基于Box-Behnken响应面设计优选中药复方便乃通的提取工艺

[目的]利用Box-Behnken响应面设计法优化中药复方便乃通(BNT)的提取工艺。[方法]基于单因素实验优选BNT提取工艺的影响因素及其范围,运用Box-Behnken响应面设计法构建三因素三水平实验设计方案,以番泻苷B、番泻苷A及橙皮苷的含量作为响应指标优选最佳提取工艺条件,并进行工艺验证。[结果]中药复方BNT的最佳提取工艺条件为料液比1∶8,回流时间30 min,提取次数2次。[结论]利用Box-Behnken响应面设计法优化中药复方BNT提取工艺方法稳定,可为BNT提取工艺提供参考。

基于响应面设计优化姬松茸多糖的提取工艺

目的:运用响应面设计优化姬松茸多糖的提取工艺。方法:以超声波提取与复合酶酶解法提取姬松茸中的多糖成分,以复合酶添加量、pH值、超声温度、提取时间为考察因素,在单因素实验的基础上,运用响应面设计优化姬松茸多糖的提取工艺。结果:最佳提取工艺条件为复合酶添加量0.03 g、pH6.5、超声温度70℃、提取时间20 min,此条件下姬松茸多糖的得率为10.67%,与预测值11.06%接近。结论:优选出的提取工艺稳定可行,有助于姬松茸的合理运用,为姬松茸多糖有效提取和科学开发提供了参考。

响应面设计优化水酶法提取火麻仁油工艺参数

火麻仁是我国中医用的药材和保健食品原料之一,主要对水酶法提取火麻仁油工艺参数进行优化,在单因素试验的基础上,采用响应面分析法对甘露聚糖酶和胰酶用量及酶解时间进行优化并得到回归模型。确定水酶法提取火麻仁油最佳工艺为:甘露聚糖酶用量1 900 U/g,酶解温度70℃,pH为8,酶解时间1.7h,再加入500 U/g胰酶,pH为8,40℃条件下酶解2 h,火麻仁油的提取率为62.49%。利用此工艺参数进行放大试验,结果与预测值相近,回归模型可靠。

响应面设计法优化腺苷发酵培养基

利用响应面方法对枯草芽孢杆菌生产腺苷的培养基进行了优化。首先用两水平因子实验对培养基组分酵母粉、玉米浆、KH2PO4、MgSO4、(NH4)2SO4对产苷的影响进行评价,结果表明:主要影响因子为酵母粉、KH2PO4和(NH4)2SO4。根据实验结果对主要影响因子的大致范围进行估计,选定合适的浓度作进一步试验,然后用中心组合设计及响应面分析确定主要影响因子的最佳浓度。通过实验发现当酵母粉15g/L,KH2PO46g/L,(NH4)2SO410g/L时,腺苷产量达到7.42g/L,比优化前的5.77g/L提高了28.6%。

Box-Behnken响应面设计优化微波辅助提取大豆胚芽黄酮的工艺

以大豆胚芽为原料,以乙醇为浸提溶剂,通过微波辅助提取及Box-Behnken响应面设计优化大豆胚芽黄酮的提取工艺,得到最优工艺参数为:提取时间162s,功率687W,料液比1∶18,乙醇浓度68%。经回归分析表明:回归方程的R2=94%,R2Adj=87.99%,预测值为16.33mg/g。经验证,在最优提取工艺条件下,大豆胚芽总黄酮得率为16.16mg/g,回归模型的预测值与实测值的相对误差<1%。

应用响应面设计分析法研究碳酸锰吸收微波的性能

以碳酸锰为微波吸收材料,考察了微波输出功率、微波辐射时间、样品堆积厚度和样品质量等因素对微波吸收率的影响。基于单因素条件影响试验结果,采用响应面法进行试验设计、方差分析、曲面分析及模型优化。结果表明,各因素影响显著程度为:微波功率>样品堆积厚度>样品质量>辐射时间,且交互影响不显著。当微波功率为675W、作用时间为131.5s、样品堆积厚度为15.4mm、样品质量为153.6g时,碳酸锰的微波吸收率模拟值最优为6.28%,与实际试验结果(5.89%)能较好吻合,误差约为6.6%。响应面分析法对矿物微波处理过程的因素影响程度有较好的预测性。

响应面设计试验法优化复方药茶饮料提取工艺参数

目的优选复方药茶饮料的最佳提取工艺,为工业化生产提供依据。方法采用福林酚法测定药茶中茶多酚的含量并作为评价工艺的指标,响应面设计试验法优选复方药茶饮料最优提取工艺参数,单因素考察提取次数。结果药茶粉碎成20目,92℃热浸法提取2次,第1次加水量为药茶量的16倍,提取时间25 min;第2次加水量为药茶量的12倍,提取时间25 min。结论按此工艺制备复方药茶饮料可最大限度的保存茶香,提取工艺科学、合理、可行。

基于响应面设计脂肪酶Novo435催化合成甘油二酯的工艺优化

以甘油、油酸为原料,优化在无溶剂体系中以固定化脂肪酶Novo435催化合成甘油二酯(diglyceride,DAG)的工艺。系统考察底物摩尔比(油酸/甘油)、反应温度、时间和加酶量等因素对油酸转化率和甘油二酯含量影响的基础上,利用响应面试验设计优化各主效因子,并经回归分析获得最优的工艺条件。所得最优条件:油酸与甘油底物摩尔比2.27、反应温度48.14℃、反应时间6.3 h、加酶量1.68%。在此条件下,实验测得油酸转化率为45.42%,甘油二酯质量分数为70.01%,与响应面模型预测值吻合。

响应面设计法优化GST发酵培养基

利用响应面方法对重组谷胱甘肽硫转移酶表达菌株E coliBL21(DE3)PGEX发酵生产谷胱甘肽硫转移酶(GST)的培养基进行了优化。用Plackett-Burman实验方法研究葡萄糖、酵母膏和MgSO4等20个营养因子对产GST活力的影响,结果表明主要影响因子为葡萄糖、酵母膏和MgSO4。根据实验结果对主要影响因子的浓度范围进行估计,然后用Box-Behnken设计及响应面分析确定主要影响因子的最佳浓度。结果表明当葡萄糖浓度为42.06 g/L,蛋白胨浓度为10g/L,酵母膏浓度为8.47 g/L,NaCl浓度为1 g/L,MgSO4浓度为1.62 g/L时,E coliBL21(DE3)PGEX产GST活力达到633.9 mmol/(L.h),较原始培养基的活力提高了63.75%。

响应面设计法优化不同基源贝母中总生物碱的提取工艺

为获得贝母总生物碱的最佳提取工艺参数,以川贝母作为工艺参数研究对象,运用响应面试验设计探讨以氯仿和甲醇体积比、液料比、提取时间作为提取工艺考察因素,以总生物碱为考察指标,用比色法测定不同基源贝母中总生物碱的含量,优化出贝母的最佳提取工艺,并比较不同基源贝母在该最佳工艺条件下总碱的含量差异。结果贝母总生物碱的最佳提取工艺参数为:氯仿:甲醇4.2:1(V/V)、液料比30:1、提取4h,此条件下,四川松潘川贝母的总生物碱含量2.84mg/g。不同基源贝母中,湖北贝母总生物碱的含量最高,达5.379mg/g。本方法结果可靠、操作简便,优化后的最佳提取条件适合贝母总碱的批量提取。

响应面设计法优化仙鹤草总多酚的超声提取工艺

在单因素实验的基础上,采用响应面分析法对影响超声辅助提取仙鹤草总多酚得率的主要因素(超声温度、料液比和乙醇浓度)进行优化,建立了影响因素与总多酚之间的函数关系。获得最佳工艺条件为:71%乙醇,料液比1∶24,超声提取温度60℃,提取时间20 min。在此最佳条件下,总多酚得率为3.56%,试验结果与模型预测值相符。

梨形马勃产胞外多糖发酵条件的响应面设计法优化

为优化梨形马勃产胞外多糖的培养基组成,运用响应面设计法对梨形马勃产胞外多糖的发酵条件进行优化研究.首先利用Minitab 16.0分析软件的Plackett-Burman设计模块对影响胞外多糖产量的培养基组分进行设计筛选,进一步结合单因素实验结果确定筛选出具有显著效应的3个因素:麦芽糖、维生素B1(VB1)和谷氨酸;然后通过该软件中的Box-Behnken实验设计模块对此3个因素进行优化,并对实验数据进行分析统计优化,结合基本培养基中其他成分含量而得到最高胞外多糖的最佳培养基组成:麦芽糖6.11%,谷氨酸0.70%,VB12.8×10-4%,酵母粉0.50%,KH2PO40.15%,MgSO4爛7H2O 0.10%,初始pH值5.5.在此优化培养条件下进行验证实验,得到梨形马勃胞外多糖产量为(3.71±0.16)g/L,比采用基本培养基的多糖产量增加了4.6倍.

基于层次分析和响应面设计的烟丝膨胀工艺优化

选用干冰法膨胀烟丝,采用层次分析法确定膨胀烟丝各项质量指标权重,对数据规范化处理后进行综合评价得到综合质量得分。选取浸渍时间、工艺气温度、热风风速、蒸汽施加量为主要考察因素,研究其对综合质量得分的影响,并使用响应面法优化膨胀烟丝加工工艺条件。结果表明,优化后的烟丝膨胀工艺条件为浸渍时间42s、工艺气温度291℃、热风风速38 m/s、蒸汽施加量500kg/h,该条件下膨胀烟丝的综合质量得分为1.052。

响应面设计优化超临界CO_2法制备盐酸小檗碱脂质体的处方工艺

目的采用中心复合设计实验优化超临界CO2法制备盐酸小檗碱脂质体的处方工艺。方法考察药脂质量比和磷脂质量浓度对盐酸小檗碱脂质体包封率的影响,采用中心复合设计实验对超临界制备盐酸小檗碱处方工艺进行优化,并利用响应曲面法进行优化分析。结果最优的工艺条件为:药脂质量比为13.2∶60,磷脂质量浓度为30 g.L-1,理论包封率为73.30%,载药量为15.98%。在此条件下的实际包封率为(72.15±1.9)%,载药量为15.74%,接近理论预测值。结论作者研究的超临界CO2法制备盐酸小檗碱脂质体,实现了包封率与载药量的最佳组合,且工艺简单,适合工业生产。

响应面设计优化工夫红茶萎凋工艺参数

对萎凋末期茶样的常规生化成分含量与成品茶感官品质进行相关性分析,而后以萎凋末期高相关性的品质生化组分和成茶感官总分为考察指标,运用响应面设计对萎凋温度、相对湿度、光照强度等工艺参数进行优化。结果表明:茶多酚含量与成茶感官品质呈显著正相关,儿茶素总量和TP+AA+SS含量(茶多酚、氨基酸、可溶性糖三者总量)与成茶感官得分呈极显著正相关。在单因素试验基础上,采用响应面分析法,以萎凋末期儿茶素总量和TP+AA+SS含量为响应值,对萎凋环境参数进行优化,建立影响因素与响应值之间的二次回归数学模型,获得最佳工艺参数:萎凋温度为27~29℃,相对湿度为69%~72%,光照度为5 700~6 400 lx。

响应面设计法优化牡丹皮中总酚的提取工艺

[目的]利用响应面设计法优化牡丹皮(CortexMoutan)中总酚的提取工艺。[方法]固定提取时间30 min,以乙醇体积分数、料液比、提取温度为响应因子,以总酚的提取率为考察指标,采用3因素3水平的响应面分析法优化总酚的醇提工艺参数。[结果]牡丹皮中总酚的最佳提取工艺条件为:乙醇体积分数50%,提取温度75℃,料液比1∶41。在此优化条件下,牡丹皮总酚的提取得率为40.95mg/g,这与模型预测值相符。[结论]该研究可为牡丹皮的深入开发和广泛应用提供科学依据。

利用响应面设计优化微细粒尾矿固结用矿渣胶凝材料配比的研究

为了研发适用于微细粒尾矿固结的矿渣胶凝材料,以粒化高炉矿渣为主要原料,采用Design-Expert软件中的响应面实验设计,考查了熟料、石膏配比及其交互作用对矿渣胶凝材料抗压强度的影响,并通过对实验结果的回归分析,提供了各因素对抗压强度影响的可视化模型。结果表明:与石膏相比,熟料为更为显著的影响因素,且随着养护龄期的延长,矿渣水化对熟料的需求量增加,对石膏的需求量减少;拟合的二阶回归方程模型具有良好可靠性,以3d养护龄期的抗压强度最大值为优化目标,可得出预测优化方案中熟料、石膏占矿渣质量的最佳百分比分别为52.47%、19.36%。与P·O 42.5普通硅酸盐水泥相比,矿渣胶凝材料具有早强和高效的特点,同等条件下,其3、28d的抗压强度可分别提高122%和104%以上。

响应面设计法优化单葡萄糖醛酸基甘草次酸(GAMG)发酵转化培养基

以甘草酸(glycyrrhizin,GL)为底物,利用产紫青霉(Penicillium purpurogenum Li-3)液态发酵转化单葡萄糖醛酸甘草次酸(GAMG),采用响应面设计法对初始发酵培养基进行优化。用部分因子分析法研究原始发酵培养基各成分对响应值的显著程度,发现甘草酸(GL)、NaNO3和K2HPO4的质量浓度对发酵产生GAMG的影响显著(P<0.01)。用中心组合设计确立甘草酸、NaNO3和K2HPO4的适宜质量浓度分别为2.8、3.0和0.8 g/L。在优化条件下进行发酵时,GAMG的转化率从75.49%提高到89.11%,比优化前提高了13.62%。

响应面设计在网纹甜瓜新品种珍珠精确施肥中的应用

采用响应面分析法(RSA),以氮、磷、钾三因素非自由搭配设计小区,计算网纹甜瓜新品种珍珠最高产量时的施肥搭配,并计算最佳施肥时的产量潜力。结果表明,珍珠的最高产量是51 986 kg/hm2,如要在该地区达到该品种最高产量,施肥量应为:氮肥90.213 kg/hm2、磷肥44.790 kg/hm2、钾肥243.675 kg/hm2。

基于响应面设计的复方赶黄草颗粒的制剂优化

采用响应面法(response surface method,RSM)确定复方赶黄草颗粒中两味中药延胡索和虎杖的提取工艺,在保证有效成分延胡索乙素和虎杖苷的提取率前提下,改善颗粒的溶解性和病人的顺应性。在对乙醇浓度、药材与溶剂提取比例、提取时间、提取次数进行单因素试验的基础上,利用Box-Behnken试验设计,得到延胡索乙素和虎杖苷提取率的响应面数学模型,预测并验证了工艺参数。通过RSM优化的方法可以得到延胡索和虎杖的最佳提取工艺,分别为乙醇体积分数83%,药材-溶剂比例1∶9,提取时间2h。在此条件下延胡索乙素提取率为(7.59±0.72)%,虎杖苷提取率为(5.75±0.78)%,能够满足颗粒剂的制剂需要。结论:响应面设计可以用于中药有效成分的提取工艺优化,为复方赶黄草颗粒的增效减毒和制剂优化提供了科学依据。