马疫链球菌IMF401发酵生产透明质酸的提取工艺研究 (3)
HA水溶液最为明显的特点是粘度极高，吸水性极强。这是由它的结构特点决定的。从HA结构可看出，因为直链轴上基团之间存在氢键的作用，因此HA分子在空间上会表现出刚性的双螺旋柱型[17]。在HA水溶液中分子链上的-NH-和COO-残余基为相邻的两个基团，他们之间能形成“水桥”作用，进一步加强了它的刚性。
此外，HA分子链具有高度憎水区主要原因是-CH基团的连续定向排列。由于HA分子链具有憎水、亲水性质，即使HA分子水溶液的浓度很低也能形成连续的立体蜂窝状的网状结构，使得水分子能与HA分子相互结合通过极性键和氢键，使得HA像“海绵”一样，可以吸收和保持比自身重量重上千倍的水分。实际上，HA的吸水性远远比其它任何的合成或者天然的聚合物都更好，以至2%的纯HA溶液可以将剩下的98%的水牢牢吸住，可以像胶状物一样把它提取来，但它实际上是溶液，能被稀释。
HA溶液具有特殊的粘弹性，剪切力在很大程度上影响了HA的粘度，溶液的粘弹性会随着HA溶液的浓度和分子量的变化而变化，此现象也被认为是分子网络导致的结果。在剪切速率较快时下，HA分子被拉长，此时黏度的大小既取决于分子量的大小，也取决于HA的浓度。而对于分子量相同的HA溶液，在任何剪切速率作用下，黏度总是与浓度相关。在一定范围内，HA溶液的黏度会随着浓度与分子量的增加而增加[18]，可以通过测定HA溶液的黏度来计算出其分子量。在浓度比较低或者分子量比较低的时候，溶液的黏度随浓度或者分子量的变化相对较小，但浓度或者分子量达到一定的值后，黏度随着浓度或者分子量的增加而显著提高。该现象是由于HA在低浓度或者低分子量的时候，分子之间不会发生缠绕现象，而是以一个独立的单体存在，但是当HA溶液达到一定的分子量或者浓度的时候，HA分子之间就会发生相互缠绕，形成网状结构。此时，HA浓度或者分子量提高1-2倍可导致黏度提高10倍左右。除了HA水溶液的浓度和相对分子量对溶液黏度有影响之外，温度的高低、pH值的大小、自由基的存在、离子的强度、酶或者改变HA在溶液中的有序排列或对HA发生降解等作用都会对HA的黏度产生重要影响。
1.2 透明质酸的用途
1.2.1 透明质酸在化妆品工业的应用
因为透明质酸能够保湿、润肤,所以广泛地用在各种高级化妆品上,相比传统的保湿剂,透明质酸的保湿效果更佳,而且不油腻，不阻塞皮肤。当加入了HA的化妆品涂于皮肤表面时,会形成一层具有粘弹性的透明水化膜,这层膜具的保水作用极佳,像存在于细胞间质中的天然的HA一样。文持健康的皮肤和防御外界刺激的机能和角质层的水分密切相关，所以增加皮肤角质层的水分就显得格外重要[20]。由于透明质酸持水能力良好,因而在洗面奶、洗发香波、浴液中得以广泛地应用。