載體單元以及其制造方法技術

本發明專利技術揭露一種載體單元，其系由環糊精、具有至少二個異氰酸基(?NCO)的化合物以及可與異氰酸基反應的分子單元反應而成，其中環糊精與化合物經交聯后，會產生較大的容納空間以利于裝載各種容置分子。再者，交聯后的環糊精在與分子單元反應后，使載體單元可同時具有環糊精以及分子單元的特性，以增加載體單元的利用性。載體單元可作為奈米膠囊或奈米海綿，并可應用于多個產業，例如隱形眼鏡、涂覆藥物貼片、清潔用品或機能服裝。本發明專利技術亦揭露一種載體單元的制造方法。

【技術實現步驟摘要】
載體單元以及其制造方法
本專利技術是關于一種載體單元以及其制造方法，尤其指一種具有環糊精與分子單元的特性、無毒且具有高利用性的一種載體單元以及其制造方法。
技術介紹
隨著醫療的進步與發展，奈米載體（例如，奈米膠囊、奈米海綿）應用于給藥系統也愈見成熟。當藥物包裹于奈米載體中，藥物的動力分布可受奈米載體的特性而改變，使藥物能有效地被送往病灶處，且可持續并穩定地釋放以使藥物的濃度受到控制，其更具有降低藥物副作用的優點。奈米載體除了應用于如上所述的藥物釋放（包括標靶藥物）以外，更被廣泛的應用于各種產業，例如化學分離及分析、食品加工、化妝品加工，環境保護等。現在常用來作為奈米載體的一大材料為環糊精（Cyclodextrin,CD），其是淀粉經過堿化蒸煮后或利用酶降解后所萃取出的一種環狀低聚糖類。環糊精具有良好的生物兼容性、溶解度且不具有毒性，其除了價格低廉之外，亦是一種容易取得的材料，因此被廣泛的作為新興材料的研究目標。環糊精的立體結構為圓臺型（又稱截頂圓錐），此種立體結構使環糊精的環形內腔具有疏水、親油的特性，而環形外壁則具有親水的特性。透過環糊精的親疏水性可使其得以將親油性的分子包裹于環形內腔中，并進一步地控制所述親油性的分子的釋放。所述環糊精除了可以單體的形式直接被作為奈米載體之外，亦可由多個環糊精在經交聯后生成較大的奈米載體以增加空間來包裹更多的分子。然而，現在用于當作奈米載體的環糊精（包括單體或交聯后的環糊精）通常未受固定而使其損失率較高并難以被重復使用，舉例而言，當環糊精被應用于清潔用品時，在其一次性吸附臟污之后即被丟棄，即使吸附臟污后的環糊精將被清洗以做回收之用，仍可能因其未受到固定而使損失率提高。再者，另有它種奈米載體是由非生物兼容性的材料所構成，舉例而言，市售常見的一種清潔用品—神奇海綿（或稱科技海綿）即是利用海綿中的細纖維孔洞吸附油脂或臟污，達到清潔的功效。然而，部分如上所述的奈米海綿其成分含有不利于人體的化學物質，例如，三聚氰胺或甲醛，當長時間使用這類型的奈米海綿，將會使人體健康受到傷害。
技術實現思路
因此，為了克服現有技術的不足之處，本專利技術實施例提供一種同時具有環糊精與分子單元的特性的載體分子。交聯后的環糊精透過分子單元而受到固定或使載體分子帶有分子單元的特性。本專利技術實施例還提供所述載體分子的制造方法。基于前述目的的至少其中之一者，本專利技術提供的載體單元具有以下的化學通式：Ax-By-Cz，其中A為環糊精，B為具有至少二個異氰酸基(-NCO)的化合物，以及C為可與異氰酸基反應的分子單元，x，y，z均大于或等于1，其中化合物的一個異氰酸基與環糊精的羥基反應，以及化合物的另一個異氰酸基可與分子單元或環糊精反應以形成載體單元。可選地，所述載體單元的環糊精與化合物反應以形成具有容納空間的奈米膠囊或奈米海綿，其中容納空間用以裝載容置分子。可選地，所述容置分子為藥劑、清潔劑或化學試劑分子。可選地，所述分子單元具有至少一個官能基以與化合物反應，其中官能基為羥基、胺基(-NH-)、伸脲基(-NHCONH-)、胺基甲酸酯基(-NHCOO-)、羧基(-COOH)、硫代羧酸基(-COSH)、環氧基(epoxy)或異氰酸基。可選地，所述載體單元形成隱形眼鏡、涂覆藥物貼片、清潔用品或機能服裝。可選地，所述環糊精為α-環糊精、β-環糊精或γ-環糊精。可選地，所述化合物為二異氰酸異佛爾酮(IPDI)、六亞甲基二異氰酸酯(HDI)或其它具有至少二異氰酸基(-NCO)的化合物。基于前述目的的至少其中之一者，本專利技術提供一種前述載體單元的制造方法，包括步驟a至步驟c。步驟a是將所述環糊精、所述分子單元與第一溶劑混合以形成第一預定物。步驟b是于80分鐘內將所述化合物、第二溶劑與界面活性劑加入混合至第一預定物中，且加入混合動作需在80分鐘內完成，并在加入混合時，于攝氏30-70度下反應2-30小時，以形成第二預定物。步驟c是將第二預定物中的載體單元預定物進行干燥，并除去非目標物，以獲得目標物之載體單元。可選地，于所述步驟c中，除去非目標物的方法更包括步驟d至步驟f。步驟d是將干燥后的固狀物分散至第三溶劑，以形成第三預定物。步驟e是將第三預定物于轉速2000-18000轉/分(rpm)下離心至少40分鐘。步驟f是取得離心后的第三預定物的上層液并進行烘干，以獲得載體單元。可選地，所述化合物為二異氰酸異佛爾酮。可選地，所述分子單元為甲基丙烯酸羥乙酯(hydroxyethylmethacrylate,HEMA)。可選地，于所述步驟a、b中，第一溶劑為水、二甲基亞砜(dimethylsulfoxide,DMSO)或不與異氰酸基反應并可與水相容之溶劑，第二溶劑為水、正庚烷(heptane)或不與所述第一溶劑及異氰酸基反應之溶劑，以及界面活性劑為陽離子型界面活性劑、陰離子型界面活性劑、兩性離子型界面活性劑或非離子型界面活性劑。可選地，于所述步驟b中，更佳的情況是，加入混合動作需在60分鐘內完成，且在加入混合時，于攝氏45-65度下反應5-24小時。可選地，于所述步驟d中，第三溶劑為水。可選地，于所述步驟e中，更佳的情況是，第三預定物于轉速2000-18000轉/分下離心至少60分鐘。簡言之，本專利技術試驗例提供的載體單元同時具有環糊精與分子單元的特性，可以提高載體單元的利用性，且更具有無毒的優點，故在對載體單元有需求的各種市場（例如化學分離及分析、食品加工、化妝品加工，環境保護等）具有優勢。為讓本專利技術之上述和其它目的、特征及優點能更明顯易懂，配合所附圖示，做詳細說明如下。附圖說明圖1A是本專利技術實施例的一種形式的載體單元的聚合結構的示意圖。圖1B是本專利技術實施例的環糊精的立體結構示意圖。圖2A是本專利技術實施例的α環糊精的分子結構圖。圖2B是本專利技術實施例的β環糊精的分子結構圖。圖2C是本專利技術實施例的γ環糊精的分子結構圖。圖3是本專利技術實施例的載體單元的化學通式Ax-By-Cz在x=y=z=1時的示意圖。圖4是本專利技術實施例的奈米膠囊的示意圖。圖5是本專利技術實施例的奈米海綿的示意圖。圖6是本專利技術實施例的奈米膠囊的制造方法的步驟流程圖。圖7A是本專利技術試驗例的奈米膠囊的制造條件與粒徑分析表。圖7B是本專利技術試驗例的奈米膠囊的制造條件與粒徑分析表。圖8A是本專利技術試驗例的目標粒徑為100奈米的奈米膠囊的掃描式電子顯微鏡圖。圖8B是本專利技術試驗例的目標粒徑為200奈米的奈米膠囊的掃描式電子顯微鏡圖。圖8C是本專利技術試驗例的目標粒徑為100奈米的奈米膠囊的穿透式電子顯微鏡圖。圖8D是本專利技術試驗例的目標粒徑為200奈米的奈米膠囊的穿透式電子顯微鏡圖。圖9是本專利技術實施例的奈米海綿的制造方法的步驟流程圖。圖10A是本專利技術試驗例的奈米海綿的制造條件與粒徑分析表。圖10B是本專利技術試驗例的奈米海綿的制造條件與本文檔來自技高網...

【技術保護點】
1.一種載體單元，其特征在于，所述載體單元的化學通式表示如下：/nAx-By-Cz，其中x，y，z均大于或等于1，A為環糊精，B為具有至少二異氰酸基(-NCO)的化合物，以及C為可與異氰酸基反應的分子單元；/n其中所述化合物的一異氰酸基與所述環糊精的羥基(-OH)反應，以及所述化合物的另一異氰酸基與所述分子單元或所述環糊精反應以形成所述載體單元。/n

【技術特征摘要】
1.一種載體單元，其特征在于，所述載體單元的化學通式表示如下：
Ax-By-Cz，其中x，y，z均大于或等于1，A為環糊精，B為具有至少二異氰酸基(-NCO)的化合物，以及C為可與異氰酸基反應的分子單元；
其中所述化合物的一異氰酸基與所述環糊精的羥基(-OH)反應，以及所述化合物的另一異氰酸基與所述分子單元或所述環糊精反應以形成所述載體單元。


2.如權利要求1所述的載體單元，其特征在于，其中所述載體單元的所述環糊精與所述化合物反應以形成具有一容納空間的一奈米膠囊或一奈米海綿，其中所述容納空間用以裝載至少一容置分子。


3.如權利要求2所述的載體單元，其特征在于，其中所述容置分子為一藥劑、一清潔劑或一化學試劑分子。


4.如權利要求1所述的載體單元，其特征在于，其中所述分子單元具有至少一官能基以與所述化合物反應，所述官能基為羥基、胺基(-NH-)、伸脲基(-NHCONH-)、胺基甲酸酯基(-NHCOO-)、羧基(-COOH)、硫代羧酸基(-COSH)、環氧基或異氰酸基。


5.如權利要求1所述的載體單元，其特征在于，其中所述載體單元形成一隱形眼鏡、一涂覆藥物貼片、一清潔用品或一機能服裝。


6.如權利要求1所述的載體單元，其特征在于，其中所述環糊精為α-環糊精、β-環糊精或γ-環糊精。


7.如權利要求1所述的載體單元，其特征在于，其中所述化合物為二異氰酸異佛爾酮(IPDI)、六亞甲基二異氰酸酯(HDI)或其它具有至少二異氰酸基(-NCO)的化合物。


8.一種制造如權利要求1所述的載體單元的方法，包括：
步驟a，將所述環糊精、所述分子單元與一第一溶劑混合以形成一第一預定物；
步驟b，將所述化合物、一第二溶劑與一界面活性劑加入混合至所述第一預定物中，且加入混合動作需在80分鐘內完成，并在加入混合時，...

【專利技術屬性】
技術研發人員：楊怡寬，李詠琳，連美蓁，賴秋萍，
申請(專利權)人：永勝光學股份有限公司，
類型：發明
國別省市：中國臺灣;71