响应面优化设计提取葡萄籽中的白藜芦醇

超声辅助的双水相萃取技术可提高葡萄籽中白藜芦醇的提取率。实验选取"双优红"葡萄酿酒残渣中的葡萄籽为实验材料,优化其中白藜芦醇的提取方法。从16种双水相体系中选出最优体系:聚乙二醇/磷酸氢二钾/水。通过响应面优化实验,得到的最佳提取工艺条件为:超声时间1.5 h,超声温度为50℃,料液比1∶15,乙醇浓度80%。在此条件下,以高效液相色谱法(HPLC)测定"双优红"葡萄籽中白藜芦醇含量为0.38%。

响应面优化设计鲜地黄叶中梓醇提取工艺的研究

为了优化从鲜地黄叶中提取梓醇,在分析单因素影响的基础上,结合响应面优化设计对地黄叶中梓醇的提取工艺进行研究,并以紫外分光光度计测定梓醇含量。结果表明,通过响应面优化设计得出的提取地黄叶中梓醇的最佳工艺条件为乙醇浓度80%,提取温度73℃,料液比为1∶8,超声时间为45 min。最佳优化参数可行,可提高地黄利用率,有利于开发鲜地黄叶的经济价值。

基于响应面分析法的虚拟锚系剖面浮标结构优化设计

针对目前虚拟锚系剖面浮标的设计多集中在控制算法领域,在结构设计上多为直接性试验设计的问题,为简化试验流程、降低成本,针对某款虚拟锚系剖面浮标进行结构优化设计。首先对浮标水下2000 m工况进行有限元静力学仿真分析,得到对其应力和变形影响较大的结构参数,设置浮标壳体1、壳体2、壳体3、肋板1、肋板2的厚度为变量,对浮标进行参数化建模,将变量参数值进行区间约束,设置重量、最大应力和最大变形为优化目标,对浮标模型进行响应面优化设计。经过分析得到53组变量参数组合,筛选得到最优化的变量组合。利用优化前后浮标的结构参数,对浮标入水工况进行模拟流体压力分析,检测浮标结构设计合理性,对比显示优化后浮标的最大变形量和最大应力皆有所增大,但仍符合其材料设计要求。最终,参数化建模优化后的浮标重量减少了6.01%,最大应力降低了43.83%,最大变形量增加了0.01325 mm,变形量仍旧符合设计要求。优化过程减少了实际试验次数,降低了生产成本,对虚拟锚系剖面浮标及深海设备的结构优化设计有一定参照意义。

响应面法优化超声辅助提取山药素Ⅰ工艺

采用响应面法优化、超声辅助提取铁棍山药中山药素Ⅰ,结果表明最佳的提取工艺为:液料比(mL/g)46∶1、乙醇体积分数29%和超声时间63 min.Box-Behnken(BB)中心组合设计试验证明各单因素的影响顺序:乙醇体积分数>超声时间>液料比,液料比和超声时间、乙醇体积分数和超声时间的二次交互作用显著.在最佳条件下进行验证,山药素Ⅰ提取量为0.6271 mg/g,接近模型预测值0.6434 mg/g,响应面法对山药素Ⅰ提取工艺参数优化可行.

响应面试验优化葡萄籽鹰嘴豆复合饮料稳定剂配方

为了研究不同稳定剂对葡萄籽鹰嘴豆复合饮料稳定性的影响,并得到最佳的稳定剂复配方案,以葡萄籽鹰嘴豆复合饮料为原料,通过添加黄原胶、卡拉胶、果胶、羧甲基纤维素钠(CMC-Na)、海藻酸钠5种不同稳定剂进行单因素考察,以稳定系数、沉淀率为考察指标,筛选出稳定效果较好的3种稳定剂,利用响应面优化法进行复配稳定剂的优化。结果表明,葡萄籽鹰嘴豆复合饮料中稳定剂添加量为海藻酸钠0.04%、黄原胶0.04%、果胶为0.03%时,产品的稳定性最优,稳定系数为98.877%,平均沉淀率为1.064%,试验得出的复配稳定剂能够提高产品的稳定性。

响应面法优化马尾松松针中总黄酮提取工艺

采用超声波辅助的方法从马尾松松针中提取总黄酮,比较了乙醇体积分数、提取时间、料液比等因素对提取率的影响,采用响应面分析法对松针提取物工艺条件进行优化.实验结果表明,松针总黄酮提取的最佳工艺条件为:提取时间56 min、料液比1∶20、乙醇体积分数40%、功率90%、提取率1.59%.在响应面法工艺优化实验所选取的探索因素中,乙醇体积分数、功率两因素对此马尾松松针总黄酮的提取影响较为显著.

超声波辅助响应面优化谷婪步甲甲壳素的快速脱色工艺

以谷婪步甲成虫干粉经前期脱脂、脱蛋白质和脱无机盐试验得到的甲壳素粗品为试验材料,通过超声波辅助过氧化氢氧化脱色的方法,研究了谷婪步甲甲壳素的脱色工艺。在不同条件下,研究过氧化氢浓度、固液比、超声时间、脱色温度及pH对甲壳素脱色效果的影响,用蓝光白度值作为脱色效果的判定指标,并以白度值为响应值通过响应面优化法进行相关工艺的优化。经过单因素试验和响应面优化设计,最终确定了谷婪步甲成虫甲壳素粗品脱色的最佳工艺条件:过氧化氢浓度30%、固液比1∶30g/mL、超声时间4h、脱色温度67.53℃、溶液pH 9。在此最佳工艺条件下,测得谷婪步甲的白度值为74.2371。研究结果可为谷婪步甲粗甲壳素的脱色提供科学数据,并为后期制备壳聚糖奠定基础。

基于Ansys Workbench的研磨仪连杆优化设计

为解决现有研磨仪连杆在设计使用年限内出现断裂失效的问题,对连杆进行了结构优化设计。首先,对连杆所属曲柄滑块机构进行动态静力分析,求解出连杆在1个运动周期内受到的外力,以此作为后续连杆强度分析的理论依据;其次,使用Ansys Workbench完成连杆的静力学强度分析和疲劳强度分析,确定连杆失效是由于疲劳强度不足造成的;最后,以连杆质量最轻为优化目标,以满足疲劳强度要求为约束条件,使用响应面法对连杆进行优化设计。优化设计确定了合适的过渡圆角半径、薄端圆环厚度和杆身宽度。仿真结果表明,优化后连杆受到的极限拉伸等效应力最大值降低了58.7%,疲劳寿命增加了1.4倍,能够满足使用要求。

高g值冲击下变截面填充壳缓冲性能优化方法

针对需要多个目标同时达到最优值,提出高g值冲击下泡沫铝填充变截面壳吸收能量最大化及测控电路承受加速度幅值最小化的多目标优化方法。以铝壳厚度和泡沫铝密度为设计变量,通过全因子试验设计选取试验点,同时利用LS-DYNA获取相应的冲击信息,引入响应面法构造近似目标函数,通过目标规划法获得最优解。结果表明,对于抗冲击性能的综合要求,多目标优化结果优于单目标优化结果,并在一定冲击载荷作用下对于选取更优的缓冲结构具有重要指导意义。

选煤用振动筛动态仿真分析及优化

以ZK1548振动筛作为研究对象,对其进行了力学分析,利用ANSYS Workbench软件对筛体结构进行静态和动态研究,发现筛体结构强度无法达标,之后采用响应面和多目标遗传算法对振动筛的结构进行了优化设计,结果表明优化后振动筛的变形量和应力分布均得到明显改善。

基于Kriging模型的纵扭复合超声振动加工系统设计

将纵扭复合超声振动应用在加工刀具在切削难加工材料时,可改善工件表面质量和提高加工效率。为了使斜槽式纵扭复合超声振动系统的谐振频率和纵扭转换率达到平衡,对斜槽结构参数(长度、宽度、深度、角度和位置)进行优化设计。运用SolidWorks和Ansys Workbench建立参数化仿真过程,采用最优空间填充设计(OSF)进行试验设计,利用自适应细化的方法提高模型的精度,并结合仿真值来验证Kriging模型的模拟值。通过多目标遗传算法(MOGA)的全局搜索,实现在超声电源频率内(20kHz)输出较大的扭转振幅,进而对优化设计后的纵扭复合超声振动系统进行阻抗和振幅测试,验证了Kriging响应面模型的有效性。

红色诺卡菌固体培养基配方的优化

应用响应面优化设计法优化固体培养基配方,增大红色诺卡菌的固体培养细胞生物量。首先用Plackett-Burman法从现有培养基组分中找到影响红色诺卡菌细胞生物量的关键因素,再通过最陡爬坡法确定细胞生物量最大的配方,用作中心组合设计(Central Composite Design, CCD)实验的基础起始值,拟合数学模型方程,最后找到最优组分的组合。优化的配方转移至企业实施放大实验,对结果进行验证和比较。试验结果表明,培养基各组分中影响红色诺卡菌细胞生物量的关键因素为蛋白胨、NaCl、牛肉膏;最优固体培养基配方:蛋白胨42 g/L、牛肉膏8 g/L、NaCl 1.2 g/L、甘油10 mL/L、Na_(2)HPO_(4)·12H_(2)O 0.3 g/L、琼脂20 g/L。在细胞生物量方面最优固体培养基配方比原配方高104%。响应面优化设计可用于提高红色诺卡菌细胞生物量固体培养基的优化,也为红色诺卡菌培养条件、液体发酵的优化研究提供参考。

尿素包合法提高亚麻油中α-亚麻酸含量的工艺条件优化

采用尿素包合法从亚麻中纯化亚麻油以提高α-亚麻酸含量.利用响应面分析法对尿素包合法纯化α-亚麻酸工艺条件进行了优化.实验表明,最佳的包合反应条件为混合脂肪酸、尿素、无水乙醇的质量比是1∶3∶7,包合温度为-20℃,包合时间为30 h,此时α-亚麻酸的质量分数为93.27%.本方法简便易行,可以为新药开发与工业化生产提供依据.

多手段协同优化碳纤维混合材料研究

普通混合料受温度影响显著,为满足融雪化冰有较高标准的场地的需求,通过掺加碳纤维对混合料进行改良。根据单因素实验初步确定碳纤维长度、掺量、沥青用量,并利用响应面设计分析不同因素交互作用对碳纤维混合料抗弯强度的影响,基于响应面数据库利用GA⁃BP神经网络构建出高精度预测优化模型。研究表明:混合料中碳纤维长度分别与掺量、沥青用量两者交互作用对其抗弯强度影响不显著,其中掺量、沥青用量的交互作用对抗弯强度影响显著;响应面优化各因素误差为2.1%;利用GA⁃BP模型进行预测优化时误差为0.2%,实现了各因素高精度优化。

甲磺酸溴隐亭自微乳的研制及其质量评价

目的制备甲磺酸溴隐亭自微乳制剂,并进行质量评价。方法通过饱和溶解度测定筛选油相、乳化剂、助乳化剂;通过配伍试验、绘制伪三元相图确定处方;再以粒径、载药量为指标,应用星点设计-响应曲面法优化处方;最后对自微乳的显微形态、自乳化时间、粒径和载药量的影响因素、溶出度、稳定性进行质量评价。结果最优处方三乙酸甘油酯21.33%,PEG 40氢化蓖麻油41.74%,PEG 40036.93%。经优处方制备的自微乳,显微形态为内相规整且分布均匀的球形,自乳化时间22.7 s,粒径为16.81 nm,载药量为19.79 mg·g^(-1),且并未因稀释倍数、温度和离心改变发生较大变化,溶出度有大幅度提高,在4、25℃和冷热循环系统下贮藏稳定。结论研制出的甲磺酸溴隐亭液体自微乳工艺较好,粒径分布均匀,载药量较高,体系稳定。

焙烧镁铝水滑石脱除厌氧消化沼气中CO_(2)的效果及机制

厌氧消化沼气中含有的CO_(2)会降低沼气利用价值,高效去除CO_(2)是沼气利用领域的研究热点。焙烧镁铝水滑石具有良好的CO_(2)吸附性能,本文利用响应面法的Box-Behnken模型优化CO_(2)吸附条件,考察吸附剂剂量、焙烧温度和反应温度对吸附效果的影响;通过吸附材料表征、吸附过程测定分析吸附作用机制。实验结果表明,吸附剂剂量、焙烧温度和反应温度均对CO_(2)吸附有显著影响,最适宜的吸附条件为:投加量0.016g/m L、400℃焙烧、55℃反应。在此条件下,沼气中的CO_(2)体积分数从23.51%降至0,CO_(2)吸附容量为0.625mmol/g,CH4回收率为94.7%,经过6次循环吸附后,吸附剂仍具有良好的再生性能。吸附过程及吸附材料的X射线衍射、扫描电子显微镜、傅里叶变换红外光谱、比表面积、等电点及孔结构测试结果表明,焙烧镁铝水滑石的吸附过程十分迅速,表面碱性位点吸附及层间阴离子插层作用同时促进了CO_(2)吸附。

伊维菌素纳米乳透皮制剂的研究

本试验研制伊维菌素纳米乳透皮制剂,并对其理化性能、稳定性、体外药物释放及透皮性能进行评价。采用三元相图筛选不同载药量的纳米乳,确定最佳载药量;采用响应面优化设计筛选纳米乳处方,考察了伊维菌素纳米乳的平均粒径、电位、形态、pH、黏度等性能;分别采用透析袋法和Franz扩散池法比较伊维菌素纳米乳透皮制剂与市售伊维菌素皮肤涂剂的体外释放行为和透皮性能。结果显示,载药量为2.00%时,纳米乳区域最大、最稳定;获得的优选处方为聚氧乙烯蓖麻油∶二乙二醇单乙基醚∶油酸乙酯∶伊维菌素∶水=26∶12∶7∶2∶53;所得伊维菌素纳米乳的平均粒径为18nm;伊维菌素纳米乳在室温条件和4℃冰箱中保存1年仍稳定;其24h皮肤累积渗透量和滞留量分别是市售伊维菌素皮肤涂剂的3.24和2.05倍。研究结果表明,研制的新型伊维菌素纳米乳透皮制剂具有制备工艺简便、稳定性好、透皮性能好等优点,具有很好的应用前景。

响应面法优化大鲵皮肤蛋白的提取工艺及抑菌活性研究

利用响应面分析法优化贵州大鲵皮肤中蛋白质的提取工艺及抑菌活性进行研究。在单因素试验基础上,选取料液比、提取时间、磷酸-PBS提取溶液p H为影响因素,以大鲵皮肤蛋白质的含量为指标,根据Box-Behnken原理设计三因素三水平的试验分析法。结果表明:各影响因素对大鲵皮肤蛋白质的提取率影响的先后次序为:磷酸-PBS溶液pH>提取时间>料液比。最佳工艺条件为:料液比1:13(g/mL)、磷酸-PBS提取液pH为6.7、提取时间为20 h。该条件下大鲵皮肤的蛋白质提取量为25.42%,所得模型高度显著(R^2=0.932 9),拟合性好,与理论值接近。抑菌活性研究表明,大鲵皮肤中蛋白质对3种受试菌有一定的有抑制作用,抑菌效果为:金黄色葡萄球菌>白色念珠菌>铜绿假单胞杆菌。

盾叶薯蓣中水解原位提取薯蓣皂甙元

利用响应面优化法对盾叶薯蓣块茎中薯蓣皂甙元水解原位提取进行研究。实验采用CC0428中心组合设计考察了影响薯蓣皂甙元提取效果的四个重要因素:硫酸浓度、异丙醇浓度、水解时间和水解液用量。结果表明盾叶薯蓣块茎中薯蓣皂甙元水解原位提取最佳条件为1.50g盾叶薯蓣块茎干粉加入25mL1.25mol·L-1硫酸-70%异丙醇溶液加热回流水解提取7.5h,薯蓣皂甙元理论产率为0.7220%;实际产率为0.7034%。与传统盐酸水解法相比薯蓣皂甙元产率提高68%。提取的产物通过熔点测定、红外光谱和质谱分析,表明与薯蓣皂甙元标准品基本一致。水解原位提取法具有简便、高效特点。

基于渗透压释药原理的混合骨架控释片研究

目的探讨以羟丙甲纤维素(HPMC)/乙基纤维素(EC)为混合骨架,制备基于渗透压释药原理的水溶性药物酒石酸美托洛尔(MT)控释片的可行性。方法以HPMC/EC为混合骨架,用粉末直接压片法制备;在单因素考察基础上,以控释片在1 h和12 h累积释放度、1~12 h内释药曲线线性拟合度R2为评价指标,用星点设计-响应面优化处方工艺,探究其体外释药行为和机理。结果骨架材料用量、HPMC/EC比例、乳糖用量均对药物释放度有明显影响;其最优处方为骨架材料用量为74.66%,HPMC/EC比例为1∶2,乳糖用量为5.40%;制得的骨架控释片在12 h内释药恒定,其释药行为包含渗透压原理。结论所制成的混合骨架控释片可用于控制MT的释放,制备工艺简单,体外释药平稳,具有一定的应用前景。