首页   

医美再生材料PLA从1.0到3.0时代的历史沿革

高分子科学前沿  · 化学  · 2 天前

主要观点总结

本文介绍了聚乳酸(PLA)作为一种再生材料的发展历程,从1.0时代的片状结晶,到2.0时代的微球型,再到3.0时代的纯PLLA光滑实心微球。文章还讨论了PLA的材料性能、物理性能、生物相容性和在医美行业的应用。另外,文章还提到了不同形态的PLA材料在临床上的表现以及安全性问题。

关键观点总结

关键观点1: PLA材料的发展历程

从1.0时代的片状结晶,到2.0时代的微球型,再到3.0时代的纯PLLA光滑实心微球,PLA材料在制备工艺上不断进步,安全性提高。

关键观点2: PLA的材料性能

PLA具有多种可能的构造,不同的构造呈现出的材料性能也不相同。在生物角度上,需要研究其抗菌性及其与生物体之间的相容性等因素。

关键观点3: PLA在医美行业的应用

PLA在医美行业作为面部填充剂经历了多个时代的发展。不同时代的代表产品有其各自的特点和优势,同时也存在一些问题和挑战。

关键观点4: PLA材料的安全性

PLA材料的安全性是关注的焦点。专业人士表示,只有在原料和终端产品端进行工艺的迭代,才能推动产品的精进,从源头协同控制品质,确保产品的安全性。


正文


1


显微镜下的PLA世界

首先,直接给出第一个结论,与大家想象的不同,同样也是因为命名规则的原因,高分子材料因为其分子的设计可以有无数种可能的构造,不同的构造呈现出的材料性能也不相同;从物理的角度而言,其结晶体硬度、粘弹性等物理性能有非常大的研究空间;在生物角度上,也需要研究高分子材料的抗菌性及其与生物体之间的相容性等因素。因此,虽然拥有同样的高分子命名,但是在同一个名称下的材料,其临床表现或者安全性上却有着天壤之别;主要关乎于原材料和终端制品2个方面的科研水平以及工艺水平;即在原料品控(高分子化学)和制备工艺(高分子物理)两个方面都要做到领先,而这,并不容易!

聚乳酸作为一种高分子材料的代表,在我们生活中比较常见,它包含了,比如常用的环保可降解吸管、杯子等,使用的是民用级原料;也包括强度很高的可降解人体植入材料骨钉、骨板等,使用的是医用级原料,而注射用PLA需要的则是医用级别原料。
聚乳酸PLA,作为医美行业面部填充剂历经了3个时代大约20多年的发展,大体可分为1.0、 2.0、 3.0三个不同的时代;即1.0 结晶片状;2.0 普遍表面粗糙的多孔微球或实心微球;3.0 粒径均匀表面光滑的实心微球。1
图示


2


质量欠佳的面粉很难烤出好面包

1.0时代的代表作-片状结晶型PLA

1.0时代的代表作当然是大家熟知的德美颜DermaVeil (未在中国地区上市)以及在中国大陆刚刚获批的另一款G家旗下的进口童颜针S
以童颜针S为例,获批20年(2004年获FDA批准用于“治疗艾滋病人的面部组织萎缩”),但是在这漫长的时间线上,始终无法回避2个问题
1.无法彻底摆脱难溶解的困境,容易产生结节;
2.童颜针S包括整个再生品类,在海外医美市场一直没有占据比较大的份额
回答这两个问题之前,我们可以追根溯源一下1.0时代的原料,也就是在做成“面包”前,“面包粉”是从哪里来的?
童颜针S的原料供应商为柯碧恩-普拉克(Corbion  Purac) ;而众所周知,原料商不对终端制品及医生的临床应用负责,这就带来两个问题:
· 一是原料受制于普拉克,一旦TA希望调整自己产品的品质或者理化性质,受限于原料,则很多方面无望实现;
· 二是普拉克仅有三种型号的PLLA原料供应,这就限制了聚左旋乳酸原料的可选择余地2
受限于普拉克原料技术水平,G家童颜针S也的确做不到根据临床的需要控制产品的理化特性。
所以从“根”上,原料本身的品质的客观原因限制了童颜针S在材料形态上的发挥,很难精益求精,也从侧面说明了,为什么G家历经25年,童颜针S的形态却“始终如一”。
由于大家的“面包粉”都出自一家供应商,所以造成了在这20多年间,欧美医生不得不“妥协”,使用童颜针S或者跟童颜针S类似的片状结晶类型的PLLA注射材料的局面,难溶解且结节风险高,说到底,的确没有新材料好材料用。
让我们从商业数据的维度,看一下再生类注射材料在欧美市场的表现,并分析其真正原因。
BCG Report: 欧美国家医美市场仍是以玻尿酸为主导地位,再生材料连年势弱。3
以上为BCG(美国波士顿咨询)2024年下旬发布的一份医美行业市场报告。
如图示:在美国市场,直到2023年,传统玻尿酸填充剂始终占据注射材料主导地位,这个局面预估4年后,才会有比较明显的改变;而以欧洲医美市场代表国家英国为例,2023年,传统玻尿酸仍然占据七成多市场份额,同样这个主导地位大概会在28年才会被撼动。而中国医美市场的注射材料格局却大相径庭,2021年作为再生元年,相继上市了艾维岚童颜针、伊妍仕少女针以及濡白天使,由于工艺精进带来的材料形态的进步,让中国医美市场在2.0、3.0时代的新型再生材料引领下,焕发出新的生机。
如上,另一份24年发表的全球医美市场的数据调查显示4,整个欧洲填充剂市场,即便放开了做预估,到2030年,虽然玻尿酸涨势缓慢,但仍然占据七成市场份额。
因此,大趋势和现状表明:当今的欧美医美市场,正是因为以童颜针S为主导的再生材料的安全性问题,产品力的弱势,阻碍了海外市场再生材料品类的整体商业表现,无法达到中国市场因为产品优势引领再生市场快速发展的局面,医生们不得不选择传统玻尿酸为主流的注射材料,传统玻尿酸仍是主导市场的第一大品类。

2.0时代的代表作-微球型PLA

时代在进步,人们发现,材料的形态决定了材料的临床表现。欧美市场的结晶片状PLA被各种诟病,于是在亚太地区,一些上游材料供应商在1.0的基础上进行了精进,进而使PLA从片状结晶体进化成了球体。其中的2.0时代的代表作就是PDLLA微球(同时也包括了一些原料品控以及制备工艺还未精进到位的PLLA微球类产品),2.0时代的PDLLA微球显微镜下呈现的是一种表面粗糙的多孔微球。
2.0时代好在哪里?
首先,相关文献表明:2.0时代的球体的确让医生的复溶变得更加简便5,也意味着结节产生的概率比以童颜针S为代表的1.0时代产品要更低。
但,2.0时代的缺陷在哪里?可以从两个维度说:
材料成分
为什么不直接做成一个PLLA聚左旋乳酸的微球,而是引入了PDLA右旋乳酸这个不怎么好的物质,演变成为PDLLA聚双旋乳酸微球?众所周知,人体内没有代谢聚右旋乳酸的酶6,聚右旋乳酸(PDLA)降解的D-乳酸会累积导致酸中毒,产生神经毒性作用7,8因此,婴儿及幼儿食品中禁用右旋乳酸,成人每天摄入D-乳酸量限制在100mg/kg体重以下。
而对于医美行业而言,客户群体本身就是健康人群,医美上游材料的供应商就应该遵循“非救济原则”去开发极致安全的、在医生规范操作前提下、决不损害求美者本身健康的产品。
不做成纯的PLLA微球,有一个可能性,生产工艺上的旋光纯度无法控制,也就是说由于生产工艺的限制2.0时代没有办法做成纯左旋乳酸的微球,另外一个可能,PDLLA多孔的球体本身硬度就有问题,由于要解决球体本身结构的脆弱性,从而不得不在PLLA的基础上加入PDLA加持其本身的硬度。
材料形态
其次,由于其结构形态是表面粗糙的多孔微球,导致了其降解过程可能无法控制,会造成2种不想看到的情况发生:
1-在降解的过程中,球体受到外力冲击,突然崩塌,崩塌后可能再次形成类似1.0时代的片状结晶,导致结节等不良反应。
2-由于是“表面粗糙的”多孔微球,摩擦后产生静电,极易团聚,团聚后依然会被巨噬细胞进一步包裹,形成炎性组织,或者造成结节。
以上只是从材料形态上做出的推断,那PLLA、 PDLA、 PDLLA这三者从“炎性”这个角度,究竟有何区别?
让我们能从动物实验中一窥究竟9
在以下研究中,学者制备了三种微球(MSs),分别由PDLA、PLLA、PDLLA组成,粒度分别为5μm、10μm和20μm,以显示其作为真皮填充材料的不同生物功能。经豚鼠皮下注射后发现,PLLA-MS诱导的炎症反应最轻微,其诱导的促炎细胞因子IL-1β水平分别仅为PDLA或PDLLA-MS诱导水平的0.3或0.7倍。更重要的是,PLLA-MS刺激胶原再生效果更为显著,分别是PDLA-MS或PDLLA-MS刺激的胶原再生的1.4倍或1.1倍。PLA-MS的大小不影响炎症和胶原再生的水平。因此,无论从形态的推断,还是文献中动物组织切片9,PDLLA很难摆脱炎性再生的困境。
结果证实了,如果解决了童颜针S为代表的1.0 PLLA材料由于形态问题而造成的结节以及其他不良反应,那纯PLLA微球类产品作为胶原刺激剂将会展现极佳的优越性和安全性。

3.0时代的代表作-纯PLLA光滑实心微球

专业人士表示,医用聚乳酸原料的制备和量产具有很高的工艺壁垒。以左旋聚乳酸的制备为例,该材料对水分非常敏感,性能不稳定、易分解,很难高纯度高产率量产。所以在医用聚乳酸原料的选择上,重点需要关注纯度、单体(乳酸)残留量、溶剂残留量等参数,要高标准满足这些指标并不容易。所以,要得到一款完美的PLA产品并非易事。
那么,3.0时代的纯PLLA微球长什么样子呢?
从形态上就是表面光滑的实心微球,不但不需要像1.0、2.0时代传统PLLA那样需要长时间的复溶从而导致增加感染等风险(复溶时间长也意味着产品溶解性差,施打后更容易产生结节),也能避免“讨厌的泡沫”的形成,这些“讨厌的泡沫”里面可能会有一些微粒的团聚,不但可能会堵塞针头,更有增加结节的风险。

说明:以上复溶照片均按照产品说明书建议浓度进行复溶。
1.0时代产品复溶后有非常明显的絮状物质残留在瓶壁上,2.0时代产品复溶后球体难溶解,复溶后液体非常粘稠,3.0时代产品复溶后瓶壁干净,复溶后注射液体呈现分散度好,无沉淀的状态。
3.0时代,工艺中很重要的一部分,就是控制微球降解的速度。3.0时代的微球制备工艺,控制了微球2年(106周)内匀速降解完。也就是说,在这2年内,微球的降解速率保持匀速均一,那么这就意味着临床效果的稳定:不会出现有的人效果特别长,有的人效果特别短。这有点儿像“缓释“的效果,就是持续释放乳酸,发挥稳定的再生作用,实现自体稳定的胶原生长和较低的炎性反应,达到渐进、自然的效果。
这里科普一下:正圆形光滑球体组织相容性好(图 1)10,引起的免疫反应较低。光滑的球体不易发生团聚。

此外,正是由于3.0时代的PLLA实心球体的形态优越,医生在临床上完善了其复溶和注射的方法,提升了求美者注射的舒适感,促进了组织功能的恢复,跟1.0 PLLA在安全性及效果上都有明显的差异,改变了聚乳酸既往市场表现平平,在中国真正掀起了再生时代新浪潮,也因此受到了医生和求美者的认可。


3


总结

PLA作为一款目前全球风靡的再生材料,从1.0、2.0到3.0,我们看到了制备工艺的精进所带来的材料进步,安全性的提高。我们也发现,只有同时在原料和终端产品端,进行工艺的迭代才能推动产品的精进,从原材料到终端制品的贯穿,从源头协同控制品质,才能从“根”上生出好产品。

随着科学技术的发展,中国市场化和信息化的推进,消费者认知的大幅提升,作为上游厂商,要不断以产品力为核心,以消费者利益和需求为导向,坚持在研发、产品升级换代方面不断精进。
十几年前,只以营销噱头概念,或以在海外难以为继的淘汰产品,来打中国市场换取高额利润的时代,一去不复返。
「文章内容仅用于医学信息学术探讨,仅供医疗专业人士阅读、参考,不构成具体医疗建议及产品推荐」

参考文献:

1. Physicochemical Characteristics and Hydrolytic Degradation of Polylactic Acid Dermal Fillers: A Comparative Study Nikita G. Sedush 1,* , Kirill T. Kalinin 1 , Pavel N. Azarkevich1 and Antonina A. Gorskaya

2.https://www.corbion.com/-/media/corbion/files/pr-pdf-5-of-9/biochemicals-brochure-02-2018-ia-pages_467620.pdf

3.The Global Dermal Filler Market – Quo vadis? Dr. Laura Réveillon Medical Aesthetics Injectable Summit OCTOBER 5, 2024

4.Medical Insight, Inc-Dermal Fillers Market Study.

5.The Differences Between Sculptra and AestheFill Reconstitution Processes Aesthetic Plast Surg. 2024 Nov 4. doi: 10.1007/s00266-024-04487-z. Jui-Yu Lin 1, Xiang Peng 2 3, Chuan-Yuan Lin 4

6.陈韵名,邓烈华,姚华国.D-乳酸的临床研究进展[J].医学研究杂志, 2012, 41(5):3.DOI:10.3969/j.issn.1673-548X.2012.05.060.

7.王峰,赵瑛.D-乳酸与肠道屏障功能[J].临床和实验医学杂志, 2006, 5(4):2.DOI:10.3969/j.issn.1671-4695.2006.04.087.

8、Drabkin M,Yogev Y, Zeller L, Zarivach R, Zalk R,Halperin D, et al.Hyperuricemia and Gout Caused byMissense Mutation in D-Lactate Dehydrogenase. J ClinInvest(2019)129:5163-8

9.Gao Q , Duan L , Feng X ,et al.Superiority of poly(L-lactic acid) microspheres as dermal fillers[J].Chinese Chemical Letters, 2021.DOI:10.1016/j.cclet.2020.03.071.

10.What affects the biocompatibility of polymers? Małgorzata Jurak , Agnieszka Ewa Wiącek , Agata Ładniak, Kacper Przykaza, Klaudia Szafran Department of Interfacial Phenomena, Institute of Chemical Sciences, Faculty of Chemistry, Maria Curie-Skłodowska University, 20-031 Lublin, Poland

© 2024 精读
删除内容请联系邮箱 2879853325@qq.com