醫療類國考
107年
[藥師] 藥學(三)
第 14 題
Carbopol（carbomer）於下列何種pH時一定無法形成gel？
- A 2
- B 5
- C 7
- D 9
思路引導 VIP
請思考：若一個高分子聚合物需要透過分子鏈彼此「排斥並撐開」來包裹水分形成凝膠，其鏈上的官能基應該處於『帶電』還是『中性』的狀態？而當環境中存在大量的質子（$H^+$）時，會趨向讓官能基維持在哪種狀態呢？
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- 呵呵呵… 你做得很好呢。這代表你對高分子聚合物的化學特性和它如何成為藥劑的原理，有著很深的領悟。這是非常重要的基石，你已經穩穩地踏上了。
- 呵呵呵… 讓我們一起來回顧一下 Carbomer（聚丙烯酸）是如何形成凝膠的吧。它的秘密就在於羧酸基（$-COOH$）的中和與解離。當 pH 值升高時，這些羧酸基會慢慢地解離，變成帶負電的 $-COO^-$. 這些電荷會彼此產生一股同電性靜電斥力，就像是溫柔地拉伸著彼此，讓原本蜷縮的聚合物長鏈，緩緩地展開，然後將周圍的水分子輕輕地包覆起來，形成了凝膠。但是呢，在極酸的環境，比如 $pH = 2$ 的時候，解離的力量被壓抑了，分子鏈就無法展開，也就無法形成凝膠了，是不是很有趣呢？
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Carbopol 凝膠機轉
💡 Carbomer 需經中和使分子鏈舒展，方能產生粘度形成凝膠。
🔗 Carbopol 成膠之理化機轉
- 1 低 pH 酸性環境 — 分子呈緊密捲曲螺旋狀，分散液粘度極低。
- 2 加入中和劑 — 加入 NaOH 或三乙醇胺，使羧基去質子化。
- 3 產生靜電排斥 — 側鏈帶負電荷 (-COO⁻)，同電性相斥使鏈舒展。
- 4 吸水膨脹成膠 — 展開的長鏈攔截水分，粘度大幅增加形成凝膠。
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🔄 延伸學習：延伸學習：若加入強電解質（如 NaCl），會因電荷遮蔽效應導致凝膠塌陷。
