透明质酸.ppt
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1、 (hyaluronic acid,HA),又称玻璃酸是由美国Meyer等于1934年首先从牛眼玻璃体中分离得到的一种以乙酰氨基葡萄糖与葡萄糖醛酸双糖单元交替连接而成的直链酸性黏多糖。HA普遍存在于人和动物的皮肤、血清、组织细胞间液中,具独特的皮肤保湿、营养、抗衰老、稳定乳化、抗菌消炎、促进伤口愈合及药物载体等特殊功能,是一种在日化、医药、生化与保健食品等领域内用途极为广泛、性能优良的功能性生化物质。透明质酸透明质酸英文名称:英文名称:hyaluronicacid;hyaluronan糖胺聚糖的一种,由葡糖醛酸和糖胺聚糖的一种,由葡糖醛酸和N-乙酰氨基葡糖乙酰氨基葡糖形成的多糖,不含硫酸基取代
2、。形成的多糖,不含硫酸基取代。D-葡萄糖醛酸及葡萄糖醛酸及N-乙酰葡糖胺组成的双糖单位玻乙酰葡糖胺组成的双糖单位玻尿酸(尿酸(Hyaluronan),又称糖醛酸、透明质酸,),又称糖醛酸、透明质酸,基本结构是由两个双糖单位基本结构是由两个双糖单位D-葡萄糖醛酸及葡萄糖醛酸及N-乙乙酰葡糖胺组成的大型多糖类。与其它粘多糖不同,酰葡糖胺组成的大型多糖类。与其它粘多糖不同,它不含硫。它的透明质分子能携带它不含硫。它的透明质分子能携带500倍以上的水倍以上的水分,为目前所公认的最佳保湿成分,目前广泛的分,为目前所公认的最佳保湿成分,目前广泛的应用在保养品跟化妆品中。应用在保养品跟化妆品中。透明质酸是由
3、透明质酸是由N-乙酰氨基葡萄糖及乙酰氨基葡萄糖及D-葡葡萄糖醛酸的重复结构组成的线形多糖结萄糖醛酸的重复结构组成的线形多糖结构。构。分子式:分子式:(C14H20NNaO11)n结构式如图:结构式如图:透明质酸的特性透明质酸的特性11透明质酸的理化特性透明质酸的理化特性透明质酸的基本化学结构的是透明质酸的基本化学结构的是一一DN一乙酰氨基葡萄糖和一乙酰氨基葡萄糖和一一D一葡萄糖醛酸为结构单元,并以一葡萄糖醛酸为结构单元,并以一一1,4一糖苷键交替一糖苷键交替链接成的一种直链式高分子酸性黏多糖化合物链接成的一种直链式高分子酸性黏多糖化合物36J,为白,为白色粉末,无特殊异味,相对分子质量一般为色
4、粉末,无特殊异味,相对分子质量一般为0.8l062.0l06,旋光度:一,旋光度:一74o(25,0025水中水中)。能缓慢但。能缓慢但最终完全溶于水,形成黏稠、微乳白色或无色溶液,难溶最终完全溶于水,形成黏稠、微乳白色或无色溶液,难溶于有机溶剂。透明质酸的配伍性强,相容性好,几乎可以于有机溶剂。透明质酸的配伍性强,相容性好,几乎可以添加到任何含水的化妆品基质中。添加到任何含水的化妆品基质中。12透明质酸的生物特性透明质酸的生物特性机体内机体内HA的生物合成部位主要是在成纤维细胞或其他细的生物合成部位主要是在成纤维细胞或其他细胞的胞浆膜及表皮角朊细胞等胞的胞浆膜及表皮角朊细胞等7。体内。体内H
5、A的合成速度很的合成速度很快,并迅速排出胞外或被降解。其合成一般受体内激素、快,并迅速排出胞外或被降解。其合成一般受体内激素、年龄和环境等因素影响。年龄和环境等因素影响。HA由由HA酶降解,该酶由多种酶降解,该酶由多种细胞产生,降解过程中,首先将细胞产生,降解过程中,首先将HA降解成降解成50个个60个双个双糖单位、相对分子质量为糖单位、相对分子质量为20000的中等分子,再由其他酶的中等分子,再由其他酶进一步将其降解为寡糖。血浆中进一步将其降解为寡糖。血浆中HA的生物半衰期为的生物半衰期为2.5min5.5min。尿中排出量仅为其总清除率的。尿中排出量仅为其总清除率的1以下。以下。HA作为人
6、体皮肤、组织细胞等固有必需的生物活性物质,作为人体皮肤、组织细胞等固有必需的生物活性物质,一般对人皮肤无刺激性,对眼睛无任何刺激性和光毒性反一般对人皮肤无刺激性,对眼睛无任何刺激性和光毒性反应。给动物注射适量应。给动物注射适量HA后研究发现,后研究发现,HA本身并不是抗本身并不是抗原体,所以在体内一般不会产生过敏反应及其他毒副作用,原体,所以在体内一般不会产生过敏反应及其他毒副作用,使用安全。使用安全。透明质酸的制备目前,常用HA 的制备工艺主要有以下两种。(1)动物组织提取法动物组织提取法:此法是最早采用的此法是最早采用的HA生产法,以人脐带、鸡冠、哺乳动物血清、牛生产法,以人脐带、鸡冠、哺
7、乳动物血清、牛眼玻璃体、鲨鱼皮及鲸鱼软骨等为原料,用适量丙酮或乙醇浸泡过夜,眼玻璃体、鲨鱼皮及鲸鱼软骨等为原料,用适量丙酮或乙醇浸泡过夜,过滤,对原料脱脂、脱水。风干后,将原料改用蒸馏水浸泡一定时间,过滤,对原料脱脂、脱水。风干后,将原料改用蒸馏水浸泡一定时间,过滤。滤液分别用氯化钠溶液和氯仿处理,之后加入胰蛋白酶于过滤。滤液分别用氯化钠溶液和氯仿处理,之后加入胰蛋白酶于50左右保温酶解一定时间,精制去除蛋白质、小分子肽、氨基酸、核酸左右保温酶解一定时间,精制去除蛋白质、小分子肽、氨基酸、核酸及其他多糖类杂质。混合液经离子交换树脂脱无机离子后得精制及其他多糖类杂质。混合液经离子交换树脂脱无机离
8、子后得精制HA。该工艺原料来源局限性大,产品提取率极低,仅为。该工艺原料来源局限性大,产品提取率极低,仅为1左右,工艺左右,工艺程序复杂,生产成本高,不宜进行工业化生产。程序复杂,生产成本高,不宜进行工业化生产。(2)微生物发酵法:微生物发酵法:该法是近年来兴起的一种HA 制备新工艺,是以葡萄糖作碳源,蛋白胨为氮源及其他营养物质组成培养基,接种菌种(一般多选用链球菌属类菌种)后,于特定条件下培养发酵48 h。发酵结束后,过滤,精制除去菌丝体蛋白、核酸、有机酸及链球菌代谢生成的其他复杂产物等杂质。再经乙醇沉淀、纯化等程序即能得到高纯度HA 产品。该工艺特点是不受原料资源限制,操作简便,无需复杂纯
9、化过程,产率较高,还能按实际需要来设定产品的分子质量,并 可进行大批量工业化生产,生产成本较低,是今后生产HA 的主要发展方向。1 1 保湿护肤功能保湿护肤功能2 2 抗衰老功能抗衰老功能3 3 营养皮肤功能营养皮肤功能4 4 促进伤口愈合功能促进伤口愈合功能5 5 稳定乳化功能稳定乳化功能6 6 药物载体功能药物载体功能7 7 抗菌消炎功能抗菌消炎功能8 8 大离子功能大离子功能9 9 其他功能其他功能 HAHA还具有防治眼睛疲劳、干眼病、防止隐形还具有防治眼睛疲劳、干眼病、防止隐形眼镜对眼球的摩擦损伤和润滑眼球,妇科及外科手眼镜对眼球的摩擦损伤和润滑眼球,妇科及外科手术防粘连、诱导靶向技术
10、治疗癌症、促进溃疡面的术防粘连、诱导靶向技术治疗癌症、促进溃疡面的康复康复77、减轻滑膜炎症、缓解关节炎疼痛、辅助诊、减轻滑膜炎症、缓解关节炎疼痛、辅助诊断肝硬变和恶性肿瘤等疾病断肝硬变和恶性肿瘤等疾病33、减少妊娠纹的出现、减少妊娠纹的出现及促进产后妊娠纹的恢复及促进产后妊娠纹的恢复2020等一系列特殊功能。等一系列特殊功能。透明质酸在化妆品中的应用透明质酸在化妆品中的应用 在化妆品生产过程中,常用到透明质酸的钠在化妆品生产过程中,常用到透明质酸的钠盐或钾盐。透明质酸钠盐为白色纤维或粉状,盐或钾盐。透明质酸钠盐为白色纤维或粉状,有微弱香气,能缓慢溶于水形有微弱香气,能缓慢溶于水形成微乳白色或
11、无色高黏稠状液成微乳白色或无色高黏稠状液体,也能溶解于氯化钠溶液,体,也能溶解于氯化钠溶液,几乎不溶于有机溶剂。几乎不溶于有机溶剂。1、保湿作用保湿作用化妆品常用的保湿剂有甘油、丙二醇、山梨醇、聚乙二醇、乳酸钠、化妆品常用的保湿剂有甘油、丙二醇、山梨醇、聚乙二醇、乳酸钠、吡咯烷酮羟酸钠等。实验表明,甘油、丙二醇、山梨醇、聚乙二醇等吡咯烷酮羟酸钠等。实验表明,甘油、丙二醇、山梨醇、聚乙二醇等保湿剂,虽然在高湿度下会从空气中吸收水分,但在空气湿度低时保湿剂,虽然在高湿度下会从空气中吸收水分,但在空气湿度低时(特别在干燥寒冷的天气),则会从皮肤的里层而不是从空气中吸收(特别在干燥寒冷的天气),则会从
12、皮肤的里层而不是从空气中吸收水分,这样反而会令皮肤觉得更加干燥,起不到保湿作用。乳酸钠、水分,这样反而会令皮肤觉得更加干燥,起不到保湿作用。乳酸钠、吡咯烷酮羟酸钠等保湿剂在化妆品中得到运用,是由于它们是角质层吡咯烷酮羟酸钠等保湿剂在化妆品中得到运用,是由于它们是角质层的成分并有结合水的能力,对它们的作用机理却远未完全明了,如果的成分并有结合水的能力,对它们的作用机理却远未完全明了,如果只从它们结合水的能力看,作为保湿剂并非是理想的物质。而保湿作只从它们结合水的能力看,作为保湿剂并非是理想的物质。而保湿作用是用是HA在化妆品中最重要的作用,与其他保湿剂相比,周围环境的在化妆品中最重要的作用,与其
13、他保湿剂相比,周围环境的相对湿度对其保湿性的影响较小。相对湿度对其保湿性的影响较小。HA在低相对湿度(在低相对湿度(33%)下吸湿)下吸湿量最高,而在高相对湿度(量最高,而在高相对湿度(75%)下吸湿量最低,并有根据环境湿度)下吸湿量最低,并有根据环境湿度变化自动调节最佳保水量的功能,使皮肤角质层的含水量保持在最佳变化自动调节最佳保水量的功能,使皮肤角质层的含水量保持在最佳生理状态。生理状态。2、营养作用、营养作用HA是皮肤固有的生理物质,外源性是皮肤固有的生理物质,外源性HA是对皮肤内源性是对皮肤内源性HA的有益补的有益补充。相对分子量较小的充。相对分子量较小的HA可渗入皮肤表皮层,促进皮肤
14、营养的供给可渗入皮肤表皮层,促进皮肤营养的供给和废物的排泄,从而防止皮肤老化,起到美容和营养的作用。口服含和废物的排泄,从而防止皮肤老化,起到美容和营养的作用。口服含HA的保健食品也起到美容和保健的作用。目前,的保健食品也起到美容和保健的作用。目前,HA在美国、日本等在美国、日本等发达国家被广泛用于美容保健食品中。发达国家被广泛用于美容保健食品中。3、增稠性、增稠性HA在水溶液中具有很高的粘度,其在水溶液中具有很高的粘度,其1%的水溶液呈凝胶状,的水溶液呈凝胶状,添加在化妆品中可起增稠和稳定作用。添加在化妆品中可起增稠和稳定作用。4、润滑性和成膜性、润滑性和成膜性HA属于高分子聚合物,具有很强
15、的润滑感和成膜性。含属于高分子聚合物,具有很强的润滑感和成膜性。含HA的护肤品涂抹时润滑感明显,手感良好,涂抹于皮肤的护肤品涂抹时润滑感明显,手感良好,涂抹于皮肤后,可在皮肤表面形成一层薄膜,使皮肤产生良好的光滑后,可在皮肤表面形成一层薄膜,使皮肤产生良好的光滑感和湿润感,对皮肤起到保护作用。含感和湿润感,对皮肤起到保护作用。含HA的护发品可在的护发品可在头发表面形成一层薄膜,起到保湿、润滑护发、消除静电头发表面形成一层薄膜,起到保湿、润滑护发、消除静电等作用,使头发易于梳理、飘逸自然。等作用,使头发易于梳理、飘逸自然。5、皮肤损伤的修复和预防作用、皮肤损伤的修复和预防作用皮肤受到阳光暴晒所引
16、起的光灼伤或日炙,如皮肤变红、皮肤受到阳光暴晒所引起的光灼伤或日炙,如皮肤变红、变黑、脱皮等,主要是阳光中的紫外线的作用。变黑、脱皮等,主要是阳光中的紫外线的作用。HA通过通过促进表皮细胞的增殖和分化,以及清除氧自由基的作用,促进表皮细胞的增殖和分化,以及清除氧自由基的作用,可促进受伤部位皮肤的再生。事先使用具有很好的预防作可促进受伤部位皮肤的再生。事先使用具有很好的预防作用,因此,在防晒护肤品中用,因此,在防晒护肤品中HA与紫外线吸收剂混合使用,与紫外线吸收剂混合使用,具有协同作用,不仅可减少紫外线的透过,而且可对紫外具有协同作用,不仅可减少紫外线的透过,而且可对紫外线所造成的皮肤损伤进行修
17、复,起双重保护作用。线所造成的皮肤损伤进行修复,起双重保护作用。6、HA在防晒及晒后修复产品协同增效作用在防晒及晒后修复产品协同增效作用HA具有消除自由基作用,可在表皮中清除由阳光中紫外具有消除自由基作用,可在表皮中清除由阳光中紫外线照射所产生的活性氧自由基,保护皮肤免受其害,被称线照射所产生的活性氧自由基,保护皮肤免受其害,被称为高效的自由基清道夫。氧自由基会导致脂质过氧化破坏为高效的自由基清道夫。氧自由基会导致脂质过氧化破坏细胞膜细胞膜,HA可与氧自由基发生反应,消除自由基,自身被可与氧自由基发生反应,消除自由基,自身被降解,因此降解,因此HA具有防晒作用。具有防晒作用。7、HA在美白、祛
18、斑产品中的协同增效作用在美白、祛斑产品中的协同增效作用HA用于皮肤表面用于皮肤表面,大分子部分可迅速在皮肤上形成一层透大分子部分可迅速在皮肤上形成一层透气的水化黏弹膜气的水化黏弹膜,既可阻隔外来细菌、灰尘的侵入,又可既可阻隔外来细菌、灰尘的侵入,又可保持皮肤表面的滑润。低分子部分则渗入皮肤,具有轻微保持皮肤表面的滑润。低分子部分则渗入皮肤,具有轻微扩张毛细血管,增加血液循环,改善中间代谢,促进皮肤扩张毛细血管,增加血液循环,改善中间代谢,促进皮肤营养吸收,发挥其在表皮组织中的作用。具有较强的消皱营养吸收,发挥其在表皮组织中的作用。具有较强的消皱功能,增加皮肤弹性,延缓皮肤衰老。功能,增加皮肤弹
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