透明質(zhì)酸(Hyaluronic acid,HA)又稱糖醛酸,、玻尿酸,、琉璃糖碳基酸,是一種高分子鏈的直鏈多糖,。1934年美國哥倫比亞大學(xué)眼科教授Mayer等首先從牛眼玻璃體中分離出該物質(zhì),。透明質(zhì)酸是皮膚和其他組織中廣泛存在的天然生物因子,,被國際上稱為理想的保濕因子,存在于結(jié)締組織如關(guān)節(jié),、玻璃體,、滑液、臍帶,、軟骨,、皮膚、雞冠之中,,以滿足一些重要功能如韌性,、支持結(jié)構(gòu)以及細(xì)胞的代謝調(diào)節(jié)。皮膚中的透明質(zhì)酸占據(jù)了身體總透明質(zhì)酸的50%,,真皮中的透明質(zhì)酸含量顯著高于表皮層,,透明質(zhì)酸與皮膚的關(guān)系非常緊密,在化妝品中的運(yùn)用也越來越廣泛,。 透明質(zhì)酸的結(jié)果 透明質(zhì)酸的生物分子結(jié)構(gòu)是兩個雙糖單位D葡萄糖醛酸及N-乙酰葡糖胺組成的大型多糖類,,分子量在10萬至400百萬之問。與其他粘多糖不同,,它不含硫,。透明質(zhì)酸分子中的每雙糖單位均含有個羧基,在生理?xiàng)l件下均可解離成負(fù)離子,,等空間距離的負(fù)離子相互排斥,,使透明質(zhì)酸分子在水溶液中處于松散狀態(tài),可結(jié)合多于本身500-1000倍的水分,,占據(jù)較大的空間,。除了一級結(jié)構(gòu)外,透明質(zhì)酸被發(fā)現(xiàn)具有二三級結(jié)構(gòu),。其中,,透明質(zhì)酸的二級結(jié)構(gòu)由每個二糖單位通過180度的扭轉(zhuǎn)和前后的二糖單位結(jié)合,經(jīng)過兩次轉(zhuǎn)折回到原來的方向,,形成一條單鏈,。透明質(zhì)酸的三級結(jié)構(gòu)是網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),它具有親水區(qū)和疏水區(qū),,具有高度的親水性及疏水性,。當(dāng)其在水溶液中,疏水性分子集聚在起,,減少了與溶劑的接觸,。每一個透明質(zhì)酸二級結(jié)構(gòu)都可以和其他的形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),不管是低濃度還是高濃度,,不管是相對分子質(zhì)量大的,,還是相對分子質(zhì)量小的,。透明質(zhì)酸也可與其他細(xì)胞外大分子如蛋白多糖等相互作用,在生理狀態(tài)下形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),。 不同動物組織和細(xì)菌來源的透明質(zhì)酸無種屬差異,,由不同精制方法獲得的透明質(zhì)酸,相對分子質(zhì)量不同,,但也無種屬差異,。 透明質(zhì)酸與皮膚 1.透明質(zhì)酸在皮膚中的生理作用 在人體中,透明質(zhì)是由成纖維細(xì)胞和表皮的角朊細(xì)胞或其他的胞漿膜形成,,透明質(zhì)酸,,是皮膚的主要成分,來源于真皮,,是填充在細(xì)胞間的主要基質(zhì),。將透明質(zhì)酸進(jìn)行染色處理,顆粒層到基底層顯色明顯,,基底層下的結(jié)締組織染色呈陽性,,網(wǎng)狀層的顯色稍弱。除此之外,,皮膚附屬器官(皮脂腺和毛囊)也均被染色,。透明質(zhì)酸的功能在上皮組織中不太明顯,其中的細(xì)胞被緊密填充,,胞外空間似乎非常小,。實(shí)際上,高濃度的透明質(zhì)酸可能會膨脹到細(xì)胞外空間,,有可能破壞上皮細(xì)胞之問的凝聚力和損害上皮細(xì)胞通透性。透明質(zhì)酸,,自由基的有效清除劑,,也可以通過清除由紫外線照射產(chǎn)生的活性氧,對表皮起保護(hù)作用,。透明質(zhì)酸的快速周轉(zhuǎn)可能有助于消除和清除表皮有毒化合物,,例如,朗格漢斯細(xì)胞和淋巴細(xì)胞移動進(jìn)出表皮,。透明質(zhì)酸創(chuàng)造了促進(jìn)這些細(xì)胞流動的胞外空問,,同時由于CD44受體提供了低親和性結(jié)合位點(diǎn)。體內(nèi)透明質(zhì)酸的合成速度很快,,立刻就會被排除胞外或者被透明質(zhì)酸酶降解,。在軟骨中,透明質(zhì)酸的半衰期通常是2~3周,,在角質(zhì)形成細(xì)胞中,,細(xì)胞主動合成和分解透明質(zhì)酸,。其透明質(zhì)酸的半衰期更短,不足天,,血液中透明質(zhì)酸的半衰期僅僅只有幾分鐘,。人體內(nèi),大約平均每天有三分之的乙酰透明質(zhì)酸在不斷更新,。 2.不同年齡透明質(zhì)酸的分布 3月齡的胎兒,,透明質(zhì)酸集中在表皮層,隨著胎齡的增加,,逐漸由表皮層向真皮層轉(zhuǎn)移,,這是科學(xué)家研究透明質(zhì)酸分布與無瘢痕愈合的一個重要契合點(diǎn)。大多數(shù)胎兒組織中是非常豐富的透明質(zhì)酸,,形成凝膠狀,,可提供所需的空間和可塑性,為快速增殖的胚胎細(xì)胞和遷移提供空間,。人體在胚胎時期透明質(zhì)酸含量最高,,出生后逐漸減少,如果把20歲的人體內(nèi)的透明質(zhì)酸含量定位到100%,,則30,、50、60歲分別下降為65%,、45%,、25%。當(dāng)透明質(zhì)酸低于某一水平時,,造成皮膚含水量降低,,角質(zhì)層代謝緩慢、老化,,這一現(xiàn)象一般出現(xiàn)在25歲以后,,這也是中老年人與兒童皮膚有差距的主要原因。 3.外源性透明質(zhì)酸的皮膚滲透吸收 將相同濃度的不同分子量的透明質(zhì)酸涂抹于完整豬皮膚和剝離了角質(zhì)層的豬皮膚,。在正常皮膚中,,分子量為5kDa的透明質(zhì)酸位于及角質(zhì)層和表皮層,分布較零散,;較高分子量的透明質(zhì)酸局限在角質(zhì)層,。在被剝離了角質(zhì)層的豬皮膚中,與5kDa的不同分子量相比,,表皮中100kDa和1MDa的含量更多,。 在化妝品中應(yīng)用 1.透明質(zhì)酸的保濕功能以及滲透劑功能 皮膚屏障功能的主要結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)是表面角質(zhì)細(xì)胞形成的角質(zhì)層、角質(zhì)細(xì)胞間的脂類,、天然保護(hù)因子(natural moisturizing fac-tot,,NMF)等,。細(xì)胞角蛋白和角蛋白中間絲相關(guān)蛋白是角質(zhì)屏障的基礎(chǔ)。透明質(zhì)酸就是通過改善皮膚的水合作用起到保濕的功效,。大分子的透明質(zhì)酸減少表皮水分的流失,,小分子的透明質(zhì)酸通過改變角蛋白的結(jié)構(gòu),降低皮膚的屏障功能,。不論高分子透明質(zhì)酸還是低分子透明質(zhì)酸,,都具有保濕效果,聯(lián)合使用能達(dá)到協(xié)同作用,。 所以透明質(zhì)酸在化妝品中的應(yīng)用,,除了自身優(yōu)良的保濕性能外,還有促進(jìn)皮膚滲透的功能,。研究人員將透明質(zhì)酸和BSA(牛血清蛋白)混合,,結(jié)果表明分子量為5000Da的透明質(zhì)酸能和BSA協(xié)同運(yùn)輸?shù)狡つw中。初步猜測是皮膚保濕與角質(zhì)結(jié)構(gòu)的作用,,以及蛋白質(zhì)與透明質(zhì)酸共同轉(zhuǎn)運(yùn),,有助于透過角質(zhì)層。透明質(zhì)酸穿過這些層,,并沒有細(xì)胞外液的內(nèi)向動力,,其過程必須通過細(xì)胞外擴(kuò)散或主動轉(zhuǎn)運(yùn)穿過細(xì)胞或者兩種方式結(jié)合運(yùn)輸。透明質(zhì)酸的兩性性質(zhì)可能有助于其結(jié)合到細(xì)胞膜,。 在化妝品經(jīng)皮吸收的過程中,,由于一些生物大分子的高分子量和親水性的屬性,皮膚優(yōu)異的阻隔性能幾乎完全限制了這些營養(yǎng)物質(zhì)的吸收,。通常透明質(zhì)酸作為皮膚滲透劑添加到化妝品中,,用來降低皮膚的屏障強(qiáng)度以及達(dá)到保濕效果。 2.透明質(zhì)酸的防曬修復(fù)功能 透明質(zhì)酸還具有防曬修復(fù)的作用,。透明質(zhì)酸通過促進(jìn)表皮細(xì)胞增殖和分化以及清除氧自由基,,可促進(jìn)受傷部位皮膚再生。其作用機(jī)制與防曬霜中常用的紫外線吸收劑不同,,因具有協(xié)同作用,可同時減少紫外線透射并修復(fù)紫外線所致的皮膚損傷,,達(dá)到雙重保護(hù),。皮膚輕度燒傷時,表皮涂抹含透明質(zhì)酸水劑化妝品可減輕疼痛,,加速受傷部位愈合,。 3.透明質(zhì)酸的抗衰老功能 細(xì)胞間透明質(zhì)酸網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)能防止微粒、大分子靠近細(xì)胞膜,。相同濃度的高分子量透明質(zhì)酸比低分子量透明質(zhì)酸具有更強(qiáng)的保護(hù)作用,。高分子量網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的透明質(zhì)酸能與相鄰細(xì)胞表面靶點(diǎn)的透明質(zhì)酸分子重疊和連接,。低分子量網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的透明質(zhì)酸,鏈不夠長而不能重疊和連接相鄰細(xì)胞的透明質(zhì)酸,,形成了微??拷?xì)胞膜的空間和通道。與低分子量的透明質(zhì)酸相比,,高分子量透明質(zhì)酸能有效地防止葡萄糖氧化酶的產(chǎn)生,,顯著地減少細(xì)胞損傷。 皮膚老化與皮膚水分流失有關(guān),,低分子透明質(zhì)酸和高分子透明質(zhì)酸加強(qiáng)皮膚的保濕作用和彈性能力有著顯著的效果區(qū)別,。學(xué)者們將50kDa、300kDa,、800kDa和1500kDa的透明質(zhì)酸進(jìn)行試驗(yàn),,發(fā)現(xiàn)低分子透明質(zhì)酸可能由于其更強(qiáng)的滲透能力,影響了表皮中許多基因的表達(dá),,包括老化皮膚和光損傷皮膚中減少的促進(jìn)角質(zhì)形成細(xì)胞分化和與細(xì)胞間緊密相連的有關(guān)基因,。相比高分子透明質(zhì)酸,低分子透明質(zhì)酸的保濕和維持皮膚彈性效果更優(yōu)良,。 4.透明質(zhì)酸的生發(fā)功能 抑制脫發(fā)的藥物除了抑制睪酮的產(chǎn)生外,,其他藥物作用機(jī)理并不明確。抑制睪酮的非那雄胺并不適用于男性患者,。Kaitlyn Sadtler發(fā)現(xiàn)通過小鼠皮下注射低分子量的透明質(zhì)酸周后,,顯著地誘導(dǎo)了毛發(fā)生長。低分子量透明質(zhì)酸的皮下注射有效率為100%,。初步推測皮下注射低分子量的透明質(zhì)酸能誘發(fā)毛發(fā)生長初級階段,,可能是由于透明質(zhì)酸能夠與影響毛發(fā)生長的受傷組織的受體結(jié)合。 5.透明質(zhì)酸的傷口愈合 透明質(zhì)酸具有促進(jìn)傷口愈合的功能早已有文獻(xiàn)進(jìn)行了闡述,。近期,,學(xué)者們發(fā)現(xiàn)皮下注射透明質(zhì)酸能夠促進(jìn)深層真皮傷口的難愈性傷口的愈合。通過對十名健康的志愿者進(jìn)行前臂腹側(cè)血液采集刺血模擬標(biāo)準(zhǔn)的真皮深層傷口,,并施以透明質(zhì)酸皮下注射,、生理鹽水皮下注射以及未處理的皮膚傷口愈合進(jìn)行了對比。并在兩周內(nèi)進(jìn)行了組織成像系統(tǒng),、組織學(xué)和蛋白組學(xué)的分析和觀察,,得出皮內(nèi)注射透明質(zhì)酸能誘導(dǎo)深層真皮傷口加速表皮新生以及改變了其蛋白表達(dá)。 6.透明質(zhì)酸的抗炎癥與抗皮膚刺激作用 Topical Hyaluronic AcidCombats Skin Irritation,,Inflamation 7.透明質(zhì)酸的清除自由基作用 透明質(zhì)酸具有阻止氧化還原反應(yīng)或者電離輻射中產(chǎn)生的自由基,,從而導(dǎo)致細(xì)胞損傷的生物功能。透明質(zhì)酸還被廣泛用于減緩組織或器官中的炎癥反應(yīng)。透明質(zhì)酸的抗炎癥能力很大程度上都?xì)w因于其抗氧化活性,。透明質(zhì)酸促進(jìn)傷口愈合的功能可能也和抗氧化功效有關(guān),。Zbigniew Darzynkiewicz等人闡述了透明質(zhì)酸能明顯減弱外源性氧化劑誘發(fā)的DNA損傷信號,尤其是高分子的透明質(zhì)酸,。在成纖維細(xì)胞培養(yǎng)基中,,高分子透明質(zhì)酸比低分子透明質(zhì)酸具有更優(yōu)良的抗氧化性能。同時,,透明質(zhì)酸也能減少蛋白損傷,、脂質(zhì)過氧化以及羥基自由基的形成。 討論 伴隨科學(xué)家對透明質(zhì)酸的認(rèn)識有了一個質(zhì)的飛躍,,透明質(zhì)酸在化妝品中的應(yīng)用也越來越廣泛?,F(xiàn)階段,化妝品中透明質(zhì)酸的應(yīng)用仍有局限性,,應(yīng)加強(qiáng)對透明質(zhì)酸的應(yīng)用性開發(fā),。 目前最重要的問題是透明質(zhì)酸的分子量與透皮吸收的問題,究竟皮膚對于外源性透明質(zhì)酸吸收的最大分子量是多少,,透明質(zhì)酸滲透到表皮,、真皮的生物利用率是多少,是個亟待解決的問題,。通過本文的總結(jié)可以發(fā)現(xiàn),,高分子透明質(zhì)酸和低分子透明質(zhì)酸各有不同功效,高低分子量的透明質(zhì)酸協(xié)同使用到化妝品中,,功效會更佳,。另外值得提的是,低分子透明質(zhì)酸的生發(fā)功能,,可以更多運(yùn)用到護(hù)發(fā)或者生發(fā)產(chǎn)品中,,既達(dá)到了頭發(fā)保濕滋養(yǎng)的效果,又有生發(fā)的作用,。據(jù)新近公布的《中國脫發(fā)人群調(diào)查》數(shù)據(jù)表明,,我國脫發(fā)人群約2億,其中男性脫發(fā)人數(shù)約1.3億,。我國男性脫發(fā)率近20%,,且發(fā)病率以每年至少1 5%的速度遞增,中國生發(fā)市場潛力巨大,。今年5月分歐萊雅在上海美博會展示了新的無硅油洗護(hù)產(chǎn)品――透明質(zhì)酸洗發(fā)水,,這可能將會是下次洗護(hù)頭發(fā)產(chǎn)品的新潮流??傊该髻|(zhì)酸可廣泛運(yùn)用到護(hù)膚類,、護(hù)發(fā)類產(chǎn)品,,同時,,隨著消費(fèi)者對彩妝護(hù)膚概念的接受程度越來越高,透明質(zhì)酸在彩妝品基礎(chǔ)保濕領(lǐng)域也具有巨大的市場,。 論文來源:《中國化妝品》 2016年3期 轉(zhuǎn)載注明來源:https://m./1/view-7293114.htm |
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