天然染发剂是今后研究发展方向

    彭喜萍,北京日用化学研究所



    当今人们崇尚自然，目的是为了更安全。近年来法国等国家相继研制了以苏木精为原料的天然染发剂。模仿黑色素生成过程的染发剂研究也在不断发展。但是，仿天然过程的染发剂主要是利用黑色素的前驱体，即多巴酸氧化聚合生成黑色素的过程。

    尽管其研究有了较大的发展，但是由于工艺较难控制染发过程不稳定，较难形成产品，所以这方面的研究仍在不断继续。天然染发剂，新原料染发剂仍是研究发展的方向。

    天然染发剂一般说来，具有毒性低、刺激性小，染成色泽自然等优点。但原料来源困难，色素提取工艺复杂，成本高、染色性能较差等缺点。

    现就按动植物的色素来源作一介绍

    1．胆汁色素

    从乌贼中提取得来的天然黑色素为代表：黑色素有两种：一种叫优黑色素(eumelaniu)，也称真黑色素；另一种是褐色黑色素(pheomelani—U)。前者能使头发染成棕色和黑色。

    目前美国的Mel—Co公司把天然黑色素作为头发染料，它含10％的天然黑色素，是一种棕色溶液(配成产品后)。

    黑色素的提取工艺如下：取墨鱼黑袋，加10份5％氢氧化钠溶液，打碎，离心分离，除去不溶性成份，加3份氯化钠，使蛋白质色素沉析，离心分离。黑色素染发，如配用铁离子洗发液，染色更加牢固。

    2．散沫花

    到目前为止，散沫花是用于染发剂行业的唯一天然原料，它的主要成份是2一羟基，1，4一萘醌。据介绍，散沫花中还有一种靛兰的原料成份。两者合起来可产生黑色染料。

    3．小檗碱色素

    小檗碱色素是从黄檗，黄连、非洲防己根等植物中提取的非洲防己碱，黄连碱，柠檬苷生物碱，染色为黄色，与铁盐作用可染成黄褐色。

    4．姜黄素

    姜黄素是从姜黄中提取的，碱性下染色为鲜红色，酸性时为黄色，生成铁盐时为褐色。

    5．甘菊兰

    愈创木，甘菊中有甘菊兰。甘菊兰染色为兰色。该色不溶于水，溶于油相中。

    6．番红花苷

    从番红花中提取可得番红花苷，染色为鲜红色。

    7．甜菜红

    甜菜红是从甜菜根茎中提取。染色为紫红色。

    8．El柏醇

    从日柏的针树叶中提取的七环化合物。在铁盐作用下为红褐色。可溶于乙醇。

    9．槟榔子

    从槟榔种子中提取得到，萃取物在铁盐作用下染成黑色，兰黑色或红黑色。

    10．槟精

    从老鹳草中提取得到，在铁盐作用下，染成黑褐色。纯品不溶于水，溶于碱液。

    11．芦丁

    从槐树、桉树、荞麦中提取，与铁盐作用为黑褐色。

    12．可可色素

    是一种从Theobroma Cacao种子中提取的褐色色素，主要成份为黄酮，在Fe作用下，染成褐色。

    13．甜辣椒色素

    这是一种类胡罗b素，在铁盐作用下，生成褐色，该染料溶于油中，染色度高。

    14．虫红色素

    这是仙人掌寄生虫所含黄酮醇色素，酸性作用下，染成红色。虫红酸效果与之相似。

    15．焦糖

    糖加热后，脱水分解得到褐色着色料在铁盐存在下，可染成褐色。

    16．玉米色素

    柴木中所含花青素，天竺葵色素等花青苷色素，呈红一紫色。在铁作用下为红褐色。

    17．藻青苷

    螺旋藻、紫菜中所含兰色色素，铁盐作用下，可染成褐色。

    18．红曲色素

    Monasous purpureus中生成的色素，可以染成黑色。

    19．虫胶色素

    介壳中提取虫胶酸，构造为蒽醌，可染成红色。铁盐作用下，可染成黑紫色。

   20．靛染料

   兰靛、槐兰含有兰色色素，酸性下为兰色，碱性下为绿色。铁盐作用下为兰色。

    现举例如下：例一

    用醚、醇液萃取槟榔干燥种子，加水，减压蒸馏。加人乙醚，溶去不溶物，制得槟榔子单宁。

    1g槟榔子单宁中溶人氢氧化钠1g，水50毫升，把毛发浸入其中20分钟，添加FeSO410ml，放置20分钟。与五倍子单宁作对比试验，五倍子单宁为兰紫色，槟榔子单宁与人体头发色泽相近。

    一剂

    槟榔子单宁 2g

    氢氧化钠 2g

    无水亚硫酸钠0．5g

    溶于100ml水中

    二剂

    硫酸亚铁(7个结晶水) 10g

    酸性亚硫酸钠 1g

    溶于100ml水中

    例二

    在3份芦丁中，加97份水，搅拌，加入20份10％氢氧化钠，1份油酸，20份乙醇，十二烷醇聚氧乙烯醚3份，香料0．5份。加50份硫酸亚铁

(7H20)10％ 。取94．2份药液，加入5．8份液化石油气，作为泡沫状染发剂。

    例三

    一剂

    黄柏萃取物 20份

    槟榔子萃取物 36份

    金缕梅萃取物 40份

    氢氧化钠 4份

    二剂

    海藻萃取物 40份

    藻酸钠 2份

    乙醇 10份

    柠檬酸铁 8份

    水 40份

    先将一剂涂于头发，20分钟后涂上B剂，将发染成黑褐色。



    植物一金属染发剂

    这里将着重讨论几种植物一金属型染发剂单宁和苏木精。

    单宁类染发剂

    单宁和多种金属可络性混合化合物可用作染发剂，可根据需要将头发染成各种颜色，且对头发及皮肤无损害，染发效果良好。

    一般说来，对灰白色头发的染色最为普遍，尤其是中年老人。但在美、西欧等国，出于时髦、装扮、化妆等目的，将头发染成黑色以外的颜色已不少见，例

如棕色、浅棕色、黄色或金黄色等已流行起来。单宁和不同金属结合，具有广阔的染色范围。

    一、作为染发剂单宁的分类

    单宁是一种多氧代的苯酚类化合物，是一种从植物中提取的物质，对皮肤和粘膜具有收敛作用。过去单宁被广泛作鞣剂，抗腹泻药以及消炎剂。

    单宁按其化学结构式分类，可分为：

    1．儿茶酚单宁：其分子式中的酚羟基为邻苯二酚型式。

    2．连苯三酚单宁：其分子式中具有连苯三酚结构。

    3．复合型单宁：分子式中具有儿茶酚及连苯三酚的结构，或者是儿茶酚丹宁及连苯三酚丹宁的混合物，这对于色泽选择有更宽余地。

    4．缩合型单宁

    缩合性单宁为儿茶酚酸、表儿茶酚酸等黄烷一3一醇类缩合体，这是经过一定的工艺来制备的。该化合物对人体安全性好，皮肤刺激性极小。据资料报导，利用缩合型单宁，可制成膏剂、霜剂、发油、气溶胶及化妆水等各种剂型的染发用品。

    如果按植物来分，则常用于染发的单宁植物有：

    1．槟榔子单宁

    2．老鹳草单宁

    3．金缕梅单宁

    二、单宁植物萃取液制备

    1．老鹳草植物萃取液

    将老鹳草磨成粉状，由乙醚／水(3／1)对其粉状植物萃取，合并醚层，减压浓缩后，再加入乙醇，再脱色，进一步浓缩，最终得到老鹳草丹宁粉状产物，含量可达90％ 。

    2．槟榔子单宁萃取液

    把槟榔种子磨成粉，用醚及醇萃取之，然后加水洗涤，除去溶剂，制得槟榔子丹宁。

    3．缩合型单宁制备  可见日本专利61～236713

    三、单宁萃取物与金属离子所生成的颜色

    单宁可以和铁、铜、锌、锡、镁、铝等金属离子生成各种颜色。

    连苯三酚单宁 亚铁离子 紫黑色

    连苯三酚单宁 铁离子   棕黑色

    儿茶酸单宁  亚铁离子   棕色

    儿茶酸丹宁  铁离子     深棕色

    儿茶酸丹宁 醋酸锌溶液   浅黄褐色

    老鹳草丹宁 氯化亚锡溶液 褐黄色

    老鹳草丹宁 氯化铜溶液   黄绿色至墨绿色

    儿茶酸丹宁 氯化铜溶液   与单宁浓度有关

    老鹳草丹宁 氯化镁溶液   赤褐色

    儿茶酸丹宁 氯化镁溶液   赤褐色

    老鹳草丹宁 氯化镁溶液   黄褐色

    老鹳草丹宁 氯化铝溶液  黄色至棕色

    儿茶酸丹宁 氯化铝溶液  黄色至棕色



     对于黄种人来说，铁、铜、锌等离子作丹宁染色剂是主要的金属离子。

    四、单宁类染发剂中的其它成份

    单宁类染发剂可以制成膏剂、霜剂、油剂、气溶胶及化妆水等。不同的剂型要求不同的其它成份。

    一般说来，要表面活性剂，油性剂，稳定剂，pH调整剂，防腐剂及香料等。

    配方中加入一些还原性稳定剂，例如亚硫酸钠、亚硫酸氢钠、L一半胱氨酸、L一半胱氨酸盐酸以及抗坏血酸及其衍生物等。

    配方中还可加入一些增强染发性，也可作头发调理剂的阳离子聚合物。例如二甲基二烯丙基氯化铵聚合物，乙烯基吡咯烷酮季按盐聚合物，二甲基二烯丙基胺和丙烯酰胺的共聚物等。

    苏木精是从植物苏木中提取得到的，它是十八世纪以前用来染布的一种植物染料，它的结构式如下：

               

    分子成为C16H14O6

    苏木精氧化后形成氧化苏木精，也称为苏木因，它也是一种天然染发的原料。

    苏木精和苏木因，最佳配方含量为0．01～3％。它可以和浸食子酸，没食子酸异丙酯，丹宁酸、儿茶粉、焦桔酚，甚至氢醌、封苯二酚合用，增强染骚的效果。

    稳定剂可用抗壤血酸，异抗瑕血酸，棕稠酸抗壤血酸酯，抗壤血酸磷酸脂，抗壤血酸安息香酸脂，其用量在0．01～5％之同，使配方的pH值稳定在3—5之同。

    所使用的金属和金属摊子化合物有：Fe粉、羰基络合绒、硫酸绒、氯化绒、氯化铝、硫酸铜等，用量在0．1～5％之两。

    其它如溶剂， 摊子化合物，表面活性剂等。可作染发溶胶使用。

    在日本，赫木精和赫木因都有商品供虑。

    金缕梅单宁在日本作焉偶合骚色剂(配以金属银摊子等作催化氧化剂)作用。

    次外，没食子酸丙酯等也庹泛用于殒骚的染色。