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响应面法优化松花粉总酚的超声提取工艺
目的:优选松花粉中总酚的超声提取工艺.方法:以总酚得率为指标,采用单因素试验考察乙醇体积分数、超声时间、超声温度、料液比等因素对总酚得率的影响,在此基础上,运用响应面法优选总酚超声提取工艺.结果:松花粉总酚的佳超声提取工艺条件为30倍量39％乙醇于51℃下超声提取24 min,在此条件下,总酚得率3.85 mg·g-1,实测值与模型预测值相符.结论:响应面分析法可较好地用于优化松花粉总酚超声提取工艺,且该优选工艺方便、快捷、高效.
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响应面法优化仙鹤草总黄酮的超声提取工艺
目的:优化仙鹤草总黄酮的佳超声提取工艺.方法:以总黄酮得率为指标,采用响应面设计方法对影响总黄酮得率的乙醇体积分数、超声温度及料液比进行优化.结果:各因素对总黄酮提取率的影响大小依次为料液比-超声温度-乙醇体积分数.佳工艺条件为72％乙醇,料液比1:25,60℃下超声提取20 min.在此佳条件下,总黄酮得率为9.02 mg·g-1,试验结果与模型预测值相符.结论:利用超声提取仙鹤草总黄酮工艺稳定可靠.
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基于响应曲面设计的抑制流感病毒神经氨酸酶活性的组分中药筛选——以双黄连注射液为例
旨在建立组分中药组方筛选新方法,以期客观评估多组分内在关系及优化配比.以流感病毒神经氨酸酶(NA)活性抑制率为指标,采用Box-Behnken响应曲面设计法,对双黄连注射液(SHL)中主要指标成分进行抑制NA活性筛选,探讨其活性组分间的相互作用关系,并以SHL为参照,预测组合成分的佳配比.结果表明,原方中绿原酸、隐绿原酸、咖啡酸和黄芩苷有较强的NA活性抑制作用,且绿原酸与隐绿原酸间存在拮抗作用,咖啡酸对其他组分具有协同增效作用；连翘酯苷A、连翘苷等未见明显(或协同)NA活性抑制作用；拟合的模型预测组分佳配比为绿原酸-隐绿原酸-咖啡酸-黄芩苷(107 μg·mL-1∶279 μg·mL-1∶7.99 μg·mL-1∶92 μg·mL-1),经实验验证,其NA活性抑制作用强于SHL(P＜0.05).Box-Behnken响应曲面设计法具有普筛高效、预测准确等优势,适合用于组分中药组方的筛选与优化配比研究,为有效推进现代组分中药的发展提供了技术支持.
关键词： 组分中药 筛选模式 响应面设计 流感病毒神经氨酸酶活性抑制 双黄连注射液 -
响应面优化超声辅助提取独子藤中雷公藤红素
研究了从独子藤中提取雷公藤红素的关键提取参数,包括提取时间(10-20 min),提取温度(30-60℃),超声功率(60-90 W)和液料比(10-30 mL/g)对提取效果的影响.采用Box-Behnken Design设计实验方案,通过响应面法,进一步考察了溶剂种类对提取效果的影响.结果表明,在所选的溶剂甲醇、乙醇、乙酸乙酯、正丁醇和水中,乙醇为佳提取溶剂.采用二阶多项式模型进行数据分析,模型的相关系数R2=0.9928.确定了独子藤中雷公藤红素的较优提取工艺条件为:提取时间20 min,提取温度46℃,提取功率60 W,液料比30 mL/g,按此条件雷公藤红素的提取率可达3.116 mg/g.预测值和实验实测值之间相关性很强.结果表明,应用响应面法优化超声辅助提取独子藤中雷公藤红素的方法高效且可靠.
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基于质量源于设计理念的仙曲片薄膜包衣工艺研究
目的 结合质量源于设计(quality by design,QbD)理念,对仙曲片的薄膜包衣工艺进行考察,以提高包衣效率和稳定性.方法 以“质量源于设计”理念为指导和Design-Expert软件为工具,确定影响仙曲片薄膜包衣目标的关键质量属性为响应值,影响关键质量属性的工艺参数为因素,运用Box-Behnken响应面法优化工艺参数,建立控制空间,通过测定仙曲片的吸湿性,对设计空间进行验证.结果 通过95％置信区间对空间进行优化,减小实际误差,得到佳工艺参数范围:片床温度37～43℃,包衣液浓度9％～11％,包衣增重4％～5％,在既定条件下对仙曲片薄膜包衣后,片剂色泽均匀,片面光滑细腻,吸湿性显著降低.结论 以QbD为根本,采用合理的实验设计理念,通过建立合理的设计空间为仙曲片薄膜包衣过程提供预测模型,提高了包衣过程的可控性和可适用性,保证了稳定的产品质量.
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响应面优化酶协同超声提取四角菱角壳多酚工艺
目的:优化四角菱角壳中多酚的酶协同超声提取工艺.方法:采用酶协同超声提取法,在单因素试验基础上,以多酚提取量为应变量,以纤维素酶浓度、超声提取时间、提取温度为自变量,采用响应面设计方法优化四角菱角壳中多酚的提取工艺.结果:佳提取工艺为用pH 4.5的1.86％纤维素酶溶液30 mL·g-1预处理30 min后,在53℃下超声提取26 min,在此条件下多酚提取量为161.3 mg·g-1,与模型预测值(158.14 mg·g-1)相符,相对标准偏差2.00％.与乙醇超声提取和回流提取相比,酶协同超声提取多酚提取量显著提高.结论:响应面法优化四角菱角壳多酚的酶协同超声提取工艺方法简单、提取效率高、可预测性良好,值得推广使用.
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响应面法优化凤尾草总黄酮提取工艺
目的 优化凤尾草总黄酮的佳超声提取工艺.方法 以总黄酮得率为指标,采用响应面设计方法对乙醇浓度、超声时间及料液比进行优化.结果 各因素对总黄酮提取率的影响大小依次为:液料比>乙醇浓度>超声时间.佳工艺条件为:采用65%乙醇,液料比35:1,超声时间34 min,在此佳提取条件下,凤尾草总黄酮提取率为9.55%,试验结果与模型预测值相符.结论 超声提取方法简单,提取效率高、时间短、无需加热,是一种较理想的提取凤尾草总黄酮的方法.
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响应面法优化黄芪总多糖超声提取工艺
目的:以黄芪总多糖提取率为指标,通过响应面设计法确定黄芪总多糖佳超声提取工艺.方法:通过单因素和响应面设计相结合的方法,以料液比、超声温度、功率、提取时间为考察因素,优化黄芪总多糖提取工艺.结果:黄芪总多糖佳超声提取工艺条件为:液料比12∶1,超声温度65℃,功率300 W,提取时间13 min,此条件下总多糖的平均得率为22.35％,理论预测的总多糖得率为22.46％,两者相差较小.因此,响应面优化所得的黄芪总多糖提取工艺具有可行性.结论:超声法提取黄芪总多糖稳定可靠,节能省时,可用于工业化大生产.
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响应面设计优化超临界CO2法制备盐酸小檗碱脂质体的处方工艺
目的 采用中心复合设计实验优化超临界CO2法制备盐酸小檗碱脂质体的处方工艺.方法 考察药脂质量比和磷脂质量浓度对盐酸小檗碱脂质体包封率的影响,采用中心复合设计实验对超临界制备盐酸小檗碱处方工艺进行优化,并利用响应曲面法进行优化分析.结果 优的工艺条件为:药脂质量比为13.2∶60,磷脂质量浓度为30 g·L-1,理论包封率为73.30％,载药量为15.98％.在此条件下的实际包封率为(72.15±1.9)％,载药量为15.74％,接近理论预测值.结论 作者研究的超临界CO2法制备盐酸小檗碱脂质体,实现了包封率与载药量的佳组合,且工艺简单,适合工业生产.
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生物工程专业“试验设计与数据处理”教学中常用软件的探讨
试验设计与数据处理在生物工程专业方向有着重要的应用,但是在本科教学中开设该课程的高校较少.本文结合生物工程中的常见案例,对该课程教学过程中常用的软件包括Excel、正交试验设计助手、Data processing system (DPS)和Design expert在单因素、多因素、正交、均匀、P-B(Plackett-Burman)和响应面等数据处理方法进行了探讨.通过比较分析各种软件和数据处理方法之间特点,增加该课程教学的实践性和应用性,从而提高教学质量.
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藏药刀豆总黄酮超声提取的优化及其抗氧化活性
目的 优化超声提取藏药刀豆总黄酮的工艺条件,并考察其抗氧化活性.方法 采用单因素法和响应面设计法,优化超声提取藏药刀豆总黄酮的工艺条件,并测试提取物清除氧自由基和羟自由基的能力.结果 优提取条件为乙醇体积分数50.88％,料液比1∶20.71,温度72.32℃,该条件下总黄酮得率为0.675％.而且,提取物具有清除超氧自由基和羟自由基的能力,并与总黄酮含有量呈正相关性.结论 该方法可用于藏药刀豆中总黄酮的提取,而且提取物具有较强的抗氧化活性.
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利普司他汀产生菌的菌种选育及培养基优化
以产利普司他汀(lipstatin)的毒三素链霉菌(Streptomyces toxytricini) LIPS-352为出发菌(4 125 mg/L),利用紫外(UV)和亚硝基胍(NTG)诱变,获得一株高产突变株LIPS-N-27-46-42,发酵单位为8 122.9 mg/L.单因素试验结果表明,碳源和氮源对利普司他汀的合成有显著影响,其中葵花籽油较大豆油更适合作为利普司他汀合成的前体和碳源.进一步利用Box-Behnken中心组合设计优化发酵培养基组成,通过响应面分析得到较优培养基配方,使利普司他汀的产量达9 859.8 mg/L,与预测值(10 633.1 mg/L)的相对误差为7.27％.通过菌种选育和配方优化,利普司他汀的效价较出发菌株提高了139.0％.
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达托霉素发酵培养基的响应面法优化
采用Plackett-Bumaan设计、陡爬坡试验与响应面设计相结合的方法优化达托霉素发酵培养基组成,利用Design Expert 7.0软件设计试验并分析数据.结果表明,培养基中的糊精、酵母粉、酪蛋白水解物是影响达托霉素产量的主要因素.优化后的培养基组成/g·L~(-1)为:糊精10.6,酵母粉1.6,酪蛋白水解物1.3,硫酸钾8,L-门冬氨酸1.5;pH 6.5.在此条件下,达托霉素产量为37.16 me,/L.进一步优化前体癸酸的添加量,终达托霉素产量达46.54 mg/L.
关键词： 达托霉素 Plackett-Burman设计 响应面设计 优化 -
红霉素A发酵条件的优化
采用两水平因子设计和响应面设计,以红霉素A的相对含量为目标函数建立二项式模型,经Design-Expert 6.0.10软件分析得到优化结果:每100ml发酵液中分别补入ATP 0.00102g、L-蛋氨酸0.01132g、硫酸镁0.0224g、柠檬酸0.0278g、氯化锰0.0034g、L-苏氨酸0.0288g和L-丝氨酸0.0384g时,可使红霉素A相对含量由80.2%提高到89.2%.
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响应面法优化穿山龙总皂苷提取工艺
目的 优化穿山龙总皂苷的提取工艺.方法 采取超声波辅助纤维素酶法提取穿山龙总皂苷;以单因素实验结果为基础,利用响应面设计系统分析且优化影响总皂苷含量的主要因素,从而建立影响因素与对应的响应值之间的数学关系模型,得到优提取条件.结果 佳提取工艺条件为pH值6.0,水浴温度31.3℃,乙醇浓度44.21％,总皂苷得率为0.421％.结论 优化所得工艺操作方便、效率高,适合工业化大生产.
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辅酶Q1O纳米结构脂质载体的制备及皮肤靶向性评价
目的:研制辅酶Q10纳米结构脂质载体(Q10-NLC),并对其皮肤靶向性进行评价.方法:采用高压微射流技术制备Q10-NLC,运用响应面设计优化处方,并对其理化性能、稳定性及体外释放行为进行表征；采用Franze扩散池法评价Q10-NLC体外透皮性能.结果:通过响应面设计得到Q10-NLC优化处方,按照优化处方制备的Q10-NLC粒径为151.7 nm,多分散指数(PDI)0.144,Zeta电位-44.1 mV,载药量2.51％,包封率100％;24 h光照后,Q10-NLC中Q10含量下降5.59％,显著低于乳剂和乙醇溶液中Q10的光解量；体外药物释放表明,Q10-NLC具有明显的缓释行为；体外透皮吸收实验结果显示,Q10-NLC的药物皮肤滞留量为Q10乳剂的10.11倍.结论:Q10-NLC可有效提高Q10的稳定性,延长其作用时间,实现Q10皮肤靶向给药.
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支持向量回归和响应面法优化姜黄提取工艺
目的:探究微波辅助提取姜黄药材的优工艺.方法:在单因素试验基础上,使用经粒子群算法改进的支持向量回归法和响应面设计优化法,以姜黄素、去甲氧基姜黄素和双去甲氧基姜黄素的总量为指标,对乙醇浓度、液料比、微波时间各影响因素进行考察.结果:经两模型筛选得到优工艺条件为:乙醇浓度69％,液料比21∶1,微波时间55 s.在此工艺条件下,3种姜黄素类化合物的提取总量为28.97 mg/g.结论:响应面模型与支持向量回归机模型的拟合效果良好,相关性均在0.96以上,预测出的优工艺一致,优提取率与真实值的偏差均小于1.2％,均可用于优化提取工艺.
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以响应面设计为基础提高果糖胺试剂盒检测性能
目的 通过研究影响果糖胺试剂盒检测性能的因素来提高产品质量.方法 首先使用Plackett-Burman试验设计对可能影响果糖胺试剂盒分析性能的因素进行筛选,然后通过爬坡试验探索出关键因素的响应区域,后通过响应面试验完成试剂盒配方的优化.结果试剂优化的配方为:pH=10.3,氯化硝基四氮唑蓝(NBT)0.26 mmol/L,叠氮化钠0.55 g/L,碳酸盐0.1 mol/L,氯化钠0.1 g/L,表面活性剂1.1 mL/L.使用该配方的果糖胺试剂盒与某进口试剂盒检测结果差异无统计学意义.结论 NBT和表面活性剂对试剂的质量有明显影响,说明该研究方法能够有效地提高果糖胺试剂盒质量.
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响应面法优选桑黄总三萜的超声提取工艺
目的:优化桑黄总三萜的超声提取工艺.方法:在单因素试验基础上,根据中心组合试验设计原理,以乙醇浓度、超声时间、超声温度为考察因素,以总三萜得率为评价指标,利用响应面法优选工艺.结果:佳提取工艺为采用70％乙醇作提取溶剂,料液比为1∶20(g/mL),于60℃超声提取21 min.在此佳条件下,总三萜得率为9.80 mg·g-1.结论:试验结果与模型预测值相符,表明优选的提取工艺合理、可行.
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超声辅助提取青稞中原花青素的工艺优化及活性研究
目的 优化超声法提取青稞中原花青素的工艺,并研究其生物活性.方法 以原花青素收率为指标,采用响应面设计法优化工艺参数;采用体外抗氧化法、小鼠游泳耐疲劳和常压耐缺氧等方法进行活性考察.结果 优化的工艺条件为:甲醇浓度为65.63％,料液比为1∶22.49,提取时间为32.09 rain,温度为55.88℃,收率为4.95％,与预测值相近,说明模拟的拟合效果良好.青稞原花青素具有较好的体外抗氧化活性,FRAP值为64.15-±0.14 mg·g-1,DPPH自由基清除率为92.78±1.05mg·g-1,超氧阴离子清除率为52.98±1.15mg·g-1,低、高剂量均能延长小鼠游泳时间和存活时间,且呈现出一定的量效关系.结论 采用超声辅助法能有效地从青稞中提取原花青素.
