淺議透明質(zhì)酸的生產(chǎn)、應(yīng)用以及發(fā)展

陳德全

摘 要：透明質(zhì)酸簡(jiǎn)稱HA，又名玻璃酸鈉、玻尿酸，是一種酸性粘多糖類高分子化合物。其獨(dú)特的理化性質(zhì)和保濕效果在臨床、醫(yī)藥、化妝品、保健食品等方面有著廣泛的應(yīng)用，該文簡(jiǎn)單介紹了透明質(zhì)酸的兩種制備方法，動(dòng)物組織提取法和微生物發(fā)酵法，并對(duì)透明質(zhì)酸的多方面應(yīng)用和未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)做出了詳細(xì)的闡述。

關(guān)鍵詞：透明質(zhì)酸 ?提取 ?應(yīng)用 ?發(fā)展

中圖分類號(hào)：TQ17 ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A ? ? ? 文章編號(hào)：1674-098X（2014）10（c）-0072-01

透明質(zhì)酸，又稱玻璃酸鈉、玻尿酸，是一種存在于生物體內(nèi)的大聚合物，化學(xué)成分多為粘多糖，廣泛存在于動(dòng)物和人體的結(jié)締組織、細(xì)胞外基質(zhì)、角膜以及細(xì)菌壁中，HA具有很強(qiáng)的粘彈性和生理功能，是細(xì)胞外基質(zhì)的主要成分，還具有補(bǔ)水保濕、潤(rùn)滑等獨(dú)特的作用，也可保護(hù)正常細(xì)胞免受毒性細(xì)胞的影響。目前HA已廣泛應(yīng)用于創(chuàng)傷、骨科、眼科等臨床醫(yī)學(xué)方面以及化妝品、保健食品領(lǐng)域，伴隨市場(chǎng)對(duì)于HA的需求量越來(lái)越大，HA已成為一種具有很大發(fā)展空間的生物化工產(chǎn)品。

1 透明質(zhì)酸的理化性質(zhì)以及生理功能

HA具有很多和天然多糖相同的性質(zhì)，顏色為白色，是一種不定形固體，無(wú)任何氣味，有較強(qiáng)的吸濕性，在水中易溶，除此以外，HA溶液還具有獨(dú)特的流體力學(xué)性質(zhì)、粘彈性和應(yīng)變性的特征。在生理狀態(tài)下，HA與其他糖胺聚糖協(xié)同連接到核心蛋白上，構(gòu)成蛋白聚糖聚合體，此外HA對(duì)于創(chuàng)面愈合、修復(fù)和生成還有一定的功效。

2 透明質(zhì)酸的兩種制備方法

2.1 動(dòng)物組織提取法

目前有很多公司都是采用動(dòng)物組織提取法來(lái)獲得透明質(zhì)酸，一般在動(dòng)物組織中提取常用的原料有雞冠、臍帶、牛眼、豬皮等，不同組織的HA存在形式不同，一般雞冠和臍帶多以凝膠形式存在，而玻璃體和滑液多以溶解形式存在，動(dòng)物組織中提取HA的主要流程包括脫水、磨碎、浸泡、提取、除雜、沉淀和分離，不同組織HA提取純化過程有一定的區(qū)別。根據(jù)研究顯示，雞冠中HA的產(chǎn)量高達(dá)0.47%，臍帶中HA產(chǎn)量大約為0.2%，眼玻璃體中的含量在0.65%～2.5%之間。動(dòng)物組織提取法操作比較方便，獲取的透明質(zhì)酸的分子量比較大，粘度高且保濕效果比較好，但受原料的限制，很難應(yīng)用于大規(guī)模生產(chǎn)，比較適用于原材料來(lái)源分散的小規(guī)模生產(chǎn)[1]。隨著市場(chǎng)對(duì)HA的需求逐漸增大，動(dòng)物組織提取法必將被取代。

2.2 微生物發(fā)酵法

微生物發(fā)酵法是利用微生物發(fā)酵生成HA，發(fā)酵法生產(chǎn)HA的關(guān)鍵步驟在于培養(yǎng)基和發(fā)酵條件的優(yōu)化，提高HA產(chǎn)量和質(zhì)量的方法主要包括三個(gè)方面：菌株選育、培養(yǎng)基的選配以及發(fā)酵工藝的優(yōu)化和分離提純。

（1）菌株選育：目前國(guó)內(nèi)多用獸疫鏈球菌，是由具有溶血素的鏈球菌改良而來(lái)，在使用中應(yīng)定期監(jiān)測(cè)和選育，防止菌種出現(xiàn)退化，如果出現(xiàn)溶血性，就不能在藥物、化妝品中應(yīng)用。（2）培養(yǎng)基的選配和發(fā)酵發(fā)酵工藝的優(yōu)化：良好的培養(yǎng)基是微生物發(fā)酵的基本條件，它的好壞直接影響著發(fā)酵條件，HA的發(fā)酵培養(yǎng)基一般都包括碳源、氮源、無(wú)機(jī)鹽以及維生素等，碳源多以葡萄糖為主，一般選擇分批加入的方法，氮源多以酵母粉、蛋白胨為主，而國(guó)外也有用純酵母粉做氮源或大豆胨、小麥胨作為氮源的。此外，培養(yǎng)基中不能有金屬離子，防止降解培養(yǎng)基中的HA含量。另外發(fā)酵條件也是影響HA的一大因素，適宜的發(fā)酵條件，有利于產(chǎn)物的合成，發(fā)酵條件一般包括：溫度、pH值、添加劑以及培養(yǎng)方式等等，pH值一般控制在6.0～8.5之間為宜，超出此范圍，則會(huì)影響菌體的發(fā)展;發(fā)酵溫度控制在37℃左右為宜，在發(fā)酵時(shí)可加入一些自由基清除劑，這樣可在一定程度上保護(hù)HA，提高HA的分子量。（3）分離提純：在進(jìn)行分離提純前如果發(fā)酵液粘度過高可先用水稀釋后再過濾除菌，然后加活性炭吸附雜質(zhì)后，再經(jīng)過有機(jī)溶劑沉淀、真空干燥后制出HA成品。

3 透明質(zhì)酸的應(yīng)用

3.1 透明質(zhì)酸在臨床上的應(yīng)用

（1）在創(chuàng)傷、燒傷方面的應(yīng)用：HA與血漿纖維蛋白相結(jié)合得到的凝塊有利于患者傷口的愈合，有構(gòu)造功能，HA還能促進(jìn)粒細(xì)胞的吞噬活性調(diào)節(jié)炎癥反應(yīng)，局部降解產(chǎn)生的低分子量還可促進(jìn)血管的生成。（2）在骨科方面的應(yīng)用：HA是關(guān)節(jié)軟骨和滑液的主要構(gòu)成成分，當(dāng)高分子量的HA進(jìn)入到患者的關(guān)節(jié)中，可使病人的滑液恢復(fù)至正常狀態(tài)，對(duì)于發(fā)生病變的關(guān)節(jié)提供恢復(fù)的時(shí)間，使軟骨自然修復(fù)愈合[2]，另外高分子量的HA還具有抑制血管和組織的增生的功能，當(dāng)HA注入到關(guān)節(jié)中，可改變關(guān)節(jié)腔的生物環(huán)境，促進(jìn)患者自身形成HA。據(jù)統(tǒng)計(jì)，HA對(duì)于治療骨科方面的疾病都取得了良好的效果。（3）在眼科方面的應(yīng)用：目前HA已廣泛應(yīng)用于眼科手術(shù)治療中，如人工晶體植入術(shù)、角膜移植術(shù)等大型手術(shù)，當(dāng)透明質(zhì)酸鈉注射劑注入前方后，可維持前房的深度和形狀，保證手術(shù)的成功，另外還具有止血、防粘等功能。

3.2 透明質(zhì)酸在化妝品方面的應(yīng)用

HA的保濕效果很好，當(dāng)含有HA的護(hù)膚品涂抹在皮膚上時(shí)，HA可在皮膚表面形成一層彈性水化膜，此水化膜可濕潤(rùn)皮膚角質(zhì)層，加強(qiáng)角質(zhì)層的保濕效果，HA的保濕性還隨著外界的濕度變化而變化，外界濕度較低時(shí)，HA的吸濕量則提高，反之，吸濕性則有所降低。另外HA可預(yù)防因暴曬而引發(fā)皮膚損傷，同時(shí)還具有修復(fù)作用。對(duì)于受到損害的皮膚，HA可通過促進(jìn)皮膚表皮組織細(xì)胞的增生和分化，使皮膚再生。

3.3 透明質(zhì)酸在保健食品方面的應(yīng)用

口服透明質(zhì)酸保健品可起到全身性的作用，是有真皮至表皮增加內(nèi)源性透明質(zhì)酸的含量，使細(xì)胞活化。真皮的基質(zhì)主要由膠原蛋白后透明質(zhì)酸等粘多糖組成，隨著年齡的增長(zhǎng)，皮膚會(huì)逐漸的老化，其老化是由于膠原蛋白的變化引起的[3]，引發(fā)膠原蛋白變化的原因是透明質(zhì)酸缺少。因此在日本、臺(tái)灣的一些地區(qū)經(jīng)常是膠原蛋白和透明質(zhì)酸混合使用，為了更有利于人體吸收，常將透明質(zhì)酸進(jìn)行深加工成為小分子量HA，分子量范圍在3000～50000Da內(nèi)，這樣各個(gè)方便吸收。口服透明質(zhì)酸，除了皮膚之外，在其他組織和器官中同樣起到潤(rùn)滑保水等重要的生理作用，如關(guān)節(jié)、血管、心臟等?？诜﨟A還可避免關(guān)節(jié)炎、動(dòng)脈硬化、脈搏不齊等癥狀的出現(xiàn)。

4 HA的發(fā)展趨勢(shì)

隨著化妝品行業(yè)的迅速發(fā)展，競(jìng)爭(zhēng)也逐漸加大，國(guó)內(nèi)外企業(yè)為發(fā)展需求，不斷加大對(duì)于化妝品的研究力度，HA作為一種獨(dú)具特色的化妝品原料，贏得很多企業(yè)的關(guān)注，同時(shí)HA在臨床、醫(yī)藥、保健食品方面應(yīng)用領(lǐng)域的發(fā)展前景也非常廣闊，潛在巨大的經(jīng)濟(jì)利益和社會(huì)效益，需要進(jìn)一步的研究開發(fā)。

參考文獻(xiàn)

[1] 崔媛，段潛，李艷輝.透明質(zhì)酸的研究進(jìn)展[J].長(zhǎng)春理工大學(xué)學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版，2011（3）.

[2] 李化光，楊新明，劉華，等.透明質(zhì)酸對(duì)人骨關(guān)節(jié)炎軟骨細(xì)胞保護(hù)機(jī)制的探討[J].實(shí)用醫(yī)學(xué)雜志，2012（7）.

[3] 凌沛學(xué).透明質(zhì)酸[M].中國(guó)輕工業(yè)出版社.endprint