黄色家蚕茧源丝素蛋白水凝胶的载药特性比较研究：一种可持续的局部给药系统

本研究针对不同品种黄色家蚕（Bombyx mori）茧源丝素蛋白（SF）在药物递送系统中的适用性问题，系统比较了Nangnoi Sisaket 1（NN）、Lueang-Saraburi（LS）和Tubtim-Siam（TT）三种泰国本土蚕茧的SF理化特性。通过氨基酸组成、β-折叠构象及凝胶化时间分析，发现TT品种制备的水凝胶能实现姜黄素7天缓释，且具有优异细胞相容性，为开发可注射型生物材料提供了新选择。

　　

在生物医学领域，如何实现药物的精准控释一直是重大挑战。传统给药方式存在突释效应、频繁给药等问题，而天然高分子材料丝素蛋白（Silk fibroin, SF）因其独特的β-折叠晶体结构和优异的生物相容性，成为药物载体研究的热点。然而，不同品种家蚕茧源SF的理化特性差异及其对载药性能的影响尚未明晰，特别是泰国特有的黄色家蚕品种——这一知识空白限制了地域性生物资源的开发利用。

针对这一科学问题，来自泰国诗丽吉王后蚕业中心（Queen Sirikit Sericulture Center）的研究团队在《Materials Today Chemistry》发表了一项开创性研究。他们选取泰国三大主流黄色家蚕品种Nangnoi Sisaket 1（NN）、Lueang-Saraburi（LS）和Tubtim-Siam（TT），系统比较了其茧源SF的载药特性。通过脱胶工艺提取SF后，采用氨基酸分析、差示扫描量热法（DSC）、圆二色谱等技术，首次揭示了这些本土品种在分子量分布（325 kDa重链）、热稳定性（相似降解温度）及二级结构（高β-折叠含量）上的高度相似性，但TT品种在凝胶化速度和载药效率方面表现突出。

研究团队运用脱溶剂法制备姜黄素负载的TT水凝胶时，发现其能形成粒径约1.79 μm的蛋白质微球，载药率显著高于其他品种。在37°C含蛋白酶（0.50 u/mL）的磷酸盐缓冲液（PBS）中，TT水凝胶可实现长达7天的持续释放，且细胞实验证实其无毒性。这些发现不仅为区域性生物资源的医疗转化提供了科学依据，更开创了"因地选材"的可注射水凝胶开发策略。

关键技术方法
研究采用标准脱胶工艺（0.5% Na₂CO₃煮沸处理）从三种蚕茧中提取SF，通过LiBr溶解和透析纯化获得再生SF溶液。采用HPLC分析氨基酸组成，FTIR和CD光谱测定二级结构，DSC评估热稳定性，动态光散射（DLS）测定zeta电位和粒径分布。载药实验选用姜黄素作为模型药物，通过荧光显微镜和HPLC定量分析载药效率与释放动力学。

研究结果

Morphology of B. mori silk cocoons
LS品种茧重达1.82 g（NN 0.89 g，TT 0.97 g），但其单位重量SF产率与另两组无显著差异，说明品种间差异主要源于茧体结构而非SF含量。

Chemical characterization
所有品种SF均含特征性Gly-Ala重复序列（占比>60%），TT的Ser含量略高（18.7% vs NN 17.2%），这可能与其更快的凝胶化行为相关。

Drug loading and release
TT水凝胶的β-折叠含量达52.3%，其三维网络结构能有效捕获姜黄素分子，载药效率达89.4%，显著高于LS（76.8%）和NN（81.2%）。释放实验显示TT组在168小时累计释放率为82.3%，符合零级动力学模型。

Conclusion
TT品种展现出最佳的载药缓释性能，其快速凝胶化特性（<30分钟）与高β-折叠含量的协同作用，使其成为可注射水凝胶的理想原料。

这项研究不仅建立了黄色家蚕茧的标准化评价体系，更通过"结构-功能"关系的解析，为开发区域性特色生物材料提供了范式。TT水凝胶在肿瘤局部治疗、慢性创面修复等领域具有明确的应用前景，其可持续生产模式也契合当代绿色医疗的发展趋势。未来研究可进一步探索不同品种SF的分子机制差异，优化载药系统的靶向性和响应性释放性能。