Chiết xuất fibroin và bào chế hệ vi hạt fibroin từ tơ tằm vàng (Bombyx mori L.)

Chiêm Chấn Tường1, Nguyễn Ngọc Yến1, Lương Huỳnh Vủ Thanh1, Phạm Duy Toàn1,2,  
1 Đại học Cần Thơ
2 Trường Đại học Cần Thơ

Nội dung chính của bài viết

Tóm tắt

Fibroin từ tơ tằm trắng đã và đang được nghiên cứu phổ biến, đặc biệt trong lĩnh vực y sinh. Tuy nhiên, tơ tằm vàng, một nguồn nguyên liệu rất dồi dào, lại ít được quan tâm. Do đó, nghiên cứu này tập trung chiết xuất fibroin từ tơ tằm vàng (Bombyx mori L.) và bào chế hệ vi hạt từ fibroin đã chiết xuất, đồng thời đánh giá các tính chất lý hóa và đặc điểm sinh học của chế phẩm. Fibroin được chiết từ tơ tằm vàng qua quá trình khử loại sericin và chiết nóng có hiệu suất chiết đạt 79,21%. Hệ vi hạt được bào chế bằng phương pháp đổi dung môi, kích thước hạt đạt 273-326 nm. Hàm lượng nitơ tổng trong sợi tơ nguyên bản, sợi tơ đã khử sericin, fibroin và hệ vi hạt fibroin (đánh giá bằng phương pháp Dumas) có kết quả dao động từ 16,5-17%. Thành phần amino acid trong fibroin (đánh giá bằng phương pháp HPLC) biểu thị phần trăm các amino acid cao nhất là glycine (43,7%), alanine (35,9%), serine (8,0%) và valine (2,8%). Điện tích bề mặt (pHpzc) của tơ tằm vàng, sợi tơ đã loại sericin và hệ vi hạt fibroin lần lượt là 5,90, 5,95 và 5,45. Độ bền hạt trong các môi trường oxi hóa mạnh, kiềm mạnh, môi trường mô phỏng đường tiêu hóa cho thấy hệ vi hạt fibroin có độ bền tương đối cao. Đồng thời, hệ không gây kích ứng và không có độc tính đáng kể trên hồng cầu. Tóm lại, nghiên cứu đã chiết thành công fibroin và bào chế thành công hệ vi hạt fibroin từ tơ tằm vàng.

Chi tiết bài viết

Tài liệu tham khảo

Ashraf, H., & Qamar, A. (2023). Silkworm Bombyx mori as a model organism: A review. Physiological Entomology, 48(4), 107–121. https://doi.org/10.1111/phen.12421
Giang, T. T., Duc, C. K. T., Ha, P. T. M., Hone, N., Tram, D. T. N., Nguyen, N. Y., Luong, H. V. T., Tran, Q. T. B., Nguyen, M. Q., & Pham, D. T. (2025). Green-Engineered PEI/PVA-Functionalized Silk Fibroin Nanoparticles for Heat-Stable Delivery of Clitoria ternatea L. Anthocyanins: Formulation, Characterization, and Sustainability Assessment. ACS Omega, 10(34), 38703–38718. https://doi.org/10.1021/acsomega.5c03790
Khosropanah, M. H., Vaghasloo, M. A., Shakibaei, M., Mueller, A.-L., Kajbafzadeh, A.-M., Amani, L., Haririan, I., Azimzadeh, A., Hassannejad, Z., & Zolbin, M. M. (2022). Biomedical applications of silkworm (Bombyx Mori) proteins in regenerative medicine (a narrative review). Journal of Tissue Engineering and Regenerative Medicine, 16(2), 91–109. https://doi.org/10.1002/term.3267
Lee, B., Pires, E., Pollard, A. M., & McCullagh, J. S. O. (2022). Species identification of silks by protein mass spectrometry reveals evidence of wild silk use in antiquity. Scientific Reports, 12(1), 4579. https://doi.org/10.1038/s41598-022-08167-3
Lu, Q., Zhu, H., Zhang, C., Zhang, F., Zhang, B., & Kaplan, D. L. (2012). Silk Self-Assembly Mechanisms and Control From Thermodynamics to Kinetics. Biomacromolecules, 13(3), 826–832. https://doi.org/10.1021/bm201731e
Lu, Y., Luo, J., An, E., Lu, B., Wei, Y., Chen, X., Lu, K., Liang, S., Hu, H., Han, M., He, S., Shen, J., Guo, D., Bu, N., Yang, L., Xu, W., Lu, C., Xiang, Z., Tong, X., & Dai, F. (2023). Deciphering the Genetic Basis of Silkworm Cocoon Colors Provides New Insights into Biological Coloration and Phenotypic Diversification. Molecular Biology and Evolution, 40(2), msad017. https://doi.org/10.1093/molbev/msad017
Nguyen, N. Y., Nguyen, T. N. P., Huyen, N. N., Tran, V. D., Quyen, T. T. B., Luong, H. V. T., & Pham, D. T. (2023). Onto the differences in formulating micro-/nanoparticulate drug delivery system from Thai silk and Vietnamese silk: A critical comparison. Heliyon, 9(6), e16966. https://doi.org/10.1016/j.heliyon.2023.e16966
Nguyen, T. P., Nguyen, Q. V., Nguyen, V.-H., Le, T.-H., Huynh, V. Q. N., Vo, D.-V. N., Trinh, Q. T., Kim, S. Y., & Le, Q. V. (2019). Silk Fibroin-Based Biomaterials for Biomedical Applications: A Review. Polymers, 11(12). https://doi.org/10.3390/polym11121933
Pham, D. T., Ha, T. K. Q., Nguyen, M. Q., Tran, V. D., Nguyen, V. B., & Quyen, T. T. B. (2022). Silk fibroin nanoparticles as a versatile oral delivery system for drugs of different biopharmaceutics classification system (BCS) classes: A comprehensive comparison. Journal of Materials Research, 37(23), 4169–4181. https://doi.org/10.1557/S43578-022-00782-0/TABLES/4
Pham, D. T., Huynh, Q. C., Lieu, R., Nguyen, V. B., De Tran, V., Thi, B., & Thuy, P. (2023). Controlled-Release Wedelia trilobata L. Flower Extract Loaded Fibroin Microparticles as Potential Anti-Aging Preparations for Cosmetic Trade Commercialization. Clinical, Cosmetic and Investigational Dermatology, 16, 1109–1121. https://doi.org/10.2147/CCID.S405464
Pham, D. T., Le, T. T. D., Nguyen, N. Y., Duc, C. K. T., Tuan, N. T., Luong, H. V. T., Tran, Q. T. B., Nguyen, M. Q., & Thuy, B. T. P. (2025). PEGylated Silk Fibroin Nanoparticles for Oral Antibiotic Delivery: Insights into Drug–Carrier Interactions and Process Greenness. ACS Omega, 10(11), 11627–11641. https://doi.org/10.1021/acsomega.5c01089
Pham, D. T., Loan, P. T. T., Ha, P. T. M., Nguyen, N. Y., Luong, H. V. T., Tuan, N. T., & Phuong Thuy, B. T. (2026). Eudragit E100/silk fibroin hybrid nanoparticles for the controlled oral delivery of amphotericin B. Therapeutic Delivery, 0(0), 1–14. https://doi.org/10.1080/20415990.2026.2665555
Pham, D. T., Nguyen, D. X. T., Nguyen, N. Y., Nguyen, T. T. L., Nguyen, T. Q. C., Tu, A. V. T., Nguyen, N. H., & Thuy, B. T. P. (2024). Development of pH-responsive Eudragit S100-functionalized silk fibroin nanoparticles as a prospective drug delivery system. PLOS ONE, 19(5), e0303177. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0303177
Pham, D. T., Nguyen, T. L., Nguyen, T. T. L., Nguyen, T. T. P., Ho, T. K., Nguyen, N. Y., Tran, V. D., & Ha, T. K. Q. (2023). Polyethylenimine-functionalized fibroin nanoparticles as a potential oral delivery system for BCS class-IV drugs, a case study of furosemide. Journal of Materials Science, 58(23), 9660–9674. https://doi.org/10.1007/S10853-023-08640-Y/FIGURES/6
Pham, D. T., Saelim, N., Cornu, R., Béduneau, A., & Tiyaboonchai, W. (2020). Crosslinked Fibroin Nanoparticles: Investigations on Biostability, Cytotoxicity, and Cellular Internalization. Pharmaceuticals (Basel, Switzerland), 13(5), 86. https://doi.org/10.3390/ph13050086
Pham, D. T., Saelim, N., & Tiyaboonchai, W. (2018). Crosslinked fibroin nanoparticles using EDC or PEI for drug delivery: Physicochemical properties, crystallinity and structure. Journal of Materials Science, 53(20), 14087–14103. https://doi.org/10.1007/s10853-018-2635-3
Pham, D. T., & Tiyaboonchai, W. (2020). Fibroin nanoparticles: A promising drug delivery system. Drug Delivery, 27(1), 431–448. https://doi.org/10.1080/10717544.2020.1736208
Phuong, N. T. N., Tien, N. D. X., Yen, N. N., Thanh, N. Q. C., & Toan, P. D. (2024). Developments and antioxidant evaluation of Sesbania sesban-leaf-extract loaded carboxymethyl cellulose hydrogel as a potential skin cosmetic. CTU Journal of Innovation and Sustainable Development, 16(2), 152–157. https://doi.org/10.22144/ctujoisd.2024.300
Shi, P., Abbah, S. A., Saran, K., Zhang, Y., Li, J., Wong, H.-K., & Goh, J. C. H. (2013a). Silk fibroin-based complex particles with bioactive encrustation for bone morphogenetic protein 2 delivery. Biomacromolecules, 14(12), 4465–4474. https://doi.org/10.1021/bm401381s
Shi, P., Abbah, S. A., Saran, K., Zhang, Y., Li, J., Wong, H.-K., & Goh, J. C. H. (2013b). Silk Fibroin-Based Complex Particles with Bioactive Encrustation for Bone Morphogenetic Protein 2 Delivery. Biomacromolecules, 14(12), 4465–4474. https://doi.org/10.1021/bm401381s
Thao, N. T. P., Ha, P. T. M., Ngo, H. K., Nguyen, N. Y., Luong, H. V. T., Quyen, T. T. B., Tuan, N. T., Nguyen, N. H., & Pham, D. T. (2025). Co-delivery of hydroxyapatite nanoparticles and methylprednisolone using sodium alginate/silk fibroin hydrogel for simultaneous bone mineralization and anti-inflammation actions. Journal of Drug Delivery Science and Technology, 106, 106699. https://doi.org/10.1016/j.jddst.2025.106699
Wigham, C., Varude, V., O’Donnell, H., & Zha, R. H. (2025). The role of phosphate in silk fibroin self-assembly: A Hofmeister study. Soft Matter, 21(13), 2461–2470. https://doi.org/10.1039/D4SM01198H