DE102022211482A1 - Naturfarbstoff-Färbung mit verbesserter Farbintensität - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Färbung keratinhaltiger Fasern, insbesondere menschlicher Haare, unter Verwendung eines Naturfarbstoffs auf der Basis von Anthocyanen und mindestens einer Glycosylase (E.C. 3.2), sowie Zusammensetzungen zur Durchführung dieses Färbeverfahrens.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Färbung keratinhaltiger Fasern, insbesondere menschlicher Haare, unter Verwendung eines Naturfarbstoffs auf der Basis von Anthocyanen und mindestens einer Glycosylase (E.C. 3.2), sowie Zusammensetzungen zur Durchführung dieses Färbeverfahrens.
  • Der Wunsch, die eigene Haarfarbe zu verändern, ist ein großes Bedürfnis vieler Verbraucher. Um dieses Bedürfnis zu befriedigen, stellt die kosmetische Industrie eine vielfältige Produktpalette bereit. Haarfärbemittel, die eine besonders langanhaltende Färbung mit hoher Deckkraft erzielen, sind meist Oxidationsfärbemittel. Diese setzen Oxidationsmittel ein, die die Haarstruktur schädigen können. Bestimmte kationische direktziehende Azofarbstoffe sind ebenfalls in der Lage, Haarfarbveränderungen mit hervorragenden Echtheitseigenschaften zu ermöglichen. Die genannten Azofarbstoffe stellen synthetische Farbstoffe dar. Bei einer wachsenden Zahl an Verbrauchern besteht jedoch der Wunsch nach Haarfärbemitteln und Haarfärbeverfahren, die auf Naturfarbstoffen beruhen, auch wenn diese Mittel und Verfahren den vorgenannten Mitteln und Verfahren häufig an Echtheitseigenschaften, Deckkraft und Farbenvielfalt unterlegen sind.
  • Stand der Technik
  • Die Offenlegungsschrift WO2019244920A1 offenbart die Herstellung von Farbpigmenten, die durch Vorbehandlung von Anthocyan-haltigen Pflanzenteilen mit Cellulase bei einem pH-Wert von 4,5 gewonnen werden. Das Enzym wird anschließend ausgewaschen, und es werden Enzym-freie Pigmente erhalten.
  • Aufgabe
  • Der vorliegenden Erfindung lag die Aufgabe zu Grunde, ein Verfahren zur Färbung keratinhaltiger Fasern, insbesondere menschlicher Haare, unter Verwendung von natürlich vorkommenden Stoffen bereitzustellen. Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung bestand darin, ein Verfahren zur Färbung keratinhaltiger Fasern, insbesondere menschlicher Haare, unter Verwendung von natürlich vorkommenden Stoffen bereitzustellen, mit denen Färbungen mit guten Färbeeigenschaften erzielt werden, insbesondere mit hoher Farbintensität, guter Wasch-, Licht- und/oder Reibechtheit, guter Homogenität und einem guten Ausgleichsvermögen, das heißt einer geringen Selektivität zwischen geschädigten und ungeschädigten Bereichen entlang der Keratinfasern. Überraschend wurde gefunden, dass durch die Kombination aus mindestens einem Anthocyan-haltigen Pflanzenteil und mindestens einer Glycosylase (E.C. 3.2), die sich außerhalb des Pflanzenteils befindet, Färbezusammensetzungen für Keratinfasern erhalten werden, die Färbungen mit guten Anwendungseigenschaften erzielen.
  • Ein erster Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur nicht-oxidativen Färbung von keratinischen Fasern, insbesondere menschlichen Haaren, bei dem eine Zusammensetzung, die mindestens einen Anthocyan-haltigen Pflanzenteil und mindestens eine Glycosylase (E.C. 3.2), die sich außerhalb des Pflanzenteils befindet, enthält, auf die Keratinfasern aufgetragen und nach einer Einwirkzeit wieder abgespült wird.
  • Erfindungsgemäße Färbeverfahren und Färbezusammensetzungen sind dadurch gekennzeichnet, dass sich die mindestens eine Glycosylase außerhalb des Anthocyan-haltigen Pflanzenteils befindet. Das heißt, dass die mindestens eine Glycosylase gesondert von der Zusammensetzung, die den mindestens einen Anthocyan-haltigen Pflanzenteil enthält, bereitgestellt wird. Die erfindungsgemäß gesondert bereitgestellten Glycosylasen umfassen also nicht solche Glycosylasen, die von Natur aus in den verwendeten Anthocyan-haltigen Pflanzenteilen enthalten sind.
  • Glycosylasen (E.C. 3.2)
  • Ohne an diese Theorie gebunden sein zu wollen, wird vermutet, dass durch den Zusatz von mindestens einer Glycosylase (E.C. 3.2) zu einer Zusammensetzung, die mindestens einen Anthocyan-haltigen Pflanzenteil enthält, in situ das Aglycon des Anthocyans, also das Anthocyanidin, hergestellt, das sofort die Färbung der Keratinfaser bewirkt.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die mindestens eine Glycosylase (E.C. 3.2) aus mindestens einer Glycosidase (E.C. 3.2.1) ausgewählt. Unter Glycosidasen (E.C. 3.2.1) werden Enzyme verstanden, die O-Glycosyl-Komponenten und S-Glycosyl-Komponenten hydrolysieren.
  • Erfindungsgemäß bevorzugte Glycosidasen (E.C. 3.2.1) sind aus einer Gruppe von Enzymen ausgewählt, die im Allgemeinen als Cellulasen bezeichnet werden.
  • Der Begriff „Cellulase“, wie hierin verwendet, bezeichnet Enzyme, die die Hydrolyse von 1 ,4-beta-D-Glucosidbindungen, die in Cellulose (Cellobiose) und/oder Lichenin und/oder beta-D-Glucanen vorhanden sind, katalysieren. Cellulasen sind oft auch in der Lage, die 1 ,4-Bindungen in beta-D-Glucanen zu hydrolysieren, die neben den 1 ,4-Bindungen auch 1 ,3-Bindungen besitzen. Cellulasen sind in der Lage, Cellulose zu beta-Glucose zu spalten. Folglich wirken Cellulasen insbesondere auf cellulosehaltige oder cellulosederivathaltige Reste und katalysieren deren Hydrolyse. Der entscheidende Faktor, ob ein Enzym eine Cellulase im Rahmen der Erfindung ist, ist seine Fähigkeit, 1,4-beta-D-Glucosidbindungen in Cellulose zu hydrolysieren.
  • Der Begriff „Cellulase-Aktivität“ ist hier definiert als ein Enzym, das die Hydrolyse von 1 ,4-beta-D-Glucosidbindungen in beta-1,4-Glucan (Cellulose) katalysiert. Die Celluloseaktivität wird mit einer Standardmethode gemessen, z. B. wie folgt: Cellulasen setzen Glucose aus CMC (Carboxymethylcellulose) frei. Die Proben werden unter definierten Reaktionsbedingungen (100 mM Natriumphosphatpuffer pH 7,5, 40°C, 15 min) mit einem Substrat (1,25 Gew.-% CMC) inkubiert. Bei der Reaktion mit p-Hydroxybenzoesäurehydrazid (PAHBAH) in Gegenwart von Wismut entsteht ein gelber Farbstoff, der photometrisch bei 410 nm bestimmt werden kann. Voraussetzung ist ein alkalischer pH-Wert während der Farbreaktion. Die der Färbung entsprechende Menge an freigesetztem Zucker ist ein Maß für die Enzymaktivität (Lever, Anal. Biochem., 1972, 47 & 1977, 81).
  • Cellulasen lassen sich in drei Kategorien einteilen:
    1. 1. Endoglucanase (E.C. 3.2.1.4), auch als Endo-1 ,4-beta-glucanase, beta-1,4-Glucanase, Avicelase, beta-1,4-Endoglucanhydrolase, endo-1,4-beta-D-Glucanohydrolase, Carboxymethylcellulase oder Celludextrinase bezeichnet;
    2. 2. Cellulose-1,4-beta-cellobiosidase (non-reducing end) (E.C. 3.2.1.91), auch als Exoglucanase, 1,4-beta-Cellobiohydrolase, 4-beta-D-Glucan-Cellobiohydrolase (non-reducing end), Avicelase, exo-1,4-beta-D-Glucanase oder Exocellobiohydrolase bezeichnet, setzt durch Hydrolyse der (1->4)-beta-D-glucosidischen Bindungen in Cellulose und Cellotetraose Cellobiose aus den nicht-reduzierenden Enden der β-D-Glucanketten frei;
    3. 3. beta-Glucosidase (EC 3.2.1.21), auch als Cellobiase, beta-D-Glucosidglucohydrolase, Amygdalase oder Gentobiase bezeichnet, hydrolysiert terminale, nicht-reduzierende beta-D-Glucosyl-Gruppen unter Freisetzung von beta-D-Glucose.
  • Geeignete Cellulasen umfassen solche bakterieller oder pilzlicher Herkunft. Chemisch modifizierte oder proteintechnisch veränderte Mutanten sind eingeschlossen. Geeignete Cellulasen sind Cellulasen aus den Gattungen Bacillus, Pseudomonas, Humicola, Fusarium, Thielavia, Acremonium, z. B. die Pilzcellulasen aus Humicola insolens, Myceliophthora thermophila und Fusarium oxysporum, die in US 4435307 , US 5648263 , US 5691178 , US 5776757 und WO 89/09259 offenbart sind. Besonders geeignete Cellulasen können alkalische oder neutrale Cellulasen mit farbpflegenden Eigenschaften sein. Beispiele für solche Cellulasen sind Cellulasen, die in EP495257 , EP531372 , WO 96/11262 , WO 96/29397 , WO 98/08940 beschrieben sind. Andere Beispiele sind Cellulase-Varianten, wie sie in WO 94/07998 , EP531315 , EP3212777 , EP3502243 , EP3653705 , EP 3653706 , US 5457046 , US 5686593 , US 5763254 , WO 95/24471 , WO 98/12307 und WO 99/01544 und WO 2019/122520 beschrieben sind.
  • Beispiele für Glycosylasen und Glycosidasen mit Endo-1,4-Glucanase-Aktivität (EC 3.2.1.4) sind in WO 2002/099091 beschrieben, z.B. solche mit einer Sequenz von mindestens 97% Identität zu der Aminosäuresequenz der Positionen 1 bis 773 von SEQ ID NO:2 der WO 2002/099091 . Ein weiteres Beispiel kann eine GH44-Xyloglucanase umfassen, z.B. ein Xyloglucanase-Enzym mit einer Sequenz von mindestens 60% Identität zu den Positionen 40 bis 559 der SEQ ID NO:2 der WO 2001/062903 .
  • Andere Beispiele für erfindungsgemäß geeignete Cellulasen umfassen die in WO 96/29397 beschriebenen GH45-Cellulasen und insbesondere Varianten davon mit Substitution, Insertion und/oder Deletion an einer oder mehreren der Positionen, die den folgenden Positionen in SEQ ID NO:8 der WO 2002/099091 entsprechen: 2, 4, 7, 8, 10, 13, 15, 19, 20, 21, 25, 26, 29, 32, 33, 34, 35, 37, 40, 42, 42a, 43, 44, 48, 53, 54, 55, 58, 59, 63, 64, 65, 66, 67, 70, 72, 76, 79, 80, 82, 84, 86, 88, 90, 91, 93, 95, 95d, 95h, 95j, 97, 100, 101, 102, 103, 113, 114, 117, 119, 121, 133, 136, 137, 138, 139, 140a, 141, 143a, 145, 146, 147, 150e, 150j, 151, 152, 153, 154, 155, 156, 157, 158, 159, 160c, 160e, 160k, 161, 162, 164, 165, 168, 170, 171, 172, 173, 175, 176, 178, 181, 183, 184, 185, 186, 188, 191, 192, 195, 196, 200, und/oder 20, vorzugsweise ausgewählt aus P19A, G20K, Q44K, N48E, Q119H oder Q146R.
  • Zu den kommerziell verfügbaren Cellulasen gehören Celluzyme™, Carezyme™, Carezyme Premium™, Celluclean™ (z.B. Celluclean™ 5000L ans Cellulclean™ 4000T), Celluclean Classic™, Cellusoft™, Endolase®, Renozyme® und Whitezyme™ (Novozymes A/S), Clazinase™ und Puradax HA™ (Genencor International Inc.), KAC-500(B)™ (Kao Corporation), Revitalenz™ 1000, Revitalenz™ 2000 und Revitalenz™ 3000 (DuPont), sowie Ecostone® und Biotouch® (AB Enzymes).
  • In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die mindestens eine Glycosidase (E.C. 3.2.1) ausgewählt aus endo-1,4-beta-Glucanase (E.C. 3.2.1.4), beta-Glucosidase (E.C. 3.2.1.21), exo-1,4-beta-Glucosidase (E.C. 3.2.1.74), Cellulose-1,4-beta-cellobiosidase (E.C. 3.2.1.176), exo-1,4-beta-D-Glucanase (E.C. 3.2.1.91) und Oligoxyloglucan-reduzierender endspezifischer Cellobiohydrolase (E.C. 3.2.1.150) sowie Mischungen dieser Enzyme.
  • In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die mindestens eine Glycosidase (E.C. 3.2.1) ausgewählt aus endo-1,4-beta-Glucanase (E.C. 3.2.1.4), beta-Glucosidase (E.C. 3.2.1.21) und exo-1,4-beta-D-Glucanase (E.C. 3.2.1.91) sowie Mischungen dieser Enzyme.
  • Eine besonders bevorzugte Ausführungsform der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Färbezusammensetzung eine Enzymmischung, umfassend mindestens eine endo-1,4-beta-Glucanase (E.C. 3.2.1.4), mindestens eine beta-Glucosidase (E.C. 3.2.1.21) und mindestens ein Enzym, ausgewählt aus mindestens einer exo-1,4-beta-D-Glucanase (E.C. 3.2.1.91) und mindestens einer Oligoxyloglucan-reduzierenden endspezifischen Cellobiohydrolase (E.C. 3.2.1.150) sowie Mischungen hiervon, enthält.
  • Eine besonders bevorzugte Ausführungsform der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Färbezusammensetzung eine Enzymmischung, umfassend mindestens eine endo-1,4-beta-Glucanase (E.C. 3.2.1.4), mindestens eine beta-Glucosidase (E.C. 3.2.1.21) und mindestens eine exo-1,4-beta-D-Glucanase (E.C. 3.2.1.91) enthält.
  • Eine weitere besonders bevorzugte Ausführungsform der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Färbezusammensetzung eine Enzymmischung, umfassend mindestens eine endo-1,4-beta-Glucanase (E.C. 3.2.1.4) in einer Gesamtmenge von 20 - 35 Gew.-%, mindestens eine beta-Glucosidase (E.C. 3.2.1.21) in einer Gesamtmenge von 15 - 25 Gew.-%, und - in einer Gesamtmenge von 25 - 35 Gew.-% - mindestens ein Enzym, ausgewählt aus mindestens einer exo-1,4-beta-D-Glucanase (E.C. 3.2.1.91) und mindestens einer Oligoxyloglucan-reduzierenden endspezifischen Cellobiohydrolase (E.C. 3.2.1.150) sowie Mischungen hiervon, enthält, wobei sich die Mengenangaben auf das Gesamtgewicht der Enzymmischung beziehen.
  • Eine weitere besonders bevorzugte Ausführungsform der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Färbezusammensetzung eine Enzymmischung, umfassend mindestens eine endo-1,4-beta-Glucanase (E.C. 3.2.1.4) in einer Gesamtmenge von 20 - 35 Gew.-%, mindestens eine beta-Glucosidase (E.C. 3.2.1.21) in einer Gesamtmenge von 15 - 25 Gew.-% und mindestens eine exo-1,4-beta-D-Glucanase (E.C. 3.2.1.91) in einer Gesamtmenge von 25 - 35 Gew.-% enthält, wobei sich die Mengenangaben auf das Gesamtgewicht der Enzymmischung beziehen.
  • Eine weitere besonders bevorzugte Ausführungsform der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Färbezusammensetzung eine Enzymmischung, umfassend mindestens eine endo-1,4-beta-Glucanase (E.C. 3.2.1.4) in einer Gesamtmenge von 20 - 35 Gew.-%, mindestens eine beta-Glucosidase (E.C. 3.2.1.21) in einer Gesamtmenge von 15 - 25 Gew.-%, weiterhin - in einer Gesamtmenge von 25 - 35 Gew.-% - mindestens ein Enzym, ausgewählt aus mindestens einer exo-1,4-beta-D-Glucanase (E.C. 3.2.1.91) und mindestens einer Oligoxyloglucan-reduzierenden endspezifischen Cellobiohydrolase (E.C. 3.2.1.150) sowie Mischungen hiervon, sowie in einer Gesamtmenge bis 100 Gew.-% mindestens ein weiteres Enzym mit Cellulase-Aktivität, enthält, wobei sich die Mengenangaben auf das Gesamtgewicht der Enzymmischung beziehen.
  • Eine weitere besonders bevorzugte Ausführungsform der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Färbezusammensetzung eine Enzymmischung, umfassend mindestens eine endo-1,4-beta-Glucanase (E.C. 3.2.1.4) in einer Gesamtmenge von 20 - 35 Gew.-%, mindestens eine beta-Glucosidase (E.C. 3.2.1.21) in einer Gesamtmenge von 15 - 25 Gew.-%, und mindestens eine exo-1,4-beta-D-Glucanase (E.C. 3.2.1.91) in einer Gesamtmenge von 25 - 35 Gew.-%, sowie in einer Gesamtmenge bis 100 Gew.-% mindestens ein weiteres Enzym mit Cellulase-Aktivität, enthält, wobei sich die Mengenangaben auf das Gesamtgewicht der Enzymmischung beziehen.
  • Eine weitere besonders bevorzugte Ausführungsform der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Färbezusammensetzung, bezogen auf ihr Gewicht, mindestens eine Glycosylase (E.C. 3.2) in einer Gesamtmenge von 0,0001 - 1 Gew.-%, bevorzugt 0,001 - 0,1 Gew.-%, weiter bevorzugt 0,002 - 0,05 Gew.-%, besonders bevorzugt 0,003 - 0,04 Gew.-%, außerordentlich bevorzugt 0,01 - 0,03 Gew.-%, enthält.
  • Herkunft der Anthocyane
  • a) Pflanzen
  • Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die erfindungsgemäß eingesetzte Anthocyan-haltige Pflanze ausgewählt ist aus Ribes nigrum, Euterpe oleracea (Kohlpalme, Açai), Aronia (Apfelbeeren), Malus domestica, Solanum melongena, Fragaria, Vaccinium, Hibiscus, Sambucus nigra, Citrus sinensis, Rubus sect. Rubus, Rubus idaeus, Punus avium, Prunus cerasus, Ribes rubrum, Rotkohl (Brassica oleracea convar. capitata var. rubra L.) und Vitis vinifera. Selbstverständlich können die erfindungsgemäßen und erfindungsgemäß verwendeten Färbezusammensetzungen auch Pflanzenteile von zwei oder mehr verschiedenen Pflanzen enthalten. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die erfindungsgemäß eingesetzte Anthocyan-haltige Pflanze ausgewählt ist aus Ribes nigrum.
  • b) Pflanzenteile
  • Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass der Anthocyan-haltige Pflanzenteil ausgewählt ist aus Beeren, Früchten, Sammelnussfrüchten, Sammelsteinfrüchten, Steinfrüchten, Apfelfrüchten, Schalen, Zapfen, Blättern, Stielen, Ästen, Rinde, Stammholz, Samen oder Wurzeln einer Anthocyan-haltigen Pflanze. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung werden die eingesetzten Pflanzenteile in getrockneter und zerkleinerter Form eingesetzt. In einer außerordentlich bevorzugten Ausführungsform der Erfindung werden als Anthocyan-haltiger Pflanzenteil Beeren eingesetzt, besonders bevorzugt in getrockneter und zerkleinerter Form. In einer weiteren außerordentlich bevorzugten Ausführungsform der Erfindung werden als Anthocyan-haltiger Pflanzenteil die Beeren von Ribes nigrum eingesetzt, besonders bevorzugt in getrockneter und zerkleinerter Form.
  • In einer weiteren außerordentlich bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird der mindestens eine Anthocyan-haltige Pflanzenteil in Pulverform eingesetzt, besonders bevorzugt als wasserlösliches Pulver. Unter Wasserlöslichkeit wird vorliegend verstanden, dass sich mindestens 0,3 Gew.-%, bevorzugt mindestens 0,5 Gew.-% des Pulvers in Wasser bei 25°C klar lösen.
  • In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die zum Färben eingesetzte Zusammensetzung dadurch gekennzeichnet, dass sie, bezogen auf ihr Gewicht, mindestens ein Anthocyan-haltiges Pflanzenteil in einer Gesamtmenge von 0,05 - 20 Gew.-%, bevorzugt 0,1 - 10 Gew.-%, weiter bevorzugt 0,5 - 5 Gew.-%, besonders bevorzugt 0,7 - 2 Gew.-%, außerordentlich bevorzugt 1 - 1,5 Gew.-%, enthält.
  • In einer weiteren außerordentlich bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird nicht der mindestens eine Anthocyan-haltige Pflanzenteil an sich eingesetzt, sondern ein Extrakt des Anthocyan-haltigen Pflanzenteils.
  • Erfindungsgemäß bevorzugte Pflanzenteile, aus denen erfindungsgemäß bevorzugte Extrakte gewonnen werden können, sind die Beeren, Früchten, Sammelnussfrüchten, Sammelsteinfrüchten, Steinfrüchten, Apfelfrüchten, Schalen, Zapfen, Blättern, Stielen, Ästen, Rinde, Stammholz, Samen oder Wurzeln einer Anthocyan-haltigen Pflanze.
  • Geeignete Extraktionsmittel sind Wasser, insbesondere heißes Wasser mit einer Temperatur von 45 - 100 °C, weiterhin C1-C4-Alkanole und C2-C4-Polyole, insbesondere Ethanol, Isopropanol, n-Propanol, Ethylenglycol, 1,2-Propandiol, Glycerin und 1,3-Butylenglycol, sowie Mischungen dieser Extraktionsmittel, insbesondere Mischungen aus Wasser und mindestens einem C1-C4-Alkanol, Mischungen aus Wasser und mindestens einem C2-C4-Polyol, besonders bevorzugt Wasser/Ethanol-Mischungen.
  • Der Extrakt selbst kann bevorzugt in konzentrierter Form, erhältlich durch teilweise Abdestillation des Extraktionsmittels nach der Extraktion, als viskose Flüssigkeit eingesetzt werden. Andere erfindungsgemäß bevorzugte Extrakte werden in Pulverform, erhältlich durch Trocknung, bevorzugt Sprühtrocknung, des Lösemittel-haltigen Extrakts, verwendet.
  • In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die zum Färben eingesetzte Zusammensetzung dadurch gekennzeichnet, dass sie, bezogen auf ihr Gewicht, mindestens einen Anthocyan-haltigen Pflanzenteilextrakt in einer Gesamtmenge von 0,005 - 20 Gew.-%, bevorzugt 0,01 - 5 Gew.-%, weiter bevorzugt 0,1 - 2 Gew.-%, besonders bevorzugt 0,2 - 1 Gew.-%, außerordentlich bevorzugt 0,3 - 0,6 Gew.-%, enthält.
  • In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die zum Färben eingesetzte Zusammensetzung dadurch gekennzeichnet, dass sie, bezogen auf ihr Gewicht, mindestens ein Anthocyan in einer Gesamtmenge von 0,001 - 2 Gew.-%, bevorzugt 0,01 - 1 Gew.-%, weiter bevorzugt 0,02 - 0,5 Gew.-%, besonders bevorzugt 0,03 - 0,2 Gew.-%, außerordentlich bevorzugt 0,05 - 0,1 Gew.-%, enthält.
  • Inkubationszeit
  • Unter Inkubationszeit wird in diesem Zusammenhang die Zeit zwischen Zugabe der Glycosylaselösung zur Zusammensetzung, die den Anthocyan-haltigen Pflanzenteil enthält, und dem Kontakt der Färbezusammensetzung mit den zu färbenden Keratinfasern verstanden. Überraschend wurde festgestellt, dass für das Farbresultat eine möglichst kurze Inkubationszeit am geeignetsten ist.
  • Einwirkzeit
  • Ein Merkmal des erfindungsgemäßen Färbeverfahrens ist, dass eine Zusammensetzung, die mindestens einen Anthocyan-haltigen Pflanzenteil und mindestens eine Glycosylase (E.C. 3.2), die sich außerhalb des Pflanzenteils befindet, enthält, auf die Keratinfasern aufgetragen und nach einer Einwirkzeit wieder abgespült wird. Diese Einwirkzeit beträgt bevorzugt 1 bis 60 Minuten, weiter bevorzugt 5 bis 45 Minuten, besonders bevorzugt 20 bis 35 Minuten, außerordentlich bevorzugt 25 bis 30 Minuten.
  • Nach Ablauf der Einwirkzeit für die erfindungsgemäße oder erfindungsgemäß bevorzugte Zusammensetzung werden die Keratinfasern mit Wasser gespült, um die erfindungsgemäße oder erfindungsgemäß bevorzugte Zusammensetzung auszuwaschen.
  • Ein bevorzugter Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur nicht-oxidativen Färbung von keratinischen Fasern, insbesondere menschlichen Haaren, bei dem eine Zusammensetzung, die mindestens einen Anthocyan-haltigen Pflanzenteil enthält, und eine zweite Zusammensetzung, die mindestens eine Glycosylase (E.C. 3.2) enthält, miteinander vermischt werden und diese Mischung innerhalb einer Zeit von null Sekunden bis 10 Minuten, bevorzugt 10 Sekunden bis 5 Minuten, besonders bevorzugt 15 bis 60 Sekunden, auf die Keratinfasern aufgetragen und nach einer Einwirkzeit von 1 bis 60 Minuten, weiter bevorzugt 5 bis 45 Minuten, besonders bevorzugt 20 bis 35 Minuten, außerordentlich bevorzugt 25 bis 30 Minuten, wieder abgespült wird. Das zu bevorzugten Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Färbeverfahrens gemäß Anspruch 1 Gesagte gilt mutatis mutandis zu bevorzugten Ausführungsformen dieses erfindungsgemäß bevorzugten Färbeverfahrens mit den genannten Inkubations- und Einwirkzeiten.
  • Ein bevorzugter Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur nicht-oxidativen Färbung von keratinischen Fasern, insbesondere menschlichen Haaren, bei dem eine Zusammensetzung, die mindestens einen Anthocyan-haltigen Pflanzenteil enthält, und eine zweite Zusammensetzung, die mindestens eine Glycosylase (E.C. 3.2) enthält, miteinander vermischt werden und diese Mischung innerhalb einer Zeit von null Sekunden bis 10 Minuten, bevorzugt 10 Sekunden bis 5 Minuten, besonders bevorzugt 15 bis 60 Sekunden, auf die Keratinfasern aufgetragen und nach einer Einwirkzeit von 1 bis 60 Minuten, weiter bevorzugt 5 bis 45 Minuten, besonders bevorzugt 20 bis 35 Minuten, außerordentlich bevorzugt 25 bis 30 Minuten, wieder abgespült wird, wobei die anwendungsbereite Färbezusammensetzung eine Temperatur von 15 - 50 °C, bevorzugt 20 - 40 °C, bevorzugt 25 - 35°C aufweist.
  • Das zu bevorzugten Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Färbeverfahrens gemäß Anspruch 1 Gesagte gilt mutatis mutandis zu bevorzugten Ausführungsformen dieses erfindungsgemäß bevorzugten Färbeverfahrens mit den genannten Inkubations- und Einwirkzeiten und Temperaturen der Färbezusammensetzung.
  • Ein weiterer bevorzugter Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur nicht-oxidativen Färbung von keratinischen Fasern, insbesondere menschlichen Haaren, bei dem eine Zusammensetzung, die mindestens einen Anthocyan-haltigen Pflanzenteil enthält, und eine zweite Zusammensetzung, die mindestens eine Glycosylase (E.C. 3.2) enthält, miteinander vermischt werden und diese Mischung innerhalb einer Zeit von null Sekunden bis 10 Minuten, bevorzugt 10 Sekunden bis 5 Minuten, besonders bevorzugt 15 bis 60 Sekunden, auf die Keratinfasern aufgetragen und nach einer Einwirkzeit von 1 bis 60 Minuten, weiter bevorzugt 5 bis 45 Minuten, besonders bevorzugt 20 bis 35 Minuten, außerordentlich bevorzugt 25 bis 30 Minuten, wieder abgespült wird, wobei die anwendungsbereite Färbezusammensetzung eine Temperatur von 15 - 50 °C, bevorzugt 20 - 40 °C, bevorzugt 25 - 35°C aufweist und wobei die Keratinfasern während der gesamten Einwirkzeit oder zumindest während eines Teils der Einwirkzeit erwärmt werden. Die Zufuhr von Wärme erfolgt bevorzugt durch eine Wärmelampe, eine Trockenhaube oder einen Föhn. Die zugeführte Wärme liegt im physiologisch verträglichen Rahmen.
  • Bevorzugt werden die Keratinfasern nach dem Ausspülen der erfindungsgemäßen oder erfindungsgemäß bevorzugten Zusammensetzung getrocknet. Das Trocknen kann ohne aktive Zufuhr von Wärme erfolgen. Das Trocknen kann aber auch unter Zufuhr von Wärme bei einer Temperatur von 25 - 120 °C, besonders bevorzugt bei einer Temperatur von 30 - 80 °C, außerordentlich bevorzugt bei einer Temperatur von 35 - 60 °C, erfolgen. Die Zufuhr von Wärme erfolgt bevorzugt durch eine Wärmelampe, einen Trockenstab, eine Trockenhaube, ein Glätteisen oder einen Föhn. Das Trocknen der Keratinfasern nach den jeweiligen Spülschritten kann mit einem saugfähigen Tuch, beispielsweise einem Handtuch erfolgen. Das handtuchtrockene Haar kann optional auch noch teilweise oder komplett mit einem Föhn oder einem anderen Wärmespender getrocknet werden. Es ist auch möglich, die Keratinfasern an der Luft trocknen zu lassen.
  • pH-Wert
  • Weitere bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung (Färbezusammensetzung, Färbeverfahren) sind dadurch gekennzeichnet, dass die erfindungsgemäße Zusammensetzung einen pH-Wert im Bereich von 1,0 bis weniger als 4,0, bevorzugt 1,5 bis 3,5, besonders bevorzugt 2,0 bis 3,0, aufweist, jeweils gemessen bei 20°C. in diesem sauren Bereich der Färbelösung wurde ein besonders guter Aufzug der Farbstoffe auf die Keratinfasern beobachtet.
  • Weitere bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung (Färbezusammensetzung, Färbeverfahren) sind dadurch gekennzeichnet, dass die erfindungsgemäße Zusammensetzung einen kosmetischen Träger umfasst.
  • In einer ersten erfindungsgemäß bevorzugten Ausführungsform ist der Träger Wasser. Weitere bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung (Färbezusammensetzung, Färbeverfahren) sind dadurch gekennzeichnet, dass die erfindungsgemäße Zusammensetzung, bezogen auf ihr Gewicht, Wasser in einer Menge von 30,0 - 99,8 Gew.-%, bevorzugt 50,0 - 98,0 Gew.-%, besonders bevorzugt 70,0 - 90,0 Gew.-%, außerordentlich bevorzugt 80,0 - 86,0 Gew.-%, enthält.
  • Um die Applizierbarkeit der Zusammensetzung und ihre Verweilzeit auf den Keratinfasern zu optimieren, ist es bevorzugt, dass die erfindungsgemäße oder erfindungsgemäß bevorzugte Zusammensetzung eine verdickte Konsistenz aufweisen. Bevorzugte Zusammensetzungen liegen als Gel, Creme oder Paste vor. Derartige Träger gewährleisten eine homogene Verteilung und eine ausreichende Verweilzeit der Zusammensetzung auf den Keratinfasern.
  • Die erfindungsgemäß und erfindungsgemäß bevorzugten Zusammensetzungen können optional weitere Zusatzstoffe enthalten, um die Anwendungseigenschaften dieser Zusammensetzung zu optimieren. Bevorzugte Zusatzstoffe sind insbesondere Verdickungsmittel, die dafür sorgen, dass die Zusammensetzung während der Anwendung besser auf dem Haar bleibt.
  • Erfindungsgemäß besonders bevorzugt verwendete Zusammensetzungen enthalten mindestens einen oder mehrere hydrophile Verdicker, der bevorzugt ausgewählt ist aus von Cellulosen verschiedenen Polysacchariden, die chemisch und/oder physikalisch modifiziert sein können. Als hydrophile Verdicker sind Verbindungen aus der Gruppe der von Cellulosen verschiedenen Polysaccharide erfindungsgemäß besonders bevorzugt, da die Grundgerüste der Polysaccharide natürlichen Ursprungs und biologisch abbaubar sind. Bevorzugte hydrophile Polysaccharid-Verdickungsmittel sind von Cellulosen, Celluloseethern und Celluloseestern verschieden und sind ausgewählt aus Xanthan Gum, Alginsäuren (sowie ihren entsprechenden physiologisch verträglichen Salzen, den Alginaten), Agar Agar (mit dem in Agar Agar als Hauptbestandteil vorhandenen Polysaccharid Agarose), Stärke-Fraktionen und Stärke-Derivaten wie Amylose, Amylopektin und Dextrinen, Karaya-Gummi, Johannisbrotkernmehl, Gummi Arabicum, Pektinen, Dextranen und Guar Gum sowie Mischungen hiervon.
  • In bevorzugten Ausführungsformen ist im Hinblick auf eine zuverlässige Viskositätseinstellung und rückstandsfreie Anwendung auf Keratinfasern und der Kopfhaut als hydrophiler Verdicker Xanthan Gum enthalten.
  • Weitere erfindungsgemäße bevorzugte Zusammensetzungen enthalten im Hinblick auf eine zuverlässige Viskositätseinstellung mindestens ein polymeres Verdickungsmittel, ausgewählt aus
    • - nichtionischen Polymeren, wie Vinylpyrrolidinon/Vinylacrylat-Copolymeren, Polyvinylpyrrolidinon, Vinylpyrrolidinon/Vinylacetat-Copolymeren und Polyethylenglykolen mit einem Molgewicht von 100.000 bis 10.000.000 Dalton;
    • - kationischen Polymeren wie Dimethyldiallylammoniumchlorid-Polymeren, Acrylamid-Dimethyldiallyl-ammoniumchlorid-Copolymeren, mit Diethylsulfat quaternierten Dimethylaminoethylmethacrylat-Vinylpyrrolidinon-Copolymeren, Vinylpyrrolidinon-Imidazolinium-methochlorid-Copolymeren und quaterniertem Polyvinylalkohol;
    • - zwitterionischen und amphoteren Polymeren, wie Acrylamidopropyl-trimethylammoniumchlorid/ Acrylat-Copolymere und Octylacrylamid/Methyl-methacrylat/tert-Butylaminoethylmethacrylat/2-Hydroxypropylmethacrylat-Copolymeren, Diallyldimethylammoniumchlorid/Acrylat-Copolymeren, t-Butylaminoethylmethacrylat/N-(1,1,3,3-Tetramethylbutyl)acrylamid/Acrylat(/Methacrylat)-Copolymeren,
    • - anionischen Homo- und Copolymeren, basierend auf Polyacrylsäuren, Polymethacrylsäuren, vernetzten Polyacrylsäuren, vernetzten Polymethacrylsäuren, den Estern und Amiden von ggf. vernetzten Poly(meth)acrylsäuren, Homo- und Copolymeren von Acrylamido-2-methylpropansulfonsäuren, Vinylacetat/Crotonsäure-Copolymeren, Vinylpyrrolidinon/Vinylacrylat-Copolymeren, Vinylacetat/Butylmaleat/Isobornylacrylat-Copolymeren, Methylvinylether/Maleinsäureanhydrid-Copolymeren und Acrylsäure/Ethylacrylat/N-t-Butyl-acrylamid-Terpolymeren, jeweils in ihrer Säure- oder Salzform.
  • Erfindungsgemäß besonders bevorzugte Zusammensetzungen enthalten, jeweils bezogen auf ihr Gewicht, mindestens einen hydrophilen Verdicker in einer Gesamtmenge von 0,1 bis 5 Gew.-%, bevorzugt von 0,5 bis 4 Gew.-%, weiter bevorzugt von 1 bis 3,5 Gew.-% und ganz besonders bevorzugt von 1,2 bis 2 Gew.-%.
  • Erfindungsgemäß besonders bevorzugte Zusammensetzungen enthalten mindestens ein organisches Lösemittel, das eine Phenylgruppe im Molekül aufweist. Bevorzugt ist dieses Lösemittel ausgewählt aus Phenoxyethanol, Benzylalkohol sowie Mischungen hiervon. Überraschend wurde festgestellt, dass sich derartige aromatische Lösemittel positiv auf die Färbeergebnisse des erfindungsgemäßen Färbeverfahrens auswirken können.
  • In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung enthalten die erfindungsgemäß bevorzugten Zusammensetzungen, jeweils bezogen auf ihr Gewicht, 0,1 bis 3 Gew.-%, bevorzugt 0,5 bis 2,5 Gew.-%, weiter bevorzugt 0,8 bis 1,0 Gew.-%, mindestens eines organischen Lösemittels, das eine Phenylgruppe im Molekül aufweist. In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung enthalten die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen, jeweils bezogen auf ihr Gewicht, 0,1 bis 3 Gew.-%, bevorzugt 0,5 bis 2,5 Gew.-%, weiter bevorzugt 0,8 bis 1,0 Gew.-%, mindestens eines organischen Lösemittels, ausgewählt aus Phenoxyethanol, Benzylalkohol sowie Mischungen hiervon.
  • Weitere erfindungsgemäß besonders bevorzugte Zusammensetzungen enthalten mindestens ein aliphatisches Lösemittel, ausgewählt aus C1-C4-Alkanolen und C2-C12-Polyolen, insbesondere ausgewählt aus Ethanol, Isopropanol, n-Propanol, Ethylenglycol, 1,2-Propandiol, Glycerin, Diethylenglycol, Dipropylenglycol, 1,3-Butylenglycol,1,2-Hexandiol, 1,6-Hexandiol und 1,2-Octandiol, sowie Mischungen dieser Lösemittel.
  • Weitere erfindungsgemäß besonders bevorzugte Zusammensetzungen enthalten, bezogen auf ihr Gewicht, mindestens ein aliphatisches Lösemittel, ausgewählt aus C1-C4-Alkanolen und C2-C12-Polyolen, in einer Gesamtmenge von 0,01 - 60 Gew.-%, bevorzugt 0,1 - 30 Gew.-%, besonders bevorzugt 0,5 - 20 Gew.-%, außerordentlich bevorzugt 1 - 10 Gew.-%, weiter bevorzugt 2 - 5 Gew.-%.
  • Andere erfindungsgemäß besonders bevorzugte Zusammensetzungen sind dadurch gekennzeichnet, dass sie kein aliphatisches Lösemittel, ausgewählt aus C1-C4-Alkanolen und C2-C12-Polyolen, enthalten.
  • Erfindungsgemäß besonders bevorzugte Zusammensetzungen enthalten mindestens ein Öl. Bevorzugte kosmetische Öle sind ausgewählt aus natürlichen und synthetischen Kohlenwasserstoffen, besonders bevorzugt aus Paraffinölen, C18-C30-Isoparaffinen, insbesondere Isoeicosan, Polyisobutene und Polydecene, C8-C16-lsoparaffinen, sowie 1,3-Di-(2-ethylhexyl)-cyclohexan; den Benzoesäureestern von linearen oder verzweigten C8-22-Alkanolen; Fettalkoholen mit 6 - 30 Kohlenstoffatomen, die ungesättigt oder verzweigt und gesättigt oder verzweigt und ungesättigt sind; Triglyceriden von linearen oder verzweigten, gesättigten oder ungesättigten, gegebenenfalls hydroxylierten C8-30-Fettsäuren, insbesondere natürlichen Ölen; den Dicarbonsäureestern von linearen oder verzweigten C2-C10-Alkanolen; den Estern der linearen oder verzweigten gesättigten oder ungesättigten Fettalkohole mit 2 - 30 Kohlenstoffatomen mit linearen oder verzweigten gesättigten oder ungesättigten Fettsäuren mit 2 - 30 Kohlenstoffatomen, die hydroxyliert sein können; den Anlagerungsprodukten von 1 bis 5 Propylenoxid-Einheiten an ein- oder mehrwertige C8-22-Alkanole; den Anlagerungsprodukten von mindestens 6 Ethylenoxid- und/oder Propylenoxid-Einheiten an ein- oder mehrwertige C3-22-Alkanole; den C8-C22-Fettalkoholestern einwertiger oder mehrwertiger C2-C7-Hydroxycarbonsäuren; den symmetrischen, unsymmetrischen oder cyclischen Estern der Kohlensäure mit C3-22-Alkanolen, C3-22-Alkandiolen oder C3-22-Alkantriolen; den Estern von Dimeren ungesättigter C12-C22-Fettsäuren (Dimerfettsäuren) mit einwertigen linearen, verzweigten oder cyclischen C2-C18-Alkanolen oder mit mehrwertigen linearen oder verzweigten C2-C6-Alkanolen; Siliconölen sowie Mischungen der vorgenannten Substanzen.
  • Weitere erfindungsgemäß besonders bevorzugte Zusammensetzungen enthalten mindestens ein Tensid oder einen Emulgator.
  • Tenside und Emulgatoren im Sinne der vorliegenden Anmeldung sind amphiphile (bifunktionelle) Verbindungen, die aus mindestens einem hydrophoben und mindestens einem hydrophilen Molekülteil bestehen. Der hydrophobe Rest ist bevorzugt eine Kohlenwasserstoffkette mit 8-28 Kohlenstoff-Atomen, die gesättigt oder ungesättigt, linear oder verzweigt sein kann. Besonders bevorzugt ist diese C8-C28-Alkylkette linear. Basiseigenschaften der Tenside und Emulgatoren sind die orientierte Absorption an Grenzflächen sowie die Aggregation zu Mizellen und die Ausbildung von lyotropen Phasen. Bei der Auswahl erfindungsgemäß geeigneter Tenside kann es bevorzugt sein, ein Gemisch von Tensiden einzusetzen, um die Stabilität der erfindungsgemäßen Zusammensetzungen optimal einzustellen. Bevorzugte Tenside und Emulgatoren sind ausgewählt aus anionischen, kationischen, zwitterionischen, amphoteren und nichtionischen Tensiden und Emulgatoren sowie Mischungen dieser Substanzen.
  • Weitere erfindungsgemäß besonders bevorzugte Zusammensetzungen enthalten mindestens ein lineares gesättigtes Alkanol mit 12 - 30 Kohlenstoffatomen.
  • Bevorzugte lineare gesättigte Alkanole mit 12 - 30 Kohlenstoffatomen, insbesondere mit 16 - 22 Kohlenstoffatomen, sind ausgewählt aus Cetylalkohol, Stearylalkohol, Arachidylalkohol, Behenylalkohol und Lanolinalkohol sowie Mischungen dieser Alkanole. Erfindungsgemäß besonders bevorzugte Alkanolmischungen sind solche, wie sie bei der technischen Hydrierung von pflanzlichen und tierischen Fettsäuren erhältlich sind. Bevorzugt beträgt die Gesamtmenge an mindestens einem linearen gesättigten Alkanol mit 12 - 30 Kohlenstoffatomen 0,1 - 20 Gew.-%, bevorzugt 0,5 - 16,5 Gew.-% und besonders bevorzugt 3 - 10 Gew.-%, jeweils bezogen auf das Gewicht der erfindungsgemäßen Zusammensetzung.
  • Bevorzugte erfindungsgemäße Zusammensetzungen und Färbeverfahren sind weiterhin dadurch gekennzeichnet, dass in ihnen kein Wasserstoffperoxid eingesetzt wird.
  • Um die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen für den Anwender auch olfaktorisch attraktiv zu gestalten, sind weitere erfindungsgemäß besonders bevorzugte Zusammensetzungen dadurch gekennzeichnet, dass sie mindestens eine Duftstoffverbindung bzw. Riechstoffverbindung enthalten.
  • Erfindungsgemäß außerordentlich bevorzugte Zusammensetzungen sind dadurch gekennzeichnet, dass sie, bezogen auf ihr Gewicht, mindestens einen Duftstoff in einer Gesamtmenge von 0,01 - 5 Gew.-%, bevorzugt 0,1 - 3 Gew.-%, besonders bevorzugt 0,5 - 2 Gew.-%, außerordentlich bevorzugt 1 - 1,5 Gew.-%, enthalten.
  • Das zu bevorzugten Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Färbeverfahrens Gesagte gilt mutatis mutandis zu bevorzugten Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Färbezusammensetzungen.
  • Ausführungsbeispiele
  • Die nachstehend dargestellten Ausführungsbeispiele sollen den Gegenstand der Erfindung näher erläutern, ohne ihn hierauf zu beschränken.
  • Das erfindungsgemäße Färbeverfahren wurde an Strähnen von weißem Büffelbauchhaar durchgeführt (rund gebunden, ca. 8 cm freie Haare).
  • Als Testfärbemittel wurde für alle nachfolgend beschriebenen Färbeversuche eine 1 Gew.-%ige Lösung eines Pulvers aus getrockneten Ribes nigrum-Beeren in Wasser, mit 10 Gew.-%-iger Salzsäure auf einen pH-Wert von 3 ± 0,15 eingestellt, gemessen bei 20°C, hergestellt und verwendet.
  • Als Rohstoff wurde „Black Currant Fruit Powder“ der Firma Matha Exports International LLP, Ashram, New Delhi, Indien, verwendet. Laut dem Hersteller handelt es sich um pulverisierte sprühgetrocknete Schwarze Johannisbeeren (Ribes nigrum-Beeren). Der Hersteller gibt zu diesem Rohstoff einen Gehalt an Anthocyanen von 5,25 Gew.-%, bezogen auf das Ribes nigrum-Beeren-Pulver
  • Standard-Färbeverfahren für alle nachfolgend beschriebenen Färbeversuche
  • Büffelbauchhaar-Strähnen wurden 30 Minuten lang unter Rühren in die jeweilige Färbelösung eingetaucht. Das Flottenverhältnis (Menge Ribes nigrum-Lösung pro Gramm Haar) betrug 50 ml Ribes nigrum-Lösung pro Gramm Haar.
  • Sofern nichts anderes vermerkt ist, hatte die Färbelösung eine Temperatur von 20°C (Raumtemperatur).
  • Nach Beendigung der Färbung wurden die Haarsträhnen 30 Sekunden lang unter fließendem entionisiertem Wasser unter 20-maligem Kämmen gespült (20°C).
  • Danach wurden die Haarsträhnen mit einem handelsüblichen Haartrockner in einem definierten Abstand (d = 10 cm) und einer definierten Temperatur (T = 80 ± 5 °C) unter 20-fachem Kämmen getrocknet. Anschließend erfolgte die farbmetrische Vermessung der Strähnen.
  • Bestimmung des Farbtons, der durch das erfindungsgemäße Verfahren erzielt wurde
  • Alle farbmetrischen Messungen wurden mit dem Farbmetrik-Gerät Spectraflash SF 600 von der Firma Datacolor durchgeführt.
  • Die Farbdifferenz, auch als dE oder ΔE bezeichnet, lässt sich farbmetrisch gut mit einem Farbmessgerät bestimmen, mit dem die Farben im L*,a*,b*-Farbraum vermessen werden, beispielsweise mit einem Farbmessgerät der Firma Datacolor, Typ Spectraflash SF 600.
  • Unter dem L*,a*,b*-Farbraum wird der CIELAB-Farbenraum verstanden. Der L-Wert steht dabei für die Helligkeit der Färbung (schwarz-weiß-Achse); je größer der Wert für L ist, desto heller ist die Färbung. Der a-Wert steht für die rot-grün-Achse des Systems; je größer dieser Wert ist, umso mehr ist die Färbung ins Rote verschoben. Der b-Wert steht für die gelb-blau-Achse des Systems; je größer dieser Wert ist, umso mehr ist die Färbung ins Gelbe verschoben.
  • Die Farbverschiebung ΔE, also die Farbdifferenz zwischen zwei (Haar-)Farben, für die jeweils eine L*,a*,b*-Wertekombination bestimmt wurde, wird gemäß folgender Formel berechnet: Δ E = ( Δ L 2 + Δ a 2 + Δ b 2 ) 0,5
    Figure DE102022211482A1_0001
  • Je größer der Wert für ΔE ist, desto stärker ausgeprägt ist die Farbdifferenz.
  • Für die Spektrophotometer-Messungen wurden ein D65-Leuchtmittel und eine diffuse / 8 ° optische Konfiguration verwendet. Die spektralen Reflexionsdaten für jede Probe von 380 nm bis 700 nm wurden unter Verwendung der DCI Color-Software in kolorimetrische Daten umgewandelt. Reflexionsmessungen wurden für jede Haarprobe bestimmt, wobei der Mittelwert aus 4 Messungen aufgezeichnet wurde.
  • Der Farbabstand (ΔE) zwischen ungefärbter Strähne und gefärbter Strähne wurde gemäß der nachfolgenden Formel berechnet: Δ E = ( L v − L n ) 2 + ( a v − a n ) 2 + ( b v − b n ) 2 ,  mit
    Figure DE102022211482A1_0002
    • Lv, av, bv: Farbmetrikwerte für gefärbte Strähne
    • Ln, an, bn: Farbmetrikwerte für ungefärbte, unbehandelte Strähne
  • Färbung mit Ribes nigrum ohne Enzymzusatz
  • In einer ersten Untersuchung wurden die Haare - nicht erfindungsgemäß - nur mit Ribes nigrum ohne Enzymzusatz gefärbt. Dabei wurde auch untersucht, welchen Einfluss die Temperatur der Färbelösung auf die erzielte Ausfärbung hatte. Die farbmetrischen Werte sind in Tabelle 1 zusammengestellt. Tabelle 1: Farbresultate der Ausfärbungen in 1 Gew.-%iger Ribes nigrum-Lösung ohne Enzymzusatz bei verschiedenen Temperaturen der Färbelösung; 30 Minuten Einwirkzeit, pH 3
    L* a* grün-rot-Achse b* blau-gelb-Achse ΔE
    Büffelhaar unbehandelt 80,08 -0,97 8,48
    Raumtemperatur (20°C) 66,97 14,58 9,18 21,94
    30 °C 65,46 15,27 12,79 22,27
    40 °C 61,95 16,86 20,48 28,12
    45 °C 56,68 20,81 23,91 35,50
    50 °C 54,93 21,59 27,11 18,94
    60 °C 57,73 20,24 40,96 44,77
    70 °C 62,74 15,01 45,68 32,99
  • Die ΔE-Werte beziehen sich auf die L*, a*, b*-Werte der unbehandelten Büffelhaare.
  • Die erzielten Färbungen reichten von graubraun über hellbraun bis dunkelblond. Es zeigte sich, dass die Intensität der Färbung, dargestellt durch den L*-Wert, mit zunehmender Temperatur der Färbelösung ein Maximum bei 50°C durchlief, das heißt, bei 50°C war der niedrigste L*-Wert zu beobachten. Die größte Temperaturabhängigkeit zeigte sich entlang der blau-gelb-Achse, repräsentiert durch den farbmetrischen b*-Wert. Mit zunehmender Temperatur der Färbelösung wurde der b*-Wert größer, das heißt, die Färbung verschob sich ins Gelbe.
  • Farbveränderung durch Zugabe von Glycosylasen
  • Überraschend wurde gefunden, dass die Affinität von Farbstoffen aus Anthocyan-haltigen Pflanzenteilen zur Keratinfaser und die dadurch erzielte Farbgebung maßgeblich von den Zuckerresten und der Molekülgröße und -ladung der Anthocyane abhängig ist. Durch die Zugabe von Glycosylasen können Zuckerreste abgespalten und so die eigentlich für die Färbung verantwortlichen Aglykone, die so genannten Anthocyanidine, gebildet werden. Auf diese Weise können im Vergleich zur Färbung ohne Glycosylasezusatz mehr und andere in Ribes nigrum, insbesondere in den Beeren von Ribes nigrum, vorkommende Anthocyane an die Keratinfaser binden.
  • Im Versuch wurde eine Glycosylasen-Mischung (E.C. 3.2) eingesetzt, die von der Firma Novozymes bezogen wurde. Diese Enzymmischung umfasste mindestens eine endo-1,4-beta-Glucanase (E.C. 3.2.1.4) in einer Gesamtmenge von 20 - 35 Gew.-%, mindestens eine beta-Glucosidase (E.C. 3.2.1.21) in einer Gesamtmenge von 15 - 25 Gew.-%, weiterhin mindestens ein Enzym, ausgewählt aus mindestens einer exo-1,4-beta-D-Glucanase (E.C. 3.2.1.91) und mindestens einer Oligoxyloglucan-reduzierenden endspezifischen Cellobiohydrolase (E.C. 3.2.1.150) sowie Mischungen hiervon in einer Gesamtmenge von 25 - 35 Gew.-%, sowie in einer Gesamtmenge bis 100 Gew.-% mindestens ein weiteres Enzym mit Glycosylase-Aktivität, wobei sich die Mengenangaben auf das Gesamtgewicht der Enzymmischung beziehen.
  • Der Enzym-Aktivsubstanzgehalt in der verwendeten Mischung, die als wässrige Zusammensetzung vorlag, betrug 190 µg/µt.
  • Für die Färbungen mit Ribes nigrum in Kombination mit der zuvor beschriebenen Glycosylasen-Mischung wurde eine 1 Gew.-%ige Lösung eines Pulvers aus getrockneten Ribes nigrum-Beeren in Wasser, der die jeweilige Menge an Glycosylase-Mischung zugesetzt und die mit 10 Gew.-%-iger Salzsäure auf einen pH-Wert von 3 ± 0,15, gemessen bei 20°C, eingestellt wurde, hergestellt und verwendet.
  • Die Strähnen wurden gemäß dem vorstehend beschriebenen Standard-Färbeverfahren gefärbt. Für die in Tabelle 2 dargestellte Versuchsreihe wurden die Strähnen direkt nach der Zugabe des Enzyms zur sauren Ribes nigrum-Lösung darin gefärbt.
  • Wie die in Tabelle 2 dargestellten farbmetrischen Werte zeigen, führte der Zusatz verschiedener Mengen an Glycosylase-Mischung zu einer Intensivierung des Violetttons in der Lösung und auf der Haarfaser. Das intensivste Farbergebnis wurde mit 10 µl Enzymlösung/50 ml Färbelösung erzielt, das heißt, mit einer Konzentration an Enzym-Aktivsubstanz von 1,9 mg Enzym-Aktivsubstanz/50 ml. Tabelle 2: Farbresultate der Ausfärbungen in 1 Gew.-%iger Ribes nigrum-Lösung mit verschiedenen Konzentrationen an Glycosylaselösung (Cellulaselösung), 30 Minuten Einwirkzeit, pH 3, Raumtemperatur
    L* a* b* ΔE
    Büffelhaar unbehandelt 80,08 -0,97 8,48
    1 µL Cellulase 57,92 17,54 -7,9 33,2
    10 µL Cellulase 53,17 20,39 -10,38 39,19
    50 µL Cellulase 58,43 17,64 -8,43 33,18
    100 µL Cellulase 58,14 16,58 -6,13 31,66
    200 µL Cellulase 58,30 17,60 -7,89 32,97
  • Die ΔE-Werte beziehen sich auf die L*, a*, b*-Werte der unbehandelten Büffelhaare.
  • In einer weiteren Versuchsreihe wurde untersucht, ob es notwendig ist, die Glycosylase vor der Färbung der Keratinfasern zunächst während einer gewissen Inkubationszeit auf die Anthocyan-haltigen Pflanzenteile einwirken zu lassen. Die in Tabelle 3 zusammengestellten farbmetrischen Messwerte zeigen, dass keine Inkubationszeit nötig ist, sondern dass für das Farbresultat eine möglichst kurze Inkubationszeit am besten ist (vgl. Tab. 3).
  • Unter Inkubationszeit wird in diesem Zusammenhang also die Zeit zwischen Zugabe der Enzymlösung zur Ribes nigrum-Lösung und der Zugabe der zu färbenden Keratinfasern verstanden.
  • Die Strähnen wurden gemäß dem vorstehend beschriebenen Standard-Färbeverfahren behandelt. Für die in Tabelle 3 dargestellte Versuchsreihe wurden die Strähnen entweder direkt nach der Zugabe des Enzyms zur sauren Ribes nigrum-Lösung darin gefärbt (Inkubationszeit 0 Minuten) oder erst nach Ablauf der angegebenen Inkubationszeit zur Färbelösung gegeben und dann nach dem Standard-Färbeverfahren behandelt. Tabelle 3: Farbresultate der Ausfärbungen in 1 Gew.-%iger Ribes nigrum-Lösung in Kombination mit 10 µL Glycosylaselösung (Cellulaselösung) nach verschiedenen Inkubationszeiten, 30 Minuten Einwirkzeit, pH 3, Raumtemperatur
    L* a* b* ΔE
    Büffelhaar unbehandelt 80,08 -0,97 8,48
    0 Min 53,17 20,39 -10,38 39,19
    15 Min 54,99 17,57 -7,74 35,16
    30 Min 57,03 16,70 -7,16 32,99
    45 Min 55,79 16,59 -6,84 33,66
    60 Min 56,76 15,67 -5,50 31,88
  • Die ΔE-Werte beziehen sich auf die L*, a*, b*-Werte der unbehandelten Büffelhaare.
  • In einer weiteren Versuchsreihe wurde untersucht, welchen Einfluss die Temperatur der Färbelösung auf die erzielte Ausfärbung in Gegenwart der zugesetzten Glycosylasen hatte. Die farbmetrischen Werte sind in Tabelle 4 zusammengestellt. Tabelle 4: Farbresultate der Ausfärbungen 1 Gew.-%iger Ribes nigrum-Lösung mit 100 µL Glycosylaselösung (Cellulaselösung) bei verschiedenen Temperaturen der Färbelösung, 30 Minuten Einwirkzeit, pH 3
    L* a* b* ΔE
    Büffelhaar unbehandelt 80,08 -0,97 8,48
    Raumtemperatur (20°C) 58,14 16,58 -6,13 31,66
    30 °C 53,0 18,72 -6,73 36,77
    40 °C 48,22 18,87 -3,09 39,28
    50 °C 41,36 21,27 0,02 45,45
    60 °C 38,80 20,64 11,36 46,7
    70 °C 41,89 19,78 27,54 47,46
  • Die ΔE-Werte beziehen sich auf die L*, a*, b*-Werte der unbehandelten Büffelhaare.
  • Die erzielten Färbungen reichten über verschiedene Violetttöne, die zunächst immer dunkler wurden und dann in Brauntöne umschlugen.
  • Auch hier zeigte sich die größte Temperaturabhängigkeit entlang der blau-gelb-Achse, repräsentiert durch den farbmetrischen b*-Wert. Mit zunehmender Temperatur der Färbelösung wurde vor allem der b*-Wert größer, das heißt, die Färbung verschob sich ins Gelbe. Aber auch der L*-Wert zeigte eine deutliche Temperaturabhängigkeit.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Claims (15)

  1. Verfahren zur nicht-oxidativen Färbung von keratinischen Fasern, insbesondere menschlichen Haaren, bei dem eine Zusammensetzung, die mindestens einen Anthocyan-haltigen Pflanzenteil und mindestens eine Glycosylase (E.C. 3.2), die sich außerhalb des Pflanzenteils befindet, enthält, auf die Keratinfasern aufgetragen und nach einer Einwirkzeit wieder abgespült wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Glycosylase (E.C. 3.2) ausgewählt ist aus mindestens einer Glycosidase (E.C. 3.2.1).
  3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Glycosidase (E.C. 3.2.1) ausgewählt ist aus mindestens einer Cellulase.
  4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Glycosidase (E.C. 3.2.1) oder mindestens eine Cellulase ausgewählt ist aus endo-1,4-beta-Glucanase (E.C. 3.2.1.4), beta-Glucosidase (E.C. 3.2.1.21), exo-1,4-beta-Glucosidase (E.C. 3.2.1.74), Cellulose-1,4-beta-cellobiosidase (E.C. 3.2.1.176), exo-1,4-beta-D-Glucanase (E.C. 3.2.1.91) und Oligoxyloglucan-reduzierende endspezifische Cellobiohydrolase (E.C. 3.2.1.150) sowie Mischungen dieser Enzyme.
  5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die zum Färben verwendete Zusammensetzung eine Enzymmischung, umfassend mindestens eine endo-1,4-beta-Glucanase (E.C. 3.2.1.4) in einer Gesamtmenge von 20 - 35 Gew.-%, mindestens eine beta-Glucosidase (E.C. 3.2.1.21) in einer Gesamtmenge von 15 - 25 Gew.-%, und mindestens eine exo-1,4-beta-D-Glucanase (E.C. 3.2.1.91) in einer Gesamtmenge von 25 - 35 Gew.-%, sowie in einer Gesamtmenge bis 100 Gew.-% mindestens ein weiteres Enzym mit Cellulase-Aktivität, enthält, wobei sich die Mengenangaben auf das Gesamtgewicht der Enzymmischung in der Zusammensetzung beziehen.
  6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die zum Färben verwendete Zusammensetzung, bezogen auf ihr Gewicht, mindestens eine Glycosylase (E.C. 3.2) in einer Gesamtmenge von 0,0001 - 1 Gew.-%, bevorzugt 0,001 - 0,1 Gew.-%, weiter bevorzugt 0,002 - 0,05 Gew.-%, besonders bevorzugt 0,003 - 0,04 Gew.-%, außerordentlich bevorzugt 0,01 - 0,03 Gew.-%, enthält.
  7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Anthocyan-haltige Pflanze ausgewählt ist aus Ribes nigrum, Euterpe oleracea (Kohlpalme, Açai), Aronia (Apfelbeeren), Malus domestica, Solanum melongena, Fragaria, Vaccinium, Hibiscus, Sambucus nigra, Citrus sinensis, Rubus sect. Rubus, Rubus idaeus, Punus avium, Prunus cerasus, Ribes rubrum, Rotkohl (Brassica oleracea convar. capitata var. rubra L.) und Vitis vinifera.
  8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Anthocyan-haltige Pflanzenteil ausgewählt ist aus Beeren, Früchten, Sammelnussfrüchten, Sammelsteinfrüchten, Steinfrüchten, Apfelfrüchten, Schalen, Zapfen, Blättern, Stielen, Ästen, Rinde, Stammholz, Samen oder Wurzeln einer Anthocyan-haltigen Pflanze.
  9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Anthocyan-haltige Pflanzenteil als wasserlösliches Pulver eingesetzt wird.
  10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass als Anthocyan-haltiger Pflanzenteil mindestens ein Anthocyan-haltiger Pflanzenteilextrakt eingesetzt wird.
  11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass dadurch gekennzeichnet, dass die zum Färben verwendete Zusammensetzung, bezogen auf ihr Gewicht, mindestens ein Anthocyan-haltiger Pflanzenteil in einer Gesamtmenge von 0,05 - 20 Gew.-%, bevorzugt 0,1 - 10 Gew.-%, weiter bevorzugt 0,5 - 5 Gew.-%, besonders bevorzugt 0,7 - 2 Gew.-%, außerordentlich bevorzugt 1 - 1,5 Gew.-%, enthält.
  12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Zusammensetzung einen pH-Wert im Bereich von 1,0 bis weniger als 4,0 aufweist, gemessen bei 20°C.
  13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, bei dem eine Zusammensetzung, die mindestens einen Anthocyan-haltigen Pflanzenteil enthält, und eine zweite Zusammensetzung, die mindestens eine Glycosylase (E.C. 3.2) enthält, miteinander vermischt werden und diese Mischung innerhalb einer Zeit von null Sekunden bis 10 Minuten, bevorzugt 10 Sekunden bis 5 Minuten, besonders bevorzugt 15 bis 60 Sekunden, auf die Keratinfasern aufgetragen und nach einer Einwirkzeit von 1 bis 60 Minuten, weiter bevorzugt 5 bis 45 Minuten, besonders bevorzugt 20 bis 35 Minuten, außerordentlich bevorzugt 25 bis 30 Minuten, wieder abgespült wird.
  14. Zusammensetzung zur nicht-oxidativen Färbung von keratinischen Fasern, insbesondere menschlichen Haaren, die mindestens einen Anthocyan-haltigen Pflanzenteil und mindestens eine Glycosylase (E.C. 3.2), die sich außerhalb des Pflanzenteils befindet, enthält.
  15. Zusammensetzung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass es sich um eine Zusammensetzung, wie in einem der Ansprüche 2-12 beschrieben, handelt.
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