D-葡萄糖醛酸及N-乙酰葡糖胺组成的双糖单位玻尿酸（Hyaluronan），又称糖醛酸、透明质酸，基本结构是由两个双糖单位D-葡萄糖醛酸及N-乙酰葡糖胺组成的大型多糖类。与其它粘多糖不同，它不含硫。它的透明质分子能携带500倍以上的水分，为当今所公认的最佳保湿成分，广泛的应用在保养品和化妆品中。
主要成分
透明质酸是一种酸性粘多糖，1934年美国哥伦比亚大学眼科教授Meyer等首先从牛眼玻璃体中分离出该物质。透明质酸以其独特的分子结构和理化性质在机体内显示出多种重要的生理功能，如润滑关节，调节血管壁的通透性，调节蛋白质，水电解质扩散及运转，促进创伤愈合等。尤为重要的是，透明质酸具有特殊的保水作用，是目前发现的自然界中保湿性最好的物质，被称为理想的天然保湿因子（Natural moisturizing factor，NMF，例如：2%的纯透明质酸水溶液能牢固地保持98%水分。透明质酸是一种多功能基质，透明质酸（玻尿酸）HA广泛分布于人体各部位。其中皮肤也含有大量的透明质酸。人类皮肤成熟和老化过程也随着透明质酸的含量和新陈代谢而变化，它可以改善皮肤营养代谢，使皮肤柔嫩、光滑、去皱、增加弹性、防止衰老，在保湿的同时又是良好的透皮吸收促进剂。与其他营养成分配合使用，可以起到促进营养吸收的更理想效果。
名称
透明质酸另一名称为玻尿酸，玻尿酸为错误译名，RESTIAID hyaluronic acid的hyal-意思是像玻璃一样的、光亮透明的，而uronic acid指的是糖醛酸，玻尿酸与尿酸没有任何关系。[1]
结构
卡尔·迈耶实验室在1950年代阐明了透明质酸
透明质酸结构式(2张)
的化学结构。透明质酸是一种高分子的聚合物。是由单位D-葡萄糖醛酸及N-乙酰葡糖胺组成的高级多糖。D-葡萄糖醛酸及N-乙酰葡糖胺之间由β-1,3-配糖键相连，双糖单位之间由β-1,4-配糖键相连。双糖单位可达25000之多。在体内透明质酸的分子量从5千到2千万道尔。
分子式：（C14H21NO11）n
结构式如图：
主要用途
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具有较高临床价值的生化药物,广泛应用于各类眼科手术,如晶体植入、角膜移植和抗青光眼手术等。还可用于治疗关节炎和加速伤口愈合。将其用于化妆品中,能起到独特的保护皮肤作用,可保持皮肤滋润光滑,细腻柔嫩,富有弹性,具有防皱、抗皱、美容保健和恢复皮肤生理功能的作用。[2]
种类
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透明质酸的生产过程和技术决定了质量优劣的差异,所以在使用上一定要是正确来源生产的产品才能有治疗的功效.一般而言,提炼的方法有三种:
1、动物组织:主要原料是鸡冠和牛眼玻璃体等.用丙酮或乙醇将原料脱脂、脱水,用蒸馏水浸泡、过滤,然后以氯化钠水溶液和氯仿溶液处理,之后加入胰蛋白酶保温后得到混合液,最后用离子交换剂进行处理、纯化得到精制的透明质酸.这种方法提取率极低,仅1%左右,分离过程复杂,致使透明质酸价格昂贵,达5000美元/公斤,限制了在化妆品中大的量使用.
2、微生物发酵:以葡萄糖作为碳源发酵液.在培养基中发酵48小时,发酵结束后,过滤除去菌丝体和杂质,然后用醇沉淀法等简单操作即得到高纯度的产物.采用发酵法制造的透明质酸,优点是能按商品设计来设定分子量大小.发酵法的关键在于菌种的选择,多选用链球菌、乳酸球菌类等.
3、化学合成:采用天然酶聚合反应;首先使用多糖类聚合物合成“透明质酸氧氮杂环戊烯衍生物”,然后添加水分解酶,制造出衍生物和酶的复合体,最后在90度摄氏反应液中清除其中的酶,就合成了透明质酸.采用人工合成法可大大降低透明质酸的制造成本,但结构较不精纯.
同样是透明质酸的产品,因为原料来源及制成技术的差别,对效果有明显的影响.产品的浓度不能作为选择产品的参考,纯度、分子量、3D立体结构才会直接影响透明质酸的吸水效果.通常分子量愈大、网状结构愈完整,有最好的吸水效果.坊间保养品、化妆品盛行,但许多业者自制的透明质酸,便宜,可是不一定有效果.甚至有人推行的口服的透明质酸,经过肠胃吸收之后会分解成醣类及氨基酸的小单位分子,还是必须透过自体合成等步骤才能生成在皮肤、结缔组织中,其效果也必须要打折扣.
与其他糖胺聚糖的不同性
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HA与其他糖胺聚糖有很大的不同，它不被硫酸化，不与蛋白质共价结合，而是以游离形式或非共价复合体形式存在，它结构虽较简单但相对分子质量很大，它是唯一不限于动物组织并也产生于细菌中的糖胺聚糖。[3]
功能
透明质酸的主要功能有如下三点：
1、改善关节功能
2、天然的保湿润滑剂
3、防止动脉硬化、脉搏紊乱和脑萎缩等病症的发生。
透明质酸本身带有负电荷，在动物体存在于大部分的软结缔组织中。它的水溶液为粘弹性流体，填充在细胞与胶原纤维空间之中且覆盖在某些表皮组织上。在动物体，其主要功能乃保护及润滑细胞，调节细胞在此粘弹性基质上的移动，稳定胶原网状结构及保护它免于受到机械性的破坏。因为透明质酸为天然性润滑以及吸震高分子，在肌腱、肌腱鞘及粘滑膜表面作为润滑剂。 透明质酸（玻尿酸）HA广泛分布于人体的结缔组织中，在牛眼玻璃体、关节腔中几乎以纯态形式存在。存在于皮肤中的透明质酸（玻尿酸）HA，对人体表皮的新陈代谢起到重要的作用。人体中透明质酸（玻尿酸）HA的破坏或失调，均可造成疾病。皮肤中透明质酸（玻尿酸）HA含量的减少及破坏，可造成皮肤失水中，起皱而失去弹性，使人表皮衰老，因而，透明质酸（玻尿酸）HA又被称为抗衰老因子。
透明质酸（玻尿酸）HA是人皮肤表皮及真皮的主要基质成分之一，其生理功能是能使水分进入细胞间隙，并与蛋白质结合而形成蛋白凝胶，将细胞粘在一起，发挥正常的细胞代谢作用，起到保持细胞水分，保护细胞不受病原菌的侵害，加快恢复皮肤组织，提高创口愈合再生能力，减少疤痕，增强免疫力等作用。同时，透明质酸是增殖细胞和迁移细胞胞外基质的主要成分，尤其在胚胎组织中是如此。因为透明质酸的自身的特性，能使细胞保持彼此分离，使细胞易于运动迁移和增殖并阻止细胞分化。在发育过程中，透明质酸的作用似乎是防止细胞在增殖够数或迁移到位之前过早进行分化。 在医药方面，透明质酸（玻尿酸）HA用于非甾体消炎药，关节炎治疗，眼科，心外科手术的辅助药品，在治疗烫伤、烧伤、冻伤、人造皮肤等方面，有着独到的作用。
效用
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大量研究表明，人体皮肤表层（角质层）水分含量约占15－30%，低于或高于此值均使人不适，具有燥感或腻感，长期如此，会使皮肤干裂或水肿，从而使皮肤失去弹性，粗糙老化。而透明质酸（玻尿酸）HA作用于皮肤内部调理后，可在不同环境中自动调节，始终维持皮肤水分在25－30%，保持皮肤的湿润、清爽，使皮肤更富有弹性，起到抗皱防皱、延缓人全皮肤衰老、美容养颜的作用。透明质酸是人体真皮层的其中一种成份，具备保持水份的能力，份量更高达其本身重量的100倍，使用含有透明质酸HA的保养品，可以改善干燥和已出现皱纹的肌肤，使其恢复原有的光滑和弹性，因此，透明质酸是改善干燥及老化肌肤的最理想产品。
研究表明，无论含有多么优秀的成分的化妆品通常都不可能及至真皮部分，特别是因透明质酸HA的分子量大，仅涂于表皮是不可能被真皮吸收。透明质酸（玻尿酸）HA化妆品仅作用于涂抹部位的皮肤表层，增中皮肤表面透明质酸（玻尿酸）HA含量，起到滋润、保湿作用，是局部性的，外因性的。而透明质酸（玻尿酸）HA通过口服经消化吸收，可明显增加体内透明质酸（玻尿酸）HA合成的前体，使皮肤和其他组织的透明质酸（玻尿酸）HA合成量增加，从而使皮肤的保水性能增加、富有弹性、皱纹减少。其美容保健作用是全身性的，是由真皮至表皮增加内源性透明质酸（玻尿酸）HA的含量，使血液微循环量增加，细胞活化，发挥全身作用，属内因性的，与化妆品局部使用具有明显的不同。因此，维持胶原蛋白的功能就必须补充内源性透明质酸（玻尿酸）HA，既外因必须通过内因而起作用。
透明质酸（玻尿酸）HA还能改善皮肤生长条件，为真皮胶原蛋白和弹性纤维的合成提供优越的外部环境，加强营养物质的供给，起到护肤养颜的效果。研究表明，透明质酸HA可以阻止细胞中一些酶的产生，减少自由基的形成，在防止自由基破坏细胞结构、产生脂质过氧化和引起肌体衰老等方面起着重要作用：低分子量透明质酸具有抗炎、抑制病菌产生、保持皮肤光洁的作用；为细胞增殖与分化提供合适的场所，直接促进细胞生长、分化、重建与修复等。
透明质酸（Hyaluronic acid）是一种由D-N-乙酰氨基葡萄糖和D-葡萄糖醛酸为结构单元的高分子粘多糖，商品透明质酸一般为其钠盐，即透明质酸钠（Sodium Hyaluronate），简称HA。习惯上仍称为透明质酸。
由于透明质酸直链轴上单糖之间氢键的作用，透明质酸分子在空间上呈刚性的螺旋柱状结构，柱的内侧由于存在大量的羟基而产生强亲水性，而且透明质酸分子将其结合的水分子锁定在其双螺旋柱状结构中，使水分不易流失，因此具有特殊的保水作用，保水能力理论上可高达500ml/g，被誉为理想的天然保湿因子。随着年龄增长，体内HA的减少，口服含有透明质酸的保健品可补充体内HA，具有延缓衰老和润泽皮肤等功效，在日本、美国等国家已被广泛使用。医药上已将透明质酸应用于滴眼液、手术材料和针剂。
化妆品级产品
透明质酸是皮肤和其它组织中广泛存在的天然生物分子，具有极好的保湿作用，被国际上称为理想的天然保湿因子（Natural Molsturlzlng Factor，NMF）。它是目前自然界中发现的化妆品用保湿性能最好的物质。
透明质酸作用于皮肤表面
大分子透明质酸（分子量范围1 800 000～2200 000）可在皮肤表面形成一层透气的薄膜，使皮肤光滑湿润，并可阻隔外来细菌、灰尘、紫外线的侵入，保护皮肤免受侵害；
中分子透明质酸（分子量范围1 000 000～1 800 000）可以紧致肌肤，长久保湿；
小分子透明质酸（分子量范围400 000～1 000 000）能渗入真皮，具有轻微扩张毛细血管，增加血液循环、改善中间代谢、促进皮肤营养吸收作用，具有较强的消皱功能，可增加皮肤弹性，延缓皮肤衰老。衡量一个好的护肤品是以含有三种不同分子量的透明质酸成分为衡量标准的，只含有单一分子量透明质酸成分的护肤品作用有限，并不能发挥透明质酸的最佳护肤功效。
透明质酸还能促进表皮细胞的增殖和分化、清除氧自由基，可预防和修复皮肤损伤。透明质酸的水溶液具有很高的粘度，可使水相增稠；与油相乳化后的膏体均匀细腻，具有稳定乳化作用。透明质酸是高档化妆品最好的天然保湿成分，它相容性好，几乎可以添加到任何美容化妆品中，广泛用于膏霜、乳液、化妆水、精华素、洗面奶、浴液、洗发扩发剂、摩丝、唇膏等化妆品中，一般添加量为0．05—0.5%。
医药级产品
透明质酸是构成人体细胞间质、眼玻璃体、关节滑液等结缔组织的主要成分，在体内发挥保水、维持细胞外空间、调节渗透压、润滑、促进细胞修复的重要生理功能。透明质酸分子中
医药级透明质酸
含有大量的羧基和羟基，在水；溶液中形成分子内和分子间的氢键，这使其具有强大的保水作用，可结合自身400倍以上的水；在较高浓度时，由于其分子间作用形成的复杂的三级网状结构，其水溶液又具有显著的粘弹性。透明质酸作为细胞间基质的主要成分，直接参与细胞内外电解质交流的调控，发挥物理和分子信息的过滤器作用。大分子透明质酸对细胞移动、增殖、分化及吞噬功能有抑制作用，小分子透明质酸则有促进作用。透明质酸具有独特理化性质和生理功能，在医学方面已得到广泛应用。
透明质酸可用作眼科人工晶体植入手术的粘弹剂、骨性关节炎和类风湿性关节炎等关节手术的填充剂，作为媒介在滴眼液中广泛应用，还用于预防术后粘连和促进皮肤伤口的愈合。透明质酸与其它药物反应形成的化合物对药物发挥缓释作用，可达到定向和定时释放的目的。随着医药科技的发展，透明质酸在医药方面的应用将越来越广泛
食用级产品
人体中的透明质酸含量约为15g，在人体的生理活动中发挥着重要作用。皮肤中的透明质酸含量减少，皮肤的保水功能减弱，显得粗糙并产生皱纹；其它组织和器官中的透明质酸减少，可导致关节炎、动脉硬化、脉搏紊乱和脑萎缩等。人体中透明质酸的减少会产生早老症。
口服透明质酸来增加体内的含量，可补充人体内透明质酸的不足。透明质酸通过消化、吸收，可使皮肤滋润光滑、柔软而富有弹性；可延缓衰老，防止关节炎、动脉硬化、脉搏紊乱和脑萎缩等病症的发生。
口服透明质酸已在欧美等发达国家中广泛应用于保健食品中。口服透明质酸(口服玻尿酸),是纳米技术的产品,是分子量很小(通常是指分子量小于1000道尔顿的生物功能分子,具有生物活性寡糖)的天然化合物,平均分子量只有800道尔顿的小分子玻尿酸,和通常市面上说的“小分子玻尿酸”有着本质区别,市面上“小分子玻尿酸”的分子量一般要几万,甚至几十万,口服到人体内后需要人体小肠进行消化分解才能吸收,被吸收的比率很小。
口服透明质酸对细胞组织具有保湿润滑作用，使肌肤饱满年轻有弹性，但随着年龄的增长及机体的老化，18岁时玻尿酸就开始流失，25岁以后开始加速流失， 当玻尿酸流失速度快于生长速度时，就应当从外界及时补充玻尿酸，30岁的肌肤，玻尿酸的含量只有婴儿时期的65%，到了60岁只有25%，皮肤中的水分也会跟着玻尿酸的流逝而散失，肌肤会变得缺水、失去光泽与弹性，渐渐出现皱纹、粗糙暗沉 、斑点等衰老现象。因此，口服玻尿酸或含玻尿酸成分的化妆品，逐渐成为爱美女性必备的保湿法宝。
口服透明质酸被肌肤吸收后，会形成独特的三维立体结构，为真皮层胶原蛋白和弹性纤维的合成提供优越的外部环境，还可像海绵一样吸收数百倍体积的水分子，维持表皮结缔组织细胞间脂质的水份。由于此技术含量较高，且临床试验阶段较为漫长，只有日本的ESMAY拥有此项顶尖技术，当然，在此领域我国也不甘落后，上海的某研究所和江南大学等机构也已经获得一些质的进步，我们拭目以待。
作用于皮肤
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随着人们年龄的增长及营养、日照、环境等因素的影响，人体合成透明质酸（玻尿酸）HA的能力逐渐下降，皮肤中透明质酸（玻尿酸）HA的含量会逐渐降低，人在胚胎时期体内透明质酸（玻尿酸）HA含量最高，出生后逐渐减少。如果把20岁的人体内的透明质酸（玻尿酸）HA相对含量定位100%，则30、50、60岁时分别下降为65%、45%、25%。当皮肤中的透明质酸（玻尿酸）HA含量低于某一水平时，皮肤表层的含水量会逐渐降低，造成角质层老化，皮肤就显得粗糙，出现皱纹，失去弹性，显得衰老，这一现象一般出现在25岁以后。这也是中老年人与少年儿童皮肤差距的主要原因之一。同时人体皮肤中透明质酸（玻尿酸）HA的破坏与紫外线有关，所以长期从事野外作业、高原生活、户外作业的人员较室内工作人员的皮肤显得粗糙。
人体双盲临床试验证明：口服4小时后，血液中玻尿酸含量开始显著增高，12小时达到峰值，比对照组高出70倍。连服7天后即可达到稳定的浓度。
美容护肤
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透明质酸作为医药领域的成份在化妆品行业得到了充分的价值展现。下面简单介绍一下：
对应的美肤诉求：保湿原本就存在皮肤组织内的透明质酸具有超级保湿力，国外网站上称它为 “Key to the fountain of youth” 通往青春不老泉的钥匙。
吸取水分
透明质酸能帮助肌肤汲取大量的水分，肌肤有了水分，自然就能保持弹性和柔软。在不久之前，我们还只能通过医学注射手段为肌肤补充透明质酸，类医学护肤品则可以将少量的透明质酸作为保湿剂，将百万分子量透明质酸压缩打包作用于肌肤，就能吸收约相当于自身重量1000倍的水，令表皮细胞再度充盈，抚平皱纹。见效时间虽比不上直接注射，但却可以每日不断补充，让细胞自然充盈起来。
修复及保水
英文名为HYALURONIC ACID，是一种透明的胶状体，可瞬间深层保湿、增加皮肤弹性与张力，有助恢复肌肤正常油水平衡，改善干燥及松弛皮肤。透明质酸也是肌肤中的一种重要成份，具有表皮组织修复的功能。当皮肤组织暴露在UVB射线下时，皮肤会晒伤、发炎，真皮组织会停止产生透明质酸，同时加快透明质酸的衰退率。透明质酸大量存在于人体的结缔组织及真皮层中，拥有强大的吸水能力和保湿功能，还能增强皮肤长时间的保水能力，能帮助弹力纤维以及胶原蛋白处在充满水分的环境中，让皮肤显的更有弹性。
不同分子量的透明质酸渗入肌肤的能力不同，所带来的功效也有所不同，下面的表格表述了不同的透明质酸分子量（大分子量, 中分子量，小分子量） 所具有的不同功效。
透明质酸钠 分子量范围 功效
大分子量 1 800 000～2 200 000 防止脱水，组织细胞再生，紧致肌肤
中分子量 1 000 000～1 800 000 紧致肌肤, 长久保湿
小分子量 400 000～1 000 000 快速与细胞发生水合作用，保持细胞的
玻尿酸会在角质层逐渐形成一层富含水分的薄膜，同时向内向外输送水分 。因此，环境干燥时，还要依靠封闭剂减少它向外的水分蒸发，才能持久保湿。封闭剂可以在皮肤表面形成一层薄膜，阻止水分“跑路”，通常都比较油腻，例如凡士林、矿物油、硅树脂衍生物等。
润肤剂则是填充表皮最外层细胞间的空隙，使皮肤表面纹理光滑、柔软，在短时间内体现化妆品的功效和美容效果。根据不同的内在特性，又可以分为保护性的、去脂性的、干性的或收敛性的。玻尿酸除了保湿以外，也有一点润肤剂的功能；也有避孕套的润滑剂都可以添加透明质酸，一种是硅油的油性润滑剂，一种是水溶性润滑剂。而透明质酸分子量较少，属于水溶性，根据相似相容的原理，只能添加到水溶性润滑剂中。市面上满足这个条件的避孕套产品并不多，只有冈本003透明质酸产品以及赤尾全系列产品。
事实上，市场上口碑较好的保湿产品往往是三者的“混合物”，特定配方往往用于特定皮肤类型，调节水油比例。因此，购买护肤品时，需要首选了解自己的肤质，然后寻找适合自己的配方和剂型才行！[4]
美容作用
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去除皱纹
由于年龄、抽烟、睡觉时等的挤压以及重力的牵引，都会造成皮肤透明质酸的流失，进而逐渐使真皮的胶原蛋白和弹性纤维减少，引起皮肤松弛，造成面部的皱纹，通过注射透明质酸可以有效地解决多种皱纹：
1、透明质酸美容应用于皱眉纹（眉间纹）及鱼尾纹
过度凹陷之皱眉纹，单以肉毒素注射时，往往无法得到满意的效果，并用透明质酸注射时，效果会更佳。
2、透明质酸美容应用于嘴角纹
嘟嘴时所产生的纹路，虽属动态纹路，用透明质酸将凹陷
透明质酸除皱
之纹路予以填补，即有不错之效果。
3、透明质酸美容应用于法令纹（鼻唇沟）
法令纹的消除，是透明质酸除皱作用中最常使用的目的。依照皱鼻纹的深浅依皱纹深浅程度与部位，一般约需2针大分子之注射量，注射部位包括外侧鼻翼凹陷处、法令纹本身与嘴唇外侧下方。
4、透明质酸美容应用于口周皱纹
包括口周细纹，即由于长期缺水造成的嘴唇周围的干纹；包括口角纹，即口角流涎时划过的位置，有的形成小的括号纹，有的形成大的括号纹（与鼻唇沟连在一起）。
塑形
隆鼻：尽管隆鼻技术的发展已经到达了一定的高度，然后自透明质酸注射用于隆鼻以来，因透明质酸隆鼻成型快，无需开刀，无痛苦等优势使得假体隆鼻等隆鼻术受到了一定的挑战。
隆下颏：当今流行的V字脸，从下巴着手就很容易实现了。还可以解决下巴后缩的问题。
填充脸部
人的老化会造成皮下组织分布的改变，颞部、脸颊、眼眶、眉弓、嘴唇周围均会凹陷，还会出现泪沟，透明质酸用于面部填充包括泪沟、法令纹、木偶纹（女人的三“八”线）均受到欢迎，效果也比较好。
丰唇：一般说来，人的嘴唇会随着年龄的老化而萎缩，出现皱纹，嘴角也会因老化而出现下垂的现象，透明质酸填充丰唇获得了一定的好评。
填充凹痕
透明质酸还可用于填充一些痘疤的坑洞、外伤、手术造成的疤痕，以及先天缺损的不对称等。
皮肤保养
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透明质酸原本就存在于皮肤内,能够帮助皮肤从体内及皮肤表层吸得水分,还能增强皮肤长时间的保水能力.当透明质酸吸收水分后,使得弹力纤维及胶原蛋白处在充满湿润的环境中,皮肤因此具有了弹性.但是,皮肤的透明质酸从 25 岁以后就开始流失, 30 岁时只剩下幼年期65% 、60 岁时只剩下 25% ,皮肤的水分也会跟着透明质酸而散失,失去弹性与光泽,长久下来便出现皱纹的老化现象.
保湿和阻隔是护肤的双重使命,真正高品质的透明质酸必须是大分子与小分子透明质酸的有机结合,大分子透明质酸(几万到几十万道尔顿)无法穿透皮肤,但可在皮肤表面形成一层透气的薄膜,使皮肤光滑湿润,并可阻隔外来细菌、灰尘、紫外线的侵入,保护皮肤免受侵害;小分子透明质酸(低到1000分子量的纳米透明质酸HA800,OCO小分子可轻易穿透皮肤)具有抗炎、抑制病菌产生、保持皮肤光洁的作用;能透入皮肤,合成皮肤内源性大分子透明质酸达到保水作用;为细胞增殖与分化提供合适的场所,直接促进细胞生长、分化、重建与修复等.
