Физические свойства

Гиалуроновая кислота – аморфный полимер. Очищенный препарат представляет собой белый мелкодисперсный порошок.

Макромолекулы гиалуроновой кислоты имеют линейное строение и характеризуются высокой степенью асимметрии.

Молекулярная масса гиалуроновой кислоты зависит от способа получения препарата и может составлять 50 - 8 000 кДа. Предположительно, природная гиалуроновая кислота в нативном состоянии имеет молекулярную массу 1 000 - 20 000 кДа. Средняя молекулярная масса полисахарида, содержащегося в синовиальной жидкости человека, составляет 3 000 - 3 500 кДа.

Гиалуроновая кислота – оптически активный полимер. Удельное оптическое вращение водных растворов составляет = – 70 - – 80 град.

Гиалуроновая кислота растворяется в воде и в водном растворе NaCl, не растворяется в органических растворителях.

Гиалуроновая кислота относится к классу природных полиэлектролитов. Поэтому вязкость диализованных водных растворов (т.е. очищенных от ионовNa⁺,K⁺и др.) гиалуроновой кислоты значительно выше вязкости растворов, содержащих низкомолекулярную соль.

Гиалуроновая кислота является гидрофильнымполимером и характеризуется высокой сорбционной способностью к молекулам воды. В присутствии воды гиалуроновая кислота образует упругие и в то же время эластичные (мягкие) гели, связывая при этом 10 000-кратный объем воды. (Это свойство лежит в основе стабилизирующей функции гиалуроновой кислоты. Например, она выполняет функцию стабилизатора геля встекловидном теле глаза, которое содержит всего 1% гиалуроновой кислоты и на 98% состоит из воды.) Особенность гелей – прочное удерживание молекул воды, которая практически не испаряется из геля даже в сухой атмосфере.

В организме человека содержится изрядное количество воды. Примерно 15 - 18% (в зависимости от возраста и генетических особенностей организма) всей воды находится в дермальном слое кожи. Молекулы воды в результате диффузии через мембрану кровеносных сосудов проникают в дерму, а затем испаряются с поверхности рогового слоя. Оба процесса носят пассивный характер. Гиалуроновая кислота, благодаря своим гидрофильным свойствам, регулирует водный баланс ткани. Высокая гидрофильность обуславливает широкое применение этого полисахарида в косметологии и медицине.

Химические свойства

1. Гидролитическая деструкция. При полном кислотном гидролитическом расщеплении гиалуроновой кислоты образуются β-D-глюкуроновая кислота, β-N-глюкозамин и уксусная кислота:

2. Ферментативная деструкция. Биодеградацию гиалуроновой кислоты вызывает семейство ферментов, называемыхгиалуронидазами. Эти ферменты делятся на два основных типа:тестикулярныеибактериальныегиалуронидазы. Продуктами ферментативной деструкции под действием термоустойчивых тестикулярных гиалуронидаз являются тетраолигосахариды (состоящие из двух элементарных единиц макромолекулы гиалуроновой кислоты, соединенных β-(1→4)-гликозидной связью), под действием бактериальных гиалуронидаз – дисахариды (β-N-глюкозамин-(1→4)-β-D-глюкуронат):

Для получения олигомеров гиалуроновой кислоты используют протеолитические ферменты(папини др.). Олигомерные продукты ферментативной деструкции гиалуроновой кислоты проявляют проангиогенные свойства. Кроме того, олигомеры гиалуроновой кислоты, в отличие от нативного высокомолеколекулярного полисахарида, способны индуцировать воспалительный ответ в макрофагах и дендритных клетках при повреждении тканей.

В организме человека существуют по меньшей мере семь типов гиалуронидазоподобных ферментов, некоторые из которых являются супрессорамиопухолеобразования.