Diferansiyel Taramalı Kalorimetre İle Saç Ürünlerinin Etkilerinin İncelenmesi


Creative Commons License

Uzuner Y. , Şahin Y. M. , Mansuroğlu D. S. , Buluş E.

9. Kozmetik Kongresi, Antalya, Türkiye, 22 - 24 Şubat 2019, ss.11

  • Basıldığı Şehir: Antalya
  • Basıldığı Ülke: Türkiye
  • Sayfa Sayıları: ss.11

Özet

Saç kılları temel olarak dıştan içe kütikül, korteks ve bazen de medulla olmak üzere üç ayrı tabakadan oluşur ve tamamen keratinleşmiş epitel hücrelerinden meydana gelir. Korteks, saç kılının % 50-60 kadarını oluşturur, temel yapısı da mikrofibril çubuklarının birleşiminden metdana gelen makrofibrillerdir (1). Her bir makrofibril daha düzensiz veya amorf yapıdaki bir matriks içindeki filament yapıda proteinlerin yoğun şekilde paketlenmesiyle oluşan, kimyasal olarak daha az sistein içeren microfibrillerden oluşur (2).. Kökünden ucuna kadar saç telinin dışını kaplayan kütikül hücreleri ise 0.3– 0.5 μm kalınlıkta ve 50 μm uzunlukta üst üste gelecek şekilde dizilmiş yassı hücrelerden oluşur, fiziksel ve kimyasal etkenlerden koruyan, görünüşünü ve tribolojik özelliklerini belirleyen katmandır.Saç boyama ve saç rengini açma işlemleri sırasında kullanılan ürünlerin yüksek pH’sı kütikülü şişirerek, diğer kimyasalların penetrasyonuna olanak sağlarken, hidrojen peroksit de disülfit ve peptit bağlarını parçalar ve sistin yapısını bozar (3). 1960’lı yıllardan bu yana araştırmacılar keratinin özelliklerini incelemekte termal yöntemleri kullanmışlar ve diferansiyel taramalı kolorimetre (DSC) bu amaçla yaygınca kullanılagelmiştir. Ancak yapılan araştırmalar her zaman saç kıllarının yapısal değişimlerini açıklamakta yeterli olamamıştır. Bir literatür derleme çalışmasında bu konuya dikkat çekilmiş ve daha önce yapılmış pek çok çalışma incelenmiş, bu tür çalışmaların sonuçlarına dayandırılarak saç bakım ürünleri için yapılan bazı iddiaların doğruluğu sorgulanmıştır (4). Saçın yapısını anlamak üzere yapılan DSC çalışmalarında genellikle “kuru” ve kapalı pan, bazı araştırmacılar tarafından da  “ıslak” ve kapalı pan yöntemi kullanılmıştır.

Bu çalışmada kuru (kapalı, açık ve delik açılmış panların kullanıldığı) ve ıslak DSC yöntemleri ayrı ayrı denenerek saç kıllarının yapısal özelliklerini incelemekte hangi yöntemin daha uygun sonuçlar vereceği araştırılmıştır. Çalışmada Avrupa’lı kadınlardan alınmış kimyasal işlem uygulanmamış saç tutamlarına ve bu tutamların bazılarında saçın rengini açma işlemleri 1,3,5,7 kez tekrarlandıktan sonraki örneklere, ayrı, ayrı kuru ve ıslak DSC yöntemleri uygulanmıştır. Tekrarlanan renk açma işlemlerinin yol açtığı yapısal değişikliklerin tespit edilmesi için yöntem uygunluğu araştırılmıştır. Saç tutamları basit bir şampuanla yıkanıp bolca musluk suyu ve distile su ile durulandıktan sonra, yeterli miktarı saç kılları makasla ince, ince kesilerek 5 mg’ı DSC (Hitachi 7000X) ölçüm panları içine alınmıştır. Aluminyum (Al) panlar kuru kapatılarak, açık tutularak veya kapatılmış panlar üzerine delik açılarak kullanılmış veya su içeren kapatılmış çelik panlar ile saç örneklerinin DSC termografları alınmıştır. Farklı pan koşulları dışında yöntemde başka değişiklik yapılmamış, ısıtma hızı 10 K/dakika tutulmuş, azot gazı akımı ise 30 ml/ dakika tutularak endotermik süreç ve entalpi izlenmiştir. Endotermik pik noktaya ulaşıldıktan sonra açılan panlardan alınan saç örnekleri elektron mikroskobu ile de incelenmiştir.Panlar kuru iken yapılan tüm testlerde keratin liflerinin 230-250 ºC arasında görülen endotermik piklerinin literatürde pek çok araştırmacı tarafından da açıklandığı şekilde, keratin liflerinin α-helikslerin oluşturduğu düzenli keratin intermediate filamentlerinin tamamen denaturasyonu olarak açıklanmaktadır. Yaptığımız çalışmada, su içeren panlarla DSC termogramları alındığında pikler çok daha erken sıcaklıklarda görülmüştür (140-160 ºC). Bu yöntemin denature olmadan önce saç tellerinin sıcaklığa bağlı olarak, yapısal olarak uğradığı değişikliği yansıtabildiği düşüncesindeyiz. VH ve BH arasında gözlenen pik sıcaklıklarındaki bariz farklılık,  kozmetik uygulamaları yarattığı değişiklikleri yansıtabileceğini düşünüyoruz. Çalışmalar farklı kozmetik uygulamaların etkisini görmek üzere  sürdürülecektir.

 

Kaynaklar: 1-Wolfram LJ. Human hair: a unique physicochemical composite. J Am Acad Dermatol 2003; 48: S106–S114

2-Akkermans RL, Warren PB. Multiscale modelling of human hair. Philos Trans A Math Phys Eng Sci 2004;362: 1783–1793

3-Ahn H.J. and Lee W. S., An ultrastructural study of hair fiber damage and restoration following treatment with permanent hair dye, Int. J. Dermatol., 2002: 41, 88-92

.4-Wortmann FJ1Springob CSendelbach G, Investigations of cosmetically treated human hair by differential scanning calorimetry in water , J Cosmet Sci.  ,2002:53(4):219-228

.5- Popescu C., Gummer C, DSC of human hair: a tool for claim support or incorrect data analysis,  Int. J Cosmet. Sci, 2016: 38, 433–439.

 

 

 

 

 

 

 

Tablo 1: Kuru, farklı Pan koşulları ile alınan termogramlar , numune 5mg

 Test koşulu

Pik Sıcaklık

Entalpi(mJ/mg)

VH, kuru, kapalı

221,00-222,00

1,55-1,94

VH , kuru, delikli (3)

225,00-225,50

1,75-2,06

VH, kuru , açık

225,30- 225,80

1,08-1,69

BH (1), kuru, kapalı

229,7-231,6

1,83-1,99

BH(1), kuru, delikli

231,1-232,60

1,50-1,81

BH(1) kuru, açık

232.00-232,30

1,18-1,43

BH(7), kapalı

246,3-245,3

1,66-1,95

BH (7), delikli

247,6-248,2

1,12-1,49

BH (7),açık

247,4-248

1,1-1,18