Isolato per la prima volta da Meyer e Palmer dal corpo vitreo degli occhi bovini nel 1934, l’acido ialuronico (HA) è un polimero lineare ad alto peso molecolare ubiquitariamente distribuito negli esseri umani e negli animali.

L’acido D-glucuronico e la struttura disaccaridica ripetuta N-acetil-D-glucosamina, insieme a strutture secondarie e terziarie variabili, gli conferiscono caratteristiche reologiche uniche e diverse attività biologiche, quali il mantenimento dell’omeostasi tissutale e la mediazione delle funzioni cellulari.

Grazie alle eccellenti biocompatibilità, biodegradabilità, viscoelasticità e alle proprietà idratanti, l’acido ialuronico naturale e i suoi derivati chimicamente modificati sono ampiamente impiegati in ambito cosmetico.

Poiché le proprietà fisico-chimiche e le prestazioni dipendono dalla struttura molecolare, caratterizzare completamente le strutture molecolari di un dato gel prima dell’applicazione è fondamentale.

Quanto conta la struttura molecolare: la review

Il presente lavoro, pubblicato sull’International Journal of Biological Macromolecules, fornisce una panoramica incentrata sui metodi utilizzati per determinare la struttura dell’acido ialuronico e sulle strategie per costruirne i derivati.

Oltre agli approcci analitici per definirne le caratteristiche fisico-chimiche (peso molecolare, reologia e capacità di rigonfiamento), vengono presi in esame i metodi quantitativi che consentono di indagare la purezza dei materiali che lo contengono.

Ne vengono, inoltre, brevemente descritte le funzioni biologiche e le potenziali applicazioni e discusse le prospettive nello sviluppo metodologico.

Definire gli scenari applicativi

La risonanza magnetica nucleare (NMR) e la cromatografia liquida-spettrometria di massa (LC-MS) rimangono gli strumenti più potenti per valutare i derivati dell’acido ialuronico: contribuiscono all’identificazione di parametri chiave come il grado e i siti di modifica e il rapporto di reticolazione.

Metodi strumentali come la viscosimetria, la elettroforesi, la diffusione della luce laser multi-angolo (MALLS), il reometro e l’analizzatore di dimensioni delle particelle basato su laser vengono sfruttati in combinazione per fornire un’immagine multidimensionale del prodotto. Le proprietà fisico-chimiche ne determinano gli scenari applicativi.

Yiyang W, Siran Z, Jiandong W, et al; Methods for determining the structure and physicochemical properties of hyaluronic acid and its derivatives: A review, International Journal of Biological Macromolecules, Volume 282, Part 6, 2024, 137603, ISSN 0141-8130, https://doi.org/10.1016/j.ijbiomac.2024.137603