젤라틴은 콜라겐의 부분 가수분해 생성물입니다. 콜라겐 분자는 세 개의 폴리펩타이드 사슬 나선으로 구성되어 있으며, 이는 처리 공정을 통해 서로 감겨 형성되고, 콜라겐 분자 나선은 단일 폴리펩타이드 사슬(알파)로 변성되어 알파 성분과 두 개의 알파 사슬 베타 성분으로 구성되고 세 개의 알파 사슬 감마 성분으로 구성되며, 그 사이에 알파 성분보다 작거나 큰 감마-분자 사슬의 단편이 있습니다. 젤라틴은 특정 분자량 분포를 갖는 다분산 시스템임을 알 수 있습니다. 분자량 분포는 다양한 처리 조건에 따라 달라지며 젤라틴의 물리적 및 화학적 특성에 영향을 미칩니다.
의학에서의 응용
1. 캡슐 소재
젤라틴은 생분해성, 우수한 생체적합성 및 필름 형성 능력으로 인해 의학 분야에서 널리 사용됩니다. 캡슐 껍질을 만드는 데 필요한 원료는 10종 이상입니다. 그 중 젤라틴은 1위를 차지하며 캡슐 껍질 품질의 90% 이상을 차지합니다.
젤라틴 캡슐에는 많은 장점이 있지만 몇 가지 단점도 있습니다.
1) 알데히드기, 이민기, 케톤기가 존재하기 때문에 캡슐의 보관과정에서 가교결합이 일어나기 쉽고, 안정한 젤라틴 네트워크를 형성하여 캡슐의 용해속도를 늦추고 생체이용률을 감소시킨다.
2) 젤라틴은 동물의 피부나 뼈에서 추출되기 때문에 채식주의자들이 사용하기에 불편하다.
3) 젤라틴 캡슐은 동물의 피부나 뼈로 만들어졌기 때문에 전염성 해면상 뇌질환인 광우병이 퍼지기 쉽습니다.
4) 연질캡슐 껍질의 기계적 성질은 온도와 수분의 영향을 쉽게 받는다.-- 캡슐 껍질에 가소제를 첨가하면 산소 투과성이 증가하고 캡슐 껍질과 내용물 사이의 수분 이동이 증가하며, 아주 소량의 물 교환도 약물의 용출에 큰 영향을 미친다.
5) 연질캡슐 역시 약물이 이동하는 현상이 있다. 따라서 젤라틴 캡슐의 단점을 개선하기 위해 변형 젤라틴이나 젤라틴 대체물을 찾는 것이 필요하다.
젤라틴 캡슐의 대체품으로는 식물성 검(콘약검, 아라비아검 등), 미생물 검(잔탄검, 젤란검 등), 해초검(카라기난, 알긴산염 등), 전분 등이 있습니다.
2. 플라즈마 익스팬더
젤라틴은 생물학적 폴리펩타이드로, 콜라겐의 가수분해된 생성물이며 생체적합성이 좋습니다. 젤라틴은 임상에서 혈장 대용품으로 사용될 수 있습니다. 주로 수술적 외상과 저혈량성 쇼크에 대한 혈액량 보충제로 사용됩니다. 폴리젤린은 세계보건기구(WHO)에서 기본 약물로 지정되었습니다.
3. 조직공학 및 약물전달
젤라틴은 생체적합성, 생분해성, 기타 부산물 없음, 생체 내 분해 후 면역원성 및 혈액 적합성 없음, 콜라겐과 동일한 구성 요소 및 생물학적 특성으로 인해 조직 공학 및 약물 전달 시스템에서 널리 사용됩니다. 뼈 조직의 경우 이상적인 뼈 조직 지지대는 생물학적 활성, 충분한 기계적 강도 및 세포의 쉬운 접착력을 가져야 하지만 젤라틴은 생체 내에서 빠르게 분해되고 기계적 특성이 좋지 않습니다. 젤라틴 또는 변형 젤라틴은 또한 유전적 약물을 전달하는 비바이러스 벡터로 사용할 수 있으며, 이는 기존 양이온성 운반체의 세포 독성 및 면역원성 문제를 해결할 수 있습니다.
4. 상처 치유
의료용 젤라틴은 소독, 격리, 상처 보호, 조직 수화 등의 기능이 있습니다. 외상 출혈, 수술 출혈과 같은 질병을 치료하고 화상과 동상의 증상을 개선하는 데 사용할 수 있습니다.
5. 기타 의료제품
젤라틴은 지혈 스펀지, 피부 마스크 등의 의료용 제품 제조에도 사용되며, 질병의 보조적 진단에도 역할을 합니다.
젤라틴의 의학 응용은 젤라틴성, 생체적합성 및 조절 가능한 기계적 특성과 같은 고유한 물리적 및 화학적 특성의 이점을 누리며, 이는 젤라틴을 의학 분야에서 없어서는 안 될 생체재료 중 하나로 만듭니다. 생체재료 연구의 발전으로 의학에서 젤라틴의 응용 전망은 더욱 넓어질 것입니다.
