
С момента своего открытия ГК привлекла внимание учёных и специалистов в области медицины и косметологии благодаря своим исключительным увлажняющим, регенерирующим и противовоспалительным свойствам. Сегодня гиалуроновая кислота широко используется в фармацевтической промышленности, став важным компонентом множества лекарственных препаратов и косметических средств.
Мы подготовили подробный обзор методов получения гиалуроновой кислоты, способов её применения в различных областях медицины и косметологии.
Содержание
Что такое гиалуроновая кислота?
Гиалуроновая кислота (ГК) представляет собой природный полисахаридПолисахарид — это сложный углевод, молекулы которого состоят из большого числа моносахаридов, соединённых между собой гликозидными связями. Полисахариды являются биополимерами и выполняют важные функции в организме и природе, включая запасающую, структурную и защитную.Подробнее, который играет ключевую роль в организме человека. Она содержится в соединительных, эпителиальных и нервных тканях, являясь важным компонентом внеклеточного матрикса. Основное свойство гиалуроновой кислоты — способность притягивать и удерживать влагу, что обеспечивает необходимый уровень увлажнения тканей.
Одна молекула гиалуроновой кислоты может удерживать до 1000 молекул воды. Это делает её одним из наиболее эффективных увлажняющих компонентов, используемых в косметологии и медицине.
Гиалуроновая кислота играет важную роль в поддержании водного баланса кожи, составляя около 50% от всей гиалуроновой кислоты в организме. В дерме она регулирует осмотическое давлениеОсмотическое давление — это давление, которое необходимо приложить к раствору, чтобы предотвратить процесс осмоса, то есть самопроизвольное перемещение молекул растворителя через полупроницаемую мембрану из области с меньшей концентрацией растворённых веществ в область с большей концентрацией.Подробнее, поток ионов, а также действует как фильтр, исключая определённые молекулы. Это помогает стабилизировать структуры кожи за счёт электростатических взаимодействий.
Кроме того, гиалуроновая кислота способствует клеточной пролиферацииКлеточная пролиферация — это процесс размножения клеток путём деления, при котором из одной клетки образуются две дочерние. Этот механизм играет ключевую роль в росте, развитии, регенерации тканей и поддержании гомеостаза организма.Подробнее и миграции, что важно для регенерации тканей. Она также участвует в процессах, связанных с прогрессированием злокачественных опухолей, что подчеркивает её значимость не только в косметологии, но и в медицине.
Однако эффективность гиалуроновой кислоты зависит от её молекулярной массы и концентрации. Существует два основных типа гиалуроновой кислоты: высокомолекулярная и низкомолекулярная, каждая из которых имеет свои уникальные свойства и применение.
Высокомолекулярная гиалуроновая кислота состоит из больших молекул, которые трудно проникают в кожу. Однако на поверхности кожи она создаёт защитную плёнку, которая удерживает влагу и делает кожу более увлажнённой. Такая кислота удерживает и поглощает воды больше, чем другие виды гиалуроновой кислоты.
В медицине она используется для улучшения увлажнения кожи, но из-за своих размеров не применяется в косметических средствах, проникающих в глубь кожи.
Низкомолекулярная гиалуроновая кислота имеет меньшую молекулярную массу, что позволяет ей легче проникать в верхние слои эпидермиса и достигать более глубоких слоев кожи. Она стимулирует производство коллагена, уменьшает воспаление и способствует быстрому восстановлению кожи.
Этот вид гиалуроновой кислоты широко используется в косметологических продуктах, направленных на глубокое увлажнение и восстановление кожного покрова.
Таким образом, гиалуроновая кислота является многофункциональным компонентом, который нашёл широкое применение в различных областях фармацевтики, медицины и косметологии.
Получение гиалуроновой кислоты
Гиалуроновая кислота (ГК) — важный компонент, естественно вырабатываемый в организме, играющий ключевую роль в поддержании увлажненности и эластичности кожи.
Однако с возрастом её синтез в организме замедляется, что требует дополнительного поступления гиалуроновой кислоты извне. Существует два основных метода получения гиалуроновой кислоты: физико-химический и микробный.
Физико-химический способ получения ГК: экстракция из животного сырья
Экстракция гиалуроновой кислоты (ГК) из животного сырья — это сложный процесс, включающий несколько этапов, направленных на извлечение и очистку этого ценного биополимера. Гиалуроновая кислота встречается в различных тканях млекопитающих и птиц, и её содержание и молекулярная масса могут значительно варьировать в зависимости от источника.
На сегодняшний день промышленное получение гиалуроновой кислоты чаще всего осуществляется из пупочных канатиков новорождённых и гребней кур. Однако существуют и другие методы, включающие экстракцию из стекловидного тела глаз крупного рогатого скота, синовиальной жидкости, суставных сумок, свиной кожи, плазмы крови и хрящевой ткани.
Этапы выделения гиалуроновой кислоты:
- Подготовка сырья. Процесс начинается с предварительного разрушения органов и тканей, содержащих гиалуроновую кислоту, а также разрушения белково-углеводных комплексов. Для этого используются методы измельчения и гомогенизацииГомогенизация — это процесс механического смешивания компонентов до состояния однородной массы, при котором размер частиц или капель уменьшается и равномерно распределяется по всему объёму смеси. Этот метод широко применяется в фармацевтической, пищевой и косметической промышленности для создания устойчивых эмульсий, суспензий и других гомогенных систем.Подробнее, которые помогают получить однородный гомогенат.
- Экстракция. Гомогенат подвергается экстракции с использованием водно-органических растворителей. На этом этапе важно эффективно извлечь гиалуроновую кислоту из комплекса с белками и другими полисахаридами. Для этого могут использоваться смеси ацетона с хлороформом, вода или водно-спиртовые растворы.
- Очистка. Для удаления ковалентно-связанных примесей пептидов применяют ферментативный протеолиз с использованием протеаз, таких как папаин, или химическую денатурацию с помощью хлороформа или амилового спирта с этанолом. Затем для очистки от примесей мукополисахаридов используются методы осаждения с хлоридом цетилпиридиния или ионообменная хроматография.
- Дополнительная очистка. Для окончательной очистки гиалуроновой кислоты применяется адсорбция на активированном угле и электродиализ. Эти методы помогают избавиться от оставшихся примесей и получить высокочистую гиалуроновую кислоту.
Наибольшее распространение получил метод экстракции гиалуроновой кислоты из петушиных гребней, благодаря доступности сырья и высокому содержанию биополимера. Экстракция из гребней производится смесью ацетона с хлороформом для удаления белков, а затем — водой или водно-спиртовыми смесями для самой экстракции.
Окончательная очистка включает сорбцию на активированном угле, электрофорез или использование ионообменных смол.
Микробный синтез: продуценты гиалуроновой кислоты
Микробный синтез гиалуроновой кислоты (ГК) представляет собой экономически выгодную и технологически продвинутую альтернативу традиционным методам, основанным на использовании животного сырья. Этот метод позволяет значительно сократить производственные издержки, устранить зависимость от сезонных поставок и обеспечить масштабируемое производство высококачественного продукта.
Основное преимущество микробного синтеза заключается в возможности получения гиалуроновой кислоты высокой степени очистки, которая не содержит примесей и обладает низкой аллергенностью. Это особенно важно для медицинских и косметологических приложений, где качество и безопасность продукта имеют первостепенное значение.
Исследования в области микробного синтеза выявили способность некоторых бактерий к синтезу гиалуроновой кислоты. К основным продуцентам ГК относятся капсулообразующие бактерии родов Streptococcus и Pasteurella. Эти бактерии культивируются на питательных средах определённого состава в строго контролируемых условиях, что позволяет получить искомый биополимер.

Требования к штаммам-продуцентам:
- Отсутствие патогенности и гемолитической активности. Штаммы не должны вызывать заболеваний и разрушать эритроциты, что обеспечивает безопасность конечного продукта.
- Способность к синтезу высокомолекулярной гиалуроновой кислоты. Высокомолекулярные формы ГК имеют лучшие увлажняющие свойства.
- Большие размеры капсул с высоким содержанием биополимера. Капсулы должны легко отделяться, что облегчает процесс экстракции.
- Отсутствие гиалуронидазной активности. Это предотвращает разрушение гиалуроновой кислоты и обеспечивает высокий выход продукта.
- Высокая способность к росту и эффективное использование субстрата. Штаммы должны быстро расти и полноценно использовать питательные вещества.
- Стабильность физиолого-биохимических свойств. Штаммы должны сохранять свои свойства на протяжении длительного времени.
Одним из наиболее успешных штаммов-продуцентов является Streptococcus equi subsp. equi и Streptococcus equi subsp. zooepidemicus. Эти штаммы были модифицированы для устранения внеклеточных белков, что повышает выход гиалуроновой кислоты. Модификации включают химический и УФ-индуцированный мутагенез, а также ненаправленный мутагенез с последующей селекцией.
Кроме того, ведутся работы по созданию генно-инженерных штаммов. Например, штаммы Bacillus subtilis показали высокие результаты выхода гиалуроновой кислоты при росте на сложных ферментированных средах. Эти штаммы обеспечивают стабильное и высокое производство гиалуроновой кислоты, что делает их перспективными для коммерческого использования.
Таким образом, микробный синтез гиалуроновой кислоты с использованием специально отобранных и модифицированных штаммов бактерий представляет собой эффективный и устойчивый метод получения этого важного биополимера. Он открывает новые возможности для производства гиалуроновой кислоты в больших масштабах, что удовлетворяет растущий спрос в фармацевтической и косметической промышленности.
Применение гиалуроновой кислоты
Гиалуроновая кислота была открыта несколько десятилетий назад и с тех пор нашла широкое применение благодаря своим уникальным свойствам. Первоначально препараты на основе гиалуроновой кислоты разрабатывались для наружного применения, чтобы улучшить регенеративные и барьерные функции кожи. Однако производство гиалуроновой кислоты из животного сырья требовало тщательной очистки от примесей, что увеличивало себестоимость и ограничивало её использование.
Со временем рост знаний о свойствах гиалуроновой кислоты и внедрение биотехнологических методов микробного синтеза позволили существенно снизить себестоимость её производства. Это открыло новые возможности для применения гиалуроновой кислоты в различных областях, включая медицину, фармацевтику, космецевтику и пищевую промышленность.
На сегодняшний день ведутся активные исследования по созданию медицинских средств, лекарственных препаратов и биологически активных добавок (БАД) на основе гиалуроновой кислоты. Эти препараты обладают противовоспалительным, иммуномодулирующим и пролонгирующим действиями. В будущем они могут стать основой терапии различных заболеваний в таких областях, как онкология, оториноларингология, эндокринология и другие.
Гиалуроновая кислота в медицине
Гиалуроновая кислота находит широкое применение в различных областях медицины благодаря своим антимикробным, регенерирующим и противовирусным свойствам.
Терапия кожных поражений. Изначально гиалуроновая кислота использовалась для создания препаратов против ожогов. Благодаря своим регенерирующим свойствам, она активно применяется при терапии трофических нарушений кожного эпителия, в том числе посттромботического генеза. Препараты на основе ГК способствуют ускоренному заживлению ран, восстановлению кожного покрова и уменьшению риска инфекций.
Противовирусное действие. Гиалуронат обладает способностью повышать активность интерферона, что обеспечивает выраженное противовирусное действие. Препараты на основе гиалуроновой кислоты доказали свою высокую эффективность в отношении вируса герпеса и некоторых других вирусов, что делает их ценным средством в лечении вирусных инфекций.
Лечение остеоартрита. FDA одобрило использование гиалуроновой кислоты для лечения остеоартрита коленного сустава с помощью внутрисуставных инъекций. Несмотря на первоначальные сомнения относительно эффективности этих инъекций, мета-анализ, проведённый в 2020 году, показал, что высокомолекулярная гиалуроновая кислота уменьшает боль и улучшает функции суставов у пациентов с остеоартритом. Это открытие поддержало широкое применение гиалуроновой кислоты в ревматологии.

В качестве примера можно привести средство для внутрисуставного введения «Армавискон® Platinum» — протез синовиальной жидкости сустава. Используется при наличии дегенеративных изменений поверхности синовиального хряща и помогает улучшить подвижность суставов, снизить болевой синдром и воспалительные реакции, восстановить гомеостаз в хряще. Как правило, при остеоартрозе присутствует дефицит и качественные изменения гиалуроновой кислоты, входящей в состав синовиальной жидкости и хряща. Внутрисуставное введение ГК позволяет улучшить функциональное состояние сустава.
Защита тканей при облучении. В онкологии гиалуроновая кислота используется для защиты здоровых тканей при облучении, например, при лечении рака предстательной железы. Гиалуронат помогает отделить облучаемые ткани от здоровых, минимизируя побочные эффекты радиотерапии и улучшая качество жизни пациентов.

Офтальмология. Гиалуроновая кислота может использоваться при изготовлении капель для глаз. В этом случае она помогает создать защитную увлажняющую плёнку на поверхности глаза, обеспечить длительное увлажнение тканей и транспортировку кислорода. ГК помогает избавиться от сухости и раздражения глаз. По этой причине она входит в состав линейки увлажняющих капель «Гилан» компании Solopharm.
Гиалуроновая кислота зарекомендовала себя как эффективное средство в медицине, обладающее множеством терапевтических свойств. Её применение охватывает широкий спектр медицинских областей, от дерматологии и ревматологии до офтальмологии и онкологии. Благодаря продолжающимся исследованиям и инновациям, гиалуроновая кислота остаётся важным компонентом в лечении и восстановлении здоровья пациентов.

Отоларингология. Гиалуроновая кислота может использовать в препаратах от ринита. В этом случае она может усиливать муколитическое действие ацетилцистеина, увлажнять и защищать слизистую носа. Многие средства наоборот, приводят к пересыханию слизистой, в то время как средства с гиалуроновой кислотой позволяют сделать лечение более комфортным и безопасным. «Риностейн®» от компании Solopharm содержит в составе ГК.
Это не все направления, где используется ГК. Например, компания Solopharm производит раствор для промывания контактных линз «АкваОптик», в состав которого входит гиалуроновая кислота.
Гиалуроновая кислота в косметологии
Гиалуроновая кислота (ГК) играет важнейшую роль в современной косметологии благодаря своим уникальным свойствам. Основываясь на способности гиалуроната и его солей задерживать воду в межклеточном пространстве, косметологические процедуры с использованием гиалуроновой кислоты направлены на увлажнение, восстановление эластичности и улучшение общего состояния кожи.
Инъекции гиалуроновой кислоты. В последние годы стали особенно популярны инъекции 1-3% водного раствора гиалуроновой кислоты для внутри- или подкожного введения. Эти инъекции повышают эластичность и упругость тканей, возвращая коже молодость и красоту. Гиалуроновая кислота в виде водного геля способствует не только улучшению текстуры кожи, но и ускоряет заживление микроповреждений, оказывая противовоспалительное и иммуномодулирующее действие.
Дермальные филлеры. Гиалуроновая кислота является идеальным компонентом для филлеров благодаря своей способности связывать большое количество воды и отсутствию склонности вызывать нежелательные реакции. Филлеры представляют собой однородные монофазные гели гиалуроновой кислоты неживотного происхождения. Они используются для уменьшения глубины морщин, носогубных складок и складок в уголках рта, а также для придания дополнительного объёма лицу в области скул, щек и губ.
Кремы и гели на основе гиалуроновой кислоты. Высокомолекулярная гиалуроновая кислота широко используется в составе комбинированных кремов и гелей для наружного применения. Эти продукты направлены на восстановление реологических свойств кожи, что помогает предотвратить образование морщин, прыщей и других возрастных изменений. Применение таких кремов и гелей обеспечивает длительное увлажнение кожи, улучшая её внешний вид и структуру.
Формы применения гиалуроновой кислоты
Гиалуроновая кислота (ГК) широко используется в различных формах, что позволяет максимально эффективно использовать её полезные свойства для организма. Ниже представлены основные способы применения гиалуроновой кислоты.
Пероральные средства. Гиалуроновая кислота доступна в виде добавок, таблеток и жидких составов. Пероральный прием ГК помогает улучшить состояние кожи и волос, а также избавляет от болей в суставах. Такие средства могут быть как монопрепаратами, так и частью комбинированных добавок, доступных в свободной продаже и по рецепту.
Средства для нанесения на кожу. Косметическая промышленность предлагает множество продуктов на основе гиалуроновой кислоты: шампуни, лосьоны, кремы, гели, мази, пластыри и сыворотки. Эти средства предназначены для увлажнения кожи, борьбы с морщинами и преждевременным старением. Порошковая форма гиалуроновой кислоты также доступна для самостоятельного приготовления сывороток.
Глазные капли. Гиалуроновая кислота активно используется в глазных каплях для борьбы с сухостью глаз. В аптеке можно найти множество таких капель, которые увлажняют роговицу и снимают дискомфорт.
Средства для интимного ухода. Гели, кремы и лубриканты на основе гиалуроновой кислоты помогают бороться с чрезмерной сухостью слизистой. Такие средства особенно необходимы женщинам после наступления менопаузы, обеспечивая комфорт и здоровье интимной зоны.
Инъекции. Гиалуроновую кислоту вводят непосредственно в суставную сумку или внутривенно в составе комплексного лечения. Инъекции ГК помогают при лечении остеоартрита и других суставных заболеваний. Также гиалуроновая кислота применяется для лечения интерстициального цистита.
Подкожные инъекции. Подкожные инъекции гиалуроновой кислоты используются в косметологии для улучшения состояния кожи, разглаживания морщин, коррекции формы губ и устранения шрамов. Эти процедуры хорошо переносятся организмом и дают быстрые результаты.
Препараты для носа. Гиалуроновая кислота используется в назальных каплях и ингаляциях с помощью небулайзера. В такой форме она эффективно увлажняет слизистую оболочку носа и улучшает общее состояние дыхательных путей.
Гиалуроновая кислота — универсальное средство, которое находит применение в различных областях медицины и косметологии, обеспечивая улучшение качества жизни и здоровья.
Выводы
- Гиалуроновая кислота играет важную роль в медицине, фармацевтике, космецевтике и пищевой промышленности.
- Микробный синтез гиалуроновой кислоты с использованием специально отобранных и модифицированных штаммов бактерий является наиболее эффективным и устойчивым методом получения биополимера.
- Гиалуроновая кислота находит широкое применение в медицине благодаря своим антимикробным, регенерирующим и противовирусным свойствам.
- В косметологии гиалуроновая кислота играет важную роль благодаря своим уникальным свойствам, направленным на увлажнение, восстановление эластичности и улучшение общего состояния кожи.
- Гиалуроновая кислота доступна в различных формах, включая пероральные средства, средства для нанесения на кожу, глазные капли, средства для интимного ухода, инъекции и препараты для носа.
Источники
- Н. Н. Сигаева, С. В. Колесов, П. В. Назаров, Р. Р. Вильданова: «Химическая модификация гиалуроновой кислоты и её применение в медицине» // Институт органической химии УНЦ РАН;
- Заяц О. В., Астемир А. Ч.: «Гиалуроновая кислота — ключевая молекула при старении кожи»;
- Маткаримова Н.С., Абдуллаева Д.Т., Латипова И.И., Турабжанова С.Ш.: «Свойства гиалуроновой кислоты и механизмы влияния на процессы старения» // Research Focus, 2024 год;
- Савоськин О. В., Семенова Е. Ф., Рашевская Е. Ю., Полякова А. А., Грибкова Е. А., Агабалаева К. О., Моисеева И. Я.: «Характеристика различных методов получения кислоты» // Научное обозрение. Биологические науки. — 2017. — № 2.
Проверь знания по статье
Другие статьи по теме «Фармконсультирование»
Смотреть всеКомментарии
Количество комментариев 8
Людмила Ж. Эркафарм
Спасибо !
Наталья Ш. Планета здоровья
Спасибо за информацию.
Ольга С. Мелздрав Нижний Новгород
СПАСИБО
Любовь К. Мелздрав Нижний Новгород
спасибо,информативно!
Юлия Б.
Эксперт комьюнити АС "Здесь Аптека"
Спасибо большое за новую статью!
Елена М. С.О.Ц. аптека (БЕЛГОРОД)
спасибо
Татьяна З. ООО "Эркафарм Поволжье"
Спасибо за информацию.
Елена139 А. Овита
Спасибо За информацию!
Сайт предназначен для фармацевтов и провизоров
Авторизуйтесь, чтобы оставить комментарий.