深度研读，全方位了解透明质酸的制作工艺(上)

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透明质酸（HA）凝胶是临床实践中是最常用的填充剂。目前可用的非HA填充剂包括羟基磷灰石（CaHA）、聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）、聚-L-乳酸（PLLA）、胶原蛋白、聚丙烯酰胺凝胶（PAAG）和聚己内酯（PCL）填充剂。这些类别之间的一个基本区别是，如果发生不良反应或患者不满意，HA填充剂可以被酶溶解，而非HA填充剂缺乏这样的酶降解和移除剂。因此，能够安全溶解和移除HA填充剂是其在临床医生和患者中广泛使用和信任的一个重要因素。

本综述对HA皮肤填充剂的制造过程和材料特性进行了全面分析，特别强调了各种交联方法及其对临床结果的影响。与以往的综述不同，以往的综述常常泛化双相和单相填充剂之间的差异，本研究深入探讨了具体的制造技术，如物理与化学交联，并考察了这些过程如何影响填充剂的流变特性和临床性能。

此外，本综述还整合了HA生产的微生物发酵和纯化技术的最新进展，强调了它们对HA填充剂的安全性和有效性的影响。通过与非HA填充剂的详细比较，本研究为不同填充剂类型的优势和局限性提供了新的见解，最终指导临床医生为特定美容应用选择最合适的填充剂。

皮肤是人体最大的器官，占体重的约6-7%，平均质量为3-4Kg。从结构上看，皮肤由三个不同的层次组成：表皮、真皮和皮下层。真皮尤为重要，因为它包含细胞外基质的关键成分，包括胶原蛋白、弹性蛋白和HA（图1）。

(图1)胶原蛋白、弹性蛋白和透明质酸在皮肤结构中的表现

据估计，成人体内总HA含量在12到15g之间，其中大约一半位于皮肤中。HA在维持皮肤水化和体积方面发挥着关键作用，因为它具有吸引和保持高达其分子量1000倍水分的显著能力。这种保湿能力对于保持皮肤的柔软度和弹性至关重要。此外，HA促进成纤维细胞的增殖和迁移，有利于胶原蛋白和弹性蛋白的产生。同时，HA有助于中和活性氧物质，从而减轻皮肤细胞的过早老化。

随着身体的老化，皮肤中HA的浓度逐渐降低。到大约20岁左右，HA水平相对稳定；其后开始下降，55岁时皮肤中的HA含量通常是35岁时的一半。将HA注射到老化皮肤的真皮中可以增加水分吸收，从而增强皮肤体积，并对周围成纤维细胞施加压缩力。这种压缩刺激成纤维细胞产生新的胶原蛋白，随后增加了真皮和皮下组织的体积。

体内自然存在的HA容易被透明质酸酶降解。为了有效地将HA用作皮肤填充剂，它必须经过一种称为交联的稳定化过程。这个过程涉及化学或物理地结合HA分子，以防止它们迅速被酶降解，抵抗体内的自然分解（图2）。

图2. 非交联和交联透明质酸的比较（不成比例）。该示意图展示了天然透明质酸、交联透明质酸以及物理交联过程之间的差异。天然透明质酸由黄色线条表示，表示由重复二糖单元组成的线性分子。交联透明质酸在更高的放大倍数下描绘，其中黄色线条通过粉色链接相互连接，显示了链间由1,4-丁二醇二缩水甘油醚(BDDE)或1,2-丁二醇二缩水甘油醚形成的额外键。这些化学键创造了一个稳定的网络，增强了透明质酸填充剂在美容应用中的持久性。交联程度各不相同，影响凝胶的内聚性和抗分解能力。物理交联描述了一种无需化学试剂即可改性透明质酸的方法，利用温度、pH值的变化或外力来诱导交联。

HA填充剂旨在增强天然HA的物理和流变特性，以防止其快速降解。鉴于其在人体组织中的应用，这些填充剂还必须表现出生物相容性，以最小化不良组织反应的风险。历史上，这些填充剂中使用的原始HA来源于动物组织，如牛舌、软骨和鸡冠。然而，由于对过敏反应和疾病传播潜力的担忧，现代生产主要利用通过微生物发酵过程产生的HA。

在HA发酵生产中使用的微生物主要是链球菌属的菌株，特别是马链球菌兽疫亚种。第一个HA填充剂Restylane引入了非动物源稳定透明质酸（NASHA）工艺，强调使用非动物源的HA。尽管HA的来源最初是填充剂开发的一个关键因素，但转向非动物源原材料现在已成为行业标准。

通过微生物发酵生产的HA因其高纯度和病原体污染风险的降低而受到青睐。然而，微生物源可能会引入显著的杂质，如内毒素、细胞器和细胞源蛋白，需要进行广泛的纯化过程。通常，HA溶解在氢氧化钠（NaOH）溶液中，并经过一系列纯化步骤，包括离心、过滤、沉淀和吸附，以生产用于填充剂的原始HA。这些纯化过程的复杂性导致了不同水平的HA纯度，分为食品级、化妆品级和医疗级。

医疗级HA经过最严格的纯化，用于各种应用，包括眼内透镜填充剂、关节内注射、防粘连和组织工程支架，以及作为HA填充剂的主要成分。这种专门用于注射的HA等级比用于眼科应用的HA要贵得多，被认为是可用的最纯净形式。

HA填充剂通常分为双相和单相两种，尽管这些术语缺乏严格的科学定义。双相填充剂以其可感知的颗粒质地为特征，在处理时会给人一种砂砾感，而单相填充剂则以其更平滑、均匀的质地而区别，没有可检测到的颗粒。这些质地差异源于每种类型的独特制造工艺。

双相填充剂通常使用最少的交联剂生产。精心控制交联条件和持续时间，使HA分子相互缠绕，形成一个有凝聚力且有弹性的凝胶团，保持结构完整性。然后将这个凝胶团细分为更小的颗粒，保留其颗粒性质，这有助于双相填充剂特有的砂砾质地。

相比之下，单相填充剂使用更高浓度的交联剂配制，增强HA分子之间的键合。尽管单相填充剂中的分子间键可能不如双相填充剂中的牢固，但它们覆盖了更广泛的表面积，从而形成更广泛相互连接的凝胶团。然后将这个凝胶团研磨成更小的颗粒，研磨过程平滑了颗粒表面并产生了不同大小的颗粒。这个过程产生了单相填充剂典型的平滑、有凝聚力的质地，缺乏其双相对应物中的颗粒性。

制造技术的最新进展导致了具有均匀粒径的单相HA填充剂的开发，例如Belotero（Merz）和HLLV（Sihler）。这些创新突出了填充剂生产方法的持续演变。全面了解这些制造差异对于区分双相和单相HA填充剂的物理特性至关重要。制造过程的每个阶段都赋予填充剂独特的特性，从而影响其临床性能和效果。对这些生产方法的持续研究可能会深入了解定义每种HA填充剂的具体属性。

HA在80多年前首次在牛眼的玻璃体中被发现，其名称源自“玻璃体”和“尿酸”。随后的广泛研究确立了HA是各种人体组织细胞外基质中的一个普遍成分，包括皮肤、关节的滑膜液、眼睛的玻璃体和软骨支架组织。一个平均体重70Kg的成年人，其体内总HA含量约为15g，其中约一半即7-8g位于真皮中。HA特别以其卓越的保湿能力而著称，1克HA能够保留高达6L的水，从而显示出其强大的保湿特性，同时保持平衡的水分水平。

体内大约1/3的总HA，大约5g每天都在持续合成和降解，维持稳定的定量平衡。HA的合成不仅发生在真皮成纤维细胞中，也发生在表皮角质细胞中。HA的半衰期大约为1天，通常在1周内完成完全周转。除了保湿作用外，HA在促进细胞再生和提供结构支持方面与皮肤基质的其他成分一起起着关键作用，保护和稳定皮肤。然而，HA的产生随着年龄的增长而减少，导致皮肤水分和弹性降低。

从结构上看，HA由N-乙酰-D-葡萄糖胺和D-葡萄糖醛酸组成的重复二糖单元构成，通过β-1.4和β-1.3糖苷键交替连接，形成一个糖胺聚糖二糖。这种重复的二糖结构在动物和细菌源中是一致的。因此，用于填充剂生产的HA可以源自任何一种来源；然而，现代制造实践主要利用通过细菌发酵获得的HA，因为其一致性、纯度和与动物源HA相比引发过敏反应的可能性较小。

将HA转化为填充剂产品的过程是一个复杂且多面的过程，涉及几个关键阶段。每个阶段不仅对于理解HA填充剂的特性至关重要，而且对于确保生产安全、高质量的产品也至关重要。这些阶段显著影响HA填充剂的定义特性，并在确定不同配方的潜在优势和局限性方面发挥着关键作用。对这些过程的全面了解对于消费者和从业者都至关重要，因为它为建立质量基准和选择最适合特定临床需求的HA填充剂提供了基础。

用于HA填充剂的原材料，特别是HA钠盐，通常以类似面粉的粉末形式供应。这种原材料的质量在生产优质填充剂产品中至关重要，因为使用高等级的HA可以显著降低不良反应的可能性。HA自然包含能够保留大量水分的长分子链；然而，它们的大尺寸限制了它们有效穿透皮肤的能力。为了增强通过皮肤角质层的吸收，HA被加工成低分子量的形式，从而提高了其保湿和水分保持能力。虽然低分子量的HA在保湿方面表现出色，但高分子量的HA在皮肤上形成保护屏障，防止水分流失，中等分子量的HA提供了保湿和屏障保护的平衡组合。

在纯化过程中，来自微生物源的HA通常会经历分子量的降低。尽管微生物源的HA通常在50到60百万道尔顿之间，但为了满足医疗应用，特别是注射剂的要求，需要进一步纯化，以生产分子量在50到3百万道尔顿之间的HA粉末。生产高纯度HA，对于制造HA填充剂至关重要，需要在生产设施上进行大量投资，这使得一些制造商望而却步。通常，生产医疗级HA原材料的公司与制造HA填充剂的公司是分开运营的，尽管一些制药公司根据其运营需求管理这两个过程。

大多数HA填充剂制造商从美国食品药品监督管理局（FDA）药物主文件中列出的供应商那里获取原材料，这些供应商来自欧盟、美国、日本和中国。虽然一些制造商有能力进一步加工HA以提高其纯度，但并非所有人都拥有这些先进的资源。那些没有这些能力的制造商通常依赖其采购材料的固有高纯度来确保产品质量。HA原材料的加工程度和纯度水平在确定最终用户炎症反应或过敏反应风险方面起着关键作用。因此，临床医生和消费者必须验证用于填充剂中的HA的来源和质量，以最小化不良反应的潜在可能性。

为了制备HA溶液，必须首先将HA粉末溶解在水中，形成所谓的游离HA。在其非交联形式中，游离HA表现出粘性流体的物理化学特性，弹性较低。与天然HA类似，游离HA在注射后会迅速被透明质酸酶降解，几天内就会消失。为了增强其稳定性并将其转化为能够保持体积的耐用填充剂，HA分子需要交联。在HA填充剂的生产过程中，添加交联剂对于有效结合HA分子至关重要，从而形成一个有凝聚力且具有粘弹性的结构。

实现有效的交联需要在过程中仔细控制游离HA的温度，以及确保溶液以最佳速度和适当的时间进行搅拌。这个精确的搅拌过程至关重要，因为它促进了交联剂与HA分子的有效结合。在交联反应后，HA溶液被冷却以固化新形成的键。这个稀释和交联阶段对于定义HA填充剂的流变特性至关重要，使其成为整个生产过程中的一个关键步骤。正确管理这些参数对于确保最终HA填充剂产品的期望一致性、弹性和性能至关重要。

(图3)1,4-丁二醇二缩水甘油醚(BDDE)的结构式

交联是一种基本过程，它通过将天然半衰期较短的自由透明质酸（HA）转化为更耐用的三维结构，从而增强其稳定性。这一过程大致可以分为两种主要方法：物理交联和化学交联。物理交联涉及透明质酸链之间的相互连接，就像在绳子上打结一样。不同的制造商采用各种技术来扭曲或盘绕这些透明质酸链，防止它们轻易松散。这些专有方法通常每个制造商都独一无二，从而赋予其产品独特的特性。

相比之下，化学交联侧重于通过调整交联剂的用量来控制交联程度，与透明质酸链的构型或密度无关。常见的交联剂包括1,4 - 丁二醇二缩水甘油醚（BDDE）、二乙烯基砜（DVS）、双环氧基化合物和聚乙二醇（PEG），这些交联剂因其已确立的安全性概况和极小的毒性而被选用。目前，几乎所有透明质酸填充剂都使用BDDE作为主要的交联剂。

如前所述，用于注射用透明质酸填充剂的主要原料--透明质酸钠的分子量会因其经历的纯化过程而有所不同。这些过程导致分子量范围在50万到300万道尔顿之间。中分子量透明质酸通常在15万到20万道尔顿之间，而低分子量透明质酸一般在10万道尔顿或更低。高分子量透明质酸超过25万道尔顿，因其能够增强填充剂的凝聚性而受到青睐。然而，由于其对温度敏感，交联起来更具挑战性。尝试在填充剂中使用更高分子量的透明质酸时，在实现稳定交联方面遇到了困难，导致产品出现问题，甚至在某些情况下被撤出市场。因此，高分子量透明质酸通常保持在相对较窄的范围内。

低分子量透明质酸虽然在通过强交联产生更致密颗粒方面具有优势，但需要在高温下快速处理。这种加速过程往往会形成“悬挂型”交联，即交联不完全，从而可能导致填充剂性能的稳定性和均匀性存在潜在缺陷。中分子量透明质酸被认为是实现室温下长时间交联最稳定的，使其成为创造耐用键合的理想选择。因此，分子量在150万到250万道尔顿之间的透明质酸通常用于透明质酸填充剂生产。不同的制造商使用不同分子量的原料透明质酸。尽管曾经认为原料初始分子量差异对最终透明质酸凝胶的流变学性质影响不大，但现代制造实践和产品多样性表明并非如此。透明质酸粉末的分子量会影响制造过程，因此建议验证特定透明质酸填充剂产品中所用透明质酸的分子量。

双相填充剂和单相填充剂的不同物理性质源于它们交联过程的差异。双相填充剂通常是使用最少的交联剂（通常在1%到3%之间），并仔细控制温度、搅拌速度和反应时间来制造的。这些条件使得透明质酸链形成自然缠绕的长线，创造出一种类似纱线的纠缠结构，使透明质酸分子紧密粘合在一起。这种方法被称为物理交联，侧重于调整交联的形式而非分子数量。

单相填充剂是通过化学交联过程生产的，其中交联的程度直接由所使用的交联剂的量决定，这影响了参与的HA分子的数量。这种方法产生了一种通常更柔软、更易弯曲的凝胶团，在触摸时通常表现出轻微的粘性质地。相反，双相填充剂使用最少的BDDE作为交联剂，导致较少的HA分子被化学交联。为了弥补这一点，HA分子之间的物理交联必须加强。这种加强需要延长交联时间，以及仔细应用控制温度和缓慢、一致的搅拌以确保充分混合。在温和条件下长时间交联后，双相凝胶团由于紧密缠绕的HA链而达到坚实且有弹性的质地。相比之下，单相凝胶团的特点是分子之间广泛的化学键合，表现出更柔软的整体质地，反映了这种填充剂的独特质地属性。

一旦形成凝胶团，它就被分成更小的颗粒，以制造适合通过注射器注入人体的产品。通常，1mL的填充剂产品由数千到数万个颗粒组成，每个颗粒都保留了原始凝胶团的特性。这些颗粒共同决定了产品的整体特性。因此，与单相凝胶团相比，更坚实、更有弹性的双相凝胶团在被加工成颗粒后倾向于感觉颗粒状和粗糙。单相填充剂具有更平滑、更均匀的表面质地，颗粒对触摸的感知度较低（图4）。

(图4)双相和单相HA凝胶的外观比较

在双相填充剂的制造中，增加HA原材料的含量可以增强凝胶团的弹性。通过保持BDDE的量及其与游离HA的相互作用的一致条件，同时增加HA粉末的量，制造商可以实现更浓缩、更坚实的凝胶团。然而，过多的HA原材料会导致凝胶团过于坚硬，从而破坏填充剂所需的粘弹性特性。因此，制造商通常会平衡BDDE和HA的量，以生产一致且有效的凝胶团。

HA填充剂的粘弹性特性在决定其性能和临床应用方面起着关键作用。粘弹性是指材料在受力时表现出弹性和粘性行为的能力。在HA填充剂的背景下，这些特性受到交联程度、分子量和特定制造工艺等因素的影响。双相填充剂的交联程度最低，依赖于自然的分子缠结，通常表现出更大的弹性但内聚力较低。这使得它们适合于需要结构支持和体积保持的应用。相比之下，单相填充剂经过广泛的交联，导致更高的内聚力和更平滑、更易塑形的一致性，使其非常适合于需要与周围组织无缝整合的区域。

了解HA填充剂的流变学特性，如弹性模量（G′）、粘性模量（G′′）和复合模量（G*）对于优化其在临床环境中的使用至关重要。这些特性决定了填充剂在不同类型的压力下如何表现，影响注射的难易程度、组织整合以及美容效果的持久性等因素。例如，具有较高G′值的填充剂更耐变形，在压力下能更好地保持其形状，使其适合用于脸颊等部位的体积填充。另一方面，G′值较低的填充剂更适合用于细纹和皱纹，因为在这种情况下，更柔软、更流动的质地是理想的。粘弹特性和安全性之间的平衡至关重要，因为它确保填充剂能够在最小化并发症风险的同时实现期望的美容效果。

将凝胶团分成颗粒引入了颗粒大小的变化，这反过来又赋予了每种填充剂产品独特的特性。为了保持一致性，在将凝胶团分成用于填充剂的颗粒之前，保持HA和BDDE的浓度恒定。这些颗粒的大小对最终产品的临床结果有着显著的影响。在保持相同体积的情况下，较大的颗粒倾向于创造出更明显的形状。重要的是要理解，不管其大小如何每个颗粒的硬度保持一致，因为所有颗粒都来自同一凝胶团。

最终产品特性的差异来自于这些颗粒的聚集方式。以将水冻结成大块然后将其打碎成小块为例。较大的块可以形成更稳固的结构，并且比小块融化得更慢，小块则不会形成显著的形状，并且融化得快。同样，在填充剂中，较大的颗粒由于它们之间的空间更大，有助于形成更丰满的整体形状。相比之下，较小的颗粒聚集得更紧密，导致整体体积减小。在相同的条件下，它们可能包含不同大小的颗粒。然而，这些填充剂的弹性特性在不同产品中相对均匀。观察到的弹性微小差异主要是由于颗粒组装造成的空间变化，这也影响了最终产品的感知体积和临床外观。

单相HA填充剂的生产涉及在保持HA量恒定的同时调整交联剂的量。交联剂量的变化导致形成具有不同粘性一致性的凝胶团。这个过程允许制造出具有各种质地和一致性、针对特定临床需求和应用的填充剂。例如，将更高浓度的交联剂加入混合物中，会产生更粘稠、更有凝聚力的凝胶团，而使用较低浓度则会产生更柔软、粘性较小的凝胶团。因此，当单相凝胶团被分成颗粒用于产品配方时，它表现出更平滑、更有可塑性的质地，缺乏通常与双相填充剂相关的颗粒质感，更像是更粘稠的流体。

由单相凝胶团形成的颗粒不像双相填充剂衍生的颗粒那样保持坚硬或均匀的形状。单相填充剂中的颗粒大小对产品的整体硬度影响较小。通常单相填充剂是通过将凝胶团研磨成不同大小的颗粒制成的，这降低了颗粒大小在决定填充剂特性方面的重要性。然而，制造技术的进步使得能够生产出具有控制颗粒大小的单相填充剂，这比那些具有不规则颗粒大小的填充剂具有明显的优势。

在考虑HA填充剂的弹性和粘性特性时，将这些特性仅仅归因于颗粒大小和使用的交联剂量是不准确的。在双相和单相填充剂生产中采用的不同交联方法表明，这种一般化的观点可能是误导性的。用户必须了解他们所使用的填充剂背后的特定制造过程，因为这些过程显著影响了各种填充剂之间的一致性和性能差异。

在将凝胶团分成颗粒之前，它会经历额外的纯化过程，如透析或洗涤。根据制造商的不同，在颗粒划分之前，凝胶团可能会被预先切割成更小的部分，有些公司会同时进行切割和颗粒划分。

在填充剂产品的生产过程中，制造商采用透析或洗涤技术来去除残留的有毒物质，如内毒素和外来物质，并中和交联过程后的化合物。在交联过程中保持溶液pH值高于10至关重要，因为它促进了1,4-BDDE和游离HA之间的反应。用于维持这种碱性pH值的NaOH必须在制造过程中仔细去除。这一步骤不仅对于将溶液的pH值调整到适当的水平至关重要，而且对于控制渗透压和确保彻底消除任何残留的交联剂，如BDDE（图5）也是至关重要的。

(图5)透明质酸凝胶通过切割过程分割。

HA填充剂生产中的透析过程通常包括两个关键阶段：第一阶段使用氯化钠溶液，第二阶段使用磷酸盐缓冲溶液。这些步骤对于确保最终产品的安全性和质量至关重要。为了获得FDA的批准，HA填充剂必须满足对内毒素和1,4-BDDE残留水平的严格监管阈值。然而，遵守这些最低标准本身并不能保证完全安全。因此，大多数制造商努力将内毒素和残留BDDE的水平降低到远低于监管限制的水平。彻底的透析或洗涤对于有效消除毒素和外来物质至关重要。尽管这个过程劳动密集且耗时，通常需要十天或更长时间，但它是生产高质量HA填充剂的关键步骤。在选择HA填充剂产品时，必须验证它们是否经过了足够的透析或洗涤，以去除可能有害的残留物，从而确保其临床使用的安全性。

在透析或洗涤过程之后，凝胶团必须被细分以形成更小的颗粒，从而制造出最终的填充剂产品。颗粒生产的方法取决于凝胶团是双相还是单相。对于具有坚实且有弹性质地的双相凝胶团，颗粒通常是通过筛分过程形成的。这涉及到将凝胶团通过特定尺寸的筛网或网眼，以控制所产生颗粒的尺寸。较大的颗粒通常更适合用于轮廓塑造应用，因为它们在维持和增强结构形态方面更为有效（图6）。

(图6)透明质酸填充料生产的透析和洗涤阶段。

双相填充剂通常由坚实、颗粒状的粒子组成。为了便于通过注射器注射，这些凝胶粒子有时会与一种类似润滑剂的、未交联的游离HA混合。有些产品完全由小而紧凑的颗粒组成，不含任何游离HA。在显微镜下观察时，包含游离HA的双相填充剂呈现出固体颗粒悬浮在水样HA溶液中的样子，给人一种两种不同物质结合的印象。这种视觉上的区别最初导致了“双相”这一术语的出现，它被用来描述混合物质的显微外观，尽管它已经广泛地被采用在通用术语中。

需要注意的是，无论是颗粒状还是粘液状，所有的HA在化学上都是相同的，这使得“双相”这一术语在科学上是不准确的。对于那些仅由不含游离HA的颗粒组成的产品，“双相”一词被用来描述颗粒所赋予的质地，但将其用来暗示两种不同物质的混合是不正确的。此外，现代的单相填充剂有时也会加入游离HA以增强注射的顺滑度，这与双相填充剂类似。因此，如果严格根据组成来定义HA填充剂，无论是双相还是单相填充剂--不管是否存在游离HA溶液--从技术上讲都应该被视为单相，因为它们完全由HA分子组成。

因此，“双相”和“单相”这两个术语现在更准确地用来描述制造过程中形成的颗粒的形状，而不是它们所含物质的类型。双相HA填充剂颗粒倾向于具有棱角分明、多面的形状。相比之下，单相HA填充剂颗粒呈现出均匀、圆形、单一表面的外观，从而导致了“单相”这一术语的使用。为了更准确地观察填充剂颗粒的形状，可以将填充剂产品稀释在水中，搅拌以分离颗粒，然后检查单个颗粒的形状。这个过程清楚地揭示了双相和单相填充剂颗粒之间的物理结构差异（图7）。

(图7)双相透明质酸填料生产中的筛分工艺。

单相填充剂通常是通过将凝胶团研磨成小而圆润的颗粒制成的，这些颗粒具有平滑的质地，类似于果泥的质地（图8）。当对HA填充剂进行染色并在显微镜下观察时，双相填充剂通常显示出具有锯齿状、粗糙表面的颗粒，类似于谷物。相比之下，单相填充剂呈现出一个单一的、有凝聚力的、粘稠的团块，没有明显的颗粒，但在触觉检查时，它们保持平滑和均匀的表面。

(图8)双相和单相HA填充剂的颗粒形状比较

历史上，单相填充剂通常是通过将凝胶团研磨成一种均匀的、类似浓果汁的粘稠质地来生产的，通常不包含游离HA。为了增强粘度，一些单相填充剂被配制成含有更高浓度的HA和增加的交联，这导致了更坚硬的质地，缺乏双相填充剂的颗粒质感。近年来，单相填充剂经历了更广泛的交联以改善它们的粘弹性特性。为了抵消因增加交联而可能对注射体验产生的不利影响，这些填充剂常常通过混合游离HA来改良，类似于双相填充剂中使用的方法，从而在现代单相填充剂中实现了更先进的流变学特性。

在过去，通过研磨生产的单相填充剂中颗粒大小的显著变化很常见，这使得颗粒大小的重要性降低。然而，现代的制造实践已经发展，通过在研磨过程中施加一致的压力来实现更均匀的颗粒大小。此外，一些单相填充剂现在采用了与双相填充剂相似的筛选技术，以精确控制颗粒大小（图9和图10）。

(图9)单相和双向HA填充剂的显微比较

(图10)单相透明质酸填充物Restylane OBT的筛分工艺

凝胶团研磨不足可能导致颗粒大小的显著变化，由于存在过大的颗粒，从而导致注射体验不均匀。相反，过度研磨可能会对材料造成热损伤，改变填充剂的流变学特性。因此，仔细控制研磨过程至关重要，以防止这些问题并保持填充剂的期望特性。

如前所述，通过切割技术生产的填充剂产品中颗粒的大小，在这些颗粒聚集时显著影响整体的体积效果。颗粒大小还影响注射时所需的挤出力，这根据每个颗粒的大小而有所不同。在不需要显著弹性的区域，颗粒大小还可能影响体积增加的柔软度以及由于结构性粘度导致的填充剂颗粒之间的内聚程度。

许多公司通常会调整他们的研磨机以产生更大的颗粒，这些颗粒更适合于增强体积。然而，这些较大的颗粒通常需要添加游离HA作为润滑剂，以促进在注射过程中更顺畅地通过针头或套管尖端。因此，许多为高体积化设计的现代单相填充剂，这些填充剂涉及广泛的交联以增加填充剂的一致性，通常会与游离HA混合，以减轻使用过程中的僵硬和不适。游离HA的添加不仅具有实际用途，还影响产品的流变学特性。具体来说，它影响填充剂的柔韧性和其在变形后恢复原始形状的能力，这对于维持应用后的期望美学效果至关重要。

最近，已经引入了具有均匀控制颗粒大小的单相填充剂产品，允许在无需混合游离HA的情况下调整材料特性。即使是传统上需要游离HA以便于通过针头或套管注射的高度交联填充剂，现在也可以在颗粒大小均匀的情况下，仅使用一致的力量来施用填充剂颗粒。

具有均匀颗粒大小的单相填充剂在注入体内时减少了颗粒之间的不规则空间，有助于实现更一致和可预测的形状。这种均匀性最小化了混合颗粒大小可能出现的不规则性。此外，随着填充剂随时间的降解，不规则颗粒大小的填充剂的分解过程可能导致外观的不均匀变化，难以预测整体大小和形状将如何演变。相比之下，具有均匀颗粒大小的填充剂提供更可预测的降解模式，保持更平滑的外观，并允许更准确地预测填充剂的体积和形状随时间的变化。

凝胶被转移到注射器中，并随后包装为成品。这一填充过程需要严格的控制，以确保防止污染（图11）。

图11.透明质酸填料的填充过程

在将透明质酸（HA）凝胶装入注射器后，最终的HA填充剂产品会经历一个关键的灭菌过程。在装填后对填充剂进行灭菌是必不可少的，因为在装填前对HA凝胶进行灭菌可能会在灭菌过程中引入微妙的环境变化。这些变化有可能影响HA分子之间的交联，从而改变凝胶的粘弹性特性，最终影响成品的材料特性（图12）。

(图12)透明质酸填料的杀菌工艺。

全文参考文献：

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2. Wongprasert, P.; Dreiss, C.A.; Murray, G. Evaluating hyaluronic acid dermal fillers: A critique of current characterization methods. Dermatol. Ther. 2022, 35, e15453.

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