透明質酸在化妝品中的應用

1、透明質酸在化妝品中的應用人體化學物質中水的比例超過70%，所以保持體內水分是保健與美容的關鍵之一。皮膚的彈性、光滑與細膩程度尤其有賴于此。缺乏水分的皮膚會變得干燥并產(chǎn)生皺紋，甚至導致其內部結構的變化。環(huán)境及年齡是導致皮膚喪失自然保濕功能的重要因素。應用保濕劑是保持水分的一個重要手段。目前，世界公認保水能力最強的物質為生物體內透明質酸（HA）。   HA在化妝品中的應用   1. 皮膚中HA的分布HA是構成細胞間質和細胞外基質的主要成分。細胞間質填充在細胞內間隙，維持細胞及組織的結構完整，為細胞提供內環(huán)境，對細胞生理功能產(chǎn)生影響。皮膚中

2、HA存在于細胞間的胞外基質中，是細胞間的填充物。真皮和表皮中均含有HA。真皮層較厚，細胞間的胞外空間大、基質多，含HA的量較多。真皮層中的纖維母細胞分泌HA和硫酸化黏多糖，如硫酸軟骨素和硫酸皮膚素等。在真皮層發(fā)現(xiàn)HA的存在已有50多年的歷史，但表皮中HA的發(fā)現(xiàn)較晚。這可能是因為表皮層較薄，細胞的排列較緊密，細胞間的空間很小，含HA的量比真皮少的原因。但HA在細胞外基質中的相對含量或濃度并不低，約為2.5mg/ml。Tammi等1利用HA特異性探針（從軟骨提取的HA結合蛋白）技術，在表皮組織的細胞間的基質中，觀察到強烈的HA染色信號，包括最外層死亡的角質細胞間，均存在HA。  

3、; 2. 皮膚中HA的生理功能24   2.1 保水作用   HA分子中的羧基和其他極性基團可與水形成氫鍵而結合大量水分，在皮膚組織中的保水作用是其最重要的生理功能之一，其理論保水值高達500ml/g以上，在結締組織中的實際保水值約為80ml/g。HA在較高濃度時，其長的分子鏈相互交織成網(wǎng)狀，加之與水的氫鍵結合，從而起到很強的保水作用。其保水性能與HA的濃度和相對分子量（Mr）呈正相關，而對水的通透性則與其濃度和Mr呈負相關。   HA在細胞間質中的主要作用是保持水分。HA與硫酸化黏多糖和膠原蛋

4、白、彈性蛋白等纖維狀蛋白質，共同組成含大量水分的胞外膠狀基質，成為細胞代謝的物質交換介質。這種含水的膠狀基質，使皮膚柔韌，富有彈性，充足的水分使肌膚光滑細嫩。當皮膚的濕潤感消失，出現(xiàn)皺紋時，有人認為就是由于HA的減少而引起的5。隨著年齡的增長，皮膚中HA的含量降低，皮膚組織細胞和細胞間的水分含量減少，細胞間以HA為主組成的膠狀基質所填充的空間減小，導致細胞排列緊密，膠原蛋白失水硬化，使皮膚粗糙，失去彈性。因此水分對于皮膚健康是至關重要的。保水保濕一直是護膚化妝品最主要的研究課題之一。   2.2 維持細胞外的空間   HA與硫酸軟骨素

5、、硫酸皮膚素等基質成分及其所包含的大量水分，共同形成胞外空間，有利于營養(yǎng)物質的供應和代謝廢物的排放、表皮細胞的遷移以及免疫細胞（朗格罕斯細胞和淋巴細胞）在表皮中的出入。   2.3 大離子功能    HA分子鏈上每一個雙糖單位帶有一個負電荷，使它具有類似離子交換劑的作用，調節(jié)細胞周圍陽離子的流動和濃度。   2.4 參與角蛋白細胞的變化過程    HA在表皮層中密切參與角蛋白細胞的增殖、向外層遷移和分化等，調節(jié)整個變化過程，而其本身的代謝受激素、生長因子和細胞活素等信號分子的

6、調控4，6。視黃酸和表皮生長因子（EGF）可刺激HA的生物合成，增加皮膚中HA的含量。   2.5 受體結合作用   HA與表皮細胞表面的CD44受體結合，促進表皮細胞的正常分化。CD44受體是表皮的正常生長和分化的標志，而皮膚發(fā)生鱗狀細胞癌時，角蛋白細胞的分化停止，與CD44受體的減少和HA從細胞表面的脫落有關。HA是細胞存活的信號物質，它與角蛋白細胞表面受體的結合，產(chǎn)生刺激作用，可減緩向最終凋亡的角質細胞分化7。   2.6 清除自由基作用    HA在表皮中可清除陽光中

7、的紫外線照射所產(chǎn)生的活性氧自由基，保護皮膚免受其害，被稱為高效的自由基“清道夫”。氧自由基可導致脂質過氧化，破壞細胞膜，殺傷細胞，并與皮膚的色素沉著有關。HA與氧自由基發(fā)生反應，自由基被清除，HA被降解。因此HA還具有防曬作用。   3. HA在化妝品中的作用   由于HA具有良好的保濕作用，又是皮膚和其他組織中廣泛存在的天然生物分子，從20世紀80年代開始用于化妝品中，被譽為理想的天然保濕因子。目前國際上添加HA的化妝品種類已從最初的膏霜、乳液、化妝水、精華素膠囊、膜貼擴展到浴液、粉餅、口紅、洗發(fā)護發(fā)劑、摩絲等，應用日趨廣泛。

8、60;  3.1 保濕作用   保濕作用是HA在化妝品中最重要的作用，與其他保濕劑相比，周圍環(huán)境的相對濕度對其保濕性的影響較小8?；瘖y品常用的保濕劑有甘油、丙二醇、山梨醇、聚乙二醇、乳酸鈉、吡咯烷酮羧酸鈉等。實驗表明，與這些保濕劑相比，HA在低相對濕度（33%）下的吸濕量最高，吸收的水分是其他物質的1.56倍；而在高相對濕度（75%）下的吸濕量最低，吸收的水分僅為其他物質的1/25/6。這種獨特的性質，正適應皮膚在不同季節(jié)，不同環(huán)境濕度下，如干燥的冬季和潮濕的夏季，對化妝品保濕作用的要求。HA的保濕性與其Mr有關，Mr越高，保濕性能越好9。HA

9、作為保濕劑較少單獨使用，常與其他保濕劑配合使用。   3.2 營養(yǎng)作用    HA是皮膚固有的生物物質，外源性的HA是對皮膚內源性HA的補充。r較小的HA可滲入皮膚表皮層，促進皮膚營養(yǎng)的供給和廢物的排泄，從而防止皮膚老化，起到美容和養(yǎng)顏作用。皮膚的保養(yǎng)重于其他化妝，已成為現(xiàn)代人的養(yǎng)顏意識。   3.3 皮膚損傷的修復和預防作用    皮膚受到陽光暴曬所引起的光灼傷或日灸，如皮膚變紅、變黑、脫皮等，主要是陽光中的紫外線的作用。HA通過促進表皮細胞的增殖和分化，以及清除氧自由基的

10、作用，可促進受傷部位皮膚的再生，事先使用也有一定預防作用。其作用機理與防曬霜中常用的紫外線吸收劑不同。因此，在防曬護膚品中HA與紫外線吸收劑混合使用，具有協(xié)同作用，可同時減少紫外線的透過和對透過的少量紫外線所造成的皮膚損傷進行修復，起到雙重保護作用。將HA、EGF和肝素配合使用，可加速表皮細胞的再生，使皮膚細嫩光滑，富有彈性。皮膚遭受輕度的燒燙傷時，表面涂抹含HA的水劑化妝品可減輕疼痛，加速受傷部位皮膚的愈合。   3.4 潤滑性和成膜性    HA屬于高分子聚合物，具有很強的潤滑感和成膜性。含HA的護膚品涂抹時潤滑感明顯，手感良好。

11、涂于皮膚后，可在皮膚表面形成一層薄膜，使皮膚產(chǎn)生良好的光滑感和濕潤感，對皮膚起到保護作用。含HA的護發(fā)品，可在頭發(fā)表面形成一層薄膜，起到保濕、潤滑、護發(fā)、消除靜電等作用，使頭發(fā)易于梳理、飄逸自然。   3.5 增稠性    HA在水溶液中具有很高的黏度，其1%的水溶液呈凝膠狀，添加在化妝品中可起增稠和穩(wěn)定作用，而不會存在油膩感覺。   4. 化妝品用HA的來源   早期化妝品用HA主要從雞冠提取分離，因價格較高在使用上受到限制。后來發(fā)展到用微生物發(fā)酵法生產(chǎn)。在日本，有的化妝品

12、制造商直接用雞冠的水解提取液作為HA的來源，添加到化妝品中。這種提取液的HA含量雖然不高，但含有較多的蛋白質、核酸等營養(yǎng)成分，而且生產(chǎn)工藝簡單，成本較低。從雞冠也可提取純度較高的HA，但成本高，限制了其在化妝品工業(yè)的廣泛使用。目前化妝品工業(yè)所用的HA，主要是用微生物發(fā)酵法生產(chǎn)的。發(fā)酵法生產(chǎn)的HA，產(chǎn)量不受動物原料的限制，成本較低，易于大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)，一般來說純度較高，Mr可以控制。從HA的化學本質來說，其結構非常明確，是由葡糖醛酸和乙酰氨基葡糖組成的雙糖單位重復構建成的直鏈線性大分子多糖。多種文獻資料證明，無論是雞冠提取的、微生物發(fā)酵的、還是皮膚中固有的HA，其化學結構是完全一致的，無種屬差

13、異性。這些優(yōu)勢使HA得以在化妝品界廣泛應用。固體狀態(tài)HA最為常用，一般為其鈉鹽形式，即透明質酸鈉，其形態(tài)有纖維狀和粉末狀兩種。纖維狀HA制作工藝簡單，但使用不方便，主要的問題是溶解時間長，有的需要幾十小時。粉末狀HA制作工藝復雜，但易于溶解。目前多為粉末狀產(chǎn)品。   液體狀態(tài)HA即HA的水溶液，濃度一般為0.5%1%。液體HA具有添加使用方便的優(yōu)點。另外，HA在水溶液中的穩(wěn)定性高于干燥狀態(tài)，更不易降解10。HA為聚陰離子電解質，帶大量負電荷，與陽離子表面活性劑或防腐劑可能反應生成沉淀或混濁，因此HA與陽離子型乳化劑或防腐劑不宜同時使用?，F(xiàn)在添加HA的化妝品的種類有

14、保濕潤膚化妝品、防曬化妝品、透明美發(fā)水等。玻璃酸鈉在美容領域的應用進展近年化妝品行業(yè)發(fā)展迅速，競爭激烈，新型化妝品研究與開發(fā)應用日新月異。企業(yè)為了競爭和發(fā)展的需要，必然要提高產(chǎn)品檔次和附加值。目前天然與環(huán)保型化妝品添加劑已成為全球日用化工行業(yè)的主流，而玻璃酸鈉以其優(yōu)異的保濕性能受到國際美容領域的廣泛關注，成為新寵。玻璃酸以鹽的形式廣泛存在于人體內，是構成細胞間基質和細胞外基質的主要成分，是由葡糖醛酸-N-乙酰氨基葡糖為雙糖單位組成的直鏈高分子黏多糖。在人臍帶、皮膚、關節(jié)滑液、玻璃體中含量豐富，并與一些疾病的發(fā)生密切相關。   1 玻璃酸鈉的生理功能 &#

15、160; 皮膚的真皮和表皮中均含有玻璃酸鈉，其主要有三種生理作用1。   1.1 保水作用   這是最重要的功能之一。玻璃酸分子可與水形成氫鍵而結合大量水，使皮膚光滑細嫩。還可與硫酸化黏多糖以及膠原蛋白、彈性蛋白等纖維狀蛋白質，共同組成含大量水分的胞外膠狀基質，使皮膚柔韌富有彈性。   1.2 減緩角質細胞分化   玻璃酸能與表皮細胞表面的CD44受體結合，促進表皮細胞的正常分化，并與角蛋白細胞表面的受體結合，產(chǎn)生刺激作用，減緩向最終凋亡的角質細胞分化。 

16、  1.3 清除自由基作用   玻璃酸在表皮中可清除陽光中的紫外線照射所產(chǎn)生的活性氧自由基，保護皮膚。自由基可導致脂質過氧化，破壞細胞膜，殺傷細胞，并與皮膚的色素沉著有關。   2 玻璃酸鈉在化妝品中的應用   因人體中含水70%以上，保持體內水分非常關鍵。隨著年齡增長，皮膚中玻璃酸鈉含量降低，水分減少，使皮膚的濕潤感消失，粗糙并失去彈性，出現(xiàn)皺紋。因此水分對于皮膚健康是至關重要的。保水保濕一直是護膚化妝品的重要研究課題之一，也是護膚品的主要功能。玻璃酸鈉是皮膚固有的生物物質，使用含玻

17、璃酸鈉的化妝品可補充皮膚內源性的玻璃酸鈉，促進皮膚營養(yǎng)的供給和廢物的排泄，從而能防止皮膚老化，保養(yǎng)皮膚，起到美容養(yǎng)顏作用。研究發(fā)現(xiàn)無論外界環(huán)境的相對濕度如何，玻璃酸鈉都有很高的吸水保濕性，優(yōu)于很多常用保濕劑2。   陽光中的紫外線可傷害皮膚，使皮膚變紅、變黑和脫皮。玻璃酸能保護皮膚角質化細胞免受紫外線照射造成的傷害，起到很好的防曬作用。目前被譽為理想的天然保濕因子的玻璃酸鈉在化妝品中的應用越來越多，從最初的膏霜、乳液、化妝水、精華素膠囊、膜貼擴展到浴液、粉餅、口紅、洗發(fā)護發(fā)劑、摩絲等，應用日趨廣泛。   3 在美容領域的其他應用

18、60;  玻璃酸鈉不僅在外用化妝品上發(fā)揮了巨大作用，而且已經(jīng)逐漸發(fā)展到口服制劑和注射制劑。因口服玻璃酸鈉是全身性作用，由真皮至表皮增加內源性玻璃酸鈉的含量，發(fā)揮全身作用，與化妝品的局部使用具有明顯不同。國外已出現(xiàn)了多種此類美容保健食品。   最近，含有玻璃酸鈉的注射劑（如：Hylaform、DermaLive、DermaDeep）在美容領域引起了轟動。這類產(chǎn)品源于歐洲并逐漸在日本、加拿大、澳大利亞等國家流行起來，受到了廣泛歡迎，成為女性美麗容顏、嬌姿的新寵。這種利用注射劑進行的操作，花費時間短，就像一般注射用藥一樣，幾乎沒有痛苦，術后不會留下疤

19、痕，沒有后遺癥和副作用，被稱為快速微型整容。   這些含玻璃酸鈉的注射劑，具有高度保水力，可以補充皮膚內減少的玻璃酸鈉，使松弛的皮膚重新飽滿起來。注射入皮膚內，可起到“墊”的作用，從而消除抬頭紋、笑容紋以及眼和鼻子周圍的皺褶等，還可以增高鼻梁、使唇部飽滿亮麗3，使人更年輕、漂亮。有人曾用膠原蛋白置換術來墊高皮膚，消除皺紋，但這種方法操作時間長且需要做過敏試驗，而含玻璃酸鈉的注射劑致敏性很低4，一般不需要做過敏試驗，更能為廣大消費者接受。   玻璃酸鈉是人體中的生理活性物質，注入體內通常會在6個月至1年內被人體吸收，因此即使整容效果不理

20、想也不必擔心會留下終身的遺憾。事實證明這種方法比一般化妝好得多，而且又便宜又安全皮膚中的透明質酸 (一)皮膚的解剖學結構 1,2    皮膚覆蓋于人體的外表層，是隔離身體內部與外部環(huán)境的屏障，也是人體的最外一層與外部環(huán)境直接接觸的組織。在外界的各種刺激、損傷和干燥的環(huán)境中，起著保護身體的作用。成人的皮膚表面積約有16m²，皮膚的厚度隨年齡、性別和部位有所不同。一般來說男性的皮膚比女性要厚一些，而女性的皮下脂肪層比較厚一些。    皮膚由表皮和真皮組成，表皮是皮膚的外層部分，真皮在表皮的內側，兩者緊密地結合在一起，組

21、成人體與外界的第一道屏障皮膚，其基本構造見圖711的厚。度為O.1O.3mm，從外向內分為角質層、顆粒層、棘層、基底層，其中角質層是皮膚表面已角質化的死細胞，其余三層分別由粒細胞、棘狀細胞、基底細胞組成，這些細胞統(tǒng)稱為角蛋白細胞，均為活細胞，基底層的最內層由特殊膠原、粘性糖蛋白等組成，是表皮和真皮的分界線。 圖71 皮膚的基本結構   表皮是一個不斷更新再生的組織，基底細胞不斷分裂、增殖 , 向外移動并分化成為棘細胞。棘層由數(shù)層細胞組成，是表皮內最厚的一層。棘細胞繼續(xù)向外移動并分化成為 顆粒細胞，其細胞漿內充滿粗大、形狀不規(guī)則的嗜堿性顆粒，這些顆粒為透明蛋白和角蛋

22、白，棘細胞越接近角質層，顆粒越大，數(shù)量越多。顆粒細胞為扁平狀和紡錘狀，再向外移動并分化成角質層細胞時，細胞更趨扁平，細胞核和細胞器消失，細胞內充滿了纖維性角蛋白，最終細胞凋亡。角質層是角蛋白細胞分化的最后階段，是無生命的一種保護層，隨著角蛋白細胞的不斷增殖和分化，表層凋亡的角質細胞也以相應的速度脫落，形成動態(tài)平衡。角質層是化妝品直接涂抹的部位，與皮膚的性質和美容密切相關。    真皮由位于表皮之下的結締組織組成。真皮與表皮接觸的部分凹凸不平，表皮隆出的部分稱為表皮突起，插入表皮突起的真皮部分稱為真皮乳頭(層)，更深部的真皮稱為網(wǎng)狀層。真皮中的細胞主要有組織細胞、纖

23、維母細胞和肥大細胞，真皮細胞不像表皮細胞那樣排列緊密，其間的胞外空間較大并充滿了稱為胞外基質(間質)的大分子的網(wǎng)狀結構。基質的形成受多種激素的調節(jié)，幼年時基質較多，至老年則較少。組成胞外基質的物質有酸性粘多糖(HA、硫酸軟骨素、硫酸皮膚素等)和纖維狀蛋白質(膠原纖維、網(wǎng)狀纖維、彈性纖維)等。這些酸性粘多糖通常和蛋白質結合以蛋白聚糖的形式存在，結構上呈現(xiàn)出保持有大量水分的膠狀體，將細胞包嵌在其中，并起到將水分、營養(yǎng)物質和激素等從血管擴散轉移到細胞，將細胞代謝產(chǎn)物轉移到血管的作用。在真皮內還有血管、汗腺、皮脂腺、神經(jīng)、毛發(fā)等。    (二)皮膚中HA的分布 

24、  皮膚中HA存在于細胞間的胞外基質中，是細胞間的填充物，表皮和真皮中均含有HA。真皮層較厚，細胞間的胞外空間大、基質多，含HA的量較多。真皮層中的纖維母細胞分泌HA和硫酸化粘多糖，如硫酸軟骨素和硫酸皮膚素等。    在真皮層發(fā)現(xiàn)HA的存在已有50多年的歷史，但表皮中HA的發(fā)現(xiàn)較晚。這可能是因為表皮層較薄，細胞的排列較緊密，細胞間的空問很小，含HA的量比真皮少的原因，但HA在胞外基質中的相對含量(或濃度)并不低，約為25mgml。Tammi等3利用HA特異性探針(從軟骨提取的HA結合蛋白)技術，在表皮組織的細胞間的基質中，觀察到強烈的HA染色信

25、號，包括最外層死亡的角質細胞間，均存在HA。    (三)皮膚中HA的生理功能46  1.保水作用    HA在皮膚組織中的保水作用是其最重要的生理功能之一，其理論保水值高達500mlg以上，在結締組織中的實際保水值約為80ml/。HA在較高濃度時，其長的分子鏈相互交織成網(wǎng)狀，加之與水的氫鍵結合，從而起到很強的保水作用。HA在胞外基質中的主要作用是保持水分，與其他硫酸化粘多糖和膠原蛋白、彈性蛋白等纖維狀蛋白質，共同組成含大量水分的胞外膠狀基質，成為細胞代謝的物質交換介質。這種含水的膠狀基質，使皮膚柔韌，富有彈性，充

26、足的水分使肌膚光滑細嫩。當皮膚的濕潤感消失，出現(xiàn)皺紋時，有人認為就是由于HA的減少而引起的1。隨著年齡的增長，皮膚中HA的含量降低，皮膚組織細胞和細胞間的水分含量減少，細胞間的以HA為主組成的膠狀基質所填充的空間減小，導致細胞排列緊密，膠原蛋白失水硬化，使皮膚粗糙，失去彈性。因此水分對于皮膚健康是至關重要的。保水保濕一直是護膚化妝品(skin care cosmetics)最主要的研究課題之一，也是護膚品的主要的功能之一。   2.維持細胞外的空間    HA與硫酸軟骨素、硫酸皮膚素等基質成分及其所包含的大量水分，共同形成胞外空間，有

27、利于營養(yǎng)物質的供應和代謝廢物的排放，表皮細胞的遷移，免疫細胞(朗格罕斯細胞和淋巴細胞)在表皮中的出入。    3.大離子功能    HA分子鏈上每一個雙糖單位帶有一個負電荷(一C00¯)，使它具有類似離子交換劑的作用，調節(jié)細胞周圍陽離子的流動和濃度。    4.參與角蛋白細胞的變化過程    HA在表皮層中密切參與角蛋白細胞的增殖、向外層遷移和分化等，調節(jié)整個變化過程，而其本身的代謝受激素、生長因子和細胞激動素(cytokinin)等信號分子的調控6,7。視黃酸(r

28、etinoic acid)和表皮生長因子(epidermal growth factor，EGF)可刺激HA的生物合成，增加皮膚中HA的含量，而氫化可的松的作用則相反。因此，從美容和保護皮膚角度來說，皮膚表面應盡可能少用腎上腺皮質激素類藥物。    5.受體結合作用 8：    HA與表皮細胞表面的CD44受體結合，促進表皮細胞的正常分化。CD44受體是表皮的正常生長和分化的標志，而皮膚發(fā)生鱗狀細胞癌時，角蛋白細胞的分化停止，與CD44受體的減少和HA從細胞表面的脫落有關。HA是細胞存活的信號物質，它與角蛋白細胞表面受體的結合，產(chǎn)生一

29、種刺激作用，能夠減緩向最終凋亡的角質細胞分化。    6.清除自由基作用    HA在表皮中可清除陽光中的紫外線照射所產(chǎn)生的活性氧皂，由基，保護皮膚免受其害，被稱為高效的自由基“清道夫”。氧自由基可導致脂質過氧化，破壞細胞膜，殺傷細胞，并與皮膚的色素沉著有關。HA與氧自由基發(fā)生反應，自由基被清除，HA被降解。因此HA還具有防曬作用。美麗肌膚與天然保濕因子透明質酸營造美麗是女人一生的追求和夢想，女人的美麗應該從肌膚開始。要保養(yǎng)好自己的皮膚，擁有潤澤而富有彈性的美麗肌膚，首先應該了解自己的皮膚，從而科學地、有針對性地進行皮膚的保養(yǎng)，做到了

30、知己知彼，才能百戰(zhàn)百勝。這里向大家介紹一下皮膚的保濕特性和皮膚中的天然保濕因子透明質酸（HA）。皮膚的結構   皮膚是我們與外界環(huán)境之間的一道天然屏障，由表皮和真皮組成。   表皮是皮膚的外層部分，由外向里為一層層排列緊密、形態(tài)不同的細胞。其中最內層細胞不斷分裂產(chǎn)生新的細胞并向外移動，逐漸取代外面的細胞層，最終最外層細胞角化細胞凋亡脫落，從而完成皮膚的一輪新陳代謝。   真皮位于表皮內側，也是由不同的細胞構成，與表皮細胞不同的是真皮細胞比較大，排列也不象表皮細胞那樣緊密，細胞間的空間比較大。真皮內還有血管、汗腺、皮脂腺、神經(jīng)、毛發(fā)等。   雖然單個的細胞小到我們肉