仿生化妆品添加剂——透明质酸

第 12期 化 学 世 界 质和确保得率上都是可行的。 参考文献： [1] Span： 5[P]，1978．10-16，CA．1979，90：192550g． [2] 中华人民共和国药典 ．北京：2005年版 ，二部． 仿生化妆品添加剂——透明质酸 梁建军 (滁州职业技术学院基础部，安徽 滁州 239OO0) 化妆品的发展经历了一个漫长的过程。第一代 化妆品是单纯的物理保护性能的普遍油脂类化妆 品；第二代为油水混合技术的化妆品；第三代则是从 皂角、果酸、木瓜等天然植物中提取精华而制成的化 妆品。从 20世纪9o年代中期起，美、日等国开始采 用生物技术制造与人体自身结构相仿并具有高亲和 力的生物精华物质，将其加入化妆品中，成为第四代 化妆品。被称为第四代化妆品的仿生化妆品，具有 抗衰老、保鲜包装和生物技术三大特点，代表了 2l 世纪化妆品的发展方 向。 透明质酸(Hyaluronic acid，HA)是人体皮肤组成 成分之一，并且具有良好的保湿作用，目前被广泛用 于第四代化妆品中，被誉为理想的天然保湿因子 (Natural moisturizing factor，NMF)。国际上添加 HA 的 化妆品种类已从最初的膏霜、乳液、化妆水、精华素 胶囊、膜贴扩展到溶液、粉饼、口红、洗发护发剂、摩 丝等，应用日趋广泛 J¨。 1 HA的理化性质及生理功能 1．1 HA 的理化性质 ， 早在 1934年 ，Mayer和 Palmer首先从牛眼玻璃 体中分离出 HA ，故透明质酸又被称为玻璃酸。HA 是由J『、r．乙酰葡萄糖胺和葡萄糖醛酸通过 p．1，4和 p．1，3糖苷键反复交替连接而成的一种高分子聚合 物，分子中两种单糖即 D．葡萄糖醛酸和 J『、r．乙酰氨 基．D．葡萄糖胺按等摩尔 比组成，分子式为(c H2， NO。。) ；相对分子质量范 围为 2．0×l(f一7．0×106， 其结构见图1[2]。HA 分子内不含有硫酸基团，也不 与蛋白质共价结合，能以自由链形式在体内游离 存在。 HA 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，电泳时移向正极。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，与阿利新蓝、亚甲基蓝反应呈蓝色。’ ／ 图 1 透明质酸的结构 1．2 HA 在皮肤中的生理功能 主要有以下几方面： (1)保湿护肤功能。HA 作为一种理想的天然 保湿因子，保湿护肤是其最主要的功能。研究表 明 J：HA 这种高相对分子质量和大分子体积的特 性，可保留比自身重500—1000倍的水，质量分数为 2％的HA 水溶液能牢固地保持 98％水分，生成凝 胶。这种含水的胶状基质使皮肤柔韧，富有弹性，充 足的水分使肌肤光滑细嫩。HA 相对分子质量越 高，其保湿效果越好。HA 作为吸湿剂，在相对湿度 为43％和 8l％的环境中，其 48 h的吸湿率分别为 l3．97％和 42．65％，保 湿率 分别为 141．14％和 148．15％，表明 HA 既有较高的吸湿性，又有良好的 保湿性。 (2)营养皮肤功能。HA 具有皮肤保湿和营养 双重作用，是其它保湿剂所不能比拟的。HA 作用 于皮肤表面后，大分子 HA 可迅速在皮肤表面形成 一 层透气的水化膜，使皮肤角质层水合软化，从而增 加角质层对活性物质的吸收利甩。同时，由于皮肤 的矩阵结构，使 HA 成为化妆品中活性成分传递的 有效介质。而低分子 HA 则能直接渗透到真皮层， 产生扩张毛细血管、增加血液微循环、改善中间代 谢，对皮肤中其它活性或营养成分起透皮传递系统 的作用I 。由此改善皮肤的生理条件，为真皮胶原 蛋白和弹性纤维的合成提供了优越的外部环境，加 强了营养物质的供给，产生营养皮肤功能。 (3)抗皮肤老化功能。HA 与皮肤表面细胞结 合后，可阻挡细胞中某些酶释放到细胞外，有效地减 少了皮肤表面自由基的形成，从而产生防止皮肤皱 纹形成和抗皮肤衰老功能。此外，由于人年龄的增 长，降解和破坏了粘结皮肤组织成分的 HA ，导致皮 肤组织脱水。一般皮肤组织每损失 1 g HA ，其中水 分就减少6 Lt ，结果会引起皮肤粗糙、皲裂、形成皱 纹和老化。适当给皮肤补充一定量的 HA 后，HA 能 迅速与表面细胞结合，直接促进组织的增殖、重建与 修复，并能通过 HA 抗自由基的产生、抑制皮肤细胞 的病理吞噬及保护皮肤等协同作用，使皮肤弹性和 饱满性得到一定恢复，起到消除皮肤皱纹和抗皮肤 衰老等作用。 维普资讯 http://www.cqvip.com 化 学 世 界 2 HA的生产 目前化妆品用透明质酸主要有 2种来源Hj：提 取法和生物发酵法。 2．1 提取法 ． 利用天然原料从动物组织中提取。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。提取法主要利用动物组织来提取生产，由 于原料资源有限，因而成本较高。 2OO6年 2．2 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，在培养基上发酵 48 h，发酵结束后，过滤除 去菌丝体和杂质，然后用醇沉淀法等简单操作即得 到高纯度的产物。采用此法得到的透明质酸，优点 是能按商品设计来设定相对分子质量。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。 我国发酵法尚处于研究开发阶段 ，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。 (待续) 上海市化学化工学会 2006年度庄长恭奖获奖者简介 ’ 玉 美 获 ● 邵正中 男 1964年8月生，浙江慈溪人。现任复旦大学高分子科学系教授。 邵正中教授长期从事高分子化学与物理的科研和教学工作。他着重从高分子角度对蚕丝和蜘蛛丝及相应 丝蛋白的结构和性能进行研究。提出了对丝蛋白一类的结构性生物大分子，纤维的成型过程和分子链的聚集 态结构是其最终性能的决定因素之一的观点，并表明在适当的成丝条件下，能够得到综合力学性能与蜘蛛主体 腺体丝媲美的蚕丝。这一结果在 Nature．Materidls等国际顶级杂志发表后，即刻获得国内外广泛关注和兴趣。 近年在国内外著名刊物上发表研究论文 70余篇(其中60余篇被SCI收录)。论文被正面他引320余次， 获国家专利 3项 。 ’ 、 近年独立主持国家自然科学基金项目4次。2004年度获教育部 自然科学一等奖(第一完成人)，入选教 育部“新世纪优秀人才支持”，2005年获国家杰出青年科学基金资助，获上海市科技精英提名奖。 丁奎岭 男 1966年 3月生，河南省人，中共党员。现任中科院上海有机化学研究所研究员。 丁奎岭研究员的研究工作主要围绕手性科学和技术中的手性催化剂这一核心问题，运用分子工程原理， 基于分子识别与组装，提出了手性催化剂设计的一些新方法和新策略，包括组合化学方法的应用以及手性催 化剂“自负载”概念的提出，成功地发展了一系列有自主知识产权的新型、高效和高选择性手性催化剂体系， 在手性药物中间体的合成方面具有很好的应用前景。 近年来在国内外著名刊物已发表论文 61篇，被他引536次，申请发明专利 12项，授权6项，在国内外重 要学术会议上做邀请报告 20多次。 曾主持国家自然科学基金面上项目4项、中科院创新方向性项目1项；参加国家自然科学基金重点项目 3项、973项目和上海市重大研究项目各1项。 1999年入选中国科学院百人计划，2OO2年获得国家基金委杰出青年基金资助，2000年入选上海市启明 星计划，2002年获河南省科技进步一等奖(第二完成人)，2004年入选新世纪百千万人才工程国家级人选， 2005年获 Synthesis／Synlett Journal Award。 ，1名 获 ● I■ 金国新 男 1959年 4月生，江苏省人，九三学社成员。现任复旦大学化学系教授、博导。 金国新教授主要从事有机金属化学、配位化学和高分子化学的研究。在基础研究方面，首先合成出 16· 电子半夹心结构类芳香性环的金属碳硼烷化合物，提出了合成含有异核金属键的方法，为构建金属原子簇化 维普资讯 http://www.cqvip.com