ES2327850T3 - Composicion detergente que comprende particulas de blanqueador revestidas. - Google Patents
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Abstract
Una composición detergente que comprende una enzima y un agente blanqueador revestido, en donde la enzima es una proteasa y el material de revestimiento del agente blanqueador es una proteína, en donde la composición es un líquido.
Description
Composición detergente que comprende partículas
de blanqueador revestidas.
La presente invención se refiere a composiciones
detergentes que contienen ingredientes incompatibles, como enzimas
y blanqueador, que se pueden usar para limpiar distintas superficies
que incluyen pero no se limitan a, superficies duras así como
tejidos, ropa, alfombras y similares, en donde un blanqueador está
encapsulado en un revestimiento digestible por una enzima presente
en la composición.
Las composiciones detergentes para eliminar o
limpiar manchas en tejidos y/o superficies duras típicamente
contienen agentes blanqueadores. Estos se pueden dividir en dos
grupos: blanqueadores oxigenados (típicamente peróxidos) y
blanqueadores halogenados (típicamente blanqueadores de cloro). Su
acción se basa en la oxidación de las moléculas presentes en las
manchas.
Además de esto, las composiciones detergentes
típicamente contienen enzimas, típicamente de los grupos proteasas,
amilasas y lipasas. Las enzimas son proteínas y son susceptibles de
experimentar degradación oxidativa debido por ejemplo a los
blanqueadores que están presentes en la composición. En la técnica
se sabe que, aunque son muy eficaces para eliminar manchas, cuando
se emplean, los agentes blanqueadores también presentan varios
inconvenientes en cuanto a la estabilidad del producto. Por ejemplo,
los agentes blanqueadores, cuando están en contacto con perfumes o
enzimas, inactivan parcial o totalmente estas moléculas, causando
así una pérdida de rendimiento. La incompatibilidad de estos
ingredientes es un problema bien conocido en la técnica y se han
encontrado ciertas soluciones, tales como usar capas diferenciadas
en pastillas de detergente para lavar ropa. Sin embargo, en el
campo de los detergentes líquidos la segregación es más difícil y
las soluciones usuales son encapsular uno u otro de los
ingredientes mutuamente incompatibles - típicamente encapsular el
blanqueador ya que es inestable en presencia de agua.
Además, es conocido en la técnica que los
agentes blanqueadores pueden reducir la eficacia de las enzimas en
algunas manchas debido a que modifican químicamente la estructura de
las manchas inhibiendo así, parcial o totalmente, la capacidad de
la enzima para atacar a las manchas tal cual.
El documento US5589370 de Unilever describe un
procedimiento continuo para curar cápsulas que contienen
"ingredientes sensibles", típicamente se describen las enzimas
como material encapsulado usando un material polimérico reticulado,
adecuado. El documento EP0544359 de Unilever describe el uso de
proteínas catiónicas de peso molecular 1k a 50k como útiles para
estabilizar enzimas o compuestos blanqueadores en líquidos
detergentes para lavar la ropa de acción fuerte. El documento
EP0653485 de Unilever describe cápsulas que contienen enzimas y
blanqueador.
El documento
WO-A-99/02637 describe composiciones
detergentes con el blanqueador encapsulado en un polímero de
dextrina soluble. El documento
EP-A-791647 describe composiciones
detergentes con una persal encapsulada en una cera éster. El
documento EP-A-533239 describe un
detergente con un blanqueador encapsulado en una cera de
parafina.
El documento
US-A-3664961 describe un detergente
que comprende un aglomerado de perborato y un polímero soluble en
agua.
La presente invención proporciona una
composición detergente que comprende una enzima y un agente
blanqueador revestido, en donde la enzima es una proteasa y el
material de revestimiento del agente blanqueador es una proteína,
en donde la composición es un líquido. El revestimiento es
digestible por una enzima presente en la composición que es estable
en el medio del producto mientras que es fácilmente eliminable en el
agua de lavado, haciendo así que se pueda usar en la formulación de
detergentes que contienen enzimas y otros ingredientes incompatibles
con el blanqueador.
El agente blanqueador revestido es útil en
cualquier aplicación para lavado de ropa y limpieza de superficies
duras, p. ej., en detergentes para lavar la ropa, aditivos para
lavar la ropa o detergentes para lavar la vajilla. Una ventaja
particular es que el material usado para el revestimiento del
blanqueador es completamente biodegradable, haciéndolo así
ecológicamente aceptable.
Otra ventaja de la presente invención es que
permite la formulación de composiciones detergentes estables que
contienen materias primas incompatibles (típicamente enzimas y
blanqueador), mejorando así la capacidad limpiadora de la
formulación en sí misma.
Aún otra ventaja del revestimiento descrito en
la presente invención es que se degrada con las enzimas presentes
en la composición detergente en la disolución de lavado, haciendo
que el blanqueador esté disponible sólo una vez que las enzimas al
menos han comenzado su acción y de esta manera reducen la
interferencia entre los dos agentes activos.
El material de revestimiento del agente
blanqueador se selecciona del grupo que consiste en proteínas, de
origen animal o vegetal.
Lo ideal es que la encima esté separada del
revestimiento del agente blanqueador, por ejemplo, estando revestida
o segregada físicamente.
Preferiblemente la enzima es inactiva en el
detergente pero activa durante el lavado. Las enzimas pueden ser
inactivas debido a la presencia de un revestimiento que es sensible
a un cambio de uno o más parámetros físicos, como el pH,
temperatura, presión osmótica o fuerza iónica.
La composición según la presente invención es un
líquido, y de forma ideal es un líquido acuoso. Así la composición
preferiblemente tiene un contenido de agua desde 5% a 99%, más
preferiblemente de 10% a 95%, más preferiblemente de 20% a 90% en
peso de la composición.
Las composiciones según la presente invención
tienen de manera ideal un pH de 1 a 14, preferiblemente de 2 a 14 y
más preferiblemente de 4 a 12.
Las composiciones según la presente invención
contienen enzimas de la clase proteasa.
Tales agentes blanqueadores preferiblemente
están revestidos con una película de proteínas que tienen un espesor
de 10 \mu a 1000 \mu, más preferiblemente de 50 \mu a 500
\mu y más preferiblemente de 100 \mu a 300 \mu.
Las proteínas adecuadas para revestir se pueden
seleccionar del grupo que consiste en proteínas vegetales, que
incluyen pero no se limitan a gluten, semillas de soja o una
combinación de los mismos, y del grupo que consiste en proteínas
animales, incluyendo pero no limitado a albúmina, gelatina,
lactoproteínas o una combinación de las mismas.
Las características del revestimiento como
hidrofobia, color, resistencia a bacterias y hongos se pueden
proporcionar añadiendo a la proteína aditivos como sustancias
hidrófobas, sustancias colorantes, bactericidas o fungicidas.
Las sustancias hidrófobas se pueden usar para
reducir la permeabilidad al agua del revestimiento. Se pueden
elegir entre aceites, ceras, emulsionantes y mezclas de los
mismos.
Se pueden usar colorantes y tintes para
proporcionar al revestimiento diferentes colores. Se pueden elegir
entre pigmentos, tintes y mezclas de los mismos.
Opcionalmente se pueden usar sustancias
bactericidas y fungicidas para incrementar la resistencia del
revestimiento al ataque de microorganismos.
La composición según la presente invención
idealmente contiene un agente blanqueador de las clases
blanqueadores halogenados o blanqueadores oxigenados, que tienen un
tamaño medio de 100 \mum a 2500 \mum, más preferiblemente de
500 \mum a 2000 \mum y más preferiblemente de 700 \mum a 1500
\mum.
En un aspecto preferido el agente blanqueador
que libera oxígeno contiene una fuente de peróxido de hidrógeno y
un compuesto precursor del blanqueador peroxiácido orgánico. La
producción del peroxiácido orgánico tiene lugar mediante una
reacción in situ del precursor con una fuente de peróxido de
hidrógeno. Las fuentes preferidas de peróxido de hidrógeno son
blanqueadores perhidratos inorgánicos.
Fuentes de peróxido de hidrógeno adecuadas
incluyen sales de perhidrato inorgánicas.
Los blanqueadores de perhidrato inorgánicos o
sales de los mismos normalmente se incorporan en forma de la sal
sódica en una cantidad de 1% a 40% en peso, más preferiblemente de
2% a 30% en peso y lo más preferiblemente de 5% a 25% en peso de las
composiciones.
Ejemplos de blanqueadores perhidratos
inorgánicos y sus sales incluyen sales perborato, percarbonato,
perfosfato, persulfato y persilicato. El perhidrato inorgánico
normalmente es la sal de un metal alcalino. El blanqueador
perhidrato inorgánico se puede incluir como un sólido cristalino sin
protección adicional.
El perborato sódico puede estar en forma de
monohidrato de fórmula nominal NaBO_{2}.H_{2}O_{2} o de
tetrahidrato NaBO_{2}.H_{2}O_{2}.4H_{2}O.
Los percarbonatos de metal alcalino,
particularmente percarbonato de sodio son perhidratos preferidos
para incluir en composiciones de acuerdo con la invención. El
percarbonato de sodio es un compuesto de adición que tiene una
fórmula que corresponde a 2Na_{2}CO_{3}.3H_{2}O_{2}, y está
disponible comercialmente como un sólido cristalino. El
percarbonato de sodio, siendo un compuesto de adición de peróxido de
hidrógeno tiende al disolverse a liberar el peróxido de hidrógeno
bastante rápidamente lo que incrementa la tendencia a que surjan
concentraciones altas de blanqueador localizadas. Por tanto, una
ventaja adicional de la invención la proporciona el revestimiento
del blanqueador que proporciona una liberación controlada del
blanqueador (con "controlada" se quiere decir que la
liberación no se efectúa inmediatamente tras su uso).
También se pueden utilizar peroxiácidos
orgánicos o precursores de los mismos como parte del agente
blanqueador. Los peroxiácidos que se pueden usar en la presente
invención son sólidos y, preferiblemente, compuestos esencialmente
insolubles en agua. Con "esencialmente insolubles en agua" se
quiere decir en la presente memoria una solubilidad en agua
inferior a aproximadamente 1% en peso a temperatura ambiente. En
general, peroxiácidos que contienen al menos aproximadamente 7
átomos de carbono son suficientemente insolubles en agua para usar
en la presente invención.
Monoperoxiácidos típicos útiles en la presente
invención incluyen alquilperoxiácidos y arilperoxiácidos tales
como:
(i) ácido peroxibenzoico y ácidos
peroxibenzoicos sustituidos en el anillo, p. ej. ácido
peroxi-alfa-naftoico;
(ii) monoperoxiácidos alifáticos y alifáticos
sustituidos, p. ej. ácido peroxiláurico y ácido peroxiesteárico;
(iii) ácido ftaloil amido peroxi caproico
(PAP).
Diperoxiácidos típicos útiles en la presente
invención incluyen alquil diperoxi ácidos y arildiperoxi ácidos,
tales como:
(iv) ácido
1,12-diperoxidodecanedioico (DPDA);
(v) ácido
1,9-diperoxiazelaico;
(vi) ácido diperoxibrasílico; ácido
diperoxisebácico y ácido diperoxiisoftálico;
(vii) ácido
2-decildiperoxibutano-1,4-dioico.
Precursores del blanqueador peroxiácidos son
bien conocidos en la técnica. Como ejemplos no limitantes se pueden
nombrar N,N,N',N'-tetraacetil etilen diamina (TAED),
sodio nonanoiloxibenceno sulfonato (SNOBS), sodio benzoiloxibenceno
sulfonato (SBOBS) y el precursor de peroxiácido catiónico (SPCC)
como se describe en el documento US 4.751.015.
El agente blanqueador descrito en la presente
memoria puede contener adicionalmente como componente preferido, un
catalizador del blanqueador que contiene metal. Preferiblemente el
catalizador del blanqueador que contiene metal es un catalizador
del blanqueador que contiene un metal de transición, más
preferiblemente un catalizador del blanqueador que contiene
manganeso o cobalto, pero puede estar basado en hierro o cobre.
Idealmente el catalizador del blanqueador se encuentra con los
otros componentes del agente blanqueador dentro del encapsulado o
se puede encontrar en el líquido de la composición detergente o en
forma de un segundo encapsulado.
Un tipo adecuado de catalizador del blanqueador
es un catalizador que comprende un catión de metal pesado, tales
como cationes de cobre, hierro, un catión de metal auxiliar que
tiene poca o ninguna actividad catalítica del blanqueador, tal como
cationes de cinc o aluminio, y un secuestrante que tiene constantes
de estabilidad definidas para los cationes de metal catalítico y
auxiliar, particularmente ácido etilenediaminotetraacético, ácido
etilenediaminotetra(metilenofosfónico) y sales de los mismos
solubles en agua. Tales catalizadores se describen en el documento
U.S. 4.430.243.
Tipos preferidos de catalizadores del
blanqueador incluyen los complejos basados en manganeso descritos en
los documentos U.S. 5.246.621 y U.S. 5.244.594. Otros se describen
en la solicitud de patente europea con nº de publicación 549.272.
Otros ligandos adecuados para usar en la presente invención incluyen
1,5,9-trimetil-1,5,9-triazaciclododecano,
2-metil-1,4,7-triazaciclononano,
2-metil-1,4,7-triazaciclononano,
1,2,4,7-tetrametil-1,4,7-triazaciclononano
y mezclas de los mismos.
El agente blanqueador que se encapsula en el
revestimiento puede ser un agente que libera cloro o bromo. Entre
los materiales reactivos adecuados que oxidan el cloro o el bromo
están las imidas heterocíclicas N-bromadas y
N-cloradas tales como ácidos tricloroisocianúrico,
tribromoisocianúrico, dibromoisocianúrico y dicloroisocianúrico y
sales de los mismos con cationes que las hacen solubles en agua
tales como potasio y sodio. También son adecuados compuestos de
hidantoína tal como
1,3-dicloro-5,5-dimetil-hidantoína.
Igualmente son adecuadas sales inorgánicas
anhidras solubles en agua en forma de partículas, secas, para usar
en la presente invención tales como hipoclorito e hipobromito de
litio, sodio o calcio. Otro material del núcleo es trisodio fosfato
clorado. Sin embargo los cloroisocianuratos son los agentes
blanqueadores preferidos. El dicloroisocianurato de potasio lo
vende Monsanto Company como ACL-59 TM. Los
dicloroisocianuratos de sodio también están disponibles en Monsanto
como ACL-60 TM, y en la forma dihidrato, en Olin
Corporation como Clearon CDB-56 TM, disponible en
forma de polvo (diámetro de las partículas inferior a 150
micrómetros); tamaño de partículas medio (aproximadamente 50 a 400
micrómetros); y tamaño de partículas grueso (150-850
micrómetros). Partículas muy grandes (850-1700
micrómetros) también se encuentran adecuadas para la
encapsulación.
En una realización de la invención la enzima
puede también estar revestida. Un requerimiento de la característica
de la invención es que el revestimiento de enzima se disuelva
fácilmente para ayudar a la disolución del revestimiento del agente
blanqueador. La enzima, preferiblemente una proteasa, se puede
revestir mediante cualesquiera medios conocidos adecuados o
cualquier material adecuado. Ejemplos de los mismos se proporcionan
más adelante.
Un material de revestimiento adecuado en cuanto
a la estabilidad del producto comprende una sal mixta de un sulfato
y carbonato de metal alcalino soluble en agua. Tales revestimientos
junto con los procedimientos de revestimiento se han descrito
previamente en el documento GB-1.466.799. La
relación en peso del material de revestimiento de la sal mixta a
percarbonato está en el intervalo de 1:200 a 1:4, más
preferiblemente de 1:99 a 1:9, y lo más preferiblemente de 1:49 a
1:19. Preferiblemente, la sal mixta es de sulfato de sodio y
carbonato de sodio que tiene la fórmula general
Na_{2}SO_{4}.n.Na_{2}CO_{3} en donde n es de 0,1 a 3,
preferiblemente n es de 0,3 a 1,0 y lo más preferiblemente n es de
0,2 a 0,5.
Otro material de revestimiento adecuado para
proporcionar estabilidad al producto, comprende silicato de sodio,
con una relación SiO_{2} : Na_{2} O de 1,8:1 a 3,0:1,
preferiblemente 1,8:1 a 2,4:1, y/o metasilicato de sodio,
preferiblemente aplicado en una cantidad de 2% a 10%, (normalmente
de 3% a 5%) de SiO_{2} en peso de la sal perhidrato inorgánica.
También se puede incluir silicato de magnesio en el revestimiento.
Los revestimientos que contienen sales silicato y borato o ácido
bórico u otros compuestos inorgánicos también son adecuadas.
Materiales de revestimiento adecuados incluyen
triglicéridos (p. ej. aceite vegetal parcialmente hidrogenado,
aceite de soja, aceite de algodón) mono- o diglicéridos, ceras
microcristalinas, gelatina, celulosa, ácidos grasos y cualesquiera
mezclas de los mismos.
Técnicas de revestimiento adecuadas se describen
más adelante para el agente blanqueador.
Las composiciones detergentes pueden además
comprender uno o más enzimas que proporcionan características de
limpieza, cuidado de los tejidos y/o ventajas de desinfección.
Dichos enzimas incluyen uno o más enzimas
seleccionados de celulasas, hemicelulasas, peroxidasas,
bluco-amilasas, amilasas, xilanos, lipasas,
fosfolipasas, esterasas, cutinasas, pectinasas, keratanasas,
reductasas, oxidasas, fenoloxidasas, lipoxigenasas liginasas,
pululanasas, tannasas, pentosanasas, malanasas,
R-glucanasas, arabinosidasas, hialuronidasa,
condroitinasa, laccasa o mezclas de los mismos.
Una combinación preferida es una composición
detergente que tiene una combinación de enzimas aplicables
convencionales como amilasa, lipasa cutinasa y/o celulasa junto con
una o más enzimas que degradan la pared celular vegetal.
Las celulasas que se pueden usar en la presente
invención incluyen tanto celulasas bacterianas como fúngicas.
Preferiblemente, tendrán un pH óptimo entre 5 o 12 y una actividad
por encima de 50 CEVU (unidad de viscosidad de celulosa, por sus
iniciales inglesas "Cellulose Viscosity Unit"). Celulasas
adecuadas se describen en el documento de EE.UU. 6.107.8384 y en la
solicitud de patente internacional WO 96/02653 que describe una
celulasa fúngica producida respectivamente a partir de Humicola
insolens, Trichoderma, Thielavia y Sporotrichum. La patente
europea EP 739 982 describe celulasas aisladas de nuevas especies de
Bacillus. Celulasas adecuadas se describen también en los
documentos GB-A-2.075.028;
GB-A-2.095.275;
DE-OS-2.247.832 y en la solicitud de
patente internacional WO 95/26398.
Ejemplos de tales celulasas son celulasas
producidas por una cepa de Humicola insolens (Humicola
grisea var. thermoidea), particularmente la cepa Humicola DSM
1800.
Otras celulasas adecuadas son celulasas
originadas a partir de Humicola insolens que tienen un peso
molecular de aproximadamente 50KDa, un punto isoelétrico de 5,5 y
que contienen 415 aminoácidos; y una endoglucanasa 43kD derivada de
Humicola insolens, DSM 1800, que muestra actividad celulasa;
un componente endoglucanasa preferido tiene la secuencia de
aminoácidos descrita en la solicitud de patente PCT nº WO
91/17243.
También son celulasas adecuadas las celulasas
EGIII de Trichoderma longibrachiatum descritas en solicitud
de patente internacional WO 94/21801, Genencor, publicada el 29 de
septiembre de 1994. Celulasas especialmente adecuadas son las
celulasas que tienen ventajas en cuanto al cuidado de los
colores.
\newpage
Ejemplos de tales celulasas son las celulasas
descritas en la solicitud de patente Europea nº 91202879.2,
presentada el 6 de noviembre de 1991 (Novo). Carezyme y Celluzyme
(Novo Nordis, A/S) son especialmente útiles. Véase también las
solicitudes de patente internacional WO 91/17244 y WO 91/21801.
Otras celulasas adecuadas para el cuidado de tejidos y/o con
propiedades de limpieza se describen en las solicitudes de patente
internacional WO 96/34902, WO 96/17994 y WO 95/24471.
Dichas celulasas se incorporan normalmente en la
composición detergente en cantidades de 0,0001% a 2% de enzima pura
en peso de la composición detergente.
Las enzimas peroxidasa se usan combinadas con
fuentes de oxígeno, p. ej. percarbonato, perborato, persulfato y
peróxido de hidrógeno y con un sustrato fenólico como molécula que
potencia el blanqueador.
Se usan para "blanquear la disolución", es
decir para evitar la transferencia de colorantes o pigmentos
eliminados de unos sustratos durante las operaciones de lavado
hasta otros sustratos en la disolución de lavado. Las enzimas
peroxidasa son conocidas en la técnica, e incluyen, por ejemplo,
peroxidasa de rábano picante, ligninasa y haloperoxidasa tal como
cloro- y bromo-peroxidasa. Composiciones detergentes
que contienen peroxidasa se describen, por ejemplo, en las
solicitudes de patente internacional WO 89/099813 y WO 89/09813.
También es adecuada la enzima laccasa.
Los potenciadores de la detergencia generalmente
están comprendidos en cantidades de 0,1% a 5% en peso de la
composición total. Potenciadores de la detergencia preferidos son
ácido 10-fenotiazinapropiónico (PPT) sustituido
con fentiazina y fenoxasina, ácido
10-etilenotiazina-4-carboxílico
(EPC), ácido 10-fenoxazinapropiónico (POP) y 10
metilfenoxazina (descrito en la solicitud de patente internacional
WO 94/12621) y siringatos sustituidos (siringatos sustituidos con
alquilo C3 C5) y fenoles. Percarbonato o perborato de sodio son
fuentes preferidas de peróxido de hidrógeno.
Dichas peroxidasas se incorporan normalmente en
la composición detergente en cantidades de 0,0001% a 2% de enzima
pura en peso de la composición detergente.
Otras enzimas preferidas que se pueden incluir
en las composiciones detergentes de la presente invención incluyen
lipasas. Enzimas lipasa adecuadas para usar en detergentes incluyen
las producidas por microorganismos del grupo Pseudomonas, tal como
Pseudomonas stutzeri ATCC 19.154, como se describe en la patente
británica 1.372.034. Lipasas adecuadas incluyen las que muestran
una reacción cruzada inmunológica positiva frente al anticuerpo de
la lipasa producida por el microorganismo Pseudomonas
fluorescent IAM 1057. Esta lipasa está disponible en Amano
Pharmceutical Co Ltd., Nagoya, Japón, con el nombre comercial Lipase
P "Amano". Otras lipasas comercialmente disponibles incluyen
Amano-CES, lipasas ex Chromobacter viscosum,
e.g. Chromobacter viscosum var. lipolyticum NRRLB 3673 de
Toyo Jozo Co., Tagata, Japón; Lipasas de Chromobacter
viscosum de U.S. Biochemical Corp., USA de Disoynth CO.,
Holanda, y lipasas de Pseudomonas gladioli. Lipasas
especialmente adecuadas son lipasas tal como M 1 LipaseR y LipomaxR
(Gist-Brocades) y LipolaseR y Lipolase UltraR (Novo)
que se ha encontrado que son muy eficaces cuando se usan en
combinación con las composiciones de la presente invención. También
son adecuadas las enzimas lipolíticas descritas en la patente
europea EP 258 068, en las solicitudes de patente internacional WO
92/05249 y WO 95/22615 de Novo Nordisk y en WO 94/03578, WO 95/35381
y WO 96/00292 de Unilever.
También son adecuadas las cutinasas que se
pueden considerar como una clase especial de lipasas, a saber,
lipasas que no requieren activación interfacial. La adición de
cutinasas a composiciones detergentes se ha descrito en p. ej. las
solicitudes de patente internacional WO A88/09367 (Genencor); WO
90/09446 (Plant Genetic) y WO 94/14963 y WO 94/14964 (Unilever).
Las lipasas y/o cutinasas normalmente se
incorporan en la composición detergente en cantidades de 0,0001% a
2% de enzima pura en peso de la composición detergente.
Se pueden incluir amilasas (a y/o f) para
eliminar manchas basadas en carbohidratos. La solicitud de patente
internacional WO 94/02597, Novo Nordis, A/S publicada el 03 de
febrero de 1994, describe composiciones detergentes que incorporan
amilasas mutantes. Véase también la solicitud de patente
internacional WO 95/10603, Novo Nordisk A/S, publicada el 20 de
abril de 1995. Otras amilasas conocidas para usar en composiciones
detergentes incluyen tanto a- como ss-amilasas.
Las amilasas son amilasas de estabilidad
mejorada descritas en la solicitud de patente internacional WO
94/18314, publicada el 18 de agosto de 1994 y la solicitud de
patente internacional WO 96/05295, Genencor, publicada el 22 de
febrero de 1996 y variantes de amilasa que tienen una modificación
adicional en las parentales inmediatas disponibles en Novo Nordisk
A/S, descritas en la solicitud de patente internacional WO 95/10603,
publicada en abril del 95. También son adecuadas las amilasas
descritas en la patente europea EP 277 216, en las solicitudes de
patente internacional WO 95/26397 y WO 96/23873 (todas de Novo
Nordisk).
Ejemplos de productos a-amilasas
comerciales son Purafect Ox Am@ de Genencor y
Termamyl@' Ban, Fungamyl@ y Duramyl0, todas
disponibles en Novo Nordisk A/S Dinamarca. La solicitud de patente
internacional WO 95/26397 describe otras amilasas adecuadas;
amilasas que se caracterizan por tener una actividad específica al
menos 25% mayor que la actividad específica de Termamylt) en un
intervalo de temperatura de 25ºC a 55ºC y a un valor de pH en el
intervalo de 8 a 10, medido con el ensayo de actividad de
a-amilasa Phadebas. Las variantes de las enzimas
anteriores son adecuadas, descritas en la solicitud de patente
internacional WO 96/23873 (Novo Nordisk). Otras enzimas
amilolíticas con propiedades mejoradas respecto al nivel de
actividad de la combinación de termoestabilidad y mayor nivel de
actividad se describen en la solicitud de patente internacional WO
95/35382.
Las enzimas amilolíticas se incorporan en las
composiciones detergentes de la presente invención en cantidades de
0,0001% a 2%, preferiblemente de 0,00018% a 0,06%, más
preferiblemente de 0,00024% a 0,048% de enzima pura en peso de la
composición.
Las enzimas anteriormente mencionadas pueden ser
de cualquier origen adecuado, tal como de origen vegetal, animal,
bacteriano, fúngico y de levadura. El origen puede ser también
mesófilo o extremófilo (psicrófilo, psicrotrófico, termófilo,
barófilo, alcalófilo, acidófilo o halófilo). Se pueden usar formas
purificadas o no purificadas de estas enzimas. Hoy en día, es una
práctica común modificar las enzimas de tipo silvestre mediante
técnicas de ingeniería genética/proteica para optimizar la eficacia
de su rendimiento en las composiciones detergentes de la invención.
Por ejemplo, las variantes se pueden diseñar de manera que se
incremente la compatibilidad de la enzima con ingredientes que se
encuentran normalmente en tales composiciones.
Alternativamente, la variante se puede diseñar
de manera que el pH óptimo, la estabilidad frente a blanqueadores o
quelantes, la actividad catalítica y similares de la variante de la
enzima se adapte para ajustarse a la aplicación de limpieza
particular.
En particular, se debería enfocar la atención en
aminoácidos sensibles a la oxidación en el caso de estabilidad al
blanqueador y en las cargas superficiales en la compatibilidad con
el tensioactivo. El punto isoeléctrico de tales enzimas se puede
modificar mediante la sustitución de algunos aminoácidos cargados,
p. ej. un incremento del punto isoeléctrico puede ayudar a mejorar
la compatibilidad con tensioactivos aniónicos. La estabilidad de
las enzimas se puede incrementar adicionalmente mediante la creación
de p. ej. puentes salinos adicionales y reforzando los sitios de
unión del calcio para incrementar la estabilidad frente a los
quelantes. Se debe prestar especial atención a las celulasas ya que
la mayoría de las celulasas tienen dominios de unión separados
(CBD). Las propiedades de tales enzimas se pueden alterar con
modificaciones en estos dominios.
Dichas enzimas se incorporan normalmente en la
composición detergente en cantidades de 0,0001% a 2% de enzima pura
en peso de la composición detergente. Las enzimas se pueden añadir
como ingredientes individuales separados (pelets esféricos,
granulados o líquidos estabilizados que contienen una enzima) o como
mezclas de dos o más enzimas (p. ej. como cogranulados).
Otros ingredientes detergentes adecuados que se
pueden añadir son inactivadores de la oxidación de enzimas que se
describen en la patente europea
EP-A-553607 presentada el 31 de
enero de 1992. Ejemplos de tales inactivadores de la oxidación de
enzimas son tetraetilen poliaminas etoxiladas.
Un abanico de materiales de tipo enzima y medios
para su incorporación en composiciones detergentes sintéticas se
describe también en las solicitudes de patente internacional WO
9307263 A y WO 9307260 A de Genencor International, WO 8908694 A de
Novo y en el documento de EE.UU. 3.553.139 del 5 de enero de 1971 de
McCarty et al. Enzimas adecuadas se describen en el
documento de EE.UU. 4.507.219 de Hughes, del 26 de marzo de 1985.
Los materiales enzimáticos útiles para formulaciones detergentes
líquidas, y su incorporación en tales formulaciones, se describen
en el documento de EE.UU. 4.261.868, de Hora et al, del 14 de
abril de 1981. Las enzimas que se usan en detergentes se pueden
estabilizar mediante distintas técnicas. Las técnicas de
estabilización de enzimas se describen y ejemplifican en el
documento de EE.UU. 3.600.319, del 17 de agosto de 1971, por Gedge
et al, las patentes europeas EP 199.405 y EP 200.586, del 29
de octubre 1986, de Venegas. La estabilización de enzimas también
se describe, por ejemplo, en la patente de EE.UU. 3.519.570. Un
Bacillus, sp. AC13 útil por proporcionar proteasas,
xilanasas y celulasas, se describe en la solicitud de patente
internacional WO 9401532.
El revestimiento puede comprender material que
difícilmente es digestible por la enzima, o se puede usar un
segundo revestimiento de espesor suficiente para que la cinética de
disolución del segundo revestimiento proporcione una velocidad de
liberación controlada. Un segundo revestimiento adecuado es
cualquiera de los descritos anteriormente para la enzima.
Otros medios de proporcionar la requerida
liberación controlada incluyen medios mecánicos para alterar las
características físicas del blanqueador para controlar su
solubilidad y velocidad de liberación. Protocolos adecuados podrían
incluir compresión, inyección mecánica, inyección manual y ajuste de
la solubilidad del compuesto blanqueador por selección del tamaño
de partículas de cualquier componente en forma de partículas.
Mientras que la elección del tamaño de
partículas dependerá tanto de la composición del componente en forma
de partículas como del deseo de lograr la cinética de liberación
controlada deseada, es deseable que el tamaño de partículas sea
mayor que 500 micrómetros, preferiblemente que tenga un diámetro de
partículas medio de 800 a 1200 micrómetros.
\newpage
Protocolos adicionales para proporcionar los
medios de liberación controlada incluyen la elección adecuada de
cualesquiera otros componentes de la matriz de la composición
detergente de manera que cuando la composición se introduzca en la
disolución de lavado la fuerza iónica que el ambiente en la misma
proporciona permite que se logre la cinética de liberación
controlada requerida.
El material de revestimiento se puede aplicar
empleando distintos métodos. Cualquier material de revestimiento
típicamente está presente en una relación en peso de material de
revestimiento a blanqueador de 1:99 a 1:2, preferiblemente de 1:49 a
1:9.
Un método para aplicar el material de
revestimiento implica aglomeración. Los procedimientos de
aglomeración preferidos incluyen el uso de cualquiera de los
materiales aglutinantes orgánicos descritos anteriormente. Se puede
usar cualquier aglomerador/mezclador convencional incluyendo, pero
no limitado a los tipos de cuba, de tambor rotatorio y vertical.
Las composiciones de revestimiento en estado fundido también se
pueden aplicar bien vertiéndolas o pulverizándolas sobre un lecho
en movimiento de agente blanqueador.
Las técnicas de encapsulación se conocen tanto
para blanqueadores peroxigenados como para clorados, tal como en el
documento de EE.UU. 4.126.573.
Los revestimientos se pueden aplicar con
distintos métodos bien conocidos incluyendo dar vueltas al compuesto
de revestimiento y al que se va a revestir en un laminador,
pulverizar una disolución o suspensión del revestimiento en un
lecho fluidizado del compuesto que se va a revestir, precipitar el
revestimiento a partir de un disolvente sobre el compuesto que se
va a revestir que está en suspensión en el disolvente.
Para los blanqueadores de cloro la cantidad de
encapsulados usada en las composiciones de la invención puede
variar dentro del intervalo de aproximadamente 0,5% a
aproximadamente 3% de cloro disponible (AvCl). Para los agentes
blanqueadores peroxigenados un intervalo adecuado sería de 0,5% a 3%
avO (oxígeno disponible).
Las composiciones detergentes de la presente
invención preferiblemente incluyen tensioactivos en los que el
tensioactivo se puede seleccionar del grupo que consiste en
tensioactivos no iónicos y/o aniónicos y/o catiónicos y/o
anfolíticos y/o de ion híbrido y/o semipolares.
Típicamente el tensioactivo está presente en una
cantidad de aproximadamente 0,01% a aproximadamente 60% en peso.
Cantidades de incorporación más preferidas son de aproximadamente 1%
a aproximadamente 35% en peso, lo más preferiblemente de
aproximadamente 1% a aproximadamente 30% en peso de las
composiciones detergentes.
El tensioactivo preferiblemente se formula para
que sea compatible con los componentes enzima y blanqueador
presentes en la composición. En composiciones líquidas o geles el
tensioactivo se formula lo más preferiblemente de manera tal que
incremente, o al menos no disminuya, la estabilidad de cualquier
enzima de estas composiciones.
Tensioactivos preferidos para usar según la
presente invención comprenden como tensioactivo uno o más de los
tensioactivos no iónicos y/o aniónicos descritos en la presente
memoria.
Condensados de óxido de polietileno,
polipropileno y polibutileno con alquil fenoles son adecuados para
usar como tensioactivo no iónico de la presente invención, siendo
los preferidos los condensados de óxido polietileno. Estos
compuestos incluyen los productos de condensación de alquil fenoles
que tienen un grupo alquilo que contiene de aproximadamente 6 a
aproximadamente 14 átomos de carbono, preferiblemente de
aproximadamente 8 a aproximadamente 14 átomos de carbono, en una
configuración de cadena bien lineal o bien ramificada con el óxido
de alquileno. En una realización preferida, el óxido de etileno está
presente en una cantidad igual a aproximadamente 2 a
aproximadamente 25 moles, más preferiblemente de aproximadamente 3 a
aproximadamente 15 moles, de óxido de etileno por mol de alquil
fenol.
Tensioactivos no iónicos obtenibles en el
mercado de este tipo incluyen IgepalTM CO630, comercializado por
GAF Corporation; y TritonTM X-45,
X-114, X-100 y X102, todos
comercializados por the Rohm & Haas Company. Estos
tensioactivos se denominan comúnmente alquilfenol alcoxilatos (p.
ej., alquil fenol etoxilatos).
Los productos de condensación de alcoholes
primarios y secundarios alifáticos con de aproximadamente 1 a
aproximadamente 25 moles de óxido de etileno son adecuados para
usar como tensioactivo no iónico de la presente invención. La
cadena alquílica del alcohol alifático puede ser lineal o
ramificada, primaria o secundaria y contiene generalmente de
aproximadamente 8 a aproximadamente 22 átomos de carbono.
Se prefieren los productos de condensación del
alcohol que tienen grupos alquilo que contienen de aproximadamente
8 a aproximadamente 20 átomos de carbono, más preferiblemente de
aproximadamente 10 a aproximadamente 18 átomos de carbono, con de
aproximadamente 2 a aproximadamente 10 moles de óxido de etileno por
mol de alcohol. Aproximadamente 2 a aproximadamente 7 moles de
óxido de etileno y lo más preferiblemente de 2 a 5 moles de óxido de
etileno por mol de alcohol están presentes en dichos productos de
condensación. Ejemplos de tensioactivos no iónicos obtenibles en el
mercado de este tipo incluyen TergitolTM
15-S-9 (el producto de condensación
de un alcohol lineal C11-C18 con 9 moles de óxido
de etileno), TergitolTM 24-L-6 NMW
(el producto de condensación de un alcohol primario
C12-C14 con 6 moles de óxido de etileno con una
distribución de peso molecular estrecha), ambos comercializados por
Union Carbide Corporation; NeodolTM 45-9 (el
producto de condensación de un alcohol lineal
C14-C18 con 9 moles de óxido de etileno), NeodolTM
23-3 (el producto de condensación de un alcohol
lineal C12-C13 con 3,0 moles de óxido de etileno),
NeodolTM 45-7 (el producto de condensación de un
alcohol lineal C14-C18 con 7 moles de óxido de
etileno), NeodolTM 45-5 (el producto de condensación
de un alcohol lineal C14-C18 con 5 moles de óxido
de etileno) comercializado por Shell Chemical Company, KyroTM EOB
(el producto de condensación de un alcohol C13-C18
con 9 moles de óxido de etileno), comercializado por The Procter
& Gamble Company, y Genapol LA 030 ó 050 (el producto de
condensación de un alcohol C12-C14 con 3 ó 5 moles
de óxido de etileno) comercializado por Hoechst. El intervalo
preferido de HLB de estos productos es de 8-11 y lo
más preferido de 8-10.
Tensioactivos no iónicos también útiles de la
presente invención son los alquilpolisacáridos descritos en el
documento de EE.UU. 4.565.647, que tienen un grupo hidrófobo que
contiene de aproximadamente 6 a aproximadamente 30 átomos de
carbono, preferiblemente de aproximadamente 10 a aproximadamente 16
átomos de carbono y un polisacárido, p. ej. un poliglucósido, grupo
hidrófilo que contiene de aproximadamente 1,3 a aproximadamente 10,
preferiblemente de aproximadamente 1,3 a aproximadamente 3, lo más
preferiblemente de aproximadamente 1,3 a aproximadamente 2,7
unidades sacárido. Se puede utilizar cualquier sacárido reductor que
contenga 5 ó 6 átomos de carbono, p. ej., glucosa, galactosa y
restos galactosilo se pueden sustituir por restos glucosilo
(opcionalmente el grupo hidrófobo está unido a las posiciones 2-,
3-, 4-, etc. dando así glucosa o galactosa a diferencia de un
glucósido o galactósido). Los enlaces intersacáridos pueden ser, p.
ej., entre una posición de las unidades sacárido adicionales y las
posiciones 2-, 3-, 4- y/o 6 de las anteriores unidades sacárido.
Los productos de condensación de óxido de
etileno con una base hidrófoba formados mediante condensación de
óxido de propileno con propilenglicol también son adecuados para
usar como el tensioactivo detergente no iónico adicional de la
presente invención. La parte hidrófoba de estos compuestos
preferiblemente tendrá un peso molecular de aproximadamente 1500 a
aproximadamente 1800 y presentará insolubilidad en agua. La adición
de restos de polioxietileno a esta parte hidrófoba tiende a
incrementar la solubilidad en agua de toda la molécula, y el
carácter líquido del producto se retiene hasta el punto en que el
contenido de polioxietileno es aproximadamente el 50% del peso
total del producto de condensación, que corresponde a la
condensación con hasta aproximadamente 40 moles de óxido de
etileno.
Ejemplos de compuestos de este tipo incluyen
algunos de los tensioactivos comercialmente disponibles PlurafacTM
LF404 y PluronicTM, comercializados por BASF.
También son adecuados para usar como el
tensioactivo no iónico de la presente invención, los productos de
condensación de óxido de etileno con el producto resultante de la
reacción de óxido de propileno y etilendiamina. El resto hidrófobo
de estos productos consiste en el producto de reacción de
etilendiamina y óxido de propileno en exceso, y generalmente tiene
un peso molecular de aproximadamente 2500 a aproximadamente 3000.
Este resto hidrófobo se condensa con óxido de etileno hasta el
grado en que el producto de condensación contiene de aproximadamente
40% a aproximadamente 80% en peso de polioxietileno y tiene un peso
molecular de aproximadamente 5.000 a aproximadamente 11.000.
Ejemplos de este tipo de tensioactivo no iónico incluyen algunos de
los compuestos TetronicTM disponibles comercialmente,
comercializados por BASF.
Tensioactivos aniónicos adecuados para usar son
los tensioactivos alquilo lineal benzeno sulfonato, alquil éster
sulfonato, alquilo ramificado sulfonato, alquilo ramificado en mitad
de la cadena sulfonato incluyendo ésteres lineales de ácidos
carboxílicos C9-C20 (esto es, ácidos grasos) que se
sulfonan con SO_{3} gaseoso según "The Journal of the American
Oil Chemists Society", 52 (1975), págs. 323-329.
Materiales de partida adecuados incluirían sustancias grasas
naturales como las derivadas de sebo o de aceite de palma.
Otros tensioactivos aniónicos adecuados incluyen
los tensioactivos alquil sulfato que son sales o ácidos solubles en
agua de fórmula ROSO_{3}M en donde R preferiblemente es un
hidrocarbilo C10-C24, preferiblemente alquilo o
hidroxialquilo que tiene un componente alquilo
C10-C20, más preferiblemente un alquilo o
hidroxialquilo C12-C18, y M es H o un catión, p.
ej., un catión de metal alcalino (p. ej. sodio, potasio, litio), o
amonio o amonio sustituido (p. ej. cationes metil-, dimetil-, y
trimetil- amonio y cationes de amonio cuaternario tales como
cationes tetrametilamonio y dimetil piperidinio y cationes de amonio
cuaternario derivados de alquilaminas tales como etilamina,
dietilamina, trietilamina y mezclas de las mismas, y similares).
Típicamente, se prefieren cadenas alquilo de
C12-C16 para bajas temperaturas de lavado (p. ej.
por debajo de aproximadamente 50ºC) y cadenas alquilo
C16-C18 se prefieren para temperaturas de lavado más
altas (p. ej. por encima de aproximadamente 50ºC).
Otros tensioactivos aniónicos útiles para fines
detergentes también se pueden incluir en las composiciones
detergentes de la presente invención. Estos pueden incluir sales
(incluyen, por ejemplo, sales de sodio, potasio, amonio y amonio
sustituido tales como sales de mono-, di- y trietanolamina) de
jabón, alcanosulfonatos C18-C22 primarios o
secundarios, olefinsulfonatos C18-C24, ácidos
policarboxílicos sulfonados preparados por sulfonación del producto
pirolizado de citratos de metales alcalino térreos, p. ej., como se
describe en la memoria descriptiva de la patente británica nº
1.082.179, alquilpoliglicoletersulfatos C18-C24 (que
contienen hasta 10 moles de óxido de etileno);
alquil-glicerol-sulfonatos, acilo
graso-glicerol-sulfonatos, oleilo
graso-glicerol-sulfatos,
alquil-fenol-óxido de
etileno-éter-sulfatos,
parafin-sulfonatos, alquil-fosfatos,
isetionatos tales como acil-isetionatos,
N-acil-tauratos,
alquil-succinamatos y sulfosuccinatos, monoésteres
de sulfosuccinatos (especialmente monoésteres
C12-C18 saturados e insaturados) y diésteres de
sulfosuccinatos (especialmente diésteres C6-C12
saturados e insaturados), acil-sarcosinatos,
sulfatos de alquilpolisacáridos tales como los sulfatos de
alquilpoliglucósido (los compuestos no iónicos no sulfatados
descritos más adelante), (alquilo primario
ramificado)-sulfatos, y alquil polietoxi
carboxilatos tal como los de fórmula RO (CH2CH20)
k-CH2COO-M+ en la que R es un
alquilo C9-C22, k es un número entero de 1 a 10, y
M es un catión que forma sales solubles. Acidos resínicos y ácidos
resínicos hidrogenados también son adecuados, tales como resina de
trementina, resina de trementina hidrogenada, y ácidos resínicos y
ácidos resínicos hidrogenados presentes en o derivados de
talloil.
Ejemplos adicionales se describen en "Surface
Active Agents and Detergents" (Vol. I y 11 de Schwartz, Perry y
Berch). Distintos tensioactivos de este tipo se describen también de
forma general en la patente de EE.UU. 3.929.678, expedida el 30 de
diciembre de 1975 a Laughlin, y col. desde la columna 23, línea 58
hasta la columna 29, línea 23.
Cuando se incluyen en la misma, las
composiciones detergentes de la presente invención típicamente
comprenden de 1% a 40%, preferiblemente de 3% a 20% en peso de
tales tensioactivos aniónicos.
Los ingredientes opcionales que se pueden usar
en una composición detergente se seleccionan de; agente que
facilita la suspensión, agente quelante, eliminador de radicales,
antioxidante, estabilizador, polímero para suspender la suciedad,
agente polimérico para liberar la suciedad, agente para controlar el
pH, inhibidor de la transferencia de colorantes, disolvente, agente
para controlar las jabonaduras, potenciador de las jabonaduras,
abrillantador, perfume, pigmento, colorantes o una mezcla de los
mismos.
Cuando se incluyen en las mismas, las
composiciones detergentes de la presente invención típicamente
comprenden de 0,1% a 10%, preferiblemente de aproximadamente 0,5% a
8% en peso de cualquiera de ellos o de una mezcla de los mismos, de
los ingredientes opcionales enumerados anteriormente.
Claims (4)
1. Una composición detergente que comprende una
enzima y un agente blanqueador revestido, en donde la enzima es una
proteasa y el material de revestimiento del agente blanqueador es
una proteína, en donde la composición es un líquido.
2. Una composición detergente según la
reivindicación 1, en donde el agente blanqueador es un blanqueador
que libera halógeno o un blanqueador que libera oxígeno.
3. Una composición detergente según la
reivindicación 2, en la que el agente blanqueador tiene un tamaño
medio de 100 \mum a 2500 \mum, más preferiblemente de 500 \mum
a 2000 \mum y más preferiblemente de 700 \mum a 1500 \mum.
4. Una composición detergente según cualquiera
de las reivindicaciones 1 a 3, en la que el agente blanqueador
consiste en una fuente de peróxido de hidrógeno y un compuesto
precursor de un blanqueador de tipo peroxiácido orgánico.
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