Post on 23-Jun-2020
Kamila Borowczyk
Katedra Chemii Środowiska
Wydział Chemii, UŁ
Łódź, 15.06.2016
2
PRZYDATKI
SKÓRY
keratyna
3
WŁOS – nitkowaty, zrogowaciały, wyspecjalizowany wytwór naskórka,
występujący wyłącznie u ssaków, na powierzchni ich skóry. Zbudowane
z białka - twardej, spoistej keratyny obecnej w ilości od 65% do 95%.
K. Kowalski, Ssaki, zarys teriologii, Warszawa, Wydawnictwo Naukowe PWN, 1971.
J. Homann - eignes Bild, Domena publiczna, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=1407026
Najważniejszym aminokwasem wchodzącym
w skład keratyny włosa jest cysteina.
Cysteina w swojej budowie zawiera grupę tiolową
(–SH), dzięki której możliwe jest tworzenie
mostków siarczkowych (disiarczkowych).
Ilość i ułożenie mostków siarczkowych decyduje
o kształcie włosa, nadając mu formę loków, bądź
odpowiadając za ich prosty charakter. Włos powiększony 200 razy.
4
Molekularna struktura keratyn
5 K. Kowalski, Ssaki, zarys teriologii, Warszawa, Wydawnictwo Naukowe PWN, 1971.
Włosy wyrastają z zagłębień
skóry, zwanych mieszkiem
włosowym, do którego podstawy
przyczepiony jest mięsień
przywłosowy.
Do tego kanału uchodzą przewody
gruczołów łojowych. Lejkowate
ujście mieszka włosowego jest
widoczne na skórze jako por.
6 Franbourg A, Leroy F. The Science of Hair Care. Taylor Francis Group. LLC 2005.
Kostanecki W. Choroby włosów. PZWL 1979
• Osłonka zbudowana jest z płaskich, zachodzących na siebie komórek - łusek.
• Funkcją łusek jest ochrona włosa przed czynnikami środowiskowymi oraz
zapobieganie nadmiernej utracie wody.
• Stan osłonki włosa odpowiada za jego gładkość, tendencję do
elektryzowania, łatwość w rozczesywaniu oraz połysk.
Przekrój włosa. Łuski tworzące osłonkę włosa.
7
anagen - faza wzrostu – trwa od 2 do 7 lat, wzrost nowego włosa,
faza ta obejmuje 80-85% wszystkich włosów terminalnych
telogen –
faza spoczynku –
trwa od 2 do 4 miesięcy.
W tym czasie martwy
włos zostaje wypchnięty
przez ten nowo rosnący.
Przyjmuje się, że włosy
rosną 1cm ± 0,2cm w
ciągu miesiąca.
katagen – faza przejściowa – trwa od kilku dni do 2 tygodni, włos
obumiera
8
Kolor włosów zależy od:
• czynników dziedzicznych
• klimatu
• rasy
• ilości barwnika - melaniny:
eumelanina – ton,
feomelanina – odcień.
Siwienie włosów następuje w wyniku nagromadzenia H2O2 ,
substancji naturalnie obecnej w organizmie.
H2O2 utlenia pigmenty (melanina) zawarte w rdzeniu włosa.
Nie ma leku na siwienie, to kiedy zaczynamy siwieć
jest zapisane w naszym kodzie genetycznym.
Przedwczesne siwienie – niedobór witaminy B12 lub
zaburzenia czynności tarczycy – możliwa suplementacja.
Miedź, kwas foliowy, czy kwas para-aminobenzoesowy
(PABA) odpowiadają za wytwarzanie barwnika włosów.
9
Produkty kosmetyczne przeciw siwieniu nie odwracają
procesu, ani go nie zatrzymują.
Szampony zawierają naturalne pigmenty roślinne.
Produkty kosmetyczne przeciw siwieniu działają
na zasadzie przyciemniania włosów.
… a srebrna tuba… wyciągi roślinne: Krameria triandra
Sarothamnus scoparius, Juglans regia, bogate w
fitopigmenty, które przy regularnym stosowaniu
powodują stopniowe przyciemnienie włosów.
10
11
12
• Giętkość i elastyczność
• Zdolność pochłaniania
wody
• Odporność na czynniki mechaniczne, biologiczne
i chemiczne
13
K. Kowalski, Ssaki, zarys teriologii, Warszawa, Wydawnictwo Naukowe PWN, 1971.
CC BY-SA 3.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=970568
U człowieka włosy zachowały się głównie:
• na głowie,
• w dołach pachowych,
• na kończynach górnych i dolnych
• w miejscach intymnych.
Najmniejsze włosy, tzw. meszek,
występuje prawie na całej powierzchni
skóry. Wyjątek stanowią:
• wewnętrzna strona dłoni,
• spód stopy
• wargi.
14
Włosy zachowują pamięć o stanie naszego organizmu.
15
Dieta
Leki
Skażenie środowiska
Tytoń
Używki
Antydoping
16
•Monitorowanie zmian w żywieniu, wykrywanie niedożywienia przez porównanie stosunku izotopów ciężkich do lekkich.
•Farmakoterapia padaczki, gdzie stwierdzono korelację pomiędzy wielkością dziennej dawki karbamazepiny i fenobarbitalu, a zawartością tych leków w segmentach włosów o długości 1 cm; [1 cm na 1 miesiąc].
•Badania epidemiologiczne - monitorowanie skażenia środowiska i narażenia pracowników na ekspozycję na związki występujące przy produkcji aluminium, kładzeniu nawierzchni dróg, spalaniu paliw kopalnych, w transporcie.
•Nieinwazyjna metoda oznaczania we włosach nikotyny (czasami też jej metabolitu - kotyniny), która jest wiarygodnym markerem pasywnej ekspozycji na tytoń w grupie biernych palaczy.
•Badanie włosów matek i noworodków na obecność amfetaminy i kokainy.
•Testy na zawartość kokainy, THC lub amfetaminy u osób na terapii odwykowej lub podejrzanych o stosowanie niedozwolonych używek.
•W badaniach antydopingowych analizuje się substancje, które mają bezpośredni wpływ na wyniki uzyskiwane w trakcie zawodów sportowych.
17
* Melanina jest jednym z miejsc
wiązania kortyzolu we włosach.
• Keratyna ma większe powinowactwo do
związków zasadowych tj. kokaina,
nikotyna i morfina.
• Keratyna w mniejszym stopniu wiąże się
ze związkami o charakterze kwaśnym np.
Δ9-tetrahydrokanabinolami (THC), czy
kwasem acetylosalicylowym.
18
Chroniczny
stres
Medycyna
kliniczna
Medycyna sądowa
Testy kierowców
Monitoring
pracowników
Antropologia
19
Pobranie próbki i dekontaminacja
Przemycie rozpuszczalnikiem organicznym lub wodnym
Homogenizacja
Pulweryzacja w młynku kulowym, pocięcie
Ekstrakcja analitów / hydroliza
Inkubacja z rozpuszczalnikami np. MeOH, MeCN, HCl, NaOH, PB, H2O
Derywatyzacja
Analiza
HPLC-UV, HPLC-FLD,
GC-MS-MS 40
90
140
0 2 4 6 8 10
20
Grupa analitów Analit macierzysty
Narkotyki kokaina, amfetamina, metamfetamina,
tetrahydrokanabinole, morfina
Leki
kortykosteroidy np. beklometazon, prednizon,
nandrolon, ketamina, tramadol , metadon,
fentanyl, skopolamina, citalopram, fluoksetyna,
benzodiazepiny np. diazepam, lorazepam,
lormetazepam, oxazepam, terazepam,
Związki endogenne kortyzol, tyroksyna, lipidy, testosteron,
epitestosteron,
Pierwiastki śladowe Cr, Hg, As
Alkohole etanol
Dym tytoniowy nikotyna, kotynina
Pestycydy 1,1,1-trichloro-2,2-bis(p-chlorofenylo)etan,
polichlorowane bifenyle
Ograniczenia
analizowania
włosów
Możliwości
analizowania
włosów
21
22
Włosy od czasów najdawniejszych przyciągały
i odpychały swą dwuznacznością.
.
Na Rusi dziewczęta nosiły długi warkocz, który przykrywał kręgosłup i tym samym ochraniał - centra energetyczne
umiejscowione wzdłuż kręgosłupa.
Warkocz był symbolem zjednoczenia życiowych sił świata i symbolem dobrobytu.
W Chinach i Japonii warkocze
to symbol męskości i waleczności.
Warkocz w kulturze słowiańskiej oznaczał panieństwo. Ludowy obrzęd weselny - oczepiny, polegał na ścięciu warkocza i włożeniu czepca.
Włosy ostrzyżone do gołej skóry to przypadłość więźniów, poborowych i zakonników – ludzi poddanych surowym
regułom i dyscyplinie.
Ogolona głowa, zakonna tonsura - symbolem ofiary.
W starożytności śródziemnomorskiej włosy golono niewolnikom, gladiatorom i więźniom.
W starożytnej Grecji obrzęd – obcięcia włosów i poświęcenia ich Heraklesowi.
23
Wolność ma włosy rozpuszczone, a Porządek i Prawo – upięte.
24
Wolność ma włosy rozpuszczone, a Porządek i Prawo – upięte.
Chrystus i jego apostołowie nosili brody, głosili, że są one znakiem pobożności i duchowej mocy.
Luźno opadające, długie niestrzyżone włosy oznaczały męskość i mądrości. Biblia zalecała
mężczyznom, aby nosili włosy „nietknięte brzytwą”.
Długie, luźno opadające, niestrzyżone to oznaka odwagi, siły, mocy i wolności, wojownicy, hippisi.
W długich włosach czarownic była ukryta ich nadprzyrodzona
moc.
Uczeni uważają, że włosy to narzędzie do rozprzestrzeniania
feromonów.
25
Hołd, ofiara, bunt…
Hołd bogini kukurydzy –
Pani Długowłosej.
Włosy, ofiara, podziękowanie, prośba o zdrowie, powodzenie w miłości i sukcesy w interesach.
Włosy, rozpaczy, buntu, poświęcenie.
26
Motyw filmowy…
V jak Vendetta (2005) - Natalie Portman
Wichry namiętności (1994) - Julia Ormond
My Sister's Keeper (2009) - Cameron Diaz
G.I. Jane (1997) - Demi Moore
27
CENTRUM SZKOLENIA POLICJI,
ZAKŁAD SŁUŻBY PREWENCYJNEJ
Legionowo 2015
Subkultury młodzieżowe - KONKURS Bikiniarze
Chuligani
Hippisi
Rastafarianie
Metalowcy
Punki
Skinheadzi (Skini)
Szalikowcy
Dresiarze
Emo
Goci
28
Włos składa się w 80%-85% z keratyny i w 10%-15% z wody,
natomiast pozostałą część stanowią pigmenty, lipidy i minerały.
W oparciu o analizę chemiczną włosy składają się z
50% C, 21% O, 17% N, 6% H i 5% S.
W chwili przyjścia na świat mamy około 1000 mieszków włosowych
na cm2 – ta liczba maleje wraz z wiekiem.
Przeciętnie człowiek traci w ciągu dnia od 40 do 150 włosów.
Przeciętny człowiek ma na głowie od 100 000 do 150 000 włosów.
Założenie: Każdy włos rośnie w tempie 1 cm/miesiąc.
Suma przyrostu wszystkich włosów na głowie to 1 do 1,5 km/miesiąc!
29
Przeciętny pojedynczy włos ma
około 0,1 mm grubości.
Przykładając włosy do linijki
na 1 mm możemy ułożyć aż 10 włosów!
Zdrowy i gruby włos jest w stanie wytrzymać obciążenie
o wadze 160-250 g! Cienki zaledwie 25-40 g.
Założenie: Mamy 100.000 zdrowych włosów na głowie.
Każdy może utrzymać ciężar 100 g.
Razem mogą utrzymać 10 ton!
Mokry, zdrowy pukiel włosów może rozciągnąć się o
30% swojej oryginalnej długości.
30
Pędzle
szczecinowe
Pędzle
sobolowe
Pędzle
z włosia
wiewiórki
Pędzel z wiewiórki ???
31
Szczotka z dzika ???
• nie plącze,
• nie elektryzuje
• nie wyrywa włosów
• ogranicza wypadanie
• nadaje im połysk
• szybko wyczesuje drobne
zabrudzenia
• w kilka sekund pozbywa
się z ubrań włosów,
paprochów
• umożliwia wytworzenie
piany do golenia szybko
i łatwo
32
Znajdź włos - FILM !!!
33
Znajdź włos !!!
34
Znajdź włos !!!
Cysteina – E920
Jesteśmy kanibalami i zjadamy Chińczyków !!! ???
Charakterystyczny dla ssaków wytwór skóry.
Zbudowany z keratyny bogatej w cysteinę.
Kolor determinowany prze melaninę.
Siwienie – powodowane przez H2O2.
Źródło informacji o kondycji zdrowotnej organizmu.
Próbka analityczna poddawana ekstrakcji lub hydrolizie.
Symbol mądrości, siły, odwagi, komunikat społeczny.
Stosowany w różnych produktach codziennego użytku.
35
36
Jak działają na włosy
kwas, zasada, H2O2 ?
37
38
Jak działają na włosy kwas, zasada i H2O2 ?
Wiązanie peptydowe – powstaje w wyniku reakcji kondensacji, która
zachodzi pomiędzy grupą aminową i karboksylową dwóch aminokwasów.
39
Aparatura i odczynniki wykorzystane w doświadczeniu
• Włosy około 5 mg pocięte na odcinki około 1,5 cm
• 6 mol/l HCl
• 1 mol/l NaOH
• 10% H2O2
• H2O
• Pipeta automatyczna
1000 µl
• Ampułki szklane 1 ml
• Palnik gazowy
• Termostat
• Pęseta
Wprowadzenie próbki
włosów i 500 ul roztworu
kwasu, zasady, H2O2 lub
H2O do ampułki szklanej.
Zatopienie ampułki
szklanej w płomieniu
palnika. Zabezpieczenie
odparowaniem roztworu.
Termostatowanie.
Hydroliza kwasowa,
zasadowa w
temperaturze 100 °C.
40
Jak działają na włosy kwas, zasada i H2O2 ?
Reakcją odwrotną do reakcji kondensacji jest reakcja hydrolizy.
Alanina Seryna Alanyloseryna
Seryna Sól sodowa Alaniny Alanyloseryna
CH3
N
NH2
O CH2OH
O
OH
CH3
NH2
O
OHH
3N
CH2OH
O
OHHCl +H2O
++
Cl-
CH3
N
NH2
O CH2OH
O
OH
CH3
NH2
O
ONaNH
2
CH2OH
O
OH
H
++ NaO
H2O
NaOH
41
Jak działają na włosy
kwas, zasada i H2O2 ?
42
H2O2 + 2H+ + 2e- → 2H2O
H2O2 - 2e- → 2O2↑ + 2H+
Jak silny jest Twój włos ?
43
44
Aparatura i odczynniki wykorzystane w doświadczeniu
• Włos długość około 20 cm,
sztuk 1 – pobrany od ochotnika
• Taśma klejąca
• Waga
• Statyw z uchwytem
• Ołówek
• centówki
Pobieranie włosa od
ochotnika.
Włos zawieszony na ołówku.
Przyklejanie kolejno centów
do włosa za pomocą taśmy.
Po rozerwaniu się włosa,
sklejone ze sobą centówki
ważymy i określamy jaką
maksymalną masę był w
stanie utrzymać jeden włos.
Dlaczego spalone włosy pachną
siarką?
45
46
Aparatura i odczynniki wykorzystane w doświadczeniu
• Pukiel włosów, około 1g
• Palnik gazowy
• Szalka Petriego
Pukiel włosów umieścić w szalce.
Na włosy nakierować płomień
palnika.
Po spaleniu scharakteryzować
wyczuwany w pomieszczeniu zapach i
opisać pozostałość próbki po spaleniu.
Jaki jest zapach Twoich włosów ?
47
Produkty reakcji spalenia białek to:
CO2, CO, C, H2O, NO2, NO3, SO2, SO3.
48
49