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。

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。

AHP-熵权法结合Box-Behnken设计-响应面法优选党参精准煮散工艺

目的优选党参煮散的最佳粒度及煎煮工艺。方法以加水量、浸泡时间及煎煮时间为考察因素,以总黄酮、总多糖、干膏率为考察指标,运用AHP-熵权法结合Box-Behnken设计-响应面法确定党参煮散饮片的最佳粒度及煎煮工艺参数。结果党参煮散饮片的最佳粒度为4.00~4.75 mm(4~5目),最优煎煮工艺为加水量13倍,浸泡时间15 min,煎煮时间10 min。结论本研究优选出的党参煮散粒度科学合理,切合实际生产;确定的煎煮工艺方便快捷,合理可行,可为煮散的工业化生产提供依据。

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%。

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。

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。

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响应面分析法优化小儿病毒合剂提取工艺研究

目的:建立优选病毒合剂的最佳提取工艺。方法:采用Box-Behnken设计响应面分析法,以中药饮片浸泡时间、加水量和提取时间为考查因素,以黄芩苷的含量为评价指标,根据Box-Behnken设计原理进行试验,并用多元线性回归和二次多项式方程拟合指标与影响因素之间的数学模型,经响应面法预测最佳处方。结果:采用二次多项式拟合的相关系数优于线性方程,具有较高的可信度。综合响应面优化和评估结果,最终选取浸泡时间为1.5 h;加水量为11.5倍;提取时间为3.5 h。结论:通过Box-Behnken设计-响应面优化法所建立的模型可用于病毒合剂提取工艺的优化。

Box-Behnken响应面法优选改良型正骨灵活血止痛膏成型工艺

目的:优选改良型正骨灵活血止痛膏成型工艺。方法:基于Box–Behnken响应面法,以蜂蜡用量、混合温度、料液比为影响因素,以传统经验鉴别法与客观物理参数法的综合评分为评价指标,在单因素试验基础上,考察各因素对综合评分的影响,优选最佳的成型工艺条件。结果:蜂蜡用量为1.9%,混合温度为81℃,料液比为2.5∶1 g/mL。验证试验结果综合评分RSD为0.86%。结论:优选得到的改良型正骨灵活血止痛膏成型工艺稳定可行。

Box-Behnken响应面设计法优化商陆鲜制饮片工艺

优化中药商陆鲜制饮片加工工艺,以保证商陆饮片的质量。在单因素试验基础上,采用Box-Behnken响应面设计法,以商陆总皂苷和商陆皂苷甲的综合评分为评价指标,考察商陆鲜品切片厚度、干燥温度和干燥时间3个因素的影响。结果表明,影响因素的主次顺序为干燥温度>干燥时间>切片厚度,其中干燥温度的影响显著,干燥时间和切片厚度的交互影响极显著,确定了商陆鲜制饮片工艺优化参数为商陆鲜品切片厚度3mm,干燥温度55℃,干燥时间10h。说明商陆鲜制饮片加工工艺合理可行,可作为其产地加工炮制一体化工艺生产规范进行推广。

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。

层次分析-熵权法联合星点设计-响应面法优选胆汁制陈皮炮制工艺及饮片色度与成分相关性分析

目的研究胆汁制陈皮炮制的最佳工艺参数,明确饮片色度与主要成分之间的关系。方法采用星点设计-响应面法,以辅料用量、蒸制时间、干燥时间、干燥温度为考察因素,以橙皮苷、川陈皮素、橘皮素、牛磺胆酸钠含量及外观性状、醇浸出物含量为评价指标,采用层次分析-熵权法对各评价指标赋予相应权重,计算总评归一值,优选最佳炮制工艺;采用相关性分析和回归分析研究饮片色度与主要有效成分含量的相关性,构建色度-成分的回归方程。结果胆汁制陈皮最佳炮制工艺为每100g陈皮用20g蛇胆汁浸渍完全后,蒸制15min,45℃干燥162min。饮片色度值L^(*)、b^(*)值与橙皮苷、川陈皮素、橘皮素、牛磺胆酸钠4种成分含量均具有显著相关性,a^(*)值仅与牛磺胆酸钠含量具有相关性;构建了L^(*)、b^(*)值与4种成分含量及a^(*)值与牛磺胆酸钠含量的线性回归方程。结论采用星点设计-响应面法优化的胆汁制陈皮炮制工艺具有合理性、可行性,饮片色度与成分含量具有显著相关性。

基于Box-Behnken响应面设计法结合熵权法优化秋水仙碱醇传递体的制备工艺

目的利用Box-Behnken响应面设计法结合熵权法优选秋水仙碱醇传递体的最佳制备方法。方法以大豆卵磷脂、脱氧胆酸钠和乙醇为考察因素,以粒径、分散系数(PDI)、电位和包封率为考察指标;基于Box-Behnken响应面法进行实验设计,并采用熵权法对4种指标进行赋权,以综合评分作为评价指标优化秋水仙碱醇传递体的制备工艺,进行工艺验证。结果秋水仙碱醇传递体的最佳制备条件为大豆卵磷脂500 mg,脱氧胆酸钠50 mg,乙醇4 mL。结论利用Box-Behnken响应面设计法结合熵权法优化秋水仙碱醇传递体的制备工艺,该法稳定,预测性较好,为此类制剂的处方筛选方法提供参考依据。

基于响应面法的船舶节能导管优化设计

以水动力节能装置经典伴流补偿导管为研究对象,提出利用响应面模型综合评价导管设计参数并进行优化.以导管结构特征尺寸为设计参数,建立节能导管的参数化模型.以KP505螺旋桨和节能导管耦合的水动力计算结果为响应参数,生成响应面模型.将螺旋桨效率提升比作为优化目标,将导管结构特征尺寸阈值作为约束条件,基于二阶响应面模型对导管进行结构优化设计,并对优化结果进行仿真验证,证明响应面模型的可靠性.结果表明,优化后桨-管系统的效率提升比增大了37.82%,说明利用构建的响应面模型对节能导管进行优化合理有效,可为其他类型的节能导管设计提供参考.

Plackett-Burman实验设计联用Box-Behnken响应面法优化柚皮素白蛋白纳米粒的处方工艺

目的 优化NabTM技术制备柚皮素的牛血清白蛋白纳米粒的处方工艺。方法 以包封率为指标,采用Plackett-Burman实验设计结合Box-Behnken响应面法优化柚皮素白蛋白纳米粒的处方工艺,并考察纳米粒的体外释放规律。结果 最终确定柚皮素白蛋白纳米粒处方工艺为:白蛋白浓度为30 mg·mL-1,水相pH值为6,有机相与水相比例为1∶5,制备的纳米粒包封率为88.80%,粒径为171.9 nm, PDI为0.340,体外释放具有明显缓释作用。结论 Plackett-Burman实验设计联用Box-Behnken响应面法可用于优化柚皮素白蛋白纳米粒工艺处方。

中心组合设计-响应面法优选当归-川芎饮片苯酞、酚酸类成分提取工艺

目的优选当归-川芎饮片苯酞、酚酸类成分最佳提取工艺。方法在单因素试验基础上,采用中心组合设计-响应面法,以提取时间、乙醇浓度、乙醇用量为影响因素,洋川芎内酯I、洋川芎内酯A、藁本内酯含量及浸膏得率的总评归一值为评价指标,优选当归-川芎饮片苯酞类成分提取工艺;以绿原酸、咖啡酸、阿魏酸含量及浸膏得率的总评归一值为评价指标,优选当归-川芎饮片酚酸类成分提取工艺。结果苯酞类成分最佳提取工艺:加7倍量90%乙醇,每次提取130 min,提取2次;酚酸类成分最佳提取工艺:加7.5倍量65%乙醇,每次提取120 min,提取2次。结论优选的当归-川芎饮片苯酞、酚酸类成分提取工艺稳定、可行,可为后续研究提供依据。

响应面法纤维网格布强化混凝土配比设计

针对机轮磨耗、飞机尾喷等强外部作用对机场道面表层损坏严重的问题,提出采用纤维网格布对道面混凝土表层进行强化。为设计出最优配合比,以飞机尾喷和紫外线照射作为环境作用,采用响应面法设计耐磨耗试验和抗冻试验,对纤维网布尺寸、砂率和细度模数因素对强化混凝土耐磨耗和抗冻性能的影响进行分析,以此对混凝土配合比进行优化设计。结果表明:二次或三次模型拟合效果较好,模型较为显著;纤维网格布尺寸对强化混凝土性能影响最大,其次是细度模数,最后是砂率,尺寸和砂率、细度模数交互作用影响明显。当纤维网布尺寸为3 mm×3 mm,砂细度模数为2.8,砂率为0.28~0.31时,强化混凝土的性能最佳。

基于响应面法的绞磨机辅助拉尾绳装置优化设计

针对绞磨机辅助拉尾绳装置的轻量化问题,结合装置的刚度和强度要求,提出了一种基于响应面法的优化设计方法。通过对绞磨机辅助拉尾绳装置进行参数化建模和静力学分析,将辅助拉尾绳装置的关键结构尺寸作为设计参数,以整体质量最小为目标函数、最大等效应力和最大变形量为约束条件,采用中心复合设计法建立响应面模型,并对响应面的拟合程度和设计参数的灵敏度进行分析。基于响应面模型迭代寻求最优解集,以获得辅助拉尾绳装置的最优设计参数。经优化设计后,辅助拉尾绳装置的质量减小了29%,且工程验证表明,辅助拉尾绳装置整体轻便高效且工作可靠,达到了预期的应用效果,由此验证了所提出的优化设计方法的可行性和有效性。研究结果可为同类型工程装备的结构优化设计与实际应用提供理论支撑和技术指导。

基于星点设计和响应面法的支架焊合件成形工艺优化

通过对焊合件的材料、结构及工艺进行分析,确定关键影响工序。对原冲压工艺方案进行多工序仿真模拟,并分析仿真结果,找寻产生开裂缺陷的原因。通过增加焊合件预成形设计和改变坯料的形状来改善工序间的载荷传递,建立以焊合件的最大减薄率和最大回弹量为优化目标,以冲压速度、摩擦因数、压边力和模具间隙为设计变量的响应面模型,结合二阶响应面法与DesignExpert,采用星点设计试验方法对支架焊合件的工艺参数进行优化,确定最佳参数组合为:冲压速度1263mm·s^(-1)、摩擦因数0.15、压边力598k N、模具间隙4.55mm。试产结果表明:通过预成形方案与优化工艺参数可以解决支架焊合件开裂及回弹问题。

基于熵权法结合Box-Behnken设计-响应面法优化芩蔻化湿合剂提取工艺

目的基于熵权法结合Box-Behnken设计-响应面法优化芩蔻化湿合剂的提取工艺参数。方法采用高效液相色谱法和紫外-可见分光光度法,以黄芩苷含量、总黄酮含量及固体总量为评价指标,以提取次数、提取时间和加水倍数为考察因素,采用熵权法分析各指标的权重系数,结合Box-Behnken设计-响应面法优化芩蔻化湿合剂最佳提取工艺参数。结果黄芩苷和总黄酮含量分别在6.06~193.68、1.96~31.25μg/ml内呈良好的线性关系(r=0.9998、0.9995)。黄芩苷、总黄酮和固体总量的权重系数Wj分别为0.4679、0.2871、0.2450。芩蔻化湿合剂最佳的提取工艺为提取2次、每次提取33 min、每次加7.8倍水。结论优化后的芩蔻化湿合剂提取工艺稳定可靠,重复性好,可用于大批量生产。