CN114213716A - 一种淀粉基水凝胶及其制备方法和止血敷料 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种淀粉基水凝胶，包括纤维网络结构和穿插附着于纤维网络结构内部的网状结构；纤维网络结构包括高分子化合物，网状结构包括淀粉糊。淀粉基水凝胶的形状包括薄膜状、纤维状、海绵状、颗粒状或膏体状中的任意一种。该淀粉基水凝胶不仅具有良好的生物相容性、生物可降解性和低免疫原性，还具有较强的液体吸收能力和溶胀能力，将其应用在创伤部位时，淀粉基水凝胶在吸收体液后体积会发生膨胀从而堵塞破损血管，实现安全、快速且简便的止血。本申请还提供了该淀粉基水凝胶的制备方法和一种止血敷料。

Description

一种淀粉基水凝胶及其制备方法和止血敷料

技术领域

本申请涉及止血材料领域，具体涉及一种淀粉基水凝胶及其制备方法和止血敷料。

背景技术

人体受伤时通常会导致失血，而快速、大量的失血则会对人的身体机能甚至生命构成严重威胁。因此，伤口的快速止血在伤口紧急处理和手术过程中至关重要。目前常用的止血材料主要有医用棉纱、止血海绵、纤维蛋白胶等。其中，医用棉纱和止血海绵不具备生物相容性，容易造成组织粘连导致取出时形成二次创伤；纤维蛋白胶作为动物源生物制品，其引入病毒或病菌的风险较高，并且由于自身成分具有免疫原性，部分患者使用时会发生免疫排异，影响止血效果和伤口愈合；除此之外，现有的止血材料液体吸收能力较差，需要辅助压迫等方式减缓创伤处血流，无法快速简便地实现止血，极大限制了应用场景。因此，有必要提供一种新的止血材料以安全、快速且简便地封堵破损血管、加速血凝，实现伤口的快速止血。

发明内容

为解决上述问题，本申请提供了一种淀粉基水凝胶，该淀粉基水凝胶不仅具有良好的生物相容性、生物可降解性和低免疫原性，还具有较强的液体吸收能力和溶胀能力，将其应用在创伤部位时，淀粉基水凝胶在吸收体液后体积会发生膨胀从而堵塞破损血管，实现安全、快速且简便的止血。

具体地，本申请第一方面提供了一种淀粉基水凝胶，所述淀粉基水凝胶包括纤维网络结构和穿插附着于所述纤维网络结构内部的网状结构；所述纤维网络结构包括高分子化合物，所述网状结构包括淀粉糊。

本申请的淀粉基水凝胶具有二级网络结构，第一级网络结构为高分子化合物形成的纤维网络结构，第二级网络结构为淀粉糊形成的网状结构，其中，淀粉糊是由淀粉经糊化得到的。淀粉分子与高分子化合物之间具有氢键作用力，使得网状结构穿插附着于纤维网络结构的孔道之中。该淀粉基水凝胶具有良好的生物相容性、生物可降解性和低免疫原性，其中，高分子化合物形成的纤维网络结构使淀粉基水凝胶具有一定的弹性和韧性，保证淀粉基水凝胶具有良好的力学性能，可以有效地封堵血管。淀粉糊化形成的网状结构不仅可以促进血小板富集加速凝血，还具有强的吸水溶胀能力，在吸收血液后可以使淀粉基水凝胶发生体积膨胀，从而压迫血管，减缓创口处血液的流出，达到快速、简便止血的效果。

可选的，所述纤维网络结构的平均孔径为1μm～10μm。

可选的，所述纤维网络结构的壁厚为0.5μm～4μm。

可选的，所述网状结构的平均孔径为100nm～500nm。

可选的，所述高分子化合物包括海藻酸盐、壳聚糖、卡拉胶、果胶、瓜尔胶、糖胺聚糖、明胶、胶原蛋白、透明质酸、聚乙烯醇、聚丙烯酸及其衍生物中的一种或多种。

可选的，所述淀粉糊是由淀粉经糊化得到，所述淀粉包括木薯淀粉、马铃薯淀粉、红薯淀粉、糯米淀粉、绿豆淀粉和玉米淀粉中的一种或多种。

可选的，所述淀粉糊与所述高分子化合物的质量比为1:(0.005～0.15)。

可选的，所述淀粉基水凝胶的孔隙率大于或等于40％。

可选的，所述淀粉基水凝胶的含水率为10％-50％。

可选的，所述淀粉基水凝胶的形状包括薄膜状、纤维状、海绵状、颗粒状或膏体状中的任意一种。

本申请第二方面提供了一种淀粉基水凝胶的制备方法，包括：

将淀粉和有机前驱体溶于水中并混合得到前驱液，使所述有机前驱体发生反应，得到未糊化淀粉基水凝胶；所述有机前驱体包括单体和高分子物质中的一种或多种；所述反应包括交联反应和聚合反应中的一种或多种；

将所述未糊化淀粉基水凝胶经糊化处理后得到淀粉基水凝胶，所述糊化处理的温度为70℃～95℃。

可选的，所述交联的温度小于或等于40℃。

可选的，所述糊化处理包括加热处理。

可选的，所述前驱液还包括光热材料，所述糊化处理包括光照处理。

可选的，所述前驱液还包括磁热材料，所述糊化处理包括磁场处理。

可选的，所述前驱液还包括电热材料，所述糊化处理包括电场处理。

可选的，所述前驱液中，所述淀粉的质量体积浓度为2w/v％～45w/v％；所述有机前驱体的质量体积浓度为0.1w/v％～5w/v％。

可选的，所述使有机前驱体发生反应的过程中，通过模板法、流延法或旋涂法中的任意一种方法将未糊化淀粉基水凝胶制成薄膜状形态，再进行所述糊化处理得到薄膜状淀粉基水凝胶。

可选的，所述使有机前驱体发生反应的过程中，通过模板法、静电纺丝法或微流体纺丝法中的任意一种方法将未糊化淀粉基水凝胶制成纤维状形态，再进行所述糊化处理得到纤维状淀粉基水凝胶。

可选的，所述使有机前驱体发生反应的过程中，通过气体发泡法、粒子浸出法、相分离法中的任意一种方法将未糊化淀粉基水凝胶制成海绵状形态，再进行糊化处理得到海绵状淀粉基水凝胶。

可选的，所述使有机前驱体发生反应的过程中，通过乳化、雾化或微流控中的任意一种方法将未糊化淀粉基水凝胶制成颗粒状形态，再进行糊化处理得到颗粒状淀粉基水凝胶。

可选的，将所述颗粒状淀粉基水凝胶分散到油中得到膏体状淀粉基水凝胶；所述油包括聚乙烯醇、聚乙二醇、丙三醇、异丙醇、植物油、动物油脂、硅油、液体石蜡和矿脂中的一种或多种。

本申请第三方面提供了一种止血敷料，该止血敷料包括如第一方面所述的淀粉基水凝胶。

附图说明

图1为本申请一实施例提供的淀粉基水凝胶用于止血的示意图；

图2为实施例1的淀粉基水凝胶干燥后的电镜表征图；

图3为对比例1的水凝胶干燥后的电镜表征图；

图4为实施例1的淀粉基水凝胶的溶胀变化图；

图5为对比例1的水凝胶的溶胀变化图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

人体大量失血会对人的身体机能甚至生命构成严重威胁，目前常用的止血材料包括医用棉纱和水凝胶敷料等。医用棉纱价格低廉且有较强的吸收能力，但保湿性和阻隔性差，创面愈合慢，同时易造成二次损伤；水凝胶敷料具有良好的保湿性和生物相容性，但吸液性能较差，止血效果有限。除此之外，现有的止血材料还需要辅助压迫的方式来减缓创伤处血液的流出，复杂的止血方法不利于将其应用在快速、大量失血的场景中。为提高止血材料的液体吸收能力并简化止血的步骤，本申请提供了一种淀粉基水凝胶，将淀粉基水凝胶覆盖于创面后，该止血材料可以快速吸收血液并发生体积膨胀，从而堵塞破损血管，抑制血液的流出，实现对创面的快速止血。

请参阅图1，图1为本申请一实施例提供的淀粉基水凝胶用于止血的示意图，图1中，将淀粉基水凝胶20覆盖于伤口的创面10后，淀粉基水凝胶20可以快速吸收血液发生体积膨胀并对创面进行压迫，减缓血液的流出，实现对创面的快速止血。该淀粉基水凝胶的使用方法简单，大大简化了止血的步骤，可以快速且有效地止血，具有广泛的应用前景。

本申请中，淀粉基水凝胶是由未糊化淀粉与有机前驱体混合后，将有机前驱体反应形成高分子化合物，再通过糊化处理使淀粉糊化而得到的。其中，有机前驱体反应后形成纤维网络结构的高分子化合物，未糊化淀粉分散在纤维网络结构中，并通过氢键与高分子化合物形成的纤维网络结构相结合，将淀粉糊化后淀粉分子之间发生交联，从而形成网状结构，网状结构穿插附着于纤维网络结构内部。本申请中，淀粉可以促进血小板富集从而加速凝血，提高淀粉基水凝胶的止血性能，淀粉糊化形成的网状结构与高分子化合物形成的纤维网络结构通过氢键作用互相融合，使得淀粉基水凝胶同时具有良好的力学性能和强的吸水溶胀能力，从而压迫血管，减缓创口处血液的流出，达到快速、简便止血的效果。

本申请实施方式中，纤维网络结构的平均孔径为1μm～10μm，纤维网络结构的平均孔径具体可以但不限于为1μm、3μm、5μm、7μm、9μm或10μm。本申请实施方式中，纤维网络结构的壁厚为0.5μm～4μm。纤维网络结构的壁厚具体可以但不限于为0.5μm、1μm、2μm、3μm或4μm。纤维网络结构的尺寸在上述范围时，淀粉糊化形成的网状结构可以较为均匀地分布在纤维网络结构中，不易发生团聚，从而保证淀粉基水凝胶具有强的吸水溶胀能力。本申请实施方式中，网状结构的平均孔径为100nm～500nm。网状结构的平均孔径具体可以但不限于为100nm、150nm、200nm、250nm、300nm、350nm或500nm。本申请通过先将有机前驱体反应形成纤维网络结构的高分子化合物、再进行淀粉糊化可以抑制淀粉的团聚，使淀粉分子交联形成网状结构的淀粉糊，大大提高淀粉的比表面积，从而使淀粉具有强的吸水溶胀能力，能够快速吸收体液并发生体积膨胀，实现对创面的快速止血。

本申请方案的关键在于在淀粉糊化前通过有机前驱体的聚合或交联(物理或化学交联)形成第一级交联网络(纤维网络结构)，再对淀粉进行糊化形成第二级交联网络(网状结构)，因此，本申请方案对淀粉和高分子化合物的具体种类不作限定，淀粉和高分子化合物的具体选择取决于最终用途及用途所期望的效果。例如，高分子化合物包括壳聚糖时，制备得到的淀粉基水凝胶能够具有良好的保水性能；本申请一些实施方式中，高分子化合物包括明胶、透明质酸或胶原蛋白中的至少一种，所制备得到的淀粉基水凝胶具有良好的促伤口处组织再生修复性能。

本申请的淀粉基水凝胶中，淀粉为水溶性淀粉，即淀粉在糊化温度以下就能够溶解在水中。本申请一些实施方式中，淀粉包括木薯淀粉、马铃薯淀粉、红薯淀粉、糯米淀粉、绿豆淀粉和玉米淀粉中的一种或多种。上述淀粉不仅来源丰富、成本低廉，且生物相容性高、免疫原性低、具有机体可吸收性的优点。

本申请中，高分子化合物是由有机前驱体反应得到的，其中，有机前驱体的反应可以是聚合反应，也可以是交联反应，也可以是聚合反应和交联反应；有机前驱体可以是单体，也可以是高分子物质，也可以是单体和高分子物质，有机前驱体反应后得到纤维网络结构的高分子化合物。本申请一些实施方式中，有机前驱体包括高分子物质，高分子物质发生交联形成纤维网络结构的高分子化合物。本申请一些实施方式中，有机前驱体包括单体，单体发生聚合形成纤维网络结构的高分子化合物。本申请一些实施方式中，有机前驱体包括单体和高分子化合物，单体聚合形成高分子物质，高分子物质之间交联形成纤维网络结构的高分子化合物。

本申请一些实施方式中，高分子化合物包括海藻酸盐、壳聚糖、卡拉胶、果胶、瓜尔胶、糖胺聚糖、明胶、胶原蛋白、透明质酸、聚乙烯醇、聚丙烯酸及其衍生物中的一种或多种。上述高分子化合物的生物相容性好，具有一定的吸水性和粘性，有利于淀粉基水凝胶附着在伤口表面，从而堵塞创面的破损血管。本申请一些实施方式中，高分子化合物包括水溶性多糖类高分子，多糖类高分子与淀粉具有良好的相容性，有利于高分子化合物形成的纤维网络结构与淀粉糊形成的网状结构互相融合。本申请一些实施方式中，高分子化合物包括天然高分子化合物，所述天然高分子化合物包括海藻酸盐、壳聚糖、卡拉胶、果胶、瓜尔胶、糖胺聚糖、明胶、胶原蛋白和透明质酸中的一种或多种。

本申请一些实施方式中，高分子化合物包括海藻酸钠，高分子化合物是由海藻酸钠通过交联反应得到的。本申请一些实施方式中，高分子化合物包括聚丙烯酸，聚丙烯酸是由丙烯酸单体通过聚合反应得到的。本申请一些实施方式中，高分子化合物包括明胶和聚丙烯酸，高分子化合物是由丙烯酸单体通过聚合反应得到聚丙烯酸，聚丙烯酸进一步与明胶发生交联反应得到的。本申请一些实施方式中，高分子化合物的分子量为1×10⁴～1×10⁶，高分子化合物的分子量具体可以但不限于为1×10⁴、5×10⁴、1×10⁵、5×10⁵或1×10⁶。

本申请实施方式中，淀粉与高分子化合物的质量比为1:(0.005～0.15)。淀粉与高分子化合物的质量比具体可以但不限于为1:0.005、1:0.01、1:0.03、1:0.05、1:0.07、1:0.08、1:0.1或1:0.15。控制淀粉与高分子化合物的质量比可以保证纤维网络结构能够与网状结构互相融合，使淀粉基水凝胶具有强的吸水溶胀能力。若淀粉含量过高会导致淀粉分子团聚，网状结构无法均匀分散在纤维网络结构中；若高分子含量过高会导致淀粉基水凝胶吸水体积溶胀的能力下降，止血效果降低。

本申请实施方式中，淀粉基水凝胶的孔隙率大于或等于40％。淀粉基水凝胶的孔隙率具体可以但不限于为40％、45％、50％、55％或60％。本申请实施方式中，淀粉基水凝胶的含水率为10％-50％。淀粉基水凝胶的含水率具体可以但不限于为10％、20％、30％、40％或50％。控制含水率可保证淀粉基水凝胶具有一定的保湿性和良好的力学性能。本申请实施方式中，淀粉基水凝胶的体积膨胀率大于或等于150％，体积膨胀率指的是指淀粉基水凝胶在吸液饱和时的体积与吸液前的体积的比值。淀粉基水凝胶的体积膨胀率具体可以但不限于为150％、170％、190％、200％、230％或270％。本申请一些实施方式中，淀粉基水凝胶的形状包括薄膜状、纤维状、海绵状、颗粒状或膏体状中的任意一种。本申请对淀粉基水凝胶的形状没有特定要求，其形状可根据应用场景进行设置。

本申请提供的淀粉基水凝胶在集成淀粉自身良好的生物相容性、生物可降解性、低免疫原性和促血小板富集优势的同时，通过将有机前驱体与淀粉混合，采用先将有机前驱体反应形成纤维网络结构、再进行淀粉糊化的方法，可使高分子化合物形成的纤维网络结构和淀粉糊化形成的网状结构很好的融合，所得的淀粉基水凝胶能够快速吸收血液并发生体积膨胀，实现物理堵塞破损血管，可用于创伤以及手术产生的有血伤口快速止血。

本申请还提供了一种淀粉基水凝胶的制备方法，包括：

步骤100：将淀粉和有机前驱体溶于水中并混合得到前驱液，使有机前驱体发生反应，得到未糊化淀粉基水凝胶；

步骤200：将未糊化淀粉基水凝胶经糊化处理后得到淀粉基水凝胶，糊化处理的温度为70℃～95℃。

本申请步骤100中，淀粉为未经糊化的水溶性淀粉，淀粉包括木薯淀粉、马铃薯淀粉、红薯淀粉、糯米淀粉、绿豆淀粉和玉米淀粉中的一种或多种。本申请一些实施方式中，将淀粉溶于水中得到淀粉溶液，将有机前驱体溶于水中得到前驱体溶液，再将淀粉溶液和前驱体溶液混合后得到前驱液，其中，淀粉在淀粉溶液中的质量体积浓度为10w/v％-50w/v％，淀粉的质量体积浓度具体可以但不限于为10w/v％、20w/v％、30w/v％、40w/v％或50w/v％；有机前驱体在前驱体溶液中的质量体积浓度为1w/v％-10w/v％，有机前驱体的质量体积浓度具体可以但不限于为1w/v％、2w/v％、4w/v％、6w/v％、8w/v％或10w/v％；淀粉溶液与前驱体溶液按照1:(0.2～1)的体积比进行混合，淀粉溶液与前驱体溶液混合的体积比具体可以但不限于为1:0.2、1:0.3、1:0.4、1:0.7、1:0.8或1:1。本申请一些实施方式中，将淀粉配制成淀粉溶液的温度低于40℃，进一步地，将淀粉配制成淀粉溶液的温度低于30℃。本申请一些实施方式中，将淀粉和有机前驱体混合的温度低于40℃，进一步地，将淀粉和有机前驱体混合的温度低于30℃。本申请中，将淀粉和有机前驱体混合后再对有机前驱体进行反应可以扩大高分子化合物形成的纤维网络结构的孔径和孔隙率，使纤维网络结构具有较大的比表面积，有利于淀粉分子分散在纤维网络结构中，并糊化形成网状结构。

本申请一些实施方式中，将淀粉和有机前驱体溶于水中并混合得到前驱液，前驱液中，淀粉的质量体积浓度为2w/v％～45w/v％，淀粉的质量体积浓度具体可以但不限于为2w/v％、2.5w/v％、4w/v％、5w/v％、10w/v％、15w/v％、20w/v％、30w/v％或45w/v％。其中，w/v％表示重量体积比，重量的单位为克，体积的单位为毫升。本申请一些实施方式中，前驱液中有机前驱体的质量体积浓度为0.1w/v％～5w/v％，有机前驱体的质量体积浓度具体可以但不限于为0.1w/v％、0.3w/v％、0.5w/v％、1w/v％、3w/v％或5w/v％。控制淀粉和有机前驱体在前驱液中的浓度有利于二者充分混合，促进纤维网络结构和淀粉糊的融合。

本申请实施方式中，有机前驱体包括单体和高分子物质中的一种或多种，单体例如可以是丙烯酸和乙烯醇中的一种或多种，高分子物质例如可以是海藻酸盐、壳聚糖、卡拉胶、果胶、瓜尔胶、糖胺聚糖、明胶、胶原蛋白、透明质酸、聚乙烯醇和聚丙烯酸中的一种或多种。有机前驱体可根据产品预期的效果进行选择，例如以壳聚糖作为有机前驱体时，制备得到的淀粉基水凝胶可以具有良好的保水性能。本申请实施方式中，有机前驱体的反应包括交联反应和聚合反应中的一种或多种，有机前驱体包括单体时，反应包括聚合反应，有机前驱体包括高分子物质时，反应包括交联反应。

本申请一些实施方式中，交联反应包括物理交联和化学交联中的一种或多种。物理交联例如可以是离子交联或分子链疏水作用交联，化学交联可以是采用交联剂进行交联，具体的交联方法可根据高分子化合物的种类进行选择。本申请一些实施方式中，有机前驱体为海藻酸钠，所用的交联方式可以是钙离子交联。本申请一些实施方式中，有机前驱体为壳聚糖，所用的交联方式可以是分子链疏水作用形成物理交联。本申请一些实施方式中，有机前驱体为明胶，所用的交联方式可以是加入交联剂如甲醛、乙二醛、戊二醛等进行交联。本申请一些实施方式中，有机前驱体为透明质酸，所用的交联方式可以是加入交联剂如戊二醛、京尼平等进行交联。

本申请一些实施方式中，聚合反应是通过光化学反应使发生单体聚合，前驱液还包括光引发剂，光引发剂吸收紫外光产生自由基从而引发聚合反应。本申请一些实施方式中，有机前驱体为丙烯酸，光引发剂为4,4'-双(二乙氨基)苯甲酮，丙烯酸在引发剂和紫外光的作用下聚合得到聚丙烯酸。

本申请一些实施方式中，在有机前驱体的反应过程中，采用特定方法制备不同形态的未糊化淀粉基水凝胶，例如可以通过模具铸造、流延成膜或旋涂的方式得到薄膜状的未糊化淀粉基水凝胶；通过模板法、静电纺丝或微流体纺丝的方式制成纤维状的未糊化淀粉基水凝胶；通过气体发泡、粒子浸出、相分离的方式制成海绵状的未糊化淀粉基水凝胶；通过乳化、雾化或微流控的方式制成颗粒状的未糊化淀粉基水凝胶。将特定形态的未糊化淀粉基水凝胶进行糊化处理即可得到相应形态的淀粉基水凝胶，例如，薄膜状的未糊化淀粉基水凝胶经糊化处理后即得到薄膜状的淀粉基水凝胶。

本申请步骤200中，糊化处理的温度为70℃～95℃，糊化处理的温度具体可以但不限于为70℃、75℃、80℃、85℃、90℃或95℃。本申请一些实施方式中，糊化处理为加热处理，即对未糊化淀粉基水凝胶进行加热以使淀粉糊化。本申请一些实施方式中，前驱液中含有光热材料，糊化处理可以是光照处理，光热材料可以将光能转化为热能，从而使淀粉糊化。本申请一些实施方式中，前驱液中含有磁热材料，糊化处理可以是磁场处理，通过变换磁场可以使磁热材料产生热量，从而使淀粉糊化。本申请一些实施方式中，前驱液中含有电热材料，糊化处理可以是电场处理，通过施加电场可以使电热材料产生热量，从而使淀粉糊化。

本申请一些实施方式中，将颗粒状的未糊化淀粉基水凝胶经糊化处理后得到颗粒状的淀粉基水凝胶，再将颗粒状的淀粉基水凝胶分散在水中得到淀粉基水凝胶分散液，将淀粉基水凝胶分散液与乳化剂和油混合即得到膏体状的淀粉基水凝胶，其中，油包括聚乙烯醇、聚乙二醇、丙三醇、异丙醇、植物油、动物油脂、硅油、液体石蜡和矿脂中的一种或多种。

本申请一些实施方式中，制得淀粉基水凝胶后还可以对其进行杀菌处理，杀菌处理例如可以是辐照杀菌。

本申请提供的淀粉基水凝胶的制备方法操作简单、工艺可控、适用于工业化生产。

本申请还提供了一种止血敷料，该止血敷料包括本申请的淀粉基水凝胶，将该止血敷料覆盖在创面处即可触发膨胀，从而封堵破损的血管，实现对伤口的快速止血。

下面分多个实施例对本申请实施方式进行进一步的说明。

实施例1

一种淀粉基水凝胶薄膜，包括由海藻酸盐交联形成的纤维网络结构和由木薯淀粉糊化形成的网状结构，网状结构穿插附着于纤维网络结构内部，其中，木薯淀粉和海藻酸盐的质量比为1:0.03，淀粉基水凝胶为薄膜状，薄膜的厚度为200μm，淀粉基水凝胶的含水率为15％。

本实施例上述淀粉基水凝胶薄膜的制备：

1)木薯淀粉和海藻酸钠水溶液的配制

将木薯淀粉在常温下搅拌溶解于水中，得到质量体积浓度为20w/v％的木薯淀粉溶液，进而在体系中加入质量体积浓度为10w/v％的镓铟液态金属合金；将海藻酸钠充分搅拌溶解于水中，得到质量体积浓度为2w/v％的海藻酸钠溶液。

2)钙离子交联形成未糊化淀粉基水凝胶

将配制好的含有镓铟液态金属的淀粉溶液和海藻酸钠溶液以3:1的体积比混合，充分搅拌得到前驱液。取5mL前驱液浇筑到5cm(长)×5cm(宽)×200μm(深)的方形模具中，静置均匀后将灌注前驱液的模具完全浸没在0.1M的氯化钙溶液中，浸泡10分钟后前驱液基本形成凝胶状，取下模具，将凝胶继续在0.1M的氯化钙溶液中浸泡20分钟完成交联，得到薄膜状未糊化淀粉基水凝胶。

3)淀粉后糊化处理

将未糊化淀粉基水凝胶置于功率为8W/cm²的近红外光(波长808nm)下照射10秒，使淀粉糊化，糊化的温度为95℃，得到淀粉基水凝胶薄膜。

4)灭菌和灭病毒处理

对制得的淀粉基水凝胶薄膜进行钴源辐照，以15kGy的辐照剂量和30分钟的辐照时间，杀灭淀粉基水凝胶薄膜中的病毒和微生物。

实施例2

一种淀粉基水凝胶纤维，包括由海藻酸盐交联形成的纤维网络结构和由红薯淀粉糊化形成的网状结构，网状结构穿插附着于纤维网络结构内部，其中，红薯淀粉和海藻酸盐的质量比为1:0.05，淀粉基水凝胶纤维的直径为100μm，淀粉基水凝胶的含水率为15％。

本实施例上述淀粉基水凝胶纤维的制备：

1)红薯淀粉和海藻酸钠水溶液的配制

将红薯淀粉在常温下搅拌溶解于水中，得到质量体积浓度为10w/v％的红薯淀粉溶液，将海藻酸钠充分搅拌溶解于水中，得到质量体积浓度为2w/v％的海藻酸钠溶液。

2)微流控内交联形成未糊化淀粉基水凝胶

将配制好的红薯淀粉溶液和海藻酸钠溶液以4:1的体积比混合，充分搅拌得到前驱液。将前驱液与0.1M的氯化钙溶液分别以6mL/h和3mL/h的流速流经共轴微流控系统的内通道和外通道，制得纤维状未糊化淀粉基水凝胶。

3)淀粉后糊化处理

将纤维状未糊化淀粉基水凝胶置于80℃烘箱烘烤30分钟使淀粉糊化，得到淀粉基水凝胶纤维。

4)灭菌和灭病毒处理

将制得的淀粉基水凝胶纤维进行钴源辐照，以15kGy的辐照剂量和30分钟的辐照时间，杀灭淀粉基水凝胶纤维中的病毒和微生物。

实施例3

一种淀粉基水凝胶海绵，包括由明胶交联形成的纤维网络结构和由马铃薯淀粉糊化形成的网状结构，网状结构穿插附着于纤维网络结构内部，其中，马铃薯淀粉和明胶的质量比为1:0.1，淀粉基水凝胶为海绵状，淀粉基水凝胶的含水率为30％。

本实施例上述淀粉基水凝胶海绵的制备：

1)马铃薯淀粉和明胶水溶液的配制

将马铃薯淀粉在常温下搅拌溶解于水中，得到质量体积浓度为50w/v％的马铃薯淀粉溶液，将明胶在40℃下搅拌溶解于水中，得到质量体积浓度为10w/v％的明胶溶液。

2)颗粒溶出法形成未糊化淀粉基水凝胶海绵

将配制好的马铃薯淀粉溶液和明胶溶液以2:1的体积比混合，充分搅拌得到前驱液，在前驱液中加入质量体积浓度为50w/v％、直径分布为100-500μm的方糖颗粒作为造孔剂。再将前驱液浇筑在5cm(长)×5cm(宽)×5cm(深)的方形模具中，将灌注前驱液的模具置于4℃下形成凝胶，将凝胶浸泡在0.1w/v％的戊二醛水溶液中2小时，使明胶实现化学交联并使方糖颗粒溶解析出，得到海绵状未糊化淀粉基水凝胶。

3)淀粉后糊化处理

将海绵状未糊化淀粉基水凝胶置于80℃烘箱烘烤30分钟使淀粉糊化，得到淀粉基水凝胶海绵。

4)灭菌和灭病毒处理

将制得的淀粉基水凝胶海绵进行钴源辐照，以15kGy的辐照剂量和30分钟的辐照时间，杀灭淀粉基水凝胶海绵中的病毒和微生物。

实施例4

一种淀粉基水凝胶颗粒，包括由壳聚糖交联形成的纤维网络结构和由马铃薯淀粉糊化形成的网状结构，网状结构穿插附着于纤维网络结构内部，其中，马铃薯淀粉和壳聚糖的质量比为1:0.01，淀粉基水凝胶为颗粒状，淀粉基水凝胶的尺寸分布为100μm～1mm，淀粉基水凝胶的含水率为15％。

本实施例上述淀粉基水凝胶颗粒的制备：

1)马铃薯淀粉和壳聚糖水溶液的配制

将马铃薯淀粉在常温下搅拌溶解于水中，得到质量体积浓度为20w/v％的马铃薯淀粉溶液，将壳聚糖加入到乙酸-水的混合溶剂中，得到质量体积浓度为1w/v％的壳聚糖溶液，其中，混合溶剂中乙酸的质量百分含量为3％。

2)乳化法形成未糊化淀粉基水凝胶颗粒

将配制好的马铃薯淀粉溶液和壳聚糖溶液以5:1的体积比混合，充分搅拌得到前驱液，将前驱液加入植物油中，在700W功率超声下分散10分钟，壳聚糖通过分子链疏水作用形成物理交联网络，从而得到未糊化淀粉基水凝胶颗粒。

3)淀粉后糊化处理

用筛网将未糊化淀粉基水凝胶颗粒捞起后，将颗粒置于80℃烘箱烘烤30分钟，完成淀粉糊化，得到淀粉基水凝胶颗粒。

4)灭菌和灭病毒处理

将制得的淀粉基水凝胶颗粒进行钴源辐照，以15kGy的辐照剂量和30分钟的辐照时间，杀灭淀粉基水凝胶颗粒中的病毒和微生物。

实施例5

一种淀粉基水凝胶膏体，包括由壳聚糖交联形成的纤维网络结构和由马铃薯淀粉糊化形成的网状结构，网状结构穿插附着于纤维网络结构内部，其中，马铃薯淀粉和壳聚糖的质量比为1:0.05，淀粉基水凝胶为膏体状，淀粉基水凝胶的含水率为15％。

本实施例上述淀粉基水凝胶膏体的制备：

1)马铃薯淀粉和壳聚糖水溶液的配制

将马铃薯淀粉在常温下搅拌溶解于水中，得到质量体积浓度为50w/v％的马铃薯淀粉溶液，将壳聚糖加入到乙酸-水的混合溶剂中，得到质量体积浓度为2.5w/v％的壳聚糖溶液，其中，混合溶剂中乙酸的质量百分含量为3％。

2)乳化法形成未糊化淀粉基水凝胶颗粒

将配制好的马铃薯淀粉溶液和壳聚糖溶液以1:1的体积比混合，充分搅拌得到前驱液，将前驱液加入植物油中，在700W功率超声下分散10分钟，壳聚糖通过分子链疏水作用形成物理交联网络，从而得到未糊化淀粉基水凝胶颗粒。

3)淀粉后糊化处理

用筛网将未糊化淀粉基水凝胶颗粒捞起后，将颗粒置于80℃烘箱烘烤30分钟，完成淀粉糊化，得到淀粉基水凝胶颗粒。

4)膏体的制备

将淀粉基水凝胶颗粒以质量体积浓度120w/v％分散在水中，将凝胶颗粒分散液与液体石蜡以1:1的体积比混合，在混合体系中加入质量体积浓度0.1w/v％的吐温20作为乳化剂，将混合体系以60rpm转速搅拌2小时以进行分散和乳化，得到淀粉基水凝胶膏体。

5)灭菌和灭病毒处理

将制得的淀粉基水凝胶膏体进行钴源辐照，以15kGy的辐照剂量和30分钟的辐照时间，杀灭淀粉基水凝胶膏体中的病毒和微生物。

对比例1

一种水凝胶薄膜的制备，包括：

1)木薯淀粉和海藻酸钠水溶液的配制

将木薯淀粉搅拌溶解于水中，得到质量体积浓度为20w/v％的木薯淀粉溶液，将木薯淀粉溶液在80℃下加热搅拌30分钟，完成淀粉糊化得到糊化淀粉溶胶；在体系中加入质量体积浓度为10w/v％的镓铟液态金属合金；将海藻酸钠充分搅拌溶解于水中，得到质量体积浓度为2w/v％的海藻酸钠溶液。

2)钙离子交联形成水凝胶薄膜

将糊化淀粉溶胶和海藻酸钠溶液以3:1的体积比混合，充分搅拌得到均匀的混合液。将5mL混合液浇筑到5cm(长)×5cm(宽)×200μm(深)的方形模具中，静置均匀后将灌注混合液的模具完全浸没在0.1M的氯化钙溶液中，浸泡10分钟后混合液基本形成凝胶状，取下模具，将凝胶继续在0.1M的氯化钙溶液中浸泡20分钟完成交联，得到水凝胶薄膜。

3)材料灭菌和灭病毒处理

将水凝胶薄膜在空气中干燥至含水率为15％，对水凝胶薄膜进行钴源辐照，以15kGy的辐照剂量和30分钟的辐照时间，杀灭材料中的病毒和微生物。

效果实施例

为验证本申请制得淀粉基水凝胶的性能，本申请还提供了效果实施例。

1)采用扫描电镜对实施例1的淀粉基水凝胶和对比例1的水凝胶进行表征，具体测试方法包括：将淀粉基水凝胶冷冻干燥去除水后，用扫描电子显微镜(SEM)观察其表面形貌，请参阅图2，图2为实施例1的淀粉基水凝胶干燥后的电镜表征图。由图2可以看出，淀粉基水凝胶具有二级网络结构，其中，一级网络结构为高分子化合物形成的纤维网络结构，二级网络结构为淀粉糊形成的网状结构，网状结构穿插附着在纤维网络结构之中。请参阅图3，图3为对比例1的水凝胶干燥后的电镜表征图，图3中，球状颗粒为淀粉分子，膜状物质为高分子化合物，可以看出，将淀粉预先糊化形成的水凝胶并无二级网络结构，高分子化合物交联形成致密的膜状结构，淀粉分子发生显著的团聚，水凝胶的孔隙率较低。

2)对实施例1-5的淀粉基水凝胶和对比例1的水凝胶的溶胀性能进行测试，具体测试方法为：将淀粉基水凝胶和水凝胶在室温下置于水中浸泡2小时，测量水凝胶材料溶胀前后的体积，溶胀后的体积与溶胀前的体积比即为体积膨胀率。请参阅图4，图4为实施例1的淀粉基水凝胶的溶胀变化图，由图4可以看出，实施例1的淀粉基水凝胶吸水后体积膨胀率为174％。请参阅图5，图5为对比例1的水凝胶的溶胀变化图，由图5可以看出，对比例1的水凝胶吸水后体积膨胀率为20％。通过对样品的SEM微观形貌表征结合Image J软件处理，计算空隙面积相对总面积比值，从而得到实施例1-5的淀粉基水凝胶和对比例1的水凝胶的孔隙率，相关测试结果请参阅表1。

表1实施例1-5淀粉基水凝胶和对比例1水凝胶的参数表

实验组	孔隙率/％	体积膨胀率/％
			实施例1	44	174
实施例2	41	154
			实施例3	78	151
实施例4	43	253
			实施例5	44	257
对比例1	8	20

由表1可以看出，本申请的淀粉基水凝胶相较对比例的对淀粉进行预先糊化的水凝胶，其孔隙率、吸水能力和体积膨胀率都有显著提升，从而使淀粉基水凝胶具有很好的物理栓塞止血和富集血小板促凝的效果，有利于淀粉基水凝胶在止血敷料中的应用。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (11)

1.一种淀粉基水凝胶，其特征在于，所述淀粉基水凝胶包括纤维网络结构和穿插附着于所述纤维网络结构内部的网状结构；所述纤维网络结构包括高分子化合物，所述网状结构包括淀粉糊。

2.如权利要求1所述的淀粉基水凝胶，其特征在于，所述纤维网络结构的平均孔径为1μm～10μm；所述网状结构的平均孔径为100nm～500nm。

3.如权利要求1或2所述的淀粉基水凝胶，其特征在于，所述高分子化合物包括海藻酸盐、壳聚糖、卡拉胶、果胶、瓜尔胶、糖胺聚糖、明胶、胶原蛋白、透明质酸、聚乙烯醇、聚丙烯酸及其衍生物中的一种或多种。

4.如权利要求1-3任一项所述的淀粉基水凝胶，其特征在于，所述淀粉糊是由淀粉经糊化得到，所述淀粉包括木薯淀粉、马铃薯淀粉、红薯淀粉、糯米淀粉、绿豆淀粉和玉米淀粉中的一种或多种。

5.如权利要求1-4任一项所述的淀粉基水凝胶，其特征在于，所述淀粉糊与所述高分子化合物的质量比为1:(0.005～0.15)。

6.如权利要求1-5任一项所述的淀粉基水凝胶，其特征在于，所述淀粉基水凝胶的孔隙率大于或等于40％。

7.如权利要求1-6任一项所述的淀粉基水凝胶，其特征在于，所述淀粉基水凝胶的含水率为10％-50％。

8.如权利要求1-7任一项所述的淀粉基水凝胶，其特征在于，所述淀粉基水凝胶的形状包括薄膜状、纤维状、海绵状、颗粒状或膏体状中的任意一种。

9.一种淀粉基水凝胶的制备方法，其特征在于，包括：

将淀粉和有机前驱体溶于水中并混合得到前驱液，使所述有机前驱体发生反应，得到未糊化淀粉基水凝胶；所述有机前驱体包括单体和高分子物质中的一种或多种；所述反应包括交联反应和聚合反应中的一种或多种；

将所述未糊化淀粉基水凝胶经糊化处理后得到淀粉基水凝胶，所述糊化处理的温度为70℃～95℃。

10.如权利要求9所述的制备方法，其特征在于，所述前驱液中，所述淀粉的质量体积浓度为2w/v％～45w/v％；所述有机前驱体的质量体积浓度为0.1w/v％～5w/v％。

11.一种止血敷料，其特征在于，所述止血敷料包括如权利要求1-8任一项所述的淀粉基水凝胶。

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