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时间:2018-11-15
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1、正交试验在医药科研中的应用一、正交试验法的作用如果采用正交试验法,可归纳成表2的试验方案:表2的试验如果全面互相搭配进行,则要做16组,如果采用正交L8(27)法,只需做8组试验,就可得出二点可信度达95%的可靠结论。①影响收率的关键是硫酸浓度,即硫酸一定要采用27%,磺化温度如果采用50℃,则时间要采用2小时;磺化温度如果采用70℃,时间要采用1小时,不然收率就低。搅拌与否,对收率没有显著的影响。②最优化工艺不是2号,而是4号和6号。经进一步计算,4号和6号比2号平均收率高出4.73%。从上述实例可以看出,采用正交法,既省力,又可得出科学、可信度高的结果
2、。二、正交试验法的基本特点用正交法来安排试验,在于安排试验的这种正交表具备均衡分散,整齐可比特性。(一)试验均衡分散1、因子与水平完成一项研究,或一个产品的条件叫因子(因素)。例如煮大米饭,是米、水、火三个条件参与完成的,那么米、水、火就是煮饭的三个因子(因素)。水平是指因子(因素)所处的不同状态,即试验点。例如煮饭是早米好吃,还是用晚米好吃,早米、晚米就是不同的水平,同理每公斤米加1公斤还是加1.25公斤水好,火是大火好还是文火好,都是不同的水平。如果要做煮饭试验,用正交试验法将因子和水平列成表3。2、正交表正交表是指正交试验法中安排试验,分析试验的一种
3、得力工具,每张正交表,都有自己的名字,并反映出表的具体内容。以L4(23)为例:2水平有:L4(23)、L8(27)、L12(211)……L64(263)3水平有:L9(34)、L18(37)、L27(331)………L81(340)4水平有:L16(45)、L32(48)、L64(421)所有正交表都具备以下两个数学性质:①任何一列,各水平出现的次数相同。②任何两列的同一横行,有序数对出现次数相同。上述两点,缺少任何一点,表就不正交了。3、均衡分散:一个整体的全面试验中,用正交表挑出来的这部分试验分布均匀,代表性强,所以只要通过这部分试验,就能反映全部试验
4、情况。①任何一个面上都有二个试验点②任何一条线上都只有一个试验点③所有因子的水平一视同仁(二)数据计算简单K:表示各因子的相同水平所对应的试验值之和。R:表示极差。从上述试验结果可以得出下列二点结论:①比较R值大小,可以看出某因子在这些试验中起主要作用或起次要作用。②比较K值大小,可以知道该因子不同水平对试验影响的程度。μ优(A1B1C2)=(A1+B1+C2)/2-2=(156+162+164)/2-76×2=89三、正交表的应用程序(一)单一水平正交表应用1、二水平正交表的应用例:板蓝根注射液除杂质方法试验板蓝根水煎液,用乙醇沉降,冷藏,调pH等方
5、法去除杂质,其注射液常发生澄明度或含量不合格。用石硫醇法处理,虽然解决了澄明度问题,但含量仍不能稳定。为了摸清影响含量和澄明度的原因,将上述两种方法组成下表试验方案。最佳工艺:A2B2C12、三水平正交表的应用例、复方延胡索制剂乙醇渗漉条件的考察处方:当归、延胡索、赤芍、丹皮、栀子等12味药组成。①影响乙素提取率的主要因素是醇浓度和收集渗漉液量②浸泡时间24小时与48小时没有明显区别③渗漉速度对含量影响很小优化工艺:A3B2C3D33、四水平正交表应用例、甘草酸提取方法实验结果分析:根据表12的R和K所示,列3、列4、列5是误差估计列,因为其R均小,用
6、其Re=(R3+R4+R5)×1/3=4.17来衡量RA和RB,而RA、RB均超过Re的2倍以上,故可知因子A、B均是主要因子。取其好水平,其最优提取方法是:A4B4或A4B2。而最差提取方法是A2B1或A1B1。以试验对照,均与试验实际吻合。故结论为:(1)从甘草中提取甘草酸,用蒸馏水、0.5%氨水比用10%乙醇、0.25%氯仿水能明显提供收率。(2)从甘草中提取甘草酸,其溶剂用量以600ml比300、250、200ml能明显提高收率。(二)有交互作用的试验安排“世界上的一切事物都是互相联系、互相制约的”。我们所做试验的因子间关系也是如此。如某因子不论在
7、其它因子的什么水平情况下,其试验值不是水平1比水平2好,就是水平2比水平1好。用正交表安排,其R值(或F值)较小者,称为该因子不与其它因子发生明显的交互作用。反之,某一因子水平好坏是依赖于其它因子水平而定,用正交表安排,其R值(或F值)一定较大者,这种情况表明这两个因子间存在有明显的交互作用。在医药科研和病例分析中,常常会遇到这样类似的情况。当某一药物反应温度为50℃时,反应时间用2小时,会比用1小时明显提高收率。倘若反应温度改成70℃时,而反应时间还是2小时,那么其收率就会比用1小时明显的降低。但在加催化剂用量上,无论是反应温度50℃还是70℃,或是反应
8、时间2小时,还是1小时,催化剂用量20%的收率都明显高于用10%的
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