Стабильность макромолекулярной структуры кератинов обусловлена разнообразными взаимодействиями между белковыми цепями и внутри них, удерживающими их вместе. Эти взаимодействия варьируются от ковалентных связей, таких как дисульфидные связи и изопептидные поперечные связи, до более слабых взаимодействий, таких как водородные связи, кулоновские взаимодействия, силы Ван-дер-Ваальса и гидрофобные взаимодействия. Эти взаимодействия зависят от наличия реакционноспособных групп в волокне, а также от их доступности из-за морфологии волокна и молекулярной структуры [42,45].
Водородные связи, хотя и слабые и легко разрушаются водой, являются наиболее распространенными связями в волосах, а межцепочечные водородные связи вдоль полипептидной цепи необходимы для стабильности структуры αкератина. Кулоновские взаимодействия из-за высокого содержания кислотных и основных боковых цепей относительно стабильны в водной среде, но легко разрушаются кислотами или щелочами.
Гидрофобные взаимодействия происходят между неполярными группами вдоль кератина [45].
Дисульфидные связи являются ключом к стабильности кератина. Два соседних цистеина соединяются друг с другом, образуя цистин, образуя мостик между двумя цепями или двумя частями одной и той же цепи (рис . 5). Подверженность этих связей восстановлению и окислению лежит в основе большинства химических модификаций волос и последующего изменения их физико-химических свойств. Некоторые из этих изменений являются целью косметических процедур, таких как завивка или выпрямление волос. Некоторые другие косметические процессы, такие как окислительное окрашивание волос, обесцвечивание и выветривание волос, включают изменения в дисульфидных связях в качестве нежелательного побочного эффекта. В обоих случаях, намеренно или нет, во время процедур с окислительно-восстановительной химией нарушаются физико-химические свойства волос [42,45].
Модификация волос и, как следствие, изменение их физико-химических свойств. Некоторые из этих изменений являются целью косметических процедур, таких как завивка или выпрямление волос. Некоторые другие косметические процессы, такие как окислительное окрашивание волос, обесцвечивание и выветривание волос, включают изменения в дисульфидных связях в качестве нежелательного побочного эффекта. В обоих случаях, намеренно или нет, во время косметических процедур 2016, 3, 26 с участием окислительно-восстановительной химии затрагиваются физико-химические свойства волос [42,45].