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主要介绍胶原蛋白的结构、功能及其在食品、化妆品、医疗器械等领域中应用研究。
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2022-05-03 23:08
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常用于鱼胶原制备的原料主要包括鱼皮、鱼鳞、鱼骨、鱼肉、鱼鳍、鱼鳔等原料。鱼皮约占鱼总重量的6%,是水产加工的主要废弃物之一。鱼皮中胶原含量可高达80%以上,远高于其他部位,是制备I型鱼胶原主要原料,其中所含的胶原溶解性较高,前处理和胶原提取工艺相对简单。鱼骨中富含I型胶原,约占全部胶原的30%左右,与钙、磷、羟基磷灰石等无机成分共同形成鱼骨结构。鱼鳞约占水产品加工废弃物的5%,I型胶原是鱼鳞主要结构组分之一,约占鱼鳞总重量的70%。鱼鳍在水产品加工废弃物中含量不高,原料获取的便捷性低于鱼皮、鱼鳞和鱼骨,研究数据也较少。鱼肉中的I型胶原变性温度通常高于鱼皮胶原,但由于鱼肉通常作为丰富的蛋白类食品,一般不作为优先考虑的鱼胶原原料来源,特殊情况除外。鱼鳔富含I型胶原,还是天然的组织黏合剂,黏度超过普通的动物胶,可用于组织黏合,药物控释及组织工程支架的表面改性等,鱼鳔结构非常致密,胶原分离较为困难,通常不作为常规的鱼胶原主要原料。此外,鲛鱼、鱿鱼、鲨鱼、鳐鱼等海洋软骨动物的软骨富含II型胶原,但II型胶原与钙盐、多糖类细胞基质多重交联螯合,提取难度高,目前尚未有成熟的高效的II型鱼胶原制备工艺,仅有少量实验室进行相关研究。
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2022-05-29 12:47
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胶原蛋白肽透皮吸收评价
一、透皮吸收概论
皮肤由表皮、真皮、皮下组织、皮脂腺和汗腺租车个。皮肤限制物质进出的屏障作用主要来源于角质层的紧密结构,小分子物质、兼具脂溶性和水溶性的物质更容易于渗透,一些特定物质可自由穿过角质层。
一般情况下,特定药品中的药物成分可通过透皮吸收到达血液,进入体循环,而化妆品的透皮吸收大多只能停留在表皮层。在使用过程中化妆品的功效成分作用于皮肤表面或者达到不同皮肤层,在该部位积聚并发挥功效型作用的过程即为透皮吸收,与药物“透皮吸收”不同,化妆品功效型成分是以积聚并作用于皮肤层为最终目的,不需要进入体循环。
透皮吸收主要由角质层、毛囊、汗管及皮脂腺4条途径,其中毛囊、汗管和皮脂腺常被称为旁路途径,因为皮肤附属器与整个皮肤表面积的比不足1%,难以通过角质层的大分子物质和离子型物质可以经这3个途径进入皮肤。角质层透皮途径分为2种:细胞间途径与跨细胞途径。
细胞间途径:化学物质通过角质细胞间连续分布的细胞间质透入皮下。虽然细胞间隙面积只有角质层面积的0.01%-1%,但因其输送的结构,容积可达角质层面积的30%左右,该途径的主要阻力来源于细胞间隙的脂质,阻力小于跨细胞途径,所以在经皮渗透中起主要作用,通常脂溶性、非极性物质易痛殴此途径扩散。
跨细胞途径:化学物质直接穿过角质细胞和细胞间隙。角质细胞是已经死亡的扁平无核洗吧,它的细胞膜是致密的交联网状蛋白架构,胞內含大量整齐排列的微丝角蛋白和丝蛋白,这两者都不利于化学物质扩散,但因其占有较大的扩散面积,该途径仍有重要作用。一般认为,水溶性和极性物质容易从角质细胞经皮渗透。
透皮吸收理论主要有扩散理论、渗透压理论、水合理论、相似相溶理论和结构变化理论。不同透皮吸收机制从不同的角度解释皮肤屏障打开的过程。
二、胶原蛋白肽常用透皮评价方法
1.散池法:目前应用最为广泛的体外评价方法,其步骤如下:将离体皮肤或人工皮肤模型固定在扩散池上,将实验样品溶解作为供给液添加到供给池内,使皮肤角质层与供给液充分接触,皮肤底面与接受池中的接收液充分接触,定时收取接收液进行分析,最后通过计算透皮率来评价试验样品的透皮吸收性。扩散池可分为动态和静态两类:静态扩散池的代表是Franz扩散池和Valia-Chien(V-C)扩散池,此类扩散池组成结构简单,出现故障的概率低;动态扩散池是在静态扩散池的基础结构上增加了由进口管、出口管和接收池组成的动态流动系统,更能模拟真实的生理条件。应用在透皮吸收实验中的离体皮肤来源包括动物、人体及三维重组皮肤模型,由于法律法规和人伦道德的约束,人类离体皮肤较难获得,而三维重组皮肤模型成本高且不含毛囊、汗腺等结构,所以常用动物皮肤进行实验。一般大鼠、小鼠离体皮肤
2.选自腹部或背部,猪离体皮肤常选自耳部或腹部。用扩散池法评价胶原蛋白肽的透皮吸收时,常用胶原蛋白肽对离体皮肤的累积渗透量或透皮速率作为评价透皮性能的指标。
3.胶带剥离技术光谱法:角质层作为皮肤的屏障,将待测物质涂抹于皮肤一段时间后,使用胶带粘贴获得皮肤角质层,再分析胶带中特定物质的含量。该方法可以实现同一时间内研究同一志愿者多个取样点的透皮吸收情况,但不适用于测定具有快速挥发性和快速渗透性的样品。
4.光谱法:可对透皮吸收进入角质层中的化合物进行快速、无创的直接测定。随着光谱方法和成像技术的不断完善,共聚焦拉曼光谱法、傅里叶变换红外光谱法和荧光寿命显微成像法等实时的检测方法在透皮吸收中的应用越来越广泛,但并不是每种物质都有适合的光谱检测波段和特征峰,所以光谱法还存在着问题。共聚焦拉曼显微镜可以追踪进入皮肤的特殊物质,针对性地检测目标物透皮吸收情况,但要求这个物质的拉曼光谱具备一定特殊的峰值。荧光寿命显微成像法是将已标记过的胶原肽涂敷在动物皮肤上,一段时间后取下相应的皮肤,冷冻切片,置于荧光显微镜下观测胶原肽在皮肤内的扩散路径。另外,生物电子显微镜可直接观察样品涂抹前后的皮肤模型超微结构,并对比分析样品对皮肤超微结构的影响,以此评价透皮传输效果。
5.功效检测法:通过化妆品的使用功效来评价其透皮传输效果,这是一种近似“反推法”。
目前,已有许多对不同来源胶原蛋白肽透皮吸收的研究,但实际应用的研究方法仍主要借鉴药物经皮渗透的研究方法。为研究胶原蛋白肽透皮吸收具体情况,可以尝试将不同的检测方法和分析手段联用,从而对胶原肽在皮肤中的存留时间、降解后的去向及代谢途径进一步探究
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