投稿類別 : 化學類 篇名 : 胃酸剋星 作者 : 郭秉安 屏北高中 高二六班陳仕文 屏北高中 高二六班孫浩軒 屏北高中 高二六班 指導老師 : 陳科名老師
壹 前言 胃酸剋星 一 研究背景與動機 身邊的同學和家人不免有時會有胃痛的問題, 雖然市面上的胃藥不勝其數, 但卻不見得 每種都能有效的解決胃痛 因此, 我們決定要了解身邊的這些藥品中那些較能有效地與胃酸 反應, 並進一步探討那些藥品可能會對身體帶來副作用或傷害 二 研究目的 ( 一 ) 認識市面上的胃藥種類 ( 二 ) 了解胃藥和胃酸的反應機制 ( 三 ) 了解胃酸過多會有甚麼問題 ( 四 ) 探討胃藥會有哪些副作用 貳 正文 一 介紹胃藥種類 市面上的胃藥有很多種, 琳瑯滿目, 但是其實他們的效果都有些許的不同 胃藥主要分成制酸劑 抗酸劑 胃黏膜保護藥 接著可以依各大品牌而細分, 一般市面上, 所販售的胃藥大多是制酸劑 然後常見的制酸劑成分大部分都含有鎂製劑 (Mg) 鈣製劑 (Ca) 或鋁製劑 (Al), 可分為弱鹼性碳酸鹽類和氫氧化物 常見的制酸劑大多有商品名, 例如像是 Maalox Mylanta Diovol 等等 ( 註一 ) 等藥劑, 大多都是氫氧化鋁 (Al(OH)3) 和氫氧化鎂 (Mg(OH)2) 混合而成的制酸劑 Alcala TUMS Quick-Eze 等等 ( 註一 ), 則主要是以碳酸鈣 (CaCO3) 為主所製成的制酸劑 每顆胃藥都會因為它的成份而有不同的效果與副作用 例如 : 如果成份裡有 Mg 的話它的功用就會有緩瀉跟制酸 ; 如果成份裡有 Al 的話它就可以治療急慢性胃炎所伴隨的胃痛 噁心 嘔吐 胃部的不快感 二 胃酸和胃藥的反應機制 市面上的制酸劑成分大部分以鎂製劑 (Mg) 鈣製劑(Ca) 或鋁製劑 (Al) 為主, 它們大都可分成弱鹼的碳酸鹽類和氫氧化物 碳酸鹽類有碳酸鈣 (CaCO3) 碳酸鎂(MgCO3) 碳酸氫鈉 (NaHCO3) 碳酸氫鉀(KHCO3) 等 氫氧化物如氫氧化鎂 (Mg(OH)2) 氫氧化鋁(Al(OH)3) 等 制酸劑會和胃所產生的鹽酸進行酸鹼中和反應, 化學式如下 : KHCO3(s) + HCl(aq) KCl(aq) + H2O(l) + CO2(g) 和 1
Mg(OH)2(s) + 2HCl(aq) MgCl2(aq) + 2H2O(l) ( 註二 ) 因為胃痛大部分都是胃酸過多而形成, 所以制酸劑的中和效果可緩衝胃酸 ph 值的上升, 使胃中的酸性減少 而胃酸也有可能會造成食道或十二指腸的潰瘍 ( 註二 ) 還有另一不同功效的制酸劑 ( 如 : 鋁離子 (Al)) 它可以壓抑胃的縮放, 和延緩胃部排出食物 胃藥有分成抑酸藥與制酸藥與胃黏膜保護藥, 抑酸藥降低胃酸的機制不是直接中和作 用, 而是吸收後作用於分泌胃酸的細胞, 抑制胃酸分泌 它的作用比不上抗酸藥迅速, 但效 果持續很久, 副作用不多, 對於降低胃酸有明顯成效, 因而作為治療胃病的主要藥物 而制酸藥多為弱鹼性的碳酸鹽類, 如氫氧化鋁 (Al(OH)3) 氧化鎂(MgO) 三矽酸鎂 碳酸鈣 (CaCO3) 等及它們的複方製劑, 主要作用為直接中和胃酸, 可迅速緩解胃痛 胃酸是胃消化食物必需的, 服用抗酸藥劑是為了舒緩胃裡分泌太多的胃酸, 所以在胃內的食物接近排空時服用最好 然後胃黏膜保護藥的功能是為了保護胃的黏膜, 減少各種對胃黏膜的刺激 藥物是否能 夠充分的發揮它的功效, 大部分決定於胃裡的藥物濃度, 還有與胃中黏膜作用的時間 制酸劑主要是以口服的方式來減緩因胃酸分泌太多產生的胃灼熱現象 三 胃酸太多有什麼問題? ( 一 ) 胃痛 : 這是比較多人會遇到的原因, 胃會感到疼痛其實可大致分成兩種情況, 一個 是胃酸過多, 另一個則是胃出現問題, 身體在警告你 所以如果胃痛的狀況持續了 一個禮拜以上, 建議趕快前往診所或醫院就醫, 以免發展成嚴重的後果 ( 二 ) 嗝酸氣 : 平時的打嗝的原因,80% 是因為胃為了排出胃部的氣體而造成的, 而胃酸 過多時, 胃部的氣體也跟著變酸, 進而變成嗝酸氣 ( 三 ) 胃脹氣 : 胃酸太多而造成過多氣體, 排不出去, 而造成胃脹氣 ( 四 ) 胃食道逆流 : 胃食道逆流症是指由於胃酸逆流到食道引起臨床症狀或造成食道 黏膜組織改變的食道疾病 ( 註三 ) 四 胃藥的副作用 制酸劑是 胃藥 的一種, 同時它也是抗潰瘍藥物的一種, 它主要作用就是中和過高的胃酸分泌 ( 註四 ) 因為胃痛大部分的原因都是胃酸分泌過多而引發潰瘍或胃部不舒服 可是長期的食用胃藥, 會導致胃酸的酸鹼值升高 胃酸的其中一項功能是殺死細菌, 但如果酸 2
鹼值升高有可能產生殺不死細菌的問題 這樣一來, 人體胃裡的細菌有可能過度繁殖, 進而 對人體產生危害 而且胃藥本身大部分都會含有其他的添加物 例如 : 碳酸鈣 (CaCO3) 碳酸氫鈉 (NaHCO3) 鋁製劑 (Al) 鎂製劑 (Mg) 氫氧化鋁 (Al(OH)3) 氫氧化鎂 (Mg(OH)2) 鋁跟鎂在胃裡轉變成離子後, 有可能會跟其它藥物發生化學反應, 而導致其他藥物吸收不良或延緩吸收 而碳酸鈣本身會導致代謝性鹼中毒 高血鈣 嘔吐 心智混亂 頭痛 腎功能不全 腎鈣結石 神經受損 胃腸出血 糞便緊壓 ( 註五 ) 等嚴重的症狀 碳酸氫鈉則會導致全身性鹼中毒 鈉負荷過量等問題 碳酸氫鈉有可能會讓高血壓患者及腎功能不好的患者病情加重 碳酸鈣容易引起胃腸脹氣 而鋁製劑跟氫氧化鋁一樣, 他們裡面所含的鋁會在身體裡變成鋁離子, 如果只是少量的話人體可代謝掉, 但是如過長期服用的話, 會造成便秘以及腸梗阻, 嚴重一點會造成還會造成軟骨症 鎂製劑跟氫氧化鎂一樣, 會導致腹瀉問題 雖然鎂離子不容易被吸收, 但是還是有少量的鎂離子可進入血液, 若身體機能不佳的人, 有可能讓鎂離子積聚體內引發鎂中毒 還有解熱鎮痛劑 鐵製劑及阿斯匹靈等, 可能會造成腸胃刺激或是出血等嚴重的副作用 碳酸氫鈉 (NaHCO3) 則會產生過多的二氧化碳不但有可能使人脹氣, 還有可能會觸發胃的反彈, 反而讓胃酸過多造成反效果 而且現在還是有很多人都相信胃痛吃胃藥就算是治療了 其實沒有, 如果症狀只是胃酸過多, 那麼吃胃藥還可以算是治療成功 可是有些症狀是無法靠胃藥治療的, 如果長期一直依靠胃藥來舒緩的話, 到最後有可能會導致胃癌 造成無法挽回的地步 所以如果胃不舒服吃胃藥一直沒改善的話, 一定要前往醫院或診所就醫 五 實驗設計 利用鹽酸配置 ph=2 之溶液, 以此溶液模擬胃液, 然後在此溶液中加入各藥品所標示的食 用量, 檢測 ph 值上升之數值 六 實驗過程 ( 模擬胃液 100ml,pH=2) 表 1. 實驗記錄 藥品名 ( 商品名 ) 檢測量 加入藥品後之 ph 值檢測值 實驗記錄相片 原因 3
木村胃散 主要成分 (CaCO3) 1.5g 7.59 這個藥物算是弱鹼的一種, 能夠快速與鹽酸溶液反應, 提高鹽酸溶液的 ph 值, 使其變成弱鹼性 羅得胃佳液主要成分 Dried Aluminum Hydroxide Gel 以及 Magnesium Hydroxide 15ml 4.66 主要成分是氫氧化鋁和氫氧化鎂, 兩者都是弱鹼性, 而 ph 值上升較少的原因是這兩種化合物皆微溶於水, 因此反應性較差 其中氫氧化鎂是胃乳常見的成分, 而氫氧化鋁的作用機制是長時間的中和胃酸, 與實驗的結果 ph 值緩慢上升之現象符合 4
胃可樂主要成分 Dried aluminum hydroxidege 3 0.55g 2.78 這個藥物加入鹽酸裡的 ph 值較其他藥物低, 判斷原因是因為此藥品屬於長效性藥物, 短期反應不顯著 市售小蘇打主要成分 NaHCO3 0.9g 7.72 小蘇打為弱鹼性化合物, 能夠快速的中和鹽酸, 讓鹽酸變成弱鹼性, 只不過中和過程中會產生二氧化碳, 此一現象可能會引起胃部脹氣的不適 實驗用小蘇打主要成分 NaHCO3 0.9g 7.96 效用跟市售的小蘇打差不多, 但是因為實驗用的比較純, 所以 ph 略高於市售的小蘇打 5
碳酸鈉 主要成分 Na2CO3 0.9g 11 胃酸剋星 此化合物算是強鹼的一種, 跟其他藥物比起來它的效果很強烈, 有一定的腐蝕性, 可以中和胃酸, 但是用量不好掌握, 多了會引其副作用, 因此較少使用於胃藥成份上 氫氧化鈉 主要成分 NaOH 0.9g 12.67 此化合物跟其他藥品與市面上的胃藥相比, 反應更為強烈, 因此 ph 值上升至 12.67, 因為是強鹼, 所以不能食用 參 結論 經由本次的研究我們探討和思考後, 發現並非每種胃藥都能有效地提升人體胃酸的 ph 值, 而是當中的某些成分能舒緩胃部的疼痛 我們也從當中了解到某些藥品的某些成分會對人體造成傷害, 已經長期服用胃藥甚至有增加罹患胃癌的可能性 最後, 雖然我們更加了解胃藥該如何食用, 但如果我們要保持健康的胃所需要的, 是一個規律的作息以及正常的飲食 肆 引註資料 ( 一 ) 參考書目: ( 一 ) 原水編輯室 (2001) 啊! 胃痛完全搞定 台北市 : 原水文化 ( 二 ) 網路資料: 註一 :: 科技部高瞻自然科學教學資源平台 - 國立臺灣大學化學系學士生張育唐 / 國立台灣 6
大學化學系陳藹然博士責任編輯 http://highscope.ch.ntu.edu.tw/wordpress/?p=27095&cpage=1 註二 :: 科技部高瞻自然科學教學資源平台 - 國立臺灣大學化學系學士生張育唐 / 國立台灣大學化學系陳藹然博士責任編輯 http://highscope.ch.ntu.edu.tw/wordpress/?tag=%e5%88%b6%e9%85%b8%e5%8a%91 註三 :* 定義 : 由於胃酸逆流到食道引起臨床症狀或造成食道黏膜組織的改變 http://www.fepc.com.tw/magazine/09402/9402%e5%90%b3%e5%8d%97%e8%bc%9d.htm?sno =28 註四 : 榮恩綜合醫院 http://country.org.tw/unit/medical/medical_info/07.php 註五 : 衛生福利部中央健康保險署 - 全球資訊網 http://www.nhi.gov.tw/webdata/webdata.aspx?menu=6&menu_id=168&webdata_id=1301 7