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Die
Erfindung betrifft Zusammensetzungen zum oxidativen Färben von
Keratinfasern und insbesondere menschlichen Keratinfasern, wie Haaren,
die in einem zum Färben
geeigneten Medium mindestens eine Oxidationsbase, mindestens ein
Enzym vom Typ der ammoniogenen Oxidoreduktasen, die 2 Elektronen übertragen,
und mindestens einen Donor für
das Enzym enthalten, sowie das Verfahren zum Färben unter Verwendung dieser
Zusammensetzungen.
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Es
ist bekannt, Keratinfasern und insbesondere menschliches Haar mit
Farbmittelzusammensetzungen zu färben,
die Farbstoffvorprodukte von Oxidationsfarbstoffen enthalten, insbesondere
o- oder p-Phenylendiamine,
o- oder p-Aminophenole oder heterocyclische Basen, die im Allgemeinen
als Oxidationsbasen bezeichnet werden. Die Farbstoffvorprodukte
von Oxidationsfarbstoffen, oder Oxidationsbasen, sind farblose oder
schwach farbige Verbindungen, die in Kombination mit oxidierenden
Produkten über
eine oxidative Kondensation farbige und färbende Verbindungen ergeben
können.
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Es
ist ferner bekannt, dass die mit den Oxidationsbasen erzielten Farbnuancen
variiert werden können,
indem sie mit Kupplern oder Farbnuancierungsmitteln kombiniert werden,
wobei diese insbesondere unter den aromatischen m-Diaminen, m-Aminophenolen,
m-Dihydroxybenzolen
und verschiedenen heterocyclischen Verbindungen ausgewählt sind.
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Durch
die Mannigfaltigkeit der Moleküle,
die als Oxidationsbasen und Kuppler verwendet werden, kann eine
große
Farbpalette erzeugt werden.
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Die
durch die Oxidationsbasen erzielte so genannte "permanente" Färbung
muss im Übrigen
verschiedenen Anforderungen genügen.
So darf sie im Hinblick auf die Toxikologie nicht nachteilig sein,
es müssen Farbnuancen
in der gewünschten
Intensität
erzeugt werden können
und sie muss eine gute Haltbarkeit gegenüber äußeren Agentien aufweisen (Licht,
ungünstige
Witterungseinflüsse,
Wäschen,
permanente Verformungen, Transpirieren, Reibung).
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Durch
die Farbmittel müssen
ferner weiße
Haare abgedeckt werden können
und sie müssen
schließlich
so wenig selektiv wie möglich
sein, d.h., mit ihnen dürfen
nur möglichst
geringe Farbabweichungen über die
Länge einer
Keratinfaser auftreten, die nämlich
von ihrer Wurzel bis zu ihrer Spitze unterschiedlich sensibilisiert
(d.h. strapaziert) sein kann.
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Das
oxidative Färben
von Keratinfasern wird im Allgemeinen in Gegenwart von Wasserstoffperoxid
in alkalischen Medien durchgeführt.
Die Verwendung von alkalischen Medien in Gegenwart von Wasserstoffperoxid
hat jedoch den Nachteil, dass die Keratinfasern in nicht zu vernachlässigendem
Maße geschädigt und
außerdem
deutlich entfärbt
werden, was nicht immer gewünscht
wird.
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Keratinfasern
können
auch unter Verwendung von Oxidationssystemen oxidativ gefärbt werden,
die von Wasserstoffperoxid verschieden sind, beispielsweise enzymatischen
Systemen. Es wurde insbesondere in der Patentanmeldung EP-A-0 310
675 bereits vorgeschlagen, Keratinfasern mit Zusammensetzungen zu färben, die
ein Farbstoffvorprodukt eines Oxidationsfarbstoffes vom Benzoltyp
in Kombination mit Enzymen, beispielsweise Pyranose-Oxidase, Glucose-Oxidase
oder Uricase, in Gegenwart eines Donors für diese Enzyme enthalten. In
der Patentanmeldung WO94/00100 wird ein Verfahren zum oxida tiven
Färben
von Keratinfasern vorgeschlagen, das darin besteht, eine erste Komponente,
die mindestens ein Indol- oder Indolinderivat enthält, eine
zweite Komponente, die mindestens ein Enzym vom Typ Peroxidase enthält, und
eine dritte Komponente auf die Fasern aufzutragen, die zumindest
Wasserstoffperoxid oder eine enzymatische Wasserstoffperoxidquelle
enthält,
wobei die erste und die dritte Komponente getrennt voneinander aufgetragen
werden. Obwohl diese Färbeverfahren
unter Bedingungen durchgeführt
werden, unter denen die Keratinfasern im Vergleich mit in Gegenwart
von Wasserstoffperoxid durchgeführten
Färbungen
nicht in gleichem Maße
geschädigt werden,
sind sie noch nicht vollständig
zufrieden stellend, insbesondere bezüglich der Intensität der erhaltenen Färbungen.
Außerdem
treten hinsichtlich der Löslichkeit
des Donors zuweilen Probleme auf, insbesondere im Fall von Harnsäure, die
der Donor für
die Uricase ist.
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Die
Anmelderin hat festgestellt, dass neue Farbmittel hergestellt werden
können,
die im Vergleich mit den Färbungen
des Standes der Technik unter Verwendung eines enzymatischen Systems
zu kräftigeren
Färbungen
führen
können,
indem mindestens eine Oxidationsbase, mindestens ein Enzym vom Typ
der ammoniogenen Oxidoreduktasen, die 2 Elektronen übertragen,
und mindestens ein Donor für
das Enzym miteinander kombiniert werden.
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Die
vorliegende Erfindung basiert auf diesen Feststellungen.
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Ein
erster Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist daher eine gebrauchsfertige
Zusammensetzung zum oxidativen Färben
von Keratinfasern und insbesondere menschlichen Keratinfasern, wie
Haaren, die dadurch gekennzeichnet ist, dass sie in einem zum Färben geeigneten
Medium enthält:
- – mindestens
eine Oxidationsbase,
- – mindestens
ein Enzym vom Typ der ammoniogenen Oxidoreduktasen (2 Elektronen),
und
- – mindestens
einen Donor für
das Enzym,
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Die
erfindungsgemäße Farbmittelzusammensetzung
führt im
Vergleich mit den Zusammensetzungen des Standes der Technik, die
ein enzymatisches Oxidationssystem, z.B. das Oxidationssystem Harnsäure/Uricase,
enthalten, zu kräftigeren
Färbungen.
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Die
mit der erfindungsgemäßen Farbmittelzusammensetzung
erhaltenen Färbungen
besitzen eine geringe Selektivität
und sind gegenüber
den verschiedenen Angriffen, denen das Haar ausgesetzt sein kann (Licht,
ungünstige
Witterungseinflüsse,
Wäschen,
permanente Verformungen, etc.), sehr beständig.
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Die
Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum oxidativen Färben von
Keratinfasern unter Verwendung dieser gebrauchsfertigen Farbmittelzusammensetzung.
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Unter
dem Ausdruck ammoniogen ist gemäß der Erfindung
zu verstehen: Freisetzung von Ammoniak in freier Form oder in gelöster Form
bei der Enzym-Donor-Reaktion.
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Die
Art der Oxidationsbase(n), die in der erfindungsgemäßen Farbmittelzusammensetzung
verwendet werden, ist kein kritischer Parameter. Sie können insbesondere
unter den p-Phenylendiaminen, Doppelbasen, p-Aminophenolen, o-Aminophenolen
und den heterocyclischen Oxidationsbasen ausgewählt werden.
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Von
den p-Phenylendiaminen, die als Oxidationsbasen in den erfindungsgemäßen Farbmittelzusammensetzungen
verwendet werden können,
können
insbesondere die Verbindungen der folgenden Formel (I) und deren
Additionssalze mit einer Säure
genannt werden:
worin bedeuten:
- – R1 Wasserstoff, C1-4-Alkyl,
C1-4-Monohydroxyalkyl, C1-4-Polyhydroxyalkyl,
C1-4-Alkoxy-C1-4-alkyl,
eine mit einer stickstoffhaltigen Gruppe substituierte C1-4-Alkylgruppe, Phenyl oder 4'-Aminophenyl,
- – R2 Wasserstoff, C1-4-Alkyl,
C1-4-Monohydroxyalkyl, C2-4-Polyhydroxyalkyl,
C1-4-Alkoxy-C1-4-alkyl
oder eine mit einer stickstoffhaltigen Gruppe substituierte C1-4-Alkylgruppe,
- – R3 Wasserstoff, Halogen, wie Chlor, Brom,
Iod oder Fluor, C1-4-Alkyl, C1-4-Monohydroxyalkyl,
C1-4-Hydroxyalkoxy, C1-4-Acetylaminoalkoxy,
C1-4-Mesylaminoalkoxy oder C1-4-Carbamoylaminoalkoxy,
und
- – R4 Wasserstoff, Halogen oder C1-4-Alkyl.
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Von
den stickstoffhaltigen Gruppen der Formel (I) können insbesondere die Gruppen
Amino, Monoalkyl(C1-4)amino, Dialkyl(C1-4)amino, Trialkyl(C1-4)amino,
Monohydroxyalkyl(C1-4)amino, Imidazolinium
und Ammonium angegeben werden.
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Von
den p-Phenylendiaminen der oben genannten Formel (I) können insbesondere
p-Phenylendiamin, p-Toluylendiamin, 2-Chlor-p-phenylendiamin, 2,3-Dimethyl-p-phenylendiamin,
2,6-Dimethyl-p-phenylendiamin,
2,6-Diethyl-p-phenylendiamin, 2,5-Dimethyl-p-phenylendiamin, N,N-Dimethyl-p-phenylendiamin, N,N-Diethyl-p-phenylendiamin, N,N-Dipropyl-p-phenylendiamin,
4-Amino-N,N-diethyl-3-methyl-anilin, N,N-Bis(β-hydroxyethyl)-p-phenylendiamin,
4-N,N-Bis(β-hydroxyethyl)amino-2-methyl-anilin,
4-N,N-Bis(β-hydroxyethyl)amino-2-chlor-anilin,
2-β-Hydroxyethyl-p-phenylendiamin,
2-Fluor-p-phenylendiamin, 2-Isopropyl-p-phenylendiamin, N-(β-Hydroxypropyl)-p-phenylendiamin,
2-Hydroxymethyl-p-phenylendiamin, N,N-Dimethyl-3-methyl-p-phenylendiamin,
N,N-(Ethyl, β-hydroxyethyl)-p-phenylendiamin,
N-(β,γ-Dihydroxypropyl)-p-phenylendiamin, N-(4'-Aminophenyl)-p-phenylendiamin,
N-Phenyl-p-phenylendiamin,
2-β-Hydroxyethyloxy-p-phenylendiamin,
2-β-Acetylaminoethyloxy-p-phenylendiamin,
N-(β-Methoxyethyl)-p-phenylendiamin und
deren Additionssalze mit einer Säure
genannt werden.
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Von
den p-Phenylendiaminen der Formel (I) werden insbesondere bevorzugt:
p-Phenylendiamin, p-Toluylendiamin, 2-Isopropyl-p-phenylendiamin, 2-β-Hydroxyethyl-p-phenylendiamin,
2-β-Hydroxyethyloxy-p-phenylendiamin,
2,6-Dimethyl-p-phenylen-diamin, 2,6-Diethyl-p-phenylendiamin, 2,3-Dimethyl-p-phenylendiamin,
N,N-Bis(β-hydroxyethyl)-p-phenylendiamin,
2-Chlor-p-phenylendiamin, 2-β-Acetylaminoethyloxy-p-phenylendiamin
und deren Additionssalze mit einer Säure.
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Unter
Doppelbasen werden erfindungsgemäß Verbindungen
verstanden, die mindestens zwei aromatische Ringe aufweisen, an
denen Amino- und/oder Hydroxygruppen vorhanden sind.
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Von
den Doppelbasen, die in den erfindungsgemäßen Zusammensetzungen als Oxidationsbasen
eingesetzt werden können,
können
insbesondere die Verbindungen der folgenden Formel (II) und deren
Additionssalze mit einer Säure
genannt werden:
worin
bedeuten:
- – Z1 und Z2, die identisch
oder voneinander verschieden sind, Hydroxy oder eine NH2-Gruppe,
die mit C1-4-Alkyl oder einer Verbindungsgruppe
Y substituiert sein kann,
- – die
Verbindungsgruppe Y eine geradkettige oder verzweigte Alkylengruppe
mit 1 bis 14 Kohlenstoffatomen, die durch eine oder mehrere stickstoffhaltige
Gruppen und/oder ein oder mehrere Heteroatome, wie Sauerstoff, Schwefel
oder Stickstoff, unterbrochen oder abgeschlossen werden und gegebenenfalls
mit einer oder mehreren Hydroxy- oder C1-6-Alkoxygruppen
substituiert sein kann,
- – R5 und R6 Wasserstoff,
Halogen, C1-4-Alkyl, C1-4-Monohydroxyalkyl,
C2-4-Polyhydroxyalkyl, C1-4-Aminoalkyl oder
eine Verbindungsgruppe Y,
- – R7, R8, R9,
R10, R11 und R12, die identisch oder voneinander verschieden
sind, Wasserstoff, eine Verbindungsgruppe Y oder C1-4-Alkyl,
mit
der Maßgabe,
dass die Verbindungen der Formel (II) nur eine Verbindungsgruppe
Y pro Molekül
aufweisen.
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Von
den stickstoffhaltigen Gruppen der Formel (II) können insbesondere die Gruppen
Amino, Monoalkyl(C1-4)amino, Dialkyl(C1-4)amino, Trialkyl(C1-4)amino,
Monohydroxyalkyl(C1-4)amino, Imidazolinium
und Ammonium angegeben werden.
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Von
den Doppelbasen der oben genannten Formel (II) können insbesondere N,N'-Bis(β-hydroxyethyl)-N,N'-bis-(4'-aminophenyl)-1,3-diaminopropanol,
N,N'-Bis(β-hydroxyethyl)-N,N'-bis(4'-aminophenyl)-ethylendiamin, N,N'-Bis(4-aminophenyl)-tetramethylendiamin,
N,N'-Bis(β-hydroxyethyl)-N,N'-bis(4-aminophenyl)-tetramethylendiamin,
N,N'-Bis(4-methylaminophenyl)-tetramethylendiamin, N,N'-Bis(ethyl)-N,N'-bis-(4'-amino-3'-methylphenyl)-ethylendiamin,
1,8-Bis(2,5-diamino-phenoxy)-3,5-dioxaoctan und deren Additionssalze
mit einer Säure
genannt werden.
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Von
den Doppelbasen der Formel (II) werden das N,N'-Bis(β-hydroxyethyl)-N,N'-bis(4'-aminophenyl)-1,3-diamino-propanol
und das 1,8-Bis(2,5-diaminophenoxy)-3,5-dioxaoctan
oder die Additionssalze dieser Verbindungen mit einer Säure besonders
bevorzugt.
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Von
den p-Aminophenolen, die als Oxidationsbasen in den erfindungsgemäßen Farbmittelzusammensetzungen
verwendet werden können,
können
insbesondere die Verbindungen der folgenden Formel (III) und deren
Additionssalze mit einer Säure
genannt werden:
worin bedeuten:
- – R13 Wasserstoff, Halogen, C1-4-Alkyl,
C1-4-Monohydroxyalkyl, C1-4-Alkoxy-C1-4-alkyl,
C1-4-Aminoalkyl oder C1-4-Hydroxyalkyl-C1-4-aminoalkyl,
- – R14 Wasserstoff, Halogen, C1-4-Alkyl,
C1-4-Monohydroxyalkyl, C2-4-Polyhydroxyalkyl,
C1-4-Aminoalkyl, C1-4-Cyanoalkyl
oder C1-4-Alkoxy-C1-4-alkyl,
mit
der Maßgabe,
dass mindestens eine der Gruppen R13 oder
R14 Wasserstoff bedeutet.
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Von
den p-Aminophenolen der oben genannten Formel (III) können insbesondere
p-Aminophenol, 4-Amino-3-methyl-phenol, 4-Amino-3-fluor-phenol, 4-Amino-3-hydroxymethyl-phenol,
4-Amino-2-methyl-phenol,
4-Amino-2-hydroxymethyl-phenol, 4-Amino-2-methoxymethyl-phenol,
4-Amino-2-aminomethyl-phenol, 4-Amino-2-(β-hydroxyethylaminomethyl)-phenol,
4-Amino-2-fluor-phenol und deren Additionssalze mit einer Säure genannt
werden.
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Von
den o-Aminophenolen, die als Oxidationsbasen in den erfindungsgemäßen Farbmittelzusammensetzungen
verwendbar sind, können
insbesondere 2-Amino-phenol, 2-Amino-5-methyl-phenol, 2-Amino-6-methyl-phenol,
5-Acetamido-2-amino-phenol und deren Additionssalze mit einer Säure angegeben
werden.
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Von
den heterocyclischen Basen, die als Oxidationsbasen in den erfindungsgemäßen Farbmittelzusammensetzungen
verwendbar sind, können
insbesondere die Pyridinderivate, die Pyrimidinderivate, die Pyrazolderivate
und deren Additionssalze mit einer Säure genannt werden.
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Von
den Pyridinderivaten können
insbesondere die Verbindungen, die beispielsweise in den Patenten
GB 1 026 978 und
GB 1 153 196 beschrieben
sind, wie 2,5-Diamino-pyridin, 2-(4-Methoxyphenyl)-amino-3-aminopyridin,
2,3-Diamino-6-methoxy-pyridin, 2-(β-Methoxyethyl)amino-3-amino-6-methoxypyridin, 3,4-Diaminopyridin,
und deren Additionssalze mit einer Säure genannt werden.
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Von
den Pyrimidinderivaten können
insbesondere die Verbindungen, die beispielsweise in dem deutschen
Patent
DE 2 359 399 ,
den japanischen Patenten JP 88-169 571 und
JP 05 163 124 ,
EP 0 770 375 oder der Patentanmeldung
WO96/15765 beschrieben sind, wie 2,4,5,6-Tetraaminopyrimidin, 4-Hydroxy-2,5,6-triaminopyrimidin,
2-Hydroxy-4,5,6-triaminopyrimidin,
2,4-Dihydroxy-5,6-diaminopyrimidin und 2,5,6-Triaminopyrimidin,
und die Pyrazolo-pyrimidinderivate genannt werden, wie die Derivate,
die in der Patentanmeldung FR-A-2 750 048 angegeben sind, beispielsweise
Pyrazolo-[1,5-a]-pyrimidin-3,7-diamin,
2,5-Dimethyl-pyrazolo-[1,5-a]-pyrimidin-3,7-diamin, Pyrazolo-[1,5-a]-pyrimidin-3,5-diamin,
2,7-Dimethylpyrazolo-[1,5-a]-pyrimidin-3,5-diamin, 3-Amino-pyrazolo-[1,5-a]-pyrimidin-7-ol, 3-Amino-pyrazolo-[1,5-a]-pyrimidin-5-ol,
2-(3-Amino-pyrazolo-[1,5-a]-pyrimidin-7-ylamino)-ethanol,
2-(7-Amino-pyrazolo-[1,5-a]-pyrimidin-3-ylamino)-ethanol, 2-[(3-Amino-pyrazolo-[1,5-a]-pyrimidin-7-yl)-(2-hydroxyethyl)amino]-ethanol,
2-[(7-Amino-pyrazolo-[1,5-a]-pyrimidin-3-yl)-(2-hydroxyethyl)amino]-ethanol,
5,6-Dimethyl-pyrazolo-[1,5-a]-pyrimidin-3,7-diamin,
2,6-Dimethyl-pyrazolo-[1,5-a]-pyrimidin-3,7-diamin,
3-Amino-5-methyl-7-imidazolyl-propylamino-pyrazolo-[1,5-a]-pyrimidin,
2,5,N7,N7- Tetramethyl-pyrazolo-[1,5-a]-pyrimidin-3,7-diamin
und deren Additionssalze und ihre tautomeren Formen, wenn tautomere
Formen im Gleichgewicht vorliegen, und deren Additionssalze mit
einer Säure.
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Von
den Pyrazolderivaten können
insbesondere die Verbindungen, die in den Patenten
DE 3 843 892 und
DE 4 133 957 und den Patentanmeldungen
WO 94/08969, WO 94/08970, FR-A-2 733 749 und
DE 195 43 988 beschrieben sind, wie
4,5-Diamino-1-methyl-pyrazol,
3,4-Diaminopyrazol, 4,5-Diamino-1-(4'-chlorbenzyl)-pyrazol, 4,5-Diamino-1,3-dimethylpyrazol,
4,5-Diamino-3-methyl-1-phenyl-pyrazol,
4,5-Diamino-1-methyl-3-phenyl-pyrazol, 4-Amino-1,3-dimethyl-5-hydrazino-pyrazol,
1-Benzyl-4,5-diamino-3-methyl-pyrazol, 4,5-Diamino-3-t-butyl-1-methyl-pyrazol,
4,5-Diamino-1-t-butyl-3-methyl-pyrazol,
4,5-Diamino-1-(β-hydroxyethyl)-3-methyl-pyrazol, 4, 5-Diamino-1-ethyl-3-methyl-pyrazol,
4, 5-Diamino-1-ethyl-3-(4'-methoxyphenyl)-pyrazol,
4,5-Diamino-1-ethyl-3-hydroxymethyl-pyrazol, 4, 5-Diamino-3-hydroxymethyl-1-methyl-pyrazol,
4,5-Diamino-3-hydroxymethyl-1-isopropyl-pyrazol,
4,5-Diamino-3-methyl-1-isopropyl-pyrazol,
4-Amino-5-(2'-aminoethyl)amino-1,3-dimethyl-pyrazol,
3,4,5-Triamino-pyrazol, 1-Methyl-3,4,5-triaminopyrazol, 3,5-Diamino-1-methyl-4-methylamino-pyrazol,
3,5-Diamino-4-(β-hydroxyethyl)amino-1-methyl-pyrazol,
und deren Additionssalze mit einer Säure genannt werden.
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Die
Oxidationsbase(n) machen vorzugsweise etwa 0,0005 bis 12 Gew.-%
des Gesamtgewichts der gebrauchsfertigen Farbmittelzusammensetzung
und noch bevorzugter etwa 0,005 bis 6 Gew.-% des Gesamtgewichts
aus.
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Die
Enzyme vom Typ der ammoniogenen Oxidoreductasen, die 2 Elektronen übertragen
und die in der erfindungsgemäßen gebrauchs fertigen
Farbmittelzusammensetzung verwendet werden können, werden nach der Nomenklatur
der Enzyme (siehe Enzyme Nomenclature, Academic Press Inc., 1989)
durch die Klasse E. C. 1.4.3 definiert.
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Die
Enzyme können
insbesondere unter den D-Aspartat-Oxidasen (E.C. 1.4.3.1), L-Aminosäure-Oxidasen
(E.C. 1.4.3.2), D-Aminosäure-Oxidasen (E.C. 1.4.3.3),
(Mono)amin-Oxidasen, die ein Flavin enthalten (E.C. 1.4.3.4), Pyridoxaminphosphat-Oxidasen
(E.C. 1.4.3.5), (Di)amin-Oxidasen, die Kupfer enthalten (E.C. 1.4.3.6),
D-Glutamat-Oxidasen
(E.C. 1.4.3.7), Ethanolamin-Oxidasen (E.C. 1.4.3.8), Putrescin-Oxidasen
(E.C. 1.4.3.10), L-Glutamat-Oxidasen (E.C. 1.4.3.11), Cyclohexylamin-Oxidasen
(E.C. 1.4.3.12), Protein-Lysin-6-Oxidasen
(E.C. 1.4.3.13), L-Lysin-Oxidasen (E.C. 1.4.3.14), D-Glutamat(D-Aspartat)-Oxidasen
(E.C. 1.4.3.15) und L-Aspartat-Oxidasen
(E.C. 1.4.3.16) ausgewählt
werden.
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Nach
einer bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung können
das oder die Enzym(e) vom Typ der ammoniogenen Oxidoreductasen,
die 2 Elektronen übertragen,
aus den Subklassen der Aminosäure-Oxidasen ausgewählt werden,
d.h. aus den Klassen E.C. 1.4.3.1, E.C. 1.4.3.2, E.C. 1.4.3.3, E.C.
1.4.3.7, E.C. 1.4.3.11, E.C. 1.4.3.14, E.C. 1.4.3.15 und E.C. 1.4.3.16.
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Das
oder die Enzym(e) vom Typ der ammoniogenen Oxidoreductasen, die
2 Elektronen übertragen und
die in der erfindungsgemäßen gebrauchsfertigen
Farbmittelzusammensetzung verwendet werden, können tierischer, mikrobiologischer
oder biotechnologischer (Bakterien, Pilze, Viren) Herkunft oder
synthetisch hergestellt sein (durch chemische oder biotechnologische
Synthese enthalten).
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Das
oder die Enzym(e) vom Typ der ammoniogenen Oxidoreductasen, die
2 Elektronen übertragen und
die in der erfindungsgemäßen gebrauchsfertigen
Farbmittelzusammensetzung verwendet werden, machen vorzugsweise
etwa 0,01 bis 40 Gew.-% des Gesamtgewichts der gebrauchsfertigen
Farbmittelzusammensetzung und noch bevorzugter ungefähr 0,1 bis
10 Gew.-% ihres Gewichts aus.
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Die
enzymatische Aktivität
der erfindungsgemäßen ammoniogenen
Oxidoreductasen, die 2 Elektronen übertragen, kann durch die Oxidation
eines Donors unter aeroben Bedingungen definiert werden. Die Einheit
U entspricht der Enzymmenge, die bei einer Temperatur von 25 °C und einem
pH-Wert von 8,5 zur Bildung von 1 μmol Wasserstoffperoxid führt.
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Die
Menge der ammoniogenen Oxidoreductasen, die 2 Elektronen übertragen,
liegt vorzugsweise im Bereich von etwa 10 000 bis 4·108 Einheiten U auf 100 g Farbmittelzusammensetzung.
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Unter
einem Donor werden erfindungsgemäß die verschiedenen
Substrate verstanden, die für
die Funktionsweise der verwendeten ammoniogenen Oxidoreduktase(n)
(2 Elektronen) notwendig sind.
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Die
Art des Donors (oder Substrats) für das Enzym variiert in Abhängigkeit
von der Art der verwendeten ammoniogenen Oxidoreduktase (2 Elektronen).
Als Donor für
die D-Aspartat-Oxidasen können
beispielsweise D-Aspartat und D-Glutamat angegeben werden; als Donor
für die
L-Aminosäure-Oxidasen
kommen L-Glycin, L-Alanin, L-Valin,
L-Phenylalanin und L-Tryptophan in Betracht; als Donor für die D-Aminosäure-Oxidasen
können
D-Alanin und D-Phenylalanin angegeben werden; als Donor für die (Mono)amin-Oxidasen,
die ein Flavin enthalten, kommen Benzylamin und Octylamin in Betracht; als
Donor für
die Pyridoxaminphosphat-Oxidasen sind Pyridoxinphosphat und Pyridoxaminphosphat
zu nennen; als Donor für
die (Di)amin-Oxidasen, die Kupfer enthalten, können 1,4-Diaminobutan, 1,4-Diaminopentan
und Spermidin genannt werden; als Donor für die D-Glutamat-Oxidasen ist
das D-Glutamat zu nennen; als Donor für die Ethanolamin-Oxidasen kommen
Monoethanolamin, 3-Amino-1-propanol
und 1-Amino-2-propanol in Betracht; als Donor für die Putrescin-Oxidasen ist
das Putrescin zu nennen; als Donor für die L-Glutamat-Oxidasen kann das L-Glutamat
genannt werden; als Donor für
die Cyclohexylamin-Oxidasen können
Cyclohexylamin und die Cycloamine angegeben werden; als Donor für die Protein-Lysin-6-Oxidasen kann das
Peptidyl-L-lysyl-peptid genannt werden; als Donor für die L-Lysin-Oxidasen
sind L-Lysin, L-Ornithin, L-Histidin, L-Phenylalanin und L-Arginin zu nennen;
als Donor für
die D-Glutamat(D-Aspartat)-Oxidasen
können
D-Glutamat und D-Aspartat angegeben werden; und als Donor für die L-Aspartat-Oxidasen
ist schließlich
das L-Aspartat zu nennen.
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Der
Donor oder die Donoren (oder Substrate), die erfindungsgemäß verwendet
werden, machen vorzugsweise etwa 0,01 bis 20 Gew.-% des Gesamtgewichts
der erfindungsgemäßen gebrauchsfertigen
Farbmittelzusammensetzung und noch bevorzugter etwa 0,1 bis 5 %
dieses Gewichts aus.
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Die
erfindungsgemäße gebrauchsfertige
Farbmittelzusammensetzung kann ferner einen oder mehrere Kuppler
und/oder einen oder mehrere Direktfarbstoffe enthalten, insbesondere
um die Farbnuancen zu modifizieren oder sie mit Glanz anzureichern.
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Von
den Kupplern, die in den erfindungsgemäßen gebrauchsfertigen Farbmittelzusammensetzungen verwendbar
sind, können
insbeson dere die m-Phenylendiamine, m-Aminophenole, m-Dihydroxybenzole
und die heterocyclischen Kuppler, wie beispielsweise Indolderivate,
Indolinderivate, Benzimidazolderivate, Benzomorpholinderivate, Sesamolderivate,
Pyridinderivate, Pyrimidinderivate und Pyrazolderivate, und deren
Additionssalze mit einer Säure
genannt werden.
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Die
Kuppler können
insbesondere unter 2-Methyl-5-amino-phenol, 5-N-(β-Hydroxyethyl)-amino-2-methyl-phenol,
3-Amino-phenol, 1,3-Dihydroxy-benzol,
1,3-Dihydroxy-2-methyl-benzol, 4-Chlor-1,3-dihydroxy-benzol, 2,4-Diamino-1-(β-hydroxyethyloxy)-benzol,
2-Amino-4-(β-hydroxyethylamino)-1-methoxy-benzol, 1,3-Diaminobenzol,
1,3-Bis(2,4-diaminophenoxy)-propan, Sesamol, 1-Amino-2-methoxy-4,5-methylendioxy-benzol, α-Naphthol,
6-Hydroxyindol, 4-Hydroxyindol,
4-Hydroxy-N-methyl-indol, 6-Hydroxyindolin, 2,6-Dihydroxy-4-methyl-pyridin, 1-H-3-Methyl-pyrazol-5-on,
1-Phenyl-3-methyl-pyrazol-5-on
und den Additionssalzen dieser Verbindungen mit einer Säure ausgewählt werden.
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Wenn
Kuppler vorliegen, machen der oder die Kuppler vorzugsweise etwa
0,0001 bis 10 Gew.-% des Gesamtgewichts der gebrauchsfertigen Farbmittelzusammensetzung
und insbesondere etwa 0,005 bis 5 Gew.-% dieses Gewichts aus.
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Die
Additionssalze mit einer Säure,
die im Rahmen der erfindungsgemäßen Farbmittelzusammensetzungen
verwendbar sind (Oxidationsbasen und Kuppler), sind ganz allgemein
insbesondere unter den Hydrochloriden, Hydrobromiden, Sulfaten,
Tartraten, Lactaten und Acetaten ausgewählt.
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Das
zum Färben
geeignete Medium (oder der Träger)
der erfindungsgemäßen gebrauchsfertigen Farbmittelzusammensetzung
besteht im Allgemeinen aus Wasser oder einem Gemisch von Wasser
und mindestens einem organischen Lösungsmittel zur Solubilisierung
der Verbindungen, die nicht ausreichend wasserlöslich sind. Von den organischen
Lösungsmitteln
kommen beispielsweise die niederen C1-4-Alkanole, wie Ethanol
und Isopropanol; Glycerin; die Glykole und Glykolether, wie 2-Butoxyethanol,
Propylenglykol, Propylenglykolmonomethylether, Diethylenglykolmonoethylether
und Diethylenglykolmonomethylether, sowie die aromatischen Alkohole,
wie Benzylalkohol oder Phenoxyethanol, analoge Produkte und deren
Gemische in Betracht.
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Die
Lösungsmittel
können
in Mengenanteilen vorzugsweise im Bereich von etwa 1 bis 40 Gew.-%,
bezogen auf das Gesamtgewicht der Farbmittelzusammensetzung, und
noch bevorzugter etwa 5 bis 30 Gew.-% vorliegen.
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Der
pH-Wert der erfindungsgemäßen gebrauchsfertigen
Zusammensetzung ist so ausgewählt,
dass die enzymatische Aktivität
der ammoniogenen Oxidoreduktase (2 Elektronen) ausreichend ist.
Er liegt im Allgemeinen im Bereich von etwa 5 bis 11 und vorzugsweise
etwa 6,5 bis 10. Er kann mit herkömmlich beim Färben von
Keratinfasern verwendeten Mitteln zum Ansäuern oder Alkalischmachen auf
den gewünschten
Wert eingestellt werden.
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Von
den Ansäuerungsmitteln
können
beispielsweise die anorganischen oder organischen Säuren genannt
werden, wie Salzsäure,
Orthophosphorsäure,
Schwefelsäure,
die Carbonsäuren,
wie Essigsäure,
Weinsäure,
Citronensäure
und Milchsäure,
und die Sulfonsäuren.
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Von
den Alkalisierungsmitteln können
beispielsweise Ammoniak, die Alkalicarbonate, Alkanolamine, wie
Mono- Di- und Triethanolamin, 2- Methyl-2-amino-propanol
sowie deren Derivate, Natriumhydroxid oder Kaliumhydroxid und die
Verbindungen der folgenden Formel (IV)
worin W eine gegebenenfalls
mit einer Hydroxygruppe oder einer C
1-4-Alkylgruppe substituierte
Propylengruppe bedeutet und R
15, R
16, R
17 und R
18, die identisch oder voneinander verschieden
sind, Wasserstoff, C
1-4-Alkyl oder C
1-4-Hydroxyalkyl bedeuten.
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Die
erfindungsgemäßen gebrauchsfertigen
Farbmittelzusammensetzungen können
außerdem
verschiedene Zusatzstoffe enthalten, die herkömmlich in Zusammensetzungen
zum Färben
der Haare verwendet werden, wie beispielsweise anionische, kationische,
nichtionische, amphotere oder zwitterionische grenzflächenaktive
Stoffe oder deren Gemische, anionische, kationische, nichtionische,
amphotere oder zwitterionische Polymere oder deren Gemische, anorganische
oder organische Verdickungsmittel, Antioxidantien, Enzyme, die von
den erfindungsgemäß verwendeten
ammoniogenen Oxidoreduktasen (2 Elektronen) verschieden sind, beispielsweise
Peroxidasen, Penetrationsmittel, Maskierungsmittel, Parfums, Puffer,
Dispergiermittel, Konditioniermittel, wie beispielsweise flüchtige oder
nicht flüchtige,
modifizierte oder nicht modifizierte Silicone, Filmbildner, Ceramide,
Konservierungsmittel und Trübungsmittel.
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Der
Fachmann wird selbstverständlich
die gegebenenfalls vorliegende(n) zusätzliche(n) Verbindung(en) so
auswählen,
dass die mit der erfindungsgemäßen gebrauchsfertigen
Farbmittelzusammensetzung verbundenen vorteilhaften Eigenschaften
durch den beabsichtigten Zusatz oder die Zusätze nicht oder nicht wesentlich
verändert
werden.
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Die
erfindungsgemäßen gebrauchsfertigen
Farbmittelzusammensetzungen können
gegebenenfalls unter Druck in unterschiedlichen Formen vorliegen,
beispielsweise als Flüssigkeit,
Creme oder Gel, oder in beliebigen anderen Formen, die für die Durchführung einer
Färbung
von Keratinfasern und insbesondere von menschlichem Haar geeignet
sind. In diesem Fall liegen die Oxidationsfarbstoffe und die ammoniogene(n)
Oxidoreduktase(n) (2 Elektronen) in der gleichen gebrauchsfertigen
Zusammensetzung vor, die daher keinen gasförmigen Sauerstoff enthalten
darf, um eine vorzeitige Oxidation des Oxidationsfarbstoffes oder
der Oxidationsfarbstoffe zu unterbinden.
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Die
Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Färben von Keratinfasern und
insbesondere menschlichen Keratinfasern, wie zum Färben der
Haare, unter Verwendung der oben definierten gebrauchsfertigen Farbmittelzusammensetzung.
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Nach
diesem Verfahren wird auf die Fasern mindestens eine oben definierte
gebrauchsfertige Farbmittelzusammensetzung während einer Zeitspanne, die
zur Bildung der gewünschten
Färbung
ausreichend ist, aufgebracht, worauf gespült, gegebenenfalls mit Haarwaschmittel
gewaschen, nochmals gespült
und getrocknet wird.
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Die
Zeitspanne, die erforderlich ist, um die Keratinfasern zu färben, liegt
im Allgemeinen im Bereich von 3 bis 60 min und genauer im Bereich
von 5 bis 40 min.
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Nach
einer speziellen Ausführungsform
umfasst das Verfahren einen vorbereitenden Schritt, der darin besteht,
einerseits eine Zusammen setzung (A), die in einem zum Färben geeigneten
Medium mindestens eine Oxidationsbase enthält, und andererseits eine Zusammensetzung
(B) getrennt voneinander aufzubewahren, die in einem zum Färben geeigneten
Medium mindestens ein Enzym vom Typ der ammoniogenen Oxidoreduktasen
(2 Elektronen) enthält,
wobei die Zusammensetzung (A) und/oder die Zusammensetzung (B) mindestens
einen Donor für
das Enzym enthält,
und diese bei der Anwendung zu vermischen, bevor das Gemisch auf
die Keratinfasern aufgebracht wird.
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Im
Folgenden werden zur Erläuterung
der Erfindung Beispiele angegeben, die nicht einschränkend zu verstehen
sind.
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Beispiele 1 und 2:
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Es
werden die folgenden gebrauchsfertigen Farbmittelzusammensetzungen
hergestellt (Mengenanteile in g):
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Die
oben beschriebenen gebrauchsfertigen Farbmittelzusammensetzungen
werden bei Raumtemperatur jeweils 30 min auf natürliche graue Haarsträhnen mit
90 % weißen
Haaren aufgebracht. Die Haarsträhnen werden
dann gespült,
mit Standardhaarwaschmittel gewaschen und anschließend getrocknet.
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Die
Haare sind in den in der nachfolgenden Tabelle angegebenen Farbnuancen
gefärbt:
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Vergleichsbeispiele 3
und 4:
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Es
werden die folgenden gebrauchsfertigen Farbmittelzusammensetzungen
hergestellt (Mengenanteile in g):
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Die
oben beschriebenen gebrauchsfertigen Farbmittelzusammensetzungen
werden bei Raumtemperatur jeweils 30 min auf natürliche graue Haarsträhnen mit
90 % weißen
Haaren aufgebracht. Die Haarsträhnen werden
dann gespült,
mit Standardhaarwaschmittel gewaschen und anschließend getrocknet.
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Die
Farbe der Strähnen
wurde vor und nach dem Färben
im L*a*b*-System
mit einem Colorimeter MINOLTA CM 2002® gemessen
(Beleuchtung D65).
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In
dem L*a*b*-System bedeuten die drei Parameter die Intensität (L*),
die Nuance (a*) und die Sättigung
(b*).
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Je
höher der
Wert von L in diesem System ist, desto heller oder wenig intensiv
ist die Farbe. Je niedriger der Wert für L ist, desto dunkler oder
intensiver ist dagegen die Farbe.
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Die
Parameter a* und b* geben zwei Farbachsen an, a* die Farbachse grün/rot und
b* die Farbachse blau/gelb. Werte für a* und b*, die nahe bei Null
liegen, entsprechen grauen Farbnuancen.
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Das
Aufziehen der Farbe kann mit der folgenden Gleichung berechnet werden:
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In
dieser Gleichung bedeutet ΔE
den Farbunterschied von zwei Strähnen
(im vorliegenden Fall das Aufziehen der Farbe) und L*, a* und b*
die Intensität,
Nuance bzw. die Sättigung
der gefärbten
Strähne,
wobei I0*, a0* und
b0*die Intensität, Nuance bzw. die Sättigung
der nicht gefärbten
Strähne
angeben.
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Je
größer der
Wert von Δ E
ist, desto größer ist
der Farbunterschied der beiden Strähnen, d.h. im vorliegenden
Fall, desto besser zieht die Farbe auf.
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Für jede getestete
Zusammensetzung wurde der Farbunterschied ΔE zwischen der ungefärbten Strähne und
der gefärbten
Strähne
nach der oben angegebenen Gleichung berechnet, um angeben zu können, wie
kräftig
die Färbung
ist.
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Die
Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle I angegeben: Tabelle
I
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Aus
den Ergebnissen geht hervor, dass die erfindungsgemäße Zusammensetzung
des Beispiels 3, d.h. die Zusammensetzung, die die D-Alanin-Oxidase,
bei der es sich um eine ammoniogene Oxidoreduktase (2 Elektronen)
handelt, in Gegenwart von D-Alanin als Donor enthält, im Vergleich
mit der Zusammensetzung des Beispiels 4, die zum Stand der Technik
gehört
und Uricase, die keine ammoniogene Oxidoreduktase (2 Elektronen)
ist, und Harnsäure
enthält,
zu einer kräftigeren
Färbung
führt.