染黑头发的天然色素及其组合物制造技术

本发明专利技术涉及染发组合物以及使用该染发组合物进行染发的方法。本发明专利技术涉及染料组合物，其包含0.01％w/w‑0.5％w/w的寡聚原花青素，0.001％w/w‑0.1％w/w的柠檬黄和0.001％w/w‑0.1％w/w的亮蓝。

【技术实现步骤摘要】
染黑头发的天然色素及其组合物
本专利技术涉及染料组合物以及使用该染料组合物进行染发的方法。
技术介绍
进入21世纪以后，中国人口逐渐步入老龄化阶段。随着银发阶层逐渐壮大，高品质染发品的需求增长很快。染发剂根据染色牢固程度可以分为三类：永久性染发剂、半永久性染发剂、暂时性染发剂。永久性染发剂具有使用方便、染色牢固等特点，但其主要成分为合成染料和偶合剂。合成染料氧化染色法虽然效果明显，但是普遍存在安全性、刺激性等问题，有的染料还有致癌、致敏作用。目前国际和国内市场普遍使用的黑色染发剂是以苯胺、苯酚及其衍生物为染色中间体的氧化型染发剂，我国卫计委批准的长效染发(黑色)产品，100％使用了苯胺或苯酚类染料。苯类染料在世界上已经沿用一百多年，其优点是染发时间短、色谱广、牢度强、毛发损伤小、价格低廉；缺点是苯胺、苯酚类物质存在毒性或刺激性，经皮肤吸收可能引起皮疹和肝损伤，有的还能引起过敏、鼻炎、支气管炎、发烧、甚至癌症等病症。相比之下，天然产物来源的染色中间体往往具有更好的安全性，且符合人们的使用习惯。例如从热带作物玫瑰茄成熟的花萼中提取的玫瑰茄色素(其主要成分是飞燕草素-3-接骨木二糖苷)；从植物姜黄根茎中提取的姜黄色素(其主要成分是二酮类化合物)；从胭脂虫提取的胭脂红酸等。天然色素(NaturalPigment)是从天然原料提取并经过精制而用于染发的发色物质。天然色素经过人们长期使用，安全基础扎实，即使染发效果稍差，也仍然拥有广泛的群众基础。普通天然色素常用于食品着色，也有部分色素应用于毛发染色。天然色素染色后的头发色泽鲜艳，但牢度只能介于永久性和临时性染发剂之间，头发强度损失较小，在综合性能上达到了较好的平衡。天然色素在蛋白质纤维表面或内部着色，需要对蛋白质纤维有良好的直接性。一般通过两个途径实现直接作用：一是色素经还原后变成水溶性隐色体，然后直接作用于纤维，再经过空气或媒染剂氧化发色。典型代表如靛蓝色素系列中的蓼蓝，其所含的甙靛结构是典型的还原染料结构特征，经还原后变成水溶性隐色体，对纤维素类纤维有良好的直接性。另一类是直接作用于纤维的色素。典型代表如姜黄，其有效成分姜黄素结构具有线性特征，是典型的直接染料，对蛋白质大分子、纤维素均有较强的直接性。其它植物中也常有类似的线性结构，它们与纤维大分子通过的范德华力、氢键结合，上染至纤维。2006年全球对天然色素需求达到每年10万吨，日本、印度、韩国、印度等亚洲国家对天然色素染色都投入很大。日本专门成立了“草木染”研究所，推出了以辣椒素、虫胶酸、胭脂红酸等为原料的天然染发剂，印度开发出白杨树皮和凤仙花提取物染料。我国对天然色素的开发也非常重视，中国纺织科学研究所制得天然黄(TR-Y)和天然绿(TR-G)，用于棉和丝绸的染色。三精制药推出的红高梁植物染发剂，大大减少了合成染料的使用量，且能够染成紫、酒红、栗红、栗棕、金、黑等共五色。无锡轻工大学王建新等利用栀子提取色素和水溶性色素复配研制出了天然乌发新产品。此外，美国AdvancedCosmeticTechnologies公司于2007年申请了一款100％草本成分的长效染发剂专利(US2007/066507)。其第一部分包括22种矿物质媒染成分，第二部分包括海娜色素等25种植物色素，该配方只能将头发染成深棕色，对黑发人群的实用性如何尚不可知。但是，天然色素染发也存在一些固有的问题，影响了其广泛使用，包括：1、天然染料多来源于动植物，这使得它难以进行标准化生产。以植物色素为例，即使是同一种植物，由于产地不同、气候条件不同及采集时间不同都会影响色素的组成及色泽。而这必然会导致染料的染色重复性差。加上全球气候的变化，使得古时候用于染色的植物现今染色时难以复现。而且大部分植物色素是系列有机分子组合物，其骨架结构类似但不均一，导致在毛发表面吸附不均匀。在目前植物色素提取工艺水平有限的条件下，很难实现规模化的精细提纯。动物来源的色素更是如此。这对天然色素的广泛应用很不利。2、天然色素特别是植物色素普遍存在染色牢度差的问题，即使配合媒染剂也达不到要求，体现在日晒牢度和皂洗牢度不够。很多实验颜色较好的植物色素，其染色牢度则存在很大的问题，染后很快脱色，或者容易在日光下褪色，以至不能在实际中应用。3、另外，大部分植物色素在染色时都要使用媒染剂，传统的媒染剂基本都是化合物，最常见的是重金属离子化合物(铬/铜/锰/锌盐等)，而其中有许多被列入化妆品禁用清单，导致许多实验效果好的配方无法投入实用。现在国内外面临的一个关键问题就是寻找效果好的天然助染剂。4、天然色素须要较长的制取时间，如植物色素就包括种植、收集、提取等流程，费时费力。此外，天然色素染色流程繁杂，操作条件需要严格控制。如果想得到间色，有的需要分次套染，而且分次套染的结果往往和预测效果有一定出入。越橘色素(本文中特指寡聚越橘原花青素，在本文中也表示为“寡聚原花青素”或“寡聚花色素苷”)是一种呈色功能优异的天然色素，也是一种安全健康的保健品和化妆品原料。但是该类色素容易在受热、光照、空气中氧化变质，损失其呈色性能。国家专利技术专利ZL200910241691.3介绍了分离制备越橘色素的技术手段。我们的研究表明，寡聚越橘原花青素(n∈1，4，OPCs)不仅容易在金属盐、金属(过)氧化物及过氧化物的催化下实现自聚合并发色，而且能够与某些食用色素配合形成比较自然的毛发黑色，且对毛发有很强的选择性。进一步研究发现，以专利ZL200910241691.3技术制备的小分子花青素与人工合成食用色素柠檬黄、亮蓝等配伍，可以得到优质的长效黑色染发剂。与目前国内外染发剂配方相比，新配方具有突出的优势：1、完全不使用苯胺、苯酚类染料，但仍能展示出端正的纯黑/深灰色泽。2、对毛发着色牢固，经过＞10-15个洗发周期仍不褪色，而已经报道的植物色素染料通常只能耐受1～5个洗发周期。
技术实现思路
一方面，本专利技术提供一种由天然色素配伍的染料组合物，具有使用便捷、安全性好、着色牢固度高等特点。具体地，本专利技术涉及染料组合物，其包含0.01％w/w-0.5％w/w的寡聚原花青素，0.001％w/w-0.1％w/w的柠檬黄和0.001％w/w-0.1％w/w的亮蓝，其中所述寡聚原花青素的结构式如式I所示R1＝H或R2＝H或R3＝H或OH式I，其中n为1-4的整数。在具体的实施方案中，所述染料组合物还包含1.0-5.0％w/w的聚乙烯吡咯烷酮和0.001-0.1％w/w的硬脂酸镁。在具体的实施方案中，所述寡聚原花青素使用如下方法制备：所述方法特征在于在低温环境下进行，并且在提纯过程中保持无氧或低氧以及避光环境，所述方法包括在低温环境下进行下列步骤：(a)萃取步骤：取越橘果实用有机溶剂浸提，收集上清过滤、浓缩，将浓缩液加入非极性溶剂进行萃取；其中步骤(a)中使用的浸提溶剂为70％v/v的丙酮；(b)提纯步骤：将步骤(a)中得到的浓缩萃取液通过大孔树脂进行纯化，并且保持该提纯过程中的无氧或低氧环境以及避光环境；将纯化产物进行浓缩、冻干即得到所需产品，其中所述(b)步骤具体为：将步骤(a)中得到的浓缩萃取液上大孔树脂柱至大孔树脂吸附饱和，再用脱氧水冲洗所述树脂柱至冲洗液无明显颜色；接着将所述大孔树脂柱用洗脱溶剂进行冲洗，将本文档来自技高网...

【技术保护点】
染料组合物，其包含0.01％w/w‑0.5％w/w的寡聚原花青素，0.001％w/w‑0.1％w/w的柠檬黄和0.001％w/w‑0.1％w/w的亮蓝，其中所述寡聚原花青素的结构式如式I所示

【技术特征摘要】
1.染料组合物，其包含0.01％w/w-0.5％w/w的寡聚原花青素，0.001％w/w-0.1％w/w的柠檬黄和0.001％w/w-0.1％w/w的亮蓝，其中所述寡聚原花青素的结构式如式I所示R1＝H或R2＝H或R3＝H或OH式I，其中n为1-4的整数。2.根据权利要求1的染料组合物，其中所述染料组合物还包含1.0-5.0％w/w的聚乙烯吡咯烷酮和0.001-0.1％w/w的硬脂酸镁。3.根据权利要求1的染料组合物，其中所述寡聚原花青素使用如下方法制备：所述方法特征在于在低温环境下进行，并且在提纯过程中保持无氧或低氧以及避光环境，所述方法包括在低温环境下进行下列步骤：(a)萃取步骤：取越橘果实用有机溶剂浸提，收集上清过滤、浓缩，将浓缩液加入非极性溶剂进行萃取；其中步骤(a)中使用的浸提溶剂为70％v/v的丙酮；(b)提纯步骤：将步骤(a)中得到的浓缩萃取液通过大孔树脂进行纯化，并且保持该提纯过程中的无氧或低氧环境以及避光环境；将纯化产物进行浓缩、冻干即得到所需产品，其中所述(b)步骤具体为：将步骤(a)中得到的浓缩萃取液上大孔树脂柱至大孔树脂吸附饱和，再用脱氧水冲洗所述树脂柱至冲洗液无明显颜色；接着将所述大孔树脂柱用洗脱溶剂进行冲洗，将洗脱产物进行浓缩，将浓缩液冻干后即得到成品，其中在将浓缩萃取液上柱前先将所述柱子用脱氧水处理以排除柱中氧气，形成无氧环境，并且在洗脱过程中，在洗脱溶剂中一直保持通入氮气以维持脱氧环境，用不透光的材料包裹大孔树脂柱或将所述步骤在暗室中操作，以形成避光环境，所述提取寡聚原花青素的过程在0-25℃的环境温度下进行，其中所用的大孔树脂为甲基丙烯酸酯树脂。4.根据权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：董先智，李昭华，刘翠，张文昕，
申请(专利权)人：中国科学院生物物理研究所，
类型：发明
国别省市：北京,11