백모 염모제에는 합성염료인 p-페닐렌디아민(p-phenylenediamine)이 주로 사용된다. 이 염료는 인체에 발암성, 접촉성 알레르기와 세포독성 등의 부작용이 있는 것으로 알려지면서 이를 대체하기 위한 다양한 종류의 염료들이 연구되고 있다. 합성염료인 p-페닐렌디아민을 대체할 수 있는 천연염료 기반의 염모제 연구가 활발하게 진행되고 있지만 선명한 색상, 내구성, 염색 시간에 한계가 있어 금속성 매염제가 함께 사용된다. 하지만 금속성 매염제가 첨가된 염모제를 빈번하게 사용하면 금속 성분이 체내에 축적되어 독성을 유발할 수 있다. 따라서 본 연구에서는 염모제를 개발하기 위해 사용한 ...
백모 염모제에는 합성염료인 p-페닐렌디아민(p-phenylenediamine)이 주로 사용된다. 이 염료는 인체에 발암성, 접촉성 알레르기와 세포독성 등의 부작용이 있는 것으로 알려지면서 이를 대체하기 위한 다양한 종류의 염료들이 연구되고 있다. 합성염료인 p-페닐렌디아민을 대체할 수 있는 천연염료 기반의 염모제 연구가 활발하게 진행되고 있지만 선명한 색상, 내구성, 염색 시간에 한계가 있어 금속성 매염제가 함께 사용된다. 하지만 금속성 매염제가 첨가된 염모제를 빈번하게 사용하면 금속 성분이 체내에 축적되어 독성을 유발할 수 있다. 따라서 본 연구에서는 염모제를 개발하기 위해 사용한 도파민은 인간을 비롯해 다양한 동물의 중추신경계에서 발견되는 신경전달물질로 알려진 도파민(dopamine)은 폴리도파민(polydopamine)으로 중합되면 검은색을 띠어 표면을 흑갈색으로 코팅하는 효과가 있다. 도파민과 그 중합체인 폴리도파민 모두 생체유래 물질로 생체적합성이 우수하다. 도파민이 폴리도파민으로 중합되어 물체 표면을 코팅하는데 오랜 시간이 소요되기 때문에 염모제로써 활용하기에 어려운 점이 있다. 따라서 천연가교제로써 알려진 제니핀(genipin)을 사용하여 도파민이 중합하면서 도파민과 모발 사이를 빠르게 가교하는 효과를 주어 염색효과를 더 높이고자 하였다. 최적의 염색 조건을 찾기 위해 pH, 도파민과 제니핀의 첨가 함량, 염색 시간에 대한 조건별 염색 효과를 평가하였다. 염색 조건인 pH 5.5에서 pH 9.5로 pH가 증가함에 따라 염색된 모발의 색상은 청록색에서 검은색으로 변하였다. 색차계로 측정한 CIE L*a*b* 표색계의 L* 값은 명도를 의미하는데, pH 8.5 염색 조건에서부터 L* 값이 15.54±0.82로 평형 값을 나타내며 낮게 측정되었다. 도파민과 제니핀 (도파민/제니핀)을 기반으로 하는 염색제는 도파민 또는 제니핀만을 사용하여 염색한 경우보다 L* 값이 2.52배, 2.39배로 검게 모발을 염색하였다. 제니핀의 첨가량이 증가함에 따라 모발 색상은 연녹색-청록색-검은색으로 염색되었고, 도파민의 함량에 따른 모발 색상은 청록색-검은색을 띠었다. pH 8.5 조건의 Tris-HCl 완충용액에서 8 mg/mL의 도파민과 4 mg/mL의 제니핀을 동시에 모발에 적용하였을 때, 상용화된 시판용 흑모제와 유사한 염색 효과를 보였고 40분 이내에 모발이 검은색으로 염색되었다. 최적의 염색 조건인 pH 8.5에서 8 mg/mL의 도파민과 4 mg/mL의 제니핀으로 40분 동안 염색한 모발은 30회의 반복 세정과정에도 염색된 색상이 탈색되지 않고 유지되었다. 도파민/제니핀 염모제는 HaCaT 세포에 100 μg/mL 까지 처리하였을 때 세포독성이 없는 것으로 나타났다. 이러한 결과는 도파민/제니핀을 사용한 염색 방법이 기존의 염모제에서 부작용을 일으키는 합성염료, 과산화수소, 금속성 매염제, 강알카리제 등을 대체할 수 있으며 기존의 백모 염모제와 동등한 염색 효과를 보였다. 본 연구에서 제시한 도파민/제니핀 기반의 염모제는 기존의 합성 염모제를 대체할 수 있는 안전하고 효과적인 염모제로써, 모발 착색에 대한 염색 소재뿐만 아니라 코팅 기술로도 광범위하게 응용이 가능할 것으로 기대된다.
백모 염모제에는 합성염료인 p-페닐렌디아민(p-phenylenediamine)이 주로 사용된다. 이 염료는 인체에 발암성, 접촉성 알레르기와 세포독성 등의 부작용이 있는 것으로 알려지면서 이를 대체하기 위한 다양한 종류의 염료들이 연구되고 있다. 합성염료인 p-페닐렌디아민을 대체할 수 있는 천연염료 기반의 염모제 연구가 활발하게 진행되고 있지만 선명한 색상, 내구성, 염색 시간에 한계가 있어 금속성 매염제가 함께 사용된다. 하지만 금속성 매염제가 첨가된 염모제를 빈번하게 사용하면 금속 성분이 체내에 축적되어 독성을 유발할 수 있다. 따라서 본 연구에서는 염모제를 개발하기 위해 사용한 도파민은 인간을 비롯해 다양한 동물의 중추신경계에서 발견되는 신경전달물질로 알려진 도파민(dopamine)은 폴리도파민(polydopamine)으로 중합되면 검은색을 띠어 표면을 흑갈색으로 코팅하는 효과가 있다. 도파민과 그 중합체인 폴리도파민 모두 생체유래 물질로 생체적합성이 우수하다. 도파민이 폴리도파민으로 중합되어 물체 표면을 코팅하는데 오랜 시간이 소요되기 때문에 염모제로써 활용하기에 어려운 점이 있다. 따라서 천연가교제로써 알려진 제니핀(genipin)을 사용하여 도파민이 중합하면서 도파민과 모발 사이를 빠르게 가교하는 효과를 주어 염색효과를 더 높이고자 하였다. 최적의 염색 조건을 찾기 위해 pH, 도파민과 제니핀의 첨가 함량, 염색 시간에 대한 조건별 염색 효과를 평가하였다. 염색 조건인 pH 5.5에서 pH 9.5로 pH가 증가함에 따라 염색된 모발의 색상은 청록색에서 검은색으로 변하였다. 색차계로 측정한 CIE L*a*b* 표색계의 L* 값은 명도를 의미하는데, pH 8.5 염색 조건에서부터 L* 값이 15.54±0.82로 평형 값을 나타내며 낮게 측정되었다. 도파민과 제니핀 (도파민/제니핀)을 기반으로 하는 염색제는 도파민 또는 제니핀만을 사용하여 염색한 경우보다 L* 값이 2.52배, 2.39배로 검게 모발을 염색하였다. 제니핀의 첨가량이 증가함에 따라 모발 색상은 연녹색-청록색-검은색으로 염색되었고, 도파민의 함량에 따른 모발 색상은 청록색-검은색을 띠었다. pH 8.5 조건의 Tris-HCl 완충용액에서 8 mg/mL의 도파민과 4 mg/mL의 제니핀을 동시에 모발에 적용하였을 때, 상용화된 시판용 흑모제와 유사한 염색 효과를 보였고 40분 이내에 모발이 검은색으로 염색되었다. 최적의 염색 조건인 pH 8.5에서 8 mg/mL의 도파민과 4 mg/mL의 제니핀으로 40분 동안 염색한 모발은 30회의 반복 세정과정에도 염색된 색상이 탈색되지 않고 유지되었다. 도파민/제니핀 염모제는 HaCaT 세포에 100 μg/mL 까지 처리하였을 때 세포독성이 없는 것으로 나타났다. 이러한 결과는 도파민/제니핀을 사용한 염색 방법이 기존의 염모제에서 부작용을 일으키는 합성염료, 과산화수소, 금속성 매염제, 강알카리제 등을 대체할 수 있으며 기존의 백모 염모제와 동등한 염색 효과를 보였다. 본 연구에서 제시한 도파민/제니핀 기반의 염모제는 기존의 합성 염모제를 대체할 수 있는 안전하고 효과적인 염모제로써, 모발 착색에 대한 염색 소재뿐만 아니라 코팅 기술로도 광범위하게 응용이 가능할 것으로 기대된다.
Due to the increase in the elderly population, various hair dyes for gray hairs have been wildly researched and investigated. p-Phenylenediamine, a synthetic dye, is the most commonly used as a coloring agent to dye gray hair up to now. However, since p-phenylenediamine has serious unwanted side eff...
Due to the increase in the elderly population, various hair dyes for gray hairs have been wildly researched and investigated. p-Phenylenediamine, a synthetic dye, is the most commonly used as a coloring agent to dye gray hair up to now. However, since p-phenylenediamine has serious unwanted side effects such as carcinogenesis, allergic contact dermatitis, and cell cytotoxicity. A lot of research has been conducted to develop a new dye that can replace the synthetic hair dyes. Recently, colorants derived from nature have been spotlighted as a hair dye.However, the natural colorants for dyeing gray hair black have some limitations such as fast bleaching, poor durability, long dyeing time, and the requirement of heavy metal as a mordant. The metallic mordants, which are required for dyeing using natural hair colorants, could be accumulated in the tissue of the body, resulting in inducing toxicity.
In this study, dopamine and genipin were employed as a colorant to dye gray hairs. Whether the dopamine and genipin dye can reduce dyeing time, improve durability, and elevate biocompatibility was investigated. Dopamine is a neurotransmitter found in the central nervous system. Polydopamine polymerized from dopamine has the potential to readily stain solid surfaces dark-brown color. However, staining of solid surfaces using polydopamine requires a long time and has difficulties to apply as a hair dye. To overcome these drawbacks, genipin was employed in the dopamine-based hair dyeing system because it can efficiently induce crosslinking between polydopamine and hair.
Hair dyeing was conducted by using the aqueous solution containing dopamine hydrochloride and genipin. Briefly, dopamine hydrochloride (40 mg) was dissolved in 5 mL of 50 mM Tris-HCl buffer (pH 5.5, 6.5, 7.5, 8.5, and 9.5) and then genipin (20 mg) with the desired concentration was added into the dopamine solution. Then, 0.2 g of gray hair (5 cm) was soaked in the dopamine-genipin solution, and then dyeing processes were performed at room temperature. After a desired time, the dyed hair samples were washed with ultrapure water from three times and dried in air.
The gray hairs dyed with dopamine/genipin-based hair dye (DGHD) as a novel hair colorant was characterized by usingcolorimeter, scanning electron microscope (SEM), ultraviolet-visible (UV-Vis) spectrophotometer, and attenuated total reflection (ATR)-Fourier transform infrared (FTIR) spectrometer. Furthermore, the MTT assay was employed to assess in vitro cell cytotoxicity of DGHD against human epithelial keratinocyte cell line (HaCaT).
According to the increase of pH from 5.5 to 9.5, the colors of hairs by DGHD were changed from green to black. Furthermore, an L* value in CIEL*a*b* color coordinates, which means brightness, tended to gradually decrease with change of pH from 5.5 to 8.0. The lowering L* value of the dyed hair reached an equilibrium at pH 8.5. The L* value of the dyed hair at pH 8.5 was 15.54±0.82. When DGHD was used for dyeing of gray hairs, L* value showed 2.52 or 2.39 time higher than dopamine only or genipin only was used for the dyeing. According to the increase of genipin content in DGHD, the colors of gray hairs were changed from light green to dark green or black. Furthermore, the colors of gray hairs were changed from blue green to black when dopamine content increased in DGHD. When 8 mg/mL of dopamine and 4 mg/mL of genipin was added in the solution at pH 8.5 (Tris-HCl buffer) to dye gray hairs, the color of the hairs rapidly changed to black color than those cases of other pH conditions. The hair surface was covered with the pigment of DGHD. The CIE L*a*b* values of the gray hairs dyed with DGHD were significantly lowered compared to the use of dopamine only or genipin only. The a * value of the gray hairs dyed with DGHD increased according to increase of the amounts of dopamine. Furthermore, the gray hairs dyed with DGHD showed negative b * values. The color of the gray hairs dyed with DGHD was almost unchanged despite washing more than 30 times with a commercial shampoo. DGHD did not show cytotoxic in HaCaT cells up to 100 μg/mL of concentration. In conclusion, it can be suggested that DGHD is could be as a new hair dye that can replace existing products because it can dye gray hair under mild conditions without the aid of other chemical dyes, metallic mordants, or strong alkaline agents.
Due to the increase in the elderly population, various hair dyes for gray hairs have been wildly researched and investigated. p-Phenylenediamine, a synthetic dye, is the most commonly used as a coloring agent to dye gray hair up to now. However, since p-phenylenediamine has serious unwanted side effects such as carcinogenesis, allergic contact dermatitis, and cell cytotoxicity. A lot of research has been conducted to develop a new dye that can replace the synthetic hair dyes. Recently, colorants derived from nature have been spotlighted as a hair dye.However, the natural colorants for dyeing gray hair black have some limitations such as fast bleaching, poor durability, long dyeing time, and the requirement of heavy metal as a mordant. The metallic mordants, which are required for dyeing using natural hair colorants, could be accumulated in the tissue of the body, resulting in inducing toxicity.
In this study, dopamine and genipin were employed as a colorant to dye gray hairs. Whether the dopamine and genipin dye can reduce dyeing time, improve durability, and elevate biocompatibility was investigated. Dopamine is a neurotransmitter found in the central nervous system. Polydopamine polymerized from dopamine has the potential to readily stain solid surfaces dark-brown color. However, staining of solid surfaces using polydopamine requires a long time and has difficulties to apply as a hair dye. To overcome these drawbacks, genipin was employed in the dopamine-based hair dyeing system because it can efficiently induce crosslinking between polydopamine and hair.
Hair dyeing was conducted by using the aqueous solution containing dopamine hydrochloride and genipin. Briefly, dopamine hydrochloride (40 mg) was dissolved in 5 mL of 50 mM Tris-HCl buffer (pH 5.5, 6.5, 7.5, 8.5, and 9.5) and then genipin (20 mg) with the desired concentration was added into the dopamine solution. Then, 0.2 g of gray hair (5 cm) was soaked in the dopamine-genipin solution, and then dyeing processes were performed at room temperature. After a desired time, the dyed hair samples were washed with ultrapure water from three times and dried in air.
The gray hairs dyed with dopamine/genipin-based hair dye (DGHD) as a novel hair colorant was characterized by usingcolorimeter, scanning electron microscope (SEM), ultraviolet-visible (UV-Vis) spectrophotometer, and attenuated total reflection (ATR)-Fourier transform infrared (FTIR) spectrometer. Furthermore, the MTT assay was employed to assess in vitro cell cytotoxicity of DGHD against human epithelial keratinocyte cell line (HaCaT).
According to the increase of pH from 5.5 to 9.5, the colors of hairs by DGHD were changed from green to black. Furthermore, an L* value in CIEL*a*b* color coordinates, which means brightness, tended to gradually decrease with change of pH from 5.5 to 8.0. The lowering L* value of the dyed hair reached an equilibrium at pH 8.5. The L* value of the dyed hair at pH 8.5 was 15.54±0.82. When DGHD was used for dyeing of gray hairs, L* value showed 2.52 or 2.39 time higher than dopamine only or genipin only was used for the dyeing. According to the increase of genipin content in DGHD, the colors of gray hairs were changed from light green to dark green or black. Furthermore, the colors of gray hairs were changed from blue green to black when dopamine content increased in DGHD. When 8 mg/mL of dopamine and 4 mg/mL of genipin was added in the solution at pH 8.5 (Tris-HCl buffer) to dye gray hairs, the color of the hairs rapidly changed to black color than those cases of other pH conditions. The hair surface was covered with the pigment of DGHD. The CIE L*a*b* values of the gray hairs dyed with DGHD were significantly lowered compared to the use of dopamine only or genipin only. The a * value of the gray hairs dyed with DGHD increased according to increase of the amounts of dopamine. Furthermore, the gray hairs dyed with DGHD showed negative b * values. The color of the gray hairs dyed with DGHD was almost unchanged despite washing more than 30 times with a commercial shampoo. DGHD did not show cytotoxic in HaCaT cells up to 100 μg/mL of concentration. In conclusion, it can be suggested that DGHD is could be as a new hair dye that can replace existing products because it can dye gray hair under mild conditions without the aid of other chemical dyes, metallic mordants, or strong alkaline agents.
AI-Helper
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.