综述:丝胶蛋白:一种前景广阔的可持续天然生物聚合物在制药和生物医学中的应用

【字体: 时间:2025年09月29日 来源:Drug Delivery Letters CS1.7

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  本综述系统阐述了源自家蚕(Bombyx mori)的丝胶蛋白(Sericin)作为一种可持续天然生物聚合物的卓越特性(包括优异生物相容性、生物可降解性)及其在药物递送系统(DDS)、伤口愈合、皮肤护理等生物医学领域的创新应用,为开发先进医疗方案提供了绿色材料选择。

  
Abstract

丝胶蛋白(Silk Sericin)是一种天然生物聚合物,因其在制药和生物医学领域的多样化应用而日益受到关注。这种有机生物材料源自蚕茧(家蚕Bombyx mori),通过脱胶工艺获得,具有显著的生物相容性和生物可降解性,使其成为各种治疗和再生方法中有前途的候选材料。丝胶蛋白具备的优异特性使其成为伤口愈合、皮肤护理和药物递送应用的潜在选择。这种亲水蛋白被确认为具有抗炎、抗氧化和抗癌作用剂。丝胶蛋白的高分子量和颗粒状蛋白质组成赋予其粘稠的质地和类似明胶的特性。其分子中存在的大量羟基能从皮肤吸收大量水分,提供天然保湿效果。丝胶蛋白作为合成聚合物的可持续替代品,拥有包括低免疫反应、优异保湿性以及能形成多种结构(如薄膜、纤维和水凝胶)的多功能性在内的卓越特性。从伤口敷料中持续释放丝胶蛋白也能有效为压力性溃疡治疗提供长效愈合效果,这有助于营造更有利的环境,实现更快、更有效的伤口愈合。本综述旨在全面概述丝胶蛋白,重点介绍其独特特性、提取方法以及在制药和生物医学应用中的最新进展,同时强调这种蛋白质作为多功能生物聚合物在先进医疗解决方案中的巨大潜力。

关键词:Sericin, Bombyx mori, hydrophilic protein, pharmaceutical applications, biomedical applications, drug delivery system.

丝胶蛋白的起源与特性

丝胶蛋白是一种从家蚕(Bombyx mori)茧中通过脱胶过程提取的天然亲水性蛋白质生物聚合物。其最显著的特征包括卓越的生物相容性(biocompatibility)和生物可降解性(biodegradability),这意味着它在生物体内不会引发显著的免疫排斥反应并能被自然代谢。其高分子量和颗粒状组成赋予了材料粘稠的质地和类似明胶的物理特性。分子中富含的羟基(-OH)使其具备极强的吸湿能力,能有效吸收皮肤水分,从而提供天然保湿效果。这些核心特性奠定了其在生物医学领域应用的物质基础。

生物活性与药理作用

研究证实丝胶蛋白具有多重生物活性:它是有效的抗炎剂(anti-inflammatory)、抗氧化剂(antioxidant)和抗癌剂(anti-cancer)。这些药理特性使其不仅能促进组织修复,还能在分子水平上调节病变微环境。例如,在伤口愈合过程中,丝胶蛋白能通过抑制炎症因子表达和清除自由基来加速修复进程。其抗癌潜力则与诱导肿瘤细胞凋亡和抑制血管生成等机制相关。这些特性共同使其成为治疗性制剂的高价值天然材料。

剂型开发与结构多样性

丝胶蛋白的多功能性体现在它能被加工成多种生物材料结构,包括薄膜(films)、纤维(fibers)和水凝胶(hydrogels)。这种加工灵活性使其能适应不同医疗场景的需求:水凝胶适用于伤口敷料和药物载体,薄膜可用于皮肤护理产品,而纤维则在外科修复材料中具有潜力。特别是其水凝胶形式能提供持续的药物释放特性,这在药物递送系统(drug delivery system, DDS)中至关重要,可实现治疗分子的可控释放。

在伤口管理中的应用

丝胶蛋白在伤口愈合领域展现显著优势,尤其对压力性溃疡(pressure ulcers)等慢性创面具有促进愈合作用。当其被整合入伤口敷料时,能持续释放活性蛋白,为创面提供长效修复支持。其机制包括:维持湿润愈合环境、调节炎症反应、促进成纤维细胞增殖和胶原沉积。这些作用共同创造了一个有利于肉芽组织形成和上皮再生的微环境,从而实现更快更有效的愈合效果。

制药与生物医学应用前景

在制药领域,丝胶蛋白作为药物递送系统的载体材料能提高药物的生物利用度和靶向性。在生物医学工程中,它是组织工程支架和植入式设备的理想选择。相较于合成聚合物,这种天然生物聚合物具有显著可持续性优势,同时具备低免疫原性和优异机械性能。当前研究正致力于优化其提取方法、化学改性以及复合材料的开发,以进一步拓展其在智能医疗解决方案中的应用范围。

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