Analysis of water distribution in delipidated human hair by small‐angle neutron scattering (SANS). (21st November 2021)

• Record Type: Journal Article
• Authors: Ishihara, Aya; Tsukamoto, Yoshiaki; Inoue, Hiroyuki; Noda, Yohei; Koizumi, Satoshi; Joko, Kyohei
• Is Part Of: International journal of cosmetic science. Volume 43:Number 6(2021)
• Page Start: 653
• Page End: 661
• Publication Date: 2021-11-21
• Subjects: Cosmetics -- Periodicals; 668.5505
• DOI: 10.1111/ics.12741
• Languages: English
• ISSNs: 0142-5463

Abstract

Abstract: Objective: It is known that damaged hair has a part of its internal structure damaged, and its water absorption and desorption behavior are different. In recent years, it has been reported that internal lipids play an important role in the adsorption and desorption of water to the hair. Therefore, we investigate whether the water distribution in hair and the amount of internal lipids are related. Methods: To investigate the effect of internal lipid on water distribution, we prepare human hair samples with and without a partial lack of internal lipids. Internal lipids have been removed using formic acid. The distribution of D2 O in the hair is investigated using small angle neutron scattering (SANS) under the wet and dry conditions of each hair sample. Results: It is found from the obtained SANS data that formic acid‐treated hairs tended to have fewer 40Å‐sized water clusters that were periodically present along the fibre axis in the wet condition. On the other hand, in the dry condition, there were no differences in water distribution between samples. Conclusion: These observations are believed to have been caused by the reduction of 40Å‐sized water clusters existing on the constituents removed by formic acid treatment, especially the hydrophobic (lipid) constituent tissues. Consequently, it is clarified that internal lipids are deeply involved in the state of water distribution on hair in wet conditions. Abstract : β‐δ junction model of cuticle CMC and water distribution in wet condition(image). Résumé: Objectif: il est de connaissance notoire que les cheveux abîmés présentent une structure interne en partie endommagée et des différences dans leurs propriétés d'absorption et de désorption de l'eau. Ces dernières années, des rapports ont fait état du rôle important joué par les lipides internes dans l'adsorption et la désorption de l'eau sur les cheveux. Par conséquent, nous étudions l'existence d'un lien éventuel entre la répartition de l'eau dans les cheveux et la quantité de lipides internes. Méthodes: pour étudier l'effet des lipides internes sur la répartition de l'eau, nous préparons des échantillons de cheveux humains caractérisés ou non par une carence partielle en lipides internes. Les lipides internes ont été éliminés à l'aide d'acide formique. L'étude de la répartition de D2O dans les cheveux passe par la technique de diffusion de neutrons aux petits angles (SANS), dans les conditions humides et sèches correspondant à chaque échantillon de cheveux. Résultats: les données obtenues par la technique SANS révèlent, pour les cheveux traités à l'acide formique, une tendance moindre aux clusters d'eau de 40 ångströms périodiquement présents le long de l'axe des fibres en condition humide. En revanche, en condition sèche, aucune différence n'a été observée dans la répartition de l'eau entre les échantillons. Conclusion: ces observations auraient pour cause la réduction des clusters d'eau de 40 ångströms présents sur les composants éliminés par le traitement à l'acide formique, en particulier sur les tissus des composants hydrophobes (les lipides). Par conséquent, des précisions ont été apportées sur la forte implication des lipides internes dans l'état de répartition de l'eau sur les cheveux dans des conditions humides.