Sistema de administración para enzima y sustrato coformulados.

Un sistema de administración líquida para enzima y sustrato coformulados,

en el que el sistema de administración es una composición que comprende una enzima y un sustrato para la enzima, en el que la enzima se encapsula en una matriz polimérica soluble en agua y el sustrato está presente en una fase líquida sustancialmente no acuosa en contacto con la matriz polimérica en la que se encapsula la enzima, en el que el polímero no es soluble en la fase líquida y la fase líquida sustancialmente no acuosa comprende menos de aproximadamente un 5 % de agua.

Sistema de administración para enzima y sustrato coformulados PRIORIDAD

La presente solicitud reivindica prioridad sobre la solicitud de patente provisional estadounidense nº serie 5 61/110.832, presentada el 3 de noviembre, 2008.

CAMPO DE LA INVENCIÓN

La invención hace referencia a formulaciones líquidas para la administración conjunta de enzimas y sustratos en los que al menos se encapsula una enzima en una matriz polimérica.

ANTECEDENTES

En sistemas de administración de enzima/sustrato, normalmente surgen dos problemas. El primer problema es que la eficacia óptima depende de mantener la ratio enzima:sustrato apropiada. El segundo problema es que la enzima debe aislarse de forma física de su sustrato hasta que se desee la reacción. Una forma de superar estos problemas es empaquetando la enzima de forma independiente del sustrato y combinándolos en el punto de utilización. Sin embargo, este enfoque es inconveniente, complicado y puede tener

como resultado errores de mezcla a la hora de utilizarse. También puede ser costoso puesto que la enzima normalmente debe formularse con sustancias estabilizadoras. Otra forma de superar estos problemas es proporcionando una mezcla de enzima seca y sustrato seco, consiguiendo así el aislamiento físico mientras que se mantiene la ratio enzima-sustrato adecuada. Sin embargo, normalmente se desea o se necesita proporcionar una formulación líquida para usarla en procesos que no están configurados para manejar polvos, gránulos u otros productos sólidos. Se necesita un enfoque alternativo.

Sería recomendable un enfoque de coformulación, donde se combine sustrato y enzima en el mismo recipiente. Esto permitiría que un fabricante controlara la ratio enzima:sustrato, lo que da como resultado ahorros en el coste sobre los ingredientes de formulación y proporcionaría un producto simple, práctico y “listo para usar” para el consumidor. En algunos casos, el hecho de combinar la enzima y el sustrato en la misma formulación líquida podría mitigar las preocupaciones de toxicidad (p. ej., se podrían reducir sustancialmente riesgos medioambientales planteados por mediados de laccasa si se pudieran manejar y transportar en el mismo recipiente como la propia enzima laccasa) .

Ounichi (patente estadounidense nº 4.898.781) y Aronson (patente estadounidense nº 5.281.355) muestran la encapsulación de enzimas para la colada y aplicaciones del cuidado del hogar donde el producto resultante contiene únicamente una enzima y no contiene un sustrato reactivo. Sería recomendable producir una formulación líquida que contenga tanto la enzima como el sustrato, con la enzima aislada del sustrato reactivo. Entre las aplicaciones en las que una coformulación como tal sería útil se incluyen, sin carácter limitativo, sistemas de blanqueo enzimático, por ejemplo, utilizando una enzima perhidrolasa con un sustrato de éster y sistemas de tintura enzimática, por ejemplo, utilizando una enzima laccasa y un sustrato de tinte precursor.

BREVE SUMARIO DE LA INVENCIÓN

En un aspecto, la invención proporciona un sistema de administración líquida para enzima y sustrato coformulados, en el que el sistema de administración es una composición que contiene una enzima y un sustrato para la enzima, en el que la enzima se encapsula en una matriz polimérica soluble en agua. El sustrato está en una fase líquida sustancialmente no acuosa (es decir, menos de aproximadamente un 5 %, menos de aproximadamente un 1 % o menos de aproximadamente un 0, 5 % de agua) en contacto con la matriz polimérica que contiene la enzima, en el que el polímero no es soluble en la fase líquida. La enzima retiene potencial catalítico en la matriz polimérica pero sustancialmente no reacciona con el sustrato en la composición durante al menos 10 días a 25 °C. Tras la adición de agua a la composición, la matriz polimérica se solubiliza, liberando la enzima, permitiendo que tenga lugar la reacción catalítica con el sustrato.

En algunas formas de realización, la composición contiene una o más enzimas elegidas de entre proteasas, celulasas, amilasas, pectinasas, perhidrolasas, peroxidasas, oxidasas de carbohidrato, enzimas que oxidan el fenol, cutinasas, lipasas, hemicelulasas, xilanasas, mannanasas, catalasas y laccasas y mezclas de estos. En algunas formas de realización, la composición contiene dos o más enzimas encapsuladas en la misma matriz polimérica. En algunas formas de realización, la composición contiene dos o más enzimas encapsuladas 50 en matrices poliméricas separadas. En algunas formas de realización, la composición contiene dos o más enzimas encapsuladas en la misma matriz polimérica y al menos una enzima encapsulada en una matriz polimérica separada.

En algunas formas de realización, la composición contiene al menos un surfactante.

En algunas formas de realización, la matriz polimérica se elige del grupo consistente en alcohol polivinílico, metilcelulosa, hidroxipropilmetilcelulosa, polivinilpirrolidona, goma guar y derivados o copolímeros de estos. Un polímero adecuado para usarse en las composiciones presentadas en el presente documento es uno en el que una enzima puede encapsularse y que no es soluble en agua.

En algunas formas de realización, la matriz polimérica que contiene la enzima se presenta en forma de partículas suspendidas en un líquido sustancialmente no acuoso que contiene el sustrato. En una forma de realización, las partículas se mantienen en suspensión mediante una ayuda de suspensión. En alguna forma de realización, la suspensión líquida está en un recipiente que contiene una cantidad de enzima y sustrato suficiente para un único uso y/o previsto para un único uso (es decir, una dosis única) en una aplicación en la que la reacción enzima/sustrato es útil, donde el recipiente puede abrirse para dispensar el líquido, por ejemplo, mediante la apertura de una tapa o tapón. En algunas formas de realización, la suspensión líquida está en un recipiente resellable que contiene una cantidad de enzima y sustrato suficiente para usarse múltiples veces y/o destinada a usarse múltiples veces (es decir, múltiples dosis) que permite una dispensación repetida de la suspensión mediante la apertura y cierre de la tapa del recipiente, la apertura y cierre de una válvula o puerto dispensador o similar. En algunas formas de realización , la matriz polimérica que contiene la enzima se presenta en forma de un recipiente cerrado, es decir, sellado, tal como un estuche o bolsita, y el sustrato está en un líquido sustancialmente no acuoso dentro del recipiente polimérico.

El sustrato se solubiliza o dispersa en una fase líquida sustancialmente no acuosa que puede incluir un líquido no acuoso (fluido portador) . Entre los ejemplos de fluidos portadores se incluyen, sin carácter limitativo, glicoles, surfactantes no iónicos, alcoholes, poliglicoles, ésteres de acetato o una mezcla de estos. Se puede combinar un sustrato sólido o líquido con uno o más fluidos portadores y se puede ser mezclar con el fluido o fluidos portadores o suspenderse en ellos. En algunas formas de realización, el fluido portador contiene sal o un tampón de pH para crear condiciones adecuadas para una solubilización aumentada del sustrato y/o solubilización reducida del polímero que encapsula. En algunas formas de realización, el fluido portador es un sustrato para la enzima, por ejemplo, un fluido portador de diacetato de propilenglicol puede servir como sustrato para una enzima perhidrolasa encapsulada en una matriz polimérica que es insoluble en diacetato de propilenglicol, p. ej., alcohol polivinílico, metilcelulosa, metilcelulosa de hidroxipropilo, polivinilpirrolidona) . En muchas formas de realización, la administración muestra una estabilidad aumentada comparada con un sistema de administración comparable que carece del polímero.

En una forma de realización, la enzima es una perhidrolasa y el sustrato es un sustrato de éster, tal como, por ejemplo, un éster de acetato, p. ej., diacetato de propilenglicol. En algunas formas de realización, el sustrato de éster es diacetato de propilenglicol y el polímero que comprende la enzima perhidrolasa se presenta en forma de partículas suspendidas en el diacetato de propilenglicol o en forma de un recipiente cerrado que rodea el diacetato de propilenglicol, es decir, el diacetato de propilenglicol está contenido dentro del recipiente polimérico.

En algunas formas de realización, la enzima es una perhidrolasa, el sustrato es un sustrato de éster, la composición comprende además un compuesto que genera peróxido de hidrógeno, por ejemplo, elegido de entre percarbonato de sodio, perborato de sodio y peróxido de hidrógeno... [Seguir leyendo]

1. Un sistema de administración líquida para enzima y sustrato coformulados, en el que el sistema de administración es una composición que comprende una enzima y un sustrato para la enzima, en el que la enzima se encapsula en una matriz polimérica soluble en agua y el sustrato está presente en una fase líquida sustancialmente no acuosa en contacto con la matriz polimérica en la que se encapsula la enzima, en el que el polímero no es soluble en la fase líquida y la fase líquida sustancialmente no acuosa comprende menos de aproximadamente un 5 % de agua.

2. Sistema de administración según la reivindicación 1, en el que la fase líquida sustancialmente no acuosa comprende menos de aproximadamente un 1 % de agua.

3. Sistema de administración según la reivindicación 1, en el que la fase líquida sustancialmente no acuosa comprende menos de aproximadamente un 0, 5 % de agua.

4. Sistema de administración según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en el que la enzima retiene potencial catalítico en la matriz polimérica pero no reacciona sustancialmente con el sustrato en la composición durante al menos 10 días a 25 °C.

5. Sistema de administración según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que tras la adición de agua a la composición, la matriz polimérica se solubiliza, liberando la enzima, permitiendo que tenga lugar la reacción catalítica con el sustrato.

6. Sistema de administración según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende una o más enzimas elegidas del grupo consistente en proteasas, celulasas, amilasas, pectinasas, perhidrolasas, peroxidasas, oxidasas de carbohidrato, enzimas que oxidan el fenol, cutinasas, lipasas, hemicelulasas, xilanasas, mananasas, catalasas, laccasas y mezclas de estas.

7. Sistema de administración según cualquiera de las reivindicaciones de la 1 a la 6, que comprende:

(a) dos o más enzimas encapsuladas en la misma matriz polimérica; o

(b) dos o más enzimas encapsuladas en matrices poliméricas separadas.

8. Sistema de administración según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende además al menos un surfactante.

9. Sistema de administración según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que:

(a) la matriz polimérica se elige del grupo consistente en alcohol polivinílico, metilcelulosa, hidroxipropilmetilcelulosa, polivinilpirrolidona, goma guar y derivados o copolímeros de estos; y/o

(b) la enzima encapsulada en una matriz polimérica en forma de partículas suspendidas en un líquido sustancialmente no acuoso que contiene el sustrato y opcionalmente las partículas se mantienen en suspensión mediante una ayuda de suspensión; y/o

(c) el sustrato se solubiliza o dispersa en una fase líquida sustancialmente no acuosa, que puede incluir de forma opcional un líquido no acuoso (fluido portador) .

10. Sistema de administración según la reivindicación 9, en el que:

(a) el fluido portador se elige del grupo consistente en glicoles, surfactantes no iónicos, alcoholes, poliglicoles, ésteres de acetato y una mezcla de estos; o

(b) el fluido portador es un sustrato para la enzima.

11. Sistema de administración según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que:

(a) la enzima es una perhidrolasa y el sustrato es un sustrato de éster; o

(b) la enzima es una perhidrolasa y el sustrato es diacetato de propilenglicol.

12. Sistema de administración según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11, que comprende además un compuesto que genera peróxido de hidrógeno seleccionado de entre percarbonato de sodio, perborato de sodio y peróxido de hidrógeno urea, en el que se produce un perácido después de añadir agua a la composición.

13. Sistema de administración según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que:

(a) la enzima es una enzima laccasa y el sustrato es un mediador de laccasa; o

(b) la enzima es una enzima que oxida fenol y el sustrato se elige del grupo consistente en 2, 2’-azinobis (3-etilbenzotiazolina-6-sulfonato) , siringamida y siringonitrilo

14. Sistema de administración según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 12, en el que la enzima es una

perhidrolasa y el sustrato es un sustrato de éster y el sistema de administración comprende además 5 perborato de sodio.

15. Sistema de administración según la reivindicación 14, en el que el sistema de administración aumentó la estabilidad de almacenamiento en comparación con un sistema de administración comparable que carecía del polímero.

16. Un kit que contiene el sistema de administración para sustrato y enzima coformulados según cualquiera de 10 las reivindicaciones 1 a 15 e instrucciones para su uso.

17. Método para blanquear un textil, que comprende: (a) la adición del sistema de administración de la reivindicación 14 o reivindicación 15 al agua en presencia de una fuente de peróxido de hidrógeno y la mezcla, generando así una solución de perácido acuosa; y (b) la puesta en contacto de un textil con la solución durante un periodo de tiempo y bajo las condiciones adecuadas con el fin de permitir un blanqueamiento medible del textil, produciendo así un textil blanqueado.

18. Método para descontaminar, que comprende: (a) la adición del sistema de administración de la reivindicación 14 o reivindicación 15 al agua en presencia de una fuente de peróxido de hidrógeno y la mezcla, generando así una solución de perácido acuosa; y (b) la puesta en contacto de un artículo que comprende un contaminante con la solución, reduciendo así la concentración del contaminante.

19. Método según la reivindicación 17 o la reivindicación 18, en el que la fuente de peróxido de hidrógeno es perborato de sodio.