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。

星点设计-效应面法优化阳离子纳米乳递送系统的处方工艺研究

目的采用单因素试验和星点设计-效应面法优化阳离子纳米乳(CNE)的处方工艺,并对其药剂学性能进行评价。方法以平均粒径(D_(50))、粒径范围、离心稳定性常数(Ke)和电位为评价指标,单因素试验筛选CNE的油相种类、乳化剂种类及用量、甘油及十八胺用量、剪切时间,高压均质压力及时间,星点设计效应面法考察均质压力和时间对CNE的影响,用二项式及多元线性回归模型拟合建立指标与因素之间的关系,效应面法获取最佳处方。结果CNE最佳处方组成为中链脂肪酸甘油三酯(MCT)0.5 g,大豆卵磷脂1 g,十八胺53.90 mg,甘油0.8 g,其余为水相;最佳处方所得CNE外观基本圆整,澄清透明,D_(50)为(135.08±5.69)nm,Zeta电位为(43.57±2.51)mV,离心、稀释、时间稳定性均良好。结论优化得到的CNE为淡蓝色均一乳状液、稳定性良好粒径合适,可为核酸药物递送系统的开发提供参考。

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。

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。

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。

黑芝麻螺旋藻复合营养饮料稳定性的研究

以黑芝麻与螺旋藻为主要原料,研究黑芝麻螺旋藻复合营养饮料的稳定性工艺。首先通过单因素试验法分别考察了蔗糖酯、蒸馏单硬脂酸甘油酯、黄原胶、海藻酸丙二醇酯、羧甲基纤维素钠等乳化剂与稳定剂对饮料的感官和稳定性的影响;在此基础上,采用星点设计-效应面法优选黑芝麻螺旋藻复合营养饮料的最佳稳定性工艺条件。结果表明:蒸馏单硬脂酸甘油酯用量为0.21%,黄原胶用量为0.04%,海藻酸钠丙二醇酯用量为0.09%;与理论预测值0.850的相对标准偏差(relative standard deviation,RSD)为6.59%。所建立的数学模型具有较好的预测性,所选的工艺条件重现性较好。

金纳米颗粒制备及其光学特性研究

采用晶种生长法通过改变晶种对生长溶液的体积比例、引入离子合成了棒状和星形金纳米颗粒。首先用NaBH4作为还原剂制得小粒径球形金纳米颗粒作为晶种溶液,生长溶液中引入AgNO3为辅助试剂、溴化十六烷三甲基铵(CTAB)为表面活性剂来引导合成形貌不同的颗粒。对制备的球状、棒状和星状金纳米颗粒进行了紫外—可见光谱测试和表面增强拉曼散射效应测试(SERS),结果表明在这三种不同形貌颗粒中星状金纳米颗粒的SERS效应最强。

马伏炉炮制结合星点设计-效应面法优选白矾炮制工艺

目的利用马伏炉炮制结合星点设计-效应面法优选白矾的最佳炮制工艺。方法以白矾为原料,在单因素试验基础上,选取炮制温度、炮制时间、白矾质量3个因素为自变量,用滴定法对枯矾中硫酸铝钾进行含量测定,采用星点设计-效应面法优选白矾最佳炮制工艺。结果白矾的最佳炮制工艺:220℃,炮制时间22 min,白矾质量14 g。结论星点设计-效应面法优选白矾炮制工艺,方法简便,工艺稳定且预测性良好,可为炮制白矾规范化生产提供依据。

不同形貌尺寸金纳米颗粒的制备及其光学性能研究(英文)

本文制备了不同形貌的金纳米颗粒,并对其形貌对光学性能的影响进行了研究。本文用还原法制备了不同粒径的金纳米颗粒,采用晶种生长法成功地制备出了星形、梭形和棒状的金纳米颗粒。颗粒的形貌和大小并采用投射电子显微镜(TEM)进行了表征,结果说明,本文成功制备出了不同形貌大小的金纳米颗粒。UV-Vis光谱和拉曼光谱仪对制备的颗粒的表征测试说明,不同形貌大小对颗粒有着不同的光学性能。拉曼光谱的结果说明,不同形貌大小的金纳米颗粒可以用作不同浓度分子的探针,对物质进行检测。

三维医学图象重建中的极端凹表面插值方法

在许多科学领域中,三维物体是由序列断层重建而得。这些三维重建都用于更高阶段的分析及空间结构的理解。而由一系列断层上的物体轮廓边缘重建物体的三维表面则是三维重建的一个重要部分。在文[1][2]中提出的三角化方法,即在两个相邻断层上的轮廓线之间生成一系列三角小平面来近似实际物体表面。在文[3][4]中提出了一种动态弹性插值方法,在两个相邻断层上的轮廓之间利用轮廓顶点力场来进行形状插值。

基于QbD理念对蜡骨架缓释片的优化

目的基于质量源于设计(quality by design,QbD)理念,剖析对照药的处方组成及关键工艺参数(CPPs),运用星点设计-效应面法优化蜡骨架缓释片的处方。方法以氯化钾为模型药物,运用失败模式和影响分析法(failure mode and effect analysis,FMEA)进行风险评估,确定CPPs,并采用星点设计-效应面法对CPPs进行优化,建立统计模型,得到最优的处方工艺。结果基于QbD理念,通过星点设计-效应面法对CPPs进行优化,以粉衣层明胶比例、粉衣层增重、隔离层层数、糖衣层增重为自变量,以0.25、0.5、1、2、4、6和8 h的累积释放百分率为因变量,绘制优化模型的效应面图,最终得到了最优的包衣工艺。建立了CPPs与CQAs的关联,并对最优包衣工艺进行验证,释放结果与预测值基本一致,自制片与参比制剂的体外释放行为一致。结论基于QbD理念,得到了优化模型的产品,符合预期的QTPP且质量稳定、可控。

基于星点设计的碟盘刀具截割煤岩性能评价与预测

为提高碟盘刀具截割煤岩性能,减小碟盘刀具载荷,以进给速度、切削厚度、振动频率设计了3因素5水平15组星点设计数值模拟,构建了数值模拟载荷回归模型,采用响应面法绘制等高线图确定了因素取值范围,根据熵值法分配权重后计算15组数值模拟综合评价值Wi,对比分析了碟盘刀具振动切削实验结果与回归模型预测值,验证回归模型的准确性。结果表明,通过星点设计与响应面法给出了进给速度、切削厚度、振动频率对碟盘刀具性能的影响范围。数值模拟结果与回归模型预测值平均偏差为1.98%,实验载荷谱径向载荷峰值均值与回归模型预测值平均偏差为14.19%。

响应面法优化超声提取八角茴香油工艺

利用响应面法对超声提取八角茴香油的工艺进行优化,在单因素实验的基础上,根据中心组合设计原理,采用三因素三水平的响应面分析法,依据回归分析确定最优提取工艺条件。选取超声提取时液料比和温度为随机因子。结果表明,八角茴香油超声提取的最佳工艺条件为:提取时间45 min,提取温度28℃,液料比(mL/g)为54∶6。采用该工艺条件,八角茴香油的提取率可达到14.54%。验证试验值为14.40%,与理论值相对误差为0.96%。

响应面法优化复方北冬虫夏草颗粒多糖提取工艺的研究

采用Box-Behnken设计星点响应面法对复方北冬虫夏草颗粒中多糖提取工艺进行优化研究。通过单因素试验考察料液比、提取时间和浸泡时间、提取次数4个因素对多糖得率的影响;通过Box-Behnken设计星点响应面试验,对北冬虫夏草、灵芝、甘草、大枣、小麦和桔梗中多糖提取工艺进行优化试验。优化后的提取工艺为:料液比1∶16.75(g/mL)、提取时间2 h、浸泡时间2.4 h、提取次数3次。通过Box-Behnken星点响应面试验方法进行的提取工艺优化,试验结果合理有效,优化效果良好。

星点设计-效应面法优化苍桂颗粒提取工艺

目的:采用星点设计-效应面法优化苍桂颗粒的提取工艺。方法:通过单因素试验考查浸泡时间、提取时间、加水倍数和提取次数对苍桂颗粒中木兰脂素、绿原酸、桂皮醛含量的影响。基于单因素以及体外抑菌实验的结果,应用星点设计考察提取时间、加水倍数、浸泡时间3个因素对苍桂颗粒中木兰脂素、绿原酸、桂皮醛含量以及抑菌作用的影响,对结果进行二项式方程拟合,用效应面法预测最佳水提工艺。结果:二项式拟合方程预测性良好,理论预测值与实际值偏差较小。在最佳提取工艺条件(浸泡时间为60 min,8倍量水提取2次,每次提取80 min)下,木兰脂素平均含量为9.58 mg·g^(-1),绿原酸平均含量为11.49μ·g^(-1),桂皮醛平均含量为11.33 mg·g^(-1),抑菌作用平均评分为88.11%。结论:星点设计-效应面法可以准确快速地优化苍桂颗粒的提取工艺。

一种与障碍物距离可控的水面无人艇路径规划方法

[目的]为了解决水面无人艇(USV)路径规划中安全性和平滑性方面的问题,提出一种与障碍物距离可控的USV路径规划方法。[方法]首先,结合雷达图像生成栅格化环境信息,利用维诺场算法(VFA)为每个栅格添加危险势场并建立航行界限;其次,建立与航行界限关联的危险度函数对A^(*)算法的评价函数进行改进,利用改进的A^(*)算法进行路径规划;最后,针对航行路径转向角较大的问题,采用梯度下降法(GDM)进行航行路径的平滑处理,得到满足USV实际航行要求的连续平滑路径。[结果]仿真结果表明,所提路径规划方法通过设置不同的航行界限可以实现路径与障碍物之间距离的控制且平滑性符合航行要求。[结论]该方法在USV路径规划过程中具有一定的合理性和有效性,可为USV自主避障决策提供参考。