专利名称：用于角质纤维染色的酶的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于角质纤维如头发的染色组合物，对角质纤维染色的方法，和来源于Pyricularia的氧化酶用于角质纤维如人或动物毛发染色的用途。
背景技术：
多年来，人们已习惯通过染发来遮盖呈现灰白色的头发。这么做是因为灰白发是青春逝去的最初征兆，而许多人都难以接受这一点。
另外，在过去的几十年间，染发已在西方世界变得越来越流行。最初，朋克摇滚歌手和其他社会批判团体的成员将他们的头发染成夸张的颜色，以作为它们对既定社会抗议的一部分。不过到了今天，特别是许多年轻人也使用染发剂(比朋克摇滚歌手所用的更柔和的颜色)作为一种可以说是“化妆品”，以使他们的样貌有所改变或更加充满活力。染发剂现今市场上的染发组合物一般可分为三种主要类型-暂时性染发剂，-半永久性染发剂，和-永久性氧化染发剂。
暂时性染发剂仅仅是为了在短时期内改变头发的天然色调，并且通常是通过将染料涂覆在头发的表面而起作用。这种染发剂可通过普通的洗发过程而容易地除去。
当使用半永久性染发剂时，染过的头发的颜色可耐5次以上香波洗涤。这是通过使用对头发角质具有高亲和力的染料而实现的，这种染料能渗透到发丝的内部。
永久性染发剂能长久地耐受阳光、洗发和其他发处理，并且仅需要每个月当新头发长出来时重新染一次。采用这样的染发方式，染料直接在头发中和头发上形成。小的芳族无色染料前体(例如对苯二胺和邻氨基苯酚)渗透到头发的深部，在此所述染料前体被氧化剂氧化为有色聚合化合物。这些有色化合物分子比染料前体大并且不能从头发上洗掉。
通过在染发剂组合物中加入称作改良剂(或成色剂)的化合物即可得到多种头发色调。这种改良剂的实例是cathecol和间苯二酚。
传统上将H2O2用作氧化剂(颜料组分)。由于H2O2也是一种漂白剂，因此一般将包含H2O2的染发组合物称作“淡化染料”。
由于H2O2会损伤头发，因此在染发组合物中使用H2O2存在某些缺点。另外，氧化型染发通常要求高pH值(一般约为pH9-10)，这也会对头发造成损伤并会刺激头皮。因此，当使用含有H2O2的染发组合物时，建议不要经常染发。
为了克服使用H2O2的缺点，现已提出用氧化酶来代替H2O2。
美国专利No.3,251,742(Revlon)描述了一种通过就地(即在头发上)形成染料而对人的头发进行染色的方法。在基本上中性pH(pH7-8.5)条件下在颜色形成反应中使用一种氧化酶。所提到的合适的氧化酶是漆酶，酪氨酸酶，多酚酶和catacolases。
EP专利No.504,005(Perma S.A.)涉及一种染发用组合物，它不需要H2O2(过氧化氢)的存在。所述组合物包含在缓冲溶液中的一种能催化聚合物染料形成的酶，以及染料前体如碱和成色剂。在所述组合物中pH值为pH6.5-8，而所述酶在pH6.5-8范围内有最佳活性。
草地丝核菌(Rhizoctonia praticola)漆酶和Rhus vernicifera漆酶最佳pH为pH6.5-8，可用于形成本专利的聚合物染料。
WO95/33836(Novo Nordisk A/S)描述了来源于嗜热毁丝霉的漆酶的用途，该酶可用于毛发染色。
WO96/00290(Novo Nordisk A/S)公开了来源于Polyporus pinsitus的漆酶用于毛发氧化型染色的用途。
已知Pyricularia oryzae漆酶可用于酚类偶氮染料的氧化(参见Muralikrishna等人，(1995)，应用与环境微生物学，61,(12),pp.4374-4377)。
在所述文献中没有提及和预见到Pyricularia漆酶用于角蛋白物质如头发的染色的用途。
发明概述本发明的目的是提供一种角质纤维如头发的永久性染色组合物，它具有改善的显色性(即染色效果)。
术语“显色性”和“染色效果”在下面对所研究的已染色的角质纤维的颜色变化(作为DE量测)的定义中是可互换的。
我们已令人惊奇地发现，通过使用来源于丝状真菌Pyricularia属株系的漆酶作为氧化酶，就有可能提供这样一种改善的染发组合物。
首先，本发明涉及角质纤维特别是头发用的含有氧化酶的永久性染色组合物，它包含1)一种或多种来源于Pyricularia属株系的氧化酶，2)一种或多种染料前体，以及任选地3)一种或多种改良剂。
在本发明的优选实施方案中，该氧化酶是来源于Pyricularia属株系的漆酶，特别是来源于Pyricularia oryzae的菌株的漆酶。
其次，本发明的目的是提供角质纤维特别是头发的染色方法，它包含在至少一种改良剂存在或不存在的情况下，氧化酶如来源于Pyricularia属株系的漆酶与至少一种染料前体在足以允许该染料前体氧化的条件下接触一段时间。
最后，本发明涉及来源于Pyricularia属株系的氧化酶用于角质纤维特别是头发的氧化型染色的用途。
附图简述
图1显示了Pyricularia漆酶和多孔菌属漆酶的剂量反应情况(即ΔE比LACU/ml)。
发明详述本发明的目的是提供一种具有改善的染色效果的、用于角质纤维如头发的永久性染色组合物。
我们已令人惊奇地发现，通过使用来源于丝状真菌Pyricularia属株系的氧化酶就有可能提供这样一种用于角质纤维的改善的染色组合物。
与WO96/00290(Novo Nordisk A/S)中描述的来源于Polyporuspinsitus的漆酶的固定活性相比，当使用相同活性的来源于Pyricularia属株系的漆酶时，显示出的颜色有所改善(参见实施例1)。
另外，如实施例2中所示，Pyricularia漆酶的剂量响应染色效果强于多孔菌属漆酶。
在本文中，定义为DE的改善的显色性高于上面所提到的Polyporuspinsitus漆酶的DE值。
因此，本发明的第一个方面涉及用于角质纤维如头发的永久性染色组合物，它包含1)一种或多种来源于Pyricularia属株系的氧化酶，2)一种或多种染料前体，以及任选地3)一种或多种改良剂。
在本发明的一个实施方案中，氧化酶是来源于Pyricularia属株系如Pyricularia oryzae株系的漆酶，例如可以商品名SIGMA no.L5510而从SIGMA购得的漆酶。
另外，来源于Pyricularia属的漆酶还包括可在Pyricularia中发现的其他形式的漆酶以及可在与Pyricularia属类似或在其定义内的其他真菌中发现的漆酶。
应当理解，本发明的用于角质纤维染色的Pyricularia漆酶可以利用特别是丝状真菌、酵母或细菌作为宿主细胞同源或异源产生。
丝状真菌宿主细胞的实例包括木霉属株系，优选Trichodermaharzianum或Trichoderma reesei的菌株，或曲霉属种，最优选米曲霉或黑曲霉，或酵母细胞，诸如酵母属株系，特别是酿酒酵母、克鲁弗酵母或葡萄汁酵母的菌株，裂殖糖酵母属种如粟酒裂殖糖酵母的菌株，汉逊酵母属种的菌株，毕赤酵母属种的菌株，Yarrowia属种的菌株如Yarrowialipolytica的菌株，或克鲁维酵母属种如乳酸克鲁维酵母的菌株，或者细菌，诸如革兰氏阳性菌如芽孢杆菌株系，诸如枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、迟缓芽孢杆菌、短芽孢杆菌、嗜热脂肪芽孢杆菌、B.alkalophilus、解淀粉芽孢杆菌、凝结芽孢杆菌、环状芽孢杆菌、灿烂芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌或苏云金芽孢杆菌的菌株，或链霉菌属的菌株，如浅青紫链霉菌或鼠灰链霉菌，或革兰氏阴性细菌如大肠杆菌。
漆酶(苯二酚氧气氧化还原酶)(根据酶命名法(1992),AcademicPress,Inc的E.C.1.10.3.2)是可催化苯酚类氧化的含多个铜的酶。漆酶介导的氧化使得从合适的酚类底物产生了芳氧基中间体；如此产生的中间体的最终偶合形成了二聚、低聚和聚合反应产物混合物。某些反应产物可用于形成适于角质纤维如头发染色的染料(参见下文)。
在本发明的一个实施方案中，Pyricularia漆酶在中性pH条件下具有改善的显色性能。在本文中，这意味着当在pH5.0-9.0、特别是在pH6.0-8.0、尤其是在约pH7.0的染色组合物中使用Pyricularia漆酶时，显色性可得到改善。
为了实现对角质纤维如头发进行合适的染色，本发明的染色组合物还必须包含一种可被氧化剂转化为染料的染料前体，按照本发明，该氧化剂是氧化酶，特别是来源于Pyricularia属株系如Pyricularia oryzae株系的漆酶，尤其是上面所提到的可从SIGMA购得的漆酶。
染料前体优选为芳族化合物，例如属于三族主要化学物质二胺、氨基苯酚[或氨基萘酚(aminonaphtols)]和苯酚中的一种。
这样的合适的染料前体的实例包括选自含下列成员的组内的化合物对苯二胺(pPD)，对甲苯二胺(pTD)，氯对苯二胺，对氨基苯酚，邻氨基苯酚，3,4-二氨基甲苯，2-甲基-1,4-二氨基苯，4-甲基-邻苯二胺，2-甲氧基-对苯二胺，2-氯-1,4-二氨基苯，4-氨基二苯胺，1-氨基-4-β-甲氧基乙基氨基苯，1-氨基-4-双-(β-羟乙基)-氨基苯，1,3-二氨基苯，2-甲基-1,3-二氨基-苯，2,4-二氨基甲苯，2,6-二氨基吡啶，1-羟基-2-氨基苯，1-羟基-3-氨基苯，1-甲基-2-羟基-4-氨基苯，1-甲基-2-羟基-4-β-羟基乙氨基苯，1-羟基-4-氨基苯，1-羟基-4-甲氨基苯，1-甲氧基-2,4-二氨基苯，1-乙氧基-2,3-二氨基苯，1-β-羟基乙氧基-2,4-二氨基苯，吩嗪类如4,7-吩嗪二羧酸，2,7-吩嗪二羧酸，2-吩嗪羧酸，2,7-二氨基吩嗪，2,8-二氨基吩嗪，2,7-二氨基-3,8-二甲氧基吩嗪，2,7-二氨基-3-甲氧基吩嗪，2,7-二氨基3-甲氧基吩嗪，3-二甲基2，8-吩嗪二胺，2,2’-[(8-氨基-7-甲基-2-吩嗪基)亚氨基]双乙醇，2,2’-[(8-氨基-7-甲氧基-2-吩嗪基)亚氨基]双乙醇，2,2’-[(8-氨基-7-氯-2-吩嗪基)亚氨基]双乙醇，2-[(8-氨基-7-甲基-2-吩嗪基)氨基]乙醇，2,2’-[(8-氨基-2-吩嗪基)亚氨基]双乙醇，3-氨基-7-(二甲氨基)-2,8-二甲基-5-苯基氯，9-(二乙氨基)-苯并[a]吩嗪-1,5-二醇，N-[8-(二乙氨基)-2-吩嗪基]-甲磺酰胺，N-(8-甲氧基-2-吩嗪基)-甲磺酰胺，N,N,N’,N’-四甲基-2,7-吩嗪二胺，3,7-二甲基-2-吩嗪胺，对氨基苯甲酸类，如对氨基苯甲酸乙酯，对氨基苯甲酸甘油酯，对氨基苯甲酸异丁酯，对二甲氨基苯甲酸amil，对二甲氨基苯甲酸辛酯，对二乙氧基氨基benzoic amil，对二丙氧基氨基苯甲酸乙酯，乙酰水杨酸，靛红衍生物类，如2,3-二氨基苯甲酸。
在本发明的一个实施方案中，来源于Pyricularia的氧化酶直接与染料前体一起使用以将其氧化为有色化合物。
应当理解，染料前体可以单独使用或与其他染料前体结合使用。不过，相信在共聚合反应中至少有一种中间体必须是邻二胺或对二胺或氨基苯酚，如对苯二胺，邻氨基苯酚，对甲氨基苯酚，对氨基苯酚，对甲苯二胺和N-苯基对苯二胺。考虑到的还有美国专利No.3,251,742(Revlon)中列出的所有染料前体，该文内容引入本文作为参考。
本发明的染发组合物还可任意地包含改良剂(成色剂)，通过它可获得多种头发色调。由于不含改良剂的染发组合物所得到的头发颜色通常不为多数人接受，因此一般情况下都使用改良剂。
改良剂一般是间二胺类，间氨基苯酚类，或多酚类。改良剂(成色剂)在氧化酶的存在下与染料前体进行反应，将其转化为有色化合物。
改良剂(成色剂)的实例包括间苯二胺，2,4-二氨基苯甲醚，1-羟基萘(α-萘酚)，1,4-二羟基苯(对苯二酚)，1,5-二羟基萘，1,2-二羟基苯(邻苯二酚)，1,3-二羟基苯(间苯二酚)，1,3-二羟基-2-甲基苯，1,3-二羟基-4-氯苯(4-氯间苯二酚)，1,2,3-三羟基苯，1,2,4-三羟基苯，1,2,4-三羟基-5-甲基苯，1,2,4-三羟基甲苯。
本发明的第二方面涉及染发的方法，它包含在至少一种改良剂存在或不存在的情况下，氧化酶如来源于Pyricularia属株系的漆酶与至少一种染料前体在足以允许该染料前体氧化的条件下接触一段时间。
该染色方法可以用一种或多种染料前体来进行，它们或单独使用或与一种或多种改良剂结合使用。各成分的量参照类似成分的常规商业用量而定，各成分的比例也可以相应变化。
当使用来源于Pyricularia的氧化酶，如上文所提到的Pyriculariaoryzae漆酶时，本发明的染发方法可以在室温下，在pH5.0-9.0，优选pH6.0-8.0，特别是约pH7的条件下进行。
合适的染料前体和任选的改良剂是上文中所描述的。
与传统上使用H2O2相比，使用来源于Pyricularia的氧化酶如漆酶是一种较大的改进，因为前者会损伤头发，且其使用通常需要高pH，这也会损伤头发。相反，与酶的反应可以在酸性或中性pH(低于pH9.0)进行，并且氧化所需要的氧气来自空气，而不是经粗糙化学氧化。
不仅是在显色性方面，而且在洗涤稳定性和耐光性方面，使用来源于Pyricularia的氧化酶如漆酶所达到的效果与使用H2O2达到的效果不相上下。更多的商业利益在于可将漆酶和前体包含在一个容器包装中，处于无氧气的气氛下，若使用H2O2是不可能这样安排的。
当对比使用来源于Pyricularia属的氧化酶如漆酶所达到的显色性和用如上述多孔菌属漆酶达到的显色性时，Pyricularia氧化酶得到了改善的显色性。材料与方法材料头发6”De Meo未处理天然白发(De Meo兄弟有限公司，美国)酶来源于Pyricularia oryzae的漆酶，从SIGMA购得，商品名为SIGMANo.L-5510，批号54H3398,389UNITS/mg固体相当于18.5LAUC/g。
来源于Polyporus pinsitus的漆酶，描述于WO96/00290中(103LACU/ml)。染料前体在0.1M磷酸钾缓冲液(pH7.0)中的0.1％w/w对苯二胺(pPD)。
在0.1M磷酸钾缓冲液(pH7.0)中的0.1％w/w邻氨基苯酚。改良剂在0.1M磷酸钾缓冲液(pH7.0)中的0.1％w/w间苯二胺。设备用于颜色测定的Minolta CR200色度计漆酶活性(LACU)的测定在需氧条件下，从丁香醛连氮的氧化来测定漆酶活性。用光度计在530nm检测所产生的紫色。分析条件为19mM丁香醛连氮，23.2mM醋酸盐缓冲液，pH5.5,30℃,1分钟反应时间。
1漆酶单位(LACU)是在这些条件下每分钟催化1.0mmole丁香醛连氮转化的酶量。头发颜色的评定用Minolta CR200色度计定量测定发束的颜色，使用下列参数L*(“0”=黑色，“100”=白色)，a*(“-60”=绿色，“+60”=红色)和b*(“-60”为蓝色，“+60”为黄色)。
DL*,Da*和Db*分别是与未经处理的头发的L*,a*和b*相比三者的增量(例如DL*=L*样品-L*未处理头发)。
用DE*=(DL*2+Da*2+Db*)来计算DE*，并用其定量表示颜色变化总量(即显色性或染色效果)。
实施例实施例1染色效果利用染料前体对苯二胺来测试Pyricularia oryzae漆酶的染色效果，并在相同反应条件下与相等活性的Polyporus pinsitus漆酶进行比较。染发使用1g De Meo白色发束。
用Whirley混合器将4ml染料前体溶液与1ml漆酶混合，将其加到发束上并在30℃保温60分钟。Pyricularia oryzae漆酶和Polyporuspinsitus漆酶的活性均为0.048LACU/ml反应混合物(pH7)。
然后将该发束用流水冲洗，用香波洗涤，用流水冲洗，梳理，并自然风干。
用色度计测定a*,b*和L*，然后计算DE*值。
用一绺未用酶处理的发束样品作为对照。
染发试验的结果见表1。表1
从表1可以看出，当使用Pyricularia oryzae漆酶染发时，与使用Polyporus pinsitus漆酶进行的相应试验相比，其显色性(即DE)得到了改善。实施例2Pyricularia oryzae漆酶的剂量反应染色试验在相同条件下比较0-1LACU/ml的Pyricularia oryzae漆酶与相应剂量的Polyporus pinsitus漆酶的染色效果。使用0.1％w/w邻氨基苯酚(染料前体)和0.1％w/w间苯二胺(改良剂)。染发使用1g白色De Meo发束。
用Whirley混合器将4ml染料前体溶液(即2ml染料前体和2ml改良剂)与1ml不同浓度的漆酶混合(使其在反应混合物中的活性为0-1LACU/ml)，在玻璃烧杯中将混合物施用于发束上并在30℃保温并振摇30分钟。
然后将该发束用流水冲洗，用香波洗涤，用水冲洗，梳理，并风干。
用色度计测定a*,b*和L*，然后计算ΔE*值。
用未经酶处理的发束样品作为对照。
试验结果显示于图1。
从图1可看出，以相等LACU/ml的反应混合物，Pyricularia漆酶比多孔菌属漆酶提供了更高的ΔE值。
权利要求
1．一种包含氧化酶的用于角质纤维如头发的永久性染色组合物，其特征在于该组合物包含1)一种或多种来源于Pyricularia属株系的氧化酶，2)一种或多种染料前体，和任选的3)一种或多种改良剂。
2．按照权利要求1的永久性染色组合物，其中氧化酶是来源于Pyricularia属株系，特别是Pyricularia oryzae的漆酶，尤其是以产品号L-5510出售的Pyricularia oryzae的漆酶。
3．按照权利要求1和2的永久性染色组合物，其pH值范围是5.0-9.0，优选6.0-8.0，特别是约7。
4．按照权利要求1-3任一项所述的永久性染色组合物，它包含选自下列成员的染料前体对苯二胺(pPD)，对甲苯二胺(pTD)，氯对苯二胺，对氨基苯酚，邻氨基苯酚，3,4-二氨基甲苯，2-甲基-1,4-二氨基苯，4-甲基-邻苯二胺，2-甲氧基-对苯二胺，2-氯-1,4-二氨基苯，4-氨基二苯胺，1-氨基-4-β-甲氧基乙氨基苯，1-氨基-4-双-(β-羟乙基)-氨基苯，1,3-二氨基苯，2-甲基-1,3-二氨基-苯，2,4-二氨基甲苯，2,6-二氨基吡啶，1-羟基-2-氨基苯，1-羟基-3-氨基苯，1-甲基-2-羟基-4-氨基苯，1-甲基-2-羟基-4-β-羟基乙氨基苯，1-羟基-4-氨基苯，1-羟基-4-甲氨基苯，1-甲氧基-2,4-二氨基苯，1-乙氧基-2,3-二氨基苯，1-β-羟基乙氧基-2,4-二氨基苯，吩嗪类如4,7-吩嗪二羧酸，2,7-吩嗪二羧酸，2-吩嗪羧酸，2,7-二氨基吩嗪，2,8-二氨基吩嗪，2,7-二氨基-3,8-二甲氧基吩嗪，2,7-二氨基-3-甲氧基吩嗪，2,7-二氨基3-甲氧基吩嗪，3-二甲基2,8-吩嗪二胺，2,2’-[(8-氨基-7-甲基-2-吩嗪基)亚氨基]双乙醇，2,2’-[(8-氨基-7-甲氧基-2-吩嗪基)亚氨基]双乙醇，2,2’-[(8-氨基-7-氯-2-吩嗪基)亚氨基]双乙醇，2-[(8-氨基-7-甲基-2-吩嗪基)氨基]乙醇，2,2’-[(8-氨基-2-吩嗪基)亚氨基]双乙醇，3-氨基-7-(二甲氨基)-2,8-二甲基-5-苯基氯，9-(二乙氨基)-苯并[a]吩嗪-1,5-二醇，N-[8-(二乙氨基)-2-吩嗪基]-甲磺酰胺，N-(8-甲氧基-2-吩嗪基)-甲磺酰胺，N,N,N’,N’-四甲基-2,7-吩嗪二胺，3,7-二甲基-2-吩嗪胺，对氨基苯甲酸类，如对氨基苯甲酸乙酯，对氨基苯甲酸甘油酯，对氨基苯甲酸异丁酯，对二甲氨基苯甲酸amil，对二甲氨基苯甲酸辛酯，对二乙氧基氨基benzoic amil，对二丙氧基氨基苯甲酸乙酯，乙酰水杨酸，靛红衍生物类，如2,3-二氨基苯甲酸。
5．按照权利要求3和4的永久性染发组合物，它包含选自下列成员的染料改良剂间苯二胺，2,4-二氨基茴香醚，1-羟基萘(α-萘酚)，1,4-二羟基苯(对苯二酚)，1,5-二羟基萘，1,2-二羟基苯(邻苯二酚)，1,3-二羟基苯(间苯二酚)，1,3-二羟基-2-甲基苯，1,3-二羟基-4-氯苯(4-氯间苯二酚)，1,2,3-三羟基苯，1,2,4-三羟基苯，1,2,4-三羟基-5-甲苯，1,2,4-三羟基甲苯。
6．角质纤维如头发的染色方法，它包含在至少一种改良剂存在或不存在的情况下，将氧化酶如来源于Pyricularia属株系的漆酶与至少一种染料前体在足以允许所用的染料前体氧化的条件下接触一段时间，以氧化该染料。
7．按照权利要求6的方法，其中氧化酶是来源于Pyricularia属株系、特别是Pyricularia oryzae的漆酶，尤其是以产品号L-5510出售的Pyricularia oryzae的漆酶。
8．按照权利要求7的方法，其中染色是在pH5.0-9.0，优选pH6.0-8.0，尤其是在约pH7.0的条件下进行的。
9．按照权利要求6-8所述的方法，其中该氧化酶与权利要求4的染料前体反应。
10．按照权利要求8和9的方法，其中该氧化酶与权利要求5的染料改良剂反应。
11．来源于Pyricularia属株系的氧化酶用于角质纤维如头发的氧化型染色的用途。
12．按照权利要求14的用途，其中氧化酶是来源于Pyriculariaoryzae株系的漆酶，特别是以产品号L-5510出售的Pyricularia oryzae漆酶。
全文摘要
本发明涉及包含来源于Pyricularia属的氧化酶的染色组合物,染发的方法,以及Pyricularia属漆酶用于角质纤维染色的用途。
文档编号A61K8/368GK1216914SQ97194288
公开日1999年5月19日 申请日期1997年4月3日 优先权日1996年4月3日
发明者N·H·索伦森 申请人:诺沃挪第克公司