ITAP20110009A1 - Procedimento per rendere lisci, in maniera semipermanente i capelli ricci, crespi od ondulati mediante utilizzo combinato di derivati del chitosano, dell'allantoina e della temperatura. - Google Patents

Description

PROCEDIMENTO PER RENDERE LISCI, IN MANIERA SEMIPERMANENTE, I CAPELLI RICCI, CRESPI OD ONDULATI MEDIANTE UTILIZZO COMBINATO DI DERIVATI DEL CHITOSANO, DELL’ALLANTOINA E DELLA TEMPERATURA.

DESCRIZIONE

La presente domanda di brevetto per invenzione industriale ha per oggetto un procedimento per rendere lisci, in maniera semipermanente, i capelli ricci, crespi od ondulati basato sull’utiiizzo combinato di derivati del chitosano, dell’allantoina e di una temperatura superiore a 170C,

La struttura della fibra capillare (o capello) della specie umana à ̈ ben descritta in US 6517822B1.

Attualmente le tecniche adottate per rendere lisci i capelli ricci o crespi possono essere riassunte in tre famiglie:

a. Condizionamento semplice con piastre striracapelli elettriche costituite in pratica da due ganasce calde (temperature superiori a 100°C), all’interno delle quali vengono afferrati e serrati i capelli per la modellazione nell’aspetto desiderato.

b. Condizionamento chimico più meccanico a bassa temperatura: si avvale dell 'ausilio di sostanze chimiche Se quali, poste sul capello e sottoposto il capello stesso a condizionamento a temperature inferiori a 100°C, riescono ad indurre modificazioni nell’aspetto della fibra capillare.

c. Condizionamento chimico più meccanico ad alta temperatura: si avvale dell’ausilio di sostanze chimiche da depositare sul capello e sottoporre questo a temperature superiori a 100°C. Questa tecnica riesce ad indurre sul capello modificazioni più consistenti rispetto a quelle della tecnica (a) a causa dell’azione combinata del calore e delle sostanze chimiche poste sul capello stesso. Nel trattamento del capello crespo o riccio, al fine di renderlo liscio, sono attualmente utilizzate numerose sostanze chimiche capaci dì interagire con i ponti disolfuro della cistina o con ì legami peptidici degli aminoacidi costituenti la fibra capillare. Questi trattamenti sono ben descritti ad esempio in WO 2007/135299 A1 ed in US 2010/0300471 A1. Le sostanze utilizzate per questa tipologia di trattamenti presentano nella maggior parte dei casi problemi di elevata tossicità verso l’uomo e/o elevata aggressività verso il capello (es: aldeide formica, glutaraldeide, sodio idrossido, ammoniaca, composti solforati, guanidine etc).

Numerosi sono i documenti brevettuali inerenti l’uso di acido gliossìlico nel trattamento dei capelli per migliorarne il loro aspetto visivo e le loro caratteristiche fisico meccaniche.

GB 1416564 A usa mercaptoderivati per ottenere la deformazione permanente del capello basata sul principio della rottura dei ponti disolfuro della cistina impiegando nella miscela anche sali dell’acido gliossìlico (e non l’acido gliossìlico) con evidente azione di agente tamponante del pH. Le concentrazioni di sali di acido gliossìlico dichiarate sono tutte inferiori al 4% in peso (il nostro trovato prevede range di utilizzo compreso tra il 4,5 ed il 14,5 % di addo gliossìlico) ed inoltre il procedimento descritto in GB 1416564 A esclude l’utilizzo di temperature superiori a 150<°>C.

US 6086861 usa acido gliossilico e suoi sali per trattamento della forfora dei capelli

WO 2007/135299 e FR 2901472 descrivono un metodo per stirare fibre cheratinose usando alta temperatura e particolari famiglie di acidi carbossilici (alfa-idrossilici e alfa chetonici) e loro derivati. Detto documento non comprende l’acido gliossilico tra le sostanze di cui sì chiede la tutela.

Scopo della presente invenzione à ̈ di eliminare gli inconvenienti delle tecniche note, fornendo un procedimento per rendere liscio il capello che sia efficiente, efficace e duraturo nel tempo per almeno sei lavaggi.

Altro scopo della presente invenzione à ̈ inoltre di fornire un tale procedimento per rendere liscio il capello che non sia nocivo per il capello e per la salute di chi lo applica.

Questi scopi sono raggiunti in accordo all'invenzione, con le caratteristiche elencate nell'annessa rivendicazione indipendente 1. Realizzazioni vantaggiose appaiono dalle rivendicazioni dipendenti, Oggetto dell'invenzione à ̈ un procedimento basato sull’uso combinato di particolari derivati iminici del chitosano e dell’allantoina e di un trattamento meccanico ad alta temperatura.

A differenza di quanto evidenziato dallo stato dell'arte, con il procedimento secondo l’invenzione, da capelli ricci e/o crespi si ottengono capelli lisci, morbidi, lucidi (e con forte riduzione di volume nel caso di capelli crespi), i quali mantengono tali caratteristiche anche dopo ripetuti lavaggi con acqua e shampoo (effetto semipermanente),

Il procedimento secondo l’invenzione modifica la conformazione spaziale delle fibre capillari, riducendone il volume occupato ed il numero di curve.

Il procedimento secondo l’invenzione prevede l'azione combinata di derivati iminici del chitosano, derivati dell’allantoina (disciolti in acqua o in combinazione con uno o più degli ingredienti di uso comune di cosmetica descritti nella Decisione della commissione europea del 8 maggio 1996 pubblicata sulla Gazzetta ufficiale della comunità europea L 132 del 01/06/1996 ), e di una stiratura meccanica con piastra stiracapelli a temperatura dì circa 200<°>C (+/- 30°C). Tale procedimento consente di modificare la conformazione della fibra capillare in modo che questa, se riccia e/o crespa in origine, acquisisca una forma liscia e la mantenga per almeno sei successivi lavaggi del capello.

Più precisamente il procedimento prevede le seguenti fasi:

- applicazione sulle fibre capillari dei derivati iminici del chitosano e dell'allantoina ;

- permanenza delle sostanze a contatto con il capello per un tempo compreso tra 30 e 120 minuti:

- asciugatura dei capelli;

- stiratura dei capelli mediante piastra stiracapelli, posta alla temperatura di circa 200°C (+/- 30°C) gradi centigradi.

In particolare il procedimento secondo il trovato si à ̈ dimostrato essere in grado di indurre nel capello modifiche semipermanenti della sua conformazione, le quali rimangono tali anche dopo lavaggi ripetuti del capello stesso nelle condizioni di uso comune, Ulteriori caratteristiche dell’invenzione appariranno più chiare dalla descrizione dettagliata che segue, riferita ad una sua forma di realizzazione puramente esemplificativa e quindi non limitativa.

I derivati del chitosano sono ben noti per le loro proprietà benefiche sui capelli. Ben 183 brevetti su questa sostanza sono reperibili consultando la banca dati ESPACENET dell’Ufficio europeo dei brevetti (EPO).

La formazione di derivati iminici del chitosano à ̈ ben nota in letteratura e In particolare l'articolo del Prof. Riccardo Muzzarelli N-carboxymethylidene)chitosan and n-(carboxymethyl)chitosan: novel chelatìng polyampholytes obtainer from chitosan glyoxylate" pubblicato su Carbohydrate research Vo. 107 (1982) 199-214 ne descrive compiutamente modalità di preparazione e caratteristiche, Il derivato iminico del chitosano denominato “N-(carboxymethylidene)chitosan†viene agevolmente ottenuto miscelando semplicemente del chitosano ad acido gliossilico, L’allantoina à ̈ sostanza molto usata in cosmetica ed esiste una quantità impressionante di brevetti che ne specificano le modalità di utilizzo. WO2010EP57544 ne porta un riassunto. L'allantoìna presenta una scarsa solubilità in acqua (al massimo lo 0,4 %) fattore che ne limita la sua applicazione nei prodotti cosmetici (di solito viene usata in forma di sospensioni solide su base acquosa anche se meno attiva). La sua solubilità può essere incrementata usando derivati dell’urea come descritto in US2008081052 <A1) e US2008057002 (A1) .

Sorprendentemente abbiamo scoperto che l’allantoina quando viene a contatto con una soluzione acquosa di acido gliossilico si scioglie completamente a caldo fino a quantità pari a! rapporto stechiometrico tra acido gliossiiico {Peso molecolare 74,04) ed allantonia (peso molecolare 158,12).

Da questa soluzione l'allantoìna non può essere separata per modifica del pH, restando la soluzione limpida da pH 1,5 fino a pH 12. Anche la diminuzione della temperatura non comporta la separazione dell’aìlantoina dalla soluzione la quale, seppure congelata a -20°C, quando si riporta a temperatura ambiente non si osserva alcuna separazione di allantoina dalia soluzione. Questi dati dimostrano che miscelando insieme l’allantoìna e l’acido gliossiiico non si ottiene il loro sale idrolitico (ailantoìn gliossilato), bensì una base di Schifi {-N-C-), la quale si comporta in modo del tutto inaspettato rispetto alle caratteristiche delle sostanze iniziali.

La preparazione ripetuta di 100 e più soluzioni acquose di allantoina in acido gliossiiico, a caldo, ha fornito sempre gli stessi risultati: soluzione finale limpida, che resta tale anche dopo raffreddamento, e dopo innalzamento del pH.

Accertata questa scoperta, considerando che sia il chitosano che l’allantoina presentano nelle loro molecole un gruppo ammìnico (NH2) libero, à ̈ lecito supporre che questo gruppo funzionale, che nel caso del chitosano à ̈ dimostrato reagire formando un gruppo carbossiimìnico (-N=C-COOH), in presenza di addo gliossìlico, si comporti in modo analogo all'allantoina, con formazione delia corrispondente base di Schifi N-(carboxymethylidene) allantoina. La preparazione di 100 soluzioni di chitosano {varie concentrazioni) in acido gliossìlico ha prodotto 100 soluzioni limpide.

In seguito alla prima scoperta, e sulla base di quest’ultima considerazione, e del suo risultato, sono state realizzate soluzioni e miscele delle due sostanze con acido gliossìlico. 100 tentativi con concentrazioni variabili, hanno prodotto 100 soluzioni limpide di allantoina e chitosano in acido gliossìlico diluito. Accertato ciò, siamo passati a verificare le prestazioni delle soluzioni così ottenute nel condizionamento semipermanente delle fibre capillari.

Di seguito si riportano alcuni esempi di composizione di soluzioni : Esempio 1;

• N-(carboxymethylidene)chitosano (ottenuto sciogliendo 1,0 grammi di chitosano in 1,0 grammi di acido gliossìlico)

• Acqua acidulata a pH 2 con acido gliossìlico quanto basta a 100 grammi

Esempio 2

• N-(carboxymethylidene)Allantoina (ottenuta sciogliendo 1,0 grammi di allantoina in 1,0 grammi di acido gliossìlico)

• Acqua acidulata a pH 2 con acido gliossìlico quanto basta a 100 grammi

Esempio 3

• N-(carboxymethylidene)chitosano (ottenuta sciogliendo 1,0 grammi di chitosano in 1,0 grammi di acido gliossilico)

• N-(carboxymethylidene)Allantoina (ottenuta sciogliendo 1,0 grammi di allantoina in 1,0 grammi di acido gliossilico)

• Acqua acidulata a pH 2 con acido gliossilico quanto basta a 100 grammi

Esempio 4

• N-(carboxymethilidene)chitosano (ottenuta sciogliendo 1,0 grammi di chitosano in 1,0 grammi di acido gliossilico)

• N-(carboxymethylidene)Allantoina (ottenuta sciogliendo 1,0 grammi di allantoina in 1,0 grammi di acido gliossilico)

• Cetrimonium chloride 1,0 grammi

• Acido citrico 0,5 grammi

• Acqua aciduiata a pH 2 con acido gliossilico quanto basta a 100 grammi

Le miscele di questi 4 esempi contengono sostanze di utilizzo comune in cosmetica, elencate nelle banche dati della Legislazione della Comunità Europea (Cosing) tra quelle il cui utilizzo nei prodotti cosmetici à ̈ permesso senza alcuna restrizione d’uso, perché innocue per la salute umana. Per 6 mesi abbiamo testato le performance di 100 di ciascuna di queste 4 soluzioni sui capelli di volontari (100 volontari per ciascun tipo di soluzione preparata). Queste soluzioni sono state poste in contatto con le fibre capillari lavate in precedenza con shampoo secondo l’uso normale. Sulle fibre capiilari sono state quindi applicate dette soluzioni con l’ausilio di pennello a setole rigide.

Le fibre capillari sono state coperte con cuffia in plastica per ridurre l’evaporazione dell’acqua e sono lasciate a contatto con te soluzioni sopra indicate un tempo di 30, 60 120 minuti, dopodiché sono state asciugate con asciugacapelli secondo l’uso comune.

Una volta asciugate, le fibre capillari sono state sottoposte a stiratura mediante utilizzo dì piastra stiracapelii, riscaldata alla temperatura media di circa 210 gradi centigradi.

Infine le fibre capillari sono state sottoposte a successivo lavaggio con shampoo e ad asciugatura.

Al termine del trattamento le fibre capillari si presentavano lucide, lisce, morbide al tatto, e con aspetto complessivo particolarmente gradevole.

L'efficacia del trattamento secondo l’invenzione (soluzioni n. 3 e n.

4), nella modificazione della forma delia fibra capillare, si à ̈ dimostrata stabile nei tempo in media per otto lavaggi, risciacqui ed asciugature nelle normali condizioni d’uso di shampoo per capelli, ma nei capelli tipo Europeo, naturale, riccio, l’effetto liscio, lucido e morbido si à ̈ mantenuto in media per 16 lavaggi.

Nei capelli di tipo “Afro", le performance delle soluzioni n. 3 e n. 4 sono migliori se il tempo di contatto delle fibre capillari con le miscele viene prolungato a 120 minuti (vedi risultati in tabella 5).

I risultati delle prove eseguite sono riportati nelle seguenti tabelle da 1 a 5 (ciascun risultato à ̈ la media di 100 risultati ottenuti).

Tabella 1

CAPELLO tipo "AFRO" NATURALE RICCIO VALUTAZIONE EFFETTO LISCIANTE {riduzione curve)

PREPARATO SOTTOPOSTO A PROVA

ACQUA 100 mi 30 60 210 H (-> Miscela Esempio 1 30 60 210 (<+++>> {+++) ( Miscela Esempio 2 30 60 210 <+++) {+++) ( Miscela Esempio 3 30 60 210 (+++) {+++) Miscela Esempio 4 30 60 210 (<+++>) ^

Riduzione Riduzione Riduzione Nessun riduzione Rid PARAMETRO MISURATO tra il 26 ed tra il 51 ed tra il 76 e il effetto minore > il 50% il 75 % 90 % del 25 %

% Riduzione del numero di curve riscontrate su 30 crn di

capello (n. curve residue/n. curve iniziali x 100) - /- + ++ Tabella 2

CAPELLO tipo "AFRO" NATURALE RICCIO VALUTAZIONE RIDUZIONE VOLUME (riduzione in gombro spaziale capell

PREPARATO SOTTOPOSTO A PROVA

ACQUA 100 mi 30 60 210 <-) <-) {-) Miscela Esempio 1 30 60 210 (+++) (+++) ( ) Miscela Esempio 2 30 60 210 (+++) (+++) (+++} Miscela Esempio 3 30 60 210 (+++) (<+++>) (+# ) Miscela Esempio 4 30 60 210 (+++) (+++)

Nessun riduzione Riduzione Riduzione Riduzione PARAMETRO MISURATO effeto minore tra il 26 tra il 51 tra il 76 e Riduzione del 25 % ed il 60% ed il 75 % il 90 % > del 90 % Riduzione del volume del capello (circonferenza di una

ciocca del peso di 1,0 grammi misurata a metà della /- + ++ +++ lunghezza ) (diametro fine prova/diametro iniziale x100)

Tabella 3

CAPELLO tipo "Europeo" NATURALE RICCIO VALUTAZIONE EFFETTO LISCIANTE (riduzione curve)

EPARATO SOTTOPOSTO A PROVAa s

ACQUA 100 ml 30 60 210 R R R Miscela Esempio 1 30 210 (++ Miscela Esempio 2 30 60 210

Miscela Esempio 3 30 60 210

Misceta Esempio 4 30 60 210

Riduzione Riduzione Riduzione

Nessun d T<i>empo Riduzione PARAMETRO MISURATO riduzione

tra il 26 tra il

effetto 57 tra il 76 e > del 90 ed il 50% ed il 75 % il 90 %

del 25 %

% Riduzione del numero di curve riscontrate su 30 cm

/- + +<â– >§<â– >++++ di capello (n curve resìdue/n, curve iniziali x 100)

Tabella 4

CAPELLO tipo "Europeo" NATURALE RICCIO VALUTAZIONE RIDUZIONE VOLUME (riduzione ingombro spaziale capello)

PREPARATO SOTTOPOSTO A PROVA

ACQUA 100 ml 30 60 210 H <-) (-) «-) Miscela Esempio 1 30 60 210 (+ 4'++) ( +4) (++++) Miscela Esempio 2 30 60 210 (++++) (+++ ) {++++) (+++

Miscela Esempio 3 30 60 210 (++++) |+4++J (++++) {+<â– >*-+

Miscela Esempio 4 30 60 210 (++-M-) (+ ++) (++++) (+++

rduzione Riduzione Riduzione Riduzione

Nessun

PARAMETRO MISURATO Riduzione minore tra il 26 ed tra il 51 tra il 76 e

effetto > del 90 del 25 % il 50% ed il 75 % il 90 %

% Riduzione del volume del capello (circon ferenza di

una ciocca del peso di 1,0 grammi misurata a metà

/- + ++

della lunghezza) (diametro fine prova/diametro iniziale +++ xlOO)

Tabella 5

CAPELLO tipo "AFRO" NATURALE RICCIO VALUTAZIONE EFFETTO LISCIANTE (riduzione curve) con diversi tempi di con

PREPARATO SOTTOPOSTO A PROVA

ACQUA 100 ml 30 30 210 H H (-Ϊ (-ACQUA 100 ml 30 120 210 (-) (<■>) (-) {-Miscela Esempio 1 30 30 210 (++++) (<+++>)

Miscela Esempio 2 30 30 210 (++++)

Miscela Esempio 3 30 30 210 (++++) ( J (+++ ) Miscela Esempio 4 30 30 210 (++++} (<+>Miscela Esempio 1 30 120 210 £+) ^F-F-f J

iscela Esempio 2 30 120 210

Miscela Esempio 3 30 120 210

Miscela Esempio 4 30 120 210

riduzio \ Riduzione Riduzione Riduzione

Nessun Riduzione PARAMETRO MISURA TO minore tra il tra il 76 e

effetto 26 tra il 51 ed

> del del 25 % ed il 50% il 75 % il 90 % 90 % Riduzione dei numero di curve riscontrate su 30 cm 44 444 4444 di capello (n. curve residue/n. curve iniziali x 100) /-

DEFINIZIONI

Condizionamento semìpermanente: trattamento in ambiente acido (pH inferiore a 7) dei capello riccio o crespo per portarlo allo stato liscio, e con permanenza in questo stato almeno otto lavaggi con acqua e shampoo, senza utilizzo di sostanze in grado dì reagire con i ponti disolfuro della cistina o mediante utilizzo di alcali

Condizionamento permanente: trattamento del capello per portarlo allo stato riccio o liscio con permanenza in questo stato per almeno otto lavaggi mediante utilizzo di procedimento di ossido-riduzione dei ponti disolfuro della cistina contenuta nella fibre capillari o mediante idrolisi dei legami peptidìci con alcali (pH superiore a 7) . La tecnica à ̈ ben nota e descrita in WO 2007/135299 A1 e US 4409204.

Derivato iminico: sostanza organica contenente il gruppo funzionale ( -N=C-) .

Derivato carbossiiminico: sostanza organica contenente il gruppo funzionale {-N=C-COOH). Questo gruppo funzionale viene indicato in lingua inglese come N-(carboxymethylidene)

Piastra stiracapelli: Dispositivo elettrico riscaldante, che viene utilizzato associando un insieme di calore e pressione per stirare i capelli. Generalmente à ̈ formato da due elementi riscaldanti piatti, rivestiti di vari materiali, tra i quali viene premuta una ciocca di capelli alla volta. Si precisa che dette piastre stiracapelli sono normalmente reperibili sul mercato.

Claims (3)

1. RIVENDICAZIONI 1)- Procedimento per rendere lisci in modo semipermanente le fibre capillari della specie umana, comprendente le seguenti fasi: a) applicazione sulle fibre capillari di una soluzione acquosa di N~ (carboxymethylidene) chitosano b) permanenza della soluzione a contatto con le fibre capillari per un tempo compreso tra 30 e 120 minuti; c) asciugatura dei capelli con asciugacapelli; d) stiratura dei capelli mediante piastra stiracapelli, posta alla temperatura di circa 200 /- 30 gradi centigradi.
2. 2) Procedimento, secondo la rivendicazione 1 , caratterizzato dal fatto che detta soluzione acquosa abbia una concentrazione di N-(carboxymethylidene) chitosano compresa tra lo 0,5 ed il 5 %.
3. 3) Procedimento, secondo la rivendicazione 1 , caratterizzato dal fatto che detta soluzione acquosa sia parte in un prodotto cosmetico contenente una o più delle sostanze elencate nella Decisione delia commissione europea dei 8 maggio 1996 pubblicata sulla Gazzetta ufficiale della comunità europea L 132 del 01/06/1996. 4)- Procedimento per rendere lisci in modo semipermanente le fibre capillari della specie umana, comprendente le seguenti fasi: e) applicazione sulle fibre capillari di una soluzione acquosa di N-(carboxyhymethylìdene)allantoina. f) permanenza della soluzione a contatto con le fibre capillari per un tempo compreso tra 30 e 120 minuti; g) asciugatura dei capelli con asciugacapelli; h) stiratura dei capelli mediante piastra stiracapeili, posta alla temperatura di circa 200 /- 30 gradi centigradi. 5) Procedimento, secondo la rivendicazione 4, caratterizzato dal fatto che detta soluzione acquosa abbia una concentrazione di N-(carboxymethylidene) allantoina compresa tra lo 0,5 ed il 5 %. 6) Procedimento, secondo la rivendicazione 4, caratterizzato dal fatto che detta soluzione acquosa sia parte in un prodotto cosmetico contenente una o più delle sostanze elencate nella Decisione della commissione europea del 8 maggio 1996 pubblicata sulla Gazzetta ufficiale della comunità europea L 132 del 01/06/1996. 7)- Procedimento per rendere lisci in modo semipermanente le fibre capillari della specie umana, comprendente le seguenti fasi; i) applicazione sulle fibre capillari di una soluzione acquosa dì N-(carboxymethylidene)chitosano e N-(carboxymethylidene) allantoina. j) permanenza della soluzione a contatto con le fibre capillari per un tempo compreso tra 30 e 120 minuti; k) asciugatura dei capelli con asciugacapelli; L) stiratura dei capelli mediante piastra stiracapeili, posta alla temperatura di circa 200 /- 30 gradi centigradi. 8) Procedimento, secondo la rivendicazione 7, caratterizzato dal fatto che detta soluzione acquosa abbia una concentrazione di N-(carboxymethylidene)chitosano compresa tra lo 0,5 ed il 5 % e dì N-(carboxymethylidene) allantoina compresa tra lo 0,5 ed il 5 %. 9) Procedimento, secondo la rivendicazione 7, caratterizzato dai fatto che detta soluzione acquosa sia parte in un prodotto cosmetico contenente una o più delle sostanze elencate nella Decisione delia commissione europea del 8 maggio 1996 pubblicata sulla Gazzetta ufficiale della comunità europea L 132 del 01/06/1996,