发明领域本发明涉及功能香料领域,具体涉及防止氨恶臭形成,更具体涉及具有抑制脲酶能力的香料。发明背景芳香产品例如香水、除臭剂或其他含香料的个人护理品、家居护理品、宠物护理品或化妆品已被广泛用于掩盖令人不快的气味。然而,克服氨恶臭是一项重大挑战,因为它不仅能够激活嗅觉系统,还能触发三叉神经化学感觉。众所周知,后者是暴露于化学危害的警告系统(在这种情况下是由于ph值的变化),因此这种感觉非常令人不快,并且很难用传统香料掩盖。因此,消除氨味的最佳方法是防止其形成。生命系统和环境中氨形成的最普遍形式是通过细菌脲酶对尿素的酶促降解。因此,人们可以使用抗菌剂来减少脲酶阳性细菌的数量,或者通过化学方法抑制脲酶以防止氨的形成。已经从医学角度对脲酶抑制进行了彻底研究,而且还针对农产品特别是含尿素肥料进行了彻底研究。在这两个领域,开发了非常强大的小分子抑制剂,它们对脲酶具有高度特异性和有效性。不幸的是,由于多种原因,例如安全和成本方面,这些化合物不适合在消费品中使用。因此,本发明的目的是提供成本有效、安全且与香料相容的脲酶抑制剂,其可以容易地用于消费品中以解决氨恶臭形成的挑战。
背景技术:
技术实现思路
1、根据本发明,其提供了至少一种分子量为95至225g/mol的香料,其用作脲酶抑制剂,特别是用作脲酶抑制剂类。
2、本发明人惊奇地发现,分子量在95至225g/mol之间的香料抑制脲酶、特别是细菌脲酶的活性,从而减少由氨前体-例如尿素-产生的氨的量。
3、脲酶在功能上属于酰胺水解酶和磷酸三酯酶的超家族。脲酶存在于许多细菌、真菌、藻类、植物和一些无脊椎动物以及土壤中,作为土壤酶。它们是高分子量的含镍金属酶。这些酶催化尿素水解成二氧化碳和氨:
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5、尿素的水解分两个阶段进行。在第一阶段,产生氨和氨基甲酸酯。氨基甲酸酯自发快速地水解成氨和碳酸。脲酶活性随着碱性氨的产生而增加其环境的ph值。
6、此外,有利地是根据本发明使用的香料易于获得或随时可用或易于制备,即使在低浓度下,特别是在香料没有气味或几乎察觉不到气味的浓度下也非常有效,几乎或完全无色,在各种混合物或制剂中具有高稳定性,并且对人类没有毒性和/或过敏作用。
7、本发明的香料还具有这样的优点,即它们可以与除本发明香料之外的不同香料和芳香油或芳香油的常用组分结合,以便使用任何所需的香料为产品加香。因此,通过本发明,可以向消费者提供多种香味类型。
8、根据本发明的“脲酶抑制剂”或“脲酶抑制剂类”是降低或完全防止脲酶活性的化合物,特别是香料。
9、在根据本发明的一个优选实施方案中,当添加到组合物或产品中时,至少一种香料的量不足以赋予其固有气味。根据本发明的香料具有以下优点:当使用时,特别是根据本发明的用途,它们在没有气味或至少没有赋予可察觉的固有气味的低浓度下就已经具有用于本发明目的的活性。这允许这些香料与不同的香料(不根据本发明)以及任选的芳香油的其他组分结合,以产生特别有利的香料混合物或具有任何所需气味的其他芳香产品。
10、在根据本发明的一个优选实施方案中,组合物或产品是消费品。根据本发明的“消费品”是由个人或家庭购买用于个人使用的产品。换句话说,消费品是普通消费者购买用于消费的商品。根据本发明优选的消费品是个人护理品,特别是盥洗护理品,特别是香水和/或香料组合物、家居护理品、宠物护理品,特别是猫砂和化妆品。
11、在根据本发明的一个优选实施方案中,至少一种香料选自分子量为95至225g/mol的香料,特别是醇类、羰基化合物、醛类、酮类、醚类和酯类。更优选地,至少一种香料选自分子量为95至225g/mol的香料,特别是α,β-不饱和羰基化合物、β-不饱和醇类和γ-不饱和酯类。
12、在根据本发明的另一个优选实施例中,所述至少一种香料选自组包括顺式-1-(1-乙氧基乙氧基)-3-己烯(叶醇缩醛)、3,7-二甲基-2,6-辛二烯-1-醇(混合或分离的异构体;香叶醇)、反式-2-己烯醇、顺式-3-己烯醇、反式-2-己烯醛、3,7-二甲基辛-2,6-二烯醛(citral ff)、丁酸顺式-3-己烯酯、(e)-1-(2,6,6-三甲基-1-环己-1,3-二烯基)丁-2-烯-1-酮(damascenone total)、(e)-1-(2,6,6-三甲基-1-环己-2-烯基)丁-2-烯-1-酮(damascone alpha)、丙酸顺式-3-己烯酯、乙酸顺式-3-己烯酯、己酸顺式-3-己烯酯、异戊酸顺式-3-己烯酯、异丁酸顺式-3-己烯酯、(2e)-3-苯基丙-2-烯-1-醇(肉桂醇)、α-甲基肉桂醛、水杨酸顺式-3-己烯酯、4-羟基-2,5-二甲基-3-呋喃酮(furaneol)、甲基环戊烯醇酮-3,2,2、甲基乙基羟基呋喃酮、2-乙氧基-4-甲基苯酚(ultravanil)、2-甲氧基苯酚(愈创木酚)、2-甲氧基-4-(丙-2-烯-1-基)苯酚(丁香油酚)、3-(1,3-苯并二戊熳-5-基)-2-甲基丙醛(helional)、二甲基-3,6-苯并-2(3h)-呋喃酮(furaminton/tonkalactonetm)、(2z)-3,7-二甲基辛-2,6-二烯-1-醇(nerol 900)、2,6-壬二烯-1-醇、甲基紫罗兰酮α、甲基紫罗兰酮γ,或其混合物。
13、在根据本发明的更优选的实施方案中,所述至少一种香料选自组包括水杨酸顺式-3-己烯酯、顺式-1-(1-乙氧基乙氧基)-3-己烯(叶醇缩醛)、反式-2-己烯醛、甲基乙基羟基呋喃酮、丁酸顺式-3-己烯酯或其混合物。更优选地,所述至少一种香料选自反式-2-己烯醛和/或甲基乙基羟基呋喃酮。最优选地,所述至少一种香料选自反式-2-己烯醛。
14、在另一优选实施方案中,至少一种香料选自组包括3,7-二甲基-2,6-辛二烯-1-醇(混合或分离的异构体;香叶醇)和/或3,7-二甲基辛-2,6-二烯醛(citral ff)。
15、换句话说,在根据本发明的另一个优选实施方案中,至少一种香料选自以下组:
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29、在根据本发明的另一个实施方案中,当添加到组合物或产品中时,所述至少一种香料的用量为0.01至10重量%,基于组合物或产品的总重量计。更优选地,所述至少一种香料的用量为0.05至5重量%;更优选地,其用量为0.05至1重量%,最优选地,其用量为0.05至0.5重量%;所有重量百分比均基于组合物或产品的总重量计。
30、特别有利的是,根据本发明的用途,其中所述至少一种香料的总质量与至少一种氨前体的总质量的比例为1:1至1:5,更优选为1:2至1:4。
31、根据本发明的“前体”是参与产生另一种化合物的化学反应的化合物。在本案中,“氨前体”是参与产生氨的化学反应的化合物。在根据本发明的一个实施方案中,氨前体是尿素。
32、因此,在根据本发明的一个优选实施方案中,所述至少一种香料与至少一种氨前体一起用作组合物或产品中、特别是消费品中的脲酶抑制剂。因此,当与例如细菌脲酶接触时,可以通过根据本发明的香料完全但至少部分地防止氨的形成。
33、不言而喻地是,可以使用一种或多种分子量在95至225g/mol之间的香料来抑制脲酶活性。因此,例如,分子量在95至225g/mol之间的一种、两种、三种、四种、五种、六种、七种、八种、九种、十种香料可用于抑制消费品中的脲酶活性。
34、其他香料-其原则上可以作为其他组分有利地与根据本发明的分子量在95至225g/mol之间的至少一种香料一起使用-的实例可见于例如s.arctander,perfume andflavor chemicals,vol.i and ii,montclair,n.j.,1969,selbstverlag oderh.surburg,j.panten,common fragrance and flavor materials,5th ed.,wiley-vch,weinheim2006。
35、本发明的另一个实施方案涉及一种消费品,含有
36、(a)香料组合物,其包含至少一种分子量在95至225g/mol之间的香料作为脲酶抑制剂;和
37、(b)至少一种氨前体。
38、如上文已经解释的,分子量在95至225g/mol之间的香料抑制脲酶、特别是细菌脲酶的活性,从而减少由氨前体(例如尿素)产生的氨的量。
39、在根据本发明的一个优选实施方案中,消费品还包括
40、(c)至少一种乳化剂,选自组包括鲸蜡硬脂醇乙基己酸酯、鲸蜡硬脂醇、鲸蜡醇磷酸酯钾、鲸蜡醇硫酸酯钠、peg-40硬脂酸酯。
41、在根据本发明的一个优选实施方案中,消费品不含有任何其他脲酶抑制剂。如上所述,根据本发明的优选消费品是个人护理品,特别是盥洗护理品,特别是香水和/或香料组合物、家居护理品、宠物护理品,特别是猫砂和化妆品。
42、优选地,所述至少一种香料的含量为0.01至10重量%,基于消费品的总重量计。更优选地,所述至少一种香料的含量为0.05至5重量%,基于消费品的总重量计。甚至更优选地,所述至少一种香料的含量为0.05至1重量%,基于消费品的总重量计。
43、在一个优选实施方案中,所述至少一种分子量在95至225g/mol之间的香料与所述至少一种氨前体的比例为1:1至1:5,更优选为1:2至1:4。
44、在根据本发明的另一个优选实施方案中,所述至少一种香料选自以下组:顺式-1-(1-乙氧基乙氧基)-3-己烯(叶醇缩醛)、3,7-二甲基-2,6-辛二烯-1-醇(混合或分离的异构体;香叶醇)、反式-2-己烯醇、顺式-3-己烯醇、反式-2-己烯醛、3,7-二甲基辛-2,6-二烯醛(citral ff)、丁酸顺式-3-己烯酯、(e)-1-(2,6,6-三甲基-1-环己-1,3-二烯基)丁-2-烯-1-酮(damascenone total)、(e)-1-(2,6,6-三甲基-1-环己-2-烯基)丁-2-烯-1-酮(damascone alpha)、丙酸顺式-3-己烯酯、乙酸顺式-3-己烯酯、己酸顺式-3-己烯酯、异戊酸顺式-3-己烯酯、异丁酸顺式-3-己烯酯、(2e)-3-苯基丙-2-烯-1-醇(肉桂醇)、α-甲基肉桂醛、水杨酸顺式-3-己烯酯、4-羟基-2,5-二甲基-3-呋喃酮(furaneol)、甲基环戊烯醇酮-3,2,2、甲基乙基羟基呋喃酮、2-乙氧基-4-甲基苯酚(ultravanil)、2-甲氧基苯酚(愈创木酚)、2-甲氧基-4-(丙-2-烯-1-基)苯酚(丁香油酚)、3-(1,3-苯并二戊熳-5-基)-2-甲基丙醛(helional)、二甲基-3,6-苯并-2(3h)-呋喃酮(furaminton/tonkalactonetm)、(2z)-3,7-二甲基辛-2,6-二烯-1-醇(nerol 900)、2,6-壬二烯-1-醇、甲基紫罗兰酮α、甲基紫罗兰酮γ,或其混合物。
45、在根据本发明的更优选的实施方案中,所述至少一种香料选自组包括水杨酸顺式-3-己烯酯、顺式-1-(1-乙氧基乙氧基)-3-己烯(叶醇缩醛)、反式-2-己烯醛、甲基乙基羟基呋喃酮、丁酸顺式-3-己烯酯或其混合物。更优选地,至少一种香料选自反式-2-己烯醛和/或甲基乙基羟基呋喃酮。最优选地,至少一种香料选自反式-2-己烯醛。
46、在另一优选实施方案中,所述至少一种香料选自组包括3,7-二甲基-2,6-辛二烯-1-醇(混合或分离的异构体;香叶醇)和/或3,7-二甲基辛-2,6-二烯醛(citral ff)。
47、根据本发明的香料组合物,其含有至少一种分子量在95至225g/mol之间的香料,可以是液体形式,未稀释或用溶剂稀释,并且有利地用于加香。用于此目的的优选溶剂是乙醇、异丙醇、二乙二醇单乙醚、甘油、丙二醇、1,2-丁二醇、二丙二醇、邻苯二甲酸二乙酯、柠檬酸三乙酯、肉豆蔻酸异丙酯、三乙酸甘油酯和二乙酸甘油酯。
48、此外,根据本发明的香料组合物可以吸附在载体上,该载体既能使香料在产品中精细分布,又能在应用时控制释放。这种载体可以是多孔无机材料,例如轻质硫酸盐、硅胶、沸石、石膏、粘土、粘土颗粒、加气混凝土等,或有机材料,例如木材、纤维素基材料、糖、糊精(例如麦芽糊精)或塑料,例如pvc、聚乙酸乙烯酯或聚氨酯。根据本发明的组合物和载体的最终组合也应理解为根据本发明的香料组合物,或者可以作为根据本发明的产品存在(如本文进一步所述)。
49、根据本发明的香料组合物还可以微胶囊化、喷雾干燥、作为包合物或作为挤出产品,并且可以以这种形式添加到例如要加香的产品中。
50、如果需要,可以通过使用合适材料进行所谓的“涂层”来进一步优化组合物的性质,以便更有针对性地释放香料,为此优选使用蜡质塑料,如聚乙烯醇。
51、上面已经描述的其他优选实施方案和定义当然也适用于根据本发明的消费品。
52、本发明的另一个实施方案涉及一种抑制组合物或产品中的脲酶活性的方法,其中将至少一种分子量在95至225g/mol之间的香料添加到组合物或产品中。
53、优选地,所述至少一种香料的添加量为0.01至10重量%,基于消费品的总重量计。更优选地,所述至少一种香料的添加量为0.05至5重量%,基于消费产品的重量计。甚至更优选地,所述至少一种香料的添加量为0.05至1重量%,基于消费品的总重量计。
54、进一步优选地,所述组合物或产品是消费品。
55、上述优选的实施方案和定义当然也适用于本发明的方法。
56、本发明的另一实施方案涉及一种猫砂,其包含至少一种分子量在95至225g/mol之间的香料作为脲酶抑制剂。
57、所有上述优选的实施方案和定义当然也适用于根据本发明的猫砂。
58、下面,进一步描述本发明的实施例。
59、实施例
60、脲酶抑制的筛选脲酶催化氨的形成会导致ph值发生变化(碱化)。因此,可以使用ph指示剂监测反应。酶筛选试验如下所述。比色测定是在96孔板中结合微孔板分光光度计进行的,以酚红作为ph敏感指示剂。
61、简而言之:将底物尿素、香料原料和脲酶在孔中混合,并在1小时内在560nm处监测吸光度变化。将得到的吸光度曲线与未处理的样品(阴性对照样,不含抑制剂)和含有市售nbpt抑制剂的样品(阳性对照样)进行比较。
62、表1:孔中组合物
63、
64、*pbs缓冲液成分浓度:nacl 0.14m;kcl,0.003m;na2hpo4,0.01m;kh2po40.002m。缓冲浓缩液用hcl水溶液调节至ph 7.4。
65、反应速率由随时间变化的颜色(δ560nm处的吸光度)得出:
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67、抑制效果计算如下:
68、
69、阳性结果的鉴定
70、图1代表了筛选试验的典型结果。相应的计算如表2所示。在本例中,香料原料(绿色轨迹)对脲酶表现出显著的抑制作用。
71、表2:筛选试验结果
72、
73、阳性结果
74、通过体外筛选,总共鉴定出29种高活性化合物。有趣的是,它们具有共同的结构特征,例如分子量在95至225g/mol之间、α,β-不饱和羰基化合物(例如大马酮类和紫罗兰酮类)、一系列β-不饱和醇类和γ-不饱和酯类。
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76、
77、在猫砂中的应用
78、使用下表(表3)中所示的不同香味原料测试了减少猫砂中氨形成的效率。
79、简而言之,猫砂上涂有最终浓度相对于干猫砂材料0.1%(w/w)的活性物质。在总容量为5升的玻璃瓶中,用人工猫尿处理猫砂,人工猫尿由含有尿素和脲酶的盐水溶液组成。在5天内,使用氨敏感检测器进行顶空采样来测量氨的产生。
80、表3:在猫砂中测试的不同香料
81、
82、结果证实了香料原料的脲酶抑制效果,与阴性(未处理)对照样相比,所有测试的香料均显示出相对较少的氨形成。图2也显示了结果。
1.至少一种分子量为95至225g/mol的香料作为脲酶抑制剂的用途。
2.根据权利要求1所述的用途,其中当添加到组合物或产品中时,所述至少一种香料的用量不足以赋予其固有气味。
3.根据权利要求1和/或2所述的用途,其中所述至少一种香料选自组包括顺式-1-(1-乙氧基乙氧基)-3-己烯(叶醇缩醛)、3,7-二甲基-2,6-辛二烯-1-醇(混合或分离的异构体;香叶醇)、反式-2-己烯醇、顺式-3-己烯醇、反式-2-己烯醛、3,7-二甲基辛-2,6-二烯醛(citral ff)、丁酸顺式-3-己烯酯、(e)-1-(2,6,6-三甲基-1-环己-1,3-二烯基)丁-2-烯-1-酮(damascenone total)、(e)-1-(2,6,6-三甲基-1-环己-2-烯基)丁-2-烯-1-酮(damascone alpha)、丙酸顺式-3-己烯酯、乙酸顺式-3-己烯酯、己酸顺式-3-己烯酯、异戊酸顺式-3-己烯酯、异丁酸顺式-3-己烯酯、(2e)-3-苯基丙-2-烯-1-醇(肉桂醇)、α-甲基肉桂醛、水杨酸顺式-3-己烯酯、4-羟基-2,5-二甲基-3-呋喃酮(furaneol)、甲基环戊烯醇酮-3,2,2、甲基乙基羟基呋喃酮、2-乙氧基-4-甲基苯酚(ultravanil)、2-甲氧基苯酚(愈创木酚)、2-甲氧基-4-(丙-2-烯-1-基)苯酚(丁香油酚)、3-(1,3-苯并二戊熳-5-基)-2-甲基丙醛(helional)、二甲基-3,6-苯并-2(3h)-呋喃酮(furaminton/tonkalactonetm)、(2z)-3,7-二甲基辛-2,6-二烯-1-醇(nerol 900)、2,6-壬二烯-1-醇、甲基紫罗兰酮α、甲基紫罗兰酮γ,或其混合物。
4.根据至少一项前述权利要求所述的用途,其中所述至少一种香料选自组包括水杨酸顺式-3-己烯酯、顺式-1-(1-乙氧基乙氧基)-3-己烯(叶醇缩醛)、反式-2-己烯醛、甲基乙基羟基呋喃酮、丁酸顺式-3-己烯酯或其混合物。
5.根据至少一项前述权利要求所述的用途,其中所述至少一种香料选自组包括反式-2-己烯醛和/或甲基乙基羟基呋喃酮。
6.根据至少一项前述权利要求所述的用途,其中所述至少一种香料选自反式-2-己烯醛。
7.根据至少一项前述权利要求所述的用途,其中在添加到组合物或产品中时所述至少一种香料的用量为0.01至10重量%,基于所述组合物或产品的总重量计。
8.一种消费品,含有
9.根据权利要求8所述的消费品,其中所述消费品不含有任何其他脲酶抑制剂。
10.根据权利要求8和/或9所述的消费品,其中所述至少一种香料的含量为0.01至10重量%,基于所述消费品的总重量计。
11.根据权利要求8和/或9所述的消费品,其中所述至少一种香料的含量为0.05至1重量%,基于所述消费品的总重量计。
12.根据权利要求8-11所述的消费品,其中所述至少一种分子量在95至225g/mol之间的香料与所述至少一种氨前体的比例为1:1至1:5。
13.一种抑制组合物或产品中的脲酶活性的方法,其中将至少一种分子量在95至225g/mol之间的香料添加到所述组合物或产品中。
14.根据权利要求13所述的方法,其中所述至少一种香料的添加量为0.01至10重量%,基于所述组合物或产品的总重量计。
15.一种猫砂,其包含至少一种分子量在95至225g/mol之间的香料作为脲酶抑制剂。