Гиалуронат натрия: свойства и применение¶
Гиалуронат натрия — это натриевая соль гиалуроновой кислоты, высокомолекулярного линейного гликозаминогликана, состоящего из повторяющихся дисахаридных звеньев N-ацетилглюкозамина и глюкуроновой кислоты. В физиологических условиях гиалуроновая кислота существует преимущественно в виде соли, поэтому термины «гиалуронат натрия» и «гиалуроновая кислота» в научной и прикладной литературе часто используются как взаимозаменяемые. Вещество впервые выделено в 1934 году Карлом Мейером и Джоном Палмером из стекловидного тела глаза крупного рогатого скота; название образовано от греческого hyalos («стекло») и uronic acid.
¶Химическое строение и свойства
Молекула гиалуроната натрия представляет собой неразветвлённый полимер с молекулярной массой от нескольких тысяч до 10–12 млн дальтон. Каждое дисахаридное звено несёт карбоксильную группу, диссоциирующую в водной среде с образованием аниона, что придаёт полимеру сильный отрицательный заряд. Это обусловливает ключевое свойство вещества — способность связывать большое количество воды: один грамм гиалуроната натрия удерживает до 6 литров жидкости.
Вещество гидрофильно, образует вязкие гели даже при низких концентрациях, биосовместимо и способно к биодеградации под действием ферментов гиалуронидаз. В организме человека гиалуронат натрия входит в состав внеклеточного матрикса соединительной ткани, синовиальной жидкости, стекловидного тела, пуповинного канала и кожи.
¶Получение
Промышленно гиалуронат натрия получают двумя основными способами:
- Животное сырьё — исторически первый метод: экстракция из петушиных гребней, стекловидного тела глаза, пуповинной ткани. Даёт полимер высокой молекулярной массы, но сопряжён с риском контаминации и ограничен по объёму сырья.
- Микробиологический синтез — современный доминирующий метод: культивирование бактерий Streptococcus zooepidemicus с последующей очисткой. Позволяет получать продукт заданной молекулярной массы в промышленных масштабах.
Существует также ферментативный синтез с использованием рекомбинантных гиалуронатсинтаз.
¶Применение в медицине
¶Офтальмология
Растворы гиалуроната натрия применяются как вискоэластики при операциях на глазах, в частности при удалении катаракты и трансплантации роговицы: они защищают эндотелий и поддерживают объём передней камеры. Вещество входит в состав увлажняющих растворов и искусственной слезы.
¶Ортопедия и ревматология
Внутрисуставные инъекции гиалуроната натрия используются при остеоартрозе коленного и других суставов для восполнения вязкости синовиальной жидкости. Метод получил название вискосупплементации.
¶Хирургия и урология
Материал применяется для профилактики спаек, в качестве наполнителя при эндоскопических вмешательствах, в урологии — при лечении пузырно-мочеточникового рефлюкса у детей.
¶Косметология
Гиалуронат натрия — одно из наиболее востребованных действующих веществ в косметике и эстетической медицине.
- Уходовая косметика — входит в сыворотки, кремы, маски как увлажнитель; эффективность зависит от молекулярной массы: низкомолекулярные фракции проникают в верхние слои эпидермиса, высокомолекулярные образуют на поверхности влагоудерживающую плёнку.
- Инъекционные методики — контурная пластика и биоревитализация: введение гелей на основе сшитого гиалуроната натрия для коррекции морщин, увеличения объёма губ, восстановления тургора кожи. Сшивание (кросс-линкинг) реагентами, например BDDE, продлевает срок действия филлера от 6 до 18 месяцев.
В России гиалуронат натрия входит в состав зарегистрированных медицинских изделий и косметической продукции; требования к качеству и безопасности устанавливаются регуляторными документами.
¶Пищевая и другие отрасли
Гиалуронат натрия применяется как пищевая добавка (E-номер не присвоен, используется как ингредиент специализированных продуктов), в производстве биоматериалов, в тканевой инженерии — для создания каркасов (скаффолдов), в системах доставки лекарств.
¶Безопасность и регуляция
Вещество считается биосовместимым и низкотоксичным. Возможные нежелательные реакции при инъекциях — отёк, покраснение, редко — гранулёмы и гиперчувствительность. В России гиалуронат натрия как компонент лекарственных средств и медицинских изделий подлежит государственной регистрации; косметическая продукция с ним регулируется техническим регламентом Таможенного союза.
¶Значение
Гиалуронат натрия — одно из немногих биополимеров, одновременно востребованных в офтальмохирургии, ортопедии, косметологии и тканевой инженерии. Его уникальное сочетание гидрофильности, биосовместимости и управляемой биодеградации обеспечивает устойчивый спрос и развитие технологий синтеза с заданными молекулярными характеристиками.
Источники: Мейер К., Палмер Дж. (1934); обзоры по гликозаминогликанам внеклеточного матрикса; материалы по вискосупплементации и контурной пластике; технические регламенты ЕАЭС по косметической продукции.