Box-Behnken实验设计法优化红薯叶中绿原酸的提取工艺

优化红薯叶中绿原酸的提取工艺.方法采用四因素三水平的Box-Behnken实验设计,利用响应面法对影响红薯叶中绿原酸提取的主要因素进行考察,以纯化水为溶剂,以绿原酸收率为响应值,建立相应的二项式数学模型优化提取工艺.结果最优工艺条件是提取时间为50min,提取液pH值为9.5,提取温度为80oC,料液比为1:8.结论Box-Behnken实验设计法可用于红薯叶中绿原酸提取工艺的优化,经优化的工艺稳定可行.

利用Box-Behnken实验设计研究化学外加剂组分对水泥砂浆强度的影响

利用Box-Behnken实验设计(BBD)方法研究三乙醇胺、氯盐、还原糖和二元醇4种化学组分对水泥砂浆各养护龄期抗压强度的影响。通过Box-Behnken设计得出能反映化学组分掺量与水泥砂浆强度关系的二次方程。利用实验设计得到的帕雷托图对各化学组分影响水泥砂浆强度提升的有效性进行排序。结果表明:三乙醇胺在水泥砂浆养护3 d前对强度的贡献强于氯盐,而对于28 d强度贡献低于氯盐。还原糖的作用主要体现在3 d前,二元醇及其与三乙醇胺和氯盐的交互作用能显著提高水泥砂浆的28 d强度。

Box-Behnken实验设计法优化丹皮酚-羟丙基-β-环糊精包合物的制备工艺

目的:为提高丹皮酚的水溶性与稳定性,以羟丙基-β-环糊精(HP-β-CD)为包合材料,对丹皮酚包合物进行处方优化及验证。方法:采用饱和水溶液法制备丹皮酚-羟丙基-β-环糊精包合物,通过三因素三水平的Box-Behnken实验设计,建立相应的二项式数学模型优化投料比、包合温度、包合时间,并用相溶解度法、红外光谱、薄层色谱等方法对包合物进行验证。结果:最优工艺条件包合时间为67 min,包合温度为39℃,羟丙基-β-环糊精与丹皮酚的投料比为3.23∶1(质量比),包合率的预测值与理论值偏差较小。包合物在红外光谱、薄层色谱等方面具有明显特征。结论:经Box-Behnken实验设计法用于丹皮酚-羟丙基-β-环糊精包合物制备工艺的优化是可行的,包合物形成后具有明显的特征。

Box-Behnken实验设计法优化荚蒾果中绿原酸的提取工艺

目的:优选鸡树条芙蒾果实中有效成分绿原酸的最佳提取工艺。方法:采用Box-Behnken的实验设计,利用响应面法对荚蒾果中绿原酸的水提工艺进行优化,以绿原酸的含量为考察指标,采用紫外分光光度法进行测定。结果:最佳提取工艺为以14倍量的水提取2次,每次70分钟。结论:该工艺方法对有效成分提取率较高,合理,可行,为荚蒾果绿原酸的工业化生产提供一定的理论依据。

Box-Behnken实验设计法优化厚朴酚与和厚朴酚的提取工艺

优化厚朴中厚朴酚与和厚朴酚的提取工艺。选用厚朴酚与和厚朴酚的总收率为响应值,采用四因素三水平的Box-Behnken实验设计,对影响厚朴酚、和厚朴酚提取的主要因素进行考察,建立相应的二项式数学模型优化提取工艺。最优工艺条件是乙醇浓度为65%,提取液p H值为9.5,提取时间为65.2min,液料比(乙醇体积与厚朴质量比,m L/g)为8.04。Box-Behnken实验设计法可用于厚朴酚与和厚朴酚提取工艺的优化。

Box-Behnken实验设计法优化表阿霉素脂质体的处方工艺

目的筛选出表阿霉素脂质体的最佳处方。方法采用三因素三水平的Box-Behnken设计,利用响应曲面法对影响表阿霉素脂质体包封率和载药量的主要因素(脂质体膜材料中胆固醇与氢化磷脂的摩尔比,脂质体溶液中的磷脂浓度,表阿霉素与氢化磷脂的质量比)进行研究,以脂质体的包封率和载药量为响应函数,建立相应的数学模型,优化处方。结果最优处方是脂质体膜材料中胆固醇与氢化磷脂的摩尔比为0.8,脂质体溶液中的磷脂浓度为10mmol/L,表阿霉素与氢化磷脂的质量比为0.18。结论Box-Behnken实验设计法用于表阿霉素脂质体处方的优化筛选是可行的,数学模型的预测值与实验观察值相符。

基于Box-Behnken实验设计优化棉杆皮染料提取及对真丝织物的染色研究

采用Box-Behnken实验设计,探讨了棉杆皮染料提取的最优工艺:料液比1∶7.2,浸提时间80 min,浸提温度95℃。对真丝织物进行直接染色,一般工艺为:pH=4,染色时间60 min,染色温度90℃,浴比1∶50。

Box-Behnken实验设计法优化花生衣中总黄酮提取工艺

目的筛选出花生衣中总黄酮的最佳提取工艺。方法采用三因素三水平的Box-Behnken实验设计,响应曲面法对影响总黄酮提取率的主要因素(乙醇浓度、料液比、提取时间)进行考察,以总黄酮及儿茶素含量为响应函数,建立相应的数学模型,优化提取工艺参数。结果最佳工艺条件为提取溶剂为40%乙醇,液料比为15倍,提取时间为30 min,总黄酮含量为26.36%,儿茶素含量为0.087 7%。结论 Box-Behnken实验设计法用于花生衣中总黄酮提取工艺的优化筛选是可行的,数学模型的预测值与实验观察值相符。

Box-Behnken实验设计法优化胸腺五肽脂质体的处方工艺

目的优化胸腺五肽脂质体的处方工艺。方法采用三因素三水平的Box-Behnken实验设计,利用响应面法对影响胸腺五肽脂质体包封率的主要因素进行考察,以包封率为响应值,建立相应的二项式数学模型优化处方。结果最优处方是脂质体膜材料中磷脂与胆固醇的质量比为17∶5,磷脂与药物的质量比为17∶2,有机相与水相的体积比为3∶1。包封率的预测值与理论值偏差较小。结论 Box-Behnken实验设计法可用于胸腺五肽脂质体处方的优化,经优化的处方工艺稳定可行。

应用Box-Behnken实验设计优化七叶皂苷钠固体脂质纳米粒的处方研究

目的采用Box-Behnken实验设计,优化七叶皂苷钠(sodium aescinate,SA)固体脂质纳米粒(solid lipid nanoparticles,SLNs)最佳处方,并对最优处方进行验证和质量评价。方法采用熔融乳化超声法制备SA-SLNs,以粒径和包封率为指标,通过三因素三水平Box-Behnken实验设计处方,研究单硬脂酸甘油酯(glycerol monostearate,GMS)、蛋黄卵磷脂(egg yolk lecithin,EL)和泊洛沙姆188(F68)对纳米粒子性质的影响,得到最优的SA-SLNs,并进一步考察固体脂质纳米粒的Zeta电位、形态学和体外释放。结果SA-SLNs的最优处方为制备20 mL的SA-SLNs需要204 mg GMS、500 mg EL和600 mg F68,平均粒径为(109.8±0.14)nm,包封率为84.06%,与预测值的偏差均小于5%;平均Zeta电位为(-31.5±0.02)mV;透射电镜显示纳米粒子呈现球形,粒径在100 nm左右且粒度分布均匀;在pH值为7.4的环境下,8 h后SA水溶液累积释放量可达95.00%以上,而SA-SLNs在8 h时累积释放量为78.00%,24 h后的累积释放量仅为88.16%,达到缓释效果,释药曲线按5种释放模型进行拟合,解释释药规律和机理。结论熔融乳化超声法形成复乳液用于SA-SLNs的制备,以Box-Behnken实验设计优化后的处方质量评价符合要求。

Box-Behnken实验设计法优化SPI喷雾干燥工艺

为规范SPI的喷雾干燥加工工艺并提高其溶解能力,以低温豆粕为原料提取SPI,并进行喷雾干燥处理,通过测定其蛋白分散指数,并对实验数据进行Box-Behnken设计分析,明确喷雾干燥过程中物料浓度、物料p H以及进口温度对SPI溶解性的影响,得到当物料浓度为4.89%,物料p H为7.32,进口温度为154.86℃的条件下,SPI的溶解能力最强,达到86.19%。

Box-Behnken实验设计优化党参的闪式提取工艺

目的建立和优化党参炔苷的闪式提取工艺。方法采用Box-Behnken实验设计,结合响应面法,以党参炔苷得率为指标考察影响闪式提取的主要因素,选择最佳工艺条件。结果闪式提取的最佳工艺为:120 V工作电压,以16倍(V/m)78%乙醇提取时间128 s。在上述条件下,党参炔苷平均得率为0.090 3%,这一结果与模型预测值符合。结论闪式提取法操作简便,节能高效,可用于党参炔苷的提取。

基于Box-Behnken实验设计与响应面法优化禽流感疫苗生产工艺?

为优化基于MDCK细胞无血清悬浮培养生产禽流感病毒的工艺以提高禽流感病毒血凝素(HA)滴度,采用部分析因实验设计考察了病毒生产工艺中接毒时细胞密度、TPCK-胰酶浓度、培养温度、感染复数和病毒收获时间对病毒HA滴度的影响,确定了接毒时细胞密度、TPCK-胰酶浓度、和病毒收获时间作为影响病毒HA滴度的显著因子,并进一步采用3因素3水平的Box-Behnken实验设计和响应面法,对3个显著因子作用条件进行了优化,获得了最优的工艺条件。结果显示:当接毒时细胞密度为7.0×10~6 cells×m L^(-1)、TPCK-胰酶浓度为17 mg×L^(-1)、病毒收获时间为60 h时,病毒HA滴度最高可达10.85 log_2 HAU/25μL。以上研究结果为禽流感疫苗高效大规模工业化生产提供了有力的数据支持。

基于Box-Behnken实验设计的电渗析脱盐效率影响因素实验研究

利用三因素、三水平的Box-Bohnken实验设计和响应面法(RSM)对影响电渗析脱盐效率的三个主要因素停留时间(T_0)、初始浓度(C_0)和运行电压(V_0)进行研究。以脱盐效率(Y)为响应函数,建立相应的数学模型,优化操作条件。实验结果表明,本研究所建立的三元二次数学模型的p<0.000 1、R^2=0.997 4、CV=1.18%,说明该模型具有高度的显著性和精确性,能很好地预测电渗析的脱盐过程;分析帕累托图发现,运行电压对模型的响应值脱盐效率的贡献最大,初始浓度和运行电压的交互影响对脱盐效率的贡献最小,全局最大的脱盐效率为99.86%[停留时间为2.0 h、初始浓度为100.1×10^(-6)(ppm)、运行电压为18.43 V];验证实验的实际值与模型预测值的绝对误差小于1%,说明建立的数学模型很好地预测电渗析脱盐的实际情况,具有较高的准确性。研究表明,利用三水平、三因素的Box-Bohnken设计及响应面法(RSM)研究影响电渗析脱盐效率的因素,能够优化操作条件,实现电渗析脱盐过程中的脱盐效率的最大化,说明该方法是分析电渗析脱盐效率的有效工具。

基于多通道数据的高铁司机警觉评估实验设计

高铁司机警觉与行车安全密切相关。为实现司机警觉状态评估,该研究设计了一种基于多通道数据的高铁司机警觉评估实验方案。依托高铁驾驶模拟器,以连续驾驶的方式诱发高铁司机警觉衰退,实验过程中同步采集其脑电、心电、眼动以及简单反应时间和疲劳程度主观量表。基于神经网络、支持向量机等机器学习技术构建司机警觉评估模型技术方案。以司机神经、生理等融合特征为输入,以司机疲劳状态为输出,构建司机警觉评估模型,对提出的实验方案进行探讨,验证提出的实验方案的合理性与可应用性。

基于驾驶模拟的超车仿真教学实验设计

道路交通运输专业具有多学科融合、紧密结合实践的特点,但许多交通专业课程的实践教学环节往往会受到场地大小、条件不可控、重复性差和实际道路危险性等不利因素的限制而无法顺利开展。为提升学生的实践能力与课程参与度,基于驾驶模拟技术,探讨可用于交通仿真、道路交通安全及交通行为分析等课程教学的超车仿真教学实验项目,教学实验以锻炼学生分析解决问题能力和实践操作能力为目标,详细地设计实验流程与实践教学内容,并将该实验项目在道路交通安全、交通仿真等课程的实践环节进行应用,为驾驶模拟系统在教学实验中的应用提供参考。

滚动轴承旋转精度测量实验设计

为提升“新工科”专业人才培养质量,满足行业对毕业生解决复杂工程问题能力的要求,以滚动轴承旋转精度测量为例,设计一项包含理论建模、测量数据研究、软件开发的工程实验。基于角接触球轴承旋转精度检测时的接触关系,建立径向跳动值和轴向跳动值计算解析模型。选取9个均布位置检测轴承套圈设计参数,利用傅里叶级数对测量数据进行轮廓拟合,设计旋转精度计算流程并进行编程计算,得出旋转精度变化规律。计算与测试结果一致,遵循国家标准开展实验,与工程问题无缝衔接,实施过程具有创新性,强化实验对人才培养的支撑作用。

基于成果转化的人工智能算法创新型实验设计

为了拓展深度学习、神经网络算法模型在不同学科领域中的应用,基于创新性教学、高阶性教学以及挑战性教学,提出以科研项目为依托,将科研成果反哺于实验教学,结合实验内容,构建出人工智能算法在能谱测量中的一系列应用实验。实验将脉冲处理、能谱测量、深度学习等多学科知识交叉融合到创新型实验中,利用不同的深度学习模型进行数据处理和分析,充分发挥人工智能算法在实验中的优势,提供了准确、快速和高效的实验结果。实验实施与评估结果表明,该实验不仅能够促进实验教学的创新和发展,也为学生进行科学研究、学科竞赛提供了更多实践与探索的机会。

化工综合实验设计探究——以胆碱类低共熔溶剂预处理杨木制备生物质基碳纳米管为例

针对辽宁科技大学化学工程与工艺专业实验部分教学内容更新不及时,无法与目前专业前沿知识和先进分析表征技术同步的现状,设计开发了生物质基碳纳米管的制备、结构表征及性能研究的综合设计性实验项目。通过文献查阅、实验方案设计、样品制备和检测、数据分析等教学环节,培养学生运用专业理论知识和基础实验技能来解决煤化工和化工相关领域中实际问题的能力。全面提升学生的动手能力、思辨能力和综合问题分析能力,从而满足工程教育专业认证背景下对于人才培养的要求。

“实验设计与数据处理”教学设计与实践

基于成果导向教育理念,依据“实验设计与数据处理”课程所支撑的毕业要求观测点,反向设计课程目标。围绕课程目标整合教学内容和教学资源、设计教学过程、组织教学活动、评价学习成效,并基于评价结果持续改进,形成“实施-评价-反馈-改进”闭环。教学过程引入“工艺优化驱动教学”的项目式教学法,与“专业综合实验”“科研实践”等实践环节形成跨课程教学联动,以实践环节中的实验方案设计和数据处理的实际需求推动“实验设计与数据处理”课程的理论教学和课下实践,将零散的知识体系化,碎片化的应用系统化,着力提升学生实验方案设计、实验结果统计分析和模拟预测以及方案优化能力。