本发明涉及新型酶颗粒及其制备方法。 许多工业上有用的酶是用诸如细菌、酵母和真菌之类的微生物 生产的。它们在清洁剂、淀粉和织物加工中特别有用，它们也应用 于饲料和食品中。 应用于清洁剂中的酶包括蛋白酶、淀粉酶、脂酶和纤维素酶。这 些酶是用发酵方法生产的，然后再进行回收、纯化和浓缩，使之成为 液态或成为干燥状态。适合的回收技术包括过滤、离心、膜滤、沉 淀、结晶、层析和喷雾干燥等。 由于可能出现与干燥酶特别是干蛋白酶制品有关的皮肤病学 和其它的健康问题，在这种制品中粉尘的含量应当尽可能低。为此， 这种干酶通常是做成颗粒状，为达到此目的已经研制成功数种造粒 技术，请见例如USP Nos.4,009,076；4,016,040；4,078,368；4, 242,219等。 为了进一步降低酶的粉尘释放并保护颗粒，在制成颗粒后将 其大部分以成膜的大分子材料包覆。 颗粒基本上可以分成两种类型，第一类是把所用的化合物混 合于颗粒中，第二类是把所用的化合物置于颗粒核芯周围。很清楚， 后一类型与化合物混合于颗粒中的颗粒相比，在核芯表面所用的化 合物(例如，酶)的浓度是很高的。结果，如果涂层不够充分或者涂层 受损时，化合物将比有均匀分布的化合物的颗粒以较高水平暴露于 环境中。 JP 58-179492A公开了有保护涂层的酶粒的制备方法。在整 个过程进行干燥时，用流化床干燥器首先将例如液态酶浓缩物喷 于核芯材料，然后再将含纤维素衍生物的涂料喷于颗粒上。 EP-A-0193829叙述了含粒子的无粉尘酶的生产方法，是 用酶包覆能水合的核芯粒子，然后再用成膜材料包覆。包覆是将核 芯粒子悬浮于流化床干燥器中，在悬浮时将酶的水浆喷于核芯粒子 上，将水分蒸发后，在粒子上留下了干燥的酶涂层。所得到的有酶包 覆的粒子，当其仍悬浮于流化床中时，喷以大分子材料溶液或分散 液，然后干燥，除去溶剂，得到大分子材料的涂层。 WO 90/09428公开了一种清洁添加剂颗粒，它包括初级清洁 添加剂(例如一种酶)的核芯，围绕其外的是由次级清洁添加剂(例 如另一种酶)、粘合剂、成粒剂，还可以有填料构成的壳，以及核芯和 壳之间的保护涂层。其中壳包括纤维素或人造纤维，其核芯也可以 包括纤维素或人造纤维。据称该清洁添加剂颗粒呈现高的物理(力 学)强度，初级和次级清洁添加剂彼此间是分离的，并/或与有害的 环境因素分离。 WO 93/07263公开了一颗粒状酶组合物，它包括核芯、酶层 和外涂层。酶层含乙烯基聚合物，核芯和外涂层也可以含乙烯基聚 合物。颗粒状酶组合物据称有降低形成粉尘和残留的趋向，并呈现 改进的稳定性和延迟释放的特性。制备这种含酶的颗粒的方法据称 可以大大减少工艺时间。 本发明提供了具有改进性能的新的酶颗粒。与以上引用的现有 技术比较，本发明的颗粒具有的优点是所用的化合物不仅只在颗粒 的表面。 本发明的第一方面是提供包括有酶溶液被吸附在多孔核芯材 料中的酶颗粒。 含酶的颗粒宜涂以成膜大分子材料。这种颗粒具有改进的机械 强度。 本发明进一步提供了新型酶颗粒的有效制备方法。 本发明的颗粒是以核芯粒子为基础的，该核芯粒子具有较好 的孔径和孔径分布，以便酶溶液能进入粒子。因此，核芯材料包括液 体形态的酶，从而避免了加工粉状酶的缺点。 至今所能得到的核芯材料是不具备所要求的特性的。核芯材料 的孔径不应太大，因为这将特别降低粒子的强度；核芯材料孔径也 不应太小，因为这将阻碍所用化合物(例如一种酶)进入孔隙。 欧洲专利申请EP-A-0542351(1993年5月19日公开，即 在本专利申请的优先权日之后)公开了一种制备盐颗粒的方法。用 此方法得到的产品在酶的应用中非常适合于用作核芯材料。从方法 的经济学观点看，孔隙度水平是很重要的。 本发明的又一方面是提供一种有效地制备新的酶颗粒的方法， 该方法包括下列各步骤： (a)制备非水酶溶液； (b)将所说酶溶液施于多孔核芯材料，使酶溶液被多孔核芯材 料吸收； (c)将得到的酶颗粒进行干燥；还可以 (d)用大分子成膜材料包覆酶颗粒。 酶溶液的制备可以用各种方法，主要决定于所用酶的物理特 性。用于本发明目的的适合溶剂包括乙二醇、丙二醇、如PEG 200 和PEG 400之类的液态聚乙二醇和甘油。在某些情况下，先制备 酶的水溶液并加入非水溶剂可能是适用的。然后例如用蒸发方法除 去部分或全部的水。非水酶溶液可含一定量的水，例如10-20％， 但不应对颗粒的各组分特别是多孔核芯材料有不利影响。在某些例 子中也可以用酶浆液代替酶溶液。对于本领域技术人员来说，这是 十分清楚的。 使酶吸收到粒子中可用各种方法来完成，可自含酶的水液或水 浆(例如浓缩的发酵汤)或自含酶的非水液或水浆(例如非离子 剂、醇类等)，或者二者的结合。 适合的多孔核芯材料包括苏打、NaCl和硅石并有商品供应。 多孔核芯材料的制备最好是用EP-A-0542351中所述的方法。 将酶溶液施于多孔核芯材料上可使用各种方法，它们均为现 有技术中所知，例如使用混合装置或流化床或混合器-流化床干 燥器联用装置。步骤(b)和(c)可以适宜地结合起来。 需要时，可将一个或多个保护涂层施于核芯上以得到无粉尘 的含酶粒子。适合的涂覆材料常见于文献中，例如JP 58-179492A 和EP-A-0193829。它们包括纤维素涂料或含羟丙基纤维素、甲 基纤维素、羟丙基甲基纤维素和/或羟乙基纤维素的纤维素基涂料。 也可以使用如EUDRAGIT(R)(Rhm Pharma)的丙烯酸类聚合物。 涂料的施用量可在相当大的范围内变化，但通常在0.1和25wt％ 之间。纤维素基涂料最好在5和25wt％之间。 可利用涂层将其它有用的化合物加于颗粒上，甚至可以制备 各涂层有不同功能(例如稳定存在的化合物、着色等)的多涂层颗 粒。 在本领域技术人员比较了解的某些应用中是适宜地使用能缓 慢溶解或缓慢释放被吸收的酶的多孔核芯材料。此技术与涂覆技术 相结合可使颗粒组合物能按需要依次释放几种化合物。例如将蛋白 酶吸收于多孔核芯中、将脂酶涂覆在核芯上、最后将涂料层施于颗 粒上的颗粒。 按本发明制备酶颗粒的整个过程(吸收、涂料和其它化合物的 涂覆)可在同一设备中适当地进行，例如在混合器或流化床中进行。 本发明方法的优点是，当方法的完成不只一个步骤时，在设备 之间运送颗粒时降低了(酶)粉尘的形成。此外，酶溶液或水浆在多 孔颗粒中的吸收较之例如在流化床中将酶溶液或水浆喷在核芯上 或将酶与多孔载体混合要快得多。 以本发明的多孔材料也可以用其它技术得到依次的或受控的 化合物释放，而不需调节涂层的组成或位置。 下面的实施例的提出只是为了进行说明，而非对本发明进行限 制。 实验方法 在实施例中所用的蛋白酶是高碱性蛋白酶PB92。(见USP No.Re 30,602)，可从Gist-brocades N.V.购得，商标为 MAXACAL。 实施例中所用的脂酶，可由类产碱假单胞菌 ( Pesudomonas pseudoalcaligenes)M-1(CBS 473.85)菌株得到 (见例如EP-B-0218272；USP Nos.4,933,287和5,153,135)。 实施例中所用的凝乳酶是用用乳酸克鲁维酵母( Kluyveromyces Lactis)的转化酵母菌株生产的，并可自Gits- brocades N.V.购得，商标为MAXIREN(R)(见例如EP-B- 0096430和EP-B-0301669，以及USP No.4,859,596)。 实施例1 从AKZO N.V.分别得到孔隙率为6(Soda ash Denes(R))、16 (Soda ash Compact(R))和38％(Soda ash Sorbent(R))的苏打 (Soda)核芯，将其过筛后得到粒径为315-710μm的粒子。 分别将乙二醇和丙二醇加入浓的蛋白酶水溶液中以生产酶液， 然后蒸发酶液中的水使含水量降至约10％。液体中蛋白酶浓度为 3.7MADU/g(＝3.7×106ADU/g)。将此液体喷在苏打粒子上。根 据粒子的孔隙率水平使粒子完全以液体充填。 喷雾和吸收是在一旋转容器中进行的(酶液的进口温度为30 -50℃)。然后将此材料基本上按JP-58-179492A或EP-A- 0193829所述的方法在流化床干燥器中进行包覆，并制得无粉尘的 酶颗粒。 生产出的乙二醇、丙二醇、PEG 400和甘油的非水蛋白酶溶液 的蛋白酶活性在3.4至3.7MADU/g之间。液体的吸收过程得到的 酶产率是基于酶活性的61％至98％，决定于非水溶液中的含水 量。试验分别用6％、16％和38％孔隙率的苏打(见上述)进行。 在加入含蛋白酶的液体后，在一流化床涂覆器中(入口空气温 度为65℃，出口温度为40℃)包覆离子。大量生产的得率很好，并 保持高的酶活性滞留。 实施例2 按实施例1的相同方法制备蛋白酶颗粒，但用多孔的NaCl核 芯以代替苏打核芯。NaCl核芯的制备基本上按EP-A-0542351 中所述的方法，其孔隙率为15％，并将其充填以含活性为3. 4MADU/g的含蛋白酶非水液体，得到活性为440,000ADU/g(酶 产率＞97％)的颗粒。经在与上述相同的条件在流化床中以纤维素 基涂料(20％w/w)包覆后，得到活性为397.500ADU/g的包覆颗 粒，大量生产的得率很好(＞92％)。 实施例3 从凝乳酶进行相似实验。将凝乳酶溶于丙二醇，液体能很好地 被多孔NaCl吸收，可达NaCl重量的15％，有同样好的酶产率和 多孔材料负荷。 实施例4 将粒径为300-710μm的多孔核芯材料(Soda ash Compact(R)，600g)导入流化床干燥器并于38℃将含脂酶和非离子 剂(Triton X114(R))的乙二醇溶液导入并喷在多孔粒子上。蒸发掉 水分，非离子剂和脂酶被粒子吸收，再将涂料喷在粒子上，得到无 粉尘的颗粒。 实施例5 按与实施例4相似的方法制备了蛋白酶颗粒。将含蛋白酶的 乙二醇和丙二醇溶液分别直接喷入流化床中流化的多孔材料(粒 径在400-600μm之间)之顶部。当蛋白酶溶于乙二醇和丙二醇后， 液体均能被材料很好地吸收。 在流化床涂覆器中施以附加的纤维素基涂料(Seppic的 SEPIFILM(R)后，并过300和600μm筛，粉尘水平进一步降低。 按上述相似方法制备的并包覆纤维素基涂料(20％w/w)的 四个蛋白酶颗粒样品在Heubach磨耗试验仪中进行粉尘形成试验 (见WO 93/07263)。在此试验中，酶的粉尘水平低于0.5mg/20g 为极低；总粉尘数值低于10mg/20g也为极低。结果给于表1。 表1 四种涂覆的蛋白酶成颗粒状的样品的Heubach磨耗水平 Heubach磨耗水平 样品号 1 2 3 4 酶粉尘(mg/20g 样品，基于300,000 ADU/g) 0.45 0.31 0.14 0.20 总粉尘(mg/20g 样品) 7.3 5.6 7.6 5.9 可以看出，在试验条件下未包覆的颗粒是被擦污涂抹的。与之 相对照，包覆的粒子除了其低的粉尘水平外足以经受Heubach磨 耗试验中钢球的粉碎力。 实施例6 以非水蛋白酶溶液充填不同的多孔核芯材料(苏打、NaCl和硅 石)；用乙二醇、丙二醇作为溶剂。 Soda ash Sorbent(R)(见实施例1)吸收液体可达3.7wt％(基于 苏打重量计算)；所用的NaCl可吸收其重量的15％；硅石可吸收 100％。 表2所示是各种含酶液体被各种核芯材料吸收后的残酶活性。 表2 不同的多孔材料部分和完全负载后测定的蛋白酶产率 产品 液体吸收％(重量) 5 10 15 20 25 30 37 100 残留酶活性 (％) Soda ash Sorbent 100 102 90 93 93 92 94 NaCl 95 101 97 硅石 102 实施例7 用各种非水液体得到的材料在7℃(和环境相对湿度)下对其 蛋白酶稳定性进行试验。表3所示为苏打吸收蛋白酶的稳定性试 验结果。 表3 吸收的蛋白酶在表列时间的稳定性 有蛋白酶溶 解于其中的 液体* 贮存时间 (月) 0 2 3 残留活性 (％) EG 100 92 85 PG 100 103 102 PEG 100 102 98 * EG＝乙二醇，PG＝丙二醇，PEG＝聚乙二醇400 本申请说明书中所述的所有出版物(包括专利和专利申请)对 于本发明所属领域的技术人员的技术水平是指示性的。文中所有的 出版物在此均可用作参考，正如具体指出的个别出版物在此作为参 考一样。 虽然本发明为了能被清楚地理解而以说明及实施例进行了一 定程度的详细叙述。但很明显，对于本领域技术人员来说，在不脱离 所附权利要求书的精神和范围情况下可对其做出的许多改变或改 进。