專(zhuān)利名稱：含有芳香族化合物和酪氨酸酶的著色組合物的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種著色組合物和其使用方法，具體來(lái)說(shuō)，涉及一種含有L-多巴和酶的著色組合物。
背景技術(shù)：
數(shù)千年來(lái)，已經(jīng)對(duì)材料進(jìn)行染色和著色。盡管在歷史上曾經(jīng)使用天然物質(zhì)來(lái)使大多數(shù)材料著色，但這些物質(zhì)常常不能使許多類(lèi)型的材料永久染色。因此，大量需要使包括天然和人工纖維在內(nèi)的材料永久著色以及用于許多其它有益用途的合成染料制劑。永久染料制劑的其中一個(gè)最大市場(chǎng)是毛發(fā)著色市場(chǎng)。大多數(shù)的永久毛發(fā)著色產(chǎn)品都含有發(fā)色劑和堿化劑。發(fā)色劑通常是一種氧化劑，例如含過(guò)氧化氫的水或膏狀洗液，而堿化劑最通常是氨或氨代用品。這些化學(xué)品使毛發(fā)膨脹，并由此使顏料滲透到毛小皮足夠深處以到達(dá)并代替天然黑色素。數(shù)項(xiàng)研究表明，在合成染發(fā)劑中所發(fā)現(xiàn)的化學(xué)品，包括氨、鉛和/或煤焦油，都是有毒的，并且會(huì)具有危險(xiǎn)的副作用，例如脫發(fā)、灼傷、發(fā)紅、皮膚發(fā)癢、腫脹或呼吸困難。因此，許多人決定放棄染發(fā)劑以避免暴露于著色組合物中所發(fā)現(xiàn)的化學(xué)品。盡管存在一些使用自然界中所發(fā)現(xiàn)的化合物的天然制劑，但這些制劑傾向于為不一致的，并且常常是暫時(shí)性的。因此，不斷需要使用天然化合物而非合成化學(xué)品去使例如毛發(fā)等材料永久著色的著色組合物。此外，還不斷需要用于使材料永久或半永久地著色的有效環(huán)保制劑和方法。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的首要目的和益處是提供在氧化后立即形成著色共軛聚合物的天然前體芳香環(huán)分子。本發(fā)明另一目的和益處是提供一種有機(jī)著色組合物。本發(fā)明又一目的和益處是提供一種含有L-多巴和酪氨酸酶的有機(jī)著色組合物。本發(fā)明另一目的和益處是提供一種含有L-多巴和引發(fā)劑的有機(jī)著色組合物，其中所述引發(fā)劑是一種酶。本發(fā)明另一目的和益處是提供一種包含兩種或兩種以上當(dāng)組合時(shí)會(huì)形成有機(jī)著色組合物的溶液或懸浮液的組合物。
本發(fā)明又一目的和益處是提供一種使用有機(jī)著色組合物使材料著色的方法。本發(fā)明的其它目的和益處部分很明顯，并且部分將從下文獲知。根據(jù)前述目的和益處，本發(fā)明提供一種著色組合物，其包含(i)芳香族化合物；和(ii)酪氨酸酶，其中所述芳香族化合物在酪氨酸酶存在下氧化形成著色聚合物。在一個(gè)實(shí)施例中，芳香族化合物是L-多巴。在另一實(shí)施例中，著色組合物另外包含一種鹽，其可為此項(xiàng)技術(shù)中已知的任何鹽，包括(不限于)亞鐵氰化鉀、碳酸氫鉀和其組合。本發(fā)明第二方面提供以下著色組合物，其包含(i)芳香族化合物；和(ii)酪氨酸酶，其中所述芳香族化合物在酪氨酸酶存在下氧化形成著色聚合物。在此實(shí)施例中，芳香族化合物是第一溶液的一部分，且酪氨酸酶是第二溶液的一部分。這些溶液隨后可由用戶在使用時(shí)合并。本發(fā)明第三方面提供一種著色組合物，其包含(i)芳香族化合物；(ii)著色劑； 和(iii)酪氨酸酶，其中所述芳香族化合物在酪氨酸酶存在下氧化形成著色聚合物。著色劑優(yōu)選為一種有機(jī)化合物，并且可包括姜黃素(curcumin)、散沫花素(Iawsone)、大黃素(emodin)、胡桃醌(jugalone)、白花丹素(plumbagin)、L-半胱氨酸、甲硫氨酸、胱氨酸、谷氨酰胺和其組合，以及許多其它天然和/或有機(jī)化合物。本發(fā)明第四方面提供一種著色組合物，其包含(i)芳香族化合物；(ii)酪氨酸酶，其中所述芳香族化合物在酪氨酸酶存在下氧化形成著色聚合物；和(iii)以下一種或一種以上添加劑(a)緩沖劑(例如磷酸鹽緩沖劑)；(b)增稠劑；和/或(c)穩(wěn)定劑。本發(fā)明第五方面提供一種用于使材料染色的方法。所述方法包含使所述材料與著色組合物接觸的步驟，所述著色組合物包含(i)芳香族化合物；和(ii)酪氨酸酶，其中所述芳香族化合物在酪氨酸酶存在下氧化形成著色聚合物。所述方法可另外包含以下一個(gè)或一個(gè)以上步驟(i)使所述著色組合物與所述材料接觸I到60分鐘；(ii)用第一預(yù)處理溶液預(yù)處理所述材料；(iii)沖洗所述材料；(iv)干燥所述材料；和/或(V)在使用時(shí)將所述芳香族化合物與引發(fā)劑組合。


通過(guò)結(jié)合附圖閱讀以下實(shí)施方式，將更完整地了解和理解本發(fā)明，在附圖中圖I是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的L-3，4_ 二羥基苯丙氨酸(“L-多巴”)的分子結(jié)構(gòu)；圖2是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例在L-多巴處理后使用經(jīng)著色或?qū)φ彰l(fā)樣品得到的紫外光-可見(jiàn)光光譜(“UV-Vis”)結(jié)果的圖解；圖3A和3B是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例在L-多巴處理后經(jīng)著色或?qū)φ彰l(fā)樣品的掃描電子顯微術(shù)(scanning electron microscopy, “SEM”)圖像；圖4A、4B和4C是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例在L-多巴處理后使用經(jīng)著色或?qū)φ彰l(fā)樣品得到的UV-Vis結(jié)果的圖解；圖5A、5B和5C是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例在L-多巴處理后經(jīng)著色或?qū)φ彰l(fā)樣品的掃描電子顯微術(shù)(“SEM”)圖像；圖6A和6B是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例在L-多巴處理后使用經(jīng)著色或?qū)φ彰l(fā)樣品得到的UV-Vis結(jié)果的圖解；
圖7A到7D是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例在L-多巴處理后經(jīng)著色或?qū)φ彰l(fā)樣品的掃描電子顯微術(shù)(“SEM”)圖像；圖8是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例在L-多巴處理后使用經(jīng)著色或?qū)φ彰l(fā)樣品得到的UV-Vis結(jié)果的圖解；圖9是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例在L-多巴處理后經(jīng)著色或?qū)φ彰l(fā)樣品的掃描電子顯微術(shù)(“SEM”)圖像；圖10是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例在L-多巴處理后使用經(jīng)著色或?qū)φ彰l(fā)樣品得到的UV-Vis結(jié)果的圖解；
圖11是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例在L-多巴處理后使用經(jīng)著色或?qū)φ彰l(fā)樣品得到的UV-Vis結(jié)果的圖解；圖12是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例在L-多巴處理后使用經(jīng)著色或?qū)φ彰l(fā)樣品得到的UV-Vis結(jié)果的圖解；圖13是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例在L-多巴處理后使用經(jīng)著色或?qū)φ彰l(fā)樣品得到的UV-Vis結(jié)果的圖解；圖14是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例在L-多巴處理后使用經(jīng)著色或?qū)φ彰l(fā)樣品得到的UV-Vis結(jié)果的圖解；圖15是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例在L-多巴處理后使用經(jīng)著色或?qū)φ彰l(fā)樣品得到的UV-Vis結(jié)果的圖解；和圖16是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例在L-多巴處理后使用經(jīng)著色或?qū)φ彰l(fā)樣品得到的UV-Vis結(jié)果的圖解。
具體實(shí)施例方式本文中描述一種用于使材料著色的新型有機(jī)著色組合物和其使用方法。所述著色組合物包括在氧化后立即形成共軛著色聚合物的天然前體芳香環(huán)分子。根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，所述天然前體芳香環(huán)分子是氨基酸L-3，4-二羥基苯丙氨酸(“L-多巴”)，又稱“左旋多巴(Ievodopa) ”(INN命名)或(S) _2_氨基_3_ (3，4_ 二羥基苯基)丙酸(IUPAC名稱)，其分子結(jié)構(gòu)描繪于圖I中。在一個(gè)實(shí)施例中，在著色組合物中使用來(lái)自含L-多巴的種子的提取物。L-多巴分子在活化劑存在下發(fā)生氧化低聚或多聚反應(yīng)，形成使材料染色的著色化合物。所述活化劑可為氧化芳香環(huán)前體分子或誘導(dǎo)芳香環(huán)前體分子發(fā)生氧化的任何化合物、分子或化學(xué)品，并且可以化學(xué)計(jì)量或亞化學(xué)計(jì)量的數(shù)量存在。在一個(gè)實(shí)施例中，活化劑是一種鹽或一種酶，包括酪氨酸酶、亞鐵氰化鉀(potassium hexacyanoferrate,“PFH”)、碳酸氫鉀和其組合。經(jīng)顯示，來(lái)自含酪氨酸酶的蘑菇的提取物是有效的。著色組合物還可包括緩沖劑，例如磷酸鹽緩沖劑。本文中也描述新穎著色組合物的使用或應(yīng)用方法。應(yīng)用方法的一個(gè)實(shí)施例包含合并兩種水性溶液或懸浮液的步驟，一種溶液或懸浮液包含著色前體，且另一種溶液或懸浮液包含活化劑。當(dāng)合并時(shí)，這些試劑形成適于使材料著色的著色組合物?？墒褂孟挛拿枋龅某绦蚝蛯?shí)例，根據(jù)本發(fā)明一個(gè)或一個(gè)以上實(shí)施例制備和使用新穎著色組合物。制備這些化合物時(shí)使用的原材料和試劑可從商業(yè)供應(yīng)商獲得，例如奧德里奇化學(xué)品公司(Aldrich Chemical Company)(威斯康星州密爾沃基(Milwaukee, WI))、巴亨公司(Bachem)(加利福尼亞州托倫斯(Torrance,CA))、西格瑪公司(Sigma)(密蘇里州圣路易斯(St. Louis,MO))或沃星頓生物化學(xué)公司(Worthington Biochemical Corp.)(新澤西州萊克伍德(Lakewood，NJ));或遵循例如以下參考文獻(xiàn)中所述的程序通過(guò)所屬領(lǐng)域技術(shù)人員眾所周知的方法制備費(fèi)舍爾氏有機(jī)合成試劑(Fieser and Fieser' s Reagents forOrganic Synthesis),第1-17卷，約翰威立出版公司(John Wiley and Sons),紐約州紐約(New York,NY), 1991 ;羅德氏碳化合物化學(xué)(Rodd' s Chemistry of Carbon Compounds),第1-5卷和增補(bǔ)版，愛(ài)思唯爾科技出版社(Elsevier Science Publishers), 1989 ;有機(jī)反應(yīng)(Organic Reactions),第1_40卷,約翰威立出版公司，紐約州紐約，1991 ;馬奇J. (MarchJ.):高等有機(jī)化學(xué)(Advanced Organic Chemistry),第4版,約翰威立出版公司，紐約州紐約；和拉羅克(Larock):有機(jī)轉(zhuǎn)換大全(Comprehensive Organic Transformations), VCH出版社(VCH Publishers)，紐約，1989等。本申請(qǐng)案通篇引用的所有文獻(xiàn)的完整揭露內(nèi)容以引用的方式并入本文中。 盡管本文中已經(jīng)提供了很多示范性實(shí)施例、方面和變化形式，但所屬領(lǐng)域技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到針對(duì)這些實(shí)施例、方面和變化形式的某些修改、改變、添加和組合以及某些子組合。權(quán)利要求擬解釋為包括在其范圍內(nèi)的針對(duì)所述實(shí)施例、方面和變化形式的所有所述修改、改變、添加和組合以及某些子組合。實(shí)施例I-使用亞鐵氰化鉀和碳酸氫鉀引發(fā)劑溶液的著色組合物在這些實(shí)驗(yàn)中，將O. Ig L-多巴(購(gòu)自西格瑪阿爾德里奇公司(Sigma Aldrich))添加到含有毛發(fā)樣品的表面皿中。向其中添加ImL水，并合并混合物，形成白色懸浮液。添加ImL引發(fā)劑溶液(4. 4g亞鐵氰化鉀和O. Sg碳酸氫鉀于IOmL水中)并使樣品在室溫下保持不同量的時(shí)間。隨后從溶液中移出樣品，使其風(fēng)干，隨后用水沖洗。L-多巴在毛干存在下氧化，導(dǎo)致形成顏料。此深色顏料在毛干周?chē)酆闲纬赏繉?，如圖3A (灰色毛發(fā)對(duì)照物)和3B(L-多巴處理“027-93-7B”)中所示，由此提供結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性、深顏色和適合的毛發(fā)紋理。圖2中顯示在表I中所述的毛發(fā)樣品處理后經(jīng)著色或?qū)φ彰l(fā)樣品的紫外光-可見(jiàn)光光譜(“UV-Vis”)的圖解。表I-不同毛發(fā)處理方法
樣品編號(hào)毛發(fā)處理
灰色毛發(fā)對(duì)照物 I
027-93-3APHF
027-93-4APHF和碳酸氫鉀
027-93-5APHF、碳酸氫鉀和L-多巴
027-93-6APHF、碳酸氫鉀和5，6- 二羥基吲哚
037-93-7A含L-多巴的水
權(quán)利要求
1.ー種著色組合物，其包含 芳香族化合物；和 酪氨酸酶， 其中所述芳香族化合物在所述酪氨酸酶存在下氧化形成著色聚合物。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的著色組合物，其中，所述芳香族化合物為L(zhǎng)-多巴(L-DOPA)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的著色組合物，其中，所述芳香族化合物為第一溶液，且所述酪氨酸酶為第二溶液。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的著色組合物，其中，所述第一溶液和所述第二溶液是由用戶I=I TT O
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的著色組合物，其另外包含鹽。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的著色組合物，其中，所述鹽選自由亞鐵氰化鉀、碳酸氫鉀和其組合組成的群組。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的著色組合物，其另外包含著色劑。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的著色組合物，其中，所述著色劑選自由姜黃素、散沫花素、大黃素、胡桃醌、白花丹素、L-半胱氨酸、甲硫氨酸、胱氨酸、谷氨酰胺和其組合組成的群組。
9.根據(jù)權(quán)利要求I所述的著色組合物，其中，所述著色組合物包含有機(jī)化合物。
10.根據(jù)權(quán)利要求I所述的著色組合物，其另外包含緩沖劑。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的著色組合物，其中，所述緩沖劑是磷酸鹽緩沖劑。
12.根據(jù)權(quán)利要求I所述的著色組合物，其另外包含增稠劑。
13.根據(jù)權(quán)利要求I所述的著色組合物，其另外包含穩(wěn)定劑。
14.一種用于使材料染色的方法，所述方法包含使所述材料與根據(jù)權(quán)利要求I所述的著色組合物接觸的步驟。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其中，所述材料是角蛋白材料。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其中，所述角蛋白材料是毛發(fā)。
17.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其另外包含使所述著色組合物與所述材料接觸I到.60分鐘的步驟。
18.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其另外包含用第一預(yù)處理溶液預(yù)處理所述材料的步驟。
19.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其另外包含以下步驟 任選沖洗所述材料；和 任選干燥所述材料。
20.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其另外包含以下步驟 在使用時(shí)將所述芳香族化合物與所述酪氨酸酶組合。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于使材料著色的天然著色組合物和其使用方法。所述著色組合物包含天然前體芳香環(huán)分子，例如L-多巴(L-DOPA)，所述分子在酪氨酸酶存在下發(fā)生氧化低聚或多聚反應(yīng)，形成使材料染色的著色化合物。所述天然著色組合物還可包括緩沖劑、著色劑、穩(wěn)定劑和/或增稠劑，并且可包含一種或兩種組合形成活性著色組合物的無(wú)活性溶液。
文檔編號(hào)A61K31/198GK102695495SQ201080059240
公開(kāi)日2012年9月26日 申請(qǐng)日期2010年11月15日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月13日
發(fā)明者E·J·斯托勒, J·C·華納 申請(qǐng)人:華納貝比克研究所綠色化學(xué)有限公司, 約翰大師有機(jī)護(hù)發(fā)公司