明膠是一種大分子的親水膠體，是膠原部分水解后的產(chǎn)物。按其性能和用途可分為照相明膠、食用明膠和工業(yè)明膠。根據(jù)用途不同，對明膠的質(zhì)量要求也不一樣。用作粘結(jié)劑使用時，主要要求粘接強(qiáng)度。用于照相、食品、醫(yī)藥等領(lǐng)域時，則強(qiáng)調(diào)產(chǎn)品的純度。

　　明膠在醫(yī)藥行業(yè)的應(yīng)用

　　1.囊材

　　明膠因其生物可降解性、良好的生物相容性和成膜性而在醫(yī)藥領(lǐng)域中廣泛應(yīng)用。[8]制作膠囊殼需要的原材料有十幾種之多，在其中，明膠當(dāng)仁不讓，占據(jù)著頭把交椅，占膠囊殼質(zhì)量的90%以上。

　　明膠膠囊雖有很多優(yōu)點(diǎn)，但也存在不足：

　?。?）由于醛基、亞胺或酮類等基團(tuán)的存在，膠囊在儲存過程中易發(fā)生交聯(lián)，形成穩(wěn)定的明膠網(wǎng)絡(luò)，減緩膠囊的溶出，降低其生物利用度；

　　（2）明膠來源于動物的皮或骨，因此素食主義者用藥時不方便；

　　（3）明膠膠囊囊殼材料來源于動物皮或骨，易傳播傳染性海綿組織腦科疾病——瘋牛病；

　?。?）軟膠囊囊殼機(jī)械特性易受溫度和水分影響——囊殼中增塑劑的加入，增加了氧滲透率和水分在囊殼和膠囊內(nèi)容物間的轉(zhuǎn)移，極少量的水分變化就會對藥物的溶出造成很大影響；

　　（5）軟膠囊還存在藥物遷移的現(xiàn)象。因此，需要尋找改性明膠或明膠替代品來改善明膠膠囊的缺陷。

　　明膠膠囊的替代品有植物膠（魔芋膠、阿拉伯膠等）、微生物膠（黃原膠、結(jié)冷膠等）、海藻膠（卡拉膠、海藻酸鹽類等）、淀粉等。

　　2.血漿擴(kuò)容劑

　　明膠是膠原水解產(chǎn)物，是生物來源的多肽，具有良好的生物相容性。明膠經(jīng)改性后凝固點(diǎn)降低，在較低的溫度下能保持液體狀態(tài)，可作為血漿替代品應(yīng)用于臨床，主要用于手術(shù)創(chuàng)傷、低血容量性休克等的血容量補(bǔ)充，聚明膠肽已被世界衛(wèi)生組織（WHO）列為基本藥物。

　　目前，國內(nèi)應(yīng)用較多的血漿擴(kuò)容劑產(chǎn)品有聚明膠肽注射液和琥珀酰明膠注射液。前者是六亞甲基二異氰酸酯通過脲橋鍵交聯(lián)的脲聯(lián)明膠注射液；后者是以琥珀酸酐為交聯(lián)劑，交聯(lián)改性的琥珀酰明膠注射液。明膠作為血漿容量擴(kuò)充劑很好地解決了臨床血源緊張、輸血時的血型等問題。

　　明膠作為血漿替代品的使用量占全球血漿擴(kuò)容劑（白蛋白、葡聚糖等）的25%，但明膠在臨床應(yīng)用中會產(chǎn)生毒副作用：頻繁使用明膠注射液會導(dǎo)致急性腎損傷的發(fā)病率增加；減少凝血因子Ⅷ、Ⅰ和血管性血友病因子（von Willebrand Factor，vWF），降低血小板數(shù)量，誘導(dǎo)纖維蛋白聚合紊亂，延長出血時間；可引起嚴(yán)重的過敏反應(yīng)等。

　　3.組織工程

　　明膠因其具有較高的生物相容性、生物可降解性且體內(nèi)降解后不產(chǎn)生其他副產(chǎn)物、無免疫原性和血液相容性以及具有與膠原相同的組分和生物性質(zhì)，廣泛應(yīng)用于組織工程和藥物遞送系統(tǒng)中。對于骨組織，理想的骨組織支架需具有生物活性和足夠的機(jī)械強(qiáng)度、易于細(xì)胞黏附，但明膠在體內(nèi)降解速度較快、機(jī)械性能差。有學(xué)者綜合聚己內(nèi)酯（PCL）良好的機(jī)械性能、其在體內(nèi)降解速率與骨生長速率相當(dāng)、磷酸鈣修飾后的明膠的礦化作用，制備3D雙層支架——磷酸鈣修飾的明膠/PCL支架（Gel/SG5/PCL），彌補(bǔ)了明膠在體內(nèi)降解速度快、機(jī)械性能差等問題。[8]

　　明膠或改性明膠也可作為非病毒載體用于基因藥物的遞送，可解決傳統(tǒng)陽離子載體的細(xì)胞毒性及免疫原性等問題。siRNA誘導(dǎo)基因沉默，可用于包括癌癥在內(nèi)的多種疾病的治療，但siRNA不穩(wěn)定，易被酶降解。如果將siRNA鏈5'-末端硫醇化，siRNA單體自發(fā)聚合形成聚siRNA，同樣，用二硫化物修飾明膠鏈中的羧基得到硫醇化明膠。通過聚siRNA與硫醇化明膠間自發(fā)地交聯(lián)而把siRNA載入硫醇化明膠納米粒。載聚siRNA硫醇化明膠納米粒在還原劑存在的條件下釋放出siRNA單體，避免siRNA被酶降解，有效地將siRNA遞送到病灶。