透明质酸(HA)亦称玻尿酸，是自然界中随处可见的天然多糖，广泛分布于人体中的结缔组织、上皮组织和神经组织中。作为胞外基质的一部分，HA为皮肤和软骨等人体组织提供结构支撑，因而十分适用于众多的生物医疗应用。HA在组织水化和润滑中发挥着结合剂和保护剂的作用。HA能补充人体中天然糖胺聚糖水平，且具备卓越的水结合、粘弹性和生物学特性，因而成为了制药和医疗器械产品的重要组成部分。

HA为高分子量，是由交替的葡糖胺和葡糖醛酸分子构成的线性多糖。从1980年代以来，人们对HA特性和功能的认识有了大幅的提升，如今HA已成为公认的高价值生物材料，在美容医学、膳食补充剂和生物医疗领域得到了成熟且广泛的使用。

HA用途多样

由于其固有的生物相容性、生物降解性和多样的生物功能，HA被广泛用于医疗器械和制药应用中，包括眼药水、粘弹性手术器械和外用制剂。HA为现有产品赋予了更新、更优的特性，同时也为新制剂的开发带来了众多机会。

医疗器械生产商需要不断克服在耐磨性、粘附性、感染和血液凝固上遇到的各种挑战。当作为生物材料被用于各种应用时，包括用来生产设备涂层、真皮填充物、组织工程、伤口愈合以及关节护理和眼部护理应用，HA能够帮助生产企业解决由此带来的挑战并提高设备功效。

由于具备出众的结构、流变、生理和生物功能，HA也成为了给药和制剂应用的理想载体。HA是一种阴离子聚合物，可构成药物复合物，提高药物的水溶性和稳定性。

医疗器械和制药生产商面临的挑战

尽管HA在众多应用中都展现出诸多优势，但近年来生产商们在将HA用于医疗用途方面遇到了一些挑战。特别是HA原材料的纯度和稳定性会对其临床表现产生极大影响。目前市面上有许多工业级HA的商业来源是采用鸡冠提取物或各种链球菌属 菌种的弱毒菌株所制成的，如果处理不当，往往会带入动物来源污染物或有潜在危险性的内毒素和外毒素以及其他免疫原性成分。这日益引起了监管机构的关注，因此急需开发出一种能够带来更安全、更具可持续性的 HA 来源、让患者和生产商都能从中受益的新技术。

新一代HA问世

为了回应人们对诸多HA来源在纯度上日益增多的关注，同时对医药产品引入更加严格的质量管理措施，诺维信生物医药公司开发了一种新的枯草杆菌发酵工艺来生产HA，最大程度减少传统HA来源普遍存在的问题。枯草杆菌是一种十分成熟稳定的非病原性宿主，被用来生产被美国食品药品管理局(FDA)列为 GRAS（公认安全）的多种产品。该工艺采用基本培养基且不含动物来源材料，在生产过程中的任一阶段均不使用有机溶剂。由此得到的HA成品含有的核酸、蛋白质、细菌内毒素、内毒素和微生物污染水平都很低，从而减少了对患者产生不良反应的可能性。

由此得到的HA（即 Hyasis）达到了API生产的Q7 cGMP标准，有助于生产商加快生产工艺和缩短测试时间，从而更快、更有效地把产品推向市场。这种新一代HA遵循严格的工艺内和工艺末规范，其优点包括分子量控制有序且可重现性好，多分散性低和保质期长。

选用源自枯草杆菌的HA意味着将赋予生产商更好的加工性能。通过独特的重组发酵和喷雾干燥工艺能生产出高度稳定的成品，其分子量的可重现性好，且多分散性低，仅为1.4。较低的多分散性能确保材料的高度稳定，从而提高产品制剂的总体稳定性和改善成品的性能。凭借多孔性和HA喷雾干燥粒子较小的优点，新一代HA的溶解速度也比源自链球菌的HA快4倍。这能大大节省生产时间和成本，确保提高工厂产出，同时其高纯度能够通过高压灭菌来消毒，同时减少分子量损失。此外，单个批次加工时间也更短，产量随之提高，每个生产批次的成本降低，而无可比拟的产品一致性使得批次选择显得毫无必要了。

应用领域广泛

作为用途最为广泛的人体生物材料之一，HA的创新来源可被用于诸多医疗领域的各种应用之中。在眼科领域，隐形眼镜的一大问题在于因干燥而引起的眼部不适。因此每年有数百万佩戴者完全弃用隐形眼镜。如今市面上已有许多润眼液产品可用来缓解眼干的问题，而这些现代制剂中的主要成分便是HA。HA的基本成分是糖链，这些糖链结合在一起构成海绵状结构，在糖链之间可以锁住水分。这让润眼液可以作为有效的润滑剂和机械缓冲液在眼内发挥作用。HA独有的物理特性使之得以保持高粘弹性并附着在眼球表面，而不会导致视力模糊或过度摩擦。这些特性也让HA作为一种理想的成分在保存隐形眼镜的缓冲溶液中得到使用。

有很多注射皮肤填充剂中都含有HA来填充皱纹、嘴唇、细纹、酒窝和一些疤痕，比如痤疮疤痕。HA可用来替代会造成神经麻木的Botox肉毒素。与Botox相较之下，透明质酸是皮肤中天然存在的，因此在用于治疗之前通常不需要进行皮肤测试。在注射后数小时，就会看到皮肤容量有显著的提升和增加。

根据特定应用定制专门性能

为开发出独一无二的最终用户产品，生产商有时需要HA具备某些特定的性能。HA新兴来源的特性可通过功能化和交联处理等化学改性来进行定制或调整，以满足不同生产商的特殊需求。新推出的交联 HA 水凝胶制备技术采用一种简单、可重现性好且安全的工艺，无需使用任何有机溶剂。归功于高效的净化工序，由此生成的透明、同质的水凝胶不含任何可检测到的残留交联剂。

通过参数的变动，例如初始HA浓度和交联剂与HA的重量比，以及对水凝胶的后续加工，包括挤压和结合原生HA溶液，能够得到定制化的凝胶粘弹特性，从而让这种新技术变得灵活多用，能够适应客户的特殊需求。由此得到的水凝胶还能通过不同尺寸的临床针头承受高压灭菌和挤压，而不会让流变学特性发生显著的改变。

总结

近年来，在生产工艺中使用非动物来源成分也越来越受到人们的极大重视。随着监管机构开始在医疗产品的安全性方面施压，生产商开始积极寻找能够生产出安全的非致病性产品的新途径。源自枯草杆菌的 HA正是一种安全稳定的透明质酸来源，且不含动物来源材料，并符合Q7 cGMP标准。新一代HA不仅具备很高的加工性能，同时还减轻了监管方面的压力，有助于生产商获得最好的产品功效、安全性和可用性，让患者和整个行业都从中获益匪浅。