含金属晶体海藻酸单体的制造方法技术

本发明专利技术公开了一种含金属晶体海藻酸单体结构的制造方法，包括以下步骤：(S1)提供海藻酸高分子溶液，包括具有数个海藻酸单体；(S2)加入自动还原剂与金属前驱物于海藻酸高分子溶液中，形成混合溶液，自动还原剂占混合溶液0.05％～0.2％(w/v)，且金属前驱物占混合溶液的0.1～6mM；以及(S3)微波加热混合溶液5～30分钟。本发明专利技术方法制作出的含金属海藻酸单体结构具有良好的稳定性以及金属晶体均匀性，且其金属晶体具有20nm～712nm之间的粒径，并且可以藉由调整成份比例、微波功率以及微波时间，有效控制金属晶体尺寸，使金属晶体尺寸落在适用于人体且具有良好抗菌效果的范围内，达到良好的抗菌效果。

【技术实现步骤摘要】
含金属晶体海藻酸单体的制造方法
本专利技术涉及一种海藻酸单体结构的制造方法，且特别是一种含金属晶体海藻酸单体结构的制造方法。
技术介绍
海藻酸(alginate)为一种水溶性天然多醣体高分子，其主要原料是由海洋中褐藻类所萃取的海藻酸钠。海藻酸的单体结构主要是由古罗醣醛酸(α-L-guluronate，分子式为C6H8O6，代号为：G)与其立体异构物甘露醣醛酸(β-D-mannuronate，分子式为C6H8O6，代号为：M)两种醣醛酸分子以M－M、G－G、或M－G的组合方式经由1,4糖苷键相连形成一种无支链的线性嵌段共聚物，海藻酸的分子量范围约在1万到60万。由于海藻酸为阴离子型高分子，所以海藻酸容易与带正电荷的金属离子产生交联反应而形成非水溶性的海藻酸凝胶，其中特别是带有二价正电荷的阳离子，例如钙离子(Ca2+)、钡离子(Ba2+)、锌离子(Zn2+)等。海藻酸凝胶具有热不可逆性，并且可藉由改变海藻酸凝胶中G/M的含量比值来调整其柔韧度与硬度。由于海藻酸凝胶为天然多醣体高分子，其经过灭菌或抗菌处理后可广泛地被应用于食品、纺织以及生医等产业。例如在纺织以及生医等产业中，应用海藻酸凝胶所制成的海藻酸纤维具有良好的生物相容性以及螯合重金属离子的能力，如海藻酸纤维中更添加各种营养或抗菌成分，则由其所制成的功能性织物更可具有保养、美容或医疗等效能。举例而言，银离子具有很强的抗菌力，含银离子的海藻酸纤维所制成的医疗用敷布，对于伤口除具有良好的抗敏性、防护性，更有助于伤口的复原。目前制造含银离子的海藻酸纤维主要有涂布含银离子化合物于海藻酸纤维上；或于制造海藻酸纤维的过程中添加含银离子化合物等方法。然而，上述各种方法均系藉由银离子随机结合于海藻酸纤维表面结构中，且银离子容易因氧化而失去抗菌力。此外，上述方法须于海藻酸纤维中涂布高浓度的银离子方得达到医疗敷布应有的效果，但同时也会有较高生物毒性的副作用及无法使用于人体的风险。目前业界已经有提出先制作含银海藻酸单体的想法，使之后制作的含银海藻酸纤维能具有银离子均匀分布的特性，以改善上述问题。但由于海藻酸天糖体高分子的特性，难以控制银离子与海藻酸单体的结合方式以及银离子的分布，导致了制程上的困难。因此，有必要针对上述问题提出一种含金属晶体的海藻酸单体的制造方法。
技术实现思路
本专利技术提供一种含金属晶体海藻酸单体结构的制造方法，包括以下步骤：(S1)提供海藻酸高分子溶液，包括具有数个海藻酸单体；(S2)加入自动还原剂与金属前驱物于海藻酸高分子溶液中，形成混合溶液，自动还原剂占混合溶液0.05％～0.2％(w/v，或以g/L表示)，且金属前驱物占混合溶液的0.1～6mM；以及(S3)微波加热混合溶液5～30分钟。在本专利技术的部分实施例中，其中金属前驱物具有的金属离子为以下任一者或其组合：钙离子、钡离子、铜离子、银离子、金离子、铁离子以及锌离子。在本专利技术的部分实施例中，其中金属驱物为以下任一者或其组合：氯金酸、硝酸银、硝酸锌、碳酸银、醋酸锌、硫酸铜、硫酸铁、硫酸锌。在本专利技术的部分实施例中，步骤(S2)之后、步骤(S3)之前还包括步骤：(S2-1)将混合溶液混合1分钟～10分钟。在本专利技术的部分实施例中，其中步骤(S2-1)是以转速700～900rpm进行混合。在本专利技术的部分实施例中，其中步骤(S3)的微波加热功率为700W～900W。在本专利技术的部分实施例中，其中步骤(S3)的微波加热功率为900W且时间介于5～15分钟。在本专利技术的部分实施例中，其中步骤(S2)包括以下次步骤：(S21)加入金属前驱物于海藻酸高分子溶液中，以转速700rpm混合5～15分钟；以及(S22)加入自动还原剂于海藻酸高分子溶液中，形成混合溶液。在本专利技术的部分实施例中，其中步骤(S2)与步骤(S3)之间隔时间小于等于1小时。在本专利技术的部分实施例中，其中步骤(S3)中，会形成数个金属晶体于数个海藻酸单体中，且金属晶体的粒径介于20nm～712nm之间。在本专利技术的部分实施例中，其中步骤(S3)中，会形成数个金属晶体于数个海藻酸单体中，且金属晶体的粒径介于20nm～255nm之间。在本专利技术的部分实施例中，其中海藻酸单体具有以下任一或多种结构：古罗醣醛酸-甘露醣醛酸(G－M)、甘露醣醛酸-甘露醣醛酸(M－M)、古罗醣醛酸-古罗醣醛酸(G－G)。在本专利技术的部分实施例中，其中步骤(S2)形成的混合溶液具有pH值介于6～7之间。在本专利技术的部分实施例中，其中自动还原剂具有pH值介于4～6之间。在本专利技术的部分实施例中，其中自动还原剂选自过氧化氢、硼氢化钠、抗坏血酸、葡萄糖(Glucose)、淀粉、羧甲基纤维素、柠檬酸、亚硫酸盐(sulphites)、多酚类(polyphenols)或上述任意组合。在本专利技术的部分实施例中，其中自动还原剂为过氧化氢。在本专利技术的部分实施例中，本专利技术提供的制造方法具有一总制程时间小于等于1.5小时。在本专利技术的部分实施例中，其中步骤(S2)中还包括加入金属化合物，具有与该金属前驱物相同的金属源。本专利技术因修饰海藻酸单体的分子结构形成羰基，故可使金属晶体稳定地形成于海藻酸单体以及/或是海藻酸盐单体之中，而形成含金属晶体海藻酸单体结构以及含金属晶体海藻酸盐单体结构。相较于现有技术，本专利技术提供的方法所制作出来的含金属海藻酸单体可以良好控制金属晶体于海藻酸单体上的结合方式，并且能依此提供具有较低金属晶体浓度且能长时间稳定释出金属晶体/离子的海藻酸纤维，达到医疗敷料的效果，同时又能避免现有技术的生物毒性的副作用，所以能广泛地应用于食品、纺织以及生医等产业。附图说明为让本专利技术的上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举数个较佳实施例，并配合所附图式，作详细说明如下。图1为具有G-G结合方式的海藻酸单体结构的示意图。图2为依据本专利技术提供的方法制作出的具有G-G结合方式的含金属海藻酸单体结构的示意图。图3为依据本专利技术提供的方法制作出的具有G－M结合方式的含金属海藻酸单体结构的示意图。图4为依据本专利技术提供的方法制作出的具有M－M结合方式的含金属海藻酸单体结构的示意图。具体实施方式下面通过实施例的方式进一步说明本专利技术，但并不因此将本专利技术限制在所述的实施例范围之中。下列实施例中未注明具体条件的实验方法，按照常规方法和条件，或按照商品说明书选择。本专利技术提供一种含金属晶体海藻酸单体结构的制造方法，能提供高稳定度的含金属晶体海藻酸单体结构，其具有的金属晶体能稳定地键结于海藻酸单体上，且使用本专利技术提供的海藻酸单体制作出的海藻酸纤维能具有均匀的金属晶体的特性。相较于现有技术，本专利技术提供的方法所制作出来的含金属海藻酸单体可以良好控制金属晶体于海藻酸单体上的结合方式，并且能依此提供具有较低金属晶体浓度且能稳定释出金属晶体/离子(部分以晶体形式释出，部分以离子形式释出)，的海藻酸纤维，达到医疗敷料的效果，同时又能避免现有技术的生物毒性的副作用。为让本专利技术的上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂，下文以实施例做详细说明，以使本专利技术的组合物、应用方法与功效能更容易理解，但并非用以限制本专利技术。本专利技术中下文所述的海藻酸单体由两个醣醛酸分子组合而成，两个醣醛酸分子可分别选自古罗醣醛酸(α-L-guluronate；代号为：G)或甘露醣醛酸(本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种含金属晶体海藻酸单体结构的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：(S1)提供海藻酸高分子溶液，包括数个海藻酸单体；(S2)加入自动还原剂与金属前驱物于所述海藻酸高分子溶液中，形成混合溶液，所述自动还原剂占所述混合溶液0.05％～0.2％(w/v)，且所述金属前驱物占所述混合溶液的0.1～6mM；以及(S3)微波加热所述混合溶液5～30分钟。

【技术特征摘要】
1.一种含金属晶体海藻酸单体结构的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：(S1)提供海藻酸高分子溶液，包括数个海藻酸单体；(S2)加入自动还原剂与金属前驱物于所述海藻酸高分子溶液中，形成混合溶液，所述自动还原剂占所述混合溶液0.05％～0.2％(w/v)，且所述金属前驱物占所述混合溶液的0.1～6mM；以及(S3)微波加热所述混合溶液5～30分钟。2.根据权利要求1所述的含金属晶体海藻酸单体结构的制造方法，其特征在于，所述金属前驱物具有的金属离子为以下任一者或其组合：钙离子、钡离子、铜离子、银离子、金离子、铁离子以及锌离子。3.根据权利要求1所述的含金属晶体海藻酸单体结构的制造方法，其特征在于，所述金属驱物为以下任一者或其组合：氯金酸、硝酸银、硝酸锌、碳酸银、醋酸锌、硫酸铜、硫酸铁、硫酸锌。4.根据权利要求1所述的含金属晶体海藻酸单体结构的制造方法，所述步骤(S2)之后、所述步骤(S3)之前还包括步骤：(S2-1)将所述混合溶液混合1分钟～10分钟。5.根据权利要求4所述的含金属晶体海藻酸单体结构的制造方法，其特征在于，所述步骤(S2-1)是以转速700～900rpm进行混合。6.根据权利要求1所述的含金属晶体海藻酸单体结构的制造方法，其特征在于，所述步骤(S3)的微波加热功率为700W～900W。7.根据权利要求6所述的含金属晶体海藻酸单体结构的制造方法，其特征在于，所述步骤(S3)的微波加热功率为900W且时间介于5～15分钟。8.根据权利要求1所述的含金属晶体海藻酸单体结构的制造方法，其特征在于，所述步骤(S2)包括以下次步骤：(S21)加入所述金属前驱物于所述海藻酸高分子溶液中，以转速700rpm混合5～15分钟；以及(S22)加入所述自动还原剂于所述海藻酸高分子溶液中，形成所述混合溶液。9.根据权利要求1所述的含金属晶体海藻酸单体结构的制造方法，其特征在于，所述步骤(S2)...

【专利技术属性】
技术研发人员：王宇阳，
申请(专利权)人：台湾艾所生物科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾,71