Химики сделали устойчивую краску для волос из черной смородины

Biodiversity Heritage Library

Британские химики разработали технологию, с помощью которой можно получить нетоксичную краску для волос из черносмородинового жмыха, который остается после выдавливания из ягод сока. Краска имеет сине-фиолетовый цвет и не смывается даже после 12 циклов мытья головы с использованием шампуня, пишут ученые в Journal of Agricultural and Food Chemistry.

Для получения краски для волос в современной косметической промышленности, как правило, используются синтетические органические вещества, полученные, например, из каменноугольной смолы. Всего в состав устойчивой краски, которая держится на волосах в течение долго времени, входит три основных компонента: это ароматические амины (обычно анилины) с дополнительной гидрокси- или аминогруппой, связывающее вещество (обычно это тоже ароматическое вещество с двумя электрон-донорными группами в мета-положении) и окислитель. Основной красящий компонент этой смеси — ароматический амин. Изначально он бесцветный, но приобретает окраску после связывания с волосом и окисления. Согласно результатам исследований, многие из тех аминов, которые используются в красках для волос сейчас, могут быть токсичными и являются канцерогенами. Как правило, опасное влияние этих веществ удается подавить, однако вопрос поиска новых, более безопасных веществ остается открытым.

Британские химики из Лидского университета под руководством Ричарда Блэкбёрна (Richard S. Blackburn) предложили в качестве красящего компонента краски для волос использовать антоцианы — растительные пигменты, которые придают плодам, цветам и листьям красную, фиолетовую или синюю окраску. Эти вещества нетоксичны и многие из них образуют прочную связь с белками. Однако из-за повышенной чувствительности к параметрам окружающей среды получать такие вещества из природного сырья достаточно тяжело. Тем не менее, несколько источников таких пигментов все же существует, и один из них — черносмородиновый жмых — смесь кожуры и косточек черной смородины, которая остается после выдавливания из ягод сока и обычно просто выбрасывается. Именно жмых ученые и предложили использовать для получения пигментов для краски.

С помощью экстракции химики выделили из жмыха смесь антоцианов (основных компонента в смеси было четыре), которые имеют цвет от красно-фиолетового до синего в зависимости от кислотности среды. С помощью спектрометрических исследований ученые показали, что эти антоцианы хорошо адсорбируются на поверхность волоса, в том числе за счет образования агрегатов из нескольких молекул.

После успешных адсорбционных опытов ученые перешли непосредственно к получению краски для волос согласно стандартной процедуре. Полученная в результате смесь имела кислую реакцию, из-за чего хиноидное основание красителя находилось в форме аниона с красно-фиолетовой окраской. Однако после нанесения краски на волос анион взаимодействует с положительно заряженными группами, переходит в нейтральной среде в незаряженное состояние, а цвет красителя при этом становится более синим (с максимумом основного пика около 580 нанометров).

Авторы работы отмечают, что в природе достаточно мало пигментов синего цвета и большинство из них имеют синюю окраску за счет координации ионов металлов. Однако антоцианы, выделенные из черной смородины, имеют синюю окраску только за счет ароматических элементов в структуре молекулы.

Устойчивость связи красителя с волосами ученые проверили, многократно помыв их с использованием шампуня. Оказалось, что краска довольно устойчива, и после 12 циклов с волос смывается только 10 процентов. Ученые отмечают, что такая высокая устойчивость краски с течением времени подтверждает результаты предыдущих исследований, в которых отдельно изучалась возможность образования химической связи между белками и антоциановыми пигментами.

Для сравнения подобную процедуру ученые провели и с виноградом, однако в достаточном количестве получить из него вещества, подходящие для получения краски для волос, не удалось. Авторы работы отмечают, что предложенная ими технология получения краски для волос (хоть и не самого распространенного цвета) позволяет делать безопасную косметику фактически из отходов, которые сейчас просто выбрасываются.

Жмых от черной смородины — далеко не первый необычный материал, который предлагают использовать в качестве краски для волос. Например, совсем недавно химики получили темную краску из оксида графена. Такая краска не только окрашивает волосы в темный цвет, но еще и служит антистатиком. До этого исследователи разработали краску для волос из термохромных пигментов, которая может менять цвет в зависимости от температуры окружающей среды.

Александр Дубов

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl+Enter.