玻尿酸的緣由

1934年,卡爾邁耶 (Karl Meyer) 和他的同事從牛眼睛的玻璃體中分離出一種以前未知的化學物質。他們發現該物質含有兩個糖分子,其中一個是醣醛酸。為方便起見,他們提出了“透明質酸”(玻尿酸的正式名稱) 的名稱。流行的名字來源於“hyalos”,這是玻璃+醣醛酸的希臘詞(Meyer和Palmer,1934)。

麼是玻尿酸(hayluronic acid)

玻尿酸的正式名稱是 透明質酸,本身是碳水化合物,更具體地說是粘多醣,天然存在於所有生物體中, 玻尿酸與 尿酸 沒有任何關係 多醣透明質酸(玻尿酸)是線性聚陰離子,具有多重複雙糖結構 , 它可能是由數百或者是數千個雙糖所組成。當不與其他分子結合時,它與水結合,使其具有類似於“果凍”的堅硬粘性質量。 HA主要存在於細胞外基質和細胞周圍基質中,但在細胞內也會發現。

玻尿酸的生物學功能:

1) 維持液體結締組織的彈性粘度,例如關節滑膜和眼睛玻璃體液,組織水合和水轉運的控制,蛋白聚醣在細胞外基質中的超分子組裝。

2) 細胞分離中的許多受體介導的作用,有絲分裂,遷移,腫瘤發展和轉移以及炎症。

3) 在體內的功能是結合水並潤滑身體的可移動部分,例如關節和肌肉。其一致性和組織友好性使其可用作護膚品中的優質保濕劑。透明質酸是自然界中最親水的分子之一,可以被描述為天然的保濕劑。1公克的玻尿酸可以吸收500c.c.~1000c.c的水分 ,相當於500~1000倍吸水能力獨特粘彈性以及其生物相容性和非免疫原性使其在許多臨床應用中得到應用,包括關節炎中關節液的補充,作為眼科手術的外科手術輔助工具,並促進手術傷口的癒合和再生。

物理化學和結構特性

玻尿酸(透明質酸)是一種細胞外基質成分,是由N-乙酰葡糖胺(N-acetyl-D-glucosamine)和葡萄醣醛酸(D-glucuronate)的兩個單糖重複組成的高分子量糖胺聚醣。在體內,玻尿酸(透明質酸)以鈉鹽形式透存在,並且在幾種軟結締組織中發現含有高濃度的玻尿酸( 透明質酸)鈉鹽,包括皮膚,臍帶,和滑液。在肺,腎,腦和肌肉組織中也發現了大量的玻尿酸。

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含量1%的玻尿酸溶液就像果凍一樣,但當它處於壓力下時,它很容易移動並且可以通過小口徑的針頭給藥。因此它被稱為“偽塑料”材料。玻尿酸(透明質酸)溶液的流變特性使其成為潤滑劑的理想選擇。有證據顯示乙酰透明質酸,將大多數相互滑動的組織表面分開。同時,玻尿酸( 透明質酸)的極潤滑特性已被證明可減少腹部和整形外科手術後的術後粘連形成。

玻尿酸在人體內的分布

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玻尿酸濃度 (mg/L)
雞冠組織液: 7500
人體尿液: 0.1~0.5
人體血清: 0.01~0.1
人體臍帶組織液: 4100
人體關節液: 1420~3600
人體玻璃體組織液: 1200
人體真皮層組織液: 200 

 

玻尿酸的合成

玻尿酸(透明質酸)是由細胞膜蛋白透明質酸合成酶 (Hyaluronate synthase)合成的。脊椎動物有三種透明質酸合成酶(HAS1,HAS2,HAS3)。

這些酶通過交替反覆加入其底物尿苷二磷酸-N-乙醯葡糖胺及尿苷二磷酸-D-葡萄糖醛酸而延長透明質酸鏈,新產生的多醣透過細胞膜進入細胞外間質。玻尿酸(透明質酸)的合成可以被一些化合物(例如7-羥基-4-甲基香豆素)來抑制

 

玻尿酸的分解

人的胚胎時期體內的玻尿酸含有量最多但是出生後會逐漸減少。

• Baby~20歲體內玻尿酸的保有率80~100%

• 25歲後體內玻尿酸的保有率65%

• 50歲後體內玻尿酸的保有率45%

• 到60歲時約只剩25% 

隨著年齡的增長,皮膚的老化主要是由於膠原 蛋白産生變化所引起,而膠原蛋白的改變是由 於具有親水作用的玻尿酸的減少所致。 玻尿酸減少時,肌膚不會柔嫩有活力,會逐漸 出現皺紋、鬆弛等現象。

玻尿酸在血液中具有35分鐘的半衰期,在皮膚中不到一天,在軟骨中具有13週。通過水解透明質酸酶(HYAL)將玻尿酸分解為不同大小的片段。 在人類中,到目前為止已鑑定出6HYALHYAL-1-2-3-4PH-20HYALP1

玻尿酸的分解可以不需要透過水解透明質酸酶,也可經由自由基的方式來分解,如抗壞血酸,硫醇,亞鐵或亞銅離子的存在下,玻尿酸可以被分解,這是一種需要氧分子的過程。因此,延遲玻尿酸自由基分解的方式可能有助於維持皮膚的完整性及其保濕特性。

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