一种由天然植物来源的染料和酶制备的永久性染发剂的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明属于染发化妆品技术领域，特别涉及一种由天然植物来源的染料和酶制备的永久性染发剂。
【背景技术】
[0002]染发化妆品是指能改变头发颜色的化学日用制品。染发实际上是染发剂从毛发表皮最外层的接触润湿、吸附等界面反应开始，接着通过细胞膜的复合体到达毛发上皮和头发髓使其产生浸透、扩散现象，随情况不同而发生“聚合”反应，对头发产生作用而使头发改变颜色，见图1。从染发机制上按染色的部位不同，染发剂可按图2所示进行分类。按染色的牢固程度可分为暂时性、半永久性和永久性三类；按产品的形式，又可分为液状、乳状、膏状、粉状、香波型等几种。一般都是以染发后色泽滞留在头发上时间的持久性来进行分类并确定其用途。
[0005]永久性染发剂在整个染发化妆产品中占有70?80%，它的有效成分可以渗入到头发内部毛髓中形成稳定的较大的染料分子，被封闭在头发纤维内，从而起到持久的染发作用，一般可保持1?3个月。机理可简述为:小分子染料显色剂一渗入发质内部一经氧化剂氧化一与耦合剂进行缩合反应生成大分子染料一锁紧在发质内部一形成持久性染发。
[0006]永久染发剂多为氧化型染发制品，一般都为双剂型，以显色剂和耦合剂为主构成的染发I剂和以氧化剂构成的II剂组成。生产配制时二剂要分开进行，使用时，将二剂混合，再涂布渗入头发进行染色。研究证实氧化型染发剂对头皮有一定的损害，毒性大，容易导致皮肤产生红肿、刺痛等不适感，长期使用甚至引发癌症。
[0007]如何研制出安全、刺激性低、无毒副作用的染发剂已日益引起人们的重视，开发天然植物来源活性成分的无毒染发剂具有重要意义。我国化妆品专家也对传统中药五倍子、何首乌、苏木精、黑芝麻和黑豆等染黑的活性成分进行广泛研究，为开发植物染发剂新产品奠定了基础，目前应用最为成功的是散沫花、海娜粉制成的染发剂，专门用于棕色头发的染色。
[0008]本发明介绍的染料是天然植物来源的桃叶珊瑚苷，是杜仲、车前草、地黄等中药材的有效成分之一，主要为医药、日用化工和饲料等行业所应用。桃叶珊瑚苷为白色粉末或结晶，分子式为C15H2209，分子量为346.33。熔点为181°C，溶于乙醇，不溶于乙醚、氯仿、苯及石油醚，急性毒性药理实验表明其几乎是无毒的。
[0009]广泛存在于中草药中的桃叶珊瑚苷的糖苷键易发生断裂，能被稀酸和酶分解，生成桃叶珊瑚苷苷元、糖和其他降解产物，从而与氨基酸反应生成有色产物，如新鲜杜仲内表皮原为白色，经加工“发汗”后即变为黑色，玄参采挖时根皮呈黄白色，经晾晒后皮内发粘并变为乌黑色，这些现象都与桃叶珊瑚苷的降解有关。Chun In Koo等采用反相HPLC研究了pH值、离子强度、金属离子对桃叶珊瑚苷的影响，发现桃叶珊瑚苷在强酸中能够快速降解生成棕色沉淀。研究表明桃叶珊瑚苷本身不能与蛋白质结合，但在葡萄糖苷酶存在能与蛋白共价结合。根据其用量不同，可生成棕色到黑色树枝状聚合物沉淀，这种沉淀与发纤维附着性强，色泽自然，对皮肤无刺激，属永久性发用染料。
[0010]本发明介绍的酶是天然植物来源的β-葡萄糖苷酶。李杨等发现不同来源的酶对桃叶珊瑚苷的降解作用不同，有些种子类中药材中的β-葡萄糖苷酶的活性远比从微生物发酵获得的β -葡萄糖苷酶对照品的活性高。而β -葡萄糖苷酶性质活泼、稳定性较差，易受到光、热、氧、湿度和pH值等环境因素的影响。
[0011]采用喷雾干燥法微胶囊技术，让β -葡萄糖苷酶包埋于甲基丙烯酸和丙烯酸乙酯(1:1)共聚物水分散体(聚合物含量30%)中，经喷雾干燥制成微胶囊粉剂，减少或避免环境因素对β -葡萄糖苷酶的稳定性的影响，制得的β -葡萄糖苷酶具有良好的功能性质，贮存稳定，使用方便，其在pH大于5.5的情况可快速释放β -葡萄糖苷酶，对β -葡萄糖苷酶的贮藏和应用都具有重大的实际意义。喷雾干燥法微胶囊技术的原理可以理解为壁材形成一种网状结构，起到筛分的作用。小分子物如水，由于体积小，经热的作用能顺利地移出，而分子体积较大的心材则滞留于网中。在固化过程中，虽然热空气的温度可能会很高，但由于水从壁材中快速蒸发从而保证了心材温度低于100°C。同时，雾化颗粒暴露在热空气中的时间最多不超过十几秒钟，所以该法也适合于热敏感物质的微胶囊化。
[0012]应用以上方法制备的永久性染发剂能有效解决植物染发剂普遍存在的一些缺点，如染发剂成分不稳定，上染率不高，染色时间长，这些问题直接影响天然染发剂的染色效果。本发明所述的染发剂属永久性棕色、黑色染发剂，不含苯胺类有毒物质，对人体无害，且染发过程中也不会产生对人体有毒的物质，非常安全，且染色效果好。
【发明内容】
[0013]本发明的目的在于提供一种由天然植物来源的染料和酶制备的永久性染发剂，该染发剂的染料是桃叶珊瑚苷，酶是采用喷雾干燥法微胶囊技术制备的β -葡萄糖苷酶，制备出的染发剂上色自然，染发效果理想，是永久性染发剂。
[0014]本发明的一种由天然植物来源的染料和酶制备的永久性染发剂，其特征在于它是由以下I剂(膏剂，pH 6?10)、II剂(粉剂)两个组分构成:
(1)1剂按重量百分比包括下述组分:桃叶珊瑚苷16?30%，羟乙基纤维素3?6%，甘油2?4%，二甲基硅油1?2%，水溶性香精0.1?0.4%，防腐剂0?0.3%，余量去离子水补足，用10%的氢氧化钾调pH至6?10 ;
(2)II剂由β -葡萄糖苷酶1?10%，亚硫酸钠0?0.1%，甲基丙烯酸和丙烯酸乙酯(1:1)共聚物水分散体(聚合物含量30%) 50?60%，柠檬酸三乙酯1?2%，单硬酯酸甘油酯0.5?1%，吐温-80 0.5?1.5%，余量去离子水补足，制成的混悬液经喷雾干燥制得。
[0015]本发明提供了上述染发剂的制作方法:
(1)1剂的制备方法为:用去离子水溶胀3?6%的羟乙基纤维素，加入2?4%甘油，1?2% 二甲基硅油，桃叶珊瑚苷16?30%，0.1?0.4%水溶性香精，0?0.3%防腐剂，余量去离子水补足，用10%的氢氧化钾调pH至6?8，搅拌15?20min，出料；
(2)II剂制备方法为:将占总去离子水量45%的去离子水加热至70?80°C，加入柠檬酸三乙酯1?2%，单硬酯酸甘油酯0.5?1%，吐温-80 0.5?1.5%，高速乳化剪切，此时乳化液体的固含量约15%，如泡沫过多可适量加二甲基娃油消泡，再将占总去尚子水量25%的去离子水加入至该乳化液体中，搅拌至室温，将该乳化混悬液倒入50?60%的甲基丙烯酸和丙烯酸乙酯(1:1)共聚物水分散体(聚合物含量30%)，中速搅拌，再将提前用占总去离子水量30%的去离子水溶解的β -葡萄糖苷酶1?10%、亚硫酸钠0?0.1%所制备的酶液倒入甲基丙稀酸和丙稀酸乙酯(1:1)共聚物溶液并搅拌20?50min(300?1000r/min，30?45°C )，此时乳化液体的固含量约25%。该乳化液喷雾干燥即制得II剂，喷雾干燥的条件为:进风温度80?180°C，出风温度50?120°C。
[0016]根据权利要求1或2所述的桃叶珊瑚苷、β -葡萄糖苷酶是从植物原料中采用常用的提取方法制备的，优先使用水或醇进行提取。实际生产中，桃叶珊瑚苷、β -葡萄糖苷酶可以从供应商处采购从植物原料提取的商品化产品，为节省成本，桃叶珊瑚苷优选纯度60?80%的即可，β -葡萄糖苷酶可选粗酶，酶比活力优选20?50 U/mg,更优选30?40 U/mg。
[0017]根据权利要求1或2所述的染发剂中葡萄糖苷酶和桃叶珊瑚苷的质量比1:1 ?1:10。
[0018]根据权利要求1或2所述的染发剂中β -葡萄糖苷酶的酶活力与桃叶珊瑚苷的质量比为2?10 U:lmg即可将白发染成棕色；需要β -葡萄糖苷酶的酶活力与桃叶珊瑚苷的质量比为8?20 U:lmg即可将白发染成黑色。
[0019]根据权利要求1所述的防腐剂为碱性防腐剂甲基异噻唑啉酮或羟甲基甘氨酸钠，使用量分别为0?0.01%或0.2?0.4%。
[0020]根据权利要求1或2所述的甲基丙烯酸和丙烯酸乙酯(1:1)共聚物水分散体(聚合物含量30%)可直接采购商品化产品如尤特奇L30D-55 ;或是购买甲基丙烯酸和丙烯酸乙酯(1:1)共聚物，再按30%聚合物含量、10% lmol/L氢氧化钠溶液、60%去离子水配制成甲基丙烯酸和丙烯酸乙酯(1:1)共聚物水分散体(聚合物含量30%)。
[0021]根据权利要求1或2本发明提供了上述染发