高考申論題
111年
[醫學工程] 生物材料學
第 四 題
目前最常使用的人工合成降解性材料是聚乳酸、聚甘醇酸或其共聚合物等，若是以其單體直接脫水聚合而成，常有分子量過低，導致機械性質不佳之問題，請說明主要原因。（5 分）請設計兩步驟合成方法，改善此問題。（10 分）請說明其植入體內後，最終之降解代謝產物為何？（10 分）
📝 此題為申論題
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本題測驗聚酯類生醫材料的『合成化學』與『生理代謝』。作答時先從『縮聚反應產生水』的化學平衡可逆性，解釋為何難以獲得高分子量；接著提出高分子化學中常見的『開環聚合反應 (ROP)』作為兩步驟合成的解方；最後結合人體三羧酸循環 (TCA cycle) 說明最終代謝產物為二氧化碳與水。
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【破題】聚乳酸 (PLA) 與聚甘醇酸 (PGA) 屬脂肪族聚酯類，其機械性質高度依賴分子量大小。克服縮聚反應的熱力學限制以提高分子量，並確保降解產物具良好生物相容性，為此類材料應用於臨床之關鍵。 【論述】 一、單體直接脫水聚合導致分子量過低之主要原因（5 分）
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