EL TJSO'DE MONOSACÁRIDOS C3-C5 PARA PROTEGER FIBRAS QÜERATINOSAS La presente invención se refiere a métodos para el tratamiento de fibras queratinosas con una composición que contiene por lo menos un azúcar . seleccionado entre monosacáridos C3-C5 con el objeto de proporcionar protección contra daño extrínseco. Por ejemplo, el método de la presente invención puede proporcionar : protección a fibras queratinosas contra calor, radiación UV" y daño químico. Más particularmente, la presente - invención se enfoca a métodos que proporcionan beneficios de protección a fibras queratinosas, incluyendo _cabello, cejas y pestañas, utilizando composiciones que comprenden monosacáridos C3-C5. Fibras queratinosas, especialmente cabello, están constantemente expuestas a condiciones extrínsecas rudas como por ejemplo sol, daño químico, como por ejemplo el daño causado por detergentes, blanqueadores, suavizantes, colorantes, y fijadores para ondulación permanente del cabello, y calor, como por ejemplo, el calor proveniente de secadoras para el cabello o de rizadores. Estos factores externos resultan generalmente en daño a =las fibras queratinosas. Más específicamente, ; r las condiciones extrínsecas pueden trastornar la estructura organizada de las fibras del cabello que se conocen como estructura , lo que puede acompañarse de una disminución de la resistencia a la tensión. El daño extrínseco al cabello, como uno podría imaginarse, es más evidente entre más ha crecido la fibra de cabello desde la raíz, puesto que el cabello ha estado expuesto durante más tiempo a. los elementos. De hecho, el cabello - es lo que puede conocer como . "historia de daños" conforme crece, es decir, entre más lejos de la raíz, menor es su resistencia a la tensión y mayor es la ruptura de estructura que ha ocurrido.. Morfológicamente, una fibra de cabello contiene cuatro unidades estructurales: cutícula, corteza, médula, y cemento intercelular. Robbins, C.R. Chemical and Physical Behavior of Human Hair [Comportamiento Químico y Físico del cabello Humano], 3a Edición, Springer-Verlag (1994). Las capas de cutícula se encuentran en la superficie del cabello y consisten de células planas que se empalman ("escamas") . Estas escamas están unidas en el extremo de la raíz y apuntan hacia el extremo distal (punta) de la fibra y forman capas alrededor de la corteza del cabello. La corteza comprende una parte maruro de la fibra del cabello. La. corteza consiste de células en forma de huso, macrofibrilas, que están alineadas a lo largo del eje de la fibra. Las macrofibrilas consisten además de ' microfibrilas (unidades de proteína altamente organizadas) que están integradas en la matriz de la estructura de proteína amorfa. La médula es una región porosa en el centro de la fibra. La médula es una parte común de las fibras de lana, pero se encuentra solamente ea fibras del cabello humano más gruesas. Finalmente, el cemento intercelular es el material que une las células juntas, formando la vía principal de difusión en las fibras. Las propiedades mecánicas del cabello son determinadas por la corteza. Un modelo de dos fases para la organización de la corteza ha sido sugerido. Milczarek y colaboradores Colloid Polym. Sci. 270, 1106-1115 (1992).. En este modelo, microfilamentos impenetrables para el agua ("bastoncillos") están orientado paralelos al eje de las fibras. Los microfilamentos están integrados en una matriz en la cual el agua puede. penetrar ("cemento"). Dentro de los microfilamentos, moléculas en espiral están arregladas en forma especifica y altamente organizada, que representa un grado de cristalinidad en la fibra del cabello. De manera similar a otras estructuras cristalinas, las fibras del cabello presentan un patrón de difracción distinto cuanto se examinan a través de difracción de rayos X de ángulo amplio. En fibras de cabello normales,., no estiradas, este patrón se conoce como un ^patrón-alfa" . El patrón alfa o la estructura alfa del cabello se caracteriza por espacios repetidos específicos (9.8 Á, 5.1 Á, y 1.5 Á) . Todas las proteínas _que presentan este patrón de difracción- de rayos X se conocen como proteínas e incluyen, entre otras, cabello humano y uñas, lana, y púas de puerco espín. Cuando la fibra de cabello es estirada en agua, un nuevo patrón de difracción de rayos X surge que se conoce como "patrón-ß", con nuevos espacios (9.8 Á, 4.65 Á, y 3.3 Á) . Es la estructura a de la corteza que es sensible al daño al cabello por condiciones, extrínsecas . Cuando el cabello normal es dañado por calor, tratamiento químico o bien radiación UV, se observa una disminución de la cristalinidad o estructura a y una disminución de los enlaces disulfuro. Existe - por consiguiente la necesidad de producir cosméticos que son útiles para proteger la estructura ce de fibras gelatinosas contra condiciones extrínsecas duras y para restaurar la estructura después de daño por condiciones extrínsecas. Tales productos son, por ejemplo, composiciones cosméticas que contienen azúcares. Azúcares y derivados de azúcares son una clase del gran número de compuestos que han sido agregados a composiciones de cuidado del cabello con el objeto de proteger el cabello y mejorar propiedades deseadas del cabello. Como resultado, el uso de azúcares y derivados de azúcares en las composiciones de cuidado del cabello es bien documentado. Una búsqueda de la literatura presenta el uso de azúcares en - composiciones para mejorar la. calidad de las fibras de cabello, y prevenir y reparar daño/estrés al cabello. Las manifestaciones de mejoras o aplicaciones preventivas de . azúcares incluyen una menor degradación del cabello, una resistencia a la tensión conservada, una capacidad de peinado mejorado y una pérdida reducida de proteina- Usos documentados de azúcares en composiciones para el cuidado del cabello incluyen: el uso de glucosa para mejorar las propiedades táctiles, y elásticas de cabello natural (Hollenberg y Mueller, SOFW J. 121(2) (1995)); el uso de glucosa para la profilaxis del daño al cabello y la reparación del cabello dañado (Hollenberg y Matzik, Seifen, Oeley Fette, Wachase 117(1} (1991)); el uso de glucosa en champús (J04266812, asignada a Lion Corp.); el uso de trehalosa para, retención de humedad (J06122614, asignada a Shiseido Co. Ltd.); una composición para lantionización del cabello que comprende un azúcar /Patentes Norteamericanas Nos. 5,348,737 y 5,641,477, asignadas a Avión Ind. Inc.); la incorporación de, xilobiosa. en composiciones cosméticas para proporcionar una retención mejorada de la humedad y para reducir la rugosidad y resequedad excesiva de la piel y del cabello (Patente Norteamericana No. 5,660,838, asignada a Suntory Ltd.); una composición para la regeneración de los extremos divididos del cabello que contiene por lo menos un monosacárido o di-sacárido (Patente Norteamericana No. 4,900,545, asignada a Henkel); composiciones para el cuidado del cabello para mejorar la resistencia, retención y volumen del cabello que contienen carbohidratos 5 a C6, es como por ejemplo glucosa; el uso de fucosa en un tratamiento para el cabello con el objeto de evitar los extremos divididos : (DE29709853, asignada a Goldwell GMBH) ; y el uso de sacáridos en - un champú para mejorar las propiedades de peinado y controlar el daño al cabello (JO9059134, asignada a Mikuchi Sangyo KK) . En esencia, todos los tipos de azúcares han sido aplicados al cabello para numerosas razones desde humidificación hasta la mejora del crecimiento del cabello (J10279439 asignada a ureha Chem. Ind. Co. Ltd.) . Claramente, sin embargo, no todos los azúcares son iguales y no todos los azúcares proporcionan las mismas propiedades cuando se aplican a una fibra queratinosa. Además, el uso de azúcares específicos que protegen. el cabello contra daño extrínseco, y, más particularmente, protegen la estructura a del cabello contra dicho daño no ha sido demostrado. Como resultado, para que los azúcares sean útiles para proteger el cabello contra daño extrínseco, se requiere de una mejor comprensión de las ventajas de la utilización de azúcares en composiciones para el. cuidado del cabello, y más específicamente, una comprensión de cómo los azúcares pueden ser útiles para proteger y restaurar las fibras queratinosas . Para lograr por lo menos una. de estas y otras ventajas, la presente ._ invención, en un aspecto, ofrece un método para proteger fibras queratinosas contra daño extrínseco, por ejemplo, trastorno de la estructura a, pérdida de proteína, y/o desnaturalización provocada por la exposición al calor, a sustancias químicas, etc., mediante la aplicación a las fibras queratinosas de una composición que contiene por lo menos un azúcar seleccionado entre monosacáridos C3 a C5 y derivados de estos monosacáridos, en donde el azúcar está presente en una cantidad efectiva para' proteger las fibras queratinosas. En el contexto de esta invención, el término "protegido" significa que las fibras queratinosas presentaron un mayor grado de preservación de la estructura y de la resistencia a la tensión. La composición puede también contener un azúcar adicional . La presente invención se enfoca también a un método para reparar fibras queratinosas después de un daño extrínseco que comprende la aplicación a fibras queratinosas dañadas de una composición que comprende por lo menos un azúcar seleccionado entre monosacáridos C3 a C5 y derivados de estos monosacáridos en donde el azúcar está presente en una cantidad efectiva para reparar las fibras queratinosas. En- el contexto de esta invención, "reparar" significa que las fibras queratinosas dañadas presentaron un incremento de la estructura y/o resistencia a la tensión después del tratamiento de las fibras queratinosas dañadas con las composiciones de la invención. La composición puede también contener por lo menos un azúcar adicional. La presente invención se enfoca también a un método para proteger una fibra queratinosa contra daño extrínseco o para reparar una fibra queratinosa después de un daño extrínseco que comprende la aplicación a la fibra queratinosa de una composición que comprende por lo menos un azúcar seleccionado entre monosacáridos C3 a C5 y derivados de los mismos; y calentar la fibra queratinosa, en donde por lo menos un azúcar está presente en una cantidad efectiva para proteger la fibra queratinosa o reparar la fibra queratinosa, y en donde además la composición se aplica antes del calentamiento o durante dicho calentamiento. La composición puede también contener por lo menos un azúcar adicional. Se entenderá que tanto la descripción general anterior como la siguiente descripción detallada se proporcionan solamente como ejemplos y explicación y no limitan la invención reclamada. BREVE. DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS Figura 1: Un termograma DSC (Calorimetría de Exploración Diferencial) de cabello castaño normal. La muestra de cabello fue calentada de . 25° C a 300° C a una velocidad de calentamiento de 20 °C/min. El pico . A es el pico de liberación en agua. El pico B. de doblete corresponde a la fusión o re-arreglo de la estructura ce y su contribución a la matriz . Ahora se hará referencia con detalles a modalidades ejemplares de la presente invención. .La invención, en un -;¦ , g - ; ¦
aspecto ofrece métodos para proteger fibras queratinosas contra daño extrínseco y/o para reparar fibras queratinosas dañadas por condiciones extrínsecas mediante la aplicación a las fibras queratinosas de una composición que contiene por lo menos un azúcar seleccionado entre monosacáridos C3 a C5 y derivados de estos monosacáridos en donde por lo menos un azúcar está presente en una cantidad efectiva para proteger las fibras queratinosas. La composición puede contener también por lo menos un azúcar adicional. El daño extrínseco es un daño provocado por una o varias condiciones tales como sol, daño químico, por ejemplo, proveniente de detergentes, blanqueaclores, suavizantes, colorantes, y formadores de ondulaciones permanentes y calor, por ejemplo, provenientes de secadoras para el cabello o rizadores. Ejemplos de fibras queratinosas incluyen cabello, ceqas y pestañas. De conformidad, con lo descrito arriba, azúcares han sido utilizados de manera extensa en composiciones para el cuidado del cabello y otros tratamientos por sus propiedades de retención de la humedad. Sin embargo, los presentes inventores descubrieron inesperadamente que, además de retener la humedad, una clase especial de azúcares proporcionó una protección mejorada contra por lo menos una condición extrínseca a las fibras queratinosas y ayudó también a restaurar el daño causado por dicha (s) condició (es) extrínseca (s) . Más específicamente monosacáridos C3 a C5 fueron encontrados para proteger la estructura a de la corteza del cabello. Los inventores no pretenden ser limitados a una teoría, pero de conformidad con lo descrito arriba, las propiedades mecánicas del cabello son determinadas por la corteza, en donde moléculas de proteína en espiral están arregladas en patrón específico y altamente organizado (la "estructura a") , que representa un grado de cristalinidad en la fibra de cabello. Puesto que la estructura a es sensible a condiciones extrínsecas, la magnitud del daño por condiciones extrínsecas puede ser monitoreado mediante el monitoreo de cambios en- la estructura a. Además de la difracción de rayos X, que permite determinar la presencia de una estructura cristalina en el material, se puede determinar una cantidad relativa de cristalinidad en el material mediante el empleo de un método mucho más sencillo que , s~e conoce como calorimetría de. exploración diferencial (DSC) . La DSC se basa en el hecho que todos los materiales tienen la capacidad de absorber un cierto grado de energía al calentarse, y esta cantidad de energía es sensible a cambios en la estructura, fase, y composición del material. Por ejemplo, la cantidad de energía que un material absorbe puede cambiar cuando un material es sometido a- un cambio en cuanto a estructura de cristal, una transición de fase, por ejemplo, fusión, o pérdida de agua.
En DSC, una muestra pequeña de material es sellada en una célula y el material es calentado a una velocidad constante. La energía requerida para lograr una cierta temperatura en la muestra es comparada con la energía requerida para lograr la misma temperatura en la célula vacía, que sirve como referencia. La diferencia en la .cantidad de calor proporcionado entre la referencia y la muestra se registra en función de la temperatura." En ausencia de transiciones de fase en la muestra, no hay cambio en cuanto al suministro de calor para mantener una temperatura constante. Sin embargo, la cantidad de energía que se requiere para mantener la temperatura cambia cuando el material es sometido a una transición de fase. Por ejemplo, en un caso en el cual el material pierde agua, la pérdida de agua es un proceso endotérmico, es decir, requiere energía. La muestra absorberá más energía en comparación con la referencia con el objeto que la muestra .permanezca a la misma" temperatura que la referencia. Este proceso será registrado como un incremento del flujo de calor arriba de la línea basal en .forma de un pico. Entre más agua se encuentre en una muestra, mayor es el área del pico. Por ejemplo, se sabe que el agua desempeña una función ijrrportante en las propiedades físico-químicas de las fibras de gueratina. El contenido de humedad en fibras secas depende tanto de .la, humedad relativa del entorno como de la condición del cabello. El agua en la fibra de cabello puede existir en tres formas: 1] agua adsorbida fuertemente en sitios de enlace, 2) agua adsorbida débilmente en sitios de enlace, y 3) agua libre o unida de manera no estrecha. Con base en los valores^ para el calor de hidratación que se encuentra en cada uno de estos grupos, se puede especular que los sitios de enlace unidos fuertemente incluyen grupos amino (calor de hidratación de 16.8 kcal/mol) , mientras que sitios de enlace unidos débilmente pueden incluir grupos hidroxilo y carboxílicos (5.7 kcal/mol y 7.4 kcal/mol, respectivamente). Utilizando DSC, se puede observar la pérdida de agua debido a exposición del cabello al calor. El agua libre y unida débilmente es removida a una temperatura de aproximadamente 100° C, mientras que la liberación de agua fuertemente unida se observa arriba de 140° C. En la DSC de fibras queratinosas, se observa una banda endotérmica anpha de 75° C a 200° C, la cual es inicialmente relacionada a la remoción del agua libre, y después a la remoción de agua más fuertemente unida (Figura 1) . De manera similar, si se efectúa un proceso de fusión o cualquier . otro cambio en cuanto a la estructura del cristal en la muestra, se requiere de energía adicional, y por consiguiente ( se manifestará en forma de pico en curva de DSC. Entre mayor el grado de cristalinidad o estructura organizada en la muestra, mayor será el pico observado. Por consiguiente, la DSC es también una herramienta excelente para observar el cambio en la estructura de fibras queratinosas y por consiguiente es sensible al daño - al cabello. De 20% a 30% de la corteza del cabello ocurre en forma altamente organizada ( -helicoidal) . Cuando el cabella es calentado arriba de 230° C, se observa habitúalmente un pico de doblete en DSC, lo que ha sido interpretado en términos de un primer pico que corresponde a los puntos de fusión de hélice (origen microfibrilar) y un segundo pico que corresponde a descomposición de cistina (origen de matriz) Spei y Holzem, Colloid & Polymer Sci. 265, 965-970 (1987). Sin embargo, estudios adicionales mostraron que el primer pico del doblete, el ..pico microfibrilar, es más específicamente del doble hélice, repuesto por varias reacciones de descomposición. Id. Aqui, el término estructural a se relaciona con el pico de doblete o área pico aún cuando técnicamente el área de doblete incluye tanto una contribución cristalina (microfibrilar) como no cristalina (matriz) . La. estructura representa la integridad global de la fibra en un estado no estresado. (Véase Figura 1) . Entre mayor el área de pico, habituaímente expresada en Joules por gramo de cabello, mayor es el porcentaje de la corteza del cabello en la forma de estructura a. El pico de DSC a 210-250° C, también coincide con al desaparición del patrón-alfa en la difracción de rayos X. Sandhu y Robbins, J. Soc. Cosmet. Cheiri., 44, 163-175 J1993) . En otras palabras, cuando el cabello normal es dañado por calor, tratamiento químico o bien radiación UVy se observa una disminución del área de pico de doblete de la DSC y la cantidad de daño puede •ser cuantificada por el área de pico. La correlación entre una disminución en el área de pico de DSC y daño a las fibras de cabello es verificada adicionalmente por una disminución correspondiente en el número de enlaces disulfuro (expresados como media cisteína) en el cabello (véase Tabla 1 abajo) . Una disminución del número de enlaces disulfuro corresponde a una ruptura de la estructura química del cabello. Tabla 1. Efecto de tratamiento químico, - calor irradiación UV sobre las propiedades químicas y físicas del cabello Tipo de cabello Área de pico de Media-Cisteína doblete J/g micromol/g de cabello cabello Cabello rubio 81.57 +/- 8.28 918.7.+/- 165. £ normal Cabello rubio después de: Permanente 54.63 +/- 25.78 810.1. +/ 135.9
Blanqueador 53.22 +/- 13.12 740.1 +/ 45.9
UV (180 h) 13.98 +/- 11.78 629.7 +/ 8.8
Calor (12 ciclos 15.63 +/- 8.56 654.3 +/ 50.7 a una temperatura de 130° C) * * 12 ciclos, 1 min cada uno, a 130° C Los. cambios perjudiciales en la composición química y en la cantidad de la cristalinidad del cabello están también acompañados por pérdida de cutícula y/o disminución de la resistencia a la tensión. En la tabla 2 abajo se muestra la correlació entre el área de pico de doblete y la resistencia a la tensión en estado húmedo de cabello normal y cabello dañado. La resistencia a la tensión ¾ estado húmedo se expresa como el trabajo requerido para estirar la fibra húmeda a 25% de su longitud original. Tabla 2. Correlación entre el área de pico de doblete y la resistencia a la tensión en estado húmedo de cabello normal y cabello dañado Tipo de cabello Área de pico de Trabajo 25% doblete J/g ' J/m2 cabello n = 100 fibras N = 5 pruebas DSC, Cabello rubio normal 25.00 +/- 4.90 555.0 +/- 122 Cabello rubio después de: 12 ciclos térmicos 8.39 +/- 0.72 _ 370 +/- 138 Blanqueador 6.90" +/- 0.55 222 +/- 93 * 12 cíelos, 1 minuto cada uno, a una temperatura de 130° C. Lo anterior demuestra que el daño. al cabello incluye una disminución, del porcentaje de la corteza del cabello en la forma de estructura a. Los inventores han encontrado, sin embargo, que el daño a la estructura o puede ser evitado o por . lo. menos aminorados si., el cabe-lio es tratado con soluciones de monosacáridos C3-C5 ¡nomenclatura: C3 - triosa, C4 - tetrosa, C5 - pentosa, C6 - hexosa) . Las hexosas y otros monosacáridos grandes no parecen proporcionar una protección similar al cabello. Los monosacáridos C3-C5 pueden también reducir la pérdida de cutícula y/o facilitar la reparación o la reconstrucción de la estructura de las fibras después de daño causado por condiciones extrínsecas. Aún cuando . los inventores no pretenden ser limitados a la teoría, la capacidad de un monosacárido C3 a C5 para reparar las fibras queratinosas puede deberse a una reacción entre el cabello y el monosacárido C3 a C5. Cuando el cabello es tratado con soluciones de monosacáridos C3 a C5 antes de la aplicación de calor, se observaron cambios en la composición .química del cabello. Más específicamente, la cantidad de lisina y arginina disminuyó, lo que. indica lo . que parece ser una " reacción de base Schiff entre los grupos aldehido de los monosacáridos y los grupos, amina de las fibras de cabello. Cualquier triosa, tetrosa o pentosa puede ser útil en la práctica de la invención. Monosacáridos C3 a C5 ejemplares, incluyen, sin limitarse a estos ejemplos, aldopentosas, por ejemplo, xilosa, arabinosa, lixosa, y ribosa; quetopentosas, por ejemplo ribulosa, y xilulosa; aldotetrosas, por ejemplo eritrosa, y treosa; quetotretosas, por ejemplo eritrulosa aldotriosas, por ejemplo gliceraldehído; y quetotriosas, por eiemplo dihidroxiacetona. Estos compuestos ejemplares incluyen monosacáridos C3 a C5 que contienen grupos aldehido (aldosas) , furanosas y otras estructuras, de anillo. Derivados de monosacáridos C3 a C5 son también útiles en las composiciones y métodos de la invención. Derivados ejemplares incluyen, sin limitarse a estos ejemplos, derivados de amina/ por ejemplo 1ixocilimina . Por ejemplo, amoniacos o aminas primarias puedén reaccionar con el grupo aldehido o cetona de un azúcar para formar una imina, que es un compuesto que contiene el grupo funcional C = N. Estos compuestos de imina se conocen a veces bases de Schiff. Otros derivados ejemplares de monosacáridos C3 a C5 incluyen, sin limitarse a ellos, hemicetales, hemiquetales o cualquier derivado oxidado. Estos derivados pueden formarse por la reacción del grupo aldehido c cetona de un azúcar con un alcohol. Otros derivados ejemplares de un monosacárido C3 a... C5 pueden ¦•inc-luir, sin limitarse a estos ejemplos, dimeros y oligómeros de monosacáridos C3 a C5 tales como xilobiosa. Las composiciones de la presente invención pueden también contener por lo. menos un azúcar adicional que puede ayudar a retener la humedad. La efectividad de un azúcar para ayudar a retener la ..humedad puede medirse mediante el monitoreo del pico de DSC a una temperatura dentro de un rango de 75° C a 2Q0° C. Composiciones que comprenden mezclas de monosacaridos C3 a C5 se encuentran dentro de la práctica de la invención, así como composiciones que comprenden mezclas de por lo menos un monosacárido C3 a C5 y por lo menos un azúcar adicional. Los azucares adicionales útiles en la presente invención pueden ser cualquier azúcar, carbohidrato o porción de carbohidrato. Azúcares adicionales ejemplares pueden seleccionarse entre monosacáridos, ;"qu"e incluyen, sin limitarse a estos ejemplos, cualquier azúcar de tres a siete átomos de carbono, por ejemplo, pentosas, por ejemplo ribosa, árabinosa, xilosa, lixosa, ribulosa, y xilulosa, y hexosas, por ejemplo alosa, altrosa, glucosa, ma osa, gulosa, idosa, galactosa, talosa, sorbosa, psicosa, fructosa, y tagatosa; disacáridos (que son sacáridos que se hidrolizan en dos monosacáridos) tales como maltosa, ^sucrosa, celobiosa, trehalosa y lactosa; y polisacáridos (que son sacáridos que se hidrolizan en más dos monosacáridos) , por ejemplo, almidón, dextrinas, celulosa y glicógeno;.. En otra modalidad, los azucares adicionales de la invención se seleccionan entre aldosas ó guetosas. En una modalidad de la invención, un monosacárido C3_C5 o una mezcla de monosacáridos C3-C5 está presente en las composiciones de la presente invención en una cantidad dentro de un rango de 0.01% a 5.00% con relación al peso total de la bomposlc;lón; y con mayor preferencia en una cantidad dentro de un rango de 0.10% a 1.00%. Cuando el azúcar _adicional o mezcla .de',, azucares adicionales está presente en las composiciones de la presente invención, está de preferencia presente en una cantidad dentro de un rango de 0.01% a 5.00% con relación al peso total de la_ composición y con preferencia aún mayor en una cantidad dentro de un rango de 0.10% a .1,00%. Las composiciones utilizadas en los métodos de la presente invención pueden tener la forma de un liquido, aceite, pasta, lápiz, ocío, dispersión, emulsión, loción, gel o crema. Las composiciones de la presente invención pueden también proporcionarse como composiciones de una parte gue comprende por lo menos un monosacárido C3-C5 y, un , tratamiento o kit de componentes múltiples. El experto en la materia, con base en la estabilidad de la composición y la aplicación contemplada, podrá determinar cómo almacenar y mezclar la composición y/o las composiciones de componentes múltiples. Por ejemplo, azúcares simples tales como monosacáridos C3-C5 son estables a niveles de pH dentro de un rango de 4 a 9. En composiciones-en donde el rango de pH es por debajo o. por encima de estos niveles, los azucares deben almacenarse separadamente y agregarse a la composición solamente al momento de la aplicación.
"ta invención será ilustrada a través de los ejemplos siguientes que no pretenden limitar dicha invención. Ejemplos Ejemplo 1. Efecto de UV/tratamiento térmico sobre la estructura de cabello "virgen" (no tratada químicamente) Una muestra de cabello caucásico, de color rubio oscuro, grueso y ondulado, de 12 cm (5 pulgadas), de largo, y cortado a partir de la raíz, fue probada. El cabello nunca había sido tratado de ninguna manera que pudiera provocar cambios en su composición química, por ejemplo ondulación permanente, suavizado, aplicación de color. El cabello solamente había sido sometido a shampoo, acondicionador (incluyendo tratamiento con aceite) , auxiliares para el corte, y secado por soplado, así como a las condiciones naturales normales. - La muestra fue dividida en dos secciones, cada una de 6 cm (2.5 ulgadas) de longitud.. Para, los experimentos DSC, el cabello finamente cortado fue tomado cpn precisión de las siguientes partes de la muestra: el extremo de la raíz . ^ la longitud de 6 cm (2.5 pulgadas), y la longitud de 12 cm (5.0 pulgadas) . En los experimentos de DSC (utilizando DSC-6 con Autosam ler [Automue.streador] Perkin Elmer) , el cabello fue sellado en platos de 40 mi con una abertura perforada con láser de 50 mieras en la tapa del plato y fue calentado a una ./temperatura de 25° C a 300° C a una velocidad de calentamiento de 2Ó°C/min. . Se efectuaron tres experimentos por sección. Los resultados fueron promediados y se determinaron las desviaciones estándares. •5 . Las dos . secciones fueron también probadas para resistencia a la tensión en estado húmedo, utilizando el instrumento de prueba de tensión de fibras ^..Dia-Stron (50 fibras por prueba). Se determinaron los parámetros siguientes: módulo de Young (la ^constante elástica, medida en N/m2) ; el trabajo hasta el 0 estiramiento de la fibra de cabello al 25% de su longitud '" - (J/m2) ; la extensión a la ruptura (hasta cuanto puede estirarse el . cabello antes de romperse,, medido en % de la longitud del cabello); trabajo a la ruptura (J/m2). Los resultados_ DSC son presentados en la tabla 3, y los datos 5 Dia-Stron en la tabla 4. En ambas tablas, la parte del extremo de raíz del cabello se toma como el punto. cero. Estos resultados muestran la pérdida intrínseca de la estructura a en cabello debido a condiciones normales. Tabla 3. Estructura alfa de cabello normal en función de la 0 longitud del cabello. Longitud de cabello Área de pico de doblete
Centímetros Pulgadas J/g cabella 0 0 37.75 +/- 5.91 6 . 2.5 27.28 +/- 10.70 5 12 5.0 . 21.36 +/- 7.36 Tabla 4. Resistencia a la tensión en estado . húmedo de cabello normal en función de la longitud del cabello Longitud del Módulo de Traba o Cabello , Young, 5%, centímetros pulgadas MN/m2 J/m2 ^ 0 a 6 0 a 2.5 ' 732 +/-114 ' 395 +/- 103 6 a 12 2.5 a 5. Ó 613 +/- 116! 230 -/- 49 Tabla 4 (.Continuación) Longitud del. Ruptura % Trabajo a Cabello la ruptura centímetros pulgadas J/m2 0 a 'ß 0 a 2.5 60.3 +/ 1690 +/- 442 6 a 12 ' 2.5 a 5.0 58.8 +/ 1100 +/- 232
Ejemplo 2. Efectos de monosacáridos sobre la estructura a y resistencia a la tensión de cabello blanqueado Cabello rubio normal fue blanqueado con. Clairol Basic White Bleach [40 volumen H20) durante 20 minutos a una temperatura ambiente estándar y húmeda estándar. Las muestras blanqueadas fueron enjuagadas con agua del grifo, y sumergidas en un exceso de agua desionizada durante 2 horas. Las muestras fueron- secadas en aire y equilibradas durante 48 horas antes de tratamiento adicional. Algunas de las muestras ^blanqueadas fueron subsecuentemente "sometidas a un tratamiento de ondulación permanente" empleando una Reforming Lotion (TGA al 10%, pH 8.8, 20 minutos) y después neutralizadas con H20 al 2%, H 3 (3 minutos) . Las muestras blanqueadas/sometidas a ondulación permanente fuero enjuagadas con agua del grifo, y sumergidas en un exceso de agua desionizada durante 2 horas. Las muestras fueron secadas en aire y equilibradas durante 48 5 horas antes de tratamiento adicional. Las ^muestras que fueron tratadas térmicamente fueron tratadas con soluciones 0.06M de hexosas y pentosas durante .10 minutos a . una temperatura de 45a" C, y después fueron calentadas durante 12 ciclos. Las - . muestras fueron enjuagadas después de aplicación de calor. 0" La resistencia a: la tensión; fue determinada empleando tanto 1 el Instron (50 fibras secas por pruebas) como el Dia-Stron • (100 fibras húmedas por prueba), con la velocidad de -"'estiramiento de 100 mm/min. Se determinaron los siguientes parámetros Módulo de Young JN/m2) , trabajo para estiramiento 5_ al 25% (J/m2); extensión a la ruptura (grado de elongación) (%) ; trabajo a la ruptura (J/m2). Calorimetría de exploración diferencial -'¦ En las pruebas de DSC, el cabello finamente cortado (4-5 mg) fue rizado en un plato de . aluminio perforado antes de cada 0 experimento. Las muestras fueron calentadas a una temperatura ··' de "2b° , hasta 300° C, a un régimen de exploración de 20°C/min, con 5 experimentos por tratamiento. Los resultados fueron promediados. Los datos de DSC para el cabello rubio normal antes y después 5 de 12 ciclos de calentamiento con agua y D-xilosa al 1% en agua, respectivamente/ se muestran en la Tabla 5,„ El cabello "fue. normalizado por tamaño de muestras. La solución de D-xilosa . pareció proteger la estructura del ..cabello en 'comparación con el agua. . . . Tabla 5. Efecto del tratamiento térmico .sobre las propiedades térmicas"de cabello rubio normal Tratamiento Área normalizada. - J/g cabello Cabello rubio normal, 19.62 +/- 11.57 fc Sin tratamiento térmico Cabello rubio después de ,.·. ". - - ;i 12 cicios de tratamiento térmico con: a. agua . . ' * , 8.'17 +/- 2.62 b. D Xilosa al 1% 16.05 +/- 5.05 en agua ' * ... Cuando el cabello blanqueado y. el cabello blanqueado/sometido a ondulación permanente, respectivamente^ son sometidos a 12 ciclos, térmicos, con. soluciones de pentosas y hexosas, el efecto de.,la protección fue encontrado,, solamente para las pentosas, es decir, D-xilosa al 1%, y 2-desoxi-D-ribosa al 0.9% (Tabla .6 y Tabla 7). En..otras palabras, el área de pico, de estructura, a normalizada fue mayor para el cabello tratado con pepitosas,' lo que. indica que una parte significativamente mayor de la estructura permaneció sin. daño en el cabello tratado pon las pentosas. ¾; .Tabla 6. Efecto ¾de monosacáridos (0.06M) en el. tratamiento térmico sobre las propiedades térmicas del cabello blanqueado
Tratamiento Área normalizada - J/g de cabello
Cabello rubio normal, 5.78 +/- 1.94 sin tratamiento térmico . Cabello rubio después de _ 12 ciclos de tratamiento térmico con: a. agua. 5.78 +/- 1.94 PBH OSAS (de conformidad con la presente invención) b. D-Xilosa al 1% 9,74 +/- 2.13 c. 2-Désoxi-D- ' 9.63 +/- 2.87 ribosa al 0.9% HEXOSAS (de comparación) ." d. L-Fucosa al 1.1% 5.26 +/- 1.59 &. D-Glucosa al 1.2% 5.76 +/- 1.16 f. D-Galactosa al 1.2% 5.39.+/- 2.29 g. D-Manpsa al 1.2% 5.47 +/- 1.27 ' h. D-Fructosa al 1.2% 6.51 +/- 1.71 í Tabla T, E.fectos de monosacáridos (0.06M) en el tratamiento i" térmico t sobre propiedades térmicas de cabello blanqueado/sometido a ondulación permanente Tratamiento . Área normalizada - J/g de cabello Cabello..rubio normal, 6.28 +/- 1.95 nción)
s
i -g. D-Manosa ai 1.2% 3.98 +/- 1.26 .' " 5 i D-Fructosa al 1.2% 4.70 +/- 1.15 1 -"·- - . ' ¦ " · ' . Resistencia a la tensión Las propiedades de resistencia a la tensión- utilizando cabello blanqueado seco antes y después de 12 ciclos de i - calentamiento fueron determinadas utilizando el Instron y se 0 presentan en la tabla 8. Como en el caso de los resultados de . ' , - , . ? i, DSC/, solamente las pentosas (tratamientos b y c parecieron proporcionar protección contra el . calor. Los valores de módulc de Young encontrados para el cabello blanqueado calentado en presencia de las pentosas . fueron notablemente 5 diferentes del módulo de Young del cabello tratado con agua.
Por otra parte, no se observo ninguna diferencia estadística entre el tratamiento con agua y los tratamientos con hexosa. Tabla 8. Efecto de monosacaridos (0.06ÍÍ) en el tratamiento térmico sobre la resistencia a , "la .tensión ,de cabello blanqueado seco (de conformidad con lo, medido empleando el INSTÍtON) ' " ' 1 (n = 50 fibras)^ Tratamiento Módulo de Young Trabajo 25% 'MN/m2 Cabello rubio normal 5, 04 +/- 8.79 1 011 +/- 173 Cabello blanqueado 4,751 +/- 914 87.5 +/- 153.6 Cabello rubio después de 12 ciclos_ de calentamiento con: a. agua 4, 496 +/- 875 858.6 +/- 147.5 PENTOSAS^ f :í b. D-xilosa al 1% 5, 802 +/- 1, 161 1,204 +/- 215 C. 2-Desoxi-D- 5,111 !/- 871 1,032 +/- 163 ribosa al 0.9% HEXOSAS - - i ' i' ? d. L-fucosa al 1.1% 4,331 +/- 860 838,,2 +/- 134 e. D Glucosa al 1.2% 4,623 +/- 813 913.9 +/- 158 V, f. D-Galactosa al 1.2 4,724 +/- 913 945.8 +/- 168 g . D-MaiiQS .al 1.2% 4,746 +/- 688 93,4.9 +/- 122 . D-Fructosa al 1.2% 4, 492 +/- 852 885 +/- 161 Tratamiento Extensión a la Trabajo a la Ruptura % ruptura J/m2
Cabello . rubio normal 55. 56 +/- 6. 28 2, 865 +/- 562
Cabello blanqueado 57. 82 +/- 7. 06 2,599 +/- 624
Cabello rubio después de 12 ciclos de calentamiento con: a. agua 59. 68 +/- 5. 64 2,521 +/- 499
PUNTOSAS b. D-xilosa al 1% 55. 28 +/- 7. 08 3, 161 +/- 771 c. 2-Desoxi-D- 55. 38 +/- 7. 52 2, 872 +/- 709 ribosa al 0.9% HEXOSAS d. L-fucosa al 1.1% 57. 01 +/- 6. 18 2, 346 +/- 5 3 e. D-Glucosa al 1.2% 56. 01 +/- 7. 21 2, 599 +/- 604 f. D-Galactosa al 1.2% 58. 82 +/- 6. 21 2, 696 +/- 533 g. D-Manosa al 1.2% 57. 33 +/- 5. 98 2, 595 +/- 433 h. D-Fructosa al 1.2% 59. 89 +/- 8. 11 2, 644 +/- 644
Las propiedades de resistencia a la tensión del cabello blanqueado húmedo y blanqueado/sometido a ondulación permanente y antes y después de 12 ciclos de calentamiento fueron determinadas empleando el Dia-Stron y se muestran en la figura 9, Como fue el caso con los resultados de DSC, la solución, de xilosa al 1% (C5, de conformidad con la presente invención) pareció proporcionar una protección estadísticamente significativa contra el calor, en comparación con agua y la solución de D-Glucosa al 1.2% (C6, no de conformidad con la presente invención) . Tabla 9. Efecto de xilosa al 1% (0.06M) en el tratamiento térmico sobre la resistencia a la tensión de cabello blanqueado húmedo y cabello blanqueado/sometido a ondulación permanente (DIA-STRON) N = 100 fibras Tratamiento Módulo de Young Trabajo 25% M /m2 J/m2 1. Cabello rubio normal 644.0 +/- 401.0 +/- 199.0
2. Cabello blanqueado 425.0 + /- 118.0 220.0 +/- 91.2
Cabello rubio después de 12 ciclos de calentamiento con: a. agua 414.0 +/- 129.0" 238.0 +/- 93.1 b. D-xilosa al 1% 434.0 +/- 99.1 ... 432.0 +/- 137.0 c. D-Glucosa al 1.2% 397.0 +/- 106.0 187.0 +/- 74.8
4. Cabello blanqueado/ 201.0 +/- 135.0 88.3 +/- 34.4 sometido a ondulación permanente 5. Cabello blanqueado/ sometido a ondulación permanente después de 12 ciclos de calentamiento con: a. agua 142.0 +/- 66.4 105.0 +/- 37.1 b. D-xilosa al 1% 170.0 +/- 88.6 199.0 +/- 74.2 c. D-Glucosa al 1.2% 136.0 +/- 92.5 155.0 +/- 47.5 Tratamiento Extensión a la Trabajo a la Ruptura % ruptura J/m2
1. Cabello rubio normal 57.60 +/- 10.20 1,950 +/- 965
2.Cabello blanqueado 64.40 +/- 8.22 1,860 +/- 762 Cabello rubio después de 12 ciclos de calentamiento con: a . agua 58 .60 +/- 7.33 1, 200 +/- 469 b. D-xilosa al 1% 52 .80 +/- 9.29 1, 600 +/- 526 c. D-Glucosa al 1.2% 64 .20 +/- 10.4 . 1, 130 +/- 453
4. Cabello blanqueado/ 65 .50 +/- 7.75 . 558..0 +/- 218 sometido a ondulación permanente 5. Cabello blanqueado/ sometido a ondulación permanente después de 12 ciclos de calentamiento con: a. agua 62.00 +/- 6.115 586.0 +/- 208.0 b. D-xilosa al 1% 54.30 +/- 4.70 620.D +/- 231.0 c. D-Glucosa al 1.2% 63.50 +/- 7.65 979.0 +/- 300
Con base en las propiedades de resistencia a la tensión y los resultados en DSC, las pentosas parecen proporcionar protección contra el tratamiento térmico, mientras poca o ninguna protección es proporcionada por la glucosa. Ejemplo 3. Protección térmica después de 5 ciclos a una temperatura de 45° C y 130° C: Pentosas _vs Hexosas Cabello rubio normal fue blanqueado con Clairol Basic White Bleach, 40 volúmenes H2O2, durante 20 mi ñutos a temperatura ambiente. Un lote de muestras de cabello normal y blanqueado fue sometido a cinco ciclos térmicos a una temperatura de 130° C, en donde un ciclo de tratamiento involucro los siguientes pasos (1-4) : 1. Las muestras fueron tratadas con soluciones 0.06M de monosacáridos en agua desionizada (aproximadamente 1% en peso) durante 10 minutos a una temperatura de 45° C.
2. Las muestras tratadas fueron secadas por soplado durante un minuto . 3. El calor fue aplicado durante un minuto en forma de una plancha para aplanar el cabello Windmere "Solid Gold"
(130° C) . 4. Las muestras fueron- enjuagadas y secadas por absorción con toalla de papel. Las soluciones de tratamiento incluyeron cuatro pentosas (D-xilosas, D-arabinosa, D-lixosa, y D-ribosa, 1% cada una) y una hexosa (D-glucosa al 1.2%) . Se utilizo agua desionizada como tratamiento de control. Después del experimento de calentamiento, el cabello fue enjuagado con agua, secado en aire, y equilibrado durante 24 horas en la cámara de húmeda a 25° C y con humedad relativa del 50% antes de prueba adicional. Estas muestras fueron referidas como tratadas a una temperatura de 130° C. ün segundo lote de muestras de cabello normal y blanqueado fueron tratadas de manera similar y secadas por ^soplado, sin aplicación de la plancha caliente. El tratamiento. fue también repetido 5 veces. Las muestras del segundo se conocen como tratadas a una temperatura de 45° C. Como se muestra en la tabla 10, aún el tratamiento con secado por soplado relativamente suave resulto en una disminución del área de pico de doblete, tanto en cabello normal como en cabello blanqueado, mientras que la adición del-- tratamiento con plancha caliente provocó una disminución adicional, especialmente notable en el cabello normal. Las soluciones de pentosa resultaron en la protección del cabello, mientras que la solución de hexosa no demostró el efecto de protección.
La resistencia a la tensión en estado seco del cabello tratado a 45° C (Tabla 11) y a 130° C (Tabla 12) fue también conservada por las pentosas, pero no - por la hexosa (D-glucosa) . SE observara que tres pentosas (D-xilosa, D-arabinosa, y D-ribosa) parecieron proporcionar una protección mejorada tanto a 45° C como a 130° C, mientras que la cuarta pentosa, D-lixosa, proporcionó una mejor, protección a 45° C. Tabla 10. Disminución de las áreas de pico de doblete como resultado de cinco ciclos térmicos: 45° C vs 130° C (n = 5 experimentos de DSC) Tipo de Área de pico J/g de 130° C Cabello de doblete, cabello (secado por normalizado, 45° C soplado + sin aplicación (secado por plancha de calor soplado) caliente)
Cabello rubio 25.00 +/- 4.90 normal después de ciclos con: agua 5.95 +/- 3.11 .39 +/- 0.7 desionizada D-glucosa 1.65 +/- 4.98 7.60 +/- 1.01 al 1.2% (hexosa) D-xilosa 20.17 +/- 11.98 15.27 +/- 5.14 al 1.0% (pentosa) Cabello Blanqueado 6.94 +/- 0.55 Después de 5 ciclos con: agua 6.39 +/- 2.71 6.14 +/- 1.06 desionizada hexosa: D-glucosa 6.35 +/- 2.71 5.37 +/- 1.22 al 1.2% pentosas : , .. . . , D-xilosa 8.41 +/- 1.33 9.66 +/- 2.59 al-1.0% D-arabinosa 7.78 +/- 1.07 8.22 +/- 0.90 al 1.0% D-lixosa 8.26 +/- 3.02 6.23 +/- 0.59 al 1.0% D-ribosa 7.80 +/- 1.87 9.27 +/- 2.81 al 1.0% Tabla 11. 7Área de pico de doblete y resistencia a la tensión en seco del cabello normal y blanqueado después de cinco ciclos de calentamiento a 45° c: Efectos de los tratamientos (soluciones 0.06M) Tipo de Área de pico Trabajo 25% cabello de doblete J/g J/m2 de cabello n = 50 fibras n = pruebas según DSC Cabello rubio 25.00 +/- 4.90 1,011 +/- 173 normal después de 5 ^ ciclos a 45° C con: agua desionizada 15.98 +/- 3.11 -801.5 +/- 166.3 D-glucosa al 1.2% 11.65 +/- 4.98 837.0 +/- 255.9 (hexosa) D-xilosa al 1.0% 20.17 +/- 11.98 1,155 +/- 224 Cabello 6.94 +/- 0.55 875.1 +/- 153.6 blanqueado después de 5 ciclos a 45° C con: agua desionizada 6.39 +/- 2.71 928.4 +/- 148.7 hexosa: D-glucosa al 1.2% 6.35 +/- 2.71 984.6 +/- 169.6 Pentosas : . ... D-xilosa al 1.0% 8.41 +/- 1.33 1,182 +/- 215 D-arabinosa al 7.78 +/- 1.07 1,147 +/- 191 1.0% D-ribosa al 1.0% 7.80 +/- 1.87 1,237 +/- 204 D-lixosa al 1.0% 8.26 +/- 3.02 1,157 +/- 228 Tabla 12. Área de pico de doblete y resistencia a la tensión en estado seco del cabello normal y blanqueado después de cinco ciclos de tratamiento a una temperatura de 130° C Efecto de los tratamientos (soluciones 0.06M) Tipo de Área de pico Trabajo 25% (seco) cabello de doblete J/g J/m2 de cabello n = 50 fibras n = 5 experimentos DSC Cabello rubio 25.00 +/- 4.90 1, 011 +/- 173 normal después de 5 ciclos con: agua desionizada .39 +/- 0.72 858.4 +/- 142.2 hexosa : D-glucosa al 1.2% 7.60 +/- 1.01 836.9 +/- 119.6 pentosas : D-xilosa al 1.0% 15.27 +/- 5.14 1, 150 +/- 818 D-arabinosa al 11.33 +/- 2.30 1,060 +/- 180 1.0% D-lixosa al 1.0% 8.35 +/- 0.81 883.4 +/- 174.2 Cabello 6.94 +/- 0.55 875.1 +/- 153.6 blanqueado después de 5 ciclos con: agua desionizada 6.14 +/- 1.06 906.6 +/- 164.5 hexosa : D-glucosa al 1.2% 5.37 +/- 1.22 864.7 +/- 184.4 Pentosas': D-xilosa al 1.0% 9.66 +/- 2.59 1,051 +/- 191 D-arabinosa al 8.22 +/- 0.90 1,055 +/- 193 1.0% D-ribosa al 1.0% 9.27 +/- 2.81 1,064 +/- 171.1 D-lixosa al 1.0% 6.23 +/- 0.59 819.9 +/- 162.7 Ejemplo 4. Protección térmica después de 12 ciclos a una temperatura de 130° C: Pentosas vs Hexosas Cabello rubio normal fue dividido en dos lotes. El cabello del primer lote fue blanqueado con Clairol Basic hite Bleach, 40 volúmenes H202/ durante 20 minutos a temperatura ambiente y humedad ambiente. El cabello del segundo lite fue blanqueado primero de conformidad con lo indicado arriba, y después sometido a ondulación permanente: loción de reformación - ácido tioglicólico al 10%, pH 8.8, 20 minutos; neutralizante - peróxido de hidrógeno al 2%, 5 minutos. El cabello dañado por oxidación fue equilibrado durante 24 horas antes de una prueba adicional. Tanto el cabello blanqueado como el cabello blanqueado/sometido a ondulación permanente fueron sometidos a tratamiento térmico, como en el ejemplo 2. El experimento de tratamiento térmico involucró 12 ciclos de calentamiento incluyendo aplicación de solución de control o azúcar antes de cada aplicación de calor, y enjuague después de la aplicación de calor. Se utilizo agua desionizada como tratamiento de control. Después del experimento con el cabello, el cabello fue enjuagado en agua, secado en aire, y equilibrado durante 24 horas en la cámara de humedad a una temperatura de 25° C y con humedad relativa del 50% antes de prueba adicional. El efecto de las hexosas vs pentosas sobre- la resistencia a la tensión en estado seco (INSTRON) y . la estructura alfa (área de pico de doblete, DSC) fue probado en el cabello blanqueado (Tabla 13) . El efecto de una hexosa (D-glucosa) vs una pentosa . (D-xilosa) sobre la resistencia a la tensión en estado húmedo (DIA-STRON) fue probado tanto env el cabello blanqueado como en el cabello blanqueado/sometido, a ondulación permanente (Tabla 14) . La aplicación de soluciones 0.05M de pentosas protegió el cabello blanqueado y blanqueado/sometído a ondulación permanente contra daño térmico (estructura a; resistencia a la tensión en estado húmedo y en estado seco) . Tabla 13. Área de pico de doblete y resistencia a la tensión en estado seco del cabello blanqueado después de 12 ciclos de calentamiento: Efecto de tratamientos (soluciones 0.06M) Tipo de Área de pico Trabajo 25% (seco) cabello de doblete J/g J/m2 de cabello n = 100 fibras n = 5 experimentos DSC Cabello rubio 19.62 +/- 11.57 1,011 +/- 173 normal Cabello 5.78 +/- 1.94 875.1 +/.- 153 blanqueado
agua desionizada 5.76 +/- 1.94 875.1 +/- 153.6 Hexosas : D-Glucosa 5.56 +/- 1.16 913.9 +/- 158.2 D-Galactosa 5.39 +/- 2.29 945.8 +/- 168.9 D-Manosa 5.47 +/- 1.27 914.9 +/- 122.0 D-Fructosa 6.51 +/- 1.71 885.0 +/- 161.0 L-Fucosa 5.26 +/- 1.59 838.2 +/- 134.5 Pentosas : - D-xilosa 9.74 +/- .2.13 1, 204 +/- 215 2-Desoxi-D-ribosa 9.63 +/- 2.87 1, 032 +/- 163 Tabla 14- Área de pico de doblete y resistencia a la tensión en estado húmedo del cabello blanqueado/sometido a ondulación permanente después de 12 ciclos de calentamiento: Efecto de tratamientos (soluciones 0.06M) Tipo de Área de pico Trabajo 25% (húmedo) cabello de doblete J/g J/m2 de cabello n = 100 fibras n = 5 experimentos DSC Cabello normal 19.62 +/- 11.57 401.0 +/- 199.0 Cabello 5.78 +/- 1.94 222.0 +/- 91.2 blanqueado Cabello blanqueado después de 12 ciclos de calentamiento con:
Agua 5. .76 +/- 1, .94 238. .0 +/- 93.1 D-Glucosa al 1.2% 5. ,56 +/- 1. .16 187. .0 +/- 74.8 D-xilosa al 1.0% 9. .74 +/- 2. .13 432. .0 +/- 137.0 Cabello blanqueado 6. ,28 +/- 1. ,95 88.3 ¦ +/- 34.4 /sometido a ondulación permanente. Cabello blanqueado/sometido a ondulación permanente después de 12 ciclos de calentamiento con: Agua 4.73 +"/- 0.87 105.0 +/- 37.1 D-Glucosa al 1.2% 4.96 +/- 0.32 155.0 +/--47.5 D-xilosa al 1.0% 9.78 +/- 1.48 199.0 +/- 74.2 Ejemplo 5. Protección térmica después de 12 ciclos a una temperatura de 130° C: monosacáridos C3-C5 (Triosa, Tetrosa y Pentosa) Cabello rubio normal fue sometido a 12 ciclos de calentamiento, de conformidad con lo descrito en el ejemplo 2, empleando las siguientes soluciones de tratamiento: D-xilosa al 0.1% (pentosa), D-Eritrosa al 0.1% (tetrosa), y D-Gliceraldehído al 0.1% (triosa) . Cada uno de los monosacáridos C3 a C5 fue efectivo para proteger o reducir el daño a la estructura a del cabello, en comparación con tratamiento con agua (Tabla 15) . Tabla 15. Protección térmica de cabello rubio . normal con soluciones al 0.1% en peso de monosacáridos C3-C5: 12 ciclos térmicos a 130° C Tratamiento Área de pico J/g de cabello de doblete Cabello rubio normal, 13.51 +/- 4.06 sin tratamiento Después de 12 ciclos a 130° C Agua desionizada 8.48 +/- 1.09 D-xilosa al 0.1% 12.74 +/- 2.32 D-Eritrosa al 0.1% 13.20 +/- 7.15 D-Gliceraldehído al - 13.47 +/- 3.03 0.1% Ejemplo 6. Protección térmica después de 12. ciclos a una temperatura de 130° C empleando un derivado de pentosa (D-Lixosilimina al 0.1% en peso) . _ Cabello rubio normal fue sometido a 12 ciclos de tratamiento térmico, de conformidad con lo descrito en el ejemplo 2 , utilizando 0.1% en peso del derivado de amina pentosa, D-Lixosilimina en agua desionizada. La solución de lixosilimina protegió la estructura del cabello, en comparación con el tratamiento con agua (Tabla 16) . Tabla 16. Protección térmica de cabello rubio normal con lixosiliirtina al 0.15 en peso: 12 ciclos térmicos a 130° C Tratamiento Área de pico de doblete, J/g de cabello Cabello rubio normal, 13.51 +/- 4.06 sin tratamiento Después de 12 ciclos a 130° C: ¾.gua desionizada 8.48 +/- 1.09 D-lixosilimina al 0.1% 11.49 +/- 3.56 Ejemplo 7. Protección de cabello blanqueado contra pérdida de proteina en agua con D-xilosa y oligómeras (XyloBiose Syrup, y Xilo-Oligo 95P) Se sabe que el cabello -blanqueado pierde proteína en agua en mayor medida en comparación - con el cabello normal . Sandhu y Robbins, J. Soc. Cosmet. Chem., 44, 163-175 (1993) . Esta pérdida de proteína en agua representa un daño adicional al cabello que ocurre cuando el cabello es lavado. D-xilosa y algunas materias primas basadas en xilosa ayudan a evitar la pérdida de proteína del cabello blanqueado^ en agua. XyloBiose Syrup es una materia prima que contiene aproximadamente 15% en peso de xilobiosa (dímeros) y aproximadamente 12% en peso de xilosa. Xylo-Oligo 95P es una materia prima que contiene , aproximadamente 22% en peso de xilobiosa. El cabello blanqueado fue enjuagado y secado por absorción con una toalla de papel. La solución de.-tratamiento fue después aplicada al cabello durante 10 minutos a una temperatura de 45° C y el cabello fue secado por soplado. El procedimiento fue repetido cinco veces. Cada una de las soluciones siguientes fue probado: - D-xilosa al 1% - Xylo-Oligo 95P al 1% - XyloBiose Syrup al 1.5%.. _ _ - Agua desionizada - tratamiento de control Después del secado por soplado, una muestra de cabello (0.5 g) fue sumergida en 25 mL de agua desionizada durante 1 hora a una temperatura de 45° C y el agua fue analizada para determinar el contenido de proteina. Como se muestra en la Tabla 17, el tratamiento con una solución basada en xilosa protegió el cabello, lo que resulta en una disminución de la pérdida de proteina del cabello blanqueado, en comparación con el tratamiento de control, es decir, agua. Tabla 17. Pérdida de proteina de cabello blanqueado en agua: Efecto del tratamiento Tratamiento Pérdida de proteina, Microgramo/g de cabello Tratamiento con agua 275.7 +/- 95.8 Xylose al 1% 200.9 +/- 36.5 Xylo-Oligo 95P al 1% 179.8 +/- 19.2 Xylo-Biose Syrup al 1.5% 174.6 +/- 6.8 Ejemplo 8. Protección- de cabello crespo suavizado con soluciones de xilosa El tornar lacio el cabello crespo o rizado empleando fórmulas alcalinas (pH 13-14) es una "práctica bien establecida. Estas fórmulas son muy eficientes para que el cabello se vuelva lacio, pero provocan daño al cabello debido al pH alto. El cabello crespo fue suavizado utilizando hidróxido de sodio al 2.5% (20 minutos a temperatura ambiente). El cabello fue enjuagado completamente con agua, y se aplico una solución de tratamiento durante 10 minutos a una temperatura de 45° C. Se probó cada una de las siguientes soluciones de tratamiento: a) D-xilosa al 1%, b) D-xilosa al 5%, y c) agua desionizada -tratamiento de control. La pérdida de cutícula fue estimada de la siguiente manera. El cabello suavizado/tratado (0.5 g) fue sumergido en 2.5 mL de agua desionizada durante 15 minutos a una temperatura de 45° C El cabello fue removido y se determino la transmitancia de UV de la suspensión nublada restante. Entre mayor la transmitancia, menor es la cantidad de material suspendido, y por consiguiente menor el daño al cabello. Como se muestra en la figura 18, el cabello tratado con xilosa, fue protegido, es decir, demostró un mayor grado de conservación de la estructura a y de resistencia a la tensión, y una menor pérdida de cutícula en comparación con el tratamiento con agua. Tabla 18. Efecto del tratamiento con xilosa sobre el cabello étnico suavizado Tratamiento Área de pico Trabajo a Transmitancia doble*, J/g la ruptura a 600 nm de cabello j/m2 ; Agua 6.55 +/- 1.32 741 +/- 174 0.8545 (control) D-xilosa 14.10 +/- 2.52 749 +/- 151 0.9545 al 1% D-xilosa 21.35 +/- 19.02 1,200 +/- 222 0.9339 al 5% * El área de pico doble para el cabello étnico normal, J/g de cabello = 18.33 +/- 6.92 Ejemplo 9. Reparación del cabello después de daño extrínseco utilizando pentosas. Se sabe cuando el cabello blanqueado es estirado en agua, su extensión a la ruptura es significativamente mayor que la extensión a la ruptura del cabello normal, lo que indica daño a la fibra del cabello. Sin embargo., . cuando el cabello blanqueado y blanqueado/sometido a ondulación permanente es tratado con D-xilosa al 1% antes de la aplicación de calor, la extensión hasta la ruptura fue significativamente más corta, en comparación con el cabello no tratado o con - el cabello tratado con agua (Tabla 19), lo que indica que la fibra de cabello dañado es reparado por la aplicación de una solución de xilosa y calentamiento. Los datos de DSC correspondientes para el cabello blanqueado y blanqueado/sometído a ondulación permanente, así como la resistencia a la tensión en estado húmedo (trabajo al 25%) se presentan en el ejemplo 4, tabla 14. La reparación del cabello dañado por pentosas es soportada además por cambios en la composición química del cabello que se observan cuando el cabello fue tratado con soluciones de pentosa, seguido por aplicación de calor. Específicamente, las cantidades de lisina y arginina disminuyeron, en comparación con el cabello tratado con agua (Tabla 19) . El cambio en cuanto al contenido de lisina/arginina, en combinación con la extensión menor hasta la ruptura, parecen indicar que ciertos procesos de reticulación ocurren cuando el cabello es tratado en presencia de pentosas. Tabla 19. Composición química y extensión a la ruptura en cabello blanqueado y blanqueado/sometido a ondulación permanente: efecto de 12 ciclos a 130° C Tratamiento Dia-Stron, Lisina Extensión de % en peso Fibras húmedas, %, n = 100 Cabello normal 57.60 +/- 10.20 ~ 3.0 +/- 0.1
Cabello blanqueado 64.40 +/- 8.22 2.9 +/- 0.1
Cabello blanqueado después de 12 ciclos a 130° C con: Agua 58.60 +/- 7.33 2.7 +/- 0.1 D-xilosa al 1.0% 52.80 +/- 9.29 1.9 +/- 0.1 Cabello blanqueado/ 65.50 +/- 7.55 2.9 +/- 0.1 sometido a ondulación permanente Cabello blanqueado/sometido a ondulación permanente después de 12 ciclos a 130° C con: . . . Agua 62.00 +/- 6.15 2.7 +/- 0.1
D-xilosa al 1.0% 54.30 +/- 4.70 1.6 +/- 0.1
Tratamiento Arginina % en peso Cabello normal 9.1 +/- 0.1 Cabello blanqueado 9.0 +/- 0.1 Cabello blanqueado después de 12 ciclos a 130° C con: Agua 8.7 +/- 0.1 D-xilosa al 1.0% 8.0 +/- 0.1 Cabello blanqueado/ 9.2 +/- 0.1 sometido a ondulación permanente Cabello blanqueado/sometido a ondulación permanente después de 12 ciclos a 130° C con: Agua 9.1 +/- 0.1 D-xilosa al 1.0% 7.2 +/- 0.1 Resulta aparente a los expertos en la materia que varias modificaciones y variaciones pueden llevarse a cabo en las composiciones y métodos de la presente invención sin salirse del espíritu o alcance de la invención. Así, se contempla que la presente descripción abarque las modificaciones y variaciones de esta invención a condición que estén dentro del alcance de las reivindicaciones " adjuntas y de sus equivalentes.