蒙亮亮，杜 桐，王欣欣，王 鵬，紀(jì) 楨

(安康學(xué)院化學(xué)化工學(xué)院化工系，陜西 安康 725000)

透明質(zhì)酸(hyaluronicacid, HA)又稱玻尿酸，是由N-乙?；?D-氨基葡萄糖和β-D-葡萄糖醛酸通過(guò)β-1，3-苷鍵連接成二糖衍生物,并多次重復(fù)單元連接成一種多糖類物，HA分子鏈的長(zhǎng)度和分子量大小不等,雙糖數(shù)一般為300-11000對(duì),分子量的范圍為0.2×106～7.0×106。HA為白色無(wú)固定形狀,無(wú)臭,易溶于水、乙醚等有機(jī)溶劑。水溶液顯酸性,帶有負(fù)電荷,電泳時(shí)向正極移動(dòng)。在濃度很高時(shí),分子間會(huì)因?yàn)闅滏I而形成交聯(lián),呈網(wǎng)狀形式存在,具有很高的粘彈性和滲透壓為上個(gè)世紀(jì)30年代十九世紀(jì)初美國(guó)哥倫比亞大學(xué)眼科教授Mayer等人首先采用動(dòng)物組織為原料的提取法從牛眼玻璃體中分離出透明質(zhì)酸，作為人體分布最廣的一種酸性黏多糖，主要存在于結(jié)締組織基質(zhì)中，是皮膚的成分之一，具有良好的保濕效果，因此被廣泛應(yīng)用于化妝品，被稱為天然保濕因子(natural moisturizing factor, NMF)。HA與細(xì)胞的CD44受體結(jié)合，使細(xì)胞分化。而表皮細(xì)胞誘變鱗狀細(xì)胞癌時(shí)，表皮細(xì)胞的分化也就停止了，HA是可以反映細(xì)胞生理的信號(hào)物質(zhì)，它與表皮細(xì)胞表面的受體結(jié)合，產(chǎn)生刺激性作用，可以減緩向凋亡的分化。HA在表皮細(xì)胞中可以清除因紫外線照射所生成的活性氧自由基，避免皮膚受到傷害，被叫作高效的自由基“清道夫”[1]。氧自由基會(huì)使脂質(zhì)氧化，HA和自由基反應(yīng)首先分解再沉降。目前，透明質(zhì)酸的生產(chǎn)從動(dòng)物組織中提取，轉(zhuǎn)變?yōu)椴捎梦⑸锇l(fā)酵法生產(chǎn)，提高了產(chǎn)量，降低了成本[2]。

1 透明質(zhì)酸在化妝品中的應(yīng)用

1.1 保濕作用

HA在化妝品中主要的作用是補(bǔ)水保濕,優(yōu)點(diǎn)是保濕性受周圍環(huán)境的影響較小和保濕時(shí)間長(zhǎng)。HA與甘油等相比[3]在較低濕度下的吸濕量最高,反而在較高濕度下的吸濕量最低,這種性質(zhì)正好可以適應(yīng)皮膚在不同季節(jié)和不同環(huán)境濕度下的補(bǔ)水保濕作用, HA作為保濕劑很少單獨(dú)使用,經(jīng)常和其它保濕劑一起配合使用。

1.2 乳化劑作用

在不添加其它乳化劑的前提下，在油相和水相中混合加入HA和磷脂可以形成穩(wěn)定的乳化液。這種由HA和磷脂組成的乳化劑的特點(diǎn)是，既含有乳化作用又具補(bǔ)水保濕的功能，是其它乳化劑無(wú)法相比的，像HA這種安全有效的乳化劑可以用于各種化妝品的制備[4]。

1.3 增稠劑作用

HA(分子量3000kD)溶液具有很高的粘度[5]同樣聚氧乙烯(分子量100～5000kD)是化妝品常用的增稠劑之一,兩者混合使用其粘度大于各自粘度之和,所以HA-聚氧乙烯溶液是一種良好的增稠劑,同時(shí)又具有很好的保濕功能,可以用于膏霜乳液、睹嗯等化妝品中,尤其適合用于制作各種半透明粘彈性賭哩,如剃須睹哩眼用睹恒防曬睹哩等[6]。

1.4 香精固定劑

HA對(duì)物質(zhì)有分子囊狀包圍用的特點(diǎn),可以將其用于香味制品中,HA可以用作固定劑與香精的結(jié)合,降低香味的揮發(fā)速率,讓香味更加持久,適合用于香水等各種化妝品。HA還有兩個(gè)優(yōu)點(diǎn): ①減少香精對(duì)敏感皮膚的不良刺激作; ②阻止某些香精與皮膚分泌物之間發(fā)生反應(yīng),防止異味形成如膏霜，乳液，凝露等[7]。

1.5 HA的營(yíng)養(yǎng)作用

HA在皮膚表面會(huì)形成一層薄膜,有利于皮膚角質(zhì)層對(duì)活性物質(zhì)的吸附。HA可以直接滲透到真皮層,促進(jìn)皮膚組織代謝,營(yíng)養(yǎng)成分起到傳遞的作用,因此可以改善皮膚的生理特性,從而達(dá)到營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的有效供給,產(chǎn)生營(yíng)養(yǎng)皮膚功能[25]。如在面膜，洗面奶等。

1.6 HA的抗菌消炎作用

動(dòng)物含有少量的透明質(zhì)酸時(shí)，有抑制病菌起到消炎的作用。透明質(zhì)酸有成膜的特點(diǎn),很容易就形成水化膜,將細(xì)菌隔開(kāi),起到消炎的效果。另外,蛋白質(zhì)和HA在皮膚基質(zhì)中結(jié)合形成蛋白質(zhì)復(fù)合物,該物質(zhì)在細(xì)胞的間隙中大量存在,可以形成粘合細(xì)胞的凝膠,保證了細(xì)胞組織的正常代謝和持水功能,避免有害物質(zhì)侵入細(xì)胞,起到防治各種感染發(fā)生的作用,對(duì)皮膚有一定的保護(hù)[8]，在美容和臨床醫(yī)學(xué)中有廣泛的的應(yīng)用。

1.7 透明質(zhì)酸的修復(fù)作用

透明質(zhì)酸可以修復(fù)細(xì)胞損傷[9]。傷口處透明質(zhì)酸增加。在傷口愈合的不同階段，透明質(zhì)酸和纖維蛋白一起發(fā)揮結(jié)構(gòu)和調(diào)節(jié)作用，透明質(zhì)酸和纖維蛋白基質(zhì)促進(jìn)或誘導(dǎo)細(xì)胞遷移并調(diào)節(jié)參與炎癥過(guò)程的許多細(xì)胞的功能， 同時(shí)，透明質(zhì)酸具有優(yōu)異的保濕作用，保持皮膚水分相對(duì)穩(wěn)定，保持適宜的細(xì)胞內(nèi)和細(xì)胞內(nèi)水分含量，保證各種營(yíng)養(yǎng)成分(包括無(wú)機(jī)鹽)的相對(duì)平衡和自由運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，提供傷口愈合[10-11]。研究表明，當(dāng)皮膚有潰瘍和輕度灼傷時(shí)，含有透明質(zhì)酸的涂抹相關(guān)產(chǎn)品可緩解疼痛，加速傷口愈合，減少疤痕的發(fā)生。

1.8 透明質(zhì)酸的防曬作用

經(jīng)過(guò)紫外線照射可以導(dǎo)致脂質(zhì)過(guò)氧化，破壞細(xì)胞膜，引起色素沉著[12]。還可限制脂質(zhì)過(guò)氧化的酶接近細(xì)胞膜，進(jìn)而減少細(xì)胞外面自由基的進(jìn)出。含有透明質(zhì)酸的護(hù)膚品可以使細(xì)胞分化，在防曬結(jié)合透明質(zhì)酸有增效的好處，頤蓮多重美白防曬露就是一個(gè)例子[13]。

1.9 透明質(zhì)酸的潤(rùn)滑作用

透明質(zhì)酸是多糖，有較好的成膜性[14-16]。在皮膚上使用透明質(zhì)酸的護(hù)膚品可以觀察到潤(rùn)滑效果不錯(cuò)，使用含有透明質(zhì)酸時(shí)皮膚表面形成水化膜，使皮膚產(chǎn)生潤(rùn)滑感，這種效果是其他護(hù)膚品不能比較的。

1.10 透明質(zhì)酸的美容作用

透明質(zhì)酸是糖胺聚糖，沒(méi)有種屬的特異性，又是人體成分之一也不會(huì)發(fā)生免疫反應(yīng)，注射含有它的脂質(zhì)相容性好，安全性高，一般不會(huì)引起過(guò)敏反應(yīng)，讓透明質(zhì)酸成為填充材料。將透明質(zhì)酸注射到需要的部位，從里面填充，使皮膚呈現(xiàn)原來(lái)的光澤[17-19]。

2 透明質(zhì)酸衍生物在化妝品中的應(yīng)用

HA體內(nèi)外駐留時(shí)間短，影響其功效應(yīng)用。因其表面有多個(gè)基團(tuán)，包括羧基等，可進(jìn)行化學(xué)改性，使它具有更好的流變學(xué)特性和抗酶解能力等，增加它在化妝品領(lǐng)域的發(fā)展前景。由于 HA 具有多個(gè)可修飾位點(diǎn)，如羧基、羥基等，易改造成兩親性衍生物[20-23]。

2.1 透明質(zhì)酸鈉

透明質(zhì)酸鈉(Sodium Hyaluronate, SH)是HA的鈉鹽，為白色纖維狀，有較好的補(bǔ)水保濕性，易溶于水而不溶于乙醚等有機(jī)溶劑[24-25]。SH水溶液是流體，具有良好的流變性。據(jù)研究表明人體中含水70%以上，保持體內(nèi)大量的水分非常重要[26]。因?yàn)槟挲g增長(zhǎng)，皮膚中SH的含量降低，從而導(dǎo)致膚內(nèi)水分減少，皮膚粗糙，失去彈性，出現(xiàn)皺紋[27]外源性SH可以有效補(bǔ)充皮膚內(nèi)源性SH，從而能防止皮膚老化，起到美容養(yǎng)顏的作用。目前，SH廣泛應(yīng)用于護(hù)膚膏霜、護(hù)膚乳等保濕類產(chǎn)品中[28-29]。此外，SH也開(kāi)始應(yīng)用于醫(yī)療美容行業(yè)，國(guó)外已出現(xiàn)了多種美容保健類產(chǎn)品[30]如：Hylaform，作為注射劑，可以有效消除抬頭紋、笑容紋以及眼和鼻子周圍的皺褶等，還可以增高鼻梁、使唇部飽滿亮麗[31]人更年輕、漂亮。而含SH的注射劑致敏性低[32]易于推廣。

2.2 乙酰化透明質(zhì)酸

HA 的羥基可以與酸酐或者酰氯進(jìn)行?；磻?yīng)生成酯類化合物。Takashi[33]報(bào)道了利用乙酸酐作為?；噭┖铣梢阴；该髻|(zhì)酸(AcHA)的方法。這種物質(zhì)的物理化學(xué)性質(zhì)因乙?；娜〈炔煌煌?。乙酰取代度越高AcHA的疏水性越強(qiáng)。與HA相比,當(dāng)取代度為3.0時(shí)AcHA類化合物表現(xiàn)出來(lái)超強(qiáng)的保濕和極好的柔膚作用。由于AcHA可溶于有機(jī)溶劑中,如90%的乙醇溶液,作為超強(qiáng)保濕劑不但可以用在水性基底的化妝品中,也可以用在油性基底的化妝品中[33-35]。

2.3 透明質(zhì)酸酯

Kana等[36-38]用酸性HA或HA-TBA在二甲基亞砜(DMSO)和甲醇存在下與三甲基硅重氮甲烷反應(yīng),生成透明質(zhì)酸甲酯,HA經(jīng)甲酯化后抗透明質(zhì)酸酶的降解能力增強(qiáng)。HA甲酯的酯化程度不同,它的應(yīng)用領(lǐng)域也不同,它可以用到化妝品、生物醫(yī)藥、傷口愈合、各種形式的組織工程支架如敷料、薄膜、纖維等其他更廣的領(lǐng)域硫辛酸(LA)是一種在體內(nèi)可以快速降解的生物相容性活性分子。Picotti等[39]40-與LA結(jié)合，制備了硫辛酸透明質(zhì)酸酯凝膠(Lipohyal)。Lipohyal可應(yīng)用于化妝品領(lǐng)域如保濕和抗衰老，也可作為輔劑來(lái)治療皮膚損傷，例如燒傷、潰瘍、創(chuàng)傷、皮炎、輻射引起的皮膚過(guò)熱等。

2.4 HA酰肼化衍生物

酰肼化合物(Adipic acid dihydrazide, ADH)與HA連接后,剩余的一個(gè)-NH2可與HA分子中其他羧基在連接,使HA分子內(nèi)或分子間交聯(lián),在溶劑揮發(fā)后,可把柔軟可流動(dòng)的凝膠改性為機(jī)械硬度更大,可溶脹且具有良好的生物相容性和生物可降解性的HA水凝膠膜。另外,賀艷麗等[41-43]也對(duì)HA-ADH薄膜進(jìn)行了生物相容性的研究,得出其具有良好的抗酶解性和生物相容性。

在酸催化作用下,二硫化物在乙醇中回流變成二酯,二酯肼解變成相應(yīng)的二肼[44]Shu等利用HA與二硫化物交聯(lián)制得的凝膠薄膜,經(jīng)性能測(cè)試后,顯示其在傷口愈合和組織修復(fù)等臨床應(yīng)用方面有較大的潛在價(jià)值。

張文強(qiáng)等[45-48]將 HA 以一定的質(zhì)量比加入三偏磷酸鈉(STMP)，置于三頸瓶中攪拌均勻，使其在 pH 10、50 ℃條件下迅速攪拌 12h，再將所得溶液進(jìn)行二次蒸餾水滲析、提純后室溫成膜。制得的薄膜吸水能力下降，保水性能提高，且薄膜具有較好的耐降解性能，保水性能和耐降解性能都隨交聯(lián)程度的增加而提高。

3 展望

目前，隨著化妝品行業(yè)的不斷發(fā)展，追求自然、安全的化妝品原料成為未來(lái)發(fā)展的趨勢(shì)，HA應(yīng)用領(lǐng)域的不斷擴(kuò)展，其衍生物的開(kāi)發(fā)應(yīng)用，必然會(huì)成為研究的熱點(diǎn)，特別是我國(guó)化妝品行業(yè)起步晚，原料大多需要進(jìn)口的現(xiàn)狀，開(kāi)發(fā)具有新型功能、高效、無(wú)毒的HA衍生物成為我國(guó)化妝品行業(yè)發(fā)展過(guò)程中亟待解決的問(wèn)題之一。