WO2011024862A1 - タンパク質水溶液の安定化剤、この安定化剤を含有するタンパク質水溶液及び液体洗剤組成物、並びに、この安定化剤を用いるタンパク質の安定化方法 - Google Patents
タンパク質水溶液の安定化剤、この安定化剤を含有するタンパク質水溶液及び液体洗剤組成物、並びに、この安定化剤を用いるタンパク質の安定化方法 Download PDFInfo
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- C12N9/48—Hydrolases (3) acting on peptide bonds (3.4)
Definitions
- the present invention relates to a protein aqueous solution stabilizer, a protein aqueous solution and a liquid detergent composition containing the stabilizer, and a protein stabilization method using the stabilizer.
- Proteins such as enzymes, antibodies, and peptides are widely used as detergents, diagnostic / testing agents, and pharmaceuticals. In these products, it is important that the physiological activity (titer) is not impaired during the manufacturing process and storage period.
- a method of supplying a purified protein preparation has been adopted as a method of supplying a protein without reducing its physiological activity.
- lyophilization is generally performed. Many proteins have the property of being easily inactivated by heat, but the freeze-drying method can stabilize the protein without applying heat.
- the lyophilization method cannot be used for a protein that is denatured by dehydration, and there are drawbacks such as deterioration due to moisture absorption or oxidation during the lyophilization process.
- drawbacks such as deterioration due to moisture absorption or oxidation during the lyophilization process.
- a freeze-dried preparation is used by dissolving as an aqueous solution at the time of use, there is a problem of complexity that an aqueous solution in which a protein preparation is adjusted to a necessary concentration must be prepared each time. For these reasons, techniques for stabilizing proteins in aqueous solutions have been published.
- Patent Document 1 a technique for containing a polyhydric alcohol such as glycerin in an aqueous solution containing urease peroxidase (Patent Document 1) and an aqueous solution containing cholesterol oxidase to stabilize cholesterol oxidase
- examples include a technique of adding a saccharide such as bovine serum albumin or glucose or an amino acid such as lysine (Patent Document 2).
- a saccharide such as bovine serum albumin or glucose or an amino acid such as lysine
- Patent Document 2 an amino acid
- these are all methods for stabilizing a specific protein, and it is difficult to say that they are versatile. They are general-purpose stabilizers and stabilizers that can be applied to all proteins and maintain their activity for a long time. There is no way.
- enzymes are known as constituents of detergents such as clothing detergents. Dirt varies depending on the type of clothing. Among soils, complex soils such as sebum soils, protein soils and particle soils are considered difficult to clean. Conventionally, it has been known that a detergent containing an enzyme such as a surfactant excellent in sebum dirt removal and particle dirt dispersion and a protease excellent in protein dirt degradation is effective against such dirt. .
- enzymes are indispensable for detergents because of their high degradability.
- detergents are changing from conventional solid detergents to liquid detergents in terms of ease of use.
- the enzyme has a problem that its enzyme activity is poor in an aqueous solution and the enzyme activity is remarkably lowered during storage. Therefore, it has become a big problem to provide a liquid detergent that has a high enzyme activity and can maintain its detergency.
- Non-patent document 1 describes that boronic acid inhibits serine protease and subtilisin.
- Patent Document 3 describes that 4-substituted phenylboronic acid inhibits protease and sabinase.
- Patent Document 4 also describes adding a polyol (eg, 1,2-propanediol, sorbitol, glycerol) to a liquid detergent.
- a polyol eg, 1,2-propanediol, sorbitol, glycerol
- liquid detergents containing these compositions have certain effects, they cannot sufficiently suppress the decrease in enzyme activity during storage, and it is impossible to obtain detergency sufficient to meet consumer needs.
- “enzyme activity has good persistence” means that the difference between the enzyme activity measured after storage for a certain period of time and the enzyme activity measured immediately before storage is small and shows a certain enzyme activity. Means.
- a protein aqueous solution stabilizer that can suppress a decrease in the physiological activity of the protein due to aggregation of the protein in the aqueous solution and stabilize the aqueous solution of the protein for a long time, and the enzyme activity of the enzyme is good. It is an object to provide a liquid detergent composition that can maintain a cleanability for a long period of time.
- the present invention is a protein aqueous solution stabilizer comprising the organic compound (A) that satisfies the following conditions (1) to (3): (1) When a proton is added to the molecule of the organic compound (A), at least one atom (Z) in the molecule has an atom (Z) and an atom (Y) bonded to the atom (Z). The ⁇ bond formed by ⁇ electrons has a resonance structure, There are four or more ⁇ electrons involved in the ⁇ bond of this resonance structure, which are electrons possessed by the atom (Z) and atom (Y). (2) The ionic strength of the 0.1 moldm ⁇ 3 solution is 0.
- the molecular weight is less than 300.
- the protein aqueous solution of this invention makes it a summary to contain the stabilizer of this protein aqueous solution, protein, and water.
- the gist of the protein stabilization method of the present invention is that the aqueous protein stabilizer, protein and water are mixed and stirred for 1 minute to 2 hours.
- the liquid detergent composition of this invention makes it a summary to contain the stabilizer of this protein aqueous solution, enzyme (C), surfactant (D), and water.
- the protein aqueous solution stabilizer of the present invention stabilizes the protein in the aqueous solution and does not decrease the physiological activity. Therefore, the protein aqueous solution containing the protein aqueous solution stabilizer of the present invention can maintain physiological activity for a long period of time. In addition, the liquid detergent composition of the present invention can maintain cleanability for a long time.
- the present invention is a protein aqueous solution stabilizer, comprising an organic compound (A) that satisfies the following conditions (1) to (3): (1) When a proton is added to the molecule of the organic compound (A), at least one atom (Z) in the molecule has an atom (Z) and an atom (Y) bonded to the atom (Z). The ⁇ bond formed by ⁇ electrons has a resonance structure, There are four or more ⁇ electrons involved in the ⁇ bond of this resonance structure, which are electrons possessed by the atom (Z) and atom (Y). (2) The ionic strength of the 0.1 moldm ⁇ 3 solution is 0. (1) The molecular weight is less than 300.
- the proteins are stored as they are as an aqueous solution, they will cause aggregation, hydrolysis and the like, and the titer will be significantly reduced.
- the above compound (A) having a specific chemical structure is present. Can be used as a stabilizer for protein aqueous solutions.
- the condition (1) will be described.
- the organic compound (A) is guanidine represented by the following general formula (1)
- the carbon atom (I) is bonded to the nitrogen atoms (II), (III) and (IV).
- the carbon atom (I) becomes a cation and has a vacant orbit
- the nitrogen atoms (II) to (IV) each have a lone electron pair in the sp 3 hybrid orbital.
- These three lone electron pairs can form a ⁇ bond with the carbon atom (I) and have a resonance structure.
- the carbon atom (I) in the guanidine molecule is an atom (Z)
- the atom (Y) bonded to the atom (Z) is a nitrogen atom (II) to (IV)
- the number of ⁇ electrons that the atom (Z) ⁇ carbon atom (I) ⁇ and atom (Y) ⁇ nitrogen atoms (II) to (IV) ⁇ have and participate in the ⁇ bond of this resonance structure.
- protons are added to the guanidine molecule, nitrogen atoms (II) to (IV) are bonded to carbon atom (I) and two hydrogen atoms, respectively, and each lone pair forms a ⁇ bond.
- Examples of the compound satisfying the condition (1) include guanidinium salts, guanazine, guanamine, formamidine, heterocyclic compounds (pyrrole, imidazole, pyridine, pyrimidine, indole, quinoline, isoquinoline, purine, etc.), organic phosphoric acid ( And phosphate esters of alcohols having 1 to 30 carbon atoms).
- Examples of the organic compound (A) satisfying the above conditions (1) to (3) of the present invention include a heterocyclic compound (A-1), an organic phosphoric acid (A-2), nitrogen having 1 to 20 carbon atoms, oxygen And a compound (A-3) having two or more sulfur atoms and a salt thereof (A-4).
- Examples of the heterocyclic compound (A-1) include nitrogen-containing heterocyclic compounds, oxygen-containing heterocyclic compounds, sulfur-containing heterocyclic compounds, and phosphorus-containing heterocyclic compounds.
- pyrrole imidazole, pyridine, pyrimidine, indole
- examples include quinoline, isoquinoline, purine, furan, thiophene, oxazole, thiazole, isoxazole, and isothiazole.
- organic phosphoric acid (A-2) examples include organic phosphoric acids having 1 to 20 carbon atoms, such as methyl phosphoric acid, ethyl phosphoric acid, isopropyl phosphoric acid, butyl phosphoric acid, dimethyl phosphoric acid, diethyl phosphoric acid, dipropyl phosphoric acid, Examples include dibutyl phosphoric acid, methyl pyrophosphoric acid, and ethyl pyrophosphoric acid.
- Examples of the compound (A-3) having two or more nitrogen, oxygen and sulfur atoms having 1 to 20 carbon atoms include the compound (a) represented by the following general formula (2), an amidino group-containing compound and an amide group-containing compound Examples thereof include guanidine, urea, thiourea, formamidine, methylamidine, biguanide and the like.
- Examples of these salts (A-4) include salts of the compound (a) represented by the following general formula (2).
- Examples of the salt include inorganic acid salts such as hydrochloride, phosphate, and sulfate, and organic acid salts such as carbonate, citrate, and acetate.
- the organic compound (A) is preferably a compound (a) represented by the following general formula (2) and a salt of the compound (a) from the viewpoint of sustained activity. .
- X represents an imino group, an oxygen atom or a sulfur atom.
- Specific examples of the compound (a) represented by the general formula (2) include guanidine, urea and thiourea.
- Examples of the salt of the compound (a) represented by the general formula (2) include guanidine salts.
- Examples of the salt include hydrochloride, carbonate, borate, sulfate and phosphate.
- the compound (a) and the salt of the compound (a) are preferably a guanidine salt and urea, more preferably a guanidine salt, and further preferably a guanidine hydrochloride from the viewpoint of protein stabilization.
- the content (% by weight) of the organic compound (A) contained in the stabilizer of the present invention is preferably 10 to 100% by weight, more preferably It is 20 to 90% by weight, more preferably 30 to 80% by weight, and particularly preferably 30 to 70% by weight.
- the content (% by weight) of the organic compound (A) contained in the stabilizer of the present invention is 2 to 6000% by weight with respect to the weight of the protein when the stabilizer is used from the viewpoint of protein stabilization. It is preferably contained so as to be 5 to 500% by weight, more preferably 10 to 100% by weight.
- the stabilizer of the present invention can further contain a compound (B) represented by the following general formula (3).
- Q represents an alkyl group, and a part of hydrogen atoms in the alkyl group may be substituted with groups other than hydrogen atoms.
- alkyl group of Q examples include an alkyl group having 1 to 22 carbon atoms, specifically, methyl group, ethyl group, propyl group, butyl group, pentyl group, hexyl group, octyl group, nonyl group, decyl group, A dodecyl group, a cetyl group, a stearyl group, a behenyl group, etc. are mentioned.
- Some of the hydrogen atoms in these alkyl groups may be substituted with groups other than hydrogen atoms.
- substituents other than hydrogen atoms include amino groups, carboxyl groups, amide groups, ester groups, imino groups, and hydroxyl groups.
- the number of substituents is preferably 1 to 3, more preferably 2 to 3.
- the compound (B) represents arginine.
- Examples of the compound (B) include arginine or a salt thereof (B-1) and an arginine derivative or a salt thereof (B-2).
- Arginine or its salt includes arginine, arginine inorganic acid salt (hydrochloride, borate, phosphate, pyrophosphate, sulfate, silicate, etc.) and arginine organic acid salt (formic acid) Salt, acetate, oxalate, lactate, citrate, trimellitic acid salt and pyromellitic acid salt).
- the arginine derivative is a derivative in which the ⁇ -amino group or ⁇ -carboxyl group of arginine represented by the following general formula (4) or both of these groups are substituted.
- the substitution of the ⁇ -amino group is performed on the N-alkylcarbonyl-amide group (Y-1) represented by the following general formula (5) or the imino group (Y-2) represented by the following general formula (6).
- the substitution of the ⁇ -carboxyl group is an ester group (Z-1) represented by the following general formula (7) or an N-alkylamide group (Z-2) represented by the following general formula (8) Is a replacement.
- arginine derivative or its salt (B-2) at least one of an ⁇ -amino group and an ⁇ -carboxyl group is substituted. That is, when Y is an amino group, Z is an ester group (Z-1) represented by the following general formula (7) or an N-alkylamide group (Z-2) represented by the following general formula (8). And when Z is a carboxyl group, Y represents an N-alkylcarbonyl-amide group (Y-1) represented by the following general formula (5) or an imino group (Y— 2).
- Y is an amino group, an N-alkylcarbonyl-amide group (Y-1) represented by the following general formula (5) or an imino group (Y—) represented by the following general formula (6). 2).
- Z represents a carboxyl group, an ester group (Z-1) represented by the following general formula (7), or an N-alkylamide group (Z-2) represented by the following general formula (8).
- R 1 represents a hydrogen atom or a monovalent hydrocarbon group having 1 to 36 carbon atoms, and this hydrocarbon group has a part of the hydrogen atom as a functional group other than a hydrogen atom. May be substituted.
- the hydrocarbon group of R 1 in the N-alkylcarbonyl-amide group (Y-1) represented by the general formula (5) is a monovalent hydrocarbon group having 1 to 36 carbon atoms, and is linear or branched Aliphatic hydrocarbon groups, alicyclic hydrocarbon groups and aromatic hydrocarbon groups.
- Linear aliphatic hydrocarbon groups include methyl, ethyl, propyl, butyl, pentyl, hexyl, octyl, nonyl, decyl, lauryl, palmityl, stearyl, oleyl and Examples include a behenyl group.
- Examples of the branched aliphatic hydrocarbon group include an isopropyl group and a t-butyl group.
- Examples of the alicyclic hydrocarbon group include a cyclohexyl group, a methylcyclohexyl group, and a cyclohexylmethyl group.
- Examples of the aromatic hydrocarbon group include a phenyl group, a methylphenyl group, a benzyl group, a phenylethyl group, and a methylbenzyl group.
- a linear aliphatic hydrocarbon group is preferable, a methyl group and an ethyl group are more preferable, and a methyl group is most preferable.
- substituents other than hydrogen atoms include amino groups, carboxyl groups, amide groups, ester groups, imino groups, and hydroxyl groups.
- N-alkylcarbonyl-amide group (Y-1) represented by the general formula (5) include formamide group, acetylamide group, propionic acid amide group, butyric acid amide group, hexylic acid amide group, and cyclohexyl.
- Examples include an acid amide group, an octylic acid amide group, and a benzoylamide group.
- R 2 and R 3 each independently represent a hydrogen atom or a hydrocarbon group having 1 to 36 carbon atoms, and these hydrocarbon groups are other than hydrogen atoms.
- the functional group may be substituted.
- R 2 and R 3 include the same hydrocarbon group as R 1, and these hydrocarbon groups are the same as R 1 , Some may be substituted with other functional groups.
- Examples of the imino group (Y-2) represented by the general formula (6) include a methylimino group.
- R 4 represents a hydrocarbon group having 1 to 36 carbon atoms, a residue obtained by removing one hydroxyl group from a polyhydric alcohol or sugar.
- this hydrocarbon group part of the hydrogen atoms may be substituted with another functional group such as a hydroxyl group, a methoxyl group, an ethoxyl group, a nitro group, or a hydroxyphenyl group.
- the hydrocarbon group when R 4 is a hydrocarbon group having 1 to 36 carbon atoms, the hydrocarbon group includes the same hydrocarbon group as the above R 1 It is.
- R 4 is a hydrocarbon group having 1 to 36 carbon atoms, among these hydrocarbon groups, a linear aliphatic hydrocarbon group is preferable from the viewpoint of stabilization of the protein-containing aqueous solution, and a methyl group and more preferably An ethyl group, most preferably an ethyl group.
- the polyhydric alcohol includes divalent to trivalent alcohols, and examples thereof include ethylene glycol, propylene glycol, diethylene glycol, and glycerin.
- examples of the sugar include glucose, sucrose, sorbitol, mannitol and trehalose.
- R 5 represents a hydrogen atom or a hydrocarbon group having 1 to 36 carbon atoms, and in this hydrocarbon group, part of the hydrogen atom is substituted with another functional group other than a hydrogen atom. May be.
- R 5 is a hydrocarbon group having 1 to 36 carbon atoms
- the hydrocarbon group is the same as the carbon atom as R 1.
- a hydrogen group is included, and these hydrocarbon groups may be partially substituted with other functional groups in the same manner as R 1 .
- R 5 is a hydrocarbon group having 1 to 36 carbon atoms
- a linear aliphatic hydrocarbon group is preferable from the viewpoint of stabilization of the protein-containing aqueous solution, more preferably a methyl group and An ethyl group, most preferably a methyl group.
- the arginine derivative or a salt thereof (B-2) is a salt of an arginine derivative
- examples of the salt include inorganic acid salts (hydrochloride, borate, phosphate, pyrophosphate, sulfate, silicate, etc.) and Organic acid salts (formate, acetate, oxalate, lactate, citrate, trimellitic acid, pyromellitic acid, etc.) can be mentioned.
- arginine derivative or a salt thereof (B-2) include N- ⁇ -acetylarginine ethyl ester hydrochloride.
- the compound (B) contained in the stabilizer of the present invention is preferably an arginine derivative or a salt thereof (B-2), more preferably an arginine ⁇ -amino group and ⁇ -amino group, from the viewpoint of sustained activity.
- the content (% by weight) of the compound (B) contained in the stabilizer of the present invention is preferably 10 to 90% by weight, more preferably 20%. -80% by weight, and more preferably 30-70% by weight.
- the content (% by weight) of the compound (B) contained in the stabilizer of the present invention is 2 to 500% by weight based on the weight of the protein when the stabilizer is used, from the viewpoint of protein stabilization. It is preferably contained so as to be 5 to 200% by weight, more preferably 10 to 100% by weight.
- the stabilizer of the present invention may contain only the organic compound (A), but preferably contains the organic compound (A) and the compound (B) from the viewpoint of protein stabilization.
- the weight ratio of the organic compound (A) to the compound (B) (weight of the organic compound (A) / compound (B)
- the weight is preferably from 0.1 to 9, more preferably from 0.2 to 8, particularly preferably from 0.5 to 5.
- the stabilizer of the present invention includes, in addition to the organic compound (A) and the compound (B), a surfactant (E), an inorganic salt (F), a polyhydric alcohol (G), a sugar (H), and arginine.
- a surfactant (E) for example, a surfactant (E), an inorganic salt (F), a polyhydric alcohol (G), a sugar (H), and arginine.
- An amino acid (I) and other organic compounds (J) may be contained.
- Surfactants (E) include anionic surfactants, cationic surfactants, amphoteric surfactants and nonionic surfactants, such as polyethylene glycol, polyoxypropylene / polyoxyethylene copolymers, Examples thereof include sorbitan alkyl ester ethylene oxide adduct, aliphatic alcohol ethylene oxide adduct, fatty acid ethylene oxide adduct, and alkylamine ethylene oxide adduct.
- Examples of the inorganic salt (F) include sodium chloride, sodium borate, calcium chloride, magnesium chloride, sodium formate, magnesium sulfate, and ammonium sulfate.
- polyhydric alcohol (G) examples include ethylene glycol, propylene glycol, and glycerin.
- sugar (H) examples include trehalose, sucrose, dextrin, cyclodextrin, maltose, fructose, hyaluronic acid and chondroitin sulfate.
- amino acids (I) other than arginine examples include glycine, alanine, aspartic acid, asparagine, phenylalanine, tryptophan, tyrosine, leucine, lysine, histidine, and salts thereof.
- organic compounds (J) are not particularly limited, and examples include serum albumin, collagen, casein, gelatin, and silk peptide.
- the content (% by weight) of the surfactant (E) contained in the stabilizer of the present invention is preferably 0 to 50% by weight, more preferably based on the weight of the stabilizer from the viewpoint of protein stabilization. Is 0 to 30% by weight, more preferably 0 to 20% by weight. From the viewpoint of protein stabilization, the content (% by weight) of the inorganic salt (F) contained in the stabilizer of the present invention is preferably 0 to 20% by weight, more preferably It is 0 to 15% by weight, and further preferably 0 to 10% by weight.
- the content (% by weight) of the polyhydric alcohol (G) contained in the stabilizer of the present invention is preferably 0 to 70% by weight, more preferably Is 0 to 60% by weight, more preferably 0 to 50% by weight.
- the content (% by weight) of the saccharide (H) contained in the stabilizer of the present invention is preferably 0 to 50% by weight, more preferably 0%, based on the weight of the stabilizer, from the viewpoint of protein stabilization. -30 wt%, then more preferably 0-20 wt%.
- the content (% by weight) of amino acid (I) other than arginine contained in the stabilizer of the present invention is preferably 0 to 30% by weight with respect to the weight of the stabilizer from the viewpoint of protein stabilization. Preferably it is 0 to 20% by weight, then more preferably 0 to 10% by weight.
- the content (% by weight) of the other organic compound (J) contained in the stabilizer of the present invention is preferably 0 to 10% by weight with respect to the weight of the stabilizer from the viewpoint of protein stabilization. Preferably it is 0 to 5% by weight, then more preferably 0 to 3% by weight.
- Another embodiment of the present invention is an aqueous protein solution containing the protein aqueous solution stabilizer, protein and water.
- the content (% by weight) of the stabilizer is preferably 0.1 to 50% by weight based on the weight of the protein aqueous solution from the viewpoint of protein stabilization.
- the protein content (% by weight) is preferably 0.01 to 2% by weight based on the weight of the protein aqueous solution from the viewpoint of long-term stability.
- the water content (% by weight) is preferably 48 to 99.8% by weight based on the weight of the protein aqueous solution from the viewpoint of protein stabilization.
- the content (% by weight) of the organic compound (A) in the stabilizer is preferably 0.01 to 40% by weight based on the weight of the protein aqueous solution from the viewpoint of protein stabilization.
- the weight ratio of the protein to the organic compound (A) in the stabilizer is preferably 2 to 6000, more preferably from the viewpoint of protein stabilization. Is from 5 to 500, and more preferably from 10 to 100.
- the content (% by weight) of the compound (B) in the stabilizer is preferably 0.01 to 20% by weight based on the weight of the aqueous protein solution from the viewpoint of protein stabilization.
- the weight ratio of the protein to the compound (B) in the stabilizer is preferably 2 to 500, more preferably 5 from the viewpoint of protein stabilization. ⁇ 200, and more preferably 10 ⁇ 100.
- the protein to which the protein aqueous solution stabilizer of the present invention can be applied is not particularly limited, and examples thereof include enzymes, recombinant proteins, antibodies and peptides.
- Enzymes include oxidoreductases ⁇ cholesterol oxidase, glucose oxidase, ascorbate oxidase, peroxidase, etc. ⁇ , hydrolases ⁇ lysozyme, protease, serine protease, amylase, lipase, cellulase, glucoamylase, etc. ⁇ , isomerase ⁇ glucose isomerase, etc.
- Etc. ⁇ transferase ⁇ acyltransferase, sulfotransferase, etc. ⁇ , synthase ⁇ fatty acid synthase, phosphate synthase, citrate synthase, etc. ⁇ and elimination enzyme ⁇ pectin lyase etc. ⁇ .
- Recombinant proteins include protein preparations ⁇ interferon ⁇ , interferon ⁇ , interleukin 1-12, growth hormone, erythropoietin, insulin, granular colony stimulating factor (G-CSF), tissue plasminogen activator (TPA), sodium And diuretic peptides, blood coagulation factor VIII, somatomedin, glucagon, growth hormone releasing factor, serum albumin, calcitonin and the like ⁇ and vaccines ⁇ hepatitis A vaccine, hepatitis B vaccine and hepatitis C vaccine ⁇ and the like.
- antibodies include monoclonal antibodies and polyclonal antibodies.
- the peptide is not particularly limited in amino acid composition, and examples thereof include dipeptides and tripeptides. Among these proteins, enzymes are preferable from the viewpoint of long-term stabilization of activity.
- the water contained in the protein aqueous solution of the present invention is not particularly limited, and examples thereof include tap water, ion exchange water, distilled water, and reverse osmosis water.
- a buffering agent may be added to the protein-containing aqueous solution of the present invention as long as the stabilizing effect is not impaired.
- the buffer include known buffers, and specific examples include Tris buffer (Tris buffer), HEPES buffer, and MOPS buffer. Among these, an alkaline buffer is preferable, and a tris buffer is particularly preferable from the viewpoint of availability.
- the stabilizer may be added to the aqueous protein solution as it is or dissolved in water. May be added to the aqueous solution of the stabilizer, or the protein, stabilizer and water may be mixed together.
- a stabilizer is added to water to prepare an aqueous solution.
- the enzyme aqueous solution after separation and purification is added to the aqueous solution.
- the protein stabilization method of the present invention is a method of stabilizing a protein by mixing the above-mentioned protein stabilizer, the above-mentioned protein and water and stirring for 1 minute to 2 hours.
- the amount of stabilizer added the amount of protein, the amount of water, the weight ratio of protein to organic compound (A) in the stabilizer, and the amount of protein in stabilizer
- the weight ratio with the compound (B) is the same as that described in the protein aqueous solution, and the preferred range is also the same.
- the stabilizer when the stabilizer, protein and water are mixed, the stabilizer may be added as it is or dissolved in water to the protein aqueous solution, or the protein may be added to the stabilizer aqueous solution. You may add, and you may mix protein, a stabilizer, and water together.
- the liquid detergent composition of the present invention is a liquid detergent composition containing a protein aqueous solution stabilizer, an enzyme (C), a surfactant (D) and water.
- the enzyme When an enzyme is stored in a liquid detergent, the enzyme causes aggregation, hydrolysis and the like, and the enzyme activity (titer) is remarkably reduced.
- the protein aqueous solution stabilizer is used as a liquid detergent composition. It can be solved by adding to.
- the stabilizer for the aqueous protein solution contained in the liquid detergent composition of the present invention is the stabilizer for the aqueous protein solution of the present invention described above.
- the stabilizer for the aqueous protein solution contained in the liquid detergent composition of the present invention contains the organic compound (A).
- the organic compound (A) is preferably a guanidine salt and urea, more preferably a guanidine salt, and still more preferably a guanidine hydrochloride from the viewpoint of sustaining enzyme activity.
- the content (% by weight) of the stabilizer contained in the liquid detergent composition of the present invention is preferably 1 to 40% by weight with respect to the weight of the liquid detergent composition from the viewpoint of sustaining enzyme activity, Preferably it is 2 to 35% by weight, then more preferably 3 to 30% by weight, particularly preferably 5 to 20% by weight.
- the content (% by weight) of the organic compound (A) contained in the liquid detergent composition of the present invention is 0.01 to 30% by weight with respect to the weight of the liquid detergent composition from the viewpoint of sustaining enzyme activity. More preferably, it is 0.02 to 10% by weight, next more preferably 0.03 to 5% by weight, and particularly preferably 0.05 to 3% by weight.
- the content (% by weight) of the organic compound (A) contained in the liquid detergent composition of the present invention is 1 to 1000% by weight with respect to the weight of the enzyme from the viewpoint of sustaining the enzyme activity. It is preferably contained so as to be 5 to 500% by weight, and more preferably 10 to 300% by weight.
- the stabilizer for the aqueous protein solution contained in the liquid detergent composition of the present invention may contain the compound (B).
- the compound (B) an arginine derivative or a salt thereof (B-2) is preferable from the viewpoint of sustaining enzyme activity, and more preferably, both the ⁇ -amino group and ⁇ -carboxyl group of arginine are substituted.
- Particularly preferred is N- ⁇ -acetylarginine ethyl ester hydrochloride.
- the content (% by weight) of the compound (B) contained in the liquid detergent composition of the present invention is 0.01 to 30% by weight with respect to the weight of the liquid detergent composition from the viewpoint of sustaining enzyme activity. Preferably, it is 0.03 to 10% by weight, and further preferably 0.05 to 5% by weight.
- the content (% by weight) of the compound (B) contained in the liquid detergent composition of the present invention is 1 to 1000% by weight with respect to the weight of the enzyme from the viewpoint of sustaining the enzyme activity. More preferably, it is contained in an amount of 5 to 500% by weight, and further preferably in an amount of 10 to 300% by weight.
- the stabilizer contained in the liquid detergent composition of this invention should contain only an organic compound (A), it contains an organic compound (A) and a compound (B) from a viewpoint of the sustainability of the enzyme activity of an enzyme. It is preferable to do.
- the weight ratio of the organic compound (A) to the compound (B) is 0.1 to 9 is preferable, more preferably 0.2 to 8, and particularly preferably 0.5 to 5.
- the enzyme (C) that is an essential component in the present invention includes protease (C-1), cellulase (C-2), amylase (C-3), lipase (C-4) and oxidoreductase (C-5). Can be mentioned.
- Protease (C-1) includes those of animal, plant or microbial origin, and those of microbial origin are preferred from the viewpoint of availability. Proteases also include chemically or genetically modified variants. Among proteases, serine proteases are preferable from the viewpoint of detergency, and alkaline microbial proteases and trypsin-like proteases are more preferable.
- Alkaline microbial proteases include subtilisins, particularly those derived from Bacillus, such as subtilisin Novo, subtilisin Carlsberg, subtilisin 309, subtilisin 147 and subtilisin 168.
- Trypsin-like proteases include trypsin (eg, of porcine or bovine origin) and Fusarium protease.
- Cellulases include those of bacterial or fungal origin. Cellulases also include chemically or genetically modified variants. Cellulases include those disclosed in US Pat. No. 4,435,307 as fungal cellulases produced from Humicola insolens. Also particularly suitable cellulases are cellulases useful for color care, including cellulases described in European Patent Application No. 0 495 257. Examples of commercially available cellulases include Novozymes Celluzyme TM produced by Humicola insolens strain and Kao KAC-500 (B) TM .
- Amylase (C-3) includes those of bacterial or fungal origin. Amylases also include chemically or genetically modified variants. Examples of the amylase include B.I. described in detail in British Patent No. 1,296,839. And ⁇ -amylase obtained from a special strain of B. licheniformis. Commercially available amylases, Novozymes of Duramyl TM, Termamyl TM, etc. Fungamyl TM and BAN TM and Gist-Brocades Inc., Rapidase TM and Maxamyl P TM, and the like.
- Lipases include those of bacterial or fungal origin. Lipases also include chemically or genetically modified variants. Examples of lipases include Humicola lanuginosa lipase (European Patent 258 068 and European Patent 305 216), Rhizomucor miehei lipase and Candida (Candida Europe) Patent No. 238 023), C.I. Antactica lipase A and B, Pseudomonas lipase (European Patent No. 214,761), P. P. pseudoalcaligenes and P. p. P. alcaligenes lipase (European Patent No. 218,272), P. a. P. cepacia lipase (European Patent No.
- Lipases Genencor M1 Lipase TM, Luma fast TM and Lipomax TM, Novozymes of Lipolase TM and Lipolase Ultra TM and Amano Enzyme Inc. of Lipase P "Amano" TM, and the like.
- Oxidoreductase (C-5) includes peroxidase and oxidase (eg laccase).
- Peroxidases include those of plant, bacterial or fungal origin. Peroxidases also include chemically or genetically modified variants. Peroxidases include Coprinus (e.g. from C. cinereus or C. macrolithus strains), Bacillus (from B. pumilus strains). And the peroxidase described in WO 91/05858 are preferable, and the peroxidase described in WO 91/05858 is particularly preferable.
- Laccases include those of bacterial or fungal origin. Laccases include Trametes [eg T. et al. T. vilosa or T.
- protease (C-1), cellulase (C-2), amylase (C-3), and lipase (C-4) from the viewpoint of detergency against protein stains, fat stains, particle stains and carbohydrate stains. ) Is preferred, and protease (C-1) is more preferred.
- the enzyme (C) contained in the liquid detergent composition can contain two or more kinds from the viewpoint of detergency.
- examples of combinations of two or more include protease and cellulase, protease and cellulase and lipase, protease and amylase, and protease, cellulase and amylase.
- the content of the enzyme (C) contained in the liquid detergent composition of the present invention is preferably 0.01 to 5% by weight, more preferably 0.05, based on the weight of the liquid detergent composition. It is ⁇ 2% by weight, particularly preferably 0.1 to 1% by weight.
- the surfactant (D), which is an essential component of the present invention, is a nonionic surfactant (D-1), an anionic surfactant (D-2), a cationic surfactant (D-3), and an amphoteric surfactant.
- Examples of the cationic surfactant (D-3) include quaternary ammonium salt types [stearyl trimethyl ammonium chloride, behenyl trimethyl ammonium chloride, distearyl dimethyl ammonium chloride, ethyl lanolin sulfate fatty acid aminopropylethyl dimethyl ammonium, etc.] and amine salts Type [diethylaminoethylamide stearate lactate, dilaurylamine hydrochloride, oleylamine lactate, etc.] and the like.
- amphoteric surfactant (D-4) a betaine-type amphoteric surfactant [coconut oil fatty acid amidopropyldimethylaminoacetic acid betaine, lauryldimethylaminoacetic acid betaine, 2-alkyl-N-carboxymethyl-N-hydroxyethylimidazoli Nitrobetaine, laurylhydroxysulfobetaine, lauroylamidoethylhydroxyethylcarboxymethylbetaine hydroxypropyl sodium phosphate, etc.] and amino acid type amphoteric surfactants [sodium ⁇ -laurylaminopropionate, etc.].
- surfactant (D) 1 type (s) or 2 or more types can be used.
- combinations thereof include, for example, a nonionic surfactant and an anionic surfactant, a nonionic surfactant and a cationic surfactant, and a nonionic surfactant And a combination of amphoteric surfactants.
- the surfactant (D) from the viewpoint of detergency, it is preferable to use a nonionic surfactant alone or a combination of a nonionic surfactant and an anionic surfactant.
- an anionic surfactant from the viewpoint of detergency, an alkylphenyl sulfonate having 8 to 24 carbon atoms, a fatty acid salt, an alkyl sulfate salt having 8 to 24 carbon atoms, and an alkyl (poly) having 8 to 24 carbon atoms.
- Oxyethylene sulfate ester salts are preferred, more preferably alkyl phenyl sulfonates having 12 to 16 carbon atoms and fatty acid salts having 8 to 16 carbon atoms, and even more preferably dodecylbenzenesulfonic acid monoethanolamine salts and lauric acid Sodium.
- the content of the surfactant (D) contained in the liquid detergent composition of the present invention is preferably 5 to 80% by weight, more preferably 10 to 50%, based on the weight of the liquid detergent composition. % By weight, particularly preferably 20 to 40% by weight.
- Water that is an essential component of the present invention is not particularly limited, and examples thereof include tap water, ion exchange water, distilled water, and reverse osmosis water.
- the content of water contained in the liquid detergent composition of the present invention is preferably 5 to 90% by weight, more preferably 13 to 80% by weight, particularly preferably from the weight of the liquid detergent composition, from the viewpoint of detergency. Is 29 to 70% by weight.
- the liquid detergent composition of the present invention includes an inorganic salt (F), a polyhydric alcohol (G ), Sugar (H), amino acids other than arginine (I), builder (K), alkali agent (L) and chelating agent (M).
- Examples of the inorganic salt (F) include sodium chloride, sodium borate, calcium chloride, magnesium chloride, sodium formate, magnesium sulfate, and ammonium sulfate.
- polyhydric alcohol (G) examples include ethylene glycol, propylene glycol, and glycerin.
- sugar (H) examples include trehalose, sucrose, dextrin, cyclodextrin, maltose, fructose, hyaluronic acid and chondroitin sulfate.
- amino acids (I) other than arginine examples include glycine, alanine, aspartic acid, asparagine, phenylalanine, tryptophan, tyrosine, leucine, lysine, histidine, and salts thereof.
- Examples of the builder (K) include poly (meth) acrylate and polycarboxylic acid ⁇ for example, oxalic acid, citric acid, succinic acid and malic acid ⁇ .
- alkali agent (L) examples include caustic soda, soda ash, ammonia, triethanolamine, diethanolamine, monoethanolamine, and sodium tripolyphosphate.
- chelating agent known ones used for liquid detergents can be used.
- aminopolyacetic acid or salts thereof such as nitrilotriacetic acid, iminodiacetic acid, ethylenediaminetetraacetic acid, diethylenetriaminepentaacetic acid, glycol etherdiaminetetraacetic acid, hydroxyethyliminodiacetic acid, triethylenetetraaminehexaacetic acid and diencoric acid, diglycol Acids, oxydisuccinic acid, carboxymethyloxysuccinic acid, citric acid, lactic acid, tartaric acid, oxalic acid, malic acid, oxydisuccinic acid, gluconic acid, carboxymethyl succinic acid and carboxymethyl tartaric acid and their salts and aminotri (methylene Phosphonic acid), 1-hydroxyethylidene-1,1-diphosphonic acid, ethylenediaminetetra (methylenephosphonic acid), diethylenetriaminepent
- the content (% by weight) of the inorganic salt (F) contained in the liquid detergent composition of the present invention is preferably 0.01 to 10% by weight with respect to the weight of the liquid detergent composition from the viewpoint of detergency. More preferred is 0.05 to 5% by weight, and still more preferred is 0.1 to 3% by weight.
- the content (% by weight) of the polyhydric alcohol (G) contained in the liquid detergent composition of the present invention is 0 to 20% by weight with respect to the weight of the liquid detergent composition from the viewpoint of the uniformity of the liquid detergent composition. %, More preferably 0 to 10% by weight, and still more preferably 0 to 5% by weight.
- the content (% by weight) of the sugar (H) contained in the liquid detergent composition of the present invention is preferably 0 to 5% by weight, more preferably from the weight of the liquid detergent composition, from the viewpoint of detergency. It is 0 to 3% by weight, and more preferably 0 to 1% by weight.
- the content (% by weight) of the amino acid (I) other than arginine contained in the liquid detergent composition of the present invention is preferably 0 to 10% by weight with respect to the weight of the liquid detergent composition from the viewpoint of detergency. More preferably, it is 0 to 5% by weight, and further preferably 0 to 3% by weight.
- the content (% by weight) of the builder (K) contained in the liquid detergent composition of the present invention is preferably from 0 to 5% by weight, more preferably from the weight of the liquid detergent composition, from the viewpoint of detergency. It is 0 to 3% by weight, and more preferably 0 to 1% by weight.
- the content (% by weight) of the alkaline agent (L) contained in the liquid detergent composition of the present invention is preferably from 0 to 5% by weight, more preferably from the weight of the liquid detergent composition, from the viewpoint of detergency. Is 0.1 to 4% by weight, more preferably 0.5 to 3% by weight.
- the content (% by weight) of the chelating agent (M) contained in the liquid detergent composition of the present invention is preferably from 0 to 5% by weight, more preferably from the weight of the liquid detergent composition, from the viewpoint of detergency. Is 0 to 3% by weight, and more preferably 0 to 2% by weight.
- the pH of the liquid detergent composition of the present invention is preferably 7 to 11 and more preferably 7 to 10 with a 1% (w / w) aqueous solution from the viewpoint of detergency.
- the liquid detergent composition of this invention is obtained by mixing each component, and a manufacturing method is not specifically limited. An example is shown below. (1) Add surfactant (D), organic compound (A) and, if necessary, compound (B) to water and stir at 25 ° C. until uniform. (2) A predetermined amount of components other than the enzyme (C) is added and dissolved uniformly. (3) Finally, the enzyme (C) is added and dissolved to produce a liquid detergent composition.
- the method of using the liquid detergent composition of the present invention may be the same as the method of using the conventional liquid detergent composition, and is not particularly limited. An example is shown below. (1) Tap water in a washing machine containing laundry, add the liquid detergent composition at 25 ° C., and gently stir to dissolve. (2) Wash the laundry with a washing machine. (3) Drain the liquid from the washing machine and rinse with tap water once or twice. (4) Appropriate dehydration.
- N- ⁇ -acetylarginine ⁇ Arginine acetamide manufactured by MP Bio-Japan Co., Ltd. ⁇ 12.6 parts by weight (0.05 mole part), 1 part of methanesulfonic acid and 92 parts by weight of ethanol (2 mole parts) were uniformly mixed.
- the mixture was heated and stirred at 80 ° C. for 5 hours, concentrated by an evaporator, and then neutralized by adding 5.2 parts by weight (0.05 mol part) of hydrochloric acid (concentration: 35% by weight). Thereafter, it was recrystallized from water and dried under reduced pressure ⁇ 60 ° C., 20 Pa ⁇ to obtain N- ⁇ -acetylarginine ethyl ester hydrochloride as compound (B).
- Example 1 100 mg of guanidine hydrochloride ⁇ manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) which is an organic compound (A) was used as a stabilizer (N-1).
- Example 2 ⁇ Examples 2 to 15>
- stabilizers (N-2) to (N-15) were obtained in the same manner as in Example 1 except that the organic compounds (A) and (B) had the compositions and amounts shown in Table 1.
- the organic compound (A) urea ⁇ manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd. ⁇ and pyridine ⁇ manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd. ⁇ were used in addition to guanidine hydrochloride.
- Comparative Examples 2 to 4 ⁇ Comparative Examples 2 to 4>
- the stabilizers (HN-2) to (HN-4) were used in the same manner as Comparative Example 1 except that propylene glycol was used in the composition and amount shown in Table 2.
- glycerin ⁇ manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd. ⁇ and trehalose ⁇ manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd. ⁇ which are conventional stabilizers, were used, respectively.
- Stabilizers (N-1) to (N-15) of Examples 1 to 15 and stabilizers (HN-1) to (HN-4) of Comparative Examples 1 to 4 were each 50 mmol / L Tris buffer.
- ⁇ Made by Wako Pure Chemical Industries, Ltd. ⁇ (pH 7)
- each cellulase ⁇ manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd. ⁇ -1) to (S-15) and (HS-1) to (HS-4) were obtained, respectively.
- the obtained cellulase aqueous solution was sealed in a thermostat at 25 ° C.
- protease aqueous solution was sealed in a thermostatic chamber at 25 ° C. for 2 days, 5 days, 2 weeks, and 1 month, and the enzyme activity was measured by the following method. 1 mL each of protease aqueous solution was measured into a 15 mL test tube, and 0.5 wt% casein solution (0.5 g of casein manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd. dissolved in 100 mL of 0.05 mol / L Tris buffer) 5 mL was added and left at 25 ° C. for 10 minutes.
- casein solution 0.5 wt% casein solution (0.5 g of casein manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd. dissolved in 100 mL of 0.05 mol / L Tris buffer) 5 mL was added and left at 25 ° C. for 10 minutes.
- TCA solution trichloroacetic acid ⁇ manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd. ⁇ was dissolved in ion-exchanged water
- the mixture was treated with a centrifuge (manufactured by KUBOTA, cooling centrifuge 3922) at 2500 rpm for 20 minutes, and 2 mL of the remaining supernatant was measured into another 15 mL test tube.
- Stabilizers (N-1) to (N-15) of Examples 1 to 15 and stabilizers (HN-1) to (HN-4) of Comparative Examples 1 to 4 were each 50 mmol / L Tris buffer.
- ⁇ Wako Pure Chemical Industries, Ltd. ⁇ (pH 7)
- each lipase ⁇ manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd. ⁇ 5.0 mg is added and mixed uniformly to obtain an aqueous lipase solution (L -1) to (L-15) and (HL-1) to (HL-4) were obtained, respectively.
- Stabilizers (N-1) to (N-15) of Examples 1 to 15 and stabilizers (HN-1) to (HN-4) of Comparative Examples 1 to 4 were each 50 mmol / L Tris buffer.
- ⁇ Made by Wako Pure Chemical Industries, Ltd. ⁇ (pH 7) In addition to 1.0 mL, uniformly mixed. Further, 5.0 mg of lipase ⁇ made by Wako Pure Chemical Industries, Ltd. ⁇ is added and mixed uniformly, and an amylase aqueous solution (AM -1) to (AM-15) and (HAM-1) to (HAM-4) were obtained, respectively.
- the obtained amylase aqueous solution was sealed in a thermostat at 25 ° C.
- Example 16 to 35 Organic compound (A), compound (B), enzyme (C), surfactant (D), alkaline agent (L) and water in the proportions of Table 3 (in Table 3, the unit of each component represents wt%) Were mixed at 25 ° C. to obtain liquid detergent compositions of Examples.
- RI represents the reflectance of the cleaning cloth
- RW represents the reflectance of the cleaning cloth
- RS represents the reflectance of the contaminated cloth.
- the used wet artificial soiling cloth is a wet artificial soiling cloth (reflectance at 540 nm of 40 ⁇ 5%) manufactured by the Japan Laundry Science Association having the soil composition shown in Table 5. The reflectance of the clean cloth at 540 nm is 82.5 ⁇ 0.2%.
- the liquid detergent compositions of Examples 16 to 19 containing the organic compound (A) showed a significant reduction in detergency after storage at 25 ° C. for 3 months. It can be seen that can be maintained. Further, in Examples 20 to 31 containing the compound (B), it can be seen that the detergency is hardly lowered and the detergency can be maintained for a long time even after storage at 25 ° C. for 3 months. In Examples 32 to 35 in which a plurality of enzymes are used in combination, the detergency is hardly lowered, and the detergency is further improved as compared with the case where the enzyme is used alone.
- the protein aqueous solution stabilizer of the present invention stabilizes the protein and does not decrease the activity for a long period of time, it can be used effectively in the fields of pharmaceuticals, foods, detergents and biochemistry.
- it can be used for protein pharmaceutical liquid preparations, enzyme liquid preparations, industrial enzyme aqueous solutions, liquid detergents, beverages, measuring reagents for diagnostic agents, protein standard solutions, and the like.
- the liquid detergent composition of the present invention has good enzyme activity sustainability and can maintain cleanability for a long period of time, and can be used particularly for liquid detergent compositions for clothing.
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Abstract
本発明は、水溶液中のタンパク質の凝集等によるタンパク質の生理活性低下を抑制し、タンパク質の水溶液を長期的に安定化させることができるタンパク質水溶液の安定化剤及び酵素の酵素活性の持続性が良く、長期間洗浄性を維持できる液体洗剤組成物を提供することを目的とするものであり、本発明のタンパク質水溶液の安定化剤は、以下(1)~(3)の条件を満たす有機化合物(A)を含有するタンパク質水溶液の安定化剤である; (1)有機化合物(A)の分子にプロトンが付加した場合に、分子内の少なくとも1つの原子(Z)において、原子(Z)及び原子(Z)に結合している原子(Y)が有するπ電子により形成されているπ結合が共鳴構造をとっており、 原子(Z)及び原子(Y)が有する電子であって、この共鳴構造のπ結合に関与しているπ電子が4つ以上であること (2)0.1moldm-3溶液のイオン強度が0.1以上であること (3)分子量が300未満であること。
Description
本発明は、タンパク質水溶液の安定化剤、この安定化剤を含有するタンパク質水溶液及び液体洗剤組成物、並びに、この安定化剤を用いるタンパク質の安定化方法に関する。
酵素、抗体、ペプチド等のタンパク質は、洗剤、診断・検査薬、医薬品として広く利用されている。これらの製品においては、製造工程及び保存期間中に生理活性(力価)が損なわれないことが重要である。タンパク質を水溶液とした場合、生理活性が長期間維持できない問題がある。そこで、タンパク質を生理活性を低下させずに供給する方法として、精製したタンパク質製剤を供給する方法が採られている。
安定してタンパク質を取り出し精製するための一つの方法として、凍結乾燥が一般的に行われている。タンパク質の多くは熱によって失活しやすい性質を有するが、凍結乾燥法では、熱をかけずにタンパク質を安定化することができる。
しかしながら、凍結乾燥法は、脱水により変性するタンパク質には使用できない、及び、凍結乾燥工程中に吸湿や酸化による変質が起こりやすい等の難点がある。また、凍結乾燥製剤は、使用時に水溶液として溶解して用いる場合、タンパク質製剤を必要な濃度に調整した水溶液をその都度に調製しなければならないという煩雑さの問題がある。
このような理由から、タンパク質を水溶液中で安定化させる技術が公開されている。ウレアーゼパーオキシターゼを安定化させるために、ウレアーゼパーオキシターゼを含む水溶液にグリセリン等の多価アルコールを含有させる技術(特許文献1)、及び、コレステロールオキシターゼを安定化させるために、コレステロールオキシターゼを含む水溶液に牛血清アルブミンやグルコース等の糖類あるいはリジン等のアミノ酸を添加する技術(特許文献2)等が挙げられる。
しかし、これらはいずれも特定のタンパク質を安定化させるための方法であり、汎用性があるとは言いがたく、タンパク質全般に適用して活性を長期間維持できる汎用的な安定化剤及び安定化方法はない。
安定してタンパク質を取り出し精製するための一つの方法として、凍結乾燥が一般的に行われている。タンパク質の多くは熱によって失活しやすい性質を有するが、凍結乾燥法では、熱をかけずにタンパク質を安定化することができる。
しかしながら、凍結乾燥法は、脱水により変性するタンパク質には使用できない、及び、凍結乾燥工程中に吸湿や酸化による変質が起こりやすい等の難点がある。また、凍結乾燥製剤は、使用時に水溶液として溶解して用いる場合、タンパク質製剤を必要な濃度に調整した水溶液をその都度に調製しなければならないという煩雑さの問題がある。
このような理由から、タンパク質を水溶液中で安定化させる技術が公開されている。ウレアーゼパーオキシターゼを安定化させるために、ウレアーゼパーオキシターゼを含む水溶液にグリセリン等の多価アルコールを含有させる技術(特許文献1)、及び、コレステロールオキシターゼを安定化させるために、コレステロールオキシターゼを含む水溶液に牛血清アルブミンやグルコース等の糖類あるいはリジン等のアミノ酸を添加する技術(特許文献2)等が挙げられる。
しかし、これらはいずれも特定のタンパク質を安定化させるための方法であり、汎用性があるとは言いがたく、タンパク質全般に適用して活性を長期間維持できる汎用的な安定化剤及び安定化方法はない。
また、タンパク質の中でも酵素は、衣料用洗剤等の洗剤の構成成分として知られている。衣料はその種類によって汚れが異なる。汚れの中で皮脂汚れ、タンパク汚れ及び粒子汚れ等の複合汚れは洗浄が困難であると考えられている。従来、このような汚れに対しては、皮脂汚れ除去及び粒子汚れの分散に優れた界面活性剤、タンパク汚れ分解に優れたプロテアーゼのような酵素を含む洗剤が有効であることが知られている。
周知の通り、酵素は分解力の高さから今や洗剤に欠かすことのできないものとなっている。一方、洗剤は使い勝手の点で従来の固形洗剤から液体洗剤へ形態が変わりつつある。しかしながら、酵素は水溶液中で酵素活性の持続性が悪く、貯蔵中に酵素活性が著しく低下するといった問題が発生している。そのため、酵素の酵素活性の持続性が高く、洗浄力を維持できる液体洗剤を提供することが大きな課題になっている。
例えば、プロテアーゼ阻害剤を液体洗剤に添加することにより、酵素活性の持続性の改善が行われてきた。非特許文献1には、ボロニックアシッドがセリンプロテアーゼ、ズブチリシンを阻害する旨の記載がある。特許文献3には、4-置換フェニルボロン酸がプロテアーゼ、サビナーゼを阻害する旨の記載がある。
また、酵素を安定化するために、特許文献4には、ポリオール(例えば1,2-プロパンジオール、ソルビトール、グリセロール)を液体洗剤に添加することも記載されている。
しかしながら、これらの組成物を含む液体洗剤では、一定の効果はあるものの、貯蔵時の酵素活性の低下を十分抑えるとは言えず、消費者のニーズに十分対応できる洗浄性を得ることができない。
なお、本発明において、「酵素活性の持続性が良い」とは、一定期間保管した後に測定した酵素活性と、保管する直前に測定した酵素活性との差が小さく、一定の酵素活性を示すことを意味する。
また、酵素を安定化するために、特許文献4には、ポリオール(例えば1,2-プロパンジオール、ソルビトール、グリセロール)を液体洗剤に添加することも記載されている。
しかしながら、これらの組成物を含む液体洗剤では、一定の効果はあるものの、貯蔵時の酵素活性の低下を十分抑えるとは言えず、消費者のニーズに十分対応できる洗浄性を得ることができない。
なお、本発明において、「酵素活性の持続性が良い」とは、一定期間保管した後に測定した酵素活性と、保管する直前に測定した酵素活性との差が小さく、一定の酵素活性を示すことを意味する。
Molecular & Cellular Biochemistry,51,1983,p5-32
そこで、水溶液中のタンパク質の凝集等によるタンパク質の生理活性低下を抑制し、タンパク質の水溶液を長期的に安定化させることができるタンパク質水溶液の安定化剤、及び、酵素の酵素活性の持続性が良く、長期間洗浄性を維持できる液体洗剤組成物を提供することが課題である。
本発明者は、上記の目的を達成するべく検討を行った結果、本発明に到達した。
すなわち、本発明は、タンパク質水溶液の安定化剤であって、以下(1)~(3)の条件を満たす有機化合物(A)を含有するタンパク質水溶液の安定化剤;
(1)有機化合物(A)の分子にプロトンが付加した場合に、分子内の少なくとも1つの原子(Z)において、原子(Z)及び原子(Z)に結合している原子(Y)が有するπ電子により形成されているπ結合が共鳴構造をとっており、
原子(Z)及び原子(Y)が有する電子であって、この共鳴構造のπ結合に関与しているπ電子が4つ以上であること
(2)0.1moldm-3溶液のイオン強度が0.1以上であること
(3)分子量が300未満であること
である。
また、本発明のタンパク質水溶液は、このタンパク質水溶液の安定化剤、タンパク質及び水を含有することを要旨とする。
また、本発明のタンパク質の安定化方法は、このタンパク質水溶液の安定化剤、タンパク質及び水を混合し、1分~2時間攪拌することを要旨とする。
また、本発明の液体洗剤組成物は、このタンパク質水溶液の安定化剤、酵素(C)、界面活性剤(D)及び水を含有することを要旨とする。
すなわち、本発明は、タンパク質水溶液の安定化剤であって、以下(1)~(3)の条件を満たす有機化合物(A)を含有するタンパク質水溶液の安定化剤;
(1)有機化合物(A)の分子にプロトンが付加した場合に、分子内の少なくとも1つの原子(Z)において、原子(Z)及び原子(Z)に結合している原子(Y)が有するπ電子により形成されているπ結合が共鳴構造をとっており、
原子(Z)及び原子(Y)が有する電子であって、この共鳴構造のπ結合に関与しているπ電子が4つ以上であること
(2)0.1moldm-3溶液のイオン強度が0.1以上であること
(3)分子量が300未満であること
である。
また、本発明のタンパク質水溶液は、このタンパク質水溶液の安定化剤、タンパク質及び水を含有することを要旨とする。
また、本発明のタンパク質の安定化方法は、このタンパク質水溶液の安定化剤、タンパク質及び水を混合し、1分~2時間攪拌することを要旨とする。
また、本発明の液体洗剤組成物は、このタンパク質水溶液の安定化剤、酵素(C)、界面活性剤(D)及び水を含有することを要旨とする。
本発明のタンパク質水溶液の安定化剤は、水溶液中のタンパク質を安定化し生理活性が低下しない。したがって、本発明のタンパク質水溶液の安定化剤を含有するタンパク質水溶液は、生理活性を長期間維持できる。
また、本発明の液体洗剤組成物は、長期的に洗浄性を保つことができる。
また、本発明の液体洗剤組成物は、長期的に洗浄性を保つことができる。
以下、タンパク質水溶液の安定化剤を単に安定化剤とも表記する。また、有機化合物(A)を単に化合物(A)とも表記する。
本発明は、タンパク質水溶液の安定化剤であって、以下(1)~(3)の条件を満たす有機化合物(A)を含有するタンパク質水溶液の安定化剤;
(1)有機化合物(A)の分子にプロトンが付加した場合に、分子内の少なくとも1つの原子(Z)において、原子(Z)及び原子(Z)に結合している原子(Y)が有するπ電子により形成されているπ結合が共鳴構造をとっており、
原子(Z)及び原子(Y)が有する電子であって、この共鳴構造のπ結合に関与しているπ電子が4つ以上であること
(2)0.1moldm-3溶液のイオン強度が0.1以上であること
(3)分子量が300未満であること
である。
本発明は、タンパク質水溶液の安定化剤であって、以下(1)~(3)の条件を満たす有機化合物(A)を含有するタンパク質水溶液の安定化剤;
(1)有機化合物(A)の分子にプロトンが付加した場合に、分子内の少なくとも1つの原子(Z)において、原子(Z)及び原子(Z)に結合している原子(Y)が有するπ電子により形成されているπ結合が共鳴構造をとっており、
原子(Z)及び原子(Y)が有する電子であって、この共鳴構造のπ結合に関与しているπ電子が4つ以上であること
(2)0.1moldm-3溶液のイオン強度が0.1以上であること
(3)分子量が300未満であること
である。
タンパク質を水溶液として保存する際にそのまま保存すると、これらが凝集や加水分解等を起こし力価が著しく低下するという問題点があるが、本発明では、特定の化学構造を有する上記の化合物(A)をタンパク質水溶液の安定化剤として使用することにより解決できる。
上記(1)の条件について説明する。
例えば、有機化合物(A)が下記一般式(1)で表されるグアニジンである場合、炭素原子(I)は、窒素原子(II)、(III)及び(IV)と結合している。グアニジンの分子にプロトンが付加した場合、炭素原子(I)はカチオンになり空軌道をもち、窒素原子(II)~(IV)はそれぞれsp3混成軌道に孤立電子対を有する。これら3つの孤立電子対は、炭素原子(I)との間にπ結合を形成することができ、共鳴構造をとっている。
すなわち、グアニジンの分子内の炭素原子(I)を原子(Z)とした場合に、この原子(Z)に結合している原子(Y)は、窒素原子(II)~(IV)であり、この原子(Z){炭素原子(I)}及び原子(Y){窒素原子(II)~(IV)}が有する電子であって、この共鳴構造のπ結合に関与しているπ電子の数は6つである。
なお、グアニジンの分子にプロトンが付加した場合、窒素原子(II)~(IV)は、それぞれ炭素原子(I)及び2つの水素原子と結合しており、それぞれの孤立電子対がπ結合を形成しているので、窒素原子(II)~(IV)を原子(Z)とした場合は、それぞれπ結合に関与しているπ電子を2つ有している。
したがって、グアニジンは、炭素原子(I)が原子(Z)の条件を満たすので、(1)の条件を満たす。
例えば、有機化合物(A)が下記一般式(1)で表されるグアニジンである場合、炭素原子(I)は、窒素原子(II)、(III)及び(IV)と結合している。グアニジンの分子にプロトンが付加した場合、炭素原子(I)はカチオンになり空軌道をもち、窒素原子(II)~(IV)はそれぞれsp3混成軌道に孤立電子対を有する。これら3つの孤立電子対は、炭素原子(I)との間にπ結合を形成することができ、共鳴構造をとっている。
すなわち、グアニジンの分子内の炭素原子(I)を原子(Z)とした場合に、この原子(Z)に結合している原子(Y)は、窒素原子(II)~(IV)であり、この原子(Z){炭素原子(I)}及び原子(Y){窒素原子(II)~(IV)}が有する電子であって、この共鳴構造のπ結合に関与しているπ電子の数は6つである。
なお、グアニジンの分子にプロトンが付加した場合、窒素原子(II)~(IV)は、それぞれ炭素原子(I)及び2つの水素原子と結合しており、それぞれの孤立電子対がπ結合を形成しているので、窒素原子(II)~(IV)を原子(Z)とした場合は、それぞれπ結合に関与しているπ電子を2つ有している。
したがって、グアニジンは、炭素原子(I)が原子(Z)の条件を満たすので、(1)の条件を満たす。
上記(1)の条件を満たす化合物としては、例えば、グアニジウム塩、グアナジン、グアナミン、ホルムアミジン、複素環化合物(ピロール、イミダゾール、ピリジン、ピリミジン、インドール、キノリン、イソキノリン、プリン等)、有機リン酸(炭素数1~30のアルコールのリン酸エステル等)等が挙げられる。
上記(2)の条件において、イオン強度Iとは、溶液中のイオン種iについて、それぞれのイオンのモル濃度mと電荷zの2乗の積を加え合わせ、さらにそれを1/2にしたものであり、以下の式で表される。
I=1/2Σmizi 2
つまり、0.1moldm-3溶液のイオン強度が0.1以上であるとは、上式で計算されるIの値が0.1以上であることを示す。
I=1/2Σmizi 2
つまり、0.1moldm-3溶液のイオン強度が0.1以上であるとは、上式で計算されるIの値が0.1以上であることを示す。
本発明の上記(1)~(3)の条件を満たす有機化合物(A)としては、複素環化合物(A-1)、有機リン酸(A-2)、炭素数1~20の窒素、酸素及び硫黄原子を2つ以上有する化合物(A-3)並びにこれらの塩(A-4)が挙げられる。
複素環化合物(A-1)としては、含窒素複素環化合物、含酸素複素環化合物、含硫黄複素環化合物、含リン複素環化合物が挙げられ、例えば、ピロール、イミダゾール、ピリジン、ピリミジン、インドール、キノリン、イソキノリン、プリン、フラン、チオフェン、オキサゾール、チアゾール、イソオキサゾール、イソチアゾール等が挙げられる。
有機リン酸(A-2)としては、炭素数1~20の有機リン酸が挙げられ、例えば、メチルリン酸、エチルリン酸、イソプロピルリン酸、ブチルリン酸、ジメチルリン酸、ジエチルリン酸、ジプロピルリン酸、ジブチルリン酸、メチルピロリン酸、エチルピロリン酸等が挙げられる。
炭素数1~20の窒素、酸素及び硫黄原子を2つ以上有する化合物(A-3)としては、下記一般式(2)で表される化合物(a)、アミジノ基含有化合物、アミド基含有化合物等が挙げられ、例えば、グアニジン、尿素、チオ尿素、フォルムアミジン、メチルアミジン、ビグアニド等が挙げられる。
これらの塩(A-4)としては、下記一般式(2)で表される化合物(a)の塩が挙げられる。塩としては、例えば、塩酸塩、リン酸塩、硫酸塩等の無機酸塩、及び炭酸塩、クエン酸塩、酢酸塩等の有機酸塩等が挙げられる。
複素環化合物(A-1)としては、含窒素複素環化合物、含酸素複素環化合物、含硫黄複素環化合物、含リン複素環化合物が挙げられ、例えば、ピロール、イミダゾール、ピリジン、ピリミジン、インドール、キノリン、イソキノリン、プリン、フラン、チオフェン、オキサゾール、チアゾール、イソオキサゾール、イソチアゾール等が挙げられる。
有機リン酸(A-2)としては、炭素数1~20の有機リン酸が挙げられ、例えば、メチルリン酸、エチルリン酸、イソプロピルリン酸、ブチルリン酸、ジメチルリン酸、ジエチルリン酸、ジプロピルリン酸、ジブチルリン酸、メチルピロリン酸、エチルピロリン酸等が挙げられる。
炭素数1~20の窒素、酸素及び硫黄原子を2つ以上有する化合物(A-3)としては、下記一般式(2)で表される化合物(a)、アミジノ基含有化合物、アミド基含有化合物等が挙げられ、例えば、グアニジン、尿素、チオ尿素、フォルムアミジン、メチルアミジン、ビグアニド等が挙げられる。
これらの塩(A-4)としては、下記一般式(2)で表される化合物(a)の塩が挙げられる。塩としては、例えば、塩酸塩、リン酸塩、硫酸塩等の無機酸塩、及び炭酸塩、クエン酸塩、酢酸塩等の有機酸塩等が挙げられる。
本発明のタンパク質水溶液の安定化剤において、活性の持続性の観点から、有機化合物(A)としては、下記一般式(2)で表される化合物(a)及び化合物(a)の塩が好ましい。
一般式(2)において、Xはイミノ基、酸素原子又は硫黄原子を表す。
一般式(2)で表される化合物(a)として、具体的にはグアニジン、尿素及びチオ尿素が挙げられる。
一般式(2)で表される化合物(a)の塩としては、グアニジンの塩が挙げられる。
塩としては、塩酸塩、炭酸塩、ホウ酸塩、硫酸塩及びリン酸塩等が挙げられる。
塩としては、塩酸塩、炭酸塩、ホウ酸塩、硫酸塩及びリン酸塩等が挙げられる。
化合物(a)及び化合物(a)の塩としては、タンパク質安定化の観点で、グアニジンの塩及び尿素が好ましく、さらに好ましくはグアニジンの塩、次にさらに好ましくはグアニジン塩酸塩である。
本発明の安定化剤中に含まれる有機化合物(A)の含有量(重量%)は、タンパク質安定化の観点から、安定化剤の重量に対し、10~100重量%が好ましく、さらに好ましくは20~90重量%、次にさらに好ましくは30~80重量%、特に好ましくは30~70重量%である。
本発明の安定化剤中に含まれる有機化合物(A)の含有量(重量%)は、タンパク質安定化の観点から、安定化剤を使用する場合のタンパク質の重量に対し、2~6000重量%となるように含有することが好ましく、さらに好ましくは5~500重量%となるように含有することであり、次にさらに好ましくは10~100重量%となるように含有することである。
本発明の安定化剤中に含まれる有機化合物(A)の含有量(重量%)は、タンパク質安定化の観点から、安定化剤を使用する場合のタンパク質の重量に対し、2~6000重量%となるように含有することが好ましく、さらに好ましくは5~500重量%となるように含有することであり、次にさらに好ましくは10~100重量%となるように含有することである。
本発明の安定化剤は、さらに下記一般式(3)で表される化合物(B)を含有することができる。
一般式(3)中、Qはアルキル基を表し、アルキル基中の水素原子の一部が水素原子以外の基に置換されていてもよい。
Qのアルキル基としては炭素数1~22のアルキル基が挙げられ、具体的には、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ドデシル基、セチル基、ステアリル基及びベヘニル基等が挙げられる。これらのアルキル基中の水素原子の一部が水素原子以外の基に置換されてもよい。
水素原子以外の置換基としては、アミノ基、カルボキシル基、アミド基、エステル基、イミノ基及び水酸基等が挙げられる。置換基の数は1~3が好ましく、さらに好ましくは2~3である。例えば、ブチル基末端の水素原子2つが1つのアミノ基と1つのカルボキシル基で置換された場合、化合物(B)はアルギニンを表す。
水素原子以外の置換基としては、アミノ基、カルボキシル基、アミド基、エステル基、イミノ基及び水酸基等が挙げられる。置換基の数は1~3が好ましく、さらに好ましくは2~3である。例えば、ブチル基末端の水素原子2つが1つのアミノ基と1つのカルボキシル基で置換された場合、化合物(B)はアルギニンを表す。
化合物(B)としては、アルギニン又はその塩(B-1)及びアルギニン誘導体又はその塩(B-2)が挙げられる。
アルギニン又はその塩(B-1)として、アルギニン、アルギニンの無機酸塩(塩酸塩、ホウ酸塩、リン酸塩、ピロリン酸塩、硫酸塩及びケイ酸塩等)及びアルギニンの有機酸塩(ギ酸塩、酢酸塩、シュウ酸塩、乳酸塩、クエン酸塩、トリメリット酸塩及びピロメリット酸塩等)が挙げられる。
アルギニン誘導体又はその塩(B-2)において、アルギニン誘導体は、下記一般式(4)で表されるアルギニンのα-アミノ基若しくはα-カルボキシル基又はこれらの両方の基が置換された誘導体である。
α-アミノ基の置換は、下記一般式(5)で表されるN-アルキルカルボニル-アミド基(Y-1)又は下記一般式(6)で表されるイミノ基(Y-2)への置換であり、α-カルボキシル基の置換は、下記一般式(7)で表されるエステル基(Z-1)又は下記一般式(8)で表されるN-アルキルアミド基(Z-2)への置換である。
α-アミノ基の置換は、下記一般式(5)で表されるN-アルキルカルボニル-アミド基(Y-1)又は下記一般式(6)で表されるイミノ基(Y-2)への置換であり、α-カルボキシル基の置換は、下記一般式(7)で表されるエステル基(Z-1)又は下記一般式(8)で表されるN-アルキルアミド基(Z-2)への置換である。
言い換えると、アルギニン誘導体又はその塩(B-2)では、α-アミノ基又はα-カルボキシル基の少なくともいずれか一方が置換されている。すなわち、Yがアミノ基の場合、Zは下記一般式(7)で表されるエステル基(Z-1)又は下記一般式(8)で表されるN-アルキルアミド基(Z-2)であり、Zがカルボキシル基の場合は、Yは下記一般式(5)で表されるN-アルキルカルボニル-アミド基(Y-1)又は下記一般式(6)で表されるイミノ基(Y-2)である。
一般式(4)中、Yはアミノ基、下記一般式(5)で表されるN-アルキルカルボニル-アミド基(Y-1)又は下記一般式(6)で表されるイミノ基(Y-2)を表す。Zは、カルボキシル基、下記一般式(7)で表されるエステル基(Z-1)又は下記一般式(8)で表されるN-アルキルアミド基(Z-2)を表す。
一般式(5)中、R1は、水素原子又は炭素数1~36の1価の炭化水素基を表し、この炭化水素基はその水素原子の一部が水素原子以外の他の官能基に置換されていてもよい。
一般式(5)で表されるN-アルキルカルボニル-アミド基(Y-1)におけるR1の炭化水素基としては、炭素数1~36の1価の炭化水素基であり、直鎖又は分岐の脂肪族炭化水素基、脂環式炭化水素基及び芳香族炭化水素基が含まれる。
直鎖の脂肪族炭化水素基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ラウリル基、パルミチル基、ステアリル基、オレイル基及びベヘニル基等が挙げられる。
分岐の脂肪族炭化水素基としては、イソプロピル基及びt-ブチル基等が挙げられる。
脂環式炭化水素基としては、シクロヘキシル基、メチルシクロヘキシル基及びシクロヘキシルメチル基等が挙げられる。
芳香族炭化水素基としては、フェニル基、メチルフェニル基、ベンジル基、フェニルエチル基及びメチルベンジル基等が挙げられる。
これらの炭化水素基のうち、タンパク質含有水溶液の安定化の観点から、直鎖の脂肪族炭化水素基が好ましく、さらに好ましくはメチル基及びエチル基、最も好ましくはメチル基である。
水素原子以外の置換基としては、アミノ基、カルボキシル基、アミド基、エステル基、イミノ基及び水酸基等が挙げられる。
直鎖の脂肪族炭化水素基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ラウリル基、パルミチル基、ステアリル基、オレイル基及びベヘニル基等が挙げられる。
分岐の脂肪族炭化水素基としては、イソプロピル基及びt-ブチル基等が挙げられる。
脂環式炭化水素基としては、シクロヘキシル基、メチルシクロヘキシル基及びシクロヘキシルメチル基等が挙げられる。
芳香族炭化水素基としては、フェニル基、メチルフェニル基、ベンジル基、フェニルエチル基及びメチルベンジル基等が挙げられる。
これらの炭化水素基のうち、タンパク質含有水溶液の安定化の観点から、直鎖の脂肪族炭化水素基が好ましく、さらに好ましくはメチル基及びエチル基、最も好ましくはメチル基である。
水素原子以外の置換基としては、アミノ基、カルボキシル基、アミド基、エステル基、イミノ基及び水酸基等が挙げられる。
一般式(5)で表されるN-アルキルカルボニル-アミド基(Y-1)として具体的には、ホルムアミド基、アセチルアミド基、プロピオン酸アミド基、ブチル酸アミド基、ヘキシル酸アミド基、シクロヘキシル酸アミド基、オクチル酸アミド基及びベンゾイルアミド基等が挙げられる。
一般式(6)中、R2とR3はそれぞれ独立に、水素原子又は炭素数1~36の炭化水素基を表し、これらの炭化水素基はその水素原子の一部が水素原子以外の他の官能基に置換されていてもよい。
一般式(6)で表されるイミノ基(Y-2)において、R2とR3は、R1と同様の炭化水素基が含まれ、これらの炭化水素基はR1と同様に、その一部が他の官能基に置換されていてもよい。
一般式(6)で表されるイミノ基(Y-2)としては、メチルイミノ基等が挙げられる。
一般式(7)中、R4は、炭素数1~36の炭化水素基又は多価アルコール若しくは糖から1つの水酸基を除いた残基を表す。
この炭化水素基はその水素原子一部が他の官能基、例えば、水酸基、メトキシル基、エトキシル基、ニトロ基、ヒドロキシフェニル基等で置換されていてもよい。
この炭化水素基はその水素原子一部が他の官能基、例えば、水酸基、メトキシル基、エトキシル基、ニトロ基、ヒドロキシフェニル基等で置換されていてもよい。
一般式(7)で表されるエステル基(Z-1)において、R4が炭素数1~36の炭化水素基の場合、その炭化水素基は、前記R1と同様の炭化水素基が含まれる。
R4が炭素数1~36の炭化水素基の場合、これらの炭化水素基のうち、タンパク質含有水溶液の安定化の観点から、直鎖の脂肪族炭化水素基が好ましく、さらに好ましくはメチル基及びエチル基、最も好ましくはエチル基である。
R4が炭素数1~36の炭化水素基の場合、これらの炭化水素基のうち、タンパク質含有水溶液の安定化の観点から、直鎖の脂肪族炭化水素基が好ましく、さらに好ましくはメチル基及びエチル基、最も好ましくはエチル基である。
多価アルコールとしては、2価~3価のアルコールが含まれ、エチレングリコール、プロピレングリコール、ジエチレングリコール及びグリセリン等が挙げられる。
糖としては、グルコース、スクロース、ソルビトール、マンニトール及びトレハロース等が挙げられる。
糖としては、グルコース、スクロース、ソルビトール、マンニトール及びトレハロース等が挙げられる。
一般式(8)中、R5は、水素原子又は炭素数1~36の炭化水素基を表し、この炭化水素基はその水素原子の一部が水素原子以外の他の官能基に置換されていてもよい。
一般式(8)で表されるN-アルキルアミド基(Z-2)において、R5が炭素数1~36の炭化水素基の場合、その炭化水素基としては、前記R1と同様の炭化水素基が含まれ、これらの炭化水素基はR1と同様に、その一部が他の官能基に置換されていてもよい。
R5が炭素数1~36の炭化水素基の場合、これらの炭化水素基のうち、タンパク質含有水溶液の安定化の観点から、直鎖の脂肪族炭化水素基が好ましく、さらに好ましくはメチル基及びエチル基、最も好ましくはメチル基である。
R5が炭素数1~36の炭化水素基の場合、これらの炭化水素基のうち、タンパク質含有水溶液の安定化の観点から、直鎖の脂肪族炭化水素基が好ましく、さらに好ましくはメチル基及びエチル基、最も好ましくはメチル基である。
アルギニン誘導体又はその塩(B-2)がアルギニン誘導体の塩の場合、塩としては、無機酸塩(塩酸塩、ホウ酸塩、リン酸塩、ピロリン酸塩、硫酸塩及びケイ酸塩等)及び有機酸塩(ギ酸塩、酢酸塩、シュウ酸塩、乳酸塩、クエン酸塩、トリメリット酸塩及びピロメリット酸塩等)が挙げられる。
アルギニン誘導体又はその塩(B-2)の化合物として具体的には、N-α-アセチルアルギニンエチルエステル塩酸塩が挙げられる。
本願発明の安定化剤中に含まれる化合物(B)としては、活性の持続性の観点から、アルギニン誘導体又はその塩(B-2)が好ましく、さらに好ましくはアルギニンのα-アミノ基及びα-カルボキシル基の両方の基が置換された誘導体であり、特に好ましくはN-α-アセチルアルギニンエチルエステル塩酸塩である。
本発明の安定化剤中に含まれる化合物(B)の含有量(重量%)は、タンパク質安定化の観点から、安定化剤の重量に対し、10~90重量%が好ましく、さらに好ましくは20~80重量%、次にさらに好ましくは30~70重量%である。
本発明の安定化剤中に含まれる化合物(B)の含有量(重量%)は、タンパク質安定化の観点から、安定化剤を使用する場合のタンパク質の重量に対し、2~500重量%となるように含有することが好ましく、さらに好ましくは5~200重量%となるように含有することであり、次にさらに好ましくは10~100重量%となるように含有することである。
本発明の安定化剤中に含まれる化合物(B)の含有量(重量%)は、タンパク質安定化の観点から、安定化剤を使用する場合のタンパク質の重量に対し、2~500重量%となるように含有することが好ましく、さらに好ましくは5~200重量%となるように含有することであり、次にさらに好ましくは10~100重量%となるように含有することである。
本発明の安定化剤は有機化合物(A)のみを含有すればよいが、タンパク質の安定化の観点から、有機化合物(A)及び化合物(B)を含有することが好ましい。
本発明の安定化剤が有機化合物(A)及び化合物(B)を含有する場合、有機化合物(A)と化合物(B)との重量比(有機化合物(A)の重量/化合物(B)の重量)は0.1~9が好ましく、さらに好ましくは0.2~8であり、特に好ましくは0.5~5である。
本発明の安定化剤は、上記有機化合物(A)及び化合物(B)以外に、界面活性剤(E)、無機塩(F)、多価アルコール(G)、糖(H)、アルギニン以外のアミノ酸(I)及びその他の有機化合物(J)を含有していてもよい。
界面活性剤(E)として、アニオン性界面活性剤、カチオン性界面活性剤、両性界面活性剤及びノニオン性界面活性剤が含まれ、例えば、ポリエチレングリコール、ポリオキシプロピレン/ポリオキシエチレン共重合物、ソルビタンアルキルエステルエチレンオキシド付加物、脂肪族アルコールエチレンオキシド付加物、脂肪酸エチレンオキシド付加物及びアルキルアミンエチレンオキシド付加物等が挙げられる。
無機塩(F)として、塩化ナトリウム、ホウ酸ナトリウム、塩化カルシウム、塩化マグネシウム、ギ酸ナトリウム、硫酸マグネシウム及び硫酸アンモニウム等が挙げられる。
多価アルコール(G)として、エチレングリコール、プロピレングリコール及びグリセリン等が挙げられる。
糖(H)として、トレハロース、スクロース、デキストリン、シクロデキストリン、マルトース、フルクトース、ヒアルロン酸及びコンドロイチン硫酸等が挙げられる。
アルギニン以外のアミノ酸(I)として、グリシン、アラニン、アスパラギン酸、アスパラギン、フェニルアラニン、トリプトファン、チロシン、ロイシン、リシン、ヒスチジン及びそれらの塩等が挙げられる。
その他の有機化合物(J)としては特に限定されるものではないが、例えば、血清アルブミン、コラーゲン、カゼイン、ゼラチン及びシルクペプチド等が挙げられる。
本発明の安定化剤中に含まれる界面活性剤(E)の含有量(重量%)は、タンパク質安定化の観点から、安定化剤の重量に対し、0~50重量%が好ましく、さらに好ましくは0~30重量%、次にさらに好ましくは0~20重量%である。
本発明の安定化剤中に含まれる無機塩(F)の含有量(重量%)は、タンパク質安定化の観点から、安定化剤の重量に対し、0~20重量%が好ましく、さらに好ましくは0~15重量%、次にさらに好ましくは0~10重量%である。
本発明の安定化剤中に含まれる多価アルコール(G)の含有量(重量%)は、タンパク質安定化の観点から、安定化剤の重量に対し、0~70重量%が好ましく、さらに好ましくは0~60重量%、次にさらに好ましくは0~50重量%である。
本発明の安定化剤中に含まれる糖(H)の含有量(重量%)は、タンパク質安定化の観点から、安定化剤の重量に対し、0~50重量%が好ましく、さらに好ましくは0~30重量%、次にさらに好ましくは0~20重量%である。
本発明の安定化剤中に含まれるアルギニン以外のアミノ酸(I)の含有量(重量%)は、タンパク質安定化の観点から、安定化剤の重量に対し、0~30重量%が好ましく、さらに好ましくは0~20重量%、次にさらに好ましくは0~10重量%である。
本発明の安定化剤中に含まれるその他の有機化合物(J)の含有量(重量%)は、タンパク質安定化の観点から、安定化剤の重量に対し、0~10重量%が好ましく、さらに好ましくは0~5重量%、次にさらに好ましくは0~3重量%である。
本発明の安定化剤中に含まれる無機塩(F)の含有量(重量%)は、タンパク質安定化の観点から、安定化剤の重量に対し、0~20重量%が好ましく、さらに好ましくは0~15重量%、次にさらに好ましくは0~10重量%である。
本発明の安定化剤中に含まれる多価アルコール(G)の含有量(重量%)は、タンパク質安定化の観点から、安定化剤の重量に対し、0~70重量%が好ましく、さらに好ましくは0~60重量%、次にさらに好ましくは0~50重量%である。
本発明の安定化剤中に含まれる糖(H)の含有量(重量%)は、タンパク質安定化の観点から、安定化剤の重量に対し、0~50重量%が好ましく、さらに好ましくは0~30重量%、次にさらに好ましくは0~20重量%である。
本発明の安定化剤中に含まれるアルギニン以外のアミノ酸(I)の含有量(重量%)は、タンパク質安定化の観点から、安定化剤の重量に対し、0~30重量%が好ましく、さらに好ましくは0~20重量%、次にさらに好ましくは0~10重量%である。
本発明の安定化剤中に含まれるその他の有機化合物(J)の含有量(重量%)は、タンパク質安定化の観点から、安定化剤の重量に対し、0~10重量%が好ましく、さらに好ましくは0~5重量%、次にさらに好ましくは0~3重量%である。
本発明の別の実施態様は、上記タンパク質水溶液の安定化剤、タンパク質及び水を含有するタンパク質水溶液である。
タンパク質水溶液において、安定化剤の含有量(重量%)は、タンパク質安定化の観点から、タンパク質の水溶液の重量に基づいて0.1~50重量%が好ましい。
タンパク質水溶液において、タンパク質の含有量(重量%)は、長期安定性の観点から、タンパク質の水溶液の重量に基づいて0.01~2重量%が好ましい。
タンパク質水溶液において、水の含有量(重量%)は、タンパク質安定化の観点から、タンパク質の水溶液の重量に基づいて48~99.8重量%が好ましい。
タンパク質水溶液において、安定化剤の含有量(重量%)は、タンパク質安定化の観点から、タンパク質の水溶液の重量に基づいて0.1~50重量%が好ましい。
タンパク質水溶液において、タンパク質の含有量(重量%)は、長期安定性の観点から、タンパク質の水溶液の重量に基づいて0.01~2重量%が好ましい。
タンパク質水溶液において、水の含有量(重量%)は、タンパク質安定化の観点から、タンパク質の水溶液の重量に基づいて48~99.8重量%が好ましい。
本発明のタンパク質水溶液において、安定化剤中の有機化合物(A)の含有量(重量%)は、タンパク質安定化の観点から、タンパク質の水溶液の重量に基づいて0.01~40重量%が好ましい。
タンパク質水溶液において、タンパク質と安定化剤中の有機化合物(A)との重量比(有機化合物(A)の重量/タンパク質の重量)は、タンパク質安定化の観点から、2~6000が好ましく、さらに好ましくは5~500であり、次にさらに好ましくは10~100である。
タンパク質水溶液において、安定化剤中の化合物(B)の含有量(重量%)はタンパク質安定化の観点から、タンパク質の水溶液の重量に基づいて0.01~20重量%が好ましい。
タンパク質水溶液において、タンパク質と安定化剤中の化合物(B)との重量比(化合物(B)の重量/タンパク質の重量)は、タンパク質安定化の観点から、2~500が好ましく、さらに好ましくは5~200であり、次にさらに好ましくは10~100である。
タンパク質水溶液において、タンパク質と安定化剤中の有機化合物(A)との重量比(有機化合物(A)の重量/タンパク質の重量)は、タンパク質安定化の観点から、2~6000が好ましく、さらに好ましくは5~500であり、次にさらに好ましくは10~100である。
タンパク質水溶液において、安定化剤中の化合物(B)の含有量(重量%)はタンパク質安定化の観点から、タンパク質の水溶液の重量に基づいて0.01~20重量%が好ましい。
タンパク質水溶液において、タンパク質と安定化剤中の化合物(B)との重量比(化合物(B)の重量/タンパク質の重量)は、タンパク質安定化の観点から、2~500が好ましく、さらに好ましくは5~200であり、次にさらに好ましくは10~100である。
本発明のタンパク質水溶液の安定化剤が適用できるタンパク質としては特に限定されないが、酵素、組み換えタンパク質、抗体及びペプチド等が挙げられる。
酵素としては、酸化還元酵素{コレステロールオキシダーゼ、グルコースオキシダーゼ、アスコルビン酸オキシダーゼ及びペルオキシダーゼ等}、加水分解酵素{リゾチーム、プロテアーゼ、セリンプロテアーゼ、アミラーゼ、リパーゼ、セルラーゼ及びグルコアミラーゼ等}、異性化酵素{グルコースイソメラーゼ等}、転移酵素{アシルトランスフェラーゼ及びスルホトランスフェラーゼ等}、合成酵素{脂肪酸シンターゼ、リン酸シンターゼ及びクエン酸シンターゼ等}及び脱離酵素{ペクチンリアーゼ等}等が挙げられる。
組み換えタンパク質としては、タンパク製剤{インターフェロンα、インターフェロンβ、インターロイキン1~12、成長ホルモン、エリスロポエチン、インスリン、顆粒状コロニー刺激因子(G-CSF)、組織プラスミノーゲン活性化因子(TPA)、ナトリウム利尿ペプチド、血液凝固第VIII因子、ソマトメジン、グルカゴン、成長ホルモン放出因子、血清アルブミン及びカルシトニン等}及びワクチン{A型肝炎ワクチン、B型肝炎ワクチン及びC型肝炎ワクチン等}等が挙げられる。
抗体としては、モノクローナル抗体及びポリクローナル抗体が挙げられる。
ペプチドとしては、特にアミノ酸組成を限定するものではなく、ジペプチド及びトリペプチド等が挙げられる。
これらのタンパク質のうち、活性の長期安定化の観点から、酵素が好ましい。
これらのタンパク質のうち、活性の長期安定化の観点から、酵素が好ましい。
本発明のタンパク質水溶液に含まれる水は、特に限定されるものではなく、例えば、水道水、イオン交換水、蒸留水及び逆浸透水等が挙げられる。
本発明のタンパク質含有水溶液には、安定化効果を損なわない範囲で、緩衝剤が添加されていてもよい。
緩衝剤としては、公知の緩衝液が挙げられ、具体的には、トリスバッファー(トリス緩衝液)、HEPESバッファー、MOPSバッファー等が挙げられる。これらのうち、アルカリ性の緩衝液が好ましく、入手しやすさの観点で、特に好ましくは、トリスバッファーである。
緩衝剤としては、公知の緩衝液が挙げられ、具体的には、トリスバッファー(トリス緩衝液)、HEPESバッファー、MOPSバッファー等が挙げられる。これらのうち、アルカリ性の緩衝液が好ましく、入手しやすさの観点で、特に好ましくは、トリスバッファーである。
本発明の安定化剤を用いたタンパク質水溶液の製造方法の例を以下に説明するが、タンパク質水溶液の製造は、安定化剤をそのまま、あるいは水に溶かしてタンパク質水溶液に加えてもよいし、タンパク質を安定化剤の水溶液に加えてもよいし、タンパク質と安定化剤と水を一緒に混ぜてもよい。
本発明の安定化剤を用いたタンパク質水溶液の製造方法の例として、分離精製工程で分離された酵素の安定化水溶液を作製する場合の一例を以下に挙げる。
(1)安定化剤を水に加え、水溶液を作製する。
(2)分離精製後の酵素水溶液を上記水溶液に加える。
(3)25℃又は冷蔵庫で密封保存する。
(1)安定化剤を水に加え、水溶液を作製する。
(2)分離精製後の酵素水溶液を上記水溶液に加える。
(3)25℃又は冷蔵庫で密封保存する。
本発明のタンパク質の安定化方法は、上記のタンパク質の安定化剤、上記のタンパク質及び水を混合し、1分~2時間攪拌してタンパク質を安定化させる方法である。
本発明のタンパク質の安定化方法において、添加する安定化剤の量、タンパク質の量、水の量、タンパク質と安定化剤中の有機化合物(A)との重量比及びタンパク質と安定化剤中の化合物(B)との重量比は上記タンパク質水溶液における記載と同様であり、好ましい範囲も同様である。
本発明のタンパク質の安定化方法において、安定化剤、タンパク質及び水を混合する場合、安定化剤をそのまま、あるいは水に溶かしてタンパク質水溶液に加えてもよいし、タンパク質を安定化剤の水溶液に加えてもよいし、タンパク質と安定化剤と水を一緒に混ぜてもよい。
本発明の液体洗剤組成物は、タンパク質水溶液の安定化剤、酵素(C)、界面活性剤(D)及び水を含有する液体洗剤組成物である。
酵素を液体洗剤中で保存すると、酵素が凝集や加水分解等を起こし酵素活性(力価)が著しく低下するという問題点があるが、本発明では、タンパク質水溶液の安定化剤を液体洗剤組成物に含有させることにより解決できる。
本発明の液体洗剤組成物に含まれるタンパク質水溶液の安定化剤は、前述した本発明のタンパク質水溶液の安定化剤である。
本発明の液体洗剤組成物に含まれるタンパク質水溶液の安定化剤は、前記の有機化合物(A)を含有するものである。有機化合物(A)としては、酵素活性の持続性の観点で、グアニジンの塩及び尿素が好ましく、さらに好ましくはグアニジンの塩、次にさらに好ましくはグアニジン塩酸塩である。
本発明の液体洗剤組成物中に含まれる安定化剤の含有量(重量%)は、酵素活性の持続性の観点から、液体洗剤組成物の重量に対し、1~40重量%が好ましく、さらに好ましくは2~35重量%、次にさらに好ましくは3~30重量%、特に好ましくは5~20重量%である。
本発明の液体洗剤組成物中に含まれる有機化合物(A)の含有量(重量%)は、酵素活性の持続性の観点から、液体洗剤組成物の重量に対し、0.01~30重量%が好ましく、さらに好ましくは0.02~10重量%、次にさらに好ましくは0.03~5重量%、特に好ましくは0.05~3重量%である。
本発明の液体洗剤組成物中に含まれる有機化合物(A)の含有量(重量%)は、酵素活性の持続性の観点から、酵素の重量に対し、1~1000重量%となるように含有することが好ましく、さらに好ましくは5~500重量%となるように含有することであり、次にさらに好ましくは10~300重量%となるように含有することである。
本発明の液体洗剤組成物中に含まれる有機化合物(A)の含有量(重量%)は、酵素活性の持続性の観点から、酵素の重量に対し、1~1000重量%となるように含有することが好ましく、さらに好ましくは5~500重量%となるように含有することであり、次にさらに好ましくは10~300重量%となるように含有することである。
本願発明の液体洗剤組成物中に含まれるタンパク質水溶液の安定化剤には、前記の化合物(B)を含有していてもよい。化合物(B)としては、酵素活性の持続性の観点から、アルギニン誘導体又はその塩(B-2)が好ましく、さらに好ましくはアルギニンのα-アミノ基及びα-カルボキシル基の両方の基が置換された誘導体であり、特に好ましくはN-α-アセチルアルギニンエチルエステル塩酸塩である。
本発明の液体洗剤組成物中に含まれる化合物(B)の含有量(重量%)は、酵素活性の持続性の観点から、液体洗剤組成物の重量に対し、0.01~30重量%が好ましく、さらに好ましくは0.03~10重量%、次にさらに好ましくは0.05~5重量%である。
本発明の液体洗剤組成物中に含まれる化合物(B)の含有量(重量%)は、酵素活性の持続性の観点から、酵素の重量に対し、1~1000重量%となるように含有することが好ましく、さらに好ましくは5~500重量%となるように含有することであり、次にさらに好ましくは10~300重量%となるように含有することである。
本発明の液体洗剤組成物中に含まれる化合物(B)の含有量(重量%)は、酵素活性の持続性の観点から、酵素の重量に対し、1~1000重量%となるように含有することが好ましく、さらに好ましくは5~500重量%となるように含有することであり、次にさらに好ましくは10~300重量%となるように含有することである。
本発明の液体洗剤組成物に含まれる安定化剤は有機化合物(A)のみを含有すればよいが、酵素の酵素活性の持続性の観点から、有機化合物(A)及び化合物(B)を含有することが好ましい。
安定化剤が有機化合物(A)及び化合物(B)を含有する場合、有機化合物(A)と化合物(B)との重量比(有機化合物(A)の重量/化合物(B)の重量)は0.1~9が好ましく、さらに好ましくは0.2~8であり、特に好ましくは0.5~5である。
本発明における必須成分である酵素(C)としては、プロテアーゼ(C-1)、セルラーゼ(C-2)、アミラーゼ(C-3)、リパーゼ(C-4)及びオキシドレダクターゼ(C-5)が挙げられる。
プロテアーゼ(C-1)としては、動物、植物又は微生物起源のものが含まれ、入手しやすさの観点から、微生物起源のものが好ましい。プロテアーゼには、化学的に、又は遺伝子的に修飾された変異体も含まれる。プロテアーゼのうち、洗浄性の観点から、セリンプロテアーゼが好ましく、より好ましくはアルカリ性微生物プロテアーゼ及びトリプシン様プロテアーゼである。
アルカリ性微生物プロテアーゼとしては、サブチリシン、特にバシラス菌(Bacillus)由来のもの、例えばサブチリシン Novo、サブチリシン Carlsberg、サブチリシン 309、サブチリシン 147及びサブチリシン 168等が挙げられる。
トリプシン様プロテアーゼとしては、トリプシン(例えば、ブタ又はウシ起源のもの)及びフザリウム(Fusarium)プロテアーゼ等が挙げられる。
トリプシン様プロテアーゼとしては、トリプシン(例えば、ブタ又はウシ起源のもの)及びフザリウム(Fusarium)プロテアーゼ等が挙げられる。
市販のプロテアーゼとしては、ノボザイムス社のAlcalaseTM、SavinaseTM、PrimaseTM、DurazymTM及びEsperaseTM並びにジェネンコア社のPurafectTM及びPurafect OXPTM等が挙げられる。
セルラーゼ(C-2)としては、細菌又は真菌起源のものが含まれる。セルラーゼには、化学的に、又は遺伝子的に修飾された変異体も含まれる。セルラーゼとしては、フミコーラ・インソレンス(Humicola insolens)から生産される真菌セルラーゼとして米国特許第4,435,307号明細書に開示されているものが含まれる。また、特に適当なセルラーゼは色彩保護(color care)に役立つセルラーゼであり、欧州特許出願第0 495 257号明細書に記載されたセルラーゼが含まれる。
市販のセルラーゼとしては、フミコーラ・インソレンス(Humicola insolens)の株により生産されたノボザイムス社のCelluzymeTM及び花王社のKAC-500(B)TM等が挙げられる。
市販のセルラーゼとしては、フミコーラ・インソレンス(Humicola insolens)の株により生産されたノボザイムス社のCelluzymeTM及び花王社のKAC-500(B)TM等が挙げられる。
アミラーゼ(C-3)としては、細菌又は真菌起源のものが含まれる。アミラーゼには、化学的に、又は遺伝子的に修飾された変異体も含まれる。アミラーゼとしては、例えば、英国特許第1,296,839号明細書に詳細に記載されているB.リヘニフォルミス(B. licheniformis)の特殊株から得られるα-アミラーゼ等が挙げられる。
市販のアミラーゼとしては、ノボザイムス社の DuramylTM、TermamylTM、FungamylTM及びBANTM並びにGist-Brocades社のRapidaseTM及びMaxamyl PTM等が挙げられる。
市販のアミラーゼとしては、ノボザイムス社の DuramylTM、TermamylTM、FungamylTM及びBANTM並びにGist-Brocades社のRapidaseTM及びMaxamyl PTM等が挙げられる。
リパーゼ(C-4)としては、細菌又は真菌起源のものが含まれる。リパーゼには、化学的に、又は遺伝子的に修飾された変異体も含まれる。リパーゼの例としては、フミコーラ・ランギノーザ(Humicola lanuginosa)リパーゼ(欧州特許第258 068号明細書及び欧州特許第305 216号明細書)、リゾムーコル・ミーヘイ(Rhizomucor miehei)リパーゼ及びカンジダ(Candida)リパーゼ(欧州特許第238 023号明細書)、C.アンタークティカ(C.ntarctica)リパーゼA及びB、シュードモナス(Pseudomonas)リパーゼ(欧州特許第214 761号明細書)、P.シュードアルカリゲネス(P.pseudoalcaligenes)及びP.アルカリゲネス(P.alcaligenes)リパーゼ(欧州特許第218 272号明細書)、P.セパシア(P.cepacia)リパーゼ(欧州特許第331 376号明細書)、P.スタッツェリ(P.stutzeri)リパーゼ、P.フルオレッセンス(P.fluorescens)リパーゼ及びバシラス(Bacillus)リパーゼ(英国特許第1,372,034号明細書)、B.サチリス(B.subtilis)リパーゼ(Dartois 他(1993), Biochemica et Biophysica Acta1131,253-260)、B.ステアロサーモフィラス(B.stearothermophilus)リパーゼ(特公昭64-744992号公報)並びにB.ピュミルス(B.pumilus)リパーゼ(国際公開第91/16422号)等が挙げられる。
市販のリパーゼとしては、ジェネンコア社の M1 LipaseTM、Luma fastTM及びLipomaxTM、ノボザイムス社のLipolaseTM及びLipolase UltraTM並びに天野エンザイム社のLipase P“Amano”TM等が挙げられる。
オキシドレダクターゼ(C-5)としては、ペルオキシダーゼ及びオキシダーゼ(例えばラッカーゼ)が含まれる。
ペルオキシダーゼとしては、植物、細菌又は真菌起源のものが含まれる。ペルオキシダーゼには、化学的に、又は遺伝子的に修飾された変異体も含まれる。ペルオキシダーゼとしては、コプリナス(Coprinus)(例えばC.シネレウス(Coprinus cinereus)又はC.マクロリザス(C.macrorhizus)の菌株由来のもの)、バシラス(Bacillus)(B.ピュミラス(B.pumilus)の菌株由来のもの)及び国際公開第91/05858号に記載されたペルオキシダーゼが好ましく、特に好ましくは国際公開第91/05858号に記載されたペルオキシダーゼである。
ラッカーゼとしては、細菌又は真菌起源のものが含まれる。ラッカーゼとしては、トラメテス(Trametes)[例えばT.ビロサ(T.villosa)又はT.ベルシコロール(T.versicolor)の菌株由来のもの]、コプリナス(Coprinus)[例えばC.シネレウス(C.cinereus)の菌株由来のもの]及びミセリオフトラ(Myceliophthora)[例えばM.サーモフィラ(M. thermophlla)の菌株由来のもの]等が挙げられる。
ペルオキシダーゼとしては、植物、細菌又は真菌起源のものが含まれる。ペルオキシダーゼには、化学的に、又は遺伝子的に修飾された変異体も含まれる。ペルオキシダーゼとしては、コプリナス(Coprinus)(例えばC.シネレウス(Coprinus cinereus)又はC.マクロリザス(C.macrorhizus)の菌株由来のもの)、バシラス(Bacillus)(B.ピュミラス(B.pumilus)の菌株由来のもの)及び国際公開第91/05858号に記載されたペルオキシダーゼが好ましく、特に好ましくは国際公開第91/05858号に記載されたペルオキシダーゼである。
ラッカーゼとしては、細菌又は真菌起源のものが含まれる。ラッカーゼとしては、トラメテス(Trametes)[例えばT.ビロサ(T.villosa)又はT.ベルシコロール(T.versicolor)の菌株由来のもの]、コプリナス(Coprinus)[例えばC.シネレウス(C.cinereus)の菌株由来のもの]及びミセリオフトラ(Myceliophthora)[例えばM.サーモフィラ(M. thermophlla)の菌株由来のもの]等が挙げられる。
上記の酵素のうち、タンパク汚れ、脂汚れ、粒子汚れ及び炭水化物汚れに対する洗浄性の観点から、プロテアーゼ(C-1)、セルラーゼ(C-2)、アミラーゼ(C-3)及びリパーゼ(C-4)が好ましく、さらに好ましくは、プロテアーゼ(C-1)である。
本発明において液体洗剤組成物に含まれる酵素(C)は、洗浄性の観点から、2種以上を含むことができる。2種以上を含む場合の組み合わせとしては、プロテアーゼとセルラーゼ、プロテアーゼとセルラーゼとリパーゼ、プロテアーゼとアミラーゼ、及びプロテアーゼとセルラーゼとアミラーゼ等の組み合わせが挙げられる。
本発明の液体洗剤組成物に含まれる酵素(C)の含有量は、洗浄性の観点から、液体洗剤組成物の重量に対し、0.01~5重量%が好ましく、さらに好ましくは0.05~2重量%、特に好ましくは0.1~1重量%である。
本発明の必須成分である界面活性剤(D)はノニオン性界面活性剤(D-1)、アニオン性界面活性剤(D-2)、カチオン性界面活性剤(D-3)及び両性界面活性剤(D-4)が挙げられる。
ノニオン性界面活性剤(D-1)としては、脂肪族アルコール(炭素数8~24)アルキレンオキサイド(炭素数2~8)付加物(重合度=1~100)[オレイルアルコールエチレンオキサイド11モル付加物等]、(ポリ)オキシアルキレン(炭素数2~8、重合度=1~100)グリコール高級脂肪酸(炭素数8~24)エステル[モノステアリン酸ポリエチレングリコール(重合度=20)及びジステアリン酸ポリエチレングリコール(重合度=30)等]、多価(2価~10価又はそれ以上)アルコール脂肪酸(炭素数8~24)エステル[モノステアリン酸グリセリン、モノステアリン酸エチレングリコール及びモノラウリン酸ソルビタン等]、多価(2価~10価又はそれ以上)アルコール高級脂肪酸(炭素数8~24)エステル(ポリ)アルキレンオキサイド付加物(アルキレン基の炭素数2~8,重合度=1~100)[ソルビタンモノラウレートエチレンオキサイド(重合度=10)付加物及びメチルグルコースジオレエートエチレンオキサイド(重合度=50)付加物等]、脂肪酸N-ヒドロキシアルキルアミド[1:1型ヤシ油脂肪酸ジエタノールアミド及び1:1型ラウリン酸ジエタノールアミド等]、アルキル(炭素数1~22)(ポリ)オキシアルキレン(炭素数2~8、重合度=1~100)フェニルエーテル、アルキル(炭素数8~24)(ポリ)オキシアルキレン(炭素数2~8、重合度=1~100)-アミノアルキル(炭素数8~24)-エーテル及びアルキル(炭素数8~24)ジアルキル(炭素数1~6)アミンオキシド[ラウリルジメチルアミンオキシド等]等が挙げられる。
アニオン性界面活性剤(D-2)としては、炭素数8~24のアルキルエーテルカルボン酸又はその塩及び炭素数8~24のアルキル(ポリ)オキシエチレンエーテルカルボン酸又はその塩[(ポリ)オキシエチレン(重合度=1~100)ラウリルエーテル酢酸ナトリウム及び(ポリ)オキシエチレン(重合度=1~100)ラウリルスルホコハク酸2ナトリウム等]、炭素数8~24のアルキル硫酸エステル塩及び炭素数8~24のアルキル(ポリ)オキシエチレン硫酸エステル塩[ラウリル硫酸ナトリウム、ラウリル(ポリ)オキシエチレン(重合度=1~100)硫酸ナトリウム及びラウリル(ポリ)オキシエチレン(重合度=1~100)硫酸-トリエタノールアミン塩等]、ヤシ油脂肪酸モノエタノールアミド硫酸スルホン酸ナトリウム、炭素数8~24のアルキルフェニルスルホン酸塩[ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム等]、炭素数8~24のアルキルリン酸エステル塩及び炭素数8~24のアルキル(ポリ)オキシエチレンリン酸エステル塩[ラウリルリン酸ナトリウム及び(ポリ)オキシエチレン(重合度=1~100)ラウリルエーテルリン酸ナトリウム等]、脂肪酸塩[ラウリン酸ナトリウム及びラウリン酸トリエタノールアミン等]、アシル化アミノ酸塩[ヤシ油脂肪酸メチルタウリンナトリウム、ヤシ油脂肪酸ザルコシンナトリウム、ヤシ油脂肪酸ザルコシントリエタノールアミン、N-ヤシ油脂肪酸アシル-L-グルタミン酸トリエタノールアミン、N-ヤシ油脂肪酸アシル-L-グルタミン酸ナトリウム及びラウロイルメチル-β-アラニンナトリウム等]が挙げられる。
カチオン性界面活性剤(D-3)としては、第4級アンモニウム塩型[塩化ステアリルトリメチルアンモニウム、塩化ベヘニルトリメチルアンモニウム、塩化ジステアリルジメチルアンモニウム及びエチル硫酸ラノリン脂肪酸アミノプロピルエチルジメチルアンモニウム等]及びアミン塩型[ステアリン酸ジエチルアミノエチルアミド乳酸塩、ジラウリルアミン塩酸塩及びオレイルアミン乳酸塩等]等が挙げられる。
両性界面活性剤(D-4)としては、ベタイン型両性界面活性剤[ヤシ油脂肪酸アミドプロピルジメチルアミノ酢酸ベタイン、ラウリルジメチルアミノ酢酸ベタイン、2-アルキル-N-カルボキシメチル-N-ヒドロキシエチルイミダゾリニウムベタイン、ラウリルヒドロキシスルホベタイン及びラウロイルアミドエチルヒドロキシエチルカルボキシメチルベタインヒドロキシプロピルリン酸ナトリウム等]、アミノ酸型両性界面活性剤[β-ラウリルアミノプロピオン酸ナトリウム等]が挙げられる。
界面活性剤(D)としては、1種又は2種以上を使用することができる。2種以上の界面活性剤を使用する場合、その組み合わせとしては、例えば、ノニオン性界面活性剤とアニオン性界面活性剤、ノニオン性界面活性剤とカチオン性界面活性剤、及び、ノニオン性界面活性剤と両性界面活性剤の組み合わせ等が挙げられる。
界面活性剤(D)として、洗浄性の観点から、ノニオン性界面活性剤単独での使用、及びノニオン性界面活性剤とアニオン性界面活性剤との組み合わせでの使用が好ましい。
ノニオン性界面活性剤としては、洗浄性の観点から、脂肪族アルコール(炭素数8~24)エチレンオキサイド付加物(重合度=1~100)が好ましく、さらに好ましくは脂肪族アルコール(炭素数12~18)エチレンオキサイド付加物(重合度4~20)、次にさらに好ましくは脂肪族アルコール(炭素数12~15)エチレンオキサイド付加物(重合度=8~12)、特に好ましくはオレイルアルコールエチレンオキサイド11モル付加物である。
アニオン性界面活性剤としては、洗浄性の観点から、炭素数8~24のアルキルフェニルスルホン酸塩、脂肪酸塩、炭素数8~24のアルキル硫酸エステル塩及び炭素数8~24のアルキル(ポリ)オキシエチレン硫酸エステル塩が好ましく、さらに好ましくは、炭素数12~16のアルキルフェニルスルホン酸塩及び炭素数8~16の脂肪酸塩、次にさらに好ましくは、ドデシルベンゼンスルホン酸モノエタノールアミン塩及びラウリン酸ナトリウムである。
ノニオン性界面活性剤としては、洗浄性の観点から、脂肪族アルコール(炭素数8~24)エチレンオキサイド付加物(重合度=1~100)が好ましく、さらに好ましくは脂肪族アルコール(炭素数12~18)エチレンオキサイド付加物(重合度4~20)、次にさらに好ましくは脂肪族アルコール(炭素数12~15)エチレンオキサイド付加物(重合度=8~12)、特に好ましくはオレイルアルコールエチレンオキサイド11モル付加物である。
アニオン性界面活性剤としては、洗浄性の観点から、炭素数8~24のアルキルフェニルスルホン酸塩、脂肪酸塩、炭素数8~24のアルキル硫酸エステル塩及び炭素数8~24のアルキル(ポリ)オキシエチレン硫酸エステル塩が好ましく、さらに好ましくは、炭素数12~16のアルキルフェニルスルホン酸塩及び炭素数8~16の脂肪酸塩、次にさらに好ましくは、ドデシルベンゼンスルホン酸モノエタノールアミン塩及びラウリン酸ナトリウムである。
本発明の液体洗剤組成物に含まれる界面活性剤(D)の含有量は、洗浄性の観点から、液体洗剤組成物の重量に対し、5~80重量%が好ましく、さらに好ましくは10~50重量%、特に好ましくは20~40重量%である。
本発明の必須成分である水は、特に限定されるものではなく、例えば、水道水、イオン交換水、蒸留水及び逆浸透水等が挙げられる。
本発明の液体洗剤組成物に含まれる水の含有量は、洗浄性の観点から、液体洗剤組成物の重量に対し、5~90重量%が好ましく、さらに好ましくは13~80重量%、特に好ましくは29~70重量%である。
本発明の液体洗剤組成物には、上記の有機化合物(A)及び化合物(B)、酵素(C)、界面活性剤(D)並びに水以外に、無機塩(F)、多価アルコール(G)、糖(H)、アルギニン以外のアミノ酸(I)、ビルダー(K)、アルカリ剤(L)及びキレート剤(M)を含有することができる。
無機塩(F)として、塩化ナトリウム、ホウ酸ナトリウム、塩化カルシウム、塩化マグネシウム、ギ酸ナトリウム、硫酸マグネシウム及び硫酸アンモニウム等が挙げられる。
多価アルコール(G)として、エチレングリコール、プロピレングリコール及びグリセリン等が挙げられる。
糖(H)として、トレハロース、スクロース、デキストリン、シクロデキストリン、マルトース、フルクトース、ヒアルロン酸及びコンドロイチン硫酸等が挙げられる。
アルギニン以外のアミノ酸(I)として、グリシン、アラニン、アスパラギン酸、アスパラギン、フェニルアラニン、トリプトファン、チロシン、ロイシン、リシン、ヒスチジン及びそれらの塩等が挙げられる。
ビルダー(K)として、ポリ(メタ)アクリル酸塩及びポリカルボン酸{例えば、シュウ酸、クエン酸、コハク酸及びリンゴ酸}等が挙げられる。
アルカリ剤(L)として、例えば、苛性ソーダ、ソーダ灰、アンモニア、トリエタノールアミン、ジエタノールアミン、モノエタノールアミン及びトリポリリン酸ソーダ等が挙げられる。
キレート剤(M)としては、液体洗剤に用いられる公知のものを用いることができる。例えば、ニトリロ三酢酸、イミノ二酢酸、エチレンジアミン四酢酸、ジエチレントリアミン五酢酸、グリコールエーテルジアミン四酢酸、ヒドロキシエチルイミノ二酢酸、トリエチレンテトラアミン六酢酸及びジエンコル酸等のアミノポリ酢酸又はこれらの塩、ジグリコール酸、オキシジコハク酸、カルボキシメチルオキシコハク酸、クエン酸、乳酸、酒石酸、シュウ酸、リンゴ酸、オキシジコハク酸、グルコン酸、カルボキシメチルコハク酸及びカルボキシメチル酒石酸等の有機酸又はこれらの塩並びにアミノトリ(メチレンホスホン酸)、1-ヒドロキシエチリデン-1,1-ジホスホン酸、エチレンジアミンテトラ(メチレンホスホン酸)、ジエチレントリアミンペンタ(メチレンホスホン酸)又はこれらのアルカリ金属若しくは低級アミン塩等が挙げられる。
本発明の液体洗剤組成物中に含まれる無機塩(F)の含有量(重量%)は、洗浄性の観点から、液体洗剤組成物の重量に対し、0.01~10重量%が好ましく、さらに好ましくは0.05~5重量%、次にさらに好ましくは0.1~3重量%である。
本発明の液体洗剤組成物中に含まれる多価アルコール(G)の含有量(重量%)は、液体洗剤組成物の均一性の観点から、液体洗剤組成物の重量に対し、0~20重量%が好ましく、さらに好ましくは0~10重量%、次にさらに好ましくは0~5重量%である。
本発明の液体洗剤組成物中に含まれる糖(H)の含有量(重量%)は、洗浄性の観点から、液体洗剤組成物の重量に対し、0~5重量%が好ましく、さらに好ましくは0~3重量%、次にさらに好ましくは0~1重量%である。
本発明の液体洗剤組成物中に含まれるアルギニン以外のアミノ酸(I)の含有量(重量%)は、洗浄性の観点から、液体洗剤組成物の重量に対し、0~10重量%が好ましく、さらに好ましくは0~5重量%、次にさらに好ましくは0~3重量%である。
本発明の液体洗剤組成物中に含まれるビルダー(K)の含有量(重量%)は、洗浄性の観点から、液体洗剤組成物の重量に対し、0~5重量%が好ましく、さらに好ましくは0~3重量%、次にさらに好ましくは0~1重量%である。
本発明の液体洗剤組成物中に含まれるアルカリ剤(L)の含有量(重量%)は、洗浄性の観点から、液体洗剤組成物の重量に対し、0~5重量%が好ましく、さらに好ましくは0.1~4重量%、次にさらに好ましくは0.5~3重量%である。
本発明の液体洗剤組成物中に含まれるキレート剤(M)の含有量(重量%)は、洗浄性の観点から、液体洗剤組成物の重量に対し、0~5重量%が好ましく、さらに好ましくは0~3重量%、次にさらに好ましくは0~2重量%である。
本発明の液体洗剤組成物中に含まれる多価アルコール(G)の含有量(重量%)は、液体洗剤組成物の均一性の観点から、液体洗剤組成物の重量に対し、0~20重量%が好ましく、さらに好ましくは0~10重量%、次にさらに好ましくは0~5重量%である。
本発明の液体洗剤組成物中に含まれる糖(H)の含有量(重量%)は、洗浄性の観点から、液体洗剤組成物の重量に対し、0~5重量%が好ましく、さらに好ましくは0~3重量%、次にさらに好ましくは0~1重量%である。
本発明の液体洗剤組成物中に含まれるアルギニン以外のアミノ酸(I)の含有量(重量%)は、洗浄性の観点から、液体洗剤組成物の重量に対し、0~10重量%が好ましく、さらに好ましくは0~5重量%、次にさらに好ましくは0~3重量%である。
本発明の液体洗剤組成物中に含まれるビルダー(K)の含有量(重量%)は、洗浄性の観点から、液体洗剤組成物の重量に対し、0~5重量%が好ましく、さらに好ましくは0~3重量%、次にさらに好ましくは0~1重量%である。
本発明の液体洗剤組成物中に含まれるアルカリ剤(L)の含有量(重量%)は、洗浄性の観点から、液体洗剤組成物の重量に対し、0~5重量%が好ましく、さらに好ましくは0.1~4重量%、次にさらに好ましくは0.5~3重量%である。
本発明の液体洗剤組成物中に含まれるキレート剤(M)の含有量(重量%)は、洗浄性の観点から、液体洗剤組成物の重量に対し、0~5重量%が好ましく、さらに好ましくは0~3重量%、次にさらに好ましくは0~2重量%である。
本発明の液体洗剤組成物のpHは、洗浄性の観点から、1%(w/w)水溶液で7~11が好ましく、さらに好ましくは7~10である。
本発明の液体洗剤組成物は、各成分を混合することにより得られ、製造方法は特に限定されるものではない。一例を下記に示す。
(1)水に界面活性剤(D)、有機化合物(A)及び必要により化合物(B)を加え、25℃で均一になるまで撹拌する。
(2)酵素(C)以外の成分を所定量添加し均一に溶解させる。
(3)最後に酵素(C)を添加し溶解させ、液体洗剤組成物を製造する。
(1)水に界面活性剤(D)、有機化合物(A)及び必要により化合物(B)を加え、25℃で均一になるまで撹拌する。
(2)酵素(C)以外の成分を所定量添加し均一に溶解させる。
(3)最後に酵素(C)を添加し溶解させ、液体洗剤組成物を製造する。
本発明の液体洗剤組成物の使用方法は、従来の液体洗剤組成物の使用方法と同じでよく、特に限定されるものではない。一例を下記に示す。
(1)洗濯物が入った洗濯機に水道水を張り、液体洗剤組成物を25℃で添加し、軽く撹拌して溶解させる。
(2)洗濯機で洗濯物を洗浄する。
(3)洗濯機から液を抜き、水道水で1~2回すすぐ。
(4)適宜脱水をかける。
(1)洗濯物が入った洗濯機に水道水を張り、液体洗剤組成物を25℃で添加し、軽く撹拌して溶解させる。
(2)洗濯機で洗濯物を洗浄する。
(3)洗濯機から液を抜き、水道水で1~2回すすぐ。
(4)適宜脱水をかける。
以下の実施例により本発明を更に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
<製造例1>
N-α-アセチルアルギニン{アルギニンアセトアミド、株式会社エムピーバイオジャパン製}12.6重量部(0.05モル部)、メタンスルホン酸1部及びエタノール92重量部(2モル部)を均一混合し、80℃で5時間加熱攪拌し、エバポレーターで濃縮後、塩酸(濃度:35重量%)5.2重量部(0.05モル部)を加え中和した。その後、水から再結晶し、減圧乾燥{60℃、20Pa}して、化合物(B)であるN-α-アセチルアルギニンエチルエステル塩酸塩を得た。
N-α-アセチルアルギニン{アルギニンアセトアミド、株式会社エムピーバイオジャパン製}12.6重量部(0.05モル部)、メタンスルホン酸1部及びエタノール92重量部(2モル部)を均一混合し、80℃で5時間加熱攪拌し、エバポレーターで濃縮後、塩酸(濃度:35重量%)5.2重量部(0.05モル部)を加え中和した。その後、水から再結晶し、減圧乾燥{60℃、20Pa}して、化合物(B)であるN-α-アセチルアルギニンエチルエステル塩酸塩を得た。
<実施例1>
有機化合物(A)であるグアニジン塩酸塩{和光純薬工業株式会社製}100mgを安定化剤(N-1)として用いた。
有機化合物(A)であるグアニジン塩酸塩{和光純薬工業株式会社製}100mgを安定化剤(N-1)として用いた。
<実施例2~15>
実施例1において、有機化合物(A)及び化合物(B)を表1に記載の組成及び量にすること以外は実施例1と同様に、安定化剤(N-2)~(N-15)として用いた。
なお、有機化合物(A)としては、グアニジン塩酸塩の他に、尿素{和光純薬工業株式会社製}、及び、ピリジン{和光純薬工業株式会社製}を用いた。
また、化合物(B)としては、製造例1で製造したN-α-アセチルアルギニンエチルエステル塩酸塩の他に、アルギニン塩酸塩{和光純薬工業株式会社製}、アルギニンエチルエステル{和光純薬工業株式会社製}、及び、アセチルアルギニン塩酸塩{和光純薬工業株式会社製}を用いた。
実施例1において、有機化合物(A)及び化合物(B)を表1に記載の組成及び量にすること以外は実施例1と同様に、安定化剤(N-2)~(N-15)として用いた。
なお、有機化合物(A)としては、グアニジン塩酸塩の他に、尿素{和光純薬工業株式会社製}、及び、ピリジン{和光純薬工業株式会社製}を用いた。
また、化合物(B)としては、製造例1で製造したN-α-アセチルアルギニンエチルエステル塩酸塩の他に、アルギニン塩酸塩{和光純薬工業株式会社製}、アルギニンエチルエステル{和光純薬工業株式会社製}、及び、アセチルアルギニン塩酸塩{和光純薬工業株式会社製}を用いた。
<比較例1>
従来の安定化剤であるプロピレングリコール{和光純薬工業株式会社製}100mgを安定化剤(HN-1)として用いた。
従来の安定化剤であるプロピレングリコール{和光純薬工業株式会社製}100mgを安定化剤(HN-1)として用いた。
<比較例2~4>
比較例1において、プロピレングリコールを表2に記載の組成及び量にすること以外は比較例1と同様に、安定化剤(HN-2)~(HN-4)として用いた。
なお、比較例2及び比較例3では、従来の安定化剤であるグリセリン{和光純薬工業株式会社製}及びトレハロース{和光純薬工業株式会社製}をそれぞれ用いた。また、比較例4では、安定化剤として何も用いなかった(0mg)が、便宜上、安定化剤(HN-4)とした。
比較例1において、プロピレングリコールを表2に記載の組成及び量にすること以外は比較例1と同様に、安定化剤(HN-2)~(HN-4)として用いた。
なお、比較例2及び比較例3では、従来の安定化剤であるグリセリン{和光純薬工業株式会社製}及びトレハロース{和光純薬工業株式会社製}をそれぞれ用いた。また、比較例4では、安定化剤として何も用いなかった(0mg)が、便宜上、安定化剤(HN-4)とした。
<セルラーゼの酵素活性の測定>
実施例1~15の安定化剤(N-1)~(N-15)及び比較例1~4の安定化剤(HN-1)~(HN-4)をそれぞれ50ミリモル/Lトリス緩衝液{和光純薬工業株式会社製}(pH=7)1.0mLに加えて均一混合し、さらに各々セルラーゼ{和光純薬工業株式会社製}5.0mgを加えて均一混合し、セルラーゼ水溶液(S-1)~(S-15)及び(HS-1)~(HS-4)をそれぞれ得た。得られたセルラーゼ水溶液を、25℃の恒温機内で2日間、5日間、2週間及び1ヶ月間密栓保存した後の酵素活性を下記の方法で測定した。
セルラーゼ水溶液各々200μLを、5重量%セルロース懸濁液(和光純薬工業株式会社製セルロース5gをpH=7のトリス緩衝液95gに加え、懸濁させたもの)800μLに加えて、37℃で2時間転倒混和した。上澄み100μLをグルコース定量キット液(和光純薬工業株式会社製「テストワコー」)100μLに加えて測定液とした。直ちに、この測定液について、25℃で、マイクロプレートリーダー{TECAN Austria GmbH社製、サンライズサーモ}で492nmにおける吸光度(A0)を測定し、さらに測定液を25℃で15分間放置後にもう一度、25℃で吸光度(A15)を測定し、これらの差(A15-A0)(ΔA)を算出した。
一方、セルラーゼ水溶液(HS-4)を調製した直後に上記と同様にして、吸光度の差(A15-A0)(ΔAb)を算出し、次式から、「酵素活性残存率」を算出した。
酵素活性残存率(%)=(ΔA/ΔAb)×100
その結果を表1及び2に示す。
実施例1~15の安定化剤(N-1)~(N-15)及び比較例1~4の安定化剤(HN-1)~(HN-4)をそれぞれ50ミリモル/Lトリス緩衝液{和光純薬工業株式会社製}(pH=7)1.0mLに加えて均一混合し、さらに各々セルラーゼ{和光純薬工業株式会社製}5.0mgを加えて均一混合し、セルラーゼ水溶液(S-1)~(S-15)及び(HS-1)~(HS-4)をそれぞれ得た。得られたセルラーゼ水溶液を、25℃の恒温機内で2日間、5日間、2週間及び1ヶ月間密栓保存した後の酵素活性を下記の方法で測定した。
セルラーゼ水溶液各々200μLを、5重量%セルロース懸濁液(和光純薬工業株式会社製セルロース5gをpH=7のトリス緩衝液95gに加え、懸濁させたもの)800μLに加えて、37℃で2時間転倒混和した。上澄み100μLをグルコース定量キット液(和光純薬工業株式会社製「テストワコー」)100μLに加えて測定液とした。直ちに、この測定液について、25℃で、マイクロプレートリーダー{TECAN Austria GmbH社製、サンライズサーモ}で492nmにおける吸光度(A0)を測定し、さらに測定液を25℃で15分間放置後にもう一度、25℃で吸光度(A15)を測定し、これらの差(A15-A0)(ΔA)を算出した。
一方、セルラーゼ水溶液(HS-4)を調製した直後に上記と同様にして、吸光度の差(A15-A0)(ΔAb)を算出し、次式から、「酵素活性残存率」を算出した。
酵素活性残存率(%)=(ΔA/ΔAb)×100
その結果を表1及び2に示す。
<プロテアーゼの酵素活性の測定>
実施例1~15の安定化剤(N-1)~(N-15)及び比較例1~4の安定化剤(HN-1)~(HN-4)をそれぞれ50ミリモル/Lトリス緩衝液{和光純薬工業株式会社製}(pH=7)1.0mLに加えて均一混合し、さらに各々プロテアーゼ{和光純薬工業株式会社製}5.0mgを加えて均一混合し、プロテアーゼ水溶液(P-1)~(P-15)及び(HP-1)~(HP-4)をそれぞれ得た。得られたプロテアーゼ水溶液を、25℃の恒温機内で2日間、5日間、2週間及び1ヶ月間密栓保存した後の酵素活性を下記の方法で測定した。
プロテアーゼ水溶液各々1mLを15mL容の試験管に測り取り、0.5重量%カゼイン溶液(和光純薬工業株式会社製カゼイン0.5gを0.05モル/Lのトリス緩衝液100mLに溶解したもの)5mLを加え、25℃で10分間放置した。その後、5%TCA溶液(トリクロロ酢酸{和光純薬工業株式会社製}をイオン交換水に溶解させたもの)を5mLを加え、25℃で20分間放置した。遠心分離機(KUBOTA社製、冷却遠心機3922)で2500rpm、20分間処理し、残った上澄み2mLを別の15mL容の試験管に測り取った。この試験管に、0.5Mの炭酸ナトリウム水溶液5mL、イオン交換水で3倍希釈したフォーリン試薬(和光純薬工業株式会社製)1mLを加え、20分間放置した。
この溶液の660nmにおける25℃での吸光度(A)を、分光光度計{島津製作所製、UV-1700}を用いて測定し、プロテアーゼの酵素活性を算出した。
ブランクには、作成した直後の(HP-4)のプロテアーゼ水溶液を用いて上記と同様にして測定溶液を調製し、吸光度(Ab)を測定した。次式から「酵素活性残存率」を算出した。
酵素活性残存率(%)=(A/Ab)×100
その結果を表1及び2に示す。
実施例1~15の安定化剤(N-1)~(N-15)及び比較例1~4の安定化剤(HN-1)~(HN-4)をそれぞれ50ミリモル/Lトリス緩衝液{和光純薬工業株式会社製}(pH=7)1.0mLに加えて均一混合し、さらに各々プロテアーゼ{和光純薬工業株式会社製}5.0mgを加えて均一混合し、プロテアーゼ水溶液(P-1)~(P-15)及び(HP-1)~(HP-4)をそれぞれ得た。得られたプロテアーゼ水溶液を、25℃の恒温機内で2日間、5日間、2週間及び1ヶ月間密栓保存した後の酵素活性を下記の方法で測定した。
プロテアーゼ水溶液各々1mLを15mL容の試験管に測り取り、0.5重量%カゼイン溶液(和光純薬工業株式会社製カゼイン0.5gを0.05モル/Lのトリス緩衝液100mLに溶解したもの)5mLを加え、25℃で10分間放置した。その後、5%TCA溶液(トリクロロ酢酸{和光純薬工業株式会社製}をイオン交換水に溶解させたもの)を5mLを加え、25℃で20分間放置した。遠心分離機(KUBOTA社製、冷却遠心機3922)で2500rpm、20分間処理し、残った上澄み2mLを別の15mL容の試験管に測り取った。この試験管に、0.5Mの炭酸ナトリウム水溶液5mL、イオン交換水で3倍希釈したフォーリン試薬(和光純薬工業株式会社製)1mLを加え、20分間放置した。
この溶液の660nmにおける25℃での吸光度(A)を、分光光度計{島津製作所製、UV-1700}を用いて測定し、プロテアーゼの酵素活性を算出した。
ブランクには、作成した直後の(HP-4)のプロテアーゼ水溶液を用いて上記と同様にして測定溶液を調製し、吸光度(Ab)を測定した。次式から「酵素活性残存率」を算出した。
酵素活性残存率(%)=(A/Ab)×100
その結果を表1及び2に示す。
<リパーゼの酵素活性の測定>
実施例1~15の安定化剤(N-1)~(N-15)及び比較例1~4の安定化剤(HN-1)~(HN-4)をそれぞれ50ミリモル/Lトリス緩衝液{和光純薬工業株式会社製}(pH=7)1.0mLに加えて均一混合し、さらに各々リパーゼ{和光純薬工業株式会社製}5.0mgを加えて均一混合し、リパーゼ水溶液(L-1)~(L-15)及び(HL-1)~(HL-4)をそれぞれ得た。得られたリパーゼ水溶液を、25℃の恒温機内で2日間、5日間、2週間及び1ヶ月間密栓保存した後の酵素活性を下記の方法で測定した。
リパーゼ水溶液各々100μLを5mL容の試験管に測り取り、50ミリモル/Lトリス緩衝液(pH=7.0)2mLを加え、さらに5μMのp-ニトロフェニルアセテート{和光純薬工業株式会社製}1mLを加えた。
この測定溶液調製直後と25℃で10分放置後の400nmにおける吸光度変化(ΔA)(トリニトロフェニルアセテートが酵素で分解された生成物の吸収)を分光光度計{島津製作所製、UV-1700}で測定した。
ブランクとして、作成した直後の(HL-4)のリパーゼ水溶液を用いて上記と同様にして測定溶液を調製し、吸光度変化(ΔAb)を測定した。
リパーゼ(酵素)が変性されずに、活性が保たれて、p-ニトリフェニルアセテートが効率よく分解されている場合は、吸光度が大きくなる(ブランクに近い吸光度になる)。
次式から「酵素活性残存率」を算出した。
酵素活性残存率(%)=(ΔA/ΔAb)×100
その結果を表1及び2に示す。
実施例1~15の安定化剤(N-1)~(N-15)及び比較例1~4の安定化剤(HN-1)~(HN-4)をそれぞれ50ミリモル/Lトリス緩衝液{和光純薬工業株式会社製}(pH=7)1.0mLに加えて均一混合し、さらに各々リパーゼ{和光純薬工業株式会社製}5.0mgを加えて均一混合し、リパーゼ水溶液(L-1)~(L-15)及び(HL-1)~(HL-4)をそれぞれ得た。得られたリパーゼ水溶液を、25℃の恒温機内で2日間、5日間、2週間及び1ヶ月間密栓保存した後の酵素活性を下記の方法で測定した。
リパーゼ水溶液各々100μLを5mL容の試験管に測り取り、50ミリモル/Lトリス緩衝液(pH=7.0)2mLを加え、さらに5μMのp-ニトロフェニルアセテート{和光純薬工業株式会社製}1mLを加えた。
この測定溶液調製直後と25℃で10分放置後の400nmにおける吸光度変化(ΔA)(トリニトロフェニルアセテートが酵素で分解された生成物の吸収)を分光光度計{島津製作所製、UV-1700}で測定した。
ブランクとして、作成した直後の(HL-4)のリパーゼ水溶液を用いて上記と同様にして測定溶液を調製し、吸光度変化(ΔAb)を測定した。
リパーゼ(酵素)が変性されずに、活性が保たれて、p-ニトリフェニルアセテートが効率よく分解されている場合は、吸光度が大きくなる(ブランクに近い吸光度になる)。
次式から「酵素活性残存率」を算出した。
酵素活性残存率(%)=(ΔA/ΔAb)×100
その結果を表1及び2に示す。
<アミラーゼの酵素活性の測定>
実施例1~15の安定化剤(N-1)~(N-15)及び比較例1~4の安定化剤(HN-1)~(HN-4)をそれぞれ50ミリモル/Lトリス緩衝液{和光純薬工業株式会社製}(pH=7)1.0mLに加えて均一混合し、さらに各々リパーゼ{和光純薬工業株式会社製}5.0mgを加えて均一混合し、アミラーゼ水溶液(AM-1)~(AM-15)及び(HAM-1)~(HAM-4)をそれぞれ得た。得られたアミラーゼ水溶液を、25℃の恒温機内で2日間、5日間、2週間及び1ヶ月間密栓保存した後の酵素活性を下記の方法で測定した。
アミラーゼ水溶液各々10μLに、0.5重量%のデンプン懸濁液(和光純薬工業株式会社製デンプン0.5gを0.05モル/Lのトリス緩衝液100mLに溶解したもの)5mLを加え、60℃で20分間振とうした。
振とう後、ワットマン社製ろ紙(グレードNo.1、9cm)でろ過し、ろ液を得た。96穴のマイクロプレートにろ液100μLと、グルコース定量試薬(和光純薬工業株式会社製「テストワコー」)100μLを加え、25℃で10分間静置した。マイクロプレートリーダー{TECAN Austria GmbH社製、サンライズサーモ}で492nmにおける吸光度(A20)を測定した。
また、ブランクとして作成した直後の(HAM-4)のアミラーゼ水溶液を用いて上記と同様にして測定溶液を調整し、吸光度(A20b)を測定した。
アミラーゼ(酵素)が変性されずに、活性が保たれ、デンプンが効率よく分解されている場合は、吸光度が大きくなる(ブランクに近い吸光度になる)。
次式から「酵素活性残存率」を算出した。
酵素活性残存率(%)=(A20)/(A20b)×100
結果を表1及び2に示す。
実施例1~15の安定化剤(N-1)~(N-15)及び比較例1~4の安定化剤(HN-1)~(HN-4)をそれぞれ50ミリモル/Lトリス緩衝液{和光純薬工業株式会社製}(pH=7)1.0mLに加えて均一混合し、さらに各々リパーゼ{和光純薬工業株式会社製}5.0mgを加えて均一混合し、アミラーゼ水溶液(AM-1)~(AM-15)及び(HAM-1)~(HAM-4)をそれぞれ得た。得られたアミラーゼ水溶液を、25℃の恒温機内で2日間、5日間、2週間及び1ヶ月間密栓保存した後の酵素活性を下記の方法で測定した。
アミラーゼ水溶液各々10μLに、0.5重量%のデンプン懸濁液(和光純薬工業株式会社製デンプン0.5gを0.05モル/Lのトリス緩衝液100mLに溶解したもの)5mLを加え、60℃で20分間振とうした。
振とう後、ワットマン社製ろ紙(グレードNo.1、9cm)でろ過し、ろ液を得た。96穴のマイクロプレートにろ液100μLと、グルコース定量試薬(和光純薬工業株式会社製「テストワコー」)100μLを加え、25℃で10分間静置した。マイクロプレートリーダー{TECAN Austria GmbH社製、サンライズサーモ}で492nmにおける吸光度(A20)を測定した。
また、ブランクとして作成した直後の(HAM-4)のアミラーゼ水溶液を用いて上記と同様にして測定溶液を調整し、吸光度(A20b)を測定した。
アミラーゼ(酵素)が変性されずに、活性が保たれ、デンプンが効率よく分解されている場合は、吸光度が大きくなる(ブランクに近い吸光度になる)。
次式から「酵素活性残存率」を算出した。
酵素活性残存率(%)=(A20)/(A20b)×100
結果を表1及び2に示す。
表1及び2の結果から、本発明の実施例1~15の安定化剤(N-1)~(N-15)を用いた場合は、安定化剤の入っていない比較例4(HN-4)と比較して、1ヶ月間保存後の酵素活性残存率が極めて大きいことが分かる。さらに、比較例1~3の従来の安定化剤(HN-1)~(HN-3)と比較しても、1ヶ月間保存後の酵素活性残存率が極めて大きく、タンパク質の生理活性を長期間維持できることが分かる。
また、有機化合物(A)が塩酸グアニジンであり、同量の有機化合物(A)を用いている実施例1、4~7、14及び15を比較した場合、有機化合物(A)だけを使用した実施例1よりも、有機化合物(A)及び化合物(B)を併用した実施例4~7、14及び15の方が、1ヶ月間保存後の酵素活性残存率がさらに大きく、タンパク質の生理活性を長期間高く維持できることが分かる。
また、有機化合物(A)が塩酸グアニジンであり、同量の有機化合物(A)を用いている実施例1、4~7、14及び15を比較した場合、有機化合物(A)だけを使用した実施例1よりも、有機化合物(A)及び化合物(B)を併用した実施例4~7、14及び15の方が、1ヶ月間保存後の酵素活性残存率がさらに大きく、タンパク質の生理活性を長期間高く維持できることが分かる。
<実施例16~35>
有機化合物(A)、化合物(B)、酵素(C)、界面活性剤(D)、アルカリ剤(L)及び水を表3の割合(表3中、各成分の単位は重量%を表す)で25℃で配合し、実施例の液体洗剤組成物をそれぞれ得た。
有機化合物(A)、化合物(B)、酵素(C)、界面活性剤(D)、アルカリ剤(L)及び水を表3の割合(表3中、各成分の単位は重量%を表す)で25℃で配合し、実施例の液体洗剤組成物をそれぞれ得た。
<比較例5~9>
従来の安定化剤、酵素(C)、界面活性剤(D)、アルカリ剤(L)及び水を表4の割合(表4中、各成分の単位は重量%を表す)で25℃で配合し、比較例の液体洗剤組成物をそれぞれ得た。
従来の安定化剤、酵素(C)、界面活性剤(D)、アルカリ剤(L)及び水を表4の割合(表4中、各成分の単位は重量%を表す)で25℃で配合し、比較例の液体洗剤組成物をそれぞれ得た。
実施例16~35及び比較例5~9の液体洗剤組成物を用いて、下記の洗浄性試験を行った。
<洗浄性試験>
<配合直後の洗浄除去率>
実施例16~35及び比較例5~9で得た液体洗剤組成物のそれぞれについて、液体洗剤組成物の作成後直ちに液体洗剤組成物0.8gを水999.2gに溶解させ溶液を得た。この溶液に、湿式人工汚染布(4cm×4cm)5枚を投入し、ターゴトメーター(大栄科学精器製作所製、TM-4)を用いて以下の条件にて洗浄及びすすぎをした後、布を取り出し、ギヤーオーブン(TABAI製、GPS-222)を用いて70℃で60分間乾燥し、試験布(洗浄布)を得た。
ついで、多光源分光測色計(スガ試験機社製、MSC-2)を使用して、この試験布の540nmの反射率を、試験布1枚ごとに表裏2個所ずつ計4個所(試験布5枚で合計20個所)測定し、この平均値を求め、以下の式にて洗浄除去率(%)を算出した。結果を表3及び表4に示す。
(洗浄条件)
時間:10分、温度:25℃、回転速度:120rpm
(すすぎ条件)
時間:1分、温度:25℃、回転速度:120rpm
(洗浄除去率)
洗浄除去率(%)={(RW-RS)/(RI-RS)}×100
なお、RIは清浄布の反射率、RWは洗浄布の反射率、RSは汚染布の反射率を示す。
また、使用した湿式人工汚染布は、表5の汚垢組成を有する財団法人洗濯科学協会製の湿式人工汚染布(540nmにおける反射率が40±5%)である。そして、清浄布の540nmにおける反射率は、82.5±0.2%である。
<配合直後の洗浄除去率>
実施例16~35及び比較例5~9で得た液体洗剤組成物のそれぞれについて、液体洗剤組成物の作成後直ちに液体洗剤組成物0.8gを水999.2gに溶解させ溶液を得た。この溶液に、湿式人工汚染布(4cm×4cm)5枚を投入し、ターゴトメーター(大栄科学精器製作所製、TM-4)を用いて以下の条件にて洗浄及びすすぎをした後、布を取り出し、ギヤーオーブン(TABAI製、GPS-222)を用いて70℃で60分間乾燥し、試験布(洗浄布)を得た。
ついで、多光源分光測色計(スガ試験機社製、MSC-2)を使用して、この試験布の540nmの反射率を、試験布1枚ごとに表裏2個所ずつ計4個所(試験布5枚で合計20個所)測定し、この平均値を求め、以下の式にて洗浄除去率(%)を算出した。結果を表3及び表4に示す。
(洗浄条件)
時間:10分、温度:25℃、回転速度:120rpm
(すすぎ条件)
時間:1分、温度:25℃、回転速度:120rpm
(洗浄除去率)
洗浄除去率(%)={(RW-RS)/(RI-RS)}×100
なお、RIは清浄布の反射率、RWは洗浄布の反射率、RSは汚染布の反射率を示す。
また、使用した湿式人工汚染布は、表5の汚垢組成を有する財団法人洗濯科学協会製の湿式人工汚染布(540nmにおける反射率が40±5%)である。そして、清浄布の540nmにおける反射率は、82.5±0.2%である。
<25℃3ヶ月保管後の洗浄除去率>
実施例16~35及び比較例5~9で得た液体洗剤組成物のそれぞれについて、上記<配合直後の洗浄除去率>において、作成直後の液体洗剤組成物の代わりに、液体洗剤組成物の作成後25℃で3ヶ月保管した後の液体洗剤組成物を用いる以外は同様に洗浄性試験を行い、洗浄除去率を算出した。結果を表3及び4に示す。
実施例16~35及び比較例5~9で得た液体洗剤組成物のそれぞれについて、上記<配合直後の洗浄除去率>において、作成直後の液体洗剤組成物の代わりに、液体洗剤組成物の作成後25℃で3ヶ月保管した後の液体洗剤組成物を用いる以外は同様に洗浄性試験を行い、洗浄除去率を算出した。結果を表3及び4に示す。
<洗浄除去率比>
配合直後の洗浄除去率と25℃3ヶ月保管後の洗浄除去率との比を以下の式にて算出した。結果を表3及び4に示す。
洗浄除去率比=(25℃3ヶ月保管後の洗浄除去率)/(配合直後の洗浄除去率)
配合直後の洗浄除去率と25℃3ヶ月保管後の洗浄除去率との比を以下の式にて算出した。結果を表3及び4に示す。
洗浄除去率比=(25℃3ヶ月保管後の洗浄除去率)/(配合直後の洗浄除去率)
表4の結果から、比較例5に示す従来の液体洗剤組成物は、配合直後から洗浄性が低く、25℃で3ヶ月保管後には洗浄性が大きく低下することがわかる。また、従来の安定化剤を加えた比較例6~8では、若干洗浄性が改善されるが、25℃で3ヶ月保管後に洗浄性が低下し、長期の保管には適さないことがわかる。また、酵素を2種使用した比較例9の結果から、単純に酵素の種類を増やしても洗浄性は改善されないことがわかる。
一方、表3の結果から、有機化合物(A)を含む実施例16~19の液体洗剤組成物は25℃で3ヶ月保管後に、洗浄性の低下が大きく抑えられており、長期的に洗浄性を保つことができることがわかる。さらに、化合物(B)を含む実施例20~31では、25℃で3ヶ月保管後にも関わらず、洗浄性がほとんど低下せず、長期的に洗浄性を保つことができることがわかる。
また、酵素を複数種併用した実施例32~35では、洗浄性がほとんど低下しないだけでなく、酵素を単独で使用した場合と比較して洗浄性がさらに向上することがわかる。
一方、表3の結果から、有機化合物(A)を含む実施例16~19の液体洗剤組成物は25℃で3ヶ月保管後に、洗浄性の低下が大きく抑えられており、長期的に洗浄性を保つことができることがわかる。さらに、化合物(B)を含む実施例20~31では、25℃で3ヶ月保管後にも関わらず、洗浄性がほとんど低下せず、長期的に洗浄性を保つことができることがわかる。
また、酵素を複数種併用した実施例32~35では、洗浄性がほとんど低下しないだけでなく、酵素を単独で使用した場合と比較して洗浄性がさらに向上することがわかる。
本発明のタンパク質水溶液の安定化剤は、タンパク質を安定化し活性を長期間低下させないので、医薬品、食品、洗剤及び生化学の分野において有効に使用することができる。例えば、タンパク医薬品液体製剤、酵素液体製剤、工業用酵素水溶液、液体洗剤、飲料、診断薬用の測定試薬、タンパク質の標準液等に使用できる。
また、本発明の液体洗剤組成物は、酵素活性の持続性が良く、長期間洗浄性を持続でき、特に衣料用液体洗剤組成物に使用できる。
また、本発明の液体洗剤組成物は、酵素活性の持続性が良く、長期間洗浄性を持続でき、特に衣料用液体洗剤組成物に使用できる。
Claims (12)
- タンパク質水溶液の安定化剤であって、以下(1)~(3)の条件を満たす有機化合物(A)を含有するタンパク質水溶液の安定化剤;
(1)有機化合物(A)の分子にプロトンが付加した場合に、分子内の少なくとも1つの原子(Z)において、原子(Z)及び原子(Z)に結合している原子(Y)が有するπ電子により形成されているπ結合が共鳴構造をとっており、
原子(Z)及び原子(Y)が有する電子であって、この共鳴構造のπ結合に関与しているπ電子が4つ以上であること
(2)0.1moldm-3溶液のイオン強度が0.1以上であること
(3)分子量が300未満であること。 - 有機化合物(A)がグアニジン塩酸塩である請求項1に記載のタンパク質水溶液の安定化剤。
- タンパク質が酵素である請求項1~4のいずれかに記載のタンパク質水溶液の安定化剤。
- 請求項1~6のいずれかに記載のタンパク質水溶液の安定化剤、タンパク質及び水を含有するタンパク質水溶液。
- 有機化合物(A)の含有量がタンパク質水溶液の重量に基づいて0.01~40重量%である請求項7に記載のタンパク質水溶液。
- 請求項1~6のいずれかに記載のタンパク質水溶液の安定化剤、タンパク質及び水を混合し、1分~2時間攪拌するタンパク質の安定化方法。
- タンパク質と安定化剤中の有機化合物(A)との重量比(有機化合物(A)の重量/タンパク質の重量)が2~6000である請求項9に記載のタンパク質の安定化方法。
- 請求項1~6のいずれかに記載のタンパク質水溶液の安定化剤、酵素(C)、界面活性剤(D)及び水を含有する液体洗剤組成物。
- 酵素(C)がプロテアーゼ、セルラーゼ、アミラーゼ及びリパーゼからなる群より選ばれる1種以上である請求項11に記載の液体洗剤組成物。
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|---|---|
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| JP2012196170A (ja) * | 2011-03-22 | 2012-10-18 | Sanyo Chem Ind Ltd | セルラーゼ組成物及びこのセルラーゼ組成物を含有する洗剤組成物 |
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| US11633476B2 (en) | 2017-05-02 | 2023-04-25 | Merck Sharp & Dohme Llc | Stable formulations of programmed death receptor 1 (PD-1) antibodies and methods of use thereof |
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2010
- 2010-08-25 WO PCT/JP2010/064398 patent/WO2011024862A1/ja not_active Ceased
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