甲硝唑口溶膜的制备及处方优化

李林珏，张广斌，赵晓娜，王金纪，刘建柱*

（1.山东农业大学动物科技学院，山东 泰安 271018；2.山东畜牧兽医职业学院，山东 潍坊；3.山东中农普宁药业有限公司，山东 泰安）

甲硝唑在宠物临床中运用广泛，目前其常见剂型有注射剂、片剂、凝胶剂等。临床上，甲硝唑注射剂常配伍其他药物一同使用，来治疗犬猫流行的疾病如破伤风[1]、猫瘟[2]、犬猫细菌性膀胱炎[3]、犬细小病毒感染[4]等。甲硝唑片常用于治疗原虫和寄生虫感染疾病，在犬猫冠状病毒病并发毛滴虫感染的后期治疗[5]、以蜱虫为媒介传播的犬猫巴贝斯焦虫病治疗中，均获得了较好疗效[6]。在宠物临床上可以通过改变甲硝唑的剂型和给药方式，来治疗不同的疾病。

口溶膜剂很好地规避了片剂和胶囊剂尺寸大、难下咽的缺点，旨在快速释放出负载的活性物质于口腔，从而达到无需咀嚼或饮水即可释放药物的目的。对于吞咽困难的犬猫以及其他行动不便术后厌氧菌感染的宠物而言，其具有很好的顺应性。目前在宠物药物制品里，口溶膜剂比较少见，因此甲硝唑口溶膜剂的研发具有很大的发展前景和意义。

本研究旨在探讨在甲硝唑口溶膜的制备过程中，不同水平的成膜材料、增塑剂、烘干温度对膜剂机械性能的影响，并寻找最佳甲硝唑口溶膜的成膜配比，以期为宠物临床上甲硝唑口溶膜的生产运用提供参考。

1 材料与方法

1.1 材料

1.1.1 仪器 YP10002 型电子分析天平（上海光正医疗仪器有限公司）；FA2104A 型电子分析天平（上海精天电子仪器有限公司）；DHG-9140A型电热恒温鼓风干燥箱（上海一恒科技有限公司）；HH-1 型数显恒温水浴锅（江苏常州智博瑞仪器制造有限公司）；CD730 型电子数显游标卡尺（东莞市特马电子有限公司）。

1.1.2 药品与试剂 甲硝唑（武汉武药制药有限公司，批号20221012314）；甘油（北京索莱宝科技有限公司，批号G8190）；HPMC E15（上海麦克林生化科技有限公司，批号USP2910）；柠檬酸钠（天津市凯通化学试剂有限公司，批号20221022）；钛白粉（江苏沪申钛白科技有限公司，批号22052003）。

1.2 方法

1.2.1 口溶膜的处方选择和制备方法 （1）处方选择。赋形剂确保配方具有良好的感官特性和足够的机械性能，本研究选择HPMC 作为赋形剂[7]，吴小玉等[8]通过考察选出最佳赋形剂为HPMC E15。加入增塑剂能提高膜剂的柔韧性，朱丽丹[9]等通过考察发现甘油制备的口溶膜延展率高，韧性强。因此甲硝唑口溶膜的塑形剂和增塑剂分别选择HPMC E15 和甘油。（2）制备方法。采用溶剂浇铸法制备，工艺如下：提前将蒸馏水置于80 ℃ 水浴锅中，加入处方量的甲硝唑和柠檬酸钠溶解完全，再加入处方量的HPMC E15，加热搅拌至完全分散。将混合液冷却至室温后，加入处方量的甘油和钛白粉搅拌均匀。静置液体至完全脱尽气泡，将其均匀涂抹于玻璃板，放置于烘箱中在设定条件下干燥30 min，待完全干燥后将其揭下，分割为固定大小。

1.2.2 口溶膜检测方法 （1）延展率测定。取口溶膜切成3 cm × 1 cm 的矩形条，将其固定在两个夹子中间，用夹子固定住一端，另一端均匀拉伸，并用直尺测量长度，直至膜片断开，读取长度[10]。根据公式计算延展率，延展率=拉伸长度÷有效测试长度×100%[11]。（2）崩解时限测定。取口溶膜切成4 cm × 2.5 cm 的矩形条，在烧杯中加入20 mL 蒸馏水，放入水浴锅预热，水浴温度条件为（37 ± 0.5）℃，夹起一张口溶膜放入烧杯，记录口溶膜从放入至完全崩解溶散所用的时间。（3）耐折度。取口溶膜切成4 cm ×2.5 cm的矩形条，将其反复对折，直到膜剂断裂，记录折叠次数。（4）膜剂厚度。取口溶膜将其切成4 cm × 2.5 cm 的矩形条，每次取1 片，使用电子数显游标卡尺测量其厚度。

1.2.3 正交试验设计优化甲硝唑口溶膜处方 选取L9（34）正交表，试验共设3 个因素，每个因素设3 个水平。设HPMC E15 质量、甘油比例和温度为自变量，以延展率、崩解时限和膜厚度作为因变量。向每组加入等比例的甲硝唑、柠檬酸钠、钛白粉，具体方案见表1。

1.2.4 统计分析 正交试验数据通过Excel 软件和ⅠBM SPSS Statistics 26 软件进行直观分析、极差分析和方差分析筛选出口溶膜制备的最优处方。

2 结果

2.1 直观分析

根据表2 和图1、图2 和图3 的结果可知，对于膜厚度，影响显著的因素为HPMC E15 的质量，甘油比例与温度次之。对于延展率，影响显著的因素是HPMC E15 的质量，甘油比例次之，温度对其影响不显著。对于崩解时限，影响显著的因素为HPMC E15 质量，甘油比例与温度次之。选择各因素最大k 值对应的水平，组合得出最佳工艺，其组合为膜厚度 Y1：A3B2C3 或A3B3C3，延展率Y2：A3B3C2 或A3B3C3，崩解时限Y3：A1B1C1。由此可判断出极差分析所得最佳工艺为A3B3C3。

图1 各因素对膜厚度的影响

图2 各因素对延展率的影响

图3 各因素对崩解时限的影响

表2 正交试验结果和直观分析

2.2 方差分析

由表3～5 方差分析结果可知，对于膜厚度，HPMC E15 质量对甲硝唑口溶膜成膜厚度影响显著（P＜0.05），甘油比例对其具有一定影响，而温度对其影响不显著；对于延展率，HPMC E15 质量、甘油比例对甲硝唑口溶膜的延展率具有显著影响（P＜0.05），而温度对其影响不显著；对于崩解时限，HPMC E15 质量、甘油比例和温度对于甲硝唑口溶膜崩解时限的影响显著（P＜0.05）。

表3 因变量y1 膜厚度方差分析

表4 因变量y2 膜延展率方差分析

表5 因变量y3 膜崩解时限方差分析

通过对比，方差分析和直观分析的结果几乎一致，由此可以得出，甲硝唑口溶膜的最佳成膜处方为A3B3C3。

2.3 最大载药量测试

采用单因素试验方法，每组设不同质量的甲硝唑，固定成膜配比为最佳配比，探究甲硝唑口溶膜的最大载药量，具体方案见表6。

表6 最大载药量试验

由表6 结果可知，最佳配比下口溶膜的最大载药量为0.4 g。

2.4 验证试验

根据最优处方，按1.2.1 的制备方法，制备三组膜剂，按照1.2.2 的检测方法，测试甲硝唑口溶膜的性质。

将表7 所得结果与表2 中结果进行对比，表明正交优化处方后所得到的产品具有更好的性能。

表7 验证试验

3 讨论与结论

本试验制备了甲硝唑口溶膜并优化了其成膜处方，通过正交设计得到最佳成膜配比，然后进行重复试验，结果显示甲硝唑口溶膜的外观、膜厚度、拉伸度等机械性能良好，崩解时限也在合适范围之内。

正交试验结果表明，随着HPMC E15 质量的增加，膜厚度和延展率均显著增加，崩解时限显著变短。原因可能是随着成膜材料质量增加，每毫升水中分散的塑形剂粒子变多，混合胶液黏稠度增加，延展率、膜厚度也因此增加。且由于HPMC E15 本身是亲水性的成膜材料，合适质量范围内的HPMC E15，对于膜剂的亲水性有着很关键的影响作用[11]。对于口溶膜的膜厚度和延展率，甘油与HPMC E15 比例的显著性影响仅次于HPMC E15 的质量，尤其是在延展率上影响显著。有研究发现增塑剂甘油可降低成膜材料的玻璃转化温度，从而增加膜剂柔韧性，改善机械性能，以保证膜剂在制备、贮存、运输和使用过程中的完整性能力[9]。因此，合适的甘油比例能让甲硝唑口溶膜的柔韧性变好，不易断裂。烘干温度对于膜的延展率没有显著性影响，可能是因为温度的升高导致膜发生了变化，导致膜的亲水能力增强，崩解时限减短[12]。