Optimization of the extraction process of total flavonoids from Trichosanthis Fructus by Box-Behnken response surface method combined with differential spectrophotometry

Objective:To optimize the extraction process of total flavones in Trichosanthis Fructus(composed of Trichosanthis pericarpium and Trichosanthis semen in certain proportion).Methods:The effects of the mixture ratio of Trichosanthis pericarpium and Trichosanthis semen,ethanol concentration,ultrasonic extraction time and extraction temperature on the extraction rate of total flavonoids in Trichosanthis Fructus were investigated.The extraction process of total flavonoids in Trichosanthis Fructus was optimized by Box-Behnken response surface method combined with differential spectrophotometry.Results:The optimum extraction conditions of total flavonoids in Trichosanthis Fructus were as follows:The mixture ratio of Trichosanthis pericarpium and Trichosanthis semen was 4:6,the ethanol concentration was 70%,the ultrasonic extraction time was 60min and the extraction temperature was 40℃.Conclusion:Box-Behnken response surface method combined with differential spectrophotometry can optimize the extraction process of total flavonoids from Trichosanthis Fructus,which can provide reference for the extraction and application of total flavonoids in Trichosanthis Fructus.

吲哚美辛二元醇质体凝胶剂的制备与质量研究

目的:优化吲哚美辛(IND)二元醇质体凝胶的处方工艺,并进行药效学研究和稳定性考查。方法:以平均粒径Y1和包封率Y2为因变量,磷脂用量X1、混合醇用量X_(2)、丙二醇用量X_(3)为自变量,采用星点设计-效应面法优化IND二元醇质体的制备工艺,并与卡波姆凝胶基质以1∶1比例研和制备IND二元醇质体凝胶,通过改良的Franz扩散池法考查IND凝胶、纳米乳与二元醇质体凝胶的体外透皮性能并进行IND二元醇质体的初步稳定性考查;采用热板法和醋酸扭体法考查IND三种制剂的体内镇痛作用。结果:最优处方工艺为IND0.50g,磷脂0.46g,混合醇8.45mL,丙二醇2.15mL,制备的IND二元醇质体凝胶的平均粒径为(81.80±1.04)nm,包封率为(72.61±1.01)%,与预测值相对误差分别为2.36%、2.29%。IND二元醇质体凝胶的稳态渗透速率常数为(0.646 7±0.007 30)μg·cm^(-2)·h^(-1),是普通凝胶的2.16倍,纳米乳的1.43倍;IND二元醇质体凝胶能明显抑制小鼠的热板添足反应和醋酸扭体反应。结论:制备的IND二元醇质体凝胶剂粒径小,分布较为均匀,具有良好的体外透皮吸收性能和体内镇痛作用,稳定性良好,为IND用于局部炎症治疗的新剂型研究提供依据。

响应面法优化低熔点牛油的分提工艺

以正己烷为溶剂,采用超声波辅助溶剂分提低熔点牛油,在单因素试验基础上,利用响应面法优化低熔点牛油的分提工艺。结果表明:低熔点牛油的最佳分提工艺为超声时间123min、超声温度49℃、料液比1:8(g/mL),在此条件下低熔点牛油的油脂得率为32.15%、熔点为0.19℃、感官评分为31.07。

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。

直肠用美沙拉嗪温敏凝胶的制备及质量评价

目的 制备一种具有缓释和保留性能,用于直肠给药的美沙拉嗪温敏凝胶(MZ-Gel)。方法 以胶凝温度为评价指标,采用星点设计-响应面法对泊洛沙姆407和泊洛沙姆188的用量进行优化。以Franz扩散池法进一步考察体外释药行为,得到最佳处方并对其进行质量评价。结果 MZ-Gel优化处方为P407 22.56%,P188 3.34%,胶凝温度为(32.8±0.3)℃;MZ-Gel的体外释药符合一级动力学特征,具有缓释效果;胶凝时间平均值为38.3 s,pH平均值为4.07,膨胀系数平均值为4.81%,持水率平均值为99.78%;红外表征表明,美沙拉嗪的加入并没有破坏温敏凝胶结构。结论 此方法制备工艺简单,性质稳定且具有良好的体外释药特征。

响应面法优化维生素C碳点辅助提取椰蛋白工艺

以废弃椰粕为原料,维生素C碳点为辅助提取剂,水溶性椰蛋白提取率为主要考察指标,通过响应面法优化维生素C碳点辅助提取椰蛋白工艺.结果表明,维生素C碳点辅助提取椰蛋白最优工艺参数为:提取液pH值为11.9,5 mg/mL维生素C碳点用量为30.0μL,超声时间29.7 min,液料比为24.2 mL/g,在此优化条件下水溶性椰蛋白提取率为3.78%.研究结果为废弃椰粕再利用提供参考.

β⁃胡萝卜素纳米乳的制备及处方工艺优化研究

目的探讨聚唾液酸修饰的β⁃胡萝卜素纳米乳制剂的优缺点并使用星点设计效应面法探究最优化处方。方法以β⁃胡萝卜素的溶解度为指标筛选最优油相条件;然后以离心稳定常数、包封率与药物载药量等为考察指标,采用星点设计效应面法筛选出最优化处方以及制备工艺,采用马尔文电位仪测定粒径和电位,考察纳米乳制剂的释放度和热稳定性,并以此类指标对纳米乳制剂进行表征。结果得到聚唾液酸修饰的β⁃胡萝卜素纳米乳制剂最优化处方为:0.4%(w)β⁃胡萝卜素、25%(w)中链甘油三酸酯(MCT)、4%(w)聚唾液酸⁃十八胺(PSA⁃C18)、0.4%(w)司盘80(Span 80),该纳米乳制剂具有较小且均一的粒径,较高的Zeta电位,以及显著的缓释作用。研究初步证明聚唾液酸修饰的纳米乳能够高效装载β⁃胡萝卜素,并且能够有效提高β⁃胡萝卜素的热稳定性。结论通过对聚唾液酸修饰的β⁃胡萝卜素纳米乳的处方工艺进行优化研究,将为β⁃胡萝卜素纳米乳制剂的开发和应用提供理论依据和技术支持。

二氢丹参酮I自微乳的制备及其肝靶向性研究

目的 构建难溶性天然活性物质二氢丹参酮I(DHI)自微乳药物递送系统(DR),以提高DHI的溶解度,并使其具备一定的被动肝靶向性。方法 以药物在其中的溶解度为指标,初步筛选出油相、乳化剂和助乳化剂种类,并通过伪三元相图的绘制和星点设计-响应面优化法筛选出DR的最佳处方,之后对DR进行形貌表征、体外释放考察、稳定性评价及肝靶向性和肠滞留性研究。结果 DR最佳处方组成为DHI 3 mg(0.1%)、中碳链三甘油酯614.4mg(20.5%)、聚氧乙烯氢化蓖麻油944.1mg(31.5%)、PEG4001438.6mg(48%)。DR在室温下为红色澄清溶液,载药量为(1.240±0.014)mg/ml,显著提高了DHI的溶解度(40 ng/ml)。DR加水后形成微乳体系,呈淡蓝色乳光,TEM透镜观察可见粒子为均一的类球形,通过粒度仪测定其粒径为(104.50±0.45)nm,多分散系数(PDI)为0.241±0.004,Zeta电位为(–10.600±0.462)m V。体外释放结果显示,与DHI原料药相比,DR的释放速度和累积释放率提高了3~4倍,不同分散介质及稀释倍数(20~1000倍)对所形成微乳体系的粒径和PDI无明显影响。室温放置3个月后,DR的外观、粒径、PDI及含量均未见明显变化,表明其稳定性良好。体内分布研究表明,DR与原料药相比表现出显著的肝靶向性和肠道滞留性。结论 DHI自微乳给药系统制备工艺简单,性质稳定,显著提高了DHI的溶解度和体外释放速率,同时具有肝靶向性和肠道滞留性,可为DR用于治疗肝脏疾病提供一定的理论依据。

基于星点设计-响应面法研制黄精益智仁复合固体饮料及抗疲劳作用研究

以黄精、益智仁、茯苓、芡实、枸杞、山药、大枣、山楂等8味药食同源地道药材,开发一款具有抗疲劳功能的黄精益智仁固体饮料(PASB)。利用单因素以及星点设计-响应面试验优化其煎煮提取工艺,喷雾干燥制得的固体饮料,并通过小鼠负重游泳试验考察抗疲劳效果。结果表明最佳煎煮工艺为:料液比1∶13 g/mL,煎煮时间100 min,浸泡60 min,煎煮两次。同时动物实验结果显示,PASB能够延长小鼠负重游泳时间,降低血乳酸、血清尿素氮的堆积,提高肝糖原含量,表明黄精益智仁固体饮料具有较好的抗疲劳活性。

基于NCGA的悬架硬点多目标优化

为了有效且快速地选择悬架硬点坐标参数,以便提高车辆的操纵稳定性,文章采用响应面法和邻域培植遗传算法(NCGA)对某悬架系统进行了优化设计。首先构建了某微车麦弗逊悬架系统的动力学仿真模型,并对其悬架硬点坐标进行灵敏度分析,以便找出灵敏度较高的坐标参数;然后,根据响应面方法建立了定位参数与所选坐标参数之间的近似数学模型,并对此模型进行了精度验证,将定位参数进行合理分组并采用直接加权法建立统一目标函数;最后结合NCGA对所建立的目标函数进行了优化设计。结果表明,优化后各定位参数变化量均有不同程度的减小,从而进一步提高了车辆行驶时的操纵稳定性,验证了所采用的方法具有一定的有效性。

微波辅助低共熔溶剂提取覆盆子总黄酮的工艺优化及活性研究

以干燥覆盆子粉末为原料,总黄酮提取率为考察指标,优化微波辅助低共熔溶剂对覆盆子总黄酮的提取工艺,筛选低共熔溶剂的最优组合,并考察低共熔溶剂的摩尔比、含水量、液固比、微波功率、辐射时间、回流提取时间对提取效果的影响;星点-效面法优化提取工艺。通过测定纯化后的覆盆子总黄酮对DPPH、羟基自由基的清除率考察其抗氧化活性,测定对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、枯草芽孢杆菌生长的影响考察其抑菌活性。结果表明:氯化胆碱/山梨醇的提取率较好,单因素试验结果表明低共熔溶剂的含水量、液固比、微波功率是影响总黄酮提取的主要因素,星点-效面法优化得到的最佳提取工艺为:氯化胆碱/山梨醇摩尔比为1∶2,含水量为31%、液固比为38 mL/g,微波功率为450 W,辐射时间为150 s,提取时间为60min,在该条件下总黄酮提取率为5.88%,与预测值相对误差为1.85%;抗氧化研究结果显示纯化后的黄酮具有良好的抗氧化活性,且与药物浓度呈量效关系,抑菌活性结果显示黄酮对三种常见菌均有一定的抑制作用。本研究采用微波辅助低共熔溶剂提取覆盆子总黄酮成分的效果较好,且提取纯化后的黄酮能够保持良好的抗氧化与抑菌活性。

基于交叉降阶取样的改进响应面方法

针对经典响应面法和加权响应面法存在的计算精度不高和稳定性不强的问题,提出一种新的样本点选择策略,即交叉降阶思想,并基于此发展出一种新的改进响应面方法。该方法以均值点加上0.5倍的标准差作为初始迭代点。在Bucher试验设计的基础之上,将n维坐标系降阶为n个一维坐标系。然后,依据样本点的重要性,筛选出n+1个靠近真实失效面的优秀样本点,并用这些样本点去拟合线性响应面函数。最后依据样本中心间的距离与上一次迭代得到的设计点的范数之商作为其收敛准则。通过5个数值算例与工程算例,验证了交叉降阶响应面法具有较高的精度、效率、稳定性和一定的工程适用性。

榛蘑蛋白提取工艺的优化研究

蛋白质是一种保证机体健康的营养物质,具有多种功效。以榛蘑粉末为原料,榛蘑蛋白提取率为指标,采用碱提和超声分步提取榛蘑蛋白,利用响应面法优化榛蘑蛋白提取工艺,等电点法和盐析法相结合沉淀榛蘑蛋白。结果表明,液料比47∶1、碱提pH 10.0、碱提时间1.55 h、碱提温度80℃、超声功率200 W、超声pH 9.0、超声温度30℃的条件下,榛蘑蛋白的提取率为(76.59±0.23)%。榛蘑蛋白质沉淀的方法为先进行等电点沉淀(pI=3.7),然后用90%的饱和硫酸铵进行盐析。试验表明碱提和超声分步提取的方法与传统碱提法相比,可有效提高蛋白提取率。等电点法结合盐析法可提高蛋白得率。该试验结果为榛蘑蛋白的开发利用奠定了基础。

星点设计效应面法优化一氧化氮供体型姜黄素胶束的制备工艺

目的采用星点设计效应面法优化一氧化氮(NO)供体型姜黄素胶束(curcumin micelle modified by nitric oxide donor,Cur-PLA-NO)的处方及工艺。方法以粒径、质量浓度及电位为评价指标,优化Cur-PLA-NO的制备处方及工艺,并对Cur-PLA-NO进行体外释放行为的评价;以bEnd.3细胞为体外血脑屏障模型,评价胶束递药系统协助姜黄素(curcumin,Cur)透过血脑屏障(blood-brain barrier,BBB)的能力。结果确定Cur-PLA-NO的最优处方:胶束聚合物(mPEG-PLA-NO)和聚乙二醇-12-羟基硬脂酸酯(polyoxyl 15 hydroxystearate,HS15)以质量比为8∶6加入适量溶剂叔丁醇中,于60℃以500 r·min^(-1)磁力搅拌1 h,加入质量浓度1 mg·mL^(-1)冻干保护剂甘露醇,冻干后即得。依此条件制备的Cur-PLA-NO质量浓度为0.702 mg·mL^(-1),平均粒径为(26.41±0.35)nm,多聚分散系数(polymerdispersityindex,PDI)为0.23±0.005,Zeta电位为(-13.25±0.35)mV;体外释放结果表明,Cur-PLA-NO中Cur的释放符合一级动力学方程,无突释现象并缓慢释放;Cur溶液和Cur-PLA-NO中Cur透过BBB的百分率分别为27.5%±0.003%、42.2%±0.003%。结论依据星点设计效应面法优选的Cur-PLA-NO胶束,粒径可控、载药量高,呈现负电荷特性,且Cur-PLA-NO的构建能显著提高Cur透过BBB的能力。

基于限定搜索高斯曲面拟合的星点质心提取算法

星点光斑图像目标识别技术对于空间监视装备和系统至关重要,由于星点图像中光斑成像的特点以及不同背景下图像噪声的干扰,目标光斑的自动识别和定位精度受限。高斯曲面拟合法与密度质心法是使用较为广泛的星点光斑目标定位算法,通过理论分析和实验表明传统方法对星点质心的定位存在一定误差。该文提出一种基于限定区域搜索的星点质心提取算法(LASACE),该算法首先通过中值滤波算法与最大熵阈值分割法对星点图像进行预处理,然后使用高斯曲面拟合算法获得星点光斑的像素分布。最后以星点中心建立目标搜索区域,采用距离强加权质心法提取出目标星点光斑的质心位置。实验结果表明,相较于密度质心法、高斯曲面拟合法和加权质心法,该文所提算法在降低星点光斑质心定位误差的同时提高了抗噪性,能够满足空间卫星的识别需求。

星点-响应面法优化刺五加根黄酮闪式提取工艺研究

目的星点-响应面法优化刺五加根黄酮闪式提取工艺。方法以长白山地区刺五加根为材料,采用闪式提取法对刺五加中的主要活性成分进行提取。以固液比、乙醇浓度和闪式提取时间为参数对刺五加中黄酮的提取工艺进行研究,并用星点-响应面法进行工艺优化。结果在47%乙醇、1∶36固液比、持续时间70 s时提取率最高,此条件下黄酮提取率为3.492%。结论此方法准确可靠,为刺五加根高效、深入利用提供科学依据。

星点设计-效应面法优化万古霉素-聚富马酸丙二醇酯/聚乳酸-羟基乙酸共聚物微球的制备工艺

背景:万古霉素为骨髓炎治疗首选抗生素之一,局部给药不仅能发挥其抗菌作用,而且还能大幅减少全身不良反应。目的:优选万古霉素-聚富马酸丙二醇酯/聚乳酸-羟基乙酸共聚物微球的制备工艺,并考察其体外释放行为及细胞毒性。方法:采用复乳溶剂挥发法(W1/O/W2)制备万古霉素-聚富马酸丙二醇酯/聚乳酸-羟基乙酸共聚物微球,以微球的包封率和载药量为评价指标,应用星点设计-效应面法考察聚富马酸丙二醇酯和聚乳酸-羟基乙酸共聚物质量比、聚富马酸丙二醇酯和聚乳酸-羟基乙酸共聚物与万古霉素的质量比、二氯甲烷浓度对制备工艺的影响,对结果进行多元线性回归和二项式拟合,效应面法优选最佳工艺条件,测量微球的粒径、ζ电位、体外释放行为及细胞毒性。结果与结论:(1)成功制备了微球,优选聚合物微球的最佳制备工艺为:聚富马酸丙二醇酯与聚乳酸-羟基乙酸共聚物的质量比=2.41、聚富马酸丙二醇酯/聚乳酸-羟基乙酸共聚物与药物质量比=3.56、CH2Cl2浓度为129.73 g/L,实测平均包封率为83.38%,与预测值相比偏差为0.63%;实测平均载药量为18.19%,与预测值相比偏差为0.55%;(2)最佳工艺制得微球的平均粒径为103.902μm,ζ电位为-21.5 mV;微球体外3 d后累计释药量为(22.90±0.55)%,28 d后累计释放量达(43.57±1.02)%,28 d后微球释药明显增快,42 d时累计释放量为(97.89±1.39)%;微球细胞毒性分级为1级;(3)星点设计-效应面法优化微球制备工艺预测性良好,所优化的制备工艺重现性好、简单易行,所制备的微球具有较好的体外缓释特性和生物相容性。

星点设计响应面法优化参芪二皮冬茶提取工艺

目的:优化参芪二皮冬茶提取工艺。方法:结合处方中各药的质量标志物,采用紫外分光光度法测定总多糖含量,以HPLC法建立参芪二皮冬茶指纹图谱并进行共有峰的归属,选取阿魏酸、毛蕊异黄酮葡萄糖苷、橙皮苷、迷迭香酸、总多糖含量以及干膏率作为评价指标,通过层次分析法-熵权法计算权重系数;采用星点设计-响应面实验对提取时间、加水倍数进行考察,通过综合评分对提取工艺进行优化。在此基础上,采用单因素实验考察提取次数,优化工艺参数并进行验证实验。结果:优化结果为12倍水量煎煮2次,每次95 min。结论:该方法因其具备良好的可行性、稳定性,可为参芪二皮冬茶工业生产提供依据。

伪三元相图联合星点设计效应面法优化复方苦参碱微乳凝胶处方

采用伪三元相图联合星点设计效应面法(CCD-RSM)获得制备复方苦参碱微乳凝胶的最佳处方。方法:筛选凝胶基质在不同水量中的溶解度,初步评价固体微乳的成乳能力,采用伪三元相图获得形成微乳的区域。分别以凝胶基质卡波姆质量百分比(X1)、混合表面活性剂质量百分比(X2)、水的含量(X3)为考察对象,以外观等级(Y1)、苦参碱载药量(Y2)、辣椒碱载药量(Y3)为微乳凝胶的评价指标,根据CCD-RSM计算获得复方苦参碱微乳凝胶最佳处方,并对其进行验证。结果:尼泊金乙酯、聚乙二醇单月桂酸酯、卡波姆对复方苦参碱有较好的溶解能力。尼泊金乙酯与聚乙二醇单月桂酸酯质量比为30∶1时微乳区域达到最大。根据CCD-RSM获得最佳处方为苦参碱1 g、辣椒碱0.0286 g、卡波姆0.5 g、混合表面活性剂[m(聚乙二醇单月桂酸酯)∶m(尼泊金乙酯)=30∶1]0.5 g、水9.7 mL。以最佳处方制备的微乳凝胶外观等级为4.8,与预测值偏差4.17%;苦参碱载药量为1.0059,与预测值偏差0.59%;辣椒碱载药量为0.0299,与预测值偏差4.9%。结论:采用伪三元相图联合CCD-RSM优化的复方苦参碱微乳凝胶载药量高,外观性状、均匀度、延展性、p H值均达标,可用于后续研究。