发用化妆品中透明质酸相关专利技术综述

邱婷 王金萍

摘要：透明质酸是一种高分子链的直链多糖。透明质酸是皮肤和其他组织中广泛存在的天然生物因子，其优异保湿、营养皮肤等特殊性能受到了国际化妆品界的广泛关注。透明质酸在发用化妆品中主要用于保湿护发、成膜调理、抗菌消炎、防脫生发等。本文通过对全球专利申请进行了统计和分析，包括申请量趋势、地域分布、主要申请人、专利技术等，综述了透明质酸在发用化妆品中的应用，并对专利技术发展路线进行了梳理，为相关科研机构及企业充分利用透明质酸开展新技术、研发新产品提供一定的参考。

关键词：透明质酸;发用化妆品;专利

中图分类号：TQ658.4文献标识码：A 文章编号：1003-5168（2020）09-0132-05

1 概述

透明质酸（Hyaluronic acid，HA）又称糖醛酸、玻尿酸、琉璃糖碳基酸，是一种高分子链的直链多糖。1934年美国哥伦比亚大学眼科教授Mayer等首先从牛眼玻璃体中分离出该物质，之后Kendell等在1937年从发酵液中提取得到透明质酸。透明质酸是皮肤和其他组织中广泛存在的天然生物因子，被国际上称为理想的保湿因子，存在于结缔组织如关节、玻璃体、滑液、脐带、软骨、皮肤、鸡冠之中，以满足一些重要功能如韧性、支持结构以及细胞的代谢调节[1]。皮肤中的透明质酸占据了身体总透明质酸的50%，真皮中的透明质酸含量显著高于表皮层，透明质酸与皮肤的关系非常紧密，在化妆品中的运用也越来越广泛。

20世纪80年代以来，透明质酸以其优异保湿、营养皮肤等特殊性能受到了国际化妆品界的广泛关注。中国在当时也开始了透明质酸的研制及其在医学和化妆品方面的应用研究。经过几十年的研究，人们对透明质酸的结构、理化性质和生理功能已有了明确的认识。近年来，随着科技的发展，国内一些知名化妆品公司也陆续开发出以透明质酸为特色的化妆品系列，充分显示出透明质酸作为一种新兴功能性化妆品原料的强劲发展势头。

随着透明质酸在化妆品中的广泛应用，它引起了更多的关注[2]。透明质酸在皮肤用化妆品中的技术已广泛报道，而将透明质酸用在发用化妆品是近年来研究的热点。由于透明质酸是一种直链高分子的多糖，在化妆品领域，它是优良的保湿剂及营养成分的渗透剂，同时能修复受损细胞，使其得以恢复，在发用化妆品中具有保湿护发、成膜调理、抗菌消炎、防脱生发的作用，因而是很好的发用化妆品的添加剂。本文拟对透明质酸在发用化妆品中应用的专利申请进行梳理和总结，以便于对该领域技术发展进行全面了解。

2 专利申请分析

2.1 数据采集和取样

本文以外文专利文摘数据库DWPI和中文专利文摘数据库CNABS为信息来源，获得后续统计分析的专利文献样本。DWPI为专利分析时采用的主要数据库，其涵盖了1948年至今9国2组织在内的47个国家的专利申请文献，覆盖文献量广泛，且对摘要和关键词进行了重新编写，并将同族数据作为一条记录显示，利于采用关键词进行检索，并能反映某一技术领域的专利申请水平。CNABS数据库收录了1985年至今所有在中国的专利申请，数据全面、数据量大且更新及时，有利于对专利技术进行系统而全面地分析。

本文从整个化妆品领域入手，研究透明质酸在发用化妆品领域的应用，因此限定检索文献所属的分类号为A61Q5、A61K8。检索主要选择中文关键词为透明质酸、糖醛酸、玻尿酸等;英文关键词为HA、Hyaluronic acid等，检索日期截止至2019年10月，检索到文献近700篇。

2.2 全球专利申请的整体情况

2.2.1 申请量的年代分析。图1显示了全球范围内对发用化妆品中透明质酸的研究中专利申请量随年份的变化趋势。从图中数据可以看出，在2000年之前，该项技术的研究较少，每年的专利申请均在20件以下，说明此时该项技术的研究处于初期萌芽阶段;2000—2014年，该项技术的专利申请量呈平稳上升态势，说明在此期间该项技术平稳发展，本领域研究人员逐渐认识到透明质酸在发用化妆品中的应用，因此有意识地展开了对发用化妆品中透明质酸的研究;2015年起，该项研究的专利申请量有所上升，说明在实际生产应用过程中，透明质酸在发用化妆品中的多重功效已足够引起本领域技术人员的重视，激发了本领域技术人员对该项技术的研究兴趣，促进了该技术的快速发展，因此申请量持续保持较高的稳定水平;2019年的申请量虽然有所下滑，但这主要是由于专利数据延迟公开的原因所导致。

2.2.2 全球地域排名。对检索到的化妆品中透明质酸相关专利申请按照申请国家的国别分别统计申请量，从图2可以看出，日本、中国、欧洲、美国的专利申请量位列全球前4位，而这4个地区专利申请量之和占全球总申请量的89%，这说明全球研究发用化妆品中透明质酸的专利申请区域集中度很高，主要集中在这四个地区。这与各国各地区对该项目的重视程度密切相关，也与各国各地区在发用化妆品领域的研发实力呈正相关。

2.2.3 相关专利申请的申请人分布。图3显示了全球范围内对发用化妆品中透明质酸的研究中相关专利申请的申请人分布情况，该图宏观地反映了全球前十名主要申请人的申请数量状况。从图3可以看出，专利申请量排名前10中均为国外企业，其中排名第1的为日化界巨头欧莱雅公司，这与化妆品领域的市场驱动特点密切相关。企业是与市场紧密联系的群体，为寻求更多的经济利益，相比个人和科研院所更加有动力进行改进和创新。其他前10名企业中，日本公司占到6家。可见，日本企业对透明质酸在发用化妆品应用的重视程度。在全球申请量排名前10的申请人中，作为国内透明质酸龙头企业的华熙福瑞达公司属于原料公司，该公司在终产品中的开发应用较少，导致其申请量较少，未列入前10排名中。同时，从该图可以看出，中国近年相关专利申请量虽然增长迅速，但也相对分散，龙头企业较少，资源相对比较分散，核心竞争力还不够，中国的相关企业、科研单位还需要继续加强研发力度，以获得核心竞争技术。

3 申请技术主题分析

本节将重点分析透明质酸在发用化妆品应用中的主要技术主题，经检索和初步阅读后，对检索到的专利申请进行适当的分类，根据透明质酸在发用化妆品中的功能，专利申请技术主题主要分为以下4个方面：保湿护发、成膜调理、防脱生发和抗菌消炎。由图4可以看出，由于透明质酸优异的保湿性能，其在发用化妆品中仍发挥保湿的主导作用，而随着化妆品的迭代更新，消费市场中针对特种功效化妆品的用户需求量不断提升，透明质酸的成膜调理性、防脱生发、抗菌消炎等日益成为研究重点。

根据专利文献被引用次数和同族专利的数量，将透明质酸在发用化妆品中应用的技术主题进行归纳分类，总结为以下四大类应用，并筛选出以下重点专利：

3.1 保湿护发功能

透明质酸作为一种理想的天然保湿因子，保湿是最主要功能，其理论保水值高达500mL/g以上，在结缔组织中的实际保水值约为80mL/g。透明质酸在细胞外基质中有很强的保水作用，与其他物质包括硫酸化黏多糖、胶原蛋白和弹性蛋白等纤维状蛋白质，共同组成含有大量水分的胞外胶状基质，成为细胞代谢的物质交换介质。透明质酸具有粘多糖共有的吸湿性，能结合大量的水，有滋润头发、保持头发水分的功效，常在护发产品中作为天然保湿因子应用。

滨州安华生物工程有限公司的专利申请CN104069019A公开了一种含有透明质酸的洗发品，包括按重量比的以下成分：柠檬酸三钠0.2%～0.8%，月桂酸10%～20%，透明质酸0.5%～5%，羟苯甲酸甲酯0.05%～0.2%，双丙甘醇1%～10%，水解麦蛋白1%～2%，山梨酸钾0.1%～0.5%，乙二胺四乙酸二钠0.1%～0.5%，香精0.1%～0.3%，余量为去离子水。透明质酸收率高、透光率好，蛋白质含量低，葡萄糖醛酸含量高，易溶解，保湿效果好，制备的含有透明质酸的洗发品对稳定性好，去污效果好，无毒副作用，对皮肤温和无刺激，洗发的同时有很好的保湿护发效果，保护头发不受损伤。

富士施乐株式会社的专利授权公告号为JP3596534B2公开了一种可用于染发剂或发乳等头发的化妆料，含有0.1～25重量百分比水性保湿成分、2～80重量百分比油剂成分和0.1～30重量百分比的平均体积粒径为2.0μm～20.0μm并且表面具有亲水基团的球状树脂粒子;其中选用透明质酸作为水性保湿成分，其可避免皮肤或发质干燥的现象产生，该发明方法为相关美容护发产品开发生产提供了一种新思路。

3.2 成膜调理功能

由于透明质酸的成膜性，在头发表面形成一层保护膜，起到润滑、护发、消除静电等作用，使头发易于梳理、防止分叉、顺滑自然。

华熙福瑞达的专利授权公告号为CN105853254B公开了一种含透明质酸的组合物的制备方法及所得产品和应用，通过将至少一种阳离子聚合物和至少一种分子量的透明质酸或其盐混合、进行络合反应，至体系动力黏度为100mPa·s～400 000mPa·s时停止反应，反应所得的混合物即为含透明质酸的组合物。该发明操作简单，反应条件温和，络合产物直接可以作为产品使用，无须经过醇沉、分离、纯化、洗涤等处理操作，更为简便、快捷。该发明产品对活体组织具有较高的亲和性，更容易吸附到头皮或头发上，发挥其养护、调理的功效，使毛发滋润、光滑，可用于具有养护或洗发、护发作用的日化用品中，具有很好的应用前景。

华熙福瑞达的专利申请CN110200819A公开了一种含透明质酸的喷雾发胶，其由组分A和抛射剂组成，以组分A为100%计，组分A由以下重量百分含量的成分组成：透明质酸弹性体1%～7%、高亲和性透明质酸0.1%～1%、乙醇10%～40%、香精0.01%～0.05%、水余量。该喷雾发胶以高亲和性透明质酸作为调理剂，该高亲和性透明质酸所包含的低分子量的透明质酸能通过头皮渗透与吸收，消除自由基，直接促进头皮细胞的修复及调理，对头皮及毛发亲和性高、安全性好的透明质酸类产品为成膜和滋养成分，具有定型效果好、滋养护发、调理等优点。

华熙福瑞达的专利授权公告号为CN106176286B公开了一种以透明质酸及其衍生物为成膜材料的透明质酸护理膜，该护理膜可用于毛发或头皮护理，以透明质酸及其衍生物为速溶膜中的主要成分，显著改善膜的机械性能，增强柔韧性，兼具成膜剂、增稠剂、皮肤营养保湿剂等功能，且透明质酸对于加入的其它活性成分具有促进吸收作用。

QP Corp的专利申请JP2008-285421A提供了一种有效地渗透到头发内部的头发改性渗透剂，并提供一种包含该头发改性渗透剂的用于头发的化妆品。通过含有具有5 000～20 000平均分子量的透明质酸并且含有具有分子量分布为5wt%～40wt%的分子量≥5 000的组分的透明质酸，所述毛发改性渗透剂用于头发的化妆品，可有效地渗透到头发的内部起到调理毛发的作用。

3.3 抗菌消炎功能

低相对分子质量透明质酸在啮齿类动物中有抑制病菌生长、病理反应的抗菌消炎功能;而高相对分子质量透明质酸的吸水保湿功能使其水溶液在皮肤表面形成天然的水化膜屏障，能有效地阻止细菌浸入，间接产生抗菌消炎作用。此外，透明质酸在皮肤基质中与蛋白质结合，以蛋白质复合物形式存在于细胞间隙，形成凝胶，将细胞粘合在一起，发挥正常细胞代谢及组织持水的作用，使皮肤细胞免受病原菌侵害，防止感染[4]。将透明质酸用于发用化妆品中，能够提高对头发与头皮的亲和性，吸附性好，其与头发与头皮相互作用。一方面可降低发胶中刺激性成分以及外部环境对头皮的刺激，改善头皮干涩引起的瘙痒、头屑状况，恢复头皮的健康状态，可发挥抗菌消炎，去屑的作用。

日本资生堂株式会社的专利申请JP特开平11-180832A公开了通过包含乙酰化的透明质酸和消炎剂，可获得具有优异的头皮屑防止头皮屑效果和安全性优异的组合物;使用的乙酰化透明质酸是其中透明质酸的羟基被部分乙酰化的聚合物化合物，并且羟基的乙酰化率不受特别限制。该组合物包含（A）0.001-10wt%（基于组合物的总和，以下以相同的方式），优选0.01-5wt%的乙酰化透明質酸，（B）0.001-5wt%，优选0.01-3wt%的消炎剂和（C）任选的油组分、表面活性剂、保湿剂、增稠剂、香料、着色剂、溶剂等。

日本乐敦制药株式会社的专利申请JP特开2002-226386A公开了一种皮肤组合物，其包含具有抗菌活性的植物成分和透明质酸或其盐作为必须成分，并进一步公开了一种用于增强植物成分的抗菌活性的方法，其包括将透明质酸或其盐与抗菌活性的植物成分一起使用。由于透明质酸或其盐优异的保水性能，可以制备具有抗菌性和皮肤保护作用的外用剂。實施例3具体公开一种洗发水，含有椰油酰基甲基牛磺酸钠20.0%，聚氧乙烯醚硫酸钠5.0%，棕榈油水解的胶原蛋白钾溶液2.0%，十六烷基三甲基氯化铵0.5%，透明质酸钠0.01%，薄荷提取物3.0%，水余量。试验证明，含透明质酸和具有抗菌活性的抗菌成分的组合，抗菌作用增强，使用后同时具有湿润感。

3.4 防脱生发功能

林晓丽的专利申请CN103720602A提供了一种透明质酸生发剂，按质量比包括以下组分：透明质酸钠、维生素E、山梨醇、三甲基氯化铵、乙醇、薄荷油、本多生酸钙、水。该发明是由透明质酸钠盐与其他助剂配制而成，具有激活毛发组织细胞生化代谢功能，有养发、护发及防止脱发的功效。

日本生化学工业株式会社的专利授权公开号为JP4881246B2公开了一种用于促进毛发形成的毛发生长增强剂，包含作为有效成分的一种或多种选自重均分子量为200 000～400 000的透明质酸，具有重均分子量为32 000～38 000的硫酸皮肤素的物质，硫酸角质素硫酸盐包含1～10个结构单元，其中半乳糖残基通过b-糖苷键合到N-乙酰氨基葡糖残基（假设半乳糖残基或N-乙酰氨基葡糖残基的第6位（在-位被部分或全部硫酸化），并进一步含有透明质酸酶作为有效成分。

钟纺株式会社的专利申请JP3045590A提供了一种可加速头皮周围血液流动，激活头发母细胞并显示出优异的生发效果并防止脱毛的滋补品。头发滋补剂包含至少一种选自低分子量的酸性粘多糖或它们的盐以及啤酒花叶的精华，单多糖是优选的平均分子量为1 000～100 000的透明质酸，硫酸软骨素硫酸和皮肤素的平均分子量为1 000～10 000，肝素和哈拉兰硫酸的平均分子量为1 000～7 000。

4 小结

本文针对透明质酸在发用化妆品中应用的专利申请进行了统计分析，相关应用主要包括保湿护发、成膜调理性、防脱生发及抗菌消炎等方面。有关透明质酸保湿相关的应用国内外均已发展地较为成熟，防脱生发、抗菌消炎等相关应用也逐渐被重视，将透明质酸用于制备发用化妆品符合天然、安全的要求，随着科技的不断进步，有关透明质酸新机理和新用途的开发和应用以及其衍生物的应用，还需要科研人员的进一步研究探索。并且随着对透明质酸理化性质、生理功能及其多种衍生物的研究和开发，必然会使透明质酸成为未来国内外极具发展潜力的精细化学品，能够更好地提升人们的生活品质。

参考文献：

[1] 朱文驿等.透明质酸在化妆品中的应用[J].中国化妆品，2016（Z2）：72-74.

[2] 刘辉等.化妆品中的“圣品”——透明质酸[J].化学教学，2012（11）：72-75.

[3] 董鹏程等.透明质酸（HA）在化妆品方面的作用功效以及应用[J].工业技术，2014（30）：75-76.

[4] 张延坤，金京顺.一种功能性化妆品原料——透明质酸[J].日用化学工业，2004，34（2）：114-118.