Из чего получают кислоту гиалуроновую – состав, в чем разница, лучшие средства для лица и суставов, БАДы, препараты, витамины

Гиалуроновая кислота: из чего делают препарат

Роль ГК (гиалуроновой кислоты) для организма человека

Известно, что ГК синтезируется организмом самостоятельно. Пик выработки искомого вещества приходится на детский и юный возраст. Но чем старше становится человек, том более медленным становится процесс синтеза. Отсюда, что говорится налицо, явные признаки старения — дряблость кожи, первые морщинки, сухость волос и ногтевой пластины, ломкость суставов. Чем же так полезна гиалуроновая кислота?!

ГК имеет одно ценное свойство — способность притягивать к себе воду, связывать её молекулы и удерживать их при себе. В результате все ткани насыщаются живительной влагой, становятся эластичными, гладкими, здоровыми. К тому же именно гаилуроновая кислота транспортирует лимфоциты и кислород к наиболее нуждающимся в этом тканям (травмы, ранки, ушибы).

Для информации: всего одна молекула ГК способна связать от 500 до 1000 молекул воды. Благодаря этому пространство между клеток заполняется, выравнивается рельеф кожи, наполняются (исчезают) морщинки. Поэтому ученые научились Гиалуроновую кислоту делать искусственно (то есть синтезировать), чтобы насытить ею организм извне и изнутри.

Важно: избыток гиалуроновой кислоты оказывает вредное воздействие на организм. В частности речь идет о ситуациях, когда человек болен стрептококковой инфекцией или онкологией. Здесь гиалуронат играет не последнюю роль в процессах миграции стрептококков или злокачественных опухолей.

Производство ГК

Раньше гиалуроновую кислоту для косметологических целей добывали из таких продуктов как хрящевая ткань животных (именно она содержит ГК больше всего). Производство искомого вещества было затратным и длительным. К тому же ГК животного происхождения часто провоцировала аллергические реакции и даже иммунодефицитные процессы. Это вынудило ученых искать иные методы производства гиалуронки.

С тех пор технологии усовершенствовались, методики обновились. Теперь Гиалуроновую кислоту делают из пшеничного бульона, проводя в нём биотехнологический синтез. То есть в этой жидкости искусственным путём выращивают бактерии, которые в дальнейшем вырабатывают ГК.

После того как бактерии синтезируют кислоту в нужном объеме, её тщательно отбирают и подвергают очистке. И лишь на последней стадии производства гиалуроновой кислоте придают одну из форм — гель/порошок/жидкость и пр.

Основными преимуществами такого способа производства являются:

• Гуманность по отношению к животным;
• Полная идентичность синтезированной гиалуроновой кислоты с человеческой;
• Отсутствие побочных эффектов от её применения;
• Полная устойчивость к внешним факторам.

Популярные формы готового препарата

Выяснив, что делают из синтезированных бактерий Гиалуроновую кислоту, стоит и подробнее рассмотреть формы её производства. Самыми востребованными являются:

• Порошкообразная. Наиболее пригодна в качестве составляющего компонента для косметических средств. Порошок ГК легко транспортировать, а затем добавлять в кремы, косметические маски и другие средства по уходу за кожей лица/тела;
• Гелеобразная. В этом виде гиалуронку применяют для процедур биоревитализации. То есть ею заполняют морщинки, увеличивают форму губ;
• Жидкая. В форме жидкости гиалуроновая кислота используется для мезотерапии (инъекций/уколов) в центрах красоты. Здесь препарат фасуют в специальные ампулы.

В любом случае считается, что применение ГК внутрь является более действенным, чем внешнее её использование.

Источник:

РЛС: https://www.rlsnet.ru/mnn_index_id_2664.htm

Нашли ошибку? Выделите ее и нажмите Ctrl + Enter

Получение ГК

Изначально, до недавнего времени, гиалуроновую кислоту получали из тканей животных — петушиных гребней, пуповины человека и глаз крупного рогатого скота. Такой метод подразумевал несколько этапов, включающих получение, выделение и очистку кислоты. Эти этапы заключались в следующих процессах — ферментативном расщеплении соединительной ткани, удалении белковых компонентов и удалении липидных компонентов. За этим следовало несколько этапов очистки, а после — этап осаждения. Завершалась процедура высушиванием сырья.

Сегодня гиалуроновую кислоту получают более современным путем — синтезируя биотехнологическим методом. Для этого используются клетки бактериального штамма стрептококков, выращенные на пшеничном субстрате.

Биотехнологический синтез гиалуроновой кислоты также производится в несколько этапов. В целом, можно выделить три этапа этого процесса.

Первый этап — биосинтез гиалуроновой кислоты бактериальными клетками, проходящий под строгим контролем.

Второй этап — выделение выработанной бактериями гиалуроновой кислоты и ее очистка.

Третий этап — осаждение кислоты и ее дальнейшее высушивание.

При использовании биотехнологического метода получения гиалуроновой кислоты все процессы, в обязательном порядке, проходят в условиях постоянного бактериологического и реологического контроля. Это является надежной гарантией высокого качества получаемого продукта со стандартизированными химическими показателями.

Синтезированный биотехнологическим методом препарат полностью идентичен естественной гиалуроновой кислоте кожи человека. Это означает, что аллергические реакции и какие-либо другие неприятности при ее применении — исключены. Так как гиалуроновая кислота является естественной для кожи, ее использование не вызывает раздражения.

Благодаря уникальным свойствам гиалуроновой кислоты, после применения препаратов на ее основе кожа заметно улучшается, становится нежной, мягкой, бархатистой и выглядит моложе. Сегодня

гиалуроновая кислота стала незаменимым ингредиентом увлажняющих препаратов и декоративной косметики элитного качества.

Также гиалуроновая кислота, полученная биотехнологическим методом, нашла широкое применение в медицине. Она входит в состав большого количества лекарственных препаратов — применяется в офтальмологии, используется для ускорения заживления ран и ожогов и при лечении остеоартроза.

что делает этот полимер в медицине / Гельтек-Медика corporate blog / Habr

Во-первых, гиалуроновая кислота — это не кислота, а полимер. Точнее, то, что в составе косметических и медицинских средств пишут как «гиалуроновая кислота» — это её натриевая соль. Высокомолекулярная форма соли гиалуроновой кислоты — это очень крупная и тяжёлая молекула со множеством звеньев. Кстати, слово «полимер» не означает, что это пластик, ни в коем случае. Это мукополисахарид, то есть циклические звенья относят к сахарам. Но это не чистый полисахарид.

Молекулы гиалуроновой кислоты реально крупные (здесь и дальше я буду следовать традиционной терминологии и называть так натриевую соль гиалуроновой кислоты, то есть описанный мукополисахарид). Высокомолекулярная фракция, которая присутствует обычно в нашем организме, обычно достигает одного-двух миллионов единиц атомной массы. Молекула воды — это всего 18 единиц атомной массы. В силу своих свойств одна большая молекула гиалуроновой кислоты может захватить очень много молекул воды — до 1000% от своей массы. Получается такой высокоэффективный сорбент, который набирает воду и удерживает её, пока молекула не развалится в результате жизненных процессов в организме.

Структуры, которые почти полностью состоят из гиалуроновой кислоты, — это, например, гребень петуха или пуповина младенца. Это такие нежные мягкие образования — по сути, набухший гель. Стекловидное тело глаза на 80% состоит из этого полимера. Очень много данного полимера в любых слизистых.

Во-вторых, надо различать в маркетинге «природную» гиалуроновую кислоту и биосинтезированную. «Природная», она же получаемая из гребешков петухов, практически не подходит для инъекций без дополнительного достаточно дорогого очищения (то есть почти не используется в медицине) и реже используется в косметике, чем биосинтезированная (обеспечивает неравномерность состава средств, уменьшает срок годности и так далее — точнее, может это делать, но не обязательно сработает именно так). Причина легко объясняется. Можно получать большое количество гиалуроновой кислоты для медицинской или косметической промышленности либо переработкой частей животных, либо продуцированием с помощью бактерий (биотехнологически).

Первый способ, например, используется у нас: в Подмосковье есть птицефабрика, которая, кроме всего прочего, собирает отрезанные гребешки у убитых птиц и отдаёт в переработку. С помощью химических агентов в результате сложных реакций сначала отделяются покровы, а потом выделяется сама гиалуроновая кислота. Но поскольку это большая и довольно «цепкая» молекула, к которой может присоединиться очень много различных веществ (этим и объясняются её свойства, важные в медицине и косметике), она всегда бывает связана с молекулами белков на уровне именно молекулярных связей. То есть речь о плотном сцеплении, а не о какой-нибудь легко фильтруемой эмульсии.

Чтобы отделить эти встроившиеся молекулы белка, нужна цепочка сложных, долгих и, что важно, дорогих химических реакций и процедур с результирующими веществами. В результате очистка всё равно выполняется не до конца полная, поэтому полученная «природным» образом гиалуроновая кислота является довольно сильным аллергеном. Пока вы наносите её на кожу — ничего страшного не будет. Стоит вам начать дробить фракцию для подкожного применения или использовать инъекции — так резко повышается риск нежелательных реакций. Плюс этот белок имеет свойство со временем деструктироваться или денатурировать, что вызывает выход продуктов распада в раствор. С разным изменением его свойств.

Ещё одна причина, по которой такое вещество крайне редко используется в серьёзных формулах как косметики, так и медицины, в том, что оно означает низкое качество основной формулы. Как правило, действующее вещество не одно (а в нашем случае, например, средств для быстрой регенерации или специальных медицинских гелей — и не два и не три), и все они должны стабильно сочетаться. Следовые количества белка меняют стабильность формулы — начинаются реакции с другими действующими веществами, и не всегда предсказуемые.

Поэтому для медицины (а многие и для косметики) используют биосинтез. Это биореакторы с бактериями, подобранными вырабатывать нужное вещество. В подобных же реакторах делаются антибиотики. Для разных производств используются разные штаммы бактерий.

Мы закупаем гиалуроновую кислоту для своих задач только у проверенного европейского поставщика уже много лет подряд — даже простая смена контрагента приводит к длительным ребалансировкам или по крайней мере к долгим тестам формул всех веществ.

Фракции

Изначальная форма гиалуроновой кислоты после биосинтеза или выделения из трупного материала — это высокомолекулярная фракция. Большие тяжёлые молекулы массой 1–2 миллиона единиц. Их можно подвергнуть деструкции и «разобрать» на более мелкие. Получаются по свойствам разные вещества, но с общим названием. То есть фракция прямо влияет на свойства этого полимера.

Для нас важно то, что чем меньше молекула, тем легче она может быть использована как транспорт для других соединений. Та, что часто используется в бытовой косметике в незначительных количествах, — это обычно крупные молекулы. Они отлично ложатся на поверхность кожи и долго удерживают там влагу. Именно сверху. Потом под действием выделяемых человеком ферментов постепенно разрушаются.

Если деструктировать молекулы до более коротких, массой от 100 до 400 тысяч единиц, то они начнут проникать сквозь роговой слой эпидермиса. Такие молекулы мы всё ещё используем как транспорт для воды. Они могут использоваться и для другого, но в нашем случае — увлажняющих средств (используемых как для поддерживающего лечения, так и — реже — в реанимации в качестве сопровождающих). Речь именно о транспортировке воды, происходящем вместе с растворёнными ингредиентами.

В профессиональной косметике (термин в корне неверный, но достаточно точно указывает на класс формул) такая фракция обладает ещё одним интересным свойством: поскольку она заносит всю воду достаточно глубоко в кожу (где ей и место), она оказывает более глубокое увлажняющее действие.

Если разбивать молекулы дальше, до 10–40 тысяч единиц, то воду они уже почти не удерживают в нужных для наших задач целях. Зато с помощью них можно собирать очень интересные формулы, запускающие регенеративные процессы и обладающие более выраженным противовоспалительным, иммуностимулирующим действием. Плюс транспортировать самые разные вещества, захватываемые этими молекулами, как можно глубже через кожу. Действие таких фракций разительно отличается от высокомолекулярных: почти никакого увлажнения, зато очень хорошее проникновение. Мои коллеги из лаборатории уже по разработке самих веществ смогут рассказать, как мы балансировали формулу регенерирующего средства, там без хорошего сырья было бы просто не обойтись. Я не биохимик, я занимаюсь полимерами, поэтому рассказ почти окончен.

Обычно у производителей полимера есть до 5 фракций на выбор. Они их получают химобработкой после выделения из трупного материала или биосинтеза — разные реакции дают разную степень деструкции молекул. Это более дорогой процесс, поэтому низкомолекулярные фракции, естественно, дороже. Чем больше шагов деструкции — тем дороже производство.

Как натриевая соль гиалуроновой кислоты, полученной биосинтезом, метаболизирует, описать просто. Точно так же, как такая же синтезированная нашим организмом та же гиалуроновая кислота внутри организма. Разницы нет. Запас по возможностям метаболизировать такие соединения у организма большой. Если накачивать мышь гиалуроновой кислотой, то она погибнет от деформационных травм различных систем организма, а не от достижения предела метаболизации. Поэтому не бойтесь этого замечательного полимера в составе. Но и не приписывайте ему однозначных свойств улучшения трофики кожи или увлажнения, пока не узнаете, о какой конкретно фракции идёт речь. И когда используете вещества, которые проникают глубже рогового слоя эпидермиса и содержат не биосинтезированную версию, всегда аккуратно проверяйте на возможную аллергическую реакцию нанесением небольшого количества до основного использования.

Гиалуроновая кислота: зачем, как правильно использовать, обзор средств

16 октября 2014Кузьмичева Ирина

Все самое важное про главный источник влаги для кожи и волос

Гиалуроновая кислота — основной ингредиент не только филлеров и средств по уходу за кожей. Этот маст-хэв все чаще добавляют в состав декоративной косметики, продуктов для волос и ногтей, выпускают в виде БАДов. Является ли популярность гарантией эффективности, выяснил ELLE.

Что такое и зачем нужна гиалуроновая кислота

В 1934 году ученые Джон Палмер и Карл Мейер впервые выделили особое вещество из стекловидного тела бычьего глаза и назвали его «гиалуроновая кислота», соединив слова «гиалос» (от греч. hyalos — стекловидный) и «уроновая кислота». Позже открытие обзавелось псевдонимами: гиалуронан, гиалуронат натрия, ГК. Интересно, что это вовсе не кислота в привычном понимании, как салициловая или гликолевая, которые отшелушивают мертвые клеток кожи. Гиалуроновая кислота этого не делает. Это разновидность полисахаридов, входящая в состав соединительных тканей и внеклеточных структур организма. В частности, коже и волосам она добавляет мягкости и эластичности. Уникальность этого вязкого, желеобразного вещества в том, что одна его молекула притягивает и удерживает 1000 молекул воды, обеспечивая отличное увлажнение.

В теле девушки весом 50 кг содержится примерно 10 граммов гиалуроновой кислоты, то есть примерно треть баночки с кремом. И, как и в случае с любым кремом, дефицит этой ценной кислоты в нашем организме приводит к сухости, морщинам, дряблости, птозу (провисанию тканей). Вот почему на косметическом рынке огромное разнообразие средств с гиалуроновой кислотой в составе. Все они — от сывороток для лица до лаков для ногтей — призваны восполнить потерю ГК.

Гиалуроновая кислота одинакова у всех: и у людей, и у животных. Поэтому изначально ее получали из гребней петуха и хрящей крупного рогатого скота. Однако степень очистки не позволяла избавиться от сильного аллергена, животного белка, поэтому сейчас используют гипоаллергенный биосинтезированный аналог.

ФОТОgetty images

Гиалуроновая кислота — хороший увлажнитель кожи

Уходовые средства с гиалуронатом оказывают увлажняющее действие, за счет чего мелкие морщинки становятся менее заметными. Полисахарид впитывает воду извне, тем самым помогая предотвратить потерю влаги. Однако, как ни удивительно, процесс, а значит и результат, может быть обратным. В сухом климате или во время отопительного сезона этот ингредиент притягивает влагу не из окружающей среды (ведь там ее практически нет), а из глубоких слоев кожи. Отсюда стянутость и шелушение.

Да и сама кожа не всегда дружелюбна к гиалуроновой кислоте. Кожа жирного типа ставит лайк суперлегкой и водянистой консистенции, сухой же этого мало, и она не добавляет ГК в список френдов.

Гиалуроновая кислота — превосходный филлер

Когда нужно восстановить потерянный объем скул или губ, заполнить морщины и носогубные складки, в кабинетах косметологов гели на основе гиалуронана используются чаще коллагена (первым филлером был американский биогель Restylane с 2% содержанием гиалуроновой кислоты.) Причин несколько. Во-первых, существует ряд доказательств того, что гиалуроновая кислота стимулирует выработку коллагена. Во-вторых, эффект от кислоты держится дольше (до 12 месяцев). Наконец, этот компонент значительно реже вызывает побочные реакции, поскольку даже искусственный заменитель организм воспринимает как свое, родное, а не чужеродное. Если все же пациент недоволен результатом, специалист введет фермент гиалуронидазу, который расщепит и выведет из организма ГК.

Гиалуроновая кислота — не панацея от возрастных изменений

Популярные компоненты — пептиды, витамин С, масло ши — могут быть весьма эффективны, особенно с развитием современных технологий. С другой стороны, описание их достоинств легко вводит в заблуждение: что нужно именно моей коже?

Считать гиалуроновую кислоту антивозрастным ингредиентом не совсем верно. Если речь идет об инъекциях, то омолаживающее действие действительно будет «налицо». Но наружное применение вовсе не гарантирует таких же результатов. Восполнение потерянной ГК, стимуляция выработки коллагена, уплотнение кожи доступны только при введении с помощью иглы.

Почему? Дело в том, что молекулы гиалуроновой кислоты огромны и не способны преодолеть кожный барьер. А перед добавлением в формулы бьюти-средств молекулы дробят — производители уверяют, что так они проникают под кожу. Однако ряд специалистов сходятся во мнении, что низкомолекулярная гиалуроновая кислота — не более чем маркетинговый ход. Таким образом, средство не впитывается, образуя барьер на поверхности эпидермиса, дает мягкий увлажняющий эффект, делает кожу более гладкой, но не устраняет глубокие морщины и складки.

ФОТОgetty images

Как использовать гиалуроновую кислоту

Лучше всего отдать предпочтение сыворотке с гиалуроновой кислотой, поскольку в ней содержание активного компонента выше, чем в кремах, лосьонах и т.д. Наносить ее рекомендуется на влажную (или даже мокрую) кожу: гиалуронат с радостью «выпьет» излишки с поверхности и отдаст их вам, а не будет вытягивать запасы из кожи. Поверх серума нужно нанести крем с другими проверенными увлажняющими компонентами (глицерин, растительные масла и экстракты).

Гиалуроновая кислота в продуктах для макияжа (праймерах, тональных основах, пудрах) — приятный бонус, но не основной игрок. В других декоративных средствах (помады, тени, румяна, тушь) наличие гиалуроновой кислоты носит, скорее, эффект плацебо. Судя по отзывам, БАДы не оказывают на кожу эффекта, сравнимого с инъекциями. Выбирайте, что вам нужнее и важнее.

Гиалуроновая кислота. Получение и применение.

Гиалуроновая кислота — один из важнейших участников многих биологических процессов, как внутри клеток, так и между ними при взаимодействии (деление, адаптация к химическим и биологическим воздействиям). В межклеточном пространстве ее молекулы формируют гелеобразные вещества различной вязкости, от степени которой будут зависеть и функции, выполняемые соответствующими тканями. В человеческом организме помогает тканям адаптироваться, бороться с воспалительными процессами, принимает участие в регенерации тканей. Наиболее важная роль гиалуроновой кислоте отводится в межклеточном пространстве эпидермиса, где она выполняет защитные функции и увлажняет кожу. Огромная роль этого вещества в смазывании хрящевых тканей и суставов, что обеспечивает им подвижность, а человеку, отличное самочувствие во время ходьбы, работы и т.д. Достаточное ее наличие в коже обеспечивает гладкую и упругую поверхность, разглаживает морщины и позволяет избежать преждевременного проявления процессов старения. Но, так как с возрастом, организм снижает количество производимой гиалуроновой кислоты, тело человека сразу подает соответствующие сигналы в виде морщин, шероховатости и прочих изменений. Поэтому для эффективной борьбы с возрастными изменениями современные косметологи рекомендуют использовать синтетическую кислоту в различных средствах по уходу или в инъекциях.

Способы производства

Впервые вещество было выделено в 30-х годах прошлого века. Изначально гиалуроновая кислота производилась из тканей животных – гребешков, глаз, хрящей и т.д. Весь процесс выполнялся в несколько этапов:

• Расщепление соединительных тканей на ферменты;
• Удаление белковых и липидных составляющих;
• Несколько ступеней очистки;
• Осаждение и сушка материала.

Гиалуроновая кислота, произведенная таким способом, имела один весомый минус – никакие очистки и фильтрации не могли полностью убрать остатки белков и пептидов от животного сырья. А они, в свою очередь, взаимодействуя с тканями живого человека, могли вызывать аллергические реакции, что значительно уменьшало возможную сферу использования.

Позже, в 1989году, широкое применение приобрел способ производства гиалуроновой кислоты методом ферментации микроорганизмами, которые могли ее синтезировать. Методом генной инженерии был выведен отдельный безопасный для человека штамм стрептококка, который формирует на поверхности ячеек полисахариды, накапливающие гиалуроновую кислоту. Собранную жидкость очищают, а готовый материал получается гелеобразным или порошкообразным. В виду неустойчивой структуры вещества, процесс обработки при изготовлении и дальнейшего хранения требует соблюдения ряда правил. Для получения каких-либо препаратов на ее основе, молекулы кислоты сшиваются в цепочки для стабилизации. Благодаря широкому спектру функций, которые гиалуроновая кислота выполняет в нашем организме, она получила не менее широкий спектр применения в практических целях.

Применение Гиалуроновой кислоты

Использование в медицине

Медицинская ценность проявляется за счет способности к быстрому распространению и глубокому проникновению в ткани, так как гиалуроновая кислота является одним из важнейших компонентов межклеточного пространства в человеческом организме. Что позволяет ей и доставлять к клеткам нужные компоненты, и выводить вредоносные токсины. Поэтому ее используют для борьбы с остеоартритами, для увлажнения кожи, может выступать в роли прекрасного транспортировщика лекарства к тканям. Также кислота помогает в лечении органов зрения, суставов, для заживления ран, повышения защитных и восстановительных функций. Но, самую большую популярность гиалуроновая кислота получила в косметологии.

Применение в косметологии

Гиалуроновая кислота входит в состав многих средств по уходу за кожей, для защиты кожи, особенно, с антивозрастным эффектом. Это и бальзамы для губ, косметологические помады, лосьоны до и после загара, антицеллюлитные препараты, всевозможные гели для век и области глаз. Косметику, содержащую гиалуроновую кислоту, вы найдете у любого современного производителя, так как вещество отлично подходит всем типам кожи и не вызывает аллергических реакций.

Кислота удерживает влагу в эпидермисе, предотвращая пересыхание и дальнейшие разрушительные процессы. При этом процентное содержание самой кислоты может составлять менее десятой доли процента, но этого достаточно, чтобы равномерно распределить состав пленкой по кожной поверхности и обеспечить глубокое проникновение.

Инъекционный метод омоложения

Это метод введения гиалуроновой кислоты в слои эпидермиса, который может осуществляться как обычным шприцом, так и специальным роллером без каких-либо хирургических вмешательств. После чего эпидермис разглаживается и появляется тургор, избавляя от дряблости и морщин. Поверхность становится более бархатистой за счет достаточного увлажнения. Всего выделяют четыре метода инъекций гиалуроновой кислотой, отличающихся технологией введения, типами самой кислоты и личным восприятием каждого человека:

Мезотерапия – производится в проблемные зоны в небольших количествах с определенной периодичностью, но не очень часто. Такой способ позволяет накапливать кислоту в нужных точках тела и дает отличный результат к концу курса, который может производится достаточно долго, но и эффект от нее продлиться нескольких месяцев.

Биоревитализация – характеризуется такими же инъекциями, как и в предыдущем методе, но с введением куда большего количества вещества, что моментально дает видимый результат. Вся процедура выполняется за один раз и преследует цель стимулировать выработку собственной кислоты, что позволяет реставрировать клеточные структуры организма. Но держится такой эффект от одной до двух недель.

Биорепарация – так же, как и биоревитализация производится за один раз введением большого количества гиалуроновой кислоты, но, содержащей комплексы витаминов и прочих активных компонентов. Которые в комплексе воздействуют на кожу и помогают закрепить эффект на длительное время. Помимо этого процедура позволяет удалить с поверхности небольшие дефекты в виде шрамов или каналов от прыщей.

Контурная пластика — выполняется путем введения в проблемные зоны тканей длинных цепочек гиалуроновых нитей, называемых филлерами. Расположение филлерных полотен в проблемной зоне позволяет существенно изменить линию скул, лица, бровей, убрать мешки из-под глаз и т.д.

Все методы являются безболезненными, поэтому для их выполнения достаточно местного обезболивания без анестезии.

Вконтакте

Facebook

Twitter

Одноклассники

Мой мир

Способ получения гиалуроновой кислоты

 

Изобретение относится к птицеперерабатывающей и фармацевтической промышленности, а именно к биохимическому способу получения гиалуроновой кислоты, применяемой в медицине в качестве ранозаживляющего средства и пролонгатора действия различных лекарственных средств, в парфюмерии и косметике. В способе получения гиалуроновой кислоты, включающем измельчение петушиных гребней, экстракцию, объединение экстрактов, отделение водной фазы, осаждение целевого продукта, перед измельчением сырье предварительно обескровливают этиловым спиртом в соотношении 1 : 2, затем измельченное сырье дополнительно подвергают обработке ультразвуком с частотой вибрации 16 — 20 кГц в течение 5 — 10 мин, а экстракцию проводят водой с температурой 45 — 50^oС в течение 20 — 25 мин, при этом отделение водной фазы осуществляют вакуумным фильтрованием, осаждение — 95%-ным этиловым спиртом в соотношении 1 : 3 с последующим фильтрованием и сушкой препарата. Способ позволяет упростить технологический процесс получения гиалуроновой кислоты. 4 ил., 2 табл.

Изобретение относится к птицеперерабатывающей и фармацевтической промышленности, а именно к рациональному использованию сырьевых ресурсов и развитию нетрадиционных технологий на основе биохимического способа получения гиалуроновой кислоты (ГУК), применяемой в медицине в качестве ранозаживляющего средства и пролонгатора действия различных лекарственных средств, в парфюмерии и косметике.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту является способ получения гиалуроновой кислоты, предусматривающий многократную экстракцию измельченных куриных гребней водным раствором н-пропилового, изо-пропилового или трет-бутилового спирта, объединение экстрактов, добавление к ним хлорида натрия, расслоение системы, отделение водной фазы и осаждение из него целевого продукта. Степень извлечения гиалуроновой кислоты 50%, содержание белка — менее 1)% [1]. Недостатками способа является длительность процесса экстракции, значительный расход органического растворителя, токсичность производства, ограниченность применения. Технической задачей изобретения является упрощение технологического процесса, сокращение продолжительности экстракции, снижение уровня токсичности, ограниченное использование органического растворителя, полная его регенерация, повышающая экономическую эффективность производства, возможность размещать данное производство на птицеперерабатывающих предприятиях, решая проблему рационального использования сырья. Поставленная задача достигается тем, что в способе получения гиалуроновой кислоты, включающем измельчение петушиных гребней, экстракцию, объединение экстрактов, отделение водной фазы, осаждение целевого продукта, новым является то, что перед измельчением сырье предварительно обескровливают этиловым спиртом в соотношении 1:2, затем измельченное сырье дополнительно подвергают обработке ультразвуком с частотой вибрации 16-20 кГц в течение 5-10 мин, а экстракцию проводят водой с температурой 45- 50^oC в течение 20-25 мин, при этом отделение водной фазы осуществляют вакуумным фильтрованием, осаждение — 95%-ным этиловым спиртом в соотношении 1:3 с последующим фильтрованием и сушкой препарата. Технический результат выражается не только в достижении поставленной задачи, но и в увеличении степени извлечения гиалуроновой кислоты, повышения качества целевого продукта, повышения экологичности производства, разработке и внедрении комплексной технологии, позволяющей использовать остаток животной ткани от выделения кислоты в производстве кормовой муки. Гиалуроновая кислота — типичный мукополисахарид. Важным структурным признаком его является наличие чередующихся остатков аминосахаров и остатков уроновых кислот. В тканях и жидкостях ГУК существует в свободном состоянии или ассоциирована с белками, образуя вязкие растворы. Биополимер входит до 5% к массе в состав основного вещества многих видов соединительной ткани (петушиные гребни, стекловидное тело глаза, синовиальная жидкость, кожа). В тканях петушиного гребня ГУК распределена в мукоидных волокнах подкожного слоя, наиболее широкого у основания [2]. Гиалуроновая кислота — белое, твердое аморфное вещество, растворимое в воде и нерастворимое в органических растворителях. Характерным ее свойством является высокая вязкость. Молекулярная масса составляет от 510⁴ — 810⁶, что зависит от происхождения препарата, способа и метода определения [3]. По своей конформации молекулы ГУК представляют собой беспорядочно свернутые клубочки. Применение кислотного гидролиза, метилирования, использование нескольких видов ферментативного гидролиза гиалуронидазами различного происхождения и ряда других методов позволило предложить для гиалуроновой кислоты формулу, в которой чередуются остатки глюкуроновой кислоты и N-ацетилглюкозамина. Эти дисахаридные фрагменты связаны в молекулы гиалуроновой кислоты — 1,4-связями (фиг.1) [3]. Биологическое значение гиалуроновой кислоты состоит прежде всего в том, что она является цементирующим, как бы склеивающим веществом соединительнотканных систем организма. Она является основой функционирования муколитической системы, определяющей, в частности, проницаемость тканей и сосудов. Вследствие высокого значения молекулярной массы кислота выполняет роль структурообразователя, «связывателя» воды в промежуточных полостях, гелеобразных матрицах, что определяет тургор тканей и повышает их сопротивление действию сжимающих нагрузок. Способствует стойкости организма к проникновению инфекции. Антифрикционные и демпферные свойства тканевых жидкостей, в частности синовиальной, определяются наличием в них биополимера. Биологические свойства кислоты определили широкое ее использование при изготовлении лекарственных, фармацевтических препаратов и косметических изделий. Например, обоснована целесообразность использования ГУК как заменителя стекловидного тела. Использование ее растворов в качестве операционной среды, предохраняющей внутренние ткани глаза от механических воздействий, резко повышает эффективность операций на глазе человека. На основе гиалуроновой кислоты создаются вязкоэластичные материалы. Кроме офтальмологии, кислота используется в ревматологии (для замещения синовиальной жидкости), при лечении артрозов, в артопластике и остеомии для защиты хрящевых поверхностей и периферийного нерва, в дерматологии — для защиты кожных ран при экземах и трофических расстройствах кожи; в производстве косметических препаратов (гели, кремы, лосьоны). При определении общего химического состава коллагенсодержащего сырья пользовались методами: массовой доли влаги -[4, с.3]; жира — методом Сокслета [5, с. 24-25]; белка — [6, с.1-5]. Фракционный состав белков определяли последовательным экстрагированием водо-, соле- и щелочерастворимых белковых фракций соответственно дистиллированной водой, раствором хлористого калия с массовой долей 5% [7, с.225] и раствором гидроксида натрия с массовой долей 10% с последующим количественным определением белка с биуретовым реактивом [5, с.22]. Традиционно в качестве объектов для получения гиалуроновой кислоты используют в основном пупочные канатики, синовиальную жидкость, стекловидное тело глаза, т.к. это сырье является наиболее доступным для специалистов, работающих в области медицины и фармакологии. Петушиные гребни также рекомендуется использовать в качестве источника ГУК [1,8]. Проведенный нами сравнительный анализ химического состава гребня по отношению к другим коллагенсодержащим продуктам убоя птицы (фиг.2) показал преобладание в нем массовой доли белка (19,8% к массе сырья) при массовом превалировании протеиноидной фракции (14,4% к массе сырья). Проведение специфической гисто-морфологической окраски ткани по методу Ван-Гизона [9] позволило выявить плотно упакованную систему коллагеновых волокон и пучков, определяющих упроченную структуру гребня. Высокая доля коллагеновых волокон в структуре ткани с низкой массовой долей жиров подтверждает целесообразность получения интересующего биополимера. В то же время следует подчеркнуть, что головы птицы с гребнем находят очень ограниченное применение в пищевых целях, а отдельно гребень не используется как исходное сырье совсем. Его выход составляет 3,8% к массе тушки. Таким образом, птицеперерабатывающая промышленность имеет реальные и достаточные резервы в получении биополимера за счет увеличения доли полезного использования вторичных малоценных продуктов переработки. Необходимым условием при производстве гиалуроновой кислоты является, прежде всего, возможность выделения ее в нативном высокополимеризованном состоянии, в виде высокоочищенных препаратов, свободных от белка. Способ получения гиалуроновой кислоты осуществляется следующим образом. Свежие петушиные гребни подвергались предварительной обработке в виде промывки проточной водопроводной водой и обескровливания этиловым спиртом в соотношении 1 : 2. Отмытые от крови во избежание окислительной деструкции ткани могут быть «законсервированы» на длительное (до 24 мес.) время при температуре 4-22^oC в 95 %-ном этаноле [10]. Для дальнейшей обработки гребни измельчали на гомогенизаторе (дезинтеграторе, шаровой мельнице) [1,10]. С целью отделения белка и высвобождения кислоты из ее комплексов с белками и другими мукополисахаридами, подготовленные гребни подвергали ультразвуковой обработке с частотой вибрации 16-20 кГц в течение 5-10 мин и затем водной экстракции при температуре 45-50^oC в течение 20-25 мин. Водный раствор ГУК отделяли от остатка ткани путем вакуумного фильтрования. Из отфильтрованных растворов ГУК осаждали 95%-ным этиловым спиртом в соотношении 1: 3 и фильтровали. Осадок упаривали над пятиокисью фосфора в вакууме [10] . Далее, в зависимости от назначения ГУК хранят в высушенном виде при температуре не выше -18^oC [10] или растворяют в физиологическом буферном растворе и упаковывают в удобную тару, например в шприцы. Полученный таким способом биопрепарат представляет собой сплетение тончайших нитей большой жесткости. Он легко растворим в воде, давая совершенно прозрачные неопалесцирующие растворы. Промывку проточной водой сырья осуществляли с целью удаления механических примесей с поверхности гребней. Обескровливание проводили этиловым спиртом в соотношении 1:2, что способствует улучшению цвета и степени очистки готового биополимера. Использование более 2 объемов приводит к неоправданным расходам спирта, что экономически нецелесообразно, а менее — не давало желаемого эффекта. Любая процедура выделения ГУК включает последовательное разрушение структур на каждом уровне локализации с целенаправленным использованием при этом определенных факторов. Разрушение структур тканевого уровня достигается измельчением, гомогенизацией для обеспечения, прежде всего, максимального контакта с экстрагентами. Усиливает этот контакт предварительная обработка измельченных тканей гребня птицы ультразвуком, которую проводили с целью не только максимального извлечения биополимера, но и очистки его от белка и других примесей. Отмечено, что рациональной продолжительностью обработки является 5-10 мин. При меньшей продолжительности обработки недостаточен эффект отделения от белка (незначительная степень извлечения). Продолжительность обработки свыше 10 мин приводит к глубокой деструкции коллагеновых волокон и высоким потерям коллагеновой фракции, приводящих также к невозможности полной очистки от белковых примесей, что отражается на снижении качества готового препарата. Изучение влияния частоты вибрации предварительной обработки ультразвуком на эффективность очистки биополимера показывает, что наилучший эффект достигается в интервале 16-20 кГц. Частота менее 16 кГц недостаточна для глубокого и полного разрушения тканей, и, следовательно, снижает выход готового продукта, а выше 20 кГц затрудняет очистку и снижает качество препарата. В процессе водной экстракции значительное влияние на выход гиалуроновой кислоты оказывает температура (фиг.3). Отмечено, что при достижении температуры 50^oC наблюдается максимальный выход биополимера, причем дальнейшее увеличение температуры не приводит к существенным изменениям и создает условия для развития денатурационных и коагуляционных процессов, снижающих чистоту и качество препарата. А температура ниже 50^oC снижает скорость экстракции, и, следовательно, удлиняет весь технологический цикл. Гиалуроновую кислоту извлекают ив водной среды путем осаждения ее 95%-ным этиловым спиртом. Результаты проведенных исследований (фиг.4) показывают, что максимальный выход препарата наблюдается при соотношении водного раствора и спирта 1:3. Дальнейшее добавление объема спирта нецелесообразно, а объемы менее указанных не дают полного осаждения, и, следовательно, выхода продукта. Использование в технологии производства гиалуроновой кислоты спирта подразумевает полную его регенерацию. Согласно оценке химического состава осадок нерастворившихся тканей (массовая доля белка — 14,6%; жира — 5,6%) целесообразно использовать в производстве кормовой муки. Способ получения гиалуроновой кислоты поясняется конкретными примерами. Пример 1. Свежие петушиные гребни подвергают предварительной промывке проточной водопроводной водой и обескровливанию этиловым спиртом в соотношении 1:2. К 100 г измельченных на гомогенизаторе гребней добавляют воду в соотношении 1:3 и помещают в емкость генератора УЗ-колебаний и обрабатывают 5 мин при частоте вибрации 16 кГц. Затем смесь подвергают водной экстракции при температуре 45^oC в течение 20 мин. Экстракт отделяют от гребней вакуумным фильтрованием. Из водной среды гиалуроновую кислоту выделяют путем осаждения 95%-ным этиловым спиртом в соотношении 1:3. Отфильтрованный осадок упаривают над пятиокисью фосфора в вакууме. Гиалуроновую кислоту хранят в высушенном виде при температуре -18^oC. Данные по примерам 1-4 представлены в табл.1. Как видно из данных табл.1, способ получения гиалуроновой кислоты по режимам, приведенным в примерах 2, 16-20, приводит к получению биопрепарата, уступающего прототипу по качественным показателям, поэтому не является целесообразным с технологической точки зрения. Увеличение расхода спирта на обескровливание сырья и на осаждение кислоты (пример 15, 24) не приводит к снижению качественных показателей по сравнению с прототипом, однако нецелесообразно с экономической точки зрения. Способ получения ГУК по примерам 11-14, 16-23 приводит к недостаточной очистке препарата и снижению выхода. Способ получения гиалуроновой кислоты по режимам в примерах 1, 3-10 позволяет получить биополимер высокой степени очистки и выхода. Преимущества предлагаемого технического решения по сравнению с прототипом представлены в табл.2. Степень извлечения гиалуроновой кислоты по предлагаемому техническому решению выше (55%), чем в прототипе. Это обуславливает меньшие затраты в сырьевых источниках. Предлагаемый способ получения гиалуроновой кислоты значительно расширяет область применения технологии из-за нетоксичности производства. Позволяет максимально приблизить его к сырьевому источнику и комплексно перерабатывать сырье. Сокращается продолжительность экстракции. Экономическая эффективность возрастает в результате регенерации использованного спирта. Применение УЗ-обработки повышает выход препарата, что погашает затраты электроэнергии в предлагаемом способе. Полное исключение токсичных растворителей обеспечивает экологичность технологии и позволяет рационально использовать твердый остаток тканей после извлечения ГУК непосредственно на кормовые цели. Источники информации 1. Пат. 2017751 РФ, кл. C 08 B 37/08. Способ получения гиалуроновой кислоты / В.Ю.Ряшенцев, С.Ф.Никольский, Е.С.Вайнерман, В.И.Поляков, А.Н.Гуров, А.Н.Овчинников, Е.Ю.Игнатова /Россия/ — N 4939023/05: Заявлено 22.05.91; Опубл. 15.08.94, Бюл. N 15. 2. Lauert Т.C. // Chemistry and Molekular Biology of the Intercellutar Matrix / Ed. E.A.Balazs. — London, 1970. — P. 730. 3. Степаненко Б. H. Химия и биохимия углеводов /полисахариды/: Учебное пособие для вузов. — M.: Высшая школа, 1977. — 256 с. 4. ГОСТ 9793-74. Мясные продукты. Методы определения влаги. — Взамен ГОСТ 9793-61; Введ. 01.01.75. — M.: Изд-во стандартов, 1978. — 4 с. 5. Журавская Н.К., Алехина Л.Т., Отряшенкова Л.М. Исследование и контроль качества мяса и мясопродуктов. — М.: Агропромиздат, 1985. — 296 с. 6. ГОСТ 25011-81. Мясо и мясные продукты. Методы определения белка. — Введ. 01.01.83. — M.: Изд-во стандартов, 1982. — 10 с. 7. Практикум по биохимии животных / Е.С.Савронь, В.Н.Воронянский, Г.И. Киселев, Чечеткин, Н.Л.Докторович. — М.: Высшая школа, 1967. — 239 с. 8. Рябина B. P., Васюков C.E., Панов В.П., Стародубцев С.Г. Получение, свойства и применение гиалуроновой кислоты // Химико-фармацевтический журнал. — 1987. — N 2, с. 142-153. 9. Меркулов Г.А. Курс патогистологической техники. — Л.: Медицина, 1969. — 423 с. 10. Игнатова Е.Ю., Гуров А.Н. Принципы извлечения и очистки гиалуроновой кислоты (обзор) // Химико-фармацевтический журнал. — 1990. — N 3. — С. 42-46.

Формула изобретения

Способ получения гиалуроновой кислоты, включающий измельчение петушиных гребней, экстракцию, объединение экстрактов, отделение водной фазы, осаждение целевого продукта, отличающийся тем, что перед измельчением сырье предварительно обескровливают этиловым спиртом в соотношении 1 : 2, затем измельченное сырье дополнительно подвергают обработке ультразвуком с частотой вибрации 16 — 20 кГц в течение 5 — 10 мин, а экстракцию проводят водой при температуре 45 — 50^oC в течение 20 — 25 мин, при этом отделение водной фазы осуществляют вакуумным фильтрованием, осаждение — 95%-ным этиловым спиртом в соотношении 1 : 3 с последующим фильтрованием и сушкой.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7

Гиалуроновая кислота: применение, свойства, эффект и противопоказания

Историческая справка

Открыл гиалуроновую кислоту Карл Майер в 1934 году. А окончательно ее свойства были доказаны лишь через сорок лет. С этих пор и набирает постоянные обороты ее популярность. В настоящее время используются два вида этой кислоты:

• высокомолекулярный, способный проникать глубоко под кожу и заставлять тем самым вырабатывать коллаген;

• низкомолекулярный, образующий на коже специальную защитную пленку, не дающую испаряться влаге.

Очевидно, что первый вид гораздо эффективнее. Кстати, японцы первыми начали применять ее. В 1982 году гиалуроновая кислота впервые была добавлена в лосьон, а в 1983 году – в сыворотку. Со временем, сфера применения расширилась и сейчас можно принимать ее не только внешне, но и во внутрь.

О пользе и необходимости гиалуроновой кислоты

Гиалуроновая кислота находится практически во всех тканях. Она выполняет немало важных функций. Одной из ее задач является распределение воды по тканям и клеткам. Отсюда вытекает и главная функция, которая заключается в том, чтобы доставить жидкость именно туда, где она просто необходима. Гиалуроновая кислота важна для кожи. Если ее в организме мало, то кожа становится слабой, морщинистой, с нездоровым оттенком. Гиалуроновая кислота – это своеобразная губка, которая связывает воду. На 70 кг веса достаточно и 15 ее грамм.

Не менее важной функцией является и защитная, которая не позволяет развиться артриту и сбоям в глазном давлении. Кстати, не обязательно выработка гиалуроновой кислоты нарушается в старшем возрасте. Это может произойти и в молодости. А одна из главных причин – ультрафиолет, а точнее, его переизбыток. В связи с этим нужно всегда помнить о том, что злоупотреблять солнцем и солярием не стоит. Отказываться от этого никто не просит, но применять защитные средства – настоятельно рекомендуют.

Если кожа сухая и покрыта морщинами, то гиалуроновая кислота – самое верное средство. Она содержится в массе кремов, которые отлично справляются с подобными проблемами.

Ее функции в организме и свойства

В организме гиалуроновая кислота присутствует в коже, во внутрисуставной жидкости, в глазном яблоке (в его стекловидной ткани), в костях, яйцеклетках и клапанах сердца. Итак, можно подвести итог ее важных функций:

• она связывает воду,

• поддерживает эластичность тканей,

• участвует в распределении и перемещении воды по тканям,

• выполняет защитную функцию,

• является смазкой в суставах,

• держит в норме внутриглазное давление.

К сожалению, все эти функции замедляются в большинстве своем уже после 25 лет. Возраст молодой, но происходит это по той причине, что люди не уделяют должное внимание своему питанию и образу жизни. Компьютеры, мобильные телефоны, бытовые приборы, экология, продукты с ГМО, стрессы, загрязненная питьевая вода… Список можно продолжать до бесконечности, но вывод один: все это сказывается негативно и приближает возраст, когда гиалуроновая кислота замедляет свое функционирование и полезное воздействие.

Что касается свойств, то они не менее существенны:

1. Удержание воды, что делает гиалуроновую кислоту центральным веществом в косметологии;

2. Защита от вирусов, что проявляется в уменьшении подверженности герпесу;

3. Нейтрализация свободных радикалов, то есть гиалуроновая кислота укрепляет иммунитет, является «противоядием» к раку и инсультам, предотвращает старение организма;

4. Заживление ожогов и ран, так как она активизирует функционирование клеток.

Также данная кислота активно применяется с целью лечения хрящей, катаракт, дерматологических заболеваний и артритов. Она используется при пересадке кожи и при необходимости увеличить мужской половой орган.

Гиалуроновая кислота и косметология

Применение в медицине оправдано ее вышеперечисленными свойствами. Что же насчет косметологии? Как было неоднократно упомянуто, гиалуроновая кислота нужна для возвращения молодости и красоты кожи. Разновидности процедур:

• инъекции: разглаживаются складки, поступает влага, возвращается тонус, улучшается цвет лица;

• капсулы: количество данной кислоты поддерживается на нужном уровне;

• крема, маски: кожа насыщается, становится гладкой, упругой;

• пластика: корректируются возрастные изменения.