Universitatea Tehnica “Gh. Asachi”, IasiFacultatea de Inginerie Chimica si Protectia Mediului

Departamentul: Inginerie Organică, Biochimică şi AlimentarăMASTER: PRODUSE FARMACEUTICE ŞI COSMETICE -

      

REFERAT: ACIDUL HIALURONIC        

REALIZAT DE: Ispas Maria Gr. 2502   

Structura, obtinerea si proprietăţile acidului hialuronic

• StructuraAcidul hialuronic este o polizaharidă compusă prin repetarea unor unităţi dizaharidice. Masa sa moleculară poate să ajungă până la 107 g·mol-1 făcând parte din marea familie de polimeri numită glicozoaminoglicani (GAG).

În soluţie, moleculele de HA formează o “reţea” continuă, foarte hidratată, posedând proprietăţi reologice, de rezistenţă, de presiune osmotică si de

excluziune.

ObţinereaAcidul hialuronic poate fi obţinut, prin

- extracţie din diverse ţesuturi animale, cum ar fi creasta de cocoş, cordonul ombilical, umoarea vitroasă a ochiului,

-fermentaţii bacteriene având ca sursă familia Streptococcus.

În ambele cazuri el trebuie purificat. HA obţinut prin aceste procedee posedă o masă moleculară foarte mare care îi conferă o vâscozitate ridicată.

Faptul că leucocitele mononucleare aderă la firele de HA, dar nu se asociază cu fâşiile sau fibrele de HA, astfel indicându-se existenţa unor populaţii de HA diferite din punct de vedere structural şi funcţional.

Trei populaţii diferite de HA într-o singură celulă de muşchi neted

Proprietăţile soluţiei de HA

Proprietăţile HA sunt greu de determinat cu ajutorul metodelor clasice în care au fost dezvoltate analize simple pentru proteine şi care cer proprietăţi apropiate de soluţiile ideale Newtoniene.

În soluţie apoasă HA este descris ca un ghem statistic cu o rigiditate intrinsecă considerabilă. S-a arătat ca solventul şi lungimea lanţului joacă un rol important în formarea legăturilor de hidrogen.

• Comportamentul acidului hialuronic în soluţie diluată şi respectiv concentrată

Metoda FRAP (Fluorescence Recovery After Photobleaching) este o metodă puternică de determinare a proprietăţilor soluţiilor concentrate de polimeri, cum ar HA.

Există cativa factori care pot contribui la proprietătile solutiei de HA, cum ar fi:

• interacţiunile electrostatice dintre grupele carboxilice;

• legăturile de hidrogen dintre zaharidele adiacente;

• domeniul de suprapunere şi încalcire a polimerului;

• asocierea lanţ-lanţ prin mecanisme ce au la baza interacţiuni hidrofobe.

Importanţă şi aplicaţii

În decursul timpului, HA a făcut posibile diverse aplicaţii în domeniul medical, farmaceutic şi cosmetic. Datorită proprietăţilor fizico-chimice unice, el este folosit pentru aplicaţii ca lubrefianţi (pentru articulaţii şi oftalmologie), pentru construirea de biomateriale pentru ingineria ţesuturilor, pentru elaborarea de dispozitive cu eliberare controlată a principiilor active si pentru fabricarea de produse cosmetice de înfrumuseţare cu proprietăţi de hidratare a pielii.

3. Biodegradarea acidului hialuronic

Biodegradarea acidului hialuronic este un proces treptat. În spaţiul extracelular a majorităţii ţesuturilor se găseşte cu masă moleculară mare. Împreună cu alte structuri macomoleculare HA contribuie la proprietăţile mecanice ale reţelei. Prin urmare, pentru a fi eliberat din această reţea solidă, polimerul trebuie să fie cel puţin parţial degradat prin mecanisme mediate de receptori sau prin endocitoză.

Principalele căi de catabolizare a acidului hialuronic

• Degradarea enzimaticăCea mai importantă degradare a HA în mediul biologic este catalizată de enzimele numite „hialuronidaze” sau „liaze”. Asemănător hidrolizei acide, HA este hidrolizat enzimatic de către hialuronidaze printr-un mecanism statistic de degradare.

Acţiunea hialuronidazei bacteriale asupra hialuronanului (Ac = acetat).

O

CH2OH

OHO

O

O

O

AcNHHO

HOOC

OH

OHO

O

O

CH2OH

AcNH

HOOC

HO

OHO

HO

O

O

CH2OH

AcNH

O

CH2OH

OHO

OH

AcNH

+

4. Metode de degradare şi modificare a HAHA poate fi degradat la fragmente mai mici prin:metode chimice (condiţii acide sau alcaline), fizice (agitare cu viteză mare, forfecare), sonicare, clivaj radicalic enzimatice.

Clivajul radicalic al HA are o mare importanţă în artrită şi îmbătrânire. Cu cât concentraţia în radicali liberi este mai mare cu atât scăderea masei moleculare a HA este mai mare.

ConcluziiAcidul hialuronic este o substanță pe care o avem în mod natural în organism, în special în cartilaje şi în piele, şi care ajută la hidratare.Însă, pe măsură ce înaintăm în vârstă cantitatea de acid hialuronic din organism începe să scadă și din această cauză apar ridurile.

Practic, acidul hialuronic ajută la reţinerea apei şi asigură hidratarea fibrelor de colagen şi elastină. De asemenea, s-a demonstrat că acidul hialuronic ajută la vindecarea mai rapidă a rănilor şi la estomparea cicatricilor. Datorită acestor proprietăți, este folosit în industria cosmetică. In produsele cosmetice, acidul hialuronic are propietatea de a reţine apa la suprafaţa pielii, ceea ce înseamnă că asigură hidratarea necesară tenului și reuşeşte să menţină supleţea şi elasticitatea pielii. 

Pentru că acidul hialuronic se găsește în mod natural în piele, injecțiile cu această substanță nu sunt dăunătoare.

Atunci când este injectat în piele, acesta atrage molecule de apă şi hidratează porţiunea respectivă, reducând ridurile şi imperfecţiunile. Din păcate, efectele acestor tratamente nu sunt permanente deoarece acidul hialuronic este absobit de organism. De aceea, aceste tratamente se repeat.