Hijaluronska kiselina

Hijaluronska kiselina

• Može da veže i do 10 000 puta veću zapreminu vode

• Tokom života se smanjuje

–uticaj slobodnih radikala i UV zraka

Starosno doba Konc. HK

mg/100 mg kože

beba 0,7

Žena (60 g) 0,3

Muškarac (60 g) 0,15

• Linearni polisaharid

• D-glukuronska kiselina i N-acetil glukozamin

povezani (1,4)- i (1,3)-glikozidnim vezama

Hijaluronska kiselina

H O

H

H

OHH

OH

COO

H

H O

OH H

H

NHCOCH3H

CH2OH

H

OO

D-glucuronate

O

1

23

4

5

61

23

4

5

6

N-acetyl-D-glucosamine

hyaluronate

Izvori HK

• Može se ekstrahovati iz kože ajkula, petlove kreste

• Može se dobiti biotehnološkim putem iz mikroorganizama

• HK mikrobnog porekla je manje molske mase

• Najkvalitetnija i najskuplja je dobijena iz petlove kreste

• Sinteza HK je pod kontrolom hormona

• Rastvorna u vodi; nerastvorna u alkoholu i acetonu – rastvaranje zavisi od?

• Hidrofilna; pKa 3

• MM: 2.105 do 107 Da

– zavisi od enzima koji katalizuju sintezu

• Viskozna

Hijaluronska kiselina

• U obliku Na-hijaluronata (hijaluronan)

• pH 5,0-8,5

• Sinteza hijaluronana je katalizovana

hijaluronan-sintetazom

Hijaluronska kiselina

• Hemijska modifikacija:

• preko COOH i OH grupa

• umrežavanje

• konjugati

• Kisela i bazna sredina-hidroliza

• Hidroliza izraženija u baznoj sredini

• Degradira pod dejstvom hijaluronidaza

Hijaluronska kiselina

• Zadržavanje fluida

• Ima ulogu depoa vode

(1 g HK vezuje 4 l vode)

• Može da služi i kao depo aktivnih supstanci koje kontrolisano otpušta

• Vezuje teške metale-olovo i kadmijum, sprečava toksikaciju

Uloga hijaluronske kiseline

Primena

• U početku korišćena samo u medicinske svrhe

• U ortopediji, oftamologiji

–podmazivanje zglobova obolelih od artritisa

– zaštitu tkiva posle uklanjanja katarakte....

• U plastičnoj hirurgiji se koristi za brže zarastanje rana

Primena

• Kozmetologija- vlaženje kože i povećanje njene elastičnosti

• Vezuje se za keratin-pravi transparentni, zaštitni film i pomaže u očuvanju mekoće i elastičnosti

• Ostaje na površini kože

• Zbog velikog molekula ne može prodreti u dublje slojeve kože

• HK manje molske mase ima manju sposobnost vezivanja vlage

• Veća molska masa-veća sposobnost vezivanja vlage

Primena

• HK uneta u dublje slojeve kože sprečava prevođenje rastvorljivog kolagena u nerastvorljiv

• Koristi se u maloj koncentraciji (0,05-0,1%) kao čista hijaluronska kiselina ili so(natrijum-hijaluronat)

• Shiseido

Dekstran

• Polisaharid

• D-glukoza

• Veza (1,6)

• Bočne grane

Dekstran

• MW : 15 000-500 000 g/mol

• Dextran 70 (dekstran MW 70 000)

• Sinteza pomoću mikroorganizama

• Primena:

– industrija hrane

– farmacija

– kozmetička industrija

– hemijska industrija

• Nejonski polisaharid

• D-glukoza; veza-(1,4) i (1,6)

Pululan

• Sinteza pomoću mikroorganizama

– odgovarajuća podloga; sadrži ugljenik

• Beli prah, bez mirisa

• MM: 4,5104 – 6106 Da

• Dobro rastvoran u vodi; manje viskozan

• pH (10% vodeni rastvor): 4,5 – 6,5

Pululan

• Kozmetika (ugušćivač, stabilizator, filmogen)

– Šamponi za kosu

– Gelovi za tuširanje

– Kondicioneri za kosu

– Maskare

– Eye liner

– Kreme, gelovi, ruževi za usne

Pululan-primena

Gume

• Polisaharidi

• Dobijaju se iz algi, mikroorganizama, ...

• Hidrofilne

• Rastvorne u vodi

• Ugušćivači i stabilizazori

• Želiraju, filmogene supstance

–Obrazovanje gela: prisustvo jona, promena temperature (hlađenje/zagrevanje)

17

Gume

Svojstva zavise od:

1) Veličine i oblika

–Linearna struktura

• Da li su viskoznije od razgranatih?

• Da li je stabilnost manja od

razgranatih?

–Razgranate strukture

• Više interakcija

18

Gume

2) Jonizacija i pH – Nejonske- mali uticaj pH i soli

– Anjonske

• Niske vrednosti pH-agregacija taloženje

–mogu se modifikovati uvođenjem odgovarajućih grupa

• Visoke vrednosti pH- jonizovane- viskozni rastvori

3) Interakcije sa drugim jedinjenjima

– Proteini

– Šećeri

19

Karagenan (Carrageenan)

20

• Izvor su crvene alge

• Sadrži sulfo grupe (stabilan na pH iznad 7)

• Linearan polisaharid

• D-galaktopiranoza

• Veza: (1,3) i (1,4)

• Više tipova (na osnovu rastvorljivosti u KCl)

Carrageenan

• Različiti polimeri

• kapa (κ)

• jota (ι)

• lambda (λ)

Carrageenan

22

• Rastvorljivost u vodi

– Zavisi od tipa

– Vruća voda-svi

– Hladna voda-lambda i Na-soli kapa i jota kar.

• Mleko

– Vruće-svi; prilikom hlađenja tendencija ka

stvaranju gela

– Hladno-lambda; kapa i jota u prisustvu jona

viskozniji

Carrageenan

23

• Želiranje

t

t

Carrageenan

• Stvaranje gela

• Termoreverzibilni gelovi

• Jačina zavisi od koncentracije soli

• Kapa

– formira gel u prisustvu K+jona

• Jota

• formira gel u prisustvu Ca2+ jona

24

Carrageenan-primena

25

• Industrija hrane

– taloži proteine-za bistrenje

– interakcija sa proteinima mleka

• stabilizator i želirajući agens za mlečne proizvode

– čokoladno mleko

• U farmaciji

– stabilizator, emulgator, ugušćivač

• Interakcije sa drugim gumama

– Menja se tekstura gela od krtih do elastičnih

Guar guma (guaran)

26

• Nejonska

• Manoza u osnovnom lancu – Bočni lanac-galaktoza

– Odnos 2:1

• pH i joni nemaju uticaja

Guar (guaran)

• Rastvorna u vodi

• Daje viskozne rastvore

• Formira gel

• Industrija hrane

– sladoled, meso, pića, pekarski proizvodi

27

Ksantan (Corn sugar gum)

• Razgranata

• Jonska

• K, Na ili Ca-so velike MM

• D-glukoza, D-manoza i D-glukuronska kiselina (polielektrolit)

• Rastvorna u hladnoj i vrućoj vodi

• Viskozni rastvor

• Iznad pH 9 delimično deacetilovana

• Viskoznost 1% rastvora je oko 1000 cp

• Stabilna na pH od 4 do 10

• Skupa

Ksantan (Corn sugar gum)

Gelan guma (Gerlite)

• Glukoza

• Ramnoza

• Glukuronska kiselina

• Komercijalni proizvod: potpuno deacetilovana

• Želira u prisustvu katjona (Na+, Ca2+, Mg2+);

transparentan gel

• Manje pH osetljiva u odnosu na ostale polisaharide

• Gelan guma sa visokim sadržajem acil grupa

–meki, elastični gelovi

• Nizak sadržaj acil grupa

• čvrsti, krti, neelastični gelovi

• Kombinacija gelovi željenih karakteristika

Gelan guma (Gerlite)

• D-glukopiranoza; veza β-(1→4)

• Bočne grane

• Temperaturno osetljiv kada je uklonjeno više od

35% ostataka galaktoze

• 35 58% Sol-gel prelaz 40 5 °C

Ksiloglukan (Xyloglucan)

Inulin

• Biljni polisaharid – dalija, artičoka

• Fruktoza ( (1 2) veza) i glukopiranoza na krajevima niza

• Primena u mikrobiologiji

• Priprema hrane za dijabetičare

• Glukuronska kiselina

• Glukozamin (na više mesta sulfonovani)

• Zbog prisustva velikog broja ostatka sumporne

kiseline izrazito kiseo karakter!

• U medicini za sprečavanje koagulacije krvi

(antikoagulans)

• Sprečava građenje tromba, odnosno pojave embolije i

moždanog udara

Heparin