الجيلاتين هو نتاج التحلل المائي الجزئي للكولاجين. يتكون جزيء الكولاجين من ثلاث سلاسل حلزونية من البولي ببتيد، والتي تتشكل عن طريق لف بعضها البعض من خلال عملية المعالجة، تتحلل جزيئات الكولاجين الحلزونية إلى سلسلة بولي ببتيد واحدة (ألفا) من مكونات ألفا وتتكون من مكونين من سلسلة ألفا بيتا وتتكون من ثلاثة مكونات من سلسلة ألفا جاما، وكذلك بينهما، وأقل أو أكبر من مكون ألفا جاما - مكونات السلسلة الجزيئية من الشظايا. يمكن ملاحظة أن الجيلاتين هو نظام متعدد التشتت مع توزيع وزن جزيئي معين. يختلف توزيع الوزن الجزيئي باختلاف ظروف المعالجة ويؤثر على الخصائص الفيزيائية والكيميائية للجيلاتين.
التطبيقات في الطب
1. مادة الكبسولة
يُستخدم الجيلاتين على نطاق واسع في مجال الطب بسبب قابليته للتحلل البيولوجي وتوافقه البيولوجي الجيد وقدرته على تكوين الأغشية. هناك أكثر من عشرة أنواع من المواد الخام اللازمة لصنع غلاف الكبسولة. من بينها، يحتل الجيلاتين المرتبة الأولى، حيث يمثل أكثر من 90% من جودة غلاف الكبسولة.
على الرغم من أن كبسولات الجيلاتين لها العديد من المزايا، إلا أنها لها أيضًا بعض العيوب:
1) بسبب وجود مجموعة الألدهيد أو مجموعة الإيمين أو مجموعة الكيتون، من السهل حدوث الارتباط المتبادل في عملية تخزين الكبسولات، مما يشكل شبكة جيلاتينية مستقرة، مما يؤدي إلى إبطاء عملية إذابة الكبسولات وتقليل توافرها البيولوجي؛
2) الجيلاتين مشتق من جلد الحيوان أو عظامه، لذلك من غير المناسب للنباتيين استخدامه؛
3) كبسولات الجيلاتين مصنوعة من جلد الحيوانات أو عظامها، مما يسهل نشر مرض الدماغ الإسفنجي المعدي - مرض جنون البقر؛
4) تتأثر الخصائص الميكانيكية لقشرة الكبسولة اللينة بسهولة بدرجة الحرارة والماء -- إن إضافة الملدنات إلى غلاف الكبسولة يزيد من نفاذية الأكسجين ونقل الماء بين غلاف الكبسولة والمحتويات، وسيكون لكمية صغيرة جدًا من تغييرات الماء تأثير كبير على إذابة الأدوية؛
5) الكبسولة اللينة لديها أيضًا ظاهرة هجرة الدواء. لذلك، من الضروري البحث عن الجيلاتين المعدل أو بدائل الجيلاتين لتحسين عيوب كبسولات الجيلاتين.
البدائل لكبسولات الجيلاتين هي الصمغ النباتي (صمغ الكونجاك، الصمغ العربي، إلخ)، الصمغ الميكروبي (صمغ الزانثان، صمغ الجيلان، إلخ)، صمغ الأعشاب البحرية (الكاراجينان، الألجينات، إلخ)، النشا، إلخ.
2. موسع البلازما
الجيلاتين، وهو بولي ببتيد حيوي، هو منتج مائي من الكولاجين وله توافق حيوي جيد. يمكن استخدام الجيلاتين كبديل للبلازما في الممارسة السريرية. يستخدم بشكل أساسي كمكمل لحجم الدم في حالات الصدمات الجراحية وصدمة نقص حجم الدم. تم إدراج البوليجيلين كدواء أساسي من قبل منظمة الصحة العالمية (WHO)
3. هندسة الأنسجة وتوصيل الأدوية
يستخدم الجيلاتين على نطاق واسع في هندسة الأنسجة ونظام توصيل الأدوية بسبب توافقه الحيوي العالي وقابليته للتحلل البيولوجي وعدم وجود منتجات ثانوية أخرى وعدم وجود مناعة وتوافقه مع الدم بعد التحلل في الجسم الحي ونفس المكونات والخصائص البيولوجية للكولاجين. بالنسبة لأنسجة العظام، يجب أن يكون هيكل أنسجة العظام المثالي له نشاط بيولوجي وقوة ميكانيكية كافية وسهولة التصاق الخلايا، ولكن الجيلاتين يتحلل بسرعة في الجسم الحي وله خصائص ميكانيكية ضعيفة. يمكن أيضًا استخدام الجيلاتين أو الجيلاتين المعدل كناقلات غير فيروسية لتوصيل الأدوية الجينية، والتي يمكن أن تحل مشاكل السمية الخلوية ومناعة الناقلات الكاتيونية التقليدية.
4. التئام الجروح
يتمتع الجيلاتين الطبي بوظائف التطهير والعزل وحماية الجروح وترطيب الأنسجة وما إلى ذلك. ويمكن استخدامه لعلاج أمراض مثل النزيف الناتج عن الصدمات والنزيف الجراحي وتحسين أعراض الحروق وقضمة الصقيع.
5. المنتجات الطبية الأخرى
ويستخدم الجيلاتين أيضًا في تصنيع المنتجات الطبية مثل الإسفنج المرقئ وأقنعة الجلد، ويلعب دورًا في التشخيص المساعد للأمراض.
يستفيد استخدام الجيلاتين في الطب من خصائصه الفيزيائية والكيميائية الفريدة، مثل الجيلاتينية والتوافق البيولوجي والخصائص الميكانيكية القابلة للتعديل، مما يجعل الجيلاتين أحد المواد الحيوية التي لا غنى عنها في المجال الطبي. مع تطور أبحاث المواد الحيوية، فإن آفاق تطبيق الجيلاتين في الطب سوف تكون أوسع.
