浅议透明质酸的生产、应用以及发展

浅议透明质酸的生产、应用以及发展
作者：陈德全
来源：《科技创新导报》 2014年第30期
陈德全
（江苏海华生物科技有限公司江苏镇江 212009）
摘要：透明质酸简称HA，又名玻璃酸钠、玻尿酸，是一种酸性粘多糖类高分子化合物。

其独特的理化性质和保湿效果在临床、医药、化妆品、保健食品等方面有着广泛的应用，该文简单介绍了透明质酸的两种制备方法，动物组织提取法和微生物发酵法，并对透明质酸的多方面应用和未来的发展趋势做出了详细的阐述。

关键词：透明质酸提取应用发展
中图分类号：TQ17 文献标识码：A 文章编号：1674-098X(2014)10(c)-0072-01
透明质酸，又称玻璃酸钠、玻尿酸，是一种存在于生物体内的大聚合物，化学成分多为粘多糖，广泛存在于动物和人体的结缔组织、细胞外基质、角膜以及细菌壁中，HA具有很强的粘弹性和生理功能，是细胞外基质的主要成分，还具有补水保湿、润滑等独特的作用，也可保护正常细胞免受毒性细胞的影响。

目前HA已广泛应用于创伤、骨科、眼科等临床医学方面以及化妆品、保健食品领域，伴随市场对于HA的需求量越来越大，HA已成为一种具有很大发展空间的生物化工产品。

1 透明质酸的理化性质以及生理功能
HA具有很多和天然多糖相同的性质，颜色为白色，是一种不定形固体，无任何气味，有较强的吸湿性，在水中易溶，除此以外，HA溶液还具有独特的流体力学性质、粘弹性和应变性的特征。

在生理状态下，HA与其他糖胺聚糖协同连接到核心蛋白上，构成蛋白聚糖聚合体，此外HA对于创面愈合、修复和生成还有一定的功效。

2 透明质酸的两种制备方法
2.1 动物组织提取法
目前有很多公司都是采用动物组织提取法来获得透明质酸，一般在动物组织中提取常用的原料有鸡冠、脐带、牛眼、猪皮等，不同组织的HA存在形式不同，一般鸡冠和脐带多以凝胶形式存在，而玻璃体和滑液多以溶解形式存在，动物组织中提取HA的主要流程包括脱水、磨碎、浸泡、提取、除杂、沉淀和分离，不同组织HA提取纯化过程有一定的区别。

根据研究显示，鸡冠中HA的产量高达0.47%，脐带中ＨＡ产量大约为0.2%，眼玻璃体中的含量在0.65%～2.5%之间。

动物组织提取法操作比较方便，获取的透明质酸的分子量比较大，粘度高且保湿效果比较好，但受原料的限制，很难应用于大规模生产，比较适用于原材料来源分散的小规模生产[1]。

随着市场对HA的需求逐渐增大，动物组织提取法必将被取代。

2.2 微生物发酵法
微生物发酵法是利用微生物发酵生成HA，发酵法生产HA的关键步骤在于培养基和发酵条件的优化，提高HA产量和质量的方法主要包括三个方面：菌株选育、培养基的选配以及发酵工艺的优化和分离提纯。

（1）菌株选育：目前国内多用兽疫链球菌，是由具有溶血素的链球菌改良而来，在使用中应定期监测和选育，防止菌种出现退化，如果出现溶血性，就不能在药物、化妆品中应用。

（2）培养基的选配和发酵发酵工艺的优化：良好的培养基是微生物发酵的基本条件，它的好坏直接
影响着发酵条件，HA的发酵培养基一般都包括碳源、氮源、无机盐以及维生素等，碳源多以葡
萄糖为主，一般选择分批加入的方法，氮源多以酵母粉、蛋白胨为主，而国外也有用纯酵母粉
做氮源或大豆胨、小麦胨作为氮源的。

此外，培养基中不能有金属离子，防止降解培养基中的HA含量。

另外发酵条件也是影响HA的一大因素，适宜的发酵条件，有利于产物的合成，发酵
条件一般包括：温度、pH值、添加剂以及培养方式等等，pH值一般控制在6.0～8.5之间为宜，超出此范围，则会影响菌体的发展；发酵温度控制在37℃左右为宜，在发酵时可加入一些自由
基清除剂，这样可在一定程度上保护HA，提高HA的分子量。

（3）分离提纯：在进行分离提纯
前如果发酵液粘度过高可先用水稀释后再过滤除菌，然后加活性炭吸附杂质后，再经过有机溶
剂沉淀、真空干燥后制出HA成品。

3 透明质酸的应用
3.1 透明质酸在临床上的应用
（1）在创伤、烧伤方面的应用：HA与血浆纤维蛋白相结合得到的凝块有利于患者伤口的
愈合，有构造功能，HA还能促进粒细胞的吞噬活性调节炎症反应，局部降解产生的低分子量还
可促进血管的生成。

（2）在骨科方面的应用：HA是关节软骨和滑液的主要构成成分，当高分
子量的HA进入到患者的关节中，可使病人的滑液恢复至正常状态，对于发生病变的关节提供恢复的时间，使软骨自然修复愈合[2]，另外高分子量的HA还具有抑制血管和组织的增生的功能，当HA注入到关节中，可改变关节腔的生物环境，促进患者自身形成HA。

据统计，HA对于治疗
骨科方面的疾病都取得了良好的效果。

（3）在眼科方面的应用：目前HA已广泛应用于眼科手
术治疗中，如人工晶体植入术、角膜移植术等大型手术，当透明质酸钠注射剂注入前方后，可
维持前房的深度和形状，保证手术的成功，另外还具有止血、防粘等功能。

3.2 透明质酸在化妆品方面的应用
HA的保湿效果很好，当含有ＨＡ的护肤品涂抹在皮肤上时，HA可在皮肤表面形成一层弹性水化膜，此水化膜可湿润皮肤角质层，加强角质层的保湿效果，HA的保湿性还随着外界的湿度
变化而变化，外界湿度较低时，HA的吸湿量则提高，反之，吸湿性则有所降低。

另外HA可预
防因暴晒而引发皮肤损伤，同时还具有修复作用。

对于受到损害的皮肤，ＨＡ可通过促进皮肤
表皮组织细胞的增生和分化，使皮肤再生。

3.3 透明质酸在保健食品方面的应用
口服透明质酸保健品可起到全身性的作用，是有真皮至表皮增加内源性透明质酸的含量，
使细胞活化。

真皮的基质主要由胶原蛋白后透明质酸等粘多糖组成，随着年龄的增长，皮肤会
逐渐的老化，其老化是由于胶原蛋白的变化引起的[3]，引发胶原蛋白变化的原因是透明质酸缺少。

因此在日本、台湾的一些地区经常是胶原蛋白和透明质酸混合使用，为了更有利于人体吸收，常将透明质酸进行深加工成为小分子量HA，分子量范围在3000～50000Da内，这样各个方
便吸收。

口服透明质酸，除了皮肤之外，在其他组织和器官中同样起到润滑保水等重要的生理
作用，如关节、血管、心脏等。

口服HA还可避免关节炎、动脉硬化、脉搏不齐等症状的出现。

4 HA的发展趋势
随着化妆品行业的迅速发展，竞争也逐渐加大，国内外企业为发展需求，不断加大对于化
妆品的研究力度，HA作为一种独具特色的化妆品原料，赢得很多企业的关注，同时HA在临床、
医药、保健食品方面应用领域的发展前景也非常广阔，潜在巨大的经济利益和社会效益，需要进一步的研究开发。

参考文献
[1]崔媛,段潜,李艳辉.透明质酸的研究进展[J].长春理工大学学报:自然科学版,2011(3).
[2]李化光,杨新明,刘华,等.透明质酸对人骨关节炎软骨细胞保护机制的探讨[J].实用医学杂志，2012(7).
[3]凌沛学.透明质酸[M].中国轻工业出版社.。