PT103484A

PT103484A - Formulação com domínios de ligação hidrófobos e domínios de ligação a hidratos de carbono para aplicações cosméticas nomeadamente para tratamento de fibras queratinosas como o cabelo.

Info

Publication number: PT103484A
Application number: PT10348406A
Authority: PT
Inventors: Artur Manuel Cavaco Paulo; Carla Joana S M Silva
Original assignee: Univ Do Minho
Priority date: 2006-05-19
Filing date: 2006-05-19
Publication date: 2007-11-30
Also published as: PT103484B; WO2007136286A1; EP2066292A1

Abstract

A PRESENTE INVENÇÃO DESCREVE UMA FORMULAÇÃO INOVADORA PARA APLICAÇÕES COSMÉTICAS, NOMEADAMENTE PARA TRATAMENTO DE CABELO, EM QUE SE UTILIZAM DOMÍNIOS DE LIGAÇÃO HIDRÓFOBOS E/OU A HIDRATOS DE CARBONO, DE FORMA A ENRIQUECER AS SUAS PROPRIEDADES E A REDUZIR E REPARAR EVENTUAIS DANOS DO CABELO. NESTA INVENÇÃO FORAM TESTADOS COMO DOMÍNIOS DE LIGAÇÃO UM HIDROLISADO DE UMA PROTEÍNA DO LEITE, UM MODELO DE UMA PROTEÍNA TENSIOACTIVA HUMANA E ALGUNS PÉPTIDOS BIOLOGICAMENTE ACTIVOS E SINTÉTICOS.

Description

DESCRIÇÃO tçm COM DOMÍNIOS DE LIGAÇÃO HIDRÓFOBOS E DOMÍNIOS DE LIGAÇÃO A HIDRATOS DE CARBONO PARA APLICAÇÕES COSMÉTICAS, NOMEADAMENTE PARA TRATAMENTO DE FIBRAS QUERATINOSAS COMO O CABELO"

Campo da Invenção

Esta invenção insere-se na área de produtos de cuidado pessoal. Mais especificamente, a presente invenção descreve a composição de formulações e seu uso para aplicações cosméticas, nomeadamente tratamento de cabelo, pré tratado quimicamente ou não, formulações essas que contêm agentes (domínios de ligação hidrófobos e domínios de ligação a hidratos de carbono) que permitem melhorar as suas propriedades, tais como a elasticidade e a resistência, e o seu aspecto (frisar ou desfrisar) .

Antecedentes da Invenção O cabelo humano é um tecido laminar fibroso, composto de queratina. O principal componente morfológico do cabelo é o córtex (cerca de 80%), que se encontra revestido pela cutícula (cerca de 15% do peso do cabelo), formada por camadas de células dispostas em forma de escamas. A cutícula é caracterizada pelo seu alto teor em resíduos cistina, o que lhe confere propriedades únicas. Para além disso, o cabelo espesso contém um feixe central de células de medula. O cabelo humano varia muito em comprimento, espessura e cor entre diferentes indivíduos da mesma raça e entre as diferentes raças da humanidade. A exposição do cabelo ao sol, vento, e produtos e técnicas modernas de estilizar (por exemplo, lavagens, descoloração, coloração e modelagem do cabelo com produtos), conferem ao cabelo danos significativos indesejáveis, tanto na cutícula como no córtex. Estes danos resultam em perdas de peso, do brilho e da textura suave. Está também patente no aumento da carga electrostática, na redução da máxima resistência, na quebra do cabelo e na aparência pobre dos penteados. O uso de proteínas para aplicações cosméticas iniciou-se há mais de 50 anos e o conceito existe desde os tempos de Cleópatra, quando tomava os seus banhos de leite. A eficácia e substantividade das proteínas em aplicações cosméticas tem sido documentada por diversos métodos, tanto científicos como subjectivos. A primeira empresa a demonstrar de forma simples a substantividade de hidrolisados proteicos foi a americana Maywood Chemical Works, no início da década de 50. Para o efeito, uma mecha de cabelo previamente pesada foi lavada com um champô contendo 2-3% (por peso) de um hidrolisado proteico (polipéptidos). O cabelo foi posteriormente lavado minuciosamente, seco cuidadosamente e novamente pesado. Verificou-se que o cabelo tinha absorvido 15-20% do seu peso em polipéptidos. Demonstrou-se ainda que o cabelo mais danificado retém mais proteína, o que tem sido descrito como um sistema de "auto-ajuste" . Num estudo feito com proteínas derivadas do colagénio, verificou-se que a adsorção de proteínas aumenta com o grau de degradação do cabelo, com o aumento da concentração dos péptidos utilizados e também com a diminuição do tamanho molecular da proteína [1-3].

Portanto, o uso de materiais proteicos na formulação de produtos de tratamento capilar para fornecer brilho, força, suavidade, maciez e tornar os cabelos mais fáceis de pentear, está bem documentado. O documento JP10251127 descreve uma composição capaz de penetrar no cabelo lavado com champô, para aumentar a retenção de humidade e deste modo hidratar o cabelo dando uma sensação de seco, pela inclusão de um tensioactivo catiónico, quitosano ou quitina e um composto solúvel em água extraído de uma proteína vegetal (um péptido de baixo peso molecular, composto por vários aminoácidos, obtido através da hidrólise de plantas, tais como arroz, usando ácidos, bases, proteases entre outros). 0 documento WO 00/23039 descreve uma composição para tratamento de cabelos contendo queratina artificial. 0 documento WO 03/045340 divulga uma composição para tratamento de cabelo que inclui uma mistura de uma proteína hidrolisada e um aminoácido com cadeia lateral alifática. A inclusão de proteínas hidrolisadas em formulações capilares está também descrita nos documentos EP0186025 e WO 98/51265 onde se reivindica o seu excelente efeito de acabamento. Por outro lado, os documentos WO 92/00720 e WO 00/71086 descrevem a utilização de aminoácidos como a leucina, lisina ou valina para estimular o crescimento e regeneração do cabelo e prevenir a formação de pontas quebradas. É também descrita a utilização de enzimas como agentes activantes para proporcionar alguns benefícios ao tratamento capilar, como por exemplo no documento WO 00/64405.

Na presente invenção é descrita a utilização de polipéptidos e/ou proteínas tensioactivas que actuam como domínios de ligação hidrófobos ou domínios de ligação a hidratos de carbono. O cabelo possui lípidos na sua composição (estruturais ou livres) que actuam como uma barreira à penetração de compostos no seu interior. Os lípidos fazem parte do complexo intercelular e estão também presentes na camada mais externa da cutícula, a exocutícula, onde estão ligados ás proteínas por ligações tio-éster. 0 conhecimento do facto de que as proteínas tensioactivas dos pulmões de mamíferos são capazes de reconhecer e interagir com lípidos levou a supor que fragmentos ou modelos dessas proteínas poderiam reconhecer e interagir com os lípidos dos cabelos, facilitando a penetração de vários compostos no seu interior.

Os pulmões são constituídos por uma série de ramificações que conduzem o ar até aos alvéolos pulmonares. A manutenção da obstrução alveolar no final da expiração requer tensioactivos pulmonares, que são uma mistura de proteínas e fosfolípidos saturados e insaturados, que revestem a superfície epitelial e reduzem a tensão superficial. Por peso, os tensioactivos pulmonares são constituídos por cerca de 50% de fosfolípidos saturados, 40% de fosfolípidos insaturados e 10% de proteínas, incluindo as proteínas tensioactivas hidrófilas A (SP-A) e D (ΞΡ-D) e as proteínas tensioactivas hidrófobas B (SP-B) e C (SP-C) [4;5].

Nesta invenção, "compostos proteicos tensioactivos" refere-se ás proteínas que se encontram nos pulmões, e inclui derivados, análogos, homólogos, sais e fragmentos das mesmas. Por outro lado, "polímeros proteicos sintéticos/péptidos biologicamente activos" refere-se a compostos proteicos que incluem péptidos que são definidos como cadeias sintéticas de até 100 aminoácidos e fragmentos, que correspondem na sequência substancialmente á sequência de aminoácidos encontrada em porções específicas de proteínas tensioactivas dos pulmões. Numa realização da presente invenção, o composto proteico antioxidante ou antimicrobiano é um péptido contendo cerca de 5 a 90, preferencialmente de cerca de 5 a 30 aminoácidos. Os péptidos da presente invenção podem ser ligados adicionalmente a um marcador detectável ou a uma matriz ou suporte sólido, pelo N-terminal, pelo C-terminal ou por ambos. 0 desejo dos consumidores de possuírem cabelos juvenis e não danificados justifica por si só o estabelecimento de novas invenções respeitantes a composições de tratamento capilar. Por esse motivo, uma nova metodologia de tratamento capilar é apresentada neste pedido de patente, que consiste na utilização de domínios de ligação hidrófobos e/ou a hidratos de carbono, que são capazes de aumentar o alongamento, a resistência e encorpar o cabelo, enquanto previnem a sua degradação.

Apesar de existirem muitos estudos reportando a utilização de compostos proteicos em formulações para tratamento capilar, não se torna evidente das referências acima mencionadas que esses compostos proteicos melhorem e/ou mantenham a elasticidade do cabelo como na invenção descrita na presente patente.

Resumo da Invenção A presente invenção descreve uma formulação inovadora para aplicações cosméticas, nomeadamente para tratamento de cabelo, em que se utilizam domínios de ligação hidrófobos e/ou a hidratos de carbono, de forma a enriquecer as suas propriedades e a reduzir e reparar eventuais danos do cabelo.

Nesta invenção foram testados como domínios de ligação um hidrolisado de uma proteína do leite, um modelo de uma proteína tensioactiva humana e alguns péptidos biologicamente activos e sintéticos.

Descrição da Invenção

No decurso do desenvolvimento da presente invenção verificou-se recentemente que a utilização de compostos actuando como domínios de ligação hidrófobos e/ou domínios de ligação a hidratos de carbono melhora a elasticidade e/ou resistência do cabelo, especialmente em cabelos tratados quimicamente. Verificou-se também que, após tratar cabelo, descolorado ou não, com uma solução aquosa contendo os domínios de ligação, este apresentou-se fortalecido. Para além disso, o tratamento com os domínios de ligação aumentou o corpo e o brilho do cabelo.

Na presente invenção o termo elasticidade refere-se à flexibilidade do cabelo e/ou à resistência à tracção do mesmo. Adicionalmente, na presente invenção, o tratamento químico refere-se à descoloração ou coloração, e o cabelo tratado quimicamente refere-se a cabelo descolorado ou colorado. Os processos químicos relacionados com a descoloração ou coloração dos cabelos são extremamente severos, causando reduções no módulo de elasticidade e no gradiente elástico do cabelo, comparando com o cabelo não tratado. Na presente invenção, os domínios utilizados tiveram um efeito pronunciado na elasticidade do cabelo tratado quimicamente.

No âmbito da presente invenção, os domínios podem ser aplicados ao cabelo na forma de, mas não limitado a, uma solução aquosa ou uma preparação convencional dum condicionador ou champô. A preparação convencional da composição de tratamento capilar pode ser na forma de loção, espuma, aerossol, gel ou máscara. Pode ainda ser uma formulação para aplicar com ou sem enxaguamento posterior. Numa realização preferida da presente invenção, os domínios de ligação são formulados numa preparação dum champô com enxaguamento posterior. Adicionalmente, os domínios de ligação podem ser incorporados em formulações de descoloração ou coloração de cabelos. Verificou-se que para além de melhorar e/ou manter a elasticidade do cabelo, os domínios de ligação também protegem o cabelo contra danos posteriores quando, por exemplo, o cabelo descolorado é subsequentemente colorado. Os domínios de ligação também aumentaram o brilho do cabelo e deram-lhe mais corpo. A quantidade de domínios de ligação a ser utilizada, de acordo com a presente invenção, depende por exemplo da condição do cabelo, da origem do cabelo ou da formulação do produto de tratamento capilar. A quantidade de domínios pode variar entre cerca de 0,1% a cerca de 50% por peso, preferencialmente entre cerca de 0,5% a cerca de 15% por peso.

Outras finalidades, características e vantagens da presente invenção tornam-se aparentes da análise da descrição detalhada. Deve entender-se, no entanto, que a descrição detalhada e os exemplos específicos, enquanto indicadores de várias realizações preferidas da invenção, são fornecidos apenas a titulo ilustrativo, uma vez que várias alterações e modificações dentro do âmbito da invenção se tornam evidentes para os entendidos na arte a partir desta descrição detalhada.

Descrição detalhada da Invenção

Os domínios de ligação hidrófobos e/ou domínios de ligação de hidratos de carbono, da formulação para aplicações cosméticas, podem ser seleccionados de um grupo compreendido por: . proteínas hidrolisadas; fragmentos ou modelos de sequências de proteínas tensioactivas de mamíferos; péptidos biologicamente activos; péptidos sintéticos; péptidos contendo cisteína; polímeros proteicos sintéticos de tamanho igual ou inferior a 30 aminoácidos.

Para além disso, os polímeros proteicos sintéticos, da formulação para o tratamento do cabelo, podem ser uma sequência repetitiva de aminoácidos com funções ou actividades químicas ou biológicas.

Adicionalmente, as formulações podem conter ainda fosfolípidos na sua composição (como por exemplo fosfatidilcolina) e os domínios de ligação podem ainda estar ligados a um cromóforo, tal como p-aminofenol ou p-diaminobenzeno, por exemplo.

Os domínios de ligação podem ser incorporados em formulações convencionais de tratamento capilar e ainda em formulações de descoloração ou coloração de cabelos. A quantidade de domínios de ligação a ser utilizada, de acordo com a presente invenção, depende por exemplo da condição do cabelo, da origem do cabelo ou da formulação do produto de tratamento capilar. A quantidade de domínios pode variar entre cerca de 0,1% a cerca de 50% por peso, preferencialmente entre cerca de 0,5% a cerca de 15% por peso. 0 efeito dos domínios de ligação na elasticidade do cabelo foi estudado pela determinação da resistência à tracção do cabelo. O método utilizado neste estudo segue duma forma geral as orientações estabelecidas na norma ASTM D1445-95 para testes de resistência de fibras. As determinações foram efectuadas com um dinamómetro Instron 4505, usando uma célula de carga máxima de 2,5 N. Para cada determinação, 20 fios de cabelo foram retirados aleatoriamente da madeixa. Cada cabelo foi montado individualmente no dinamómetro, utilizando um dispositivo em cartolina com um comprimento fixo calibrado de 20 mm que foi previamente cortado, e sujeito a tracção sob condições controladas (20°C, 55% humidade) a uma velocidade de 2 mm/min até quebrar. Os dados foram adquiridos por um computador e para cada cabelo foi monitorizada a carga aplicada em função da extensão. Utilizando um diâmetro médio de 7 5 m , os dados foram convertidos em curvas de deformação dos cabelos (carga por unidade de área vs. % deformação) .

Como fibras queratinosas foram utilizadas madeixas de cabelo louro europeu virgem (adquirido a IMHAIR, LTD), que foram previamente sujeitas ou não a um pré-tratamento de descoloração. Considera-se cabelo virgem todo o cabelo que nunca foi sujeito ou esteve pelo menos 10 anos sem efectuar qualquer tratamento químico. As amostras foram descoloradas, de modo a fornecer cabelo degradado para este estudo, tendo sido o processo efectuado em simultâneo para todas as amostras, assegurando assim o mesmo grau de processamento. O pré-tratamento de descoloração foi efectuado utilizando 10% de H202 (peróxido de hidrogénio) por grama de cabelo, em tampão 0,1 M Na2C03/NaHC03 pH 9, a 50°C e durante uma hora. 0 cabelo não sujeito a pré-tratamento foi apenas lavado em água destilada, a 50°C por uma hora. No final do pré-tratamento, todas as madeixas de cabelo foram lavadas abundantemente em água destilada. EXEMPLO 1:

Tratamento de cabelo europeu louro com péptidos hidrófobos: Como exemplo de domínios de ligação, uma solução contendo uma parte de um péptido de estrutura (XXXXY)4, em que X é um aminoácido hidrófobo e Y é um aminoácido polar, neutro ou básico, foi misturada com nove partes do tensioactivo fosfatidilcolina. 0 péptido foi previamente ligado pelo terminal N a um corante fluorescente, o 5 (6)-TAMRA (Absmáx: 544 nm; Sj,,: 572 nm) , para facilitar a análise da penetração do péptido no cabelo. As madeixas de cabelo foram tratadas na solução de péptido e fosfatidilcolina, a 37°C e 100 rpm de agitação, por diferentes períodos de tempo, e no final do tratamento as amostras foram lavadas com água, um champô comercial e finalmente com água destilada.

Para avaliar a qualidade do cabelo e o grau de degradação causado pelo processo de tratamento, foram efectuados testes de resistência e avaliação por microscopia de fluorescência. Adicionalmente, um painel de 5 técnicos avaliou o toque e a aparência do cabelo, verificando um aumento na maciez e aparência do cabelo, principalmente no brilho, relativamente ao controlo do cabelo descolorado. EXEMPLO 2:

Tratamento de cabelo europeu louro com SPD215_236 :

Como exemplo de domínios de ligação, uma solução contendo uma parte de um péptido de estrutura representativa dos aminoácidos 215 a 236 da proteína tensioactiva SP-D, foi misturada com nove partes do tensioactivo fosfatidilcolina. O péptido foi previamente ligado pelo terminal N a um corante fluorescente, o 5 ( 6 )-TAMRA (Absmáx: 544 nm; Ej,,: 572 nm), para facilitar a análise da penetração do péptido no cabelo. As madeixas de cabelo foram tratadas na solução de péptido e fosfatidilcolina, a 37°C e 100 rpm de agitação, por diferentes períodos de tempo, e no final do tratamento as amostras foram lavadas com água, um champô comercial e finalmente com água destilada.

Para avaliar a qualidade do cabelo e o grau de degradação causado pelo processo de tratamento, foram efectuados testes de resistência e avaliação por microscopia de fluorescência. Adicionalmente, um painel de 5 técnicos avaliou o toque e a aparência do cabelo, verificando um aumento na maciez e aparência do cabelo, principalmente no brilho, relativamente ao controlo do cabelo descolorado. EXEMPLO 3:

Tratamento de cabelo europeu louro com SFB:í„;sr Estudos similares foram efectuados utilizando como exemplo de domínios de ligação, uma solução contendo uma parte de um péptido de estrutura representativa dos aminoácidos 1 a 26 da proteína tensioactiva SP-B, que foi misturada com nove partes do tensioactivo fosfatidilcolina. O péptido foi previamente ligado pelo terminal N a um corante fluorescente, o 5(6)-TAMRA (Absmáx: 544 nm; B),,: 572 nm) , para facilitar a análise da penetração do péptido no cabelo. As madeixas de cabelo foram tratadas na solução de péptido e f osf atidilcolina, a 37°C e 100 rpm de agitação, por diferentes períodos de tempo, e no final do tratamento as amostras foram lavadas com água, um champô comercial e finalmente com água destilada.

Para avaliar a qualidade do cabelo e o grau de degradação causado pelo processo de tratamento, foram efectuados testes de resistência e avaliação por microscopia de fluorescência. Adicionalmente, um painel de 5 técnicos avaliou o toque e a aparência do cabelo, verificando que o cabelo tratado desta forma não apresentou diferenças, quando comparado com o controle (cabelo não tratado).

Quanto aos resultados obtidos para os testes de resistência verificou-se que em relação ao controlo, o tratamento de descoloração induz a perdas significativas de resistência (de cerca de 20%), enquanto que os valores do alongamento do cabelo se mantêm praticamente inalterados. Por outro lado, foi possível verificar que tanto a resistência como o alongamento são ambos superiores para as amostras de cabelo tratadas com os péptidos, principalmente no cabelo descolorado (degradado) . Parece evidente que os péptidos são capazes de prevenir a degradação à superfície do cabelo e por esse motivo o cabelo assim tratado possui um período de alongamento mais extenso. A penetração dos péptidos no interior do cabelo foi monitorizada por microscopia de fluorescência, tendo-se verificado que a capacidade dos péptidos penetrarem completamente no interior do córtex ou de ficarem retidos na cutícula depende essencialmente da composição dos mesmos. As madeixas de cabelo tratadas com os péptidos do exemplo 1 e 2 tiveram uma penetração superior de péptidos que as madeixas tratadas com os péptidos do exemplo 3. Este facto explica a não variação da resistência para este péptido.

Referências •:; Inolex Technical Services Report #11, Cosmetic Effects of Substantive Proteins.

[2] Berdick, M. McDonald, E.G.: Some microtechniques for Hair. J. Soc. Chem., 9: 86-101 (1958).

[3] S. Karjala, J. Williamson and A. Karler, J. Soc. Cos. Chem., 17, 513 (1966) - Studies on the substantivity of Collagen-derived polypeptides to human hair.

[4] Curstedt T and Johansson J, New synthetic surfactants - basic Science, Biology of the Neonate, 87, 332-337, 2005 [5] Head JF, Mealy TR, McCormack FX, Seaton BA, Crystal structure of trimeric carbohydrate recognition and neck domains of surfactant protein A, The Journal of Biological Chemistry, 278 (44), 43254- 43260. 2003

Lisboa. 19 de Junho de 2006

Claims

1. Formulação para aplicações cosméticas, nomeadamente para melhorar as propriedades do cabelo e outras fibras queratinosas caracterizada por possuir domínios de ligação hidrófobos e/ou domínios de ligação a hidratos de carbono.

2. Formulação para aplicações cosméticas, de acordo com a reivindicação í, caracterizada por poder ainda conter fosfolípidos na sua composição.

3. Formulação para aplicações cosméticas, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada por os domínios de ligação hidrófobos e/ou domínios de ligação a hidratos de carbono estarem ligados a um cromóforo.

4. Formulação para aplicações cosméticas, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada por os domínios de ligação hidrófobos e/ou domínios de ligação a hidratos de carbono serem proteínas hidrolisadas.

5. Formulação para aplicações cosméticas, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada por os domínios de ligação hidrófobos e/ou domínios de ligação a hidratos de carbono serem fragmentos ou modelos de sequências de proteínas tensioactivas de mamíferos.

6. Formulação para aplicações cosméticas, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada por os domínios de ligação hidrófobos e/ou domínios de ligação a hidratos de carbono serem péptidos biologicamente activos.

7. Formulação para aplicações cosméticas, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada por os domínios de ligação hidrófobos e/ou domínios de ligação a hidratos de carbono serem péptidos sintéticos.

8. Formulação para aplicações cosméticas, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada por os domínios de ligação hidrófobos e/ou domínios de ligação a hidratos de carbono serem péptidos contendo cisteína.

9. Formulação para aplicações cosméticas, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada por possuir polímeros proteicos sintéticos de tamanho igual ou inferior a 30 aminoácidos.

10. Formulação para aplicações cosméticas, de acordo com a reivindicação 9, caracterizada por os polímeros proteicos sintéticos conterem uma sequência repetitiva de aminoácidos com funções ou actividades químicas ou biológicas.

11. Utilização da formulação para aplicações cosméticas, de acordo com as reivindicações anteriores, caracterizada por se promover o contacto das formulações descritas nas reivindicações 1 a 10 com a pele.

12. Utilização da formulação para aplicações cosméticas, de acordo com as reivindicações 1 a 10, caracterizada por ser aplicada a fibras queratinosas.

13. Utilização da formulação para aplicações cosméticas, de acordo com a reivindicação anterior, caracterizada pela aplicação sequencial de agentes redox e das formulações descritas nas reivindicações 1 a 10.

14. Utilização da formulação para aplicações cosméticas, de acordo com as reivindicações 1 a 10, caracterizada por se destinar à coloração de fibras queratinosas.

15. Utilização da formulação para aplicações cosméticas, de acordo com as reivindicações 1 a 10, caracterizada por se destinar à frisagem de fibras queratinosas.

16. Utilização da formulação para aplicações cosméticas, de acordo com as reivindicações 1 a 10, caracterizada por se destinar à desfrisagem de fibras queratinosas. Lisboa, 19 de Junho de 2006