[发明专利]非水溶性聚谷氨酸纤维及其制造方法

说明书

技术领域

本发明是有关于一种将具有高亲水性且易溶于水性溶液中的多肽(polypeptide)制成非水溶性纤维的制造方法，特别是有关于一种非水溶性聚谷氨酸纤维的制造方法及由其所制得的纤维。

背景技术

一般常见的高吸水性材料主要有两种，一种以丙烯酸化合物为主，而另一种则以碳水化合物为主。以丙烯酸化合物为主的高吸水性材料，虽然其价格便宜，且具有不错的吸水性，但由于其不具生物可分解性，在环境中不易被微生物分解，因此将其弃置于环境中或掩埋于土壤中均会对环境造成危害。而另一种以碳水化合物为主者，如淀粉、几丁聚醣、海藻酸钠及羧基甲基纤维素(carboxymethyl cellulose；CMC)等多醣类，虽然其价格便宜，且有良好的生物兼容性，但其对于水的吸收倍率有限。故，开发具备良好的生物兼容性的新型高吸水性材料是有必要的。

习知聚谷氨酸具有高吸水性，且亦具有良好的生物兼容性。然而，聚谷氨酸由于其具有高吸水性及易溶于水的特性，致使其一接触到水即产生溶解现象，即便是放置于空气中，亦会因快速吸收空气中的湿气(水汽)而溶解。因此未经处理的聚谷氨酸并不适用于作为高吸水性材料，亦无法被纺成纤维。为使聚谷氨酸于吸水后不会溶解并能保有其结构与成型外观，习知可藉由将聚谷氨酸经由交联处理来达成。

习知聚谷氨酸的交联的方法可区分为物理交联法以及化学交联法。在物理交联法中，例如日本专利特开平第6-322358号中揭示藉由γ-放射线交联技术交联聚谷氨酸水溶液，藉以制作高吸水性水胶。但γ-放射线的设备复杂且昂贵，且不利于工业上生产。

另外，化学交联法方面，习知系藉由使用一交联剂使聚谷氨酸进行交联反应。习知的化学交联剂包含具有双醛基(Dialdehyde)、双胺基(Diamine)或双环氧基(Diepoxide)等官能团的交联剂。例如，日本专利特开平第11-343339号提出利用由培养液中分离精制的聚谷氨酸与二环氧化合物进行交联反应，藉以得到生物可分解的高吸水性水胶。另外美国专利第6998367号揭示利用双醛基、双胺基、双环氧基及金属离子进行交联反应，藉以制得非水溶性的吸水性胶体。美国专利第7125960号中，亦揭示使用戊二醛(Glutaraldehyde)、乙二醇二环氧丙基醚(Ethylene glycol diglycidyl ether)及碳二酰亚胺(Carbodiimide)等交联剂制得吸水性胶体颗粒。

虽然上述习知方法已揭示可藉由交联技术获得非水溶性的聚谷氨酸胶体，但其吸水性会大幅下降，且此种胶体型态会使其在生医材料领域的应用上受到限制。有鉴于习知技术存在着上述这些缺点，故若能将聚谷氨酸纺制成非水溶性的纤维，将可有效解决此些问题。但熟习技艺者均知，未经改质或处理的聚谷氨酸易遇水而溶解，并无法藉由习知纺纱技术纺成纤维。虽然前述习知技术可藉由交联技术获得非水溶性的聚谷氨酸，但此些技术仅能制得胶体，并未揭示任何可制成非水溶性聚谷氨酸纤维的技术。再者，该些专利所揭示的非水溶性的聚谷氨酸胶体，因不具流动性，故亦无法藉由习知纺纱技术纺成纤维。为此，开发出一种非水溶性聚谷氨酸纤维的制备方法，以符合工业化生产需求，是有其需要性。

发明内容

因此，依据本发明的一目的，在于提供一种非水溶性聚谷氨酸纤维的制备方法及由其所制得的纤维，藉以克服前述习知技术中尚存的缺陷。

依据本发明一实施方式所揭示的非水溶性聚谷氨酸纤维的制备方法，其包含下列步骤。首先，制备初始黏度为η₀的聚谷氨酸的水溶液。之后，加入一交联剂至该聚谷氨酸水溶液之中，使聚谷氨酸进行交联反应。接着，当该聚谷氨酸水溶液于黏度为[η₀+1/500(η_f-η₀)]至＜η_f的部份交联状态下，让该聚谷氨酸水溶液通过纺嘴进行纺丝，其中上述的η_f为该聚谷氨酸水溶液爬竿时的黏度。最后进行后交联处理，使未反应的交联剂反应完全。藉此即可制得非水溶性的聚谷氨酸纤维。

依据本发明另一实施方式，提供一种通过前述方法所制得的非水溶性聚谷氨酸纤维，依据上述方法所制得的非水溶性聚谷氨酸纤维，在水洗后的失重率不高于15wt％。

附图说明

图1是依据本发明一实施方式的一种聚谷氨酸纤维的制造方法流程图。

【主要组件符号说明】

102、104、106、108、110：步骤

具体实施方式