具体实施方式

为充分了解本发明之目的、特征及功效，兹藉由下述具体实施例与试验例，并配合所附图式，对本发明做一详细说明，说明如后。

本发明实施例提供一种载体单元，其化学通式表示如下：Ax-By-Cz，其中x，y，z均大于或等于1。

于上述化学通式中，A为具有复数个羟基 (-OH)的环糊精，B为具有至少二个异氰酸基 (-NCO)的化合物，以及C为可与异氰酸基反应的分子单元，其中化合物的一个异氰酸基与环糊精的羟基反应，以及化合物的另一个异氰酸基与分子单元或与环糊精反应以形成载体单元。

进一步地说，本发明实施例所提供的载体单元是由环糊精、化合物以及分子单元反应而成，其中环糊精与化合物经交联后产生更大的容纳空间以利于装载各式各样的容置分子，再者，交联后的环糊精在与分子单元反应后，使所述载体单元可同时具有环糊精以及分子单元的特性，以增加载体单元的利用性。举例而言，当所述载体单元应用于隐形眼镜，则分子单元可以是隐形眼镜本体的分子单元，而所述载体单元此时为隐形眼镜整体（即，隐形眼镜本体连接交联后的环糊精），所述载体单元（隐形眼镜）透过其环糊精可用于装载保湿液或药剂以增加隐形眼镜的佩带舒适度或功能性。当所述载体单元应用于涂覆药物贴片，则分子单元可以是涂覆药物贴片本体之分子单元，而所述载体单元此时为涂覆药物贴片整体（即，涂覆药物贴片本体连接交联后的环糊精），所述载体单元（涂覆药物贴片）透过其环糊精可用于装载药剂以作为缓释型的涂覆药物贴片。当所述载体单元应用于清洁用品，则分子单元可以是清洁用品（例如，布面）的分子单元，而所述载体单元此时为清洁用品整体（即，布面连接交联后的环糊精），所述载体单元（清洁用品）透过其环糊精可用于清洁时吸附脏污与油脂，或者是用于装载清洁剂，并且清洁用品在经过清洗后不会损失环糊精，故具有较高的重复利用率。当所述载体单元应用于机能服装（例如，凉感衣），则分子单元可以是机能服装本体（例如，衣服）的分子单元，而所述载体单元此时为机能服装整体（即，衣服连接交联后的环糊精），所述载体单元（机能服装）透过其环糊精可用于装载化学试剂（例如，凉感物质）并规律地释放，再者，当所述凉感物质释放完毕后，机能服装可再度装载所述凉感物质以重复利用。在此请注意，本发明不以载体单元的应用目标以及其所装载的容置分子为限制。

本发明实施例提供的载体单元之化学通式为Ax-By-Cz，其中x，y，z均大于或等于1，其中环糊精或分子单元均与化合物可产生反应。由于环糊精具有多个羟基可与化合物产生交联结构之后，整体的结果可产生基于所述化学通式用Ax-By-Cz不定比率的聚合结构(即，各种可能的y、x、z形成的组成形成的聚合结构)。如图1A所示，其为本发明实施例之一种形式的载体单元之聚合结构的示意图，其它形式的聚合结构不限制为图1A所示之聚合结构。举例来说，于图1A中，聚合结构至少有三种y、x、z形成之组成，分别是{y=1,x=1,z=1}、{y=3,x=3,z=1}与{y=3,x=2,z=1}。

接着，将进一步透过实施例与试验例说明载体单元以及其制造方法。首先，请参照图1B，图1B是本发明实施例之环糊精的立体示意图。如图1B所示，环糊精是一种由六元环醣所串起的环状醣类，其立体结构为圆台型（又称截顶圆锥、圆亭），其中醣类的羟基(-OH)分为一级醇与二级醇，一级醇分布于圆台的锥顶平面，以及二级醇分布于圆台的锥底平面。所述圆台具有中空的环形内腔部，可将容置分子包埋于其中。接着，请参照图2A-图2C，图2A是本发明实施例之α环糊精的分子结构图，图2B是本发明实施例之β环糊精的分子结构图，以及图2C是本发明实施例之γ环糊精的分子结构图。如图2A-图2C所示，常见的环糊精有α环糊精、β环糊精与γ环糊精三种类型，分别具有六、七与八个六元环醣，且三者的立体结构皆形成如上所述圆台型。

接着，请参照图3，图3是本发明实施例之载体单元的化学通式Ax-By-Cz中的一个个案，其为化学通式在x=y=x=1时的示意图。如图3所示，载体单元是由环糊精A、化合物B以及分子单元C反应而成。环糊精A的结构具有羟基，化合物B的结构具有至少二个异氰酸基(-NCO)，以及分子单元C的结构具有可与异氰酸基反应的官能基，例如但不限制为羟基、胺基 (-NH-)、伸脲基(-NHCONH-)、胺基甲酸酯基 (-NHCOO-)、羧基 (-COOH)、硫代羧酸基(-COSH)、环氧基(epoxy)或异氰酸基。所述化合物B的其中一个异氰酸基与环糊精A的羟基反应，以及化合物B的另一个异氰酸基与分子单元C的官能基反应，以形成所述载体单元。当化合物B的其中一个异氰酸基与环糊精A的羟基反应时，系进行聚合反应，以使环糊精A经聚合后形成更大的容纳空间以装载容置分子。再者，聚合后的环糊精A透过化合物B与分子单元C连接，以形成同时具有环糊精A与分子单元C的特性的载体单元，其中环糊精A可以是α环糊精、β环糊精或γ环糊精，但本发明不以此为限制。所述载体单元可作为奈米胶囊或奈米海绵，并可应用于多个产业，例如但不限制为化学分离及分析、食品加工、化妆品加工或是环境保护等，又例如但不限制于制备隐形眼镜、涂覆药物贴片、清洁用品或机能服装。

接着，请参照图4与图5，图4是本发明实施例之奈米胶囊的示意图，以及图5是本发明实施例之奈米海绵的示意图。如图4所示，当所述载体单元应用于奈米胶囊4，将形成一种微型尺寸的球体，球体表面即为载体单元401，而球体内部更具有一个容纳空间402以使奈米胶囊4可被用以装载容置分子。如图5所示，当所述载体单元应用于奈米海绵5，将形成一种微型尺寸且具有多孔洞的球体，球体表面即为载体单元501，而球体内部更具有多个孔洞串联成的通道502以使奈米海绵5可被用以装载容置分子。奈米胶囊4与奈米海绵5的差异在于内部空间的架构不同，奈米胶囊4的内部空间较大且单一，而奈米海绵5的内部空间为多个小孔洞串成通道，故奈米海绵5的可利用空间小于奈米胶囊4。用户可针对所需的载体单元的容纳空间选择奈米胶囊4或奈米海绵5。

接着，请继续参照图3与图6，图6是本发明实施例的奈米胶囊的制造方法的步骤流程图。本发明实施例所述的奈米胶囊采用乳化聚合的方式制备，其中环糊精A选用β环糊精，其具有羟基，化合物B选用二异氰酸异佛尔酮 (IPDI)，其具有两个异氰酸基，以及分子单元C选用甲基丙烯酸羟乙酯(hydroxyethyl methacrylate, HEMA) ，其具有羟基与乙烯基（-C=C），但本发明不以环糊精A、化合物B与分子单元C的类型为限制，例如，化合物B也可以是六亚甲基二异氰酸酯(HDI)或其它具有至少二个异氰酸基的化合物。首先，如步骤S601所示，将 β环糊精与甲基丙烯酸羟乙酯加入到作为第一溶剂的去离子水中，并搅拌至均匀混合，以形成第一预定物，但本发明不以第一溶剂的类型为限制，其也可以是任何不与异氰酸基反应并可与水相容之溶剂。接着，如步骤S602所示，将作为第二溶剂之正庚烷与二异氰酸异佛尔酮均匀混合以形成油相溶液LC1，以及将第一预定物与作为接口活性剂之十二烷基硫酸钠(sodium dodecyl sulfate, SDS) 均匀混合以形成澄清透明状的水相溶液LC2，将油相溶液LC1加入混合至水相溶液LC2，以使β环糊精、二异氰酸异佛尔酮与甲基丙烯酸羟乙酯进行反应以形成第二预定物，其中，加入混合动作的时间需在80分钟内完成，加入混合时进行反应的温度控制为摄氏30-70度，以及加入混合后进行反应的时间控制为2-30小时。更佳的状况是，将油相溶液LC1加入混合至水相溶液LC2，其中加入混合动作的时间需在60分钟内完成，加入混合后进行反应的温度控制为摄氏45-65度，以及加入混合时进行反应的时间控制为5-24小时。在此请注意，本发明不以第二溶剂与界面活性剂的类型为限制，第二溶剂也可以是任何不与所述第一溶剂及异氰酸基反应的溶剂，以及接口活性剂也可以是其它的阳离子型界面活性剂、阴离子型界面活性剂、两性离子型界面活性剂或非离子型界面活性剂。接着，如步骤S603所示，将第二预定物进行干燥并除去非目标物，以使最终可获得目标物之载体单元。于本发明实施例中，干燥的方法是将第二预定物中的载体单元预定物LC3放入烘箱静置干燥，于干燥后获得呈白色粉末的载体单元预定物LC3，但本发明不以干燥的方法为限制。接着，除去非目标物的方法请参照步骤S604-S606。如步骤S604所示，将载体单元预定物LC3分散至作为第三溶剂的水中并震荡，以配置成第三预定物LC4。接着，如步骤S605所示，将离心机的转速设定为2000-18000转/分（rpm），对第三预定物LC4进行离心至少40分钟。更佳的状况是，离心机的转速设定为5000-15000转/分，对第三预定物LC4进行离心至少60分钟。最后，如步骤S606所示，取得第三预定物LC4的上层液并进行烘干，以获得形成奈米胶囊的载体单元。在此请注意，本发明不以除去非目标物的方法为限制。于本发明实施例中，选用β环糊精、二异氰酸异佛尔酮与甲基丙烯酸羟乙酯（带有乙烯基）所制备出的奈米胶囊具有β环糊精与乙烯基及其特性，透过所述奈米胶囊的乙烯基可与隐形眼镜之原料进行交联反应，以使所述奈米胶囊形成隐形眼镜，并可进一步包裹容置分子（例如，保湿液或药剂），但本发明不以奈米胶囊形成的产物与包裹之容置分子为限制。

在图6的步骤S602与步骤S605中，本发明以六种不同条件制备作为奈米胶囊的载体单元，请参照图7A与图7B，图7A与图7B皆为本发明试验例奈米胶囊的制造条件与粒径分析表。如图7A与图7B所示，于试验例1中，步骤S602的反应温度控制为45度，反应时间控制为5小时，以及步骤S605的离心转速控为10000-15000 转/分，离心时间控制为至少1小时，可获得平均粒径为96.60奈米的载体单元，其中粒径分析图（X轴：直径(奈米)；Y轴：数量(%)）呈现高斯分布。于试验例2中，步骤S602的反应温度控制为45度，反应时间控制为24小时，以及步骤S605的离心转速控为10000-15000 转/分，离心时间控制为至少1小时，可获得平均粒径为99.10奈米的载体单元，其中粒径分析图（X轴：直径(奈米)；Y轴：数量(%)）呈现高斯分布。于试验例3中，步骤S602的反应温度控制为65度，反应时间控制为24小时，以及步骤S605的离心转速控为10000-15000 转/分，离心时间控制为至少1小时，可获得平均粒径为102.80奈米的载体单元，其中粒径分析图（X轴：直径(奈米)；Y轴：数量(%)）呈现高斯分布。于试验例4中，步骤S602的反应温度控制为45度，反应时间控制为5小时，以及步骤S605的离心转速控为5000-10000 转/分，离心时间控制为至少1小时，可获得平均粒径为200.50奈米的载体单元，其中粒径分析图（X轴：直径(奈米)；Y轴：数量(%)）呈现高斯分布。于试验例5中，步骤S602的反应温度控制为45度，反应时间控制为24小时，以及步骤S605的离心转速控为5000-10000 转/分，离心时间控制为至少1小时，可获得平均粒径为203.70奈米的载体单元，其中粒径分析图（X轴：直径(奈米)；Y轴：数量(%)）呈现高斯分布。于试验例6中，步骤S602的反应温度控制为65度，反应时间控制为24小时，以及步骤S605的离心转速控为5000-10000 转/分，离心时间控制为至少1小时，可获得平均粒径为198.10奈米的载体单元，其中粒径分析图（X轴：直径(奈米)；Y轴：数量(%)）呈现高斯分布。

本发明试验例1-6所制备的奈米胶囊可透过扫描式电子显微镜（ScanningElectron Microscope, SEM）以及穿透式电子显微镜（Transmission ElectronMicroscope, SEM）观察其形态与粒径。请参照图8A-图8D，图8A是本发明试验例目标粒径为100奈米的奈米胶囊的扫描式电子显微镜图，图8B是本发明试验例目标粒径为200奈米的奈米胶囊的扫描式电子显微镜图，图8C是本发明试验例目标粒径为100奈米的奈米胶囊的穿透式电子显微镜图，以及图8D是本发明试验例目标粒径为200奈米的奈米胶囊的穿透式电子显微镜图。如图8A-图8D所示，奈米胶囊于穿透式电子显微镜底下呈现空心腔体。

接着，请继续参照图3与图9，图9是本发明实施例之奈米海绵的制造方法的步骤流程图。本发明实施例所述奈米海绵采用类乳化聚合的方式制备，其中环糊精A选用β环糊精，其具有羟基，化合物B选用二异氰酸异佛尔酮，其具有两个异氰酸基，以及分子单元C选用甲基丙烯酸羟乙酯，其具有羟基与乙烯基，但本发明不以环糊精A、化合物B与分子单元C的类型为限制，例如，化合物B也可以是六亚甲基二异氰酸酯或其它具有至少二个异氰酸基的化合物。首先，如步骤S901所示，将β环糊精、甲基丙烯酸羟乙酯与作为第一溶剂的二甲基亚砜(dimethyl sulfoxide, DMSO)均匀混合，以形成第一预定物，但本发明不以第一溶剂的类型为限制，其也可以是任何不与异氰酸基反应并可与水相容之溶剂。接着，如步骤S902所示，将第一预定物与二异氰酸异佛尔酮均匀混合以形成分散相溶液LS1，以及将作为第二溶剂的水与作为接口活性剂之十二烷基硫酸钠均匀混合以形成连续相溶液LS2，将分散相溶液LS1加入混合至连续相溶液LS2，以使β环糊精、二异氰酸异佛尔酮与甲基丙烯酸羟乙酯进行反应以形成第二预定物，其中，加入混合动作的时间需要在80分钟内完成，加入混合时进行反应的温度控制为摄氏30-70度，以及加入混合时进行反应的时间控制为2-30小时。更佳的状况是，于60分钟内将分散相溶液LS1混合至连续相溶液LS2，反应的温度控制为摄氏45-65度，以及反应的时间控制为5-24小时。在此请注意，本发明不以第二溶剂与界面活性剂的类型为限制，第二溶剂也可以是任何不与所述第一溶剂及异氰酸基反应之溶剂，以及接口活性剂也可以是其它的阳离子型界面活性剂、阴离子型界面活性剂、两性离子型界面活性剂或非离子型界面活性剂。接着，如步骤S903所示，将第二预定物进行干燥并除去非目标物，以使最终可获得目标物之载体单元。于本发明实施例中，干燥的方法首先是将第二预定物加入水中后，于离心机18000 转/分之下高速离心至少1小时使固液分离，接着将固态的载体单元预定物LC3放入烘箱静置干燥，于干燥后获得呈白色粉末的载体单元预定物LS3，但本发明不以干燥的方法为限制。接着，除去非目标物的方法请参照步骤S904-S906。如步骤S904所示，将载体单元预定物LS3分散至作为第三溶剂的水中并震荡，以配置成第三预定物LS4。接着，如步骤S905所示，将离心机的转速设定为2000-18000 转/分，对第三预定物LS4进行离心至少40分钟。更佳的状况是，离心机的转速设定为5000-15000 转/分，对第三预定物LS4进行离心至少60分钟。最后，如步骤S906所示，取得第三预定物LS4的上层液并进行烘干，以获得形成奈米海绵的载体单元。在此请注意，本发明不以除去非目标物的方法为限制。于本发明实施例中，选用β环糊精、二异氰酸异佛尔酮与甲基丙烯酸羟乙酯（带有乙烯基）所制备出的奈米海绵具有β环糊精与乙烯基及其特性，透过所述奈米海绵的乙烯基可与隐形眼镜之原料进行交联反应，以使所述奈米海绵形成隐形眼镜，并可进一步包裹容置分子（例如，保湿液或药剂），但本发明不以奈米海绵形成的产物与包裹的容置分子为限制。

于图9的步骤S902与步骤S905中，本发明以六种不同条件制备作为奈米海绵的载体单元，请参照图10A与图10B，图10A与图10B皆为本发明试验例奈米海绵的制造条件与粒径分析表。如图10A与图10B所示，于试验例7中，步骤S902的反应温度控制为45度，反应时间控制为5小时，以及步骤S905的离心转速控为10000-15000 转/分，离心时间控制为至少1小时，可获得平均粒径为157.80奈米的载体单元，其中粒径分析图（X轴：直径(奈米)；Y轴：数量(%)）呈现高斯分布。于试验例8中，步骤S902的反应温度控制为45度，反应时间控制为24小时，以及步骤S905的离心转速控为10000-15000 转/分，离心时间控制为至少1小时，可获得平均粒径为143.40奈米的载体单元，其中粒径分析图（X轴：直径(奈米)；Y轴：数量(%)）呈现高斯分布。于试验例9中，步骤S902的反应温度控制为65度，反应时间控制为24小时，以及步骤S905的离心转速控为10000-15000 转/分，离心时间控制为至少1小时，可获得平均粒径为143.20奈米的载体单元，其中粒径分析图（X轴：直径(奈米)；Y轴：数量(%)）呈现高斯分布。于试验例10中，步骤S902的反应温度控制为45度，反应时间控制为5小时，以及步骤S905的离心转速控为5000-10000转/分，离心时间控制为至少1小时，可获得平均粒径为247.20奈米的载体单元，其中粒径分析图（X轴：直径(奈米)；Y轴：数量(%)）呈现高斯分布。于试验例11中，步骤S902的反应温度控制为45度，反应时间控制为24小时，以及步骤S605的离心转速控为5000-10000 转/分，离心时间控制为至少1小时，可获得平均粒径为251.90奈米的载体单元，其中粒径分析图（X轴：直径(奈米)；Y轴：数量(%)）呈现高斯分布。于试验例12中，步骤S902的反应温度控制为65度，反应时间控制为24小时，以及步骤S905的离心转速控为5000-10000 转/分，离心时间控制为至少1小时，可获得平均粒径为254.60奈米的载体单元，其中粒径分析图（X轴：直径(奈米)；Y轴：数量(%)）呈现高斯分布。

本发明试验例7-12所制备的奈米海绵可透过扫描式电子显微镜以及穿透式电子显微镜观察其形态与粒径。请参照图11A-图11D，图11A是本发明试验例目标粒径为150奈米的奈米海绵的扫描式电子显微镜图，图11B是本发明试验例目标粒径为250奈米的奈米海绵的扫描式电子显微镜图，图11C是本发明试验例目标粒径为150奈米的奈米海绵的穿透式电子显微镜图，以及图11D是本发明试验例目标粒径为250奈米的奈米海绵的穿透式电子显微镜图。如图11A-图11D所示，奈米海绵于穿透式电子显微镜底下呈现多孔体。

本发明所述的奈米胶囊与奈米海绵皆为具有三维立体网络结构的奈米材料，所述二者不仅保持了环糊精本身的内层相对疏水性空腔，在交联与制备过程中，又可形成存于三维立体网络结构的外层相对亲水性空腔，所述两层不同性质的空腔，可增加奈米胶囊与奈米海绵应用的弹性。

综合以上所述，相较于现有技术，本发明实施例与试验例所述的载体单元以及其制造方法之技术效果，系说明如下。

现有技术中，有部分载体单元因无法被固定而造成损失率较高，以至于无法有效地被重复使用，亦有部分载体单元其成分具有毒性，当其用于生物体将可能造成危害。反观本发明实施例所述的载体单元以及其制造方法，系一种无毒且同时具有环糊精与分子单元之特性，使所述载体单元的可利用性较高（例如，透过分子单元可使载体单元结合于其它产物，如隐形眼镜），在多个产业（例如隐形眼镜、涂覆药物贴片、清洁用品或机能服装）具有足够的竞争性。

本发明在上文中已以较佳试验例揭露，然熟习本项技术者应理解的是，上述试验例仅用于描绘本发明，而不应解读为限制本发明的范围。应注意的是，举凡与前述试验例等效的变化与置换，均应设为涵盖于本发明的范畴内。