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學習重點 辨別單相系凝膠與兩相系凝膠：tragacanth 天然膠黏液屬單相系；皂土乳漿屬兩相系。 掌握 tragacanth 的潤濕分散方法，以及酸鹼環境、蒸氣滅菌對製劑的影響。 連結增稠機制與調整方法：carbomer 加鹼中和、藻酸加鈣交聯、膠體二氧化矽調整 pH。 比較明膠凝固的影響因素，並利用 Type A、Type B 的等電點判斷凝膠化溫度。 辨認 Poloxamer、Plastibase、纖維素衍生物及皂土的性質，避免把不同材料的黏度變化混為一談。 核心觀念 一、凝膠的單相系與兩相系 凝膠是由液體與形成網狀結構的物質所組成的半固體系統。分類重點在於分散物質的性質與相界面，不能只憑外觀黏稠就判定類別。 比較項目單相系凝膠兩相系凝膠 結構有機巨分子均勻內滲於液體中分離的無機微粒分散於液體中，形成結構 相界面大分子與液體連續相之間沒有明顯界線粒子與液體之間存在界面 代表Tragacanth 等天然膠製成的黏液（mucilage）皂土乳漿、氫氧化鋁凝膠 流動特性不能以「兩相系、具搖變性」概括天然膠黏液皂土乳漿具有典型搖變性 搖變性是指受攪動時結構逐漸被破壞、黏度下降，停止攪動並靜置後結構逐漸恢復。它是流變性質，不能單獨作為所有凝膠的分類依據。 二、Tragacanth 天然膠的製備與安定性 Tragacanth 直接接觸水時，粉末表面容易先膨潤，包住內部尚未潤濕的乾粉而形成團塊。製備時可先以甘油或乙醇潤濕、分散，再加入水，使水分較均勻地進入粉末。 甘油可避免結塊；乙醇也可作為預先潤濕的輔料，不能說製備時禁止加入乙醇。 不宜將其視為常用於pH 小於 3之強酸環境的凝膠形成劑。 可耐受適當的高壓蒸氣滅菌，不能一概認定此處理必然破壞 tragacanth 凝膠。 三、Carbomer：以中和使高分子膨展 Carbomer 是交聯聚丙烯酸，Carbopol 為其商品名，有不同黏度等級。配製時應分次少量加入充分攪動的水中，避免粉末聚集成團。 分散於水後，未中和的 carbomer 呈酸性、黏度較低。加入氫氧化鈉或 triethanolamine 等鹼性中和劑，使羧基解離，鏈上負電荷互斥，高分子膨展，黏度因而上升。 改變 pH 可調整黏度；中和至接近中性時可產生良好增稠效果，不能認定 pH 5.5 必為黏度最大值。 在本單元的水性配製條件下，pH 2 無法形成所需凝膠。加入 HCl 不能達到中和稠化的目的。 電解質會削弱電荷排斥，使黏度下降；不能把加入超過某一濃度的電解質，當成必然得到透明液體的通則。 加入乙醇不能直接視為提高黏度的方法；含醇凝膠仍須配合適當等級、中和劑及配方。 四、各類凝膠形成劑的黏度調整 材料作用機制與判斷重點 藻酸／藻酸鹽鈣離子促進鏈間交聯，形成藻酸鈣網狀結構，使黏度增加或成膠。加入鈣鹽的主要目的為改變黏稠度。 膠體二氧化矽pH 是最容易用來調整黏度的因素；溫度對其凝膠黏度的影響相對較小。 CMC-Na屬陰離子型纖維素衍生物。不能把pH 4或pH 大於 10當作增加黏度的條件；過酸或過鹼可能降低黏度與安定性。 Methylcellulose屬非離子型纖維素醚。在本單元所指條件下，高濃度電解質可增加黏度；此效應不能套用於 carbomer。 PoloxamerPolyoxyethylene-polyoxypropylene 嵌段共聚物，水溶液在酸、鹼存在下安定；適當濃度下可呈升溫成膠的特性。 Plastibase由聚乙烯與礦物油形成的凝膠基劑，黏度受溫度影響較小，不能認定加熱至60℃即會大幅變稀。 Veegum為矽酸鋁鎂類無機黏土，可作增稠與懸浮用途，並非上述嵌段共聚物。 五、皂土與皂土乳漿 皂土（bentonite）不溶於水，但能吸水膨脹。分散後，粒子之間形成結構，並非先溶解成分子再膨脹。 6% 皂土分散於水中，靜置後形成凝膠。 皂土乳漿具有搖變性：攪動後較易流動，靜置後恢復凝膠結構。 水分散系呈鹼性，常用作懸浮劑，協助延緩分散粒子的沉降。 六、明膠的凝固與凝膠化溫度 明膠在適當條件下，冷卻可使分子鏈形成連結而凝固；加熱則使凝膠結構鬆解。因此，高溫不是促進明膠凝固的因素。 濃度較高、分子量較高，通常較有利於形成凝膠。 冷卻有利凝固，但「降低操作溫度」與「凝膠化溫度較高」是不同概念，不可混用。 依本單元的判斷原則，pH 接近等電點時，分子淨電荷較少、較易聚集，凝膠化溫度最高。 明膠類型製備方式等電點特性 Type A酸處理約 pH 7～9，pH 8 接近其等電點 Type B鹼處理約 pH 5，pH 9～10 遠離其等電點 比較不同配方時，應綜合濃度與距離等電點的程度，不能只看單一因素。高濃度的 Type A 明膠在 pH 8，比同濃度但 pH 5 的條件更有利於提高凝膠化溫度。 常考陷阱 「天然膠黏液是兩相系」：錯在分類；tragacanth 黏液屬單相系，大分子與連續相沒有明顯界線。 「甘油防結塊，但乙醇不可用」：兩者均可用於預先潤濕分散。強酸適用性與蒸氣滅菌安定性須分開判斷。 「Carbomer 加酸增稠」：應以加鹼中和促進膨展；也不能把加酒精或加電解質當作增稠方法。 「所有凝膠遇鹽都變稀」：錯。鈣鹽可使藻酸交聯；本單元中高濃度電解質可增加 methylcellulose 黏度。 「二氧化矽不受 pH 影響」：恰好相反，pH 是最容易調整其黏度的因素；溫度影響才相對較小。 「皂土溶解後膨脹」：關鍵錯字是「溶解」；正確為不溶、吸水膨脹、靜置成膠。 「明膠高溫易凝固」：明膠以冷卻促進凝固；Poloxamer 在適當條件下可升溫成膠，兩者不可混淆。 「Type A 由酸處理，所以等電點較酸」：製法與等電點不能直接同向聯想；Type A 等電點較高，Type B 較低。 記憶口訣 「天然黏液單相，甘油酒精防團塊。」 「卡波加鹼展，藻酸遇鈣連，矽膠看酸鹼。」 「皂土不溶只脹，靜置成膠助懸浮。」 「明膠濃、重、冷，等電易成凝；A 點高，B 點低。」