Synthese van Plant Fenol-afgeleide Polymeer Kleurstoffen voor directe of Mordant-gebaseerde verven Hair

Laccases zijn oxidasen die actief zijn in de richting van fenol en polyfenolische verbindingen. Zij zijn geïdentificeerd in verschillende levende organismen, waaronder planten, schimmels, insecten en bacteriën. Hun enzymatische acties bijdragen tot een aantal morfogenetische verschijnselen ^1. De enzymen katalyseren enkel elektron oxidatie van het substraat, waardoor de vorming van radicalen die verder gekoppeld met kleine organische en vaste oppervlakken. Dergelijke koppeling werkwijzen leiden tot synthese van oligomeren en polymeren en funtionaliseringen ^{2, 3.} Wanneer laccase substraten uit natuurlijke bronnen, zoals plantaardige fenolen, de enzymatische reacties van groot belang met betrekking tot groene chemie oppervlak. Hier zijn zowel reactanten en katalysatoren zijn uit natuurlijke bronnen. Bovendien zijn de resulterende producten zijn vergelijkbaar met de natuurlijke producten, aangezien het totale reacties bootsen de in vivo synthese van natuurlijke fenolische polymeren, waaronder plantaardige lignine, poly (flavonoid) en humus-waarbij kleine plantfenolsamenstellingen zeer verknoopt door-oxidase radicaalprocessen koppeling ^4.

Verkregen uit-laccase gekatalyseerde koppelingsreacties van plantaardige fenolen kan worden gebruikt om grijs haar verven via in situ incubatie en kan worden ontwikkeld als alternatieven voor commercieel beschikbare kleurstoffen ^1. Dergelijke alternatieven zijn belangrijk, aangezien de commerciële hair-verfstoffen zijn gebaseerd op p-fenyleendiamine (PPD), PPD-gerelateerde diamineverbindingen, en waterstofperoxide, waarvan is aangetoond dat toxisch, carcinogeen, en allergeen mens ^{5, 6.} In het laccase gekatalyseerde koppelingsreacties, de laccasen en plantaardige fenolen functioneel vervangen waterstofperoxide en p-fenyleendiamine, respectievelijk ^7. De verven snelheid van het laccase-systemen is veel langzamer dan die van de commerciële één. In het algemeen, de PPD-gebaseerde verfstoffen hebben minder dan een uur te bereikeneffectief kleurverandering in keratine haar, terwijl de laccase gebaseerde reacties een nacht incubatie ⁷ vereisen. De langzame verven kinetiek kon worden verklaard door twee mogelijke verschijnselen. Ten eerste, het gebruik van een lage pH-buffer (bijvoorbeeld pH 5) te maximaliseren laccase activiteit is waargenomen dat de mate van zwelling in de keratine matrices, en verhindert daarmee diepe kleurstoffen in de matrices te verlagen. Inderdaad, middelen waardoor de verven reacties verlopen in hoge-pH-omstandigheden aangetoond integraal commerciële haarkleurmiddel producten ⁸ zijn. Ten tweede is het aantal mogelijke chromofoor moleculen die sterke adsorptie aan oppervlakken keratinevezels tijdens de polymerisatiereactie bleek evenredig met de incubatietijd (dat wil zeggen, de mate van polymerisatie) te zijn. Bijvoorbeeld de transformatie van dopamine polydopamine bleek een sterke hechting op vele ondergronden die gelijktijdig met de vorming van een zwarte kleur ⁹ was induceren. </ P>

In het huidige werk, pre-gesynthetiseerde polymeer verkregen uit T. versicolor-laccase gekatalyseerde oxidatie van catechine en catechol werden gebruikt om keratine haar te behandelen voor het verven. Onze hypothese was dat het adsorptievermogen van de polymeren veel sterker dan het monomere plantaardige fenolen zou zijn en dat zij aanvankelijk zouden vormen laag molecuulgewicht oligomeren. Resultaten toonden aan dat, bij gebruik van de pre-gesynthetiseerde polymeren, de enzymatische oxidatie stroom niet meer nodig was. Dit betekent dat de pH kan worden geregeld en dat metaalionen worden gebruikt haarkleurmiddel behandelingen, ongeacht enzymactiviteit. Dit protocol biedt een eenvoudige en snelle methode om keratine haren in verschillende tinten van kleur te verven tijdens het gebruik van milieuvriendelijke en duurzame plantaardige fenolen (figuur 1).