प्रत्यक्ष या रंगस्थापक आधारित बालों को रंगने के लिए संयंत्र फिनोल व्युत्पन्न Polymeric रंगों का संश्लेषण
Summary
Here, we present a protocol to use pre-synthesized polymeric products derived from fungal laccase-catalyzed polymerization of plant phenols, either with or without mordant agents (e.g., FeSO4), to induce detergent-resistant keratin hair dyeing within 2.5 hours.
Abstract
संयंत्र फिनोल की फंगल laccase उत्प्रेरित polymerization के उत्पादों के साथ केरातिन बालों के सीटू ऊष्मायन के माध्यम से प्रभावी बाल रंगाई पहले से प्रदर्शित किया गया है। हालांकि, रंगाई की प्रक्रिया एक लंबे समय के वाणिज्यिक बाल-रंगाई उत्पादों की तुलना में पूरा करने के लिए लेता है। इस अड़चन को दूर करने, पूर्व संश्लेषित catechin और catechol पर laccase versicolor Trametes की ऑक्सीडेटिव प्रतिक्रिया के बहुलक उत्पादों, के साथ या चुभता एजेंट (जैसे, FeSO 4), यहाँ विभिन्न रंग और रंग में स्थायी केरातिन बाल रंगाई हासिल करने के लिए कार्यरत थे बिना । अम्लीय सोडियम एसीटेट बफर में laccase कार्रवाई संयंत्र फिनोल के बीच प्रतिक्रियाओं युग्मन के बाद एक गहरे काले रंग का नेतृत्व किया। रंग डाई उत्पादों तो desalted और ultrafiltration के साथ ध्यान केंद्रित कर रहे थे। रंगों के साथ या चुभता एजेंटों के बिना, ग्रे मानव बाल वाई में ΔE मूल्यों (यानी, रंग अंतर मूल्य) में एक उल्लेखनीय वृद्धि के कारण होता हैपतली 2.5 घंटे। इसके अलावा, विभिन्न केरातिन रंग और रंग mordanting और पीएच परिवर्तन के आधार पर प्रेरित किया गया। रंगे बाल भी, डिटर्जेंट उपचार के लिए एक मजबूत प्रतिरोध का प्रदर्शन किया, यह दर्शाता है कि हमारे तरीके स्थायी बालों को रंगने को जन्म दे सकते हैं। कुल मिलाकर हमारे काम वाणिज्यिक विषाक्त Diamine आधारित रंगों के लिए विकल्प के रूप में पर्यावरण के अनुकूल बाल-रंगाई तरीकों को विकसित करने में उपन्यास अंतर्दृष्टि प्रदान की गई है ।
Introduction
Laccases oxidases कि phenolic और polyphenolic यौगिकों की दिशा में सक्रिय हो रहे हैं। वे पौधों, कवक, कीड़े, और बैक्टीरिया सहित विभिन्न रहने वाले जीवों में पहचान की गई है। उनके एंजाइमी कार्यों कई मॉर्फ़ोजेनेटिक घटना 1 करने के लिए योगदान करते हैं। एंजाइमों को उत्प्रेरित substrates के एकल इलेक्ट्रॉन ऑक्सीकरण, कण है कि आगे छोटे ऑर्गेनिक्स के लिए और ठोस सतहों के लिए मिलकर कर रहे हैं के गठन में जिसके परिणामस्वरूप। इस तरह के युग्मन प्रक्रियाओं oligomers और पॉलिमर के संश्लेषण के लिए नेतृत्व और functionalizations 2, 3। Laccase substrates इस तरह के संयंत्र phenolics के रूप में प्राकृतिक स्रोतों से कर रहे हैं, एंजाइमी प्रतिक्रियाओं ग्रीन कैमिस्ट्री के संबंध में बहुत रुचि के हैं सतह के लिए। इधर, दोनों अभिकारकों और उत्प्रेरक प्राकृतिक स्रोतों से कर रहे हैं। इसके अलावा, जिसके परिणामस्वरूप उत्पादों के बाद से समग्र प्रतिक्रियाओं प्राकृतिक फिनोल के vivo syntheses नकल संयंत्र लिग्निन, पाली (flavono पॉलिमर सहित प्राकृतिक उत्पादों के समान हैं,आईडी), और धरण जिसमें छोटे पौधे phenolic यौगिकों अत्यधिक पार से जुड़े oxidase प्रेरित कट्टरपंथी युग्मन 4 से कर रहे हैं।
संयंत्र व्युत्पन्न फिनोल के laccase उत्प्रेरित युग्मन प्रतिक्रियाओं से व्युत्पन्न उत्पादों सीटू ऊष्मायन में ग्रे बालों के माध्यम से डाई करने के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है और विकल्प के लिए व्यावसायिक रूप से उपलब्ध रंगों 1 के रूप में विकसित किया जा सकता है। के बाद से वाणिज्यिक बाल-रंगाई एजेंटों पी -phenylenediamine (पीपीडी) के आधार पर कर रहे हैं इस तरह के विकल्प, महत्वपूर्ण हैं, पीपीडी से संबंधित Diamine यौगिकों, और हाइड्रोजन पेरोक्साइड, जो विषाक्त को कैंसर हो दिखाया गया है, और मनुष्यों 5, 6 के लिए allergenic। में laccase उत्प्रेरित युग्मन प्रतिक्रियाओं, laccases और संयंत्र फिनोल कार्यात्मक हाइड्रोजन पेरोक्साइड और पी -phenylenediamine क्रमश: 7 की जगह। हालांकि, laccase आधारित प्रणाली की रंगाई गति वाणिज्यिक एक की तुलना में बहुत धीमी है। सामान्य तौर पर, पीपीडी आधारित रंगाई एजेंटों को प्राप्त करने के लिए कम से कम एक घंटे की आवश्यकताकेरातिन बालों में प्रभावी रंग बदलने के लिए, जबकि laccase आधारित प्रतिक्रियाओं एक रात ऊष्मायन 7 की आवश्यकता है। धीमी गति से रंगाई कैनेटीक्स दो संभव घटना के द्वारा समझाया जा सकता है। सबसे पहले, एक कम पीएच बफर के उपयोग (जैसे, पीएच 5) laccase गतिविधि को अधिकतम करने के केरातिन matrices में सूजन, इस प्रकार matrices में रंगों की गहरी पैठ बाधा की डिग्री कम करने के लिए रखा गया है। दरअसल, उच्च पीएच की स्थिति में आगे बढ़ने के रंगाई प्रतिक्रियाओं की इजाजत दी एजेंटों वाणिज्यिक बाल-रंगाई उत्पादों 8 का अभिन्न अंग होना दिखाया गया है। दूसरा, संभव क्रोमोफोर polymerization प्रतिक्रिया के दौरान keratinous सतहों को मजबूत सोखना प्रदर्शन अणुओं की संख्या ऊष्मायन समय (यानी, polymerization की हद तक) के लिए आनुपातिक होना दिखाया गया है। उदाहरण के लिए, polydopamine को डोपामाइन के परिवर्तन के कई सतहों कि एक काले रंग 9 के गठन के साथ सहवर्ती था करने के लिए एक मजबूत आसंजन प्रेरित करने के लिए दिखाया गया था। </ P>
वर्तमान काम में, पूर्व संश्लेषित टी से प्राप्त बहुलक उत्पादों versicolor catechin और catechol के laccase उत्प्रेरित ऑक्सीकरण रंगाई के लिए केरातिन बालों का इलाज करने के लिए इस्तेमाल किया गया। हम धारणा है कि पॉलिमर की सोखना क्षमता monomeric संयंत्र फिनोल की तुलना में ज्यादा मजबूत होगा और वे शुरू में कम आणविक वजन oligomers फार्म होगा कि। परिणाम दिखा दिया है कि, जब पूर्व संश्लेषित पॉलिमर का उपयोग, एंजाइमी ऑक्सीकरण शक्ति जरूरी नहीं रह गया था। यह इंगित करता है कि पीएच नियंत्रित किया जा सकता है और उस धातु आयनों बाल-रंगाई उपचार में इस्तेमाल किया जा सकता है, एंजाइम गतिविधि की परवाह किए बिना। इस प्रोटोकॉल रंग के विभिन्न रंगों में केरातिन बाल डाई करने के लिए पर्यावरण के अनुकूल और अक्षय संयंत्र व्युत्पन्न phenolics (चित्रा 1) का उपयोग करते हुए एक सरल और तेज तरीका प्रदान करता है।
Protocol
Representative Results
Discussion
दिलचस्प है, हमारे विधि समय यह स्वाभाविक phenolics की ऑक्सीडेंट प्रेरित polymerizations साथ केरातिन बाल डाई करने के लिए ले लिया कम हो। यह भी इस तरह के पीएच बदल रहा है और चुभता आवेदन के रूप में बहुलक रंगों का सरल जोड़तोड़, …
Divulgations
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
This work was supported by the New Professor Research Foundation Program, funded by Gyeongsang National University (Grant Number 2015-04-020).
Materials
| 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 5kDa | 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) |
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