在生物医用凝胶材料中，淀粉因来源广泛、生物相容性高、可降解性强而备受关注。然而，传统淀粉凝胶制备过程复杂、凝胶性能难以精准调控，严重限制了其在个性化治疗和高端医用材料领域的应用。如何在简化工艺的同时实现对凝胶粘度的可控调节，是当前淀粉研究开发领域中的关键难题。

受中药资源循环利用理念启发，团队长期深耕栝楼废弃部位淀粉资源的开发利用，在栝楼淀粉的高值化利用（如纳米淀粉、抗性淀粉复合物等）方面开展了系统研究，相关成果已发表于Food Chemistry (2022)、International Journal of Biological Macromolecules(2022, 2023)等。在此基础上，团队进一步发现，栝楼果瓤淀粉在超声辅助下展现出优异的改性潜质。基于此，近日南京中医药大学段金廒教授、刘培副教授团队在化工领域国际期刊Chemical Engineering Journal上发表题为“Ultrasound-assisted DMSO method for rapid starch gel preparation: process and biomedical applications”的研究论文。该团队利用超声辅助DMSO溶剂法，以中药栝楼废弃果瓤中提取的TKP淀粉为原料，实现了一步法快速制备高粘弹性淀粉凝胶，并系统解析了其形成机制。该策略在银屑病治疗和血液透析膜改性中展现出优异的应用潜力。论文第一作者为潘欣博士（安徽医科大学，南京中医药大学博士）；南京中医药大学刘培副教授、段金廒教授为该论文的共同通讯作者。

图一、超声辅助DMSO法制备淀粉凝胶及其生物医学应用示意图

本文要点：

（1）方法创新：利用超声辅助DMSO溶剂法，实现了淀粉凝胶的一步快速制备，制备时间仅需10分钟，避免了传统方法中高温、长时间反生或化学交联等复杂步骤。

（2）性能可调：通过调控DMSO浓度、淀粉种类与用量，凝胶粘度可在（10–60）×10⁴ Pa·s范围内精准调控。灰色预测模型揭示，取代度是影响粘度的关键因素。

（3）高载药与稳定：凝胶对甲氨蝶呤、二硫化钼等亲疏水性分子均具有优异负载能力（>100 mg/g），且在30天内无沉降，表现出良好的储存稳定性。

（4）银屑病治疗应用：高粘度MTX-淀粉凝胶在银屑病小鼠模型中显著改善皮损，降低炎性因子（TNF-α、IL-1β、IL-17/23）表达，效果优于传统卡泊三醇制剂。

（5）透析膜改性应用：中粘度MoS₂-淀粉凝胶成功用于聚醚砜透析膜表面改性，显著提升膜的抗蛋白吸附能力与溶菌酶清除率（>90%），并保持良好的血液相容性。

图一、分子动力学模拟揭示淀粉凝胶形成机制；I淀粉链分子动力学模拟示意图；II-VI不同DMSO/水条件下淀粉链的自组装行为及组装过程评价。

图二、超声辅助DMSO法制备淀粉凝胶及其性能表征；I淀粉凝胶制备示意图；II-VIII凝胶相关性能评价。

图三、淀粉凝胶的结构与形态表征；I淀粉凝胶性能评价示意图；II-VI凝胶相关性能性质评价指标。

图四、淀粉凝胶粘度调控的关键因素；I-V淀粉凝胶的水接触角、结晶度、直链淀粉含量等指标；VI灰色预测模型建立粘度与关键参数的拟合关系

图五、MTX-淀粉凝胶在银屑病治疗中的应用；I银屑病治疗示意图；II-III 凝胶相关性能评价；IV-VI银屑病小鼠模型治疗效果。

图六、MoS₂-淀粉凝胶在血液透析膜改性中的应用；I单膜透析系统示意图；II改性膜表面形貌；III-V 改性膜透析效果；VI该方法拓展至壳聚糖、乙酰化磷酸酯双淀粉等其他多糖材料的凝胶制备。

总结与展望

本研究基于中药资源循环利用理念，提出了一种适用于栝楼果瓤淀粉的淀粉凝胶制备的新策略，实现了凝胶粘度的可控调节与多种分子的高效负载。该方法不仅简化了传统淀粉凝胶的制备流程，还拓展了其在经皮给药和血液净化材料等领域的应用边界。未来，该策略有望进一步结合智能响应材料与微流控技术，为个性化医疗和高端生物材料开发提供新路径。