CN102893159A - 经由检测蛋白质损失来检测和展示毛发损伤的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了用于展示毛发损伤的方法的实施方案，该实施方案包括：用水溶液从毛发样品中洗脱蛋白质片段，将蛋白质指示试剂加入所述水溶液中以提供对应于洗脱的蛋白质片段的量的视觉指示标记，以及比较所述视觉指示标记与标度，以确定存在于所述水溶液中的洗脱的蛋白质片段的量。

Description

经由检测蛋白质损失来检测和展示毛发损伤的方法

发明领域

本公开的实施方案涉及快速检测角质纤维中的蛋白质损伤的方法，并且还涉及用于检测毛发蛋白质损伤的试剂盒。

发明背景

由蛋白质损失导致的毛发损伤是一个已知的问题；然而，大多数人未认识到他们的毛发经受的蛋白质损失量或他们的总体毛发健康水平。蛋白质损失可由日常事件和环境因素例如暴露于紫外线、漂白、着色、烫发、拉直、机械操纵以及接触盐水引起。

虽然所有以上提到的因素都会导致毛发损伤，但是每个因素对毛发构造的影响不同，从而影响毛发的状态（例如致使毛发较脆）。脆性可伴随着物质的损失，并且如果毛发遭受定期的损伤，可能发展到毛发断裂。

Peron等人的美国专利公布US2006/0140893（下文称为“Peron”）公开了通过使毛发与萃取溶液接触来检测蛋白质损失的方法，所述萃取溶液包含至少一种脲、硫脲、以及它们的衍生物与至少一种还原剂的混合物。Peron方法利用萃取溶液和还原剂，通过中断角质纤维中现有的键来改变蛋白质结构，并利用试剂来检测蛋白质损失的量。

显而易见的是，这种技术对于普通消费者而言趋于受到具体实施、成本和程序的限制。因此，一直需要改善的体系和方法以简单且准确地展示个人的毛发健康水平，所述毛发健康水平能够通过可视化蛋白质损失来展示，所述蛋白质损失可能在例如普通的淋浴或沐浴情况下发生并且可用作毛发损伤的诊断依据。

发明概述

本公开一般涉及用于检测和展示毛发损伤的体系和方法，所述体系和方法利用水溶液从毛发中洗脱蛋白质片段而不改变角质蛋白质结构。虽然本公开的体系和方法不受用于评估洗脱的蛋白质含量的特定蛋白质指示试剂或标度的限制，但是为了进行例证，将使用特定的试剂和标度描述所述方法步骤。

在一个实施方案中，提供用于展示毛发损伤的方法，所述方法包括用水溶液从毛发样品中洗脱蛋白质片段，将蛋白质指示试剂加入所述水溶液中以提供对应于洗脱的蛋白质片段的量的视觉指示标记(visual indicator)，以及比较视觉指示标记与标度，以确定存在于所述水溶液中的洗脱的蛋白质片段的量。

在另一个实施方案中，提供了用于展示毛发损伤的试剂盒，所述试剂盒包括蛋白质指示试剂，所述蛋白质指示试剂能够提供对应于在溶液中从毛发样品洗脱的蛋白质片段的量的视觉指示标记；和用于评估水溶液中定量的和/或定性的洗脱的蛋白质片段的量的标度。所述标度允许比较毛发样品与一系列与洗脱的蛋白质片段的量相关联的标准品。所述试剂盒也可包括告知使用者以使毛发样品与水溶液接触的说明书。

在另一个实施方案中，提供了用于展示毛发损伤的方法。所述方法包括使毛发样品与水溶液接触以从毛发样品中洗脱蛋白质片段。水溶液不含角质蛋白质的溶剂，所述溶剂起作用以中断或还原毛发样品中的化学键。所述方法也包括将一种蛋白质指示试剂加入水溶液中以提供对应于一定量洗脱的蛋白质片段的视觉指示标记，以及比较所述视觉指示标记与标度，以确定存在于所述水溶液中的洗脱的蛋白质片段的量。

发明详述

如本文所用，“毛发”指人或动物来源的角质纤维，例如头发或睫毛。此外，如本文所用，将术语“角质蛋白质”理解为表示存在于毛发中的那些蛋白质。如本文所用，术语“蛋白质片段”指角质蛋白质结构受损后脱离的氨基酸和较大的肽，它们通过静电相互作用、结合基质蛋白和脂质的弱氢键、或者不包括混入角质蛋白质结构的任何其它力而保持在毛发结构内。

如本文所用，“洗脱物”“洗脱”等指经由使毛发与未添加任何还原剂或萃取剂的水溶液接触来从毛发中移除蛋白质，从而不改变角质蛋白质结构并且不中断或还原存在于毛发样品中的化学键，所述化学键不是静电相互作用、结合基质蛋白和脂质的弱氢键、或者不包括混入角质蛋白质结构的任何其它力。

如本文所用，“可洗脱的”指存在于毛发样品中的蛋白质片段，其在不加入任何还原剂或萃取剂的情况下可从水溶液中的毛发结构中移除。此外，“可洗脱的”指在基本上由水组成的溶液中可移除毛发结构的蛋白质而不中断或还原存在于角质蛋白质结构中的化学键，所述化学键不是静电相互作用、结合基质蛋白和脂质的弱氢键、或者不包括混入角质蛋白质结构的任何其它力。

在一个实施方案中，所述方法包括提供毛发样品，用水溶液从毛发样品中洗脱蛋白质片段，将蛋白质指示试剂加入所述水溶液中以提供对应于洗脱的蛋白质片段的量的视觉指示标记，以及比较所述视觉指示标记与标度，以确定存在于所述水溶液中的洗脱的蛋白质片段的量。标度可为相同颜色的多个色度或者不同的颜色，以指示存在的不同含量的蛋白质。

毛发样品可包括受试者的一剪毛发。毛发样品中的毛发数目可随个人毛发的特性例如个人毛发的厚度而不同。在一个或多个实施方案中，毛发样品可包含至多约100根毛发，或约5根至约50根毛发，或约10根至约25根毛发。毛发样品中包括的毛发的长度可不同。例如，可能期望确定毛发根部、毛发梢、毛发全长、或它们的组合的蛋白质损失。因此，预期移除长度至多为两英尺的多股毛发。在其它实施方案中，样品中毛发的长度可为至多约10cm，或约0.1cm至约5cm，或约0.5cm至约2cm。

还参见洗脱步骤，所述毛发样品可按多种方式与水溶液接触。在一个实施方案中，可将毛发样品浸入充满预定量水溶液的容器中。作为另外一种选择，可将毛发样品插入容器，然后可用预定量的水溶液充满容器。然而，预期毛发样品也可按多种其它方式与水溶液接触，包括但不限于冲洗、浸渍、喷洒、和浸泡。

在一个实施方案中，完整的毛发样品可接触水溶液。作为另外一种选择，预期仅有部分毛发样品接触水溶液，例如毛干的根部或梢。在加入到溶液中时，毛发样品可在加入蛋白质指示试剂之前、期间、或之后进行搅拌。搅拌步骤可包括多个不同的形式，包括振荡、搅动、翻转、加入附加溶液、以及本专利申请中未公开的其它方法步骤。

毛发样品可接触水溶液不同的时间。在一个实施方案中，接触时间足以从毛发样品中洗脱全部或基本上全部可洗脱的蛋白质片段。作为另外一种选择，接触时间可足以洗脱大部分可洗脱的蛋白质片段。也预期毛发样品可接触其它的时间长度，该时间长度足以从所述毛发中洗脱其它部分的可洗脱蛋白质片段。接触时间范围可为约30秒至约60分钟，或者在特定实施方案中，为约30秒至约5分钟。然而，预期在本文所述方法中使用其它接触时间。一般来讲，当反应在约25℃的温度下进行时，获取洗脱的蛋白质片段的时间范围为约5分钟至约30分钟。也预期搅拌或振荡水溶液、和/或加热水溶液可提高蛋白质片段的洗脱速率。

在一个实施方案中，水溶液不含角质蛋白质的溶剂，所述溶剂起作用以中断或还原存在于毛发样品的角质蛋白质中的化学键。角质蛋白质的溶剂包括但不限于还原和萃取剂如脲、硫脲、二硫苏糖醇、巯基乙酸或硫羟乳酸以及它们的酯和酰胺衍生物、单巯基乙酸甘油酯、半胱胺及其C₁-C₄酰化衍生物如N-乙酰基半胱胺或N-丙酰基半胱胺、半胱氨酸、N-乙酰半胱氨酸、巯基丁二酸、泛酰巯基乙胺、2-3-二巯基琥珀酸、碱金属或碱土金属的亚硫酸盐或亚硫酸氢盐、N-（巯基烷基）-共-羟烷基酰胺、氨基巯基烷基酰胺、N-（巯基烷基）琥珀酰胺酸和N-（巯基烷基）琥珀酰亚胺的衍生物、烷氨基巯基烷基酰胺、2-巯基乙酸羟丙酯和2-羟基-1-巯基乙酸甲酯的共沸混合物、巯基烷基氨基酰胺和甲脒亚磺酸衍生物。预期与溶剂一起使用的附加材料可包括烷基硫酸盐、烷基苯磺酸盐、烷基醚硫酸盐、烷基磺酸盐、烷基甜菜碱、烷氧基化烷基酚、脂肪酸链烷醇酰胺、烷氧基化脂肪酸酯、和烷氧基化脂肪醇、以及烷氧基化脂肪醇和烷基多葡萄糖苷。

作为另外一种选择，水溶液可基本上由水组成。在一个实施方案中，水溶液可包含任何类型的水，例如自来水、去离子水、蒸馏水、或它们的组合。此外，水溶液可包含附加的组合物和添加剂，它们不中断或还原毛发样品的化学键，包括但不限于蛋白质指示试剂（例如色度指示剂）、毛发产物、和盐。在一个实施方案中，水溶液基本上由盐水组成，其具有的盐浓度范围为按水溶液重量计约0重量%至约25重量%。然而，也预期水溶液可包含本专利申请中未公开的其它添加剂和组合物。

也提供多个温度下的水溶液以从毛发样品中洗脱蛋白质片段。优选可在室温（约20℃）下提供水溶液。然而，也预期提供温度高于室温（约20℃）的水溶液。例如，可提供温度范围为20℃至约100℃、或约20℃至约35℃的水溶液。然而，还预期也可提供适于从毛发样品中洗脱蛋白质片段的其它温度的水溶液。也可加热水溶液至大于约35℃的温度，或至大于约70℃的温度，这是为了提高洗脱速率。应当理解这一温度必须与提供的毛发样品相容，使得它从毛发中洗脱蛋白质片段，不会破坏角质蛋白质。可通过任何常规的加热方法实施这种加热。

利用的水溶液的量可随多种因素而不同，包括但不限于毛发样品的大小、蛋白质指示试剂的量、容器的大小、以及使用者的需要。通常为了适用于重量为约50mg的毛发样品，需要约5mL的水溶液。然而，预期可使用一定量的水溶液实施公开的方法。在一个或多个实施方案中，毛发重量对水溶液的比率范围为约0.2mg/mL至约100mg/mL，或约1mg/mL至约50mg/mL，或约10mg/mL。

在一个实施方案中，可将蛋白质指示试剂加入水溶液。考虑使用适用于在视觉上辨识洗脱蛋白的任何蛋白质指示试剂。可通过将预定量的试剂导入水溶液，使蛋白质指示试剂接触水溶液。其中使蛋白质指示试剂接触全部或部分水溶液的操作可能需要预先稀释蛋白质指示试剂。

在一个实施方案中，蛋白质指示试剂可包含磷钨酸和磷钼酸在苯酚中的混合物。作为另外一种选择，蛋白质指示试剂可包含四溴酚蓝、荧光染料、科麦西染料、或二喹啉甲酸。预期可向水溶液提供一种或多种蛋白质指示试剂以区分存在的不同蛋白质片段含量。

在另一个实施方案中，蛋白质指示试剂可为固体，例如脱水形式。也预期蛋白质指示试剂的其它固体形式，其包括但不限于粉末、片剂和胶囊。蛋白质指示试剂的量可随使用的特定蛋白质指示试剂、其中提供蛋白质指示试剂的形式、以及利用的水溶液的量而不同。在一个实施方案中，蛋白质指示试剂可包含浓缩的试剂以最小化蛋白质指示试剂的体积。

检测毛发损伤的方法包括比较由加入水溶液中的蛋白质指示试剂产生的视觉指示标记与标度，从而确定存在于水溶液中的定性和/或定量的洗脱的蛋白质片段的量。

蛋白质指示试剂可产生视觉指示标记。由蛋白质指示试剂提供的视觉指示标记可包括多种不同的标识方法。在一个实施方案中，视觉指示标记可在水溶液中产生明显的颜色变化。它也可为显色、颜色改变、或甚至初始颜色的消失。作为另外一种选择，视觉信号可包括水溶液透明性、质地、粘度、或反射率的变化，使得人们能够辨别存在的蛋白质片段的含量变化。此外，也预期其它形式的视觉指示标记。

标度可包括一系列递增的蛋白质损失值，其对应于具有已知含量蛋白质片段的预定视觉指示标记，从而有助于确定毛发样品的蛋白质损失。标度可用作参考以确定水溶液中的洗脱的蛋白质片段的相对丰度。标度可通过蛋白质片段和预定浓度的非角质蛋白质的多个混合物进行校准。标度也可包括可见样品的排列，所述样品对应于不同含量的洗脱的蛋白质片段。

在一个实施方案中，视觉指示标记可对应于从毛发样品中洗脱的蛋白质片段的含量。视觉指示标记的强度可直接与洗脱的蛋白质片段的量相关，例如当水溶液中洗脱的蛋白质片段的量增加时，水溶液的颜色可变得更强。然而，视觉指示标记的强度也可与水溶液中洗脱的蛋白质片段的量成反比。

标度可包括着色表(color chart)，其中着色表包括多个颜色或单色的色度，其中每个颜色或色度对应于洗脱的蛋白质片段的定性和/或定量的量。溶液中洗脱的蛋白质片段的量可通过比较视觉指示标记与着色表进行确定，鉴定出最接近视觉指示标记的颜色，随后找到洗脱的蛋白质片段的浓度。例如，可使用本文所述的方法处理原始毛发样品，并且与着色表进行比较。作为另外一种选择，可使用本文所述方法处理漂白的毛发样品，并且与着色表进行比较，以确定蛋白质损失的量。然而，也预期可使用本文所述方法处理其它类型的毛发样品，并且与着色表进行比较。

在另一个实施方案中，标度可包括一系列对应于不同浓度洗脱的蛋白质片段的标准蛋白质样品。例如，可提供所述系列的蛋白质样品，其浓度范围为约0μg/mL至约200μg/mL，特定样品的浓度为约0μg/mL，约0.5μg/mL，约2.5μg/mL，约5μg/mL，约10μg/mL，约20μg/mL，约40μg/mL，约75μg/mL，约100μg/mL，约150μg/mL，和约200μg/mL。作为另外一种选择，标度可包括一系列标准蛋白质样品，其中每个样品对应于与特定毛发处理（未示出）相关联的蛋白质损失。

在另一个实施方案中，可提供在诊断测试条上的蛋白质指示试剂，具体地通过吸附或浸渍或涂覆固体支持材料如pH纸材来提供。然后通过暴露和/或浸渍支持材料于水溶液来加入蛋白质指示试剂。当将测试条插入水溶液时，它提供视觉指示标记，其对应于水溶液中从毛发样品中洗脱的蛋白质片段的量。在一个实施方案中，测试条的颜色可与标度进行比较以提供定性和/或定量的量的洗脱的蛋白质片段。在使水溶液接触测试条后，所述测试条可与多种类型的标度进行比较。作为另外一种选择，预期设置在测试条16上的视觉指示标记可与一系列标准溶液或提供的校准测试条进行比较，它们对应于溶液中预定含量的洗脱的蛋白质片段。

如上所述，有多种因素引起蛋白质损失。因此，所述标度可特定地被构造成能展示对于特定因素如漂白的典型蛋白质损失值，或者所述标度可被构造成能涵盖所有因素的典型蛋白质损失值。例如，可提供对应于蛋白质损失的样品，所述蛋白质损失对应于一种或多种以下因素的每一种：漂白、染色、拉直、机械处理、暴露于紫外线、机械应力、和重复施用产品。不受理论的约束，当毛发样品已经暴露于漂白、紫外线、机械应力、和盐水时，在水溶液中存在较高浓度的洗脱的蛋白质片段。

也预期评估从毛发样品中洗脱的蛋白质片段量的其它方法。这些方法包括但不限于光谱学、荧光光谱法，质谱法、和气相色谱法。

在另一个实施方案中，提供了展示毛发损伤的试剂盒。所述试剂盒可包括能够提供对应于水溶液中的洗脱的蛋白质片段量的视觉指示标记的蛋白质指示试剂、评估洗脱到水溶液中的蛋白质片段量的标度、并且无角质蛋白质的溶剂，所述溶剂起作用以中断或还原存在于毛发样品中的化学键。所述试剂盒可包括用于浸没毛发样品的容器、说明书、和实施本文所公开方法必需的其它工具和设备。说明书可告知使用者使毛发样品接触水溶液。说明书也可告知使用者执行一个或多个以下步骤：将蛋白质试剂加入水溶液中；比较视觉指示标记与标度，以确定存在于水溶液中的洗脱的蛋白质片段的量；取出毛发样品；以及搅拌水溶液。任选所述试剂盒也可包括水溶液，所述水溶液在毛发样品中不存在角质蛋白质的化学键中断或还原。此外，所述试剂盒20也可包括其它组分，它们有利于检测毛发的蛋白质损失。

在一个实例中，使用上述方法比较从原始毛发和漂白的毛发中洗脱的蛋白质片段的量以展示由于角质蛋白质的损伤导致损失了多少蛋白。如本文所用，“原始”毛发是尚未经受上述破坏因素作用的毛发，所述破坏因素例如漂白、暴露于紫外线、盐水等。所述结果在下表1中提供。

表1：洗脱的漂白的毛发和原始毛发的蛋白质片段

在另一个实例中，使用本文所述方法评估多个毛发处理的蛋白质损失。具体地，从原始毛发中洗脱的蛋白质片段与从不同类型的漂白的毛发（即，H₂O₂，过硫酸盐pH10，H₂O₂pH10）中洗脱的蛋白质片段进行比较。结果在下表2中提供：

表2：漂白对洗脱的蛋白质片段的影响

在另一个实例中，使用本文所述方法分析多个毛发样品在暴露于紫外线不同时间后的洗脱的蛋白质片段。结果示于下表3中。

表3：来自暴露于紫外线的洗脱的蛋白质片段

在另一个实例中，使用本文所述方法基于不同的毛发片段评估从毛发中洗脱的蛋白质片段。结果在下表4中提供。

表4：全长毛发的洗脱的蛋白质片段

也可基于暴露于不同类型的水和漂白剂评估从毛发样品中洗脱的蛋白质片段。表5示出了当在本文所述方法中使用不同类型的水时洗脱的蛋白质片段。一个实例包括接触去离子水的原始毛发样品。另一个实例包括接触自来水的原始毛发样品。另一个实例包括接触盐水的原始毛发。类似的水处理也与漂白的毛发一起进行以比较洗脱的蛋白质片段的差异。

表5：使用不同类型的水洗脱的蛋白质片段

本文所公开的量纲和值不旨在被理解为严格地限于所述的精确值。相反，除非另外指明，每个上述尺寸旨在表示所述值以及该值附近的函数等效范围。例如，所公开的尺寸“40mm”旨在表示“约40mm”。

除非明确地不包括在内或换句话讲限制，本文所引用的每篇文献，包括任何交叉引用的或相关的专利或专利申请，均特此以引用方式全文并入本文。任何文献的引用不是对其作为本文所公开的或受权利要求书保护的任何发明的现有技术，或者其单独地或者与任何其它参考文献的任何组合，或者参考、提出、建议或公开任何此类发明的认可。此外，当本发明中术语的任何含义或定义与以引用方式并入的文件中术语的任何含义或定义矛盾时，应当服从在本发明中赋予该术语的含义或定义。

尽管已用具体实施方案来说明和描述了本发明，但是对那些本领域的技术人员显而易见的是，在不背离本发明的精神和范围的情况下可作出许多其它的改变和变型。因此，所附权利要求书中旨在涵盖本发明范围内的所有这些改变和变型。

Claims (10)

1.一种用于展示毛发损伤的方法，所述方法包括：

用水溶液从毛发样品中洗脱蛋白质片段；

将蛋白质指示试剂加入所述水溶液以提供视觉指示标记；所述视觉指示标记对应于已知量的洗脱的蛋白质片段；以及

比较所述视觉指示标记与标度，以确定存在于所述水溶液中的洗脱的蛋白质片段的量。

2.如权利要求1所述的方法，其中所述水溶液基本上由水组成。

3.如权利要求1所述的方法，其中所述标度包括一系列标准洗脱的蛋白质片段样品，其中所述系列的标准样品包括浓度范围为已知的低浓度至已知的高浓度的洗脱的蛋白质片段的样品。

4.如权利要求1所述的方法，其中所述标度包括着色表，其中所述着色表包括多种颜色，其中颜色对应于定性的量、定量的量、或两者的洗脱的蛋白质片段。

5.如权利要求4所述的方法，其中颜色对应于与毛发处理相关联的洗脱蛋白质片段的量。

6.如权利要求1所述的方法，其中所述水溶液是温度范围为约15℃至约35℃的水。

7.如权利要求1所述的方法，还包括搅拌所述水溶液。

8.如权利要求1所述的方法，其中所述蛋白质指示试剂设置在诊断测试条上，并且其中所述诊断测试条产生对应于所述溶液中洗脱的蛋白质的量的视觉指示标记。

9.如权利要求1所述的方法，其中所述蛋白质指示试剂包含二喹啉甲酸，优选其中所述指示试剂包含磷钨酸和磷钼酸在苯酚中的混合物，甚至更优选其中所述蛋白质指示试剂包含科麦西染料。

10.如权利要求1所述的方法，其中通过使毛发样品与水溶液接触来洗脱所述蛋白质片段，以从所述毛发样品中洗脱蛋白质片段，其中所述水溶液不含角质蛋白质的溶剂，所述溶剂起作用以中断或还原所述毛发样品中的化学键。