かずのすけの化粧品評論と美容化学についてのぼやき

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洗剤の『ケラチン可溶化促進』について①



◎毛髪を弱らせる原理



『パーマ剤』


特にその1剤の主成分は「還元剤」と呼ばれるものです。


パーマ/縮毛矯正の原理



「酸化・還元」

とは物質の化学変化の一つの種類ですが、


毛髪の構造とこの酸化・還元は非常に密接な関係があります。



前回も解説したように、

毛髪(ケラチン)が強力なタンパク質を構成しているのは


『ジスルフィド結合』


と呼ばれる結合を持っているからです。




実はこのジスルフィド結合は、

「システイン」というアミノ酸が酸化されることによって結合を作り、


逆に還元されることで結合が切れる仕組みになっているのです。


ちなみにシステイン二分子が結合したアミノ酸を『シスチン』と言います。




つまり毛髪(ケラチン)のジスルフィド結合を

パーマ剤の還元剤を用いて切断出来れば、



毛髪は非常に脆い状態になることが予想されます。




実際に、

加水分解ケラチンケラチンフィルムなど

僕たちの生活上でケラチンが工業的に利用される局面が多々ありますが、


あれは廃棄人毛や羊毛などのケラチン物質を還元剤で処理し、

さらに低分子のものを作る際には

アルカリで加水分解することで得られています。






◎ケラチンの還元可溶化法


ケラチンを還元することで水に可溶化させる


という技術は、

これまでも多くの化学者に研究されてきました。


ケラチンの化学と利用~現在の課題~(2001,山内)


従来の方法では


還元剤の他にさらに『尿素』というタンパク質変性剤を加え、

100℃で加熱し攪拌を行うなどの方法が取られてきました。


(2-メルカプトエタノールは還元剤です)



しかしこの方法では収率も思うように上がらず(10~20%程度)、

回収した溶化ケラチンは処理中に酸化結合して沈殿してしまいます。




そこで考えられたのが、


還元剤と尿素に加え『界面活性剤』を加えることで、

その収率を上昇させ、可溶化後の安定性も向上させる方法でした。





この時使用された界面活性剤は

「ラウリル硫酸ナトリウム(SDS)」です。




ケラチン還元可溶化法に界面活性剤を加えることで収率が上昇した

ということは、

可溶化したケラチンの量が上昇したということです。
(しかも従来法の2倍以上!)



山内氏は事後の研究で、

このような可溶化促進を及ぼす界面活性剤は

ラウリル硫酸Naやラウレス硫酸Na、石けんなどの

アニオン界面活性剤だけ
だということも発見しています。






かずのすけはこの方法を応用すれば、

界面活性剤が毛髪に及ぼす影響を視覚化できるのではないか?

と考え。

実際に実験を行いました。




◎かずのすけの仮説


ラウリル硫酸Naがケラチンの可溶化を促進した

という事実がある以上、



もしいろんな界面活性剤を用いて同様の可溶化試験を行い、

そしてその結果に違いが生じるならば


種々の界面活性剤による

毛髪(ケラチン)への影響を測定できるはずです。





毛髪の構造中のジスルフィド結合を還元剤で切断し、

さらに構造中の水素結合を尿素を用いて切断します。



この状態の毛髪は非常に脆い状態になっていると言えます。


この非常に脆い状態の毛髪に、

いくつかの界面活性剤を作用させた時


もしある特定の界面活性剤では多量のケラチンが溶出し、

別の界面活性剤ではケラチンの溶出が確認出来なかったとするならば、、



その特定の界面活性剤は

還元剤などを処理させた毛髪にはダメージとして働く可能性がある


と考えてもおかしくはないのではないでしょうか。




洗剤の『ケラチン可溶化促進』について③





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