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Die Erfindung betrifft ein Verfahren
zur Modifizierung keratinischer Fasern, insbesondere zur Restrukturierung
und Ausrüstung,
durch Polymerisation geeigneter polymerisierbarer Substrate an der
Faser mittels einer Polyphenoloxidase. Ferner betrifft die Erfindung
eine Zusammensetzung umfassend die zur Polymerisation mittels einer
Polyphenoloxidase befähigten
Substrate und wenigstens eine Polyphenoloxidase sowie deren Verwendung
zur positiven Beeinflussung der Fasereigenschaften, insbesondere
von Festigkeit, Porosität, Elastizität, Farberhalt
und Volumen der Faser. Außerdem
betrifft die Erfindung ein fasriges, gemäß dem Verfahren erhältliches,
keratinisches Material mit verbesserten Eigenschaften.
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Keratinischen Fasern, insbesondere
Haaren kommen als festem Bestandteil des menschlichen Körpers und
als wesentlichem Bestandteil von menschlicher Kleidung und Heimtextilen,
eine wichtige Bedeutung im Alltagsgeschehen zu. Die Behandlung mit
Wasch-, Reinigungs-, Styling- und Färbeprodukten, zu Reinigungs-
und Gestaltungszwecken, sowie deren Exposition gegenüber Umwelteinflüssen, wie
Ozon, Salz- und Chlorwasser, IR-, UV- und Wärmestrahlung (Fönen) führen im
Laufe der Zeit zu einer kumulativen Schädigung der Fasern und somit
zu einer Verminderung ihrer Qualität. Beispielsweise sind sowohl
die Reinigung der Haare mit Shampoos als auch die dekorative Gestaltung
der Frisur durch Färben
oder Dauerwellen Eingriffe, die die natürliche Struktur und die Eigenschaften
der Haare beeinflussen. Folglich können nach einer solchen Behandlung
beispielsweise die Nass- und Trockenkämmbarkeit, Halt, Fülle, Glanz
und Taktilität
des Haares unbefriedigend sein. Im Fall gefärbter Haare kann insbesondere
bei häufiger
Haarwäsche
weiterhin der Halt der Farbe auf dem Haar unbefriedigend sein, so
daß es
zu einem allmählichen
Ausbluten der Farbe kommt.
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Für
dauerhafte, intensive Färbungen
mit entsprechenden Echtheitseigenschaften werden sogenannte Oxidationsfärbemittel
verwendet. Solche Färbemittel
enthalten üblicherweise
Oxidationsfarbstoffvorprodukte, sogenannte Entwicklerkomponenten
und Kupplerkomponenten. Die Entwicklerkomponenten bilden unter dem Einfluß von Oxidationsmitteln
oder von Luftsauerstoff untereinander oder unter Kupplung mit einer
oder mehreren Kupplerkomponenten die eigentlichen Farbstoffe aus.
Die Oxidationsfärbemittel
zeichnen sich zwar durch hervorragende, lang anhaltende Färbeergebnisse
aus. Für
natürlich
wirkende Färbungen
muß aber üblicherweise
eine Mischung aus einer größeren Zahl
von Oxidationsfarbstoffvorprodukten eingesetzt werden; in vielen
Fällen
werden weiterhin direktziehende Farbstoffe zur Nuancierung verwendet.
Weisen die im Verlauf der Farbausbildung gebildeten bzw. direkt
eingesetzten Farbstoffe deutlich unterschiedliche Echtheiten (z.
B. UV-Stabilität,
Schweißechtheit,
Waschechtheit etc.) auf, so kann es mit der Zeit zu einer erkennbaren
und daher unerwünschten
Farbverschiebung kommen. Dieses Phänomen tritt verstärkt auf,
wenn die Frisur Haare oder Haarzonen unterschiedlichen Schädigungsgrades
aufweist. Ein Beispiel dafür
sind lange Haare, bei denen die lange Zeit allen möglichen
Umwelteinflüssen
ausgesetzten Haarspitzen in der Regel deutlich stärker geschädigt sind
als die relativ frisch nachgewachsenen Haarzonen.
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Für
temporäre
Färbungen
werden üblicherweise
Färbe-
oder Tönungsmittel
verwendet, die als färbende
Komponente sogenannte Direktzieher enthalten. Hierbei handelt es
sich um Farbstoffmoleküle,
die direkt auf das Haar aufziehen und keinen oxidativen Prozeß zur Ausbildung
der Farbe benötigen.
Zu diesen Farbstoffen gehört
beispielsweise das bereits aus dem Altertum zur Färbung von
Körper
und Haaren bekannte Henna. Diese Färbungen sind gegen Shampoonieren
in der Regel deutlich empfindlicher als die oxidativen Färbungen,
so daß dann
sehr viel schneller eine vielfach unennrünschte Nuancenverschiebung
oder gar eine sichtbare "Entfärbung" eintritt.
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Es hat nicht an Anstrengungen gefehlt,
die Echtheit von Färbungen
keratinischer Fasern zu verbessern. Eine Entwicklungsrichtung ist
die Optimierung der Farbstoffe selbst bzw. die Synthese neuer, modifizierter
Farbstoffmoleküle.
Eine weitere Entwicklungsrichtung ist die Suche nach Zusätzen für die Färbemittel,
um die Echtheit der Färbungen
zu erhöhen.
Eine bekannte Problemlösung
ist, dem Färbemittel
UV-Filter zuzusetzen.
Diese Filtersubstanzen werden beim Färbeprozeß zusammen mit dem Farbstoff
auf das Haar aufgebracht, wodurch in vielen Fällen eine deutliche Steigerung
der Stabilität
der Färbung
gegen die Einwirkung von Tages- oder Kunstlicht erzielt wird.
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Aus der
EP 0 655 905 B1 ist die
Verwendung von Alkylglycosiden in Färbemitteln bekannt. In der
DE-OS 199 190 89 werden
Haarfärbepräparate mit
Zuckertensiden und Fettsäurepartialglyceriden
beschrieben, welche die Haarstruktur kräftigen und dermatologisch gut
verträglich
sind. Es werden jedoch keinerlei Informationen zur Waschechtheit
offenbart.
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Die
US-A-3,619,114 lehrt die dauerhafte Modifizierung
keratinöser
Substrate durch Copolymerisation mit Vinylmonomeren in Gegenwart
radikalischer Katalysatoren und anschließender Behandlung mit wässrigen ammoniakalischen
Kupferhydroxydlösungen.
Aufgrund der Toxizität
der eingesetzten Verbindungen, beschränkt sich die Anwendung jedoch
auf unbelebte keratinische Fasern.
US-A-2,615,782 lehrt
die Modifikation von keratinösen
Fasern durch Knüpfung
von Disulfid-Brücken zwischen
Haar und Wirksubstanz. Eine weitere Methode zur Fixierung von Verbindungen,
die der dauerhaften Verformung von Haaren dient und die insbesondere
auf Dauerwellprozesse abzielt, ist der Einsatz sogenannter Bunte-Salz-Derivate,
wie in
DE-A-3735086 ,
DE-A-4109869 und
EP-A-0246151 beschrieben.
US-A-3,415,606 lehrt
die Verwendung von Reaktivfarbstoffen, die eine Langzeitwirkung
auf dem Haar entfalten.
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Die
EP-A-0953634 offenbart ein Verfahren zur Behandlung
poröser
Materialien durch Makromolekularisierung phenolischer Verbindungen
oder aromatischer Amine unter Verwendung von Enzymen mit Polyphenol
oxidierender Aktivität.
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Die WO-A-0042085 betrifft hydrophile
Co- und/oder Pfropfpolymerisate aus Phenolen und weiteren ungesättigten
Monomeren, die durch radikalische Polymerisation mit Peroxiden und
Hydroperoxiden in Gegenwart oxidierender Enzyme erhältlich sind.
Die Polymerisate finden Verwendung als Binde-, Flockungs- und Verdickungsmittel,
als Bohr-, Suspendier- und Dispergierhilfsmittel sowie als Hilfsmittel
bei der Textil und Faserveredelung. Der radikalische Reaktionsmechanismus
erfordert ein inertes Reaktionsmedium.
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Die
US-A-5770418 betrifft eine Laccase mit guter
Eignung zum Färben
von Haaren durch gezielte Oxidation eines Färbemittel-Precursors auf dem
Haar. Geeignete Precursor sind vorzugsweise aromatische Verbindungen
ausgewählt
aus Diaminen, Aminophenolen (oder Aminonaphtholen) und Phenolen.
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Lund et al (in Modification of kraft
pulp and lignin by copolymerisation of phenolic compounds initiated by
laccase, Int. Conf. Biotechnol. Pulp Pap. Ind., C139-142) beschreiben
die Modifizierung von Cellulose, Lignin und Sulfatzellstoff durch
phenolische Monomere unter Verwendung einer Laccase als Polyphenoloxidase.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe
zugrunde Formulierungen zur Restrukturierung, Ausrüstung und zum
Schutz von keratinischen Fasern durch Erhöhung des Faserquerschnitts
(voluminösen
Aufbau), die Erhöhung
der Festigkeit, die Verbesserung der Elastizität sowie die Verminderung der
Porosität
bereitzustellen. Eine weitere Aufgabe der Erfindung lag darin, Formulierungen
bereitzustellen, welche die Echtheit von Färbungen keratinischer Fasern
verbessern. Die Mittel sollen darüber hinaus frei von Peroxiden
und Hydroperoxiden sein und dadurch eine faserschonende Anwendung
ermöglichen.
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Die Aufgabe wurde im Rahmen der vorliegenden
Erfindung gelöst
durch ein Verfahren zur Modifizierung von Fasern, welches dadurch
gekennzeichnet ist, dass phenolische, arylaminische, enolische und/oder enaminische
zur Polymerisation befähigte
Substrate mittels Polyphenoloxidasen an einer keratinischen Faser polymerisiert
werden.
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Das erfindungsgemäße Verfahren dient der Stärkung, dem
Schutz und der Reparatur keratinischer Fasern. Insbesondere werden
Fasereigenschaften wie Festigkeit, Porosität, Elastizität oder Volumen
positiv beeinflusst. Wie vorstehend beschrieben, wird unter einer
positiven Beeinflussung eine Erhöhung
der Festigkeit, der Elastizität
und des Volumens und eine Verminderung der Porosität verstanden.
Außerdem
eignet sich das Verfahren zu Stylingzwecken, wie Formgebung und
Formerhalt, sowie zur Erhöhung
der Farbechtheit, insbesondere der Waschechtheit von gefärbten keratinischen
Fasern, insbesondere gefärbten
menschlichen Haaren.
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Es wurde gefunden, daß durch
den Einsatz des erfindungsgemäßen Verfahrens
die Waschechtheit von Färbungen
insbesondere keratinischer Fasern signifikant gesteigert werden
kann. Unter Waschechtheit im Sinne der Erfindung ist die Erhaltung
der Farbe einer gefärbten
keratinischen Faser hinsichtlich Farbnuance und/oder Farbintensität zu verstehen,
wenn die gefärbte
Faser dem Einfluß von
wäßrigen Mitteln,
insbesondere tensidhaltigen Mitteln wie Shampoos, ausgesetzt wird.
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Unter keratinischen Fasern sind erfindungsgemäß Pelze,
Wolle, Federn, Seide und Haare, insbesondere menschliche Haare zu
verstehen.
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Da über den genauen Wirkort der
erfindungsgemäßen Polymere
nur spekuliert werden kann, bedeutet "an der Faser" im Zusammenhang mit der vorliegenden
Erfindung auch, dass die Polymerisation in Hohlräumen (Kavitäten) innerhalb der Faser sowie
an oder auf der Faseroberfläche
erfolgen kann.
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Die Quellung des Haares im nassen
Zustand ist ein Maß für die Haarschädigung.
Durch Behandlung mit dem erfindungsgemäßen Verfahren kann die Quellung
des Haares im nassen Zustand deutlich vermindert werden. Diese restrukturierende
Wirkung kann insbesondere bei stark geschädigtem Haar, wie etwa bei dauergewelltem
Haar, beobachtet werden.
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Darüber hinaus konnte ein beachtlicher
Anstieg des Elastizitäts-Moduls
und der Reißspannung
und damit der Festigkeit der erfindungsgemäß behandelten Fasern beobachtet
werden. Das erfindungsgemäße Verfahren
ist zur Restrukturierung von Fasern, insbesondere zur Stärkung und
Festigung keratinischer Fasern, und ganz besonders zur Verbesserung
der Haarstruktur und/oder der Verstärkung von menschlichen Haaren geeignet.
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Das erfindungsgemäße Verfahren ist weiterhin
geeignet, Fasern vor dem schädigenden
Einfluß von Licht
zu schützen.
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Im Rahmen der vorliegenden Erfindung
eignen sich die folgenden Gruppen von Substraten für die erfindungsgemäßen enzymatischen
Polymerisationsreaktionen:
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- I. Phenolische Verbindungen, die durch 1 bis
5, vorzugsweise 1 bis 4, besonders bevorzugt 2 bis 3, unterschiedliche
oder identische Gruppen substituiert sein können. Die Substituenten der
phenolischen Verbindungen sind vorzugsweise ausgewählt aus
der Gruppe bestehend aus:
- a) Der Hydroxylgruppe. Beispiele geeigneter Verbindungen sind
Phenol, Hydrochinon, Brenzcatechin, Resorcin, Phloroglucin;
- b) Aldehyd-, Keto-, Sulfonsäure-
und Carboxylgruppen. Beispiele geeigneter Verbindungen sind Mono-,
Di- oder Trihydroxybenzaldehyde, Aminohydroxybenzaldehyde, Vanillin,
Syringaaldehyd, Mono-, Di- oder Trihydroxybenzoesäure, vorzugsweise
2,3-, 3,4-, 3,5- 2,5-Dihydroxybenzoesäure, Salicylsäure, Syringasäure, Vanillinsäure, Gallussäure und
Catechol;
- c) Alkoxylgruppen, mit 1 bis 12, vorzugsweise 1 bis 6, besonders
bevorzugt 1 bis 3 Kohlenstoffatomen, die verzweigt oder unverzweigt
angeordnet sein können,
insbesondere Methoxylgruppen. Als Beispiel für solche Verbindungen dient
2,6-Dimethoxyphenol;
- d) Aminogruppen, die substituiert sein können mit einem oder zwei Kohlenwasserstoffresten
(unter Bildung einer sekundären
oder tertiären
Aminogruppe) umfassend 1 bis 12, vorzugsweise 1 bis 6 besonders
bevorzugt 1 bis 3 Kohlenstoffenatome oder deren Ammoniumsalze;
- e) Halogengruppen wie Fluor, Chlor, Brom und Iod, vorzugsweise
jedoch Chlor;
- f) Alkyl- und Alkylengruppen, mit 1 bis 12, vorzugsweise 1 bis
6 besonders bevorzugt 1 bis 3 Kohlenstoffatomen, die verzweigt oder
unverzweigt angeordnet sein können
und zudem die unter a) – e)
genannten Substituenten aufweisen können. Beispiele geeigneter
Verbindungen sind 4-Allyl-2-methoxyphenol, Eugenol, 3,4-Dihydroxyzimtsäure, Biphenyle
oder polyphenolische Verbindungen, deren aromatische Ringe über aliphatische
Kohlenwasserstoffgruppen mit bis zu 10 Kohlenstoffatomen verknüpft sein
können,
Azoverbindungen oder Aldazine;
- g) Mono- oder Polysaccharidgruppen, die mit phenolischen Verbindungen über Ether-
oder Esterbindungen mit Kohlenhydraten verknüpft sein können. Beispiele geeigneter
Verbindungen sind: Tannine, Turgorinsäure.
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Weitere Beispiele erfindungsgemäßer Substrate
sind: 3-Methylcatechol, 4-Methylcatechol, 4-Nitrocatechol, Catechin,
I-Catechin, d-Catechin,
Kaffeesäure,
Hydrokaffeesäure,
Gallussäure,
L-Tyrosin, Shikimisäure,
Quercetin, 2,4-Dichlor-3-aminophenol, Rutin, N-Acetyl-6-hydroxytryptophan,
Tryptophan, L-Epicatechin, DL-Epicatechin, Epicatechingallat, p-Cumarsäure, Heliogenol,
Lignin, Lignosulfosäure,
Huminsäure,
Nitrohuminsäure,
Tannin, Urushiol, 4-Hydroxyzimtalkohol, o-Cumarinsäure, p-Cumarinsäure, Coniferylalkohol,
Coniferylaldehyd, Ferulasäure,
Etyl-3,4-dihydroxyzimtsäure,
3-Hydroxy-4-methoxyzimtsäure, 3,4-Dihydroxyzimtsäure, 3-Hydroxy-4-methoxyzimtaldehyd,
Vanillin, o-Vanillin, Vanillinsäure,
Vanillylalkohol, o-Vanillylalkohol, Isovanillylalkohol, Vanillylamin,
Vanillylazine, 4-Hydroxy-3-methoxybenzonitril, Syringasäure, Sinapinalkohol, Sinapinsäure, Sinapinaldehyd,
Homovanillinsäure,
Homovanillylalkohol, Homovanillonitril, Hesperidin, Chlorogensäure, Hinokitiol,
Pyrocatechol, Hydrochinon, tert-Butylhydrochinon, Phenylhydrochinon,
Trimethylhydrochinon, Pyrogallol, Laurylgallat, Octylgallat, 3,4-Dihydroxybenzoesäure, 3,5-Dihydroxybenzoesäure 1,2-Dihydroxynaphthalin,
2,3-Dihydroxynaphthalin, o-Hydroxybenzoesäure, p-Hydroxybenzoesäure, 4-Methoxyphenol, 2,5-Dihydroxyl,4-benzochinon,
2,5-Dihydroxybenzoesäure,
Methylhydrochinon, Ethylhydrochinon, 1-Hydroxybenzotriazole, 2,3-Dihydroxypyridazin,
3,6-Dihydroxypyridazin, 2,3-, 3,4-, 3,5-, 2,4-Dihydroxypyridin, 3,4-Dimethoxystyrol,
(3,4-Dimethoxyphenyl)essigsäure,
(3,4-Dimethoxyphenyl)-acetonitril,
(3,4-Dimethoxyphenyl)aceton, 3-(3,4-Dimethoxyphenyl)propionsäure, 4-(3,4-Dimethoxyphenyl)butyrsäure, 3-(3,4-Dimethoxyphenyl)propanol,
2-Methoxy-4-propenylphenol, 3-(3,4-Dihydroxyphenyl)-Lalanin, Veratrinaldehyd,
Veratrinsäure,
Veratrol, Homoveratrinsäure,
2',5'-Dimethoxyacetophenon,
3',4'-Dimethoxyacetophenone,
3,4-Dimethoxyzimtsäure,
3,4-Dimethoxyzimtsäurenitril,
2,3-Dimethoxyphenol, 3,4-Dimethoxyphenol, 3,4-Dimethoxybenzylalkohol,
2,3-Dimethoxybenzoesäure,
2,5-Dimethoxybenzoesäure,
1,4-Dimethoxybenzol, 3-Methoxysalicylsäure, Acetyl salicylsäure, Methylsalicylat,
Ethylsalicylat, Methylgallat, Bisphenol, Bilirubin, Propylgallat, 3,4,5-Trimethoxyphenol,
Tropolon, Purpurogallin, Salicylaldoxime, 3-Amino-5,6,7,8-tetrahydro-2-naphthol, 1,5-Dihydroxynaphthalin,
3,5-Dihydroxy-2-naphthensäure, 4-Hydroxy-1-naphthalinsulfonsäure, Purpurin, 2,3-Dihydro-9,10-dihydroxy-1,4-anthracendion,
Epinephrin, Pyrogallussäure,
Methyl-4-hydroxy-3-methoxybenzoesäure, 6,7-Dihydroxy-2-naphthalinsulfonsäure, Anthrarobin,
Alizarin, Quinizarin, Phloroglucinol, Hydrochinon-monomethylether,
N-Methylcoclaurin, Tanninsäure,
N-Acetyldopamin (N-Acetyldopaminchinon), Dopamin, N-Formyl-L-tyrosin, Tyramin
(o-Dihydroxybenzol), Pyrogallol, α-Methyldopachinon,
Adrenalinbitartrat, trans-p-Hydroxyzimtsäure, Phloridzin, 3-Hydroxyphloridzin,
L-Adrenalin, Protocatechusäure,
4-Dihydroxybenzoesäure,
Esculetin, Noradrenalin, Epigallocatechingallat, p-Cresol, Ferulasäure, Sinapinsäure, d-Catechin, Clorogensäure, 2-Naphthol,
p-Methoxyphenol, 2,6-Dimethoxyphenol, o,m,p-Chlorphenol, 2,4-Dichlorphenol, 2,6-Dichlorphenol,
2,6-Dimethylphenol, Phenol, 4-Chlor-2-methylphenol, p-Aminophenol,
Ferrocyanid, Dopa, Brenzcatechin, o,m,p-Cresol, Resorcin und Resorcinderivate,
Pyrazolone 3,5-Dimethoxy-hydroxybenzaldazin, Benzosemichinon, 1,2,4-Benzoltriol,
(S)-Coclaurin, Phloroglucinol, 1,5-, 2,7-, 1,7-Dihydroxynaphthalin,
Resorcinmonomethylether, Hydrochinonmonomethylether, N-Methylcoclaurin,
(R)-Coclaurin, 4-Chlorresorcin, 2-Chlor-6-methyl-3-aminophenol, (S)-Coclaurin,
1,3-Bis-(2,4-diaminophenoxy)-propan, 2-Methylresorcin, 5-Methylresorcin,
2,5-Dimethylresorcin, 2,6-Dihydroxypyridin, o-Phenylendiamin, 1-Naphthol,
1,5-, 2,7- und 1,7-Dihydroxynaphthalin, m-Aminophenol, Resorcinmonomethylether,
2-Methylresorcin, 5-Methylresorcin, 2-Chlorresorcin, 4-Chlor-resorcin,
1-Phenyl-3-methyl-pyrazolon-5, 5-Amino-2-methylphenol, 3,4-Diaminobenzophenon,
o-Anisidin, p-Anisidin, o-Aminophenol, p-Aminophenol, 1,3-Bis-(2,4-diaminophenoxy)-propan, 2-Chlor-6-methyl-3-aminophenol, 2-Methyl-4-chlor-5-amino-phenol,
(S)-Coclaurin, 1,3-Bis-(2,4-diaminophenoxy)-propan,
2-Methylresorcin, 5-Methylresorcin, 2,5-Dimethylresorcin, 2,6-Dihydroxypyridin,
o-Phenylendiamin, 1,5-, 2,7- und 1,7-Dihydroxynaphthalin, m-Aminophenol, Resorcin,
Resorcinmonomethylether, 2-Methylresorcin, 5-Methylresorcin, 2-Chlorresorcin, 4-Chlorresorcin,
1-Phenyl-3-methyl-pyrazol-5-on, 5-Amino-2-methylphenol, 3,4-Diaminobenzophenon,
o-Anisidin, p-Anisidin, o-Aminophenol,
p-Aminophenol, 1,3-Bis-(2,4-diaminophenoxy)-propan, 2-Methyl-4-chlor-5-amino-phenol,
1,2-Diaminoanthrachinon, 1,4-Diaminoanthrachinon, 2,3,4- Trihydroxybenzaldehyd,
3-(2,4)-, 3-(2,3)-, 3-(3,5)-, 3-(2,6)- und (3,4-Dihydroxyphenyl)-alanin
sowie Derivate dieser Verbindungen.
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Bei den Polyphenolen kann es sich
neben den bekannten Dihydroxybenzolen (Brenzcatechin, Resorcin,
Hydrochinon), Phloroglucin, Pyrogallol, auch um mehrkernige Aggregate
und Oligomerisierungsprodukte, wie beispielsweise um die Verbindungen
der Formeln I bis IV oder deren Derivaten handeln.
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Besonders bevorzugt sind die Anthocyanide,
Pro-Anthocyanide, Flavone, Catechine und Tannine.
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- II. Aromatische Amine, die wenigstens eine
weitere funktionelle Gruppe aufweisen, die ausgewählt ist
aus a) – g).
Beispiele für
erfindungsgemäß einsetzbare
aromatische Amine sind üblicherweise
primäre
aromatische Amine mit einer weiteren freien oder substituierten
Hydroxy- oder Aminogruppe, Diaminopyridinderivate, heterocyclische
Hydrazone, 4-Aminopyrazolonderivate wie 2,4,5,6-Tetraaminopyrimidin
und dessen Derivate, p-Phenylendiamin, p-Toluylendiamin, 2,4,5,6-Tetraaminopyrimidin,
p-Aminophenol, N,N-Bis(2-hydroxyethyl)-p-phenylendiamin, m-Phenylendiamin,
2-(2,5-Diaminophenyl)-ethanol,
2-(2,5-Diaminophenoxy)-ethanol, 1-Phenyl-3-carboxyamido-4-aminopyrazol-5-on, p-Phenylendiamin,
4-Amino-3-methylphenol, 2-Aminomethyl-4-aminophenol, 2-Hydroxy-4,5,6-triaminopyrimidin,
2,4-Dihydroxy- 5,6-diaminopyrimidin, 2,5,6-Triamino-4-hydroxypyrimidin,
4,4'-Ethylenedianilin,
4,5-Diamino-6-hydroxy-2-mercaptopyrimidin, 2,3-Diaminopyridin, 6-Hydroxy-2,4,5-triaminopyrimidin,
4,5,6-Triaminopyrimidin, ABTS (2,2'-Azobis(3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonsäure), 2-Amino-3-hydroxypyridin,
3-Amino-2-methoxybenzofuran, 2,4-Dimethoxyaniline,
2,5-Dimethoxyanilin, 3,4-Dimethoxyaniline, Veratrylamin, Homoveratrylamin,
Homoveratronitril, 3,4-Dimethoxyphenethylamin, 2-Methoxy-5-methylanilin,
2-Methoxy-5-nitroanilin, 4-Methoxy-2-nitroanilin, 3,4,5-Trimethoxyanilin,
p-Phenylendiamin, 4,5-Dimethyl-ophenylendiamin, 4-Amino-N,N'-dimethylanilin,
und m-Aminophenole, p-Phenylendiamin,
p-Toluylendiamin, p-Aminophenol, 1-(2'-Hydroxyethyl)-2,5-diaminobenzol, N,N-Bis-(2-hydroxy-ethyl)-p-phenylendiamin,
2-(2,5-Diaminophenoxy)-ethanol,
1-Phenyl-3-carboxyamido-4-amino-pyrazolon-5, 4-Amino-3-methylphenol, 2-Methylamino-4-aminophenol,
2,4,5,6-Tetraaminopyrimidin, 2-Hydroxy-4,5,6-triaminopyrimidin,
4-Hydroxy-2,5,6-triaminopyrimidin, 2,4-Dihydroxy5,6-diaminopyrimidin,
2-Dimethylamino-4,5,6-triaminopyrimidin, 2-Hydroxyethylaminomethyl-4-amino-phenol,
4,4'-Diaminodiphenylamin,
o-Aminophenol, 5-Amino-2-methylphenol, m-Aminophenol,
m-Phenylendiamin, 1-Phenyl-3-methyl-pyrazol-5-on,
2,4-Dichlor-3-aminophenol, 2,6-Diaminopyridin, 2-Amino-3-hydroxypyridin, 2,6-Dihydroxy-3,4-diaminopyridin,
3-Amino-2-methylamino-6-methoxypyridin,
4-Amino-2-hydroxytoluol, 2,6-Bis-(2-hydroxyethylamino)-toluol, 2,4-Diaminophenoxyethanol, 2-Amino-4-hydroxyethylamino-anisol
und 1,3-N,N'-Bis(2'-hydroxyethyl)-N,N'-bis(4'-aminophenyl)-diamino-propan-2-ol.
- III. Enolische Verbindungen mit 2 bis 20, bevorzugt 4 bis 18,
besonders bevorzugt 6 bis 12 Kohlenstoffatomen, die wenigstens eine
weitere funktionelle Gruppe aufweisen, die ausgewählt ist
aus a) – g).
Beispiele solcher Verbindungen sind Ascorbinsäure, Isoascorbinsäure, 3,4-Dihydroxy-3-cyclobuten-1,2-dion,
Morpholinocyclopent-1-en, Morpholinocyclohex-1-en und 1-Hydroxycyclohexen.
- IV. Enaminische Verbindungen mit 2 bis 20, bevorzugt 4 bis 18,
besonders bevorzugt 6 bis 12 Kohlenstoffatomen, die wenigstens eine
weitere funktionelle Gruppe aufweisen, die ausgewählt ist
aus a) – g).
Beispiele solcher Verbindungen sind Pyrrolidinocyclopent-1-en, Pyrrolidinocyclohex-1-en,
Piperidinocyclohex-1-en, (3-Amino-crotonsäureethylester, (3-Methylamino-crotonsäureethylester, β-Dimethylaminocrotonsäureethylester, β-Anilinocrotonsäureethylester, β-Benzylaminocrotonsäureester, β-Benzylamino-crotonsäureethylester,
4-Aminopent-3-en-2-on, 4-Benzylamino-pent-3-en-2-on, 1-Cyclopenten-1-amin,
1,4-Cyclopentadien-1-amin.
- V. Kombinationen der Verbindungen gemäß I bis IV.
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Phenolische Verbindungen im Sinne
der vorliegenden Erfindung sind ein-, zwei-, dreioder mehrkernige Aromaten
mit wenigstens 5, vorzugsweise 6 und höchstens 32, vorzugsweise höchstens
24, besonders bevorzugt höchstens
12 Kohlenstoffatomen und wahlweise bis zu 3, vorzugsweise 1 oder
2 Heteroatomen, ausgewählt
aus Sauerstoff, Stickstoff und Schwefel, die wenigstens eine Hydroxyl-Gruppe
am aromatischen Kern aufweisen.
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Aromatische Verbindungen im Sinne
der vorliegenden Erfindung sind ein-, zwei-, dreioder mehrkernige
Aromaten mit wenigstens 5, vorzugsweise 6 und höchstens 32, vorzugsweise höchstens
24, besonders bevorzugt höchstens
12 Kohlenstoffatomen und wahlweise bis zu 3, vorzugsweise 1 bis
2 Heteroatomen, ausgewählt
aus Sauerstoff, Stickstoff und Schwefel.
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Im Sinne der vorliegenden Erfindung
sind enolische/enaminische Verbindungen α,β-ungesättigte Alkohole (Enole) oder α,β-ungesättigte Amine
(Enamine) sowie deren Derivate, die zudem weitere konjugierte Doppelbindungen
aufweisen können.
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Die erfindungsgemäß einsetzbaren Substrate können selbstverständlich nicht
nur in reiner Form oder in Form von Mischungen unterschiedlicher
reiner Substrate eingesetzt werden, sondern die Substrate können auch
in Form von Stoffen eingesetzt werden, welche mindestens eines der
vorgenannten Substrate enthalten. Beispiele für solche Stoffe sind pflanzliche
Extrakte wie z.B. die phenolhaltigen Extrakte von grünem Tee,
Trauben oder Traubenkernen.
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Die obengenannten Substrate sind
insbesondere monomere Substrate. Darüber hinaus können jedoch
auch Oligomere, die aus den zuvor genannten monomeren Substraten
aufgebaut sind, als Substrate eingesetzt werden.
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Im Rahmen der vorliegenden Erfindung
können
auch Kombinationen von zwei oder mehreren unterschiedlichen monomeren
Substraten miteinander polymerisiert werden.
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Außerdem ist auch eine Copolymerisation
mit geeigneten Alken- und Vinylderivaten, die einer radikalischen,
ionischen oder koordinativen Kettenpolymerisation zugänglich sind,
möglich.
Solche Copolymerisationen ermöglichen
beispielsweise die Kombination mit UV-Filtern oder Wirkstoffen zur
antimikrobiellen Ausrüstung.
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Zusätzlich können weitere chinoide Verbindungen
als Substrate oder als Comonomere in Kombination mit zuvor unter
I bis V genannten Substraten, zur Polymerisation gebracht werden.
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Beispiele solcher chinoiden Verbindungen
sind Anthrachinon-2-sulfonsäure,
Anthrachinon-1,5-disulfonsäure,
Anthrachinon-2,6-disulfonsäure,
Anthrachinon-2-carbonsäure, 1-Aminoanthrachinon,
2-Aminoanthrachinon, Anthrarufin, Aminonaphthochinon, 1,8-Dihydroxyanthrachinon,
Campherchinon, Dehydroascorbinsäure,
2-Hydroxy-1,4-naphthochinon, Isatin und 5-Nitroisatin.
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Zudem kann die Polymerisation in
Gegenwart von Verbindungen erfolgen, die einer Autoxidation zugängig sind.
Beispiele solcher Verbindungen sind ungesättigte Fettsäuren wie Ölsäure, Rinolsäure, ungesättigte Alkohole
wie Oleylalkohol, Alkene wie Squalen sowie Firnisöle wie Tungöl, Leinöl, Rizinusöl, etc.
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Die gezielte Auswahl und Zusammenstellung
der Substrate ermöglicht
eine Anpassung der erwünschten
Eigenschaften der resultierenden Polymere und Copolymere. Solche
Eigenschaften, die sich auf der Faser entfalten, sind beispielsweise
Resistenz gegen UV-, IR- und Wärmeeinwirkung,
verbesserte Kämmbarkeit,
Beständigkeit
gegen mechanische Deformation (Knittern), Verbesserung von Griff,
Glanz, Spannkraft, Elastizität und
Farbbeständigkeit,
die gezielte antimikrobielle Ausrüstung und Imprägnierung
der Faser gegen Feuchtigkeit, Verschmutzung, als auch allergene
Anhaftungen (wie z.B. Blütenpollen).
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Sofern der mit der Anwendung des
erfindungsgemäßen Verfahrens
beabsichtigte Effekt eine Verbesserung der Farbbeständigkeit
ist, d.h. anders ausgedrückt
eine Erhöhung
der Farbechtheit gefärbter
Haare, ist bei der Auswahl der Substrate eine gegebenenfalls auftretende
Eigenfärbung
der resultierenden Polymere zu berücksichtigen. Während diese
Eigenfärbung
bei der Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens an solchen Fasern
in der Regel unbeachtlich ist, welche an sich bereits dunkelfarbig
und/oder braun gefärbt
sind, kann die Eigenfärbung
des Polymeren bei der Anwendung an hellen Fasern, wie z.B. blonden
Haaren, unerwünscht
sein. Dem Fachmann ist es jedoch ohne weiteres möglich, durch einfache Vorversuche
zu ermitteln, ob eine solche unerwünschte Wirkung bei einer bestimmten
in Betracht gezogenen Ausführungsform
der Erfindung zu erwarten ist.
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Vorzugsweise werden für das erfindungsgemäße Verfahren
Substrat und Polyphenoloxidase so ausgewählt, daß das daraus bei der Polymerisation
an einer keratinischen Faser gebildete Polymer keine wahrnehmbare
Eigenfärbung
aufweist. Die Wahrnehmbarkeit einer Eigenfärbung des Polymers richtet
sich naturgemäß nach dem
ursprünglichen
Farbton der Faser. Soll beispielsweise das erfindungsgemäße Verfahren
der Festigung oder Volumenerhöhung
schwarzen Haares dienen, so kann selbst eine deutliche Eigenfarbe
des Polymers tolerierbar sein. Sollen dagegen die gleichen Effekte
auf blondem Haar erzielt werden, so sind Substrat und Polyphenoloxidase
so auszuwählen,
daß das
Polymer allenfalls eine schwache Eigenfärbung besitzt. In jedem Falle
stellt eine ggf. auftretende Färbung,
welche durch das erfindungsgemäße Verfahren
auf der behandelten Faser bewirkt wird, nicht einen erfindungsgemäß erwünschten
Effekt dar, sondern eine Begleiterscheinung.
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Nach herkömmlichen Methoden des Standes
der Technik, erfolgt die Polymerisation von Phenolen oder anderen
zur Polymerisation befähigten
Substraten unter drastischen Reaktionsbedingungen wie etwa unter
Verwendung von Peroxiden oder Hydroperoxiden, die eine faserschonende
Polymerisation an der Faser ausschließen. Im Gegensatz dazu eröffnet die
erfindungsgemäße enzymatische
Polymerisation der Substrate durch ihre faser-, haar- und hautschonende
Wirkung die Möglichkeit
des direkten Aufbringens auf die Faser, insbesondere auf das belebte
und keratinisierte Haar. Das erfindungsgemäße Verfahren ist unter milden,
physiologischen Verhältnissen
durchführbar
und benötigt
insbesondere keine physiologisch bedenklichen Polymerisationsinitiatoren
wie z.B. Radikalbildner. Die erfindungsgemäß behandelten Fasern weisen
eine höhere Reißfestigkeit
und einen erhöhten
Einzelfaserdurchmesser verglichen mit unbehandelten Fasern auf.
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Die erfindungsgemäß verwendeten Enzyme sind solche,
welche zur Polymerisation der unter I bis V genannten Substrate
befähigt
sind. Insbesondere eignen sich dazu Polyphenoloxidasen, die ausgewählt sind aus
der Gruppe bestehend aus Laccasen E.C.[1.10.3.2], Catecholoxidasen
E.C.[1.10.3.1], Ascorbatoxidasen E.C.[1.10.3.3], Tyrosinasen E.C.[1.14.8.1],
Bilirubinoxidasen E.C.[1.3.3.5] oder deren Kombinationen. Die Polyphenoloxidasen
sind vorrangig aus Mikroorganismen wie Phanerochaete, Bjerkandera,
Aspergillus, Streptomyces, Myceliophthora, Melanocarpus, Polyporus,
Myrothecium, Ascomycota und Basidiomycota aber auch aus Pflanzen
wie Apfel, Zitrone oder Tomate erhältlich.
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Als Enzyme besonders bevorzugt sind
Polyphenoloxidasen aus den Pilzen Trametes, Myceliophthora, Melanocarpus
und Thielavia.
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Die Enzyme können in Verbindung mit geeigneten
Mediatoren eingesetzt werden. Beispiele solcher Mediatoren sind
Hydroxybenzotriazole (HBT), Violursäure (Vio), N-Hydroxyacetanilid,
N-Hydroxy-N-phenyl-acetamid (NHA), Methylsyringat, 10-Phenothazinpropionsäure, 2,2'-Azino-bis-(3-ethylbenzthiazolin-6-sulfonsäure (ABTS),
2,2,6,6-Tetramethyl-1-piperidinyloxy (TEMPO), 2-Nitroso-1-naphtol-4-sulfonsäure (HNNS), Remazol
Brillant Blue, 3-Hydroxyantranilsäure und 2-Pyridincarbonsäure.
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Des weiteren betrifft die vorliegende
Erfindung ein keratinisches, fasriges Material, erhältlich durch
das zuvor beschriebene Verfahren, welches eine erhöhte Reißfestigkeit
der Faser bei erhöhtem
Volumen aufweist und/oder eine erhöhte Farbechtheit für den Fall,
daß das
keratinische, fasrige Material gefärbt ist.
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Wenn das erfindungsgemäße Verfahren
zur Verbesserung der Farbechtheit und/oder der Waschbeständigkeit
von gefärbten
keratinischen Fasern dient, so wird es vorzugsweise getrennt von
dem Färbeprozeß durchgeführt, und
zwar nach dem Färbeprozeß.
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Es ist jedoch auch möglich, das
erfindungsgemäße Verfahren
zur Verbesserung der Farbechtheit und/oder der Waschbeständigkeit
von gefärbten
keratinischen Fasern gleichzeitig mit dem Färbeprozeß durchzuführen.
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In einer weiteren Ausführungsform
betrifft die Erfindung eine Zusammensetzung umfassend die zuvor genannten
Enzym-Substrat-Kombinationen zur Behandlung von keratinischen Fasern,
insbesondere von Haaren.
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Zur Verbesserung der Lagerfähigkeit
der erfindungsgemäßen Zusammensetzungen,
werden die Enzyme und die Substrate vorzugsweise getrennt voneinander
in Form eines Mehrkomponentensystems bereitgestellt und kurz vor
oder während
der Applikation auf die Faser miteinander gemischt. So können die
erfindungsgemäßen Substrate
z.B. in einer Shampooformulierung auf das Haar aufgebracht werden
und anschließend
mit dem Enzym, welches beispielsweise in Form einer Spülung bereitgestellt
wird, versetzt werden. Durch die Behandlung mit der erfindungsgemäßen Zusammensetzung
kann durch die Erhöhung
des Faservolumens der Einzelfaser und der Reißfestigkeit eine Restrukturierung
der Faser bewirkt werden. Weiterhin kann gefärbtem Haar eine höhere Farbbeständigkeit
(Farbechtheit) verliehen werden, d.h. die Farbe von gefärbtem Haar
kann resistenter gegen Auswaschen gemacht werden.
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In den erfindungsgemäßen Zusammensetzungen
wird die Polyphenoloxidase in einer Menge von 0, 1 bis 50 U/ml eingesetzt,
bevorzugt sind Mengen von 0,01 bis 50 U/ml, besonders bevorzugt
von 0,05 bis 1 U/ml. Die angegebenen Mengen beziehen sich jeweils
auf die 0,01 bis 10 Gew.-%ige, vorzugsweise 0,1 bis 5 Gew.-%ige,
insbesondere wäßrige Substratlösung. Die
Aktivität
der Polyphenoloxidase ist dabei derart definiert, dass eine Einheit
[1 U] Polyphenoloxidase 1 μmol/min
umgesetztem Syringaldazin bei 30°C
und pH=6,5 entspricht.
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Die Zusammensetzungen können zusätzlich zu
den Substraten und dem Enzym einen Träger aufweisen. Die Substrate
und das Enzym liegen darin in einer Gesamtmenge von 0,01 bis 10
Gew.-%, bevorzugt 0,1 bis 5 Gew.-% vor, bezogen auf die Gesamtzusammensetzung
umfassend die Substrate, das Enzym und den Träger. Das Verhältnis von
Enzym zu Substrat beträgt
vorzugsweise 1-10 U Polyphenoloxidase auf 5-100 mg Substrat.
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Geeignete Träger sind fest, flüssig, gelförmig oder
pastös
und sind vorzugsweise ausgewählt
aus wässrigen
Systemen, natürlichen
oder synthetischen Ölen,
Wasser-in-Öl- oder Öl-in-Wasser-Emulsionen.
Derartige Systeme und Verfahren zu deren Herstellung sind im Stand
der Technik bekannt, auf den hiermit verwiesen wird.
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Die Zusammensetzung kann zudem übliche Wirk-,
Hilfs- und Zusatzstoffe enthalten. Solche Wirk-, Hilfs- und Zusatzstoffe
sind beispielsweise:
-
- – anionische
Tenside, wie Alkylsulfate, Alkylpoly-glykol-ethersulfate und Ethercarbonsäuren mit
10 bis 18 C-Atomen in der Alkylgruppe und bis zu 12 Glykolethergruppen
im Molekül
sowie insbesondere Salze von gesättigten
und insbesondere ungesättigten
C8-C22-Carbonsäuren, wie Ölsäure, Stearinsäure, Isostearinsäure und
Palmitinsäure.
- – ampholytische
Tenside, wie beispielsweise N-Alkylglycine, N-Alkylpropionsäuren, N-Alkylaminobuttersäuren, N-Alkyliminodipropion-säuren, N-Hydroxyethyl-N-alkylamidopropylglycine,
N-Alkyltaurine, N-Alkylsarcosine, 2-Alkylaminopropionsäuren und Alkylaminoessigsäuren mit
jeweils etwa 8 bis 18 C-Atomen in der Alkylgruppe. Besonders bevorzugte
ampholytische Tenside sind das N-Kokosalkylaminopropionat, das Kokosacylaminoethylaminopropionat
und das C12
–18-Acylsarcosin.
- – nichtionische
Tenside, wie beispielsweise die Anlagerungsprodukte von 2 bis 30
Mol Ethylenoxid und/oder 0 bis 5 Mol Propylenoxid an lineare Fettalkohole
mit 8 bis 22 C-Atomen, an Fettsäuren
mit 12 bis 22 C-Atomen und an Alkylphenole mit 8 bis 15 C-Atomen
in der Alkylgruppe; C12_22-Fettsäuremono-
und -diester von Anlagerungsprodukten von 1 bis 30 Mol Ethylenoxid
an Glycerin; C8– 22-Alkylmono-
und -oligoglycoside und deren ethoxylierte Analoga; Anlagerungsprodukte
von 5 bis 60 Mol Ethylenoxid an Rizinusöl und gehärtetes Rizinusöl; Anlagerungeprodukte
von Ethylenoxid an Sorbitanfettsäureester;
Anlagerungsprodukte von Ethylenoxid an Fettsäurealkanolamide; Aminoxide.
- – kationische
Tenside, wie beispielsweise quartäre Ammoniumverbindungen. Bevorzugt
sind Ammoniumhalogenide wie Alkyltrimethylammoniumchloride, Dialkyldimethylammoniumchloride
und Trialkylmethylammoniumchloride, z. B. Cetyltrimethylammoniumchlorid,
Stearyltrimethylammoniumchlorid, Distearyldimethylammoniumchlorid,
Lauryldimethylammoniumchlorid, Lauryldimethylbenzylammoniumchlorid
und Tricetylmethylammoniumchlorid. Weitere erfindungsgemäß verwendbare
kationische Tenside stellen die quaternisierten Proteinhydrolysate
dar.
- – zwitterionische
Tenside, sind die sogenannten Betaine wie die N-Alkyl-N,Ndimethylammonium-glycinate,
beispielsweise das Kokosalkyl-dimethylammoniumglycinat, N-Acyl-aminopropyl-N,N-dimethylammoniumglycinate,
beispielsweise das Kokosacylaminopropyl-dimethylammoniumglycinat,
und 2-Alkyl-3-carboxymethyl-3-hydroxyethyl-imidazoline
mit jeweils 8 bis 18 C-Atomen in der Alkyl- oder Acylgruppe sowie
das Kokosacylaminoethylhydroxyethylcarboxymethylglycinat. Ein bevorzugtes
zwitterionisches Tensid ist das unter der INCI-Bezeichnung Cocamidopropyl
Betaine bekannte Fettsäureamid-Derivat.
- – nichtionische
Polymere, wie beispielsweise Vinylpyrrolidon/Vinylacrylatcopolymere,
Polyvinylpyrrolidon und Vinylpyrrolidon/Vinylacetat-Copolymere und
Polysiloxane,
- – kationische
Polymere, wie quaternisierte Celluloseether, Polysiloxane mit quaternären Gruppen,
Dimethyldiallylammoniumchlorid-Polymere, Acrylamid-Dimethyldiallyl-ammoniumchlorid-Copolymere,
mit Diethylsulfat quaternierte Dimethylaminoethylmethacrylat-Vinylpyrrolidon-Copolymere,
Vinylpyrrolidon-Imidazolinium-methochlorid-Copolymere
und quaternierter Polyvinylalkohol,
- – zwitterionische
und amphotere Polymere, wie beispielsweise Acrylamidopropyltrimethylammoniumchlorid/Acrylat-Copolymere
und Octylacrylamid/Methyl-methacrylat/tert.Butylaminoethylmethacrylat/2-Hydroxypropylmethacrylat-Copolymere,
- – anionische
Polymere, wie beispielsweise Polyacrylsäuren, vernetzte Polyacrylsäuren, Vinylacetat/Crotonsäure-Copolymere,
Vinylpyrrolidon/ Vinylacrylat-Copolymere, Vinylacetat/Butylmaleat/Isobornylacrylat-Copolymere, Methylvinylether/Maleinsäureanhydrid-Copolymere
und Acrylsäure/Ethylacrylat/N-tert.Butyl-acrylamid-Terpolymere,
- – Verdickungsmittel,
wie Agar-Agar, Guar-Gum, Alginate, Xanthan-Gum, Gummi arabicum,
Karaya-Gummi, Johannisbrotkernmehl, Leinsamengummen, Dextrane, Cellulose-Derivate,
z. B. Methylcellulose, Hydroxyalkylcellulose und Carboxymethylcellulose,
Stärke-Fraktionen
und Derivate wie Amylose, Amylopektin und Dextrine, Tone wie z.
B. Bentonit oder vollsynthetische Hydrokolloide wie z.B. Polyvinylalkohol,
- – Strukturanten,
wie Glucose und Maleinsäure,
- – haarkonditionierende
Verbindungen, wie Phospholipide, beispielsweise Sojalecithin, Ei-Lecithin
und Kephaline, sowie Silikonöle,
- – Proteinhydrolysate,
insbesondere Elastin-, Kollagen-, Keratin-, Milcheiweiß-, Sojaprotein-
und Weizenproteinhydrolysate, deren Kondensationsprodukte mit Fettsäuren sowie
quaternisierte Proteinhydrolysate,
- – Parfümöle, Dimethylisosorbid
und Cyclodextrine,
- – Lösungsvermittler
wie Ethanol, Isopropanol, Ethylenglykol, Propylenglykol, Glycerin
und Diethylenglykol,
- – Antischuppenwirkstoffe,
wie Piroctone Ölamine
und Zink Omadine,
- – herkömmliche
Substanzen zur Einstellung des pH-Wertes,
- – Wirkstoffe,
wie Panthenol, Pantothensäure,
Allantoin, Pyrrolidoncarbonsäuren
und deren Salze, Pflanzenextrakte und Vitamine, Aminosäuren,
- – Cholesterin,
- – Lichtschutzmittel,
- – Konsistenzgeber,
wie Zuckerester, Polyolester oder Polyolalkylether,
- – Fette
und Wachse, wie Walrat, Bienenwachs, Montanwachs, Paraffine, Fettalkohole
und Fettsäureester,
- – Fettsäurealkanolamide,
- – Komplexbildner,
wie EDTA, NTA und Phosphonsäuren,
- – Quell-
und Penetrationsstoffe, wie Glycerin, Propylenglykolmonoethylether,
Carbonate, Hydrogencarbonate, Guanidine, Harnstoffe sowie primäre, sekundäre und tertiäre Phosphate,
- – Trübungsmittel,
wie Latex,
- – Perlglanzmittel,
wie Ethylenglykolmono- und -distearat,
- – Treibmittel,
wie Propan-Butan-Gemische, N2O, Dimethylether,
CO2 und Luft sowie
- – Antioxidantien.
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Die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen können Einsatz
in Mitteln zur Haarpflege wie Shampoos, Conditionern, Spülungen,
Aerosolen und Gelen finden oder auch in Mitteln zur Textil- oder
Faserbehandlung in Form von Waschmitteln, Weichspülern, Imprägnierungen
und Appreturen verwendet werden.
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Die Applikation von Substrat und
Enzym auf die zu behandelnde Faser kann sukzessive oder nach vorherigem
Mischen von Enzym und Substrat erfolgen. Letztere Applikationsform
setzt jedoch voraus, dass die Polymerisation nicht unmittelbar nach
dem Mischen von Substrat und Enzym erfolgt.
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In einer Darreichungsform werden
die Substrate, das Enzym und gegebenenfalls weitere Bestandteile der
zur Anwendung kommenden Zusammensetzung getrennt voneinander in
einem Kit-of-parts zur Verfügung gestellt.
Die einzelnen Komponenten können
in einem geeigneten Träger
gemischt, gelöst,
dispergiert oder emulgiert vorliegen. Nach dem Zusammenfügen der
Bestandteile des Kit-of-parts erhält man die zuvor beschriebene
erfindungsgemäße Zusammensetzung.
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Die Erfindung wird durch die folgenden
Beispiele näher
erläutert,
ohne sie jedoch darauf zu beschränken.
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Beispiele
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Zur Verdeutlichung des erfindungsgemäßen Effektes
wurden die erfindungsgemäßen Zweikomponentensysteme
aus Polyphenoloxidase und Substrat entweder wässrig oder in Rezepturen zur
Haarpflege eingearbeitet und auf zuvor geschädigtem Haar (Haartyp: Natural
Dark Brown, Code #6634 der Firma Alkinco) angewendet. Es wurde beispielhaft
eine Behandlung von 15 Minuten Wirkstoffe plus weitere 15 Minuten
Enzymaufschlämmung
gewählt.
Es sind noch weitere Applikationsbedinungen wie beispielsweise 10
+ 10 Minuten bei einer Temperatur von 36°C denkbar.
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1. Messapparaturen
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Zum Nachweis der erfindungsgemäßen Effekte
wurden mit Hilfe eines Dia-Stron MTT 670 Spannungswerte, Gradienten,
Elastizitäts-Modul,
Reißdehnung
und Reißspannung
der nassen Haare bestimmt. Die Bestimmung der Haarquerschnittsfläche der
nassen oder trockenen Einzelhaare erfolgte mittels berührungsloser Projektionsmessung
durch im Stand der Technik bekannte Lasertechnik. Dazu wurde ein
Universal-Dimensionsmesser
vom Typ UMD5000A der Firma Zimmer verwendet.
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2. Statistische Auswertung
-
Durch den T-Test, eine statistische
Auswertung, mit der die Messreihen zweiseitig, paarweise verglichen
werden, erhält
man prozentuale Wahrscheinlichkeiten, mit der die Messreihen unterschieden
sind (Unterscheidung: 90-95% Messreihen sind tendenziell unterschieden, > 95% Messreihen unterschieden, > 99% Messreihen hochsignifikant
unterschieden).
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3. Restrukturierung
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3.1 Haarbehandlung
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Es wurden 40 Einzelhaare in zwei
Teile geteilt und zyklisch vertauscht. Der eine Teil wurde durch
zwei Kaltwellen geschädigt,
der andere Teil wurde jeweils nach der Kaltwelle mit einer wässrigen
Wirkstofflösungen behandelt.
Alle 80 Einzelhaare wurden vor der Ermittlung der Reißkurven
einer Haarquerschnittsflächenbestimmung
im nassen Zustand unterzogen.
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3.2 Applikation der Lösungen:
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- a) 30 Min Applikation der Kaltwelle=KW (7%TGA=Thioglykolsäure, 0,3%
Turpinal SL (1-Hydroxyethan-1,1-diphosphonsäure), 3,5% (NH4)2CO3, pH-Wert 8,4).
Anschließend
werden die Haare 5 Minuten mit Wasser gespült.
- b) 10 Min Applikation der Fixierung (2% H2O2, 1% Turpinal SL, pH-Wert 4,0). Anschließend werden
die Haare 5 Minuten mit Wasser gespült.
- c) 17h Konditionierung der Haare bei 32°C und 20% r.F. d) Vermessung
der Haarquerschnitte der Einzelhaare.
- e) 15 Minuten Behandlung mit wässriger Substratlösung (75
mL 2%ig in Tris/HCl-Puffer
gelöst)
bei 32°C.
- f) Zugabe von 10 mL Enzymlösung
und weitere 15 Min Behandlung bei 32°C. g) Die Haare werden 10 sec mit
Wasser gespült.
- h) 17h Konditionierung der Haare bei 32°C und 20% r.F.
- i) Vermessung der Haarquerschnitte der Einzelhaare.
- j) Bestimmung der Reißwerte
der Einzelhaare.
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Enzyme:
-
DeniLiteTM (Polyphenoloxidase
aus dem Pilz Myceliophtora + Mediator Methylsyringat)
DeniLiteBaseTM (Polyphenoloxidase aus Myceliophtora ohne
Mediator Methylsyringat)
Polyphenoloxidase aus dem Pilz Melanocarpus
Polyphenoloxidase
aus dem Pilz Thielavia
Polyhenoloxidase aus dem Pilz Trametes
DeniLite®: (Enzymaufschlämmung in
Tris/HCl-Puffer, 1:20 verdünnt,
Aktivität
5.4 U/mL, pH = 7,5
DeniLiteBase®: DLB, 2 Gew.-%ige Lösung, 826
LAMU/g (Einheit von Novozymes)
Polyphenoloxidase aus dem Pilz
Melanocarpus, Verdünnung
1:5, 265 nkat/ml
Polyphenoloxidase aus dem Pilz Thielavia,
Verdünnung
1:5, 254 nkat/ml
Polyphenoloxidase aus dem Pilz Trametes, Verdünnung 1:5,
200 nkat/ml
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3.3 Ergebnisse Restrukturierung
Gallussäure/DeniLite
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Referenzbeispiel nur geschädigte Haare:
wie unter 3.2 beschrieben, Schritte a), b) g); Wiederholung der
Schritte a), b), g); i) im nassen Zustand, j) im nassen Zustand.
Referenzbeispiel geschädigte,
nur mit Gallussäure
behandelte Haare: wie unter 3.2 beschrieben, Schritte a), b), e)
Gallussäure,
pH 7,5, g); Wiederholung der Schritte a), b), e) Gallussäure, pH
7,5, g); i) im nassen Zustand, j) im nassen Zustand.
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Erfindungsgemäßes Beispiel: geschädigte Haare,
mit Gallussäure
und Enzymlösung
behandelte Haare, wie unter 3.2 beschrieben: Schritte a), b), e)
Gallussäure,
pH 7,5, f) DeniLite g); Wiederholung der Schritte a), b), e) Gallussäure, pH
7,5, f) DeniLite g); i) im nassen Zustand, j) im nassen Zustand.
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Der Einfluss der erfindungsgemäßen Zusammensetzung
auf Haare wurden mittels Zug-Dehnungsmessung
und Haarquerschnittsuntersuchungen im nassen Zustand untersucht.
Durch die Behandlung nur mit Gallussäure ist keine Strukturverbesserung
festzustellen. Durch die Behandlung mit Gallussäure und DeniLite konnte eine
signifikante Verbesserung der Haarstruktur im Vergleich zur Referenz
festgestellt werden. Es konnte eine signifikante Verringerung der
Haarquerschnittsfläche
der mit Gallussäure
und DeniLite behandelten Haare verglichen mit den unbehandelten
und den nur mit Gallussäure
behandelten Einzelhaaren beobachtet werden. Da die Quellung der
Haare mit ihrer Schädigung
korreliert, lässt
die beobachtete Abnahme der Querschnittsfläche auf eine geringere Quellung
der Haare infolge einer Repair-Wirkung der erfindungsgemäßen Zusammensetzung
schließen.
Zudem konnte eine deutliche Zunahme des E-Moduls im Hook'schen Bereich als
Maß für den Widerstand
des Materials gegen elastische Deformation, sowie höchst signifikante
Zunahme der Spannung am Reißpunkt
beobachtet werden.
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3.4 Ergebnisse Restrukturierung
Catechol/DeniLite
-
Referenzbeispiel: geschädigte, nur
mit Catechol behandelte Haare: wie unter 3.2 beschrieben, Schritte
a), b), e) Catechol, pH 6,5, g); Wiederholung der Schritte a), b),
e) Catechol, pH 6,5, g); i) im nassen Zustand, j) im nassen Zustand.
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Erfindungsgemäßes Beispiel geschädigte Haare,
mit Catechol und Enzymlösung
behandelte Haare, wie unter 3.2 beschrieben: Schritte a), b), e)
Catechol, pH 6,5, f) DeniLite g); Wiederholung der Schritte a),
b), e) Catechol, pH 6,5, f) DeniLite g); i) im nassen Zustand, j)
im nassen Zustand.
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Durch die Behandlung mit Catechol
sind die Parameter des Hook'schen
Bereichs, E-Modul
und Gradient signifikant verringert im Vergleich zum dauergewellten
Haar.
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Ebenfalls signifikant kleiner sind
die Parameter des Plateaubereichs, Spannung und Arbeit. Insgesamt kann
man von einer signifikanten Verschlechterung der Haarstruktur durch
die Behandlung mit Catechol sprechen. Durch die Behandlung mit dem
Zweikomponentensystem Catechol und DeniLite kann die Haarstruktur deutlich
verbessert werden, was einem Repair-Effekt gleichzusetzen ist. Alle
Spannungswerte, sowie die Gesamtarbeit sind signifikant größer als
bei dauergewelltem Haar.
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3.5 Ergebnisse Restrukturierung
Catechol/DeniLiteBase
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Erfindungsgemäßes Beispiel: geschädigte Haare,
mit Catechol und Enzymlösung
behandelte Haare, wie unter 3.2 beschrieben: Schritte a), b), e)
Catechol, pH 6,5, f) DeniLiteBase g); Wiederholung der Schritte a),
b), e) Catechol, pH 6,5, f) DeniLiteBase g); i) im nassen Zustand,
j) im nassen Zustand.
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Durch die Behandlung mit Catechol
und DeniLite Base ist eine Erhöhung
des E-Moduls, der Spannungswerte im Plateaubereich und der Reißspannung
festzustellen. Aufgrund der signifikanten Verringerung der plastischen
Dehnung und der Reißdehnung
ist die Arbeit im Plateaubereich und die Gesamtarbeit nicht bzw.
tendenziell unterschieden. Die Verringerung der Dehnungswerte ist
positiv zu bewerten. Hervorzuheben ist die signifikant kleinere
Haarquerschnittsfläche
der behandelten Haare, da die Behandlung die Quellung durch die
Dauerwelle (mit eine Maß für die Schädigung)
unterdrückt.
Demnach führt
die Behandlung mit Catechol und DeniLite Base zu einer Verbesserung
der Haarstruktur.
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3.6 Ergebnisse Restrukturierung
Catechol/DeniLiteBase/1-Hydroxybenzotriazol
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Erfindungsgemäßes Beispiel geschädigte Haare,
mit Catechol und Enzymlösung
behandelte Haare, wie unter 3.2 beschrieben: Schritte a), b), e)
75 mL Catechol, pH 6,5, 2%ig, f) 10 mL DeniLiteBase/25 mL 1-Hydroxybenzotriazol
g); Wiederholung der Schritte a), b), e) Catechol, pH 6,5, 2%ig,
f) 10 mL DeniLiteBase/25 mL 1-Hydroxybenzotriazol g); i) im nassen
Zustand, j) im nassen Zustand.
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Das E-Modul und der Gradient des
Hook'schen Bereichs
werden durch die Behandlung signifikant erhöht. Die plastische Dehnung
und die Reißdehnung
werden signifikant verringert. Hierdurch zeigt sich einen leichte
Verbesserung der Haarstruktur.
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3.7 Ergebnisse Restrukturierung
Catechol/Polyphenoloxidase aus dem Pilz Melanocarpus
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Erfindungsgemäßes Beispiel geschädigte Haare,
mit Catechol und Enzymlösung
behandelte Haare, wie unter 3.2 beschrieben: Schritte a), b), e)
Catechol, pH 6,5, f) AB-Enzymes Laccase 3, g); Wiederholung der
Schritte a), b), e) Catechol, pH 6,5, f) Polyphenoloxidase aus dem
Pilz Melanocarpus, g); i) im nassen Zustand, j) im nassen Zustand.
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Durch die Behandlung mit Catechol
und Polyphenoloxidase aus dem Pilz Melanocarpus sind alle Parameter
höchst
signifikant unterschieden. Die Spannungswerte des Hook'schen Bereichs sind
deutlich höher und
die Reißdehnung
niedriger als bei der Referenz. Die Behandlung mit Catechol und
der Polyphenoloxidase aus dem Pilz Melanocarpus führt zu einer
Verstärkung
der Haarstruktur. Sehr beachtenswert ist auch die Verringerung der
Haarquerschnittsfläche
im Vergleich zur Referenz.
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3.8 Ergebnisse Restrukturierung
Catechol/Polyphenoloxidase aus dem Pilz Melanocarpus
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Erfindungsgemäßes Beispiel geschädigte Haare,
mit Catechol und Enzymlösung
behandelte Haare, wie unter 3.2 beschrieben: Schritte a), b), e)
75 mL Catechol, pH 6,5, 2%ig f) 10 mL Polyphenoloxidase aus dem
Pilz Melanocarpus/25 mL Methylsyringat, g); Wiederholung der Schritte
a), b), e) Catechol, pH 6,5, 2%ig f) 10 mL Polyphenoloxidase aus
dem Pilz Melanocarpus/25 mL Methylsyringat, g); i) im nassen Zustand,
j) im nassen Zustand.
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Bei diesem System lässt sich
ebenfalls eine signifikante Verkleinerung des Haarquerschnittes
feststellen. Die Spannungs- und Arbeitswerte des Plateaubereichs
sowie die Reißspannung
sind signifikant größer als
bei der Referenz. Allerdings ist die Reißdehnung nicht unterschieden.
Hierbei kann man von einer leichten Verbesserung der Haarstruktur
sprechen.
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3.9 Ergebnisse Restrukturierung
Catechol/Polyphenoloxidase aus dem Pilz Thielavia
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Erfindungsgemäßes Beispiel: geschädigte Haare,
mit Catechol und Enzymlösung
behandelte Haare, wie unter 3.2 beschrieben: Schritte a), b), e)
Catechol, pH 6,5, f) Polyphenoloxidase aus dem Pilz Thielavia, g);
Wiederholung der Schritte a), b), e) Catechol, pH 6,5, f) Polyphenoloxidase
aus dem Pilz Thielavia, g); i) im nassen Zustand, j) im nassen Zustand.
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Die Behandlung mit Catechol und der
Polyphenoloxidase aus dem Pilz Thielavia führt zu einer signifikanten
Verbesserung der Haarstruktur.
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3.10 Ergebnisse Restrukturierung
durch Pflanzenextrakte auf blondiertem Haar am Beispiel Grüner Tee
Extrakt Pulver (Firma Cosmetochem)/DeniLite
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Blondierung und Behandlung:
30
Min Applikation einer Ultrablondierung (6% H2O2, 15% (NH4)2S2O8,
pH-Wert 9,4). Anschließend
werden die Haare 5 Min mit Wasser gespült.
Applikation einer
wässrigen
Lösung
aus Grüner
Tee Extrakt Pulver der Firma Cosmetochem (Grüner Tee Herbasec Batch No.
1536180), (5% ig in Tris/HCl-Puffer gelöst, pH 6,5) bei 32°C
Zugabe
von 10mL Enzymlösung
(in Tris/HCl-Puffer, pH 7,5) und weitere 15 Min Behandlung bei 32°C.
Die
Haare werden 10sec ausgespült.
Vermessung
der Haarquerschnitte der nassen Einzelhaare.
Bestimmung der
Reißwerte
der nassen Einzelhaare.
-
Als Referenz wird der erste Teil
der Haare nur blondiert.
-
Es ist eine signifikante Erhöhung der
Spannungs- und Arbeitswerte im plastischen Bereich und der Gesamtarbeit
festzustellen. Damit konnte eine Restrukturierung von blondiertem
Haar durch das System Grüner Tee
(Pulver) und DeniLite nachgewiesen werden.
-
-
3.11 Ergebnisse Restrukturierung
am trockenen Haar am Beispiel Catechol/DeniLiteBase
-
Erfindungsgemäßes Beispiel: geschädigte Haare,
mit Catechol und Enzymlösung
behandelte Haare, wie unter 3.2 beschrieben: Schritte a), b), e)
Catechol, pH 6,5, f) DeniLiteBase, g), i) im trockenen Zustand,
j) im trockenen Zustand.
-
Durch die Behandlung mit Catechol
und DeniLite Base wird die plastische und die Reißdehnung
signifikant erhöht,
was positiv ist. Daraus ergibt sich eine signifikante Erhöhung der
Gesamtarbeit (Fläche
unter der Kurve). Im Hook'schen
Bereich sind der E-Modul und Gradient signifikant erhöht, was
positiv zu bewerten ist. Die signifikante Erhöhung der Haarquerschnittsfläche konnte
hier bestätigt
werden.
-
-
4. Haarverdickung auf
dauergewelltem Haar
-
Die Bestimmung der Haarquerschnittsfläche erfolgte
mittels Lasertechnik wie unter 1. aufgeführt.
-
4.1 Haarbehandlung
-
Es wurden 40 Einzelhaare verwendet,
deren Haarquerschnittsflächen
vor und nach der Behandlung im trockenen Zustand (32°C und 20%
r.F )zerstörungsfrei
mittels Lasertechnik, wie unter 1. beschrieben, bestimmt wurden.
-
4.2 Ergebnisse Haarverdickung
Gallussäure/DeniLite
-
Erfindungsgemäßes Beispiel Haarverdickung
Gallussäure/DeniLite,
Applikation wie unter 3.2 beschrieben.
-
- 1. Behandlung: Schritte a), b), c), d) im trockenen
Zustand, e) Gallussäure,
f) DeniLite, g) h) i) im trockenen Zustand.
- 2. Behandlung: Wiederholung der Schritte a), b), c), d) im trockenen
Zustand, e) Gallussäure,
f) DeniLite, g) h) i) im trockenen Zustand.
-
Sowohl beim ersten als auch beim
zweiten Behandlungsschritt ist eine signifikante Vergrößerung der Kleinen
und Großen
Achse der Haare und somit auch der Haarquerschnittsfläche festzustellen.
-
-
4.3 Ergebnisse Haarverdickung
Catechol/Polyphenoloxidase aus dem Pilz Thielavia
-
Erfindungsgemäßes Beispiel Haarverdickung
Catechol/Polyphenoloxidase aus dem Pilz Thielavia, Applikation wie
unter 3.2 beschrieben.
-
Schritte a), b), c), e) Catechol,
pH 6,5, f) Polyphenoloxidase aus dem Pilz Thielavia, g); Wiederholung der
Schritte a), b), c), e) Catechol, pH 6,5, f) Polyphenoloxidase aus
dem Pilz Thielavia, g) h) i) im trockenen Zustand.
-
Die Behandlung mit Catechol und Polyphenoloxidase
aus dem Pilz Thielavia auf dauergewelltem Haar führt zu einer eindeutigen Vergrößerung der
Haarquerschnittsfläche.
-
-
4.4 Ergebnisse Haarverdickung
durch Pflanzenextrakte und DeniLite
-
Die Bestimmung der erfolgt mittels
Lasertechnik wie unter 1. aufgeführt.
-
Verwendete Lösungen:
-
- 1. Grape seed Extract (Standardized Grape seed
extract C3134, Lot No. RM 38360, Carrubba Inc.), 1%ig in Wasser;
pH-Wert 6,1
- 2. Chardonnay Extract (Art. No. 21646, Crodarom); 0,5%ig in
Wasser; pH-Wert 6,5
- 3. DeniLite Enzymaufschlämmung
in Tris/HCl-Puffer; 1:20 verdünnt;
pH-Wert 6,5
- 4. Kaltwelle: 7%TGA, 0,3% Turpinal SL, 3,5% (NH4)2CO3, pH-Wert 8,4
- 5. Fixierung: 2% N2O2,
1% Turpinal SL, pH-Wert 4,0
-
Haarbehandlung:
-
- 1. 30 Minuten Applikation der Kaltwelle. Anschließend werden
die Haare 5 Minuten ausgespült.
- 2. 10 Minuten Applikation der Fixierung. Anschließend werden
die Haare 5 Minuten ausgespült.
- 3. 15 Minuten Behandlung mit der Pflanzenextraktlösung bei
32°C.
- 4. Zugabe von 10mL Enzymlösung
und weitere 15 Min Behandlung.
- 5. Die Haare werden 10 Sec. ausgespült.
- 6. Konditionierung der Haare bei 32°C und < 20% r.F. Vermessung der Haarquerschnitte
der trockenen Einzelhaare.
-
Ergebnisse
der Dickenmessung:
-
Fazit:
-
Der Grape seed Extract und der Chardonnay
Extract führen
zu einer signifikanten Vergrößerung der Haarquerschnittsfläche. Beide
Extrakte führen
zu einem sichtbarem Film auf den Haaren, der nach dem Trocknen nicht
mehr klebrig ist.
-
5. Haarverdickung auf
blondiertem Haar
-
Die Bestimmung der erfolgt mittels
Lasertechnik wie unter 1. aufgeführt.
-
5.1 Haarbehandlung
-
Es wurden 40 Einzelhaare verwendet,
deren Haarquerschnittsflächen
vor und nach der Behandlung im trockenen Zustand (32°C und 20%
r.F )zerstörungsfrei
mittels Lasertechnik, wie unter 1. beschrieben, bestimmt wurden.
-
5.2. Applikation der Lösungen
-
- a) 30 Min. Applikation einer Ultrablondierung
(6% H2O2, 15% (NH4)2S2O8, pH-Wert 9,4). Anschließend werden die Haare 5 Minuten
mit Wasser gespült.
- b) 17h Konditionierung der Haare bei 32°C und 20% r.F.
- c) Vermessung der Haarquerschnitte der trockenen Einzelhaare.
- d) 15 Min. Behandlung mit wässriger
Catechollösung
(2% ig in Tris/HCl-Puffer gelöst,
pH 6,5) bei 32°C.
- e) Zugabe von 10mL Enzymlösung
(in Tris/HCl-Puffer, pH 7,5) und weitere 15 Min Behandlung bei 32°C.
- f) Die Haare werden 10 Sec. mit Wasser gespült.
- g) 17h Konditionierung der Haare bei 32°C und 20% r.F.
- h) Vermessung der Haarquerschnitte der trockenen Einzelhaare.
-
5.3 Ergebnisse Haarverdickung
Catechol/Polyphenoloxidase aus dem Pilz Thielavia
-
Erfindungsgemäßes Beispiel Haarverdickung
Catechol/Polyphenoloxidase aus dem Pilz Thielavia, Applikation wie
unter 5.2 beschrieben.
-
Die Behandlung mit Catechol und der
Polyphenoloxidase aus dem Pilz Thielavia führt bei blondierten Haaren
zu einer signifikanten Vergrößerung der
kleinen und großen
Achse, sowie der daraus resultierenden Haarquerschnittsfläche.
-
-
6. Bestimmung eines konditionierenden
Effektes
-
6.1 Bestimmung der Nasskämmbarkeit
-
6.1.1 Behandlung der Haare
-
- 1. Reinigung der Haarsträhnen mit 10%-iger Na-Laurylethersulfat-Lsg.
im Ultraschallbad, 15 min, anschließend 10 min Ausspülen.
- 2. Kämmbarkeits-Nullwert
messen
- 3. 30 min Dauerwelle (7% TGA, pH 8,4), 5 min Ausspülen, 10
min Fixierung (2% H2O2),
5 min Ausspülen
- 4. Kämmbarkeit
messen
- 5. Behandlung der Haarsträhnen
mit 2%iger Catechol-Lsg. (Tauchbad), 15 min
- 6. 5 s Ausspülen
in Kämmapparatur
+ 16 s Spülen
vor der Messung
- 7. Kämmbarkeit
messen
- 8. Behandlung der Haarsträhnen
mit 2%iger Catechol-Lsg. (Tauchbad), 15 min
- 9. Zumischen der 2%igen Deni-Lite-Base-Lsg. zur Catechol-Lsg.
(10 ml auf 75 ml Catechol-Lsg) und Weiterbehandlung der Haarsträhnen (Tauchbad),
15 min
- 10. 5 s Ausspülen
in Kämmapparatur
+ 16 s Spülen
vor der Messung
- 11. Kämmbarkeit
messen
-
6.1.2 Ergebnisse Nasskämmbarkeit:
-
- (A) unbehandelte Haare + gereinigt (Nullwert)
- (B) unbehandelte Haare + gereinigt + 1x Dauerwelle
- (C) unbehandelte Haare + gereinigt + 1x Dauerwelle + 2%ige Catechol-Lsg.
- (D) unbehandelte Haare + gereinigt + 1x Dauerwelle + 2%ige Catechol-Lsg
+ 2%ige Catechol-Lsg./Deni Lite Base
-
Durch die Bestimmung der Nasskämmbarkeit
konnte belegt werden, dass eine Nachbehandlung mit Catechol/Deni
Lite Base zu einer Reduzierung der Kämmbarkeiten führt. Eine
Behandlung nur mit Catechol zeigt diese Wirkung nicht.
-
-
6.2 Bestimmung der Trockenkämmbarkeit
-
6.2.1 Behandlung der Haare
-
- 1. Reinigung der Haarsträhnen mit 10%-iger Na-Laurylethersulfat-Lsg.
im Ultraschallbad, 15 min, anschließend 10 min Ausspülen.
- 2. klimatisieren der Haare, 24 Stunden bei 23°C und 25%
rel. Luftfeuchtigkeit
- 3. Kämmbarkeits-Nullwert
messen
- 4. 30 min Dauerwelle (7% TGA, pH 8,4), 5 min Ausspülen, 10
min Fixierung (2% H2O2),
5 min Ausspülen
- 5. klimatisieren der Haare, 24 Stunden bei 23°C und 25%
rel. Luftfeuchtigkeit
- 6. Kämmbarkeit
messen
- 7. a) Behandlung der Haarsträhnen
mit 2%iger Catechol-Lsg. (Tauchbad), 15 min bzw.
- b) Behandlung der Haarsträhnen
mit 2%iger Catechol-Lsg. (Tauchbad), 15 min/Zumischen der 2%igen
Deni-Lite-Base-Lsg. zur Catechol-Lsg. (10 ml auf 75 ml Catechol-Lsg)
und Weiterbehandlung der Haarsträhnen
(Tauchbad), 15 min
- 8. 10 s Ausspülen
in Kämmapparatur
- 9. klimatisieren der Haare, 24 Stunden bei 23°C und 25%
rel. Luftfeuchtigkeit
- 10. Kämmbarkeit
messen
-
6.2.2 Ergebnisse Trockenkämmbarkeit:
-
- (E) unbehandelte Haare + gereinigt (Nullwert)
- (F) unbehandelte Haare + gereinigt + 1x Dauerwelle
- (G) unbehandelte Haare + gereinigt + 1x Dauerwelle + 2%ige Catechol-Lsg.
- (H) unbehandelte Haare + gereinigt + 1x Dauerwelle + 2%ige Catechol-Lsg./Deni
Lite Base
-
Durch die Bestimmung der Trockenkämmbarkeit
konnte belegt werden, dass eine Nachbehandlung mit Catechol/Deni
Lite Base zu einer Reduzierung der Kämmbarkeiten führt. Eine
Behandlung nur mit Catechol zeigt diese Wirkung nicht.
-
-
Trockenkämmbarkeit
nur Catechol-Behandlung
-
Trockenkämmbarkeit
Catechol/Deni Lite Base Behandlung
-
7. Erhöhung der Waschbeständigkeit
von gefärbten
Haaren (Farbauslaufschutz)
-
Zur Überprüfung der Erhöhung der
Waschbeständigkeit
von gefärbten
Haaren nach mehrfachem Shampoonieren durch die Applikation von Polyphenol/Polyphenoloxidase
wurden Klebetressen (doppelseitig, extra dicht, aus selektierten
weißen
EN-Haaren, je 2cm Klebekante oben und unten, 6cm freie Haare, 2cm
Klebetresse entspricht 1 g Haar) gefärbt, mit Polyphenol/Polyphenoloxidase
behandelt, shampooniert und farbmetrisch vermessen.
-
7.1 Messmethode
-
Bestimmung der CIE-L*a*b*(C*h°ab)-Werte
nach Din 5033, Teil 3 mit dem Minolta Farbmessgerät Cr 310-6.
Die Vorder- und Rückseite
der Tressen wurden jeweils fünffach
mit einer 50 mm Messblende gemessen.
-
7.2 Haarbehandlung
-
- 1. Zwei der o.g. Haartressen (je 16 cm lang)
wurden 30 Minuten mit 100 mL Shampoolösung pro Tresse behandelt,
danach 5 Minuten mit Wasser gespült
und 2h bei 40°C
im Umlufttrockenschrank getrocknet.
- 2. Beide Tressen wurden mit je 35 g einer Färbecreme (Poly Brillance Nr.
872 Farbton Intensiv Rot, Haarfärbemittel
der Fa. Henkel Schwarzkopf) 30 Minuten bei 32°C gefärbt, anschließend gut
ausgespült
und danach 2 h bei 40°C
im Umlufttrockenschrank getrocknet.
- 3. Eine Tresse wurde mit 75 mL einer Catechol-Lsg (2%ig in Tris/HCl-Puffer
gelöst,
pH-Wert 6,5) bei 32°C 15
Minuten behandelt. Danach Zugabe von 10 mL Enzymlösung (DeniLite
Base Enzymaufschlämmung
in Tris/HCl-Puffer; 1:20 verdünnt;
pH-Wert 6,5) und weitere 15 Min Behandlung bei 32°C. Die zweite
Tresse wurde analog mit 75 mL demin. Wasser 15 Min. bei 32°C behandelt
und dann noch weitere 15 Min. bei 32°C mit 10 mL demin. Wasser versetzt.
- 4. 1 Minuten Spülen.
- 5. 2h Trocknen bei 40Grad im Umlufttrockenschrank.
- 6. Anfangswert
- 7. 1.Shampoonierung (12% Texapon NSO, pH-Wert 6,5) 75mL/Tresse,
5 Minuten Einwirkzeit , 2 Minuten Spülzeit und 2h trocknen bei 40°C Umluft.
- 8. Wiederholung der Punkte Nr. 3 bis 5.
- 9. 1.Farbmessung
- 10. Wiederholung der Punkte Nr. 3, 4, 5, 7.
- 11. 2.Farbmessung
- 12. Wiederholung der Punkte Nr. 3, 4, 5, 7.
- 13. 3.Farbmessung
- 14. Wiederholung der Punkte Nr. 3, 4, 5, 7.
- 15. 4.Farbmessung
- 16. Wiederholung der Punkte Nr. 3, 4, 5, 7.
- 17. 5.Farbmessung
-
7.3 Auswertung
-
Bei der Farbmessung wurden die kartesischen
Koordinaten L*a*b* ermittelt. Jede Tresse wurde an 10 Stellen vermessen
und daraus die Mittelwerte gebildet. Aus diesen Werten wurden die
Polarkoordinaten C* für die
Buntheit und h°ab für
den Bunttonwinkel berechnet. Weiter wurde der Gesamtfarbabstand ΔE*ab zwischen der behandelten und der unbehandelten
Tresse für
die Bewertung herangezogen.
-
7.4 Ergebnisse
-
Die erfindungsgemäß behandelte Haartresse ist
nach allen fünf
Shampoobehandlungen weniger stark aufgehellt, da sie jeweils kleinere
L*-Werte aufweist. Bei der Beurteilung in den Farbachsen rotgrün und gelb/blau
zeigt die erfindungsgemäß behandelte
Tresse ebenfalls deutlich weniger Farbveränderung durch geringere Differenzen
(jeweils Δ L*, Δa*, Δb* Werte
der shampoonierten minus dem jeweiligen unbehandelten Anfangswert).
Dieser Befund wird durch die Polarkoordinate C* für die Buntheit
weiter bestätigt.
Die Bewertung des Gesamtfarbabstandes ΔE*(behandelt minus unbehandelt)
zwischen den beiden Tressen ergibt ebenfalls signifikante Farbunterscheidungsmerkmale
(z.B nach 5 Shampoonierungen 3,38 Einheiten). Subjektiv kann dieser
farbmetrische Befund ebenfalls sehr deutlich wahrgenommen werden,
die rote Farbe der nicht erfindungsgemäß behandelten Haartresse wird
als weniger intensiv bzw. als stärker
ausgewaschen in Richtung heller rot bewertet. Vergleicht man die
Haarsträhnen
vor den Shampoonierungen, so erkennt man eine geringe Farbverschiebung
zwischen den beiden Farbsträhnen
(Anfangswert). Diese Farbverschiebung, welche von der erfindungsgemäßen Behandlung
herrührt,
ist zwar messbar, aber mit dem bloßen Auge nicht sichtbar, und hat
deshalb keine praktische Relevanz. Bemerkenswert ist, dass die erfindungsgemäß behandelte
Strähne noch
nach 5 Shampoonierungen fast die identischen L,a,b-Werte aufweist
(äußerst rechte
Spalte), wie die nicht erfindungsgemäß behandelte, ungewaschene
Strähne
(äußerst linke
Spalte).
-
-
8. Wolle
-
8.1 Messmethode
-
Bestimmung der Trockengarnreißfestigkeit
von Wollgarn mit dem Statimat M der Firma Textechno bei 65% rel.
Luftfeuchte und 20°C.
-
8.2 Eingesetztes Wollgarn
-
Zweifachgarn mit der Qualität Nm 20/2
S111 der Firma Süd
Wolle AG.
-
8.3 Einfluss der Behandlung
mit Catechol/DeniLiteBase auf unbehandelter Wolle, Faserstärkung
-
8.3.1 Behandlungsbedingungen
-
100 m des o.g. Wollgarnes wurden
auf eine spez. Spule gewickelt und bei 32°C mit 375 mL Catechol-Lösung (2%ig;
in Tris/HCl-Puffer gelöst,
pH-Wert 6,5) auf der Spule 15 Minuten behandelt. Danach Zugabe von
50 mL der Enzymlösung
(DeniLite Base Enzymaufschlämmung
in Tris/HCl-Puffer; 1:20 verdünnt; pH-Wert
6,5) und Weiterbehandlung für
15 Minuten bei 32°C.
1
Minute Spülen
bei ca.30°C
mit Brauchwasser.
2 Stunden Trocknen bei 30°C im Umlufttrockenschrank.
Danach
zweitägiges
Trocknen bzw. Konditionieren bei 20°C und 65% rel. Luftfeuchtigkeit.
Als Referenz wurde in analoger Weise Wollgarn mit Brauchwasser 30
Minuten behandelt.
-
8.3.2 Ergebnisse
-
Die Bestimmung der Feinheit des behandelten
Wollgarns, sowie der Referenz betrug 1014 dtex, das heißt 10 000
m des behandelten Garnes wogen 1014 g. Die Behandlung des unbehandelten
Wollgarnes mit Catechol und Denilite Base führt im Vergleich zur Wasserbehandlung
zu einer Erhöhung
der Höchstzugkraft bzw.
der feinheitsbezogenen Höchstzugkraft,
der Kraft bei 5% Dehnung und dem Modul zwischen 1 und 4% Dehnung.
Die Erhöhung
dieser vier Parameter kann als "Garnstärkung bzw.
Verfestigung" bewertet
werden.
-
-
8.4 Einfluss der Behandlung
mit Catechol/DeniLiteBase auf unbehandelter Wolle, Lichtschutzeffekt
-
8.4.1 Behandlungsbedungungen
-
Zunächst wurden ca. 17 m des unbehandelten
o.g. Wollgarnes auf einer speziellen Spule definiert mit Tageslicht
bestrahlt. Die Bestrahlung erfolgte mit dem Schnellbelichtungs-Tischgerät Suntest
CPS + von der Firma Atlas. Die Bestrahlungszeit betrug 4 Tage bei
einer Bestrahlungsstärke
von 500 Watt/m2 das entspricht 1800 KJ/h
/m2. Die Bestrahlungskammer hatte eine Schwarzstandardtemperatur
von 50 Grad Celsius. Um den eventuellen Einfluss der Temperatur
auf die Wolle zu ermitteln, wurden 100m Wollgarn lediglich 4 Tage
einer Temperatur von 50 Grad Celsius im Umlufttrockenschrank ausgesetzt.
In zwei weiteren Versuchen wurden jeweils eine Wollgarnprobe von
je 17 m Länge
mit Wasser bzw. eine mit Catechol/Denilite Base behandelt. Die Behandlungsbedingungen
waren analog wie unter 8.3.1 beschrieben. Diese so behandelten Wollgarnproben wie
oben beschrieben bestrahlt. Von allen Wollproben wurde die Trockengarnreißfestigkeit
bestimmt.
-
8.4.2 Ergebnisse
-
Im Vergleich zum unbehandelten Wollgarn
führt die
viertägige
Lichtexposition zu einer signifikanten Veränderung der Garn Zug-Dehnungseigenschaften.
Alle spezifischen Parameter sind erniedrigt, das heißt das Wollgarn
ist in seiner Reißfestigkeit
deutlich geschwächt.
Eine "Versprödung" des Garnes zeigt
sich durch eine geringere Bruchdehnung. Die viertägige Temperaturbelastung
von 50 Grad Celsius zeigt keinen signifikanten Einfluss auf die
Garn Zug-Dehnungseigenschaften. Eine Behandlung des Wollgarnes mit
Catechol und DeniLite Base und nachfolgender Bestrahlung führte im
Vergleich zur Referenz (Wasserbehandlung) zu hoch signifikant weniger
Wollgarnschwächung.
Das System Catechol und DeniLite Base zeigt somit einen eindeutigen
Lichtschutzeffekt. Der Tris/HCL Puffer alleine, sowie die Wasserbehandlung
oder Behandlung von Catechol ohne Enzymlösung haben keine Wirkung bezüglich Lichtschutz.
-