Acido ialuronico – struttura e caratteristiche chimiche
L’acido ialuronico è una molecola fondamentale per la nostra pelle ed un ingrediente cosmetico diffusissimo. C’è molto da dire su questo ingrediente, ma partiamo dalle basi: in questo articolo parliamo delle sue caratteristiche chimiche.
Cos'è l'acido ialuronico?
L’acido ialuronico è stato isolato per la prima volta nel 1934 ma la sua struttura chimica è stata caratterizzata solo nel 1954. E’ un glicosaminoglicano (GAG) non solforato formato da una catena polisaccaridica non ramificata di unità che si ripetono. La sua unità base (nell’immagine sottostante) è formata dall’unione tramite legame glicosidico di acido D-glucuronico e N-acetil-D-glucosamina. La catena polisaccaridica è stabilizzata da legami idrogeno intramolecolari. A differenza di altri glicosaminoglicani non ha il core proteico ma può formare aggregati con i proteoglicani.
Dimensioni e peso molecolare
L’acido ialuronico può arrivare a pesare milioni di Da (Da=Dalton, misura del peso molecolare).
Per rendere l’idea delle dimensioni, una molecola di acido ialuronico da 10 milioni di Dalton nei tessuti umani è spessa 1nm, lunga 2,5 cm ed è composta da 25000 unità ripetute. Solitamente la massa di una molecola di acido ialuronico si aggira attorno ai 4 milioni di Dalton, ha più di 10 mila unità ripetute e assume una forma aggrovigliata. Può legarsi ad altre molecole di acido ialuronico formando una sorta di “rete”.
Poiché la lunghezza della catena è variabile, per comodità si distinguono 3 gruppi:
– acido ialuronico a basso peso molecolare (1000-5000 Da*)
– acido ialuronico a medio peso molecolare (5000 – 1’000’000 Da*)
– acido ialuronico ad alto peso molecolare (>1’000’000 Da*)
*questi valori sono indicativi. Fonti diverse riportano valori diversi.
Comportamento in acqua
La solubilità in acqua dell’acido ialuronico è dovuta alla presenza dei gruppi carbossilici liberi, infatti l’esterificazione di questi gruppi genera una molecola insolubile in acqua.
In soluzione acquosa l’acido ialuronico forma strutture terziarie stabili (tipo rete) e può assumere diverse configurazioni che influenzano la viscosità.
I fattori che influenzano la viscosità delle soluzioni con acido ialuronico sono:
– dimensione, peso molecolare e lunghezza della catena (sono tutti correlati): se aumentano la rete si fa più fitta ed aumentano la viscosità e la viscoelasticità.
– pH: se il pH è inferiore a 4 o maggiore di 11, viene idrolizzato (frammentato).
– concentrazione di elettroliti: se aumenta, la viscosità diminuisce.
– concentrazione di acido ialuronico: se aumenta la concentrazione la rete si fa più fitta ed aumenta la viscosità.
– temperatura: se aumenta la temperatura, la viscosità diminuisce.
– presenza di ioni: in acqua a pH fisiologico (pH 7) i gruppi carbossilici sono completamente dissociati, quindi in assenza di ioni positivi le cariche negative si respingono tra loro, la molecola assume una configurazione estesa e la viscosità aumenta. Se ci sono elettroliti la molecola assume conformazione raggomitolata e la viscosità diminuisce.
Leggi anche:
– Ruolo dell’acido ialuronico nella pelle
– L’acido ialuronico nei cosmetici
– Caudalie Resveratrol Lift
Riferimenti:
– Fallacara A, Baldini E, Manfredini S, Vertuani S. Hyaluronic Acid in the Third Millennium. Polymers (Basel). 2018;10(7):701. Published 2018 Jun 25. doi:10.3390/polym10070701
– Papakonstantinou E, Roth M, Karakiulakis G. Hyaluronic acid: A key molecule in skin aging. Dermatoendocrinol. 2012;4(3):253-258. doi:10.4161/derm.21923
– Bukhari SNA, Roswandi NL, Waqas M, Habib H, Hussain F, Khan S, Sohail M, Ramli NA, Thu HE, Hussain Z. Hyaluronic acid, a promising skin rejuvenating biomedicine: A review of recent updates and pre-clinical and clinical investigations on cosmetic and nutricosmetic effects. Int J Biol Macromol. 2018 Dec;120(Pt B):1682-1695. doi: 10.1016/j.ijbiomac.2018.09.188. Epub 2018 Oct 1. PMID: 30287361.
– Sudha PN, Rose MH. Beneficial effects of hyaluronic acid. Adv Food Nutr Res. 2014;72:137-176. doi: 10.1016/B978-0-12-800269-8.00009-9. PMID: 25081082.
– Becker LC, Bergfeld WF, Belsito DV, Klaassen CD, Marks JG Jr, Shank RC, Slaga TJ, Snyder PW; Cosmetic Ingredient Review Expert Panel, Andersen FA. Final report of the safety assessment of hyaluronic acid, potassium hyaluronate, and sodium hyaluronate. Int J Toxicol. 2009 Jul-Aug;28(4 Suppl):5-67. doi: 10.1177/1091581809337738. PMID: 19636067.
0 commenti