下列何者最不會破壞 3-in-1 total parenteral nutrition （TPN）中之fat emulsion 安定性？

本題觀念：

本題考查的是 全靜脈營養 (Total Parenteral Nutrition, TPN) 中 3-in-1 (三合一) 製劑的物理化學安定性，特別是針對 脂肪乳劑 (Fat Emulsion) 的穩定因素。

3-in-1 TPN (又稱 Total Nutrient Admixture, TNA) 將胺基酸、葡萄糖和脂肪乳劑混合在同一袋中。脂肪乳劑是由帶負電的乳化劑（通常是蛋黃磷脂質）維持穩定，這層負電荷（Zeta potential）使油滴互相排斥，防止聚集。任何能中和這層表面負電荷的因素（如陽離子、低 pH 值）都可能導致乳劑破壞（Cracking/Creaming）。

選項分析

• A. 添加 trivalent cation (三價陽離子)：會破壞

  • 根據 Schulze-Hardy rule，陽離子破壞乳劑穩定性的能力與其價數成指數關係。三價陽離子（如 $Fe^{3+}$、三價鐵）中和脂肪乳劑表面負電荷的能力遠強於二價或一價陽離子。
  • 因此，在 3-in-1 TPN 中通常避免直接添加鐵劑，因為極易導致乳劑破壞（Cracking）或沈澱，嚴重影響安定性。

• B. 增加 divalent cation 之濃度 (二價陽離子)：會破壞

  • 二價陽離子（如 $Ca^{2+}$、$Mg^{2+}$）同樣會中和乳化劑的表面負電荷，降低 Zeta potential，導致油滴聚集。
  • 當鈣和鎂的濃度過高時，不僅可能產生磷酸鈣沈澱，也會直接破壞脂肪乳劑的乳化層，造成油水分離。

• C. 降低 TPN 製劑 pH 值：會破壞

  • 脂肪乳劑的乳化劑（磷脂質）在鹼性或中性環境下帶負電。如果 pH 值降低（變得更酸，例如混合了大量酸性的葡萄糖液而無足夠胺基酸緩衝），磷酸根基團會被質子化，導致表面負電荷減少。
  • 當 pH 低於 5.0 時，脂肪乳劑極不穩定，容易發生聚集和破壞。

• D. 使用 1.2 μm 之 filter (過濾器)：最不會破壞 (正確答案)

  • 這是 3-in-1 TPN 給藥的 標準操作程序。
  • 脂肪乳劑的油滴平均直徑約為 0.2 ~ 0.5 μm，但部分油滴可能稍大。
  • 一般不含脂肪的輸液使用 0.22 μm 過濾器（可除菌），但若用於 3-in-1 TPN，會因為孔徑太小而將油滴攔截、擠壓，導致濾膜堵塞或乳劑破壞。
  • 1.2 μm 過濾器 的孔徑足夠讓脂肪油滴通過，同時又能攔截較大的沈澱物（如磷酸鈣結晶）或雜質。因此，使用 1.2 μm filter 是保護病人且維持製劑安定性的正確做法。

答案解析

答案：D 選項 A、B、C 都是破壞脂肪乳劑表面電荷（Zeta potential）或造成不穩定的主要因素。選項 D (使用 1.2 μm filter) 是臨床上施打含脂肪乳劑 TPN (TNA) 的標準建議，它允許脂肪小球通過而不破壞乳化結構，因此是四者中「最不會」破壞安定性的選項。

核心知識點

考生應掌握 3-in-1 TPN (TNA) 安定性 的關鍵破壞因子：

1. 陽離子價數與濃度：破壞力 $Fe^{3+}$ (三價) > $Ca^{2+}/Mg^{2+}$ (二價) > $Na^{+}/K^{+}$ (一價)。(Schulze-Hardy rule)
2. pH 值：pH 越低 (越酸) 越不穩定，pH < 5 為危險區。
3. 過濾器選擇：
   • 2-in-1 (不含脂質)：使用 0.22 μm filter (可除菌)。
   • 3-in-1 (含脂質) 或單獨輸注脂質：使用 1.2 μm filter (避免阻塞與破壞乳劑)。

臨床重要性

在臨床調劑與給藥時，藥師必須嚴格審核 TPN 處方中的鈣、鎂、磷濃度及是否添加鐵劑，以防止發生肉眼不可見的沈澱或乳劑破壞，這可能導致致命的肺栓塞。同時，護理端給藥時必須選擇正確的輸液管路過濾器 (1.2 μm)，這是預防醫療疏失的最後一道防線。

參考資料

1. ASPEN (American Society for Parenteral and Enteral Nutrition) Guidelines on Parenteral Nutrition Filters.
2. Trissel's Stability of Compounded Formulations: Total Nutrient Admixtures.
3. Schulze-Hardy Rule application in lipid emulsion stability.