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透明质酸能被皮肤吸收吗?

冰寒护肤 冰寒护肤 2019-05-08

皮肤学上有一个常见的说法是分子量大于一定数量(以道尔顿表示,Dalton, Da)的物质一般无法或很难吸收,这个数字没有统一的说法,文献一般认为500Da以上的难以被皮肤吸收[1]

由是衍生出一些说法,例如:“大于这个量的分子就不能被吸收”,进而是“不被吸收的东西对皮肤就没有效果”。对于后面这句话,我此前已经写过专文(参见:护肤品不容易通过皮肤屏障,难道是智商税?)。今天以透明质酸为例简要说说前面这句话的问题。

透明质酸(hyaluronic acid,HA)是一类典型的大分子物质,它属于多糖类,由β-D葡糖醛酸-N-乙酰氨基葡糖双糖单位交联组成[2],广泛分布于人体各种组织中,是一种具有粘性的、透明如玻璃一样的物质,在真皮具有保水和保持皮肤弹性作用,同时表皮下层的细胞间也有大量透明质酸存在[3]

1透明质酸的基本结构[2]

图2 表皮(特别是棘层)细胞间分布着大量透明质酸(黑色的那些)[3]

在护肤品中,透明质酸,特别是它的钠盐,是一个非常重要的基础保湿成分。通常认为这是因为它具有很强的吸水性,作为吸湿剂,可以保持大量的水分。但实际上,透明质酸也是一种生理活性物质,具有促进组织修复、细胞保护、促进免疫细胞增殖等多种作用[2,4]

那么问题来了,涂抹在皮肤上的透明质酸(或钠盐)是否能够被皮肤吸收呢?特别是作为一种亲水性物质,是否能进入亲脂性的角质层?

Essendoubi等[1]2016年在皮肤学研究技术领域的一本著名杂志Skin Research & Technology上发表过一篇文章,用拉曼光谱对此进行了求证。将不同分子量的透明质酸涂抹在皮肤表面,然后用拉曼光谱看它们到了皮肤的哪一层,最后发现,不同分子量的透明质酸都可以被皮肤吸收,当然,整体上来看,高分子量(100-140万分子量)的进入角质层为主,而低分子量(2万-30万)的渗入得更深。

图3拉曼光谱观察不同分子量的透明质酸在皮肤中的渗透情况:(1)对照物甘油; (b)阴性对照水;(c、d、e)三种不同分子量的透明质酸

Madoka Kage等[5]用体外试验测试发现透明质酸四糖可以通过被动扩散方式进入皮肤,对于正常皮肤进入的量少,而屏障损伤的皮肤,透明质酸四糖可以大量进入。

图4 透明质酸四糖皮肤被动扩散曲线,以累积剂量表示:圆点曲线为用胶带剥脱制造的受损皮肤模型,菱形曲线为正常皮肤[5]

但透明质酸并不仅仅以被动扩散方式被吸收——发表在Journal of Investigative Dermatology的文章很早就证实,皮肤可能对透明质酸有主动转动吸收能力[6](关于主动转运,可以打个比方说明:夏天很热,你希望门外能进来凉风,如果是被动转运,你只要把门打开,风吹得进来就吹,吹不进来就算了;主动转运呢,不仅把门打开,还在门口架一大风扇,把风使劲儿往家里吹)。Brown等[6]发表的这篇文章使用氢的同位素3H来标记透明质酸,涂抹在正常皮肤上,看它的吸收。这是一种极为灵敏的方法,应该说比前面几篇论文用的方法都要灵敏得多。Brown在人和鼠的皮肤上都作了试验,发现透明质酸可以进入表皮、真皮、淋巴管上皮,而且发现吸收并不限于小分子量的透明质酸。从而推翻了前人的推测认为过大分子量(如60万)的透明质酸不能被皮肤吸收[7]的理论。吸收后的透明质酸在淋巴结、肝、肾中被完全代谢为水和乙酸,少部分经肾排出[6]

图5 同位素3H来标记的透明质酸在小鼠皮肤的吸收:可进入表皮(a)、真皮(b)和淋巴管上皮(c)

图6 同位素3H来标记的透明质酸在人类皮肤的吸收:可进入表皮(a、b)、真皮(c)(黑色箭头示)[6]

透明质酸还可以作为一种辅助经皮输送控制技术,促进BSA(牛血清白蛋白)在正常皮肤的吸收,还可以控制它们在表皮的积聚(图7-I)[8](有点增强表皮靶向性的味道,挺有意思)。

图7 不同分子量的透明质酸在正常皮肤(A、B、C)和受损皮肤(D、E、F)的吸收,及5万Da的HA控制BSA在表皮的积聚(G-L)[8]

现在,我们作一下总结:

1、透明质酸虽然分子量比较大,多方面的证据证明涂抹在皮肤上是可以被皮肤吸收的。因此传统上认为500Da以上的分子不能被吸收这个观点是错误的,至少是不全面的。

2、透明质酸不仅仅是作为保湿剂可以在皮肤表面发挥吸湿、保湿作用,也可能在皮肤内部发挥生理活性作用,例如促进损伤修复、提供细胞保护等。

3、透明质酸作为一种经皮吸收的辅助性物质可能有一定的应用价值(除了本文引用的文献外,还有多篇论文使用透明质酸制作成纳米制剂、微球、微针等用于经皮吸收输送和控制)。

4、透明质酸被吸收后,可以被身体完全代谢和排出。

最后 ,放一个小彩蛋:透明质酸不仅可以涂抹在皮肤上美容。新的研究还发现,经口内服,透明质酸也有很多作用。看起来,前程远大呀。如果大家有兴趣,后面可以为大家再作梳理总结。

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参考文献: 

[1] Essendoubi M, Gobinet C, Reynaud R,et al. Human skin penetration of hyaluronic acid of different molecular weightsas probed by Raman spectroscopy [J]. Skin Research and Technology,2016,22(1):55-62.

[2] 凌沛学主编. 透明质酸 [M]. 中国轻工业出版社, 2000.

[3] TammiR, Ripellino J A, Margolis R U, et al. Localization of epidermal hyaluronicacid using the hyaluronate binding region of cartilage proteoglycan as aspecific probe [J]. Journal of Investigative Dermatology, 1988,90(3):412-414.

[4] NeumanM G, Nanau R M, Oruna-Sanchez L, et al. Hyaluronic Acid and Wound Healing [J].JOURNAL OF PHARMACY AND PHARMACEUTICAL SCIENCES, 2015,18(1):53-60.

[5] KageM, Tokudome Y, Hashimoto F. Permeation of hyaluronan tetrasaccharides throughhairless mouse skin: an in vitro and in vivo study [J]. Archives ofdermatological research, 2013,305(1):69-77.

[6] BrownT J, Alcorn D, Fraser J R E. Absorption of Hyaluronan Applied to the Surface ofIntact Skin [J]. Journal of Investigative Dermatology, 1999,113(5):740-746.

[7] TammiR, Tammi M, Säämänen A-M, et al. Degradation of Newly Synthesized HighMolecular Mass Hyaluronan in the Epidermal and Dermal Compartments of HumanSkin in Organ Culture [J]. Journal of Investigative Dermatology,1991,97(1):126-130.

[8] WittingM, Boreham A, Brodwolf R, et al. Interactions of hyaluronic Acid with the skinand implications for the dermal delivery of biomacromolecules [J]. MolecularPharmaceutics, 2015,12(5):1391-1401.

作者简介

  • 理性护肤运动发起人,同济大学医学院皮肤学博士生,创办中国第一个私人非盈利性皮肤学实验室,专注于美容皮肤学、皮肤和化妆品的关系研究。

  • 著作:《素颜女神:听肌肤的话》、《享瘦之门》;

  • 译作:《药妆品》(Cosmeceuticals)第3版、《美国皮肤学会痤疮治疗和护理指南(2016版)》;

  • 第一作者论文发表于Experimental Dermatology、Journal of Cosmetic and Laser Therapy、Dermatology、《临床皮肤科杂志》、《中国皮肤性病学杂志》、《中国美容医学》等。

  • 微博关注75万+,知乎关注28万+



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