DE60310338T2

DE60310338T2 - Zusammensetzung zum Färben von Keratinfasern enthaltend einen Aldehydvorläufer, ein Enzym und ein Hydrazon

Info

Publication number: DE60310338T2
Application number: DE60310338T
Authority: DE
Inventors: Herve Burgaud; Rui Pereira; Beatrice Belcour-Castro
Original assignee: LOreal SA
Current assignee: LOreal SA
Priority date: 2002-07-05
Filing date: 2003-07-01
Publication date: 2007-05-24
Anticipated expiration: 2023-07-02
Also published as: EP1415642A1; FR2841779A1; FR2841779B1; JP3739371B2; ATE347873T1; JP2004035558A; EP1415642B1; DE60310338D1; ES2272921T3

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf die Färbung von Keratinfasern und sie betrifft insbesondere eine Zusammensetzung, die einen Aldehydvorläufer, ein Enzym und ein heteroaromatisches Hydrazon enthält, das durch Reaktion mit einem Aldehyden eine farbige Substanz bilden kann, sowie ein Verfahren zum Färben von Keratinfasern unter Verwendung dieser Zusammensetzung und eine Vorrichtung mit mehreren Abteilungen, die diese Zusammensetzung enthält.
Es ist bekannt, Keratinfasern und insbesondere menschliches Haar mit Farbmittelzusammensetzungen zu färben, die Farbstoffvorprodukte von Oxidationsfarbstoffen enthalten, die im Allgemeinen als Oxidationsbasen bezeichnet werden, wie o- oder p-Phenylendiamine, o- oder p-Aminophenole und heterocyclische Verbindungen. Diese Oxidationsbasen sind farblose oder schwach farbige Verbindungen, die, wenn sie mit oxidierenden Produkten kombiniert werden, über eine oxidative Kondensation farbige Verbindungen bilden können.
Man weiß auch, dass die mit diesen Oxidationsbasen erhaltenen Farbnuancen variiert werden können, indem sie mit Kupplern oder Farbnuancierern kombiniert werden, wobei diese insbesondere unter den aromatischen m-Diaminen, m-Aminophenolen, m-Dihydroxybenzolen und verschiedenen heterocyclischen Verbindungen wie Indolverbindungen ausgewählt sind.
Die Vielfalt der als Oxidationsbasen und Kuppler verwendeten Moleküle ermöglicht es, eine große Farbpalette zu erzeugen.
Die so genannte "permanente" Färbung, die mit diesen Oxidationsfarbstoffen erhalten wird, muss im Übrigen bestimmten 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 müssen gegenüber von außen einwirkenden Agentien, wie Licht, ungünstigen Witterungsbedingungen, Wäschen, permanenten Verformungen, Transpirieren und Reibung, gut beständig sein.
Mit den Farbstoffen müssen auch weiße Haare abgedeckt werden können und sie müssen schließlich so wenig selektiv wie möglich sein, d. h. es dürfen über die Länge einer Keratinfaser, die im Allgemeinen von ihrer Wurzel bis zu ihrer Spitze in unterschiedlicher Weise sensibilisiert (d. h. strapaziert) wurde, möglichst geringe Farbabweichungen auftreten.
Die Färbung erfolgt im Allgemeinen in einem stark alkalischen Medium in Gegenwart von Wasserstoffperoxid. Die Verwendung von alkalischen Medien in Gegenwart von Wasserstoffperoxid hat jedoch den Nachteil, dass die Fasern in nicht zu vernachlässigender Weise geschädigt und die Keratinfasern entfärbt werden, was nicht immer gewünscht wird.
Die oxidative Färbung von Keratinfasern kann auch mithilfe von Oxidationssystemen erfolgen, die sich von Wasserstoffperoxid unterscheiden, wie enzymatischen Systemen.
In der Patentanmeldung FR 2 769 219 wird zum Färben von Keratinfasern die Verwendung einer Uricase und ihres Substrats Harnsäure bei der oxidativen Färbung beschrieben.
Die Patentanmeldung EP-A-0 310 675 beschreibt die Verwendung eines Farbstoffvorprodukts eines Oxidationsfarbstoffes vom Benzoltyp in Kombination mit Enzymen wie Pyranose-Oxidase, Glucose-Oxidase.
Es ist auch bekannt, Aldehyde bei der Haarfärbung zu verwenden. In der Patentanmeldung WO 01/62219 wird ein Mittel zum Färben von Keratinfasern beschrieben, das erhalten wird, indem zwei Verbindungen vermischt werden: einerseits eine Verbindung, die mindestens eine Carbonylbindung aufweist, wie ein Aldehyd, und andererseits eine Verbindung vom Indoltyp oder ein 3H-Indoliniumderivat.
Die Patentanmeldung WO 02/47633 basiert auf der Verwendung eines oxidierenden Enzyms, eines aromatischen Alkohols und aliphatischen oder aromatischen, primären oder sekundären Aminen, Heterocyclen, die Stickstoff enthalten, Aminosäuren, Oligopeptiden, hydroxylierten Aromaten und Verbindungen, die aktivierte C-H-Bindungen aufweisen.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, neue Farbmittelzusammensetzungen zum Färben von Keratinfasern und insbesondere menschlichen Keratinfasern wie Haaren anzugeben, die geeignet und nicht toxisch sind und die Natur der Keratinfasern berücksichtigen.
Die Anmelderin hat in vorteilhafter und überraschender Weise festgestellt, dass es möglich ist, diese Aufgabe mit einer Zusammensetzung zu lösen, die in einem zum Färben geeigneten Medium mindestens einen Aldehydvorläufer, mindestens ein Enzym, das ausgehend von dem Aldehydvorläufer einen Aldehyden bilden kann, und mindestens ein heteroaromatisches Hydrazon enthält.
Die erfindungsgemäßen Farbmittelzusammensetzungen haben den Vorteil, dass sie unter Verwendung von Wasser als Hauptbestandteile des Farbmittelmediums verwendet werden können. Sie sind daher geeignet, nicht toxisch und die Natur der Keratinfasern wird beachtet.
Die Zusammensetzungen werden in einem einfachen Anwendungsverfahren eingesetzt, mit dem man den Risiken aus dem Weg gehen kann, die mit der Handhabung von stark reaktiven Produkten, wie Aldehyden, verbunden sind. Die auf biochemischem Wege erzeugten Produkte reagieren unmittelbar mit anderen Molekülen und die Aldehyde reichern sich daher nicht dort an, wo sie gebildet werden.
Die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen ermöglichen es, dass Färbungen in natürlichen Farbtönen, die wenig selektiv und beständig sind, gebildet werden, wobei die Zusammensetzungen neue Farben erzeugen können, die unterschiedlichste Farbnuancen von intensiver und gleichförmiger Farbe ergeben können, ohne dass die Haare in einem bedeutenden Umfang geschädigt werden.
Die vorliegende Erfindung bezieht sich daher auch auf ein Verfahren zum Färben von Keratinfasern und insbesondere menschlichen Keratinfasern wie Haaren, bei dem auf die Keratinfasern die erfindungsgemäße Zusammensetzung während einer Zeitspanne auf die Fasern aufgebracht wird, die ausreichend ist, um die gewünschte Färbung zu bilden.
Die erfindungsgemäße Zusammensetzung reagiert vorteilhaft in situ auf den Keratinfasern. Der oder die erhaltene(n) Farbstoff(e) dringen in die Keratinfaser ein und färben sie.
Die Aldehydvorläufer können unter den Aminosäuren, wie N-6-Methyllysin, Dimethylglycin, Methylglutamat, Trionin und Sarcosin; 2-Oxosäuren, wie 2-Oxopyruvat, Benzoylformat, Phenylpyruvat; primären Alkoholen, insbesondere Methanol, Ethanol, Benzylalkohol, ausgewählt werden.
Es sind vorzugsweise unter den primären Alkoholen ausgewählt. Die verwendeten primären Alkohole sind aliphatische oder aromatische primäre Alkohole. Es können beispielsweise Methanol, Ethanol, Propanol, primäre Alkohole mit langen Kohlenwasserstoffketten, beispielsweise mit 12 bis 15 Kohlenstoffatomen, Benzylalkohol, 4-Aminobenzylalkohol angegeben werden.
Die Enzyme, die befähigt sind, einen Aldehyden aus einem Aldehydvorläufer zu bilden, können insbesondere ausgewählt werden unter Alkohol-Dehydrogenasen EC 1.1.1.1, Alkohol-Dehydrogenasen EC 1.1.1.2, Alkohol-Dehydrogenasen EC 1.1.1.71, aromatischer Alkohol-Dehydrogenasen EC 1.1.1.90, die auch als Arylalkohol-Dehydrogenasen bezeichnet werden, aromatischer Alkohol-Dehydrogenasen EC 1.1.1.97, 3-Hydroxybenzylalkohol-Dehydrogenasen EC 1.1.1.97, Coniferylalkohol-Dehydrogenasen EC 1.1.1.194, Zimtalkohol-Dehydrogenasen EC 1.1.1.195, Methanol-Dehydrogenasen EC 1.1.1.244, aromatischer Alkohol-Oxidasen EC 1.1.3.7, die auch als Arylalkohol-Oxidasen bezeichnet werden, Alkohol-Oxidasen EC 1.1.3.13, 4-Hydroxymandelat-Oxidasen EC 1.1.3.19, Oxidasen von Alkoholen mit langen Kohlenwasserstoffketten EC 1.1.3.20, Methanol-Oxidasen EC 1.1.3.31, Alkohol-Dehydrogenasen EC 1.1.99.20, Sarcosinase-Oxidasen EC 1.5.3.1, N6-Methyllysin-Oxidasen EC 1.5.3.4, Dimethylglycin-Oxidasen EC 1.5.3.10, Sarcosin-Dehydrogenasen EC 1.5.99.1, Dimethylglycin-Dehydrogenasen EC 1.5.99.2, Methylglutamat-Dehydrogenasen EC 1.5.99.5, Oxosäuren-Decarboxylasen EC 4.1.1.1, Benzoylformat-Decarboxylasen EC 4.1.1.7, Phenylpyruvat-Decarboxylasen EC 4.1.1.43, Threonin-Aldolase EC 4.1.2.5.
Das Enzym, das aus einem Aldehydvorläufer einen Aldehyden bilden kann und das in der erfindungsgemäßen Farbmittelzusammensetzung verwendet wird, kann aus einem Pflanzenextrakt, tierischen Extrakt, Extrakt von Mikroorganismen (Bakterien, Pilze, Hefen, Mikro algen) oder Virenextrakt, Extrakten von differenzierten oder undifferenzierten Zellen, die in vivo oder in vitro erhalten werden, genetisch modifiziert oder nicht modifiziert sind oder synthetisiert wurden (beispielsweise durch chemische oder biotechnologische Synthese), stammen.
Beispiele für zweckmäßige Enzyme sind insbesondere die Gattungen Plectranthus, Pinus, Gastropode, Manduca, Pichia, Candida, Pleurotus, Pseudomonas und insbesondere die folgenden Arten: Plectranthus colleoides, Pinus strobus, bei dem es sich um eine Art pflanzlicher Herkunft handelt, Gastropode mollusc, Manduca sexta, die tierischer Herkunft sind, Pichia pastoris und Candida boidinii, bei denen es sich um Hefen handelt, Pleurotus pulmonarius, ein Pilz, und Pseudomonas pseudoalcaligenes, ein Bakterium.
Die Konzentration des in der Farbmittelzusammensetzung verwendeten Enzyms liegt im Allgemeinen im Bereich von 0,005 bis 40 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Zusammensetzung, und vorzugsweise 0,05 bis 10 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Zusammensetzung.
Die enzymatische Aktivität der erfindungsgemäß verwendeten Enzyme kann ausgehend von der Oxidation des Donors (Aldehydvorläufer) unter aeroben Bedingungen definiert werden. Die Einheit U entspricht der Enzymmenge, die zur Bildung von 1 μmol Aldehyd pro Minute bei einem gegebenen pH-Wert und einer Temperatur von 25°C führt.
Die Enzymmenge liegt vorzugsweise im Bereich von 0,2 bis 4·10⁸ Einheiten U für 100 g Farbmittelzusammensetzung.
Die Wahl des Enzyms hängt von der Art des Aldehydvorläufers ab. Wenn der Aldehydvorläufer ein Alkohol ist, dann ist das Enzym bei spielsweise unter den Enzymen ausgewählt, die befähigt sind, aus diesem Alkohol einen Aldehyden zu bilden. Wenn der Aldehydprecursor das Methylglutamat ist, dann ist das Enzym eine Methylglutamat-Dehydrogenase.
Nach einer bevorzugten Variante ist der Aldehydvorläufer ein primärer Alkohol und das Enzym ein Enzym, das befähigt ist, aus einem Alkohol einen Aldehyden zu bilden. Wenn der primäre Alkohol beispielsweise ein aliphatischer C_1-6-Alkohol ist, dann ist das Enzym, das den Alkohol bilden kann, unter den Alkohol-Oxidasen, Alkohol-Dehydrogenasen, Methanol-Dehydrogenasen, Methanol-Oxidasen ausgewählt. Wenn es sich bei dem primären Alkohol um Benzylalkohol, 4-t-Butylbenzylalkohol, 3-Hydroxy-4-methoxybenzylalkohol, Veratrylalkohol, 4-Methoxybenzylalkohol, Zimtalkohol, 2,4-Hexadien-1-on handelt, können die Arylalkohol-Oxidasen oder aromatischer Alkohol-Dehydrogenasen verwendet werden.
Die Konzentration des Aldehydvorläufers liegt im Allgemeinem im Bereich von 0,01 bis 40 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Zusammensetzung, und vorzugsweise 0,05 bis 10 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Zusammensetzung.
Die erfindungsgemäß verwendbaren heteroaromatischen Hydrazone sind Verbindungen, die durch Reaktion mit einem Aldehyden eine farbige Substanz bilden können, d. h. Farbstoffvorprodukte. Es handelt sich vorzugsweise um heteroaromatische Hydrazone mit der Formel: Ar = N-NH₂, worin Ar einen 5- oder 6-gliedrigen aromatischen Heterocyclus bedeutet, der mindestens ein Stickstoffatom enthält. Ar ist vorzugswei se unter den folgenden Heterocyclen ausgewählt: Pyrrolen, Pyridinen, Pyrazolen und Imidazolen.
Ar kann auch eine 9- oder 10-gliedrige kondensierte polycyclische heteroaromatische Gruppe sein, die mindestens ein Stickstoffatom enthält, vorzugsweise ein Isoindol.
Ar kann ferner an mindestens einer Position substituiert sein. Ar ist vorzugsweise eine Verbindung, bei der die Stickstoffatome des Heterocyclus mit einem Substituenten substituiert sind, der unter den C_1-4-Alkylgruppen, wie Methyl, Ethyl, Propylgruppen und Butylgruppen, C_1-4-Alkoholen, wie Methanol (-CH₂OH), Ethanol (-(C₂H₄)OH), Propanolgruppen (-(C₃H₆)OH), Butanolgruppen (-(C₂H₈)OH), C_1-4-Ethern, wie Methoxy (-OCH₃), Ethoxy (-OC₂H₅), Propanoxy (-OC₃H₇), Butanoxy (-OC₄H₈), ausgewählt ist.
Die Konzentration des heteroaromatischen Hydrazons liegt im Allgemeinen im Bereich von 0,0005 bis 20 Gew.-% und vorzugsweise 0,05 bis 10 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Zusammensetzung.
Die erfindungsgemäße Zusammensetzung kann ferner mindestens ein weiteres Farbstoffvorprodukt eines Oxidationsfarbstoffs enthalten. Die Art der herkömmlichen Farbstoffvorprodukte von Oxidationsfarbstoffen (Basen und/oder Kuppler), die in der erfindungsgemäßen Zusammensetzung verwendet werden, ist kein kritischer Parameter.
Die herkömmlichen Oxidationsbasen sind insbesondere unter den p-Phenylendiaminen, Bisphenylalkylendiaminen, p-Aminophenolen, o-Aminophenolen und heterocyclischen Basen und deren Additionssalzen ausgewählt.
Von den p-Phenylendiaminen können insbesondere beispielsweise p- Phenylendiamin, p-Toluylendiamin, 2-Chlor-p-phenylendiamin, 2,3-Dimethyl-p-phenylendiamin, 2,6-Dimethyl-p-phenylendiamin, 2,6-Diethyl-p-phenylendiamine, 2,5-Dimethyl-p-phenylendiamine, N,N-Dimethyl-phenylendiamin, N,N-Diethyl-p-phenylendiamin, N,N-Dipropyl-p-phenylendiamin, 4-Amino-N,N-diethyl-3-methylanilin, N,N-bis(β-hydroxyethyl)-p-phenylendiamin, 4-N,N-bis(β-hydroxyethyl)-amino-2-methylanilin, 4-N,N-bis(β-hydroxyethyl)amino-2-chloranilin, 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,y-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, 4-Amino-phenyl-pyrrolidin, 2-Thienyl-p-phenylendiamin, 2-β-Hydroxyethyl-amino-5-amino-toluol und deren Additionssalze mit einer Säure angegeben werden.
Von den oben genannten p-Phenylendiaminen werden das p-Phenylendiamin, p-Toluylendiamin, 2-Isopropyl-p-phenylendiamin, 2-β-Hydroxyethyl-p-phenylendiamin, 2-β-Hydroxyethyloxy-p-phenylendiamin, 2,6-Dimethyl-p-phenylendiamin, 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 besonders bevorzugt.
Von den Bisphenylalkylendiaminen können beispielsweise das 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-diaminophenoxy)-3,6-dioxaoctan und deren Additionssalze mit einer Säure genannt werden.
Von den p-Aminophenolen kommen beispielsweise das p-Aminophenol, 4-Amino-3-methylphenyl, 4-Amino-3-fluorphenol, 4-Amino-3-hydroxymethylphenol, 4-Amino-2-methylphenol, 4-Amino-2-hydroxy-methylphenol, 4-Aminno-2-methoxymethylphenol, 4-Amino-2-amino-methylphenol, 4-Amino-2-(β-hydroxyethylaminomethyl)-phenol, 4-Amino-2-fluorphenol und deren Additionssalze mit einer Säure in Betracht.
Von den o-Aminophenolen können beispielsweise 2-Aminophenol, 2-Amino-5-methylphenol, 2-Amino-6-methylphenol, 5-Acetamido-2-aminophenol und deren Additionssalze mit einer Säure angegeben werden.
Von den heterocyclischen Basen können beispielsweise die Pyridinderivate, Pyrimidinderivate und Pyrazolderivate angegeben werden.
Von den Pyridinderivaten können die Verbindungen, die beispielsweise in den Patenten GB 1 026 978 und GB 1 153 196 beschrieben wurden, wie 2,5-Diaminopyridin, 2-(4-Methoxyphenyl)-amino-3-aminopyridin, 3,4-Diaminopyridin, und deren Additionssalze mit einer Säure angegeben werden.
Von den Pyrimidinderivaten können die Verbindungen, die beispielsweise in den Patenten DE 2 359 399 ; JP 88-169 571; JP 05 163 124 ; EP 0 770 375 oder der Patentanmeldung WO 96/15765, wie 2-Hydroxy-4,5,6-triaminopyrimidin, 2,4-Dihydroxy-5,6-diaminopyrimidin, und die Pyrazolopyrimidinderivate angegeben werden, wie beispielsweise solche, die in der Patentanmeldung FR-A-2 750 048 genannt sind, wobei von diesen zu nennen sind: Pyrazolo(1,5-a]pyrimidin-3,7-diamin; 2,5-Dimethyl-pyrazolo[1,5-a]pyrimidin-3,7-diamin; Pyrazo-lo[1,5-a]pyrimidin-3,5-diamin; 2,7-Dimethyl-pyrazolo[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-imidazolylpropylamino-pyrazolo[1,5-a]pyrimidin und deren Additionssalze mit einer Säure und ihre tautomeren Formen, wenn ein tautomeres Gleichgewicht existiert.
Von den Pyrazolderivaten können die Verbindungen angegeben werden, die in den Patenten DE 3 843 892 , 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, 4,5-Diamino-1-(β-hydroxyethyl)-pyrazol, 3,4-Diamino-pyrazol, 4,5-Diamino-1-(4'-chlorbenzyl)-pyrazol, 4,5-Diamino-1,3-dimethyl-pyrazol, 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-triamino-pyrazol, 3,5-Diamino-1-methyl-4-methylmaino-pyrazol, 3,5-Diamino-4-(β-hydroxyethyl)-amino-1-methyl-pyrazol und deren Additionssal zen mit einer Säure.
Die Konzentration der Oxidationsbase liegt im Allgemeinen im Bereich von 0,0005 bis 10 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Zusammensetzung.
Von den herkömmlichen oxidativen Kupplern kommen insbesondere m-Phenylendiamine, m-Aminophenole, m-Dihydroxybenzole, Naphthalinkuppler und heterocyclische Kuppler sowie deren Additionssalze in Betracht.
Als Beispiele für herkömmliche oxidative Kuppler sind zu nennen: 2-Methyl-5-aminophenol, 5-N-(β-hydroxyethyl)-amino-2-methylphenol, 6-Chlor-2-methyl-5-aminophenol, 3-Aminophenol, 1,3-Dihydroxybenzol (oder Resorcin), 1,3-Dihydroxy-2-methylbenzol, 4-Chlor-1,3-dihydroxybenzol, 2,4-Diamino-1-(β-hydroxyethyloxy)-benzol, 2-Amino-4-(β-hydroxyethylamino)-1-methoxybenzol, 1,3-Diaminobenzol, 1,3-Bis(2,4-diaminophenoxy)propan, 3-Ureidoanilin, 3-Ureido-1-dimethylaminobenzol, Sesamol, 1-β-Hydroxyethylamino-3,4-methylendioxybenzol, α-Naphthol, 2-Methyl-1-naphthol, 6-Hydroxyindol, 4-Hydroxyindol, 4-Hydroxy-N-methylindol, 2-Amino-3-hydroxypyridin, 6-Hydroxybenzomorpholin, 3,5-Diamino-2,6-dimethoxypyridin, 1-N-(β-Hydroxyethyl)amino-3,4-methylendioxybenzol, 2,6-Bis(β-hydroxyethylamino)toluol und deren Additionssalze.
Die Konzentration dieses oxidativen Kupplers liegt im Allgemeinen im Bereich von 0,0001 bis 10 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Zusammensetzung.
Die Additionssalze mit einer Säure, die für die Oxidationsbasen und Kuppler verwendbar sind, sind insbesondere unter den Hydrochloriden, Hydrobromiden, Sulfaten, Citraten, Succinaten, Tartraten, Lactaten, Tosylaten, Benzolsulfonaten, Phosphaten und Acetaten ausge wählt.
Die im Rahmen der Erfindung verwendbaren Additionssalze sind beispielsweise unter den Additionssalzen mit Natriumhydroxid, Kaliumhydroxid, Ammoniak, Aminen oder Alkanolaminen ausgewählt.
Die erfindungsgemäße Farbmittelzusammensetzung kann ferner eine oder mehrere Direktfarbstoffe enthalten, die insbesondere unter den nitrierten Farbstoffen aus der Benzolreihe, direktziehenden kationischen Farbstoffen, direktziehenden Azofarbstoffen, Methinfarbstoffen und Azomethinfarbstoffen ausgewählt werden können.
Das zum Färben geeignete Medium, das auch als Farbmittelträger bezeichnet wird, besteht im Allgemeinen aus Wasser oder einem Gemisch aus Wasser und mindestens einem organischen Lösungsmittel zur Solubilisierung der Verbindungen, die nicht ausreichend wasserlöslich sind. Von den organischen Lösungsmitteln können beispielsweise niedere Alkohole mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, wie Ethanol und Isopropanol; Polyole und Polyolether, wie 2-Butoxyethanol, Propylenglycol, Propylenglycolmonomethylether, Diethylenglycolmonoethylether und Diethylenglycolmonomethylether sowie die aromatischen Alkohole, wie Benzylalkohol oder Phenoxyethanol, und deren Gemische angegeben werden.
Die Lösungsmittel können in Mengenanteilen von vorzugsweise etwa 1 bis 40 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Farbmittelzusammensetzung, und besonders bevorzugt 5 bis 30 Gew.-% enthalten sein.
Die erfindungsgemäße Farbmittelzusammensetzung kann auch verschiedene Zusatzstoffe enthalten, die gewöhnlich in Zusammensetzungen zum Färben der Haare verwendet werden, wie anionische, kationische, nichtionische, amphotere, zwitterionische grenzflächen aktive Stoffe oder deren Gemische, anionische, kationische, nichtionische, amphotere, zwitterionische Polymere oder deren Gemische, anorganische oder organische Verdickungsmittel und besonders anionische, kationische, nichtionische und amphotere polymere assoziative Verdickungsmittel, Antioxidantien, Penetrationsmittel, Maskierungsmittel, Parfums, Puffer, Dispergiermittel, Konditioniermittel, wie beispielsweise flüchtige oder nicht flüchtige, modifizierte oder nicht modifizierte Silicone, Filmbildner, Ceramide, Konservierungsmittel und Trübungsmittel.
Die oben angegebenen Zusatzstoffe liegen im Allgemeinen in einem Mengenanteil von jeweils 0,01 bis 20 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Zusammensetzung, vor.
Der Fachmann wird natürlich die gegebenenfalls vorliegende(n) zusätzliche(n) Verbindung(en) so auswählen, dass die mit der erfindungsgemäßen Zusammensetzung zum oxidativen Färben verbundenen vorteilhaften Eigenschaften durch den beabsichtigten Zusatz oder die Zusätze nicht oder nicht wesentlich beeinträchtigt werden.
Der pH-Wert der erfindungsgemäßen Farbmittelzusammensetzung liegt im Allgemeinen im Bereich von etwa 5 bis 11 und vorzugsweise 7 bis 10. Er kann mit Ansäuerungsmitteln oder Alkalisierungsmitteln, die gewöhnlich zum Färben von Keratinfasern verwendet werden, oder auch mit herkömmlichen Puffersystemen auf den gewünschten Wert eingestellt werden.
Von den Ansäuerungsmitteln können beispielsweise die anorganischen oder organischen Säuren, wie Salzsäure, Orthophosphorsäure, Schwefelsäure, Carbonsäuren, wie Essigsäure, Weinsäure, Citronensäure, Milchsäure, und die Sulfonsäuren angegeben werden.
Von den Alkalisierungsmitteln sind beispielsweise Ammoniak, Alkali carbonate, Alkanolamine, wie Mono-, Di- und Triethanolamin, sowie deren Derivate, Natriumhydroxid oder Kaliumhydroxid sowie die Verbindungen der folgenden Formel (III) zu nennen:
worin W eine gegebenenfalls mit einer Hydroxygruppe oder einer C_1-4-Alkylgruppe substituierte Propylengruppe bedeutet; und die Gruppen Ra, Rb, Rc und Rd, die gleich oder verschieden sind, ein Wasserstoffatom, C_1-4-Alkyl oder C_1-4-Hydroxyalkyl bedeuten.
Die Farbmittelzusammensetzung kann in unterschiedlichen Formen vorliegen, beispielsweise als Flüssigkeit, Creme, Gel oder auch in beliebigen anderen Formen, die geeignet sind, Keratinfasern und insbesondere menschliche Haare zu färben.
Wenn der oder die Aldehydvorläufer und das oder die Enzym(e) in der gleichen gebrauchsfertigen Zusammensetzung enthalten sind, enthält die Zusammensetzung vorzugsweise keinen gasförmigen Sauerstoff, um die vorzeitige Oxidation des oder der Aldehydvorläufer(s) zu verhindern.
Die Erfindung bezieht sich auch auf ein Verfahren zum Färben von Keratinfasern und insbesondere menschlichen Keratinfasern, wie Haaren, bei dem mindestens eine erfindungsgemäße Zusammensetzung zum Färben von Keratinfasern auf die Fasern aufgetragen wird, wobei die Anwendungsdauer ausreichend ist, damit die gewünschte Färbung gebildet wird.
Die Farbe wird also mit Luftsauerstoff oder mithilfe eines Oxidationsmittels in Abhängigkeit von dem verwendeten Enzym gebildet.
Die Zusammensetzung wird auf die Keratinfasern aufgetragen. Nach einer Einwirkzeit von etwa 3 bis 60 und vorzugsweise etwa 5 bis 40 Minuten werden die Keratinfasern gespült, mit Haarwaschmittel gewaschen, nochmals gespült und dann getrocknet.
Je nach der Art des Enzyms kann die erfindungsgemäße Zusammensetzung eine gebrauchsfertige Zusammensetzung sein, die in einem zum Färben von Keratinfasern geeigneten Medium mindestens einen Aldehydvorläufer, mindestens ein Enzym, das aus dem Aldehydvorläufer einen Aldehyden bilden kann, und mindestens ein Hydrazon enthält, wobei das Ganze in anaerober Form aufbewahrt wird und kein gasförmiger Sauerstoff enthalten ist.
Wenn das Enzym befähigt ist, aus einem Vorläufer in Abwesenheit eines Oxidationsmittels oder von Luftsauerstoff einen Aldehyden zu bilden, dann wird die Zusammensetzung in Form von getrennten Zusammensetzungen aufbewahrt: in Form einer Zusammensetzung (A), die in einem zum Färben von Keratinfasern geeigneten Medium mindestens einen Aldehydvorläufer enthält, und andererseits einer Zusammensetzung (B), die in einem zum Färben von Keratinfasern geeigneten Medium mindestens ein Enzym, das aus dem Aldehydvorläufer einen Aldehyden bilden kann, enthält, wobei die Zusammensetzung (A) und/oder die Zusammensetzung (B) mindestens ein Hydrazon enthalten. Das Verfahren zum Färben umfasst dann einen vorbereiteten Schritt, der darin besteht, bei der Anwendung die Zusammensetzung (A) und (B) zu vermischen und das Gemisch auf die Fasern aufzutragen.
Das Verfahren zum Färben von Keratinfasern und insbesondere menschlichen Keratinfasern wie Haaren kann durchgeführt werden, indem die erfindungsgemäße Zusammensetzung auf den Keratinfasern vermischt wird.
Die Farbe kann bei einem sauren, neutralen oder alkalischen pH-Wert gebildet werden.
Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren kann die Farbe mit einem Oxidationsmittel gebildet werden.
Wenn das Oxidationsmittel erforderlich ist, kann es bei der Anwendung zu der erfindungsgemäßen Zusammensetzung gegeben werden oder es kann in Form einer oxidierenden Zusammensetzung, die es enthält, eingesetzt werden, welche gleichzeitig mit der erfindungsgemäßen Zusammensetzung oder getrennt davon anschließend aufgetragen wird.
Die oxidierende Zusammensetzung kann verschiedene Zusatzstoffe enthalten, die gewöhnlich in Zusammensetzungen zum Färben der Haare verwendet werden, wie die oben definierten.
Der pH-Wert der oxidierenden Zusammensetzung, die das Oxidationsmittel enthält, ist so, dass nach dem Mischen mit der Farbmittelzusammensetzung der pH-Wert der resultierenden, auf die Keratinfasern aufgebrachten Zusammensetzung im Bereich von 5 bis 11 und vorzugsweise 7 bis 10 liegt. Er kann mit Ansäuerungsmitteln oder Alkalisierungsmitteln, die gewöhnlich beim Färben von Keratinfasern verwendet werden, eingestellt werden, wie den oben definierten.
Die Zusammensetzung, die schließlich auf die Keratinfasern aufgetragen wird, kann in unterschiedlichen Formen vorliegen, beispielsweise in der Form von Flüssigkeiten, Cremes oder Gelen oder beliebigen anderen Formen, die geeignet sind, um Keratinfasern und insbesondere menschliche Haare zu färben.
Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist eine Vorrichtung mit meh reren Abteilungen oder "Kit" zum Färben, die eine erste Abteilung mit der oben definierten Zusammensetzung (A) und eine zweite Abteilung mit der oben definierten Zusammensetzung (B) enthält. Diese Vorrichtung kann eine dritte Zusammensetzung enthalten, die ein Oxidationsmittel enthält, wobei die dritte Zusammensetzung vorzugsweise in einer dritten Abteilung enthalten ist. Diese Vorrichtung kann mit einer Einrichtung ausgestattet sein, mit der das gewünschte Gemisch auf die Haare aufgetragen werden kann, wie die Vorrichtungen, die in dem Patent FR-2 586 913 der Anmelderin beschrieben sind.
Die folgenden Beispiele erläutern die Erfindung, ohne sie jedoch einzuschränken.
BEISPIELE
Beispiel 1
Dieses Beispiel betrifft eine in situ durchgeführte Reaktion zum Färben von Keratinfasern durch enzymatische Umwandlung von Ethanol und Acetaldehyd und anschließende Kupplung von Acetaldehyd und N-Ethanol-pyridin-2-hydrazon.

– Die Reaktion wird bei einem pH-Wert von 7 bis 9 mit einem Phosphatpuffer bei einer Konzentration von 30 mM durchgeführt.
– Die Alkohol-Oxidase (EC 1.1.3.13) von Pichia pastoris wird in einer Endkonzentration von 100 U/ml zugefügt.
– Bei dem verwendeten Aldehydvorläufer handelt es sich um Ethanol, das so zugegeben wird, dass in situ eine Endkonzentration von 10% (v/v) erhalten wird.
– Das N-Ethanol-pyridin-2-hydrazon wird in das Reaktionsgemisch so eingearbeitet, dass eine Endkonzentration von 0,3 M in situ erhalten wird.
– Die verschiedenen Komponenten werden vermischt, auf die Keratinfasern aufgebracht und bei 37°C inkubiert.
– Nach 45-minütiger Einwirkzeit werden die Keratinfasern gewaschen und dann gespült.

Die Keratinfasern weisen eine blau-violette Färbung auf.
Beispiel 2
Dieses Beispiel betrifft eine in situ durchgeführte Reaktion zum Färben von Keratinfasern durch enzymatische Umwandlung von Methanol in Formaldehyd und anschließende Kupplung von Formaldehyd und 4-Methoxy-N-methylpyridin-2-hydrazon.

– Die Reaktion erfolgt bei einem pH-Wert von 7 bis 9 mit einem Phosphatpuffer bei der Konzentration von 30 mM.
– Die Alkohol-Oxidase (EC 1.1.3.13) von Candida boidinii wird in einer Endkonzentration von 100 U/ml zugegeben.
– Der verwendete Aldehydvorläufer ist Methanol, das so zugegeben wird, dass eine Endkonzentration von 10% (v/v) in situ erhalten wird.
– Das 4-Methoxy-N-methylpyridin-2-hydrazon wird zu dem Reaktionsgemisch so hinzugefügt, dass eine Endkonzentration von 0,3 M in situ erhalten wird.
– Die verschiedenen Komponenten werden vermischt, auf die Keratinfasern aufgebracht, die bei 37°C inkubiert werden.
– Nach 45-minütiger Einwirkzeit werden die Keratinfasern gewaschen und dann gespült.

Die Keratinfasern haben eine violette Farbschattierung.
Beispiel 3
A – Herstellung eines Extraktes von Plectranthus colleoides (L)
Plectranthus colleoides (L) ist eine Pflanze aus der Familie der Labiateae.
Der verwendete Extrakt ist ein wässriger Rohextrakt von Plectranthus colleoides (L), der aus der gesamten Pflanze hergestellt wird.
Die oberirdischen Teile der Pflanze (Blätter und Stängel) werden entnommen, bei 45°C getrocknet, mit einer Messermühle zerkleinert und anschließend wird das erhaltene Pulver an einem Sieb mit einer Maschenweite von 0,5 μm gesiebt.
Das Pulver wird durch Rühren in Gegenwart von carbonathaltigem Wasser bei pH 9,5 extrahiert, das folgendermaßen hergestellt wird: Wasserfreies Natriumcarbonat wird in einer Menge von 1 g/l zu destilliertem Wasser gegeben, wobei der pH-Wert durch Zugabe von HCl 1N auf 9,5 eingestellt wird.
Die Extraktion erfolgt bei Raumtemperatur in einer Menge von 5 g Pulver der Pflanze auf 100 ml carbonathaltiges Wasser, das 1,5 h bei 900 U/min gerührt wird.
Das Gemisch wird dann unter Vakuum an einem Filter mit einer Porosität von 2,7 μm filtriert.
Das erhaltene Filtrat wird anschließend eingefroren und dann lyophilisiert.
B – Herstellung der Farbmittelzusammensetzung
Der Pflanzenextrakt wird mit 0,2% eines weiter unten beschriebenen Hydrazons, gelöst in 100 ml Alkohol/Wassergemisch (2/5) in Kontakt gebracht. Der Mengenanteil des Extraktes liegt im Bereich von 0,3 bis 0,4%. Zu diesem Gemisch gibt man 0,5 ml Wasserstoffperoxidlösung von 3% und 0,5 ml ammoniakalischen Puffer pH 9. Die Zusammensetzung wird auf die Haare aufgebracht und bei Raumtemperatur dort belassen. Es entsteht eine violette Farbe, die die Keratinfaser färbt.
Die gleiche Reaktion erhält man auch ohne Gegenwart von Wasserstoffperoxid bei pH 7.
Die Ergebnisse bezüglich der Färbung sind in der folgenden Tabelle zusammengefasst:
Die Analyse der Farbstoffe erfolgte mit HPLC, Massenspektroskopie und NMR.

Claims

Farbmittelzusammensetzung zum Färben von Keratinfasern, die in einem zum Färben geeigneten Medium mindestens einen Aldehydvorläufer, mindestens ein Enzym, das befähigt ist, ausgehend von dem Aldehydvorläufer einen Aldehyden zu bilden, und mindestens ein heteroaromatisches Hydrazon enthält, das befähigt ist, durch Reaktion mit einem Aldehyden eine farbige Substanz zu bilden.
Zusammensetzung nach Anspruch 1, wobei das Enzym aus einem Extrakt stammt, der unter den Pflanzenextrakten, tierischen Extrakten, Extrakten von Mikroorganismen oder Viren, Extrakten von differenzierten oder undifferenzierten Zellen ausgewählt ist, welche in vivo oder in vitro erhalten werden, genetisch modifiziert oder nicht modifiziert sind, oder synthetisch sind.
Zusammensetzung nach Anspruch 2, wobei das Enzym unter den Gattungen Plectranthus, Pinus, Gastropode, Manduca, Pichia, Candida, Pleurotus und Pseudomonas und insbesondere den folgenden Arten ausgewählt ist: Plectranthus colleoides, Pinus strobus, Gastropode mollusc, Manduca sexta, Pichia pastoris, Candida boidinii, Pleurotus pulmonarius und Pseudomonas pseudoalcaligenes.
Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Konzentration des Enzyms im Bereich von 0,005 bis 40 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Zusammensetzung, liegt.
Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der Aldehydvorläufer unter den Aminosäuren, wie N-6-Methyllysin, Dimethylglycin, Methylglutamat, Threonin und Sarcosin; 2-Oxosäuren, wie 2-Oxopyruvat, Benzoylformat, Phenylpyruvat; und primären Alkoholen ausgewählt ist, insbesondere Methanol, Ethanol, Benzylalkohol.
Zusammensetzung nach Anspruch 5, wobei die Konzentration des Aldehydvorläufers im Bereich von 0,01 bis 40 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Zusammensetzung, liegt.
Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei das heteroaromatische Hydrazon ein Hydrazon der Formel Ar = N-NH₂ ist, worin Ar einen 5- oder 6-gliedrigen Heterocyclus bedeutet, der mindestens ein Stickstoffatom enthält, oder eine 9- oder 10-gliedrige, kondensierte, polycyclische heteroaromatische Gruppe, die mindestens ein Stickstoffatom enthält, wobei Ar unsubstituiert vorliegt oder an den Stickstoffatomen mit einem Substituenten substituiert ist, der unter den C_1-4-Alkylgruppen, C_1-4-Alkoholen und C_1-4-Ethern ausgewählt ist.
Zusammensetzung nach Anspruch 7, wobei die Konzentration des heteroaromatischen Hydrazons im Bereich von 0,0005 bis 20 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Zusammensetzung, liegt.
Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, die eine herkömmliche Oxidationsbase enthält, die unter den p-Phenylendiaminen, Bisphenylalkylendiaminen, p-Aminophenolen, o-A minophenolen, heterocyclischen Basen und deren Additionssalzen ausgewählt ist.
Zusammensetzung nach Anspruch 9, wobei die Konzentration der herkömmlichen Oxidationsbase im Bereich von 0,0005 bis 10 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Zusammensetzung, liegt.
Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei die Zusammensetzung einen herkömmlichen Kuppler enthält, der unter den m-Phenylendiaminen, m-Aminophenolen, m-Dihydroxybenzolen, Naphthalinkupplern, heterocyclischen Kupplern und deren Additionssalzen ausgewählt ist.
Zusammensetzung nach Anspruch 11, wobei die Konzentration des Kupplers im Bereich von 0,0001 bis 10 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Zusammensetzung, liegt.
Zusammensetzung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie einen oder mehrere Direktfarbstoffe enthält.
Zusammensetzung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie ein Oxidationsmittel enthält.
Verfahren zum Färben von Keratinfasern und insbesondere menschlichen Keratinfasern, wie Haaren, dadurch gekennzeichnet, dass auf die Fasern mindestens eine Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 14 während einer Zeitspanne aufgebracht wird, die ausreicht, um die gewünschte Färbung zu bilden.
Verfahren nach Anspruch 15, wobei die Zusammensetzung eine gebrauchsfertige Zusammensetzung ist, die in anaerober Form ohne gasförmigen Sauerstoff aufbewahrt wird.
Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass es einen vorbereiteten Schritt umfasst, der darin besteht, eine Zusammensetzung (A), die in einem zum Färben geeigneten Medium mindestens einen Aldehydvorläufer enthält, und eine Zusammensetzung (B) zu vermischen, die in einem für Keratinfasern geeigneten Medium mindestens ein Enzym enthält, das aus dem Aldehydvorläufer einen Aldehyden bilden kann, wobei die Zusammensetzung (A) und/oder die Zusammensetzung (B) mindestens ein Hydrazon enthalten, das befähigt ist, durch Reaktion mit einem Aldehyden eine farbige Substanz zu bilden, worauf dieses Gemisch auf die Keratinfasern aufgebracht wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Farbe mit Hilfe eines Oxidationsmittels gebildet wird.
Verfahren zum Färben von Keratinfasern, dadurch gekennzeichnet, dass die Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 14 auf den Keratinfasern vermischt wird.
Vorrichtung mit mehreren Abteilungen oder "Kit" zum Färben, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine erste Zusammensetzung mit einer Zusammensetzung (A), wie sie in Anspruch 17 definiert wurde, und eine zweite Abteilung mit der Zusammensetzung (B), wie sie in Anspruch 17 definiert wurde, enthält.