专利名称：洗涤剂组合物的制作方法
技术领域：
本发明是关于直接用于织物，硬表面或任何其它表面的以条、片、棒等形式的洗涤剂组合物。更具体地说，它是关于条形的皂或皂/合成组合物，其中皂条中还包含蛋白酶。
将蛋白酶加入皂条中是人们熟知的，但是，由于酶趋于不稳定，这会使其在这类皂条中失去活性。根据英国专利265024，这一缺点可以通过酶的脱水，以使皂条中水含量达到10%或更低来克服。
作为可供选择的另一种方法，为了制备含水量大于10%的皂条，有人建议使用蛋白酶稳定剂，但是，许多稳定剂不容易用于皂条或其它类似形状的固体产品中，因为它们对产品的结构和坚固性会产生不利影响。
英国专利2，186，883建议使用硼化合物，多元醇，有机酸或其碱金属盐和非硼化合物的无机酸的碱金属盐的混合物作为蛋白酶如Savinase的稳定体系而用于皂条中。
使用通过在氨基酸部位上的取代来改良的突变型枯草溶菌素蛋白酶也是已知的。例如美国专利(Genencor)中要求保护的在氨基酸部位32，155，104，222，166，64，33，169，189，217或157上有氨基酸取代的枯草溶菌素突变体。在氨基酸部位222上蛋氨酸被丙氨酸取代的突变型蛋白酶显示了在漂白剂存在下具有改进的氧化稳定性。
我们现在发现制备以条或其它成形固体形式的含有相当高含量水、通常为10%至30%(重量)和含有突变型枯草溶菌素酶的洗涤剂组合物是可能的，所说的突变型枯草溶菌素酶在其蛋白酶的部位195和222已经过改良。这类组合物，特别是以皂条的形式的组合物与含有常用的蛋白酶如Savinase的皂条相比，即使在漂白剂存在下也都具有改进的酶贮存稳定性，另外，这种提高酶稳定性的结果也改进了皂条的性能。
因此，本发明提供了含有洗涤剂活性组分;水和突变型枯草溶菌素酶的成形固体形式的洗涤剂组合物，在所说的突变型枯草溶菌素酶中通过用另一种氨基酸在195位和222位上的取代使得氨基酸序列发生了变化。
本发明的组合物优选地还含有硼化合物和多元醇的稳定体系。
所说的稳定体系还可以含有至少一种另外的选自下列的组份ⅰ)有机酸、有机酸的碱金属盐，无机酸和其混合物;和ⅱ)非硼化合物的无机酸的碱金属盐。
本发明组合物的优点是即使在高温和高湿度的条件下它们也可以比以前存在的相似组合物储存长得多的时间，而酶活性不会有任何明显的损失。这一点十分重要，因为这类条状或其它固体形状的洗涤剂组合物通常是在主要处于这样条件下的国家中使用。
适用于稳定体系的硼化合物包括硼酸，氧化硼和碱金属硼酸盐，特别是硼砂。多元醇可以是具有2-6个碳原子和2至6个羟基的脂族多元醇，尤其是丙二醇，丙三醇和山梨糖醇。有机酸可以是脂族的一、二、三羧酸，特别是甲酸，琥珀酸，已二酸，戊二酸，柠檬酸或商业上可获得的它们的混合物，例如Sokalan DCS(商标)，和皂酸如牛脂、椰子、棕榈仁和巴巴苏脂肪酸，适用的有机酸的碱金属盐包括甲酸钠，柠檬酸钠和丙酸钠。适用的无机酸是磷酸。不是硼化合物的无机酸的碱金属盐包括硫酸钠，氯化钠，碳酸钠，碳酸氢钠和磷酸钠。
硼化合物的优选含量为0.1至10%，最优选的为0.5至5%;多元醇的优选含量为0.1至15%，最优选的为0.5至10%;有机酸或其盐或无机酸的含量为0.1至10%，优选的含量为0.5至5%;不是硼化合物的无机酸的碱金属盐含量为0.1至5%优选的为0.25至2.5%;上述所有的百分数都是以组合物重量计的重量百分数。
本发明的皂条优选地还包含ⅰ)25至80%，(重量)，最优选的是25至70%(重量)的洗涤剂活性组分，它们可以是皂或皂和合成的洗涤剂活性组分的混合物，所说的洗涤剂活性组分被看作是无水的;
ⅱ)0至35%，(重量)，最优选的的为10至30%(重量)的水;
ⅲ)0至35%，(重量)，最优选的为0.1至30%(重量)的填料。
当合成的洗涤剂活性组分包含在皂条中时，以洗涤剂活性组分的总量计，它的含量优选的为0.1%至10%(重量)之间，最优选的为0.5至5%(重量)。
适用于本发明的脂肪酸皂可以从天然资源如植物或动物脂(例如棕榈油、椰子油、巴巴苏油、豆油、蓖麻油、牛脂、鲸或鱼油、动物脂、猪脂和它们的混合物)中获得。脂肪酸皂还可以通过人工合成来制备(例如通过石油的氧化，或通过一氧化碳加氢的费一托法)。树脂酸如妥尔油中存在的那些树脂酸也可使用。环烷酸也是适用的。
牛脂脂肪酸可以从各种动物资源中获得，并且通常包含约1%至8%肉豆蔻酸，约21%至32%棕榈酸，约14%至31%硬脂酸，约0%至4%棕榈油酸，约36%至50%油酸和约0%至5%亚油酸。一般的分布为2.5%肉豆寇酸，29%棕榈酸，23%硬脂酸，2%棕榈油酸，41.5%油酸和3%亚油酸。
椰子油是指具有下列近似碳链长度分布的脂肪酸混合物8%C8，7%C10，48%C12，17%C14，8%C16，2%C18，7%油酸和2%亚油酸(以上所列的前6种脂肪酸是饱和的)。具有类似碳链长度分布的其它资源如棕榈仁油和巴巴苏仁油包括在术语椰子油的范围内。椰子油脂肪酸一般具有足够低含量的不饱和脂肪酸以使其无需进一步处理即可具有满意的保存质量。但是，通常通过脂肪酸加氢以降低脂肪酸混合物的不饱和(特别是多不饱和)程度。
巴巴苏油是指具有下列近似碳链长度的脂肪酸混合物7.8%C8，6.5%C10，44%C12，15.2%C14，7.9%C16，3.2%C18，12%C18∶1，2.3%C18∶2(最后两种分别是单和双不饱和)。
本发明的组合物中还可能包含小量非皂洗涤剂活性组分如支链烷基苯磺酸盐，直链烷基苯磺酸盐和非离子的乙氧基化醇。
填料优选地选自高岭土，膨润土，硅酸盐，滑石，硫酸钠和碳酸钠。
本发明的组合物中使用的突变型枯草溶菌素酶公开在WO-A-89/06279(Novo/Nordisk)中。它们与天然枯草溶菌素酶的区别在于其在195位和222位上含有不同的氨基酸。天然酶在195位上含有甘氨酸残基和在222位上含有蛋氨酸残基。特别优选的突变型酶是在195位上含有谷氨酸残基，在222位上含有丙氨酸残基的酶。经上述突变的商业上可获得的物质是Durazym(Novo/Nordisk产品)。该酶还可以在上述位置以外的部位上进行突变。
通常，包含在本发明组合物中的突变型枯草溶菌素酶的量为以组合物计的相应的解蛋白活度0.1至100GU/mg，优选的为0.5至20GU/mg，最优选的为1.0至10GU/mg的量，其中GU/mg是指每毫克的甘氨酸单位。
甘氨酸单位定义为在标准条件下，在40℃以N-乙酰酪蛋白为培养基培养15分钟产生的相当于1微克/毫升甘氨酸的末端NH2-基量的酶的活性。
除了上述定义的突变型枯草溶菌素酶之外，本发明的组合物还可以包含其它的蛋白水质酶。另外，枯草溶菌素蛋白酶可以是植物、动物或微生物来的。优选的是微生物来源的，微生物源包括酵母、真菌霉菌和细菌。特别优选的是从枯草和地衣状菌素的特殊菌株获得的、细菌枯草溶菌素型蛋白酶。适用的商业上可获得的蛋白酶的实例为Alcalase，Savinase，Esperase，Novo/Nordisk A/S的所有蛋白酶;Gist-Brocades的Maxatase和Maxacal;Showa Denko公司的Kazusase;枯草溶菌素BPN蛋白酶等等。
本发明的组合物还可以含有酶如脂酶，例如Lipolase(商品名称，由Novo/Nordisk公司出品)，从Humicolu Lanuginosa中提取的脂酶;淀粉酶，它是Novo/Nordisk公司生产的以商标Termamyl出售的商业上可获得的物质;纤维素酶，它是Novo/Nordisk公司生产的以Celluzyme(商标)出售的商业上可获得的物质。
酶可以以浓缩的含水液体或浆液的形式加入到本发明的洗涤剂组合物中。
除了上述这些组分之外，本发明的洗涤剂条还可以含有多种任选的物质。例如助洗剂如水溶性磷酸盐，水溶性碳酸盐和有机助洗剂可以被加入到本发明的洗涤剂条中。其它成分如淀粉、羧甲基纤维素钠、着色剂、荧光增白剂、遮光剂、杀菌剂、香料、防腐剂如乙二胺四乙酸(EDTA)，1-羟基-1，1′-亚乙基二膦酸(EHOP)，甲醛和次氯酸钠，蔗糖和山梨糖醇也可以含在本发明的洗涤剂条中。
本发明的皂条可以用常用的设备和常用的方法来制备。突变型枯草溶菌素酶，任何其它添加的酶和稳定体系的组分可以在制备过程中的任何步骤加入。稳定组分优选在酶之前加入。将得到的各组分的混合物用常用的方法压条，并且如果需要，将其压花，等待包装。
现在将进一步说明本发明并用下列实施例来举例说明，其中的百分数是指重量百分数。
实施例Ⅰ从由全皂化制得的普通皂(82%牛脂，18%椰子油)制备硬皂条。用0.15%的正磷酸中和所说的皂，然后在80℃下混合约20分钟。接着加入稳定体系并在将温度控制在80℃的同时再混合一小时。通过真空干燥来降低所得混合物的水含量以达到所需的含湿量并加入酶。然后在制皂生产线上用常用方法将所得的混合物压条。
在每种情况下，测定皂条的水含量和总的脂肪物质含量，并发现它们分别为17-19%和65-70%，(重量)。皂条单独地用甘氨酸纸和/或聚乙烯来包装并在30℃下储存。在储存过程中一定间隔时间使用5101 Scalar自动分析器测定皂条的剩余酶活性。
在每一种情况下，有一部分皂条溶解生成了稀的水溶液。酶的活性通过配合物光度检测来测定，所说的配合物是由在溶液中的酶与蛋白酶培养基反应生成的。其结果如下所示。
组合物 酶的活性%储存时间(天)i)具有甲酸钠(2%),硼砂(2%) 14 27 41丙二醇(2%),硫酸钠(1%)的含酶皂条酶:
a)Savinase * 8 GU/mg(含水量17.5%,TFM168.7%) 82 83 79b)Durazym ** 8 GU/mg)(含水量17.4%,TFM165.4%) 100 100 100ii)具有甲酸钠(2%),硼砂(2%)丙二醇(2%),蔗糖(5%),硫酸钠(1%)的含酶皂条酶:
a)Savinase 8 GU/mg 89 92 85(含水量17.4%,TFM164.1%)b)Durazym 8 GU/mg 100 100 100(含水量17.0%,TFM165.4%)
iii)具有硼砂(2%),丙二醇(2%)蔗糖(5%),硫酸钠(1%)的含酶皂条酶:
a)Savinase 8 GU/mg 87 84 75(含水量18.7%,TFM164.8%)b)Durazym 8 GU/mg 100 100 100(含水量18.8%,TFM165.6%)* Savinase 8.0升(Novo/Nordisk A/S产品)** Duraxym 16.0升(Novo/Nordisk A/S产品),在195位上含有谷氨酸残基和在222位上含有丙氨酸残基的突变型枯草溶菌素蛋白酶。
1 脂肪物质总量上述结果表明含有突变型枯草溶菌素酶Durazym的皂条要比含Savinase酶的皂条稳定得多，也就是说在储存一段时间之后，这种皂条的剩余的酶活性要比含Savinase酶皂条的剩余的酶活性高得多。
实施例Ⅱ在本实施例中通过使用不同量的稳定剂体系来检验剩余酶活性(酶稳定性)的变化。
按照实施例Ⅰ中概述的方法制备组合物A和B的皂条。
组合物 A B重量%柠檬酸 1 0.5
硫酸钠 1 0.5甲酸钠 2 1甘油 2 1硼砂 2 1Durazym ** 5 GU/mg皂条组合物 0.3 0.3皂基(80%牛脂,20%椰子油)** Durazym 16.0升 (Novo/Nordisk A/S产品)将皂条逐一地包装在甘氨酸纸(glycine paper)中并在37℃和相对湿度为70%的条件下储存。在储存过程中定时地测定皂条的剩余酶活性。其结果如下所示。
组合物 剩余的酶活性%储存时间/天 A B0 100 1007 - 9221 - 8235 - 8042 - 7849 - 7650 84 -57 89 -64 82 -70 - 6871 80 -91 - 66
92 84 -105 - 59106 78 -177 76 -上述结果表明即使在稳定体系的量减少的时候，酶活性仍然维持在可接受的水平。
实施例Ⅲ在本实施例中对使用突变型枯草溶菌素酶Durazym的和Savinase的浆液制备的皂条的剩余酶涤性(酶稳定性)进行比较。
组合物C和D的皂条是按照实施例1中所概述的方法制备的。
组合物 C D重量%柠檬酸 1 1硫酸钠 1 1甲酸钠 2 2甘油 2 2硼砂 2 2酶Durazym浆液* 0.3 -Savinase浆液 - 0.3皂基(80%牛脂,20%椰子油)* Durazym 16.05升(Novo/Nordisk A/S产品)
将皂条逐一地包装在甘氨酸纸中并在37℃和相对湿度为70%的条件下储存。在储存过程中定时地测定皂条的剩余的酶活性。其结果如下所示。
剩余的酶活性%组合物 C D储存时间/天0 100 1007 - 8014 100 6035 98 4070 89 37上述结果表明含有突变型枯草溶菌素酶Durazym的皂条要比相应的含有Savinase酶的皂条具有更高的酶稳定性。
实施例Ⅳ在本实施例中，对含有Savinase和Durazym液体酶的皂条的洗净性能进行对比。
按实施例Ⅰ中概述的方法制备组合物E和F的皂条。
组合物 E F重量%椰子脂肪酸 1 1硫酸钠 1 1甲酸钠 1 1甘油 2 2硼砂 2 2
酶Durazym液体** 0.12 -(5GU/mg皂条组合物Savinase液体*** - 0.12(5GU/mg皂条组合物)**Durazym 16.0升(Novo/Nordisk A/S产品)***Savinase 16.0升(Novo/Nordisk A/S产品)制备之后，但是试验之前，将皂条在4℃下储存以防止酶降解。在试验之前，将皂条储存各种长短的时间。然后将组合物E和F的皂条用于使用标准方法的标准试验织物的洗涤，所说的标准方法以常用的使用洗衣皂条的手洗方法为基础。
在一定量的去离子水中浸渍所说的试验织物。挤压湿的试验织物，再浸渍试验织物并第二次将其挤压，然后用皂条处理。用手将皂条擦在所说的织物上，将皂条搁在一边并使处理后试验织物在去离子水中进行浸渍，试验织物与溶液之比为2.8克/升，这相当于标准洗涤条件，搓洗试验布30次。将试验织物在清水中漂洗并干燥。
在洗涤之前和之后使用Micromatch反射光谱仪测定试验织物在460纳米处的反射率。△R是反射率的变化。
对于每一储存时间的每一种皂条组合物重复四次以上概述的步骤，下列给出的结果代表平均值。
△R400E F储存时间/天0 17.24 19.456 16.87 17.07
8 16.80 16.7310 16.77 16.3812 16.74 16.0420 16.60 14.6830 16.43 12.97上述结果表明了含有Durazym的皂条的稳定性提高，并在储存时间仅6-8天后就产生了对整体性能的益处。
在下列实施例中，组合物G，H，I，和J的皂条都是按照实施例Ⅰ中概述的方法来制备。
实施例Ⅴ在本实施例中检测含有椰子脂肪酸但不含甲酸钠的皂条的剩余的酶活性(酶稳定性)。
组合物 G重量%椰子脂肪酸 1硫酸钠 1甲酸钠 -甘油 2硼砂 2Durazym≠(5GU/mg皂条组合物) 0.3皂基(80%牛脂，20%椰子油)≠Durazym 16.0升(Novo/Nordisk A/S产品)
将皂条包装在甘氨酸纸中并在37℃和相对湿度为70%的条件下储存。在储存过程中定时地测定皂条的剩余的酶活性。其结果如下所示。
组合物 剩余的酶活性%储存时间/天0 10013 10021 10040 8380 81实施例Ⅵ在本实施例中检测含有磷酸的皂条的剩余的酶活性(酶稳定性)。
组合物 H重量%磷酸 0.15硫酸钠 1甲酸钠 2丙二醇 2硼砂 2Durazym≠(5GU/mg皂条组合物) 0.3皂基(80%牛脂，20%椰子油)≠Durazym 16.0升(Novo/Nordisk A/S产品)
将皂条包装在甘氨酸纸中并在28℃和相对湿度为70%的条件下储存。在储存过程中定时地测定皂条的剩余的酶活性。其结果如下所示。
组合物 剩余的酶活性%储存时间/天0 10014 10027 10041 100实施例Ⅶ在本实施例中检测含和不含甲酸钠的皂条的剩余的酶活性(酶稳定性)。
组合物 I J重量%柠檬酸 1 1甘油 6 6甲酸钠 2 -硼砂 2 2Durazym≠(5GU/mg 0.3 0.3皂条组合物)皂基(80%牛脂,20%椰子油)≠Durazym 16.0升(Novo/Nordisk A/S 产品)将皂条逐一地包装在甘氨酸纸中并在37℃和相对湿度为70%的条件下储存。在储存过程中定时地测定剩余的酶活性。其结果如下所示。
组合物 剩余的酶活性%储存时间/天 I J0 100 10010 100 10024 100 10030 100 10071 - 8976 - -92 - 85107 82 -上述结果表明即使皂条中不含甲酸钠，其也维持良好的剩余的酶活性。
权利要求
1.一种含有洗涤剂活性组分，水和突变型枯草溶菌素酶的以成形的固体形式的洗涤剂组合物，在所说的突变型枯草溶菌素酶中通过用另一种氨基酸在195位和222位上的取代其氨基酸序列发生了变化。
2.根据权利要求1的洗涤剂组合物，还包含酶的稳定体系，所说的稳定体系包含硼化合物和多元醇。
3.根据权利要求2的洗涤剂组合物，其中稳定体系还包含至少一种选自下列的组份ⅰ)有机酸，有机酸的碱金属盐，无机酸和其混合物;和ⅱ)不是硼化合物的无机酸的碱金属盐。
4.根据权利要求1的洗涤剂组合物，其中酶在195位上含有谷氨酸残基和在222位上含有丙氨酸残基。
5.根据权利要求1的洗涤剂组合物，其中含有酶的量为以组合物计其相应的解蛋白活度达到0.1至100GU/mg的量。
6.根据权利要求1的洗涤剂组合物，含有25至80%(重量)的皂或皂和合成的洗涤剂活性组份的混合物，10至30%(重量)的水和0.1至30%(重量)的填料。
7.根据权利要求3的洗涤剂组合物，其中硼化合物是硼砂;多元醇选自丙二醇、丙三醇和山梨糖醇;有机酸选自甲酸、琥珀酸、已二酸，戊二酸、柠檬酸、皂酸和其混合物;有机酸的碱金属盐选自甲酸钠、柠檬酸钠和丙酸钠;无机酸是磷酸;无机酸的碱金属盐选自硫酸钠、氯化钠、碳酸钠、碳酸氢钠和磷酸钠。
8.根据权利要求3的洗涤剂组合物，其中按组合物总量计，硼化合物的含量为0.1至10%(重量);多元醇的含量为0.1至15%(重量);有机酸、其盐或无机酸的含量为0.1至10%(重量);无机酸碱金属盐的含量为0.1至5%(重量)。
9.使用任何上述权利要求中所述的洗涤剂组合物处理染污的织物。
全文摘要
任选含有一些合成的洗涤剂活性组分的皂条可以用突变型枯草溶菌素蛋白酶来制备。优选的皂条还含有稳定体系。
文档编号C11D3/386GK1088611SQ9311419
公开日1994年6月29日 申请日期1993年9月29日 优先权日1992年9月30日
发明者J·迪格鲁特, G·沙勒, M·F·沃尔什 申请人:尤尼利弗公司