Желатин является продуктом частичного гидролиза коллагена. Молекула коллагена состоит из трех спиралей полипептидной цепи, которые образуются путем наматывания друг на друга в процессе обработки, дегенерации спирали молекул коллагена в одну полипептидную цепь (альфа) из альфа-компонентов и состоящих из двух альфа-цепей бета-компонентов и состоящих из трех альфа-цепей гамма-компонентов, а также между ними и меньшими или большими альфа-компонентами гамма-компонентами молекулярной цепи фрагментов. Видно, что желатин является полидисперсной системой с определенным распределением молекулярной массы. Распределение молекулярной массы меняется в зависимости от различных условий обработки и влияет на физические и химические свойства желатина.
Применение в медицине
1. Материал капсулы
Желатин широко используется в области медицины из-за его биоразлагаемости, хорошей биосовместимости и способности к образованию пленки. Для изготовления оболочки капсулы требуется более десяти видов сырья. Среди них желатин занимает первое место, составляя более 90% качества оболочки капсулы.
Хотя желатиновые капсулы имеют много преимуществ, у них есть и некоторые недостатки:
1) Из-за наличия альдегидной, иминной или кетонной группы в процессе хранения капсул легко происходит образование поперечных связей, в результате чего образуется стабильная желатиновая сеть, что замедляет растворение капсул и снижает их биодоступность;
2) Желатин получают из кожи или костей животных, поэтому вегетарианцам его использовать неудобно;
3) Желатиновые капсулы изготавливаются из кожи или костей животных, которые легко подвергаются распространению инфекционного губчатого заболевания мозга - коровьего дерматита;
4) Механические свойства оболочки мягкой капсулы легко подвержены влиянию температуры и воды -- добавление пластификатора в оболочку капсулы увеличивает проницаемость кислорода и перенос воды между оболочкой капсулы и содержимым, а даже очень небольшая смена воды окажет большое влияние на растворение лекарственных средств;
5) Мягкая капсула также имеет явление миграции лекарственных средств. Поэтому необходимо искать модифицированный желатин или заменители желатина для устранения недостатков желатиновых капсул.
Альтернативой желатиновым капсулам являются растительные камеди (конжаковая камедь, аравийская камедь и т. д.), микробные камеди (ксантановая камедь, геллановая камедь и т. д.), камеди морских водорослей (каррагинан, альгинат и т. д.), крахмал и т. д.
2. Плазменный расширитель
Желатин, биогенный полипептид, является гидролизованным продуктом коллагена и обладает хорошей биосовместимостью. Желатин может использоваться в качестве плазмозаменителя в клинической практике. Он в основном используется в качестве дополнения объема крови при хирургической травме и гиповолемическом шоке. Полигелин был включен в список основных лекарственных средств Всемирной организацией здравоохранения (ВОЗ)
3. Тканевая инженерия и доставка лекарств
Желатин широко используется в тканевой инженерии и системах доставки лекарств из-за его высокой биосовместимости, биоразлагаемости, отсутствия других побочных продуктов, отсутствия иммуногенности и совместимости с кровью после деградации in vivo, а также тех же компонентов и биологических свойств, что и коллаген. Для костной ткани идеальный каркас костной ткани должен обладать биологической активностью, достаточной механической прочностью и легкой адгезией клеток, но желатин быстро деградирует in vivo и имеет плохие механические свойства. Желатины или модифицированные желатины также могут использоваться в качестве невирусных векторов для доставки генетических препаратов, что может решить проблемы цитотоксичности и иммуногенности традиционных катионных носителей.
4. Заживление ран
Медицинский желатин выполняет функции дезинфекции, изоляции, защиты ран, увлажнения тканей и т. д. Его можно использовать для лечения таких заболеваний, как травматическое кровотечение и хирургическое кровотечение, а также для улучшения симптомов ожогов и обморожений.
5. Другие медицинские изделия
Желатин также используется в производстве медицинских изделий, таких как кровоостанавливающие губки и маски для кожи, а также играет роль в вспомогательной диагностике заболеваний.
Применение желатина в медицине выигрывает от его уникальных физических и химических свойств, таких как желатинность, биосовместимость и регулируемые механические свойства, которые делают желатин одним из незаменимых биоматериалов в медицинской сфере. С развитием исследований биоматериалов перспективы применения желатина в медицине будут расширяться.
