JPH09502753A - 酵素漂白組成物 - Google Patents

酵素漂白組成物

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JPH09502753A JP7508969A JP50896994A JPH09502753A JP H09502753 A JPH09502753 A JP H09502753A JP 7508969 A JP7508969 A JP 7508969A JP 50896994 A JP50896994 A JP 50896994A JP H09502753 A JPH09502753 A JP H09502753A
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マルテンス,ルドルフ・ヨハン
スワルトフ,トン
ベリプス,コルネリス・テオドルス
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ユニリーバー・ナームローゼ・ベンノートシヤープ
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Abstract

(57)【要約】 本発明は酵素過酸化水素生成系と漂白触媒を含む酵素漂白組成物を提供するものであり、前記漂白触媒は、マンガン(Mn)及び/又は鉄(Fe)イオンを含み、好ましくは式(I): (式中、tは2〜3の整数であり、sは3〜4の整数であり、uは0又は1であり、R1、R2及びR3は各々独立してH、アルキル、アリール、置換アルキル及び置換アリールから選択される)の大環式有機化合物である配位子Lを更に含む配位錯体である。

Description

【発明の詳細な説明】 酵素漂白組成物技術分野 本発明は漂白組成物に関する。より特定的には、本発明は酵素過酸化水素生成 系、好ましくはC1−C4アルカノールオキシダーゼ及びC1−C4アルカノールと 、マンガン及び/又は鉄をベースとする配位錯体である漂白触媒を含む酵素漂白 組成物に関する。背景及び従来技術 過酸化水素生成系を含む酵素漂白組成物は当業界で周知である。例えばGB− A−2101167(Unilever)は、C1−C4アルカノールオキシダー ゼとC1−C4アルカノールを含む酵素過酸化水素生成系を開示している。このよ うな酵素漂白組成物は繊維製品洗濯用洗剤組成物で用いることができ、低温酵素 漂白系を有効に提供できる。洗液中でアルカノールオキシダーゼ酵素は溶存酸素 とアルカノールの反応を触媒し、アルデヒドと過酸化水素を形成する。 例えば15〜55℃といった低い洗濯温度で有意な漂白効果を得るためには、 過酸化水素を漂白活性剤により活性化させなければならない。今日、最も一般に 使用されている漂白活性剤は、過酸化水素と反応して実際の漂白剤である過酢酸 を生じるテトラアセチルエチレンジアミン(TAED)である。 カタラーゼはアルカノールオキシダーゼ酵素により形成される過酸化水素の分 解を有効に触媒するので、上記のような漂白洗剤組成物を使用する際には組成物 が実質的にカタラーゼ活性を含まないようにすることが不可欠である。従って、 アルカノールオキシダーゼ酵素を十分に精製して汚染性のカタラーゼ活性を遊離 させなければならない。カタラーゼはアルカノールオキシダーゼ源として用いら れる天然に存在する全微生物中に多量に存在するので、この精製工程は必須で十 分に行わなければならず、漂白組成物のコスト増加をもたらす。 アルカノールオキシダーゼのカタラーゼ汚染の問題は、例えばEP−A−24 4920(Unilever)に記載されているようなカタラーゼを含まない微 生物から酵素を単離することにより避けることができる。 しかしながら、カタラーゼを含まないアルカノールオキシダーゼ酵素調剤を使 用した場合でも、特にヨーロッパ型の家庭用洗濯機ではこのような酵素漂白組成 物の漂白性能は予想したほど良好ではなかった。これは、過酸化水素と共に理論 量のアセトアルデヒドが形成されるためであった。アセトアルデヒドは生成され た過酸と迅速に反応して酢酸と過酸に対応するカルボン酸を形成すると考えられ る。 この問題を解決するために、アルカノールオキシダーゼよりも低いKmをもつ C1−C4アルデヒドオキシダーゼをこのような酵素漂白組成物に配合することが EP−A−369 678(Unilever)で提案された。アルデヒドオキ シダーゼ酵素は、アルデヒドの阻害濃度の増加を阻止することにより、アルカノ ール、アルカノールオキシダーゼ及び漂白活性剤を含む洗剤組成物の性能を改善 すると考えられる。この見解は、アルデヒドと反応することが知られているある 種の化合物(例えばセミカルバジド)もアルカノールオキシダーゼをベースとす る公知漂白組成物の性能を改善できるという知見により裏付けられる。 しかしながら、一般に酵素は洗剤組成物の高価な成分であり、アルデヒドオキ シダーゼも例外ではない。更に、経 済的に許容可能な大規模なアルデヒドオキシダーゼ製造システムを提供するのは 困難であることが判明した。 従って、本発明の1つの目的は有効な低温漂白組成物を提供することである。 本発明の別の目的は、良好な漂白特性をもち且つアルデヒドオキシダーゼを必ず しも含有しない酵素過酸化水素生成系を含む漂白組成物を提供することである。 驚くべきことに、酵素過酸化水素生成系を含む有効な酵素漂白組成物が本発明 の漂白組成物により得られることがここに知見され、このような組成物はマンガ ン(Mn)及び/又は鉄(Fe)イオン含有配位錯体形態の漂白触媒を更に含有 することを特徴とする。 マンガン(Mn)及び/又は鉄(Fe)イオンの配位錯体形態の漂白触媒は、 例えばEP−A−458397、EP−A−458398、EP−A−5445 19及びEP−A−549272(いずれもUnilever)から当業界で公 知である。これらの漂白触媒を過酸化水素と併用すると強力な酸化系が得られる 。 このようなマンガン及び/又は鉄をベースとする配位錯体は過酸化水素と組み 合わせて強力な酸化系となるので、 当業者はアルカノールオキシダーゼがアルカノールに作用して過酸化水素とアル デヒドとの間に迅速な反応が生じると予想したであろう。しかしながら、意外に もこのような反応は生じず、有効な漂白組成物が得られる。 マンガン(Mn)及び/又は鉄(Fe)イオン含有配位錯体形態の漂白触媒を 含む本発明の組成物を酵素過酸化水素生成系と併用すると特に有利であり、これ は酵素過酸化水素生成系が漂白作用を所定限度内に維持し得る制御可能な定常状 態過酸化水素濃度を漂白触媒に提供するためである。本発明の漂白組成物の付加 的な有利な特徴は、推奨洗濯温度を大幅に上回る温度(例えば90℃)で酵素過 酸化水素生成系が不活性化され、漂白作用が自動的に停止することである。発明の定義 第1の態様において、本発明は(a)酵素過酸化水素生成系と、(b)マンガ ン及び/又は鉄をベースとする配位錯体である漂白触媒を含む漂白組成物に関す る。好ましくは、漂白触媒はMn及び/又はFeイオンと、式(I): (式中、tは2〜3の整数であり、Sは3〜4の整数であり、uは0又は1であ り、R1、R2及びR3は各々独立してH、アルキル、アリール、置換アルキル及 び置換アリールから選択される)の大環式有機化合物である配位子Lを含む。 第2の態様によると、本発明はこのような漂白組成物を含む洗剤組成物に関す る。発明の詳細な説明 (a)酵素過酸化水素生成系 本発明による漂白組成物は第1成分として酵素過酸化水素生成系を含む。酵素 過酸化水素生成系は主に、当業界で開示されている種々の酵素過酸化水素生成系 から選択することができる。例えば、アミンオキシダーゼとアミン、アミノ酸オ キシダーゼとアミノ酸、コレステロールオキシダーゼとコレステロール、尿酸オ キシダーゼと尿酸、又はキサンチンオキシダーゼとキサンチンを使用することが できる。しかしながら、好ましくはC1−C4アルカノールオキシダーゼとC1− C4アルカノールの組み合わせを使用し、 メタノールオキシダーゼとエタノールの組み合わせが特に好適である。 メタノールオキシダーゼはカタラーゼ陰性Hansenula polymo rpha 株から単離するのが好ましい。[例えばEP−A−244920(Un ilever参照)]。 実施例に示すように、驚くべきことに無傷の酵母細胞の形態のメタノールオキ シダーゼを含む組成物の漂白性能は多少なりとも精製した形態のメタノールオキ シダーゼを含む組成物よりも優れている。(b)漂白触媒 本発明による漂白組成物の第2成分は、マンガン(Mn)及び/又は鉄(Fe )をベースとする配位錯体である漂白触媒である。 好適漂白触媒は、Mn及び/又はFeイオンと、式(I): (式中、tは2〜3の整数であり、Sは3〜4の整数であり、uは0又は1であ り、R1、R2及びR3は各々独立し てH、アルキル、アリール、置換アルキル及び置換アリールから選択される)の 大環式有機化合物である配位子Lを含む。 より好適な配位子の例は、1,4,7−トリアザシクロノナン(TACN)、 1,4,7−トリメチル−1,4,7−トリアザシクロノナン(1,4,7−M e3TACN)、2−メチル−1,4,7−トリアザシクロノナン(2−MeT ACN)、1,2,4,7−テトラメチル−1,4,7−トリアザシクロノナン (1,2,4,7−Me4TACN)、1,2,2,4,7−ペンタメチル−1 ,4,7−トリアザシクロノナン(1,2,2,4,7−Me5TACN)、1 ,4,7−トリメチル−2−ベンジル−1,4,7−トリアザシクロノナン及び 1,4,7−トリメチル−2−デシル−1,4,7−トリアザシクロノナンであ る。1,4,7−トリメチル−1,4,7−トリアザシクロノナンが特に好適で ある。 上記配位子は、K.Wieghardtら,Inorganic Chemi stry 1982,21,3086頁以下に記載されている方法により合成す ることができる。 別の好適配位子Lは式(II): [式中、tは2〜3の整数であり、sは3〜4の整数であり、uは0又は1であ り、R1及びR2は各々独立してH、アルキル、アリール、置換アルキル及び置換 アリールから選択され、R4は各々独立して水素、アルキル、アリール、置換ア ルキル及び置換アリールから選択され、但し各配位子からの1個のR4単位によ り少なくとも1個の架橋単位R5が形成され、R5は(CR67n(D)p−(C R67m基であり、ここでpは0又は1であり、Dは酸素などのヘテロ原子及 びNR8から選択されるか、あるいは任意に置換された芳香族又は飽和等核もし くは異核環の一部であり、nは1〜4の整数であり、mは1〜4の整数であり、 但しn+m≦4であり、R6及びR7は各々独立してH、NR9、OR10、アルキ ル、アリール、置換アルキル及び置換アリールから選択され、R8、R9、R10は 各々独立してH、アルキル、アリール、置換アルキル及び置換アリールから選択 される]の2種を含む。 この型の好適配位子の例は1,2−ビス(4,7−ジメ チル−1,4,7−トリアザ−1−シクロノニル)エタン、([EB−(Me3 TACN)2])である。 上記配位子はK.WieghardtらによりInorganic Chem istry,1985,24,1230頁以下及びJ.Chem.Soc.,C hem.Comm.,1987,866頁に記載されているように合成してもよ いし、これらの合成の簡単な変法により合成してもよい。 配位子はHCl又はH2SO4塩などの酸塩の形態でもよく、例えば1,4,7 −Me3TACN塩酸塩である。場合により、鉄及び/又はマンガンイオン源を そのまま又は同一粒状生成物として別個に配位子と共に加えてもよい。 鉄及びマンガンイオン源は鉄又はマンガンの硝酸塩、塩化物、硫酸塩又は酢酸 塩などの水溶性塩でもよいし、アセチルアセトン酸マンガンなどの配位錯体でも よい。鉄及び/又はマンガンイオン源はイオンがあまり密に結合しているべきで なく、即ち上記に定義したような配位子が漂白溶液中でこれらのイオン源からF e及び/又はMnを抽出できるようなものとすべきである。 あるいは、漂白触媒は単核、二核又は四核マンガン又は 鉄錯体の形態でもよい。好適な単核錯体は一般式(III): [L Mn XpzYq (III) [式中、MnはII、III又はIV酸化状態のマンガンであり、Xは各々独立してO R”(式中、R”は任意に置換されたアルキル、シクロアルキル、アリール、ベ ンジル及びその組み合わせから構成される群から選択されるC1−C20基である か、又は少なくとも2個のR”基は相互に結合してマンガンと配位する2個の酸 素間の架橋単位を形成してもよい)、Cl-、Br-、I-、F-、NCS-、N3 - 、I3 -、NH3 -、OH-、O2 2-、HOO-、H2O、SH、CN-、OCN-、S4 2 - 、R12COO-、R12SO4 -、RSO3 -、R12COO-(式中、R12はH、アル キル、アリール、置換アルキル及び置換アリールから選択される)、及びR13C OO(式中、R13はアルキル、置換アルキル及び置換アリールから選択される) から選択される配位種を表し、pは1〜3の整数であり、zは錯体の電荷を表し 、正もしくは負の整数又はゼロであり、Yは錯体の電荷zに依存する型の電荷中 性をもたらす1価又は多価対イオンであり、q=z/[電荷Y]であり、Lは上 記に定義したような式(I)の配位子である]を有する。これらの単核錯体はE P−A−544519及びEP−A−549272(いずれもUnilever )に詳細に記載されている。 好適二核錯体は式(IV): [式中、Mnは各々独立してIII又はIV酸化状態のマンガンであり、Xは各々独 立してH2O、O2 2-、O2-、OH-、HOO-、SH-、S2-、>SO、Cl-、N3- 、SCN-、NH2 -、NR12 3、R12SO4 -、R12SO3 -(式中、R12はH、ア ルキル、アリール、置換アルキル、置換アリールから選択される)及びR13CO O-(式中、R13はアルキル、アリール、置換アルキル及び置換アリールから選 択される)から構成される群から選択される配位又は架橋種を表し、Lはマンガ ン中心に配位する少なくとも3個の窒素原子を含む上記式(I)の配位子であり 、zは錯体の電荷を表し、正もしくは負の整数又はゼロであり、Yは錯体の電荷 zに依存して電荷中性をもたらす1価又は多価対イオンであり、q=z/[電荷 Y]である]又は式(V): [式中、Mnは各々独立してIII又はIV酸化状態のマンガンであり、Xは各々独 立してH2O、O2 2-、O2-、OH-、HO2 -、SH-、S2-、>SO、Cl-、N3 - 、SCN-、NH2 -、NR12 3、R12SO4 -、R12SO3 -(式中、R12はH、ア ルキル、アリール、置換アルキル、置換アリールから選択される)及びR13CO O-(式中、R13はアルキル、アリール、置換アルキル及び置換アリールから選 択される)から構成される群から選択される配位又は架橋種を表し、Lは上記式 (II)の2種を含む配位子であり、ここで配位子Lの少なくとも3個の窒素原子 は各マンガン中心に配位し、zは錯体の電荷を表し、正もしくは負の整数又はゼ ロであり、Yは錯体の電荷zに依存して電荷中性をもたらす1価又は多価対イオ ンであり、q=z/[電荷Y]である]を有する。 特に好適な二核マンガン錯体は、Xが各々独立してCH3COO-、O2 2-及び O2-から選択される類、最適にはマンガンがIV酸化状態であり且つXが各々O2- である類で ある。このような錯体は、式 i) [MnIV 2(μ-O)3(1,4,7-Me3TACN)2](PF6)2 ii) [MnIV 2(μ-O)3(1,2,4,7-Me4TACN)2](PF6)2 iii) [MnIII 2(μ-OAc)2(1,4,7-Me3TACN)2](PF6)2 iv) [MnIII 2(μ-O)(μ-OAc)2(1,2,4,7-Me4TACN)2](PF6)2 v) [MnIV 2(μ-O)2(μ-O)2(1,4,7-Me3TACN)2](PF6)2 vi) [MnIVMnIII(μ-O)2(μ-OAc)(EB-Me2TACN)2](PF6)2 を有するもの、及びSO4 2-、ClO4 -などの他の対イオンをもつこれらの錯体 の任意のものを含む。 この型の他の二核錯体、その製法及びその使用についてはEP−A−4583 97及びEP−A−458398(いずれもUnilever)に詳細に記載さ れている。 四核マンガン錯体の1例は、[MnIV 4(μ−O)6(TACN)4](ClO4 4である。 驚くべきことに、過酸化水素と組み合わせて強力な酸化系を形成するマンガン 及び/又は鉄をベースとする配位錯体は、アルカノールオキシダーゼがアルカノ ールに作用して形成されるアルデヒドに対して非反応性であることが判明した。 アルデヒドは分解又は除去されないので、過酸化水素が 形成されるにつれて漸次蓄積する。アルデヒド、特にアセトアルデヒドは不快な 臭いがする。従って、本発明の酵素漂白系にアルデヒド分解系を備えるのが好ま しい。アルデヒドオキシダーゼをアルデヒド分解系として使用することも当然可 能であるが、これは上記欠点がある。従って、他のアルデヒド分解系が好適であ り、本発明は適切なアルデヒド分解系を見いだすことも研究対象とした。 酢酸菌はエタノール上で有効に生育し、アセトアルデヒドを介して酢酸に変換 されることが知られている。この変換は、NAD(P)依存性(細胞質)又はN AD(P)非依存性(補欠分子族としてのPQQに結合した膜)であり得る酵素 アセトアルデヒドデヒドロゲナーゼ(AlDH)により行われる。 パン酵母Saccharomyces cerevisiaeも、膜結合アセ トアルデヒドデヒドロゲナーゼよりも低活性であると思われるNAD(P)依存 性アセトアルデヒドデヒドロゲナーゼをもつ。 驚くべきことに、無傷の酵母細胞は漂白組成物からアセトアルデヒドを有効に 除去する能力をもつことが知見された。酵母細胞は低価格で市販されているので 、この選択は 特に興味をそそる。酵母細胞の好適源はSaccharomyces、特にSa ccharomyces cerevisiae である。組成物に加える酵母細 胞の量は酵母の活性に応じて0.1〜20重量%、好ましくは0.5〜10重量 %である。 本発明による漂白組成物は有利なことに、液体、粉末、顆粒又はタブレットな ど任意の適切な物理的形態の洗剤組成物中で使用できる。しかしながら、アルカ ノールの存在が必要であるため、洗剤組成物は好ましくは水性もしくは非水性液 体、ペースト又はゲルである。本発明による漂白系は特に非水性液体中で使用す る。このような非水性液体洗剤組成物は例えばEP−A−266199(Uni lever)に記載されている。 完全な繊維製品洗濯用洗剤配合物を製造するためには、漂白組成物に界面活性 剤やビルダーなど洗剤組成物の通常成分を加える。場合により、タンパク分解酵 素、デンプン分解酵素、セルロース分解酵素、脂肪分解酵素、香料などの他の成 分も添加し得る。(c)漂白洗剤組成物 本発明の酵素漂白洗剤組成物は一般に0.1〜50重量 %の1種以上の界面活性剤を含有する。適切な界面活性剤又は洗剤活性化合物は 石鹸又は非石鹸アニオン、非イオン、カチオン、両性又は双性イオン化合物であ る。界面活性剤系は通常は1種以上のアニオン界面活性剤と1種以上の非イオン 界面活性剤を含む。界面活性剤系はその他に両性又は双性イオン洗剤化合物も含 んでもよいが、比較的コストが高いので一般には望ましくない。 一般に、界面活性剤系の非イオン及びアニオン界面活性剤は、Schwart zとPerry著“Surface Active Agents”Vol.1 、Schwartz,Perry及びBerch著Interscience 1949,Vol.2、Interscience 1958、Manufac turing Confectioners Company刊“McCutc heon’s Emulsifiers and Detergents”の最 新版又はH.Stache著“Tenside−Taschenbuch”,第 2版,Carl Hauser Verlag,1981に記載の界面活性剤か ら選択することができる。 使用可能な適切な非イオン洗剤化合物としては特に、疎 水基と反応性水素原子をもつ化合物(例えば脂肪族アルコール、酸、アミド又は アルキルフェノール)とアルキレンオキシド(特にエチレンオキシドを単独又は プロピレンオキシドと併用)の反応生成物が挙げられる。具体的な非イオン洗剤 化合物はC6−C22アルキルフェノールとエチレンオキシド、一般に5〜25E O、即ち1分子当たり5〜25単位のエチレンオキシドとの縮合物、及び脂肪族 C8−C18第1又は第2直鎖又は分子鎖アルコールとエチレンオキシド、一般に 5〜40EOの縮合物である。 使用可能な適切なアニオン洗剤化合物は通常は約8〜約22個の炭素原子を含 むアルキル基をもつ有機硫酸塩及びスルホン酸塩の水溶性アルカリ金属塩であり 、ここでアルキルという用語は高級アシル基のアルキル部分を含めて使用する。 適切な合成アニオン洗剤化合物の例はナトリウム及びカリウムアルキルスルフェ ート、特に例えば獣脂又はヤシ油から生成される高級C8−C18アルコールを硫 酸化することにより得られるナトリウム及びカリウムアルキルスルフェート、ナ トリウム及びカリウムアルキルC9−C20ベンゼンスルホネート、特にナトリウ ム直鎖第2アルキルC10−C15ベンゼンスルホネート、並びにナトリウム アルキルグリセリルエーテルスルフェート、特に獣脂又はヤシ油から誘導される 高級アルコール及び石油から誘導される合成アルコールのこのようなエーテル類 である。好適なアニオン洗剤化合物はナトリウムC11−C15アルキルベンゼンス ルホネート及びナトリウムC12−C18アルキルスルフェートである。 EP−A−328177(Unilever)に記載されているような耐塩析 性を示す界面活性剤や、EP−A−070074に記載されているアルキルポリ グリコシド界面活性剤、及びアルキルモノグリコシド類も利用することができる 。 好適な界面活性剤系はアニオン洗剤活性材料と非イオン洗剤活性材料の混合物 、特にEP−A−346995(Unilever)に言及されているアニオン 及び非イオン界面活性剤の群及び例である。C16−C18第1アルコールスルフェ ートのアルカリ金属塩とC12−C15第1アルコール3−7EOエトキシレートの 混合物である界面活性剤系が特に好適である。 非イオン洗剤の配合量は好ましくは界面活性剤系の10重量%より大、例えば 25〜90重量%である。アニオン 界面活性剤の配合量は例えば界面活性剤系の約5〜約40重量%の範囲であり得 る。 本発明の酵素漂白洗剤組成物は更に、5〜60重量%、好ましくは20〜50 重量%の洗浄力ビルダーを含有し得る。この洗浄力ビルダーは洗液中の遊離カル シウムイオン濃度を低下させることができる任意の材料であり得、好ましくはア ルカリ性pHの生成、繊維製品から除去された汚れの懸濁、繊維製品柔軟クレー 材料の懸濁など他の有益な特性を組成物に提供する。 洗浄力ビルダーの例としては、沈降ビルダー(例えばアルカリ金属炭酸塩、重 炭酸塩、オルトリン酸塩)、金属イオン封鎖ビルダー(例えばアルカリ金属トリ ポリリン酸塩又はニトリロトリ酢酸塩)、又はイオン交換ビルダー(例えば非晶 質アルカリ金属アルミノケイ酸塩又はゼオライト)が挙げられる。 本発明の洗剤組成物は遊離カルシウム濃度を1mM未満まで低下させるような ビルダー材料を含有する場合に酵素活性が特に好適であることが判明した。 本発明の酵素洗剤組成物は、別の態様では、洗剤組成物用添加剤を含めて洗剤 系で通常使用される他の成分も更に 含有し得る。但し、テトラアセチルエチレンジアミン(TAED)などの漂白剤 前駆物質を使用すると、生成された過酸がアセトアルデヒドと迅速に反応し、酢 酸と過酸に対応するカルボン酸を形成するのでこれらの漂白剤前駆物質の使用は 避けるべきである。 本発明の組成物で使用するアルカノールオキシダーゼの量は、少なくとも組成 物を水で希釈又は溶解し、アルカノールと相互作用させた後に、標準紅茶染みを つけた繊維製品を漂白するのに十分な過酸化水素を提供するに十分な量とすべき である。 アルカノールオキシダーゼの量はその比活性や存在し得る残留カタラーゼの活 性に依存するが、例えば本発明による洗剤組成物は一般に洗剤組成物1g又は1 ml当たり10〜1000、好ましくは20〜500単位のアルカノールオキシ ダーゼを含有するということができ、酵素活性1単位は標準条件下で基質1μm olを1分間に変換するために必要な量として定義される。その後、組成物を水 に加えて100倍に希釈し、繊維製品を洗濯及び漂白するために適切な媒体を提 供する際には、媒体は0.1〜10、好ましくは0.2〜5単位/mlの酵素を 含有し、このよう な量の酵素は併存するアルカノール基質と相互作用して標準紅茶染みをつけた繊 維製品を漂白するために十分な過酸化水素を生成する。 水を加えて100倍に溶解又は希釈後、洗濯媒体は通常約0.1〜10g/l 、好ましくは0.2〜5g/lの洗剤組成物を含有する。漂白触媒であるマンガ ン及び/又は鉄をベースとする配位錯体の量もその比活性や純度に依存する。本 発明による洗剤組成物のマンガン又は鉄含量は一般に約0.0005〜0.5重 量%、好ましくは約0.001〜0.25重量%である。 本発明の漂白組成物はアルカノールオキシダーゼの基質としてC1−C4アルカ ノール、好ましくは第1アルカノールを含有する。特に好適なアルカノールはエ タノールである。 アルカノールの使用量は、少なくとも組成物を水で希釈してアルカノールオキ シダーゼと相互作用させた後に、標準紅茶染みをつけた繊維製品を漂白するため に十分な過酸化水素を提供するに十分な量とすべきである。アルカノールの適切 な量は組成物の2〜25重量%、好ましくは5〜20重量%、最適には5〜12 重量%である。 組成物を水で希釈後に標準紅茶染みをつけた繊維製品を漂白するために十分な 組成物中のアルカノールオキシダーゼ、マンガンをベースとする配位錯体及びア ルカノールの量は、組成物をその重量の100倍の水で希釈した場合に、酵素と 基質が温度40℃、pH9で反応し、少なくとも2mMの濃度の過酸化水素を生 成するような量とすべきである。好ましくは、アルカノールオキシダーゼ、マン ガンをベースとする配位錯体及びアルカノールの量は、これらの条件下で少なく とも5mM、最適には20mM又はそれ以上の濃度の過酸化水素を生成するに十 分な量とする。 以下、非限定的な実施例により本発明を更に説明する。実施例1〜4 温度調節式石英加熱スパイラル、磁気撹拌機、熱電対、pH電極及び能率冷却 器(「指形」冷却器に固体二酸化炭素とエタノールを充填し、外部空気との通路 を形成した)を備えるガラス容器に入れたpH10.5の脱イオン水中でモデル 漂白実験を40℃の等温で30分間実施した。この能率冷却器によりアセトアル デヒドを系から逃がさないようにした。 全実験で4.1mmol/lのペルオキシホウ酸ナトリ ウム・1水和物(添加量5g/lとした洗剤配合物の8.2%に対応する0.4 10g/l)と脱イオン水溶液として添加した触媒(最終濃度2.5μmol/ l)を使用した。2つの実験(下表の実験番号2及び4)ではアセトアルデヒド を水溶液(最終濃度4.1mmol/l)として加えた。他の2つの実験(実験 番号3及び4)では噴霧乾燥洗剤基材(即ち酵素以外の全通常添加洗剤成分、漂 白系及び香料を含有)5g/lを使用した。洗剤基材の組成(部)は以下の通り である。 アルキルベンゼンスルホネート 6.3 C13-C15 7EO非イオン界面活性剤 3.1 脂肪酸(Pristerene 4934) 1.4 NaOH 1.3 ゼオライト 26.7 アクリル/マレイン酸コポリマー(Sokalan CP7) 4.0 炭酸ナトリウム 10.3 硫酸ナトリウム 0.1 ケイ酸ナトリウム 0.4 ナトリウムカルボキシメチルセルロース 0.6 蛍光剤 0.2 水及び微量成分 11.9 以下の成分を後添加又は噴霧した。 炭酸ナトリウム 2.6 C13-C15 3EO非イオン界面活性剤 6.7 消泡剤 1.2 標準紅茶染みをつけた綿試験布(オランダ国、Vlaardiengenに所 在のCFT製BC−1)で漂白性能をモニターした。各試験で2枚のBC−1を 使用した。漂白時間後に試験布を水道水で濯ぎ、タンブル乾燥機で乾燥した。漂 白実験の前後にMacbeth製Macbeth 1500/Plus色測定シ ステムで460nmにおける反射度(R460*)を測定した。値の差(ΔR4 60*)が漂白効力の尺度となる。下表1に示す結果は2枚の試験布の平均値で ある。 アセトアルデヒドの有無に拘わらず実験誤差の範囲内で同一漂白結果が得られ るので、これらの実験からアセトアルデヒドは洗剤配合物の不在下でも存在下で も触媒反応を受けた過硼酸塩漂白系の作用を妨げないと結論することができる。実施例5 アルデヒド分解活性に関する酢酸菌と酵母のスクリーニング スクリーニングで8種の酢酸菌と2種の酵母株(Hansenula pol ymorpha 株とSaccharomyces cerevisiae株)を 試験した。酢酸菌は表2に示すようにATCC(米国)又はNCDO(英国)か ら入手した。これらの株をルリアブロス寒天上で保存した。この実験で使用した 酵母はQUEST Me nstrie(英国)の市販品Hansenula polymorpha C BS 4732とSaccharomyces cerevisiae SU3 2である。要約を下表2に示す。 使用した培地は以下の通りである。 MED1:5g/l酵母エキス、3g/1ペプトン、25g/lグルコース・1 水和物、 MED2:13g/l栄養ブロス(Oxoid製)、 MED3:10g/l栄養ブロス(Oxoid製)、 YPD:10g/l酵母エキス、10g/1ペプトン、10g/lグルコース・ 1水和物、 KPB:重リン酸カリウム緩衝液pH7.0、 YKPB−OH:20g/l酵母エキス、0.1M KPB、30g/lエタノ ール。 生物酸素モニター(BOM、モデル5300、Yellow Springs Instruments)で酸素取り込みを測定することによりアセトアルデ ヒドデヒドロゲナーゼ(AlDH)活性を測定した。0.1M KPB5mlを 入れたBOMに洗浄した細胞0.1mlを加えた(OD610nm=約0.4) 。1分間曝気後に0.2Mアセトアルデヒド0.125mlを加え(最終濃度5 mM)、酸素濃度の低下を記録した。酸素消費率はAlDH活性に等しい。この 率はHPLC法によるアセトアルデヒド定 量によく一致した。結果を表2に示す。 Acinetobacter calcoaceticus種からの4株はこ れらの条件下でAlDH活性を全く示さなかった。残りの生物のうちで最高のA lDH活性をもつ2種の酢酸菌はAcetobacter acetii AT CC 15973(Aa5)、Acetobacter acetii ATC C 23764(Aa6)である。 S.cerevisiae SU32はA.pasteurianusよりも AlDH活性が低かったが、更に試験した。実施例6 開放系でpH7及びpH9におけるアセトアルデヒドデヒドロゲナーゼ活性 実施例5の結果に基づき、3種の生物(即ちAa5、Aa6及びSU32)を 選択し、洗剤用として望ましい高いpHで更に試験した。アセトアルデヒドから の酢酸塩の形成も測定した。 3株を寒天斜面からYPDに接種した。48時間後に300ml容震盪フラス コに入れたYKPB−OH 100 mlに10mlを移した。これらの培養物からKPB pH7.0及びKPB pH9.0でAlDH活性を測定した。結果を表3に示す。 上記結果から明らかなように、pH9.0のときのAlDH活性はpH6.0 のときよりもさほど低くない。洗濯実験では30分間で約5〜8mMのアセトア ルデヒドが形成される。これらの濃度のアセトアルデヒドを30分間で酢酸塩に 変換する能力を示す試験も実施した。5mMアセトアルデヒドを含有するKPB (pH7及び9)に全細胞を懸濁し、30℃に維持した。 必要な酸素を供給するためには連続曝気が必要である。サンプルを時々取り出 し、すぐに0.45μmミリポアフィルターで濾過し、HPLC分析した。 曝気によりアセトアルデヒドの過剰蒸発が生じるので、 この損失を測定することにより蒸発の小幅な補正を行った。密閉びんで実験して も同様の結果を示した。実施例7 密閉系でのA.acetii Aa5及びS.cerevisiae SU32 によるアセトアルデヒドの変換 アセトアルデヒドが生物によりどのように変換されるかを更に解明するために 、密閉系で変換を行った。穿孔可能な蓋を備える100ml容血清びんにpH9 .0のKPB40mlを充填した。 AlDH活性を高めるために、実施例6に記載したように生物を生育させた。 細胞を遠心し、3回洗浄した。BOMを用いてAlDH活性を測定した後、30 分以内に全アセトアルデヒドを変換するために必要な細胞の量を概算した。5分 おきにサンプルを取り出して分析した。結果を図1A及び1Bに示す。実施例8 過酸化水素生成系(MOX−エタノール)とA.acetiiの併用によるアセ トアルデヒドの形成及び除去 密閉びんでHansenula polymorphaにより生成されたアセ トアルデヒドを選択A.aceti により除去することができるか否かを調べるために2種の実験を行った。第1 の実験では、メタノールオキシダーゼ酵素を含有する凍結乾燥H.polymo rpha (約600単位/g)をpH7.0のKP緩衝液に再懸濁した(57g /l)。pH9.0のKPB18mlを入れた100ml容血清びんにH.po lymorpha 懸濁液1/10容量(2ml)を加えた。エタノール(脱イオ ン水で1:10に希釈)0.25mlを添加後、サンプルを定期的に取り出した 。HPLC分析及び過酸化水素アッセイにより数種の生成物の経過を追跡した。 第2の実験はOD610nm=0.27に等しいA.acetii 100μ lを加えた以外は上記と同様に実施した。 これらの2種の実験の結果を図2A及び2Bに示す。アセトアルデヒド濃度の 有意低下が予想された。しかし、同図から明らかなようにアセトアルデヒドは全 く変換されない。A.acetii自体もアセトアルデヒド中でエタノールを変 換し、その結果、アセトアルデヒド濃度は低下せずに増加すると予想することも できる。このことはA.acetiiによるエタノール変換率が高いことからも 明ら かである。H22生成は変わらない。 この現象については詳しく調べず、これらの条件下でエタノールからアセトア ルデヒドを生成しなかったS.cerevisiaeの分析に専念した。実施例9 過酸化水素生成系(MOX−エタノール)とS.cerevisiaeの併用に よるアセトアルデヒドの形成及び除去 A.acetiiの代わりにS.cerevisiae SU32を用いて実 施例8に記載したような実験を行った。生成されたアセトアルデヒドを有意に減 少させるにはOD=0.8の細胞懸濁液で十分であることが判明した。2種の試 験の結果を図3A及び3Bに示す。 図3Aから明らかなように、13mMのエタノールが等モルのアセトアルデヒ ドに変換される。変換中に9mMの過酸化水素が生成された。すぐにH22アッ セイを実施しなかったので、予想される13mMでなく9mMが検出された。図 3Bに示す実験では18mMのエタノールが変換されたので、18mMのアセト アルデヒドが生成されたはずである。14mMしか回収されなかったのは、4m M S.cerevisiae SU32により酢酸塩に変換されたためである。予 想された18mMのH22から13mMが検出された。 SU32の添加量を5倍まで増加するとアセトアルデヒド濃度は30分でほぼ ゼロまで低下した。実施例10 マンガン漂白触媒をMOX−エタノールと併用する漂白効果 メタノールオキシダーゼとマンガンをベースとする配位錯体の併用による漂白 効果を次のように試験した。 −172mM過硼酸ナトリウム(96.7%,117.86g/mol)、 −式[MnIV 2(μ−O)3(1,4,7−Me3TACN)2](PF62を有す る0.2mM漂白触媒、 −57.0g/lの凍結乾燥全細胞カタラーゼ陰性Hansenula pol ymorpha 、 −水中1.77Mエタノール、 −実施例1〜4で使用した洗剤組成物3.65g/l、消泡剤0.06g/l及 び炭酸ナトリウム0.128g/lを含む洗剤溶液 からなるストック溶液を使用した。BC1試験布を入れた100ml容密閉びん で次の溶液を調製した(ml)。 反応混合物を100ml容密閉びんに入れて300rpmで震盪し、pH10 .5で40℃で30分間インキュベートした。その後、BC1試験布を10分間 洗濯し、15分間乾燥した。過硼酸塩対照はすぐに8.4mM H22を生成し た。これは5.7mMまでゆっくりと減少した。MOX系はすぐに5mM H2 2を生成し、2mMまでゆっくりと減少した。MOXとマンガンをベースとす る漂白触媒の併用の漂白性能(460nmでのΔ反射率21.4)は過硼酸塩( Δ反射率26.7)よりも高かった。対照の460nmでのΔ反射率値は4.8 であった。図4に示すように、過硼酸塩含有溶液のH22濃度は最初は高かった (8.4mM)。実施例11 マンガン漂白触媒とMOX−エタノール及びSaccharomyces ce revisiaeを併用する漂白効果 実施例10を繰り返し、洗剤溶液39mlにエタノール溶液0.5ml及び漂 白触媒0.5mlを加え、この中にカタラーゼ陰性Hansenula pol ymorpha の凍結乾燥全細胞0.15gを含む溶液を調製した。反応混合物 を密閉びんに入れて200rpmで震盪し、pH10.5で40℃で30分間イ ンキュベートした。10分後に乾燥パン酵母(Saccharomyces c erevisiae 、DCLレッドラベル)0.25gを加えた。10分後にパ ン酵母細胞の懸濁液を加えることにより、パン酵母中に存在するカタラーゼの影 響を回避した。図5ではH22の急激な減少が認められる。臭いの閾値未満で3 0分以内にアセトアルデヒドの消費が得られる。BC1試験布に及ぼす漂白結果 を表4に示す。この結果から明らかなように14.2のΔ反射率は既に高いが、 カタラーゼ活性を低下できるならば更に高くなると予想される。 H.polymorphaにより過酸化水素とアセトアルデヒドを生成する系 では2種の生物の双方を検討すると 興味深い。生物A.acetiiは5倍を越えるアセトアルデヒド消費率を示し た。他方、エタノールを含有する溶液中でA.acetiiはエタノールを優先 的に消費し、より多量のアセトアルデヒドを生成する。これとは対照的に、酵母 はアセトアルデヒドを消費する。 実施例12 マンガン漂白触媒と精製MOX−エタノール及びHansenula−エタノー ルを併用する漂白効果 硫安沈降により部分的に精製したHansenula polymorpha からのメタノールオキシダーゼと凍結乾燥Hansenula polymor pha 細胞形態のメタノールオキシダーゼを用いて実施例11を繰り返した。ど ちらの場合もメタノールオキシダーゼ活性は同一 であった。BC1試験布に及ぼす漂白結果を表5に示す。 表5から明らかなように、凍結乾燥Hansenula polymorph 細胞形態でメタノールオキシダーゼ活性を加えた場合に最良の漂白結果が得ら れた。
【手続補正書】特許法第184条の8 【提出日】1995年9月27日 【補正内容】 請求の範囲 1.(a)C1−C4アルカノールオキシダーゼとC1−C4アルカノールを含む酵 素過酸化水素生成系と、(b)マンガン(Mn)及び/又は鉄(Fe)イオンと 式(I): [NR3-(CR1(R2)u)t]s (I) (式中、tは2〜3の整数であり、sは3〜4の整数であり、uは0又は1であ り、R1、R2及びR3は各々独立してH、アルキル、アリール、置換アルキル及 び置換アリールから選択される)の大環式有機化合物である配位子Lを含む配位 錯体である漂白触媒を含む漂白組成物。 2.漂白触媒がマンガン(Mn)イオンをベースとする配位錯体である請求項1 に記載の漂白組成物。 3.漂白触媒が式: [MnIV 2(μ-O)3(1,4,7-Me3TACN)2](PF6)2 を有する配位錯体である請求項1又は2に記載の漂白組成物。 4.酵素過酸化水素生成系がメタノールオキシダーゼとエタノールを含む請求項 1から3のいずれか一項に記載の漂白組成物。 5.酵素過酸化水素生成系が無傷の酵母細胞の形態で存在する請求項4に記載の 漂白組成物。 6.実質的にカタラーゼを含まない請求項1から5のいずれか一項に記載の漂白 組成物。 7.アルデヒド分解系を更に含む請求項1から6のいずれか一項に記載の漂白組 成物。 8.アルデヒド分解系が無傷の酵母細胞を含む請求項7に記載の漂白組成物。 9.Saccharomyces cerevisiaeの無傷の酵母細胞を含 む請求項8に記載の漂白組成物。 10.請求項1から9のいずれか一項に記載の漂白組成物を含む洗剤組成物。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 EP(AT,BE,CH,DE, DK,ES,FR,GB,GR,IE,IT,LU,M C,NL,PT,SE),OA(BF,BJ,CF,CG ,CI,CM,GA,GN,ML,MR,NE,SN, TD,TG),AP(KE,MW,SD),AM,AT, AU,BB,BG,BR,BY,CA,CH,CN,C Z,DE,DK,EE,ES,FI,GB,GE,HU ,JP,KE,KG,KP,KR,KZ,LK,LR, LT,LV,MD,MG,MN,MW,NL,NO,N Z,PL,PT,RO,RU,SD,SE,SI,SK ,TJ,TT,UA,UZ,VN (72)発明者 ヒウセツピン,マルコ・ルイヒ・エフ オランダ国、3123・ペー・エヌ・スヘイダ ム、ムンテルストラアト・13 (72)発明者 マルテンス,ルドルフ・ヨハン オランダ国、3134・エヌ・エヌ・ブラアル デインヘン、オオステルストラアト・77 (72)発明者 スワルトフ,トン オランダ国、3223・テー・イー・ヘレボエ ツルイス、ドビユツシイストラアト・3 (72)発明者 ベリプス,コルネリス・テオドルス オランダ国、3142・カー・ベー・マアスル イス、ハーヘドオルン・18

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1.(a)酵素過酸化水素生成系と、(b)マンガン(Mn)及び/又は鉄(F e)イオンを含む配位錯体である漂白触媒を含む漂白組成物。 2.漂白触媒が式(I): (式中、tは2〜3の整数であり、Sは3〜4の整数であり、uは0又は1であ り、R1、R2及びR3は各々独立してH、アルキル、アリール、置換アルキル及 び置換アリールから選択される)の大環式有機化合物である配位子Lを含む請求 項1に記載の漂白組成物。 3.漂白触媒がマンガン(Mn)イオンをベースとする配位錯体である請求項1 又は2に記載の漂白組成物。 4.漂白触媒が式: [MnIV 2(μ-O)3(1,4,7-Me3TACN)2](PF6)2 を有する配位錯体である請求項1から3のいずれか一項に記載の漂白組成物。 5.酵素過酸化水素生成系がC1−C4アルカノールオキシ ダーゼとC1−C4アルカノールを含む請求項1から4のいずれか一項に記載の漂 白組成物。 6.酵素過酸化水素生成系がメタノールオキシダーゼとエタノールを含む請求項 1から5のいずれか一項に記載の漂白組成物。 7.酵素過酸化水素生成系が無傷の酵母細胞の形態で存在する請求項6に記載の 漂白組成物。 8.実質的にカタラーゼを含まない請求項1から7のいずれか一項に記載の漂白 組成物。 9.アルデヒド分解系を更に含む請求項1から8のいずれか一項に記載の漂白組 成物。 10.アルデヒド分解系が無傷の酵母細胞を含む請求項9に記載の漂白組成物。 11.Saccharomyces cerevisiaeの無傷の酵母細胞を 含む請求項10に記載の漂白組成物。 12.請求項1から11のいずれか一項に記載の漂白組成物を含む洗剤組成物。
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