透明质酸应用及机理.ppt

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1、透明质酸应用研究主要内容透明质酸概况透明质酸在眼科中的应用透明质酸在美容化妆品中的应用透明质酸对骨关节炎的治疗作用透明质酸在防手术粘连中的应用透明质酸在肿瘤中的应用透明质酸的其他用途透明质酸定义透明质酸（Hyaluronicacid）是具有特殊功能的一种独特的线性大分子粘多糖.是由葡萄糖醛D-glucuronic-acid(GlcA)和N-乙酰氨基葡萄糖N-acetyl-D-glucosamine(GlcNAc)的双糖单位反复交替连接而成,分子式为(C14H21NO11)透明质酸是人体内一种固有的成分,它广泛存在于胎盘,羊水,晶状体,关节软

2、骨,皮肤真皮层等组织；器官中它分布在细胞质,细胞间质中，．透明质酸分子结构ECM的结构与性质ECM(extracellularmatrix)是细胞外大分子构成的网络。包括：胶原、非胶原糖蛋白、氨基聚糖与蛋白聚糖、弹性蛋白等。ECM在结缔组织中含量较高。ECM的成分及组装形式由所产生的细胞决定，并与组织的功能相适应。如：角膜、肌腱。ECM影响细胞的存活、死亡、增殖和分化。MACROMOLECULARORGANIZATIONOFECM氨基聚糖及蛋白聚糖1．氨基聚糖（glycosaminoglycan，GAG）GAG是重复二糖单位构成的无分枝长链

3、多糖。二糖单位通常由氨基已糖和糖醛酸组成。可分为六种：透明质酸、硫酸软骨素、硫酸皮肤素、硫酸乙酰肝素、肝素、硫酸角质素。透明质酸(HA)是唯一不硫酸化的GAG，含多达10万个糖基。可结合大量水分子，赋予组织一定的抗压性。氨基聚糖的分子特性及分布蛋白聚糖proteoglycan是氨基聚糖（除HA）与核心蛋白质的共价结合物。核心蛋白质的Ser残基在高尔基体中装配上GAG链。首先合成由四糖组成的连接桥（Xyl-Gal-Gal-GlcUA）连接到Ser残基上，然后再延长糖链。除HA及肝素外，其他GAG均不游离存在。HA以非共价键连接许多蛋白聚糖单体

4、巨分子。AProteoglycanComplex.GalactoseN-Acetyl-D-glucosamineD-glucuronicacidN-Acetyl-D-galactosamine透明质酸的理化性质透明质酸为白色无定形或纤维状物质,无臭,有强吸湿性,易溶于水,溶于醇、酮、乙醚等有机溶剂。水溶液呈酸性,带负电,。在高浓度(1%)时,分子间以网状形式存在,有很高的粘弹性和渗透压透明质酸水溶液透明质酸的发展历程1.1943年美国人Meyer以及Palmer首先从牛眼玻璃体中分离出该物质。2.19世纪80年代，透明质酸的来源稀小，当时以

5、美国为首的发达国家主要从肉禽加工厂的下脚料——鸡冠中提取药用级透明质酸，因产量低故产品售价昂贵，当时每公斤注射液透明质酸原料药售价曾高达1万美元左右。年销售额仅为数百万美元透明质酸的发展历程1990年丹麦Novozytne公司首创利用微生物发酵法生产透明质酸获得成功。随后，化妆品专家发现：透明质酸是一种优异的化妆品原料，它能保持皮肤.肌肉的弹性以及防止上皮细胞因紫外线幅射引起的提前衰老。透明质酸开始应用于化妆品中。20世纪初丹麦生物工程公司Hyalose,开发上市了一种新颖的“纳米级透明质酸”（Nano-HA）。分子量仅为10～20个糖分子

6、单位，可用于治疗晚期肿瘤的一些症状，如减少肿瘤体赖以生存的新血管生成，消炎和防止癌细胞转移等。制备技术目前常用的制备技术有两种：　　一是利用天然原料即从动物组织中提取，主要原料是人的脐带、鸡冠和牛眼玻璃体等。用丙酮或乙醇将原料脱脂、脱水、风干后，用蒸馏水浸泡、过滤，然后以氯化钠水溶液和氯仿溶液处理，之后加入胰蛋白酶保温后得到混合液，最后用离子交换剂进行处理、纯化得到精制的透明质酸。该法提取率极低，仅为1％左右。制备技术二是生物发酵法。以葡萄糖作为碳源，以酵母萃取物和蛋白胨作为氮源。在培养基中发酵48小时，发酵结束后，过滤除去菌丝体和杂质，

7、然后用醇沉淀法等简单操作即得到高纯度的产物。发酵法的关键在于菌种的选择，目前多选用链球菌属类菌种等。生物发酵法具有产品不受原料资源限制，生产成本低，工艺简单（无需复杂纯化工艺）等特点，是今后主要的研究开发方向。透明质酸市场分析透明质酸适用于配制眼药水及其他眼部保健产品，这类产品最主要的用途是防治“干眼症”和“电脑眼”，这也是一个非常巨大的市场。其次，透明质酸作为一种治疗骨关节炎的药物，其销量正在稳步上升，目前该用途的透明质酸年销售额已达5亿美元。预计到2008年，这一数字将达20亿美元.我国国内企业用发酵法生产透明质酸始于上世纪80年代末至

8、90年代初，山东福瑞达公司已成为国内首屈一指的使用发酵法生产透明质酸的厂商。眼科应用机理透明质酸钠的流变学性质:羟基的解离使溶液中的HA分子处于负离子的相互排斥状态,构象松散,低