L'acido ialuronico (HA) è un polisaccaride appartenente alla classe dei glicosaminoglicani, coinvolti nei processi di riparazione dei tessuti e nella loro rigenerazione. Si tratta di un componente fondamentale della matrice extracellulare, che contribuisce ad una prestazione ottimale dei processi di riparazione fornendo l'adeguato grado di idratazione, che facilita la migrazione cellulare (1).

L'Acido Ialuronico è una sostanza naturale presente nel corpo umano, ampiamente utilizzata in vari prodotti cosmetici e per la cura personale grazie alle sue eccezionali proprietà idratanti e anti-invecchiamento. Fornisce un'idratazione duratura, migliora l'elasticità della pelle e ne migliora la texture complessiva.

L'acido ialuronico è un componente naturale presente in abbondanza in articolazioni portanti del corpo umano (2), ha la proprietà di trattenere l'umidità della pelle (3), ha effetti antinfiammatori, antiossidanti, e antibatterici per il trattamento di malattie periodontali (4). Tuttavia, l'effetto lubrificante dell'acido ialuronico è generalmente di breve durata e la durata dei suoi effetti biologici non è prevedibile (5).

Composizione chimica e struttura

L'Acido Ialuronico, chimicamente noto come glicosaminoglicano, è composto da unità disaccaridiche ripetute di N-acetilglucosamina e acido glucuronico. La sua capacità unica di legare e trattenere molecole d'acqua contribuisce alle sue straordinarie proprietà idratanti. La formula molecolare dell'Acido Ialuronico è (C₁₄H₂₁NO₁₁)n, dove "n" rappresenta il numero di unità ripetute.

Proprietà fisiche

L'Acido Ialuronico si presenta tipicamente come una polvere bianca e inodore, altamente solubile in acqua. Quando disciolto, forma una soluzione chiara e viscosa che può trattenere fino a 1.000 volte il suo peso in acqua, rendendolo un eccellente agente idratante. La sua viscosità e capacità di trattenere l'acqua lo rendono un ingrediente popolare in varie formulazioni cosmetiche.

Processo di produzione industriale

• Preparazione dei reagenti. Le principali materie prime includono materiali di origine naturale (come creste di gallo) o batteri modificati geneticamente (Escherichia coli o Streptococcus zooepidemicus) per la fermentazione.
• Fermentazione. Se si utilizza un metodo di fermentazione, i batteri vengono coltivati in un mezzo di crescita ricco di nutrienti, come glucosio, peptoni e sali minerali, a temperatura e pH controllati. La fermentazione viene mantenuta per un periodo specificato per produrre acido ialuronico.
• Raccolta. Al termine della fermentazione, il brodo di fermentazione viene centrifugato per separare le cellule batteriche dal sovranatante contenente acido ialuronico.
• Purificazione. Il sovranatante viene sottoposto a diversi passaggi di purificazione, tra cui filtrazione, precipitazione con solventi come etanolo, e cromatografia per rimuovere le impurità e concentrare l'acido ialuronico.
• Precipitazione. L'acido ialuronico viene precipitato aggiungendo etanolo o un altro solvente organico. Il precipitato viene raccolto mediante centrifugazione o filtrazione.
• Risciacquo. Il precipitato di acido ialuronico viene lavato con etanolo o acqua per rimuovere ulteriori impurità.
• Essiccazione. Il precipitato lavato viene essiccato mediante liofilizzazione (freeze-drying) o essiccamento a vuoto per ottenere un prodotto secco.
• Macinazione. Il prodotto essiccato viene macinato per ottenere una polvere di particelle fini e uniformi.
• Classificazione. La polvere essiccata viene classificata per garantire una dimensione delle particelle uniforme. Questo passaggio può includere la setacciatura o l'uso di classificatori d'aria.
• Stabilizzazione. L'acido ialuronico viene stabilizzato per garantirne la stabilità durante il trasporto e lo stoccaggio, prevenendo l'aggregazione e la degradazione.
• Controllo di qualità. L'acido ialuronico viene sottoposto a rigorosi test di qualità per assicurare che soddisfi gli standard di purezza, sicurezza e funzionalità. Questi test includono l'analisi chimica, la spettroscopia e i test fisici per determinare la dimensione delle particelle e le proprietà reologiche.

Industrialmente si presenta in forma di polvere bianca, solubile in acqua.

Applicazioni

Idratanti e creme. L'Acido Ialuronico è ampiamente utilizzato in idratanti e creme per la sua capacità di fornire un'idratazione intensa. Aiuta a mantenere l'equilibrio di idratazione della pelle, rendendola più liscia e morbida.

Prodotti Anti-Invecchiamento. Grazie alla sua forte capacità di legare l'acqua, l'Acido Ialuronico è un ingrediente chiave nei prodotti anti-invecchiamento. Aiuta a rimpolpare la pelle, riducendo l'aspetto delle rughe e migliorando la compattezza e l'elasticità della pelle.

Sieri ed essenze. Nei sieri e nelle essenze, l'Acido Ialuronico agisce come un potente agente idratante, migliorando la penetrazione e l'efficacia di altri ingredienti attivi. Fornisce un'idratazione immediata e a lungo termine, rendendo la pelle più radiosa e giovane.

Cura dei capelli. L'Acido Ialuronico è utilizzato anche nei prodotti per la cura dei capelli come shampoo, balsami e maschere per capelli. Aiuta a idratare e condizionare i capelli, migliorandone la texture, la morbidezza e la gestibilità.

Cura degli occhi. L'ingrediente è ideale per l'uso in creme e gel per gli occhi grazie alle sue proprietà idratanti delicate ma efficaci. Aiuta a ridurre il gonfiore, le linee sottili e le occhiaie nell'area delicata del contorno occhi.

Sicurezza

L'Acido Ialuronico è generalmente considerato sicuro per l'uso nei prodotti cosmetici e per la cura personale. È non irritante, non sensibilizzante e adatto a tutti i tipi di pelle, compresa la pelle sensibile. Essendo una sostanza biodegradabile, presenta un rischio minimo per l'ambiente quando smaltito correttamente. Tuttavia, è importante utilizzare l'Acido Ialuronico secondo le linee guida raccomandate per garantire sicurezza ed efficacia.

Per approfondire:

Acido ialuronico studi

Formula molecolare  C₂₈H₄₄N₂O₂₃

Peso molecolare     776.6

CAS  9004-61-9

UNII    

EC Number   

DSSTox Substance ID  

IUPAC  (2S,3S,4S,5R,6R)-6-[(2S,3R,5S,6R)-3-acetamido-2-[(2S,3S,4R,5R,6R)-6-[(2R,3R,5S,6R)-3-acetamido-2,5-dihydroxy-6-(hydroxymethyl)oxan-4-yl]oxy-2-carboxy-4,5-dihydroxyoxan-3-yl]oxy-5-hydroxy-6-(hydroxymethyl)oxan-4-yl]oxy-3,4,5-trihydroxyoxane-2-carboxylic acid

InChI=1S/C28H44N2O23/c1-5(33)29-9-18(11(35)7(3-31)47-25(9)46)49-28-17(41)15(39)20(22(53-28)24(44)45)51-26-10(30-6(2)34)19(12(36)8(4-32)48-26)50-27-16(40)13(37)14(38)21(52-27)23(42)43/h7-22,25-28,31-32,35-41,46H,3-4H2,1-2H3,(H,29,33)(H,30,34)(H,42,43)(H,44,45)/t7-,8-,9-,10-,11-,12-,13+,14+,15-,16-,17-,18?,19?,20+,21+,22+,25-,26+,27-,28-/m1/s1

InChl Key      KIUKXJAPPMFGSW-MNSSHETKSA-N

SMILES   CC(=O)NC1C(C(C(OC1O)CO)O)OC2C(C(C(C(O2)C(=O)O)OC3C(C(C(C(O3)CO)O)OC4C(C(C(C(O4)C(=O)O)O)O)O)NC(=O)C)O)O

Sinonimi

• (2S,3S,4S,5R,6R)-6-[(2S,3R,5S,6R)-3-acetamido-2-[(2S,3S,4R,5R,6R)-6-[(2R,3R,5S,6R)-3-acetamido-2,5-dihydroxy-6-(hydroxymethyl)oxan-4-yl]oxy-2-carboxy-4,5-dihydroxyoxan-3-yl]oxy-5-hydroxy-6-(hydroxymethyl)oxan-4-yl]oxy-3,4,5-trihydroxyoxane-2-carboxylic acid
• (2S,3S,4S,5R,6R)-6-[(2S,3R,5S,6R)-3-acetamido-2-[(2S,3S,4R,5R,6R)-6-[(2R,3R,5S,6R)-3-acetamido-2,5-dihydroxy-6-(hydroxymethyl)oxan-4-yl]oxy-2-carboxy-4,5-dihydroxyoxan-3-yl]oxy-5-hydroxy-6-(hydroxymethyl)oxan-4-yl]oxy-3,4,5-trihydroxyoxane-2-carboxylic acid
• D-Glucopyranose, O(4ξ)-α-D-xylo-hexopyranuronosyl-(1->3)-O-2-(acetylamino)-2-deoxy-β-D-allopyranosyl-(1->4)-O(5ξ)-β-D-xylo-hexopyranuronosyl-(1->3)-2-(acetylamino)-2-deoxy-

Bibliografia__________________________________________________________________________

(1) Laliscia C, Delishaj D, Fabrini MG, Gonnelli A, Morganti R, Perrone F, Tana R, Paiar F, Gadducci A. Acute and late vaginal toxicity after adjuvant high-dose-rate vaginal brachytherapy in patients with intermediate risk endometrial cancer: is local therapy with hyaluronic acid of clinical benefit? J Contemp Brachytherapy. 2016 Dec;8(6):512-517. doi: 10.5114/jcb.2016.64511.

Abstract. Purpose: The aim of the present study was to evaluate the effectiveness of hyaluronic acid (HA) in the prevention of acute and late vaginal toxicities after high-dose-rate (HDR) vaginal brachytherapy (BT).....Conclusions: These results appear to suggest that the local therapy with HA is of clinical benefit for intermediate risk endometrial cancer patients who receive adjuvant HDR-vaginal BT after surgery. A randomized trial comparing HA treatment vs. no local treatment in this clinical setting is warranted to further evaluate the efficacy of HA in preventing vaginal BT-related vaginal toxicity.

(2) Correia CR, Moreira-Teixeira LS, Moroni L, Reis RL, van Blitterswijk CA, Karperien M, Mano JF. Chitosan scaffolds containing hyaluronic acid for cartilage tissue engineering. Tissue Eng Part C Methods. 2011 Jul;17(7):717-30. doi: 10.1089/ten.tec.2010.0467.

Abstract. Scaffolds derived from natural polysaccharides are very promising in tissue engineering applications and regenerative medicine, as they resemble glycosaminoglycans in the extracellular matrix (ECM). In this study, we have prepared freeze-dried composite scaffolds of chitosan (CHT) and hyaluronic acid (HA) in different weight ratios containing either no HA (control) or 1%, 5%, or 10% of HA. We hypothesized that HA could enhance structural and biological properties of CHT scaffolds. To test this hypothesis, physicochemical and biological properties of CHT/HA scaffolds were evaluated. Scanning electron microscopy micrographs, mechanical properties, swelling tests, enzymatic degradation, and Fourier transform infrared (FTIR) chemical maps were performed. To test the ability of the CHT/HA scaffolds to support chondrocyte adhesion and proliferation, live-dead and MTT assays were performed. Results showed that CHT/HA composite scaffolds are noncytotoxic and promote cell adhesion. ECM formation was further evaluated with safranin-O and alcian blue staining methods, and glycosaminoglycan and DNA quantifications were performed. The incorporation of HA enhanced cartilage ECM production. CHT/5HA had a better pore network configuration and exhibited enhanced ECM cartilage formation. On the basis of our results, we believe that CHT/HA composite matrixes have potential use in cartilage repair.

(3) Kablik J, Monheit GD, Yu L, Chang G, Gershkovich J. Comparative physical properties of hyaluronic acid dermal fillers. Dermatol Surg. 2009 Feb;35 Suppl 1:302-12. doi: 10.1111/j.1524-4725.2008.01046.x.

Abstract. Background: Hyaluronic acid (HA) fillers are becoming the material of choice for use in cosmetic soft tissue and dermal correction. HA fillers appear to be similar, but their physical characteristics can be quite different. These differences have the potential to affect the ability of the physician to provide the patient with a natural and enduring result.....Conclusion: Combining the objective factors that influence filler performance with clinical experience will provide the patient with the optimal product for achieving the best cosmetic result. A careful review of these gel characteristics is essential in determining filler selection, performance, and patient expectations.

(4)  Jentsch H, Pomowski R, Kundt G, Göcke R. Treatment of gingivitis with hyaluronan. J Clin Periodontol. 2003 Feb;30(2):159-64. doi: 10.1034/j.1600-051x.2003.300203.x. 

Abstract. Objectives: Hyaluronic acid (hyaluronan) is a glycosaminoglycan with anti-inflammatory and antiedematous properties. It was evaluated in a gel formulation for its effect in the treatment of plaque-induced gingivitis.....Conclusions: These data suggest that a hyaluronan containing gel has a beneficial effect in the treatment of plaque-induced gingivitis.

(5) Huang YC, Huang KY, Yang BY, Ko CH, Huang HM. Fabrication of Novel Hydrogel with Berberine-Enriched Carboxymethylcellulose and Hyaluronic Acid as an Anti-Inflammatory Barrier Membrane. Biomed Res Int. 2016;2016:3640182. doi: 10.1155/2016/3640182. 

 Abstract. An antiadhesion barrier membrane is an important biomaterial for protecting tissue from postsurgical complications. However, there is room to improve these membranes. Recently, carboxymethylcellulose (CMC) incorporated with hyaluronic acid (HA) as an antiadhesion barrier membrane and drug delivery system has been reported to provide excellent tissue regeneration and biocompatibility. The aim of this study was to fabricate a novel hydrogel membrane composed of berberine-enriched CMC prepared from bark of the P. amurense tree and HA (PE-CMC/HA). In vitro anti-inflammatory properties were evaluated to determine possible clinical applications. The PE-CMC/HA membranes were fabricated by mixing PE-CMC and HA as a base with the addition of polyvinyl alcohol to form a film. Tensile strength and ultramorphology of the membrane were evaluated using a universal testing machine and scanning electron microscope, respectively. Berberine content of the membrane was confirmed using a UV-Vis spectrophotometer at a wavelength of 260 nm. Anti-inflammatory property of the membrane was measured using a Griess reaction assay. Our results showed that fabricated PE-CMC/HA releases berberine at a concentration of 660 μg/ml while optimal plasticity was obtained at a 30 : 70 PE-CMC/HA ratio. The berberine-enriched PE-CMC/HA had an inhibited 60% of inflammation stimulated by LPS. These results suggest that the PE-CMC/HA membrane fabricated in this study is a useful anti-inflammatory berberine release system.