JP2005343902A - ケラチン繊維を保護するためのｃ３〜ｃ５単糖類の使用 - Google Patents

Abstract

【課題】外因性損傷からケラチン繊維を保護する方法であって、糖がケラチン繊維を保護するのに有効な量で存在する方法を提供する。
【解決手段】Ｃ３からＣ５単糖類及びこれら単糖類の誘導体から選択される少なくとも１つの糖を含む組成物をケラチン繊維に適用することにより、外因性損傷からケラチン繊維を保護、修復する。外因性損傷は、例えば太陽や、洗浄、漂白、カール、毛染め及びパーマネントウエーブをかけること等の化学的損傷、並びに、ヘアドライヤー、ヘアカーラーなどからの熱等のような条件に起因する損傷である。ケラチン繊維の例は、毛髪、まつ毛及び眉毛を含む。
【選択図】なし

Description

本発明は、Ｃ３〜Ｃ５単糖類から選択される少なくとも一つの糖を含有する組成物でケラチン繊維を処理する方法であって、外因性損傷からケラチン繊維を保護することを提供することを目的とする。例えば、本発明方法は、熱、紫外線照射及び化学的損傷からケラチン繊維を保護することを提供することができる。更に詳しくは、本発明は、Ｃ３〜Ｃ５単糖類を含む組成物を使用する、毛髪、まつ毛及び眉毛を含むケラチン繊維に対する保護の恩恵を提供する方法を目的とする。

ケラチン繊維、特に毛髪は、太陽や、例えば洗浄剤、漂白、カールをとくこと、毛染め、及びパーマネントウエーブをかけること等からの化学的損傷、及び例えばヘアドライヤー又はヘアカーラーからの熱のような厳しい外因性条件に常に曝されている。これらの外因性因子は、一般的に、ケラチン繊維に対して損傷をもたらす。より詳しくは、外因性条件は、引張り強さの減少を伴う、アルファ構造と呼ばれる毛髪繊維の組織化された構造を破壊する。人々が想像するように、毛髪はそれらの要素に長く曝されているので、毛髪に対する外因性損傷は、毛髪繊維が毛根から成長すればする程より明らかになる。実際、毛髪は成長するにつれて、いわゆる「損傷履歴」と称されるものを有している。即ち、毛根から離れる程、引張り強さは低下し、そしてアルファ構造における崩壊がより大きくなるということが起こっている。

形態学的に、毛髪繊維は、毛小皮、毛皮質、毛髄質及び細胞間質という四つの構造単位を含んでいる。Ｒｏｂｂｉｎｓ，Ｃ．Ｒ．，「ヒト毛髪の化学的及び物理的挙動（Ｃｈｅｍｉｃａｌ ａｎｄ Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｂｅｈａｖｉｏｒ ｏｆ Ｈｕｍａｎ Ｈａｉｒ）」，３ｒｄ．Ｅｄ．Ｓｐｒｉｎｇｅｒ−Ｖｅｒｌａｇ（１９９４）。毛小皮層は毛髪表面上に位置し、平らな重層する細胞（「鱗片」）からなる。これらの鱗片は、毛根端に結合して繊維の遠位端（先端）に向かい、そして毛皮質の周囲の層を形成する。毛皮質は毛髪繊維の主要部分を含む。毛皮質は、繊維軸に沿って配列する紡錘形細胞、マクロフィブリルからなる。マクロフィブリルは、更に、無定形のタンパク質構造のマトリックス中に囲まれているミクロフィブリル（高度に組織化されたタンパク質単位）からなる。毛髄質は、繊維の中心にある多孔性領域である。毛髄質は羊毛繊維に共通した部分であるが、ヒトではより太い毛髪繊維においてのみ見出される。最後に、細胞間質は細胞を互いに結合する物質であり、繊維の中に拡散するための主要経路を形成する。

毛髪の機械的性質は毛皮質によって決定される。毛皮質組織についての二相性モデルが示唆されている。Ｍｉｌｃｚａｒｅｋ ｅｔ ａｌ．Ｃｏｌｌｏｉｄ Ｐｏｌｙｍ．Ｓｃｉ．２７０，１１０６−１１１５（１９９２）。このモデルにおいて、水不浸透性ミクロフィラメント（「ロッド」）が、繊維軸に平行に配向している。ミクロフィラメントは、水浸透性マトリックス（「セメント」）に囲まれている。ミクロフィラメント内には、コイル状のタンパク質分子が特異的且つ高度に組織化された様式で配列しており、これが毛髪繊維における結晶性の程度を表している。

他の結晶構造に類似して、毛髪繊維は広角Ｘ線回折による観察で明瞭な回折パターンを示す。正常な非伸張毛髪繊維では、このパターンは「アルファパターン」と呼ばれている。毛髪のアルファパターン又はアルファ構造は、特異的な繰返し間隔（９．８オングストローム、５．１オングストローム、及び１．５オングストローム）によって特徴付けられる。このＸ線回折パターンを示す全てのタンパク質は、アルファタンパク質と呼ばれ、特に、ヒトの毛髪及び爪、ウール及びヤマアラシの針を含む。毛髪繊維が水中で伸張される時、「ベータパターン」と呼ばれる新しいＸ線回折パターンが、新しい間隔（９．８オングストローム、４．６５オングストローム及び３．３オングストローム）で現れる。

外因性条件による毛髪の損傷に敏感なのは、毛皮質のアルファ構造である。正常な毛髪が、熱、化学的処理又は紫外線照射によって損傷を受けた場合、結晶性又はアルファ構造の減少、及びジスルフィド結合の減少が観察される。それ故、厳しい外因性条件からケラチン繊維のアルファ構造を保護し、そして外因性条件による損傷後のアルファ構造の修復に有用な化粧品に対する需要がある。

そのような製品は、例えば、糖類を含有する化粧品組成物である。糖類及び糖類の誘導体は、毛髪を保護し、毛髪の所望の性質を改良するためにヘアケア組成物に加えられる無数の化合物を含む一つのクラスである。その結果、ヘアケア組成物における糖類及び糖類の誘導体の使用は、よく文書化されている。文献の検索から、毛髪繊維の品質の改良、及び毛髪に対する損傷／ストレスから保護し修復するための組成物中への糖類の使用が明らかになる。糖類の改善又は予防的な応用の結果として得られる発現には、毛髪の分解の減少、引張り強さの保持、髪のすきやすさの改善、及びタンパク質喪失の低減が含まれる。

ヘアケア組成物における、文献に見られる糖類の使用には、以下のようなものが挙げられる：自然の毛髪の感触及び弾力性を改善するためのグルコースの使用［Ｈｏｌｌｅｎｂｅｒｇ ａｎｄ Ｍｕｅｌｌｅｒ，ＳＯＦＷＪ．１２１（２）（１９９５）］；毛髪損傷の予防及び損傷した毛髪の修復のためのグルコースの使用［Ｈｏｌｌｅｎｂｅｒｇ ＆ Ｍａｔｚｉｋ，Ｓｅｉｆｅｎ，Ｏｅｌｅ，Ｆｅｔｔｅ，Ｗａｃｈａｓｅ１１７（１）（１９９１）］；シャンプーにおけるグルコースの使用［特開平４−２６６８１２、ライオン（株）に帰属］；水分保持のためのトレハロースの使用［特開平６−１２２６１４、（株）資生堂に帰属］；糖を含む毛髪のランチオニン化のための組成物（米国特許第５，３４８，７３７号及び第５，６４１，４７７号、Ａｖｌｏｎ Ｉｎｄ．Ｉｎｃ．社に帰属）；皮膚及び毛髪の水分保持の増強をもたらし、過剰な荒れ及び乾燥を減少するための化粧品組成物へのキシロビオースの取り込み［米国特許第５，６６０，８３８号、サントリー（株）に帰属］；少なくとも一つの単糖類又は二糖類を含有する毛髪の枝毛の再生用組成物（米国特許第４，９００，５４５号、Ｈｅｎｋｅｌ社に帰属）；グルコースのようなＣ５乃至Ｃ６炭水化物を含有する毛髪の強度、形態保持性及び容積を改善するためのヘアケア用組成物；枝毛を防止するためのヘアトリートメントにおけるフコースの使用（ＤＥ２９７０９８５３、Ｇｏｌｄｗｅｌｌ ＧＭＢＨ社に帰属）；及び性状及び毛髪損傷の制御の両者を改善するシャンプーへの糖質類の使用［特開平９−５９１３４、三口産業（株）に帰属］。

本質的に、保湿から育毛の増強に至るまで無数の理由で、全てのタイプの糖類が毛髪に応用されてきた［特開平１０−２７９４３９、呉羽化学工業（株）に帰属］。しかしながら、明らかに、ケラチン繊維に適用した場合、必ずしも全ての糖類が同じでなく、そして、必ずしも全ての糖類が同じ性質を与えるものではない。更に、外因性損傷から毛髪を保護し、そしてより具体的には、そのような損傷から毛髪のアルファ構造を保護する特異的な糖類の使用は、まだ実証されていない。その結果、もし糖類が外因性損傷から毛髪を保護するのに有用であるとすれば、ヘアケア用組成物において糖類を使用する利点についてよりよく理解することが必要であり、そして更に具体的には、どうして糖類が、ケラチン繊維を修復し保護するのに有用であるかを理解する必要がある。

これら及びその他の利点の少なくとも一つを達成するために、本発明は、一つの態様において、Ｃ３からＣ５単糖類及びそれらの誘導体から選択される少なくとも一つの糖を含む組成物をケラチン繊維に適用することによって、外因性損傷、例えば、アルファ構造の破壊、タンパク質の喪失及び／又は熱、化学品等への曝露に起因する変性からケラチン繊維を保護する方法であって、糖がケラチン繊維を保護するのに有効な量で存在する方法を提供する。本発明の記載において、「保護された」は、ケラチン繊維が、アルファ構造及び引張り強さをより大きく維持することが実証されたことを意味している。組成物は、又、少なくとも一つの追加の糖を含有することもできる。

本発明は、又、Ｃ３からＣ５単糖類及びそれらの誘導体から選択される少なくとも一つの糖を含む組成物を損傷したケラチン繊維に適用することを含む外因性損傷後のケラチン繊維を修復する方法であって、糖がケラチン繊維を修復するのに有効な量で存在する方法を導く。本発明の記載において、「修復する」は、損傷したケラチン繊維を本発明の組成物で処理した後に、損傷したケラチン繊維が、アルファ構造及び／又は引張り強さの増加を実証することを意味する。組成物は、又、少なくとも一つの追加の糖を含有することもできる。

本発明は、又、Ｃ３からＣ５の単糖類及びそれらの誘導体から選択される少なくとも一つの糖を含む組成物をケラチン繊維に適用すること；及び、ケラチン繊維を加熱することを含む、外因性損傷からケラチン繊維を保護する又は外因性損傷後のケラチン繊維を修復する方法であって、少なくとも一つの糖がケラチン繊維を保護する又はケラチン繊維を修復するのに有効な量で存在し、更に、組成物が加熱前又は加熱中に適用される方法を導く。組成物は、又、少なくとも一つの追加の糖を含有することもできる。

上記の概要及び以下の詳細な説明の両者は、例示及び説明のためだけのものであり、特許請求の範囲のように本発明を限定するものではないことが理解されるべきである。

さて、本発明の例示的な実施態様について詳細に言及する。本発明は、一つの態様において、少なくともＣ３からＣ５単糖類及びこれら単糖類の誘導体を含有する組成物をケラチン繊維に適用することによる、外因性損傷からケラチン繊維を保護する及び／又は外因性条件により損傷したケラチン繊維を修復する方法であって、少なくとも一つの糖がケラチン繊維を保護するのに有効な量で存在する方法を提供する。組成物は、又、少なくとも一つの追加の糖を含有することもできる。外因性損傷とは、太陽や、例えば洗浄剤、漂白、カールをとくこと、毛染め、及びパーマネントウエーブをかけること等による化学的損傷、並びに、例えばヘアドライヤー又はヘアカーラーからの熱のような、一つ又はそれ以上の条件に起因する損傷である。ケラチン繊維の例は、毛髪、まつ毛及び眉毛を包含する。

上記したように、糖類は、水分を保持する性質のためにヘアケア用組成物及びその他の処理において広範に使用されてきた。しかしながら、意外にも、水分を保持することに加えて、糖類の特殊なクラスのものは、ケラチン繊維に対して、少なくとも一つの外因性条件からの改善された保護を提供し、そして又、そのような外因性条件に起因する損傷の修復を助けることが、本発明者らによって発見された。より詳細には、Ｃ３からＣ５単糖類が、毛皮質のアルファ構造を保護することが見出された。

本発明者らは、理論に拘るつもりはないが、しかし、上記したように、毛髪の機械的性質は毛皮質によって決定され、毛皮質においては、コイル状のタンパク質分子が特異的に且つ高度に組織化されたパターン（「アルファ構造」）に配列して、これが毛髪繊維の結晶性の程度を表している。アルファ構造は外因性条件に敏感であるので、外因性条件による毛髪に対する損傷の程度は、アルファ構造における変化を観察することによって監視することができる。

物質中に結晶構造が存在することを決定することを可能にするＸ線回折に加えて、物質中の結晶性の相対量を、示差走査熱量測定（ＤＳＣ）と呼ばれるより簡易な方法を採用することによって決定することができる。ＤＳＣは、全ての物質は、加熱するとある量のエネルギーを吸収する能力を有し、このエネルギー量は、物質の構造、相及び組成における変化に敏感であるという事実に基づいている。例えば、物質が吸収するエネルギーの量は、物質が、結晶構造の変化、融解のような相転移、又は水分の喪失を受けるときに変化する。

ＤＳＣにおいては、物質の小試料がセルに密封され、物質は一定の速度で加熱される。試料においてある温度に達するのに必要なエネルギーは、対照標準として使われる空のセルにおいて同じ温度に達するのに必要なエネルギーと比較される。対照標準と試料の間の入力熱量の差は、温度の関数として記録される。試料に相転移がない場合は、一定の温度を保つために入力熱量の変化はない。

しかし、温度を維持するために必要とされるエネルギー量は、物質が相転移を行うときに変化する。例えば、物質が水分を失う場合に、水分の喪失は吸熱プロセスであり、即ち、エネルギーを必要とする。試料が標準対照と同じ温度を維持するために、試料は、標準対照と比較してよりエネルギーを吸収する。このプロセスは、ピークの形でベースライン上に熱流の増加として記録される。試料中により多く水分が含有される程、ピーク面積はより大きくなる。

例えば、水がケラチン繊維の物理化学的性質に重要な役割を演じていることはよく知られている。乾燥繊維中の含水量は、環境の相対湿度及び毛髪の状態の両者に依存している。毛髪繊維中の水分は、以下の三つの形態で存在し得る：１）結合部位に強く吸着した水、２）結合部位に弱く吸着した水、及び３）ゆるく結合した又は遊離の水。各グループに見出される水和熱の値に基づいて、強く結合した結合部位は、アミノ基（水和熱１６．８ｋｃａｌ／モル）を含み、それに対し弱く結合した結合部位は、ヒドロキシル及びカルボキシル基（それぞれ、５．７ｋｃａｌ／モル及び７．４ｋｃａｌ／モル）を含んでいることが推測される。

ＤＳＣを使用して、毛髪が熱に曝されることによる水の喪失を観察することができる。ゆるやかに結合した水及び遊離の水は１００℃近辺で脱離するが、強く結合した水の放出は１４０℃より高い温度で観察される。ケラチン繊維のＤＳＣにおいて、広範な吸熱が７５℃から２００℃まで観察され、これは、最初は遊離水の脱離に、次いで、より強く結合した水の脱離に関係している（図１）。

同様にして、もし結晶構造における融解プロセス又は他の変化が試料に起こったなら追加のエネルギーを必要とし、かくしてＤＳＣ曲線上のピークの形を示すことになる。試料の結晶性又は組織化した構造の程度が大きければ大きい程、観察されるピーク面積は大きくなる。それ故、ＤＳＣは、又、ケラチン繊維のアルファ構造の変化を観察するのに優れた道具であり、そしてそれ故に、毛髪の損傷に敏感である。

毛皮質の２０％から３０％が、高度に組織化された（アルファらせん）形態で存在する。毛髪を２３０℃より高い温度に加熱すると、通常ＤＳＣで二重ピークが観察され、これは、らせん融解点（ミクロフィブリル起源）に相当する第一ピーク、及びシスチン分解（マトリックス起源）に相当する第二ピークという見地で解釈されている。Ｓｐｅｉ ａｎｄ Ｈｏｌｚｅｍ，Ｃｏｌｌｏｉｄ ＆ Ｐｏｌｙｍｅｒ Ｓｃｉ．２６５，９６５−９７０（１９８７）。しかし、更なる研究で、二重ピークの第一ピーク、即ちミクロフィブリルピークは、より具体的には、種々の分解反応と重なったらせんのほぐれであることが示された。上記文献を参照。ここで、二重ピーク面積は、技術的には結晶（ミクロフィブリル）及び非結晶（マトリックス）の両者の寄与を含むのであるが、アルファ構造という用語は、二重ピーク又はピーク面積と関連している。アルファ構造は、歪のない状態における繊維全体の完全さを示している（図１を参照）。

通常、毛髪１グラム当りのジュールで表されるピーク面積が大きければ大きい程、アルファ構造形態における毛皮質のパーセントが高くなる。２１０〜２５０℃でのＤＳＣピークは、又、Ｘ線回折におけるアルファパターンの喪失に一致する。Ｓａｎｄｈｕ ａｎｄ Ｒｏｂｂｉｎｓ，Ｊ．Ｓｏｃ．Ｃｏｓｍｅｔ．Ｃｈｅｍ．４４，１６３−１７５（１９９３）。換言すれば、正常な毛髪が熱、化学的処理又は紫外線照射によって損傷すると、ＤＳＣの二重ピーク面積の減少が見られ、損傷の量はピーク面積によって定量できる。ＤＳＣピーク面積の減少と毛髪繊維に対する損傷の間の相関は、更に、対応する毛髪のジスルフィド結合（半シスチンとして表される）の数の減少によって検証される（以下の表１参照）。ジスルフィド結合の数の減少は、毛髪の化学構造における分解に相当する。

化学組成及び毛髪の結晶性の程度における有害な変化は、又、毛小皮の喪失及び／又は引張り強さの減少を伴う。以下の表２に示すのは、正常及び損傷した毛髪の、二重ピーク面積と湿潤引張り強さの相関である。湿潤引張り強さは、濡れた繊維を元の長さの２５％伸張するのに要する仕事量として表される。

上記のデータは、毛髪に対する損傷が、アルファ構造形態における毛皮質のパーセンテージの減少を包含することを実証している。しかしながら、本発明者らは、アルファ構造に対する損傷が、毛髪をＣ３〜Ｃ５単糖類（命名法：Ｃ３−トリオース、Ｃ４−テトロース、Ｃ５−ペントース、Ｃ６−ヘキソース）の溶液で処理すれば、防止又は少なくとも減らせることができることを見出した。ヘキソース及びその他の大きな単糖類は、毛髪に対する同様な保護をもたらすようには思えない。

Ｃ３〜Ｃ５単糖類は、又、外因性条件による損傷後の毛小皮喪失を減少し、及び／又は、繊維のアルファ構造の修復又は再構築を促進する。本発明者らは理論に拘るつもりはないが、ケラチン繊維を修復するＣ３〜Ｃ５単糖類の能力は、毛髪とＣ３〜Ｃ５単糖類の間の反応によるのであろう。熱を加える前にＣ３〜Ｃ５単糖類の溶液で毛髪を処理すると、毛髪の化学組成に変化が観察された。より具体的には、リシン及びアルギニンの量が減少し、単糖類のアルデヒド基と毛髪繊維のアミン基の間にシッフ塩基反応が起こっているらしいことが示唆された。

どのようなトリオース、テトロース又はペントースも、本発明の実施に使用し得る。Ｃ３〜Ｃ５単糖類を例示すれば、キシロース、アラビノース、リキソース及びリボースのようなアルドペントース；リブロース及びキシルロースのようなケトペントース；エリトロース及びトレオースのようなアルドテトロース；エリトルロースのようなケトテトロース；グリセルアルデヒドのようなアルドトリオース；及びジヒドロキシアセトンのようなケトトリオースが挙げられるが、これらに限定されない。これらの例示的化合物は、アルデヒド基（アルドース）、フラノース及びその他の環構造を含有するＣ３〜Ｃ５単糖類を包含する。

Ｃ３〜Ｃ５単糖類の誘導体は、又、本発明の組成物及び方法に有用である。誘導体を例示すれば、リキソシルイミンのようなアミン誘導体が挙げられるが、これらに限定されない。例えば、アンモニア又は第一級アミンは、糖のアルデヒド又はケトン基と反応し、官能基Ｃ＝Ｎを含有する化合物であるイミンを形成する。これらのイミン化合物類は、ときには又、シッフ塩基とも呼ばれる。他の例示的Ｃ３〜Ｃ５単糖類の誘導体は、ヘミアセタール、ヘミケタール又は酸化された誘導体を包含するが、これらに限定されない。これらの誘導体は、糖のアルデヒド又はケトン基とアルコールとの反応によって生成する。更に別のＣ３〜Ｃ５単糖類の例示的な誘導体は、又、キシロビオースのようなＣ３乃至Ｃ５単糖類のダイマー類及びオリゴマー類を包含するが、これらに限定されない。

本発明の組成物は、又、水分の保持を助ける少なくとも一つの追加の糖を含有してもよい。水分の保持を助ける糖の有効性は、７５℃から２００℃の温度範囲でＤＳＣピークを監視することによって測定することができる。Ｃ３乃至Ｃ５単糖類の混合物を含む組成物は、少なくとも一つのＣ３乃至Ｃ５単糖類及び少なくとも一つの追加の糖の混合物を含む組成物と同様に、本発明の実施の範囲内にある。

本発明で有用な追加の糖は、いずれの糖、炭水化物或いは炭水化物半体であってもよい。追加の糖を例示すれば、限定的ではないが、例えばリボース、アラビノース、キシロース、リキソース、リブロース及びキシルロースのようなペントース類；例えばアロース、アルトロース、グルコース、マンノース、グロース、イドース、ガラクトース、タロース、ソルボース、プシコース、フルクトース及びタガトースのようなヘキソース類；マルトース、ショ糖、セロビオース、トレハロース及び乳糖のような二糖類（これは二つの単糖類に加水分解される糖である）；及び澱粉、デキストリン、セルロース及びグリコーゲンのような多糖類（これは二つ以上の単糖類に加水分解される糖である）のような、３個乃至７個の炭素を有する糖類を包含する単糖類から選択することができる。別の実施態様において、本発明の追加の糖類は、いかなるアルドース類又はケトース類からも選択される。

本発明の一つの実施態様において、Ｃ３〜Ｃ５単糖類又はＣ３〜Ｃ５単糖類の混合物は、本発明の組成物の総重量に対して０．０１％から５．００％の範囲の量、より好ましくは０．１０％から１．００％の範囲の量で本発明の組成物中に存在する。追加の糖又は追加の糖の混合物が、本発明の組成物中に存在するときは、好ましくは組成物の総重量に対して０．０１％から５．００％の範囲の量において存在し、より好ましくは０．１０％から１．００％の範囲の量で存在する。

本発明の方法において使用される組成物は、液体、油、ペースト、スティック、スプレー、分散体、エマルション、ローション、ゲル、又はクリームの形態であってよい。本発明の組成物は、又、少なくとも一つのＣ３〜Ｃ５単糖類及び所望により追加の糖又は追加の糖の混合物を含む１つの部分の組成物類か、或いは多成分の処理剤又はキットの形で提供される。予想される組成物の安定性及び応用に基づいて、当業者は、どのように組成物及び／又は多成分組成物を貯蔵すべきか、そして混合すべきかを決めることができる。例えば、Ｃ３〜Ｃ５単糖類のような単純な糖類は、４乃至９の範囲のｐＨレベルで安定であることが知られている。ｐＨ範囲がこれらのレベルより低いか又は高い組成物においては、糖類は分けて貯蔵し、使用するときにおいてのみ組成物に加えることが望ましい。

本発明は、以下の実施例によって例示されるが、ただしそれらに制限されることを意図するものではない。

（実施例）
実施例１．「バージン」（化学的に未処理）の毛髪の構造に及ぼす紫外線／熱履歴の影響
白色人種の毛髪、ダークブロンド、きめの粗いそしてウエーブのかかった、長さ５インチで根元からカットされた試料を試験した。この毛髪は、パーマをかける、カールをとく又は毛染めするような化学的組成における変化の原因となるようないずれの処理も行われていない。この毛髪は、シャンプー、コンディショナー（オイルトリートメントを含む）、整髪、ドライヤー乾燥、並びに自然の正常な条件のみを経てきたものである。

試料を、それぞれ長さ２．５インチの二つのセクションに分けた。ＤＳＣ実験のために、正確にカットされた毛髪を以下の試料の部分から正確に採った：
・根元の最末端
・２．５インチの長さ、及び
・５．０インチの長さ。
ＤＳＣ実験（オートサンプラー付きＤＳＣ−６、Ｐｅｒｋｉｎ Ｅｌｍｅｒ社）において、毛髪を秤量皿のふたに５０ミクロンのレーザー穿孔した開口部を有する４０ｍｌ秤量皿中に密封し、２０℃／分の加熱速度で２５℃から３００℃まで加熱した。一セクション当り三回実験を行った。結果を平均し、標準偏差を求めた。

二つのセクションについて、繊維引張り試験装置ダイアストロン（Ｄｉａ−Ｓｔｒｏｎ）を用いて湿潤引張り強さも試験した（一試験当り５０繊維）。以下のパラメーターを求めた：ヤング率（バネ定数、Ｎ／ｍ^２で測定）；毛髪の長さの２５％を伸張する仕事量（Ｊ／ｍ^２）；破断伸び（破断するまでにどれくらい長く毛髪が伸張され得るかを、毛髪の長さの％で測定）；破断仕事量（Ｊ／ｍ^２）。

ＤＳＣの結果を表３に、ダイアストロンのデータを表４に示す。両表において、毛髪の根元の末端部分はゼロ点とした。これらの結果は、正常な条件による毛髪の固有のアルファ構造喪失を示している。

実施例２．漂白した毛髪のアルファ構造及び引張り強さに及ぼす単糖類の影響
正常なブロンドの毛髪を、Ｃｌａｉｒｏｌ Ｂａｓｉｃ Ｗｈｉｔｅ Ｂｌｅａｃｈ（４０容量のＨ_２Ｏ_２）で２０分間、標準的室温及び湿度で漂白した。漂白した毛髪試料を流水でリンスし、過剰の脱イオン水に２時間浸漬した。毛髪試料を空気乾燥し、更に処理するまで４８時間平衡化した。次いで、ある量の漂白した毛髪試料に、リフォーミングローションを用いて「パーマをかけ」（１０％ＴＧＡ、ｐＨ８．８、２０分）、そして２％Ｈ_２Ｏ_２、ｐＨ３で中和した（５分）。漂白／パーマかけ毛髪試料を流水でリンスし、過剰の脱イオン水で２時間浸漬した。毛髪試料を空気乾燥し、更に処理するまで４８時間平衡化した。加熱処理した毛髪試料を、ヘキソース類及びペントース類の０．０６Ｍ溶液で、４５℃で１０分処理し、１２サイクル加熱した。毛髪試料を、熱をかけた後にリンスした。

インストロン（Ｉｎｓｔｒｏｎ）（一試験当り乾燥繊維５０本）及びダイアストロン（一試験当り湿潤繊維１００本）の両者を用いて、１００ｍｍ／分の伸張速度で、引張り強さを測定した。以下のパラメーターを求めた：ヤング率（Ｎ／ｍ^２）；２５％伸張仕事量（Ｊ／ｍ^２）；破断伸び（伸張の程度）（％）；破断仕事量（Ｊ／ｍ^２）。

示差走査熱量測定
ＤＳＣ試験において、細かくカットした毛髪（４〜５ｍｇ）を、各試験の前に孔をあけたアルミニウム秤量皿中で縮れさせた。試料を、２０℃／分の走査速度で２５℃から３００℃まで加熱し、一試験当り５回行った。結果を平均した。

それぞれ水及び１％Ｄ−キシロース水溶液と共に１２加熱サイクルを行う前及び後の、正常なブロンド毛髪についてのＤＳＣデータを表５に示す。毛髪は、試料の大きさによって標準化した。Ｄ−キシロース溶液は、水と比較して毛髪構造を保護するようにみえた。

漂白毛髪及び漂白／パーマかけ毛髪のそれぞれについて、ペントース類及びヘキソース類の溶液と共に１２加熱サイクルを行った場合、ペントース類、即ち、１％Ｄ−キシロース及び０．９％２−デオキシ−Ｄ−リボースについてのみ保護効果が見られた（表６及び表７）。換言すれば、標準化したアルファ構造ピーク面積は、ペントース類で処理した毛髪においてはより大きく、ペントース類で処理した毛髪においては、有意により多くのアルファ構造が損傷せずに残っていることを示唆した。

引張り強さ
１２加熱サイクルの前及び後の乾燥漂白毛髪を用いて引張物性をインストロンを使用して測定し、表８に示す。ＤＳＣの結果のように、ペントース類（処理ｂ及びｃ）だけが熱に対して保護するようにみえた。ペントース類の存在下に加熱した漂白毛髪に見られるヤング率の値は、水で処理した毛髪のヤング率とは著しく異なっていた。これに対して、水処理とヘキソース処理の間に統計的な差はなかった。

１２加熱サイクル前及び後の漂白毛髪及び漂白／パーマかけ毛髪の引張物性をダイアストロンを使用して測定し、表９に示す。ＤＳＣの結果と同様に、１％キシロース（本発明のＣ５）溶液は、水及び１．２％Ｄ−グルコース（Ｃ６、本発明ではない）溶液と比較すると、熱に対して統計的に有意な保護をもたらすようにみえた。

引張物性及びＤＳＣの結果によると、ペントース類は加熱処理に対して保護を与えるようにみえるが、一方、グルコースによっては、保護は殆ど又は全くもたらされない。

実施例３．４５℃及び１３０℃で５サイクル後の熱に対する保護：ペントース類対ヘキソース類
正常なブロンド毛髪をＣｌａｉｒｏｌ Ｂａｓｉｃ Ｗｈｉｔｅ Ｂｌｅａｃｈ、４０容量のＨ_２Ｏ_２で、室温で２０分漂白した。一バッチの正常及び漂白毛髪試料に対して１３０℃にて５加熱サイクル処理を行った。ここで一処理サイクルは、以下のステップ（１〜４）である：
１．毛髪試料を、０．０６Ｍ単糖類脱イオン水溶液（約１重量％）で４５℃で１０分処理した。
２．処理した毛髪試料を、一分間ドライヤー乾燥した。
３．加熱は、平らなヘアーアイロンＷｉｎｄｍｅｒｅ“Ｓｏｌｉｄ Ｇｏｌｄ”（１３０℃）で行った。
４．毛髪試料をリンスし、ペーパータオルで吸いとり乾燥した。

処理溶液には、四つのペントース類（Ｄ−キシロース、Ｄ−アラビノース、Ｄ−リキソース及びＤ−リボース、各１％）及び一つのヘキソース（１．２％Ｄ−グルコース）が含まれていた。脱イオン水を対照処理として使用した。加熱実験の後に毛髪を水でリンスし、空気乾燥し、次の試験に先立って加湿箱中で２５℃、５０％ＲＨで２４時間平衡化した。これらの毛髪試料は、１３０℃で処理したと呼ばれる。

第二バッチの正常及び漂白毛髪試料を同様に処理し、熱アイロンを行わずにドライヤー乾燥した。処理は、又、５回繰返した。第二バッチの毛髪試料は、４５℃で処理したと呼ばれる。

表１０に示すように、比較的温和なドライヤー乾燥処理であるが、正常及び漂白毛髪の両者で、二重ピーク面積の減少をもたらしたが、これに対し、熱アイロン処理を加えると更なる減少をもたらし、特に正常毛髪で著しかった。ペントース溶液は毛髪の保護をもたらしたが、ヘキソース溶液は保護効果を実証しなかった。

４５℃（表１１）及び１３０℃（表１２）で処理した毛髪の乾燥引張り強さは、又、ペントース類によって保護されたが、ヘキソース（Ｄ−グルコース）によっては保護されなかった。三つのペントース類（Ｄ−キシロース、Ｄ−アラビノース及びＤ−リボース）は、４５℃及び１３０℃の両者で改善された保護をもたらしたようにみえるが、四番目のペントース、Ｄ−リキソース、は４５℃でより改善された保護をもたらした。

実施例４．１３０℃にて１２サイクル後の熱に対する保護：ペントース類対ヘキソース類
正常なブロンド毛髪を二つのバッチに分けた。第一バッチからの毛髪を、Ｃｌａｉｒｏｌ Ｂａｓｉｃ Ｗｈｉｔｅ Ｂｌｅａｃｈ、４０容量のＨ_２Ｏ_２、室温及び通常の湿度において２０分間漂白した。第二バッチからの毛髪は、上記のようにして先ず漂白し、そしてパーマをかけた：リフォーミングローション−１０％チオグリコール酸、ｐＨ８．８、２０分；中和剤−２％過酸化水素、５分。酸化的に損傷した毛髪を、更に試験する前に２４時間平衡化した。

漂白毛髪及び漂白／パーマかけ毛髪の両者を、実施例２のようにして加熱処理にかけた。加熱処理実験は、各加熱処理をする前に糖又は対照溶液を適用すること、及び加熱処理後にリンスすることを含む１２加熱サイクルを含む。対照処理として脱イオン水を使用した。

加熱実験の後に、毛髪を水でリンスし、空気乾燥し、次の試験に先立って加湿箱中で、２５℃及び５０％ＲＨで２４時間平衡化した。乾燥引張り強さ（インストロン）及びアルファ構造（二重ピーク面積、ＤＳＣ）に及ぼす、ヘキソース類対ペントース類の効果を漂白毛髪で試験した（表１３）。湿潤引張り強さ（ダイアストロン）に及ぼす、ヘキソース（Ｄ−グルコース）対ペントース（Ｄ−キシロース）の効果を漂白毛髪及び漂白／パーマかけ毛髪の両者で試験した（表１４）。ペントース類の０．０６Ｍ溶液の適用は、加熱損傷に対し漂白毛髪及び漂白／パーマかけ毛髪を保護した（アルファ構造；湿潤及び乾燥引張り強さ）。

実施例５．１３０℃にて１２サイクル後の熱に対する保護：Ｃ３〜Ｃ５単糖類（トリオース、テトロース及びペントース）
正常なブロンド毛髪に対して、以下の処理溶液を用いて、実施例２に記載したようにして１２加熱サイクルを行った：０．１％Ｄ−キシロース（ペントース）、０．１％エリトロース（テトロース）及び０．１％Ｄ−グリセルアルデヒド（トリオース）。Ｃ３乃至Ｃ５単糖類の各々は、水処理と比較して、毛髪のアルファ構造に対する損傷を保護する又は減少するのに効果があった（表１５）。

実施例６．ペントース誘導体（０．１重量％Ｄ−リキソシルイミン）を使用した１３０℃にて１２サイクル後の熱に対する保護
正常なブロンド毛髪に対して、ペントースアミン誘導体及びＤ−リキソシルイミンの０．１重量％脱イオン水溶液を用いて、実施例２に記載したようにして１２加熱サイクルを行った。リキソシルイミン溶液は、水処理と比較して、アルファ構造の毛髪を保護した（表１６）

実施例７．Ｄ−キシロース及びオリゴマー類（キシロビオースシロップ及びキシロオリゴ９５Ｐ）を用いた水中でのタンパク質喪失に対する漂白毛髪の保護
漂白毛髪は、正常毛髪に比較して、水中でのタンパク質喪失の程度がより大きいことが知られている。Ｓａｎｄｈｕ ａｎｄ Ｒｏｂｂｉｎｓ，Ｊ．Ｓｏｃ．Ｃｏｓｍｅｔ．Ｃｈｅｍ．４４，１６３−１７５（１９９３）。水中でのこのタンパク質喪失は、毛髪を洗うときに生じる毛髪に対する更なる損傷を示す。Ｄ−キシロース及びある種のキシロース系原料は、水中での漂白毛髪からのタンパク質喪失を防ぐことを助ける。

キシロビオースシロップ（ＸｙｌｏＢｉｏｓｅ Ｓｙｒｕｐ）は、約１５重量％のキシロビオース（ダイマー）及び約１２重量％のキシロースを含有する原料である。キシロオリゴ９５Ｐ（Ｘｙｌｏ−Ｏｌｉｇｏ ９５Ｐ）は、約２２重量％のキシロビオースを含有する原料である。漂白毛髪をリンスし、ペーパータオルで吸いとり乾燥した。次いで、処理溶液を４５℃で１０分毛髪に適用し、そして毛髪をドライヤー乾燥した。処理を５回繰り返した。以下の溶液の各々を試験した：
１％Ｄ−キシロース
１％キシロオリゴ９５Ｐ
１．５％キシロビオースシロップ
脱イオン水（対照処理）。

ドライヤー乾燥の後に、毛髪試料（０．５ｇ）を脱イオン水２５ｍｌに４５℃で１時間浸漬し、水のタンパク質含量を分析した。上記文献を参照。表１７に示すように、キシロース系の溶液で処理すると毛髪を保護し、対照の処理、即ち水と比較して、漂白毛髪からのタンパク質の喪失が減少する結果が得られた。

実施例８．キシロース溶液を用いたカールをといた縮れ毛の保護
アルカリ処方（ｐＨ１３〜１４）を用いて、細かく縮れた又はカールした毛髪を真っ直ぐにすることは、十分確立された慣習である。これらの処方は、毛髪を真っ直ぐにするのに非常に効果的であるが、しかし、高いｐＨのために毛髪を損傷する原因となる。

細かく縮れた毛髪を、２．５％水酸化ナトリウム（室温で２０分）を用いて真っ直ぐにした。毛髪を水で徹底的にリンスし、処理液を４５℃で１０分間適用した。以下の処理液の各々を試験した：ａ）１％Ｄ−キシロース、ｂ）５％Ｄ−キシロース及びｃ）脱イオン水（対照処理）。

毛小皮喪失は以下のようにして評価した。カールをといた／処理毛髪（０．５ｇ）を２．５ｍｌ脱イオン水に４５℃にて１５分浸漬した。毛髪を取り除き、残りの濁った懸濁液のＵＶ透過率を測定した。透過率が大きければ大きい程、懸濁している物質がより少なく、従って、毛髪に対する損傷がより少ないことになる。

表１８に示すように、キシロースで処理した毛髪は保護された。即ち、水処理と比較して、アルファ構造及び引張り強さの保存の程度がより大きく、毛小皮の喪失がより少ないことが実証された。

実施例９．ペントースを用いた外因性損傷後の毛髪の修復
漂白した毛髪が水中で伸張される場合、破断伸びは正常な毛髪のそれよりも有意に大きく、毛髪繊維への損傷を示唆することが知られている。しかしながら、漂白毛髪及び漂白／パーマかけ毛髪を、熱をかける前に１％Ｄ−キシロースで処理すると、破断伸びは、未処理の又は水で処理した毛髪に比べて、有意に短く（表１９）、損傷した毛髪繊維がキシロース溶液及び加熱の適用によって修復されることを示唆している。漂白毛髪及び漂白／パーマかけ毛髪についての相当するＤＳＣデータ並びに湿潤引張り強さ（２５％伸張仕事量）は実施例４、表１４に示す。

ペントース類による損傷毛髪の修復は、毛髪をペントース溶液で処理し、続いて熱を適用したときに見られる毛髪の化学組成における変化によって、更に支持されている。具体的には、リシン及びアルギニンの量が水で処理した毛髪に比べて減少した（表１９）。リシン／アルギニン含量の変化並びに破断伸びの減少は、ペントース類の存在下に毛髪を加熱したときに、ある種の架橋プロセスが起こっていることを示唆しているようである。

種々の改良及び変形が、本発明の精神又は範囲から逸脱することなく、本発明の組成物及び方法においてなされ得ることは、当業者にとって明白なことである。それ故、本明細書の記載は、付随した特許請求の範囲及びそれらと等価の記載の範囲内に入るものであれば、本発明の改良及び変形を包含することを意図するものである。

正常な褐色の毛髪のＤＳＣ（示差走査熱量測定）サーモグラムである。毛髪試料を２０℃／分の加熱速度で２５℃から３００℃まで加熱した。ピークＡは水の放出ピークである。二重ピークＢは、アルファ構造の融解又は転位、及びマトリックスの寄与に対応する。

Claims (26)

1. 外因性損傷からケラチン繊維を保護する又は外因性損傷後のケラチン繊維を修復するための組成物であって、
   当該組成物は、Ｃ３からＣ５単糖類から選択される少なくとも一つの糖を、ケラチン繊維を保護する又はケラチン繊維を修復するのに有効な量含み、
   ここに、「ケラチン繊維を保護する」とは、ケラチン繊維を当該組成物で処理すると、ケラチン繊維を当該組成物で処理しないときに比べて、ケラチン繊維のアルファ構造及び／又は引張り強さをより大きく維持することを意味し、そして、
   「損傷したケラチン繊維を修復する」とは、損傷したケラチン繊維を当該組成物で処理すると、ケラチン繊維を当該組成物で処理しないときに比べて、損傷したケラチン繊維のアルファ構造及び／又は引張り強さが増加することを意味する、当該組成物。
2. 該Ｃ３からＣ５単糖類がペントース類から選択される、請求項１記載の外因性損傷からケラチン繊維を保護する又は外因性損傷後のケラチン繊維を修復するための組成物。
3. 該ペントース類がアルドペントース類及びケトペントース類から選択される、請求項２記載の外因性損傷からケラチン繊維を保護する又は外因性損傷後のケラチン繊維を修復するための組成物。
4. 該アルドペントース類がキシロース、アラビノース、リキソース及びリボースから選択される、請求項３記載の外因性損傷からケラチン繊維を保護する又は外因性損傷後のケラチン繊維を修復するための組成物。
5. 該ケトペントース類がリブロース及びキシルロースから選択される、請求項３記載の外因性損傷からケラチン繊維を保護する又は外因性損傷後のケラチン繊維を修復するための組成物。
6. 該Ｃ３からＣ５単糖類がテトロース類から選択される、請求項１記載の外因性損傷からケラチン繊維を保護する又は外因性損傷後のケラチン繊維を修復するための組成物。
7. 該テトロース類がアルドテトロース類及びケトテトロース類から選択される、請求項６記載の外因性損傷からケラチン繊維を保護する又は外因性損傷後のケラチン繊維を修復するための組成物。
8. 該アルドテトロース類がエリトロース及びトレオースから選択される、請求項７記載の外因性損傷からケラチン繊維を保護する又は外因性損傷後のケラチン繊維を修復するための組成物。
9. 該少なくとも一つの糖がエリトルロースである、請求項１記載の外因性損傷からケラチン繊維を保護する又は外因性損傷後のケラチン繊維を修復するための組成物。
10. 該Ｃ３からＣ５単糖類がトリオース類から選択される、請求項１記載の外因性損傷からケラチン繊維を保護する又は外因性損傷後のケラチン繊維を修復するための組成物。
11. 該トリオース類がアルドトリオース類及びケトトリオース類から選択される、請求項１０記載の外因性損傷からケラチン繊維を保護する又は外因性損傷後のケラチン繊維を修復するための組成物。
12. 該少なくとも一つの糖がグリセルアルデヒドである、請求項１記載の外因性損傷からケラチン繊維を保護する又は外因性損傷後のケラチン繊維を修復するための組成物。
13. 該少なくとも一つの糖がジヒドロキシアセトンである、請求項１記載の外因性損傷からケラチン繊維を保護する又は外因性損傷後のケラチン繊維を修復するための組成物。
14. 該Ｃ３からＣ５単糖類がフラノース類から選択される、請求項１記載の外因性損傷からケラチン繊維を保護する又は外因性損傷後のケラチン繊維を修復するための組成物。
15. 該組成物が少なくとも一つの追加の糖を更に含み、該少なくとも一つの追加の糖が、該Ｃ３からＣ５単糖類とは異なるものである、請求項１記載の外因性損傷からケラチン繊維を保護する又は外因性損傷後のケラチン繊維を修復するための組成物。
16. 該少なくとも一つの追加の糖が単糖類、二糖類及び多糖類から選択される、請求項１５記載の外因性損傷からケラチン繊維を保護する又は外因性損傷後のケラチン繊維を修復するための組成物。
17. 該単糖類がヘキソース類から選択される、請求項１６記載の外因性損傷からケラチン繊維を保護する又は外因性損傷後のケラチン繊維を修復するための組成物。
18. 該ヘキソース類がアロース、アルトロース、グルコース、マンノース、グロース、イドース、ガラクトース、タロース、ソルボース、プシコース、フルクトース及びタガトースから選択される、請求項１７記載の外因性損傷からケラチン繊維を保護する又は外因性損傷後のケラチン繊維を修復するための組成物。
19. 該少なくとも一つの糖が、組成物の総重量に対して０．０１％から５．００％の範囲の濃度で該組成物中に存在する、請求項１記載の外因性損傷からケラチン繊維を保護する又は外因性損傷後のケラチン繊維を修復するための組成物。
20. 該少なくとも一つの追加の糖が、組成物の総重量に対して０．０１％から５．００％の範囲の濃度で該組成物中に存在する、請求項１５記載の外因性損傷からケラチン繊維を保護する又は外因性損傷後のケラチン繊維を修復するための組成物。
21. 該組成物が、液体、油、ペースト、スティック、分散体、エマルション、ローション、ゲル又はクリームの形態である、請求項１記載の外因性損傷からケラチン繊維を保護する又は外因性損傷後のケラチン繊維を修復するための組成物。
22. 該ケラチン繊維が毛髪、まつ毛及び眉毛から選択される、請求項１記載の外因性損傷からケラチン繊維を保護する又は外因性損傷後のケラチン繊維を修復するための組成物。
23. 外因性損傷が熱、紫外線照射又は化学処理に起因するものである、請求項１記載の外因性損傷からケラチン繊維を保護する又は外因性損傷後のケラチン繊維を修復するための組成物。
24. 外因性損傷からケラチン繊維を保護する又は外因性損傷後のケラチン繊維を修復する方法であって、
    当該方法は、請求項１から２３のいずれか一項に記載された組成物を該ケラチン繊維に適用することを含み、
    ここに、「ケラチン繊維を保護する」とは、ケラチン繊維を当該組成物で処理すると、ケラチン繊維を当該組成物で処理しないときに比べて、ケラチン繊維のアルファ構造及び／又は引張り強さをより大きく維持することを意味し、そして、
    「損傷したケラチン繊維を修復する」とは、損傷したケラチン繊維を当該組成物で処理すると、ケラチン繊維を当該組成物で処理しないときに比べて、損傷したケラチン繊維のアルファ構造及び／又は引張り強さが増加することを意味する、当該方法。
25. 外因性損傷からケラチン繊維を保護する又は外因性損傷後のケラチン繊維を修復する方法であって、
    請求項１から２３のいずれか一項に記載された組成物をケラチン繊維に適用し；そして、
    該ケラチン繊維を少なくとも４５℃に加熱することを含み、
    該組成物が該加熱前又は該加熱中に適用され、
    ここに、「ケラチン繊維を保護する」とは、ケラチン繊維を当該組成物で処理すると、ケラチン繊維を当該組成物で処理しないときに比べて、ケラチン繊維のアルファ構造及び／又は引張り強さをより大きく維持することを意味し、そして、
    「損傷したケラチン繊維を修復する」とは、損傷したケラチン繊維を当該組成物で処理すると、ケラチン繊維を当該組成物で処理しないときに比べて、損傷したケラチン繊維のアルファ構造及び／又は引張り強さが増加することを意味する、当該方法。
26. 該組成物が外因性損傷からケラチン繊維を保護し、そして外因性損傷後のケラチン繊維を修復する、請求項２４又は２５に記載された方法。

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