中药正交-1

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正交实验设计筛选酒炙白芍的最佳炮制工艺

正交实验设计筛选酒炙白芍的最佳炮制工艺

正交实验设计筛选酒炙白芍的最佳炮制工艺广东药学院中药学院中药学11级康美创新班姓名:翟李翔学号:1106501158(03)摘要:目的:筛选酒炙白芍的最佳炮制工艺。

方法:本实验以色泽、香气、干燥程度三个因素为质量指标,采用正交实验方法设计实验,对酒炙白芍的炮制工艺进行研究。

结果:酒炙白芍的最佳炮制工艺为加酒量为20%,温度90℃,加热时间10min。

结论:优选酒炙白芍炮制工艺能提高酒白芍饮片药效和质量,其炮制参数能为制定其饮片质量标准以及临床使用提供一定依据。

关键词:正交实验;白芍;炮制;酒炙法白芍为毛茛科植物芍药Paeonia lactiflora Pall.的干燥根。

具有平肝止痛、养血调经、敛阴止汗等功效,临床多用其治疗头痛眩晕、胁痛、腹痛、四肢挛痛、血虚萎黄、月经不调、自汗、盗汗等,是很常用的一味中药。

[1]现代研究认为其主要成分为芍药苷,具有解痉、催眠、抑制家兔血小板聚集,保护由于紧张刺激而诱发的大鼠消化道溃疡等多种功效[2]。

白芍生品多用于敛阴平肝,常用于治疗肝阳上亢所致的头痛、眩晕、耳鸣等症。

酒炙白芍能降低其酸寒之性,善于和中级急,多用于胁肋疼痛、腹痛,产后腹痛尤须酒炙。

[3]白芍常用炮制品有生品、酒炙品、醋炙品和清炒品等。

但白芍的各种炮制工艺缺乏确切的技术参数。

故本文对酒炙白芍进行了炮制工艺的筛选,以确定酒炙白芍的最佳炮制工艺。

本实验采用正交实验方法进行设计,以色泽、香气、干燥程度三个因素为质量指标,筛选酒炙白芍的最佳工艺条件。

1 实验药品和仪器1.1药品白芍(购于广州至信中药饮片有限公司,生产批号140101,经鉴定为毛茛科植物芍药Paeonia lactiflora Pall.的干燥根)。

绍兴黄酒(会稽山绍兴酒股份有限公司,产品标准号GB/T17946)1.2仪器LA204型电子天平(上海天平仪器厂)、DHG-9053A型电热恒温鼓风干燥箱(上海浦东荣丰科学仪器有限公司)、100ml量筒、100ml容量瓶、烧杯、称量纸等。

基于G1-熵权法的正交实验设计对比BP神经网络优化香芩解热颗粒水提工艺

基于G1-熵权法的正交实验设计对比BP神经网络优化香芩解热颗粒水提工艺

基于G 1-熵权法的正交实验设计对比BP 神经网络优化香芩解热颗粒水提工艺Δ程炳铎 1, 2, 3*,罗丽琴 1, 2,李元增 1, 2, 3,姜婕 1, 2, 3,陈怡莹 1, 2, 3,赵济 1, 2,薛蕊 1, 2,马云淑 1, 2, 3 #(1.云南中医药大学中药学院,昆明 650500;2.云南省傣医药与彝医药重点实验室,昆明 650500;3.云南省高校外用给药系统与制剂技术研究重点实验室/云南省南药可持续利用研究重点实验室/云南省药食同源饮品工程中心,昆明 650500)中图分类号 R 917 文献标志码 A 文章编号 1001-0408(2024)01-0027-06DOI 10.6039/j.issn.1001-0408.2024.01.05摘要 目的 优化香芩解热颗粒的水提工艺。

方法 以加水倍数、提取时间、提取次数为考察因素,以连翘酯苷A 、黄芩苷、连翘苷、千层纸素A-7-O -β-D-葡萄糖醛酸苷、汉黄芩苷、黄芩素、汉黄芩素含量和出膏率为评价指标,设计3因素3水平的正交实验,并利用G 1-熵权法对上述指标进行综合评分,得正交实验优化的水提工艺。

以9组正交实验结果为测试和训练数据,以加水倍数、提取时间、提取次数为输入节点,以综合评分为输出节点,利用BP 神经网络建模进行网络模型优化和水提工艺寻优。

验证并比较两种方法所得水提工艺参数,确定香芩解热颗粒的最佳水提工艺。

结果 香芩解热颗粒经正交实验优化后的水提工艺为加水倍数8倍、提取次数3次、提取时间1 h ,综合评分为96.84分(RSD 为0.90%)。

BP 神经网络建模优化后的水提工艺为加水倍数12倍、提取次数4次、提取时间0.5 h ,综合评分为92.72分(RSD 为0.77%),略低于正交实验所得工艺。

结论 本研究成功优化了香芩解热颗粒的最佳水提工艺,具体为加水倍数8倍、提取次数3次、提取时间1 h 。

关键词 香芩解热颗粒;水提工艺;G 1-熵权法;正交实验;BP 神经网络Optimization of water extraction technology of Xiangqin jiere granules by orthogonal design based on G 1-entropy weight compared with BP neural networkCHENG Bingduo 1, 2, 3,LUO Liqin 1, 2,LI Yuanzeng 1, 2, 3,JIANG Jie 1, 2, 3,CHEN Yiying 1, 2, 3,ZHAO Ji 1, 2,XUE Rui 1, 2,MA Yunshu 1, 2, 3(1. School of TCM , Yunnan University of Chinese Medicine , Kunming 650500, China ;2. Yunnan Key Lab of Dai and Yi Medicine , Kunming 650500, China ;3. Key Laboratory of External Drug Delivery System and Preparation Technology Research in Universities of Yunnan Province/Yunnan Provincial Key Laboratory of Sustainable Utilization of Southern Medicine/Engineering Research Center for Medicine and Food Homologous Beverage of Yunnan Province , Kunming 650500, China )ABSTRACTOBJECTIVE Optimizing the water extraction technology of Xiangqin jiere granules. METHODS The orthogonaltest of 3 factors and 3 levels was designed , and comprehensive scoring was conducted for the above indexes by using G 1-entropy weight to obtain the optimized water extraction technology of Xiangqin jiere granules with water addition ratio , extraction time and extraction times as factors , using the contents of forsythoside A , baicalin , phillyrin , oroxylin A-7-O -β-D-glycoside , wogonoside , baicalein and wogonin , and extraction rate as evaluation indexes. BP neural network modeling was used to optimize the network model and water extraction process using the results of 9 groups of orthogonal tests as test and training data , the water addition multiple , decocting time and extraction times as input nodes , and the comprehensive score as output nodes. Then the two analysis methods were compared by verification test to find the best water extraction process parameters. RESULTS The water extraction technology optimized by the orthogonal test was 8-fold water , extracting 3 times , extracting for 1 h each time. Comprehensivescore was 96.84 (RSD =0.90%). The optimal water extractiontechnology obtained by BP neural network modeling included 12-fold water , extracting 4 times , extracting for 0.5 h each time. The comprehensive score was 92.72 (RSD =0.77%), which was slightly lower than that of the orthogonal test. CONCLUSIONS The water extraction technology of Xiangqin jiere granules is optimized successfully in the study , which includes adding 8-fold water , extracting 3 times ,andΔ 基金项目国家中医药管理局高水平中医药重点学科建设项目(No.国中医药人教函〔2023〕85号);云南省科技厅重点研发计划项目(No.202103AC 100005);云南省傣医药与彝医药重点实验室开放课题(No.202210SS 2204)*第一作者硕士研究生。

中药新药工艺研究中 工艺参数筛选

中药新药工艺研究中 工艺参数筛选

中药新药工艺研究中的工艺参数筛选一、引言中药新药工艺研究是中药制药领域中非常重要的一部分,而工艺参数筛选又是其中至关重要的一环。

本文将深入探讨中药新药工艺研究中的工艺参数筛选,帮助读者更深入地理解这一主题。

二、工艺参数筛选的重要性在中药新药工艺研究中,工艺参数的选择对于产品的质量、稳定性以及生产效率都有着至关重要的影响。

工艺参数的合理选择能够保证产品的质量和疗效,同时还能够降低生产成本,提高生产效率。

工艺参数的筛选是中药新药工艺研究中非常重要的一环。

三、工艺参数筛选的方法1. 单因素试验单因素试验是工艺参数筛选中最基本的方法之一。

通过逐一改变工艺参数,观察对产品质量的影响,从而确定最佳的工艺参数值。

这种方法简单直观,但是需要耗费大量的时间和资源。

2. 正交试验正交试验是一种多因素试验方法,可以同时对多个工艺参数进行筛选,在相对较短的时间内得到较为全面的结果。

通过正交试验,可以较快地确定出对产品影响最为显著的工艺参数组合,从而优化工艺。

3. 响应曲面方法响应曲面方法是一种结合数学建模和试验设计的方法,可以通过建立数学模型来预测不同工艺参数组合下产品的质量特性。

通过响应曲面方法,可以更为准确地确定最佳的工艺参数取值范围,从而提高工艺的稳定性和可控性。

四、我对工艺参数筛选的个人观点和理解在我看来,工艺参数筛选是中药新药工艺研究中非常关键的一步。

合理选择工艺参数可以有效地提高产品的质量和生产效率,从而推动整个中药新药工艺研究的发展。

正如古人云:“工欲善其事,必先利其器。

”工艺参数的筛选是中药新药工艺研究中不可或缺的一环。

五、总结与回顾通过本文的探讨,我们对中药新药工艺研究中的工艺参数筛选有了更加全面、深入的理解。

工艺参数的合理选择对产品质量和生产效率都有着至关重要的影响,而工艺参数的筛选方法也多种多样,可以根据实际情况选择最合适的方法进行应用。

在撰写本文的过程中,我们深入探讨了工艺参数筛选的重要性、方法以及个人观点和理解。

正交试验在中药制剂研究中应用

正交试验在中药制剂研究中应用

正交试验在中药制剂研究中应用郭澄张纯林厚文邵元福提要综述正交试验在中药制剂的提取工艺、成型工艺及制剂质量等研究中的应用进展,并就存在的问题进行评述。

正交试验设计(Orthogonal experimental design)是一种利用正交表安排多因素多水平试验,并用统计分析考察结果,得出最佳条件的科学方法。

正交设计以其“均匀分散、整齐可比、计算简便”的突出优点而应用于中药制剂的提取工艺、成型工艺及制剂质量等研究中。

现将近年来在这方面的研究进展作一综述,并就存在的问题进行评述。

1 正交试验应用概况1.1中药提取工艺:程艳阳等以苦杏仁有效成分苦杏仁甙的含量为指标,采用正交试验法考察溶媒浓度、药材处理方法、溶媒量、提取时间、提取次数等因素对苦杏仁甙提取效果的影响。

结果表明:苦杏仁制成霜,95%乙醇提取2次,1 h/次,6倍量乙醇为最佳工艺[1]。

陶巧凤运用正交试验 L9(34)对水煎提取白芍中芍药甙的工艺进行优选,结果表明最佳提取条件为加12倍量的水煎煮3次,1 h/次[2]。

柴向华等以东海域鲨鱼加工后的废骨为原料,运用本试验确定了提取鲨鱼软骨酸性粘多糖(SCAMP)的适宜条件为,6%的碱浓度,碱液与原料比为:6∶1,酶用量为1%,水解时间为10 h,其得率最高[3]。

姜平川等用本法对枫叶中鞣质的提取工艺进行优选,结果表明最佳工艺为10倍量30%乙醇回流提取30 min[4]。

陈洁辉等探讨以水作溶剂对车前子进行提取的条件。

通过本试验研究车前子的水提取最佳条件:提取时间30 min,加水比10∶1,提取温度100℃[5]。

景舒等采用本试验优选瞿麦的提取工艺条件,优选出的瞿麦提取工艺条件为,70%乙醇回流提取2次,第1次16倍量,2.5 h;第2次12倍量,2.0 h[6]。

袁珂等研究冷浸提取冬凌草的最佳提取条件,采用本试验以溶剂用量、提取时间和提取次数3个因素,每个因素选取3个水平进行实验,最佳工艺为用10倍量95%乙醇提取2次,6 d/次[7]。

关于中药提取正交试验设计的疑问与探讨

关于中药提取正交试验设计的疑问与探讨
取溶剂分 配可溶物 , 故应 考察 中药 的 吸水量 , 次提取 加水 每 倍数宜减 去中药吸水量后进行等分 , 如表 2 。 中药含有 多种有 效成 分 , 而易 于溶 出的先 溶 出 , 溶 出 难 的后溶 出, 一般 中药 提取 增加 了浸 泡 时间 , 故考 虑上述 两原 因后 , 在正交提取试验 中宜将 每次提取时间等分 。
提取与浓缩是 中药制剂中重要 的工 艺过程 , 为优选 提取 工艺参数 , 正交 试验是工艺研发人 员最常用 的方法 。作 者在
表 2 单次提取加水倍数 与不 同提取次数加水量表
应用正交试验优选 提取 参数时 , 生疑问并探讨如下 。 产
1 提取 因素水平与传统煎药 的疑 问与探讨 中药 提取 可视 为 中药 可溶物 在 中药 与提取 溶剂之 间分 配平衡 的过程 , 中药提取 因素一般 选择提取 时 间、 加水倍 数 、
ZHANG h u- n S o pig 。 a g— u 。。 Z A LIGu n h a H NG 此 。
( . h n og D n j oC . Ld ,iohn 5 2 1 C ia 2 La cegIs ttf r rg J S a d n ogeE- i o ,t. Laceg2 2 0 , hn ;. iohn tu o u a ni e D
提取成本主要包括提取单位 中药 所消耗 的提取溶剂 费 、 能源费与人工费及后继浓缩成本 , 中提取 溶剂费 与加水总 其 量相关 , 能源费 、 人工费均与提取总 时间 、 缩总 时间成正相 浓
关 , 继 浓 缩 总 时 间 与 加 水 总 量 成 正 相 关 。 总 之 , 提 取 总 后 以
摘要 : 本文探 讨 与总结 了如何设计 中药提取 正交试验 中的提取 时 间、 水倍数 因素 , 加 并提 出 了包含 提取成本 的评 价

正交试验法优选白芍中芍药苷的提取工艺研究

正交试验法优选白芍中芍药苷的提取工艺研究

收稿日期:2002-12-11; 修订日期:2003-05-07作者简介:吴悟贤(1977-),男(汉族),湖南涟源人,现任北京理工大学新医药开发研究中心主管药师,硕士学位,主要从事天然药物开发研究工作.正交试验法优选白芍中芍药苷的提取工艺研究吴悟贤,李生才,牛之猛(北京理工大学新医药开发研究中心,北京 100081)摘要:目的:以白芍中主要成分芍药苷的含量为指标,优选提取最佳工艺条件。

方法:采用正交试验法进行优选。

结果:以70%的乙醇回流,调节pH 至6~7,上A B-8大孔吸附树脂层析后得到的芍药苷含量均在40%以上。

结论:采用此工艺对芍药苷的提取分离效果较好且操作简单迅速。

关键词:白芍; 芍药苷; 高效液相色谱; 正交试验法中图分类号:R284.2 文献标识码:A 文章编号:1008-0805(2003)07-0392-01Study on Optimum Extraction Process for Paeoniflorin in Paeonia lactif lora Pall by Orthog -onal DesignWU W u -x ian ,L I S heng -cai ,N IU Z hi -meng(The Center of N ew M edicine Develop ment and Research ,Beij ing Institute of T echnology ,Beij ing ,100081,China )Abstract :Objective :T o o ptimize the o ptimum ext raction pr ocess for paeo niflorin in Paeonia lactif lor a Pall by using contentof the paeoniflorin as t he index.Methods :T he ex traction process w as o ptim ized by the or thogo nal desig n.Results :T he opti-mum ex tr act ion colophony ,and the content of paeoniflo rin can be up t o 40%.Conclusion :T he separat ed effect of paeoni-flor in is v er y preferable by using this technolo gy ,furthermor e,the manipulatio n is simple and quick.Key words :P aeonia lactif lor a Pall; P aeoniflor in; HPL C; O rthog onal design 白芍为毛茛科植物芍药P aeonia lactif lora Pall 的干燥根。

正交设计


• 正交实验保留了全面实验整体考虑的优点, 但却避免了其工作量大的缺点。 如:上述实验用L8(27)正交设计,只做8组 实验。 用L16(215)正交实验,只做16组实验。
• 二.正交设计的优点 有析因设计所有的优点,又避免了析因设 计工作量大的缺点。 1.能明确各个因子(因素)的主次地位。 2.能明确各因素之间是否有交互作用,是什 么性质的交互作用。 3.找出各因素各水平的最佳有效配合(多水 平正交设计) 4.工作量大大减少。
(5)检查:确认表头无混杂。 (6)组成实施方案:将各因子所占的列1、2、4、 8抽出,组成实施方案。
实施方案:L16(215) 试验号 列 号 1 2 4 8 A B C D 1 1 1 1 1 2 1 1 1 2 3 1 1 2 1 4 1 1 2 2 5 1 2 1 1 6 1 2 1 2 7 1 2 2 1 8 1 2 2 2 9 2 1 1 1 10 2 1 1 2 11 2 1 2 1 12 2 1 2 2 13 2 2 1 1 14 2 2 1 2 15 2 2 2 1 16 2 2 2 2
• 三.正交设计的工具 1.正交表 L8(27) 正交表的两个数学性质(正交性): (1)任何一列各水平出现的次数相等。 (2)任何两列的同一横行,有序数对出现的次 数相等。
由于正交表具有正交性,用它安排实验, 其试验点均衡分散(即选择的试验在全面 试验方案中分布均匀,代表性强,能反映 全面实验情况);且所有的因子其水平均 均匀对待(即每一水平参加实验的次数相 等,各因子具有整齐可比性)。
交互作用性质的分析: 在分析交互作用时,需分析交互作用的性质。 一般用二水平正交设计,两个水平取“有” 和“无”。 以两水平均为“无”(空白)为基数进行比 较,其它三种组合的数值与基数的差值为效 应值。判断如下:

正交试验法优选杜仲健骨丸的制备工艺研究

海峡药学2020年第32卷第12期2.3中试试验与结果0.9.1试验方法:按12倍处方量取连翘1200g、金银花1200a、大青叶2000a、板蓝根1304g、粉葛800a、柴胡800g,均依照上文已优选的最佳制备工艺制备抗毒合剂样品,分别测定样品中绿原酸的含量及浸膏得率,并观察其澄明度,结果显示绿原酸平均含量为4 467mg•mL",浸膏得率平均14.9931%,平均综合得分为9479%,合剂澄清,均符合质量标准要求且制剂工艺稳定可行。

2.5.2检查:参照2215版《中华人民共和国药典》附录I J 合剂项下规定,对中试样品进行检查,结果均符合相关规定。

结果表明,该工艺稳定可行。

3讨论抗毒合剂为复方制剂,临床上主要用于上呼吸道感染及感冒发热、扁桃体炎、腮腺炎等。

李丽芳等⑺曾应用抗毒合剂治疗上呼吸道感染患儿100例研究,结果表明,抗毒合剂在治疗上呼吸道感染中疗效显著,有效率达94%,不仅对多数病毒感染有效,同时对细菌感染或合并细菌感染的病例均有效的药物治疗,从而减少了临床上抗生素的滥用。

但中药复方制剂种类繁多,成分复杂,制备方法科学与否直接影响其临床疗效,探索研究该汤剂的制备工艺,是保证抗毒合剂质量的重要方法。

方中金银花主要成分有异绿原酸、绿原酸、金银花皂苷、木犀草苷等,具有广谱抗菌、解热抗炎、抗病毒、降脂、利胆保肝等作用⑻。

连翘含有的连翘苷、芦丁、连翘酯苷等成分;具有极强的抗病毒、抗菌、抗氧化等多种活性⑼。

大青叶含有喹唑酮类、吲哚类、芥子苷类化合物等;具有抗内毒素、抗病原微生物、增强免疫功能、抗炎等作用〔回。

与功能主治及现代药理作用相关的化学成分都具有良好的水溶性,宜采用水提法。

经查阅文献及多次试验显示111■10],金银花中绿原酸含量测定方法成熟,可满足提取工艺考察的需求,而浸膏得率能侧面反映其他药材的提取效率,故本研究以绿原酸含量和浸膏得率的综合评分作为评价指标。

合剂通常选用蜂蜜、蔗糖或甜菊苷等作为矫味剂。

正交试验设计实例分析


作者: 作者单位: 刊名:
英文刊名: 年,卷(期): 被引用次数:
滕海英, 祝国强, 黄平, 刘沛 第二军医大学基础医学部数理教研室,上海,200433
药学服务与研究 PHARMACEUTICAL CARE AND RESEARCH 2008,08(1) 5次
参考文献(4条) 1.周怀梧.倪永兴 医药应用概率统计 1990
[参考文献]
Ell周怀梧.倪永兴.医药应用概率统计CM].上海:百家出版社,
1990:235.
C2]尤本明,王忠壮,胡晋红.姜黄中姜黄索的提取及分离工艺研究
口].药学服务与研究,2006。6(4):277—279. [3]刘定远.医药数理统计方法[-M-].北京。人民卫生出版社,1999:
174-175.
[中图分类号]R 97
[文献标识码]B
[文章编号]1671—2838(2008)01—0076—03
Байду номын сангаас
·医院药学·
随着社会科学和医学技术的发展,新的药品层出不穷。 由于医生忙于对病人病情的诊断,无过多时间补充新的药学 知识,不合理用药时有发生,药品不良反应(ADR)发生率也 在增加。2002年《医疗机构药事管理规定》提出了“临床药 师”这个名词,要求医院药学从单纯的药品供应向综合药学 服务转变,I临床药师的职责是直接参与临床药物治疗活动, 做好药学信息咨询、个体化给药方案制定、药物治疗干预、
表1正交试验设计与结果
序号…饿字骠cC麓,v/警mL(…m/mg)


。2














正交试验设计方案


表10-20
L9(34)正交表
处理号 1 2 3 4
第1列(A) 1 1 1 2
第2列 1 2 3 1
第3 列 1 2 3 2
第4 列 1 2 3 3
因素A第1 试验结果yi 水平3次重 y1 复测定值 y2 y3 y4
5 2 2 3 1 y5 单因素试验 因素A第2 数据资料格 2 水平 3次重 61 2 3 1 2 (y1 y2 y6 ... y9 ) 2 2 2 式 SS A= (y1 y2 y3 ) (y4 y5 y6 ) (y7 y8 y9 ) (修正项) 复测定值 73 3 1 3 2 y7 9 1 T2 2 2 23 2 8 1 3 y8 = (K1 K 2 K 3 ) 9 3 93 3 2 1 y9
的代表性 , 能 够比较全面地反映选优区内的基本情 况。
常用名词介绍
因素 指标
在试验中需要考察 的效果的特性值, 简称指标。指标与 试验目的是相对应 的。例如:试验目 的是提高产量,则 产量就是试验要考 察的指标;试验目 的是降低成本,则 成本就是试验要考 察的指标。 也称因子。是试验 中考察多试验指标 可能有影响的原因 或要素,它是试验 当中重点要考察的 内容。通常用大写
但这种方法不能将试验中由于试验条件改变引起的数据波动同试验误差引起的数据波动区分开来不能将试验中由于试验条件改变引起的数据波动同试验误差引起的数据波动区分开来也就是说不能区分因素各水平间对应的试验结果的差异究竟是由于因素水平不同引起的还是由于试验误差引起的也就是说不能区分因素各水平间对应的试验结果的差异究竟是由于因素水平不同引起的还是由于试验误差引起的无法估计试验误差的大小
一、正交试验设计的概念
正交试验设计(Orthogonal experimental design)是研究多因素多水平的一种设计方 法,它是根据正交性从全面试验中挑选出 部分有代表性的点进行试验,这些有代表 性的点具备了“均匀分散,齐整可比”的 特点。
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正交试验在医药科研中的应用屠鹏飞(北京医科大学药学院)一、正交试验法的作用表1、乙酰苯胺不同磺化试验结果试验号反应温度(℃) 反应时间(小时) 硫酸浓度(%) 操作方法收率(%)1 50 1 17 搅拌652 50 1 27 不搅拌743 50 2 17 不搅拌714 50 2 27 搅拌735 70 1 17 不搅拌706 70 1 27 搅拌737 70 2 17 搅拌628 70 2 27 不搅拌67从上述8种试验结果来看,第2号工艺最好,因为收率最高。

4号、6号工艺比2号收率只低1%,其它5种工艺则相差较大,所以也可以说2号、4号、6号三种磺化工艺较好。

上述分析是就事论事的分析方法,分析结果的准确性不大,缺乏科学性。

上述试验只能说所做的8组试验中,2号最好,但只做一次试验,可信度只有1%。

如果要达到可信度95%以上,就必须做100次试验,有95次都表明2号是最好的,才能说明问题,事实上没有人会这样做。

或者做较多次的试验,比如10次,再采用统计方法,如果P<0.05,则说明2号与其它各组有显著性差异,否则不能说明问题,从上面结果来看,2号与4号、6号差距不大,4号、6号与其他各组也差距不大,很难有显著性差异(P<0.05),即使有显著性差异,也只能说明这8组中2 号最好,不能说明总体试验中,2号为最好。

如果采用正交试验法,可归纳成表2的试验方案:表2 乙酰苯胺磺化试验正交设计因子水平A反应温度(℃)B反应时间(小时)C硫酸浓度(%)D操作方法1 50 1 17 搅拌2 70 2 27 不搅拌表2的试验如果全面互相搭配进行,则要做16组,如果采用正交L8(27)法,只需做8组试验,就可得出二点可信度达95%的可靠结论。

①影响收率的关键是硫酸浓度,即硫酸一定要采用27%,磺化温度如果采用50℃,则时间要采用2小时;磺化温度如果采用70℃,时间要采用1小时,不然收率就低。

搅拌与否,对收率没有显著的影响。

②最优化工艺不是2号,而是4号和6号。

经进一步计算,4号和6号比2号平均收率高出4.73%。

从上述实例可以看出,采用正交法,既省力,又可得出科学、可信度高的结果。

二、正交试验法的基本特点用正交法来安排试验,在于安排试验的这种正交表具备均衡分散,整齐可比特性。

(一)试验均衡分散在说试验均衡分散之前,先介绍两种概念。

1、因子与水平完成一项研究,或一个产品的条件叫因子(因素)。

例如煮大米饭,是米、水、火三个条件参与完成的,那么米、水、火就是煮饭的三个因子(因素)。

水平是指因子(因素)所处的不同状态,即试验点。

例如煮饭是早米好吃,还是用晚米好吃,早米、晚米就是不同的水平,同理每公斤米加1公斤还是加1.25公斤水好,火是大火好还是文火好,都是不同的水平。

如果要做煮饭试验,用正交试验法将因子和水平列成表3。

表3 煮饭试验的表头设计因子水平A 米 B 水 C 火 1 早米 1kg 大火 2晚米 1.25kg 文火2、正交表正交表是指正交试验法中安排试验,分析试验的一种得力工具,每张正交表,都有自己的名字,并反映出表的具体内容。

以L 4(23)为例:2水平有:L 4(23)、L 8(27)、L 12(211)643水平有:L 9(34)、L 18(37)、L 27(331)………L 81(340) 4水平有:L 16(45)、L 32(48)、L 64(421)表4 L 4(23)正交表 列号试验号1 231 1 1 12 1 2 23 2 1 2 4221所有正交表都具备以下两个数学性质: ①任何一列,各水平出现的次数相同。

②任何两列的同一横行,有序数对出现次数相同。

上述两点,缺少任何一点,表就不正交了。

3、均衡分散:一个整体的全面试验中,用正交表挑出来的这部分试验分布均匀,代表性强,所以只要通过这部分试验,就能反映全部试验情况。

下面仍以煮饭为例:① 任何一个面上都有二个试验点 ② 任何一条线上都只有一个试验点 ③ 所有因子的水平一视同仁(二)数据计算简单表5 金、银、铜球重量试验 表6 金、银、铜球重量正交试验表 K :表示各因子的相同水平所对应的试验值之和。

31233121212341234568A 1B 1C 1A 2B 1C 1A 2B 1C 222C 2A 1B 2C 2A 1B 2C 1A 1B 1C 2A 2B 2C 1R:表示极差。

从上述试验结果可以得出下列二点结论:①比较R值大小,可以看出某因子在这些试验中起主要作用或起次要作用。

②比较K值大小,可以知道该因子不同水平对试验影响的程度。

μ优(A1B1C2)=(A1+B1+C2)/2-2Y=(156+162+164) /2-76×2=89三、正交表的应用程序(一)单一水平正交表应用1、二水平正交表的应用例:板蓝根注射液除杂质方法试验板蓝根水煎液,用乙醇沉降,冷藏,调pH等方法去除杂质,其注射液常发生澄明度或含量不合格。

用石硫醇法处理,虽然解决了澄明度问题,但含量仍不能稳定。

为了摸清影响含量和澄明度的原因,将上述两种方法组成下表试验方案。

表7 板蓝根注射液除杂质方法试验因子水平A B C1 加20%石灰乳调pH至12过滤,加5%硫酸至pH7,过滤加乙醇至含醇量达85%沉降用氨调pH至92 加乙醇至含醇量70%沉降0 0 表8 板蓝根注射液除杂质方法正交试验最佳工艺:A2B0C12、三水平正交表的应用例、筋骨宁湿敷剂乙醇渗漉条件的考察处方:当归、延胡索、赤芍、丹皮、栀子等12味药组成。

表9 因子水平表表10 正交试验结果(L9(3))①影响乙素提取率的主要因素是醇浓度和收集渗漉液量②浸泡时间24小时与48小时没有明显区别③渗漉速度对含量影响很小优化工艺:A3B2C3D33、四水平正交表应用例、甘草酸提取方法实验采用不同溶剂和不同溶剂的不同用量,从甘草中提取甘草酸,将水平、因子设计见表11。

表11 甘草酸提取实验水平因子表11按总自由度加1计算,用正交试验法安排最少需做7组,由于A、B均是4水平,只能从4水平正交表中去找,而4水平正交表中最小者是L16(45),所以只能选L16(45)安排。

表12 甘草酸提取正交试验结果分析:根据表12的R和K所示,列3、列4、列5是误差估计列,因为其R均小,用其Re=(R3+R4+R5)×1/3=4.17来衡量R A和R B,而R A、R B均超过Re的2倍以上,故可知因子A、B均是主要因子。

取其好水平,其最优提取方法是:A4B4或A4B2。

而最差提取方法是A2B1或A1B1。

以试验对照,均与试验实际吻合。

故结论为:(1)从甘草中提取甘草酸,用蒸馏水、0.5%氨水比用10%乙醇、0.25%氯仿水能明显提供收率。

(2)从甘草中提取甘草酸,其溶剂用量以600ml比300、250、200ml能明显提高收率。

(二)有交互作用的试验安排“世界上的一切事物都是互相联系、互相制约的”。

我们所做试验的因子间关系也是如此。

如某因子不论在其它因子的什么水平情况下,其试验值不是水平1比水平2好,就是水平2比水平1好。

用正交表安排,其R值(或F值)较小者,称为该因子不与其它因子发生明显的交互作用。

反之,某一因子水平好坏是依赖于其它因子水平而定,用正交表安排,其R值(或F值)一定较大者,这种情况表明这两个因子间存在有明显的交互作用。

在医药科研和病例分析中,常常会遇到这样类似的情况。

当某一药物反应温度为50℃时,反应时间用2小时,会比用1小时明显提高收率。

倘若反应温度改成70℃时,而反应时间还是2小时,那么其收率就会比用1小时明显的降低。

但在加催化剂用量上,无论是反应温度50℃还是70℃,或是反应时间2小时,还是1小时,催化剂用量20%的收率都明显高于用10%的。

因此,可以说“反应温度与反应时间存在交互作用,而反应温度与催化剂用量和反应时间与催化剂用量之间则不存在交互作用”。

用正交表安排,前者的R(或F)值一定会比后两者大。

1、如何应用正交表来考察因子间是否存在着交互作用(1)定名以上述三种交互作用为例,反应温度A、反应时间B、催化剂用量C则:A与B的交互作用表示为:A×BA与C的交互作用表示为:A×CB与C的交互作用表示为:B×C这三种交互作用如果都安排在正交表上考察,照上述说法,R A×B一定大于R B×C和R A×C。

(2)计算自由度用正交表安排交互作用,一对交互作用当作一个因子,但其所占正交表的列数不一定和因子所占列数完全相同,而是要看其两因子自由度乘积(即其自由度)大小来定。

如二水平三因素的正交试验,如果要安排A×B,其A×B自由度即f A×B=f A×f B=(2-1)(2-1)=1,用1列安排。

原用L4(23)安排,现在增加A ×B,则其所做试验次数是f A+f B+f C+f A×B+1=5,在2水平正交表中没有做5组的正交表,于是改用L8(27)安排。

在三水平四因素的正交试验中,f A×B=(3-1)(3-1)=4,而原来的3水平正交表每列自由度为2,故A×B不能用1列,而要用2列才能安排,如此,也不能用L9(34)安排,而要用L27(313)安排,因为f T+1=f A +f B+f C+f A×B+1=(3-1)×4+(3-1)(3-1)+1=13。

(3)查交互作用表L4(23)只安排了二个因子,如果A与B存在交互作用,就在另一列上反映出来,其表头设计为:但如果要考察三因子A×B、B×A、A×C的交互作用是否存在,就要改用L8(27),在作表头设计时应查对其所选用正交表后面的交互作用表。

方法如下:在表头设计时先查L8(27)的交互作用表,见表13。

表13 L8(27)交互作用表如果A安排在列1,B安排在列2,那么A×B安排位置就从表13中的(1)横着向右看,(2)竖着向上看,它们的交叉点是3,此3就是A×B要安排在列3。

同理,B安排在列2,C安排在列4,B×C就安排在列6。

A×C安排在列5。

交互作用的表头设计为:2、交互作用占一列举例例、乙酰苯胺磺化试验乙酰苯胺磺化试验,实践表明反应温度与反应时间可能存在着交互作用,因此在原来的正交试验上加A×B,总自由度加1应改为:f T+1=f A+f B+f C+f D+f A×B+1=(2-1)×4+(2-1)(2-1)+1=6按此计算,仍然可以选L8(27)安排。

本例是4个因子各占1列,一个A×B交互作用占1列,共计占去5列,尚有2列空出,因此表头设计应采用主效应主与交互作用混杂的设计,将A、B、C、D分别安排在列1、2、4、7,A×B安排在列3。

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