基于Box-Behnken设计-响应面法优化酒黄精炮制工艺

目的采用Box-Behnken设计-响应面法(Box-Behnken design-response surface method,BBD-RSM)对黄精炮制工艺进行优化,筛选最佳工艺参数。方法研究于2023年1—5月开展。以黄精外观性状、醇浸出物、多糖含量等为评价指标,基于单因素试验进行响应面综合实验,运用BBD-RSM,探索黄精饮片润制时间、蒸制时间、焖制时间等对其品质的影响,优选炮制工艺参数及炮制设备。结果通过拟合模型,外观性状评分、醇浸出物含量、黄精多糖含量预测值分别为72.31分、64.86%、12.96%,优选黄精最佳酒制工艺为润制时间1.5 h、蒸制时间5.5 h、焖制时间1.0 h;蒸制设备拟选用回转式蒸药机,干燥设备拟选用敞开式烘干箱。结论所优选酒黄精炮制工艺合理、可行,为酒黄精炮制生产工艺及设备选型提供了依据。

多指标综合评分法结合Box-Behnken响应面法优选栀子茯苓压片糖果的提取工艺

以提取液中栀子苷含量及干膏率作为考察指标,在单因素试验基础上采用直接回流提取法、多指标综合评分法结合Box-Behnken响应面法考察了乙醇浓度、提取时间和料液比3个因素对提取工艺的影响。结果表明,制剂的最佳提取工艺为乙醇浓度75%,提取时间120 min,料液比17倍,栀子苷平均含量为3.17%,平均干膏率为11.33%,综合评分平均值为98.30(n=3,RSD=0.18%)。该工艺合理可行,有效成分提取率高,适合大规模生产。

单因素考察结合Box-Behnken响应面法优化脑络欣通颗粒制备工艺及对脑卒中大鼠的影响

目的 完善脑络欣通颗粒的生产制造工艺考察研究,筛选出最佳辅料构成和最佳制备工艺条件,为脑络欣通颗粒的开发和应用提供理论和实验基础。方法 通过对脑络欣通颗粒干燥工艺的研究,考察辅料种类、辅料用量以及进风温度。在单因素实验的基础上研究脑络欣通颗粒最佳药物辅料构成,利用综合评分筛选出最佳的辅料种类、最佳的药辅比及最佳的乙醇浓度,再通过使用Box-Behnken响应面法对制备工艺设计进行优化。根据所得工艺进行制粒,对脑卒中模型大鼠进行脑络欣通颗粒剂灌胃给药,初步观察脑络欣通颗粒对脑卒中大鼠的疗效。结果既得颗粒剂干燥工艺研究考察结果中,辅料种类为糊精,辅料用量为5%,进风温度为145℃。脑络欣通颗粒最佳制备工艺:辅料种类为糊精,药辅比为1∶0.5,乙醇体积分数为95%,在此条件下综合评分值为0.872 946。相比脑卒中模型组大鼠,脑络欣通颗粒剂组神经元细胞数目有明显增加,初步推断颗粒剂对脑卒中大鼠有治疗作用。结论采用响应面法优选脑络欣通颗粒的制备工艺结果可靠,稳定性较高,方法简单可行,颗粒剂药效显著,可为脑络欣通颗粒剂的工业化生产提供依据。

基于AHP-CRITIC权重分析法结合Box-Behnken设计-响应面法优化盐橘核水提取工艺

目的:优化盐橘核水提取工艺。方法:以柠檬苦素、诺米林、黄柏酮的转移率及出膏率为评价指标,利用混合加权法(AHP-CRITIC法)确定权重系数,计算多指标综合评分,并结合Box-Behnken设计-响应面法考察饮片粒度、加水量、提取时间的影响,优选盐橘核水提取工艺。结果:优选提取工艺为饮片粒度过6目筛网,一、二煎加水量分别为12倍、10倍,提取时间分别为1.0 h、0.5 h。结论:优选出的提取工艺稳定可行,可为盐橘核工业化生产提供参考。

主成分分析结合Box-Behnken响应面法优选旋覆代赭汤中酚酸类及黄酮类成分纯化工艺

目的优选旋覆代赭汤中酚酸类及黄酮类成分分离纯化工艺。方法以洗脱流速、醇洗体积分数和醇洗体积为考察因素,采用Box-Behnken响应面法设计试验,HPD400型大孔树脂分离纯化旋覆代赭汤中酚酸类(6个)、黄酮类(3个)成分,超高效液相色谱(UPLC)法测定洗脱液中各成分的含量,紫外-可见分光光度(UV-Vis)法测定洗脱液中总黄酮质量分数。通过主成分分析结合Box-Behnken响应面法,评价模型,预测最佳纯化工艺并验证。结果最佳纯化工艺为,流速2.6 mL/min,醇洗体积分数53%,醇洗体积为2.4 BV。经验证,最佳纯化工艺下总黄酮质量分数为(69.33±1.66)%,绿原酸、咖啡酸、异槲皮苷、异绿原酸B、异绿原酸A、1,5-二咖啡奎宁酸、异鼠李苷、异绿原酸C、槲皮素含量分别为(2.67±0.04)μg/mg、(15.34±0.27)μg/mg、(12.36±0.17)μg/mg、(16.01±0.22)μg/mg、(18.25±0.22)μg/mg、(96.24±1.44)μg/mg、(6.85±0.07)μg/mg、(22.55±0.35)μg/mg、(5.78±0.07)μg/mg。结论优选的大孔吸附树脂纯化旋覆代赭汤中酚酸、黄酮类成分工艺稳定可行,可为进一步药效学研究提供参考。

Box-Behnken响应面法优化羟基红花黄色素A纳米粒处方工艺及体外释放评价

目的优化羟基红花黄色素A(hydroxysafflor yellow A,HSYA)纳米粒制备工艺,并对其进行体外释放评价。方法以乳酸-羟基乙酸共聚物[poly(lactic-co-glycolicacid),PLGA]为载体,利用改良的复乳法制备HSYA纳米粒,通过Plackett-Burman设计实验联用Box-Behnken响应面法优选最佳制备工艺;利用粒径测定仪、TEM扫描电镜仪、傅里叶红外光谱(FT-IR)仪、X-射线粉末衍射(XRD)仪对纳米粒进行表征;并对其进行4℃储藏稳定性、生理介质中稳定性、冻干保护剂及体外释放率考察。结果优选出纳米粒最佳工艺处方为:pH为6.95,投药量为2.8 mg,载体用量为18.2 mg;在此条件下制备出的纳米粒粒径为(176.4±1.29)nm,多分散系数(Polydiseperse Index,PDI)为(0.152±0.014),Zeta电位为(-17.6±0.46)mV,包封率为(78.5±0.49)%,载药量为(7.3±0.07)%,纳米粒形态圆整,分散性好;在4℃储存环境下、不同生理介质中稳定性良好,最佳冻干保护剂为1%葡萄糖;纳米粒48 h体外释放率为85%。结论该优化方法合理可靠,所得纳米粒稳定性良好,具有一定的缓释作用,体外释放符合一级动力学模型。

Box-Behnken响应面法优化基于茶皂素的香叶木苷纳米混悬剂及体外评价

目的:以植物皂苷茶皂素作为稳定剂制备香叶木苷纳米混悬剂(diosmin nanosuspension,DSN-NS),优化其处方工艺并进行体外评价。方法:以平均粒径和多分散指数(PDI)为评价指标,以DSN浓度,茶皂素浓度,剪切时间和均质压力四个影响显著的因素进行Box-Behnken响应面实验设计优化,优选出DSN-NS最佳的处方工艺。最佳工艺制备的DSN-NS冻干后得香叶木苷纳米晶(diosmin solid nanoparticals,DSN-SN),进行理化性质表征和体外溶出度测定。结果:最佳处方工艺为:0.090%(w/v)茶皂素,4.50 mg·mL^(-1)香叶木苷,剪切速度13000 rpm,剪切时间为4.0 min,均质压力为76 MPa,均质次数8次。制得的DSN-NS平均粒径为(474.9±6.7)nm,PDI为0.292±0.009,建立的DSN-NS制备工艺稳定,方法可靠。加入5.0%的甘露醇作为冻干保护剂制得DSN-SN,扫描电镜显示纳米晶成品呈不规则长条状结晶,透射电镜结果显示香叶木苷纳米粒大小较均匀。溶出度结果显示DSN-SN的体外溶出度明显高于原料药。结论:以植物皂苷茶皂素为稳定剂制备的DSN-NS,不仅制备方法简单,而且能显著改善DSN的溶解性和生物利用度,为DSN制剂的多元开发提供参考。

基于Box-Behnken设计-响应面法和反向传播神经网络优化核桃青皮萘醌的提取工艺

目的在以乙醇体积分数、料液比、提取温度为影响因素的单因素试验基础上,优化核桃青皮萘醌的提取工艺,并考察核桃青皮萘醌提取物体外抗氧化活性。方法采用醇提取法,应用Box-Behnken设计-响应面法和反向传播神经网络模拟优化提取工艺。测定核桃青皮萘醌提取物对羟自由基(HO·)、超氧阴离子自由基(O^(2-)·)和1,1-二苯基-2-三硝基苯肼自由基(DPPH·)的清除能力。结果最佳提取条件为乙醇体积分数为40%、料液比为1∶30(g/mL)、提取温度70℃、提取时间2 h,得到萘醌提取量(20.182±1.851)mg/g。质量浓度0.1 g/L的核桃青皮萘醌提取物溶液对HO·、O^(2-)·和DPPH·的清除率分别为16.09%、67.28%和73.00%。结论优化后的核桃青皮萘醌提取工艺稳定、可行。核桃青皮萘醌提取物表现出较好的抗氧化活性。

正交设计与Box-Behnken响应面法优化当归多糖抗疲劳饮料制备工艺

目的比较不同原料配方对当归多糖抗疲劳饮料感官指标的影响、不同复合稳定剂配方对当归多糖抗疲劳饮料稳定性的影响,分别利用正交设计与Box-Behnken响应面法优化当归多糖抗疲劳饮料的原料配方及稳定剂配方。方法以当归多糖为原料,研制当归多糖抗疲劳饮料。利用单因素实验和正交试验,考察当归多糖、甜菊糖苷、柠檬酸添加量的原料配比对当归多糖抗疲劳饮料感官指标的影响;采用Box-Behnken响应面优化果胶、海藻酸钠、羧甲基纤维素钠添加量的复合稳定剂对当归多糖抗疲劳饮料稳定性的影响。最终确定该饮料的优选配方参数。结果在当归多糖添加量10.0%,甜菊糖苷添加量0.035%,柠檬酸添加量0.20%时获得了感官评分为(66.333±3.055)分的饮料原料;在此基础上果胶添加量0.015%,海藻酸钠添加量0.080%,羧甲基纤维素钠添加量0.20%时获得了沉淀率预测值为2.272%,实际值为(2.339±0.111)%的当归多糖抗疲劳饮料。结论回归模型的预测值与实测值接近,采用单因素实验、正交试验和响应面法共同优化的当归多糖抗疲劳饮料工艺合理可行,并成功制备出了棕色、澄清、酸甜适宜的当归多糖抗疲劳饮料。

Box-Behnken设计-响应面法优化芦笋粉中黄酮的提取工艺

采用低共熔溶剂法从芦笋粉末中提取黄酮,通过Box-Behnken设计-响应面法对提取工艺进行了优化。结果表明:低共熔溶剂氢键供体与受体的选择以及氢键供体和受体的比例,对黄酮的提取有较为显著的影响,其中氢键供体选择尿素,受体选择氯化胆碱,供体受体比例为1∶2对黄酮的提取效率最佳,此外提取工艺的3个因素,提取时间、提取温度、料液比对黄酮的提取效率也有一定的影响,其影响程度按照由大到小的次序为:料液比、提取时间、提取温度。提取芦笋粉中黄酮的最优条件为:料液比1∶2,提取时间2 h,提取温度50℃。此工艺条件下得到总黄酮提取率为25.99%,响应面模型预测值为21.63%。

Box-Behnken响应面法优化地参咀嚼片辅料配比工艺

为了更好地开发利用地参资源,以地参粉为原料,添加微晶纤维素、硬脂酸镁、羧甲基淀粉钠等辅料,采用直接压片法制备地参咀嚼片,通过单因素试验考察微晶纤维素、硬脂酸镁、羧甲基淀粉钠添加量对地参咀嚼片的片重差异、硬度和脆性的影响,采用Box-Behnken响应面试验结合多指标综合评分法对其辅料配比进行优化。结果表明,微晶纤维素添加量、硬脂酸镁添加量、羧甲基淀粉钠添加量、微晶纤维素和硬脂酸镁添加量交互作用及硬脂酸镁和羧甲基淀粉钠添加量交互作用对地参咀嚼片品质影响显著。地参咀嚼片的最优配比为微晶纤维素添加量17.3%、硬脂酸镁添加量0.7%、羧甲基淀粉钠添加量10.7%,按此配比制备地参咀嚼片的片重差异为1.19%,硬度为98.18 N,脆性为0.37%,多指标综合评分平均值为44.96分。按照优化后辅料配比制备的产品质地结实,表面光滑,色泽均匀,硬度适中,符合咀嚼片的相关要求。

响应面Box-Behnken设计优化野金柴老叶复合酶处理工艺研究

为提高野金柴老叶中根皮苷的浸出率,对其复合酶预处理工艺进行了研究。在构成复合酶的纤维素酶、果胶酶和淀粉酶单因素试验基础上,将纤维素酶量(A)、果胶酶量(B)以及淀粉酶量(C)的使用量作为影响因子,以经过酶处理后的干叶用沸水冲泡后其根皮苷的释放量(R1)为响应值,通过Design Expert 10软件的响应面Box-Behnken试验设计,对上述3因子及其交互作用进行了研究。结果表明:A,B的交互作用对R1影响均达到了极显著水平,C的交互作用不显著;野金柴老叶干叶复合酶预处理最佳工艺为纤维素酶的用量为干叶重量的0.2%、果胶酶的用量为1.0%、α-淀粉酶的用量为0.97%,经此处理后的野金柴干叶用沸水冲泡后其根皮苷释放量可达18423 mg/kg,与最高预测值18933 mg/kg比较接近,表明该模型能较好地预测实际处理情况。

Box-Behnken设计优化制备高比表面积柚皮基生物炭及其亚甲基蓝吸附机理

以柚子皮为非传统前驱体,采用ZnCl2一步炭化-活化法制备柚皮基生物炭(PPBC).通过Box-Behnken设计(BBD)研究了活化温度(x_(1))、浸渍比(x_(2))、活化时间(x_(3))三个关键制备变量对PPBC亚甲基蓝吸附值的影响.结果表明,影响亚甲基蓝吸附值的单因素显著性为x_(3)>x_(1)>x_(2),交互项显著性为x_(1)x_(3)>x_(2)x_(3)(x_(1)x_(2)项影响不显著).在活化温度924℃、浸渍比4、活化时间133min的最佳制备条件下,模型预测的亚甲基蓝最大吸附值为216.80mg/g,实验值为215.69mg/g(超过国家木质净水用活性炭一级品标准135mg/g),两者吻合程度较好,说明构建的响应面模型可以很好地优化PPBC制备工艺.此外,利用BET、SEM、FTIR等分析了最佳条件下制备PPBC的理化性质并探究了其对亚甲基蓝的吸附机理.PPBC表面含有丰富且不均匀的纳米级孔隙,比表面积高达1222.40m^(2)/g,其对亚甲基蓝的吸附主要通过孔隙填充、静电作用、π-π堆积相互作用及氢键的协同作用.PPBC具有作为生物质吸附剂处理亚甲基蓝染料废水的潜力.

Box-Behnken设计—效应面法优化pH敏感主动靶向紫杉醇脂质体处方和体外细胞毒性研究

目的采用Box-Behnken设计—效应面法优化pH敏感主动靶向紫杉醇脂质体(cRPSLP/PTX)处方,制备高包封率的cRPSLP/PTX脂质体。方法采用薄膜分散法制备脂质体,分别以磷脂浓度(X_(1))、脂胆比(X_(2))和脂药比(X_(3))三个因素作为考察指标,以包封率为评价指标,采用3因素3水平Box-Behnken设计—效应面法筛选cRPSLP/PTX脂质体的最优处方。将最优处方制备的脂质体通过透析法考察药物的体外释放实验,采用MTT法检测制剂的细胞毒性。结果最优处方工艺条件为X_(1)=17.49,X_(2)=3.87,X_3=8.00,最优处方的预测值和实际值高度一致,表明该工艺可用于制备高包封率的脂质体。体外释放实验表明,相比于普通脂质体,cRPSLP/PTX脂质体具有明显的缓释特征并具有pH敏感性。体外细胞毒性的研究表明,cRPSLP/PTX脂质体通过受体介导内吞和pH触发的药物释放,显著地增加紫杉醇对HepG2细胞的细胞毒性。结论BoxBehnken设计—效应面法可用于优化cRPSLP/PTX脂质体的处方筛选,制备的脂质体具有缓释特性以及较高的细胞毒性。

基于Box-Behnken响应面设计结合熵权法优选当归四逆汤挥发油提取工艺

目的利用Box-Behnken响应面设计法结合熵权法优选当归四逆汤中当归桂枝挥发油最佳提取工艺。方法以液料比、浸泡时间、氯化钠溶液加入比例作为考察因素,挥发油中2种脂溶性成分(藁本内酯、桂皮醛)的含量作为考察指标;基于单因素实验优选考察因素的最佳范围,运用Box-Behnken响应面设计法构建三因素三水平试验设计方案,采用熵权法对2种指标进行赋权,以综合评分结果作为提取工艺的评价指标优选最佳工艺条件,并进行工艺验证。结果当归桂枝挥发油的最佳工艺条件为液料比4.6∶1,浸泡时间1.14 h,氯化钠加入比例为5.7∶1,提取时间为4 h,提取1次,药材粉碎程度为全部通过1号筛。结论利用Box-Behnken响应面设计法优化当归四逆汤挥发油提取工艺方法稳定,预测性较好,对当归四逆汤挥发油提取工艺研究具有重大的指导意义。

Box-Behnken Design效应面法在制剂处方优化中的应用

Box-Behnken Design(BBD)效应面法是一种实验条件寻优的方法 ,采用多元二次回归方程拟合各因素与响应值之间的函数关系,找出预测的响应最优值以及相应的实验条件,是种多因素非线性实验优化方法,可以评估因素的非线性影响,在处方优化中广泛使用。该设计方法试验次数少,应用方便,优选的条件预测性好。目前,微球、自乳化释药体系、脂质体等制剂的处方优化越来越多选择BBD的优化法。

高硫煤矸石焙烧固硫的Box-Behnken响应面法优化研究

为实现高硫煤矸石焙烧过程中的高效固硫,采用工业废渣硼泥作为固硫剂,对煤矸石进行固硫试验.针对单因素试验的不足,采用Box-Behnken响应面法探索固硫剂用量、焙烧温度、焙烧保温时间等对煤矸石固硫率的影响,明确了各因素之间的交互作用.研究结果表明:在固硫剂中镁与煤矸石中硫的质量比(m_(Mg)/m_(S))为9,焙烧温度620℃、焙烧保温时间100 min时,煤矸石固硫率达到89.35%.对煤矸石固硫影响最大的因素为固硫剂用量,其次为焙烧温度,焙烧保温时间(2 h内)的影响较小.焙烧温度和固硫剂用量之间具有显著的交互作用.通过该方法优化的煤矸石固硫工艺可为高硫煤矸石的资源化利用提供一定技术支撑.

Box-Behnken Design响应面法结合遗传算法和直接搜索算法优化丹栀逍遥散的提取工艺

目的:优化丹栀逍遥散的提取工艺。方法:采用加热回流提取法提取丹栀逍遥散组方药材样品粉末,以乙醇体积分数、提取时间和液料比(V/m)为考察因素,以栀子苷、芍药苷和丹皮酚3个指标成分的综合评分为评价指标,先采用Box-Behnken Design(BBD)响应面法进行试验设计,建立数学模型并获得目标函数后,结合遗传算法和直接搜索算法求解各因素的最优取值。结果:丹栀逍遥散中3个指标成分的最优提取工艺条件为60.8%乙醇提取3.1 h、液料比为15.72∶1(mL/g)。采用BBD响应面法或结合遗传算法和直接搜索算法所得的综合评分比较差异无统计学意义(P>0.05)。结论:经优化的工艺可用于丹栀逍遥散中3个指标成分的提取。BBD响应面法结合遗传算法和直接搜索算法在优化中药提取工艺方面具有一定优越性。

采用Box-Behnken Design优化玉米须总黄酮提取工艺

为获取玉米须中总黄酮的最佳提取工艺,采用Box-Behnken Design对微波辅助法进行了优化研究。通过建立二次多项式的预测模型,对影响总黄酮提取率的微波功率、提取时间、液固比分别进行研究。结果表明,微波功率240 W,提取时间11 min和液固比14 m L/g的参数条件下,实际提取率1.401%与模型理论预测值1.432%很接近。采用Box-Behnken Design优化后的工艺不仅总黄酮提取率高,而且省时、操作简单。

Box-Behnken Design-响应面法优化绿原酸转化为新绿原酸的工艺研究

利用Box-Behnken-响应面法优化绿原酸转化为新绿原酸的工艺条件。在单因素实验基础上,采用Box-Behnken Design实验设计,考察反应温度、反应时间及p H值对新绿原酸产率的影响,优化绿原酸转化为新绿原酸的工艺参数,得到模型预测公式。优化条件为:反应温度107℃,反应时间60 min,p H值为4.72时新绿原酸产率为64.20%,与模型预测值接近,方程拟合良好。采用优选工艺制备新绿原酸并精制纯化,分别运用HPLC、1H-NMR、13C-NMR、ESI-MS等方法对其进行含量测定和结构表征,结果表明纯化后纯度达98.78%,收率为87.37%。