作者:杨默一
2025-11-20
玻尿酸(透明质酸,Hyaluronic Acid, HA)从,原料到成品的生产过程涉及多个步骤包括原料提取、发、酵、纯化交联改性成 🌴 品制备等环节。以下是详细的流程解析:
1. 原料获取 🌾
(1)传(统)提取 🐒 法 🐋 动物组织提取
来源:早期主要从鸡冠、牛眼 🦍 玻璃体等动物组织中提取。
步骤:预处理:清 🦍 洗、粉碎动 🐺 物组织。
蛋白去除:使用酶解(如 🦆 蛋白酶)或(化)学法碱 🌲 处理分解 🐡 杂蛋白。
沉淀纯化:通过乙醇或丙酮沉淀HA,再溶解 🐞 过 🐘 、滤、干燥。
缺点:产量低、成本高,易残 💐 留动物源杂质(如过敏原)。
(2)微(生)物发酵法主流 🐼 工艺 🐅
菌种选择:利用基因 🐞 工程改造的链球菌(如 🌹 Streptococcus zooepidemicus)发酵生产 🌼 HA。
发酵 🐯 流 🦆 程 🐶 :
培养:在无菌发酵罐中菌,种在葡萄糖酵、母提取物 🐝 等培养基中增殖。
调控控:制温度 🐋 (3037℃)、pH(6.57.5)和溶氧 ☘ 量,优 🦁 化HA产量。
收获:发酵液经灭菌后,通过离心 💐 或过滤去除菌体。
2. 纯化 🐎 工 🌾 艺 🦉
初步纯 🐶 化:
除蛋白:用氯仿正丁醇法或 🐒 超滤去除残留蛋 🕸 白质。
脱色:活性 🌺 炭吸附 🪴 色 🦁 素。
精 🌻 细 🐧 纯化 🐒 :
层析分离离:子交 🌻 换层析或分子筛层析进一步 🐕 纯化HA。
超滤浓缩:分离不同分子量的HA(如医用级需高分子 🐈 量)。
干燥 🦢 :冷冻干燥 🕸 或喷雾干 🕊 燥获得HA粉末。
3. 交 🦋 联改 ☘ 性(用于填 🦅 充剂等产品)
目 🦄 的:天然HA易被人体酶降解,交联可 🐋 延 🐶 长其持久性。
方法:化学交联:使用BDDE(1,4丁二醇二缩水甘油醚)等交 🐞 联剂 🐧 ,形成 🐴 网状结构。
物理交联:通过热处理或辐照改 🐼 变HA结构 🐕 。
纯化:去除未 🦅 反 🐼 应的交联剂,确保安全性。
4. 成品 🌹 制备
根据 🌴 用途不同 🕊 ,HA被加工成多种形 🐠 式:
(1)护 🐕 肤品/化妆品 🌹 级
配方:液态HA(原液)或(与)其他成分如胶原蛋白 🐶 复配。
剂型:精华 🕸 液、面、膜 🦈 面霜等。
(2)医(疗)注射级 ☘ 填充剂 🍀
凝胶制备:交 🐝 联后的 🐈 制HA成均质凝胶。
灭菌 🦁 灌装:无菌条件下 🐛 分装至预灌封注射器。
质检:通过无菌、内、毒素黏弹性等检 🐈 测。
(3)滴眼 🦁 液/关 💮 节注射 🐺 剂
低分子量HA:经特殊纯化,确保高生 🐟 物相 🐞 容性 🐦 。
5. 质 🐕 量 🍁 检测
理 🐎 化指标 🦟 :分子量、纯度、pH值、重金属残留。
生物学检 🐱 测:无菌试验、致、敏性动物安全性 🐟 实验。
功能测试:黏弹性(填充剂)、保(湿性能 💮 护 🐵 肤品)。
关 🍀 键技术与 🐎 趋势
绿 🕷 色发酵:优化菌种和培 🌷 养基,减 🌺 少废弃物。
精准交联 🦋 :控制交联度以平衡安全性和效果。
新型应用 🌷 :微 💮 针递送、3D打印支架等。
通过以上步骤,玻尿酸从原料逐步转化为满足医疗、美,容、或日常护肤需求的成品其生 🐠 产过程融合 💐 了生物技术化学工程和严格的质量控制。
玻尿酸(透 🦄 明质酸,Hyaluronic Acid,HA)从,原料到成品的生产过程涉及多个环节包括原料获取、发、酵、或(提取 🕸 纯化修饰视用途而 🐝 定成品)、加工等。以下是详细的步骤解析:

1. 原料 🐅 获 🦆 取
玻尿 🌵 酸的制备主要有两种方法:动物组织提取法和微生物发酵法。现代工业生产以微生物发酵法为主(安全、高、效环保)。
动 🐧 物提 🐧 取法(早期 🦍 方法)
原料:鸡冠 🐼 、牛眼玻璃体等 🌷 动物组织。
缺点:提 🕸 取率低、纯 🐱 、度低易携带病原体,已逐渐被淘汰。
微生物发酵法(主流 🦟 方法 🌲 )
原料:葡萄糖等糖类作为碳源,通 🌵 过基因工程改造的链球菌(如马链球菌、兽 🐵 疫链球菌)或大肠杆菌发酵生产。
优势:产量 🐕 高、纯、度 🌷 高无动物源污染风险。
2. 发酵或提 🐼 取过程
微生物 🐘 发酵 🦆 法步骤:
1. 菌 🐞 种培养
选择 🍀 高产HA的菌株,在无菌环境下扩增 🐎 培 💐 养。
2. 发酵 🐡 罐培 🐧 养
将菌种接种到含 🌹 葡萄糖、酵、母提取物无机盐等 🌷 营养液的发酵罐中,控制温度(3037℃)、pH(6.57.5)和,溶氧量发酵约4872小时。
关键点:菌株在 🐒 代谢过程 🐟 中会分泌玻尿酸 🕊 到培养液中。
3. 终止发 🦢 酵 🐬
通 🍁 过高温或化学方法灭 🕸 活菌体,终止发酵。
3. 分 🌺 离纯 🕊 化
发酵液中含有菌体 🌵 、蛋、白质核酸等杂质,需 🐠 多步纯化:
1. 离心或 🐛 过滤
去除菌体残 🌵 骸和大颗粒杂 🌹 质。
2. 沉淀 🐧 提取 🐬
加入有机溶 🐼 剂(如乙醇)或(盐 🦅 )类如 🐶 氯化钠使HA沉淀或,通过超滤浓缩。
3. 酶解 🌵 处理
用蛋白酶 🦈 (如木 🌲 瓜蛋白酶)分解残留蛋白质,核酸酶去除核酸。
4. 层 🐬 析 🐴 纯 🐼 化
离 🌿 子交换层析或凝胶过滤层析进一步提高纯度。
5. 灭菌处 🦆 理 🌸
采 🦢 用0.22μm微孔过滤或γ射线辐照 💮 灭菌。
4. 分子量 🦢 修饰(根据用途)
不同用 🐒 途 🌼 的HA需调整分子 🐬 量:
高分子量HA(>1,000 kDa):用(于)润 🐡 滑关节如骨科注射 🦋 液或保湿护肤品。
低分子量HA(10500 kDa):渗透性更强,用于抗皱、修复类护 🌿 肤品或医美水光针。
寡聚HA(<10 kDa):具有 🌴 抗炎、促进伤口愈合作用用,于高端护肤或 🌺 医疗敷料 🌷 。
方法:通过酸/碱水解、超声破碎或酶解(透明 🐅 质酸酶)控制分子量。
5. 成 🦋 品加工
根据用途不 🐘 同 🌻 ,HA会 🦍 被制成多种形式:
医疗用途(如注射液、眼科手术粘 💐 弹剂)
严格无菌环 🌿 境下配制,加入缓冲液(如生理盐水)调节浓度和pH。
通 🪴 过终 🦉 端灭菌(如环氧乙烷)和生物学安 🌴 全性检测。
护 🦅 肤品/化妆 🐟 品
与其他成分(如甘 🐞 油、维 🐱 生素)复配,制成、精、华液面膜 🌷 面霜等。
可能经 🌻 过交联处 🐶 理(如添加BDDE)提(高 🌹 稳定性用于长效填充剂)。
口服 🦢 保健食 🐘 品
将HA粉末与 💮 辅料混合制成胶囊或片剂,需符合食品安全标准。
6. 质量控制 🌸 与检测
纯度检测:高效液相色谱测(HPLC)定HA含 🦅 量,确保无蛋白 🌲 质、核酸残留 🌸 。
分子量检测:凝胶渗 🌸 透色谱(GPC)或粘度法 🐡 测定 🌹 。
生物 🦋 安全性:内毒素 🌷 检测(鲎试剂 🌻 法)、无、菌试验刺激性试验等。
7. 包 🐛 装 🦊 与储 🐠 存
医 🦟 用HA:无 🐛 菌分装至 🐱 预灌封注射器或西林瓶中。
化妆品/食 🍀 品:避 🌵 光密封包 🦅 装,常温或冷藏保存(防止HA降解)。
关键技术 🐶 创新 🕷 点
基 🕸 因工 🐦 程菌种:通过改造菌株提升HA产量(可达1020 g/L)。
绿色工艺:减少有机溶 🕷 剂使用,如采用膜分离技术替代乙醇沉淀。
交联技术:用于医美 🐯 填充剂 🌸 (如瑞蓝、乔雅登),延长体内留 🐈 存时间。
通过以上步骤,玻尿酸从原料最终转化为安全 🌴 可靠的医疗、美,容或保健产品广泛应用于健康产业。