NO153498B

NO153498B - Vandig, flytende hydrogenperoksydforloeperblanding og fremgangsmaate til fremstilling av en saadan blanding.

Info

Publication number: NO153498B
Application number: NO822256A
Authority: NO
Inventors: Roger Bertram Cox; David Charles Steer; Robert John Woodward
Original assignee: Unilever Nv
Priority date: 1981-07-07
Filing date: 1982-06-30
Publication date: 1985-12-23
Also published as: ES8402343A1; ES513764A0; CA1184860A; AU8561682A; ATE12253T1; DE3262651D1; NZ201128A; US4421668A; AU548286B2; ZA824777B; PT75195A; JPS5817200A; GR70364B; BR8203933A; JPS6116318B2; EP0072098B1; NO153498C; EP0072098A1; PT75195B; NO822256L

Description

Oppfinnelsen vedrører en vandig, flytende hydrogenperoksyd-forløperblanding som er stabil i blanding, men som aktiveres for å gi hydrogenperoksyd ved fortynning av blandingen med vann, spesielt ved lave temperaturer.

Vaskemiddelblandinger som inneholder et blekemiddel, f.eks. perborat,er generelt bare tilgjengelige i pulverform på grunn av blekemidlets ustabilitet i vandige, flytende vaskemidler. Pulverprodukter som disse er også vanskelige å dispergere og opp-løse effektivt i vann, for eksempel når de tilsettes vaskesyklusen i en tøyvaskeoperasjon, og i alle fall generelt bare bleker tøy effektivt når de anvendes ved en relativt høy vasketemperatur.

Følgelig eksisterer det et behov for en flytende vaskemiddel-blanding som inneholder et blekemiddel, som er stabil når den lagres før bruk, men som vil bleke tøy ved lav temperatur ved fortynning av blandingen med vann, for eksempel når den tilsettes vaskesyklusen i en tøyvaskeoperasjon.

Det er også innlysende at det også eksisterer behov for et lignende produkt for bruk ved bleking, som ikke nødvendigvis inneholder vaskeaktiv forbindelse.

Det er i tysk patentsøknad nr. 2.557.623 foreslått å tilveiebringe et flytende vaskemiddel og rengjøringspreparat som inneholder en C^-C^-alkanol, overflateaktive midler og byggere og en alkohol-oksydase i tablett-form som har evne til å kataly-sere oksydasjonen av alkoholen i nærvær av luft, ved tilsetning til preparatet, slik at det dannes hydrogenperoksyd. Alkohol-oksydasen oppnås fra slike gjærsopper som Candida boidinii og Kloeckera sp eller fra Basidiomycetus.

Det er også foreslått, i britisk patentskrift nr. 1.225.713, å tilveiebringe en tørr, pulverisert vaskemiddelblanding som omfatter vaskemateriale, byggesalter og, som hydrogenperoksyd-forlø<p>er, en blanding av glukose og glukose-oksydase.

Det er nå oppdaget at en blekemiddelblanding som inneholder en hydrogenperoksyd-forløper i flytende form, kan fremstilles ved å blande en spesielt fremstilt alkohol-oksydase med en alkohol, idet blandingen gir hydrogenperoksyd ved fortynning med vann slik at det tilveiebringes et blekepreparat.

Oppfinnelsen tilveiebringer en vandig, flytende

hydrogenperoksyd-forløperblanding som i tillegg til vann inneholder: (a) som enzym, en C^-C^-alkanol-oksydase som er praktisk talt fri for katalase, i en mengde av fra 50 til 1000 enheter pr. ml av blandingen, og

(b) som substrat, en C^-C^-alkanol i en mengde av fra

5 til 25 vekt% beregnet på blandingen, samt en tilstrekkelig mengde stabiliserende forbindelse,

hvorved enzymet og substratet danner hydrogenperoksyd når blandingen fortynnes med 100 ganger sitt volum av vann som har en pH-verdi på fra 7,5 til 11.

I tillegg kan hydrogenperoksyd-forløperblandingen inneholde 0,1-10 vekt% av en bleke-aktivator.

Hydrogenperoksyd-forløperblandingen i- henhold til oppfinnelsen kan inngå i en flytende vaske/blekemiddelblanding som omfatter en vaskeaktiv forbindelse og hydrogenperoksyd-forløperen. Enzymet og substratet er ute av stand til vesentlig reaksjon

i blandingen til å danne hydrogenperoksyd før blandingen fortynnes med vann, blandingen inneholder mindre enn 1 enhet katalase for hver 2 enheter alkanol-oksydase, og blandingen fortynnes med 100 ganger sitt volum av vann med en pH-verdi på 7,5-11.

En foretrukken anvendelse av oppfinnelsen er i en flytende vaske/bleke-middelblanding som blant annet omfatter hydrogenperoksyd- forløperen, idet konsentrasjonen av den vaskeaktive forbindelse er tilstrekkelig høy til å forhindre vesentlig reaksjon mellom enzymet og substratet mens blandingen lagres før bruk. Følgelig vil oppfinnelsen i det følgende bli beskrevet på bakgrunn av denne foretrukne anvendelse, men det skal forstås at oppfinnelsen ikke er begrenset til blandinger som omfatter vaskeaktiv forbindelse.

Vaskeaktiv forbindelse

Vaskeaktive forbindelser som er egnet for bruk i vaskemiddelblandinger som her beskrevet kan være ikke-såpeholdige anioniske eller ikke-ioniske eller kationiske eller amfotere eller zwitterioniske i sin karakter. Typiske ikke-såpeholdige anioniske vaskeaktive forbindelser inkluderer vann-løselige salter, spesielt alkalimetall-, ammonium- og alkanol-ammonium-saltene, av organiske svovelreaksjonsprodukter som i sin molekylære struktur har en alkylgruppe som inneholder fra ca. 8 til ca. 22 karbonatomer, fortrinnsvis en rett kjede med 12-14 karbonatomer, og en svovelsyre- eller svovelsyreester-gruppe. (Inkludert i betegnelsen "alkyl" er alkyldelen i acyl-grupper). Eksempler av denne gruppe av ikke-såpeholdige vaskemidler som kan anvendes, er natrium- og kalium-alkylsulfåtene, spesielt slike som oppnås ved sulfatering av de høyere alkoholer (Cg-C^g-karbonatomer) produsert ved å redusere glyceridene av talg eller kokosnøttolje; og natrium- og kalium-alkylbenzen-sulfonatene, hvor alkylgruppen inneholder fra ca. 9 til ca. 15 karbonatomer i rett kjede eller forgrenet konfigurasjon.

Andre ikke-såpeholdige anioniske vaskeaktive forbindelser inkluderer natrium-alkylglyceroletersulfonatene, spesielt slike etere eller høyere alkoholer som stammer fra talg og kokosnøtt-olje; natrium-kokosnøttoljefettsyre-monoglyceridsulfonater og -sulfater} og natrium- eller kaliumsalter av alkylfenoletylen-oksydetersulfat som inneholder ca. 1 til ca. 10 enheter etylenoksyd pr. molekyl og hvor alkylgruppene inneholder 8-12 karbonatomer.

Andre nyttige ikke-såpeholdige anioniske vaskeaktive forbindelser inkluderer de vannløselige salter av estere av a-sulfonerte fettsyrer som inneholder 6-20 karbonatomer i ester-gruppen; vannløselige salter av 2-acyloksy-alkan-l-sulfonsyrer som inneholder 2-9 karbonatomer i acylgruppen og 9-23 karbonatomer i alkan-delen; alkyletersulfater som inneholder 10-20 karbonatomer i alkylgruppen og 1-30 mol etylenoksyd; vannløselige salter av olefinsulfonater som inneholder 12-24 karbonatomer; og 6-alkoksyloksyalkansulfonater som inneholder 1-3 karbonatomer i alkylgruppen og 8-20 karbonatomer i alkan-delen.

Foretrukne vannløselige ikke-såpeholdige anioniske vaskeaktive forbindelser inkluderer lineære alkylbenzensulfonater som inneholder 11-14 karbonatomer i alkylgruppen: talgområdet-(<C>^2_2o'~alkylsulfåtene; kokosnøttområdet-alkylglyceryl-sulfonatene; og alkyletersulfåtene hvor alkyl-andelen inneholder 14-18 karbonatomer og hvor den gjennomsnittlige etoksylerings-grad varierer mellom 1 og 6.

Spesifikke foretrukne ikke-såpeholdige anioniske vaskeaktive forbindelser inkluderer: natrium-lineært-^C^0<-C>^2~'a<l>kyl-benzensulfonat, trietanolamin-C10-C12"alkylbenzensulfonat; natrium-talg-alkylsulfat; og natrium-kokosnøtt-alkylglyceryleter-sulfonat; og natriumsaltet av et sulfat-kondensasjonsprodukt av talgalkohol med 3-10 mol etylenoksyd.

Det skal forståes at hvilke som helst av de foran nevnte anioniske vaskeaktive forbindelser kan anvendes separat eller som blandinger.

Eksempler på egnede ikke-ioniske vaskeaktive forbindelser er kondensater av lineære og forgrenede alifatiske alkoholer eller karboksylsyrer med 8-18 karbonatomer med etylenoksyd, for eksempel et kokosnøttalkohol-etylenoksyd-kondensat med 6-30 mol etylenoksyd pr. mol kokosnøttalkohol; kondensater av alkyl-fenoler hvis alkylgruppe inneholder 6-12 karbonatomer med 5-2 5 mol etylenoksyd pr. mol alkylfenol; kondensater av reak-sjons-produktet av etylendiamin og propylenoksyd med etylenoksyd, idet kondensatene inneholder 40-80% polyoksyetylenradikaler i vekt og har en molekylvekt på 5000-11000; tertiære aminoksyder av strukturen R^NO, hvor én gruppe R er en alkylgruppe med 8-18 karbonatomer og de andre hver er metyl-, etyl- eller hydroksyetyl-grupper, for eksempel dimetyldodecylaminoksyd; tertiære fosfinoksyder av strukturen R-^PO, hvor én gruppe R er en alkylgruppe med 10-18 karbonatomer og de andre hver er alkyl-eller hydroksyalkylgrupper med 1-3 karbonatomer, for eksempel dimetyldodecylfosfinoksyd; og dialkylsulfoksyder med strukturen R2S0 hvor gruppen R er en alkylgruppe med 10-18 karbonatomer

og den annen er metyl eller etyl, for eksempel metyltetradecyl-sulfoksyd.

Egnede kationiske vaskeaktive forbindelser er kvaternære ammoniumsalter som har et alifatisk radikal med 8-J.8 karbonatomer, for eksempel cetyltrimetylammoniumbromid.

Eksempler på egnede amfotære vaskeaktive forbindelser er derivater av alifatiske sekundære og tertiære aminer som inneholder en alkylgruppe med 8-18 karbonatomer og et alifatisk radikal som er substituert med en anionisk vann-solubiliserende gruppe, for eksempel natrium-3-dodecylaminopropionat, natrium-3-dodecylaminopropansulfonat og natrium-N-2-hydroksydodecyl-N-metyltaurat.

Egnede zwitterioniske vaskeaktive forbindelser er derivater av alifatiske kvaternære ammonium-, sulfonium- og fosfonium-forbindelser som har et alifatisk radikal med 8-18 karbonatomer og et alifatisk radikal som er substituert med en anionisk vann-solubiliserende gruppe, for eksempel 3-(N,N-dimetyl-N-heksadecyl-ammonium)propan-l-sulfonat-betain og 3-(cetylmetylfosfonium)etan-sulfonat-betain.

I tillegg til hvilke som helst av de ovennevnte ikke-såpeholdige vaskeaktive forbindelser kan såper eventuelt også være til stede. Såper er salter av fettsyrer og inkluderer alkalimetallsåper, f.eks. natrium-, kalium-, ammonium- og alkanolammoniumsalter av høyere fettsyrer som inneholder 8-24 karbonatomer, og fortrinnsvis 10-20 karbonatomer. Spesielt nyttige er natrium- og kalium- og mono-, di- og trietanolamin-saltene av blandingene av fettsyrer som stammer fra kokosnøtt-olje og talg. Ytterligere eksempler på vaskeaktive forbindelser er forbindelser som vanligvis anvendes som overflateaktive midler gitt i de velkjente lærebøker "Surface Active Agents", vol. 1 av Schwartz og Perry og "Surface Active Agents and Detergents", vol. II av Schwartz, Perry og Berch.

Mengden av vaskeaktiv forbindelse som skal innføres i vaskemiddelblandinger som her beskrevet er fra 1 til 90 vekt%. Den foretrukne mengde utgjør 5-80%, helst 10-70% i vekt av blandingen.

Mengden av vaskeaktiv forbindelse som skal anvendes, kan også være tilstrekkelig høy til å sikre at enzymet og substratet som omfatter hydrogenperoksyd-forløperen, er ute av stand til vesentlig reaksjon mens blandingen lagres før bruk, for eksempel i en tøyvaskeoperasjon. For dette formål bør blandingen følge-lig omfatte minst 7%, fortrinnsvis 8-90%, i vekt av vaskeaktiv forbindelse, idet mengden av tilgjengelig vann i blandingen er utilstrekkelig til å gjøre det mulig for enzymet og substratet å reagere med hverandre. Det skal imidlertid forståes at hydrogenperoksyd-forløperen alternativt kan holdes i inaktiv tilstand i den flytende vaskemiddelblanding ved at man benytter andre midler enn nærværet av vaskeaktiv forbindelse i tilstrekkelig høy konsentrasjon.

Hydrogenperoksyd- forløperen

Hydrogenperoksyd-forløperen omfatter, som enzym, en C^-C^-alkanol-oksydase og, som substrat, en C^-C^-alkanol. Enzymet kan være ikke-spesifikt ved det at under egnede betingelser vil det reagere med hvilken som helst C^-C^-alkanol, eller det kan være spesifikt ved det at det vil reagere bare med en eller to C^-C^-alkanoler.

C^-C^-alkanol-oksydasen kan bekvemt oppnås som et biprodukt fra veksten av en passende mikroorganisme i et passende dyrkningsmedium. En passende organisme for dette formål er en gjærsopp.

For illustrasjonsformål skal fremstilling av alkohol-oksydase ved dyrkning av en art av gjærsopp av slekten Hansenula nå beskrives. Det skal imidlertid forståes at oppfinnelsen ikke er begrenset til anvendelse av denne spesielle slekt av gjærsopp for fremstilling av alkohol-oksydase.

Hansenula polymorpha (ATCC 26012) ble dyrket i sats-kultur ved pH 5,5 ved en temperatur på 40°C i et medium som inneholdt følgende ingredienser inklusive metanol som den eneste karbonkilde:

Hansenula polymorpha (ATCC 26012) ble også dyrket ved kontinuerlig kultur ved pH opprettholdt mellom 5 og 5,5 og ved en temperatur på 40°C, i et medium som inneholdt følgende ingredienser, inklusive metanol som eneste karbonkilde:

Celler fra begge kulturer ble innhøstet ved sentrifugering, desintegrert og en celle-fri ekstrakt oppnådd i en 100 mM fosfat-puffer ved pH 7,8.

Alkohol-oksydase til stede i denne celle-frie ekstrakt ble analysert i henhold til metoden til Tani m.fl., Agr. Biol. Chem., 36 (1): 68-75 (1972).

I denne metode ble 0,1 ml av passende fortynnet ekstrakt inkubert med 20 ymol metanol og 150 ymol fosfatpuffer (pH 7,4)

i et totalt volum på 1,3 ml i 15 minutter ved 37°C. Reaksjonen ble stanset ved tilsetning av 0,2 ml av 4 M HC1. En blindprøve ble laget for hver analyse ved å erstatte metanol med destillert vann og tilsette syre før inkubering. Det produserte formaldehyd ble så målt ved inkubering av reaksjonsblandingen med 1,5 ml Nash-reagens (2 M ammoniumacetat, 0,05 M eddiksyre, 0,02 M acetylaceton i vann) og måling av absorpsjonen ved 412 nm mot den tilsvarende blindprøve.

Katalase er også vanligvis til stede i den celle-frie ekstrakt, og dette vil redusere den tilsynelatende evne hos alkohol-oksydase til å produsere hydrogenperoksyd ved reaksjon med metanol, ved reduksjon av hydrogenperoksydet etter hvert som det dannes. Det er følgelig fordelaktig å måle mengden av katalase som kontaminerer alkohol-oksydasen som er til stede i den celle-frie ekstrakt.

Katalase ble målt spektrofotometrisk ved metoden til Luck "Methods in Enzymatic Analysis" (Ed. Bergmoyer) s. 885-894 (19 63): Nedgangen i E24Q ble målt ved romtemperatur da 0,1 ml ekstrakt ble tilsatt til 38 ymol H2°2°g 200 ymo1 fosfatPuffer (pH 7,8) i et totalt volum på 2,0 ml.

En enhet av enzym-aktivitet defineres som den mengde som kreves for å omdanne 1 ymol substrat pr. minutt under standard-analysebetingelser.

Det er et viktig aspekt ved oppfinnelsen å tilveiebringe en kilde for alkohol-oksydase som inneholder utilstrekkelig katalase til å interferere med utviklingen av hydrogenperoksyd slik at tilsmusset tøy, f.eks. standard te-flekket stoff, kan blekes effektivt ved fortynning av preparatet med vann.

Følgelig bør blandingen fortrinnsvis inneholde ikke mer enn 1 enhet katalase for hver 2 enheter av alkohol-oksydase. Fortrinnsvis bør blandingen inneholde mindre enn 1 enhet katalase for hver 10 enheter av alkohol-oksydase, og helst mindre enn 1 enhet katalase for hver 1O0 enheter av alkohol-oksydase. Det ideelle er at blandingen er praktisk talt fri for katalase.

En metode for å separere katalase fra en celle-fri ekstrakt som inneholder alkohol-oksydase fremstilt som beskrevet ovenfor, inkluderer separering av oksydasen og katalasen under anvendelse av søylekromatografi.

For illustrasjonsformål kan en egnet separasjonsmetode ut-føres på følgende måte: 500 ml av forhånds-svellet DEAE sephacel, suspendert i 25% alkohol, filtreres under vakuum og resuspenderes i frisk fosfat-puffer ved pH 7,8. Denne operasjon gjentas inntil filtratets pH-verdi passer med utgangs-pufferen (vanligvis 4-5 vaskinger).

Celle-fri ekstrakt, fremstilt som tidligere beskrevet og inneholdende minst 300 enheter katalase for hver enhet av alkohol-oksydase, røres omhyggelig inn i en passende mengde av den således fremstilte DEAE-sephacel, og blandingen helles inn i en kolonne. Kolonnen elueres deretter med puffer inntil katalase-aktiviteten i eluanten er .neglisjerbar; under disse betingelser forblir alkohol-oksydasen adsorbert på sephacel.

Ved økning av ionestyrken til den eluerende puffer, ved tilsetning av 5% NaCl, elueres så alkohol-oksydasen fra kolonnen.

Den således oppnådde eluant inneholder ikke mer enn 1 enhet katalase for hver 10 enheter av oksydase. For lagring inntil den kreves for bruk i vaskemiddelblandinger kan oksydasen ut-felles fra eluanten med 70% ammoniumsulfat og separeres ved sentrifugering ved 50.000 x g.

Det er også mulig å redusere mengden av katalase som normalt kontaminerer kilden for alkohol-oksydase så som Hansenula polymorpha, som her beskrevet, ved behandling av de desintegrerte gjær-celler med et anionisk ikke-såpeholdig vaskemiddel som har en rett kjede med 12-14 karbonatomer. Eksempler på egnede anioniske vaskemidler for dette formål er natriumlaurylsulfat og natriumdodecylbenzensulfonat.

I henhold til en foretrukken fremgangsmåte for å redusere eller eliminere katalase ved denne metode, desintegreres celler av Hansenula polymorpha dyrket på et metanolholdig medium, for eksempel som beskrevet tidligere, og bringes i kontakt med et anionisk vaskemiddel som for eksempel natriumlaurylsulfat i en konsentrasjon på 1-2 vekt%. Kontaktens varighet kan være opp til en time, og temperaturen for kontakten kan være 15-50°C, fortrinnsvis 25-40°C. Den supernatant som er oppnådd etter separering av celle-debris og eventuelt sedimentert vaskemiddel, vil inneholde lite eller intet av katalase-aktivitet, mens alkohol-oksydase-aktivitet vil være vesentlig u-forringet.

Det er også mulig å tilveiebringe en kilde for alkohol-oksydase som er vesentlig fri for katalase, ved å dyrke en gjærsopp som ikke har evne til å produsere katalase. En slik gjærsopp kan oppnåes for eksempel ved å velge en stamme av gjærsoppen Saccharomyces cerevisiae som er kjent for sin uegnethet til å produsere katalase, og det å innføre i nevnte stamme genetisk materiale, tatt fra celler av Hansenula polymorpha, som er an-svarlige for produksjon av alkohol-oksydase. Den genetisk modifiserte stamme av Saccharomyces cerevisiae vil da være i stand til å produsere celler som gir alkohol-oksydase som er fri for katalase.

Mengden av alkohol-oksydase som skal anvendes i blandinger

i henhold til oppfinnelsen, bør være minst tilstrekkelig til, etter fortynning av blandingen med vann og reaksjon med alkoholen, å tilveiebringe tilstrekkelig hydrogenperoksyd til å bleke standard te-flekket tøy.

En tilstrekkelig mengde av alkohol-oksydase vil avhenge av dens aktivitet og aktiviteten til eventuelt resterende katalase som kan være til stede, men ved hjelp av eksempel kan det angis generelt at en vaskemiddelblanding bør

inneholde fra 50 til 1000, fortrinnsvis fra 100 til 500,

enheter alkohol-oksydase pr. ml av vaskemiddelblandingen. Når blandingen deretter fortynnes 100 ganger ved tilsetning til vann for å gi et medium som er egnet for vasking og bleking av tøy, vil mediet inneholde fra 0,5 til 10, fortrinnsvis fra 1 til 5, enheter enzym pr. ml som ved reaksjon med alkoholsubstratet som også er til stede, vil produsere tilstrekkelig hydrogenperoksyd til å bleke standard te-flekket tøy.

Hydrogenperoksyd-forløperen omfatter også, som substrat for enzymet, en C^-C^-alkanol, og eksempler på slike er metanol, etanol, n-propanol og n-butanol. Den foretrukne alkanol er etanol.

Mengden av alkohol som skal anvendes bør være minst tilstrekkelig til, etter fortynning av blandingen med vann og reaksjon med alkohol-oksydasen, å tilveiebringe tilstrekkelig hydrogenperoksyd til å bleke standard te-flekket tøy. En egnet mengde alkohol utgjør fra 5 til 25%, fortrinnsvis 5 til 20% og helst 5 til 12%, i vekt av blandingen.

Mengden av hydrogenperoksyd-forløper som inneholder alkohol-oksydase og alkoholen i blandingen, som er tilstrekkelig ved fortynning av blandingen med vann til å bleke standard te-flekket tøy, bør være slik at når blandingen fortynnes med 100 ganger sin vekt av vann, vil enzymet og substratet reagere, ved en temperatur på 40°C og en pH-verdi på 9, for å gi hydrogenperoksyd ved en konsentrasjon på minst 5 mM. Fortrinnsvis er alkohol-oksydasen og alkoholen til stede i tilstrekkelig mengde til under disse betingelser å gi hydrogenperoksyd ved en konsentrasjon av minst 8 mM, helst 20 mM eller enda høyere.

Det kan generelt angis at blandingen ved fortynning med

100 ganger sin egen vekt av vann vil gi en løsning som har en pH-verdi på fra 7,5 til 11, fortrinnsvis 8,5-10,5, helst 8,5-10. Hvis den resulterende pH-verdi for den fortynnede blanding skulle være mindre enn pH 7,5, så er det sannsynlig at blekingen vil være ineffektiv selv ved temperaturer opp til 100°C. Hvis på den annen side pH-verdien til den fortynnede blanding over-skrider 11, så er det usannsynlig at den er egnet for vasking og bleking av tøy, så som husholdningsvasking av tilsmusset tøy. Det er også mulig at aktiviteten til alkohol-oksydasen med hensyn til å utvikle hydrogenperoksyd kan forringes ved at den utsettes for et miljø hvor pH-verdien er over pH 11.

Evnen hos alkohol-oksydasen til å utvikle hydrogenperoksyd kan fastslåes ved å måle den konsentrasjon som dannes i et godt luftet system som inneholder pH 9 puffer (1000 ymol) og alkoholen (200 ymol) i et totalt volum på 10 ml ved 37°C. Peroksyd-konsentrasjonen kan bestemmes ved å stanse reaksjonen etter en standard tid ved tilsetning av 10 ml av 10 vekt/vol.% svovelsyre og titrere med kaliumpermanganat.

Hydrogenperoksyd-forløperen bør stabiliseres i vaskemiddelblandingen på en slik måte at enzymet og substratet er ute av stand til vesentlig reaksjon, da ellers blandingens evne til å tilveiebringe blekevirkning når den fortynnes med vann, godt kunne gå tapt eller kan ha avtatt under lagring til et uaksep-tabelt nivå.

Enzymet og substratet kan for eksempel temporært forhindres fra å reagere med hverandre og danne hydrogenperoksyd ved dis-sosiering av enzymet, for eksempel ved å sikre at blandingen inneholder tilstrekkelig høy konsentrasjon av vaskeaktiv forbindelse til å redusere vannets tilgjengelighet, idet det skal forståes at enzymet kan aktiveres til deretter å reagere med substratet når konsentrasjonen av den vaskeaktive forbindelse reduseres ved fortynning med vann.

Enzymet kan også temporært inaktiveres ved dissosiasjon, ved å redusere tilgjengeligheten av vann i blandingen ved andre hjelpemidler, enten ved å utelukke vann i det hele tatt eller ved å redusere vann-aktiviteten (a w ) til blandingen. a w-verdien til blandingen kan for eksempel reduseres til under 1,00 ved nærvær i løsning av alkoholen, salter, glycerol og andre elektro-lytter.

Alternativt er det også mulig å stabilisere hydrogenperoksyd-forløperen ved andre hjelpemidler, for eksempel ved innkapsling av alkohol-oksydasen på en slik måte at alkohol-oksydasen frigjøres ved fortynning av blandingen med vann, eller ved utfelling av alkohol-oksydasen med et salt som f.eks. ammoniumsulfat, hvis utsaltings-effekt går tapt ved fortynning med vann og gjen-oppløsning av alkohol-oksydasen, eller ved å opprettholde hydrogenperoksyd-forløperen i alt vesentlig fri for oksygen, for eksempel ved å anvende en slik antioksydant som askorbinsyre, slik at enzymet og substratet ikke kan reagere til hydrogenperoksyd.

Bleke- aktivatorer

Vaskemiddelblandinger som her beskrevet vil også fortrinnsvis inneholde en bleke-aktivator for å muliggjøre at hydrogenperoksyd som utvikles ved lav temperatur på f.eks. 15-55°C, vil bleke tilsmusset tøy.

.Bleke-aktivatorer er konvensjonelt organiske forbindelser

som har én eller flere acyl-reaktive acylrester, som ved relativt lave temperaturer reagerer med hydrogenperoksyd og bevirker dannelse av organiske persyrer, idet de sistnevnte sørger for en mer effektiv blekevirkning ved lavere temperaturer ann hydrogenperoksyd selv. Den best kjente organiske aktivator av praktisk betydning er N,N,N,N'-tetraacetyl-etylendiamin, normalt referert til som simpelthen tetraacetyletylendiamin og kodet TAED.

Eksempler på andre organiske bleke-aktivatorer er andre N-acyl-substituerte amider, for eksempel tetraacetylmetylen-diamin, karboksylsyreanhydrider, for eksempel rav-, benzoe- og ftalsyreanhydrider; karboksylsyreestere, for eksempel natrium-acetoksybenzensulfonat, natrium-p-sulfonert fenylbenzoat;

acetater, for eksempel glukosepentaacetat og xylosetetraacetat,

og acetylsalicylsyre.

Oraaniske bleke-aktivatorer kan anvendes i

vaskemiddelblandinger i en konsentrasjon av fra 0,1 til 10%, fortrinnsvis fra 0,5 til 5%, i vekt.

Det er også mulig å anvende som bleke-aktivatorer tung-metallioner av overgangsmetall-serien, for eksempel kobolt,

som katalyserer peroksydspaltning, eventuelt sammen med en spesiell type av chelateringsmiddel for nevnte tungmetall, for eksempel som beskrevet i US-patentskrift 3.156.654.

Vaskeevne- byggere som ikke er såpe

Vaskemiddelblandingene kan også inneholde vaskeevnebyggere.

Nyttige byggere inkluderer uorganiske og organiske vann-løselige byggersalter, så vel som forskjellige vann-uløselige og såkalte "kimsatte" byggere.

Uorganiske vaskeevnebyggere inkluderer for eksempel vann-løselige salter av fosfater, pyrofosfater, ortofosfater, poly-fosfater, fosfonater, karbonater, bikarbonater, borater og silikater. Spesifikke eksempler på uorganiske fosfatbyggere inkluderer natrium- og kaliumtripolyfosfater, -fosfater og -heksametafosfater. Polyfosfonatene inkluderer spesifikt for eksempel natrium- og kaliumsaltene av etylendifosfonsyre, natrium- og kaliumsaltene av etan-l-hydroksy-1,1-difosfinsyre,

og natrium- og kaliumsaltene av etan-1,1,2-trifosfonsyre. Natriumtripolyfosfat er en spesielt foretrukket vannløselig uorganisk bygger.

Ikke-fosforholdige sekvestrerende midler kan også velges

for bruk som vaskeevnebyggere. Spesifikke eksempler på ikke-fosforholdige, uorganiske byggeingredienser inkluderer vann-løselige uorganiske karbonat-, bikarbonat-, borat- og silikat-salter. Alkalimetall-, f.eks. natrium- og kalium-, karbonatene, bikarbonatene, boratene (Boraks) og silikatene er spesielt nyttige.

Vannløseliae, ikke-fosforholdige organiske byggere er også nyttige. Eksempelvis er alkalimetall-, ammonium- og substituert ammonium-polyacetatene, -karboksylatene, -polykarboksylatene, -suksinatene og -polyhydroksysulfonatene nyttige byggere i de her beskrevne blandinger oq prosesser. Spesifikke eksempler på polyacetat- og polykarboksylat-byggersaltene inkluderer natrium-, kalium-, litium-, ammonium- og substituert ammonium-saltene av etylendiamintetraeddiksyre, nitriltrieddiksyre, oksydiravsyre, mellittsyre, benzenpolykarboksylsyrer og citronsyre.

Sterkt foretrukne ikke-fosforholdige byggermaterialer

(både organiske og uorganiske) inkluderer natriumkarbonat, natriumbikarbonat, natriumsilikat, natriumcitrat, natriumoksy-disuksinat, natrium-mellittat, natriumnitriltriacetat og natrium-etylendiamintetraacetat, karboksymetoksysuksinat, karboksy-metoksymalonat og blandinger derav.

En annen type vaskeevnebygger som er nyttig i forbindelse med blandingene i henhold til oppfinnelsen omfatter et vannløse-lig materiale som har evne til å danne et vann-uløselig reaksjonsprodukt med vannhårdhets-kationer i kombinasjon med et krystal-lisasjons-kim som har evne til å tilveiebringe vekstpunkter for det nevnte reaksjonsprodukt.

Spesifikke eksempler på materialer som har evne til å danne det vann-uløselige reaksjonsprodukt, inkluderer de vannløselige salter av karbonater, bikarbonater, seskvikarbonater, silikater, aluminater og oksalater. Alkalimetallsaltene, spesielt natrium-saltene, av de foran nevnte materialer foretrekkes for lettvint-hets-skyld og økonomi.

Enda en annen klasse av vaskeevnebyggermaterialer som er nyttige i blandinger som her beskrevet, er zeolitter.

Vaskeevnebygger-komponenten vil, når den er til stede, generelt utgjøre fra 2 til 50%, fortrinnsvis fra 5 til 40%, i vekt av vaskemiddelblandingen.

Suspenderingsmidler

Suspenderingsmidler kan anvendes i blandinger som her beskrevet for å forhindre uløselig materiale, for eksempel enzymet hvis det er i utsaltet tilstand, fra å avsette seg under lagring av blandingen før bruk.

Eksempler på suspenderingsmidler er en polyakrylsyre/ polyalkylsukroseeter-tverrbundet kopolymer, f.eks. CARBOPOL,

som kan anvendes i en konsentrasjon av fra 0,8 til 1,5%, xantan-gummi, f.eks. KELZAN, som kan anvendes i en konsentrasjon av fra 0,25 til 1%, og heteropolysakkaridet BIOPOLYMER PS 87 (som beskrevet i den publiserte europeiske patentsøknad nr. 80302307.6, publikasjon nr. 0 023 397), som kan anvendes i en konsentrasjon av 0,2-0,5%.

Andre vaskemiddel- hjelpestoffer

Andre vaskemiddel-hjelpestoffer som eventuelt kan være til stede i blandinger som her beskrevet inkluderer sekvestreringsmidler, overfettingsmidler, f.eks. frie lang-kjedede fettsyrer, skum-forsterkere, f.eks. kokosnøttmonoetanol-amid; skum-regulerende midler; uorganiske salter, f.eks. natrium-og magnesiumsulfater; fuktighetsgivende midler; myknere og anti-kakedannelsesmidler; anti-gjenavsetningsmidler; smuss-frigjøringsmidler; fyllstoffmaterialer; optiske hvitemidler; anti-flekkdannelsesmidler; farvestoffer; opakt-gjørende midler, farvemidler, fluorescerende midler, parfyme, germicider og andre deodorant-materialer, f.eks. sink-ricinoleat; og vann.

I tillegg til alkohol-oksidaser kan forskjellige andre vaskeevne-enzymer som er velkjente på området for sin evne til å nedbryte og hjelpe til med fjerning av forskjellig smuss og flekker, eventuelt også anvendes i de beskrevne blandinger. Vaskeevne-enzymer anvendes vanligvis i konsentra-sjoner fra ca. 0,1% til ca. 1,0% i vekt av slike blandinger. Typiske enzymer inkluderer de forskjellige proteaser, lipaser, amylaser og blandinger derav, som er beregnet på å fjerne et utvalg av smuss og flekker fra tøy.

Den totale mengde vaskemiddelhjelpestoffer som kan in-korporeres i vaskemiddelblandinger som her beskrevet vil normalt utgjøre resten av blandingen etter at man har tatt hensyn til den vaskeaktive forbindelse og hydrogenperoksyd-forløperen. Vaskemiddel-hjelpestoffene vil følgelig utgjøre fra 1 til 98 vekt% av produktet.

Produkt- type og sammensetning

En vaskemiddelblanding som her beskrevet er i form

av en flytende vaskeaktiv forbindelse som omfatter hydrogenperoksyd-forløperen, og eventuelt en bleke-aktivator og andre ingredienser.

Vaskemiddelblandingen er fortrinnsvis fortykket slik at det er lettere å dispensere den, for eksempel når den tilsettes i en vaskemaskin som del av en vaskeprosess.

Blandingen i henhold til oppfinnelsen kan også være praktisk talt fri for vaskeaktiv forbindelse og kan for eksempel anvendes som et flytende blekeprodukt ved forhåndsbleking av tilsmussede plagg som forberedelse til vasking med en konven-sjonell vaskemiddelblanding, eller ved bleking av hårde flater, så som en vaskeservant, et vaskefat, en vaskekum eller et bade-kar, etter passende fortynning av den med vann for å muliggjøre enzymet og substratet å reagere og blekingen å skride frem.

Det skal forståes at blandingen i henhold til oppfinnelsen er flytende i den betydning at den normalt kan helles eller klemmes ut av en beholder som en fritt-strømmende væske. Noen av ingrediensene i blandingen kan imidlertid være i form av fin-delte faststoffer som har en partikkelstørrelse som ikke vanligvis overstiger 200 ym, i hvilket tilfelle det vanligvis vil være nødvendig å inkludere i blandingen et suspenderingsmiddel for å sikre at slike faststoffer blir jevnt fordelt.

Fremgangsmåte for fremstilling av flytende vaskemiddelblandinger

Oppfinnelsen tilveiebringer også en fremgangsmåte for fremstilling av en flytende vaskemiddelblanding, omfattende følgende trinn:

(i) fremstille en blanding i flytende form av vaskeaktiv forbindelse, en C^-C^-alkanol og en bleke-aktivator, og (ii) deretter tilsette til denne blanding en C^-C^-alkanol-oksydase#

Alkanol-oksydasen og alkanolen er ute av stand til vesentlig å reagere med hverandre i den således dannede blanding for å danne hydrogenperoksyd før blandingen fortynnes med vann;

blandingen inneholder mindre enn 1 enhet katalase for hver 2 enheter av alkanol-oksydase;

og ved fortynning méd 100 ganger sitt volum av vann har blandingen en pH-verdi på fra 7,5 til 11.

Fremgangsmåten for fremstilling av flytende vaskemiddelblandinger omfatter følgelig å oppløse eller dispergere i en flytende vaskeaktiv forbindelse, sammen med en bleke-aktivator og, om ønsket, andre vaskemiddelhjelpestoffer, tilstrekkelig av alkoholen som omfatter enzymsubstratet i hydrogenperoksyd-forløperen til å tilveiebringe en flytende vaskemiddelblanding som etterpå tilsettes alkanol-oksydasen som omfatter enzymet i hydrogenperoksyd-forløperen. Det er ønskelig å tilsette enzymet til resten av vaskemiddelblandingen i et stadium mot slutten av produksjonen, for å redusere tap av enzym-aktivitet til et minimum, hvilket kan inntreffe under et varme-trinn, eller hvilket skyldes for tidlig reaksjon mellom enzymet og substratet.

Fremgangsmåter for anvendelse av blandingen

En vaskemiddelblanding som her beskrevet an-

vendes spesielt ved bleking og vasking av tilsmussede klesplagg, fortrinnsvis ved en vasketemperatur på fra 15 til 55°C.

I bruk kan vaskemiddelblandingen, når den anvendes som et tøyvaskeprodukt, for eksempel påføres et klesplagg i henhold til konvensjonelle tøyvaskeprosesser som involverer vann-vasking, skylling og tørking, i hvilket tilfelle det vanligvis vil bli fortynnet med minst 100 ganger sitt volum av vann.

Oppfinnelsen skal illustreres ved de følgende eksempler hvor eksemplene 1-10 gjelder vaskemiddel/bleke-preparater, hvor hvert inneholder en tilstrekkelig høy konsentrasjon av vaskeaktiv forbindelse til å sikre at hydrogenperoksyd-forløperen forblir inaktiv inntil blandingene fortynnes med vann.

E ksempel 1

Dette eksempel illustrerer en flytende vaskemiddelblanding i henhold til oppfinnelsen og gir data for å indikere at blandingen kan anvendes for å bleke flekket tøy.

Vaskemiddelblandingen hadde følgende sammensetning:

Enzym

Alkohol-oksydase: 500 enheter/ml av den totale vaskemiddelblanding (inneholdende tilnærmet 1 enhet katalase på 10 enheter oksydase)

Bleke- test

5 cm x 5 cm kvadrater av standard te-flekket tøy (BC1) ble anbrakt i 50 ml av pH 9 puffer som inneholdt 0,5 g av den flytende vaske/bleke-blanding. Dette representerer en fortynning på 1 del av blandingen i 100 deler vann. Luft ble boblet gjennom væsken i 20 minutter ved en temperatur på 40°C.

Tøykvadratene ble så fjernet fra væsken, skyllet med vann, tørket og presset, og refleksjonsevnen ble målt med et Zeiss-fotometer ved 460 nm med et 420 nm UV interferensfilter. Refleksjonsverdiene som ble oppnådd ble sammenlignet med verdier oppnådd ved anvendelse av stykker av ubehandlet BCl-tøy. En økning i refleksjonsverdien var indikativ for bleking. Verdier ble derfor registrert som differanser (AR46Q) mellom behandlet og ubehandlet BCl-tøy.

Resultater

I dette eksempel ble det oppnådd en A R46Q-verdi på 4.

Dette representerer en tilfredsstillende bleking. I et kontroll-forsøk hvor lignende stykker av BCl-tøy ble behandlet med ovennevnte blanding, men uten enzymet, ble det ikke observert noen forandring i refleksjonsevnen.

E ksempel 2

I dette eksempel ble det fremstilt en flytende vaske/blekemiddelblanding med følqende sammensetnina:

Denne blanding inneholdt mindre enn 1 enhet katalase for hver 10 enheter oksydase.

Denne blandings evne til å bleke standard BCl-tøy ble testet ved den metode som er beskrevet i eksempel 1.

De oppnådde resultater var som følger:

Eksempel 3

I dette eksempel ble det fremstilt en flytende vaske/blekemiddelblanding med følgende sammensetning:

Denne blandings evne til å bleke standard BCl-tøy ble testet ved den metode som er beskrevet i eksempel 1. Resultatene var som følger:

Eksempel 4

Denne blandings evne til å bleke standard BCl-tøy ble testet ved den metode som er beskrevet i eksempel 1. De oppnådde resultater er som følger:

Eksempel 5

I dette eksempel sammenlignes effekten ved å anvende forskjellige bleke-aktivatorer. For dette formål ble det fremstilt en flytende vaske/bleke-basisblanding uten tilsatt bleke-aktivator. Denne basisblanding hadde følgende sammensetning:

Denne blandings evne, sammen med tre forskjellige bleke-aktivatorer, til å bleke standard BCl-tøy ble testet ved den metode som er beskrevet i eksempel 1. De oppnådde resultater var som følger:

Eksempel 6

Evnen hos denne blanding til å bleke standard BCl-tøy ble sammenlignet med en lignende blanding som bleke-aktivatoren (TAED) var utelatt fra. Den fremgangsmåte som ble anvendt var ellers den som er beskrevet i eksempel 1. De oppnådde resultater var som følger:

De sistnevnte to resultater indikerer at det kan oppnåes meget god bleking i nærvær av TAED ved lav temperatur. Det første resultat uten TAED representerer dårlig bleking og under-streker nødvendigheten av å anvende en bleke-aktivator ved bleking ved lav temperatur.

Eksempel 7

Dette eksempel sammenligner anvendelse av metanol eller etanol som substrater og anvendelse av TAED eller natrium-acetoksybenzensulfonat (SABS) eller et overgangsmetall-ion som bleke-aktivatorer.

Den anvendte blanding var som følger:

Denne blandings evne til å bleke standard BCl-tøy ble testet ved den metode som er beskrevet i eksempel 1 ved anvendelse av en eller annen av substrat-alkoholene og hver av bleke-aktivatorene ved de nivåer som er vist i nedenstående tabell, som også registrerer de bleke-verdier som ble oppnådd i hvert tilfelle.

Disse resultater bekrefter betydningen av å anvende en bleke-aktivator ved bleking ved lav temperatur. De tre bleke-aktivatorer som ble anvendt var tilnærmet ekvivalente med hensyn til effektivitet i denne henseende. Metanol utgjør et egnet substrat for oksydasen som er så"effektiv som etanol, hva evnen til å bleke angår.

Eksempel 8

I dette eksempel fremstilles en flytende vaske/bleke-middelblanding ved å- anvende den blanding som er beskrevet i eksempel 3, med unntagelse av at n-propanol (15 vekt%) erstatter etanol (10 vekt%).

Eksempel 9

I dette eksempel fremstilles en flytende vaske/blekemiddelblanding ved å anvende den blanding som er beskrevet i eksempel 4, med unntagelse av at n-butanol (10 vekt%) erstatter etanol (8 vekt%).

E ksempel 10

I dette eksempel fremstilles en flytende vaske/blekemiddelblanding ved å anvende den blanding som er beskrevet i eksempel 5, med unntagelse av at metanol (15 vekt%) erstatter etanol (10 vekt%).

Eksempel 11

Dette eksempel illustrerer en flytende blekemiddel-blanding som er praktisk talt fri for vaskeaktiv forbindelse.

Den flytende blekemiddelblanding hadde følgende sammensetning:

Denne flytende blekemiddelblanding anvendes som toalett-blekemiddel ved å dispensere et volum av 50 ml i kontakt med den vannfylte "s-bend"-felle i en klosettskål uten spyling. Kontakt mellom den fortynnede blekemiddelblanding og klosett-skålen natten over er tilstrekkelig til å bevirke effektiv bleking av overflaten av "s-bend"-fellen og sterilisering av flaten.

Claims

1. Vandig, flytende hydrogenperoksydforløperblanding, karakterisert ved at den i tillegg til vann inneholder: (a) som enzym, en C^-C^-alkanol-oksydase som er praktisk talt fri for katalase, i en mengde av fra 50 til 1000 enheter pr. ml av blandingen, og (b) som substrat, en C^-C^-alkanol i en mengde av fra 5 til 25 vekt% beregnet på blandingen, samt en tilstrekkelig mengde stabiliserende forbindelse, hvorved enzymet og substratet danner hydrogenperoksyd når blandingen fortynnes med 100 ganger sitt volum av vann som har en pH-verdi på fra 7,5 til 11.

2. Blanding som angitt i krav 1, karakterisert ved at den i tillegg inneholder 0,1-10 vekt% av en bleke-aktivator.

3. Blanding som angitt i hvilket som helst av de foregående krav, karakterisert ved at den også omfatter fra 1 til 90%, i vekt, av vaskeaktiv forbindelse.

4. Fremgangsmåte for fremstilling av en blanding som angitt i krav 3, karakterisert ved at den omfatter følgende trinn: (i) fremstilling av en blanding i flytende form av vaskeaktiv forbindelse, en C^-C^-alkanol og en blekeaktivator, og (ii) deretter tilsette til denne blanding en C^-C^-alkanol-oksydase.