专利名称：具有水溶性羧酸盐阻挡层的去污酶颗粒和包含它们的组合物的制作方法
技术领域：
本发明涉及具有阻挡层的去污酶颗粒和使用它们的组合物。更具体而言，本发明涉及用于自动洗餐具组合物中的蛋白酶颗粒。
背景技术：
向自动洗餐具洗涤剂(ADD)中掺入去污酶是相对新的概念。但已确定在洗餐具组合物中使用洗涤剂蛋白酶、淀粉酶等酶能对各种污垢提供改善的清洗性能。
ADD组合物的一种公认要求是必须存在一种或多种组分，该组分能改善从消费品上去除顽固的食物和污渍(例如茶、咖啡、椰子等)。强碱性物质例如氢氧化钠、漂白剂例如次氯酸盐、助洗剂例如磷酸盐等在不同程度上都有帮助。另外，如所述的，改进的ADD组合物利用了过氧化氢源，任选地加有漂白活化剂例如TAED。此外，可使用酶例如可商购的蛋白水解酶和解淀粉酶。a-淀粉酶组分给有关ADD的去除淀粉类污垢性质方面提供了至少一些作用。含有淀粉酶的ADD’s一般在使用中也能提供稍微更适中的洗涤pH，并能去除淀粉类污垢，同时可避免提供大量的氢氧化钠等价物(按每克产品计)。
还发现蛋白酶在用于促进ADD的清洗性能方面是特别有效的。然而，直接将酶颗粒掺入颗粒ADD组合物中可能存在问题。如前文所述，许多颗粒ADD配方使用了过氧化氢源和活化剂以产生一种氧漂白剂体系。遗憾地是许多酶组分当与氧漂白剂体系的组分接触时会发生氧化。因此，在颗粒洗涤剂组分的长期储存中，酶组分会发生降解，这降低了酶的活性和洗涤剂的总性能。
基于上述，本领域技术人员会意识到配制现今的自动洗餐具洗涤剂会变得越来越复杂。对单独生产、储存、运输和配制各种组分的要求增加了这种产品的成本。因此，希望通过减少洗涤剂组分的密切接触使配制具有灵活性，由此降低与各种组分生产和处理相关的一些费用。
因此，仍需要一种能保护酶主体避免氧化降解的粒状酶颗粒。
背景技术：
美国专利US4381247；4707287；4965012；4973417；5093021和5254287都公开了用于颗粒洗涤剂组合物中的酶颗粒。美国专利US4526698；5078895；5332518；5340496；5366655；5462804和WO/95/02670都公开了被包覆的漂白剂颗粒。
发明概述本发明满足了这种要求，其提供了一种用于洗涤剂组合物的稳定的去污酶颗粒。本发明的酶颗粒给酶主体提供了保护，避免氧化降解。本发明的颗粒在含酶的芯层上使用了阻挡层。该阻挡层作为酶主体的保护屏障。若需要，还可向本发明酶颗粒中加入其它的稳定剂。
因此，在本发明的第一种实施方案中，提供了一种用于去污酶的酶颗粒。该颗粒包括一种适合掺入洗涤剂组合物中的复合颗粒，其包含含酶的芯材料和包覆在含酶芯材料上的阻挡层。
优选的酶是一种蛋白酶，该蛋白酶得自于非天然存在的具有在自然界中未发现的氨基酸序列的羰基水解酶变体，它是通过用不同的氨基酸取代前体羰基水解酶中对应于+76位置处的多种氨基酸残基，同时结合取代以下位置处的一种或多种氨基酸残基得到的+99，+101，+103，+104，+107，+123，+27，+105，+109，+126，+128，+135，+156，+166，+195，+197，+204，+206，+210，+216，+217，+218，+222，+260，+265，和/或+274，这里的编号位置对应于由解淀粉芽孢杆菌得到的天然存在的枯草溶菌素，这是最优选的和天然存在的具有在自然界中未发现的氨基酸序列的羰基水解酶变体，其是通过取代对应于76/103/104位置处的多种氨基酸残基衍生的。
酶芯材料可包括至少两种不同蛋白酶的混合物，例如当至少一种蛋白酶是似胰凝乳蛋白酶的蛋白酶和至少一种蛋白酶是似胰蛋白酶的蛋白酶时。当使用上述的混合物时，似胰凝乳蛋白酶优选是非天然存在的具有在自然界中未发现的氨基酸序列的羰基水解酶变体，它是通过用不同的氨基酸取代前体羰基水解酶中对应于+76位置处的多种氨基酸残基，同时结合取代以下位置处的一种或多种氨基酸残基得到的+99，+101，+103，+104，+107，+123，+27，+105，+109，+126，+128，+135，+195，+197，+204，+206，+216，+217，+218，+222，+260，+265，和/或+274，这里的编号位置对应于由解淀粉芽孢杆菌得到的天然存在的枯草溶菌素，而似胰蛋白酶的蛋白酶是微生物碱性(alcaline)蛋白酶。
在优选情况下，该复合颗粒还包括包覆在阻挡层上的外覆盖层，优选是水溶性聚合物。另外，该含酶的芯材料还可包括漂白催化剂材料或混合在任何或全部层材料，即含酶的芯材料、阻挡层和覆盖层中的稳定添加剂。优选的稳定添加剂选自碱性盐、抗氧化剂、螯合剂、游离基猝灭剂、还原剂和其混合物，还原剂碱金属亚硫酸盐、亚硫酸氢盐或硫代硫酸盐是最优选的。
根据本发明的另一实施方案，按组合物的重量计，自动洗餐具组合物包含作为主要组分的约0.1％-20％基本上如上述的酶颗粒和约0.1％-99.9％自动洗餐具洗涤剂辅助组分。该辅助洗涤剂组分优选选自过氧漂白剂源、漂白催化剂、漂白活化剂、低泡非离子表面活性剂、助洗剂、pH调节组分和它们的混合物。
因此，本发明的一个目的是提供一种酶颗粒，其给酶主体提供优异的保护，避免在洗涤剂组合物中氧化降解。本发明还一个目的是提供一种具有阻挡层的酶颗粒。本发明还一个目的是提供一种使用具有阻挡层的酶颗粒的自动洗餐具组合物。通过阅读以下的描述、附图和所附的权利要求书，本发明的这些和其它目的、特征和优点对于本领域技术人员来说会更明显。
除非另外说明，本文中所有百分数、比例和比率是按重量计。氧漂白剂，当描述时，按“AvO”表示。本文引用的所有文献的相关部分在本文引用作参考。
附图简述
图1是本发明复合酶颗粒的截面图。
图2是本发明优选的复合颗粒的截面图。
图3是根据本发明的另一种复合酶颗粒的截面图。
优选实施方案的详细描述本发明涉及掺入到洗涤剂组合物中，特别是掺入到自动洗餐具组合物中的复合酶颗粒。参见图1，可以看到本发明的复合颗粒10。该颗粒10包含含酶的芯材料20，在其上包覆有阻挡层30。酶芯材料本身包括包覆在载体层24上的酶层22。参见图2，可以看到本发明的优选实施方案，其中覆盖层40包覆在阻挡层30上。但也可包括其它层，这是本领域公知的。根据本发明的另一种颗粒示于图3中。参考图3，可以看到酶颗粒10，其具有含酶的芯层20，其中酶与本文公开的载体材料混合；阻挡层30和外覆盖层40。本发明的复合颗粒通过使用阻挡层给酶提供了优异的保护，避免基本洗涤剂颗粒基料中的其它组分引起的氧化降解以及脱色和气味的产生。因此，本发明的酶颗粒比现有技术公知的酶颗粒具有明显的改进。
含酶的芯材料该含酶的芯材料，如该名称所意指，包括由本发明复合颗粒释放的酶或多种酶。由本发明提供的酶是一种去污酶。这里所述的“去污酶”意思是在自动洗餐具组合物中具有清洗、去除污渍或其它有益效果的任何酶。优选的去污酶是水解酶例如蛋白酶、淀粉酶和脂肪酶。用于自动洗餐具高度优选的是淀粉酶和/或蛋白酶，包括通常可商购的类型和改进的类型这两种，虽然越来越与漂白剂相容和不断的改进，但仍留有一定程度的使漂白剂失活的敏感度。
在洗涤剂或洗涤添加剂组合物中通常掺入足够量的酶以提供“有效清洗量”。术语“有效清洗量”指能够对载污体如餐具等提供清洗、去除污渍、去污垢，增白，除臭或变新改善效果的任何数量。在目前商业制剂的实际情况中，每克洗涤剂组合物的活性酶的数量一般是高达约5毫克重量，更典型的是0.01毫克至3毫克。换句话说，本发明组合物一般包括约0.001％-15％，优选约0.01％-10％(重量)商业酶制剂。蛋白酶通常以在每克组合物中足以提供0.005至0.1Anson单位(AU)的活性量存在于该商品制剂中。对于某些洗涤剂，例如自动洗餐具中使用的洗涤剂，可能需要增加这种商业制剂的活性酶含量，以便使没有催化的活性物质的总量最小，由此改善结斑/成膜或其它最终结果。在高浓缩的洗涤剂配方中也需要更高的活性量。因此，本发明的酶颗粒被配制成向洗涤环境中提供所需量的酶。
本发明范围内的适宜的蛋白酶的例子为枯草杆菌蛋白酶，它是由枯草芽胞杆菌和地衣形芽胞杆菌的特殊菌株得到。一种适当的蛋白酶是由杆菌菌株得到，它在pH8-12范围内具有最大活性，它由丹麦的Novo Industries A/S公司，下文中称为“Novo”开发并以ESPERASE销售。这种酶和类似酶的制备描述在Novo公司的英国专利说明书GB1243784中。其他适合的蛋白酶包括来自Novo的ALCALASE和来自荷兰的International Bio-Synthetics，Inc.的MAXATASE；以及描述在1985年1月9日的欧洲专利申请130756A中的蛋白酶A，和描述在1987年4月28日的欧洲专利申请303761A和1985年1月9日的欧洲专利申请130756A中的蛋白酶B。还参见描述在Novo的WO 9318140A中的来自杆菌NCIMB40338的高pH蛋白酶。含有蛋白酶、一种或多种其他酶和可逆蛋白酶抑制剂的加酶洗涤剂描述在Novo的WO 9203529A中。其他优选的蛋白酶包括描述在P&G公司的WO9510591A的那些蛋白酶。当需要时，如在P&G公司的WO 9507791中描述的，可以得到具有降低吸附和增加水解的蛋白酶。适合于本发明洗涤剂的类似胰蛋白酶的重组蛋白酶描述在Novo的WO 9425583中。
具体而言，被称为“蛋白酶D”的特别优选的蛋白酶是具有在自然界中没有发现的氨基酸序列的羰基水解酶变种，它从羰基水解酶前体衍生得到，这种衍生是根据解淀粉芽孢杆菌枯草菌溶素的编号，在所述羰基水解酶中相当于+76的位置处，也优选结合相当于选自+99，+101，+103，+104，+107，+123，+27，+105，+109，+126，+195，+197，+204，+206，+216，+260，+265，和/或+274的一种或多种氨基酸残基位置处，用不同的氨基酸取代所说位置的多个氨基酸残基，在解淀粉芽孢杆菌枯草菌溶素的以下组合残基处76/99；76/104；76/99/104；76/103/104；76/104/107；76/101/103/104；76/99/101/103/104和76/101/104取代、删除或插入氨基酸残基是优选的，76/103/104处是最优选的。这种酶详细描述在美国专利申请系列号08/322676和08/322677，和GenencorInternational的1995年4月20日公布的WO95/10615中，其内容在本文引用作参考。适合的蛋白酶还描述在以下PCT公开中The Procter&Gamble Company的1995年11月9日公布的WO95/30010；The Procter&Gamble Company的1995年11月9日公布的WO95/30011；The Procter&Gamble Company的1995年11月9日公布的WO95/29979。
适于本发明，特别是用于，但不限于自动洗餐具目的的淀粉酶包括，例如在Novo的英国专利说明书GB1296839中描述的α-淀粉酶；International Bio-Synthetics，Inc.的RAPIDASE和Novo的TERMAMYL。来自Novo的FUNGAMYL是特别有用的。改善稳定性，例如氧化稳定性的酶工程是已知的。参见，例如《生物化学杂志》(J.Biological Chem.)，第260卷，第11期，1985年6月，第6518-6521页。本发明组合物的某些优选的实施方案可以利用在洗涤剂例如自动洗餐具类型的洗涤剂中具有改善稳定性的淀粉酶，尤其是针对1993年在商业中使用的TERMAMYL的参照点测定的具有改善的氧化稳定性的淀粉酶。本发明中这些优选的淀粉酶具有“稳定性增强”的淀粉酶的特征，与上面确定的参照点淀粉酶对比测定，其特征至少在于具有一种或多种可测得的改进氧化稳定性，例如，在pH9-10的缓冲溶液中对过氧化氢/四乙酰基乙二胺的稳定性；热稳定性，例如，在通常的洗涤温度下如约60℃的温度下；或碱稳定性，例如在pH从约8至11下。稳定性可以使用现有技术中公开的任何实验技术测定。参见，例如在WO 9402597中公开的参考文献。稳定性增强的淀粉酶可以从Novo或从Genencor International得到。本发明中一类高度优选的淀粉酶具有一共性，即用定点诱变方法从一种或多种杆菌淀粉酶，尤其是杆菌α-淀粉酶衍生得到，而不论是否有一种，两种或多种淀粉酶菌株是否是直接前体。与上面确定的参考淀粉酶相比，氧化稳定性增强的淀粉酶被优选用于本发明洗涤剂组合物中，尤其是用于本发明的漂白洗涤剂组合物，更优选是与氯漂白洗涤剂不同的氧漂白洗涤剂组合物中。这种优选的淀粉酶包括(a)上文中引用的Novo的1994年2月3日的WO9402597中的淀粉酶，其可通过突变体被进一步说明，其中使用丙氨酸或苏氨酸，优选苏氨酸取代位于地衣形芽孢杆菌α-淀粉酶的197位置的蛋氨酸残基，其是公知的TERMAMYL，或者是类似的母体淀粉酶，如解淀粉芽孢杆菌，枯草芽孢杆菌，或嗜热脂肪芽孢杆菌的同源位置变体；(b)由Genencor International描述的稳定性增强的淀粉酶，该淀粉酶由C.Mitchinson在1994年3月13-17日举行的第207次美国化学会全国会议上以题目为“抗氧化的α-淀粉酶”的文章公布，其中值得注意的是自动洗餐具洗涤剂中的漂白剂使α-淀粉酶失活，但改善氧化稳定性的淀粉酶已经由Genencor从地衣形芽孢杆菌NCIB8061得到。蛋氨酸(Met)被确定为最可能被改良的残基。Met每次被取代一个，取代位置在8，15，197，256，304，366和438位，得到特殊的突变体，特别重要的是M197L和M197T，其中M197T变种是最稳定被表达的变种。测量了CASCADE和SUNLIGHT稳定性；(c)本发明中特别优选的淀粉酶包括如在WO 9510603A中描述的在直接母体中具有其他改良的淀粉酶变种，其可以从受让人Novo处以DURAMYL买到。其他特别优选的氧化稳定性增强的淀粉酶包括在Genencor International的WO 9418314和Novo的WO 9402597中描述的那些淀粉酶。可以使用任何其他的氧化稳定性增强的淀粉酶，例如，通过定点诱变从可以买到的已知嵌合的，混合的或简单的突变株母体形式的淀粉酶衍生得到。其他优选的酶修饰是可以接受的。参见Novo的WO 9509909A。
其它淀粉酶包括在WO95/26397和Novo Nordisk的未结案申请PCT/DK 96/00056中描述的那些。用于本发明洗涤剂组合物中的特定淀粉酶包括a-淀粉酶，其特征在于通过Phadebasa-淀粉酶活性检验测定，在25℃-55℃和pH值在8-10范围下，其比活度大于Termamyl比活度的至少25％。(这种Phadebasa-淀粉酶活性检验描述在WO95/26397的第9-10页)。本发明还包括与在该参考文献中的SED ID排列中所示的氨基酸序列至少80％同源的a-淀粉酶。这些酶，按总组合物的重量计，优选以0.00018％-0.060％纯酶，更优选0.00024％-0.048％纯酶量掺入洗衣洗涤剂组合物中。
可用于本发明中的纤维素酶包括细菌和霉菌类型的纤维素酶，优选它们具有5-9.5的最佳pH范围。Barbesgoard等人的1984年3月6日授权的美国专利US4435307公开了来自Humicola insolens或腐质霉菌株DSM1800的适宜的霉菌纤维素酶或者属于气单胞菌属的产生纤维素酶212的霉菌，和由海生软体动物Dolabella AuriculaSolander的肝胰腺中提取的纤维素酶。适宜的纤维素酶也公开在GB-A-2075028；GB-A-2095275和DE-OS-2247832中。CAREZYME和CELLUZYME(Novo)是特别有用的。也参见Novo的WO 9117243。
洗涤剂可使用的适宜脂肪酶包括由假单胞菌属族中的微生物，如司徒茨氏(stutzeri)假单胞菌ATCC 19.154产生的那些脂肪酶，如公开在英国专利GB-1372034中的那些。也参见在1978年2月24日特许公开的日本专利申请53-20487中的脂肪酶。这种脂肪酶可从AmanoPharmaceutical Co.Ltd.，Nagoya，Japan买到，商品名为脂肪酶P“Amano”或“Amano-P”。其他适当的商业脂肪酶包括Amano-CES，由Chromobacter viscosum得到的脂酶，例如，Chromobacterviscosum变异的lipolyticum NRRLB 3673，它们来自Toyo JozoCo.，Tagata，日本；Chromobacter viscosum脂酶，来自U.S.Biochemical Corp.，U.S.A.和荷兰的Disoynth Co.，和由唐菖蒲假单胞菌(Pseudomonas gladioli)得到的脂酶。由胎毛腐质菌(Humicola lanuginosa)衍生得到并且在商业上可由Novo(同样参见EP341947)买到的LIPOLASE酶是本文中优选使用的脂肪酶。对过氧化物酶稳定的脂肪酶和淀粉酶变种描述在Novo的WO 9414951A中。也参见WO 9205249和RD 94359044。
尽管大量文献公开了脂肪酶，但只有由胎毛腐质菌(Humicolalanuginosa)衍生的和在米曲霉作为宿主中产生的脂肪酶至今被发现广泛用作织物洗涤产品的添加剂。如上述的，其可由Novo Nordisk按商品名LipolaseTM购得。为了使Lipolase的去污渍性能最好，NovoNordisk已制作了许多变异体。如在WO92/05249中描述的，天然胎毛腐质菌脂肪酶的D96L变异体提高了去猪脂的效力，其效力是野生型的脂肪酶的4.4倍(酶是在每升0.075-2.5mg蛋白质含量范围内比较)。由Novo Nordisk在1994年3月10日公布的Research DisclosureNo.35944中公开了脂肪酶变异体(D96L)可按相当于每升洗涤溶液0.001-100mg(5-500,000LU/l)脂肪酶变异体量加入。按本文公开方式，本发明在含有中链支化表面活性剂的洗涤剂组合物中使用低含量的D96L变异体，对织物提供了改善的保持白度的作用，特别是当D96L以每升洗涤溶液约50LU-8500LU量使用时。
适用于本发明的角质酶描述在Genencor的WO 8809367A中。
过氧化物酶可以与氧源，例如，过碳酸盐、过硼酸盐、过氧化氢等结合使用，它们用于“溶液漂白”或避免在洗涤过程中从载污体上脱落的染料或颜料迁移至洗涤溶液中存在的其它载污体上。已知的过氧化物酶包括辣根过氧化物酶、木质素酶，和卤代过氧化物酶如氯代或溴代过氧化物酶。含有过氧化物酶的洗涤剂组合物公开在Novo的1989年10月19日公开的WO 89099813A和Novo的WO 8909813A中。
各种的酶物质和将它们掺入合成洗涤剂组合物中的方法也公开在Genencor International的WO 9307263A和WO 9307260A，Novo的WO 8908694A，和1971年1月5日授权的McCarty等人的美国专利US3553139中。一些酶还公开在1978年7月18日授权的Place等人的美国专利US4101457和1985年3月26日授权的Hughes的美国专利US4507219中。用于液体洗涤剂配方的酶物质，和它们掺入到这些配方中的方法，被公开在1981年4月14日授权的Hora等人的美国专利US4261868中。用于洗涤剂中的酶可用各种技术使其稳定化。酶稳定化技术公开并举例说明在1971年8月17日授权的Gedge等人的美国专利US3600319，EP199405和1986年10月29日公开的Venegas的欧洲专利EP200586中。酶稳定体系也描述在例如美国专利US3519570中。产生蛋白酶、木聚糖酶和纤维素酶的有用的杆菌AC13描述在Novo的WO 9401532A中。
此外，上述酶的混合物也可以使用。在这种情况下，需要使用蛋白酶的混合物。特别优选的是似胰凝乳蛋白酶的蛋白酶和似胰蛋白酶的蛋白酶的混合物。
根据本发明的似胰凝乳蛋白酶的酶是具有以下定义的活度比大于约15的那些。这类特别优选的酶是以上确定为“蛋白酶D”的那些。适用于本发明的其它似胰凝乳蛋白酶的蛋白酶包括由杆菌菌株得到的那些，它在pH8-12范围内具有最大活性，由丹麦的NovoIndustries A/S公司，下文中称为“Novo”开发并以ESPERASE销售。这种酶和类似酶的制备描述在Novo公司的英国专利说明书GB1243784中。其它适合的蛋白酶包括来自Novo的ALCALASE以及称为BPN’的蛋白酶和Carlsberg。
根据本发明的似胰蛋白酶的酶是具有以下定义的活度比小于约10，优选小于约8的那些。满足以上要求的特别适合的蛋白酶是微生物碱性蛋白酶，例如由缓慢芽孢杆菌(Bacillus Lentus)枯草溶菌素得到的蛋白酶，包括从Novo按商品名SAVINASE和从GenencorInternational按商品名PURAFECT商购的那些。
根据本发明其它特别优选的似胰蛋白酶的蛋白酶包括是非天然存在的羰基水解酶变体的那些，其通过用不同的氨基酸取代前体羰基水解酶中对应于+210位置处的多个氨基酸残基，同时结合取代以下位置处的一个或多个残基得到的+33，+62，+67，+76，+100，+101，+103，+104，+107，+128，+129，+130，+132，+135，+156，+158，+164，+166，+167，+170，+209，+215，+217，+218，和+222，这里的编号位置对应于由解淀粉芽孢杆菌得到的天然存在的枯草溶菌素或其它羰基水解酶或枯草溶菌素例如具有不同氨基酸的缓慢芽孢杆菌枯草溶菌素的等价的氨基酸残基。
用于本发明优选的变体蛋白酶包括在以下组合位置处取代、删除或插入氨基酸残基210/156；210/166；210/76；210/103；210/104；210/217；210/156/166；210/156/217；210/166/217；210/76/156；210/76/166；210/76/217；210/76/156/166；210/76/156/217；210/76/166/217；210/76/103/156；210/76/103/166；210/76/103/217；210/76/104/156；210/76/104/166；210/76/104/217；210/76/103/104/156；210/76/103/104/166；210/76/103/104/217；210/76/103/104/156/166；210/76/103/104/156/217；210/76/103/104/166/217；和/或210/76/103/104/156/166/217；210/76/103/104/166/222；210/67/76/103/104/166/222；210/67/76/103/104/166/218/222。用于本发明最优选的变体酶包括在缓慢芽孢杆菌枯草溶菌素的以下组合残基位置处取代、删除或插入氨基酸残基210/156；210/166；210/217；210/156/166；210/156/217；210/166/217；210/76/156/166；210/76/103/156/166和210/76/103/104/156/166，其中210/76/103/104/156/166是最优选的。
用于本发明的蛋白酶包括在指定的氨基酸残基位置处取代任何十九个天然存在的L-氨基酸。这种取代可在任何前体枯草溶菌素(原核生物、真核生物、哺乳动物等)中进行。此整个应用关系通过普通的一和三个字母编码的方式由各氨基酸作出。这种编码确定在Dale，M.W.(1989)，细菌的分子遗传(Molecular Genetics of Bacteria)，John Wiley&Sons，Ltd.，附录B中。
优选，在每个确定的氨基酸残基位置处所作的取代包括，但不限于在+210位置包括I、V、L和A的取代，在+33，+62，+76，+100，+101，+103，+104，+107，+128，+129，+130，+132，+135，+156，+158，+164，+166，+167，+170，+209，+215，+217，和+218的D或E的取代，在76位置包括D、H、E、G、F、K、P和N的取代；在103位置包括Q、T、D、E、Y、K、G、R和S的取代和在104位置包括S、Y、I、L、M、A、W、D、T、G和V的取代；和在222位置包括S、C、A的取代。上述的似胰蛋白酶的酶详细地公开在Rai等的美国专利申请序列号＿＿＿＿，题目为“用于难清洗的蛋白酶和含有它们的组合物(PROTEASE ENZYMES FOR TOUGH CLEANING AND COMPOSITIONSINCORPORATING SAME)”中，(P&G案号＿＿)，1997年6月＿＿申请。
特异性/活度比上述的底物特异性一般由酶对两种合成底物的作用来说明。将酶放在具有两种合成底物中的一种底物的溶液中。然后测定所讨论的酶水解该合成底物的能力。对于本发明目的而言，用于测定本发明酶的特异性的合成底物是合成底物N-琥珀酰-丙氨酰-丙氨酰-脯氨酰-苯基丙氨酰-对硝基N-酰替苯胺，下文称为suc-AAPF-pNA，和合成底物N-苄基-缬氨酰-araganyl-赖氨酰-对硝基N-酰替苯胺，下文称为bVGA-pNA，这两者都可从SIGMA Chemicals购得。这两种合成底物是本领域技术人员公知的。在具有似胰蛋白酶特异性的一类酶中的蛋白酶优先水解合成底物bVGR-pNA，而较低程度地水解合成底物suc-AAPF-pNA。相反，似胰凝乳蛋白酶的蛋白酶优先水解合成底物bVGR-pNA，而较低程度地水解合成底物suc-AAPF-pNA。
蛋白酶的总特异性然后可通过测定该酶对每种合成底物的特异性，然后取该酶对两种合成底物的活度比来确定。因此，对于本发明目的而言，通过下式确定活度特异性比[对suc-AAPF-pNA的活度]/[对bVGR-pNA的活度]对于本发明目的而言，具有比值小于约10，更优选小于约8，最优选小于约7的酶则可被认为证实了似胰蛋白酶的特异性，而对于本发明目的而言，具有比值大于约15，优选大于约17.5，最优选大于约20的酶可被认为证实了似胰凝乳蛋白酶的特异性。
对于本发明目的而言，对以上详述的两种合成底物测定和确定特异性。使用以下实验在25℃温度下，将5ml pH为8.6的Trisma缓冲液(由12.109gTris Base(0.1M)、1.471g CaCl2·2H2O(0.01M)，3.1622g Na2S2O3(0.02M)的混合物制备的，用1N的H2SO4调节pH)加入标准10ml的试管中。将在1M甘氨酸缓冲液中的0.5ppm被实验的活性酶加入该试管中。向该试管中加入按每ml缓冲溶液计，大约1.25mg的合成底物。使该混合物在25℃下保温15分钟。当保温时间达到时，向该混合物中加入酶抑制剂PMSF，其量为每ml缓冲溶液0.5mg。在型号#1019的Gilford UV响应分光光度计(在可见光410nm波长处可读)上测定该混合物的吸光度或OD值。则该吸光度表示酶对合成底物的活度。吸光度越大，对底物的活性水平越高。因此，对于本发明目的而言，吸光度等于酶活度。
本发明混合蛋白酶体系在组合物中的用量，按组合物的重量计，上限量小于约10％，更优选小于约5％，甚至更优选小于约2％，下限量大于约0.0001％，更优选大于约0.1％，甚至更优选大于约0.5％。在该体系本身中，似胰凝乳蛋白酶的蛋白酶与似胰蛋白酶的蛋白酶的比例为约0.5∶1-10∶1，更优选约2∶1-5∶1，最优选约1∶1-3∶1。另外，优选蛋白酶在组合物中的含量足以使活性蛋白酶的量mg/100克组合物与在洗涤水溶液中由任何过氧酸有效的理论O2(“AvO2”)的ppm的比值，本文称为酶与漂白剂的比值(E/B比值)，为约1∶1-20∶1。以下进一步详细地讨论可使用蛋白酶的各种清洗组合物的几个实例。
芯的制备本发明包含酶的芯材料的制备，根据配方师的要求和可购得的设备可使用各种方法进行。以下说明各种生产方法，这是为了便于配方师并不是作为限制。
本发明的颗粒可制成“丸粒(marumes)”。丸粒和它们的制备公开在美国专利US4016041和英国专利1361387中。可使用从FujiPaudal，KK购得的商品名为“Marumerizer”的公知设备来制备丸粒并且其描述在US3277520和DE1294351中。基本上，丸粒的制备包括使包含酶和载体的挤出条成球状。所述挤出物被加入MarumizerTM设备中，该设备通过离心力作用于挤出条，使它们形成球状的颗粒，称为“丸粒”。
在另一方法中，本文所述的芯层可制成“小球”的形式。基本上，在该方法中将包含酶和载体熔融物的料浆通过喷头喷入冷却室中。可通过调整料浆喷滴的尺寸来控制制得的小球的粒径。液滴的尺寸取决于料浆的粘度、喷射的压力等。小球的制备更详细地描述在US3749671中。
在另一方法中，本文所述的颗粒是通过包含以下基本步骤的方法制备(i)将干燥的酶颗粒与载体材料混合，该载体材料是处于软化或熔融状态，同时搅拌该混合物形成基本上均一的混合物；
(ii)快速冷却制得的混合物，以便使其固化；之后(iii)按需要，进一步加工制得的固化混合物，以形成所需的复合颗粒。
在另一方法中，也可使用可商购的芯材料，然后用酶层包覆，如在US4707287中所述，其内容在本文引用作参考。
制备本发明颗粒的优选方法包括用流化床、Wurster-型涂层机、滚筒造粒机、盘式涂层机等，通过将相连的各层加到芯材料的上部累积成颗粒的技术来累积成载体层，所有这些技术都是颗粒生产技术领域的技术人员公知的。适用于制备本发明复合颗粒的一般方法详细地描述在US5324649中，其在本文引用作参考。
载体材料本发明的复合颗粒可使用一种或多种如上述的在基质中掺入酶的“载体”材料来制备。由于酶是打算用于含水介质中，因此载体材料应当在预期的使用条件下溶解或容易分散到水中，以便释放酶完成其去污功效。该载体材料应当与颗粒的酶组分在加工条件下和造粒之后呈反应惰性。另外，如下述的，载体材料应当优选基本上不含有以非结合水存在的水分。
在一种方式中，用于本发明可溶性或可分散的复合酶颗粒的载体可包括惰性的、水可分散的或水可溶性的一般是无机的粒状材料和粘合剂的混合物。该粘合剂起到使含酶和粒状材料的颗粒成整体的作用。这种颗粒一般包含约50％-95％重量粒状材料；约5％-50％重量粘合剂；和约0.01％-15％重量酶。
用于这种颗粒中的粒状材料包括惰性的无机盐。“惰性”意思是该盐不与酶起不利的相互作用。非限制性的实例包括硫酸钠、碳酸钠、硅酸钠和其它铵和碱金属硫酸盐、碳酸盐和硅酸盐等。
适合的有机粘合剂的实例包括水溶性有机均聚-或共聚合的多羧酸或它们的盐，其中多羧酸包括被不多于2个碳原子彼此分开的至少两个羧基。后者类型的聚合物公开在GB-A-1596756中。这种化合物的优选实例是含有丙烯酸的聚合物，也就是说丙烯酸的均聚物和丙烯酸与任何适合的其它单体单元的共聚物，其平均分子量为2000-100000。其它适合的单体单元包括改性的丙烯酸、富马酸、马来酸、衣康酸、乌头酸、中康酸、柠康酸和亚甲基丙二酸或它们的盐、马来酸酐、丙烯酰胺、烯烃、乙烯基甲基醚、苯乙烯和其任何混合物。优选的是丙烯酸和马来酸酐的共聚物，其平均分子量为20000-100000。
优选含有丙烯酸的聚合物的平均分子量小于15000，并包括由BASF GmbH以商品名Sokalan PA30、PA20、PA15、PA10和Sokalan CP10销售的那些，和由Rohm and Haas以商品名Acusol 445N销售的那些。其它适合的聚合物包括Acusol 450N和410N。
其它优选的含丙烯酸的共聚物包括含有以下单体单元的那些a)90％-10％，优选80％-20％重量丙烯酸或其盐，和b)10％-90％，优选20％-80％重量具有通式-[CR2-CR1(CO-OR3)]-的取代的丙烯酸单体或其盐，其中取代基R1、R2或R3，优选R1或R2中的至少一个取代基是1-4个碳的烷基或羟烷基，R1或R2可以是氢，并且R3可以是氢或碱金属盐。最优选的是取代的丙烯酸单体，其中R1是甲基，R2是氢(即异丁烯酸单体)。这类最优选的共聚物的平均分子量为4500-3000，并含有60％-80％重量丙烯酸和40％-20％重量异丁烯酸。适合的实例包括从Rohm & Haas购得的Acusol 480N。
聚氨基化合物可适合用作本发明的有机粘合剂，包括由天冬氨酸衍生的那些，例如公开在EP-A-305282，EP-A-305283和EP-A-351629中的那些。
含有选自马来酸、丙烯酸、聚天冬氨酸和乙烯醇单体单元的三元共聚物，特别是具有平均分子量5000-10000的那些也适合于本发明。
适合于本发明的其它有机粘合剂包括基本上任何带电荷的和不带电荷的纤维素衍生物例如甲基纤维素、羧甲基纤维素、羟丙基甲基纤维素、羟乙基纤维素和乙基羟乙基纤维素。
其它适合的粘合剂包括每摩尔醇中含有5-100摩尔氧乙烯的C10-C20醇乙氧基化物，更优选每摩尔醇含有20-100摩尔氧乙烯的C15-C20伯醇乙氧基化物。
其它优选的粘合剂包括平均分子量为12000-700000的聚乙烯醇、聚乙酸乙烯酯、聚乙烯基吡咯烷酮和平均分子量为600-5×106，优选1000-400000，最优选1000-10000的聚乙二醇(PEG)。用作粘合剂的聚合材料的其它实例是马来酸酐与乙烯、甲基乙烯醚或异丁烯酸的共聚物，其中马来酸酐构成该聚合物的至少20摩尔％。这些聚合材料可以按原样使用或与溶剂例如水、丙二醇和上述的每摩尔醇含有5-100摩尔氧乙烯的C10-C20醇乙氧基化物组合使用。粘合剂的其它实例包括C10-C20单和二甘油醚，还有C10-C20脂肪酸。
适用于制备本发明复合颗粒的其它载体材料包括，采用说明的方式并不作限制分子量一般在约1400-35000(PEG 1400-PEG35000)并优选具有熔点约38℃-77℃的聚乙二醇(“PEG”)；熔点为约38℃-77℃的脂肪酸和/或脂肪酸酰胺；优选具有熔点约38℃-77℃的脂肪醇；环氧乙烷或混合的环氧乙烷/环氧丙烷缩合产物和/或EO和/或PO与直链或支链醇的这种缩合产物并优选具有熔点约38℃-77℃；和上述的混合物。石蜡，优选熔点约38℃-77℃的石蜡也可单独使用或与上述的载体材料组合使用。
还适合用作载体的是应当在约38℃(100°F)至约43℃(110°F)范围熔融的石蜡、C16-C20脂肪酸和乙氧基化C16-C20醇。适合的载体材料的混合物也被预见。
其它各种材料根据配方师的要求也可用于载体中，包括细分散的纤维素纤维(参见US4106991)、糖、淀粉等。若使用，这种其它材料一般占本发明复合颗粒重量的约2％-50％。
阻挡层本发明复合颗粒的阻挡层包括水溶性羧酸盐化合物。虽然其它组分也可包括在阻挡层中，但阻挡层主要是水溶性羧酸盐。一般，阻挡层包括至少约50％水溶性羧酸盐，更优选包括至少75％水溶性羧酸盐。对于本发明目的而言，术语“水溶性羧酸盐化合物”包括羧酸盐、二羧酸盐和多羧酸盐阴离子。优选，水溶液羧酸盐是金属盐或基于氮的阳离子。优选的金属包括碱金属例如钠。优选的基于氮的阳离子包括铵化合物。优选的羧酸盐化合物包括柠檬酸盐、琥珀酸盐和马来酸盐，柠檬酸盐是更优选的，柠檬酸钠二水合物是最优选的。当然，也可使用羧酸盐的混合物。不希望受理论的限制，相信该阻挡化合物，特别是柠檬酸钠在颗粒周围形成了紧密的结晶结构，然后其作为氧化降解的一种阻挡物。因此，通过使用阻挡层，得到了优异的酶颗粒。阻挡层的用量占颗粒重量的约1％-50％，优选约5％-40％，最优选约10％-30％。
外覆盖层任选地，但优选地，将外覆盖层施加在阻挡层之上。外覆盖层可给本发明的酶颗粒提供多种其它益处，包括，但不限于对含酶的芯材料提供附加程度的保护、降低粉尘、增强溶解性等。在无阻挡层的情况下，外覆盖层不需要给酶提供稳定性，但在阻挡层存在下其应当与阻挡层中结合的活性物呈足够的非反应性，以降低氧化的进攻。外覆盖层一般含量为约0.1％-60％，更优选约1％-30％。
适合的材料包括水溶性聚合物、脂肪酸、蜡、表面活性剂/分散剂和碱性物质，这些都为上述的“载体”材料。水溶性聚合物的实例包括，但不限于，聚丙烯酸、聚乙二醇、聚乙烯醇、聚乙烯基吡咯烷酮、淀粉，并最优选纤维素例如羟丙基甲基纤维素。适合的表面活性剂包括非离子表面活性剂和润湿剂例如从Shell Oil公司购得的Neodol和从Rohm and Haas购得的Triton。适合的碱性材料的实例包括硅酸盐、碳酸盐和碳酸氢盐，特别是碱金属盐例如硅酸钠和碳酸钠。此外，外层可包括各种“易流动的”试剂，例如粘土和沸石。
最后，外层可包括各种添加剂，包括，但不限于增白剂、颜料、填料例如CaCO3和滑石粉、增塑剂例如PEG和PVP或其它着色剂，例如TiO2。
稳定添加剂本发明的复合颗粒可包括稳定添加剂以增强酶的稳定性，即降低氧化、减少气味等。稳定添加剂可加入复合颗粒的各层或所有层中，包括含酶的芯、阻挡层和外覆盖层。根据本发明的稳定添加剂在颗粒中的含量可为该颗粒重量的约0.1％-60％，更优选约0.1％-25％，最优选约0.5％-10％。
这里所用的术语“稳定剂”包括抗氧化剂、螯合剂、游离基猝灭剂、碱性组分和还原剂。这保证组合物在长期储存条件下有良好的气味和酶稳定性。
可以加到本发明组合物中的抗氧化剂的实例包括EastmanChemical Products，Inc，以商品名称TenoxPG和Tenox S-1销售的抗坏血酸、棕榈酸抗坏血酸酯和棓酸丙酯的混合物；可由UOPProcess Division得到的商品名称为SustaneBHT的丁基化羟基甲苯；Eastman Chemical Products，Inc.的商品名称为TenoxTBHQ的叔丁基氢醌；Eastman Chemical Products，Inc.以TenoxGT-1/GT-2商品名称销售的天然生育酚；以及Eastman ChemicalProducts，Inc.以商品名称BHA销售的丁基化羟基苯甲醚。当然，这些混合物中的任何组分，例如抗坏血酸、棕榈酸抗坏血酸酯、BHT、BHQ和BHA也可单独使用。
还原剂的实例包括硼氢化钠、次磷酸、亚硫酸盐、硫代硫酸盐和亚硫酸氢盐，特别是碱金属例如钠盐，和它们的混合物。
用于本发明适合的游离基猝灭剂的实例包括可从Ciba-Geigy购得的Tinuvin系列。
适用于本发明的碱性材料包括硅酸盐、碳酸盐和碳酸氢盐，特别是碱金属例如钠盐。螯合剂可选自氨基羧酸盐、氨基膦酸盐、多官能取代的芳族螯合剂和其混合物，所有这些都如下文所定义。
用作任选的螯合剂的氨基羧酸盐包括乙二胺四乙酸盐，N-羟乙基乙二胺三乙酸盐，次氮基三乙酸盐，乙二胺四丙酸盐，三亚乙基四胺六乙酸盐，二亚乙基三胺五乙酸盐和乙醇二甘氨酸，它们的碱金属盐，铵盐和取代铵盐以及它们的混合物。
当在洗涤剂组合物中允许存在至少低量的总磷时，氨基膦酸盐也适合用作本发明颗粒的螯合剂，其中包括乙二胺四(亚甲基膦酸盐)为DEQUEST。这些氨基膦酸盐优选不含超过约6个碳原子的烷基或链烯基。
在本发明组合物中还可以使用多官能取代的芳族螯合剂。参见1974年5月21日授权的Connor等人美国专利US3812044。优选这类酸形式的化合物是二羟基二磺基苯如1，2-二羟基-3，5-二磺基苯。
可用于本发明的可生物降解的螯合剂是乙二胺二琥珀酸盐(″EDDS″)，尤其是如在1987年11月3日授权的Hartman和Perkins的美国专利US4704233中描述的其[S，S]异构体。
颗粒的水合量最终复合颗粒应当具有低的游离水含量，以利于产品的稳定性和减少复合颗粒的粘性。该复合颗粒应当优选具有游离水含量低于约10％，优选低于约6％，更优选低于约3％，最优选低于1％。过量的游离水可通过标准干燥方法除去。
洗涤剂组合物本发明复合颗粒是洗涤剂组合物，特别是设计用于洗餐具操作的那些洗涤剂组合物，但还包括洗衣组合物中的有用组分。这种洗涤剂组合物还可包含任何公知的洗涤剂组分，特别是选自以下的那些组分pH调节剂和洗涤助洗剂组分、其它漂白剂、漂白活化剂、硅酸盐、分散剂聚合物、低泡非离子表面活性剂、阴离子辅助表面活性剂、酶稳定剂、抑泡剂、腐蚀抑制剂、填料、水溶助长剂和香料。
优选的颗粒或粉状洗涤剂组合物包含，按重量计(a)约0.1％-10％如本文上述的酶复合颗粒；(b)包含约0.01％-8％(按有效氧“AvO”计)过氧漂白剂的漂白组分；(c)约0.1％-90％由水溶性盐、助洗剂或盐/助洗剂混合物组成的pH调节组分，选自STPP、碳酸钠、倍半碳酸钠、柠檬酸钠、柠檬酸、碳酸氢钠、氢氧化钠和它们的混合物；(d)约3％-20％硅酸盐(按SiO2计)；(e)0％-约10％低泡非离子表面活性剂，特别是非氧化胺的那些；(f)0％-约10％抑泡剂；(g)0％-约25％分散剂聚合物。
这种组合物一般被配制成能提供使用中的洗涤溶液的pH为约9.5-11.5。
酶稳定体系本发明含酶组合物可含有约0.001％-10％，优选约0.005％-8％，最优选约0.01％-6％(重量)的酶稳定体系。酶稳定体系可以是与去污酶相容的任何稳定体系。该体系可以由其他配方活性物本身提供，或者由例如配方师或洗涤剂备用酶的生产商单独加入。这种稳定体系可以含有，例如钙离子，硼酸，丙二醇，短链羧酸，硼酸和它们的混合物，并且根据洗涤剂组合物的类型和物理形式而设计以用于解决不同的稳定化问题。
一种稳定方法是在成品组合物中使用水溶性钙和/或镁离子源，它给酶提供这些离子。钙离子通常比镁离子更有效，如果只使用一种类型的阳离子，本文优选使用钙离子。典型的洗涤剂组合物，尤其是液体洗涤剂，每升成品洗涤剂组合物中含有约1至约30，优选约2至约20，更优选约8至约12毫摩尔的钙离子，尽管根据一些因素包括被掺入的酶种类的多样性，类型和含量，所述含量可以变化。优选使用水溶性钙或镁盐，包括例如氯化钙、氢氧化钙、甲酸钙、苹果酸钙、马来酸钙、氢氧化钙和乙酸钙，更通常的是，可以使用硫酸钙或与所例举说明的钙盐相对应的镁盐。进一步增加钙和/或镁的含量当然是有用的，例如促进了某些类型的表面活性剂的去脂作用。
另一稳定方法是使用硼酸盐物质。参见Severson的美国专利US4537706。当使用时，硼酸盐稳定剂的含量可以高达组合物的10％或更多，但对于用于液体洗涤剂，更通常的是高达约3％(重量)含量的硼酸或其他硼酸盐化合物如硼砂或原硼酸盐。取代的硼酸如苯基硼酸，丁基硼酸，对-溴苯基硼酸等可以用于取代硼酸，虽然使用了这种取代的硼衍生物，但是仍然可能降低洗涤剂组合物中的总硼含量。
自动洗餐具组合物例子中的稳定体系还可以包含0至约10％，优选约0.01％至6％(重量)的氯漂白剂清除剂，其加入是为了避免许多水源中存在的氯漂白剂物质对酶的破坏和使酶失活，尤其是在碱性条件下。虽然在水中的氯的含量可能是很小的，一般是在约0.5ppm-1.75ppm范围内，但在例如洗餐具时与酶接触的总体积水中可得到的氯可能是相对大量的；因此，在使用中有时酶对氯的稳定性会出现问题。由于具有与氯漂白剂反应能力的过硼酸盐或过碳酸盐可能以与稳定体系单独计算的量存在于某些本发明组合物中，因此最通常可不必使用附加的抗氯稳定剂，尽管使用它们可以得到改善的结果。适合的氯清除剂阴离子物是公知的并且容易得到，如果使用的话，它们可以是含有铵阳离子的亚硫酸盐，亚硫酸氢盐，硫代亚硫酸盐，硫代硫酸盐，碘化物等。也可以使用抗氧化剂如氨基甲酸酯，抗坏血酸等，有机胺如乙二胺四乙酸(EDTA)或其碱金属盐，单乙醇胺(MEA)，和它们的混合物。同样，可以掺入特殊的酶抑制体系以使不同的酶具有最大的相容性。如果需要的话，可以使用其他常规的清除剂如硫酸氢盐，硝酸盐，氯化物，过氧化氢源如过硼酸钠四水合物，过硼酸钠一水合物和过碳酸钠，以及磷酸盐，缩聚磷酸盐，乙酸盐，苯甲酸盐，柠檬酸盐，甲酸盐，乳酸盐，苹果酸盐，酒石酸盐，水杨酸盐等，以及它们的混合物。通常，由于分别所列的具有更好的确认功能的组分可以起到氯清除剂的作用，(例如，过氧化氢源)，因此不是绝对需要加入单独的氯清除剂，除非本发明含酶的实施方案中缺少使这种作用达到所需程度的化合物；即使如此，加入氯清除剂仅仅是为了得到最佳的结果。另外，配方师会根据化学家的普通常识，在配制时避免使用与其他活性组分(若使用的)大部分不相容的任何酶清除剂或稳定剂。关于使用铵盐，该盐可以简单地与洗涤剂组合物混合，但是在贮存过程中它们往往会吸水和/或释放出氨。因此，如果存在这类物质的话，它们需要被保护于颗粒中，如在Baginski等人的美国专利US4652392中描述的。
洗涤剂盐本发明可包括适合的助洗剂或洗涤盐。洗涤剂盐/助洗剂的含量根据组合物的最终用途和其所需的物理形式可以在宽范围内变化。当存在它们时，组合物中一般含有至少约1％的助洗剂，更一般地是约10％-80％，甚至更一般地是约15％-50％助洗剂。但不意味着排除更低或更高的含量。
无机或含磷洗涤剂盐包括，但不局限于以下的碱金属，铵和烷醇铵盐聚磷酸盐(例如三聚磷酸盐，焦磷酸盐，和玻璃状聚合的偏磷酸盐)、膦酸盐、肌醇六磷酸、硅酸盐、碳酸盐(包括碳酸氢盐和倍半碳酸盐)、硫酸盐和硅铝酸盐。但是，在某些地区需要非磷盐。重要的是，甚至在所谓的“弱”助洗剂(与磷酸盐比较)如柠檬酸盐存在下，或在所谓的“低复配”情况下(这种情况在使用沸石或层状硅酸盐助洗剂时会发生)本发明组合物的功效也出乎意料地好。
硅酸盐助洗剂的实例是碱金属硅酸盐，特别是那些具有SiO2∶Na2O的比率在1.6∶1至3.2∶1范围内的硅酸盐和层状硅酸盐，如在1987年5月12日授权的H.P.Rieck的美国专利US4664839中描述的层状硅酸钠。NaSKS-6是由Hoechst销售的层状结晶硅酸盐的商标(在本文中通常缩写为″SKS-6″)。不象沸石助洗剂，Na SKS-6硅酸盐助洗剂不含铝。NaSKS-6是具有δ-Na2SiO5形态学形式的层状硅酸盐。其可以通过如在DE-A-3417649和DE-A-3742043中描述的方法制备。SKS-6是本文中使用的高度优选的层状硅酸盐，但本发明可以使用其它的层状硅酸盐，如那些具有通式NaMSixO2x+1·yH2O的层状硅酸盐，其中M为钠或氢，x为1.9至4的数值，优选为2，y为0至20的数值，优选为0。从Hoechst购得的各种其它层状硅酸盐包括NaSKS-5，NaSKS-7，和NaSKS-11，它们是以α、β和γ形式。正如上面所提到的，δ-Na2SiO5(NaSKS-6形式)是本文中最优选使用的。其它的硅酸盐也是有用的，例如硅酸镁，其可作为颗粒配方的松脆剂、作为氧漂白剂的稳定剂和作为控泡体系的组分。
作为助洗剂的碳酸盐的实例是在1973年11月15日公开的德国专利申请2321001中的碱土金属和碱金属碳酸盐。
硅铝酸盐助洗剂也可加入本发明中作为洗涤剂盐。硅铝酸盐助洗剂在最通常市售的重垢颗粒洗涤剂组合物中很重要。硅铝酸盐助洗剂包括具有下列经验式的助洗剂Mz(zAlO2)y].xH2O其中z和y为至少6的整数，z与y的摩尔比在1.0至约0.5的范围内，x是约15至约264的整数。
有用的硅铝酸盐离子交换材料是商业上可购买的。这些硅铝酸盐可以是结晶或无定形结构，并且可以是天然存在的硅铝酸盐或是合成得到的。制备硅铝酸盐离子交换材料的方法揭示于1976年10月12日授权的Krummel等人的美国专利US3985669中。用于本发明优选的合成结晶硅铝酸盐离子交换材料可以按注册商标为沸石A、沸石P(B)、沸石MAP和沸石X购买到。在特别优选的实施方案中，结晶硅铝酸盐离子交换材料具有下式Na12[(AlO2)12(SiO2)12].xH2O其中x为约20至约30，尤其是约为27。该物质称为沸石A。脱水沸石(x＝0-10)也可以在本发明中使用。硅铝酸盐优选具有直径约0.1-10微米的颗粒度。
适合本发明目的的有机助洗剂包括，但不局限于各种多羧酸盐化合物。本文中所使用的″多羧酸盐″指的是具有许多个羧酸根基团，优选至少3个羧酸根基团的化合物。多羧酸盐助洗剂通常可以以酸形式加入组合物中，但也可以以中和盐的形式加入。当以盐的形式使用时，碱金属，如钠、钾和锂或烷醇铵盐是优选的。
在多羧酸盐助洗剂中包括多种有用的材料。一种重要类型的多羧酸盐助洗剂包括醚多羧酸盐，包括氧联二琥珀酸盐，如在1964年4月7日授权的Berg的美国专利US3128287和1972年1月18日授权的Lamberti等人的美国专利US3635830中公开的那些。也参见1987年5月5日授权的Bush等人的美国专利US4663071中的″TMS/TDS″助洗剂。适合的醚多羧酸盐也包括环状化合物，特别是脂环族化合物，如在美国专利US3923679；US3835163；US4158635；US4120874和US4102903中所描述的那些。
其他有用的助洗剂包括醚羟基多羧酸盐，马来酸酐与乙烯或乙烯基甲基醚的共聚物，1，3，5-三羟基苯-2，4，6-三磺酸，和羧基甲氧基琥珀酸，各种多乙酸，如乙二胺四乙酸和次氮基三乙酸的碱金属、铵和取代铵盐，以及多羧酸如苯六甲酸，琥珀酸，氧联二琥珀酸，聚马来酸，苯-1，3，5-三羧酸，羧甲氧基琥珀酸和它们的可溶性盐。
柠檬酸盐助洗剂，例如，柠檬酸和其可溶性盐(特别是钠盐)是特别重要的多羧酸盐助洗剂。氧联二琥珀酸盐在所述组合物和混合物中也特别有用。
适合于本发明洗涤剂组合物的还有在1986年1月28日授权的Bush的美国专利US4566984中公开的3，3-二羧基-4-氧杂-1，6-己二酸盐以及有关的化合物。有用的琥珀酸助洗剂包括C5-C20烷基和链烯基琥珀酸和它们的盐。这类中特别优选的化合物是十二碳烯基琥珀酸。琥珀酸盐助洗剂的具体实例包括月桂基琥珀酸盐，肉豆蔻基琥珀酸盐、棕榈基琥珀酸盐、2-十二碳烯基琥珀酸盐(优选)，2-十五碳烯基琥珀酸盐等。月桂基琥珀酸盐是该组中优选的助洗剂，并被描述在1986年11月5日公开的欧洲专利申请86200690.5/0200263中。
其他适合的多羧酸盐公开在1979年3月13日授权的Crutchfield等人的美国专利US4144226和1967年3月7日授权的Diehl的美国专利US3308067中。也参见Diehl的美国专利US3723322。
脂肪酸，例如C12-C18单羧酸，也可以单独地掺入组合物中，或与前述的助洗剂，尤其是柠檬酸盐和/或琥珀酸盐助洗剂结合掺入到组合物中，以提供额外的助洗剂活性。使用脂肪酸一般会导致起泡性降低，这是配方师应当考虑的。
表面活性剂包括在由本发明制得的全配制的洗涤剂组合物中的去污表面活性剂占洗涤剂组合物重量的至少0.01％，优选约0.5％-50％，这取决于使用的特殊表面活性剂和所要求的效果。在高度优选的实施方案中，该去污表面活性剂占组合物重量的约0.5％-20％。
去污表面活性剂可以是非离子型、阴离子型、两性型、两性离子型或阳离子型的表面活性剂。也可使用这些表面活性剂的混合物。优选的洗涤剂组合物包含阴离子去污表面活性剂或阴离子表面活性剂与其它表面活性剂，特别是非离子表面活性剂的混合物。
适用于本发明的表面活性剂的非限制实例包括常规C11-C18烷基苯磺酸盐和伯、仲和无规烷基硫酸盐，C10-C18烷基烷氧基硫酸盐，C10-C18烷基多苷和它们相应的硫酸化多苷，和C12-C18a-磺化的脂肪酸酯，C12-C18烷基和烷基酚烷氧基化物(特别是乙氧基化物和混合的乙氧基/丙氧基化物)，C12-C18甜菜碱和磺基甜菜碱，C10-C18氧化胺等。其它常规适用的表面活性剂列在标准教科书中。
在本发明优选的自动洗餐具组合物(ADD)中特别优选的表面活性剂是低泡非离子表面活性剂(LFNIs)。LFNI的含量可为0.01％-约10％重量，优选约0.1％-10％，最优选约0.25％-4％。ADDs中最典型使用LFNIs，这是由于它们赋予ADD产品具有改善的使水成片的作用(特别是从玻璃上)。它们还包含下文进一步说明的已知能使自动洗餐具中碰到的食物污垢消泡的非硅氧烷、非磷酸盐聚合材料。
优选的LFNIs包括非离子烷氧基化表面活性剂，特别是由伯醇衍生的乙氧基化物和它们与更复杂的表面活性剂的混合体，例如聚氧丙烯/聚氧乙烯/聚氧丙烯(PO/EO/PO)逆嵌段聚合物。已知PO/EO/PO聚合物型表面活性剂具有抑泡或消泡作用，特别是对于普通的食物污垢成分例如鸡蛋。
本发明包括的优选实例，其中存在LFNI，并且该成分在约95°F(35℃)下为固体，更优选在约77°F(25℃)下为固体。为了容易生产，优选的LFNI具有熔点在约77°F(25℃)至约140°F(60℃)之间，更优选在约80°F(26.6℃)至约110°F(43.3℃)之间。
在优选的实施方案中，LFNI是由含约8至约20个碳原子的一元醇或烷基酚与按每摩尔醇或烷基酚计平均约6至约15摩尔环氧乙烷反应得到的乙氧基化表面活性剂。
特别优选的LFNI是由含约16至约20个碳原子的直链脂肪醇(C16-C20醇)，优选C18醇，与按每摩尔醇计平均约6至约15摩尔，优选约7至约12摩尔，最优选约7至约9摩尔环氧乙烷缩合得到的。优选这样得到的乙氧基化非离子表面活性剂相对于平均值具有窄的乙氧基化物分布。
LFNI可任选地含有数量多达约15％重量的环氧丙烷。其它优选的LFNI表面活性剂可用1980年9月16日授予的Builloty的美国专利4,223,163中描述的方法制备，该文献被本文引用作参考。
含有LFNI的本发明高度优选的ADDs使用了乙氧基化的一元醇或烷基酚并另外包含聚氧乙烯、聚氧丙烯嵌段聚合物；LFNI的乙氧基化一元醇或烷基酚部分占总LFNI的约20％-100％，优选约30％-70％。
满足上述要求的适合的聚氧乙烯-聚氧丙烯嵌段聚合物包括那些基于乙二醇、丙二醇、甘油、三羟甲基丙烷和乙二胺作为活泼氢化合物引发剂的聚合物。由引发剂化合物与单一的活泼氢原子例如C12-18脂肪醇相继地乙氧基化和丙氧基化制备的聚合物在本发明ADDs中通常不能提供令人满意的泡沫控制。由BASF Wyandotte Corp.，Wyandotte，Michigan出售的注册为PLURONIC和TETRONIC的某些嵌段聚合物表面活性剂化合物适用于本发明ADD组合物中。
特别优选的LFNI含有约40％至约70％聚氧丙烯/聚氧乙烯/聚氧丙烯嵌段聚合物混合体，该混合体包含占该混合体重量约75％含有17摩尔氧乙烯和44摩尔氧丙烯的聚氧乙烯和聚氧丙烯逆嵌段共聚物；和占该混合体重量约25％用三羟甲基丙烷引发的聚氧乙烯和聚氧丙烯嵌段共聚物，并且按每摩尔三羟甲基丙烷计，该嵌段共聚物中含有99摩尔氧丙烯和24摩尔氧乙烯。
适合用作ADD组合物中的LFNI是那些具有相对低浊点和高亲水-疏水平衡(HLB)的LFNI。为了在整个范围的水温下最好地控制起泡，LFNI的1％水溶液的浊点一般应低于约32℃，优选更低，例如0℃。
还可使用的LFNIs包括从Olin Corp.购得的那些POLY-TERGENTSLF18非离子表面活性剂，和具有上文讨论的熔点性质的任何可生物降解的LFNI。
这些和其它非离子表面活性剂是现有技术公知的，其更详细地描述在Kirk Othmer’s的化学工艺百科全书(Encyclopedia ofChemical Technology)，第3版，第22卷，第360-379页，“表面活性剂和去污酶”中，其在本文引用作参考。
优选的是包含混合表面活性剂的ADD组合物，按以下公开内容测定，其起泡(不存在任何硅氧烷控泡剂)小于2英寸，优选小于1英寸。
用于这些测量的设备是装有透明胶质玻璃门的Whirlpool洗餐具机(型号900)，带有Labview和Excel软件的IBM计算机数据收集器，使用SCXI界面的接近传感器(Newark Corp.-型号95F5203)和一塑料尺。
按如下收集数据将接近传感器固定在一金属托架上的洗餐具机底架上。该传感器面对下降到洗餐具机底部的旋转洗餐具机臂处(离旋转臂的距离大约2cm)。旋转臂每旋转一圈由接近传感器进行测定并记录。在30秒间隔内计数脉冲，将计算机记录的脉冲传化成每分钟底臂的旋转次数(RPM)。该臂的旋转速率与洗餐具机和洗餐具机泵中的泡沫量直接成正比(即，产生泡沫越多，臂旋转越慢)。
该塑料尺夹在洗餐具机的底架上并延伸到洗餐具机的底部。在洗涤周期终止时，用该塑料尺测定泡沫的高度(通过透明门观察)并记录泡沫高度。
然后用以下方法来评价ADD组合物的泡沫产生以及评价非离子表面活性剂的实用性。(为了单独评价非离子表面活性剂，将基本ADD配方例如Cascade粉与通过小玻璃瓶单独加入洗餐具机中的非离子表面活性剂一起使用)。
首先，将洗餐具机装满水(调节水达到适当的温度和硬度)和运行通过一漂清周期。在不加入任何ADD产品(或表面活性剂)的情况下监测通过该周期的RPM(大约2分钟)(核实精确的控制以保证机器正常运行)。随着该机器开始装填以用于洗涤周期，再调节水的温度和硬度，然后将ADD产品加入机器的底部(在单独评价表面活性剂的情况下，首先将ADD基本配方加入机器的底部，然后将装有表面活性剂的小玻璃瓶倒放在机器的顶架上加入表面活性剂)。然后监测通过该洗涤周期的RPM。在洗涤周期终止时，用塑料尺记录泡沫高度。将该机器再装满水(调节水达到适当的温度和硬度)并再运行另一漂清周期。监测通过该周期的RPM。
计算首次漂清、主洗涤和最后漂清的平均RPM。然后将测试表面活性剂得到的平均RPM分成控制体系(不含非离子表面活性剂的基本ADD配方)的平均RPM来计算％RPM的效率。用RPM效率和泡沫高度测量来量定表面活性剂的总泡沫情况。
漂白剂过氧化氢源被详细地描述在本文引用的Kirk Othmer’s化学工艺百科全书(Encyclopedia of Chemical Technology)，第4版，(1992，John Wiley&Sons)，第4卷，271-300页“漂白剂(Survey)”，并包括各种类型的过硼酸钠和过碳酸钠，其包括各种包覆的和改性的形式。“有效量”的过氧化氢源是指当消费者在家用自动洗餐具机中，在碱性下洗涤污染的餐具时，与不含过氧化氢源的组合物相比，能够测量到从污染餐具上去除污渍(特别是茶渍)改进的任何数量。
更通常，本发明过氧化氢源是任何适合的化合物或混合物，它们在消费者使用条件下能提供有效量的过氧化氢，其含量范围很宽，通常为本发明ADD组合物重量的约0.1％-70％，更典型地是约0.5％-30％。
本发明使用的优选的过氧化氢源可以是任何适合的原料，包括过氧化氢本身。本发明可使用例如过硼酸盐如过硼酸钠(任何水合物，但优选一或四水合物)、碳酸钠过氧水合物或等价的过碳酸盐、焦磷酸钠过氧水合物、脲过氧水合物或过氧化钠。还适用的是有效氧的原料例如过硫酸盐漂白剂(例如OXONE，由DuPont制造)。过硼酸钠一水合物和过碳酸钠是特别优选的，还可使用任何适合的过氧化氢源的混合物。
优选的过碳酸盐漂白剂包括具有平均粒度在约500微米至约1,000微米的干燥颗粒，粒度小于约200微米的所说颗粒不多于约10％重量和粒度大于约1,250微米的所说颗粒不多于约10％重量。任选地，过碳酸盐可用硅酸盐、硼酸盐或水溶性表面活性剂包覆。过碳酸盐可购自各种商业厂家例如FMC、Solvay和Tokai Denka。
虽然对于本发明包含去污酶的ADD组合物不是优选的，但本发明组合物还可包含作为漂白剂的氯型漂白物质。这种试剂是本领域公知的，并包括例如二氯异氰尿酸钠(“NaDCC”)。
虽然本发明有效的ADD组合物可仅包含非离子表面活性剂和助洗剂，但全配制的ADD组合物一般还包含其它的自动洗餐具洗涤剂辅助物质以提高或改善性能。这些物质是按适于自动洗餐具组合物所需要的性质进行选择。例如需要低的成斑和成膜性-优选的组合物具有成斑和成膜等级为3或更低，优选低于2，最优选低于1，其是按美国测试和材料协会(The American Society for Testing andMaterials)(“ASTM”)D3556-85(1989年重新审定的)“在机械洗餐具过程中对在玻璃器皿上沉积的标准试验方法”这一标准试验测定的。
(a)漂白活化剂该组合物中的过氧漂白剂组分可配有活化剂(过酸前体)。该活化剂的含量为组合物重量的约0.01％-15％，优选约0.5％-10％，最优选约1％-8％。优选的活化剂选自四乙酰乙二胺(TAED)、苯甲酰己内酰胺(BzCL)、4-硝基苯甲酰己内酰胺、3-氯代苯甲酰己内酰胺、苯甲酰氧基苯磺酸盐(BOBS)、壬酰氧基苯磺酸盐(NOBS)、苯甲酸苯酯(PhBz)、癸酰氧基苯磺酸盐(C10-OBS)、苯甲酰戊内酰胺(BZVL)、辛酰氧基苯磺酸盐(C8-OBS)、可过水解的酯和它们的混合物，最优选苯甲酰己内酰胺和苯甲酰戊内酰胺。在pH约8-9.5范围的特别优选的漂白活化剂是那些选择具有OBS或VL离去基团的活化剂。
优选的漂白活化剂是描述在以下文献中的那些漂白活化剂Mitchell等的美国专利US5130045，Chung等的美国专利US4412934和未结案的专利申请美国序号08/064,624，08/064,623，08/064,621，08/064,562，08/064,564，08/082,270和M.Burns，A.D.Willey，R.T.Hartshorn，C.K.Ghosh的未结案申请，题目为“包含与酶结合使用的过氧酸活化剂的漂白化合物”，并且其美国序号为08/133,691(P&G案4890R)，以上所有文献在本文引用作参考。
本发明中过氧漂白化合物(按AvO计)与漂白活化剂的摩尔比一般从至少1∶1，优选从约20∶1至约1∶1，更优选从约10∶1至约3∶1。
还可包括四元取代的漂白活化剂。本发明洗涤剂组合物优选包含四元取代的漂白活化剂(QSBA)或四元取代的过酸(QSP)；更优选前者。优选的QSBA结构还被描述在1994年8月31日申请的未结案的美国序号08/298,903，08/298,650，08/298,906和08/298,904申请中，其在本文引用作参考。
(b)有机过氧化物，特别是二酰基过氧化物这些化合物详细地描述在Kirk Othmer的化学工艺百科全书(Encylopedia of Chemical Technology)，第17卷，John Wiley andSons，1982，第27-90页，特别是第63-72页，所有这些被本文引用作参考。如果使用二酰基过氧化物的话，优选其是对成斑/成膜产生最小不利影响的一种。
(c)含金属的漂白催化剂本发明组合物和方法使用了用于ADD组合物中有效的含金属的漂白催化剂。优选的是含锰和钴的漂白催化剂。
一种类型的含金属的漂白催化剂是一种催化剂体系，其包含具有所定义的漂白催化活性的过渡金属阳离子例如铜、铁、钛、钌、钨、钼或锰阳离子；具有少的或不具有漂白催化活性的辅助金属阳离子例如锌或铝阳离子，和对催化和辅助金属阳离子具有定义的稳定常数的螯合剂，特别是乙二胺四乙酸、乙二胺四(亚甲基膦酸)和其水溶性盐。这类催化剂公开在美国专利4,430,243中。
其它类型的漂白催化剂包括公开在美国专利US5,246,621和美国专利US5,244,594中的以锰为基的配合物。这些催化剂的优选例子包括MnIV2(u-O)3(1，4，7-三甲基-1，4，7-三氮杂环壬烷)2-(PF6)2(“MnTACN”)，MnIII2(u-O)1(u-OAc)2(1，4，7-三甲基-1，4，7-三氮杂环壬烷)2-(ClO4)2，MnIV4(u-O)6(1，4，7-三氮杂环壬烷)4-(ClO4)2，MnIIIMnIV4(u-O)1(u-OAc)2-(1，4，7-三甲基-1，4，7-三氮杂环壬烷)2-(ClO4)3和其混合物。还参见欧洲专利申请公开号549,272。适用于本发明的其它配位体包括1，5，9-三甲基-1，5，9-三氮杂环十二烷，2-甲基-1，4，7-三氮杂环壬烷，2-甲基-1，4，7-三氮杂环壬烷和它们的混合物。
还可选择自动洗餐具组合物和浓缩粉状洗涤剂组合物中适用的漂白催化剂，它们适合用于本发明。例如适合的漂白催化剂参见美国专利US4246612和美国专利US5227084。
其它漂白催化剂描述在例如欧洲专利申请公开号408131(钴配合物催化剂)、欧洲专利申请公开号384503和306089(金属卟啉催化剂)、美国专利US4728455(锰/多配位基配位体催化剂)、美国专利US4711748和欧洲专利申请公开号224952(在硅铝酸盐上吸附的锰催化剂)、美国专利US4601845(载有锰和锌或镁盐的硅铝酸盐)、美国专利US4626373(锰/配位体催化剂)、美国专利US4119557(三价铁配合物催化剂)、德国专利说明书2054019(钴螯合物催化剂)、加拿大专利866191(含过渡金属的盐)、美国专利US4430243(带有锰阳离子和非催化金属阳离子的螯合剂)和美国专利US4728455(葡糖酸锰催化剂)。
优选的是具有下式的钴催化剂[Co(NH3)n(M’)m]Yy其中n是3至5的整数(优选4或5；最优选5)；M’是易变的配位部分，优选选自氯、溴、氢氧化物、水和(当m大于1时)它们的混合物；m是1至3的整数(优选1或2；最优选1)；m+n＝6；Y是存在数目为y个的适当选择的抗衡阴离子，其中y是整数1至3(优选2至3；当Y是a-1个带电荷的阴离子时，最优选y是2)以便得到电荷平衡的盐。
本发明适用的这种类型的优选钴催化剂是具有式[Co(NH3)5Cl]Yy的氯化钴五胺盐，特别是[Co(NH3)5Cl]Cl2。
更优选的是使用下式的钴(III)漂白催化剂的本发明组合物[Co(NH3)n(M)m(B)b]Ty其中钴是+3价氧化态；n是4或5(优选5)；M是与钴通过一个位置配位的一种或多种配位体；m是0、1或2(优选1)；B是与钴通过两个位置配位的一种配位体；b是0或1(优选0)，当b＝0时，则m+n＝6，和当b＝1时，则m＝0和n＝4；和T是存在数目为y个的适当被选择的一种或多种抗衡阴离子，其中y是整数，以便得到平衡电荷的盐(优选y是1至3；当T是带a-1个电荷的阴离子时，最优选y是2)；和其中所述催化剂还具有碱水解速率常数低于0.23M-1s-1(25℃)；优选T选自氯、碘、I3-、甲酸根、硝酸根、亚硝酸根、硫酸根、亚硫酸根、柠檬酸根、乙酸根、碳酸根、溴、PF6-、BF4-、B(Ph)4-、磷酸根、亚磷酸根、硅酸根、甲苯磺酸根、甲磺酸根和它们的混合物。如果在T中存在多于一个阴离子基团例如HPO42-、HCO3-、H2PO4-等，则T任选可被质子化。另外，T可选自非过渡的无机阴离子物例如阴离子表面活性剂(如直链烷基苯磺酸盐(LAS)、烷基硫酸盐(AS)、烷基乙氧基磺酸盐(AES)等)和/或阴离子聚合物(例如聚丙烯酸盐、聚异丁烯酸盐等)。
M部分包括，但不限于例如F-、SO4-2、NCS-、SCN-、S2O3-2、NH3、PO43-和羧酸根(其优选是一元羧酸根，但该部分可存在多于一个羧酸根，只要与钴结合是通过每部分中仅一个羧酸根，在这种情况下，M部分的其它羧酸根可以被质子化或为盐的形式)。如果在M中存在多于一个阴离子基团(例如HPO42-、HCO3-、H2PO4-、HOC(O)CH2C(O)O-等)，M任选地可被质子化。优选M部分是具有下式的取代和未取代的C1-C30羧酸RC(O)O-其中R优选选自氢、C1-C30(优选C1-C18)未取代和取代的烷基、C6-C30(优选C6-C18)未取代和取代的芳基和C3-C30(优选C5-C18)未取代和取代的杂芳基，其中取代基选自-NR’3、-NR’4+、-C(O)OR’、-OR’、-C(O)NR’2，这里R’选自氢和C1-C6部分。因此这种取代的R包括-(CH2)nOH和-(CH2)nNR’4+部分，其中n是1至约16的整数，优选约2至约10，最优选约2至约5。
最优选的M是具有上式的羧酸，其中R选自氢、甲基、乙基、丙基、直链或支链C4-C12烷基和苄基。最优选R是甲基。优选的羧酸M部分包括甲酸、苯甲酸、辛酸、壬酸、癸酸、十二烷酸，丙二酸、马来酸、琥珀酸、己二酸、苯二甲酸、2-乙基己酸、环烷酸、油酸、棕榈酸、triflate、酒石酸、硬脂酸、丁酸、柠檬酸、丙烯酸、天冬氨酸、富马酸、月桂酸、亚油酸、乳酸、苹果酸和特别是乙酸。
B部分包括碳酸根、二元和更多元的羧酸根(例如草酸根、丙二酸根、苹果酸根、琥珀酸根、马来酸根)、吡啶甲酸和α-和β-氨基酸(例如甘氨酸、丙氨酸、β-丙氨酸、苯基丙氨酸)。
用于本发明的钴漂白催化剂是已知的，其与它们的碱水解速率一同描述在例如M.L.Tobe，“过渡金属配合物的碱水解”，高等无机生物无机机理(Adv.Inorg.Bioinorg.Mech.)，(1983)，2，第1-94页中。例如在17页表1中，提供了与草酸根(kOH＝2.5×10-4M-1s-1(25℃))、NCS-(kOH＝5.0×10-4M-1s-1(25℃))、甲酸根(kOH＝5.8×10-4M-1s-1(25℃))和乙酸根(kOH＝9.6×10-4M-1s-1(25℃))配位的钴五胺催化剂的碱水解速率(那里被表示为kOH)。用于本发明最优选的钴催化剂是具有式[Co(NH3)5OAc]Ty的钴五胺乙酸盐，其中OAc表示乙酸根部分，特别是氯化钴五胺乙酸盐[Co(NH3)5OAc]Cl2；以及[Co(NH3)5OAc](OAc)2；[Co(NH3)5OAc](PF6)2；[Co(NH3)5OAc](SO4)；[Co(NH3)5OAc](BF4)2；和[Co(NH3)5OAc](NO3)2。
这些钴催化剂容易用已知的方法制备，例如在以上的Tobe文章中和其中引用的参考文献中讲述的、在1989年3月7日授予Diakun等的美国专利US4,810,410；J.Chem.Ed.(1989)，66(12)，1043-1045；无机化合物的合成和表征，W.L.Jolly(Prentice-Hall；1970)，第461-463页；无机化学，18，1497-1502(1979〕；无机化学，21，2881-2885(1982)；无机化学，18，2023-2025(1979)；无机合成，173-176(1960)；和物理化学杂志，56，22-25(1952)中讲述的。
如果产品美观需要，这些催化剂可以同辅助材料共同加工，以便减少颜色的影响，或包括在如下文例举说明的含酶的颗粒中，或组合物可制成含有催化剂“色粒”。
实际上，不受限制，本发明清洗组合物和清洗方法可被调整以在含水洗涤介质中提供约至少万万分之一份的活性漂白催化剂物质，优选在洗涤水溶液中提供约0.01ppm至约25ppm，更优选约0.05ppm至约10ppm，最优选约0.1ppm至约5ppm漂白催化剂物质。在自动洗餐具过程的洗涤水溶液中为了达到这种含量，本发明典型的自动洗餐具组合物按该清洗组合物重量计将包含约0.0005％至约0.2％，更优选约0.004％至约0.08％漂白催化剂。
pH和缓冲变化本发明许多洗涤剂组合物将被缓冲，即它们在酸性污垢存在下能相对耐pH降低。然而，本发明其它的组合物可能具有特别低的缓冲能力，或可能基本上不能被缓冲。控制或改变pH为建议使用值的技术更通常地包括不仅使用缓冲剂，而且还使用附加的碱、酸、pH跃迁体系、双室容器等，这是本领域技术人员公知的。
本发明优选的ADD组合物包含选自水溶性碱性的无机盐和水溶性有机或无机助洗剂的pH-调节组分。选择该pH-调节组分以便当ADD以1,000-10,000ppm浓度溶解于水中时，pH能保持在约8以上范围内，优选约9.5至约11.5。本发明优选的非磷酸盐pH-调节组分选自(i)碳酸钠或倍半碳酸钠；(ii)硅酸钠，优选具有SiO2∶Na2O比例为约1∶1至约2∶1的水合硅酸钠，和它们与限定量的偏硅酸钠的混合物；(iii)柠檬酸钠；(iv)柠檬酸；(v)碳酸氢钠；(vi)硼酸钠，优选硼砂；(vii)氢氧化钠；和(viii)(i)-(vii)的混合物。
优选的实施方案含有低量的硅酸盐(即约3％至约10％SiO2)。
高度优选的pH-调节组分体系的说明例是颗粒柠檬酸钠与无水碳酸钠的二元混合物，和颗粒柠檬酸钠三水合物、柠檬酸一水合物和无水碳酸钠的三组分混合物。
pH调节组分在本发明ADD组合物中的量优选为组合物重量的约1％至约50％。在优选的实施方案中，pH调节组分在ADD组合物中的含量为约5％至约40％，优选约10％至约30％重量。
对于初始洗涤溶液的pH在约9.5-11之间的本发明组合物，特别优选的ADD实施方案包含按ADD的重量计，约5％至约40％，优选约10％至约30％，最优选约15％至约20％柠檬酸钠和约5％至约30％，优选约7％至约25％，最优选约8％至约20％碳酸钠。
水溶性硅酸盐本发明自动洗餐具洗涤剂组合物还可包含水溶性硅酸盐。这里的水溶性硅酸盐是可溶到一定程度的对ADD组合物的成斑/成膜特性没有不利影响的任何硅酸盐。
硅酸盐的实例是偏硅酸钠，更一般的是碱金属硅酸盐，特别是具有SiO2∶Na2O比为1.6∶1至3.2∶1范围的那些硅酸盐，和层状硅酸盐，如在1987年5月12日授权的H.P.Rieck的美国专利US4,664,839中描述的层状硅酸钠。NaSKS-6是由Hoechst销售的层状结晶硅酸盐(在本文中通常缩写为″SKS-6″)。不象沸石助洗剂，本发明适用的NaSKS-6和其它水溶性硅酸盐不含铝。NaSKS-6是具有δ-Na2SiO5构形的层状硅酸盐，其可以通过如在DE-A-3417649和DE-A-3742043中描述的方法制备。SKS-6是用于本发明最优选的层状硅酸盐，但其它的这种层状硅酸盐也可以使用，如具有通式NaMSixO2x+1·yH2O的那些层状硅酸盐，其中M为钠或氢，x为1.9至4的数值，优选为2，y为0至20的数值，优选为0。从Hoechst购得的各种其它层状硅酸盐包括NaSKS-5，NaSKS-7，和NaSKS-11，为α、β和γ形式。其它的硅酸盐也是有用的，例如硅酸镁，其可作为颗粒配方的松脆剂，氧漂白剂的稳定剂和控泡体系的组分。
特别适用于自动洗餐具(ADD)应用的硅酸盐包括粒状水合的2比值硅酸盐，例如由PQ Corp.购得的BRITESILH20和一般来源的BRITESILH24，但当ADD组合物为液态形式时，可使用液态等级的各种硅酸盐。在安全的限量内，在ADD组合物中可单独使用偏硅酸钠或氢氧化钠或与其它的硅酸盐组合使用以促使洗涤pH达到所需的值。
材料保护剂优选的ADD组合物可含有作为腐蚀抑制剂和/或防锈助剂有效的一种或多种材料保护剂。这种物质是机器洗餐具组合物的优选组分，特别是在某些欧洲国家，在家用盘碟中使用电镀的镍银和纯银还相对普遍，或当铝保护是所关心的问题和组合物含有低量的硅酸盐时。一般，这种材料保护剂包括偏硅酸盐、硅酸盐、铋盐、锰盐、石蜡、三唑、吡唑、硫醇、硫醇、脂肪酸铝盐和它们的混合物。
当存在时，这种保护材料优选掺入低量，例如为ADD组合物的约0.01％至约5％。适合的腐蚀抑制剂包括石蜡油，典型地是具有碳原子数约20至约50的主要为支链的脂肪烃；优选的石蜡油选自具有环与非环烃比约32∶68的主要为支链的C25-45种类。满足这些特征的石蜡油是由Wintershall，Salzbergen，德国出售的，商品名为WINOG 70。另外还优选加入低量的硝酸铋(即Bi(NO3)3)。
其它的腐蚀抑制剂化合物包括苯并三唑和类似的化合物；硫醇或硫醇类，包括萘硫酚和硫代蒽酚；和细分散的脂肪酸铝盐例如三硬脂酸铝。配方师会了解这种物质通常要适当地使用并且用量要限制，以便避免在玻璃器皿上产生斑迹或膜的任何趋势或避免损害组合物的漂白作用。由于这个原因，优选要避免使用漂白活性很强的硫醇防锈剂和特别是与钙沉淀的普通脂肪羧酸。
辅助材料任选地包括在本发明组合物中的去污组分或辅助物可包括一种或多种有助于或增强清洗性能、对被洗涤的底物的处理或设计改善组合物美观的物质。还可包括在本发明组合物中的辅助物，以常规技术确定的量使用(一般辅助物总计为该组合物重量的约30％至约99.9％，优选约70％至约95％)，包括其它的活性组分例如非磷酸盐的助洗剂、螯合剂、酶、抑泡剂、分散剂聚合物(例如购自BASF Corp.或Rohm & Hass)、色粒、银器保护剂、防锈和/或抗腐蚀剂、染料、填料、杀菌剂、碱性源、水溶助长剂、抗氧化剂、酶稳定剂、香料、增溶剂、载体、加工助剂、颜料和pH控制剂。
在本发明ADD中还可存在填料，这取决于是否需要更大或更低程度的浓缩性。这些填料包括蔗糖、蔗糖酯、硫酸钠、硫酸钾等，其用量为ADD组合物的多至约70％，优选0％至约40％。优选的填料是硫酸钠、特别是具有最少量痕量杂质的优良等级的硫酸钠。
本发明使用的硫酸钠优选具有足够的纯度以保证其与漂白剂是非反应性的；其还可用低量的螯合剂例如镁盐形式的膦酸盐或EDDS处理。注意到这种优选性，就纯度而言足以避免分解漂白剂，这也适用于调节pH的组分，特别是包括本发明使用的任何硅酸盐。
例如为了更好地分散表面活性剂，可存在水溶助长剂材料例如苯磺酸钠、甲苯磺酸钠、枯烯磺酸钠等。
漂白稳定的香料(对气味是稳定的)和漂白稳定的染料例如公开在1987年12月22日授予的Roselle等的美国专利4,714,562中的那些也可以适当的量加入本发明组合物中。
由于本发明ADD组合物可能含有对水敏感的组分或当一起处于含水环境中能共同反应的组分，因此需要保持ADD中游离水的含量为最少，例如为ADD的7％或更低，优选5％或更低；并提供对水和二氧化碳基本不渗透的包装。本文已描述的包覆方法说明了使组分彼此得到保护和防空气和湿气的一种方法。塑制瓶，包括适于再装的或可重复利用的类型，以及常规有隔板的纸板盒或箱是保证壳体储存稳定性最好的另一种有用手段。如所述的，当组分不是高度相容时，为了保护还需要用低泡非离子表面活性剂包覆至少一种这类组分。有多种蜡质材料，可容易地使用它们以使任何这种否则不相容的组分形成适当包覆的颗粒；然而，配方师宁可使用在餐具(包括那些塑制结构的餐具)上没有明显沉积或形成薄膜趋势的那些物质。
以下非限制性实例进一步说明本发明ADD组合物。
实施例1组分 重量％A B三聚磷酸钠(STPP)28.0 30碳酸钠 30.0 28.0水合2.0r硅酸盐 52非离子表面活性剂1.0 2.0蛋白酶1(4％活性) 0.43 0.75淀粉酶(1.6％活性) 0.46 0.46过硼酸盐一水合物(15.5％活性AvO)214.5 14.5水、硫酸钠和其它组分平衡量 平衡量1根据本发明的“蛋白酶D”，包含蛋白酶D芯材料、柠檬酸钠二水合物阻挡层和HPMC覆盖层。
2以上配方的AvO量为2.2％。该硼酸盐由DeGussa公司得到。
以上洗餐具洗涤剂组合物的ADD’s实施例用于洗涤奶渍污染的玻璃杯，通过将该污染的餐具放入家用自动洗餐具设备中，使用冷装料、最高60℃或均一的45-50℃的洗涤周期洗涤，该示例组合物的产品浓度为约1,000至约8,000ppm，具有优异的清洗和成斑和成膜效果。
权利要求
1.一种适合掺入洗涤剂组合物中的去污酶复合颗粒，其包含(a)含酶的芯材料；(b)包覆在所述含酶芯材料上的阻挡层，该阻挡层包括水溶性羧酸盐化合物。
2.如权利要求1所述的复合颗粒，其中所述含酶的芯材料包含蛋白酶。
3.如权利要求2所述的复合颗粒，其中所述蛋白酶包括非天然存在的具有在自然界中未发现的氨基酸序列的羰基水解酶变体，它是通过用不同的氨基酸取代前体羰基水解酶中对应于+76位置处的多种氨基酸残基，同时结合取代以下位置处的一种或多种氨基酸残基得到的+99，+101，+103，+104，+107，+123，+27，+105，+109，+126，+128，+135，+156，+166，+195，+197，+204，+206，+210，+216，+217，+218，+222，+260，+265，和/或+274，这里的编号位置对应于来自解淀粉芽孢杆菌的天然存在的枯草溶菌素。
4.如权利要求3所述的复合颗粒，其中所述蛋白酶是非天然存在的具有在自然界中未发现的氨基酸序列的羰基水解酶变体，它是通过用不同的氨基酸取代前体羰基水解酶中对应于76/103/104位置处的多种氨基酸残基得到的，这里的编号位置对应于来自解淀粉芽孢杆菌的天然存在的枯草溶菌素。
5.如权利要求2所述的复合颗粒，其中所述酶芯材料包含至少两种不同蛋白酶的混合物。
6.如权利要求5所述的复合颗粒，其中所述至少两种蛋白酶的混合物包含至少一种似胰凝乳蛋白酶的蛋白酶和至少一种似胰蛋白酶的蛋白酶。
7.如权利要求6所述的复合颗粒，其中所述的似胰凝乳蛋白酶的蛋白酶是非天然存在的具有在自然界中未发现的氨基酸序列的羰基水解酶变体，它是通过用不同的氨基酸取代前体羰基水解酶中对应于+76位置处的多种氨基酸残基，同时结合取代以下位置处的一种或多种氨基酸残基得到的+99，+101，+103，+104，+107，+123，+27，+105，+109，+126，+128，+135，+156，+166，+195，+197，+204，+206，+210，+216，+217，+218，+222，+260，+265，和/或+274，这里的编号位置对应于来自解淀粉芽孢杆菌的天然存在的枯草溶菌素，而所述的似胰蛋白酶的蛋白酶是微生物碱性(alcaline)蛋白酶。
8.如权利要求1所述的复合颗粒，其中所述复合颗粒还包含包覆在所述阻挡层上的外覆盖层。
9.如权利要求8所述的复合颗粒，其中包覆在所述阻挡层上的所述覆盖层是水溶性聚合物。
10.如权利要求1所述的复合颗粒，其中所述含酶的芯材料还包括漂白催化剂材料。
11.如权利要求1所述的复合颗粒，其中所述复合颗粒还包含混合在任何或所有所述含酶的芯材料、所述阻挡层和所述覆盖层中的稳定添加剂。
12.如权利要求11所述的复合颗粒，其中所述稳定添加剂选自碱性盐、抗氧化剂、游离基猝灭剂、还原剂、螯合剂和其混合物。
13.如权利要求12所述的复合颗粒，其中所述稳定添加剂是碱金属亚硫酸盐、亚硫酸氢盐或硫代硫酸盐。
14.如权利要求1所述的复合颗粒，其中所述水溶性羧酸盐选自柠檬酸盐、马来酸盐、琥珀酸盐和它们的混合物。
15.如权利要求14所述的复合颗粒，其中所述水溶性羧酸盐是柠檬酸钠二水合物。
16.一种适合掺入洗涤剂组合物中的去污酶复合颗粒，其包含(a)含酶的芯材料，在所述芯材料中的所述酶是非天然存在的具有在自然界中未发现的氨基酸序列的羰基水解酶变体，它是通过用不同的氨基酸取代前体羰基水解酶中对应于+76位置处的多种氨基酸残基，同时结合取代以下位置处的一种或多种氨基酸残基得到的+99，+101，+103，+104，+107，+123，+27，+105，+109，+126，+128，+135，+156，+166，+195，+197，+204，+206，+210，+216，+217，+218，+222，+260，+265，和/或+274，这里的编号位置对应于来自解淀粉芽孢杆菌的天然存在的枯草溶菌素；(b)包覆在所述含酶芯材料上的阻挡层，该阻挡层包括水溶性羧酸盐化合物；和(c)包覆在所述阻挡层上的外覆盖层。
17.如权利要求16所述的颗粒，其中在所述芯材料中的所述酶是非天然存在的具有在自然界中未发现的氨基酸序列的羰基水解酶变体，它是通过用不同的氨基酸取代前体羰基水解酶中对应于76/103/104位置处的多种氨基酸残基得到的，这里的编号位置对应于来自解淀粉芽孢杆菌的天然存在的枯草溶菌素。
18.如权利要求16所述的颗粒，其还包含混合在所述含酶芯材料中的其它蛋白酶，所述其它蛋白酶是微生物碱性蛋白酶。
19.如权利要求16所述的颗粒，其中所述覆盖层包括水溶性聚合物。
20.如权利要求16所述的颗粒，其中所述复合颗粒还包含混合在任何或所有所述含酶的芯材料、所述阻挡层和所述覆盖层中的稳定添加剂，其选自碱性盐、抗氧化剂、游离基猝灭剂、还原剂、螯合剂和其混合物。
21.如权利要求20所述的复合颗粒，其中所述稳定添加剂是碱金属亚硫酸盐、亚硫酸氢盐或硫代硫酸盐。
22.如权利要求16所述的复合颗粒，其中所述水溶性羧酸盐选自柠檬酸盐、马来酸盐、琥珀酸盐和它们的混合物。
23.如权利要求16所述的复合颗粒，其中所述水溶性羧酸盐是柠檬酸钠二水合物。
24.一种自动洗餐具组合物，其包含(a)按该组合物的重量计，0.1％-10％复合去污酶颗粒，所述酶颗粒具有含酶的芯材料和包覆在所述含酶芯材料上的阻挡层，所述阻挡层包括水溶性羧酸盐化合物，和(b)按该组合物重量计，0.1％-99.9％辅助的自动洗餐具洗涤剂组分。
25.如权利要求24所述的组合物，其中所述辅助洗涤剂组分选自过氧漂白剂源、漂白催化剂、漂白活化剂、低泡非离子表面活性剂、助洗剂、pH调节组分和它们的混合物。
26.如权利要求24所述的组合物，其中在所述含酶的芯材料中的酶是蛋白酶，其是非天然存在的具有在自然界中未发现的氨基酸序列的羰基水解酶变体，它是通过用不同的氨基酸取代前体羰基水解酶中对应于+76位置处的多种氨基酸残基，同时结合取代以下位置处的一种或多种氨基酸残基得到的+99，+101，+103，+104，+107，+123，+27，+105，+109，+126，+128，+135，+156，+166，+195，+197，+204，+206，+210，+216，+217，+218，+222，+260，+265，和/或+274，这里的编号位置对应于来自解淀粉芽孢杆菌的天然存在的枯草溶菌素。
27.如权利要求24所述的组合物，其中所述蛋白酶是非天然存在的具有在自然界中未发现的氨基酸序列的羰基水解酶变体，它是通过用不同的氨基酸取代前体羰基水解酶中对应于76/103/104位置处的多种氨基酸残基得到的，这里的编号位置对应于来自解淀粉芽孢杆菌的天然存在的枯草溶菌素。
28.如权利要求27所述的组合物，其还包含混合在所述含酶的芯材料中的其它蛋白酶，所述其它蛋白酶是微生物碱性蛋白酶。
29.如权利要求24所述的组合物，其中所述复合颗粒还包含包覆在所述阻挡层上的外覆盖层。
30.如权利要求24所述的组合物，其中所述含酶的芯材料还包括漂白催化剂材料。
31.如权利要求24所述的组合物，其中所述复合颗粒还包含混合在任何或所有所述含酶的芯材料、所述阻挡层和所述覆盖层中的稳定添加剂。
32.如权利要求31所述的组合物，其中所述稳定添加剂选自碱性盐、抗氧化剂、游离基猝灭剂、还原剂、螯合剂和其混合物。
33.如权利要求32所述的组合物，其中所述稳定添加剂是碱金属亚硫酸盐、亚硫酸氢盐或硫代硫酸盐。
全文摘要
本发明公开了一种去污酶颗粒。该颗粒包括适合掺入洗涤剂组合物中的复合颗粒,其包含含酶的芯材料和包覆在含酶的芯材料上的水溶性羧酸盐阻挡层。优选的酶是蛋白酶。还公开了使用该颗粒的自动洗餐具组合物。
文档编号C11D3/386GK1267326SQ98807576
公开日2000年9月20日 申请日期1998年6月2日 优先权日1997年6月4日
发明者M·D·阿基诺, P·R·福利, L·A·斯皮德, X·宋, D·A·达勒, G·瓦德 申请人:普罗格特-甘布尔公司, 詹伦卡国际有限公司