(57)【要約】【課題】毛髪内部における製剤の拡散状態を定量的に測定しうる方法を提供すること。【解決手段】還元剤で処理が施された毛髪をその直径方向に切断した断片を染料で染色した後、その切断面における吸光度を顕微分光光度計で測定することを特徴とする毛髪への還元剤の浸透度の測定方法。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
還元剤で処理が施された毛髪をその直径方向に切断した断片を染料で染色した後、その切断面における吸光度を顕微分光光度計で測定することを特徴とする毛髪への還元剤の浸透度の測定方法。
【請求項２】
切断した断片の厚さが、１〜６０μｍである請求項１記載の測定方法。
【請求項３】
還元剤が、チオグリコール酸、チオ乳酸およびシステインからなる群より選ばれた少なくとも１種である請求項１または２記載の測定方法。
【請求項４】
染料が、酸性染料または塩基性染料である請求項１〜３いずれか記載の測定方法。
【請求項５】
染料が、メチレンブルーである請求項１〜３いずれか記載の測定方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、毛髪への還元剤の浸透度の測定方法に関する。さらに詳しくは、例えば、毛髪にパーマネント処理を施すための第１剤の有効成分として使用されている還元剤の毛髪への浸透度を定量的に測定しうる方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
毛髪のパーマネント処理は、第１剤によるケラチン繊維の−Ｓ−Ｓ−結合の切断、および第２剤による再結合を巧みに利用したものであり、美容業界を中心に広く普及している。特に、チオグリコール酸、Ｌ−システインなどの還元剤は、第１剤の有効成分として使用されており、毛髪内部に浸透しウェーブを形成するという機能を発現することから、一般に広く使用されている。
【０００３】
したがって、より優れた毛髪のパーマネント処理用製剤を開発するうえにおいては、この製剤に使用されている有効成分の毛髪における内部拡散挙動を明確に把握することが重要である。
【０００４】
従来、製剤の有効成分の毛髪における内部拡散挙動を測定する方法として、あらかじめ、ヨウ素で染色した毛髪（白髪）にチオグリコール酸で処理を施した毛髪の断面のヨウ素の消失を顕微鏡で観察することにより、製剤の浸透度を評価するヨウ素消失率測定法が知られている（例えば、非特許文献１参照）。
【０００５】
しかしながら、このヨウ素消失率測定法には、毛髪における製剤の浸透度を目視によって判断することができるものの、毛髪内部における製剤の拡散挙動を定量的に測定することができないという欠点がある。
【０００６】
【非特許文献１】
井上ら「コスメティックス・アンド・トイレトリーズ（Ｃｏｓｍｅｔｉｃｓ    ＆Ｔｏｉｌｅｔｒｉｅｓ）］」１１１  （１９９６）  ｐ．３３−３９
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、前記従来技術に鑑みてなされたものであり、毛髪内部における製剤の拡散状態を定量的に測定しうる方法を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
すなわち、本発明は、還元剤で処理が施された毛髪をその直径方向に切断した断片を染料で染色した後、その切断面における吸光度を顕微分光光度計で測定することを特徴とする毛髪への還元剤の浸透度の測定方法に関する。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明の毛髪への還元剤の浸透度の測定方法は、還元剤で処理が施された毛髪をその直径方向に切断した断片を染料で染色した後、その切断面における吸光度を顕微分光光度計で測定することを特徴とする。
【００１０】
還元剤としては、例えば、チオグリコール酸、チオ乳酸、システイン、Ｎ−アセチルシステイン、システアミン、チオ尿素、硫酸ナトリウムなどの一般にパーマネント処理の際に使用されている第１剤に用いられているものなどが挙げられるが、本発明は、かかる例示のみに限定されるものではない。なお、これらの還元剤は、それぞれ単独でまたは２種以上を併用することができる。これらの還元剤のなかでは、チオグリコール酸、チオ乳酸およびシステインからなる群より選ばれた少なくとも１種が好ましく、チオグリコール酸および／またはＬ−システインがより好ましい。
【００１１】
還元剤は、通常、水溶液で用いることができる。水溶液における還元剤の濃度は、特に限定がないが、通常、１〜１０％程度である。還元剤水溶液のｐＨは、有効なウェーブ効率を得る観点およびパーマネント・ウェーブ承認基準を満足させる観点から、４〜１０であることが好ましい。ｐＨの調整には、例えば、モノエタノールアミンなどのアミノアルコール；リジン、アルギニンなどの塩基性アミノ酸；炭酸ナトリウム、炭酸水素ナトリウムなどの炭酸塩；水酸化ナトリウムなどのアルカリ金属水酸化物；アンモニア、モルホリンなどを用いることができる。
【００１２】
本発明に使用しうる毛髪としては、例えば、黒髪、白髪、ブロンズ毛、ブリーチした毛髪などの頭髪などが挙げられるが、本発明は、かかる例示のみに限定されるものではない。なお、後述する吸光度の測定を容易ならしめる観点から、毛髪として白髪を用いることが好ましい。
【００１３】
毛髪の還元処理は、例えば、毛髪を還元剤水溶液に浸漬することによって行うことができる。
【００１４】
本発明の毛髪への還元剤の浸透度の測定方法には、このようにして還元剤で処理が施された毛髪が用いられる。
【００１５】
還元剤で処理が施された毛髪は、その直径方向に切断される。毛髪の切断には、例えば、ライカ（ＬＥＩＣＡ）  社製、品番：ＣＭ１８００  などを用いることができる。切断された毛髪の断片の厚さは、後述する吸光度の測定の利便性を考慮して、１〜６０μｍ、好ましくは４〜２０μｍである。なお、毛髪の切断に先立って、毛髪の切断を容易に行うために、例えば、ポリビニルアルコールなどの樹脂で凍結包埋し、毛髪を固定した後に、毛髪を切断してもよい。
【００１６】
切断された毛髪には、染料による染色が行われる。染料としては、酸性染料および塩基性染料のいずれを用いることもできる。
【００１７】
酸性染料としては、例えば、アマランス、タートラジン、オレンジＩ、オレンジＩＩ、ナフトールブルーブラックなどが挙げられる。塩基性染料としては、例えば、メチレンブルー、ローダミンＢ、マラカイトグリーン、オーラミン、マジェンタ、ビスマルクブラウン、メチルバイオレット、クリスタルバイオレットなどが挙げられる。
【００１８】
染料の中では、染色性の観点から、塩基性染料が好ましく、メチレンブルーがより好ましい。
【００１９】
染料による染色は、例えば、染料の水溶液を剪断された毛髪の切断面に滴下することによって行うことができる。染料の水溶液の濃度は、１〜１０００ｐｐｍ程度であればよい。
【００２０】
染色に要する時間は、その染料の種類や温度などによって異なるので一概には決定することができないが、通常、３０秒間〜１０分間程度である。
【００２１】
染色が行われた毛髪の切断面における吸光度の測定は、顕微分光光度計を用いて行うことができる。顕微分光光度計としては、例えば、オリンパス光学工業（株）製、商品名：オリンパスダブルビーム顕微分光光度計ＤＭＳＰ−ＩＩ  などを用いることができる。
【００２２】
なお、吸光度を測定する際の光線の波長は、用いられる染料の種類などによって異なるので一概には決定することができない。例えば、酸性染料としてオレンジＩＩを用いる場合、吸光度を測定する際の光線の波長は、好ましくは４２０〜５３０μｍ、より好ましくは４６０〜５２０μｍである。また、塩基性染料としてメチレンブルーを用いる場合、吸光度を測定する際の光線の波長は、好ましくは５８０〜６９０μｍ、より好ましくは６４０〜６７５μｍである。
【００２３】
還元剤による還元処理が進行している部分にはより多くの染料で着色しているため、染色された毛髪の吸光度は、その部分で高い値となる。このように、本発明の測定方法によれば、還元剤の浸透度は、染料で染色された毛髪の吸光度を指標として具体的に数値で表されるため、染色された毛髪の浸透度を定量的に測定することができる。
【００２４】
また、顕微分光法で得られる吸収スペクトル（ＭＳＰスペクトル）から、還元剤の毛髪内の拡散プロフィルを得ることにより、そのプロフィルがフィック（Ｆｉｃｋ）型の場合には、見かけ上の拡散係数を求めることができ、還元剤の毛髪への浸透速度を知ることができる。
【００２５】
【実施例】
次に、本発明を実施例に基づいてさらに詳細に説明するが、本発明はかかる実施例のみに限定されるものではない。
【００２６】
実施例１〜２
（１）  毛髪
毛髪として、平均直径６５μｍの中国人白髪を用いた。
【００２７】
（２）  還元剤水溶液
還元剤水溶液として、６．０％チオグリコール酸水溶液（以下、ＴＧという）または７．８％Ｌ−システイン水溶液（以下、ＣＹＳという）を用いた。アンモニアを用いて各水溶液のｐＨが９となるように調整した。なお、ＴＧを用いた場合を実施例１とし、ＣＹＳを用いた場合を実施例２として、以下の操作を行った。
【００２８】
（３）  還元された毛髪の作製
毛髪を２５℃で５分間、浴比１５倍で前記（２）  の各還元剤水溶液に浸漬した後、この還元剤水溶液から毛髪を取り出し、１分間水洗をし、室温にて乾燥させ、還元剤で処理された毛髪を得た。
【００２９】
（４）  試料の作製
前記（３）  で得られた還元剤で処理された毛髪をポリビニルアルコールで凍結包埋し、ミクロトーム〔ライカ（ＬＥＩＣＡ）  社製、品番：ＣＭ１８００  〕を用いて直径方向に厚さが１０μｍとなるように切断し、試料を作製した。
【００３０】
（５）  顕微分光光度スペクトル（ＭＳＰスペクトル）の測定
前記（４）  で得られた試料をスライドガラス上にのせ、５０ｐｐｍメチレンブルー水溶液を試料上に滴下し、室温で１分間放置して染色した。その後、試料上にカバーガラスを載置し、顕微分光光度計〔オリンパス光学工業（株）製、商品名：オリンパスダブルビーム顕微分光光度計ＤＭＳＰ−ＩＩ  〕を用いてその切断面における吸光度を以下の測定条件下で測定した。
【００３１】
ＴＧ処理によって得られたＭＳＰ  スペクトルを図１に示す。図１は、毛髪に浸透したＴＧをメチレンブルーで染色した試料について、毛髪表面から内部方向へスキャニングしたＭＳＰ  スペクトルを示す図である。
【００３２】
〔測定条件〕
・光源：タングステンランプ
・測定スポット径：５μｍ
・測定波長：６６４μｍ
・試料スキャン速度：５μｍ／分
・チャート速度：２０ｍｍ／分
【００３３】
図１に示された結果から明らかなように、還元処理が施された毛髪を染料で染色した後、その毛髪の顕微分光光度を測定した場合には、毛髪内部における還元剤の浸透度を、吸光度という指標で定量的に把握することができることがわかる。
【００３４】
（６）  拡散プロフィルの作成
ＭＳＰ  スペクトルにおいて、毛髪の界面付近においては、包埋剤中の水と毛髪の屈折率の違いによるベッケラインの影響により、疑似スペクトルが発生する。このため、より正確なＭＳＰ  スペクトルを得るため、以下の操作を行った。
【００３５】
すなわち、波長６６４ｎｍで測定したＭＳＰ  スペクトルから、メチレンブルーの吸収の影響がない波長４３０ｎｍで同様にして測定したＭＳＰ  スペクトル（疑似スペクトル：図１中の破線）を差し引くことにより、ＴＧの毛髪内における正確な拡散プロフィルを得た。また、ＣＹＳについても同様の操作を行うことにより、ＣＹＳの毛髪内における正確な拡散プロフィルを得た。その結果を図２に示す。
【００３６】
図２に示された拡散プロフィルの結果から、表１に示すように還元剤の正確な浸透距離がわかるとともに、用いた還元剤の拡散挙動もわかる。すなわち、ＴＧは、典型的なフィック（Ｆｉｃｋ）型を示し、ＣＹＳは、典型的な非フィック（Ｆｉｃｋ）型を示すことがわかる。
【００３７】
【表１】
2004170142.tif 000002
【００３８】
（７）  拡散係数の算出
また、拡散プロフィルがフィック（Ｆｉｃｋ）型を示す場合は、見かけ上の拡散係数（Ｄ）を求めることができる。すなわち、図２に示されたＴＧの結果から、以下に示す俣野の式（１）  （Ｊａｐａｎ  Ｊ．  Ｐｈｙｓ．，  ８，  １０９（１９３２），  Ｓｅｎ−Ｉ  Ｇａｋｋａｉｓｈｉ，  ３７，  Ｔ−１０３  （１９８１））  と唐沢らの式（２）  （Ｓｅｎ−Ｉ  Ｇａｋｋａｉｓｈｉ，  ３７，  Ｔ−１０３  （１９８１））  を用い、相対濃度２０％、３０％、４０％、５０％、６０％、７０％または８０％の各濃度における拡散濃度の平均値より算出した。
【００３９】
【数１】
2004170142.tif 000003
【００４０】
なお、式（１）  および式（２）  において、Ｄｃ＝ｃ１は濃度ｃ１での拡散係数、ｘは表面からの距離、ｔ  は還元剤の拡散時間、ｃ０およびｃ  はそれぞれ表面（ｘ＝０）および距離ｘ  における濃度、  Ｃは相対濃度、βおよびγは可変の計算パラメーターを示す。
【００４１】
次に、上記とは異なるＴＧ処理が施された毛髪を用いて前記操作を４回行い、ＴＧの見かけ上の拡散係数を求めた。その結果を表２に示す。
【００４２】
【表２】
2004170142.tif 000004
【００４３】
表２において、見かけ上の拡散係数（Ｄ）が大きいほど、還元剤の毛髪への浸透速度が速いことが示される。したがって、拡散プロフィルがフィック（Ｆｉｃｋ）型で得られた還元剤については、相対的な浸透速度を知ることができる。
【００４４】
比較例１
実施例１において、前記（３）  で得られた還元された毛髪の代わりに、還元処理が行われていない毛髪を用いた以外は、実施例１と同様にして試料を作製した。次に、得られた試料上に、５０ｐｐｍメチレンブルー水溶液を試料上に滴下し、室温で１分間放置して染色した。染色された試料の染色の状態を光学顕微鏡で観察した。その結果を図３に示す。なお、写真の倍率は図示されている。
【００４５】
比較例２〜３
実施例１で得られた還元処理が５分間行われた試料（比較例２）および実施例２で得られた還元処理が５分間行われた試料（比較例３）を光学顕微鏡で観察した。その結果をそれぞれ図４および図５に示す。なお、写真の倍率は図示されている。
【００４６】
図３〜５に示された結果から、還元剤による処理が施されていない場合には（（図３）、染料で染色されておらず（比較例１）、また還元剤による処理が施された場合には（図４〜５）、その還元処理が施された部分が染料で染色されることがわかる（比較例２〜３）。
【００４７】
しかしながら、その還元処理が施された程度は、染料による染色の濃淡の程度を目視によって判断するだけであるから、還元剤の浸透度を具体的に測定することが困難であるのみならず、その浸透度を定量的に測定することができないことがわかる。
【００４８】
【発明の効果】
本発明の毛髪への還元剤の浸透度の測定方法によれば、毛髪内部における還元剤の拡散挙動を定量的に測定することができる。また、本発明によれば、得られたＭＳＰ  スペクトルからフィック（Ｆｉｃｋ）型の拡散プロフィルが得られた場合には、見かけ上の拡散係数も求めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明の実施例１で得られたチオグリコール酸処理が施され、その切断面をメチレンブルーで染色された毛髪断面におけるＭＳＰ  スペクトルを示す図である。
【図２】図２は、実施例１〜２で得られた還元処理が施され、その切断面をメチレンブルーで染色した毛髪断面における拡散プロフィルを示す図である。
【図３】図３は、比較例１で得られた還元処理が施されていない毛髪断面における光学顕微鏡写真である。
【図４】図４は、比較例２で得られたチオグリコール酸処理が施され、メチレンブルーで染色された毛髪断面における光学顕微鏡写真である。
【図５】図５は、比較例３で得られたシステイン処理が施され、メチレンブルーで染色された毛髪断面における光学顕微鏡写真である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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