透明质酸在化妆品中的应用

透明质酸在化妆品中的应用人体化学物质中水的比例超出70%，因此保持体内水分是保健与美容的核心之一。皮肤的弹性、光滑与细腻程度特别有赖于此。缺少水分的皮肤会变得干燥并产生皱纹，甚至造成其内部构造的变化。环境及年纪是造成皮肤丧失自然保湿功效的重要因素。应用保湿剂是保持水分的一种重要手段。现在，世界公认保水能力最强的物质为生物体内透明质酸（HA）。HA在化妆品中的应用1.皮肤中HA的分布HA是构成细胞间质和细胞外基质的重要成分。细胞间质填充在细胞内间隙，维持细胞及组织的构造完整，为细胞提供内环境，对细胞生理功效产生影响。皮肤中HA存在于细胞间的胞外基质中，是细胞间的填充物。真皮和表皮中均含有HA。真皮层较厚，细胞间的胞外空间大、基质多，含HA的量较多。真皮层中的纤维母细胞分泌HA和硫酸化黏多糖，如硫酸软骨素和硫酸皮肤素等。在真皮层发现HA的存在已有50数年的历史，但表皮中HA的发现较晚。这可能是由于表皮层较薄，细胞的排列较紧密，细胞间的空间很小，含HA的量比真皮少的因素。但HA在细胞外基质中的相对含量或浓度并不低，约为2.5mg/ml。Tammi等[1]运用HA特异性探针（从软骨提取的HA结合蛋白）技术，在表皮组织的细胞间的基质中，观察到强烈的HA染色信号，涉及最外层死亡的角质细胞间，均存在HA。2.皮肤中HA的生理功效[2～4]2.1保水作用HA分子中的羧基和其它极性基团可与水形成氢键而结合大量水分，在皮肤组织中的保水作用是其最重要的生理功效之一，其理论保水值高达500ml/g以上，在结缔组织中的实际保水值约为80ml/g。HA在较高浓度时，其长的分子链互相交错成网状，加之与水的氢键结合，从而起到很强的保水作用。其保水性能与HA的浓度和相对分子量（Mr）呈正有关，而对水的通透性则与其浓度和Mr呈负有关。HA在细胞间质中的重要作用是保持水分。HA与硫酸化黏多糖和胶原蛋白、弹性蛋白等纤维状蛋白质，共同构成含大量水分的胞外胶状基质，成为细胞代谢的物质交换介质。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。当皮肤的湿润感消失，出现皱纹时，有人认为就是由于HA的减少而引发的[5]。随着年纪的增加，皮肤中HA的含量减少，皮肤组织细胞和细胞间的水分含量减少，细胞间以HA为主构成的胶状基质所填充的空间减小，造成细胞排列紧密，胶原蛋白失水硬化，使皮肤粗糙，失去弹性。因此水分对于皮肤健康是至关重要的。保水保湿始终是护肤化妆品最重要的研究课题之一。2.2维持细胞外的空间HA与硫酸软骨素、硫酸皮肤素等基质成分及其所包含的大量水分，共同形成胞外空间，有助于营养物质的供应和代谢废物的排放、表皮细胞的迁移以及免疫细胞（朗格罕斯细胞和淋巴细胞）在表皮中的出入。2.3大离子功效HA分子链上每一种双糖单位带有一种负电荷，使它含有类似离子交换剂的作用，调节细胞周边阳离子的流动和浓度。2.4参加角蛋白细胞的变化过程HA在表皮层中亲密参加角蛋白细胞的增殖、向外层迁移和分化等，调节整个变化过程，而其本身的代谢受激素、生长因子和细胞活素等信号分子的调控[4，6]。视黄酸和表皮生长因子（EGF）可刺激HA的生物合成，增加皮肤中HA的含量。2.5受体结合作用HA与表皮细胞表面的CD44受体结合，增进表皮细胞的正常分化。CD44受体是表皮的正常生长和分化的标志，而皮肤发生鳞状细胞癌时，角蛋白细胞的分化停止，与CD44受体的减少和HA从细胞表面的脱落有关。HA是细胞存活的信号物质，它与角蛋白细胞表面受体的结合，产生刺激作用，可减缓向最后凋亡的角质细胞分化[7]。2.6去除自由基作用HA在表皮中可去除阳光中的紫外线照射所产生的活性氧自由基，保护皮肤免受其害，被称为高效的自由基“清道夫”。氧自由基可造成脂质过氧化，破坏细胞膜，杀伤细胞，并与皮肤的色素从容有关。HA与氧自由基发生反映，自由基被去除，HA被降解。因此HA还含有防晒作用。3.HA在化妆品中的作用由于HA含有良好的保湿作用，又是皮肤和其它组织中广泛存在的天然生物分子，从20世纪80年代开始用于化妆品中，被誉为抱负的天然保湿因子。现在国际上添加HA的化妆品种类已从最初的膏霜、乳液、化妆水、精髓素胶囊、膜贴扩展到浴液、粉饼、口红、洗发护发剂、摩丝等，应用日趋广泛。3.1保湿作用保湿作用是HA在化妆品中最重要的作用，与其它保湿剂相比，周边环境的相对湿度对其保湿性的影响较小[8]。化妆品惯用的保湿剂有甘油、丙二醇、山梨醇、聚乙二醇、乳酸钠、吡咯烷酮羧酸钠等。实验表明，与这些保湿剂相比，HA在低相对湿度（33%）下的吸湿量最高，吸取的水分是其它物质的1.5～6倍；而在高相对湿度（75%）下的吸湿量最低，吸取的水分仅为其它物质的1/2～5/6。这种独特的性质，正适应皮肤在不同季节，不同环境湿度下，如干燥的冬季和潮湿的夏季，对化妆品保湿作用的规定。HA的保湿性与其Mr有关，Mr越高，保湿性能越好[9]。HA作为保湿剂较少单独使用，常与其它保湿剂配合使用。3.2营养作用HA是皮肤固有的生物物质，外源性的HA是对皮肤内源性HA的补充。Ｍr较小的HA可渗入皮肤表皮层，增进皮肤营养的供应和废物的排泄，从而避免皮肤老化，起到美容和养颜作用。皮肤的保养重于其它化妆，已成为当代人的养颜意识。3.3皮肤损伤的修复和防止作用皮肤受到阳光暴晒所引发的光灼伤或日灸，如皮肤变红、变黑、脱皮等，重要是阳光中的紫外线的作用。HA通过增进表皮细胞的增殖和分化，以及去除氧自由基的作用，可增进受伤部位皮肤的再生，事先使用也有一定防止作用。其作用机理与防晒霜中惯用的紫外线吸取剂不同。因此，在防晒护肤品中HA与紫外线吸取剂混合使用，含有协同作用，可同时减少紫外线的透过和对透过的少量紫外线所造成的皮肤损伤进行修复，起到双重保护作用。将HA、EGF和肝素配合使用，可加速表皮细胞的再生，使皮肤细嫩光滑，富有弹性。皮肤遭受轻度的烧烫伤时，表面涂抹含HA的水剂化妆品可减轻疼痛，加速受伤部位皮肤的愈合。3.4润滑性和成膜性HA属于高分子聚合物，含有很强的润滑感和成膜性。含HA的护肤品涂抹时润滑感明显，手感良好。涂于皮肤后，可在皮肤表面形成一层薄膜，使皮肤产生良好的光滑感和湿润感，对皮肤起到保护作用。含HA的护发品，可在头发表面形成一层薄膜，起到保湿、润滑、护发、消除静电等作用，使头发易于梳理、飘逸自然。3.5增稠性HA在水溶液中含有很高的黏度，其1%的水溶液呈凝胶状，添加在化妆品中可起增稠和稳定作用，而不会存在油腻感觉。4.化妆品用HA的来源早期化妆品用HA重要从鸡冠提取分离，因价格较高在使用上受到限制。后来发展到用微生物发酵法生产。在日本，有的化妆品制造商直接用鸡冠的水解提取液作为HA的来源，添加到化妆品中。这种提取液的HA含量即使不高，但含有较多的蛋白质、核酸等营养成分，并且生产工艺简朴，成本较低。从鸡冠也可提取纯度较高的HA，但成本高，限制了其在化妆品工业的广泛使用。现在化妆品工业所用的HA，重要是用微生物发酵法生产的。发酵法生产的HA，产量不受动物原料的限制，成本较低，易于大规模工业化生产，普通来说纯度较高，Mr能够控制。从HA的化学本质来说，其构造非常明确，是由葡糖醛酸和乙酰氨基葡糖构成的双糖单位重复构建成的直链线性大分子多糖。多个文献资料证明，无论是鸡冠提取的、微生物发酵的、还是皮肤中固有的HA，其化学构造是完全一致的，无种属差别性。这些优势使HA得以在化妆品界广泛应用。固体状态HA最为惯用，普通为其钠盐形式，即透明质酸钠，其形态有纤维状和粉末状两种。纤维状HA制作工艺简朴，但使用不方便，重要的问题是溶解时间长，有的需要几十小时。粉末状HA制作工艺复杂，但易于溶解。现在多为粉末状产品。液体状态HA即HA的水溶液，浓度普通为0.5%～1%。液体HA含有添加使用方便的优点。另外，HA在水溶液中的稳定性高于干燥状态，更不易降解[10]。HA为聚阴离子电解质，带大量负电荷，与阳离子表面活性剂或防腐剂可能反映生成沉淀或混浊，因此HA与阳离子型乳化剂或防腐剂不适宜同时使用。现在添加HA的化妆品的种类有保湿润肤化妆品、防晒化妆品、透明美发水等。玻璃酸钠在美容领域的应用进展近年化妆品行业发展快速，竞争激烈，新型化妆品研究与开发应用日新月异。公司为了竞争和发展的需要，必然要提高产品档次和附加值。现在天然与环保型化妆品添加剂已成为全球日用化工行业的主流，而玻璃酸钠以其优秀的保湿性能受到国际美容领域的广泛关注，成为新宠。玻璃酸以盐的形式广泛存在于人体内，是构成细胞间基质和细胞外基质的重要成分，是由葡糖醛酸-N-乙酰氨基葡糖为双糖单位构成的直链高分子黏多糖。在人脐带、皮肤、关节滑液、玻璃体中含量丰富，并与某些疾病的发生亲密有关。1玻璃酸钠的生理功效皮肤的真皮和表皮中均含有玻璃酸钠，其重要有三种生理作用[1]。1.1保水作用这是最重要的功效之一。玻璃酸分子可与水形成氢键而结合大量水，使皮肤光滑细嫩。还可与硫酸化黏多糖以及胶原蛋白、弹性蛋白等纤维状蛋白质，共同构成含大量水分的胞外胶状基质，使皮肤柔韧富有弹性。1.2减缓角质细胞分化玻璃酸能与表皮细胞表面的CD44受体结合，增进表皮细胞的正常分化，并与角蛋白细胞表面的受体结合，产生刺激作用，减缓向最后凋亡的角质细胞分化。1.3去除自由基作用玻璃酸在表皮中可去除阳光中的紫外线照射所产生的活性氧自由基，保护皮肤。自由基可造成脂质过氧化，破坏细胞膜，杀伤细胞，并与皮肤的色素从容有关。2玻璃酸钠在化妆品中的应用因人体中含水70%以上，保持体内水分非常核心。随着年纪增加，皮肤中玻璃酸钠含量减少，水分减少，使皮肤的湿润感消失，粗糙并失去弹性，出现皱纹。因此水分对于皮肤健康是至关重要的。保水保湿始终是护肤化妆品的重要研究课题之一，也是护肤品的重要功效。玻璃酸钠是皮肤固有的生物物质，使用含玻璃酸钠的化妆品可补充皮肤内源性的玻璃酸钠，增进皮肤营养的供应和废物的排泄，从而能避免皮肤老化，保养皮肤，起到美容养颜作用。研究发现无论外界环境的相对湿度如何，玻璃酸钠都有很高的吸水保湿性，优于诸多惯用保湿剂[2]。阳光中的紫外线可伤害皮肤，使皮肤变红、变黑和脱皮。玻璃酸能保护皮肤角质化细胞免受紫外线照射造成的伤害，起到较好的防晒作用。现在被誉为抱负的天然保湿因子的玻璃酸钠在化妆品中的应用越来越多，从最初的膏霜、乳液、化妆水、精髓素胶囊、膜贴扩展到浴液、粉饼、口红、洗发护发剂、摩丝等，应用日趋广泛。3在美容领域的其它应用玻璃酸钠不仅在外用化妆品上发挥了巨大作用，并且已经逐步发展到口服制剂和注射制剂。因口服玻璃酸钠是全身性作用，由真皮至表皮增加内源性玻璃酸钠的含量，发挥全身作用，与化妆品的局部使用品有明显不同。国外已出现了多个这类美容保健食品。近来，含有玻璃酸钠的注射剂（如：Hylaform、DermaLive、DermaDeep）在美容领域引发了轰动。这类产品源于欧洲并逐步在日本、加拿大、澳大利亚等国家流行起来，受到了广泛欢迎，成为女性美丽容颜、娇姿的新宠。这种运用注射剂进行的操作，耗费时间短，就像普通注射用药同样，几乎没有痛苦，术后不会留下疤痕，没有后遗症和副作用，被称为快速微型整容。这些含玻璃酸钠的注射剂，含有高度保水力，能够补充皮肤内减少的玻璃酸钠，使松弛的皮肤重新饱满起来。注射入皮肤内，可起到“垫”的作用，从而消除昂首纹、笑容纹以及眼和鼻子周边的皱褶等，还能够增高鼻梁、使唇部饱满亮丽[3]，使人更年轻、美丽。有人曾用胶原蛋白置换术来垫高皮肤，消除皱纹，但这种办法操作时间长且需要做过敏实验，而含玻璃酸钠的注射剂致敏性很低[4]，普通不需要做过敏实验，更能为广大消费者接受。玻璃酸钠是人体中的生理活性物质，注入体内普通会在6个月至1年内被人体吸取，因此即使整容效果不抱负也不必紧张会留下终身的遗憾。事实证明这种办法比普通化妆好得多，并且又便宜又安全皮肤中的透明质酸(一)皮肤的解剖学构造[1,2]皮肤覆盖于人体的外表层，是隔离身体内部与外部环境的屏障，也是人体的最外一层与外部环境直接接触的组织。在外界的多个刺激、损伤和干燥的环境中，起着保护身体的作用。成人的皮肤表面积约有1．6m²，皮肤的厚度随年纪、性别和部位有所不同。普通来说男性的皮肤比女性要厚某些，而女性的皮下脂肪层比较厚某些。皮肤由表皮和真皮构成，表皮是皮肤的外层部分，真皮在表皮的内侧，两者紧密地结合在一起，构成人体与外界的第一道屏障——皮肤，其基本构造见图7—1[1]的厚。度为O.1～O.3mm，从外向内分为角质层、颗粒层、棘层、基底层，其中角质层是皮肤表面已角质化的死细胞，其它三层分别由粒细胞、棘状细胞、基底细胞构成，这些细胞统称为角蛋白细胞，均为活细胞，基底层的最内层由特殊胶原、粘性糖蛋白等构成，是表皮和真皮的分界限。图7—1皮肤的基本构造表皮是一种不停更新再生的组织，基底细胞不停分裂、增殖,向外移动并分化成为棘细胞。棘层由数层细胞构成，是表皮内最厚的一层。棘细胞继续向外移动并分化成为颗粒细胞，其细胞浆内充满粗大、形状不规则的嗜碱性颗粒，这些颗粒为透明蛋白和角蛋白，棘细胞越靠近角质层，颗粒越大，数量越多。颗粒细胞为扁平状和纺锤状，再向外移动并分化成角质层细胞时，细胞更趋扁平，细胞核和细胞器消失，细胞内充满了纤维性角蛋白，最后细胞凋亡。角质层是角蛋白细胞分化的最后阶段，是无生命的一种保护层，随着角蛋白细胞的不停增殖和分化，表层凋亡的角质细胞也以对应的速度脱落，形成动态平衡。角质层是化妆品直接涂抹的部位，与皮肤的性质和美容亲密有关。真皮由位于表皮之下的结缔组织构成。真皮与表皮接触的部分凹凸不平，表皮隆出的部分称为表皮突起，插入表皮突起的真皮部分称为真皮乳头(层)，更深部的真皮称为网状层。真皮中的细胞重要有组织细胞、纤维母细胞和肥大细胞，真皮细胞不像表皮细胞那样排列紧密，其间的胞外空间较大并充满了称为胞外基质(间质)的大分子的网状构造。基质的形成受多个激素的调节，幼年时基质较多，至老年则较少。构成胞外基质的物质有酸性粘多糖(HA、硫酸软骨素、硫酸皮肤素等)和纤维状蛋白质(胶原纤维、网状纤维、弹性纤维)等。这些酸性粘多糖普通和蛋白质结合以蛋白聚糖的形式存在，构造上呈现出保持有大量水分的胶状体，将细胞包嵌在其中，并起到将水分、营养物质和激素等从血管扩散转移到细胞，将细胞代谢产物转移到血管的作用。在真皮内尚有血管、汗腺、皮脂腺、神经、毛发等。(二)皮肤中HA的分布皮肤中HA存在于细胞间的胞外基质中，是细胞间的填充物，表皮和真皮中均含有HA。真皮层较厚，细胞间的胞外空间大、基质多，含HA的量较多。真皮层中的纤维母细胞分泌HA和硫酸化粘多糖，如硫酸软骨素和硫酸皮肤素等。在真皮层发现HA的存在已有50数年的历史，但表皮中HA的发现较晚。这可能是由于表皮层较薄，细胞的排列较紧密，细胞间的空问很小，含HA的量比真皮少的因素，但HA在胞外基质中的相对含量(或浓度)并不低，约为2．5mg／ml。Tammi等[3]运用HA特异性探针(从软骨提取的HA结合蛋白)技术，在表皮组织的细胞间的基质中，观察到强烈的HA染色信号，涉及最外层死亡的角质细胞间，均存在HA。(三)皮肤中HA的生理功效[4～6]1.保水作用

HA在皮肤组织中的保水作用是其最重要的生理功效之一，其理论保水值高达500ml／g以上，在结缔组织中的实际保水值约为80ml/ɡ。HA在较高浓度时，其长的分子链互相交错成网状，加之与水的氢键结合，从而起到很强的保水作用。HA在胞外基质中的重要作用是保持水分，与其它硫酸化粘多糖和胶原蛋白、弹性蛋白等纤维状蛋白质，共同构成含大量水分的胞外胶状基质，成为细胞代谢的物质交换介质。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。当皮肤的湿润感消失，出现皱纹时，有人认为就是由于HA的减少而引发的[1]。随着年纪的增加，皮肤中HA的含量减少，皮肤组织细胞和细胞间的水分含量减少，细胞间的以HA为主构成的胶状基质所填充的空间减小，造成细胞排列紧密，胶原蛋白失水硬化，使皮肤粗糙，失去弹性。因此水分对于皮肤健康是至关重要的。保水保湿始终是护肤化妆品(skincarecosmetics)最重要的研究课题之一，也是护肤品的重要的功效之一。2.维持细胞外的空间HA与硫酸软骨素、硫酸皮肤素等基质成分及其所包含的大量水分，共同形成胞外空间，有助于营养物质的供应和代谢废物的排放，表皮细胞的迁移，免疫细胞(朗格罕斯细胞和淋巴细胞)在表皮中的出入。3.大离子功效HA分子链上每一种双糖单位带有一种负电荷(一C00¯)，使它含有类似离子交换剂的作用，调节细胞周边阳离子的流动和浓度。4.参加角蛋白细胞的变化过程HA在表皮层中亲密参加角蛋白细胞的增殖、向外层迁移和分化等，调节整个变化过程，而其本身的代谢受激素、生长因子和细胞激动素(cytokinin)等信号分子的调控[6,7]。视黄酸(retinoicacid)和表皮生长因子(epidermalgrowthfactor，EGF)可刺激HA的生物合成，增加皮肤中HA的含量，而氢化可的松的作用则相反。因此，从美容和保护皮肤角度来说，皮肤表面应尽量少用肾上腺皮质激素类药品。5.受体结合作用[8]：

HA与表皮细胞表面的CD44受体结合，增进表皮细胞的正常分化。CD44受体是表皮的正常生长和分化的标志，而皮肤发生鳞状细胞癌时，角蛋白细胞的分化停止，与CD44受体的减少和HA从细胞表面的脱落有关。HA是细胞存活的信号物质，它与角蛋白细胞表面受体的结合，产生一种刺激作用，能够减缓向最后凋亡的角质细胞分化。6.去除自由基作用

HA在表皮中可去除阳光中的紫外线照射所产生的活性氧皂，由基，保护皮肤免受其害，被称为高效的自由基“清道夫”。氧自由基可造成脂质过氧化，破坏细胞膜，杀伤细胞，并与皮肤的色素从容有关。HA与氧自由基发生反映，自由基被去除，HA被降解。因此HA还含有防晒作用。美丽肌肤与天然保湿因子——透明质酸营造美丽是女人一生的追求和梦想，女人的美丽应当从肌肤开始。要保养好自己的皮肤，拥有润泽而富有弹性的美丽肌肤，首先应当理解自己的皮肤，从而科学地、有针对性地进行皮肤的保养，做到了知己知彼，才干百战百胜。这里向大家介绍一下皮肤的保湿特性和皮肤中的天然保湿因子——透明质酸（HA）。皮肤的构造皮肤是我们与外界环境之间的一道天然屏障，由表皮和真皮构成。表皮是皮肤的外层部分，由外向里为一层层排列紧密、形态不同的细胞。其中最内层细胞不停分裂产生新的细胞并向外移动，逐步取代外面的细胞层，最后最外层细胞——角化细胞凋亡脱落，从而完毕皮肤的一轮新陈代谢。真皮位于表皮内侧，也是由不同的细胞构成，与表皮细胞不同的是真皮细胞比较大，排列也不象表皮细胞那样紧密，细胞间的空间比较大。真皮内尚有血管、汗腺、皮脂腺、神经、毛发等。即使单个的细胞小到我们肉眼看不到，但它们都