普考-驗光生隱形眼鏡學概要115 年第 21 題單選題
有一軟式隱形眼鏡Dk值只有12,若想提高其Dk值,下列材質何者最不合適?
A甲基丙烯酸(methacrylic acid)
B聚乙烯醇(polyvinyl alcohol)
CN-乙烯基吡咯烷酮(n-vinyl pyrrolidone)
D甲基丙烯酸甘油酯(glyceryl methacrylate)正確答案
D正確答案
本題依傳統水凝膠軟式隱形眼鏡的材料分類作答。提高Dk通常是藉由提高鏡片平衡含水量,使氧氣主要經水相擴散;NVP與MAA(聚合或共聚後)可用來提高吸水性,PVA亦可作為親水性水凝膠材料。甲基丙烯酸甘油酯(GMA)的重點用途較偏向改善潤濕性與表面水化,而不是作為提升Dk的主要材料,因此最不合適的是D。
為什麼答案是 D
甲基丙烯酸甘油酯(GMA)含有羥基,確實具有親水性,且可藉由增加表面水化來改善鏡片潤濕性、降低接觸角或改善配戴舒適相關的表面性質。然而,在本題的教材式比較中,GMA較偏向潤濕性/表面性質改質,而非用來大幅提高傳統水凝膠整體含水量與Dk的主要材料。故若目標明確是提高Dk,GMA為四者中最不合適者。
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完整詳解
Pro · 無限重點 本題依傳統水凝膠軟式隱形眼鏡的材料分類作答。提高Dk通常是藉由提高鏡片平衡含水量,使氧氣主要經水相擴散;NVP與MAA(聚合或共聚後)可用來提高吸水性,PVA亦可作為親水性水凝膠材料。甲基丙烯酸甘油酯(GMA)的重點用途較偏向改善潤濕性與表面水化,而不是作為提升Dk的主要材料,因此最不合適的是D。
題幹問「想提高Dk」而非「想改善潤濕性」。在傳統水凝膠鏡片中,MAA、NVP及PVA都與提高材料親水性/含水量有關;GMA雖有羥基、可增加表面親水性,但主要功能是潤濕性改質,非提高Dk的主力材料,故選D。
逐選項分析
A✕
甲基丙烯酸(MAA)是可聚合的親水性酸性單體,不是聚合物本身。當MAA被聚合或與其他單體共聚後,聚合物鏈上的羧基(-COOH)在水相、尤其接近生理pH的環境中可部分解離為羧酸根(-COO⁻),使材料吸水、膨潤並提高含水量。對傳統水凝膠而言,較高含水量通常有助於氧氣經水相擴散,因此MAA可用於提升Dk,並非最不合適者。
B✕ 陷阱
聚乙烯醇(PVA)是親水性聚合物,可形成或參與形成含水水凝膠,藉由其羥基與水分子作用而保有水分;在特定水凝膠或表面處理設計中,也可用於改善保水與親水特性。PVA不是傳統HEMA型軟式鏡片最典型的主要聚合單體,但若在本題四項材料中比較,它仍較符合「利用親水性/含水相來協助提高Dk」的方向,不能因其非主流主單體便選為最不合適。
C✕
N-乙烯基吡咯烷酮(NVP)是常見的非離子性親水共聚單體。將其共聚到鏡片網狀結構中可增加材料的吸水性與平衡含水量;在傳統水凝膠系統中,這通常有利於氧氣經水相傳遞。因此NVP可作為提高Dk的配方選擇之一,不是最不合適者。
D✓ 正確
甲基丙烯酸甘油酯(GMA)含有羥基,確實具有親水性,且可藉由增加表面水化來改善鏡片潤濕性、降低接觸角或改善配戴舒適相關的表面性質。然而,在本題的教材式比較中,GMA較偏向潤濕性/表面性質改質,而非用來大幅提高傳統水凝膠整體含水量與Dk的主要材料。故若目標明確是提高Dk,GMA為四者中最不合適者。
各材料與傳統水凝膠軟式隱形眼鏡Dk的關係
| 材料 | 材料型別 | 主要親水/改質機制 | 與提高Dk的關係 | 本題判斷 |
|---|
| 甲基丙烯酸(MAA) | 可聚合酸性單體 | 聚合或共聚後,鏈上羧基可部分解離,促進吸水與膨潤 | 提高含水量後,通常有利於傳統水凝膠的氧氣水相擴散 | 可用於提升Dk;非答案 |
| 聚乙烯醇(PVA) | 親水性聚合物 | 羥基可與水形成氫鍵,使材料保水並形成水凝膠性質 | 可作為親水水凝膠成分或表面相關材料;非典型HEMA主單體但方向仍與保水相關 | 非答案 |
| N-乙烯基吡咯烷酮(NVP) | 非離子性親水共聚單體 | 提高共聚物親水性與平衡含水量 | 常用於高含水水凝膠配方,通常有利於提高Dk | 非答案 |
| 甲基丙烯酸甘油酯(GMA) | 含羥基的甲基丙烯酸酯單體 | 增加表面水化與潤濕性 | 可有親水性貢獻,但主要不作為提升Dk的主力材料 | 最不合適;答案 |
GMA含有甘油相關的多羥基結構,容易讓人直覺認為它最能提高含水量與Dk;但本題考的是材料在鏡片配方中的主要用途。GMA較偏向改善潤濕性及表面水化,並非提升傳統水凝膠Dk的主力選擇。另須注意:MAA是單體,應表述為「MAA聚合或共聚後的聚合物鏈上羧基可部分解離」,不可寫成MAA單體本身在鏡片中直接解離。