(1.5)--甘草有效成分提取工艺优化.ppt

**响应面优选甘草提取物工艺——多元二次回归分析问题提出01模型建立02模型求解03模型应用04目录Content问题提出01ProblemIntroduction中药提取是指利用一些物理技术或方法最大限度提取中药化学成分，使中药制剂的内在质量和临床治疗效果提高，从而让中药的效果（疗效）得以最大限度的发挥。中药提取工艺优选中药提取技术优选过程往往需要考虑两方面的问题：（1）建立提取条件与目标产物之前的数学模型。（2）获得最优目标产物的提取条件优选算法。在经过长期的临床实践验证后，发现甘草中的甘草皂苷具有抗病毒、抗炎、抗溃疡、抗肿瘤及免疫调节等作用。在相关资料基础上，确定影响甘草中皂苷提取含量的4个因素：PH值、吸收质量、回流时间、洗脱液体积。基于中心试验设计原理，可选取各因素水平表，如下表所示。水平APH值（-）B吸收质量（mg）C回流时间（h）D洗脱液体积（uL）282.5102401728210061.56180-1514150-240.52120按照中心组合试验设计条件进行提取，每组试验重复做3次，取其平均值作为最终试验结果，见下表所示，其中提取工艺条件采用其水平编号。组别ABCD甘草皂苷含量（mg）160.5618092.24?261.5618092.44?371415087.67?………………研究问题：建立提取工艺条件与甘草皂苷含量之间的数学模型，并通过对模型的分析来获取最优工艺参数，使得目标提取物达到最大值。模型建立02ModelConstruction1、由于条件之间的关系错综复杂，无法分析变量之间的因果关系来建立合乎规律的模型。因此，通常可以基于对数据的统计分析来建立模型。2、由于中药提取工艺条件对甘草皂苷含量的影响不会相互独立的，因此在考虑多元回归模型时，要充分考虑提取工艺条件之间的交互作用。3、由于提取条件具有不同的量纲，会影响到数据分析的结果。为了消除指标之间的量纲影响，需要进行数据标准化处理，以解决数据指标之间的可比性。y~甘草皂苷含量~分别代表各提取工艺条件?i,?ij~回归系数,?~均值为零的正态分布二次多项式模型求驻点确定最优条件求海森矩阵判别矩阵正定性：正定为极小值；负定为极大值利用matlab的最优化命令fmincon模型求解03ModelSolutionMATLAB统计工具箱模型求解[b,bint,r,rint,stats]=regress(y,x,alpha)b~?的估计值bint~b的置信区间r~残差向量y-xbrint~r的置信区间Stats~检验统计量R2,F,p,s2输出由数据y与xi估计?输入x=~30?15数据矩阵,第1列为全1向量alpha(置信水平,0.05)y~n维数据向量结果分析F超过F检验的临界值，则说明该模型从整体看是成立的各项系数的P0.05，则说明该项系数对模型是显著的R295%:y的至少95%可由模型确定失拟项的P0.05，则说明该预测模型足够准确系数置信区间：不包含0，则说明模型的各系数对因变量的影响为显著的。残差散点图：残差分布在0的两侧，则说明残差为正常的。残差Q-Q图：近似落在y=x线上，则说明残差服从正态分布。确定优选条件[x,fval]=fmincon(y,zeros(4,1),[],[],[],[],-2*ones(4,1),2*ones(4,1))求驻点海森矩阵利用matlab的最优化命令fmincon此矩阵为负定矩阵，则驻点为极大值点。最优提取工艺参数为模型应用04ApplicationofModel该模型在食品加工技术优选[、中药提取技术优选、农业植物栽培技术优选、工业制备技术优选等方面得到了广泛的应用。基于熵权法赋权，可将多目标转化为单目标，再利用前述模型与求解方法，可得到多目标优选工艺条件参数。该模型在食品加工技术优选、中药提取技术优选、农业植物栽培技术优选、工业制备技术优选等方面得到了广泛的应用。响应面分析法是通过实验得到一定数据，采用多元二次回归方程来拟合因素与响应值之间的函数关系，通过对回归方程的分析来寻求最优工艺参数的一种统计方法。聆谢谢听**