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技術 低凝集の酵素含有粒子

出願人 ダニスコ・ユーエス・インク
発明者 デイル、ダグラスエー
出願日 2018年6月28日 (2年7ヶ月経過) 出願番号 2019-572356
公開日 2020年9月10日 (5ヶ月経過) 公開番号 2020-527339
状態 未査定
技術分野 酵素・酵素の調製 洗浄性組成物 化粧料
主要キーワード 固体対象 食卓用金物 低密度物質 不適合成分 チキソトロピー挙動 粘性媒体 密度調整剤 垂直方向上向き
関連する未来課題
重要な関連分野

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課題・解決手段

洗浄及びその他の低水分組成物中に含むための低密度酵素含有粒子に関する組成物及び方法について記載している。粒子は沈降することなく懸濁液中に残り、低水分組成物を水で希釈すると、活性酵素を放出する。

概要

背景

洗濯及び食器洗いパーソナルケア織物処理パルプ及び紙製造、皮製造、食品及び飲料加工、デンプン加工、汚染除去石油及びガス掘削バイオ燃料の製造、並びにバイオポリマー及び他の化学物質の製造(又は改質)を含む、様々な消費者並びに工業用途において使用される製品に組み込むために、酵素は、液体及び固体の両方の形態で供給される。

貯蔵中は安定しているが、適用の際に希釈すると素早く放出されるように、このような不適合成分を含有する液体配合物中の酵素又は他の活性物質区画化する幅広ニーズが存在する。他の多くの効果的な酵素は、洗剤などの液体配合物中では不安定であるため利用できない。

定性の面での課題を除いて、酵素は免疫原性分子であり、暴露及び感作に関連する問題を引き起こす可能性がある。場合によっては、液体洗浄配合物に添加することができる酵素の最大量は、性能又は経済性とは対照的に、暴露リスクによって決定される。

酵素は液体洗剤においては顆粒形態で提供され得るが、顆粒は常に洗剤などの液体配合物中で沈降し、酵素の不均一な分布、並びに沈降した顆粒の見苦しい外観をもたらす。したがって、酵素活性が望まれる用途で使用するまで、安定したままであり、触媒電位を保持し、且つ凝集せずに長時間液体中に均一に懸濁したままであるように、液体配合物中で酵素を区画化するための改善された方法が必要とされている。

概要

洗浄及びその他の低水分組成物中に含むための低密度酵素含有粒子に関する組成物及び方法について記載している。粒子は沈降することなく懸濁液中に残り、低水分組成物を水で希釈すると、活性酵素を放出する。 なし

目的

本発明は、水性組成物中で酵素を単離し、安定化するための低密度粒子、及びその使用方法を提供する

効果

実績

技術文献被引用数
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請求項1

製造及び/又は貯蔵中に凝集することなく、液体組成物中で酵素を単離し、安定化することができる粒子であって:(a)活性成分を含むコア、及び/又はコアであって前記コア上に直ちに堆積される活性成分を含む第1コーティング層を有するコア;並びに(b)25℃で水中約1mg/mL未満の量の水中溶解度を有する、疎水性非水溶性の水分崩壊物質を含む最も外側のコーティング層を含み、前記(b)のコーティング層が、前記液体組成物を25℃にて水で1:1に希釈すると、約5分以内に完全に崩壊し、前記希釈された液体組成物への前記酵素及び/又は活性成分の溶解を可能にし、前記粒子が、25℃で水中約1mg/mL超の溶解度を有する水溶性ポリマーを含む第3コーティング層を含み、他の点では同一の粒子と比較して、前記液体組成物中で凝集の低減を示す、粒子。

請求項2

(a)と(b)との間に、水溶性ポリマー及び活性成分を含む少なくとも1つの追加の層を含む、請求項1に記載の粒子。

請求項3

(a)と(b)との間に、活性成分を欠く水溶性ポリマーを含む少なくとも1つの追加の層を含む、請求項1に記載の粒子。

請求項4

前記コアが活性成分を欠く、請求項1又は2に記載の粒子。

請求項5

前記コアが活性成分を含む、請求項1又は3に記載の粒子。

請求項6

前記粒子を含有する液体組成物を少なくとも1つの追加の容量の水と25℃で接触させた後、前記最も外側のコーティングが、5分以内、4分以内、3分以内、2分以内、1分以内、30秒以内、又は更には15秒以内で崩壊する、請求項1〜5のいずれか一項に記載の粒子。

請求項7

前記最も外側のコーティングが、前記粒子の全体重量の8%未満、7%未満、6%未満、又は更には5%未満に相当する、請求項1〜6のいずれか一項に記載の粒子。

請求項8

前記最も外側が、25℃で水中約1mg/mL未満の量の水中溶解度を有する、疎水性で非水溶性の水分崩壊物質から本質的になるか又はそれからなる、請求項1〜7のいずれか一項に記載の粒子。

請求項9

前記コアが式:ρc≦(ρf+31250/Dp2)*xc/(Dc/Dp)(1/3)及びρc≧(ρf−31250/Dp2)*xc/(Dc/Dp)(1/3)[式中、ρcはg/cm3での前記コアの密度であり、ρfはg/cm3での前記液体組成物の質量密度であり、xcは前記粒子中の前記コアの質量分率であり、DcはμMでの前記コアの直径であり、DpはμMでの前記粒子の直径である]で定義される密度を有する、請求項1〜8のいずれか一項に記載の粒子。

請求項10

1.6mg/mL未満、1.4mg/mL未満、又は更には1.2mg/mL未満の全体の真密度を有する、請求項1〜9のいずれか一項に記載の粒子。

請求項11

製造及び/又は貯蔵中の粒子の凝集を低減するための方法であって、25℃で水中約1mg/mL未満の量の水中溶解度を有する、疎水性で非水溶性の水分崩壊物質を含む最も外側の層に前記粒子をコーティングすることを含む、方法。

請求項12

前記最も外側が、25℃で水中約1mg/mL未満の量の水溶性を有する、疎水性で非水溶性の水分崩壊物質から本質的になるか又はそれからなる、請求項11に記載の方法。

請求項13

前記粒子を含有する液体組成物を少なくとも1つの追加の容量の水と25℃で接触させた後、前記最も外側のコーティングが、5分以内、4分以内、3分以内、2分以内、1分以内、30秒以内、又は更には15秒以内で崩壊する、請求項11又は12に記載の方法。

請求項14

前記最も外側のコーティングが、前記粒子の全体重量の8%未満、7%未満、6%未満、又は更には5%未満に相当する、請求項11〜13のいずれか一項に記載の方法。

技術分野

0001

組成物及び方法は、洗浄及び他の低水分組成物に含めるために凝集が低減した酵素含有粒子に関する。粒子貯蔵中に低凝集を示し、低水分組成物を水で希釈すると、活性酵素を放出する。

背景技術

0002

洗濯及び食器洗いパーソナルケア織物処理パルプ及び紙製造、皮製造、食品及び飲料加工、デンプン加工、汚染除去石油及びガス掘削バイオ燃料の製造、並びにバイオポリマー及び他の化学物質の製造(又は改質)を含む、様々な消費者並びに工業用途において使用される製品に組み込むために、酵素は、液体及び固体の両方の形態で供給される。

0003

貯蔵中は安定しているが、適用の際に希釈すると素早く放出されるように、このような不適合成分を含有する液体配合物中の酵素又は他の活性物質区画化する幅広ニーズが存在する。他の多くの効果的な酵素は、洗剤などの液体配合物中では不安定であるため利用できない。

0004

定性の面での課題を除いて、酵素は免疫原性分子であり、暴露及び感作に関連する問題を引き起こす可能性がある。場合によっては、液体洗浄配合物に添加することができる酵素の最大量は、性能又は経済性とは対照的に、暴露リスクによって決定される。

0005

酵素は液体洗剤においては顆粒形態で提供され得るが、顆粒は常に洗剤などの液体配合物中で沈降し、酵素の不均一な分布、並びに沈降した顆粒の見苦しい外観をもたらす。したがって、酵素活性が望まれる用途で使用するまで、安定したままであり、触媒電位を保持し、且つ凝集せずに長時間液体中に均一に懸濁したままであるように、液体配合物中で酵素を区画化するための改善された方法が必要とされている。

課題を解決するための手段

0006

本発明は、水性組成物中で酵素を単離し、安定化するための低密度粒子、及びその使用方法を提供する。本発明の態様及び実施形態を、以下の番号を付したパラグラフに記載する。

0007

1.一態様では、製造及び/又は貯蔵中に凝集することなく、水性組成物中で酵素を単離し、安定化することができる粒子であって:(a)活性成分を含むコア、及び/又はコアであってコア上に直ちに堆積される活性成分を含む第1コーティング層を有するコア;並びに(b)25℃で水中約1mg/mL未満の量の水中溶解度を有する、疎水性非水溶性の水分崩壊物質を含む最も外側のコーティング層を含み、(b)のコーティング層が、液体組成物を25℃にて水で1:1に希釈すると、約5分以内に完全に崩壊し、希釈された液体組成物への酵素及び/又は活性成分の溶解を可能にし、粒子が、25℃で水中約1mg/mL超の溶解度を有する水溶性ポリマーを含む第3コーティング層を含み、他の点では同一の粒子と比較して、液体組成物中で凝集の低減を示す、粒子が提供される。

0008

2.いくつかの実施形態では、パラグラフ1に記載の粒子は、(a)と(b)との間に、水溶性ポリマー及び活性成分を含む少なくとも1つの追加の層を更に含む。

0009

3.いくつかの実施形態では、パラグラフ1に記載の粒子は、(a)と(b)との間に、活性成分を欠く水溶性ポリマーを含む少なくとも1つの追加の層を更に含む。

0010

4.パラグラフ1又は2に記載の粒子のいくつかの実施形態では、コアが活性成分を欠く。

0011

5.パラグラフ1又は3に記載の粒子のいくつかの実施形態では、コアが活性成分を含む。

0012

6.上記パラグラフ1〜5のいずれか1つに記載の粒子のいくつかの実施形態では、粒子を含有する液体組成物を少なくとも1つの追加の容量の水と25℃で接触させた後、最も外側のコーティングは、5分以内、4分以内、3分以内、2分以内、1分以内、30秒以内、又は更には15秒以内で崩壊する。

0013

7.上記パラグラフ1〜6のいずれか1つに記載の粒子のいくつかの実施形態では、最も外側のコーティングは、粒子の全体重量の8%未満、7%未満、6%未満、又は更には5%未満に相当する。

0014

8.上記パラグラフ1〜7のいずれか1つに記載の粒子のいくつかの実施形態では、最も外側は、25℃で水中約1mg/mL未満の量の水中溶解度を有する、疎水性で非水溶性の水分崩壊物質から本質的になるか又はそれからなる。

0015

9.上記1〜8のパラグラフのいずれか1つに記載の粒子のいくつかの実施形態では、コアが式:
ρc≦(ρf+31250/Dp2)*xc/(Dc/Dp)(1/3)及び
ρc≧(ρf−31250/Dp2)*xc/(Dc/Dp)(1/3)
[式中、ρcはg/cm3でのコアの密度であり、ρfはg/cm3での液体組成物の質量密度であり、xcは粒子中のコアの質量分率であり、DcはμMでのコアの直径であり、DpはμMでの粒子の直径である]で定義される密度を有する。

0016

10.いくつかの実施形態では、上記1〜9のパラグラフのいずれか1つに記載の粒子は、1.6mg/mL未満、1.4mg/mL未満、又は更には1.2mg/mL未満の全体の真密度を有する。

0017

11.別の態様では、製造及び/又は貯蔵中の粒子の凝集を低減するための方法であって、25℃で水中約1mg/mL未満の量の水中溶解度を有する、疎水性で非水溶性の水分崩壊物質を含む最も外側の層に粒子をコーティングすることを含む、方法が提供される。

0018

12.パラグラフ11に記載の方法のいくつかの実施形態では、最も外側は、25℃で水中約1mg/mL未満の量の水中溶解度を有する、疎水性で非水溶性の水分崩壊物質から本質的になるか又はそれからなる。

0019

13.パラグラフ11又は12に記載の方法のいくつかの実施形態では、粒子を含有する液体組成物を少なくとも1つの追加の容量の水と25℃で接触させた後、最も外側のコーティングは、5分以内、4分以内、3分以内、2分以内、1分以内、30秒以内、又は更には15秒以内で崩壊する。

0020

14.パラグラフ11〜13のいずれか1つに記載の方法のいくつかの実施形態では、最も外側のコーティングは、粒子の全体重量の8%未満、7%未満、6%未満、又は更には5%未満に相当する。

0021

以下では、本組成物及び方法のこれら及び他の態様並びに実施形態について記載する。

0022

I.定義及び略称
本明細書において別途定義されない限り、本明細書で使用される全ての技術及び科学用語は、本発明の属する技術分野の当業者により一般に理解される意味と同様の意味を有する。本発明の実践においては、本明細書に記載の方法及び物質に類似しているか同等である方法及び材料が利用されるが、本明細書では好ましい方法及び物質について記載する。したがって、直下に定義した用語は、本明細書全体を参照することにより、より十分に説明される。また、本明細書で使用する場合、単数形「a」、「an」、及び「the」は、文脈上特に明記されない限り、複数形を含む。他に特に指示しない限り、それぞれ、核酸は5’から3’への方向で左から右へと記載され、アミノ酸配列アミノからカルボキシへの方向で左から右へと記載される。本発明は、当業者によって使用される状況に依存して、それらは変動する可能性があるので、本明細書に記載した特定の方法、プロトコル及び試薬には限定されないことを理解すべきである。

0023

本明細書全体を通して与えられる全ての数値の上限が、全てのより低い数値の下限を、あたかもそのようなより低い数値の下限が本明細書に明示されているかのように含むことが意図される。本明細書全体を通して与えられる全ての数値の下限は、全てのより高い数値の上限を、あたかもそのようなより高い数値の上限が本明細書に明示されているかのように含むであろう。本明細書全体を通して与えられる全ての数値範囲は、そのようなより広い数値範囲内に入る全てのより狭い数値範囲を、あたかもそのようなより狭い数値範囲が本明細書に全て明示されているかのように含むであろう。

0024

本明細書で使用する場合、用語「水溶性ポリマー」は、少なくとも1mg/mLの量で水中に溶解するポリマーを指す。本明細書で使用する場合、「水性媒体」又は「水溶液」は、溶媒が主に水である(すなわち、溶媒は、少なくとも50%が水、少なくとも60%が水、少なくとも70%が水、少なくとも80%が水、又は更には少なくとも90%が水である)溶液及び/又は懸濁液である。水性媒体は、任意数の溶解した又は懸濁した成分を含んでもよく、限定されるものではないが、界面活性剤、塩、緩衝剤、安定剤、錯化剤キレート剤ビルダー金属イオン、追加の酵素、及び基質などが挙げられる。例示的な水性媒体は、洗濯及び食器洗い洗浄液である。織物布地食器台所用品などの物質、及び他の物質もまた、水性媒体中に、又は水性媒体と接触して存在してもよい。

0025

本明細書で使用する場合、用語「非水溶性物質」は、25℃で水中約1mg/mL未満の溶解度を有する物質など、混合しても水に溶解しない物質を指す。

0026

本明細書で使用する場合、用語「疎水性の」は、水からはじかれる(又は水をはじく)物質を指す。すなわち、物質と水との間の引力がない。

0027

本明細書で使用する場合、用語、親水性親油性比HLB)は、界面活性剤の親水基及び疎水基の関係の経験的表現を指す。

0028

本明細書で使用する場合、用語「崩壊物質」は、水に溶解しないが、より大きな粒子からより小さな粒子に分解する能力を有し、混合すると水に懸濁することができる物質を指す。

0029

本明細書で使用する場合、用語「凝集」は、個々の粒子が集まって、複数の粒子の集団又はクラスターを形成する現象を指す。粒子間の会合は、粒子間に形成された共有結合によるものを含む、ゆるい会合又は緊密な会合のいずれかであり得る。

0030

本明細書で使用する場合、液体洗濯洗剤組成物に関して「低水分」という用語は、洗剤組成物が、約5〜20%(w/w)の水を含有することを示す。

0031

本明細書で使用する場合、液体洗濯洗剤組成物に関して「実質的に非水性」という用語は、洗剤組成物が、約2〜5%(w/w)の水を含有することを示す。

0032

本明細書で使用する場合、「非水性」溶液は、約2%(w/w)未満の水を含有する。

0033

本明細書で使用する場合、成分は、特定の形態(例えば、非水性、極低水分、固体など)「で提供される」場合、この形態は、成分が単位用量パッケージに存在する場合の最終的な形態を指し、その後、単位用量パッケージに追加される別の成分に追加される形態ではない。

0034

本明細書で使用する場合、語句水溶性パッケージングを実質的に溶解するには不十分な」とは、対象の液体が、室温(すなわち25℃)で6ヶ月間にわたって水溶性物質の5%を超えて溶解しないことを意味する。

0035

本明細書で使用する場合、水溶性パッケージングの内容物に関して、用語「区切られた」は、液体、固体、又はそれらの組み合わせにかかわらず、特定の内容物が物理的に区画に含まれ、その少なくとも一部が水溶性物質によって定義されていることを意味する。場合によっては、内容物は水溶性物質で完全に区切られている、つまり、水溶性物質から作製されたパウチの場合のように、区画全体が水溶性物質で定義される。場合によっては、内容物は、水溶性物質によってのみ部分的に区切られている、つまり、水溶性物質から作製されたふたによって覆われたカップ又は食器の場合のように、区画の一部分のみが水溶性物質で定義され、残部が非水溶性物質で定義される。

0036

本明細書で使用する場合、用語「懸濁させた」及び「分散させた」は、ある成分の別の成分中の分布、例えば、水溶性物質中のアシル基質の固体形態の分布を指す。

0037

本明細書で使用する場合、「冷」水は、凝固点と約25℃との間の温度を有する水である。

0038

本明細書で使用する場合、「室温」は、25℃である。

0039

本明細書で使用する場合、「温」水は、約26℃と約37℃との間の温度を有する水である。

0040

本明細書で使用する場合、「熱」水は、約37℃と沸点との間の温度を有する水である。

0041

本明細書で使用する場合、「低」pHは、約7未満のpHである。

0042

本明細書で使用する場合、「高」pHは、約7超のpHである。

0043

本明細書で使用する場合、用語「接触させること」は、水溶液に単位用量パッケージを入れるなどして、物理的に接触させることを意味する。

0044

本明細書で使用する場合、化学成分の「固体」形態は、粉末結晶、顆粒、凝集体ペースト、又はそれらのワックスを指す。

0045

本明細書で使用する場合、化学成分の「液体」形態は、液体、ゲル、又はスラリーを指す。

0046

本明細書で使用する場合、「真密度」は、粒子の質量を体積(開いた細孔及び閉じた細孔を除く)で除算したものを指す。

0047

本明細書で使用する場合、用語「噴霧乾燥」は、当技術分野において公知の、並びに例えば、米国特許第5,423,997号明細書及び国際公開第2008/088751A2号パンフレットで論じられている高温ガスを用いて迅速に乾燥させることにより、液体又はスラリーから乾燥粉末を製造する方法を指す。

0048

本明細書で使用する場合、「d50」は、50%が測定された母集団内の中間点より上又は下にある測定された粒子径を指す。

0049

本明細書で使用する場合、用語「UFC固形物」は、発酵槽バイオリアクターからの限外ろ過濃縮物を指し、酵素濃縮固形物と同義である。

0050

本明細書で使用する場合、「洗浄組成物」及び「洗浄配合物」は、布地、食器、コンタクトレンズ、その他の固体基材毛髪シャンプー)、皮膚(石鹸及びクリーム)、歯(マウスウォッシュ練り歯磨き)などの、洗浄されるべきアイテムから、不必要な化合物を除去するために使用され得る組成物を指す。この用語は、所望の特定の種類の洗浄組成物のために選択された任意の物質/化合物を包含する。洗浄組成物の物質の特定の選択は、洗浄されるべき表面、アイテム、又は布地、及び使用中の洗浄条件に望ましい形態の組成物を考慮することによって容易に行われる。

0051

用語は、更に、あらゆる物体、及び/又は表面の洗浄、漂白、殺菌、及び/又は安定化に好適な任意の組成物を指す。この用語は、限定されるものではないが、洗剤組成物(例えば、洗濯洗剤及び生地の細かい布地用洗剤;硬質表面洗浄配合物、例えば、ガラス、木、セラミック及び金属性カウンタートップ、並びに窓用など;カーペットクリーナーオーブンクリーナー;織物フレッシュナー;織物柔軟仕上げ剤;並びに織物及び洗濯用事前汚染スポッター、加えて食器用洗剤)を含むことを意図する。

0052

本明細書で使用する場合、用語「洗剤組成物」及び「洗剤配合物」は、固体対象物の洗浄のための洗濯媒体での使用が意図される混合物との関係で使用される。いくつかの好ましい実施形態では、この用語は、布地及び/又は衣類の洗濯に関して使用される(例えば、「洗濯洗剤」)。代替実施形態では、この用語は、他の洗剤、例えば、食器、食卓用金物類などを洗浄するのに使用されるものなど(例えば、食器用洗剤)を指す。

0053

本明細書で使用する場合、用語「ノニオン性界面活性剤」は、非帯電極性基を有する界面活性剤分子を指す。

0054

本明細書で使用する場合、用語「アニオン性界面活性剤」は、組成物又は使用用途のpHで負に帯電した極性基を有する界面活性剤分子を指す。界面活性剤を錯化又は中和するために使用される塩、例えば、直鎖アルキルベンゼンスルホネート(LAS)のモノエタノールアミンMEA)塩を形成する塩が含まれ、本明細書においてはアニオン性界面活性剤の質量又は濃度を説明する。

0055

本明細書で使用する場合、語句「洗剤安定性」は、洗剤組成物の安定性を指す。いくつかの実施形態では、この安定性は、洗剤の使用中に評価され、他の実施形態では、この用語は貯蔵中の洗剤組成物の安定性を指す。

0056

本明細書で使用する場合、用語「硬質表面洗浄組成物」は、床、壁、タイル浴槽及びキッチン据え付け設備などの硬質表面を洗浄するための洗剤組成物を指す。

0057

本明細書で使用する場合、「非布地洗浄組成物」は、硬質表面洗浄組成物、食器洗い組成物、パーソナルケア洗浄組成物(例えば、口腔用洗浄組成物、義歯用洗浄組成物、パーソナル洗浄組成物など)、並びにパルプ及び製紙産業での使用に好適な組成物を包含する。

0058

本明細書で使用する場合、「パーソナルケア製品」は、限定されるものではないが、シャンプー、ボディーローションシャワージェル局所保湿剤、練り歯磨き、及び/又は他の局所クレンザーを含む、髪の毛、皮膚、頭皮、及び歯の洗浄、漂白、及び/又は消毒に使用される製品を意味する。いくつかの特に好ましい実施形態では、これらの製品はヒトに利用されているが、他の実施形態においては、これらの製品はヒト以外の動物にも使用されている(例えば、獣医用途)。

0059

本明細書で使用する場合、「水混和性」は、水の液体との比を指定して、水と混合すると単一の熱力学的液相又等方相を形成する液体を指す。

0060

本明細書で使用する場合、「懸濁液」又は「分散液」は、不連続な固相が連続した液相内で分散される2相系を指す。固相は、非常に細かい粒子又はより大きな顆粒からなり得、粒子又は顆粒は多種多様な形状、形態、及び構造を有し得る。例えば、固体は、直径1ミクロンの小さな噴霧乾燥粒子、又は直径が100〜1,000ミクロンのより大きなコア−シェル顆粒であり得る。

0061

本明細書で使用する場合、「懸濁補助剤」は、懸濁粒子の沈殿又は浮遊を防ぐか、又は低減するために液体組成物に添加される物質を指す。懸濁補助剤は、典型的には、担体液体の粘度又は降伏応力のいずれかを増加させることにより作用する。有意な降伏応力を有する流体は、降伏応力より高い応力が適用される場合のみに流れ、したがって、ずり減粘又はチキソトロピー挙動を示す。効果的な懸濁剤は、典型的には、弱い力により架けられた粒子又は繊維の可逆的なネットワークの形成により作用する。懸濁化剤の例としては、限定されるものではないが、キサンタンガム及びマイクロ線維セルロース、例えば、CELLULON(CP Kelco,San Diego,CA)が挙げられる。

0062

次の省略形が、本明細書で用いられ得る。定義もまた、説明の必要に応じて提供される。
摂氏度
AU活性ユニット
CaCl2塩化カルシウム
Cmセンチメートル
cm3立方センチメートル
D(0.5)粒子の50%が指定された直径以下である中央粒径
D(0.9) 粒子の90%が指定された直径以下である中央粒径
dH2O又はDI脱イオン水
eq.当量
ETOHエタノール
g又はgmグラム(注、以下)
H2O 水
hr 時間
モル濃度
融解温度融解温度
mgミリグラム
min 分
mL及びmlミリリットル
mm ミリメートル
mMミリモル濃度
MW分子
N 規定
Na2SO4硫酸ナトリウム
NaOH水酸化ナトリウム
nmナノメートル
PEポリエチレン
PEGポリエチレングリコール
ppm 百万分の一
PVポリビニルアルコール
PVP ポリ(ビニルピロリドン
sec 秒
TiO2二酸化チタン
U 単位
v/v体積/体積
w/v 重量/体積
w/w 重量/重量
(wt%)重量パーセント
μgマイクログラム
μL及びμlマイクロリットル
μmマイクロメートル
μMマイクロモル濃度

0063

II.疎水性で非水溶性の水分崩壊コーティングを有する粒子
洗浄又はその他の利益を提供するために、低水分液体洗剤中の活性剤とともに粒子を組み込むことが望ましいことが多い。残念なことに、水溶性又は親水性特性を有する物質から作製される外表面を有する従来の粒子は、製造、混合、取り扱い、輸送及び/又は貯蔵の間に、低水分洗剤への組み込み中及び/又は組み込み後に凝集することが示されている。

0064

本物質及び方法は、粒子の外表面に疎水性及び/又は非水溶性物質を使用することにより、望ましくないこの凝集現象を克服し、凝集の発生を防ぎ、低水分洗剤を洗浄液体中に希釈した場合に、これらの物質が容易に崩壊する。

0065

一般に、粒子は、(i)コア、(ii)少なくとも1つの酵素及び/又はその他の活性成分含有層、(iii)1つ以上の追加の層、並びに(iv)水で1:1に希釈すると、迅速に崩壊する、疎水性及び/又は非水溶性特性を有する最も外側のコーティングを含む。これらの成分は、更に詳細に記載されている。

0066

A.疎水性又は非水溶性及び水分崩壊表面コーティング
本組成物及び方法の重要な特長は、製造、取り扱い、輸送及び/又は貯蔵の間に、粒子が凝集するのを防ぐが、洗浄液体中で希釈された場合に容易に崩壊する、疎水性及び/又は非水溶性特性を有する最も外側のコーティングを有する粒子である。

0067

必要な疎水性及び/又は非水溶性特性を有するが、希釈すると容易に崩壊する例示的な物質としては、カルナウバ蜜蝋パルミチン酸ワックス、キャンデリラワックスなどの天然ワックス、石及びマイクロクリスタリンワックスなどの合成ワックス、HLB=6未満の値を有する低HLB界面活性剤、疎水変性ポリビニルアルコール、脂肪酸側鎖で変性されたものなどの疎水変性デンプン、疎水変性セルロース性ポリマーが挙げられるが、これらに限定されない。

0068

理想的には、外側コーティング物質融点は、加工及び貯蔵中に固体のままで十分に高くなければならない。したがって、融解温度は、加工条件及び用途に応じて、40℃超、45℃超、50℃超、55℃超、又は更には60℃超でなければならない。

0069

粒子を含有する低水分液体組成物を少なくとも1つの追加の容量の水と25℃で接触させた後、コーティングは、5分以内、4分以内、3分以内、2分以内、1分以内、30秒以内、又は更には15秒以内で崩壊しなければならない。

0070

外側コーティング組成物は、所望の表面特性を付与して凝集を回避し、洗浄液体中で希釈されると迅速な崩壊を可能にするのに十分なレベルで組み込む必要があるだけである。したがって、外側コーティングは、可能な限り薄くしなければならない。いくつかの実施形態では、粒子全体に対する最も外側のコーティングの重量パーセント(wt/wt%)は、8%未満、7%未満、6%未満、又は更には5%未満でなければならない。

0071

B.酵素及びその他の活性成分を含有するコーティング
コア(以下で説明する)は、多種多様な酵素のうちの1つ以上若しくはその他の活性物質でコーティングされるか、及び/又は任意選択でそれを含有してもよい。本記載は酵素に焦点を合わせているが、同様の粒子を使用して、無数の他の活性成分を低水分組成物で提供できることは明らかであろう。

0072

例示的な酵素としては、アシルトランスフェラーゼα−アミラーゼβ−アミラーゼα−ガラクトシダーゼアラビノシダーゼ、アリールエステラーゼβ−ガラクトシダーゼカラギナーゼカタラーゼセロビオヒドロラーゼセルラーゼコンドロイチナーゼクチナーゼエンド−β−1,4−グルカナーゼ、エンド−β−マンナナーゼ、エステラーゼ、エキソ−マンナナーゼ、ガラクタナーゼグルコアミラーゼヘミセルラーゼヒアルロニダーゼケラチナーゼラッカーゼラクターゼリグニナーゼリパーゼリポキシゲナーゼ、マンナナーゼ、オキシダーゼオキシドレダクターゼペクチン酸リアーゼペクチンアセチルエステラーゼ、ペクチナーゼペントサナーゼ、ペルヒドロラーゼペルオキシダーゼペルオキシゲナーゼフェノールオキシダーゼホスファターゼホスホリパーゼフィターゼポリガラクツロナーゼプロテアーゼプルラナーゼレダクターゼラムガラクツロナーゼ、β−グルカナーゼ、タンナーゼトランスグルタミナーゼキシランアセチルエステラーゼ、キシラナーゼキシログルカナーゼキシロシダーゼ金属プロテアーゼ、追加のセリンプロテアーゼ、及びそれらの組合せが挙げられる。

0073

好適なプロテアーゼの例としては、限定されるものではないが、バチルス(Bacillus)属に由来するサブチリシン(例えば、サブチリシン(subtilisin)、レンツス(lentus)、アミロリケファシエンス(amyloliquefaciens)、サブチリシンカールスバーグ(subtilisin Carlsberg)、サブチリシン309(subtilisin 309)、サブチリシン147(subtilisin 147)、及びサブチリシン168(subtilisin 168))が挙げられ、例えば、米国再発行特許第34,606号明細書、米国特許第5,955,340号明細書、同第5,700,676号明細書、6,312,936号明細書、及び同第6,482,628号明細書(そのすべてが、参照により本明細書に組み込まれる)に記載されているような変異体を含む。追加のプロテアーゼとしては、(例えば、ブタ又はウシ起源の)トリプシン、及び国際公開第89/06270号パンフレットに記載されるフザリウム属(Fusarium)プロテアーゼが挙げられる。いくつかの実施形態では、プロテアーゼは、MAXATASE登録商標)、MAXACAL(商標)、MAXAPEM(商標)、OPTICLEAN(登録商標)、OPTIMASE(登録商標)、PROPERASE(登録商標)、PURAFECT(登録商標)、PURAFECT(登録商標)OXP、PURAMAX(商標)、EXCELLASE(商標)、及びPURAFAST(商標)(Genencor);ALCALASE(登録商標)、SAVINASE(登録商標)、PRIMASE(登録商標)、DURAZYM(商標)、POLARZYME(登録商標)、OVOZYME(登録商標)、KANNASE(登録商標)、LIQUANASE(登録商標)、NEUTRASE(登録商標)、RELASE(登録商標)及びESPERASE(登録商標)(Novozymes);BLAP(商標)及びBLAP(商標)変異体(Henkel Kommanditgesellschaft auf Aktien,Duesseldorf,Germany)、並びにKAP(B.アルカロフィルス(B.alkalophilus)サブチリシン;花王株式会社、日本国東京)のうちの1つ以上である。追加のプロテアーゼは、国際公開第95/23221号パンフレット、同第92/21760号パンフレット、同第09/149200号パンフレット、同第09/149144号パンフレット、同第09/149145号パンフレット、同第11/072099号パンフレット、同第10/056640号パンフレット、同第10/056653号パンフレット、同第11/140364号パンフレット、同第12/151534号パンフレット、米国特許出願公開第2008/0090747号明細書、並びに米国特許第5,801,039号明細書、同第5,340,735号明細書、同第5,500,364号明細書、同第5,855,625号明細書、再発行米国特許第34,606号明細書、米国特許第5,955,340号明細書、同第5,700,676号明細書、同第6,312,936号明細書、及び同第6,482,628号明細書に記載されている。

0074

好適なプロテアーゼとしては、国際公開第07/044993号パンフレット及び同第09/058661号パンフレットに記載されているものを含む中性金属プロテアーゼが挙げられる。他の例示的な金属プロテアーゼとしては、バチルス・サブチリス(Bacillus subtilis)(例えば、国際公開第07/044993号パンフレットを参照)中で発現する中性金属プロテアーゼの組換え形であるnprE及びバチルス・アミロリケファシエンス(Bacillus amyloliquefaciens)由来の精製中性金属プロテアーゼであるPMNが挙げられる。

0075

好適なリパーゼとしては、限定されるものではないが、フミコラ・ラヌギノサ(Humicola lanuginosa)リパーゼ(例えば、欧州特許第258068号明細書及び同第305216号明細書を参照)、リゾムコル・ミエヘイ(Rhizomucor miehei)リパーゼ(例えば、欧州特許第238023号明細書を参照)、カンジダ属(Candida)リパーゼ、例えば、C.アンタークティカ(C.antarctica)リパーゼ(例えば、C.アンタークティカ(C.antarctica)リパーゼA又はB;例えば、欧州特許第214761号明細書を参照)、シュードモナス属(Pseudomonas)リパーゼ、例えば、P.アルカリゲネス(P.alcaligenes)リパーゼ及びP.シュードアカリゲネス(P.pseudoalcaligenes)リパーゼ(例えば、欧州特許第218272号明細書を参照)、P.セパシア(P.cepacia)リパーゼ(例えば、欧州特許第331376号明細書を参照)、P.スタッツェリ(P.stutzeri)リパーゼ(例えば、英国特許第1,372,034号明細書を参照)、P.フルオレッセンス(P.fluorescens)リパーゼ、バチルス属(Bacillus)リパーゼ(例えば、バチルス・サブチリス(B.subtilis)リパーゼ(Dartois et al.,(1993)Biochem.Biophys.Acta 1131:253−260)、B.ステアロサーモフィルス(B.stearothermophilus)リパーゼ(例えば、特開昭64−744992号公報を参照)、及びB.プミルス(B.pumilus)リパーゼ(例えば、国際公開第91/16422号パンフレットを参照)が挙げられる。

0076

追加の好適なリパーゼとしては、ペニシリウムカマンベルティ(Penicillium camembertii)リパーゼ(Yamaguchi et al.(1991)Gene 103:61−67)、ゲオトリカムカンディダム(Geotricum candidum)リパーゼ(Schimada et al.(1989)J.Biochem.106:383−388を参照)、及び様々なリゾプス属(Rhizopus)リパーゼ、例えばR.デレマー(R.delemar)リパーゼ(Hass et al.(1991) Gene 109:117−113)、R.ニベアス(R.niveus)リパーゼ(Kugimiya et al.(1992) Biosci.Biotech.Biochem.56:716−719)、及びR.オリゼ(R.oryzae)リパーゼなどが挙げられる。追加のリパーゼは、シュードモナス・メンドシナ(Pseudomonas mendocina)由来のクチナーゼ(国際公開第88/09367号パンフレット参照)、及びフザリウム・ソラニピシ(Fusarium solanipisi)に由来するクチナーゼ(国際公開第90/09446号パンフレットを参照)が挙げられる。様々なリパーゼが、国際公開第11/111143号パンフレット、同第10/065455号パンフレット、同第11/084412号パンフレット、同第10/107560号パンフレット、同第11/084417号パンフレット、同第11/084599号パンフレット、同第11/150157号パンフレット、及び同第13/033318号パンフレットに記載されている。いくつかの実施形態では、プロテアーゼは、M1 LIPASE(商標)、LUMAFAST(商標)、及びLIPOMAX(商標)(Genencor);LIPEX(登録商標)、LIPOLASE(登録商標)及びLIPOLASE(登録商標)ULTRA(Novozymes);並びにLIPASE P(商標)「Amano」(天野製薬株式会社、日本)のうちの1つ以上である。

0077

好適なアミラーゼとしては、細菌若しくはは真菌起源、又は更には哺乳類起源のアミラーゼが挙げられるが、これらに限定されない。多数の好適なものが、国際公開第9510603号パンフレット、同第9526397号パンフレット、同第9623874号パンフレット、同第9623873号パンフレット、同第9741213号パンフレット、同第9919467号パンフレット、同第0060060号パンフレット、同第0029560号パンフレット、同第9923211号パンフレット、同第9946399号パンフレット、同第0060058号パンフレット、同第0060059号パンフレット、同第9942567号パンフレット、同第0114532号パンフレット、同第02092797号パンフレット、同第0166712号パンフレット、同第0188107号パンフレット、同第0196537号パンフレット、同第0210355号パンフレット、同第9402597号パンフレット、同第0231124号パンフレット、同第9943793号パンフレット、同第9943794号パンフレット、同第2004113551号パンフレット、同第2005001064号パンフレット、同第2005003311号パンフレット、同第0164852号パンフレット、同第2006063594号パンフレット、同第2006066594号パンフレット、同第2006066596号パンフレット、同第2006012899号パンフレット、同第2008092919号パンフレット、同第2008000825号パンフレット、同第2005018336号パンフレット、同第2005066338号パンフレット、同第2009140504号パンフレット、同第2005019443号パンフレット、同第2010091221号パンフレット、同第2010088447号パンフレット、同第0134784号パンフレット、同第2006012902号パンフレット、同第2006031554号パンフレット、同第2006136161号パンフレット、同第2008101894号パンフレット、同第2010059413号パンフレット、同第2011098531号パンフレット、同第2011080352号パンフレット、同第2011080353号パンフレット、同第2011080354号パンフレット、同第2011082425号パンフレット、同第2011082429号パンフレット、同第2011076123号パンフレット、同第2011087836号パンフレット、同第2011076897号パンフレット、同第94183314号パンフレット、同第9535382号パンフレット、同第9909183号パンフレット、同第9826078号パンフレット、同第9902702号パンフレット、同第9743424号パンフレット、同第9929876号パンフレット、同第9100353号パンフレット、同第9605295号パンフレット、同第9630481号パンフレット、同第9710342号パンフレット、同第2008088493号パンフレット、同第2009149419号パンフレット、同第2009061381号パンフレット、同第2009100102号パンフレット、同第2010104675号パンフレット、同第2010117511号パンフレット、同第2010115021号パンフレット、同第2013184577号パンフレット、同第9418314号パンフレット、同第2008112459号パンフレット、同第2013063460号パンフレット、同第10115028号パンフレット、同第2009061380号パンフレット、同第2009100102号パンフレット、同第2014099523号パンフレット、同第2015077126A1号パンフレット、同第2013184577号パンフレット、同第2014164777号パンフレット、国際出願第PCT/US12/70334号明細書、同第PCT/US13/74282号明細書、同第PCT/CN2013/077294号明細書、同第PCT/CN2013/077134号明細書、同第PCT/CN2013/077137号明細書、同第PCT/CN2013/077142号明細書、同第PCT/CN2012/087135号明細書、同第PCT/US12/62209号明細書、同第PCT/CN2013/084808号明細書、同第PCT/CN2013/084809号明細書、及び同第PCT/US14/23458号明細書に記載されている。市販のアミラーゼとしては、DURAMYL(登録商標)、TERMAMYL(登録商標)、FUNGAMYL(登録商標)、STAINZYME(登録商標)、STAINZYMEPLUS(登録商標)、STAINZYME ULTRA(登録商標)、及びBAN(商標)(Novozymes)、加えてPOWERASE(商標)、RAPIDASE(登録商標)、及びMAXAMYL(登録商標)P、PREFERENZ(登録商標)S100、PREFERENZ(登録商標)S110、並びにPREFERENZ(登録商標)S1000(Genencor)の1つ以上が挙げられるが、これらに限定されない。

0078

好適なセルラーゼとしては、色処理利益を有するもの(例えば、欧州特許第0 495 257号明細書を参照)が挙げられるが、これに限定されない。例としては、フミコーラインソレンス(Humicola insolens)セルラーゼ(米国特許第4,435,307号明細書を参照)、並びに市販のセルラーゼ、例えばCELLUZYME(登録商標)、CAREZYME(登録商標)(Novozymes)、及びKAC−500(B)(商標)(花王株式会社)、及びPrimafast(登録商標)GOLD(DuPont)が挙げられる。いくつかの実施形態では、セルラーゼは、成熟野生型又は変異体セルラーゼの一部又は断片として組み込まれ、N末端の一部は欠失している(例えば、米国特許第5,874,276号明細書を参照)。追加の好適なセルラーゼとしては、国際公開第2005054475号パンフレット、同第2005056787号パンフレット、米国特許第7,449,318号明細書、及び同第7,833,773号明細書に記載されているものが挙げられる。

0079

好適なマンナナーゼは、米国特許第6,566,114号明細書、同第6,602,842号明細書、同第5,476,775号明細書、同第6,440,991号明細書、及び米国特許仮出願第61/739267号明細書(それらの全てが、参考として本明細書に組み込まれる)に記載されている。市販のものとしては、MANNASTAR(登録商標)、PURABRITE(商標)、及びMANNAWAY(登録商標)が挙げられるが、これらに限定されない。

0080

いくつかの実施形態では、ペルオキシダーゼは、本教示の組成物において過酸化水素又はその供給源(例えば、過炭酸塩、過ホウ酸塩、又は過硫酸塩)と組み合わせて使用される。いくつかの代替実施形態では、オキシダーゼは、酸素と組み合わせて使用される。どちらのタイプの酵素も「溶液漂白」(すなわち、布地が洗浄液中一緒に洗浄された場合に染色布地から他の布地への織物染料の移動を防止すること)のために、好ましくは増強剤と一緒に使用される(例えば、国際公開第94/12621号パンフレット及び同第95/01426号パンフレットを参照)。好適なペルオキシダーゼ/オキシダーゼとしては、植物起源細菌起源又は真菌起源のペルオキシダーゼ/オキシダーゼが挙げられるがそれらに限定されない。いくつかの実施形態では、化学修飾又は遺伝子組換え突然変異体が含まれる。

0081

好適なペルヒドロラーゼは、マイコバクテリウムスメグマチス(Mycobacterium smegmatis)由来の酵素を含む。この酵素、酵素の特性、酵素の構造、並びにそれらの多数の変異体及び相同体は、参照により本明細書に組み込まれる国際公開第05/056782A号パンフレット及び同第08/063400A号パンフレット、並びに米国特許出願公開第2008145353号明細書及び同第2007167344号明細書に詳細に記載されている。いくつかの実施形態では、マイコバクテリウム・スメグマチス(Mycobacterium smegmatis)ペルヒドロラーゼ又は相同体は、S54V置換を含む。

0082

他の好適なペルヒドロラーゼとしては、例えば、国際公開第2007/070609号パンフレット、及び米国特許出願公開第2008/0176299号明細書、同第2008/176783号明細書、及び同第2009/0005590号明細書に記載されている炭水化物族エステラーゼファミリー7(CE−7ファミリー)のメンバーが挙げられる。CE−7ファミリーのメンバーとしては、セファロスポリンCデアセチラーゼ(CAHs;E.C.3.1.1.41)及びアセチルキシランエステラーゼ(AXEs;E.C.3.11.72)が挙げられる。CE−7エステラーゼファミリーのメンバーは、共通の特徴的な保存モチーフを保有している(Vincent et al.,J.Mol.Biol.,330:593−606 (2003))。

0083

他の好適なペルヒドロラーゼ酵素としては、シノリゾビウム・メリロッティ(Sinorhizobium meliloti)、メゾリゾビウム・ロティ(Mesorhizobium loti)、モラクセラボビス(Moraxella bovis)、アグロバクテリウムツメファシエンス(Agrobacterium tumefaciens)、又はプロステコバクター・デジョンゲイイ(Prosthecobacter dejongeii)(国際公開第2005056782号パンフレット)、シュードモナス・メンドシナ(Pseudomonas mendocina)(米国特許第5,389,536号明細書)、又はシュードモナス・プチダ(Pseudomonas putida)(米国特許第5,030,240号明細書及び同第5,108,457号明細書)に由来するものが挙げられる。

0084

酵素は、結晶化、沈殿、噴霧乾燥、凍結乾燥、及び/又は圧縮されてもよく、その乾燥形態又は再懸濁した液体形態で提供されてもよい。酵素は、限外濾過濃縮物として提供されてもよい。それらは、事前に選択されたレベルまで精製されてもよい。

0085

コアは、1つ以上の追加の成分、例えば、漂白触媒、安定化系、キレート剤、蛍光増白剤汚れ放出ポリマー染料移行剤、分散剤泡抑制剤、染料、香料着色剤充填剤塩、光活性化剤蛍光剤、布地調整剤、加水分解可能な界面活性剤、防腐剤酸化防止剤収縮防止剤しわ防止剤殺菌剤殺真菌剤カラースペックルシルバーケア(silvercare)、さび防止及び/若しくは腐食防止剤アルカリ源溶解剤担体加工助剤顔料pH調整剤、界面活性剤、ビルダー、染料移行阻害剤沈澱助剤触媒物質漂白活性化剤漂白促進剤、過酸化水素、過酸化水素源プリフォーム過酸、ポリマー分散剤粘土汚れ除去/再付着防止剤増白剤、構造弾性化剤、布地柔軟仕上げ剤、ハイドロトロープ、加工助剤、並びに/若しくは顔料などで更にコーティングされている、並びに/又はそれらを含有していてもよい。このような添加剤及び使用濃度の好適例は、米国特許第5,576,282号明細書、同第6,306,812号明細書、同第6,326,348号明細書、同第6,610,642号明細書、同第6,605,458号明細書、同第5,705,464号明細書、同第5,710,115号明細書、同第5,698,504号明細書、同第5,695,679号明細書、同第5,686,014号明細書、及び同第5,646,101号明細書(それらの全てが、参照により本明細書に組み込まれる)に見出される。本発明に有用な代表的な洗剤配合物としては、国際公開第2013063460号パンフレット、同第2003010266号パンフレット、同第2006002755号パンフレット、同第2006088535号パンフレット、及び米国特許出願公開第20110263475号明細書(その全てが、参照により本明細書に組み込まれる)で見出される洗剤配合物が挙げられる。このような補助物質は、粒子の記載された所望の特性に悪影響を及ぼさない限り、コア、酵素層、又はポリマーコーティングに含めることができる。

0086

C.追加のコーティング
本粒子及び方法の特定の実施形態に応じて、粒子を懸濁させることを目的とする低水分液体組成物中に存在する水から酵素及び/又はその他の活性成分層を保護するために、コア又はコーティングされたコアに適用される少なくとも1つの非水性、水溶性コーティングが含まれてもよい。コーティングは、無害且つ生分解性でなければならない。水中のコーティングの溶解度は、25℃で、1mg/mL超、2mg/mL超、3mg/mL超、4mg/mL超、5mg/mL超、6mg/mL超、7mg/mL超、8mg/mL超、9mg/mL超、又は更には10mg/mL超でなければならない。コーティングは、懸濁される低水分液体組成物が少なくとも1つの容量の水で希釈された場合に、5分以内、4分以内、3分以内、2分以内、1分以内、30秒以内、又は更には15秒以内で溶解しなければならない。

0087

例示的な物質は、ポリマー(又は異なるポリマーの混合物)が室温で固体であるような分子量を有する直鎖又は分枝鎖ポリマーである。具体的な例示的物質としては、限定されるものではないが、合成ポリマー、例えばポリビニルアルコール(PVA)、ポリビニルアセテートポリビニルピロリドン(PVP)、ポリエチレングリコール(PEG)、ポリエチレンオキシド(PEO)、ポリアクリル酸ポリメタクリル酸ピロリドンカルボン酸ポリスチレンスルホネート、及び高分子電解質など;脂肪酸、例えばステアリン酸オレイン酸ミリスチン酸、及びパルミチン酸など;ガム、例えばアカシアグアーキサンタンアガロースカラヤ、トラガカント、及びローカスビーンなど;セルロース系物質、例えばヒドロキシプロピルセルロースヒドロキシプロピルメチルセルロースセルロースアセテートブチレートセルロースアセテートフタレートカルボキシメチルセルロースCMC)、メチルセルロース、及びヒドロキシエチルセルロースなど;並びに他の物質、例えばククルビットウリル、ポリエチルイミン四級ポリアミンカラギーナン、ペクチン、キトサン多糖ポロキサマーポリ無水物ポリヒドロキシアルカノエートグルテンゼラチンアルギン酸ナトリウム、カラギーナン、デンプン、デキストリンなど;並びにこれらの混合物が挙げられる。

0088

D.コア
いくつかの実施形態では、外側の、疎水性又は非水溶性、水崩壊性、外側コーティングを特徴とする本粒子のコアは、本組成物及び方法にとって重要ではなく、従来の性質のものであってもよい。一般に使用される物質は、塩及び糖並びにその他の比較的安価な水溶性物質である。コアは不活性であってもよいか、又は活性成分を特徴としてもよい。他の実施形態では、コアは、上記の酵素など一部又更には全ての活性剤を含んでもよい。

0089

特定の実施形態では、コアは、粒子が、懸濁されているか又は懸濁が意図されている低水分液体組成物の密度に近い全体の粒子密度を有するように選択される。これにより、典型的には密度がより高く懸濁液から沈降する傾向がある従来の粒子と、現在の粒子とは更に区別される。

0090

粒子の低密度は2つのアプローチのうちの1つ、又は両者の組み合わせによって達成され得る。第1アプローチは、低密度コアを使用することである。低密度コアを作製するための様々な物質を以下に記載し、いくつかを本明細書で例示する。第2アプローチは、粒子の全体の密度を下げるために、密度調整剤と組み合わせて、より通常の中〜高密度コアを使用することである。これらのアプローチは、コア物質の選択と密度調整剤の使用の両方が粒子の全体の低密度に寄与するように、容易に組み合わせることができる。或いは、密度調整剤は、異なる密度を有する異なる低水分組成物で使用するために標準化された粒子を調整する場合のように、事前に選択されたコア粒子に基づいて粒子の全体密度微調整するために使用することができる。

0091

1.低密度物質から作製されるコア
粒子のコアは、1つ以上の無害且つ生分解性物質から作製してよい。好ましくは、コアは水中に溶解又は分散する。上記に記載されているように、コアは、実質的に沈降することなく担体液体に均一に懸濁したままであるように、液体を懸濁することを目的とする低水分組成物の密度と同様の密度を有し得る。ほとんどの水性液体は、溶解した溶質に応じて、1.0g/cm3〜1.3g/cm3の密度を有し、コアの密度は、液体の密度の0.5g/cm3以内、0.4g/cm3以内、0.3g/cm3以内、0.2g/cm3以内、又は更には0.1g/cm3以内でなければならない。

0092

コアの所望の密度は、粒子の全体のサイズと比較したコアの相対的なサイズに依存する。より大きなコアは、粒子全体のより大きな部分に相当し、その密度がより重要になる。より小さいコアは、粒子全体の小さな部分のみに相当し、密度はそれほど重要ではなくなる。コアの所望の密度は、粘性媒体中の粒子の沈降速度を計算するためのストークスの法則



に基づいて選択することができる。

0093

上記式中、vsは粒子の沈降速度(例えば、m/s)(これは、ρp>ρfの場合は垂直方向下向き、ρp<ρfの場合は垂直方向上向きである)であり、gは重力加速度(m/s2)であり、ρpは粒子の質量密度(例えば、kg/m3)であり、ρfは流体の質量密度(kg/m3)であり、μは粒子が懸濁している水の液体の動的粘度(例えばkg/m*s)であり、Rは粒子の半径(m)である。便宜上、対象粒子のサイズが小さいため、他の単位を使用してもよく、例えば、粒子の直径及び半径は、μmで表されるのが好ましい。

0094

所与の液体組成物について、粘度(μ)は一定に保たれ、一定の沈降粘度を維持するために、必要な密度差粒子半径又は直径の2乗に比例し、他の係数は任意の比率で相殺されるため無視できる。例示的な粒子は、250μmの直径、及び125μmの半径を有する。この粒子について、粒子密度(ρp)と流体密度(ρf)との密度差の絶対値、すなわち(ρp−ρf又はΔρpf)は、0.5g/cm3以下でなければならなず、そのため、沈降速度(vs)が増加しない限り、直径が250μより大きいか又は小さい任意の粒子は許容される。液体媒体の粘度が固定されているため、どの粒子も以下の場合:
(|Δρpf|*Dp2)=(0.5)*(250)2
[式中、Dpは、粒子の全径である]と同じvsを有する。このような粒子は、最大密度について差が:
|Δρpf|<(0.5)*(250)2/Dp2
又は
|Δρpf|≦31250/Dp2
によって与えられる場合と比べて、より速く沈降(又は上昇)しない。

0095

別の方法では:
沈降を避けるためには、ρp≦ρf+31250/Dp2、
浮上を避けるためには、ρp≧ρf−31250/Dp2
で表現される。

0096

後者の式を用いると、全体の粒子直径(Dp)の関数として必要とされる最大密度差(|Δρpf|)は、表1に示すように計算できる:

0097

0098

上記の関係を拡張して、全体の粒子(ρp)内のコアの密度(ρc)の制約条件を定義することもできる。コアの密度は、関係:
ρc/ρp=(mc/vc)/(mp/vp)
[式中、mc及びmpは、それぞれ、コアの質量及び全体の粒子の質量を表し、vp及びvcは、全体の粒子及びコアのぞれぞれの体積を表す]
による全体の粒子の密度に関連し得る。整理し直すと:
ρc=ρc*mc/mp*(vp/vp)

0099

コアの直径(Dc)及び粒子の直径(Dp)の観点で体積を表し、コアの質量分率をxcで表すと:
ρc=ρp*xc/(Dc/Dp)(1/3)
が得られるか、又はコア密度の観点からの粒子密度:
ρp=ρc*(Dc/Dp)(1/3)/xc
を示すことができる。

0100

したがって、コアと流体との最大密度差ρc−ρf又はΔρcf:
|ρp−ρf|≦18750/Dp2
|ρc*(Dc/Dp)(1/3)/xc−ρf|≦18750/Dp2
を得るために、上記表現を置換することによってコアと流体との最大密度差を得ることができる。

0101

したがって:
沈降を最小限に抑えるために、ρc≦(ρf+31250/Dp2)*xc/(Dc/Dp)(1/3)
沈降を最小限に抑えるために、ρc≧(ρf−31250/Dp2)*xc/(Dc/Dp)(1/3)

0102

より大きな粒子が使用される場合、コア密度は重要であり、低密度物質が好ましい。より小さな粒子が使用される場合、コア密度はほとんど重要ではなく、塩などのより高い密度の物質を使用することができる。低密度物質としては、ポリマーが室温で固体であるような分子量を有する、糖(例えば、スクロース及びソルビトール炭化水素(例えば、デンプン及びグリコーゲン)、飽和脂肪酸(例えば、ステアリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、及びこれらの誘導体)、ワックス(例えば、ポリエチレンワックス)、ポリマー(例えば、ポリビニルアルコール(PVA)、部分加水分解ポリビニルアルコール(PHPVA)、ポリエチレングリコール(PEG)、ポリエチレンオキシド(PEO)、ポリビニルピロリドン(PVP)、ヒドロキシプロピルメチルセルロース(HPMC)、ヒドロキシプロピルメチルセルロース(HPMC)、中間加水分解PVA(IHPVA)、完全加水分解PVA(FHPVA)、可塑化PVA、カルボキシメチルセルロース(CMC)、カルボキシメチルデキストラン(CMD)、ジエチルアミノエチルデキストランDEAED)、エチルヒドロキシエチルセルロース(EHEC)、ヒドロキシエチルセルロー(HEC)、ヒドロキシプロピルセルロース(HPC)、ヒドロキシエチルメチルセルロース(HEMC)、ヒドロキシプロピルデキストラン(HPD)、メチルセルロース(MC)、ポリプロピレングリコール(PPG)、ポリプロピレンオキシド(PPO)、ポリビニル硫酸(PVSA)及びアルギネート)、並びにこれらの組み合わせが挙げられる。より高い密度の物質としては、硫酸ナトリウムなどの塩が挙げられる。

0103

コアとしては、充填剤、緩衝剤、安定剤、可塑剤崩壊剤増量剤潤滑剤、染料、顔料、芳香剤など挙げてもよいが、このような成分は全てコアの密度に寄与するため、それに応じて選択されなければならない。コアには、閉じ込められた空気又は他のガスのポケットが含まれている可能性があり、これによりコアの密度は低下する。コアは酵素を含んでもよいか、又は酵素は酵素を含むか若しくは含まないコア上にコーティングされてもよい。

0104

粒子の名目上の直径及び粒度分布は重要ではないが、製造、性能、安全性、及びその他の要件に合わせて調整することができる。酵素/活性コーティングを有するより小さい粒子は、一般に、正味重量とコアの重量比が高くなるが、エアロゾル化されやすくなる。10μmよりも小さい、特に5μmよりも小さい粒子は、気道の安全上の理由から避けなければならない。約40μmよりも小さい粒子は、ヒトの目には見えない。より大きな、例えば、約100μm超、150μm超、又は更には200μm超の粒子は、ヒトの目に見え、酵素懸濁液中に目立って見えるように、明るい色になっていてもよい。例示的なサイズ範囲は、50〜100μm、50〜150μm、100〜150μm、100〜200μm、150〜250μm、200〜250μm、200〜300μm、250〜300μm、300〜350μm、300〜400μm、350〜500μm、400〜550μmなどである。場合によっては、粒子のサイズが均一になるように、粒度分布範囲は狭い。場合によっては、粒度分布は重要ではない。

0105

好ましくは、コアは、少なくとも1つの容量の水で低水分液体組成物を希釈してから15分以内、10分以内、5分以内、3分以内、2分以内、又は更には1分以内に水中に溶解又は分散する。より小さい、ヒトの目には見えない例えば約40μm未満のコアの場合、洗浄用途(例えば、洗濯サイクル)中にコアが溶解することは重要ではないが、それらは、環境中に蓄積しないように生分解性であることが好ましい。

0106

2.密度調整剤を有するコア
粒子の全体の密度は、密度調整剤を組み込むことによっても変更することができる。密度調整剤はコア自体に含められ得るか、又はコーティング層中で提供され得る。密度調整剤はコア自体に含められ得るか、又は酵素/活性層若しくはコーティング層中で提供され得る。酵素/活性層又はコーティング層中で密度調整剤を提供する利点は、後に適用されるコーティング中の密度調整剤の量を変えるだけで、事前に選択したコアを、所与の低水分組成物中で使用するために微調整できることである。

0107

例示的な密度調整剤は、1g/cm3未満の密度を有する物質であり、デンプン、セルロース繊維珪藻土羽毛粒子、ゼオライト分子ふるいに使用されるような)、粉、粉砕した植物由来断片、例えばトウモロコシ穂軸大豆グリット固形コーンシロップ、他の小粒子高多孔性物質の中から挙げられる。その他の許容される密度調整剤としては、パーライト及びヒュームドシリカ(特に、疎水性になるように処理されたヒュームドシリカ)が挙げられる。パーライト及びデンプンは、流動床スプレーコーティングプロセスにより、700μM未満の直径を有するほぼ球形の低密度顆粒の製造に特に有用であるということが見出された。その他の可能な密度調整剤としては、フライアッシュボロシリケートガラス中空球状物溶融ガラス中球状物、セラミック中空球状物、プラスチック中空球状物、中空繊維(例えば、DACRON(登録商標)(DuPont))、シリケートの低密度形態(粉末の流動助剤として使用されるアルミノケイ酸ナトリウムなど)、二酸化ケイ素の低密度形態(粉末の流動助剤として使用されるものなど)、おがくず、及び/又はエアロゲル破片(aerogel shards)が挙げられる。

0108

3.低密度コアを有する粒子の特性
低密度粒子は、上記で提供される式で定義される。いくつかの実施形態では、粒子は、1.6g/cm3未満、1.5g/cm3未満、1.4 g/cm3未満、1.3 g/cm3未満、又は更には1.2g/cm3未満、例えば、1.0〜1.6g/cm3、1.0〜1.5g/cm3、1.0〜1.4g/cm3、1.0〜1.3g/cm3、及び1.0〜1.2g/cm3の全体の真密度(すなわち、開いた細孔及び閉じた細孔を除く、粒子の質量を体積で割ったもの)を有し、粒子の全体の真密度と、粒子が懸濁されることを意図した低水分液体組成物の密度との差は、±0.5g/cm3未満、±0.4g/cm3未満、±0.3g/cm3未満、±0.2g/cm3未満、更には±0.1g/cm3未満、又は更には±0.05g/cm3未満である。これにより、粒子は、従来の粒子に典型的であるように、懸濁液から落下することなく、液体組成物中に実質的に懸濁したままでいることが可能になる。真密度は、実施例3に記載されているように計算することができる。上述のように、粒子は、ヒトの目に見えるほど十分に大きく、例えば、それらが溶解されることが意図される低水分組成物の外観を補完するか、又はヒトの目に見えないほど十分に小さくすることができる。粒子が目に見えることが意図される場合、それらは染料及び顔料を含み得る。

0109

液体懸濁液中に存在する場合、酵素は、25℃で少なくとも最初の30日の貯蔵の間は1リットル当たり1グラム未満で担体液体中に溶解され、20%未満の酵素が担体液相内に溶解される。酵素は、少なくとも1つの容量の水で懸濁液中の粒子を希釈すると触媒的に活性であり、希釈の数分以内に元の触媒能力のほとんどを示す。いくつかの実施形態では、酵素は、事前に選択された温度で、元の触媒能の少なくとも約50、60、70、80、90、95%、又は本質的に全てを、1分未満、2分未満、3分未満、4分未満、又は5分未満で示す。

0110

III.粒子の調製
本粒子は、流動床コーティング、粒状化、噴霧乾燥、ドラム造粒、高剪断凝集、又はこれらの技術の組み合わせが挙げられるがこれらに限定されない、粒子生成の当業者に公知の方法により作製することができる。最も好ましくは、顆粒は、流動床スプレーコーティングプロセス(以下に例示されるような)によって作製される。

0111

IV.液体酵素懸濁液を含有する組成物
本粒子は、洗浄、消毒、汚染除去、織物加工飼料、及び食品に使用されるものなどの低水分組成物中に含まれてもよい。組成物は、5〜20重量%の水を含有してもよい。いくつかの実施形態では、酵素懸濁液を含有する組成物は、約5〜10重量%、10〜15重量%、又は15〜20重量%の水(w/w)のいずれかを含有する。粒子を懸濁させることができる例示的な液体洗濯洗剤組成物としては、限定されるものではないが、PUREX(登録商標)ULTRAPACKS(Henkel)、FINISH(登録商標)QUANTUM(Reckitt Benckiser)、CLOROX(商標)2 PACKS(Clorox)、OXICLEAN MAX FORCE POWERPAKS(Church & Dwight)、TIDE(登録商標)STAIN RELEASE、CASCADE(登録商標)ACTIONPACS、TIDE(登録商標)及びARIEL(登録商標)PODS(商標)、並びにGAINFLINGS(Procter & Gamble)、ALL(商標)MIGHTY PACS(Sun Products)、KIRKLAND SIGNATURE(商標)ULTRACLEAN PACS(商標)が挙げられる。

0112

低密度粒子中に存在する対象とする酵素は、37℃で少なくとも9日間、低水分組成物中で安定であり、低水分組成物を少なくとも1つの容量の水中で希釈すると、触媒的に活性である。いくつかの実施形態では、対象とする酵素は、低水分で、25℃にて、約2週間、1カ月間、2カ月間、若しくは3カ月間、又はそれ以上の間安定であり、水で希釈すると、その初期触媒ポテンシャルの少なくとも約50、60、70、80、90、95%、又は本質的に全てを示す。

0113

低水分組成物が洗剤組成物である場合、それは1つ以上の界面活性剤、ビルダー、漂白剤、漂白前駆体、漂白活性化剤、酵素安定剤、錯化剤、キレート剤、泡調節剤、腐食防止剤、帯電防止剤、染料、香料、殺菌剤、殺真菌剤、及び活性化剤、並びに洗濯、皿洗い(自動及び手洗い食器洗いを含む)、及びその他の洗浄組成物中で典型的に見られる任意のその他の成分を含有し得る。

0114

いくつかの実施形態では、洗剤組成物は、ホウ素又はホウ酸塩を含有しない。いくつかの実施形態では、洗剤は、低い(例えば、mM以下の)濃度のカルシウムを含有する。いくつかの実施形態では、洗剤組成物は、低い(例えば、mM以下の)濃度の第IV周期の金属、例えばK、Ca、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Znを含有する。

0115

V.使用方法
本粒子は、酵素活性が使用中の少なくとも1つの容量の水で予め希釈されることを意図した低水分液体組成物から所望される任意の用途にて使用されてもよい。希釈すると、少なくとも約50、60、70、80、90、又は95%の酵素は、希釈された組成物中に溶解し、触媒的に活性である。

0116

いくつかの実施形態では、用途は洗浄であり、活性化は、洗浄される容器を含む、バケツ又は他の容器で実施される。洗濯洗剤組成物の場合、活性化は、典型的には、洗濯機の中で実施される。食器洗い洗剤組成物の場合、活性化は、典型的には、食器洗い機の中で実施される。織物組成物の場合、活性化は、典型的には、好適な槽の中で実施される。食品、飲料、又は飼料の場合、活性化は、活性酵素を適用部位送達する必要がある場合に実施される。

0117

粒子は洗浄組成物、例えば洗剤組成物など(例えば洗濯洗剤組成物又は食器洗い洗剤組成物)の成分として特に有用である。特に好ましいのは、液体洗濯洗剤組成物である。このような洗浄組成物は、典型的には、洗浄補助物質、又は好ましくは洗浄補助物質の組み合わせを含む。典型的には、洗浄補助物質は、0.001〜99.9wt%、より典型的には0.01〜80wt%の洗浄補助物質の量で組成物中に存在する。単位用量洗濯洗剤組成物の形態の好適な洗浄補助物質を含む例示的な配合物を以下に提供する。このような単位用量配合物は、1つ、2つ、3つ、又はそれ以上の区画を含み得る。各区画の成分は、異なっていても同一でもよいが、単位用量配合物の全体/総成分は同じ組成を有する。

0118

以下の実施例は、低密度粒子を例示するものであるが、それに限定されない。

0119

実施例1
低水分洗剤組成物中の粒子凝集評価
10gの洗濯洗剤を、透明な15mL試験管に添加した。およそ0.2gの粒子を添加し、混合して、よく分散した懸濁液を形成した。管を転倒ミキサーに配置し、製造及び貯蔵条件下での名目上の動きを表しながら、室温(すなわち、25℃)にて低RPMで回転させた。7日後に、凝集の程度を目視で評価した。理想的な結果は、全ての粒子が任意の他の粒子に関連付けられていない個々の粒子として残ることであった。理想的ではない結果には、少数の粒子の集団化が観察されることが含まれる。最も理想的ではない結果は、結果は、数十から数百、又はそれ以上の粒子の凝集である。

0120

実施例2
プロテアーゼ活性を測定するためのN−スクシニル−L−アラニル−L−アラニル−L−プロリル−L−フェニル−p−ニトロアニリド(AAPF−pNA)アッセイ
以下の試薬溶液を使用した:
AAPF基ストックジメチルスルホキシドDMSO)に溶解した160mM(すなわち、100mg/mL)suc−AAPF−pNA、安定性緩衝液:0.005%v/vのTween 80を含む100mM MES(pH5.5)(10mM CaCl2を任意選択的に含み得る)、活性緩衝液:0.005%v/vのTween−80を含む100mMトリス(pH8.5又は8.6)(10mM CaCl2を任意選択的に含み得る)、アッセイ溶液(活性緩衝液に1:100で希釈した基質ストック):100mMトリス(pH8.5又は8.6)中1.6mM AAPF−pNA。

0121

手順:酵素標準曲線を、安定性緩衝液において精製したサブチリシンプロテアーゼ(0.5〜10ppm)の連続した希釈を行うことにより調製した。試験試料を、安定性緩衝液において1〜10ppmのプロテアーゼ濃度を達成するように調製した。アッセイ溶液を、活性緩衝液で基質ストックを1:100に希釈することによって調製した。200μLのアッセイ溶液を、96ウェルプレートの各ウェルに添加した。

0122

アッセイは、アッセイ溶液プレートの各ウェルに希釈したプロテアーゼ酵素溶液10μLを添加することによって行った。溶液を10秒間混合し、吸光度の変化を、25℃にて、マイクロプレートリーダーにおいて410nmで測定した(2分に渡り動態モードで設定)。サブチリシンプロテアーゼ活性(AU=活性ユニット)を、mOD415/分×希釈因子として計算し、ここで、mOD410は、410nmで測定し1000倍した反応生成物光学密度を意味する。

0123

実施例3
粒子の作製及び試験
米国特許第6413749号明細書(これは参照により組み込まれる)で例示されているような標準流動床法を使用して様々な粒子を作製した。粒子タイプをA〜Cと標識し、表2にまとめる。コアの組成(コア)、結合剤を含む若しくは含まない、及び/又は密度調整剤を含む若しくは含まない、酵素を含有する第1コーティング層の組成(SP1)、第2コーティング層の組成(SP2)、該当する場合、第3コーティング層の組成(SP3)、を示す。全ての粒子には、表示量の変異体サブチリシンプロテアーゼ(enz)が含まれていたため、実施例2に記載の標準化されたプロテアーゼ活性アッセイを使用してタンパク質の放出及び漏出が測定されることが可能になった。

0124

0125

低水分洗濯洗剤中の凝集性能基準について、粒子を試験した。粒子Bは、評価期間後、洗剤中に懸濁した個々の粒子として残ったが、粒子Aは、数十から数百の粒子が一緒に凝集し、もはや洗剤中に懸濁しない著しい凝集があった。粒子Cは中間の特性を有すると予想される。

実施例

0126

本明細書で言及した全ての刊行物、特許及び特許出願は、あらゆる目的のために、及び個別の各刊行物、特許又は特許出願が参照により組み込まれると特に且つ個別に指示されている場合と同程度までこれにより参照して全体として本明細書に組み込まれる。

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