谢观凤，李培源

(1.广西中医药大学 药学院，广西 南宁 530001；2.广西中医药大学 赛恩斯新医药学院，广西 南宁 530001)

明胶是以动物的骨、生皮、等结缔组织和硬骨组织为原料[1]。通过物理及化学反应几十道工序得到的含18种氨基酸的直接聚合物[2]。明胶是一种纤维蛋白，在温和条件下断链的产物。根据明胶的用途和结构性能不同，可分为医用明胶、食用明胶等。明胶的制备工艺通常有碱法明胶、酸法明胶和酶法明胶三种。

1 结构及性质

明胶具有蛋白质的一般物理性质与化学性质，其组成单元和胶原纤维蛋白基本保持一致，但因制备方法法不同而有差异。明胶含有18种氨基酸[3]，7种人体必需氨基酸，各类氨基酸所占比例不同，甘氨酸、脯氨酸、羟基脯氨酸各占1/3，其他占1/3。明胶含适量水分和无机盐，是一种不含脂肪的高蛋白，其具有以下的物理性质：

(1)溶解性：明胶能溶于温水、甘油等，不溶于冷水，但可缓慢吸水而膨胀软化；温水作为明胶最普遍的溶剂时，需要加入甘油等作为明胶的增塑剂[4]。

(2)凝胶性：明胶溶于热水后可形成热可逆性凝胶。明胶溶液形成凝胶的浓度最低极限约为0.5%，水溶液中分子存在两种可逆的构型：溶胶形式、凝胶形式。

(3)黏度：明胶溶液具有很高的黏度，在室温下易形成网状结构，阻碍流动，由于黏度增加。明胶的相对分子质量越大，分子链越长，则越有利于形成网状结构[5]。

(4)稳定性：明胶在室温下、干燥状态下较稳定，可放置数年[6]。

2 明胶和明胶复合材料的制备方法

2.1 明胶的制备方法

明胶的制备方法通常分为碱法明胶、酸法明胶和酶法明胶三类。

(1)碱法明胶：用碱性溶液进行预处理含有胶原的原料来生产明胶的方法称为碱法[7]。

(2)酸法明胶：通过酸法浸取使胶原水解成不同分子量多肽制取明胶的方法称为酸法[8-9]。

(3)酶法明胶：用酶处理使胶原降解制备明胶的方法称为酶法[10]。

2.2 明胶复合材料的制备方法

尹艳等人[11]采用热水浸提方法制备提取花青素制备花青素明胶膜材料。取固体明胶颗粒溶解成明胶溶液，加入甘油作塑化剂，量取适量的成膜溶液加入花青素溶液，倒入玻璃盒展开至恒温恒湿箱干燥最后制成花青素明胶膜。

李瑾瑜等人[12]通过复凝法制得明胶微球工艺。首先取明胶颗粒溶于盐酸溶液，在50℃水浴条件下充分搅拌，再用硫酸钠加入明胶溶液中后经物理方法反复洗涤至中性后放置烘箱烘干即可得到明胶微球。甘琳琳等人[13]以明胶为原料，以戊二醛为交联剂，在醋酸溶液中通过共混交联反应合成了明胶复合水凝胶。朱凌云等人[14]利用聚磷酸钙纤维为增强材料，明胶为基体材料，采用溶媒浇铸粒子滤取技术制备出明胶组织工程支架复合材料。

明胶含有丰富的纤维蛋白，被广泛应用于组织工程、药物传导等各大领域中。史力[15]利用了氢氧化铜纳米线为制孔剂及牺牲层成功制备了明胶薄膜；还通过原位还原氯金酸制备了明胶颗粒复合薄膜。通过利用明胶优异的生物性能，在组织工程技术中研发了人造皮肤。于奎[16]通过溶液聚合的方法，制备出一种可降解的聚氨酯弹性体。

3 明胶的应用

3.1 在医学中的应用

在医药领域中，首先作为治疗剂，主要用于外伤引起的失血性休克，严重烧伤、败血症等引起的血液性休克。被用于预防较大手术前可能出现的低血压以及体外循环，血液透析时的容量补充。药用明胶由于有膨胀吸水作用，在医药领域还被开发成止血海绵[17]，外科敷料，透气胶带，手术用品等医药品。帅兴华等人[18]研发的创伤敷料。因明胶是胶原经过温和断裂后的产物,保留了胶原的优良性能。它具有促进细胞粘附和生长的性能,与生物组织具有良好的亲和性,而且具有活化巨噬细胞和止血功能，故常被用来制造创伤敷料。

腭裂是口腔颌面部常见的先天性发育畸形，为避免或减少腭裂患者术后出现并发症，胡广伟等人[19]利用医用明胶海绵填塞双侧松弛切口的方法。医用明胶海绵是目前外科手术最常见的局部止血材料。组织反应小，不易引起感染等问题。邓继光[20]研制明胶作为骨科病的疗效并作为血浆代用品。聚明胶肽在骨科手术中有良好的效果。聚明胶肽作为血浆代用品，无抗原性，能维持血容量还有较大的安全剂量范围。

厉从雷[21]研究医用明胶海绵在颅脑外科手术中改良应用止血效果。医用明胶海绵在颅脑外科手术中的改良应用有止血的效果，能有效减少手术中和术后的大量失血，能作为颅脑外科手术中相对安全、有效的止血手段。黎卫军[22]选取脑外科手术患者分为两组进行作对比，一组进行海绵明胶改良方法止血，另外一组海绵明胶常规止血法。在手术、急性大出血等情况下均需要输血。明胶类材料在临床上广泛作为血浆代用品使用，主要用于血容量降低和休克等紧急情况，能有效的扩充血容量、改善微循环等诸多优点。

黄巍等人[23]利用食用色素、哲光剂等为辅料而生产的产品。其生产过程为溶胶、配色、主机模具蘸胶、风道干燥切割、脱模和对接等步骤来制备明胶硬胶囊。明胶硬胶囊是药品的有效成份之一。因外观光泽性、味道中性而被广泛地应用于软胶囊的外层囊壳材料，目前被生产的中药软胶囊逐渐增多，我们医药领域的胶囊大部分都用明胶制备，如藿香正气软胶囊等。

3.2 在食品中的应用

食用明胶应用于食品增稠剂、澄清剂、添加剂等。食用明胶是一种无脂肪的高蛋白，且不含胆固醇，食用后既不会使人发胖，也不会导致体力下降。食用明胶也是一种保护胶体，乳化力强，利于食物消化。帅兴华等人[18]利用明胶微粒溶于水后再与糖完全充塞在凝胶空隙内制成糖果添加剂。明胶有大部分用于食品糖果工业。在糖果工业生产中，它用于生产奶糖、棉花糖、橡皮糖等各种类型的软糖；在此工业中还使用了明胶比淀粉琼脂更富弹性韧性。明胶微粒溶于水后,能相互吸引、交织,使柔软的糖果能保持稳定形态。

明胶作为澄清剂被用于啤酒、果汁、等饮品的生产。帅兴华等人[18]采用明胶与丹宁生成絮状物被沉淀下来,静置后,絮状的胶体微粒与浑浊物吸附、凝聚、成块而共沉，再经过滤去除而制得饮料澄清剂。针对不同的饮料,明胶可以根据不同物质一起混合使用，达到不一样的效果。而对不同的饮料，明胶的添加量也大不相同。姚龙坤等[24]制备胶凝剂食用明胶与水形成可逆性凝胶，熔点低，接近人的口腔温度，现被做成胶冻。食用明胶被广泛应用在糖果产业中，各种糖果加入食用明胶能很明显的改善糖果的咬嚼性。此外还应用在了肉类罐头等中，使菜品增大色泽。

3.3 其它应用

明胶在其他方面也有着很多的应用，比如可用来生产砂布、砂纸、粘合木器、装订书本以及用于礼品盒流水线、高级乐器、家具行业中。总之，工业明胶[25]被广泛应用于家具、火柴、包装、造纸、纺织、丝绸、印染、印刷、陶瓷、涂料、冶金[26]等行业的各种产品中，并在其中主要起增稠、稳定、凝聚、粘合[27]、固水等作用。照相明胶是根据明胶的结构性能和用途不同而划分出来的一种产品。照相明胶是明胶当中高档的产品之一，还是感光材料生产中重要材料[28]。李青凤[29]采用独特的工业处理方法及技术，研制出了达到国家标准的彩色照相明胶。

当前最常用的粘合剂有天然粘合剂和合成粘合剂。明胶粘合剂性能优异，安全无毒性，主要用于医药、食品、造纸等行业中。彭启繁用碳化二亚胺交联低分子明胶和聚L-谷氨酸合成快速固定化粘合剂[30]。彭启繁利用皮边角余料，使用碱法、酸法、酶法的一系列工艺来制备明胶[30]，可在造纸工业中作为造纸絮凝剂，改善纸浆的絮聚性，调节纸浆的沉降速率；在造纸中作为胶黏剂，使黏度提高；还可作为造纸工业中的表面活性剂、施胶剂、增强剂等，明胶的加人不仅提高了纸的强度对纸的吸水性、透气性、紧度都有影响。

4 小结与展望

综上所述，随着社会科学的不断进步，明胶优异结构和性能而被广泛应用于我们日常的生活当中。明胶为天然高分子材料，它的结构性能良好，能在生物领域中有着巨大的优势。但是还要合理运用明胶的性能，以防危害我们的生活。相信科学技术的飞速发展和深入的研究,明胶一定会给我们人类制造不一样的福利。对于含有丰富的纤维蛋白明胶来讲，制备的斑点叉尾鮰鱼皮对我们人体有滋补作用，所以被运用于食品上，在医学方面也有应用；明胶也利用不同的用途制备的照相明胶给现代社会增添了色彩。现代医学技术发展，对各种医学材料方面有了更高的要求水准，利用明胶医学上的性能，明胶作为血液的替代品在各大医院被应用，不仅给病人减少了伤痛，还给社会一个放心。明胶在食品、医学、工业中有了突飞猛进发展，相信在未来，我们的生活会更加的精彩。