способ удаления бисульфитных побочных продуктов из ферментных композиций

Формула изобретения

1. Способ удаления бисульфитных материалов из композиции, содержащей бисульфитные материалы и фермент, где способ включает контактирование композиции с соединением, содержащим по меньшей мере одну альдегидную функциональную группу, для образования альдегидно-бисульфитного комплекса, посредством чего альдегидно-бисульфитный комплекс может быть отделен от композиции.

2. Способ по п.1, где способ дополнительно включает отделение альдегидно-бисульфитного комплекса от композиции.

3. Способ по п.2, где соединением, содержащим по меньшей мере одну альдегидную группу, является монофункциональный альдегид, имеющий низкий молекулярный вес.

4. Способ по п.3, где монофункциональным альдегидом является ароматизирующее и душистое вещество.

5. Способ по п.3, где монофункциональным альдегидом является альдозный сахар.

6. Способ по п.2, где метод отделения выбирают из фильтрации, дифференциальной диффузии, колоночного разделения и разделения гранулами.

7. Способ по п.1, в котором соединение, содержащее по меньшей мере одну альдегидную группу, комбинируют с композицией при интервале рН от примерно 5 до примерно 8.

8. Способ по п.2, при котором не происходит существенного разложения ферментов после стадии образования альдегидно-бисульфитного комплекса.

9. Способ по п.2, при котором не происходит существенного разложения ферментов после стадии отделения альдегидно-бисульфитного комплекса.

10. Способ по п.1, в котором фермент получен из растительного сырья.

11. Способ по п.1, в котором фермент выбирают из группы, состоящей из папаина, бромелаина, серина, протеазы, химотрипсина, фицина, глюкозоксидазы, галактозоксидазы, лактозпероксидазы, лактоферина, лизоцима, липолитических ферментов, алькалазы, карбогидразы, глюкоамилазы, декстраназы, мутазы, танназы и липазы.

12. Способ по п.2, при котором более чем 90% ферментной активности является не разрушенной после стадии разделения.

13. Способ удаления бисульфитных материалов из композиции, содержащей бисульфитные материалы и фермент, где способ включает контактирование композиции с матриксом, имеющим по меньшей мере одну альдегидную функциональную группу, для образования альдегидно-бисульфитного комплекса, посредством чего связанный с матриксом бисульфит может быть отделен от композиции.

14. Способ по п.13, где способ дополнительно включает отделение связанного с матриксом бисульфита от композиции.

15. Способ по п.13, в котором матрикс выбирают из пористых и непористых бусин, пленок, крупинок и частиц.

16. Способ по п.13, в котором матрикс распределяют на носителе.

17. Способ по п.16, в котором носитель выбирают из группы, состоящей из колонки, контейнера, фильтра, губки и геля.

18. Способ по п.13, в котором альдегидом является альдозный сахар.

19. Ферментная композиция, практически не содержащая бисульфитного материала, для применения в продукте для гигиены полости рта или продукте для личной гигиены, полученная путем:

(a) контактирования композиции с соединением, содержащим по меньшей мере одну функциональную альдегидную группу, для образования альдегидно-бисульфитного комплекса; и

(b) отделения альдегидно-бисульфитного комплекса от композиции.

20. Ферментная композиция по п.19, в которой около 90% ферментной

активности является не разрушенной после стадии разделения.

Описание изобретения к патенту

Предпосылки создания изобретения

Различные типы ферментов могут быть включены в композиции для гигиены полости рта в качестве терапевтических агентов. Например, ферменты могут быть включены для гидролиза полисахаридов в полости рта или ингибирования роста бактерий. Более конкретно, сообщалось, что такие ферменты как мутаназы, декстраназы, папаин и 1,3-глюканаза могут быть применены в композициях для гигиены полости рта для удаления зубного налета.

Как правило, ферменты по природе являются чувствительными к изменениям окружающей среды, таким как рН, температура, ионная концентрация, и поэтому необходимо принимать меры для защиты ферментов, чтобы поддерживать предполагаемую эффективность ферментов при гигиене полости рта. Для улучшения работы ферментов были предложены стабилизирующие ферменты агенты, такие как хелатирующие агенты и антиоксиданты. Примерами таких стабилизирующих ферменты агентов являются ЭДТА, глюконат натрия, бисульфит натрия, галлаты металлов, станнат натрия и аскорбиновая кислота.

Показано, однако, что среди стабилизирующих ферменты агентов бисульфитные материалы, т.е. соединения, содержащие бисульфитный ион, являются токсичными для некоторых людей и/или часто изменяют органолептические свойства композиций для гигиены полости рта. Поэтому может быть желательно удалять бисульфитный материал или снижать его содержание в ферментных композициях перед тем, как композиции будут переработаны далее и доставлены потребителю. Даже если бисульфитные материалы могут быть удалены обычными методами, такими как щелочная экстракция и нейтрализация окислителем, эти методы часто вредно влияют на каталитическую активность ферментов в композициях для гигиены полости рта. Таким образом, желательно ввести альтернативный способ удаления бисульфитных материалов, который не влияет отрицательно на активность ферментов в обрабатываемой композиции. На сегодня отсутствует удобный способ удаления бисульфитных материалов из ферментных композиций, который можно осуществлять в нейтральных неокислительных условиях.

В патенте США 4196175 описаны способы снижения содержания бисульфитов в водном растворе путем хемосорбции бисульфита на макроретикулярном твердом органическом соединении.

Сущность изобретения

Согласно настоящему изобретению предложен способ удаления бисульфитных материалов из композиции, включающей бисульфитные материалы и один или несколько ферментов. Способ включает контактирование композиции с соединением, содержащим по меньшей мере одну альдегидную функциональную группу, для образования альдегидно-бисульфитного комплекса, посредством чего альдегидно-бисульфитный комплекс может быть отделен от композиции.

В одном варианте осуществления способ включает контактирование композиции с соединением, содержащим по меньшей мере одну альдегидную функциональную группу, таким как альдозный сахар для образования альдегидно-бисульфитного комплекса и отделения альдегидно-бисульфитного комплекса от композиции, в которой фермент выбирают из группы, состоящей из папаина, бромелаина, серина, протеазы, химотрипсина, фицина, глюкозоксидазы, галактозоксидазы, лактозпероксидазы, лактоферина, лизоцима, липолитических ферментов, алькалазы, карбогидразы, глюкоамилазы, декстраназы, мутазы, танназы и липазы.

В другом варианте осуществления предложен способ удаления бисульфитных материалов из композиции, включающей бисульфитные материалы и фермент, где способ включает контактирование композиции с матриксом, имеющим по меньшей мере одну альдегидную функциональную группу, для образования альдегидно-бисульфитного комплекса и отделения связанного с альдегидом матрикса от композиции.

В еще одном варианте осуществления дополнительно предложена ферментная композиция, практически не имеющая бисульфитных материалов. Ферментную композицию получают способом контактирования композиции с соединением, содержащим по меньшей мере одну альдегидную функциональную группу, для образования альдегидно-бисульфитного комплекса и последующего отделения альдегидно-бисульфитного комплекса от композиции.

Подробное описание изобретения

Настоящее изобретение относится к способу удаления бисульфитного материала из композиции, включающей один или несколько ферментов. Более конкретно, изобретение относится к способу удаления бисульфитного иона путем контактирования ферментной композиции с соединением, содержащим по меньшей мере одну альдегидную функциональную группу, для образования альдегид-бисульфитного комплекса и отделения альдегид-бисульфитного комплекса от композиции.

Настоящее изобретение относится к способу удаления бисульфитного материала из ферментной композиции путем применения соединения, имеющего по меньшей мере одну альдегидную функциональную группу, которое образует комплекс с бисульфитным материалом, и отделения альдегид-бисульфитного комплекса от композиции. Предпочтительно процесс проводят при практически нейтральных неокислительных условиях, получая благодаря этому практически свободную от бисульфита композицию, содержащую ферменты, которые являются по большей части неразложенными.

Термин «разложение», использованный здесь, означает снижение ферментной активности относительно ферментной композиции, из которой не был извлечен бисульфитный материал. В соответствии с настоящим изобретением предпочтительно более 50% ферментной активности, более 80% ферментной активности или более 90% ферментной активности остается после стадии контактирования бисульфита с альдегидом и после стадии отделения бисульфит-альдегидного комплекса, или после обеих стадий.

Термин «бисульфитный материал» означает соединения, содержащие бисульфитный ион, химически связанный или как компонент химического комплекса, такие как бисульфит натрия и другие бисульфитные соли.

Для удаления бисульфита из ферментных композиций в настоящем изобретении предлагается использовать соединение, содержащее по меньшей мере одну альдегидную функциональную группу. Термин «альдегид» определяет один вид карбонильных соединений, имеющих структуру R-CHO, где группа R может быть любой алифатической или ароматической группой. Для получения практически не содержащей бисульфит композиции, содержащей неповрежденные существенно ферменты, может быть желательно выбрать альдегид, который способен образовать комплекс с бисульфитным материалом при нейтральных неокислительных условиях. Альдегид по настоящему изобретению может быть монофункциональным альдегидом, имеющим низкий молекулярный вес, например, ниже чем примерно 1000 дальтон. Альдегидом может быть альдозный сахар.

Практически не содержащую бисульфит композицию получают отделением бисульфит-альдегидного комплекса от композиции. Такое отделение может быть осуществлено любым известным методом разделения, таким как химический или физический метод, или сочетанием химических и физических методов. Примеры методов разделения, легко приспосабливаемых к настоящему изобретению, включают, но не ограничиваются этим, фильтрацию, дифференциальную диффузию, колоночное разделение, разделение гранулами и разделение локализацией или секвестрацией.

Дополнительно разделение может быть осуществлено обработкой композиции объектом или изделием, к которому альдегид присоединен, с образованием комплекса, и удалением объекта или изделия, к которому теперь присоединен альдегид-бисульфитный комплекс. Альтернативно, для того, чтобы получить композицию с практически не разложенными ферментами, может быть желательно поддерживать практически нейтральные неокислительные условия во время стадий контактирования бисульфитного материала и ферментной композиции и последующего отделения бисульфит-альдегидного комплекса. Например, рН ферментного раствора может поддерживаться в интервале от примерно 5 до примерно 8, и поддерживаться ионная сила.

Способ удаления бисульфита согласно настоящему изобретению может быть применим к композиции, содержащей любой тип фермента. Настоящее изобретение может быть использовано преимущественно для обработки ферментной композиции, которая в конечном счете предназначена для цели контакта с кожей или слизистой мембраной человека или животного. Например, ферментная композиция может быть любой композицией, которая может быть введена в средство гигиены полости рта или продукт личной гигиены. Примеры таких ферментов включают, но не ограничиваются этим, карбогидратазы, такие как глюкоамилазные ферменты, извлеченные из натуральных фруктовых продуктов, такие как протеазы, карбогидразы, такие как альфа-амилаза, бета-амилаза и танназа, и липазы, такие как растительные липазы, желудочная липаза и поджелудочная липаза. Предпочтительно фермент в композиции для обработки по настоящему изобретению может быть производным из растительного сырья. Ферменты, используемые при осуществлении настоящего изобретения, могут быть выбраны из группы, состоящей из альфа- и бета-амилазы, декстраназы, мутаназы, встречающихся в природе ферментов, таких как папаин (из папайи) и бромелайн (из ананаса), сериновых протеаз, таких как химотрипсин, фицин, алькалаза, лизоцим, пектины и глюканаза.

В соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения предложен способ применения матрикса, имеющего по меньшей мере одну альдегидную функциональную группу, для того, чтобы получить удаляемый бисульфитно-альдегидный комплекс. Способ использования матрикса, содержащего по меньшей мере одну альдегидную группу, может быть работоспособен при тех же условиях, что и условия способа удаления бисульфита без матрикса. Матрикс с альдегидной функциональной группой может быть обычным матриксом, например, выбранным из группы, состоящей из пористых и непористых бусин, пленок, крупинок и частиц. В другом варианте осуществления матрикс, содержащий по меньшей мере одну альдегидную функциональную группу, может быть распределен на носителе, чтобы помочь отделению бисульфит-альдегидного комплекса. Любой тип носителя, известный в практике, может быть использован в изобретении. Примеры носителей включают, но не ограничиваются этим, колонку, контейнер, фильтр, губку и гель.

В еще одном варианте осуществления предложена ферментная композиция, практически не содержащая бисульфитный материал, которая получена способом удаления бисульфитного материала согласно настоящему изобретению, по которому ферментную композицию готовят контактированием композиции с соединением, содержащим по меньшей мере одну альдегидную функциональную группу, для образования альдегидно-бисульфитного комплекса и отделением альдегидно-бисульфитного комплекса от композиции. Поскольку ферментную композицию по настоящему изобретению готовят при нейтральных неокислительных условиях, активность ферментов в композиции не является существенно нарушенной. Предпочтительно около 90% активности фермента остается незатронутой. Ферментная композиция, полученная способом по настоящему изобретению, является практически не содержащей бисульфитного материал и, соответственно, может быть успешно использована в продуктах гигиены полости рта или личной гигиены, таких как зубная паста, продуктах для ухода за кожей и продуктах для ухода за волосами и ногтями.

Хотя изобретение было описано со ссылкой на конкретные примеры, специалистам должно быть ясно, что в нем могут быть сделаны разнообразные модификации, которые попадают в его объем.