischungen hieraus bezeichnet und x für Werte zwischen 0,5 und 1 ,5 sowie y für einen Wert von mindestens 15 steht. Besonders bevorzugt werden weiterhin solche endgruppenverschlossene poly(oxyalkylierten) Niotenside der Formelin which R 1 is a linear or branched aliphatic hydrocarbon radical having 4 to 18 carbon atoms or mixtures thereof, R 2 denotes a linear or branched hydrocarbon radical having 2 to 26 carbon atoms or mixtures thereof and x for values between 0.5 and 1, 5 and y is a value of at least 15. Particular preference is furthermore given to those end-capped poly (oxyalkylated) nonionic surfactants of the formula
R1O[CH2CH2O]x[CH2CH(R3)O]yCH2CH(OH)R2 ,R 1 O [CH 2 CH 2 O] x [CH 2 CH (R 3 ) O] y CH 2 CH (OH) R 2 ,
in der R1 und R2 unabhängig voneinander für einen linearen oder verzweigten, gesättigten oder ein- bzw. mehrfach ungesättigten Kohlenwasserstoffrest mit 2 bis 26 Kohlenstoffatomen steht, R3 unabhängig voneinander ausgewählt ist aus -CH3, -CH2CH3, -CH2CH2-CH3, CH(CH3)2, vorzugsweise jedoch für -CH3 steht, und x und y unabhängig voneinander für Werte zwischen 1 und 32 stehen, wobei Niotenside mit R3 = -CH3 und Werten für x von 15 bis 32 und y von 0,5 und 1 ,5 ganz besonders bevorzugt sind.in which R 1 and R 2 independently of one another are a linear or branched, saturated or mono- or polyunsaturated hydrocarbon radical having 2 to 26 carbon atoms, R 3 is independently selected from -CH 3 , -CH 2 CH 3 , -CH 2 CH 2 -CH 3 , CH (CH 3 ) 2 , but preferably represents -CH 3 , and x and y independently of one another are values between 1 and 32, wherein nonionic surfactants with R 3 = -CH 3 and values for x of 15 to 32 and y of 0.5 and 1.5 are most preferred.
Weitere bevorzugt einsetzbare Niotenside sind die endgruppenverschlossenen poly(oxyalkylierten) Niotenside der FormelOther preferred nonionic surfactants are the end-capped poly (oxyalkylated) nonionic surfactants of the formula
R1O[CH2CH(R3P]x[CH2JkCH(OH)[CH2]PR2 ,R 1 O [CH 2 CH (R 3 P] x [CH 2 J k CH (OH) [CH 2 ] PR 2 ,
in der R1 und R2 für lineare oder verzweigte, gesättigte oder ungesättigte, aliphatische oder aromatische Kohlenwasserstoffreste mit 1 bis 30 Kohlenstoffatomen stehen, R3 für H oder einen Methyl-, Ethyl-, n-Propyl-, iso-Propyl, n-Butyl-, 2-Butyl- oder 2-Methyl-2-Butylrest steht, x für Werte zwischen 1 und 30, k und j für Werte zwischen 1 und 12, vorzugsweise zwischen 1 und 5 stehen. Wenn der Wert x > 2 ist, kann jedes R3 in der obenstehenden Formelin which R 1 and R 2 are linear or branched, saturated or unsaturated, aliphatic or aromatic hydrocarbon radicals having 1 to 30 carbon atoms, R 3 is H or a methyl, ethyl, n-propyl, iso-propyl, n- Butyl, 2-butyl or 2-methyl-2-butyl radical, x are values between 1 and 30, k and j are values between 1 and 12, preferably between 1 and 5. If the value x> 2, each R 3 in the above formula
R1O[CH2CH(R3)O]x[CH2]kCH(OH)[CH2]JOR2 unterschiedlich sein. R1 und R2 sind vorzugsweise lineare oder verzweigte, gesättigte oder ungesättigte, aliphatische oder aromatische Kohlenwasserstoffreste mit 6 bis 22 Kohlenstoffatomen, wobei Reste mit 8 bis 18 C-Atomen besonders bevorzugt sind. Für den Rest R3 sind H, -CH3 oder -CH2CH3 besonders bevorzugt. Besonders bevorzugte Werte für x liegen im Bereich von 1 bis 20, insbesondere von 6 bis 15.R 1 O [CH 2 CH (R 3 ) O] x [CH 2 ] k CH (OH) [CH 2 ] J OR 2 be different. R 1 and R 2 are preferably linear or branched, saturated or unsaturated, aliphatic or aromatic hydrocarbon radicals having 6 to 22 carbon atoms, with radicals having 8 to 18 carbon atoms being particularly preferred. For the radical R 3 , H, -CH 3 or -CH 2 CH 3 are particularly preferred. Particularly preferred values for x are in the range from 1 to 20, in particular from 6 to 15.
Wie vorstehend beschrieben, kann jedes R3 in der obenstehenden Formel unterschiedlich sein, falls x > 2 ist. Hierdurch kann die Alkylenoxideinheit in der eckigen Klammer variiert werden. Steht x beispielsweise für 3, kann der Rest R3 ausgewählt werden, um Ethylenoxid- (R3 = H) oder Propylenoxid- (R3 = CH3) Einheiten zu bilden, die in jedweder Reihenfolge aneinandergefügt sein können, beispielsweise (EO)(PO)(EO), (EO)(EO)(PO), (EO)(EO)(EO), (PO)(EO)(PO), (PO)(PO)(EO) und (PO)(PO)(PO). Der Wert 3 für x ist hierbei beispielhaft gewählt worden und kann durchaus größer sein, wobei die Variationsbreite mit steigenden x-Werten zunimmt und beispielsweise eine große Anzahl (EO)-Gruppen, kombiniert mit einer geringen Anzahl (PO)- Gruppen einschließt, oder umgekehrt. Besonders bevorzugte endgruppenverschlossene poly(oxyalkylierte) Alkohole der obenstehenden Formel weisen Werte von k = 1 und j = 1 auf, so dass sich die vorstehende Formel zuAs described above, each R 3 in the above formula may be different if x> 2. As a result, the alkylene oxide unit in the square bracket can be varied. For example, when x is 3, the radical R 3 can be selected to form ethylene oxide (R 3 = H) or propylene oxide (R 3 = CH 3 ) units which may be joined in any order, for example (EO) ( PO) (EO), (EO) (EO) (PO), (EO) (EO) (EO), (PO) (EO) (PO), (PO) (PO) (EO) and (PO) ( PO) (PO). The value 3 for x has been selected here by way of example and may well be greater, the range of variation increasing with increasing x values and including, for example, a large number (EO) groups combined with a small number (PO) groups, or vice versa , Particularly preferred end-capped poly (oxyalkylated) alcohols of the above formula have values of k = 1 and j = 1, so that the above formula zu
R1O[CH2CH(R3)O]XCH2CH(OH)CH2OR2 R 1 O [CH 2 CH (R 3 ) O] X CH 2 CH (OH) CH 2 OR 2
vereinfacht. In der letztgenannten Formel sind R1, R2 und R3 wie oben definiert und x steht für Zahlen von 1 bis 30, vorzugsweise von 1 bis 20 und insbesondere von 6 bis 18. Besonders bevorzugt sind Tenside, bei denen die Reste R1 und R2 9 bis 14 C-Atome aufweisen, R3 für H steht und x Werte von 6 bis 15 annimmt.simplified. In the latter formula, R 1 , R 2 and R 3 are as defined above and x is from 1 to 30, preferably from 1 to 20 and in particular from 6 to 18. Particularly preferred are surfactants in which the radicals R 1 and R 2 has 9 to 14 C atoms, R 3 is H and x assumes values of 6 to 15.
Die angegebenen C-Kettenlängen sowie Ethoxylierungsgrade bzw. Alkoxylierungsgrade der vorgenannten Niotenside stellen statistische Mittelwerte dar, die für ein spezielles Produkt eine ganze oder eine gebrochene Zahl sein können. Aufgrund der Herstellverfahren bestehen Handelsprodukte der genannten Formeln zumeist nicht aus einem individuellen Vertreter, sondern aus Gemischen, wodurch sich sowohl für die C-Kettenlängen als auch für die Ethoxylierungsgrade bzw. Alkoxylierungsgrade Mittelwerte und daraus folgend gebrochene Zahlen ergeben können.The stated C chain lengths and degrees of ethoxylation or degrees of alkoxylation of the abovementioned nonionic surfactants represent statistical mean values which, for a specific product, may be an integer or a fractional number. Due to the manufacturing process, commercial products of the formulas mentioned are usually not made of an individual representative, but of mixtures, which may result in mean values for the C chain lengths as well as for the degrees of ethoxylation or degrees of alkoxylation and subsequently broken numbers.
Selbstverständlich können die vorgenannten nichtionischen Tenside nicht nur als Einzelsubstanzen, sondern auch als Tensidgemische aus zwei, drei, vier oder mehr Tensiden eingesetzt werden. Als Tensidgemische werden dabei nicht Mischungen nichtionischer Tenside bezeichnet, die in ihrer Gesamtheit unter eine der oben genannten allgemeinen Formeln fallen, sondern vielmehr solche Mischungen, die zwei, drei, vier oder mehr nichtionische Tenside enthalten, die durch unterschiedliche der vorgenannten allgemeinen Formeln beschrieben werden können.Of course, the aforementioned nonionic surfactants can be used not only as individual substances, but also as surfactant mixtures of two, three, four or more surfactants. Mixtures of surfactants are not mixtures of nonionic surfactants which fall in their entirety under one of the abovementioned general formulas, but rather mixtures which contain two, three, four or more nonionic surfactants which can be described by different general formulas ,
Als anionische Tenside werden beispielsweise solche vom Typ der Sulfonate und Sulfate eingesetzt. Als Tenside vom Sulfonat-Typ kommen dabei vorzugsweise C9.i3-Alkylbenzolsulfonate, Olefinsulfonate, d.h. Gemische aus Alken- und Hydroxyalkansulfonaten sowie Disulfonaten, wie man sie beispielsweise aus C-|2-18-Monoolefinen mit end- oder innenständiger Doppelbindung durch Sulfonieren mit gasförmigem Schwefeltrioxid und anschließende alkalische oder saure Hydrolyse der Sulfonierungsprodukte erhält, in Betracht. Geeignet sind auch Alkansulfonate, die aus C12-is- Alkanen beispielsweise durch Sulfochlorierung oder Sulfoxidation mit anschließender Hydrolyse bzw. Neutralisation gewonnen werden. Ebenso sind auch die Ester von α-Sulfofettsäuren (Estersulfonate), z.B. die α-sulfonierten Methylester der hydrierten Kokos-, Palmkern- oder Taigfettsäuren geeignet.As anionic surfactants, for example, those of the sulfonate type and sulfates are used. Suitable surfactants of the sulfonate type are preferably C 9 .i 3 -alkylbenzenesulfonates, olefinsulfonates, ie mixtures of alkene and hydroxyalkanesulfonates and also disulfonates, as are known for example from C 1 2-18 monoolefins with terminal or internal double bond by sulfonation with gaseous sulfur trioxide and subsequent alkaline or acidic hydrolysis of the sulfonation products into consideration. Also suitable are alkanesulfonates which are obtained from C 12 -is alkanes, for example by sulfochlorination or sulfoxidation with subsequent hydrolysis or neutralization. Similarly, the esters of α-sulfo fatty acids (ester sulfonates), for example, the α-sulfonated methyl esters of hydrogenated coconut, palm kernel or Taigfettsäuren are suitable.
Weitere geeignete Aniontenside sind sulfierte Fettsäureglycerinester. Unter Fettsäureglycerinestern sind die Mono-, Di- und Triester sowie deren Gemische zu verstehen, wie sie bei der Herstellung durch Veresterung von einem Monoglycerin mit 1 bis 3 Mol Fettsäure oder bei der Umesterung von Triglyceriden mit 0,3 bis 2 Mol Glycerin erhalten werden. Bevorzugte sul- fierte Fettsäureglycerinester sind dabei die Sulfierprodukte von gesättigten Fettsäuren mit 6 bis 22 Kohlenstoffatomen, beispielsweise der Capronsäure, Caprylsäure, Caprinsäure, Myristinsäure, Laurinsäure, Palmitinsäure, Stearinsäure oder Behensäure.Further suitable anionic surfactants are sulfated fatty acid glycerol esters. Fatty acid glycerol esters are to be understood as meaning the mono-, di- and triesters and mixtures thereof, as in the preparation by esterification of a monoglycerol with 1 to 3 mol fatty acid or obtained in the transesterification of triglycerides with 0.3 to 2 moles of glycerol. Preferred sulfated fatty acid glycerol esters are the sulfonation products of saturated fatty acids containing 6 to 22 carbon atoms, for example caproic acid, caprylic acid, capric acid, myristic acid, lauric acid, palmitic acid, stearic acid or behenic acid.
Als Alk(en)ylsulfate werden die Alkali- und insbesondere die Natriumsalze der Schwefelsäurehalbester der C12-C18-FeHaIkOhOIe, beispielsweise aus Kokosfettalkohol, Taigfettalkohol, Lauryl-, Myristyl-, Cetyl- oder Stearylalkohol oder der C10-C2o-Oxoalkohole und diejenigen Halbester sekundärer Alkohole dieser Kettenlängen bevorzugt. Weiterhin bevorzugt sind Alk(en)ylsulfate der genannten Kettenlänge, welche einen synthetischen, auf petrochemischer Basis hergestellten geradkettigen Alkylrest enthalten, die ein analoges Abbauverhalten besitzen wie die adäquaten Verbindungen auf der Basis von fettchemischen Rohstoffen. Aus waschtechnischem Interesse sind die C12-C16-Alkylsulfate und C12-C15-Alkylsulfate sowie C14-C15- Alkylsulfate bevorzugt. Auch 2,3-Alkylsulfate, welche als Handelsprodukte der Shell OiI Company unter dem Namen DAN® erhalten werden können, sind geeignete Aniontenside.Suitable alk (en) ylsulfates are the alkali metal salts and, in particular, the sodium salts of the sulfuric acid semiesters of C 12 -C 18 fatty alcohols, for example coconut fatty alcohol, tallow fatty alcohol, lauryl, myristyl, cetyl or stearyl alcohol or the C 10 -C 2 o- Oxo alcohols and those half-esters of secondary alcohols of these chain lengths are preferred. Also preferred are alk (en) ylsulfates of said chain length, which contain a synthetic, produced on a petrochemical basis straight-chain alkyl radical, which have an analogous degradation behavior as the adequate compounds based on oleochemical raw materials. Of washing technology interest, the C 12 -C 16 alkyl sulfates and C 12 -C 15 alkyl sulfates and C 14 -C 15 - alkyl sulfates are preferred. 2,3-alkyl sulfates, which can be obtained as commercial products from Shell Oil Company under the name DAN ®, are suitable anionic surfactants.
Auch die Schwefelsäuremonoester der mit 1 bis 6 Mol Ethylenoxid ethoxylierten geradkettigen oder verzweigten C7.21-Alkohole, wie 2-Methyl-verzweigte
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mit im Durchschnitt 3,5 Mol Ethylenoxid (EO) oder C12.18-Fettalkohole mit 1 bis 4 EO, sind geeignet. Sie werden in Reinigungsmitteln aufgrund ihres hohen Schaumverhaltens nur in relativ geringen Mengen, beispielsweise in Mengen von 1 bis 5 Gew.-%, eingesetzt.
Also, the sulfuric acid monoesters of straight-chain or branched C 7 ethoxylated with 1 to 6 moles of ethylene oxide. 21 -alcohols, such as 2-methyl-branched
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with an average of 3.5 moles of ethylene oxide (EO) or C 12 . 18 fatty alcohols with 1 to 4 EO are suitable. Due to their high foaming behavior, they are only used in detergents in relatively small amounts, for example in amounts of from 1 to 5% by weight.
Weitere geeignete Aniontenside sind auch die Salze der Alkylsulfobernsteinsäure, die auch als Sulfosuccinate oder als Sulfobernsteinsäureester bezeichnet werden und die Monoester und/oder Diester der Sulfobernsteinsäure mit Alkoholen, vorzugsweise Fettalkoholen und insbesondere ethoxylierten Fettalkoholen, darstellen. Bevorzugte Sulfosuccinate enthalten C8--i8-Fettalkoholreste oder Mischungen aus diesen. Insbesondere bevorzugte Sulfosuccinate enthalten einen Fettalkoholrest, der sich von ethoxylierten Fettalkoholen ableitet, die für sich betrachtet nichtionische Tenside darstellen. Dabei sind wiederum Sulfosuccinate, deren Fettalkohol-Reste sich von ethoxylierten Fettalkoholen mit eingeengter Homologenverteilung ableiten, besonders bevorzugt. Ebenso ist es auch möglich, Alk(en)ylbernsteinsäure mit vorzugsweise 8 bis 18 Kohlenstoffatomen in der Alk(en)ylkette oder deren Salze einzusetzen.Further suitable anionic surfactants are also the salts of alkylsulfosuccinic acid, which are also referred to as sulfosuccinates or as sulfosuccinic acid esters and which are monoesters and / or diesters of sulfosuccinic acid with alcohols, preferably fatty alcohols and in particular ethoxylated fatty alcohols. Preferred sulfosuccinates contain C 8 --i 8 -fatty alcohol residues or mixtures of these. Particularly preferred sulfosuccinates contain a fatty alcohol residue derived from ethoxylated fatty alcohols, which by themselves are nonionic surfactants. Sulfosuccinates, whose fatty alcohol residues are derived from ethoxylated fatty alcohols with a narrow homolog distribution, are again particularly preferred. Likewise, it is also possible to use alk (en) ylsuccinic acid having preferably 8 to 18 carbon atoms in the alk (en) yl chain or salts thereof.
Als weitere anionische Tenside kommen insbesondere Seifen in Betracht. Geeignet sind gesättigte Fettsäureseifen, wie die Salze der Laurinsäure, Myristinsäure, Palmitinsäure, Stearinsäure, hydrierte Erucasäure und Behensäure sowie insbesondere aus natürlichen Fettsäuren, z.B. Kokos- , Palmkern- oder Taigfettsäuren, abgeleitete Seifengemische. Die anionischen Tenside einschließlich der Seifen können in Form ihrer Natrium-, Kalium- oder Ammoniumsalze sowie als lösliche Salze organischer Basen, wie Mono-, Di- oder Triethanolamin, vorliegen. Vorzugsweise liegen die anionischen Tenside in Form ihrer Natrium- oder Kaliumsalze, insbesondere in Form der Natriumsalze vor.As further anionic surfactants are particularly soaps into consideration. Suitable are saturated fatty acid soaps, such as the salts of lauric acid, myristic acid, palmitic acid, stearic acid, hydrogenated erucic acid and behenic acid and, in particular, soap mixtures derived from natural fatty acids, for example coconut, palm kernel or tallow fatty acids. The anionic surfactants, including the soaps, may be in the form of their sodium, potassium or ammonium salts and as soluble salts of organic bases, such as mono-, di- or triethanolamine. The anionic surfactants are preferably present in the form of their sodium or potassium salts, in particular in the form of the sodium salts.
An Stelle der genannten Tenside oder in Verbindung mit ihnen können auch kationische und/oder amphotere Tenside eingesetzt werden.Instead of the surfactants mentioned or in conjunction with them, it is also possible to use cationic and / or amphoteric surfactants.
Als kationische Aktivsubstanzen können beispielsweise kationische Verbindungen der nachfolgenden Formeln eingesetzt werden:As cationic active substances, for example, cationic compounds of the following formulas can be used:
RiRi
Ri-N-(CH2)n-T-R2 (C H2)n-T-R2Ri-N- (CH 2) n -T-R 2 (CH 2) n -T-R2
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worin jede Gruppe R1 unabhängig voneinander ausgewählt ist aus C-|.6-Alkyl-, -Alkenyl- oder -Hydroxyalkylgruppen; jede Gruppe R2 unabhängig voneinander ausgewählt ist aus C8-28-Alkyl- oder -Alkenylgruppen; R3 = R1 oder (CH2)n-T-R2; R4 = R1 oder R2 oder (CH2)n-T-R2; T = -CH2-, -O- CO- oder -CO-O- und n eine ganze Zahl von 0 bis 5 ist.wherein each group R 1 is independently selected from C-. 6 alkyl, alkenyl or hydroxyalkyl groups; each R 2 group is independently selected from C 8-28 alkyl or alkenyl groups; R 3 = R 1 or (CH 2 ) n -TR 2 ; R 4 = R 1 or R 2 or (CH 2 ) n -TR 2 ; T = -CH 2 -, -O-CO- or -CO-O- and n is an integer from 0 to 5.
In maschinellen Geschirrspülmitteln, beträgt der Gehalt an kationischen und/oder amphoteren Tensiden vorzugsweise weniger als 6 Gew.-%, bevorzugt weniger als 4 Gew.-%, ganz besonders bevorzugt weniger als 2 Gew.-% und insbesondere weniger als 1 Gew.-%. Maschinelle Geschirrspülmittel, welche keine kationischen oder amphoteren Tenside enthalten, werden besonders bevorzugt.In automatic dishwashing detergents, the content of cationic and / or amphoteric surfactants is preferably less than 6% by weight, preferably less than 4% by weight, very particularly preferably less than 2% by weight and in particular less than 1% by weight. %. Automatic dishwashing detergents containing no cationic or amphoteric surfactants are particularly preferred.
Polymere Zur Gruppe der Polymere zählen insbesondere die wasch- oder reinigungsaktiven Poylmere, beispielsweise die Klarspülpolymere und/oder als Enthärter wirksame Polymere. Generell sind in Wasch- oder Reinigungsmitteln neben nichtionischen Polymeren auch kationische, anionische und amphotere Polymere einsetzbar.polymers The group of polymers includes, in particular, the washing or cleaning-active polymers, for example the rinse aid polymers and / or polymers which act as softeners. In general, cationic, anionic and amphoteric polymers can be used in detergents or cleaners in addition to nonionic polymers.
„Kationische Polymere" im Sinne der vorliegenden Erfindung sind Polymere, welche eine positive Ladung im Polymermolekül tragen. Diese kann beispielsweise durch in der Polymerkette vorliegende (Alkyl-)Ammoniumgruppierungen oder andere positiv geladene Gruppen realisiert werden. Besonders bevorzugte kationische Polymere stammen aus den Gruppen der quaternierten Cellulose-Derivate, der Polysiloxane mit quaternären Gruppen, der kationischen Guar-Derivate, der polymeren Dimethyldiallylammoniumsalze und deren Copolymere mit Estern und Amiden von Acrylsäure und Methacrylsäure, der Copolymere des Vinylpyrrolidons mit quaternierten Derivaten des Dialkylaminoacrylats und -methacrylats, der Vinylpyrrolidon-Methoimidazoliniumchlorid- Copolymere, der quaternierter Polyvinylalkohole oder der unter den INCI-Bezeichnungen Polyquaternium 2, Polyquaternium 17, Polyquaternium 18 und Polyquaternium 27 angegeben Polymere."Cationic polymers" for the purposes of the present invention are polymers which carry a positive charge in the polymer molecule, which can be realized, for example, by (alkyl) ammonium groups or other positively charged groups present in the polymer chain quaternized cellulose derivatives, the polysiloxanes with quaternary groups, the cationic guar derivatives, the polymeric dimethyldiallylammonium salts and their copolymers with esters and amides of acrylic acid and methacrylic acid, the copolymers of vinylpyrrolidone with quaternized derivatives of dialkylaminoacrylate and methacrylate, the vinylpyrrolidone-methoimidazolinium chloride Copolymers, the quaternized polyvinyl alcohols or the polymers listed under the INCI names Polyquaternium 2, Polyquaternium 17, Polyquaternium 18 and Polyquaternium 27.
„Amphotere Poylmere" im Sinne der vorliegenden Erfindung weisen neben einer positiv geladenen Gruppe in der Polymerkette weiterhin auch negativ geladenen Gruppen bzw. Monomereinheiten auf. Bei diesen Gruppen kann es sich beispielsweise um Carbonsäuren, Sulfonsäuren oder Phosphonsäuren handeln.For the purposes of the present invention, "amphoteric polymers" further comprise, in addition to a positively charged group in the polymer chain, also negatively charged groups or monomer units. These groups may be, for example, carboxylic acids, sulfonic acids or phosphonic acids.
Bevorzugte Wasch- oder Reinigungsmittel, insbesondere bevorzugte maschinelle Geschirrspülmittel, sind dadurch gekennzeichnet, dass sie ein Polymer a) enthalten, welches Monomereinheiten der Formel R1R2C=CR3R4 aufweist, in der jeder Rest R1, R2, R3, R4 unabhängig voneinander ausgewählt ist aus Wasserstoff, derivatisierter Hydroxygruppe, Ci-30 linearen oder verzweigten Alkylgruppen, Aryl, Aryl substitutierten Ci-30 linearen oder verzweigten Alkylgruppen, polyalkoyxylierte Alkylgruppen, heteroatomaren organischen Gruppen mit mindestens einer positiven Ladung ohne geladenen Stickstoff, mindestens ein quaterniertes N-Atom oder mindestens eine Aminogruppe mit einer positiven Ladung im Teilbereich des pH-Bereichs von 2 bis 11 , oder Salze hiervon, mit der Maßgabe, dass mindestens ein Rest R1, R2, R3, R4 eine heteroatomare organische Gruppe mit mindestens einer positiven Ladung ohne geladenen Stickstoff, mindestens ein quaterniertes N-Atom oder mindestens eine Aminogruppe mit einer positiven Ladung ist.Preferred washing or cleaning agents, in particular preferred automatic dishwashing agents, are characterized in that they contain a polymer a) which has monomer units of the formula R 1 R 2 C =CR 3 R 4 in which each R 1 , R 2 , R 4 radical 3 , R 4 is independently selected from hydrogen, derivatized hydroxy, Ci- 30 linear or branched alkyl groups, aryl, aryl substituted Ci -30 linear or branched alkyl groups, polyalkoyxylierte alkyl groups, heteroatomic organic groups having at least one positive charge without charged nitrogen, at least a quaternized N atom or at least one amino group having a positive charge in the partial range of the pH range of 2 to 11, or salts thereof, with the proviso that at least one R 1 , R 2 , R 3 , R 4 is a heteroatomic organic Group having at least one positive charge without charged nitrogen, at least one quaternized N atom or at least one aminog is a group with a positive charge.
Im Rahmen der vorliegenden Anmeldung besonders bevorzugte kationische oder amphotere Polymere enthalten als Monomereinheit eine Verbindung der allgemeinen Formel
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In the context of the present application, particularly preferred cationic or amphoteric polymers contain as monomer unit a compound of the general formula
Figure imgf000038_0001
bei der R1 und R4 unabhängig voneinander für H oder einen linearen oder verzweigten Kohlenwasserstoffrest mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen steht; R2 und R3 unabhängig voneinander für eine Alkyl-, Hydroxyalkyl-, oder Aminoalkylgruppe stehen, in denen der Alkylrest linear oder verzweigt ist und zwischen 1 und 6 Kohlenstoffatomen aufweist, wobei es sich vorzugsweise um eine Methylgruppe handelt; x und y unabhängig voneinander für ganze Zahlen zwischen 1 und 3 stehen. X repräsentiert ein Gegenion, vorzugsweise ein Gegenion aus der Gruppe Chlorid, Bromid, lodid, Sulfat, Hydrogensulfat, Methosulfat, Laurylsulfat, Dodecylbenzolsulfonat, p-Toluolsulfonat (Tosylat), Cumolsulfonat, Xylolsulfonat, Phosphat, Citrat, Formiat, Acetat oder deren Mischungen.in which R 1 and R 4 are each independently H or a linear or branched hydrocarbon radical having 1 to 6 carbon atoms; R 2 and R 3 are independently an alkyl, hydroxyalkyl, or aminoalkyl group in which the alkyl group is linear or branched and has from 1 to 6 carbon atoms, preferably a methyl group; x and y independently represent integers between 1 and 3. X represents a counterion, preferably a counterion selected from the group consisting of chloride, bromide, iodide, sulfate, hydrogensulfate, methosulfate, laurylsulfate, dodecylbenzenesulfonate, p-toluenesulfonate (tosylate), cumene sulfonate, xylenesulfonate, phosphate, citrate, formate, acetate or mixtures thereof.
Bevorzugte Reste R1 und R4 in der vorstehenden Formel sind ausgewählt aus -CH3, -CH2-CH3, -CH2-CH2-CH3, -CH(CH3)-CH3, -CH2-OH, -CH2-CH2-OH, -CH(OH)-CH3, -CH2-CH2-CH2-OH, -CH2- CH(OH)-CH3, -CH(OH)-CH2-CH3, und -(CH2CH2-O)nH.Preferred radicals R 1 and R 4 in the above formula are selected from -CH 3 , -CH 2 -CH 3 , -CH 2 -CH 2 -CH 3 , -CH (CH 3 ) -CH 3 , -CH 2 -OH , -CH 2 -CH 2 -OH, -CH (OH) -CH 3, -CH 2 -CH 2 -CH 2 -OH, -CH 2 - CH (OH) -CH 3, -CH (OH) -CH 2 -CH 3 , and - (CH 2 CH 2 -O) n H.
Ganz besonders bevorzugt werden Polymere, welche eine kationische Monomereinheit der vorstehenden allgemeinen Formel aufweisen, bei der R1 und R4 für H stehen, R2 und R3 für Methyl stehen und x und y jeweils 1 sind. Die entsprechenden Monomereinheit der FormelVery particular preference is given to polymers which have a cationic monomer unit of the above general formula in which R 1 and R 4 are H, R 2 and R 3 are methyl and x and y are each 1. The corresponding monomer unit of the formula
H2C=C H-(C H2)-N+(C H3)2-(C H2)-C H=C H2 X" H 2 C = C H- (CH 2 ) -N + (CH 3 ) 2 - (CH 2 ) -CH = CH 2 X "
werden im Falle von X = Chlorid auch als DADMAC (Diallyldimethylammonium-Chlorid) bezeichnet.in the case of X = chloride, they are also referred to as DADMAC (diallyldimethylammonium chloride).
Weitere besonders bevorzugte kationische oder amphotere Polymere enthalten eine Monomereinheit der allgemeinen FormelFurther particularly preferred cationic or amphoteric polymers contain a monomer unit of the general formula
R1 HC=CR2-C(O)-NH-(CH2)-N R3R4R5R1 HC = CR2-C (O) -NH- (CH 2) -N R3R4R5
X" in der R1, R2, R3, R4 und R5 unabhängig voneinander für einen linearen oder verzweigten, gesättigten oder ungesättigen Alkyl-, oder Hydroxyalkylrest mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen, vorzugsweise für einen linearen oder verzweigten Alkylrest ausgewählt aus -CH3, -CH2-CH3, -CH2- CH2-CH3, -CH(CH3)-CH3, -CH2-OH, -CH2-CH2-OH, -CH(OH)-CH3, -CH2-CH2-CH2-OH, -CH2- CH(OH)-CH3, -CH(OH)-CH2-CH3, und -(CH2CH2-O)nH steht und x für eine ganze Zahl zwischen 1 und 6 steht.X " in the R 1 , R 2 , R 3 , R 4 and R 5 are independently of one another a linear or branched, saturated or unsaturated alkyl or hydroxyalkyl radical having 1 to 6 carbon atoms, preferably a linear or branched alkyl radical selected from CH 3 , -CH 2 -CH 3 , -CH 2 - CH 2 -CH 3 , -CH (CH 3 ) -CH 3 , -CH 2 -OH, -CH 2 -CH 2 -OH, -CH (OH) -CH 3 , -CH 2 -CH 2 -CH 2 -OH, -CH 2 - CH (OH) -CH 3 , -CH (OH) -CH 2 -CH 3 , and - (CH 2 CH 2 -O) n H and x is an integer between 1 and 6.
Ganz besonders bevorzugt werden im Rahmen der vorliegenden Anmeldung Polymere, welche eine kationsche Monomereinheit der vorstehenden allgemeinen Formel aufweisen, bei der R1 für H und R2, R3, R4 und R5 für Methyl stehen und x für 3 steht. Die entsprechenden Monomereinheiten der FormelFor the purposes of the present application, very particular preference is given to polymers which have a cationic monomer unit of the above general formula in which R 1 is H and R 2 , R 3 , R 4 and R 5 are methyl and x is 3. The corresponding monomer units of the formula
H2C=C(CH3)-C(O)-NH-(CH2)X-N+(CH3)3H 2 C = C (CH 3 ) -C (O) -NH- (CH 2) X -N + (CH 3) 3
X" X "
werden im Falle von X = Chlorid auch als MAPTAC (Methyacrylamidopropyl-trimethylammonium- Chlorid) bezeichnet.in the case of X = chloride also referred to as MAPTAC (Methyacrylamidopropyl trimethylammonium chloride).
Erfindungsgemäß bevorzugt werden Polymere eingesetzt, die als Monomereinheiten Diallyldimethylammoniumsalze und/oder Acrylamidopropyltrimethylammoniumsalze enthalten.According to the invention, preference is given to using polymers which contain diallyldimethylammonium salts and / or acrylamidopropyltrimethylammonium salts as monomer units.
Die zuvor erwähnten amphoteren Polymere weisen nicht nur kationische Gruppen, sondern auch anionische Gruppen bzw. Monomereinheiten auf. Derartige anionische Monomereinheiten stammen beispielsweise aus der Gruppe der linearen oder verzweigten, gesättigten oder ungesättigten Carboxylate, der linearen oder verzweigten, gesättigten oder ungesättigten Phosphonate, der linearen oder verzweigten, gesättigten oder ungesättigten Sulfate oder der linearen oder verzweigten, gesättigten oder ungesättigten Sulfonate. Bevorzugte Monomereinheiten sind die Acrylsäure, die (Meth)acrylsäure, die (Dimethyl)acrylsäure, die (Ethyl)acrylsäure, die Cyanoacrylsäure, die Vinylessingsäure, die Allylessigsäure, die Crotonsäure, die Maleinsäure, die Fumarsäure, die Zimtsäure und ihre Derivate, die Allylsulfonsäuren, wie beispielsweise Allyloxybenzolsulfonsäure und Methallylsulfonsäure oder die Allylphosphonsäuren.The aforementioned amphoteric polymers have not only cationic groups but also anionic groups or monomer units. Such anionic monomer units are derived, for example, from the group of linear or branched, saturated or unsaturated carboxylates, linear or branched, saturated or unsaturated phosphonates, linear or branched, saturated or unsaturated sulfates or linear or branched, saturated or unsaturated sulfonates. Preferred monomer units are acrylic acid, (meth) acrylic acid, (dimethyl) acrylic acid, (ethyl) acrylic acid, cyanoacrylic acid, vinylessingic acid, allylacetic acid, crotonic acid, maleic acid, fumaric acid, cinnamic acid and its derivatives, allylsulfonic acids such as allyloxybenzenesulfonic acid and methallylsulfonic acid or the allylphosphonic acids.
Bevorzugte einsetzbare amphotere Polymere stammen aus der Gruppe der Alkylacrylamid/Acrylsäure-Copolymere, der Alkylacrylamid/Methacrylsäure-Copolymere, der Alkylacrylamid/Methylmethacrylsäure-Copolymere, der Alkylacrylamid/Acrylsäure/Alkyl- aminoalkyl(meth)acrylsäure-Copolymere, derPreferred usable amphoteric polymers are selected from the group of the alkylacrylamide / acrylic acid copolymers, the alkylacrylamide / methacrylic acid copolymers, the alkylacrylamide / methylmethacrylic acid copolymers, the alkylacrylamide / acrylic acid / alkylaminoalkyl (meth) acrylic acid copolymers, the
Alkylacrylamid/Methacrylsäure/Alkylaminoalkyl(meth)-acrylsäure-Copolymere, der Alkylacrylamid/Methylmethacrylsäure/Alkylaminoalkyl(meth)acrylsäure-Copolymere, der Alkylacryl- amid/Alkymethacrylat/Alkylaminoethylmethacrylat/Alkylmethacrylat-Copolymere sowie der Copolymere aus ungesättigten Carbonsäuren, kationisch derivatisierten ungesättigten Carbonsäuren und gegebenenfalls weiteren ionischen oder nichtionogenen Monomeren. Bevorzugt einsetzbare zwitterionische Polymere stammen aus der Gruppe der Acrylamidoalkyltrialkylammoniumchlorid/Acrylsäure-Copolymere sowie deren Alkali- und Ammoniumsalze, der Acrylamidoalkyltrialkylammoniumchlorid/Methacrylsäure-Copolymere sowie deren Alkali- und Ammoniumsalze und der Methacroylethylbetain/Methacrylat-Copolymere.Alkylacrylamide / methacrylic acid / alkylaminoalkyl (meth) acrylic acid copolymers, the alkylacrylamide / methylmethacrylic acid / alkylaminoalkyl (meth) acrylic acid copolymers, the alkylacrylamide / alkymethacrylate / alkylaminoethyl methacrylate / alkyl methacrylate copolymers and the copolymers of unsaturated carboxylic acids, cationically derivatized unsaturated carboxylic acids and optionally further ionic or nonionic monomers. Preferred zwitterionic polymers are from the group of acrylamidoalkyltrialkylammonium chloride / acrylic acid copolymers and their alkali metal and ammonium salts, the acrylamidoalkyltrialkylammonium chloride / methacrylic acid copolymers and their alkali metal and ammonium salts and the methacroylethylbetaine / methacrylate copolymers.
Bevorzugt werden weiterhin amphotere Polymere, welche neben einem oder mehreren anionischen Monomeren als kationische Monomere Methacrylamidoalkyl-trialkylammoniumchlorid und Dimethyl(diallyl)ammoniumchlorid umfassen.Also preferred are amphoteric polymers which comprise, in addition to one or more anionic monomers as cationic monomers, methacrylamidoalkyltrialkylammonium chloride and dimethyl (diallyl) ammonium chloride.
Besonders bevorzugte amphotere Polymere stammen aus der Gruppe der Methacrylamidoalkyl- trialkylammoniumchlorid/Dimethyl(diallyl)ammoniumchlorid/Acrylsäure-Copolymere, der Methacryl- amidoalkyltrialkylammoniumchlorid/Dimethyl(diallyl)ammoniumchlorid/Methacrylsäure-Copolymere und der Methacrylamidoalkyltrialkylammoniumchlorid / Dimethyl(diallyl)ammoniumchlorid/Alkyl- (meth)acrylsäure-Copolymere sowie deren Alkali- und Ammoniumsalze. Insbesondere bevorzugt werden amphotere Polymere aus der Gruppe der Methacrylamidopropyltrimethylammoniumchlorid/Dimethyl(diallyl)ammoniumchlorid/Acrylsäure- Copolymere, der Methacrylamidopropyltrimethylammoniumchlorid/Dimethy^dially^ammonium- chlorid/Acrylsäure-Copolymere und der Methacrylamidopropyltrimethylammonium- chlorid/Dimethyl(diallyl)ammoniumchlorid/Alkyl(meth)acrylsäure-Copolymere sowie deren Alkali- und Ammoniumsalze.Particularly preferred amphoteric polymers are selected from the group of the methacrylamidoalkyltrialkylammonium chloride / dimethyl (diallyl) ammonium chloride / acrylic acid copolymers, the methacrylamidoalkyltrialkylammonium chloride / dimethyl (diallyl) ammonium chloride / methacrylic acid copolymers and the methacrylamidoalkyltrialkylammonium chloride / dimethyl (diallyl) ammonium chloride / alkyl ( meth) acrylic acid copolymers and their alkali metal and ammonium salts. Particular preference is given to amphoteric polymers from the group of the methacrylamidopropyltrimethylammonium chloride / dimethyl (diallyl) ammonium chloride / acrylic acid copolymers, the methacrylamidopropyltrimethylammonium chloride / dimethyldiallyl ammonium chloride / acrylic acid copolymers and the methacrylamidopropyltrimethylammonium chloride / dimethyl (diallyl) ammonium chloride / alkyl (meth ) acrylic acid copolymers and their alkali metal and ammonium salts.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung liegen die Polymere in vorkonfektionierter Form vor. Zur Konfektionierung der Polymere eignet sich dabei u.a. die Verkapselung der Polymere mittels wasserlöslicher oder wasserdispergierbarer Beschichtungsmittel, vorzugsweise mittels wasserlöslicher oder wasserdispergierbarer natürlicher oder synthetischer Polymere; die Verkapselung der Polymere mittels wasserunlöslicher, schmelzbarer Beschichtungsmittel, vorzugsweise mittels wasserunlöslicher Beschichtungsmittel aus der Gruppe der Wachse oder Paraffine mit einem Schmelzpunkt oberhalb 3O0C; die Cogranulation der Polymere mit inerten Trägermaterialien, vorzugsweise mit Trägermaterialien aus der Gruppe der wasch- oder reinigungsaktiven Substanzen, besonders bevorzugt aus der Gruppe der Builder (Gerüststoffe) oder Cobuilder.In a particularly preferred embodiment of the present invention, the polymers are present in prefabricated form. For the preparation of the polymers, inter alia, the encapsulation of the polymers by means of water-soluble or water-dispersible coating compositions, preferably by means of water-soluble or water-dispersible natural or synthetic polymers; the encapsulation of the polymers by means of water-insoluble, meltable coating compositions, preferably by means of water-insoluble coating agents from the group of waxes or paraffins having a melting point above 30 0 C; the co-granulation of the polymers with inert carrier materials, preferably with carrier materials from the group of washing- or cleaning-active substances, more preferably from the group of builders or cobuilders.
Wasch- oder Reinigungsmittel enthalten die vorgenannten kationischen und/oder amphoteren Polymere vorzugsweise in Mengen zwischen 0,01 und 10 Gew.-%, jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht des Wasch- oder Reinigungsmittels. Bevorzugt werden im Rahmen der vorliegenden Anmeldung jedoch solche Wasch- oder Reinigungsmittel, bei denen der Gewichtsanteil der kationischen und/oder amphoteren Polymere zwischen 0,01 und 8 Gew.-%, vorzugsweise zwischen 0,01 und 6 Gew.-%, bevorzugt zwischen 0,01 und 4 Gew.-%, besonders bevorzugt zwischen 0,01 und 2 Gew.-% und insbesondere zwischen 0,01 und 1 Gew.-%, jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht des maschinellen Geschirrspülmittels, beträgt.Detergents or cleaning agents contain the aforementioned cationic and / or amphoteric polymers preferably in amounts of between 0.01 and 10 wt .-%, each based on the total weight of the detergent or cleaning agent. In the context of the present application, however, preference is given to those detergents or cleaners in which the weight fraction of the cationic and / or amphoteric polymers is between 0.01 and 8% by weight, preferably between 0.01 and 6% by weight, preferably between 0.01 and 4 wt .-%, especially preferably between 0.01 and 2 wt .-% and in particular between 0.01 and 1 wt .-%, each based on the total weight of the automatic dishwashing detergent is.
Als Enthärter wirksame Polymere sind beispielsweise die Sulfonsäuregruppen-haltigen Polymere, welche mit besonderem Vorzug eingesetzt werden.Effective polymers as softeners are, for example, the sulfonic acid-containing polymers which are used with particular preference.
Besonders bevorzugt als Sulfonsäuregruppen-haltige Polymere einsetzbar sind Copolymere aus ungesättigten Carbonsäuren, Sulfonsäuregruppen-haltigen Monomeren und gegebenenfalls weiteren ionogenen oder nichtionogenen Monomeren.Particularly preferred as sulfonic acid-containing polymers are copolymers of unsaturated carboxylic acids, sulfonic acid-containing monomers and optionally other ionic or nonionic monomers.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung sind als Monomer ungesättigte Carbonsäuren der FormelIn the context of the present invention are as unsaturated monomer carboxylic acids of the formula
R1(R2)C=C(R3)COOHR 1 (R 2 ) C = C (R 3 ) COOH
bevorzugt, in der R1 bis R3 unabhängig voneinander für -H, -CH3, einen geradkettigen oder verzweigten gesättigten Alkylrest mit 2 bis 12 Kohlenstoffatomen, einen geradkettigen oder verzweigten, ein- oder mehrfach ungesättigten Alkenylrest mit 2 bis 12 Kohlenstoffatomen, mit -NH2, -OH oder -COOH substituierte Alkyl- oder Alkenylreste oder für -COOH oder -COOR4 steht, wobei R4 ein gesättigter oder ungesättigter, geradkettigter oder verzweigter Kohlenwasserstoffrest mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen ist.in which R 1 to R 3 independently of one another are -H, -CH 3 , a straight-chain or branched saturated alkyl radical having 2 to 12 carbon atoms, a straight-chain or branched, mono- or polyunsaturated alkenyl radical having 2 to 12 carbon atoms, NH 2 , -OH or -COOH substituted alkyl or alkenyl radicals or -COOH or -COOR 4 , wherein R 4 is a saturated or unsaturated, straight-chain or branched hydrocarbon radical having 1 to 12 carbon atoms.
Unter den ungesättigten Carbonsäuren, die sich durch die vorstehende Formel beschreiben lassen, sind insbesondere Acrylsäure (R = R = R = H), Methacrylsäure (R = R = H; R = CH3) und/oder Maleinsäure (R1 = COOH; R2 = R3 = H) bevorzugt.Among the unsaturated carboxylic acids which can be described by the above formula are in particular acrylic acid (R = R = R = H), methacrylic acid (R = R = H, R = CH 3 ) and / or maleic acid (R 1 = COOH; R 2 = R 3 = H) is preferred.
Bei den Sulfonsäuregruppen-haltigen Monomeren sind solche der FormelIn the sulfonic acid-containing monomers are those of the formula
R5(R6)C=C(R7)-X-SO3HR 5 (R 6 ) C = C (R 7 ) -X-SO 3 H
bevorzugt, in der R5 bis R7 unabhängig voneinander für -H, -CH3, einen geradkettigen oder verzweigten gesättigten Alkylrest mit 2 bis 12 Kohlenstoffatomen, einen geradkettigen oder verzweigten, ein- oder mehrfach ungesättigten Alkenylrest mit 2 bis 12 Kohlenstoffatomen, mit -NH2, -OH oder -COOH substituierte Alkyl- oder Alkenylreste oder für -COOH oder -COOR4 steht, wobei R4 ein gesättigter oder ungesättigter, geradkettigter oder verzweigter Kohlenwasserstoffrest mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen ist, und X für eine optional vorhandene Spacergruppe steht, die ausgewählt ist aus -(CH2),,- mit n = 0 bis 4, -COO-(CH2)k- mit k = 1 bis 6, -C(O)-NH-C(CH3)2- und -C(O)-NH-CH(CH2CH3)-.in which R 5 to R 7 independently of one another are -H, -CH 3 , a straight-chain or branched saturated alkyl radical having 2 to 12 carbon atoms, a straight-chain or branched, mono- or polyunsaturated alkenyl radical having 2 to 12 carbon atoms, NH 2, -OH or -COOH-substituted alkyl or alkenyl, or -COOH or -COOR 4 wherein R 4 is a saturated or unsaturated, linear or branched hydrocarbon radical having 1 to 12 carbon atoms, and X is an optionally present spacer , which is selected from - (CH 2 ), - - where n = 0 to 4, -COO- (CH 2 ) k - with k = 1 to 6, -C (O) -NH-C (CH 3 ) 2 - and -C (O) -NH-CH (CH 2 CH 3 ) -.
Unter diesen Monomeren bevorzugt sind solche der Formeln H2C=CH-X-SO3HPreferred among these monomers are those of the formulas H 2 C = CH-X-SO 3 H
H2C=C(CHs)-X-SO3HH 2 C = C (CH 3) -X-SO 3 H
HO3S-X-(R6)C=C(R7)-X-SO3HHO 3 SX (R 6) C = C (R 7) -X-SO 3 H
in denen R6 und R7 unabhängig voneinander ausgewählt sind aus -H, -CH3, -CH2CH3, -CH2CH2CH3, -CH(CH3)2 und X für eine optional vorhandene Spacergruppe steht, die ausgewählt ist aus -(CHz)n- mit n = 0 bis 4, -COO-(CH2)k- mit k = 1 bis 6, -C(O)-NH-C(CH3)2- und -C(O)-NH- CH(CH2CH3)-.in which R 6 and R 7 are independently selected from -H, -CH 3 , -CH 2 CH 3 , -CH 2 CH 2 CH 3 , -CH (CH 3 ) 2 and X is an optional spacer group which is selected from - (CHz) n - with n = 0 to 4, -COO- (CH 2 ) k - with k = 1 to 6, -C (O) -NH-C (CH 3 ) 2 - and -C (O) -NH-CH (CH 2 CH 3 ) -.
Besonders bevorzugte Sulfonsäuregruppen-haltige Monomere sind dabei 1-Acrylamido-1- propansu Ifonsäu re, 2-Acrylam ido-2-propansu Ifonsäu re , 2-Acrylam ido-2-m ethyl- 1 - propansulfonsäure, 2-Methacrylamido-2-methyl-1-propansulfonsäure, 3-Methacrylamido-2- hydroxy-propansulfonsäure, Allylsulfonsäure, Methallylsulfonsäure, Allyloxybenzolsulfonsäure, Methallyloxybenzolsulfonsäure, 2-Hydroxy-3-(2-propenyloxy)propansulfonsäure, 2-Methyl-2- propeni-sulfonsäure, Styrolsulfonsäure, Vinylsulfonsäure, 3-Sulfopropylacrylat, 3- Sulfopropylmethacrylat, Sulfomethacrylamid, Sulfomethylmethacrylamid sowie wasserlösliche Salze der genannten Säuren.Particularly preferred monomers containing sulfonic acid groups are 1-acrylamido-1-propanesulfonic acid, 2-acrylamido-2-propanesulfonic acid, 2-acrylamido-2-methyl-1-propanesulfonic acid, 2-methacrylamido-2-methyl 1-propanesulfonic acid, 3-methacrylamido-2-hydroxypropanesulfonic acid, allylsulfonic acid, methallylsulfonic acid, allyloxybenzenesulfonic acid, methallyloxybenzenesulfonic acid, 2-hydroxy-3- (2-propenyloxy) propanesulfonic acid, 2-methyl-2-propenylsulfonic acid, styrenesulfonic acid, vinylsulfonic acid, 3-sulfopropyl acrylate, 3-sulfopropyl methacrylate, sulfomethacrylamide, sulfomethylmethacrylamide and water-soluble salts of said acids.
Als weitere ionogene oder nichtionogene Monomere kommen insbesondere ethylenisch ungesättigte Verbindungen in Betracht. Vorzugsweise beträgt der Gehalt der eingesetzten Polymere an diesen weiteren ionogene oder nichtionogenen Monomeren weniger als 20 Gew.-%, bezogen auf das Polymer. Besonders bevorzugt zu verwendende Polymere bestehen lediglich aus Monomeren der Formel R1(R2)C=C(R3)COOH und Monomeren der Formel R5(R6)C=C(R7)-Particularly suitable other ionic or nonionic monomers are ethylenically unsaturated compounds. The content of the polymers used in these other ionic or nonionic monomers is preferably less than 20% by weight, based on the polymer. Particularly preferred polymers to be used consist only of monomers of the formula R 1 (R 2 ) C =C (R 3 ) COOH and monomers of the formula R 5 (R 6 ) C =C (R 7 ) -
X-SO3H.X-SO 3 H.
Weitere besonders bevorzugte Copolymere bestehen aus i) einer oder mehreren ungesättigter Carbonsäuren aus der Gruppe Acrylsäure,Further particularly preferred copolymers consist of i) one or more unsaturated carboxylic acids from the group of acrylic acid,
Methacrylsäure und/oder Maleinsäure ii) einem oder mehreren Sulfonsäuregruppen-haltigen Monomeren der Formeln:Methacrylic acid and / or maleic acid ii) one or more sulfonic acid group-containing monomers of the formulas:
H2C=CH-X-SO3HH 2 C = CH-X-SO 3 H
H2C=C(CH3)-X-SO3HH 2 C = C (CH 3 ) -X-SO 3 H
HO3S-X-(R6)C=C(R7)-X-SO3HHO 3 SX (R 6) C = C (R 7) -X-SO 3 H
in der R6 und R7 unabhängig voneinander ausgewählt sind aus -H, -CH3, -CH2CH3, -CH2CH2CH3, -CH(CH3)2 und X für eine optional vorhandene Spacergruppe steht, die ausgewählt ist aus -(CHz)n- mit n = 0 bis 4, -COO-(CH2)k- mit k = 1 bis 6, -C(O)-NH- C(CHs)2- und -C(O)-NH-CH(CH2CH3)- iii) gegebenenfalls weiteren ionogenen oder nichtionogenen Monomeren.in which R 6 and R 7 are independently selected from -H, -CH 3 , -CH 2 CH 3 , -CH 2 CH 2 CH 3 , -CH (CH 3 ) 2 and X is an optional spacer group which is selected from - (CHz) n - with n = 0 to 4, -COO- (CH 2 ) k - with k = 1 to 6, -C (O) -NH-C (CHs) 2 - and -C ( O) -NH-CH (CH 2 CH 3 ) - iii) optionally further ionogenic or nonionic monomers.
Die Copolymere können die Monomere aus den Gruppen i) und ii) sowie gegebenenfalls iii) in variierenden Mengen enthalten, wobei sämtliche Vertreter aus der Gruppe i) mit sämtlichen Vertretern aus der Gruppe ii) und sämtlichen Vertretern aus der Gruppe iii) kombiniert werden können. Besonders bevorzugte Polymere weisen bestimmte Struktureinheiten auf, die nachfolgend beschrieben werden.The copolymers may contain the monomers from groups i) and ii) and, if appropriate, iii) in varying amounts, it being possible for all representatives from group i) to be combined with all representatives from group ii) and all representatives from group iii). Particularly preferred polymers have certain structural units, which are described below.
So sind beispielsweise Copolymere bevorzugt, die Struktureinheiten der FormelFor example, copolymers which are structural units of the formula are preferred
-[CH2-CHCOOH]m-[CH2-CHC(O)-Y-SO3H]p-- [CH 2 -CHCOOH] m - [CH 2 -CHC (O) -Y-SO 3 H] p -
enthalten, in der m und p jeweils für eine ganze natürliche Zahl zwischen 1 und 2000 sowie Y für eine Spacergruppe steht, die ausgewählt ist aus substituierten oder unsubstituierten aliphatischen, aromatischen oder substituierten aromatischen Kohlenwasserstoffresten mit 1 bis 24 Kohlenstoffatomen, wobei Spacergruppen, in denen Y für -O-(CH2)n- mit n = 0 bis 4, für -0-(C6H4)-, für -NH-C(CHs)2- oder -NH-CH(CH2CH3)- steht, bevorzugt sind.in which m and p are each an integer between 1 and 2,000 and Y is a spacer group selected from substituted or unsubstituted aliphatic, aromatic or substituted aromatic hydrocarbon radicals having 1 to 24 carbon atoms, wherein spacer groups in which Y. for -O- (CH 2 ) n - with n = 0 to 4, for -O- (C 6 H 4 ) -, for -NH-C (CHs) 2 - or -NH-CH (CH 2 CH 3 ) - stands, are preferred.
Diese Polymere werden durch Copolymerisation von Acrylsäure mit einem Sulfonsäuregruppen- haltigen Acrylsäurederivat hergestellt. Copolymerisiert man das Sulfonsäuregruppen-haltige Acrylsäurederivat mit Methacrylsäure, gelangt man zu einem anderen Polymer, dessen Einsatz ebenfalls bevorzugt ist. Die entsprechenden Copolymere enthalten die Struktureinheiten der FormelThese polymers are prepared by copolymerization of acrylic acid with a sulfonic acid-containing acrylic acid derivative. When the acrylic acid derivative containing sulfonic acid groups is copolymerized with methacrylic acid, another polymer is obtained whose use is likewise preferred. The corresponding copolymers contain the structural units of the formula
-[CH2-C(CH3)COOH]m-[CH2-CHC(O)-Y-SO3H]p-- [CH 2 -C (CH 3 ) COOH] m - [CH 2 -CHC (O) -Y-SO 3 H] p -
in der m und p jeweils für eine ganze natürliche Zahl zwischen 1 und 2000 sowie Y für eine Spacergruppe steht, die ausgewählt ist aus substituierten oder unsubstituierten aliphatischen, aromatischen oder substituierten aromatischen Kohlenwasserstoffresten mit 1 bis 24 Kohlenstoffatomen, wobei Spacergruppen, in denen Y für -O-(CH2)n- mit n = 0 bis 4, für -0-(C6H4)- , für -NH-C(CHs)2- oder -NH-CH(CH2CH3)- steht, bevorzugt sind.in which m and p are each an integer between 1 and 2000 and Y is a spacer group selected from substituted or unsubstituted aliphatic, aromatic or substituted aromatic hydrocarbon radicals having 1 to 24 carbon atoms, wherein O- (CH 2 ) n - where n = 0 to 4, -O- (C 6 H 4 ) -, -NH-C (CHs) 2 - or -NH-CH (CH 2 CH 3 ) - , are preferred.
Völlig analog lassen sich Acrylsäure und/oder Methacrylsäure auch mit Sulfonsäuregruppen- haltigen Methacrylsäurederivaten copolymerisieren, wodurch die Struktureinheiten im Molekül verändert werden. So sind Copolymere, welche Struktureinheiten der FormelAcrylic acid and / or methacrylic acid can also be copolymerized completely analogously with methacrylic acid derivatives containing sulfonic acid groups, as a result of which the structural units in the molecule are changed. Thus, copolymers which are structural units of the formula
-[CH2-CHCOOH]m-[CH2-C(CH3)C(O)-Y-SO3H]p- enthalten, in der m und p jeweils für eine ganze natürliche Zahl zwischen 1 und 2000 sowie Y für eine Spacergruppe steht, die ausgewählt ist aus substituierten oder unsubstituierten aliphatischen, aromatischen oder substituierten aromatischen Kohlenwasserstoffresten mit 1 bis 24 Kohlenstoffatomen, wobei Spacergruppen, in denen Y für -O-(CH2)n- mit n = 0 bis 4, für -0-(C6H4)-, für -NH-C(CH3)2- oder -NH-CH(CH2CH3)- steht, besonders bevorzugt sind, ebenso bevorzugt wie Copolymere, die Struktureinheiten der Formel- [CH 2 -CHCOOH] m - [CH 2 -C (CH 3 ) C (O) -Y-SO 3 H] p - in which m and p are each an integer between 1 and 2,000 and Y is a spacer group selected from substituted or unsubstituted aliphatic, aromatic or substituted aromatic hydrocarbon radicals having 1 to 24 carbon atoms, wherein spacer groups in which Y. for -O- (CH 2 ) n - with n = 0 to 4, for -O- (C 6 H 4 ) -, for -NH-C (CH 3 ) 2 - or -NH-CH (CH 2 CH 3 ) -, are particularly preferred, just as preferred as copolymers, the structural units of the formula
-[CH2-C(CH3)COOH]^[CH2-C(CH3)C(O)-Y-SO3H]P-- [CH 2 -C (CH 3 ) COOH] ^ [CH 2 -C (CH 3 ) C (O) -Y-SO 3 H] P -
enthalten, in der m und p jeweils für eine ganze natürliche Zahl zwischen 1 und 2000 sowie Y für eine Spacergruppe steht, die ausgewählt ist aus substituierten oder unsubstituierten aliphatischen, aromatischen oder substituierten aromatischen Kohlenwasserstoffresten mit 1 bis 24 Kohlenstoffatomen, wobei Spacergruppen, in denen Y für -O-(CH2)n- mit n = 0 bis 4, für -0-(C6H4)-, für -NH-C(CHs)2- oder -NH-CH(CH2CH3)- steht, bevorzugt sind.in which m and p are each an integer between 1 and 2,000 and Y is a spacer group selected from substituted or unsubstituted aliphatic, aromatic or substituted aromatic hydrocarbon radicals having 1 to 24 carbon atoms, wherein spacer groups in which Y. for -O- (CH 2 ) n - with n = 0 to 4, for -O- (C 6 H 4 ) -, for -NH-C (CHs) 2 - or -NH-CH (CH 2 CH 3 ) - stands, are preferred.
Anstelle von Acrylsäure und/oder Methacrylsäure bzw. in Ergänzung hierzu kann auch Maleinsäure als besonders bevorzugtes Monomer aus der Gruppe i) eingesetzt werden. Man gelangt auf diese Weise zu erfindungsgemäß bevorzugten Copolymeren, die Struktureinheiten der FormelInstead of acrylic acid and / or methacrylic acid or in addition thereto, maleic acid can also be used as a particularly preferred monomer from group i). This gives way to inventively preferred copolymers, the structural units of the formula
-[HOOCCH-CHCOOH]m-[CH2-CHC(O)-Y-SO3H]p-- [HOOCCH-CHCOOH] m - [CH 2 -CHC (O) -Y-SO 3 H] p -
enthalten, in der m und p jeweils für eine ganze natürliche Zahl zwischen 1 und 2000 sowie Y für eine Spacergruppe steht, die ausgewählt ist aus substituierten oder unsubstituierten aliphatischen, aromatischen oder araliphatischen Kohlenwasserstoffresten mit 1 bis 24 Kohlenstoffatomen, wobei Spacergruppen, in denen Y für -O-(CH2)n- mit n = 0 bis 4, für -0-(C6H4)-, für -NH-C(CH3)2- oder -NH-CH(CH2CH3)- steht, bevorzugt sind. Erfindungsgemäß bevorzugt sind weiterhin Copolymere, die Struktureinheiten der Formelin which m and p are in each case an integer from 1 to 2000 and Y is a spacer group selected from substituted or unsubstituted aliphatic, aromatic or araliphatic hydrocarbon radicals having from 1 to 24 carbon atoms, wherein spacer groups in which Y represents -O- (CH 2 ) n - with n = 0 to 4, for -O- (C 6 H 4 ) -, for -NH-C (CH 3 ) 2 - or -NH-CH (CH 2 CH 3 ) - stands, are preferred. Also preferred according to the invention are copolymers which contain structural units of the formula
-[HOOCCH-CHCOOH]m-[CH2-C(CH3)C(O)O-Y-SO3H]p-- [HOOCCH-CHCOOH] m - [CH 2 -C (CH 3 ) C (O) OY-SO 3 H] p -
enthalten, in der m und p jeweils für eine ganze natürliche Zahl zwischen 1 und 2000 sowie Y für eine Spacergruppe steht, die ausgewählt ist aus substituierten oder unsubstituierten aliphatischen, aromatischen oder substituierten aromatischen Kohlenwasserstoffresten mit 1 bis 24 Kohlenstoffatomen, wobei Spacergruppen, in denen Y für -O-(CH2)n- mit n = 0 bis 4, für -0-(C6H4)-, für -NH-C(CHs)2- oder -NH-CH(CH2CH3)- steht.in which m and p are each an integer between 1 and 2,000 and Y is a spacer group selected from substituted or unsubstituted aliphatic, aromatic or substituted aromatic hydrocarbon radicals having 1 to 24 carbon atoms, wherein spacer groups in which Y. for -O- (CH 2 ) n - with n = 0 to 4, for -O- (C 6 H 4 ) -, for -NH-C (CHs) 2 - or -NH-CH (CH 2 CH 3 ) - stands.
In den Polymeren können die Sulfonsäuregruppen ganz oder teilweise in neutralisierter Form vorliegen, d.h. dass das acide Wasserstoffatom der Sulfonsäuregruppe in einigen oder allen Sulfonsäuregruppen gegen Metallionen, vorzugsweise Alkalimetallionen und insbesondere gegen Natriumionen, ausgetauscht sein kann. Der Einsatz von teil- oder vollneutralisierten sulfonsäuregruppenhaltigen Copolymeren ist erfindungsgemäß bevorzugt.In the polymers, the sulfonic acid groups may be wholly or partially in neutralized form, ie that the acidic acid of the sulfonic acid group in some or all sulfonic acid groups against metal ions, preferably alkali metal ions and in particular against Sodium ions, can be replaced. The use of partially or fully neutralized sulfonic acid-containing copolymers is preferred according to the invention.
Die Monomerenverteilung der erfindungsgemäß bevorzugt eingesetzten Copolymeren beträgt bei Copolymeren, die nur Monomere aus den Gruppen i) und ii) enthalten, vorzugsweise jeweils 5 bis 95 Gew.-% i) bzw. ii), besonders bevorzugt 50 bis 90 Gew.-% Monomer aus der Gruppe i) und 10 bis 50 Gew.-% Monomer aus der Gruppe ii), jeweils bezogen auf das Polymer.The monomer distribution of the copolymers preferably used according to the invention in the case of copolymers which contain only monomers from groups i) and ii) is preferably in each case from 5 to 95% by weight i) or ii), particularly preferably from 50 to 90% by weight monomer from group i) and from 10 to 50% by weight of monomer from group ii), in each case based on the polymer.
Bei Terpolymeren sind solche besonders bevorzugt, die 20 bis 85 Gew.-% Monomer aus der Gruppe i), 10 bis 60 Gew.-% Monomer aus der Gruppe ii) sowie 5 bis 30 Gew.-% Monomer aus der Gruppe iii) enthalten.In the case of terpolymers, particular preference is given to those containing from 20 to 85% by weight of monomer from group i), from 10 to 60% by weight of monomer from group ii) and from 5 to 30% by weight of monomer from group iii) ,
Die Molmasse der erfindungsgemäß bevorzugt eingesetzten Sulfo-Copolymere kann variiert werden, um die Eigenschaften der Polymere dem gewünschten Verwendungszweck anzupassen. Bevorzugte Wasch- oder Reinigungsmittel sind dadurch gekennzeichnet, dass die Copolymere Molmassen von 2000 bis 200.000 gmol"1, vorzugsweise von 4000 bis 25.000 gmol'1 und insbesondere von 5000 bis 15.000 gmol"1 aufweisen.The molar mass of the sulfo copolymers preferably used according to the invention can be varied in order to adapt the properties of the polymers to the desired end use. Preferred washing or cleaning agents are characterized in that the copolymers have molar masses of 2000 to 200,000 gmol "1 , preferably from 4000 to 25,000 gmol '1 and in particular from 5000 to 15,000 gmol " 1 .
Bleichmittelbleach
Die Bleichmittel sind eine mit besonderem Vorzug eingesetzte wasch- oder reinigungsaktive Substanz. Unter den als Bleichmittel dienenden, in Wasser H2O2 liefernden Verbindungen haben das Natriumpercarbonat, das Natriumperborattetrahydrat und das Natriumperboratmonohydrat besondere Bedeutung. Weitere brauchbare Bleichmittel sind beispielsweise Peroxypyrophosphate, Citratperhydrate sowie H2O2 liefernde persaure Salze oder Persäuren, wie Perbenzoate, Peroxophthalate, Diperazelainsäure, Phthaloiminopersäure oder Diperdodecandisäure.The bleaching agents are a particularly preferred washing or cleaning substance. Among the compounds serving as bleaches in water H 2 O 2 , sodium percarbonate, sodium perborate tetrahydrate and sodium perborate monohydrate are of particular importance. Other useful bleaching agents are, for example, peroxypyrophosphates, citrate perhydrates and H 2 O 2 -forming peracidic salts or peracids, such as perbenzoates, peroxophthalates, diperazelaic acid, phthaloiminoperacid or diperdodecanedioic acid.
Weiterhin können auch Bleichmittel aus der Gruppe der organischen Bleichmittel eingesetzt werden. Typische organische Bleichmittel sind die Diacylperoxide, wie z.B. Dibenzoylperoxid. Weitere typische organische Bleichmittel sind die Peroxysäuren, wobei als Beispiele besonders die Alkylperoxysäuren und die Arylperoxysäuren genannt werden. Bevorzugte Vertreter sind (a) die Peroxybenzoesäure und ihre ringsubstituierten Derivate, wie Alkylperoxybenzoesäuren, aber auch Peroxy-α-Naphtoesäure und Magnesiummonoperphthalat, (b) die aliphatischen oder substituiert aliphatischen Peroxysäuren, wie Peroxylaurinsäure, Peroxystearinsäure, ε- Phthalimidoperoxycapronsäure [Phthaliminoperoxyhexansäure (PAP)], o- Carboxybenzamidoperoxycapronsäure, N-Nonenylamidoperadipinsäure und N- Nonenylamidopersuccinate, und (c) aliphatische und araliphatische Peroxyd icarbonsäuren, wie 1 ,12-Diperoxycarbonsäure, 1 ,9-Diperoxyazelainsäure, Diperocysebacinsäure, Diperoxybrassylsäure, die Diperoxyphthalsäuren, 2-Decyldiperoxybutan-1 ,4-disäure, N, N- Terephthaloyl-di(6-aminopercapronsäue).Furthermore, bleaching agents from the group of organic bleaching agents can also be used. Typical organic bleaches are the diacyl peroxides such as dibenzoyl peroxide. Other typical organic bleaches are the peroxyacids, examples of which include the alkyl peroxyacids and the aryl peroxyacids. Preferred representatives are (a) the peroxybenzoic acid and its ring-substituted derivatives, such as alkylperoxybenzoic acids, but also peroxy-α-naphthoic acid and magnesium monoperphthalate, (b) the aliphatic or substituted aliphatic peroxyacids, such as peroxylauric acid, peroxystearic acid, ε-phthalimidoperoxycaproic acid [phthaliminoperoxyhexanoic acid (PAP)] , o- Carboxybenzamidoperoxycaproic acid, N-Nonenylamidoperadipinsäure and N-Nonenylamidopersuccinate, and (c) aliphatic and araliphatic Peroxyd icarbonsäuren, such as 1, 12-diperoxycarboxylic acid, 1, 9-Diperoxyazelainsäure, Diperocysebacinsäure, Diperoxybrassylic acid, the diperoxyphthalic acids, 2-decyldiperoxybutane-1,4-diacid, N, N-terephthaloyl-di (6-aminopercapronate).
Als Bleichmittel können auch Chlor oder Brom freisetzende Substanzen eingesetzt werden. Unter den geeigneten Chlor oder Brom freisetzenden Materialien kommen beispielsweise heterozyklische N- Brom- und N-Chloramide, beispielsweise Trichlorisocyanursäure, Tribromisocyanursäure, Dibromisocyanursäure und/oder Dichlorisocyanursäure (DICA) und/oder deren Salze mit Kationen wie Kalium und Natrium in Betracht. Hydantoinverbindungen, wie 1 ,3-Dichlor-5,5-dimethylhydanthoin sind ebenfalls geeignet.As a bleaching agent and chlorine or bromine releasing substances can be used. Among the suitable chlorine or bromine releasing materials are for example heterocyclic N-bromo- and N-chloroamides, for example trichloroisocyanuric acid, tribromoisocyanuric acid, dibromoisocyanuric acid and / or dichloroisocyanuric acid (DICA) and / or their salts with cations such as potassium and sodium into consideration. Hydantoin compounds, such as 1,3-dichloro-5,5-dimethylhydantoin are also suitable.
Erfindungsgemäß werden Wasch- oder Reinigungsmittel, insbesondere maschinelle Geschirrspülmittel, bevorzugt, die 1 bis 35 Gew.-%, vorzugsweise 2,5 bis 30 Gew.-%, besonders bevorzugt 3,5 bis 20 Gew.-% und insbesondere 5 bis 15 Gew.-% Bleichmittel, vorzugsweise Natriumpercarbonat, enthalten.According to the invention, washing or cleaning agents, in particular automatic dishwashing agents, are preferred which contain from 1 to 35% by weight, preferably from 2.5 to 30% by weight, particularly preferably from 3.5 to 20% by weight and in particular from 5 to 15% by weight % Bleach, preferably sodium percarbonate.
Der Aktivsauerstoffgehalt der Wasch- oder Reinigungsmittel, insbesondere der maschinellen Geschirrspülmittel, beträgt, jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht des Mittels, vorzugsweise zwischen 0,4 und 10 Gew.-%, besonders bevorzugt zwischen 0,5 und 8 Gew.-% und insbesondere zwischen 0,6 und 5 Gew.-%. Besonders bevorzugte Mittel weisen einen Aktivsauerstoffgehalt oberhalb 0,3 Gew.-%, bevorzugt oberhalb 0,7 Gew.-%, besonders bevorzugt oberhalb 0,8 Gew.-% und insbesondere oberhalb 1 ,0 Gew.-% auf.The active oxygen content of the washing or cleaning agents, in particular the automatic dishwashing agents, in each case based on the total weight of the composition, preferably between 0.4 and 10 wt .-%, particularly preferably between 0.5 and 8 wt .-% and in particular between 0.6 and 5 wt .-%. Particularly preferred compositions have an active oxygen content above 0.3 wt .-%, preferably above 0.7 wt .-%, more preferably above 0.8 wt .-% and in particular above 1, 0 wt .-% to.
BleichaktivatorenBleach activators
Bleichaktivatoren werden in Wasch- oder Reinigungsmitteln beispielsweise eingesetzt, um beim Reinigen bei Temperaturen von 60 0C und darunter eine verbesserte Bleichwirkung zu erreichen. Als Bleichaktivatoren können Verbindungen, die unter Perhydrolysebedingungen aliphatische Peroxocarbonsäuren mit vorzugsweise 1 bis 10 C-Atomen, insbesondere 2 bis 4 C-Atomen, und/oder gegebenenfalls substituierte Perbenzoesäure ergeben, eingesetzt werden. Geeignet sind Substanzen, die O- und/oder N-Acylgruppen der genannten C-Atomzahl und/oder gegebenenfalls substituierte Benzoylgruppen tragen. Bevorzugt sind mehrfach acylierte Alkylendiamine, insbesondere Tetraacetylethylendiamin (TAED), acylierte Triazinderivate, insbesondere 1 ,5- Diacetyl-2,4-dioxohexahydro-1 ,3,5-triazin (DADHT), acylierte Glykolurile, insbesondere Tetraacetylglykoluril (TAGU), N-Acylimide, insbesondere N-Nonanoylsuccinimid (NOSI), acylierte Phenolsulfonate, insbesondere n-Nonanoyl- oder Isononanoyloxybenzolsulfonat (n- bzw. iso- NOBS), Carbonsäureanhydride, insbesondere Phthalsäureanhydrid, acylierte mehrwertige Alkohole, insbesondere Triacetin, Ethylenglykoldiacetat und 2,5-Diacetoxy-2,5-dihydrofuran, n- Methyl-Morpholinium-Acetonitril-Methylsulfat (MMA) sowie acetyliertes Sorbitol und Mannitol beziehungsweise deren Mischungen (SORMAN), acylierte Zuckerderivate, insbesondere Pentaacetylglukose (PAG), Pentaacetylfruktose, Tetraacetylxylose und Octaacetyllactose sowie acetyliertes, gegebenenfalls N-alkyliertes Glucamin und Gluconolacton, und/oder N-acylierte Lactame, beispielsweise N-Benzoylcaprolactam. Hydrophil substituierte Acylacetale und Acyllactame werden ebenfalls bevorzugt eingesetzt. Auch Kombinationen konventioneller Bleichaktivatoren können eingesetzt werden.Bleach activators are used in detergents or cleaners, for example, to achieve an improved bleaching effect when cleaning at temperatures of 60 0 C and below. As bleach activators, it is possible to use compounds which, under perhydrolysis conditions, give aliphatic peroxycarboxylic acids having preferably 1 to 10 C atoms, in particular 2 to 4 C atoms, and / or optionally substituted perbenzoic acid. Suitable substances are those which carry O- and / or N-acyl groups of the stated C atom number and / or optionally substituted benzoyl groups. Preference is given to polyacylated alkylenediamines, in particular tetraacetylethylenediamine (TAED), acylated triazine derivatives, in particular 1,5-diacetyl-2,4-dioxohexahydro-1,3,5-triazine (DADHT), acylated glycolurils, in particular tetraacetylglycoluril (TAGU), N- Acylimides, in particular N-nonanoylsuccinimide (NOSI), acylated phenolsulfonates, in particular n-nonanoyl or isononanoyloxybenzenesulfonate (n- or iso-NOBS), carboxylic anhydrides, in particular phthalic anhydride, acylated polyhydric alcohols, in particular triacetin, ethylene glycol diacetate and 2,5-diacetoxy- 2,5-dihydrofuran, n-methyl-morpholinium-acetonitrile-methyl sulfate (MMA) and acetylated sorbitol and mannitol or mixtures thereof (SORMAN), acylated sugar derivatives, in particular Pentaacetyl glucose (PAG), pentaacetyl fructose, tetraacetylxylose and octaacetyl lactose, and acetylated, optionally N-alkylated glucamine and gluconolactone, and / or N-acylated lactams, for example N-benzoyl caprolactam. Hydrophilic substituted acyl acetals and acyl lactams are also preferably used. Combinations of conventional bleach activators can also be used.
Diese Bleichaktivatoren werden vorzugsweise in Mengen bis 10 Gew.-%, insbesondere 0,1 Gew.- % bis 8 Gew.-%, besonders 2 bis 8 Gew.-% und besonders bevorzugt 2 bis 6 Gew.-%, jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht der bleichaktivatorhaltigen Mittel, eingesetzt.These bleach activators are preferably used in amounts of up to 10% by weight, in particular 0.1% by weight to 8% by weight, especially 2 to 8% by weight and more preferably 2 to 6% by weight, based in each case on the total weight of bleach activator-containing agents.
Weitere im Rahmen der vorliegenden Anmeldung bevorzugt eingesetzte Bleichaktivatoren sind Verbindungen aus der Gruppe der kationischen Nitrile, insbesondere kationische Nitrile der FormelFurther bleach activators preferably used in the context of the present application are compounds from the group of cationic nitriles, in particular cationic nitriles of the formula
RiRi
R2-N-(C H2)-C N X" R2-N- (CH 2) -cnx "
R3R3
in der R1 für -H, -CH3, einen C2-24-Alkyl- oder -Alkenylrest, einen substituierten C2-24-Alkyl- oder -Alkenylrest mit mindestens einem Substituenten aus der Gruppe -Cl, -Br, -OH, -NH2, -CN, einen Alkyl- oder Alkenylarylrest mit einer Ci_24-Alkylgruppe, oder für einen substituierten Alkyl- oder Alkenylarylrest mit einer Ci_24-Alkylgruppe und mindestens einem weiteren Substituenten am aromatischen Ring steht, R2 und R3 unabhängig voneinander ausgewählt sind aus -CH2-CN, -CH3, -CH2-CH3, -CH2-CH2-CH3, -CH(CH3)-CH3, -CH2-OH, -CH2-CH2-OH, -CH(OH)-CH3, -CH2-CH2-CH2- OH, -CH2-CH(OH)-CH3, -CH(OH)-CH2-CH3, -(CH2CH2-O)nH mit n = 1 , 2, 3, 4, 5 oder 6 und X ein Anion ist.in which R 1 is -H, -CH 3, a C 2 - 24 alkyl or alkenyl group, a substituted C 2-24 -alkyl or -alkenyl radical having at least one substituent from the group -Cl, -Br, - OH, -NH 2, -CN, an alkyl or alkenylaryl radical with a CI_ 24 alkyl group, or a substituted alkyl- or alkenylaryl radical with a CI_ 24 alkyl group and at least one further substituent on the aromatic ring, R 2 and R 3 are independently selected from -CH 2 -CN, -CH 3 , -CH 2 -CH 3 , -CH 2 -CH 2 -CH 3 , -CH (CH 3 ) -CH 3 , -CH 2 -OH, -CH 2 -CH 2 -OH, -CH (OH) -CH 3 , -CH 2 -CH 2 -CH 2 -OH, -CH 2 -CH (OH) -CH 3 , -CH (OH) -CH 2 -CH 3 , - (CH 2 CH 2 -O) n H where n = 1, 2, 3, 4, 5 or 6 and X is an anion.
Besonders bevorzugt ist ein kationisches Nitril der FormelParticularly preferred is a cationic nitrile of the formula
Figure imgf000047_0001
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in der R4, R5 und R6 unabhängig voneinander ausgewählt sind aus -CH3, -CH2-CH3, -CH2-CH2-CH3, -CH(CH3)-CH3, wobei R4 zusätzlich auch -H sein kann und X ein Anion ist, wobei vorzugsweise R5 = R6 = -CH3 und insbesondere R4 = R5 = R6 = -CH3 gilt und Verbindungen der Formeln (CH3)3N(+)CH2-CN X", (CH3CH2)3N(+)CH2-CN X" , (CH3CH2CH2)3N(+)CH2-CN X", (CH3CH(CH3))3N(+)CH2-CN X", oder (HO-CH2-CH2)3N(+)CH2-CN X" besonders bevorzugt sind, wobei aus der Gruppe dieser Substanzen wiederum das kationische Nitril der Formel (CH3)3N(+)CH2-CN X', in welcher X' für ein Anion steht, das aus der Gruppe Chlorid, Bromid, lodid, Hydrogensulfat, Methosulfat, p-Toluolsulfonat (Tosylat) oder Xylolsulfonat ausgewählt ist, besonders bevorzugt wird.in which R 4 , R 5 and R 6 are independently selected from -CH 3 , -CH 2 -CH 3 , -CH 2 -CH 2 -CH 3 , -CH (CH 3 ) -CH 3 , wherein R 4 additionally also -H may be and X is an anion, preferably R 5 = R 6 = -CH 3 and in particular R 4 = R 5 = R 6 = -CH 3 and compounds of the formulas (CH 3 ) 3 N (+) CH 2 -CN X " , (CH 3 CH 2 ) 3 N (+) CH 2 -CN X " , (CH 3 CH 2 CH 2 ) 3 N (+) CH 2 -CN X " , (CH 3 CH ( CH 3 )) 3 N (+) CH 2 -CN X " , or (HO-CH 2 -CH 2 ) 3 N (+) CH 2 -CN X " are particularly preferred, wherein from the group of these substances turn the cationic Nitrile of the formula (CH 3 ) 3 N (+) CH 2 -CN X ' in which X ' is an anion selected from the group consisting of chloride, bromide, iodide, hydrogensulfate, methosulfate, p-toluenesulfonate (tosylate) or xylenesulfonate is particularly preferred.
Bleichkatalysatorenbleach catalysts
Zusätzlich zu den konventionellen Bleichaktivatoren oder an deren Stelle können auch sogenannte Bleichkatalysatoren eingesetzt werden. Bei diesen Stoffen handelt es sich um bleichverstärkende Übergangsmetallsalze bzw. Übergangsmetallkomplexe wie beispielsweise Mn-, Fe-, Co-, Ru - oder Mo-Salenkomplexe oder -carbonylkomplexe. Auch Mn-, Fe-, Co-, Ru-, Mo-, Ti-, V- und Cu-Komplexe mit N-haltigen Tripod-Liganden sowie Co-, Fe-, Cu- und Ru-Amminkomplexe sind als Bleichkatalysatoren verwendbar.In addition to the conventional bleach activators or in their place, so-called bleach catalysts can also be used. These substances are bleach-enhancing transition metal salts or transition metal complexes such as, for example, Mn, Fe, Co, Ru or Mo saline complexes or carbonyl complexes. Mn, Fe, Co, Ru, Mo, Ti, V and Cu complexes with N-containing tripod ligands and Co, Fe, Cu and Ru ammine complexes can also be used as bleach catalysts.
Bleichverstärkende Übergangsmetallkomplexe, insbesondere mit den Zentralatomen Mn, Fe, Co, Cu, Mo, V, Ti und/oder Ru, bevorzugt ausgewählt aus der Gruppe der Mangan- und/oder Cobaltsalze und/oder -komplexe, besonders bevorzugt der Cobalt(ammin)-Komplexe, der Cobalt(acetat)-Komplexe, der Cobalt(Carbonyl)-Komplexe, der Chloride des Cobalts oder Mangans, des Mangansulfats werden in üblichen Mengen, vorzugsweise in einer Menge bis zu 5 Gew.-%, insbesondere von 0,0025 Gew.-% bis 1 Gew.-% und besonders bevorzugt von 0,01 Gew.-% bis 0,25 Gew.-%, jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht der erfinderischen Mittel, eingesetzt. In speziellen Fällen kann jedoch auch mehr Bleichaktivator eingesetzt werden.Bleach-enhancing transition metal complexes, in particular having the central atoms Mn, Fe, Co, Cu, Mo, V, Ti and / or Ru, preferably selected from the group of the manganese and / or cobalt salts and / or complexes, particularly preferably the cobalt (ammine) Complexes, the cobalt (acetate) complexes, the cobalt (carbonyl) complexes, the chlorides of cobalt or manganese, of the manganese sulfate are in conventional amounts, preferably in an amount up to 5 wt .-%, in particular of 0.0025 Wt .-% to 1 wt .-% and particularly preferably from 0.01 wt .-% to 0.25 wt .-%, each based on the total weight of the inventive agents used. In special cases, however, more bleach activator can also be used.
Mit besonderem Vorzug werden Komplexe des Mangans in der Oxidationsstufe II, IM, IV oder IV eingesetzt, die vorzugsweise einen oder mehrere makrocyclische(n) Ligand(en) mit den Donorfunktionen N, NR, PR, O und/oder S enthalten. Vorzugsweise werden Liganden eingesetzt, die Stickstoff-Donorfunktionen aufweisen. Dabei ist es besonders bevorzugt, Bleichkatalysator(en) in den erfindungsgemäßen Mitteln einzusetzen, welche als makromolekularen Liganden 1 ,4,7- Trimethyl-1 ,4,7-triazacyclononan (Me-TACN), 1 ,4,7-Triazacyclononan (TACN), 1 ,5,9-Trimethyl- 1 ,5,9-triazacyclododecan (Me-TACD), 2-Methyl-1 ,4,7-trimethyl-1 ,4,7-triazacyclononan (Me/Me- TACN) und/oder 2-Methyl-1 ,4,7-triazacyclononan (Me/TACN) enthalten. Geeignete Mangankomplexe sind beispielsweise [Mnm 2(μ-O)i(μ-OAc)2(TACN)2](CIO4)2, [MnmMn'v(μ-O)2(μ- OAc)1(TACN)2](BPh4)Z, [MnIV4(μ-O)6(TACN)4](Clθ4)4, [Mnl"2(μ-O)1(μ-OAc)2(Me-TACN)2](CIO4)2, [Mn"lMnlv(μ-O)1(μ-OAc)2(Me-TACN)2](CIO4)3, [Mn'v 2(μ-O)3(Me-TACN)2](PF6)2 und [Mn'v 2(μ- O)3(Me/Me-TACN)2](PF6)2 (OAc = OC(O)CH3).It is particularly preferred to use complexes of manganese in the oxidation state II, IM, IV or IV, which preferably contain one or more macrocyclic ligands with the donor functions N, NR, PR, O and / or S. Preferably, ligands are used which have nitrogen donor functions. It is particularly preferred to use bleach catalyst (s) in the compositions of the invention, which as macromolecular ligands 1, 4,7-trimethyl-1, 4,7-triazacyclononan (Me-TACN), 1, 4,7-triazacyclononane (TACN ), 1, 5,9-trimethyl-1, 5,9-triazacyclododecane (Me-TACD), 2-methyl-1, 4,7-trimethyl-1, 4,7-triazacyclononane (Me / Me-TACN) and or 2-methyl-1, 4,7-triazacyclononane (Me / TACN). Suitable manganese complexes are, for example, [Mn m 2 (μ-O) i (μ-OAc) 2 (TACN) 2 ] (CIO 4 ) 2 , [Mn m Mn ' v (μ-O) 2 (μ-OAc) 1 ( TACN) 2 ] (BPh 4 ) Z, [Mn IV 4 (μ-O) 6 (TACN) 4] (Clθ4) 4, [Mn I " 2 (μ-O) 1 (μ-OAc) 2 (MeOH) TACN) 2 ] (CIO 4 ) 2, [Mn " 1 Mn lv (μ-O) 1 (μ-OAc) 2 (Me-TACN) 2 ] (CIO 4 ) 3, [Mn ' v 2 (μ-O ) 3 (Me-TACN) 2] (PF 6) 2 and [Mn 'v 2 (μ- O) (3 (Me / Me-TACN) 2] PF 6) 2 (OAc = OC (O) CH 3) ,
Zur Steigerung der Wasch-, beziehungsweise Reinigungsleistung von Wasch- oder Reinigungsmitteln können die erfindungsgemäßen Wasch- und Reinigungsmittel weitere Enzyme enthalten. Hierzu gehören insbesondere Proteasen, Amylasen, Cellulasen, Hemicellulasen, Oxidoreduktasen, bevorzugt Oxidasen und Perhydrolasen und Lipasen sowie vorzugsweise deren Gemische. Diese Enzyme sind im Prinzip natürlichen Ursprungs; ausgehend von den natürlichen Molekülen stehen für den Einsatz in Wasch- und Reinigungsmitteln verbesserte Varianten zur Verfügung, die entsprechend bevorzugt eingesetzt werden. Wasch- oder Reinigungsmittel enthalten Enzyme vorzugsweise in Gesamtmengen von 1 x 10~6 bis 5 Gew.-% bezogen auf aktives Protein. Die Proteinkonzentration kann mit Hilfe bekannter Methoden, zum Beispiel dem BCA- Verfahren oder dem Biuret-Verfahren bestimmt werden. Methoden zur Bestimmung der Proteinkonzentration sind dem Fachmann hinlänglich bekannt.To increase the washing or cleaning performance of detergents or cleaners, the detergents and cleaners according to the invention may contain further enzymes contain. These include in particular proteases, amylases, cellulases, hemicellulases, oxidoreductases, preferably oxidases and perhydrolases and lipases, and preferably mixtures thereof. These enzymes are basically of natural origin; Starting from the natural molecules, improved variants are available for use in detergents and cleaners, which are preferably used accordingly. Detergents or cleaning agents contain enzymes preferably in total amounts of 1 × 10 -6 to 5 wt .-% based on active protein. The protein concentration can be determined by known methods, for example the BCA method or the biuret method. Methods for determining the protein concentration are well known to the person skilled in the art.
Unter den Proteasen sind solche vom Subtilisin-Typ bevorzugt. Beispiele hierfür sind die Subtilisine BPN' und Carlsberg, die Protease PB92, die Subtilisine 147 und 309, die Alkalische Protease aus Bacillus lentus, Subtilisin DY und die den Subtilasen, nicht mehr jedoch den Subtilisinen im engeren Sinne zuzuordnenden Enzyme Thermitase, Proteinase K und die Proteasen TW3 und TW7. Subtilisin Carlsberg ist in weiterentwickelter Form unter dem Handelsnamen Alcalase® von der Firma Novozymes A/S, Bagsvaerd, Dänemark, erhältlich. Die Subtilisine 147 und 309 werden unter den Handelsnamen Esperase®, beziehungsweise Savinase® von der Firma Novozymes vertrieben. Von der Protease aus Bacillus lentus DSM 5483 leiten sich die unter der Bezeichnung BLAP® geführten Protease-Varianten ab.Among the proteases, those of the subtilisin type are preferable. Examples thereof are the subtilisins BPN 'and Carlsberg, the protease PB92, the subtilisins 147 and 309, the alkaline protease from Bacillus lentus, subtilisin DY and the enzymes thermitase, proteinase K and the subtilases, but not the subtilisins in the narrower sense Proteases TW3 and TW7. Subtilisin Carlsberg is available in a further developed form under the trade name Alcalase® from Novozymes A / S, Bagsvaerd, Denmark. The subtilisins 147 and 309 are sold under the trade names Esperase®, and Savinase® by the company Novozymes. From the protease from Bacillus lentus DSM 5483 derived under the name BLAP® protease variants derived.
Weitere brauchbare Proteasen sind beispielsweise die unter den Handelsnamen Durazym®, Relase®, Everlase®, Nafizym, Natalase®, Kannase® und Ovozymes® von der Firma Novozymes, die unter den Handelsnamen, Purafect®, Purafect® OxP und Properase® von der Firma Genencor, das unter dem Handelsnamen Protosol® von der Firma Advanced Biochemicals Ltd., Thane, Indien, das unter dem Handelsnamen Wuxi® von der Firma Wuxi Snyder Bioproducts Ltd., China, die unter den Handelsnamen Proleather® und Protease P® von der Firma Amano Pharmaceuticals Ltd., Nagoya, Japan, und das unter der Bezeichnung Proteinase K-16 von der Firma Kao Corp., Tokyo, Japan, erhältlichen Enzyme.Further useful proteases are, for example, those under the trade names Durazym®, Relase®, Everlase®, Nafizym, Natalase®, Kannase® and Ovozymes® from Novozymes, sold under the trade name, Purafect®, Purafect® OxP and Properase® by the company Genencor, sold under the trade name Protosol® by the company Advanced Biochemicals Ltd., Thane, India, under the trade name Wuxi® by Wuxi Snyder Bioproducts Ltd., China, under the trade names Proleather® and Protease P® by the company Amano Pharmaceuticals Ltd., Nagoya, Japan, and the enzyme available under the name Proteinase K-16 from Kao Corp., Tokyo, Japan.
Beispiele für Amylasen sind die α-Amylasen aus Bacillus licheniformis, aus B. amyloliquefaciens oder aus B. stearothermophilus sowie deren für den Einsatz in Wasch- oder Reinigungsmitteln verbesserte Weiterentwicklungen. Das Enzym aus B. licheniformis ist von der Firma Novozymes unter dem Namen Termamyl® und von der Firma Genencor unter dem Namen Purastar®ST erhältlich. Weiterentwicklungsprodukte dieser α-Amylase sind von der Firma Novozymes unter den Handelsnamen Duramyl® und Termamyl®ultra, von der Firma Genencor unter dem Namen Purastar®OxAm und von der Firma Daiwa Seiko Inc., Tokyo, Japan, als Keistase® erhältlich. Die α-Amylase von B. amyloliquefaciens wird von der Firma Novozymes unter dem Namen BAN® vertrieben, und abgeleitete Varianten von der α-Amylase aus B. stearothermophilus unter den Namen BSG® und Novamyl®, ebenfalls von der Firma Novozymes.Examples of amylases are the α-amylases from Bacillus licheniformis, from B. amyloliquefaciens or from B. stearothermophilus and their further developments for use in detergents or cleaners. The B. licheniformis enzyme is available from Novozymes under the name Termamyl® and from Genencor under the name Purastar®ST. Further development products of this α-amylase are available from Novozymes under the trade names Duramyl® and Termamyl®ultra, from Genencor under the name Purastar®OxAm, and from Daiwa Seiko Inc., Tokyo, Japan, as Keistase®. B. amyloliquefaciens α-amylase is sold by Novozymes under the name BAN® and derived variants of B. stearothermophilus α-amylase under the names BSG® and Novamyl®, likewise from Novozymes.
Desweiteren sind die α-Amylase aus Bacillus sp. A 7-7 (DSM 12368) und die Cyclodextrin- Glucanotransferase (CGTase) aus B. agaradherens (DSM 9948) hervorzuheben. Ferner sind die amylolytischen Enzyme einsetzbar, die in den internationalen Patentanmeldungen WO 03/002711 A2 und WO 03/054177 A2 offenbart sind. Ebenso sind Fusionsprodukte aller genannten Moleküle einsetzbar.Furthermore, the α-amylase from Bacillus sp. A 7-7 (DSM 12368) and the cyclodextrin glucanotransferase (CGTase) from B. agaradherens (DSM 9948). Further, the amylolytic enzymes disclosed in International Patent Applications WO 03/002711 A2 and WO 03/054177 A2 can be used. Likewise, fusion products of all the molecules mentioned can be used.
Darüber hinaus sind die unter den Handelsnamen Fungamyl® von der Firma Novozymes erhältlichen Weiterentwicklungen der α-Amylase aus Aspergillus niger und A. oryzae geeignet. Weitere einsetzbare Handelsprodukte sind beispielsweise die Amylase-LT® und Stainzyme® bzw. Stainzyme ultra® oder Stainzyme plus®, letztere ebenfalls von der Firma Novozymes. Auch durch Punktmutationen erhältliche Varianten dieser Enzyme können in erfindungsgemäße Mittel eingearbeitet werden.In addition, the further developments of the α-amylase from Aspergillus niger and A. oryzae available under the trade names Fungamyl® from Novozymes are suitable. Further usable commercial products are, for example, the Amylase-LT® and Stainzyme® or Stainzyme ultra® or Stainzyme plus®, the latter also from Novozymes. Variants of these enzymes which can be obtained by point mutations can also be incorporated into agents according to the invention.
Erfindungsgemäße Mittel können ferner Lipasen oder Cutinasen, insbesondere wegen ihrer Triglycerid-spaltenden Aktivitäten enthalten, aber auch, um aus geeigneten Vorstufen in situ Persäuren zu erzeugen. Beispiele für solche Enzyme sind die ursprünglich aus Humicola lanuginosa (Thermomyces lanuginosus) erhältlichen beziehungsweise weiterentwickelten Lipasen, insbesondere solche mit dem Aminosäureaustausch D96L. Sie werden beispielsweise von der Firma Novozymes unter den Handelsnamen Lipolase®, Lipolase®Ultra, LipoPrime®, Lipozyme® und Lipex® vertrieben. Desweiteren sind beispielsweise die Cutinasen einsetzbar, die ursprünglich aus Fusarium solani pisi und Humicola insolens isoliert worden sind. Ebenso brauchbare Lipasen sind von der Firma Amano unter den Bezeichnungen Lipase CE®, Lipase P®, Lipase B®, beziehungsweise Lipase CES®, Lipase AKG®, Bacillis sp. Lipase®, Lipase AP®, Lipase M-AP® und Lipase AML® erhältlich. Von der Firma Genencor sind beispielsweise die Lipasen beziehungsweise Cutinasen einsetzbar, deren Ausgangsenzyme ursprünglich aus Pseudomonas mendocina und Fusarium solanii isoliert worden sind. Als weitere wichtige Handelsprodukte sind die ursprünglich von der Firma Gist-Brocades vertriebenen Präparationen M1 Lipase® und Lipomax® und die von der Firma Meito Sangyo KK, Japan, unter den Namen Lipase MY-30®, Lipase OF® und Lipase PL® vertriebenen Enzyme zu erwähnen, ferner das Produkt Lumafast® von der Firma Genencor.Agents of the invention may further contain lipases or cutinases, in particular because of their triglyceride-cleaving activities, but also to generate in situ peracids from suitable precursors. Examples of such enzymes are the lipases originally obtainable or further developed from Humicola lanuginosa (Thermomyces lanuginosus), in particular those with the amino acid exchange D96L. They are sold for example by the company Novozymes under the trade names Lipolase®, Lipolase®Ultra, LipoPrime®, Lipozyme® and Lipex®. Furthermore, for example, the cutinases can be used, which were originally isolated from Fusarium solani pisi and Humicola insolens. Lipases which are likewise useful are sold by Amano under the names Lipase CE®, Lipase P®, Lipase B® or Lipase CES®, Lipase AKG®, Bacillis sp. Lipase®, Lipase AP®, Lipase M-AP® and Lipase AML®. By Genencor, for example, the lipases or cutinases can be used, the initial enzymes were originally isolated from Pseudomonas mendocina and Fusarium solanii. Other important commercial products are the preparations M1 Lipase.RTM. And Lipomax.RTM. Originally sold by Gist-Brocades and the enzymes marketed by Meito Sangyo KK, Japan, under the name Lipase MY-30®, Lipase OF® and Lipase PL® to mention also the product Lumafast® from the company Genencor.
Erfindungsgemäß können Cellulasen, häufig auch bezeichnet als Endoglucanasen, eingesetzt werden, insbesondere wenn sie für die Behandlung von Textilien gedacht sind, je nach Zweck als reine Enzyme, als Enzympräparationen oder in Form von Mischungen, in denen sich die einzelnen Komponenten vorteilhafterweise hinsichtlich ihrer verschiedenen Leistungsaspekte ergänzen. Zu diesen Leistungsaspekten zählen insbesondere Beiträge zur Primärwaschleistung, zur Sekundärwaschleistung des Mittels (Antiredepositionswirkung oder Vergrauungsinhibition) und Avivage (Gewebewirkung), bis hin zum Ausüben eines „stone washed"-Effekts.Cellulases, often also referred to as endoglucanases, can be used according to the invention, in particular if they are intended for the treatment of textiles, depending on the purpose as pure enzymes, as enzyme preparations or in the form of mixtures in which the individual components advantageously with regard to their different performance aspects complete. To These performance aspects include, in particular, contributions to the primary washing performance, the secondary washing performance of the composition (anti-redeposition effect or graying inhibition) and softening (fabric effect), up to the exercise of a "stone washed" effect.
Eine brauchbare pilzliche, Endoglucanase(EG)-reiche Cellulase-Präparation, beziehungsweise deren Weiterentwicklungen werden von der Firma Novozymes unter dem Handelsnamen Celluzyme® angeboten. Die ebenfalls von der Firma Novozymes erhältlichen Produkte Endolase® und Carezyme® basieren auf der 50 kD-EG, beziehungsweise der 43 kD-EG aus H. insolens DSM 1800. Weitere einsetzbare Handelsprodukte dieser Firma sind Cellusoft® und Renozyme®. Weiterhin einsetzbar sind beispielsweise die 20 kD-EG aus Melanocarpus, die von der Firma AB Enzymes, Finnland, unter den Handelsnamen Ecostone® und Biotouch® erhältlich ist. Weitere Handelsprodukte der Firma AB Enzymes sind Econase® und Ecopulp®. Weitere geeignete Cellulasen sind aus Bacillus sp. CBS 670.93 und CBS 669.93, wobei die aus Bacillus sp. CBS 670.93 von der Firma Genencor unter dem Handelsnamen Puradax® erhältlich ist. Weitere Handelsprodukte der Firma Genencor sind „Genencor detergent cellulase L" und lndiAge®Neutra.A useful fungal, Endoglucanase (EC) -rich cellulase preparation, or their further developments are offered by the company Novozymes under the trade name Celluzyme®. The products Endolase® and Carezyme®, which are also available from Novozymes, are based on the 50 kD EG or the 43 kD EG from H. insolens DSM 1800. Other commercially available products of this company are Cellusoft® and Renozyme®. Further, for example, the 20 kD-EG from Melanocarpus, which is available from AB Enzymes, Finland, under the trade names Ecostone® and Biotouch®. Further commercial products of AB Enzymes are Econase® and Ecopulp®. Other suitable cellulases are from Bacillus sp. CBS 670.93 and CBS 669.93, those derived from Bacillus sp. CBS 670.93 from the company Genencor under the trade name Puradax® is available. Further commercial products of Genencor are "Genencor detergent cellulase L" and lndiAge®Neutra.
Beispiele für weitere Enzyme, die unter dem Begriff Hemicellulasen zusammengefaßt werden, sind Mannanasen, Xanthanlyasen, Pektinlyasen (=Pektinasen), Pektinesterasen, Pektatlyasen, Xyloglucanasen (=Xylanasen), Pullulanasen und ß-Glucanasen. Diesbezüglich geeignete Enzyme sind beispielsweise unter den Namen Gamanase® und Pektinex AR® von der Firma Novozymes, unter dem Namen Rohapec® B1 L von der Firma AB Enzymes und unter dem Namen Pyrolase® von der Firma Diversa Corp., San Diego, CA, USA erhältlich. Die aus Bacillus subtilis gewonnene ß-Glucanase ist unter dem Namen Cereflo® von der Firma Novozymes erhältlich. Erfindungsgemäß besonders bevorzugte Hemicellulasen sind Mannanasen, welche beispielsweise unter den Handelsnamen Mannaway(R) von dem Unternehmen Novozymes oder Purabrite(R) von dem Unternehmen Genencor vertrieben werden.Examples of further enzymes, which are summarized by the term hemicellulases, are mannanases, xanthan lyases, pectin lyases (= pectinases), pectin esterases, pectate lyases, xyloglucanases (= xylanases), pullulanases and β-glucanases. Suitable enzymes for this purpose are, for example, under the name Gamanase® and Pektinex AR® from Novozymes, under the name Rohapec® B1 L from AB Enzymes and under the name Pyrolase® from Diversa Corp., San Diego, CA, USA available. The β-glucanase obtained from Bacillus subtilis is available under the name Cereflo® from Novozymes. Hemicellulases which are particularly preferred according to the invention are mannanases which are sold, for example, under the trade names Mannaway (R) by the company Novozymes or Purabrite (R) by the company Genencor.
Besonders bevorzugt werden in den erfindungsgemäßen Mitteln Perhydrolasen eingesetzt bzw. Enzyme, die eine Perhydrolase-Aktivität aufweisen.Particular preference is given to using perhydrolases in the compositions according to the invention or enzymes which have a perhydrolase activity.
Zur Erhöhung der bleichenden Wirkung können erfindungsgemäß weitere Oxidoreduktasen, beispielsweise weitere Oxidasen, Oxygenasen, Katalasen, Peroxidasen, wie HaIo-, Chloro-, Bromo-, Lignin-, Glucose- oder Mangan-peroxidasen, Dioxygenasen oder Laccasen (Phenoloxidasen, Polyphenoloxidasen) eingesetzt werden. Vorteilhafterweise werden zusätzlich vorzugsweise organische, besonders bevorzugt aromatische, mit den Enzymen wechselwirkende Verbindungen zugegeben, um die Aktivität der betreffenden Oxidoreduktasen zu verstärken (Enhancer) oder um bei stark unterschiedlichen Redoxpotentialen zwischen den oxidierenden Enzymen und den Anschmutzungen den Elektronenfluss zu gewährleisten (Mediatoren). Die Enzyme können in jeder nach dem Stand der Technik etablierten Form eingesetzt werden. Hierzu gehören beispielsweise die durch Granulation, Extrusion oder Lyophilisierung erhaltenen festen Präparationen oder, insbesondere bei flüssigen oder gelförmigen Mitteln, Lösungen der Enzyme, vorteilhafterweise möglichst konzentriert, wasserarm und/oder mit Stabilisatoren versetzt.To increase the bleaching effect, further oxidoreductases, for example further oxidases, oxygenases, catalases, peroxidases, such as halo, chloro, bromo, lignin, glucose or manganese peroxidases, dioxygenases or laccases (phenol oxidases, polyphenol oxidases) can be used according to the invention , Advantageously, it is additionally preferred to add organic, particularly preferably aromatic, compounds which interact with the enzymes in order to enhance the activity of the relevant oxidoreductases (enhancers) or to ensure the flow of electrons (mediators) at greatly varying redox potentials between the oxidizing enzymes and the soils. The enzymes can be used in any form known in the art. These include, for example, the solid preparations obtained by granulation, extrusion or lyophilization or, especially in the case of liquid or gel-form detergents, solutions of the enzymes, advantageously as concentrated as possible, sparing in water and / or added with stabilizers.
Alternativ können die Enzyme sowohl für die feste als auch für die flüssige Darreichungsform verkapselt werden, beispielsweise durch Sprühtrocknung oder Extrusion der Enzymlösung zusammen mit einem vorzugsweise natürlichen Polymer oder in Form von Kapseln, beispielsweise solchen, bei denen die Enzyme wie in einem erstarrten Gel eingeschlossen sind oder in solchen vom Kern-Schale-Typ, bei dem ein enzymhaltiger Kern mit einer Wasser-, Luft- und/oder Chemikalien-undurchlässigen Schutzschicht überzogen ist. In aufgelagerten Schichten können zusätzlich weitere Wirkstoffe, beispielsweise Stabilisatoren, Emulgatoren, Pigmente, Bleich- oder Farbstoffe aufgebracht werden. Derartige Kapseln werden nach an sich bekannten Methoden, beispielsweise durch Schüttel- oder Rollgranulation oder in Fluid-bed-Prozessen aufgebracht. Vorteilhafterweise sind derartige Granulate, beispielsweise durch Aufbringen polymerer Filmbildner, staubarm und aufgrund der Beschichtung lagerstabil.Alternatively, the enzymes may be encapsulated for both the solid and liquid dosage forms, for example by spray-drying or extruding the enzyme solution together with a preferably natural polymer or in the form of capsules, for example those in which the enzymes are entrapped as in a solidified gel or in those of the core-shell type, in which an enzyme-containing core is coated with a water, air and / or chemical impermeable protective layer. In deposited layers, further active ingredients, for example stabilizers, emulsifiers, pigments, bleaches or dyes, may additionally be applied. Such capsules are applied by methods known per se, for example by shaking or rolling granulation or in fluid-bed processes. Advantageously, such granules, for example by applying polymeric film-forming agent, low in dust and storage stable due to the coating.
Weiterhin ist es möglich, zwei oder mehrere Enzyme zusammen zu konfektionieren, so dass ein einzelnes Granulat mehrere Enzymaktivitäten aufweist.Furthermore, it is possible to assemble two or more enzymes together so that a single granule has several enzyme activities.
Ein Protein und/oder Enzym kann besonders während der Lagerung gegen Schädigungen wie beispielsweise Inaktivierung, Denaturierung oder Zerfall etwa durch physikalische Einflüsse, Oxidation oder proteolytische Spaltung geschützt werden. Bei mikrobieller Gewinnung der Proteine und/oder Enzyme ist eine Inhibierung der Proteolyse besonders bevorzugt, insbesondere wenn auch die Mittel Proteasen enthalten. Wasch- oder Reinigungsmittel können zu diesem Zweck Stabilisatoren enthalten; die Bereitstellung derartiger Mittel stellt eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dar.A protein and / or enzyme may be particularly protected during storage against damage such as inactivation, denaturation or degradation, such as by physical influences, oxidation or proteolytic cleavage. In microbial recovery of proteins and / or enzymes, inhibition of proteolysis is particularly preferred, especially if the agents also contain proteases. Detergents may contain stabilizers for this purpose; the provision of such means constitutes a preferred embodiment of the present invention.
GlaskorrosionsinhibitorenGlass corrosion inhibitors
Glaskorrosionsinhibitoren verhindern das Auftreten von Trübungen, Schlieren und Kratzern aber auch das Irisieren der Glasoberfläche von maschinell gereinigten Gläsern. Bevorzugte Glaskorrosionsinhibitoren stammen aus der Gruppe der Magnesium- und Zinksalze sowie der Magnesium- und Zinkkomplexe.Glass corrosion inhibitors prevent the occurrence of haze, streaks and scratches, but also iridescence of the glass surface of machine-cleaned glasses. Preferred glass corrosion inhibitors come from the group of magnesium and zinc salts and magnesium and zinc complexes.
Das Spektrum der erfindungsgemäß bevorzugten Zinksalze, vorzugsweise organischer Säuren, besonders bevorzugt organischer Carbonsäuren, reicht von Salzen, die in Wasser schwer oder nicht löslich sind, also eine Löslichkeit unterhalb 100 mg/l, vorzugsweise unterhalb 10 mg/l, insbesondere unterhalb 0,01 mg/l aufweisen, bis zu solchen Salzen, die in Wasser eine Löslichkeit oberhalb 100 mg/l, vorzugsweise oberhalb 500 mg/l, besonders bevorzugt oberhalb 1 g/l und insbesondere oberhalb 5 g/l aufweisen (alle Löslichkeiten bei 2O0C Wassertemperatur). Zu der ersten Gruppe von Zinksalzen gehören beispielsweise das Zinkeitrat, das Zinkoleat und das Zinkstearat, zu der Gruppe der löslichen Zinksalze gehören beispielsweise das Zinkformiat, das Zinkacetat, das Zinklactat und das Zinkgluconat.The spectrum of the preferred zinc salts according to the invention, preferably organic acids, particularly preferably organic carboxylic acids, ranges from salts which are difficult or insoluble in water, ie a solubility below 100 mg / l, preferably below 10 mg / l, in particular below 0.01 mg / l, to those salts which have a solubility in water above 100 mg / l, preferably above 500 mg / l, more preferably above 1 g / l and especially above 5 g / l (all Solubilities at 2O 0 C water temperature). The first group of zinc salts includes, for example, the zinc nitrate, the zinc oleate and the zinc stearate, and the group of soluble zinc salts includes, for example, zinc formate, zinc acetate, zinc lactate and zinc gluconate.
Mit besonderem Vorzug wird als Glaskorrosionsinhibitor mindestens ein Zinksalz einer organischen Carbonsäure, besonders bevorzugt ein Zinksalz aus der Gruppe Zinkstearat, Zinkoleat, Zinkgluconat, Zinkacetat, Zinklactat und Zinkeitrat eingesetzt. Auch Zinkricinoleat, Zinkabietat und Zinkoxalat sind bevorzugt.With particular preference is used as the glass corrosion inhibitor at least one zinc salt of an organic carboxylic acid, more preferably a zinc salt from the group zinc stearate, zinc oleate, zinc gluconate, zinc acetate, zinc lactate and Zinkeitrat used. Zinc ricinoleate, zinc abietate and zinc oxalate are also preferred.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung beträgt der Gehalt an Zinksalz in Wasch- oder Reinigungsmitteisn vorzugsweise zwischen 0,1 bis 5 Gew.-%, bevorzugt zwischen 0,2 bis 4 Gew.- % und insbesondere zwischen 0,4 bis 3 Gew.-%, bzw. der Gehalt an Zink in oxidierter Form (berechnet als Zn2+) zwischen 0,01 bis 1 Gew.-%, vorzugsweise zwischen 0,02 bis 0,5 Gew.-% und insbesondere zwischen 0,04 bis 0,2 Gew.-%, jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht des glaskorrosionsinhibitorhaltigen Mittels.In the context of the present invention, the content of zinc salt in detergents or cleaning agents is preferably between 0.1 and 5 wt.%, Preferably between 0.2 and 4 wt.% And in particular between 0.4 and 3 wt. , or the content of zinc in oxidized form (calculated as Zn 2+ ) between 0.01 to 1 wt .-%, preferably between 0.02 to 0.5 wt .-% and in particular between 0.04 to 0, 2 wt .-%, each based on the total weight of the glass corrosion inhibitor-containing agent.
Korrosionsinhibitoren dienen dem Schütze des Spülgutes oder der Maschine, wobei im Bereich des maschinellen Geschirrspülens besonders Silberschutzmittel eine besondere Bedeutung haben. Einsetzbar sind die bekannten Substanzen des Standes der Technik. Allgemein können vor allem Silberschutzmittel ausgewählt aus der Gruppe der Triazole, der Benzotriazole, der Bisbenzotriazole, der Aminotriazole, der Alkylaminotriazole und der Übergangsmetallsalze oder -komplexe eingesetzt werden. Besonders bevorzugt zu verwenden sind Benzotriazol und/oder Alkylaminotriazol. Erfindungsgemäß bevorzugt werden 3-Amino-5-alkyl-1 ,2,4-triazole bzw. ihre physiologisch verträglichen Salze eingesetzt, wobei diese Substanzen mit besonderem Vorzug in einer Konzentration von 0,001 bis 10 Gew.-%, vorzugsweise 0,0025 bis 2 Gew.-%, besonders bevorzugt 0,01 bis 0,04 Gew.-% eingesetzt werden. Bevorzugte Säuren für die Salzbildung sind Salzsäure, Schwefelsäure, Phosphorsäure, Kohlensäure, schweflige Säure, organische Carbonsäuren wie Essig-, Glykol-, Citronen-, Bernsteinsäure. Ganz besonders wirksam sind 5- Pentyl-, 5-Heptyl-, 5-Nonyl-, 5-Undecyl-, 5-lsononyl-, 5-Versatic-10-säurealkyl-3-amino-1 ,2,4- triazole sowie Mischungen dieser Substanzen.Corrosion inhibitors serve to protect the items to be washed or the machine, with particular silver protectants being of particular importance in the field of automatic dishwashing. It is possible to use the known substances of the prior art. In general, silver protectants selected from the group of triazoles, benzotriazoles, bisbenzotriazoles, aminotriazoles, alkylaminotriazoles and transition metal salts or complexes can be used in particular. Particularly preferred to use are benzotriazole and / or alkylaminotriazole. According to the invention, preference is given to using 3-amino-5-alkyl-1,2,4-triazoles or their physiologically tolerated salts, these substances being particularly preferably present in a concentration of 0.001 to 10% by weight, preferably 0.0025 to 2 Wt .-%, particularly preferably 0.01 to 0.04 wt .-% are used. Preferred acids for salt formation are hydrochloric acid, sulfuric acid, phosphoric acid, carbonic acid, sulphurous acid, organic carboxylic acids such as acetic, glycolic, citric, succinic acid. Especially effective are 5-pentyl, 5-heptyl, 5-nonyl, 5-undecyl, 5-isononyl, 5-versatic-10-alkyl-3-amino-1, 2,4-triazoles and mixtures of these substances.
Man findet in Reinigerformulierungen darüber hinaus häufig aktivchlorhaltige Mittel, die das Korrodieren der Silberoberfläche deutlich vermindern können. In chlorfreien Reinigern werden besonders Sauerstoff- und Stickstoff-haltige organische redoxaktive Verbindungen, wie zwei- und dreiwertige Phenole, z.B. Hydrochinon, Brenzkatechin, Hydroxyhydrochinon, Gallussäure, Phloroglucin, Pyrogallol bzw. Derivate dieser Verbindungsklassen eingesetzt. Auch salz- und komplexartige anorganische Verbindungen, wie Salze der Metalle Mn, Ti, Zr, Hf, V, Co und Ce finden häufig Verwendung. Bevorzugt sind hierbei die Übergangsmetallsalze, die ausgewählt sind aus der Gruppe der Mangan- und/oder Cobaltsalze und/oder -komplexe, besonders bevorzugt der Cobalt(amnnin)-Konnplexe, der Cobalt(acetat)-Komplexe, der Cobalt-(Carbonyl)-Komplexe, der Chloride des Cobalts oder Mangans und des Mangansulfats. Ebenfalls können Zinkverbindungen zur Verhinderung der Korrosion am Spülgut eingesetzt werden.In addition, cleaner formulations often contain active chlorine-containing agents which can markedly reduce the corrosion of the silver surface. In chlorine-free cleaners especially oxygen and nitrogen-containing organic redox-active compounds, such as di- and trihydric phenols, such as hydroquinone, pyrocatechol, hydroxyhydroquinone, gallic acid, phloroglucinol, pyrogallol or derivatives of these classes of compounds are used. Also salt and Complex inorganic compounds such as salts of the metals Mn, Ti, Zr, Hf, V, Co and Ce are frequently used. Preferred here are the transition metal salts, which are selected from the group of manganese and / or cobalt salts and / or complexes, particularly preferably the cobalt (amnine) -Konnplexe, the cobalt (acetate) complexes, the cobalt (carbonyl) - Complexes, the chlorides of cobalt or manganese and manganese sulfate. Also, zinc compounds can be used to prevent corrosion on the items to be washed.
Anstelle von oder zusätzlich zu den vorstehend beschriebenen Silberschutzmitteln, beispielsweise den Benzotriazolen, können redoxaktive Substanzen eingesetzt werden. Diese Substanzen sind vorzugsweise anorganische redoxaktive Substanzen aus der Gruppe der Mangan-, Titian-, Zirkonium-, Hafnium-, Vanadium-, Cobalt- und Cer-Salze und/oder -Komplexe, wobei die Metalle vorzugsweise in einer der Oxidationsstufen II, IM, IV, V oder VI vorliegen.Instead of or in addition to the silver protectants described above, for example the benzotriazoles, redox-active substances can be used. These substances are preferably inorganic redox-active substances from the group of manganese, titanium, zirconium, hafnium, vanadium, cobalt and cerium salts and / or complexes, wherein the metals preferably in one of the oxidation states II, IM, IV, V or VI are present.
Die verwendeten Metallsalze bzw. Metallkomplexe sollen zumindest teilweise in Wasser löslich sein. Die zur Salzbildung geeigneten Gegenionen umfassen alle üblichen ein-, zwei-, oder dreifach negativ geladenen anorganischen Anionen, z.B. Oxid, Sulfat, Nitrat, Fluorid, aber auch organische Anionen wie z.B. Stearat.The metal salts or metal complexes used should be at least partially soluble in water. The counterions suitable for salt formation include all conventional mono-, di-, or tri-negatively charged inorganic anions, e.g. Oxide, sulfate, nitrate, fluoride, but also organic anions such as e.g. Stearate.
Besonders bevorzugte Metallsalze und/oder Metallkomplexe sind ausgewählt aus der Gruppe MnSO4, Mn(ll)-citrat, Mn(ll)-stearat, Mn(ll)-acetylacetonat, Mn(ll)-[1-Hydroxyethan-1 ,1- diphosphonat], V2O5, V2O4, VO2, TiOSO4, K2TiF6, K2ZrF6, CoSO4, Co(NO3)2, Ce(NO3)3, sowie deren Gemische, so dass die Metallsalze und/oder Metallkomplexe ausgewählt aus der Gruppe MnSO4, Mn(ll)-citrat, Mn(ll)-stearat, Mn(ll)-acetylacetonat, Mn(ll)-[1-Hydroxyethan-1 ,1- diphosphonat], V2O5, V2O4, VO2, TiOSO4, K2TiF6, K2ZrF6, CoSO4, Co(NO3)2, Ce(NO3)3 mit besonderem Vorzug eingesetzt werden.Particularly preferred metal salts and / or metal complexes are selected from the group MnSO 4 , Mn (II) citrate, Mn (II) stearate, Mn (II) acetylacetonate, Mn (II) - [1-hydroxyethane-1, 1- diphosphonate], V 2 O 5 , V 2 O 4 , VO 2 , TiOSO 4 , K 2 TiF 6 , K 2 ZrF 6 , CoSO 4 , Co (NO 3 ) 2 , Ce (NO 3 ) 3 , and mixtures thereof, such that the metal salts and / or metal complexes are selected from the group MnSO 4 , Mn (II) citrate, Mn (II) stearate, Mn (II) acetylacetonate, Mn (II) - [1-hydroxyethane-1, 1- diphosphonate], V 2 O 5 , V 2 O 4 , VO 2 , TiOSO 4 , K 2 TiF 6 , K 2 ZrF 6 , CoSO 4 , Co (NO 3 ) 2 , Ce (NO 3 ) 3 are used with particular preference ,
Die anorganischen redoxaktiven Substanzen, insbesondere Metallsalze bzw. Metallkomplexe sind vorzugsweise beschichtet, d.h. vollständig mit einem wasserdichten, bei den Reinigungstemperaturen aber leichtlöslichen Material überzogen, um ihre vorzeitige Zersetzung oder Oxidation bei der Lagerung zu verhindern. Bevorzugte Coatingmaterialien, die nach bekannten Verfahren, etwa Schmelzcoatingverfahren nach Sandwik aus der Lebensmittelindustrie, aufgebracht werden, sind Paraffine, Mikrowachse, Wachse natürlichen Ursprungs wie Carnaubawachs, Candellilawachs, Bienenwachs, höherschmelzende Alkohole wie beispielsweise Hexadecanol, Seifen oder Fettsäuren.The inorganic redox-active substances, in particular metal salts or metal complexes are preferably coated, i. completely coated with a waterproof, but easily soluble in the cleaning temperatures material to prevent their premature decomposition or oxidation during storage. Preferred coating materials, which are applied by known methods, such as Sandwik from the food industry, are paraffins, microwaxes, waxes of natural origin such as carnauba wax, candellila wax, beeswax, higher melting alcohols such as hexadecanol, soaps or fatty acids.
Die genannten Metallsalze und/oder Metallkomplexe sind in Reinigungsmitteln, vorzugsweise in einer Menge von 0,05 bis 6 Gew.-%, vorzugsweise 0,2 bis 2,5 Gew.-%, jeweils bezogen auf das gesamte Mittel enthalten. Um den Zerfall vorgefertigter Formkörper zu erleichtern, ist es möglich, Desintegrationshilfsmittel, sogenannte Tablettensprengmittel, in diese Mittel einzuarbeiten, um die Zerfallszeiten zu verkürzen. Unter Tablettensprengmitteln bzw. Zerfallsbeschleunigern werden Hilfsstoffe verstanden, die für den raschen Zerfall von Tabletten in Wasser oder anderen Medien und für die Freisetzung der Wirkstoffe sorgen.The metal salts and / or metal complexes mentioned are contained in cleaning agents, preferably in an amount of 0.05 to 6 wt .-%, preferably 0.2 to 2.5 wt .-%, each based on the total agent. In order to facilitate the disintegration of preformed moldings, it is possible to incorporate disintegration aids, so-called tablet disintegrants, into these compositions in order to shorten the disintegration times. By tablet disintegrants or disintegrants are meant auxiliaries which ensure the rapid disintegration of tablets in water or other media and for the release of the active ingredients.
Diese Stoffe, die auch aufgrund ihrer Wirkung als "Spreng"mittel bezeichnet werden, vergrößern bei Wasserzutritt ihr Volumen, wobei einerseits das Eigenvolumen vergrößert (Quellung), andererseits auch über die Freisetzung von Gasen ein Druck erzeugt werden kann, der die Tablette in kleinere Partikel zerfallen läßt. Altbekannte Desintegrationshilfsmittel sind beispielsweise Carbonat/Citronensäure-Systeme, wobei auch andere organische Säuren eingesetzt werden können. Quellende Desintegrationshilfsmittel sind beispielsweise synthetische Polymere wie Polyvinylpyrrolidon (PVP) oder natürliche Polymere bzw. modifizierte Naturstoffe wie Cellulose und Stärke und ihre Derivate, Alginate oder Casein-Derivate.These substances, which are also referred to as "explosives" due to their effect, increase their volume upon ingress of water, on the one hand increasing the intrinsic volume (swelling), and on the other hand creating a pressure via the release of gases which can break the tablet into smaller particles decays. Well-known disintegration aids are, for example, carbonate / citric acid systems, although other organic acids can also be used. Swelling disintegration aids are, for example, synthetic polymers such as polyvinylpyrrolidone (PVP) or natural polymers or modified natural substances such as cellulose and starch and their derivatives, alginates or casein derivatives.
Bevorzugt werden Desintegrationshilfsmittel in Mengen von 0,5 bis 10 Gew.-%, vorzugsweise 3 bis 7 Gew.-% und insbesondere 4 bis 6 Gew.-%, jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht des desintegrationshilfsmittelhaltigen Mittels, eingesetzt.Disintegration aids are preferably used in amounts of from 0.5 to 10% by weight, preferably from 3 to 7% by weight and in particular from 4 to 6% by weight, based in each case on the total weight of the disintegration assistant-containing agent.
Als bevorzugte Desintegrationsmittel werden Desintegrationsmittel auf Cellulosebasis eingesetzt, so dass bevorzugte Wasch- oder Reinigungsmittel ein solches Desintegrationsmittel auf Cellulosebasis in Mengen von 0,5 bis 10 Gew.-%, vorzugsweise 3 bis 7 Gew.-% und insbesondere 4 bis 6 Gew.-% enthalten. Reine Cellulose weist die formale Bruttozusammensetzung (C6H10Os)n auf und stellt formal betrachtet ein ß-1 ,4-Polyacetal von Cellobiose dar, die ihrerseits aus zwei Molekülen Glucose aufgebaut ist. Geeignete Cellulosen bestehen dabei aus ca. 500 bis 5000 Glucose-Einheiten und haben demzufolge durchschnittliche Molmassen von 50.000 bis 500.000. Als Desintegrationsmittel auf Cellulosebasis verwendbar sind im Rahmen der vorliegenden Erfindung auch Cellulose-Derivate, die durch polymeranaloge Reaktionen aus Cellulose erhältlich sind. Solche chemisch modifizierten Cellulosen umfassen dabei beispielsweise Produkte aus Veresterungen bzw. Veretherungen, in denen Hydroxy-Wasserstoffatome substituiert wurden. Aber auch Cellulosen, in denen die Hydroxy-Gruppen gegen funktionelle Gruppen, die nicht über ein Sauerstoffatom gebunden sind, ersetzt wurden, lassen sich als Cellulose-Derivate einsetzen. In die Gruppe der Cellulose-Derivate fallen beispielsweise Alkalicellulosen, Carboxymethylcellulose (CMC), Celluloseester und -ether sowie Aminocellulosen. Die genannten CeIIu losederivate werden vorzugsweise nicht allein als Desintegrationsmittel auf Cellulosebasis eingesetzt, sondern in Mischung mit Cellulose verwendet. Der Gehalt dieser Mischungen an Cellulosederivaten beträgt vorzugsweise unterhalb 50 Gew.-%, besonders bevorzugt unterhalb 20 Gew.-%, bezogen auf das Desintegrationsmittel auf Cellulosebasis. Besonders bevorzugt wird als Desintegrationsmittel auf Cellulosebasis reine Cellulose eingesetzt, die frei von Cellulosederivaten ist.Preferred disintegrating agents are cellulosic disintegrating agents, so that preferred washing or cleaning agents comprise such cellulose-based disintegrants in amounts of from 0.5 to 10% by weight, preferably from 3 to 7% by weight and in particular from 4 to 6% by weight. % contain. Pure cellulose has the formal gross composition (C 6 H 10 Os) n and is formally a β-1,4-polyacetal of cellobiose, which in turn is composed of two molecules of glucose. Suitable celluloses consist of about 500 to 5000 glucose units and therefore have average molecular weights of 50,000 to 500,000. Cellulose-based disintegrating agents which can be used in the context of the present invention are also cellulose derivatives obtainable by polymer-analogous reactions of cellulose. Such chemically modified celluloses include, for example, products of esterifications or etherifications in which hydroxy hydrogen atoms have been substituted. Celluloses in which the hydroxy groups have been replaced by functional groups which are not bonded via an oxygen atom can also be used as cellulose derivatives. The group of cellulose derivatives includes, for example, alkali metal celluloses, carboxymethylcellulose (CMC), cellulose esters and ethers, and aminocelluloses. The mentioned cellulose derivatives are preferably not used alone as disintegrating agents based on cellulose, but used in admixture with cellulose. The content of these mixtures of cellulose derivatives is preferably below 50 wt .-%, more preferably below 20 wt .-%, based on the Cellulose-based disintegrant. It is particularly preferred to use cellulose-based disintegrating agent which is free of cellulose derivatives.
Die als Desintegrationshilfsmittel eingesetzte Cellulose wird vorzugsweise nicht in feinteiliger Form eingesetzt, sondern vor dem Zumischen zu den zu verpressenden Vorgemischen in eine gröbere Form überführt, beispielsweise granuliert oder kompaktiert. Die Teilchengrößen solcher Desintegrationsmittel liegen zumeist oberhalb 200 μm, vorzugsweise zu mindestens 90 Gew.-% zwischen 300 und 1600 μm und insbesondere zu mindestens 90 Gew.-% zwischen 400 und 1200 μm.The cellulose used as a disintegration aid is preferably not used in finely divided form, but converted into a coarser form, for example granulated or compacted, before it is added to the premixes to be tabletted. The particle sizes of such disintegrating agents are usually above 200 .mu.m, preferably at least 90 wt .-% between 300 and 1600 .mu.m and in particular at least 90 wt .-% between 400 and 1200 microns.
Als weiteres Desintegrationsmittel auf Cellulosebasis oder als Bestandteil dieser Komponente kann mikrokristalline Cellulose eingesetzt werden. Diese mikrokristalline Cellulose wird durch partielle Hydrolyse von Cellulosen unter solchen Bedingungen erhalten, die nur die amorphen Bereiche (ca. 30% der Gesamt-Cellulosemasse) der Cellulosen angreifen und vollständig auflösen, die kristallinen Bereiche (ca. 70%) aber unbeschadet lassen. Eine nachfolgende Desaggregation der durch die Hydrolyse entstehenden mikrofeinen Cellulosen liefert die mikrokristallinen Cellulosen, die Primärteilchengrößen von ca. 5 μm aufweisen und beispielsweise zu Granulaten mit einer mittleren Teilchengröße von 200 μm kompaktierbar sind.As a further disintegrating agent based on cellulose or as a component of this component microcrystalline cellulose can be used. This microcrystalline cellulose is obtained by partial hydrolysis of celluloses under conditions which attack and completely dissolve only the amorphous regions (about 30% of the total cellulose mass) of the celluloses, leaving the crystalline regions (about 70%) intact. Subsequent deaggregation of the microfine celluloses produced by the hydrolysis yields the microcrystalline celluloses which have primary particle sizes of about 5 μm and can be compacted, for example, into granules having an average particle size of 200 μm.
Bevorzugte Desintegrationshilfsmittel, vorzugsweise ein Desintegrationshilfsmittel auf Cellulosebasis, vorzugsweise in granulärer, cogranulierter oder kompaktierter Form, sind in den desintegrationsmittelhaltigen Mitteln in Mengen von 0,5 bis 10 Gew.-%, vorzugsweise von 3 bis 7 Gew.-% und insbesondere von 4 bis 6 Gew.-%, jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht des desintegrationsmittelhaltigen Mittels, enthalten.Preferred disintegration aids, preferably a disintegration aid based on cellulose, preferably in granular, cogranulated or compacted form, are present in the disintegrating agent-containing agents in amounts of from 0.5 to 10% by weight, preferably from 3 to 7% by weight and in particular from 4 to 6 wt .-%, each based on the total weight of the disintegrating agent-containing agent.
Erfindungsgemäß bevorzugt können darüber hinaus weiterhin gasentwickelnde Brausesysteme als Tablettendesintegrationshilfsmittel eingesetzt werden. Das gasentwickelnde Brausesystem kann aus einer einzigen Substanz bestehen, die bei Kontakt mit Wasser ein Gas freisetzt. Unter diesen Verbindungen ist insbesondere das Magnesiumperoxid zu nennen, das bei Kontakt mit Wasser Sauerstoff freisetzt. Üblicherweise besteht das gasfreisetzende Sprudelsystem jedoch seinerseits aus mindestens zwei Bestandteilen, die miteinander unter Gasbildung reagieren. Während hier eine Vielzahl von Systemen denk- und ausführbar ist, die beispielsweise Stickstoff, Sauerstoff oder Wasserstoff freisetzen, wird sich das in den Wasch- und Reinigungsmittel eingesetzte Sprudelsystem sowohl anhand ökonomischer als auch anhand ökologischer Gesichtspunkte auswählen lassen. Bevorzugte Brausesysteme bestehen aus Alkalimetallcarbonat und/oder -hydrogencarbonat sowie einem Acidifizierungsmittel, das geeignet ist, aus den Alkalimetallsalzen in wäßrige Lösung Kohlendioxid freizusetzen. Als Acidifizierungsmittel, die aus den Alkalisalzen in wäßriger Lösung Kohlendioxid freisetzen, sind beispielsweise Borsäure sowie Alkalimetallhydrogensulfate, Alkalimetalldihydrogenphosphate und andere anorganische Salze einsetzbar. Bevorzugt werden allerdings organische Acidifizierungsmittel verwendet, wobei die Citronensäure ein besonders bevorzugtes Acidifizierungsmittel ist. Bevorzugt sind Acidifizierungsmittel im Brausesystem aus der Gruppe der organischen Di-, Tri- und Oligocarbonsäuren bzw. Gemische.Furthermore, according to the invention, gas-evolving effervescent systems can furthermore be used as tablet disintegration auxiliaries. The gas-evolving effervescent system may consist of a single substance that releases a gas upon contact with water. Among these compounds, mention should be made in particular of magnesium peroxide, which liberates oxygen on contact with water. Usually, however, the gas-releasing effervescent system in turn consists of at least two constituents which react with one another to form gas. While a variety of systems are conceivable and executable here, which release, for example, nitrogen, oxygen or hydrogen, the bubble system used in detergents and cleaners can be selected both on the basis of economic and environmental considerations. Preferred effervescent systems consist of alkali metal carbonate and / or bicarbonate and an acidifying agent which is suitable for liberating carbon dioxide from the alkali metal salts in aqueous solution. Acidifying agents which release carbon dioxide from the alkali metal salts in aqueous solution include, for example, boric acid and alkali metal hydrogen sulfates, alkali metal dihydrogen phosphates and other inorganic salts. However, preference is given to using organic acidifying agents, the citric acid being a particularly preferred acidifying agent. Acidifying agents in the effervescent system from the group of organic di-, tri- and oligocarboxylic acids or mixtures are preferred.
Als Parfümöle bzw. Duftstoffe können im Rahmen der vorliegenden Erfindung einzelne Riechstoffverbindungen, z.B. die synthetischen Produkte vom Typ der Ester, Ether, Aldehyde, Ketone, Alkohole und Kohlenwasserstoffe verwendet werden. Bevorzugt werden jedoch Mischungen verschiedener Riechstoffe verwendet, die gemeinsam eine ansprechende Duftnote erzeugen. Solche Parfümöle können auch natürliche Riechstoffgemische enthalten, wie sie aus pflanzlichen Quellen zugänglich sind, z.B. Pinie-, Citrus-, Jasmin-, Patchouly-, Rosen- oder Ylang- Ylang-Öl.As perfume oils or perfumes, within the scope of the present invention, individual fragrance compounds, e.g. the synthetic products of the ester, ether, aldehyde, ketone, alcohol and hydrocarbon type are used. Preferably, however, mixtures of different fragrances are used, which together produce an attractive fragrance. Such perfume oils may also contain natural fragrance mixtures such as are available from vegetable sources, e.g. Pine, citrus, jasmine, patchouly, rose or ylang-ylang oil.
Um wahrnehmbar zu sein, muss ein Riechstoff flüchtig sein, wobei neben der Natur der funktionellen Gruppen und der Struktur der chemischen Verbindung auch die Molmasse eine wichtige Rolle spielt. So besitzen die meisten Riechstoffe Molmassen bis etwa 200 Dalton, während Molmassen von 300 Dalton und darüber eher eine Ausnahme darstellen. Auf Grund der unterschiedlichen Flüchtigkeit von Riechstoffen verändert sich der Geruch eines aus mehreren Riechstoffen zusammengesetzten Parfüms bzw. Duftstoffs während des Verdampfens, wobei man die Geruchseindrücke in "Kopfnote" (top note), "Herz- bzw. Mittelnote" (middle note bzw. body) sowie "Basisnote" (end note bzw. dry out) unterteilt. Da die Geruchswahrnehmung zu einem großen Teil auch auf der Geruchsintensität beruht, besteht die Kopfnote eines Parfüms bzw. Duftstoffs nicht allein aus leichtflüchtigen Verbindungen, während die Basisnote zum größten Teil aus weniger flüchtigen, d.h. haftfesten Riechstoffen besteht. Bei der Komposition von Parfüms können leichter flüchtige Riechstoffe beispielsweise an bestimmte Fixative gebunden werden, wodurch ihr zu schnelles Verdampfen verhindert wird. Bei der nachfolgenden Einteilung der Riechstoffe in "leichter flüchtige" bzw. "haftfeste" Riechstoffe ist also über den Geruchseindruck und darüber, ob der entsprechende Riechstoff als Kopf- oder Herznote wahrgenommen wird, nichts ausgesagt.In order to be perceptible, a fragrance must be volatile, whereby besides the nature of the functional groups and the structure of the chemical compound, the molecular weight also plays an important role. For example, most odorants have molecular weights up to about 200 daltons, while molecular weights of 300 daltons and above are more of an exception. Due to the different volatility of fragrances, the smell of a perfume or fragrance composed of several fragrances changes during evaporation, whereby the odor impressions in "top note", "middle note" or "body note" ) and "base note" (end note or dry out). Since odor perception is also largely due to odor intensity, the top note of a perfume does not consist solely of volatile compounds, while the base note is largely made up of less volatile, i. adherent fragrances. For example, in the composition of perfumes, more volatile fragrances can be bound to certain fixatives, preventing them from evaporating too quickly. In the subsequent classification of the fragrances in "more volatile" or "adherent" fragrances so nothing about the olfactory impression and whether the corresponding fragrance is perceived as a head or middle note, nothing said.
Die Duftstoffe können direkt verarbeitet werden, es kann aber auch vorteilhaft sein, die Duftstoffe auf Träger aufzubringen, die durch eine langsamere Duftfreisetzung für langanhaltenden Duft sorgen. Als solche Trägermaterialien haben sich beispielsweise Cyclodextrine bewährt, wobei die Cyclodextrin-Parfüm-Komplexe zusätzlich noch mit weiteren Hilfsstoffen beschichtet werden können. FarbstoffeThe fragrances can be processed directly, but it can also be advantageous to apply the fragrances on carriers that provide a slower fragrance release for long-lasting fragrance. As such carrier materials, for example, cyclodextrins have been proven, the cyclodextrin-perfume complexes can be additionally coated with other excipients. dyes
Bevorzugte Farbstoffe, deren Auswahl dem Fachmann keinerlei Schwierigkeit bereitet, besitzen eine hohe Lagerstabilität und Unempfindlichkeit gegenüber den übrigen Inhaltsstoffen der Mittel und gegen Licht sowie keine ausgeprägte Substantivität gegenüber den mit den farbstoffhaltigen Mitteln zu behandelnden Substraten wie beispielsweise Textilien, Glas, Keramik oder Kunststoffgeschirr, um diese nicht anzufärben.Preferred dyes, the selection of which presents no difficulty for the skilled person, have a high storage stability and insensitivity to the other ingredients of the agents and to light and no pronounced substantivity to the substrates to be treated with the dye-containing agents, such as textiles, glass, ceramics or plastic crockery do not stain them.
Bei der Wahl des Färbemittels muss beachtet werden, dass die Färbemittel eine hohe Lagerstabilität und Unempfindlichkeit gegenüber Licht aufweisen. Gleichzeitig ist auch bei der Wahl geeigneter Färbemittel zu berücksichtigen, dass Färbemittel unterschiedliche Stabilitäten gegenüber Oxidation aufweisen. Im Allgemeinen gilt, dass wasserunlösliche Färbemittel gegen Oxidation stabiler sind als wasserlösliche Färbemittel. Abhängig von der Löslichkeit und damit auch von der Oxidationsempfindlichkeit variiert die Konzentration des Färbemittels in den Wasch- oder Reinigungsmitteln. Bei gut wasserlöslichen Färbemitteln werden typischerweise Färbemittel- Konzentrationen im Bereich von einigen 10~2 bis 103 Gew.-% gewählt. Bei den auf Grund ihrer Brillanz insbesondere bevorzugten, allerdings weniger gut wasserlöslichen Pigmentfarbstoffen liegt die geeignete Konzentration des Färbemittels in Wasch- oder Reinigungsmitteln dagegen typischerweise bei einigen 103 bis 10~4 Gew.-%.When choosing the colorant, it must be taken into account that the colorants have a high storage stability and insensitivity to light. At the same time, it should also be taken into account when choosing suitable colorants that colorants have different stabilities to oxidation. In general, water-insoluble colorants are more stable to oxidation than water-soluble colorants. Depending on the solubility and thus also on the sensitivity to oxidation, the concentration of the colorant in the detergents or cleaners varies. In the case of readily water-soluble colorants, colorant concentrations in the range of a few 10 -2 to 10 3 % by weight are typically selected. By contrast, in the case of the pigment dyes preferred in particular but less readily water-soluble on account of their brilliance, the suitable concentration of the colorant in detergents or cleaners is typically about 10 3 to 10 -4 % by weight.
Es werden Färbemittel bevorzugt, die im Waschprozeß oxidativ zerstört werden können sowie Mischungen derselben mit geeigneten blauen Farbstoffen, sog. Blautönern. Es hat sich als vorteilhaft erwiesen Färbemittel einzusetzen, die in Wasser oder bei Raumtemperatur in flüssigen organischen Substanzen löslich sind. Geeignet sind beispielsweise anionische Färbemittel, z.B. anionische Nitrosofarbstoffe.Dyeing agents which can be oxidatively destroyed in the washing process and mixtures thereof with suitable blue dyes, so-called blue toners, are preferred. It has proved to be advantageous to use colorants which are soluble in water or at room temperature in liquid organic substances. Suitable are, for example, anionic colorants, e.g. anionic nitrosofarads.
Zusätzlich zu den bisher ausführlich beschriebenen Komponenten können die Wasch- und Reinigungsmittel weitere Inhaltsstoffe enthalten, welche die anwendungstechnischen und/oder ästhetischen Eigenschaften dieser Mittel weiter verbessern. Bevorzugte Mittel enthalten einen oder mehrere Stoffe aus der Gruppe der Elektrolyte, pH-Stellmittel, Fluoreszenzmittel, Hydrotope, Schauminhibitoren, Silikonöle, Antiredepositionsmittel, optische Aufheller, Vergrauungsinhibitoren, Einlaufverhinderer, Knitterschutzmittel, Farbübertragungsinhibitoren, antimikrobiellen Wirkstoffen, Germizide, Fungizide, Antioxidantien, Antistatika, Bügelhilfsmittel, Phobier- und Imprägniermittel, Quell- und Schiebefestmittel sowie UV-Absorber.In addition to the components described in detail so far, the detergents and cleaners can contain further ingredients which further improve the performance and / or aesthetic properties of these compositions. Preferred agents contain one or more of the group of electrolytes, pH adjusters, fluorescers, hydrotopes, foam inhibitors, silicone oils, anti redeposition agents, optical brighteners, grayness inhibitors, anti-shrinkage agents, anti-crease agents, color transfer inhibitors, antimicrobial agents, germicides, fungicides, antioxidants, antistatic agents, ironing aids , Phobic and impregnating agents, swelling and anti-slip agents and UV absorbers.
Als Elektrolyte aus der Gruppe der anorganischen Salze kann eine breite Anzahl der verschiedensten Salze eingesetzt werden. Bevorzugte Kationen sind die Alkali- und Erdalkalimetalle, bevorzugte Anionen sind die Halogenide und Sulfate. Aus herstellungstechnischer Sicht ist der Einsatz von NaCI oder MgCI2 in den Wasch- oder Reinigungsmitteln bevorzugt.As electrolytes from the group of inorganic salts, a wide number of different salts can be used. Preferred cations are the alkali and alkaline earth metals, preferred anions are the halides and sulfates. Out From a manufacturing point of view, the use of NaCl or MgCl 2 in the washing or cleaning agents is preferred.
Um den pH-Wert von Wasch- oder Reinigungsmitteln in den gewünschten Bereich zu bringen, kann der Einsatz von pH-Stellmitteln angezeigt sein. Einsetzbar sind hier sämtliche bekannten Säuren bzw. Laugen, sofern sich ihr Einsatz nicht aus anwendungstechnischen oder ökologischen Gründen bzw. aus Gründen des Verbraucherschutzes verbietet. Üblicherweise überschreitet die Menge dieser Stellmittel 1 Gew.-% der Gesamtformulierung nicht.In order to bring the pH of detergents or cleaners into the desired range, the use of pH adjusters may be indicated. Can be used here are all known acids or alkalis, unless their use is not for technical application or environmental reasons or for reasons of consumer protection prohibited. Usually, the amount of these adjusting agents does not exceed 1% by weight of the total formulation.
Als Schauminhibitoren, kommen u.a. Seifen, Öle, Fette, Paraffine oder Silikonöle in Betracht, die gegebenenfalls auf Trägermaterialien aufgebracht sein können. Als Trägermaterialien eignen sich beispielsweise anorganische Salze wie Carbonate oder Sulfate, Cellulosederivate oder Silikate sowie Mischungen der vorgenannten Materialien. Im Rahmen der vorliegenden Anmeldung bevorzugte Mittel enthalten Paraffine, vorzugsweise unverzweigte Paraffine (n-Paraffine) und/oder Silikone, vorzugsweise linear-polymere Silikone, welche nach dem Schema (R2SiO)X aufgebaut sind und auch als Silikonöle bezeichnet werden. Diese Silikonöle stellen gewöhnlich klare, farblose, neutrale, geruchsfreie, hydrophobe Flüssigkeiten mit einem Molekulargewicht zwischen 1000 und 150.000, und Viskositäten zwischen 10 und 1.000.000 mPa-s dar.Suitable foam inhibitors are, inter alia, soaps, oils, fats, paraffins or silicone oils, which may optionally be applied to support materials. Suitable carrier materials are, for example, inorganic salts such as carbonates or sulfates, cellulose derivatives or silicates and mixtures of the abovementioned materials. In the context of the present application preferred agents include paraffins, preferably unbranched paraffins (n-paraffins) and / or silicones, preferably linear-polymeric silicones, which are constructed according to the scheme (R 2 SiO) X and are also referred to as silicone oils. These silicone oils usually are clear, colorless, neutral, odorless, hydrophobic liquids having a molecular weight between 1000 and 150,000, and viscosities between 10 and 1,000,000 mPa.s.
Geeignete Antiredepositionsmittel, die auch als soil repellents bezeichnet werden, sind beispielsweise nichtionische Celluloseether wie Methylcellulose und Methylhydroxypropylcellulose mit einem Anteil an Methoxygruppen von 15 bis 30 Gew.-% und an Hydroxypropylgruppen von 1 bis 15 Gew.-%, jeweils bezogen auf den nichtionischen Celluloseether sowie die aus dem Stand der Technik bekannten Polymere der Phthalsäure und/oder Terephthalsäure bzw. von deren Derivaten, insbesondere Polymere aus Ethylenterephthalaten und/oderSuitable anti-redeposition agents, which are also referred to as soil repellents, are, for example, nonionic cellulose ethers such as methylcellulose and methylhydroxypropylcellulose with a proportion of methoxy groups of 15 to 30% by weight and of hydroxypropyl groups of 1 to 15% by weight, based in each case on the nonionic cellulose ether and the known from the prior art polymers of phthalic acid and / or terephthalic acid or derivatives thereof, in particular polymers of ethylene terephthalates and / or
Polyethylenglycolterephthalaten oder anionisch und/oder nichtionisch modifizierten Derivaten von diesen. Insbesondere bevorzugt von diesen sind die sulfonierten Derivate der Phthalsäure- und Terephthalsäure-Polymere.Polyethylene glycol terephthalates or anionic and / or nonionic modified derivatives of these. Especially preferred of these are the sulfonated derivatives of the phthalic and terephthalic acid polymers.
Optische Aufheller (sogenannte „Weißtöner") können den Wasch- oder Reinigungsmitteln zugesetzt werden, um Vergrauungen und Vergilbungen der behandelten Textilien zu beseitigen. Diese Stoffe ziehen auf die Faser auf und bewirken eine Aufhellung und vorgetäuschte Bleichwirkung, indem sie unsichtbare Ultraviolettstrahlung in sichtbares längerwelliges Licht umwandeln, wobei das aus dem Sonnenlicht absorbierte ultraviolette Licht als schwach bläuliche Fluoreszenz abgestrahlt wird und mit dem Gelbton der vergrauten bzw. vergilbten Wäsche reines Weiß ergibt. Geeignete Verbindungen stammen beispielsweise aus den Substanzklassen der 4,4'- Diamino-2,2'-stilbendisulfonsäuren (Flavonsäuren), 4,4'-Distyryl-biphenylen, Methylumbelliferone, Cumarine, Dihydrochinolinone, 1 ,3-Diarylpyrazoline, Naphthalsäureimide, Benzoxazol-, Benzisoxazol- und Benzimidazol-Systeme sowie der durch Heterocyclen substituierten Pyrenderivate.Optical brighteners (so-called "whiteners") may be added to laundry detergents or cleaners to remove graying and yellowing of the treated fabrics which will attract the fiber and cause lightening and fake bleaching by exposing invisible ultraviolet radiation to visible, longer wavelength light convert the absorbed from sunlight ultraviolet light is radiated as a pale blue fluorescence and the yellow shade of the grayed or yellowed laundry to yield pure white Suitable compounds originate for example from the substance classes of 4.4. '- diamino-2,2' - stilbenedisulfonic (flavonic), 4,4'-biphenylene -Distyryl, Methylumbelliferone, coumarins, dihydroquinolinones, 1, 3-diaryl pyrazolines, naphthalimides, benzoxazole, Benzisoxazole and benzimidazole systems and substituted by heterocycles pyrene derivatives.
Vergrauungsinhibitoren haben die Aufgabe, den von der Faser abgelösten Schmutz in der Flotte suspendiert zu halten und so das Wiederaufziehen des Schmutzes zu verhindern. Hierzu sind wasserlösliche Kolloide meist organischer Natur geeignet, beispielsweise die wasserlöslichen Salze polymerer Carbonsäuren, Leim, Gelatine, Salze von Ethersulfonsäuren der Stärke oder der Cellulose oder Salze von sauren Schwefelsäureestern der Cellulose oder der Stärke. Auch wasserlösliche, saure Gruppen enthaltende Polyamide sind für diesen Zweck geeignet. Weiterhin lassen sich lösliche Stärkepräparate und andere als die obengenannten Stärkeprodukte verwenden, z.B. abgebaute Stärke, Aldehydstärken usw. Auch Polyvinylpyrrolidon ist brauchbar. Als Vergrauungsinhibitoren einsetzbar sind weiterhin Celluloseether wie Carboxymethylcellulose (Na-SaIz), Methylcellulose, Hydroxyalkylcellulose und Mischether wie Methylhydroxyethylcellulose, Methylhydroxypropylcellulose, Methylcarboxy-methylcellulose und deren Gemische.Grayness inhibitors have the task of keeping the dirt detached from the fiber suspended in the liquor and thus preventing the dirt from being rebuilt. Water-soluble colloids of mostly organic nature are suitable for this purpose, for example the water-soluble salts of polymeric carboxylic acids, glue, gelatin, salts of ether sulfonic acids or cellulose or salts of acidic sulfuric acid esters of cellulose or starch. Also, water-soluble polyamides containing acidic groups are suitable for this purpose. Furthermore, soluble starch preparations and other than the above-mentioned starch products can be used, e.g. degraded starch, aldehyde levels, etc. Also polyvinylpyrrolidone is useful. Cellulosic ethers such as carboxymethylcellulose (Na salt), methylcellulose, hydroxyalkylcellulose and mixed ethers such as methylhydroxyethylcellulose, methylhydroxypropylcellulose, methylcarboxymethylcellulose and mixtures thereof can furthermore be used as graying inhibitors.
Da textile Flächengebilde, insbesondere aus Reyon, Zellwolle, Baumwolle und deren Mischungen, zum Knittern neigen können, weil die Einzelfasern gegen Durchbiegen, Knicken, Pressen und Quetschen quer zur Faserrichtung empfindlich sind, können synthetische Knitterschutzmittel eingesetzt werden. Hierzu zählen beispielsweise synthetische Produkte auf der Basis von Fettsäuren, Fettsäureestern, Fettsäureamiden, -alkylolestern, -alkylolamiden oder Fettalkoholen, die meist mit Ethylenoxid umgesetzt sind, oder Produkte auf der Basis von Lecithin oder modifizierter Phosphorsäureester.Since textile fabrics, in particular of rayon, rayon, cotton and their mixtures, can tend to wrinkle because the individual fibers are sensitive to bending, buckling, pressing and crushing transversely to the fiber direction, synthetic anti-crease agents can be used. These include, for example, synthetic products based on fatty acids, fatty acid esters, fatty acid amides, alkylol esters, -alkylolamides or fatty alcohols, which are usually reacted with ethylene oxide, or products based on lecithin or modified phosphoric acid ester.
Phobier- und Imprägnierverfahren dienen der Ausrüstung von Textilien mit Substanzen, welche die Ablagerung von Schmutz verhindern oder dessen Auswaschbarkeit erleichtern. Bevorzugte Phobier- und Imprägniermittel sind perfluorierte Fettsäuren, auch in Form ihrer Aluminium- u. Zirconiumsalze, organische Silikate, Silikone, Polyacrylsäureester mit perfluorierter Alkohol- Komponente oder mit perfluoriertem Acyl- oder Sulfonyl-Rest gekoppelte, polymerisierbare Verbindungen. Auch Antistatika können enthalten sein. Die schmutzabweisende Ausrüstung mit Phobier- und Imprägniermitteln wird oft als eine Pflegeleicht-Ausrüstung eingestuft. Das Eindringen der Imprägniermittel in Form von Lösungen oder Emulsionen der betreffenden Wirkstoffe kann durch Zugabe von Netzmitteln erleichtert werden, welche die Oberflächenspannung herabsetzen. Ein weiteres Einsatzgebiet von Phobier- und Imprägniermitteln ist die wasserabweisende Ausrüstung von Textilwaren, Zelten, Planen, Leder usw., bei der im Gegensatz zum Wasserdichtmachen die Gewebeporen nicht verschlossen werden, der Stoff also atmungsaktiv bleibt (Hydrophobieren). Die zum Hydrophobieren verwendeten Hydrophobiermittel überziehen Textilien, Leder, Papier, Holz usw. mit einer sehr dünnen Schicht hydrophober Gruppen, wie längere Alkyl-Ketten oder Siloxan-Gruppen. Geeignete Hydrophobiermittel sind z.B. Paraffine, Wachse, Metallseifen usw. mit Zusätzen an Aluminium- oder Zirconium-Salzen, quartäre Ammonium-Verbindungen mit langkettigen Alkyl-Resten, Harnstoff-Derivate, Fettsäure-modifizierte Melaminharze, Chrom-Komplexsalze, Silikone, Zinn-organische Verbindungen und Glutardialdehyd sowie perfluorierte Verbindungen. Die hydrophobierten Materialien fühlen sich nicht fettig an; dennoch perlen - ähnlich wie an gefetteten Stoffen - Wassertropfen an ihnen ab, ohne zu benetzen. So haben z.B. Silikon-imprägnierte Textilien einen weichen Griff und sind wasser- und schmutzabweisend; Flecke aus Tinte, Wein, Fruchtsäften und dergleichen sind leichter zu entfernen.Phobic and impregnation processes are used to furnish textiles with substances that prevent the deposition of dirt or facilitate its leaching ability. Preferred repellents and impregnating agents are perfluorinated fatty acids, also in the form of their aluminum u. Zirconium salts, organic silicates, silicones, polyacrylic acid esters with perfluorinated alcohol component or polymerizable compounds coupled with perfluorinated acyl or sulfonyl radical. Antistatic agents may also be included. The antisoiling equipment with repellents and impregnating agents is often classified as an easy-care finish. The penetration of the impregnating agent in the form of solutions or emulsions of the active substances in question can be facilitated by adding wetting agents which reduce the surface tension. A further field of application of repellents and impregnating agents is the water-repellent finish of textiles, tents, tarpaulins, leather, etc., in which, in contrast to waterproofing, the fabric pores are not closed, so the fabric remains breathable (hydrophobing). The water repellents used for hydrophobizing coat textiles, leather, paper, wood, etc. with a very thin layer of hydrophobic groups, such as longer alkyl chains or siloxane groups. Suitable water repellents are, for example, paraffins, waxes, metal soaps, etc. with additions of aluminum or zirconium salts, quaternary Ammonium compounds with long-chain alkyl radicals, urea derivatives, fatty acid-modified melamine resins, chromium complex salts, silicones, tin organic compounds and glutaric dialdehyde and perfluorinated compounds. The hydrophobized materials do not feel greasy; nevertheless, similar to greasy substances, water droplets emit from them without moistening. For example, silicone-impregnated textiles have a soft feel and are water and dirt repellent; Stains from ink, wine, fruit juices and the like are easier to remove.
Zur Bekämpfung von Mikroorganismen können antimikrobielle Wirkstoffe eingesetzt werden. Hierbei unterscheidet man je nach antimikrobiellem Spektrum und Wirkungsmechanismus zwischen Bakteriostatika und Bakteriziden, Fungistatika und Fungiziden usw.. Wichtige Stoffe aus diesen Gruppen sind beispielsweise Benzalkoniumchloride, Alkylarlylsulfonate, Halogenphenole und Phenolmercuriacetat, wobei auch gänzlich auf diese Verbindungen verzichtet werden kann.Antimicrobial agents can be used to combat microorganisms. Depending on the antimicrobial spectrum and mechanism of action, a distinction is made between bacteriostats and bactericides, fungistatics and fungicides, etc. Important substances from these groups are, for example, benzalkonium chlorides, alkylarylsulfonates, halophenols and phenolmercuric acetate, although it is entirely possible to do without these compounds.
Um unerwünschte, durch Sauerstoffeinwirkung und andere oxidative Prozesse verursachte Veränderungen an den Wasch- und Reinigungsmitteln und/oder den behandelten Textilien zu verhindern, können die Mittel Antioxidantien enthalten. Zu dieser Verbindungsklasse gehören beispielsweise substituierte Phenole, Hydrochinone, Brenzcatechine und aromatische Amine sowie organische Sulfide, Polysulfide, Dithiocarbamate, Phosphite und Phosphonate.To prevent undesirable changes to the detergents and cleaners and / or the treated fabrics caused by exposure to oxygen and other oxidative processes, the compositions may contain anti-oxidants. This class of compounds includes, for example, substituted phenols, hydroquinones, catechols and aromatic amines, as well as organic sulfides, polysulfides, dithiocarbamates, phosphites and phosphonates.
Ein erhöhter Tragekomfort kann aus der zusätzlichen Verwendung von Antistatika resultieren. Antistatika vergrößern die Oberflächenleitfähigkeit und ermöglichen damit ein verbessertes Abfließen gebildeter Ladungen. Äußere Antistatika sind in der Regel Substanzen mit wenigstens einem hydrophilen Molekülliganden und geben auf den Oberflächen einen mehr oder minder hygroskopischen Film. Diese zumeist grenzflächenaktiven Antistatika lassen sich in stickstoffhaltige (Amine, Amide, quartäre Ammoniumverbindungen), phosphorhaltige (Phosphorsäureester) und schwefelhaltige (Alkylsulfonate, Alkylsulfate) Antistatika unterteilen. Lauryl- (bzw. Stearyl-) dimethylbenzylammoniumchloride eignen sich ebenfalls als Antistatika für Textilien bzw. als Zusatz zu Waschmitteln, wobei zusätzlich ein Avivageeffekt erzielt wird.Increased comfort may result from the additional use of antistatic agents. Antistatic agents increase the surface conductivity and thus allow an improved drainage of formed charges. External antistatic agents are generally substances with at least one hydrophilic molecule ligand and give a more or less hygroscopic film on the surfaces. These mostly surface-active antistatic agents can be subdivided into nitrogen-containing (amines, amides, quaternary ammonium compounds), phosphorus-containing (phosphoric acid esters) and sulfur-containing (alkyl sulfonates, alkyl sulfates) antistatic agents. Lauryl (or stearyl) dimethylbenzylammonium chlorides are also suitable as antistatic agents for textiles or as an additive to detergents, wherein additionally a softening effect is achieved.
Zur Verbesserung des Wasserabsorptionsvermögens, der Wiederbenetzbarkeit der behandelten Textilien und zur Erleichterung des Bügeins der behandelten Textilien können Silikonderivate eingesetzt werden. Diese verbessern zusätzlich das Ausspülverhalten von Wasch- oder Reinigungsmitteln durch ihre schauminhibierenden Eigenschaften. Bevorzugte Silikonderivate sind beispielsweise Polydialkyl- oder Alkylarylsiloxane, bei denen die Alkylgruppen ein bis fünf C-Atome aufweisen und ganz oder teilweise fluoriert sind. Bevorzugte Silikone sind Polydimethylsiloxane, die gegebenenfalls derivatisiert sein können und dann aminofunktionell oder quaterniert sind bzw. Si-OH-, Si-H- und/oder Si-Cl-Bindungen aufweisen. Weitere bevorzugte Silikone sind die Polyalkylenoxid-modifizierten Polysiloxane, also Polysiloxane, welche beispielsweise Polyethylenglykole aufweisen sowie die Polyalkylenoxid-modifizierten Dimethylpolysiloxane.Silicone derivatives can be used to improve the water absorbency, rewettability of the treated fabrics, and ease of ironing the treated fabrics. These additionally improve the rinsing out of detergents or cleaning agents by their foam-inhibiting properties. Preferred silicone derivatives are, for example, polydialkyl or alkylaryl siloxanes in which the alkyl groups have one to five carbon atoms and are completely or partially fluorinated. Preferred silicones are polydimethylsiloxanes, which may optionally be derivatized and are then amino-functional or quaternized or have Si-OH, Si-H and / or Si-Cl bonds. Other preferred silicones are Polyalkylene oxide-modified polysiloxanes, ie polysiloxanes which comprise, for example, polyethylene glycols and the polyalkylene oxide-modified dimethylpolysiloxanes.
Schließlich können erfindungsgemäß auch UV-Absorber eingesetzt werden, die auf die behandelten Textilien aufziehen und die Lichtbeständigkeit der Fasern verbessern. Verbindungen, die diese gewünschten Eigenschaften aufweisen, sind beispielsweise die durch strahlungslose Desaktivierung wirksamen Verbindungen und Derivate des Benzophenons mit Substituenten in 2- und/oder 4-Stellung. Weiterhin sind auch substituierte Benzotriazole, in 3-Stellung Phenylsubstituierte Acrylate (Zimtsäurederivate), gegebenenfalls mit Cyanogruppen in 2-Stellung, Salicylate, organische Ni-Komplexe sowie Naturstoffe wie Umbelliferon und die körpereigene Urocansäure geeignet.Finally, according to the invention, it is also possible to use UV absorbers which are absorbed by the treated textiles and improve the light resistance of the fibers. Compounds having these desired properties include, for example, the non-radiative deactivating compounds and derivatives of benzophenone having substituents in the 2- and / or 4-position. Also suitable are substituted benzotriazoles, phenyl-substituted acrylates (cinnamic acid derivatives) in the 3-position, optionally with cyano groups in the 2-position, salicylates, organic Ni complexes and natural substances such as umbelliferone and the body's own urocanic acid.
Proteinhydrolysate sind auf Grund ihrer faserpflegenden Wirkung weitere im Rahmen der vorliegenden Erfindung bevorzugte Aktivsubstanzen aus dem Gebiet der Wasch- und Reinigungsmittel. Proteinhydrolysate sind Produktgemische, die durch sauer, basisch oder enzymatisch katalysierten Abbau von Proteinen (Eiweißen) erhalten werden. Erfindungsgemäß können Proteinhydrolysate sowohl pflanzlichen als auch tierischen Ursprungs eingesetzt werden. Tierische Proteinhydrolysate sind beispielsweise Elastin-, Kollagen-, Keratin-, Seiden- und Milchei- weiß-Proteinhydrolysate, die auch in Form von Salzen vorliegen können. Erfindungsgemäß bevorzugt ist die Verwendung von Proteinhydrolysaten pflanzlichen Ursprungs, z.B. Soja-, Mandel- , Reis-, Erbsen-, Kartoffel- und Weizenproteinhydrolysate. Wenngleich der Einsatz der Proteinhydrolysate als solche bevorzugt ist, können an deren Stelle gegebenenfalls auch anderweitig erhaltene Aminosäuregemische oder einzelne Aminosäuren wie beispielsweise Arginin, Lysin, Histidin oder Pyrroglutaminsäure eingesetzt werden. Ebenfalls möglich ist der Einsatz von Derivaten der Proteinhydrolysate, beispielsweise in Form ihrer Fettsäure- Kondensationsprodukte.Protein hydrolyzates are due to their fiber-care effect further in the context of the present invention preferred active substances from the field of detergents and cleaners. Protein hydrolysates are product mixtures obtained by acid, alkaline or enzymatically catalyzed degradation of proteins (proteins). According to the invention, protein hydrolysates of both vegetable and animal origin can be used. Animal protein hydrolysates are, for example, elastin, collagen, keratin, silk and milk protein hydrolysates, which may also be present in the form of salts. Preferred according to the invention is the use of protein hydrolysates of plant origin, e.g. Soy, almonds, rice, pea, potato and wheat protein hydrolysates. Although the use of the protein hydrolysates is preferred as such, amino acid mixtures or individual amino acids obtained otherwise, such as, for example, arginine, lysine, histidine or pyrroglutamic acid, may also be used in their place. Also possible is the use of derivatives of protein hydrolysates, for example in the form of their fatty acid condensation products.
Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist ein Mittel zur Erzeugung einer Lichtemission in einem Chemilumineszenz-Test (Signal-Reagenz), umfassend eine erfindungsgemäße Oxidase, ein Oxidase-Substrat und ein Chemilumineszenz-Reagens. Das Oxidase-Substrat unterscheidet sich vorzugsweise von Cholin. Bevorzugterweise ist das Chemilumineszenz-Reagens Luminol.Another object of the invention is a means for generating a light emission in a chemiluminescent assay (signal reagent) comprising an oxidase according to the invention, an oxidase substrate and a chemiluminescent reagent. The oxidase substrate is preferably different from choline. Preferably, the chemiluminescent reagent is luminol.
Chemilumineszenz-Tests sind von erheblicher Bedeutung im Bereich der Medizin und der Biowissenschaften. Besonders wichtig sind Immunotests (Immunoassays) und DNA-Sonden- Analysen. Vorteilhafterweise liefern erfindungsgemäße Oxidasen, die Sauerstoff enthaltende freie Radikale (z.B. Superoxid-Anion, Hydroxyl-Radikal) und Peroxide (Hydrogenperoxid) erzeugen, bei der Reaktion mit Chemilumineszenz-Reagentien wie Lucigenin, Luminol und dessen Derivaten langlebige chemilumineszierende nachweisbare Produkte. Diese Oxidase-Systeme sind von besonderem Nutzen als sogenannte Tracer für den Nachweis von Analyten bei Immunoassays, Immunoblotting oder Nucleotid-Sonden-Analysen zur Bereitstellung langlebiger, Licht emittierender Einheiten nach der Reaktion mit einem Chemilumineszenz-Reagens.Chemiluminescent assays are of considerable importance in the field of medicine and the life sciences. Particularly important are immunoassays and DNA probe analyzes. Advantageously, oxidases of the present invention which generate oxygen-containing free radicals (eg, superoxide anion, hydroxyl radical) and peroxides (hydrogen peroxide) provide long-lived chemiluminescent detectable products upon reaction with chemiluminescent reagents such as lucigenin, luminol, and its derivatives. These oxidase systems are of particular use as so-called tracers for the detection of analytes in immunoassays, Immunoblotting or nucleotide probe analysis to provide long-lived light-emitting moieties after reaction with a chemiluminescent reagent.
Eine weitere Ausführungsform der Erfindung umfasst einen Kit, der ein Mittel wie vorstehend beschrieben enthält. Erfindungsgemäße Chemilumineszenz-Tests werden beispielsweise in Vertriebseinheiten, sogenannten Kits, bereitgestellt, die alle für die Durchführung des Tests notwendigen Komponenten sowie beispielsweise weitere Reagenzien für eine Positivkontrolle, usw, sowie eine genaue Anleitung zur Testdurchführung enthalten.Another embodiment of the invention comprises a kit containing an agent as described above. Chemiluminescent assays according to the invention are provided, for example, in sales units, so-called kits, which contain all the components necessary for carrying out the test, for example further reagents for a positive control, etc., as well as precise instructions for carrying out the test.
Die folgenden Beispiele erläutern die Erfindung, ohne sie jedoch darauf einzuschränken:The following examples illustrate the invention without, however, limiting it to:
Beispiel 1 :Example 1 :
Herstellung erfindungsgemäßer Oxidasen durch Sättigungsmutagenese einer Cholinoxidase als Ausgangsenzym.Production of oxidases according to the invention by saturation mutagenesis of a choline oxidase as starting enzyme.
Die Cholinoxidase aus A. nicotianae liegt im E. coli Expressionsplasmid pET26b(+) des Unternehmens Novagen vor. Das Gen wurde mittels Polymerase-Kettenreaktion (PCR) amplifiziert, nach Protokoll der „Herculase HotStart Polymerase" von Stratagene mit den folgenden Oligonukleotiden als Primern:The A. nicotianae choline oxidase is present in the E. coli expression plasmid pET26b (+) of the company Novagen. The gene was amplified by polymerase chain reaction (PCR), according to the protocol of the "Herculase HotStart Polymerase" from Stratagene with the following oligonucleotides as primers:
a) „Forward_Ndel": δ'-TTCCATATGAACATTGAAAAGAAGGACTT-S' b) „Reverse_Xhol": 5'-CCGCTCGAGGGCTTCGCTAACCAGTTCGC-3' a) "Forward_Ndel": δ '-TTCCATATGAACATTGAAAAGAAGGACTT-S' b) 'Reverse_Xhol ": 5' -CCGCTCGAGGGCTTCGCTAACCAGTTCGC-3 '
Das erhaltene Amplifikationsprodukt wurde über die Restriktionsschnittstellen Ndel und Xhol eingefügt, so dass der C-terminale Histidin-Tag genutzt wird. Die Sättigungsmutagenese der Aminosäure-Position E306 wurde mit Hilfe des „QuikChange Site-Directed Mutagenesis Kit" des Unternehmens Stratagene nach Protokoll durchgeführt. Hierbei wurde gezielt das Glutamat-Codon durch Codons für die 19 weiteren proteinogenen Aminosäuren ersetzt. Nach Kultivierung des Wildtyp-Enzyms und der veränderten Enzyme mittels „Overnight Express Autoinduction System" des Unternehmens Novagen wurden die durch Standardaufschluss mittels Ultraschall erhaltenen Zelllysate über Nickel-NTA-Affinitätschromatographie aufgereinigt und anschließend auf ihre biochemischen Charakteristika hin untersucht. Dazu wurden die Zelllysate mit Ni-NTA Agarose des Unternehmens Qiagen nach dem Prorokoll zur Aufreingung nativer Proteine bis zur apparenten Homogenität auf dem Coomassie-gefärbten SDS-PAGE-GeI aufgereinigt. Anschließend erfolgte unter anderem die Bestimmung der spezifischen Aktivität der Enzyme mit verschiedenen Substraten. Beispiel 2: Bestimmung der Spezifischen AktivitätThe amplification product obtained was inserted via the restriction sites Ndel and Xhol, so that the C-terminal histidine tag is used. The saturation mutagenesis of amino acid position E306 was performed by Stratagene's QuikChange Site-Directed Mutagenesis Kit, replacing the glutamate codon with codons for the 19 other proteinogenic amino acids of the modified enzymes using Novagen's "Overnight Express Autoinduction System", the cell lysates obtained by standard digestion using ultrasound were purified via nickel-NTA affinity chromatography and then examined for their biochemical characteristics. For this purpose, the cell lysates with Ni-NTA agarose from the company Qiagen were purified according to the protocol for the recovery of native proteins to the apparent homogeneity on the Coomassie-stained SDS-PAGE gel. Subsequently, among other things, the determination of the specific activity of the enzymes with various substrates. Example 2: Determination of Specific Activity
Berechnung und Definition:Calculation and definition:
Die spezifische Aktivität wird als Quotient aus der Aktivität und dem Proteingehalt erhalten. Die Aktivitätsbestimmung beruht auf dem Nachweis von Wasserstoffperoxid, das während der von der Oxidase katalysierten Reaktion aus dem Substrat und Luftsauerstoff gebildet wird. Hierbei bezeichnet die Angabe eine Einheit (E) (oftmals auch als ein „unit" (U) bezeichnet) diejenige Menge an Enzym, die in einer Minute ein μmol H2O2 produziert. Angegeben wird die katalytische Aktivitätskonzentration in Einheiten E/μl oder mE/μl (entspricht 10~3 E/μl) bzw. als U/μl oder mU/μl als Aktivität pro Probenvolumen. Die Proteinkonzentration wird mit einem kommerziell erhältlichen Test bestimmt und in mg/ml angegeben. Die Standardkurve wird mit Rinderserumalbumin („bovine serum albumin", BSA) erstellt.The specific activity is obtained as a quotient of the activity and the protein content. The activity determination is based on the detection of hydrogen peroxide which is formed during the reaction catalyzed by the oxidase from the substrate and atmospheric oxygen. Here, the term one unit (E) (often also referred to as a "unit" (U)) refers to that amount of enzyme which produces one μmol of H 2 O 2 in one minute, indicating the catalytic activity concentration in units E / μl or mE / μl (corresponds to 10 ~ 3 U / μl) or as U / μl or mU / μl as activity per sample volume The protein concentration is determined with a commercially available test and expressed in mg / ml The standard curve is compared with bovine serum albumin (" bovine serum albumin ", BSA).
1. Lösungen1. Solutions
Zur Bestimmung der Oxidase-Aktivität werden folgende Lösungen benötigt:To determine the oxidase activity, the following solutions are needed:
Peroxidreagenz: 75 mM K2HPO4, 125 mM NaH2PO4, 12,5 mM Chromotropsäure und 0,6 mM 4-Peroxide reagent: 75 mM K 2 HPO 4 , 125 mM NaH 2 PO 4 , 12.5 mM chromotropic acid and 0.6 mM
Aminoantipyrinaminoantipyrine
200 mM Phosphatpuffer pH=6,5: 75 mM K2HPO4, 125 mM NaH2PO4 200 mM phosphate buffer pH = 6.5: 75 mM K 2 HPO 4 , 125 mM NaH 2 PO 4
Peroxidaselösung: 52 U/mL Peroxidase aus Meerrettich in PhosphatpufferPeroxidase solution: 52 U / mL horseradish peroxidase in phosphate buffer
Davis-Puffer: 25 mM Citronensäure x 1 H2O, 25 mM NaB4O7 x 1 H2O, 25 mM KCl, 25 mM KH2PO4,Davis buffer: 25 mM citric acid x 1 H 2 O, 25 mM NaB 4 O 7 x 1 H 2 O, 25 mM KCl, 25 mM KH 2 PO 4 ,
25 mM Tris-(hydroxymethyl)-aminomethan, pH 9,525 mM tris- (hydroxymethyl) -aminomethane, pH 9.5
20 mM NaN3 in Davis-Puffer pH=9,520 mM NaN 3 in Davis buffer pH = 9.5
Substratlösung: 250 mM Substrat in dest. H2O. Verwendete Substrate: Cholinchlorid, 3,3-Substrate solution: 250 mM substrate in dist. H 2 O. Substrates used: choline chloride, 3,3-
Dimethylbutanol, 3-Methyl-1 ,3-butandiol, Benzylalkohol, 2-Phenylethanol, Isetionsäure (Na-SaIz).Dimethylbutanol, 3-methyl-1,3-butanediol, benzyl alcohol, 2-phenylethanol, isethionic acid (Na salt).
2. Durchführung:2nd implementation:
Zu 150 μl Oxidase-haltiger Lösung (ggf. entsprechend mit dest. H2O verdünnt) werden 30 μL 20 mM NaN3-Lösung, 45 μL Davis-Puffer pH=9,5 und 150 μL Substratlösung gegeben und der Ansatz nach Mischen für 30 min bei 800 rpm und 370C inkubiert. Anschließend werden 525 μL Peroxidreagenz und 75 μL Peroxidaselösung zugegeben und bei Raumtemperatur für 5 min inkubiert. Schließlich wird die Absorption der Lösung bei einer Wellenlänge von λ=600 nm bestimmt.To 150 .mu.l of oxidase-containing solution (if necessary diluted accordingly with distilled H 2 O) are added 30 .mu.l 20 mM NaN 3 solution, 45 .mu.l Davis buffer pH = 9.5 and 150 .mu.L substrate solution and the mixture after mixing for Incubated for 30 min at 800 rpm and 37 0 C. Subsequently, 525 μL peroxide reagent and 75 μL peroxidase solution are added and incubated at room temperature for 5 min. Finally, the absorbance of the solution is determined at a wavelength of λ = 600 nm.
Die Bestimmung der Aktivität erfolgt durch den Vergleich mit einer Kalibrationskurve, die mit einer geeigneten Verdünnungsreihe von Wasserstoffperoxid in 20 mM Phosphatpuffer (pH 6,5) unter den oben beschriebenen Bedingungen erstellt wurde. Angegeben wird die katalytische Aktivitätskonzentration in Einheiten (E)/μl als Aktivität pro Probenvolumen.The activity is determined by comparison with a calibration curve made with a suitable dilution series of hydrogen peroxide in 20 mM phosphate buffer (pH 6.5) under the conditions described above. The catalytic activity concentration in units (E) / μl is given as activity per sample volume.
Die Proteinmenge pro Probenvolumen wird mit dem BCA Protein Assay Kit (Pierce Biotechnology, Kat.-Nr. 23227) nach dem von Hersteller vorgeschlagenen Protokoll bestimmt und in mg/ml angegeben. Die spezifische Aktivität bezeichnet die Aktivität pro mg Protein und wird angegeben in E/mg bzw. mE/mg = 103 E/mg.The amount of protein per sample volume is determined with the BCA Protein Assay Kit (Pierce Biotechnology, Cat # 23227) according to the protocol proposed by the manufacturer and in mg / ml specified. The specific activity refers to the activity per mg protein and is given in E / mg or mE / mg = 10 3 U / mg.
Zum Vergleich wird die spezifische Aktivität der erfindungsgemäß veränderten Oxidase unter Umsetzung eines Substrates, welches sich von Cholin unterscheidet, auf die spezifische Aktivität des Enzyms unter Umsetzung von Cholin bezogen. Hierzu werden die relativen spezifischen Aktivitäten als die Quotienten (nachfolgend als Substanzkoeffizient bezeichnet) aus der spezifischen Aktivität der erfindungsgemäßen Oxidase bezüglich eines Nicht-Cholin-Substrats und der spezifischen Aktivität bezüglich Cholin gebildet.For comparison, the specific activity of the modified oxidase according to the invention with reference to a substrate other than choline is related to the specific activity of the enzyme with the reaction of choline. For this, the relative specific activities are formed as the quotients (hereinafter referred to as the substance coefficient) from the specific activity of the oxidase of the present invention with respect to a non-choline substrate and the choline-specific activity.
Beispiel 3: Bestimmung des Substanzquotienten sowie der Steigerung des MutantenquotientenExample 3 Determination of the Substance Quotient and the Increase of the Mutant Quotient
Der Substanzquotient ist der Quotient der spezifischen Aktivität einer erfindungsgemäßen Oxidase auf einem betrachteten Substrat und der spezifischen Aktivität eben dieser Oxidase auf dem ursprünglichen Substrat Cholin. Beispielsweise sei die spezifische Aktivität einer erfindungsgemäßen Oxidase, deren Glutaminsäurerest an Position 306 verändert wurde (Glu306Xxx), auf einem neuen Substrat (S) 10 E/mg, auf dem Substrat Cholin jedoch nur 5 E/mg, so ist der entsprechende Substanzquotient 10 / 5 =2. Er kann als Maß herangezogen werden, um die Selektivität einer erfindungsgemäßen Oxidase auf ein gewünschtes neues Substrat hin zu überprüfen.The substance quotient is the quotient of the specific activity of an oxidase according to the invention on a substrate under consideration and the specific activity of precisely this oxidase on the original substrate choline. For example, if the specific activity of an oxidase according to the invention whose glutamic acid residue at position 306 has been changed (Glu306Xxx) is 10 U / mg on a new substrate (S), but only 5 U / mg on the substrate choline, then the corresponding substance ratio is 10 / 5 = 2. It can be used as a measure to check the selectivity of an oxidase according to the invention for a desired new substrate out.
In der nachstehenden Tabelle 1 aufgelistet ist in der ersten Zeile die Aminosäure an Pos. 306 der an dieser Position veränderten Cholinoxidase gemäß SEQ ID NO: 1.Listed in Table 1 below is the amino acid at position 306 of the choline oxidase modified according to this position in accordance with SEQ ID NO: 1 in the first line.
Tabelle 1 : Darstellung der SubstanzquotientenTable 1: Representation of the substance quotient
Figure imgf000065_0001
Die Veränderung der Position 306 zu Asp oder GIy bewirkt einen sehr starken Rückgang der ungewünschten Aktivität auf Cholin bei gleichzeitig geringerem Rückgang der Aktivität auf gewünschte Substrate wie beispielsweise 3,3-Dimethylbutanol, 3-Methyl-1 ,3-butandiol, 2- Phenylethanol und Benzylalkohol. Die Substratspezifität der veränderten Oxidasen wird daher weg von Cholin hin zu einem Nicht-Cholin-Substrat verschoben. Die Mutation zu GIy zeichnet sich in weiterhin in der Weise aus, dass sie die Aktivität auf Isethionsäure so steigert, dass diese sogar höher ist als im Ausgangsenzym. Gleichzeitig wird die Aktivität auf Cholin stark gesenkt.
Figure imgf000065_0001
The change of position 306 to Asp or Gly causes a very strong decrease of the undesired activity on choline with simultaneously lower decrease of the activity on desired substrates such as 3,3-dimethylbutanol, 3-methyl-1,3-butanediol, 2-phenylethanol and benzyl alcohol. The substrate specificity of the altered oxidases is therefore shifted away from choline to a non-choline substrate. The mutation to GIy is further characterized by the fact that it increases the activity on isethionic acid so that it is even higher than in the parent enzyme. At the same time, the activity on choline is greatly reduced.
Auch die weiteren Veränderungen Glu306 zu GIn, Asn, Cys, GIy, AIa und Arg begünstigen den Wechsel von Cholin auf ein neues Substrat, da hier die Steigerung des Mutantenquotienten um 1 bis 2 Zehnerpotenzen höher liegen als bei den anderen untersuchten Kombinationen. Der Mutantenquotient ist das Verhältnis der spezifischen Aktivität eines veränderten Enzyms zur spezifischen Aktivität des Ausgangsenzyms für ein untersuchtes Substrat. Er zeigt somit das Maß an, in dem eine Mutation zu einer Verbesserung der spezifischen Aktivität bezogen auf ein bestimmtes, betrachtetes Substrat geführt hat, bzw. inwieweit die spezifische Aktivität des Ausgangsenzyms bezogen auf ein betrachtetes Substrat durch eine Veränderung verringert werden konnte. Das nachstehende Rechenbeispiel für ein fiktives Substrat S dient der Erläuterung: Die spezifische Aktivität des Ausgangsenzyms auf S sei 10 E/mg, die eines veränderten Enzyms Glu306Xxx sei dagegen 15 E/mg auf dem Substrat S. Der Mutantenquotient ist 15 E/mg geteilt durch 10 E/mg = 1 ,5. Definitionsgemäß ist der Mutantenquotient für das Ausgangsenzym auf allen Substraten also =1.The further changes Glu306 to GIn, Asn, Cys, Gly, Ala and Arg favor the change of choline to a new substrate, since the increase of the mutant quotient by 1 to 2 orders of magnitude higher than in the other investigated combinations. The mutant quotient is the ratio of the specific activity of an altered enzyme to the specific activity of the starting enzyme for an examined substrate. It thus indicates the extent to which a mutation has led to an improvement in specific activity relative to a particular, considered substrate or to what extent the specific activity of the starting enzyme relative to a substrate considered could be reduced by a change. The following calculation example for a fictitious substrate S serves to explain: The specific activity of the starting enzyme on S is 10 U / mg, whereas that of an altered enzyme Glu306Xxx is 15 U / mg on the substrate S. The mutant quotient is 15 U / mg divided by 10 U / mg = 1.5. By definition, the mutant quotient for the parent enzyme on all substrates = 1.
In der nachstehenden Tabelle 2 aufgelistet ist in der ersten Zeile die Aminosäure an Pos. 306 der an dieser Position veränderten Cholinoxidase gemäß SEQ ID NO: 1. Die ursprünglich im Ausgangsenzym vorhandene Aminosäure Glutaminsäure (GIu) ist durch "WT" als Wildtyp markiert.Listed in Table 2 below is the amino acid at position 306 of the choline oxidase modified according to this position in accordance with SEQ ID NO: 1 in the first line. The amino acid glutamic acid (Glu) originally present in the starting enzyme is marked as "wild-type" by "WT".
Tabelle 2: Steigerung des MutantenquotientenTable 2: Increase of the mutant quotient
Figure imgf000066_0001
Als besonders gut anzustrebendes neues Substrat für derartig hergestellte neue Oxidasen stellt sich hier 3-Methyl-1 ,3-Butandiol dar, da es durch besonders viele verschiedene Mutationen begünstigt wird, des weiteren Benzylalkohol, gefolgt von den anderen untersuchten Substraten. Ganz besonders effektiv ist im betrachteten Beispiel der Wechsel zu Isethionsäure bei Mutation zu Cys oder GIy und der Wechsel zu Benzylalkohol durch Mutation zu Cys. Besonders hohe Selektivitäten für die untersuchten neuen Substrate weist die Mutation Glu306Cys für 3-Methyl-1 ,3- butandiol, Benzylalkohol und 2-Phenylethanol auf, da hier die Substanzquotienten größer als 1 sind. Die Mutation Gly306Ala bewirkt gute Selektivität für 3-Methyl-1 ,3-butandiol.
Figure imgf000066_0001
A particularly desirable new substrate for new oxidases prepared in this way is 3-methyl-1, 3-butanediol, since it is favored by a particularly large number of different mutations, furthermore benzyl alcohol, followed by the other substrates investigated. Especially effective in the example considered is the change to isethionic acid in mutation to Cys or Gly and the change to benzyl alcohol by mutation to Cys. The mutation Glu306Cys for 3-methyl-1,3-butanediol, benzyl alcohol and 2-phenylethanol has particularly high selectivities for the new substrates investigated, since the substance quotients are greater than 1 here. The mutation Gly306Ala causes good selectivity for 3-methyl-1,3-butanediol.
Beispiel 4:Example 4:
Erfindungsgemäß lassen sich zudem Oxidase-Enzyme herstellen und in erfindungsgemäßen Verfahren einsetzen, deren Aktivität gegenüber einem Substrat, welches sich von Cholin unterscheidet, höher ist im Vergleich mit der Aktivität des nicht veränderten Ausgangsenzym gegenüner diesem Substrat. So besitzt beispielsweise eine Oxidase, deren Glutaminsäurerest an Position 306, bezogen auf SEQ ID NO: 1 , durch einen Glycinrest ersetzt wurde (GIu 306 GIy) eine um den Faktor 1 ,4 gesteigerte Aktivität (der Quotient der Aktivität des veränderten Enzyms GIu 306 GIy geteilt durch die Aktivität des Ausgangsenzyms GIu 306 weist einen Wert von 1 ,4 auf) bezüglich des Substrates Isethionsäure im Vergleich mit dem Ausgangsenzym, d.h. der Oxidase mit einem Glutaminsäurerest an Position 306. Gleichzeitig wird die Aktivität auf Cholin stark gesenkt (der Quotient der Aktivität des veränderten Enzyms GIu 306 GIy geteilt durch die Aktivität des Ausgangsenzyms GIu 306 weist einen Wert von 0,01 auf). Somit können erfindungsgemäß auch Enzyme erhalten werden, die nicht nur eine Verschiebung der Substratspezifität hin zu Nicht- Cholin-Substraten aufweisen, sondern deren Aktivität gegenüber diesen Substraten zudem auch gesteigert ist. In addition, according to the invention, oxidase enzymes can be produced and used in methods according to the invention whose activity towards a substrate other than choline is higher in comparison with the activity of the unaltered starting enzyme opposite this substrate. Thus, for example, an oxidase whose glutamic acid residue at position 306, based on SEQ ID NO: 1, has been replaced by a glycine residue (Glu 306 Gly) has an activity increased by the factor 1, 4 (the quotient of the activity of the modified enzyme Glu 306 Gly divided by the activity of the starting enzyme GIu 306 has a value of 1.4) with respect to the substrate isethionic acid compared with the starting enzyme, ie the oxidase with a glutamic acid residue at position 306. At the same time the activity on choline is greatly reduced (the quotient of the activity the altered enzyme Glu 306 Gly divided by the activity of the starting enzyme Glu 306 has a value of 0.01). Thus, according to the invention, it is also possible to obtain enzymes which not only exhibit a shift in substrate specificity towards non-choline substrates, but whose activity in relation to these substrates is also increased.
Beschreibung der Figur:Description of the figure:
Figur 1 : Sequenzvergleich (Alignment) derFigure 1: sequence comparison (alignment) of
- N-terminal verkürzten Cholinoxidase aus Arthrobacter nicotianae ("COD A.nicotianae verkürzt" SEQ ID NO:1 ),N-terminal truncated choline oxidase from Arthrobacter nicotianae ("COD A.nicotianae shortened" SEQ ID NO: 1),
- der Cholinoxidase aus Arthrobacter nicotianae ("COD A.nicotianae"; DSMZ-ID 96-878, Hinterlegungsnummer DSM 11234; SEQ ID NO:3) und derthe choline oxidase from Arthrobacter nicotianae ("COD A.nicotianae", DSMZ-ID 96-878, accession number DSM 11234, SEQ ID NO: 3) and the
- Cholinoxidase aus Arthrobacter globiformis („COD A.globiformis"; SEQ ID NO:2, Datenbank- Zugriffsnummer AAP68832 der NCBI („National Center for Biotechnology Information")- Proteindatenbank; UniProtKB/TrEMBL Eintrag Q7X2H8) gemäß der Veröffentlichung von Gadda et al. (Arch. Biochem. Biophys. 421 (1 ), 149-158, 2004. „Cloning, sequence analysis, and purification of choline oxidase from Arthrobacter globiformis: a bacterial enzyme involved in osmotic stress tolerance").Arthrobacter globiformis choline oxidase ("COD A.globiformis"; SEQ ID NO: 2, database accession number AAP68832 of NCBI ("National Center for Biotechnology Information") protein database; UniProtKB / TrEMBL entry Q7X2H8) as published by Gadda et al , (Biochem Biophys., 421 (1), 149-158, 2004. "Cloning, sequence analysis, and purification of choline oxidase from Arthrobacter globiformis: a bacterial enzyme involved in osmotic stress tolerance").
Aus dem Sequenzvergleich geht ebenfalls hervor, dass hinsichtlich der Zählweise der jeweiligen Aminosäurepositionen in den verschiedenen Polypeptidketten, beispielsweise in der verkürzten Cholinoxidase aus Arthrobacter nicotianae ("COD A.nicotianae verkürzt"; SEQ ID NO: 1 ), die fehlenden Aminosäuren entsprechend zu berücksichtigen sind. From the sequence comparison, it is also clear that with regard to the method of counting the respective amino acid positions in the various polypeptide chains, for example in the truncated choline oxidase from Arthrobacter nicotianae ("COD A.nicotianae shortened", SEQ ID NO: 1), the missing amino acids must be taken into account accordingly ,

Claims

Patentansprüche: claims:
1. Verfahren zur enzymatischen Herstellung von Wasserstoffperoxid mit einer Oxidase, dadurch gekennzeichnet, dass die Aminosäuresequenz der Oxidase eine Aminosäuresequenz beinhaltet, die zu SEQ ID NO: 1 zu mindestens 96% identisch ist, unter Umsetzung eines Substrates, welches sich von Cholin unterscheidet.1. A process for the enzymatic production of hydrogen peroxide with an oxidase, characterized in that the amino acid sequence of the oxidase includes an amino acid sequence which is at least 96% identical to SEQ ID NO: 1, reacting a substrate which is different from choline.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem Substrat, welches sich von Cholin unterscheidet, um eines mit der Struktur R-CH2-OH handelt, wobei R 1-20 Kohlenstoffatome, 0-5 Stickstoffatome, 0-5 Sauerstoffatome, 0-2 Schwefelatome, 0-2 Phosphoratome und 0-10 Halogenatome enthält.A method according to claim 1, characterized in that the substrate other than choline is one having the structure R-CH 2 -OH, wherein R is 1-20 carbon atoms, 0-5 nitrogen atoms, 0-5 Oxygen atoms, 0-2 sulfur atoms, 0-2 phosphorus atoms and 0-10 halogen atoms.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem Substrat, welches sich von Cholin unterscheidet, um eines mit der Struktur R-CH2-OH handelt, wobei R ausgewählt ist aus der Gruppe von -Phenyl, - Benzyl, -CH2-SO2-OH, -CH2-PO(OH)2, -PO(OH)2, -CH2-tertButyl, -CH2-C(Me2, OH).A method according to claim 1 or 2, characterized in that the substrate other than choline is one having the structure R-CH 2 -OH, wherein R is selected from the group of -phenyl, -benzyl , -CH2-SO2-OH, -CH2-PO (OH) 2, -PO (OH) 2, -CH2-tert-butyl, -CH2-C (Me2, OH).
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem Substrat, welches sich von Cholin unterscheidet, um 2-Phenylethanol handelt.4. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that it is the substrate, which is different from choline, 2-phenylethanol.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem Substrat, welches sich von Cholin unterscheidet, um 3-Methyl-1 ,3-butandiol handelt.5. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that it is the substrate, which is different from choline, 3-methyl-1, 3-butanediol.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem Substrat, welches sich von Cholin unterscheidet, um Isethionsäure handelt.6. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that it is the substrate, which is different from choline, isethionic acid.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem Substrat, welches sich von Cholin unterscheidet, um 3- Benzylalkohol handelt.7. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that it is the substrate, which is different from choline, is 3-benzyl alcohol.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Substrat ein Volumen aufweist, das kleiner als 2x 10~8 m3 ist.8. The method according to any one of claims 1 to 7, characterized in that the substrate has a volume which is smaller than 2x 10 ~ 8 m 3 .
9. Oxidase, dadurch gekennzeichnet, dass eine oder mehrere Aminosäuren an den Positionen 55, 306, 325, 345, 351 , 458, 459 und 460 bezogen auf SEQ ID NO:1 verändert sind, wobei die Aminosäure an einer der Positionen 55, 325, 345, 351 , 458, 459 und 460 ausgewählt ist aus der Gruppe von Alanin, Arginin, Asparagin, Asparaginsäure, Cystein, Glutamin, Glutaminsäure, Glycin, Histidin, Isoleucin, Leucin, Lysin, Methionin, Phenylalanin, Prolin, Serin, Threonin, Tryptophan, Tyrosin und Valin und sich von derjenigen unterscheidet, die in SEQ ID NO:1 an der entsprechenden Position vorhanden ist und die Aminosäure an der Position 306 ausgewählt ist aus der Gruppe von Arginin, Asparagin, Cystein, Glutamin, Glutaminsäure, Glycin, Histidin, Isoleucin, Leucin, Lysin, Methionin, Phenylalanin, Prolin, Serin, Threonin, Tryptophan, Tyrosin und Valin.9. oxidase, characterized in that one or more amino acids at positions 55, 306, 325, 345, 351, 458, 459 and 460 are changed relative to SEQ ID NO: 1, wherein the amino acid at one of the positions 55, 325 , 345, 351, 458, 459 and 460 is selected from the Group of alanine, arginine, asparagine, aspartic acid, cysteine, glutamine, glutamic acid, glycine, histidine, isoleucine, leucine, lysine, methionine, phenylalanine, proline, serine, threonine, tryptophan, tyrosine and valine and differs from those described in SEQ ID NO: 1 is present at the corresponding position and the amino acid at position 306 is selected from the group of arginine, asparagine, cysteine, glutamine, glutamic acid, glycine, histidine, isoleucine, leucine, lysine, methionine, phenylalanine, proline, serine , Threonine, tryptophan, tyrosine and valine.
10. Oxidase nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass sie zur Oxidation eines Substrates, welches sich von Cholin unterscheidet, besser befähigt ist als zur Oxidation von Cholin.10. oxidase according to claim 9, characterized in that it is more suitable for the oxidation of a substrate which is different from choline, as for the oxidation of choline.
11. Oxidase nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem Substrat, welches sich von Cholin unterscheidet, um eines mit der Struktur R-CH2-OH handelt, wobei R 1-20 Kohlenstoffatome, 0-5 Stickstoffatome, 0-5 Sauerstoffatome, 0-2 Schwefelatome, 0-2 Phosphoratome und 0-10 Halogenatome enthält.11. oxidase according to claim 10, characterized in that it is the substrate other than choline, one of the structure R-CH2-OH, wherein R 1-20 carbon atoms, 0-5 nitrogen atoms, 0-5 Oxygen atoms, 0-2 sulfur atoms, 0-2 phosphorus atoms and 0-10 halogen atoms.
12. Oxidase nach Anspruch 10 oder 11 , dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem Substrat, welches sich von Cholin unterscheidet, um eines mit der Struktur R-CH2-OH handelt, wobei R ausgewählt ist aus der Gruppe von -Phenyl, - Benzyl, -CH2-SO2-OH, -CH2-PO(OH)2, -PO(OH)2, -CH2-tertButyl, -CH2-C(Me2, OH).12. oxidase according to claim 10 or 11, characterized in that it is the substrate other than choline is one having the structure R-CH 2 -OH, wherein R is selected from the group of -phenyl, - benzyl , -CH2-SO2-OH, -CH2-PO (OH) 2, -PO (OH) 2, -CH2-tert-butyl, -CH2-C (Me2, OH).
13. Oxidase nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem Substrat, welches sich von Cholin unterscheidet, um 2-Phenylethanol handelt.13. oxidase according to any one of claims 10 to 12, characterized in that it is in the substrate, which is different from choline, 2-phenylethanol.
14. Oxidase nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem Substrat, welches sich von Cholin unterscheidet, um 3-Methyl-1 ,3-butandiol handelt.14. oxidase according to any one of claims 10 to 12, characterized in that it is in the substrate, which is different from choline, 3-methyl-1, 3-butanediol.
15. Oxidase nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem Substrat, welches sich von Cholin unterscheidet, um Isethionsäure handelt.15. oxidase according to any one of claims 10 to 12, characterized in that it is the substrate, which is different from choline, isethionic acid.
16. Oxidase nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem Substrat, welches sich von Cholin unterscheidet, um 3- Benzylalkohol handelt.16. oxidase according to any one of claims 10 to 12, characterized in that it is 3-benzyl alcohol in the substrate, which is different from choline.
17. Oxidase nach einem der Ansprüche 10 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass das Substrat ein Volumen aufweist, dass kleiner als 2x 10~8 m3 ist. 17. oxidase according to any one of claims 10 to 16, characterized in that the substrate has a volume that is less than 2x 10 ~ 8 m 3 .
18. Oxidase nach einem der Ansprüche 9 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Aminosäure an Position 306 zunehmend bevorzugt Arginin, Glutamin, Asparagin, Aspartat oder Glycin ist, wobei die Nummerierung der Sequenzpositionen auf SEQ ID NO:1 bezogen ist.18. oxidase according to any one of claims 9 to 17, characterized in that the amino acid at position 306 is increasingly preferably arginine, glutamine, asparagine, aspartate or glycine, wherein the numbering of the sequence positions is based on SEQ ID NO: 1.
19. Oxidase nach einem der Ansprüche 9 bis 18, für die der Quotient, gebildet aus der spezifischen Aktivität der Oxidase unter Verwendung eines Substrats, welches sich von Cholin unterscheidet, geteilt durch die spezifische Aktivität der Oxidase unter Verwendung eines Substrats, welches Cholin ist, einen Wert zwischen 1 und 100.000, bevorzugt einen Wert zwischen 1 und 1000, weiter bevorzugt einen Wert zwischen 1 und 100 und besonders bevorzugt einen Wert zwischen 1 und 10 aufweist.The oxidase of any one of claims 9 to 18, wherein the quotient formed from the specific activity of the oxidase using a substrate other than choline divided by the specific activity of the oxidase using a substrate which is choline, a value between 1 and 100,000, preferably a value between 1 and 1000, more preferably a value between 1 and 100 and particularly preferably a value between 1 and 10.
20. Nukleinsäuremolekül, kodierend für eine Oxidase nach einem der Ansprüche 9 bis 18.20. Nucleic acid molecule coding for an oxidase according to one of claims 9 to 18.
21. Vektor, enthaltend eine Nukleinsäure nach Anspruch 20.21. A vector containing a nucleic acid according to claim 20.
22. Vektor nach Anspruch 21 , der ein Klonierungsvektor ist.22. A vector according to claim 21, which is a cloning vector.
23. Vektor nach Anspruch 21 , der ein Expressionsvektor ist.23. A vector according to claim 21, which is an expression vector.
24. Wirtszelle, die eine Oxidase nach einem der Ansprüche 9 bis 18 oder ein Fragment derselben beinhaltet oder die zu deren Herstellung angeregt werden kann, vorzugsweise unter Einsatz eines Expressionsvektors gemäß Anspruch 23.24. A host cell which comprises an oxidase according to any one of claims 9 to 18 or a fragment thereof or which can be excited to produce them, preferably using an expression vector according to claim 23.
25. Wirtszelle nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass sie die Oxidase oder ein Fragment derselben in das die Wirtszelle umgebende Medium sezerniert.25. A host cell according to claim 24, characterized in that it secretes the oxidase or a fragment thereof in the medium surrounding the host cell.
26. Wirtszelle nach Anspruch 24 oder 25, dadurch gekennzeichnet, dass sie einen Zellkern besitzt.26. A host cell according to claim 24 or 25, characterized in that it has a cell nucleus.
27. Wirtszelle nach Anspruch 24 oder 25, dadurch gekennzeichnet, dass sie ein Bakterium ist.27. Host cell according to claim 24 or 25, characterized in that it is a bacterium.
28. Wirtszelle nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, dass das Bakterium ausgewählt ist aus der Gruppe der Gattungen von Escherichia, Bacillus und Arthrobacter, Streptomyces und Pseudomonas.28. A host cell according to claim 27, characterized in that the bacterium is selected from the group of the genera of Escherichia, Bacillus and Arthrobacter, Streptomyces and Pseudomonas.
29. Wirtszelle nach Anspruch 27 oder 28, dadurch gekennzeichnet, dass das Bakterium ausgewählt ist aus der Gruppe von Escherichia coli, Bacillus licheniformis, Bacillus amyloliquefaciens, Bacillus subtilis, Bacillus alcalophilus und Arthrobacter oxidans, Streptomyces lividans und Streptomyces coelicolor.29. A host cell according to claim 27 or 28, characterized in that the bacterium is selected from the group of Escherichia coli, Bacillus licheniformis, Bacillus amyloliquefaciens, Bacillus subtilis, Bacillus alcalophilus and Arthrobacter oxidans, Streptomyces lividans and Streptomyces coelicolor.
30. Verwendung einer Oxidase nach einem der Ansprüche 9 bis 18 als Wasserstoffperoxid erzeugendes Agens.30. Use of an oxidase according to any one of claims 9 to 18 as a hydrogen peroxide generating agent.
31. Verwendung einer Oxidase nach einem der Ansprüche 9 bis 18 zur Bleiche, zur Farbübertragungsinhibierung oder zur Desinfektion.31. Use of an oxidase according to any one of claims 9 to 18 for bleaching, for color transfer inhibition or for disinfection.
32. Mittel enthaltend eine Oxidase nach einem der Ansprüche 9 bis 18.32. Composition containing an oxidase according to one of claims 9 to 18.
33. Mittel nach Anspruch 32, dadurch gekennzeichnet, dass es ein Körperpflegemittel, Haarwaschmittel, Haarpflegemittel, Oxidationsfärbemittel, Mund-, Zahn- oder Zahnprothesenpflegemittel, Kosmetikum, Waschmittel, Reinigungsmittel, Nachspülmittel, Handwaschmittel, Handgeschirrspülmittel, Maschinengeschirrspülmittel, Desinfektionsmittel, Signalreagenz oder ein Mittel zur bleichenden oder desinfizierenden Behandlung von Filtermedien, Textilien, Pelzen, Papier, Fellen oder Leder, ist.33. A composition according to claim 32, characterized in that it is a personal care product, shampoo, hair care products, oxidation, oral, dental or denture care, cosmetic, detergent, detergent, rinse aid, hand detergent, hand dishwashing detergent, machine dishwashing detergent, disinfectant, signal reagent or a means for bleaching or disinfecting treatment of filter media, textiles, furs, paper, skins or leather.
34. Mittel nach einem der Ansprüche 32 oder 33, dadurch gekennzeichnet, dass es als Einkomponentensystem vorliegt.34. Composition according to one of claims 32 or 33, characterized in that it is present as a one-component system.
35. Mittel nach einem der Ansprüche 32 oder 33, dadurch gekennzeichnet, dass es in mehrere Komponenten aufgeteilt ist.35. Composition according to one of claims 32 or 33, characterized in that it is divided into several components.
36. Mittel nach einem der Ansprüche 32 bis 35, dadurch gekennzeichnet, dass es als rieselfähiges Pulver mit einem Schüttgewicht von 300 g/l bis 1200 g/l, insbesondere 500 g/l bis 900 g/l, vorliegt.36. Composition according to one of claims 32 to 35, characterized in that it is present as free-flowing powder having a bulk density of 300 g / l to 1200 g / l, in particular 500 g / l to 900 g / l.
37. Mittel nach einem der Ansprüche 32 bis 35, dadurch gekennzeichnet, dass es in pastöser oder flüssiger Form vorliegt.37. Composition according to one of claims 32 to 35, characterized in that it is present in pasty or liquid form.
38. Mittel nach einem der Ansprüche 32 bis 37, dadurch gekennzeichnet, dass die Oxidase und/oder deren Substrat mit einer bei Raumtemperatur oder bei Abwesenheit von Wasser für die Oxidase und/oder deren Substrat undurchlässigen Substanz umhüllt ist.38. A composition according to any one of claims 32 to 37, characterized in that the oxidase and / or its substrate is coated with a at room temperature or in the absence of water for the oxidase and / or its substrate impermeable substance.
39. Mittel nach einem der Ansprüche 32 bis 38, ferner umfassend39. Composition according to one of claims 32 to 38, further comprising
• 5 Gew.-% bis 70 Gew.-%, insbesondere 5 Gew.-% bis 30 Gew.-% Tenside,From 5% by weight to 70% by weight, in particular from 5% by weight to 30% by weight, of surfactants,
• 10 Gew.-% bis 65 Gew.-%, insbesondere 12 Gew.-% bis 60 Gew. -% wasserlösliches oder wasserdispergierbares anorganisches Buildermaterial, • 0,5 Gew.-% bis 10 Gew.-%, insbesondere 1 Gew.-% bis 8 Gew.-%, wasserlösliche organische Buildersubstanzen,10% by weight to 65% by weight, in particular 12% by weight to 60% by weight of water-soluble or water-dispersible inorganic builder material, 0.5% by weight to 10% by weight, in particular 1% by weight to 8% by weight, of water-soluble organic builders,
• 0,01 bis 15 Gew.-% feste anorganische und/oder organische Säuren beziehungsweise saure Salze,0.01 to 15% by weight of solid inorganic and / or organic acids or acid salts,
• 0,01 bis 5 Gew.-% Komplexbildner für Schwermetalle,0.01 to 5% by weight complexing agent for heavy metals,
• 0,01 bis 5 Gew.-% Vergrauungsinhibitor,0.01 to 5% by weight of grayness inhibitor,
• 0,01 bis 5 Gew. -% Farbübertragungsinhibitor und0.01 to 5% by weight of color transfer inhibitor and
• 0,01 bis 5 Gew.-% Schauminhibitor0.01 to 5% by weight foam inhibitor
40. Mittel nach Anspruch 39, ferner umfassend von 0,01 bis 5 Gew-% optische Aufheller40. Composition according to claim 39, further comprising from 0.01 to 5% by weight of optical brightener
41. Mittel nach Anspruch 39, ferner umfassend von 0,01 bis 5 Gew.-% eines oder mehrerer weiterer Enzyme.41. Composition according to claim 39, further comprising from 0.01 to 5 wt .-% of one or more other enzymes.
42. Mittel zur Erzeugung einer Lichtemission in einem Chemilumineszenz-Test enthaltend eine Oxidase nach einem der Ansprüche 9 bis 18, ferner umfassend ein Oxidase-Substrat und ein Chemilumineszenz-Reagenz.42. A means for generating a light emission in a chemiluminescent assay comprising an oxidase according to any one of claims 9 to 18, further comprising an oxidase substrate and a chemiluminescent reagent.
43. Mittel nach Anspruch 42, worin das Chemilumineszenz-Reagenz Luminol ist.43. The composition of claim 42, wherein the chemiluminescent reagent is luminol.
44. Kit enthaltend Mittel nach Anspruch 42 oder 43. 44. Kit containing agents according to claim 42 or 43.
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2004058955A2 (en) * 2002-12-20 2004-07-15 Henkel Kommanditgesellschaft Auf Aktien Choline oxidases
WO2005124012A1 (en) * 2004-06-18 2005-12-29 Henkel Kommanditgesellschaft Auf Aktien New enzymatic bleaching system
WO2007045398A2 (en) * 2005-10-17 2007-04-26 Henkel Central Eastern Europe Gesellschaft Mbh Novel choline oxidases with modified substrate specificity

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19545729A1 (en) 1995-12-08 1997-06-12 Henkel Kgaa Bleach and detergent with an enzymatic bleaching system

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2004058955A2 (en) * 2002-12-20 2004-07-15 Henkel Kommanditgesellschaft Auf Aktien Choline oxidases
WO2005124012A1 (en) * 2004-06-18 2005-12-29 Henkel Kommanditgesellschaft Auf Aktien New enzymatic bleaching system
WO2007045398A2 (en) * 2005-10-17 2007-04-26 Henkel Central Eastern Europe Gesellschaft Mbh Novel choline oxidases with modified substrate specificity

Non-Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
FAN F ET AL: "Cloning, sequence analysis, and purification of choline oxidase from Arthrobacter globiformis: a bacterial enzyme involved in osmotic stress tolerance" ARCHIVES OF BIOCHEMISTRY AND BIOPHYSICS, NEW YORK, US, Bd. 421, Nr. 1, 1. Januar 2004 (2004-01-01), Seiten 149-158, XP004480366 ISSN: 0003-9861 *
GADDA ET AL: "On the contribution of the positively charged headgroup of choline to substrate binding and catalysis in the reaction catalyzed by choline oxidase" ARCHIVES OF BIOCHEMISTRY AND BIOPHYSICS, NEW YORK, US, Bd. 451, Nr. 2, 15. Juli 2006 (2006-07-15), Seiten 182-187, XP005541846 ISSN: 0003-9861 *
GADDA G ET AL: "The trimethylammonium headgroup of choline is a major determinant for substrate binding and specificity in choline oxidase" ARCHIVES OF BIOCHEMISTRY AND BIOPHYSICS, NEW YORK, US, Bd. 430, Nr. 2, 15. Oktober 2004 (2004-10-15), Seiten 264-273, XP004562719 ISSN: 0003-9861 in der Anmeldung erwähnt *
GHANEM MAHMOUD ET AL: "On the catalytic role of the conserved active site residue His466 of choline oxidase." BIOCHEMISTRY 25 JAN 2005, Bd. 44, Nr. 3, 25. Januar 2005 (2005-01-25), Seiten 893-904, XP002485013 ISSN: 0006-2960 in der Anmeldung erwähnt *
LOUNTOS, GEORGE: "STRUCTURAL AND MECHANISTIC INSIGHTS FROM HIGH RESOLUTION CRYSTAL STRUCTURES OF THE TOLUENE-4- MONOOXYGENASE CATALYTIC EFFECTOR PROTEIN, NAD(P)H OXIDASE AND CHOLINE OXIDASE" [Online] 2005, , XP002485014 Gefunden im Internet: URL:http://etd.gatech.edu/theses/available/etd-11232005-234334/unrestricted/lountos_george_t_200512_phd.pdf> [gefunden am 2008-06-17] Seite 134, letzte Zeile Seite 147 Abbildung 5.13 Abbildung 5.16 Seite 153 - Seite 154 Seite 167 chapter 5 *

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