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%。

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.

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。

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。

混料设计结合Box-Behnken响应面法优化淡竹茹汤颗粒剂的喷雾干燥工艺

目的:通过优化辅料配比喷雾干燥工艺参数解决淡竹茹汤浓缩液直接喷干粉吸湿性大、流动性差的问题,提高其得粉率。方法:以得粉率、含水量、吸湿性及流动性参数为评价指标,采用混料设计方法结合AHP-CRITIC综合赋权优化辅料配比;通过Box-Behnken设计优选工艺参数。结果:最佳混料配比为:浓缩液∶麦芽糊精∶微粉硅胶=0.900∶0.050∶0.050(以重量计)。最佳喷雾干燥工艺为:进风温度185℃,进料速度10%,雾化压力55 mmHg,药液相对密度1.02。结论:该条件下得到的喷雾干燥粉吸湿性小,流动性好,喷雾干燥工艺稳定可行,有助于后续淡竹茹汤的制剂成型研究。

基于Box-Behnken设计的商用车驾驶室安全性提升研究

为提升某满足GB 26512—2011实车试验要求的商用车驾驶室的安全性,使其达到GB 26512—2021的要求,针对该驾驶室在仿真中出现的正面撞击试验纵梁峰值力过大、A柱撞击试验吸能不足、侧面20°撞击试验压溃严重等问题,进行Box-Behnken试验设计和序列二次优化(SQP)算法改进,并通过设置弯梁、填充发泡聚丙烯(EPP)进行优化。结果表明,优化后纵梁峰值力由92.3 kN降至72.4 kN,结构吸能提高36.9%,驾驶员生存空间充足,满足新标准要求,驾驶室安全性显著提升。

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。

基于质量源于设计理念的藿朴夏苓颗粒的成型工艺研究

目的:基于质量源于设计(QbD)建立藿朴夏苓颗粒的成型工艺。方法:采用湿法制粒,单因素考察确定辅料。以辅药比、乙醇浓度、乙醇用量、干燥时间和干燥温度为影响因素,以成型率、吸湿率、休止角这三个关键质量属性(CQAs)为评价指标,设计Plackett-Burman试验筛选关键工艺参数(CPPs)。通过Box-Behnken设计结合AHP-CRITIC混合加权法对成型工艺进行优化。建立数学模型考察CPPs与CQAs之间的关系。结果:藿朴夏苓颗粒的最佳成型工艺为:糊精作为辅料,辅药比为1.24∶1,乙醇浓度为80%,乙醇用量为35%,55℃干燥30 min。结论:基于QbD理念的藿朴夏苓颗粒成型工艺稳定可行。

基于质量源于设计理念的降脂护肝方提取工艺研究

目的 基于质量源于设计理念,优化降脂护肝方的提取工艺。方法 以提取次数、提取时间、加水倍量为关键工艺参数(CPPs),应用正交设计从黄芪甲苷、甜菜碱、多糖含量及出膏率4项潜在关键质量属性(CQAs)中筛选CPPs对应的CQAs,通过Box-Behnken设计确定CQAs,并建立数学模型分析CPPs与CQAs之间的交互作用,最后建立设计空间并验证。结果 根据Box-Behnken试验确定甜菜碱的含量与出膏率为CQAs。通过设计空间的优化,得到最佳提取工艺为加10倍量水,提取3次,每次1.5 h。结论 本研究优选的提取工艺稳定可靠,可为降脂护肝方的制备及质量控制提供参考。

PB试验结合BBD响应面法优化纳豆γ-聚谷氨酸发酵条件

为探究发酵纳豆γ-聚谷氨酸(poly-γ-glutamic acid,γ-PGA)产量和感官品质的最佳发酵条件,本实验以纳豆发酵后的γ-PGA产量和感官评价的综合评分为指标,利用单因素实验、Plackett-Burman试验设计、最陡爬坡试验和Box-Behnken响应面法优化纳豆发酵工艺。确定纳豆的最佳发酵条件为:大豆浸泡pH7.2,发酵温度37.10℃,发酵时间24.20 h,接种量4.00%,装瓶量19.90%,在此优化条件下,γ-PGA产量达3.65 mg/g,感官评分为31.67,综合评分为10.04,实验结果与模型预测值无显著性差异,稳定可靠。

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。

金属盒盖自动扣合装置的优化设计及试验

金属盒盖包装是现代包装工业的重要组成部分,其仍有较多工序停滞于手工制作阶段,其中包装工序尤为突出。因此,针对当前扣合式金属盒盖包装过程中自动化程度低,以及成品质量参差不齐等问题,设计了一种扣合式金属盒盖自动扣合装置。首先,对物料输送过程进行了运动学及动力学模型分析,确定了装置的工作参数范围;然后,使用ADAMS与Simulink对物料进行了运动学与动力学仿真,证明了滑道缓冲结构与上部挡板约束位置是送料过程稳定的关键;最后,为了寻求最优工作参数,选取试验因素以及响应值,进行了Box-Behnken试验以及对比试验。研究结果表明:该模型的决定系数分别为0.9892和0.9487,并确定了各因素显著性顺序以及最佳工作参数组合,且实际响应值与预测结果误差均小于5%,满足扣合式合盖装置稳定送料、有效扣合的作业需求。该研究可为后续扣合式合盖装置设计提供理论依据,可为企业提供相应的参考模型。

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。

基于Box-Behnken设计-响应面法结合G1-熵权法优化普济消毒口服液的提取工艺

目的优选普济消毒口服液的提取工艺。方法基于Box-Behnken设计,以挥发油提取率为指标,优选挥发油的提取工艺;基于Box-Behnken设计结合G1-熵权法主客观组合赋权法,以(R,S)-告依春、橙皮苷、黄芩苷、盐酸小檗碱、牛蒡苷的提取率与提取液干膏率为指标,优选水提取工艺。结果普济消毒口服液挥发油的最佳提取工艺为加水10倍量,浸泡时间为1.5 h,提取时间5 h;水提取最佳工艺为加水10倍量,提取时间为1.8 h,提取次数2次。在最优提取条件下,3批验证试验组间均无明显差异。结论优选的提取工艺稳定可行,可为普济消毒口服液的后续试验研究及工业化生产提供依据。

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。

利用Box-Behnken设计-响应面法优化清胃润肠合剂提取工艺

利用加权评分法结合Box-Behnken设计-响应面法优选清胃润肠合剂最佳提取工艺。采用HPLC法检测清胃润肠合剂中盐酸小檗碱的含量,以盐酸小檗碱含量和出膏率作为综合评分指标,以加水量、提取时长、提取次数作为考察因素,采用加权评分法结合Box-Behnken设计-响应面法优选清胃润肠合剂的水提工艺。结果显示,盐酸小檗碱在3.372~107.910μg/mL质量浓度范围内具有良好的线性关系,加样回收率平均为101.6%,RSD为0.97%。当综合评分达到96分时,清胃润肠合剂的最优水提工艺为加10倍量水、提取时长1.5 h、提取2次。优选的清胃润肠合剂提取工艺简单,可操作性强,可为清胃润肠合剂的规模化生产提供依据。