胶原和明胶的应用价值及药用明胶的质量控制
浙江省食品药品检验所 俞辉 陈超 金立
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前言：胶原广泛存在于从低等脊椎动物的体表面到哺乳动物的一切组织中，是哺乳动物体内含量最多的蛋白质，占蛋白质总量的四分之一，其应用非常广泛。胶原的水解产物明胶的质量关系到药品口服固体制剂尤其所有胶囊剂的安全质量问题，为此中国药典2010年版增加收载了胶囊用明胶辅料标准。 |
一、明胶的来源
明胶是胶原蛋白酸水解、碱水解和酶水解的降价产物、衍生产品或变性产物，它由18种氨基酸组成。明胶不是均一的蛋白质，是一种热可溶的化合物。商业明胶根据水解原理不同分为A型明胶和B型明胶。A型明胶主要以动物皮为原料，采用酸水解制得，其等电点为pH7～9；B型明胶主要以动物皮、骨、腿（包括家禽和鱼）为原料，采用碱水解方法制得，其等电点为pH4.6～5.2。
二、二、胶原、明胶和胶原蛋白之间的关系
胶原是指动物组织器官中存在的一类蛋白质，在提取分离时随着方法和条件不同，可以产生胶原、明胶和胶原蛋白三种产物，能被称之为胶原的必须是其三螺旋结构没有改变的蛋白质，其应具有生物活性。明胶的相对分子质量分布较宽，干燥的明胶很容易吸水，明胶不溶于冷水，在冷水中只会吸水并溶胀，只有加热到一定温度才溶于水。
从分子量和性质来总结它们有以下特点：
（1）胶原具有生物活性，不溶于热水和冷水，不能被蛋白酶利用；
（2）明胶相对是胶原分子量较高的水解物，只溶于热水不溶于冷水，胶原蛋白是相对分子量较低的水解产物，而且分子量分布比明胶更宽，可溶于冷水；
（3）明胶和胶原蛋白均无生物活性，但均可被蛋白酶利用。
从结构上来分析，胶原是具共价键连接三股α-肽链的蛋白质，明胶是共价键基本被打断，只剩次级键的蛋白质，而胶原蛋白是基本上不被共价键和次级键束缚，比较自由的α-肽链或明胶分子的片断。
从性能上讲，胶原能形成膜，膜具有较好的柔韧性，弹性和强度。
三、三、胶原和明胶的实际应用：
1、生物医学材料及临床应用：各种胶片(彩色、黑白)；手术缝合线（胶原可吸收缝合线、胶原-聚乙烯醇可吸收缝合线，胶原-壳聚糖可吸收缝合线、胶原-壳聚糖-聚丙烯可吸收缝合线）；人工皮肤；人工血管；人工食管；明胶心脏瓣膜支架；
2、药品和药用辅料：药用胶原止血纤维；明胶海绵；氧化聚明胶代血浆、琥酰明胶代血浆、海星明胶代血浆；胶原-聚乙烯醇水凝胶、明胶-壳聚糖水凝胶；药用明胶胶囊、药用软胶囊，药用明胶微囊；丸剂、片剂和软胶囊的辅料。
3、在美容和化妆品方面的应用：胶原蛋白至少具有保湿、修复、美白和润泽头发四大美容作用,与其它化合物配伍制成各类美容产品。在化妆品方面的应用主要产品有平衡霜、润肤乳液、晒后修复霜、营养洗发香波、胶原维生素E乳膏、胶原蛋白水包油型乳膏等。
4、在食品中的应用：胶原蛋白和明胶在食品中有营养和功能两大作用，从营养学角度来讲，机体对蛋白质的利用是一个及其复杂的生物转化系统，是各种因素在一起作用的综合结果。表示蛋白质在机体内被利用的程度用生物价(%)来量化，其具体含义是食物蛋白质在体内被吸收的氮的数量（g）与吸收后在体内真正被利用的氮的数量（g）之比值，牛奶蛋白质、鸡蛋蛋白质、大豆粉蛋白质、面粉中的蛋白质、明胶的蛋白质的生物价分别为90%、87%、72%、52%和20%，明胶虽然只有20%，但随着明胶的进一步水解成为胶原蛋白或水解明胶后，其生物价则大大提高。从功能学的角度出发，明胶具有及其优良的物理性质，是一种重要的食品添加剂，它通常作为食品的乳化剂、粘合剂、稳定剂、凝胶剂、澄清剂、增稠剂、发泡剂和改良剂，也可以模拟食品，如仿生海参、人造鱼翅、人工发菜、可食食品包装膜、肠衣等等。
5、在其它工业领域的应用：造纸业（各类复合纸）；制革工业，皮革的鞣制；化工工业，表面活性剂的生产。
四、口服制剂用明胶的质量控制：
胶囊剂是口服固体制剂的一种重要形式，系指药物或加有辅料充填于空心胶囊或密封于软质囊材中的固体制剂。各国药典均有收载。如何整体提高药品的质量、安全、有效和便利，摆在了各国政府的面前。药品的整体质量应包括活性物质、药用辅料、直接接触药品的包装材料三大部分的全面质量控制，为此国家药典会决定在2010年版中国药典中大量增加辅料品种的质量控制，并在国家食品药品监督管理局局颁标准中大量增加直接接触药品包装材料的质量控制标准，力争全面提高药品质量。国家药典会在广泛参考美国、欧洲、日本药典和有关标准的基础上，广泛抽取样品，经过方法学验证和大量样品的研究工作，在2010年版中国药典中收载了胶囊用明胶的辅料标准。本文将四国药典胶囊用明胶的质量标准控制情况比较分析如下。
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片剂和胶囊用明胶（Gelatin）四国药典比较 |
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标准 项目 |
欧洲药典 （6.0版1961页） |
美国药典 （32版1240页） |
日本药局方 （15改正版696页） |
中国药典 （2010年版） |
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来
源 |
由动物（包括鱼和家禽）胶原蛋白不完全酸水解（A型）、碱水解（B型）或酶降解后纯化得到；也可以是上述三种类型明胶的混合物。水解后会得到凝胶化和非凝胶化产物两种级别。两种级别均适合于本标准。 本标准不适用于非肠道或其它特殊用途的明胶。 |
由动物皮、白色结缔组织和骨头胶原蛋白不完全水解得到。酸水解得到的称为A型明胶，碱水解得到的称为B型明胶。 用于胶囊生产或片剂包衣的明胶可用已获准的颜料着色，可含不超过0.15%的二氧化硫，可含适量的十二烷基硫酸钠和合适的抑菌剂。 |
是由粗胶原蛋白用水加热提取得到的产物。粗胶原蛋白从动物骨头、皮、韧带或腱酸处理或碱处理得到。
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本品为动物的皮、骨、腱与韧带中胶原蛋白不完全酸水解、碱水解或酶降解后纯化得到的制品，或为上述三种不同明胶制品的混合物。 |
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溶
解
度
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在通常的有机溶剂中几乎不溶；凝胶化明胶在冷水中膨胀，加热形成胶体溶液，该溶液冷却时形成更硬或更软的凝胶。 明胶的使用目的不同时，等电点是与明胶质量相关的一个参数：A型明胶的等电点一般在pH 6.0 ～9.5之间；B型明胶的等电点一般在pH 4.7 ～5.6之间。以上范围内涵盖许多种明胶，特殊应用的明胶一般范围会稍窄。 不同明胶水溶液的澄清度和颜色都会不同。对于特定用途明胶，澄清度和颜色通常会有合适的标准规定。 |
1g溶于40ml的热水中后，应无任何异味，当透过2cm厚的溶液观察时，只有轻微的乳白色。 |
热水中极易溶解，几乎不溶于95％乙醇和乙醚。在水中不溶，浸在水中时会慢慢膨胀和变软，逐渐吸收其自身质量5～10倍的水。 酸处理得到的明胶等电点在pH 7.0 ～9.0之间，碱处理得到的明胶等电点在pH 4.5 ～5.0之间。 日本药局方 （15改正版696页） |
本品为微黄色至黄色、透明或半透明微带光泽的薄片或粉粒；无臭、无味；浸在水中时会膨胀变软，能吸收其自身质量5～10倍的水。
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标准 项目 |
欧洲药典 （6.0版1961页） |
美国药典 （32版1240页） |
中国药典 （2010年版） |
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鉴
别 |
A.取供试液2ml，加0.05ml硫酸铜试液，混匀，加0.5ml稀氢氧化钠试液，即显紫色。 B. 取样品0.5g，置试管中，加10ml水，放置10分钟后，60℃加热15分钟，然后0℃垂直放置6小时。倒置试管，非凝胶化的明胶立即流出试管，凝胶化的明胶不会立即流出。 供试品溶液的配制：称取样品1.00g，溶于适量约55℃不含二氧化碳的水中，稀释至100ml，保持在55℃进行下述试验。 |
A、取1g的明胶溶于100ml热水中，加20ml的0.2M重铬酸钾 和3N盐酸的混合液（4：1），即产生黄色沉淀。 B、在0.2mg/ml的热水溶液中加入丹宁酸试液，即产生浑浊。 |
1、取1%的样品溶液5ml，滴加6价铬氧化物试液或2，4，6-三硝基苯酚试液数滴，即生成沉淀。 2、在样品溶液（1→5000）中滴加丹宁酸试液数滴，即产生浑浊。 |
（1）取本品0.5g，加水50ml，加热使溶解，取溶液5ml，加重铬酸钾试液-稀盐酸（4：1）数滴，即产生橘黄色絮状沉淀。 （2）取鉴别（1）项下剩余的溶液1ml，加水100ml，摇匀，加鞣酸试液数滴，即发生浑浊。 （3）取本品，加钠石灰，加热，即发生氨臭。
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纯
度
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（1）异味和水不溶物： 1g样品加热溶于40ml水中。 明胶：溶液应无臭味、澄清或微显乳白色、颜色不得深于A溶液。 纯化明胶：当透过2cm厚溶液观察时，应澄清、无色、无任何异味。
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pH 值 |
3.8 ～7.6 |
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4.0～7.2。 |
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电 导 率 |
1.0%样品溶液，在30±1.0℃测 定，不得过1mS.cm-1 |
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取本品1.0g，加不超过60℃的水溶解并稀释制成1.0％的溶液，不得过0.5mS/cm
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标准 项目 |
欧洲药典 （6.0版1961页） |
美国药典 （32版1240页） |
日本药局方 （15改正版696页） |
中国药典 （2010年版） |
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过
氧
化
物 |
不得过10ppm |
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取本品10g，置250ml具塞烧瓶中，加水140ml，放置2小时，在50℃的水浴中加热使溶解，立即冷却，加硫酸溶液（1→5）6ml、碘化钾0.2g、1％淀粉溶液2ml与0.5％钼酸铵溶液1ml，密塞，摇匀，在暗处放置10分钟，溶液不得显蓝色。
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凝
胶
强
度 |
应为标示值的80%～120% 。凝胶强度是指测定6.67%（m/m）浓度的胶液，在10℃保存后，用12.7mm直径的柱塞从冻结的明胶液面压下4mm深所需的质量数值（以g表示），需要仪器。
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取本品两份各7.50g，分别置冻力瓶内，加水制成6.67％的胶液，加 盖，放置1～4小时后，在65℃±2℃的水浴中搅拌加热15分钟使样品溶散均匀，在室温下放置15分钟，将冻力瓶水平放置在10℃±0.1℃的恒温水浴中，用橡胶塞密塞保温17±1小时后，迅速移出冻力瓶，擦干外壁，置冻力仪测试台上测试，计算两次结果的平均值，冻力强度应不低于180Bloom g。
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标准 项目 |
欧洲药典 （6.0版1961页） |
美国药典 （32版1240页） |
日本药局方 （15改正版696页） |
中国药典 （2010年版） |
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炽 灼 残 渣 |
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取5.0g样品，不加硫酸，加液体石蜡1.5g～2.0g，以防明胶膨胀损失，使烧成残渣，然后放入马福炉550℃继续灰化15～20小时，遗留残渣 不得过2.0%。 |
不得过2.0%（取0.5g 样品） |
取本品1.0g，不得过2.0％ |
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二
氧
化
硫 |
不得过50ppm
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取样品20.0g置于长颈圆底烧瓶中，加入150ml热水使溶解，加5ml磷酸和1g碳酸氢 钠，迅速接到冷凝管上（产生过量的泡沫时，可加入几滴适当的去泡沫剂），用50ml0.1N的碘液在液面下接收馏出液50ml，加几滴盐酸酸化接收液，加2ml氯化钡试液，水蒸气蒸馏至接受液几乎无色，如有沉淀，进行过滤、洗涤、高温灼烧后不得过3mg（相当于二氧化硫0.004%）。同时以50ml0.1N碘液进行空白校正。用于胶囊生产和片剂包衣的明胶，产生硫酸钡沉淀的量不得过109.3mg（相当于二氧化硫0.15%）。 |
取样品20.0g置于圆底烧瓶中，加入150ml热水使溶解， 加3 ～5滴硅油，加5ml磷酸和1g碳酸氢钠，迅速接到冷凝管上，用50ml的碘试液在液面下接收馏出液50ml，滴加2～3滴盐酸酸化接收液，加2ml氯化钡试液，置水浴上蒸至接收液几乎无色。将沉淀进行过滤、洗涤、高温炽灼，称量，残渣不得过1.5mg（纯化明胶，相当于不得过0.002%），4.5mg（明胶，相当于不得过0.006%），75mg（用于胶囊和片剂的生产的明胶，相当于不得过0.10％）。同时做空白试验进行校正。 |
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标准 项目 |
欧洲药典 （6.0版1961页） |
美国药典 （32版1240页） |
日本药局方 （15改正版696页） |
中国药典 （2010年版） |
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砷 |
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方法1 胃蛋白酶溶液的制备：取0.5g蛋白酶溶于80ml0.1N盐 酸，加0.1N盐酸稀释至100ml。 标准溶液的制备：精密吸取砷标准液3ml置于砷发生烧瓶中，加胃蛋白酶溶液稀释至 52ml。加3ml盐酸和4ml丙醇，混匀。 样品溶液的制备：取3.75g样品置砷发生烧瓶中，加40ml胃蛋白酶溶液混合，小心加热保持温度在65℃～70℃之间，持续30分钟，并每隔10分钟超声2分钟。冷却，用适量胃蛋白酶溶液冲砷发生烧瓶并稀释至52ml。加3ml盐酸和4ml丙醇，混匀。 测定：照法，除去“加20ml的硫酸和1ml丙醇”步骤。含砷不得过0.8ppm。 |
取15.0g样品置烧瓶中，加60ml稀盐酸（1→5），加热使其 溶解。加15ml溴试液，加热除去过量的溴，加氨试液中和，加1.5g十二水磷酸氢二钠，放置至冷，加30ml的氧化镁试液，放置1小时，收集沉淀，用10ml的稀氨试液（1→4）洗涤，共洗涤5次，将滤渣溶解并定容至50ml。取5.0ml的样品液进行试验，砷斑颜色不得深于对照品砷斑。 标准溶液：取标准砷溶液15ml，同法操作。相当于含砷量不得过1ppm。
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铁 |
不得过30ppm，采用原子吸收分光光度法，取样品5.00g测定，波长为 248.3nm |
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铬 |
不得过10ppm，采用原子吸收分光光度法，取样品5.00g测定，波长为 357.9nm |
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不得过百万分之二，以石墨炉为原子化器，原子吸收分光光度法在357.9nm波长处测定。 |
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标准 项目 |
欧洲药典 （6.0版1961页） |
美国药典 （32版1240页） |
日本药局方 （15改正版696页） |
中国药典 （2010年版） |
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锌 |
不得过30ppm，采用原子吸收分光光度法，取样品5.00g测定，波长为 213.9nm |
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汞
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取样品2.0g置于消解烧瓶中，加20ml稀硫酸（1→2）和100ml高锰酸钾溶液（3→50），加热回流2小时。如在回流过程中溶液变澄清，则回流温度降至约60℃，再加5ml高锰酸钾溶液（3→50），继续回流，直到出现二氧化锰的沉淀持续约20分钟。冷却，加氯化氨溶液（1→5）直到二氧化锰沉淀消失，加水定容至150ml，作为供试液。照原子吸收分光光度法<2.23>（冷蒸汽法），将供试液放入样品管中，加10ml的硫酸-氯化亚锡试液，立即导入原子吸收分光光度计，测定在253.7nm波长处的稳定吸收值AT。另取2.0ml的标准汞溶液置于消解烧瓶中，同法操作，测定标准汞溶液的吸收值As，AT不得过As。（相当于 含汞量不得过0.1ppm） |
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重 金 属 |
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方法1（231） 取炽灼残渣项下的残渣，加2ml盐酸和0.5ml硝酸，水浴上蒸干。残渣中加1N盐酸1ml和水15ml，保温数分钟。过滤，水洗，使滤液为100ml。取8ml，，加水至25ml，依法测定。含重金属不得过0.005%。 |
明胶中重金属含量不得过50ppm，纯化明胶中重金属含量不得过20ppm。 |
取炽灼残渣项下遗留的残渣，依法检查，含重金属不得过百万分之三十。
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标准 项目 |
欧洲药典 （6.0版1961页） |
美国药典 （32版1240页） |
日本药局方 （15改正版696页） |
中国药典 （2010年版） |
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干燥
失重 |
取样品1.000g，100~105℃干燥,， 失重不得过15.0% |
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取样品1g，110℃干燥3小时，失重不得 过15.0% |
取本品1.0g，110℃干燥15小时，减失重量不得过15.0％
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微生物 限度 |
细菌总数不得过1000个/g，大肠杆菌 和沙门氏菌不得检出。 |
细菌总数不得过1000cfu/g，大肠杆菌和沙门氏菌不得检 出。
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每1g供试品中细菌数不得过1000个、霉菌及酵母菌数不得过100个，不得检出大肠埃希菌；每10g供试品中不得检出沙门菌。
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贮 存 |
防热防潮 |
干燥处密闭容器中 |
密封容器 |
密封，在凉暗处保存。 |
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标 签 |
应标明Bloom值或凝胶化、非凝胶化 级别 |
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用 途 |
不适用于非肠道和其它特殊用 途的明胶 |
用于胶囊生产和片剂包衣 及其它用途 |
用于胶囊和片剂的生产和其它特殊用途 |
主要用于空心胶囊生产 |
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综
述 |
1． 1、明胶的种类 明胶是组成胶囊壳的主要原料。现在工艺生产中成品胶囊在物理性质上的差异与所用明胶种类的关系不大，以价廉易得出发，A型明胶、B型明胶及其混合物都在使用。上述三部药典的收载情况充分说明了这一点。 2． 2、明胶的黏度和冻力黏度表明明胶分子链的长短，形成网状结构的趋势，并决定其成膜特性；冻力是指明胶溶液冷却凝结成胶冻后的硬度，又称胶冻强度或勃鲁姆强度，其单位为勃鲁姆克（Bloom Grams），一般明胶6.67%浓度的冻力为150~250勃鲁姆克，上等明胶应为250~350勃鲁姆克，制备胶囊用的明胶应在240勃鲁姆克以上。上述四部药典中，欧洲药典和中国药典控制了此项指标，较为合理。 3． 3、明胶的纯度 明胶的纯度对形成胶囊壳后的外观形状影响很大。 4． （1）氯化物含量应在0.1%以下，超过时会影响胶囊的透明性、引湿性以及黏度和冻力，给胶囊制备带来困难。上述三部药典中欧洲药典控制了明胶溶液的电导率，指标为用1.0%的样品溶液，在30±1.0℃测定，不得过1mS.cm-1，控制了水中电解质的总量，较为科学合理。 5． （2）铁 明胶中含铁时不利于内容物的稳定保存，因为铁会同药品、食品和化妆品使用的色素有作用，且会与某些有机化合物发生显色反应，影响药品、食品和化妆品质量。一般认为应在0.0015%以下，相当于不得过15ppm。上述三部药典欧洲药典采用原子吸收分光光度法测定铁的含量，专属性强，指标控制为不得过30ppm。且欧洲药典同时也采用原子吸收分光光度法测定铬和锌，指标分别控制为不得过10ppm和30ppm。美国药典和日本药局方均采用目视比较法控制重金属的总量，指标控制美国药典为不得过0.005%（50ppm），日本药局方为不得过20ppm。日本药局方控制的最为严格，专属性欧洲药典最强。 6． （3）铬、砷和汞 欧洲药典控制了铬，限度为不得过10ppm。中国药典采用石墨炉原子吸收测定法控制铬的指标，限度为不得过百万分之二，以完全杜绝采用鞣质过的皮革废料生产药用明胶。没有控制砷和汞，而美国药典和日本药局方均控制了砷，限度分别为不得过0.8ppm和1ppm，基本相同。且日本药局方还采用冷原子吸收分光光度法控制了有害元素汞，限度控制为不得过0.1ppm。 7． （4）二氧化硫 二氧化硫作为抑菌剂以亚硫酸盐的形式被加到明胶中，但因为其还原性质可能对内容药物的安全性和稳定性有较大影响，须控制其限量。欧洲药典没控制此项目，美国药典分两个级别控制，特殊用途的明胶控制为不得过0.004%，用于胶囊生产和片剂包衣的明胶控制为不得过0.15%的二氧化硫。日本药局方分明胶和纯化明胶，明胶又分特殊用途和用于胶囊和片剂的生产的明胶，分别控制为不得过0.006%和0.1%。纯化明胶控制为不得过0.002%，最为严格。 8． （5）干燥失重 为能够保证明胶的稳定，控制水分的量是非常重要的，欧洲药典和日本药局方都有规定，而美国药典没规定，不够合理。 9． （6）过氧化物 只有欧洲药典有此项控制，指标为不得过10ppm。 结论：总体来看，欧洲药典指标比较全面合理，参考意义最大。对于冻力的控制对实际生产意义较大。 |
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五、胶囊用用明胶质量标准的起草说明：
（1）、概述
《中国药典》2000年版和2005年版收载的明胶应作为原料药进行控制，其用途明确为生产吸收性明胶海绵制剂。《中国药典》2000年版收载的空心胶囊说明，空心胶囊有胶囊用明胶加辅料制成，显然中国药典2000年版和2005年版收载的明胶不适用于胶囊用明胶的质量控制。通过查阅和比较最新版的欧洲药典、美国药典和日本药局方，其收载的明胶范围广，在内容上都包含有胶囊用和片剂用明胶的要求。为保证约占10%制剂形式的胶囊剂和明胶空心胶囊的安全和质量，有必要制订本标准。
（2）、质量标准相关项目修订情况说明
名称：作为胶囊原料的材料或辅料越来越多，故将标准名称定为胶囊用明胶；
来源 ： 生产明胶的原料来源应有如下前提:应来自非疫区；来自经有关部门检疫是健康的动物；不允许来自经有害化学物质处理过的加工场。明胶是构成胶囊的主要原料,现代工艺生产胶囊在物理性质上的差异与所用明胶种类的关系不大，以价廉易得出发。国外三部药典的收载情况充分说明了这一点，最为广泛的是欧洲药典，有动物（包括鱼和家禽）胶原蛋白不完全酸水解（A型）、碱水解（B型）或酶降解后纯化得到。欧洲药典特别指出其明胶标准不适用于非肠道和其他特殊用途的明胶，说明不同使用目的的明胶有必要执行不同的标准,以满足不同的质量要求。在日常生产中三种明胶和它们的混合物都作为胶囊生产的原料。
颜色：明胶的颜色纯度越高，颜色越浅，一般为食用明胶和药用明胶的颜色在浅黄色至浅褐黄色之间；
形状：明胶的生产的最后步骤是减压干燥后的胶液，挤压过筛网，热空气干燥得到，可以是呈薄片、碎片或粉粒等性状，各国描述基本一致。
鉴别：欧洲药典、美国药典和日本药局方均以化学颜色反应和沉淀反应作为鉴别项目。经比较，仍保持《中国药典》2000年版明胶项下的鉴别反应。鉴别第一为重铬酸钾在酸性条件下与明胶生成黄色铬酸明胶的絮状沉淀。鉴别第二为生物碱沉淀剂与蛋白质形成沉淀。明胶在1：4500的浓度即可和鞣酸生成絮凝沉淀,标准中的反应浓度为1:2000。最后的鉴别为钠石灰与明胶共热发生氧化反应并碱解，释放出氨。
酸碱度： 中国药典吸收性海绵用明胶和欧洲药典的指标均为3.6～7.6，而我国食品明胶协会药用明胶的指标为酸法明胶4.0-6.5，碱法明胶为5.5-7.0，我所2005年检验20批明胶的pH为5.5-6.9，参考上述结果，指标定为4.0-7.2较为合适。
透光率：是对明胶中有色杂质的总量控制，测定波长分别为450nm和620nm，浓度为6.67%，测定温度为45℃，指标参照国内食品明胶和药用明胶标准订为分别不低于50%和70%。
电导率：参照欧洲药典增订此项目，其意义在于对可溶性电解质总量的控制，指标参照欧洲药典和根据实际测定值订为不得过0.5mS.cm-1，严于欧洲药典。
冻力强度：明胶的黏度表明明胶分子链的长短，形成网状结构的趋势，并决定其成膜特性；明胶的冻力是指明胶溶液冷却凝结成胶冻后的硬度，又称胶冻强度或勃鲁姆强度，其单位为勃鲁姆克（Bloom Grams），一般明胶6.67%浓度的冻力为150~250勃鲁姆克，上等明胶应为250~350勃鲁姆克，制备胶囊用的明胶应在240勃鲁姆克以上。上述四部药典中，欧洲药典和中国药典控制了此项指标，较为合理。，根据我国实际使用状况和根据验证数据指标定为不得低于180 Bloom g。
亚硫酸盐 ：亚硫酸盐的量均以二氧化硫（SO2）计， 二氧化硫作为抑菌剂以亚硫酸盐的形式被加到明胶中，但因为其还原性质可能对内容药物的安全性和稳定性有较大影响，须控制其限量。欧洲药典没控制此项目；美国药典分两个级别控制，特殊用途的明胶控制为不得过0.004%，用于胶囊生产和片剂包衣的明胶控制为不得过0.15%的二氧化硫。日本药局方分明胶和纯化明胶，明胶又分特殊用途和用于胶囊和片剂生产的明胶，分别控制为不得过0.006%和0.10%。纯化明胶控制为不得过0.002%，最为严格。考虑到中国药典中胶囊项下亚硫酸盐限度为不得过0.02%，故将原料限度订为不得过0.01%，此指标严于美国药典。
干燥失重和炽灼残渣：是对水分和总无机杂质的总量控制。欧洲药典、美国药典、日本药局方和《中国药典》2000年版收载的明胶干燥失重均控制为不得过15.0%和，由于欧洲药典2.0%，由于明胶是由水的母液浓缩干燥制得，一般水分控制在9%-15%，水分在此范围内容易再溶于水，便于胶囊的生产。明胶水分过低，徉胶困难，还有可能造成明胶的交连反应。明胶水分过多，保存较难，容易长菌，明胶溶液是很好的微生物培养基。
铬盐、汞盐和砷盐：欧洲药典控制铬，而美国药典和日本药局方都控制了有害元素砷，限度分别为不得过0.8ppm和1ppm，基本相同。且日本药局方还采用冷原子吸收分光光度法控制了有害元素汞，限度控制为不得过0.1ppm。实际测定结果显示镉和汞都比较低，控制意义不大，根据验证结果没有列入质量控制项目。铬盐的控制，只有欧洲药典有控制，采用原子吸收分光光度法，在我国，由于明胶企业和明胶产品比较多，不法明胶企业用生产工业明胶的蓝矾皮来生产食用和药用明胶，不法明胶经营企业将不同用途的明胶混合作为食用和药用明胶销售，赚取不义之财。许多研究已经证实,六价铬的化合物有毒,具有致癌并诱发基因突变的作用。美国环境保护局( EPA) 将六价铬确定为17 种高度危险的毒性物质之一。六价铬化合物口服致死量约115 g ,水中六价铬含量超过0.11 mg/ L 就会中毒。铬对人体的毒害作用类似于砷,其毒性随价态、含量、温度和被作用者不同而变化,在生理pH 条件下,六价铬以CrO4- 形式存在渗入细胞内。目前CrO4- 的致癌机理还不完全清楚,主要有两种观点:一种认为是CrO4- 被细胞内的还原物质还原成五价铬和四价铬的过程中产生了大量的游离基(已被体外的实验证实) ,大量的游离基引发肿瘤;另一种认为是六价铬被细胞内还原物质还原为三价铬,生成的三价铬迅速与DNA 发生了反应(体外的实验观察到了还原的三价铬与DNA 的结合) ,引起遗传密码的改变,进而引起细胞的突变和癌变。研究发现,六价铬的长期摄入会引起扁平上皮癌、腺癌、肺癌等;吸入较高含量的六价铬化合物会引起流鼻涕、打喷嚏、瘙痒、鼻出血、溃疡和鼻中隔穿孔等症状;短期大剂量的接触,在接触部位会发生溃疡、鼻黏膜刺激和鼻中隔穿孔;摄入超大剂量的铬会导致肾脏和肝脏的损伤以及恶心、胃肠道不适、胃溃疡、肌肉痉挛等症状,严重时会使循环系统衰竭,失去知觉,甚至死亡。长期接触六价铬的父母还可能对其子代的智力发育带来不良影响。三价铬是人体和动物体的必需微量元素,这是众所周知的事实,但三价铬是否有致癌性和诱发基因突变的作用,也一直是人们关注的热点问题。目前,在常用的富铬酵母、烟酸铬、氨基酸铬和吡啶铬等补铬剂的动物实验和临床实验中,均未发现有铬中毒症状,因此认为在人体补铬剂量的条件下(正常人50～200 μg/ d) ,三价铬是无毒的。但在1995年STEARN 等所做的体外实验发现,吡啶铬能对染色体产生损伤作用,并根据补铬药物动力学模型计算出,补铬将导致三价铬的累积中毒,这个研究使人们对长期服用有机铬是否有累积性中毒及致癌性产生了疑虑。两种不同的研究结果显示,尽管短期内补充有机铬的毒性很小甚至可能没有,但是长期补铬的累积毒性是否存在则还有待于进一步的研究。根据上述结果，铬盐的严格控制是必须的。铬鞣工艺在制革工业全世界已应用了100多年，铬鞣工艺不可避免产生三价铬和六价铬，遏制用鞣制过的皮革下脚料生产食用和药用明胶是从2002年后一直存在的问题和挑战。特增加铬盐的检查项目，方法与欧洲药典相同，方法采用石墨炉原子吸收分光光度法，样品采用微波消解，方法学试验研究证明在0-10μg／Ｌ的浓度范围内。线性相关系数达到0.9998，方法检出限为0.39μg／Ｌ，定量限为1.84μg／Ｌ，特征浓度（灵敏度）为0.0587μg／Ｌ。从大量的样品测试结果来分析，以限度为不得过百万分之二最为合理，足以将劣质明胶排除在食用和药用范围，此项指标严于欧洲药典百万分十的指标。
微生物限度：明胶作为药用辅料且是以动物为来源的，除常规的微生物要求外，增加了沙门氏菌的检查。
贮藏：由于明胶含有水分，且容易受到微生物的污染，故要密封且在凉暗处保存。
