Гиалуроновая кислота (молекулярная масса 395.3149, Регистрационный номер CAS 9004-61-9, синонимы: гиалуронат, гиалуронан) органическое соединение, относящееся к группе несульфатированных глюкозоаминогликанов. Данное соединение представляет собой анионный линейный полисахарид с молекулярной массой от 105 до 107 дальтон, зависящей от способа её получения . Гиалуроновая кислота является важным компонентом в организме человека. К её биологически активным функциям относят участие в процессах миграции, пролиферации и дифференцировке клеток; регенерации и поддержании водного баланса тканей; участие в ряде взаимодействий с поверхностными рецепторами клеток; обеспечение необходимой вязкости синовиальной жидкости, упругости суставных хрящей.
Гиалуроновая кислота присутствует практически во всех видах тканей живых организмов, а также в сердце и мышцах. В среднем в теле человека весом 70 кг содержится около 15 грамм ГК, при этом 1/3 этого количества преобразуется (расщепляется или синтезируется) каждый день .
Гиалуроновая кислота состоит из глюкуроновой кислоты и глюкозамина, у которого один из атомов водорода аминогруппы замещен на остаток уксусной кислоты. Повторяющейся единицей гиалуроновой кислоты служит дисахарид, состоящий из остатков D-глюкуроновой кислоты и N-ацетил-D-глюкозамина, соединенных β-(1 — 3)-связью. Дисахаридные единицы соединены β-(1—4) связью линейно. (Рис.1). Это полисахарид из класса гликозаминогликанов. Карбоксильная группа при физиологических значениях рН диссоциирована и несет отрицательный заряд - является полианионом. Высокая плотность отрицательных зарядов обеспечивает взаимодействие ГК с катионами (Na+, К+,Zn++, Se++ и др), которые являются осмотически активными. Поэтому ГК несет большое количество связанной и свободной воды , гипергидратирована.
Рисунок 1. Фрагмент молекулы гиалуроновой кислоты
Молекула Гиалуроновой кислоты имеет линейную неразветвленную структуру средней длины ~ 2,4 микрометра , молекулярную массу 1 ÷ 9∙106 дальтон. В водных растворах молекулы ГК имеют беспорядочную винтовую конфигурацию, сильно выраженное межмолекулярное взаимодействие и сплетение соседних молекул . Каждая молекула ГК удерживает до 200- 500 молекул воды. Отсюда создается исключительно высокий гидродинамический объем, который в 10 раз больше, чем в негидратированном полисахариде. В результате уже при низких концентрациях (~ 1%) в водных растворах гиалуроновой кислоты формирует трехмерную сетку, которая хотя и не является истинным гелем, но во многих отношениях ведет себя как гель. Она обладает очень высокой вязкостью, эластичностью, избирательной проницаемостью (является «молекулярным ситом»). Все эти вытекающие из физико-химических свойств молекул макрохарактеристики растворов гиалуроновой кислоты определяют молекулярно-биологические, терапевтические и физиологические функции гиалуроновой кислоты и пути ее практического использования.
Первый в мире лечебный препарат на основе гиалуроновой кислоты был создан и применен в России в 1943 году Н.Ф.Гамалея. К настоящему времени получены очищенные препараты гиалуроновой кислоты, которые нашли широкое применение в медицине, косметике, гигиене, фитотерапии, ветеринарии.