DE10309803B4 - α-amylase variants with improved alkalinity - Google Patents
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Abstract
Hydrolytisch aktive α-Amylase-Variante mit mindestens zwei Aminosäureaustauschen gegenüber dem Ausgangsmolekül, dadurch gekennzeichnet, daß in Position 13 gemäß der Zählung der α-Amylase aus B. amyloliquefaciens (SEQ ID NO. 4) ein Prolinrest (P) und in Position 414 ein Serinrest (S) vorliegt.hydrolytically active α-amylase variant with at least two amino acids exchanged across from the starting molecule, characterized in that in Position 13 according to the count of α-amylase from B. amyloliquefaciens (SEQ ID NO: 4) a proline residue (P) and in position 414 is a serine residue (S).
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft α-Amylase-Varianten mit einer verbesserten Aktivität im alkalischen Medium sowie diverse technische Einsatzgebiete für diese α-Amylase-Varianten, insbesondere Wasch- und Reinigungsmittel mit diesen α-Amylase-Varianten.The The present invention relates to α-amylase variants with an improved activity in alkaline medium and various technical applications for these α-amylase variants, in particular Detergents and cleaners with these α-amylase variants.
α-Amylasen (E.C. 3.2.1.1) hydrolysieren interne α-1,4-glycosidische Bindungen von Stärke und stärkeähnlichen Polymeren unter Bildung von Dextrinen und β-1,6-verzweigten Oligosacchariden. Aufgrund dieser stärkespaltenden Aktivität werden α-Amylasen für zahlreiche technische Anwendungen eingesetzt, darunter als aktive Komponente in Wasch- und Reinigungsmitteln. Weil Wasch- und Reinigungsmittel überwiegend alkalische pH-Werte aufweisen, werden hierfür insbesondere α-Amylasen benötigt, die im alkalischen Medium aktiv sind. Die meisten technisch bedeutenden α-Amylasen werden von Mikroorganismen, d.h. Pilzen oder Bakterien, vor allem denen der Gattungen Aspergillus und Bacillus produziert und sekretiert. Ausgehend von diesen mikrobiologischen Quellen können sie über zumeist (gen-)technisch entsprechend angepaßte Verfahren in industriellem Maßstab gewonnen werden.α-amylases (E.C. 3.2.1.1) hydrolyze internal α-1,4-glycosidic bonds of strength and starchy ones Polymers to form dextrins and β-1,6 branched oligosaccharides. by virtue of this strength-splitting one activity become α-amylases for numerous technical applications, including as an active component in detergents and cleaners. Because washing and cleaning agents predominantly have alkaline pH values, this particular α-amylases needed which are active in the alkaline medium. Most technically important α-amylases are from Microorganisms, i. Fungi or bacteria, especially those of the Genera Aspergillus and Bacillus are produced and secreted. outgoing Of these microbiological sources, they can mostly (gen) technical adapted accordingly Process on an industrial scale be won.
Zur Ermittlung geeigneter α-Amylasen für die jeweiligen Gebiete findet nach wie vor eine intensive Suche nach neuen α-Amylasen aus natürlichen Quellen statt. Viele solcher Enzyme sind im Stand der Technik bereits beschrieben; ihre Zahl nimmt weiterhin zu. Für den Einsatz bei alkalischen pH-Werten sind insbesondere die alkalischen α-Amylasen von Bedeutung, die natürlicherweise von Spezies der Gattung Bacillus gebildet werden. Technisch besonders wichtig sind die α-Amylasen aus Bacillus licheniformis, aus B. amyloliquefaciens und aus B. stearothermophilus. Sie werden in der vorliegenden Anmeldung als BLA, BAA beziehungsweise BStA bezeichnet. Das Wildtyp-Enzym aus B. licheniformis ist von der Firma Novozymes unter dem Namen Termamyl® und von der Firma Genencor unter dem Namen Purastar®ST erhältlich. Die Wildtyp-α-Amylase von B. amyloliquefaciens wird von der Firma Novozymes unter dem Namen BAN® vertrieben und die Wildtyp α-Amylase aus B. stearothermophilus unter den Namen BSG®, ebenfalls von der Firma Novozymes.For the determination of suitable α-amylases for the respective areas, there is still an intensive search for new α-amylases from natural sources. Many such enzymes have already been described in the prior art; their number continues to increase. For use at alkaline pH values, in particular the alkaline α-amylases which are naturally formed by species of the genus Bacillus are of importance. Of particular technical importance are the α-amylases from Bacillus licheniformis, B. amyloliquefaciens and B. stearothermophilus. They are referred to in the present application as BLA, BAA or BStA. The wild-type B. licheniformis enzyme is available from Novozymes under the name Termamyl ® and from Genencor under the name Purastar® ® ST. The wild-type α-amylase from B. amyloliquefaciens is marketed by Novozymes under the name BAN ® and the wild-type α-amylase from B. stearothermophilus under the names BSG ®, likewise from Novozymes.
Eine
weitere für
den Einsatz in alkalischen Medien geeignete α-Amylase (in der vorliegenden
Anmeldung als LAMY bezeichnet) wird von der Fa. Kao in den Anmeldungen
WO 94/26881 A1 (
Weitere Beispiele für besonders in Wasch- und Reinigungsmitteln einsetzbare amylolytische Enzyme sind die α-Amylase aus Bacillus sp. A 7-7 (DSM 12368; hier als A 7-7 bezeichnet), publiziert in WO 02/10356 A2, und das Enzym aus B. agaradherens (DSM 9948), das gleichzeitig als α-Amylase und als Cyclodextrin-Glucanotransferase (CGTase) angesehen werden kann und in WO 02/44350 A2 publiziert worden ist. Weitere α-Amylasen sind die, die dem in der Anmeldung WO 03/002711 A2 definierten Sequenzraum angehören.Further examples for especially useful in detergents and cleaners amylolytic Enzymes are the α-amylase from Bacillus sp. A 7-7 (DSM 12368, referred to herein as A 7-7) in WO 02/10356 A2, and the enzyme from B. agaradherens (DSM 9948), at the same time as α-amylase and are considered as cyclodextrin glucanotransferase (CGTase) can and has been published in WO 02/44350 A2. Further α-amylases are those which correspond to the sequence space defined in the application WO 03/002711 A2 belong.
Aus der Anmeldung WO 00/60060 A2 von der Fa. Novozymes gehen die zwei α-Amylasen AA560 (aus Bacillus sp. DSM 12649) und AA349 (aus Bacillus sp. DSM 12648) hervor, die beide ein alkalisches pH-Optimum aufweisen. Zwei weitere Termamyl-ähnliche α-Amylasen mit den Bezeichnungen SP690 und SP722 sowie Varianten dieser Enzyme werden beispielsweise mit der Anmeldung WO 99/23211 A1 offenbart. Sie stimmen hinsichtlich der Zählung der Aminosäure-Positionen mit AA560 und AA349 überein.Out The application WO 00/60060 A2 Novozymes go the two α-amylases AA560 (from Bacillus sp. DSM 12649) and AA349 (from Bacillus sp DSM 12648), which both have an alkaline pH optimum. Two more termamyl-like α-amylases with the designations SP690 and SP722 as well as variants of these enzymes are disclosed, for example, with the application WO 99/23211 A1. You vote for the count the amino acid positions coincide with AA560 and AA349.
Eine weitere Bacillus-Amylase wird von Lin et al. in der Publikation „Production and property of a raw-starch-degrading Amylase from the thermophilic and alkaliphilic Bacillus sp. TS-23" (1998), in Biotechnol. Appl. Biochem., Band 28(1), Seiten 61 bis 68, beschrieben. Sie wird hier als TS-23 bezeichnet. Die zugehörigen DNA- und Aminosäuresequenzen sind beispielsweise in der Datenbank Swiss-Prot (Geneva Bioinformatics (GeneBio) S.A., Genf, Schweiz; http://www.genebio.com/sprot.html) unter der Nummer Q59222 und in GenBank (National Center for Biotechnology Information NCBI, National Institutes of Health, Bethesda, MD, USA) unter der Nummer U22045 hinterlegt.A another Bacillus amylase is described by Lin et al. in the publication "Production and property of a raw-starch-degrading Amylase from the thermophilic and alkaliphilic Bacillus sp. TS-23 "(1998), in Biotechnol. Appl. Biochem. Vol. 28 (1), pages 61 to 68. It is here as TS-23 designated. The associated DNA and amino acid sequences are, for example, in the database Swiss-Prot (Geneva Bioinformatics (GeneBio) S.A., Geneva, Switzerland; http://www.genebio.com/sprot.html) under number Q59222 and in GenBank (National Center for Biotechnology Information NCBI, National Institutes of Health, Bethesda, MD, USA) deposited under the number U22045.
Ein
Vergleich der Sequenzen dieser Enzyme erfordert ein Alignment, in
welchem die jeweils einander entsprechenden Aminosäuren übereinander
zu liegen kommen. Die die vorliegende Erfindung betreffenden, später eingehend
diskutierten Aminosäurepositionen
können
mit diesen wichtigsten Enzymen über
folgende, aus dem Alignment der
Die Aminosäuren sind im international geräuchlichen Einbuchstabencode angegeben; Abkürzungen der Enzyme wie im Text; k.A. steht für: keine Angabe. Tabelle 1: Zuordnung der Aminosäureaustausche der vorliegenden Anmeldung in der Zählung nach SEQ ID NO. 4 zu den homologen Positionen der wichtigsten im Stand der Technik beschriebenen α-Amylasen. The amino acids are given in the international common one-letter code; Abbreviations of the enzymes as in the text; kA stands for: not specified. Table 1: Assignment of the amino acid substitutions of the present application in the count according to SEQ ID NO. 4 to the homologous positions of the most important α-amylases described in the prior art.
Die natürlicherweise vorkommenden α-Amylase-Moleküle sind auf vielfache Weise, insbesondere über molekularbiologische Modifikationen weiterentwickelt worden, um sie in Hinblick auf spezifische Anwendungen hin zu optimieren. Solche Optimierungen betreffen beispielsweise die Substratspezifitäten, die Stabilität des Enzyms unter verschiedenen Bedingungen oder die enzymatische Aktivität selbst.The naturally occurring α-amylase molecules in a variety of ways, especially molecular biology modifications been developed to meet specific applications to optimize. Such optimizations relate, for example the substrate specificities, the stability of the enzyme under different conditions or the enzymatic activity even.
Als
eine molekularbiologisch wichtige Art der Modifikation kann die
Genfusion oder Herstellung von Fusionsproteinen (Hybriden) betrachtet
werden. So wird beispielsweise in der Anmeldung WO 99/57250 A1 offenbart,
daß Waschmittelenzyme
durch Kopplung an Cellulose-Bindungsdomänen (CBD) in ihren Beiträgen zur
Waschleistung gesteigert werden können. In der Patentanmeldung
WO 99/43793 A1 werden Sequenzähnlichkeiten
zwischen Novamyl® (siehe unten) und bekannten
Cyclodextringlucanotransferasen (CGTasen) ausgenutzt, um Hybride
beider Enzyme zu erzeugen. Der Einsatz von Hybriden der α-Amylasen
aus B. amyloliquefaciens und B. licheniformis geht aus der Anmeldung
Ein jedoch nach wie vor wichtiges Prinzip, solche Weiterentwicklungen vorzunehmen, besteht in der Durchführung von Punktmutationen, d.h. Deletionen, Insertionen und vor allem Substitutionen einzelner Aminosäuren. Beispielsweise das zufallsgemäße Mutagenese-Verfahren der Anmeldung WO 99/20768 A1 führt zu α-Amylase-Varianten, die in Gegenwart von Reinigungsmittelbestandteilen besonders stabil sind. Für praktisch alle technisch wichtigen Wildtypenzyme (siehe oben) sind inzwischen zahlreiche durch Punktmutationen verbesserte Varianten beschrieben worden, wobei diese Variationen in der Regel nicht auf die betreffenden Enzyme beschränkt sind sondern für verwandte Moleküle ähnliche Leistungsverbesserungen bewirken.One but still important principle, such advancements is to perform point mutations, i.e. Deletions, insertions and especially substitutions of individual Amino acids. For example, the random mutagenesis method of the application WO 99/20768 A1 leads to α-amylase variants, which are particularly stable in the presence of detergent ingredients are. For practically all technically important wild-type enzymes (see above) are now numerous variants improved by point mutations have been described, these variations are not usually on limited the enzymes involved but are for related molecules similar Achieve performance improvements.
Beispielsweise die Anmeldung WO 94/02597 A1 lehrt, Methionin-Reste durch Substitution gegen andere Aminosäuren zu ersetzen und dadurch die Oxidationsempfindlichkeit zu senken und die Aktivität bei höheren Temperaturen zu verbessern. Dies wird anhand von Varianten der α-Amylase aus B. licheniformis illustriert. Weitere Verbesserungen an diesem Termamyl®-Molekül gehen beispielsweise aus WO 95/26397 A1 hervor. Derartige Optimierungsprodukte der α-Amylase aus B. licheniformis sind unter dem Handelsnamen Duramyl® von der Fa. Novozymes erhältlich (SÖFW-Journal, 123, (1997), S. 723-731). Ein weiteres Optimierungsprodukt ist Termamyl® ultra mit geringerer Calcium-Bindung.For example, the application WO 94/02597 A1 teaches to replace methionine residues by substitution with other amino acids, thereby lowering the sensitivity to oxidation and improving activity at higher temperatures. This is illustrated by variants of the B. licheniformis α-amylase. Further improvements to this Termamyl ® molecule go out, for example from WO 95/26397 A1. Such optimization products of the α-amylase from B. licheniformis are Duramyl ® under the trade name of the Fa. Novozymes available (SOFW-Journal, 123, (1997), pp 723-731). Another optimization product is Termamyl ® ultra with lower calcium binding.
Die α-Amylasen der Anmeldung WO 97/43424 A1 zeigen über Punktmutationen der Calcium-bindenden Aminosäuren ein geändertes Calciumionen-Bindungsverhalten und damit geänderte enzymatische Eigenschaften. Diese Erkenntnis ist ausgehend von der 3D-Struktur der α-Amylase von B. licheniformis gewonnen worden, sei aber auch auf andere α-Amylasen anwendbar. Auch die Anmeldung WO 96/23874 A1 beruht auf Erkenntnissen aus der 3D-Struktur, und zwar verschiedener Moleküle, darunter auch Hybridamylasen, und schlägt zahlreiche Positionen vor, an denen α-Amylasen, insbesondere die „klassischen" Moleküle BLA, BStA beziehungsweise BAA verändert werden können, um deren enzymatische Eigenschaften zu verändern.The α-amylases the application WO 97/43424 A1 show point mutations of the calcium-binding amino acids a changed one Calcium ion binding behavior and thus altered enzymatic properties. This finding is based on the 3D structure of the α-amylase B. licheniformis, but was also on other α-amylases applicable. The application WO 96/23874 A1 is based on findings from the 3D structure, namely different molecules, including also hybrid amylases, and beats numerous positions in which α-amylases, in particular the "classical" molecules BLA, BStA and BAA changed can be to change their enzymatic properties.
Beispielsweise aus der Anmeldung WO 96/23873 A1 gehen Varianten von α-Amylasen aus verschiedenen Bacilli, darunter B. stearothermophilus, Bacillus sp. #707 und den bereits verbesserten Molekülen gemäß WO 95/26397 A1 hervor, die höhere Oxidationsstabilität, höhere thermische Stabilität und/oder geringere Calcium-Abhängigkeit aufweisen. Die Amylasen der Anmeldung WO 99/02702 A1 mit zusätzlichen Disulfid-Brücken sind bei höheren Temperaturen stabiler als das Ausgangsmolekül. Die Enzyme der Anmeldung WO 99/23211 A1 sind bei hohen pH-Werten und/oder in Gegenwart von Calcium-Ionen stabiler und/oder bei höheren Temperaturen aktiver. Abgeleitete Varianten, insbesondere von der α-Amylase aus B. stearothermophilus gehen beispielsweise aus der Anmeldung WO 02/02726 A1 für den Einsatz in Wasch- und Reinigungsmitteln hervor. Das entsprechende Handelsprodukt der Firma Novozymes trägt den Namen Novamyl®.For example, from the application WO 96/23873 A1 variants of α-amylases from various Bacilli, including B. stearothermophilus, Bacillus sp. # 707 and the already improved molecules according to WO 95/26397 A1, which have higher oxidation stability, higher thermal stability and / or lower calcium dependence. The amylases of the application WO 99/02702 A1 with additional disulfide bridges are more stable at higher temperatures than the starting molecule. The enzymes of application WO 99/23211 A1 are more stable at high pH values and / or in the presence of calcium ions and / or more active at higher temperatures. Derivative variants, in particular of the α-amylase from B. stearothermophilus, for example, emerge from the application WO 02/02726 A1 for use in detergents and cleaners. The corresponding commercial product from Novozymes named Novamyl ®.
Varianten
des Enzyms LAMY (aus Bacillus sp. KSM-AP1378) offenbart die Anmeldung
Aus der Anmeldung WO 00/60060 A2 von der Fa. Novozymes, die die α-Amylasen AA560 und AA349 offenbart, gehen auch durch Punktmutation erhältliche Varianten dieser Enzyme hervor.Out the application WO 00/60060 A2 from the company. Novozymes, the α-amylases AA560 and AA349 are also available through point mutation Variants of these enzymes.
Wie die Wildtypenzyme können auch Hybridamylasen zusätzlich durch Punktmutagenese weiterentwickelt werden. Dies offenbart beispielsweise die als Weiterentwicklung von WO 96/23874 A1 anzusehende Anmeldung WO 97/41213 A1. In den Anmeldungen WO 00/60059 A2 und WO 00/60060 A2 werden Varianten offenbart, die hinsichtlich eines veränderten Spaltungsmusters am Substrat Stärke entwickelt worden sind und sich deshalb besonders für die Stärke-Verarbeitung eignen. In diesen Schriften werden zahlreiche Punktmutationen sowohl von nativen α-Amylasen, als auch von Hybridamylasen offenbart.As the wild-type enzymes can also hybrid amylases additionally be further developed by point mutagenesis. This is disclosed, for example the application to be regarded as a further development of WO 96/23874 A1 WO 97/41213 A1. In the applications WO 00/60059 A2 and WO 00/60060 A2 variants are disclosed, which changed in terms of a Fission pattern at the substrate strength have been developed and therefore especially for starch processing suitable. In these writings are numerous point mutations both of native α-amylases, as well as hybrid amylases.
Gegenüber den hier vorgestellten Dokumenten aus dem Stand der Technik sollen im folgenden die die vorliegende Anmeldung betreffenden Positionen und Substitutionen überprüft werden.Compared to the here presented documents from the prior art are in following are the positions concerning this application and substitutions are reviewed.
Aus der Anmeldung WO 97/41213 A1 gehen Varianten hervor, die in der Zählung nach BLA die Austausche D325N, R375E in Kombination mit einer anderen Substitution und L3V, in Kombination mit jeweils mehreren anderen definierten Austauschen aufweisen.Out the application WO 97/41213 A1 show variants that in the count after BLA exchanges D325N, R375E in combination with another Substitution and L3V, in combination with several others have defined exchanges.
Die Anmeldung WO 00/60059 A2 offenbart eine Vielzahl von Möglichkeiten, α-Amylasen durch Punktmutationen zu verändern. Darunter wird auch ein Autausch in Position S168 (gemäß BLA) vorgeschlagen, konkret die Variante S168Y.The Application WO 00/60059 A2 discloses a variety of possibilities, α-amylases to change by point mutations. Including an exchange in position S168 (according to BLA) is proposed below, specifically the variant S168Y.
Aus
der Anmeldung
Aus
der Anmeldung WO 96/23874 A1 gehen zahlreiche, die enzymatische
Aktivität
beeinflussende Varianten hervor, die durch den Vergleich der 3D-Strukturen
verschiedener α-Amylasen
nahegelegt worden sind. Hierunter ist jedoch kein Austausch in einer
die vorliegende Anmeldung betreffenden Position. Das korrespondierende
Patent
Die
beiden Anmeldungen WO 91/00343 A2 und
Die Anmeldung WO 95/10603 A1 offenbart wiederum eine Vielzahl von Substitutionen, die u.a. die Beiträge der betreffenden Enzyme zur Waschleistung beeinflussen sollen, angegeben in der Zählung nach BLA. Darunter sollen Austausche fallen, für die nur ganz allgemein Bereiche angegeben sind; aus den dort genannten Bereichen 142-182, 172-178, 260-269 und 369-383 ist konkret jedoch nur die Position 375 vorbeschrieben. Hierfür wird der Austausch R375Y offenbart. Insbesondere im zuletzt genannten Bereich ist als eine Grenze die Position 383 angegeben, ohne daß dieser Position jedoch eine Bedeutung beigemessen wird, so daß wohl nur die zwischen den Randpositionen gelegenen Aminosäuren gemeint zu sein scheinen. Zumindest wird mit keinem Beispiel offenbart, daß gerade diese Position einen Einfluß auf die Alkaliaktivität nimmt. Als weitere relevante Position geht aus dieser Schrift Position 3 hervor; empfohlen wird dafür der Austausch L3V.The application WO 95/10603 A1, in turn, discloses a variety of substitutions which, inter alia, are intended to influence the contributions of the respective enzymes to the washing performance, indicated in the BLA count. These include exchanges for which only areas in general are indicated; However, from the areas 142-182, 172-178, 260-269 and 369-383 mentioned there, only position 375 is concretely described. For this purpose, the replacement R375Y is disclosed. In particular, in the last-mentioned range, the position 383 is indicated as a limit, without this position, however, being given any significance, so that only the amino acids located between the edge positions seem to be meant. At the very least, it is not disclosed by any example that it is this position which has an influence on alkalinity activity. As a further relevant position, this document shows position 3; we recommend replacing the L3V.
Besonders komplex erscheint die Anmeldung WO 02/092797 A2. Hier werden im Abschnitt "Beispiele" die nun in Tabelle 2 zusammengestellten Aminosäure-Austausche in der Zählung nach BLA "offenbart". Tabelle 2: In WO 02/092797 A2 "offenbarte" Aminosäure-Austausche. The application WO 02/092797 A2 appears particularly complex. Here, in the "Examples" section, the amino acid exchanges now compiled in Table 2 are "revealed" in the BLA count. Table 2: In WO 02/092797 A2 "disclosed" amino acid substitutions.
Aus dieser Anmeldung gehen also keine Substitutionen in den Aminosäurepositionen 174 und 383, entsprechend 203 und 414 in der Zählung nach SEQ ID NO. 4 hervor. Zum anderen heißt es in WO 02/092797 A2 lediglich, diese Varianten seien erzeugt worden; es fehlen jedoch Angaben zu den biochemischen Eigenschaften. Für keine dieser Positionen wird jedoch konkret ein Einfluß auf die Verwendbarkeit unter alkalischen Bedingungen beschrieben.Out Thus, this application does not substitute amino acid positions 174 and 383, corresponding to 203 and 414 in the count according to SEQ ID NO. 4 forth. On the other hand means in WO 02/092797 A2 only, these variants have been produced; however, information on biochemical properties is lacking. For no However, these positions are concretely influenced by usability described alkaline conditions.
In der oben genannten Anmeldung WO 99/23211 A1 werden auch Varianten der Enzyme SP690 und SP722 bezeichnet, die die Positionen W167, S170, D271 und K385 betreffen, wobei, laut Anspruch, jeweils gegen alle verbleibenden Aminosäuren substituiert werden soll; was in dieser Allgemeinheit bedeutet, daß hier prinzipiell jede Aminosäure möglich ist. Konkret offenbart wird lediglich der Austausch K385R, d.h. die Substitution einer basischen Aminosäure gegen eine andere basische Aminosäure an dieser Position, und zwar in Kombination mit anderen Punktmutationen.In the above-mentioned application WO 99/23211 A1 are also variants enzymes SP690 and SP722, which contain the positions W167, S170, D271 and K385 relate, where, according to claim, respectively against all remaining amino acids is to be substituted; which means in this generality that here in principle every amino acid possible is. Concretely, only the replacement K385R, i.e., K385R, is disclosed. the substitution of one basic amino acid for another basic one amino acid at this position, in combination with other point mutations.
Zusammenfassend
bleibt festzuhalten, daß im
Stand der Technik keine Austausche in den Positionen 13 und 203
gemäß der Zählung nach
SEQ ID NO. 4 vorbeschrieben sind. In Position 203 ist, wie beispielsweise
aus Tabelle 1 und aus dem Alignment der
Aus dieser einleitenden Darstellung wird auch deutlich, daß ein ungebrochenes Bedürfnis danach besteht, neue und vor allem in Hinblick auf diverse Einsatzmöglichkeiten verbesserte α-Amylasen in der Natur zu finden oder gezielt zu entwickeln. Insbesondere für den Einsatz in Wasch- und Reinigungsmitteln ergibt sich die Notwendigkeit zur Weiterentwicklung aus den verschiedenen Reingungszwecken, aus den sich ändernden Gewohnheiten und Ansprüchen der Verbraucher, etwa hinsichtlich niedrigerer Reinigungstemperaturen oder spezieller Darreichungsformen oder aus der Weiterentwicklung anderer Inhaltsstoffe, die die Enzyme in ihrer Leistungsfähigkeit beeinflussen, wie etwa bleichenden Verbindungen. Vor allem aber weisen die meisten im Handel erhältlichen Wasch- und Reinigungsmittel einen stark alkalischen pH-Wert auf, so daß eine Verbesserung der Aktivität betreffender Enzyme bei hohen pH-Werten eine permanente Herausforderung an die Optimierung von Wasch- und Reinigungsmittelenzymen darstellt.From this introductory presentation it is also clear that there is an uninterrupted need to find or specifically develop new α-amylases in nature, especially with regard to diverse possible uses. In particular, for use in detergents and cleaners there is a need for further development of the various cleaning purposes, the changing habits and demands of consumers, such as lower cleaning temperatures or special dosage forms or from the development of other ingredients, the enzymes in their performance affect, such as bleaching compounds. Most importantly, most commercially available detergents and cleaners have a strong alkaline pH, so that improving the activity of the enzymes at high pHs poses a permanent challenge to the skin tion of detergents and cleaning agents.
Es stellte sich somit die Aufgabe, neue α-Amylasen oder α-Amylase-Varianten zu entwickeln, die bessere Voraussetzungen zeigen, um im Rahmen von Wasch- und Reinigungsmittelrezepturen eine möglichst hohe Aktivität zu entfalten und somit deren Wasch-, beziehungsweise Reinigungsleistung zu verbessern. Hierzu gehört insbesondere eine verbesserte Aktivität unter alkalischen Bedingungen.It Thus, the task was to find new α-amylases or α-amylase variants to develop, which show better conditions, in the frame of washing and cleaning formulations to develop the highest possible activity and thus to improve their washing or cleaning performance. Which also includes in particular an improved activity under alkaline conditions.
Eine Teilaufgabe bestand in Hinblick auf die gewerbliche Anwendbarkeit dieser Entwicklung darin, die für derartige α-Amylasen codierenden Nukleinsäuren zur Verfügung zu stellen, um die betreffenden Enzyme molekularbiologischen Weiterentwicklungen und technischen Herstellverfahren zugänglich zu machen.A Sub-task was in view of the industrial applicability this development in it, the for such α-amylases coding nucleic acids to disposal to ask about the enzymes involved molecular biology advancements and technical manufacturing processes.
Die Lösung der Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß durch Bereitstellung von α-Amylase-Varianten mit mindestens zwei Aminosäureaustauschen gegenüber dem Ausgangsmolekül, die dadurch gekennzeichnet sind, daß in Position 13 gemäß der Zählung der α-Amylase aus B. amyloliquefaciens (SEQ ID NO. 4) ein Prolinrest (P) und in Position 414 ein Serinrest (S) vorliegt. Ein weiterer Aspekt zur Lösung der Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß durch Bereitstellung von α-Amylase-Varianten mit mindestens zwei Aminosäureaustauschen gegenüber dem Ausgangsmolekül, die dadurch gekennzeichnet sind, daß ein Austausch in Position 203 und ein Austausch in Position 474 gemäß der Zählung der α-Amylase aus B. amyloliquefaciens (SEQ ID NO. 4) vorliegt. Beide Aspekte werden durch entsprechende Varianten veranschaulicht, die in den Beispielen zur vorliegenden Anmeldung beschrieben sind und entsprechend bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Anmeldung darstellen (siehe unten).The solution The object is achieved according to the invention by providing α-amylase variants with at least two amino acid exchanges across from the starting molecule, characterized in that in position 13 according to the count of α-amylase from B. amyloliquefaciens (SEQ ID NO: 4) a proline residue (P) and in Position 414, a serine residue (S) is present. Another aspect to solution The object is achieved according to the invention by providing α-amylase variants with at least two amino acids exchanged across from the starting molecule, characterized in that an exchange in position 203 and a replacement at position 474 according to the count of B. amyloliquefaciens α-amylase (SEQ ID NO 4). Both aspects are through appropriate Variants illustrated in the examples for the present Application are described and correspondingly preferred embodiments of the present application (see below).
Unter α-Amylasen
sind erfindungsgemäß und wie
einleitend erläutert
Enzyme der Klassifikation E.C. 3.2.1.1 zu verstehen, die interne α-1,4-glycosidische
Bindungen von Stärke
und stärkeähnlichen
Polymeren unter Bildung von Dextrinen und β-1,6-verzweigten Oligosacchariden hydrolysieren.
Die Erfindung ist prinzipiell auf alle bekannten und noch zu findenden α-Amylasen
anwendbar, soweit sie sich mit der α-Amylase aus B. licheniformis homologisieren
lassen. Solche eine Homologisierung ist in
Unter Varianten sind erfindungsgemäß Proteine zu verstehen, die sich von Ausgangsproteinen hinsichtlich der Aminosäuresequenz unterscheiden. Das Pendant hierzu auf der Nukleinsäure-Ebene ist die Mutante. So handelt es sich bei BAA L13P beispielsweise um eine Variante der BAA, die alle Aminosäuren bis auf die in Position 13 mit der BAA gemeinsam hat. Dies entspricht auf DNA-Ebene dem Austausch des Codons CTT (37-39 gemäß SEQ ID NO. 3) gegen CCT (gemäß SEQ ID NO. 5).Under Variants are proteins according to the invention to understand that are different from starting proteins in terms of amino acid sequence differ. The equivalent at the nucleic acid level is the mutant. For example, BAA L13P by a variant of BAA, all amino acids except for in position 13 has in common with the BAA. This corresponds to the DNA level Exchange of the codon CTT (37-39 according to SEQ ID NO. 3) against CCT (according to SEQ ID NO. 5).
Unter
Aminosäureaustauschen
sind Substitutionen einer Aminosäure
gegen eine andere Aminosäure zu
verstehen. Erfindungsgemäß werden
solche Substitutionen unter Bezeichnung der Positionen, in der der Austausch
erfolgt, gegebenenfalls kombiniert mit den betreffenden Aminosäuren im
international gebräuchlichen
Einbuchstabencode angegeben. „Austausch
in Position 13" bedeutet
beispielsweise, daß eine
Variante in der Position, die in der Sequenz eines Referenzproteins
die Position 13 aufweist, eine andere Aminosäure aufweist. Austausch bedeutet
nicht, daß gegenständlich diese
Aminosäure
geändert
wurde sondern bezeichnet lediglich einen Sequenzunterschied. Üblicherweise
werden solche Austausche auf der DNA-Ebene über Mutationen einzelner Basenpaare
durchgeführt. „L13P" bedeutet beispielsweise,
daß das
Referenzenzym an der Position 13 die Aminosäure Leucin aufweist, während die
betrachtete Variante an der hiermit homologisierbaren Position über die
Aminosäure
Prolin verfügt. „13P" bedeutet, daß jede beliebige,
d.h. in der Regel eine natürlicherweise
vorgegebene Aminosäure,
an einer Position, die der Position 13 entspricht, gegen ein Prolin ersetzt
ist. Ein Beispiel für
einen solchen homologen Austausch wäre L-18P in BLA, d.h. der von
B. licheniformis gebildeten α-Amylase,
weil sich über
Grundsätzlich sind die mit der vorliegenden Anmeldung vorgeschlagenen Aminosäureaustausche nicht darauf beschränkt, daß sie die einzigen Austausche sind, in denen sich die betreffende Variante von dem Wildtypmolekül unterscheidet. Es ist im Stand der Technik bekannt, daß sich die vorteilhaften Eigenschaften einzelner Punktmutationen einander ergänzen können. Eine hinsichtlich bestimmter Eigenschaften wie etwa Calcium-Bindung oder Stabilität gegenüber Tensiden optimierte α-Amylase kann erfindungsgemäß zusätzlich über die hier vorgestellten Substitutionen weiterentwickelt werden. Somit umfassen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung alle Varianten, die neben anderen Austauschen gegenüber dem Wildtypmolekül auch die erfindungsgemäßen Austausche aufweisen. Dies gilt insbesondere für Moleküle, die über Fusionsmutation (Hybridbildung) erhalten worden sind (siehe unten).In principle, the amino acid substitutions proposed by the present application are not limited to being the only substitutions in which the variant in question differs from the wild-type molecule. It is known in the art that the beneficial properties of single point mutations can complement each other. A with respect to certain properties such as calcium-binding or stability to surfactants optimized α-amylase according to the invention additionally be further developed through the substitutions presented here. Thus, embodiments of the present invention include all variants which, in addition to other exchanges with the wild-type molecule, also comprise the exchanges according to the invention. This is especially true for molecules obtained via fusion mutation (hybridization) (see below).
Als
Referenzenzym hinsichtlich der Numerierung der Positionen ist erfindungsgemäß die nicht
prozessierte α-Amylase
aus B. amyloliquefaciens anzusehen, deren Nukleotidsequenz in SEQ
ID NO. 1 und deren Aminosäuresequenz
in SEQ ID NO. angegeben ist. Diese Aminosäuresequenz geht auch aus den
jeweils ersten Zeilen in den Alignments der
Erfindungsgemäße α-Amylase-Varianten sind dadurch gekennzeichnet, daß in Position 13 gemäß der Zählung der α-Amylase aus B. amyloliquefaciens (SEQ ID NO. 4) ein Prolinrest (P) und in Position 414 ein Serinrest (S) vorliegt.Inventive α-amylase variants are characterized in that Position 13 according to the count of α-amylase from B. amyloliquefaciens (SEQ ID NO: 4) a proline residue (P) and in Position 414, a serine residue (S) is present.
Wie
einleitend dargestellt sind im Stand der Technik keine Austausche
in der Position 13 gemäß der Zählung nach
SEQ ID NO. 4 vorbeschrieben. Nach
In
der Position 414 verfügen
die meisten anderen α-Amylasen über eine
basische Aminosäure
(vgl. Tabelle 1 und
In den Beispielen der vorliegenden Anmeldung sind drei Varianten der α-Amylase von B. licheniformis (BAA A42, BAA A29 und BAA B1) ausführlich beschrieben. Sie verfügen gegenüber diesem Vergleichsmolekül (dem Wildtypenzym), gemessen bei pH 6,5 über deutlich höhere spezifische Aktivitäten (siehe Beispiel 5). Zusätzlich weist die Variante BAA A42 gegenüber dem Wildtypmolekül ein um eine ganze pH-Einheit in den alkalischen Bereich verschobenes pH-Optimum auf. Zudem verfügt sie über eine deutlich erhöhte relative Aktivität bei pH 10 (siehe Beispiel 6).In The examples of the present application are three variants of the α-amylase B. licheniformis (BAA A42, BAA A29 and BAA B1) described in detail. You have across from this comparative molecule (the Wild-type enzyme), measured at pH 6.5 over significantly higher specific activities (see Example 5). additionally indicates the variant BAA A42 the wild-type molecule one shifted by a whole pH unit in the alkaline range pH optimum on. Also features she over a significantly increased relative activity at pH 10 (see Example 6).
Diese drei Varianten haben zwei Gemeinsamkeiten, nämlich die beiden Aminosäureaustausche L13P und N414S. Somit ist erfindungsgemäß davon auszugehen, daß diese beiden Austausche die Aktivität von α-Amylasen, insbesondere deren Alkaliaktivität zu steigern vermögen.These three variants have two similarities, namely the two amino acid substitutions L13P and N414S. Thus, according to the invention, it can be assumed that these both exchanges the activity of α-amylases, in particular their alkalinity to increase.
Bevorzugte α-Amylase-Varianten dieses Erfindungsaspekts sind dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich mindestens ein Aminosäureaustausch in einer der Positionen 194, 197 oder 356 gemäß der Zählung der α-Amylase aus B. amyloliquefaciens (SEQ ID NO. 4) vorliegt, vorzugsweise in zwei, besonders bevorzugt in alten drei dieser Positionen.Preferred α-amylase variants this aspect of the invention are characterized in that additionally at least an amino acid exchange in one of the positions 194, 197 or 356 according to the count of B. amyloliquefaciens α-amylase (SEQ ID NO. 4) is present, preferably in two, more preferably in old three of these positions.
Die
Austausche in den Positionen 194 und 197 liegen in einem Bereich,
der bei vielen α-Amylasen hochkonserviert
sind; dies geht beispielsweise aus
Den Erfolg dieser Austausche belegt die BAA-Variante A42, deren DNA- und Aminosäuresequenzen unter SEQ ID NO. 5 beziehungsweise 6 angegeben sind. Aus Beispiel 5 geht die Leistungssteigerung hervor und aus Beispiel 6 die besonders hohe Leistung im alkalischen Medium.The The success of these exchanges is demonstrated by the BAA variant A42, whose DNA and amino acid sequences below SEQ ID NO. 5 and 6 respectively. From Example 5 goes the performance increase and from example 6 the most high performance in alkaline medium.
Bevorzugte α-Amylase-Varianten mit diesen Substitutionen sind dadurch gekennzeichnet, daß in Position 194 ein Arginin-(R) und/oder in Position 197 ein Prolin-(P) und/oder in Position 356 ein Asparaginsäurerest (D) vorliegt.Preferred α-amylase variants with these substitutions are characterized in that in position 194 an arginine (R) and / or in position 197 a proline (P) and / or in position 356 an aspartic acid residue (D) is present.
Besonders bevorzugt handelt es sich um eine Variante mit den Austauschen 13P/194R/197P/356D/414S.Especially it is preferably a variant with the replacement 13P / 194R / 197P / 356D / 414S.
Dies wird von den genannten überraschend positiven Eigenschaften der Variante BAA A42 unterstützt.This is surprising of those mentioned positive characteristics of the variant BAA A42 supported.
In einer anderen bevorzugten Ausführungsform ist eine α-Amylase-Variante mit den Austauschen 13P und 414S dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich mindestens ein Aminosäureaustausch in einer der Positionen 32, 230, 297 oder 406 gemäß der Zählung der α-Amylase aus B. amyloliquefaciens (SEQ ID NO. 4) vorliegt, vorzugsweise in zwei, besonders bevorzugt in drei, ganz besonders bevorzugt in allen vier dieser Positionen.In another preferred embodiment is an α-amylase variant with the exchanges 13P and 414S characterized in that additionally at least an amino acid exchange in one of the positions 32, 230, 297 or 406 according to the count of the α-amylase B. amyloliquefaciens (SEQ ID NO: 4) is present, preferably in two, more preferably in three, most preferably in all four of these positions.
Die
Position 32 ist bei BAA die erste Aminosäure des maturen Proteins, bei
den meisten anderen α-Amylasen
stellt sie die dritte Aminosäure
des maturen Proteins dar. Möglicherweise
spielt sie für
die Faltung des Proteins eine gewisse Rolle. Die Position 230 (242
gemäß
In einer bevorzugten Ausführungsform liegen α-Amylase-Varianten vor, die dadurch gekennzeichnet sind, daß in Position 32 ein Alanin-(A) und/oder in Position 230 ein Valin- (V) und/oder in Position 297 ein Asparaginsäure-(D) und/oder in Position 406 ein Argininrest vorliegt.In a preferred embodiment are α-amylase variants characterized in that in position 32 an alanine (A) and / or at position 230 a valine (V) and / or at position 297 an aspartic acid (D) and / or at position 406 an arginine residue is present.
Insbesondere für Position 230 war nicht zu erwarten gewesen, daß hier eine raumfüllendere Aminosäure als Alanin erfolgreich eingeführt werden kann. Überraschend ist auch, daß die bessere Eignung der erfindungsgemäßen Varianten für alkalische Bedingungen offensichtlich nur in geringem Maße mit der Änderung zu insgesamt stärker alkalischen oder stärker sauren Aminosäuren einhergeht. Denn der Wechsel in Position 297 bedeutet für die BAA den Übergang von einer neutralen zu einer sauren Aminosäure und der in Position 406 von einer basischen zu einer stärker basischen Aminosäure.Especially for position It was not to be expected that this would be a room fuller amino acid successfully introduced as alanine can be. It is surprising also that the better suitability of the variants of the invention for alkaline Conditions apparently only slightly with the change to more alkaline overall or stronger acidic amino acids accompanied. Because the change in position 297 means for the BAA the transition from a neutral to an acidic amino acid and in position 406 from a basic to a stronger basic amino acid.
Besonders bevorzugt sind derartige α-Amylase-Varianten, die dadurch gekennzeichnet sind, daß es sich um Varianten mit den Austauschen 13P/32A/230V/297D/406R/414S handelt.Especially preferred are such α-amylase variants, which are characterized in that they are variants with replacement 13P / 32A / 230V / 297D / 406R / 414S.
Ein solches Molekül wird mit der Variante BAA A29 zur Verfügung gestellt und in den Beispielen hinsichtlich seiner biochemischen Eigenschaften untersucht. Sie weist besonders hohe Aktivitätswerte im Vergleich zum Wildtypenzym, d.h. dem Molekül ohne diese sechs Austausche auf.One such molecule is provided with the variant BAA A29 and in the examples examined for its biochemical properties. she has particularly high activity values compared to the wild-type enzyme, i. the molecule without these six exchanges on.
Wie oben bereits gesagt besteht ein weiterer Aspekt zur Lösung der Aufgabe in der Bereitstellung von α-Amylase-Varianten mit mindestens zwei Aminosäureaustauschen gegenüber dem Ausgangsmolekül, die dadurch gekennzeichnet sind, daß ein Austausch in Position 203 und ein Austausch in Position 474 gemäß der Zählung der α-Amylase aus B. amyloliquefaciens (SEQ ID NO. 4) vorliegt.As As already stated above, another aspect of the solution exists Task in the provision of α-amylase variants with at least two amino acid exchanges across from the starting molecule, characterized in that an exchange in position 203 and a replacement at position 474 according to the count of B. amyloliquefaciens α-amylase (SEQ ID NO 4).
Hierbei kann es sich um Austausche handeln, die an einem Wildtypmolekül vorgenommen worden sind, oder insbesondere um solche, die an einer bereits vorhandenen und möglicherweise in eine bestimmte Richtung verbesserten Variante zusätzlich vorgenommen worden sind.in this connection these can be exchanges that take place on a wild-type molecule or, in particular, those already existing and possibly in a certain direction improved variant additionally made have been.
Die
Position 203 liegt, wie
In einer bevorzugten Ausführungsform sind derartige α-Amylase-Varianten dadurch gekennzeichnet, daß in Position 203 ein Leucin-(L) und/oder in Position 474 ein Glutaminrest (Q) vorliegt.In a preferred embodiment, such α-amylase variants are characterized in that that in position 203 a leucine (L) and / or in position 474 a glutamine residue (Q) is present.
Denn über diese beiden Substitutionen unterscheidet sich die erfindungsgemäße Variante BAA B1 von BAA A29. Dadurch erhält sie, wie Beispiel 6 zeigt, bei einem nicht meßbar veränderten pH-Optimum eine höhere relative Aktivität bei pH 10.Because about this Both substitutions, the variant of the invention differs BAA B1 from BAA A29. This preserves they, as Example 6 shows, with a not measurably changed pH optimum a higher relative activity at pH 10.
In einer bevorzugten Ausführungsform werden diese Austausche in den Positionen 203 und 474 nicht an einem Wildtypmolekül sondern an einem Molekül vorgenommen, welches bereits die oben dargestellten erfindungsgemäßen Austausche in den Positionen 13 und 414 und zusätzlich in den Positionen 32, 230, 297 und/oder 406 aufweist. Denn für diese sind die dargestellten vorteilhaften Eigenschaften oben bereits dargestellt.In a preferred embodiment these exchanges in positions 203 and 474 will not be at one Wild-type molecule but on a molecule made, which already the exchanges according to the invention shown above in positions 13 and 414 and additionally in positions 32, 230, 297 and / or 406. Because for these are the illustrated advantageous properties already shown above.
Beansprucht werden somit solche α-Amylase-Varianten, die zusätzlich zu den genannten Austauschen in den Positionen 13 und 414, in Kombination mit denen in den Positionen 32, 230, 297 und/oder 406 dadurch gekennzeichnet sind, daß zusätzlich mindestens ein Aminosäureaustausch in einer der Positionen 203 oder 474 gemäß der Zählung der α-Amylase aus B. amyloliquefaciens (SEQ ID NO. 4) vorliegt, vorzugsweise in beiden Positionen.claimed Thus, such α-amylase variants, the additional on the exchanges mentioned in headings 13 and 414, in combination characterized by those in positions 32, 230, 297 and / or 406 are that in addition at least an amino acid exchange in one of the positions 203 or 474 according to the count of B. amyloliquefaciens α-amylase (SEQ ID NO. 4), preferably in both positions.
Entsprechend dem oben gesagten sind auch unter diesen α-Amylase-Varianten jene bevorzugt, die dadurch gekennzeichnet sind, daß in Position 203 ein Leucin-(L) und/oder in Position 474 ein Glutaminrest (Q) vorliegt.Corresponding from the above, those α-amylase variants are also preferred characterized in that at position 203 a leucine (L) and / or at position 474 is a glutamine residue (Q).
Eine besonders bevorzugte Ausführungsform dieses und des ersten Erfindungsaspekts ist eine α-Amylase-Variante, die dadurch gekennzeichnet ist, daß es sich um eine Variante mit den Austauschen 13P/32A/203L/230V/297D/406R/414S/474Q handelt.A particularly preferred embodiment This and the first aspect of the invention is an α-amylase variant, which is characterized in that it is a variant Replacement 13P / 32A / 203L / 230V / 297D / 406R / 414S / 474Q.
Ein Vertreter eines solchen Moleküls ist die nach den Beispielen 1 bis 3 erhaltene und in den Beispielen 4 bis 6 charakterisierte Variante BAA B1, die auch den Namen B. amyloliquefaciens-α-Amylase L13P/V32A/I203L/A230V/N297S/K406R/N414S/K474Q trägt. Sie zeichnet sich gegenüber dem Wildtypmolekül BAA insbesondere durch eine erhöhte Aktivität aus (Beispiel 5).One Representative of such a molecule is that obtained according to Examples 1 to 3 and in the examples 4 to 6 characterized variant BAA B1, which is also the name B. amyloliquefaciens α-amylase L13P / V32A / I203L / A230V / N297S / K406R / N414S / K474Q wearing. She stands opposite the wild-type molecule BAA in particular by an increased activity from (Example 5).
Wie einleitend dargestellt sind im Stand der Technik zahlreiche α-Amylasen für den Einsatz zu verschiedenen technischen Zwecken, insbesondere als aktive Komponenten in Wasch- und Reinigungsmitteln etabliert. Hierzu zählen pilzliche und besonders bakterielle Enzyme. Ganz besonders gebräuchlich sind solche aus grampositiven Bakterien, insbesondere der Gattung Bacillus, die an ein alkalisches Milieu angepaßt sind. Denn sie weisen von vornherein günstige Eigenschaften für diese Einsatzgebiete auf. Erfindungsgemäß können sie durch zusätzliche Punktmutationen weiterentwickelt werden. In den Schutzbereich der vorliegenden Anmeldung fällt somit allgemein jede α-Amylase-Variante, die durch die oben bezeichneten Aminosäurevariationen gekennzeichnet ist, vorzugsweise jede, für die bereits ein entsprechender Einsatz beschrieben ist, beispielsweise auch die einleitend dargestellten Moleküle AA560, AA349, SP690 und SP722.As Illustrated in the prior art are numerous α-amylases for the Use for various technical purposes, especially as active Components in detergents and cleaning agents established. These include fungal and especially bacterial enzymes. Especially common are those of Gram-positive bacteria, especially the genus Bacillus adapted to an alkaline environment. Because they reject cheap in advance Properties for these fields of application. According to the invention they can by additional Point mutations will be further developed. In the scope of the present application falls thus generally any α-amylase variant, characterized by the amino acid variations identified above is, preferably each, for already described an appropriate use, for example also the molecules AA560, AA349, SP690 and SP722.
Bevorzugt handelt es dabei um jede α-Amylase-Variante, die dadurch gekennzeichnet ist, daß sich das Ausgangsmolekül von einer α-Amylase ableitet, die ursprünglich aus einer Bacillus-Spezies stammt, vorzugsweise aus B. amyloliquefaciens, B. licheniformis, B. agaradherens, B. stearothermophilus, B. sp. KSM-AP 1378, B. sp. #707 oder B. sp. A 7-7 (DSM 12368), besonders bevorzugt aus B. amyloliquefaciens, B. agaradherens (DSM 9948) oder B. sp. A 7-7 (DSM 12368), ganz besonders aus B. amyloliquefaciens.Prefers this is any α-amylase variant, which is characterized in that the starting molecule of an α-amylase derives originally from a Bacillus species, preferably from B. amyloliquefaciens, B. licheniformis, B. agaradherens, B. stearothermophilus, B. sp. KSM-AP 1378, B. sp. # 707 or B. sp. A 7-7 (DSM 12368), especially preferably from B. amyloliquefaciens, B. agaradherens (DSM 9948) or Sp. A 7-7 (DSM 12368), especially from B. amyloliquefaciens.
Diese Enzyme sind in der Einleitung ausführlich behandelt worden. Besonders bevorzugt sind hierunter zum einen diejenigen, die sich von den α-Amylasen aus aus B. agaradherens (DSM 9948) und aus B. sp. A 7-7 (DSM 12368) ableiten. Das zuerst genannte Molekül, das gleichzeitig als α-Amylase und als Cyclodextrin-Glucanotransferase (CGTase) angesehen werden kann, wird in der Anmeldung WO 02/44350 A2 beschrieben. Die α-Amylase aus Bacillus sp. A 7-7 (DSM 12368), die hier als A 7-7 bezeichnet wird, geht aus der Anmeldung WO 02/10356 A2 hervor. Für beide sind bislang noch keine Leistungsverbesserungen über Punktmutationen beschrieben worden, so daß die erfindungsgemäßen Variationen hierfür besonders vielversprechende erste Ansatzpunkte sein dürften. Zum anderen werden Varianten des Enzyms aus B. amyloliquefaciens (BAA) bevorzugt, weil diese nach den hier ausgeführten Beispielen hergestellt worden sind und die genannten vorteilhaften Eigenschaften aufweisen.These Enzymes have been treated in detail in the introduction. Especially preferred among these are, on the one hand, those which differ from the α-amylases from B. agaradherens (DSM 9948) and from B. sp. A 7-7 (DSM 12368) derived. The first-named molecule, simultaneously called α-amylase and as cyclodextrin glucanotransferase (CGTase) is described in the application WO 02/44350 A2 described. The α-amylase from Bacillus sp. A 7-7 (DSM 12368), referred to herein as A 7-7 is, it is apparent from the application WO 02/10356 A2. For both So far, no performance improvements have been described about point mutations so that the Variations according to the invention therefor particularly promising starting points should be. To the other variants of the B. amyloliquefaciens enzyme (BAA) preferred because these are prepared according to the examples set forth herein have been and have the said advantageous properties.
Wie erwähnt ist die vorliegende Erfindung nicht auf natürliche oder weitgehend unmodifizierte Enzyme beschränkt sondern kann insbesondere auch auf Hybridamylasen angewendet werden. Denn die Erzeugung von α-Amylasen mit positiven Eigenschaften über die Fusionsmutagenese ist im Stand der Technik inzwischen ausführlich beschrieben.As mentioned, the present invention is not limited to natural or largely unmodified enzymes but can be applied in particular to hybrid amylases. Because the generation of α-amylases having positive properties via fusion mutagenesis has now been described in detail in the prior art.
Dementsprechend wird jede erfindungsgemäße α-Amylase-Variante beansprucht, die zusätzlich dadurch gekennzeichnet ist, daß es sich bei dem Ausgangsmolekül um eine Hybrid-α-Amylase handelt, vorzugsweise basierend auf mindestens einer der α-Amylasen aus B. amyloliquefaciens, B. licheniformis, B. agaradherens, B. stearothermophilus, B. sp. KSM-AP 1378, B. sp. #707 oder B. sp. A 7-7 (DSM 12368), besonders bevorzugt basierend auf mindestens zwei der α-Amylasen aus B. amyloliquefaciens, B. licheniformis, B. agaradherens, B. stearothermophilus, B. sp. KSM-AP 1378, B. sp. #707 oder B. sp. A 7-7 (DSM 12368).Accordingly is any α-amylase variant of the invention claimed in addition characterized in that it at the parent molecule a hybrid α-amylase is preferably based on at least one of the α-amylases from B. amyloliquefaciens, B. licheniformis, B. agaradherens, B. stearothermophilus, B. sp. KSM-AP 1378, B. sp. # 707 or B. sp. A 7-7 (DSM 12368), more preferably based on at least two of the α-amylases from B. amyloliquefaciens, B. licheniformis, B. agaradherens, B. stearothermophilus, B. sp. KSM-AP 1378, B. sp. # 707 or B. sp. A 7-7 (DSM 12368).
Insbesondere
aus der Anmeldung
Besonders bevorzugt ist somit jede erfindungsgemäße α-Amylase-Variante, die dadurch gekennzeichnet ist, daß es sich bei der Hybrid-α-Amylase um eine handelt, deren Teilsequenzen von den α-Amylasen aus B. amyloliquefaciens und aus B. licheniformis abgeleitet sind.Especially Thus, each α-amylase variant according to the invention is preferred is characterized in that it in the hybrid α-amylase is one of whose subsequences of the α-amylases from B. amyloliquefaciens and derived from B. licheniformis.
Besonders bevorzugt ist eine α-Amylase-Variante, wenn sie dadurch gekennzeichnet ist, daß es sich um eine Variante der α-Amylase von B. amyloliquefaciens mit einer der Aminosäureaustausch-Kombinationen L13P/W194R/S197P/E356D/N414S, L13PN32A/A230V/N297D/K406R/N414S beziehungsweise L13PN32A/I203L/A230V/N297D/K406R/N414S/K474Q handelt, vorzugsweise mit der Aminosäureaustausch-Kombination L13P/W194R/S197P/E356D/N414S.Especially preferred is an α-amylase variant, if it is characterized in that it is a variant the α-amylase of B. amyloliquefaciens with one of the amino acid exchange combinations L13P / W194R / S197P / E356D / N414S, L13PN32A / A230V / N297D / K406R / N414S or L13PN32A / I203L / A230V / N297D / K406R / N414S / K474Q preferably with the amino acid exchange combination L13P / W194R / S197P / E356D / N414S.
Denn diese Moleküle sind unter den Bezeichnungen BAA 42, BAA 29 und BAA B1 in den Beispielen der vorliegenden Anmeldung beschrieben. Hierunter hat das Enzym mit der Aminosäureaustausch-Kombination L13P/W194R/S197P/E356D/N414S (BAA A42) eine besonders hohe Alkaliaktivität unter Beweis gestellt.Because these molecules are under the designations BAA 42, BAA 29 and BAA B1 in the examples of the described in the present application. Among them, the enzyme has the amino acid exchange combination L13P / W194R / S197P / E356D / N414S (BAA A42) has a particularly high alkalinity activity under Proof.
Vorzugsweise sind diese α-Amylase-Varianten dadurch gekennzeichnet, daß es sich um die α-Amylase-Variante aus B. amyloliquefaciens A42 (SEQ ID NO. 6), aus B. amyloliquefaciens A29 (SEQ ID NO. 8) oder aus B. amyloliquefaciens B1 (SEQ ID NO. 10) handelt, vorzugsweise um die α-Amylase-Variante aus B. amyloliquefaciens A42 (SEQ ID NO. 6).Preferably are these α-amylase variants characterized in that it is the α-amylase variant from B. amyloliquefaciens A42 (SEQ ID NO: 6), from B. amyloliquefaciens A29 (SEQ ID NO: 8) or from B. amyloliquefaciens B1 (SEQ ID NO. 10), preferably the α-amylase variant from B. amyloliquefaciens A42 (SEQ ID NO. 6).
In der Tat wurden, wie in Beispiel 1 dargestellt ist, die Moleküle BAA A42, A29 und B1 nicht aus Stämmen der Spezies B. amyloliquefaciens selbst gewonnen. Ursprünglich stammte nur die Sequenz für das Wildtypmolekül aus B. amyloliquefaciens, wie er beispielsweise unter der Nummer DSM 7 von der Deutschen Sammlung von Mikroorganismen und Zellkulturen GmbH, Mascheroder Weg 1 b, 38124 Braunschweig (http://www.dsmz.de) erhalten werden kann. Diese ist unter SEQ ID NO.3 beziehungsweise 4 angegeben. Die betreffenden mutanten B. amyloliquefaciens-Stämme können beispielsweise dadurch erzeugt werden, daß die dargestellten pGBAA-Plasmide vorzugsweise hiervon abgeleitete Plasmide mit größeren flankierenden Bereichen zum BAA-Gen in die Wildtypzellen rückübertragen werden. Analog könnten die Gene aus SEQ ID NO. 5, 7 und 9 auch neu synthetisiert und in entsprechende Vektoren eingebracht werden. Durch homologe Rekombination des mutierten Gens in die zugehörige Stelle im Chromosom wird die anspruchsgemäße Mutante von B. amyloliquefaciens erzeugt, die dauerhaft das mutierte Gen exprimiert. Dieses Vorgehen ist dann besonders vorteilhaft, wenn das betreffende Protein auch durch einen Stamm dieser Spezies produziert werden soll.In In fact, as shown in Example 1, the molecules BAA A42, A29 and B1 are not from trunks the species B. amyloliquefaciens itself. Originally came only the sequence for the wild-type molecule from B. amyloliquefaciens, as for example under the number DSM 7 from the German Collection of Microorganisms and Cell Cultures GmbH, Mascheroder Weg 1 b, 38124 Braunschweig (http://www.dsmz.de) can be obtained. This is under SEQ ID NO.3 respectively 4 indicated. The relevant mutant B. amyloliquefaciens strains may be, for example be generated by the fact that the illustrated pGBAA plasmids preferably derived therefrom plasmids with larger flanking Regions are transferred to the BAA gene in the wild-type cells. Analogously, the Genes from SEQ ID NO. 5, 7 and 9 also synthesized and in corresponding Vectors are introduced. By homologous recombination of the mutant Gene in the associated The site in the chromosome becomes the claimed mutant of B. amyloliquefaciens which permanently expresses the mutated gene. This procedure is particularly advantageous if the protein in question also to be produced by a strain of this species.
Einen eigenen Erfindungsgegenstand stellen die Nukleinsäuren dar, die für eine der bislang beschriebenen α-Amylase-Varianten codieren.a own subject of the invention represent the nucleic acids, the for one of the previously described α-amylase variants encode.
Hierunter sind sowohl RNA- als auch DNA-Moleküle sowie DNA-Analoga zu verstehen, sowohl der codierende als auch der codogene Strang, und zwar in jedem Leseraster. Denn beispielsweise wäre es möglich, die mit der Erfindung verbundene Lehre auszunutzen, um über eine interferierende entsprechende RNA eine Regulation entsprechender α-Amylasen vorzunehmen oder die Lebensdauer der genetischen Information zu erhöhen, indem sie in ein in vivo langsamer abbaubares DNA-Analogon überführt wird. Die Nukleinsäuren eröffnen, wie an den weiter unten ausgeführten Erfindungsgegenständen zu erkennen ist, der vorliegenden Erfindung gewissermaßen die molekularbiologische Dimension. Sie sind ensprechend dem oben Gesagten entsprechend bevorzugt.this includes are both RNA and DNA molecules and DNA analogs to understand both the coding and the codogenic strand, in each reading frame. For example, it would be possible with the invention exploit connected doctrine to have an interfering corresponding RNA to make a regulation of corresponding α-amylases or the To increase lifespan of genetic information by putting in an in vivo slower degradable DNA analogue is transferred. The nucleic acids open, like at the below Invention objects can be seen, the present invention to some extent the molecular biological dimension. They are according to the above accordingly preferred.
Vorzugsweise sind hierunter DNA-Moleküle zu verstehen. Denn über diese ist es möglich, die erfindungsgemäßen α-Amylase-Varianten über an sich bekannte molekularbiologische Verfahren herzustellen und/oder gegebenenfalls weiterzumodifizieren.Preferably, these are to be understood as meaning DNA molecules. Because of these, it is possible to produce the α-amylase variants according to the invention by molecular biological methods known per se and / or optionally further modified.
Ausgangspunkte für diese Nukleinsäure können die im Sequenzprotokoll angegebenen DNA-Sequenz-Informationen sein, um über chemische Neusynthese die betreffenden Gene zu erhalten. Demgegenüber kann es aber auch vorteilhaft sein, auf in vivo bereits zur Verfügung stehende Nukleinsäuren zurückzugreifen, etwa solchen, die für die im Stand der Technik bekannten α-Amylasen codieren. Eine weitere Alternative besteht darin, entsprechend Beispiel 1 eine Gesamt-DNA-Präparation von bestimmten dafür ins Auge gefaßten Mikroorganismen vorzunehmen und über PCR die endogenen α-Amylasegene zu isolieren. Als Primer können prinzipiell die aus SEQ ID NO. 3 ebenfalls abzulesenden 5'- und 3'-Sequenzabschnitte eingesetzt werden.starting points for this nucleic acid can be the DNA sequence information given in the Sequence Listing, to over chemical re-synthesis to obtain the genes in question. In contrast, can but it may also be advantageous to already available in vivo nucleic acids resorting, such as those for encode the known in the art α-amylases. Another Alternatively, according to Example 1, a total DNA preparation from certain ones contemplated To make microorganisms and over PCR to isolate the endogenous α-amylase genes. As a primer can in principle, those from SEQ ID NO. 3 also 5'- and 3'-sequence sections to be read be used.
Eine bevorzugte erfindungsgemäße Nukleinsäure ist somit dadurch gekennzeichnet, daß sie sich von einer Nukleinsäure gemäß SEQ ID NO. 3 ableitet.A is preferred nucleic acid according to the invention thus characterized in that they differ from a nucleic acid according to SEQ ID NO. 3 derives.
Darunter sind nicht nur jene zu verstehen, die wie oben erklärt, anhand dieser Sequenz erhalten worden sind, sondern auch alle Mutanten, die in anderen Positionen als nur denen erzeugt worden sind, die mit der vorliegenden Anmeldung beschrieben werden.among them are not just those that are explained as explained above this sequence have been obtained, but also all mutants, which have been generated in positions other than just those who be described with the present application.
Eine bevorzugte Ausführungsform greift auf die in der vorliegenden Anmeldung tatsächlich untersuchten Beispiele zurück.A preferred embodiment applies to those actually studied in the present application Examples back.
Besonders bevorzugt ist somit jede erfindungsgemäße Nukleinsäure, die dadurch gekennzeichnet ist, daß sie sich von einer Nukleinsäure gemäß SEQ ID NO. 5, SEQ ID NO. 7 oder SEQ ID NO. 9 ableitet, vorzugsweise eine dieser Sequenzen selbst.Especially Thus, each nucleic acid according to the invention is preferred, which is characterized is, that you different from a nucleic acid according to SEQ ID NO. 5, SEQ ID NO. 7 or SEQ ID NO. 9 derives, preferably one these sequences themselves.
Eine besonders vorteilhafte Form, Nukleinsäuren zu handhaben, stellen Vektoren dar. Denn diese weisen Bereiche auf, die es ermöglichen, das betreffende enthaltene, interessierende Gen zu charakterisieren (etwa über flankierende Bereiche für Seqzenzierprimer), zu lagern und durch Transformation gegebenenfalls wieder zu aktivieren oder um es zu exprimieren, wenn das abgeleitete Protein untersucht und in größeren Mengen hergestellt werden soll. Bei Vektoren kann es sich insbesondere bei eukaryontischen Wirtszellen wie etwa Hefe um künstliche Chromosomen handeln; bei Bakterien sind Vektoren in der Regel Plasmide.A particularly advantageous form to handle nucleic acids provide Vectors because they have areas that make it possible to to characterize the particular gene of interest (about flanking areas for Seqzenzierprimer), and by transformation if necessary to activate again or to express it when the derived Protein examined and produced in larger quantities shall be. In vectors, it may be particularly eukaryotic Host cells such as yeast are artificial Act chromosomes; in bacteria, vectors are usually plasmids.
Einen eigenen Erfindungsgegenstand zur Verwirklichung der vorliegenden Erfindung stellen somit Vektoren dar, die einen Bereich mit einer oben beschriebenen Nukleinsäure enthalten.a own subject of the invention for the realization of the present Invention thus represent vectors that a range with a Nucleic acid described above contain.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist solch ein Vektor dadurch gekennzeichnet, daß er ein Klonierungsvektor ist.In a preferred embodiment such a vector is characterized by being a cloning vector is.
Denn in dieser Form kann die betreffende DNA wie oben gesagt gelagert werden oder beispielsweise über Einführung weiterer Mutationen weiter verändert werden, wodurch beispielsweise weiterentwickelte erfindungsgemäße α-Amylase-Varianten erzeugt werden können.Because in this form, the DNA in question can be stored as stated above be or over for example introduction further mutations further changed which, for example, further developed inventive α-amylase variants can be generated.
In einer anderen bevorzugten Ausführungsform ist solch ein Vektor dadurch gekennzeichnet, daß er ein Expressionsvektor ist.In another preferred embodiment such a vector is characterized by being an expression vector is.
Denn dadurch kann eine erfindungsgemäße α-Amylase-Variante auf bequeme molekularbiologische Weise auch in größeren Mengen erzeugt werden.Because This can be an α-amylase variant according to the invention in a convenient molecular biological way even in larger quantities be generated.
In weiteren vorteilhaften Ausführungsformen weisen die genannten Vektoren Replikationsursprünge für verschiedene Mikroorganismen auf, wodurch sie als sogenannte Shuttle-Vektoren in verschiedene Wirtszellen eingebracht und dort stabil erhalten werden können. Es ist ebenso möglich, Vektoren herzustellen, die sowohl als Klonierungs- als auch als Expressionsvektor betrachtet werden können.In further advantageous embodiments the said vectors have origins of replication for different microorganisms on, causing them as so-called shuttle vectors in different Host cells can be introduced and maintained stable there. It is also possible To produce vectors that can be used both as cloning and as Expression vector can be considered.
Entsprechend dem oben Gesagten und der im Stand der Technik etablierten Methodik erstreckt sich die molekularbiologische Dimension auch auf Organismen, insbesondere auf Mikroorganismen.Corresponding the above and the methodology established in the prior art the molecular-biological dimension also extends to organisms, especially on microorganisms.
Einen eigenen Erfindungsgegenstand stellen somit Zellen dar, die dadurch gekennzeichnet sind, daß sie eine der oben bezeichneten Nukleinsäuren enthalten, vorzugsweise auf einem oben bezeichneten Vektor.a own subject of the invention thus represent cells that by are characterized in that they contain one of the above-identified nucleic acids, preferably on a vector indicated above.
Hierzu gehören beispielsweise solche, die mit einem entsprechenden Klonierungsvektor transformiert worden sind oder sich von solchen ableiten. Dies dient insbesondere der Charakterisierung und/oder der Lagerung des betreffenden Gens. Demgegenüber ist es für die Realisierung der vorliegenden Erfindung besonders wichtig, das betreffende Enzym tatsächlich auch zu erhalten; denn an dessen verbesserten Eigenschaften besteht ein besonderes kommerzielles Interesse. Diese Bildung kann beispielsweise permament und in mit hoher Produktionsrate erfolgen, wenn das interessierende Transgen unter der Kontrolle eines konstitutiven und starken Promotors steht. Alternativ ist es auch möglich, das Gen für die α-Amylase-Variante unter die Kontrolle eines induzierbaren und vorteilhafterweise nicht minder starken Promotors zu stellen. Dadurch kann die Herstellung gezielt von außen eingeschaltet werden, beispielsweise dann, wenn hierfür günstige Bedingungen vorliegen. Dies ist etwa bei der fermentativen Produktion dann der Fall, wenn eine bestimmte Zelldichte erreicht worden ist.These include, for example, those which transforms with a corresponding cloning vector have been derived or derived from such. This is used in particular for the characterization and / or storage of the gene in question. In contrast, it is particularly important for the realization of the present invention to actually obtain the enzyme in question; because of its improved properties, there is a special commercial interest. For example, this formation can be permanent and at high production rates when the transgene of interest is under the control of a constitutive and strong promoter. Alternatively, it is also possible to place the gene for the α-amylase variant under the control of an inducible and advantageously no less potent promoter. As a result, the production can be selectively switched on from the outside, for example, if there are favorable conditions for this. This is the case with fermentative production, for example, when a certain cell density has been reached.
Bevorzugt ist also jede oben bezeichnete Zelle, die dadurch gekennzeichnet ist, daß sie eine der oben bezeichneten α-Amylase-Varianten bildet oder zu deren Bildung angeregt werden kann, vorzugsweise unter Einsatz einer oben bezeichneten Nukleinsäure, besonders bevorzugt unter Einsatz eines oben bezeichneten Expressionsvektors.Prefers is thus each cell referred to above, which is characterized is, that you one of the above-designated α-amylase variants forms or can be stimulated to their formation, preferably using a nucleic acid described above, more preferably below Use of an expression vector referred to above.
Eine zusätzlich vorteilhafte Ausführungsform nimmt darauf Bezug, daß die meisten industriell wichtigen α-Amylasen ursprünglich als Enzyme gefunden worden sind, die von den betreffenden Mikroorganismen, insbesondere Bakterien ins umgebende Medium sekretiert werden. Denn in vivo handelt es sich zumeist um Verdauungsenzyme. Dementsprechend ist es vorteilhaft, wenn die industriell hergestellten erfindungsgemäßen Enzyme ebenfalls ins umgebende Medium sekretiert werden. Denn aus diesem können sie ohne Zellaufschluß und damit vergleichsweise leicht aufgearbeitet werden. Dies kann beispielsweise dadurch erreicht werden, daß die betreffenden Gene um entsprechende Sequenzen ergänzt werden – sofern diese nicht ohnehin vorhanden sind – die für ein Leader-Peptid codieren, welches die betreffende Zelle dazu veranlaßt sie auszuschleusen. Eine Alternative bei gramnegativen Bakterien besteht beispielsweise darin, die äußere Membran zur Abgabe von Proteinen partiell zu öffnen, wie dies beispielsweise in der Anmeldung WO 01/81597 A1 beschrieben ist.A additionally advantageous embodiment refers to the fact that the most industrially important α-amylases originally as enzymes have been found by the microorganisms in question, in particular Bacteria are secreted into the surrounding medium. Because in vivo acts most of them are digestive enzymes. Accordingly, it is advantageous when the industrially produced enzymes of the invention also in the surrounding Be secreted medium. Because from this they can without cell disruption and thus be worked up comparatively easily. This can be, for example be achieved in that the relevant genes are supplemented by appropriate sequences - if they are not already available are the for a Leader peptide code, which causes the cell concerned auszuschleusen them. An alternative with Gram-negative bacteria is, for example in it, the outer membrane to Partially open release of proteins, such as this in the application WO 01/81597 A1.
Eine bevorzugte erfindungsgemäße Zelle ist demnach dadurch gekennzeichnet, daß es sich dabei um ein Bakterium handelt, insbesondere eines, das die gebildete α-Amylase-Variante ins umgebende Medium sekretiert.A preferred cell of the invention is therefore characterized in that it is a bacterium in particular one which secretes the formed α-amylase variant into the surrounding medium.
Insbesondere die Charakterisierung von Genen und Enzymen erfolgt im Labormaßstab in der Regel über Zwischenklonierung und/oder Expression in gramnegativen Bakterien. Dies belegen auch die Beispiele der vorliegenden Anmeldung. Es sind aber auch Produktionsverfahren etabliert, die auf gramnegativen Bakterien aufbauen (siehe oben).Especially the characterization of genes and enzymes is carried out on a laboratory scale in usually over Inter-cloning and / or expression in Gram-negative bacteria. This is also confirmed by the examples of the present application. There are but also established production methods based on gram-negative ones Build bacteria (see above).
Die bislang beschriebenen erfindungsgemäßen Zellen sind vorzugsweise somit dadurch gekennzeichnet, daß es sich dabei um gramnegative Bakterien handelt, vorzugsweise der Gattungen Escherichia coli oder Klebsiella, insbesondere um Derivate von E. coli K12, von E. coli B oder K. planticola, und ganz besonders um Derivate der Stämme E. coli BL21 (DE3), E. coli RV308, E. coli DH5α, E. coli JM109, E. coli XL-1 oder K. planticola (Rf).The hitherto described cells of the invention are preferred thus characterized in that it is gram-negative Bacteria, preferably of the genera Escherichia coli or Klebsiella, especially derivatives of E. coli K12, E. coli B or K. planticola, and especially derivatives of strains E. coli BL21 (DE3), E. coli RV308, E. coli DH5α, E. coli JM109, E. coli XL-1 or K. planticola (Rf).
Im Stand der Technik ist insbesondere für die Produktion von Enzymen aus grampositiven Organismen etabliert, für diese auch grampositive Expressionswirte auszuwählen. Aber auch hinsichtlich der Charakterisierungen im Labormaßstab ist es nicht unüblich, mit grampositiven Bakterien zu arbeiten. Besonders vorteilhaft ist es, wenn ein bestimmtes Enzym auch von dem Wirt produziert wird, aus dem es ursprünglich stammt, weil von diesem die betreffenden Reguklationssignale i.A. optimal umgesetzt werden.in the The state of the art is especially for the production of enzymes from gram-positive organisms, for these also Gram-positive expression hosts select. But also in terms of characterization on a laboratory scale it is not uncommon to work with Gram-positive bacteria. Is particularly advantageous it, if a particular enzyme is also produced by the host, from which it originally comes because of this the respective Reguklationssignale i.A. optimal be implemented.
Die zuvor beschriebenen erfindungsgemäßen Zellen sind somit nicht minder vorzugsweise dadurch gekennzeichnet, daß es sich dabei um grampositive Bakterien handelt, insbesondere der Gattungen Staphylococcus, Corynebakterium oder Bacillus, insbesondere der Spezies Staphylococcus carnosus, Corynebacterium glutamicum, Bacillus subtilis, B. alcalophilus, B. licheniformis, B. amyloliquefaciens, B. stearothermophilus, B. agaradherens, B. globigii oder B. lentus.The thus previously described cells of the invention are not less preferably characterized in that it is grampositive Bacteria, in particular the genera Staphylococcus, Corynebacterium or Bacillus, in particular the species Staphylococcus carnosus, Corynebacterium glutamicum, Bacillus subtilis, B. alcalophilus, B. licheniformis, B. amyloliquefaciens, B. stearothermophilus, B. agaradherens, B. globigii or B. lentus.
Diesem Erfindungsgegenstand sind, schließlich, noch alle Verfahren zur Herstellung einer erfindungsgemäßen α-Amylase-Variante zuzurechnen. Denn hierdurch wird der wirtschaftlich eigentlich interessierende Gegenstand tatsächlich zur Verfügung gestellt. Solche eine Herstellung kann beispielsweise über eine chemische Synthese des betreffenden Proteins erfolgen.this Subject of the invention are, after all, still all methods for the production of an α-amylase variant according to the invention. Because this is the object of economic interest indeed to disposal posed. Such a production can for example via a chemical synthesis of the protein in question.
Demgegenüber sind entsprechend den bekannten und oben dargestellten molekularbiologischen Techniken jedoch jene Verfahren bevorzugt, die auf die oben ausgeführten Nukleinsäuren zurückgreifen, besonders bevorzugt unter Verwendung eines oben dargestellten Vektors und ganz besonders bevorzugt unter Verwendung einer oben beschriebenen Zelle.In contrast, are in accordance with the known and molecular biological techniques presented above however, those methods which rely on the nucleic acids set forth above particularly preferably using a vector shown above and most preferably using one described above Cell.
In einem Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung stehen Mittel, die dadurch gekennzeichnet sind, daß sie eine oben beschriebene α-Amylase-Variante enthalten.In in connection with the present invention means, which are characterized in that they have an α-amylase variant described above contain.
Hiermit ist jedes Mittel gemeint, in dem die betreffende α-Amylase in irgendeiner Form zur Anwendung, d.h in den erwünschten hydrolytischen Kontakt zu ihrem Substrat Stärke oder Stärke-ähnliches Polysaccharid gebracht oder hierfür vorbereitet wird. Der gewünschte Kontakt erfolgt in der Regel in einem wäßrigen Milieu, das günstigerweise auf einen entsprechenden pH-Wert gepuffert ist und gegebenenfalls weitere begünstigende Faktoren enthält. Hierzu gehören beispielsweise weitere Enzyme, die die unmittelbaren Reaktionsprodukte weiter umsetzen, etwa in Hinblick auf Stärkeverflüssigung für die Nahrungsmittel- oder Tierfutterherstellung oder für eine Ethanolproduktion. Ferner gehören hierzu niedermolekulare Verbindungen, die beispielsweise in entstehende Oligosaccharide wie Cyclodextrine eingeschlossen werden, oder niedermolekulare Verbindungen, die die Spaltungsprodukte weiter solubilisieren oder eine den Gesamtprozeß begünstigende Wirkung aufweisen, wie etwa Tenside im Rahmen einer Waschmittelrezeptur. Es kann sich auch um Mittel handeln, in denen die erwünschte amylolytische Aktivität erst mit einer großen Zeitverzögerung induziert werden soll, wie beispielsweise bei temporären Klebeverfahren, nach welchen die α-Amylase-Variante dem betreffenden Klebstoff schon frühzeitig zugesetzt aber erst nach langer Zeit durch Erhöhung des Wassergehalts tatsächlich aktiv wird. Dies trifft beispielsweise auch auf Wasch- und Reinigungsmittel zu, die erst nach einer Phase der Lagerung im Augenblick der Verdünnung in der Waschflotte gegenüber dem Substrat aktiv werden sollen.Herewith is meant any agent in which the subject α-amylase in any form, that is, in the desired brought hydrolytic contact to its substrate starch or starch-like polysaccharide or for this is prepared. The desired Contact usually takes place in an aqueous environment, conveniently is buffered to an appropriate pH and optionally further favoring Contains factors. These include For example, other enzymes that further the immediate reaction products implement, for example, with regard to starch liquefaction for the food or Animal feed production or for an ethanol production. Furthermore, this includes low molecular weight Compounds, for example, in resulting oligosaccharides as cyclodextrins are included, or low molecular weight compounds, which further solubilize the cleavage products or favor the overall process Have effect, such as surfactants in the context of a detergent formulation. It may also be agents in which the desired amylolytic activity only with a big one Time Delay is to be induced, as in temporary adhesive bonding, after which the α-amylase variant the adhesive in question early added but only after a long time by increasing the water content actually becomes active. This also applies, for example, to detergents and cleaners to, which only after a phase of storage at the moment of dilution in the wash liquor opposite to become active in the substrate.
Besonders erfindungsrelevant sind derartige Mittel, die dadurch gekennzeichnet sind, daß es sich um Wasch- oder Reinigungsmittel handelt.Especially Relevant to the invention are such agents, which characterized are that it is washing or cleaning agents.
Die erfindungsgemäßen Eigenschaften und wichtigen Inhaltsstoffe für derartige Wasch- und Reinigungsmittel werden weiter unten ausführlich dargestellt. An dieser Stelle erfolgt zunächst eine Übersicht über die wichtigsten und deshalb erfindungsgemäß besonders relevanten Formen derartiger Wasch- und Reinigungsmittel.The properties of the invention and important ingredients for Such washing and Detergents are detailed below. At this Job takes place first an overview of the most important and therefore inventively particularly relevant forms such detergents and cleaners.
Vorzugsweise ist ein erfindungsrelevantes Wasch- oder Reinigungsmittel dadurch gekennzeichnet, daß es 0,000001 Gewichts-Prozent bis 5 Gew.-%, und zunehmend bevorzugt 0,00001 bis 4 Gew.-%, 0,0001 bis 3 Gew.-%, 0,001 bis 2 Gew.-% oder 0,01 bis 1 Gew.-% der α-Amylase-Variante enthält.Preferably is a invention relevant washing or cleaning agent thereby characterized in that it 0.000001 weight percent to 5 weight percent, and increasingly preferred 0.00001 to 4 wt .-%, 0.0001 to 3 wt .-%, 0.001 to 2 wt .-% or 0.01 to 1 wt .-% of the α-amylase variant contains.
Vorzugsweise ist ein erfindungsrelevantes Wasch- oder Reinigungsmittel dadurch gekennzeichnet, daß es zusätzlich andere Enzyme enthält, insbesondere hydrolytische Enzyme oder Oxidoreduktasen, besonders bevorzugt weitere Amylasen, Proteasen, Lipasen, Cutinasen, Hemicellulasen, Cellulasen, β-Glucanasen, Oxidasen, Peroxidasen, Laccasen.Preferably is a invention relevant washing or cleaning agent thereby characterized in that it additionally contains other enzymes, especially hydrolytic enzymes or oxidoreductases, especially preferably further amylases, proteases, lipases, cutinases, hemicellulases, Cellulases, β-glucanases, oxidases, Peroxidases, laccases.
Vorzugsweise ist ein erfindungsrelevantes Wasch- oder Reinigungsmittel dadurch gekennzeichnet, daß die α-Amylase-Variante durch einen der sonstigen Bestandteile des Mittels stabilisiert und/oder in ihrem Beitrag zur Wasch-, beziehungsweise Reinigungsleistung des Mittels gesteigert wird.Preferably is a invention relevant washing or cleaning agent thereby characterized in that the α-amylase variant stabilized by one of the other ingredients of the agent and / or in their contribution to the washing or cleaning performance of the agent is increased.
Vorzugsweise ist ein erfindungsrelevantes Wasch- oder Reinigungsmittel dadurch gekennzeichnet, daß es insgesamt fest ist, vorzugsweise nach einem Kompaktierungsschritt für mindestens eine der enthaltenen Komponenten, besonders bevorzugt, daß es insgesamt kompaktiert ist.Preferably is a invention relevant washing or cleaning agent thereby characterized in that it is generally solid, preferably after a compaction step for at least one of the components contained, more preferably, that it is in total is compacted.
Vorzugsweise ist ein erfindungsrelevantes Wasch- oder Reinigungsmittel dadurch gekennzeichnet, daß es insgesamt flüssig, gelförmig oder pastös ist, vorzugsweise unter Verkapselung für mindestens eine der enthaltenen Komponenten, besonders bevorzugt unter Verkapselung mindestens eines der enthaltenen Enzyme, ganz besonders bevorzugt unter Verkapselung der α-Amylase-Variante.Preferably is a invention relevant washing or cleaning agent thereby characterized in that it totally liquid, gel or pasty is, preferably encapsulated for at least one of the contained Components, particularly preferably encapsulated at least one the enzymes contained, most preferably encapsulated the α-amylase variant.
Ein wichtiges Einsatzgebiet für Amylasen ist das als aktive Komponenten in Wasch- oder Reinigungsmitteln zur Reinigung von Textilien oder von festen Oberflächen, wie beispielsweise Geschirr, Fußböden oder Arbeitsgeräten. In diesen Anwendungen dient die amylolytische Aktivität dazu, kohlenhydrathaltige Verunreinigungen und insbesondere solche auf Stärkebasis hydrolytisch aufzulösen oder vom Untergrund abzulösen. Dabei können sie allein, in geeigneten Medien oder auch in Wasch- oder Reinigungsmitteln zur Anwendung gebracht werden. Die hierfür zu wählenden Bedingungen, wie beispielsweise Temperatur, pH-Wert, Ionenstärke, Redox-Verhältnisse oder mechanische Einflüsse sollten für das jeweilige Reinigungsproblem optimiert sein, also in Bezug auf die Anschmutzung und auf das Trägermaterial. So liegen übliche Temperaturen für Wasch- und Reinigungsmittel in Bereichen von 10°C bei manuellen Mitteln über 40°C und 60°C bis hin zu 95° bei maschinellen Mitteln oder bei technischen Anwendungen. Da bei modernen Wasch- und Spülmaschinen die Temperatur meist stufenlos einstellbar ist, sind auch alle Zwischenstufen der Temperatur eingeschlossen. Vorzugsweise werden die Inhaltsstoffe der betreffenden Mittel aufeinander abgestimmt. Die übrigen Bedigungen können über die übrigen, unten ausgeführten Bestandteile der Mittel ebenfalls sehr spezifisch auf den jeweiligen Reinigungszweck ausgelegt werden.An important application for amylases is as active components in detergents or cleaners for cleaning textiles or solid surfaces such as crockery, floors or implements. In these applications, the amylolytic activity serves to hydrolytically dissolve or dissolve carbohydrate-containing impurities, and especially starch-based ones, from the subsurface. They can be used alone, in suitable media or in detergents or cleaners for application. The conditions to be chosen for this, such as temperature, pH, ionic strength Ke, redox ratios or mechanical influences should be optimized for the particular cleaning problem, so in terms of soiling and on the substrate. For example, normal temperatures for detergents and cleaners range from 10 ° C for manual agents above 40 ° C and 60 ° C up to 95 ° for mechanical or technical applications. Since the temperature is usually infinitely adjustable in modern washing machines and dishwashers, all intermediate stages of the temperature are included. Preferably, the ingredients of the respective agents are coordinated. The other conditions can also be interpreted very specific to the particular cleaning purpose of the other, below executed components of the funds.
Bevorzugte erfindungsrelevante Wasch- und Reinigungsmittel zeichnen sich dadurch aus, daß unter irgendwelchen der auf diese Weise definierbaren Bedingungen die Wasch- oder Reinigungsleistung dieses Mittels durch Zugabe einer erfindungsgemäßen α-Amylase-Variante gegenüber der Rezeptur ohne diese Variante verbessert wird. Bevorzugt sind Synergien hinsichtlich der Reinigungsleistung.preferred Invention-relevant washing and cleaning agents are characterized from that under any the conditions definable in this way the washing or cleaning performance this agent by adding an α-amylase variant according to the invention over the Recipe without this variant is improved. Synergies are preferred in terms of cleaning performance.
Eine erfindungsgemäße α-Amylase-Variante kann sowohl in Mitteln für Großverbraucher oder technische Anwender als auch in Produkten für den Privatverbraucher Anwendung finden, wobei alle im Stand der Technik etablierten und/oder zweckmäßigen Darreichungsformen auch Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung darstellen. Mit den erfindungsrelevanten Wasch- oder Reinigungsmitteln sind somit alle denkbaren Reinigungsmittelarten gemeint, sowohl Konzentrate, als auch unverdünnt anzuwendende Mittel; zum Einsatz im kommerziellen Maßstab, in der Waschmaschine oder bei der Hand-Wäsche, beziehungsweise -Reinigung. Dazu gehören beispielsweise Waschmittel für Textilien, Teppiche, oder Naturfasern, für die nach der vorliegenden Erfindung die Bezeichnung Waschmittel verwendet wird. Dazu gehören beispielsweise auch Geschirrspülmittel für Geschirrspülmaschinen oder manuelle Geschirrspülmittel oder Reiniger für harte Oberflächen wie Metall, Glas, Porzellan, Keramik, Kacheln, Stein, lackierte Oberflächen, Kunststoffe, Holz oder Leder; für solche wird nach der vorliegenden Erfindung die Bezeichnung Reinigungsmittel verwendet. Jegliche Wasch- oder Reinigungsmittelart ist erfindungsrelevant, sofern sie um eine erfindungsgemäße Amylase bereichert ist.A α-amylase variant according to the invention can be used both in funds for bulk consumers or technical users as well as in consumer products application All of the established and / or suitable dosage forms in the prior art also embodiments of the present invention. With the invention relevant Washing or cleaning agents are therefore all conceivable types of detergents meaning both concentrates and undiluted agents; to the Use on a commercial scale, in the washing machine or hand wash, or cleaning. These include, for example, detergents for textiles, Carpets, or natural fibers, for the term detergent according to the present invention is used. This includes for example, dishwashing detergent for dishwashers or manual dishwashing detergent or cleaner for hard surfaces like metal, glass, porcelain, ceramics, tiles, stone, painted Surfaces, Plastics, wood or leather; For such is the term detergent according to the present invention used. Any type of washing or cleaning agent is relevant to the invention, if they are an amylase according to the invention enriched.
Geeignete Formen der erfindungsrelevanten Mittel umfassen alle nach den Stand der Technik etablierten und/oder alle zweckmäßigen Darreichungsformen. Dazu zählen beispielsweise feste, pulverförmige, flüssige, gelförmige oder pastöse Mittel, gegebenenfalls auch aus mehreren Phasen, komprimiert oder nicht komprimiert; ferner gehören beispielsweise dazu: Extrudate, Granulate, Tabletten oder Pouches, sowohl in Großgebinden als auch portionsweise abgepackt.suitable Forms of invention-relevant means include all according to the state the technique established and / or all appropriate dosage forms. To counting For example, solid, powdery, liquid, gel or pasty Means, optionally also of several phases, compressed or not compressed; furthermore belong for example: extrudates, granules, tablets or pouches, both in bulk containers as well as portionwise packed.
α-Amylasen, werden in erfindungsrelevanten Mitteln beispielsweise mit einzelnen oder mehreren der folgenden Inhaltsstoffe kombiniert: nichtionische, anionische und/oder kationische Tenside, Bleichmittel, Bleichaktivatoren, Bleichkatalysatoren, Builder und/oder Cobuilder, Lösungsmittel, Verdicker, Sequestrierungsmittel, Elektrolyte, optische Aufheller, Vergrauungsinhibitoren, Korrosionsinhibitoren, insbesondere Silberschutzmittel, Soil-Release-Wirkstoffe, Farbtransfer(oder -Übertragungs)-Inhibitoren, Schauminhibitoren, Abrasivstoffe, Farbstoffe, Duftstoffe, antimikrobielle Wirkstoffe, UV-Schutzmittel, Enzyme wie beispielsweise Proteasen, (gegebenenfalls andere) Amylasen, Lipasen, Cellulasen, Hemicellulasen oder Oxidasen, Stabilisatoren, insbesondere Enzymstabilisatoren, und andere Komponenten, die aus dem Stand der Technik bekannt sind.α-amylases, are in relevant to the invention, for example, with individual or more of the following ingredients combined: nonionic, anionic and / or cationic surfactants, bleaches, bleach activators, Bleach catalysts, builders and / or cobuilders, solvents, Thickeners, sequestrants, electrolytes, optical brighteners, Grayness inhibitors, corrosion inhibitors, especially silver protectants, soil release agents, Color transfer (or transfer) inhibitors, Foam inhibitors, abrasives, dyes, fragrances, antimicrobial Active ingredients, UV protectants, Enzymes such as proteases, (optionally other) amylases, Lipases, cellulases, hemicellulases or oxidases, stabilizers, in particular enzyme stabilizers, and other components made up known in the art.
Als nichtionische Tenside werden vorzugsweise alkoxylierte, vorteilhafterweise ethoxylierte, insbesondere primäre Alkohole mit vorzugsweise 8 bis 18 C-Atomen und durchschnittlich 1 bis 12 Mol Ethylenoxid (EO) pro Mol Alkohol eingesetzt, in denen der Alkoholrest linear oder bevorzugt in 2-Stellung methylverzweigt sein kann, beziehungsweise lineare und methylverzweigte Reste im Gemisch enthalten kann, so wie sie üblicherweise in Oxoalkoholresten vorliegen. Insbesondere sind jedoch Alkoholethoxylate mit linearen Resten aus Alkoholen nativen Ursprungs mit 12 bis 18 C-Atomen, zum Beispiel aus Kokos-, Palm-, Talgfett- oder Oleylalkohol, und durchschnittlich 2 bis 8 EO pro Mol Alkohol bevorzugt. Zu den bevorzugten ethoxylierten Alkoholen gehören beispielsweise C12-14-Alkohole mit 3 EO oder 4 EO, C9-11-Alkohol mit 7 EO, C13-15-Alkohole mit 3 EO, 5 EO, 7 EO oder 8 EO, C12-18-Alkohole mit 3 EO, 5 EO oder 7 EO und Mischungen aus diesen, wie Mischungen aus C12-14-Alkohol mit 3 EO und C12-18-Alkohol mit 5 EO. Die angegebenen Ethoxylierungsgrade stellen statistische Mittelwerte dar, die für ein spezielles Produkt eine ganze oder eine gebrochene Zahl sein können. Bevorzugte Alkoholethoxylate weisen eine eingeengte Homologenverteilung auf (narrow range ethoxylates, NRE). Zusätzlich zu diesen nichtionischen Tensiden können auch Fettalkohole mit mehr als 12 EO eingesetzt werden. Beispiele hierfür sind Talgfettalkohol mit 14 EO, 25 EO, 30 EO oder 40 EO.The nonionic surfactants used are preferably alkoxylated, advantageously ethoxylated, in particular primary, alcohols having preferably 8 to 18 carbon atoms and on average 1 to 12 moles of ethylene oxide (EO) per mole of alcohol, in which the alcohol radical can be linear or preferably methyl-branched in the 2-position , or may contain linear and methyl-branched radicals in the mixture, as they are usually present in Oxoalkoholresten. In particular, however, alcohol ethoxylates with linear radicals of alcohols of native origin having 12 to 18 carbon atoms, for example of coconut, palm, tallow or oleyl alcohol, and on average 2 to 8 EO per mole of alcohol are preferred. The preferred ethoxylated alcohols include, for example, C 12-14 alcohols with 3 EO or 4 EO, C 9-11 alcohols with 7 EO, C 13-15 alcohols with 3 EO, 5 EO, 7 EO or 8 EO, C 12-18 alcohols with 3 EO, 5 EO or 7 EO and mixtures of these, such as mixtures of C 12-14 -alcohol with 3 EO and C 12-18 -alcohol with 5 EO. The degrees of ethoxylation given represent statistical means which, for a particular product, may be an integer or a fractional number. Preferred alcohol ethoxylates have a narrow homolog distribution (narrow range ethoxylates, NRE). In addition to these nonionic surfactants, fatty alcohols with more than 12 EO can also be used. Examples include tallow fatty alcohol with 14 EO, 25 EO, 30 EO or 40 EO.
Eine weitere Klasse bevorzugt eingesetzter nichtionischer Tenside, die entweder als alleiniges nichtionisches Tensid oder in Kombination mit anderen nichtionischen Tensiden eingesetzt werden, sind alkoxylierte, vorzugsweise ethoxylierte oder ethoxylierte und propoxylierte Fettsäurealkylester, vorzugsweise mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen in der Alkylkette, insbesondere Fettsäuremethylester.Another class of preferred nonionic surfactants used either as the sole nonionic surfactant or in combination with other nonionic surfactants are alkoxylated te, preferably ethoxylated or ethoxylated and propoxylated fatty acid alkyl esters, preferably having 1 to 4 carbon atoms in the alkyl chain, in particular fatty acid methyl esters.
Eine weitere Klasse von nichtionischen Tensiden, die vorteilhafterweise eingesetzt werden können, sind die Alkylpolyglycoside (APG). Einsetzbare Alkypolyglycoside genügen der allgemeinen Formel RO(G)z, in der R für einen linearen oder verzweigten, insbesondere in 2-Stellung methylverzweigten, gesättigten oder ungesättigten, aliphatischen Rest mit 8 bis 22, vorzugsweise 12 bis 18 C-Atomen bedeutet und G das Symbol ist, das für eine Glykoseeinheit mit 5 oder 6 C-Atomen, vorzugsweise für Glucose, steht. Der Glycosylierungsgrad z liegt dabei zwischen 1,0 und 4,0, vorzugsweise zwischen 1,0 und 2,0 und insbesondere zwischen 1,1 und 1,4. Bevorzugt eingesetzt werden lineare Alkylpolyglucoside, also Alkylpolyglycoside, in denen der Polyglycosylrest ein Glucoserest und der Alkylrest ein n-Alkylrest ist.Another class of nonionic surfactants that can be used to advantage are the alkyl polyglycosides (APG). Usable Alkypolyglycoside meet the general formula RO (G) z , in which R is a linear or branched, especially in the 2-position methyl branched, saturated or unsaturated, aliphatic radical having 8 to 22, preferably 12 to 18 carbon atoms and G is the Is a symbol which represents a glycose unit having 5 or 6 C atoms, preferably glucose. The degree of glycosylation z is between 1.0 and 4.0, preferably between 1.0 and 2.0 and in particular between 1.1 and 1.4. Preference is given to using linear alkyl polyglucosides, that is to say alkyl polyglycosides in which the polyglycosyl radical is a glucose radical and the alkyl radical is an n-alkyl radical.
Auch nichtionische Tenside vom Typ der Aminoxide, beispielsweise N-Kokosalkyl-N,N-dimethylaminoxid und N-Talgalkyl-N,N-dihydroxyethylaminoxid, und der Fettsäurealkanolamide können geeignet sein. Der Anteil dieser nichtionischen Tenside liegt vorzugsweise nicht über dem der ethoxylierten Fettalkohole, insbesondere bei nicht mehr als der Hälfte davon.Also nonionic surfactants of the amine oxide type, for example N-cocoalkyl-N, N-dimethylamine oxide and N-tallow alkyl-N, N-dihydroxyethylamine oxide, and the fatty acid alkanolamide can be suitable. The proportion of these nonionic surfactants is preferably no over that of the ethoxylated fatty alcohols, especially in not more than half from that.
Weitere geeignete Tenside sind Polyhydroxyfettsäureamide der Formel (II), in der RCO für einen aliphatischen Acylrest mit 6 bis 22 Kohlenstoffatomen, R1 für Wasserstoff, einen Alkyl- oder Hydroxyalkylrest mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen und [Z] für einen linearen oder verzweigten Polyhydroxyalkylrest mit 3 bis 10 Kohlenstoffatomen und 3 bis 10 Hydroxylgruppen steht. Bei den Polyhydroxyfettsäureamiden handelt es sich um bekannte Stoffe, die üblicherweise durch reduktive Aminierung eines reduzierenden Zuckers mit Ammoniak, einem Alkylamin oder einem Alkanolamin und nachfolgende Acylierung mit einer Fettsäure, einem Fettsäurealkylester oder einem Fettsäurechlorid erhalten werden können.Further suitable surfactants are polyhydroxy fatty acid amides of the formula (II) wherein RCO is an aliphatic acyl group having 6 to 22 carbon atoms, R 1 is hydrogen, an alkyl or hydroxyalkyl group having 1 to 4 carbon atoms and [Z] is a linear or branched polyhydroxyalkyl group having 3 to 10 carbon atoms and 3 to 10 hydroxyl groups. The polyhydroxy fatty acid amides are known substances which can usually be obtained by reductive amination of a reducing sugar with ammonia, an alkylamine or an alkanolamine and subsequent acylation with a fatty acid, a fatty acid alkyl ester or a fatty acid chloride.
Zur Gruppe der Polyhydroxyfettsäureamide gehören auch Verbindungen der Formel (III), in der R für einen linearen oder verzweigten Alkyl- oder Alkenylrest mit 7 bis 12 Kohlenstoffatomen, R1 für einen linearen, verzweigten oder cyclischen Alkylrest oder einen Arylrest mit 2 bis 8 Kohlenstoffatomen und R2 für einen linearen, verzweigten oder cyclischen Alkylrest oder einen Arylrest oder einen Oxy-Alkylrest mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen steht, wobei C1-4-Alkyl- oder Phenylreste bevorzugt sind und [Z] für einen linearen Polyhydroxyalkylrest steht, dessen Alkylkette mit mindestens zwei Hydroxylgruppen substituiert ist, oder alkoxylierte, vorzugsweise ethoxylierte oder propoxylierte Derivate dieses Restes.The group of polyhydroxy fatty acid amides also includes compounds of the formula (III) in the R is a linear or branched alkyl or alkenyl radical having 7 to 12 carbon atoms, R 1 is a linear, branched or cyclic alkyl radical or an aryl radical having 2 to 8 carbon atoms and R 2 is a linear, branched or cyclic alkyl radical or an aryl radical or an oxyalkyl radical having 1 to 8 carbon atoms, with C 1-4 alkyl or phenyl radicals being preferred and [Z] being a linear polyhydroxyalkyl radical whose alkyl chain is substituted by at least two hydroxyl groups, or alkoxylated, preferably ethoxylated or propoxylated Derivatives of this residue.
[Z] wird vorzugsweise durch reduktive Aminierung eines reduzierenden Zuckers erhalten, beispielsweise Glucose, Fructose, Maltose, Lactose, Galactose, Mannose oder Xylose. Die N-Alkoxy- oder N-Aryloxy-substituierten Verbindungen können beispielsweise durch Umsetzung mit Fettsäuremethylestern in Gegenwart eines Alkoxids als Katalysator in die gewünschten Polyhydroxyfettsäureamide überführt werden.[Z] is preferably prepared by reductive amination of a reducing Sugar, for example glucose, fructose, maltose, lactose, Galactose, mannose or xylose. The N-alkoxy or N-aryloxy-substituted Connections can for example, by reaction with fatty acid methyl esters in the presence an alkoxide can be converted as a catalyst into the desired polyhydroxy fatty acid amides.
Als anionische Tenside werden beispielsweise solche vom Typ der Sulfonate und Sulfate eingesetzt. Als Tenside vom Sulfonat-Typ kommen dabei vorzugsweise C9-13-Alkylbenzolsulfonate, Olefinsulfonate, d.h. Gemische aus Alken- und Hydroxyalkansulfonaten sowie Disulfonaten, wie man sie beispielsweise aus C12-18-Monoolefinen mit end- oder innenständiger Doppelbindung durch Sulfonieren mit gasförmigem Schwefeltrioxid und anschließende alkalische oder saure Hydrolyse der Sulfonierungsprodukte erhält, in Betracht. Geeignet sind auch Alkansulfonate, die aus C12-18-Alkanen beispielsweise durch Sulfochlorierung oder Sulfoxidation mit anschließender Hydrolyse beziehungsweise Neutralisation gewonnen werden. Ebenso sind auch die Ester von α-Sulfofettsäuren (Estersulfonate), zum Beispiel die α-sulfonierten Methylester der hydrierten Kokos-, Palmkern- oder Talgfettsäuren geeignet.As anionic surfactants, for example, those of the sulfonate type and sulfates are used. The surfactants of the sulfonate type are preferably C 9-13 -alkylbenzenesulfonates, olefinsulfonates, ie mixtures of alkene and hydroxyalkanesulfonates and disulfonates, as are obtained, for example, from C 12-18 -monoolefins having terminal or internal double bonds by sulfonation with gaseous sulfur trioxide and subsequent alkaline or acid hydrolysis of the sulfonation products into consideration. Also suitable are alkanesulfonates which are obtained from C 12-18 alkanes, for example by sulfochlorination or sulfoxidation with subsequent hydrolysis or neutralization. Likewise suitable are the esters of α-sulfo fatty acids (ester sulfonates), for example the α-sulfonated methyl esters of hydrogenated coconut, palm kernel or tallow fatty acids.
Weitere geeignete Aniontenside sind sulfierte Fettsäureglycerinester. Unter Fettsäureglycerinestern sind die Mono-, Di- und Triester sowie deren Gemische zu verstehen, wie sie bei der Herstellung durch Veresterung von einem Monoglycerin mit 1 bis 3 Mol Fettsäure oder bei der Umesterung von Triglyceriden mit 0,3 bis 2 Mol Glycerin erhalten werden. Bevorzugte sulfierte Fettsäureglycerinester sind dabei die Sulfierprodukte von gesättigten Fettsäuren mit 6 bis 22 Kohlenstoffatomen, beispielsweise der Capronsäure, Caprylsäure, Caprinsäure, Myristinsäure, Laurinsäure, Palmitinsäure, Stearinsäure oder Behensäure.Further suitable anionic surfactants are sulfated fatty acid glycerol esters. Fatty acid glycerol esters are to be understood as meaning the mono-, di- and triesters and mixtures thereof, as used in the preparation by Veres obtained from a monoglycerol with 1 to 3 moles of fatty acid or in the transesterification of triglycerides with 0.3 to 2 moles of glycerol. Preferred sulfated fatty acid glycerol esters are the sulfonation products of saturated fatty acids having 6 to 22 carbon atoms, for example caproic acid, caprylic acid, capric acid, myristic acid, lauric acid, palmitic acid, stearic acid or behenic acid.
Als Alk(en)ylsulfate werden die Alkali- und insbesondere die Natriumsalze der Schwefelsäurehalbester der C12-C18-Fettalkohole, beispielsweise aus Kokosfettalkohol, Talgfettalkohol, Lauryl-, Myristyl-, Cetyl- oder Stearylalkohol oder der C10-C20-Oxoalkohole und diejenigen Halbester sekundärer Alkohole dieser Kettenlängen bevorzugt. Weiterhin bevorzugt sind Alk(en)ylsulfate der genannten Kettenlänge, welche einen synthetischen, auf petrochemischer Basis hergestellten geradkettigen Alkylrest enthalten, die ein analoges Abbauverhalten besitzen wie die adäquaten Verbindungen auf der Basis von fettchemischen Rohstoffen. Aus waschtechnischem Interesse sind die C12-C16-Alkylsulfate und C12-C15-Alkylsulfate sowie C14-C15-Alkylsulfate bevorzugt. Auch 2,3-Alkylsulfate sind geeignete Aniontenside.Alk (en) ylsulfates are the alkali metal salts and in particular the sodium salts of the sulfuric monoesters of C 12 -C 18 fatty alcohols, for example coconut fatty alcohol, tallow fatty alcohol, lauryl, myristyl, cetyl or stearyl alcohol or the C 10 -C 20 oxo alcohols and those half-esters of secondary alcohols of these chain lengths are preferred. Also preferred are alk (en) ylsulfates of said chain length, which contain a synthetic, produced on a petrochemical basis straight-chain alkyl radical, which have an analogous degradation behavior as the adequate compounds based on oleochemical raw materials. Of washing technology interest, the C 12 -C 16 alkyl sulfates and C 12 -C 15 alkyl sulfates and C 14 -C 15 alkyl sulfates are preferred. 2,3-alkyl sulfates are also suitable anionic surfactants.
Auch die Schwefelsäuremonoester der mit 1 bis 6 Mol Ethylenoxid ethoxylierten geradkettigen oder verzweigten C7-21-Alkohole, wie 2-Methyl-verzweigte C9-11-Alkohole mit im Durchschnitt 3,5 Mol Ethylenoxid (EO) oder C12-18-Fettalkohole mit 1 bis 4 EO, sind geeignet. Sie werden in Reinigungsmitteln aufgrund ihres hohen Schaumverhaltens nur in relativ geringen Mengen, beispielsweise in Mengen bis 5 Gew.-%, üblicherweise von 1 bis 5 Gew.-%, eingesetzt.The sulfuric acid monoesters of straight-chain or branched C 7-21 -alcohols ethoxylated with from 1 to 6 mol of ethylene oxide, such as 2-methyl-branched C 9-11- alcohols having on average 3.5 mol of ethylene oxide (EO) or C 12-18 . Fatty alcohols with 1 to 4 EO are suitable. Due to their high foaming behavior, they are only used in detergents in relatively small amounts, for example in amounts of up to 5% by weight, usually from 1 to 5% by weight.
Weitere geeignete Aniontenside sind auch die Salze der Alkylsulfobernsteinsäure, die auch als Sulfosuccinate oder als Sulfobernsteinsäureester bezeichnet werden und die Monoester und/oder Diester der Sulfobernsteinsäure mit Alkoholen, vorzugsweise Fettalkoholen und insbesondere ethoxylierten Fettalkoholen darstellen. Bevorzugte Sulfosuccinate enthalten C8-18-Fettalkoholreste oder Mischungen aus diesen. Insbesondere bevorzugte Sulfosuccinate enthalten einen Fettalkoholrest, der sich von ethoxylierten Fettalkoholen ableitet, die für sich betrachtet nichtionische Tenside darstellen (Beschreibung siehe unten). Dabei sind wiederum Sulfosuccinate, deren Fettalkohol-Reste sich von ethoxylierten Fettalkoholen mit eingeengter Homologenverteilung ableiten, besonders bevorzugt. Ebenso ist es auch möglich, Alk(en)ylbernsteinsäure mit vorzugsweise 8 bis 18 Kohlenstoffatomen in der Alk(en)ylkette oder deren Salze einzusetzen.Further suitable anionic surfactants are also the salts of alkylsulfosuccinic acid, which are also referred to as sulfosuccinates or as sulfosuccinic acid esters and the monoesters and / or diesters of sulfosuccinic acid with alcohols, preferably fatty alcohols and in particular ethoxylated fatty alcohols. Preferred sulfosuccinates contain C 8-18 fatty alcohol residues or mixtures of these. Particularly preferred sulfosuccinates contain a fatty alcohol residue derived from ethoxylated fatty alcohols, which in themselves constitute nonionic surfactants (see description below). Sulfosuccinates, whose fatty alcohol residues are derived from ethoxylated fatty alcohols with a narrow homolog distribution, are again particularly preferred. Likewise, it is also possible to use alk (en) ylsuccinic acid having preferably 8 to 18 carbon atoms in the alk (en) yl chain or salts thereof.
Als weitere anionische Tenside kommen insbesondere Seifen in Betracht. Geeignet sind gesättigte Fettsäureseifen, wie die Salze der Laurinsäure, Myristinsäure, Palmitinsäure, Stearinsäure, hydrierte Erucasäure und Behensäure sowie insbesondere aus natürlichen Fettsäuren, zum Beispiel Kokos-, Palmkern- oder Talgfettsäuren, abgeleitete Seifengemische.When other anionic surfactants are especially soaps into consideration. Suitable are saturated fatty acid soaps, like the salts of lauric acid, myristic, palmitic acid, stearic acid, hydrogenated erucic acid and behenic acid and in particular of natural fatty acids, for example, coconut, palm kernel or tallow fatty acids, derived soap mixtures.
Die anionischen Tenside einschließlich der Seifen können in Form ihrer Natrium-, Kalium- oder Ammoniumsalze sowie als lösliche Salze organischer Basen, wie Mono-, Di- oder Triethanolamin, vorliegen. Vorzugsweise liegen die anionischen Tenside in Form ihrer Natrium- oder Kaliumsalze, insbesondere in Form der Natriumsalze vor.The including anionic surfactants the soaps can in the form of their sodium, potassium or Ammonium salts and as soluble Salts of organic bases, such as mono-, di- or triethanolamine, are present. The anionic surfactants are preferably in the form of their sodium or potassium salts, especially in the form of the sodium salts.
Die Tenside können in den erfindungsrelevanten Reinigungs- oder Waschmitteln insgesamt in einer Menge von vorzugsweise 5 Gew.-% bis 50 Gew.-%, insbesondere von 8 Gew.-% bis 30 Gew.-%, bezogen auf das fertige Mittel, enthalten sein.The Surfactants can in the invention relevant cleaning or washing agents in total in an amount of preferably 5% by weight to 50% by weight, in particular from 8 wt .-% to 30 wt .-%, based on the finished composition be.
Erfindungsrelevante Mittel können Bleichmittel enthalten. Unter den als Bleichmittel dienenden, in Wasser H2O2 liefernden Verbindungen haben das Natriumpercarbonat, das Natriumperborattetrahydrat und das Natriumperboratmonohydrat besondere Bedeutung. Weitere brauchbare Bleichmittel sind beispielsweise Peroxopyrophosphate, Citratperhydrate sowie H2O2 liefernde persaure Salze oder Persäuren, wie Persulfate beziehungsweise Perschwefelsäure. Brauchbar ist auch das Harnstoffperoxohydrat Percarbamid, das durch die Formel H2N-CO-NH2·H2O2 beschrieben werden kann. Insbesondere beim Einsatz der Mittel für das Reinigen harter Oberflächen, zum Beispiel beim maschinellen Geschirrspülen, können sie gewünschtenfalls auch Bleichmittel aus der Gruppe der organischen Bleichmittel enthalten, obwohl deren Einsatz prinzipiell auch bei Mitteln für die Textilwäsche möglich ist. Typische organische Bleichmittel sind die Diacylperoxide, wie zum Beispiel Dibenzoylperoxid. Weitere typische organische Bleichmittel sind die Peroxysäuren, wobei als Beispiele besonders die Alkylperoxysäuren und die Arylperoxysäuren genannt werden. Bevorzugte Vertreter sind die Peroxybenzoesäure und ihre ringsubstituierten Derivate, wie Alkylperoxybenzoesäuren, aber auch Peroxy-α-Naphthoesäure und Magnesium-monoperphthalat, die aliphatischen oder substituiert aliphatischen Peroxysäuren, wie Peroxylaurinsäure, Peroxystearinsäure, ε-Phthalimidoperoxycapronsäure (Phthalimidoperoxyhexansäure, PAP), o-Carboxybenzamidoperoxycapronsäure, N-Nonenylamidoperadipinsäure und N-Nonenylamidopersuccinate, und aliphatische und araliphatische Peroxydicarbonsäuren, wie 1,12-Diperoxycarbonsäure, 1,9-Diperoxyazelainsäure, Diperoxysebacinsäure, Diperoxybrassylsäure, die Diperoxyphthalsäuren, 2-Decyldiperoxybutan-1,4-disäure, N,N-Terephthaloyl-di(6-aminopercapronsäure) können eingesetzt werden.Inventive agents may contain bleaching agents. Among the compounds serving as bleaches in water H 2 O 2 , sodium percarbonate, sodium perborate tetrahydrate and sodium perborate monohydrate are of particular importance. Other useful bleaching agents are, for example, peroxopyrophosphates, citrate perhydrates and H 2 O 2 -producing peracidic salts or peracids, such as persulfates or persulfuric acid. Also useful is the urea peroxohydrate percarbamide, which can be described by the formula H 2 N-CO-NH 2 .H 2 O 2 . In particular, when using the means for cleaning hard surfaces, for example in automatic dishwashing, they may, if desired, also contain bleaching agents from the group of organic bleaches, although their use is also possible in principle for laundry detergents. Typical organic bleaches are the diacyl peroxides, such as dibenzoyl peroxide. Other typical organic bleaches are the peroxyacids, examples of which include the alkyl peroxyacids and the aryl peroxyacids. Preferred representatives are the peroxybenzoic acid and its ring-substituted derivatives, such as alkylperoxybenzoic acids, but also peroxy-α-naphthoic acid and magnesium monoperphthalate, the aliphatic or substituted aliphatic peroxyacids, such as peroxylauric acid, peroxystearic acid, ε-phthalimidoperoxycaproic acid (Phthalimidoperoxyhexansäure, PAP), o-carboxybenzamidoperoxycaproic acid, N-nonenylamidoperadipic acid and N-nonenylamidopersuccinates; and aliphatic and araliphatic peroxydicarboxylic acids such as 1,12-diperoxycarboxylic acid Re, 1,9-diperoxyazelaic acid, diperoxysebacic acid, diperoxybrassylic acid, the diperoxyphthalic acids, 2-decyldiperoxybutane-1,4-diacid, N, N-terephthaloyl-di (6-aminopercaproic acid) can be used.
Der Gehalt der Mittel an Bleichmittel kann 1 bis 40 Gew.-% und insbesondere 10 bis 20 Gew.-%, betragen, wobei vorteilhafterweise Perboratmonohydrat oder Percarbonat eingesetzt wird. Eine synergistische Verwendung von Amylase mit Percarbonat oder von Amylase mit Percarbonsäure wird mit den Anmeldungen WO 99/63036, beziehungsweise WO 99/63037 offenbart.Of the Content of the bleaching agent may be 1 to 40% by weight and especially 10 to 20 wt .-%, wherein advantageously perborate monohydrate or percarbonate is used. A synergistic use of amylase with percarbonate or of amylase with percarboxylic acid with applications WO 99/63036 or WO 99/63037.
Um
beim Waschen bei Temperaturen von 60°C und darunter, und insbesondere
bei der Wäschevorbehandlung
eine verbesserte Bleichwirkung zu erreichen, können die Mittel auch Bleichaktivatoren
enthalten. Als Bleichaktivatoren können Verbindungen, die unter
Perhydrolysebedingungen aliphatische Peroxocarbonsäuren mit
vorzugsweise 1 bis 10 C-Atomen,
insbesondere 2 bis 4 C-Atomen, und/oder gegebenenfalls substituierte
Perbenzoesäure
ergeben, eingesetzt werden. Geeignet sind Substanzen, die O- und/oder
N-Acylgruppen der genannten C-Atomzahl und/oder gegebenenfalls substituierte
Benzoylgruppen tragen. Bevorzugt sind mehrfach acylierte Alkylendiamine,
insbesondere Tetraacetylethylendiamin (TAED), acylierte Triazinderivate,
insbesondere 1,5-Diacetyl-2,4-dioxohexahydro-1,3,5-triazin
(DADHT), acylierte Glycolurile, insbesondere 1,3,4,6-Tetraacetylglycoluril
(TAGU), N-Acylimide, insbesondere N-Nonanoylsuccinimid (NOSI), acylierte Phenolsulfonate,
insbesondere n-Nonanoyl- oder Isononanoyloxybenzolsulfonat (n- beziehungsweise iso-NOBS),
acylierte Hydroxycarbonsäuren,
wie Triethyl-O-acetylcitrat
(TEOC), Carbonsäureanhydride,
insbesondere Phthalsäureanhydrid,
Isatosäureanhydrid
und/oder Bernsteinsäureanhydrid,
Carbonsäureamide,
wie N-Methyldiacetamid,
Glycolid, acylierte mehrwertige Alkohole, insbesondere Triacetin,
Ethylenglycoldiacetat, Isopropenylacetat, 2,5-Diacetoxy-2,5-dihydrofuran
und die aus den deutschen Patentanmeldungen
Zusätzlich zu
den konventionellen Bleichaktivatoren oder an deren Stelle können auch
sogenannte Bleichkatalysatoren enthalten sein. Bei diesen Stoffen
handelt es sich um bleichverstärkende Übergangsmetallsalze
beziehungsweise Übergangsmetallkomplexe
wie beispielsweise Mn-, Fe-, Co-, Ru – oder Mo-Salenkomplexe oder
-carbonylkomplexe. Auch Mn-, Fe-, Co-, Ru-, Mo-, Ti-, V- und Cu-Komplexe
mit N-haltigen Tripod-Liganden sowie Co-, Fe-, Cu- und Ru-Aminkomplexe
sind als Bleichkatalysatoren geeignet, wobei solche Verbindungen
bevorzugt eingesetzt werden, die in der
Erfindungsrelevante Mittel enthalten in der Regel einen oder mehrere Builder, insbesondere Zeolithe, Silikate, Carbonate, organische Cobuilder und – wo keine ökologischen Gründe gegen ihren Einsatz sprechen – auch die Phosphate. Letztere sind insbesondere in Reinigungsmitteln für das maschinelle Geschirrspülen bevorzugt einzusetzende Gerüststoffe.relevant invention Means usually contain one or more builders, in particular Zeolites, silicates, carbonates, organic cobuilders and - where no ecological reasons speak against their commitment - too the phosphates. The latter are especially in detergents for mechanical Wash the dishes preferred builders to be used.
Zu
nennen sind hier kristalline, schichtförmige Natriumsilikate der allgemeinen
Formel NaMSixO2x+1·yH2O, wobei M Natrium oder Wasserstoff bedeutet,
x eine Zahl von 1,6 bis 4, vorzugsweise 1,9 bis 4,0 und y eine Zahl
von 0 bis 20 ist und bevorzugte Werte für x 2, 3 oder 4 sind. Derartige
kristalline Schichtsilicate werden beispielsweise in der europäischen Patentanmeldung
Einsetzbar sind auch amorphe Natriumsilikate mit einem Modul Na2O : SiO2 von 1:2 bis 1:3,3, vorzugsweise von 1:2 bis 1:2,8 und insbesondere von 1:2 bis 1:2,6, welche löseverzögert sind und Sekundärwascheigenschaften aufweisen. Die Löseverzögerung gegenüber herkömmlichen amorphen Natriumsilikaten kann dabei auf verschiedene Weise, beispielsweise durch Oberflächenbehandlung, Compoundierung, Kompaktierung/Verdichtung oder durch Übertrocknung hervorgerufen worden sein. Im Rahmen dieser Erfindung wird unter dem Begriff "amorph" auch "röntgenamorph" verstanden. Dies heißt, daß die Silikate bei Röntgenbeugungsexperimenten keine scharfen Röntgenreflexe liefern, wie sie für kristalline Substanzen typisch sind, sondern allenfalls ein oder mehrere Maxima der gestreuten Röntgenstrahlung, die eine Breite von mehreren Gradeinheiten des Beugungswinkels aufweisen. Es kann jedoch sehr wohl sogar zu besonders guten Buildereigenschaften führen, wenn die Silikatpartikel bei Elektronenbeugungsexperimenten verwaschene oder sogar scharte Beugungsmaxima liefern. Dies ist so zu interpretieren, daß die Produkte mikrokristalline Bereiche der Größe 10 bis einige Hundert nm aufweisen, wobei Werte bis max. 50 nm und insbesondere bis max. 20 nm bevorzugt sind. Insbesondere bevorzugt sind verdichtete/kompaktierte amorphe Silikate, compoundierte amorphe Silikate und übertrocknete röntgenamorphe Silikate.It is also possible to use amorphous sodium silicates with a Na 2 O: SiO 2 modulus of from 1: 2 to 1: 3.3, preferably from 1: 2 to 1: 2.8 and in particular from 1: 2 to 1: 2.6, which Delayed and have secondary washing properties. The dissolution delay compared with conventional amorphous sodium silicates may have been caused in various ways, for example by surface treatment, compounding, compaction / densification or by overdrying. In the context of this invention, the term "amorphous" is also understood to mean "X-ray amorphous". This means that the silicates do not yield sharp X-ray reflections typical of crystalline substances in X-ray diffraction experiments, but at most one or more maxima of the scattered X-rays having a width of several degrees of diffraction angle. However, it may well even lead to particularly good builder properties if the silicate particles provide washed-out or even sharp diffraction maxima in electron diffraction experiments. This is to be interpreted as meaning that the products have microcrystalline regions of size 10 to a few hundred nm, values of up to max. 50 nm and in particular up to max. 20 nm are preferred. Particularly preferred are compacted / compacted amorphous silicates, compounded amorphous silicates and overdried X-ray amorphous silicates.
Ein
gegebenenfalls einsetzbarer, feinkristalliner, synthetischer und
gebundenes Wasser enthaltender Zeolith ist vorzugsweise Zeolith
A und/oder P. Als Zeolith P wird Zeolith MAP® (Handelsprodukt
der Firma Crosfield) besonders bevorzugt. Geeignet sind jedoch auch
Zeolith X sowie Mischungen aus A, X und/oder P. Kommerziell erhältlich und
im Rahmen der vorliegenden Erfindung bevorzugt einsetzbar ist beispielsweise
auch ein Co-Kristallisat
aus Zeolith X und Zeolith A (ca. 80 Gew.-% Zeolith X), das von der
Firma CONDEA Augusta S.p.A. unter dem Markennamen VEGOBOND AX® vertrieben
wird und durch die Formel
Selbstverständlich ist auch ein Einsatz der allgemein bekannten Phosphate als Buildersubstanzen möglich, sofern ein derartiger Einsatz nicht aus ökologischen Gründen vermieden werden sollte. Unter der Vielzahl der kommerziell erhältlichen Phosphate haben die Alkalimetallphosphate unter besonderer Bevorzugung von Pentanatrium- beziehungsweise Pentakaliumtriphosphat (Natrium- beziehungsweise Kalium-tripolyphosphat) in der Wasch- und Reinigungsmittel-Industrie die größte Bedeutung.Of course it is also a use of the well-known phosphates as builders possible, if such use is not avoided for environmental reasons should be. Among the variety of commercially available Phosphates have the alkali metal phosphates, with particular preference of Pentasodium or Pentakalium triphosphate (sodium or potassium tripolyphosphate) in the washing and cleaning industry the greatest importance.
Alkalimetallphosphate ist dabei die summarische Bezeichnung für die Alkalimetall-(insbesondere Natrium- und Kalium-)-Salze der verschiedenen Phosphorsäuren, bei denen man Metaphosphorsäuren (HPO3)n und Orthophosphorsäure H3PO4 neben höhermolekularen Vertretern unterscheiden kann. Die Phosphate vereinen dabei mehrere Vorteile in sich: Sie wirken als Alkaliträger, verhindern Kalkbeläge auf Maschinenteilen beziehungsweise Kalkinkrustationen in Geweben und tragen überdies zur Reinigungsleistung bei.Alkali metal phosphates is the summary term for the alkali metal (especially sodium and potassium) salts of various phosphoric acids, in which one can distinguish metaphosphoric acids (HPO 3 ) n and orthophosphoric H 3 PO 4 in addition to higher molecular weight representatives. The phosphates combine several advantages: they act as alkali carriers, prevent lime deposits on machine parts or lime incrustations in fabrics and also contribute to the cleaning performance.
Natriumdihydrogenphosphat, NaH2PO4, existiert als Dihydrat (Dichte 1,91 gcm-3, Schmelzpunkt 60°) und als Monohydrat (Dichte 2,04 gcm-3). Beide Salze sind weiße, in Wasser sehr leicht lösliche Pulver, die beim Erhitzen das Kristallwasser verlieren und bei 200°C in das schwach saure Diphosphat (Dinatriumhydrogendiphosphat, Na2H2P2O7), bei höherer Temperatur in Natiumtrimetaphosphat (Na3P3O9) und Maddrellsches Salz (siehe unten), übergehen. NaH2PO4 reagiert sauer; es entsteht, wenn Phosphorsäure mit Natronlauge auf einen pH-Wert von 4,5 eingestellt und die Maische versprüht wird. Kaliumdihydrogenphosphat (primäres oder einbasiges Kaliumphosphat, Kaliumbiphosphat, KDP), KH2PO4, ist ein weißes Salz der Dichte 2,33 gcm-3, hat einen Schmelzpunkt 253° [Zersetzung unter Bildung von Kaliumpolyphosphat (KPO3)x] und ist leicht löslich in Wasser.Sodium dihydrogen phosphate, NaH 2 PO 4 , exists as a dihydrate (density 1.91 gcm -3 , melting point 60 °) and as a monohydrate (density 2.04 gcm -3 ). Both salts are white powders which are very soluble in water and which lose their water of crystallization when heated and at 200 ° C into the weak acid diphosphate (disodium hydrogen diphosphate, Na 2 H 2 P 2 O 7 ), at higher temperature in sodium trimetaphosphate (Na 3 P 3 O 9) and Maddrell's salt (see below), pass. NaH 2 PO 4 is acidic; It arises when phosphoric acid is adjusted to a pH of 4.5 with sodium hydroxide solution and the mash is sprayed. Potassium dihydrogen phosphate (potassium phosphate primary or monobasic potassium phosphate, KDP), KH 2 PO 4 , is a white salt of 2.33 gcm -3 density, has a melting point of 253 ° [decomposition to form potassium polyphosphate (KPO 3 ) x ] and is light soluble in water.
Dinatriumhydrogenphosphat (sekundäres Natriumphosphat), Na2HPO4, ist ein farbloses, sehr leicht wasserlösliches kristallines Salz. Es existiert wasserfrei und mit 2 Mol. (Dichte 2,066 gcm-3, Wasserverlust bei 95°), 7 Mol. (Dichte 1,68 gcm-3, Schmelzpunkt 48° unter Verlust von 5 H2O) und 12 Mol. Wasser (Dichte 1,52 gcm-3, Schmelzpunkt 35° unter Verlust von 5 H2O), wird bei 100° wasserfrei und geht bei stärkerem Erhitzen in das Diphosphat Na4P2O7 über. Dinatriumhydrogenphosphat wird durch Neutralisation von Phosphorsäure mit Sodalösung unter Verwendung von Phenolphthalein als Indikator hergestellt. Dikaliumhydrogenphosphat (sekundäres od. zweibasiges Kaliumphosphat), K2HPO4, ist ein amorphes, weißes Salz, das in Wasser leicht löslich ist.Disodium hydrogen phosphate (secondary sodium phosphate), Na 2 HPO 4 , is a colorless, very slightly water-soluble crystalline salt. It exists anhydrous and with 2 moles (density 2.066 gcm -3 , loss of water at 95 °), 7 moles (density 1.68 gcm -3 , melting point 48 ° with loss of 5 H 2 O) and 12 moles water ( Density 1.52 gcm -3 , melting point 35 ° with loss of 5 H 2 O) becomes anhydrous at 100 ° C and, upon increased heating, passes into the diphosphate Na 4 P 2 O 7 . Disodium hydrogen phosphate is prepared by neutralization of phosphoric acid with soda solution using phenolphthalein as an indicator. Dipotassium hydrogen phosphate (secondary or dibasic potassium phosphate), K 2 HPO 4 , is an amorphous, white salt that is readily soluble in water.
Trinatriumphosphat, tertiäres Natriumphosphat, Na3PO4, sind farblose Kristalle, die als Dodecahydrat eine Dichte von 1,62 gcm-3 und einen Schmelzpunkt von 73-76°C (Zersetzung), als Decahydrat (entsprechend 19-20% P2O5) einen Schmelzpunkt von 100°C und in wasserfreier Form (entsprechend 39-40% P2O5) eine Dichte von 2,536 gcm-3 aufweisen. Trinatriumphosphat ist in Wasser unter alkalischer Reaktion leicht löslich und wird durch Eindampfen einer Lösung aus genau 1 Mol Dinatriumphosphat und 1 Mol NaOH hergestellt. Trikaliumphosphat (tertiäres oder dreibasiges Kaliumphosphat), K3PO4, ist ein weißes, zerfließliches, körniges Pulver der Dichte 2,56 gcm-3, hat einen Schmelzpunkt von 1340° und ist in Wasser mit alkalischer Reaktion leicht löslich. Es entsteht zum Beispiel beim Erhitzen von Thomasschlacke mit Kohle und Kaliumsulfat. Trotz des höheren Preises werden in der Reinigungsmittel-Industrie die leichter löslichen, daher hochwirksamen, Kaliumphosphate gegenüber entsprechenden Natrium-Verbindungen vielfach bevorzugt.Trisodium phosphate, tertiary sodium phosphate, Na 3 PO 4 , are colorless crystals which have a density of 1.62 gcm -3 as dodecahydrate and a melting point of 73-76 ° C (decomposition), as decahydrate (corresponding to 19-20% P 2 O 5 ) have a melting point of 100 ° C and in anhydrous form (corresponding to 39-40% P 2 O 5 ) have a density of 2.536 gcm -3 . Trisodium phosphate is readily soluble in water under alkaline reaction and is prepared by evaporating a solution of exactly 1 mole of disodium phosphate and 1 mole of NaOH. Tripotassium phosphate (tertiary or tribasic potassium phosphate), K 3 PO 4 , is a white, deliquescent, granular powder of density 2.56 gcm -3 , has a melting point of 1340 ° and is readily soluble in water with an alkaline reaction. It is produced, for example, by heating Thomasschlacke with coal and potassium sulfate. Despite the higher price, the more soluble, therefore highly effective, potassium phosphates are often preferred over the corresponding sodium compounds in the detergent industry.
Tetranatriumdiphosphat (Natriumpyrophosphat), Na4P2O7, existiert in wasserfreier Form (Dichte 2,534 gcm-3, Schmelzpunkt 988°, auch 880° angegeben) und als Decahydrat (Dichte 1,815-1,836 gcm-3, Schmelzpunkt 94° unter Wasserverlust). Beide Substanzen sind farblose, in Wasser mit alkalischer Reaktion lösliche Kristalle. Na4P2O7 entsteht beim Erhitzen von Dinatriumphosphat auf >200°C oder indem man Phosphorsäure mit Soda im stöchiometrischem Verhältnis umsetzt und die Lösung durch Versprühen entwässert. Das Decahydrat komplexiert Schwermetall-Salze und Härtebildner und verringert daher die Härte des Wassers. Kaliumdiphosphat (Kaliumpyrophosphat), K4P2O7, existiert in Form des Trihydrats und stellt ein farbloses, hygroskopisches Pulver mit der Dichte 2,33 gcm-3 dar, das in Wasser löslich ist, wobei der pH-Wert der 1 %igen Lösung bei 25° 10,4 beträgt.Tetrasodium diphosphate (sodium pyrophosphate), Na 4 P 2 O 7 , exists in anhydrous form (density 2.534 gcm -3 , melting point 988 °, also indicated 880 °) and as decahydrate (density 1.815-1.836 gcm -3 , melting point 94 ° with loss of water) , Both substances are colorless crystals which are soluble in water with an alkaline reaction. Na 4 P 2 O 7 is formed on heating of disodium phosphate to> 200 ° C or by reacting phosphoric acid with soda in a stoichiometric ratio and dewatering the solution by spraying. The decahydrate complexes heavy metal salts and hardness agents and therefore reduces the hardness of the water. Potassium diphosphate (potassium pyrophosphate), K 4 P 2 O 7 , exists in the form of the trihydrate and is a colorless, hygroscopic powder with a density of 2.33 gcm -3 , which is soluble in water, the pH being 1% Solution at 25 ° 10.4.
Durch Kondensation de NaH2PO4 beziehungsweise des KH2PO4 entstehen höhermolekulare Natrium- und Kaliumphosphate, bei denen man cyclische Vertreter, die Natrium- beziehungsweise Kaliummetaphosphate und kettenförmige Typen, die Natrium- beziehungsweise Kaliumpolyphosphate, unterscheiden kann. Insbesondere für letztere sind eine Vielzahl von Bezeichnungen in Gebrauch: Schmelz- oder Glühphosphate, Grahamsches Salz, Kurrolsches und Maddrellsches Salz. Alle höheren Natrium- und Kaliumphosphate werden gemeinsam als kondensierte Phosphate bezeichnet.Condensation of NaH 2 PO 4 or of KH 2 PO 4 gives rise to higher molecular weight sodium and potassium phosphates, in which one can distinguish cyclic representatives, the sodium or potassium metaphosphates and chain-type, the sodium or potassium polyphosphates. In particular, for the latter are a variety of names in use: melting or annealing phosphates, Graham's salt, Kurrolsches and Maddrell's salt. All higher sodium and potassium phosphates are collectively referred to as condensed phosphates.
Das
technisch wichtige Pentanatriumtriphosphat, Na5P3O10 (Natriumtripolyphosphat),
ist ein wasserfrei oder mit 6 H2O kristallisierendes,
nicht hygroskopisches, weißes,
wasserlösliches
Salz der allgemeinen Formel NaO-[P(O)(ONa)-O]n-Na
mit n=3. In 100 g Wasser lösen
sich bei Zimmertemperatur etwa 17 g, bei 60° ca. 20 g, bei 100° rund 32
g des kristallwasserfreien Salzes; nach zweistündigem Erhitzen der Lösung auf
100° entstehen
durch Hydrolyse etwa 8% Orthophosphat und 15% Diphosphat. Bei der
Herstellung von Pentanatriumtriphosphat wird Phosphorsäure mit
Sodalösung
oder Natronlauge im stöchiometrischen
Verhältnis
zur Reaktion gebracht und die Lösung
durch Versprühen
entwässert. Ähnlich wie
Grahamsches Salz und Natriumdiphosphat löst Pentanatriumtriphosphat
viele unlösliche
Metall-Verbindungen (auch Kalkseifen usw.). Pentakaliumtriphosphat,
K5P3O10 (Kaliumtripolyphosphat),
kommt beispielsweise in Form einer 50 Gew.-%-igen Lösung (> 23% P2O5, 25% K2O) in den
Handel. Die Kaliumpolyphosphate finden in der Wasch- und Reinigungsmittel-Industrie
breite Verwendung. Weiter existieren auch Natriumkaliumtripolyphosphate,
welche ebenfalls im Rahmen der vorliegenden Erfindung einsetzbar
sind. Diese entstehen beispielsweise, wenn man Natriumtrimetaphosphat
mit KOH hydrolysiert:
Diese sind erfindungsgemäß genau wie Natriumtripolyphosphat, Kaliumtripolyphosphat oder Mischungen aus diesen beiden einsetzbar; auch Mischungen aus Natriumtripolyphosphat und Natriumkaliumtripolyphosphat oder Mischungen aus Kaliumtripolyphosphat und Natriumkaliumtripolyphosphat oder Gemische aus Natriumtripolyphosphat und Kaliumtripolyphosphat und Natriumkaliumtripolyphosphat sind erfindungsgemäß einsetzbar.These are exact according to the invention such as sodium tripolyphosphate, potassium tripolyphosphate or mixtures can be used from these two; also mixtures of sodium tripolyphosphate and sodium potassium tripolyphosphate or mixtures of potassium tripolyphosphate and sodium potassium tripolyphosphate or mixtures of sodium tripolyphosphate and potassium tripolyphosphate and sodium potassium tripolyphosphate used according to the invention.
Als organische Cobuilder können in den erfindungsrelevanten Wasch- und Reinigungsmitteln insbesondere Polycarboxylate oder Polycarbonsäuren, polymere Polycarboxylate, Polyasparaginsäure, Polyacetale, gegebenenfalls oxidierte Dextrine, weitere organische Cobuilder (siehe unten) sowie Phosphonate eingesetzt werden. Diese Stoffklassen werden nachfolgend beschrieben.When organic cobuilders can in the invention washing and cleaning agents in particular Polycarboxylates or polycarboxylic acids, polymeric polycarboxylates, polyaspartic acid, polyacetals, optionally oxidized dextrins, other organic cobuilders (see below) as well as Phosphonates are used. These classes of substances are hereafter described.
Brauchbare organische Gerüstsubstanzen sind beispielsweise die in Form ihrer Natriumsalze einsetzbaren Polycarbonsäuren, wobei unter Polycarbonsäuren solche Carbonsäuren verstanden werden, die mehr als eine Säurefunktion tragen. Beispielsweise sind dies Citronensäure, Adipinsäure, Bernsteinsäure, Glutarsäure, Äpfelsäure, Weinsäure, Maleinsäure, Fumarsäure, Zuckersäuren, Aminocarbonsäuren, Nitrilotriessigsäure (NTA), sofern ein derartiger Einsatz aus ökologischen Gründen nicht zu vermeiden ist, sowie Mischungen aus diesen. Bevorzugte Salze sind die Salze der Polycarbonsäuren wie Citronensäure, Adipinsäure, Bernsteinsäure, Glutarsäure, Weinsäure, Zuckersäuren und Mischungen aus diesen.useful organic builders For example, they can be used in the form of their sodium salts polycarboxylic where among polycarboxylic acids such carboxylic acids be understood that carry more than one acid function. For example these are citric acid, adipic acid, Succinic acid, Glutaric acid, malic acid, tartaric acid, maleic acid, fumaric acid, sugar acids, aminocarboxylic acids, nitrilotriacetic acid (NTA), if such an application for ecological reasons not is to be avoided, as well as mixtures of these. Preferred salts are the salts of polycarboxylic acids like citric acid, adipic acid, Succinic acid, glutaric, Tartaric acid, sugar acids and mixtures of these.
Auch die Säuren an sich können eingesetzt werden. Sie besitzen neben ihrer Builderwirkung typischerweise auch die Eigenschaft einer Säuerungskomponente und dienen somit auch zur Einstellung eines niedrigeren und milderen pH-Wertes von Wasch- oder Reinigungsmitteln, sofern nicht der sich durch die Mischung der übrigen Komponenten ergebende pH-Wert gewünscht ist. Insbesondere sind hierbei system- unbd umweltverträgliche Säuren wie Citronensäure, Essigsäure, Weinsäure, Äpfelsäure, Milchsäure, Glykolsäure, Bernsteinsäure, Glutarsäure, Adipinsäure, Gluconsäure und beliebige Mischungen aus diesen zu nennen. Aber auch Mineralsäuren, insbesondere Schwefelsäure oder Basen, insbesondere Ammonium- oder Alkalihydroxide können als pH-Regulatoren dienen. Derartige Regulatoren sind in den erfindungsrelevanten Mitteln in Mengen von vorzugsweise nicht über 20 Gew.-%, insbesondere von 1,2 Gew.-% bis 17 Gew.-%, enthalten.Also the acids in itself can be used. They typically have besides their builder effect also the property of an acidifying component and thus serve to set a lower and milder one pH value of washing or Detergents, if not by the mixture of other components resulting pH value desired is. In particular, systemic and environmentally friendly acids such as citric acid, Acetic acid, Tartaric acid, malic acid, lactic acid, glycolic acid, succinic acid, glutaric acid, adipic acid, gluconic acid and to name any mixtures of these. But also mineral acids, in particular sulfuric acid or bases, in particular ammonium or alkali metal hydroxides can as Serve pH regulators. Such regulators are relevant to the invention Means in amounts of preferably not more than 20 wt .-%, in particular from 1.2% to 17% by weight.
Als Builder sind weiter polymere Polycarboxylate geeignet, dies sind beispielsweise die Alkalimetallsalze der Polyacrylsäure oder der Polymethacrylsäure, beispielsweise solche mit einer relativen Molekülmasse von 500 bis 70 000 g/mol.When Builders are further suitable polymeric polycarboxylates, these are for example, the alkali metal salts of polyacrylic acid or polymethacrylic acid, for example, those having a molecular weight of 500 to 70,000 g / mol.
Bei den für polymere Polycarboxylate angegebenen Molmassen handelt es sich im Sinne dieser Schrift um gewichtsmittlere Molmassen Mw der jeweiligen Säureform, die grundsätzlich mittels Gelpermeationschromatographie (GPC) bestimmt wurden, wobei ein UV-Detektor eingesetzt wurde. Die Messung erfolgte dabei gegen einen externen Polyacrylsäure-Standard, der aufgrund seiner strukturellen Verwandtschaft mit den untersuchten Polymeren realistische Molgewichtswerte liefert. Diese Angaben weichen deutlich von den Molgewichtsangaben ab, bei denen Polystyrolsulfonsäuren als Standard eingesetzt werden. Die gegen Polystyrolsulfonsäuren gemessenen Molmassen sind in der Regel deutlich höher als die in dieser Schrift angegebenen Molmassen.For the purposes of this document, the molecular weights stated for polymeric polycarboxylates are weight-average molar masses M w of the particular acid form, which were determined in principle by means of gel permeation chromatography (GPC), a UV detector being used. The measurement was carried out against an external polyacrylic acid standard, which provides realistic molecular weight values due to its structural relationship with the polymers investigated. These data differ significantly from the molecular weight data, in which polystyrene sulfonic acids are used as standard. The molar masses measured against polystyrenesulfonic acids are generally significantly higher than the molecular weights specified in this document.
Geeignete Polymere sind insbesondere Polyacrylate, die bevorzugt eine Molekülmasse von 2 000 bis 20 000 g/mol aufweisen. Aufgrund ihrer überlegenen Löslichkeit können aus dieser Gruppe wiederum die kurzkettigen Polyacrylate, die Molmassen von 2 000 bis 10 000 g/mol, und besonders bevorzugt von 3 000 bis 5 000 g/mol, aufweisen, bevorzugt sein.suitable Polymers are in particular polyacrylates, which preferably have a molecular mass of 2,000 to 20,000 g / mol. Because of their superior solubility can from this group again the short-chain polyacrylates, the molecular weights from 2,000 to 10,000 g / mol, and more preferably from 3,000 to 5,000 g / mol, be preferred.
Geeignet sind weiterhin copolymere Polycarboxylate, insbesondere solche der Acrylsäure mit Methacrylsäure und der Acrylsäure oder Methacrylsäure mit Maleinsäure. Als besonders geeignet haben sich Copolymere der Acrylsäure mit Maleinsäure erwiesen, die 50 bis 90 Gew.-% Acrylsäure und 50 bis 10 Gew.-% Maleinsäure enthalten. Ihre relative Molekülmasse, bezogen auf freie Säuren, beträgt im allgemeinen 2 000 bis 70 000 g/mol, vorzugsweise 20 000 bis 50 000 g/mol und insbesondere 30 000 bis 40 000 g/mol. Die (co-)polymeren Polycarboxylate können entweder als Pulver oder als wässerige Lösung eingesetzt werden. Der Gehalt der Mittel an (co-)polymeren Polycarboxylaten kann von 0,5 bis 20 Gew.-%, insbesondere 1 bis 10 Gew.-%, betragen.Suitable are furthermore copolymeric polycarboxylates, especially those of acrylic acid with methacrylic acid and the acrylic acid or methacrylic acid with maleic acid. Particularly suitable are copolymers of acrylic acid with maleic which contain 50 to 90% by weight of acrylic acid and 50 to 10% by weight of maleic acid. Your molecular weight, based on free acids, is generally 2,000 to 70,000 g / mol, preferably 20,000 to 50 000 g / mol and in particular 30 000 to 40 000 g / mol. The (co) polymers Polycarboxylates can either as a powder or as an aqueous one solution be used. The content of the agents in (co) polymeric polycarboxylates may be from 0.5 to 20 wt .-%, in particular 1 to 10 wt .-%, amount.
Zur Verbesserung der Wasserlöslichkeit können die Polymere auch Allylsulfonsäuren, wie beispielsweise Allyloxybenzolsulfonsäure und Methallylsulfonsäure, als Monomer enthalten.to Improvement of water solubility can the polymers also include allylsulfonic acids, such as allyloxybenzenesulfonic acid and methallylsulfonic acid, as Contain monomer.
Insbesondere bevorzugt sind auch biologisch abbaubare Polymere aus mehr als zwei verschiedenen Monomereinheiten, beispielsweise solche, die als Monomere Salze der Acrylsäure und der Maleinsäure sowie Vinylalkohol beziehungsweise Vinylalkohol-Derivate oder die als Monomere Salze der Acrylsäure und der 2-Alkylallylsulfonsäure sowie Zucker-Derivate enthalten.Especially Biodegradable polymers of more than two are also preferred various monomer units, for example, those as monomers Salts of acrylic acid and maleic acid and vinyl alcohol or vinyl alcohol derivatives or salts as monomers the acrylic acid and 2-alkylallyl sulfonic acid and sugar derivatives.
Weitere bevorzugte Copolymere sind solche, die als Monomere vorzugsweise Acrolein und Acrylsäure/Acrylsäuresalze beziehungsweise Acrolein und Vinylacetat aufweisen.Further preferred copolymers are those which are preferably used as monomers Acrolein and acrylic acid / acrylic acid salts or acrolein and vinyl acetate.
Ebenso sind als weitere bevorzugte Buildersubstanzen polymere Aminodicarbonsäuren, deren Salze oder deren Vorläufersubstanzen zu nennen. Besonders bevorzugt sind Polyasparaginsäuren beziehungsweise deren Salze und Derivate.As well are as further preferred builders polymeric aminodicarboxylic acids whose Salts or their precursors to call. Particularly preferred are polyaspartic acids or their salts and derivatives.
Weitere geeignete Buildersubstanzen sind Polyacetale, welche durch Umsetzung von Dialdehyden mit Polyolcarbonsäuren, welche 5 bis 7 C-Atome und mindestens 3 Hydroxylgruppen aufweisen, erhalten werden können. Bevorzugte Polyacetale werden aus Dialdehyden wie Glyoxal, Glutaraldehyd, Terephthalaldehyd sowie deren Gemischen und aus Polyolcarbonsäuren wie Gluconsäure und/oder Glucoheptonsäure erhalten.Further Suitable builders are polyacetals, which by reaction of dialdehydes with polyol carboxylic acids containing 5 to 7 carbon atoms and at least 3 hydroxyl groups can be obtained. preferred Polyacetals are made from dialdehydes such as glyoxal, glutaraldehyde, terephthalaldehyde and mixtures thereof and from polyol carboxylic acids such as gluconic acid and / or glucoheptonic receive.
Weitere geeignete organische Buildersubstanzen sind Dextrine, beispielsweise Oligomere beziehungsweise Polymere von Kohlenhydraten, die durch partielle Hydrolyse von Stärken erhalten werden können. Die Hydrolyse kann nach üblichen, beispielsweise säure- oder enzymkatalysierten Verfahren durchgeführt werden. Vorzugsweise handelt es sich um Hydrolyseprodukte mit mittleren Molmassen im Bereich von 400 bis 500 000 g/mol. Dabei ist ein Polysaccharid mit einem Dextrose-Äquivalent (DE) im Bereich von 0,5 bis 40, insbesondere von 2 bis 30 bevorzugt, wobei DE ein gebräuchliches Maß für die reduzierende Wirkung eines Polysaccharids im Vergleich zu Dextrose ist, welche ein DE von 100 besitzt. Brauchbar sind sowohl Maltodextrine mit einem DE zwischen 3 und 20 und Trockenglucosesirupe mit einem DE zwischen 20 und 37 als auch sogenannte Gelbdextrine und Weißdextrine mit höheren Molmassen im Bereich von 2 000 bis 30 000 g/mol.Further suitable organic builders are dextrins, for example Oligomers or polymers of carbohydrates by partial hydrolysis of starches can be obtained. The Hydrolysis can be carried out according to usual, for example acidic or enzyme-catalyzed processes. Preferably These are hydrolysis products with average molecular weights in the range from 400 to 500,000 g / mol. It is a polysaccharide with a Dextrose equivalent (DE) in the range from 0.5 to 40, in particular from 2 to 30 preferred where DE is a common one Measure of the reducing Effect of a polysaccharide compared to dextrose is which a DE of 100 owns. Useful are both maltodextrins with a DE between 3 and 20 and dry glucose syrup with a DE between 20 and 37 as well as so-called yellow dextrins and white dextrins with higher Molar masses in the range of 2,000 to 30,000 g / mol.
Bei
den oxidierten Derivaten derartiger Dextrine handelt es sich um
deren Umsetzungsprodukte mit Oxidationsmitteln, welche in der Lage
sind, mindestens eine Alkoholfunktion des Saccharidrings zur Carbonsäurefunktion
zu oxidieren. Besonders bevorzugte organische Builder für erfindungsgemäße Mittel
sind oxidierte Stärken,
beziehungsweise deren Derivate aus den Anmeldungen
Auch Oxydisuccinate und andere Derivate von Disuccinaten, vorzugsweise Ethylendiamindisuccinat, sind weitere geeignete Cobuilder. Dabei wird Ethylendiamin-N,N'-disuccinat (EDDS) bevorzugt in Form seiner Natrium- oder Magnesiumsalze verwendet. Weiterhin bevorzugt sind in diesem Zusammenhang auch Glycerindisuccinate und Glycerintrisuccinate. Geeignete Einsatzmengen liegen in zeolithhaltigen und/oder silicathaltigen Formulierungen zwischen 3 und 15 Gew.-%.Also Oxydisuccinates and other derivatives of disuccinates, preferably Ethylenediamine disuccinate are other suitable cobuilders. there becomes ethylenediamine-N, N'-disuccinate (EDDS) preferably used in the form of its sodium or magnesium salts. Also preferred in this context are glycerol disuccinates and glycerol trisuccinates. Suitable amounts are zeolithhaltigen and / or silicate-containing formulations between 3 and 15 wt .-%.
Weitere brauchbare organische Cobuilder sind beispielsweise acetylierte Hydroxycarbonsäuren beziehungsweise deren Salze, welche gegebenenfalls auch in Lactonform vorliegen können und welche mindestens 4 Kohlenstoffatome und mindestens eine Hydroxygruppe sowie maximal zwei Säuregruppen enthalten.Further useful organic cobuilders are, for example, acetylated hydroxy or their salts, which may also be in lactone form may be present and which at least 4 carbon atoms and at least one hydroxy group and a maximum of two acid groups contain.
Eine weitere Substanzklasse mit Cobuildereigenschaften stellen die Phosphonate dar. Dabei handelt es sich insbesondere um Hydroxyalkan- beziehungsweise Aminoalkanphosphonate. Unter den Hydroxyalkanphosphonaten ist das 1-Hydroxyethan-1,1-diphosphonat (HEDP) von besonderer Bedeutung als Cobuilder. Es wird vorzugsweise als Natriumsalz eingesetzt, wobei das Dinatriumsalz neutral und das Tetranatriumsalz alkalisch (pH 9) reagiert. Als Aminoalkanphosphonate kommen vorzugsweise Ethylendiamintetramethylenphosphonat (EDTMP), Diethylentriaminpentamethylenphosphonat (DTPMP) sowie deren höhere Homologe in Frage. Sie werden vorzugsweise in Form der neutral reagierenden Natriumsalze, zum Beispiel als Hexanatriumsalz der EDTMP beziehungsweise als Hepta- und Octa-Natriumsalz der DTPMP, eingesetzt. Als Builder wird dabei aus der Klasse der Phosphonate bevorzugt HEDP verwendet. Die Aminoalkanphosphonate besitzen zudem ein ausgeprägtes Schwermetallbindevermögen. Dementsprechend kann es, insbesondere wenn die Mittel auch Bleiche enthalten, bevorzugt sein, Aminoalkanphosphonate, insbesondere DTPMP, einzusetzen, oder Mischungen aus den genannten Phosphonaten zu verwenden.A another substance class with cobuilder properties are the phosphonates These are in particular hydroxyalkane or Aminoalkanephosphonates. Among the hydroxyalkane phosphonates is the 1-hydroxyethane-1,1-diphosphonate (HEDP) of particular importance as a co-builder. It is preferably used as the sodium salt, wherein the disodium salt neutral and the tetrasodium salt is alkaline (pH 9). As aminoalkanephosphonates preferably ethylenediamine tetramethylenephosphonate (EDTMP), Diethylentriaminpentamethylenphosphonat (DTPMP) and their higher homologues in question. They are preferably in the form of neutral reacting Sodium salts, for example as the hexasodium salt of EDTMP or as hepta- and octa-sodium salt of DTPMP used. As a builder is used from the class of phosphonates preferably HEDP. The aminoalkanephosphonates also have a pronounced heavy metal binding capacity. Accordingly It may, especially if the agents also contain bleach, preferred be aminoalkanephosphonates, in particular DTPMP use, or mixtures to use from the said phosphonates.
Darüberhinaus können alle Verbindungen, die in der Lage sind, Komplexe mit Erdalkaliionen auszubilden, als Cobuilder eingesetzt werden.Furthermore can all compounds that are capable of complexes with alkaline earth ions train as co-builders.
Buildersubstanzen können in den erfindungsrelevanten Mitteln gegebenenfalls in Mengen bis zu 90 Gew.-% enthalten sein. Sie sind vorzugsweise in Mengen bis zu 75 Gew.-% enthalten. Erfindungsrelevante Waschmittel weisen Buildergehalte von insbesondere 5 Gew.-% bis 50 Gew.-% auf. In erfindungsrelevanten Mitteln für die Reinigung harter Oberflächen, insbesondere zur maschinellen Reinigung von Geschirr, beträgt der Gehalt an Buildersubstanzen insbesondere 5 Gew.-% bis 88 Gew.-%, wobei in derartigen Mitteln vorzugsweise keine wasserunlöslichen Buildermaterialien eingesetzt werden. In einer bevorzugten Ausführungsform erfindungsrelevanter Mittel zur insbesondere maschinellen Reinigung von Geschirr sind 20 Gew.-% bis 40 Gew.-% wasserlöslicher organischer Builder, insbesondere Alkalicitrat, 5 Gew.-% bis 15 Gew.-% Alkalicarbonat und 20 Gew.-% bis 40 Gew.-% Alkalidisilikat enthalten.Builder substances may optionally be present in the inventive agents in amounts of up to 90 Wt .-% be included. They are preferably contained in amounts of up to 75% by weight. Inventive detergents have builder contents of, in particular, from 5% by weight to 50% by weight. In inventively relevant agents for the cleaning of hard surfaces, in particular for the automated cleaning of dishes, the content of builder substances is in particular 5 wt .-% to 88 wt .-%, wherein preferably no water-insoluble builder materials are used in such agents. In a preferred embodiment of invention-relevant means for the particular machine cleaning of dishes are 20 wt .-% to 40 wt .-% of water-soluble organic builder, in particular alkali, 5 wt .-% to 15 wt .-% alkali carbonate and 20 wt .-% bis 40 wt .-% Alkalidisilikat included.
Lösungsmittel, die in den flüssigen bis gelförmigen Zusammensetzungen von Wasch- und Reinigungsmitteln eingesetzt werden können, stammen beispielsweise aus der Gruppe ein- oder mehrwertigen Alkohole, Alkanolamine oder Glycolether, sofern sie im angegebenen Konzentrationsbereich mit Wasser mischbar sind. Vorzugsweise werden die Lösungsmittel ausgewählt aus Ethanol, n- oder i-Propanol, Butanolen, Ethylenglykolmethylether, Ethylenglykolethylether, Ethylenglykolpropylether, Ethylenglykolmono-n-butylether, Diethylenglykol-methylether, Diethylenglykolethylether, Propylenglykolmethyl-, -ethyl- oder -propyl-ether, Dipropylenglykolmonomethyl-, oder -ethylether, Di-isopropylenglykolmonomethyl-, oder -ethylether, Methoxy-, Ethoxy- oder Butoxytriglykol, 1-Butoxyethoxy-2-propanol, 3-Methyl-3-methoxybutanol, Propylen-glykol-t-butylether sowie Mischungen dieser Lösungsmittel.Solvent, in the liquid until gel-shaped Compositions of detergents and cleaners are used can, are for example from the group monohydric or polyhydric alcohols, alkanolamines or glycol ethers, provided that they are within the specified concentration range are miscible with water. Preferably, the solvents selected from ethanol, n- or i-propanol, butanols, ethylene glycol methyl ether, Ethylene glycol ethyl ether, ethylene glycol propyl ether, ethylene glycol mono-n-butyl ether, Diethylene glycol methyl ether, diethylene glycol ethyl ether, propylene glycol methyl, ethyl or propyl ether, dipropylene glycol monomethyl, or ethyl ether, Di-isopropylene glycol monomethyl, or ethyl ether, methoxy, ethoxy or butoxytriglycol, 1-butoxyethoxy-2-propanol, 3-methyl-3-methoxybutanol, Propylene glycol t-butyl ether as well as mixtures of these solvents.
Lösungsmittel können in den erfindungsrelevanten flüssigen bis gelförmigen Wasch- und Reinigungsmitteln in Mengen zwischen 0,1 und 20 Gew.-%, bevorzugt aber unter 15 Gew.-% und insbesondere unterhalb von 10 Gew.-% eingesetzt werden.solvent can in the invention relevant liquid until gel-shaped Detergents and cleaning agents in amounts of between 0.1 and 20% by weight, but preferably below 15 wt .-% and in particular below 10 % By weight.
Zur Einstellung der Viskosität können erfindungsrelevanten Zusammensetzungen ein oder mehrere Verdicker, beziehungsweise Verdickungssysteme zugesetzt werden. Diese hochmolekularen Stoffe, die auch Quell(ungs)mittel genannt werden, saugen meist die Flüssigkeiten auf und quellen dabei auf, um schließlich in zähflüssige echte oder kolloide Lösungen überzugehen.to Adjustment of viscosity can invention-relevant compositions one or more thickeners, or thickening systems are added. These high molecular weight Substances that are also called swelling agents usually suck the liquids They swell and then swell to finally pass into viscous true or colloidal solutions.
Geeignete Verdicker sind anorganische oder polymere organische Verbindungen. Zu den anorganischen Verdickern zählen beispielsweise Polykieselsäuren, Tonmineralien wie Montmorillonite, Zeolithe, Kieselsäuern und Bentonite. Die organischen Verdicker stammen aus den Gruppen der natürlichen Polymere, der abgewandelten natürlichen Polymere und der vollsynthetischen Polymere. Solche aus der Natur stammenden Polymere sind beispielsweise Agar-Agar, Carrageen, Tragant, Gummi arabicum, Alginate, Pektine, Polyosen, Guar-Mehl, Johannisbrotbaumkernmehl, Stärke, Dextrine, Gelatine und Casein. Abgewandelte Naturstoffe, die als Verdicker verwendet werden, stammen vor allem aus der Gruppe der modifizierten Stärken und Cellulosen. Beispielhaft seien hier Carboxymethylcellulose und andere Celluloseether, Hydroxyethyl- und -propylcellulose sowie Kernmehlether genannt. Vollsynthetische Verdicker sind Polymere wie Polyacryl- und Polymethacryl-Verbindungen, Vinylpolymere, Polycarbonsäuren, Polyether, Polyimine, Polyamide und Polyurethane.suitable Thickeners are inorganic or polymeric organic compounds. The inorganic thickeners include, for example, polysilicic acids, clay minerals such as montmorillonites, zeolites, silicas and bentonites. The organic ones Thickeners come from the groups of natural polymers, modified natural Polymers and fully synthetic polymers. Such from nature originating polymers are, for example, agar-agar, carrageenan, tragacanth, Gum arabic, alginates, pectins, polyoses, guar flour, locust bean gum, Strength, Dextrins, gelatin and casein. Modified natural substances, which as Thickeners used mainly come from the group of modified starches and celluloses. Examples are carboxymethylcellulose and other cellulose ethers, hydroxyethyl and propylcellulose as well Called Kernmehlether. Fully synthetic thickeners are polymers such as polyacrylic and Polymethacrylic compounds, vinyl polymers, polycarboxylic acids, polyethers, Polyimines, polyamides and polyurethanes.
Die Verdicker können in einer Menge bis zu 5 Gew.-%, vorzugsweise von 0,05 bis 2 Gew.-%, und besonders bevorzugt von 0,1 bis 1,5 Gew.-%, bezogen auf die fertige Zusammensetzung, enthalten sein.The Thickeners can in an amount up to 5% by weight, preferably from 0.05 to 2% by weight, and particularly preferably from 0.1 to 1.5 wt .-%, based on the finished composition, be included.
Das erfindungsrelevante Wasch- oder Reinigungsmittel kann gegebenenfalls als weitere übliche Inhaltsstoffe Sequestrierungsmittel, Elektrolyte und weitere Hilfsstoffe enthalten.The Inventive washing or cleaning agent may optionally as another usual Ingredients sequestering agents, electrolytes and other auxiliaries contain.
Erfindungsrelevante Textilwaschmittel können als optische Aufheller Derivate der Diaminostilbendisulfonsäure beziehungsweise deren Alkalimetallsalze enthalten. Geeignet sind zum Beispiel Salze der 4,4'-Bis(2-anilino-4-morpholino-1,3,5-triazinyl-6-amino)stilben-2,2'-disulfonsäure oder gleichartig aufgebaute Verbindungen, die anstelle der Morpholino-Gruppe eine Diethanolaminogruppe, eine Methylaminogruppe, eine Anilinogruppe oder eine 2-Methoxyethylaminogruppe tragen. Weiterhin können Aufheller vom Typ der substituierten Diphenylstyryle anwesend sein, zum Beispiel die Alkalisalze des 4,4'-Bis(2-sulfostyryl)-diphenyls, 4,4'-Bis(4-chlor-3-sulfostyryl)-diphenyls, oder 4-(4-Chlorstyryl)-4'-(2-sulfostyryl)-diphenyls. Auch Gemische der vorgenannten optischen Aufheller können verwendet werden.relevant invention Textile detergents can as optical brightener derivatives of Diaminostilbendisulfonsäure or containing their alkali metal salts. For example, salts are suitable 4,4'-bis (2-anilino-4-morpholino-1,3,5-triazinyl-6-amino) stilbene-2,2'-disulphonic acid or similarly constructed compounds that replace the morpholino group a diethanolamino group, a methylamino group, an anilino group or carry a 2-methoxyethylamino group. Furthermore, brighteners the type of substituted Diphenylstyryle be present, for example the alkali salts of 4,4'-bis (2-sulfostyryl) -diphenyl, 4,4'-bis (4-chloro-3-sulfostyryl) or 4- (4-chlorostyryl) -4 '- (2-sulfostyryl) -diphenyls. Mixtures of the aforementioned optical brightener can be used become.
Vergrauungsinhibitoren haben die Aufgabe, den von der Textilfaser abgelösten Schmutz in der Flotte suspendiert zu halten. Hierzu sind wasserlösliche Kolloide meist organischer Natur geeignet, beispielsweise Stärke, Leim, Gelatine, Salze von Ethercarbonsäuren oder Ethersulfonsäuren der Stärke oder der Cellulose oder Salze von sauren Schwefelsäureestern der Cellulose oder der Stärke. Auch wasserlösliche, saure Gruppen enthaltende Polyamide sind für diesen Zweck geeignet. Weiterhin lassen sich andere als die obengenannten Stärkederivate verwenden, zum Beispiel Aldehydstärken. Bevorzugt werden Celluloseether, wie Carboxymethylcellulose (Na-Salz), Methylcellulose, Hydroxyalkylcellulose und Mischether, wie Methylhydroxyethylcellulose, Methylhydroxypropylcellulose, Methylcarboxymethylcellulose und deren Gemische, beispielsweise in Mengen von 0,1 bis 5 Gew.-%, bezogen auf die Mittel, eingesetzt.Graying inhibitors have the task of keeping suspended from the textile fiber dirt suspended in the fleet. Water-soluble colloids of mostly organic nature are suitable for this purpose, for example starch, glue, gelatin, salts of ether carboxylic acids or ether sulfonic acids of starch or of cellulose or salts of acidic sulfuric acid esters of cellulose or starch. Also, water-soluble polyamides containing acidic groups are suitable for this purpose. Furthermore, other than the above-mentioned starch derivatives can be used, for example aldehyde starches. Preference is given to cellulose ethers, such as carboxy methylcellulose (Na salt), methylcellulose, hydroxyalkylcellulose and mixed ethers, such as methylhydroxyethylcellulose, methylhydroxypropylcellulose, methylcarboxymethylcellulose and mixtures thereof, for example in amounts of from 0.1 to 5% by weight, based on the agents.
Um
einen Silberkorrosionsschutz zu bewirken, können in erfindungsrelevanten
Reinigungsmitteln für Geschirr
Silberkorrosionsinhibitoren eingesetzt werden. Solche sind aus dem
Stand der Technik bekannt, beispielsweise Benzotriazole, Eisen(III)-chlorid
oder CoSO4. Wie beispielsweise aus der europäischen Patentschrift
"Soil-Release"-Wirkstoffe oder "Soil-Repellents" sind zumeist Polymere, die bei der Verwendung in einem Waschmittel der Wäschefaser schmutzabstoßende Eigenschaften verleihen und/oder das Schmutzablösevermögen der übrigen Waschmittelbestandteile unterstützen. Ein vergleichbarer Effekt kann auch bei deren Einsatz in Reinigungsmitteln für harte Oberflächen beobachtet werden."Soil-release" agents or "soil repellents" are mostly polymers, when used in a laundry detergent laundry detergent dirt-repellent Give properties and / or the soil removal capacity of the other detergent ingredients support. A comparable effect can also be found in their use in cleaning agents for hard surfaces to be watched.
Besonders
wirksame und seit langer Zeit bekannte Soil-Release-Wirkstoffe sind
Copolyester mit Dicarbonsäure-,
Alkylenglykol- und Polyalkylenglykoleinheiten. Beispiele dafür sind Copolymere
oder Mischpolymere aus Polyethylenterephthalat und Polyoxyethylenglykol
(DT 16 17 141, beziehungsweise DT 22 00 911). In der deutschen Offenlegungsschrift
DT 22 53 063 sind saure Mittel genannt, die unter anderem ein Copolymer
aus einer dibasigen Carbonsäure
und einem Alkylen- oder Cycloalkylenpolyglykol enthalten. Polymere aus
Ethylenterephthalat und Polyethylenoxidterephthalat und deren Einsatz
in Waschmitteln sind in den deutschen Schriften
Zu den für den Einsatz in erfindungsrelevanten Textilwaschmitteln in Frage kommenden Farbübertragungsinhibitoren gehören insbesondere Polyvinylpyrrolidone, Polyvinylimidazole, polymere N-Oxide wie Poly-(vinylpyridin-N-oxid) und Copolymere von Vinylpyrrolidon mit Vinylimidazol.To the for the use in invention-relevant laundry detergents in question upcoming color transfer inhibitors belong in particular polyvinylpyrrolidones, polyvinylimidazoles, polymers N-oxides such as poly (vinylpyridine-N-oxide) and copolymers of vinylpyrrolidone with vinylimidazole.
Beim Einsatz in maschinellen Reinigungsverfahren kann es von Vorteil sein, den Mitteln Schauminhibitoren zuzusetzen. Als Schauminhibitoren eignen sich beispielsweise Seifen natürlicher oder synthetischer Herkunft, die einen hohen Anteil an C18-C24-Fettsäuren aufweisen. Geeignete nichttensidartige Schauminhibitoren sind beispielsweise Organopolysiloxane und deren Gemische mit mikrofeiner, gegebenenfalls silanierter Kieselsäure sowie Paraffine, Wachse, Mikrokristallinwachse und deren Gemische mit silanierter Kieselsäure oder Bistearylethylendiamid. Mit Vorteilen werden auch Gemische aus verschiedenen Schauminhibitoren verwendet, zum Beispiel solche aus Silikonen, Paraffinen oder Wachsen. Vorzugsweise sind die Schauminhibitoren, insbesondere Silikon- und/oder Paraffin-haltige Schauminhibitoren, an eine granulare, in Wasser lösliche, beziehungsweise dispergierbare Trägersubstanz gebunden. Insbesondere sind dabei Mischungen aus Paraffinen und Bistearylethylendiamiden bevorzugt.When used in automated cleaning processes, it may be advantageous to add foam inhibitors to the compositions. As foam inhibitors are, for example, soaps of natural or synthetic origin, which have a high proportion of C 18 -C 24 fatty acids. Suitable non-surfactant foam inhibitors are, for example, organopolysiloxanes and mixtures thereof with microfine, optionally silanized silica and paraffins, waxes, microcrystalline waxes and mixtures thereof with silanated silica or bistearylethylenediamide. It is also advantageous to use mixtures of various foam inhibitors, for example those of silicones, paraffins or waxes. The foam inhibitors, in particular silicone- and / or paraffin-containing foam inhibitors, are preferably bound to a granular, water-soluble or dispersible carrier substance. In particular, mixtures of paraffins and bistearylethylenediamides are preferred.
Ein erfindungsrelevantes Reinigungsmittel für harte Oberflächen kann darüber hinaus abrasiv wirkende Bestandteile, insbesondere aus der Gruppe umfassend Quarzmehle, Holzmehle, Kunststoffmehle, Kreiden und Mikroglaskugeln sowie deren Gemische, enthalten. Abrasivstoffe sind in den erfindungsrelevanten Reinigungsmitteln vorzugsweise nicht über 20 Gew.-%, insbesondere von 5 Gew.-% bis 15 Gew.-%, enthalten.One Invention-relevant cleaning agent for hard surfaces can about that In addition, abrasive ingredients, in particular from the group including quartz flours, wood flours, flours, chalks and glass microspheres and mixtures thereof. Abrasives are in the invention relevant Cleaning agents preferably not more than 20 wt .-%, in particular from 5% to 15% by weight.
Farb- und Duftstoffe werden Wasch- und Reinigungsmitteln zugesetzt, um den ästhetischen Eindruck der Produkte zu verbessern und dem Verbraucher neben der Wasch- und Reinigungsleistung ein visuell und sensorisch "typisches und unverwechselbares" Produkt zur Verfügung zu stellen. Als Parfümöle beziehungsweise Duftstoffe können einzelne Riechstoffverbindungen, zum Beispiel die synthetischen Produkte vom Typ der Ester, Ether, Aldehyde, Ketone, Alkohole und Kohlenwasserstoffe verwendet werden. Riechstoffverbindungen vom Typ der Ester sind zum Beispiel Benzylacetat, Phenoxyethylisobutyrat, p-tert.-Butylcyclohexylacetat, Linalylacetat, Dimethylbenzyl-carbinylacetat, Phenylethylacetat, Linalylbenzoat, Benzylformiat, Ethylmethylphenyl-glycinat, Allylcyclohexylpropionat, Styrallylpropionat und Benzylsalicylat. Zu den Ethern zählen beispielsweise Benzylethylether, zu den Aldehyden zum Beispiel die linearen Alkanale mit 8-18 C-Atomen, Citral, Citronellal, Citronellyloxyacetaldehyd, Cyclamenaldehyd, Hydroxycitronellal, Lilial und Bourgeonal, zu den Ketonen zum Beispiel die Jonone, α-Isomethylionon und Methyl-cedrylketon, zu den Alkoholen Anethol, Citronellol, Eugenol, Geraniol, Linalool, Phenylethylalkohol und Terpineol, zu den Kohlenwasserstoffen gehören hauptsächlich die Terpene wie Limonen und Pinen. Bevorzugt werden jedoch Mischungen verschiedener Riechstoffe verwendet, die gemeinsam eine ansprechende Duftnote erzeugen. Solche Parfümöle können auch natürliche Riechstoffgemische enthalten, wie sie aus pflanzlichen Quellen zugänglich sind, zum Beispiel Pine-, Citrus-, Jasmin-, Patchouly-, Rosen- oder Ylang-Ylang-Öl. Ebenfalls geeignet sind Muskateller, Salbeiöl, Kamillenöl, Nelkenöl, Melissenöl, Minzöl, Zimtblätteröl, Lindenblütenöl, Wacholderbeeröl, Vetiveröl, Olibanumöl, Galbanumöl und Labdanumöl sowie Orangenblütenöl, Neroliol, Orangenschalenöl und Sandelholzöl. Üblicherweise liegt der Gehalt von Wasch- und Reinigungsmitteln an Farbstoffen unter 0,01 Gew.-%, während Duftstoffe bis zu 2 Gew.-% der gesamten Formulierung ausmachen können.color and fragrances are added to detergents and cleaners to the aesthetic Improve the impression of the products and the consumer in addition to the Washing and cleaning performance a visually and sensory "typical and unmistakable" product available put. As perfume oils respectively Fragrances can individual fragrance compounds, for example the synthetic ones Products of the ester, ether, aldehyde, ketone, alcohol and type Hydrocarbons are used. Fragrance compounds from Type of esters are, for example, benzyl acetate, phenoxyethyl isobutyrate, p-tert-butylcyclohexyl acetate, linalyl acetate, dimethylbenzyl-carbinyl acetate, Phenylethyl acetate, linalyl benzoate, benzyl formate, ethyl methyl phenyl glycinate, Allyl cyclohexyl propionate, styrallyl propionate and benzyl salicylate. Count to the Ethern for example, benzyl ethyl ether, to the aldehydes for example the linear alkanals with 8-18 C atoms, citral, citronellal, citronellyloxyacetaldehyde, Cyclamenaldehyde, Hydroxycitronellal, Lilial and Bourgeonal, to the Ketones, for example, the ionone, α-isomethylionone and methyl cedryl ketone, to the alcohols anethole, citronellol, eugenol, Geraniol, linalool, phenylethyl alcohol and terpineol, to the hydrocarbons belong mainly the terpenes like limonene and pinene. However, mixtures are preferred different fragrances used, which together create an appealing Create a fragrance. Such perfume oils can also natural Contain fragrance mixtures, as they are accessible from plant sources, for example, pine, citrus, jasmine, patchouly, rose or ylang-ylang oil. Also Muscat, sage, chamomile, clove, lemon balm, mint, cinnamon, lime, juniper, vetiver, olibanum, galbanum and labdanum oils are also suitable Orange blossom oil, neroliol, Orange peel oil and sandalwood oil. Usually is the content of detergents and cleaners to dyes below 0.01 wt% while Perfumes can make up to 2 wt .-% of the total formulation.
Die Duftstoffe können direkt in die Wasch- und Reinigungsmittel eingearbeitet werden, es kann aber auch vorteilhaft sein, die Duftstoffe auf Träger aufzubringen, die die Haftung des Parfüms auf dem Reinigungsgut verstärken und durch eine langsamere Duftfreisetzung für langanhaltenden Duft, insbesondere von behandelten Textilien sorgen. Als solche Trägermaterialien haben sich beispielsweise Cyclodextrine bewährt, wobei die Cyclodextrin-Parfüm-Komplexe zusätzlich noch mit weiteren Hilfsstoffen beschichtet werden können. Ein weiter bevorzugter Träger für Duftstoffe ist der beschriebene Zeolith X, der anstelle von oder in Mischung mit Tensiden auch Duftstoffe aufnehmen kann. Bevorzugt sind daher Wasch- und Reinigungsmittel, die den beschriebenen Zeolith X und Duftstoffe, die vorzugsweise zumindest teilweise an dem Zeolithen absorbiert sind, enthalten.The Fragrances can be incorporated directly into the detergents and cleaning agents, but it can also be advantageous to apply the fragrances to carriers, the liability of the perfume reinforce on the items to be cleaned and by a slower release of fragrance for long-lasting fragrance, in particular of treated textiles. As such carrier materials, for example Cyclodextrins proven, the cyclodextrin-perfume complexes additionally can still be coated with other excipients. A further preferred carrier for fragrances is the described zeolite X, which instead of or in mixture can also absorb fragrances with surfactants. Therefore, preference is given Detergents and cleaners containing the described zeolite X and Perfumes, preferably at least partially attached to the zeolite are absorbed.
Bevorzugte Farbstoffe, deren Auswahl dem Fachmann keinerlei Schwierigkeit bereitet, besitzen eine hohe Lagerstabilität und Unempfindlichkeit gegenüber den übrigen Inhaltsstoffen der Mittel und gegen Licht sowie keine ausgeprägte Substantivität gegenüber Textilfasern, um diese nicht anzufärben.preferred Dyes whose selection does not present any difficulty to the skilled person have a high storage stability and insensitivity to the rest Ingredients of the agents and against light and no pronounced substantivity to textile fibers, so as not to stain them.
Zur Bekämpfung von Mikroorganismen können Wasch- oder Reinigungsmittel antimikrobielle Wirkstoffe enthalten. Hierbei unterscheidet man je nach antimikrobiellem Spektrum und Wirkungsmechanismus zwischen Bakteriostatika und Bakteriziden, Fungistatika und Fungiziden usw. Wichtige Stoffe aus diesen Gruppen sind beispielsweise Benzalkoniumchloride, Alkylarylsulfonate, Halogenphenole und Phenolmercuriacetat. Die Begriffe antimikrobielle Wirkung und antimikrobieller Wirkstoff haben im Rahmen der erfindungsgemäßen Lehre die fachübliche Bedeutung, die beispielsweise von K. H. Wallhäußer in „Praxis der Sterilisation, Desinfektion – Konservierung : Keimidentifizierung – Betriebshygiene" (5. Aufl. – Stuttgart; New York Thieme, 1995) wiedergegeben wird, wobei alle dort beschriebenen Substanzen mit antimikrobieller Wirkung eingesetzt werden können. Geeignete antimikrobielle Wirkstoffe sind vorzugsweise ausgewählt aus den Gruppen der Alkohole, Amine, Aldehyde, antimikrobiellen Säuren beziehungsweise deren Salze, Carbonsäureester, Säureamide, Phenole, Phenolderivate, Diphenyle, Diphenylalkane, Harnstoffderivate, Sauerstoff-, Stickstoff-acetale sowie -formale, Benzamidine, Isothiazoline, Phthalimidderivate, Pyridinderivate, antimikrobiellen oberflächenaktiven Verbindungen, Guanidine, antimikrobiellen amphoteren Verbindungen, Chinoline, 1,2-Dibrom-2,4-dicyanobutan, Iodo-2-propyl-butyl-carbamat, Iod, Iodophore, Peroxoverbindungen, Halogenverbindungen sowie beliebigen Gemischen der voranstehenden.to fight of microorganisms can Detergents or cleaning agents contain antimicrobial agents. Here one differentiates depending on the antimicrobial spectrum and Mechanism of action between bacteriostats and bactericides, fungistatics and fungicides, etc. Important substances from these groups are, for example Benzalkonium chlorides, alkylaryl sulfonates, halophenols and phenol mercuriacetate. The Terms antimicrobial action and antimicrobial agent have the usual meaning within the scope of the teaching according to the invention, for example, by K. H. Wallhäußer in "Praxis der Sterilisation, Disinfection - preservation : Identification of germs - occupational hygiene "(5th ed. - Stuttgart; New York Thieme, 1995), all of which are described therein Substances with antimicrobial action can be used. suitable antimicrobial agents are preferably selected from the groups of alcohols, amines, aldehydes, antimicrobial acids respectively their salts, carboxylic esters, acid amides, Phenols, phenol derivatives, diphenyls, diphenylalkanes, urea derivatives, Oxygen, nitrogen acetals and formals, benzamidines, isothiazolines, Phthalimide derivatives, pyridine derivatives, antimicrobial surface active agents Compounds, guanidines, antimicrobial amphoteric compounds, Quinolines, 1,2-dibromo-2,4-dicyanobutane, iodo-2-propyl-butyl-carbamate, iodine, iodophors, Peroxo compounds, halogen compounds and any mixtures the preceding one.
Der antimikrobielle Wirkstoff kann dabei ausgewählt sein aus Ethanol, n-Propanol, i-Propanol, 1,3-Butandiol, Phenoxyethanol, 1,2-Propylenglykol, Glycerin, Undecylensäure, Benzoesäure, Salicylsäure, Dihydracetsäure, o-Phenylphenol, N-Methylmorpholinacetonitril (MMA), 2-Benzyl-4-chlorphenol, 2,2'-Methylen-bis-(6-brom-4-chlorphenol), 4,4'-Dichlor-2'-hydroxydiphenylether (Dichlosan), 2,4,4'-Trichlor-2'-hydroxydiphenylether (Trichlosan), Chlorhexidin, N-(4-Chlorphenyl)-N-(3,4-dichlorphenyl)-harnstoff, N,N'-(1,10-decan-diyldi-1-pyridinyl-4-yliden)-bis-(1-octanamin)-dihydrochlorid, N,N'-Bis-(4-chlorphenyl)-3,12-diimino-2,4,11,13-tetraaza-tetradecandiimidamid, Glucoprotaminen, antimikrobiellen oberflächenaktiven quaternären Verbindungen, Guanidinen einschl. den Bi- und Polyguanidinen, wie beispielsweise 1,6-Bis-(2-ethylhexyl-biguanido-hexan)-dihydrochlorid, 1,6-Di-(N1,N1'-phenyldiguanido-N5,N5')-hexan-tetrahydochlorid, 1,6-Di-(N1,N1'-phenyl-N1,N1-methyldiguanido-N5,N5')-hexan-dihydrochlorid, 1,6-Di-(N1,N1'-o-chlorophenyldiguanido-N5,N5')-hexan-dihydrochlorid, 1,6-Di-(N1,N1'-2,6-dichlorophenyldiguanido-N5,N5')hexan-dihydrochlorid, 1,6-Di-[N1,N1'-beta-(p-methoxyphenyl)diguanido-N5,N5']-hexane-dihydrochlorid, 1,6-Di-(N1,N1'-alpha-methyl-.beta.-phenyldiguanido-N5,N5')-hexan-dihydrochlorid, 1,6-Di-(N1,N1'-p-nitrophenyldiguanido-N5,N5')hexan-dihydrochlorid, omega:omega-Di-(N1,N1'-phenyldiguanido-N5,N5')-di-n-propylether-dihydrochlorid, omega:omega'-Di-(N1,N1'-p-chlorophenyldiguanido-N5,N5')-di-n-propylether-tetrahydrochlorid, 1,6-Di-(N1,N1'-2,4-dichlorophenyldiguanido-N5,N5')hexan-tetrahydrochlorid, 1,6-Di-(N1,N1'-p-methylphenyldiguanido-N5,N5')hexan-dihydrochlorid, 1,6-Di-(N1,N1'-2,4,5-trichlorophenyldiguanido-N5,N5')hexan-tetrahydrochlorid, 1,6-Di-[N1,N1'-alpha-(p-chlorophenyl)ethyldiguanido-N5,N5']hexan-dihydrochlorid, omega:omega-Di-(N1,N1'-p-chlorophenyldiguanido-N5,N5')m-xylene-dihydrochlorid, 1,12-Di-(N1,N1'-p-chlorophenyldiguanido-N5,N5')dodecan-dihydrochlorid, 1,10-Di-(N1,N1'-phenyldiguanido-N5,N5')-decan-tetrahydrochlorid, 1,12-Di-(N1,N1'-phenyldiguanido-N5,N5')dodecan-tetrahydrochlorid, 1,6-Di-(N1,N1'-o-chlorophenyldiguanido-N5,N5')hexan-dihydrochlorid, 1,6-Di-(N1,N1'-o-chlorophenyldiguanido-N5,N5')hexan-tetrahydrochlorid, Ethylen-bis-(1-tolyl biguanid), Ethylen-bis-(p-tolyl biguanide), Ethylen-bis-(3,5-dimethylphenylbiguanid), Ethylen-bis-(p-tert-amylphenylbiguanid), Ethylen-bis-(nonylphenylbiguanid), Ethylen-bis-(phenylbiguanid), Ethylen-bis-(N-butylphenylbiguanid), Ethylen-bis (2,5-diethoxyphenylbiguanid), Ethylen-bis(2,4-dimethylphenyl biguanid), Ethylen-bis(o-diphenylbiguanid), Ethylen-bis(mixed amyl naphthylbiguanid), N-Butyl-ethylen-bis-(phenylbiguanid), Trimethylen bis (o-tolylbiguanid), N-Butyl-trimethyle-bis-(phenyl biguanide) und die entsprechenden Salze wie Acetate, Gluconate, Hydrochloride, Hydrobromide, Citrate, Bisulfite, Fluoride, Polymaleate, N-Cocosalkylsarcosinate, Phosphite, Hypophosphite, Perfluorooctanoate, Silicate, Sorbate, Salicylate, Maleate, Tartrate, Fumarate, Ethylendiamintetraacetate, Iminodiacetate, Cinnamate, Thiocyanate, Arginate, Pyromellitate, Tetracarboxybutyrate, Benzoate, Glutarate, Monofluorphosphate, Perfluorpropionate sowie beliebige Mischungen davon. Weiterhin eignen sich halogenierte Xylol- und Kresolderivate, wie p-Chlormetakresol oder p-Chlor-meta-xylol, sowie natürliche antimikrobielle Wirkstoffe pflanzlicher Herkunft (zum Beispiel aus Gewürzen oder Kräutern), tierischer sowie mikrobieller Herkunft. Vorzugsweise können antimikrobiell wirkende oberflächenaktive quaternäre Verbindungen, ein natürlicher antimikrobieller Wirkstoff pflanzlicher Herkunft und/oder ein natürlicher antimikrobieller Wirkstoff tierischer Herkunft, äußerst bevorzugt mindestens ein natürlicher antimikrobieller Wirkstoff pflanzlicher Herkunft aus der Gruppe, umfassend Coffein, Theobromin und Theophyllin sowie etherische Öle wie Eugenol, Thymol und Geraniol, und/oder mindestens ein natürlicher antimikrobieller Wirkstoff tierischer Herkunft aus der Gruppe, umfassend Enzyme wie Eiweiß aus Milch, Lysozym und Lactoperoxidase, und/oder mindestens eine antimikrobiell wirkende oberflächenaktive quaternäre Verbindung mit einer Ammonium-, Sulfonium-, Phosphonium-, Iodonium- oder Arsoniumgruppe, Peroxoverbindungen und Chlorverbindungen eingesetzt werden. Auch Stoffe mikrobieller Herkunft, sogenannte Bakteriozine, können eingesetzt werden.The antimicrobial agent may be selected from ethanol, n-propanol, i-propanol, 1,3-butanediol, phenoxyethanol, 1,2-propylene glycol, glycerol, undecylenic acid, benzoic acid, salicylic acid, dihydracetic acid, o-phenylphenol, N-methylmorpholine-acetonitrile ( MMA), 2-benzyl-4-chlorophenol, 2,2'-methylenebis (6-bromo-4-chlorophenol), 4,4'-dichloro-2'-hydroxydiphenyl ether (Dichlosan), 2,4,4 'trichloro-2'-hydroxydi phenylether (trichlosan), chlorhexidine, N- (4-chlorophenyl) -N- (3,4-dichlorophenyl) -urea, N, N '- (1,10-decanediyldi-1-pyridinyl-4-ylidene) - bis (1-octanamine) dihydrochloride, N, N'-bis (4-chlorophenyl) -3,12-diimino-2,4,11,13-tetraaza-tetradecandiimidamide, glucoprotamines, antimicrobial quaternary surface active compounds, guanidines incl . the bi- and polyguanidines such as 1,6-bis (2-ethylhexyl-biguanido hexane) dihydrochloride, 1,6-di- (N 1, N 1 '-phenyldiguanido-N 5, N 5') hexane-tetrahydrochloride, 1,6-di- (N 1 , N 1 '-phenyl-N 1 , N 1 -methyldiguanido-N 5 , N 5 ') -hexane dihydrochloride, 1,6-di- (N 1 , N 1 '- o -chlorophenyldiguanido-N 5 , N 5 ') -hexane dihydrochloride, 1,6-di- (N 1 , N 1 '-2,6-dichlorophenyldiguanido-N 5 , N 5 ') hexane dihydrochloride, 1,6-di- [N 1 , N 1 '-beta (p-methoxyphenyl) diguanido-N 5 , N 5 '] -hexane dihydrochloride, 1,6-di- (N 1 , N 1 ' -alpha-methyl-.beta.-phenyldiguanido-N 5 , N 5 ') -hexane dihydrochloride, 1,6-di- (N 1 , N 1 ' -p-nitrophenyldiguanido-N 5 , N 5 ') hexane dihydrochloride, omega: omega-di- (N 1 , N 1 '-phenyldiguanido-N 5 , N 5 ') -di-n-propyl ether dihydrochloride, omega: omega'-di- (N 1 , N 1 '- p-chlorophenyldiguanido-N 5 , N 5 ') di-n-propyl ether tetrahydrochloride, 1,6-di- (N 1 , N 1 ' -2,4-dichlorophenyldiguanido-N 5 , N 5 ') hexane-tetrahydrochloride , 1,6-di- (N 1 , N 1 '-p-methylphenyldiguanido-N 5 , N 5 ') hexane dihydrochloride, 1,6-di- (N 1 , N 1 '-2,4,5- trichlorophenyldiguanido-N 5 , N 5 ') hexane-tetrahydrochloride, 1,6-di- [N 1 , N 1 ' -alpha (p-chlorophenyl) -ethyldiguanido-N 5 , N 5 '] hexane dihydrochloride, omega: omega Di- (N 1 , N 1 '-p-chlorophenyldiguanido-N 5 , N 5 ') m-xylenedihydrochloride, 1,12-di- (N 1 , N 1 '-p-chlorophenyldiguanido-N 5 , N 5 ') dodecane dihydrochloride, 1,10-di- (N 1, N 1' -phenyldiguanido-N 5, N 5 ') -decane tetrahydrochloride, 1,12-di- (N 1, N 1' -phenyldiguanido -N 5 , N 5 ') dodecane tetrahydrochloride, 1,6-di- (N 1 , N 1 ' -o-chlorophenyldiguanido-N 5 , N 5 ') hexane dihydrochloride, 1,6-di (N 1 , N 1 '- o -chlorophenyldiguanido-N 5 , N 5 ') hexane-tetrahydroch loride, ethylene bis (1-tolyl biguanide), ethylene bis (p-tolyl biguanide), ethylene bis (3,5-dimethylphenyl biguanide), ethylene bis (p-tert-amylphenyl biguanide), ethylene bis (nonylphenylbiguanide), ethylene bis (phenylbiguanide), ethylene bis (N-butylphenylbiguanide), ethylene bis (2,5-diethoxyphenylbiguanide), ethylene bis (2,4-dimethylphenyl biguanide), ethylene bis (o-diphenylbiguanide), ethylene bis (mixed amyl naphthyl biguanide), N-butyl ethylene bis (phenylbiguanide), trimethylene bis (o-tolyl biguanide), N-butyl trimethyl bis (phenyl biguanide) and the like Salts such as acetates, gluconates, hydrochlorides, hydrobromides, citrates, bisulfites, fluorides, polymaleates, N-cocosalkyl sarcosinates, phosphites, hypophosphites, perfluorooctanoates, silicates, sorbates, salicylates, maleates, tartrates, fumarates, ethylenediaminetetraacetates, iminodiacetates, cinnamates, thiocyanates, arginates, Pyromellitate, Tetracarboxybutyrate, benzoates, glutarates, monofluorophosphates, perfluoropropionates and any mixtures thereof. Also suitable are halogenated xylene and cresol derivatives, such as p-chlorometacresol or p-chloro-meta-xylene, and natural antimicrobial agents of plant origin (for example, from spices or herbs), animal and microbial origin. Preferably, antimicrobial surface-active quaternary compounds, a natural antimicrobial agent of plant origin and / or a natural antimicrobial agent of animal origin, most preferably at least one natural antimicrobial agent of plant origin from the group comprising caffeine, theobromine and theophylline and essential oils such as eugenol, thymol and geraniol, and / or at least one natural antimicrobial agent of animal origin from the group, comprising enzymes such as protein from milk, lysozyme and lactoperoxidase, and / or at least one antimicrobial surface-active quaternary compound with an ammonium, sulfonium, phosphonium, iodonium - or Arsoniumgruppe, peroxo compounds and chlorine compounds are used. Also substances of microbial origin, so-called bacteriocins, can be used.
Die als antimikrobielle Wirkstoffe geeigneten quaternären Ammoniumverbindungen (QAV) weisen die allgemeine Formel (R1)(R2)(R3)(R4)N+X- auf, in der R1 bis R4 gleiche oder verschiedene C1-C22-Alkylreste, C7-C28-Aralkylreste oder heterozyklische Reste, wobei zwei oder im Falle einer aromatischen Einbindung wie im Pyridin sogar drei Reste gemeinsam mit dem Stickstoffatom den Heterozyklus, zum Beispiel eine Pyridinium- oder Imidazoliniumverbindung, bilden, darstellen und X- Halogenidionen, Sulfationen, Hydroxidionen oder ähnliche Anionen sind. Für eine optimale antimikrobielle Wirkung weist vorzugsweise wenigstens einer der Reste eine Kettenlänge von 8 bis 18, insbesondere 12 bis 16, C-Atomen auf.The quaternary ammonium compounds (QAV) suitable as antimicrobial agents have the general formula (R 1 ) (R 2 ) (R 3 ) (R 4 ) N + X - , in which R 1 to R 4 are the same or different C 1 -C 22 -alkyl radicals, C 7 -C 28 -aralkyl radicals, or heterocyclic radicals, or in the case of an aromatic compound such as pyridine-even three groups together form with the nitrogen atom forming the heterocycle, for example a pyridinium or imidazolinium compound, and X - Halide ions, sulfate ions, hydroxide ions or similar anions. For optimum antimicrobial activity, preferably at least one of the radicals has a chain length of 8 to 18, in particular 12 to 16, carbon atoms.
QAV sind durch Umsetzung tertiärer Amine mit Alkylierungsmitteln, wie zum Beispiel Methylchlorid, Benzylchlorid, Dimethylsulfat, Dodecylbromid, aber auch Ethylenoxid herstellbar. Die Alkylierung von tertiären Aminen mit einem langen Alkyl-Rest und zwei Methyl-Gruppen gelingt besonders leicht, auch die Quaternierung von tertiären Aminen mit zwei langen Resten und einer Methyl-Gruppe kann mit Hilfe von Methylchlorid unter milden Bedingungen durchgeführt werden. Amine, die über drei lange Alkyl-Reste oder Hydroxy-substituierte Alkyl-Reste verfügen, sind wenig reaktiv und werden bevorzugt mit Dimethylsulfat quaterniert.QAC are tertiary by implementation Amines with alkylating agents, such as methyl chloride, benzyl chloride, Dimethyl sulfate, dodecyl bromide, but also ethylene oxide produced. The alkylation of tertiary amines with a long alkyl radical and two methyl groups succeeds especially easy, also the quaternization of tertiary amines with two long ones Residues and a methyl group can be with the help of methyl chloride mild conditions become. Amines, over have three long alkyl radicals or hydroxy-substituted alkyl radicals little reactive and are preferably quaternized with dimethyl sulfate.
Geeignete QAV sind beispielweise Benzalkoniumchlorid (N-Alkyl-N,N-dimethyl-benzylammoniumchlorid, CAS No. 8001-54-5), Benzalkon B (m,p-Dichlorbenzyl-dimethyl-C12-alkylammoniumchlorid, CAS No. 58390-78-6), Benzoxoniumchlorid (Benzyl-dodecyl-bis-(2-hydroxyethyl)-ammonium-chlorid), Cetrimoniumbromid (N-Hexadecyl-N,N-trimethylammoniumbromid, CAS No. 57-09-0), Benzetoniumchlorid (N,N-Dimethyl-N-[2-[2-[p-(1,1,3,3-tetramethylbutyl)-pheno-xy]ethoxy]ethyl]-benzylammoniumchlorid, CAS No. 12.1-54-0), Dialkyldimethylammonium-chloride wie Di-n-decyl-dimethyl-ammoniumehlorid (CAS No. 7173-51-5-5), Didecyldi-methylammoniumbromid (CAS No. 2390-68-3), Dioctyldimethyl-ammoniumchloric, 1-Cetylpyridiniumchlorid (CAS No. 123-03-5) und Thiazoliniodid (CAS No. 15764-48-1) sowie deren Mischungen. Besonders bevorzugte QAV sind die Benzalkoniumchloride mit C8-C18-Alkylresten, insbesondere C12-C14-Aklylbenzyl-dimethyl-ammoniumchlorid.Suitable QAVs are, for example, benzalkonium chloride (N-alkyl-N, N-dimethylbenzylammonium chloride, CAS No. 8001-54-5), benzalkone B (m, p-dichlorobenzyl-dimethyl-C 12 -alkylammonium chloride, CAS No. 58390-78 6), benzoxonium chloride (benzyldodecyl-bis (2-hydroxyethyl) ammonium chloride), cetrimonium bromide (N-hexadecyl-N, N-trimethylammonium bromide, CAS No. 57-09-0), benzetonium chloride (N, N). Dimethyl N- [2- [2- [p- (1,1,3,3-tetramethylbutyl) phenoxy] ethoxy] ethyl] benzyl ammonium chloride, CAS no. 12.1-54-0), dialkyldimethylammonium chlorides such as di-n-decyldimethylammonium chloride (CAS No. 7173-51-5-5), didecyldi-methylammonium bromide (CAS No. 2390-68-3), dioctyldimethylammonium chloride , 1-cetylpyridinium chloride (CAS No. 123-03-5) and thiazoline iodide (CAS No. 15764-48-1) and mixtures thereof. Particularly preferred QACs are the benzalkonium chlorides having C 8 -C 18 -alkyl radicals, in particular C 12 -C 14 -alkylbenzyl-dimethyl-ammonium chloride.
Benzalkoniumhalogenide und/oder substituierte Benzalkoniumhalogenide sind beispielsweise kommerziell erhältlich als Barquat® ex Lonza, Marquat® ex Mason, Variquat® ex Witco/Sherex und Hyamine® ex Lonza, sowie Bardac® ex Lonza. Weitere kommerziell erhältliche antimikrobielle Wirkstoffe sind N-(3-Chlorallyl)-hexaminiumchlorid wie Dowicide® und Dowicil® ex Dow, Benzethoniumchlorid wie Hyamine® 1622 ex Rohm & Haas, Methylbenzethoniumchlorid wie Hyamine® 10X ex Rohm & Haas, Cetylpyridiniumchlorid wie Cepacolchlorid ex Menell Labs.Benzalkonium halides and / or substituted benzalkonium halides are for example commercially available as Barquat ® ex Lonza, Marquat® ® ex Mason, Variquat ® ex Witco / Sherex and Hyamine ® ex Lonza and as Bardac ® ex Lonza. Other commercially obtainable antimicrobial agents are N- (3-chloroallyl) hexaminium chloride such as Dowicide and Dowicil ® ® ex Dow, benzethonium chloride such as Hyamine ® 1622 ex Rohm & Haas, methylbenzethonium as Hyamine ® 10X ex Rohm & Haas, cetylpyridinium chloride such as Cepacol ex Menell Labs ,
Die antimikrobiellen Wirkstoffe werden in Mengen von 0,0001 Gew.-% bis 1 Gew.-%, bevorzugt von 0,001 Gew.-% bis 0,8 Gew.-%, besonders bevorzugt von 0,005 Gew.-% bis 0,3 Gew.-% und insbesondere von 0,01 bis 0,2 Gew.-% eingesetzt.The antimicrobial agents are added in amounts of 0.0001% by weight 1 wt .-%, preferably from 0.001 wt .-% to 0.8 wt .-%, particularly preferably from 0.005 wt.% to 0.3 wt.% and especially from 0.01 to 0.2 % By weight used.
Die Mittel können UV-Absorbenzien (UV-Absorber) enthalten, die auf die behandelten Textilien aufziehen und die Lichtbeständigkeit der Fasern und/oder die Lichtbeständigkeit sonstiger Rezepturbestandteile verbessern. Unter UV-Absorber sind organische Substanzen (Lichtschutzfilter) zu verstehen, die in der Lage sind, ultraviolette Strahlen zu absorbieren und die aufgenommene Energie in Form längerwelliger Strahlung, zum Beispiel Wärme wieder abzugeben.The Means can UV absorbents (UV absorbers) contained on the treated Apply textiles and the light resistance of the fibers and / or the light resistance improve other recipe ingredients. Under UV absorber are organic substances (sunscreen) to be understood in the Are able to absorb ultraviolet rays and the recorded Energy in the form of longer-wave Radiation, for example heat to give up again.
Verbindungen,
die diese gewünschten
Eigenschaften aufweisen, sind beispielsweise die durch strahlungslose
Desaktivierung wirksamen Verbindungen und Derivate des Benzophenons
mit Substituenten in 2- und/oder 4-Stellung. Weiterhin sind auch
substituierte Benzotriazole, in 3-Stellung Phenylsubstituierte Acrylate (Zimtsäurederivate,
gegebenenfalls mit Cyanogruppen in 2-Stellung), Salicylate, organische
Ni-Komplexe sowie Naturstoffe wie Umbelliferon und die körpereigene
Urocansäure
geeignet. Besondere Bedeutung haben Biphenyl- und vor allem Stilbenderivate
wie sie beispielsweise in der
Als
typische UV-A-Filter kommen insbesondere Derivate des Benzoylmethans
in Frage, wie beispielsweise 1-(4'-tert.Butylphenyl)-3-(4'-methoxyphenyl)propan-1,3-dion,
4-tert.-Butyl-4'-methoxydibenzoylmethan (Parsol
1789), 1-Phenyl-3-(4'-isopropylphenyl)-propan-1,3-dion sowie Enaminverbindungen,
wie beschrieben in der
Die UV-A und UV-B-Filter können selbstverständlich auch in Mischungen eingesetzt werden. Neben den genannten löslichen Stoffen kommen für diesen Zweck auch unlösliche Lichtschutzpigmente, nämlich feindisperse, vorzugsweise nanoisierte Metalloxide beziehungsweise Salze in Frage. Beispiele für geeignete Metalloxide sind insbesondere Zinkoxid und Titandioxid und daneben Oxide des Eisens, Zirkoniums, Siliciums, Mangans, Aluminiums und Cers sowie deren Gemische. Als Salze können Silicate (Talk), Bariumsulfat oder Zinkstearat eingesetzt werden. Die Oxide und Salze werden in Form der Pigmente bereits für hautpflegende und hautschützende Emulsionen und dekorative Kosmetik verwendet. Die Partikel sollten dabei einen mittleren Durchmesser von weniger als 100 nm, vorzugsweise zwischen 5 und 50 nm und insbesondere zwischen 15 und 30 nm aufweisen. Sie können eine sphärische Form aufweisen, es können jedoch auch solche Partikel zum Einsatz kommen, die eine ellipsoide oder in sonstiger Weise von der sphärischen Gestalt abweichende Form besitzen. Die Pigmente können auch oberflächenbehandelt, d.h. hydrophilisiert oder hydrophobiert vorliegen. Typische Beispiele sind ummantelte Titandioxide, wie zum Beispiel Titandioxid T 805 (Degussa) oder Eusolex® T2000 (Merck; als hydrophobe Coatingmittel kommen dafür bevorzugt Silicone und besonders bevorzugt Trialkoxyoctylsilane oder Simethicone in Frage. Vorzugsweise wird mikronisiertes Zinkoxid verwendet. Weitere geeignete UV-Lichtschutzfilter sind der Übersicht von P. Finkel in SÖFW-Journal, Band 122 (1996), S. 543 zu entnehmen.Of course, the UV-A and UV-B filters can also be used in mixtures. In addition to the soluble substances mentioned, insoluble photoprotective pigments, namely finely dispersed, preferably nano-metal oxides or salts, are also suitable for this purpose. Examples of suitable metal oxides are in particular zinc oxide and titanium dioxide and, in addition, oxides of iron, zirconium, silicon, manganese, aluminum and cerium and mixtures thereof. As salts silicates (talc), barium sulfate or zinc stearate can be used. The oxides and salts are already in the form of pigments for skin care and skin-protecting emulsions and decorative cosmetics. The particles should have an average diameter of less than 100 nm, preferably between 5 and 50 nm and in particular between 15 and 30 nm. They may have a spherical shape, but it is also possible to use those particles which have an ellipsoidal or otherwise deviating shape from the spherical shape. The pigments can also be surface-treated, ie hydrophilized or hydrophobized. Typical examples are coated titanium dioxides, such as titanium dioxide T 805 (Degussa) or Eusolex ® T2000 (Merck;. As hydrophobic coating agents are here preferably silicones and more preferably trialkoxyoctylsilanes or simethicones Preferably micronized zinc oxide is used Further suitable UV photoprotective filters. the review by P. Finkel in SÖFW Journal, Volume 122 (1996), p 543.
Die UV-Absorbenzien werden üblicherweise in Mengen von 0,01 Gew.-% bis 5 Gew.-%, vorzugsweise von 0,03 Gew.-% bis 1 Gew.-%, eingesetzt.The UV absorbents are commonly used in amounts of 0.01% by weight to 5% by weight, preferably of 0.03% by weight to 1 wt .-%, used.
Erfindungsrelevante Mittel können zur Steigerung der Wasch-, beziehungsweise Reinigungsleistung zusätzlich zu den erfindungsgemäßen α-Amylase-Varianten weitere Enzyme enthalten, wobei prinzipiell alle im Stand der Technik für diese Zwecke etablierten Enzyme einsetzbar sind. Hierzu gehören insbesondere Proteasen, andere Amylasen, Lipasen, Hemicellulasen, Cellulasen oder Oxidoreduktasen, sowie vorzugsweise deren Gemische. Diese Enzyme sind im Prinzip natürlichen Ursprungs; ausgehend von den natürlichen Molekülen stehen für den Einsatz in Wasch- und Reinigungsmitteln verbesserte Varianten zur Verfügung, die entsprechend bevorzugt eingesetzt werden. Erfindungsrelevante Mittel enthalten Enzyme vorzugsweise in Gesamtmengen von 1 × 10-6 bis 5 Gewichts-Prozent bezogen auf aktives Protein. Die Proteinkonzentration kann mit Hilfe bekannter Methoden, zum Beispiel dem BCA-Verfahren (Bicinchoninsäure; 2,2'-Bichinolyl-4,4'-dicarbonsäure) oder dem Biuret- Verfahren (A. G. Gornall, C. S. Bardawill und M.M. David, J. Biol. Chem., 177 (1948), S. 751-766) bestimmt werden.In order to increase the washing or cleaning performance, agents which are relevant to the invention may contain further enzymes in addition to the α-amylase variants according to the invention, it being possible in principle to use all enzymes established for this purpose in the prior art. These include in particular proteases, other amylases, lipases, hemicellulases, cellulases or oxidoreductases, and preferably mixtures thereof. These enzymes are basically of natural origin; Starting from the natural molecules, improved variants are available for use in detergents and cleaners, which are preferably used accordingly. Inventive agents preferably contain enzymes in total amounts of 1 × 10 -6 to 5 weight percent based on active protein. The protein concentration can be determined by known methods, for example the BCA method (bicinchoninic acid, 2,2'-biquinolyl-4,4'-dicarboxylic acid) or the biuret method (AG Gornall, CS Bardawill and MM David, J. Biol. Chem., 177 (1948), pp. 751-766).
Unter
den Proteasen sind solche vom Subtilisin-Typ bevorzugt. Beispiele
hierfür
sind die Subtilisine BPN' und
Carlsberg, die Protease PB92, die Subtilisine 147 und 309, die Alkalische
Protease aus Bacillus lentus, Subtilisin DY und die den Subtilasen,
nicht mehr jedoch den Subtilisinen im engeren Sinne zuzuordnenden Enzyme
Thermitase, Proteinase K und die Proteasen TW3 und TW7. Subtilisin
Carlsberg ist in weiterentwickelter Form unter dem Handelsnamen
Alcalase® von
der Firma Novozymes A/S, Bagsvaerd, Dänemark, erhältlich. Die Subtilisine 147
und 309 werden unter den Handelsnamen Esperase®, beziehungsweise
Savinase® von
der Firma Novozymes vertrieben. Von der Protease aus Bacillus lentus
DSM 5483 (WO 91/02792 A1) leiten sich die unter der Bezeichnung
BLAP® geführten Varianten
ab, die insbesondere in WO 92/21760 A1, WO 95/23221 A1, WO 02/088340
A2 und PCT/EP02/11725 (noch nicht publiziert) beschrieben werden.
Weitere verwendbare Proteasen aus verschiedenen Bacillus sp. und
B. gibsonii gehen aus den noch nicht veröffentlichten Patentanmeldungen
Weitere brauchbare Proteasen sind beispielsweise die unter den Handelsnamen Durazym®, Relase®, Everlase®, Nafizym, Natalase®, Kannase® und Ovozymes® von der Firma Novozymes, die unter den Handelsnamen, Purafect®, Purafect® OxP und Properase® von der Firma Genencor, das unter dem Handelsnamen Protosol® von der Firma Advanced Biochemicals Ltd., Thane, Indien, das unter dem Handelsnamen Wuxi® von der Firma Wuxi Snyder Bioproducts Ltd., China, die unter den Handelsnamen Proleather® und Protease P® von der Firma Amano Pharmaceuticals Ltd., Nagoya, Japan, und das unter der Bezeichnung Proteinase K-16 von der Firma Kao Corp., Tokyo, Japan, erhältlichen Enzyme.Other usable proteases are, for example, under the trade names Durazym ®, relase ®, Everlase® ®, Nafizym, Natalase ®, Kannase® ® and Ovozymes ® from Novozymes, under the trade names Purafect ®, Purafect ® OxP and Properase.RTM ® by the company Genencor, that under the trade name Protosol® ® from Advanced Biochemicals Ltd., Thane, India, under the trade name Wuxi ® from Wuxi Snyder Bioproducts Ltd., China, under the trade names Proleather® ® and protease P ® by the company Amano Pharmaceuticals Ltd., Nagoya, Japan, and the enzyme available under the name Proteinase K-16 from Kao Corp., Tokyo, Japan.
Beispiele für geeignete Amylasen sind die α-Amylasen aus Bacillus licheniformis, aus B. amyloliquefaciens oder aus B. stearothermophilus sowie deren für den Einsatz in Wasch- und Reinigungsmitteln verbesserte Weiterentwicklungen. Das Enzym aus B. licheniformis ist von der Firma Novozymes unter dem Namen Termamyl® und von der Firma Genencor unter dem Namen Purastar®ST erhältlich. Weiterentwicklungsprodukte dieser α-Amylase sind von der Firma Novozymes unter den Handelsnamen Duramyl® und Termamyl®ultra, von der Firma Genencor unter dem Namen Purastar®OxAm und von der Firma Daiwa Seiko Inc., Tokyo, Japan, als Keistase® erhältlich. Die α-Amylase von B. amyloliquefaciens wird von der Firma Novozymes unter dem Namen BAN® vertrieben, und abgeleitete Varianten von der α-Amylase aus B. stearothermophilus unter den Namen BSG® und Novamyl®, ebenfalls von der Firma Novozymes.Examples of suitable amylases are the α-amylases from Bacillus licheniformis, from B. amyloliquefaciens or from B. stearothermophilus and their further developments for use in detergents and cleaners. The enzyme from B. licheniformis is available from Novozymes under the name Termamyl ® and from Genencor under the name Purastar® ® ST. Development products of this α-amylase are available from Novozymes under the trade names Duramyl ® and Termamyl ® ultra, from Genencor under the name Purastar® ® OxAm and from Daiwa Seiko Inc., Tokyo, Japan, as Keistase ®. The α-amylase from B. amyloliquefaciens is marketed by Novozymes under the name BAN ®, and variants derived from the α-amylase from B. stearothermophilus under the names BSG ® and Novamyl ®, likewise from Novozymes.
Desweiteren
sind für
diesen Zweck die in der Anmeldung WO 02/10356 A2 offenbarte α-Amylase aus Bacillus
sp. A 7-7 (DSM 12368) und die in der Anmeldung WO 02/44350 A2 beschriebene
Cyclodextrin-Glucanotransferase (CGTase) aus B. agaradherens (DSM
9948) hervorzuheben. Ferner sind die amylolytischen Enzyme einsetzbar,
die dem Sequenzraum von α-Amylasen
angehören,
der in der Anmeldung WO 03/002711 A2 definiert wird, und die, die
in der noch nicht publizierten Anmeldung
Darüber hinaus sind die unter den Handelsnamen Fungamyl® von der Firma Novozymes erhältlichen Weiterentwicklungen der α-Amylase aus Aspergillus niger und A. oryzae geeignet. Ein weiteres Handelsprodukt ist beispielsweise die Amylase-LT®.In addition, the enhancements available under the trade names Fungamyl.RTM ® by Novozymes of α-amylase from Aspergillus niger and A. oryzae, which are. Another commercial product is, for example, the amylase LT® .
Erfindungsrelevante Mittel können Lipasen oder Cutinasen, insbesondere wegen ihrer Triglycerid-spaltenden Aktivitäten enthalten, aber auch, um aus geeigneten Vorstufen in situ Persäuren zu erzeugen. Hierzu gehören beispielsweise die ursprünglich aus Humicola lanuginosa (Thermomyces lanuginosus) erhältlichen, beziehungsweise weiterentwickelten Lipasen, insbesondere solche mit dem Aminosäureaustausch D96L. Sie werden beispielsweise von der Firma Novozymes unter den Handelsnamen Lipolase®, Lipolase®Ultra, LipoPrime®, Lipozyme® und Lipex® vertrieben. Desweiteren sind beispielsweise die Cutinasen einsetzbar, die ursprünglich aus Fusarium solani pisi und Humicola insolens isoliert worden sind. Ebenso brauchbare Lipasen sind von der Firma Amano unter den Bezeichnungen Lipase CE®, Lipase P®, Lipase B®, beziehungsweise Lipase CES®, Lipase AKG®, Bacillis sp. Lipase®, Lipase AP®, Lipase MAP® und Lipase AML® erhältlich. Von der Firma Genencor sind beispielsweise die Lipasen, beziehungsweise Cutinasen einsetzbar, deren Ausgangsenzyme ursprünglich aus Pseudomonas mendocina und Fusarium solanii isoliert worden sind. Als weitere wichtige Handelsprodukte sind die ursprünglich von der Firma Gist-Brocades vertriebenen Präparationen M1 Lipase® und Lipomax® und die von der Firma Meito Sangyo KK, Japan, unter den Namen Lipase MY-30®, Lipase OF® und Lipase PL® vertriebenen Enzyme zu erwähnen, ferner das Produkt Lumafast® von der Firma Genencor.Agents of the invention may contain lipases or cutinases, in particular because of their triglyceride-cleaving activities, but also to generate in situ peracids from suitable precursors. These include, for example, the lipases originally obtainable from Humicola lanuginosa (Thermomyces lanuginosus) or further developed, in particular those with the amino acid exchange D96L. They are sold, for example, by Novozymes under the trade names Lipolase ®, Lipolase Ultra ®, LipoPrime® ®, Lipozyme® ® and Lipex ®. Furthermore, for example, the cutinases can be used, which were originally isolated from Fusarium solani pisi and Humicola insolens. Likewise useable lipases are available from Amano under the designations Lipase CE ®, Lipase P ®, Lipase B ®, or lipase CES ®, Lipase AKG ®, Bacillis sp. Lipase® , Lipase AP® , Lipase MAP® and Lipase AML® are available. From the company Genencor, for example, the lipases, or cutinases can be used, the initial enzymes were originally isolated from Pseudomonas mendocina and Fusarium solanii. Other important commercial products are the originally marketed by Gist-Brocades preparations M1 Lipase ® and Lipomax® ® and the enzymes marketed by Meito Sangyo KK, Japan under the names Lipase MY-30 ®, Lipase OF ® and lipase PL ® to mention also the product Lumafast® ® from Genencor.
Erfindungsrelevante Mittel können, insbesondere wenn sie für die Behandlung von Textilien gedacht sind, Cellulasen enthalten, je nach Zweck als reine Enzyme, als Enzympräparationen oder in Form von Mischungen, in denen sich die einzelnen Komponenten vorteilhafterweise hinsichtlich ihrer verschiedenen Leistungsaspekte ergänzen. Zu diesen Leistungsaspekten zählen insbesondere Beiträge zur Primärwaschleistung, zur Sekundärwaschleistung des Mittels (Antiredepositionswirkung oder Vergrauungsinhibition) und Avivage (Gewebewirkung), bis hin zum Ausüben eines "stone washed"-Effekts.relevant invention Means can especially if they are for the treatment of textiles are thought to contain cellulases, depending on the purpose as pure enzymes, as enzyme preparations or in the form of Mixtures in which the individual components advantageously with regard to their different performance aspects. To count these performance aspects in particular contributions to the primary washing performance, for secondary washing performance of the agent (anti-redeposition effect or graying inhibition) and softening (fabric effect), to exerting a "stone washed" effect.
Eine brauchbare pilzliche, Endoglucanase(EG)-reiche Cellulase-Präparation, beziehungsweise deren Weiterentwicklungen werden von der Firma Novozymes unter dem Handelsnamen Celluzyme® angeboten. Die ebenfalls von der Firma Novozymes erhältlichen Produkte Endolase® und Carezyme® basieren auf der 50 kD-EG, beziehungsweise der 43 kD-EG aus H. insolens DSM 1800. Weitere einsetzbare Handelsprodukte dieser Firma sind Cellusoft® und Renozyme®. Letzteres basiert auf der Anmeldung WO 96/29397 A1. Leistungsverbesserte Cellulase-Varianten gehen beispielsweise aus der Anmeldung WO 98/12307 A1 hervor. Ebenso sind die in der Anmeldung WO 97/14804 A1 offenbarten Cellulasen einsetzbar; beispielsweise die darin offenbarte 20 kD-EG aus Melanocarpus, die von der Firma AB Enzymes, Finnland, unter den Handelsnamen Ecostone® und Biotouch® erhältlich ist. Weitere Handelprodukte der Firma AB Enzymes sind Econase® und Ecopulp®. Weitere geeignete Cellulasen aus Bacillus sp. CBS 670.93 und CBS 669.93 werden in WO 96/34092 A2 offenbart, wobei die aus Bacillus sp. CBS 670.93 von der Firma Genencor unter dem Handelsnamen Puradax® erhältlich ist. Weitere Handelsprodukte der Firma Genencor sind "Genencor detergent cellulase L" und IndiAge®Neutra.A useful fungal, endoglucanase (EG) -rich cellulase preparation, or its further developments are offered by Novozymes under the trade name Celluzyme ®. The products Endolase® ® and Carezyme ®, likewise available from Novozymes, are based on the 50 kD EG and 43 kD EG from H. insolens DSM 1800. Further commercial products of this company are Cellusoft® ® and Renozyme ®. The latter is based on the application WO 96/29397 A1. Performance-enhanced cellulase variants are disclosed, for example, in the application WO 98/12307 A1. Likewise, the cellulases disclosed in the application WO 97/14804 A1 can be used; For example, it revealed 20 kD EG Melanocarpus, available from AB Enzymes, Finland, under the trade names Ecostone® ® and Biotouch ®. Further commercial products from AB Enzymes are Econase® ® and ECOPULP ®. Other suitable cellulases from Bacillus sp. CBS 670.93 and CBS 669.93 are disclosed in WO 96/34092 A2, wherein those derived from Bacillus sp. CBS 670.93 from the company Genencor under the trade name Puradax ® is available. Further commercial products of the company Genencor are "Genencor detergent cellulase L" and IndiAge ® Neutra.
Erfindungsrelevante Mittel können insbesondere zur Entfernung bestimmter Problemanschmutzungen weitere Enzyme enthalten, die unter dem Begriff Hemicellulasen zusammengefaßt werden. Hierzu gehören beispielsweise Mannanasen, Xanthanlyasen, Pektinlyasen (=Pektinasen), Pektinesterasen, Pektatlyasen, Xyloglucanasen (=Xylanasen), Pullulanasen und β-Glucanasen. Geeignete Mannanasen sind beispielsweise unter den Namen Gamanase® und Pektinex AR® von der Firma Novozymes, unter dem Namen Rohapec® B1L von der Firma AB Enzymes und unter dem Namen Pyrolase® von der Firma Diversa Corp., San Diego, CA, USA erhältlich. Eine geeignete β-Glucanase aus einem B. alcalophilus geht beispielsweise aus der Anmeldung WO 99/06573 A1 hervor. Die aus B. subtilis gewonnene β-Glucanase ist unter dem Namen Cereflo® von der Firma Novozymes erhältlich. Zur Erhöhung der bleichenden Wirkung können erfindungsrelevante Wasch- und Reinigungsmittel Oxidoreduktasen, beispielsweise Oxidasen, Oxygenasen, Katalasen, Peroxidasen, wie Halo-, Chloro-, Bromo-, Lignin-, Glucose- oder Mangan-peroxidasen, Dioxygenasen oder Laccasen (Phenoloxidasen, Polyphenoloxidasen) enthalten. Als geeignete Handelsprodukte sind Denilite® 1 und 2 der Firma Novozymes zu nennen. Vorteilhafterweise werden zusätzlich vorzugsweise organische, besonders bevorzugt aromatische, mit den Enzymen wechselwirkende Verbindungen zugegeben, um die Aktivität der betreffenden Oxidoreduktasen zu verstärken (Enhancer) oder um bei stark unterschiedlichen Redoxpotentialen zwischen den oxidierenden Enzymen und den Anschmutzungen den Elektronenfluß zu gewährleisten (Mediatoren).Compositions of relevance to the invention may contain, in particular for the removal of certain problem soiling, further enzymes which are combined under the term hemicellulases. These include, for example, mannanases, xanthan lyases, pectin lyases (= pectinases), pectin esterases, pectate lyases, xyloglucanases (= xylanases), pullulanases and β-glucanases. Suitable mannanases are available, for example under the name Gamanase ® and Pektinex AR ® from Novozymes, under the name Rohapec ® B1 from AB Enzymes and under the name Pyrolase® ® from Diversa Corp., San Diego, CA, United States. A suitable β-glucanase from a B. alcalophilus is disclosed, for example, in the application WO 99/06573 A1. The obtained from B. subtilis β-glucanase is available under the name Cereflo ® from Novozymes. To increase the bleaching effect, detergents and cleaning agents which are relevant to the invention may be oxidoreductases, for example oxidases, oxygenases, catalases, peroxidases, such as halo-, chloro-, bromo-, lignin, glucose or manganese peroxidases, dioxygenases or laccases (phenol oxidases, polyphenol oxidases). contain. Suitable commercial products Denilite® ® 1 and 2 from Novozymes should be mentioned. Advantageously, it is additionally preferred to add organic, particularly preferably aromatic, compounds which interact with the enzymes, in order to enhance the activity of the relevant oxidoreductases (enhancers) or, in the case of greatly differing redox potentials, between the oxidizing enzymes and soiling to ensure the flow of electrons (mediators).
Die in erfindungsrelevanten Mitteln eingesetzten Enzyme stammen entweder ursprünglich aus Mikroorganismen, etwa der Gattungen Bacillus, Streptomyces, Humicola, oder Pseudomonas, und/oder werden nach an sich bekannten biotechnologischen Verfahren durch geeignete Mikroorganismen produziert, etwa durch transgene Expressionswirte der Gattungen Bacillus oder filamentöse Fungi.The Enzymes used in agents relevant to the invention are either derived originally from microorganisms, such as the genera Bacillus, Streptomyces, Humicola, or Pseudomonas, and / or are known per se biotechnological processes produced by suitable microorganisms, for example by transgenic expression hosts of the genera Bacillus or filamentous Fungi.
Die Aufreinigung der betreffenden Enzyme erfolgt günstigerweise über an sich etablierte Verfahren, beispielsweise über Ausfällung, Sedimentation, Konzentrierung, Filtration der flüssigen Phasen, Mikrofiltration, Ultrafiltration, Einwirken von Chemikalien, Desodorierung oder geeignete Kombinationen dieser Schritte.The Purification of the enzymes concerned is conveniently done by itself established methods, for example about precipitation, sedimentation, concentration, Filtration of the liquid Phases, microfiltration, ultrafiltration, exposure to chemicals, Deodorization or suitable combinations of these steps.
Erfindungsrelevante Mitteln können die Enzyme in jeder nach dem Stand der Technik etablierten Form zugesetzt werden. Hierzu gehören beispielsweise die durch Granulation, Extrusion oder Lyophilisierung erhaltenen festen Präparationen oder, insbesondere bei flüssigen oder gelförmigen Mitteln, Lösungen der Enzyme, vorteilhafterweise möglichst konzentriert, wasserarm und/oder mit Stabilisatoren versetzt.relevant invention Means can the enzymes are added in any form known in the art become. These include for example, by granulation, extrusion or lyophilization obtained solid preparations or, especially in liquid or gelatinous Means, solutions the enzymes, preferably as possible concentrated, low in water and / or added with stabilizers.
Alternativ können die Enzyme sowohl für die feste als auch für die flüssige Darreichungsform verkapselt werden, beispielsweise durch Sprühtrocknung oder Extrusion der Enzymläsung zusammen mit einem, vorzugsweise natürlichen Polymer oder in Form von Kapseln, beispielsweise solchen, bei denen die Enzyme wie in einem erstarrten Gel eingeschlossen sind oder in solchen vom Kern-Schale-Typ, bei dem ein enzymhaltiger Kern mit einer Wasser-, Luft- und/oder Chemikalien-undurchlässigen Schutzschicht überzogen ist. In aufgelagerten Schichten können zusätzlich weitere Wirkstoffe, beispielsweise Stabilisatoren, Emulgatoren, Pigmente, Bleich- oder Farbstoffe aufgebracht werden. Derartige Kapseln werden nach an sich bekannten Methoden, beispielsweise durch Schüttel- oder Rollgranulation oder in Fluid-bed-Prozessen aufgebracht. Vorteilhafterweise sind derartige Granulate, beispielsweise durch Aufbringen polymerer Filmbildner, staubarm und aufgrund der Beschichtung lagerstabil.alternative can the enzymes for both the solid as well for the liquid Dosage form can be encapsulated, for example by spray drying or extrusion of the enzyme solution together with a, preferably natural polymer or in the form of capsules, for example those in which the enzymes are as in enclosed in a solidified gel or in core-shell type, in which an enzyme-containing core with a water, air and / or Chemical-impermeable Protective layer coated is. In superimposed layers additional active ingredients, For example, stabilizers, emulsifiers, pigments, bleach or Dyes are applied. Such capsules are after known methods, for example by shaking or Roll granulation or applied in fluid-bed processes. Advantageously Such granules, for example by applying polymeric film-forming agents, low in dust and storage-stable due to the coating.
Weiterhin ist es möglich, zwei oder mehrere Enzyme zusammen zu konfektionieren, so daß ein einzelnes Granulat mehrere Enzymaktivitäten aufweist.Farther Is it possible, to assemble two or more enzymes together, so that a single Granules several enzyme activities having.
Ein in einem erfindungsrelevanten Mittel enthaltenes Protein und/oder Enzym kann besonders während der Lagerung gegen Schädigungen wie beispielsweise Inaktivierung, Denaturierung oder Zerfall etwa durch physikalische Einflüsse, Oxidation oder proteolytische Spaltung geschützt werden. Bei mikrobieller Gewinnung der Proteine und/oder Enzyme ist eine Inhibierung der Proteolyse besonders bevorzugt, insbesondere wenn auch die Mittel Proteasen enthalten. Bevorzugte erfindungsgemäße Mittel enthalten zu diesem Zweck Stabilisatoren.One protein contained in an invention-relevant agent and / or Enzyme can be especially during storage against damage such as inactivation, denaturation or decay about by physical influences, Oxidation or proteolytic cleavage are protected. In microbial Obtaining the proteins and / or enzymes is inhibiting the Proteolysis particularly preferred, especially if the means Contain proteases. Preferred agents according to the invention contain this Purpose stabilizers.
Eine Gruppe von Stabilisatoren sind reversible Proteaseinhibitoren. Häufig werden hierfür Benzamidin-Hydrochlorid, Borax, Borsäuren, Boronsäuren oder deren Salze oder Ester eingesetzt, darunter vor allem Derivate mit aromatischen Gruppen, etwa ortho-, meta- oder para-substituierte Phenylboronsäuren, insbesondere 4-Formylphenyl-Boronsäure, beziehungsweise die Salze oder Ester der genannten Verbindungen. Auch Peptidaldehyde, das heißt Oligopeptide mit reduziertem C-Terminus, insbesondere solche aus 2 bis 50 Monomeren werden zu diesem Zweck eingesetzt. Zu den peptidischen reversiblen Proteaseinhibitoren gehören unter anderem Ovomucoid und Leupeptin. Auch spezifische, reversible Peptid-Inhibitoren für die Protease Subtilisin sowie Fusionsproteine aus Proteasen und spezifischen Peptid-Inhibitoren sind hierfür geeignet.A Group of stabilizers are reversible protease inhibitors. Become frequent therefor Benzamidine hydrochloride, borax, boric acids, boronic acids or their salts or esters used, including especially derivatives with aromatic groups, such as ortho, meta or para-substituted phenylboronic, in particular 4-formylphenylboronic acid, or the salts or esters of the compounds mentioned. Also peptide aldehydes, the is called Oligopeptide with reduced C-terminus, especially those from From 2 to 50 monomers are used for this purpose. To the peptidic reversible protease inhibitors include, among others, ovomucoid and Leupeptin. Also specific, reversible peptide inhibitors for the protease Subtilisin as well as fusion proteins from proteases and specific Peptide inhibitors are for this suitable.
Weitere Enzymstabilisatoren sind Aminoalkohole wie Mono-, Di-, Triethanol- und -Propanolamin und deren Mischungen, aliphatische Carbonsäuren bis zu C12, wie beispielsweise Bernsteinsäure, andere Dicarbonsäuren oder Salze der genannten Säuren. Auch endgruppenverschlossene Fettsäureamidalkoxylate sind für diesen Zweck geeignet. Bestimmte als Builder eingesetzte organische Säuren vermögen, wie in WO 97/18287 offenbart, zusätzlich ein enthaltenes Enzym zu stabilisieren.Other enzyme stabilizers are amino alcohols such as mono-, di-, triethanol- and -propanolamine and mixtures thereof, aliphatic carboxylic acids up to C 12 , such as succinic acid, other dicarboxylic acids or salts of said acids. End-capped fatty acid amide alkoxylates are also suitable for this purpose. Certain organic acids used as builders are capable, as disclosed in WO 97/18287, of additionally stabilizing a contained enzyme.
Niedere aliphatische Alkohole, vor allem aber Polyole, wie beispielsweise Glycerin, Ethylenglykol, Propylenglykol oder Sorbit sind weitere häufig eingesetzte Enzymstabilisatoren. Auch Di-Glycerinphosphat schützt gegen Denaturierung durch physikalische Einflüsse. Ebenso werden Calcium- und/oder Magnesiumsalze eingesetzt, wie beispielsweise Calciumacetat oder Calcium-Formiat.low aliphatic alcohols, but especially polyols, such as Glycerine, ethylene glycol, propylene glycol or sorbitol are other often used enzyme stabilizers. Di-glycerol phosphate also protects against Denaturation due to physical influences. Likewise, calcium and / or magnesium salts, such as calcium acetate or calcium formate.
Polyamid-Oligomere oder polymere Verbindungen wie Lignin, wasserlösliche Vinyl-Copolymere oder Cellulose-Ether, Acryl-Polymere und/oder Polyamide stabilisieren die Enzym-Präparation unter anderem gegenüber physikalischen Einflüssen oder pH-Wert-Schwankungen. Polyamin-N-Oxid-enthaltende Polymere wirken gleichzeitig als Enzymstabilisatoren und als Farbübertragungsinhibitoren. Andere polymere Stabilisatoren sind lineare C8-C18 Polyoxyalkylene. Auch Alkylpolyglycoside können die enzymatischen Komponenten des erfindungsgemäßen Mittels stabilisieren und vermögen vorzugsweise, diese zusätzlich in ihrer Leistung zu steigern. Vernetzte N-haltige Verbindungen erfüllen vorzugsweise eine Doppelfunktion als Soil-release-Agentien und als Enzym-Stabilisaturen. Hydrophobes, nichtionisches Polymer stabilisiert insbesondere eine gegebenenfalls enthaltene Cellulase.Polyamide oligomers or polymeric compounds such as lignin, water-soluble vinyl copolymers or cellulose ethers, acrylic polymers and / or polyamides stabilize the enzyme preparation, inter alia, against physical influences or pH fluctuations. Polyamine N-oxide containing polymers act simultaneously as enzyme stabilizers and as color transfer inhibitors. Other polymeric stabilizers are linear C 8 -C 18 polyoxyalkylenes. Also, alkylpolyglycosides can stabilize the enzymatic components of the agent according to the invention and, preferably, are capable of additionally increasing their performance. Crosslinked N-containing compounds preferably fulfill a dual function as soil release agents and as enzyme stabilizers. Hydrophobic, nonionic polymer stabilizes in particular an optionally contained cellulase.
Reduktionsmittel und Antioxidantien erhöhen die Stabilität der Enzyme gegenüber oxidativem Zerfall; hierfür sind beispielsweise schwefelhaltige Reduktionsmittel geläufig. Andere Beispiele sind Natrium-Sulfit und reduzierende Zucker.reducing agent and increase antioxidants the stability of the enzymes oxidative decay; therefor For example, sulfur-containing reducing agents are familiar. Other Examples are sodium sulfite and reducing sugars.
Besonders bevorzugt werden Kombinatonen von Stabilisatoren eingesetzt, beispielsweise aus Polyolen, Borsäure und/oder Borax, die Kombination von Borsäure oder Borat, reduzierenden Salzen und Bernsteinsäure oder anderen Dicarbonsäuren oder die Kombination von Borsäure oder Borat mit Polyolen oder Polyaminoverbindungen und mit reduzierenden Salzen. Die Wirkung von Peptid-Aldehyd-Stabilisatoren wird günstigerweise durch die Kombination mit Borsäure und/oder Borsäurederivaten und Polyolen gesteigert und noch weiter durch die zusätzliche Wirkung von zweiwertigen Kationen, wie zum Beispiel Calcium-Ionen.Especially preferably combinatons of stabilizers are used, for example made of polyols, boric acid and / or borax, the combination of boric acid or borate, reducing Salts and succinic acid or other dicarboxylic acids or the combination of boric acid or borate with polyols or polyamino compounds and with reducing Salt. The effect of peptide-aldehyde stabilizers is favorably by combining with boric acid and / or boric acid derivatives and polyols increased and even further by the extra Effect of divalent cations, such as calcium ions.
Erfindungsrelevante Mittel sind in einer bevorzugten Ausführungsform dadurch gekennzeichnet, daß sie, beispielsweise um die enthaltenen Wirkstoffe zeitlich oder räumlich voneinander getrennt freizusetzen, aus mehr als einer Phase bestehen. Dabei kann es sich um Phasen in verschiedenen, insbesondere aber um Phasen in denselben Aggregatzuständen handeln.relevant invention Means are characterized in a preferred embodiment characterized that they, For example, the active ingredients contained temporally or spatially from each other release, consist of more than one phase. there These can be phases in different phases, but especially in phases in the same physical states act.
Erfindungsrelevante
Mittel, die aus mehr als einer festen Komponente zusammengesetzt
sind, können auf
einfache Weise dadurch hergestellt werden, daß verschiedene feste Komponenten,
insbesondere Pulver, Granulate oder Extrudate mit verschiedenen
Inhaltsstoffen und/oder unterschiedlichem Freisetzungsverhalten in
insgesamt loser Form miteinander vermischt werden. Die Herstellung
erfindungsrelevanter fester Mittel aus einer oder mehreren Phasen
kann auf bekannte Weise, zum Beispiel durch Sprühtrocknen oder Granulation erfolgen,
wobei die Enzyme und eventuelle weitere thermisch empfindliche Inhaltsstoffe
wie zum Beispiel Bleichmittel gegebenenfalls später separat zugesetzt werden.
Zur Herstellung erfindungsgemäßer Mittel
mit erhöhtem
Schüttgewicht,
insbesondere im Bereich von 650 g/l bis 950 g/l, ist ein aus der
europäischen
Patentschrift
Proteine können für feste Mittel beispielsweise in getrockneter, granulierter, verkapselter oder verkapselter und zusätzlich getrockneter Form eingesetzt werden. Sie können separat, das heißt als eigene Phase, oder mit anderen Bestandteilen zusammen in derselben Phase, mit oder ohne Kompaktierung zugesetzt werden. Sollen mikroverkapselte Enzyme in fester Form verarbeitet werden, so kann das Wasser mit aus dem Stand der Technik bekannten Verfahren aus den sich aus der Aufarbeitung ergebenden wäßrigen Lösungen entfernt werden, wie Sprühtrocknung, Abzentrifugieren oder durch Umsolubilisieren. Die auf diese Weise erhaltenen Teilchen haben üblicherweise eine Teilchengröße zwischen 50 und 200 μm.proteins can for fixed Agent for example in dried, granulated, encapsulated or more encapsulated and in addition dried form can be used. They can be separated, that is as their own Phase, or with other components together in the same phase, be added with or without compaction. Should be microencapsulated Enzymes are processed in solid form, so the water can with From the prior art known from the Working up resulting aqueous solutions removed be, like spray-drying, Centrifuging or by solubilization. The way this way obtained particles usually have a particle size between 50 and 200 μm.
Die
verkapselte Form bietet sich an, um die Enzyme vor anderen Bestandteilen,
wie beispielsweise Bleichmitteln, zu schützen oder um eine kontrollierte
Freisetzung (controlled release) zu ermöglichen. Je nach der Größe dieser
Kapseln wird nach Milli-, Mikro- und Nanokapseln unterschieden,
wobei Mikrokapseln für
Enzyme besonders bevorzugt sind. Solche Kapseln werden beispielsweise
mit den Patentanmeldungen WO 97/24177 und
Es können auch mindestens zwei feste Phasen miteinander verbunden vorliegen. So besteht eine Möglichkeit, ein festes erfindungsrelevantes Mittel zur Verfügung zu stellen, in dem Verpressen oder Kompaktieren zu Tabletten. Solche Tabletten können ein- oder mehrphasig sein. Damit bietet auch diese Darreichungsform die Möglichkeit, ein festes erfindungsrelevantes Mittel mit zwei festen Phasen vorzulegen. Zur Herstellung von erfindungsrelevanten Mitteln in Tablettenform, die einphasig oder mehrphasig, einfarbig oder mehrfarbig sein können und/oder aus einer mehreren Schichten bestehen können, werden vorzugsweise alle Bestandteile – gegebenenfalls je einer Schicht – in einem Mischer miteinander vermischt und das Gemisch mittels herkömmlicher Tablettenpressen, beispielsweise Exzenterpressen oder Rundläuferpressen, mit Preßkräften im Bereich von etwa 50 bis 100 kN/cm2, vorzugsweise bei 60 bis 70 kN/cm2 verpreßt. Insbesondere bei mehrschichtigen Tabletten kann es von Vorteil sein, wenn mindestens eine Schicht vorverpreßt wird. Dies wird vorzugsweise bei Preßkräften zwischen 5 und 20 kN/cm2, insbesondere bei 10 bis 15 kN/cm2 durchgeführt. Vorzugsweise weist eine derart hergestellte Tablette ein Gewicht von 10 g bis 50 g, insbesondere von 15 g bis 40 g auf. Die Raumform der Tabletten ist beliebig und kann rund, oval oder eckig sein, wobei auch Zwischenformen möglich sind.There may also be at least two solid phases connected to each other. Thus, there is a possibility to provide a solid means relevant to the invention, in the pressing or compacting into tablets. Such tablets may be monophase or polyphase. Thus, this dosage form also offers the possibility to present a fixed invention-relevant agent with two solid phases. For the preparation of agents relevant to the invention in tablet form, which may be monophasic or multiphase, monochromatic or multicolor and / or consist of a plurality of layers, preferably all components - optionally one layer - are mixed together in a mixer and the mixture by means Conventional tablet presses, such as eccentric or rotary presses, pressed with compressive forces in the range of about 50 to 100 kN / cm 2 , preferably at 60 to 70 kN / cm 2 . Particularly in the case of multilayer tablets, it may be advantageous if at least one layer is pre-compressed. This is preferably carried out at pressing forces between 5 and 20 kN / cm 2 , in particular at 10 to 15 kN / cm 2 . Preferably, a tablet produced in this way has a weight of from 10 g to 50 g, in particular from 15 g to 40 g. The spatial form of the tablets is arbitrary and can be round, oval or angular, with intermediate forms are also possible.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn in mehrphasigen Mitteln wenigstens eine der Phasen ein Amylase-sensitives Material, insbesondere Stärke enthält oder von diesem zumindest teilweise umgeben oder beschichtet ist. Auf diese Weise wird diese Phase mechanisch stabilisiert und/oder gegen Einflüsse von außen geschützt und gleichzeitig über eine in der Waschflotte wirksame Amylase angegriffen, so daß die Freisetzung der Inhaltsstoffe erleichtert wird.Especially it is advantageous if in multiphase means at least one the phase contains an amylase-sensitive material, in particular starch or is at least partially surrounded or coated by this. On this way, this phase is mechanically stabilized and / or against influences protected from the outside and simultaneously over an active in the wash liquor amylase attacked, so that the release of the Ingredients is facilitated.
Ebenfalls bevorzugte erfindungsrelevante Mittel sind dadurch gekennzeichnet, daß sie insgesamt flüssig, gelförmig oder pastös vorliegen. Die enthaltenen Proteine, vorzugsweise ein erfindungsgemäßes Protein, werden solchen Mitteln bevorzugt ausgehend von einer nach dem Stand der Technik durchgeführten Proteingewinnung und Präparation in konzentrierter wäßriger oder nichtwäßriger Lösung, beispielsweise in flüssiger Form, etwa als Lösung, Suspension oder Emulsion, aber auch in Gelform oder verkapselt oder als getrocknetes Pulver zugesetzt. Derartige Wasch- oder Reinigungsmittel in Form von Lösungen in üblichen Lösungsmitteln werden in der Regel durch einfaches Mischen der Inhaltsstoffe hergestellt, die in Substanz oder als Lösung in einen automatischen Mischer gegeben werden können.Also preferred means relevant to the invention are characterized in that that she totally liquid, gel or pasty available. The proteins contained, preferably a protein according to the invention, become such agents preferably starting from a state of the Technology performed Protein recovery and preparation in concentrated aqueous or non-aqueous solution, for example in liquid form, as a solution, Suspension or emulsion, but also in gel form or encapsulated or added as a dried powder. Such detergents or cleaners in the form of solutions in usual solvents are usually made by simply mixing the ingredients, in substance or as a solution in an automatic mixer can be given.
Eine Form geeigneter Mittel sind solche flüssigen, gelförmigen oder pastösen Mittel, denen ein erfindungswesentliches Protein und/oder eines der anderen enthaltenen Proteine und/oder einer der anderen enthaltenene Inhaltsstoffe verkapselt, vorzugsweise in Form von Mikrokapseln zugesetzt worden ist. Besonders geeignet sind darunter solche mit Kapseln aus amylasesensitivem Material. Solch eine gemeinsame Verwendung von Amylase-sensitiven Materialien und dem erfindungswesentlichen amylolytischen Enzym in einem Wasch- oder Reinigungsmittel kann Synergieeffekte zeigen, etwa dergestalt daß das stärkespaltende Enzym die Spaltung der Mikrokapseln unterstützt und somit den Freisetzungsprozeß der verkapselten Inhaltsstoffe steuert, so daß deren Freisetzung nicht während der Lagerung und/oder nicht zu Beginn des Reinigungsvorgangs, sondern erst zu einem bestimmten Zeitpunkt erfolgt. Auf diesem Mechanismus können komplexe Wasch- und Reinigungsmittelsysteme mit verschiedensten Inhaltsstoffen und verschiedensten Kapseltypen beruhen, die besonders bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung darstellen.A Form of suitable agents are those liquid, gel or pasty Means to which a protein essential to the invention and / or a the other contained proteins and / or one of the other contained Ingredients encapsulated, preferably in the form of microcapsules has been added. Especially suitable are those with Capsules of amylase-sensitive material. Such a common use of amylase-sensitive materials and the invention essential amylolytic enzyme in a detergent or cleaning agent can Synergy effects show, for example, that the starch-splitting enzyme splits the microcapsules supported and thus the release process of encapsulated ingredients so that their release is not during the Storage and / or not at the beginning of the cleaning process, but only takes place at a certain time. On this mechanism can complex washing and cleaning agent systems with a wide variety of Ingredients and various types of capsules are based, especially preferred embodiments of the present invention.
Ein vergleichbarer Effekt ist dann gegeben, wenn sich die Inhaltsstoffe des Wasch- oder Reinigungsmittels auf mindestens zwei unterschiedliche Phasen verteilen; beispielsweise zwei oder mehr feste, miteinander verbundene Phasen eines tablettenförmigen Wasch- oder Reinigungsmittels, oder verschiedene Granulate innerhalb desselben pulverförmigen Mittels. Zwei- oder Mehrphasenreiniger sind für die Anwendung sowohl in maschinellen Geschirrspülern als auch in Waschmitteln Stand der Technik. Die Aktivität eines amylolytischen Enzyms in einer früher aktivierten Phase ist Voraussetzung für die Aktivierung einer späteren Phase, wenn diese von einer Amylase-sensitiven Hülle oder Beschichtung umgeben ist oder das Amylase-sensitive Material einen integralen Bestandteil der festen Phase darstellt, bei dessen teilweiser oder vollständiger Hydrolyse die betreffende Phase desintegriert. Der Einsatz des erfindungswesentlichen Enzyms für diesen Zweck stellt somit eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dar.One Comparable effect is given when the ingredients of the washing or cleaning agent to at least two different Distribute phases; For example, two or more fixed, with each other connected phases of a tablet-shaped washing or cleaning agent, or different granules within the same powdered agent. Two- or multi-phase cleaners are suitable for use both in machine dishwashers as well as in detergents prior art. The activity of a amylolytic enzyme in an earlier activated phase is a prerequisite for the Activation of a later Phase, when surrounded by an amylase-sensitive envelope or coating or the amylase-sensitive material is an integral part the solid phase, in its partial or complete hydrolysis disintegrated the phase in question. The use of the invention essential Enzyme for This purpose thus constitutes a preferred embodiment of the present invention Invention.
Die Inhaltsstoffe von Wasch- und Reinigungsmitteln vermögen sich geeigneterweise gegenseitig in ihrer Leistung zu unterstützen. Die synergistische Verwendung von Amylase und Farbübertragungsinhibitoren zur Steigerung der Reinigungsleistung wird beispielsweise mit der Anmeldung WO 99/63035 offenbart. Es ist auch bekannt, daß Polymere, die gleichzeitig als Cobuilder eingesetzt werden können, wie beispielsweise Alkyl-Poly-Glykoside, die Aktivität und die Stabilität von enthaltenen Enzymen stabilisieren und steigern können, so aus der Anmeldung WO 98/45396. Somit ist es bevorzugt, wenn eine erfindungsgemäße α-Amylase-Variante durch einen der übrigen, oben aufgeführten Bestandteile modifiziert, insbesondere stabilisiert und/oder in seinem Beitrag zur Wasch-, beziehungsweise Reinigungsleistung des Mittels gesteigert wird. Entsprechend abgestimmte Rezepturen für erfindungsgemäße Mittel stellen somit besonders bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung dar.The Ingredients of detergents and cleaners are able to Suitably to assist one another in their performance. The synergistic use of amylase and dye transfer inhibitors Increase the cleaning performance, for example, with the application WO 99/63035. It is also known that polymers that are simultaneously can be used as co-builders, for example alkyl-poly-glycosides, the activity and the stability stabilize and increase the amount of enzymes contained, so from the application WO 98/45396. Thus, it is preferable if a α-amylase variant according to the invention through one of the rest, listed above Modified ingredients, in particular stabilized and / or in his Contribution to the washing or cleaning performance of the agent is increased. Corresponding formulations for agents according to the invention thus represent particularly preferred embodiments of the present invention Invention.
Im Rahmen entsprechender Mittel können erfindungsgemäße α-Amylase-Varianten zur Aktivierung der eigenen oder anderer Phasen dienen, wenn sie allein oder zusammen mit mindestens einem anderen reinigungsaktiven oder die Reinigungswirkung unterstützenden Wirkstoff in einem aus mehr als einer Phase bestehenden Wasch- oder Reinigungsmittel bereitgestellt werden. In entsprechender Weise können sie auch dazu dienen, Inhaltsstoffe aus Kapseln freizusetzen, wenn sie oder ein anderer Wirkstoff in einem Wasch- oder Reinigungsmittel in verkapselter Form bereitgestellt wird.In the context of appropriate means, α-amylase variants according to the invention can serve for the activation of one's own or other phases if they are used alone or together with at least one other detergent-active or cleaning-active ingredient in one of more than one phase standing washing or cleaning agents are provided. Similarly, they may also serve to release ingredients from capsules when provided in encapsulated form in a detergent or cleaning agent.
Eine weitere Zielrichtung der vorliegenden Erfindung stellen Verfahren zur Reinigung von Textilien oder von harten Oberflächen dar, die dadurch gekennzeichnet sind, daß in wenigstens einem der Verfahrensschritte eine oben beschriebene erfindungsgemäße α-Amylase-Variante aktiv wird.A Another object of the present invention provide methods for cleaning textiles or hard surfaces, characterized in that in at least one of the method steps an above-described α-amylase variant according to the invention becomes active.
Denn in dieser Form wird die Erfindung dadurch realisiert, daß die erfindungsgemäß verbesserten enzymatischen Eigenschaften, insbesondere die Alkaliaktivität hinsichtlich einer Verbesserung prinzipiell jeden Reinigungsverfahrens ausgenutzt werden. Jedes Reinigungsverfahren wird um die betreffende Aktivität bereichert, wenn sie in wenigstens einem Verfahrensschritt zugesetzt wird. Derartige Verfahren werden beispielsweise mit Maschinen wie gängigen Haushaltsgeschirrspülmaschinen oder Haushaltswaschmaschinen verwirklicht.Because in this form, the invention is realized in that the inventively improved enzymatic properties, in particular the alkalinity activity an improvement in principle exploited every cleaning process become. Each cleaning process is enriched with the activity in question, when added in at least one process step. such Methods are used, for example, with machines such as common household dishwashers or household washing machines realized.
Weiter geeignet sind derartige Verfahren, die dadurch gekennzeichnet sind, daß die α-Amylase-Variante über ein oben beschriebenes Mittel eingesetzt wird.Further suitable are such processes, which are characterized that the α-amylase variant via a above-described agent is used.
Besonders geeignet ist jedes Verfahren, das dadurch gekennzeichnet ist, daß die α-Amylase in dem betreffenden Verfahrensschritt in einer Menge von 0,01 mg bis 400 mg pro entsprechendem Verfahrensschritt eingesetzt wird, vorzugsweise von 0,02 mg bis 300 mg, besonders bevorzugt von 0,03 mg bis 100 mg.Especially suitable is any process which is characterized in that the α-amylase in the respective Process step in an amount of 0.01 mg to 400 mg per corresponding Process step is used, preferably from 0.02 mg to 300 mg, more preferably from 0.03 mg to 100 mg.
Günstigenfalls ergeben sich dabei Konzentrationswerte von 0,0005 bis 20 mg pro l, bevorzugt 0,005 bis 10 mg pro l, besonders bevorzugt 0,005 bis 8 mg des amylolytischen Proteins pro l Waschflotte. Die Proteinkonzentration kann mit Hilfe bekannter Methoden, zum Beispiel dem BCA-Verfahren (Bicinchoninsäure; 2,2'-Bichinolyl-4,4'-dicarbonsäure) oder dem Biuret-Verfahren (A. G. Gornall, C. S. Bardawill und M.M. David, J. Biol. Chem. 177 (1948), S. 751-766) bestimmt werden.At best, This results in concentration values of 0.0005 to 20 mg per 1, preferably 0.005 to 10 mg per liter, more preferably 0.005 to 8 mg of the amylolytic protein per liter wash liquor. The protein concentration can be done using known methods, for example the BCA method (Bicinchoninic acid, 2,2'-biquinolyl-4,4'-dicarboxylic acid) or the biuret method (A.G. Gornall, C.S. Bardawill and M.M. David, J. Biol. Chem. 177 (1948), pp. 751-766).
Entsprechend den bisherigen Ausführungen wird die vorliegende Erfindung auch durch die Verwendung erfindungsgemäßer α-Amylase-Varianten realisiert. Denn auch hierbei kommen die günstigen Eigenschaften der betreffenden Enzym zur Wirkung. Diese gelten insbesondere für Reinigungszwecke.Corresponding the previous versions The present invention is also characterized by the use of α-amylase variants according to the invention realized. Because even here come the favorable properties of the relevant Enzyme for action. These apply in particular for cleaning purposes.
Einen eigenen Erfindungsgegenstand stellt somit die Verwendung einer der oben beschriebenen erfindungsgemäßen α-Amylase-Variante zur Reinigung von Textilien oder von harten Oberflächen dar.a own invention subject thus represents the use of one of above-described α-amylase variant according to the invention for cleaning textiles or hard surfaces.
Dabei kann es als einzige wirksame Komponente eingesetzt werden. Vorzugsweise geschieht dies zusammen mit mindestens einem anderen reinigungsaktiven oder die Reinigungswirkung unterstützenden Wirkstoff.there It can be used as the only effective component. Preferably this is done together with at least one other cleaning active or the cleaning effect supporting agent.
Bevorzugt ist somit eine derartige Verwendung, die dadurch gekennzeichnet ist, daß die α-Amylase-Variante über ein oben beschriebenes Mittel eingesetzt wird.Prefers is thus such a use characterized is that the α-amylase variant via a above-described agent is used.
Günstigerweise ist eine solche Verwendung dadurch gekennzeichnet, daß pro Anwendung, vorzugsweise pro Anwendung in einer Geschirrspülmaschine oder einer Waschmaschine 0,01 mg bis 400 mg der α-Amylase-Variante eingesetzt werden, bevorzugt 0,02 mg bis 300 mg, besonders bevorzugt 0,03 mg bis 100 mg.conveniently, such a use is characterized in that, per application, preferably per application in a dishwasher or a washing machine 0.01 mg to 400 mg of the α-amylase variant are used, preferably 0.02 mg to 300 mg, more preferably 0.03 mg to 100 mg.
Denn hierdurch ergeben sich in der Waschflotte günstigerweise die oben angegebenen Konzentrationswerte. Diese Dosierung kann, je nach Reinigungsproblem vom Hersteller des Mittels oder vom Endverbraucher vorgenommen werden.Because This results in the wash liquor conveniently the above Concentration values. This dosage may vary depending on the cleaning problem be made by the manufacturer of the product or by the end user.
Eine weitere Ausführungsform stellt die Verwendung einer erfindungsgemäßen α-Amylase-Variante zur Behandlung von Rohmaterialien oder Zwischenprodukten in der Textilherstellung dar, insbesondere zum Entschlichten von Baumwolle.A another embodiment represents the use of an α-amylase variant according to the invention for the treatment of Raw materials or intermediates in textile production, especially for desizing cotton.
Rohmaterialien und Zwischenprodukte der Textilherstellung, beispielsweise für solche auf Baumwollbasis, werden im Rahmen ihrer Herstellung und Weiterverarbeitung mit Stärke ausgerüstet, um eine bessere Verarbeitung zu ermöglichen. Dieses sowohl auf Garne, auf Zwischenprodukte, als auch auf Textilien angewendete Verfahren nennt man Schlichten (sizing). Zur Entfernung der Schlichte, also der stärkehaltigen Schutzschicht (Entschlichten, desizing) sind erfindungsgemäße amylolytische Proteine geeignet. Dies insbesondere dann, wenn alkalische Bedingungen herrschen oder wenn weitere Inhaltsstoffe wie beispielsweise Tenside anwesend sind.Raw materials and intermediate products of textile production, for example those based on cotton, are provided with starch during their production and further processing in order to enable better processing. This process, applied to yarns, to intermediate products, as well as to textiles, is called sizing. To remove the size, ie the starch-containing protective layer (desizing, desizing), amylolytic proteins according to the invention are suitable. This in particular especially when alkaline conditions prevail or when other ingredients such as surfactants are present.
BeispieleExamples
Alle molekularbiologischen Arbeitsschritte folgen Standardmethoden, wie sie beispielsweise in dem Handbuch von Fritsch, Sambrook und Maniatis „Molecular cloning: a laboratory manual", Cold Spring Harbour Laboratory Press, New York, 1989, oder vergleichbaren einschlägigen Werken angegeben sind. Enzyme und Baukästen (Kits) wurden nach den Angaben der jeweiligen Hersteller eingesetzt.All molecular biological work steps follow standard methods, such as for example, in the handbook of Fritsch, Sambrook and Maniatis "Molecular cloning: a laboratory manual ", Cold Spring Harbor Laboratory Press, New York, 1989, or equivalent relevant Plants are specified. Enzymes and kits were tested according to the Information from the respective manufacturer used.
Beispiel 1example 1
Darstellung der B. amyloliquefaciens-Amylasemutanten durch Error-prone-MutageneseRepresentation of the B. amyloliquefaciens amylase mutants by error-prone mutagenesis
Ausgehend
von einer Total-DNA-Präpartation
von B. amyloliquefaciens, wie er unter der Nummer DSM 7 von der
Deutschen Sammlung von Mikroorganismen und Zellkulturen GmbH, Mascheroder
Weg 1 b, 38124 Braunschweig (http://www.dsmz.de) bezogen werden
kann, wurde über
PCR ein ca. 1700 bp großes Fragment
erhalten, welches das 1545 bp umfassende Gen für die α-Amylase enthielt. Dieses Fragment
wurde nach Restriktion mit BamHI und SpeI in den Expressionsvektor
pCYTEX P1 ligiert, der zuvor mit denselben Enzymen geschnitten worden
war, wodurch der in
Eine Präparation dieses Vektors pGBAA-WT wurde nun entsprechend der Beschreibung von H. Zhao et al. (1999) „Methods for Optimizing Industrial Enzymes by Directed Evolution" in Industrial Microbiology and Biotechnology; Hrsg. Demain, A. L. et al., Washington D. C., ASM Press, Seiten 597-604 einer Error-prone-PCR unterworfen. Dabei wird über ein unausgeglichenes Nukleotid-Verhältnisse und durch die Gegenwart von Manganchlorid die Fehlerrate der DNA-Polymerase erhöht. Im einzelnen wurden für einen 100 μl-Ansatz folgende Substanzen zusammengegeben: 10 μl 10 × Mutagenesepuffer (70 mmol/l MgCl2, 500 mmol/l KCl, 100 mmol/l Tris-HCl-Puffer (pH 8), 0,1 Gew.-% Gelatine), 10 μl dNTP-Mix (je 2 mmol/l dGTP und dATP, je 10 mmol/l dCTP und dTTP), 50 pmol jedes Primers (SEQ ID NO. 1 und 2), 5-15 ng Template-DNA, eine entsprechende Menge ddH2O und 3 μl MnCl2 (5 mmol/l). Anschließend wurden 5 Einheiten (E) kommerziell erhältlicher Taq-Polymerase (Fa. QIAGEN, Hilden, Deutschland) zugegeben und der Ansatz folgendem Temperaturprogramm unterzogen: 60 s Denaturierung bei 95°C, 25 Zyklen mit je (a) 30 s bei 95 °C, (b) 30 s bei 50°C und (c) 45 s bei 72°C und abschließend 120 s bei 72°C.A preparation of this vector pGBAA-WT has now been prepared as described by H. Zhao et al. (1999) "Methods for Optimizing Industrial Enzyme by Directed Evolution" in Industrial Microbiology and Biotechnology, eds., Demain, AL et al., Washington DC, ASM Press, pp. 597-604, is subjected to error-prone PCR In particular, the following substances were combined for a 100 μl batch: 10 μl 10 × mutagenic buffer (70 mmol / l MgCl 2 , 500 mmol / l KCl, 100 mmol / l Tris-HCl buffer (pH 8), 0.1% by weight gelatin), 10 μl dNTP mix (2 mmol / l dGTP and dATP, 10 mmol / l dCTP and dTTP each), 50 pmol of each primer (SEQ ID NO: 1 and 2), 5-15 ng of template DNA, an appropriate amount of ddH 2 O and 3 μl of MnCl 2 (5 mmol / l), followed by 5 units (E) of commercially available Taq. Polymerase (from QIAGEN, Hilden, Germany) were added and the batch was subjected to the following temperature program: 60 s denaturation at 95 ° C., 25 cycles each (a) 30 s at 95 ° C, (b) 30 s at 50 ° C and (c) 45 s at 72 ° C and finally 120 s at 72 ° C.
Das PCR-Produkt wurde nach beendeter Reaktion aufgereinigt und in geeignete Klonierungs- und/oder Expressionsvektoren kloniert. In diesem Fall wurde zur Reinigung das Qlaquick®PCR-Purification Kit (Fa. QIAGEN, Hilden) gewählt, und das PCR-Produkt nach Restriktion mit den Enzymen NdeI und PstI in die NdeI – PstI – Restriktionsschnittstelle des Vektors pGASTON (E. Henke, Doktorarbeit, Institut für technische Biochemie, Universität Stuttgart) kloniert.The PCR product was purified after completion of the reaction and cloned into suitable cloning and / or expression vectors. In this case, the QIAquick ® PCR Purification Kit (QIAGEN, Hilden Fa.) Was added to purify selected and the PCR product was, after restriction with the enzymes NdeI and PstI into the Nde I - Pst I - restriction site of the vector pGASTON (E. Henke, PhD thesis, Institute of Technical Biochemistry, University of Stuttgart).
Zur Expression der erhaltenen BAA-Varianten wurden zunächst kompetente Zellen von E. coli XL1-blue (erhältlich von der Fa. Stratagene, LaJolla, USA) mit dem Vektor pJL3 (Fa. MoBi-Tech, Göttingen, Deutschland) transformiert, um über das Bacteriocin release protein (BRP) die später in den Überstand abgegebene Enzymausbeute zu erhöhen. Anschließend wurden sie mit den betreffenden pGASTON-Plasmiden transformiert und auf Mikrotiterplatten vereinzelt.to Expression of the obtained BAA variants were initially competent Cells of E. coli XL1-blue (available from Stratagene, LaJolla, USA) with the vector pJL3 (MoBi-Tech, Göttingen, Germany) transformed to over bacteriocin release protein (BRP), the enzyme yield later released into the supernatant to increase. Subsequently they were transformed with the pGASTON plasmids in question and isolated on microtiter plates.
Beispiel 2Example 2
Screening der B. amyloliquefaciens-α-Amylasemutanten nach verbesserter Alkaliaktivität des abgeleiteten EnzymsScreening of B. amyloliquefaciens α-amylase mutants for improved alkalinity of the derived enzyme
Zubereitung der EnzymlösungPreparation of the enzyme solution
Die die Amylase exprimierenden Zellen wurden aufgeschlossen, indem die ganzen Mikrotiterplatten zweimal in flüssigem Stickstoff (-196°C) eingefroren und für 45 min bei 37°C aufgetaut wurden. Das Zellpellet wurde durch Zentrifugation (1000 g, 15 min, 25°C) der Mikrotiterplatten von dem Überstand getrennt und dieser enzymhaltige Überstand direkt für den Aktivitätstest eingesetzt.The the amylase expressing cells were disrupted by the whole microtiter plates twice in liquid nitrogen (-196 ° C) frozen and for 45 min at 37 ° C were thawed. The cell pellet was purified by centrifugation (1000 g, 15 min, 25 ° C) the microtiter plates from the supernatant separated and this enzyme-containing supernatant used directly for the activity test.
Durchführung des AktivitätstestsPerform the activity test
Für eine Testdurchführung bei pH 7 (Standard) werden in einem 50 ml Falcon-Reaktionsgefäß zu 30 ml doppelt destilliertem Wasser (ddH2O) 4 Phadebas®-Tabletten (quervernetzte Stärke mit kovalent daran gebundenem Farbstoff; erhältlich von der Fa. Pharmacia & Upjohn GmbH, Diagnostics, Freiburg; Best.-Nr. 10-5380-32) gegeben und suspendiert. Für eine Durchführung bei pH 10 werden 4 Phadebas®-Tabletten wie oben beschrieben suspendiert, in einer Glasfritte (Porengröße 1 oder 2) von der flüssigen Phase getrennt und zweimal mit je 10 ml ddH2O gewaschen. Das Retentat wird in 30 ml eines 0,1 mol/l Glycin/NaOH-Puffers (pH 10) mit 0,25 mmol/l CaCl2 resuspendiert.For an assay is run at pH 7 (standard) in a 50 ml Falcon reaction vessel to 30 ml of double distilled water (ddH 2 O) 4 Phadebas ® tablets (crosslinked starch with covalently-bound dye; available from Pharmacia & Upjohn. GmbH, Diagnostics, Freiburg: Order No. 10-5380-32) and suspended. For performance at pH 10 4 Phadebas ® tablets as described above are suspended in a glass filter (pore size 1 or 2) from the liquid phase separated and washed twice with 10 ml ddH2O. The retentate is resuspended in 30 ml of a 0.1 mol / l glycine / NaOH buffer (pH 10) with 0.25 mmol / l CaCl 2 .
150 μl der für die jeweiligen pH-Werte erhaltenen Suspensionen wurden nach gutem Aufschlämmen in jedes Well einer MAR5 N50®-Filtermikrotiterplatte (Fa. Millipore, Schwalbach) pipettiert. Diese wurden mit 50-75 μl enzymhaltiger Lösung versetzt, gemischt und für 15 min bei 37°C inkubiert. Die flüssigen Phasen wurden durch Zentrifugation aus der Filtermikrotiterplatte (15 min, 1000 g, 25°C) in eine darunterliegende zweite Mikrotiterplatte überführt und die Absorption der auf diese Weise erhaltenen flüssigen Phasen bei einer Wellenlänge von 620 nm gemessen.150 .mu.l of the resulting suspensions for the respective pH values were pipetted into each well of a good slurrying MAR5 N50 ® -Filtermikrotiterplatte (Fa. Millipore, Schwalbach). These were mixed with 50-75 ul enzyme-containing solution, mixed and incubated for 15 min at 37 ° C. The liquid phases were transferred by centrifugation from the filter microtiter plate (15 min, 1000 g, 25 ° C) in an underlying second microtiter plate and the absorption of the thus obtained liquid phases at a wavelength of 620 nm measured.
Auf diese Weise wurden drei Mutanten des α-Amylase-Gens identifiziert: die Stämme A42, A29 und B1.On thus, three mutants of the α-amylase gene were identified: the tribes A42, A29 and B1.
Beispiel 3Example 3
Anzucht der Stämme, Gewinnung des zugehörigen Gens und dessen Sequenzierung.Cultivation of the trunks, extraction of the associated Gene and its sequencing.
Die auf diese Weise identifizierten Stämme wurden nach Routine-Methoden unter Antibiotikum-Selektion in Kultur genommen, die betreffenden pGASTON-Mutanten-Plasmide isoliert und über Sequenzierung die Abweichungen gegenüber der Ausgangs-DNA ermittelt.The Strains identified in this way were prepared according to routine methods taken under antibiotic selection in culture, the relevant pGASTON mutant plasmids isolated and over Sequencing determines the deviations from the starting DNA.
Die
hierdurch erhaltenen DNA- und Aminosäuresequenzen der α-Amylasen
BAA A42, BAA A29 und BAA B1 sind im Sequenzprotokoll unter SEQ ID
NO. 5 und 6, SEQ ID NO. 7 und 8, beziehungsweise unter SEQ ID NO.
9 und 10 angegeben. Die zugehörigen
Aminosäuresequenzen
sind außerdem
im Alignment der
Diese Varianten unterscheiden sich vom Wildtyp der α-Amylase aus B. amyloliquefaciens durch Austausche in einzelnen Positionen von 13, 32, 194, 197, 203, 230, 297, 356, 406, 414 und 474 in der Zählung nach SEQ ID NO. 4. Konkret wurden folgende Austausche ermittelt: L13P, V32A, W194R, S197P, I203L, A230V, N297D, E356D, K406R, N414S und K474Q.These Variants differ from the wild-type B. amyloliquefaciens α-amylase through exchanges in individual positions of 13, 32, 194, 197, 203, 230, 297, 356, 406, 414 and 474 in the count according to SEQ ID NO. 4. Concrete the following exchanges were identified: L13P, V32A, W194R, S197P, I203L, A230V, N297D, E356D, K406R, N414S and K474Q.
Im Detail verfügt BAA A42 über die Austausche L13P, W194R, S197P, E356D und N414S, BAA A29 über die Austausche L13P, V32A, A230V, N297S, K406R und N414S, und BAA B1 über die Austausche L13P, V32A, I203L, A230V, N297S, K406R, N414S und K474Q. Sie können daher statt als α-Amylasen BAA A42, A29 und B1 auch als
- – B. amyloliquefaciens-α-Amylase L13P/W194R/S197P/E356D/N414S, als
- – B. amyloliquefaciens-α-Amylase L13P/V32A/A230V/N297S/K406R/N414S, beziehungsweise als
- – B. amyloliquefaciens-α-Amylase L13P/V32A/I203L/A230V/N297S/K406R/N414S/K474Q bezeichnet werden.
- B. amyloliquefaciens α-amylase L13P / W194R / S197P / E356D / N414S, as
- B. amyloliquefaciens α-amylase L13P / V32A / A230V / N297S / K406R / N414S, respectively
- B. amyloliquefaciens α-amylase L13P / V32A / I203L / A230V / N297S / K406R / N414S / K474Q.
Bemerkenswert ist, daß die Austausche in den Positionen 13 und 414 (L13P und N414S) in allen drei α-Amylase-Varianten vorkommen. A42 verfügt über drei zusätzliche Austausche in den Positionen 194, 197 und 356 (W194R, S197P und E356D). A29 weist vier zusätzliche Austausche zu denen in den Positionen 13 und 414 auf, nämlich in den Positionen 32, 230, 297 und 406 (V32A, A230V, N297S und K406R). Gegenüber A29 verfügt B1 zusätzlich über zwei weitere Aminosäure-Substitutionen, nämlich in den Positionen 203 und 474, konkret über die Variationen I203L und K474Q.It is noteworthy that the exchanges in positions 13 and 414 (L13P and N414S) in all three α-amylase variants occur. A42 has three additional exchanges in positions 194, 197 and 356 (W194R, S197P and E356D). A29 has four additional exchanges with those in positions 13 and 414, namely at positions 32, 230, 297 and 406 (V32A, A230V, N297S and K406R). Compared to A29, B1 also has two other amino acid substitutions, namely positions 203 and 474, specifically the variations I203L and K474Q.
Beispiel 4Example 4
Reinigung und Charakterisierung der jeweiligen B. amyloliquefaciens-AmylasevarianteCleaning and characterization the respective B. amyloliquefaciens amylase variant
Reinigung der α-AmylasePurification of α-amylase
Die diese drei α-Amylasen produzierenden Stämme wurden nach Standardmethoden in Flüssigkultur genommen und die transgen gebildete α-Amylase-isoliert. Die Reinigung der α-Amylase erfolgte nach einem Protokoll von Candussio, A., et al. (1990): „Biochemical and genetic analysis of a maltopentaose-producing amylase from alkaliphilic Grampositive bacterium", Eur. J. Biochem., Band 191, Seiten 177-185.The these three α-amylases producing strains were taken by standard methods in liquid culture and the transgenically formed α-amylase isolated. Purification of α-amylase was done according to a protocol by Candussio, A., et al. (1990): "Biochemical and genetic analysis of a maltopentaose-producing amylase from alkaliphilic Grampositive bacterium ", Eur. J. Biochem., Vol. 191, pages 177-185.
Proteingehalts- und AktivitätsbestimmungProtein content and activity determination
Die die Aufreinigung begleitenden Proteingehaltbestimmungen erfolgten mit dem Micro-BCA Protein Assay Kit der Fa. Pierce Biotechnology, Rockford, IL, USA (Best.-Nr. 23235) und BSA als Standard nach Angaben des Herstellers. Die Amylase-Aktivitäten wurden wie in Beispiel 2 angegeben bestimmt. dabei wurden durchschnittliche Aktivitätsausbeuten von 5 bis 10% erzielt.The the purification accompanying protein content determinations were made with the Micro-BCA Protein Assay Kit from Pierce Biotechnology, Rockford, IL, USA (Order No. 23235) and BSA as standard according to the manufacturer's instructions. The amylase activities were determined as indicated in Example 2. this was average activity yields from 5 to 10%.
Beispiel 5Example 5
Aktivitätsbestimmungactivity determination
1 Einheit (E) an Amylaseaktivität ist definiert als die Enzymmenge, die pro 1 Minute 1 μmol glucosidische Bindungen bei 37°C hydrolysiert.1 Unit (E) of amylase activity is defined as the amount of enzyme which produces 1 μmol glucosidic acid per 1 minute Bonds at 37 ° C hydrolyzed.
Phadebas®-TestPhadebas ® test
Eine Phadebas®-Tablette wird in 10 ml ddH2O suspendiert. Davon werden je Messung 500 μl-Aliquots mit 50 μl entsprechend verdünnter Probe (Aktivitätskonzentration < 1000 E/l) versetzt. Nach 15 min Inkubation bei 37°C, wobei über die in der Tablette enthaltenen Puffersubstanzen ein pH-Wert von 6,5 herrscht, wird die Reaktion durch die Zugabe von 150 μl 0,5 mol/l NaOH abgestopt. Zur Bestimmung des Blindwerts werden 500 μl Phadebas-Suspension für 15 min bei 37°C inkubiert und nach der sofortigen Zugabe von 150 μl 0,5 M NaOH mit 50 μl Probe versetzt. Nach Zentrifugation für 2 min bei 14.000 Upm (Centrifuge 5417C der Fa. Eppendort, Hamburg) werden 500 μl des Überstands in einer Küvette 1:2 mit ddH2O verdünnt und die Absorption bei einer Wellenlänge von 620 nm gegen den entsprechend erhaltenen Blindwert gemessen. Die Aktivität kann aus einer vorher mit einer Amylasepräparation bekannter Aktivität erstellten Kalibrierkurve abgelesen werden.A Phadebas ® tablet is suspended in 10 ml ddH 2 O. Of these, 500 .mu.l aliquots per measurement are mixed with 50 .mu.l of appropriately diluted sample (activity concentration <1000 U / l). After incubation for 15 min at 37 ° C., the pH of the buffer substances contained in the tablet being 6.5, the reaction is stopped by the addition of 150 μl of 0.5 mol / l NaOH. To determine the blank value, 500 .mu.l of Phadebas suspension are incubated for 15 min at 37.degree. C. and, after the immediate addition of 150 .mu.l of 0.5 M NaOH, 50 .mu.l of sample are added. After centrifugation for 2 min at 14,000 rpm (Centrifuge 5417C from Eppendort, Hamburg), 500 μl of the supernatant are diluted in a cuvette 1: 2 with ddH 2 O and the absorbance at a wavelength of 620 nm is measured against the corresponding blank value obtained. The activity can be read from a calibration curve previously prepared with an amylase preparation of known activity.
Auf diese Weise wurden die in Tabelle 1 angegebenen spezifischen Aktivitäten ermittelt, die für jedes Enzym eine charakteristische Größe darstellen. Tabelle 3: Spezifische Aktivitäten von erfindungsgemäßen B. amyloliquefaciens-Amylase-Varianten unter den Bedingugen des Phadebas®-Tests In this way, the specific activities indicated in Table 1 were determined, which are a characteristic size for each enzyme. Table 3: Specific activities of the invention B. amyloliquefaciens amylase variants among Bedingugen the Phadebas ® tests
Beispiel 6Example 6
pH-AktivitätsprofilepH activity profiles
Zur Aufnahme eines pH-Aktivitätsprofils werden 8 Phadebas®-Tabletten in 40 ml ddH2O suspendiert. Das feste Substrat wird durch Filtration über eine Glasfritte (Porengröße 0 oder 1) abgetrennt und in 40 ml ddH2O aufgenommen. Je 5 ml der gut aufgeschlämmten Substratsuspension werden mit 5 ml des 0,1 mol/l Puffers mit entsprechendem pH versetzt. Hierbei werden für Messungen im pH-Bereich von 4 bis 6 Acetatpuffer, für den Bereich 7 bis 8 Tris/HCl-Puffer, für pH 9 und pH 10 Glycin/NaOH-Puffer und für die Messungen bei pH 11 Carbonatpuffer verwendet. Für jeden pH-Wert wird eine Dreifachbestimmung analog zu dem Protokoll für den Phadebas®-Schnelltest durchgeführt. Zudem werden die Blindwerte bei pH 6 und pH 10 ebenfalls dreifach bestimmt.To record a pH activity profile, 8 Phadebas ® tablets are suspended in 40 ml ddH 2 O. The solid substrate is separated by filtration through a glass frit (pore size 0 or 1) and taken up in 40 ml ddH 2 O. 5 ml each of the well-slurried substrate suspension are mixed with 5 ml of the 0.1 mol / l buffer with the appropriate pH. Here, for measurements in the pH range of 4 to 6 acetate buffer, for the range 7 to 8 Tris / HCl buffer, for pH 9 and pH 10 glycine / NaOH buffer and for measurements at pH 11 carbonate buffer used. For each pH A triple determination is performed similarly to the protocol for the Phadebas ® -Schnelltest. In addition, the blank values at pH 6 and pH 10 are also determined in triplicate.
Die erhaltenen Werte stellen ebenfalls enzymspezifische Eigenschaften dar. Tabelle 4: pH-Optima und relative Aktivität bei pH 10 der Varianten A42, A29 und B1 im Vergleich zur Wildytp-BAA The values obtained also represent enzyme-specific properties. TABLE 4 pH Optima and relative activity at pH 10 of variants A42, A29 and B1 compared to wild-type BAA
Hier zeigt sich, daß insbesondere die Variante BAA 42 gegenüber dem Ausgangsmolekül, aber auch gegenüber den anderen Varianten eine deutlich verbesserte Alkaliaktivität aufweist. Dies kann nur auf einen oder beide Austausche in den Positionen 203 und/oder 474, konkret I203L und K474Q zurückzuführen sein.Here shows that in particular the variant BAA 42 opposite the starting molecule, but also opposite the other variants have a significantly improved alkalinity. This can only be done on one or both exchanges in the positions 203 and / or 474, specifically I203L and K474Q be due.
Beschreibung der Figurendescription the figures
Darin bedeuten:In this mean:
- BAABAA
- α-Amylase aus B. amyloliquefaciensα-amylase from B. amyloliquefaciens
- BLABLA
- α-Amylase aus B. licheniformisα-amylase from B. licheniformis
- LAMYLAMY
- α-Amylase aus Bacillus sp. KSM-AP1378α-amylase from Bacillus sp. KSM-AP1378
- S707S707
- α-Amylase aus Bacillus sp. #707α-amylase from Bacillus sp. # 707
- BStABStA
- α-Amylase aus B. stearothermophilusα-amylase from B. stearothermophilus
- TS-23TS-23
- α-Amylase aus Bacillus sp. TS-23α-amylase from Bacillus sp. TS-23
Der Beginn der maturen Proteine liegt in der Zählung dieses Alignments einheitlich bei Position 41 beziehungsweise 43.Of the The beginning of mature proteins is uniform in the count of this alignment at positions 41 and 43 respectively.
Darin bedeuten:In this mean:
- BAABAA
- α-Amylase aus B. amyloliquefaciens, Wildtypenzymα-amylase from B. amyloliquefaciens, Wild-type enzyme
- BAA_42BAA_42
- α-Amylase aus B. amyloliquefaciens, Variante A42α-amylase from B. amyloliquefaciens, Variant A42
- BAA_A29BAA_A29
- α-Amylase aus B. amyloliquefaciens, Variante A29α-amylase from B. amyloliquefaciens, Variant A29
- BAA_B1BAA_B1
- α-Amylase aus B. amyloliquefaciens, Variante B1α-amylase from B. amyloliquefaciens, Variant B1
Wie in Beispiel 1 dargestellt wurde das Wildtypgen der α-Amylase aus B. amyloliquefaciens (SEQ ID NO. 3) vor der Überführung in einen Expressionsvektor zwischenkloniert, um eine zusätzliche Restriktionsschnittstelle einzuführen.As in Example 1, the wild-type gene of α-amylase was shown from B. amyloliquefaciens (SEQ ID NO: 3) prior to conversion to an expression vector intercloned to an additional Introduce restriction site.
Wie in Beispiel 1 dargestellt wurde das Wildtypgen der α-Amylase aus B. amyloliquefaciens (SEQ ID NO. 3) nach der Zwischenklonierung auf diesen Expressionsvektor überführt und dieser einer Error-prone-PCR unterworfen, wodurch die erfindungsgemäßen BAA-Varianten erhalten wurden. SEQUENZPROTOKOLL As shown in Example 1, the wild-type gene of the B. amyloliquefaciens α-amylase (SEQ ID NO: 3) was transferred to this expression vector after intermediate cloning and subjected to error-prone PCR, whereby the BAA variants according to the invention were obtained. SEQUENCE LISTING
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