ゼラチンはコラーゲンの部分加水分解産物です。コラーゲン分子は3本のポリペプチド鎖らせんから構成され、処理プロセスを通じて互いに巻き付くことで形成されます。コラーゲン分子のらせんは、1本のポリペプチド鎖（アルファ）に変性し、アルファ成分で構成され、2本のアルファ鎖ベータ成分と3本のアルファ鎖ガンマ成分で構成され、それらの間で、アルファ成分より少ないか多いガンマ成分の分子鎖の断片になります。ゼラチンは、特定の分子量分布を持つ多分散系であることがわかります。分子量分布は、処理条件によって異なり、ゼラチンの物理的および化学的特性に影響を与えます。
医療への応用
1. カプセルの材質
ゼラチンは、生分解性、生体適合性、フィルム形成能力に優れているため、医療分野で広く使用されています。カプセルの殻を作るために必要な原材料は10種類以上ありますが、その中でゼラチンが第一位を占め、カプセルの殻の品質の90％以上を占めています。
ゼラチンカプセルには多くの利点がありますが、いくつかの欠点もあります。
1) アルデヒド基、イミン基、ケトン基が存在するため、カプセルの保存過程で架橋が起こりやすく、安定したゼラチンネットワークが形成され、カプセルの溶解が遅くなり、生物学的利用能が低下します。
2) ゼラチンは動物の皮や骨から作られているため、ベジタリアンにとっては使いにくいです。
3) ゼラチンカプセルは動物の皮や骨から作られており、感染性の海綿状脳症である狂牛病が広がりやすい。
4) ソフトカプセルのカプセル殻の機械的性質は温度と水の影響を受けやすい -- カプセル殻に可塑剤を添加すると酸素透過性が向上し、カプセル殻と内容物の間の水の移動が増加し、ごく少量の水の交換でも薬物の溶解に大きな影響を与えます。
5) ソフトカプセルにも薬物移行の現象があります。そのため、ゼラチンカプセルの欠点を改善するために、改質ゼラチンまたはゼラチン代替品を探す必要があります。
ゼラチンカプセルの代替品としては、植物性ガム（こんにゃくガム、アラビアガムなど）、微生物ガム（キサンタンガム、ジェランガムなど）、海藻ガム（カラギーナン、アルギン酸など）、デンプンなどがあります。
2. 血漿増量剤
ゼラチンは生体ポリペプチドであり、コラーゲンの加水分解産物で、生体適合性に優れています。ゼラチンは臨床診療において血漿代替物として使用できます。主に外科的外傷や血液量減少性ショックに対する血液量補充として使用されます。ポリジェリンは世界保健機関（WHO）によって基礎薬としてリストされています。
3. 組織工学と薬物送達
ゼラチンは、生体適合性、生分解性が高く、他の副産物がなく、体内で分解された後に免疫原性と血液適合性がなく、コラーゲンと同じ成分と生物学的特性を持っているため、組織工学や薬物送達システムに広く使用されています。骨組織の場合、理想的な骨組織スキャフォールドは、生物学的活性、十分な機械的強度、細胞の容易な接着を備えている必要がありますが、ゼラチンは体内で急速に分解し、機械的特性が劣っています。ゼラチンまたは修飾ゼラチンは、遺伝子薬物を送達するための非ウイルスベクターとしても使用でき、従来のカチオンキャリアの細胞毒性と免疫原性の問題を解決できます。
4. 傷の治癒
医療用ゼラチンには、消毒、隔離、創傷保護、組織の水分補給などの機能があり、外傷出血や手術出血などの疾患の治療、火傷や凍傷の症状の改善に使用できます。
5. その他の医薬品
ゼラチンは止血スポンジや皮膚マスクなどの医療製品の製造にも使用され、病気の補助診断にも役立ちます。
ゼラチンは、ゼラチン性、生体適合性、調整可能な機械的性質など、その独特な物理的・化学的特性を活かして医療分野に欠かせない生体材料の一つとなっています。生体材料研究の発展に伴い、ゼラチンの医療への応用展望はさらに広がるでしょう。
