WO2016198259A1 - Acylhydrazone als enzymstabilisatoren - Google Patents

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WO2016198259A1
WO2016198259A1 PCT/EP2016/061755 EP2016061755W WO2016198259A1 WO 2016198259 A1 WO2016198259 A1 WO 2016198259A1 EP 2016061755 W EP2016061755 W EP 2016061755W WO 2016198259 A1 WO2016198259 A1 WO 2016198259A1
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WO
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substituted
alkyl
unsubstituted
phenyl
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PCT/EP2016/061755
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English (en)
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Inventor
André HÄTZELT
Timothy O'connell
Original Assignee
Henkel Ag & Co. Kgaa
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    • C11—ANIMAL OR VEGETABLE OILS, FATS, FATTY SUBSTANCES OR WAXES; FATTY ACIDS THEREFROM; DETERGENTS; CANDLES
    • C11D—DETERGENT COMPOSITIONS; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS DETERGENTS; SOAP OR SOAP-MAKING; RESIN SOAPS; RECOVERY OF GLYCEROL
    • C11D3/00—Other compounding ingredients of detergent compositions covered in group C11D1/00
    • C11D3/16—Organic compounds
    • C11D3/38—Products with no well-defined composition, e.g. natural products
    • C11D3/386—Preparations containing enzymes, e.g. protease or amylase
    • C11D3/38663—Stabilised liquid enzyme compositions
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C11—ANIMAL OR VEGETABLE OILS, FATS, FATTY SUBSTANCES OR WAXES; FATTY ACIDS THEREFROM; DETERGENTS; CANDLES
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    • C11D3/00—Other compounding ingredients of detergent compositions covered in group C11D1/00
    • C11D3/16—Organic compounds
    • C11D3/26—Organic compounds containing nitrogen
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C11—ANIMAL OR VEGETABLE OILS, FATS, FATTY SUBSTANCES OR WAXES; FATTY ACIDS THEREFROM; DETERGENTS; CANDLES
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    • C11D3/16—Organic compounds
    • C11D3/26—Organic compounds containing nitrogen
    • C11D3/28—Heterocyclic compounds containing nitrogen in the ring

Definitions

  • the present invention relates to detergents and cleaners containing at least one enzyme and at least one acylhydrazone, which acts as a protease inhibitor and is thus a suitable enzyme stabilizer, as well as the use of these acylhydrazones as enzyme stabilizers in enzyme-containing detergents and cleaners.
  • enzymes in detergents and cleaners have been established in the art for decades. They serve to extend the range of services of the funds concerned according to their specific activities. These include in particular hydrolytic enzymes such as proteases, amylases, lipases and cellulases. The first three hydrolyze proteins, starches and fats and thus contribute directly to soil removal. Cellulases are used in particular because of their tissue effect.
  • Another group of washing and cleaning agent enzymes are oxidative enzymes, in particular oxidases, which, if appropriate, in combination with other components, are preferably used to bleach soiling or to produce the bleaching agents in situ.
  • enzymes which are subjected to constant optimization, further enzymes are constantly being made available for use in detergents and cleaners in order to be able to optimally address particular soiling, such as pectinases, ⁇ -glucanases, mannanases or other hemicellulases (glycosidases) Hydrolysis in particular of special vegetable polymers.
  • soiling such as pectinases, ⁇ -glucanases, mannanases or other hemicellulases (glycosidases) Hydrolysis in particular of special vegetable polymers.
  • the enzymes that are the longest-established and contained in virtually all modern, high-performance detergents and cleaners are proteases that serve to break up proteinaceous soiling on the items to be cleaned. However, they also hydrolyze themselves (autoproteolysis) and all other proteins contained in the agents concerned, i. especially enzymes, and therefore have a reduced storage stability in detergent formulations. Due to the reduced storage stability, the washing performance drops markedly after storage and moreover, aesthetic parameters can also change. This is particularly problematic in gel or liquid and especially in water-containing formulations, because in these with the water contained both the reaction medium and the hydrolysis reagent is provided.
  • One goal in the development of detergent formulations is to stabilize the enzymes contained, especially during storage.
  • various unfavorable influences such as against denaturation or decay by physical influences or oxidation.
  • One focus of these developments is the protection of the contained proteins and / or enzymes against proteolytic cleavage. This can be done by the construction of physical barriers, such as by encapsulation of the enzymes in special enzyme granules or by packaging the means in two- or multi-chamber systems.
  • the other many pathway is to add chemical compounds that inhibit the proteases and thus act collectively as stabilizers for proteases and the other proteins and enzymes contained. It must be reversible protease inhibitors, since the protease activity is only temporarily, especially during storage, but not be suppressed during the cleaning process.
  • subtilisin-type proteases (subtilases, subtilopeptidases, EC 3.4.21.62) occupy an outstanding position due to their favorable enzymatic properties such as stability or pH optimum. They are attributed to the serine proteases due to the catalytically active amino acids. They act as nonspecific endopeptidases, that is, they hydrolyze any acid amide linkages that are internal to peptides or proteins. Their pH optimum is usually in the clearly alkaline range. For an overview of this family, see for example the article "Subtilases: Subtilisin-like Proteases" by R.
  • subtilisin enzymes edited by R. Bott and C. Betzel, New York, 1996.
  • Subtilases are naturally formed by microorganisms; Of these, in particular, the subtilisins formed and secreted by Bacillus species are to be mentioned as the most important group within the subtilases.
  • Boron compounds such as, for example, borax, boric acids, boronic acids or their salts or esters, are currently used as enzyme inhibitors in the prior art. These include, in particular, derivatives with aromatic groups, for example ortho, meta or para-substituted phenylboronic acids, in particular 4-formylphenylboronic acid, or the salts or esters of the compounds mentioned. A particularly good protection results when boric acid derivatives are used together with polyols, since these can then form a complex stabilizing the enzyme.
  • the boric acid derivatives have a significant disadvantage: many of them, such as borate, form undesirable by-products with some other detergent ingredients, so that they are no longer available in the agents concerned for the desired cleaning purpose, or even remain as an impurity on the laundry.
  • the use of boron compounds, in particular their release should be viewed critically.
  • the object of the present invention was therefore to identify boron-free compounds which act as protease inhibitors and are suitable for use as enzyme stabilizers in detergents and cleaners and which guarantee a storage stability comparable to boron-containing stabilizers.
  • the use in total liquid, gel or pasty detergents and cleaning agents of particular interest and including in particular those containing water.
  • washing or cleaning agents which comprise at least one protease and at least one enzyme stabilizer, the at least one enzyme stabilizer comprising an acylhydrazone of the formula (1)
  • Ri is selected from the group consisting of CF3 or Ci-C28 alkyl, C2-C28 alkenyl, C2-C22 alkynyl, C 3 -Ci 2 cycloalkyl, C 3 -C 2 -cycloalkenyl, C 7 -C 9 aralkyl, C3-C 2 o-heteroalkyl, C3-C12 cycloheteroalkyl, which are substituted with one or more electron withdrawing groups; or phenyl or naphthyl substituted with one or more electron-withdrawing groups;
  • R2 and R3 are independently selected from the group consisting of hydrogen, unsubstituted or substituted Ci-C28-alkyl, C2-C28-alkenyl, C2-C22-alkynyl, C3-Ci2-cycloalkyl, C3-Ci2-cycloalkenyl, C7-C9 Aralkyl, C3-C20 heteroalkyl, C3-C12 cycloheteroalkyl, C5-C16 heteroaralkyl, unsubstituted or substituted phenyl or naphthyl or unsubstituted or substituted heteroaryl; or R2 and R3, together with the carbon atom to which they are attached, form an unsubstituted or substituted 5-, 6-, 7-, 8- or 9-membered ring, which may include other heteroatoms; and
  • R4 is selected from the group consisting of hydrogen, Ci-C28-alkyl, C2-C28-alkenyl, C2-C22 alkynyl, C3-Ci2 cycloalkyl, C3-Ci2 cycloalkenyl, C7-C9 aralkyl , C 3 -C 2 o-Heteroalkyl, C 3 -C 12 -cycloheteroalkyl, C 5 -C 16 -heteroaralkyl, unsubstituted or substituted phenyl or naphthyl, or unsubstituted or substituted heteroaryl.
  • washing or cleaning agent for washing textiles or cleaning solid surfaces.
  • Another aspect of the invention relates to processes for the cleaning of textiles or hard surfaces, wherein in at least one process step, a washing or cleaning agent according to the invention is applied.
  • the present invention is also directed to the use of the acylhydrazones of formula (I) described herein for stabilizing an enzyme in a protease-containing detergent or cleaner.
  • alkaline earth metals are referred to below as counterions for monovalent anions, this means that the alkaline earth metal is present only in half - as sufficient to charge balance - amount of substance as the anion.
  • the enzyme stabilizers used according to the invention are acylhydrazone compounds of the formula 1)
  • the enzyme stabilizer of formula (1) may be in one of its tautomeric forms or as a mixture of its tautomeric forms.
  • Suitable substituents for the alkyl, heteroalkyl, cycloalkyl, alkenyl, cycloalkenyl, alkynyl, phenyl, naphthyl, aralkyl, heteroaralkyl and cycloheteroalkyl groups are, in particular, C 1 -C 4 -alkyl; Ci-C4-alkoxy; hydroxy; sulfo; sulfato; Halogen; cyano; nitro; carboxy; amino; N-mono- or N, N-di-C 1 -C 4 -alkylamino wherein the alkyl group is unsubstituted or substituted by hydroxy; N-phenylamino; N-naphthylamino, wherein the amino groups may be present as quaternary amino groups; phenyl; Phenoxy or naphthyloxy. Preference is given to hydroxyl, halogen and O-C4-alkoxy.
  • Cyclic compounds preferably consist of 5-, 6- or 7-membered rings, with 6-membered rings being preferred.
  • Aryl refers to aromatic ring systems wherein the ring atoms are carbon, and preferably refers to phenyl or naphthyl.
  • Ci-Cis-alkyl radicals mentioned for the compounds of the formula (1) are straight-chain or branched alkyl radicals which are selected from the group consisting of methyl, ethyl, n-propyl, isopropyl, n-butyl, sec-butyl, isobutyl, ferf Butyl, pentyl, hexyl, heptyl or octyl.
  • C 1 -C 12 -alkyl radicals in particular C 1 -C 5 -alkyl radicals and particularly preferably C 1 -C 4 -alkyl radicals.
  • the alkyl radicals mentioned may be unsubstituted or substituted, where the substituents are selected from the group consisting of hydroxy, C 1 -C 4 alkoxy, sulfo and sulfato, in particular hydroxy.
  • the corresponding unsubstituted alkyl radicals are preferred.
  • Very particular preference is given to methyl and ethyl, in particular methyl.
  • aryl radicals which are suitable for compounds of the formula (1) are phenyl and naphthyl, each unsubstituted or substituted by C 1 -C 4 -alkyl, C 1 -C 4 -alkoxy, halogen, cyano, nitro, carboxy, sulfo, hydroxy , Amino, N-mono- or N, N-di-C 1 -C 4 -alkylamino, wherein the alkyl group is unsubstituted or substituted by hydroxy, N-phenylamino, N-naphthylamino, wherein the amino group may be a quaternary amino group, phenyl, phenoxy or naphthyloxy, in particular C 1 -C 4 -alkyl, C 1 -C 4 -alkoxy, phenyl and hydroxy, preferably phenyl.
  • the C 1 -C 6 -alkylene groups mentioned for compounds of formula (1) are straight-chain or branched alkylene radicals selected from the group consisting of methylene, ethylene, n-propylene and n-butylene which are substituted or unsubstituted, the substituents being preferably selected from hydroxy and C 1 -C 4 -alkoxy.
  • the halogen is preferably chlorine, bromine or fluorine, chlorine being particularly preferred.
  • C3-C12 cycloalkyl refers to saturated, cyclic hydrocarbons.
  • C 3 -C 12 -cycloalkyl is preferably selected from the group consisting of cyclopropyl, cyclobutyl, cyclopentyl, cyclohexyl, trimethylcyclohexyl, menthyl, thujyl, bornyl, 1-adamantyl and 2-adamantyl.
  • C 2 -C 18 alkenyl is preferably selected from the group consisting of vinyl, allyl, 2-propen-2-yl, 2-buten-1-yl, 3-buten-1-yl, 1, 3-butadien-2-yl , 2-Penten-1-yl, 3-penten-2-yl, 2-methyl-1-buten-3-yl, 2-methyl-3-buten-2-yl, 3-methyl-2-butene-1 -yl, 1, 4-pentadien-3-yl, hexenyl, octenyl, nonenyl, decenyl and dodecenyl.
  • C3-C12 cycloalkenyl refers to unsaturated hydrocarbon radicals having one or more double bonds, and are preferably selected from the group consisting of 2-cyclobuten-1-yl, 2-cyclopenten-1-yl, 2-cyclohexen-1-yl , 3-cyclohexen-1-yl, 2,4-cyclohexadien-1-yl, 1-p-menthen-8-yl, 4 (10) -thujen-10-yl, 2-norbornen-1-yl, 2, 5-norbornadien-1-yl and 7J-dimethyl-2,4-norcaradien-3-yl.
  • C 7 -C 9 Aralkyl is preferably selected from the group consisting of benzyl, ⁇ -phenylethyl, and ⁇ , ⁇ -dimethylbenzyl.
  • C 5 -C 16 heteroaralkyl denotes a C 1 -C 8 -alkyl group which is substituted by a C 4 -C 8 -heteroaryl group, preferably by a C 5 -C 12 -heteroaryl group.
  • C5-C6 heteroaryl preferably denotes pyridine or pyrimidine.
  • Ri is preferably (1) - (CH2) kN + (RiooR'iooR "ioo) 3A ⁇ , wherein A" is an anion and k is an integer from 1 to 4; or (2) phenyl substituted with 1 to 5 electron withdrawing substituents selected from the group consisting of -O-C (O) ORioo, -COOR100, -C (O) N (RiooR'ioo), -C (0) -Rioo, -CN, -NO 2, -SO3R100, -CF 3, F, Cl, Br, I, -N (RiooR'iooR "ioo) 3 + A", -N (RioiR'ioi) and
  • R100, R'100, R "100 are independently selected from the group consisting of hydrogen, Ci-Cis-alkyl, and phenyl, wherein methyl is preferred, or two of the radicals R100, R'100, R" 100, together with the nitrogen atom to which they are attached form a 5- or 6-membered ring which may contain another nitrogen atom; * is the link; A an anion is; R101 and R'101 are independently selected from the group consisting of -C (0) -Rioo, -C (O) N (RiooR'ioo) and -C (O) ORioo; or (3) R1 forms a group selected together with the electron-withdrawing substituent
  • the enzyme stabilizer has the general formula (2)
  • R1, R2, R3 and R4 are independently selected from the group consisting of hydrogen, unsubstituted or substituted Ci-C28-alkyl, Ci-C28-alkoxy, C2-C28-alkenyl, C2-C22 alkynyl, C 3 -C 2 cycloalkyl, C 3 -C 2 -cycloalkenyl, C 7 -C 9 aralkyl, C3-C 2 o-heteroalkyl, C3-C12 cycloheteroalkyl, C5-Ci6-heteroalkyl, and unsubstituted or substituted phenyl or naphthalene methyl, wherein the substituents radicals are selected from the group consisting of C 1 -C 4 -alkyl, C 1 -C 4 -alkoxy, hydroxyl, sulfo, sulfato, halogen, cyano, nitro, carboxy, amino, N-mono or N,
  • R5 is selected from the group consisting of hydrogen, unsubstituted or substituted Ci-C 2 8 alkyl, C 2 -C 2 8 alkenyl, C 2 -C 2 2-alkynyl, C3-Ci2 cycloalkyl, C 3 - Ci2 cycloalkenyl, C7-C9 Aralykl, C3-C2o-heteroalkyl, C3-Ci2-cycloheteroalkyl, C5-Ci6-heteroalkyl, unsubstituted or substituted phenyl and unsubstituted or substituted heteroaryl, wherein the substituents for the radicals are selected from the group consisting of C 1 -C 4 -alkyl, C 1 -C 4 -alkoxy, hydroxy, sulfo, sulfato, halogen, cyano, nitro, carboxy, amino, N-mono- or N, N-di-C 1 -C
  • R6 is selected from the group consisting of hydrogen, unsubstituted or substituted Ci-C 2 8 alkyl, C 2 -C 2 8 alkenyl, C 2 -C 2 2-alkynyl, C3-Ci2 cycloalkyl, C 3 - Ci2 cycloalkenyl, C7-C9 aralkyl, C3-C 2 o-heteroalkyl, C3-Ci 2 cycloheteroalkyl, C5-Ci6-heteroalkyl, unsubstituted or substituted phenyl or naphthyl, and unsubstituted or substituted heteroaryl, wherein the substituents for the Radicals are selected from the group consisting of C 1 -C 4 -alkyl, C 1 -C 4 -alkoxy, hydroxyl, sulfo, sulfato, halogen, cyano, nitro, carboxy, amino, N-mono- or N
  • R7 is selected from the group consisting of
  • R 10 is selected from the group consisting of hydrogen, Ci-C 2 8 alkyl, C 2 -C 2 8 alkenyl, C 2 -C 22 alkynyl, C 3 -C 2 cycloalkyl, C3-Ci2 cycloalkenyl, C7-C9 aralkyl, C 3 -C 2 o-heteroalkyl, C 3 -C 2 - cycloheteroalkyl and C5-Ci6 Heteroalkyl, wherein RH and Ri 2 are independently selected from the group consisting of hydrogen, Ci-Cis-alkyl and phenyl; or RH and Ri 2 , together with a nitrogen atom to which they are attached, a 5- or 6- form a membered ring which may contain another nitrogen, oxygen or sulfur atom; and Ri 3 represents hydrogen or Ci-Cis-alkyl.
  • the stabilizer has the general formula (2), wherein R 1 , R 2 , R 3 and R 4 are independently selected from the group consisting of hydrogen, unsubstituted or substituted C 1 -C 8 -alkyl, C 1 -C 2 8 alkoxy, C 2 -C 2 8 alkenyl, C 2 -C 22 - alkynyl, C 3 -C 2 cycloalkyl, C3-Ci2 cycloalkenyl, C7-C9 aralkyl, C 3 -C 20 - Heteroalkyl, C 3 -C 12 -cycloheteroalkyl, C 5 -C 16 -heteroalkyl and unsubstituted or substituted phenyl or naphthyl, where the substituents for the radicals are selected from the group consisting of C 1 -C 4 -alkyl, C 1 -C 4 -alkoxy, hydroxyl, Sulfo,
  • Rs is selected from the group consisting of hydrogen, unsubstituted or substituted Ci-C 2 8 alkyl, C 2 -C 2 8 alkenyl, C 2 -C 2 2-alkynyl, C3-Ci2 cycloalkyl, C 3 - Ci2 cycloalkenyl, C7-C9 Aralykl, C3-C 2 o-heteroalkyl, C3-Ci 2 cycloheteroalkyl, C5-Ci6-heteroalkyl, unsubstituted or substituted phenyl and unsubstituted or substituted heteroaryl, where the Substituents for the radicals are selected from the group consisting of C 1 -C 4 -alkyl, C 1 -C 4 -alkoxy, hydroxyl, sulfo, sulfato, halogen, cyano, nitro, carboxy, amino, N-mono- or N, N-di-C
  • Alkylamino which may be unsubstituted or substituted on the alkyl group with hydroxy, N-phenylamino, N-naphthylamino, wherein the amino group may be a quaternary amino group, phenyl, phenoxy and naphthyloxy;
  • R6 is selected from the group consisting of hydrogen, unsubstituted or substituted Ci-C 28 alkyl, C 2 -C 28 alkenyl, C 2 -C 22 alkynyl, C 3 -C 2 cycloalkyl, C 3 -C 2 - cycloalkenyl, C7-C9 aralkyl, C3-C 2 o-heteroalkyl, C3-Ci 2 cycloheteroalkyl, C5-Ci6-heteroalkyl, unsubstituted or substituted phenyl or naphthyl, and unsubstituted or substituted heteroaryl, wherein the substituents are selected for the radicals from the group consisting of C 1 -C 4 -alkyl, C 1 -C 4 -alkoxy, hydroxyl, sulfo, sulfato, halogen, cyano, nitro, carboxy, amino, N-mono- or N, N
  • R7 is - (CH2) kN + (RiooR'iooR “ioo) 3A is _, where k is an integer from 1 to 4, A 'is an anion of an organic or inorganic acid, and R100, R'100, R" are independently selected from the group consisting of hydrogen, Ci-Cis-alkyl, and phenyl, with methyl being preferred.
  • the anion A " is preferably selected from the group consisting of RCOO “ , ClO, BF 4 " , PF 6 " , RSOs “ , RSO (preferably CF 3 SO 3), SC 2" , OCN “ , SCN “ , NO 3 , F-, Cr, Br, I-, RO-, CIC ", HS0 4 2 ', 4 ⁇ 0 3", HP0 4 2', H 2 P0 4 2 ', 3 C0 2 "and HCO” wherein R is selected is selected from the group consisting of hydrogen, unsubstituted and substituted C 1 -C 4 -alkyl and substituted aryl
  • a " is selected from the group consisting of RSO's " , OCN “ , SCN “ , NO 3, F, I and Cl " .
  • a " is preferably Cl " .
  • Rs-Rs can be independently selected from the groups listed above. So R5 in one ring can be a different rest than in the other ring. This also applies to R6-Rs.
  • the enzyme stabilizer is a compound of the formula (3) or (4)
  • a detergent or cleaning agent according to the invention are all means that are suitable for washing or cleaning of particular textiles and / or solid surfaces.
  • Other suitable ingredients are described in detail below.
  • a protease is to be understood as meaning all enzymes which are capable of hydrolyzing acid amide linkages of proteins.
  • the proteases are also described in detail below.
  • the compounds relevant to the invention form a complex with the protease to be inhibited / stabilized according to the invention.
  • the active site of the protease is blocked by the compound which is not hydrolyzable by this enzyme and is not available for hydrolysis of other added proteins.
  • the equilibrium coefficient of this reaction is called the inhibition constant or K.
  • the first advantage of the invention relevant connections over the prior art is that they have as elements only C, H, N and O and in particular are free of boron. Thus, they do not form the undesirable, toxic boron-derived by-products with other detergent or cleaning ingredients.
  • the enzymes contained in the detergents and cleaners show on addition of the boron-free compounds according to the invention a significantly improved lifetime compared to stabilizer-free formulations.
  • the inhibition of enzyme activity in particular inhibition of the protease activity by addition of acylhydrazone compounds of the formula (1), however, is comparably effective with boron-containing stabilizers.
  • the protease and optionally other proteins contained, in particular other enzymes are protected in this way against proteolysis by this enzyme (stabilized against proteolysis) and are thus fully efficient even after storage.
  • the binding equilibrium is shifted in the direction of dissociation so that the complex dissolves and the majority of the protease relevant to the invention can become proteolytically active.
  • a washing or cleaning process in which a protease is inhibited which is inhibited and / or stabilized with a compound described above;
  • washing or cleaning agent for washing and / or cleaning textiles and / or hard surfaces; such as
  • the enzyme i. the protease in an amount of 0.001-2% by weight, preferably 0.05-1% by weight, and the acylhydrazone of the formula (I) in an amount of 0.001-2% by weight, preferably 0.05 -1 wt .-%, based on the total weight of the detergent or cleaning agent contained in this.
  • the enzyme and the enzyme stabilizer may be pre-formulated in an enzyme composition, wherein the enzyme is present in the enzyme composition in an amount of 0.001-2% by weight, preferably 0.05-1% by weight, and the acylhydrazone of the formula ( I) in an amount of 0.001-2 wt .-%, preferably 0.05-1 wt .-%, based on the total weight in the enzyme composition.
  • This enzyme composition which is also a constituent of the present invention, can then be used in detergents or cleaners according to the invention in amounts which lead to the above-mentioned final concentrations in the washing or cleaning agent.
  • an agent according to the invention may contain at least one further stabilizer, in particular a polyol, such as glycerol or 1,2-ethylene glycol, and / or an antioxidant.
  • a further stabilizer in particular a polyol, such as glycerol or 1,2-ethylene glycol, and / or an antioxidant.
  • the protease stabilized or reversibly inhibited according to the invention is preferably a serine protease, in particular a subtilase, more preferably a subtilisin.
  • the subtilisin may be a wild-type enzyme or a subtilisin variant, wherein the wild-type enzyme or the starting enzyme of the variant is preferably selected from one of the following: the alkaline protease from Bacillus amyloliquefaciens ( ⁇ '),
  • alkaline protease from Bacillus lentus, preferably from Bacillus lentus (DSM 5483),
  • alkaline protease from Bacillus sp. (DSM 14390) or an at least 98.5% identical alkaline protease, and
  • alkaline protease from Bacillus sp. (DSM 14392) or an at least 98.1% identical alkaline protease.
  • compositions according to the invention may contain, in addition to the protease, one or more further enzymes, in particular from the following group: one or more further proteases, amylases, hemicellulases, cellulases, lipases and oxidoreductases.
  • compositions described herein include all conceivable types of detergents or cleaners, both concentrates and neat agents, for use on a commercial scale, in the washing machine or in hand washing or cleaning.
  • detergents for textiles, carpets, or natural fibers, for which the term detergent is used.
  • washing and cleaning agents in the invention also include washing aids which are added to the actual detergent in the manual or machine textile laundry to achieve a further effect.
  • laundry detergents and cleaners in the context of the invention also include textile pre-treatment and post-treatment agents, ie those agents with which the laundry item is brought into contact before the actual laundry, for example to dissolve stubborn soiling, and also agents which are in one of the actual Textile laundry downstream step to give the laundry further desirable properties such as comfortable grip, crease resistance or low static charge. Among the latter, i.a. calculated the fabric softener.
  • Embodiments of the present invention include all solid, powdered, liquid, gelatinous or pasty administration forms of the agents described herein, which if appropriate can also consist of several phases and in compressed or uncompressed form Form can be present.
  • the agent can be present as a free-flowing powder, in particular with a bulk density of 300 g / l to 1200 g / l, in particular 500 g / l to 900 g / l or 600 g / l to 850 g / l.
  • the solid dosage forms of the composition also include extrudates, granules, tablets or pouches.
  • the agent can also be liquid, gelatinous or pasty, for example in the form of a non-aqueous liquid washing or dishwashing detergent or a non-aqueous paste or in the form of an aqueous liquid washing or dishwashing detergent or a water-containing paste.
  • the agent may be present as a one-component system. Such funds consist of one phase.
  • an agent can also consist of several phases. Such an agent is therefore divided into several components.
  • the detergents or cleaners described herein which may be in the form of powdered solids, in densified particulate form, as homogeneous solutions or suspensions, may further additionally contain all known ingredients customary in such compositions, preferably containing at least one further ingredient in the composition.
  • the agents described herein may contain surfactants, builders, bleaches or bleach activators.
  • they may contain water-miscible organic solvents, sequestering agents, electrolytes, pH regulators and / or further auxiliaries, such as optical brighteners, graying inhibitors, foam regulators, as well as dyes and fragrances, and combinations thereof.
  • a further subject of the invention is a method for the cleaning of textiles or hard surfaces, which is characterized in that in at least one method step a means described herein is used.
  • Methods for cleaning textiles are generally distinguished by the fact that various cleaning-active substances are applied to the items to be cleaned and washed off after the contact time, or that the items to be cleaned are otherwise treated with a detergent or a solution or dilution of this product.
  • All conceivable washing or cleaning methods can be enriched in at least one of the method steps by the use of a washing or cleaning agent described herein and then represent embodiments of the present invention.
  • Another subject of the invention is the use of an agent described herein for cleaning or washing textiles or for cleaning hard surfaces.
  • Yet another subject of the invention is the use of the compounds described herein for stabilizing an enzyme in a protease-containing detergent or cleaner.
  • the storage stability of protease-containing detergents and cleaning agents in the presence of acylhydrazone compounds was investigated for use as enzyme stabilizers.
  • the acylhydrazone compounds in the presence of 1, 2-propanediol were each formulated at 1% (w / w) in a detergent or cleaner formulation (see Table 2). Then the protease (1% PUR) was added to the formulation and the formulation stored at 30 ° C.
  • the initial values for the proteolytic activity of the agent in question are compared with the values determined after storage.
  • the stabilizing effect of each tested compound is therefore measured as a relative percentage increase in protease residual activity.
  • the pH of the formulation was adjusted to 8.4 by the NaOH.
  • the formulation was clear and colorless.

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft Wasch- und Reinigungsmittel enthaltend mindestens eine Protease und mindestens eine Acylhydrazon-Verbindung der Formel (1), die als Proteaseinhibitor wirkt und somit ein geeigneter Enzymstabilisator ist, sowie die Verwendung dieser Verbindungen als Enzymstabilisator in protease-haltigen Wasch- und Reinigungsmitteln. Ebenfalls Bestandteil der Erfindung sind die entsprechenden Wasch- und Reinigungsverfahren und die Verwendung der hierin beschriebenen Mittel.

Description

Acylhydrazone als Enzymstabilisatoren
Die vorliegende Erfindung betrifft Wasch- und Reinigungsmittel enthaltend mindestens ein Enzym und mindestens ein Acylhydrazon, das als Proteaseinhibitor wirkt und somit ein geeigneter Enzymstabilisator ist, sowie die Verwendung dieser Acylhydrazone als Enzymstabilisator in Enzym- haltigen Wasch- und Reinigungsmitteln.
Der Einsatz von Enzymen in Wasch- und Reinigungsmitteln ist seit Jahrzehnten im Stand der Technik etabliert. Sie dienen dazu, das Leistungsspektrum der betreffenden Mittel entsprechend ihren speziellen Aktivitäten zu erweitern. Hierzu gehören insbesondere hydrolytische Enzyme wie Proteasen, Amylasen, Lipasen und Cellulasen. Die ersten drei genannten hydrolysieren Proteine, Stärke und Fette und tragen somit unmittelbar zur Schmutzentfernung bei. Cellulasen werden insbesondere wegen ihrer Gewebewirkung eingesetzt. Eine weitere Gruppe von Wasch- und Reinigungsmittelenzymen sind oxidative Enzyme, insbesondere Oxidasen, die ggf. im Zusammenspiel mit anderen Komponenten vorzugsweise dazu dienen, Anschmutzungen zu bleichen oder die bleichenden Agentien in situ zu erzeugen. Neben diesen Enzymen, die einer fortwährenden Optimierung unterworfen werden, werden laufend weitere Enzyme für den Einsatz in Wasch- und Reinigungsmitteln bereitgestellt, um insbesondere spezielle Anschmutzungen optimal angehen zu können, wie beispielsweise Pektinasen, ß-Glucanasen, Mannanasen oder weitere Hemicellulasen (Glykosidasen) zur Hydrolyse insbesondere spezieller pflanzlicher Polymere.
Die am längsten etablierten und in praktisch allen modernen, leistungsfähigen Wasch- und Reinigungsmitteln enthaltenen Enzyme sind Proteasen, die dem Abbau proteinhaltiger Anschmutzungen auf dem Reinigungsgut dienen. Allerdings hydrolysieren sie auch sich selbst (Autoproteolyse) und alle anderen in den betreffenden Mitteln enthaltenen Proteine, d.h. insbesondere Enzyme, und weisen daher in Waschmittelformulierungen eine reduzierte Lagerstabilität auf. Durch die verringerte Lagerstabilität sinkt nach Lagerung die Waschperformance deutlich und darüber hinaus können sich ästhetische Parameter ebenfalls verändern. Besonders problematisch ist dies in gelförmigen oder flüssigen und insbesondere in wasserhaltigen Rezepturen, weil in diesen mit dem enthaltenen Wasser sowohl das Reaktionsmedium als auch das Hydrolyse-Reagenz zur Verfügung gestellt wird.
Ein Ziel bei der Entwicklung von Wasch- und Reinigungsmittelrezepturen besteht darin, die enthaltenen Enzyme besonders während der Lagerung zu stabilisieren. Darunter wird der Schutz gegen verschiedene ungünstige Einflüsse verstanden, wie beispielsweise gegen Denaturierung oder Zerfall durch physikalische Einflüsse oder Oxidation. Ein Schwerpunkt dieser Entwicklungen besteht im Schutz der enthaltenen Proteine und/oder Enzyme gegen proteolytische Spaltung. Diese kann durch den Aufbau physikalischer Barrieren erfolgen, etwa durch Verkapselung der Enzyme in speziellen Enzymgranulaten oder durch Konfektionierung der Mittel in Zwei- oder Mehrkammersystemen. Der andere vielfach beschrittene Weg besteht darin, chemische Verbindungen zuzusetzen, die die Proteasen inhibieren und somit insgesamt als Stabilisatoren für Proteasen und die anderen enthaltenen Proteine und Enzyme wirken. Es muss sich dabei um reversible Proteaseinhibitoren handeln, da die Proteaseaktivität nur vorübergehend, insbesondere während der Lagerung, nicht aber mehr während des Reinigungsprozesses unterbunden werden soll.
Als Wasch- und Reinigungsmittelproteasen sind verschiedene Protease-Klassen etabliert, beispielsweise Metalloproteasen. Unter den Wasch- und Reinigungsmittelproteasen nehmen Proteasen vom Subtilisin-Typ (Subtilasen, Subtilopeptidasen, EC 3.4.21.62) aufgrund ihrer günstigen enzymatischen Eigenschaften wie Stabilität oder pH-Optimum allerdings eine herausragende Stellung ein. Sie werden aufgrund der katalytisch wirksamen Aminosäuren den Serin-Proteasen zugerechnet. Sie wirken als unspezifische Endopeptidasen, das heißt, sie hydrolysieren beliebige Säu- reamidbindungen, die im Inneren von Peptiden oder Proteinen liegen. Ihr pH-Optimum liegt meist im deutlich alkalischen Bereich. Einen Überblick über diese Familie bietet beispielsweise der Artikel „Subtilases: Subtilisin-like Proteases" von R. Siezen, Seite 75-95 in„Subtilisin enzymes", heraus- gegegeben von R. Bott und C. Betzel, New York, 1996. Subtilasen werden natürlicherweise von Mikroorganismen gebildet; hierunter sind insbesondere die von Bacillus-Spezies gebildeten und sekretierten Subtilisine als bedeutendste Gruppe innerhalb der Subtilasen zu erwähnen.
Im Stand der Technik werden zurzeit Bor-Verbindungen, wie zum Beispiel Borax, Borsäuren, Boronsäuren oder deren Salze oder Ester als Enzyminhibitor eingesetzt. Darunter sind vor allem Derivate mit aromatischen Gruppen, etwa ortho-, meta- oder para-substituierte Phenylboronsäuren zu erwähnen, insbesondere 4-Formylphenyl-Boronsäure, beziehungsweise die Salze oder Ester der genannten Verbindungen. Ein besonders guter Schutz ergibt sich, wenn Borsäurederivate zusammen mit Polyolen eingesetzt werden, da diese dann einen das Enzym stabilisierenden Komplex bilden können. Unabhängig von ihrer stabilisierenden Wirkung weisen die Borsäurederivate jedoch einen entscheidenden Nachteil auf: Viele davon, wie beispielsweise Borat, bilden mit einigen anderen Wasch- bzw. Reinigungsmittelinhaltsstoffen unerwünschte Nebenprodukte, so dass diese in den betreffenden Mitteln nicht mehr für den erwünschten Reinigungszweck zur Verfügung stehen oder sogar als Verunreinigung auf dem Waschgut zurückbleiben. Darüber hinaus ist aufgrund rechtlicher und toxikologischer/ökotoxikologischer Gründe ist der Einsatz von Bor- Verbindungen, insbesondere deren Freisetzung, kritisch zu sehen. Aufgabe der vorliegenden Erfindung war es daher, Bor-freie Verbindungen zu identifizieren, die als Proteaseinhibitoren wirken und für den Einsatz als Enzymstabilisatoren in Wasch- und Reinigungsmitteln geeignet sind und die eine mit Bor-haltigen Stabilisatoren vergleichbare Lagerstabilität garantieren. Hierbei war der Einsatz in insgesamt flüssigen, gelförmigen oder pastösen Wasch- und Reinigungsmitteln von besonderem Interesse, und darunter insbesondere in solchen, die Wasser enthalten.
Diese Aufgabe wird durch Wasch- oder Reinigungsmittel gelöst, die mindestens eine Protease und mindestens einen Enzymstabilisator enthalten, wobei der mindestens eine Enzymstabilisator ein Acylhydrazon der Formel (1 )
Figure imgf000004_0001
in E- oder Z-Konfiguration oder ein protoniertes oder deprotoniertes Analogon davon ist, wobei Ri ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus CF3 oder Ci-C28-Alkyl, C2-C28-Alkenyl, C2-C22- Alkinyl, C3-Ci2-Cycloalkyl, C3-Ci2-Cycloalkenyl, C7-C9-Aralkyl, C3-C2o-Heteroalkyl, C3-C12- Cycloheteroalkyl, welche mit einer oder mehreren elektronenziehenden Gruppen substituiert sind; oder Phenyl oder Naphthyl, welche mit einer oder mehreren elektronenziehenden Gruppen substituiert sind;
R2 und R3 unabhängig voneinander ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus Wasserstoff, unsubstituiertem oder substituiertem Ci-C28-Alkyl, C2-C28-Alkenyl, C2-C22-Alkinyl, C3-Ci2-Cycloalkyl, C3-Ci2-Cycloalkenyl, C7-C9-Aralkyl, C3-C2o-Heteroalkyl, C3-Ci2-Cycloheteroalkyl, C5-C16- Heteroaralkyl, unsubstituiertem oder substituiertem Phenyl oder Naphthyl oder unsubstituiertem oder substituiertem Heteroaryl; oder R2 und R3, zusammen mit dem Kohlenstoffatom, an welches sie gebunden sind, einen unsubstituierten oder substituierten 5-, 6-, 7-, 8- oder 9-gliedrigen Ring, weicher weitere Heteroatome beinhalten kann, bilden; und
R4 ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Wasserstoff, Ci-C28-Alkyl, C2-C28-Alkenyl, C2-C22- Alkinyl, C3-Ci2-Cycloalkyl, C3-Ci2-Cycloalkenyl, C7-C9-Aralkyl, C3-C2o-Heteroalkyl, C3-C12- Cycloheteroalkyl, C5-Ci6-Heteroaralkyl, unsubstituiertem oder substituiertem Phenyl oder Naphthyl, oder unsubstituiertem oder substituiertem Heteroaryl.
Ebenfalls Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist die Verwendung eines erfindungsgemäßen Wasch- oder Reinigungsmittels zum Waschen von Textilien oder Reinigen von festen Oberflächen. Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft Verfahren zur Reinigung von Textilien oder harten Oberflächen, wobei in mindestens einem Verfahrensschritt ein Wasch- oder Reinigungsmittel gemäß der Erfindung angewendet wird.
Schließlich richtet sich die vorliegende Erfindung auch auf die Verwendung der hierin beschriebenen Acylhydrazone der Formel (I) zur Stabilisierung eines Enzyms in einem protease-haltigen Wasch- oder Reinigungsmittel.
Diese und weitere Aspekte, Merkmale und Vorteile der Erfindung werden für den Fachmann aus dem Studium der folgenden detaillierten Beschreibung und Ansprüche ersichtlich. Dabei kann jedes Merkmal aus einem Aspekt der Erfindung in jedem anderen Aspekt der Erfindung eingesetzt werden. Ferner ist es selbstverständlich, dass die hierin enthaltenen Beispiele die Erfindung beschreiben und veranschaulichen sollen, diese aber nicht einschränken und insbesondere die Erfindung nicht auf diese Beispiele beschränkt ist. Alle Prozentangaben sind, sofern nicht anders angegeben, Gewichts-%. Numerische Bereiche, die in dem Format„von x bis y" angegeben sind, schließen die genannten Werte ein. Wenn mehrere bevorzugte numerische Bereiche in diesem Format angegeben sind, ist es selbstverständlich, dass alle Bereiche, die durch die Kombination der verschiedenen Endpunkte entstehen, ebenfalls erfasst werden.
Wann immer im Folgenden Erdalkalimetalle als Gegenionen für einwertige Anionen genannt sind, so bedeutet das, dass das Erdalkalimetall natürlich nur in der halben - zum Ladungsausgleich ausreichenden - Stoffmenge wie das Anion vorliegt.
Die erfindungsgemäß eingesetzten Enzymstabilisatoren sind Acylhydrazon-Verbindungen der Formel 1 )
Figure imgf000005_0001
wie oben definiert. Diese können in E- oder Z-Konfiguration vorliegen. Ebenfalls erfasst sind proto- nierte oder deprotonierte Analoga dieser Verbindungen, d.h. Verbindungen, die sich gegenüber den gemäß Formel (1 ) definierten Verbindungen durch das Fehlen oder das zusätzliche Vorhandensein eines oder mehrerer Protonen (H+) auszeichnen.
Unter elektronenziehenden Substituenten sind hierin solche Substituenten zu verstehen, die einen -I und/oder -M Effekt in aromatischen Ringsystemen aufweisen. Wenn R4 Wasserstoff ist, kann der Enzymstabilisator der Formel (1 ) in einer seiner tautomeren Formen oder als Mischung seiner tautomeren Formen vorliegen.
Passende Substituenten für die Alkyl-, Heteroalkyl-, Cycloalkyl-, Alkenyl,- Cycloalkenyl-, Alkinyl-, Phenyl-, Naphthyl-, Aralkyl-, Heteroaralkyl- und Cycloheteroalkylgruppen sind insbesondere C1-C4- Alkyl; Ci-C4-Alkoxy; Hydroxy; Sulfo; Sulfato; Halogen; Cyano; Nitro; Carboxy; Amino; N-mono- oder N,N-di-Ci-C4-Alkylamino, wobei die Alkylgruppe unsubstituiert oder mit Hydroxy substituiert ist; N-Phenylamino; N-Naphthylamino, wobei die Aminogruppen als quaternäre Aminogruppen vorliegen können; Phenyl; Phenoxy oder Naphthyloxy. Bevorzugt sind Hydroxyl, Halogen und O- C4-Alkoxy.
Allgemein bevorzugt sind unsubstituierte Alkyl, Heteroalkyl, Cycloalkyl, Alkenyl, Cycloalkenyl, Alkinyl, Phenyl, Naphthyl, Aralkyl, Heteroaralkyl und Cycloheteroalkyl.
Cyclische Verbindungen bestehen bevorzugt aus 5-, 6- oder 7-gliedrigen Ringen, wobei 6-gliedrige Ringe bevorzugt sind. Aryl bezeichnet aromatische Ringsysteme, wobei die Ringatome Kohlenstoff sind, und bezieht sich vorzugsweise auf Phenyl oder Naphthyl.
Die für die Verbindungen der Formel (1 ) erwähnten Ci-Cis-Alkylradikale sind geradkettige oder verzweigte Alkylradikale, die ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus Methyl, Ethyl, n- Propyl, Isopropyl, n-Butyl, sec-Butyl, Isobutyl, ferf-Butyl, Pentyl, Hexyl, Heptyl oder Octyl.
Bevorzugt werden Ci-Ci2-Alkylradikale, insbesondere d-Cs-Alkylradikale und besonders bevorzugt Ci-C4-Alkylradikale. Die erwähnten Alkylradikale können unsubstituiert oder substituiert vorliegen, wobei die Substituenten ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus Hydroxy, C1-C4- Alkoxy, Sulfo und Sulfato, insbesondere Hydroxy. Die entsprechenden unsubstituierten Alkylradikale sind bevorzugt. Ganz besonders bevorzugt sind Methyl und Ethyl, insbesondere Methyl.
Beispiele für Arylradikale, welche für Verbindungen mit der Formel (1 ) in Frage kommen, sind Phenyl und Naphthyl, jeweils unsubstituiert oder substituiert mit Ci-C4-Alkyl, Ci-C4-Alkoxy, Halogen, Cyano, Nitro, Carboxy, Sulfo, Hydroxy, Amino, N-mono- oder N,N-di-Ci-C4-Alkylamino, wobei die Alkylgruppe unsubstuiert oder mit Hydroxy substituiert ist, N-Phenylamino, N-Naphthylamino, wobei die Aminogruppe eine quarternäre Aminogruppe sein kann, Phenyl, Phenoxy oder Naphthyloxy, insbesondere Ci-C4-Alkyl, Ci-C4-Alkoxy, Phenyl und Hydroxy, vorzugsweise Phenyl.
Die für Verbindungen nach Formel (1 ) erwähnten Ci-C6-Alkylengruppen sind geradkettige oder verzweigte Alkylenradikale, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Methylen, Ethylen, n- Propylen und n-Butylen, die substituiert oder unsubstituiert sind, wobei die Substituenten vorzugsweise ausgewählt sind aus Hydroxy und Ci-C4-Alkoxy. Bei Verbindungen nach Formel (1 ) ist das Halogen bevorzugt Chlor, Brom oder Fluor, wobei insbesondere Chlor bevorzugt ist.
C3-Ci2-Cycloalkyl bezieht sich auf gesättigte, zyklische Kohlenwasserstoffe. C3-Ci2-Cycloalkyl wird vorzugsweise ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Cyclopropyl, Cyclobutyl, Cyclopentyl, Cyclohexyl, Trimethylcyclohexyl, Menthyl, Thujyl, Bornyl, 1-Adamantyl und 2-Adamantyl.
C2-Ci8-Alkenyl wird vorzugsweise ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Vinyl, Allyl, 2- Propen-2-yl, 2-Buten-1-yl, 3-Buten-1-yl, 1 ,3-Butadien-2-yl, 2-Penten-1-yl, 3-Penten-2-yl, 2-Methyl- 1-buten-3-yl, 2-Methyl-3-buten-2-yl, 3-Methyl-2-buten-1-yl, 1 ,4-Pentadien-3-yl, Hexenyl, Octenyl, Nonenyl, Decenyl und Dodecenyl.
C3-Ci2-Cycloalkenyl bezieht sich auf ungesättigte Kohlenwasserstoffreste, welche eine oder mehrere Doppelbindungen aufweisen, und vorzugsweise ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus 2-Cyclobuten-1-yl, 2-Cyclopenten-1-yl, 2-Cyclohexen-1-yl, 3-Cyclohexen-1-yl, 2,4- Cyclohexadien-1-yl, 1-p-Menthen-8-yl, 4(10)-Thujen-10-yl, 2-Norbornen-1-yl, 2,5-Norbornadien-1-yl und 7J-Dimethyl-2,4-norcaradien-3-yl.
C7-C9-Aralkyl wird vorzugsweise ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Benzyl, ß-Phenylethyl, und α,α-Dimethylbenzyl.
C5-Ci6-Heteroaralkyl bezeichnet eine d-Cs-Alkylgruppe, die mit einer C4-Cs-Heteroarylgruppe, bevorzugt mit einer Cs-Ce-Heterorarylgruppe substituiert ist.
C5-C6-Heteroaryl bezeichnet vorzugsweise Pyridin oder Pyrimidin.
Ri ist bevorzugt (1 ) -(CH2)k-N+(RiooR'iooR"ioo)3A~, wobei A" ein Anion ist und k eine ganze Zahl von 1 bis 4; oder (2) Phenyl substituiert mit 1 bis 5 elektronenziehenden Substituenten, welche ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus -0-C(0)ORioo, -COOR100, -C(0)N(RiooR'ioo), -C(0)-Rioo, -CN, -NO2, -SO3R100, -CF3, F, Cl, Br, I, -N(RiooR'iooR"ioo)3+ A", -N(RioiR'ioi) und
Figure imgf000007_0001
wobei R100, R'100, R"ioo unabhängig voneinander ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus Wasserstoff, Ci-Cis-Alkyl, und Phenyl, wobei Methyl bevorzugt ist; oder zwei der Reste R100, R'100, R"ioo, zusammen mit dem Stickstoffatom, an welches sie gebunden sind, einen 5- oder 6- gliedri- gen Ring bilden, welcher ein weiteres Stickstoffatom enthalten kann; * die Verknüpfungsstelle ist; A ein Anion ist; R101 und R'101 unabhängig voneinander ausgewählt werden aus der Gruppe bestehend aus -C(0)-Rioo, -C(0)N(RiooR'ioo) und -C(0)ORioo; oder (3) R1 bildet zusammen mit dem elektronenziehenden Substituenten eine Gruppe ausgewählt aus
Figure imgf000008_0001
In einer bevorzugten Ausführungsform besitzt der Enzymstabilisator die allgemeine Formel (2)
Figure imgf000008_0002
wobei
R1 , R2, R3 und R4 unabhängig voneinander ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus Wasserstoff, unsubstituiertem oder substituiertem Ci-C28-Alkyl, Ci-C28-Alkoxy, C2-C28-Alkenyl, C2-C22- Alkinyl, C3-Ci2-Cycloalkyl, C3-Ci2-Cycloalkenyl, C7-C9-Aralkyl, C3-C2o-Heteroalkyl, C3-C12- Cycloheteroalkyl, C5-Ci6-Heteroalkyl und unsubstituiertem oder substituiertem Phenyl oder Naph- thyl, wobei die Substituenten für die Radikale ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus C1- C4-Alkyl, Ci-C4-Alkoxy, Hydroxy, Sulfo, Sulfato, Halogen, Cyano, Nitro, Carboxy, Amino, N-mono oder N,N-di-Ci-C4-Alkylamino, welches unsubstituiert oder an der Alkylgruppe mit Hydroxy substituiert ist, N-Phenylamino, N-Naphthylamino, wobei die Aminogruppe eine quarternäre Aminogruppe sein kann, Phenyl, Phenoxy und Naphthyloxy; oder R1 , R2, R3 und R4 unabhängig voneinander ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus OR11 , NR11R12 und Halogen; oder R1 und R2, R2 und R3, oder R3 und R4 miteinander verbunden sind und einen, zwei oder drei carbozyklische oder heterozyklische Ringe bilden, welche ununterbrochen oder durch eine oder mehrere -O-, -S- oder NRi3-Gruppen unterbrochen sein können, oder ferner mit anderen aromatischen Ringen verbunden und/oder mit einer oder mehreren Ci-C6-Alkylgruppen substituiert sein können;
R5 ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Wasserstoff, unsubstituiertem oder substituiertem Ci-C28-Alkyl, C2-C28-Alkenyl, C2-C22-Alkinyl, C3-Ci2-Cycloalkyl, C3-Ci2-Cycloalkenyl, C7-C9- Aralykl, C3-C2o-Heteroalkyl, C3-Ci2-Cycloheteroalkyl, C5-Ci6-Heteroalkyl, unsubstituiertem oder substituiertem Phenyl und unsubstituiertem oder substituiertem Heteroaryl, wobei die Substituenten für die Radikale ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus Ci-C4-Alkyl, Ci-C4-Alkoxy, Hydroxy, Sulfo, Sulfato, Halogen, Cyano, Nitro, Carboxy, Amino, N-mono- oder N,N-di-Ci-C4- Alkylamino, welches unsubstituiert oder an der Alkylgruppe mit Hydroxy substituiert sein kann, N- Phenylamino, N-Naphthylamino, wobei die Aminogruppe eine quarternäre Aminogruppe sein kann, Phenyl, Phenoxy und Naphthyloxy;
R6 ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Wasserstoff, unsubstituiertem oder substituiertem Ci-C28-Alkyl, C2-C28-Alkenyl, C2-C22-Alkinyl, C3-Ci2-Cycloalkyl, C3-Ci2-Cycloalkenyl, C7-C9- Aralkyl, C3-C2o-Heteroalkyl, C3-Ci2-Cycloheteroalkyl, C5-Ci6-Heteroalkyl, unsubstituierten oder substituierten Phenyl oder Naphthyl, und unsubstituiertem oder substituiertem Heteroaryl, wobei die Substituenten für die Radikale ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus Ci-C4-Alkyl, C1-C4- Alkoxy, Hydroxy, Sulfo, Sulfato, Halogen, Cyano, Nitro, Carboxy, Amino, N-mono- oder N,N-di-Ci- C4-Alkylamino, welches unsubstituiert oder an der Alkylgruppe mit Hydroxy substituiert sein kann, N-Phenylamino, N-Naphthylamino, wobei die Aminogruppe eine quarternäre Aminogruppe sein kann, Phenyl, Phenoxy und Naphthyloxy;
R7 ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus
Figure imgf000009_0001
, mit jeweils einem Anion A~,
wobei k eine ganze Zahl von 1 bis 4 ist, A" ein Anion einer organischen oder anorganischen Säure ist, R10 ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Wasserstoff, Ci-C28-Alkyl, C2-C28-Alkenyl, C2-C22-Alkinyl, C3-Ci2-Cycloalkyl, C3-Ci2-Cycloalkenyl, C7-C9-Aralkyl, C3-C2o-Heteroalkyl, C3-Ci2- Cycloheteroalkyl und C5-Ci6-Heteroalkyl; wobei RH und Ri2 unabhängig voneinander ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus Wasserstoff, Ci-Cis-Alkyl und Phenyl; oder RH und Ri2, zusammen mit einem Stickstoffatom, an welches sie gebunden sind, einen 5- oder 6-gliedrigen Ring bilden, welcher ein weiteres Stickstoff-, Sauerstoff- oder Schwefelatom enthalten kann; und Ri3 Wasserstoff oder Ci-Cis-Alkyl darstellt.
In weiteren bevorzugten Ausführungsform besitzt der Stabilisator die allgemeine Formel (2), wobei R1 , R2, R3 und R4 unabhängig voneinander ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus Wasserstoff, unsubstituiertem oder substituiertem Ci-C28-Alkyl, Ci-C28-Alkoxy, C2-C28-Alkenyl, C2-C22- Alkinyl, C3-Ci2-Cycloalkyl, C3-Ci2-Cycloalkenyl, C7-C9-Aralkyl, C3-C20-Heteroalkyl, C3-Ci2- Cycloheteroalkyl, C5-Ci6-Heteroalkyl und unsubstituiertem oder substituiertem Phenyl oder Naphthyl, wobei die Substituenten für die Radikale ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus C1- C4-Alkyl, Ci-C4-Alkoxy, Hydroxy, Sulfo, Sulfato, Halogen, Cyano, Nitro, Carboxy, Amino, N-mono oder N,N-di-Ci-C4-Alkylamino, welches unsubstituiert oder an der Alkylgruppe mit Hydroxy substituiert ist, N-Phenylamino, N-Naphthylamino, wobei die Aminogruppe eine quarternäre Aminogruppe sein kann, Phenyl, Phenoxy und Naphthyloxy; oder R1 , R2, R3 und R4 unabhängig voneinander ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus OR11 , NRnRi2 und Halogen; oder R1 und R2, R2 und R3, oder R3 und R4 miteinander verbunden sind und einen, zwei oder drei carbozyklische oder heterozyklische Ringe bilden, welche ununterbrochen oder durch eine oder mehrere -O-, -S- oder NRi3-Gruppen unterbrochen sein können, oder ferner mit anderen aromatischen Ringen verbunden und/oder mit einer oder mehreren Ci-C6-Alkylgruppen substituiert sein können;
Rs ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Wasserstoff, unsubstituiertem oder substituiertem Ci-C28-Alkyl, C2-C28-Alkenyl, C2-C22-Alkinyl, C3-Ci2-Cycloalkyl, C3-Ci2-Cycloalkenyl, C7-C9- Aralykl, C3-C2o-Heteroalkyl, C3-Ci2-Cycloheteroalkyl, C5-Ci6-Heteroalkyl, unsubstituiertem oder substituiertem Phenyl und unsubstituiertem oder substituiertem Heteroaryl, wobei die Substituen- ten für die Radikale ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus Ci-C4-Alkyl, Ci-C4-Alkoxy, Hydroxy, Sulfo, Sulfato, Halogen, Cyano, Nitro, Carboxy, Amino, N-mono- oder N,N-di-Ci-C4- Alkylamino, welches unsubstituiert oder an der Alkylgruppe mit Hydroxy substituiert sein kann, N- Phenylamino, N-Naphthylamino, wobei die Aminogruppe eine quarternäre Aminogruppe sein kann, Phenyl, Phenoxy und Naphthyloxy;
R6 ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Wasserstoff, unsubstituiertem oder substituiertem Ci-C28-Alkyl, C2-C28-Alkenyl, C2-C22-Alkinyl, C3-Ci2-Cycloalkyl, C3-Ci2-Cycloalkenyl, C7-C9- Aralkyl, C3-C2o-Heteroalkyl, C3-Ci2-Cycloheteroalkyl, C5-Ci6-Heteroalkyl, unsubstituierten oder substituierten Phenyl oder Naphthyl, und unsubstituiertem oder substituiertem Heteroaryl, wobei die Substituenten für die Radikale ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus Ci-C4-Alkyl, C1-C4- Alkoxy, Hydroxy, Sulfo, Sulfato, Halogen, Cyano, Nitro, Carboxy, Amino, N-mono- oder N,N-di-Ci- C4-Alkylamino, welches unsubstituiert oder an der Alkylgruppe mit Hydroxy substituiert sein kann, N-Phenylamino, N-Naphthylamino, wobei die Aminogruppe eine quarternäre Aminogruppe sein kann, Phenyl, Phenoxy und Naphthyloxy;
R7 -(CH2)k-N+(RiooR'iooR"ioo)3A_ ist, wobei k eine ganze Zahl von 1 bis 4 ist, A" ein Anion einer organischen oder anorganischen Säure ist, und R100, R'100, R"ioo unabhängig voneinander ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus Wasserstoff, Ci-Cis-Alkyl, und Phenyl, wobei Methyl bevorzugt ist.
In den obigen Ausführungsformen wird das Anion A" vorzugsweise ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus RCOO", ClO , BF4 ", PF6 ", RSOs", RSO (bevorzugt CF3SO3 ), SC 2", OCN", SCN", NO3-, F-, Cr, Br, I-, RO-, CIC ", HS04 2", Ρ04 3", HP04 2", H2P04 2", C03 2" und HCOs", wobei R ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Wasserstoff, unsubstituiertem und substituiertem Ci-C24- Alkyl und substituiertem Aryl. Insbesondere wird A" ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus RSOs", OCN", SCN", NO3-, F, I- und Cl". A" ist bevorzugt Cl".
Für Anionen mit einer Ladung, die größer als -1 ist, führt die Zugabe von Kationen, welche ausgewählt werden aus der Gruppe bestehend aus H+, Na+, K+ und NH4+, zum Ladungsausgleich.
In beiden Phenylringen können Rs-Rs unabhängig voneinander aus den oben angeführten Gruppen ausgewählt werden. So kann R5 in einem Ring ein anderer Rest als in dem anderen Ring sein. Dies gilt ebenso für R6-Rs. ln besonders bevorzugten Ausführungsformen ist der Enzymstabilisator eine Verbindung der Formel (3) oder (4)
Figure imgf000011_0001
(3) (4)
Unter einem Wasch- oder Reinigungsmittel sind erfindungsgemäß alle Mittel zu verstehen, die sich zum Waschen oder Reinigen von insbesondere Textilien und/oder festen Oberflächen eignen. Weitere geeignete Inhaltsstoffe werden weiter unten detailliert beschrieben.
Unter einer Protease sind erfindungsgemäß alle Enzyme zu verstehen, die in der Lage sind, Säu- reamidverknüpfungen von Proteinen zu hydrolysieren. Auch die Proteasen werden weiter unten detailliert beschrieben.
Ohne an eine Theorie gebunden sein zu wollen, wird erfindungsgemäß davon ausgegangen, dass die erfindungsrelevanten Verbindungen mit der erfindungsgemäß zu inhibierenden/stabilisierenden Protease einen Komplex ausbilden. Dieser sieht wahrscheinlich so aus, dass sich die erfindungsrelevante Verbindung in die Substratbindungstasche der Protease einlagert und dort nicht-kovalent gebunden wird. Auf diese Weise wird das aktive Zentrum der Protease durch die, durch dieses Enzym nicht hydrolysierbare, Verbindung blockiert und steht nicht für eine Hydrolyse anderer zugegebener Proteine zur Verfügung. Hierbei handelt es sich um eine reversible Bindung, d.h. um ein Gleichgewicht zwischen Assoziation und Dissoziation. Der Gleichgewichtskoeffizient dieser Reaktion wird als Inhibitionskonstante oder K bezeichnet.
Der erste Vorteil der erfindungsrelevanten Verbindungen gegenüber dem Stand der Technik besteht darin, dass sie als Elemente lediglich C, H, N und O aufweisen und insbesondere frei von Bor sind. Sie bilden somit nicht die unerwünschten, toxischen, auf Bor zurückzuführenden Nebenprodukte mit anderen Wasch- oder Reinigungsmittelinhaltsstoffen.
Die in den Wasch- und Reinigungsmitteln enthaltenen Enzyme zeigen bei Zusatz der erfindungsgemäßen Bor-freien Verbindungen eine deutlich verbesserte Lebensdauer gegenüber Stabilisatorfreien Formulierungen. Die Inhibierung von Enzymaktivität, insbesondere Inhibierung der Pro- teaseaktivität durch Zusatz von Acylhydrazon-Verbindungen der Formel (1 ), ist jedoch vergleichbar effektiv mit Bor-haltigen Stabilisatoren. Die Protease und ggf. weitere enthaltene Proteine, insbesondere weitere Enzyme werden auf diese Weise gegenüber einer Proteolyse durch dieses Enzym geschützt (gegen Proteolyse stabilisiert) und sind so auch nach einer Lagerung uneingeschränkt leistungsfähig. Andererseits wird im Augenblick der Verdünnung des erfindungsgemäßen Mittels mit Wasser zur Herstellung einer wässrigen Wasch- bzw. Reinigungsflotte das Bindungsgleichgewicht in Richtung Dissoziation verschoben, so dass sich der Komplex auflöst und der Großteil der erfindungsrelevanten Protease proteolytisch aktiv werden kann.
Weitere Gegenstände der vorliegenden Erfindung betreffen:
- die Verwendung einer oben beschriebenen Verbindung als reversibler Inhibitor und/oder Stabilisator einer Protease, im Rahmen einer Wasch- oder Reinigungsmittelrezeptur;
- Wasch- oder Reinigungsverfahren, in dem eine Protease zur Wirkung kommt, die mit einer oben beschriebenen Verbindung inhibiert und/oder stabilisiert ist;
- die Verwendung eines erfindungsgemäßen Wasch- oder Reinigungsmittels zum Waschen und/oder Reinigen von Textilien und/oder harten Oberflächen; sowie
- die Verwendung einer Protease und einer oben beschriebenen Verbindung zur Herstellung eines Wasch- oder Reinigungsmittels.
In erfindungsgemäßen Wasch- oder Reinigungsmitteln, die in einer Ausführungsform in überwiegend fester Form vorliegen und in einer anderen Ausführungsform in überwiegend flüssiger, pastö- ser oder Gelform vorliegen, ist das Enzym, d.h. die Protease, in einer Menge von 0,001-2 Gew.-%, vorzugsweise 0,05-1 Gew.-%, und das Acylhydrazon der Formel (I) in einer Menge von 0,001-2 Gew.-%, vorzugsweise 0,05-1 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht des Wasch- oder Reinigungsmittels in diesem enthalten.
In verschiedenen Ausführungsformen können das Enzym und der Enzymstabilisator in einer Enzymzusammensetzung vorformuliert vorliegen, wobei das Enzym in der Enzymzusammensetzung in einer Menge von 0,001-2 Gew.-%, vorzugsweise 0,05-1 Gew.-%, und das Acylhydrazon der Formel (I) in einer Menge von 0,001-2 Gew.-%, vorzugsweise 0,05-1 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht in der Enzymzusammensetzung enthalten sind. Diese Enzymzusammensetzung, die ebenfalls ein Bestandteil der vorliegenden Erfindung ist, kann dann in erfindungsgemäßen Wasch- oder Reinigungsmitteln eingesetzt werden und zwar in Mengen, die zu den oben angegeben Endkonzentrationen im Wasch- oder Reinigungsmittel führen.
Neben dem Enzymstabilisator gemäß der oben angegebenen allgemeinen Formel kann ein erfindungsgemäßes Mittel mindestens einen weiteren Stabilisator, insbesondere ein Polyol, wie Glyce- rin oder 1 ,2-Ethylenglycol, und/oder ein Antioxidans, enthalten.
Bei der erfindungsgemäß stabilisierten, bzw. reversibel inhibierten Protease handelt es sich vorzugsweise um eine Serin-Protease, insbesondere um eine Subtilase, besonders bevorzugt um ein Subtilisin. Das Subtilisin kann dabei ein Wildtypenzym oder eine Subtilisin-Variante sein, wobei das Wildtypenzym bzw. das Ausgangsenzym der Variante vorzugsweise aus einer der folgenden ausgewählt ist: - der Alkalischen Protease aus Bacillus amyloliquefaciens (ΒΡΝ'),
- der Alkalischen Protease aus Bacillus licheniformis (Subtilisin Carlsberg),
- der Alkalischen Protease PB92,
- Subtilisin 147 und/oder 309 (Savinase)
- der Alkalischen Protease aus Bacillus lentus, vorzugsweise aus Bacillus lentus (DSM 5483),
- der Alkalischen Protease aus Bacillus alcalophilus (DSM 1 1233),
- der Alkalischen Protease aus Bacillus gibsonii (DSM 14391 ) oder einer hierzu mindestens zu 70% identischen Alkalischen Protease,
- der Alkalischen Protease aus Bacillus sp. (DSM 14390) oder einer hierzu mindestens zu 98,5% identischen Alkalischen Protease, und
- der Alkalischen Protease aus Bacillus sp. (DSM 14392) oder einer hierzu mindestens zu 98,1 % identischen Alkalischen Protease.
Erfindungsgemäße Mittel können neben der Protease ein oder mehrere weitere Enzyme enthalten, insbesondere aus folgender Gruppe: eine oder mehrere weitere Proteasen, Amylasen, Hemicellu- lasen, Cellulasen, Lipasen und Oxidoreduktasen.
Die hierin beschriebenen Mittel umfassen alle denkbaren Wasch- oder Reinigungsmittelarten, sowohl Konzentrate als auch unverdünnt anzuwendende Mittel, zum Einsatz im kommerziellen Maßstab, in der Waschmaschine oder bei der Handwäsche beziehungsweise -reinigung. Dazu gehören beispielsweise Waschmittel für Textilien, Teppiche, oder Naturfasern, für die die Bezeichnung Waschmittel verwendet wird. Dazu gehören 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 die die Bezeichnung Reinigungsmittel verwendet wird, also neben manuellen und maschinellen Geschirrspülmitteln beispielsweise auch Scheuermittel, Glasreiniger, WC-Duftspüler, usw. Zu den Wasch- und Reinigungsmittel im Rahmen der Erfindung zählen ferner Waschhilfsmittel, die bei der manuellen oder maschinellen Textilwäsche zum eigentlichen Waschmittel hinzudosiert werden, um eine weitere Wirkung zu erzielen. Ferner zählen zu Wasch- und Reinigungsmittel im Rahmen der Erfindung auch Textilvor- und Nachbehandlungsmittel, also solche Mittel, mit denen das Wäschestück vor der eigentlichen Wäsche in Kontakt gebracht wird, beispielsweise zum Anlösen hartnäckiger Verschmutzungen, und auch solche Mittel, die in einem der eigentlichen Textilwäsche nachgeschalteten Schritt dem Waschgut weitere wünschenswerte Eigenschaften wie angenehmen Griff, Knitterfreiheit oder geringe statische Aufladung verleihen. Zu letztgenannten Mittel werden u.a. die Weichspüler gerechnet.
Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung umfassen alle festen, pulverförmigen, flüssigen, gelförmigen oder pastösen Darreichungsformen hierin beschriebener Mittel, die gegebenenfalls auch aus mehreren Phasen bestehen können sowie in komprimierter oder nicht komprimierter Form vorliegen können. Das Mittel kann als rieselfähiges Pulver vorliegen, insbesondere mit einem Schüttgewicht von 300 g/l bis 1200 g/l, insbesondere 500 g/l bis 900 g/l oder 600 g/l bis 850 g/l. Zu den festen Darreichungsformen des Mittels zählen ferner Extrudate, Granulate, Tabletten oder Pouches. Alternativ kann das Mittel auch flüssig, gelförmig oder pastös sein, beispielsweise in Form eines nicht-wässrigen Flüssigwasch- oder -geschirrspülmittels oder einer nicht-wässrigen Paste oder in Form eines wässrigen Flüssigwasch- oder -geschirrspülmittels oder einer wasserhaltigen Paste. Weiterhin kann das Mittel als Einkomponentensystem vorliegen. Solche Mittel bestehen aus einer Phase. Alternativ kann ein Mittel auch aus mehreren Phasen bestehen. Ein solches Mittel ist demnach in mehrere Komponenten aufgeteilt.
Die hierin beschriebenen Wasch- oder Reinigungsmittel, die als pulverförmige Feststoffe, in nachverdichteter Teilchenform, als homogene Lösungen oder Suspensionen vorliegen können, können ferner zusätzlich alle bekannten und in derartigen Mitteln üblichen Inhaltsstoffe enthalten, wobei bevorzugt mindestens ein weiterer Inhaltsstoff in dem Mittel vorhanden ist. Die hierin beschriebenen Mittel können insbesondere Tenside, Builder (Gerüststoffe), Bleichmittel oder Bleichaktivatoren enthalten. Ferner können sie wassermischbare organische Lösungsmittel, Sequestrierungsmittel, Elektrolyte, pH-Regulatoren und/oder weitere Hilfsstoffe wie optische Aufheller, Vergrauungsinhibi- toren, Schaumregulatoren sowie Färb- und Duftstoffe sowie Kombinationen hiervon enthalten.
Vorteilhafte Inhaltsstoffe hierin beschriebener Mittel sind offenbart in der internationalen Patentanmeldung WO2009/121725, dort beginnend auf Seite 5, vorletzter Absatz, und endend auf Seite 13 nach dem zweiten Absatz. Auf diese Offenbarung wird ausdrücklich Bezug genommen und der dortige Offenbarungsgehalt in die vorliegende Patentanmeldung einbezogen.
Ein weiterer Erfindungsgegenstand ist ein Verfahren zur Reinigung von Textilien oder harten Oberflächen, das dadurch gekennzeichnet ist, dass in mindestens einem Verfahrensschritt ein hierin beschriebenes Mittel angewendet wird.
Hierunter fallen sowohl manuelle als auch maschinelle Verfahren, wobei maschinelle Verfahren bevorzugt sind. Verfahren zur Reinigung von Textilien zeichnen sich im allgemeinen dadurch aus, dass in mehreren Verfahrensschritten verschiedene reinigungsaktive Substanzen auf das Reinigungsgut aufgebracht und nach der Einwirkzeit abgewaschen werden, oder dass das Reinigungsgut in sonstiger Weise mit einem Waschmittel oder einer Lösung oder Verdünnung dieses Mittels behandelt wird. Entsprechendes gilt für Verfahren zur Reinigung von allen anderen Materialien als Textilien, insbesondere von harten Oberflächen. Alle denkbaren Wasch- oder Reinigungsverfahren können in wenigstens einem der Verfahrensschritte um die Anwendung eines hierin beschriebenen Wasch- oder Reinigungsmittels bereichert werden und stellen dann Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung dar. Ein weiterer Erfindungsgegenstand ist die Verwendung eines hierin beschriebenen Mittels zur Reinigung oder zum Waschen von Textilien oder zur Reinigung von harten Oberflächen.
Noch ein weiterer Erfindungsgegenstand ist die Verwendung der hierin beschriebenen Verbindungen zur Stabilisierung eines Enzyms in einem protease-haltigen Wasch- oder Reinigungsmittel.
Alle Sachverhalte, Gegenstände und Ausführungsformen, die für hierin beschriebene Mittel beschrieben sind, sind auch auf die vorstehend genannten Verfahren und Verwendungen anwendbar. Daher wird an dieser Stelle ausdrücklich auf die Offenbarung an entsprechender Stelle verwiesen mit dem Hinweis, dass diese Offenbarung auch für die vorstehenden beschriebenen Verfahren und Verwendungen gilt.
Beispiel
Beispiel 1 :
Es wurde die Lagerstabilität protease-haltiger Wasch- und Reinigungsmittel in Gegenwart von Acylhydrazon-Verbindungen für den Einsatz als Enzymstabilisatoren untersucht. Dazu wurden die Acylhydrazon-Verbindungen in Anwesenheit von 1 ,2-Propandiol jeweils zu 1 % (w/w) in einer Wasch- oder Reinigungsmittel-Formulierung (siehe Tabelle 2) formuliert. Dann wurde die Protease (1 % PUR) zu der Formulierung hinzugegeben und die Formulierung bei 30°C gelagert.
In parallelen Reaktionsansätzen wurde die proteolytische Aktivität von 1 % Protease (PUR) in 4% PG (1 ,2-Propandiol), 85% Matrix (siehe Tabelle 1 ) und in der Hälfte der Ansätze nach der Inkubation mit jeweils 1 % der Kandidaten-Verbindung (Angaben in w/w)) in der Formulierung, wie in Tabelle 1 angegeben, durch die Freisetzung des Chromophors para-Nitroanilin aus dem Substrat Succi- nyl Alanin-Alanin-Prolin-Phenylalanin-para-Nitroanilid (AAPFpNA; Bachem L-1400) bestimmt. Die Freisetzung des pNA verursacht eine Zunahme der Extinktion bei 410 nm, deren zeitlicher Verlauf ein Maß für die enzymatische Aktivität ist. Die Messung erfolgte bei einer Temperatur von 25°C, bei pH 8,6 und einer Wellenlänge von 410 nm. Die Messzeit betrug 5 min bei einem Messintervall von 20 bis 60 Sekunden.
Zur Auswertung werden die Anfangswerte für die proteolytische Aktivität des betreffenden Mittels mit den nach der Lagerung bestimmten Werten verglichen. Je höher die nach der Lagerung verbleibende Aktivität ist, desto besser ist die erhaltene Protease während der Lagerung inaktiviert und desto besser eignet sich die betreffende Verbindung als erfindungsgemäßer Stabilisator. Der Stabilisierungseffekt der jeweils getesteten Verbindung wird daher als relativer prozentualer Anstieg der Protease Restaktivität gemessen.
Tabelle 1 : Formulierung für Aktivitätstest
Bestandteil Menge (Gew.-%)
entmineralisiertes Wasser Rest
Zitronensäure 1 ,42623
Entschäumer (10%ig) 0,008
Fettalkoholethersulfat (70%ig) 5,6
Fettalkoholether 4,4
Alkylbenzolsulfonsäure 4,4
(96%ig)
C12-18 Fettsäure 2,4
NaOH (50%ig) 0,95
Glycerin (99,5%ig) 2 Phosphat (DTPMP-Na7H3) 0,2
(32%ig)
Konservierungsmittel 0,10
Ethanol (93%ig) 1
Der pH-Wert der Formulierung wurde durch das NaOH auf 8,4 eingestellt. Die Formulierung war klar und farblos.
Als Kandidaten-Verbindungen wurden getestet:
Figure imgf000017_0001
Verbindung A Verbindung B
Tabelle 2: gemessene Protease Restaktivität der Kandidaten-Verbindungen
Tl [h] 0 22 96 168 334 674
1 %PUR, ohne Stabilisator,4% PG,85% Matrix 100,0% 82,8% 61 ,0% 39,6% 23,0% 1 1 ,5%
1 %PUR, 1 %B(OH)3, 4% PG, 85% Matrix 100,0% 92,7% 85,5% 72,2% 67, 1 % 69,9%
1 %PUR, 1 % Verbindung A, 85% Matrix 100,0% 89,8% 73,0% 61 ,2% 46,5% 31 ,1 %
1 %PUR, 1 % Verbindung B, 4% PG, 85% Matrix 100,0% 93,4% 76,2% 65,3% 51 ,6% 36,5%

Claims

Patentansprüche
1. Wasch- und Reinigungsmittel, enthaltend mindestens eine Protease und mindestens einen Enzymstabilisator, wobei der mindestens eine Enzymstabilisator ein Acylhydrazon der Formel (1 )
Figure imgf000018_0001
in E- oder Z-Konfiguration oder ein protoniertes oder deprotoniertes Analogon davon ist, wobei
Ri ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus CF3 oder Ci-C28-Alkyl, C2-C28-Alkenyl, C2- C22-Alkinyl, C3-Ci2-Cycloalkyl, C3-Ci2-Cycloalkenyl, C7-C9-Aralkyl, C3-C2o-Heteroalkyl, C3-C12- Cycloheteroalkyl, welche mit einer oder mehreren elektronenziehenden Gruppen substituiert sind; oder Phenyl oder Naphthyl, welche mit einer oder mehreren elektronenziehenden Gruppen substituiert sind;
R2 und R3 unabhängig voneinander ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus Wasserstoff, unsubstituiertem oder substituiertem Ci-C28-Alkyl, C2-C28-Alkenyl, C2-C22-Alkinyl, C3- Ci2-Cycloalkyl, C3-Ci2-Cycloalkenyl, C7-C9-Aralkyl, C3-C2o-Heteroalkyl, C3-C12- Cycloheteroalkyl, C5-Ci6-Heteroaralkyl, unsubstituiertem oder substituiertem Phenyl oder Naphthyl oder unsubstituiertem oder substituiertem Heteroaryl; oder R2 und R3, zusammen mit dem Kohlenstoffatom, an welches sie gebunden sind, einen unsubstituierten oder substituierten 5-, 6-, 7-, 8- oder 9-gliedrigen Ring, weicher weitere Heteroatome beinhalten kann, bilden; und
R4 ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Wasserstoff, Ci-C28-Alkyl, C2-C28-Alkenyl, C2-C22-Alkinyl, C3-Ci2-Cycloalkyl, C3-Ci2-Cycloalkenyl, C7-C9-Aralkyl, C3-C2o-Heteroalkyl, C3- Ci2-Cycloheteroalkyl, C5-Ci6-Heteroaralkyl, unsubstituiertem oder substituiertem Phenyl oder Naphthyl, oder unsubstituiertem oder substituiertem Heteroaryl.
2. Wasch- und Reinigungsmittel gemäß Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass
(i) in den Verbindungen der Formel (1 ) die Substituenten für die Alkyl-, Heteroalkyl-,
Cycloalkyl-, Alkenyl,- Cycloalkenyl-, Alkinyl-, Phenyl-, Naphthyl-, Aralkyl-, Heteroaralkyl- und Cycloheteroalkylgruppen ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus Ci-C4-Alkyl, C1- C4-Alkoxy, Hydroxyl, Sulfo, Sulfato, Halogen, Cyano, Nitro, Carboxyl, Amino, N-mono- oder N,N-di-Ci-C4-Alkylamino, wobei der Alkyrest unsubstituiert oder mit Hydroxy substituiert ist, N-Phenylamino, N-Naphthylamino, wobei die Aminogruppen eine quarternäre Aminogruppe sein kann, Phenyl, Phenoxy und Naphthyloxy, insbesondere Hydroxyl, Halogen und C1-C4- Alkoxy;
(ii) in den Verbindungen nach Formel (1 ) die Alkyl-, Heteroalkyl-, Cycloalkyl-, Alkenyl-, Cycloalkenyl-, Alkinyl-, Phenyl-, Naphthyl-, Aralkyl-, Heteroaralkyl- und Cycloheteroalkyl- Gruppen unsubstituiert sind; oder
(iii) in den Verbindungen nach Formel (1 ) die cyclischen Gruppen aus 5-, 6- oder 7- gliedrigen Ringen, insbesondere 6-gliedrigen Ringen, bestehen.
3. Wasch- und Reinigungsmittel gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass
(i) in den Verbindungen der Formel (1 ) die Ci-Cis-Alkylradikale geradkettige oder verzweigte Alkylradikale, insbesondere ausgewählt aus Methyl, Ethyl, n-Propyl, Isopropyl, n- Butyl, sec-Butyl, Isobutyl, ferf-Butyl, oder geradkettigem oder verzweigtem Pentyl, Hexyl, Heptyl oder Octyl sind,
(ii) in den Verbindungen der Formel (1 ) die Arylradikale Phenyl oder Naphthyl sind, jeweils unsubstituiert oder substituiert mit Ci-C4-Alkyl, Ci-C4-Alkoxy, Halogen, Cyano, Nitro, Carboxy, Sulfo, Hydroxy, Amino, N-mono- oder N,N-di-Ci-C4-Alkylamino, wobei die Alkyl- gruppe unsubstuiert oder mit Hydroxy substituiert ist, N-Phenylamino, N-Naphthylamino, wobei die Aminogruppen eine quarternäre Aminogruppe sein kann, Phenyl, Phenoxy oder Naphthyloxy, insbesondere Ci-C4-Alkyl, Ci-C4-Alkoxy, Phenyl oder Hydroxy, vorzugsweise Phenyl;
(iii) in den Verbindungen der Formel (1 ) die Ci-C6-Alkylengruppen geradkettige oder verzweigte Alkylenradikale, insbesondere Ci-C4-Alkylengruppen ausgewählt aus Methylen, Ethylen, n-Propylen und n-Butylen sind, die jeweils substituiert oder unsubstituiert sind, wobei die Substituenten vorzugsweise ausgewählt werden aus Hydroxy und Ci-C4-Alkoxy;
(iv) in den Verbindungen der Formel (1 ) die C3-Ci2-Cycloalkylgruppen gesättigte, zyklische Kohlenwasserstoffe sind, insbesondere C3-Ci2-Cycloalkyl, bevorzugter ausgewählt aus Cyclopropyl, Cyclobutyl, Cyclopentyl, Cyclohexyl, Trimethylcyclohexyl, Menthyl, Thujyl, Bornyl, 1-Adamantyl und 2-Adamantyl;
(v) in den Verbindungen der Formel (1 ) die C2-Cis-Alkenylgruppen ausgewählt sind aus Vinyl, Allyl, 2-Propen-2-yl, 2-Buten-1-yl, 3-Buten-1-yl, 1 ,3-Butadien-2-yl, 2-Penten-1-yl, 3-Penten-2-yl, 2-Methyl-1-buten-3-yl, 2-Methyl-3-buten-2-yl, 3-Methyl-2-buten-1-yl, 1 ,4- Pentadien-3-yl, Hexenyl, Octenyl, Nonenyl, Decenyl und Dodecenyl;
(vi) in den Verbindungen nach Formel (1 ) das Halogen bevorzugt Chlor, Brom oder Fluor ist, insbesondere Chlor.
(vii) in den Verbindungen der Formel (1 ) die C3-Ci2.-Cycloalkenylgruppen eine oder mehrere Doppelbindungen aufweisen, insbesondere ausgewählt aus 2-Cyclobuten-1-yl, 2- Cyclopenten-1-yl, 2-Cyclohexen-1-yl, 3-Cyclohexen-1-yl, 2,4-Cyclohexadien-1-yl, 1-p- Menthen-8-yl, 4(10)-Thujen-10-yl, 2-Norbornen-1-yl, 2,5-Norbornadien-1-yl und 7,7- Dimethyl-2,4-norcaradien-3-yl. (viii) in den Verbindungen der Formel (1 ) die C7-C9-Aralkylgruppen ausgewählt sind aus Benzyl, ß-Phenylethyl und α,α-Dimethylbenzyl;
(ix) in den Verbindungen der Formel (1 ) die C5-Ci6-Heteroaralkylgruppen ausgewählt sind aus Ci-Cs-Alkylgruppen, die mit einer C4-C8-Heteroarylgruppe, bevorzugt mit einer Cs- C6-Heterorarylgruppe substituiert sind; und/oder
(x) in den Verbindungen der Formel (1 ) die Cs-Ce-Heteroarylgruppen ausgewählt sind aus Pyridin und Pyrimidin.
4. Wasch- und Reinigungsmittel gemäß einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, dass in den Verbindungen der Formel (1 ) Ri
(i) -(CH2)k-N+(RiooR'iooR"ioo)3A" ist, wobei A" ein Anion ist und k eine Zahl von 1 bis 4; oder
(ii) Phenyl substituiert mit 1 bis 5 elektronenziehenden Substituenten ist, welche ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus -0-C(0)ORioo, -COOR100, -C(0)N(RiooR'ioo), - C(0)-Rioo, -CN, -NO2, -SO3R100, -CF3, F, Cl, Br, I,
-N(RiooR'iooR"ioo)3+ A", -N(Rioi R'ioi) und
Figure imgf000020_0001
; oder
(iii) zusammen mit dem elektronenziehenden Substituenten eine Gruppe ausgewählt aus
Figure imgf000020_0002
wobei
R100, R'100, R"ioo unabhängig voneinander ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus Wasserstoff, Ci-Cis-Alkyl und Phenyl, vorzugsweise Methyl; oder wobei zwei der Reste R100, R'100, R"ioo, zusammen mit einem Stickstoffatom, an welches sie gebunden sind, einen 5- oder 6- gliedrigen Ring bilden, welcher ein weiteres Stickstoffatom enthalten kann;
R101 und R'101 unabhängig voneinander ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus - C(0)-Rioo, -C(0)N(RiooR'ioo) und -C(0)ORioo;
*
die Verknüpfungsstelle und A" ein Anion ist; und
das Anion A" vorzugsweise ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus RCOO", CIO4", BF4", PF6 ", RSO3-, RSO4- (bevorzugt CF3SO3 ), S04 2", OCN", SCN", N03 ", P, Cl", Br, I", RO", CIO4-, HSO42-, PO43-, HPO42-, H2PO42-, CO32- und HCO3-, besonders bevorzugt RS03 ", OCN", SCN", NO3", F", I" und Cl~, am meisten bevorzugt Cl~, wobei R ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Wasserstoff und unsubstituiertem oder substituiertem Ci-Cis-Alkyl.
5. Wasch- und Reinigungsmittel nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Enzymstabilisator ein Acylhydrazon der Formel (2) ist:
Figure imgf000021_0001
(2),
wobei
R1 , R2, R3 und R4 unabhängig voneinander ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus Wasserstoff, unsubstituiertem oder substituiertem Ci-C28-Alkyl, Ci-C28-Alkoxy, C2-C28- Alkenyl, C2-C22-Alkinyl, C3-Ci2-Cycloalkyl, C3-Ci2-Cycloalkenyl, C7-C9-Aralkyl, C3-C20- Heteroalkyl, C3-Ci2-Cycloheteroalkyl, C5-Ci6-Heteroalkyl und unsubstituiertem oder substituiertem Phenyl oder Naphthyl, wobei die Substituenten für die Radikale ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus Ci-C4-Alkyl, Ci-C4-Alkoxy, Hydroxy, Sulfo, Sulfato, Halogen, Cyano, Nitro, Carboxy, Amino, N-mono oder N,N-di-Ci-C4-Alkylamino, welches unsubstitu- iert oder an der Alkylgruppe mit Hydroxy substituiert ist, N-Phenylamino, N-Naphthylamino, wobei die Aminogruppe eine quarternäre Aminogruppe sein kann, Phenyl, Phenoxy und Naphthyloxy; oder R1 , R2, R3 und R4 unabhängig voneinander ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus OR11 , NR11R12 und Halogen; oder R1 und R2, R2 und R3, oder R3 und R4 miteinander verbunden sind und einen, zwei oder drei carbozyklische oder heterozyklische Ringe bilden, welche ununterbrochen oder durch eine oder mehrere -O-, -S- oder NR13- Gruppen unterbrochen sein können, oder ferner mit anderen aromatischen Ringen verbunden und/oder mit einer oder mehreren Ci-C6-Alkylgruppen substituiert sein können;
Rs ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Wasserstoff, unsubstituiertem oder substituiertem Ci-C28-Alkyl, C2-C28-Alkenyl, C2-C22-Alkinyl, C3-Ci2-Cycloalkyl, C3-Ci2-Cycloalkenyl, C7-C9-Aralykl, C3-C2o-Heteroalkyl, C3-Ci2-Cycloheteroalkyl, C5-Ci6-Heteroalkyl, unsubstituiertem oder substituiertem Phenyl und unsubstituiertem oder substituiertem Heteroaryl, wobei die Substituenten für die Radikale ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus C1-C4- Alkyl, Ci-C4-Alkoxy, Hydroxy, Sulfo, Sulfato, Halogen, Cyano, Nitro, Carboxy, Amino, N- mono- oder N,N-di-Ci-C4-Alkylamino, welches unsubstituiert oder an der Alkylgruppe mit Hydroxy substituiert sein kann, N-Phenylamino, N-Naphthylamino, wobei die Aminogruppe eine quarternäre Aminogruppe sein kann, Phenyl, Phenoxy und Naphthyloxy;
R6 ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Wasserstoff, unsubstituiertem oder substituiertem Ci-C28-Alkyl, C2-C28-Alkenyl, C2-C22-Alkinyl, C3-Ci2-Cycloalkyl, C3-Ci2-Cycloalkenyl, C7-C9-Aralykl, C3-C2o-Heteroalkyl, C3-Ci2-Cycloheteroalkyl, C5-Ci6-Heteroalkyl, unsubstituier- ten oder substituierten Phenyl oder Naphthyl, und unsubstituiertem oder substituiertem Hete- roaryl, wobei die Substituenten für die Radikale ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus Ci-C4-Alkyl, Ci-C4-Alkoxy, Hydroxy, Sulfo, Sulfato, Halogen, Cyano, Nitro, Carboxy, Amino, N-mono- oder N,N-di-Ci-C4-Alkylamino, welches unsubstituiert oder an der Alkyl- gruppe mit Hydroxy substituiert sein kann, N-Phenylamino, N-Naphthylamino, wobei die Aminogruppe eine quarternäre Aminogruppe sein kann, Phenyl, Phenoxy und Naphthyloxy; R7 aus ewählt ist aus der Gruppe bestehend aus
Figure imgf000022_0001
, mit jeweils einem Anion A",
oder R7 -(CH2)k-N+(RiooR'iooR"ioo)3A- ist,
wobei k eine ganze Zahl von 1 bis 4 ist, A" ein Anion einer organischen oder anorganischen Säure ist, R100, R'100, R" ioo unabhängig voneinander ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus Wasserstoff, Ci-Cis-Alkyl, und Phenyl, wobei Methyl bevorzugt ist, R10 ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Wasserstoff, Ci-C28-Alkyl, C2-C28-Alkenyl, C2-C22-Alkinyl, C3-Ci2-Cycloalkyl, C3-Ci2-Cycloalkenyl, C7-C9-Aralkyl, C3-C2o-Heteroalkyl, C3-C12- Cycloheteroalkyl und C5-Ci6-Heteroalkyl; wobei RH und R12 unabhängig voneinander ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus Wasserstoff, Ci-Cis-Alkyl und Phenyl; oder RH und R12, zusammen mit einem Stickstoffatom, an welches sie gebunden sind, einen 5- oder 6-gliedrigen Ring bilden, welcher ein weiteres Stickstoff-, Sauerstoff- oder Schwefelatom enthalten kann; und R13 Wasserstoff oder Ci-Cis-Alkyl darstellt,
wobei das Anion A" vorzugsweise ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus RCOO", CIO4-, BF4-, PF6 ", RSO3-, RSO4- (bevorzugt CF3SO3 ), S04 2", OCN", SCN", N03 ", P, Cr, Br, I", RO", CIO , HSO42", PC 3", HPC 2", H2PO42-, C03 2" und HC03 ", besonders bevorzugt RSOs", OCN", SCN", NO3", F", I" und CI , am meisten bevorzugt Cl", wobei R ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Wasserstoff und unsubstituiertem oder substituiertem Ci-Cis-Alkyl.
6. Wasch- und Reinigungsmittel nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Enzymstabilisator eine Verbindung der Formel (3) oder (4) ist
Figure imgf000022_0002
(3) (4)
7. Wasch- und Reinigungsmittel nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Protease in einer Menge von 0,001-2 Gew.-%, vorzugsweise 0,05- 1 Gew.-%, und der mindestens eine Enzymstabilisator in einer Menge von 0,001-2 Gew.-%, vorzugsweise 0,05-1 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht des Wasch- oder Reinigungsmittels in diesem enthalten sind.
Verwendung eines Wasch- und Reinigungsmittels nach einem der Ansprüche 1-7 zum Waschen von Textilien oder Reinigen von festen Oberflächen.
Verfahren zur Reinigung von Textilien oder harten Oberflächen, dadurch gekennzeichnet, dass in mindestens einem Verfahrensschritt ein Wasch- oder Reinigungsmittel nach einem der Ansprüche 1-7 angewendet wird.
Verwendung eines Acylhydrazons der Formel (1 )
Figure imgf000023_0001
(1 ),
in E- oder Z-Konfiguration oder einem protonierten oder deprotonierten Analogon davon, wobei
Ri ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus CF3 oder Ci-C28-Alkyl, C2-C28-Alkenyl, C2- C22-Alkinyl, C3-Ci2-Cycloalkyl, C3-Ci2-Cycloalkenyl, C7-C9-Aralkyl, C3-C2o-Heteroalkyl, C3-C12- Cycloheteroalkyl, welche mit einer oder mehreren elektronenziehenden Gruppen substituiert sind; oder Phenyl oder Naphthyl, welche mit einer oder mehreren elektronenziehenden Gruppen substituiert sind;
R2 und R3 unabhängig voneinander ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus Wasserstoff, unsubstituiertem oder substituiertem Ci-C28-Alkyl, C2-C28-Alkenyl, C2-C22-Alkinyl, C3- Ci2-Cycloalkyl, C3-Ci2-Cycloalkenyl, C7-C9-Aralkyl, C3-C2o-Heteroalkyl, C3-C12- Cycloheteroalkyl, C5-Ci6-Heteroaralkyl, unsubstituiertem oder substituiertem Phenyl oder Naphthyl oder unsubstituiertem oder substituiertem Heteroaryl; oder R2 und R3, zusammen mit dem Kohlenstoffatom, an welches sie gebunden sind, einen unsubstituierten oder substituierten 5-, 6-, 7-, 8- oder 9-gliedrigen Ring, weicher weitere Heteroatome beinhalten kann, bilden; und
R4 ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Wasserstoff, Ci-C28-Alkyl, C2-C28-Alkenyl, C2-C22-Alkinyl, C3-Ci2-Cycloalkyl, C3-Ci2-Cycloalkenyl, C7-C9-Aralkyl, C3-C2o-Heteroalkyl, C3- Ci2-Cycloheteroalkyl, C5-Ci6-Heteroaralkyl, unsubstituiertem oder substituiertem Phenyl oder Naphthyl, oder unsubstituiertem oder substituiertem Heteroaryl
zur Stabilisierung eines Enzyms in einem protease-haltigen Wasch- oder Reinigungsmittel.
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