CN117982716A

CN117982716A - 一种可快速膨胀的止血海绵及其制备方法

Info

Publication number: CN117982716A
Application number: CN202311851825.XA
Authority: CN
Inventors: 吴德成; 潘正; 张冲; 冉竞超
Original assignee: Shenzhen Ningju Biological New Material Technology Co ltd; Southwest University of Science and Technology
Current assignee: Shenzhen Ningju Biological New Material Technology Co ltd; Southwest University of Science and Technology
Priority date: 2023-12-28
Filing date: 2023-12-28
Publication date: 2024-05-07

Abstract

本申请公开了一种止血海绵及其制备方法。本申请止血海绵由壳聚糖和天然高分子的前体液经膨胀定型后，先后浸泡于功能化合成高分子的溶液和盐溶液中，通过高分子链之间交联反应制备得到；功能化合成高分子为功能基团修饰的合成高分子，功能基团为羟基、醛基、羧基、氨基、巯基、腙键、烯烃、炔基、多酚、琥珀酰亚胺酯活性酯、马来酰亚胺、异氰酸酯的至少一种。本申请海绵生物相容性好、可降解、吸液速率快、吸液率高、膨胀速率快、形状恢复率高；压缩后用于出血伤口，能迅速吸液膨胀，封堵伤口，快速止血。本申请海绵能吸附富集红细胞、血小板和凝血因子，加速凝血，减少止血时间；具有高压缩强度和高拉伸强度，能用于按压止血，使用后方便取出。

Description

一种可快速膨胀的止血海绵及其制备方法

技术领域

本申请涉及止血海绵体系技术领域，具体涉及一种可快速膨胀止血海绵及其制备方法。

背景技术

战创伤、交通事故和自然灾害等的发生经常给人们造成难以控制的外伤性大出血，缺少及时有效的止血干预则极易造成人员伤亡。对于深、窄、不可压缩、不规则和贯穿型伤口，现有的止血方法和止血产品，包括结扎、缝合、电凝、可吸收性止血夹及止血带、止血纱布、止血粉、止血凝胶等的处理效果不佳，且易形成血栓，严重影响伤口的愈合。可膨胀海绵类止血材料，即止血海绵，操作简单，能够被注入窄而深的伤口，并能在吸收大量血液后迅速膨胀，从而有效封闭伤口，因此受到人们的关注。但现有的止血海绵存在生物相容性差、吸血倍率低、吸血后膨胀速率慢和力学强度低等问题。因此，亟需开发新的高性能止血海绵材料制备策略。

南方科技大学在2022.03.09提交了一种新研发的生物相容性好，且具有更高吸液率和吸液速率，吸液后可快速膨胀的止血海绵专利申请202210221842.4，并已获得专利授权。该专利中，采用双键的化合物和光引发剂，交联壳聚糖，并通过真空发泡技术和冻干方式形成止血海绵。该专利技术为止血海绵体系研发提供了一种新的方案和思路。但是，在实践应用中发现，202210221842.4专利公开的止血海绵几乎不降解，不能够用于一些需要止血海绵自动降解的临床方案，限制了其用途。

因此，如何研发一种既具有良好生物相容性、高吸水率、高吸水速度、可快速膨胀等优异性能，又能自动降解的止血海绵，仍然是本领域的重要研究课题。

发明内容

本申请的目的是提供一种新的止血海绵及其制备方法。

为了实现上述目的，本申请采用了以下技术方案：

本申请的一方面公开了一种止血海绵，由壳聚糖和天然高分子形成的前体液经膨胀定型后，先浸泡于功能化合成高分子的溶液中，再浸泡于盐溶液中，通过高分子链之间的交联反应形成具有多网络结构的止血海绵；其中，功能化合成高分子为功能基团修饰的合成高分子，功能基团为羟基、醛基、羧基、氨基、巯基、腙键、烯烃、炔基、多酚、琥珀酰亚胺酯活性酯、马来酰亚胺、异氰酸酯中的至少一种。

需要说明的是，本申请的止血海绵主要由壳聚糖和天然高分子形成，功能化合成高分子主要起到交联剂作用，通过功能化合成高分子的引入，实现整个材料体系高分子链间的交联，从而固定海绵的网络结构。

还需要说明的是，本申请的止血海绵，具有很高的生物相容性，吸液率高、吸液速率快，吸液膨胀速度快，形状恢复率高，可以被压缩后应用于伤口止血，具有迅速封堵伤口，及时有效止血的效果。本申请的止血海绵所含成分可以吸附并富集红细胞、血小板和凝血因子等，从而加速凝血，减少伤口止血时间。此外，本申请的止血海绵具有较高的压缩强度，能够满足伤口按压止血的使用要求；且具有较高的拉伸强度，方便使用后取出。

还需要说明的是，本申请不但采用壳聚糖形成交联网络，还采用天然高分子和合成高分子共同形成交联网络，海绵结构强度高、密度低，这不仅能够使得溶胀更快，而且使得本申请的止血海绵能够体外降解。

本申请的一种实现方式中，天然高分子为透明质酸、明胶、淀粉、纤维素、海藻酸盐、白芨多糖、魔芋葡甘聚糖、琼脂糖、葡聚糖、阿拉伯胶、果胶、血红蛋白、角蛋白、贻贝粘蛋白、胶原蛋白、藻蓝蛋白、溶菌酶、牛血清白蛋白、丝素蛋白、卵清蛋白，以及这些天然多糖或天然蛋白质的衍生物中的至少一种。

本申请的一种实现方式中，合成高分子为聚乙二醇、聚氧乙烯-聚丙烯醚共聚物、聚乳酸-羟基乙酸共聚物、聚乙烯醇、聚丙烯酰胺、聚丙烯酸、聚L-赖氨酸、ε-聚赖氨酸、聚L-谷氨酸、γ-聚谷氨酸、聚(N-异丙基丙烯酰胺)、倍半硅氧烷及这些合成高分子的衍生物中的至少一种。

需要说明的是，以上天然高分子和合成高分子都是目前已知的能够用于形成凝胶结构的高分子，本申请的关键在于，通过浸泡含有功能化合成高分子的溶液实现体系中高分子链的交联反应，进而稳定网络结构。不排除还可以采用其他具有类似功能的天然高分子和合成高分子。

本申请的一种实现方式中，盐溶液为NaCl、CaCl₂、KCl、NaH₂PO₄、KH₂PO₄、Na₂CO₃、Na₂SO₄、Na₂HPO₄、K₂HPO₄、Na₃Cit、Na₃PO₄、PBS、FeCl₃、AlCl₃中的至少一种溶液。

需要说明的是，本申请中盐溶液的作用是使壳聚糖交联，因此，原则上只要能够使壳聚糖交联的盐溶液都能够用于本申请，不仅限于以上溶液；至于盐溶液的浓度，可以根据实际情况调整，在此不做具体限定。

本申请的一种实现方式中，壳聚糖为水溶性壳聚糖。

本申请的一种实现方式中，前体液的溶剂为纯水。

需要说明的是，采用纯水作为溶剂，一方面，更加环保、成本低；另一方面，纯水能够有效的溶解水溶性壳聚糖和天然高分子，在后续减压处理时，能够稳定孔结构，便于后续降温处理时保持网络结构稳定。

本申请的一种实现方式中，由重量份1-10份的壳聚糖、1-20份的天然高分子，溶于100份的纯水中形成前体液。

本申请的一种实现方式中，功能化合成高分子溶液的溶剂为乙醇、甲醇、正丁醇、异丙醇、乙二醇、丙三醇、正己烷、乙腈中的至少一种。

本申请的一种实现方式中，功能化合成高分子的浓度为2-20w/w％。

本申请的另一面公开了本申请的止血海绵的制备方法，包括以下步骤：

(1)将壳聚糖、天然高分子溶于溶剂中，制成前体液；

(2)对前体液进行搅拌，使得溶液内部形成均匀的气泡；

(3)对有均匀气泡的前体液进行减压处理，使前体液膨胀；

(4)待压力稳定且前体液的体积不再变化后，对其进行降温处理，使样品定型固定网络形状；

(5)将步骤(4)的产物置于功能化合成高分子的溶液中浸泡；

(6)将步骤(5)的产物取出，沥干，置于盐溶液中再次浸泡；

(7)将步骤(6)的产物取出，沥干，静置；

(8)将步骤(7)的产物放入纯水中再次浸泡；

(9)将步骤(8)的产物取出冻干，得到本申请的止血海绵。

需要说明的是，本申请的止血海绵制备方法，与现有的制备方法相比，特别是与专利202210221842.4的制备方法相比，两者的制备方法、流程、原料和交联方式完全不同。本申请的制备方法，采用壳聚糖和天然高分子作为主要原料制备止血海绵，功能化合成高分子起到交联剂作用；并且，本申请的制备方法无需采用光引发剂，使得制备的止血海绵具有更好的吸液溶胀和降解性能。

本申请的一种实现方式中，步骤(2)搅拌方式为手动搅拌或搅拌装置搅拌。

需要说明的是，本申请的搅拌只需要将前体液搅拌得到大小较为均匀且细腻的气泡即可，至于具体采用手动搅拌或搅拌装置搅拌可以根据实际情况而定。

本申请的一种实现方式中，步骤(3)减压处理的真空度为20-300mbar。

需要说明的是，减压处理的目的是使前体液均匀、稳定的膨胀。可以理解，如果真空度太低，膨胀的速度较慢，难以达到所需的膨胀效果；如果真空度太高，则气泡容易破裂，难以形成稳定的膨胀结构。因此，本申请优选采用20-300mbar的真空度进行减压处理。

本申请的一种实现方式中，步骤(4)的降温处理包括将膨胀后的前体液置于-180℃至5℃，使其快速降温。

需要说明的是，本申请的降温处理主要是为了使膨胀的前体液快速降温，使样品形状更好的固定。

本申请的一种实现方式中，步骤(5)在功能化合成高分子的溶液中浸泡的时间为6-48h。

需要说明的是，本申请中，在功能化合成高分子的溶液中浸泡的时间实际上就是利用功能化合成高分子进行交联的时间，为了充分反应，本申请优选的浸泡时间为6-48h，具体的可以根据所采用的材料而定。

本申请的一种实现方式中，步骤(6)在盐溶液中浸泡的时间为0.1-3h。

需要说明的是，本申请在盐溶液中浸泡的时间实际上是壳聚糖交联的时间，同样的，为了使其充分交联，本申请优选在盐溶液中浸泡0.1-3h，具体可以根据交联情况和程度而定。

本申请的一种实现方式中，步骤(7)静置的时间为0.2-24h。

本申请的一种实现方式中，步骤(8)在纯水中浸泡的时间为0.5-48h。

由于采用以上技术方案，本申请的有益效果在于：

本申请的止血海绵，具有生物相容性好、吸液率高、吸液速度快、吸液膨胀速度快、形状恢复率高等优点，且可降解；在压缩后应用于伤口处止血时，具有迅速封堵伤口和及时有效止血的效果。本申请的止血海绵还能够吸附并富集红细胞、血小板和凝血因子等，从而加速凝血，减少伤口止血时间。此外，本申请的止血海绵具有较高的压缩强度，能够满足伤口按压止血的使用要求；且具有较高的拉伸强度，方便使用后取出。

附图说明

图1是本申请实施例中制备的止血海绵的外形照片图；

图2是本申请实施例中不同重量止血海绵装入不同尺寸注射器中的照片图；

图3是本申请实施例中止血海绵吸附红细胞的SEM图；

图4是本申请实施例中止血海绵吸附血小板的SEM图；

图5是本申请实施例中采用止血海绵止血实验后的实验效果图。

具体实施方式

本申请的止血海绵，其制备方法主要包括：前体液搅拌得到均匀且细腻的气泡后，通过控制体系真空度使气泡扩大并相互连通获得多孔结构；将海绵冷冻定型后分别在功能化合成高分子的溶液和盐溶液中浸泡以形成交联网络；最后通过冷冻干燥得到可压缩的止血海绵材料。

本申请的止血海绵具有化学或物理交联的多网络结构，这赋予止血海绵优异的机械性能和形状恢复能力。压缩后的止血海绵能放置在注射装置中，使用时注射到伤口位置并迅速吸收大量血液发生体积膨胀；在恢复原始形状后海绵相互堆积并封堵出血伤口，从而避免自身被血流冲走，实现对出血伤口的有效物理封堵。本申请止血海绵在接触血液后可迅速膨胀，具有很好的生物相容性，制作简单，且可根据需要制作成不同的形状和尺寸以适用于不同的伤口。

因此，本申请的止血海绵与现有技术相比，具有以下优点：

(1)本申请的止血海绵主要原料为天然高分子，所用原料具有高的生物相容性。

(2)本申请的止血海绵的制备方法简单，制备周期短且性能可调。

(3)本申请的止血海绵较现有商品表现出更高的吸液率和吸液速率，即与液体接触后可迅速发生体积膨胀，且形状恢复率高；压缩后的海绵应用于伤口止血时可迅速封堵伤口，实现有效止血。

(4)本申请的止血海绵所含成分可以吸附并富集红细胞、血小板和凝血因子等，从而加速凝血，减少伤口止血时间。

(5)本申请的止血海绵具有较高的压缩强度，满足伤口按压止血的要求。

(6)本申请的止血海绵具有较高的拉伸强度，方便使用后取出。

下面通过具体实施例和附图对本申请作进一步详细说明。以下实施例仅对本申请进行进一步说明，不应理解为对本申请的限制。

在本申请中所使用的术语，除非另有说明，一般具有本领域普通技术人员通常理解的含义。

在以下实施例中，未详尽描述的各种过程和方法都是本领域中公知的常规方法。

实施例一

分别称取0.07g分子量为10kDa的海藻酸钠和0.05g分子量为10kDa的水溶性壳聚糖，将所有材料溶于1g超纯水。搅拌前体液得到均匀的气泡，然后将前体液置于反应瓶中，抽真空到120mbar，待压力稳定后将反应瓶置于-20℃降温定型。成型后取出，浸泡在琥珀酰亚胺活性酯修饰的聚丙烯酸(PAA-NHS，分子量为1kDa，浓度为20w/w％)的异丙醇溶液中18h，随后取出样品并再次浸泡在10w/w％的CaCl₂溶液中0.2h，然后取出静置12h。静置后的样品置于超纯水中浸泡3h，最后在冷冻干燥机中冻干得到海绵。本例制备的止血海绵外形照片如图1所示。

吸水性能和吸水时间测试：取高度约为10mm的干燥海绵，称取初始质量为W₀。压缩后将其浸没在超纯水中，海绵恢复原始形状所需要的时间记为吸水时间。之后每隔10min取出海绵，用滤纸快速擦拭表面残存水后对海绵进行称重，称重5次取平均值，称重后的海绵继续浸没纯水中。吸液后海绵在连续三次称重后，质量不再发生变化，记为海绵平衡溶胀时的质量W_t。海绵的吸水性能计算方法如下公式：

其中，SR为海绵的吸水率，W_t为海绵吸水达到平衡溶胀时的质量，W₀为海绵吸水前的初始质量。

按照上述方法测得的海绵吸水率为4700％，吸水所用时间1.7s。

保水性能测试：取高度约为10mm的干燥海绵，称取初始质量W₀。将其浸没在超纯水中充分溶胀至饱和。取出后以500r/min转速离心3min，质量记为W₁。海绵的保水性能计算方法如下公式：

其中，WRV为海绵的保水率，W₁为海绵吸水、离心后的质量，W₀为海绵吸水前的初始质量。

按照上述方法测得的海绵保水率为1500％。

压缩性能测试：取吸水溶胀平衡并离心后的海绵，裁剪出直径与高度比值为1:0.33-1:0.67的样品，用万能试验机以5mm/min的速度对其进行80％循环压缩，得到最高压缩强度δ_c。

按照上述方法测得的海绵压缩强度为21kPa。

拉伸性能测试：取吸水溶胀平衡并离心后的海绵，裁剪出长度:宽度:厚度值约为40:5:3的样品，用万能试验机以5mm/min的速度对其进行拉伸直至断裂，得到最高拉伸强度δ_t。

按照上述方法测得的海绵拉伸强度为5kPa。

孔隙率和密度测量：

取一块干燥后的海绵称取初始质量为W_s；将海绵放入一个容器内并加入一定量的乙醇称取容器、乙醇、海绵的总质量W_a；将容器超声2min后取出海绵，称取容器和剩余乙醇的总质量W_b；用量筒装一定质量的乙醇称取总质量W₁，并标记此时的刻度；将取出的海绵放入量筒，取出多余的乙醇使液面恢复至原刻度，称取总质量W₂。海绵的孔隙率(P)计算方法如下公式：

海绵的密度(ρ)的计算方法如下公式：

其中，ρ_E为乙醇的密度。

按照上述方法测得的海绵孔隙率为91％，密度为0.029g/cm³。

止血时间和失血量的测量：

大鼠股动脉/静脉截断止血性能测试：暴露出大鼠的右股动脉，使用6mm组织取样器/打孔器在股动脉及周围组织制造深度约10mm的空腔，然后将压缩后的海绵注入其中，如图2所示，海绵的用量根据需求而定，本例具体采用0.04g海绵进行止血，用脱脂棉采集流出的血液并观察流血情况，观察血液不流动所需要的时间即为止血时间，采集的血液质量即为失血量，止血效果如图5。分别采用SEM观察止血海绵对红细胞和血小板的吸附情况，止血海绵吸附红细胞的SEM图如图3所示，止血海绵吸附血小板的SEM图如图4所示。

按照上述方法测得的止血时间为121s，失血量为2.04g。

降解时间测试：取高度约为10mm的干燥海绵样品，将其放入装有1×PBS的密闭容器中，然后将该容器置于37±1℃的恒温摇床中，在100r/min的速度下观察样品的变化情况，直至肉眼看不见，记为海绵样品体外降解时间。

按照上述方法测得的体外降解时间为27d。

实施例二

分别称取0.05g分子量为15kDa的明胶和0.025g分子量为10kDa的水溶性壳聚糖，将所有材料溶于1g超纯水。搅拌前体液得到均匀的气泡。然后将前体液置于反应瓶中，抽真空到150mbar，待压力稳定后将反应瓶置于液氮中降温定型。成型后取出，浸泡在醛基修饰的四臂聚乙二醇(4-arm-PEG-CHO，分子量为5kDa，浓度为10w/w％)的乙醇溶液中24h。随后取出样品并再次浸泡在1×PBS中0.5h，然后取出静置3h。静置后的样品置于超纯水中浸泡6h，最后在冷冻干燥机中冻干得到海绵。

按照实施例一的测试方法，测得海绵吸水率为6200％，吸水所用时间1.8s，保水率为2200％，压缩强度为25kPa，拉伸强度为12kPa，孔隙率为97％，密度为0.021g/cm³，止血时间为87s，失血量为1.59g，体外降解时间为18d。

实施例三

分别称取0.1g分子量为100kDa的琼脂糖和0.07g分子量为10kDa的水溶性壳聚糖，将所有材料溶于1g超纯水。搅拌前体液得到均匀的气泡。然后将前体液置于反应瓶中，抽真空到200mbar，待压力稳定后将反应瓶置于-80℃降温定型。成型后取出，浸泡在侧链含有羟基的聚乙烯醇(PVA-OH)的丙三醇溶液(分子量为200kDa，浓度为5w/w％)中48h。随后取出样品并再次浸泡在50w/w％的Na₃Cit溶液中2h，然后取出静置24h。静置后的样品置于超纯水中浸泡48h，最后在冷冻干燥机中冻干得到海绵。

按照实施例一的测试方法，测得海绵吸水率为2100％，吸水所用时间15.2s，保水率为1100％，压缩强度为150kPa，拉伸强度为27kPa，孔隙率为86％，密度为0.062g/cm³，止血时间为189s，失血量为3.27g，体外降解时间为31d。

实施例四

分别称取0.2g分子量为44.5kDa的卵清蛋白和0.1g分子量为10kDa的水溶性壳聚糖，将所有材料溶于1g超纯水。搅拌前体液得到均匀的气泡。然后将前体液置于反应瓶中，抽真空到20mbar，待压力稳定后将反应瓶置于-40℃降温定型。成型后取出，浸泡在羧基化聚氧乙烯-聚丙烯醚共聚物(PF127-COOH)的乙二醇溶液(分子量为12.6kDa，浓度为8w/w％浓度)中6h。随后取出样品并再次浸泡在饱和NaCl溶液中0.1h，然后取出静置6h。静置后的样品置于超纯水中浸泡0.5h，最后在冷冻干燥机中冻干得到海绵。

按照实施例一的测试方法，测得海绵吸水率为2600％，吸水所用时间9s，保水率为1350％，压缩强度为12kPa，拉伸强度为52kPa，孔隙率为89％，密度为0.032g/cm³，止血时间为109s，失血量为1.93g，体外降解时间为49d。

实施例五

分别称取0.15g分子量为2kDa的透明质酸和0.01g分子量为10kDa的水溶性壳聚糖，将所有材料溶于1g超纯水。搅拌前体液得到均匀的气泡。然后将前体液置于反应瓶中，抽真空到300mbar，压力稳定后将反应瓶置于液氮中降温定型。成型后取出，浸泡在醛基修饰的PVA(PVA-CHO)的甲醇溶液(分子量为100kDa，浓度为3w/w％)中18h。随后取出样品并再次浸泡在20w/w％的Na₂SO₄溶液中1h，然后取出静置0.2h。静置后的样品置于超纯水中浸泡12h，最后在冷冻干燥机中冻干得到海绵。

按照实施例一的测试方法，测得海绵吸水率为3200％，吸水所用时间19.3s，保水率为1470％，压缩强度为46kPa，拉伸强度为36kPa，孔隙率为92％，密度为0.027g/cm³，止血时间为116s，失血量为2.07g，体外降解时间为21d。

实施例六

分别称取0.01g分子量为250kDa的纤维素和0.075g分子量为10kDa的水溶性壳聚糖，将所有材料溶于1g超纯水。搅拌前体液得到均匀的气泡。然后将前体液置于反应瓶中，抽真空到100mbar，压力稳定后将反应瓶置于-100℃降温定型。成型后取出，浸泡在儿茶酚功能化的笼型聚倍半硅氧烷(POSS-DA)的正己烷溶液(分子量为1.8kDa，浓度为2w/w％)中36h。随后取出样品并再次浸泡在5w/w％的Na₂CO₃溶液中3h，然后取出静置2h。静置后的样品置于超纯水中浸泡24h，最后在冷冻干燥机中冻干得到海绵。

按照实施例一的测试方法，测得海绵吸水率为5300％，吸水所用时间2.7s，保水率为1970％，压缩强度为99kPa，拉伸强度为72kPa，孔隙率为95％，密度为0.043g/cm³，止血时间为147s，失血量为2.43g，体外降解时间为41d。

实施例七

分别称取0.05g分子量为400kD以上的贻贝粘蛋白和0.05g分子量为10kDa的水溶性壳聚糖，将所有材料溶于1g超纯水。搅拌前体液得到均匀的气泡。然后将前体液置于反应瓶中，抽真空到80mbar，压力稳定后将反应瓶置于液氮中降温定型。成型后取出，浸泡在羧基修饰的PLGA(PLGA-COOH)的乙腈溶液(分子量为5kDa，浓度为5w/w％)中12h。随后取出并再次浸泡在15w/w％的FeCl₃溶液中1.5h，然后取出静置0.5h。静置后的样品置于超纯水中浸泡2h，最后在冷冻干燥机中冻干得到海绵。

按照实施例一的测试方法，测得海绵吸水率为4800％，吸水所用时间3.6s，保水率为2080％，压缩强度为31kPa，拉伸强度为44kPa，孔隙率为97％，密度为0.034g/cm³，止血时间为86s，失血量为1.43g，体外降解时间为32d。

实施例八

分别称取0.02g分子量为15kD的明胶、0.02g分子量为70kDa的白芨多糖和0.03g分子量为10kDa的水溶性壳聚糖，将所有材料溶于1g超纯水。搅拌前体液得到均匀的气泡。然后将前体液置于反应瓶中，抽真空到250mbar，压力稳定后将反应瓶置于液氮中降温定型。成型后取出，浸泡在琥珀酰亚胺活性酯修饰的线型双端PEG(NHS-PEG-NHS)的乙醇溶液(分子量为8kDa，浓度为15w/w％)中30h。随后取出并再次浸泡在饱和的NaH₂PO₄溶液中3h，然后取出静置18h。静置后的样品置于超纯水中浸泡36h，最后在冷冻干燥机中冻干得到海绵。

按照实施例一的测试方法，测得海绵吸水率为7000％，吸水所用时间56.2s，保水率为2650％，压缩强度为77kPa，拉伸强度为92kPa，孔隙率为93％，密度为0.049g/cm³，止血时间为161s，失血量为1.96g，体外降解时间为25d。

实施例九

分别称取0.02g分子量为6.7kDa的血红蛋白和0.02g分子量为10kDa的水溶性壳聚糖，将所有材料溶于1g超纯水。搅拌前体液得到均匀的气泡。然后将前体液置于反应瓶中，抽真空到40mbar，压力稳定后将反应瓶置于-140℃中降温定型。成型后取出，浸泡在巯基修饰的γ-聚谷氨酸(γPGA-SH)的甲醇(分子量为1000kDa，浓度为1w/w％)中28h。随后取出并再次浸泡在30w/w％的KCl溶液中0.9h，然后取出静置8h。静置后的样品置于超纯水中浸泡20h，最后在冷冻干燥机中冻干得到海绵。

按照实施例一的测试方法，测得海绵吸水率为3500％，吸水所用时间18s，保水率为1570％，压缩强度为23kPa，拉伸强度为18kPa，孔隙率为94％，密度为0.021g/cm³，止血时间为124s，失血量为1.87g，体外降解时间为22d。

实施例十

分别称取0.05g分子量为50kD的淀粉和0.01g分子量为10kDa的水溶性壳聚糖，将所有材料溶于1g超纯水。搅拌前体液得到均匀的气泡。然后将前体液置于反应瓶中，抽真空到40mbar，压力稳定后将反应瓶置于-80℃中降温定型。成型后取出，浸泡在羟基修饰的聚(N-异丙基丙烯酰胺)(PNIPAM-OH)的丙酮(分子量为300kDa，浓度为2w/w％)中42h。随后取出并再次浸泡在40w/w％的Na₃PO₄溶液中2.5h，然后取出静置22h。静置后的样品置于超纯水中浸泡30h，最后在冷冻干燥机中冻干得到海绵。

按照实施例一的测试方法，测得海绵吸水率为5600％，吸水所用时间15.4s，保水率为2000％，压缩强度为49kPa，拉伸强度为22kPa，孔隙率为90％，密度为0.025g/cm³，止血时间为98s，失血量为1.66g，体外降解时间为19d。

以上内容是结合具体的实施方式对本申请所作的进一步详细说明，不能认定本申请的具体实施只局限于这些说明。对于本申请所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换。

Claims

1.一种止血海绵，其特征在于：由壳聚糖和天然高分子形成的前体液经膨胀定型后，先浸泡于功能化合成高分子的溶液中，再浸泡于盐溶液中，通过高分子链之间的交联反应形成具有多网络结构的止血海绵；

所述功能化合成高分子为功能基团修饰的合成高分子，所述功能基团为羟基、醛基、羧基、氨基、巯基、腙键、烯烃、炔基、多酚、琥珀酰亚胺酯活性酯、马来酰亚胺、异氰酸酯中的至少一种。

2.根据权利要求1所述的止血海绵，其特征在于：所述天然高分子为透明质酸、明胶、淀粉、纤维素、海藻酸盐、白芨多糖、魔芋葡甘聚糖、琼脂糖、葡聚糖、阿拉伯胶、果胶、血红蛋白、角蛋白、贻贝粘蛋白、胶原蛋白、藻蓝蛋白、溶菌酶、牛血清白蛋白、丝素蛋白、卵清蛋白，以及这些天然多糖或天然蛋白质衍生物中的至少一种。

3.根据权利要求1所述的止血海绵，其特征在于：所述合成高分子为聚乙二醇、聚氧乙烯-聚丙烯醚共聚物、聚乳酸-羟基乙酸共聚物、聚乙烯醇、聚丙烯酰胺、聚丙烯酸、聚L-赖氨酸、ε-聚赖氨酸、聚L-谷氨酸、γ-聚谷氨酸、聚(N-异丙基丙烯酰胺)、倍半硅氧烷及这些合成高分子的衍生物中的至少一种。

4.根据权利要求1所述的止血海绵，其特征在于：所述盐溶液为NaCl、CaCl₂、KCl、NaH₂PO₄、KH₂PO₄、Na₂CO₃、Na₂SO₄、Na₂HPO₄、K₂HPO₄、Na₃Cit、Na₃PO₄、PBS、FeCl₃、AlCl₃中的至少一种溶液。

5.根据权利要求1-4任一项所述的止血海绵，其特征在于：所述壳聚糖为水溶性壳聚糖。

6.根据权利要求1-4任一项所述的止血海绵，其特征在于：所述前体液的溶剂为纯水；

优选的，由重量份1-10份的壳聚糖、1-20份的天然高分子，溶于100份的纯水中形成所述前体液。

7.根据权利要求1-4任一项所述的止血海绵，其特征在于：所述功能化合成高分子的溶液中，溶剂为乙醇、甲醇、正丁醇、异丙醇、乙二醇、丙三醇、正己烷、乙腈中的至少一种；

优选的，所述功能化合成高分子的浓度为2-20w/w％。

8.权利要求1-7任一项所述的止血海绵的制备方法，其特征在于：包括以下步骤，

(1)将壳聚糖、天然高分子溶于溶剂中，制成前体液；

(2)对前体液进行搅拌，使得溶液内部形成均匀的气泡；

(3)对上述含有气泡的前体液进行减压处理，使前体液膨胀；

(5)将步骤(4)的产物置于功能化合成高分子的溶液中浸泡；

(6)将步骤(5)的产物取出，沥干，置于盐溶液中再次浸泡；

(7)将步骤(6)的产物取出，沥干，静置；

(8)将步骤(7)的产物放入纯水中再次浸泡；

(9)将步骤(8)的产物取出冻干，得到所述止血海绵。

9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于：步骤(2)中，所述搅拌为手动搅拌或采用搅拌装置进行搅拌。

10.根据权利要求8或9所述的制备方法，其特征在于：步骤(3)中，所述减压处理的真空度为20-300mbar；

优选的，步骤(4)中，所述降温处理包括将膨胀后的前体液置于-180℃至5℃，使其快速降温；

优选的，步骤(5)中，在所述功能化合成高分子的溶液中浸泡的时间为6-48h；

优选的，步骤(6)中，在所述盐溶液中浸泡的时间为0.1-3h；

优选的，步骤(7)中，所述静置的时间为0.2-24h；

优选的，步骤(8)中，在纯水中浸泡的时间为0.5-48h。