玻尿酸屬于分子式為透明質酸(C??H??NO??)n（n為下標），又稱透明質酸、透明質酸HA，英文名hyaluronic acid，被認為是唯一的線性大分子酸性粘多糖，幾乎存在于從細菌到人類的所有動物體內。透明質酸是無嗅無味的白色無定形固體，其組成結構為葡萄糖醛酸和n-乙酰氨基葡萄糖，交替形成二糖單元，二糖單元相互連接形成透明質酸。透明質酸具有獨特的流變性和良好的生物相容性天然透明質酸具有良好的保濕等生理功能，用于醫療、食品等領域有非常廣泛的應用。

玻尿酸

透明質酸是一種酸性粘多糖，固定在生物體內，具有非常重要的生理功能。

1934年，美國哥倫比亞大學的卡爾邁耶（卡爾 邁耶）和約翰帕爾默（約翰 帕爾默）首次從牛玻璃體中分離出透明質酸，并命名為。透明質酸的英文名是hyaluronic acid，來源于單詞hyaloid和uronic acid，意思是“玻璃狀的”和“糠醛酸”

20世紀70年代，國外科學家首次公布了透明質酸的提取步驟。巴拉茲，1986年（還有 巴拉茲）透明質酸的名稱被標準化，以符合多糖的國際命名法，并改為透明質酸，以涵蓋透明質酸的各種分子形式（包括酸和鹽的形式）90年代，隨著玻尿酸新的提取方法——發酵法的出現，玻尿酸的相關產業逐漸形成，人們開始真正了解玻尿酸的各種性質和功能此后，玻尿酸的應用日益廣泛。

20世紀50年代，透明質酸首次被引入醫學領域，用于替代玻璃體。1968年，透明質酸被用于治療燒傷。從20世紀90年代開始，透明質酸逐漸引入中國，并有效應用于各個醫療領域，如骨科、整形手術等等。玻尿酸已用于醫療、食品已經非常成熟，廣泛應用于很多領域。

對于天然存在的透明質酸，其二糖單位是d-葡萄糖醛酸和N-乙酰-D-氨基葡萄糖。將它們連接成二糖單位的化學鍵是β-1,3糖苷鍵。并且多個二糖單元由β形成-通過1，4糖苷鍵連接。

透明質酸的整個分子鏈呈現雙螺旋結構正是由于這種結構，分子鏈中出現了大量的氫鍵，具有穩定性和剛性。正是因為氫鍵的存在，透明質酸的分子鏈在空間上呈現圓柱螺旋結構。在水溶液中，透明質酸的分子鏈呈現膨脹的無規卷曲結構，在低濃度下相互纏繞形成三維網絡結構。透明質酸的分子結構式如下：

物理性質

透明質酸，又稱玻尿酸。透明質酸作為糖胺聚糖的一種，具有許多天然糖胺聚糖的共同性質。透明質酸為白色無定形固體，無嗅無味，易溶于水，吸濕性強，不溶于酒精、酮、乙醚等有機溶劑。正文商業HA一般以鈉鹽的形式存在，即透明質酸鈉，是一種無嗅無味的白色無定形或纖維狀粉末，吸濕性強。對于不同的生物體，其體內透明質酸的相對分子量、分子鏈長度不同一般來說，分子量在2 × 10 ~ 7 × 10之間，二糖單元數在300~11100左右。它的水溶液帶負電荷，呈酸性。當透明質酸濃度較高時，分子間氫鍵的形成會導致物理交聯，使得透明質酸分子以網狀存在，表現出非牛頓流體的行為，有很高的粘彈性和滲透壓。

化學性質

透明質酸是唯一不含硫的糖胺聚糖。這種物質與普通糖胺聚糖的區別在于，透明質酸是由細胞膜表面的膜蛋白結合而成，而不是由細胞的高爾基體合成。正文透明質酸還具有許多不同于其他糖胺聚糖的獨特化學性質，可以方便地對透明質酸進行修飾。

酯化反應

透明質酸同時含有羥基和羧基，所以透明質酸可以發生兩種酯化反應：一個是玻尿酸提供的羥基，一個是玻尿酸提供的羧基。

透明質酸提供羥基

透明質酸上的羥基可以與羧酸或酸酐發生酯化反應。目前常見的能與透明質酸的羥基發生酯化反應的物質有甲基丙烯酸和甲基丙烯酸酐。

透明質酸提供羧基

對于透明質酸來說，羧基是一個重要的活性功能圖。該基團使透明質酸能夠與醇酯化，如甲基丙烯酸縮水甘油酯、白藜蘆醇等物質可以利用其羥基與透明質酸發生酯化反應，從而達到修飾的目的。

酰胺化反應

由于羧基本身具有很強的活性，透明質酸不僅可以進行酯化反應，還可以與氨基化合物進行酰胺化反應，形成酰胺鍵。

成醚反應

在強堿條件下，羥基會比羧基更好的去離子，形成親和力強的氧負離子。這種離子可以進行親核加成，形成醚鍵。

與其他化學物質相比，透明質酸作為人體固有的生物大分子，構成了眼睛的玻璃體、關節滑液是結締組織的主要成分。

高保濕性

玻尿酸本身具有極強的保水性，顯示出極其重要的生理功能。在人體內，透明質酸廣泛存在于人體的表皮和真皮中，在細胞之間起填充作用，保護人體不大量失水。

修復性

透明質酸是一種具有良好活性的聚合物。在人體內，透明質酸可以調節表皮細胞的增殖和分化，消除對皮膚有害的自由基，促進血管生成和角質細胞的增殖和遷移。對于受傷的皮膚，玻尿酸還可以加速皮膚愈合，促進受損皮膚的快速修復和再生。

抗菌性

當透明質酸與多糖結合時，由于其成膜性，將形成水合膜。正是因為這層膜的存在，才能阻隔外界的物質，也就是阻隔細菌，起到抗菌的作用。此外，在皮膚基質中，透明質酸和蛋白質結合形成的復合凝膠具有非常好的保水性，既能保護細胞組織的正常代謝，又能防止細菌進入細胞，防止皮膚感染、保護皮膚的作用。

體內降解特性

玻尿酸在體內降解非常快，半衰期只有1~2天。透明質酸在體內降解的原因是原位降解產生更小的寡糖、寡糖在細胞和淋巴結中進一步降解。一般來說，這種降解會通過酶水解和自由基降解來完成，溫度對降解的速度會有一定的影響。降解后，產物最終會被肝臟吸收、腎臟消除。

口服的話，透明質酸可以在消化道吸收。發現其吸收機制是首先被透明質酸酶降解為寡糖，然后被β降解-D-葡萄苷酸酶和β-N-乙酰-D-己糖胺酶降解為單糖，以單糖的形式被機體吸收。

因為透明質酸具有良好的生物相容性、保濕等生理特性，而且是存在于生物組織中的高分子，所以玻尿酸對人類的應用非常廣泛，在醫學上也經常使用、化妝品、藥品等各個領域。

由于透明質酸的生物特性，能有效保持皮膚水分，保持皮膚光滑、柔軟、滋潤。所以玻尿酸經常被用作化妝品、護膚品的天然原料。而且透明質酸作為化妝品原料，還可以維持細胞外空間、消除有害自由基、參與角質細胞等的變化過程，保護皮膚、屏障修復有非常有效的作用。

醫藥領域

玻尿酸本身具有良好的生物相容性和多種生理特性，在醫學領域的作用也非常廣泛。

在醫學治療中，透明質酸常被用作透皮給藥的給藥載體、治療膝骨關節炎、燙傷治療、眼科手術的佐劑等，用于傷口愈合、可以很好的解決潤滑防磨等問題。大量臨床醫學實驗證明，透明質酸能有效預防術后粘連。

在醫療器械中，透明質酸可用于傷口敷料、功能性敷料由于成膜性好，作為敷料的原料有很大的優勢，可以在加速傷口治療的同時抑制細菌。

在藥學上，透明質酸可以與其他藥物聯合使用，提高藥物的穩定性，也可以作為多種藥物使用，如抗腫瘤、抗炎藥物和麻醉藥的緩釋載體等。此外，有研究表明，一些實體腫瘤和轉移性淋巴細胞表面存在大量的透明質酸受體，因此將藥物分子嫁接或粘附到透明質酸藥物載體上，可以靶向并與腫瘤細胞所指示的受體結合，使更多的藥物分子到達腫瘤組織，從而提高藥物療效，降低毒副作用。

醫美領域

在醫美領域，玻尿酸被廣泛應用于除皺、豐唇、面部填充、輪廓塑性等方面。與過去常用的硅膠假體相比，使用透明質酸填充，得益于其良好的生物相容性，可以實現與體內組織更好的相互融合，減少免疫排斥反應，保持皮膚更加活躍，降低感染概率。此外，可以利用透明質酸在體內的降解、吸收特性，對不滿意的填充部分進行調整和整形。而且注射玻尿酸還可以刺激膠原蛋白合成、抑制皮脂腺分泌、收縮毛孔，使面部恢復活力、防止衰老的功效。正是因為這些作用，玻尿酸在醫美行業有著非常廣闊的發展前景。

需要注意的是，雖然玻尿酸在醫學領域有很多優勢，但也有相應的劣勢。例如，由于透明質酸的降解特性，在骨關節炎的治療中，當透明質酸降解后，關節內的滑液失去潤滑性，會導致關節磨損加重。但在醫美領域，用微針注射玻尿酸時，一旦微針在皮膚內斷裂，就很難處理；在皮膚中使用金屬材料會引起明顯的疼痛；經常使用會導致毛孔變大、色素沉著；皮膚的自愈和封閉功能限制了有效成分的吸收；另外，不規范注射玻尿酸可能會導致血管栓塞，也是非常危險的。因此，為了解決這類問題，需要更多的研究和臨床試驗。

食品領域

玻尿酸也可以作為保健食品，口服吸收達到護膚的效果。目前透明質酸主要用于食品領域的保健藥品。相關研究表明，口服玻尿酸與注射玻尿酸在一定程度上具有相同的效果。除了作為保健食品，日本還將透明質酸應用于普通食品，甚至調味劑如果它是冷凍的，、酸奶、軟糖、果醬等。

需要注意的是，雖然目前玻尿酸在食品領域的發展空間巨大，但是食品安全仍然是廣泛關注的方面，比如：原料監管（如何在保證安全的同時兼顧資源的可持續利用）安全評價（評價方法、機制等）等等，都需要在未來的發展過程中進行補充和驗證。

在玻尿酸被分離出來的幾十年里，人們一直在不斷的對其進行研究，使得玻尿酸在各行各業的應用越來越廣泛。但是仍然存在一些問題，比如透明質酸在體內的分解、玻尿酸引起的不良反應都是現階段亟待解決的問題。

一般生物體內形成的各種糖胺聚糖都是在細胞內的高爾基體中合成的。但透明質酸不同于其他糖胺聚糖合成位點，透明質酸是通過膜蛋白在細胞膜上合成的。由于透明質酸是一種固定在動物體內的有機聚合物，其制備方法主要有三種：首先，直接從動物組織中提取，獲得天然透明質酸；其次，利用微生物發酵制備透明質酸；第三，用合成方法制備。

組織提取法

組織提取法是從動物組織中直接提取透明質酸的傳統制備方法。這種方法的原理主要基于組織的化學水解。通過水解，破壞蛋白多糖的核心，然后消除蛋白質，恢復和保留透明質酸的結構，得到想要的產品。一般來說，提取玻尿酸的主要原料是雞冠花、鯨魚軟骨等。組織提取的材料相對稀缺昂貴昂貴且浪費嚴重不能完全滿足各行各業對玻尿酸的巨大需求。所以在不斷發展的過程中，發酵逐漸取代組織提取成為主流。

發酵生產法

透明質酸是許多鏈球菌屬細菌莢膜的主要成分，因此可以通過發酵培養鏈球菌來生產。獸疫鏈球菌是產生透明質酸的主要菌株、馬疫鏈球菌、類馬疫鏈球菌。伯杰公司的A群和C群鏈球菌s手冊中的菌株是通常用于生產透明質酸的已知菌株。其中A群主要是化膿性鏈球菌，是一種人體致病菌，對人體有害，危險性大，不適合生產；C群鏈球菌是非人類病原體，更適合工業化生產因此，C群鏈球菌一般是透明質酸制劑的主要來源。因為發酵法比組織提取法成本低、產率高，易于大規模生產，資源消耗低、利用程度較高，逐漸成為制備透明質酸的主要方法。

因為無論是組織提取法還是發酵生產法都屬于直接從生物組織中提取制備透明質酸，所以得到的透明質酸中不可避免地存在一些核酸、蛋白質等的雜質。獲得透明質酸粗品后，后續的分離純化主要包括沉淀、三種方法過濾和吸附。分離純化是高質量的制備、高純度透明質酸過程中必不可少的一步。

人工合成法

合成法是用天然酶聚合合成透明質酸的方法。首先用酶將多糖聚合物合成透明質酸衍生物，然后加入水解酶形成衍生物和酶的復合物最后去除酶，純化后得到透明質酸。這種方法最大的優點是原料充足。目前還在研究階段，技術還不成熟，還需要進一步研究才能進入工業化量產階段。

透明質酸作為動物組織中天然存在的有機物，本身無毒無害，具有非常高的安全性。但當透明質酸作為外源性藥物注射或口服進入人體組織時，即使具有良好的生物相容性，仍應考慮其排異反應、應提前了解和避免中毒劑量等潛在風險。

健康相關

一般來說，口服玻尿酸對人體影響不大相關實驗研究表明，服用正常劑量玻尿酸的人群一般情況和檢測指標均可保持正常，無相關不良反應。但在注射過程中，可能是因為操作不當、排斥等原因引起一系列并發癥注射后可能出現的具體并發癥；

在注射玻尿酸后的幾個小時到幾天內，患者可能會在注射部位出現局部輕度疼痛、紅腫等現象，導致一些輕微的不適癥狀。出現這種情況的主要原因是注射液中含有免疫原性蛋白質，此類蛋白質污染物可能引起過敏反應，產生輕微癥狀。大多數情況下，這些現象在治療后3天內出現，一般在2周內自然消失。

血管栓塞是由填充物阻塞動脈流動引起的。透明質酸注射到人體后，由于通過毛細血管網自由擴散，可能會閉塞在血管內，導致缺血。這些癥狀大多是局部的，通常靠近注射部位當注射到高壓血管中時，血栓可能阻塞在遠處的血管中，甚至阻塞在相反的位置，從而產生矛盾的缺血區域。如果治療不當，會導致組織壞死；在視網膜血管損傷的情況下，會導致眼部癥狀。

在這類癥狀中，皮膚組織壞死最為常見，這也是玻尿酸注射治療中最嚴重的并發癥。眼部癥狀也是一種血管并發癥。任何有眼部癥狀的患者，如視力下降、眼痛、眼球突出、眼瞼下垂或眼肌麻痹應緊急轉介至眼科接受專業治療。注射玻尿酸導致的視力下降是一種毀滅性的并發癥，必須及時治療。在醫美行業已經出現過由于經驗不足導致注射后血管并發癥的案例，這個問題應該引起高度重視。

當醫生臨床經驗不足時，很可能會出現注射不足或注射過量的情況，從而導致并發癥。由于病人 的經濟狀況和不合理的要求、醫生誤判了注射量、注射位置不準確等問題，可能導致注射后的填充效果不理想。

據文獻報道，人體內有分解透明質酸的相關酶因此，注射玻尿酸后6~12個月，人體可能會吸收注射的玻尿酸，導致治療效果消失。這是普遍現象，影響不大一般只要及時保養維修，不會有太大的不良影響。

關于術后不適和膚色變化，相關保養措施如下：

1、在藥物選擇方面，可以選擇適當的局部麻醉或含利多卡因的透明質酸填充物。

2、在治療和保養方面，治療前后都要進行冷敷，防止紅腫。

3、醫學禁忌癥，術前兩周內避免服用抗凝劑和血管擴張劑。

注射者在注射玻尿酸的過程中，一定要準確了解和熟練掌握注射區域的解剖結構和血管分布情況，在進針后及時拔針，保證注射針頭不損傷血管。一旦出現血管并發癥跡象，應立即就醫，進行專業急救。當眼部癥狀出現時，必須在90分鐘內開始治療，否則失明的風險將是永久性的。

根據噴射量的不同情況，可以分為兩類分別求解：當玻尿酸注射量不足時，可以在再次就診時提前向醫生說明，并考慮通過多次注射來補充，填補原有的不足，從而達到理想的效果；玻尿酸注射量過大時，應注射適量的透明質酸酶，降解多余的玻尿酸，以矯正填充效果。

對于所有注射玻尿酸的患者來說，玻尿酸在體內分解的問題是普遍存在的，是自然現象，危險性小，不良反應小，容易解決。當透明質酸被透明質酸酶分解后，最有效的方法就是再次進行維持注射。這樣可以補充和完善分解的玻尿酸，達到恢復第一次注射狀態的效果。

與其他類型的藥物治療相比，透明質酸具有良好的生物相容性和很少的不良反應、美容藥物，無論是口服還是注射，安全性都很高。注射時要掌握玻尿酸的適應癥和禁忌癥、醫生操作水平相對熟練，風險相對較小，相關并發癥可以有效預防和解決對于大多數患者來說，是可以接受和使用的。