TW202305051A - 抗生物分子沾黏的膠粒及其製造方法 - Google Patents

Abstract

本揭示內容的一些實施方式提供一種抗沾黏的塑料膠粒，包含塑料原料以及分布於塑料原料之間的雙離子高分子。本揭示內容的一些實施方式還提供一種製造抗沾黏的塑料膠粒的方法，包含：提供塑料原料；提供雙離子高分子；混合塑料原料以及雙離子高分子，獲得混合物；在溫度為150°C至280°C之間，對混合物執行混煉加工步驟，獲得塑料膠粒。

Description

抗生物分子沾黏的膠粒及其製造方法

本揭示內容是有關於一種抗生物分子沾黏的塑料膠粒及其製造方法，特別是有關於一種含有聚丙烯膠粒的塑料膠粒及其製造方法。

塑料膠粒是一種高分子聚合物 (分子量例如至少為10000公克/莫耳)，在製造過程具有可塑性。因高分子聚合物 (例如聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯等) 中單體的不同，可成型為具有不同性質的塑料膠粒。由於塑料膠粒具有優異的可塑性、易加工和易儲存等特性，塑料膠粒所製備之成品，在生活中的應用極為廣泛。

舉例而言，聚丙烯 (Polypropylene；PP)膠粒，是由丙烯經聚合反應所形成，聚丙烯膠粒所製成的塑膠成品機械性質佳、熱變形溫度高，並且不易受無機鹽類及酸或鹼的侵蝕，常應用於例如汽車電池、玩具、錄音帶外殼、布丁盒等用品。

然而，現行塑料膠粒所製成的成品，不免存在著生物分子 (生物中所帶有的分子，例如病毒、細菌、黴菌等生物所帶有的分子) 易於沾黏的問題，日久可能衍伸汙染孳生等衛生問題，造成長期使用上的顧慮。此外，習知抗沾黏塑料膠粒的加工方法 (例如表面塗覆抗沾黏層)，往往在塑料膠粒的熔煉步驟之外，還需額外經多重加工步驟處理，並且反應過程中還需使用有機溶液，不僅步驟繁瑣，且廢液的排放對環境並不友善。

綜合上述，如何能提供一種製作簡便、對環境友善、並且具有良好抗沾黏效果的塑料膠粒，是所欲解決的問題。

因此，本揭示內容之一態樣是提供一種抗沾黏的塑料膠粒，包含塑料原料以及分布於塑料原料之間的雙離子高分子。

在一些實施方式中，塑料原料包含均聚物、共聚物、或其組合，其中均聚物或共聚物的組成單體包含氯乙烯、丙烯、苯乙烯、乙烯、氨酯、甲基丙烯酸甲酯、苯硫醚、甲醛、苯醚、脲、對苯二甲酸丁二醇酯、對苯二甲酸乙二醇酯、或醯胺。

在一些實施方式中，雙離子高分子包含AU _nBU _m的嵌段共聚物、無規共聚物或交替共聚物，其中AU表示-CR ¹R ²-所示之結構，BU表示-CH ₂CR ²R ³-或-CR ²R ⁴CH ₂CR ²R ⁵-所示的結構，m表示5至120的整數，n表示5至120的整數，其中R ¹表示碳數3至18之直鏈狀、支鏈狀或環狀烷基、酯基、芳香基或碳數5至12之雜芳基，R ²表示氫原子或甲基，R ³表示-COOR’或-CONR”H，R ⁴表示氫原子或羧基，並且當R ⁴為氫原子時，R ⁵為-COOR’或-CONR”H，其中當R ⁴為羧基時，R ⁵為陽離子基，其中R’及R”分別表示甜菜鹼基、磺基甜菜鹼基或羧基甜菜鹼基。

在一些實施方式中，若塑料膠粒的重量百分比以100%計，則雙離子高分子的重量百分比為0.1%至3%之間。

在一些實施方式中，塑料膠粒更包含助劑分布於塑料原料之間。

在一些實施方式中，助劑包含塑化劑、安定劑、滑劑或其組合。

本揭示內容之又一態樣是提供一種製造抗沾黏的塑料膠粒的方法，包含：提供塑料原料；提供雙離子高分子；混合塑料原料以及雙離子高分子，獲得混合物；在溫度為150°C至280°C之間，對混合物執行混煉加工步驟，獲得塑料膠粒。

在一些實施方式中，混合塑料原料以及雙離子高分子的步驟包含：若塑料原料以及雙離子高分子的總和的重量百分比以100%計，則雙離子高分子所添加的重量百分比為0.1%至3%之間。

在一些實施方式中，混合塑料原料以及雙離子高分子的步驟包含：以溫度低於150°C的條件，加熱塑料原料以及雙離子高分子。

在一些實施方式中，在提供塑料原料的步驟之後，更包含：提供助劑；混合助劑與塑料原料，獲得預加工物；混合預加工物以及雙離子高分子，獲得加工混合物；在溫度為150°C至280°C之間，對加工混合物執行混煉加工步驟，獲得塑料膠粒。

可以理解的是，下述內容提供的不同實施方式或實施例可實施本揭露之標的不同特徵。特定構件與排列的實施例係用以簡化本揭露而非侷限本揭露。當然，這些僅是實施例，並且不旨在限制。舉例來說，以下所述之第一特徵形成於第二特徵上的敘述包含兩者直接接觸，或兩者之間隔有其他額外特徵而非直接接觸。此外，本揭露在複數個實施例中可重複參考數字及/或符號。這樣的重複是為了簡化和清楚，而並不代表所討論的各實施例及/或配置之間的關係。

本說明書中所用之術語一般在本領域以及所使用之上下文中具有通常性的意義。本說明書中所使用的實施例，包括本文中所討論的任何術語的例子僅是說明性的，而不限制本揭示內容或任何示例性術語的範圍和意義。同樣地，本揭示內容不限於本說明書中所提供的一些實施方式。

另外，空間相對用語，如「下」、「上」等，是用以方便描述一元件或特徵與其他元件或特徵在圖式中的相對關係。這些空間相對用語旨在包含除了圖式中所示之方位以外，裝置在使用或操作時的不同方位。裝置可被另外定位(例如旋轉90度或其他方位)，而本文所使用的空間相對敘述亦可相對應地進行解釋。

於本文中，除非內文中對於冠詞有所特別限定，否則『一』與『該』可泛指單一個或多個。將進一步理解的是，本文中所使用之『包含』、『包括』、『具有』及相似詞彙，指明其所記載的特徵、區域、整數、步驟、操作、元件與/或組件，但不排除其它的特徵、區域、整數、步驟、操作、元件、組件，與/或其中之群組。

本文參照引用的所有文獻，視同透過引用每篇個別文獻或專利申請書特定且個別併入參考文獻。倘若引用文獻對一術語的定義或用法，與此處對此術語的定義不一致或相反，則適用本文對此術語的定義。

以下列舉數個實施方式以更詳盡闡述本發明之觸碰裝置，然其僅為例示說明之用，並非用以限定本發明，本發明之保護範圍當以後附之申請專利範圍所界定者為準。

如前所述，本揭示內容提供一種抗沾黏的塑料膠粒及其製造方法，藉由混合雙離子高分子與塑料原料 (例如聚丙烯)，使雙離子高分子分布於塑料原料之間，達成僅需使用少量雙離子高分子，即可使得塑料膠粒達到抗沾黏效果，並且對人體幾乎無毒性，可廣泛應用於生活用品中。

請參閱第1圖，第1圖繪示根據本揭示內容之一些實施例的塑料膠粒之製造方法100的流程圖。首先，如步驟S110所示，提供塑料原料。

在一些實施方式中，塑料原料包含均聚物、共聚物、或其組合，其中均聚物或共聚物的組成單體包含氯乙烯、丙烯、苯乙烯、乙烯、氨酯、甲基丙烯酸甲酯、苯硫醚、甲醛、苯醚、脲、對苯二甲酸丁二醇酯、對苯二甲酸乙二醇酯、或醯胺。

在一些實施方式中，塑料原料為聚丙烯，聚丙烯是由丙烯單體經聚合及乾燥後形成。根據支鏈原子的位置變化，聚丙烯可以具有不同立體結構。在一些實施方式中，聚丙烯可為經過加熱造粒後凝膠化的聚丙烯。

在一些實施方式中，在提供塑料原料的步驟之後，更包含：提供助劑；混合助劑與塑料原料，獲得預加工物，再以預加工物執行後續製程。在一些實施方式中，助劑包含塑化劑、安定劑 (例如有機錫安定劑、鋇鋅安定劑或其組合)、滑劑 (例如內滑劑 (舉例而言硬脂酸醇、硬脂酸胺、硬脂酸丁酯、硬脂酸單甘油酯或其組合) 或外滑劑 (舉例言石蠟、硬脂酸類、聚乙烯蠟類、氧化聚乙烯蠟類或其組合))等有助於改良塑料原料性質的額外添加物。也就是，可以依製程以及成品需求，在混合塑料原料與雙離子高分子之前，在合適反應條件下，經由混合塑料原料與助劑，對塑料原料進行預加工，獲得預加工物，並於後續步驟中直接使用預加工物，經與後續製造塑料膠粒相同或近似的步驟 (例如混合預加工物以及雙離子高分子，獲得加工混合物；接著，在溫度為150°C至280°C之間，對加工混合物執行混煉加工步驟，獲得塑料膠粒)，據此，獲得相對於使用塑料原料，性質改良之塑料膠粒。

接著，如步驟S120所示，提供雙離子高分子。

在一些實施方式中，雙離子高分子的型態不限，例如粉末狀。在一實施方式中，雙離子高分子包含如台灣專利公告號TW I496819 B所述的結構，也就是，雙離子高分子可例如包含下列式(1)或式(2)所述之AU _nBU _m的嵌段共聚物、無規共聚物或交替共聚物。

式(1)

式 (2)

AU表示式(1)中-CR ¹R ²-所示之二價的具有取代基之亞甲基結構，BU表示式(1)中-CH ₂CR ²R ³-所示之二價的具有取代基的伸乙基結構，或式(2)中-CR ²R ⁴CH ₂CR ²R ⁵-所示的二價的具有取代基的伸丙基結構，m表示5至120的整數，n表示5至120的整數，其中AU具有錨定基團，BU具有雙離子性基團或擬雙離子性基團。

詳細而言，上述R ¹表示碳數3至18之直鏈狀、支鏈狀或環狀烷基、酯基 (即-COOR ^x，其中R ^x表示碳數3至18之直鏈狀、支鏈狀或環狀烷基、芳香基或碳數5至12之雜芳基 (heteroaryl))、芳香基或碳數5至12之雜芳基。上述R ²表示氫原子或甲基。上述R ³表示-COOR’或-CONR”H的結構，其中R’及R”分別獨立表示甜菜鹼基 (betaine group)、磺基甜菜鹼基 (sulfobetaine group) 或羧基甜菜鹼基 (carboxybetaine group)。上述R ⁴表示氫原子或羧基 (-COOH)，其中當R ⁴為氫原子時，R ⁵為-COOR’或-CONR”H，且當上述R ⁴為羧基時，R ⁵可例如為陽離子基 (例如可為N,N-二甲基銨基伸乙基胺基乙烯基 (N,N-dimethylammnio-ethylene-1-amino- vinyl)、N,N-二甲基銨基伸丙基胺基乙烯基 (N,N- dimethylammnio-propylene-1-amino-vinyl)、N,N-二甲基銨基伸丁基胺基乙烯基(N,N- dimethylammnio-butylene-1-amino-vinyl)及N,N-二甲基銨基伸戊基胺基乙烯基(N,N- dimethylammnio-pentylene-1-amino-vinyl)。

接著，如步驟S130所示，混合塑料原料以及雙離子高分子，獲得混合物。

在一些實施方式中，在混合塑料原料以及雙離子高分子的步驟中，若反應物總和 (例如塑料原料以及雙離子高分子的總和；若有添加助劑，則是塑料原料、雙離子高分子以及助劑的總和) 的重量百分比以100%計，則雙離子高分子所添加的重量百分比 (weight percentage；wt) 為0.1%至3%之間 (例如0.1%、0.5%、1%、1.5%、2%、2.5%、3%或前述區間中的任意數值)。在一些實施方式中，雙離子高分子添加的重量百分比至少為0.1%時，相對於未添加雙離子高分子，可顯著降低生物分子 (例如蛋白質) 沾黏，進而降低生物沾黏 (例如細胞或細菌)。具體而言，將未添加雙離子高分子之條件下的細菌、蛋白質、以及細胞的相對貼附比率分別計為100%，則添加重量百分比為0.5%的雙離子高分子，相對於未添加雙離子高分子時，可避免96%以上的細菌貼附 (相對貼附比率小於4%)、避免66%以上的蛋白質貼附 (相對貼附比率小於34%)、以及避免91%以上的人體細胞貼附 (相對貼附比率小於9%)。需注意的是，若前述雙離子高分子的重量百分比低於下限值，則所製成的終產物之塑料膠粒的抗沾黏效果不彰 (本揭示內容所稱之塑料膠粒的「抗沾黏」，是指防止生物分子非特異性沾黏之特性。若將未添加雙離子高分子的組別的相對貼附比率視為100%，則塑料膠粒的相對貼附比率不大於40%)，若重量百分比高於上限值，則不僅增加成本，且抗沾黏效果的增加幅度有限。

在一些實施方式中，可以選擇具有合適熔點的雙離子高分子搭配混煉溫度，例如熔點可為150°C至280°C，以利後續混煉時，雙離子高分子可均勻分散於塑料原料中，提升雙離子高分子於終產物的分散均勻度。

在一些實施方式中，可以在混合塑料原料以及雙離子高分子的步驟中進行初步加熱，提升混合效率。例如以溫度低於150°C的條件，加熱塑料原料以及雙離子高分子，以提升塑料原料以及雙離子高分子的混合效率，使雙離子高分子均勻分布於雙離子高分子之間。然而，本揭示內容的混合方法並不以此為限，其他有助於提升塑料原料以及雙離子高分子混合效率的方法 (例如攪拌條件) 亦涵括於本揭示內容的範圍中。

在一些實施方式中，在混合塑料原料以及雙離子高分子的步驟中，也可以依製程需求，添加合適的助劑 (例如前述之塑化劑、安定劑、滑劑等)，以助於提升混合效率、加速後續製程反應的速度，或是助於調整終產物之塑料膠粒的物化性質。

接著，如步驟S140所示，在溫度為150°C至280°C之間 (例如150°C、160°C、170°C、180°C、190°C、200°C、210°C、220°C、230°C、240°C、250°C、260°C、270°C，280°C或前述區間中的任意數值)，對混合物執行混煉加工步驟，獲得塑料膠粒。

在一些實施方式中，在溫度為150°C至280°C之間，對混合物執行混煉加工步驟的步驟，包含將混合物在190°C中均勻熔煉。接著，將混合物經由雙螺桿押出機塑化並冷卻後，產出塑料膠粒。

在一些實施方式中，塑料膠粒所塑化成形的形狀以及尺寸不限，舉例而言，塑料膠粒可以形成為長度120毫米、寬度70毫米以及厚度0.5毫米的長條狀試片。

在一些實施方式中，可以考量助劑 (如果有添加的話)、塑料原料、以及雙離子高分子的熔點，對應調整合適的混煉加工溫度，以避免因三者的熔點差異太大，造成混合不均勻。也可以根據前述因素，調整混煉加工的次數 (例如單次的混煉加工或是兩次以上的階段式混煉加工等)，以提升混煉的均勻性。舉例而言，混煉加工溫度的溫度不可低於150°C，以免塑料塑化不完全，導致雙離子高分子的混合不均勻，分散性不佳，甚至使得終產物之塑料膠粒出現肉眼可見的白點，降低其透明度，影響視覺觀感，而限制塑料膠粒所製得的下游產品的應用領域。此外，若雙離子高分子分散性不佳，則製得之塑料膠粒也可能無法有效抗沾黏。

在一些實施方式中，混煉加工步驟的時間不限，例如可以為20分鐘至30分鐘或是更長時間，以使助劑 (如果有添加的話)、塑料原料、以及雙離子高分子均勻混合。

以下利用數個實施例以說明本揭示內容之應用，然其並非用以限定本揭示內容，本揭示內容技術領域中具有通常知識者，在不脫離本揭示內容之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾。

實施例1、製備聚丙烯膠粒

首先，使用聚丙烯作為塑料原料，將聚丙烯分別與不同重量百分比的雙離子材料預先於攪拌機 (僑隆機械有限公司)，以不低於50 rpm (每分鐘轉速；Revolution(s) Per Minute) 的轉速，進行充分攪拌 (若將雙離子高分子以及聚丙烯的總和的重量百分比視為100%，則雙離子高分子的重量百分比分別為0.5%、1%、2%)，形成混合物。接著，將混合物投入雙螺桿押出機 (Leistritz公司，型號ZSE27MAXX) 進行熔融混煉加工，螺桿轉速為230rpm，作用溫度190 ^oC，產出聚丙烯膠粒。最後，將聚丙烯膠粒置於熱壓成型機中成型，獲得聚丙烯試片。上述雙離子高分子大致上根據上述台灣專利公告號TW I496819 B所揭示之方法製造 (由普瑞博生技有限公司提供)。為比對添加雙離子高分子的聚丙烯試片，是否能抗生物分子沾黏以及抗沾黏程度，遂使用本實施例所獲得之聚丙烯試片，進行後續實施例。

實施例2、聚丙烯試片的抗細菌沾黏效果

本實施例利用大腸桿菌 ( Escherichia coli) 貼附試驗評估聚丙烯試片對細菌之抗沾黏效果。

首先，以LB (Lysogeny Broth) 培養液培養大腸桿菌，以獲得波長660 奈米之OD值為1的菌液。接著，以1 毫升菌液覆蓋聚丙烯試片，再於37°C、150 rpm的培養箱中培養24小時。接著，以磷酸鹽 (Phosphate buffered saline；PBS) 緩衝液洗去聚丙烯試片上未貼附的大腸桿菌，再浸泡聚丙烯試片於戊二醛中24小時，以固定聚丙烯試片上的大腸桿菌。接著，以雷射掃瞄式共軛焦電子顯微鏡觀察貼附於聚丙烯試片上大腸桿菌，計算各組中每單位面積的大腸桿菌貼附量。接著，將未添加雙離子高分子的聚丙烯試片的貼附量換算為100% (即，相對貼附比率)，並以未添加雙離子高分子的聚丙烯試片做為相對貼附比率的比對基準，同時將添加雙離子高分子的聚丙烯試片組別的貼附量換算為相對貼附比率，並將比較結果例示於第2圖。

第2圖中，橫軸表示雙離子高分子的不同添加含量，縱軸為每單位面積的大腸桿菌相對貼附比率。

第2圖例示，雙離子高分子的重量百分比為0.5% 時，相對貼附比率為3.41%；雙離子高分子的重量百分比為1% 時，相對貼附比率為1.32%；雙離子高分子的重量百分比為2%時，相對貼附比率為0.73%。也就是，雙離子高分子的重量百分比為0.5%時，相對於未添加雙離子高分子的組別，可降低96%以上的細菌貼附量，並且，隨著重量百分比逐步提升至2%時，可以降低99%以上的細菌貼附量，隨著雙離子高分子添加量增加，抗細菌沾黏效果隨之提升。

實施例3、聚丙烯試片的抗蛋白質沾黏效果

本實施例使用纖維蛋白原 (fibrinogen)作為待測蛋白質，利用酵素結合免疫吸附分析法(enzyme-linked immunosorbent assay；ELISA)評估聚丙烯試片對蛋白質之抗沾黏效果。

首先，將聚丙烯試片浸泡於PBS緩衝液30分鐘後，吸乾聚丙烯試片上的液體。接著，於聚丙烯試片上添加濃度為1毫克/毫升的纖維蛋白原溶液，並將聚丙烯試片靜置於37°C的烘箱30分鐘烘乾處理，使纖維蛋白原貼附於聚丙烯試片上。接著，以PBS緩衝液清洗聚丙烯試片3次後，再移除聚丙烯試片上的液體，以移除未結合的纖維蛋白原溶液中的纖維蛋白原及雜質。

接著，進行封閉 (blocking) 步驟，以填補聚丙烯試片上未吸附纖維蛋白原的部分，其中封閉步驟是於聚丙烯試片上施加1毫升的濃度為1 毫克/ 毫升之胎牛血清白蛋白 (bovine serum albmin；BSA) 溶液，於37°C的烘箱靜置30分鐘後，以PBS緩衝液清洗聚丙烯試片3次，再移除聚丙烯試片上的液體。

接著，在聚丙烯試片上施加可鍵結纖維蛋白原的第一抗體，再進行烘乾處理，並以PBS緩衝液清洗聚丙烯試片3次，接著移除聚丙烯試片上的液體。接著，再進行一次上述的封閉步驟。

接續在聚丙烯試片上施加1毫升的濃度為1 毫克/ 毫升的第二抗體 (第二抗體對第一抗體具有專一性，並且第二抗體上標記有用於後續呈色的基團 (例如辣根過氧化物酶 (horseradish peroxidase；HRP)，並於進行烘乾處理後，再以PBS緩衝液清洗聚丙烯試片5次後，移除聚丙烯試片上的液體。

接著，將聚丙烯試片移至24孔盤中，並於聚丙烯試片上施加0.5毫升的顯色劑3,3’,5,5’-四甲基聯苯胺(3,3',5,5’-Tetramethylbenzidine；TMB)，靜待反應6分鐘，待其顯色，再於聚丙烯試片上施加0.5毫升的1 M硫酸，以終止顯色反應。最後，吸取200 微升 (μL) 的反應溶液至96孔盤，再利用微量盤分光光度計(microplate absorbance reader)，測量樣品溶液於波長450奈米時的吸光值，藉以回推聚丙烯試片上的纖維蛋白原貼附量。接著，將未添加雙離子高分子的聚丙烯試片的貼附量換算為相對貼附比率100%，做為相對貼附比率的換算基準，再將添加雙離子高分子的聚丙烯試片組別的貼附量換算為相對貼附比率，並將各組相對貼附比率的比較結果例示於第3圖。

第3圖中，橫軸表示雙離子高分子的不同添加含量，縱軸為每單位面積的大腸桿菌相對貼附比率。

第3圖例示，雙離子高分子的重量百分比為0.5% 時，相對貼附比率為34%；雙離子高分子的重量百分比為1% 時，相對貼附比率為30%；雙離子高分子的重量百分比為2%時，相對貼附比率為32%。也就是，雙離子高分子的重量百分比為0.5%時，相對於未添加雙離子高分子的組別，可至少降低65%以上的蛋白質貼附量。

實施例4、聚丙烯試片的抗細胞沾黏效果

本實施例利用人類纖維肉瘤細胞 (HT-1080細胞株，為本領域技術人員所易於取得的細胞株)，執行細胞貼附試驗，評估聚丙烯試片對細胞之抗沾黏效果。

首先，將HT-1080細胞置於細胞培養盤中，培養於含10% 胎牛血清的DMEM (Dulbecco's modified Minimal Essential Medium) 培養液中，於37°C、並且含有5% CO ₂之細胞培養箱中培養7天，再移除培養液。接著以PBS緩衝液清洗細胞三次。接著加入胰蛋白酶，等待六分鐘，輕拍使細胞脫離培養盤後，加入含10%胎牛血清的DMEM培養液均勻混合後，離心移除多餘的胰蛋白酶後並沉澱細胞，再將細胞懸浮為細胞密度為 1.0x 10 ⁴細胞/毫升的細胞懸浮液。

取1毫升的細胞懸浮液覆蓋於聚丙烯試片表面，置於細胞培養箱中培養24小時後，以PBS緩衝液沖洗聚丙烯試片表面未貼附之細胞，以倒立式顯微鏡拍攝細胞於塑膠片表面的貼附情形。計算各組中每單位面積的細胞貼附量。接著，以前述實施例2相似的方法，將未添加雙離子高分子的聚丙烯試片的貼附量換算為100%相對貼附比率，據以將添加雙離子高分子的聚丙烯試片組別的貼附量換算為相對貼附比率，並將各組相對貼附比率的比較結果例示於第4圖。

第4圖例示，雙離子高分子的重量百分比為0.5% 時，相對貼附比率為8.57%；雙離子高分子的重量百分比為1% 時，相對貼附比率為15.73%；雙離子高分子的重量百分比為2%時，相對貼附比率為1.40%。也就是，雙離子高分子的重量百分比為0.5%時，相對於未添加雙離子高分子的組別，可降低91%以上的細胞貼附量。雙離子高分子的重量百分比為2%時，相對於未添加雙離子高分子的組別，可降低98%以上的細胞貼附量。

實施例5、聚丙烯試片的細胞毒性

本實施例利用小鼠纖維母細胞 (L929細胞株，為本領域技術人員所易於取得的細胞株)執行體外細胞毒性試驗，評估聚丙烯試片是否具有細胞毒性。

首先，利用培養皿培養L929細胞株，其中培養基為含有10%馬血清的最低限度必需培養基(minimal essential medium；MEM；後續簡稱MEM培養液)，且L929細胞株是於37°C、5% CO ₂下培養7天。然後，移除MEM培養液，再以PBS緩衝液清洗細胞3次。接著，在培養皿中加入胰蛋白酶，靜置6分鐘後，輕拍培養皿，使L929細胞株脫離培養皿，再於培養皿中加入MEM培養液，使L929細胞株懸浮於MEM培養液中。接著，轉移MEM培養液至離心管中進行離心，收集細胞沉澱物。接下來，利用MEM培養液懸浮細胞沉澱物，獲得細胞液，再以適量的MEM培養液調整細胞液至每毫升細胞液含有1.0×10 ⁵細胞或1.5×10 ⁵細胞的L929細胞株(1.0×10 ⁵細胞/毫升或1.5×10 ⁵細胞/毫升)。

接著，萃取聚丙烯試片中的物質。具體而言，利用MEM培養液覆蓋聚丙烯試片上，其中萃取是於37°C、150 rpm下進行24小時，以獲得各組萃取液 (實驗組、陽性對照組、陰性對照組)。具體而言，聚丙烯試片面積：MEM培養液體積的比例是為6平方公分：1毫升，並且分別利用MEM培養液萃取二乙基二硫代氨基甲酸鋅 (zinc diethyl-dithiocarbamate；ZDEC) 及高密度聚乙烯 (high density polyethylene，HDPE)，將兩者依序作為陽性對照組及陰性對照組，其中ZDEC質量：MEM培養液體積的比例是0.1公克：1毫升， HDPE質量：MEM培養液體積的比例是0.2公克：1毫升。

接著，加入0.1毫升的1.0×10 ⁵細胞/毫升的細胞液至96孔培養盤中，並於37°C、5% CO ₂中培養24小時。接著，移出培養盤中的培養液後，再分別加入0.1毫升的實驗組萃取液、MEM培養液、陽性對照組萃取液及陰性對照組萃取液至96孔培養盤中，於37°C、5% CO ₂中繼續培養24小時。接著，加入0.1毫升的2,3-雙(2-甲氧基-4-硝基-5-磺苯基)-2氫-四唑-5-甲醯胺內鹽 (2,3-bis(2-methoxy-4-nitro-5-sulfophenyl)-5-[(phenylamino)carbonyl] -2H-tetrazolium hydroxide；以下簡稱為XTT試劑) 至96孔培養盤中，並於37°C、5% CO ₂下培養3小時。隨後，取出96孔培養盤，並以微量盤分光光度計檢測波長450奈米的OD值，以分別獲得實驗組吸光值、空白組吸光值、陽性對照組吸光值及陰性對照組吸光值，再藉由下列公式 (式 (3)) 計算細胞存活率。

式 (3)

為方便觀察細胞外觀變化，在將細胞加入96孔盤時，可同時取1.5×10 ⁵細胞/毫升的細胞液至12孔盤中，同樣經24小時培養後，去除培養液，再添加1毫升的實驗組萃取液、MEM培養液、陽性對照組萃取液及陰性對照組萃取液至12孔培養盤中，同樣培養24小時，進行觀察。

下表1的細胞變化程度評估表的標準，評估各組的細胞外觀變化、細胞密度變化以及細胞毒性等級，並將各組的評估結果整合於下表2。

表1、細胞變化程度評估表

等級	反應 程度	毒性 判定	細胞培養情況	單層細胞密度
0	無差異	無細胞毒性	細胞內各胞器等顆粒明顯完整；無細胞崩解	100%
1	細微	細微細胞毒性	少於20%的細胞呈圓球狀、不貼附、細胞內無顆粒、有一些細胞崩解	80%至100%
2	輕微	輕微細胞毒性	50%的細胞呈圓球狀且無細胞內顆粒、無持續的細胞崩解與細胞間產生空間	50%至80%
3	中度	中度細胞毒性	少於80%的層狀生長細胞呈圓球狀或崩解	30%至50%
4	嚴重	嚴重細胞毒性	應該是層狀生長的細胞幾乎完全破壞崩解	小於30%

表2、各組的細胞變化比較表

聚丙烯試片中的雙離子高分子含量 (%)	細胞型態	細胞密度(%)	細胞存活率(%)	細胞毒性
0	完整	92.69	94.66	0
0.5	完整	96.09	96.75	0
1	完整	95.59	88.91	1
2	完整	103.54	83.24	1

表2結果呈現，添加重量百分比為0.5%的雙離子高分子的聚丙烯試片，細胞毒性為0；而若將聚丙烯試片的雙離子高分子的重量百分比增加至1%以及2%，細胞毒性也僅微幅提升為1，幾乎不具有細胞毒性，對人體幾乎無危害。因此，添加0.5%至2%範圍內的雙離子高分子的聚丙烯試片，對人體幾乎無危害，可廣泛應用於各種生活用品中。

由上述實施例可知，本揭示內容之抗沾黏塑料膠粒以及製造方法，將雙離子高分子與塑料原料共同熔煉為抗沾黏的塑料膠粒，不僅具有優異的抗沾黏效果，且雙離子高分子分散於塑料膠粒中，可避免將雙離子高分子塗覆於塑料表面時，雙離子高分子層的剝離風險，可延長塑料膠粒的抗沾黏效果，並且相較於直接塗覆法，可以降低雙離子高分子的使用量。此外，還可簡化其他將雙離子高分子加工至塑料原料中時 (例如表面接枝、表面分離、仿生黏附或表面塗層等方法) 的繁瑣步驟，並且降低有機溶劑的應用，對於環境更為友善，具有較佳的環保價值。

雖然本揭示內容已以數個特定實施例揭露如上，但可對前述揭露內容進行各種潤飾、各種更動及替換，而且應可理解的是，在不脫離本揭示內容之精神和範圍內，某些情況將採用本揭示內容實施例之某些特徵但不對應使用其他特徵。因此，本揭示內容的精神和權利要求範圍不應限於以上例示實施例所述。

100:方法S110、S120、S130、S140:步驟

為讓本揭示內容之上述和其他目的、特徵、優點與實施例能更明顯易懂，所附圖式之詳細說明如下： 第1圖繪示根據本揭示內容之一些實施例的塑料膠粒之製造方法的流程圖。 第2圖繪示根據本揭示內容之一實施例的大腸桿菌貼附試驗中的大腸桿菌相對貼附比率比較圖。 第3圖繪示根據本揭示內容之一實施例的纖維蛋白原貼附試驗中的纖維蛋白原相對貼附比率比較圖。 第4圖繪示根據本揭示內容之一實施例的細胞貼附試驗中的細胞相對貼附比率比較圖。

100:方法

S110、S120、S130、S140:步驟

Claims (10)

1. 一種抗沾黏的塑料膠粒，包含： 一塑料原料；以及 分布於該塑料原料之間的一雙離子高分子。
2. 如請求項1所述之塑料膠粒，其中該塑料原料包含一均聚物、一共聚物、或其組合，其中該均聚物或該共聚物的組成單體包含氯乙烯、丙烯、苯乙烯、乙烯、氨酯、甲基丙烯酸甲酯、苯硫醚、甲醛、苯醚、脲、對苯二甲酸丁二醇酯、對苯二甲酸乙二醇酯、或醯胺。
3. 如請求項1所述之塑料膠粒，其中該雙離子高分子包含AU _nBU _m的嵌段共聚物、無規共聚物或交替共聚物， 其中AU表示-CR ¹R ²-所示之結構，BU表示-CH ₂CR ²R ³-或-CR ²R ⁴CH ₂CR ²R ⁵-所示的結構，m表示5至120的整數，n表示5至120的整數， 其中R ¹表示碳數3至18之直鏈狀、支鏈狀或環狀烷基、酯基、芳香基或碳數5至12之雜芳基，R ²表示氫原子或甲基，R ³表示-COOR’或-CONR”H，R ⁴表示氫原子或羧基，並且當R ⁴為氫原子時，R ⁵為-COOR’或-CONR”H，其中當R ⁴為羧基時，R ⁵為陽離子基，其中R’及R”分別表示甜菜鹼基、磺基甜菜鹼基或羧基甜菜鹼基。
4. 如請求項1所述之塑料膠粒，其中若該塑料膠粒的重量百分比以100%計，則該雙離子高分子的重量百分比為0.1%至3%之間。
5. 如請求項1所述之塑料膠粒，更包含一助劑分布於該塑料原料之間。
6. 如請求項5所述之塑料膠粒，其中該助劑包含一塑化劑、一安定劑、一滑劑或其組合。
7. 一種製造抗沾黏的塑料膠粒的方法，包含： 提供一塑料原料； 提供一雙離子高分子； 混合該塑料原料以及該雙離子高分子，獲得一混合物； 在溫度為150°C至280°C之間，對該混合物執行一混煉加工步驟，獲得該塑料膠粒。
8. 如請求項7所述之方法，其中該混合該塑料原料以及該雙離子高分子的步驟包含：若該塑料原料以及該雙離子高分子的總和的重量百分比以100%計，則該雙離子高分子所添加的重量百分比為0.1%至3%之間。
9. 如請求項7所述之方法，其中該混合該塑料原料以及該雙離子高分子的步驟包含：以溫度低於150°C的條件，加熱該塑料原料以及該雙離子高分子。
10. 如請求項7所述之方法，其中在該提供該塑料原料的步驟之後，更包含： 提供一助劑； 混合該助劑與該塑料原料，獲得一預加工物； 混合該預加工物以及該雙離子高分子，獲得一加工混合物； 在溫度為150°C至280°C之間，對該加工混合物執行該混煉加工步驟，獲得一塑料膠粒。

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