ENZIMAS COMO INHIBIDORES DE CORROSION POR RETIRADA DEL OXIGENO DISUELTO EN EL AGUA.

Un producto en aerosol que comprende una lata metálica sellada que contiene una composición de aerosol acuosa que comprende una enzima oxidasa disuelta en su interior y un sustrato para la enzima

Enzimas como inhibidores de corrosión por retirada del oxígeno disuelto en el agua.

La invención se refiere a un nuevo procedimiento para la desoxigenación del agua, para su aplicación en productos en aerosol. El procedimiento implica el uso de un sistema enzimático basado en una enzima oxidasa y un sustrato para la enzima oxidasa. La enzima consume oxígeno mediante una reacción en dos etapas con el sustrato y peróxido de hidrógeno, que se forma en la primera reacción.

Las reacciones de corrosión tienen lugar en presencia de oxígeno, siendo el oxígeno disuelto en el agua el responsable de la corrosión de las latas en formulaciones de base acuosa dentro de recipientes de aerosol. Actualmente se usan numerosas técnicas para minimizar la corrosión en latas de aerosol, por ejemplo, usando inhibidores de corrosión o mediante un procedimiento de desplazamiento de oxígeno usando gas nitrógeno. Se ha descubierto que la corrosión se retarda notablemente si el oxígeno se retira sustancialmente del agua presente en la lata de aerosol.

Los ejemplos de productos encontrados en latas de aerosol son productos purificadores del aire, productos domésticos, para el cuidado de tejidos, ceras, pulimentos, insecticidas, adyuvantes del planchado, eliminadores de olores de tejidos y limpiadores de alfombras.

La lata de aerosol es de metal, preferiblemente de acero o de acero revestido con estaño.

La tendencia del mercado mundial es moverse hacia formulaciones de aerosol que contienen más agua. Esto se debe, principalmente, a aspectos legales: la reducción del nivel de contenido de orgánicos volátiles (VOC) en productos en aerosol ha implicado una reducción en la cantidad de disolvente de muchos productos y un aumento en el contenido de agua.

Cuando las composiciones de aerosol contienen menos de 50 ppm de agua, la corrosión de la lata de aerosol generalmente no es un problema grave. Sin embargo, si el contenido de agua es mayor de 50 ppm en la composición de aerosol entonces es más probable que ocurra la corrosión.

Se han desarrollado muchos sistemas inhibidores de la corrosión para enfrentarse a estos nuevos requisitos legales. Los ejemplos de estos productos son boratos, benzoatos, molibdato, tensioactivos especiales (tales como lauroil sarcosinato sódico), nitrito sódico y morfolina y silicatos. Normalmente, se incorpora un control aceptable de la corrosión durante la vida del producto de la lata de aerosol (aproximadamente 2 años) en la composición. Los inhibidores de corrosión anteriores tienden a interaccionar con la superficie de la lata de aerosol proporcionando protección contra la corrosión.

Puede haber también efectos negativos de desestañado corrosivo sobre el rendimiento del producto. El complejo de corrosión de estaño amarillo puede permanecer, especialmente cuando se pulveriza sobre superficies blancas. Los tejidos o alfombras blancos pueden permanecer coloreados por los líquidos de productos en aerosol envejecidos. Otras consideraciones se refieren a ciertas manchas como café, té y vino, que contienen metales catiónicos. Estos metales pueden formar complejos de color marrón con hidroxilo de estaño, provocando un efecto negativo evidente de la formulación de limpieza sobre el rendimiento de limpieza global.

Por lo tanto, hay una necesidad de identificar mejores maneras para evitar la corrosión en latas de aerosol.

La corrosión es un procedimiento electroquímico. Todas las reacciones de corrosión parten de la presencia de agua y oxígeno. El oxígeno es un participante directo en una reacción de corrosión, actuando como un cátodo-aceptor de electrones.

El oxígeno disuelto presente en las formulaciones basadas en agua dentro de los aerosoles en uno de los factores más importantes que influyen en la velocidad de corrosión para todos los metales.

En la técnica anterior se han identificado muchos inhibidores de corrosión, aunque ninguno realmente detiene la disolución de la capa de estaño en las latas de aerosol metalizadas con estaño en los dos años habituales de vida de la lata, simplemente la ralentizan. Incluso las latas metalizadas con estaño lacadas con resina generalmente necesitan un sistema inhibidor de la corrosión eficaz.

T. Godfrey, J. Reichelt: Industrial Enzymology, Nature Press 1993 - Capítulo 4.2: G. Richter - Glucose Oxidase, y los documentos US 5.980.956, EP 0818960 y EP 0835299 describen el uso en la industria alimentaria y, especialmente, en la industria de bebidas refrescantes enlatadas, de un sistema enzimático basado en glucosa oxidasa y catalasa como un antioxidante principalmente para evitar cambios de color y sabor de los productos alimentarios, tanto durante el procesado como en el almacenamiento.

El documento US 4.414.334 describe el uso de alcohol oxidasa y catalasa para retirar el oxígeno disuelto en líquidos acuosos y describe el uso de dichos sistemas en productos alimentarios y sistemas de distribución de agua.

Actualmente, se usa un procedimiento al vacío par retirar el oxígeno durante la fabricación del producto en aerosol, que reduce el contenido de oxígeno en la lata de aerosol. La reducción es únicamente en el espacio de cabeza de la lata de aerosol y tiene poco efecto sobre la desoxigenación de la fase líquida. Para la desoxigenación de la fase líquida actualmente se usa un procedimiento denominado separación con nitrógeno, procedimiento que es bastante caro. El procedimiento de la presente invención puede reducir el contenido de oxígeno en la lata de aerosol durante la fabricación e, incluso, durante el almacenamiento del producto.

De acuerdo con un primer aspecto de la invención se proporciona el uso de enzima oxidasa disuelta y un sustrato para la enzima oxidasa como un sistema inhibidor de la corrosión para productos en aerosol acuosos.

Los inventores han descubierto que el uso de una enzima oxidasa y un sustrato para la enzima oxidasa, opcionalmente combinado con catalasa, reduce eficazmente la velocidad de corrosión en latas de aerosol reduciendo casi a cero la concentración del oxígeno disuelto en el agua.

El procedimiento de la invención es particularmente eficaz a pH neutro y ácido. El procedimiento de desoxigenación requiere un mayor tiempo a pH alcalino: esto no es necesariamente un problema, ya que el sistema enzimático continuará funcionando con el tiempo si se pone en el producto en aerosol.

Otras ventajas de las enzimas son que son muy eficaces, incluso a una baja concentración, empezando desde 0,01 ppm de enzima y 50 ppm de sustrato. Las enzimas también son compatibles con las formulaciones en aerosol y tienen un impacto pequeño sobre el coste global de la formulación.

De acuerdo con un segundo aspecto de la invención se proporciona un producto en aerosol que comprende una lata de metal sellada que contiene una composición de aerosol que comprende una enzima oxidasa disuelta en su interior y un sustrato para la enzima. Preferiblemente, también se añade catalasa.

De acuerdo con un tercer aspecto de la invención se proporciona un procedimiento de desoxigenación de un producto en aerosol que comprende llenar una lata de aerosol con una composición de aerosol, una enzima oxidasa y un sustrato para la enzima oxidasa y, en cualquier orden, llenar la lata de aerosol con propulsor y sellar la lata de aerosol.

Preferiblemente, se añade una catalasa adicionalmente a la lata.

Las enzimas oxidasas adecuadas son aquellas clasificadas según la clasificación de enzimas E.C.1.1.3 (que actúan sobre el grupo CH-OH de dadores con oxígeno como aceptor) e incluyen una o más de las siguientes. No todas las enzimas producen peróxido de hidrógeno como un producto de la reacción. Por lo tanto, en una característica preferida de la invención, cuando se usan dichas enzimas no se requiere la presencia de catalasa, por ejemplo, nucleósido oxidasa.

Las enzimas preferidas se seleccionan entre una o más de las siguientes: Malato oxidasa, Glucosa oxidasa, Hexosa oxidasa, Colesterol oxidasa, Alcohol arílico oxidasa, L- gluconolactona oxidasa, Galactosa oxidasa, Piranosa oxidasa, L-sorbosa oxidasa, Piridoxin 4- oxidasa, Alcohol oxidasa, Catecol oxidasa, (S)-2-hidroxiácido oxidasa, Ecdisona oxidasa, Colina oxidasa, Alcohol secundario oxidasa, 4-hidroximandelato oxidasa, Alcohol de cadena larga oxidasa, Glicerol 3-fosfato oxidasa, Xantina oxidasa, Tiamina oxidasa, L-galactonolactona oxidasa, Celobiosa oxidasa, Hidroxifitanato oxidasa, Nucleósido oxidasa, N-acetilhexosamina oxidasa, Alcohol...

1. Un producto en aerosol que comprende una lata metálica sellada que contiene una composición de aerosol acuosa que comprende una enzima oxidasa disuelta en su interior y un sustrato para la enzima.

2. Un producto en aerosol de acuerdo con la reivindicación 1 en el que la composición de aerosol comprende adicionalmente catalasa.

3. Un producto en aerosol de acuerdo con cualquiera de la reivindicación 1 o la reivindicación 2 en el que la composición de aerosol comprende >50 ppm de agua.

4. Un producto en aerosol de acuerdo con la reivindicación 2 o la reivindicación 3 en el que la enzima oxidasa es glucosa oxidasa y el sustrato es D-glucosa.

5. Un procedimiento de desoxigenación de un producto en aerosol que comprende llenar una lata de aerosol con una composición de aerosol, una enzima oxidasa y un sustrato para la enzima oxidasa y, en cualquier orden, llenar la lata de aerosol con propulsor y sellar la lata de aerosol.

6. Un procedimiento de acuerdo con la reivindicación 5 en el que, adicionalmente, se añade una catalasa en la lata de aerosol.

7. Uso de una enzima oxidasa disuelta y un sustrato para la enzima oxidasa como un sistema inhibidor de la corrosión para productos en aerosol acuosos.

8. Uso de una enzima oxidasa y un sustrato para la enzima oxidasa, de acuerdo con la reivindicación 7, en combinación con la catalasa.