透明质酸(玻尿酸)

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1、目录1、透明质酸的简介22、透明质酸的结构及理化性质22.1透明质酸的结构22.2透明质酸理化性质22.3透明质酸生理功能33透明质酸的制备方法33.1动物组织提取法33.2酶聚人工合成法43.3微生物发酵法43.3.1透明质酸生产菌株的选育53.3.2透明质酸发酵条件的优化53.3.3透明质酸的提取64透明质酸的改性114.1酯化改性114.2酰胺化改性124.3交联改性134.4疏水改性144.5接枝改性154.6还原末端改性165透明质酸的应用175.1在化妆品中的应用175.2在临床医学中的应用185.3在保健食品中的应用186透明质酸的国内外生产研究现状及

2、常见产品186.1透明质酸的国内外生产研究现状186.2常见产品207我的设计方案20参考文献：2226透明质酸简介1、透明质酸的简介透明质酸(HyaluronicAcid，简称HA)，又名“玻璃酸”，是一种不含硫酸基团的天然粘多糖，广泛分布于动物和人体的细胞外基质中，在皮肤、肺和肠中含量较高(大于50%)，同时也存在于滑液、脐带和血液中。透明质酸另一名称为玻尿酸，但是玻尿酸与尿酸没有任何关系。透明质酸因其独特的理化性质和生物学功能，被广泛应用于临床医学、高级化妆品、美容整形和保健食品等领域。但天然透明质酸存在稳定性较差、易发生降解和亲水性过强等缺点，限制了其应用，

3、因此通过对透明质酸修饰改性，从而开拓具有新的生物活性和功能性的透明质酸衍生物成为目前研究的热点[1]。2、透明质酸的结构及理化性质2.1透明质酸的结构透明质酸是一种高分子的聚合物。是由单位D-葡萄糖醛酸及N-乙酰葡糖胺组成的高级直链粘多糖。D-葡萄糖醛酸及N-乙酰葡糖胺之间由β-1，3-配糖键相连，双糖单位之间由β-1，4-配糖键相连。分子中两种单糖按1:1的摩尔比组成。双糖单位可达25000之多。在体内透明质酸的分子量从5千到2千万道尔顿[2,3]。2.2透明质酸理化性质电子显微镜下观察证实HA为一线性单链,分子量为4×106,链长约为10μm。由于直链链轴上单糖

4、之间氢键的作用,HA分子在空间呈刚性的螺旋柱型,其半径为200nm,柱内侧因有大量羟基而产生强亲水性。在溶液26中HA结合的水分可达其本身重量的1000倍,且这些水在螺旋柱内固定不动,不易流失[4]。HA水溶液是一种非牛顿型流体,有着良好的粘弹性和应变性。一般来说,溶液浓度和分子量的增加会使溶液粘度增加。低浓度的HA溶液主要表现为粘性,而高浓度溶液则主要显示其弹性[5]。2.3透明质酸生理功能在生物组织中，HA以游离形式广泛分布于结缔组织的细胞外基质中，是细胞外基质（ECM）的主要成分之一，在保持组织抗压缩性及张力和维持组织形态方面具有重要作用。而HA在体内不仅是通

5、过其粘弹性、大分子网状结构等发挥细胞连接、物理屏障、渗透压调节和机械离缓冲等功能，而且具有灭活自由基、调节细胞功能等生理活性，在肿瘤扩散、伤口愈合、胚胎形成、抑制疼痛和炎症反应中具有重要的作用[6]。HA为关节滑液的主要成分之一，因其独特的润滑特性，对维持关节功能具有重要意义（杨小立，2006；王国金，2009；Gastonetal.，2007）。据研究表明（郭学平等，2002）HA具有抗皮肤衰老和防止皮肤皱纹形成功能，阳光中紫外线照射所产生的活性氧自由基能被表皮中的HA可清除，保护皮肤免受其害，被称为高效的自由基“清道夫”。HA在皮肤中表现的生理功能还有保水作用，

6、维持细胞外的空间，参与角蛋白细胞的变化过程和受体结合作用等。3透明质酸的制备方法3.1动物组织提取法HA几乎存在于所有的动物组织中，分布广泛。提取HA的传统方法是以动物组织为原料，从人脐带（LagoaGetal.，2005；沈渤江等，1985）、鸡冠（颜延宁，2006）、牛羊眼珠的玻璃体（TadashiYetal.，2004）、鲸鱼软骨中（E.Yu.Ignatovaetal.，1990）来提取HA。动物组织提取法对原料要求较高，原料必须是新鲜采集的，并经过冷冻处理。动物原料组织价格昂贵、来源困难，并这些动物原料组织中HA纯度低、收率低。在提取过程中，要消耗大量的有机

7、溶剂和酶，并且操作单元多、工艺复杂，会大大增加制备HA的成本。此外，从动物组织中提取的HA杂质含量高，产品精制困难。总之，由于该方法制备HA生产成本高，原料来源有限，HA26纯化工艺复杂，动物原料组织提取法已不能满足目前市场的需要，已逐渐被发酵法所取代。3.2酶聚人工合成法通过研究表明,在生物体内HA是通过透明质酸合成酶催化UDP-G1cA和UDP-G1cNAc合成[7]利用单体酶催化在体外聚合合成透明质酸,首先使用多糖类聚合物合成透明质酸氧氮杂环戊烯衍生物,然后添加透明质酸分解酶制造出衍生物和酶的复合体,接着在90℃反应液中清除其中的酶合成透明质酸,然后再对其