Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
Click here for the English version

Chemistry

توليف الأصباغ البوليمرية المستمدة الفينول النباتية للصباغة الشعر المباشرة أو استنادا لاذع،

doi: 10.3791/54772 Published: December 1, 2016

Abstract

وقد تجلى فعالة صباغة الشعر من خلال في حضانة الموقع من الشعر بالكيراتين مع منتجات الفطرية البلمرة المحفزة لكاز الفينولات النباتية سابقا. ومع ذلك، تأخذ عملية الصباغة وقتا طويلا لإكمال مقارنة مع منتجات الشعر صباغة التجارية. للتغلب على هذه العقبة، قبل تصنيعه المنتجات البوليمرية من رد فعل الأكسدة من فطر مقوس متعدد كاز على كاتشين والكاتيكول، إما مع أو من دون وكلاء لاذع (على سبيل المثال، FeSO 4)، وهنا توظيفها لتحقيق دائمة الكيراتين صبغ الشعر بألوان مختلفة وظلال . أدى العمل كاز العازلة في خلات الصوديوم الحمضية لتلوين أسود عميق بعد اقتران ردود الفعل بين الفينولات النباتية. ثم تم المحلاة منتجات صبغ اللون وكثافة من حيث الترشيح الفائق. الأصباغ، مع أو من دون وكلاء لاذع، وتسبب زيادة كبيرة في قيمة ΔE (أي لون الفرق قيمة) في الرمادي واي شعرة الإنسانرقيقة 2.5 ساعة. وبالإضافة إلى ذلك، استميلت الألوان والظلال الكيراتين مختلفة تبعا للتغيرات mordanting ودرجة الحموضة. كما عرضت الشعر مصبوغ مقاومة قوية للعلاجات المنظفات، مشيرا إلى أن طرقنا يمكن أن تؤدي إلى صبغ الشعر الدائم. وعموما، عملنا قدمت رؤية جديدة في تطوير أساليب الشعر صباغة صديقة للبيئة كبدائل للالأصباغ القائمة على ديامين سامة التجارية .

Introduction

or Start trial to access full content. Learn more about your institution’s access to JoVE content here

Laccases هم oxidases التي تنشط نحو الفينول ومركبات polyphenolic. تم تحديدها في الكائنات الحية المختلفة، بما في ذلك النباتات والفطريات والحشرات والبكتيريا. تساهم أعمالهم الأنزيمية للعديد من الظواهر تخلقية 1. الإنزيمات تحفيز أكسدة إلكترون واحد من ركائز، مما أدى إلى تكوين الجذور التي تقترن أيضا على العضوية الصغيرة وعلى الأسطح الصلبة. هذه العمليات اقتران تؤدي إلى خلاصات الأوليغومرات والبوليمرات وسطح functionalizations 2 و 3. وعندما تكون ركائز كاز من مصادر طبيعية، مثل الفينولات النباتية، والتفاعلات الأنزيمية ذات أهمية كبيرة فيما يتعلق الكيمياء الخضراء. هنا، كل من الكواشف والمواد الحفازة هي من مصادر طبيعية. وبالإضافة إلى ذلك، والمنتجات الناتجة مماثلة للمنتجات الطبيعية، لأن ردود الفعل العامة تحاكي توليفات في الجسم الحي من الفينولية الطبيعية البوليمرات بما في ذلك اللجنين النبات، بولي (flavonoمعرف)، والمركبات النباتية الفينولية الدبال فيها صغير وعبر ربط كبير من قبل الناجم عن أوكسيديز اقتران جذري 4.

المنتجات المشتقة من ردود الفعل اقتران المحفز لكاز الفينولات المشتقة من النباتات يمكن أن تستخدم لصبغ الشعر الرمادي من خلال في حضانة الموقع ويمكن تطويرها كبدائل للالمتاحة تجاريا الأصباغ 1. هذه البدائل هي مهمة، منذ تستند كلاء الشعر صباغة التجاري في ص -phenylenediamine (PPD)، المتعلقة PPD المركبات ديامين، وبيروكسيد الهيدروجين، والتي ثبت لتكون سامة أو مسرطنة، والحساسية للإنسان 5 و 6. وفي ردود الفعل اقتران المحفز لكاز، وlaccases والفينولات النباتية محل ظيفيا بيروكسيد الهيدروجين وص -phenylenediamine، على التوالي 7. ومع ذلك، فإن سرعة الصباغة من النظم القائمة على كاز أبطأ بكثير من واحد تجاري. بشكل عام، تتطلب وكلاء الصباغة أساس PPD-أقل من ساعة واحدة لتحقيقتغيير لون فعال في الشعر بالكيراتين، في حين تتطلب ردود الفعل القائم على كاز على حضانة بين عشية وضحاها 7. ويمكن تفسير حركية الصباغة بطيئة من قبل اثنين من الظواهر الممكنة. أولا، استخدام منطقة عازلة درجة الحموضة منخفضة (على سبيل المثال، ودرجة الحموضة 5) وقد لوحظ أن زيادة النشاط كاز لتقليل درجة من تورم في المصفوفات الكيراتين، مما يحول دون تغلغل عميق من الأصباغ في المصفوفات. في الواقع، وقد ثبت كلاء السماح ردود الفعل صبغ للشروع في ظروف ارتفاع درجة الحموضة لتكون جزءا لا يتجزأ من التجارية منتجات الشعر صباغة 8. ثانيا، وقد تبين عدد الجزيئات حامل اللون الممكنة العارضة امتزاز قوي على الأسطح كيراتينية خلال رد فعل البلمرة أن تكون متناسبة مع فترة حضانة (أي مدى البلمرة). على سبيل المثال، تم عرض تحويل الدوبامين إلى polydopamine للحث على التصاق قوي للعديد من الأسطح التي كان يصاحب ذلك مع تشكيل اللون الأسود 9. </ P>

في العمل الحالي، قبل تصنيعه المنتجات البوليمرية تم الحصول عليها من T. المبرقشة الأكسدة المحفزة لكاز من كاتشين والكاتيكول كانت تستخدم لعلاج الشعر بالكيراتين للصباغة. ونحن افترضنا أن قدرة الامتصاص من البوليمرات سيكون أقوى بكثير من الفينولات النباتية أحادى، وأنها ستشكل في البداية الأوليغومرات منخفضة الوزن الجزيئي. وأظهرت النتائج أنه عند استخدام البوليمرات توليفها من قبل، وكانت قوة الأكسدة الأنزيمية لم تعد ضرورية. هذا يدل على أن درجة الحموضة يمكن السيطرة عليها والتي ايونات المعادن يمكن استخدامها في علاجات الشعر صباغة، بغض النظر عن نشاط الانزيم. يوفر هذا البروتوكول طريقة بسيطة وسريعة لصبغ الشعر بالكيراتين في ظلال مختلفة من اللون أثناء استخدام صديقة للبيئة والمتجددة الفينول المشتقة من النباتات (الشكل 1).

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

or Start trial to access full content. Learn more about your institution’s access to JoVE content here

1. إعداد الأصباغ البوليمرية المستمدة الفينول النبات

  1. حل الكاتيكول (0.1 غ) و (+) - هيدرات كاتشين (0.1 غرام) في 32 مل من 100 ملي العازلة خلات الصوديوم (الرقم الهيدروجيني 5.0) و 8 مل من الايثانول المطلق.
  2. إضافة 10 ملغ من T. المبرقشة كاز إلى catechol- والعازلة التي تحتوي على كاتشين. مزيج بقوة وتصب الحل في طبق بتري مربع. احتضان طبق في درجة حرارة الغرفة في حاضنة تهتز (25 دورة في الدقيقة) لمدة 24 ساعة. مثيرة تغيير لون المحلول من الشفافية إلى اللون الأسود الداكن يمكن ملاحظتها بالعين المجردة بعد ردود الفعل اقتران الناجم عن كاز.
  3. أجهزة الطرد المركزي الحل لمدة 10 دقيقة في 20000 x ج من أجل تدور باستمرار جزيئات البوليمر غير قابلة للذوبان. استخدام طاف الأسود العميق لمزيد من تحلية.
  4. تحلية محلول التفاعل مع قرص الترشيح الفائق 5 كيلو دالتون. بعد تركيز حجم رد الفعل إلى 20 مل من خلال الترشيح الفائق، تبادل المخزن المؤقت رد فعل وذلك بإضافة 300 مل من الماء المقطر. وأخيرا، وذلك باستخدام الترشيح، والتركيز على حجم من الحل إلى 25 مل.

2. حلول الصباغة للرمادي الشعر بالكيراتين

  1. إعداد ستة حلول البوليمر التالية: الأصباغ البوليمرية، والأصباغ البوليمرية / FeSO والأصباغ البوليمرية / FeSO 4 في درجة الحموضة 3 المياه، والأصباغ البوليمرية / FeSO 4 في درجة الحموضة 11 الماء، والأصباغ البوليمرية / FeSO 4 مع حمض الخليك، والأصباغ البوليمرية / FeSO 4 مع الأمونيا.
    1. لصبغ البوليمر، مزيج 5 مل من الماء المقطر مع 1 مل من الأصباغ البوليمرية المحلاة (1.4).
    2. وبالنسبة للحلول اذع، إضافة 0،33 غرام من FeSO 4 إلى خليط من الخطوة 2.1.1. بقوة دوامة بحل FeSO 4 تماما.
    3. من أجل حل الحموضة 3 أو 11 الماء، وضبط درجة الحموضة من 5 مل من الماء المقطر باستخدام 1 N حمض الهيدروكلوريك أو 1 N هيدروكسيد الصوديوم. ثم يضاف 1 مل من الأصباغ المحلاة البوليمرية (1.4) و 0.33 غرام من FeSO 4.
    4. لالحمضية الخليك أو محلول المعالجة الأمونيا، وخلط 1.0 مل من جيحمض الخليك acial أو 1.0 مل من الماء والأمونيا مع 5 مل من الماء المقطر. ثم يضاف 1 مل من الأصباغ المحلاة البوليمرية (1.4) و 0.33 غرام من FeSO 4.
  2. لمونومرات النباتية، مزيج الكاتيكول (0.1 غ) و (+) - كاتشين هيدرات (0.1 غرام) في 6 مل من الماء المقطر، مع أو من دون 0.33 غرام من FeSO لنقع الشعر في.
  3. حالما يتم إعداد الحلول الصباغة من الخطوة 2.1 و 2.2، نقع تماما 5 سم الرمادية تريس طويلة الإنسان الشعر (0.2 غرام) في الحلول. احتضان تريس الشعر على 32 درجة مئوية في حاضنة تهتز (160 دورة في الدقيقة) لمدة 2.5 ساعة.
  4. بعد ذلك، واخراج تريس الشعر وشطف لهم مع المياه الجارية. استخدام مجفف الشعر الالكتروني لإزالة الرطوبة. تغير لون الناجمة عن الأصباغ البوليمرية يمكن تصور بالعين المجردة.
    1. للحصول على المعلمات اللون (أي، L *، و*، وب *)، وتوظيف مقياس الألوان التقليدية وفقا لبروتوكول الشركة المصنعة. جعدة ر الشعرresses في الكرة، مما يتيح لهم أن يقاس مع عدسة مقياس الألوان. كرر هذه العملية في منطقة مختلفة من الشعر مع عدسة مقياس الألوان.
    2. قياس المعلمات لون كل خصلة شعر مصبوغ سبع مرات. حساب المتوسطات والانحرافات المعيارية من المعلمات. حساب ΔE باستخدام المعادلة التالية: [(100 - L *) 2 + *) 2 + *) 2] 1/2.

3. اختبارات المتانة اللون

  1. حل 200 ملغ من الصوديوم دوديسيل كبريتات (SDS) في 40 مل من الماء المقطر. نقع الشعر مصبوغ تماما في الماء SDS التي تحتوي على لمدة 5 دقائق في درجة حرارة الغرفة. اخراج تريس الشعر ثم شطف لهم مع المياه الجارية بما فيه الكفاية لإزالة المنظفات. استخدام مجفف الشعر الالكتروني لإزالة الرطوبة.
  2. للحصول على المعلمات اللون (أي، L *، و*، وب *)، وتوظيف مقياس الألوان التقليدية وفقا لإنتاج موادبروتوكول إيه في. كرر تمرغ هو موضح في الخطوة 3.1 مرة أخرى مع نفس الشعر مصبوغ ومن ثم قياس المعلمات مرة أخرى.
  3. حل 800 ملغ من SDS في 40 مل من الماء المقطر. كما هو موضح في الخطوة 3.1، كرر نقع مرتين أكثر مع نفس الشعر مصبوغ. وبشكل عام، تتعامل مع كل خصلة شعر مصبوغ مع حل SDS ما مجموعه أربع مرات.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

or Start trial to access full content. Learn more about your institution’s access to JoVE content here

أولا، تمت مقارنة القدرة صباغة الأصباغ البوليمرية إلى أن من أحادية المشتقة من النباتات (أي كاتشين والكاتيكول). الأصباغ البوليمرية التي يسببها تغير كبير في لون رمادي الشعر بالكيراتين (الشكل 2A) والشكل (3)، في حين بقي اللون الرمادي الفطري للشعر مستقرة جدا مع أحادية النباتات (لا تظهر البيانات). ثم تم تقييم آثار mordanting كلاء على قدرات الصباغة من منتجات البوليمر. كما رأينا في الشكل 2A، أدت إضافة أيونات الحديد إلى أي زيادة في قيمة ΔE من الشعر بالكيراتين الرمادي. ومع ذلك، تم تغيير لون الشعر بشكل كبير مع استخدام أيونات الحديد (الشكل 3). للتحقق ما إذا كلاء mordanting يمكن أن تحدث تلوين مع أحادية مصنع الفينول، تم إضافة أيونات الحديد أيضا إلى أحادية دون البلمرة الأكسدة. حالما يتم حل أيونات الحديد مع أحادية في المجلس الدولي للمطاراتمدينة دبي للإنترنت خلات الصوديوم العازلة رد فعل، ظهر اللون الأسود العميق على الفور (لا تظهر البيانات). وعلاوة على ذلك، أثبتت المجمعات من الحديد ومصنع الفينول أحادى أن تكون فعالة في صباغة الشعر البشري الرمادي، مما أدى إلى تحول كفاءة اللون الرمادي إلى اللون الأسود العميق (الشكل 3). وبلغت قيمة ΔE الناتجة عن الفينول صبغ الحديد مصنع أعلى من الأصباغ البوليمرية (الشكل 2A).

لتقييم ما إذا كان التغيير في درجة الحموضة يؤثر على كفاءة صباغة الشعر بالكيراتين مع الحديد المجمعات صبغ ايون البوليمر، وانخفاض درجة الحموضة (من درجة الحموضة 3-تعديل وحمض الخليك التي تحتوي على المياه) تعديل 11 ودرجة الحموضة العالية (من درجة الحموضة والتي تحتوي على الأمونيا تم اختبار المياه). كما رأينا في الشكل 2A، وأدت هذه التغييرات الرقم الهيدروجيني إلى تغيير طفيف في قيمة ΔE، خلافا للتأثير الأصباغ البوليمرية. ومع ذلك، فإن الألوان المرئية من الشعر مصبوغ لم تتغير بشكل ملحوظ اعتمادا على درجة الحموضة التشغيلتم استخدام وكيل (الشكل 3). ومن المثير للاهتمام، ولون الشعر الناتج عن استخدام حمض الهيدروكلوريك تختلف عن تلك الناتجة عن حمض الخليك، على الرغم من أدوار مماثلة على ما يبدو في السيطرة على درجة الحموضة. أدى ألوان الشعر المختلفة أيضا من هيدروكسيد الصوديوم والأمونيا. جميع المعلمات ثلاثة ألوان (أي، L * تتراوح بين 0 (أسود) إلى 100 (أبيض)، و* تتراوح بين -100 (الأخضر) إلى 100 (أحمر)، وب تتراوح بين -100 (الأزرق *) إلى 100 (الأصفر )) من الشعر لدينا مصبوغ ثم تم مقارنة، كما هو مبين في الشكل 2B. على الرغم من أن القيم ΔE اختلفت قليلا فقط لظروف الصباغة مختلفة، وكانت المعلمات اللون المتباينة نسبيا (الشكل 2B)، بما يتفق مع الألوان المرئية المتنوعة للتريس الشعر (الشكل 3).

وأخيرا، تم فحص المقاومة المنظفات للشعر المصبوغ. كما رأينا في الشكل (4)، حافظ كل الشعر مصبوغ عموما على 16؛ القيم E ضد العلاجات SDS المتكررة، مشيرا إلى أن الأصباغ البوليمرية مع أو بدون mordanting أدى إلى صبغ دائمة. عندما استخدمت مونومرات النباتية دون البلمرة، وكانت القيم ΔE يتناسب عكسيا مع عدد من العلاجات SDS تطبيق (الشكل 4). في المقابل، كانت الصباغة أكثر استقرارا عندما استخدمت الأصباغ البوليمرية فقط أو مع FeSO 4.

شكل 1
الشكل 1. مخطط لمقرها الفينول النباتية التوليف صبغ البوليمر وتطبيقه في الكيراتين صباغة الشعر. وهناك طريقة بسيطة وسريعة لصبغ الشعر بالكيراتين في ظلال مختلفة من اللون أثناء استخدام يظهر صديقة للبيئة والفينول المشتقة من النباتات المتجددة. يرجى النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

FO: المحافظة على together.within الصفحات = "1"> الشكل 2
الرقم تقييم 2. لون الشعر المصبوغ. (A) القيم ΔE (± SD، ن = 7) و (ب) توزيع المعلمات ثلاثة ألوان (L *، و*، وب *) تحت ظروف التفاعل المختلفة. يرجى النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

الشكل (3)
الشكل 3. صور ضوئية من صبغات الشعر تحت ظروف التفاعل المختلفة (A) عذراء الشعر الإنسان الرمادية فقط؛ (ب) الأصباغ البلاستيكية. (ج) الأصباغ البلاستيكية / FeSO (د) الأصباغ البلاستيكية / FeSO 4 مع حمض الخليك. (E) الأصباغ البلاستيكية / FeSO 4 في درجة الحموضة 11 المياه؛ (F) الأصباغ البلاستيكية / FeSO 4 في درجة الحموضة 3 المياه؛ (G) الأصباغ البلاستيكية / FeSO 4 مع الأمونيا. (H) مونمرات / FeSO 4. شريط المقياس هو 0.5 سم. يرجى النقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم.

الشكل (4)
الرقم 4. اللون متانة الشعر مصبوغ للعلاجات المنظفات المتكررة. آثار استقرار أكبر من الصباغة المباشرة (الأصباغ البلاستيكية) وmordanting مع منتجات البوليمر (البوليمر الأصباغ / FeSO 4) بدلا من mordanting مع أحادية عرضت (مونمرات / FeSO 4) ( SD ±، ن = 7). الرجاء انقر هنا لعرض لارنسخة الالماني من هذا الرقم.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

or Start trial to access full content. Learn more about your institution’s access to JoVE content here

ومن المثير للاهتمام، خفضت أسلوبنا الوقت الذي استغرقه لصبغ الشعر بالكيراتين مع polymerizations الناجم عن التأكسد من الفينولات الطبيعية. ذلك أيضا بفعل الألوان المتنوعة في الشعر من خلال التلاعب بسيطة من الأصباغ البوليمرية، مثل تغيير درجة الحموضة وتطبيق اذع.

في حضانة الموقعي من الشعر بالكيراتين مع الأكسدة المحفزة لكاز الفينولات النباتية يتطلب أكثر من اللازم مرات حضانة طويلة لتحقيق الصباغة فعالة 7. قد تكون هذه حركية الصباغة بطيئة نظرا لقدرات ملزمة الفقيرة من الفينولات النباتية وإلى الأوليغومرات الأولية ذات الأوزان الجزيئية المنخفضة جدا، وبالتالي تأخير وقت البدء من صباغة الشعر الفعلية، حتى البوليمرات مع أوزان جزيئية عالية نسبيا تتشكل. لاحظت سريعة صباغة الشعر واللون وقوة التحمل عند استخدام مباشرة المنتجات البوليمرية (أرقام 2A و 4) دعم بقوة الفرضية المذكورة أعلاه. القدرة ملزم زيادة وجود مركز حقوق الإنسانomophore في البوليمرات قد ساهمت في سرعة الصباغة الشعر الدائم. على الرغم من أن باحثين آخرين أظهرت أن بعض الفينولات أحادى قادرة على ربط جيدا لبعض السطوح، ومتانة ملزمة في وجود مؤثرات الخارجية غير واضحة، كما قيموا الكتاب الظواهر الملزمة في ظل ظروف خفيفة جدا 10 و 11. بالإضافة إلى ذلك، حامل اللون لم يكن موجودا في مركبات أحادى اختبارها. ولذلك، فإن الخطوة الأكثر أهمية في هذا البروتوكول هو استخدام المنتجات التي تم الحصول عليها بعد ردود الفعل المحتضنة 24 ساعة، لأن عددا كبيرا من عالية الوزن الجزيئي، والبوليمرات الفينولية الملونة واظهار خصائص ملزمة قوية تتشكل بذلك بما فيه الكفاية.

وقد استخدمت العديد من الدراسات المجمعات ايون الفينول المعدنية لصبغ الأقمشة 12، 13 هناك نوعان من الآليات الممكنة لهذه الظواهر الصباغة: المجمعات ايون الفينول المعادن بمثابة حاملات، أو ايونات المعادن في الاتجاهين تنسيق الفينولات وsurfacوفاق لتكون مصبوغة، مما يؤدي إلى تعلقه الشديد من المجمعات. التغير في لون الشعر اعتمادا على وجود أيونات الحديد (الأرقام 2B و 4) يتسق مع كل من الآليات المذكورة أعلاه، لأن التنسيق بين ايونات المعادن مع المنتجات البوليمرية وأحادية يمكن أن يؤدي إلى التغيير وجيل من اللون، على التوالي . وبالإضافة إلى ذلك، قد يكون التضمين الهياكل التفصيلية الترابط التنسيق بتغيرات درجة الحموضة، كما لوحظ في أنظمة توصيل الدواء 14. بالتالي فمن غير المعقول أن توحي بأن mordanting مع ما يصاحب ذلك تغيرات درجة الحموضة من شأنه أن يؤدي إلى تغييرات اللون متنوعة من خلال التحولات الهيكلية للحامل اللون. بشكل عام، ويعتقد mordanting لتعزيز قدرة الصباغة من المستخلصات النباتية الطبيعية 13. ومع ذلك، أشار إلى تشابه القيم ΔE من الأصباغ البوليمرية مع وبدون الحديد أيونات (الشكل 2A) أن التنسيق بين الحديد مع الأصباغ أساسا التغييرد حامل اللون، مما أدى إلى الشعر مصبوغ بألوان مختلفة، كما رأينا في الشكل (3). ان ارتفاع درجة الحموضة تؤدي إلى القيم ΔE عالية من الشعر مصبوغ، لأن وكلاء درجة الحموضة العالية مثل الماء والأمونيا ومن المعروف أن تسبب ألياف الكيراتين لتصبح متورمة، وبالتالي زيادة صبغ معدلات انتشار 8. ثم يتم التقاط هذه الأصباغ منتشر عند إعادة إحكام المصفوفات الشعر. ومع ذلك، القيم ΔE من الشعر مصبوغ تتغير قليلا مع ارتفاع درجة الحموضة أو الأمونيا، مشيرا إلى أن قدرة الأصباغ البوليمرية لربط على سطح الشعر أفضل يصف صبغ الشعر في هذا البروتوكول مما يفعل الكيراتين التورم.

متانة اللون مهم جدا في صباغة الشعر، ويجب على وسائل الصباغة إنتاج الأصباغ التي هي دائمة في وجود مؤثرات الخارجية. على وجه الخصوص، بالشامبو يوميا هو الحافز الأهم أن يتلاشى شعر مصبوغ 8. كما رأينا في الشكل (4)، وكانت طرق الصباغة لدينا مقاومة جدا للعلاجات SDS المتكررة. كلما ستاbilizing آثار الصباغة المباشرة (الأصباغ البلاستيكية) وmordanting مع المنتجات البوليمرية (الأصباغ البلاستيكية / FeSO 4) بدلا من mordanting مع أحادية (مونمرات / FeSO 4)، كما هو مبين في الشكل (4)، قد يكون بسبب الأوزان الجزيئية أكبر من البوليمر الأصباغ. ويبدو أن الكفاءة التي ايونات المعادن سدها من البوليمر صبغ والكيراتين سطح يتوقف على متوسط ​​حجم الجزيئي للصباغة. يتكون الشعر من مختلف المواد، بما في ذلك الميلانين، والأحماض الأمينية، والبروتينات، والدهون 15. وينبغي إجراء مزيد من الدراسات لتأكيد ما إذا كان هذا البروتوكول ساري المفعول على مجموعة متنوعة من أنواع الشعر البشري. وبالإضافة إلى ذلك، على الرغم من أن تستمد مواد لدينا من مصادر طبيعية، لا بد من اختبار السمية الصارم الخلايا البشرية من أجل ضمان الاحترام الكامل غير سمية.

وعموما، قدمنا ​​هنا طريقة واضحة المعالم للحث دائمة الكيراتين صباغة الشعر، وذلك باستخدام مواد صديقة للبيئة في إطار المبادلات التجارفترة قصيرة مقبولة ially من الزمن. واستنادا إلى البيانات المتوفرة لدينا تكشف عن خصائص الربط المباشر الأصباغ البوليمرية إلى الشعر بالكيراتين، وسيتم تطوير أساليب أخرى تسمح لنا الأصباغ البوليمرية للعمل مكونات نشطة كما في تجاريا منتجات الشعر صباغة أساس PPD.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Sodium dodecyl Sulfate Promega H5114
Laccase from Trametes versicolor Sigma 38429-1G Enzyme activity is denoted as 0.53 U/mg
(+)-catechin hydrate Sigma C1251-5G
1,2-dihydroxybenzene (catechol) Sigma 135011-5G
Ammonia water  Duksan 701 Ammonia contents is denoted as 25 ~ 30%
Acetic acid, glacial Duksan 448
Iron(II) sulfate heptahydrate JUNSEI 83380-1250
Ultracell 5 kDa Amicon PLCC06210
Stirred ultrafiltration cells Millipore Model 8200
Human gray hair PheonixKorea Not available
Colorimeter SPEC JCS-10
Square dish SPL 10125 125 * 125 * 20 (mm)

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Jeon, J. R., Chang, Y. S. Laccase-mediated oxidation of small organics: bifunctional roles for versatile applications. Trends Biotechnol. 31, 335-341 (2013).
  2. Kudanga, T., Nyanhongo, G. S., Guebitz, G. M., Burton, S. Potential applications of laccase-mediated coupling and grafting reactions: a review. Enzyme Microb Technol. 48, 195-208 (2011).
  3. Jeon, J. R., Le, T. T., Chang, Y. S. Dihydroxynaphthalene-based mimicry of fungal melanogenesis for multifunctional coatings. Microb. Biotechnol. 9, 305-315 (2016).
  4. Jeon, J. R., Baldrian, P., Murugesan, K., Chang, Y. S. Laccase-catalyzed oxidations of naturally occurring phenols: From in vivo biosynthetic pathways to green synthetic application. Microb. Biotechnol. 5, 318-332 (2012).
  5. Chung, K. T., et al. Mutagenicity and toxicity studies of p-phenylenediamine and its derivatives. Toxicol. Lett. 81, 23-32 (1995).
  6. Bai, Y. H., et al. p-aminophenol and p-phenylenediamine induce injury and apoptosis of human HK-2 proximal tubular epithelial cells. J. Nephrol. 25, 481-489 (2012).
  7. Jeon, J. R., et al. Laccase-catalyzed polymeric dye synthesis from plant-derived phenols for potential application in hair dyeing: Enzymatic colorations driven by homo- or hetero-polymer synthesis. Microb. Biotechnol. 3, 324-335 (2010).
  8. Franca, S. A., Dario, M. F., Esteves, V. B., Baby, A. R., Velasco, M. V. R. Types of hair dye and their mechanisms of action. Cosmetics. 2, 110-126 (2015).
  9. Ball, V., et al. Deposition mechanism and properties of thin polydopamine films for high added value applications in surface science at the nanoscale. BioNanoSci. 2, 16-34 (2012).
  10. Barrett, D. G., Sileika, T. S., Messersmith, P. B. Molecular diversity in phenolic and polyphenolic precursors of tannin-inspired nanocoatings. Chem. Commun. 50, 7265-7268 (2014).
  11. Sileika, T. S., Barrett, D. G., Zhang, R., Lau, K. H. A., Messersmith, P. B. Colorless multifunctional coatings inspired by polyphenols found in tea, chocolate, and wine. Agnew. Chem. 52, 10766-10770 (2013).
  12. Boonsong, P., Laohakunjit, N., Kerdchoechuen, O. Natural pigments from six species of Thai plants extracted by water for hair dyeing product application. J. Clean. Prod. 37, 93-106 (2012).
  13. Bechtold, T., Turcanu, A., Ganglberger, E., Geissler, S. Natural dyes in modern textile dyehouses - how to combine experiences of two centuries to meet the demands of the future. J. Clean. Prod. 5, 499-509 (2003).
  14. Zheng, H., Gao, C., Peng, B., Shu, M., Che, S. pH-responsive drug delivery system based on coordination bonding in a mesostructured surfactant/silica hybrid. J. Phys. Chem. C. 115, 7230-7237 (2011).
  15. Robbins, C. R. Chemical and physical behavior of human hair. 5th, Springer. 105-176 (2011).
توليف الأصباغ البوليمرية المستمدة الفينول النباتية للصباغة الشعر المباشرة أو استنادا لاذع،
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Im, K. M., Jeon, J. R. Synthesis of Plant Phenol-derived Polymeric Dyes for Direct or Mordant-based Hair Dyeing. J. Vis. Exp. (118), e54772, doi:10.3791/54772 (2016).More

Im, K. M., Jeon, J. R. Synthesis of Plant Phenol-derived Polymeric Dyes for Direct or Mordant-based Hair Dyeing. J. Vis. Exp. (118), e54772, doi:10.3791/54772 (2016).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter