Želatína je produkt čiastočnej hydrolýzy kolagénu. Molekula kolagénu sa skladá zo špirály troch polypeptidových reťazcov, ktoré sa tvoria vzájomným navinutím špirály, degeneráciou špirály kolagénových molekúl do jedného polypeptidového reťazca (alfa) z alfa komponentov a zloženého z dvoch beta komponentov alfa reťazca a zloženého troch zložiek alfa reťazca gama, ako aj medzi nimi, a menej alebo viac ako zložky alfa gama - zložky molekulového reťazca fragmentov. Je možné vidieť, že želatína je polydisperzný systém s určitou distribúciou molekulovej hmotnosti. Distribúcia molekulovej hmotnosti sa mení s rôznymi podmienkami spracovania a ovplyvňuje fyzikálne a chemické vlastnosti želatíny.
Aplikácie v medicíne
1. Materiál kapsuly
Želatína je široko používaná v oblasti medicíny kvôli jej biologickej odbúrateľnosti, dobrej biokompatibilite a schopnosti vytvárať film. Na výrobu obalu kapsuly je potrebných viac ako desať druhov surovín. Medzi nimi je na prvom mieste želatína, ktorá predstavuje viac ako 90% kvality obalu kapsuly.
Hoci želatínové kapsuly majú mnoho výhod, majú aj niektoré nevýhody:
1) V dôsledku prítomnosti aldehydovej skupiny, imínovej skupiny alebo ketónovej skupiny sa v procese skladovania kapsúl ľahko vyskytuje zosieťovanie, čím sa vytvára stabilná želatínová sieť, spomaľuje sa rozpúšťanie kapsúl a znižuje sa ich biologická dostupnosť;
2) Želatína pochádza zo zvieracej kože alebo kosti, takže pre vegetariánov je nepohodlné ju používať;
3) Želatínové kapsuly sú vyrobené zo zvieracej kože alebo kosti, ktoré sa ľahko šíria infekčným hubovitým ochorením mozgu - MAD choroba kráv;
4) Mechanické vlastnosti obalu kapsuly mäkkej kapsuly sú ľahko ovplyvnené teplotou a vodou -- pridanie zmäkčovadla do obalu kapsuly zvyšuje priepustnosť kyslíka a prenos vody medzi obalom kapsuly a obsahom a veľmi malé množstvo výmeny vody bude mať veľký vplyv na rozpúšťanie liečiv;
5) Mäkká kapsula má tiež fenomén migrácie liečiva. Preto je potrebné hľadať modifikovanú želatínu alebo želatínové náhrady na zlepšenie defektov želatínových kapsúl.
Alternatívami želatínových kapsúl sú rastlinná guma (konjac guma, arabská guma atď.), mikrobiálna guma (xantánová guma, gellanová guma atď.), guma z morských rias (karagénan, alginát atď.), škrob atď.
2. Plazmový expandér
Želatína, biogénny polypeptid, je hydrolyzovaný produkt kolagénu a má dobrú biokompatibilitu. Želatínu možno použiť ako náhradu plazmy v klinickej praxi. Používa sa hlavne ako doplnok objemu krvi pri chirurgických úrazoch a hypovolemickom šoku. Polygelín zaradila Svetová zdravotnícka organizácia (WHO) ako základný liek.
3. Tkanivové inžinierstvo a podávanie liečiv
Želatína je široko používaná v tkanivovom inžinierstve a systéme podávania liekov, pretože má vysokú biokompatibilitu, biologickú odbúrateľnosť, žiadne iné vedľajšie produkty, žiadnu imunogenicitu a krvnú kompatibilitu po degradácii in vivo a rovnaké zložky a biologické vlastnosti ako kolagén. Pre kostné tkanivo je ideálne lešenie kostného tkaniva by malo mať biologickú aktivitu, dostatočnú mechanickú pevnosť a ľahkú adhéziu buniek, ale želatína rýchlo degraduje in vivo a má zlé mechanické vlastnosti. Želatíny alebo modifikované želatíny môžu byť tiež použité ako nevírusové vektory na dodávanie genetických liečiv, ktoré môžu vyriešiť problémy cytotoxicity a imunogenicity tradičných katiónových nosičov.
4. Hojenie rán
Lekárska želatína má funkcie dezinfekcie, izolácie, ochrany rán, hydratácie tkanív atď. Môže sa použiť na liečbu chorôb, ako je krvácanie z úrazu a chirurgické krvácanie, a na zlepšenie symptómov popálenín a omrzlín.
5. Iné medicínske produkty
Želatína sa používa aj pri výrobe medicínskych produktov, ako sú hemostatické špongie a pleťové masky, a zohráva úlohu pri pomocnej diagnostike chorôb.
Aplikácia želatíny v medicíne ťaží z jej jedinečných fyzikálnych a chemických vlastností, ako je želatinita, biokompatibilita a nastaviteľné mechanické vlastnosti, vďaka ktorým je želatína jedným z nevyhnutných biomateriálov v oblasti medicíny. S rozvojom výskumu biomateriálov bude perspektíva použitia želatíny v medicíne širšia.
