融合可解释机器学习的成品汽油调和配方质量预测评价与致因分析

受成品汽油调和配方需“先验”评价与修正的驱动,本研究将轻量级梯度提升树(LightGBM)与可解释机器学习(SHAP)方法相结合,兼顾复杂模型精度高与后验SHAP可解释性强的各自优势,提出了一种调和配方质量预测评价及致因分析方法。该方法先引用改进遗传算法(IGA)优化LightGBM的超参数,建立了可同时预测成品汽油性能和环保指标的模型,并结合汽油国ⅥA标准与企业生产实际制定了配方质量评价标准,实现配方“先验”评价;再基于SHAP的全局和局部致因分析,对缺陷配方给出了易于操作的单变量定性修正建议。实验结果表明:相比于传统BP网络和随机森林(RF)、以及采用随机搜索和GA优化参数的LightGBM等模型,IGA_LightGBM模型可得到更全面和精准的预测指标,SHAP致因分析可给出契合实际的修正建议。该方法是智能算法代替人工的有益探索。

北虫草饮品配方优化及其理化特性

以北虫草粉为主要原料,添加麦芽糖醇、羧甲基纤维素钠、柠檬酸和D-异抗坏血酸钠制作北虫草饮品。通过单因素试验和响应面试验对北虫草饮品的配方进行优化,测定酸价、过氧化值等指标。最佳工艺条件结果表明:羧甲基纤维素钠和六偏磷酸钠添加量为0.04%,北虫草粉添加量为9.5%,麦芽糖醇和木糖醇添加量为6.4%,柠檬酸和D-异抗坏血酸钠添加量为0.25%,该条件下,各项理化性质均符合饮品的质量和卫生指标,北虫草饮品的差异性化合物主要有虫草素、苏氨酸、甲硫氨酸。

复方甘芪止咳颗粒的处方优化和质量评价研究

目的:优化复方甘芪止咳颗粒的处方组成,并建立该制剂质量评价方法。方法:采用HPLC法测定甘草酸铵、甘草苷和黄芪甲苷含量;采用正交实验L_(9)(3^(4))对复方甘芪止咳颗粒处方组成进行优化;参照《中国药典》收载的颗粒剂质量评价项目对其质量进行评价。结果:复方甘芪止咳颗粒的最佳处方组成为1.0%羧甲基纤维素钠(CMC-Na)为粘合剂、淀粉:糊精(1∶1,w/w)为填充剂、1.2%干淀粉为崩解剂;薄层色谱可有效监测颗粒中黄芪甲苷和甘草苷;颗粒中黄芪甲苷和甘草苷、甘草酸铵含量约为29.21μg·g^(-1)、2.45 mg·g^(-1)和10.72 mg·g^(-1)。结论:优化的复方甘芪颗粒处方具备优良的成型性和溶散性;质量评价方法可有效控制该颗粒剂的质量。

圣草酚咀嚼片的制备及质量评价

目的制备圣草酚咀嚼片,并对其进行质量评价。方法选择微晶纤维素(MCC)和甘露醇为填充剂,聚乙烯吡咯烷酮(PVP)为黏合剂,柠檬酸和三氯蔗糖为矫味剂,硬脂酸镁为润滑剂,以湿法制粒法制备咀嚼片;以各辅料的用量为因素,以外观、口感、风味、质地为指标对圣草酚咀嚼片进行综合评分,利用正交实验方法优选圣草酚咀嚼片的辅料配比,并对采用优选处方制得的圣草酚咀嚼片的外观性状、重量差异、硬度、脆碎度、圣草酚含量、溶出度、含量均匀度进行评价。结果最佳处方为圣草酚26.4%(每片含50 mg)、甘露醇45%、MCC 25%、柠檬酸0.3%、三氯蔗糖0.3%、硬脂酸镁1%、PVP 2%(以纯化水配制成5%的溶液)。处方验证实验中3批圣草酚咀嚼片的综合评分分别为8.76、8.75、8.80(RSD=0.30%,n=3)。制得的圣草酚咀嚼片外观完整,表面光洁;平均片重为192.57 mg,平均硬度为57.36 N,脆碎度为0.09%,平均每片圣草酚含量为50.74 mg,30 min累积溶出度超过80%,含量均匀度为5.51。结论本研究优化处方所制圣草酚咀嚼片符合2020年版《中国药典》的相关要求。

D-优化设计ZLR-8自乳化制剂的处方

优化筛选极难溶性的氮氧供体型非甾体抗炎药ZLR-8自乳化制剂的处方。采用HPLC法测定ZLR-8在各溶剂中的溶解度,初步确定自乳化制剂中的油相、表面活性剂和助表面活性剂;采用水滴定法制备伪三相图,确定自乳化制剂中各组分的应用范围;再根据这些范围,采用Design Expert软件进行D-优化设计得到了ZLR-8自乳化制剂的优化处方,其自乳化性能及乳液粒径的预测值与实测值基本一致。D-优化设计对于ZLR-8自乳化制剂的处方优化是一种有效手段。

正交试验法优选湿疹愈乳膏基质成分的配比

目的优选湿疹愈乳膏的基质组成和配比。方法针对影响乳剂质量的基质成分等采用正交设计,以乳剂的乳化质量为考察指标,对乳剂的组成和配比进行试验,筛选出湿疹愈乳膏的优化处方。结果最佳基质配比及工艺条件为:混合醇30、硅油15、单硬脂酸甘油酯5;平平加∶12烷基磷酸酯钾盐4∶10;80℃、4000r/min、搅拌10min,将水相加入油相。结论优选得到的配方稳定可行。

药用凝胶剂的研究进展

凝胶剂作为一种新型制剂,已成为目前国内外制剂领域研究的热点。通过查阅近年相关文献,本文就凝胶剂的特点与分类、处方组成与优化、质量评价、毒性及刺激性评价、临床应用等进行全面介绍,旨在为今后更好地研究开发和临床应用该新型制剂提供重要参考。

华法林钠颗粒的制备及质量控制

目的：制备华法林钠颗粒并建立其质量控制方法。方法：采用等量递加配研法制成颗粒，以颗粒的溶解时间和溶化性为指标对处方中各辅料的用量进行正交试验筛选；采用紫外分光光度法测定主药华法林钠含量。结果：筛选出较佳处方，所制颗粒大小均匀；华法林纳检测浓度在5．92～17．86μg／ml范围线性关系良好（r=0.9998，n=7），平均回收率为101.26％～101．84％（n=5），RSD〈1．0％；颗粒溶解后水溶液放置10d稳定性较好。结论：本制剂制备方法简便、可行，含量测定方法准确、可靠、灵敏，可用于其质量控制；颗粒溶解后可进一步准确地分剂量。

模拟退火算法在橡胶配方优化设计中的应用

模拟退火算法是一类求解组合优化问题的有效算法。将其应用于橡胶配方优化设计，利用计算机进行辅助建模和优化，ＩＩＲ内胎胶料配方实例表明该方法十分有效。

基于临床疗效和全程质控的中药制剂研究进展

中药制剂是建立在中医理论体系上的传统处方制剂。目前,中药制剂的临床疗效和质量通常采用化学单体来标化和控制,缺乏与药效的关联性,无法反应中药的整体药效。本文总结了目前基于化学特性的中药制剂优化和质量控制的现状,归纳基于临床疗效和全程质控的中药制剂优化方法和理论。认为中药制剂优化研究应当以临床疗效为导向,以早期临床研究结果为药物制剂优化和质量控制的指标;引入从药材种植至制剂成型的全程质控思想,借鉴谱效学、代谢组学、血清药理学和网络药理学等新技术和方法,建立基于临床疗效和全程质控的中药制剂研究流程和质量体系,期望为中医药制剂的现代化和国际化提供思路和理论依据。

枸杞果醋饮料的配方优化及品质分析

以枸杞为原料制备枸杞汁、枸杞醋,并添加白砂糖及菊花提取液制备枸杞果醋饮料,通过单因素试验及正交试验优化枸杞果醋饮料配方,并对其感官、理化及微生物指标进行分析。结果表明,枸杞果醋饮料的最佳配方为:枸杞醋8%,枸杞汁15%,白砂糖6%,菊花提取液15%。在最优配方条件下,枸杞果醋饮料感官评分为95.47分,枸杞果醋饮料口感柔和、酸甜爽口。总酸、不挥发酸及氨基酸态氮含量分别为0.66 g/100 m L、0.36 g/100 m L、0.07 g/100 m L,总糖、蛋白质、脂肪含量分别为9.62 g/100 m L、0.48 g/100 m L、0.06 g/100 m L,其理化及微生物指标均符合国家农业部标准NY/T 2987—2016《绿色食品果醋饮料》要求。

白云鄂博铁矿乳化炸药生产工艺参数优化

白云鄂博铁矿矿山开采中经常出现爆破效果不理想的问题,且炸药生产安全性能低,文章对产生问题的原因进行深入分析,提出优化乳化炸药生产工艺参数及安全性能方案,改善乳化炸药质量,从而保证矿山爆破效果,提高矿石挖掘效率。

欧前胡素柔性脂质体凝胶的制备及质量评价

目的:制备欧前胡素柔性脂质体凝胶(IMP-UDLs-Gel),并对其进行质量评价。方法:在单因素考察的基础上,以12 h累积透过量(Q12 h)为评价指标,采用正交试验法对IMP-UDLs-Gel处方中的卡波姆940比例、甘油比例和丙二醇比例进行考察,筛选最优处方,并对最优处方所制备的IMP-UDLs-Gel进行质量评价。结果:IMP-UDLs-Gel最优处方为卡波姆940比例1%、甘油比例15%、丙二醇比例10%。所制得的IMP-UDLs-Gel的Q12 h为(11.543±0.241)μg/cm^2;外观为乳白色、半透明状;粒径为(93.13±1.68)nm,多分散系数为0.268±0.012,Zeta电位为(-24.96±1.99)mV;pH为7.32±0.03;黏度为(45.37±1.27)g·s;稳态流量为(0.727±0.002)μg·h/cm^2,滞后时间为(4.358±0.175)h,表观渗透系数为1.392×10^-3cm/h,且具有良好的物理稳定性和光稳定性。结论:建立的制备方法稳定可行,所制备的IMP-UDLs-Gel具有良好的黏附性、稳定性和透皮性。

杏鲍菇微粉果冻的研制及品质评价

该试验以杏鲍菇为主要原料开发一款新型功能果冻。以杏鲍菇粉料液比、复合胶(琼脂∶卡拉胶∶魔芋胶=8.5∶2.5∶1.5,质量比)、柠檬酸、白砂糖添加量为变量,采用单因素结合响应面试验方式对杏鲍菇微粉果冻工艺进行优化,研究不同复合胶、白砂糖、杏鲍菇粉、柠檬酸添加量对杏鲍菇微粉果冻感官品质的影响,并对杏鲍菇微粉果冻的品质进行评价。结果表明,最优工艺为杏鲍菇粉料液比1∶80(g/mL)、白砂糖添加量11.5%、复合胶添加量1.8%、柠檬酸添加量0.14%。最终制得的杏鲍菇微粉果冻口感细腻爽滑且酸甜可口,颜色微黄且具有一定光泽,具有杏鲍菇的独特香味。根据最佳配方制得的果冻析水率0.52%,可溶性固体含量20 g/100 g,透明度较好;硬度11.8 g,弹性23 g,咀嚼性12.6 g,硬度适中,具有良好的弹性和咀嚼性。

桑葚果糕配方及加工工艺优化

以桑葚为原料,感官评分和总花色苷含量为指标,通过正交试验对桑葚果糕配方及加工工艺进行优化,同时进一步对桑葚果糕成品的微生物及理化指标进行检测。结果表明,桑葚果糕胶凝剂选用二元复配胶凝剂,其中黄原胶和琼脂复配成型性和韧劲最好,最优配方为:采用黄原胶-琼脂复配(质量比1.5∶1),以浓度40%的桑葚果浆为基质,胶凝剂、蔗糖、麦芽糊精、柠檬酸添加量分别为基质质量的3%、35%、35%、1.5%。最佳加工工艺配方为:注模厚度1.3 cm、烘烤温度60℃、翻面时间17 h、烘烤时间23 h。所得桑果糕呈紫红色,风味独特,酸甜适中,总花色苷含量(1.52±0.003)mg/g。经检测,桑葚果糕各项微生物指标均符合GB/T 10782-2006果糕类国家标准要求。

复合菌发酵米乳饮料的配方优化及其储藏品质变化

以米粉和脱脂乳为主要原料,基于发酵米乳复配菌株适宜配比的优化,研究米乳饮料的配方及其储藏品质。比较商用酸奶发酵剂(保加利亚乳杆菌和嗜热链球菌)和植物乳杆菌ZSM-002在米乳中的发酵特性,确定发酵米乳复配菌株适宜配比;通过单因素和正交试验优化米乳饮料配方(米水比、脱脂乳加量、白砂糖加量、菌接种量、发酵时间和发酵温度);采用均匀设计试验,通过考察离心沉淀率确定复配稳定剂配比;最终研究优化米乳饮料的储藏品质。结果表明,商用酸奶发酵剂和植物乳杆菌ZSM-002以3∶2复配效果较好;优化的米乳饮料配方为:米水比1∶10 (g/mL)、复合菌3%、脱脂乳10%、白砂糖9%、复合稳定剂0.2%(海藻酸丙二醇酯60%,蔗糖脂肪酸酯0.2%,果胶38%,黄原胶1.8%),37℃发酵10 h,此条件下发酵米乳饮料的离心沉淀率为2.25%,滴定酸度为(17.03±0.92)°T,活菌数为(8.53±0.08) lg (cfu/mL),感官评分为(8.83±0.20)分;在4℃条件下储藏7 d后,其酸度为(34.2±1.56)°T,活菌数为(7.44±0.12) lg (cfu/mL),满足乳酸菌饮料益生菌存活数达到106cfu/mL标准,制作的米乳饮料口感黏稠,有柔和的乳酸风味。

基于AHP-CRITIC法赋权的星点设计-效应面法优化瓜子金乳膏处方及其质量评价

目的:优化瓜子金乳膏的制备处方,并对所制乳膏的质量进行评价。方法:以离心稳定性、耐热稳定性、黏稠度为考察指标,通过层次分析法(AHP法)、基于指标相关性的指标权重确定方法(CRITIC法)、AHP-CRITIC混合加权法确定各指标的权重并计算综合评分,采用星点设计-效应面法筛选瓜子金乳膏处方中十八醇、十六醇、混合乳化剂(聚山梨酯60与单硬脂酸甘油酯以质量比2.82混合)的用量,对优化处方进行验证。对按最优处方制备的瓜子金乳膏的外观性状、粒度、pH、稳定性及流变学特性进行评价。结果:按照AHP-CRITIC混合加权法得到离心稳定性、耐热稳定性、黏稠度3个指标的权重分别为0.428 5、0.415 6、0.155 9。最优处方为十六醇1.96 g、十八醇5.17 g、混合乳化剂2.48 g、聚山梨酯60 1.83 g、单硬脂酸甘油酯0.65 g、苯甲醇1 g、丙二醇5 g、肉豆蔻酸异丙酯6 g、瓜子金提取液5 g,然后加水至100 g。所制乳膏为浅黄色流体状膏体,粒度为0.5~2.5μm,pH值为6.5;离心、耐热及耐寒稳定性试验结果显示,乳膏均无油水分离、膏体变粗等现象;所制乳膏为剪切变稀型非牛顿流体。结论:成功制备了瓜子金乳膏,该制剂具有良好的外观性状、粒度、酸碱性和稳定性。

阿魏酸川芎嗪固体脂质纳米粒的处方优化及质量评价

目的:优化阿魏酸川芎嗪(FATM)固体脂质纳米粒(FATM-SLN)的处方,并进行质量评价。方法:采用乳化-超声法制备FATM-SLN。以粒径、包封率为指标,以单硬脂酸甘油酯、蛋黄卵磷脂(PC)、泊洛沙姆188(P188)、硬脂酸钠用量为因素,通过单因素试验和正交试验优化FATM-SLN处方,并进行验证试验。考察所制FATM-SLN的外观形态、粒径分布、Zeta电位、稳定性和体外释放度。结果:最优处方为FATM 10 mg、单硬脂酸甘油酯300 mg、PC 200 mg、P188 200 mg、硬脂酸钠10 mg、纯化水20 mL。所制FATM-SLN呈类球形实体粒子,外观形态较圆整,粒径分布为40~800 nm,平均粒径为106.23 nm,多分散系数为0.254,Zate电位为-34.8 mV,包封率为73.32%,载药量为1.20%;4℃下10 d内外观无明显变化(RSD<2%)。其在0.5~1 h内释药最快,1 h的累积释放度达到60.47%;8 h后释药趋于平稳,累积释放度为93.46%,药物基本释放完全。结论:成功优化FATM-SLN的处方;所制FATM-SLN的粒径小、包封率高、稳定性好。

羊肝干的加工工艺优化及食用品质的研究

羊肝干是以羊肝为主要原料,以萝卜、大蒜为去膻材料,以食盐、白砂糖、香辛料、料酒等为调味料,经预煮、脱膻、腌制、烘烤、包装、灭菌、水检等工艺制成的一种具有内蒙古民族特色的休闲食品。该文通过对羊肝干脱膻材料、调味料、脱膻时间和腌制时间进行单因素试验和正交优化试验设计,确定羊肝干的最佳生产工艺。结果表明,羊肝干加工的最优方案为:选用萝卜10 g/100 g、大蒜5 g/100 g为脱膻材料,脱膻时间为15 min,调味料白砂糖2%、食盐3%、香辛料4%、料酒6%,真空(70 kPa^80 kPa)腌制10 h,在55℃,烘烤3 h时的羊肝干色泽鲜艳、香味浓郁,口感适中。

红景天美白凝胶的制备及质量标准

目的:以大花红景天粗提物为原料,制备美白凝胶并考察其质量标准。方法:以感官评分为指标,采用Box-Behnken效应面法优选红景天美白凝胶处方;建立红景天苷的薄层色谱鉴别方法以及高效液相含量测定方法,考察红景天美白凝胶的质量标准。结果:Box-Behnken响应面法优化出美白凝胶的最优处方为卡波姆U21 1%、三乙醇胺0.375%、甘油12.5%、1,2-丙二醇2.5%、丁二醇5%;薄层色谱法鉴别到凝胶中含有红景天苷,高效液相法测定红景天苷平均含量为3.38 mg·g^(-1)结论:红景天美白凝胶处方可行,质量稳定可控,红景天苷含量测定的方法操作简单,快速准确,为后期的药效试验提供依据。