董鵬程++董少雄++陳少婷++劉無錫
摘 要:透明質酸具備特殊的補水保濕功能,在目前而言,是自然界中發現的保濕性最好的物質之一,因此在化妝品和醫藥方面得到了廣泛的應用。該文首先介紹了透明質酸的來源,同時分析了透明質酸的應用及功效,重點闡述了其在化妝品中的應用,如保濕作用、營養的作用、皮膚損傷的調理、修復和預防作用,同時HA還可以用作潤滑劑和成膜劑及香味固定劑,展望了透明質酸在化妝品應用領域的發展前景。
關鍵詞:透明質酸 化妝品 作用功效 保濕
中圖分類號:TQ658 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2014)10(c)-0075-02
透明質酸在臺灣又叫玻璃酸,其英文名稱書寫為hyaluronicacid,簡寫成HA,是由N-乙酰氨基葡萄糖和葡萄糖醛酸的雙糖重復單元構成的粘多糖類物質,商品HA通常是其鈉鹽形式,稱之為透明質酸鈉。HA具有獨特的分子結構和理化性質,在人身體內顯示出多種重要的生理功能,如潤滑關節,調節血管壁的通透性,調節蛋白質、水、電解質擴散及運轉,促進創傷愈合等。HA具有特殊的保水作用,是目前自然界中發現的最好的保濕性物質之一,被稱為最理想的天然保濕因子。現在透明質酸的生產主要有兩種方法,一種是從動物中提取的方法(如雞冠中),另一種是微生物發酵法,現在一般生產廠家都采用的是后者即微生物發酵法生產透明質酸。通過本文透明質酸在化妝品方面的作用功效以及應用研究,對于發展安全、健康的化妝品有著十分重要的意義。
1 透明質酸的來源
透明質酸發現于20世紀30年代,它最早是從牛眼睛的玻璃狀液中發現的。目前生產透明質酸的主要方式有兩種:一種是從動物組織中進行提煉(一般從雞冠中提取的較多),另一種方法是利用微生物發酵得來。隨著現代科學的發展,現代工藝中生物發酵工藝應用較為廣泛,它是能通過基因重組從而生產出HA。還有一種人工合成的HA,這種工藝現階段還正處于研發性的階段。
由于在人和動物的結締組織中含有大量的透明質酸,比如雞冠中含有的透明質酸大約為7.5 g/kg,動物的組織中,比如豬皮、牛眼、牛鼻軟骨、人臍帶中都含有或多或少的透明質酸,都可以從這些組織中進行提煉。但是由于原料數量的限制,所認這種方法比較難于形成大規模的生產,而且生產出的透明質酸價格也比較昂貴。
近年來,隨著發酵工藝的發展,尤其是轉基因技術的成熟,人們采用了微生物發酵工藝,在鏈球菌等菌株中采用發酵法或酶解法得到不同分子量的HA。它是利用某些種屬的鏈球菌在生長繁殖過程中,向胞外分泌以HA為主要成分的莢膜而形成的,即為微生物發酵法得到HA。目前這種工藝技術相對已經成熟,可以進行大規模的生產。
與動物組織中提取HA的方法相比,微生物發酵法它有著相當大的優勢,首先就是成本低廉,另外在生產過程中也不會受到動物原料數量以及動物疾病的限制。同時微生物發酵法的發酵液中透明質酸以游離狀態存在,既易于分離、純化和形成規模化工業生產,又無動物來源的致病病毒污染等優點。尤其是歐洲及其它一些國家和地區瘋牛病盛行的今天,使用微生物發酵法生產的HA,更顯它的安全性和優越性。
2 透明質酸的應用及功效
透明質酸從發現到現在已經經過了半個多世紀,人們對透明質酸的結構、理化性質以及生理功能都有了更加明確的認識,同時透明質酸的使用也越來越廣泛。
2.1 透明質酸在化妝品方面的應用
作為一種功效性化妝品原料,透明質酸已經在護膚面膜、爽膚水、膏霜、乳液、精華類產品及洗護發產品和洗面奶等化妝品中得到了廣泛的應用。化妝品對透明質酸分子量和添加量的要求,常因產品的特性不同而有所差異。透明質酸分子質量越大,成膜性能越好,但滲透性越差。因此,應根據化妝品的不同用途選擇合適分子質量的HA。其添加量一般為0.01%~0.5%之間,特殊用途化妝品的添加量可高達0.5%以上。通常,抗衰老產品和防曬類化妝品應選擇分子量較高的HA,一般是分子量在一百萬以上,用量應在0.1%~0.5%內選擇;而乳液精華類、面膜、等產品主要利用HA的滲透性,應選擇低分子量HA,分子量在10%~50萬之間,其用量一般在0.01%~0.5%之間。現在經過大量的研究,在各類產品中用不同分子量的HA來搭配使用,更能把HA的全面的功效體現出來。由于透明質酸是一種直鏈高分子的多糖,在化妝品領域,它是優良的保濕劑及營養成分的滲透劑,同時能修復受損細胞,使其得以恢復。除皮膚外,HA含量較高的組織有關節腔、血管、心臟、眼、腦等。這些組織中HA的含量減少可導致關節炎、動脈硬化、脈搏不齊、眼老花、腦萎縮。口服HA可補充組織內HA的不足,延緩衰老,維持老齡化人群的健康。
2.2 透明質酸在保健食品領域中的應用
HA添加到保健食品中,可作口服使用,而且有明顯的美容保健功效。口服含有HA的美容保健品是全身性作用,是由真皮至表皮增加內源性HA的含量,使細胞活化,發揮全身作用,與化妝品局部使用具有明顯的不同。表面的美容主要考慮對表皮的護理,而皮膚的主要成分為真皮。真皮主要由膠原蛋白組成。隨著年齡的增長,皮膚的老化是由膠原蛋白減少所引起,而膠原蛋白的多少是與具有保水作用的HA的多少息息相關。
3 透明質酸在化妝品中的作用
透明質酸由于其特殊的分子組成結構和理化性質,對人體發揮著多重生理功能作用,在潤滑關節,調節血管壁的通透性,調節蛋白質、水、電解質擴散及運轉,促進創傷愈合、修復皮膚疤痕等有著顯著的功效。HA由于它獨特的保濕功效,是當今自然界發現的最好的保濕性物質之一,同時享有最佳天然保濕因子的美譽。具體變現如下。
3.1 HA的保濕作用
作為一種理想的天然保濕因子,HA的最主要的作用是保濕護膚。在化妝品行業中,HA的保濕作用得到了很好的應用,它可以在身體皮膚表層形成一種水化膜,可使皮膚的角質層水合軟化,從而使皮膚柔嫩光滑,細致光鮮。endprint
筆者用含有0.2%的100萬分子量的HA的受試品和不含HA的對照品(基礎原料一致)在左右前臂分別涂抹,每天早晚各一次,連續使用八天,測定涂摸前和涂抹1、2、4、6、8周時受試區域的皮膚含水量,其中測試環境是:溫度20 ℃±1 ℃;濕度50%±10%,受試對象是50名25~55歲的志愿者,采用的方法是電容法測定皮膚含水量,測試儀器是Corneometer CM825(德國CK公司),測試原理:水的介電常數和其他物質的介電常數相差很大,因此電容量值的變化可以反映皮膚含水量的變化。結果表明,連續使用含HA的化妝品8周后,皮膚水分量增加27.0%,皮膚更加滋潤有彈性。由此可見在使用了含有0.2%的HA的產品中其保水能力大大提高。另外HA的保濕功能受外部環境的濕度的影響不大,這種特有的的功能,可以讓皮膚在各種環境濕度下,如干燥的冬季和潮濕的夏季,化妝品中的HA的保濕功效依然發揮著作用。因此,根據不同膚質,不同的環境濕度,由于HA的的保濕功效,制造保濕、去皺、美白、抗衰老等化妝品。
3.2 HA的營養作用
HA具有其他保濕劑沒有的兩個功能,HA對皮膚除了對皮膚有保濕功能外,還能讓皮膚利于吸收營養。高分子量的HA在皮膚表面迅速形成一層透氣的水化薄膜,水合軟化皮膚角質層,從而有利于皮膚角質層對活性物質的吸收。同時,同時,由于皮膚的矩陣結構,使HA成為化妝品中活性成分傳遞的有效介質。而低分子量的HA則能直接滲入到真皮層,可以有效的擴張皮膚中的毛細血管,增加血液微循環、促進皮膚組織代謝,對皮膚中其他活性或營養成分起透皮傳遞系統的作用,由此來有效的改善皮膚的生理特性,為真皮膠原蛋白和彈性纖維的合成提供了良好的外部環境,利于營養物質的有效供給,產生營養皮膚功能。
3.3 HA對損傷皮膚有修復作用
皮膚受到陽光爆曬后,陽光中的紫外線對皮膚灼傷引起的紅斑、皮炎、脫皮等現象,HA通過促進表皮細胞的增殖和分裂,以及清除氧自由基的作用,可促進受傷部位皮膚的再生,其中的HA酶就會被活化,過度降解和破壞了黏結皮膚組織成分HA,使刺激加重并導致皮膚組織脫水,一般皮膚組織每損失1gHA,其中水分就減少6L,結果引起皮膚粗糙、皸裂、形成皺紋和老化。因此在防曬或曬后護膚品中,HA與紫外線吸收劑混合使用,具有協同作用,可同時減少紫外線的透過和對透過的少量紫外線所造成的皮膚損傷進行修復,起到雙重保護作用。
3.4 HA的抗菌消炎功能
通過最近的報道可知,嚙齒類動物中所含的分子量低的透明質酸具有抑制病理反應和病菌生長的作用,所以有一定的消炎、抗菌的功效。而分子量大的透明質酸有成膜的特性,也就是說在皮膚表層涂抹水溶液時,很容易就形成一層如天然屏障的水化膜,把細菌和皮膚有效的隔開,防止細菌進入皮膚,間接的起到消炎、抗菌的效果。另外,蛋白質和HA在皮膚基質中相結合形成蛋白質復合物,該物質分布在細胞的間隙中,形成可以粘合細胞的凝膠,保證了細胞和組織的正常代謝及持水功能,避免病菌侵害細胞,起到避免感染等效果,對皮膚有一定的保護作用。
參考文獻
[1] 張延坤,金京順.一種功能性化妝品原料—— 透明質酸[J].日用化學工業,2004(2):111-114+118.
[2] 魯念慈,譚天偉.透明質酸的制備及其應用[J].功能高分子學報,2001(3):370-376.
[3] 徐凱怡.透明質酸[J].化學教育,2004(12).
[4] 郭學平,劉愛華,凌沛學.透明質酸在化妝品、健康食品和軟組織填充劑中的應用[J].食品與藥品,2005(1):20-23.
[5] 郭學平,賀艷麗,孫茂利,等.透明質酸在保健品中的應用[J].中國生化藥物雜志,2002(1):49-51.
[6] 胡幗穎.透明質酸納米微球載藥體系的研究[D].天津醫科大學,2007.endprint