fiir chemische und physikalische Verinderungen am Humanhaar

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1 J. Soc. Cosmetic Chemisls 23, (1972) Die Alkali16slichkeit als Kriterium fiir chemische und physikalische Verinderungen am Humanhaar G. A. ERLEMANN und H. BEYER* Synopsis--Alkali solubility - a criterion of changes in the physical and chemical properties of human hair. Bleaching, permanent waving, and oxidation colouring of human hair were studied in dependence on both time and hydrogen peroxide concentration. Alkali solubility and cysteic acid content of the respective samples treated in the ways mentioned above were determined and the results obtained represented graphically. It was found that, as expected, an increase in the cysteic acid content causes rising alkali solubility. This increase being linear, cysteic acid content may be assesses indirectly from alkali solubility. Since the cysteic acid content is of top importance with regard to the satisfactory condition of hutnan hair, alkali solubility presents itself as the most appropriate method to determine changes of human hair due to the effect of oxidants. Based on a cystine content of %9 [zmoles/g in untreated human hair, an alkali solubility of 1650 is indicative of about 220 [zmoles/g of cysteic acid fortned by oxidation processes corresponding to approximately 1550 of the present cystine bonds oxidized and, therefore, no longer available for permanent waving. To make definite statements based on alkali solubility, a total amount of about 1.0 g of the hair sample is required to determine alkali solubility, whereas, for cysteic acid determination by low-voltage electrophoresis, 0.3 to 0.5 g, and by ion-exchange chromatography only 5 mg are sufficient. Die von Harris und Smith (1) eingeftihrte Alkali16slichkeit hat sich zur Auffindung von Ver inderungen der Wolle nach der Behandlung mir S iuren sowie Oxidations- oder Reduktionsmitteln vielfach bew ihrt (2). Das Prinzip dieset Methode beruht darauf, dab Wollproben unter Standardbedingungen mir 0,1 N Natronlauge behandelt wetden, und der Gewichtsverlust danach als Differenz zwischen dem Trockengewicht der Probe vor und nach der Behandlung bestimmt wird (3). Bei der oxidativen Behandlung von Faserproteinen wetden Cystinbindungen in Cysteins iurereste iiberfiihrt, bei einer reduktiven Behandlung entstehen dagegen Cysteinylreste. Derart behandelte Faserproteine besitzen * Panteen Forschungs- und Entwicklungslaboratorien, CH-4002 Basel (Schweiz).--Adresse: Dr. H. Beyer, c/o F. Hoffmann-La Roche & Co. AG, Grenzacher Str. 124, CH-4000 Basel 791

2 792 JOURNAL OF THE SOCIETY OF COSMETIC CHEMISTS also einen verminderten Vernetzungsgrad und einen erh6hten Gehalt an anionischen Gruppen. Direkte analytische Methoden zur Bestimmung der gebildeten Cysteins/iure- bzw. Cysteinreste sind vorhanden (4) (5), doch sind sie zu aufwendig und als Schnellmethoden zur Bestimmung der eingetretenen VeEinderungen im Faserproteinverband ungeeignet, da sie eine Hydrolyse voraussetzen und an eine elektrophoretische Auftrennung bzw. colorimetrische Bestimmung gebunden sind. Aus diesem Grunde hat die Alkali16slichkeit, obwohl es sich dabei um eine indirekte Methode handelt, ein weites Anwendungsfeld gefunden. Freytag wies als erster auf die verschiedenen M6glichkeiten des Einsatzes dieset Methode zur Untersuchung kosmetisch behandelter Haare hin. So gelang ihm der Nachweis der chemischen VariaNlit/it nativen Haares und der chemischen Differenz der Haare bei der Heterochromie. Ferner gelang ihm die Beschreibung des Haardauerverformungsvorgangs in Abh2ngigkeit yon verschiedenen Parametern und der Nachweis der M6glichkeit, die Fixierungsunterschiede diverset chemischer Verbindungen beim DauerverformungsprozeB zu vergleichen (6) (7) (8). Trotzdem sind in der Zwischenzeit nut wenig neue Erkenntnisse dartiber gewonnen worden. Aus diesem Grunde und in Fortftihrung der Arbeiten tiber den EinfiuB yon Wasserstoffperoxid auf die chemische Struktur von Humanhaar (9) soil daher in dieset Arbeit n/iher auf die Beziehung zwischen Alkali16slichkeit und Cysteins/iuregehalt mit Wasserstoffperoxid behandelter Haarproben eingegangen wetden. S tandard-t-]umanhaar BESCHREIBUNG DER VERSUCHE Alle Untersuchungen wurden an unbehandeltem, mittelbraunem Humanhaar durchgeftihrt. Es wurde mittels isoionischer W/ische und anschliebender Extraktion mir Athanol von anhaftendem Schmutz und Fett befreit, gemischt, parallelisiert und zu Str/ihnen zu je 2 g gebtindelt. Blondierungsversuche 2 g Humanhaarstriihnen wurden in wiibrigem Milieu mit 3, 6 und 9 % H O bei ph 9,0 w ihrend 15, 30, 45 und 60 rain bei 40øC behandelt. Das FlottenverNiltnis betrug 1:10, der ph-wert wurde mir verdtinntem Ammoniak eingestellt. 2 g Humanhaarstr ihnen wurden femer in Haarfestiger16sung - bestehend aus 2% Luviskol VA 64 in 45 vol.-% igem )kthanol - mit 3, 6 und 9% H O bei ph 9,0 w ihrend 15, 30, 45 und 60 min bei 54øC behandelt. Die eingestellte Haarfestiger16sung wurde mir einem Flachpinsel auf die Haar-

3 DIE ALKALILOSLICHKEIT 793 str2hnen aufgetragen, 5 min einwirken gelassen und anschliebendie entsprechende Zeit unter der Trockenhaube belassen. 2 g Humanhaarstr2hnen wurden zus2tzlich in einem 0,5 oigen Carbopol- Gel, das 3, 6 bzw. 9 % H202 enthielt, bei ph 9,0 wiihrend 15, 30, 45 und 60 min bei 54 øc behandelt. Auch hierbei wurde die eingestellte Carbopoll Ssung mir einem Flachpinsel auf die Humanhaarstr2hnen aufgetragen, 5 min einwirken gelassen und unter der Trockenhaube getrocknet. Die so blondierten Striihnen wurden intensiv mir destilliertem Wasset gewaschen, getrocknet und in einem klimatisierten Raum aufbewahrt. D auerwe llver suche Eine 1 M Thioglykols2urel Ssung wurde mir 0,5% Carbopol angedickt und mir verdiinntem Ammoniak ein ph-wert von 9,0 eingestellt. Mir Hilfe eines Flachpinsels wurde das Gel auf die Haarstriihnen gebracht, 5 min einwirken gelassen und danach unter der Trockenhaube wiihrend 20 min bei 54øC getrocknet. Die so reduzierten Humanhaarstriihnen wurden gespiilt, danach in einer 3- und 6%igen H20=-L Ssung - ebenfalls angedickt mir 0,5% Carbopol-Gel - bei ph 3,0 w2hrend 5, 10, 15 bzw. 20 min bei 54øC oxidleft, gut gespiilt und getrocknet. F rbeversuche Mittels eines Flachpinsels wurden auf 2 g Humanhaarstriihnen entsprechende Mengen von Standard-Haarf2rbel Ssungen aufgetragen und 1 min einwirken gelassen. Diese vorbehandelten Striihnen wurden danach mir 3- bzw. 6%igen H O -L Ssungen - angedickt mir 0,5% Carbopol-Gel und eingestellt auf ph 5,0 - bestrichen und w2hrend 5, 10, 15 bzw. 20 min bei 54 øc getrocknet, anschliebend daran gut gespiilt und erneut getrocknet. Bestimmung der schwe/blhaltigen 4minos uren Der Cystingehalt der Proben wurde polarographisch an der intakten Faser (10), der Cysteingehalt nach Kurzzeithydrolyse colorimetrisch besfimmt (5). Aus salzsauren Totalhydrolysaten wurde der Cysteins iuregehalt durch Niedervoltelektrophorese besfimmt (4). Dazu wurden jewells 0,5 g Ausgangsmaterial ben&igt. Von jeder Probe wurden vier Bestimmungen durchgefifhrt, der h Schste bzw. niedrigste Wert verworfen und das Mittel aus den Wetten der verbleibenden 3 Proben gebildet.

4 794 JOURNAL OF THE SOCIETY OF COSMETIC CHEMISTS Bestimmung der.41kalilb'slichkeit Proben zu 0,5 g wurden mir 50 ml 0,1 N Natronlauge w ihrend 60 min bei 66 øc behandelt. AnschlieBend daran wurden die Proben dutch einen Glas- filterriegel (Porosit it 1) filtriert, neutral gewaschen, mir verdfinnter Essigs iure anges iuert, erneut neutral gewaschen und danach 2 Stdn bei 105 øc getrocknet und zurfickgewogen. Parallel zur Einwaage wurde eine Feuchtigkeitsbestimmung durchgeffihrt. Dazu wurden mg des Ausgangsmaterials eingewogen, w ihrend 2 Stdn bei 105 øc getrocknet, 1 Std im Exsikkator abgekfihlt und zurfickgewogen. Bei der Einwaage wurde die Menge an adsorptiv gebundenem Wasset abgezogen. Der Gewichtsverlust in Prozent wird als Differenz zwischen dem Trockengewicht der Proben vor und nach der Behandlung bestimmt. Von jeder Probe wurden 3 Bestimmungen durchgeffihrt, der h6chste bzw. niedrigste Weft verworfen und das Mittel aus den zwei verbleibenden Wetten gebildet (3). ERGEBNISSE Die verschiedenen Faserproteine, wie Wolle, Mohair, Humanhaar, unterscheiden sich in ihren chemischen und physikalischen Eigenschaften. Insbesondere zeigen sich gewisse Unterschiede bei den verschiedenen L6slich- keitstesten zwischen Wolle und Mohair einerseits und Humanhaar anderer- seits. Nicht nut die hier zur Diskussion stehende Alkali16slichkeit zeigt abweichende Werte z.b. gegenfiber Merinowolle, sondern auch die gesondeft zu besprechende Hamstoff-Bisulfit- (11) und Perameisens iure- Ammoniak16slichkeit (12) ffihren bei den verschiedenen Faserproteinen zu unterschiedlichen Wetten. Andererseits mub gesagt wetden, dab innerhalb verschiedener Humanhaarsortenut geringe Unterschiede bei der Alkali- 16slichkeit festzustellen sind. Diese Untersuchungen mfibten allerdings auf weltere Humanhaare unterschiedlicher Herkunft ausgedehnt wetden, urn ein endgfiltiges Urteil fiber diesen Befund abgeben zu k6nnen. f ber den EinfluB des Faserdurchmessers von Wolle auf die Alkali16slichkeit wurde bereits berichtet. Dabei wurde festgestellt, dab eine Beziehung zwischen der Feinheit und der Alkali16slichkeit besteht, da reinere Wolltypen eine h6here Alkali16slichkeit aufweisen als gr6bere Wollen (13). Aufgrund der vorliegenden Ergebnisse kann allerdings angenommen wetden, dab die Feinheit des Humanhaares keinen EinfluB auf die Alkali16slichkeit ausfibt, da ffir L6slichkeitsuntersuchungen in jedem Fall ein Haargemisch mir unterschiedlichen Durchmessem der Einzelhaare zur Anwendung gelangt.

5 DIE ALKALILOSLICHKEIT 795 In 7'abelie I sind einige der wichtigsten Daten verschiedener Faserproteine aufgezeigt. Ein Vergleich dieser Werte zeigt eindeutig, dab Humanhaar nicht nur hinsichtlich des Faserdurchmessers, sondern insbesondere im Cystingehalt und damit im Quervernetzungsgrad sich von den anderen Faserproteinen unterscheidet. Diese Tatsachen sowie die h6here Kristallinit2t und die Pigmentation des Humanhaares dtirften u. a. daftir verantwortlich sein, dab die Ergebnisse von L6slichkeitstesten bei Wolle und Humanhaar nicht miteinander verglichen werden k6nnen. Bei der oxidativen Behandlung von Faserproteinenimmt in Abh2ngigkeit von der Einwirkungszeit, der Temperatur und dem ph-wert der Cystingehalt ab und der Cysteins2uregehalt zu. In umfangreichen Untersuchungen wurde nun allerdings festgestellt, dab die Summe aus verbleibendem Cystin und gebildeter Cysteinsiiure derart behandelten Proben in den seltensten Fiillen der unbehandelten Probe entspricht (9). Aus diesera Grunde wurde in der Folge auf die Bestimmung des Cystingehaltes verzichtet. Es soll nur der resultierende Cysteins2uregehalt im Verh21tnis zur Alkali16slichkeit diskutiert werden. Tabelle Kenndaten verschiedener Keratinfasern I Faserprotein Durchmesser (/ m) s (%) Cyatin OtMol/g) Alkali- 16slichkeit (%) Merinowolle Lincolnwolle Mohair Humanhaar braun Humanhaar grau Humanhaar schwarz 21,0 3,42 458,0 16,0 38,5 3,58 478,0 13,0 33,5 3,16 435,0 12,0 80,0 5,36 709,0 6,0 71,0 4,95 660,0 5,0 66,0 5,11 685,0 5,0 76,0 4,83 648,0 7,0 58,0 5,30 710,0 6,0 90,0 5,08 678,0 5,0 88,0 5,22 700,0 5,0 110,0 5,03 672,0 6,0 In einer ersten Untersuchungsreihe wurden Humanhaare in w ibriger L6sung, in einer gelf6rmigen Zubereitung und mittels einer Haarfestiger- 16sung blondiert. Das Ausgangshaar zeigte eine Alkali16slichkeit von 6,0 % bei einem Cysteins2uregehalt von 45#Mol/g. Die ermittelten Werte sind in Tabe//e II wiedergegeben. Von gewissen Schwankungen abgesehen besteht eine gute Korrelation zwischen der Alkali16slichkeit und den Cysteinsiiure- werten.

6 796 JOURNAL OF THE SOCIETY OF COSMETIC CHEMISTS Tabelle II Alkali16slichkeiten und Cysteins iurewerte unterschiedlich blondierter Humanhaare H=O=- Flotte 1:10 Carbopol-Gel Konzentration Zeit CySOaH Alkali- CySOaH Alkali- (%) (min) 1/Sslichkeit 16slichkeit (/tmol/g) (%) (/tmol/g) (%) Haarfestiger-L6sung CySOaH Alkali- 16slichkeit QtMol/g) (%) 3, ,0 7,0 53,0 7,0 73,0 7, ,0 8,0 75,0 8,0 77,0 8, ,0 10,0 90,0 8,0 88,0 8, ,0 10,0 110,0 9,0 96,0 9,0 6, ,0 10,0 102,0 9,0 114,0 9, ,0 12,0 120,0 10,0 128,0 10, ,0 12,0 130,0 11,0 152,0 13, ,0 14,0 146,0 13,0 175,0 14,0 % ,0 11,0 160,0 12,0 116,0 9, ,0 12,0 176,0 12,0 136,0 11, ,0 15,0 220,0 16,0 140,0 11, ,0 18,0 236,0 18,0 165,0 12,0 In einer zweiten Untersuchungsreihe wurde Humanhaar dauergewellt und danach ebenfalls die Alkaii16slichkeit sowie der Cysteins iuregehalt bestimmt. Das zu 14,3% reduzierte Haar wurde in Abh ingigkeit von der Zeit mit 3 und 6% Wasserstoffperoxid bei ph 3,0 reoxidiert, wodurch der Cysteingehalt auf den urspriinglichen Weft absank. Gleichzeitig stieg abet der Cysteins iuregehalt von 45/tMol/g im Ausgangshaar auf ein Mehrfaches an, was direkt dutch die quantitative Analyse des Oxidationsproduktes und in- direkt dutch die Alkali16slichkeit bewiesen wurde. Die Werte sind in Tabelle III angefiihrt. Interessant ist dabei, dab die Cysteinylreste selbst nach einer oxidativen Behandlung nicht vollst indig in Cystinylreste zu iiberfiihren sind. Die freien, nicht oxidierbaren Sulfhydrylgruppen miissen k ifigartig geschiitzt sein, wodurch sie der Einwirkung von Wasserstoffperoxid entzogen sind. In einer dritten Untersuchungsreihe wurden vier verschiedene Humanhaartypen permanent gef irbt. Neben handelsiiblichen Oxidationsbasen gelangten 3 und 6% H.O. enthaltende Gele zur Anwendung, die 5, 10, 15 und 20 min bei 54øC auf dem Haar belassen wurden. Diese nicht praxistibliche Trocknungstemperatur wurde gew ihlt, um bessere Unterscheidungsm6glichkeiten hinsichtlich der Alkali16s!ichk½it zu gew ihrl½istcn. Bei den

7 DIE ALKALILOSLICHKEIT 797 Tabelle III Alkali16slichkeiten und Cysteins iurewerte dauerverformter Humanhaare Hv, Ov,-Konzentration Zeit CySOaH Alkali16slichkeit CySH (%) (rain) (t Mol/g) (%) ( Mol/g) 3, ,0 10,0 30, ,0 13,0 26, ,0 15,0 18, ,0 15,0 13,0 6, ,0 10,0 30, ,0 11,0 30, ,0 14,0 24, ,0 15,0 20,0 Typen 1 und 2 handeke es sich um blondierte Humanhaare, die dunkelbraun bzw. blond gef irbt wurden. Bei den Typen 3 und 4 handeke es sich um braunes, unbehandeltes Humanhaar, das schwarzbraun bzw. schwarz gef irbt wurde. Die Alkali16slichkeit und die Cysteins iurewerte sind in Tabelk IV zusammengefabt. Aus dieser Tabelle ist unter anderem ersichdich, dab bei einer resultierenden Alkali16slichkeit der Cysteins iuregehalt durchaus in gewissen Grenzen schwanken kann. Diese Schwankungen sind immer dann zu berficksichtigen, wenn Aussagen fiber den Quervernetzungsgrad anhand der Alkali16slichkeit zu machen sind. DISKUSSION Alle in den oben skizzierten Versuchen ermittelten Alkali16slichkeiten sind in Abh ingigkeit vom entsprechenden Cysteins iuregehalt der Abb., p. 799, graphisch dargestellt. Diese Zusammenfassung ist gerechtfertigt, da die Einzeldarstellung der entsprechenden Werte der blondierten, der verformten und der oxidativ gef irbten Haare den gleichen linearen Anstieg ergeben, obwohl bei diesen drei Operafionen ganz verschiedene Effekte erzielt werden. Diese Graphik zeigt jedenfalls eindeufig, dab eine enge Beziehung zwischen der Alkali16slichkeit und dem Cysteins iuregehalt besteht, so dab direkt aus den L6slichkeitswerten auf den Cysteins uregehalt geschlossen werden kann. Zu berticksichtigen ist dabei allerdings, dab bei einer vorgegebenen Alkali- 16slichkeit der korrespondierende Cysteins iurewert bis zu 10% vom Mittelwert abweichen kann. Diese Schwankungen sind aufgrund der Analysenfehler einzukalkulieren; sie beeintr ichtigen j edoch keineswegs die Aussagekraft der Methode.

8 798 JOURNAL OF THE SOCIETY OF COSMETIC CHEMISTS

9 DIE ALKALILOSLICHKEIT o (.D 100 5O ,.3 Atkatiti6stichkeit [%] Abh ingigkeit der Alkali16slichkeit vom Cysteins iuregehalt mir Wasserstoffperoxid behandelter Haarproben Die in schwach alkalischem Milieu ablaufenden Blondierungsprozesse bewirken eine Zerst6rung des Melanins. Gleichzeitig mir diesem Vorgang finder abet auch ein unerwiinschter Angriff des Wasserstoffperoxids auf die Cystinbindungen start, der zu ihrer Aufsprengung und zur Ausbildung yon CysteinsAureresten fiihrt. Von den drei hier durchgefiihrten Blondierungsreihen ist nut die mir der gelf6rmigen Zubereitung yon Interesse, da w ibrige L6sungen nicht praxisgerecht sind und Blondierungen auf Haarfestigerbasis nut bei sogenannten Aufhellungsfestigern - die dutch eine verz6gerte Oxidation witken - Anwendung finden. Betrachtet man bei den Blondierungsversuchen neben dem Anstieg der Alkali16slichkeit bzw. der Erh6hung des Cysteins iuregehaltes noch den erreichten Aufhellungseffekt, so ist ersichtlich, dab mir 3 % Wasserstoffperoxid enthaltenden Zubereitungen keine sichtbaren Blondierungseffekte zu erzielen sind. Selbst bei einer Einwirkungsdauer yon 60 min - was in der Praxis nicht zu realisieren ist - ist die Naturfarbe des Haares noch erhalten,

10 8O0 JOURNAL OF THE SOCIETY OF COSMETIC CHEMISTS obwohl die Alkalil/Sslichkeit bereits yon 6 % im Ausgangshaar auf 9 % im behandelten Haar angestiegen ist. Unter Beriicksichtigung der bei dieset Arbeit vorgegebenen Temperarut und ph-wert-bedingungen sind daher nut die Einfliisse erh/shter Wasserstoffperoxidkonzentrationen bei kurzer Einwirkungsdauer und die daraus resultierenden Alkalil/Sslichkeiten zu diskutieren. Dabei ist festzustellen, dab eine Aufhellung yon einer vorgegebenen hellbraunen Haarfarbe nach dunkelblond mir 6 % Wasserstoffperoxid bei 54øC wihrend 30 min Einwirkungszeit zu erzielen ist. Dadurch steigt die Alkalil/Sslichkeit yon 6% auf 10% unter gleichzeitiger Zunahme des Cysteinsiuregehaltes yon 45 auf 120/ Mol/g. Eine Aufhellung bis zu hellblond bewirkt - bei einer Behandlung mir 9 % Wasserstoffperoxid wihrend 30 min - hingegen eine Verdoppelung der L/Sslichkeit bzw. eine Vervierfachung des Cysteins/iuregehaltes. Daraus ist zu folgem, dab neben der Relation Alkalil/Sslichkeit zu Cysteins/iuregehalt auch eine Beziehung zwischen der erzielten Blondierung und der Alkalil/Sslichkeit besteht, so dab anhand einer,,blondskala" die Alkalil/Sslichkeit dann abzusch/itzen ist, wenn die entsprechende L/Sslichkeit des Ausgangshaares bekannt ist. Ausgehend yon der Nuance des Referenzmusters vermittelt diese Skala ferner einen guten Oberblick, welche Aufhellungseffekte bei den entsprechenden Blondierbedingungen zu erzielen sind. Geherell ist jedenfalls zu sagen, dab die Alkalil/Sslichkeit ideal dafiir geeignet ist, Formulierungen fiir Blondierungen und deren EinfluB auf das Humanhaar in der Praxis zu beurteilen bzw. zu vergleichen. Obwohl es sich bei der Dauerverformung um einen klassischen Reduktions-Oxidationsvorgang handelt, ist auch die Alkalil/Sslichkeit ein gutes MaB fiir ihre sachgem/ibe Durchfiihrung. Dabei interessiert na dich prim fir der erzielte Reduktionsgrad, nach der Oxidation der verbleibende Cysteingehalt - als MaB fiir eine m/sglichst quantitative Reoxidation- sowie der Cysteins iuregehalt als MaB der oxidierten Cystinyl- bzw. Cysteinylreste. Auch hierbei kann man anhand der Alkalil/Sslichkeit auf den Cysteins/iuregehalt der entsprechenden Probe schlieben, der nicht nut ein Kriterium fiir eine unsachgem/ibe Reoxidation ist, sondern dariiber hinaus AufschluB gibt, wieviel Cystinylreste nicht mehr fiir eine nachfolgende Reduktion zur Verfiigung stehen. hnlich komplex sind die Vorg/inge zur permanenten Firbung der Haare, da dabei entscheidend die Oxidation der Farbbasen und der Ausfall und die lntensitit der Nuance unter anderem yon der Einwirkungszeit der Wasserstoffperoxidl/Ssungen abh/ingig sind. Dennoch interessiert neben dem rein Eirberischen Aspekt auch bier der gleichzeitige Angriff auf die Cystinbin-

11 DIE ALKALILOSLICHKEIT 801 dungen, dessen Urnfang dutch die Bestimmung der AlkalilOslichkeit ermittelt werden kann. Zusammenfassend ist zu sagen, dab es sich bei der Alkalil Sslichkeit um eine ideale Schnellmethode zur Bestimmung chemischer und physikalischer Veriinderungen am Humanhaar - hervorgerufen dutch Oxidationsmittel - handelt. Als Kritik ist allerdings anzuftihren, dab diese Methode an eine gewisse Probemenge gebunden ist. Bei Routineuntersuchungen im Laboratorium diirfte dies iramet zu realisieren sein, bei der Beurteilung von Haarveriinderungen, die dutch unsachgemibe Behandlung dutch den Friseur entstanden sind, diirfte es hingegen nicht iramet m Sglich sein, die entsprechenden Haarmenge herbeizuschaffen. Fiir diesen Fall ist unseres Erachtens die Cysteinsiiurebesdmmung dutch Ionenaustausch-Chromatographie die Methode der Wahl. Zur Methodik der Alkalil Sslichkeit ist zu sagen, dab sie von der t3berlegung ausgeht, dab eine Keratinfaser um so st irker in alkalischenl Ssungen quillt und auch Substanzverlust erleidet, der letztlich entscheidend fiir die Beurteilung der chemischen Ver inderungen an den Keratinfraktionen ist, je geringer der Quervernetzungsgrad und je gr SBer der Gehalt an anionischen Gruppen im Keratinverband ist. Sie beriicksichtigt nicht die wihrend der Alkalieinwirkung an den vorhandenen intermediiiren Oxidationsprodukten des Cystins bzw. Cysteins vor sich gehenden Umwandlungen (14) (15). Sie beriicksichtigt ebenfalls nicht einen eventuellen Lanthioningehalt in der Ausgangsprobe, der zu einer zus itzlichen Vernetzung des Keratins und damit zu Fehlschliissen fiihren kann (16). ZUSAMMENFASSUNG Humanhaar wurde in AbNingigkeit von der Zeit und der Wasserstoffperoxidkonzentration blondiert, dauergewellt und oxidativ gef irbt. Von die- sen unterschiedlich behandelten Proben wurden die Alkali16slichkeit sowie der Cysteins iuregehalt bestimmt und beide Werte graphisch dargestellt. Es zeigte sich, dab eine Erh6hung des Cystdns iuregehalts logischerweise eine Erh6hung der Alkali16slichkeit bewirkt. Da dieset Anstieg linear verl iuft, kann daraus indirekt auf den Cysteins iuregehalt geschlossen wetden. Da der Cysteins iuregehalt andererseits als das wichtigste Kriterium ftir den Zustand eines Humanhaares angesehen wetden kann, ist deshalb die ]3estimmung der Alkalil Sslichkeit eine ideale Methode zur Bestimmung von Humanhaarver indemngen dutch Oxidationsmittel. Ausgehend yon einem Cystingehalt des unbehandelten Humanhaares von 709 / Mol/g bedcutet dne Alkalil Sslichkeit von 16%, dab sich dutch Oxidationsprozesse

12 802 JOURNAL OF THE SOCIETY OF COSMETIC CHEMISTS ca. 220/ Mol/g Cysteins ure gebildet haben, somit ca. 15 % der vorhandenen Cystinbindungen oxidiert sind und so fiir eine Dauerwellung z. B. nicht mehr zur Verfiigung stehen. Um mir Hilfe der Alkalil Sslichkeit definierte Aussagen machen zu k Snnen, ben Stigt man insgesamt ca. 1,0 g der zu untersuchenden Haarprobe, w hrend die Cysteins urebestimmung dutch Niedervoltelektrophorese 0,3-0,5 g bzw. dutch Ionenausmusch-Chromatographie 5 mg an Untersuchungsmaterial errordeft. LITERATUR (1) Harris, M., and Smith, A. L., J. Res. nat. Bur. Standards 17, 577 (1936). (2) Zahn, H., in,,lvollkunde", 2. Auflage, H. Doehner und H. Reumuth (Herausgeber), Verlag P. Parey, Berlin 1964, p (3) IWTO-4-60 (1966), International Wool Secretariat, London. (4) Ziegler, K., Forschungsber. Land Nordrhein-lVestfalen, Nr. 1275, (5) Meichelbeck, H., Hack, A. G., und Sentlet, Chr., Z. ges. Textilind. 70, 242 (1968). (6) Freytag, H., Parfimerie u. Kosmet. 41, 403 (1960); ib. 43, 201 (1962); ib. 53, 2, 32 (1972). (7) Freytag, H., J. Soc. Cosme/. Chemists 11, 555 (1960); ib. 15, 667 (1964). (8) Freytag, H., Aesthet. Med. 11, 278 (1962). (9) Eriemann, G. A., und Beyer, H., J. Soc. Cosmet. Chemists 22, 795 (1971). (10) Leach, S. J., Austral. J. Chem. 13, 547 (1960). (11) Lees, K., and Elsworth, F. F., Proc. Intern. lvool Text. Res. Conf C, Part 2, 363, Australia. (12) Thompson, E. O. P., and O'Donnell, I. J., AustraL J. BioL Sci. 12, 282 (1959). (13) Wibaux, G., Mazingue, G. et van Overblke, M., Bull. Inst. Text. France 87, 61 (1960). (14) Savige, W. E., and Maclaren, J. A., The Chemistry qf Organic Su.lfur Compounds, Pergamon Press, Vol. 2, 367 (1966). (15) Robbins, C., J. Soc. Cosmet. Chemists 22, 339 (1971). (16) Zahn, H., Chimia (Aarau, Schweiz) 15, 378 (1961).

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