淺議透明質酸的生產、應用以及發展

陳德全

摘 要：透明質酸簡稱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。其獨特的理化性質和保濕效果在臨床、醫藥、化妝品、保健食品等方面有著廣泛的應用，該文簡單介紹了透明質酸的兩種制備方法，動物組織提取法和微生物發酵法，并對透明質酸的多方面應用和未來的發展趨勢做出了詳細的闡述。

關鍵詞：透明質酸 ?提取 ?應用 ?發展

中圖分類號：TQ17 ? ?文獻標識碼：A ? ? ? 文章編號：1674-098X（2014）10（c）-0072-01

透明質酸，又稱玻璃酸鈉、玻尿酸，是一種存在于生物體內的大聚合物，化學成分多為粘多糖，廣泛存在于動物和人體的結締組織、細胞外基質、角膜以及細菌壁中，HA具有很強的粘彈性和生理功能，是細胞外基質的主要成分，還具有補水保濕、潤滑等獨特的作用，也可保護正常細胞免受毒性細胞的影響。目前HA已廣泛應用于創傷、骨科、眼科等臨床醫學方面以及化妝品、保健食品領域，伴隨市場對于HA的需求量越來越大，HA已成為一種具有很大發展空間的生物化工產品。

1 透明質酸的理化性質以及生理功能

HA具有很多和天然多糖相同的性質，顏色為白色，是一種不定形固體，無任何氣味，有較強的吸濕性，在水中易溶，除此以外，HA溶液還具有獨特的流體力學性質、粘彈性和應變性的特征。在生理狀態下，HA與其他糖胺聚糖協同連接到核心蛋白上，構成蛋白聚糖聚合體，此外HA對于創面愈合、修復和生成還有一定的功效。

2 透明質酸的兩種制備方法

2.1 動物組織提取法

目前有很多公司都是采用動物組織提取法來獲得透明質酸，一般在動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別。根據研究顯示，雞冠中HA的產量高達0.47%，臍帶中HA產量大約為0.2%，眼玻璃體中的含量在0.65%～2.5%之間。動物組織提取法操作比較方便，獲取的透明質酸的分子量比較大，粘度高且保濕效果比較好，但受原料的限制，很難應用于大規模生產，比較適用于原材料來源分散的小規模生產[1]。隨著市場對HA的需求逐漸增大，動物組織提取法必將被取代。

2.2 微生物發酵法

微生物發酵法是利用微生物發酵生成HA，發酵法生產HA的關鍵步驟在于培養基和發酵條件的優化，提高HA產量和質量的方法主要包括三個方面：菌株選育、培養基的選配以及發酵工藝的優化和分離提純。

（1）菌株選育：目前國內多用獸疫鏈球菌，是由具有溶血素的鏈球菌改良而來，在使用中應定期監測和選育，防止菌種出現退化，如果出現溶血性，就不能在藥物、化妝品中應用。（2）培養基的選配和發酵發酵工藝的優化：良好的培養基是微生物發酵的基本條件，它的好壞直接影響著發酵條件，HA的發酵培養基一般都包括碳源、氮源、無機鹽以及維生素等，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，培養基中不能有金屬離子，防止降解培養基中的HA含量。另外發酵條件也是影響HA的一大因素，適宜的發酵條件，有利于產物的合成，發酵條件一般包括：溫度、pH值、添加劑以及培養方式等等，pH值一般控制在6.0～8.5之間為宜，超出此范圍，則會影響菌體的發展;發酵溫度控制在37℃左右為宜，在發酵時可加入一些自由基清除劑，這樣可在一定程度上保護HA，提高HA的分子量。（3）分離提純：在進行分離提純前如果發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后，再經過有機溶劑沉淀、真空干燥后制出HA成品。

3 透明質酸的應用

3.1 透明質酸在臨床上的應用

（1）在創傷、燒傷方面的應用：HA與血漿纖維蛋白相結合得到的凝塊有利于患者傷口的愈合，有構造功能，HA還能促進粒細胞的吞噬活性調節炎癥反應，局部降解產生的低分子量還可促進血管的生成。（2）在骨科方面的應用：HA是關節軟骨和滑液的主要構成成分，當高分子量的HA進入到患者的關節中，可使病人的滑液恢復至正常狀態，對于發生病變的關節提供恢復的時間，使軟骨自然修復愈合[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HA注入到關節中，可改變關節腔的生物環境，促進患者自身形成HA。據統計，HA對于治療骨科方面的疾病都取得了良好的效果。（3）在眼科方面的應用：目前HA已廣泛應用于眼科手術治療中，如人工晶體植入術、角膜移植術等大型手術，當透明質酸鈉注射劑注入前方后，可維持前房的深度和形狀，保證手術的成功，另外還具有止血、防粘等功能。

3.2 透明質酸在化妝品方面的應用

HA的保濕效果很好，當含有HA的護膚品涂抹在皮膚上時，HA可在皮膚表面形成一層彈性水化膜，此水化膜可濕潤皮膚角質層，加強角質層的保濕效果，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，HA的吸濕量則提高，反之，吸濕性則有所降低。另外HA可預防因暴曬而引發皮膚損傷，同時還具有修復作用。對于受到損害的皮膚，HA可通過促進皮膚表皮組織細胞的增生和分化，使皮膚再生。

3.3 透明質酸在保健食品方面的應用

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

4 HA的發展趨勢

隨著化妝品行業的迅速發展，競爭也逐漸加大，國內外企業為發展需求，不斷加大對于化妝品的研究力度，HA作為一種獨具特色的化妝品原料，贏得很多企業的關注，同時HA在臨床、醫藥、保健食品方面應用領域的發展前景也非常廣闊，潛在巨大的經濟利益和社會效益，需要進一步的研究開發。

參考文獻

[1] 崔媛，段潛，李艷輝.透明質酸的研究進展[J].長春理工大學學報：自然科學版，2011（3）.

[2] 李化光，楊新明，劉華，等.透明質酸對人骨關節炎軟骨細胞保護機制的探討[J].實用醫學雜志，2012（7）.

[3] 凌沛學.透明質酸[M].中國輕工業出版社.endprint