透明質酸（Hyaluronan）

透明質酸（Hyaluronan）
台北市立第一女子高級中學高中二年級游雅涵/台北市立第一女子高級中學化學科詹莉芬老師修改/國立臺灣師範大學化學系葉名倉教授責任編輯

簡介
透明質酸，又稱醣醛酸、玻尿酸（Hyaluronic acid），簡稱HA，化學式為(C₁₄H₂₁NO₁₁)n，是一種可溶於水且不含硫的黏多醣，存在生物體的上皮細胞組織及神經組織。由1934年美國哥倫比亞大學的Karl Meyer和John W．Palmer從牛眼玻璃體首先分離出。其命名是以Hyaloid（玻璃體、希臘文）萃取的uronic acid（醣醛酸）結合形成Hyaluronic acid。

透明質酸是一個以D-葡萄糖醛酸及N-乙醯葡糖胺組成的雙糖聚合物。D-葡萄糖醛酸及N-乙醯葡糖胺之間由β-1,3-配糖鍵（glycosidic bonds）相連，雙糖單位之間由β-1,4-配糖鍵相連。雙糖單位可達25000之多，在生物體內透明質酸的分子量可從5千到2千萬道耳吞。人體關節液中的平均透明質酸分子量約為三至四百萬道耳吞，而人類臍帶中純化出的透明質酸則約為3,140,000道耳吞。
透明質酸基本結構：

合成
1.組織萃取法：動物為原料，以雞冠和牛眼玻璃體等為原料，提煉出高純度的透明質酸。此方法缺點為處理步驟複雜，過程中需胰蛋白脢保濕，產率低，使得玻尿酸的價格昂貴。

2.微生物發酵法。以葡萄糖為發酵液。選用鏈球菌、乳酸球菌類在培養基中發酵，過濾除去菌絲等雜質后經簡單操作即得到高纯度的產物。此方法優點是能按需求可設計分子量大小。

3.生物合成法（hyaluronan synthases）：由玻尿酸合酶通過一再增加D-葡萄糖醛酸及N-乙醯葡糖胺，使聚合的鏈加長。

4.人工合成：以天然酶聚合的方式大量製造，以多糖類聚合物為原料經化工合成處理，此方法優點為成本低，缺點為結構較不整齊，純度較動物提煉差。

應用
1.醫療上的應用
透明質酸存在於許多體組織中，例如皮膚、軟骨及玻璃體液，具有無毒、不易移動、難溶於水、低免疫反應、高生物相容、及生物可分解以及人體可吸收等特性，因此透明質酸可以合適地被運用在這些組織上扮演填充物的角色。

第一個透明質酸的生物產品為Healon，由Pharmacia在1970年至1980年左右研發，被應用於眼科手術，例如角膜移植、白內障手術、青光眼手術、修補視網膜剝離等。透明質酸也可運用在關節內注射液、傷口癒合、外科手術防黏劑。實驗證明，玻尿酸也可以透過口服，進入人體血液、肌肉、硬骨組織堆積，排出體外的僅5%左右。

2.美容上的應用
玻尿酸，原來是以膠體狀態存於人體皮膚的真皮组織中，負責保濕儲水(可吸收500倍體積的水分)、使皮膚看起来飽滿、豐盈、有弹性。但玻尿酸會隨着年齡增加而逐漸失去儲水的能力，皮膚逐漸出現暗沉、老化、细小皺纹。

經過醫學開發，美國食品及藥物管理局FDA於2003年批准，目前已將玻尿酸列入除皺整形的行列，其技術是利用將非動物性玻尿酸，藉由填充物的方式注入真皮皺紋處修補軟組織上的缺陷，或希望豐潤的部位，達到除皺纹與修飾臉部的效果。但由於自然界新陳代謝快，人工合成之玻尿酸需做成更大的聚合體以強化鍵結維持持久性及黏稠度，一般而言，除皺效果可以持續約六個月。現在大有取代膠原蛋白(可吸收30倍體積的水分)。胎盤素和肉毒桿菌的趨勢。

參考資料
http://en.wikipedia.org/wiki/Hyaluronan
http://www.glycoforum.gr.jp/science/hyaluronan/HA01/HA01E.html
http://baike.baidu.com/view/466893.htm