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JP2004508040A - 潤滑化粒体 - Google Patents

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JP2004508040A JP2002525753A JP2002525753A JP2004508040A JP 2004508040 A JP2004508040 A JP 2004508040A JP 2002525753 A JP2002525753 A JP 2002525753A JP 2002525753 A JP2002525753 A JP 2002525753A JP 2004508040 A JP2004508040 A JP 2004508040A
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Abstract

外表面上に潤滑剤を含んでなり、潤滑剤が25 ℃において液体であり、25 ℃において5000センチポアズより低い粘度を有する、活性含有粒体が提供される。

Description

【0001】
発明の分野
本発明は、活性成分と、粒体からの活性成分のダスチングの発生を抑制する外側潤滑剤層とを含んでなる粒体に関する。
【0002】
発明の背景
活性成分、例えば、酵素を含有する粒体は、数十年間種々の産業において使用されてきている。このような粒体を製造するために、いくつかの技術が開発されてきている。活性成分を粒体の形態で提供する目的は、活性成分がそれらを取扱う人に健康の障害を引き起こすことがあるので、活性成分のダスチングの発生を防止または抑制することである。従来、活性成分含有コアと、種々のコーティング層とを含んでなる活性成分含有粒体を製造することによって、これは達成されてきている。典型的には、活性成分含有粒体はコアとコーティングとから成り、ここでコーティングの重要な特徴は粒体を取扱うときのダストの形成を減少させることである。
【0003】
WO 96/16151号明細書は、水性液体または脂肪質混合物および凝集防止剤で被覆された酵素粒体に関する。
また、WO 01/04279およびWO 00/01793号明細書 (優先日において未公開) には、潤滑剤を含んでなる粒体が開示されている。
【0004】
発明の要約
我々は、コーティング層に加えて、活性成分含有粒体の外表面上に潤滑剤層を含んでなる粒体を開発した。
したがって、本発明は、活性成分含有粒体の外表面上に潤滑剤を含んでなり、
(a) 潤滑剤は25 ℃において液体であり、25 ℃において5000センチポアズより低い粘度を有するか、または
(b) 50 rpmの先端速度、3°のねじれ角 (圧縮モード)、46 mmのローターを使用し、170 gの粒体を50 mmの試験容器に秤量して入れることによってレオメーターで測定したとき、潤滑化粒体は非潤滑化粒体と比較して80%より低い相対摩擦係数を有するか、または
(c) 潤滑剤は鉱油である、
あるいはこれらの組み合わせ
により特徴づけられる、活性成分含有粒体に関する。
それ以上の面において、本発明は、本発明の粒体を製造する方法、本発明の粒体を含んでなる組成物、および本発明の粒体の使用に関する。
【0005】
発明の詳細な説明
活性成分、例えば、酵素を含有する粒体は乾燥粒子であり、これらを取扱うとき、個々の粒体は互いに衝突し、粒体表面の「粉砕」を引き起こすので、粒体は摩耗および引裂き (衝突および摩擦) に暴露される。これは粒体のコーティングの破壊を引き起こすか、あるいは粒体の崩壊をさえ引き起こすと考えられ、このとき乾燥活性成分、例えば、酵素タンパク質は遊離し、健康を害するダストを形成することがある。しかしながら、例えば、互いに関する個々の粒体の運動を低下させることによって、これらの取扱いの障害を制限することは望ましくない。なぜなら、粒体の取扱いを容易するために、粒体はまたすぐれた流れおよび混合能力を持つべきであるが、これは個々の粒体の自由運動性を必要とするからである。
【0006】
この理論により拘束されないで、外表面上に潤滑剤を適用すると、個々の粒体が 「滑らかになる」 、すなわち、粒体間の摩擦が減少するので、粒体の流れおよび混合能力が良好になると同時に、粒体を破壊し、活性成分のダストを発生させる摩擦力が低下すると考えられる。さらに、潤滑剤は、また、潤滑剤を適用するコーティング中の、例えば、結合剤の粘着性を減少させ、粒体の凝集をさらに防止することができる。こうして、本明細書において定義する潤滑剤は凝集防止剤および湿潤剤として、ならびにダストの形成および粒体の破壊を減少させる物質として働くことができる。
潤滑剤のほかに、本発明の活性成分含有粒体はこの分野において知られているように活性成分含有コアと、1または2以上のコーティング層を適当に含んでなる。
【0007】
定義
潤滑剤という用語は、25 ℃および大気圧において液体を形成する、任意の非水性化合物または化合物の混合物として理解すべきである。好ましくは、潤滑剤はこれらの条件下に5000センチポアズより低い粘度を有する。
【0008】
コア
コアは1または2以上の活性成分、好ましくは1または2以上の酵素を含有する。1または2以上の活性成分のほかに、コアはコア物質の所望の機能的性質を提供する任意の方法でまたは任意の物質で構成することができる、例えば、コアは水性媒体の中に導入したとき1または2以上の活性成分を容易に放出することができる物質から成ることができる。
【0009】
コアの好ましい構成は下記を包含する:
− 噴霧乾燥したコア粒子、これらは液状の酵素含有溶液を噴霧乾燥し、これにより活性成分含有溶液の小さい液体粒子は乾燥して活性成分含有粒状物質を形成する。このようにして、非常に小さい粒状を製造することができる (Michael S. Showell (編者); Powdered detergents; Surfactant Science Series; 1998; vol. 71; pp. 140−142 ; Marcel Dekker)。
【0010】
− 層状化コア粒子、ここで活性成分は予備形成されたコア粒子の回りの層として被覆されるか、あるいはコア粒子の表面の中に埋め込まれている。所望サイズの有用なコア粒子を見出すことができる方法で、所望サイズのコア粒子を製造することができる。この型の生成物は、例えば、WO 97/23606およびWO 97/39116号明細書 (引用することによって本明細書の一部分とされる) に記載されている。
【0011】
− 押出されたまたはペレット化されたコア粒子、ここで活性成分含有ペーストを前もってプレスしてペレットを形成するか、あるいは小さい開口を通して押出し、粒子に切断し、次いで乾燥する。このような粒子はかなりのサイズを有する。なぜなら、押出開口を形成する材料 (通常孔を有するプレート) は押出開口にわたって許容可能な圧力低下を制限するからである。小さい開口を使用するとき必要な非常に高い圧力は活性成分含有ペースト中に熱を発生させ、この熱は活性成分に対して有害である (Michael S. Showell (編者); Powdered detergents; Surfactant Science Series; 1998; vol. 71; pp. 140−142 ; Marcel Dekker)。
【0012】
− 粒状化コア粒子、ここで活性成分は固化された蝋状物質の中に固定化されている。通常、溶融した蝋の中に活性成分の粉末を懸濁させ、例えば、回転ディスクの噴霧化装置を通して、懸濁液を冷却チャンバーの中に噴霧し、ここで液体粒子を急冷することによって、粒状化粒子は製造される (Michael S. Showell (編者); Powdered detergents; Surfactant Science Series; 1998; vol. 71; pp. 140−142 ; Marcel Dekker)。
【0013】
− 活性成分、液体、および粒状化成分の乾燥粉末組成物を添加することによって製造された、ミキサー粒状化粒子。適当な液体および粉末を混合し、液体の湿分が乾燥粉末の中に吸収されるとき、乾燥粉末の成分は付着し、凝集し始め、粒子は増成し、活性成分を含有する粒体を形成する。このようなプロセスは下記の文献に記載されている:米国特許第4,106,991号 (NOVO NORDISK) および関係する文献EP 170360 B1 (NOVO NORDISK)、EP 304332 B1 (NOVO NORDISK)、EP 304331 (NOVO NORDISK)、WO90/09440 (NOVO NORDISK)およびWO90/09428 (NOVO NORDISK)、すべては引用することによって本明細書の一部とされる。
コア成分はこの分野において知られている成分であることができ、下記のものを包含するが、これらに限定されない:
【0014】
活性成分
活性成分は、粒体に処方することによって利益を得るすることができる、任意の活性成分であることができる。このような活性成分は医薬であることができる。
用語 「活性成分」 は、あるプロセスにおいて粒体を適用したとき、粒体から放出され、プロセスを改良する目的を達成する、すべての成分を包含することを意味する。適当な活性成分は、粒体を構成する組成物において失活の対象および/または失活させて他の成分にさせる活性成分である。
【0015】
活性成分は、特質が無機、例えば、漂白成分、または有機であることができる。好ましい活性成分は生物学的に活性な物質、例えば、酵素、ヒトまたは動物の体において活性である薬学的に活性な物質、または農学的化学物質、例えば、除草剤、農薬、殺菌剤および/または殺真菌剤であることができる。このような成分は取り囲む環境に対して通常非常に感受性であり、化学的プロセスからまたは発酵微生物から適当に得ることができる。最も好ましい活性成分はペプチドまたはポリペプチド、例えば、酵素である。
【0016】
本発明の関係において酵素は、特定の用途に適用可能であるように粒状化するとき利益を得ることができる、任意の酵素または異なる酵素の組み合わせであることができる。したがって、「酵素」 について言及するとき、酵素は一般に1または2以上の酵素の組み合わせを包含することが理解されるであろう。
酵素変異型 (例えば、組換え技術により製造される) は、用語 「酵素」 の意味の中に包含されることを理解すべきである。このような酵素変異型は、例えば、下記の文献に記載されている:EP 251,446 (Genencor)、WO 91/00345 (Novo Nordisk)、EP 525,610 (Solvay) およびWO 94/02618 (Gist−Brocades NV)。
【0017】
本明細書において使用する酵素の分類は下記にに従う:Recommendations (1992) of the Nomenclature Committee of the International Union of Biochemistry and Molecular Biology, Academic Press, Inc., 1992。
したがって、本発明の粒体の中に適当に混入できる酵素の型は下記のものを包含する:オキシドレダクターゼ (EC 1.−.−.−)、トランスフェラーゼ (EC 2.−.−.−)、ヒドロラーゼ (EC 3.−.−.−)、リアーゼ (EC 4.−.−.−)、イソメラーゼ (EC 5.−.−.−) およびリガーゼ (EC 6.−.−.−)。
【0018】
本発明の関係において好ましいオキシドレダクターゼはペルオキシダーゼ (EC 1.11.1)、ラッカーゼ (EC 1.10.3.2) およびグルコースオキシダーゼ (EC 1.1.3.4) であるが、好ましいトランスフェラーゼは下記のサブクラスの任意におけるトランスフェラーゼである:
a) 1つの炭素基を転移させるトランスフェラーゼ (EC 2.1);
b) アルデヒドまたはケトン残基を転移させるトランスフェラーゼ (EC 2.2);アシルトランスフェラーゼ (EC 2.3);
c) グリコシルトランスフェラーゼ (EC 2.4);
d) メチル以外のアルキルまたはアリール基を転移させるトランスフェラーゼ (EC 2.5);および
e) ニトロ発生基を転移させるトランスフェラーゼ (EC 2.6)。
【0019】
本発明の関係においてトランスフェラーゼの最も好ましい型は、トランスグルタミナーゼ (タンパク質−グルタミンγ−グルタミルトランスフェラーゼ;EC 2.3.2.13) である。
適当なトランスグルタミナーゼのそれ以上の例は、WO 96/069321 (Novo Nordisk A/S) に記載されている。
【0020】
本発明の関係において好ましいヒドロラーゼ次の通りである:カルボン酸エステルヒドロラーゼ (EC 3.1.1.−)、例えば、リパーゼ (EC 3.1.1.3);フィターゼ (EC 3.1.3.−)、例えば、3−フィターゼ (EC 3.1.3.8) および6−フィターゼ (EC 3.1.3.26);グルコシダーゼ(EC 3.2、これは本明細書において 「カルボヒドラーゼ」 と呼ぶグループ内に入る)、例えば、α−アミラーゼ (EC 3.2.1.1);ペプチダーゼ (EC 3.4、これはまたプロテアーゼとして知られている);および他のカルボニルヒドロラーゼ。
【0021】
本発明の関係において、用語 「カルボヒドラーゼ」 は、特に5および6員環構造の炭水化物鎖 (例えば、澱粉) を破壊することができる酵素 (すなわち、グルコシダーゼ、EC 3.2) を意味するばかりでなく、かつまた炭水化物、例えば、6員環構造、例えば、D−グルコースを5員環構造、例えば、D−フルクトースに異性化することができる酵素を意味するために使用される。
【0022】
関係するカルボヒドラーゼは下記のものを包含する (括弧内はEC番号である):α−アミラーゼ (3.2.1.1)、β−アミラーゼ (3.2.1.2)、グルカン1,4−α−グルコシダーゼ (3.2.1.3)、セルラーゼ (3.2.1.4)、エンド−1,3 (4)−β−グルカナーゼ (3.2.1.6)、エンド−1,4 −β−キシラナーゼ (3.2.1.8)、デキシトラナーゼ (3.2.1.11)、クチナーゼ (3.2.1.14)、ポリガラクツロナーゼ (3.2.1.15)、リゾチーム (3.2.1.17)、β−グルコシダーゼ (3.2.1.21)、α−ガラクトシダーゼ (3.2.1.22)、β−ガラクトシダーゼ (3.2.1.23)、アミロ−1,6−ガラクトシダーゼ (3.2.1.33)、キシラン1,4−β−キシロシダーゼ (3.2.1.37)、グルカンエンド−1,3 −β−D−グルコシダーゼ (3.2.1.39)、α−デキストリンエンド−1,6−α−グルコシダーゼ (3.2.1.41)、スクロースα−ガラクトシダーゼ (3.2.1.48)、グルカンエンド−1,3 −α−グルコシダーゼ (3.2.1.59)、グルカン1,4−β−グルコシダーゼ (3.2.1.74)、グルカンエンド−1,6−β−グリコシダーゼ (3.2.1.75)、アラビナンエンド−1,5−α−L−アラビノシダーゼ (3.2.1.99)、ラクターゼ (3.2.1.108)、キトサナーゼ (3.2.1.132) およびキシロースイソメラーゼ (5.3.1.5)。
【0023】
商業的に入手可能なオキシドレダクターゼ (EC 1.−.−.−)の例は、GluzymeTM (Novo Nordisk A/Sから入手可能である酵素) である。
商業的に入手可能なプロテアーゼ (ペプチダーゼ) の例は次の通りである:KannaseTM、EverlaseTM、EsperaseTM、AlcalaseTM、NeutrazeTM、DurazymTM、SavinaseTM、PyraseTM、Pancreatic Trypsin NOVO (PTN)、Bio−FeedTM、 ProおよびClear−LensTM Pro (すべてはNovo Nordisk A/S、Bagsvaerd、Denmark、から入手可能である)。
【0024】
他の商業的に入手可能なプロテアーゼは下記のものを包含する:MaxataseTM、MaxacalTM、MaxapemTM、OpticlaeanTMおよびPurafectTM (Genencor International Inc.またはGist−Brocades)。
商業的に入手可能なリパーゼの例は次の通りである:LipoprimeTM、LipolaseTM、LipolaseTM Ultra、LipozymeTM、PalataseTM、NovozymeTM 435およびLectitaseTM (すべてはNovo Nordisk A/Sから入手可能である)。
他の商業的に入手可能なリパーゼの例は次の通りである:LumafastTM (Genencor International Inc.からのPseudomonas mendocinaのリパーゼ);LipomaxTM (Gist−Brocades/Genencor International Inc.からのPs. pseudoalcaligenesのリパーゼ;およびSolvay酵素からのBacillus種のリパーゼ)。
【0025】
商業的に入手可能なカルボヒドラーゼの例は次の通りである:Alpha−GalTM、Bio−FeedTM Alpha、Bio−FeedTM Beta、Bio−FeedTM Plus、Bio−FeedTM Plus、NovozymeTM 188、CelluclastTM、CellusoftTM、CeremylTM、CitrozymeTM、DenimaxTM、DezymeTM、DextrozymeTM、FinizymTM、FungamylTM、GamanaseTM、GlucanexTM、LactozymTM、MaltogenaseTM、PentopanTM、PectinexTM、PromozymeTM、PulpzmeTM、NovamylTM、TermamylTM、AMGTM (Amyloglucosidase Novo)、MaltogenaseTM、SweetzymeTMおよびAquazymTM (すべてはNovo Nordisk A/Sから入手可能である)。
【0026】
本発明の粒体の中に混入すべき酵素の量は、粒体の意図する用途に依存するであろう。多数の応用のために、酵素含量は可能なかぎりまたは実施可能なだけ高いであろう。
本発明の粒体中の酵素含量 (粒体重量当たり純粋な酵素タンパク質の百分率として計算した) は典型的には酵素含有粒体の約0.5〜50重量%の範囲であろうが、これより多い量、例えば、50〜90%w/wもまた可能である。
【0027】
例えば、プロテアーゼ (ペプチダーゼ) を本発明による粒体の中に混入するとき、仕上げられた粒体の酵素活性 (タンパク質分解活性) は典型的には1〜20 KNPU/gの範囲であろう。このプロテアーゼ活性単位は、ilo ovo rotease nits/gの試料 ( KNPU/g) である。この活性は、既知の活性 ( KNPU/g) の酵素標準に対して相対的に決定される。所定量の酵素について、溶液中のジメチルカゼイン (DMC) を酵素で消化して遊離する遊離アミノ基の形成速度 (μmol/分) を測定することによって、酵素標準は標準化される。
【0028】
形成されたアミノ基と添加された2,4,6−トリニトロベンゼンスルホン酸 (TNBS) との間の同時反応の420 nmにおける線形吸収を記録することによって、形成速度をモニターする。DMCの消化および色反応はpH 8.3のホウ酸溶液中で50 ℃において実施され、反応時間は9分であり、測定時間は3分である。フォルダーAF 220/1はNovo Nordisk A/S (デンマーク国) から要求に応じて入手可能であり、このフォルダーは引用することによって本明細書の一部とされる。
【0029】
同様に、例えば、α−アミラーゼの場合において、10〜500 KNU/gの活性は典型的である。この活性は、既知の活性 ( KNU/g) の酵素標準に対して相対的に決定される。所定量の酵素について、溶液中で2−クロロ−4−ニトロフェニル−β−D−マルトヘプタオシド基質 を酵素および補助α−およびβ−グルコシダーゼ酵素で消化して遊離する2−クロロ−4−ニトロフェニルの形成速度 (μmol/分) を測定することによって、酵素標準は標準化される。α−アミラーゼアッセイを実施するキットは商業的に入手可能である。α−アミラーゼアッセイの1つの説明は印刷物AF318/1−GBの中に見出すことができ、この印刷物はNovo Nordisk A/S (デンマーク国) から要求に応じて入手可能である。例えば、リガーゼについて、50〜400 KLU/gの範囲の活性は通常適当である。
【0030】
通常、酵素は粒状化プロセスに酵素含有液体として適用される。酵素含有液体は、酵素が酵素濃厚物の形態で水性液体の中に結晶質および/または非晶質タンパク質として溶解または分散されている、精製された生成物として適用することができるか、あるいは発酵ブロスの形態であることができる。液体中の水は粒状化プロセス (前掲) のための液体剤として使用することができる。
【0031】
予備形成コア粒子
活性成分層を予備形成コア粒子の回りに適用することによって本発明の粒体を製造する場合において、予備形成コア粒子は好ましくは炭水化物をベースとするコア粒子、例えば、植物の穀粉または産物 (カッサバ (cassava)、カッサバ (manioc)、穀物粉末、糖類、デキストリンおよびその他) から形成された粒子であるか、あるいは塩類、例えば、硫酸、亜硫酸、リン酸、ホスホン酸、硝酸、塩酸または炭酸のアルカリ金属塩またはアルカリ土類金属塩から作られた塩、あるいは簡単な有機酸の塩、例えば、クエン酸塩、マロン酸塩または酢酸塩から作られた塩をベースとするコア粒子は好ましい。
【0032】
充填剤
適当な充填剤は水溶性および/または不溶性無機塩 (例えば、
微粉砕アルカリ硫酸塩、アルカリ炭酸塩および/またはアルカリ塩化物) 、粘土、例えば、カオリン (例えば、SpeswhitteTM、English China Clay)、ベントナイト、タルク、ゼオライト、および/またはケイ酸塩である。
【0033】
結合剤
適当な結合剤は、非蝋の特質のすべてまたは一部分において高い融点をもつか、あるいはもたない結合剤、例えば、ポリビニルピロリドン、デキストリン、ポリビニルアルコール、セルロース誘導体、例えば、ヒドロキシプロピルセルロース、メチルセルロースまたはCMCである。適当な結合剤は炭水化物の結合剤、例えば、Glucidex 21D (Roquette Frerres、フランス国、から入手可能である)。
【0034】
繊維材料
繊維の形態の純粋なまたは不純のセルロースは、おがくず、純粋な繊維状セルロース、ワタであるか、あるいは純粋なまたは不純の繊維状セルロースであることができる。また、繊維状セルロースをベースとする濾過助剤を使用することができる。繊維の形態のセルロースのいくつかのブランド、例えば、CEPOおよびARBOCELLが販売されている。Svenska Traejolsfavrikerna ABからの刊行物、”Cepo Cellulose Powder” の中に、Cepo S/20セルロースについて、概算最大繊維長さは500 μmであり、概算平均繊維長さは160 μmであり、概算最大繊維幅は50 μmであり、そして概算平均繊維幅は30 μmであることが記載されている。
【0035】
また、Cepo SS/200セルロースは、150 μmの概算最大繊維長さ、50 μmの概算平均繊維長さ、45 μmの最大繊維幅、および25 μmの概算平均繊維幅を有することが記載されている。これらの寸法を有するセルロース繊維は、本発明の目的に対して非常に十分に適している。言語 “Cepo” および “Arbocel” は商標である。好ましい繊維状セルロースはArbocelTM BFC200である。また、EP 304331 B1に記載されているように、合成繊維を使用することができ、そして典型的な繊維はポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステル、特にナイロン、ポリビニルフォーマット、ポリ (メト) アクリル化合物から作ることができる。
【0036】
液状剤
液状剤は、慣用ミキサー粒状化プロセスにおいて、慣用粒状化成分粒子の蓄積または凝集を粒体にするために使用される。液状剤は水および/または蝋状物質である。液状剤は粒体プロセスにおいて液相中で常に使用するが、後に固化することができる;したがって、蝋状物質は存在する場合、水の中に溶解または分散させるか、あるいは溶融する。用語 「蝋状物質」 は、本明細書において使用するとき、下記の特性のすべてを有する物質を意味する:1) 融点が30〜100 ℃、好ましくは40〜60 ℃、2) 物質は強靭であり、脆くない特質を有する、そして3) 物質は温室において多少可塑性を有する。
【0037】
水および蝋状物質の両方は液状剤である、すなわち、それらの両方は粒体の形成の間に活性である;蝋状物質は仕上げられた粒体中の1成分として止まるが、水の大部分は乾燥工程の間に除去される。蝋状物質の例は、ポリグリコール、脂肪族アルコール、エトキシル化脂肪族アルコール、高級脂肪酸のモノ−、ジ−およびトリグリセロールエステル、例えば、グリセロールモノステアレート、アルキルアリールエトキシレート、およびココナツエタノールアミドである。
【0038】
多量の蝋状物質を使用する場合、比較的少量の水を添加し、逆もまた同じである。こうして、液状剤は水単独、蝋状物質単独または水と蝋状物質との混合物であることができる。水と蝋状物質との混合物を使用するとき、水および蝋状物質を任意の順序で添加することができる、例えば、最初に水、次いで蝋状物質を添加するか、あるいは最初に蝋状物質、次いで水または水中の蝋状物質の溶液または懸濁液を添加することができる。また、水と蝋状物質との混合物を使用するとき、蝋状物質は水の中に可溶性または不溶性 (しかし分散性) であることができる。液状剤として水を使用する場合、通常、水の大部分はミキサー粒体の引き続く乾燥の間に乾燥除去されるので、水は仕上げられたミキサー粒体の一部分であることができない。
【0039】
活性成分の安定剤または活性成分の保護剤
酵素の安定剤または保護剤はいくつかのカテゴリーの中に入る:アルカリ性または中性の物質、還元剤、酸化防止剤および/または最初の遷移系列の金属イオンの塩。これらの各々は同一であるか、あるいは異なるカテゴリーの他の保護剤と組み合わせて使用することができる。アルカリ性保護剤の例は、アルカリ金属のケイ酸塩、炭酸塩または重炭酸塩であり、これらは、例えば、酸化体を活発に中和することによって化学的掃去作用を提供する。
【0040】
還元的保護剤の例は亜硫酸塩、チオ亜硫酸塩またはチオ硫酸塩であるが、酸化防止剤の例はメチオニン、ブチル化ヒドロキシトルエン (BHT) またはブチル化ヒドロキシアニソール (BHA) である。最も好ましい安定剤または保護剤はチオ硫酸塩、例えば、チオ硫酸ナトリウムである。また、酵素の安定剤はホウ酸塩、ホウ砂、ギ酸塩、ジカルボン酸、トリカルボン酸および可逆的酵素インヒビター、例えば、スルフヒドリル基をもつ有機化合物またはアルキル化またはアリール化ホウ酸であることができる。
【0041】
架橋剤
架橋剤は活性適合性界面活性剤、例えば、エトキシル化アルコール、特に10〜80個のエトキシ基を有するアルコールである。
他の懸濁剤、メディエイター (例えば、洗浄において粒体を溶解するとき漂白作用を促進するために) および/または溶媒を粒体コアの中に混入することができる。
【0042】
コーティング
1または2以上のコーティングを本発明の粒体に適用して、粒体の所望の性質、例えば、コア中の活性成分を保護することができる。コーティングの成分は適当にはコアにおいて使用する、好ましくは酵素を除外した、前述の成分であることができる。
【0043】
この分野において知られている慣用コーティング、例えば、下記の特許出願に記載されているコーティングを適当に使用することができる:WO 89/08694、 WO 89/08695、270 608 B1および/またはPA 1998 00876 (本発明の優先日に非公開のオランダ国の前の出願)。慣用コーティング物質の他の例は下記の特許出願の中に見出すことができる:米国特許第4,106,991号、EP 170360、EP 304332、EP 304331、EP 458849、EP 458845、WO 97/39116、WO 92/12645A、WO 89/08695、WO 89/08694、WO 87/07292、WO 91/06638、WO 92/13030、WO 93/07260、WO 93/07263、WO 96/38527、WO 96/16151、WO 97/23606、米国特許第5,324,649号、米国特許第4,689,297号、EP 206417、EP 193829、DE 4344215、DE 4322229 A、DD 263790、JP 61162185 Aおよび/またはJP 58179492。
【0044】
特定の態様において、コーティングは少量の保護剤を含んでなることができ、前記保護剤は活性成分を不活性化する (阻害する) ことができる成分と反応することができ、前記阻害成分は取り囲むマトリックスから、すなわち、成分が活性成分と接触し、活性成分を不活性化する前に、粒体の中に入ることができる。こうして、保護剤は、例えば、阻害成分を中和し、還元するか、あるいはそうでなければ阻害成分と反応してそれを活性成分に対して無害とすることができる。活性成分を不活性化できる典型的な成分は酸化体、例えば、過臭素酸塩、過炭酸塩、有機過酸およびその他である。
【0045】
保護剤はいくつかのカテゴリーの中に入る:アルカリ性または中性の物質、還元剤、酸化防止剤および/または最初の遷移系列の金属イオンの塩。これらの各々は同一であるか、あるいは異なるカテゴリーの他の保護剤と組み合わせて使用することができる。アルカリ性保護剤の例は、アルカリ金属のケイ酸塩、炭酸塩または重炭酸塩であり、これらは、例えば、酸化体を活発に中和することによって化学的掃去作用を提供する。還元的保護剤の例は亜硫酸塩、チオ亜硫酸塩またはチオ硫酸塩であるが、酸化防止剤の例はメチオニン、ブチル化ヒドロキシトルエン (BHT) またはブチル化ヒドロキシアニソール (BHA) である。最も好ましい安定剤または保護剤はチオ硫酸塩、例えば、チオ硫酸ナトリウムである。コーティング中の保護剤の量はコーティングの5〜40%w/w、好ましくは5〜30%w/w、例えば、10〜20%w/wである。
【0046】
コーティングは、実質的に連続的な均質層を形成することによって、活性成分含有粒体を包封すべきである。
コーティングは、粒体の意図する用途に依存して、粒体において多数の機能を実行することができる。こうして、例えば、コーティングは下記の効果の1または2以上を達成することができる:
(i) 活性成分含有粒体の活性ダストの形成を多少減少させる;
(ii) 漂白性物質/系 (例えば、過臭素酸塩、過炭酸塩、有機過酸およびその他) による酸化に対して活性成分含有粒体中の1または2以上の活性成分を保護する;
(iii) 液状媒質 (例えば、水性媒質) の中に粒体を導入するとき、所望の速度で溶解する;
(iv) よりすぐれた物理的強度を有する粒体を提供する。
【0047】
コーティングは下記の物質の1または2以上をさらに含んでなることができる:酸化防止剤、塩素掃去剤、可塑剤、顔料、追加の酵素および芳香性物質。
本発明の関係におけるコーティング層において有効な可塑剤は、例えば、下記のものを包含する:ポリオール、例えば、糖類、糖アルコール、または1000より小さい分子量を有するポリエチレングリコール (PEGs);尿素、フタレートエステル、例えば、ジブチルまたはジメチルフタレート;および水。
適当な顔料は下記のものを包含するが、これらに限定されない:微粉砕白色体質顔料、例えば、二酸化チタンまたはカオリン、有色顔料、水溶性着色剤、ならびに1または2以上の顔料と水溶性着色剤との組み合わせ。
【0048】
本発明の好ましい態様において、本発明の粒体は高い一定湿度を有する保護的コーティング、例えば、オランダ国特許出願WO 00/01793、p. 5−9および実施例 (引用することによって本明細書の一部とされる) に記載されているコーティングで被覆される。
潤滑化すべき活性成分含有粒体を構成するコアおよびコーティングは適当には球形またはほぼ球形であり、適当にはそれらの最長寸法において50〜2000 μm、好ましくは200〜1200 μm、より好ましくは400〜800 μmまたは50〜200 μmの範囲の平均直径を有することができる。
【0049】
潤滑剤
本発明の潤滑剤は、25 ℃において非水性液体を形成し、好ましくは25 ℃において5000センチポアズより低い、例えば、500〜5000 cP、好ましくは4000センチポアズより低い、例えば、500〜4000 cP、より好ましくは3000センチポアズより低い、例えば、500〜3000 cP、最も好ましくは2500センチポアズより低い、例えば、500〜2500 cPの粘度を有する化合物または化合物の混合物である。低い粘度を有する潤滑剤を使用する1つの利点は、それらを粒体上に少量で薄い層として適用することがかなり容易であり、かつ低い粘度により粒体上の全表面上に少量の潤滑剤を均質に分配させることが促進されることである。より高い粘度を有する潤滑剤を使用するとき、潤滑剤は粘着性かたまりの形態で粒体表面に不均質に接着する傾向がある。
【0050】
低い粘度の潤滑剤の他の利点は、ことに低い粘度の潤滑剤は、それを前記粒体の外表面に適用するとき、粒体の摩擦を減少させることである。粒体摩擦の減少は、レオメーターにより容易に測定することができる。それゆえ、本発明の1つの面は、前述したように、粒体の外表面上に潤滑剤を含んでなる活性成分含有粒体に関し、ここで50 rpmの先端速度、3°のねじれ角 (圧縮モード)、46 mmのローターを使用し、170 gの粒体を50 mmの試験容器に秤量して入れることによってレオメーターで測定したとき、潤滑化粒体は非潤滑化粒体と比較して80%より低い、例えば、5〜80%の相対摩擦係数を有する。好ましくは、相対摩擦係数は非潤滑化粒体と比較して78%より低い、例えば、5〜78%、より好ましくは75%より低い、例えば、5〜75%、最も好ましくは70%より低い、例えば、5〜70%の相対摩擦係数を有する。
【0051】
好ましくは、潤滑剤は低粘度の必要条件を満足する有機化合物または有機化合物の混合物である。好ましい潤滑剤は、ノニオン界面活性剤、例えば、Softanol (例えば、Softanol 50) および/またはDobanol、天然の精製された鉱油、例えば、Whiteway T15 (アルカン油)、合成鉱油、例えば、シリコーンオイル、動物油、植物油または任意の適当な混合物である。
【0052】
それ以上の特徴として潤滑剤を適用する粒体物質の中に実質的に不溶性である潤滑剤を使用するとき、特定の利点が達成される。この態様の1つの利点は、潤滑剤がそれを粒体表面の中に溶解せずおよび/または粒体表面と混合せず、例えば、吸収により、粒体表面から消失し、そこで潤滑剤はその機能をすることである。この態様の他の利点は、潤滑剤およびコーティング物質を混合した後、潤滑剤およびコーティングを粒体に適用することができることである。こうして、この混合物または分散液は粒体に同時に適用することができ、潤滑剤はコーティング物質の中に不溶性であるので、潤滑剤をコーティング物質から分離させて、外側潤滑剤層を形成することができる。
【0053】
これに関して用語 「実質的に不溶性」 は、潤滑剤を適用する粒体物質の1 kgの中に1 gより少ない潤滑剤を溶解させることができることを意味する。潤滑剤をその上に適用する粒体物質、例えば、コーティング層は、通常親水性の水溶性物質である。こうして、これらの態様において、好ましい潤滑剤は疎水性である。ことに、鉱油の潤滑剤は適当であり、それゆえ1つの面において、本発明は、粒体表面上に鉱油潤滑剤を含んでなる活性成分含有粒体に関する。最も好ましい潤滑剤は、5000センチポアズより低い粘度を有する鉱油潤滑剤であり、これは非潤滑化粒体と比較したとき、潤滑化粒体の相対摩擦係数を80%より低い値に減少させる。
【0054】
活性成分含有粒体の潤滑化は粒体を滑らかにし、粒体間の摩擦を減少させ、ダスチングを低下させ、破壊のリスクを少なくするが、また、ある場合において、多過ぎる潤滑剤が適用される場合、潤滑剤の潤滑化特性はまた乾燥粒体を粘着性および凝集性とさせることが発見された。米国特許第4,106,911号、実施例22に記載されているように、乾燥粒状物質、例えば、TiOで粒体を粉末処理することによって、凝集を抑制することができる。しかしながら、これは潤滑化作用と反作用するか、あるいはそれを無効にさえし、潤滑剤の量を好ましくは潤滑化粒体の1%w/wより少なくすると、有意な凝集は防止されると同時に、有益な潤滑化が維持されることが発見された。
【0055】
したがって、活性成分含有粒体の取扱いにおいて問題となる粒体の凝集および/または粘着性を防止し、かつ種々の凝集防止剤を添加するコストおよび問題を回避するために、粒体の1%w/wより小、例えば、0.01〜1%w/w、好ましくは0.75%w/wより小、例えば、0.1〜0.75%w/w、より好ましくは約0.5%w/w、例えば、0.1〜0.5%w/wを構成する、非常に薄い層として追加の潤滑剤を適用することが好ましい。前述したように低粘度の潤滑剤および/または潤滑剤を適用する粒体物質の中に実質的に不溶性である潤滑剤を使用することによって、非常に薄い潤滑剤層の適用は促進されるであろう。
【0056】
前述したように、本発明の粒体上の潤滑剤の特質および少量のために、粒体の製造または貯蔵間の凝集を防止するためにケーキ化防止剤を使用することは首尾よく省略することができる。それゆえ、本発明の好ましい態様において、本発明の粒体は潤滑化層上に適用されるケーキ化防止剤を含有しない。
【0057】
潤滑化粒体を製造する方法
潤滑剤を適当な量で粒体に添加し、この組成物を混合して、粒体表面上に潤滑剤を付着させ、分布させることによって、酵素粒体に潤滑剤を適当に適用することができる。高速ミキサーまたは流動床被覆装置中で酵素粒体上に潤滑剤を噴霧することによって、混合を達成することができる。前述したように、好ましい態様において、本発明の粒体を製造する方法は、潤滑剤層上に凝集防止剤を添加する工程を含まない。
【0058】
潤滑化粒体の適用
本発明の潤滑剤は、産業および家庭において使用するための組成物の中に適当に混入することができる。このような組成物は、クリーニングおよび/または消毒組成物、例えば、界面活性剤をさらに含んでなる洗浄剤組成物を包含する。このような組成物は、例えば、WO 00/01793、節 「洗浄剤の開示」 に記載されている。他の組成物は、酵素が必要に応じて抗微生物性酸化還元酵素である、抗微生物組成物、および酵素が必要に応じて抗微生物性酸化還元酵素である、微生物バイオフィルム処理用組成物であり、そして組成物は必要に応じてヒドロラーゼ酵素をさらに含んでなる。他の組成物は飼料または食物組成物、例えば、動物飼料またはパン・菓子類製造用穀粉であることができる。
【0059】
実施例
実施例
下記を除外して米国特許第4,106,991号、実施例1に記載されているように、非被覆サビナーゼ (Savinase) (プロテアーゼ) 含有粒体を製造した:
・ 充填物質として塩化ナトリウムの代わりに硫酸ナトリウムを使用した。
・ 酵素濃厚物は、炭水化物結合剤 (Glucidex) および酸化防止剤としてメチオニンをまた含有する結晶質酵素の水性懸濁液であった。
【0060】
米国特許第4,106,991号、実施例22に記載されているように、6.9%のPEG 4000および12.5%の1:1 TiO/カオリン混合物の溶液を適用することによって、粒体を被覆した。レヂゲ (Laedige) ミキサー中で粒体を2.0%のPEG 4000と混合し、次いで粒体を1.5%のカオリンで粉末処理することによって、粒体をさらに被覆した。
【0061】
下記表に記載されているようにレヂゲ (Laedige) ミキサーの中にノニオン界面活性剤を添加する (温室において5分間混合する) ことによって、粒体の一部分を潤滑化した。この分野において知られている慣用ヘウバッハ (Heubach) 磨砕法 (例えば、WO 93/07263参照) を使用し、発生した全ダスト (mgのダスト/20 gの粒体として) および酵素ダスト (ngのタンパク質/ gの粒体として) の両方を測定することによって、最終粒体をダストについて試験した。表に記載する値は3回の測定の平均である。
【0062】
【表1】
Figure 2004508040
この実施例において証明されるように、0.25%w/wまたは0.50%w/wの量においてノニオン界面活性剤を使用する粒体の最終潤滑化はダストレベルを有意に減少させる。
【0063】
実施例
実施例1におけるように、未被覆酵素粒体を製造した。
実施例1に記載されているように、5.0%のPEG 4000および12.5%の1:1 TiO/カオリン混合物の溶液を適用することによって、粒体を被覆した。レヂゲ・ミキサー中で粒体を1.5%のPEG 4000で被覆し、次いで粒体を1.5%のカオリンで粉末処理することによって、粒体をさらに被覆した。
冷却後、下記表に記載されているようにレヂゲ・ミキサーの中に鉱油を添加する (温室において5分間混合する) ことによって、粒体の一部分を潤滑化した。ヘウバッハ法を使用して、最終粒体をダストについて試験した。表に記載する値は3回の測定の平均である。
【0064】
【表2】
Figure 2004508040
この実施例において証明されるように、鉱油を使用する粒体の最終潤滑化はダストレベルを有意に減少させる。
【0065】
実施例
実施例1におけるように、未被覆酵素粒体を製造した。
実施例1に記載されているように、4.5%のPEG 4000および12.5%の1:1 TiO/カオリン混合物の溶液を適用することによって、粒体を被覆した。レヂゲ・ミキサー中で粒体をPEG 4000と潤滑剤との予備配合混合物 (下記表参照) で被覆し、次いで粒体を1.5%のカオリンで粉末処理することによって、粒体をさらに被覆した。PEG 4000中に可溶性の潤滑剤 (Softanol 50) およびPEG 4000中に不溶性の潤滑剤 (Whiteway T15) の両方を使用した。ヘウバッハ法を使用して、最終粒体をダストについて試験した。表に記載する値は3回の測定の平均である。
【0066】
【表3】
Figure 2004508040
この実施例において証明されるように、潤滑剤を被覆物質 (PEG 4000) と混合する場合、被覆物質中に不溶性の潤滑剤から最良の効果が得られる。
【0067】
実施例
マムニット・パウダー・レオメーター (Manumit Powder Rheometer) (Freeman Technology FT3 Powder Rheometer) からの粉末レオメーターを使用して、実施例1からの潤滑化粒体の相対摩擦係数を測定した。50 rpmの先端速度、3°のねじれ角 (圧縮モード)、46 mmのローターを使用し、170 gの粒体を50 mmの試験容器に秤量して入れることによってレオメーターで測定したトルク(TORQUE) で割った力(FORCE) に対して、摩擦係数は比例する。相対摩擦係数は、非潤滑化粒体からの摩擦係数で割ることによって計算される:
(FORCE/TORQUE) 試料 / (FORCE/TORQUE) 参照
【0068】
結果:
【表4】
Figure 2004508040
この実施例において証明されるように、相対摩擦係数は潤滑化により有意に減少する。

Claims (17)

  1. 活性成分含有粒体の外表面上に潤滑剤を含んでなり、
    (a) 潤滑剤は25 ℃において液体であり、25 ℃において5000センチポアズより低い粘度を有するか、または
    (b) 50 rpmの先端速度、3°のねじれ角 (圧縮モード)、46 mmのローターを使用し、170 gの粒体を50 mmの試験容器に秤量して入れることによってレオメーターで測定したとき、潤滑化粒体は非潤滑化粒体と比較して80%より低い相対摩擦係数を有するか、または
    (c) 潤滑剤は鉱油である、
    あるいはこれらの組み合わせ
    により特徴づけられる、活性成分含有粒体。
  2. 活性成分が生物学的に活性な物質である、請求項1に記載の粒体。
  3. 活性成分が薬学的または触媒的に活性な物質である、請求項2に記載の粒体。
  4. 活性成分がペプチドまたはポリペプチドである、請求項3に記載の粒体。
  5. 活性成分が酵素である、請求項4に記載の粒体。
  6. 潤滑剤が粒体の1%w/wより小、好ましくは0.75%w/wより小を構成する、請求項1に記載の粒体。
  7. 1または2以上のコーティング層をさらに含んでなる、請求項1に記載の粒体。
  8. 潤滑剤をその上に適用するコーティング層の中に潤滑剤が不溶性である、請求項7に記載の粒体。
  9. 潤滑剤が有機化合物または有機化合物の混合物である、請求項1 (a) または (b) に記載の粒体。
  10. 潤滑剤が疎水性化合物である、請求項9に記載の粒体。
  11. 潤滑剤が鉱油、動物油および植物油またはそれらの混合物から選択される、請求項10に記載の粒体。
  12. 潤滑剤が鉱油である、請求項11に記載の粒体。
  13. 潤滑剤がノニオン界面活性剤である、請求項9に記載の粒体。
  14. 活性成分含有粒体を潤滑剤と接触させ、粒体の外表面上に潤滑剤を付着させる、請求項1〜13のいずれかに記載の粒体を製造する方法。
  15. 請求項1〜13のいずれかに記載の粒体を含んでなる組成物。
  16. 界面活性剤をさらに含んでなる洗浄剤組成物であることを特徴とする、請求項15に記載の組成物。
  17. 請求項1〜13のいずれかに記載の潤滑化活性成分含有粒体の使用。
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