WO2005057211A1 - 毛髪中の酸化タンパク質を指標とする毛髪ダメージ評価方法 - Google Patents

毛髪中の酸化タンパク質を指標とする毛髪ダメージ評価方法 Download PDF

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oxidized protein
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Hiroshi Fujita
Sanae Kubo
Masaaki Yasuda
Tetsuji Hirao
Tomoyuki Kawasoe
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Shiseido Company, Ltd.
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Definitions

  • the present invention specifically evaluates the degree of damage to hair by specifically labeling the carbonyl group of the oxidized protein in hair with fluorescence and detecting the fluorescence.
  • Hair is damaged by a variety of external factors, including perm treatment, bleach and oxidative hair dye treatment, combing, heat treatment with a dryer, etc., exposure to ultraviolet light, and exposure to hypochlorite in the pool. Hair does not heal once damaged. In addition, damage may evolve over time. Therefore, in order to maintain the health of the hair, it is extremely important to recognize the degree of the damage and to suppress the progress of the damage, as well as to prevent the damage from daily care. .
  • methods for evaluating the degree of damage to hair methods such as visual evaluation and physical property evaluation are known. For example, a method for analyzing the surface of hair using a scanning electron microscope (Swift J ⁇ et al., J.
  • perm treatment consists of a process in which the S—S bond in hair keratin is once cleaved by a reduction treatment to generate an SH group, and then the SH group is returned to the S—S bond by an oxidation treatment.
  • bleaching treatment consists only of oxidation treatment.
  • the oxidation reaction bleached both proceeds excessively, SH group or S- S bond is changed to Shisuti phosphate (S0 3 H), which is known to be a cause of hair damage .
  • cysteinic acid does not react with fluorescent substances that selectively label SH groups, the results obtained by these methods using SH groups as an indicator of hair damage accurately measure the actual degree of hair damage. It is thought that there is a case that is not reflected in Disclosure of the invention
  • An object of the present invention is to provide a method for evaluating the degree of hair damage, which is simple and reflects the actual damage of the hair more accurately.
  • the present invention provides a method for evaluating hair damage.
  • This method is characterized in that the carboxy group of the oxidized protein in the hair is specifically fluorescently labeled, and the fluorescence is detected for evaluation.
  • Such damage may be perm treatment of hair, bleach or oxidative hair dye treatment, heat treatment of coaming, hair dryer, etc., exposure to ultraviolet rays, exposure to hypochlorous acid in bulls, or a combination thereof.
  • Such damage may be perm treatment of hair, bleach or oxidative hair dye treatment, heat treatment of coaming, hair dryer, etc., exposure to ultraviolet rays, exposure to hypochlorous acid in bulls, or a combination thereof.
  • the specific fluorescent labeling of the carbonyl group of the oxidized protein is performed by causing a hydrazino group-containing fluorescent substance to act on and bind to the oxidized protein.
  • a hydrazino group-containing fluorescent substance is selected from the group consisting of fluorescein-5-thiosemicarbazide and dansylhydrazine.
  • the evaluation can be performed under a fluorescence microscope.
  • the hydrazino group-containing fluorescent substance is dansyl hydrazine, the fluorescence can be detected visually.
  • the present invention provides a kit for use in a method for assessing hair damage.
  • the kit is characterized in that it comprises a fluorescent substance for specifically fluorescently labeling the lipophilic group of the oxidized protein.
  • the fluorescent substance is a hydrazino group-containing fluorescent substance, and more preferably, the hydrazino group-containing fluorescent substance is selected from the group consisting of fluorescein-5-thiosemicarbazide and dansyl hydrazine.
  • a hair damage evaluation method which is simple and shows a result of accurately reflecting actual hair damage. This evaluation method can be used to evaluate damage caused by perm treatment, bleaching or oxidative hair dye treatment, heat treatment with combing, a hair dryer, etc., UV exposure, and exposure of pools to hypochlorous acid.
  • Figure 1 shows hair acid with fluorescein_5-thiosemicarbazide 3 shows the results of detection of the oxidized protein.
  • FIG. 2 is a fluorescence micrograph showing the enhancement of hair oxidized proteins by ultraviolet treatment and sodium hypochlorite treatment.
  • FIG. 3 is a diagram in which the result of FIG. 2 is quantified into an average luminance.
  • FIG. 4 shows the increase in hair oxidized protein by perm treatment and bleach treatment according to the average luminance.
  • FIG. 5 shows the increase in the hair oxidation protein due to the permeation treatment and the bleach treatment according to the average luminance when dansyl hydrazine is used as the fluorescent substance.
  • Figure 6 shows the results of a quantitative experiment on hair damage using a medical ultraviolet fluorescent lamp.
  • Fig. 7 shows a photograph (a) of hair damage caused by artificial sun lighting and the result (b) of the quantitative experiment.
  • the present invention provides a method for specifically labeling the carboxy group of an oxidized protein in hair with fluorescence and detecting the fluorescence to evaluate the degree of damage to the hair, and a kit used to carry out the method.
  • the hair (or hair shaft) is composed of the hair follicles that cover its surface, the fur inside it, which occupies most of the hair, and the central hair 'medulla.
  • the hair follicles are scaled from the root to the tip of the hair, covering the surface of the hair, protecting the inside, and if the hair follicles are not damaged and healthy, the hair is glossy Looks like.
  • Hair is composed mostly of 80-90% protein, 1-8% lipids, 0.6-1.0% trace elements, and 12-L3% water. There are various types of proteins in hair, but the main protein is keratin.
  • Hair protein containing keratin is perm Oxidizing agents in chemicals, bleaching agents, oxidative hair dyes, etc., ultraviolet light, air pollutants, hypochlorine chemicals used in swimming pools, friction from combing, heat from hair dryers, etc. Exposure to various factors causes the introduction of carbonyl groups as a result of oxidation. In such oxidation, the NH 2 group of amino acid residues such as Lys, Arg, and Pro in proteins is directly oxidized to a carbonyl group, while the lipids are oxidized to lipid peroxide and further decomposed to react It is considered that the high aldehyde is caused by binding to a protein.
  • the fluorescent substance that can be used in the present invention and specifically labels the carboxy group of the oxidized protein with a fluorescent substance is a hydrazino group that can bind to the carbonyl group of the oxidized protein.
  • fluorescent materials include fluorescein-15-thiosemicarbazide, dansyl hydrazine, texas red hydrazide, lucifer yellow hydrazide, and the like.
  • the detection of an oxidized protein can be performed, for example, as follows:
  • An appropriate buffer for example, 100 mM MES-Na buffer ( ⁇ 5.5)
  • Fluorescent substance that emits visible fluorescent light when irradiated with ultraviolet light For example, when dansyl hydrazine is used as a hydrazino group-containing fluorescent substance, the fluorescently labeled oxidized protein can be visually detected without using a fluorescence microscope.
  • Other fluorescent substances that emit visible fluorescence upon irradiation with ultraviolet light include N- (9-fluorenylmethoxycarponyl) hydrazine (FM0C-hydrazine) and the like.
  • a fluorescent substance that emits visible fluorescence upon irradiation with ultraviolet light for example, a fluorescent substance containing a hydrazino group with dansyl hydrazine
  • detection of an oxidized protein can be performed, for example, as follows:
  • An appropriate buffer for example, 100 mM MES-Na buffer (pH 5.5)
  • the plate is sufficiently washed with an appropriate physiological solution (for example, a buffer solution of a phosphate buffered saline (PBS)), and then irradiated with ultraviolet rays using, for example, a black light;
  • an appropriate physiological solution for example, a buffer solution of a phosphate buffered saline (PBS)
  • PBS phosphate buffered saline
  • biotin hydrazide For specific fluorescent labeling of oxidized protein, a combination of biotin hydrazide and fluorescently labeled avidin may be used. Since biotin hydrazide also has a hydrazino group, it can bind to the carbonyl group of proteins. In this case, first, a biotin hydrazide is bound to the oxidized protein, and then a fluorescently labeled avidin is bound to the biotin hydrazide via a biotin-avidin bond. As a result, the oxidized protein is fluorescently labeled. Piotin hydrazide is well known in the art, for example, the one manufactured and sold by Pierce may be used. Can do. As the fluorescent avidin, for example, fluorescein avidin can be used.
  • the detection of an oxidized protein can be performed, for example, as follows:
  • An appropriate buffer for example, 100 mM MES-Na buffer (pH 5.5)
  • the plate is sufficiently washed with an appropriate physiological solution (eg, a buffer solution of phosphate buffered saline (PBS)), and then reacted with fluorescent-labeled avidin at room temperature for several hours (eg, 1 hour);
  • an appropriate physiological solution eg, a buffer solution of phosphate buffered saline (PBS)
  • the kit according to the present invention may contain, in addition to the above-described fluorescent substance, reagents necessary for carrying out the above-described various evaluation methods, for example, various buffers.
  • reagents necessary for carrying out the above-described various evaluation methods for example, various buffers.
  • the present inventor has found that the amount of oxidized protein in the hair correlates to some extent with the degree of damage to the hair, as shown in the examples below.
  • oxidizing agents used for perm treatment are generally classified into two types: hydrogen peroxide-based and sodium bromate-based. Among them, hydrogen peroxide-based oxidizer has stronger oxidizing power and hair It is well-known that the damage to the steel is large.
  • the method of the present invention does not require a protein extraction operation, an electrophoresis operation, a Western blotting operation, and the like, and can be performed with a fluorescence microscope. If dansyl hydrazine or the like is used as the fluorescent substance, it is possible to visually evaluate the fluorescently stained oxidized protein only by irradiating ultraviolet rays. Therefore, the above-mentioned method and kit for detecting an oxidized protein should be able to carry out effective information for hair quality evaluation with simple operation and equipment, and can be easily carried out, for example, at a store selling cosmetics. It is.
  • One subject collects three hair tips of 5 cm length and soaks them in a detergent (formulation 1) at room temperature for 10 minutes to wash them. After rinsing, they were soaked in water for 1 hour and rinsed. The first tube was irradiated with 200 J / cm 2 of ultraviolet light (UVA), and the second tube was incubated in 0.2 mM sodium hypochlorite at 37 ° C for 16 hours. No action was taken on the third. Finally, the hair that had been treated with ultraviolet light and sodium hypochlorite was rinsed by immersing it in a detergent (formulation 1) at room temperature for 10 minutes, and then immersed in water for 1 hour for rinsing.
  • a detergent formulation 1
  • FIG. 2 is a fluorescence micrograph of the hair subjected to the fluorescence treatment as described above, and FIG. 3 shows the average brightness of each hair. As shown in FIGS. 2 and 3, an increase in the oxidized protein of the hair was observed in both the ultraviolet ray treatment and the sodium hypochlorite treatment.
  • One subject (having no experience in hair chemical treatment) collected four hairs of 5 cm length at the tip end, immersed in a detergent (formulation 1) at room temperature for 10 minutes, washed, and then watered for 1 hour And rinsed.
  • Bleach treatment for the first, perm treatment (sodium bromate) for the second, perm treatment (hydrogen peroxide) for the third, and the last fourth No action was taken.
  • the A agent, the B agent, and the C agent of the following method 2 were mixed at a ratio of 4: 6: 1, and the hair was immersed therein at room temperature for 30 minutes. This operation was repeated four times.
  • Perm treatment Na bromate (Torium-based) was immersed in 1 solution of Formula 3 shown below at 30 ° C for 10 minutes, washed with water for 30 seconds, and immersed in 2 solutions (sodium bromate) at 30 ° C for 10 minutes. .
  • the permanent treatment hydrogen peroxide system
  • one solution of Formulation 3 was immersed at 30 ° C for 10 minutes, washed with water for 30 seconds, and immersed in three solutions (hydrogen peroxide system) at 30 ° C for 5 minutes.
  • the hair subjected to the pleating and perming treatments was finally washed by immersing it in a detergent (formulation 1) at room temperature for 10 minutes, and then immersed in water for 1 hour for rinsing.
  • Ingredient Ingredient Name Compounding amount (% by mass) Ammonia water (28%) 3.60
  • Agent B Material name Content (% by mass) Hydrogen peroxide (30%) 20.00
  • Agent C Raw material name ”Amount (% by mass) Lithium persulfate 74. 22 Sodium metasilicate 17.62
  • Ingredient name Compounding amount (% by mass) Ammonium thioglycolate
  • Carbonated ammonium (first grade) 2.80
  • A 4- a PT 100.00
  • Figure 4 shows the results of the average brightness of each hair.
  • an increase in hair oxidation protein was observed.
  • more of the oxidized proteins were observed with the hydrogen peroxide-based perm treatment than with the sodium bromate-based perm treatment. This is thought to be due to the fact that the degree of oxidation applied to the hair differs depending on the method of the permanent treatment.
  • One subject having no experience in hair chemical treatment collected four hairs of 5 cm length at the tip end, immersed in a detergent (formulation 1) at room temperature for 10 minutes, washed, and then watered for 1 hour And rinsed.
  • a detergent formulation 1
  • Bleach treatment for the first, perm treatment (sodium bromate) for the second, perm treatment (hydrogen peroxide) for the third, and No action was taken.
  • Formulations A, B, and C were mixed at a ratio of 4: 6: 1, and the hair was immersed therein at room temperature for 30 minutes. This operation was repeated four times.
  • Figure 5 shows the results of the average brightness of each hair.
  • enhancement of hair oxidation protein was observed.
  • more of the oxidized protein was observed with the hydrogen peroxide-based perm treatment than with the sodium bromate-based perm treatment. This is thought to be due to the fact that the degree of oxidation applied to the hair differs depending on the method of the permanent treatment.
  • hair damage of healthy black hair and pleated hair was determined by ultraviolet rays.
  • the ultraviolet irradiation condition was set to three heights of 15 cm from the target for three medical ultraviolet fluorescent lamps (UV-B) [FL20S-E-30 / DMR]. (0.64mW / cm 2 )
  • Hair Sun Damage Average fluorescent luminance of irradiated hair-Average fluorescent luminance of unirradiated hair
  • Bleach hair 2 and 3 with reduced melanin showed significant hair damage. Since the amount of melanin inside the hair decreases depending on the bleaching treatment time, it is considered that the bleaching hair has a reduced defense against ultraviolet rays due to the phenomenon of melanin.
  • the UV irradiation conditions were set at a height of 40 cm from the target for one of the artificial sun lighting SOLAX 500W made by XC-500B (CELLIC Corporation).
  • Irradiation level is 6 levels (3, 6, 12, 24, 48, 72 hours) After bleached hair is washed and dried, it is divided into 2 parts, non-irradiation and irradiation. Irradiation of artificial sun. Irradiated samples were washed together with unirradiated samples, and hair damage was evaluated by this method. Using the average brightness obtained, the damage loss was quantified using the following equation.
  • Ultraviolet irradiation conditions were set at a height of 40 cm from the target, one of the artificial solar lighting SOLAX 500W made by XC-500B type (CELLIC Corporation), and irradiation was performed for 12 hours.
  • UV intensity 54W / m 2
  • UV irradiation amount 210KJ / m 2 : Measured by UV sensor [Toray Techno Co., Ltd.]
  • an unirradiated sample group After cleaning and drying the hair, it was divided into two groups: an unirradiated sample group and an irradiated sample.
  • the hair sample was immersed in the above eight-level sample for 15 minutes, pulled up and dried. The dried sample was irradiated with artificial sun illumination under the above conditions. Irradiated samples were washed together with unirradiated samples, and hair damage was evaluated by this method. The obtained average luminance was used to calculate the hair sun damage suppression effect using the following equations 1 and 2.
  • Equation 2 For convenience, the evaluation criteria for the hair sun damage protection effect were set as follows.
  • Black tea extract B, Lavender extract: B, Grape seed extract: A, Tocopherol: A, Tocopherol acetate: A, Chiotaurine: A, Glycerin: D

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Abstract

本発明は、毛髪のダメージを評価する方法を提供する。この方法は、毛髪における酸化タンパク質のカルボニル基を特異的に蛍光標識し、その蛍光を検出することで評価を行うことを特徴とする。かかるダメージは毛髪のパーマ処理、ブリーチや酸化染毛剤処理、コーミング、ドライヤー等による熱処理、紫外線に対する暴露、プールでの次亜塩素酸に対する暴露のいずれか又はそれらの複数の組合せに起因し得る。

Description

毛髪中の酸化タンパク質を指標とする毛髪ダメージ評価方法
技術分野
本発明は、 毛髪における酸化タンパク質のカルボ二ル基を特異的 に蛍光標識し、 その蛍光を検出することで毛髪のダメージ度の評価 明
を行う方法、 及びその方法を実施するために利用されるキッ トを提 供する。 田
書 背景技術
毛髪はパーマ処理、 ブリーチや酸化染毛剤処理、 コーミ ング、 ド ライヤ一等による熱処理、 紫外線に対する暴露、 プールでの次亜塩 素酸に対する暴露など、 様々な外的要因によってダメージを受ける 。 毛髪は一度ダメージを受けると修復することはない。 加えて、 ダ メージが経時的に進行してしまう場合もある。 従って、 毛髪の健康 状態を保つには日頃のケアによ りダメージを与えにく くすることも 当然ながら、 そのダメージ度を認識しておき、 ダメージの進行を抑 制することも極めて重要である。 毛髪のダメージ度を評価する方法 と して、 視感評価、 物性評価などの方法が知られており、 例えば走 査型電子顕微鏡による毛髪の表面分析法 (Swift J丄 ら、 J. Socie ty of Cosmetic Chemists (1972) Vol.23, p.695)、 毛髪の機械的 強度を測定する引張試験法 (Donald E. D. ら、 J. Society of Cosme tic Chemists (1968) Vol.19, p.395)、 毛髪の内部構造変化を測定 する方法 (Humphres W. Γ. ら、 J. Society of Cosmetic Chemists (1972) Vol.23, p.359) 、 毛髪を蛍光物質で標識し、 蛍光顕微鏡で ダメージを測定する方法 (Tate M.L. ら、 J. Society of Cosmetic Chemi s t s ( 1993 ) Vo l. 4 , p. 347) などがあるが、 いずれも特別な 装置を要したり、 操作がめんどうであるといった欠点を有する。
特開平 8- 178920号公報ゃ特開平 8- 271515号公報は、 例えばパーマ 処理などによるケラチンに多数含まれる S— S結合の切断の結果生 ずる S H基を毛髪ダメージの指標と し、 当該 S H基を選択的に標識 する蛍光物質、 例えば N— ( 9—アタ リ ジニル) マレイ ミ ドゃ N _ ( 7 —ジメチルーァミ ノ 一 4 一メチルクマリ ニル) マレイ ミ ドで毛 髪を蛍光染色して、 毛髪のダメージ度を測定する方法を開示する。 これらの方法によれば、 ダメージの検出は蛍光顕微鏡などを要せず にして目視で行われ、 測定の簡便化が図れる。 一般に、 パーマ処理 は還元処理によ り毛髪ケラチン内の S— S結合を一旦切断して S H 基を生じせしめ、 後に酸化処理によ りその S H基を S— S結合に戻 すといった工程から成る。 また、 ブリーチ処理は酸化処理だけから なる。 しかし、 パーマ処理、 ブリーチ処理ともに酸化反応が過度に 進行すると、 S H基や S— S結合がシスティ ン酸 (S03 H) に変化し 、 これが毛髪ダメージの一因であることが知られている。 システィ ン酸は、 S H基を選択的に標識する蛍光物質とは反応しないので、 S H基を毛髪ダメージの指標とするこれらの方法によ り得られる結 果は、 毛髪の実際のダメージ度を的確に反映していない場合がある と考えられる。 発明の開示
本発明は、 簡便で、 しかも毛髪の実際のダメージをよ り正確に反 映した、 毛髪ダメージ度を評価する方法の提供を課題とする。
本発明は、 毛髪のダメージを評価する方法を提供する。 この方法 は、 毛髪における酸化タンパク質のカルボ二ル基を特異的に蛍光標 識し、 その蛍光を検出することで評価を行う ことを特徴とする。 か かるダメージは毛髪のパーマ処理、 ブリーチや酸化染毛剤処理、 コ 一ミ ング、 ヘア ドライヤー等の熱処理、 紫外線に対する暴露、 ブー ルでの次亜塩素酸に対する暴露のいずれか又はそれらの複数の組合 せに起因し得る。
好適な態様において、 酸化タンパク質のカルボニル基の特異的な 蛍光標識は、 酸化タンパク質にヒ ドラジノ基含有蛍光物質を作用 · 結合させることによ り実施する。 好ましく は、 かかるヒ ドラジノ基 含有蛍光物質はフルォレセィ ンー 5 —チォセミカルパジ ド及びダン シルヒ ドラジンから成る群から選ばれる。
好適な態様において、 上記評価は蛍光顕微鏡下で行われ得る。 し かしながら、 ヒ ドラジノ基含有蛍光物質がダンシルヒ ドラジンの場 合、 前記蛍光の検出は目視で行う ことができる。
別の観点において、 本発明は毛髪のダメージを評価する方法に利 用するためのキッ トを提供する。 このキッ トは、 酸化タンパク質の 力ルポ二ル基を特異的に蛍光標識するための蛍光物質を含んで成る ことを特徴とする。
好ましく は、 蛍光物質はヒ ドラジノ基含有蛍光物質であり、 よ り 好ましくはヒ ドラジノ基含有蛍光物質はフルォレセイ ン— 5—チォ セミカルパジ ド及びダンシルヒ ドラジンから成る群から選ばれる。 本発明により、 簡便で、 しかも毛髪の実際のダメージを的確に反 映する結果を示す、 毛髪ダメージ評価方法が提供される。 この評価 方法によ り、 パーマ処理、 ブリーチや酸化染毛剤処理、 コーミ ング 、 ヘア ドライヤー等による熱処理、 紫外線暴露、 プールの次亜塩素 酸薬剤に対する暴露などに起因するダメージが評価できる。 図面の簡単な説明
図 1 は、 フルォレセイン _ 5—チォセミカルパジドによる毛髪酸 化タンパク質の検出結果を示す。
図 2は、 紫外線処理、 次亜塩素酸ナ ト リ ウム処理による毛髪酸化 タンパク質の亢進を示す蛍光顕微鏡写真図を示す。
図 3は、 図 2の結果を平均輝度に数値化した図である。
図 4は、 平均輝度による、 パーマ処理、 ブリーチ処理による毛髪 酸化タンパク質の亢進を示す。
図 5は、 蛍光物質と してダンシルヒ ドラジンを用いた場合の、 平 均輝度による、 パーマ処理、 ブリーチ処理による毛髪酸化タンパク 質の亢進を示す。
図 6は、 医療用紫外線蛍光ランプによる毛髪ダメージの定量実験 の結果を示す。
図 7は、 人工太陽照明灯による毛髪ダメージの写真図 ( a ) 及び その定量実験の結果 ( b ) を示す。 発明を実施するための最良の形態
本発明は、 毛髪における酸化タンパク質のカルボ二ル基を特異的 に蛍光標識し、 その蛍光を検出することで毛髪のダメージ度の評価 を行う方法、 及びその方法を実施するために利用されるキッ トを提 供する。
毛髪(又は毛幹) はその表面を覆う毛小皮、 その内部にあって毛 髪の大部分を占める毛皮質及び中心部の毛'髄質から構成される。 特 に毛小皮は毛髪の根元から先端に向かって鱗状に重なって毛髪の表 面を覆い、 内部を保護し、 毛小皮に損傷がなく、 健常な状態であれ ば、 毛髪は艷やかに見える。 毛髪はタンパク質 80〜90 %、 脂質 1 〜 8 %、 微量元素 0. 6〜1. 0 %、 そして水 12〜: L3 %から概ね構成される 。 毛髪中のタンパク質には様々なものが存在するが、 主だったタン パク質はケラチンである。 ケラチンを含む毛髪タンパク質はパーマ 剤、 ブリーチ剤、 酸化染毛剤等に含まれる化学系酸化剤、 紫外光、 大気汚染物質、 プールに使われる次亜塩素系薬剤、 コーミ ングによ る摩擦、 へア ドライヤ一等による熱などの様々な因子に対する暴露 に伴い、 酸化を受けた結果カルボニル基が導入される。 このよ うな 酸化には、 タンパク質における Lys、 Arg、 Proといったアミノ酸残 基の NH2基が直接酸化されてカルポニル基となる場合と、 脂質が酸 化して過酸化脂質、 更には分解して反応性の高いアルデヒ ドとなり 、 それがタンパク質と結合することで起こる場合とが考えられる。 本発明において利用できる酸化タンパク質のカルボ二ル基を特異 的に蛍光標識する蛍光物質は、 酸化タンパク質のカルポニル基に結 合できるヒ ドラジノ基
一 N H N H 2
を有するものが好ましい。 そのような蛍光物質の例には、 フルォ レセイ ン一 5 —チォセミカルパジ ド、 ダンシルヒ ドラジン、 テキサ ス レツ ドヒ ドラジ ド、 ルシファーイエローヒ ドラシ ド等が挙げられ る。
このようなヒ ドラジノ基含有蛍光物質を使用する場合、 酸化タン パク質の検出は例えば以下のようにして実施できる :
( 1 )毛髪を採取する ;
( 2 )これに適当な緩衝液 (例えば 100mMの MES- Na緩衝液 (ρΗ5· 5)
) 中のヒ ドラジノ基含有蛍光物質を室温にて数時間 (例えば 1時間 ) 反応させる ;
( 3 )反応終了後に適当な生理溶液 (例えば緩衝液リ ン酸緩衝生理 食塩液 (PBS ) ) にて十分に洗浄した後、 酸化タンパク質を例えば蛍 光顕微鏡で検出する ;
( 4 )任意的に、 顕微鏡写真撮影する。
紫外線を照射することによ り 目視できる蛍光を発光する蛍光物質 、 例えばダンシルヒ ドラジンをヒ ドラジノ基含有蛍光物質と して使 用する場合、 蛍光標識された酸化タンパク質は蛍光顕微鏡を使う こ となく 、 目視だけで検出することもできる。 紫外線を照射するこ と によ り 目視できる蛍光を発光するその他の蛍光物質と しては、 N— ( 9 _フルォレニルメ トキシカルポニル) ヒ ドラジン (FM0C—ヒ ド ラジン) 等が挙げられる。
紫外線を照射するこ とによ り 目視できる蛍光を発光する蛍光物質 、 例えばダンシルヒ ドラジンをヒ ドラジノ基含有蛍光物質を使用す る場合、 酸化タンパク質の検出は例えば以下のよ う にして実施でき る :
( 1 )毛髪を採取する ;
( 2 )これに適当な緩衝液 (例えば lOOmMの MES- Na緩衝液 (pH5. 5)
) 中のヒ ドラジノ基含有蛍光物質を室温にて数時間 (例えば 1時間 ) 反応させる ;
( 3 )反応終了後に適当な生理溶液 (例えば緩衝液リ ン酸緩衝生理 食塩液 (PBS ) ) にて十分に洗浄した後、 これに例えばブラックライ トなどを使用して紫外線を照射する ;
( 4 )蛍光を発する酸化タンパク質を目視観察する ;
( 5 )任意的に、 写真撮影する。
酸化タンパク質の特異的な蛍光標識は、 ピオチンヒ ドラジ ドと蛍 光標識アビジンとの組合せを用いるこ ともできる。 ビォチンヒ ドラ ジ ドもヒ ドラジノ基を有するため、 タンパク質のカルボニル基に結 合できる。 この場合、 まず酸化タンパク質にピオチンヒ ドラジ ドを 結合させ、 しかる後に蛍光標識アビジンをピオチン一アビジン結合 を介してピオチンヒ ドラジ ドに結合させ、 その結果酸化タンパク質 は蛍光標識される。 ピオチンヒ ドラジ ドは当業界においてよく知ら れ、 例えばピアース社から製造販売されているものを使用するこ と ができる。 また、 蛍光アビジンは、 例えばフルォレセイ ンアビジン などが使用できる。
このようなヒ ドラジノ基含有蛍光物質を使用する場合、 酸化タン パク質の検出は例えば以下のようにして実施できる :
( 1 )毛髪を採取する ;
( 2 )これに適当な緩衝液 (例えば lOOmMの MES- Na緩衝液 (pH5. 5)
) 中のピオチンヒ ドラジ ドを室温にて数時間 (例えば 1時間) 反応 させる ;
( 3 )反応終了後に適当な生理溶液 (例えば緩衝液リ ン酸緩衝生理 食塩液 (PBS ) ) にて十分に洗浄した後、 蛍光標識アビジンを室温に て数時間 (例えば 1時間) 反応させる ;
(4 ) 酸化タンパク質を例えば蛍光顕微鏡で検出する ;
( 5 )任意的に、 顕微鏡写真撮影する。
本発明に係るキッ トは、 上述の蛍光物質の他に、 上述の各種評価 方法の実施に必要な試薬、 例えば各種緩衝剤も一緒に含んでよい。 本発明者は、 以降の実施例においても示すように、 毛髪内の酸化 タンパク質の量は毛髪のダメージ度にある程度相関することを見出 した。 例えば、 パーマ処理に使用される酸化剤は一般に過酸化水素 系のものと臭素酸ナト リ ゥム系の 2種類に分類され、 その中で過酸 化水素系の方が酸化力が強く、 毛髪に及ぼすダメージが大きいこと がよく知られている。 そして、 酸化タンパク質を指標と し、 過酸化 水素系及び臭素酸ナ ト リ ウム系パーマ処理による毛髪のダメージ度 を比較したところ、 過酸化水素系パーマ処理した毛髪の方が臭素酸 ナト リ ゥム系パーマ処理毛髪と比べ強いダメージを受けていること を見出した。. また、 毛髪のブリーチ処理は、 パーマ処理とは異なり 毛髪を酸化処理するだけの工程から成るものであり、 反応が過度に 進行すると S H基や S— S結合がシスティ ン酸 (S03 H) に変化する ため、 従来の S H基を指標と した方法では、 ダメージを正確に評価 することができなかった。 しかし、 酸化タンパク質を指標と し、 ブ リ ーチ処理及びパーマ処理による毛髪のダメージ度を比較したとこ ろ、 ブリーチ処理した毛髪の方がパーマ処理毛髪と比べ比較的強い ダメージを受けることを見出した。 これらの結果から、 毛髪のダメ ージ度の上昇に伴い、 毛髪中の酸化タンパク質の量も増大すること が明らかとなった。 よって、 酸化タンパク質を指標とする毛髪ダメ ージ評価方法は、 毛髪の実際のダメージをより的確に反映した結果 を示すことがわかる。
上記の酸化タンパク質の検出方法及びキッ トを使用することで、 酸化タンパク質を指標と した簡便な毛髪のダメージ測定が可能とな る。 本発明の方法はタンパク質の抽出操作、 電気泳動操作、 ウェス タンブロッティ ング操作などを必要とせず、 蛍光顕微鏡さえあれば 実施可能となる。 また、 蛍光物質と してダンシルヒ ドラジンなどを 使用すれば、 紫外線を照射するだけで蛍光染色された酸化タンパク 質を目視評価することも可能である。 従って、 上記の酸化タンパク 質の検出方法及びキッ トは、 毛質の評価にとって有力な情報を簡単 な操作及び設備で実施できるものと し、 例えば化粧品販売の店頭等 でも簡単に実施することが可能である。
本発明を以下の実施例によ り さ らに詳細に説明する。 実施例
実施例 1
フルォレセィ ン- 5-チォセミカルパジ ドによる毛髪酸化タンパク質 の検出
9人の被験者 (毛髪化学的処理経験なし) の毛髪の根元側と先端 側 (根元から約 20センチの箇所) を 5センチの長さで 1本ずつ採取し 、 下記の組成を有する洗浄剤 (処方 1) に室温で 10分間浸して洗浄 し、 その後 1時間水に浸してすすぎを行った。 それを乾燥させた後 に、 ァロ ンアルファでスライ ドガラスに固定した。 それを 20 μ Μの フルォレセィ ン -5-チォセミカルパジ ドの 100mMの MES- Na緩衝液(ρΗ5 . 5) に 1時間、 室温で反応させた。 反応終了後は PBSにて充分に洗浄 した後、 蛍光顕微鏡で観察し、 画像を 1サンプルにっき 4枚ずつ取り 込んだ。 数値化に際しては、 画像から毛髪と背景を分離し、 毛髪の 平均輝度を求めた。
処方 1 (洗浄剤)
原料名 配合量 (質量%) アルスコープ ΝΜ ( (株) 東邦化学) 6. 80 ヤシ油脂肪酸ァミ ドプロ ピル
ベタイ ン液 (30 % ) 1. 20 クェン酸 0. 06 安息香酸ナト リ ウム 0. 09
EDTA · 3Na 0. 01 ィオン交換水 _ _ 91. 84 合計 100. 00 図 1 にその結果を示す。 図 1から明らかなとおり、 根元側では個 人差が観察されなかった。 それに対して、 先端側ではかなりの個人 差が観察された。 髪の手入れの仕方の個人差等を反映しているもの と考えられる。
実施例 2
フルォレセイ ン- 5-チォセミカルパジ ドによる毛髪酸化タンパク質 の検出
一人の被験者 (毛髪化学的処理経験なし) の毛髪の先端側を 5セ ンチの長さで 3本採取し、 洗浄剤 (処方 1) に室温で 10分間浸して洗 浄し、 その後 1時間水に浸してすすぎを行った。 1本目に対しては、 紫外線(UVA)を 200J/cm2照射し、 2本目に対しては 0. 2m M次亜塩素酸 ナト リ ウム中に 37°Cで 16時間ィ ンキュペート し、 最後の 3本目に対 しては何の処理も行わなかった。 紫外線処理、 次亜塩素酸ナ ト リ ウ ム処理を行った毛髪は、 最後に、 洗浄剤 (処方 1) に室温で 10分間 浸して洗浄し、 その後 1時間水に浸してすすぎを行った。 それらを 乾燥させた後に、 ァロンアルファでスライ ドガラスに固定した。 そ れを 20 μ Mのフノレ才レセィ ンー 5ーチ才セミ力ノレノ ジ ドの lOOmMの MES— Ν a緩衝液(pH5. 5) に室温で 1時間反応させた。 反応終了後は PBSにて 充分に洗浄した後、 蛍光顕微鏡で観察し、 画像を 1サンプルにっき 1 2枚ずつ取り込んだ。 数値化に際しては、 画像から毛髪と背景を分 離し、 毛髪の平均輝度を求めた。
図 2は上記のとおりに蛍光処理した毛髪の蛍光顕微鏡写真図であ り、 図 3は各毛髪の平均輝度を示す。 図 2及び 3に示すとおり、 紫 外線処理、 次亜塩素酸ナト リ ウム処理、 どちらの処理においても毛 髪の酸化タンパクの亢進が観察された。
実施例 3
フルォレセィ ン -5-チォセミカルパジ ドによる毛髪酸化タンパク質 の検出
一人の被験者 (毛髪化学的処理経験なし) の毛髪の先端側を 5セ ンチの長さで 4本採取し、 洗浄剤 (処方 1) に室温で 10分間浸して洗 浄し、 その後 1時間水に浸してすすぎを行った。 1本目に対しては、 ブリーチ処理、 2本目に対してはパー マ処理 (臭素酸ナト リ ウム系 ) 、 3本目に対してはパー マ処理 (過酸化水素系) 、 最後の 4本目に 対しては何の処理も行わなかった。 ブリーチ処理は、 以下に示す処 方 2の A剤、 B剤、 C剤を 4 : 6 : 1の割合で混合し、 毛髪をその中に室温 で 30分浸した。 この作業を 4回繰り返した。 パー マ処理 (臭素酸ナ ト リ ウム系) は、 以下に示す処方 3の 1液に 30°Cで 10分間浸して、 30 秒水洗いし、 2液 (臭素酸ナ ト リ ウム系) に 30°Cで 10分間浸した。 パーマ処理 (過酸化水素系) は、 処方 3の 1液に 30°Cで 10分間浸して 、 30秒水洗いし、 3液 (過酸化水素系) に 30°Cで 5分間浸した。 プリ ーチ処理、 パーマ処理を行った毛髪は、 最後に、 洗浄剤 (処方 1) に室温で 10分間浸して洗浄し、 その後 1時間水に浸してすすぎを行 つた。 それらを乾燥させた後に、 ァロ ンアルファでスライ ドガラス に固定した。 それを 20 μ Mのフルォレセィン- 5-チォセミカルパジ ド の lOOmMの MES- Na緩衝液(ρΗ5. 5) に室温で 1時間反応させた。 反応終 了後は PBSにて充分に洗浄した後、 蛍光顕微鏡で観察し、 画像を 1サ ンプルにつき 8枚ずつ取り込んだ。 数値化に際しては、 画像から毛 髪と背景を分離し、 毛髪の平均輝度を求めた。
処方 2 (ブリーチダメージ用のブリーチ剤処方)
Α剤 原料名 配合量 (質量%) アンモニア水(28%) 3. 60
イオン交換水 96. 40
合計 100. 00
B剤 原料名 配合量 (質量%) 過酸化水素(30% ) 20. 00
リ ン酸 (一級) 0. 20
リ ン酸水素ニナト リ ウム (無水) 0. 20
スズ酸ナト リ ウム 0. 02
メチルパラベン 0. 05
ィオン交換水 79. 53
合計 100. 00
C剤 原料名' 配合量 (質量%) 過硫酸力リ ウム 74. 22 メタケイ酸ナト リ ウム 17.62
硫酸アンモニゥム 1.91
ピロ リ ン酸ナト リ ウム 6.25
A斗 100.00
処方 3 (パーマダメージ用のパーマ剤処方)
剤 原料名 配合量 (質量%) チォグリ コール酸アンモニゥム
液 (50%)
モノエタノールァミ ン 0.90
炭酸アンモニゥム (一級) 2.80
尿 5# 1.00
EDTA · 3Na 0.10
ラウ リルジメチルアミ ノ酢酸
ベタイ ン (40%) 0.30
o
Figure imgf000014_0001
A =4- a PT 100.00
剤 (臭素酸ナ ト リ ゥム系)
原料名 配合量
臭素酸ナ ト リ ゥム液 (20%) 40.00
リ ン酸水素力 リ ウム 0.30
リ ン酸水素ニナト リ ウム (12水) 0.20
ィオン交換水 59.30 π ΒΤ 100.00
剤 (過酸化水素系)
原料名 配合量 (質量%) 過酸化水素水(31%) 6.45
リ ン酸(1%) 2.00 リ ン酸水素ニナト リ ウム (12水) 0. 03
イオン交換水 91. 52
合計 100. 00
図 4に各毛髪の平均輝度の結果を示す。 パーマ処理、 ブリーチ処 理、 ともに毛髪酸化タ ンパクの亢進が観察された。 また、 興味深い ことに、 過酸化水素系のパーマ処理の方が、 臭素酸ナト リ ウム系の パーマ処理よ り も酸化タンパクが多く観察された。 これは、 パーマ 処理の方法が異なると毛髪が受ける酸化の度合いが異なることを反 映しているものと考えられる。
実施例 4
ダンシルヒ ドラジンによる毛髪酸化タンパク質の検出
一人の被験者 (毛髪化学的処理経験なし) の毛髪の先端側を 5セ ンチの長さで 4本採取し、 洗浄剤 (処方 1) に室温で 10分間浸して洗 浄し、 その後 1時間水に浸してすすぎを行った。 1本目に対しては、 ブリーチ処理、 2本目に対してはパーマ処理 (臭素酸ナト リ ウム系 ) 、 3本目に対してはパーマ処理 (過酸化水素系) 、 最後の 4本目に 対しては何の処理も行わなかった。 ブリーチ処理は、 処方 2の A剤、 B剤、 C剤を 4 : 6 : 1の割合で混合し、 毛髪をその中に室温で 30分浸し た。 この作業を 4回繰り返した。 パーマ処理 (臭素酸ナ ト リ ウム系 ) は、 処方 3の 1液に 30°Cで 10分間浸して、 30秒水洗いし、 2液 (臭 素酸ナト リ ウム系) に 30°Cで 10分間浸した。 パーマ処理 (過酸化水 素系) は、 処方 3の 1液に 30°Cで 10分間浸して、 30秒水洗いし、 3液 (過酸化水素系) に 30°Cで 5分間浸した。 ブリーチ処理、 パーマ処 理を行った毛髪は、 最後に、 洗浄剤 (処方 1) に室温で 10分間浸し て洗浄し、 その後 1時間水に浸してすすぎを行った。 それらを乾燥 させた後に、 ァロンアルファでスライ ドガラスに固定した。 それを 50 μ Μのダンシルヒ ドラジンの lOOmMの MES-Na緩衝液(ρΗ5. 5) に室温 で 1時間反応させた。 反応終了後は PBSにて充分に洗浄した後、 蛍光 顕微鏡で観察し、 画像を 1サンプルにっき 4枚ずつ取り込んだ。 数値 化に際しては、 画像から毛髪と背景を分離し、 毛髪の平均輝度を求 めた。
図 5に各毛髪の平均輝度の結果を示す。 パーマ処理、 ブリーチ処 理、 ともに毛髪酸化タンパクの亢進が観察された。 また、 興味深い ことに、 過酸化水素系のパーマ処理の方が、 臭素酸ナ ト リ ウム系の パーマ処理より も酸化タンパクが多く観察された。 これは、 パーマ 処理の方法が異なると毛髪が受ける酸化の度合いが異なることを反 映しているものと考えられる。
実施例 5
本方法を用いて、 健常黒髪及びプリーチ毛の紫外線による毛髪ダ メージの定量を行った。
( 1 ) 実験 1
紫外線照射条件は、 医療用紫外線蛍光ランプ (UV-B) [FL20S - E-3 0/DMR] 3本を対象から 15cmの高さに設定した。 (0. 641mW/cm2 )
サンプルは 4水準
①健常黒髪
②ブリーチ毛 1 (健常黒髪にプリーチ処理 15分行ったもの)
③ブリーチ毛 2 (健常黒髪にブリーチ処理 30分行ったもの)
④ブリーチ毛 3 (健常黒髪にプリーチ処理 30分 X 2回行ったもの) 上記 4水準の毛髪を洗髪乾燥後、 未照射と照射の 2つに分け、 照 射サンプルのほうは、 紫外線照射を 70時間行った。 照射後のサンプ ルは未照射のサンプルとあわせて洗浄し、 本方法で毛髪の損傷評価 を行った。 得られた平均輝度を用いて以下の式を用いてヘアサンダ メ一ジを数値化した。
式 : ヘアサンダメージ =照射毛髪平均蛍光輝度一未照射毛髪平均蛍光輝度
その結果を図 6に示す。
結果 : メ ラニンの少なくなつたブリーチ毛 2及び 3で、 大きなヘア サンダメージが確認された。 ブリーチの処理時間に依存して毛髪内 部のメラニン量が減少する事から、 ブリーチ毛ではメラニンの現象 によ り、 紫外線に対する防御力の低下が考えられる。
また、 本試験法が毛髪の損傷評価に適していることがわかる。 今後の実験は影響力が大きいブリーチ毛 3にて実験を行った。 ( 2 ) 実験 2
ブリーチ処理 30分 X 2回の毛髪を対象に実験を行った。
紫外線照射条件は、 人工太陽照明灯 SOLAX 500Wの XC-500B形 (セ リ ック株式会社) 製の照明 1つを対象から 40cmの高さに設定した。
( UV強度: 54W/m2 , UV照射量: 210KJ/m2 : U Vセンサー [東レテク ノ (株) 製]で測定)
照射水準は 6水準 ( 3, 6, 1 2, 2 4 , 4 8 , 7 2時間) ブリーチ毛を洗髪乾燥後、 未照射と照射の 2つに分け、 照射サン プルのほうは、 上記 6水準にて人工太陽照射を行った。 照射後のサ ンプルは未照射のサンプルとあわせて洗浄し、 本方法で毛髪の損傷 評価を行った。 得られた平均輝度を用いて以下の式を用いてへアサ ンダメージを数値化した。
式 : ヘアサンダメージ
=照射毛髪平均蛍光輝度一未照射毛髪平均蛍光輝度
その結果を図 7に示す。
結果 : 人工太陽照明の照射時間に依存してヘアサンダメージが増加 する事が確認された。 よって、 本試験法が紫外線による毛髪の損傷 を評価するのに適している事がわかる。
以下は、 実験の効率を考え、 人工太陽照明 1 2時間照射で、 抗酸 化剤の効果を確認した。
( 3 ) 実験 3
ブリーチ処理 30分 X2回の毛髪を対象に実験を行った。
紫外線照射条件は、 人工太陽照明灯 SOLAX 500Wの XC- 500B形 (セ リ ック株式会社) 製の照明 1つを対象から 40cmの高さに設定し、 12 時間照射を行った。
(UV強度: 54W/m2 , UV照射量: 210KJ/m2 : UVセンサー [東レテク ノ (株) 製]で測定)
試験水準 : 8水準
①未塗布 (ィオン交換水)
②紅茶エキス (0.1% : 香栄興行社製)
③ラベンダー抽出液 (0.1% : 香栄興行社製)
④プドウ種子エキス (0.1% : キッコ一マン製)
⑤トコフェロール (0.001%)
⑥酢酸トコフェロール (0.001%)
⑦チォタウ リ ン (0.001%)
⑧グリセリ ン (0.1%)
プリ一チ毛を洗髪乾燥後、 未照射サンプル群と照射サンプルの 2 つに分けた。 照射サンプルのほうは、 上記 8水準の試料に毛髪サン プルを 15分間浸漬し、 引き上げ乾燥させた。 乾燥後のサンプルに上 記条件で人工太陽照明照射を行った。 照射後のサンプルは未照射の サンプルとあわせて洗浄し、 本方法で毛髪の損傷評価を行った。 得 られた平均輝度を、 以下の式 1 と 2を用いてヘアサンダメージ抑制 効果を算出した。
式 1 : ヘアサンダメージ
=照射毛髪平均蛍光輝度一未照射毛髪平均蛍光輝度
式 2 :
Figure imgf000019_0001
便宜上、 ヘアサンダメージ防御効果の評価基準は以下のように設 定した。
A : 8 0 %以上
B : 5 0〜 8 0。/。未満
C : 2 0〜 5 0 %未満
D : 2 0 %未満
以下に調査した薬剤の効果を示す。
紅茶エキス : B, ラベンダー抽出液 : B, ブドウ種子エキス : A, ト コフェ ロール : A, 酢酸ト コ フェ ローノレ : A, チォタウリ ン : A, グリセリ ン : D
結果 : 本方法は抗酸化剤のスク リーニング系にも適している事が 判明した。

Claims

1 . 毛髪のダメージを評価する方法であって、 毛髪における酸化 タンパク質のカルボ二ル基を特異的に蛍光標識し、 その蛍光を検出 することで評価を行う ことを特徴とする方法。
2 . 前記ダメージが毛髪のパーマ処理、 ブリーチ処理、 酸化染毛 言
剤処理、 コーミ ング、 熱処理、 紫外線に対する暴露、 プールでの次 亜塩素酸に対する暴露のいずれか又はそれらの複数の組合せに起因 の
する、 請求項 1記載の方法。
3 . 前記酸化タンパク質のカルポニル基の特異的な蛍光標識が、 前記酸化タンパク質にヒ ドラジノ基含有蛍囲光物質を作用 · 結合させ ることによ り実施する、 請求項 1又は 2記載の方法。
4 . 前記ヒ ドラジノ基含有蛍光物質がフルォレセイ ン一 5—チォ セミカルバジ ド及びダンシルヒ ドラジンから成る群から選ばれる、 請求項 1 〜 3のいずれか 1項記載の方法。
5 . 前記評価が蛍光顕微鏡下で行われる、 請求項 1〜 4のいずれ か 1項記載の方法。
6 . 前記ヒ ドラジノ基含有蛍光物質がダンシルヒ ドラジンであり 、 前記蛍光の検出が目視で行われる、 請求項 3記載の方法。
7 . 毛髪のダメージを評価する方法に利用するためのキッ トであ つて、 酸化タンパク質のカルボ二ル基を特異的に蛍光標識するため の蛍光物質を含んで成ることを特徴とするキッ ト。
8 . 前記蛍光物質がヒ ドラジノ基含有蛍光物質である、 請求項 7 記载のキッ ト。
9 . 前記ヒ ドラジノ基含有蛍光物質がフルォレセイ ン一 5—チォ セミカルパジ ド及びダンシルヒ ドラジンから成る群から選ばれる、 請求項 7又は 8記載のキッ ト。
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