Organic reagent interaction with hair spatially characterized by infrared microspectroscopy using synchrotron radiation

Abstract

Synopsis The penetration of chemical reagents through human hair after bleaching has been spatially characterized using infrared microspectroscopy (IMS) with a synchrotron source. Chemical imaging of hair cross sections before and after bleaching was achieved with high contrast, using the peptide and lipid mid-infrared vibrational bands which are characteristic of hair. The ability to make images using functional groups as a contrast mechanism can be applied to studies of other chemical groups, if present, in the structure of the hair. As an example we show how the penetration of an organic active reagent in the hair structure can be quantified with a spatial resolution of few microns. These results demonstrate that synchrotron IMS is a powerful tool for characterizing chemical interactions of hair samples with specific cosmetic materials. Résumé La pénétration d'une molécule organique à l'intérieur de cheveux décolorés a été spatialement caractérisée par microspectroscopie infrarouge en utilisant une source de rayonnement synchrotron. Les images en contraste chimique de coupes microtomiques transversales de cheveux ont été obtenues avec un excellent contraste, en utilisant les bandes infrarouges des groupements peptides et lipidiques qui sont caractéristiques de sa structure. La possibilité d'obtenir des images en utilisant les différents groupements fonctionnels présents dans les spectres infrarouges permet d'étudier la répartition d'autres molécules chimiques si elles sont présentes en concentration suffisante dans la structure du cheveu. Cette caractéristique a été utilisée ici pour étudier la pénétration d'une molécule organique à travers la structure du cheveu avec une résolution latérale de quelques microns. Ces résultats démontrent la faisabilité de la microspectroscopie infrarouge par rayonnement synchrotron pour étudier spatialement les interactions entre le cheveu et des produits cosmétiques.