TWI626955B

TWI626955B - 含金屬晶體之海藻酸單體的製造方法

Info

Publication number: TWI626955B
Application number: TW106118287A
Authority: TW
Inventors: 王宇陽
Original assignee: 台灣艾所生物科技股份有限公司
Priority date: 2017-06-02
Filing date: 2017-06-02
Publication date: 2018-06-21
Also published as: TW201902521A

Abstract

本發明提供一種含金屬晶體之海藻酸單體結構的製造方法，包含以下步驟：(S1)提供海藻酸高分子溶液，包含具有複數個海藻酸單體；(S2)加入自動還原劑與金屬前驅物於海藻酸高分子溶液中，形成混合溶液，自動還原劑佔混合溶液0.05%~0.2%(w/v，或以g/L表示)，且金屬前驅物佔混合溶液的0.1~6mM；以及(S3)微波加熱混合溶液5~30分鐘。

Description

含金屬晶體之海藻酸單體的製造方法

本發明是有關一種海藻酸單體結構的製造方法，且特別是有關一種含金屬晶體之海藻酸單體結構的製造方法。

海藻酸(alginate)為一種水溶性天然多醣體高分子，其主要原料係由海洋中褐藻類所萃取之海藻酸鈉。海藻酸之單體結構主要是由古羅醣醛酸(α-L-guluronate，分子式為C₆H₈O₆，代號為：G)與其立體異構物甘露醣醛酸(β-D-mannuronate，分子式為C₆H₈O₆，代號為：M)兩種醣醛酸分子以M-M、G-G、或M-G的組合方式經由1,4糖苷鍵相連形成一種無支鏈的線性嵌段共聚物，海藻酸之分子量範圍約在1萬到60萬。由於海藻酸為陰離子型高分子，所以海藻酸容易與帶正電荷之金屬離子產生交聯反應而形成非水溶性的海藻酸凝膠，其中特別是帶有二價正電荷的陽離子，例如鈣離子(Ca²⁺)、鋇離子(Ba²⁺)、鋅離子(Zn²⁺)等。海藻酸凝膠具有熱不可逆性，並且可藉由改變海藻酸凝膠中G/M的含量比值來調整其柔韌度與硬度。由於海藻酸凝膠為天然多醣體高分子，其經過滅菌或抗菌處理後可廣泛地被應用於食品、紡織以及生醫等產業。

例如在紡織以及生醫等產業中，應用海藻酸凝膠所製成之海藻酸纖維具有良好的生物相容性以及螯合重金屬離子的能力，如海藻酸纖維中更添加各種營養或抗菌成分，則由其所製成的功能性織物更可具有保養、美容或醫療等效能。舉例而言，銀離子具有很強的抗菌力，含銀離子之海藻酸纖維所製成之醫療用敷布，對於傷口除具有良好的抗敏性、防護性，更有助於傷口的復原。目前製造含銀離子之海藻酸纖維主要有塗布含銀離子化合物於海藻酸纖維上；或於製造海藻酸纖維之過程中添加含銀離子化合物等方法。然而，上述各種方法均係藉由銀離子隨機結合於海藻酸纖維表面結構中，且銀離子容易因氧化而失去抗菌力。此外，上述方法須於海藻酸纖維中塗佈高濃度的銀離子方得達到醫療敷布應有的效果，但同時也會有較高生物毒性的副作用及無法使用於人體的風險。

目前業界已經有提出先製作含銀海藻酸單體的想法，使之後製作的含銀海藻酸纖維能具有銀離子均勻分布的特性，以改善上述問題。但由於海藻酸天糖體高分子的特性，難以控制銀離子與海藻酸單體的結合方式以及銀離子的分布，導致了製程上的困難。因此，有必要針對上述問題提出一種含金屬晶體之海藻酸單體的製造方法。

本發明提供一種含金屬晶體之海藻酸單體結構的製造方法，包含以下步驟：(S1)提供海藻酸高分子溶液，包含具有複數個海藻酸單體；(S2)加入自動還原劑與金屬前驅物於海藻酸高分子溶液中，形成混合溶液，自動還原劑佔混合溶液0.05%~0.2%(質量/體積百分率；g/L)，且金屬前驅物佔混合溶液的0.1~6mM；以及(S3)微波加熱混合溶液5~30分鐘。

在本發明的部分實施例中，其中金屬前驅物所包含之金屬離子為以下任一者或其組合：鈣離子、鋇離子、銅離子、銀離子、金離子、鐵離子以及鋅離子。

在本發明的部分實施例中，其中金屬前驅物為以下任一者或其組合：氯金酸、硝酸銀、硝酸鋅、碳酸銀、醋酸鋅、硫酸銅、硫酸鐵、硫酸鋅。

在本發明的部分實施例中，步驟(S2)之後、步驟(S3)之前還包含步驟：(S2-1)將混合溶液混合1分鐘~10分鐘。

在本發明的部分實施例中，其中步驟(S2-1)是以轉速700~900rpm進行混合。

在本發明的部分實施例中，其中步驟(S3)的微波加熱功率為700W~900W。

在本發明的部分實施例中，其中步驟(S3)的微波加熱功率為900W且時間介於5~15分鐘。

在本發明的部分實施例中，其中步驟(S2)包含以下次步驟：(S21)加入金屬前驅物於海藻酸高分子溶液中，以轉速700rpm混合5~15分鐘；以及(S22)加入自動還原劑於海藻酸高分子溶液中，形成混合溶液。

在本發明的部分實施例中，其中步驟(S2)與步驟(S3)之間隔時間小於等於1小時。

在本發明的部分實施例中，其中該步驟(S3)中，會形成複數個金屬晶體於複數個海藻酸單體中，且金屬晶體的粒徑介於20nm~712nm之間。

在本發明的部分實施例中，其中海藻酸單體具有以下任一或多種結構：古羅醣醛酸-甘露醣醛酸(G-M)、甘露醣醛酸-甘露醣醛酸(M-M)、古羅醣醛酸-古羅醣醛酸(G-G)。

在本發明的部分實施例中，其中步驟(S2)形成的混合溶液具有pH值介於6~7之間。

在本發明的部分實施例中，其中自動還原劑具有pH值介於4~6之間。

在本發明的部分實施例中，其中自動還原劑選自過氧化氫、硼氫化鈉、抗壞血酸、葡萄糖(Glucose)、澱粉、羧甲基纖維素、檸檬酸、亞硫酸鹽(sulphites)、多酚類(polyphenols)或上述任意組合。

在本發明的部分實施例中，其中自動還原劑為過氧化氫。

在本發明的部分實施例中，本發明提供的製造方法具有一總製程時間小於等於1.5小時。

在本發明的部分實施例中，其中步驟(S2)中還包含加入金屬化合物，具有與該金屬前驅物相同的金屬源。

本發明因修飾海藻酸單體之分子結構形成羰基，故可使金屬晶體穩定地形成於海藻酸單體以及/或是海藻酸鹽單體之中，而形成含金屬晶體之海藻酸單體結構以及含金屬晶體之海藻酸鹽單體結構。相較於習知技術，本發明提供的方法所製作出來的含金屬之海藻酸單體可以良好控制金屬晶體於海藻酸單體上的結合方式，並且能依此提供具有較低金屬晶體濃度且能長時間穩定釋出金屬晶體/離子的海藻酸纖維，達到醫療敷料的效果，同時又能避免習知技術的生物毒性的副作用，所以能廣泛地應用於食品、紡織以及生醫等產業。

11、12‧‧‧醣醛酸分子

13‧‧‧金屬晶體

100‧‧‧海藻酸單體

101、102、103‧‧‧含金屬晶體的海藻酸單體結構

111、121‧‧‧羰基

112、122‧‧‧羧基

C1~C6‧‧‧醣醛酸分子結構碳鏈上的第一至第六個碳

為讓本發明之上述和其他目的、特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉數個較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下：圖1係具有G-G結合方式的海藻酸單體結構之示意圖；圖2係依據本發明提供之方法製作出的具有G-G結合方式的含金屬海藻酸單體結構之示意圖；圖3係依據本發明提供之方法製作出的具有G-M結合方式的含金屬海藻酸單體結構之示意圖；以及圖4係依據本發明提供之方法製作出的具有M-M結合方式的含金屬海藻酸單體結構之示意圖。

本發明提供一種含金屬晶體之海藻酸單體結構的製造方法，能提供高穩定度的含金屬晶體之海藻酸單體結構，其包含的金屬晶體能穩定地鍵結於海藻酸單體上，且使用本發明提供的海藻酸單體製作出的海藻酸纖維能具有均勻的金屬晶體之特性。相較於習知技術，本發明提供的方法所製作出來的含金屬之海藻酸單體可以良好控制金屬晶體於海藻酸單體上的結合方式，並且能依此提供具有較低金屬晶體濃度且能穩定釋出金屬晶體/離子(部分以晶體形式釋出，部分以離子形式釋出)，的海藻酸纖維，達到醫療敷料的效果，同時又能避免習知技術的生物毒性的副作用。為讓本發明之上述和其他目的、特徵和優點能更明顯易懂，下文以實施例做詳細說明，以使本發明之組合物、應用方法與功效能更容易理解，但並非用以限制本發明。

本發明中下文所述的海藻酸單體由二醣醛酸分子組合而成，二醣醛酸分子可分別選自古羅醣醛酸(α-L-guluronate；代號為：G)或甘露醣醛酸(β-D-mannuronate；代號為：M)，組合方式可以是M-M、G-G、或M-G。

依據本發明提供的製造方法，首先提供海藻酸高分子溶液，其所包含的海藻酸高分子可選用萃取天然褐藻中海藻酸鈉(sodium alginate)成份製備而得之市售品。海藻酸高分子由複數個海藻酸單體經由複數個分子間糖苷基聚合而成，海藻酸單體可以是G-G、G-M及/或M-M混合的結合方式。海藻酸高分子佔海藻酸高分子溶液的0.25~0.5wt%(重量百分濃度)，且依據不同實施例可以選G-G、G-M或/及M-M混合的結合方式，並且M/G的比例沒有限制。以下為方便說明，僅以G-G結合方式的海藻酸單體舉例做說明之用，但並非用以限制本發明，於本發明其他實施例中，可以使用G-G、G-M、M-M或上述任意組合的海藻酸高分子溶液。如圖1所示為G-G結合方式的海藻酸單體100，醣醛酸分子11與醣醛酸分子12共同形成海藻酸單體100，分子結構中的碳以C1~C6表示，其中醣醛酸分子11與12上的C2與C3均為羥基(C-OH)。

將自動還原劑與金屬前驅物分別加入海藻酸高分子溶液中(加入方式不限制，可以直接倒入或是滴定等方式)，形成混合溶液。混合溶液的pH值介於6~7之間；自動還原劑較佳為弱酸性(pH值介於4~6之間)，可以為過氧化氫(hydrogen peroxide)、硼氫化鈉(NaBH₄；sodium borohydride)、抗壞血酸(Ascorbic acid)、葡萄糖(Glucose)、澱粉(Starch)、羧甲基纖維素(CMC)、檸檬酸(Citrate)、亞硫酸鹽(sulphites)、多酚類(polyphenols)或上述任意組合，其中以過氧化氫為佳，並且本案的自動還原劑佔混合溶液0.05%~0.2%(以w/v或是g/L表示)；金屬前驅物佔混合溶液的0.1~6mM(毫莫耳體積濃度)，並且金屬前驅物所含的金屬較佳選自過渡金屬元素，如：鈣(Ca)、鋇(Ba)、銅(Cu)、銀(Ag)、金(Au)、鐵(Fe)、鋅(Zn)，由於不同金屬具有不同程度的抗菌功效，例如銅可以應用於子宮內投藥避孕，因此金屬前驅物的所包含的金屬離子選擇可依據不同應用做選擇；金屬前驅物較佳選自氯金酸、硝酸銀、硝酸鋅、碳酸銀、醋酸鋅、硫酸銅、硫酸鐵、硫酸鋅、其他包含上述金屬元素的化合物中的任一者或其組合。由於海藻酸高分子溶液中的海藻酸高分子通常黏稠，因此選擇性將混合溶液以700~900rpm之間的轉速混合1分鐘~10分鐘，以使混合溶液中的自動還原劑與金屬前驅物均勻混合。之後將混合溶液以功率700W~900W微波加熱5~30分鐘，較佳功率900W且時間介於5~15分鐘，得到含有含金屬晶體海藻酸單體結構的成品溶液，如圖2所示的海藻酸單體結構101，其包含的醣醛酸分子11與醣醛酸分子12的C2上的羥基分別被氧化成羧基112與羰基(C=O)121，並且C6上的羧基122(羧基上兩個氧原子間的虛線符號表示自由價電子於兩個氧原子間之共振態)能協同穩定金屬晶體13(值得注意的是，圖2同樣以G-G結合方式為例繪示，僅做說明之用，並非用以限制本發明；另外，一般來說僅會有單一金屬晶體13形成醣醛酸分子11與醣醛酸分子12之間，但金屬晶體13並非限定鍵結於醣醛酸分子11的羧基112，於其他實施例中，金屬晶體13可以配位鍵結於羰基121，羧基112能協同穩定金屬晶體13)。

自動還原劑與金屬前驅物的加入順序不限，可以先加入自動還原劑、先加入金屬前驅物，或是兩者同時加入。但由於自動還原劑有可能會對海藻酸單體100造成破壞，因此於加入自動還原劑之後到微波加熱的間隔時間較佳不超過1小時。

以先加入金屬前驅物的實施樣態為例說明，依據本發明的一實施例將金屬前驅物加入海藻酸高分子溶液中，以轉速700rpm混合5~15分鐘，之後加入自動還原劑後直接進行微波加熱。在反應過程中，自動還原劑會對海藻酸單體進行水解和氧化，以圖1所示的G-G海藻酸單體100為例說明，醣醛酸分子11與12上的部份C2與C3上的會羥基(C-OH)氧化形成羰基(C=O)。而依據本案發明人實際研究後發現，C2上的羥基氧化形成羰基的比例會遠高於C3上的羥基氧化形成羰基，因此圖2中僅繪示出醣醛酸分子11的C2上的羥基氧化形成羰基111，以及醣醛酸分子12的C2上的羥基氧化形成羰基121。金屬前驅物於混合溶液中解離，形成帶正電的金屬離子游離於混合溶液中，金屬離子受到帶負電的羰基111，形成配位鍵結於羰基111的氧上。此時於混合溶液中，有部分金屬離子配位結合於海藻酸單體上，並且有部分金屬離子以離子型態游離於混合溶液中。接著，混合溶液中部分游離的金屬離子作為材料來源，在羧基122的穩定協同作用下，自動還原劑還原羰基111上鍵結的金屬離子，使其成為鍵結型金屬晶種，同時還原部分游離的金屬離子共聚於金屬晶種上，形成金屬晶體13固定於海藻酸單體結構101中，如圖2所示。而溶液中其他未形成金屬晶體13的游離金屬離子則會被還原成金屬原子。

上述說明中有提及，由於C2上的羥基氧化形成羰基的比例會遠高於C3上的羥基氧化形成羰基，因此圖式僅繪示出C2具有羰基作為說明。而在C3上的羥基氧化形成羰基的狀況下(未繪示出)，C3羰基亦能協同穩定金屬晶體13於羰基111上，因此對於含金屬海藻單體結構101具有更穩定的效果。

圖3所示為依據本發明上述相同方法製作出的含金屬海藻酸單體結構102，其中海藻酸單體結構具有G-M結合方式；而圖4所示為依據上述相同方法製作出的含金屬海藻酸單體結構103，其中海藻酸單體結構具有M-M結合方式。為方便說明與容易理解，圖3~圖4具有相同功能的基團和分子，沿用與圖1~圖2相同的元件標號。

而於金屬前驅物與自動還原劑同步加入的實施樣態中，以及先加入自動還原劑後加入金屬前驅物的實施樣態中，實驗條件同上說明，可以得到如圖2所示的含金屬海藻單體結構。

再者，依據本發明不同實施例，於微波加熱前還可以選擇性加入包含與金屬前驅物相同金屬源的金屬化合物作為輔助劑，金屬化合物可與自動還原劑形成共軛氧化還原劑，其中所加入的金屬化合物佔混合溶液的50~250ppm。

值得注意的是，依據本發明提供的方法，最終產物(包含於成品溶液中的成分)不限於上述的含金屬海藻酸單體結構，尚可包含甘油酸(glycerate)或丙酮酸(pyruvate)生成，其來源係由於使用甘露醣醛酸的實施例中，部份甘露醣醛酸經水解和氧化所致，其水解程度視所加入之自動氧化劑比例而成正向關係，在此不做限制。

由上述說明可知，依據本發明之方法，於海藻酸高分子中所形成金屬晶體可穩定地結合於經設計修飾後之海藻酸單體結構中。而使用本發明製作出的含金屬海藻酸單體結構來製作出的含金屬海藻酸纖維，亦能具有穩定且良好的抗菌效果。再者，本發明方法製作出的含金屬海藻酸單體結構，其包含的金屬晶體具有20nm~712nm之間的粒徑，且較佳介於20nm~255nm之間。金屬經體粒徑可以經由動態光散射粒徑分析儀及界面電位分析儀進行量測，並且可以藉由調整成份比例、微波功率以及微波時間，有效控制金屬晶體尺寸，使金屬晶體尺寸落在適用於人體且具有良好抗菌效果的範圍內(金屬晶體尺寸過小會有生物毒性，進入人體細胞；但尺寸過大又會無法通過細菌細胞壁，導致無法達到良好的抗菌效果)，進而更進一步控制金屬晶體於依據其所製作出的敷料中的濃度。本發明提供的方法能製作出穩定的含金屬海藻酸單體結構，配合控制金屬晶體尺寸，能相較於習知技術降低生物毒性，能適用於人體。並且，依據本發明上述方法，能控制混合溶液溫度在40℃~60℃之間即可完成含金屬海藻酸單體結構的製程，並且總製程時間可以控制在不超過1.5小時，一般來說可以控制在1小時內，較佳可以控制在15分鐘內，且更佳可以控制在10分鐘內，大幅提高製程效率，減少製程與人力成本。

為使本發明的功效更容易理解，以下提供具體實施例，以及針對實施例的檢測方法與結果。

實施例1：實驗於常溫避光環境中執行。一、量取199ml DI純水備用，二、秤重取0.5g海藻酸，三、秤取0.068g硝酸銀，四、0.2%(w/v)之30%過氧化氫溶液，五、將第二至四項反應物同時間加入前述純水中。六、以高速攪拌機，轉速700rpm攪拌5分鐘，使第五項均勻混和。七、將第六項置於微波反應爐中，設定700W，時間10分鐘。八、反應完成。九、將第八項迅速降溫至40度C以下，終止反應，得到成品溶液。十、測得銀晶體粒徑為254nm。

實施例2：實驗於常溫避光環境中執行。一、量取199ml DI純水備用，二、秤重取0.5g海藻酸，三、秤取0.068g硝酸銀，四、0.2%(w/v)之30%過氧化氫溶液，五、將第二至四項反應物同時間加入前述純水中。六、以高速攪拌機，轉速700rpm攪拌5分鐘，使第五項均勻混和。七、將第六項置於微波反應爐中，設定700W，時間20分鐘。八、反應完成。九、將第八項迅速降溫至40度C以下，終止反應，得到成品溶液。十、測得銀晶體粒徑為121.6nm。

實施例3：實驗於常溫避光環境中執行。一、量取199ml DI純水備用，二、秤重取0.5g海藻酸，三、秤取0.068g硝酸銀，四、0.1%(w/v)之30%過氧化氫溶液，五、將第二至四項反應物同時間加入前述純水中。六、以高速攪拌機，轉速700rpm攪拌5分鐘，使第五項均勻混和。七、將(第六項置於微波反應爐中，設定900W，時間20分鐘。八、反應完成。九、將第八項迅速降溫至40度C以下，終止反應，得到成品溶液。十、測得銀晶體粒徑為30nm。

比較例1：實驗於常溫避光環境中執行。一、量取198ml DI純水備用，二、秤重取2.02g海藻酸，三、秤取0.068g硝酸銀，四、0.1%(w/v)之30%過氧化氫溶液，五、將第二至四項反應物同時間加入前述純水中。六、以高速攪拌機，轉速700rpm攪拌5分鐘，使第五項均勻混和。七、將第六項置於微波反應爐中，設定700W，時間10分鐘。八、反應完成。九、將第八項迅速降溫至40度C以下，終止反應，得到成品溶液。十、測得銀晶體粒徑大於儀器測定範圍。

比較例2：實驗於常溫避光環境中執行。一、量取198ml DI純水備用，二、秤重取2.02g海藻酸，三、秤取0.068g硝酸銀，四、0.1%(w/v)之30%過氧化氫溶液，五、將第二至四項反應物同時間加入前述純水中。六、以高速攪拌機，轉速700rpm攪拌5分鐘，使第五項均勻混和。七、將第六項靜置8小時。八、將第七項置於微波反應爐中，設定700W，時間10分鐘。九、得到未起反應的成品溶液。

比較例3：實驗於常溫避光環境中執行。一、量取196.5ml DI純水備用，二、秤重取0.5g海藻酸，三、秤取0.068g硝酸銀，四、0.5%(w/v)之還原劑葡萄糖，五、將第二至四項反應物同時間加入前述純水中。六、以高速攪拌機，轉速700rpm攪拌5分鐘，使第五項均勻混和。七、將第七項置於微波反應爐中，設定700W，時間10分鐘。八、反應完成。九、將第八項迅速降溫至40度C以下，終止反應，得到成品溶液。十、成品溶液呈混濁情況，所得反應物非設計之結果。

測試項目與方法：

1.金屬晶體均勻性：將上述實施例中的含金屬海藻酸單體結構以濾網過濾純化後，使用Zetasizer Nano zs90(Malvern)機台進行測試。每一波峰代表單一金屬晶體粒徑，因此波峰數量代表金屬粒徑的數量，例如單一波峰代表溶液中的金屬晶體具相同尺寸，二個波峰代表具有兩個尺寸的金屬晶體，以此類推。強度%代表金屬晶體粒徑所佔比例，%比例越高，代表相同粒徑越多，也同時代表金屬晶體粒徑尺寸的均勻性越高。

2.穩定度：依據上述金屬晶體均勻性的測試方式，先對不同實施例分別進行測試得到金屬經體粒徑，之後置於在陰涼避光處6個月，再次測試金屬晶體粒徑，粒徑變化率5%以下代表穩定。

3.抗菌效果：使用金黃色葡萄球菌(ATCC出產的產品編號6538)，日本標準JIS L 1902：2015菌液吸收法進行檢測，抗菌活性值2.0以上代表抗菌。

4.細胞毒性：用水稀釋成品溶液並以濾網過濾後，利用體外培養基擴散試驗(In Vitro Agar Diffusion Test)進行檢測，檢測方式依據International Organization所發布的ISO 10993-5指引執行。(based on the International Organization for Standardization(ISO 10993-5)guidelines)，藉由細胞增生與凋亡的速率與數量判斷是否具有細胞毒性。0代表無毒性，1：代表些微毒性，以此類推，數字越大表示毒性越強，最大數字為4。

測試結果：如下表1所示。

上述比較例1中，由於所加入的海藻酸過多，導致銀晶體粒徑超過所需尺寸，測試結果表示難以(幾乎無法)被細胞吸收，不符合本發明所需，因此未進行其餘檢測；比較例2中相較於比較例1多了靜置8小時的步驟，明顯超過本發明上述製程條件中所述的1小時，導致海藻酸單體被破壞，無法與金屬離子進行反應從而得到含金屬海藻酸單體結構；而比較例3中雖選用葡萄糖，但其相對於混合容易的重量百分濃度為0.5wt%，超過本發明限定的範圍，結果得到的反應物並非設計結果，因此未進行後續檢測。由表以及上述說明可得知，比較例1、2與3在各項度檢測中的結果無法達到所需之標準；反觀，本發明提供上述實施例1~3在金屬晶體均勻性測試上都能有95%以上的均勻性，且其他測試項目的穩定度、抗菌效果以及細胞毒性也都有良好的表現，可以顯示依據本發明提供的方法製作出的含金屬海藻單體結構明顯具有優良的結果。

雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明。任何該領域中具有通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾。因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

Claims

一種含金屬晶體之海藻酸單體結構的製造方法，包含以下步驟：(S1)提供一海藻酸高分子溶液，包含複數個海藻酸單體；(S2)加入一自動還原劑與一金屬前驅物於該海藻酸高分子溶液中，形成一混合溶液，該自動還原劑佔該混合溶液0.05%~0.2%(w/v)，且該金屬前驅物佔該混合溶液的0.1~6mM；以及(S3)微波加熱該混合溶液5~30分鐘。
如請求項1所述之含金屬晶體之海藻酸單體結構的製造方法，其中該金屬前驅物所包含之一金屬離子為以下任一者或其組合：鈣離子、鋇離子、銅離子、銀離子、金離子、鐵離子以及鋅離子。
如請求項1所述之含金屬晶體之海藻酸單體結構的製造方法，其中該金屬前驅物為以下任一者或其組合：氯金酸、硝酸銀、硝酸鋅、碳酸銀、醋酸鋅、硫酸銅、硫酸鐵、硫酸鋅。
如請求項1所述之含金屬晶體之海藻酸單體結構的製造方法，該步驟(S2)之後、該步驟(S3)之前還包含步驟：(S2-1)將該混合溶液混合1分鐘~10分鐘。
如請求項4所述之含金屬晶體之海藻酸單體結構的製造方法，其中該步驟(S2-1)是以轉速700~900rpm進行混合。
如請求項1所述之含金屬晶體之海藻酸單體結構的製造方法，其中該步驟(S3)的微波加熱功率為700W~900W。
如請求項6所述之含金屬晶體之海藻酸單體結構的製造方法，其中該步驟(S3)的微波加熱功率為900W且時間介於5~15分鐘。
如請求項1所述之含金屬晶體之海藻酸單體結構的製造方法，其中該步驟(S2)包含以下次步驟： (S21)加入該金屬前驅物於該海藻酸高分子溶液中，以轉速700rpm混合5~15分鐘；以及(S22)加入該自動還原劑於該海藻酸高分子溶液中，形成該混合溶液。
如請求項1所述之含金屬晶體之海藻酸單體結構的製造方法，其中該步驟(S2)中加入該自動還原劑後到進行該步驟(S3)之間隔時間小於等於1小時。
如請求項1所述之含金屬晶體之海藻酸單體結構的製造方法，其中該步驟(S3)中，會形成複數個金屬晶體於該複數個海藻酸單體中，且該些金屬晶體的粒徑介於20nm~712nm之間。
如請求項10所述之含金屬晶體之海藻酸單體結構的製造方法，其中該些金屬晶體的粒徑介於20nm~255nm之間。
如請求項1所述之含金屬晶體之海藻酸單體結構的製造方法，其中該海藻酸單體具有以下任一或多種結構：古羅醣醛酸-甘露醣醛酸(G-M)、甘露醣醛酸-甘露醣醛酸(M-M)、古羅醣醛酸-古羅醣醛酸(G-G)。
如請求項1所述之含金屬晶體之海藻酸單體結構的製造方法，其中該步驟(S2)形成的該混合溶液具有一pH值介於6~7之間。
如請求項1所述之含金屬晶體之海藻酸單體結構的製造方法，其中該自動還原劑具有一pH值介於4~6之間。
如請求項1所述之含金屬晶體之海藻酸單體結構的製造方法，其中該自動還原劑選自過氧化氫、硼氫化鈉、抗壞血酸、葡萄糖(Glucose)、澱粉、羧甲基纖維素、檸檬酸、亞硫酸鹽(sulphites)、多酚類(polyphenols)或上述任意組合。
如請求項1所述之含金屬晶體之海藻酸單體結構的製造方法，其中該自動還原劑為過氧化氫。
如請求項1所述之含金屬晶體之海藻酸單體結構的製造方法，具有一總製程時間小於等於1.5小時。
如請求項1所述之含金屬晶體之海藻酸單體結構的製造方法，其中該步驟(S2)中還包含加入一金屬化合物，具有與該金屬前驅物相同的金屬源。
如請求項1所述之含金屬晶體之海藻酸單體結構的製造方法，其中該複數個海藻酸單體聚合形成複數個海藻酸高分子，且該複數個海藻酸高分子佔該海藻酸高分子溶液的0.25~0.5wt%。