絲素蛋白微球作為藥物緩釋載體的研究進(jìn)展

黨婷婷，陳愛政，2，王士斌，2

（1華僑大學(xué)生物工程與技術(shù)系，福建 廈門 361021；2華僑大學(xué)生物材料與組織工程研究所，福建 廈門 361021）

進(jìn)展與述評

絲素蛋白微球作為藥物緩釋載體的研究進(jìn)展

黨婷婷1，陳愛政1，2，王士斌1，2

（1華僑大學(xué)生物工程與技術(shù)系，福建 廈門 361021；2華僑大學(xué)生物材料與組織工程研究所，福建 廈門 361021）

絲素蛋白穩(wěn)定無毒、廉價易得，具有良好的降解性和生物相容性等特點(diǎn)，是一種優(yōu)良的載體材料。本文基于絲素蛋白獨(dú)特的氨基酸組成結(jié)構(gòu)和自組裝形成穩(wěn)定的β-折疊構(gòu)象等特點(diǎn)，綜述了絲素蛋白微球/粒的制備方法，即酶法、噴霧干燥法、乳化-溶劑揮發(fā)法、相分離法、電噴法和超臨界二氧化碳流體強(qiáng)制分散法等一些新型技術(shù)，及其在藥物載體方面緩釋特性的應(yīng)用研究。由于絲素蛋白來源物種間的差異和脫膠過程中不一致性等問題，絲素蛋白改性、復(fù)合或基因工程加工處理將是今后的發(fā)展方向，在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域?qū)⒕哂袕V闊的應(yīng)用前景。

藥物載體；絲素蛋白；微球；制備

自20世紀(jì)90年代以來，藥物釋放系統(tǒng)（drug delivery system，DDS）一直都是藥物劑型和制劑研究中的熱點(diǎn)。一般是以聚合物作為藥物載體，制成一定劑型，從而控制藥物在人體內(nèi)的釋放速率[1]，可分為緩控釋給藥系統(tǒng)、微粒給藥系統(tǒng)、靶向給藥系統(tǒng)、智能給藥系統(tǒng)、經(jīng)皮給藥系統(tǒng)等。

在藥物緩釋體系中，藥物載體扮演著重要的角色，主要分為天然高分子材料、半合成高分子材料和全合成高分子材料3種。其中半合成高分子材料可能存有水解、不耐高溫、穩(wěn)定性差等缺點(diǎn)；全合成高分子材料缺點(diǎn)是在合成過程中，某些殘留物質(zhì)可能不易去除，造成一定毒性；相比而言，天然高分子材料具有生物相容性好、性質(zhì)穩(wěn)定、安全無毒、價格低廉等特點(diǎn)，在制劑應(yīng)用中越來越受重視。近幾年來，以絲素蛋白為代表的天然材料正成為藥物緩控釋載體的研究熱點(diǎn)，日益為人們所關(guān)注[2-5]。

1 絲素蛋白

桑蠶絲和柞蠶絲是由絲素（70%～80%）和絲膠（20%～30%）組成，其中絲膠為水溶性，絲素一般不溶于水，可溶解于飽和氯化鈣/溴化鋰溶液中。絲素是一種纖維蛋白，主要由甘氨酸（43%）、丙氨酸（30%）、絲氨酸（12%）等18種組成，可分為重鏈（～390kDa）、輕鏈（～26kDa）及P25（糖蛋白鏈，～28kDa）3部分，比例是6∶6∶1[6]。H鏈分為氮端、疏水核心重復(fù)序列（94%）、親水負(fù)電荷序列及碳端 4部分。疏水核心重復(fù)序列是由保守的(Gly–Ala–Gly–Ala–Gly–Ser)n及少量保守的(Gly–A la–Gly–A la–Gly–X)n構(gòu)成，易形成結(jié)晶區(qū)，呈β-sheet；非重復(fù)親水負(fù)電荷序列是由幾乎相同拷貝的43個氨基酸殘基組成并穿插其中，稱為間隔序列，疏水-親水易構(gòu)成兩親區(qū)；另外，151個氨基酸殘基組成頭部序列，58個殘基組成C2末端序列，構(gòu)成了非結(jié)晶區(qū)域，見圖1[7]。

圖1 絲素蛋白結(jié)構(gòu)圖

絲素蛋白除其來源方便、價格低廉外，與其它藥物緩釋載體相比，還有如下優(yōu)越性：①具有良好的降解性和生物相容性，應(yīng)用體內(nèi)安全，組織相容性好；②具有良好的力學(xué)性能和理化性質(zhì)，如良好的柔韌性和抗拉伸強(qiáng)度、透氣透濕性、緩釋性等；③具有SilkⅠ和SilkⅡ構(gòu)象，SilkⅠ包括無規(guī)線團(tuán)和α-螺旋，SilkⅡ為反平行 β-折疊，是絲素蛋白的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。二者可通過改變溫度、溶劑極性、pH值、應(yīng)力等條件進(jìn)行轉(zhuǎn)變[8]；④可塑性強(qiáng)，通過化學(xué)修飾某些氨基酸的氨基或側(cè)鏈，改變其表面性能，處理得到不同形態(tài)，如纖維、溶液、粉、膜以及凝膠等。因此，絲素蛋白已成為一種應(yīng)用前景廣闊的藥物緩釋載體材料[9-11]。

2 絲素微球制備技術(shù)

目前，絲素蛋白作為緩釋系統(tǒng)主要有以下幾個方面：①膜緩釋系統(tǒng)[12]，②控釋涂層系統(tǒng)[13]，③凝膠緩釋系統(tǒng)[14]，④微球[15]、微囊、微粒、納米粒緩釋系統(tǒng)。相比其它體系，微球制劑具有可調(diào)控藥物釋放速度、降低毒性和不良反應(yīng)等優(yōu)越性。 而且因微球與某些細(xì)胞組織有特殊親和性， 能夠集中于靶區(qū)，起到靶向治療的作用，現(xiàn)已成為醫(yī)學(xué)制劑領(lǐng)域的熱點(diǎn)研究對象[16]。下文將著重介紹絲素微球的制備方法，即酶法、噴霧干燥法、乳化-溶劑揮發(fā)法、相分離法和電噴法等。

2.1 酶法

酶法是一種高效簡便新工藝，可制備顆粒均勻的納米蛋白肽顆粒。陳忠敏等[17]采用LiBr/CH3OH/H2O溶劑溶解絲素，透析濃縮后用α-糜蛋白酶酶解，顆粒大小降解為80～300 nm，具有優(yōu)越的抗菌性。目前，研究通過此法制備藥物載體的文獻(xiàn)較少，但因其綠色而具有一定潛力。

2.2 噴霧干燥法

此法是一種較早采用且很實用的制備微膠囊技術(shù)。首先將囊心物質(zhì)分散在包囊材料的溶液中，然后將此混合液在熱氣流中霧化，隨著溶解包囊材料的溶劑迅速蒸發(fā)，囊膜固化，得到包覆囊心物質(zhì)的微膠囊。Yeo等[18]用噴霧干燥法（流速20m L/min，進(jìn)氣口 85 ℃）制備了呈圓形的絲素微球，平均粒徑2～10 μm；微球膨脹率與溶液pH值成正比；分子構(gòu)象呈β-折疊，這些特性有利于裝載藥物。Hino等[19]在流速12 g/min，霧化氣壓3 kgf/cm2，進(jìn)氣口120 ℃時，制得圓形且直徑約5 μm的絲素微球。以茶堿為模型藥物，二者主要為無定形結(jié)構(gòu)，但將微球暴露于相對濕度89%的空氣中，絲素分子構(gòu)象呈β-折疊。

2.3 乳化溶劑揮發(fā)法

該法是將不相混溶的兩相通過機(jī)械攪拌或超聲乳化制成乳劑，內(nèi)相溶劑揮發(fā)除去，成球材料析出，固化成球。由于此過程十分復(fù)雜，影響因素眾多，質(zhì)量較難控制，目前，較多是在實驗室小批量生產(chǎn)，放大生產(chǎn)尚存在一定困難。在制備絲素微球體系中，常見W/O乳化溶劑揮發(fā)法。Srihanam等[20]以二氯甲烷為油相，絲素水溶液為水相，制備了包載牛血清白蛋白的絲素微球。結(jié)果表明，微球呈圓形且直徑約45～92 μm，分子構(gòu)象主要為無規(guī)卷曲，隨著BSA含量增加，微球的釋放速率呈增加趨勢。Imsombut等[21-22]以乙酸乙酯為油相，采用類似方法制備了京尼平交聯(lián)的絲素微球，有潛力作為親水藥物的載體。

Park等[23]以癸烷（Span80和Tween80，1∶1）為油相，攪拌速度 600 r/min，得到圓形且粒徑為21.6～8.5 μm的絲素微球，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)為緊密或中空狀。Baimark等[24]等報道以有機(jī)溶劑（乙酸乙酯、乙醚、二氯甲烷、氯仿）為油相制備多孔絲素微粒，表明此方法可以實現(xiàn)蛋白質(zhì)載體在人工細(xì)胞微囊化、緩控釋給藥體系、蛋白質(zhì)及水溶性活性分子方面的潛在應(yīng)用。鑒于微球的多孔結(jié)構(gòu)，充當(dāng)藥物載體主要可應(yīng)用于藥物的控制釋放、肺部給藥和動脈栓塞等[25-26]。此外，Xie 等[27]采用 W/O/W 復(fù)乳法制備了粒徑6.53～68.60 μm的載地塞米松磷酸鈉絲素微球，當(dāng)絲素濃度為3%或6%時，載藥絲素微球有一定的緩釋行為。

2.4 相分離法

2.4.1 模板法

模板法（硬模板/軟模板）是制備納米結(jié)構(gòu)材料的常用方法，可用來制備各種形狀（如球形粒子、一維納米棒、納米管以及二維有序陣列等）的納米結(jié)構(gòu)。但是目前真正具有工業(yè)中試規(guī)模的合成方法尚未投入運(yùn)轉(zhuǎn)，因此還有待于進(jìn)一步深入研究。模板劑的種類、特點(diǎn)與納米材料的尺寸、形貌、性能之間的規(guī)律性也有待探索，更多的可用于納米材料制備的模板劑還需要繼續(xù)尋找。Wang等[28]以脂質(zhì)體囊泡為模板高效制備載活性蛋白藥物（辣根過氧化物酶HRP）的絲素微球，粒徑約2 μm且富含β-折疊結(jié)構(gòu)。經(jīng)甲醇處理，HRP釋放僅5%；氯化鈉處理后，HRP的釋放速率與處理時間有關(guān)。他們還通過絲素/PVA共混膜成功制備了包載TMR-BSA、TMR-Dextran、RhB的絲素微球[29]，釋藥主要取決于藥物的性質(zhì)、電荷和疏水相互作用。這種方法簡便安全、易于放大、節(jié)省能耗且適合多種藥物，因此對于絲素微球傳遞體系很有意義。

2.4.2 鹽析法

依據(jù)蛋白質(zhì)鹽析的原理，Andreas等[7]選取磷酸鉀鹽，制得裝載阿爾新藍(lán)、諾丹明B、結(jié)晶紫的絲素微粒，粒徑約500 nm～2 μm。前3 h ，三者累計釋放量為3%、83%、17%，另外，pH值為7時，結(jié)晶紫呈快速釋放。表明絲素表面為負(fù)電荷，它以簡單的靜電吸附裝載小分子帶正電荷的藥物，體外釋放主要與藥物、電荷和結(jié)構(gòu)有關(guān)。鑒于水溶液工藝、載藥過程簡單以及二級結(jié)構(gòu)可控，顯示了此法制備絲素微粒的潛力。

2.4.3 溶劑-非溶劑法

該法是指在聚合物溶液中，加入一種不溶該聚合物的溶劑，引起相分離而將藥物包封形成微囊/微球。張雨青等[30-31]通過將絲素溶液注入過量與水混溶的極性質(zhì)子有機(jī)溶劑中，制備絲素納米微球。研究表明誘導(dǎo)形成絲素納米粒的溶劑順序為：丙酮＞異丙醇＞丙醇＞乙醇＞甲醇＞四氫呋喃＞乙腈。當(dāng)以丙酮為溶劑時，納米微球直徑為35～125 nm，呈β-折疊，拉曼光譜表明暴露在微球表面的酪氨酸殘基數(shù)高于絲素纖維表面的殘基數(shù)。因此這種微球可廣泛應(yīng)用于化妝品、防紫外護(hù)膚品、工業(yè)原料、酶或藥物載體等方面。

Cao等[32]添加乙醇到絲素水溶液中制得可控粒徑約0.2～1.5 μm、表面粗糙但無明顯黏附的微球，主要為β-折疊結(jié)構(gòu)。在此基礎(chǔ)上，為了進(jìn)一步解決微球的積聚和變形問題，Shi等[33-34]引入 PVA，通過調(diào)節(jié)絲素、乙醇和PVA的體積比，調(diào)控絲素微球的粒徑和形貌，自組裝制得平均粒徑980 nm的絲素微粒，50天僅釋放了 23% FITC–BSA 和 34% RhB。Kundu等[35]分別以家蠶和熱帶印度柞蠶制備絲素水溶液，二甲亞砜為非溶劑，得到粒徑約150～170 nm的球形納米微粒，呈SilkⅡβ-折疊結(jié)構(gòu)，載體無細(xì)胞毒性。以VEGF為模型藥物，超過三周時，仍具有顯著的穩(wěn)定緩釋行為。因此，天然蛋白納米?？勺鳛樗幬镙d體運(yùn)輸藥物到靶細(xì)胞，極其簡單的制備工藝，可實現(xiàn)這種微粒在癌癥診斷及治療方面的應(yīng)用。

2.5 電壓驅(qū)動成球的技術(shù)

靜電噴射技術(shù)是一種制備粒徑可控 （從幾十納米到幾十微米）、 表面形態(tài)可控 （光滑或多孔）高分子微粒的技術(shù)。比起傳統(tǒng)的微囊化過程，靜電噴霧法（電噴法）最突出的兩個優(yōu)勢是乳液的省略和高溫操作的避免，從而使蛋白質(zhì)類藥物能更好的保持活性，并且可制備出高純度的微球，操作相對簡單，且適合的聚合物種類比較多。邵正中等[36]以再生絲素蛋白水溶液作為電噴原液，經(jīng)高壓靜電噴射形成微液滴，再在重力和電場作用下使溶劑迅速揮發(fā)，最后通過醇溶劑誘使絲素蛋白發(fā)生快速、完全的不溶性β-折疊轉(zhuǎn)變，形成具有單分散性和穩(wěn)定性的納米微球。并在原液中添加一定比例的水溶性藥物分子和/或磁性粒子混合電噴，可以實現(xiàn)水溶性藥物的包埋、可控緩釋與靶向傳遞等。

Gholami等[37]將再生絲素水溶液冷凍干燥成絲素海綿，然后將其溶解在甲酸中得到電噴原液，電噴法制得粒徑低至約80 nm的絲素微球，主要為β-折疊結(jié)構(gòu)。Wang等[38]利用靜電噴射和冷凍干燥的方法制備了粒徑約100～400 μm且呈多孔狀的絲素微球，粒徑大小與溶液濃度和流速成正比，與電壓值成反比，乙醇處理后，絲素的構(gòu)像主要為Silk Ⅱ結(jié)構(gòu)。因此，本發(fā)明工藝在藥用載體領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。

與上述不同，Wenk等[39]在可控振幅、頻率及溫和的實驗條件下，用層流射流分散絲素蛋白水溶液到液氮中，收集凍干制備球形且粒徑約101～440 μm的絲素微球。以水楊酸、心得安、類胰島素生長因子（IGF-I）為模型藥物，三者包封率高達(dá)100%，心得安和IGF-I有明顯的緩釋效果，表明此微球可作為敏感型生物制劑的緩控釋平臺。黃永利等[40]將絲素蛋白溶液經(jīng)熱處理，在低壓電場的作用下，正極獲得絲素蛋白凝膠，液氮冷凍干燥，可制得粒徑200 nm～3 μm的絲素微球。鑒于溫和的制備條件（低壓電場、室溫或者低溫、水環(huán)境）、絲素蛋白的可降解性及其同藥物的良好相容性，絲素蛋白微球體系有望成為緩釋帶負(fù)電荷的蛋白質(zhì)和基因藥物的優(yōu)良載體。

2.6 其它新型技術(shù)

微流體聚焦技術(shù)是利用溶液流體在微型管道里面的流動特性，可精確的控制納米顆粒的形成條件，從而得到分布窄且性質(zhì)均勻的納米顆粒。Breslauer等[41]以75%油酸、25%甲醇和2%Span-80混合物為連續(xù)相，分散相為絲素水溶液，通過調(diào)節(jié)兩不混溶相的流速得到單分散的液滴，再采用合適的非溶劑甲醇固化成球。研究表明，隨著內(nèi)/外相流速比例增加，粒徑減小且分布均勻，半徑約為145～200 μm，具有獨(dú)特的核殼結(jié)構(gòu)且主要為 β-折疊結(jié)構(gòu)，AFM納米壓痕法表明微球出乎意料地軟。這些特性，有望其在藥物緩控釋方面的應(yīng)用。

超微微粒加工體系 UPPS（ultra-fine particle processing system）包括以下幾個主要部分：①轉(zhuǎn)盤；②尖形進(jìn)料口；③氣流系統(tǒng)：向心氣流、切向氣流、負(fù)壓氣流；④收集器。Wen等[42]將藥物/絲素溶液利用UPPS制備微球。通過控制參數(shù)，得到具有粒徑分布窄、表面光滑密集的微球。EGFP（增強(qiáng)型綠色熒光蛋白）包封率高達(dá) 95%，50天周期釋放了82%且無突釋，表明此工藝可長期緩釋蛋白質(zhì)藥物，提高病人的依從性和方便。但對于一些黏性大或溶解度差的材料，此工藝受到限制。另外，Rajkhowa等[43]利用噴射碾磨萃取技術(shù)（air jet m ill）制備超細(xì)絲素微粒。

超臨界流體（supercritical fluid，SCF）技術(shù)可解決傳統(tǒng)微粒制備工藝耗能大、處理溫度高和有機(jī)殘留超標(biāo)等問題，已被廣泛應(yīng)用于藥物制劑領(lǐng)域[44]。作者課題組已采用超臨界二氧化碳流體強(qiáng)制分散法（SEDS）[45-48]制備了多種聚合物藥物載體，顯示了良好的應(yīng)用前景；且采用SEDS成功制備了負(fù)載吲哚美辛的絲素納米粒，納米粒表面光滑且平均粒徑約50 nm，載藥量2.05%，包封率10.23%，體外釋放實驗表明絲素微球?qū)胚崦佬恋木忈屪饔妹黠@，表明此法制備絲素藥物載體作為藥物緩控釋體系的適宜性和可行性[49]。目前正試圖通過細(xì)胞、分子及整體3 個水平，采用新型生物學(xué)評價技術(shù)進(jìn)行絲素藥物載體的生物相容性評價，以期為絲素蛋白基藥物載體的臨床應(yīng)用提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

3 展 望

目前，絲素蛋白在藥物緩釋方面已經(jīng)得到一定程度的研究和應(yīng)用，但還僅僅局限于可行性的論證上，有些也僅僅做了初步的研究。因此，根據(jù)藥物緩釋材料的性能要求，將絲素蛋白改性、復(fù)合或基因工程加工處理[50]為實際生產(chǎn)所需要的藥用材料將是今后的發(fā)展方向。同時，將其應(yīng)用于臨床治療還需要很長時間，尚有一些問題需要解決，如何實現(xiàn)絲素蛋白降解與其功能發(fā)揮同步化，如何實現(xiàn)藥物緩釋高效化、速效化、長效化等，還需要進(jìn)一步研究。此外，在絲素蛋白基藥物載體臨床應(yīng)用之前，有必要全面性、整體性地對其進(jìn)行生物學(xué)評價以確保其生物安全性。

總的來說，隨著生物技術(shù)及緩釋技術(shù)領(lǐng)域的不斷拓展，絲素蛋白在藥物緩釋領(lǐng)域?qū)⒂懈鼜V闊的應(yīng)用前景。

[1] Sershen S，West J. Implantable，polymeric systems for modulated drug delivery[J].Advanced Drug Delivery Reviews，2002，54（9）：1225-1235.

[2] Wenk E，Merkle H P，Meinel L. Silk f broin as a vehicle for drug delivery applications[J].Journal of Controlled Release，2011，150（2）：128-141.

[3] Hu X，Kaplan D L. 2.212-Silk biomaterials[J] .Comprehensive Biomaterials，2011，2：207-219.

[4] Pritchard E M，Kaplan D L. Silk fibroin biomaterials for controlled release drug delivery[J].Expert Opinion on Drug Delivery，2011，8（6）：797-811.

[5] Hardy J G，R?mer L M，Scheibel T R.Polymeric materials based on silk proteins [J].Polymer，2008，49 （20）：4309-4327.

[6] Inoue S，Tanaka K，Arisaka F，et al. Silk fibroin of bombyx mori is secreted，assembling a high molecular mass elementary unit consisting of H-chain，L-chain，and P25，w ith a 6∶6∶1 molar ration [J].Biological Chemistry，2000，275 （51）：40517-40528.

[7] Lammel A S，Hu X，Park S H，et al. Controlling silk fibroin particle features for drug delivery [J].Biomaterials，2010，31（16）：4583-4591.

[8] 聞荻江，王輝，朱新生，等.絲素蛋白的構(gòu)象與結(jié)晶性[J].紡織學(xué)報，2005，26（1）：110-112.

[9] Numata K，Kaplan D L. Silk-based delivery systems of bioactive molecules [J].Advanced Drug Delivery Reviews，2010，62（15）：1497-1508.

[10] 楊立群，楊丹，孟舒，等.絲素蛋白作為藥物緩釋載體的研究進(jìn)展[J]. 中國醫(yī)藥生物技術(shù)，2009，4（6）：449-451.

[11] 曹陽，王伯初，遲少萍，等. 基于絲素蛋白的藥物緩釋材料[J]. 中國組織工程研究與臨床康復(fù)，2009，13（8）：1533-1536.

[12] Pritchard E M，Valentin T，Boison D，et al. Incorporation of proteinase inhibitors into silk-based delivery devices for enhanced control of degradation and drug release [J].Biomaterials，2011，32（3）：909-918.

[13] Wang X，Hu X，Daley A，et al. Nanolayer biomaterial coatings of silk fibroin for controlled release [J].Journal of Controlled Release，2007，121（3）：190-199.

[14] Wang X Q，Kluge J A，Leisk G G，et al. Sonication-induced gelation of silk f broin for cell encapsulation [J].Biomaterials，2008，29 （8）：1054-1064.

[15] 王璐，李明忠.絲素微球的研究進(jìn)展[J]. 現(xiàn)代絲綢科學(xué)與技術(shù)，2010，25（6）：37-40.

[16] Mathur A B. Silk fibroin-derived nanoparticles for biomedical applications [J].Nanomedicine，2010，5（5）：807-820.

[17] 陳忠敏，郝雪菲，吳大洋，等. 再生蠶絲絲素蛋白納米顆粒的制備及抗茵性[J]. 中國紡織學(xué)報，2008，29（7）：17-20.

[18] Yeo J H，Lee K G，Lee Y W，et al. Simple preparation and characteristics of silk f broin microsphere [J].European Polymer Journal，2003，39（6）：1195-1199.

[19] Hino T，Tanimoto M，Shimabayashi S. Change in secondary structure of silk f broin during preparation of its m icrospheres by spray-drying and exposure to hum id atmosphere[J].Journal of Colloid and Interface Science，2003，266（1）：68-73.

[20] Srihanam P，Srisuwan Y，Imsombut T，et al. Silk fibroin microspheres prepared by the water-in-oil emulsion solvent diffusion method for protein delivery [J].Korean Journal of Chemical Engineering，2011，28（1）：293-297.

[21] Imsombut T，Srisuwan Y，Srihanam P，et al. Genipin-cross-linked silk f broin m icrospheres prepared by the simple water-in-oil emulsion solvent diffusion method [J].Powder Technology，2010，203（3）：603-608.

[22] Baimark Y. Morphology and thermal stability of cross-linked silk f broin m icroparticles prepared by the water-in-oil emulsion solvent diffusion method [J].Asia-Pacific Journal of Chemical Engineering，2011，7（s1）：S112-S117.

[23] Park C W，Lee S Y，Hur W. Fabrication of fibroin m icrospheres and hollow spheres [J].Polymer（Korea），2010，34（4）：321-325.

[24] Baimark Y，Srihanam P，Srisuwan Y，et al. Preparation of porous silk fibroin m icroparticles by a water-in-oil emulsification-diffusion method [J].Journal of Applied Polymer Science，2010，118（2）：1127-1133.

[25] Zhang Q，Yan S Q，Li M G. Silk fibroin based porous materials [J].Materials，2009，2（4）：2276-2295.

[26] 張豪，褚良銀，胡林. PHEMA多孔微球和微囊的制備及生物醫(yī)藥應(yīng)用進(jìn)展[J].化工進(jìn)展，2008，27（2）：196-205.

[27] Xie R J，Wu H Y，Xu J M，et al. The preparation of silk fibroin drug-loading m icrospheres [J].Journal of Fiber Bioengineering and Informatics，2008，1（1）：73-80.

[28] Wang X Q，Wenk E，Matsumoto A，et al. Silk m icrospheres for encapsulation and controlled release [J].Journal of Controlled Release，2007，117（3）：360-370.

[29] Wang X Q，Yucel T，Lu Q，et al. Silk nanospheres and microspheres from silk/PVA blend f lms for drug delivery [J].Biomaterials，2010，31（6）：1025-1035.

[30] 張雨青. 納米絲素顆粒的制造方法：中國，200410014228.2 [P].2005-01-05.

[31] Zhang Y Q，Shen W D，Xiang R L，et al. Formation of silk f broin nanoparticles in water-m iscible organic solvent and their characterization [J].Journal of Nanoparticle Research，2007，9（5）：885-900.

[32] Cao Z B，Chen X，Yao J R，et al. The preparation of regenerated silk fibroin m icrospheres [J].Soft Matter，2007，3（7）：910-915.

[33] Shi P，Goh J C H. Release and cellular acceptance of multiple drugs loaded silk f broin particles[J].International Journal of Pharmaceutics，2011，420（2）：282-289.

[34] Shi P，Goh J C H. Self-assembled silk f broin particles：Tunable size and appearance [J].Powder Technology，2012，215-216：85-90.

[35] Kundu J，Chung Y I，Kim Y H，et al. Silk fibroin nanoparticles for cellular uptake and control release [J].International Journal of Pharmaceutics，2010，388（1-2）：242-250.

[36] 邵正中，袁青青，陳新.用靜電噴射技術(shù)制備的絲蛋白納米微球及其制備方法和制備裝置：中國，200910195454.8 [P].2010-02-24.

[37] Gholam i A，Tavanai H，Moradi A R. Production of f broin nanopowder through electrospraying [J].Journal of Nanoparticle Research，2011，13（5）：2089-2098.

[38] Wang L，Xia Z R，Lv L L，et al. Preparation of silk fibroin microspheres [J].Advanced Materials Research，2011，236-238：1902-1905.

[39] Wenk E，Wandrey A J，Merkle H P，et al. Silk fibroin spheres as a platform for controlled drug delivery [J].Journal of Controlled Release，2008，132（1）：26-34.

[40] 黃永利，呂強(qiáng)，李明忠，等.電場調(diào)控載藥絲素蛋白微球的制備[J].科學(xué)通報，2011，56（13）：1013-1018.

[41] Breslauer D N，Muller S J，Lee L P.Generation of monodisperse silk microspheres prepared w ith micro f uidics [J].Biomacromolecules，2010，11（3）：643-647.

[42] Wen X G，Peng X S，F(xiàn)u H，et al. Preparation andin vitroevaluation of silk f broin m icrospheres produced by a novel ultra-f ne particle processing system [J].International Journal of Pharmaceutics，2011，416（1）：195-201.

[43] Rajkhowa R，Wang L J，Kanwar J，et al.Fabrication of ultra f ne powder from eri silk through attritor and jet m illing [J].Powder Technology，2009，191（1-2）：155-163.

[44] Reverchon E，Adam i R，Cardea S，et al. Supercritical fluids processing of polymers for pharmaceutical and medical applications [J].The Journal of Supercritical Fluids，2009，47（3）：484-492.

[45] Chen A Z，Pu X M，Kang Y Q，et al. Preparation of 5-fluorouracil-poly（L-lactide） m icroparticles using solution-enhanced dispersion by supercritical CO2[J].Macromolecular Rapid Communications，2006，27（15）：1254-1259.

[46] Chen A Z，Li Y，Chau F T，et al. M icroencapsulation of puerarin nanoparticles by poly （L-lactide） in a supercritical CO2process [J].Acta Biomaterialia，2009，5（8）：2913-2919.

[47] Chen A Z，Li Y，Chau F T，et al. Application of organic nonsolvent in the process of solution-enhanced dispersion by supercritical CO2to prepare puerarin fine particles [J].The Journal of Supercritical Fluids，2009，49（3）：394-402.

[48] Chen A Z，Zhao Z，Wang S B，et al. A continuous RESS process to prepare PLA-PEG-PLA m icroparticles[J].The Journal of Supercritical Fluids，2011，59（1）：92-97.

[49] Zhao Z，Chen A Z，Li Y，et al.Fabrication of silk fibroin nanoparticles for controlled drug delivery [J].Journal of Nanoparticle Research，2012，14（4）：1-10..

[50] Hofer M，Winter G，Myschik J.Recombinant spider silk particles for controlled delivery of protein drugs [J].Biomaterials，2012，33（5）：1554-1562.

Research progress of silk fibroin m icrosphere as sustained-release carrier of drug

DANG Tingting1，CHEN Aizheng1,2，WANG Shibin1,2
（1Department of Biological Engineering and Technology，Huaqiao University，Xiamen 361021，F(xiàn)ujian，China；2Institute of Biomaterials and Tissue Engineering，Huaqiao University，Xiamen 361021，F(xiàn)ujian，China）

Silk fibroin (SF) is stable，non-toxic and cheap，and is an excellent carrier material due to its availability，biodegradability and biocompatibility. Based on its unique amino acids composition and stable structure of self-assemblingβ-sheets， several methods for preparation of SF microspheres/m icroparticles are introduced，such as enzymolysis，spray drying，emulsification solvent evaporation，phase separation，electrospraying，as well as the new technologies of suspension-enhanced dispersion by supercritical CO2(SpEDS)，and their sustained-release characteristics as drug carriers are also reviewed. In addition，it is recognized that challenges remain，including variation of silk between species and between individuals of the same species and inconsistencies in the degumm ing process. The future direction could be developing modified，composite or genetically engineered SF proteins，which would have potential applications in the biomedical field.

drug carriers；silk fibroin protein；m icrospheres；preparation

R 318

A

1000–6613（2012）07–1587–06

2011-11-01 ；修改稿日期：2012-02-29 。

國家自然科學(xué)基金（51103049，81171471，31170939）及福建省自然科學(xué)基金（2010J05027，2011J01223）項目。

黨婷婷（1987—），女，碩士研究生。聯(lián)系人：王士斌，教授，博士生導(dǎo)師，主要從事生物材料與組織工程方面的研究。E-mail sbwang@hqu.edu.cn。